CN109791242A - 用于抗反射的滤光器和有机发光器件 - Google Patents

用于抗反射的滤光器和有机发光器件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及滤光器和有机发光显示器件。本申请的滤光器在侧面以及正面上具有优异的全向抗反射性能和色彩特性，并且所述滤光器可以应用于有机发光器件以改善可视性。

Description

用于抗反射的滤光器和有机发光器件
技术领域
本申请涉及用于抗反射的滤光器和有机发光器件。
本申请要求基于2016年10月24日提交的韩国专利申请第10-2016-0138286号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
近来，需要显示器或电视机等减轻重量和变薄，并且响应于这种需求，有机发光器件(OLED)已经引起了关注。有机发光器件是自身发光的自发光显示器件，不需要单独的背光，使得可以减小厚度，并且有利于实现柔性显示器件。
另一方面，有机发光器件可以通过形成在有机发光显示面板上的金属布线和金属电极反射外部光，其中可视性和对比度可能由于反射的外部光而降低，从而使显示品质劣化。如在专利文献1(韩国特许专利公开第2009-0122138号)中，可以将圆形偏振板附接至有机发光显示面板的一侧以减少反射的外部光泄漏到外部。
然而，目前开发的圆形偏振板具有强的视角依赖性，因此抗反射性能朝向侧面劣化，使得存在可视性降低的问题。
发明内容
技术问题
本申请要解决的问题是提供在侧面以及正面上具有优异的全向抗反射性能和色彩特性的滤光器，以及通过应用所述滤光器而具有改善的可视性的有机发光器件。
技术方案
本申请涉及用于抗反射的滤光器。图1说明性地示出了滤光器。如图1所示，所述滤光器可以顺序地包括起偏振器(40)、第一延迟膜(10)和第二延迟膜(20)，并且包括在起偏振器与第一延迟膜之间的光学补偿层(30)。
起偏振器可以具有在一个方向上形成的吸收轴。第一延迟膜可以具有反向波长色散(reverse wavelength dispersion)特性和四分之一波相位延迟特性。第二延迟膜可以满足以下将描述的方程式1。光学补偿层可以包括满足以下将描述的Nz值的第三延迟膜。
在本说明书中，起偏振器意指对入射光表现出选择性透射和吸收特性的元件。例如，起偏振器可以从在各个方向上振动的入射光中透射在任一方向上振动的光，并且吸收在其他方向上振动的光。
包括在滤光器中的起偏振器可以为线性起偏振器。在本说明书中，线性起偏振器意指这样的情况：选择性透射光是在任一方向上振动的线性偏振光并且选择性吸收光是在与线性偏振光的振动方向正交的方向上振动的线性偏振光。
作为线性起偏振器，例如，可以使用其中在聚合物拉伸膜(例如PVA拉伸膜)上染色有碘的起偏振器、或者其中使用以取向状态聚合的液晶作为主体并且使用根据液晶的取向排列的各向异性染料作为客体的客体-主体起偏振器，但不限于此。
根据本申请的一个实例，可以使用PVA拉伸膜作为起偏振器。考虑到本申请的目的，可以适当地调节起偏振器的透射率或偏振度。例如，起偏振器的透射率可以为42.5％至55％，偏振度可以为65％至99.9997％。
在本说明书中，当在限定角度时使用诸如垂直、水平、正交或平行的术语时，其意指基本上垂直、水平、正交或平行至不损害期望效果的程度，其包括例如考虑到生产误差或偏差(变化)等的误差。例如，前述的每种情况可以包括在约±15度内的误差、在约±10度内的误差或在约±5度内的误差。
在本说明书中，延迟膜为光学各向异性元件，其可以意指能够通过控制双折射来转换入射偏振光的元件。在本文中描述延迟膜的x轴、y轴和z轴时，除非另外说明，否则x轴意指与延迟膜的面内慢轴平行的方向，y轴意指与延迟膜的面内快轴平行的方向，z轴意指延迟膜的厚度方向。x轴和y轴可以在面内彼此正交。在本文中描述延迟膜的光轴时，除非另外说明，否则其意指慢轴。当延迟膜包含棒状液晶分子时，慢轴可以意指棒状的长轴方向，当延迟膜包含盘状液晶分子时，慢轴可以意指盘状的法线方向。
在本说明书中，满足以下方程式1的延迟膜可以被称为所谓的+C板。
在本说明书中，满足以下方程式2的延迟膜可以被称为所谓的+B板。
在本说明书中，满足以下方程式3的延迟膜可以被称为所谓的-B板。
在本说明书中，满足以下方程式4的延迟膜可以被称为所谓的+A板。
在本说明书中，满足以下方程式5的延迟膜可以被称为所谓的-A板。
[方程式1]
nx＝ny<nz
[方程式2]
ny<nx≠nz
[方程式3]
nx>ny>nz
[方程式4]
nx>ny＝nz
[方程式5]
nx＝nz>ny
在方程式1、2、3、4和5中，nx、ny和nz分别为在以上限定的x轴、y轴和z轴方向上的折射率。
