CN109270618B - 偏光板以及包括偏光板的光学显示器 - Google Patents

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Abstract

一种偏光板以及一种包括偏光板的光学显示器。偏光板是由显示区及环绕显示区的非显示区构成。偏光板包括：偏光片；以及依序堆叠在所述偏光片的一个表面上的结合层、第一偏光片保护膜及功能涂层。所述结合层包括嵌入所述结合层中以构成所述非显示区的印刷层。所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为0.1％到5％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差，或者所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为20％到40％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为1.5％或小于1.5％的反射率差。

Description

偏光板以及包括偏光板的光学显示器
相关申请的交叉参考
本申请主张在2017年7月18日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请10-2017-0091214及2018年5月25日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请10-2018-59956的权利，所述韩国专利申请的全部公开内容并入本申请供参考。
技术领域
本发明涉及一种偏光板以及一种包括偏光板的光学显示器。
背景技术
光学显示器是由显示区及非显示区构成。显示区透射光且显示通过屏幕将会观察到的图像。非显示区沿显示区的周边设置成环绕显示区，且提供有印刷电路板、驱动晶片等以显示图像。非显示区被光屏蔽层或印刷层屏蔽以不被光学显示器的用户看见。一般来说，通过将用于光印刷层的组合物印刷在窗格(window)上或通过将单独的印刷带贴合到覆盖窗(cover window)来形成印刷层。这些方法会增大光学显示器的厚度。
另一方面，光学显示器在其观察者侧包括偏光板以改善屏幕可见性。偏光板是由偏光片及用于保护偏光片的保护膜构成。一般来说，在保护膜上进一步堆叠功能涂层。然而，偏光板因功能涂层而不可避免地具有处于有限范围内的雾度。光学显示器因印刷层而被分成显示区及非显示区，因而在非显示区中会出现眩光(glare)或闪光(glinting)。
本发明的背景技术公开在韩国专利公开第2015-0015243号等中。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种即使具有印刷层仍为紧凑结构且可使显示区与非显示区之间的眩光或闪光最小化的偏光板。
本发明的另一方面是提供一种可防止在光学显示器的非显示区中产生裂缝的偏光板，所述光学显示器在其非显示区中具有弯曲边缘。
根据本发明的一个方面，提供一种偏光板，所述偏光板是由显示区及环绕所述显示区的非显示区构成。所述偏光板包括偏光片。所述偏光板还包括依序堆叠在所述偏光片的一个表面上的结合层、第一偏光片保护膜及功能涂层。所述结合层包括嵌入所述结合层中以构成所述非显示区的印刷层。所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为0.1％到5％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差，或者所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为20％到40％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为1.5％或小于1.5％的反射率差。
根据本发明的一个方面，所述印刷层在环绕所述结合层的周边的同时邻接所述结合层的一个表面。
根据本发明的一个方面，所述印刷层的厚度小于所述结合层。
根据本发明的一个方面，所述印刷层直接邻接所述第一偏光片保护膜。
根据本发明的一个方面，所述功能涂层与所述第一偏光片保护膜整体上具有40％或小于40％的雾度。
根据本发明的一个方面，所述功能涂层与所述第一偏光片保护膜整体上具有20％到40％的雾度。
根据本发明的一个方面，所述非显示区具有10％或小于10％的反射率。
根据本发明的一个方面，所述印刷层是由包含颜料分散剂、粘结剂树脂及引发剂的组合物形成。
根据本发明的一个方面，所述颜料包括碳黑、银-锡合金的混合颜料、或其组合。
根据本发明的一个方面，在所述印刷层的与所述印刷层的邻接所述第一偏光片保护膜的表面相对的表面上具有弯曲固定部。
根据本发明的一个方面，所述弯曲固定部包括高度小于或等于所述印刷层的高度的经雕刻图案。
根据本发明的一个方面，所述弯曲固定部是以在其一侧处朝向所述印刷层的外表面或内表面开放的经雕刻图案形成。
根据本发明的一个方面，所述功能涂层包括包含珠粒及具有表面粗糙度的减反射层。
根据本发明的一个方面，所述偏光板还包括依序形成在所述偏光片的另一表面上的第二偏光片保护膜及粘合层。
根据本发明的另一方面，提供一种包括根据本发明的偏光板的光学显示器。
本发明提供一种即使具有印刷层仍为紧凑结构且可使显示区与非显示区之间的眩光或闪光最小化的偏光板。
本发明提供一种可防止在光学显示器的非显示区中产生裂缝的偏光板，所述光学显示器在其非显示区中具有弯曲边缘。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的偏光板的透视图。
图2为根据本发明实施例的偏光板的剖视图。
图3为根据本发明另一实施例的偏光板的剖视图。
图4为根据本发明再一实施例的偏光板的剖视图。
图5为根据本发明又一实施例的偏光板的剖视图。
图6为根据本发明又一实施例的偏光板的剖视图。
图7为用于在弯曲时对裂缝产生进行评价的概念图。
附图标号说明
10、20、30、40、50：偏光板
100：偏光片
200：第一偏光片保护膜
310：结合层
320：印刷层
321：弯曲固定部
400：功能涂层
