TWI621884B - 偏光板和包含所述偏光板的液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偏光板和包含偏光板的液晶顯示器。偏光板包含偏振器以及表面保護膜，其中表面保護膜包括第一保護膜和底塗層，第一保護膜與底塗層的折射率比例符合等式1： [等式1] 0.6＜R1 /R2 ＜1.0， 其中R1 是底塗層的折射率，R2 是第一保護膜的折射率，以及 第一保護膜在550 nm的波長處具有500 nm或小於500 nm的平面內延遲（Re）和10,000 nm或小於10,000 nm的平面外延遲（Rth），分別以等式2和等式3表示： [等式2] Re=(nx-ny)×d， [等式3] Rth=((nx+ny)/2-nz)×d， 其中nx、ny和nz是在第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，且d是第一保護膜的厚度。

Description

偏光板和包含所述偏光板的液晶顯示器
本申請案要求2014年11月26日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請案第10-2014-166805號的權益，所述申請案的全部公開內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於一種偏光板和包含所述偏光板的液晶顯示器。
為了控制光的振盪方向以顯現液晶顯示器的顯示圖案，將偏光板安置在液晶單元的內部和外部。儘管液晶顯示器在發展初期應用於小型裝置，但近來，液晶顯示器用於廣泛範圍的應用，包含筆記型電腦、液晶監視器、液晶彩色投影機、液晶電視、交通工具導航系統、個人電話、室內和戶外測量儀器等等。
用於液晶顯示器的偏光板包含偏振器和在所述偏振器一或兩側上形成的保護膜。保護膜的主要功能是保護偏振器。在偏振器一側上堆疊的保護膜經拉伸以通過合適的相位延遲具有視角補償功能，而考慮到相位延遲不影響光學特性，在偏振器另一側上堆疊的保護膜由三乙醯纖維素（triacetylcellulose, TAC）薄膜形成。但是，TAC薄膜通常通過鑄造法經溶劑揮發製造而成，因此比本領域中的一般聚合物薄膜更昂貴。
因此，開發了不昂貴的聚合物薄膜（包含聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate, PET）薄膜）以代替TAC薄膜。但是，為了提高產量，這種不昂貴的聚合物薄膜是通過高放大率的拉伸製成的，並因此具有高延遲。通過堆疊這樣的超高延遲膜製成的液晶顯示器很可能遭受彩虹斑，從而導致圖像品質的惡化。
此外，TAC薄膜具有極性基，並因此不需要雙面黏合的底塗劑。但是，聚合物薄膜（諸如PET薄膜）具有非極性表面且因此需要雙面黏合的底塗劑，並呈現出比TAC薄膜更低的透射率。此外，當黏結到偏振器時，PET薄膜便具有黏結性能和透射率之間的折中問題。也就是說，PET薄膜與偏振器的良好黏結性能可引起透射率的惡化，或反之亦然。為了解決這個問題，雙面黏合的底塗劑相對於基底薄膜的折射率和厚度變得重要。
在相關技術中，韓國專利公開案第10-2011-0024442A公開一種包含顯示良好的黏結性能的高功能性底塗層的聚合物基底，以及使用所述聚合物基底的光學構件。
本發明的實施例提供一種偏光板和使用所述偏光板的液晶顯示器；所述偏光板可維持偏振器和保護膜之間的黏結性能，具有90%或大於90%的透射率和良好的價格競爭力，且可在保證良好圖像品質的同時抑制彩虹斑的產生。
本發明的一個方面是關於一種偏光板。偏光板包含：偏振器、在所述偏振器的一個表面上形成的表面保護膜，其中所述表面保護膜包括在所述偏振器的一個表面上形成的第一保護膜和在所述第一保護膜的至少一個表面上形成的底塗層，其中所述第一保護膜與所述底塗層的折射率比例符合等式1： [等式1] 0.6＜R1 /R2 ＜1.0， 其中R1 是底塗層的折射率，R2 是第一保護膜的折射率），以及 其中第一保護膜在550 nm的波長處具有500 nm或小於500 nm的平面內延遲（Re）和10,000 nm或小於10,000 nm的平面外延遲（Rth），分別以等式2和等式3表示： [等式2] Re=(nx-ny)×d， [等式3] Rth=((nx+ny)/2-nz)×d， （其中nx、ny和nz是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，且d是所述第一保護膜的厚度（單位：nm））。
