CN109116459A - 偏光片、液晶显示装置及偏光片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种偏光片，包括偏光基体，所述偏光基体包括第一端及与所述第一端相对的第二端，由第一端指向第二端的方向，所述偏光基体的透光率逐渐增大。本发明还提供一种使用所述偏光片的液晶显示装置以及所述偏光片的制造方法。本发明的偏光片可以改善液晶显示装置视角偏小的不足，达到广视角的目的。

Description

偏光片、液晶显示装置及偏光片的制备方法

技术领域

本发明涉及一种偏光片、使用该偏光片的液晶显示装置及该偏光片的制备方法。

背景技术

液晶显示装置通过液晶分子的转动来控制透光率从而显示信息，现最常见的TN型液晶(扭曲向列型液晶,twisted nematic liquid crystal)显示技术最成熟，适用范围广，但其存在可视角度偏小的不足。由于TN型液晶显示装置中液晶扭转的特点，一般的TN型液晶显示装置在施加电压后，从屏幕上方观看屏幕时，容易看到液晶分子的长轴，透光率大，屏幕会过亮而发白，对比度低；从屏幕下方观看屏幕时，容易看到液晶分子的短轴，透光率小，屏幕会过暗，导致透光率不均，显示效果不佳。常见的方法是在屏幕面板外贴上一层光学补偿膜，可以使可视角度增大一些，但是需要添加额外成本。而现有的偏光片无法改善液晶显示装置可视角度偏小的不足。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种能够实现广视角显示效果的偏光片。

另，提供一种上述偏光片的制备方法及使用上述偏光片的液晶显示装置。

一种偏光片，包括偏光基体，所述偏光基体包括第一端与所述第一端相对的第二端，由第一端指向第二端的方向，所述偏光基体的透光率逐渐增大。

一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和设置于该液晶显示面板两侧的偏光片，至少其中一个所述偏光片为上述偏光片，所述液晶显示面板包括第五端和与所述第五端相对的第六端，由所述第五端指向所述第六端的方向，所述液晶显示面板的透光率逐渐减小；所述偏光基体的第一端对应液晶显示面板的第五端设置，所述偏光基体的第二端对应液晶显示面板的第六端设置。

一种偏光片的制备方法，包括：

提供一拉伸设备，所述拉伸设备包括第一拉伸辊和第二拉伸辊，所述第一拉伸辊和第二拉伸辊之间形成一定的夹角，所述第一拉伸辊与第二拉伸辊均沿其自转轴转动；

提供一染色后的聚乙烯醇树脂膜，所述聚乙烯醇树脂膜沿第一拉伸辊指向第二拉伸辊的方向移动，所述聚乙烯醇树脂膜经过转动的第一拉伸辊与转动的第二拉伸辊被拉伸成聚乙烯醇树脂的分子链之间的间距沿一第一方向指向第二方向逐渐增大的聚乙烯醇树脂膜；

所述被拉伸后的聚乙烯醇树脂膜经裁切形成至少一个偏光基体,所述偏光基体的透光率沿所述第一方向指向第二方向逐渐增大。

相较于现有技术，本发明的偏光片的不同区域具有不同的透光率，可对显示屏幕不同区域的透光率进行有效果补偿，使液晶显示装置的可视角度增大。

附图说明

图1是本发明第一实施例的偏光片立体示意图。

图2是本发明第一实施例的偏光片的立体分解示意图。

图3是图1沿III-III剖面线的剖面示意图。

图4是本发明第一实施例的偏光片的偏光基体的平面示意图。

图5是本发明第二实施例的偏光片的剖面示意图。

图6是本发明第二实施例的偏光片的防眩层的平面示意图

图7是本发明第一实施例的液晶显示装置立体示意图。

图8是本发明的偏光基体的拉伸示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

附图中示出了本发明的实施例，本发明可以通过多种不同形式实现，而并不应解释为仅局限于这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明更为全面和完整的公开，并使本领域的技术人员更充分地了解本发明的范围。为了清晰可见，在图中，层和区域的尺寸被放大了。

请同时参考图1、图2和图3，图1是本发明第一实施例的偏光片100的立体示意图。图2是本发明第一实施例的偏光片100的立体分解示意图。图3是图1沿III-III剖面线剖开的剖面结构示意图。

