CN110637239A - 偏光板和包括其的光学显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种偏光板及包含其的光学显示装置，偏光板包含：偏光膜；以及对比度增强层，形成在偏光膜的光出射表面上，其中对比度增强层包含第一树脂层及第二树脂层，第一树脂层具有包含雕刻图案及形成于雕刻图案之间的平坦部分的图案化部分，第二树脂层直接形成为与图案化部分接触，雕刻图案具有75°至90°的底角，图案化部分满足式1，第一树脂层的折射率大于第二树脂层的折射率，第一树脂层包含具有550纳米至620纳米的最大吸收波长的染料。

Description

偏光板和包括其的光学显示装置
技术领域
本发明涉及一种偏光板以及包含其的光学显示装置。
背景技术
通过将光自背光单元发射穿过液晶面板来操作液晶显示装置。因此，液晶显示装置中的正面对比度(contrast ratio；CR)相对较佳。然而，液晶显示装置的侧面对比度相对较低。已试图通过改变液晶面板的结构或液晶来增加侧面对比度。然而，随着侧面对比度增加，正面对比度往往会降低。因此，需要在增加侧面对比度的同时使正面对比度的降低最小化。
可通过漫射穿过液晶面板及偏光板的聚集的光来防止侧面对比度降低。可使用包含珠粒的光学膜来漫射聚集的光。然而，此方法中的漫射效率或可处理性可能较低。
现有技术的一个实例公开于日本专利特许公开案第2006-251659号中。
发明内容
技术挑战
本发明的一实施例是提供可降低黑色模式下的正面亮度且增强正面对比度的偏光板。
本发明的另一实施例是提供可通过相比于白色模式下的亮度劣化而相对地增加黑色模式下的亮度劣化来增强正面对比度的偏光板。
本发明的另一实施例是提供可降低反射率的偏光板。
本发明的另一实施例是提供具有良好外观同时包含染料的偏光板。
技术解决方案
根据本发明的一实施例的偏光板可包含：偏光膜；以及对比度增强层，形成在偏光膜的光出射表面上，其中对比度增强层包含第一树脂层及第二树脂层，第一树脂层具有包含雕刻图案及形成于雕刻图案之间的平坦部分的图案化部分，第二树脂层直接形成为与图案化部分接触，雕刻图案具有75°至90°的底角，图案化部分满足下式1：
<式1>
1<P/W≤10
(在上述式1中，P及W如以下实施方式中所定义)，
第一树脂层的折射率大于第二树脂层的折射率，第一树脂层包含具有550纳米至620纳米的最大吸收波长的染料。
根据本发明的一实施例的光学显示装置可包含根据本发明的一实施例的偏光板。
本发明的效果
本发明提供可降低黑色模式下的正面亮度且增强正面对比度的偏光板。
本发明提供可通过相比于白色模式下的亮度劣化而相对地增加黑色模式下的亮度劣化来增强正面对比度的偏光板。
本发明提供可降低反射率的偏光板。
本发明提供具有良好外观同时包含染料的偏光板。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的偏光板的横截面图。
图2示出视波长而定的根据本发明的一实施例的染料的透光度。
具体实施方式
参看附图详细地描述本发明的例示性实施例。应理解，本发明不限于以下实施例且可以不同方式实施。在附图中，为清楚起见省去与描述无关的部分。在本说明书全文中，类似组件由类似附图标号表示。
如本文中所使用，参看附图定义诸如“上部部分”及“下部部分”的空间相对术语。因此，应理解术语“上部部分”可与术语“下部部分”互换地使用。应理解，在诸如层、膜、区域或基底的元件被提及为置放在其他元件“上”时，其可直接置放在另一元件上，或可存在插入层。另一方面，在元件被提及为“直接”置放在其他元件“上”时，两个元件之间不存在插入层。
如本文中所使用，术语“水平方向”及“垂直方向”分别是指液晶显示的屏幕的纵向方向及横向方向。如本文中所使用，术语“侧面”是指在球坐标系统(θ)中θ范围介于60°至90°的区域，其中参照水平方向，正面通过(0°，0°)指示，左端点通过(180°，90°)指示，且右端点通过(0°，90°)指示。
如本文中所使用，术语“顶部部分”是指相对于雕刻图案的最下部部分位于最上部部分的部分。
如本文中所使用，术语“长宽比”是指雕刻图案的最大高度与雕刻图案的最大宽度的比(最大高度/最大宽度)。
如本文中所使用，术语“间距”是指相邻雕刻图案之间的距离，诸如一个雕刻图案的宽度与一个平坦部分的宽度的总和。
如本文中所使用，术语“面内延迟量Re”是在550纳米的波长下的值且由下式A表示：
<式A>
Re＝(nx-ny)×d
(其中在上述式A中，nx及ny是分别在慢轴方向及快轴方向上在550纳米的波长下的折射率，且d为对应光学装置的厚度(单位：纳米))。
如本文中所使用，术语“(甲基)丙烯基”指丙烯基和/或甲基丙烯基。
在下文中，将参看图1来描述根据本发明的一实施例的偏光板。图1是根据本发明的一实施例的偏光板的横截面图。
参看图1，偏光板(10)可包含对比度增强层(100)、保护层(200)以及偏光膜(300)。
