CN111263904A - 液晶位相差膜、包括其的用于发光显示器的偏光板以及包括其的发光显示器 - Google Patents

液晶位相差膜、包括其的用于发光显示器的偏光板以及包括其的发光显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶位相差膜、一种包括其的用于发光显示器的偏光板以及一种包括其的发光显示器。所述液晶位相差膜包括：以陈述次序依序形成的不具有配向层的第一位相差层、紫外线吸收性底漆层及第二位相差层，其中所述第一位相差层及所述第二位相差层中的每一者可为液晶层。

Description

液晶位相差膜、包括其的用于发光显示器的偏光板以及包括 其的发光显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶位相差膜、一种包括其的用于发光显示器的偏光板以及一种包括其的发光显示器。
背景技术
有机发光显示器是自发光型显示器且包括被配置成发射红色光、绿色光及蓝色光的有机发光二极管。有机发光显示器使外部光能够被设置于有机发光二极管面板内的显示器二极管反射。被反射的外部光与自有机发光二极管发射的光混合，因而当自外部观察时造成可见性劣化。为解决此问题，为所述有机发光显示器提供偏光膜及位相差膜以防止已进入有机发光显示器的外部光通过外部光的线性偏光及圆形偏光而自有机发光显示器离开。
尽管聚合物膜可用作位相差膜，但近年来已不断尝试考量偏光板以及有机发光二极管显示器的纤薄度来形成液晶位相差层。一般而言，通过在配向层对液晶进行配向、然后通过热或交联反应对液晶进行固定，来执行液晶化合物的配向。作为配向层，可思及光可聚合配向层或经受摩擦处理的配向层。然而，配向层可因其厚度而增加偏光板的厚度，且可使制造偏光板的制程复杂化。近年来，已思及一种通过在无配向层的情况下对液晶进行配向来形成位相差层的方法。然而，当在无配向层的情况下对液晶进行配向时，液晶的配向可在暴露于紫外(ultraviolet，UV)光达一段长时间时被破坏，因而造成位相差膜的可靠性劣化。
在未经审查的日本专利公开案第2014-032270号中揭示了本发明的背景技术。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种可确保不具有配向层的第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度的液晶位相差膜。
本发明的另一目的是提供一种液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向层的第一液晶层以及第二液晶层，且即使在紫外线照射达一段长时间后亦可确保第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度而提高耐光性方面的可靠性。
本发明的再一目的是提供一种液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向层的第一液晶层以及第二液晶层，且即使在紫外线照射达一段长时间后亦可确保第一液晶层的低位相差变化率而提高耐光性方面的可靠性。
本发明的又一目的是提供一种具有良好平坦度的液晶位相差膜。
本发明的又一目的是提供一种能够减小在正面及侧面二者处的反射率的液晶位相差膜。
本发明的又一目的是提供一种包括根据本发明的液晶位相差膜的用于发光显示器的偏光板。
本发明的又一目的是提供一种包括根据本发明的用于发光显示器的偏光板的发光显示器。
问题解决方法
根据本发明的一个实施例，一种液晶位相差膜包括：以陈述次序依序形成的不具有配向层的第一位相差层；紫外线吸收性底漆层；及第二位相差层，其中所述第一位相差层及所述第二位相差层中的每一者可为液晶层。
所述紫外线吸收性底漆层可包括含紫外线吸收剂的底漆层。
所述紫外线吸收性底漆层可直接形成在所述第一位相差层及所述第二位相差层中的每一者上。
所述第一位相差层的所述液晶层可包括包含具有感光性反应基的液晶的液晶层。
所述第二位相差层的所述液晶层可包括包含具有感光性反应基的液晶的液晶层。
所述第二位相差层的所述具有感光性反应基的液晶的交联程度高于所述第一位相差层。
所述第一位相差层在550纳米的波长下可具有90纳米至170纳米的面内位相差Re，且所述第二位相差层在550纳米的波长下可具有210纳米至280纳米的面内位相差Re。
所述第二位相差层的快轴与所述第一位相差层的快轴之间所界定的角度可为55°至80°。
所述第一位相差层的所述液晶可为以垂直配向进行配向的向列型液晶。
所述第二位相差层的所述液晶可为以垂直配向进行配向的盘形液晶或向列型液晶。
所述紫外线吸收剂可包括苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂及苯基三嗪系紫外线吸收剂中的至少一者。
所述紫外线吸收性底漆层可具有5微米或小于5微米的厚度。
在所述含紫外线吸收剂的底漆层中，可存在10重量％(wt％)至30重量％的量的紫外线吸收剂。
第一位相差层及第二位相差层的液晶层中的每一者可包含感光性基，且所述感光性基可包括桂皮酰基、亚桂皮基、(甲基)丙烯酰基、含(甲基)丙烯酰基的基团、香豆素基及二苯甲酮基中的至少一者。
在通过方程式1计算时，所述液晶位相差膜可具有3％或小于3％的位相差变化率。
<方程式1>
位相差变化率＝|B-A|/A×100，
(其中A及B与在以下详细说明中所定义的相同。)
紫外线吸收性底漆层可为非黏合性的。
所述第二位相差层的所述液晶层可包含配向不会因紫外线照射而改变的液晶。
根据本发明的另一实施例，一种用于发光显示器的偏光板可包括偏光膜及根据本发明的液晶位相差膜，所述液晶位相差膜形成于所述偏光膜的一个表面上。
