專利名稱：偏光片、液晶顯示器及制作偏光片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)器件及其制備方法，尤其涉及一種偏光片、具有該偏光片的液晶顯示器以及制作該偏光片的方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，傳統(tǒng)的液晶顯示器1包括液晶層2、二基板3、多個間隔排布的電極4、 二偏光片5及多個絕緣體6。二基板3設(shè)置于液晶層2的兩側(cè)，用以將液晶層2夾設(shè)在該二 基板3之間。每一基板3和液晶層2之間設(shè)置一偏光片5，每一基板3和其相鄰的偏光片5 之間設(shè)置多個間隔排布的電極4，相鄰電極4之間設(shè)置一絕緣體6。偏光片5是一種具有極化作用僅允許某方向的光線透過的光學(xué)器件。如圖2所 示，傳統(tǒng)的偏光片5包括依序堆疊的分離膜501、感壓膠(pressure sensitiveadhesive， PSA) 502、保護層503、偏光膜504、保護層505以及保護膜506。保護層503、505的材料為 三醋酸纖維素(triacetyl cellulose, TAC)，保護膜506的材料為聚對苯二甲酸乙二酯 (polyethylene ter印hthalate，PET)，而分離膜501的材料包括PET及硅。偏光膜504是 由一摻雜碘分子的聚乙烯醇(PVC)制成，其具體制作方法為將碘分子吸附在聚乙烯醇膜 中，拉伸聚乙烯醇膜，使聚乙烯醇分子鏈沿一特定方向排列，且碘分子沿聚乙烯醇分子鏈的 拉伸方向規(guī)則排列。當光線穿過偏光片5時，光振動方向平行于聚乙烯醇分子鏈拉伸方向 的被吸收，光振動方向垂直于聚乙烯醇分子鏈拉伸方向的可透過偏光片5，透射光通常被稱 作線偏振光。然而，傳統(tǒng)的偏光片5的偏光效率低；且碘的分子結(jié)構(gòu)在高溫條件下易于破壞，因 此傳統(tǒng)的偏光片5的操作溫度受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種偏光效率高且適于較高操作溫度的偏光片。本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示器，其具有較佳的光利用效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作偏光片的方法，以提升偏光片的偏光效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作偏光片的方法，以提升偏光片的偏光效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作偏光片的方法，以提升偏光片的偏光效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作偏光片的方法，以提升偏光片的偏光效率。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種偏光片，其包含一透光基板；以及一配置于所述透光基板的一表面的碳納 米管膜，所述碳納米管膜包括多個平行排列的碳納米管。所述偏光片還包括一保護膜，而所述碳納米管膜配置于所述透明基板與所述保護膜之間。所述碳納米管的直徑小于50納米，所述碳納米管的長度大于1000納米。所述碳納米管膜包括多個區(qū)域，且不同區(qū)域內(nèi)的所述碳納米管的排列方向不同；且不同區(qū)域內(nèi)的所述碳納米管的分布密度不同。
一種液晶顯示器，其包含二基板，分別具有一內(nèi)表面與一外表面，且所述二基板 的所述內(nèi)表面相對；一液晶層，設(shè)于所述二基板的所述內(nèi)表面之間；以及至少一偏光片，設(shè) 置于所述二基板至少其中之一的所述外表面。所述偏光片包含一透光基板以及一配置于 所述透光基板的一表面的碳納米管膜，所述碳納米管膜包括多個平行排列的碳納米管。一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟于一基底的表面形成垂直所述表面排布的碳納米管陣列；將一微孔膜設(shè)置于所述碳納米管陣列上，并沿一預(yù)定方向施力于所述微孔膜使所 述碳納米管陣列按照所述預(yù)定方向排列形成一碳納米管膜；去除所述微孔膜和所述基底；及將所述碳納米管膜設(shè)置于一透光基板的表面。一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟提供一模具，其包括多個平行排布的凸起和位于相鄰?fù)蛊鹬g的凹陷；于所述凸起和所述凹陷的表面形成一分離層；于所述分離層的表面形成一碳納米管層，所述碳納米管層包括多個平行排列的碳 納米管；將所述形成有分離層及碳納米管層的模具壓合于一透光基板，以使形成在所述凸 起表面的所述碳納米管層接觸所述透光基板的表面；進行一激光剝離制程，以使形成在所述凸起表面的所述碳納米管層與所述分離層 分離。