CN103163584A - 用于有机发光二极管的偏振板和包括该偏振板的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用于有机发光二极管的偏振板和包括该偏振板的光学显示装置。该偏振板包括以如下顺序依次堆叠的粘附剂层、延迟膜、偏振器和保护膜，所述偏振板进一步包括正C板。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于有机发光二极管的偏振板和包括该偏振板的光学显示装置。更具体地，本发明涉及一种用于有机发光二极管的偏振板和包括该偏振板的光学显示装置，该偏振板不用改变有机发光显示器的发光单元内部结构就可以改善侧向视角。
背景技术
有机发光二极管包括阳极、阴极和以功能薄层的形式位于阳极和阴极之间的有机发光层，因此，当空穴和电子从阳极和阴极注入有机发光层即由R、G和B组成的有机电致发光（EL）层时，空穴和电子会结合以产生重组发光的激子。
在有机发光装置中，基本上100%的内部光线被发射到外部，而约40%的外部光线被反射，从而引起图像质量的劣化。具体地，对比度会由于深色的低能见度而劣化，因此偏振板可以粘附到有机发光装置的外表面以减少外部光线的反射。
然而，有机发光显示器的内部结构引起了共振，从而由于取决于视角的光路长度差而会发生色彩变化，从而引起侧向视角的劣化。具体地，由于向偏振板提供的延迟膜特性，对比度和色彩会根据侧向视角而变化。
最近已经开发出具有良好色彩特性的有机发光显示器（韩国专利公开第10-2011-0068638A号）。在该公开中，通过向有机发光显示器的发光单元中加入蓝光发光层而得到无共振结构。然而，该技术需要改变现存的有机发光显示器的单元结构，从而使制造设备变复杂。
发明内容
本发明一方面提供了一种用于有机发光显示器的偏振板，所述偏振板包括以如下顺序连续堆叠的粘附剂层、延迟膜、偏振器和保护膜，并可以进一步包括正C板。
在一个实施方式中，所述正C板可以位于所述偏振器和所述延迟膜之间。
在一个实施方式中，所述正C板可以位于所述延迟膜和所述粘附剂层之间。
在一个实施方式中，所述正C板在550nm的波长处可以具有约-130nm至约-50nm的厚度方向延迟（Rth）。
在一个实施方式中，所述正C板在550nm的波长处可以具有约0nm至约5nm的面内延迟（Re）。
在一个实施方式中，所述延迟膜在550nm的波长处可以具有约50nm至约150nm的厚度方向延迟（Rth）。
在一个实施方式中，所述延迟膜在550nm的波长处可以具有约100nm至约150nm的面内延迟（Re）。
在一个实施方式中，所述延迟膜具有表示双轴度且在550nm的波长处为约0至约2的Nz。
在一个实施方式中，在550nm的波长处所述延迟膜和所述正C板的厚度方向延迟之和可以是约-30nm至约30nm。
在一个实施方式中，所述偏振板可以进一步包括堆叠在所述保护膜上的至少一个功能膜以及硬涂膜。这里，所述至少一个功能膜可以选自由低反射率膜、防眩膜、低反射率和防眩混合膜组成的组中。
在一个实施方式中，所述粘附剂层可以包括粘附树脂和染料。
在一个实施方式中，所述染料具有约380nm至约430nm的吸收波长。
本发明另一方面提供了一种包括用于有机发光显示器的所述偏振板的光学显示装置。
附图说明
图1为根据本发明一个示例性实施方式的用于有机发光二极管的偏振板的剖面图；
图2为根据本发明另一个示例性实施方式的用于有机发光二极管的偏振板的剖面图；
图3为根据本发明又一个示例性实施方式的用于有机发光二极管的偏振板的剖面图；
图4为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例1的偏振板的反射亮度分布图；
图5为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例2的偏振板的反射亮度分布图；
图6为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例3的偏振板的反射亮度分布图；
图7为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的对比例1的偏振板的反射亮度分布图；
图8为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例1的偏振板的反射色彩的CIE色度图；
