用于校正色移的部分反射器
背景技术
包括多个聚合物层的反射膜是已知的。此类膜的示例包括反射镜和偏振片,偏振片包括交替聚合物层,其中相邻层具有不同折射率。
显示器可呈现出随视角的色移。
发明内容
在本说明书的一些方面中,提供了一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器。所述光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层。对于波长λ1<λ2<λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率。所述部分反射器具有第一反射谱带(reflection band),所述第一反射谱带对于沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。所述部分反射器具有所述光学重复单元的f比率、沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得所述第一反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内,所述第一反射谱带是主反射谱带,并且λ3为至少700nm并且不超过2500nm。
在本说明书的一些方面中,提供了一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器。所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04。对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2。(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内,其中T2为至少350nm并且不超过1250nm。
在本说明书的一些方面中,提供了一种圆形偏振片,包括线性吸收型偏振片、延迟片和设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片。所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带具有在至少600nm的波长处的短波长谱带边缘。
在本说明书的一些方面中,提供了一种圆形偏振片,包括线性吸收型偏振片、延迟片和设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片。所述反射型偏振片包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层。沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,其中|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04。对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,其中T2为至少300nm。
在本说明书的一些方面中,提供了一种显示器,包括有机发光二极管显示面板和圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板。所述有机发光二极管显示面板具有发射光谱,所述发射光谱具有第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc。所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片。所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率。对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。
在本说明书的一些方面中,提供了一种显示器,包括有机发光二极管显示面板和圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板。所述有机发光二极管显示面板具有发射光谱,所述发射光谱具有第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc。
所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片。所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率。对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。
在本说明书的一些方面中,提供了一种显示器,包括有机发光二极管显示面板和圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板。所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的波长和偏振相关的部分反射器。所述部分反射器是颜色校正的部分反射器,使得所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过具有不包括所述部分反射器的其它方面等效的圆形偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.8倍。
附图说明
图1是多层光学膜的示例性光学重复单元的示意性透视图;
图2是部分反射器的示意性侧视图;
图3A至图3B是多层光学膜的层厚度分布的示意图;
图4是波长和偏振相关的部分反射器的透射率对波长的示意性曲线图;
图5是部分反射器的透射光谱的示意性图表;
图6是圆形偏振片的示意性剖视图;
图7是部分反射器的透光轴线、线性吸收型偏振片的透光轴线和延迟片的快光轴线的示意图;
图8是延迟片的示意性剖视图;
图9是消色差延迟片的延迟对波长的示意性曲线图;
图10是第一延迟层的第一快光轴线和第二延迟层的第二快光轴线的示意图;
图11A至图11B是包括圆形偏振片和有机发光二极管(OLED)显示面板的显示器的示意性剖视图;
图12A至图12B是示出了显示器的颜色输出随视角的变化的示意性色度曲线图;
图13是当显示器完全打开时如垂直于显示器观看的由显示器产生的光谱的示意性曲线图;
图14是苹果手表(AW)和三星Galaxy平板电脑2(S2)的商业样品对于-60至60度倾角的CIE(国际照明委员会)xy颜色曲线图;
图15是实施例1的反射型偏振片的层厚度分布的曲线图;
图16是实施例1的反射型偏振片的透射光谱的曲线图;
图17是实施例2的反射型偏振片的层厚度分布的曲线图;
图18是实施例2的反射型偏振片的透射光谱的曲线图;
图19是实施例2的反射型偏振片在0和60度倾角下对于阻光偏振态的透射光谱和OLED显示器的发射光谱的曲线图;
图20是各种视角的实施例8的增益作为波长的函数的曲线图;
图21是实施例2和比较例2的反射率光谱的曲线图;
图22是实施例3的反射型偏振片的层厚度分布的曲线图;
图23是实施例3的反射型偏振片对于在垂直入射下的透光偏振态和对于在垂直入射和60度入射角下的阻光偏振态的透射光谱的曲线图;
图24是-60度至60度视角的实施例4和比较例1的CIE颜色曲线图;
图25是实施例4和比较例1的色移对倾角的曲线图;
图26是实施例5的反射型偏振片对于在垂直入射下的透光偏振态以及对于在垂直入射和60度入射角下的阻光偏振态的透射光谱的曲线图;
图27是-60度至60度视角的实施例5和比较例1的CIE颜色曲线图;并且
图28是比较例3的反射型偏振片的垂直入射透射光谱的曲线图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图,该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其它实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
根据本说明书的一些实施方案的波长和偏振相关的部分反射器可用于减少随有机发光二极管(OLED)显示器的视角的色移,例如当部分反射器用于OLED显示器的圆形偏振片中时。由于部分反射器在一些实施方案中对于一个偏振态而不是对于正交偏振态具有反射谱带,因此部分反射器可被称为反射型偏振片或部分反射型偏振片。反射谱带通常对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光具有小于97%、或小于95%、或小于90%、或小于75%、或小于60%的平均反射率。反射谱带可比通常提供大于98%的平均反射率的常规多层光学膜反射镜或反射型偏振片的反射谱带更弱。部分反射器可为双折射多层光学膜,其具有受控的谱带边缘和随入射角变化的定制反射率。部分反射器可被设计成当结合到显示器中时在轴线向具有最小视觉影响,但对于期望的波长在偏轴线产生光学增益。已发现,在OLED显示器中利用本说明书的部分反射器可通过提供波长和视角相关的增益来提供随变化的视角而改进的颜色均匀度而不牺牲图像质量,而不管OLED显示器的背板的通常漫射特性。
在一些实施方案中,部分反射器被配置为可忽略地影响在垂直入射下从OLED显示器到部分反射器的光,但通过将在非垂直入射下入射在部分反射器上的一部分光回收来提供在非垂直入射下的波长相关的增益。这可通过在垂直入射下选择主要处在近红外中(700nm至2500nm的波长)的反射谱带来实现。在非垂直视角下,反射谱带偏移到红色波长范围中(600nm至700nm的波长),并且这可对于红色波长提供随视角的增加而增加的增益。在一些实施方案中,部分反射器可提供在垂直入射下的波长相关的增益,以及提供在非垂直入射下的波长相关的增益(例如,通过包括主反射谱带的第二谐波以将例如蓝光的一部分回收)。这样做可允许在提供来自显示器的期望光输出时具有附加的灵活性,或者例如当显示器完全打开时校正在垂直入射下的光输出的色温。本说明书的部分反射器还可用于其它显示器应用和非显示器应用中,如本文其它地方进一步所述。
本说明书的波长和偏振相关的部分反射器或反射型偏振片通常为包括光学叠堆的多层光学膜,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层。图1是多层光学膜100的示例性光学重复单元(ORU)的示意性透视图。图1仅描绘了多层光学膜100的两个层,多层光学膜100可包括几十或几百个以一个或多个邻接分组或叠堆布置的此类层。膜100包括单独的微层102、104,其中“微层”是指这样的层,该层足够薄,使得在此类层之间的多个界面处反射的光发生相长干涉或相消干涉,以赋予多层光学膜期望的反射或透射属性。微层102、104可一起表示多层叠堆的一个光学重复单元(ORU),ORU是在整个叠堆厚度中以重复图案重现的最小层组。这些微层具有不同的折射率特性,使得一些光在相邻微层间的界面处被反射。对于设计用于反射紫外波长光、可见波长光或近红外波长光的光学膜而言,每个微层的光学厚度(即物理厚度乘以相关折射率)通常小于约1微米。然而,根据需要也可以包括更厚的层,诸如膜的外表面处的表层或设置在膜内的隔开微层的分组的保护性边界层(PBL)。在一些实施方案中,仅微层的单个分组或叠堆包括在本说明书的光学膜中。
微层中的一者(例如,图1的微层102,或图2的“A”层)对于沿主x轴线、y轴线和z轴线偏振的光的折射率分别为n1x、n1y和n1z。互相正交的x轴线、y轴线和z轴线可例如对应于材料的介电张量的主方向。在许多实施方案中并且出于讨论的目的,不同材料的主方向是一致的,但一般不必如此。相邻微层(例如,图1中的微层104,或图2中的“B”层)沿相同轴线的折射率分别为n2x、n2y、n2z。这些层之间的折射率差值沿x方向为Δnx(=n1x–n2x),沿y方向为Δny(=n1y–n2y),并且沿z方向为Δnz(=n1z–n2z)。这些折射率差异的性质连同膜中(或膜的给定叠堆中)的微层数量及其厚度分配一起控制膜(或膜的给定叠堆)的反射和透射特性。例如,如果相邻微层沿一个平面内方向具有大的折射率失配(Δnx大),并且沿正交的平面内方向具有小的折射率失配(Δny≈0),则膜或分组对于垂直入射光而言可起到反射型偏振片的作用。如果波长在反射型偏振片或偏振相关的部分反射器的反射谱带内,则反射型偏振片或偏振相关的部分反射器可被认为是一种这样的光学体,该光学体相对较强地透射沿一个平面内轴线偏振的垂直入射光,该一个平面内轴线可被称为透光轴线或第一轴线,并且相对较强地反射沿正交的平面内轴线偏振的垂直入射光,该正交的平面内轴线可被称为阻光轴线或第二轴线。
如果需要,还可以定制针对沿z轴线偏振的光的相邻微层间的折射率差值(Δnz),以得到斜入射光的p偏振分量的期望反射属性。为了保持以斜角入射的p偏振光的近轴线向反射率,微层之间的z轴线折射率失配Δnz可被控制为显著小于平面内折射率最大差值Δnx,使得|Δnz|≤0.5*|Δnx|。另选地,|Δnz|≤0.25*|Δnx|。量值为零或几乎为零的z轴线折射率失配产生了微层之间的这样的界面,该界面对p偏振光的反射率为作为入射角的函数的常数或几乎为常数。此外,z轴线折射率失配Δnz可被控制为与平面内折射率差值Δnx相比具有相反的极性,例如,当Δnx>0时,Δnz<0。该条件会产生其反射率对于p偏振光随入射角增加而增大的界面,对于s偏振光的情形也一样。如果Δnz>0,则p偏振光的反射率随入射角而减小。上述关系当然也适用于涉及Δnz和Δny的关系,例如,在其中期望沿两个主平面内轴线具有显著反射率和透射率的情况下(诸如透光轴线在垂直入射下具有显著反射率的部分偏振膜)。