一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟于一透光基板的表面形成多對介電泳動電極，每對介電泳動電極包括一第一縱長 部和與第一縱長部相對設(shè)置的第二縱長部，所述第一縱長部的內(nèi)側(cè)延伸有多個間隔排列的 第一橫向部，所述第二縱長部的內(nèi)側(cè)延伸有與所述多個第一橫向部對應(yīng)的多個第二橫向 部；設(shè)置碳納米管溶液于所述第一橫向部和其對應(yīng)的第二橫向部之間，并通電至所述 第一縱長部和第二縱長部，以使碳納米管溶液內(nèi)的碳納米管沿其軸向排列在所述第一橫向 部和其對應(yīng)的第二橫向部之間；于所述第一橫向部與所述第二橫向部的末端分別設(shè)置一接觸金屬層，以固定所述 碳納米管；及去除所述第一縱向部的位于相鄰第一橫向部之間的部位以及所述第二縱向部的 位于相鄰第二橫向部之間的部位。一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟于一透光基板表面形成含有多個碳納米管的碳納米管溶液；將一電極板設(shè)置于所述碳納米管溶液上，所述電極板包括相對的一第一電極與一 第二電極，所述第一電極包括一第一縱長部與連接所述第一縱長部的多個第一橫向部，所 述第二電極包括一第二縱長部與連接所述第二縱長部的多個第二橫向部，且所述第一橫向 部與所述第二橫向部交替設(shè)置；及通電至所述第一電極與所述第二電極，以使所述碳納米管按照預(yù)定方向平行排布。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的偏光片包含多個平行排布的碳納米管，由于碳納米管具 有優(yōu)良的光學(xué)極性和較高的熱穩(wěn)定性，因此，偏光片具有高效的偏光效率，且可在較高的溫 度下使用。此外，由于本發(fā)明的液晶顯示器所使用的偏光片具有高效的偏光效率，所以能提 升光利用效率。另外，本發(fā)明的四種制作偏光片的方法所制作出來的偏光片因包含多個平 行排布的碳納米管，所以具有高效的偏光效率，且可在較高的溫度下使用。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且是將二向色性分子溶于或吸收在高分子物質(zhì)如聚乙 烯醇中為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施 例，并配合附圖，詳細說明如下。




圖1是現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的截面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是現(xiàn)有技術(shù)的偏光片的截面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明第一實施例的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明第二實施例的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6A至圖6D是本發(fā)明第一實施例的制作偏光片的方法的流程圖< 圖7A至圖7C是本發(fā)明第二實施例的制作偏光片的方法的流程圖< 圖8A至圖8D是本發(fā)明第三實施例的制作偏光片的方法的流程圖< 圖9A至圖9D是本發(fā)明第四實施例的制作偏光片的方法的流程圖,
11、35、40、50 透光基板 120、41、51 碳納米管 122 第二區(qū)域
1、100液晶顯示器
2、102液晶層 104 內(nèi)表面 20 基底
微孔膜 模具 凹陷 34 碳納米管層 410,531 第一縱長部 411、532 第一橫向部 42 接觸金屬層 53 電極板 540 第二電極 6 絕緣體 502 感壓膠
22 30 32
12 碳納米管膜 121 第一區(qū)域
123 第三區(qū)域 3、101 基板 5、103 偏光片 105 外表面 21 碳納米管陣列 29 推件 31 凸起 33 分離層 400 介電泳動電極
420.541第二縱長部
421.542第二橫向部 52 碳納米管溶液 530 第一電極
4 電極 501 偏光膜 503,505 保護層
504 偏光膜506 保護膜
