CN112162430A - 实现非线偏振出射光的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置，包括背光源；第一偏光板，设置在背光源一侧，包括沿远离背光源的方向依次设置的第一偏振片保护膜、第一偏振片和第二偏振片保护膜；液晶单元，设置在第一偏光板远离背光源一侧；以及第二偏光板，设置在液晶单元远离背光源一侧，包括依次设置的第三偏振片保护膜、第二偏振片和第四偏振片保护膜；其中，所述第四偏振片保护膜的面内延迟值为Re＝λ/4+n*λ₀，其中λ＝(500～600)nm，λ₀＝550nm，n为自然数。本发明的液晶显示装置可以有效避免透过偏振元件观察液晶显示装置时出现的全暗态或是视野变暗现象。

Description

实现非线偏振出射光的液晶显示装置

技术领域

本发明属于液晶显示领域，具体涉及一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置。

背景技术

针对不同液晶排布方式的液晶显示装置(LCD)，如TN型、VA型和IPS型，或者说不同背光源的液晶显示装置，如LED背光式、mini-LED式或者micro-LED式，从显示装置出射的光都几乎是偏振光。其原因是从背光源发出的光经过液晶单元靠近观察侧的偏光板出射后就会成为线偏振光。然而，随着社会信息化程度的加深，液晶显示装置被广泛应用于手机、电脑、电视、数码相机、以及其它交互窗口如汽车导航系统、广告显示面板等各种大、小型，室内外的各种仪器中。人们透光具有偏振元件如偏光太阳镜，汽车挡风玻璃等去观察手机，广告板，导航版等显示装置的机会大大增加。如当偏光眼镜的透光方向与显示装置出射光的偏振方向垂直时，则会导致视野全暗态即看不到显示装置上的画面。即使是偏振元件的透光方向与显示装置出射光不垂直，但是只要偏振元件的透光方向与显示装置出射的光不平行，都会出现视野变暗的现象。即视野变暗或者视野暗态现象强烈依赖于偏振元件的透光方向和液晶显示装置出射光的偏振方向的夹角。即当二者是垂直时，会出现全暗态现象，当二者是平行时，则视野达到最亮，当二者是其它角度时，视野都会变暗。

通过公知的知识知道，通过在显示装置的外层的偏光板即靠近观察侧的偏光板的外侧额外加上一块1/4波片，这样可以有效地将显示装置发出的偏振光转换成圆偏振光，通过偏振元件观看显示装置时不会出现视野变暗的现象。但是这种方法不仅会增加显示装置制作时的工序，增加成本，而且还会大大增大整个显示装置的厚度，无法满足市场对显示装置薄型化的要求。

此外，现有技术中将具有高面内延迟值的聚酯薄膜用在靠近观察侧的偏光板的外侧，通过将取向聚酯薄膜的取向轴与偏光板的偏振片成45°贴附，使显示装置出射的线偏振光变成椭圆偏振光，可以减弱视野变暗的情况。然而这种方式并不能消除视野变暗，即透光偏振元件观察液晶显示装置时，所观察的亮度随着偏振元件的透光方向与显示装置出射光的偏振方向的夹角变化会出现暗太-亮太-暗太的周期变化。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置，包括：

背光源，用于提供光源；

第一偏光板，设置在背光源一侧，包括沿远离背光源的方向依次设置的第一偏振片保护膜、第一偏振片和第二偏振片保护膜，用于将光源入射光转换成线性偏振光；

液晶单元，设置在第一偏光板远离背光源一侧，用于将上述线性偏振光传输到第二偏光板；以及

第二偏光板，设置在液晶单元远离背光源一侧，包括依次设置的第三偏振片保护膜、第二偏振片和第四偏振片保护膜，用于阻隔或者透过液晶单元传输来的偏振光；

其中，所述第四偏振片保护膜的面内延迟值为Re＝λ/4+n*λ₀，其中λ＝(500～600)nm，λ₀＝550nm，n为自然数。

基于上述技术方案可知，本发明的实现非线偏振出射光的液晶显示装置相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本发明的液晶显示装置可以有效避免透过偏振元件观察液晶显示装置时出现的全暗态或是视野变暗现象；

2、本发明与现有技术相比，通过对薄膜的延迟值以及厚度均匀性的精准控制，将偏振片保护膜赋予1/4波片的功能，再通过控制特殊的贴附角度，可以使显示装置的出射光直接转换成圆偏振光或者接近圆偏振光；在不使用附加波片和组件，增加显示装置制作工序的前提下解决了上述显示装置中所存在的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中实现非线偏振出射光的液晶显示装置的结构示意图。