底塗層可具有5 nm到200 nm的厚度。
底塗層可具有1.0到1.6的折射率。
底塗層可包含二氧化矽粒子。
二氧化矽粒子可具有0.001 µm到10 µm的平均粒徑。
二氧化矽粒子在底塗層中的存在量可以是按重量計0.1%（wt%）到20 wt%。
第一保護膜可具有1:0.8到1:1.2的MD伸長率對TD伸長率比例。
第一保護膜在550 nm的波長處可具有1:1的MD伸長率對TD伸長率比例和1.0或大於1.0的雙軸度（NZ），以等式4表示： [等式4] NZ=(nx-nz)/(nx-ny)， （其中nx、ny和nz分別是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率）。
第一保護膜可具有0到0.1的nx-ny，其中nx是x軸方向上的折射率，ny是y軸方向上的折射率，且具有5.0或大於5.0的雙軸度（NZ），以等式4表示： [等式4] NZ=(nx-nz)/(nx-ny)， （其中nx、ny和nz分別是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率）。
偏光板可具有0.1%到1.8%的透射率的變化率，以等式5表示： [等式5] 透射率的變化率（%）=(TB -TA )/TA ×100， （其中TA 是所述偏光板的初始透射率，和TB 是所述偏光板在85℃下保持500小時之後的透射率）。
表面保護膜可具有92%或大於92%的透射率。
第一保護膜可以是非雙折射薄膜。
第一保護膜可包含聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂和環狀聚烯烴（cyclic polyolefin, COP）樹脂中的至少一個。
偏光板可進一步包含在偏振器的另一表面上形成的第二保護膜。
第二保護膜可包含纖維素樹脂、聚酯樹脂、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、聚芳酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂和聚偏二氯乙烯樹脂中的至少一個。
本發明的另一方面涉及一種包含所述偏光板的液晶顯示器。
將參考附圖詳細描述本發明的實施例。應理解，本發明可以以不同方式體現並且不限於以下實施例。在圖式中，為清楚起見，將省略與描述無關的部分。在本說明書通篇中類似元件將由類似參考數字表示。
如本文中所用，諸如｢上」及｢下」的空間相對術語是參考附圖來定義。因此，應理解，術語｢上側（表面）」可以與術語｢下側（表面）」互換使用。
根據本發明的實施例，偏光板包含偏振器、在所述偏振器的一個表面上形成的第一保護膜；以及在所述第一保護膜的至少一個表面上形成的底塗層。底塗層可在第一保護膜的上部或下部表面上形成，或在其兩個表面上都形成。
圖1是根據本發明的一個實施例的偏光板的截面圖。
參考圖1，根據本發明的一個實施例的偏光板100包含偏振器110、在偏振器110的上表面上形成的第一保護膜120，以及在第一保護膜120的上表面上形成的底塗層130。
第一保護膜120可以是疏水薄膜。在一些實施例中，第一保護膜可以由（但不限於）聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂或環狀聚烯烴（cyclic polyolefin, COP）樹脂形成。這些樹脂可以單獨或以其組合形式使用。
第一保護膜可具有10 µm到500 µm的厚度，優選地為10 µm到100 µm。在這個範圍內，當在偏振器上堆疊時，第一保護膜可用作偏光板的保護膜。
第一保護膜可具有1.3到1.7的折射率，優選地為1.4到1.6。在這個範圍內，第一保護膜可用作偏光板的保護膜，並允許簡易控制相對於底塗層的折射率，由此提高透射率。折射率可以是使用阿貝折射計（Abbe refractometer）在550 nm處測量的值。
