專利名稱：圓偏光片和包括該圓偏光片的反射式液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于反射式液晶顯示器的圓偏光片(circular polarizer),更具體而言，涉及具有優(yōu)異的可視性和白平衡的圓偏光片和包括該圓偏光片的反射式液晶顯示器。
背景技術(shù)：
一般而言，液晶顯示器(IXD)可以分為使用背光作為光源的透射式IXD和使用外部自然光或人造光作為光源而不使用背光的反射式LCD。在透射式LCD的情況下，通過(guò)使用背光作為光源甚至在黑暗的外部環(huán)境下也可以實(shí)現(xiàn)明亮的圖像。然而，難以辨別明亮地方的圖像，并且可能消耗大量的電力。相反地，由于反射式LCD使用外部自然光或人造光作為光源，可以降低電力消耗。此外，由于反射式LCD不使用背光，所述反射式LCD可以變得薄且輕。因此，目前的趨勢(shì)是在便攜終端(例如移動(dòng)電話)上采用反射式LCD的比例在增加。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反射式LCD包括由透明材料形成的上基板和下基板，設(shè)置在所述上基板和下基板之間的液晶盒，設(shè)置在所述下基板的下面或在所述下基板和液晶盒之間的反射板，設(shè)置在所述上基板上的1/4相位差板和設(shè)置在所述1/4相位差板上的偏光片。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的反射式IXD，由于存在反射光與透射光的光程差(pathdifference)，可能發(fā)生色差。因此，可能發(fā)生其中屏幕具有淺黃色色暈的黃化現(xiàn)象而使色調(diào)劣化。此外，與透射式LCD相比，會(huì)降低光透射率，從而降低亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了圓偏光片和包括該圓偏光片的反射式液晶顯示器，其中，所述圓偏光片可以實(shí)現(xiàn)提高的透光率和色調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于反射式液晶顯示器的圓偏光片，其包括:偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度的偏光膜；和1/4波長(zhǎng)板，其中，光軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度。在此，所述偏光膜可以由聚乙烯醇膜形成。所述偏光膜可以具有約43%至47%的透光率。在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”可以為約-1至約-0.6，以及顏色“b”可以為約0.3至約2.50所述1/4波長(zhǎng)板可以包括在約550nm的波長(zhǎng)下面內(nèi)相位差為約120nm至170nm的
單軸定向膜。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了反射式液晶顯示器，其包括:上基板；以預(yù)定的距離面向所述上基板的下基板；設(shè)置在所述上基板和下基板之間的液晶盒；設(shè)置在所述下基板和液晶盒之間或在所述下基板下的反射板；和設(shè)置在所述上基板上的圓偏光片，其中所述圓偏光片包括:偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度的偏光膜；和1/4波長(zhǎng)板,其中，光軸相對(duì)于所述液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度。在此，所述偏光膜可以由聚乙烯醇膜形成。所述偏光膜可以具有約43%至47%的透光率。在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”可以為約-1至約-0.6，以及顏色“b”可以為約0.3至約
2.50所述1/4波長(zhǎng)板可以包括在約550nm的波長(zhǎng)下面內(nèi)相位差為約120nm至170nm的
單軸定向膜。所述反射式液晶顯示器可以以面內(nèi)切換模式(in plane switching (IPS) mode)或電控雙折射模式(electrically controlled birefringence (ECB)mode)運(yùn)行。


從下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中可以更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它方面，特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中:圖1為顯示在本發(fā)明的制備實(shí)施例中制備的圓偏光片中單體透光率(singletransmittance)隨碘濃度變化的的曲線圖。圖2為顯示色調(diào)隨圓偏光片的排列而變化的圖。圖3為顯示視覺(jué)特征隨圓偏光片的透光率和相位差變化的圖。