在图2的示意性侧视图中,示出了多层光学膜110的更多内层,使得可观察到多个ORU。在局部x-y-z笛卡尔坐标系示出了该膜,其中膜平行于x轴线和y轴线延伸,并且z轴线垂直于膜及其组成层且平行于膜的厚度轴线。
在图2中,将微层标记为“A”或“B”,“A”层由一种材料构成,并且“B”层由不同材料构成,这些层以交替布置的方式叠堆,以形成光学重复单元或单位单元ORU 1、ORU 2、…ORU6,如图所示。在许多实施方案中,如果期望高反射率,则完全由聚合物材料构成的多层光学膜将包括多于6个光学重复单元。多层光学膜110显示为具有显著较厚的层112,该层112可表示可将图中所示的微层的叠堆与微层的另一个叠堆或分组(如果存在的话)隔开的外表层或保护性边界层(“PBL”,参见美国专利6,783,349(Neavin等人))。多层光学膜110包括具有相反的第一侧115和第二侧117的单个叠堆113。
在一些实施方案中,较厚的层112在光学上较厚,因为其太厚而无法显著地促进由光学叠堆提供的相长干涉与相消干涉。在一些实施方案中,光学厚层具有至少1微米、或至少2微米、或至少3微米、或至少5微米的物理厚度和光学厚度中的至少一者。在一些实施方案中,用于OLED显示器的圆形偏振片包括设置在线性吸收型偏振片和延迟片之间的本说明书的部分反射器,以实现当显示器完全打开时随视角改进的颜色均匀度。
在一些情况下,给定叠堆或分组的微层的厚度和折射率值相当于1/4波长的叠堆,即微层被布置成ORU形式,每个ORU均具有两个相同光学厚度的邻近微层,这类ORU可通过相长干涉有效地反射光,该光的波长λ是光学重复单元的总光学厚度的两倍。主体的“光学厚度”是指物理厚度乘以其折射率。就偏振相关的部分反射器而言,用于确定光学厚度的折射率为沿部分反射器的轴线的折射率,其中反射谱带更强地反射(例如,反射型偏振片的阻光轴线)。其中每个ORU中两个临近微层具有相等光学厚度的1/4波长的叠堆据说具有0.5%或50%的“f比率”。“F比率”在这方面是指组成层“A”的光学厚度与整个光学重复单元的光学厚度之比,其中假设组成层“A”具有比组成层“B”更高的折射率;如果层“B”具有更高的折射率,则f比率为组成层“B”的光学厚度与整个光学重复单元的光学厚度之比。使用50%的f比率通常被认为可取,因为它能最大化微层的叠堆的第1阶(主)反射谱带的反射能力。然而,50%的f比率抑制或消除第2阶(第二谐波)反射谱带(以及甚至更高阶)。这也通常被认为在许多应用中可取;然而,如本文别处进一步所述,由于主反射谱带的第二谐波可被利用以提供实现期望的颜色输出时附加的灵活性,因此在一些应用中可能不期望抑制第2阶反射谱带。例如,在一些实施方案中,第二谐波用于提供蓝色波长范围内的反射。此外,根据一些实施方案,可能期望反射谱带具有相对低的反射率。在这种情况下,可选择更小的f比率(或更接近于一的f比率),以及光学重复单元中的总层数和层之间的折射率差值以提供期望的反射率。主反射谱带和主反射谱带的谐波随f比率变化的相对反射能力在美国专利9,279,921(Kivel等人)中有所描述,该美国专利以不与本说明书矛盾的程度据此以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,f比率在0.06或0.1或0.2至0.4的范围内或者在0.6至0.8或0.9或0.94的范围内。在其它实施方案中,f比率在例如0.4至0.6的范围内。在图2的实施方案中,“A”层一般被描绘为比“B”层更薄。每个描绘出的光学重复单元(ORU 1、ORU 2等)的光学厚度(OT1、OT2等)都等于其组成层“A”和“B”的光学厚度之和,并且每个光学重复单元都提供波长λ为ORU的总光学厚度的两倍的光的第1阶反射。
为了用适当数量的层来实现期望的反射率,相邻微层对于沿x轴线偏振的光可呈现出例如至少0.05、或至少0.1、或至少0.15的折射率差值(|Δnx|)。相邻微层对于沿y轴线偏振的光可呈现出更小的折射率差值(|Δny|)。例如,在一些实施方案中,|Δny|不超过0.04、或不超过0.02、或不超过0.01。在一些实施方案中,相邻微层可沿z轴线呈现出折射率匹配或失配(Δnz=0或|Δnz|大),并且该失配可具有与平面内折射率失配相同或相反的极性或符号。斜入射光的p偏振分量的反射率随着入射角的增加而增加、减小或是保持不变可通过Δnz的此类定制来控制。折射率和折射率差值可在固定的参考波长(例如,532nm)下被指定或者可在光学重复单元被配置为进行反射的波长下针对每个光学重复单元被指定。
在一些实施方案中,光学叠堆中的光学重复单元的总数为至少25、或至少30、或至少35、或至少40。在一些实施方案中,光学重复单元的总数不超过300、或不超过200、或不超过180、或不超过160、或不超过150。在具有更小(或更接近于一)的f比率的实施方案中,可使用更大量光学重复单元,而在具有接近0.5的f比率的实施方案中可使用更少量光学重复单元。
多层光学膜的至少一个分组中的至少一些微层可为双折射的,例如,单轴线双折射的。在一些情况下,每个ORU可包括一个双折射微层,以及第二微层,该第二微层为各向同性的或者相对于另一个微层具有少量的双折射。在其它情况下,每个ORU可包括两个双折射微层。
多层光学膜可使用任何合适的透光性材料制成,但在许多情况下使用低吸收聚合物材料是有益的。使用此类材料,微层叠堆在可见波长和红外波长上的吸收就可变小或忽略不计,使得在任何给定波长下以及对于任意指定的入射角和偏振态,叠堆(或它所属的光学膜)的反射率和透射率的和大约为100%,即,R+T≈100%或R≈100%–T。示例性的多层光学膜由聚合物材料构成,并且可使用共挤出、浇铸和取向工艺来制造。参考了美国专利5,882,774(Jonza等人)“Optical Film”(光学膜)、美国专利6,179,948(Merrill等人)“Optical Film and Process for Manufacture Thereof”(光学膜及其制备方法)、美国专利6,783,349(Neavin等人)“Apparatus for Making Multilayer Optical Films”(用于制作多层光学膜的设备)、以及专利申请公布US 2011/0272849(Neavin等人)“Feedblock forManufacturing Multilayer Polymeric Films”(用于制造多层聚合物膜的进料区块)。多层光学膜可以通过上述参考文献的任何一篇中所述的聚合物的共挤出法来形成。可以选择各种层的聚合物使之具有相似的流变性(如熔体粘度),使得它们可进行共挤出而没有显著的流体扰动。选择挤出条件以便以连续稳定的方式将相应聚合物充分地给料、熔融、混合并作为进料流或熔融流泵送。用于形成和保持每一熔融流的温度可以选定为在下述范围内,该范围能避免在该温度范围的低端处出现冻结、结晶、或不当的高压下降、并且能避免在该范围的高端处出现材料降解。
简而言之,制造方法可包括:(a)提供至少第一树脂流和第二树脂流,该至少第一树脂流和第二树脂流与待用于成品膜中的第一聚合物和第二聚合物对应;(b)使用合适的送料区块将第一流和第二流分成多个层,诸如这样的一个进料区块,该进料区块包括(i)梯度板,该梯度板包括第一流动通道和第二流动通道,其中第一通道的横截区域沿该流动通道从第一位置变化到第二位置,(ii)进料管板,该进料管板具有与第一流动通道流体连通的第一多个导管和与第二流动通道流体连通的第二多个导管,每个导管向其自身的相应狭槽模具进料,每个导管具有第一端部和第二端部,导管的第一端部与流动通道流体连通,并且导管的第二端部与狭槽模具流体连通,以及(iii)任选地被定位成邻近所述导管的轴线向棒形加热器;(c)使复合材料流穿过挤出模具以形成多层辐材,其中每个层通常平行于相邻层的主表面;以及(d)将多层辐材浇注到冷却辊(有时称为浇注轮或浇注鼓)上,以形成浇注的多层膜。该浇注膜可具有与成品膜相同数量的层,但是浇注膜的层通常比成品膜的那些厚很多。此外,浇注膜的层通常全部为各向同性的。可通过轴线向棒形加热器的热区控制来实现多层光学膜,该多层光学膜在宽波长范围内具有反射率和透射率的受控低频变化,参见例如美国专利6,783,349(Neavin等人)。
在冷却辊上冷却多层辐材后,可将其拉延或拉伸,以制备成品或接近成品的多层光学膜。拉延或拉伸实现两个目标:其使层薄化到其所需的最终厚度;并且其可使层取向,使得层中的至少一些变成双折射的层。取向或拉伸可沿横维方向(例如,经由拉幅机)、沿纵维方向(例如,经由长度取向机)或它们的任何组合(无论同时还是依次进行)来实现。如果仅沿一个方向拉伸,则该拉伸可为“无约束的”(其中允许膜在垂直于拉伸方向的面内方向上在尺寸上松弛)或“受约束的”(其中膜受到约束并因而不允许在垂直于拉伸方向的面内方向上在尺寸上松弛)。拉伸在正交的平面内方向之间可不对称,使得所得膜将具有偏振相关的反射率。在一些实施方案中,膜可通过间歇方法进行拉伸。在任何情况下,也都可将后续或同时发生的拉延减小、应力或应变平衡、热定形、和其它处理操作应用至膜。
膜可以通过共挤出由大量微层构成的一组或多组膜来形成以构成通常称为通常交替的各向同性和双折射层的分组。分组通常以卷工艺形成,其中横幅尺寸通常标记为横向(TD),并且沿卷长度的尺寸称为纵向(MD)。此外,分组可在成形工艺中在纵向和横向上在小心控制的温度区中被小心地拉伸,以影响通常称为拉幅工艺的双折射层。此外,拉幅工艺可在它们形成时提供分组的线性横向拉伸或抛物线拉伸。通常称为“预缩(toe-in)”的受控向内线性回缩可用于允许冷却区期间的受控收缩。该工艺可用于提供例如30至600层,或更多层以实现期望的光学效果,并且还可根据需要包括外部“表”层。
本说明书的部分反射器通常具有在红色和/或近红外中的主(一阶)反射谱带,以及任选地部分在蓝色中的第二谐波(二阶)谱带。第m阶谱带中的每种波长为一阶带中的波长的1/m倍。因此,较高阶谱带的位置和带宽由一阶带的位置和带宽来确定。为了实现主反射谱带和第二谐波的期望波长范围,期望主反射谱带位于合适的波长范围内(例如,具有合适带宽的红外反射谱带)。这可通过定制厚度分布来实现;即,通过根据沿z轴线或膜的厚度方向的厚度梯度来定制ORU的光学厚度,由此光学重复单元的光学厚度随着从叠堆的一侧(例如,顶部)前进到叠堆的另一侧(例如,底部)而增大、减小或遵循某种其它函数关系。厚度分布也可被定制以调整主反射谱带的斜率和/或谱带边缘的锐度。
图3A是光学膜的层厚度分布的示意图,该光学膜具有光学重复单元的单个叠堆。在这种情况下,包括了40个光学重复单元,并且厚度在膜上线性变化。在一些实施方案中,层厚度分布为基本上连续的。如果接近良好的近似值(例如,误差在10%以内,或者误差在5%以内,或者误差在3%以内),则层厚度分布可以被描述为基本上连续的,任何内部光学重复单元的光学厚度可以通过从内部光学重复单元的任一侧上的光学重复单元的光学厚度线性外推来确定。
在一些实施方案中,光学重复单元的光学厚度从光学叠堆的第一侧到叠堆的相反的第二侧基本连续地变化。厚度变化可被选择以提供例如US6,157,490(Wheatley等人)中所述的锐化的谱带边缘,或者可被选择以提供从高反射率到低反射率的更渐进的过渡。在一些实施方案中,光学重复单元的光学厚度在最小值和最大值之间变化,最大值减去最小值不大于最大值的35%并且不小于最大值的5%。在一些实施方案中,光学厚度从单个叠堆的第一侧向单个叠堆的相反的第二侧单调递增。如图3B所示,图3B是单个叠堆中的光学重复单元的光学厚度作为单个叠堆中的垂直(图2的z坐标)位置的函数的曲线图,在一些实施方案中,光学厚度从单个叠堆的位置S1处的第一侧处的光学重复单元381向位置P1处的叠堆内的光学重复单元383(该光学重复单元383具有最小光学厚度T1)单调递减,从光学重复单元383向设置在单个叠堆的位置S2处的第二侧和光学重复单元383之间的位置P2处的单个叠堆内的光学重复单元385(该光学重复单元385具有最大光学厚度T2)单调递增,并且从光学重复单元385向单个叠堆的位置S2处的第二侧单调递减。在一些实施方案中,第一光学重复单元和第二光学重复单元之间的间隔(P2-P1)是单个叠堆的厚度(S2-S1)的至少一半或至少70%。其它可能的层分布包括微笑分布(叠堆的中部比边缘更薄)和皱眉分布(叠堆的中部比边缘更厚)。
在一些实施方案中,选择光学重复单元的厚度变化以得到主反射谱带的期望斜率。例如,主反射谱带在更高波长下可具有更多反射性并且在更低波长下具有更少反射性,或者在更高波长下可具有更少反射性并且在更低波长下具有更多反射性,或者在主反射谱带中可具有基本恒定的反射率。调整反射谱带的斜率可提供附加的灵活性以例如调整随入射角的反射率并由此调整显示器随视角的输出颜色。
在一些实施方案中,对于波长λ1<λ2<λ3,部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,并且部分反射器具有第一反射谱带,该第一反射谱带对于沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。在一些实施方案中,部分反射器具有光学重复单元的f比率、沿第二轴线的第一聚合物层和第二聚合物层之间的折射率差值、以及光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得第一反射谱带对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有介于例如以下之间的平均反射率:15%和97%之间、或15%和95%之间、或15%和90%之间、或20%和85%之间、或20%和75%之间、或25%和60%之间。在一些实施方案中,光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)为至少0.03、或至少0.05、或至少0.07,并且不超过0.25、或不超过0.02、或不超过0.015(例如,在0.05至0.2的范围内)。例如,在一些实施方案中,光学重复单元具有靠近光学叠堆的第一侧(例如,位置S1)的最小光学厚度T1和靠近光学叠堆的相反第二侧(例如,位置S2)的最大光学厚度T2,其中(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内或在针对(λ3-λ2)/(λ3+λ2)所述的任何范围内。如果光学叠堆内的位置离第一侧比离第二侧更近,则可将其描述为靠近光学叠堆的第一侧。相似地,如果光学叠堆内的位置离第二侧比离第一侧更近,则可将其描述为靠近光学叠堆的第二侧。在一些实施方案中,T2为至少300nm、或至少325nm、或至少350nm、或至少355nm、或至少360nm或至少375nm。在一些实施方案中,T2不超过1250nm、或不超过800nm、或不超过500nm或不超过450nm。