根据本发明的再一实施例，一种发光显示器可包括根据本发明的用于发光显示器的偏光板。
发明效果
本发明提供一种可确保不具有配向层的第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度的液晶位相差膜。
本发明提供一种液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向层的第一液晶层以及第二液晶层，且即使在紫外线照射达一段长时间后亦可确保第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度而提高耐光性方面的可靠性。
本发明提供一种液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向层的第一液晶层以及第二液晶层，且即使在紫外线照射达一段长时间后亦可确保第一液晶层的低位相差变化率而提高耐光性方面的可靠性。
本发明提供一种具有良好平坦度的液晶位相差膜。
本发明提供一种能够减小在正面及侧面二者处的反射率的液晶位相差膜。
本发明提供一种包括根据本发明的液晶位相差膜的用于发光显示器的偏光板。
本发明提供一种包括根据本发明的用于发光显示器的偏光板的发光显示器。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的液晶位相差膜的剖视图。
图2为根据本发明另一实施例的液晶位相差膜的剖视图。
图3为根据本发明一个实施例的用于发光显示器的偏光板的剖视图。
图4为示出在图3所示用于发光显示器的偏光板中偏光膜的吸收轴、第二位相差层的快轴及第一位相差层的快轴之间的角度的图。
具体实施方式
将参照附图详细阐述本发明的实施例，以向本发明所属技术中技术人员提供对本发明的透彻理解。应理解，本发明可以诸多不同方式来实施，而并非仅限于以下实施例。在附图中，为清晰起见将省略与本说明无关的部分。在说明书通篇中，相同组件将由相同参考编号来标示。
本文所用的例如“上部”及“下部”等空间相对性用语参照附图来定义。因此，应理解，“上部”可与“下部”互换使用。
本文中，由方程式A表示的“面内位相差(in-plane retardation)Re”、由方程式B表示的“面外位相差(out-of-plane retardation)Rth”及由方程式C表示的“双轴性程度(degree of biaxiality)NZ”以及该些值是在550纳米的波长下测量。
<方程式A>
Re＝(nx-ny)×d
<方程式B>
Rth＝((nx+ny)/2-nz)×d
<方程式C>
NZ＝(nx-nz)/(nx-ny)
(在方程式A、方程式B及方程式C中，nx、ny及nz分别为位相差层在550纳米的波长下在x轴方向、y轴方向及z轴方向上的折射率，且d为位相差层的厚度(单位：纳米)。)
本文中，“正面”及“侧面”是指在由(φ,θ)表示的球坐标系中的水平方向，正面是由(0°,0°)指示，左端点是由(180°,90°)指示，右端点是由(0°,90°)指示，且侧面是由(0°,60°)指示。
以下，将参照图1来阐述根据本发明一个实施例的液晶位相差膜。
参照图1，液晶位相差膜(10)可包括第一位相差层(100)、含紫外线吸收剂的底漆层(300)及第二位相差层(200)。含紫外线吸收剂的底漆层(300)及第二位相差层(200)依序堆叠于第一位相差层(100)的上表面上。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)直接形成于第一位相差层(100)的一个表面上。在本文中，用语“直接形成”意指第一位相差层与含紫外线吸收剂的底漆层之间不夹置某一黏合层、黏结层或黏合/黏结层。
第一位相差层(100)可通过在无配向层的情况下对液晶进行配向而表现出某一位相差范围。通过此种结构，偏光板可具有纤薄的结构。通常，由于第一位相差层(100)是在无配向层的情况下形成，因此液晶是通过紫外线照射进行配向，因而导致位相差变化。然而，本发明的实施例可通过使用含紫外线吸收剂的底漆层(300)防止液晶配向变化来提高可靠性，如下所述。
第一位相差层(100)可包括由具有感光性反应基的光反应性液晶形成的液晶层。具体而言，第一位相差层是由具有感光性反应基的液晶的交联产物构成。因此，第一位相差层可通过在无配向层的情况下对液晶进行配向后发生光反应而表现出位相差。
液晶可包括由介晶形成基(mesogen formation group)及感光性基所形成的单元构成的液晶聚合物。液晶聚合物可在主链中或在侧链中具有由介晶形成基及感光性基构成的单元。较佳地，液晶聚合物可包括通过将具有聚合基的单体聚合至介晶形成基及感光性基而具有介晶形成基及感光性基的单元。聚合基可包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、乙烯醚基等。
介晶形成基可选自能够对液晶聚合物赋予液晶性的任何介晶形成基。介晶形成基可不仅包括介晶基，且亦包括可通过各分子之间的氢键结而表现出液晶性的氢可键结介晶基。
介晶基可包括-Ar1-Y-Ar2-基(其中Ar1及Ar2分别独立地为经取代或未经取代的C6至C20亚芳基或者经取代或未经取代的C4至C20亚杂芳基，且Y包括单键、C1至C3亚烷基、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-N＝N-、-COO-、-OCO-、-CH＝N-或C6至C10亚芳基)。Ar1及Ar2可沿任何方向进行配向，只要Ar1及Ar2可赋予液晶性即可。若Ar1及Ar2为亚苯基，则期望Ar1及Ar2以对位排列形式进行设置，且若Ar1及Ar2为萘基，则期望Ar1及Ar2以2,6-排列形式进行设置。
