CN104076429A - 用于偏振板的保护膜、偏振板及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本文中公开了一种用于偏振板的保护膜、偏振板及液晶显示器，该保护膜包括：基膜；和形成在基膜的一侧或两侧上的底漆层，其中保护膜在550nm的波长下具有90%或更高的透射率，并且具有0.6至1.0的底漆层的折射率（B）与基膜的折射率（A）之比。

Description

用于偏振板的保护膜、偏振板及液晶显示器

技术领域

本发明涉及用于偏振板的保护膜、包括该保护膜的偏振板及包括该偏振板的液晶显示器。

背景技术

偏振板用于控制光的振荡方向，以在液晶单元上可视化液晶显示器的显示图案的目的。尽管液晶显示器在发展的初始阶段应用于小型设备，但近年来，液晶显示器被使用在广泛应用中，包括笔记本电脑、液晶监视器、液晶彩色投影仪、液晶电视机、用于车辆的导航系统、个人电话、室内和室外使用的测量仪器。

偏振板包括偏振器和堆叠在偏振器两侧上的保护膜。保护膜保护偏振器。此外，保护膜通过拉伸而具有适当的延迟值，因此可以补偿视角。

三乙酰纤维素（TAC）膜具有极性基团，因此不需要双面粘合底漆。然而，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜由于其表面的非极性而必须包括双侧粘合底漆层，并且相对于TAC膜显现较差的透明度。此外，PET膜具有如下问题：对偏振器的高粘合性导致透明度的劣化，而高透明度导致对偏振器的粘合性的劣化。为解决这种问题，与用于PET膜的基膜的折射率和厚度相比，双侧粘合底漆层的折射率和厚度是重要的。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于偏振板的保护膜包括：基膜；和形成在所述基膜的一侧或两侧上的底漆层，其中所述保护膜在550nm的波长下具有90%或更高的透射率，并且所述底漆层的折射率（B）与所述基膜的折射率（A）之比（B/A）从0.6变化到1.0。

根据本发明的另一方面，一种偏振板包括：偏振器；和形成在所述偏振器的上侧上的用于偏振板的保护膜。

根据本发明的又一方面，一种液晶显示器包括所述偏振板。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的用于偏振板的保护膜的剖面图。

图2是根据本发明另一实施例的用于偏振板的保护膜的剖面图。

图3是根据本发明一个实施例的偏振板的剖面图。

图4是根据本发明另一实施例的偏振板的剖面图。

图5是根据本发明一个实施例的液晶显示器的剖面图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的实施例。应当理解，本发明可以以不同的方式来体现，而不限于下面的实施例。在图中，为了清楚起见，将省略与描述无关的部分。在整篇说明书中，相同的部件由相同的附图标记来表示。如在本文中所使用的那样，诸如“上侧”和“下侧”之类的方向性术语是参照附图定义的。因此，应当理解，术语“上侧”可以与术语“下侧”互换使用。

根据本发明的一个方面，用于偏振板的保护膜可以包括：基膜；和形成在基膜的一侧或两侧上的底漆层，其中保护膜在550nm的波长下可以具有90%或更高的透射率，并且具有0.6至1.0的底漆层的折射率（B）与基膜的折射率（A）之比（B/A）。在此范围内，保护膜能够显现出到偏振器的高粘合性和高透射率，通过被堆叠在偏振器上时提高偏振板的透射率而允许偏振器不需要显现出高透射率，从而进一步提高偏振器的偏振度。

在下文中，将参照图1和图2详细描述根据本发明实施例的用于偏振板的保护膜。图1和图2是根据本发明实施例的用于偏振板的保护膜的剖面图。

参照图1，根据本发明的一个实施例，用于偏振板的保护膜100可以包括：基膜110；和形成在基膜110的上侧上的第一底漆层120。基膜110和第一底漆层120可以彼此接触。

参照图2，根据本发明的另一实施例，用于偏振板的保护膜200可以包括：基膜110；形成在基膜110的上侧上的第一底漆层120；以及形成在基膜110的下侧上的第二底漆层130。基膜110和第一底漆层120可以彼此接触，并且基膜110和第二底漆层130可以彼此接触。