对比度增强层(100)可形成在偏光膜(300)的光出射表面上且可透射自偏光膜(300)出射的光。保护层(200)可形成在对比度增强层(100)上(在对比度增强层(100)的光出射表面上)以支撑对比度增强层(100)。
对比度增强层(100)可具有第一树脂层(110)及形成在第一树脂层(110)上的第二树脂层(120)，且第一树脂层(110)可包含含有雕刻图案(111)及形成于雕刻图案之间的平坦部分(112)的图案化部分。
图案化部分可满足下式1，且雕刻图案(111)可具有75°至90°的底角(θ)。75°至90°的底角(θ)表示在雕刻图案(111)的倾斜表面(113)与雕刻图案(111)的最大宽度(W)线之间的角可在75°至90°范围内。如本文中所使用，雕刻图案(111)的倾斜表面(113)可表示直接连接至平坦部分(112)的表面。在底角的此范围内，正面对比度与侧面对比度之间的差可减小。举例而言，底角(θ)可在80°至90°范围内，且P/W可在1.2至8范围内：
<式1>
1<P/W≤10
其中在上述式1中，P为图案化部分的间距(单位：微米)，且W为雕刻图案的最大宽度(单位：微米)。
图1说明雕刻图案的底角均相同的情形。然而，只要底角处于上述75°至90°的范围内，本发明的范围内可包含具有两个不同底角的雕刻图案。
第一树脂层(110)的折射率可大于第二树脂层(120)的折射率，且第一树脂层(110)可直接形成为与第二树脂层(120)接触。如本文中所使用，术语“直接形成”是指在第一树脂层(110)与第二树脂层(120)之间没有形成任意结合层、粘着层和/或其他光学层。因此，自第二树脂层(120)出射的光可直接透射至第一树脂层(110)。图1示出其中第二树脂层(120)、第一树脂层(110)以及保护层(200)依序形成在偏光膜(300)的光出射表面上的结构。
所述第一树脂层(110)可包含具有550纳米至620纳米的最大吸收波长的染料。在最大吸收波长的此范围内，染料可吸收自平坦部分(112)出射的光的一部分和/或在雕刻图案(111)的倾斜表面(113)处全部经反射的光的一部分以降低黑色模式下的亮度且增强正面对比度。正面对比度可表示白色模式下的正面亮度与黑色模式下的正面亮度的比率。此相对正面对比度可以是80％或大于80％。特定而言，在使用相对于自偏光膜出射的偏光具有75°至90°的底角的雕刻光学图案时，染料可吸收能够增加黑色模式下的亮度的光。
另外，染料可吸收入射在第一树脂层(110)上的外部光的一部分以将在第一树脂层(110)上测量的反射率降低为2.0％或小于2.0％，例如1.8％或小于1.8％。因此，可改良受外部光反射影响的屏幕品质且无需使用抗反射膜。因此，可获得薄偏光板。在此实施例中，具有诸如至少1.50、特定言之1.50至1.70的高折射率且包含染料及上述图案化部分的第一树脂层的反射率可为2.0％或小于2.0％，例如1.8％或小于1.8％。特定而言，相对于偏光板，染料可将具有1.50或大于1.50的高折射率的第一树脂层的反射率降低为2.0％或小于2.0％。
在一些实施例中，染料可具有590纳米至610纳米的最大吸收波长。在此范围内，白色模式中的亮度劣化可降至最低且正面对比度可进一步增强。
术语“最大吸收波长”是指其中染料表示最大吸收峰值的波长，换言之，表示吸光度曲线中最大吸光度值的波长。可通过本领域的技术人员已知的方法来测量最大吸收波长。
在一些实施例中，染料可安置于第一树脂层(110)中的雕刻图案(111)与相邻雕刻图案(111)之间。出于此目的，第一树脂层(110)可具有10微米或小于10微米、例如5微米或小于5微米、特定言之0微米的壁厚度(D)，使得染料实质上安置于雕刻图案(111)与相邻雕刻图案(111)之间。如本文中所使用，术语“壁厚度”是指雕刻图案的第一表面(114)与保护层(200)之间的最小距离。
若包含染料的膜或层形成在偏光膜(300)的光入射表面上，则偏光板外观可能不佳。
在例示性实施例中，染料可在590纳米至620纳米的波长下具有30％或小于30％(例如10％至30％)的透光度。在此范围内，可增强正面对比度同时可不影响侧面对比度。在例示性实施例中，染料可在400纳米至500纳米的波长及650纳米至800纳米的波长下具有80％或大于80％(例如80％至95％)的透光度。在此范围内，可增强相对亮度。
图2示出视波长而定的根据本发明的一实施例的第一树脂层的染料的透光度。参看图2，染料的透射率随着波长在500纳米至550纳米之间增加而降低，且染料的透射率随着波长在620纳米周围增加而增加。通过此，相对亮度及正面对比度均可提高。
如本文中所使用，可在将通过混合具有1.57的折射率的(甲基)丙烯酸树脂(例如SSC-5710，希纳T&C(Shina T&C))与0.4重量％的对应染料而制备的组成物涂布至聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(厚度：80微米，TA044，东洋纺株式会社)上至20微米的厚度，继之以UV固化以及将光自PET膜透射至涂布层的方向之后测量“透光度”。
