專利名稱：偏光片及其制法,以及液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)膜片，特別是指一種用于液晶顯示面板，且具有相
位補(bǔ)償(phase compensation)功能的偏光片及其制法。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板是借著可利用電場變換光學(xué)穿透特性的液晶單元(liquid crystal cell),配合以偏極性過濾光線的偏光片，以達(dá)成光學(xué)切換(optical switching)的目的。
然而，不論是本身即具有光學(xué)異向性(optically anisotr叩ic)的液晶材料，或
是利用外力改變結(jié)構(gòu)及并添加物質(zhì)以產(chǎn)生光學(xué)異向性的偏光片，都會因各別所 呈現(xiàn)的折射率方向性，導(dǎo)致液晶顯示面板在不同視角(viewangle)方向上所呈現(xiàn) 的顯示品質(zhì)不一致。
一般而言，為了改善上述顯示品質(zhì)的問題，通常會加設(shè)一片以上的相位補(bǔ) 償膜(phase compensator)于液晶顯示面板中，以利用相位補(bǔ)償膜所具有的折射率 方向性，反向補(bǔ)償液晶單元及偏光片的折射率方向性，借而改善液晶顯示面板 的顯示品質(zhì)。
此外，由于液晶顯示面板的薄型化趨勢，迫使液晶顯示面板的相關(guān)零組件 也需配合薄化；而，因相位補(bǔ)償膜與偏光片的制程相容性高，所以有將相位補(bǔ) 償膜整合于偏光片內(nèi)以達(dá)成薄化要求的思考。
以往偏光片包含一聚乙烯醇(PVA)材料所制成的偏光膜，以及二分別設(shè)于 偏光膜相反兩側(cè)以保護(hù)偏光膜的三乙?；w維素(TAC)膜。以往相位補(bǔ)償膜則 有兩種常見的型式，其中一種是將一特定透明板材直接經(jīng)過拉伸(stretched)處 理，使板材分子間形成異向性(anisotropic)結(jié)構(gòu)，以獲得相位補(bǔ)償效果；另一種 則是將液晶材料借一配向?qū)?orientation layer)規(guī)則排列(alignment)于一透明板 材上，以形成一具有相位補(bǔ)償效果的液晶補(bǔ)償層。
為了達(dá)成薄化的要求，將相位補(bǔ)償膜整合于偏光片的作法，是將相位補(bǔ)償 膜取代以往偏光片的其中一 TAC保護(hù)膜，意即將相位補(bǔ)償膜與僅具有一 PVA 偏光膜以及一 TAC保護(hù)膜的偏光片半成品結(jié)合，不但提供偏光片兼具有相位 補(bǔ)償?shù)墓δ?，并可成功減少一片TAC保護(hù)膜的厚度。
然而，在液晶顯示面板不斷的薄化趨勢下，上述兼具有相位補(bǔ)償功能的偏 光片，也需持續(xù)地進(jìn)行薄化以滿足液晶顯示面板所需。由于相位補(bǔ)償值是與相位補(bǔ)償層的厚度及構(gòu)成相位補(bǔ)償層的材料的雙折
射率(birefringence)有關(guān)，以下列關(guān)系式表示
R=Anxb，其中，R為相位補(bǔ)償值；An為材料的雙折射率；b為厚度。 先前技術(shù)所揭示的其中一種以液晶材料制得的相位補(bǔ)償膜，是因液晶材料
本身具有較高的雙折射率，所以液晶材料構(gòu)成的液晶補(bǔ)償層可以較薄的厚度達(dá)
成液晶顯示面板所需的相位補(bǔ)償效果。
然而，因為此種液晶補(bǔ)償層的厚度已薄至難以單體(free standing)方式保存
或操作的程度，所以以往仍需以一具有適當(dāng)厚度的透明板材作為支撐以便于保
存或操作。連帶地使得整合具有此種相位補(bǔ)償膜的偏光片，在結(jié)構(gòu)上將無法免
除所述用以支撐液晶補(bǔ)償層的透明板材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為提供一種低厚度偏光片，特征在于其中所使用的高雙 折射率液晶補(bǔ)償層，是以不具支撐用透明板材的狀態(tài)被整合成偏光片。更具體 的說，本發(fā)明所提供的低厚度偏光片因為較以往少了一層透明支撐板材，所以 可有效減低偏光片的厚度。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用一種轉(zhuǎn)貼工藝，利用離型膜所具有的容易 撕離的特性，提供液晶補(bǔ)償層及配向?qū)右粫簳r性支撐(temporary supporting)基 材。其制程是先將配向?qū)右约耙壕аa(bǔ)償層依序形成于所述暫時性支撐基材上； 再將液晶補(bǔ)償層及配向?qū)右惑w地且完整地自離型膜上分離，并轉(zhuǎn)貼至具有一 PVA偏光膜及一 TAC保護(hù)膜的偏光片半成品上。