1-液晶显示装置；2-背光源；3-第一偏振片保护膜；4-第一偏振片；5-第二偏振片保护膜；6-第一偏光板；7-液晶单元；8-第三偏振片保护膜；9-第二偏振片；10-第四偏振片保护膜；11-第二偏光板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

目前已知的解决上述问题的方案并不能解决透过偏振元件观察液晶显示装置时在某些角度出现视野全暗态或视野变暗的情况，并且满足液晶显示装置薄型化、低成本制造的要求。

为了解决上述问题，本发明提供了一种出射光是非线偏振的薄型液晶显示装置。具体而言，所述的液晶显示装置中靠近观察侧的偏光板中的外侧的偏振片保护膜兼具有1/4波片功能。根据此方案，从背光源出射的光在经过靠近观察侧的偏光板后将会被转换为圆偏振光或者是接近圆偏振光，可以有效避免透过偏振元件观察液晶显示装置时出现的全暗态或是视野变暗现象。

本发明公开了一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置，包括：

背光源，用于提供光源；

第一偏光板，设置在背光源一侧，包括沿远离背光源的方向依次设置的第一偏振片保护膜、第一偏振片和第二偏振片保护膜，用于将光源入射光转换成线性偏振光；

液晶单元，设置在第一偏光板远离背光源一侧，用于将上述线性偏振光传输到第二偏光板；以及

第二偏光板，设置在液晶单元远离背光源一侧，包括依次设置的第三偏振片保护膜、第二偏振片和第四偏振片保护膜，用于阻隔或者透过液晶单元传输来的偏振光；

其中，所述第四偏振片保护膜的面内延迟值为Re＝λ/4+n*λ₀，其中λ＝(500～600)nm，λ₀＝550nm，n为自然数。

在本发明的一些实施例中，所述第四偏振片保护膜的慢轴方向与第二偏振片吸光轴的夹角为30至50度。

在本发明的一些实施例中，所述第四偏振片保护膜的面内延迟值的计算公式为：

Re＝Δn*d，其中Δn为第四偏振片保护膜平面内慢轴方向与快轴方向的折射率的差值，d为第四偏振片保护膜的厚度。

在本发明的一些实施例中，所述的第四偏振片保护膜在385nm波长下的透光率小于10％。

在本发明的一些实施例中，所述第四偏振片保护膜的厚度均匀性D小于5％；

其中，D＝(d_max-d_min)/d*100％，d_max为第四偏振片保护膜厚度的最大值，d_min为第四偏振片保护膜的厚度最小值，d为第四偏振片保护膜的厚度平均值。

在本发明的一些实施例中，所述第四偏振片保护膜的厚度为10～300um。

在本发明的一些实施例中，所述第四偏振片保护膜的制备方法包括：

将原料制备成铸片；

对铸片纵向拉伸，得到第一取向膜；

对第一取向膜进行横向拉伸，得到第二取向膜；

将第二取向膜热定型，得到所述第四偏振片保护膜。

在本发明的一些实施例中，所述纵向拉伸温度为Tg～Tg+30℃，其中，Tg为原料的玻璃化转变温度。

在本发明的一些实施例中，纵向拉伸倍率为1～5倍。

在本发明的一些实施例中，所述横向拉伸温度为Tg+10℃～Tg+50℃，其中，Tg为原料的玻璃化转变温度。

在本发明的一些实施例中，横向拉伸倍率为2～6倍。

在本发明的一些实施例中，所述热定型温度为200℃～250℃。

在本发明的一些实施例中，所述原料包括聚酯原料；

在本发明的一些实施例中，所述聚酯原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、对苯二甲酸双酚A酯以及上述衍生物中的至少一种。

以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。

下述实施例中使用的化学药品和原料均为市售所得或通过公知的制备方法自制得到。

如图1所示，本发明的实现非线偏振出射光的液晶显示装置1至少由背光源2，液晶单元7和第一偏光板6、第二偏光板11组成；其中可以较为适宜的增加除上述之外的其它诸如导光板、反射板、扩散板、彩色滤光片、增量板等构件。