第一保護膜可以是通過同時沿加工方向（machine direction, MD）和橫向方向（transverse direction, TD）拉伸薄膜得到的雙軸拉伸薄膜。或者，第一保護膜可通過先沿MD拉伸，接著沿TD拉伸而製成，或反之亦然。在一些實施例中，當沿MD和TD同時拉伸時，第一保護膜在MD和TD上實質上拉伸到相同伸長率，由此防止在偏光板的前表面和側表面上產生彩虹斑。在一些實施例中，第一保護膜可具有1:0.8到1:1.2的MD伸長率對TD伸長率比例，優選地為1:1。如果第一保護膜的MD伸長率對TD伸長率的比例小於0.8或大於1.2，則第一保護膜具有較高的平面內延遲（Re），並由此導致彩虹斑的產生。舉例來說，第一保護膜的MD伸長率對TD伸長率的比例可為1:0.85到1:1.15、1:0.9到1:1.1、1:0.95到1:1.05、1:0.96到1:1.04、1:0.97到1:1.03、1:0.98到1:1.02、1:0.99到1:1.01、1:1、1:0.85到1:1.09、1:0.85到1:1.08，或1:0.85到1:1.07。在一個實施例中，第一保護膜的MD伸長率可為1.0到4.0，例如，2.5到3.5，和TD伸長率可為1.0到4.0，例如，2.5到3.5。在這個範圍內，第一保護膜具有與TD伸長率實質上相同的MD伸長率，由此，當用於偏光板時，抑制偏光板的前表面和側表面上彩虹斑的產生。
在一個實施例中，第一保護膜在550 nm的波長處可具有500 nm或小於500 nm的平面內延遲（Re）和10,000 nm或小於10,000 nm的平面外延遲（Rth），分別以等式2和等式3表示： [等式2] Re=(nx-ny)×d， [等式3] Rth=((nx+ny)/2-nz)×d， （其中nx、ny和nz是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，且d是所述第一保護膜的厚度（單位：nm））。
在Re和Rth的這些範圍內，當用於偏光板時，第一保護膜可抑制偏光板的前表面和側表面上彩虹斑的產生，還可保證液晶顯示面板的良好的光學品質。優選地，第一保護膜具有0 nm到500 nm的平面內延遲（Re），更優選地為0 nm到400 nm，再更優選地為0 nm到100 nm。第一保護膜的平面內延遲（Re）接近於0 nm較為有利。優選地，第一保護膜的平面外延遲（Rth）為0 nm到10,000 nm，更優選地為0 nm到4,000 nm，再更優選地為100 nm到3,000 nm。
第一保護膜在550 nm的波長處可具有1.0或大於1.0的雙軸度（NZ），優選地為2.0到∞（例如，2到1010000 ），更優選地，5.0到∞（例如，5.0到1010000 ），例如，無窮大值，以等式4表示： [等式4] NZ=(nx-nz)/(nx-ny)， （其中nx、ny和nz分別是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率）。
對第一保護膜來說，x軸方向、y軸方向和z軸方向分別是MD、TD和厚度方向。
對第一保護膜來說，x軸方向上、在550 nm的波長處的折射率實質上與y軸方向上、在550 nm的波長處的折射率相同（nx≒ny），並且nx-ny為0到0.1，優選地為0到0.01，較為有利的是，第一保護膜的nx-ny接近於0 nm，以使第一保護膜的雙軸度（NZ）可變為∞。在這個範圍內，當用作偏光板的保護膜時，第一保護膜可抑制偏光板前表面和側表面上彩虹斑的產生。此外，第一保護膜具有取決於光的入射角和波長的微小的延遲變化，並因此可防止彩虹斑的產生。
偏光板可具有0.1%到1.8%的透射率的變化率，例如，0.3%到1.6%，例如，0.5%到1.2%，以等式5表示： [等式5] 透射率的變化率（%）=(TB -TA )/TA ×100， （其中TA 是所述偏光板的初始透射率，TB 是所述偏光板在85℃下保持500小時之後的透射率）。
在這個範圍內，偏光板可以防止彩虹斑的產生。
表面保護膜的透射率可為92%或大於92%，例如，93%，例如，95%。在透射率的這個範圍內，表面保護膜可使延遲的變化降到最小，由此防止彩虹斑的產生。
第一保護膜可以是不提供雙折射的非雙折射薄膜。在這個實施例中，第一保護膜可明顯地防止偏光板前表面和側表面上彩虹斑的產生。此外，第一保護膜具有取決於光的入射角和波長的微小的延遲變化，並因此可防止彩虹斑的產生。
底塗層130在第一保護膜120的上表面上形成，以提高第一保護膜和包含第一保護膜的偏光板的透射率。其結果是，偏光板可在不額外增加偏振器的透射率的情況下提高偏振器的偏光度。此外，底塗層使第一保護膜的機械特性和透濕性最大化，並保證偏光板對惡劣外部條件的高抗性。
第一保護膜與底塗層的折射率比例符合等式1: [等式1] 0.6＜R1 /R2 ＜1.0， （其中R1 是底塗層的折射率，和R2 是第一保護膜的折射率）。
優選地，第一保護膜與底塗層的折射率比例符合0.65＜R1 /R2 ＜1.0，更優選地0.7＜R1 /R2 ＜1.0。在這個範圍內，底塗層可用於偏光板中，並具有相比於第一保護膜的合適折射率，由此提高第一保護膜的透射率。折射率可使用阿貝折射計在550 nm的波長處測量。