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的偏光片、液晶顯示器以及制作偏光片的方法，其具 體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。圖3是本發(fā)明第一實施例的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明第一實施例 的偏光片包括一透光基板11及一配置于所述透光基板11的一表面的碳納米管膜12。所述 碳納米管膜12包括多個平行排列的碳納米管120。每一碳納米管120的直徑例如是小于 50納米，每一碳納米管120的長度例如是大于1000納米。在本實施例中，碳納米管120的排列方向及排列密度例如相同，但在其他實施例 中，碳納米管120的排列方向和/或分布密度可不相同。具體而言，在另一實施例中，所述 碳納米管膜12可包括多個區(qū)域，且不同區(qū)域內(nèi)的所述碳納米管120的排列方向不同。圖4 是本發(fā)明第二實施例的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明第二實施例的偏光片中，碳 納米管膜12包括平行排列的第一區(qū)域121、第二區(qū)域122及第三區(qū)域123，第一區(qū)域121和 第二區(qū)域122中的碳納米管120的排列方向相同，第三區(qū)域123中碳納米管120的排列方 向和第一、第二區(qū)域121、122中碳納米管120的排列方向不同。具體地，第一區(qū)域121和第 二區(qū)域122中的碳納米管120相互平行，且每一碳納米管120的軸向延伸方向相同。第三 區(qū)域123中的碳納米管120相互平行，且每一碳納米管120的軸向延伸方向相同。第三區(qū) 域123中的碳納米管120的軸向延伸方向和第一、第二區(qū)域121、122中的碳納米管120的 軸向延伸方向成一非零夾角。另外，第一區(qū)域121、第二區(qū)域122中及第三區(qū)域123中的碳納米管120的分布密 度可相同，也可不同。所謂分布密度，是指相鄰碳納米管120之間的間距大小。本實施例中， 此三區(qū)域121、122、123中碳納米管120的分布密度均不同，且第二區(qū)域122、第一區(qū)域121 及第三區(qū)域123中的碳納米管120的分布密度依次減小。上述第一、二實施例的偏光片可更包括一保護膜，以使所述偏光片具有一定的機 械強度及耐久性。所述保護膜設(shè)置在碳納米管膜12的表面，以使所述碳納米管膜12配置 于所述透明基板11與所述保護膜之間。上述實施例的偏光片因包含多個平行排布的碳納米管120，且由于碳納米管120 具有優(yōu)良的光學(xué)極性和較高的熱穩(wěn)定性，因此上述實施例的偏光片具有高效的偏光效率， 且可在較高的溫度下使用。圖5是本發(fā)明的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，一種液晶顯示器100，其 包括二基板101、一液晶層102以及二偏光片103。每一基板101具有一內(nèi)表面104與一外 表面105，所述二基板101的二內(nèi)表面104相對設(shè)置。所述液晶層102設(shè)于所述二基板101 的所述內(nèi)表面104之間。所述偏光片103設(shè)于所述二基板101的所述外表面104。所述偏 光片103的至少其中之一可為上述第一實施例或第二實施中的任何一偏光片。即，其中一 偏光片103可為上述第一實施例或第二實施中的任何一偏光片；或者二偏光片103皆為上 述第一實施例或第二實施中的任何一偏光片。由于本實施例的液晶顯示器100所使用的偏光片103為具有高效的偏光效率，且可在較高的溫度下使用，所以本實施例的液晶顯示器100具有較高的光利用效率以及較佳 的可靠度。如圖6A至6D所示，本發(fā)明第一實施例的制作偏光片的方法包括以下步驟。首先，請參閱圖6A，于一基底20的表面形成垂直所述表面排布的碳納米管陣列 21。所述碳納米管陣列21可直接生長于基底20的表面；也可通過其它方法將多個相互平 行的碳納米管垂直設(shè)置于基底20的表面，以形成碳納米管陣列21。本實施例中，所述基底 20為硅基底，通過化學(xué)氣相沉積法在硅基底的表面生長垂直于硅基底的碳納米管陣列21。接著，將一微孔膜22設(shè)置于所述碳納米管陣列21上，并藉由一推件29沿一預(yù)定 方向施力于所述微孔膜22使所述碳納米管陣列21按照所述預(yù)定方向排列形成一碳納米管 膜23(如圖6B所示)。經(jīng)上述制程后，所述碳納米管膜23壓合于微孔膜22和基底20之 間。然后，去除所述微孔膜23和所述基底20。具體地，請參閱圖6C，將所述碳納米管 膜23和結(jié)合在一起的所述微孔膜22從基底20的表面剝離，然后，如圖6D所示，將所述碳 納米管膜23從所述微孔膜22上剝離。