CN109844581B

CN109844581B - 用于抗反射的滤光器和有机发光器件

Info

Publication number: CN109844581B
Application number: CN201780062215.8A
Authority: CN
Inventors: 金善国; 尹赫; 朴文洙; 郑棕炫
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: US10804500B2; JP7042809B2; JP2019530011A; US20200212367A1; EP3528015A4; TWI645976B; WO2018070849A1; EP3528015A1; KR101966831B1; CN109844581A; KR20180041610A; TW201821261A

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均具有优异的全向抗反射性能和色彩特性，并且该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

本发明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14日提交的韩国专利申请第10-2016-0133355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重和变薄，而有机发光器件(OLED)响应于这种需要而受到关注。有机发光器件是通过自身发光的自发光显示器件，其不需要单独的背光，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均具有优异的全向抗反射性能和色彩特性的滤光器，以及通过应用该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。所述滤光器可以顺序地包括具有形成在一个方向上的吸收轴的起偏振器、第一延迟膜和第二延迟膜。

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，起偏振器可以透射在各个方向上振动的入射光中的在任一方向上振动的光，并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是线性起偏振器。在本说明书中，线性起偏振器意指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的情况。

作为起偏振器，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％，以及偏振度可以为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，延迟膜是光学各向异性元件，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，以及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学轴时，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，而当其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，延迟膜的Nz值通过以下方程式1计算。

[方程式1]

Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)

在本说明书中，满足以下方程式2的延迟膜可以称为所谓的+C板。

在本说明书中，满足以下方程式3的延迟膜可以称为所谓的+B板。

在本说明书中，满足以下方程式4的延迟膜可以称为所谓的-B板。

在本说明书中，满足以下方程式5的延迟膜可以称为所谓的+A板。

[方程式2]

nx＝ny＜nz

[方程式3]

ny＜nx≠nz

[方程式4]

nx＞ny＞nz

[方程式5]

nx＞ny＝nz

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。

[方程式6]

Rin＝d×(nx-ny)

[方程式7]

Rth＝d×{(nz-(nx+ny)/2}

在方程式1至7中，nx、ny和nz分别是在以上限定的x轴、y轴和z轴方向上的折射率，以及d是延迟膜的厚度。

在本说明书中，反常波长色散(reverse wavelength dispersion)特性可以意指满足以下方程式8的特性，正常波长色散(normal wavelength dispersion)特性可以意指满足以下方程式9的特性，以及平坦波长色散(flat wavelength dispersion)特性可以意指满足以下方程式10的特性。

[方程式8]

R(450)/R(550)＜R(650)/R(550)

[方程式9]

R(450)/R(550)>R(650)/R(550)

[方程式10]

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。

根据本申请的滤光器，第一延迟膜可以是+A板或-B板。第一延迟膜的Nz值可以为1.0至1.5。第二延迟膜可以是+B板。第二延迟膜的Nz值可以为-1.0或更小。第一延迟膜和第二延迟膜的面内慢轴可以分别与起偏振器的吸收轴形成43度至47度。第二延迟膜的面内慢轴可以与第一延迟膜的面内慢轴正交或平行。

图1示例性地示出了本申请的滤光器，其顺序地包括起偏振器(30)、第一延迟膜(10)和第二延迟膜(20)。

本申请的滤光器可以根据第一延迟膜的Nz值以及第一延迟膜与第二延迟膜之间的面内延迟轴的关系以以下第一实例至第四实例实现。图2至图5分别示例性地示出了根据第一实例至第四实例的滤光器。起偏振器(30)的括号意指起偏振器的吸收轴，第一延迟膜(10)的括号意指第一延迟膜的种类和面内慢轴，以及第二延迟膜(20)的括号意指第二延迟膜的种类和面内慢轴。