如图2所示，本发明第一实施例的偏光片100包括偏光基体1。所述偏光基体1是由一聚乙烯醇(PVA)树脂膜经染色拉伸后制成，该聚乙烯醇树脂膜经染色后吸附具有二向色性的碘分子或染料分子，通过拉伸使聚乙烯醇树脂的分子链沿一特定方向排列，从而使碘分子或染料分子在聚乙烯醇树脂膜上沿拉伸方向有序排列，形成具有均匀二向吸收性能的偏光基体1。在本实施例中,该聚乙烯醇树脂膜经染色后吸附碘分子，因此偏光基体1含有碘分子。偏光基体1决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也影响偏光片色调和光学耐久性。当光线穿过偏光片100时，光振动方向平行于聚乙烯醇树脂的分子链拉伸方向的被吸收，光振动方向垂直于聚乙烯醇树脂的分子链拉伸方向的可透过偏光片100，透射光通常被称作线偏振光。

所述聚乙烯醇树脂膜可以为聚乙酸乙烯酯经皂化所得的聚乙烯醇；聚乙烯醇衍生物；与乙酸乙烯酯具有聚合性的单体的共聚物的皂化物；由聚乙烯醇经缩醛化、氨基甲酸乙酯化、醚化、接枝化、磷酸酯化等所得的改性聚乙烯醇等等，例如：顺丁烯二酸(酐)、反丁烯二酸、巴豆酸、衣康酸、(甲基)丙烯磺酸(钠)、磺酸钠(单烷基顺丁烯二酸酯)、二磺酸钠烷就顺丁烯二酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺烷基磺酸碱金属盐、N-乙烯吡咯烷酮、N-乙烯吡咯烷酮衍生物等等，但不限于此。这些聚乙烯醇树脂膜可仅用一种、亦可同时使用二种以上。在本实施例中，偏光基体1是由聚乙烯醇拉伸制成的。

请参阅图2与图3，在本实施例中，所述偏光片100还包括覆盖于偏光基体1两相对表面的第一保护膜2，但不限于此，偏光片100的结构并没有特别的限制，只要偏光片100包含本发明公开的偏光基体1即可。在其他实施例中，第一保护膜2可仅覆盖偏光基体1的一个表面。由于聚乙烯醇系树脂制成的偏光基体1易因吸水、褪色而丧失偏光性能，因此，以第一保护膜2覆盖偏光基体1的至少一个表面，一方面可使偏光基体1隔绝水分和空气，保护偏光基体1；另一方面，可以防止被拉伸的偏光基体1回缩。第一保护膜2具有优异的支撑性、光学均匀性和高透明性，耐酸碱、耐紫外线特性。

优选地，在本实施例中，所述第一保护膜2的材料可为三醋酸纤维素(TAC)，但不限于此。在其他实施例中，第一保护膜2也可为下述的一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、环烯烃聚合物(COP)膜和丙烯酸膜。

请参阅图2与图3，在本实施例中，偏光片100还包括第二保护膜3、粘合层4、离型膜5。所述第二保护膜3覆盖其中一第一保护膜2远离该偏光基体1的表面，所述第二保护膜3用以保护第一保护膜2，所述第二保护膜3可为单侧涂布EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)层的PE(聚乙烯)膜。粘合层4形成在另一第一保护膜2远离该偏光基体1的表面。所述粘合层4为一压敏胶，其决定了偏光片100的粘着性能及贴片加工性能。离型膜5贴合在粘合层4的表面，所述离型膜5为单侧涂布硅涂层的PET(对苯二甲酸乙二醇醋)膜。所述离型膜5保护粘合层4不受损伤，避免产生贴合气泡。将偏光片100贴合到一显示面板时，离型膜5被剥离去掉。