在下文中，“底漆层”是指第一底漆层和/或第二底漆层。

用于偏振板的保护膜在550nm的波长下可以具有90%或更高的透射率。由于保护膜具有90%或更高的透射率，因此保护膜能够通过被堆叠在偏振器上时提高偏振板的透射率而允许偏振器不需要具有高透射率，因此进一步提高了偏振器的偏振度。优选地，保护膜具有90%至99%的透射率。

用于偏振板的保护膜具有如下列出的底漆层的折射率（B）和基膜的折射率（A）之比：0.6至1.0，优选为0.69至0.95，较优选为0.7至0.9，更优选为0.72至0.8，例如为0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87或0.88。在此范围内，用于偏振板的保护膜可以具有90%或更高的透射率，通过被堆叠在偏振器上时提高偏振板的透射率而允许偏振器不需要具有高透射率，因而进一步提高偏振器的偏振度。可以利用Abbe折射计在550nm的波长下测量基膜或底漆层的折射率。

当保护膜被堆叠在偏振器上时，底漆层是被布置在基膜与偏振器之间的双侧粘合层，在接触基膜和偏振器的同时提高基膜与偏振器之间的粘合性，因此能够允许基膜很好地粘接至偏振器。具体地，尽管聚酯基膜不能很好地粘接至偏振器，但底漆层改变了基膜的表面，因此能够允许聚酯基膜很好地粘接至偏振器。

底漆层具有从1nm至200nm，优选从60nm至200nm的厚度。在此范围内，底漆层可以应用于偏振板，通过提供与基膜相比适当的折射率而可以提高用于偏振板的保护膜的透射率，可以允许偏振器很好地粘接至基膜，并且不会因脆性而受损。

底漆层可以具有比基膜的折射率低或与基膜的折射率相同的折射率。底漆层具有如下列出的折射率：从1.0至1.6，优选从1.1至1.6，更优选从1.1至1.5，例如1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或1.6。在此范围内，底漆层可以应用于偏振板，并且具有与基膜相比适当的折射率，因此提高用于偏振板的保护膜的透射率。可以利用Abbe折射计在550nm的波长下测量底漆层的折射率。

底漆层可以不受限制地由任何材料形成，只要材料能够实现上述厚度和折射率。在一个实施例中，底漆层可以是不含氨基甲酸酯基的非氨基甲酸酯底漆层。例如，底漆层可以由包括树脂或单体，例如聚酯、压克力等的组合物形成。例如，上述折射率可以通过控制聚酯和压克力的混合比（例如摩尔比）来提供。用于底漆层的组合物除树脂或单体之外可以进一步包括添加剂。在一个实施例中，添加剂可以包括可交联的固化剂、表面活性剂、防沫剂、防静电剂、无机颗粒等，并不限于此。

由于底漆层由诸如聚酯、压克力等的树脂或单体形成，因此底漆层可以在高温和高湿度条件下提高基膜的粘合性，因此能够允许用于偏振板的保护膜很好地粘接至偏振器。

由于底漆层提高了用于偏振板的保护膜和包括保护膜的偏振板的透射率，因此，不需要另外提高偏振器的透射率，从而进一步提高了偏振器的偏振度。

基膜可以是单轴拉伸膜。单轴拉伸膜由于增加的分子结晶度而显现出提高的弹性模量和韧性，提供了改善的表面硬度。

基膜可以是透明的，并且可以是聚酯、压克力或烯烃膜。在一个实施例中，基膜可以包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜等，但并不限于此。

基膜具有从25μm至500μm，优选从25μm至200μm的厚度。在此范围内，基膜可以应用于偏振板的保护膜。

基膜具有从1.3至1.7，优选从1.4至1.6，例如1.3、1.4、1.5、1.6或1.7的折射率。在此范围内，基膜可以应用于偏振板的保护膜，并且就关于底漆层的折射率而言，可容易被控制，因此显现出提高的透射率。基膜的折射率可以利用Abbe折射计在550nm的波长下测量。

基膜可以是超高延迟膜。因此，当基膜应用于偏振板的保护膜时，保护膜不会遭受彩虹和侧向漏光，允许相位差不会根据光的入射角而改变，并且可以最小化相位差随波长而变的差异。

在一个实施例中，基膜在550nm的波长下具有如下列出的平面内延迟（in-plane retardation）（Re）：从10000nm或更高，优选从10100nm至50000nm，更优选从10100nm至15500nm。在此范围内，当基膜应用于保护膜时，保护膜不会遭受彩虹斑和侧向漏光，允许相位差不会根据光的入射角而改变，并且可以最小化相位差随波长而变的差异。

