TWI603124B - 偏光板、其製造方法以及包含上述的液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI603124B TW103129348A TW103129348A TWI603124B TW I603124 B TWI603124 B TW I603124B TW 103129348 A TW103129348 A TW 103129348A TW 103129348 A TW103129348 A TW 103129348A TW I603124 B TWI603124 B TW I603124B
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朴銀洙
申東允
鄭海龍
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Description

偏光板、其製造方法以及包含上述的液晶顯示裝置 【相關申請案之交叉參考】
本申請案主張在韓國智慧財產局於2013年8月29日提申之韓國專利申請案第10-2013-0103080號、及於2014年7月11日提申之韓國專利申請案第10-2014-0087803號之權利，所述韓國專利申請案中之每一者之全部揭露內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於偏光板、其製造方法以及包含上述之光學顯示裝置。
為了控制光之振盪方向以便顯現液晶顯示裝置之顯示圖案而在液晶單元內部及外部使用偏光板。偏光板包含偏光器及保護膜，保護膜形成於偏光器之至少一側面上。通常，儘管保護膜為三乙醯基纖維素(triacetyl cellulose；TAC)膜，但TAC膜比典 型聚合物膜更昂貴。因此，將包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)膜之低價聚合物膜用以替代TAC膜。
常見PET膜為以某一拉伸比在縱向(machine direction；md)及/或橫向(transverse direction；td)上拉伸以便改良良率(yield)並具有相位差(亦即，延遲)之範圍的膜。然而，在md及td上拉伸之常見pet膜具有高分子定向角，且因此在偏光器之吸收軸與pet膜之光學軸之間存在大的偏差。因此，偏光板之偏光度及螢幕之亮度可減少。此外，歸因於此，液晶顯示裝置之對比率(contrast ratio；cr)可能惡化。更進一步，當長時間暴露在高溫下時，常見PET膜可減少偏光器之偏光度及偏光板之透射率且使虹斑(rainbow spot)更糟。此外，當拉伸PET膜時，PET膜之一部分(特定而言，末端部分)可能因為在併入偏光板中時的其不對稱分子定向而遭受光學性質之惡化，且因此其使用受到限制。此外，因為PET膜為經拉伸膜，所以膜可在用於液晶顯示裝置中時遭受虹斑。
在KR 10-2011-0014515 A中描述本發明之先前技術。
本發明是有關於偏光板、其製造方法以及包含上述之光學顯示裝置。因此，根據本發明之偏光板可抑制虹斑，保證視角，改良影像品質，並改良偏光器之偏光度及透射率，藉此具有極佳光學性質及高對比率。此外，即使偏光板暴露於高溫，其偏光度仍可不會惡化，或能夠最小化惡化，且因此偏光板可抑制虹斑。 此外，經拉伸聚酯膜可在所有定向上用作偏光板之保護膜，使得本發明可提供具有高經濟可行性之偏光板。
本發明之態樣是有關於偏光板，其包括偏光器及形成於偏光器之上側面上的聚酯膜，其中聚酯膜具有10°或更小之最大熱收縮角，及1.65或更大的在550nm之波長下的x軸方向之折射率(nx)及在550nm之波長下的y軸方向之折射率(ny)中之任一者。
本發明之另一態樣是有關於偏光板，其包括偏光器及形成於偏光器之上側面上的聚酯膜，其中聚酯膜具有5°或更小之分子定向角(θr)之絕對值。
在特定實例中，nx-ny之絕對值可為0.1至0.2。
在特定實例中，聚酯膜可具有0.8%或更小之最大熱收縮率。
在特定實例中，聚酯膜可具有0°至5°之基於橫向(TD)的聚酯分子之分子定向角(θr)的絕對值。
