CN108603968A - 偏光板 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及偏光板和显示装置。在本申请中，可以提供可以应用于包括高反射面板的显示装置以在保持装置的优点的同时解决缺点的偏光板。在本申请中，还可以提供包括偏光板和高反射面板的显示装置。

Description

偏光板
技术领域
本申请要求基于于2016年2月3日提交的韩国专利申请第10-2016-0013473号和于2017年2月3日提交的韩国专利申请第10-2017-0015578号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本申请涉及偏光板。
背景技术
LCD(液晶显示器)是使用透光率根据液晶的布置而变化的显示装置，其可以通过根据施加至液晶的电压控制从背光发射的光的透射并使其穿过滤色器来显示期望的颜色和图像。
在典型的LCD中，液晶存在于其上形成有TFT(薄膜晶体管)的下基材与其上形成有滤色器和BM(黑矩阵)的上基材之间。在此，下基材是位于比LCD中包括的两个基材更靠近背光侧的基材，并且上基材是存在于观看侧上的基材。
在这样的一般LCD中，在上基材侧处测量的550nm的波长下的反射率通常为约10％。
最近，正在开发包括如下结构的LCD：其中滤色器和BM与TFT一起存在于下基材而不是上基材上，或者其中不存在BM并且滤色器与TFT一起存在于下基材上。这样的LCD在上基材侧上没有BM等，因此具有优异的亮度特性。然而，由于在上基材上不存在BM等，由电极等的反射引起的外部光的反射率上升，使得出现这样的问题：显示器的视觉特别是黑状态下的视觉失真。
发明内容
技术问题
本申请提供了偏光板。
技术方案
本申请涉及偏光板。在本说明书中，术语偏光板可以意指偏光元件，即表现出偏振功能的功能元件本身，例如基于PVA(聚(乙烯醇))的膜，或者可以意指包括偏光元件和其他部件的元件。在此，与偏光元件一起包括在偏光板中的其他部件可以例示为偏光元件保护膜、光学延迟膜、粘合剂层、压敏粘合剂层或低反射层等，但不限于此。
本申请的偏光板是用于高反射面板的偏光板，即应用于高反射面板的偏光板。在本申请中，术语高反射面板可以意指反射率(基于550nm的波长)为11％或更大、12％或更大、14％或更大、16％或更大、18％或更大、20％或更大、21％或更大、或者22％或更大的显示面板。高反射液晶面板的反射率(基于550nm的波长)可以为例如30％或更小、28％或更小、26％或更小、24％或更小、22％或更小、或者20％或更小。高反射面板可以是透射面板。即，高反射面板是通过如下所述的独特结构表现出高反射率的面板，其可以不是通过单独引入反射板等来增加反射率的面板，例如已知的半透射反射液晶面板或反射液晶面板。因此，在一个实例中，高反射面板可以不包括反射板。
反射率可以是观看侧反射率。观看侧反射率可以是以观察者在面板被使用的状态下观察显示面板的方向测量的反射率。
在本申请中，术语上基材意指在包括介于两个基材之间的液晶的液晶面板结构中，在两个基材之中更靠近对由液晶面板显示的图像进行观察的观察者的基材。
例如，这样的上基材可以意指与透射液晶面板中的背光侧基材相对的基材，具体地，意指在作为两个基材的上基材和下基材中比下基材更远离背光的基材；下基材可以意指比上基材更靠近背光的基材。
一般的液晶面板包括介于上基材与下基材之间的液晶。在此，能够施加电信号的TFT(薄膜晶体管)存在于下基材上，滤色器存在于上基材上，并且滤色器包括所谓的BM(黑矩阵)。在一般的液晶面板中，由于包括用于阻挡或吸收光的BM的滤色器如上存在于上基材上，因此反射率通常显示为约10％(基于550nm的波长)。
高反射液晶面板具有例如不包括BM的结构、其中滤色器和BM不存在于上基材中而存在于下基材中的结构、或者其中不包括BM的滤色器存在于下基材上的结构等。在一个实例中，高反射液晶面板可以是其中滤色器和TFT一起设置在下基材上的面板，并且在这样的情况下，滤色器可以包括或者可以不包括BM。高反射液晶面板的升高的反射率可能影响显示装置的色感，尤其是黑状态下的色感。本文中的术语黑状态是其中调节液晶面板以阻挡来自光源的光的状态，其可以意指例如在常黑模式中电压断开的状态或者在常白模式中电压接通的状态。此外，在高反射液晶面板中不包括BM的面板的情况下，可能由于黑状态下的孔径比增加等而导致较大的漏光，并且这样的漏光可能使黑状态下的色感接近约红色或黄色。本申请的偏光元件或偏光板具有以下描述的光学特性，并且这样的光学特性可以在解决如上的高反射液晶面板中可能出现的问题的同时使优点最大化。
因此，应用本申请的偏光元件的高反射液晶面板可以是不包括BM的液晶面板或者滤色器不存在于上基材上而是与TFT一起存在于下基材上的液晶面板。不包括BM的液晶面板可以包括或者可以不包括滤色器，并且在包括滤色器的情况下，该滤色器可以存在于下基材上而不是上基材上。此外，在其中滤色器和TFT同时存在于下基材上的结构中，滤色器可以包括或者可以不包括BM。具有这样的结构的液晶面板，例如其中滤色器存在于下基材上的液晶面板可能有利于实现各种结构例如曲面结构，并且当不存在BM时在亮度方面可能是有利的。