图4示意性地示出了波长和偏振相关的部分反射器或部分反射型偏振片的透射率。在所示出的实施方案中,对于垂直入射光在透光态(光沿第一(透光)轴线偏振的偏振态)的透射率410具有可例如为至少85%、或至少90%的值Tp。在一些实施方案中,对于垂直入射光在透光态的透射率在至少λ1至λ3的波长范围内为至少85%、或至少90%。在阻光态(光沿第二(阻光)轴线偏振的偏振态)的透射率420呈现出第一反射谱带401和第二反射谱带402。在一些实施方案中,第一反射谱带401是主反射谱带,并且第二反射谱带402是主反射谱带的第二谐波。第一反射谱带401具有短波长谱带边缘λ2和长波长谱带边缘λ3。在一些实施方案中,λ2为部分反射器的光学叠堆的最小光学厚度T1的约2倍,并且λ3为光学叠堆的最大光学厚度T2的约2倍。第二反射谱带402具有短波长谱带边缘λ5和长波长谱带边缘λ4。在第一反射谱带401是主反射谱带并且第二反射谱带402是主反射谱带的第二谐波的实施方案中,λ5为约λ2/2并且λ4为约λ3/2。在一些实施方案中,第一反射谱带401包括近红外波长(即,介于700nm和2500nm之间的至少一个波长包括在λ2至λ3的范围内)。在一些实施方案中,第二反射谱带402包括可见波长(即,在400nm至700nm范围内(例如,400nm)的至少一个波长包括在λ5至λ4的范围内)。在其它实施方案中,λ4可小于400nm。在一些实施方案中,λ4不超过500nm、或不超过450nm、或不超过430nm或不超过410nm。在一些实施方案中,λ4在400nm至500nm的范围内。
在一些实施方案中,第一反射谱带是主反射谱带,该主反射谱带具有至少700nm、或至少710nm、或至少720nm或至少750nm的谱带边缘λ3。在一些实施方案中,谱带边缘λ3不超过2500nm、或不超过1500nm、或不超过1000nm或不超过900nm。例如,在一些实施方案中,λ3在700nm至2500nm、或710nm至1000nm、或720nm至900nm或750nm至900nm的范围内。在一些实施方案中,谱带边缘λ2为至少600nm、或至少610nm或至少620nm。在一些实施方案中,λ2不超过750nm、或不超过710nm、或不超过700nm、或不超过690nm、或不超过680nm。例如,在一些实施方案中,λ2在600nm至700nm的范围内或在610nm至690nm的范围内。在一些实施方案中,λ1不超过480nm、或不超过450nm、或不超过420nm或不超过400nm。在一些实施方案中,λ1为至少380nm或至少400nm。例如,在一些实施方案中,λ1在380nm至480nm的范围内或在400nm至450nm的范围内。在一些实施方案中,λ1为400nm。
在一些实施方案中,部分反射器的第一反射谱带在介于900nm和980nm之间(例如,940nm)的波长λc上居中,并且满足0.05≤(λ3-λ2)/(λ3+λ2)≤0.2。由于随入射角的带移,因此部分反射器可被适配成在一个入射角下而不在另一个入射角下反射接近λc的波长。此类部分反射器可用于例如传感器系统中,如本文其它地方进一步描述。
第一反射谱带401对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有Tb1的平均透射率。对于沿第二轴线偏振的垂直入射光的对应平均反射率Rb1为S-Tb1,其中S为平均反射率和平均透射率之和,忽略表面反射和吸收时可为约100%。在一些实施方案中,反射率在反射谱带的带宽上不是恒定的。谱带上的平均反射率可表示为谱带中的波长上反射率的积分除以谱带的宽度(例如,λ3-λ2)。在一些实施方案中,Rb1大于15%、或大于20%、或大于25%或大于30%。在一些实施方案中,Rb1小于97%、或小于95%、或小于90%、或小于75%或小于60%。例如,在一些实施方案中,Rb1介于15%和90%之间、或介于20%和75%之间或介于25%和60%之间。相似地,在一些实施方案中,Tb1介于10%和85%之间、或介于25%和80%之间或介于40%和80%之间。第二反射谱带402对于沿第二轴线偏振的垂直入射光具有Tb2的平均透射率。对于沿第二轴线偏振的垂直入射光的对应平均反射率Rb2为S-Tb2。Rb2可在针对Rb1所述的任何范围内。相似地,Tb2可在针对Tb1所述的任何范围内。Rb2可大于、小于或约等于Rb1,这取决于部分反射器的光学叠堆的f比率。
图5是假设的部分反射器的透射光谱的示意性图表。在该图中,透射率相对于以纳米为单位的波长λ来绘制,波长轴线在400nm至1000nm的范围内延伸。曲线301可表示对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光的所测量透射率。由曲线301的反射谱带301a的相对低透射率证明,所示的反射器选择性地阻挡光谱的红色和近红外区域的一部分中的窄谱带内的光。
为了量化曲线301的相关特征,在图5中识别曲线301的基线值B、曲线301的峰值P(在这种情况下,峰值P对应于在点p3处示出的反射谱带301a的透射率最小值)和曲线301的中间值H(在P和B之间的一半)。曲线301与点p1和p2处的值H相交。这些点分别位于反射谱带301a的短波长谱带边缘307和长波长谱带边缘309上,并且限定短波长谱带边缘波长λ2和长波长谱带边缘波长λ3。短波长谱带边缘和长波长谱带边缘的波长可用于计算感兴趣的两个其它参数:反射谱带301a的宽度(半峰全宽或“FWHM”),其等于λ3–λ2;和反射谱带301a的中心波长λc,其等于(λ2+λ3)/2。需注意,中心波长λc可与反射谱带301a的峰值波长(参见点p3)相同或不同,这取决于反射谱带301a的对称或不对称程度。
光学元件的透射率一般是指透射光强度除以入射光强度(对于给定波长、入射方向等的光而言),但可用术语“外部透射率”或“内部透射率”来表示。光学元件的外部透射率为光学元件当浸没在空气中时的透射率,并且无需对元件前方的空气/元件界面处的菲涅尔反射、或者元件后方的元件/空气界面处的菲涅耳反射进行任何修正。光学元件的内部透射率为当将该光学元件的前表面和后表面处的菲涅耳反射去除时的元件的透射率。去除前表面和后表面处的菲涅耳反射可通过计算完成(例如,从外部透射光谱减去适当函数),或者通过实验完成。对于许多类型的聚合物和玻璃材料,在两个外表面中的每个外表面处,菲涅耳反射为约4%至6%(对于垂直入射角或近垂直入射角),这导致外部透射率相对于内部透射率下移约10%。图5没有指定使用这两种透射率中的哪一种透射率,因此该图可能通常适用于内部透射率和外部透射率中的任一者。如果本文提及透射率时没有指明是内部透射率或外部透射率,那么,除非上下文另外指明,否则就可假设此透射率是指外部透射率。
在一些实施方案中,聚合物多层光学膜可具有反射谱带,该反射谱带具有至少15%、或至少20%、或至少25%、或至少30%的最大反射率(例如,在图3中的点p3处)(或小于85%、或小于80%、或小于75%、或小于70%的最小反射率)。在一些情况下,穿过光学膜的内部透射率在反射谱带的任一侧的区域上可为至少80%,或者在反射谱带的任一侧上比最小反射率高至少20%。例如,在一些实施方案中,光学膜在反射谱带中可具有小于40%的最小内部透射率,并且在比反射谱带的短波长谱带边缘短10nm、或短20nm、或短30nm的波长下可具有至少80%的内部透射率,并且/或者光学膜在比反射谱带的长波长谱带边缘长10nm、或长20nm、或长30nm的波长下可具有至少80%的内部透射率。
本说明书的部分反射器可用于显示器应用,并且已发现在将部分反射器结合到圆形偏振片中的OLED显示器中提供减少的色移。部分反射器还可有利地用于其它显示器应用和非显示器应用中。例如,部分反射器可用于液晶显示器的回收腔中或用于显示器或非显示器应用的光源的回收腔中以根据角度来调整光输出的波长分布。作为另一个示例,部分反射器可用于传感器或传感器系统中,其中可能期望阻挡或部分阻挡相对窄的近红外波长范围内的一种偏振(例如,在0.05至0.2范围内的(λ3-λ2)/(λ3+λ2),其中在λ2至λ3范围内的波长包括近红外波长)。例如,部分反射器可用于覆盖传感器、或覆盖用于传感器应用的光源的光学滤光器中,或者设置在用于传感器应用的标记物(例如,回射标记物)上。在一些实施方案中,本说明书的部分反射器用作包括近红外偏振片和可见光阻光滤光器的光学滤光器的近红外偏振片,并且可用于包括光学滤光器以及传感器、近红外光源和标记物中的一者或多者的光学系统或光学装置中。例如,本说明书的部分反射器可用作PCT申请PCT/US2017/034941(Wheatley等人)中所述的光学滤光器中的偏振片,该申请以不与本说明书矛盾的程度据此以引用方式并入本文。本说明书的部分反射器还可用于诸如PCT申请PCT/US2017/034941(Wheatley等人)中所述的那些的光学系统和光学装置中。在一些实施方案中,本说明书的部分反射器用于选自由以下组成的组的光学装置中:可穿戴电子设备、医疗诊断装置、移动电话、近红外标记物、车库门开启系统的部件和驾驶辅助系统的部件。在一些实施方案中,本说明书的部分反射器用于选自由以下组成的组的光学系统中:医疗诊断系统、车库门开启系统和驾驶辅助系统。
已发现,本说明书的部分反射器在校正诸如OLED显示器等显示器随视角的色移方面是特别有利的。在一些实施方案中,部分反射器是颜色校正的部分反射器,其设置在线性吸收型偏振片和延迟片之间的圆形偏振片中。图6是圆形偏振片650的示意性剖视图,该圆形偏振片650包括线性吸收型偏振片652、部分反射器600和延迟片656。部分反射器600可以为本文所述的任何波长和偏振相关的部分反射器或反射型偏振片。部分反射器600包括光学叠堆613并且包括光学厚层612和614,该光学叠堆613包括多个交替的聚合物层。
在一些实施方案中,部分反射器600是设置在线性吸收型偏振片652和延迟片656之间的反射型偏振片,其中该反射型偏振片具有主反射谱带,该主反射谱带具有在至少600nm的波长处的短波长谱带边缘(例如,图4的λ2)。
在一些实施方案中,部分反射器600是设置在线性吸收型偏振片652和延迟片656之间的反射型偏振片,其中该反射型偏振片包括光学叠堆,该光学叠堆包括多个光学重复单元,其中每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,并且其中沿第一轴线的第一聚合物层和第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的第一聚合物层和第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx。在一些实施方案中,|Δnx|为至少0.1,并且|Δny|不超过0.04。在一些实施方案中,对于沿第二轴线的折射率,光学重复单元在光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在第二光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2。T2和/或(T2-T2)/(T2+T2)可在本文其它地方所述的任何范围内。例如,在一些实施方案中,T2为至少300nm、或至少350nm和/或不超过1250nm。
图7是部分反射器的第一轴线733和线性吸收型偏振片的透光轴线743的示意图,该第一轴线733为部分反射器的透光轴线。示出了透光轴线743和第一轴线733之间的角θ。如果角θ小于20度,则透光轴线743可被描述为与第一轴线733基本对齐。在一些实施方案中,角θ小于10度或小于5度。还示出了延迟片的快光轴线753。快光轴线753与线性吸收型偏振片的透光轴线743成斜角
在一些实施方案中,斜角
介于40度和50度之间。在一些实施方案中,
为约45度。
在一些实施方案中,延迟片包括多个延迟层。图8是包括第一延迟层857和第二延迟层859的延迟片856的示意性剖视图。在一些实施方案中,可包括附加的延迟层。多个延迟层可被用来赋予独立的或仅与波长弱相关的波延迟(例如,以nm为单位的延迟除以以nm为单位的波长)。图9是假设的消色差延迟片的波延迟对波长的示意性曲线图。消色差延迟片可具有单个层或可包括多个层。在所示出的实施方案中,延迟在两个波长下为波长的四分之一。在一些实施方案中,对于在400nm至700nm范围内的至少一个波长,延迟片具有波长的四分之一的延迟。在一些实施方案中,延迟片对于一个波长具有波长四分之一的延迟,并且在一些实施方案中,延迟片对于两个或更多个波长具有波长四分之一的延迟。在一些实施方案中,延迟片具有不同于四分之一波的延迟。例如,可使用(n+1/4)λ的延迟。