最后，將所述碳納米管膜23設(shè)置于一透光基板的表面，從而得到一偏光片。如圖7A至7C所示，本發(fā)明第二實施例的制作偏光片的方法包括以下步驟。首先，請參閱圖7A，提供一模具30，其包括多個平行排布的凸起31和位于相鄰?fù)?起31之間的凹陷32。接著，于所述凸起31和所述凹陷32的表面形成一分離層33。然后，于所述分離層 33的表面形成一碳納米管層34，所述碳納米管層34包括多個平行排列的碳納米管(圖未 示)°然后，請參閱圖7B，將所述形成有分離層33及碳納米管層34的模具30壓合于一 透光基板35，以使形成在所述凸起31表面的所述碳納米管層34接觸所述透光基板35的表 面。接著，進行一激光剝離制程，以使形成在所述凸起31表面的所述碳納米管層34與所述 分離層33分離(如圖7C所示)。這樣，形成于透光基板35和形成于其表面的碳納米管層 34共同構(gòu)成一偏光片。如圖8A至8D所示，本發(fā)明第三實施例的制作偏光片的方法包括以下步驟。首先，請參閱圖8A，于一基板的表面形成多對介電泳動電極400 (圖8A僅繪示一對 介電泳動電極400)，所述介電泳動電極的材質(zhì)例如為金。每對介電泳動電極包括一第一縱 長部410和與第一縱長部410相對設(shè)置的第二縱長部420，所述第一縱長部410的內(nèi)側(cè)延伸 有多個間隔排列的第一橫向部411，所述第二縱長部420的內(nèi)側(cè)延伸有與所述多個第一橫 向部411對應(yīng)的多個第二橫向部421。其次，請參閱圖8B，設(shè)置碳納米管溶液于所述第一橫向部411和其對應(yīng)的第二橫 向部421之間，并通電至所述第一縱長部410和第二縱長部420，以使碳納米管溶液內(nèi)的碳 納米管41沿其軸向排列在所述第一橫向部411和其對應(yīng)的第二橫向部421之間。本實施 例中，碳納米管41的長度約為3微米，且直徑約為70納米，但不以此為限。再次，請參閱圖8C，于所述第一橫向部411與所述第二橫向部421的末端分別設(shè)置 一接觸金屬層42，以固定所述碳納米管41。本實施例中，接觸金屬層42的材質(zhì)例如為金。最后，請參閱圖8D，利用化學(xué)蝕刻法去除所述第一縱向部410的位于相鄰第一橫向部411之間的部位以及所述第二縱向部420的位于相鄰第二橫向部421之間的部位。這 樣，之前經(jīng)第一縱向部410相連的多個第一橫向部411彼此電性絕緣，經(jīng)第二縱向部420相 連的多個第二橫向部421彼此電性絕緣，從而多對第一橫向部411和其對應(yīng)的第二橫向部 421以陣列的形式排布于透光基板40的表面，相應(yīng)地，固定在多對第一橫向部411和其對應(yīng) 的第二橫向部421之間的多個碳納米管41也以陣列的形式排布于透光基板40的表面，從 而得到一偏光片。另外，本實施例中的碳納米管41可為單壁碳納米管或多壁碳納米管。如圖9A至9D所示，本發(fā)明第四實施例的制作偏光片的方法包括以下步驟。首先，請參閱圖9A，提供一透光基板50，并對其進行表面處理。舉例來說，利用刷 子或氣刀去除透光基板50表面的污垢等，然后對表面進行水洗。 其次，請參閱圖9B，于所述透光基板50的表面形成含有多個碳納米管51的碳納米 管溶液52。所述碳納米管溶液52可通過旋轉(zhuǎn)涂布法或槽模涂布機形成在透光基板50的表然后，提供圖9C所式的電極板53，并將電極板53設(shè)置于所述碳納米管溶液52上 (如圖9D所示，但圖9D省略透光基板50)。所述電極板53包括相對的一第一電極530與 一第二電極540，所述第一電極530包括一第一縱長部531與連接所述第一縱長部531的 多個第一橫向部532，所述第二電極540包括一第二縱長部541與連接所述第二縱長部541 的多個第二橫向部542，且所述第一橫向部532與所述第二橫向部542交替設(shè)置。再次，通 電至所述第一電極530與所述第二電極540，以使所述碳納米管溶液52中的碳納米管51按 照預(yù)定方向平行排布。最后，對碳納米管溶液52進行熱固化或紫外線固化，從而得到包含多個平行排布 的碳納米管51的一碳納米管膜，這樣，透光基板50和形成于其表面的所述碳納米管膜共同 構(gòu)成一偏光片。本實施例中，通過設(shè)計不同結(jié)構(gòu)的電極板53可使所述碳納米管膜中的碳納 米管51按照不同取向或不同密度進行排布。上述實施例的制作偏光片的方法所制作出來的偏光片具有碳納米管。