这样的偏光元件可以是液晶面板的上偏光元件。在本申请中，术语上可以意指面向观察者(当显示装置实现图像时，所述观察者观察来自显示装置的图像)的方向，并且术语下可以意指相反的方向。换言之，上偏光元件也可以被称为观看侧偏光元件。此外，在本申请中，术语下偏光元件也可以被称为后侧偏光元件或光源侧偏光元件。
本申请的偏光板可以是满足以下式1或满足以下式2的偏光板。
[式1]
0.9≤K1＝R1(450)/R1(650)+0.044×exp(0.43×bs)≤1.1
在式1中，bs意指偏光板的单色(bs)。在本申请中，术语单色(bs)意指CIE Lab色空间中的b值(在以下描述的条件2中的b值)。
在式1中，R1(450)是在偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为约23％的反射表面上的状态下测量的偏光板对波长为450nm的光的反射率(单位：％)，R1(650)是在偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为约23％的反射表面上的状态下测量的偏光板对波长为650nm的光的反射率(单位：％)。
在式1中，exp是指数函数的缩写。
[式2]
0.9≤K2＝R2(450)/R2(650)+0.0026×exp(1.09×bs)≤1.1
在式2中，bs意指如式1中的偏光板的单色(bs)。
在式2中，R2(450)是在偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为约15％的反射表面上的状态下测量的偏光板对波长为450nm的光的反射率(单位：％)，R2(650)是在偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为约15％的反射表面上的状态下测量的偏光板对波长为650nm的光的反射率(单位：％)。
在式2中，exp是指数函数的缩写。
在式1和2中，R1(450)/R1(650)或R2(450)/R2(650)是在代表可见光区域中的短波长的450nm的波长下的反射率与在代表可见光区域中的长波长的650nm的波长下的反射率之比，其可以定义为反射的波长色散的中性。本发明人已经确定，其中反射的波长色散的中性和单色满足以上式1和2中的任一者的偏光板可以解决由高反射面板中产生的反射光引起的色感失真的问题，并且可以解决由反射光引起的可见性下降。
在韩国专利申请第10-2016-0012170号和韩国专利申请第10-2016-0012172号中，本发明人提出了可用于高反射液晶面板的偏光板，所述高反射液晶面板(作为高反射液晶面板)对波长为550nm的光的反射率在约18％至19％的水平。然而，作为进一步研究的结果，已经确定上述专利中提出的偏光板在以下液晶面板中具有不显著的性能：作为具有比一般液晶面板的反射率高的反射率但具有比约18％至19％的水平(上述专利中提出的反射率)低的反射率的液晶面板，例如，对波长为550nm的光的反射率小于约18％、约17％或更小、约16％或更小、约15％或更小、约14％或更小、约13％或更小、或者约12.5％或更小的液晶面板；或者作为具有比上述专利中提出的反射率更高的反射率的液晶面板，例如，对波长为550nm的光的反射率为约20％或更大、约21％或更大、或者约22％或更大的液晶面板。然而，即使在如上的高反射面板中，本申请中提出的偏光板也可以表现出优异的效果。各面板的反射率的上限或下限如上所述。
在以下实施例中描述了测量应用于式1或2的单色(bs)、R(450)和R(650)的具体方法。
在另一个实例中，式1中的K1可以为0.95或更大、或者0.97或更大。在另一个实例中，K1可以为1.05或更小、或者1.03或更小。在一个合适的实例中，K1的值可以接近1、或者为1。
在另一个实例中，式2中的K2可以为0.95或更大、或者0.97或更大。在另一个实例中，K2可以为1.05或更小、或者1.03或更小。在一个合适的实例中，K2的值可以接近1、或者为1。
具有如上关系的偏光板可以阻挡或吸收来自高反射面板(例如高反射液晶面板)的光中的具有长波长的光(例如红色至黄色系列的光)，从而改善黑状态下的视觉特性并解决由于反射光等引起的可见性下降的问题。
在一个实例中，满足以上式1或2的偏光板的单透射率(Ts)(即，对非偏振光的透射率(Ts))可以在约40％至约45％的范围内。在另一个实例中，透射率(Ts)可以为约44％或更小、约43％或更小、约42％或更小、或者约41％或更小。当满足式1或2的偏光板的单透射率(Ts)在上述范围内时，可以有效地满足高反射面板中所需的物理特性。
在一个实例中，满足以上式1或2的偏光板可以在CIE(国际照明委员会)的Lab色空间中表现出一定范围的坐标。
CIE Lab色空间是其中基于人视觉对抗理论，CIE XYZ色空间非线性变换的色空间。在该色空间中，L值表示亮度，其中如果L值为0，则表示黑色，如果L值为100，则表示白色。此外，如果a值为负数，则颜色变为定为绿色的颜色，如果其为正数，则颜色变为定为红色或紫色的颜色。此外，如果b值为负数，则颜色变为定为蓝色的颜色，如果b值为正数，则颜色变为定为黄色的颜色。