可使用允许该圆形偏振片用作圆形偏振片的任何延迟片。在一些实施方案中,延迟片包括多个延迟层,其中多个延迟层中的第一延迟层具有第一快光轴线,并且多个延迟层中的第二延迟层具有第二快光轴线。在一些实施方案中,第一快光轴线和第二快光轴线是平行的,并且在一些实施方案中,第一快光轴线和第二快光轴线不是平行的。非平行快光轴线可用于圆形偏振片的延迟片中以改进圆形偏振片的消色差。图10示意性地示出了第一延迟层的第一快光轴线1053和第二延迟层的第二快光轴线1054,其中第一快光轴线1053和第二快光轴线1054不是平行的。第一快光轴线1053和第二快光轴线1054之间的角φ可为任何合适的角。在一些实施方案中,φ为约0度(例如,介于-5度和5度之间)。在其它实施方案中,φ介于0度和45度之间或介于45度和90度之间。
图11A是包括圆形偏振片1150和OLED显示面板1175的显示器1199的示意性剖视图。圆形偏振片1150可为本文所述的任何圆形偏振片。在所示出的实施方案中,圆形偏振片1150包括线性吸收型偏振片1152、部分反射器1100和延迟片1156。部分反射器1100可以为本文所述的任何波长和偏振相关的部分反射器或反射型偏振片。在所示出的实施方案中,OLED显示面板1175包括OLED叠堆731和内层734。OLED叠堆731通常包括发射层、电极和空穴传输层。内层734可以为OLED叠堆731的密封剂层。在一些实施方案中,其它层设置在圆形偏振片1150和OLED叠堆731之间。例如,还可包括附加的层,例如触敏层。图11A示出以相对于显示器1199的法线746零度的视角的第一光输出742和相对于法线746α的视角的第二光输出744。视角α可以是45度,并且当指定各种颜色和色差时显示器可以完全打开。如本文所用,除非另外指明,否则视角是指如在显示器外部的空气中所观察到的相对于垂直于显示器的视角。
当显示器完全打开时,光744的颜色可不同于光742的颜色。在一些实施方案中,光744和光742之间的色移或色度差值小于其它方面等效于显示器1199、不同的是省略了部分反射器1100的比较显示器的色移或色度差值。图11B是其它方面等效于显示器1199、不同的是不包括部分反射器1100的显示器1199c的示意性剖视图。圆形偏振片1150已被比较圆形偏振片1150c替换,该比较圆形偏振片1150c包括线性吸收型偏振片1152和延迟片1156,但不包括部分反射器1100。
在一些实施方案中,显示器1199具有在视角为45度时的Δu′v′色移,该色移不超过其它方面等效的显示器1199c的色移的0.8倍或不超过0.5倍。Δu′v′色移是指当显示器完全打开时如在显示器外部的空气中观察到的色移或色度距离。Δu′v′色移或色度距离是指CIE(国际照明委员会)1976UCS(均匀色度量表)色度图中的两点之间的Euclidean距离。例如,如果第一颜色的CIE 1976UCS的颜色坐标为(u′1,v′1),并且不同的第二颜色的CIE1976UCS色彩坐标为(u′2,v′2),两种颜色之间的色度距离通过(Δu′v′)2=(u′2-u′1)2+(v′2-v′1)2的正平方根给定。
图12A至图12B是示意性的CIE 1976 UCS u′v′曲线图,该曲线图示出了OLED显示器的颜色输出随视角的变化。图12A示出了不包括部分反射器的显示器(例如,显示器1199c)的颜色输出,并且图12B示出了当本说明书的部分反射器包括在显示器(例如,显示器1199)的圆形偏振片中时显示器的颜色输出。对应于0度、45度和60度的空气中的视角的点在两个曲线图中示出。相似地,除了CIE u′v′曲线图之外或代替CIE u′v′曲线图,使用CIE xy坐标的曲线图以示出颜色输出的变化。当包括部分反射器时,随视角的色移大幅减少。部分反射器通过将具有偏振使得其原本将被吸收型偏振片吸收的光回收来提供色移。在一些实施方案中,这提供了由于部分反射器的反射率的波长相关性而与波长和视角相关的增益。
图13是当显示器完全打开时如垂直于(零视角)显示器观看的由显示器产生的光谱的示意性曲线图。显示器包括具有发射光谱的OLED显示面板,该发射光谱包括第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,其中λa<λb<λc。在一些实施方案中,显示器包括圆形偏振片,其设置为靠近显示面板,其中圆形偏振片包括反射型偏振片,该反射型偏振片可以为设置在线性吸收型偏振片和延迟片之间的本文其它地方所述的部分反射器中的任一者。
在一些实施方案中,反射型偏振片的反射率和透射率的波长相关性基于反射型偏振片被配置为结合到其中的显示器的波长λa、λa和λb来选择。例如,波长λ1、λ2和λ3(参见例如图4)可相对于波长λa、λa和λb来选择。在一些实施方案中,反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率。在一些实施方案中,对于在介于λa和λc之间的波长下的沿反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光的透射率为至少80%或至少85%。在一些实施方案中,对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,反射型偏振片具有第一反射谱带,该第一反射谱带对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。在一些实施方案中,第一反射谱带对于沿阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和90%之间的平均反射率,或者在本文其它地方所述的其它范围中的任一者内。在一些实施方案中,对于沿第二轴线的折射率,反射型偏振片的光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内。
在一些实施方案中,第一反射谱带是主反射谱带。在一些实施方案中,反射型偏振片具有第二反射谱带,该第二反射谱带是主谱带的第二谐波,其中第二谱带具有包括400nm的波长范围。在一些实施方案中,λ3<2λa。在满足此波长关系的一些实施方案中,第一反射谱带是主反射谱带,并且第二谐波具有小于λa的长波长谱带边缘λ4。当视角为零度时的蓝光期望很少或不期望来自包括部分反射器的增益时,这可能是有用的。在一些实施方案中,λa+λb≥λ3≥2λa。在满足此波长关系的一些实施方案中,第一反射谱带是主反射谱带,并且第二谐波的长波长谱带边缘λ4大于或等于λa但小于或等于介于λa和λb之间的中点(即,1/2(λa+λb))。当视角为零度时的蓝光期望一些来自包括部分反射器的增益,但绿光期望很少或不期望增益时,这可能是有用的。
由部分反射器提供的增益是在当显示器完全打开时由包括部分反射器的显示器提供的给定视角和波长下的发射强度除以在当其它方面等效的显示器完全打开时由不包括部分反射器的其它方面等效的显示器提供的给定视角和波长下的发射强度。由于部分反射器的反射率的波长相关性,因此增益通常取决于波长。由于部分反射器的反射谱带随视角的偏移,因此增益通常取决于视角。在一些实施方案中,部分反射器是反射型偏振片,其被适配成在45度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供至少1.15的增益,并且在零度视角下在波长λc下提供介于1.00和1.05之间的增益。在一些实施方案中,部分反射器是反射型偏振片,其被适配成在30度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供的增益,该增益小于在45度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供的增益。如本文其它地方进一步所述,在一些实施方案中,由于由部分反射器提供的波长和视角相关的增益,因此显示器在45度视角下的Δu′v′色移显著小于(例如,不超过0.8倍或不超过0.5倍)不包括部分反射器的其它方面等效的显示器的色移。
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征尺寸、数量和物理性质的量的使用不清楚,则“约”将被理解为指定值的5%以内的平均值。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.95和1.05之间的值,并且该值可为1。
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
实施方案1是一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于波长λ1<λ2<λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述部分反射器具有所述光学重复单元的f比率、沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得所述第一反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率,
其中所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内,并且
其中所述第一反射谱带是主反射谱带,并且λ3为至少700nm并且不超过2500nm。
实施方案2是根据实施方案1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
实施方案3是根据实施方案1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
实施方案4是根据实施方案1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
实施方案5是根据实施方案1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
实施方案6是根据实施方案1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内。
实施方案7是根据权利要求1所述的部分反射器,其中λ1在380nm至480nm的范围内,λ2在600nm至700nm的范围内,并且λ3在710nm至1000nm的范围内。
实施方案8是根据权利要求1所述的部分反射器,其中λ1在400nm至450nm的范围内,λ2在600nm至700nm的范围内,并且λ3在720nm至900nm的范围内。
实施方案9是根据实施方案1所述的部分反射器,其中λ1为400nm,λ2在610nm至690nm的范围内,并且λ3在750nm至900nm的范围内。
实施方案10是根据实施方案1所述的部分反射器,其中所述f比率或1减所述f比率在0.06至0.4的范围内。
实施方案11是根据实施方案1所述的部分反射器,其中所述f比率在0.4至0.6的范围内。
实施方案12是根据实施方案1所述的部分反射器,其中所述光学叠堆中的光学重复单元的总数在35至160的范围内。
实施方案13是根据实施方案1所述的部分反射器,其中所述第一聚合物层和所述第二聚合物层中的至少一者是双折射的。
实施方案14是根据实施方案1所述的部分反射器,其中沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的所述折射率差值为Δnx,沿所述第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04。
实施方案15是根据实施方案14所述的部分反射器,其中|Δnx|为至少0.15并且|Δny|不超过0.02。
实施方案16是根据实施方案1所述的部分反射器,还包括第二反射谱带,所述第二反射谱带是所述第一反射谱带的第二谐波。
实施方案17是根据实施方案16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和90%之间的平均反射率。
实施方案18是根据实施方案16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于20%和75%之间的平均反射率。
实施方案19是根据实施方案16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于25%和60%之间的平均反射率。
实施方案20是根据实施方案16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带具有不超过500nm的长波长谱带边缘λ4。
实施方案21是根据实施方案20所述的部分反射器,其中λ4不超过450nm。
实施方案22是根据实施方案20所述的部分反射器,其中λ4不超过430nm。
实施方案23是根据实施方案20所述的部分反射器,其中λ4不超过410nm。
实施方案24是根据实施方案20所述的部分反射器,其中λ4在400nm至500nm的范围内。
实施方案25是一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内,T2为至少350nm并且不超过1250nm。
实施方案26是根据实施方案25所述的部分反射器,其中T2为至少355nm。
实施方案27是根据实施方案25所述的部分反射器,其中T2为至少360nm。
实施方案28是根据实施方案25所述的部分反射器,其中T2为至少375nm。
实施方案29是根据实施方案25所述的部分反射器,其中T2不超过500nm。
实施方案30是根据实施方案25所述的部分反射器,其中T2不超过450nm。