在本说明书中，延迟膜的面内延迟(Rin)通过以下方程式6计算。
在本说明书中，延迟膜的厚度方向延迟(Rth)通过以下方程式7计算。
在本说明书中，延迟膜的Nz值通过以下方程式8计算。
[方程式6]
Rin＝d×(nx-ny)
[方程式7]
Rth＝d×{(nz-(nx-ny)/2}
[方程式8]
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)
在方程式6、7和8中，Rin为面内延迟，Rth为厚度方向延迟，d为延迟膜的厚度，nx、ny和nz分别为在以上限定的x轴、y轴和z轴方向上的折射率。
在本说明书中，反向波长色散特性可以意指满足以下方程式9的特性，正向波长色散(normal wavelength dispersion)特性可以意指满足以下方程式10的特性，平坦波长色散(flat wavelength dispersion)特性可以意指满足以下方程式11的特性。
[方程式9]
R(450)/R(550)<R(650)/R(550)
[方程式10]
R(450)/R(550)>R(650)/R(550)
[方程式11]
R(450)/R(550)＝R(650)/R(550)
在本文中描述延迟膜的折射率时，除非另外说明，否则其意指对波长为约550nm的光的折射率。
第一延迟膜可以为满足以上方程式2的+B板、满足以上方程式3的-B板、或满足以上方程式4的+A板。
第一延迟膜可以具有四分之一波相位延迟特性。在本说明书中，术语“n波相位延迟特性”可以意指可以在至少部分的波长范围内使入射光相位延迟入射光波长的n倍的特性。因此，四分之一波相位延迟特性可以意指可以在至少部分的波长范围内使入射光相位延迟入射光波长的四分之一倍的特性。
第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟可以为120nm至160nm，具体地130nm至150nm。当第一延迟膜的面内延迟满足以上范围时，可以有利于在侧面以及正面上表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。
第一延迟膜对波长为550nm的光的厚度方向延迟可以为60nm至120nm，具体地80nm至100nm。当第一延迟膜的厚度方向延迟满足以上范围时，可以有利于在侧面以及正面上表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。
在一个实例中，第一延迟膜、第二延迟膜和第三延迟膜的厚度方向延迟的总和可以为150nm至250nm，具体地170nm至210nm。当厚度方向延迟的总和满足以上范围时，可以有利于在侧面以及正面上表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。
第一延迟膜可以具有反向波长色散特性。例如，第一延迟膜可以具有面内延迟随着入射光的波长增加而增加的特性。入射光的波长可以为例如300nm至800nm。
第一延迟膜的R(450)/R(550)值可以在0.60至0.99、或0.80至0.99，具体地0.80至0.92、或0.60至0.92的范围内。第一延迟膜的R(650)/R(550)的值具有大于R(450)/R(550)的值的值，其可以为1.01至1.19、1.05至1.15、或1.09至1.11。当第一延迟膜具有反向波长色散特性时，可以有利于在侧面以及正面上表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。
第一延迟膜的面内慢轴可以与起偏振器的吸收轴形成约40度至50度、约43度至47度，具体地约45度。
第二延迟膜可以为满足以上方程式1的+C板。第二延迟膜的厚度方向延迟可以大于0。具体地，第二延迟膜的厚度方向延迟可以为70nm至160nm。
第二延迟膜可以具有反向波长色散特性、正向波长色散特性或平坦波长色散特性。
第三延迟膜的Nz值可以为1.2或更小。第三延迟膜可以为满足以上方程式2的+B板、满足以上方程式3的-B板、满足方程式4的+A板、或满足以上方程式5的-A板。当第三延迟膜为+B板时，特别地，当其满足nz>nx>ny时，Nz值可以为小于0的负数，以及特别地，当其满足nx>nz>ny时，Nz值可以大于0且小于1。如果第三延迟膜为-B板，则Nz值可以大于1。当第三延迟膜为+A板时，Nz值可以为1。当第三延迟膜为-A板时，Nz值可以为0。
在一个实例中，第三延迟膜的Nz值可以为-1.2至1.2。第三延迟膜的Nz值具体可以为-1至1，可以为-0.2至0.8。当第三延迟膜的Nz值满足以上范围时，可以有利于在侧面以及正面上表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。