通過利用一離型膜作為液晶補(bǔ)償層及配向?qū)拥臅簳r性支撐基材，使配向?qū)?以及液晶補(bǔ)償層依序形成于其上，再利用液晶補(bǔ)償層及配向?qū)涌赏暾刈噪x型 膜上分離的特性，將液晶補(bǔ)償層及配向?qū)愚D(zhuǎn)貼至具有一偏光膜及7保護(hù)膜的偏 光片半成品上，可省去用以支撐液晶補(bǔ)償層的透明板材，以形成一和以往相較 厚度更薄的兼具相位補(bǔ)償效果的偏光片，確實達(dá)成本發(fā)明的功效。


圖1是本發(fā)明的偏光片的示意圖2是本發(fā)明利用于一離型膜上先行制作一配向?qū)蛹耙灰壕аa(bǔ)償層的示意
圖3是將液晶補(bǔ)償層及配向?qū)优c偏光片半成品整合為本發(fā)明的偏光片的示 意圖4是本發(fā)明的偏光片使用于液晶顯示面板的示意圖；及 圖5是本發(fā)明的偏光片使用于液晶顯示面板的另一示意圖。
具體實施方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的方法所制得的偏光片10，其中包含有 一保護(hù)膜 11、 一形成于保護(hù)膜11上的偏光膜12、 一形成于偏光膜12上的配向?qū)?3， 以及一形成于配向?qū)?3上的液晶補(bǔ)償層14。保護(hù)膜11提供偏光膜12支撐及保護(hù)功能，其材質(zhì)為三乙?；w維素 (TAC)?；蛘?，也可采用丙酰基纖維素等纖維素系樹脂、聚酰胺系、聚碳酸系、 聚酯系、聚苯乙烯系、聚丙烯酸系、聚降冰片烯系等的透明樹脂等制作保護(hù)膜。偏光膜12是以PVA材料薄片經(jīng)過一特定方向的拉伸，并施以染碘(12 dying) 工藝處理，使其具有以偏極性過濾光線的功能。配向?qū)?3的主要材質(zhì)為聚乙烯醇(PVA)，其上表面形成有多數(shù)個利用摩擦 (mbbing)形成沿同一特定方向延伸的凹部。由于本發(fā)明的配向?qū)?3與偏光膜 12主要皆為PVA材料所構(gòu)成，兩者之間具有親和力較佳易于結(jié)合的功效。液晶補(bǔ)償層14由包含液晶分子、光起始劑，以及流平劑等的液晶材料所 構(gòu)成。其中，液晶分子借配向?qū)?3上表面所形成的凹部，沿凹部延伸的特定 方向規(guī)則排列。其中，適用于本發(fā)明的液晶分子為棒狀(rod-like)液晶分子，其 分子結(jié)構(gòu)式可采用相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中常用的分子結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明中作為液晶補(bǔ)償層14及配向?qū)?3的暫時性支撐基材的離型 膜，為一上表面涂布有離型劑的薄板，是以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，或其 他種類的可撓性塑膠材料制成，離型劑則可采用相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中常用的離型 劑。以下將就上述本發(fā)明的實施形態(tài)作更詳細(xì)的說明如圖2所示，提供一離型膜15，將一包含有聚乙烯醇(PVA)、溶劑、界面 活性劑，以及交聯(lián)劑等的溶液，涂布于離型膜15上以形成一涂層。接著，對涂層施以烘烤使其固化，再以一外表面具有多根絨毛的滾輪對涂 層上表面進(jìn)行摩擦處理，使其形成許多微小并沿同一特定方向延伸的溝槽狀凹 部，即完成配向?qū)?3的制作。然后，將包含有棒狀液晶分子、溶劑、光起始劑，以及流平劑的液態(tài)液晶 材料(biaxial C)，涂布于配向?qū)?3上，利用形成于配向?qū)?3表面的溝槽狀凹部， 使棒狀液晶分子規(guī)則化排列；經(jīng)過加熱使其中的溶劑揮發(fā)，并對液晶材料施以 線性偏振紫外光(polarizedUV)照射，使光起始劑反應(yīng)產(chǎn)生自由基并進(jìn)行交聯(lián)作 用，待液晶材料固化成膜，即完成液晶補(bǔ)償層14的制作。