实施方案31是根据实施方案25所述的部分反射器,其中对于波长λ1<λ2<λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿所述第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率,
其中(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内,并且λ2为T1的约2倍,并且λ3为T2的约2倍。
实施方案32是根据实施方案31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
实施方案33是根据实施方案31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
实施方案34是根据实施方案31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
实施方案35是根据实施方案31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
实施方案36是根据实施方案25所述的部分反射器,其中|Δnx|为至少0.15并且|Δny|不超过0.02。
实施方案37是根据实施方案25所述的部分反射器,其中所述光学重复单元的f比率或1减所述f比率在0.06至0.4的范围内。
实施方案38是根据实施方案25所述的部分反射器,其中所述光学重复单元的f比率在0.4至0.6的范围内。
实施方案39是根据实施方案25所述的部分反射器,其中所述光学叠堆中的光学重复单元的总数在35至160的范围内。
实施方案40是根据实施方案25所述的部分反射器,所述部分反射器还通过实施方案1至实施方案24中的任一项来表征。
实施方案41是一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
根据实施方案1至实施方案40中任一项所述的部分反射器,所述部分反射器设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间。
实施方案42是一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
反射型偏振片,所述反射型偏振片设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间,其中所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带具有在至少600nm的波长处的短波长谱带边缘。
实施方案43是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带具有至少700nm的长波长谱带边缘。
实施方案44是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带具有至少710nm并且不超过2500nm的长波长谱带边缘。
实施方案45是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过500nm的长波长谱带边缘。
实施方案46是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过450nm的长波长谱带边缘。
实施方案47是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过430nm的长波长谱带边缘。
实施方案48是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过410nm的长波长谱带边缘。
实施方案49是根据实施方案42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有在400nm至500nm的范围内的长波长谱带边缘。
实施方案50是一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
反射型偏振片,所述反射型偏振片设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间,所述反射型偏振片包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04,
其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,并且
其中T2为至少300nm。
实施方案51是根据实施方案50所述的圆形偏振片,其中T2为至少350nm。
实施方案52是根据实施方案50所述的圆形偏振片,其中T2为至少355nm并且不超过1250nm。
实施方案53是根据实施方案50所述的圆形偏振片,还包括设置在所述线性吸收型偏振片和所述光学叠堆之间的光学厚层。
实施方案54是根据实施方案42至实施方案53中任一项所述的圆形偏振片,其中所述反射型偏振片是根据实施方案1至实施方案40中任一项所述的部分反射器。
实施方案55是根据实施方案41至实施方案54中任一项所述的圆形偏振片,其中所述线性吸收型偏振片具有与所述第一轴线基本对齐的透光轴线。
实施方案56是根据实施方案55所述的圆形偏振片,其中在所述透光轴线与所述第一轴线之间的角度小于10度。
实施方案57是根据实施方案55所述的圆形偏振片,其中所述延迟片具有与所述线性吸收型偏振片的所述透光轴线成斜角的快光轴线。
实施方案58是根据实施方案57所述的圆形偏振片,其中所述斜角介于40度和50度之间。
实施方案59是根据实施方案41至实施方案54中任一项所述的圆形偏振片,其中所述延迟片包括多个延迟层。
实施方案60是根据实施方案59所述的圆形偏振片,其中所述多个延迟层中的第一延迟层具有第一快光轴线,并且所述多个延迟层中的第二延迟层具有第二快光轴线。
实施方案61是根据实施方案60所述的圆形偏振片,其中所述第一快光轴线和所述第二快光轴线不是平行的。
实施方案62是根据实施方案41至实施方案54中任一项所述的圆形偏振片,其中对于在400nm至700nm的范围内的至少一个波长,所述延迟片具有所述波长的四分之一的延迟。
实施方案63是一种显示器,包括有机发光二极管显示面板和根据实施方案41至实施方案62中任一项所述的圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板。
实施方案64是一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板,其具有发射光谱,所述发射光谱包括第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc;
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片,
其中所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,并且
其中对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。
实施方案65是根据实施方案64所述的显示器,其中所述第一反射谱带是主反射谱带。
实施方案66是根据实施方案65所述的显示器,其中反射型偏振片具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
实施方案67是一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板,其具有发射光谱,所述发射光谱包括第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc;
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片,
其中所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,并且
其中对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。
实施方案68是根据实施方案67所述的显示器,其中所述主反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。
实施方案69是根据实施方案67所述的显示器,其中反射型偏振片具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
实施方案70是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少80%。
实施方案71是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少85%。
实施方案72是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中λ3<2λa。
实施方案73是根据实施方案64至69中任一项所述的显示器,其中λa+λb≥λ3≥2λa。
实施方案74是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于波长λ1<λa,所述反射型偏振片对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿所述透光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少85%,
其中所述反射型偏振片具有所述光学重复单元的f比率、沿所述阻光轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
实施方案75是根据实施方案74所述的显示器,其中对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
实施方案76是根据实施方案74所述的显示器,其中对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和85%之间。
实施方案77是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内。
实施方案78是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片被适配成在45度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供至少1.15的增益,并且在零度视角下在波长λc下提供介于1.00和1.05之间的增益。
实施方案79是根据实施方案78所述的显示器,其中所述反射型偏振片被适配成在30度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供增益,该增益小于在45度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供的增益。
实施方案80是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片是根据实施方案1至实施方案40中任一项所述的部分反射器。
实施方案81是根据实施方案64至实施方案69中任一项所述的显示器,其中所述圆形偏振片还通过实施方案41至实施方案62中任一项来表征。
实施方案82是根据实施方案64至实施方案81中任一项所述的显示器,所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过不包括所述反射型偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.8倍。
实施方案83是根据实施方案64至实施方案81中任一项所述的显示器,所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过不包括所述反射型偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.5倍。
实施方案84是一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板;和
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的波长和偏振相关的部分反射器,
其中所述部分反射器是颜色校正的部分反射器,使得所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过具有不包括所述部分反射器的其它方面等效的圆形偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.8倍。
实施方案85是根据实施方案84所述的显示器,其中所述部分反射器包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于在400nm至450nm范围内的波长λ1、在600nm至700nm范围内的波长λ2和在720nm至900nm范围内的λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于在垂直入射下沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述部分反射器具有所述光学重复单元的f比率、沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得所述第一反射谱带对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光具有介于15%和97%之间的平均反射率,并且