在一个实例中，偏光板可以具有在CIE Lab色空间中获得的满足以下条件1至4中的任一者的特性。
条件1：CIE Lab色空间中的-a值为2或更小：
条件2：CIE Lab色空间中的b值为4或更小：
条件3：CIE Lab色空间中的-a值与b值之比(-b/a)为2.5或更小：
条件4：CIE Lab色空间中的-bc值为0.05至40。
在条件1中，偏光板的-a值可以为例如约2或更小、小于2、1.8或更小、小于1.8、1.6或更小、或者小于1.6。-a值可以为约0.7或更大、约0.9或更大、约1.1或更大、约1.3或更大、或者约1.4或更大。
在条件2中，偏光板的b值是以上式1和2中的单色(bs)，其可以为约4或更小、约3.5或更小、小于约3.5、约3或更小、小于约3、约2.5或更小、或者大约小于2.5。b值可以为约1.5或更大、大于约1.5、约2或更大、或者大于约2.5。
在条件3中，-a值与b值之比(-b/a，在下文中可以称为C指数)可以为约2.5或更小、或者小于约2.5。C指数可以为约1或更大、大于约1、约1.25或更大、大于约1.25、约1.5或更大、或者大于约1.5。
作为条件4，偏光元件或偏光板的CIE Lab色空间中的-bc值可以为40或更小。在另一个实例中，-bc值可以为38或更小、36或更小、34或更小、32或更小、30或更小、28或更小、26或更小、24或更小、22或更小、20或更小、18或更小、16或更小、14或更小、12或更小、10或更小、8或更小、6或更小、4或更小、2或更小、1或更小、或者0.5或更小。在另一个实例中，-bc值可以为0.01或更大、0.05或更大、0.1或更大、0.5或更大、1或更大、2或更大、4或更大、6或更大、8或更大、10或更大、12或更大、14或更大、16或更大、18或更大、20或更大、22或更大、24或更大、或者26或更大。-bc值可以在如上所述的任一上限与任一下限的任一组合的范围内。偏光元件具有在一个方向上形成的光吸收轴。在此，-bc值可以是这样的值：其中使用平行于光吸收轴偏振的线性偏振光测量的CIE Lab色空间中的b值乘以-1。即，条件1至3中的a值和b值可以是对非偏振光测量的a值和b值。bc值可以例如在两个偏光元件或偏光板的光吸收轴被设置成彼此垂直的状态下，以与测量b值时相同的方式测量。
偏光元件或偏光板可以满足以上条件1至4中的任一者或两者或更多者，或者满足所有以上条件。这样的偏光元件或偏光板可以应用于液晶面板，特别是上述高反射液晶面板，以改善缺点(例如黑状态下的视觉)，同时保持液晶面板的优点或使其最大化。虽然原因不清楚，但具有如上光学特性的偏光元件可以阻挡或吸收来自液晶面板的光中的长波长的光(例如红色至黄色系列的光)，从而改善黑状态下的视觉特性。
在一个实例中，偏光元件或偏光板可以满足以上条件1至4中的至少条件2并且还满足条件1和/或3。在另一个实例中，偏光元件或偏光板可以满足以上至少条件3并且还满足条件1和/或2。此外，在另一个实例中，偏光元件或偏光板可以满足以上所有条件1至3。此外，在另一个实例中，偏光元件或偏光板可以满足以上至少条件4并且还满足条件1至3中的至少一者。
例如，偏光元件或偏光板可以满足至少条件2和4并且还满足条件1和/或3，或者可以满足至少条件3和4并且还满足条件1和/或2，或者可以满足以上所有条件1至4。
CIE Lab色空间中的各数值可以通过应用测量色空间的各坐标的一般方法来测量，例如可以在将具有积分球型检测器的设备(分光光度计)(例如，CM-2600d，KONICAMINOLTA,Inc.)放置在测量位置之后根据制造商的手册来测量。在一个实例中，CIE Lab色空间的各坐标也可以在偏光元件或偏光板附接至液晶面板(例如高反射液晶面板)的状态下测量，或者还可以对偏光元件或偏光板自身进行测量。
偏光板可以在表现出上述光学特性的同时满足偏光板所需的另一些功能。
例如，偏光板的最小透射率(Tc)可以为约0.01％或更小、约0.009％或更小、约0.006％或更小、约0.005％或更小、约0.004％或更小、约0.001％或更小、或者约0.0009％或更小。最小透射率(Tc)可以为约0.0001％或更大。在本申请中，术语最小透射率(Tc)可以意指当在两个偏光板重叠的状态下扫描其中对于各角度，各偏光元件的光吸收轴形成0度至360度范围内的角度的重叠状态的同时测量透射率时出现的透射率的最小值。在此，两个重叠偏光板中的至少一个偏光板可以是根据本申请的偏光板，或者是不同的偏光板，例如设置在测量设备中的偏光板。
偏光板的偏振度可以为约99.9％或更大、或者约99.99％或更大。本申请中的偏振度为根据以下式A计算的数值。
[式A]
偏振度(P)(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
在式A中，Tp是偏光板的最大透射率，Tc是如上所述的最小透射率。