所述感光性基是能够通过光能进行交联的官能基，且可包括例如桂皮酰基、亚桂皮基、(甲基)丙烯酰基、含(甲基)丙烯酰基的基团、香豆素基及二苯甲酮基。含(甲基)丙烯酰基的基团可为呋喃基(甲基)丙烯酰基、联苯基(甲基)丙烯酰基或萘基(甲基)丙烯酰基。
在上述单元中，介晶形成基可通过直接键结或通过连接基偶合至感光性基。连接基的实例可包括C1至C10亚烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N＝N-、-COO-或-OCO-。该些连接基可单独使用或以其组合形式使用。
在一个实施例中，所述单元可偶合至液晶聚合物的侧链，且可由式1或式2表示。
<式1>
Figure BDA0002461350810000061
(在式1中，其中p为1至12的整数；q为0至12的整数；X为单键、C1至C10亚烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N＝N-、-COO-或-OCO-；R1及R2分别独立地为氢原子、C1至C10烷基、C1至C10烷氧基、C2至C10烯基、C2至C10炔基或卤素原子；且W为桂皮酰基、亚桂皮基、(甲基)丙烯酰基、含(甲基)丙烯酰基的基团、香豆素基或二苯甲酮基)。
<式2>
Figure BDA0002461350810000071
(在式2中，其中r为0至12的整数；s为0或1；m为0或1；n为1至3的整数；X为单键、C1至C10亚烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N＝N-、-COO-或-OCO-；R5及R6分别独立地为氢原子、C1至C10烷基、C1至C10烷氧基、C2至C10烯基、C2至C10炔基或卤素原子)。
液晶聚合物可还包括不含有感光性基而含有介晶形成基的单元。具体而言，所述单元可由式3表示：
<式3>
Figure BDA0002461350810000072
(在式3中，其中p为1至12的整数；q为0至12的整数；Y为单键、C1至C10亚烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N＝N-、-COO-或-OCO-；R3及R4分别独立地为氢原子、C1至C10烷基、C1至C10烷氧基、C2至C10烯基、C2至C10炔基或卤素原子；且T为氢原子、羟基、氰基、C1至C10烷基、C2至C10烯基、C2至C10炔基、C1至C10烷氧基、卤素原子或C1至C10卤烷基)。
液晶聚合物可具有向列型液晶结构、层列型液晶结构及胆甾型液晶结构中的至少一者。较佳地，液晶聚合物具有向列型液晶结构。液晶聚合物可通过此项技术中技术人员已知的典型方法来制备，或可得自市售产品。
可通过向含紫外线吸收剂的底漆层(300)上沉积包含具有感光性反应基的液晶的用于第一位相差层的组成物、然后干燥、利用线性偏振光进行照射、加热并冷却来形成第一位相差层(100)。在对经受线性偏振光照射的所述组成物进行加热之后，可进一步对经加热的组成物进行液晶配向。
用于第一位相差层的组成物无需任何额外的处理即可沉积于含紫外线吸收剂的底漆层(300)上。作为另一选择，可对含紫外线吸收剂的底漆层(300)的表面进行等离子体处理或电晕处理，以在通过改善含紫外线吸收剂的底漆层(300)的可润湿性来确保第一位相差层(100)的液晶配向得到改善的同时，防止含紫外线吸收剂的底漆层(300)自第一位相差层(100)剥离。可通过本领域技术人员已知的典型方法来实施等离子体处理或电晕处理。举例而言，等离子体处理或电晕处理可在总计160剂量下实施，且可在20剂量至80剂量的条件下实施一次至10次。在此范围内，等离子体处理或电晕处理可被实施成高效地形成第一位相差层而不会不利地影响第二位相差层(200)。
可通过将液晶溶于溶剂中来制备用于第一位相差层的组成物。溶剂的实例可包括脂族烃，例如己烷等；芳族烃，例如甲苯、二甲苯、苯、一氯苯、二氯苯等；卤化烃，例如二氯甲烷、二氯乙烷等；脂环族烃，例如环己烷等；酮，例如丙酮、甲乙酮、环己酮等；醚，例如二恶烷、四氢呋喃等；以及酰胺，例如二甲基甲酰胺等。可通过典型方法使用例如旋涂机、狭缝涂布机、喷涂机、辊涂机等在含紫外线吸收剂的底漆层上沉积用于第一位相差层的组成物。
对在含紫外线吸收剂的底漆层上所沉积的用于第一位相差层的组成物进行干燥。对所沉积的组成物进行干燥是在50℃至65℃的温度下执行。
利用线性偏振光对干燥的组成物进行照射。利用线性偏振光进行照射仅容许所沉积的组成物中的各单元中利用线性偏振光照射的单元的感光性反应基进行交联。可利用紫外光、红外(infrared，IR)光、可见光等、较佳地波长为200纳米至500纳米的紫外光、更佳地波长为250纳米至400纳米的紫外光来执行照射。
在照射之后，可对所沉积的组成物进行加热及冷却。在各单元中，结晶形成基是沿第二位相差层的法线方向进行配向以便以垂直配向形成第一位相差层。加热可在50℃至150℃、较佳地60℃至140℃下执行。冷却可以1℃/分钟至100℃/分钟、较佳地1℃/分钟至20℃/分钟的冷却速率来执行。
为了对液晶配向进行固定，在加热及冷却之后可再利用光对所沉积的组成物进行照射。举例而言，可利用波长为200纳米至500纳米、较佳地250纳米至400纳米的紫外光对所沉积的组成物进行照射，以固定液晶配向。
第一位相差层(100)是在550纳米的波长下具有nx>nz>ny的折射率关系的位相差层，其中nx可介于1.5至1.6范围内，ny可介于1.4至1.5范围内，且nz可介于1.5至1.6范围内。在该些范围内，第一位相差层可确保光学显示器中的光学补偿。
第一位相差层(100)在550纳米的波长下可具有大于零至小于1.0的双轴性程度NZ(0<NZ<1.0)，较佳为0.3至0.7的双轴性程度。在此范围内，第一位相差层(100)可有助于减小取决于视角的反射颜色的变化。