染料可以是有机染料其包含卟啉类染料。在例示性实施例中，卟啉染料可包含四氮杂卟啉类染料。在例示性实施例中，卟啉类染料可包含含铜染料或不含铜染料中的至少一种。通过此，染料可仅吸收特定波长下的光。
染料可以0.05重量％至0.5重量％、特定言之0.1重量％至0.3重量％、更特定言之0.1重量％至0.2重量％的量存在于第一树脂层中。在此范围内，正面对比度可增强且反射率可降低，同时侧面对比度与正面对比度之间的差减小。
染料可以液态形式存在，但不限于此。
第一树脂层(110)的折射率与第二树脂层(120)的折射率之间的差可以是0.20或小于0.20，特定言之0.10至0.20，更特定言之0.10至0.15。在此范围内，可增强所汇集的光的漫射及对比度。特定言之，在具有0.10至0.15的折射率差的光学显示装置中，偏光的漫射可以是良好的，且可以在相同视角下增强亮度。
第一树脂层(110)可具有1.50或大于1.50(例如1.50至1.70)的折射率。在此范围内，光漫射效应可以是极佳的。第一树脂层(110)可由包含染料及(甲基)丙烯酸树脂的UV可固化组成物或热可固化组成物形成，但不限于此。
雕刻图案(111)可以是雕刻光学图案，其包含形成在顶部部分上的第一表面(114)以及连接至第一表面(114)的至少一个倾斜表面(113)。雕刻图案(111)可包含直接连接至雕刻图案(111)的平坦部分(112)的倾斜表面(113)。
第一表面(114)可形成在顶部部分上，且可漫射到达光学显示装置的第二树脂层(120)的光以增大视角以及增强亮度。图1说明第一表面(114)是平坦的且形成为与平坦部分(112)平行的情形。然而，第一表面(114)可具有小的凹凸形或可以是弯曲表面。在第一表面是弯曲表面时，可形成双凸透镜图案。第一表面(114)可具有0.5微米至30微米、特定言之2微米至20微米的宽度(A)。
参看图1，雕刻图案(111)具有梯形横截面形状，其中一个平坦表面形成在其最上部表面处且倾斜表面为平坦表面(例如：具有截头三角形横截面的截头棱镜图案，亦即截头棱镜形状)。替代地，在一些实施例中，雕刻图案(111)可具有其中第一表面形成在其最上部表面处且倾斜表面为弯曲表面的形状(例如：截头双凸透镜图案或截头微透镜图案)。
雕刻图案(111)可具有0.3至3.0、特定言之0.4至2.5、更特定言之0.4至1.5的长宽比。在此范围内，可提高光学显示装置的侧面对比度及视角。雕刻图案(111)可具有40微米或小于40微米、特定言之30微米或小于30微米、更特定言之5微米至15微米的最大高度(H)。在此范围内，可增强对比度、视角以及亮度，同时遏制波纹现象(Moire phenomenon)。雕刻图案(111)可具有80微米或小于80微米、特定言之50微米或小于50微米、更特定言之5微米至20微米或10微米至30微米的最大宽度(W)。在此范围内，可增强对比度、视角以及亮度，同时遏制波纹现象。
平坦部分(112)可出射到达平坦部分(112)的光且可漫射光以维持正面对比度及亮度。雕刻图案(111)的最大宽度(W)与平坦部分(112)的宽度(B)的(W/B)比可以是9或小于9，特定言之0.1至5，更特定言之0.15至3。在此范围内，可增强正面相对亮度，且可减小正面对比度与侧面对比度之间的差，同时增强在相同侧面视角及相同正面视角下的对比度且遏制波纹现象。平坦部分(112)的宽度可以是1微米至300微米，特定言之3微米至50微米。在此范围内，可增强正面亮度。
间距(P)可在5微米至500微米、特定言之10微米至50微米范围内。在此范围内，可增强亮度及对比度，同时遏制波纹现象。
第二树脂层(120)可通过取决于入射位置在各个方向上折射及出射自偏光膜(300)入射的光来漫射光。
第二树脂层(120)可包含面对第一树脂层(110)的表面，及至少一个填充图案121。填充图案121可填充雕刻图案(111)的至少一部分。如本文中所使用，术语“填充至少一部分”包含填充图案完全地填充雕刻图案的结构及填充图案部分地填充雕刻图案的结构两者。在填充图案部分地填充雕刻图案的结构中，雕刻图案的其余部分或未填充部分可用空气或具有预定折射率的树脂来填充。特定言之，树脂的折射率可与第二树脂层的折射率相同或比第二树脂层的折射率高且与第一树脂层的折射率相同或比第一树脂层的折射率低。
虽然图1中未展示，但是填充图案及雕刻图案可形成为在纵向方向上延伸且具有上述横截面的条带形状。替代地，填充图案及雕刻图案可形成为点形状。如本文中所使用，术语“点”意谓填充图案与经雕刻图案的组合被分散。在一些实施例中，填充图案及雕刻图案可形成为条带形状的延伸形式。