在式A中，最大透射率(Tp)可以是当在两个偏光板重叠的状态下扫描重叠状态使得对于各角度，各偏光元件的光吸收轴形成0度至360度范围内的角度的同时测量透射率时示出最大值时的透射率。在此，两个重叠偏光板中的至少一个偏光板可以是根据本申请的偏光板，或者是不同的偏光板，例如设置在测量设备中的偏光板。
上述透射率(Ts、Tc、Tp)是对约550nm的光测量的值。
表现出这样的透射率和偏振度的偏光板可以应用于液晶面板以表现出优异的透光性或阻挡功能。
用于生产如上偏光板的方法没有特别限制。例如，偏光板，即可以基本上满足式1或2并且任选地显示出上述CIE Lab色空间中的坐标的偏光板，可以通过调节包括在偏光板中的偏光元件对各波长的吸收率或者通过调节与偏光元件一起包括在其中的其他部件的方法来生产。例如，包括在偏光板中的偏光元件或偏光板对具有在约560nm至约750nm范围内的任一波长的光(例如波长为约700nm的光)的光阻挡率可以在约5.1至6.0的范围内。在另一个实例中，偏光板或偏光元件对550nm的波长处的光的光阻挡率可以在约1至5、或1.5至4.5、或1.5至4、或1.5至3.5、或1.5至3的范围内。在此，具有约560nm至约750nm范围内的任一波长的光可以是以以下角度偏振的线性偏振光：以与偏光元件的光吸收轴成约-5度至5度范围内的任一角度，或约-3度至3度范围内的任一角度，或者与该轴近似平行。此外，本文中的光阻挡率可以意指例如吸光率。
吸光率通过式-log(Tc)来计算，其中Tc可以是如上所述的最小透射率。
进行使得偏光元件表现出上述光阻挡率的方法没有特别限制。偏光板可以包括例如基于PVA的偏光元件，其为典型的吸收式偏光元件。基于PVA的偏光元件通常包括PVA膜和在PVA膜上吸附并取向的各向异性吸收材料(例如二色性颜料或碘)，其中光阻挡率可以通过调节各向异性吸收材料的比率或种类来调节。
例如，基于PVA的偏光元件可以通过使基于PVA的膜经历多种处理(例如溶胀、染色、交联和拉伸)，随后经历清洗和干燥过程来生产，其中光阻挡率可以通过调节上述过程的任一过程中的过程条件或者通过另外的过程来控制。例如，染色过程可以通过将基于PVA的膜浸没在包含碘和碘化钾的处理槽中来进行，其中光阻挡率可以通过调节处理槽中的碘和/或碘化钾的浓度或者在该过程中染色之后进一步除去或补充所吸附的碘和/或碘化钾中的至少一种成分的过程来调节。调节光阻挡率的方法是其中可以生产本申请的偏光板的一个实例。
还可以通过在偏光元件的生产过程中进行的染色和交联过程中调节I2、碘化物和硼酸化合物(硼酸或硼酸盐)的浓度来制备具有上述特性和/或光阻挡率的偏光板或偏光元件。即，偏光元件通常通过对PVA(聚(乙烯醇))膜进行染色和交联来生产，其中在染色过程之前还进行溶胀过程。在上述过程中，为了用碘对PVA膜进行染色，进行用包含碘化物(例如碘(I2)和KI)和/或硼酸化合物(硼酸或硼酸盐)的染色溶液或交联溶液对PVA膜进行染色和交联的过程，其中在上述过程中，化合物在水溶液中的浓度影响偏光元件或偏光板的色感。
例如，染色溶液和交联溶液中可以存在的碘化合物的化合物种类可以包括源自碘化物(M+I-)的I-、I2、I3 -、I5 -和碘(I2)等。然而，在这些化合物中，I-的吸收波长范围为约190nm至260nm，其对色感的影响不显著，I2的吸收波长范围为约400nm至500nm，其色感主要为红色，I3 -的吸收波长范围为约250nm至400nm，其色感主要为黄色，以及I5 -的吸收波长范围为约500nm至900nm，其色感主要为蓝色。
如上所述，I2、I3 -和I5 -主要影响色感。然而，在碘物质中，当碘化物以相对于碘相对过量的量添加时，I3 -与碘化物的浓度成比例地产生。此外，I5 -的比率与硼酸化合物(硼酸或硼酸盐)的浓度成比例。因此，I3 -可以通过碘化物的浓度来控制，I5 -可以通过硼酸化合物的浓度来控制。
如上所述，控制染色溶液或交联溶液中化学物质浓度的方法是已知的。
因此，可以考虑各化学物质的吸收波长范围和色感，通过以已知方式调节染色溶液或交联溶液中化学物质的浓度来生产具有上述特性和/或光阻挡率的偏光板或偏光元件。
例如，橙色或黄色系列的偏光元件或偏光板通过应用具有相对高浓度的I2和/或I3 -的染色溶液或交联溶液来生产，蓝色系列的偏光元件或偏光板通过应用相对高浓度的硼酸化合物来生产。
此外，可以考虑各化学物质的吸收波长范围来调节光阻挡率，并且还可以通过控制拉伸比(即，所吸附的碘的取向)来调节上述特性，例如bc值等。
染色和/或交联过程中的上述染色溶液和/或交联溶液通过将碘(I2)和碘化物(KI等)或者碘(I2)、碘化物(KI等)和硼酸化合物溶解在溶剂(例如水)中来制备。在一个实例中，满足本申请中提出的要求的偏光板可以通过使用染色溶液或交联溶液来生产，其中考虑到各化学物质的浓度，碘与碘化物(碘化物/碘)的重量比控制在约1至100的范围内；或者通过使用染色溶液或交联溶液来生产，其中碘与碘化物(碘化物/碘)的重量比在约1至100的范围内，硼酸化合物的浓度控制在约0.1重量％至10重量％的范围内。如有必要，满足以上条件的偏光板或偏光元件可以通过同时将拉伸比调节至以下描述的范围内来生产。