第一位相差层(100)在550纳米的波长下可具有90纳米至170纳米、较佳地90纳米至150纳米、更佳地100纳米至140纳米的面内位相差Re。在此范围内，第一位相差层(100)可与第二位相差层(200)一起确保防止由外部光造成反射的效果，因而会提高屏幕可见性。
第一位相差层(100)在550纳米的波长下可具有-30纳米至30纳米、较佳地-20纳米至20纳米、更佳地-20纳米至10纳米的面外位相差Rth。在此范围内，第一位相差层(100)可与第二位相差层(200)一起确保防止由外部光造成反射的效果，因而会提高屏幕可见性。
第一位相差层(100)可具有3微米或小于3微米、较佳地2微米或小于2微米的厚度。在此厚度范围内，第一位相差层(100)可有助于减小偏光板的厚度。
尽管图1中未示出，液晶位相差膜可还包括黏合层，所述黏合层形成于第一位相差层(100)的另一表面上，以使液晶位相差膜可通过所述黏合层堆叠于光学显示器的面板上。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)形成于第二位相差层(200)的一个表面上。在本文中，用语“直接形成”意指第一位相差层与含紫外线吸收剂的底漆层之间不夹置某一黏合层、黏结层或黏合/黏结层。
第二位相差层(200)可包括在紫外线照射(例如，以200纳米至400纳米的波长照射)时不会表现出液晶配向变化的液晶层。因此，液晶位相差膜可维持所需相位位相差，此乃因当应用于偏光板时即使不阻挡紫外光亦不存在液晶配向。第二位相差层或第二位相差层中所包括的液晶层在使用Q-太阳耐候性测试仪(Q-sun weather-resistance tester)(例如，Q实验室有限公司(Q-Lab Co.,Ltd.))暴露于波长范围为紫外光(例如：波长为200纳米至400纳米)至可见光的光时，在550纳米的波长下可具有3纳米或小于3纳米、例如0纳米至3纳米的面内位相差变化(曝光前后面内位相差之差的绝对值)。此处，曝光时间可为500小时或小于500小时，但并非仅限于此。
第二位相差层(200)可包括液晶层。所述液晶层可包含在紫外线照射(例如，以200纳米至400纳米的波长照射)时不会表现出液晶配向变化的液晶。所述液晶层通过配向层来达成相位位相差，但并非仅限于此。第一位相差层是在无配向层的情况下形成。因此，即使当在第二位相差层上形成含紫外线吸收剂的底漆层之后形成第一位相差层时，亦可能防止第二位相差层遭遇因线性偏振的紫外光而造成的液晶配向变化。当使用聚合物膜来替代液晶层作为第二位相差层(200)时，液晶位相差膜会变厚，且仅液晶层的厚度可增加10倍或多于10倍，因而造成光学显示器的总厚度增加。配向层可包括使用摩擦剂进行摩擦处理的配向层、通过光配向而形成的配向层等，但并非仅限于此。摩擦剂可选自典型摩擦剂。
可通过在基底膜上形成配向层、在配向层上沉积用于第二位相差层的组成物、然后通过利用非偏振的紫外光进行加热及固化来形成第二位相差层(200)。基底膜可包括此项技术中通常使用的光学透明树脂膜。举例而言，基底膜可包括包含三乙酰基纤维素的纤维素树脂、聚酯树脂及聚碳酸酯膜，但并非仅限于此。
第二位相差层(200)是在550纳米的波长下具有nx>nz>ny的折射率关系的位相差层，其中nx可介于1.55至1.65范围内，ny可介于1.45至1.55范围内，且nz可介于1.55至1.65范围内。在该些范围内，第二位相差层可确保光学显示器中的光学补偿。
第二位相差层(200)在550纳米的波长下可具有大于零至小于1.0的双轴性程度NZ(0<NZ<1.0)，较佳为0至0.5的双轴性程度。在此范围内，第二位相差层(200)可确保良好的侧面反射率视角。
第二位相差层(200)可具有210纳米至280纳米、较佳地210纳米至260纳米、更佳地225纳米至255纳米的面内位相差Re。在此范围内，第二位相差层(200)可与第一位相差层(100)一起确保防止由外部光造成反射的效果，因而会提高屏幕可见性。
第二位相差层(200)在550纳米的波长下可具有-90纳米至-140纳米、较佳地-100纳米至-130纳米、更佳地-105纳米至-125纳米的面外位相差Rth。在此范围内，第二位相差层(200)可与第一位相差层(100)一起确保防止由外部光造成反射的效果，因而会提高屏幕可见性。
所述液晶层可具有垂直配向或水平配向的液晶结构。液晶层可包含向列型液晶、层列型液晶及盘形液晶中的至少一种类型，较佳为向列型液晶或盘形液晶。
第二位相差层(200)可具有3微米或小于3微米、较佳地2微米或小于2微米的厚度。在此厚度范围内，第一位相差层(100)可有助于减小偏光板的厚度。
第二位相差层(200)的快轴与第一位相差层(100)的快轴之间所界定的角度可为55°至80°、较佳地60°至75°、更佳地60°至70°。在此范围内，液晶位相差膜可在正面及侧面处皆表现出良好的抗反射特性。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)可直接形成在第一位相差层(100)及所述第二位相差层(200)中的每一者上。第二位相差层(200)的具有感光性基的液晶的交联程度高于第一位相差层(100)，因而降低第二位相差层(200)与第一位相差层(100)之间的黏合强度。含紫外线吸收剂的底漆层(300)提高第一位相差层(100)与第二位相差层(200)之间的黏合强度，因而防止第一位相差层(100)自第二位相差层(200)分离。