图9为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例2的偏振板的反射色彩的CIE色度图；
图10为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的实施例3的偏振板的反射色彩的CIE色度图；且
图11为利用CM-3600d分光计（Konica Minolta Optics Co.,Ltd.）测量的对比例1的偏振板的反射色彩的CIE色度图。
具体实施方式
在本发明的一个方面，用于有机发光显示器的偏振板可以通过连续堆叠粘附剂层、延迟膜、偏振器和保护膜形成，且可以进一步包括正C板。
正C板可以为具有z轴方向折射率高于x轴和y轴方向折射率的材料形成的膜，并具有根据下式1计算的负的厚度方向延迟（Rth）。通常，延迟膜存在的问题在于厚度方向延迟（Rth）随着面内延迟（Re）的增加而增加，从而引起视角方面的劣化。然而，当偏振板包括正C板时，延迟膜的厚度方向延迟（Rth）降低，由此可以降低根据视角的正面和侧面的特性的不同，从而改善侧向视角。
正C板可以具有一定范围内的厚度方向延迟。正C板在550nm的波长处可以具有根据式1计算的约-130nm至约-50nm的厚度方向延迟（Rth）。
[式1]
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d
其中nx、ny和nz分别为正C板在x轴、y轴和z轴方向上的折射率，且d为正C板的厚度。
在该范围内，侧向视角可以得到改善而不用改变有机发光元件的内部结构。Rth在550nm的波长处可以为约-110nm至约-50nm。
进一步，正C板在550nm的波长处可以具有根据式2计算的约0nm至约5nm的面内延迟（Re）：
[式2]
Re=(nx-ny)×d，
其中nx和ny分别为正C板在x轴和y轴方向上的折射率，且d为正C板的厚度。
优选地，Re在550nm的波长处可以为约0nm至约2nm，更优选地为0nm至约1nm，还更优选地为0.2nm至约0.7nm。
尽管正C板不限于具体厚度，但是为了在偏振板中堆叠，正C板可以具有约0.5μm至约20μm的厚度。
在偏振板中，正C板可以位于偏振器和延迟膜之间，或延迟膜和粘附剂层之间。优选地，正C板可以位于延迟膜和粘附剂层之间。
偏振器可以定向已经穿过延迟膜的光。偏振器可以将光分量分成彼此正交的两个偏振分量，且可以使具有一个偏振分量的光穿过偏振器同时吸收或传播具有另一个偏振分量的光。
在本发明中，可以使用通常用于偏振板制造的任何偏振器而无限制。通过用碘或二色性染料将聚乙烯醇膜染色并在一定方向拉伸已染色的膜可以形成偏振器。具体地，通过溶胀、染色、拉伸和交联可以制造偏振器。制造偏振器的每个过程都是在本领域公知的。
偏振器可以具有约5μm至约30μm的厚度，但不限于此。
延迟膜可以通过调节光的光学性质而调节相位延迟或改善视角。在本发明中，延迟膜可以为λ/4延迟膜，并可以通过诱导两个偏振的分量之间的λ/4相位差将圆偏振光变为线偏振光或将线偏振光变为圆偏振光，上述两个偏振的分量平行于延迟膜的光轴且彼此正交。延迟膜可以将从有机发光显示器发出的圆偏振光变为线偏振光，或将线偏振光变为圆偏振光。
延迟膜可以分为具有一个光轴的单轴延迟膜和具有两个光轴的双轴延迟膜。进一步，取决于光轴方向和其他方向的折射率，延迟膜可以分为正延迟膜和负延迟膜。具体地，当延迟膜在光轴方向上具有的折射率高于在其他方向上的折射率时，延迟膜可以具有正值，而当该膜在光轴方向上具有的折射率小于在其他方向上的折射率时，延迟膜可以具有负值。
延迟膜可以为正双轴膜。
延迟膜在550nm的波长处可以具有根据上述式1计算的约50nm至约150nm的厚度方向延迟（Rth），其中nx、ny和nz分别为延迟膜在x轴、y轴和z轴方向上的折射率，且d为延迟膜的厚度。优选地，延迟膜在550nm的波长处可以具有约50nm至约100nm的厚度方向延迟（Rth）。
延迟膜在550nm的波长处可以具有根据上述式2计算的约100nm至约150nm的面内延迟（Re），其中nx和nv分别为延迟膜在x轴和y轴方向上的折射率，且d为延迟膜的厚度。在该范围内，当在偏振板的吸收轴和延迟膜的相位延迟轴之间确定45°角时，延迟膜可以呈现圆偏振特性。优选地，延迟膜在550nm的波长处可以具有约120nm至约150nm的面内延迟（Re）。
关于相位延迟值，表示双轴度的Nz可以根据式3得到：