请参考图4，图4是本发明第一实施例的偏光片100的偏光基体1平面示意图。如图，该偏光基体1包括第一端101和与第一端101相对的第二端102。第一端101指向第二端102的方向大致垂直于偏光基体1的所述两相对表面中由其中一表面指向另一表面的方向。偏光基体1的碘分子9为条状排列，碘分子9的排列方向与与第一端101指向第二端102的方向大致垂直。由第一端101指向第二端102的方向，相邻碘分子9之间的距离逐渐增大。偏光基体1上相邻碘分子9之间的距离越小的区域，其透光率越小；即，由第一端101指向第二端102的方向，所述偏光基体1的透光率逐渐增大。为了明显地表现出相邻碘分子9之间距离的变化,在本实施例中，将偏光基体1沿Y轴方向(即平行于第一端101指向第二端102的方向)划分为五个区域,沿第一端101向第二端102依次等距地划分为第一区域11、第二区域12、第三区域13、第四区域14、第五区域15。偏光基体1由第一区域11向第五区域15在第一端101指向第二端102的方向相邻碘分子9之间的距离逐渐增大。在其他实施例中，对偏光基体1划分的区域个数并不作限制，可以划分为四个区域、六个区域等。所述逐渐增大可为线性增大，也可为阶梯式增大。

在其它实施例中，所述碘分子9也可由具有二向色性的染料分子代替。

请参考一并图5和图6，图5是本发明第二实施例的偏光片200的剖面结构示意图。图6是本发明第二实施例的偏光片200的防眩膜6的平面示意图。为了描述方便，本实施例中的元件符号沿用第一实施例的元件符号,本实施例中的元件与第一实施例的元件相同的结构或功能的描述不重复累述。

本实施例中偏光片200包括偏光基体1和设置于偏光基体1相对两表面的第一保护膜2，其中一第一保护膜2远离该偏光基体1的一侧依次层叠设置有粘合层4和离型膜5，另一第一保护膜2远离该偏光基体1的一侧形成有一防眩膜6。所述防眩膜6用于将光线均匀分散，当应用于液晶显示器时，可提高液晶显示器的显示效果。在本实施例中，防眩膜6包括第三端601和与第三端601相对的第四端602，该第三端601指向该第四端602的方向与偏光基体1指向防眩膜6的方向大致垂直，由第三端601指向第四端602的方向，所述防眩膜6的透光率逐渐增大(图未示)。防眩膜6的第三端601与偏光基体1的第一端101对应设置，防眩膜6的第四端602与偏光基体1的第二端102对应设置。防眩膜6为含有细小的不透光固体粒子610且基质为透明的涂层，通过控制所述粒子610在防眩膜6中不同区域的分布密度、粒子610的粒径或者防眩膜6不同区域的厚度来控制防眩膜6不同区域的透光率，所述粒子610的分布密度、粒径不受限制，可根据装置及显示效果的需要而选择合适的粒子粒径及在防眩膜6中的分布密度。比如，防眩膜6的材质可以根据用途选择普通防眩膜材料、高精细防眩膜材料、内雾度防眩膜材料、低反射反眩膜材料、防指纹防眩膜材料、防静电防眩膜材料中的一种。在本实施例中，防眩膜6所含有的不透光固体粒子610的粒径由第三端601向第四端602方向逐渐减小，但不限于此。

具体地，在一实施例中，所述防眩膜6可以包括透明的树脂粘合剂和分散在所述树脂粘合剂中的所述固体粒子，所述树脂粘合剂可以为本发明所述领域中使用的典型树脂，例如醋酸乙烯酯树脂、环氧树脂、胺基树脂、丙烯树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇和聚醚酯等，但不限于此。所述粒子可以选自氧化镁、氧化锡、三氧化钨、氧化钐、氧化镍、氧化锌、三氧化二钛、五氧化三钛等中的一种或几种，但不限于此。

所述防眩膜6的第三端601对应液晶显示面板的透光率小的一端设置，所述防眩膜6的第四端602对应液晶显示面板的透光率大的一端设置。防眩膜6具有不同透光率的设置，可以进一步改善液晶显示面板可视角度偏小的不足，达到广视角的目的。

为了使防眩膜6的透光率逐渐变化,可采取但不限于以下方法:

方法一，在第一保护膜2远离该偏光基体1的涂布一防眩涂层，此时，所述防眩涂层为在固化前具有一定流动性的材质。在该防眩涂层固化前,从偏光片200的一侧吹风,使涂层在偏光片200上由远离吹风处向靠近吹风处厚度从高到低变化,由于厚度大的地方透光率相对较厚度小的地方透光率低,因此形成透光率由一侧向另一侧由低到高变化的防眩膜6。

