[发明专利]偏振器和含有该偏振器的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及液晶显示器的组件，更具体而言涉及偏振器。

背景技术

光学偏振器广泛用于在诸如液晶显示器(LCD)之类的产品中提高光学对比度。

对于这些应用，最常用的偏振器类型之一是一种二向色偏振器，其吸收一方偏振的光并透射另一方偏振的光。二向色偏振器可以通过将一种染料纳入聚合物基质而制得，所述聚合物基质至少在一个方向上拉伸。二向色偏振器也可以通过单轴拉伸聚合物基质并将此基质用一种二向色染料着色而制得。或者，聚合物基质可以用一种取向的二向色染料着色。二向色染料包括蒽醌和偶氮染料，以及碘。许多市售的二向色偏振器使用聚乙烯醇作为染料的聚合物基质。

偏振器性能的一个度量是它们的消光比。消光比是偏振器以优选地透射的偏振状态透射的光与以垂直偏振状态透射的光的比值。这两个正交态通常涉及光的两个线性偏振。二向色偏振器的消光比根据它们的具体结构和目标应用在宽范围内变化。例如，二向色偏振器可以具有的消光比在5:1至3000:1之间。用于显示器体系中的二向色偏振器通常具有的消光比优选地高于100:1，甚至高于500:1。二向色偏振器也可以用于其他光学设备，例如其他类型的反射偏振器和反射镜[参见P.Yeh和C.Gu，Optics of Liquid Crystal Displays，(Wiley，New York，1999)]。由于LCD市场的增长，对于偏振器的需求越来越多。

特别是随着显示器新应用领域的发展，对于LCD所有组件的耐久性和机械强度的要求越来越高。LCD用偏振器的常规设计包括置于偏振板两侧的保护基底。所述保护基底用于改善偏振器的耐久性和机械稳定性。三乙酰基纤维素(TAC)广泛用作保护基底的材料。这种材料具有高透光度和良好的偏振板粘附性。

同时，TAC-基底与其他聚合物基底（例如双折射基底）相比具有多种缺点。TAC-基底是一种昂贵的组件；其具有低的机械强度和硬度，高吸水性。

发明内容

在本发明的第一方面，提供一种偏振器，其包括至少一个由双折射材料制成的基底和一个位于该基底上的偏振板。所述基底具有正向A型的各向异性特性并具有平行于基底表面的慢光轴。所述偏振板对可见光谱范围内的至少一个子区域的电磁辐射具有各向异性的吸收，并且偏振板的透射轴和基底的慢光轴在方向上基本彼此平行。

在本发明的第二方面，提供一种液晶显示器，其包括一个液晶单元以及布置于液晶单元各侧的前部和后部偏振器。所述偏振器具有彼此垂直的透射轴。所述偏振器中的至少一个包括至少一个由双折射材料制成的基底和一个位于该基底上的偏振板。所述基底具有正向A型的各向异性特性并具有平行于基底表面的慢光轴。所述偏振板对可见光谱范围内的至少一个子区域的电磁辐射具有各向异性的吸收，并且偏振板的透射轴和基底的慢光轴在方向上基本彼此平行。

附图说明

图1示出了2,2'-二磺基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺-间苯二甲酰胺共聚物铯盐的吸收光谱；对苯二甲酰胺/间苯二甲酰胺在该共聚物中的摩尔比为50:50；

图2示出了由2,2'-二磺基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺-间苯二甲酰胺共聚物铯盐在玻璃基底上制得的有机相位差层的主折射率光谱；对苯二甲酰胺/间苯二甲酰胺在该共聚物中的摩尔比为50:50；

图3示出了2,2'-二磺基-4,4'-联苯胺对苯二甲酰胺-间苯二甲酰胺共聚物铯盐水溶液的粘度对剪切速率的关系曲线；对苯二甲酰胺/间苯二甲酰胺在该共聚物中的摩尔比为50:50；

图4示意性地示出了本发明的具有基于PET基底的偏振器的垂直排列模式液晶显示器。

图5示出了图4所示液晶显示器的计算出的视角性能。

图6示意性地示出了本发明的具有基于PET基底的偏振器的共面转换（in-plane switching）模式液晶显示器。

图7示出了图6所示液晶显示器的计算出的视角性能。

具体实施方式

已对本发明进行了一般性说明，可以结合具体的优选实施方案获得对其的进一步理解，这些实施方案在本文中仅为示例说明目的而给出，并不意欲限制所附权利要求的范围。

本发明说明书和权利要求中使用的多个术语的定义列于以下。

术语“可见光谱范围”指的是下限大约等于400nm且上限大约等于750nm的光谱范围。