如上所述，在包括PVA系列偏光元件的偏光板中，生产满足本申请中提出的要求的偏光板或偏光元件是容易的。因此，本申请的偏光板可以包括这样的偏光元件，其包括基于PVA的膜和在基于PVA的膜上吸附并取向的各向异性吸收材料。在此，各向异性吸收材料可以是碘。即，偏光元件可以是基于碘和PVA的偏光元件。
作为基于PVA的膜，可以使用例如常规使用的基于PVA的膜。这样的基于PVA的膜的材料可以包括PVA或其衍生物。PVA的衍生物可以包括：聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等，并且还可以包括由烯烃(例如乙烯或丙烯)改性的那些；不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸或巴豆酸)及其烷基酯或丙烯酰胺；等等。PVA的聚合度为约100至10000、或约1000至10000，皂化度为约80mol％至100mol％，但不限于此。作为基于PVA的膜，还可以例示亲水性聚合物膜例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系列的部分皂化膜、或基于多烯的取向膜例如PVA的脱水产物、或聚氯乙烯的脱氯化氢产物等。
基于PVA的膜可以包含添加剂，例如增塑剂或表面活性剂。增塑剂可以例示为多元醇及其缩合物，例如可以例示为甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇或聚乙二醇等。当使用这样的增塑剂时，其比率没有特别限制，并且在基于PVA的膜中通常可以为约20重量％或更小。
基于PVA的膜的厚度没有特别限制，并且可以在可以满足上述各光学特性的范围内适当选择。
可以包含在偏光元件中的各向异性吸收材料的种类也没有特别限制。在本申请中，在已知的各向异性吸收材料中，可以适当地选择能够满足上述光学特性的那些。各向异性吸收材料的实例可以例示为碘。偏光板中各向异性吸收材料的比率也没有特别限制，只要其可以满足上述光学特性即可，并且本领域技术人员可以通过简单的实验或预测容易地设定范围。
这样的偏光元件可以例如通过在基于PVA的膜上进行至少染色过程、交联过程和拉伸过程来生产。在染色过程、交联过程和拉伸过程中，分别使用染色浴、交联浴和拉伸浴的相应处理槽，并且在这些相应处理槽中，可以使用根据各过程的处理溶液。
在染色过程中，各向异性吸收材料例如碘可以吸附和/或取向在基于PVA的膜上。这样的染色过程可以与拉伸过程一起进行。染色通常可以通过将膜浸没在包含各向异性吸收材料的溶液(例如碘溶液)中来进行。作为碘溶液，可以使用例如其中通过碘和作为增溶剂的碘化化合物而包含碘离子的水溶液。作为碘化化合物，可以使用例如碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡或碘化钛等。可以调节碘溶液中碘和/或碘离子的浓度以实现能够满足上述光学特性的光阻挡率。然而，可以调节过程参数使得即使通过染色步骤之外的另外的过程也可以实现光阻挡率，并且在这样的情况下，染色过程中的浓度可以以通常范围应用。在染色步骤中，碘溶液的温度通常为20℃至50℃、或大约25℃至40℃，浸没时间通常为10秒至300秒、或大约20秒至240秒，但不限于此。光阻挡率还可以通过调节碘溶液的浓度和/或其浸没时间来控制。
在偏光元件的生产过程中进行的交联过程可以例如使用交联剂如硼化合物来进行。这样的交联过程的顺序没有特别限制，并且该过程可以例如与染色和/或拉伸过程一起进行，或者可以单独进行。交联过程也可以进行数次。作为硼化合物，可以使用硼酸或硼砂。硼化合物通常可以以水溶液或者水和有机溶剂的混合溶液的形式使用，并且通常使用硼酸水溶液。可以考虑硼酸的交联度和耐热性而在适当的范围内选择硼酸水溶液中的硼酸浓度。碘化化合物例如碘化钾可以包含在硼酸水溶液等中，并且上述光阻挡率还可以通过控制这样的化合物的浓度来控制。
交联过程可以通过将基于PVA的膜浸没在硼酸水溶液等中来进行，并且在该过程中，处理温度通常在25℃或更高、30℃至85℃、或30℃至60℃的范围内，处理时间通常为5秒至800秒、或8秒至500秒左右，但不限于此。
拉伸过程通常通过单轴拉伸来进行。这样的拉伸也可以与染色和/或交联过程一起进行。拉伸方法没有特别限制，例如可以应用湿拉伸法。在这样的湿拉伸法中，例如，通常在染色之后进行拉伸，但拉伸可以与交联一起进行，并且可以进行数次或者以多个阶段进行。
碘化化合物例如碘化钾可以包含在应用于湿拉伸法的处理液中，并且光阻挡率还可以通过控制该过程中的比率来控制。在拉伸中，处理温度通常在25℃或更高、30℃至85℃、或大约50℃至70℃的范围内，处理时间通常为10秒至800秒、或30秒至500秒，但不限于此。
可以考虑取向特性等来控制拉伸过程中的总拉伸比，并且基于基于PVA的膜的原始长度，总拉伸比可以为约3倍至10倍、4倍至8倍、或大约5倍至7倍，但不限于此。在此，在涉及拉伸的情况下，甚至在拉伸过程之外的溶胀过程等中，总拉伸比可以意指包括各过程中的拉伸的累积拉伸比。可以考虑取向、可加工性或拉伸切割可能性等来调节这样的总拉伸比。