500：第二偏光片保护膜
600：粘合层
700：样本
800：芯棒
A1、A2：宽度
H：厚度
H1、H2：高度
S1：显示区
S1：非显示区
具体实施方式
将参照附图详细地阐述本发明的实施例，以为所属领域中的技术人员提供对本发明的透彻理解。应理解，本发明可以不同方式来实施，且并非仅限于以下实施例。在附图中，为清晰起见将省略与说明无关的部分。在说明书通篇中，相同组件将由相同参考编号标示。
本文中，例如“上部”及“下部”等空间相对性用语是参考附图来界定。因此，应理解，用语“上表面”与用语“下表面”可互换使用，且当称一元件(例如层或膜)被放置在另一元件“上”时，可将所述元件直接放置在所述另一元件上，抑或可存在中间元件。另一方面，当称一元件被“直接”放置在另一元件“上”时，则在所述元件与所述另一元件之间不存在中间元件。
根据本发明的偏光板是由显示区及环绕显示区的非显示区构成。偏光板包括偏光片、形成在偏光片的一个表面上的结合层以及依序堆叠在结合层上的第一偏光片保护膜及功能涂层。结合层可包括嵌入所述结合层中以构成所述非显示区的印刷层。印刷层的厚度可小于结合层且印刷层可嵌入结合层中。在结合层中，印刷层可相邻于第一偏光片保护膜设置，且可直接形成在第一偏光片保护膜上，以使得结合层存在于印刷层与第一偏光片保护膜之间。在根据本发明的偏光板中，印刷层嵌入结合层中，由此能够减小光学显示器的厚度。
由于在功能涂层上测量的雾度以及显示区与非显示区之间的反射率差，根据本发明的偏光板可解决显示区与非显示区之间的眩光或闪光问题。在一个实施例中，根据本发明的偏光板可具有在功能涂层上测量的为0.1％到5％的雾度以及显示区与非显示区之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差。在另一实施例中，根据本发明的偏光板可具有在功能涂层上测量的为20％到40％的雾度以及显示区与非显示区之间的为1.5％或小于1.5％的反射率差。在此范围内，偏光板可在操作光学显示器时使眩光或闪光最小化，从而在改善屏幕可见性的同时抑制眼睛疲劳。反射率差主要取决于详细配置中的至少一者，所述详细配置包括以下将详细阐述的印刷层的组成、印刷层在偏光板上的位置、功能涂层的特性、偏光板的堆叠结构等。
根据本发明的偏光板包括位于印刷层上的弯曲固定部(curve securingportion)。如下所述，弯曲固定部是形成在印刷层的一个表面上的经雕刻图案、优选地为在印刷层直接设置在第一偏光片保护膜的一个表面上的结构中形成在印刷层的与第一偏光片保护膜的所述一个表面相对的表面上的经雕刻图案。因此，偏光板可防止在光学显示器的非显示区中产生裂缝，所述光学显示器在其非显示区中具有弯曲边缘。以下将详细地阐述弯曲固定部。
以下，将参照图1及图2来阐述根据本发明一个实施例的偏光板。图1为根据本发明一个实施例的偏光板10的透视图，且图2为根据本发明实施例的偏光板10的剖视图。
参照图1及图2，根据一个实施例的偏光板10包括偏光片100、通过结合层310堆叠在偏光片100的一个表面上的第一偏光片保护膜200、堆叠在第一偏光片保护膜200的一个表面上的功能涂层400、堆叠在偏光片100的另一表面上的第二偏光片保护膜500以及堆叠在第二偏光片保护膜500的一个表面上的粘合层600。结合层310中包括印刷层320。
尽管图1及图2示出偏光板10包括第二偏光片保护膜500及粘合层600二者，然而也可省略第二偏光片保护膜500及粘合层600中的至少一者。
偏光板10可在观察者侧设置在光学显示器的显示面板上。因此，第一偏光片保护膜200、结合层310及功能涂层400依序形成在偏光片100的光出射表面上。偏光板10是由显示区S1及环绕显示区S1的周边且对应于印刷层320的非显示区S2构成。显示区S1是透光区，且非显示区S2是不透光区。
偏光板10可具有在功能涂层400上测量的为0.1％到5％的雾度以及显示区S1与非显示区S2之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差。在此范围内，偏光板10可使显示区S1与非显示区S2之间的眩光及闪烁(sparkling)最小化。本文中，用语“反射率”意指在包括镜面组件(specular component included，SCI)条件下测量的值。雾度主要取决于功能涂层400。优选地，偏光板10具有0.1％到3％的雾度。
功能涂层400为偏光板10提供额外的功能，且可提供防指纹功能、低反射功能、防眩功能、防污染功能、减反射(anti-reflection)功能、扩散功能及折射功能中的至少一者。对功能涂层400的雾度的调整可通过所属领域中的技术人员已知的典型方法来实现。
在一个实施例中，功能涂层400可由含有珠粒以提供减反射功能的透光树脂形成。
可通过调整功能涂层400中的珠粒的粒径、含量及材料将偏光板10的雾度调整为0.1％到5％。举例来说，在功能涂层400中可存在0.5重量％(wt％)到25重量％的量的珠粒。在此珠粒的含量范围内，功能涂层400可在确保期望的雾度的同时提供减反射功能。珠粒是由有机材料、无机材料或有机/无机材料形成的球形颗粒，且可包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸聚合物、硅氧烷、苯乙烯、碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氢氧化铝、二氧化硅、玻璃、滑石、云母、白碳、氧化镁及氧化锌。优选地，珠粒包括聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)，PMMA)及二氧化硅中的至少一者。珠粒可具有1nm到5nm、优选地2nm到3nm的平均粒径(D50)。在此范围内，功能涂层400可在确保期望的雾度的同时提供减反射功能。
在另一实施例中，功能涂层400可具有粗糙表面，或可通过将具有不同折射率的低折射率层与高折射率层堆叠在彼此上方来形成。这些方法是所属领域中众所周知的。
优选地，功能涂层400是包含珠粒及具有表面粗糙度的减反射层。
功能涂层400可具有2μm到10μm、优选地2μm到8μm、更优选地5μm到6μm的厚度。在此厚度范围内，功能涂层400可用于偏光板10中。