第二树脂层(120)可具有小于1.52、特定言之至少1.35且小于1.50的折射率。在此范围内，第二树脂层(120)可提供高光漫射且可易于制备。第二树脂层(120)可由包含含有透明树脂的UV可固化树脂或热可固化树脂的组成物形成。举例而言，树脂可包含(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯类树脂、硅酮类树脂以及环氧基树脂中的至少一者，但不限于此。在固化之后所测量，透明树脂可具有90％或大于90％的透光度。
第二树脂层(120)可以是非粘着的但可具有自粘着特性，以促进层之间的结合或避免在层之间使用结合层/粘着层来制造薄偏光板。自粘着树脂可包含丙烯酸树脂、环氧树脂以及胺基甲酸酯树脂中的至少一者。在例示性实施例中，第二树脂层可由包含自粘着树脂且视情况还包含固化剂、硅烷偶合剂以及添加剂中的至少一者的热可固化粘着剂组成物形成。可使用本领域中已知的固化剂、硅烷偶合剂以及添加剂。
第二树脂层(120)不包含染料(非染料基树脂层)。与将染料添加至第一树脂层(110)相比，在第二树脂层(120)包含染料时，对比度可能不会提高。
虽然图1中未展示，但是第一树脂层及第二树脂层中的至少一者可还包含光漫射剂。光漫射剂可进一步增强光学膜的漫射。光漫射剂可包含本领域的技术人员已知的有机光漫射体、无机光漫射体、有机-无机混合光漫射体中的至少一者。
对比度增强层(100)可具有10微米至100微米、特定言之20微米至60微米、更特定言之20微米至45微米的厚度。在此范围内，对比度增强层(100)可由基膜充分支撑，且可用于光学显示装置中。
对比度增强层(100)可在590纳米至610纳米的波长下具有10％至30％的透光度，以及在400纳米至500纳米的波长及650纳米至800纳米的波长下具有80％至95％的透光度。在此范围内，黑色模式下的亮度将降低以增强对比度及亮度。
保护层(200)可直接形成在对比度增强层(100)上。术语“直接形成”是指在对比度增强层与保护层之间没有形成任意光学层、结合层或粘着层。
保护层(200)及对比度增强层(100)可以经整合。术语“整合”意谓保护层与对比度增强层并不彼此独立地分隔开。
图1示出其中形成保护层(200)的情形。然而，可省去保护层(200)。出于方便起见，保护层(200)可被称作第一保护层。
保护层可以是具有预定范围的延迟的延迟膜或等向性光学膜。在例示性实施例中，保护层可具有8,000纳米或大于8,000纳米、特定言之10,000纳米或大于10,000纳米、更特定言之大于10,000纳米、更特定言之10,100纳米至15,000纳米的面内延迟量Re。在此范围内，虹斑可变得不可见，且通过对比度增强层漫射的光可进一步漫射。在另一实施例中，基膜可以是一等向性光学膜，其具有60纳米或小于60纳米、特定言之0纳米至60纳米、更特定言之40纳米至60纳米的面内延迟量Re。在此范围内，视角可以经补偿以改良影像品质。术语“等向性光学膜”意谓具有实质上相同nx、ny以nz的膜，且术语“实质上相同”包含完全地相同的情形以及具有一些误差的情形。
在例示性实施例中，保护层可包含光学透明树脂的单轴拉伸膜或双轴向拉伸膜。特定言之，树脂可包含下述中的至少一者：聚酯，包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸伸丁酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸伸丁酯以及其类似物；纤维素酯，包含丙烯基、环烯烃聚合物(COP)、三乙酰纤维素(TAC)以及其类似物；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯(PVC)；聚降冰片烯；聚碳酸酯(PC)；聚酰胺；聚缩醛；聚苯醚；聚苯硫醚；聚砜；聚醚砜；聚芳酯；以及聚酰亚胺。保护层可包含上文所提及的树脂的改性膜。此等改性可包含共聚、分支、交联或分子末端的改性以及其类似物。
在例示性实施例中，保护层可包含基膜及形成于基膜的至少一个表面上的底涂膜。基膜可支撑保护层且相对于底涂膜具有在预定范围内的折射率比，以增强保护层的透射率。特定言之，底涂膜的折射率与基膜的折射率的比(底涂膜的折射率/基膜的折射率)是1.0或小于1.0，特定言之0.6至1.0，更特定言之0.69至0.95，更特定言之0.7至0.9，更特定言之自0.72至0.88。在此范围内，保护层的透射率可增加。基膜可具有1.3至1.7、特定言之1.4至1.6的折射率。在此范围内，所述膜可用作保护层的基膜，且易于控制折射率以及底涂膜以增强保护层的透射率。基膜可包含由如上文所描述的树脂形成的膜。底涂膜可增强基膜与偏光件之间的粘着力。底涂膜可具有1.0至1.6、特定言之1.1至1.6、更特定言之1.1至1.5的折射率。在此范围内，底涂膜可用作光学膜且相对于基膜具有适当的折射率以提高保护层的透射率。底涂膜可具有1纳米至200纳米、特定言之60纳米至200纳米的厚度。在此范围内，底涂膜可用作光学膜且相对于基膜具有适当的折射率以提高保护层的透射率同时减少易脆现象。底涂膜可以是不包含胺基甲酸乙酯基团的非胺基甲酸乙酯类底涂膜。特定言之，底涂膜可由包含诸如聚酯、丙烯基以及其类似物质的单体或树脂的底涂膜组成物形成。可通过控制此等单体的混合比率(例如摩尔比率)来提供上文所提及的折射率。底涂膜的组成物可还包含至少一种添加剂，诸如UV吸收剂、抗静电剂、消泡剂、界面活性剂以及其类似者。