方法二，采用一包含导电粒子和不导电粒子混合而成的涂层，在偏光片200的一侧(对应防眩膜6的第三端601)施加电，使导电粒子往电极方向迁移，从而使涂层上的粒子由靠近施加电的一侧向远离施加电的一侧数量逐渐减小，从而形成透光率由一侧向另一侧透光率由低到高变化的防眩膜6。

方法三，可采用一包含感光粒子的涂层，通过调整偏光片200的不同区域受到的光照的强弱，控制粒子的大小，使该粒子的粒径由防眩膜6的第三端601向该第四端602逐渐变小，形成透光率由一侧向另一侧透光率由低到高变化的防眩膜6。具体地,所述感光粒子在特定的光波长下,会发生化学反应而裂解，使感光粒子的粒径变小。控制该涂层不同区域光的强度大小，从而控制不同区域感光粒子的大小，感光粒子粒径越小的区域，可允许透过的反射光越多，该区域的透光率越大。以上方法中所采用的防眩膜材质不受限定，只需采用能够满足上述方法的合适的防眩膜材料即可。

请参考图7，本发明第一实施例的液晶显示装置立体示意图。所述偏光片100应用于TN型液晶显示装置2000中，所述液晶显示装置2000包括液晶显示面板1000和分别设置于液晶显示面板1000两侧的第一偏光片300、第二偏光片400。所述液晶显示面板1000包括第一基板16、第二基板18、设置在第一基板16与第二基板18之间的液晶层17。第一偏光片300贴附于所述第一基板16远离第二基板18的一侧表面。第二偏光片400贴附于所述第二基板18远离第一基板16的一侧表面的。所述第一偏光片300和所述第二偏光片400至少其中之一为上述第一实施例所述的偏光片100或第二实施例所述的偏光片200中的一种。在本实施例中，第一偏光片300的结构与上述第一实施例所述的偏光片100的结构相同。该液晶显示面板1000包括第五端1001和与所述第五端1001相对的第六端1002。所述液晶显示面板1000施加电压后，由第五端1001指向第六端1002透光率逐渐减小，第一偏光片300透光率小的一端对应所述液晶显示面板1000的第五端1001贴附，第一偏光片300透光率大的一端对应液晶显示面板1000的第六端1002贴附，如此可改善液晶显示面板可视角度偏小的不足，达到广视角的目的。

请参考图8，图8是本发明第一实施例的偏光基体1的拉伸工序示意图。偏光片100的制备方法中，至少包括的染色和拉伸工序。染色和拉伸工序的先后顺序可以互换，并不受限制。在本实施例中，采取先染色后拉伸的工序。

染色工序通过使碘或二色性染料对一聚乙烯醇树脂膜进行染色(图未示)，使其产生极性化偏光特性。

在拉伸工序中，采用一拉伸设备7，如图8，拉伸设备7包括开卷辊71、收卷辊72、第一拉伸辊73和第二拉伸辊74。所述开卷辊71与所述收卷辊72相对设置且相互平行。所述开卷辊71上缠绕有聚乙烯醇树脂膜8，开卷辊71沿其自转轴转动，将所述聚乙烯醇树脂膜8展开；所述聚乙烯醇树脂膜8向所述收卷辊72的方向移动，所述收卷辊72沿其自转轴转动，使聚乙烯醇树脂膜8缠绕收卷辊72上达到回收聚乙烯醇树脂膜8的目的。

所述第一拉伸辊73、第二拉伸辊74位于开卷辊71和收卷辊72之间，所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74形成一定夹角(非平行设置)。具体地，所述第一拉伸辊73位于开卷辊71和第二拉伸辊74之间，所述第二拉伸辊74位于第一拉伸辊73和收卷辊72之间。所述第一拉伸辊73的一端定义为第七端731，所述第二拉伸辊74靠近所述第七端731的一端定义为第八端741。优选地，所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74对称设置。