本实施例中光源侧是指靠近背光源一侧，观察侧是指靠近液晶单元观察侧的一侧。

本发明中的背光的组成，其光源可以使用冷阴极荧光灯，扁平荧光灯，热阴极荧光灯和LED为光源的连续发光或非连续发光光谱的光源。对于光源的构成可以是侧光式，在侧光式中也可以安装成双边式或者是三边式。背光源也可以式直下型或者是中空型。因为具有亮度高，均匀性好的有点，本发明中优选的是白色LED光源。

本发明中偏振片的制备方法具体包括PVA溶液流延成膜，硼润，染色，水洗，拉伸补色烘干等步骤。

其中，本发明中第一偏光板6是由2张偏振片保护膜(包括第一偏振片保护膜3和第二偏振片保护膜5)及其中间加持的第一偏振片4构成。第二偏光板11是由第三偏振片保护膜8和第四偏振片保护膜10及其中间加持的第二偏振片9构成。

其中，第一偏振片4和第二偏振片9可以由公知的方法制的。如聚乙烯醇薄膜经过膨润，碘染色，水洗，进而在硼酸中拉伸取向，再经过碘化钾溶液进行补色，再通过烘箱烘干等工艺而制备。至少一个偏振片保护膜是由聚酯保护膜制备而成。

其中，第四偏振片保护膜10采用的材料为聚酯保护膜，第一偏振片保护膜3可以为聚酯保护膜，也可以是其他材料，第二偏振片保护膜5和第三偏振片保护膜8均不能为聚酯保护膜。

本发明中的聚酯保护膜，从获得1/4波片的角度出发，所述的聚酯保护膜的面内延迟值优选为Re＝λ/4+n*λ₀，其中λ＝(500～600)nm，λ₀＝550nm，n为自然数。更优选为λ₀＝(520～580)nm；因为人眼对550nm波长的光最为敏感，并且通过材料的可见光随着波长是有分散性的(遵循柯西分布)；当λ₀＜500nm时或λ₀＞600nm，这都会促使本发明中背光源侧保护膜所具有的1/4波片功能损失，不能有效地把线偏振光转换成圆偏振光。所述光源侧偏振片保护膜的延迟值可由商业软件直接测量或者是其它能够测试薄膜延迟值的仪器。本发明中使用的是大冢公司的RETS-100L系列的相位差测试仪。

从消除液晶显示装置出射光的线偏振状态的观点出发，该聚酯保护膜优选使用在靠近观察侧偏光板(第二偏光板11)的偏振片(第二偏振片9)的观察侧。此外，拥有上述面内延迟值的聚酯薄膜的取向方向(慢轴方向)与偏振片的吸光轴的夹角优选为30°-50°，因为即使是该保护膜具有1/4波片的功能，但是如果要把线偏振光转换成圆偏振状态，也需要时波片的光轴与偏振方向夹角为45°。因此，优选靠近观察侧偏振片保护膜(第四偏振片保护膜10)的慢轴与第二偏振片9的吸光轴的夹角为40°-50°，更优选为43°-47°，因为在该角度内，偏振光经过具有1/4偏振功能的保护膜后已几乎接近于圆偏振光；如果装配工差过小，这将为该保护膜与偏振片间的贴合工艺造成极大的挑战，不利于批量化生产。其中偏振片及偏振片保护膜的光轴方向可由大冢公司的RETS-100L相位差仪测试得到。

本发明对于该保护膜的厚度在没有影响本发明的效果的前提下没有特别的限制，根据目前显示市场的需求，通常为10～300um，更优选为20～200um，因为当薄膜的厚度低于10um时，样品后的均匀性将极难保证，而且薄膜的力学性能包括拉伸强度，撕裂性能及热稳定性能将会显著下降。特别优选的当厚度下限为30um。另一方面，如果偏振片保护膜的厚度超过300um时将会大大增加整个偏光板的厚度，使整个显示面板当厚度增加，因此也不优选。从实际使用的性能角度出发，优选的厚度区间为30～80um。

第四偏振片保护膜的面内延迟值由厚度和面内双折射共同决定，即Re＝Δn*d，其中Δn为薄膜平面内慢轴方向与快轴方向的折射率的差值，d为薄膜的厚度。为了减小因厚度误差带来的面内延迟值Re的变化，厚度均匀性优选为5％以下，进一步优选为4％以下，特别优选为3％以下。厚度均匀性使用D表示即D＝(d_max-d_min)/d x 100％，D为厚度均匀性的量度，d_max和d_min分别为厚度的最大值和最小值，d为厚度平均值。具体测试方法是将该保护膜沿加工方向，每隔2cm取一个点，总计取80～100个点，并采用螺旋测微计或者其它精度能够达到0.001mm的厚度测量工具进行厚度测量。