由于含紫外线吸收剂的底漆层(300)含有紫外线吸收剂，因此含紫外线吸收剂的底漆层(300)可防止当第一位相差层(100)暴露于紫外光时因第一位相差层(100)中的液晶配向扭曲而造成相位位相差变化。第一位相差层(100)是在无配向层的情况下形成，且通过线性偏振光来固化，因而在紫外线照射时会造成液晶配向扭曲或变化。含紫外线吸收剂的底漆层(300)可对波长为380纳米的光具有2％或小于2％、较佳地1.5％或小于1.5％、更佳地1％或小于1％的透光率。在此范围内，含紫外线吸收剂的底漆层(300)可防止在紫外线照射时第一位相差层的液晶扭曲或变化。
图1示出含紫外线吸收剂的底漆层的一个实例作为紫外线吸收性底漆层的一个实例。然而，不含紫外线吸收剂的底漆层可包括在本发明的范围内，只要所述底漆层可具有紫外线吸收功能即可。
在一个实施例中，在通过方程式1计算时，所述液晶位相差膜可具有3％或小于3％、较佳地1％或小于1％的位相差变化率。在此范围内，液晶位相差膜可相对于紫外光具有提高的可靠性，且因此可用于发光显示器。
<方程式1>
位相差变化率＝|B-A|/A×100
(其中A是液晶位相差膜在550纳米的波长下的初始Re(单位：纳米))，且
B是在利用紫外光以300纳米至400纳米的波长对液晶位相差膜的第二位相差层照射250小时后液晶位相差膜在550纳米的波长下的Re(单位：纳米)。
紫外线照射可使用Q-太阳氙灯(Q-实验室有限公司)来执行，但并非仅限于此。本文中，“初始Re”意指在利用紫外光照射之前，液晶位相差膜在550纳米的波长下的面内位相差Re。
另一方面，本发明的发明人发现了，第一位相差层(100)与第二位相差层(200)之间所形成的含紫外线吸收剂的底漆层(300)在其正面及侧面处造成反射率的显著减小，且减小了正面反射率与侧面反射率之间的反射率差。底漆层用于提高涂布均匀性，由此提高反射率的均匀性。另外，可减小其正面及侧面处的反射率，由此提高屏幕品质。包括根据本发明的液晶位相差膜的偏光板在其正面处可具有1％或小于1％、较佳地0.7％或小于0.7％的正面反射率。包括根据本发明的液晶位相差膜的偏光板在其侧面处可具有1％或小于1％、较佳地0.9％或小于0.9％的侧面反射率。在此范围内，偏光板可具有提高的屏幕品质。正面反射率与侧面反射率之差可为0.3％或小于0.3％。在此范围内，可减小正面反射率与侧面反射率之差，因而无论使用者观看发光显示器的屏幕的位置如何，屏幕品质皆会提高。
紫外线吸收剂可具有400纳米或小于400纳米、较佳地360纳米至390纳米、更佳地360纳米至380纳米的最大吸收波长。在此范围内，紫外线吸收剂可防止第一位相差层(100)中的液晶配向扭曲，因而会提高可靠性。在本文中，“最大吸收波长”是指出现最大吸收峰时的波长，即与波长依赖性吸收率曲线上的最大吸收率对应的波长。此处，可通过本领域技术人员的典型方法来测量“吸收率”。举例而言，紫外线吸收剂可包括以下中的至少一者：包括苯并三唑系紫外线吸收剂的三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂以及苯基三嗪系紫外线吸收剂，但并非仅限于此。
在所述含紫外线吸收剂的底漆层中，可存在10重量％至30重量％的量的紫外线吸收剂。在此范围内，紫外线吸收剂可阻止紫外光透射至第一位相差层内。较佳地，存在15重量％至25重量％的量的紫外线吸收剂。在此范围内，紫外线吸收剂可阻止紫外光透射至第一位相差层内，且可防止紫外线吸收剂自底漆层参与。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)可具有1.48至1.65、较佳地1.55至1.65的折射率。在此范围内，即使当在第一液晶层与第二液晶层之间形成含紫外线吸收剂的底漆层(300)时，含紫外线吸收剂的底漆层(300)亦可通过使第一位相差层与第二位相差层之间的折射率匹配来防止透射率及光散射劣化。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)可具有5微米或小于5微米、较佳地3微米或小于3微米的厚度。在此厚度范围内，含紫外线吸收剂的底漆层(300)可提供具有纤薄结构的偏光板，且即使当含有紫外线吸收剂时，亦可充分抑制紫外光对第一位相差层的影响。
含紫外线吸收剂的底漆层(300)是非黏合性的。为确保对具有不同交联程度的第一位相差层(100)及第二位相差层(200)二者的高黏合强度，含紫外线吸收剂的底漆层(300)可由包含丙烯酸树脂、胺基甲酸酯树脂及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯树脂中的至少一者以及紫外线吸收剂的组成物形成。所述组成物可更包含热起始剂，以进一步提高含紫外线吸收剂的底漆层的机械强度。
液晶位相差膜可具有1微米至5微米、较佳地1微米至3微米的厚度。在此厚度范围内，液晶位相差膜可用于发光显示器的偏光板。
液晶位相差膜在可见光波长范围中可具有90％或大于90％的总透光率以及1％或小于1％的雾度。在此范围内，液晶位相差膜可用于发光显示器的偏光板。
接下来，将参照图2来阐述根据本发明另一实施例的液晶位相差膜。图2为根据本发明另一实施例的液晶位相差膜的剖视图。
参照图2，除了在第二位相差层(200)的另一表面上形成基底膜(350)以外，液晶位相差膜(20)实质上相同于根据以上实施例的液晶位相差膜(10)。
基底膜(350)形成于第二位相差层(200)的另一表面上，以有助于用于形成第二位相差层的配向层的形成并保护液晶位相差膜。基底膜可包括典型聚合物膜。举例而言，基底膜可由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯膜以及聚碳酸脂膜形成，但并非仅限于此。基底膜(350)可经受脱离处理以有助于自第二位相差层分离。
接下来，将参照图3来阐述根据本发明一个实施例的偏光板。图3是根据本发明一个实施例的偏光板的剖视图。