第三延迟膜的面内延迟可以为70nm至200nm。
第三延迟膜的面内慢轴可以与起偏振器的吸收轴平行或正交。
第三延迟膜可以具有反向波长色散特性、正向波长色散特性或平坦波长色散特性。根据本申请的一个实施方案，第三延迟膜可以具有正向波长色散特性。第三延迟膜的R(450)/R(550)可以为例如1.05至1.15。
通过根据第三延迟膜的面内慢轴是否与起偏振器的吸收轴正交或平行来调节第三延迟膜至第二延迟膜的光学特性，本申请的滤光器可以有效地改善在侧面以及正面上的全向抗反射性能和色彩特性。
在一个实例中，第三延迟膜的面内慢轴可以与起偏振器的吸收轴平行。在此，第三延迟膜的面内延迟可以为70nm至180nm。在此，第三延迟膜的Nz值可以为-0.2至0.8、0至0.8、0至0.6、0至0.2、或0.4至0.6。在这种情况下，第二延迟膜的厚度方向延迟可以为70nm至120nm。
在一个实例中，第三延迟膜的面内慢轴可以与起偏振器的吸收轴正交。第三延迟膜的面内延迟可以为100nm至200nm。在此，第三延迟膜的Nz值可以为-0.4至0.6、-0.4至0.4、-0.2至0.4、-0.2至0.2、或0至0.2。在这种情况下，第二延迟膜的厚度方向延迟可以为100nm至160nm。
第一延迟膜和第二延迟膜至第三延迟膜可以各自为聚合物膜或液晶膜。作为聚合物膜，可以使用包含聚烯烃例如PC(聚碳酸酯)、降冰片烯树脂、PVA(聚(乙烯醇))、PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))和PP(聚丙烯))、Par(聚(芳酯))、PA(聚酰胺)、PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))或PS(聚砜)等的膜。聚合物膜可以在适当的条件下拉伸或收缩以赋予双折射并且可以用作第一延迟膜和第二延迟膜。液晶膜可以包含处于取向和聚合状态的液晶分子。液晶分子可以为可聚合液晶分子。在本说明书中，可聚合液晶分子可以意指包含能够表现出液晶性的部分(例如液晶元骨架)并且包含至少一个可聚合官能团的分子。此外，包含聚合形式的可聚合液晶分子的事实可以意指其中液晶分子经聚合形成液晶膜中的液晶聚合物的骨架(例如主链或侧链)的状态。
第一延迟膜的厚度可以为1.0μm至5.0μm、或1.25μm至3.0μm。第二延迟膜的厚度可以为1.1μm至5.5μm、或1.2μm至3.0μm。第三延迟膜的厚度可以为1.1μm至6.7μm、或1.1μm至3.5μm。
滤光器还可以包括表面处理层。表面处理层可以例示为抗反射层等。表面处理层可以设置在起偏振器的外侧上，即，设置在设置有第二延迟膜的相对侧上。作为抗反射层，可以使用具有不同折射率的两个或更多个层的层合体等，但不限于此。
滤光器的第一延迟膜、第二延迟膜和第三延迟膜或起偏振器可以通过压敏粘合剂或粘合剂彼此附接，或者可以通过直接涂覆彼此层合。可以使用光学透明压敏粘合剂或粘合剂作为压敏粘合剂或粘合剂。
例如，滤光器在60度的倾斜角下测量的反射率可以为14.5％或更小、14％或更小、13％或更小、12％或更小、11％或更小、或者10％或更小。反射率可以为对在可见光区域中的任何波长的光的反射率，例如，对在380nm至780nm范围内的任何波长的光的反射率、或者对属于整个可见光区域的光的反射率。反射率可以为例如在滤光器的起偏振器侧上测量的反射率。反射率可以为在60度倾斜角的特定方位角或预定方位角范围下测量的反射率、或者对在60度倾斜角下的全部方位角测量的反射率、或者对在60度倾斜角下的全部方位角测量的平均反射率，其为以下将描述的实施例中测量的值。
滤光器的平均色差可以小于70，可以为60或更小、50或更小、40或更小、30或更小、25或更小、20或更小、或者15或更小。在本说明书中，色差意指当将滤光器应用于有机发光显示面板时侧面色彩不同于正面色彩的程度，这可以意指通过以下将描述的实施例的色彩特性模拟评估中的ΔE* ab的方程式计算的值。
本申请的滤光器可以防止外部光的反射，从而改善有机发光器件的可视性。在从外部入射的入射非偏振光(下文中称为“外部光”)穿过起偏振器时，仅可以透射两个偏振正交分量中的一个偏振正交分量，即第一偏振正交分量，并且偏振光可以在穿过第一延迟膜时改变为圆偏振光。当圆偏振光从包括基底、电极等的有机发光显示器件的显示面板反射时，圆偏振光的旋转方向改变，并且在再次穿过第一延迟膜时，圆偏振光被转换为两个偏振正交分量中的另一个偏振正交分量，即，第二偏振正交分量。第二偏振正交分量不穿过起偏振器，因此不向外部发光，使得其可以具有防止外部光反射的效果。
