CN101872035B - 一种液晶屏的硬屏偏光板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶屏的硬屏偏光板，该硬屏偏光板胶合在液晶盒的出光面上，其包括一层聚乙烯醇膜和一层三醋酸纤维素酯膜，所述的一层三醋酸纤维素酯膜胶合在一层聚乙烯醇膜靠向液晶盒的出光面的面上，其中，硬屏偏光板还包括一片玻璃基板，该玻璃基板胶合在聚乙烯醇膜的出光面上，作为聚乙烯醇膜出光面的保护层。本发明的硬屏偏光板集合了偏光功能、亮度增透功能、减反射功能、抗冲撞击保护功能、整机结构超薄平面装饰功能等多种功能于一体，替代传统的柔性偏光片，本发明解决了传统柔性偏光片不能克服的对比度损失、安全保护性差、无装饰效果、液晶显示屏安装结构必须抱框设计等缺陷。
Description
技术领域本发明涉及一种液晶显示器的组件，尤其涉及一种硬屏偏光板和使用该偏光板的液晶屏。
背景技术偏光片(polarizer)是液晶显示装置(LCD)的重要组件之一，它是一种由多层高分子材料复合而成的具有产生偏振光功能的光学薄膜。如图1所示，偏光片贴合在液晶盒4的两面，分别称之为上偏光片01(或称透射片)和下偏光片02(或称反射片)，其功能是将背光源的光线偏振化。液晶显示装置通过改变液晶盒中液晶层的电信号，使液晶层的液晶分子产生扭转排列形成具有一定扭转角度的光通道，偏振光通过光通道时，其导通量和截止量受到控制，从而呈现出色彩鲜明的画面。
目前通用的上偏光片结构是三明治结构，如图1所示，由两层的保护层膜04、05和中间一层偏光膜03组成。其中，偏光膜03为聚乙烯醇材料经过染色拉伸制成，其性能决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也是影响偏光片色调和光学耐久性。由于聚乙烯醇制成的偏光膜03易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此需要在其两边各使用一层光学均匀性和透明性良好的保护层膜04、05来隔绝水分和空气并保护偏光膜，所述的保护层膜04、05一般使用三醋酸纤维素酯(TAC)膜。若采用具有紫外隔离(UV CUT)和防眩(Anti-Glare)功能的三醋酸纤维素酯膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片。将偏光片贴合在液晶盒4的玻璃面上41便形成了液晶显示器装置。
随着各种液晶显示装置，特别是大屏幕液晶电视的运用越来越广泛，人们对液晶屏提出了越来越高的技术要求、视觉美感要求以及成本要求，例如外观方面要求结构超薄化、无框化、屏面华丽光亮；在实用性方面要求抗潮湿和抗冲击；在光学特性方面要求提高对比度，减少光通量损失；随着液晶显示装置上三维技术的运用，液晶屏还需要能够表现影像画面的深度层次效果；另一方面，人们要求液晶屏的制造成本越来越低。偏光片作为液晶屏中重要的组成部分，尤其是上偏光片直接关系到液晶屏的相关性能。现有技术中的偏光片不能完全满足这些技术要求，具体表现为：
1、如以三醋酸纤维素酯膜作为保护层膜的偏光片，由于三醋酸纤维素酯膜仍然有一定的湿气渗透性(渗透率约为300g/m2/day)，在高温高湿的情况下其保护能力略为不足；
2、保护层膜的表面抗划伤能力在添加一层抗划伤层(hard coat layer)后，理论上能达到最高3H，但由于偏光片是柔性材料，厚度一般为300μm左右，直接贴附于脆弱的液晶盒的玻璃面上，偏光片没有足够的刚性来实现强度更高的抗划伤要求；
3、由于偏光片是由柔性材料组成的，没有保护液晶盒的功能，当液晶屏受到外力撞击或受压过大时，液晶盒极易损坏；
4、如图2所示，为了防止外界光干扰，偏光片的保护层膜04的出光面通常采用麻面处理以达到防眩效果(Anti-Glare)。这种麻面处理具有两面性，虽然达到了分散外界干扰光的目的，但同时也对液晶盒发出的光产生了分散作用，降低了液晶屏的对比度性能。
目前已经有针对显示器外观结构和安全性方面改进的“硬屏”技术开始运用，实现了诸如显示器表面无框、华丽且抗冲击等特性。如图3所示，这种硬屏09仅仅只是在原有的液晶屏上增加了一层高透硬质材料06，如有机玻璃(亚克力板)、印刷黑框玻璃等，高透硬质材料06的两个面上需要贴附上保护层膜07，这种相对独立添加的硬屏09并没有涉及到由偏光片组合的液晶屏的基本结构。由于该硬屏09与液晶屏之间存在缝隙，液晶屏发出的偏振光在缝隙处会产生二次折射和内反射，从而直接影响显示画面的质量。作为一种改进，在该硬屏09和液晶屏的偏光片01之间注入导光树脂08，这种方法解决了采用这种“硬屏”带来的二次折射的弊病，但却增加了制造工艺难度和成本。