在特定實例中，聚酯膜可具有25μm至115μm之厚度，及在550nm波長下的5,000nm至15,000nm的前延遲(front retardation)(Ro)。
在特定實例中，前延遲(Ro)可為10,100nm至12,000nm。
在特定實例中，聚酯膜可為橫向拉伸膜。
在特定實例中，聚酯膜可具有在550nm之波長下的1.8或更小之雙軸度(degree of biaxiality)(NZ)，如由等式1所表示：[等式1] NZ=(nx-nz)/(nx-ny)
其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率。
在特定實例中，聚酯膜可具有在550nm之波長下的15,000nm或更小之厚度方向延遲(retardation in thickness direction)(Rth)，如由等式2所量測：[等式2]Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率；且d為聚酯膜之厚度(單位：nm)。
在特定實例中，聚酯膜可為由聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)及聚萘二甲酸丁二醇酯(polybutylene naphthalate)中之至少一者形成的膜。
在特定實例中，光學膜可更形成至偏光器之下側面。
在特定實例中，光學膜可具有在550nm波長下的40nm至60nm的前延遲(Ro)。
在特定實例中，光學膜可為由纖維素、聚酯、環狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚醚碸、聚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、及聚偏二氯乙烯樹脂(polyvinylidene chloride resin)中之至少一者形成的膜。
在特定實例中，偏光板可具有99.99%或更大之偏光度， 及40%或更大之透射率。
本發明之另一態樣是有關於製造偏光板之方法，包括：僅在橫向上以2至10之拉伸比拉伸經熔融擠壓之聚酯樹脂，並在100℃至300℃下熱穩定經拉伸的聚酯樹脂以製造聚酯膜；以及將聚酯膜結合至偏光器之一側面。
在特定實例中，方法可更包括將光學膜結合至偏光器之另一側面。
本發明之另一態樣是有關於包括偏光板之液晶顯示裝置。
10‧‧‧聚酯膜樣本
10a‧‧‧圓
10b‧‧‧半徑
10c‧‧‧線
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧偏光器
120‧‧‧聚酯膜
130‧‧‧光學膜
200‧‧‧偏光板
300‧‧‧模組
310‧‧‧液晶顯示面板
320‧‧‧第一偏光板
330‧‧‧第二偏光板
340‧‧‧背光單元
A‧‧‧半徑
MD‧‧‧縱向
TD‧‧‧橫向
α‧‧‧角
圖1為根據本發明之一實施例的偏光板之橫截面圖。
圖2為根據本發明之另一實施例的偏光板之橫截面圖。
圖3為根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之橫截面圖。
圖4為本發明中之熱收縮率的概念圖。
現將較詳細地描述本發明之某些實施例，使得本發明之某些實施例可易於由本發明所屬領域中具通常知識之一般者參看隨附圖式製作。本發明可以不同方式來體現且不限於以下實施例。在圖式中，為清楚起見將省略無關於本發明之實施例之描述的元件。通篇圖式及說明將使用相同參考數字以指代相同或類似構成元件。
如本文中所使用，參看隨附圖式界定諸如「上側面」及 「下側面」之術語。因此，應理解當自不同角度檢視時術語「上側面」可與術語「下側面」互換地使用或術語「下側面」可與術語「上側面」互換地使用。
如本文中所使用，參看圖4，術語‘熱收縮率’可為自 |B-A|/A×100獲得之值，其中在縱向上長度為200mm及橫向上長度為200mm的正方形聚酯膜樣本10中，基於樣本10之中心點繪製具有半徑A(0<A150mm，例如100mm)之圓10a，自圓之平行於縱向之半徑10b以在某一範圍中的相同角α(0°<α10°，特定而言5°)將圓10a之周邊均等地劃分成多個區段，以進一步繪製連接周邊上之一點與圓心之多個線10c，並在將樣本10或圓10a留在選自i)在85℃下持續30分鐘、ii)在100℃下持續30分鐘、iii)在120℃下持續30分鐘，以及iv)在150℃下持續30分鐘中的任一條件下之後量測線10c之長度B。如本文中所使用，術語‘最大熱收縮率’意謂經量測熱收縮率當中之最大值。