本申请的滤光器还可以有效地防止从侧面入射的外部光的反射，从而改善有机发光器件的横向可视性。例如，还可以通过视角偏振补偿原理有效地防止从侧面入射的外部光的反射。
本申请的滤光器可以应用于有机发光器件。图2是示例性地示出有机发光器件的截面图。参照图2，有机发光器件包括有机发光显示面板(200)和位于有机发光显示面板(200)的一侧上的滤光器(100)。滤光器的第一延迟膜(10)与起偏振器(40)相比可以邻近于有机发光显示面板(200)设置。
有机发光显示面板可以包括基础基底、下电极、有机发光层、上电极和密封基底等。下电极和上电极中的一个可以为阳极而另一个可以为阴极。阳极是注入空穴的电极，其可以由具有高功函数的导电材料制成，并且阴极是注入电子的电极，其可以由具有低功函数的导电材料制成。下电极和上电极中的至少一个可以由所发射的光可以出射到外部的透明导电材料制成，并且可以为例如ITO或IZO。有机发光层可以包含当向下电极和上电极施加电压时能够发光的有机材料。
在下电极与有机发光层之间以及在上电极与有机发光层之间还可以包括另外的层。另外的层可以包括用于平衡电子和空穴的空穴传输层、空穴注入层、电子注入层和电子传输层，但不限于此。密封基底可以由玻璃、金属和/或聚合物制成，并且可以密封下电极、有机发光层和上电极以防止水分和/或氧从外部引入。
滤光器(100)可以设置在光从有机发光显示面板出射的侧面上。例如，在光朝向基础基底发射的底部发光结构的情况下，滤光器(100)可以设置在基础基底的外部，并且在光朝向密封基底发射的顶部发光结构的情况下，滤光器(100)可以设置在密封基底的外部。滤光器(100)可以通过防止外部光被诸如有机发光显示面板(200)的电极和布线的金属制成的反射层反射并且防止从有机发光器件出射而改善有机发光器件的显示特性。此外，由于滤光器(100)可以在侧面以及正面上表现出抗反射效果，因此如上所述，可以改善横向可视性。
有益效果
本申请的滤光器在侧面以及正面上具有优异的全向抗反射性能和色彩特性，并且滤光器可以应用于有机发光器件以改善可视性。
附图说明
图1是根据本申请的一个实例的滤光器的示例性截面图。
图2是根据本申请的一个实例的有机发光器件的截面图。
图3是比较例1的色彩特性的模拟结果。
图4是实施例1的色彩特性的模拟结果。
图5是实施例2的色彩特性的模拟结果。
具体实施方式
在下文中，将通过实施例和比较例更详细地描述内容，但本申请的范围不限于以下内容。
实施例1和2以及比较例1
为了评估反射率和色彩特性模拟，设定其中顺序地设置有起偏振器、延迟膜和OLED面板的结构。起偏振器具有在一个方向上的吸收轴和42.5％的单一透射率(Ts)，并且OLED面板为Galaxy S6。第一延迟膜的R(450)/R(550)通常为0.84。
比较例1是其中顺序地设置有起偏振器(0度)、第一延迟膜(45度)和OLED面板的结构。
实施例1是其中顺序地设置有起偏振器(0度)、第三延迟膜(0度)、第一延迟膜(45度)、第二延迟膜和OLED面板的结构。
实施例2是其中顺序地设置有起偏振器(0度)、第三延迟膜(90度)、第一延迟膜(45度)、第二延迟膜和OLED面板的结构。
括号的角度意指起偏振器的光吸收轴或延迟膜的面内慢轴的方向。
实施例1和2以及比较例1的延迟膜的光学物理特性总结在表1至3中，对于实施例1和2，在改变Nz值的同时评估反射率和色彩特性。
评估例1反射率模拟的评估
对于实施例1和2以及比较例1，根据0度至360度的方位角在基于正面的60度的侧面方向上模拟反射率(Techwiz 1D plus,SANAYI System Co.,Ltd.)，结果总结在表1至3中。反射率意指对380nm至780nm的波长的平均反射率。在表1至3中，最大反射率意指在0度至360度的方位角下的反射率中的最高反射率。可以确定，实施例1和2的结构在抗反射效果方面是优异的，因为最大反射率低于比较例1的结构的最大反射率。
评估例2色彩特性模拟的评估
对于实施例1和2以及比较例1，模拟全向色彩特性(Techwiz 1D plus,SANAYISystem Co.,Ltd.)，结果描绘在图3至5中，并总结在表1至3中。
在色彩特性的情况下，除了表面反射影响之外，分析是合适的，使得已通过扩展琼斯(Extended Jones)方法计算和评估色彩特性。图3至5中每个圆的亮度意指色差(ΔE* ab)，色彩越接近黑色，意味着色差越低。色差由以下方程式限定。
在以上方程式中，(L* 1、a* 1、b* 1)意指正面处的反射色彩值(倾斜角0°，方位角0°)，(L* 2、a* 2、b* 2)意指在每个倾斜角和方位角的位置处的反射色彩值。图3至5是通过计算全向角度的色差而示出的图。色差图的含义表示侧面色彩不同于正面色彩的程度。因此，随着图3至5中的色彩变得更深，其可以为能够确定在所有方向上实现均匀色彩的测量。