发明内容本发明的目的是提供一种具有透射型偏光功能、亮度增透功能、减反射功能、抗冲撞击保护功能、整机结构超薄平面装饰功能的硬屏偏光板。
为实现上述目的，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒的出光面上，其包括一层聚乙烯醇膜和一层保护层膜，所述的一层保护层膜胶合在一层聚乙烯醇膜靠向液晶盒的出光面的面上，其中，硬屏偏光板还包括一片玻璃基板，该玻璃基板胶合在聚乙烯醇膜的出光面上，作为聚乙烯醇膜出光面的保护层。
采用以上结构，与现有技术相比，具有以下优势：
1、由于偏光板使用玻璃基板作为组成部分，提高液晶屏抗外部冲击和压力的能力，与现有技术中的“硬屏”相比，在保证硬度的同时有效地缩小了液晶屏的厚度；
2、玻璃基板的使用提高了液晶屏表面抗划伤的能力；
3、玻璃基板的湿气渗透率小，即使在高温高压的环境下，也能对聚乙烯醇膜起到有效地保护；
4、由于偏光板各层都十分的轻薄且已经到达足够的强度，使用该偏光板的液晶显示装置可以采用无框化结构设计；
5、出射光线通过硬屏偏光片中玻璃基板的折射作用，使得液晶显示装置的水平可视角度扩大；
6、由于玻璃基板的内反射特性，有效地改善了影像画面的深度层次感效果，为三维技术更充分的利用创造了条件；
7、该硬屏偏光板不但集多种功能为一体的结构，其制作综合成本相对于现有技术中的“硬屏”加液晶屏结构降低了许多。
硬屏偏光板的一片玻璃基板的出光面上胶合有另一层保护层膜。另一层保护层膜能够有效地保护玻璃基板的出光面，并且可以通过对另一层保护层膜进行处理或使用具有特殊光学性能的材料制作保护层膜，使得制成的偏光板具有特殊的功能和使用效果。
硬屏偏光板的出光面上蒸镀有增透蒸镀层、抗划伤蒸镀层或防静电蒸镀层中的一种以上镀层。增透蒸镀层具有增透功能，从而提高了液晶屏的光学对比度性能。抗划伤蒸镀层进一步提高了液晶屏表面的抗划伤能力。防静电蒸镀层可以有效减少硬屏偏光板的表面携带的静电荷。
本发明的保护层膜为高透明度的三醋酸纤维素酯膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。保护层膜可以选用现有技术中用于制作液晶屏偏光片保护层膜的各种材料，其中优选三醋酸纤维素酯膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
本发明的一片玻璃基板为厚度0.5毫米至2.5毫米的平板玻璃。其中，优选厚度为0.7毫米至1.1毫米的平板玻璃。这种厚度的平板玻璃兼具足够的柔韧性和物理强度，便于对硬屏偏光板与液晶盒出光面进行相关的胶合施工处理和加工。
硬屏偏光板的一片玻璃基板采用强化处理，所述的强化处理为化学钢化处理或风冷钢化处理。钢化后玻璃基板的表面压应力值大于450Mpa。所述的强化方法均为现有技术中公知的玻璃钢化方法，如化学钢化中的离子交换法等。钢化后的玻璃基板能够为液晶屏提供更高的使用强度。
硬屏偏光板在其中的一片玻璃基板的两个面或另一层保护层膜的靠向液晶盒的出光面的面上可以印刷图案，玻璃基板的图案采用丝网印刷，印刷油墨为红外烘干的树脂型油墨或紫外光固型油墨或者烧结型陶瓷油墨。另一层保护层膜上的图案采用胶印。所述的图案可以是显示屏的边框、商标、功能图标、遥控半透窗口等，也可以是其他装饰性图案，采用多样化图案设计，可满足各制造商和消费者的不同外观要求。
硬屏偏光板的各层膜之间的胶合采用光学压敏胶胶合，所述的一层保护层膜靠向液晶盒的出光面的面上设有光学压敏胶层和离型保护膜。硬屏偏光板制造完成后，离型保护膜可以不揭开，便于硬屏偏光板的运输和储存，当需要将硬屏偏光板胶合到液晶盒的出光面上时，再揭去离型保护膜露出光学压敏胶层，对正液晶盒的出光面进行胶合安装。
综上所述，本发明的硬屏偏光板集合了偏光功能、亮度增透功能、减反射功能、抗冲撞击保护功能、整机结构超薄平面装饰功能等多种功能于一体，替代传统的柔性偏光片，本发明解决了传统柔性偏光片不能克服的对比度损失、安全保护性差、无装饰效果、液晶屏结构必须抱框等缺陷。
附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有技术中液晶屏的结构示意图；
图2为现有技术中偏光片的三醋酸纤维素酯膜采用麻面的出射光路图；
图3为现有技术中硬屏的结构图；
图4为本发明的硬屏偏光板实施例1的结构示意图；
图5为本发明的硬屏偏光板实施例2的结构示意图；
图6为本发明的硬屏偏光板实施例3的结构示意图；
图7为本发明的硬屏偏光板实施例4的结构示意图；