保护层可具有30微米至120微米、特定言之55微米至105微米的厚度。在此范围内，保护层可用于光学显示装置中。在可见光区域中，保护层可具有80％或大于80％、特定言之85％至95％的透光度。在此范围内，保护层可用于光学显示装置中。
对比度增强层(100)及保护层(200)的堆叠结构可在590纳米至610纳米的波长下具有10％至30％的透光度，以及在400纳米至500纳米的波长下及在650纳米至800纳米的波长下具有80％至95％的透光度。在此范围内，黑色模式下的亮度将降低且对比度及亮度可提高。
对比度增强层(100)及保护层(200)的堆叠结构可具有50微米至200微米的厚度。在此范围内，堆叠结构可漫射光。
虽然图1中未展示，但是功能层可形成在保护层(200)的其他表面上(亦即面对第一树脂层的表面)。功能层可形成于独立于保护层的层中或可与保护层一体地形成。功能层可向第一保护层提供下述功能中的至少一种：防反射、低反射、硬涂布、防光眩、防指纹、防污染、漫射以及折射。
虽然图1中未展示，但是偏光膜(300)可粘附于液晶面板的光出射表面以极化及透射来自液晶面板的光。
偏光膜(300)可包含偏光件。偏光件可极化入射光，且可使用本领域的技术人员已知的现有偏光件。特定言之，偏光件可包含通过单轴拉伸聚乙烯醇膜制备的聚乙烯醇偏光件，或通过使聚乙烯醇膜脱水制备的多烯偏光件。偏光件可具有5微米至40微米的厚度。在此范围内，偏光件可用于光学显示装置中。
偏光件单独可用作偏光膜(300)，或保护层可形成在偏光件的至少一个表面上。保护层可向偏光膜提供额外光学功能或可增加偏光膜的机械强度。出于方便起见，将形成在偏光件的光出射表面上的保护层称为第二保护层，且将形成在偏光件的光入射表面上的保护层称为第三保护层。
保护层可保护及支撑偏光件。
在一个实施例中，保护层可具有与第一保护层相同的形状。
在另一实施例中，保护层可以是保护涂布层。保护涂布层可提高对偏光件的粘着力、透明度、机械强度、热稳定性、防湿层特性以及耐久性。在例示性实施例中，保护涂布层可由包含活性能量射线可固化化合物及聚合起始剂的活性能量射线固化树脂组成物形成。活性能量射线可固化化合物可包含阳离子可聚合可固化化合物、自由基可聚合可固化化合物、胺基甲酸酯树脂以及硅酮树脂中的至少一者。阳离子可聚合可固化化合物可以是分子中具有至少一个环氧基的环氧化合物，或分子中具有至少一个氧杂环丁烷环的氧杂环丁烷化合物。自由基可聚合可固化化合物可以是分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸化合物。环氧化合物可以是经氢化环氧化合物、链状脂族环氧化合物、环状脂族环氧化合物以及芳香族环氧化合物中的至少一者。自由基可聚合可固化化合物可提供具有极佳硬度、机械强度以及耐久性的保护涂布层。自由基可聚合可固化化合物可通过使两种或更多种类型的分子中具有至少一个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯单体与具有官能基的化合物反应来获得，且具有至少两个(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸酯寡聚物可作为一实例提及。(甲基)丙烯酸酯单体的实例可包含分子中具有一个(甲基)丙烯酰氧基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体、分子中具有两个(甲基)丙烯酰氧基的双官能(甲基)丙烯酸酯单体，以及分子中具有三个或更多个(甲基)丙烯酰氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯单体。(甲基)丙烯酸酯寡聚物的实例可包含胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、环氧(甲基)丙烯酸酯寡聚物以及其类似者。聚合起始剂可固化活性能量射线可固化化合物。聚合起始剂可包含光阳离子聚合起始剂及感光剂中的至少一者。可使用本领域的技术人员已知的聚合起始剂。
在另一实施例中，保护层可包含液晶膜或液晶涂布层。
保护层可具有30微米至120微米、特定言之55微米至105微米的厚度。在此范围内，保护层可用于光学显示装置中。在可见光区域中，保护层可具有80％或大于80％、特定言之85％至95％的透光度。在此范围内，保护层可用于光学显示装置中。
保护层可直接形成在偏光件上或可由结合层结合。结合层可由水性粘结剂、热可固化粘结剂、光可固化粘结剂以及压敏粘结剂中的至少一者形成。