显示的色彩表示人可以实际感知的色感。圆的中心意指正面(倾斜角0°，方位角0°)，并且随着与圆的距离增加，倾斜角增加直至60°。各自意指沿着圆的直径方向从右侧(0°)在逆时针方向上的方位角，例如90°、180°和270°。
在表1至3中，最大色差意指在0度至360度的方位角下的反射率中的最高色差，平均色差意指在0度至360度的方位角下的色差的平均值。如图3至5所示，实施例1和2中的色彩比比较例1中的色彩更深，如表1至3所示，实施例1和2的最大色差和平均色差低，因此可以确定实施例1和2实现了均匀的色彩。
[表1]
[表2]
[表3]
[附图标记说明]
10：第一延迟膜 20：第二延迟膜 30：第三延迟膜
40：起偏振器 100：滤光器 200：有机发光显示面板

Claims (15)

1.一种用于抗反射的滤光器，顺序地包括：具有在一个方向上形成的吸收轴的起偏振器、具有反向波长色散特性和四分之一波相位延迟特性的第一延迟膜、和满足以下方程式1的第二延迟膜，并且包括在所述起偏振器与所述第一延迟膜之间的光学补偿层，其中所述光学补偿层包括第三延迟膜，所述第三延迟膜的在以下方程式8中的Nz值为1或更小：
[方程式1]
nx＝ny<nz
[方程式8]
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)
其中，nx、ny和nz为所述延迟膜的x轴、y轴和z轴方向上的折射率，所述x轴为与所述延迟膜的面内慢轴平行的方向，所述y轴为与所述延迟膜的面内快轴平行的方向，以及所述z轴为所述延迟膜的厚度方向。
2.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第一延迟膜为满足以下方程式2、3或4的延迟膜：
[方程式2]
ny<nx≠nz
[方程式3]
nx>ny>nz
[方程式4]
nx>ny＝nz
其中，nx、ny和nz与权利要求1中限定的相同。
3.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟为130nm至150nm。
4.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第一延迟膜的面内慢轴与所述起偏振器的吸收轴形成43度至47度。
5.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第一延迟膜的R(450)/R(550)为0.60至0.92，并且R(λ)意指所述延迟膜对λnm的光的面内延迟。
6.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第二延迟膜的厚度方向延迟为70nm至160nm。
7.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜的面内延迟为70nm至200nm。
8.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜的面内慢轴与所述起偏振器的吸收轴平行或正交。
9.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜的Nz值为-1.2至1.2。
10.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜的Nz值为-1至1。
11.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜的Nz值为-0.2至0.8。
12.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜具有与所述起偏振器的吸收轴平行的面内慢轴、70nm至180nm的面内延迟和-0.2至0.8的Nz值，并且所述第二延迟膜的厚度方向延迟为70nm至120nm。
13.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第三延迟膜具有与所述起偏振器的吸收轴正交的面内慢轴、100nm至200nm的面内延迟和-0.4至0.6的Nz值，并且所述第二延迟膜的厚度方向延迟为100nm至160nm。
14.一种有机发光器件，包括根据权利要求1所述的滤光器和有机发光显示面板。
15.根据权利要求14所述的有机发光器件，其中所述滤光器的第一延迟膜与起偏振器相比邻近于所述有机发光显示面板设置。
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