功能涂层400与第一偏光片保护膜200整体上可具有40％或小于40％、例如0.1％到20％、0.1％到10％、0.1％到5％或20％到40％的雾度。在此范围内，偏光板10可与印刷层320一起实现期望的雾度及期望的反射率差。
上面具有功能涂层400的第一偏光片保护膜200可通过在第一偏光片保护膜200上沉积功能涂层400、然后进行固化来形成，或者可从市售产品得到。
尽管图1示出其中功能涂层400是由单层构成的结构，然而应理解在本发明的其他实施例中功能涂层400也可由多个层构成。
本文中，可通过在第一偏光片保护膜200的另一表面上形成印刷层320来实现显示区S1与非显示区S2之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差，所述第一偏光片保护膜200包括形成在第一偏光片保护膜200的一个表面上的功能涂层400以实现0.1％到5％的雾度，因而使得印刷层320可嵌入结合层310中，所述结合层310将第一偏光片保护膜200结合到偏光片100。在显示区S1中，偏光板10可具有10％或小于10％的反射率。在非显示区S2中，偏光板10可具有10％或小于10％的反射率。在此范围内，偏光板10可满足根据本发明的反射率差的要求，从而使显示区S1与非显示区S2之间的眩光及闪烁最小化。
印刷层320形成在结合层310的一个表面上以嵌入结合层310中。优选地，印刷层320直接邻接结合层310。
如图1及图2所示，印刷层320被形成为环绕结合层310的周边。印刷层320不被形成为与结合层310分开的层，由此使得能够减小光学显示器的厚度。印刷层320在根据本发明的偏光板10安装在光学显示器上时构成非显示区S2。
印刷层320形成在偏光片100的光出射表面上。因此，可在偏光板10不形成印刷层320的区中实现显示功能。作为另一选择，印刷层320可形成在偏光片100的光入射表面上。
印刷层320的厚度H可小于或相同于结合层310的厚度。图1示出其中印刷层320具有与结合层310相同的厚度的结构。印刷层320的高度H1可为结合层310的厚度的30％到100％，优选为30％到90％，更优选为40％到80％。在此厚度范围内，印刷层320可包含在结合层310中，且可在通过在功能涂层400上实现期望雾度来减小反射率差的同时实现偏光板10的厚度减小。举例来说，印刷层320可具有0.1μm到4μm、优选地1.0μm到4.0μm的高度H1。在此厚度范围内，印刷层320可包含在结合层310中，由此在使得能够减小偏光板10的厚度的同时确保光屏蔽。
印刷层320设置在偏光片100与第一偏光片保护膜200之间，且可具有部分开放的空间。即，印刷层320具有闭环形状，且印刷层320中可包含空的区域。因此，印刷层320的内部可被界定为构成闭环的印刷层320的内部的空的空间。在水平横截面图中，印刷层320可沿偏光片100及第一偏光片保护膜200的外周边的至少一部分或整个外周边设置。应理解本发明并非仅限于此。
印刷层320包含以下所述的用于印刷层320的组合物以对第一偏光片保护膜200赋予结合强度，因而使得偏光片100可通过印刷层320组装到第一偏光片保护膜200。因此，即使当在偏光片100与印刷层320之间以及第一偏光片保护膜200与印刷层320之间不存在结合层310时，偏光片100也可贴合到第一偏光片保护膜200。
印刷层320可屏蔽光或吸收光，且可包括例如公司徽标、点图案等特定标记。即，可在印刷层320上形成特定图案以为光学显示器提供在美学上令人愉悦的外观。
用于印刷层320的组合物是可光固化组合物或热固性组合物，且可包含颜料、粘结剂树脂(binder resin)及引发剂(initiator)。通过这些组分，组合物可将印刷层320形成为在确保根据本发明的反射率差的同时具有进一步减小的厚度。用于印刷层320的组合物还可包含溶剂。用于印刷层320的组合物还可包含反应性不饱和化合物。
颜料可包括碳黑、银-锡合金的混合颜料、或其组合。碳黑的实例可包括碳石墨、炉黑、乙炔黑及科琴黑(Ketjen black)，但并非仅限于此。颜料可以颜料分散剂的形式来提供，但并非仅限于此。
粘结剂树脂可包括丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂(polyurethaneresin)、或其组合。丙烯酸树脂可包括甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物(methacrylicacid/benzyl methacrylate copolymer)、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物(methacrylic acid/benzyl methacrylate/styrene copolymer)、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/2-羟基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(methacrylic acid/benzyl methacrylate/2-hydroxyethyl methacrylate copolymer)以及甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/2-羟基乙基甲基丙烯酸酯共聚物(methacrylic acid/benzyl methacrylate/styrene/2-hydroxyethyl methacrylate copolymer)，但并非仅限于此。聚氨基甲酸酯树脂可包括脂肪族聚氨基甲酸酯，但并非仅限于此。
反应性不饱和化合物具有比粘结剂树脂低的重量平均分子量，且可包括可光固化不饱和组合物或热固性不饱和组合物中的至少一种。反应性不饱和化合物可包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及三(甲基)丙酰氧基乙基磷酸酯，但并非仅限于此。
引发剂可包括光聚合引发剂及热聚合引发剂中的至少一种。