需要在第一保護膜的上表面上形成的底塗層呈現疏水性以防止出現混濁度增加和黏連現象（其在卷起時會導致底塗劑黏結）。在一些實施例中，底塗層可以是不含氨基甲酸酯基團的非氨基甲酸酯底塗層。舉例來說，底塗層可以由一種合成物形成，所述合成物包含單體或樹脂（諸如聚酯樹脂和丙烯酸類樹脂）。此處，可調節聚酯樹脂與丙烯酸類樹脂的混合比例（例如，莫耳比）以提供所需折射率。在一些實施例中，聚酯樹脂和丙烯酸類樹脂可以以1:9到4:6的比例混合，例如，2:8到3:7。在這個範圍內，底塗層可增加黏合力、黏結性能和透射率。
偏光板可進一步包含在底塗層的上表面上的功能性塗層（未圖示），例如硬塗層、抗反射層、低反射層或防指紋層，以提供功能性。所述功能性塗層可具有0.5 µm到20 µm的厚度。在這個範圍內，當在偏振器上堆疊時，功能性塗層可用於偏光板。
在其它實施例中，底塗層可在第一保護膜和偏振器之間形成。在第一保護膜和偏振器之間形成的底塗層可提高相對於第一保護膜和偏振器的黏結性能。
圖2是根據本發明的另一個實施例的偏光板的截面圖。
參考圖2，根據本發明的另一個實施例的偏光板200包含偏振器210、在偏振器210的上表面上形成的第一保護膜220、在第一保護膜220的上表面上形成的第一底塗層230，以及在第一保護膜220的下表面上形成的第二底塗層240。第一保護膜220可鄰接第一底塗層230，且第一保護膜220可鄰接第二底塗層240。
就折射率、厚度、材料等等來說，第一底塗層230和第二底塗層240可具有相同或不同的特性。
當第一底塗層230和第二底塗層240分別在第一保護膜220的兩個表面上形成時，需要鄰接偏振器的第二底塗層240同時呈現親水性和疏水性。此外，需要鄰接第一保護膜的另一側的第一底塗層230呈現疏水性以防止出現混濁度增加和黏連現象（其可在卷起時引起底塗劑黏結）。
第一底塗層230與上文描述的底塗層130相同。
第二底塗層240的合成物可以是和底塗層130的合成物相同的合成物，也就是說，所述合成物包含聚酯樹脂和丙烯酸類樹脂，並可進一步包含PVA溶液以提供親水性。
底塗層可以由底塗劑合成物形成。所述底塗劑合成物可包含各種添加劑，諸如黏合劑樹脂、二氧化矽粒子、UV吸收劑、固化劑、介面活性劑和消泡劑。
黏合劑樹脂可包含單體或樹脂（諸如聚酯樹脂和丙烯酸類樹脂）。黏合劑樹脂在底塗劑合成物中的存在量可以是0.5 wt%到50 wt%。在這個範圍內，黏合劑樹脂可在高溫/潮濕條件下提高基底薄膜的黏結性能，以使得第一保護膜可有效地附著至偏振器。
在一些實施例中，底塗層可以是不含氨基甲酸酯基團的非氨基甲酸酯底塗層。舉例來說，底塗層可以由一種合成物形成，所述合成物包含單體或樹脂（諸如聚酯樹脂和丙烯酸類樹脂）。此處，可調節聚酯樹脂與丙烯酸類樹脂的混合比例（例如，莫耳比）以提供所需折射率。
底塗層可包含二氧化矽粒子。二氧化矽粒子優選地具有0.001 µm到10 µm的平均粒徑。在這個範圍內，二氧化矽粒子可在薄膜製備中提供良好的滑動性質，由此在防止薄膜間黏連的同時提高產率。二氧化矽粒子在底塗劑合成物中的存在量可以是0.1 wt%到20 wt%，例如，0.5 wt%到20 wt%。在這個範圍內，二氧化矽粒子可在聚酯膜製備中提供良好的滑動性質，由此提高產率。
底塗劑合成物可進一步包含添加劑。在一些實施例中，添加劑可包含（但不限於）交聯劑、介面活性劑、消泡劑、防靜電劑和無機粒子。
就底塗劑黏合力、與偏光板的被黏物的雙重黏結性能以及透射率來說，這種底塗層具有良好性質。
在一些實施例中，第一底塗層可具有1.0到1.6的折射率，且第二底塗層可具有1.0到1.6的折射率。
在一個實施例中，第一底塗層和第二底塗層可具有相同折射率。
在另一個實施例中，第一底塗層和第二底塗層可具有不同折射率和不同厚度，從而用於偏光板的保護膜可在偏振器上堆疊，並可額外提供功能層，由此提高透射率。
第一底塗層或第二底塗層可具有5 nm到200 nm的厚度。在這個範圍內，第一底塗層和第二底塗層可用於偏光板，為第一保護膜提供合適的折射率以提高第一保護膜的透射率，並允許偏振器充分附著到第一保護膜。
偏振器具有特定的分子對準方向，且當安放在液晶顯示器上時，允許沿特定方向行進的光透射穿過。偏振器可以通過用碘或二色性染料對聚乙烯醇薄膜染色，接著沿特定方向拉伸聚乙烯醇薄膜製成。具體來說，偏振器可以經膨脹、染色、拉伸和交聯製成。進行這些處理的方法總體上已為所屬領域的技術人員熟知。
偏振器可具有5 µm到30 µm的厚度。在這個範圍內，偏振器可用於液晶顯示器的偏光板中。