如本文中所使用，術語‘最大熱收縮角’意謂當使用聚 酯膜樣本10根據沿角α均等地劃分的周邊上之一點將圖4中之角α與圖4中量測之熱收縮率描繪至彼此時在圓之平行於縱向的半徑10b與指示最大熱收縮率之直線之間的角。作為描繪之結果，可獲得具有花生形之描繪結果。
如本文中所使用，除非特別提及，否則‘nx’、‘ny’及 ‘nz’分別為在550nm之波長下的聚酯膜之三維座標系統(x軸方向、y軸方向及z軸方向(厚度方向))中之折射率。舉例而言，‘x軸方向’可為‘縱向(MD)’，或‘y軸方向’可為‘橫向(TD)’。
下文中，將參看圖1詳細地描述根據本發明之一實施例的偏光板。
參看圖1，根據本發明之一實施例的偏光板100可包含偏光器110以及形成於偏光器110之上側面上的聚酯膜120，其中聚酯膜120可具有10°或更小之最大熱收縮角，及1.65或更大之nx及ny中之任一者。
液晶顯示裝置中之偏光板可長時間暴露於高溫。在此狀況下，偏光板之偏光度可能減少，因此惡化液晶顯示裝置之光學性質。根據本發明之一實施例的偏光板可包含具有10°或更小之最大熱收縮角的聚酯膜120，因此即使偏光板暴露於高溫，仍不會減少其偏光度及透射率。聚酯膜之最大熱收縮角可特定為0°至10°，更特定為0°至9°，再特定為0°至7°，例如，0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、或10°、且更佳較接近於0°。
一般而言，習知聚酯膜在拉伸製程期間具有結晶行為。因此，使用聚酯膜之偏光板可能遭受虹斑，因此惡化影像品質。若聚酯膜的nx及ny兩者皆小於1.65，或nx及ny兩者皆為1.65或更大，則具有作為保護膜之聚酯膜之偏光器可由於歸因於延遲的變化(取決於入射角及波長)的雙折射而遭受虹斑。然而，根據本發明之實施例，偏光板中之聚酯膜120的nx及ny中的任一者為1.65或更大，使得其可顯著地抑制虹斑。
在一實施例中，nx可為1.65或更大(特定言之1.67至1.75)，且ny可小於1.65(特定言之1.45至1.60)。在另一特定實例中，ny可為1.65或更大(特定言之1.67至1.72，更特定言之1.69至1.72)，且nx可小於1.65(特定言之1.45至1.60)。本文 中，nx-ny之絕對值(|nx-ny|)可為0.1至0.2，特定言之0.1至0.18，例如，0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17或0.18。藉此，聚酯膜可改良視角且亦抑制虹斑。
聚酯膜120可具有0.8%或更小之最大熱收縮率，特定言之0至0.8%，更特定言之0至0.6%，例如，0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%或0.8%，且更佳較接近於0%。在此範圍內，在偏光板持續長時間週期暴露於高溫時，不會因為偏光板之透射率減少而發生液晶顯示裝置之光學性質的惡化問題。在一實施例中，聚酯膜可具有基於圖4之圓在整個定向(0°至360°)上的0至0.8%之熱收縮率。在此範圍內，聚酯膜可具有改良之光學性質。
聚酯膜120因為以高拉伸比拉伸其而具有超高延遲，使得在將偏光板併入液晶顯示裝置中時聚酯膜120可抑制虹斑以防止偏光板使影像品質惡化。在特定實例中，聚酯膜120可具有25μm至115μm之厚度，及在550nm波長下的5,000nm至15,000nm(特定言之，10,100nm至12,000nm)的前延遲(Ro)。在所述範圍內，當聚酯膜用作偏光器之保護膜時，其可抑制虹斑。此外，其可抑制自側面洩漏光之光洩漏現象，且更抑制取決於入射角之延遲之變化以藉此防止延遲差增加。
聚酯膜120可具有在550nm之波長下的1.8或更小，特定言之，1.0至1.8之雙軸度(NZ)，如等式1所表示。在此範圍內，聚酯膜可具有控制由於雙折射之虹斑的作用。