如图2所示，根据根据本申请的第一实例的滤光器，第一延迟膜的Nz值为1，并且第一延迟膜和第二延迟膜的面内慢轴可以彼此正交。第一延迟膜可以为+A板。

如图3所示，根据根据本申请的第二实例的滤光器，第一延迟膜的Nz值大于1且小于1.5，并且第一延迟膜和第二延迟膜的面内延迟轴可以彼此正交。第一延迟膜可以为-B板。

如图4所示，根据根据本申请的第三实施的滤光器，第一延迟膜的Nz值为1，并且第一延迟膜和第二延迟膜的面内慢轴可以彼此平行。第一延迟膜可以为+A板。

如图5所示，根据根据本申请的第四实例的滤光器，第一延迟膜的Nz值大于1且小于1.5，并且第一延迟膜和第二延迟膜的面内延迟轴可以彼此平行。第一延迟膜可以为-B板。

滤光器可以在侧面以及正面均表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。在下文中，将更详细地描述滤光器。

例如，滤光器的在60度的倾斜角下测量的反射率可以为13％或更小、12％或更小、11％或更小、或者10％或更小。反射率可以是对可见光区域中任何波长的光的反射率，例如，对380nm至780nm范围内任何波长的光的反射率、或对属于整个可见光区域的光的反射率。反射率可以是例如在滤光器的起偏振器侧所测量的反射率。反射率可以是在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60度倾斜角下的全部方位角测量的反射率，其是在下面将描述的实施例中测量的值。

滤光器的平均色差可以为50或更小、45或更小、或者40或更小。在本说明书中，色差意指当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，其可以意指在下面将描述的实施例的色彩特性模拟评估中通过ΔE^* _ab的方程式计算的值。

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”可以意指可以在波长范围的至少一部分内使入射光相位延迟n倍入射光波长的特性。因此，四分之一波相位延迟特性可以意指可以在波长范围的至少一部分内使入射光相位延迟四分之一倍入射光波长的特性。

第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟可以为70nm至200nm。在第一实例至第二实例的情况下，例如，在第一延迟膜和第二延迟膜的面内慢轴彼此正交的情况下，第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟可以为120nm至200nm。更具体地，第一延迟膜的面内延迟的下限可以为120nm或更大、130nm或更大、140nm或更大、150nm或更大、或者155nm或更大，并且上限可以为200nm或更小、195nm或更小、或者190nm或更小。在第三实例至第四实例的情况下，例如，在第一延迟膜和第二延迟膜的面内慢轴彼此平行的情况下，第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟为70nm至160nm。更具体地，第一延迟膜的面内延迟的下限可以为70nm或更大、80nm或更大、或者90nm或更大，并且上限可以为160nm或更小、150nm或更小、140nm或130nm或更小。

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均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常波长色散特性。例如，第一延迟膜可以具有随着入射光的波长增加面内延迟增加的特性。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的范围内，特别地在0.60至0.92的范围内。第一延迟膜的R(650)/R(550)的值具有比R(450)/R(550)的值更大的值，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常波长色散特性时，可以有利于在侧面以及正面均表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。

第二延迟膜的Nz值可以为-1或更小。第二延迟膜的Nz值的下限可以为-11,000或更大。当第二延迟膜的Nz值满足上述范围时，可以有利于在侧面以及正面均表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。

第二延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟可以大于0nm且为70nm或更小。更具体地，第二延迟膜的面内延迟的下限可以为大于0nm、为5nm或更大、10nm或更大、11nm或更大、12nm或更大、或者13nm或更大，上限可以为70nm或更小、60nm或更小、55nm或更小、或者54nm或更小。第二延迟膜的厚度方向延迟可以为50nm至200nm。更具体地，第二延迟膜的厚度方向延迟的下限可以为50nm或更大、60nm或更大、70nm或更大、80nm或更大、83nm或更大、85nm或更大、或者88nm或更大，并且上限可以为200nm或更小、190nm或更小、180nm或更小、170nm或更小、160nm或更小、150nm或更小、125nm或更小、110nm或更小、或者105nm或更小。当第二延迟膜的面内延迟或厚度方向延迟满足上述范围时，可以有利于在侧面以及正面均表现出优异的全向抗反射性能和色彩特性。

第二延迟膜可以具有反常波长色散特性、平坦波长色散特性或正常波长色散特性。

第一延迟膜和第二延迟膜可以为聚合物膜。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条件下被拉伸或收缩以赋予双折射并用作第一延迟膜和第二延迟膜。