[式3]
Nz=(nx-nz)/(nx-ny)，
其中nx、ny和nz分别为延迟膜在x轴、y轴和z轴（厚度）方向上的折射率。
延迟膜在550nm的波长处可以具有根据式3计算的约0至约2的Nz。优选地，延迟膜可以具有约0.5至约1.5的Nz。
在550nm的波长处延迟膜和正C板的厚度方向延迟（Rth）之和可以为-30nm至约30nm。在该范围内，通过补偿延迟膜的厚度方向相位延迟可以改善视角。
在本发明内，可以使用通常用于制造有机发光显示器的偏振板并具有相位延迟特性的任何延迟膜而无限制。延迟膜可以为选自丙烯酸膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚酰亚胺膜、纤维素膜、烯烃膜、环烯烃聚合物膜或其组合。优选地，可以使用丙烯酸膜、聚碳酸酯膜或环烯烃聚合物膜。
延迟膜可以具有约10μm至约150μm的厚度。在该范围内，应用到偏振板的延迟膜可以通过圆偏振提供光学补偿和抗反射效果。优选地，延迟膜可以具有30μm至约120μm的厚度。
可以使用通常用于偏振板的任何保护膜而无限制。例如，保护膜可以由选自由纤维素、聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其混合物组成的组中的材料形成。优选地，保护膜可以为纤维素膜，更优选地为三乙酰纤维素膜。
保护膜可以具有约10μm至约100μm的厚度。在该范围内，应用到偏振板的保护膜可以进行光学补偿且可以保护偏振器不受外部条件影响。此外，保护膜可以通过表面处理提供其它效果如更高的硬度、低反射率和防眩性质。优选地，保护膜可以具有约40μm至约80μm的厚度。
保护膜和偏振器、偏振器和延迟膜、延迟膜和正C板以及偏振器和正C板可以由典型的结合层彼此连接。可以使用通常用于偏振板制造的任何结合剂。例如，可以用聚乙烯醇类的结合剂形成结合层，但不限于此。
粘附剂层可以用来将偏振板贴装到有机发光显示器的基板上。粘附剂层可以包括通常用于制造有机发光显示器的偏振板的任何粘附树脂。
例如，粘附树脂可以选自由(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂、酰胺树脂、醚树脂、酰亚胺树脂、氟树脂、氨基甲酸乙酯树脂、聚异丁烯树脂、苯乙烯丁烯橡胶树脂、聚乙烯醚树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、酚醛树脂及其混合物组成的组中。优选地，(甲基)丙烯酸树脂可以用作粘附树脂。
粘附剂层可以进一步包括染料。染料对具有特定波长的光可以提供降低反射率的效果以及在通过延迟膜时的反射效果。在本发明中，可以使用具有约380nm至约430nm可见光吸收波长的任何染料而无限制。例如，染料可以选自由蒽醌染料、次甲基染料、甲亚胺染料、唖唑烷（oxadine）染料、偶氮染料、苯乙烯基染料、香豆素染料、卟啉染料、二苯骈呋喃酮（dibenzofuranone）染料、二酮吡咯并吡咯染料、罗丹明染料、氧杂蒽染料、亚甲基吡咯染料及其混合物组成的组中。
当粘附剂层包括粘附树脂和染料时，粘附树脂和染料可以按约100:1至2000:1的重量比混合。在该范围内，可以减少具有特定波长的光的反射率而不会影响包括有机发光二极管的显示装置的发光。
粘附剂层可以具有约5μm至约50μm的厚度。在该范围内，偏振板可以贴装到包括有机发光二极管的显示装置的玻璃表面。优选地，粘附剂层可以具有约15μm至约30μm的厚度。
图1显示了根据本发明一个实施方式的偏振板的剖面图。参见图1，通过在偏振器11的相对两面上顺续堆叠保护膜13和延迟膜12可以形成根据该实施方式的偏振板100（结合层未示出），且粘附剂层14可以堆叠在延迟膜12的一面（结合层未示出）。正C板16可以位于偏振器11和延迟膜12之间（结合层未示出）。
图2显示了根据本发明另一个实施方式的偏振板的剖面图。参见图2，通过在偏振器21的一面堆叠保护膜23（结合层未示出），并在偏振器21的另一面堆叠延迟膜22（结合层未示出）可以形成根据该实施方式的偏振板200。粘附剂层24可以堆叠在延迟膜22的一面，而正C板26可以位于延迟膜22和粘附剂层24之间（结合层未示出）。
在一些实施方式中，偏振板可以进一步包括堆叠在保护膜上的至少一个功能膜以及硬涂膜。这里，至少一个功能膜可以选自由低反射率膜、防眩膜、低反射率和防眩混合膜组成的组中。优选地，为了防止眩光将低反射率膜堆叠在保护膜上。