参照图3，偏光板(30)包括偏光膜(400)及液晶位相差膜，所述液晶位相差膜可包括根据本发明实施例的液晶位相差膜。通过根据本发明的液晶位相差膜，偏光板即使在紫外线照射达一段长时间后亦可确保第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度，可具有低位相差变化率以提高耐光性方面的可靠性，可减小其正面及侧面处的反射率，且可提高偏光椭圆率(polarization ellipticity)。
偏光膜(400)可堆叠于液晶位相差膜中第二位相差层(200)的另一表面上。尽管图3中未示出，然而偏光膜(400)可经由黏合层或黏结层堆叠于第二位相差层(200)上。黏合层及黏结层可由例如压敏黏合剂、光可固化黏合剂及热固性黏合剂等典型黏合剂形成，但并非仅限于此。
图4是示出偏光膜的吸收轴、第二位相差层的快轴及第一位相差层的快轴之间所界定的角度的图。参照图4，第一位相差层(100)的快轴(100a)与偏光膜(400)的吸收轴(400a)之间所界定的角度可介于70°至100°、较佳地75°至95°、更佳地75°至85°范围内。在此范围内，偏光板可在其正面及侧面处皆表现出良好的抗反射特性。第二位相差层(200)的快轴(200a)与偏光膜(400)的吸收轴(400a)之间所界定的角度可介于10°至25°、较佳地10°至20°范围内。在此范围内，偏光板可在其正面及侧面处皆表现出良好的抗反射特性。
偏光膜(400)形成于第二位相差层(200)的另一表面上，以通过经由外部光的线性偏光使外部光透射至第二位相差层(200)而提供抗反射效果。
偏光板(30)可具有1％或小于1％、较佳地0.7％或小于0.7％的正面反射率。偏光板(30)可具有1％或小于1％、较佳地0.9％或小于0.9％的侧面反射率。在此范围内，偏光板可提高屏幕品质。
在一个实施例中，偏光膜(400)可包括通过利用碘对聚乙烯醇膜进行单轴染色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。偏光膜(400)可具有5微米至50微米的厚度。在此厚度范围内，偏光片可用于发光显示器。
在另一实施例中，偏光膜可包括上述偏光片以及形成于所述偏光片的至少一个表面上的保护层。保护层可包括光学透明保护膜或光学透明保护涂层中的至少一者。
保护膜可由光学透明树脂形成。保护膜可通过树脂的熔融(melting)及挤出(extrusion)来形成。所述树脂可视需要而进一步经历拉亚。光学透明树脂可包括选自以下中的至少一者：包括三乙酰纤维素(triacetyl cellulose，TAC)的纤维素酯、包括非晶质环烯烃聚合物(cyclic olefin polymer，COP)的环聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)的聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非环聚烯烃树脂、包括聚(甲基丙烯酸甲酯)的聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂及聚偏氯乙烯树脂。
保护涂层可确保对偏光片的高黏合强度，且可提高偏光板的透明度、机械强度、热稳定性、防水性及耐久性。在一个实施例中，保护涂层可由包含光化辐射可固化化合物(actinic radiation-curable compound)及聚合起始剂(polymerization initiator)的光化辐射可固化树脂组成物(actinic radiation-curable resin composition)形成。光化辐射可固化化合物可包括阳离子可聚合可固化化合物、自由基可聚合可固化化合物、胺基甲酸酯树脂及硅酮树脂中的至少一者。阳离子可聚合可固化化合物可包括每一分子具有至少一个环氧基(epoxy group)的环氧化合物或每一分子具有至少一个氧杂环丁烷环(oxetane ring)的氧杂环丁烷化合物。自由基可聚合可固化化合物可包括每一分子具有至少一个(甲基)丙烯酰氧基((meth)acryloyloxy group)的(甲基)丙烯酸系化合物。保护层可具有为5微米至200微米、具体而言30微米至120微米的厚度。当保护层为保护膜时，保护层可具有50微米至100微米的厚度，且当保护层为保护涂层时，保护层可具有5微米至50微米的厚度。在此厚度范围内，保护层可用于发光显示器。偏光板可更包括位于保护层的一个或两个表面上的功能涂层，例如硬涂层、防指纹层及抗反射层。
根据本发明的一种发光显示器可包括用于发光显示器的偏光板。发光显示器可包括发光二极管。发光二极管可包括有机发光二极管或有机/无机发光二极管，且可指包括发光二极管(light emitting diode，LED)、有机发光二极管(organic light emittingdiode，OLED)、量子点发光二极管(quantum dot light emitting diode，QLED)或例如磷光体等发光材料的装置。举例而言，发光显示器可包括有机发光二极管显示器。
接下来，将参照一些实例来更详细地阐述本发明。然而，应理解，提供该些实例仅是用于说明且不应被视为以任何方式限制本发明。
实例1
对于第二位相差层，使用了液晶位相差膜(QLAA218，富士膜有限公司(Fuji FilmCo.,Ltd.))。液晶位相差膜(QLAA218)包括位于TAC膜(非位相差膜)的一个表面上的液晶位相差层。所述液晶位相差层在550纳米的波长下具有240纳米的面内位相差Re、-108纳米的面外位相差Rth及0.04的双轴性程度NZ，且包含以垂直配向进行配向的盘形液晶。所述液晶位相差层不因紫外线照射(200纳米至400纳米的波长)而经历液晶的变化。