原则上来说，本发明中对于材料没有严格意义上的要求，因为本发明所述的方案具有普适性，只要是可用于拉伸加工工艺的延迟值可调的热塑性材料都可以。对于聚酯树脂的种类没有特别的限制，可以使用使二羧酸与二醇缩合而得到的任意的聚酯树脂。作为聚酯树脂的制造中可使用的二羧酸成分，例如可以为：对苯二甲酸、间苯二甲酸、3，3-二乙基琥珀酸、邻苯二甲酸、2，5-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、1，5-萘二羧酸、二苯基羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、二苯基砜羧酸、蒽二羧酸、1，3-环戊烷二羧酸、1，3-环己烷二羧酸、庚二酸、壬二酸、1，4-环己烷二羧酸、六氢对苯二甲酸、1，4-萘二羧酸、六氢间苯二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、2，2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、二聚酸、癸二酸、辛二酸、十二烷二羧酸等。

作为聚酯树脂的制造中可使用的二醇成分，例如可以为：乙二醇、丙二醇、六亚甲基二醇、新戊二醇、1，2-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇、十亚甲基二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)砜等。

对于构成聚酯树脂的二羧酸成分和二醇成分，可以使用任意1种或2种以上。作为构成聚酯薄膜的适宜的聚酯树脂，例如为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等，更优选可以为：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸丁二醇酯等，这些也可以进一步含有其他共聚成分。

(1)未拉伸铸片的制备方法

本发明的未拉伸铸片至少由三层构成，具体而言，至少在上下外层添加少量的开口剂(爽滑剂)以提高熔体铸片与挤出口模之间的剥离性。在不影响本发明的效果的前提下，对于所述的开口剂没有特别的限制，可以是有机的也可以是无机的。可以列举的有机的如油酸酰胺，可以为无机的开口剂有滑石粉、硅藻、二氧化硅、二氧化钛等。出于抑制铸片端部发黄的角度，优选二氧化硅开口剂。

对于所述的二氧化硅颗粒，优选颗粒度为1～10um，更优选与小于1.5～5um。因为虽然开口剂颗粒度增大有助于增加爽滑效果，但是同时也会增加表面雾度。然而当颗粒度小于1.5um时，则不能保证爽滑效果。

在含有开口剂的表层中，优选开口剂浓度优选500～9000ppm，更优选为800～6000ppm。因为开口剂在薄膜中的含量也以ppm计算，通如果开口剂的含量太高，会影响薄膜的光学性能以及力学性能；但如果含量太低，则不能解决薄膜的粘连问题。

以聚对苯二甲酸乙二醇酯为例说明具体的制备方法。对于至少三层的铸片的芯层而言，具体为将聚对苯二甲酸乙二酯切片烘干，采用单螺杆或双螺杆挤出机挤出，在低于玻璃化转变温度以下淬火得到无定型的铸片。

具体而言，不限制干燥形式，将聚对苯二甲酸乙二醇酯且切片的水含量降低至500ppm以下，为了保证后续熔融挤出过程稳定且聚酯不会降解，更优选将聚酯切片水含量降至200ppm以下，更优选将聚酯切片水含量降至100ppm以下。具体而言，例如将聚对苯二甲酸乙二醇酯且切片以包括热风或者真空箱在150℃干燥超过2小时，使其至少完全结晶发白。

将上述干燥后的聚酯切片通过挤出机熔融挤出，这里不限制使用何种形式的挤出机，熔融挤出可以使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出以及基于它们的各种衍生的挤出机。

以常规的单螺杆挤出机为例，具体而言，加料段温度为Tm(聚酯原料的熔融温度)±30℃，压缩段温度为Tm～Tm+35℃，均化段温度为Tm～Tm+35℃；口模温度为Tm～Tm+30℃；更优选为加料段温度为Tm±20℃，压缩段温度为Tm～Tm+15℃，均化段温度为Tm+15～Tm+30℃；口模温度为Tm+15～Tm+30℃；因为加料段温度如果低于Tm，那么单螺杆挤出机将不能提供足够的向前的推动力使物料进入压缩段，如果加料段温度高于Tm+30℃，那么聚酯切片会因为温度过高而在加料段融化，无法进入压缩段。压缩段温度如果低于Tm，那么物料在压缩段不能不能完全塑化，如果温度高于Tm+35℃，那么很容易溶体破裂，导致前段压力不稳。对于均化段与口模温度设置的远着与上述相同。