光聚合引发剂可包括苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、噻吨酮化合物、安息香化合物、三嗪化合物及吗啉化合物，但并非仅限于此。
热聚合引发剂可包括选自由以下组成的群组中的至少一者：作为酰肼化合物的1,3-双(肼基甲酰乙基-5-异丙基乙内酰脲)；作为咪唑化合物的1-氰乙基-2-苯基咪唑、N-[2-(2-甲基咪唑基)乙基]脲、2,4-二氨基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪、N,N'-双(2-甲基-1-咪唑基乙基)脲、N,N'-(2-甲基-1-咪唑基乙基)-己二酰胺、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑及2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑；作为酸酐化合物的四氢邻苯二甲酸酐及乙二醇-双(偏苯三酸酐)；三聚氰胺化合物；胍化合物；双氰胺化合物；以及改性的脂肪族聚胺化合物。
溶剂可包括二醇醚，例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚等；溶纤剂乙酸酯，例如甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙基溶纤剂乙酸酯等；卡必醇，例如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等；以及丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等，但并非仅限于此。
在一个实施例中，用于印刷层320的组合物可包含1重量％到50重量％的颜料(或颜料分散剂)、0.5重量％到20重量％的粘结剂树脂、0.1重量％到10重量％的引发剂及余量(balance)的溶剂。在此范围内，组合物可在提供良好光屏蔽效果的同时确保形成具有薄的厚度的印刷层320。
在另一实施例中，用于印刷层320的组合物可包含1重量％到50重量％的颜料(或颜料分散剂)、0.5重量％到20重量％的粘结剂树脂、1重量％到20重量％的反应性不饱和化合物、0.1重量％到10重量％的引发剂及余量的溶剂。在此范围内，组合物可在提供良好光屏蔽效果的同时确保形成具有薄的厚度的印刷层320。
用于印刷层320的组合物还可包含0.1重量％到1重量％的添加剂。添加剂可包括硅烷偶合剂以辅助印刷层320的紫外(ultraviolet，UV)固化。
可通过对用于印刷层320的组合物进行光固化或热固化、或其组合来形成印刷层320。光固化或热固化可通过所属领域中的技术人员已知的典型方法来执行。
弯曲固定部321形成在印刷层320的至少一个表面上。
弯曲固定部321形成在印刷层320的至少一个表面上，且是具有预定横截面的经雕刻图案。弯曲固定部321的高度小于或相同于印刷层320的高度以在这两者之间形成台阶。弯曲固定部321使得偏光板10能够在偏光板10通过弯曲固定部321耦合到光学显示器的弯曲边缘部时在不产生裂缝的情况下弯曲。因此，当光学显示器的弯曲边缘部被偏光板10环绕时，弯曲固定部321会释放施加到设置在弯曲边缘部上的偏光板10的应力，以防止在弯曲边缘部上产生裂缝。优选地，弯曲固定部321在印刷层320的光出射侧处形成在偏光片100上。
弯曲固定部321形成在印刷层320的一个表面内。然而，弯曲固定部321在印刷层320上的位置可随着将使用的光学显示器的弯曲边缘部而变化。
弯曲固定部321是具有预定横截面的经雕刻图案。弯曲固定部321的横截面可相同于或大于将耦合到弯曲固定部321的光学显示器的边缘。图1示出具有矩形横截面的经雕刻图案的弯曲固定部321。然而，弯曲固定部321的横截面形状并非仅限于此，且可为包含n个平面的n角形形状(n为3到10的整数)。作为另一选择，弯曲固定部321可具有包括至少一个弯曲表面的横截面形状。
弯曲固定部321的高度H2可介于印刷层320的高度H1的50％到100％、例如60％到100％的范围内。在此高度范围内，弯曲固定部321可通过释放由弯曲边缘引起的对偏光板10的应力而防止在光学显示器的弯曲边缘处产生裂缝。图1示出其中弯曲固定部321的高度H2介于印刷层320的高度H1的50％到小于100％的范围内的结构。弯曲固定部321可具有0.1μm到4μm、例如0.1μm到2.5μm、尤其是0.5μm到2.0μm的高度H2。在此高度范围内，弯曲固定部321可防止在弯曲边缘处产生裂缝。
弯曲固定部321的宽度A2可介于上面形成有弯曲固定部321的印刷层320的宽度A1的30％到100％、例如30％到小于100％、尤其是30％到80％的范围内。在此宽度范围内，弯曲固定部321可防止在印刷层320中产生裂缝。图1示出其中弯曲固定部321的宽度A2介于印刷层320的宽度A1的0％到小于100％的范围内的结构。弯曲固定部321可具有100μm到3,000μm、例如500μm到1,000μm的宽度A2。在此宽度范围内，弯曲固定部321可防止在印刷层中产生裂缝。
弯曲固定部321可通过所属领域中的技术人员已知的典型方法来形成。在一个实施例中，弯曲固定部321可通过以下方式来形成：将用于印刷层320的组合物涂布在保护膜200的一个表面上，将用于弯曲固定部321的经雕刻图案施加到此组合物，且对此组合物进行固化。在另一实施例中，弯曲固定部321可通过涂布用于印刷层320的组合物而与印刷层320同时形成。具体来说，弯曲固定部321可通过以下方式来形成：将用于印刷层320的组合物重复地涂布在保护膜200的一个表面上以使得最终可在保护膜200的一个表面上形成台阶。涂布可通过凹版涂布来执行，但并非仅限于此。
结合层310夹置在偏光片100与第一偏光片保护膜200之间以将偏光片100结合到第一偏光片保护膜200。结合层310直接形成在偏光片100与第一偏光片保护膜200中的每一者上。