除了染色、交联和拉伸之外，还可以在进行这些过程之前进行溶胀过程。可以通过溶胀来清洗基于PVA的膜表面的污染物或防粘连剂，并且通过溶胀还具有能够降低不均匀度(例如染色偏差)的效果。
在溶胀过程中，通常可以使用水、蒸馏水或纯水等。相关处理液的主要组分是水，如有必要，可以在其中包含少量的碘化化合物(例如碘化钾)或添加剂(例如表面活性剂)或醇等。在该过程中，还可以通过控制过程变量来调节光阻挡率。
溶胀过程中的处理温度通常为大约20℃至45℃、或大约20℃至40℃，但不限于此。由于膨胀偏差可能引起染色偏差，因此可以调节过程变量使得尽可能抑制这样的膨胀偏差的发生。
还可以在溶胀过程中进行适当的拉伸。基于基于PVA的膜的原始长度，拉伸比可以为6.5倍或更小、1.2倍至6.5倍、2倍至4倍、或2倍至3倍。溶胀过程中的拉伸可以将在溶胀过程之后进行的拉伸过程中的拉伸控制得小，并且控制使得不发生膜的拉伸失败。
在偏光元件的生产过程中，可以进行金属离子处理。这样的处理例如通过将基于PVA的膜浸没在包含金属盐的水溶液中来进行。这允许金属离子包含在偏光元件中，并且在该过程中，还可以通过控制金属离子的种类或比率来调节基于PVA的偏光元件的色调。作为可以应用的金属离子，可以例示过渡金属的金属离子，例如钴、镍、锌、铬、铝、铜、锰或铁，还可以通过选择它们中的适当种类来调节色调。
在染色、交联和拉伸之后，可以进行清洗过程。这样的清洗过程可以通过碘化化合物例如碘化钾的溶液来进行，并且在该过程中，还可以通过溶液中碘化化合物的浓度或清洗过程的处理时间等来调节上述光阻挡率。因此，可以考虑光阻挡率来调节碘化化合物的浓度和在溶液中的处理时间。然而，清洗过程也可以使用水来进行。
用水进行的该清洗也可以与用碘化化合物的溶液进行的清洗结合，其中还可以使用其中混合有液体醇例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇或丙醇的溶液。
在通过这样的过程之后，可以通过进行干燥过程来生产偏光元件。在干燥过程中，例如可以考虑所需的水分含量等而在适当的温度下进行适当的时间，并且这样的条件没有特别限制。
当本申请的偏光板包括基于PVA的偏光元件时，可以通过控制各过程中的过程变量来获得期望的偏光板。然而，虽然主要通过包括基于PVA的偏光元件的偏光板说明了内容，但可应用的偏光板不限于该偏光板，并且其他已知的偏光板可以通过已知方法调节光阻挡率等来满足上述特性。
可以包括在本申请的偏光板中的其他部件可以例示为偏光板的保护膜、压敏粘合剂层、粘合剂层、延迟膜或低反射层等。如有必要，可以通过控制其他部件来调节偏光板的整体特性，从而改善对本申请中的应用的适用性。例如，可以调节所需的物理特性水平使得它们可以通过以这样的方式调节偏光板的整体光阻挡率来实现：在保护膜、压敏粘合剂层、粘合剂层、延迟膜和/或低反射层中包含特定的颜料或染料。
作为可以包括在偏光板中的保护膜，可以使用已知材料的膜。作为这样的材料，可以使用例如具有优异的透明性、机械强度、热稳定性、水分阻挡特性或各向同性等的热塑性树脂。这样的树脂的实例可以例示为：纤维素树脂，例如三乙酰纤维素(TAC)、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂；环状聚烯烃树脂，例如降冰片烯树脂、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂；或其混合物等。例如，保护膜可以存在于偏光板的一侧或两侧上，并且当存在于两侧上时，各保护膜可以相同或不同。除了膜形式的保护膜之外，还可以应用通过使热固性树脂或光固化树脂例如(甲基)丙烯酰基系列、氨基甲酸酯系列、丙烯酸氨基甲酸酯系列、环氧系列或有机硅系列固化而获得的固化树脂层作为保护膜。
保护膜的厚度可以从可加工性例如强度或可操作性、或者减薄等的角度来适当地调节，其通常可以在1μm至500μm、1μm至300μm、5μm至200μm、或5μm至150μm的范围内调节。
作为延迟膜，可以应用一般的材料，例如可以应用经单轴或双轴拉伸的双折射聚合物膜或液晶聚合物的取向膜等。此外，延迟膜的厚度没有特别限制。
如上所述的保护膜或延迟膜可以通过粘合剂等附接至偏光元件等，其中可以在这样的保护膜上进行粘合促进处理，例如电晕处理、等离子体处理、底漆处理或皂化处理。
此外，当保护膜附接至偏光元件等时，硬涂层、低反射层、防反射层、防粘附层、扩散层或雾度层等可以存在于与偏光元件附接有保护膜的一侧相反的一侧上。还可以通过控制这样的层的特性来调节偏光元件的物理特性。
除了保护膜或延迟膜之外，例如各种部件如反射板或半透射板也可以存在于偏光板中，并且其种类没有特别限制。
粘合剂可以用于保护膜等的粘合。粘合剂可以例示为异氰酸酯粘合剂；聚乙烯醇粘合剂；明胶粘合剂；基于乙烯基、基于乳胶或基于水的聚酯；等等，但不限于此。作为粘合剂，可以使用基于水的粘合剂，但根据待附接的膜的类型，也可以使用无溶剂型可光固化粘合剂。