图3显示了根据本发明又一个实施方式的偏振板的剖面图。参见图3，通过在偏振器21的一面堆叠保护膜23并在偏振器21的另一面堆叠延迟膜22可以形成根据该实施方式的偏振板200’。粘附剂层24可以堆叠在延迟膜22的一面，且功能膜25可以堆叠在保护膜23的一面。正C板26可以位于延迟膜22和粘附剂层24之间。
在本发明的另一方面，有机发光显示器可以包括如上所述的偏振板。偏振板可以通过本领域的典型方法提供至有机发光显示器。
接下来，将参考以下实施例更详细地阐释本发明的结构和功能。这些实施例仅为了说明性目的而提供，而不应解释为任何限制本发明的方式。
本文省略了对本领域技术人员显而易见的细节描述。
实施例和对比例的偏振板的详细说明如下：
（A）偏振器由聚乙烯醇膜（厚度：60μm，Kuraray Co.,Ltd.，日本）制成；
（B）保护膜由具有低反射涂层的三乙酰纤维素（TAC）膜（厚度：80μm,ToppanPrinting Co.,Ltd）制成；
（C）延迟膜由在550nm的波长处具有137.5nm的Re和82.5nm的Rth且在550nm的波长处具有1.1的Nz的环烯烃聚合物λ/4膜（厚度：50μm，Zeon Corporation）制成；
（D）聚乙烯醇粘合剂（Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.）用作结合剂；
（E）下列C板用作正C板；
（E-1）在550nm的波长处具有0.3nm的Re和-80nm的Rth的正C板（厚度：13μm，JX Nippon Oil&Energy Corporation）；
（E-2）在550nm的波长处具有0.7nm的Re和-50nm的Rth的正C板（厚度：13μm，JX Nippon Oil&Energy Corporation）
（E-3）在550nm的波长处具有0.2nm的Re和-110nm的Rth的正C板（厚度：13μm，JX Nippon Oil&Energy Corporation）；
（F）丙烯酸粘附树脂（Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.）用作粘附剂。
实施例1
通过在40℃的碘水溶液中拉伸聚乙烯醇膜至5倍的初始长度，接着在80℃干燥10分钟形成偏振器。利用聚乙烯醇类的结合剂，将作为保护膜的低反射涂覆TAC膜和λ/4延迟膜分别贴装在到偏振器的一面和另一面上，以便在偏振板的延迟轴和吸收轴之间确定45°角。然后，通过结合剂将正C板（E-1）贴装到λ/4延迟膜。将粘附剂施加于正C板的一面并在90℃干燥4分钟，以便溶剂可以蒸发，从而制备偏振板。
实施例2
除了用正C板E-2代替正C板E-1以外，用与实施例1相同的方法制备偏振板。
实施例3
除了用正C板E-3代替正C板E-1以外，用与实施例1相同的方法制备偏振板。
对比例1
除了不使用正C板E-1以外，用与实施例1相同的方法制备偏振板。
实验例：偏振板的物理性质测量
对实施例和对比例中制备的偏振板进行如表1所列的物理性质的评价。用可以在各种光源下测量反射率、透射率和色彩协调的CM-3600d分光计（Konica-Minolta OpticsInc.）测量了偏振板的物理性质。将偏振板贴装到置于OLED发光面的玻璃板上。用固定到具有2.5mm直径的孔上的偏振板进行测量。不存在根据测量方向的偏差，且基于测量值和图可以确定反射亮度和反射色彩。结果示于表1和图4至11中。
利用X和Y方向上的偏差根据式4计算在60度视角（polar angle）处的反射色彩的偏差。在60度视角处的反射色彩的低偏差意味着，当从各个方向观看包括有机发光二极管的显示装置时，色彩变化不明显。
[式4]
在60度视角处的反射色彩的偏差=(x2-y2)1/2
（其中x和y分别为在60度视角处的CIE色度图中x坐标值和y坐标值的偏差）
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 正C板 | 包括 | 包括 | 包括 | 不包括 |
| 正C板的Re（nm） | 0.3 | 0.7 | 0.2 | - |
| 正C板的Rth（nm） | -80 | -50 | -110 | - |
| 正面的亮度（Cd/m2） | 0.48 | 0.48 | 0.48 | 0.47 |
| 在60度视角处的亮度（Cd/m2） | 1.20 | 1.30 | 1.89 | 3.07 |