具體實(shí)施例方式在進(jìn)行提高反射式液晶顯示器(LCD)的可視性和色調(diào)的研究之后，發(fā)現(xiàn):當(dāng)使用其中將偏光膜的吸收軸和1/4波長(zhǎng)板的光軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成特定角度設(shè)置的圓偏光片時(shí)可以顯著提高反射式LCD的可視性和色調(diào)。根據(jù)該研究的報(bào)道結(jié)果，當(dāng)將所述偏光膜的吸收軸和1/4波長(zhǎng)板的光軸分別相對(duì)于所述液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°和約130°至約135°的角度設(shè)置時(shí)，發(fā)現(xiàn)白光的顏色由黃色區(qū)域偏移到藍(lán)色區(qū)域，顯著提高了可視性和色調(diào)。參照附圖，將詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式。本發(fā)明的圓偏光片包括:
(i)包括偏光膜的偏光片和(ii) 1/4波長(zhǎng)板。根據(jù)本發(fā)明的偏光膜具有相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度，更特別地約90°的角度設(shè)置的吸收軸。所述1/4波長(zhǎng)板具有相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度，更特別地約135°的角度設(shè)置的光軸。在此，所述偏光膜的吸收軸指的是這樣的光軸:其中，當(dāng)制備偏光膜時(shí)，以一個(gè)軸向拉伸其中用碘染色的聚乙烯醇(在下文中，稱作PVA)膜以吸收光。所述1/4波長(zhǎng)板的光軸指的是這樣的軸:其中透過(guò)所述1/4波長(zhǎng)板的光的兩個(gè)正交分量(twoorthogonal component)在其電場(chǎng)中具有相同的強(qiáng)度。例如,在相位差膜的情況下，所述1/4波長(zhǎng)板的光軸指的是當(dāng)相位差膜以一個(gè)軸或兩個(gè)軸被拉伸以引起相位差時(shí)拉伸方向的軸。所述偏光膜指的是僅透過(guò)在特定方向上偏振的光的光學(xué)器件。一般而言，所述偏光膜具有其中基于PVA的聚合物鏈以某一方向取向的結(jié)構(gòu)。所述偏光膜包含基于碘的化合物或二色性偏光材料。基于PVA的膜被碘或二色性染料染色，然后被以某一方向拉伸并交聯(lián)以制備這種偏光膜。在此，PVA的聚合度不受限制。然而，當(dāng)考慮到自由分子運(yùn)動(dòng)和組分材料的順利地混合，PVA的聚合度可以為約1，000至約10，000，且更特別地，約1，500至約5，OOO0
所述偏光膜可以具有約43%至約47%的透光率。在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”可以為約-1至約-0.6，以及顏色“b”可以為約0.3至約2.5。在此，所述顏色“a”和顏色“b”指的是在CIE坐標(biāo)中表示顏色的數(shù)值。此外，使用如下公式計(jì)算顏色“a”:a=500 [ (X/Xn) 1/3_ (Y/Yn)1/3]，其中，+a表示紅色，以及-a表示綠色。此外，使用如下公式計(jì)算顏色“b”:b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3],其中，+b表示黃色，以及_b表示藍(lán)色，(其中，Xn、Yn和Zn對(duì)應(yīng)于X、Y和Z的白色參考坐標(biāo))。通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)染色過(guò)程中的碘濃度可以控制偏光膜的透光率。在偏光片的制備工藝中的補(bǔ)色工藝(complementary color process)中可以調(diào)節(jié)KI濃度以制備吸收具有短波長(zhǎng)的光的碘離子物種。此外，可以調(diào)節(jié)碘離子物種的量以控制所述偏光膜的顏色。與現(xiàn)有技術(shù)相比，當(dāng)使用具有上述透光率和顏色“a”和“b”的偏光膜時(shí)，白平衡優(yōu)