圖3和圖4是根據本發明的其它實施例的偏光板的截面圖。
參考圖3，根據另一實施例的偏光板300包含偏振器310、在偏振器310的上表面上形成的第一保護膜320、在第一保護膜320的上表面上形成的底塗層330；以及在偏振器310的下表面上形成的第二保護膜340。
參考圖4，根據又另一個實施例的偏光板400包含偏振器410、在偏振器410的上表面上形成的第一保護膜420、在第一保護膜420的上表面上形成的第一底塗層430、在第一保護膜420的下表面上形成的第二底塗層440；以及在偏振器410的下表面上形成的第二保護膜450。
第二保護膜450是由聚酯樹脂或非聚酯樹脂形成的透明的光學薄膜。具體來說，第二保護膜450可以由包含三乙醯纖維素的纖維素樹脂、包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等等的聚酯樹脂、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、聚芳酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂和聚偏二氯乙烯樹脂中的至少一個形成。
第二保護膜450是（例如）延遲補償薄膜，且可具有通過調節已穿過液晶顯示面板的光的光學特性來提高視角或調節相位延遲的功能。
第二保護膜450可具有10 µm到500 µm的厚度。在這個範圍內，第二保護膜450可用於液晶顯示器的偏光板中，當用於偏光板時可提供光學補償效果，還可在保證關於液晶的良好偏振狀態的同時防止顏色變化和斑點的產生。優選地，第二保護膜450具有25 µm到80 µm的厚度。
儘管圖3和圖4中未示，偏光板可進一步包含在第二保護膜的下側面上形成的黏合層（未圖示）。偏光板可通過黏合層堆疊在液晶顯示面板上。黏合層可以由用於偏光板的任何黏合劑（例如，(甲基)丙烯酸黏合劑）形成。
圖5是根據本發明的又另一個實施例的偏光板的截面圖。
參看圖5，根據此實施例的偏光板500包含偏振器510、在偏振器510的上表面上形成的第一保護膜520、在第一保護膜520的上表面上形成的第一底塗層530、在第一保護膜520的下表面上形成的第二底塗層540、在偏振器510的下表面上形成的第二保護膜550、在第二底塗層540和偏振器510之間形成的第一黏結層560；以及在偏振器510和第二保護膜550之間形成的第二黏結層570。
第二底塗層540可通過第一黏結層560黏結到偏振器510，並且第二保護膜550可通過第二黏結層570堆疊在偏振器510的下側面上。第一黏結層和第二黏結層可提高偏光板的機械強度，並且可以由偏光板的至少一個黏結劑形成，黏結劑從基於水的黏結劑、UV可固化黏結劑和壓敏黏結劑中選擇。
儘管圖5中未示，偏光板可進一步包含在第一底塗層530的上表面上的功能性塗層（未圖示），例如硬塗層、抗反射層、低反射層或防指紋層，以提供功能性。所述功能性塗層可具有0.5 µm到20 µm的厚度。在這個範圍內，當在偏振器上堆疊時，功能性塗層可用於偏光板中。
儘管圖5中未示，偏光板可進一步包含在第二保護膜550的下側面上形成的黏合層（未圖示）。偏光板可通過黏合層堆疊在液晶顯示面板上。黏合層可以由用於偏光板的任何黏合劑（例如，(甲基)丙烯酸黏合劑）形成。
偏光板可具有25 µm到500 µm的厚度。在這個範圍內，偏光板可用於液晶顯示器。偏光板可具有99%或大於99%的偏光度，例如，99.9%到99.999%，和40%或大於40%的透射率，例如，40%到80%。在這個範圍內，當安放在液晶顯示器上時，偏光板不遭受光學特性惡化。
在液晶顯示器中，可提供偏光板作為上部偏光板或下部偏光板。
通常，液晶顯示器包含液晶顯示面板、背光單元和偏光板。如本文所使用，｢上部偏光板」表明安置於液晶顯示面板前側的偏光板，｢下部偏光板」表明在液晶顯示面板和背光單元之間安置於液晶顯示面板背側的偏光板。
根據本發明的另一個方面，提供包含如上文所述的偏光板的液晶顯示器。
在一個實施例中，液晶顯示器包含液晶顯示面板、在所述液晶顯示面板的上表面上形成的第一偏光板；以及在所述液晶顯示面板的下表面上形成的第二偏光板。
圖6是根據本發明的一個實施例的液晶顯示器的截面圖。
參考圖6，根據此實施例的液晶顯示器600可包含液晶顯示面板605、在液晶顯示面板605的上表面上形成的第一偏光板610，以及在液晶顯示面板605的下表面上形成的第二偏光板615。
第一偏光板610可包含偏振器620、在偏振器620的上表面上形成的第一保護膜630、在第一保護膜630的上表面上形成的第一底塗層635、在第一保護膜630的下表面上形成的第二底塗層640；以及在偏振器620的下表面上形成的第二保護膜645。