结合层310可形成在偏光片100及第一偏光片保护膜200中的每一者的至少一个表面上。在水平横截面图中，偏光片100与第一偏光片保护膜200可面对彼此，且具有实质上相同的面积。即，在水平横截面图中，偏光片100与第一偏光片保护膜200可完全彼此交叠。结合层310可形成在偏光片100及第一偏光片保护膜200中的至少部分上。更具体来说，结合层310可只在偏光片100及第一偏光片保护膜200的除其周边外的中心处设置成岛形状。
结合层310可直接形成在印刷层320上，以使得印刷层320可稳定地设置在偏光板10内部。
结合层310用于将偏光片100与第一偏光片保护膜200彼此结合或耦合，且可包含水系结合剂或UV可固化结合剂。水系结合剂可包括选自由聚乙烯醇树脂及乙酸乙烯酯树脂组成的群组中的至少一者，或可包括具有羟基的聚乙烯醇树脂，但并非仅限于此。UV可固化结合剂可包括丙烯酸结合剂、氨基甲酸酯-丙烯酸结合剂及环氧结合剂，但并非仅限于此。举例来说，UV可固化结合剂可包括环氧树脂、(甲基)丙烯酸树脂及引发剂。
当结合层310是由水系结合剂形成时，结合层310可具有0.1μm到4μm的厚度，且当结合层310是由UV可固化结合剂形成时，结合层310可具有2μm到4μm的厚度。当结合层310的厚度落在此范围内时，由于印刷层320而在偏光片100与第一偏光片保护膜200之间形成的间隙可利用结合层310来填充，由此改善偏光板10的耐久性。即，结合层310可在偏光片100与第一偏光片保护膜200之间使其中存在印刷层320的区与其中不存在印刷层320的区之间的偏差最小化。
第一偏光片保护膜200可形成在结合层310的一个表面上以支撑结合层310及偏光片100。
第一偏光片保护膜200可为光学透明保护膜。举例来说，第一偏光片保护膜200可由选自以下中的至少一者形成：例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯、压克力、环状烯烃聚合物(cyclic olefin polymer，COP)、例如三乙酰基纤维素(triacetylcellulose，TAC)树脂等纤维素酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)、聚降冰片烯(polynorbornene)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚酰胺、聚缩醛(polyacetal)、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚砜(polysulfone)、聚醚砜(polyether sulfone)、聚丙烯酸酯(polyarylate)以及聚酰亚胺。
在一个实施例中，第一偏光片保护膜200可包含聚酯材料。举例来说，第一偏光片保护膜200可由芳香族聚酯材料形成以确保结晶度。举例来说，第一偏光片保护膜200可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)或包含前述的共聚物树脂所形成，但并非仅限于此。第一偏光片保护膜200可具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或包含前述的共聚物树脂的三重共挤出结构(triple co-extrusion structure)。聚酯膜可通过将例如前述聚酯树脂熔融挤出(melt-extrusion)成膜形状，然后在浇铸鼓上对此聚酯树脂进行冷却来形成。第一偏光片保护膜200是所属领域中众所周知的，且因此本文中将省略对其细节的说明。
第一偏光片保护膜200可具有30μm到120μm、尤其是20μm到80μm的厚度。在此厚度范围内，第一偏光片保护膜200可用于光学显示器。
第一偏光片保护膜200可为各向同性膜(isotropic film)或延迟膜(retardationfilm)。各向同性膜可包括在550nm的波长下面内延迟(in-plane retardation)Re(Re＝(nx-ny)×d，其中nx及ny分别为在500nm的波长下在保护膜的慢轴及快轴上的折射率，且d为膜的厚度)为5nm或小于5nm的膜。延迟膜可包括在550nm的波长下面内延迟Re大于5nm、例如10nm到15,000nm的膜。
第二偏光片保护膜500可具有与第一偏光片保护膜200相同或不同的材料、厚度及相位延迟。
偏光片100可形成在结合层310的下表面上以对进入偏光片100的光进行偏光。包含印刷层320的结合层310直接邻接偏光片100。通过此结构，偏光板10可实现根据本发明的期望的反射率差。
偏光片100可包括偏光片。所述偏光片可包括所属领域中的技术人员已知的典型偏光片。具体来说，所述偏光片可包括通过对聚乙烯醇膜进行单轴拉伸(uniaxiallystretching)而获得的聚乙烯醇系偏光片或通过对聚乙烯醇膜进行脱水而获得的多烯系偏光片。偏光片100可具有5μm到40μm的厚度。在此范围内，偏光片100可用于光学显示器。
粘合层600用于将偏光板10贴合到显示元件，且可由所属领域中的技术人员已知的典型粘合剂(例如压敏粘合剂(pressure sensitive adhesive，PSA)或光学透明粘合剂(optically clear adhesives，OCA))形成。粘合剂可包括(甲基)丙烯酸粘合剂树脂。
粘合层600可具有5μm到100μm的厚度。在此范围内，粘合层600可用于光学显示器。
接下来，将阐述根据另一实施例的偏光板。
除了在功能涂层上测量的雾度介于20％到40％且显示区与非显示区之间的反射率差变为1.5％或小于1.5％以外，根据此实施例的偏光板实质上相同于根据以上实施例的偏光板10。
可通过调整功能涂层中的珠粒的粒径、大小及材料或者通过调整形成功能涂层的树脂的折射率来实现20％到40％的雾度。包括功能涂层的第一偏光片保护膜可从市售产品获得。优选地，偏光板具有25％到40％的雾度。
功能涂层与第一偏光片保护膜整体上可具有20％到40％的雾度。在此范围内，偏光板可与印刷层一起实现期望的雾度及期望的反射率差。
可通过调整印刷层的组成、功能涂层的雾度或者印刷层的位置或形状来实现反射率差。在一些实施例中，可通过形成能够实现20％到40％的雾度的功能涂层并在结合层中进一步形成印刷层来实现显示区与非显示区之间为1.5％或小于1.5％的反射率差。在显示区中，偏光板可具有7％或小于7％的反射率。在非显示区中，偏光板可具有10％或小于10％、例如5％或小于5％的反射率。在此范围内，偏光板可满足反射率差的要求，从而使显示区与非显示区之间的眩光及闪烁最小化。