其中所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内。
实施方案86是根据实施方案85所述的显示器,其中所述第一反射谱带是主反射谱带。
实施方案87是根据实施方案86所述的显示器,其中所述部分反射器具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
实施方案88是根据实施方案85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
实施方案89是根据实施方案85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
实施方案90是根据实施方案85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于20%和85%之间。
实施方案91是根据实施方案85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
实施方案92是根据实施方案85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
实施方案93是根据实施方案84所述的显示器,其中在45度视角下的所述Δu′v′色移不超过所述其它方面等效的显示器的色移的0.5倍。
实施方案94是根据实施方案84所述的显示器,其中所述部分反射器被适配成在30度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供增益,该增益小于在45度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供的增益。
实施方案95是根据实施方案84所述的显示器,其中所述部分反射器还通过实施方案1至实施方案40中任一项来表征。
实施方案96是根据实施方案84所述的显示器,其中所述圆形偏振片还通过实施方案41至实施方案62中任一项来表征。
实施例
使用用于形成多层膜和膜的卷的通常已知的膜工艺来制备具有受控的谱带边缘和随角度变化的定制反射角的双折射多层光学膜。本文所述的实施例包括不同的多层光学膜,通常由第一光学层(由90/10 coPEN制成)和第二光学层(由90/10 coPEN和PETG的共混物制成)制成,第一光学层和第二光学层从单独的挤出机中进料到多层共挤出进料区块中并且通过膜模头浇铸到冷却辊上以形成大量交替的层。PETG是购自美国田纳西州诺克斯维尔的伊士曼化工公司(Eastman Chemicals,Knoxville,TN)的共聚酯。90/10CoPEN是由明尼苏达州圣保罗(Saint Paul,MN)的3M公司生产的无规共聚酯,其为90mol%的聚萘二甲酸乙二醇酯和10mol%的聚对苯二甲酸乙二醇酯。在以下实施例中报告了层数变化、拉延比细节。
在制造双折射多层光学膜叠堆之后,随后将实施例在一个主表面上与吸收型偏振片(AP)以及在相反主表面上与四分之一波片(QWP)组合以形成功能光学叠堆,该功能光学叠堆可用作例如颜色校正圆形偏振片。通过替换通常结合在装置中的圆形偏振片,该光学叠堆针对一些测量而被结合到商用装置中。
测试方法
通过来自Photo Research公司的PR-740分光光度计来测量发射亮度和颜色,结果由CIE着色表坐标的惯例报告。通过来自珀金埃尔默公司(Perkin-Elmer Inc)的Lambda900光度计对于偏振阻光态(交叉)和透光态(对齐)两者来测量反射和透射光谱。使用瑞淀光学系统公司(Radiant Vision Systems)IS-SA Imaging Sphere以选定入射角测量每个样品的双向散射分布函数(BRDF)。
实施例1
如下制备了双折射反射型偏振片。两种聚合物用于光学层。第一聚合物(第一光学层)为90/10 coPEN,即由90%的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的聚合物。第二聚合物(第二光学层)为具有90mol%的萘二甲酸酯和10mol%的第一聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物(coPEN)和诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)的共聚酯以大约45mol%的90/10 PEN与55mol%的PETG的比率的共混物,其中第二光学层材料Tg大约为97-100摄氏度。对于此实施例,第一聚合物与第二聚合物的进料速率之比为8:92;在这种情况下,f比率为0.10。用于表层的聚合物为PETG。将材料从单独的挤出机中进料到多层共挤出进料区块,在该进料区块中,它们被组装成具有137个交替光学层的分组,加上每一侧各有一个较厚的第二光学层保护性边界层,总共139个层。第二光学层材料的表层被添加到特定于该用途的歧管构造,从而生成具有141个层的最终构造。然后,以用于聚酯膜的传统方式将多层熔融物通过膜模头浇铸到冷却辊上,在该冷却辊上对其进行淬火。然后,在商业规模的线性拉幅机上以大约6:1的拉延比和280℉的温度来拉伸浇铸料片。图15中示出了层厚度分布,并且通过电容规测量所得总厚度为大约25μm。
然后,将实施例1的所得多层光学膜在一个表面上与吸收型偏振片以及在另一个表面上与四分之一波片结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex1-CP)。将来自Sanritz公司的吸收型偏振片5618H型层压到实施例1的膜上,其中阻光轴线基本对齐。在实施例1的膜的相反侧上,将来自美国宾夕法尼亚州雷丁(Reading,PA)的American Polarizer公司的商品名为APQW92-004-PC-140NMHE的四分之一波片(QWP)与来自3M公司的8171光学透明的粘合剂层压。QWP光轴线相对于偏振片的阻光轴线为大约45度。然后,将所得圆形偏振片(Ex1-CP)层压到苹果手表1上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例2
如以上针对实施例1所指定,利用第一聚合物(90/10 coPEN)和第二聚合物(共混的coPEN/PETG)的交替层来制备双折射反射型偏振片。实施例2的第一聚合物与第二聚合物的进料速率之比为9:91;在这种情况下,f比率为0.12。而且,与实施例1类似,用于表层的聚合物为PETG,并且所得具有表层的最终构造为141个层,并且通过电容规测量的所得物理厚度为大约26.6μm。图17中示出了层厚度分布。
与实施例1类似,将实施例2在一个表面上与吸收型偏振片(来自Sanritz公司的5618H型)以及在另一个表面上与四分之一波片(来自American Polarizers公司的APQW92-004-PC-140NMHE)结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex2-CP)。然后,将圆形偏振片Ex2-CP层压到苹果手表1.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例3
如下制备了实施例3。共挤出单个多层光学分组,由以下各项的325个交替层组成:90/10 coPEN、由90%的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的聚合物、以及低折射率各向同性层,该低折射率各向同性层由聚碳酸酯和共聚酯(PC:coPET)的共混物制成,如WO2015035030中所述,使得折射率为约1.57,并且在单轴线取向时保持基本各向同性。PC:coPET摩尔比为大约42.5mol%的PC和57.5mol%的coPET并且具有105摄氏度的Tg。选择此各向同性材料,使得在拉伸之后,其在两个非拉伸方向上的折射率与在非拉伸方向上的双折射材料的折射率保持基本匹配,而在拉伸方向上,双折射层和非双折射层之间的折射率存在显著错配。将90/10 PEN和PC:coPET聚合物以大约0.5的目标f比率从单独的挤出机中进料到多层共挤出进料区块,在该进料区块中,它们被组装成325个交替光学层的分组,加上每一侧各有一个较厚的PC:coPET保护性边界层,总共327个层。然后,以用于聚酯膜的传统方式将多层熔融物通过膜模头浇铸到冷却辊上,在该冷却辊上对其进行淬火。然后,在类似于以下文献中所述的抛物线拉幅机中拉伸浇铸料片:由Denker等人编著的标题为“Advanced Polarizer Film for Improved Performance ofLiquid Crystal Displays”(用于改善的液晶显示器性能的高级偏振膜)的特邀报告45.1,该报告于2006年6月4日至9日发表于加利福尼亚旧金山的信息显示协会(SID)国际会议。图22中示出了层厚度分布。此膜具有如通过电容规测量的大约53.3μm的所得厚度。
与先前实施例类似,将实施例3在一个表面上与吸收型偏振片(来自Sanritz公司的5618H型)以及在另一个表面上与四分之一波片(来自American Polarizers公司的APQW92-004-PC-140NMHE)结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex3-CP)。然后,将圆形偏振片Ex3-CP层压到苹果手表1.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例4
利用抛物线拉幅和0.5的f比率,以与实施例3类似的方式制备了实施例4,但调整该工艺以将厚度改变为55.4μm并且产生更高波长反射谱带。
与先前实施例类似,将实施例4在一个表面上与吸收型偏振片(来自Sanritz公司的5618H型)以及在另一个表面上与四分之一波片(来自American Polarizers公司的APQW92-004-PC-140NMHE)结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex4-CP)。然后,将圆形偏振片Ex4-CP层压到苹果手表1.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例5
利用线性拉幅,以与实施例1类似的方式制备了实施例5,不同的是调整高折射率树脂厚度和低折射率树脂厚度的比率以提供大约0.29的f比率并且成品厚度为25.5微米。
实施例6
以与实施例5类似的方式制备了实施例6,不同的是调整高折射率树脂厚度和低折射率树脂厚度的比率以提供大约0.18的f比率。成品厚度为25.5微米。
实施例7
如在实施例1中那样制备了双折射反射型偏振片。然后,将所得膜在一个表面上与吸收型偏振片以及在另一个表面上与四分之一波片结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex7-CP)。将来自Sanritz公司的吸收型偏振片5618H型层压到实施例7的膜上,其中阻光轴线基本对齐。在实施例7的膜的相反侧上,将来自美国宾夕法尼亚州雷丁的AmericanPolarizer公司的商品名为APQW92-004-PC-140NMHE的四分之一波片(QWP)与来自3M公司的8171光学透明的粘合剂层压。QWP光轴线相对于偏振片的光轴线为大约45度。然后,将所得圆形偏振片(Ex7-CP)层压到三星Galaxy 2.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例8
如在实施例2中那样制备了双折射反射型偏振片。与实施例7类似,将所得膜在一个表面上与吸收型偏振片(来自Sanritz公司的5618H型)以及在另一个表面上与四分之一波片(来自American Polarizers公司的APQW92-004-PC-140NMHE)结合在一起以形成圆形偏振片(标记为Ex8-CP)。然后,将圆形偏振片(Ex8-CP)层压到三星Galaxy平板电脑2.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
实施例9
以与实施例6类似的方式制备了实施例9。调整高折射率树脂厚度和低折射率树脂厚度的比率以提供大约0.18的f比率。最终厚度为25.5微米。
比较例1(CE-1)
通过以下方法组装圆形偏振片。将来自Sanritz公司的吸收型偏振片5618H型层压到来自美国宾夕法尼亚州雷丁的American Polarizer公司的商品名为APQW92-004-PC-140NMHE的四分之一波片(QWP)。QWP光轴线相对于偏振片的光轴线为大约45度。
将比较偏振片层压到苹果手表1.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
比较例2(CE-2)
如比较例1中那样制造了此比较例,不同的是也将所得圆形偏振片层压到三星Galaxy平板电脑2.0上,其中已经从显示器移除了原始圆形偏振片。
比较例3(CE-3)