[等式1]NZ=(nx-nz)/(nx-ny)
其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率。
聚酯膜120可具有在550nm之波長下的15,000nm或更小，例如，10,000nm至13,000nm之厚度方向延遲(retardation in thickness direction；Rth)，如等式2所量測。在此範圍內，聚酯膜可具有控制由於雙折射之虹斑的作用。
[等式2]Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率，且d為膜之厚度(單位：nm)。
聚酯膜120可具有5°或更小(特定言之，0至5°，例如，0°、1°、2°、3°、4°或5°)之聚酯分子中基於橫向的分子定向角(θr)之絕對值。在此範圍內，其可改良偏光板之偏光度及螢幕之亮度，藉此增加其對比率，且進一步防止偏光板之偏光度惡化(即使持續長時間週期暴露於高溫)。分子定向角可藉由任何典型方法(例如，藉由使用KOBRA-WX100(Oji有限公司)及AXOSCAN(Axometrics有限公司))量測。
聚酯膜120可為由聚酯樹脂(無限制性)形成之任何透明膜。在實施例中，聚酯膜可為由聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂及聚萘二甲酸丁二醇酯樹脂中之至少一者形成的膜。
聚酯膜120可具有25μm至115μm之厚度。在此範圍內，當膜堆疊於偏光器上時，所獲得之產物可用作偏光板。
儘管圖1中未展示，聚酯膜120可包含在其上側面上之功能塗佈層，例如，硬塗佈層、抗反射層或抗指紋層以賦予功能性。功能塗佈層可具有1μm至10μm之厚度。在此範圍內，當膜堆疊於偏光器上時，所獲得之產物可用作偏光板。
另外，儘管圖1中未展示，聚酯膜120可更包含在其下側面上之側塗佈層。聚酯膜具有疏水性表面。詳言之，當聚對苯二甲酸乙二酯用作保護膜時，保護膜展現較高疏水性。為將此膜應用於偏光板，膜經歷表面改質以將其表面自疏水性表面轉換成親水性表面。當使用氫氧化鈉(其用於現有纖維素膜)之表面改質用於保護膜之表面改質時，保護膜之表面可不充分地改質或可被損壞。為解決此等問題，包含具有疏水性及親水性官能基團之高黏接性底塗劑(primer)之表面塗佈層可形成於保護膜上。具有疏水性及親水性官能基團之底塗劑可包含但不限於聚酯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂或其混合物。可藉由添加表面塗佈層而最大化保護膜之機械性質及低水蒸氣滲透性，藉此賦予偏光板對嚴苛外部條件之高抵抗力。另外，表面塗佈層可形成於保護膜與偏光器之間以改良保護膜與偏光器之間的黏結。
因為偏光器110具有在特定方向上對準之分子，所以偏光器在併入液晶顯示裝置中時僅透射特定方向之光。可藉由以碘或二向色染料來對聚乙烯醇膜染色，繼之以在某一方向上拉伸其來製造偏光器。特定言之，藉由膨脹、染色、拉伸及交聯製程來製造偏光器。每一製程可藉由所屬領域中具通常知識者大體上已知之方法來執行。
偏光器110可具有5μm至30μm之厚度。在此範圍內， 偏光器可用於液晶顯示裝置之偏光板。
又，偏光板100可具有25μm至500μm之厚度。在此範圍內，偏光板可用作用於液晶顯示裝置之偏光板。偏光板可具有99.99%或更大之偏光度，例如，99.99%至99.999%。此外，偏光板可具有40%或更大(例如，40%至80%)之透射率(例如，如在可見光範圍，亦即，550nm之波長下量測)。在此範圍內，當偏光板併入液晶顯示裝置中時，液晶顯示裝置可不遭受光學性質之惡化。
儘管圖1中未展示，但用於偏光板之黏結層可形成於偏光器110與聚酯膜120之間以改良偏光板之機械強度。黏結層可包括任何典型黏結劑，例如，水基黏結劑、壓敏黏結劑及可光致固化黏結劑中之至少一者。另外，儘管圖1中未展示，但結合劑層可更形成於偏光器110之下側面上，藉此將偏光板堆疊於液晶顯示面板上。結合劑可包含(但不限於)壓敏結合劑。
下文中，將參看圖2描述根據本發明之另一實施例的偏光板。
