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偏光板和包含偏光板的光学显示设备

文献发布时间:2023-06-19 12:10:19


偏光板和包含偏光板的光学显示设备

技术领域

本发明涉及偏光板和包括该偏光板的光学显示设备。更具体地,本发明涉及偏光板,其可以通过减少延迟变化来提供高度耐用和可靠的延迟,可以确保负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的良好粘合,并且可以实现厚度减小和良好的弯曲可靠性,以及包括该偏光板的光学显示设备。

背景技术

OLED显示器需要偏光板来防止外部入射光的反射。通过防止反射,OLED显示器可具有提高的图像质量。偏光板可包括形成在偏振片的下表面上的负色散-λ/4延迟层和正C延迟层的双层叠层或λ/2延迟层和λ/4延迟层的双层叠层。在负色散-λ/4延迟层和正C延迟层的双层叠层的情况下,基于液晶的正C延迟层用作正C延迟层。

负色散-λ/4延迟层可以是拉伸膜或液晶膜。然而,当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,拉伸膜可能由于收缩或轴错位而发生延迟变化,这取决于拉伸程度。类似地,由于液晶膜的延迟特性取决于液晶分子的取向,当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,液晶膜可能由于液晶分子的取向畸变而发生延迟变化。负色散-λ/4延迟层的延迟变化导致负色散-λ/4延迟层和正C延迟层的双层叠层的延迟变化,从而导致包括偏光板的光学显示设备的图像质量劣化。

随着人们对柔性光学显示设备的兴趣日益增加,也要求用于此类柔性光学显示设备的偏光板具有柔性。柔性差的偏光板容易断裂或开裂,因此可能不利地影响包括偏光板的柔性光学显示设备的图像质量。

在韩国专利特许公开号10-2015-0122410中公开了本发明的背景技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种偏光板,即使在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,其仍表现出相位延迟的很小变化,因此可以提供高度耐用的和可靠的延迟。

本发明的另一个目的是提供一种偏光板,其可以确保负色散-正A(+A)延迟层和正C(+C)延迟层之间的良好粘合,同时实现厚度的减小。

本发明的又一目的是提供一种偏光板,其可以抑制热诱导的横向色差缺陷的发生并且由于对弯曲诱导的断裂或开裂的高抗性而能够具有良好的弯曲可靠性。

技术方案

本发明的一个方面涉及一种偏光板。

1.偏光板包括:偏光膜;以及形成在偏光膜下表面上的负色散-正A延迟层和正C延迟层,其中负色散-正A延迟层直接形成在正C延迟层上,且负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层满足式1和式2:

[式1]

0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤5nm)

(其中

Rth[0]是叠层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),并且

Rth[500]是叠层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如叠层在85℃下放置500小时后测量的),

[式2]

0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤2nm

(其中

Rth[0]是叠层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),并且

Rth[500]是叠层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如叠层在60℃和95%RH下放置500小时后测量的)。

2.在实施方案1中,负色散-正A延迟层可具有大于5nm的平面外延迟变化(△Rth),如根据式3计算的:

[式3]

平面外延迟变化(△Rth)=|Rth[0]-Rth[500]|

(其中

Rth[0]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),和

Rth[500]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如在负色散-正A延迟层放置在85℃下500小时后测量的)。

3.在实施方案1至2中,负色散-正A延迟层可具有大于2nm的平面外延迟变化(△Rth),如根据式4计算的:

[式4]

平面外延迟变化(△Rth)=|Rth[0]-Rth[500]|

(其中

Rth[0]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),和

Rth[500]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如在负色散-正A延迟层放置在60℃和95%RH下500小时后测量的)。

4.在实施方案1至3中,负色散-正A延迟层可以具有5nm或更大的平面内延迟变化(ΔRe),如根据式5计算的:

[式5]

平面内延迟变化(△Re)=|Re[0]-Re[1]|

(其中

Re[0]是在550nm的波长下具有3cm×3cm×50μm(MD×TD×厚度)尺寸的负色散-正A延迟层试样的Re(单位:nm),并且

Re[1]是负色散-正A延迟层试样在550nm波长下的Re(单位:nm),如在25℃下向试样中加入一滴甲基乙基酮并将试样放置1小时后测量的)。

5.在实施方案1至4中,负色散-正A延迟层可以包括由选自未改性聚碳酸酯树脂、环烯烃聚合物树脂、改性聚碳酸酯树脂、异山梨醇树脂、纤维素树脂、芴树脂和聚酯树脂中的至少一种形成的聚合物膜。

6.在实施方案1至5中,负色散-正A延迟层可以包括由选自向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶中的至少一种形成的液晶层。

7.在实施方案1至6中,负色散-正A延迟层在550nm的波长下可具有0.001至0.002的nx、-0.002至-0.001的ny和-0.002至-0.001的nz。