对于含紫外线吸收剂的底漆层，使用了胺基甲酸酯丙烯酸酯树脂(UR5562，英特沃斯有限公司(Electrolube Co.,Ltd.))。通过将胺基甲酸酯丙烯酸酯树脂(UR5562)与表1所列紫外线吸收剂及热起始剂(UR5562硬化剂)混合而制备了用于含紫外线吸收剂的底漆层的组成物。
将用于含紫外线吸收剂的底漆层的组成物在液晶位相差层的另一表面上沉积至预定厚度(不邻接TAC膜)，然后进行干燥及热固化，由此形成了含紫外线吸收剂的底漆层。
在含紫外线吸收剂的底漆层的一个表面上沉积了用于第一位相差层的组成物。通过将液晶聚合物(MHZC-100A，林特蕾普有限公司(Hayashi Telempu Co.,Ltd.))溶于四氢呋喃中而制备了用于第一位相差层的组成物。
在60℃下对所得产物进行了干燥。接下来，通过使自LED灯(600瓦)发射的紫外光穿过线栅偏光片(wire grid polarizer，WGP)，利用线性偏振的紫外光在300毫焦下对干燥的所得产物进行了照射。在利用偏振的紫外光照射之后，将所得产物加热至130℃并冷却。接着，通过利用自高压汞灯(3千瓦)发射的紫外光照射所得产物以形成第一位相差层而制作了液晶位相差膜。
第一位相差层在550纳米的波长下具有115纳米的面内位相差Re、-17纳米的面外位相差Rth及0.35的双轴性程度NZ，包含以垂直配向进行配向的向列型液晶，且具有2.0微米的厚度。第一位相差层的快轴与第二位相差层的快轴之间的角度被设定为65°。
通过以下方式制作了偏光片：将聚乙烯醇膜在60℃下拉亚至其初始长度的三倍，利用碘对经拉亚的聚乙烯醇膜进行染色，以及将经染色的聚乙烯醇膜在硼酸溶液中在40℃下拉伸至经染色聚乙烯醇膜的长度的2.5倍。作为第一保护层，经由用于偏光板的环氧紫外线黏结剂将三乙酰基纤维素膜(ZRG40SL，富士膜有限公司)黏结至偏光片的一个表面。接着，经由用于偏光板的环氧紫外线黏结剂将三乙酰基纤维素膜(ZRG40SL，富士膜有限公司)黏结至偏光片的另一表面，由此制作了偏光膜。
通过经由黏合层将第二位相差层的TAC膜贴合至偏光膜的一个表面而制作了偏光板。
实例2至实例5
除了如表1所列使用了不同的树脂及紫外线吸收剂以外，以与实例1相同的方式制备了液晶位相差膜及偏光板。
比较实例1
除了通过涂布在第二位相差层上形成第一位相差膜而不在第一位相差层与第二位相差层之间形成含紫外线吸收剂的底漆层以外，以与实例1相同的方式制备了液晶位相差膜及偏光板。
比较实例2
除了底漆层不包含紫外线吸收剂以外，以与实例1相同的方式制备了液晶位相差膜及偏光板。
比较实例3
通过将72重量份丙烯酸树脂、8重量份异氰酸酯系交联剂及20重量份作为紫外线吸收剂的苯并三唑1混合而制备了用于黏合层的组成物。除了使用用于黏合层的组成物替代使用含紫外线吸收剂的底漆层形成黏合层(厚度：25微米)以外，以与实例1相同的方式制备了液晶位相差膜及偏光板。
在实例及比较实例中制备的每一偏光板中，偏光膜中的偏光片的吸收轴与第二位相差层的快轴之间的角度被设定为18°。偏光膜中的偏光片的吸收轴与第一位相差层的快轴之间的角度被设定为78°。
关于以下性质对在实例及比较实例中制备的含紫外线吸收剂的底漆层、液晶位相差膜及偏光板进行了评价，且评价结果示于表1及表2中。
性质评价
(1)含紫外线吸收剂的底漆层的透光率：使用珀金埃尔默公司(Perkin Elmer)的拉姆达1050紫外线-可见光分光计(Lambda 1050UV-VIS spectrometer)在380纳米的波长下，测量了在实例及比较实例中制备的每一含紫外线吸收剂的底漆层的透光率。
(2)总透光率：使用珀金埃尔默拉姆达1050紫外线-可见光分光计在550纳米的波长下，测量了每一液晶位相差膜的总透光率。
(3)黏合强度(横切(Cross-cut)评价)：对于在实例及比较实例中制备的每一液晶位相差膜，对第一位相差层、含紫外线吸收剂的底漆层及第二位相差层之间的黏合强度进行了评价。自第一位相差层至基底与第二位相差层之间的介面，将大小为10厘米×10厘米(长度×宽度)的每一液晶位相差膜的样本切割成由10×10个片段(长度×宽度)构成的总计100个片段。将黏合条带贴合至第一位相差层的一个表面然后自其移除。对不会自第一位相差层分离的片段的数目进行了计数。第一位相差层上剩余的片段数目越大，指示黏合强度越佳。
(4)在紫外线照射时的可靠性评价1：使用Q-太阳(Q实验室有限公司)以紫外光在300纳米至400纳米的波长(模拟日光)下将每一液晶位相差膜照射了250小时。具体而言，使液晶位相差膜的第二位相差层经受紫外线照射。对第一位相差层自含紫外线吸收剂的底漆层的分离进行了评价。通过与(3)相同的方法执行了评价。
(5)在紫外线照射时的可靠性评价2：使用Q-太阳(Q实验室公司)以紫外光在300纳米至400纳米的波长(模拟日光)下将在实例及比较实例中制备的每一液晶位相差膜照射了250小时。具体而言，使液晶位相差膜的第二位相差层经受紫外线照射。测量了利用紫外光照射前后的在550纳米的波长下的Re值，且通过方程式1计算出位相差变化率。
(6)反射率：在黏合层贴合至在实例及比较实例中制备的每一偏光板的第一层的另一表面的情况下，经由黏合层将偏光板堆叠于反射面板上以制备样本。使用分光光度计(CM-3600D，柯尼卡美能达有限公司(Konica Minolta Co.,Ltd.))以光源D65在光接收单元处于10°下的条件下，测量了正面反射率。使用DMS(仪器系统有限公司(InstrumentSystems Co.,Ltd.))测量了侧面反射率。
表1
Figure BDA0002461350810000191
表2
Figure BDA0002461350810000201
*树脂1：UR5562(英特沃斯有限公司)
*树脂2：CN 9006(沙多玛有限公司(Sartomer Co.,Ltd.))