偏光板(10)可具有150微米至400微米的厚度。在此范围内，偏光板(10)可用于光学显示装置中。
偏光板(10)可在590纳米至610纳米的波长下具有10％至30％的透光度，以及在400纳米至500纳米的波长下及在650纳米至800纳米的波长下具有80％至95％的透光度。在此范围内，黑色模式下的亮度可降低且对比度及亮度可提高。
根据本发明的另一实施例的偏光板与根据本发明的一实施例的偏光板实质上相同，不同之处在于结合层/粘着层进一步形成在偏光膜的下部表面上，即光入射表面。
结合层/粘着层可形成在偏光膜的下部表面上，使得偏光板可粘附于光学元件(例如液晶面板)以及其类似物。结合层/粘着层可仅包含粘着层、仅包含结合层，或包含其中结合层与粘着层堆叠的结构。结合层/粘着层可由本领域的技术人员已知的现有粘结剂形成。举例而言，结合层可包含热可固化粘结剂或光可固化粘结剂。特定言之，结合层可包含(甲基)丙烯酰基类化合物、环氧化物类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物(cyanoacrylate-basedcompound)、异氰酸酯类化合物以及其类似物。粘着层可以是压敏粘着剂且可包含(甲基)丙烯酰基类粘着树脂、环氧树脂、胺基甲酸酯树脂以及其类似物。
根据本发明的一实施例的光学显示装置可包含根据本发明的一实施例的偏光板。光学显示装置可包含液晶显示装置，且背光单元、光源侧偏光板、液晶面板以及观察者侧偏光板可依序堆叠。观察者侧偏光板可包含根据本发明的一实施例的偏光板。液晶面板可使用垂直对准(vertical alignment；VA)模式、IPS模式、图案化垂直对准(patternedvertical alignment；PVA)模式或超图案化垂直对准(super-patterned verticalalignment；S-PVA)模式，但不限于此。观察者侧偏光板可安置及形成在液晶面板的光出射表面上以提高对比度且降低反射率。光源侧偏光板可安置于背光单元与液晶面板之间且可安置在液晶面板的光入射表面上。可使用本领域的技术人员已知的偏光板。
在下文中，将参考一些实例更详细地描述本发明。应理解，此等实例仅为了说明而提供，且不应以任何方式理解为限制本发明。
本发明的实例
实例1
制备用于第一树脂层的包含UV可固化树脂(SSC-5760，希纳T&C)及染料NEC-594(旭成化学有限公司)的组成物。
将用于第一树脂层的组成物涂布至作为第一保护层的PET膜(东洋纺株式会社，厚度：80微米，在550纳米的波长下Re＝14,000纳米)的一个表面上。使用具有图案化部分的膜，所述图案化部分包含具有两个相同底角的压花图案以及形成于压花图案之间的平坦部分，使雕刻图案及平坦部分形成在涂布层上，继之以固化以制备第一树脂层，所述第一树脂层包含具有含有如下表1中所示的两个相同底角的雕刻图案(具有图1中示出的横截面的梯形雕刻图案)的图案化部分以及平坦部分。
作为第二树脂层，丙烯酰基类粘着剂(PL-8540，赛登化工有限公司)经涂布至第一树脂层上以制备对比度增强层。对比度增强层中的第二树脂层具有完全填充第一树脂层的雕刻图案的填充图案。
通过以下操作来制备偏光件：在60℃下将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的3倍，且将碘吸附至经拉伸的膜，随后在40℃下在硼酸的水溶液中将所得膜拉伸至膜经拉伸长度的2.5倍。
将用于偏光板的粘结剂(Z-200，日本高西有限公司(Nippon Goshei Co.,Ltd.))涂布至偏光件的两个表面上，随后与作为第二保护膜的PET膜(东洋纺株式会社，厚度：80微米)结合且与作为第三保护膜的COP膜(瑞翁株式会社(ZEON Corporation))结合以制备偏光膜。
通过将对比度增强层的第二树脂层粘附至如上文所制备的偏光膜的第二保护膜来制备偏光板(第二树脂层具有粘着特性且不使用额外粘着剂)，其中COP膜、结合层、偏光件、结合层、PET膜、第二树脂层、第一树脂层、PET膜依序形成。第二树脂层直接粘附于PET膜。
实例2至实例4
以与实例1中相同的方式来制备实例2至实例4的偏光板中的每一个，不同之处在于使用如表2中所列的染料替代染料NEC-594(旭成化学有限公司)且染料的含量如表3中所列而改变。
比较实例1
以与实例1中相同的方式制备比较实例1的偏光板，不同之处在于用于第一树脂层的组成物中不包含染料NEC-594(旭成化学有限公司)。
比较实例2
以与实例1中相同的方式制备比较实例2的偏光板，不同之处在于使用0.2重量％的黑色颜料CIM400(阪田INX株式会社)替代用于第一树脂层的组成物中的染料NEC-594(旭成化学有限公司)。相比于表2的NEC-594及NEC-597，黑色颜料CIM400不具有590纳米的最大吸收率，且黑色颜料CIM400在整个可见光波长范围中吸收相似吸收水平的光。