8.在实施方案1至7中,正C延迟层可以是非液晶层并且可以没有定向层。

9.在实施方案1至8中,正C延迟层可以包括由包含选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种的组合物形成的涂层。

10.在实施方案9中,纤维素酯可以包括选自醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素和醋酸丁酸纤维素中的至少一种。

11.在实施方案1至10中,正C延迟层在550nm的波长下可具有-0.002至-0.001的nx、-0.002至-0.001的ny和0.001至0.002的nz。

12.在实施方案1至11中,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层在550nm的波长下可具有-50nm至50nm的平面外延迟Rth。

13.在实施方案1至12中,负色散-正A延迟层和正C延迟层可以顺序形成在偏光膜的下表面上。

14.在实施方案1至13中,偏光板还可包括形成在负色散-正A延迟层的与正C延迟层邻接的一个表面上的缓冲层。

15.在实施方案14中,缓冲层在550nm的波长下可以具有5nm或更小的平面内延迟Re。

16.在实施方案14中,缓冲层可以占负色散-正A延迟层的整个厚度的1%至20%。

根据本发明的光学显示设备包括根据本发明的偏光板。

有益效果

本发明提供了一种偏光板,即使在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,其仍表现出相位延迟的很小变化,因此可以提供高度耐用的和可靠的延迟。

本发明提供了一种偏光板,其可以确保负色散-正A(+A)延迟层和正C(+C)延迟层之间的良好粘合,同时实现厚度的减小。

本发明提供了一种偏光板,其可以抑制热诱导的横向色差缺陷的发生并且由于对弯曲诱导的断裂或开裂的高抗性而能够具有良好的弯曲可靠性。

附图说明

图1是示出在将负色散-正A延迟层放置在85℃后测量的实施例1的负色散-正A延迟层在550nm波长下的放置时间依赖性的Rth值的图表。

图2是示出在将负色散-正A延迟层放置在60℃和95%RH后测量的实施例1的负色散-正A延迟层在550nm波长下的放置时间依赖性的Rth值的图表。

图3是示出在将叠层放置在85℃下后测量的实施例1的负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层在550nm波长下的放置时间依赖性的Rth值的图表。

图4是示出在将叠层放置在60℃和95%RH下后测量的实施例1的负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层在550nm波长下的放置时间依赖性的Rth值的图表。

具体实施方式

最佳模式

在下文,将参照附图详细描述本发明的实施方案,使得本领域的技术人员可以容易地实现本发明。应当理解,本发明可以不同方式实施,并且不限于以下实施方案。

在本文,“平面内延迟(Re)”、“平面外延迟(Rth)”和“双轴度(NZ)”分别由式A、B和C表示:

[式A]

Re=(nx–ny)×d

[式B]

Rth=((nx+ny)/2-nz)×d

[式C]

NZ=(nx-nz)/(nx-ny)

(其中nx、ny和nz分别表示在测量波长下光学设备在光学设备的慢轴、快轴和厚度方向的折射率,且d表示光学设备的厚度(单位:nm))。

在本文,测量波长可以是450nm、550nm或650nm。在本文,“光学设备”可以指负色散-正A延迟层、正C延迟层、或负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层。

如本文表示特定数值范围所用,表述“X至Y”表示“大于或等于X且小于或等于Y(X≤且≤Y)”。

本发明的发明人基于以下确认完成本发明:通过在用于偏光板的负色散-正A延迟层上直接形成特定的正C延迟层,该负色散-正A延迟层当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时将在其他方面具有大的平面外延迟(Rth)变化,因此可能导致偏光板的耐久性和可靠性劣化,即使当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,可能具有小的平面外延迟(Rth)变化,可具有良好的弯曲可靠性,并且可以抑制热诱导的横向色差缺陷的发生。

通过在负色散-正A延迟层上直接涂覆正C延迟层组合物形成正C延迟层。负色散-正A延迟层的平面外延迟(Rth)变化的减小可以基于实验结果证实,该实验结果表明即使当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层仍具有小的平面外延迟(Rth)变化。

在下文,将描述根据本发明的一个实施方案的偏光板。

偏光板包括:偏光膜;以及堆叠在偏光膜下表面上的负色散-正A延迟层和正C延迟层,其中负色散-正A延迟层直接形成在正C延迟层上。在本文中,表述“直接形成在...上”是指在负色散-正A延迟层和正C延迟层之间不存在中间粘合剂层、粘结层或粘合剂粘结层。

负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层形成在偏光膜的下表面上以改善包括偏光板的显示设备的图像质量。当负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层具有预定范围的延迟时,该叠层可以防止外部入射光的反射,从而提高显示设备的图像质量。然而,为了确保偏光板的可靠性,负色散-正A延迟层和正C延迟层中的每一个都需要能够具有恒定且稳定的延迟,即使当负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时。特别地,为了即使在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时也稳定地提供显示设备的高横向图像质量,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层需要能够具有小的平面外延迟变化。