为了过滤掉原料中的异物以及一些未塑化完全的颗粒物，优选在熔融挤出中在挤出机中添加高精度过滤网，为了过滤掉原料中的异物以及一些未塑化完全的颗粒物，优选在熔融挤出中在挤出机中添加高精度过滤网，对于过滤网的形式没有特别的要求，可以是碟片式过滤器，网式过滤器等，但是优选过滤颗粒尺寸在15um以下，更优选为10um以下。

对于含有开口机的上下表层的制备而言，优选采用1台或多台但单螺杆双螺杆挤出机或双螺杆挤出机挤出，将含有开口剂的溶体供给具有至少三层以上的模头，再通过分配器将含有开口剂的表层与上述芯层进行复合。具体而言，更优选为双螺杆挤出机进行表层挤出，因为采用双螺杆挤出机可以使开口剂或者其它功能粒子与原料充分混合。此外，更优选含有排气系统的双螺杆挤出机，因具有排气功能的双螺杆挤出机在挤出时原料不需要提前干燥。

(2)拉伸工艺

本发明中的聚酯类保护膜可以由异步双向拉伸拉伸工艺制备，也可以使用拉伸工艺方式制备，也可以使用斜向拉伸制备。更优选为采用异步双向拉伸制备，因为单轴拉伸的薄膜在纵向上的力学性能会非常差，斜向拉伸工艺对于设备的要求太高。因此出于对力学性能的要求和对减少成本，实现产业化的角度来说，优选为异步双向拉伸。

具体而言所述的异步拉伸包括预热后的纵向拉伸和随后的横向拉伸。所述的纵向拉伸和横向拉伸对拉伸形式没有要求，可以采用包括任何形式的已知的单点拉伸，两点拉伸，夹具拉伸等。

具体而言，所述的纵拉前预热温度应大于Tg(Tg为聚酯原料的玻璃化转变温度)，优选为Tg～Tg+10℃。所述的纵向拉伸温度优选为Tg～Tg+30℃，更优选为Tg+10～Tg+20℃。所述的纵向拉伸对于拉伸速度没有要求，可以根据产线的实际生产水平进行设定。所述的纵向拉伸倍率优选为1～5，更优选为1.2～4。因为如果拉伸比太小，则不能使铸片中的结构在后续横向拉伸中很难被均匀拉伸，如果纵向拉伸倍率太大，则会导致在纵向拉伸中发生结晶，会使得样品在横向拉伸中应力太难，结构很难被拉伸均匀，而且还会较容易的导致破膜现象。因此，纵向拉伸倍率优选为1.2～3。

从结构均匀性以及可加工性方面，优选在纵向拉伸后及横向拉伸前进行横拉前预热处理。具体而言，预热温度优选为Tg～Tg+50℃，更优选为Tg+10℃～Tg+40℃，因为在经过纵向拉伸后，薄膜的Tg略有上升，因此优选的预热下限温度是Tg+10℃。但是预热的问题也不能太高，如果预热温度太高容易导致纵拉后的膜发生冷结晶(受热结晶现象)，冷结晶不仅容易导致薄膜发白，影响透光率，还会导致变脆，不能进行横向拉伸，因此优选的预热温度上限是Tg+30℃。

从控制结构均匀性以及延迟值的角度，横向拉伸温度优选Tg+10℃～Tg+50℃，更优选的是Tg+15℃～Tg+35℃，在该温度区域内可以保证横向拉伸开始时样品处于其玻璃化转变温度以上的橡胶态，在这种状态下拉伸，薄膜内的分子取向与拉伸比具有类似于线性的关系，这利于对薄膜的取向及延迟值进行精准地调控。

从提高薄膜横向力学性能的观点，横向拉伸倍率优选为2～6倍，更优选为3～5.5倍。因为拉伸方向的拉伸强度与拉伸比呈单调正相关，为了提高横向方向的强度，横向方向的拉伸倍率下限不低于3倍。此外，如果横向拉伸倍率越大，相对来说就会减小纵向方向上的力学性能，因此，为了得到纵向和横向都兼备的较好的力学性能，横向方向上的拉伸倍率上限不超过5.5倍。