參看圖2，根據本發明之另一實施例的偏光板200可包含：偏光器110；形成於偏光器110之上側面上的聚酯膜120；以及形成於偏光器110之下側面上的光學膜130。聚酯膜120可具有10°或更小之最大熱收縮角，及1.65或更大之nx及ny中之任一者。除更包含光學膜130外，偏光板200與根據本發明之第一實施例的偏光板100實質上相同。以此方式，偏光板可更包含光學膜，藉此增強其機械強度並最小化黏結劑層對偏光器之影響。就此而言，下文中將描述光學膜。
光學膜130形成於液晶顯示面板之一側面上且可具有預定範圍之相位差，藉此補償視角。在一實施例中，光學膜可具有在550nm波長下的40nm至60nm的前延遲(Ro)。在此範圍內，光學膜可展現最佳化影像品質。光學膜130可具有25μm至500μm的厚度，特定言之，25μm至50μm的厚度。在此範圍內，光學膜可用於液晶顯示裝置之偏光板。
光學膜130為透明光學膜，且可為包含聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯及其類似者之聚酯膜，或非聚酯膜。非聚酯膜之實例可包含：纖維素，包含三乙醯基纖維素及其類似者；環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚醯胺樹脂；聚醯亞胺樹脂；聚烯烴樹脂；聚丙烯酸酯樹脂；聚乙烯醇樹脂；聚氯乙烯樹脂；以及聚偏二氯乙烯樹脂。
儘管圖2中未展示，但用於偏光板之黏結劑層可形成於偏光器110與光學膜130之間以改良偏光板之機械強度。黏結劑層可包含任何典型黏結劑，例如，水基黏結劑、壓敏黏結劑及可光致固化黏結劑中之至少一者。另外，儘管圖2中未展示，但用於偏光板之結合劑層可更形成於光學膜130之下側面上，藉此將偏光板堆疊於液晶顯示面板上。結合劑可包含(但不限於)壓敏結合劑。
下文中，將描述製造根據本發明之偏光板的方法。
製造根據本發明之一實施例之偏光板的方法可包含僅在橫向上以2至10之拉伸比拉伸經熔融擠壓之聚酯樹脂、熱穩定經拉伸的聚酯樹脂以製造聚酯膜以及將聚酯膜結合至偏光器之一側面。
可藉由單獨在橫向上拉伸而不在縱向上拉伸來製造聚酯膜。因此，聚酯膜可具有2至10之橫向拉伸比，及1至1.1之縱向拉伸比。此處，「1至1.1之縱向拉伸比」意謂除當拉伸膜同時在縱向上移動膜時由於膜之機械運動而不可避免地被拉伸外沒有額外拉伸製程的狀態。詳言之，‘拉伸比1’意謂非拉伸狀態。如聚酯膜中使用的術語‘拉伸比’可意謂拉伸後膜之長度與拉伸前膜之長度的比。當以2至10之拉伸比分別在縱向及橫向兩者上拉伸膜時，其分子定向角(molecular orientation angle)(θr)可超過5°或延遲可能太低，使得可能產生虹斑。
若橫向拉伸比小於2，則聚酯膜具有低延遲，使得聚酯膜可在應用於液晶顯示裝置時遭受虹斑，且由於物理性質之惡化而易於被撕破。另一方面，若橫向拉伸比大於10，則聚酯膜可能在拉伸製程中破裂。舉例而言，橫向拉伸比可為3至8。
可使用乾式拉伸及濕式拉伸中之至少一者來執行拉伸。拉伸溫度可為基於聚酯樹脂之Tg的(Tg-20)℃至(Tg+50)℃，特定言之，70℃至150℃，更特定言之，80℃至130℃，再特定言之，90℃至120℃。在此範圍內，可製造具有上文提及之超高延遲、0.8%或更小之最大熱收縮率以及10°或更小之最大熱收縮角的聚酯膜。
方法可更包含在拉伸聚酯樹脂後熱穩定經拉伸的聚酯樹脂。以高拉伸比拉伸的聚酯膜傾向具有將膜恢復至其初始狀態的恢復力。熱穩定步驟可控制對聚酯膜之恢復力的應力，藉此維持膜之熱穩定。結果，可製造具有0.8%或更小之最大熱收縮率、10°或更小之最大熱收縮角以及5°或更小之分子定向角的聚酯膜。
熱穩定步驟可包含在固定聚酯膜之兩個橫向末端的同時加熱經拉伸聚酯膜以及在縱向上移動膜。本文中，與拉伸步驟之拉伸比相比，以一相對較低拉伸比來拉伸聚酯膜。橫向拉伸比可大於0至3或更小，特定言之0.1至2，更特定言之，0.1至1。僅在足以防止膜由於高拉伸比而恢復的程度上執行在橫向上膜的固定。不存在對聚酯膜之實質橫向拉伸作用(拉緊-鬆弛)。