本发明的发明人证实,在负色散-正A延迟层上直接形成特定的正C延迟层可以使负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层满足式1和式2:

[式1]

0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤5nm

(其中

Rth[0]是叠层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),并且

Rth[500]是叠层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如叠层在85℃下放置500小时后测量的),

[式2]

0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤2nm

(其中

Rth[0]是叠层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),并且

Rth[500]是叠层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如叠层在60℃和95%RH下放置500小时后测量的)。

当叠层满足式1和式2时,偏光板即使在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时也能具有小的延迟变化,从而确保包括偏光板的显示设备的稳定且可靠的图像质量。这里,式1中的“0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤5nm”是指可以减小负色散-正A延迟层的平面外延迟的变化,如根据式3计算的,其具有大于5nm的平面外延迟变化。另外,式2中的“0nm≤|Rth[0]-Rth[500]|≤2nm”是指可以减小负色散-正A延迟层的平面外延迟的变化,如根据式4计算的,其具有大于2nm的平面外延迟变化。

具体地,式1的|Rth[0]-Rth[500]|的范围可以从0nm到3nm。

在其中负色散-正A延迟层为拉伸膜或液晶膜的一个实施方案中,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层可以通过将正C延迟层组合物直接涂覆到负色散-正A延迟层上,然后固化来制造。

在其中负色散-正A延迟层为液晶涂层的另一个实施方案中,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层可以通过将负色散-正A延迟层组合物直接涂覆到正C延迟层上,然后固化来制造。

负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层可以具有-50nm至50nm,具体地-40nm至30nm的Rth[0],如式1和式2中所定义。在该范围内,叠层可以通过防止外部入射光的反射来提高包括偏光板的显示设备的图像质量。

负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层可以具有-50nm至50nm,具体地-40nm至30nm的Rth[500],如式1和式2中所定义。在该范围内,叠层可以通过防止外部入射光的反射来提高包括偏光板的显示设备的图像质量。

负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层在550nm的波长下可具有110nm至170nm,具体地130nm至140nm的平面内延迟(Re)。在该范围内,叠层可以通过防止外部入射光的反射来提高包括偏光板的显示设备的图像质量。

负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层可以具有1μm至90μm,具体地1μm至60μm,更具体地5μm至60μm的厚度。在该范围内,该叠层可用于偏光板同时允许偏光板的厚度减小。

在一个实施方案中,负色散-正A延迟层和正C延迟层可以顺序堆叠在偏光膜的下表面上。尽管本发明不限于此,但当负色散-正A延迟层和正C延迟层顺序堆叠在偏光膜的下表面上时,该叠层可以进一步提高包括偏光板的显示设备的图像质量。

现在,将详细描述根据本发明的负色散-正A延迟层。

负色散-正A延迟层可以是具有负色散并满足nx>ny≒nz的正A延迟层。这里,“nx”、“ny”和“nz”分别是负色散-正A延迟层在550nm波长下在其慢轴、快轴和厚度方向上的折射率。

这里,“负色散”可以是指负色散-正A延迟层具有0.7至1.0的Re(450)与Re(550)比(Re(450)/Re(550)),其中Re(450)是在450nm波长下的平面内延迟,且Re(550)是在550nm波长下的平面内延迟。具体地,负色散-正A延迟层可以具有0.7至0.9,更具体地0.8至0.9的Re(450)与Re(550)比。在该范围内,负色散-正A延迟层可以连同正C延迟层一起提供改进的抗反射。

另外,“负色散”可以是指负色散-正A延迟层具有1.0至1.4,具体地1.0至1.1的Re(650)与Re(550)比(Re(650)/Re(550)),其中Re(650)是在650nm波长下的平面内延迟,且Re(550)是在550nm波长下的平面内延迟。在该范围内,负色散-正A延迟层可以连同正C延迟层一起提供改进的抗反射。

此外,“负色散”可以表示负色散-正A延迟层满足Re(450)/Re(550)<Re(650)/Re(550)。

负色散-正A延迟层在550nm的波长下可具有110nm至170nm,例如130nm至155nm、130nm至150nm、或130nm至140nm的平面内延迟Re(550)。在该范围内,负色散-正A延迟层可以连同正C延迟层一起提供改进的抗反射。

负色散-正A延迟层在550nm的波长下可具有60nm至100nm,例如70nm至95nm的平面外延迟Rth。在该范围内,负色散-正A延迟层可以连同正C延迟层一起提供改进的抗反射。

负色散-正A延迟层在550nm的波长下可具有0.6至1.4,例如0.8至1.2的双轴度NZ。在该范围内,当堆叠在偏光膜上时,负色散-正A延迟层可以进一步降低包括偏光板的显示设备的反射率。