接著，如圖3所示，將液晶補(bǔ)償層14及配向?qū)?3—體地自離型膜15撕 離，并以配向?qū)?3面朝偏光膜12上的方式，將液晶補(bǔ)償層14及配向?qū)?3轉(zhuǎn) 貼至一僅具有一偏光膜12及一保護(hù)膜11的偏光片半成品上，即完成本發(fā)明的 偏光片的制作。利用本發(fā)明的兼具相位補(bǔ)償功能的偏光片制備液晶顯示面板的方式可舉例如后述的至少兩種方式。圖4所示為使用本發(fā)明的偏光片制作成的一種液晶顯示面板，其中，本發(fā)明的偏光片IO是以其液晶補(bǔ)償層14側(cè)貼設(shè)于液晶單元20上。液晶單元20包 含二片平行間隔設(shè)置且填充有液晶材料于其中的透明基板。液晶單元20另一 側(cè)則貼附有以往的偏光片30。圖5所示為使用本發(fā)明的偏光片制作成的另一種液晶顯示面板，其中，二 片本發(fā)明的偏光片10，分別以其液晶補(bǔ)償層14側(cè)貼設(shè)于液晶單元20的相反二 側(cè)。液晶單元20包含二片平行間隔設(shè)置且填充有液晶材料于其中的透明基板。歸納上述，通過利用一離型膜作為液晶補(bǔ)償層及配向?qū)拥臅簳r性支撐基 材，使配向?qū)右约耙壕аa(bǔ)償層依序形成于其上，再利用液晶補(bǔ)償層及配向?qū)涌?完整地自離型膜上分離的特性，將液晶補(bǔ)償層及配向?qū)愚D(zhuǎn)貼至具有一偏光膜及 一保護(hù)膜的偏光片半成品上，可省去用以支撐液晶補(bǔ)償層的透明板材，以形成 一和以往相較厚度更薄的兼具相位補(bǔ)償效果的偏光片，確實達(dá)成本發(fā)明的功 效。
權(quán)利要求
1. 一種兼具有相位補(bǔ)償功能的低厚度偏光片，其包含一保護(hù)膜、一形成于所述保護(hù)膜上的偏光膜、一形成于所述偏光膜上的配向?qū)?；及一形成于所述配向?qū)由系囊壕аa(bǔ)償層，其特征在于所述液晶補(bǔ)償層是以不具支撐用透明板材的狀態(tài)被整合成偏光片。
2. 依據(jù)權(quán)利要求1所述的低厚度偏光片，其特征在于所述配向?qū)右约?液晶補(bǔ)償層于整合成偏光片之前是由一暫時性支撐基材所支撐。
3. 依據(jù)權(quán)利要求2所述的低厚度偏光片，其特征在于所述暫時性支撐 基材為一離型膜。
4. 依據(jù)權(quán)利要求1所述的低厚度偏光片，其特征在于所述液晶補(bǔ)償層 具有高雙折射率。
5. 依據(jù)權(quán)利要求4所述的低厚度偏光片，其特征在于所述液晶補(bǔ)償層 包含棒狀液晶分子。
6. —種兼具有相位補(bǔ)償功能的低厚度偏光片的制法，其特征在于(A) 提供一暫時性支撐基材；(B) 將一配向?qū)右约耙灰壕аa(bǔ)償層依序形成于所述暫時性支撐基材上；及(c)將所述液晶補(bǔ)償層及配向?qū)右惑w地自所述暫時性支撐基材上分離，并轉(zhuǎn)貼于一具有一偏光膜及一保護(hù)膜的偏光片半成品上；其中，使所述配 向?qū)用娉銎饽ぁ?br> 7. 依據(jù)權(quán)利要求6所述的低厚度偏光片的制法，其特征在于所述暫時 性支撐基材為一離型膜。
8. 依據(jù)權(quán)利要求6所述的低厚度偏光片的制法，其特征在于所述液晶 補(bǔ)償層具有高雙折射率。
9. 依據(jù)權(quán)利要求8所述的低厚度偏光片的制法，其特征在于所述液晶 補(bǔ)償層包含棒狀液晶分子。
10. —種液晶顯示面板，其包含一液晶單元，其特征在于所述的液晶顯示面板更包含至少如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的低厚 度偏光片；其中，所述偏光片是以其液晶補(bǔ)償層側(cè)貼設(shè)于所述液晶單元上。
全文摘要
一種兼具有相位補(bǔ)償功能的偏光片，包含一保護(hù)膜、一形成于保護(hù)膜上的偏光膜、一形成于偏光膜上的配向?qū)樱约耙恍纬捎谂湎驅(qū)由系囊壕аa(bǔ)償層。
文檔編號G02B5/30GK101276085SQ20071009363
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者洪維澤 申請人:遠(yuǎn)東紡織股份有限公司