接下来，将参照图3来阐述根据本发明另一实施例的偏光板20。图3为根据本发明另一实施例的偏光板20的剖视图。
参照图3，除了偏光板20的印刷层320直接形成在第一偏光片保护膜200上、不邻接偏光片100且具有比结合层310小的高度以外，根据此实施例的偏光板20实质上相同于根据以上实施例的偏光板10。
接下来，将参照图4来阐述根据本发明再一实施例的偏光板30。图4为根据本发明再一实施例的偏光板30的剖视图。
参照图4，除了偏光板30的印刷层320直接形成在第一偏光片保护膜200上、不邻接偏光片100、具有比结合层310的厚度小的高度并且弯曲固定部321具有与印刷层320相同的高度以外，根据此实施例的偏光板30实质上相同于根据以上实施例的偏光板10。
接下来，将参照图5来阐述根据本发明又一实施例的偏光板40。图5为根据本发明又一实施例的偏光板40的剖视图。
参照图5，除了偏光板40的印刷层320直接形成在第一偏光片保护膜200上、不邻接偏光片100、具有比结合层310的厚度小的高度并且弯曲固定部321是以在其一侧处朝向印刷层320的外表面开放的经雕刻图案形成以外，根据此实施例的偏光板40实质上相同于根据以上实施例的偏光板10。
接下来，将参照图6来阐述根据本发明又一实施例的偏光板50。图6为根据本发明又一实施例的偏光板50的剖视图。
参照图6，除了偏光板50的印刷层320直接形成在第一偏光片保护膜200上、不邻接偏光片100、具有比结合层310的厚度小的高度并且弯曲固定部321是以在其一侧处朝向印刷层320的内表面开放的经雕刻图案形成以外，根据此实施例的偏光板50实质上相同于根据以上实施例的偏光板10。
尽管图中未单独示出，然而本发明提供一种制造偏光板10，20，30，40，50的方法，所述方法包括：沿上面具有功能涂层400的第一偏光片保护膜200的一个表面的周边形成印刷层320；在第一偏光片保护膜200的形成有印刷层320的所述一个表面上沉积结合层310；以及将偏光片100耦合到第一偏光片保护膜200，以使得印刷层320夹置在这两者之间。用于印刷层320的组合物与以上所述的相同。
可通过使用微凹版印刷机将用于印刷层320的组合物涂布在第一偏光片保护膜200的一个表面的外周边上来执行形成印刷层320的步骤。
然后，可通过UV辐射对用于印刷层320的组合物进行固化以形成印刷层320。接着，可通过在上面形成有印刷层320的第一偏光片保护膜200的一个表面上沉积结合剂来执行沉积结合层310的步骤。通过沉积结合剂，可在其中不形成第一偏光片保护膜200的印刷层320的区的至少部分上形成结合层310。即，可通过沈积结合剂在印刷层320内部的空间中设置结合层310。此处，结合层310可被形成为仅放置在偏光片100与第一偏光片保护膜200之间。
然后，通过印刷层320及夹置在其中的结合层310，偏光片100可耦合到第一偏光片保护膜200。接着，通过UV辐射对结合剂及印刷层320进行固化。然而，应理解本发明并非仅限于此。作为另一选择，在将偏光片100耦合到第一偏光片保护膜200之前，可通过利用UV光照射印刷层320及结合层310来执行预固化。作为另一选择，在形成印刷层320之后，可依序执行UV固化、沉积结合剂以形成结合层310、偏光片100与第一偏光片保护膜200之间的耦合及UV固化。
此方法还可包括通过夹置在保护层与偏光片100之间的结合层310在偏光片的另一表面上形成单独的保护层，或者在偏光片100的另一表面上形成底漆层(primer layer)，以及在底漆层上形成粘合层600。这些工艺是所属领域中的技术人员众所周知的，且将省略其详细说明。
本发明可提供包括以上所述的根据本发明实施例的偏光板的光学显示器。光学显示器可包括液晶显示器、有机发光二极管显示器等。根据本发明的偏光板可设置在液晶显示器的观察者侧。
接下来，将参照一些实例来更详细地阐述本发明。然而，应注意，提供这些实例仅用于说明目的，且不应被解释为以任何方式限制本发明。
制备例1
使用黑色颜料作为含有30重量％的颜料的颜料分散剂(A)。具体来说，以表1所列比率对包含银-锡合金(TMP-DC-1，住友大阪水泥有限公司(Sumitomo Oosaka Cement Co.,Ltd.))(固体含量：30％，银对锡的重量比＝7:3)的颜料分散剂(A-1)与包含碳黑(CI-M-050，坂田有限公司(Sakata Co.,Ltd.))的颜料分散剂(A-2)进行了混合。使用脂肪族聚氨基甲酸酯(B-1)(SUO-1000，新那T&C有限公司(Shina T&C Co.,Ltd.))及丙烯酸压敏粘合剂树脂(B-2)(WA-9263，物应化学技术有限公司(Wooin ChemTech Co.,Ltd.))作为粘结剂树脂(B)。另外，使用三聚氰胺固化剂(M60，热固性引发剂，物应化学技术有限公司)作为引发剂(D)，使用丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂(E)，且使用765W(迪高有限公司(Tego Co.,Ltd.))作为硅烷偶合剂(F)。
通过调整表1所列颜料分散剂(A)、粘结剂树脂(B)、引发剂(D)、溶剂(E)及硅烷偶合剂(F)的量(单位：重量％)制备了用于印刷层的组合物。
表1
Figure GDA0002973637380000161
制备例2
使用黑色颜料作为含有30重量％的颜料的颜料分散剂(A)。具体来说，以表2所列比率对包含银-锡合金(TMP-DC-1，住友大阪水泥有限公司)(固体含量：30％，银对锡的重量比＝7:3)的颜料分散剂(A-1)与包含碳黑(CI-M-050，坂田有限公司)的颜料分散剂(A-2)进行了混合。使用脂肪族聚氨基甲酸酯(SUO-1000，新那T&C有限公司)作为粘结剂树脂(B)，且使用二季戊四醇六丙烯酸酯(韩农化学有限公司(Hannong Chemical Co.Ltd.))作为反应性不饱和化合物(C)。另外，使用光聚合引发剂IGR 369作为引发剂(D)，使用丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂(E)，且使用765W(迪高有限公司)作为硅烷偶合剂(F)。