平面内延迟(Re)可以通过等式1来计算：

[等式（1）]

Re=(nx-ny)×d

其中nx和ny分别是在550nm的波长下基膜在x轴方向和y轴方向上的折射率，并且d是基膜的厚度（单位：nm）。

在一个实施例中，基膜在550nm的波长下可以具有从0.1至0.2，例如0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19或0.2的nx-ny。在此范围内，当基膜应用于保护膜时，保护膜由于相位差随光的波长和入射角较小变化而不遭受彩虹斑。

在一个实施例中，基膜在550nm的波长下具有如下列出的平面外延迟（out-of-plane retardation）（Rth）：15,000nm或更小，优选从10,000nm至12,000nm，例如10000、10500、11000、11500或12000nm，如等式2表示的：

[等式2]

Rth=((nx+ny)/2-nz)×d

其中nx、ny和nz分别是在550nm的波长下基膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，并且d是基膜的厚度（单位：nm）。

基膜在550nm的波长下具有如下列出的表示双轴度的NZ：1.8或更小，优选从1.5至1.7，例如1.5、1.6或1.7，如等式3所表示的：

[等式3]

NZ=(nx-nz)/(nx-ny)

其中nx、ny和nz分别是在550nm的波长下基膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率。在此范围内，当基膜应用于保护膜时，保护膜不会遭受彩虹斑和侧向漏光，允许相位差不随光的入射角而改变，并且可以最小化相位差随波长而定的差异。

在一个实施例中，基膜在550nm的波长下具有1.3或更小，优选从1.0至1.2，例如1.0、1.05、1.1、1.15或1.2的Rth/Re。

基膜可以是延迟膜，并且可以具有对应于膜的宽度方向（TD，横向）的x轴方向、对应于膜的长度方向（MD，纵向）的y轴方向、以及对应于膜的厚度方向的z轴方向。

参照图2，第一底漆层120和第二底漆层130在折射率、厚度、材料等方面可以相同或不同。在一个实施例中，例如在550nm的波长下，第一底漆层可以具有从1.1至1.6的折射率，并且第二底漆层可以具有从1.1至1.6。由于第一底漆层和第二底漆层具有相同或不同的折射率、厚度等，因此可以将用于偏振板的保护膜堆叠在偏振器上，之后在保护膜上另外堆叠功能层等，并且保护膜显现出提高的透射率。功能层可以包括硬涂覆层、防眩光层、防静电层等，但不限于此。

用于偏振板的保护膜具有从25μm至500μm，优选从25μm至200μm，更优选从25μm至115μm的厚度。在此范围内，保护膜可以应用于偏振板。

用于偏振板的保护膜可以通过在基膜上形成底漆层的常用方法来制备。在一个实施例中，保护膜可以通过在基膜的一侧或两侧上涂覆用于形成底漆层的组合物、之后进行干燥和硬化来制备。

根据本发明的另一方面，偏振板可以包括：偏振器；和形成在偏振器的一个表面上的用于偏振板的保护膜。在下文中，将参照图3和图4详细描述根据本发明实施例的偏振板。图3和图4是根据本发明实施例的偏振板的剖视图。

参照图3，根据一个实施例，偏振板300可以包括：偏振器310；用于偏振板的保护膜320，其形成在偏振器310的上侧上并且包括基膜340和形成在基膜340的下侧上的第一底漆层350；形成在偏振器310的下侧上的光学补偿膜330；位于第一底漆层350与偏振器310之间的第一粘接层360；以及位于偏振器310与光学补偿膜330之间的第二粘接层370，其中用于偏振板的保护膜320可以是根据本发明一个实施例的用于偏振板的保护膜。

参照图4，根据另一实施例，偏振板400可以包括：偏振器310；用于偏振板的保护膜320'，其形成在偏振器310的上侧上并且包括基膜340、形成在基膜340的下侧上的第一底漆层350和形成在基膜340的上侧上的第二底漆层370；形成在偏振器310的下侧上的光学补偿膜330；位于第一底漆层350与偏振器310之间的第一粘接层360；以及位于偏振器310与光学补偿膜330之间的第二粘接层370，其中用于偏振板的保护膜320'可以是根据本发明另一实施例的用于偏振板的保护膜。