参考实例1
以与实例1中相同的方式制备参考实例1的偏光板，不同之处在于不使用对比度增强层。
参考实例2
以与实例1中相同的方式制备参考实例2的偏光板，不同之处在于染料NEC-594(旭成化学有限公司)的含量如表3中所示而改变。
参考实例3
以与实例1中相同的方式制备参考实例3的偏光板，不同之处在于染料NEC-594(旭成化学有限公司)的含量如表3中所示而改变。
[表1]
图2是示出取决于波长的光的透射率的图，如通过将通过混合具有1.57的折射率的(甲基)丙烯酸树脂(产品名称：SSC-5710，由希纳T&C制造)与0.4重量％的染料NEC-594而获得的组成物涂布至聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(厚度：80微米，产品名称：TA044，由东洋纺株式会社制造)上至20微米的厚度，继之以UV固化以及将光自PET膜透射至涂布层的方向所测量。
表2中示出实例中所使用的染料的详细规格。在表2中，以图2中与相同的方式评估在590纳米的波长下的最大吸收波长及透光度。
[表2]
使用实例的偏光板及比较实例的偏光板分别制备用于液晶显示的每一模块。
制备实例1：制备复合光学薄片
制备一种组成物，其包含35重量％的环氧丙烯酸酯、15重量％的丙烯酸胺基甲酸酯寡聚物、36重量％的邻苯基酚乙氧基化丙烯酸酯、10重量％的三羟甲基丙烷9-乙氧基化丙烯酸酯以及4重量％的光起始剂。将所述组成物涂布至PET膜(T910E，厚度：125微米，三菱有限公司(Mitsubishi Co.,Ltd.))的一个表面上以形成涂布层。将棱镜图案(三角形横截面，高度：12微米，宽度：24微米，顶角：90°)自具有对应于棱镜图案的压花图案的图案辊转印至涂布层，继之以固化，以形成上面形成有第一棱镜图案的第一光学薄片。将所述组成物涂布至PET膜(T910E，厚度：125微米，三菱有限公司)的一个表面上以形成涂布层。将棱镜图案(三角形横截面，高度：12微米，宽度：24微米，顶角：90°，长宽比：0.5)自具有对应于棱镜图案的压花图案的图案辊转印至涂布层，继之以固化，以形成上面形成有第二棱镜图案的第二光学薄片。通过以下操作制备复合光学薄片：将第二光学薄片堆叠在第一光学薄片上，使得第一棱镜图案的纵向方向正交于第二棱镜图案的纵向方向。
制备实例2：制备光源侧偏光板
通过以下操作来制备偏光件：在60℃下将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的3倍，且将碘吸附至经拉伸的膜，随后在40℃下在硼酸的水溶液中将所得膜拉伸至膜经拉伸长度的2.5倍。
通过用于偏光板的粘结剂(Z-200，日本高息有限公司)将PET膜(东洋纺株式会社，厚度：80微米)结合至偏光件的光入射表面且将COP膜(瑞翁株式会社)结合至偏光件的光出射表面，以制备观察者侧偏光板。
制备实例3：制备液晶显示模块
依序组装合制备实例1的复合光学薄片、制备实例2的光源侧偏光板、液晶面板(PVA模式)以及作为观察者侧偏光板的实例及比较实例的偏光板中的每一个以制备液晶显示模块。在实例及比较实例的偏光板中的每一个中，对比度增强层安置在偏光件的光出射表面上。
表3展示上文制备的液晶显示模块的示意性组态。相对于实例及比较实例中制备的液晶显示模块来评估以下特性，且结果展示于下表3中。
(1)亮度及相对亮度：组装LED光源、导光板以及液晶显示模块以制备液晶显示装置，所述液晶显示装置在其一侧包含侧光型LED光源(具有与三星LED TV(55吋，UN55KS8000F)相同的组态)，不同之处在于在实例及比较实例中制备的液晶显示模块的组态。使用EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4，ELDIM)测量在球坐标系统的正面(0°，0°)处白色模式及黑色模式下的亮度。通过{(实例、比较实例或参考实例的亮度)/(参考实例1的亮度)}×100来计算相对亮度。
(2)对比度及相对对比度：以与(1)中相同的方式制备液晶显示，且使用EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4，ELDIM)测量在球坐标系统中的正面(0°，0°)及侧面(0°，60°)处的对比度。通过{(实例、比较实例或参考实例的对比度)/(参考实例1的亮度)}×100来计算相对对比度。
(3)反射率：实例及比较实例中制备的偏光板中的每一个分别粘附于液晶面板。此时，作为偏光板的第一保护层的PET膜安置于液晶面板的顶部处。使用简单色差仪(CM-2600d，柯尼卡美能达公司(Konica Minolta Co.,Ltd.))来测量反射率而无需对液晶面板供电。
[表3]
*：在表3中，染料含量为第一树脂层中的染料含量。