为了提高薄膜的尺寸稳定性，降低薄膜的热收缩性，在上述拉伸温度和拉伸倍率下，优选在横向拉伸后进行热定型处理。热定型处理温度优选为200℃～250℃。当热定型温度低于200℃时，热定型阶段的结晶不完善，从提高薄膜尺寸稳定性的角度是不利的。当热定型温度高于250℃时，结晶较快，热定型时容易导致薄膜内应力较大，影响薄膜面内延迟值的均匀性。

从较小热定型时薄膜的内应力的角度，优选在热定型时在幅宽方向上进行0.1％～10％的收缩处理。

(3)功能改性

为了增加偏振片保护膜与所述偏振片保护膜之间的粘接性，上述拉伸工艺中的薄膜进的至少一面进行亲水性处理。因为偏振片与偏振片保护膜的粘接一般是通过pva(聚乙烯醇)水分散性溶液进行粘接的，如果偏振片保护膜表面太光滑或者是亲水性不好，偏振片和偏振片保护膜之间的粘接可能不充分，即粘接不牢。具体而言，可以使用公知的表面处理通过电晕的方式对薄膜表面进行处理，如可以采取电晕，氧化处理，火焰处理以及溶剂处理以及底涂处理等处理方法对其表面进行改性处理，提高其表面的易粘接性。

从改性效果的时效性已经工业化连续生产的角度，优选对所述进行底涂处理以增加其易粘接性。具体而言，优选在薄膜经过纵向拉伸后对其至少一面进行底涂处理。所述的底涂是指薄膜经纵向拉伸后，至少一面被涂覆上有机溶剂以增加其易粘接性。具体而言，优选具有以聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚丙烯酸(酯)树脂中的至少一种为主要成分的涂覆液。在这里“主要成分”是指构成涂覆液固体成分中占据50％质量以上的组份。所述的涂布液优选为含有水溶性或水分散性的共聚聚酯树脂、丙烯酸(酯)树脂和聚氨酯树脂中的至少一种的水性涂布液。作为这些涂布液的制备方法，例如：日本特许第3567927号公报、日本特许第3589232号公报、日本特许第3589233号公报、日本特许第390019号公报、日本特许第4150982号公报等中公开的水溶性或水分散性共聚聚酯树脂溶液、丙烯酸(酯)树脂溶液、聚氨酯树脂溶液等。

作为涂布液的方法，可以使用公知方法。例如逆转辊涂布法、凹版涂布法、吻合式涂布法、辊刷法、喷涂法、刀涂布法、绕线棒涂布法、管式刮刀(pipedoctor)法等，这些方法可以单独或者组合进行涂布。

此外，为了赋予所述的偏振片保护膜功能保护硬涂层，可以按照公知方法对上述拉伸后的薄膜机进行具有抗静电、防污染、防反射、抗划伤、防眩晕中的一种或多种功能的涂层。

由于偏振片通常是由聚乙烯醇(pva)薄膜碘染后拉伸而成，因此出于对偏振片偏振性能的保护，所述的偏振片保护膜具有在在385nm波长下的透光率为10％以下。因为小于385nm的紫外会破坏对偏振片内的聚碘离子的结构，最终使偏光板失效，因此对于本发明所述的偏振片保护膜最好优选在385nm波长下的透光率为5％以下。385nm波长下的透光率可由紫外分光光度计测量。

对于上述偏振片保护膜紫外吸收功能的获取，优选在制备未拉伸铸片时添加紫外吸收剂，具体而言，将紫外吸收剂与树脂颗粒完全混合后送入挤出机进行熔融混合，再制备成未拉伸铸片以赋予拉伸后薄膜以紫外吸收功能。此外，也可以通过在双向拉伸后的薄膜表面涂覆含有紫外吸收物质的涂覆液然后进固化而赋予偏振片保护膜紫外吸收功能。

对于本发明而言，对于能赋予薄膜所述紫外吸收的功能效果的紫外吸收剂没有特别的限制。可以是无机的，也可以是有机的。从薄膜的透光率的角度出发，紫外吸收剂优选为有机紫外吸收剂。对于有机紫外吸收剂，例如水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、三甲氧基苯甲酸酯类、对氨基苯甲酸类、肉桂酸苯酯类、樟脑衍生物、苯甲脒类、苯并恶嗪类等。