由于碳納米 管具有優(yōu)良的光學(xué)極性和較高的熱穩(wěn)定性，因此，上述實施例的制作偏光片的方法所制作 出來的偏光片具有高效的偏旋光性能，且可在較高的溫度下使用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對 以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種偏光片，其特征在于，其包含一透光基板；以及一配置于所述透光基板的一表面的碳納米管膜，所述碳納米管膜包括多個平行排列的碳納米管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于還包括一保護膜，而所述碳納米管膜配 置于所述透明基板與所述保護膜之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于所述碳納米管的直徑小于50納米，所 述碳納米管的長度大于1000納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于所述碳納米管膜包括多個區(qū)域，且不同 區(qū)域內(nèi)的所述碳納米管的排列方向不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于所述碳納米管膜包括多個區(qū)域，且不同 區(qū)域內(nèi)的所述碳納米管的分布密度不同。
6.一種液晶顯示器，其包含二基板，分別具有一內(nèi)表面與一外表面，且所述二基板的所述內(nèi)表面相對； 一液晶層，設(shè)于所述二基板的所述內(nèi)表面之間；以及 至少一偏光片，設(shè)置于所述二基板至少其中之一的所述外表面； 其特征在于所述偏光片包含 一透光基板；以及一配置于所述透光基板的一表面的碳納米管膜，所述碳納米管膜包括多個平行排列的 碳納米管。
7.一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟于一基底的表面形成垂直所述表面排布的碳納米管陣列；將一微孔膜設(shè)置于所述碳納米管陣列上，并沿一預(yù)定方向施力于所述微孔膜使所述碳 納米管陣列按照所述預(yù)定方向排列形成一碳納米管膜； 去除所述微孔膜和所述基底；及 將所述碳納米管膜設(shè)置于一透光基板的表面。
8.一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟提供一模具，其包括多個平行排布的凸起和位于相鄰?fù)蛊鹬g的凹陷； 于所述凸起和所述凹陷的表面形成一分離層；于所述分離層的表面形成一碳納米管層，所述碳納米管層包括多個平行排列的碳納米管；將所述形成有分離層及碳納米管層的模具壓合于一透光基板，以使形成在所述凸起表 面的所述碳納米管層接觸所述透光基板的表面；進行一激光剝離制程，以使形成在所述凸起表面的所述碳納米管層與所述分離層分離。
9.一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟于一透光基板的表面形成多對介電泳動電極，每對介電泳動電極包括一第一縱長部和 與第一縱長部相對設(shè)置的第二縱長部，所述第一縱長部的內(nèi)側(cè)延伸有多個間隔排列的第一 橫向部，所述第二縱長部的內(nèi)側(cè)延伸有與所述多個第一橫向部對應(yīng)的多個第二橫向部；設(shè)置碳納米管溶液于所述第一橫向部和其對應(yīng)的第二橫向部之間，并通電至所述第一 縱長部和第二縱長部，以使碳納米管溶液內(nèi)的碳納米管沿其軸向排列在所述第一橫向部和 其對應(yīng)的第二橫向部之間；于所述第一橫向部與所述第二橫向部的末端分別設(shè)置一接觸金屬層，以固定所述碳納 米管；及去除所述第一縱向部的位于相鄰第一橫向部之間的部位以及所述第二縱向部的位于 相鄰第二橫向部之間的部位。
10. 一種制作偏光片的方法，其包括以下步驟 于一透光基板表面形成含有多個碳納米管的碳納米管溶液；將一電極板設(shè)置于所述碳納米管溶液上，所述電極板包括相對的一第一電極與一第二 電極，所述第一電極包括一第一縱長部與連接所述第一縱長部的多個第一橫向部，所述第 二電極包括一第二縱長部與連接所述第二縱長部的多個第二橫向部，且所述第 一橫向部與 所述第二橫向部交替設(shè)置；及通電至所述第一電極與所述第二電極，以使所述碳納米管按照預(yù)定方向平行排布。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種偏光片，其包含一透光基板；以及一配置于所述透光基板的一表面的碳納米管膜，所述碳納米管膜包括多個平行排列的碳納米管。由于碳納米管具有優(yōu)良的光學(xué)極性和較高的熱穩(wěn)定性，因此，本發(fā)明的偏光片具有高效的偏光效率，且可在較高的溫度下使用。
文檔編號G02B5/30GK101988973SQ20091016401
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者連水池, 邵棟梁, 陳伯綸 申請人:友達光電股份有限公司