**：在表3中，颜料含量为第一树脂层中的颜料含量。
如表3中所示，根据本发明的实施例的偏光板包含图案化部分及染料以增强侧面对比度。另外，黑色模式下的亮度降低且正面对比度亦提高。此外，根据本发明的实施例的偏光板将反射率降低至2.0％或小于2.0％，使得制造薄偏光板不必单独使用防反射膜。
相反地，不使用染料的比较实例1的偏光板展示正面对比度没有提高且反射率没有降低。使用黑色颜料替代染料的比较实例2的偏光板展示低反射率，然而正面对比度没有提高很多。
在说明及描述本发明的某些实施例时，应理解，本领域的技术人员可在不脱离如权利要求所定义的本发明的精神及范围的情况下作出各种修改、变化、更改以及等效实施例。应理解，本领域的技术人员可在不脱离本发明的精神及范范围的情况下作出各种修改、变化、更改以及等效实施例。

Claims (16)

1.一种偏光板，包括：
偏光膜；以及
对比度增强层，形成在所述偏光膜的光出射表面上，
其中所述对比度增强层包括第一树脂层及第二树脂层，
所述第一树脂层具有图案化部分，所述图案化部分包含雕刻图案及形成于所述雕刻图案之间的平坦部分，
所述第二树脂层直接形成为与所述图案化部分接触，
所述雕刻图案具有75°至90°的底角，
所述图案化部分满足以下式1：
<式1>
1<P/W≤10
(其中在上述式1中，P为所述图案化部分的间距(单位：微米)，且W为所述雕刻图案的最大宽度(单位：微米))，
所述第一树脂层的折射率大于所述第二树脂层的折射率，
所述第一树脂层包括具有550纳米至620纳米的最大吸收波长的染料。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述染料具有590纳米至610纳米的最大吸收波长。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述染料包括卟啉类染料。
4.根据权利要求1所述的偏光板，其中如在将通过混合具有1.57的折射率的(甲基)丙烯酸树脂与0.4重量％的所述染料而制备的组成物涂布至聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度：80微米)上至20微米的厚度，继之以UV固化以及将光自所述聚对苯二甲酸乙二酯膜透射至涂布层的方向之后所测量，所述染料在590纳米至610纳米的波长下具有10％至30％的透光度，以及在400纳米至500纳米的波长下及在650纳米至800纳米的波长下具有80％至95％的透光度。
5.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述染料以0.05重量％至0.5重量％的量存在于所述第一树脂层中。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述染料包含于雕刻图案与相邻雕刻图案之间。
7.根据权利要求1所述的偏光板，其中如在所述第一树脂层上所测量，所述偏光板具有2.0％或小于2.0％的反射率。
8.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述雕刻图案包括光学图案，所述光学图案包括形成在顶部部分上的第一表面及连接至所述第一表面的倾斜表面，且其中所述倾斜表面为平坦表面或弯曲表面。
9.根据权利要求7所述的偏光板，其中所述第一树脂层具有1.50至1.70的折射率。
10.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第二树脂层不包括所述染料。
11.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第二树脂层为自粘着层。
12.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述偏光膜、所述第二树脂层以及所述第一树脂层依序堆叠。
13.根据权利要求12所述的偏光板，其中保护层进一步形成在所述第一树脂层的光出射表面上。
14.根据权利要求13所述的偏光板，其中所述保护层具有8,000纳米或大于8,000纳米的面内延迟量Re，如由以下式A表示：
[式A]
Re＝(nx-ny)×d
(其中在上述式A中，nx及ny是分别在慢轴方向及快轴方向上在550纳米的波长下的折射率，且d为基膜的厚度(单位：纳米))。
15.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述偏光板在590纳米至610纳米的波长下具有10％至30％的透光度，以及在400纳米至500纳米的波长下及在650纳米至800纳米的波长下具有80％至95％的透光度。
16.一种光学显示装置，包括：
光源侧偏光板；
液晶面板；以及
如权利要求1至15中任一项所述的观察者侧偏光板，
其中所述光源侧偏光板、所述液晶面板以及所述观察者侧偏光板依序堆叠。
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