图8为本发明的硬屏偏光板实施例5至7的结构示意图。
具体实施方式如图4至8所示，本发明硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层保护层膜2，所述的一层保护层膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上，作为聚乙烯醇膜1出光面的保护层。
本发明硬屏偏光板的一片玻璃基板3的出光面31上胶合有另一层保护层膜5。
硬屏偏光板的出光面上蒸镀有增透蒸镀层、抗划伤蒸镀层或防静电蒸镀层中的一种以上镀层。
本发明的一片玻璃基板3为厚度0.5毫米至2.5毫米的平板玻璃。其中，优选厚度为0.7毫米至1.1毫米的平板玻璃。
本发明的硬屏偏光板的玻璃基板3采用强化处理，所述的强化处理为化学钢化处理或风冷钢化处理。强化后玻璃基板的表面压应力值大于450Mpa。落球不破测试应达到2J(0.6M/500g)以上，平面无S变形，弓形变形小于1/100。所述的强化方法均为现有技术中公知的玻璃钢化方法，如化学钢化中的离子交换法等。
保护层膜2和5可以选用现有技术中用于制作液晶屏偏光片保护层膜的各种材料，其中优选三醋酸纤维素酯膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
本发明的一片玻璃基板3或另一层保护层膜5靠向液晶盒4的出光面41的面上印刷有图案8。印刷的图案8可以是显示屏的边框、商标、功能图标、遥控半透窗口等，也可以是其他装饰性图案。
硬屏偏光板的各层膜之间的胶合采用光学压敏胶胶合，所述的一层保护层膜2靠向液晶盒4的出光面41的面21上设有光学压敏胶层7和离型保护膜71。硬屏偏光板制造完成后，离型保护膜71可以不揭开，便于硬屏偏光板的运输和储存，当需要将硬屏偏光板胶合到液晶盒4的出光面41上时，再揭去离型保护膜71露出光学压敏胶层7，对正液晶盒4的出光面41进行安装。
硬屏偏光板制作完成后，可以再硬屏偏光板的出光面上覆盖一层可揭开剥离且不留残迹的薄膜6。
实施例1：如图4所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层三醋酸纤维素酯膜2，所述的一层三醋酸纤维素酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片0.5毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。玻璃基板3靠向液晶盒4的出光面41的面32上设有丝网印刷的装饰性图案8。
实施例2：如图5所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2，所述的一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片2.5毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。玻璃基板3的出光面31上设有丝网印刷的装饰性图案8。
实施例3：如图6所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层三醋酸纤维素酯膜2，所述的一层三醋酸纤维素酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片0.7毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。所述的玻璃基板3的出光面31上蒸镀有增透蒸镀层和抗划伤蒸镀层9。玻璃基板3靠向液晶盒4的出光面41的面32上设有丝网印刷的装饰性图案8。
实施例4：如图7所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2，所述的一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片1.1毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。硬屏偏光板的一片玻璃基板3的出光面31上胶合有另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。玻璃基板3靠向液晶盒4的出光面41的面32上设有丝网印刷的装饰性图案8。所述的另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5的出光面51上蒸镀有抗划伤蒸镀层9。