*树脂3：MPV(芳族乙烯)(住友有限公司(Sumitomoseik Co.,Ltd.))
*苯并三唑1：廷纳芬(Tinuvin)384-2(巴斯夫有限公司(Basf Co.,Ltd.))，最大吸收波长：365纳米
*苯并三唑2：廷纳芬900(巴斯夫有限公司)，最大吸收波长：365纳米
*羟基苯基三嗪：廷纳芬477(巴斯夫有限公司)，最大吸收波长：360纳米
如表1所示，根据本发明的液晶位相差膜及偏光板表现出第二液晶层与第一液晶层之间的高黏合强度以及即使在紫外线照射达一段长时间后亦表现出第一液晶层与第二液晶层之间的高黏合强度，可通过确保低位相差变化率来提高耐光性方面的可靠性，可减小其正面及侧面处的反射率，且具有低的正面反射率与侧面反射率之差。
相反地，不包括含紫外线吸收剂的底漆层或包括不含有紫外线吸收剂的底漆层的比较实例1或比较实例2的液晶位相差膜表现出差的黏合强度或差的可靠性评价结果，且在其正面及侧面处具有高的反射率值。另外，包括含有紫外线吸收剂的黏合层替代含紫外线吸收剂的底漆层的比较实例3的液晶位相差膜，尽管在紫外线照射时亦表现出黏合强度，但具有高的位相差变化率且在其正面及侧面处具有更高的反射率值。
应理解，在不背离本发明的精神及范围的条件下本领域技术人员可作出各种润饰、改变、更改及等效实施例。

Claims (22)

1.一种液晶位相差膜，包括：
以陈述次序依序堆叠的不具有配向层的第一位相差层、紫外线吸收性底漆层以及第二位相差层，
其中所述第一位相差层及所述第二位相差层中的每一者是液晶层。
2.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述紫外线吸收性底漆层包括含紫外线吸收剂的底漆层。
3.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述紫外线吸收性底漆层直接形成在所述第一位相差层及所述第二位相差层中的每一者上。
4.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差层的所述液晶层包括包含具有感光性反应基的液晶的液晶层。
5.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差层的所述液晶层包括包含具有感光性反应基的液晶的液晶层。
6.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差层的具有感光性反应基的液晶的交联程度高于所述第一位相差层。
7.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差层在550纳米的波长下具有90纳米至170纳米的面内位相差Re，且所述第二位相差层在550纳米的波长下具有210纳米至280纳米的面内位相差Re。
8.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差层的快轴与所述第一位相差层的快轴之间所界定的角度介于55°至80°范围内。
9.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差层的液晶是以垂直配向进行配向的向列型液晶。
10.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差层的液晶是以垂直配向进行配向的盘形液晶或向列型液晶。
11.根据权利要求2所述的液晶位相差膜，其中所述紫外线吸收剂包括苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂及苯基三嗪系紫外线吸收剂中的至少一者。
12.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述紫外线吸收性底漆层具有5微米或小于5微米的厚度。
13.根据权利要求2所述的液晶位相差膜，其中在所述含紫外线吸收剂的底漆层中存在10重量％至30重量％的量的所述紫外线吸收剂。
14.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差层及所述第二位相差层的所述液晶层中的每一者包含感光性基，
所述感光性基包括桂皮酰基、亚桂皮基、(甲基)丙烯酰基、含(甲基)丙烯酰基的基团、香豆素基及二苯甲酮基中的至少一者。
15.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中在通过以下方程式1计算时，所述液晶位相差膜具有3％或小于3％的位相差变化率：
位相差变化率＝|B-A|/A×100，
(其中A是所述液晶位相差膜在550纳米的波长下的初始Re(单位：纳米)；且
B是在利用紫外光以300纳米至400纳米的波长对所述液晶位相差膜的所述第二位相差层照射250小时后所述液晶位相差膜在550纳米的波长下的Re(单位：纳米))。
16.根据权利要求2所述的液晶位相差膜，其中所述紫外线吸收性底漆层是非黏合性的。
17.根据权利要求1所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差层的所述液晶层包含配向不会因紫外线照射而改变的液晶。
18.一种用于发光显示器的偏光板，包括：
偏光膜；以及
如权利要求1至17中任一项所述的液晶位相差膜，所述液晶位相差膜形成于所述偏光膜的一个表面上。
19.根据权利要求18所述的用于发光显示器的偏光板，其中所述偏光膜、所述第二位相差层、所述紫外线吸收性底漆层及所述第一位相差层是以陈述次序依序堆叠于所述偏光板中。
20.根据权利要求18所述的用于发光显示器的偏光板，其中所述第一位相差层的快轴与所述偏光膜的吸收轴之间所界定的角度介于70°至100°范围内，且所述第二位相差层的快轴与所述偏光膜的所述吸收轴之间所界定的角度介于10°至25°范围内。
21.根据权利要求18所述的用于发光显示器的偏光板，其中所述偏光板具有在所述偏光膜上测量的为1％或小于1％的正面反射率及为1％或小于1％的侧面反射率。
22.一种发光显示器，包括如权利要求18所述的用于发光显示器的偏光板。
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