第一延迟膜和第二延迟膜可以为液晶聚合物膜。液晶膜可以包含处于取向和聚合状态下的液晶分子。液晶分子可以是可聚合的液晶分子。在本说明书中，可聚合的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。另外，以聚合形式包含可聚合的液晶分子的事实可以意指其中液晶分子经聚合以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。

考虑到本申请的目的，可以适当地调节第一延迟膜至第二延迟膜的厚度。例如，第一延迟膜的厚度可以为0.5μm至100μm。第二延迟膜的厚度可以为0.5μm至100μm。

滤光器还可以包括表面处理层。表面处理层可以例举抗反射层等。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反侧上。作为抗反射层，可以使用具有不同折射率的两层或更多层的层合体等，但不限于此。

滤光器的第一延迟膜和第二延迟膜或起偏振器可以通过压敏粘合剂或粘合剂来彼此附接，或者可以通过直接涂覆来彼此层合。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。

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，并且偏振光在穿过第一延迟膜时可以被改变成圆偏振光。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，圆偏振光被转换成两个偏振正交分量中的另一偏振正交分量，即第二偏振正交分量。第二偏振正交分量不穿过起偏振器，因此不向外部发射光，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6为示例性示出有机发光器件的截面图。参照图6，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(30)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者可以为阳极而另一者可以为阴极。阳极是注入空穴的电极，其可以由具有高的功函数的导电材料制成，并且阴极是注入电子的电极，其可以由具有低的功函数的导电材料制成。下电极和上电极中的至少一者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在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附加层。附加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射结构的情况下，其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射结构的情况下，其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由金属制成的反射层例如有机发光显示面板(200)的电极和布线反射并且防止外部光从有机发光器件出射来改善有机发光器件的显示特性。另外，由于滤光器(100)可以在侧面以及正面均表现出抗反射效果，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均具有优异的全向抗反射性能和色彩特性，并且该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是本申请的滤光器的示例性截面图。

图2是根据本申请的第一实例的滤光器的示例性截面图。

图3是根据本申请的第二实例的滤光器的示例性截面图。

图4是根据本申请的第三实例的滤光器的示例性截面图。

图5是根据本申请的第四实例的滤光器的示例性截面图。

图6是根据本申请的一个实例的有机发光器件的截面图。

图7是实施例1的色彩特性模拟结果。

图8是实施例3的色彩特性模拟结果。

图9是比较例1和2的色彩特性模拟结果。

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本发明，但是本申请的范围不限于以下内容。

对于反射率和色彩特性模拟的评估，如实施例1至4和比较例1和2中地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％的单体透射率(Ts)，以及OLED面板为Galaxy S6。

实施例1

为了模拟评估，设定其中顺序地设置有起偏振器、第一延迟膜、第二延迟膜和OLED面板的结构。

第一延迟膜为R(450)/(550)为0.84的+A板，以及第二延迟膜为+B板。

起偏振器的吸收轴为0度，第一延迟膜的慢轴为+45度，以及第二延迟膜的慢轴为-45度。

如下表1中调节第一延迟膜和第二延迟膜的光学物理特性以制备六个样品。

[表1]

实施例2

第一延迟膜为R(450)/(550)为0.84的-B板，以及第二延迟膜为+B板。

如下表2中调节第一延迟膜和第二延迟膜的光学物理特性以制备13个样品。

[表2]

实施例3

起偏振器的吸收轴为0度，第一延迟膜的慢轴为+45度，以及第二延迟膜的慢轴为+45度。

如下表3中调节第一延迟膜和第二延迟膜的光学物理特性以制备五个样品。

[表3]

实施例4

如下表4中调节第一延迟膜和第二延迟膜的光学物理特性以制备18个样品。

[表4]

比较例1

为了模拟评估，设定其中顺序地设置有起偏振器、第一延迟膜和OLED面板的结构。

第一延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟为140nm，并且R(450)/(550)为0.84，其为+A板。

起偏振器的吸收轴为0度，以及第一延迟膜的慢轴为45度。

[表5]