巳由于所述偏光膜具有薄的厚度，可以將保護(hù)膜附著到所述偏光膜的一個(gè)或兩個(gè)表面上以制備所述偏光片。在此， 三乙酰纖維素(TAC)可以主要用作保護(hù)膜?；蛘?，可以使用粘合劑將TAC附著到所述偏光膜上。此外，除了保護(hù)膜之外，可以額外地將功能膜(例如寬視角板或雙折射增強(qiáng)膜)附著到所述偏光片上以增強(qiáng)其它功能。所述1/4波長(zhǎng)板將線性偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光。如上所述，本發(fā)明的1/4波長(zhǎng)板的光軸可以以相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約135°的角度設(shè)置。所述1/4波長(zhǎng)板可以包括一個(gè)軸向拉伸的基于環(huán)烯烴聚合物(COP)的膜、聚碳酸酯膜或液晶膜。特別地，在這些膜中，所述1/4波長(zhǎng)板可以包括單軸定向膜。在這種情況下，本發(fā)明的1/4波長(zhǎng)板可以具有在約550nm的波長(zhǎng)下約120nm至170nm的面內(nèi)相位差?？梢允褂孟旅娴墓接?jì)算所述面內(nèi)相位差，其中，112、117和112分別表示X-軸、y_軸和Z-軸(厚度方向)的折射率，以及d表示所述1/4波長(zhǎng)板的厚度。面內(nèi)相位差:Rin=(nx_ny) Xd公式下面，將描述根據(jù)本發(fā)明的反射式IXD。本發(fā)明的反射式IXD包括上基板、下基板、液晶盒、反射板和圓偏光片。在此，所述上基板和下基板可以包括由透明材料形成的基板，例如，玻璃或光透過(guò)性塑料基板。所述上基板和下基板以它們之間預(yù)定的距離彼此面對(duì)。此外，用于驅(qū)動(dòng)液晶盒的開(kāi)關(guān)器件被設(shè)置在所述上基板和下基板的面對(duì)的表面上。所述液晶盒被設(shè)置在所述上基板和下基板之間。此外，所述液晶盒是由具有正介電各向異性的液晶形成的。驅(qū)動(dòng)模式可以根據(jù)液晶盒內(nèi)的液晶的排列和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而變化。所述反射式LCD可以以多種模式運(yùn)行，例如，扭曲向列(TN)模式、超扭曲向列(STN)模式、聚合物分散液晶(PDLC)模式、電控雙折射(ECB)模式和面內(nèi)切換(IPS)模式。當(dāng)比較視角時(shí)，所述反射式LCD可以以ECB或ISP模式運(yùn)行，但不限于此。在本發(fā)明中，所述IXD可以具有大約2.0 ii m至2.4 ii m的液晶盒間隙(liquidcrystal cell gap)。當(dāng)所述IXD具有約2.0 ii m至2.4 ii m的液晶盒間隙時(shí),可以顯著改善白色。所述反射板將來(lái)自LCD外部的入射光反射為反射光作為光源。此外，將所述反射板設(shè)置在所述下基板和液晶盒之間或者所述下基板的下面。所述反射板可以通過(guò)沉積導(dǎo)電金屬(例如，鋁或銀)來(lái)制備。本發(fā)明的上述圓偏光板被用于反射式LCD。如上所述,本發(fā)明的圓偏光片包括:偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度，更優(yōu)選約90°的角度設(shè)置的偏光膜；和1/4波長(zhǎng)板，其中，光軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°，更優(yōu)選約135°的角度。在此，所述偏光膜可以由PVA膜形成，并且具有約43%至約47%的透光率。在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”可以為約-1至約-0.6，以及顏色“b”可以為約0.3至約2.5。此外，所述1/4波長(zhǎng)板可以為在約550nm的波長(zhǎng)下面內(nèi)相位差為約120nm至約170nm的單軸定向膜。由于所述圓偏光片與上述的圓偏光片具有相同的功能和結(jié)構(gòu)，將省略其詳細(xì)的描述。在下文中，將關(guān)于具體的實(shí)施方式詳細(xì)描述本發(fā)明。制各實(shí)施例將PVA膜(由Kuraray有限公司(Kuraray C0.Ltd.)生產(chǎn)，以及聚合度為2400)浸潰在洗漆槽和溶脹槽(washing bath and a swelling bath)中并在包含I2和KI的水溶液中染色。然后，在包含硼酸和KI的水溶液中使PVA膜拉伸5倍以制備偏光元件。在此，I2濃度和染色浴溫度示于下面的表I中。此外，調(diào)節(jié)KI溶液以在補(bǔ)償性顏色工藝中具有約2%至約4%的濃度以控制各個(gè)偏光元件的顏色。接著，將厚度為約60 ii m的TAC膜設(shè)置在所述偏光元件的兩個(gè)表面上，將基于PVA的粘合劑溶液注入到所述偏光元件和TAC膜之間以使用層合機(jī)使它們層壓在一起。接著，將所得的結(jié)構(gòu)在約80°C的溫度下干燥約8分鐘制備偏光片。將1/4波長(zhǎng)相位差膜設(shè)置在所制備偏光片的扁平表面上，然后使用粘合劑膜將所述1/4波長(zhǎng)相位差膜的光軸相對(duì)于所述偏光片的吸收軸成約45°角設(shè)置。然后，層壓所得的結(jié)構(gòu)以制備具有高透光率的圓偏光片。實(shí)駘實(shí)施例1 使用分光光度計(jì)(由N&K技術(shù)公司(N&K Technology, Inc.)生產(chǎn))測(cè)量由制備實(shí)施例中制備的偏光片的透光率和顏色。測(cè)量的結(jié)果示于下面的表I中。此外，圖1為顯示所述偏光片的單體透光率(Ts)隨碘濃度變化的曲線圖。表I