负色散-正A延迟层在550nm的波长下可具有0.001至0.002的nx、-0.002至-0.001的ny和-0.002至-0.001的nz。在该范围内,负色散-正A延迟层可具有根据本发明的期望的延迟特性。

如根据式3计算的,负色散-正A延迟层可具有大于5nm的平面外延迟变化,例如大于5nm至20nm:

[式3]

平面外延迟变化(△Rth)=|Rth[0]-Rth[500]|

(其中

Rth[0]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),和

Rth[500]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如在负色散-正A延迟层放置在85℃下500小时后测量的)。

如根据式4计算的,负色散-正A延迟层可具有大于2nm的平面外延迟变化,例如大于2nm至20nm:

[式4]

平面外延迟变化(△Rth)=|Rth[0]-Rth[500]|

(其中

Rth[0]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的初始平面外延迟(单位:nm),和

Rth[500]是负色散-正A延迟层在550nm波长下的平面外延迟(单位:nm),如在负色散-正A延迟层放置在60℃和95%RH下500小时后测量的)。

在一些实施方案中,负色散-正A延迟层可以是聚合物膜或液晶膜。

在一个实施方案中,负色散-正A延迟层可以是聚合物膜。聚合物膜可以由选自聚碳酸酯树脂(未改性聚碳酸酯树脂)、环烯烃聚合物树脂、改性聚碳酸酯树脂、异山梨醇树脂、包括三乙酰纤维素树脂的纤维素树脂、芴树脂和聚酯树脂中的至少一种形成。已知由这样的树脂形成的聚合物膜在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时具有大的平面外延迟变化。

优选地,负色散-正A延迟层是由聚碳酸酯树脂或三乙酰纤维素树脂形成的膜,更优选由改性聚碳酸酯树脂或包含改性聚碳酸酯树脂的组合物形成的膜。

负色散-正A延迟层可以通过在非拉伸状态下单轴、双轴或倾斜拉伸聚合物膜来制造。这里,聚合物膜的拉伸可以通过干拉伸或湿拉伸进行,其细节是本领域技术人员公知的。

在一个实施方案中,假设负色散-正A延迟层的机器方向(MD)为0°,负色散-正A延迟层的光轴(慢轴)可以形成相对于MD为-5°至5°或40°至50°的角度,例如-5至5°或45±3°(42°至48°)。这里,“负色散-正A延迟层的光轴相对于负色散-正A延迟层的MD形成0°的角度”是指聚合物膜在负色散-正A延迟层的MD方向上拉伸。另外,“负色散-正A延迟层的光轴相对于负色散-正A延迟层的MD形成-5°至小于0°、大于0°至5°、或40°至50°的角度”是指聚合物膜被倾斜拉伸。在上述光轴角度范围内,负色散-正A延迟层可以连同正C延迟层一起提供抗反射。

在另一个实施方案中,负色散-正A延迟层可以是液晶膜。当在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,液晶膜可能由于液晶分子取向的扭曲而产生大的延迟变化。根据本发明,通过在这种液晶膜上直接形成特定的正C延迟层,即使当将液晶膜在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,也可以减小液晶膜的延迟变化。

液晶膜可以具有形成在其一个表面上的定向层,或者可以不具有定向层。

液晶膜可以是由液晶组合物形成的液晶层,所述液晶组合物包括选自向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶中的至少一种。这里,液晶可以是根据温度表现出向液晶相转变的热致液晶,或者是根据溶液状态下液晶的溶质浓度表现出向液晶相转变的溶致液晶。液晶组合物包括液晶,其中相对于100重量份的液晶组合物的固体物质,液晶可以40重量份至100重量份的量存在。液晶组合物还可包含手性试剂以获得具有期望折射率的膜。液晶组合物还可包括添加剂,例如流平剂、聚合引发剂、定向助剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂和抗静电剂。

负色散-正A延迟层可以具有1μm至90μm的厚度。

在其中负色散-正A延迟层为聚合物膜的一个实施方案中,负色散-正A延迟层可具有20μm至70μm,具体地为20μm至60μm的厚度。在该范围内,负色散-正A延迟层可用于偏光板,同时实现偏光板的厚度减小。

在其中负色散-正A延迟层为液晶膜的另一个实施方案中,负色散-正A延迟层可具有1μm至50μm,具体地为1μm至10μm的厚度。在该范围内,负色散-正A延迟层可用于偏光板,同时实现偏光板的厚度减小。

此外,偏光板还可以包括形成在负色散-正A延迟层的另一个表面上,即负色散-正A延迟层的表面上的粘合剂层、粘结层或粘合剂粘结层,其不直接接触正C延迟层,以促进负色散-正A延迟层与被粘物(例如,偏光膜)的粘合。