可在100℃至300℃下執行在熱穩定步驟中之加熱。在此範圍內，可製造具有0.8%或更小之最大熱收縮率、10°或更小之最大熱收縮角以及5°或更小之分子定向角的聚酯膜。加熱可持續執行1秒至2小時。
可藉由以碘或二向色染料來對聚乙烯醇膜染色，繼之以在某一方向上拉伸膜來製造偏光器。執行此等步驟之方法可為所屬領域中具通常知識者大體上已知的。
可使用典型黏結劑將聚酯膜結合至偏光器。黏結劑可包含水基黏結劑、壓敏黏結劑以及可光致固化黏結劑中之至少一者。
根據本發明之一實施例的製造方法可更包含將光學膜結合至偏光器之另一側面。用於結合光學膜之黏結劑可包含水基黏結劑、壓敏黏結劑以及可光致固化黏結劑中之至少一者。
本發明之液晶顯示裝置可包含用於包括根據本發明之實施例的偏光板之液晶顯示裝置的模組。參看圖3，用於根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置之模組300可包含：液晶顯示面板310；形成於液晶顯示面板310之上側面上的第一偏光板320；形成於液晶顯示面板310之下側面上的背光單元340；及形成於液晶顯示面板310之下側面上並置放於液晶顯示面板310與背光單元 340之間的第二偏光板330，其中第一偏光板320可包含根據本發明之一實施例的偏光板。
液晶顯示面板310可包含包括密封於第一基板與第二基板之間的液晶單元層之液晶面板。在一實施例中，第一基板可為彩色濾光片(color filter,cf)基板(上部基板)，且第二基板可為薄膜電晶體(thin film transistor,tft)基板(下部基板)。
第一基板及第二基板可為相同或不同的，且為玻璃基板或塑膠基板，塑膠基板可包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醯亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)以及環烯共聚物(COC)基板，其可應用於(但不限於)可撓性顯示器。液晶單元層可為包含垂直對準(vertical alignment；VA)模式、原地切換(in-place switching；IPS)模式、邊緣場切換(fringe field switching；FFS)模式以及扭轉向列(twisted nematic；TN)模式液晶之液晶層。
第二偏光板330可為常見偏光板且可為(例如)包括聚酯膜的偏光板，聚酯膜為具有小於10°之最大熱收縮角之聚酯膜、具有小於1.65之在550nm波長下的x軸方向折射率(nx)及在550nm波長下的y軸方向折射率(ny)中之任一者的聚酯膜，或具有大於5°之分子定向角之絕對值的聚酯膜。圖3展示第一偏光板為根據本發明之第一實施例之偏光板的狀況。然而，第二偏光板可為根據本發明之一實施例之偏光板，或第一偏光板及第二偏光板兩者可皆為根據本發明之實施例的偏光板。因此，所有此等狀況可包含於本發明之範疇中。
第一偏光板320及第二偏光板330可藉由結合劑層(圖3 中未展示)分別形成於液晶顯示面板之一側面上。結合劑層可為任何典型結合劑，例如，壓敏結合劑。
背光單元340為習知地用於液晶顯示裝置中之背光單元且可包含光源、波導板、反射板、漫射板等等。
下文中，將參考本發明之較佳實例更詳細地描述本發明之構造及功能性。然而，應注意此等實例是提供用於本發明之較佳說明，且不應以任何方式解釋為限制本發明。
用於實例及比較實例中之組件的細節如下：
(1)偏光器之材料：聚乙烯醇膜(VF-PS6000，日本可樂麗(KURARAY)有限公司，厚度：60μm)
(2)聚對苯二甲酸乙二酯膜：聚對苯二甲酸乙二酯膜具有表1中所示之nx、ny、最大熱收縮率、最大熱收縮角及分子定向角。
(3)光學膜：三乙醯基纖維素膜(KC4DR-1，日本富士有限公司，厚度：40μm)
實例1至實例4
聚乙烯醇膜在60℃下經拉伸至3之拉伸比，將碘吸附於聚乙烯醇膜上，繼之以在40℃之硼酸溶液中拉伸至2.5之拉伸比，藉此製造偏光器。接著，使用黏結劑(Z-200，日本GOSHEI有限公司)而將三乙醯基纖維素膜堆疊於偏光器之一側面上，且將表1中展示之聚對苯二甲酸乙二酯膜使用黏結劑(Z-200，日本GOSHEI有限公司)而堆疊於偏光器之另一側面上，藉此製造偏光板。