黏合層（未圖示）可以分別在第二底塗層640和偏振器620之間與偏振器620和第二保護膜645之間形成。
第一偏光板610可通過第一黏合層650堆疊在液晶顯示面板605的上表面上。
第二偏光板615可包含偏振器655、在偏振器655的下表面上形成的第一保護膜660、在第一保護膜660的下表面上形成的第一底塗層665、在第一保護膜660的上表面上形成的第二底塗層670；以及在偏振器655的上表面上形成的第二保護膜675。
黏合層（未圖示）可分別在第二底塗層670和偏振器655之間與偏振器655和第二保護膜675之間形成。
第二偏光板615可通過第二黏合層680堆疊在液晶顯示面板605的下表面上。
現在將參考一些實例更詳細地描述本發明。但是，應注意，這些實例和比較實例僅供說明，並且不應以任何方式理解為限制本發明。實例 實例1
在60℃下拉伸聚乙烯醇薄膜到3倍伸長率，接著在40℃下、硼酸水溶液中吸附碘並拉伸到2.5倍伸長率，由此製備偏振器。使用黏合劑（Z-200，日本合成化學工業有限公司（Nippon Goshei Co.,Ltd））將表面保護膜黏結到偏振器的上表面，由此形成堆疊結構，其中依次堆疊偏振器、第一保護膜和底塗層。通過在聚對苯二甲酸乙二酯薄膜（三星SDI有限公司（Samsung SDI Co.,Ltd）製造，厚度：20 µm，在550 nm的波長處的Re：105 nm，Rth：1,580 nm和Nz：15.5，折射率：1.59）的一個表面上塗布底塗層來製備表面保護膜，其被製備作為第一保護膜。此處，底塗層具有1.4的折射率（使用Axo掃描在550 nm的波長處測量）和120 nm的厚度（通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）測量）。通過黏結劑（Z-200，日本合成化學工業有限公司（Nippon Goshei Co., Ltd.））將第二保護膜（N-TAC，柯尼卡美能達（KONICA MINORTA），TAC，厚度：40 µm）黏結到偏振器的下表面。 實例2
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有1.3的折射率。 實例3
在60℃下拉伸聚乙烯醇薄膜到3倍伸長率，接著在40℃下、硼酸水溶液中吸附碘並拉伸到2.5倍伸長率，由此製備偏振器。使用黏合劑（Z-200，日本合成化學工業有限公司（Nippon Goshei Co., Ltd.））將表面保護膜黏結到偏振器的上表面。通過將底塗層塗布在聚對苯二甲酸乙二酯薄膜（三星SDI有限公司（Samsung SDI Co.,Ltd）製造，厚度：20 µm，在550 nm的波長處的Re：105 nm，Rth：1,580 nm和Nz：15.5，折射率：1.59）的上表面和下表面上製備表面保護膜，其被製備作為第一保護膜。此處，底塗層中的每一個具有1.4的折射率（使用Axo掃描在550 nm的波長處測量）和60 nm的厚度（通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）測量）。底塗層由包含聚酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、異氰酸酯類交聯劑和二氧化矽粒子的混合物形成。通過黏結劑（Z-200，日本合成化學工業有限公司（Nippon Goshei Co., Ltd.））將第二保護膜（N-TAC，柯尼卡美能達（KONICA MINORTA），TAC，厚度：40 µm）黏結到偏振器的下表面。 實例4
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有60 nm的厚度。 實例5
以與實例3相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有1.3的折射率。 實例6
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有1.1的折射率和60 nm的厚度。 實例7
以與實例3相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有1.1的折射率。 比較實例1
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層不在保護膜上形成。 比較實例2