偏振器可以不受限制地是任何偏振器，只要偏振器可以通常用于偏振板。在一个实施例中，偏振器通过利用二色性材料对聚乙烯醇膜进行染色、之后沿特定方向拉伸该膜来制备。具体地，偏振器通过膨胀、染色、拉伸以及交联来制备。执行每个过程的方法对于本领域技术人员来说通常是已知的。

偏振器可以具有从2μm至30μm的厚度，但不限于此。

光学补偿膜可以例如是延迟补偿膜，其调节穿过液晶显示面板的光的光学特性，因此能够调节相位差或提高视角。

延迟补偿膜可以不受限制地是任何膜，只要该膜可以用于偏振板并且具有延迟补偿的能力。延迟补偿膜可以是由丙烯酸树脂、纤维素、烯烃化合物或它们的混合物形成的膜。优选地，延迟补偿膜是纤维素膜，更优选为三乙酰纤维素(TAC)膜。

延迟补偿膜可以具有从10μm至100μm，优选从40μm至80μm的厚度。在此范围内，延迟补偿膜在用于偏振板中时可以提供光学补偿的效果，显现出液晶的良好偏振，并且防止变色和彩虹斑。

用于偏振板的保护膜可以经由第一粘接层360被堆叠在偏振器310的上侧上，并且光学补偿膜330可以经由第二粘接层370被堆叠在偏振器310的下侧上。第一粘接层和第二粘接层可以由作为偏振板的粘接剂的水基粘接剂、UV可固化粘接剂和压敏粘接剂中的至少一种形成。

功能层可以形成在保护膜的一个表面上。如上所述，功能层可以包括硬涂覆层、防眩光层、防静电层等。

尽管在图3和图4中未示出，但偏振板可以包括形成在光学补偿膜330的下侧上的粘合层。偏振板可以经由粘合层被堆叠在液晶面板上。粘合层可以由用于偏振板的粘合剂形成，并且例如粘合剂可以包括（甲基）丙烯酸粘合剂。

在液晶显示器中，偏振板可以包括为上偏振板或下偏振板。一般而言，液晶显示器包括液晶显示面板、背光单元和偏振板。如本文中使用的，“上偏振板”是指布置在液晶显示面板前侧上的偏振板，而“下偏振板”是指布置在液晶显示面板后侧上以及液晶显示面板与背光单元之间的偏振板。

根据本发明的又一方面，液晶显示器可以包括根据本发明实施例的偏振板。在一个实施例中，液晶显示器可以包括：液晶显示面板；形成在液晶显示面板上侧上的第一偏振板；以及形成在液晶显示面板下侧上的第二偏振板，其中第一偏振板和第二偏振板中的至少一个可以是根据本发明实施例的偏振板。

图5是根据本发明一个实施例的液晶显示器的剖面图。

参照图5，根据本发明的一个实施例，液晶显示器可以包括：液晶显示面板505；形成在液晶显示面板505上侧上的第一偏振板510；以及形成在液晶显示面板下侧上以及液晶显示面板505与背光单元520之间的第二偏振板515，其中第一偏振板510和第二偏振板515中的至少一个可以是根据本发明实施例的偏振板。

尽管在图5中未示出，但第一偏振板510和第二偏振板515可以分别经由粘接层形成在液晶显示面板上。

在下文中，将参照一些示例更详细地描述本发明。然而，应当注意，提供这些示例仅仅是为了图示的目的，而绝不应被解释为限制本发明。

示例1至2和示例6以及比较例2

将具有如表1中列出的折射率（利用Abbe折射计在550nm的波长下测量）和厚度（利用测微计测量）的底漆层（日本TOYOBO有限公司）涂覆到作为基膜的聚对苯二甲酸乙二酯膜（日本TOYOBO有限公司，厚度：100μm，Re:10,500nm,Rth:12,000nm,NZ:1.62，以及在550nm的波长下的折射率：1.59）的一个表面上，从而制备用于偏振板的保护膜。

聚乙烯醇膜在60℃下被拉伸至其原始长度的3倍，之后碘吸附在聚乙烯醇膜上，然后聚乙烯醇膜在40℃的硼酸溶液中被拉伸至经拉伸膜的长度的2.5倍，从而制备偏振器。用于偏振板的保护膜利用粘接剂（Z-200，日本Gohsei有限公司）粘接至偏振器，使得底漆层接触偏振器的上侧，并且光学补偿膜（N-TAC、柯尼卡美能达、TAC，厚度：40μm）利用粘接剂（Z-200，日本Gohsei有限公司）粘接至偏振器的下侧，从而制备偏振板。