现在,将详细描述根据本发明的正C延迟层。

正C延迟层可以是满足nx>ny≒nz的正C延迟层。因此,正C延迟层可以通过与负色散-正A延迟层相互作用而提供抗反射。这里,“nx”、“ny”和“nz”分别是正C延迟层在550nm波长下在其慢轴、快轴和厚度方向上的折射率。

正C延迟层在550nm的波长下可具有-0.002至-0.001的nx、-0.002至-0.001的ny和0.001至0.002的nz。在该范围内,正C延迟层可以提供对包括偏光板的显示设备的横向延迟的控制。

在550nm的波长下,正C延迟层可以具有10nm或更小的平面内延迟(Re),例如4nm或更小或0nm至4nm。在该范围内,正C延迟层可以通过与负色散-正A延迟层相互作用而提供抗反射。

在550nm的波长下,正C延迟层可以具有-150nm至-5nm,例如-100nm至-5nm,例如-100nm至-10nm或-100nm至-40nm的平面外延迟(Rth)。在该范围内,正C延迟层可以防止包括偏光板的显示设备上的横向反射。

正C延迟层可以具有大于0μm至15μm,具体地1μm至8μm,更具体地2μm至6μm的厚度。在该范围内,正C延迟层可用于偏光板,同时实现偏光板的厚度减小。

正C延迟层可以是非液晶层。如果正C延迟层由液晶形成,则负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层难以满足式1和式2。

正C延迟层没有定向层。正C延迟层直接形成在负色散-正A延迟层上。

正C延迟层可以是非拉伸层。正C延迟层是通过将下述正C延迟层组合物涂覆且固化而未经过拉伸工序而形成的涂层。

正C延迟层可由选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种形成。本发明的发明人发现,在能够形成正C延迟层的几种材料中,纤维素酯或其聚合物或芳族聚合物在直接涂覆在负色散-正A延迟层上时可以确保满足式1和式2。优选地,正C延迟层由纤维素酯或其聚合物形成。当正C延迟层由纤维素酯或其聚合物或芳族聚合物形成时,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层满足式1和式2,因此与正C延迟层由液晶形成时相比,可以有效地抑制热诱导的横向色差缺陷的发生同时由于对弯曲诱导的断裂或开裂的高抵抗力而具有良好的弯曲可靠性。

特别地,纤维素酯或聚合物或芳族聚合物可以提高负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合,并且可以通过降低层间界面处的反射率来增加偏光板的透光率。在一个实施方案中,偏光板可具有41%或更高的透光率,例如42%至46%。

在本文,“纤维素酯”是指纤维素上的羟基与羧酸的羧基之间的反应得到的缩合产物。纤维素酯可以是区域选择性取代的纤维素酯或随机取代的纤维素酯。区域选择性可以通过用碳-13NMR光谱测定纤维素酯上C

纤维素酯可包括例如,选自醋酸纤维素(CA)、醋酸丙酸纤维素(CAP)和醋酸丁酸纤维素(CAB)中的至少一种,但不限于此。选自醋酸纤维素(CA)、醋酸丙酸纤维素(CAP)和醋酸丁酸纤维素(CAB)中的至少一种可以使负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层容易满足式1和式2,同时提供偏光板的厚度减小和热诱导的色差缺陷的抑制。

除了纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物之外,正C延迟层还可以包括含芳族稠环的添加剂。添加剂用于调节正C延迟层的平面外延迟Rth和波长色散。含芳族稠环的添加剂可包括萘、蒽、菲、芘、由化学式1表示的化合物或由化学式2表示的化合物。添加剂可以包括苯甲酸2-萘酯、由化学式3表示的2,6-萘二甲酸二酯、萘和由化学式4表示的松香酸酯,但不限于此:

<化学式1>

<化学式2>

<化学式3>

(其中R为C

<化学式4>

(其中R为C

选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种允许在550nm的波长下正C延迟层的平面外延迟(Rth)的线性厚度依赖性变化,从而提高在形成正C延迟层的过程中用于相位延迟的可靠性。

正C延迟层可以由包括选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种的正C延迟层组合物形成。

除了选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种之外,正C延迟层组合物还可包含溶剂以提高组合物的可涂覆性。溶剂可包括相关领域中常用的有机溶剂,但不限于此。

正C延迟层组合物可以具有0.1wt%至20wt%,具体地5wt%至20wt%或9wt%至15wt%的固体含量。在该范围内,可以在负色散-正A延迟层和正C延迟层之间形成均匀的界面。

正C延迟层组合物还可包括添加剂,例如增塑剂、稳定剂、紫外线吸收剂、防粘连剂、爽滑性、润滑剂、染料、颜料和延迟改进剂。

偏光板还可以包括形成在正C延迟层的另一个表面上的粘合剂层、粘结层或粘合剂粘结层,即,正C延迟层的表面,其不直接接触负色散-正A延迟层,以利于偏光板与被粘物的粘合,例如OLED面板、液晶面板等。