權(quán)利要求
1.一種用于反射式液晶顯示器的圓偏光片，其包括: 偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度的偏光膜，其中，在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”為約-1至約-0.6，以及顏色“b”為約0.3至約2.5 ;和 1/4波長(zhǎng)板，其中，光軸具有相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏光片，其中，所述偏光膜由聚乙烯醇膜形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏光片，其中，所述偏光膜具有約43%至47%的透光率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏光片，其中，所述1/4波長(zhǎng)板包括單軸定向膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓偏光片，其中，所述1/4波長(zhǎng)板在約550nm的波長(zhǎng)下的面內(nèi)相位差為約120nm至170nm。
6.一種反射式液晶顯示器，其包括: 上基板； 以預(yù)定的距離面對(duì)所述上基板的下基板； 設(shè)置在所述上基板和下基板之間的液晶盒； 設(shè)置在所述下基板和液晶盒之間或者所述下基板的下面的反射板； 設(shè)置在所述上基板上的圓偏光片， 其中，所述圓偏光片包括:偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度的偏光膜，其中，在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”為約-1至約-0.6，以及顏色“b”為約0.3至約2.5 ;和1/4波長(zhǎng)板，其中，光軸具有相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反射式液晶顯示器，其中，所述偏光膜由聚乙烯醇膜形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反射式液晶顯示器，其中，所述偏光膜具有約43%至47%的透光率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反射式液晶顯示器，其中，所述1/4波長(zhǎng)板包括單軸定向膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的反射式液晶顯示器，其中，所述1/4波長(zhǎng)板在約550nm的波長(zhǎng)下的面內(nèi)相位差為約120nm至170nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反射式液晶顯示器，其中，所述反射式液晶顯示器以面內(nèi)切換模式(IPS)或電控雙折射模式(ECB)運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圓偏光片和包括該圓偏光片的反射式液晶顯示器。所述圓偏光片包括偏光片，其包括其中吸收軸相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約85°至約95°的角度的偏光膜，其中，在CIE坐標(biāo)中，顏色“a”為約-1至約-0.6，以及顏色“b”為約0.3至約2.5；和1/4波長(zhǎng)板，其中，光軸具有相對(duì)于液晶盒的液晶取向方向成約130°至約140°的角度。當(dāng)使用所述圓偏光片時(shí)，可以提高所述反射式液晶顯示器的可視性和色調(diào)。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK103097927SQ201180014370
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者南星鉉, 尹赫, 羅鈞日, 樸文洙 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社