| 在60度视角处的反射色彩的偏差 | 0.150 | 0.337 | 0.344 | 0.379 |
从表1和图4至11可见，通过明显降低了在60度视角处的亮度同时保持了正面的亮度，根据本发明的包括正C板的偏振板提高了侧向视角。进一步，由于低的反射色彩偏差，根据本发明的包括正C板的偏振板提高了侧向视角。然而，不包括正C板的偏振板没有带来侧向视角的任何提高，这是因为该偏振板在60度的视角处具有相对高的亮度和相对高的反射色彩偏差。
尽管本文公开了一些实施方式，但是应该理解这些实施方式仅是通过说明的方式提供的，并且可以进行各种修改、变更和替换而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明的范围应该仅由所附的权利要求及其等效方案所限定。
Claims (14)
1.一种用于有机发光显示器的偏振板，所述偏振板包括：以如下顺序依次堆叠的粘附剂层、延迟膜、偏振器和保护膜，所述偏振板进一步包括正C板。
2.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述正C板位于所述偏振器和所述延迟膜之间。
3.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述正C板位于所述延迟膜和所述粘附剂层之间。
4.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述正C板在550nm的波长处具有-130nm至-50nm的厚度方向延迟Rth，Rth根据式1计算：
[式1]
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d，
其中nx、ny和nz分别为所述正C板在x轴、y轴和z轴方向上的折射率，且d为所述正C板的厚度。
5.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述正C板在550nm的波长处具有0nm至5nm的面内延迟Re，Re根据式2计算：
[式2]
Re=(nx-ny)×d，
其中nx和ny分别为所述正C板在x轴和y轴方向上的折射率，且d为所述正C板的厚度。
6.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述正C板具有0.5μm至20μm的厚度。
7.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述延迟膜在550nm的波长处具有50nm至150nm的厚度方向延迟Rth。
8.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述延迟膜在550nm的波长处具有100nm至150nm的面内延迟Re。
9.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述延迟膜具有表示双轴度且在550nm的波长处为0至2的Nz，Nz根据式3计算：
[式3]
Nz=(nx-nz)/(nx-ny),
其中nx、ny和nz分别为所述延迟膜在x轴、y轴和z轴方向上的折射率，其中所述z轴方向位所述延迟膜的厚度方向。
10.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中在550nm的波长处所述延迟膜和所述正C板的厚度方向延迟之和为-30nm至30nm。
11.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，进一步包括：堆叠在所述保护膜上的至少一个功能膜以及硬涂膜，所述至少一个功能膜选自由低反射率膜、防眩膜、低反射率和防眩混合膜组成的组中。
12.根据权利要求1所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述粘附剂层包括粘附树脂和染料。
13.根据权利要求12所述的用于有机发光显示器的偏振板，其中所述染料具有380nm至430nm的吸收波长。
14.一种光学显示装置，所述光学显示装置包括根据权利要求1至13中任一项所述的用于有机发光显示器的偏振板。
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