接下来,将描述根据本发明的偏光膜。

偏光膜可以包括通过单轴拉伸聚乙烯醇膜制造的聚乙烯醇偏振片或通过使聚乙烯醇膜脱水制造的多烯偏振片。偏光膜可以具有5μm至40μm的厚度。在该范围内,偏光膜可用于显示设备。

偏光膜还可包括堆叠在其至少一个表面上的保护层。保护层保护偏光膜以提高偏光板的可靠性和机械强度。

保护层可以包括选自光学透明保护膜和光学透明保护涂层中的至少一种。保护膜可以由选自包括三乙酰纤维素(TAC)的纤维素酯树脂、包括无定形环状聚烯烃(COP)的环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非环状聚烯烃树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂包括聚(甲基丙烯酸甲酯)树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂和聚偏二氯乙烯树脂中的至少一种形成,但不限于此。保护涂层可由包括光化辐射固化化合物和聚合引发剂的光化辐射固化树脂组合物形成。光化辐射固化性化合物可包括选自阳离子可聚合的可固化化合物、自由基可聚合的可固化化合物、聚氨酯树脂和硅酮树脂中的至少一种。

偏光膜还可包括形成在其另一表面上的功能涂层。功能涂层可以包括选自底漆层、硬涂层、抗指纹层、抗反射层、防眩光层、低反射率层和超低反射率层中的至少一种,但不限于此。

接下来,将描述根据本发明的另一个实施方案的偏光板。

偏光板包括:偏光膜;以及顺序堆叠在偏光膜下表面上的负色散-正A延迟层和正C延迟层,其中负色散-正A延迟层直接形成在正C延迟层上,负色散-正A延迟层和正C延迟层的叠层满足式1和式2,且负分散-正A延迟层包括在与有机溶剂接触时容易溶解和/或浸渍有机溶剂的聚合物膜或液晶膜。

在一个实施方案中,如根据式5计算的,负色散-正A延迟层可以具有5nm或更大的平面内延迟变化(ΔRe),例如20nm至200nm或20nm至150nm:

[式5]

平面内延迟变化(△Re)=|Re[0]-Re[1]|

(其中

Re[0]是在550nm的波长下具有3cm×3cm×50μm(MD×TD×厚度)尺寸的负色散-正A延迟层试样的Re(单位:nm),并且

Re[1]是负色散-正A延迟层试样在550nm波长下的Re(单位:nm),如在25℃下向试样中加入一滴甲基乙基酮并将试样放置1小时后测量的)。

此处,一滴甲乙酮可对应于0.001ml至10ml,但不限于此。

负色散-正A延迟层可以包括上述聚合物膜,其用于形成根据上述实施方案的负色散-正A延迟层。

正C延迟层由正C延迟层组合物形成,该组合物包括:选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种;和溶剂,其中所述溶剂可包括选自酮溶剂如甲基异丙基酮(MIPK)和丙酮、醚溶剂如丙二醇甲基醚(PGME)和甲基叔丁基醚(t-BME)和丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)中的至少一种,但不限于此。溶剂可以确保负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合。

在一个实施方案中,偏光板还可包括形成在与正C延迟层邻接的负色散-正A延迟层的一个表面上的缓冲层。缓冲层可以是通过在将正C延迟层组合物涂覆到负色散-正A延迟层上时用溶剂浸渍负色散-正A延迟层的一部分而形成的溶剂浸渍层。

缓冲层可以具有10μm或更小的厚度。在该范围内,缓冲层可以增加负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合。在550nm的波长下,缓冲层可以具有5nm或更小的平面内延迟(Re),具体地0nm至3nm。在该范围内,缓冲层可以适当地发挥作用而不影响负色散-正A延迟层和正C延迟层中的每一个的延迟。缓冲层可以占负色散-正A延迟层的整个厚度的1%至20%。在该范围内,负色散-正A延迟层可具有对正C延迟层的改进的粘合,同时具有期望的延迟水平。

在缓冲层中,溶剂可以1ppm至30,000ppm,特别是300ppm至10,000ppm的量存在。在该范围内,即使在将偏光板在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时,也可以防止偏光板变形、负色散-正A延迟层,或正C延迟层由于溶剂的挥发而不影响负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合。

在一个实施方案中,溶剂可以是酮溶剂和醚溶剂的混合物。该混合物可包含40wt%至70wt%,具体地45wt%至55wt%的酮溶剂和30wt%至60wt%,具体地45wt%至55wt%的醚溶剂。在该范围内,溶剂可以提高负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合。