在拉伸过程中，聚乙烯醇树脂膜8自开卷辊71展开，由开卷辊71向收卷辊72的方向移动，所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74能够沿其自转轴自转。所述聚乙烯醇树脂膜8包括一靠近第七端731和第八端741的第九端801和与所述第九端801相对的第十端802，移动中的聚乙烯醇树脂膜8在经过转动的第一拉伸辊73与转动的第二拉伸辊74之后，被拉伸成沿第九端801指向第十端802的方向相邻聚乙烯醇树脂的分子链具有不同距离的聚乙烯醇树脂膜8，被拉伸过的聚乙烯醇树脂膜8被收卷辊72收容。所述聚乙烯醇树脂膜拉伸后沿第九端801指向第十端802的方向相邻聚乙烯醇树脂的分子链之间的距离逐渐增大，沿着所述聚乙烯醇树脂的分子链排列的碘分子9之间的间距也逐渐增大，使聚乙烯醇树脂膜的透光率逐渐增大。在本实施例中，拉伸工序包括一第一拉伸辊73和一第二拉伸辊74，但不限于此，所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74的数量并不限制，可以根据聚乙烯醇树脂膜8的拉伸需要增加或者减少第一拉伸辊73与第二拉伸辊74的个数。所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74的拉伸方向并不收限制，只需满足能够拉伸所述聚乙烯醇树脂膜即可。可选地，所述第一拉伸辊73与第二拉伸辊74朝相反的方向转动。更进一步地，所述第一拉伸辊73可沿与聚乙烯醇树脂膜8移动方向的相反方向转动，所述第二拉伸辊74可沿与聚乙烯醇树脂膜8移动方向的相同方向转动。所述被拉伸的聚乙烯醇树脂膜8的两侧贴附第一保护膜2后，可被裁切成至少一个合适形状的偏光基体1。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种偏光片，包括偏光基体，其特征在于：

所述偏光基体包括第一端及与所述第一端相对的第二端，由第一端指向第二端的方向，所述偏光基体的透光率逐渐增大。

2.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于：所述偏光基体包括二向色性物质，由第一端指向第二端的方向，相邻二向色性物质分子之间的距离逐渐增大。

3.如权利要求1所述的偏光片，其特征在于：所述偏光片包括设置于偏光基体至少一表面的第一保护膜。

4.如权利要求3所述的偏光片，其特征在于：所述偏光片还包括用于将光线均匀分散的防眩膜，所述防眩膜设置于所述一第一保护膜远离偏光基体的表面。

5.如权利要求4所述的偏光片，其特征在于：所述防眩膜包括第三端及与第三端相对的第四端，防眩膜的第三端与偏光基体的第一端对应设置，防眩膜的第四端与偏光基体的第二端对应设置，所述防眩膜由第三端指向第四端透光率逐渐增大。

6.如权利要求5所述的偏光片，其特征在于：该防眩膜中分散有不透光固体粒子，该不透光固体粒子在该防眩膜中的分布密度由该第三端向该第四端逐渐变小。

7.如权利要求5所述的偏光片，其特征在于：该防眩膜中分散有不透光固体粒子，该不透光固体粒子的粒径由该防眩膜的第三端向该第四端逐渐变小。

8.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和设置于该液晶显示面板两侧的偏光片，其特征在于：至少其中一个所述偏光片为权利要求1～7任意一项所述的偏光片，所述液晶显示面板包括第五端和与所述第五端相对的第六端，由所述第五端指向所述第六端的方向，所述液晶显示面板的透光率逐渐减小；所述偏光基体的第一端对应液晶显示面板的第五端设置，所述偏光基体的第二端对应液晶显示面板的第六端设置。

9.一种偏光片的制备方法，包括：

提供一拉伸设备，所述拉伸设备包括第一拉伸辊和第二拉伸辊，所述第一拉伸辊和第二拉伸辊之间形成一定的夹角，所述第一拉伸辊与第二拉伸辊均沿其自转轴转动；

提供一染色后的聚乙烯醇树脂膜，所述聚乙烯醇树脂膜沿第一拉伸辊指向第二拉伸辊的方向移动，所述聚乙烯醇树脂膜经过转动的第一拉伸辊与转动的第二拉伸辊被拉伸成聚乙烯醇树脂的分子链之间的间距沿一第一方向指向第二方向逐渐增大的聚乙烯醇树脂膜；

所述被拉伸后的聚乙烯醇树脂膜经裁切形成至少一个偏光基体,所述偏光基体的透光率沿所述第一方向指向第二方向逐渐增大。

10.如权利要求9所述的偏光片的制备方法，其特征在于：所述偏光基体包括第一端及与所述第一端相对的第二端，由第一端指向第二端的方向，所述偏光基体的透光率逐渐增大。

11.如权利要求9所述的偏光片的制备方法，其特征在于：所述第一拉伸辊与第二拉伸辊对称设置。