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有2.0的折射率。 比較實例3
以與實例3相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有2.0的折射率。 比較實例4
以與實例3相同的方式製成偏光板，但是上部底塗層和下部底塗層中的每一個具有2.0的折射率和10 nm的厚度。 比較實例5
以與實例1相同的方式製成偏光板，但是底塗層具有0.9的折射率。 比較實例6
以與實例3相同的方式製成偏光板，但是上部底塗層和下部底塗層中的每一個具有0.9的折射率和10 nm的厚度。測量物理性質
通過以下方法評估偏光板的透射率、透射率的變化率和黏結性能。結果在表1中示出。此處，在380 nm到780 nm的波長範圍中，在550 nm的參考波長處測量透射率。
（1）透射率（%）和透射率的變化率（%）：表面保護膜的透射率是使用UV-2450（島津有限公司（Shimadzu Co., Ltd.））透射率測試儀測量。偏光板的透射率是使用分光光度計V-7100（佳司科有限公司（Jasco Co., LTd.））測量，並且偏光板的透射率的變化率通過等式5計算： [等式5] 透射率的變化率（%）=(TB -TA )/TA ×100， （其中TA 是所述偏光板的初始透射率，和TB 是所述偏光板在85℃下保持500小時之後的透射率）。
（2）黏結性能：在通過黏結劑（基於水或UV可固化黏結劑）將保護膜黏結到偏振器，接著固化之後，通過使用物性分析儀（TA）測量黏結力來測定黏結性能（黏結性能：◎：良好，△：中等，X：不佳）。 表1 （R1 是底塗層的折射率，R2 是第一保護膜的折射率）測量結果
如表1中所示，在實例1到實例7中製備的偏光板可在可靠性試驗條件（85℃*500小時）下減少透射變化。
相反地，在比較實例1中，其中底塗層不在保護膜上形成，保護膜並不包含具有雙重黏結性能的底塗劑。其結果是，當應用到偏光板中時，保護膜顯現相對於偏振器的較低黏結性能，並且具有低透射率和在可靠性試驗條件下的高透射率變化率，由此提供較低的耐用性。
此外，在比較實例2到比較實例6中，其中底塗層與第一保護膜的折射率比例並不符合本發明，第一保護膜和偏光板具有透射率惡化的問題，並且在可靠性試驗條件下，透射率變化率較高，由此導致耐用性惡化。
實例實施例已在本文中公開，並且儘管採用特定術語，但這些術語僅應以一般性和描述性意義使用並解釋，而非為了限制的目的。在一些情況下，如截至本申請案提交時對於所屬領域的一般技術人員將顯而易見的，除非另外具體指出，否則結合特定實施例描述的特徵、特性和/或元件可以單獨使用或與結合其它實施例描述的特徵、特性和/或元件組合使用。因此，所屬領域的技術人員應理解，在不脫離如以下申請專利範圍闡述的本發明的精神和範圍的情況下，可以對形式和細節作出各種改變。
100、200、300、400、500‧‧‧偏光板
110、210、310、410、510、620、655‧‧‧偏振器
120、220、320、420、520、630、660‧‧‧第一保護膜
130、330‧‧‧底塗層
230、430、530、635、665‧‧‧第一底塗層
240、440、540、640、670‧‧‧第二底塗層
340、450、550、645、675‧‧‧第二保護膜
560‧‧‧第一黏結層
570‧‧‧第二黏結層
600‧‧‧液晶顯示器
605‧‧‧液晶顯示面板
610‧‧‧第一偏光板
615‧‧‧第二偏光板
650‧‧‧第一黏合層
680‧‧‧第二黏合層
圖1是根據本發明的一個實施例的偏光板的截面圖。 圖2是根據本發明的另一個實施例的偏光板的截面圖。 圖3是根據本發明的又一個實施例的偏光板的截面圖。 圖4是根據本發明的再一個實施例的偏光板的截面圖。 圖5是根據本發明的再一個實施例的偏光板的截面圖。 圖6是根據本發明的一個實施例的液晶顯示器的截面圖。

Claims (16)