如下制备了比较例3。共挤出单个多层光学分组,由以下各项的275个交替层组成:90/10 coPEN、由90%的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10%的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的聚合物和低折射率各向同性层,该低折射率各向同性层由聚碳酸酯和共聚酯(PC:coPET)的共混物制成,如WO2015035030中所述,使得折射率为约1.57,并且在单轴线取向时保持基本各向同性。PC:coPET摩尔比为大约42.5mol%的PC和57.5mol%的coPET并且具有105摄氏度的Tg。选择此各向同性材料,使得在拉伸之后,其在两个非拉伸方向上的折射率与在非拉伸方向上的双折射材料的折射率保持基本匹配,而在拉伸方向上,双折射层和非双折射层之间的折射率存在显著失配。将90/10 PEN和PC:coPET聚合物分别从单独的挤出机中以90/10 PEN和PC:coPET的44%和56%的总流量的比率进料到多层共挤出进料区块。材料被组装成275个交替光学层的分组,加上每一侧各有一个较厚的保护性边界层,即一侧上的90/10 PEN和另一侧上的PC:coPET,总共277个层。然后,以用于聚酯膜的传统方式将多层熔融物通过膜模头浇铸到冷却辊上,在该冷却辊上对其进行淬火。然后,在类似于以下文献中所述的抛物线拉幅机中拉伸浇铸料片:由Denker等人编著的标题为“AdvancedPolarizer Film for Improved Performance of Liquid Crystal Displays”(用于改善的液晶显示器性能的高级偏振膜)的特邀报告45.1,该报告于2006年6月4日至9日发表于加利福尼亚旧金山的信息显示协会(SID)国际会议。测定透射率并且在图28中示出。该膜具有如由电容规测量的大约45.1μm的所得物理厚度。发现该膜当结合到OLED装置中时在可见光范围内的垂直入射下引起比颜色校正膜所期望的反射更高的反射。
表1:苹果手表1(AW1)和三星Galaxy2(SG2)装置中的装置测试结果的示例性汇总
实施例 |
装置 |
厚度 |
拉幅 |
f比率 |
1 |
AW1 |
25.0 |
直链 |
0.10 |
2 |
AW1 |
26.6 |
直链 |
0.12 |
3 |
AW1 |
53.3 |
抛物线 |
0.50 |
4 |
AW1 |
55.4 |
抛物线 |
0.50 |
5 |
AW1 |
25.5 |
直链 |
0.29 |
6 |
AW1 |
25.5 |
直链 |
0.18 |
7 |
SG2 |
25.0 |
直链 |
0.10 |
8 |
SG2 |
26.6 |
直链 |
0.12 |
9 |
SG2 |
25.5 |
直链 |
0.18 |
测试结果
已发现,实施例的光学叠堆可用于发光显示器上的显示器叠堆中,以减小角度色移。与常规圆形偏振片相比,光学叠堆可针对特定角度和波长产生增益或增加的亮度。在膜是放置在吸收型偏振片下方的反射型偏振片的情况下,观察到对环境反射的最小影响。
为了测量角度色移的减少,对两种类型的商业OLED装置进行修改以结合示例性圆形偏振片。用于此比较的装置包括苹果手表和三星2平板电脑。使用强微腔OLED设计的商业装置在白色状态下呈现出较大的固有角度色移。颜色通常从白色偏移到蓝色和/或绿色。在图14中,示出了苹果手表(AW)和三星Galaxy平板电脑2(S2)的商业样品从-60至60度倾角(视角)的CIE xy颜色。此色移问题常规上通过阻挡一些蓝光和绿光来解决。在一些示例中,通过有效地回收仅具有期望波长和角度的偏振光来补偿色移。在一些示例中,在大于30度的角度下期望波长为600nm-650nm。
使用波长特定的反射膜来补偿显示器的一个潜在问题是背板的漫反射。虽然OLED背板不像LCD背光源那样漫反射,但是它们仍是相当漫射的。利用瑞淀光学系统公司的IS-SA Imaging Sphere以选定入射角测量样品的BRDF(双向散射分布函数)的平均值并且在表2中报告,其中视角相对于法线,TR为总反射率,并且DR为漫反射率。可能期望在高角度下看到大部分反射光以此类显著漫反射率朝向垂直入射向回散射。如果漫反射率显著,则反射光将预期散射到所有角度,从而在所有角度产生光学增益。然而,已发现,与轴线向相比,本说明书的部分反射器可在偏轴线产生显著更多的增益。
表2
图15至图19、图22至图23和图26中示出了实施例1-5的层厚度分布以及透光和阻光态透射光谱的结果。图20和图21分别示出了实施例2的示例性增益和反射率光谱。图24至图25示出了实施例4的示例性CIE颜色曲线图和色移对角度。实施例和比较例的白色色移结果和反射率的测量结果的汇总表在表3中汇总,其中发射亮度和颜色通过来自PhotoResearch公司的PR-740分光光度计进行测量。反射率通过来自珀金埃尔默公司的Lambda900光度计进行测量。相对亮度是样品的亮度除以所指示参考的亮度。报告了垂直于显示器的CIE x和y值以及相对于法线在45度和60度下的Δu'v'。
表3:相对亮度、颜色和反射率结果
在图19中,在实施例8的圆形偏振片中使用的实施例2的反射型偏振片的阻光透射光谱以0度和60度倾角示出。还示出了商用三星Galaxy 2平板电脑的垂直入射发射光谱。在OLED发射峰上以垂直入射呈现出最小反射率。然而,在更高倾角下,来自干涉叠堆的反射率掠过OLED装置的红色发射峰。
实施例8的增益通过将实施例8的光学叠堆的发射强度除以比较例2的光学叠堆的发射强度来计算,并且在图20中示出。由于OLED发射强度在小于650nm下是最强的,因此在度0和15度下的增益似乎不影响发射颜色。然而,在30、45和60度下的增益的确在那些角度下向发射颜色增加了红色。考虑到背板的漫射特性,意外的是增益将基本仅发生在发生干涉带移的情况下。换句话讲,尽管背板有漫射特性,但背板似乎主要以镜面方式与膜交互。
除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。
以下为根据本公开的示例性实施方案:
项目1:一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于波长λ1<λ2<λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述部分反射器具有所述光学重复单元的f比率、沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得所述第一反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率,
其中所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内,并且
其中所述第一反射谱带是主反射谱带,并且λ3为至少700nm并且不超过2500nm。
项目2.根据项目1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
项目3.根据项目1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
项目4.根据项目1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
项目5.根据项目1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
项目6.根据项目1所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧的附近具有最小光学厚度T1且在所述第二光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内。
项目7.根据项目1所述的部分反射器,其中λ1在380nm至480nm的范围内,λ2在600nm至700nm的范围内,并且λ3在710nm至1000nm的范围内。
项目8.根据项目1所述的部分反射器,其中λ1在400nm至450nm的范围内,λ2在600nm至700nm的范围内,并且λ3在720nm至900nm的范围内。
项目9.根据项目1所述的部分反射器,其中λ1为400nm,λ2在610nm至690nm的范围内,并且λ3在750nm至900nm的范围内。
项目10.根据项目1所述的部分反射器,其中所述f比率或1减所述f比率在0.06至0.4的范围内。
项目11.根据项目1所述的部分反射器,其中所述f比率在0.4至0.6的范围内。
项目12.根据项目1所述的部分反射器,其中所述光学叠堆中的光学重复单元的总数在35至160的范围内。
项目13.根据项目1所述的部分反射器,其中所述第一聚合物层和所述第二聚合物层中的至少一者为双折射的。
项目14.根据项目1所述的部分反射器,其中沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的所述折射率差值为Δnx,沿所述第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04。
项目15.根据项目14所述的部分反射器,其中|Δnx|为至少0.15并且|Δny|不超过0.02。
项目16.根据项目1所述的部分反射器,还包括第二反射谱带,所述第二反射谱带是所述第一反射谱带的第二谐波。
项目17.根据项目16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和90%之间的平均反射率。
项目18.根据项目16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于20%和75%之间的平均反射率。
项目19.根据项目16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于25%和60%之间的平均反射率。
项目20.根据项目16所述的部分反射器,其中所述第二反射谱带具有不超过500nm的长波长谱带边缘λ4。
项目21.根据项目20所述的部分反射器,其中λ4不超过450nm。
项目22.根据项目20所述的部分反射器,其中λ4不超过430nm。
项目23.根据项目20所述的部分反射器,其中λ4不超过410nm。
项目24.根据项目20所述的部分反射器,其中λ4在400nm至500nm的范围内。
项目25.一种包括光学叠堆的波长和偏振相关的部分反射器,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,(T2-T1)/(T2+T1)在0.05至0.2的范围内,T2为至少350nm并且不超过1250nm。
项目26.根据项目25所述的部分反射器,其中T2为至少355nm。
项目27.根据项目25所述的部分反射器,其中T2为至少360nm。
项目28.根据项目25所述的部分反射器,其中T2为至少375nm。
项目29.根据项目25所述的部分反射器,其中T2不超过500nm。
项目30.根据项目25所述的部分反射器,其中T2不超过450nm。
项目31.根据项目25所述的部分反射器,其中对于波长λ1<λ2<λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿所述第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述反射谱带对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率,
其中(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内,并且λ2为T1的约2倍,并且λ3为T2的约2倍。
项目32.根据项目31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
项目33.根据项目31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
项目34.根据项目31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
项目35.根据项目31所述的部分反射器,其中对于沿所述第二轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
项目36.根据项目25所述的部分反射器,其中|Δnx|为至少0.15并且|Δny|不超过0.02。
项目37.根据项目25所述的部分反射器,其中所述光学重复单元的f比率或1减所述f比率在0.06至0.4的范围内。
项目38.根据项目25所述的部分反射器,其中所述光学重复单元的f比率在0.4至0.6的范围内。
项目39.根据项目25所述的部分反射器,其中所述光学叠堆中的光学重复单元的总数在35至160的范围内。
项目40.根据项目25所述的部分反射器,所述部分反射器还通过项目1至项目24中任一项来表征。
项目41.一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
根据项目1至项目40中任一项所述的部分反射器,所述部分反射器设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间。
项目42.一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
反射型偏振片,所述反射型偏振片设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间,其中所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带具有在至少600nm的波长处的短波长谱带边缘。
项目43.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带具有至少700nm的长波长谱带边缘。