示例3至5和示例7以及比较例3至4

将具有如表1中列出的折射率（利用Abbe折射计在550nm的波长下测量）和厚度（利用测微计测量）的底漆层（日本TOYOBO有限公司）涂覆到作为基膜的聚对苯二甲酸乙二酯膜（日本TOYOBO有限公司，厚度：100μm，Re:10,500nm,Rth:12,000nm,NZ:1.62，以及在550nm的波长下的折射率：1.59）的上侧和下侧上，从而制备用于偏振板的保护膜。聚乙烯醇膜在60℃下被拉伸至其原始长度的3倍，之后碘吸附在聚乙烯醇膜上，然后聚乙烯醇膜在40℃的硼酸溶液中被拉伸至经拉伸膜的长度的2.5倍，从而制备偏振器。用于偏振板的保护膜利用粘接剂（Z-200，日本Gohsei有限公司）粘接至偏振器，使得底漆层接触偏振器的上侧，并且光学补偿膜（N-TAC、柯尼卡美能达、TAC，厚度：40μm）利用粘接剂（Z-200，日本Gohsei有限公司）粘接至偏振器下侧，从而制备偏振板。

比较例1

除了使用无底漆层的用于偏振板的保护膜外，以与示例1的相同方式制备偏振板。

利用分光光度计（V-7100,Jasco有限公司）在550nm的波长下测量用于偏振板的保护膜和偏振板的透射率。结果被示出在表1中。

表1

如表1中所示，根据本发明的用于偏振板的保护膜具有高的透射率，因此能够提高偏振板的透射率。根据本发明的用于偏振板的保护膜对偏振器具有高的粘合性。另一方面，根据比较例的用于偏振板的保护膜，其包括折射率处于根据本发明的折射率范围外的基膜和底漆层，具有低的透射率，因此不能实现本发明的效果。

应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、变化、改动以及等同的实施例。

Claims (11)

1.一种用于偏振板的保护膜，包括：

基膜；和

底漆层，形成在所述基膜的一侧或两侧上，

其中所述用于偏振板的保护膜在550nm的波长下具有90%或更高的透射率，并且所述底漆层的折射率与所述基膜的折射率之比从0.6变化到1.0。

2.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述基膜具有从1.3至1.7的折射率，并且所述底漆层具有从1.0至1.6的折射率。

3.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述底漆层具有从1nm至200nm的厚度。

4.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述底漆层由包括聚酯树脂和丙烯酸树脂中的至少一种的组合物形成。

5.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述基膜在550nm的波长下具有10000nm或更大的Re，如等式1中所表示的：

[等式1]

Re=(nx-ny)×d

其中Re是平面内延迟，nx和ny分别是在550nm的波长下在与所述基膜的宽度方向和长度方向相对应的x轴方向和y轴方向上的折射率，并且d是所述基膜的厚度，其中所述厚度的单位是nm。

6.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述基膜在550nm的波长下具有1.8或更小的NZ，如等式3中所表示的：

[等式3]

NZ=(nx-nz)/(nx-ny)

其中NZ表示双轴度，并且nx、ny和nz分别是在550nm的波长下在与所述基膜的宽度方向、长度方向和厚度方向相对应的x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率。

7.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述基膜具有1.3或更小的如等式2中所表示的在550nm的波长下的Rth与如等式1中所表示的在550nm的波长下的Re之比：

[等式1]

Re=(nx-ny)×d

[等式2]

Rth=((nx+ny)/2-nz)×d

其中Rth是平面外延迟，Re是平面内延迟，nx、ny和nz分别是在550nm的波长下在与所述基膜的宽度方向、长度方向和厚度方向相对应的x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，并且d是所述基膜的厚度，其中所述厚度的单位是nm。

8.根据权利要求1所述的保护膜，其中所述基膜是聚对苯二甲酸乙二酯膜。

9.一种偏振板，包括：

偏振器；和

根据权利要求1至8中任一项所述的用于偏振板的保护膜，形成在所述偏振器的上侧上。

10.根据权利要求9所述的偏振板，进一步包括：形成在所述偏振器的下侧上的光学补偿膜。

11.一种液晶显示器，包括根据权利要求9所述的偏振板。