为了附接至其他构件例如液晶面板，可以在偏光板中包括压敏粘合剂层。用于形成压敏粘合剂层的压敏粘合剂没有特别限制，例如可以适当选择和使用丙烯酸聚合物、硅氧烷聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚或聚合物例如基于氟或基于橡胶的聚合物。压敏粘合剂层对偏光板的一侧或两侧的粘合可以以适当的方式进行，并且其方式没有特别限制。
对于压敏粘合剂层的暴露表面，为了防止污染，可以将离型膜暂时附接至其上并覆盖，直至提供该层用于实际用途。
包括在偏光板中的偏光元件、保护膜或压敏粘合剂层等可以设置有紫外线吸收能力。这样的紫外线吸收能力可以通过例如在各组分中包含适当比例的紫外线吸收剂来实现。作为紫外线吸收剂，可以使用基于水杨酸酯的化合物、基于二苯酚的化合物、基于苯并三唑的化合物、基于氰基丙烯酸酯的化合物或基于镍配合物盐的化合物等，但不限于此。
本申请还涉及显示装置。显示装置可以至少包括偏光板。在一个实例中，显示装置可以包括液晶面板和设置在液晶面板的一侧上的偏光板。此时，可以包括偏光板作为上偏光板，即，观看侧偏光板。在此，液晶面板可以包括上基材和下基材，并且可以包括在上基材与下基材之间的液晶层。此时，液晶面板可以是高反射液晶面板，例如不包括BM的液晶面板。此外，液晶面板可以是其中TFT和滤色器均存在于下基材侧上的液晶面板。在这样的结构中，偏光板可以在保持液晶面板的优点或使其最大化的同时改善缺点，例如黑状态下的反射视觉特性。如上所述，液晶面板是透射液晶面板，例如不包括反射板的液晶面板。
在一个实例中，显示装置可以包括另外的偏光板(在下文中，称为第二偏光板)。例如，本发明的上述偏光板(在下文中，称为第一偏光板)可以设置在液晶面板的上侧(即观看侧)上，第二偏光板可以设置在下侧(即后侧或光源侧)上。在这种情况下，第二偏光板可以是例如调节为使得在380nm至520nm范围内的任一波长下的光阻挡率(光吸收率或光反射率)为大约4至6的偏光板。在此，光阻挡率可以是例如与上述吸光率相同的概念。控制如上第二偏光板的光阻挡率的方法没有特别限制，并且可以应用已知的方法。在应用本申请的第一偏光板作为上述高反射液晶面板的上偏光板的情况下，如果如上调节第二偏光板的光学特性，则在黑状态和白状态下的显示特性可以大大改善。
高反射液晶面板的具体结构没有特别限制。例如，液晶面板可以具有与已知液晶面板的结构相同的结构，不同之处在于不包括BM。在这种情况下，滤色器也可以存在于上基材和下基材的任意基材侧上，并且适当地可以存在于下基材侧上。此外，包括在液晶面板中的液晶层的类型没有特别限制，例如可以应用所有已知模式的液晶层，例如VA、IPS、TN或STN。
有益效果
在本申请中，可以提供偏光板，所述偏光板可以应用于包括高反射面板的显示装置以在保持装置的优点的同时解决缺点。在本申请中，还可以提供包括偏光板和高反射面板的显示装置。
具体实施方式
在下文中，将通过根据本申请的实施例等更详细地描述偏光板等，但本申请的范围不限于以下。
在下文中，以以下方式测量各物理特性。
1.透射率、偏振度和CIE Lab中的色坐标的测量
在以下实施例中，使用JASCO V-7100分光光度计根据制造商的手册测量偏光板自身的透射率、偏振度或CIE色坐标等。此外，测量对波长为550nm的光的透射率和偏振度，并且在下表中，as和bs是对一个偏光板测量的CIE Lab色空间中的a和b的值，ac和bc是在两个偏光板重叠使得它们的光吸收轴彼此垂直的状态下测量的CIE Lab色空间中的a和b的值。
2.R1(450)、R2(450)、R1(650)和R2(650)的测量
在偏光板附接至对波长为550nm的光的反射率为约23％的液晶面板(在R1(450)和R1(650)的情况下)或者对波长为550nm的光的反射率为约15％的液晶面板(在R2(450)和R2(650)的情况下)的状态下，将具有积分球型检测器的设备(分光光度计)(CM-2600d，KONICAMINOLTA)放置在测量位置，并根据制造商的手册测量R1(450)、R2(450)、R1(650)和R2(650)。
偏光元件样品的生产
偏光元件样品通过对平均聚合度为约2400且厚度为约60μm的PVA膜(作为盘状膜)进行以下溶胀、染色、交联、拉伸和清洗过程来生产。调节上述过程中的过程变量，例如处理液中碘或碘离子的浓度和在处理液中的处理时间，使得各样品实现如下表1至4所示的特性。溶胀通过使用纯水作为处理液将PVA膜浸没在溶胀浴中适当的时间来进行。此外，染色过程通过在适当的温度下将PVA膜浸没在染色溶液(其中碘和碘化钾的浓度经调节)中适当的时间来进行，并且在该过程中，将PVA膜拉伸至适当的范围。交联过程通过将PVA膜浸没在包含适当比率的硼酸和碘化钾的水溶液(作为交联浴中的处理液)中并将该膜拉伸至预定范围来进行，并且还可以在包含预定浓度的硼酸和碘化钾的处理液(作为拉伸浴中的处理液)中进行拉伸过程。随后，通过使用包含预定比率的碘化钾的水溶液作为清洗浴中的处理液的清洗过程和干燥过程来生产样品。各样品的特性如下。在上述过程中，偏光板的物理特性(CIE Lab色坐标中的数值等)可以通过调节处理液中碘或碘离子的浓度和拉伸比等来控制。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