项目44.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带具有至少710nm并且不超过2500nm的长波长谱带边缘。
项目45.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过500nm的长波长谱带边缘。
项目46.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过450nm的长波长谱带边缘。
项目47.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过430nm的长波长谱带边缘。
项目48.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有不超过410nm的长波长谱带边缘。
项目49.根据项目42所述的圆形偏振片,其中所述主反射谱带的第二谐波具有在400nm至500nm的范围内的长波长谱带边缘。
项目50.一种圆形偏振片,包括:
线性吸收型偏振片;
延迟片;和
反射型偏振片,所述反射型偏振片设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间,所述反射型偏振片包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中沿第一轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δny,沿正交的第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值为Δnx,|Δnx|为至少0.1并且|Δny|不超过0.04,
其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元在所述光学叠堆的第一侧附近具有最小光学厚度T1且在所述光学叠堆的相反第二侧附近具有最大光学厚度T2,并且
其中T2为至少300nm。
项目51.根据项目50所述的圆形偏振片,其中T2为至少350nm。
项目52.根据项目50所述的圆形偏振片,其中T2为至少355nm并且不超过1250nm。
项目53.根据权利要求50所述的圆形偏振片,还包括设置在所述线性吸收型偏振片和所述光学叠堆之间的光学厚层。
项目54.根据项目42至项目53中任一项所述的圆形偏振片,其中所述反射型偏振片是根据权利要求1至权利要求40中任一项所述的部分反射器。
项目55.根据项目41至项目54中任一项所述的圆形偏振片,其中所述线性吸收型偏振片具有与所述第一轴线基本对齐的透光轴线。
项目56.根据项目55所述的圆形偏振片,其中在所述透光轴线与所述第一轴线之间的角度小于10度。
项目57.根据项目55所述的圆形偏振片,其中所述延迟片具有与所述线性吸收型偏振片的所述透光轴线成斜角的快光轴线。
项目58.根据项目57所述的圆形偏振片,其中所述斜角介于40度和50度之间。
项目59.根据项目41至项目54中任一项所述的圆形偏振片,其中所述延迟片包括多个延迟层。
项目60.根据项目59所述的圆形偏振片,其中所述多个延迟层中的第一延迟层具有第一快光轴线,并且所述多个延迟层中的第二延迟层具有第二快光轴线。
项目61.根据项目60所述的圆形偏振片,其中所述第一快光轴线和所述第二快光轴线不是平行的。
项目62.根据项目41至项目54中任一项所述的圆形偏振片,其中对于在400nm至700nm的范围内的至少一个波长,所述延迟片具有所述波长的四分之一的延迟。
项目63.一种显示器,包括有机发光二极管显示面板和根据项目41至项目62中任一项所述的圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板。
项目64.一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板,其具有发射光谱,所述发射光谱包括第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc;
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片,
其中所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,并且
其中对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述第一反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。
项目65.根据项目64所述的显示器,其中所述第一反射谱带是主反射谱带。
项目66.根据项目65所述的显示器,其中反射型偏振片具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
项目67.一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板,其具有发射光谱,所述发射光谱包括第一峰值发射波长λa、第二峰值发射波长λa和第三峰值发射波长λb,满足λa<λb<λc;
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的反射型偏振片,
其中所述反射型偏振片对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的透光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,以及对于在介于1/2(λa+λb)和1/2(λb+λc)之间的波长下的沿所述反射型偏振片的阻光轴线偏振的垂直入射光至少具有至少85%的透射率,并且
其中对于波长λ3>λc和满足1/2(λb+λc)<λ2<λ3的波长λ2,所述反射型偏振片具有主反射谱带,所述主反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘。
项目68.根据项目67所述的显示器,其中所述主反射谱带对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光具有介于15%和97%之间的平均反射率。
项目69.根据项目67所述的显示器,其中反射型偏振片具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
项目70.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少80%。
项目71.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中对于在介于λa和λc之间的波长下的沿所述反射型偏振片的所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少85%。
项目72.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中λ3<2λa。
项目73.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中λa+λb≥λ3≥2λa。
项目74.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于波长λ1<λa,所述反射型偏振片对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿所述透光轴线偏振的垂直入射光的所述透射率为至少85%,
其中所述反射型偏振片具有所述光学重复单元的f比率、沿所述阻光轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
项目75.根据项目74所述的显示器,其中对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
项目76.根据项目74所述的显示器,其中对于沿所述阻光轴线偏振的垂直入射光的所述平均反射率介于20%和85%之间。
项目77.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中对于沿所述第二轴线的折射率,所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内。
项目78.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片被适配成在45度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供至少1.15的增益,并且在零度视角下在波长λc下提供介于1.00和1.05之间的增益。
项目79.根据项目78所述的显示器,其中所述反射型偏振片被适配成在30度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供增益,所述增益小于在45度视角下对于介于λc和700nm之间的波长提供的增益。
项目80.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中所述反射型偏振片是根据权利要求1至权利要求40中任一项所述的部分反射器。
项目81.根据项目64至项目69中任一项所述的显示器,其中所述圆形偏振片还通过权利要求41至权利要求62中任一项来表征。
项目82.根据项目64至项目81中任一项所述的显示器,所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过不包括所述反射型偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.8倍。
项目83.根据项目64至项目81中任一项所述的显示器,所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过不包括所述反射型偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.5倍。
项目84.一种显示器,包括:
有机发光二极管显示面板;和
圆形偏振片,其设置为靠近所述显示面板,所述圆形偏振片包括线性吸收型偏振片、设置在所述线性吸收型偏振片和所述显示面板之间的延迟片、以及设置在所述线性吸收型偏振片和所述延迟片之间的波长和偏振相关的部分反射器,
其中所述部分反射器是颜色校正的部分反射器,使得所述显示器在45度视角下具有Δu′v′色移,所述色移不超过具有不包括所述部分反射器的其它方面等效的圆形偏振片的其它方面等效的显示器的色移的0.8倍。
项目85.根据项目84所述的显示器,其中所述部分反射器包括光学叠堆,所述光学叠堆包括多个光学重复单元,每个光学重复单元包括第一聚合物层和第二聚合物层,
其中对于在400nm至450nm范围内的波长λ1、在600nm至700nm范围内的波长λ2和在720nm至900nm范围内的λ3,所述部分反射器对于在介于λ1和λ3之间的波长下的沿第一轴线偏振的垂直入射光具有至少85%的透射率,
其中所述部分反射器具有第一反射谱带,所述第一反射谱带对于在垂直入射下沿正交的第二轴线偏振的垂直入射光具有在λ2和λ3处的谱带边缘,所述部分反射器具有所述光学重复单元的f比率、沿所述第二轴线的所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的折射率差值、以及所述光学叠堆中的光学重复单元的总数,使得所述第一反射谱带对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光具有介于15%和97%之间的平均反射率,并且
其中所述光学重复单元具有一定范围的光学厚度,使得(λ3-λ2)/(λ3+λ2)在0.05至0.2的范围内。
项目86.根据项目85所述的显示器,其中所述第一反射谱带是主反射谱带。
项目87.根据项目86所述的显示器,其中所述部分反射器具有为所述主反射谱带的第二谐波的第二反射谱带,所述第二反射谱带具有包括400nm的波长范围。
项目88.根据项目85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于15%和95%之间。
项目89.根据项目85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于15%和90%之间。
项目90.根据项目85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于20%和85%之间。
项目91.根据项目85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于20%和75%之间。
项目92.根据项目85所述的显示器,其中对于在垂直入射下沿所述第二轴线偏振的光的所述平均反射率介于25%和60%之间。
项目93.根据项目84所述的显示器,其中在45度视角下的所述Δu′v′色移不超过所述其它方面等效的显示器的色移的0.5倍。
项目94.根据项目84所述的显示器,其中所述部分反射器被适配成在30度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供增益,所述增益小于在45度视角下对于介于620nm和700nm之间的波长提供的增益。
项目95.根据项目84所述的显示器,其中所述部分反射器还通过权利要求1至权利要求40中任一项来表征。
项目96.根据项目84所述的显示器,其中所述圆形偏振片还通过权利要求41至权利要求62中任一项来表征。