实施例5：如图8所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层三醋酸纤维素酯膜2，所述的一层三醋酸纤维素酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片0.55毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。硬屏偏光板的一片玻璃基板3的出光面31上胶合有另一层三醋酸纤维素酯膜5。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。另一层三醋酸纤维素酯膜5靠向液晶盒4的出光面41的面52上胶印有装饰性图案8。所述的另一层三醋酸纤维素酯膜5的出光面51上蒸镀有增透蒸镀层、抗划伤蒸镀层和防静电蒸镀层9。
实施例6：如图8所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层三醋酸纤维素酯膜2，所述的一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片1.8毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。硬屏偏光板的一片玻璃基板3的出光面31上胶合有另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5靠向液晶盒4的出光面41的面52上胶印有装饰性图案8。所述的另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5的出光面51上蒸镀有增透蒸镀层和防静电蒸镀层9。
实施例7：如图8所示，本发明的硬屏偏光板胶合在液晶盒4的出光面41上，其包括一层聚乙烯醇膜1和一层三醋酸纤维素酯膜2，所述的一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜2胶合在一层聚乙烯醇膜1靠向液晶盒4的出光面41的面11上，其中，硬屏偏光板还包括一片0.9毫米厚度的玻璃基板3，该玻璃基板3胶合在聚乙烯醇膜1的出光面12上。硬屏偏光板的一片玻璃基板3的出光面31上胶合有另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5。各层之间的胶合采用光学压敏胶层7进行。另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5靠向液晶盒4的出光面41的面52上胶印有装饰性图案8。所述的另一层聚对苯二甲酸乙二醇酯膜5的出光面51上蒸镀有增透蒸镀层和防静电蒸镀层9。
Claims (5)
1.一种液晶屏的硬屏偏光板，该硬屏偏光板胶合在液晶盒的出光面上，其包括一层聚乙烯醇膜和一层保护层膜，所述的一层保护层膜胶合在一层聚乙烯醇膜靠向液晶盒的出光面的面上，其特征在于：硬屏偏光板还包括一片玻璃基板，该玻璃基板胶合在聚乙烯醇膜的出光面上；
所述的一片玻璃基板的出光面上胶合有另一层保护层膜；
所述的另一层保护层膜的出光面上蒸镀有增透蒸镀层、抗划伤蒸镀层或防静电蒸镀层中的一种以上镀层；
所述的保护层膜为三醋酸纤维素酯膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜；
所述的一片玻璃基板为厚度0.5毫米至2.5毫米的平板玻璃；
所述的一片玻璃基板采用强化处理，其表面压应力值大于450Mpa；
所述的各层膜之间的胶合采用光学压敏胶胶合；
所述的一层保护层膜靠向液晶盒的出光面的面上设有光学压敏胶层和离型保护膜。
2.根据权利要求1所述的一种液晶屏的硬屏偏光板，其特征在于：所述的一片玻璃基板的强化处理为化学钢化处理或风冷钢化处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种液晶屏的硬屏偏光板，其特征在于：
所述的一片玻璃基板或另一层保护层膜靠向液晶盒的出光面的面上印刷有图案。
4.根据权利要求3所述的一种液晶屏的硬屏偏光板，其特征在于：所述的一片玻璃基板上的图案采用丝网印刷，印刷油墨为红外烘干的树脂型油墨或紫外光固型油墨或烧结型陶瓷油墨，所述的另一层保护层膜上的图案采用胶印。
5.根据权利要求3所述的一种液晶屏的硬屏偏光板，其特征在于：所述的印刷图案为单色印刷或多色印刷。
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