通过调整表2所列颜料分散剂(A)、粘结剂树脂(B)、反应性不饱和化合物(C)、引发剂(D)、溶剂(E)及硅烷偶合剂(F)的量(单位：重量％)制备了用于印刷层的组合物。
表2
Figure GDA0002973637380000171
实例1
通过以下方式沿在其上表面上形成有功能涂层(减反射层)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(雾度：0.3％，DSG-17(Z)PET，DNP有限公司)的下表面的周边形成印刷图案：沿其下表面的周边凹版涂布在制备例1中制备的组合物。印刷图案是由包括第一印刷层及第二印刷层的双层结构构成，且在85℃下热固化了2分钟以形成印刷层(厚度：2.4μm)。将用于印刷层的组合物的涂布执行多次以形成台阶，从而形成图3所示的弯曲固定部。
使聚乙烯醇膜(厚度：60μm，聚合程度：2,400，皂化程度：99.0％，VF-PS6000，可乐丽有限公司(Kuraray Co.,Ltd.)，日本)在25℃下在水溶液中溶胀，然后在30℃下在含碘离子的染色浴中进行染色及拉伸。接着，在55℃下在硼酸溶液中进一步将染色的聚乙烯醇膜拉伸到其初始长度的6倍。将所获得的聚乙烯醇膜在50℃的腔室中干燥了3分钟，由此制备偏光片(厚度：12μm)。
将结合层、所制备的偏光片、结合层、作为第二偏光片保护膜的环烯烃聚合物膜(ZB12-052125，瑞翁有限公司(Zeon Co.,Ltd.))及粘合层(OS-207，综研有限公司(SokenCo.,Ltd.))依序堆叠在PET膜的形成有印刷层的表面上，由此制备偏光板。用于结合层的组合物含有环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、光聚合引发剂及光阳离子引发剂。
实例2
以与实例1相同的方式通过以下步骤制备了上面具有印刷层的膜：沿在其一个表面上形成有功能涂层(减反射层)的PET膜(雾度：1％，HLAG6-PET，DNP有限公司)的另一表面(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。使用此膜以与实例1相同的方式制备了偏光板。
实例3
以与实例1相同的方式通过以下步骤制备了上面具有印刷层的膜：沿在其一个表面上具有功能涂层的PET膜(雾度：3％，ASDS20S-PET，DNP有限公司)的另一表面(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。使用此膜以与实例1相同的方式制备了偏光板。
实例4
以与实例1相同的方式通过以下步骤制备了上面具有印刷层的膜：沿在其一个表面上具有功能涂层的PET膜(雾度：25％，H-25PET，DNP有限公司)的另一表面(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。使用此膜以与实例1相同的方式制备了偏光板。
实例5
以与实例1相同的方式通过以下步骤制备了上面具有印刷层的膜：沿在其一个表面上具有功能涂层的PET膜(雾度：40％，SHR4，DNP有限公司)的另一表面(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。使用此膜以与实例1相同的方式制备了偏光板。
实例6
除了通过涂布用于印刷层的组合物一次来形成印刷层而不形成弯曲固定部以外，以与实例1相同的方式制备了偏光板。
实例7
通过以下方式在其一个表面上具有功能涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(雾度：3％，ASDS20S-PET，DNP有限公司)上形成印刷层(厚度：3μm)：沿PET膜的另一表面(聚对苯二甲酸乙醇酯膜表面)的周边涂布制备例2的组合物、然后在85℃下移除溶剂1分钟并使用金属卤化物灯在650mJ下进行曝光。此处，将用于印刷层的组合物的涂布执行多次以形成台阶，从而形成图3所示的弯曲固定部。使用所制备的膜以与实例1相同的方式制备了偏光板。
比较例1
以与实例1相同的方式通过以下步骤在其一个表面上具有功能涂层的PET膜(雾度：3％，ASDS20S-PET，DNP有限公司)上形成上面形成有弯曲固定部的印刷层：沿PET膜的另一表面(聚对苯二甲酸乙醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。以与实例1相同的方式制备了偏光片。通过在PET膜的形成有印刷层的表面上依序堆叠OCA树脂(丙烯酸树脂)、PET膜(A4300，东洋纺有限公司(Toyobo Co.,Ltd.))、结合层、偏光片、结合层、环烯烃聚合物膜及粘合层(OS-207，综研有限公司)制备了偏光板。
比较例2
以与实例4相同的方式通过以下步骤在其一个表面上具有功能涂层的PET膜(雾度：25％，H-25PET，DNP有限公司)上形成上面形成有弯曲固定部的印刷层：沿PET膜的另一表面(聚对苯二甲酸乙醇酯膜表面)的周边涂布制备例1的组合物。以与实例4相同的方式制备了偏光片。通过在PET膜的形成有印刷层的表面上依序堆叠OCA树脂(丙烯酸树脂)、PET膜(A4300，东洋纺有限公司)、结合层、偏光片、结合层、环烯烃聚合物膜及粘合层(OS-207，综研有限公司)制备了偏光板。
对实例及比较例中制备的偏光板进行了评价并将性质在下表3列出。
(1)雾度：使用雾度计(NDH 5000，日本电色有限公司(Nippon Denshoku Co.,Ltd.)))对雾度进行了测量，其中在实例及比较例中制备的偏光板中的每一者被放置成使得偏光板的功能涂层面对光源。
(2)反射率1：反射率1是指非显示区中的包括镜面组件(SCI)反射率。通过将反射率测量计(CM-2600D，柯尼卡美能达公司(Konica Minolta))放置于在实例及比较例中制备的各偏光板的形成有印刷层的非显示区中，在测量直径(MAV)为
Figure GDA0002973637380000191
且照明直径(SAV)为