比较例2

比较例2-1、比较例2-2、比较例2-3和比较例2-4被设定为相同的结构，不同之处在于在实施例1-3、实施例2-2、实施例3-4和实施例4-2的每个结构中，第二延迟膜的面内慢轴和起偏振器的吸收轴被设置成彼此平行。

[表6]

评估例1反射率模拟的评估

对于实施例1至4和比较例1至2，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.)并进行评估，并且结果概述于上表1至6中。反射率意指对380nm至780nm波长的平均反射率。最大反射率(Max.)意指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至4的结构在抗反射效果方面更优，因为最大反射率(Max.)低于比较例1至2的结构的最大反射率(Max.)。

评估例2色彩特性模拟的评估

对于实施例1至4和比较例1至2，模拟全向色彩特性(Techwiz 1D plus，SANAYISystem Co.,Ltd.)并进行评估，结果描绘在图7至9中，并且结果概述于表1至6中。

在色彩特性的情况下，除表面反射影响之外，分析是合适的，使得其已通过扩展琼斯(Extended Jones)方法进行计算和评估。图7至9中每个圆的亮度意指色差(ΔE^* _ab)，并且色彩越接近黑色，意味着色差越小。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值(倾斜角0°，方位角0°)以及(L^* ₂、a^* ₂、b^* ₂)意指在各倾斜角和方位角的位置处的反射色值。图7至9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8中的色彩变得更暗，其可以是能够确定在所有方位角中实现均匀色彩的量度。

所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，倾斜角增加高至60°。各自意指沿着圆的直径方向自右侧(0°)在逆时针方向上的方位角，例如90°、180°和270°。

在表1至6中，最大色差(Max.)意指0度至360度的方位角下的反射率中的最高色差，以及平均色差(Ave.)意指0度至360度的方位角下的色差的平均值。可以预测，实施例1至4的结构在所有方位角中实现均匀的色彩，因为最大色差(Max.)和平均色差(Ave.)均低于比较例1的结构的最大色差(Max.)和平均色差(Ave.)。具体地，根据图7至9，可以确定，实施例1和3的结构在所有方位角下实现均匀的色彩，因为色彩更暗并且最大色差(Max.)和平均色差(Ave.)均低于比较例1的结构的最大色差(Max.)和平均色差(Ave.)。

[附图标记说明]

10：第一延迟膜20：第二延迟膜30：起偏振器100：滤光器200：有机发光显示面板。

Claims

1.一种用于抗反射的滤光器，包括：起偏振器，所述起偏振器具有形成在一个方向上的吸收轴；第一延迟膜，所述第一延迟膜具有大于1且为1.5或更小的以下方程式1中的Nz值；和第二延迟膜，所述第二延迟膜具有-4或更小的以下方程式1中的Nz值，其中所述第一延迟膜和所述第二延迟膜的面内慢轴各自与所述起偏振器的所述吸收轴形成43度至47度：

[方程式1]

Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)

其中，nx、ny和nz是所述延迟膜的x轴、y轴和z轴方向的折射率，所述x轴是与所述延迟膜的面内慢轴平行的方向，所述y轴是与所述延迟膜的面内快轴平行的方向，以及所述z轴是所述延迟膜的厚度方向，

其中所述第二延迟膜的Nz值的下限为-11,000或更大，并且

所述第一延迟膜和所述第二延迟膜的面内慢轴彼此平行。

2.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70nm至200nm。

3.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延迟为70nm至160nm。

4.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。

5.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第二延迟膜对波长为550nm的光的面内延迟大于0nm且为70nm或更小。

6.根据权利要求1所述的滤光器，其中所述第二延迟膜的通过以下方程式7计算的厚度方向延迟为50nm至200nm：

[方程式7]

Rth＝d×{(nz-(nx+ny)/2}

其中，nx、ny和nz与权利要求1中所限定的相同，以及d意指所述延迟膜的厚度。

7.一种有机发光器件，包括根据权利要求1所述的滤光器和有机发光显示面板。

8.根据权利要求7所述的有机发光器件，其中所述滤光器的第一延迟膜与所述起偏振器相比邻近于所述有机发光显示面板设置。