  1. 一種偏光板，其包括： 偏振器；以及 表面保護膜，所述表面保護膜在所述偏振器的一個表面上形成， 其中所述表面保護膜包括在所述偏振器的一個表面上形成的第一保護膜和在所述第一保護膜的至少一個表面上形成的底塗層， 所述第一保護膜與所述底塗層的折射率比例符合等式1： 等式1 0.6＜R1 /R2 ＜1.0， 其中R1 是所述底塗層的折射率，R2 是所述第一保護膜的折射率， 所述第一保護膜在550 nm的波長處具有500 nm或小於500 nm的由Re表示的平面內延遲和10,000 nm或小於10,000 nm的由Rth表示的平面外延遲，分別以等式2和等式3表示： 等式2 Re=(nx-ny)×d， 等式3 Rth=((nx+ny)/2-nz)×d， 其中nx、ny和nz是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，且d是所述第一保護膜的厚度，厚度的單位為nm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述底塗層具有5 nm到200 nm的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述底塗層具有1.0到1.6的折射率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述底塗層包括二氧化矽粒子。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板，其中所述二氧化矽粒子具有0.001 µm到10 µm的平均粒徑。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板，其中所述二氧化矽粒子在所述底塗層中的存在量是0.1wt%到20wt%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述第一保護膜具有1:0.8到1:1.2的加工方向伸長率對橫向方向伸長率比例。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中在550 nm的波長處，所述第一保護膜具有1:1的加工方向伸長率對橫向方向伸長率比例和1.0或大於1.0的由NZ表示的雙軸度，以等式4表示： 等式4 NZ=(nx-nz)/(nx-ny)， 其中nx、ny和nz分別是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述第一保護膜具有0到0.1的nx-ny，其中nx是在所述第一保護膜的x軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，ny是在所述第一保護膜的y軸方向上、在550 nm的波長處的折射率，且所述第一保護膜具有5.0或大於5.0的由NZ表示的雙軸度，以等式4表示： 等式4 NZ=(nx-nz)/(nx-ny)， 其中nx、ny和nz分別是在所述第一保護膜的x軸、y軸和z軸方向上、在550 nm的波長處的折射率。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述偏光板具有0.1%到1.8%的透射率的變化率，以等式5表示： 等式5 透射率的變化率=(TB -TA )/TA ×100，透射率的變化率的單位為%， 其中TA 是所述偏光板的初始透射率，和TB 是所述偏光板在85℃下保持500小時之後的透射率。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述表面保護膜具有92%或大於92%的透射率。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述第一保護膜是非雙折射薄膜。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述第一保護膜包括聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂和環狀聚烯烴樹脂中的至少一個。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其進一步包括：在所述偏振器的另一表面上形成的第二保護膜。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的偏光板，其中所述第二保護膜包括纖維素樹脂、聚酯樹脂、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、聚芳酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂和聚偏二氯乙烯樹脂中的至少一個。
  16. 一種液晶顯示器，其包括如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的偏光板。
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