Figure GDA0002973637380000192
的条件下对反射率1以自动模示测量了三次。在将反射率1测量五次之后，接着获得了平均反射率Y。
(3)反射率2：反射率2是指显示区中的包括镜面组件(SCI)反射率。由于显示区具有偏光板的固有透射率(inherent transmittance)，因此将黑色压克力板(具有3.92％的SCI反射率)放置于在实例及比较例中制备的各偏光板的粘合层侧处。通过将反射率测量计(CM-2600D，柯尼卡美能达公司)放置在不形成印刷层的显示区中，在测量直径(MAV)为
Figure GDA0002973637380000193
且照明直径(SAV)为
Figure GDA0002973637380000201
的条件下对反射率2以自动模示测量了三次。在将反射率1测量五次之后，接着获得了平均反射率Y。
(4)光屏蔽：针对在实例及比较例中制备的各偏光板的印刷层使用密度计(TD-904：格瑞达麦克白公司(Gretag Macbeth Company))利用UV过滤器根据日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)K7651:1988对光屏蔽进行了测量。在表3中将光学密度大于4.0的印刷层评定为○，且将光学密度为4.0或小于4.0的印刷层评定为×。
(5)裂缝：通过芯轴评价方法根据JIS K5600对在弯曲时的裂缝产生进行了评价。参照偏光片的纵向方向(machine direction，MD)及横向方向(traverse direction，TD)将在实例及比较例中制备的偏光板中的每一者切割成大小为150mm×40mm(MD×TD)的矩形样本。参照图7，将此样本700围绕直径为10mm的芯棒(mandrel rod)800缠绕180°，以使得样本700的功能涂层接触芯棒800，并留置5秒，然后对印刷层中的裂缝产生进行了评价。将无裂缝产生评价为良好，且将裂缝产生评价为差。
(6)眩光及闪烁：通过利用肉眼在三波长灯(three-wavelength lamp)下将显示区与非显示区进行比较确定出眩光及闪烁的程度。将因显示区与非显示区之间的可见性差异小而不会引起眩光评定为×，将轻微眩光评定为△，将中间眩光评定为○，且将强眩光评定为◎。
表3
Figure GDA0002973637380000202
如表3所示，根据本发明的偏光板可因显示区与非显示区之间的可见性差异小而使眩光或闪烁最小化。另外，其中在印刷层中存在弯曲固定部的偏光板可防止在应用于其中非显示区具有弯曲边缘的光学显示器时在非显示区中产生裂缝。
相反，在根据本发明的雾度范围内不满足期望反射率差的比较例1及比较例2的偏光板表现出显示区与非显示区之间的可见性差异严重，且表现出在相同的雾度下更多眩光及闪烁。
应理解，在不背离本发明的精神及范围条件下，所属领域中的技术人员可做出各种修改、改变、变更及等效实施例。

Claims (15)

1.一种偏光板，由显示区及环绕所述显示区的非显示区构成，其特征在于，所述偏光板包括：偏光片；以及依序堆叠在所述偏光片的一个表面上的结合层、第一偏光片保护膜及功能涂层，所述结合层包括嵌入所述结合层中以构成所述非显示区的印刷层，
其中所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为0.1％到5％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为2.4％或小于2.4％的反射率差，或者
其中所述偏光板具有在所述功能涂层上测量的为20％到40％的雾度以及所述显示区与所述非显示区之间的为1.5％或小于1.5％的反射率差。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述印刷层在环绕所述结合层的周边的同时邻接所述结合层的一个表面。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述印刷层的厚度小于所述结合层。
4.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述印刷层直接邻接所述第一偏光片保护膜。
5.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述功能涂层与所述第一偏光片保护膜整体上具有40％或小于40％的雾度。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述功能涂层与所述第一偏光片保护膜整体上具有20％到40％的雾度。
7.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述非显示区具有10％或小于10％的反射率。
8.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述印刷层是由包含颜料分散剂、粘结剂树脂及引发剂的组合物形成。
9.根据权利要求8所述的偏光板，其特征在于，所述颜料包括碳黑、银-锡合金的混合颜料、或其组合。
10.根据权利要求4所述的偏光板，其特征在于，在所述印刷层的与所述印刷层的邻接所述第一偏光片保护膜的表面相对的表面上具有弯曲固定部。
11.根据权利要求10所述的偏光板，其特征在于，所述弯曲固定部包括高度小于或等于所述印刷层的高度的经雕刻图案。
12.根据权利要求10所述的偏光板，其特征在于，所述弯曲固定部是以经雕刻图案形成，且所述经雕刻图案在其一侧处朝向所述印刷层的外表面或内表面开放。
13.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述功能涂层包括包含珠粒及具有表面粗糙度的减反射层。
14.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，还包括：依序形成在所述偏光片的另一表面上的第二偏光片保护膜及粘合层。
15.一种光学显示器，其特征在于，包括根据权利要求1到14中任一项所述的偏光板。
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