对于二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和丙烯腈类紫外线吸收剂，例如为：二羟基-4，4’二甲氧基二苯甲酮、2-[2’羟基-5-(甲基丙烯酰氧基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、2，2’2，2’，2-[2’羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基丙烯酰氧基丙基)苯基]-2H-苯并三唑、2，4-二叔丁基5-氯苯并三唑-2-基)苯酷、2-(2’-轻基-3’-叔丁基甲基苯)-5-氯苯并三哇、2-(5-氯(2H)-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(叔丁基)苯酚、4，4’-四羟基二苯甲酬、2，2’-亚甲基双(4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚等。作为苯并恶嗪类紫外线吸收剂，例如为：2，2’-(1，4-亚苯基)双(4化3，1-苯并噁嗪-4-酮)、1-苯并噁嗪-4-酮、2-甲基-3，2-丁基-3，1-苯并噁嗪-4-酮、2-苯基-3，1-苯并噁嗪-4-酮等。

此外，除了紫外线吸收剂以外，在不妨碍本发明的效果的范围含有各种磷化合物、抗静电剂、耐光剂、阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗胶凝剂、表面活性剂等添加剂以增加薄膜的紫外吸收效果以及光稳定性。

以下参照实施例更具体的说明本发明，但是本发明不受下述实施例的限制，也可以在可适合本发明的主旨的范围内加以适宜变化来实施，这些均包含在本发明的保护范围中。

显示效果观察

以白色LED背光板为背光光源，在由被拉伸的PVA和碘构成的偏振片的一侧贴附下述的方法制备的聚酯薄膜，在其相反的一侧贴附TAC薄膜(中国乐凯集团制造，厚度60um)制作靠近观察侧使用的偏光板。其中聚酯薄膜的慢轴方向与偏振片的吸收轴方向呈下述的角度贴附。在由被拉伸的PVA和碘构成的偏振片的两侧贴附TAC薄膜(中国乐凯集团制造，厚度60um)制备靠近光源侧使用偏光板。在液晶显示装置的观察侧，在点亮的情况下隔着一块偏振片，分别是偏振片的吸收方向与液晶显示装置中靠近观察侧的偏光板中的偏振片的吸光轴呈0°、45°、90°观察，并按照下述标准对液晶显示装置进行评价。

出色光亮度的评价：

○：液晶显示装置出射光亮度高；

▲：液晶显示装置出射光亮度较暗；

×：液晶显示装置出射光亮非常暗

亮度均匀性评价：

○：很均匀，无虹纹；

▲：较为均匀，有微弱的虹纹；

×：不均匀，有严重的虹纹；

实施例1

芯层功能母料制备

取粘度为0.67dl/g的PET聚酯切片并加入5％质量分数的UV3638型紫外吸收剂在165℃下真空干燥后送入双螺杆混料挤出机，在285摄氏度下共混挤出5分钟，并进行造粒，制备芯层含有紫外吸收剂的功能母料。其中，uv3638型紫外吸收剂例如为2，2’-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)。

表层母料的制备

取粘度为0.67dl/g的PET聚酯切片并加入8000ppm浓度分数的颗粒度为2um的二氧化硅颗粒，在双螺杆挤出机中以285℃下混合并挤出造粒，获得含有开口剂的表层用母料。

未拉伸铸片

取90％质量分数的特性特性粘度为0.67dl/g的PET聚酯切片，10％质量分数的含有紫外吸收剂的芯层功能母料进行物理混合，然后再165℃真空干燥后使其水含量小于100ppm，投入到单螺杆挤出机中，加料段温度设置为265℃，压缩段温度设置为275℃，均化段温度设置为275℃，口模温度设置为275℃，调节螺杆转速和计量泵转速，使泵后压力稳定在1.2MPa。

取95％质量分数的特性粘度为0.67dl/g的PET聚酯切片，5％质量分数的将表层母料进行物理混合，投入到双螺杆挤出辅机中，熔融挤出段温度设置为260℃递增至270℃，熔体输送段及模头设置为272℃。

采用静电贴附的方式使口模流出的三层溶体压紧在冷却辊上淬冷，冷却辊温恒定为30℃，通过调节挤出量，使薄膜三层的厚度比值为15∶70∶15，制备不同厚度的无定型流延铸片；

采用上述铸片，在90℃下纵向拉伸2.1倍，然后通过喷涂法在薄膜上下表面涂覆一层上述已公开的聚酯溶液，然后使用热对流的方式在95℃下干燥固化50秒，使干燥后的涂布量为0.2g/m²，然后在105℃下横向拉伸4.8倍，然后在230℃下热处理15秒，得到厚度为82um的双向拉伸薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例2