表1中展示的聚對苯二甲酸乙二酯膜是在表1中列出之條件下，藉由熔融擠壓聚對苯二甲酸乙二酯樹脂，在使用滾筒在縱向上機械地移動膜的同時在橫向上而非在縱向上將熔融擠壓之 膜拉伸至6.1之拉伸比，繼之以拉緊-鬆弛處理而製造。聚對苯二甲酸乙二酯膜具有80μm之厚度。
聚對苯二甲酸乙二酯膜之最大熱收縮率及最大熱收縮角是根據圖4使用IM-6600(KEYENCE有限公司)來量測。此處，將縱向上長度為200mm及橫向上長度為200mm的正方形聚酯膜樣本用作膜樣本。藉由繪製圓(半徑：100mm，使其中心與樣本之中心對準)、均等地劃分圓之周邊以獲得5°之α，以及接著將經劃分的圓留在100℃下持續30分鐘而對樣本量測最大熱收縮率及最大熱收縮角。使用AXOSCAN(Axometrics有限公司)在550nm之波長下量測聚對苯二甲酸乙二酯膜之Ro。聚對苯二甲酸乙二酯膜之分子定向角是使用KOBRA-WX100(Oji有限公司)及AXOSCAN(Axometrics有限公司))來量測。
比較實例1至比較實例3
除使用具有表1中列出之nx、最大熱收縮率、最大熱收縮角(maximum thermal shrink angle)及分子定向角的聚對苯二甲酸乙二酯膜外，以與實例1相同之方式製造偏光板。藉由熔融擠壓聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、在表1中列出之條件下拉伸經擠壓之樹脂，繼之以結晶及穩定處理來製造表1中之聚對苯二甲酸乙二酯膜。
在橫向上而非在縱向上將比較實例1至2中之膜拉伸至6.1之拉伸比。分別在橫向及縱向兩者上將比較實例3中之膜拉伸至3之拉伸比。聚對苯二甲酸乙二酯膜具有80μm之厚度。
注意：Ex.意謂實例，且Cp.Ex.意謂比較實例。
關於以下性質評估實例及比較實例中製造之偏光板。表2中展示結果。
(1)透射率及偏光度：使用V7100(JASCO有限公司)量測偏光板之透射率及偏光度。此外，在將偏光板長時間留在高溫下(例如，85℃下持續120小時)之後，以與上文提及之方法相同的方法評估透射率及偏光度。本文中，在波長550nm下執行量測。
(2)虹斑：分別將偏光板移置於液晶顯示面板之上側面上、VA模式液晶之液晶顯示面板之下側面上、以及液晶顯示面板與背光單元之間，以將其組裝。使用光譜輻射計(SR-3A，TOPCON有限公司)，觀測是否產生虹斑。當沒有虹斑時，其經評估為X，且當存在虹斑時，其被評估為￮。另外，在將偏光板長時間留在高溫下(例如，85℃下持續120小時)之後，以與上述方法相同之方式評估是否產生虹斑。
(3)對比度：分別將偏光板移置於液晶顯示面板之上側面上、VA模式液晶(型號名)之液晶顯示面板之下側面上、以及液晶顯示面板與背光單元之間，以將其組裝，繼之以使用亮度計SR-3A(Topcon有限公司)來量測對比率(contrast ratio,CR)。又，將比較實例1(其具有最低對比率)之樣本之對比率取作CRO。因此，對比率(CR/CR0)經計算為CR與CRO之百分比。
如表2中所示，本發明之偏光板不遭受虹斑，且包含偏光度及透射率之光學性質是良好的。此外，甚至在長時間留在高溫下之後，偏光板仍不遭受虹斑，且包含偏光度及透射率之光學性質不改變。
相反，在比較實例1中，膜在橫向上經拉伸至6.1之拉伸比，不拉緊-鬆弛，且具有大於10°之最大熱收縮角。因此，比較實例1不遭受虹斑，但具有不良的偏光度。更進一步，甚至在長時間留在高溫下之後，與本發明相比，比較實例1中的偏光板之偏光度及透射率減少。
此外，在比較實例2中，膜在橫向上經拉伸至6.1之拉伸比，但在拉緊-鬆弛中之溫度範圍不在本發明之範圍中，且膜之nx 及ny中之任一者並非1.65或大於1.65。因此，比較實例2遭受虹斑，並具有較差的偏光度。甚至在長時間留在高溫下之後，與本發明相比，比較實例2中的偏光板具有較差偏光度。
更進一步，在比較實例3中，膜在縱向及橫向兩者上經拉伸至3之拉伸比，且膜之nx及ny中之任一者並非1.65或大於1.65。因此，比較實例3遭受虹斑。此外，甚至在長時間留在高溫下之後，比較實例3中之偏光板仍遭受虹斑。