优选地,溶剂为甲基乙基异丙基酮、甲基异丙基酮与丙二醇甲醚的混合物或丙酮与丙二醇甲醚的混合物。甲基异丙基酮和丙二醇甲醚的混合物可以包括40wt%至70wt%,具体地45wt%至55wt%的甲基异丙基酮和30wt%至60wt%,具体地45wt%至55wt%的丙二醇甲醚。丙酮和丙二醇甲醚的混合物可包含40wt%至70wt%,具体地45wt%至55wt%的丙酮和30wt%至60wt%,具体地45wt%至55wt%的丙二醇甲醚。在该范围内,溶剂可以提高负色散-正A延迟层和正C延迟层之间的粘合。

接下来,将描述根据本发明的光学显示设备。

根据本发明的光学显示设备可以包括根据本发明的偏光板中的至少一个。

在一个实施方案中,光学显示设备可以包括液晶显示设备和发光二极管显示设备,优选为发光二极管显示设备。液晶显示设备可包括具有用于原位切换(IPS)的液晶的液晶显示设备。发光二极管显示设备可以包括有机或有机-无机混合发光二极管,例如,发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、量子点发光二极管(QLED)或发光二极管包括诸如磷光体的发光材料。

接下来,将参考一些实施例更详细地描述本发明。然而,应该理解,提供这些实施例仅用于说明,而不应解释为以任何方式限制本发明。

在下文中,延迟测量使用AxoScan旋光仪系统进行。

实施例1

改性的聚碳酸酯(PC)膜(Konica Minolta Opto,Inc.,在550nm下的Re:140nm,在550nm下的Rth85 nm,在550nm下的NZ:1.1,Re(450)/Re(550):0.85,Re(650)/Re(550):1.04,厚度:55μm)用作负色散-正A延迟层。如根据式5计算的,负色散-正A延迟层的ΔRe为5nm或更大。

VM(Eastman Chemical,醋酸纤维素)与作为溶剂的甲基异丙基酮(MIPK)充分混合,从而制备固体含量为10wt%的正C延迟层组合物。这里,“固体含量”是指VM在正C延迟层组合物中的重量比例。

偏振片(厚度:12μm)通过在60℃下将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的约3倍,然后将碘吸附到拉伸膜上,在40℃下的硼酸水溶液中进一步拉伸至2.5倍而制造。

三乙酰纤维素(TAC)膜(KC2UAW,Konica Minolta Opto,Inc.)被粘结到偏振片的上表面并且负色散-正A延迟层被粘结到偏振片的下表面。

将制备的正C延迟层组合物直接涂覆到负色散-正A延迟层的下表面上到预定的厚度,然后在60℃下干燥(或固化)3分钟,形成正C延迟层(厚度:3μm,在550nm下的Re:0nm,在550nm下的Rth:-70nm),从而制造其中顺序层压TAC膜、偏振片、负色散-正A延迟层和正C延迟层的偏光板。

实施例2

以与实施例1相同的方式制造偏光板,不同之处在于使用负色散-正A液晶膜(Merck Group,在550nm下的Re:140nm,在550nm下的Rth:70nm,Re(450)/Re(550):0.83,Re(650)/Re(550)=1.04,厚度:3μm)代替改性聚碳酸酯(PC)膜(Konica Minolta Opto,Inc.,在550nm下的Re:140nm,在550nm下的Rth:85nm,在550nm下的NZ:1.1,Re(450)/Re(550):0.85,Re(650)/Re(550):1.04,厚度:55μm)。如根据式5计算的,负色散-正A液晶膜的ΔRe为5nm或更大。

实施例3

以与实施例1中相同的方式制造偏光板,不同之处在于改变正C延迟层的涂层厚度。这里,正C延迟层的厚度为5μm,在550nm下的Re为0nm,在550nm下的Rth为-100nm。

比较实施例1

以与实施例1中相同的方式制造偏振片。

将与实施例1相同的正C延迟层组合物直接涂覆到作为离型膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上至预定的厚度,然后在60℃下干燥(或固化)3分钟,从而在离型膜上形成正C延迟层(厚度:3μm,在550nm下的Re:0nm,在550nm下的Rth:-70nm)。

将三乙酰纤维素(TAC)膜(KC2UAW,Konica Minolta Opto,Inc.)粘结到制造的偏振片的上表面,然后将与实施例1中相同的负色散-正A延迟层粘结到偏振片的下表面。

使用丙烯酸粘合剂将制造的正C延迟层和离型膜的叠层粘合剂粘结到负色散-正A延迟层的下表面,然后去除离型膜,从而制造偏光板,其中顺序层叠TAC膜、偏振片、负色散-正A延迟层、丙烯酸粘合剂层和正C延迟层(醋酸纤维素)。