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸2.6倍，沿横向拉伸4.2倍，得到厚度为76um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例3

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸1.5倍，沿横向拉伸3.5倍，得到厚度为78um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例4

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸2.3倍，沿横向拉伸4.4倍，得到厚度为75um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例5

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸1.6倍，沿横向拉伸4.2倍，得到厚度为70um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例6

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸2.7倍，沿横向拉伸4.4倍，得到厚度为75um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例7

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸2.6倍，沿横向拉伸4.9倍，得到厚度为68um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例8

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸1.2倍，沿横向拉伸4.1倍，得到厚度为61um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

实施例9

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸3.7倍，沿横向拉伸4.2倍，得到厚度为65um的聚酯薄膜；使聚酯膜慢轴方向与偏振片成45°贴附。

比较例1

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸4.5倍，沿横向拉伸1.5倍，得到厚度为75um的聚酯薄膜；使聚酯薄膜的慢轴方向与偏振片成45°贴附。

比较例2

使用与实施例1同样的方法，沿纵向拉伸1倍，沿横向拉伸4.7倍，得到厚度为61um的聚酯薄膜；使聚酯薄膜的慢轴方向与偏振片成25°贴附。

比较例3

使用与实施例6同样的方法制备的聚酯薄膜，使聚酯膜慢轴方向与偏振片成0°贴附。

以中心波长λ₀＝550nm，分别统计上述各偏振片保护膜的面内延迟值Re，Re除以500得到的整数商(a)，余数(b)，以及显示效果填入附表1。

表一 实施例和对比例显示结果

根据附表1的结果，实施例1、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6，不管以任何角度观察都具有非常好的亮度和亮度均匀性。其余实施例也都具有比较好的显示效果。比较例中的显示亮度则与观察角度具有很明显的依赖性，显示效果较差。

产业上的可利用性

根据本发明提供的偏振片保护膜及显示装置，即使透过偏振原件从各个角度观察都具有非常好的显示效果。此外，采取本发明中的方案，制造成本低，因此产业上的可行性非常高。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现非线偏振出射光的液晶显示装置，包括：

背光源，用于提供光源；

第一偏光板，设置在背光源一侧，包括沿远离背光源的方向依次设置的第一偏振片保护膜、第一偏振片和第二偏振片保护膜，用于将光源入射光转换成线性偏振光；

液晶单元，设置在第一偏光板远离背光源一侧，用于将上述线性偏振光传输到第二偏光板；以及

第二偏光板，设置在液晶单元远离背光源一侧，包括依次设置的第三偏振片保护膜、第二偏振片和第四偏振片保护膜，用于阻隔或者透过液晶单元传输来的偏振光；

其中，所述第四偏振片保护膜的面内延迟值为Re＝λ/4+n*λ₀，其中λ＝(500～600)nm，λ₀＝550nm，n为自然数。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第四偏振片保护膜的慢轴方向与第二偏振片吸光轴的夹角为30至50度。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第四偏振片保护膜的面内延迟值的计算公式为：

Re＝Δn*d，其中Δn为第四偏振片保护膜平面内慢轴方向与快轴方向的折射率的差值，d为第四偏振片保护膜的厚度。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述的第四偏振片保护膜在385nm波长下的透光率小于10％。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第四偏振片保护膜的厚度均匀性D小于5％；

其中，D＝(d_max-d_min)/d*100％，d_max为第四偏振片保护膜厚度的最大值，d_min为第四偏振片保护膜的厚度最小值，d为第四偏振片保护膜的厚度平均值。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第四偏振片保护膜的厚度为10～300um。

7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第四偏振片保护膜的制备方法包括：

将原料制备成铸片；

对铸片纵向拉伸，得到第一取向膜；

对第一取向膜进行横向拉伸，得到第二取向膜；

将第二取向膜热定型，得到所述第四偏振片保护膜。

8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述纵向拉伸温度为Tg～Tg+30℃，纵向拉伸倍率为1～5倍，其中，Tg为原料的玻璃化转变温度。

9.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述横向拉伸温度为Tg+10℃～Tg+50℃，横向拉伸倍率为2～6倍，其中，Tg为原料的玻璃化转变温度。

10.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述热定型温度为200℃～250℃。

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