本發明之簡單修改或改變可易於由所屬領域中具通常知識者執行。因此，可認為此等修改或改變包含於本發明之範疇中。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧偏光器
120‧‧‧聚酯膜

Claims (13)

  1. 一種偏光板，包括：偏光器；以及聚酯膜，形成於所述偏光器之上側面上，其中所述聚酯膜具有10°或更小之最大熱收縮角，且在550nm之波長下x軸方向之折射率(nx)及550nm之波長下y軸方向之折射率(ny)中的僅一者為1.65或大於1.65，其中所述聚酯膜具有在550nm之波長下的1.8或小於1.8之雙軸度(NZ)，由等式1所表示：[等式1]NZ=(nx-nz)/(nx-ny)其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的所述聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率，其中所述聚酯膜具有在550nm波長下的10,100nm至15,000nm的前延遲(Ro)，其中所述聚酯膜具有在550nm之波長下的10,000nm至13,000nm之厚度方向延遲(Rth)，由等式2所量測：[等式2]Rth={(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx、ny以及nz分別為在550nm之波長下的所述聚酯膜之x軸方向、y軸方向以及z軸方向上之折射率；且d為所述聚酯膜之厚度，其中d的單位為nm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中nx-ny之絕對值為0.1至0.2。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚酯膜具有0.8%或小於0.8%之最大熱收縮率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚酯膜具有0°至5°之基於橫向(TD)的聚酯分子之分子定向角(θr)的絕對值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚酯膜具有25μm至115μm之厚度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板，其中所述前延遲(Ro)為10,100nm至12,000nm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚酯膜為橫向拉伸膜。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚酯膜為由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸丁二醇酯中之至少一者形成的膜。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中光學膜更形成至所述偏光器之下側面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之偏光板，其中所述光學膜具有在550nm波長下的40nm至60nm的前延遲(Ro)。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之偏光板，其中所述光學膜為由纖維素、聚酯、環狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚醚碸、聚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、以及聚偏二氯乙烯樹脂中之至少一者形成的膜。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述偏光板具有99.99%或大於99.99%之偏光度，及40%或大於40%之透射率。
  13. 一種液晶顯示裝置，包括如申請專利範圍第1項所述之偏光板。
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