比较实施例2

以与实施例1中相同的方式制造偏光板,不同之处在于使用垂直排列液晶(MerckGroup)形成正C延迟层。将2μm厚的定向层和0.5μm厚的液晶层顺序涂覆在PET膜上。将粘合剂层堆叠在负色散-正A延迟层上,然后将涂覆的液晶层转移到负色散-正A延迟层上,从而制造其中顺序层叠TAC膜、偏振片、负色散-正A延迟层和正C延迟层(垂直排列液晶)的偏光板。这里,作为正C延迟层的垂直排列液晶层具有0.5μm的厚度、0nm的550nm下的Re和-70nm的550nm下的Rth。

比较实施例3

以与实施例1中相同的方式制造偏光板,不同之处在于使用基于甲基丙烯酸甲酯的组合物代替正C延迟层组合物并且正C延迟层,即甲基丙烯酸甲酯膜的厚度如表1所示改变。偏光板具有其中顺序层叠TAC膜、偏振片、负色散-正A延迟层和正C延迟层(甲基丙烯酸甲酯)的结构。这里,作为正C延迟层的甲基丙烯酸甲酯膜具有40μm的厚度、0nm的550nm下的Re和-70nm的550nm下的Rth。

参考实施例1

将实施例1的负色散-正A延迟层放置在85℃下以测量负色散-正A延迟层在550nm的波长下的放置时间依赖性的平面外延迟(Rth)。结果示于图1。参考图1,负色散-正A延迟层在85℃下放置24小时后显示出平面外延迟(Rth)急剧增加。另外,参考图1,实施例1的负色散-正A延迟层在85℃下放置500小时后,如根据式3计算的,具有7nm的Rth变化。

参考实施例2

将实施例1的负色散-正A延迟层放置在60℃和95%RH下以测量负色散-正A延迟层在550nm的波长下的放置时间依赖性的平面外延迟Rth。结果示于图2。参考图2,负色散-正A延迟层在60℃和95%RH下放置24小时后具有急剧增加的平面外延迟Rth。另外,参考图2,负色散-正A延迟层在60℃和95%RH下放置500小时后,如根据式4计算的,具有约2.5nm的Rth变化。

以与参考实施例1和2相同的方式对实施例2的负色散-正A延迟层进行Rth变化的测量。结果示于表1中。

对实施例和比较实施例中制造的负色散-正A延迟层/正C延迟层叠层和偏光板中的每一个的如表1所示的物理性能进行评价。结果示于表1,图3和图4。

(1)耐久性1(单位:nm):将负色散-正A延迟层/正C延迟层叠层中的每一个在85℃下放置以测量该叠层在550nm波长下的平面外延迟。获得0小时下的平面外延迟和叠层放置500小时后的平面外延迟。根据式1计算平面外延迟变化(|Rth[0]-Rth[500]|)。

(2)耐久性2(单位:nm):以与(1)中相同的方式根据式2计算每个叠层的平面外延迟变化(|Rth[0]-Rth[500]|),不同之处在于叠层被放置在60℃和95%RH下500小时。

(3)弯曲可靠性(单位:个):将实施例和比较实施例中制造的每个偏光板卷绕在曲率半径为1.5mm的夹具上,偏光板的TAC膜与夹具接触,然后在25℃下放置1分钟,随后观察偏光板的负色散-正A延迟层和正C延迟层中是否出现裂纹和/或断裂。用总共20个偏光板试样进行实验,并记录开裂或断裂的偏光板试样的数量。

(4)粘合剂强度(单位:个):对实施例和比较实施例中制造的每个偏光板进行粘合强度测量。将偏光板切成10cm×10cm(长×宽)的正方形试样,然后将压敏胶带(Ichibang,Nitto Denko Corporation)附接在偏光板的正C层的暴露表面上。然后,将试样切割至导致负色散-正A延迟层沿10条水平线和10条垂直线切割的深度以形成100个正方形块的网格。然后,除去胶带,随后计数分离块的数量。分离块的数量越少,表示负色散-正A型延迟层与正C型延迟层的粘合强度越大。

[表1]

如表1所示,根据本发明的偏光板即使在高温环境或高温/高湿环境中放置很长一段时间时也表现出小的延迟变化,因此可以提供高度耐久和可靠的延迟。此外,根据本发明的偏光板由于对弯曲诱导的断裂或开裂的高抗性而表现出良好的弯曲可靠性。此外,根据本发明的偏光板在实现厚度减小的同时在负色散-正A延迟层和正C延迟层之间表现出良好的粘合。此外,参考图3和图4,可以看出根据本发明的偏光板的负色散-正A延迟层和正C延迟层具有非常小的Rth变化,如在偏光板放置24小时、120小时、250小时和500小时后测量的。

相反,不含根据本发明的正C延迟层的比较实施例2和比较实施例3的偏光板,和比较实施例1的偏光板,其中根据本发明的正C延迟层并未在负色散-正A延迟层上直接形成,不能提供本发明的期望效果。

应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员可以进行各种修改、改变、变更和等同实施方案。

相关技术
  • 偏光板和包含偏光板的光学显示设备
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06120113191590