测试例
将各样品的偏光板附接在液晶面板的上基材上作为液晶面板，其中滤色器和TFT二者均存在于下基材上，因此上基材侧对波长为550nm的光的反射率为约12％或更大，目视评估黑状态下的视觉。作为评估的结果，当附接实施例的偏光板时，在黑状态下屏幕识别为黑色，因此，黑状态下的视觉优异。此外，作为在各状态下测量液晶面板中的偏光板的附接侧(上基材侧)上对波长为约650nm的光的反射率的结果，可以确定当附接实施例的偏光板时，反射率都为9％或更小，并且还可以改善反射视觉。

Claims (18)

1.一种偏光板，应用于对波长为550nm的光的反射率为12％或更大的显示面板，其中由以下式1计算的K1值在0.9至1.1的范围内：
[式1]
K1＝R1(450)/R1(650)+0.044×exp(0.43×bs)
其中，bs是所述偏光板的单色，R1(450)是在所述偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为23％的反射表面上的状态下测量的所述偏光板对波长为450nm的光的反射率(单位：％)，以及R1(650)是在所述偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为23％的反射表面上的状态下测量的所述偏光板对波长为650nm的光的反射率(单位：％)。
2.一种偏光板，应用于对波长为550nm的光的反射率为12％或更大的显示面板，其中由以下式2计算的K2值在0.9至1.1的范围内：
[式2]
K2＝R2(450)/R2(650)+0.0026×exp(1.09×bs)
其中，bs是所述偏光板的单色，R2(450)是在所述偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为15％的反射表面上的状态下测量的所述偏光板对波长为450nm的光的反射率(单位：％)，以及R2(650)是在所述偏光板位于对波长为550nm的光的反射率为15％的反射表面上的状态下测量的所述偏光板对波长为650nm的光的反射率(单位：％)。
3.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板的单透射率(Ts)在40％至45％的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的偏光板，还满足以下条件1至4中的至少一个条件：
条件1：CIE Lab色空间中的-a值为2或更小：
条件2：CIE Lab色空间中的b值为4或更小：
条件3：CIE Lab色空间中的-a值与b值之比(-b/a)为2.5或更小：
条件4：CIE Lab色空间中的-bc值为0.05至40。
5.根据权利要求4所述的偏光板，满足条件1至3中的至少两个条件。
6.根据权利要求4所述的偏光板，满足条件2，并且还满足条件1或3。
7.根据权利要求4所述的偏光板，满足条件3，并且还满足条件1或2。
8.根据权利要求4所述的偏光板，满足所有条件1至3。
9.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板应用于对波长为550nm的光的反射率为12％或更大的液晶面板的观看侧。
10.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板具有在一个方向上形成的光吸收轴，并且对形成与所述光吸收轴成-5度至5度范围内的角的线性偏振光的透射率(Tc)为0.01％或更小。
11.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板的偏振度为99.9％或更大。
12.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板对具有在560nm至750nm范围内的任一波长的光的光阻挡率在5.1至6.0的范围内。
13.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板具有偏光元件，所述偏光元件包括基于PVA的膜和在所述基于PVA的膜上吸附并取向的各向异性吸收材料。
14.根据权利要求1或2所述的偏光板，还包括偏光元件保护膜、压敏粘合剂层、粘合剂层、延迟膜或低反射层。
15.一种显示装置，包括根据权利要求1或2所述的偏光板。
16.根据权利要求15所述的显示装置，还包括对波长为550nm的光的反射率为12％或更大的液晶面板，其中所述偏光板设置在所述液晶面板的观看侧上。
17.根据权利要求16所述的显示装置，还包括设置在所述液晶面板的后侧上的第二偏光板。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中所述第二偏光板在380nm至520nm范围内的任一波长下的光阻挡率在4至6的范围内。
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