CN112987160A - 偏光材料、偏光片、显示面板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种偏光材料、偏光片以及显示面板，所述偏光材料，按质量百分比包括反应性液晶，80‑98％；单色二色性染料，1‑10％；光起始剂，0.1‑2％；阻聚剂，0.05‑0.2％；表面活性剂，0.05％‑5％；以及光阻添加剂，0.1‑20％。所述偏光片具有不同颜色的偏光单元，每一偏光单元具有不同颜色的偏光材料。当该偏光片应用于显示面板时，该偏光片设于所述彩膜基板的上下的其中一侧，使得每一偏光单元的色系与色阻单元的色系相互匹配，使得偏光片中的二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化的同时，还可以单独调控所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元、所述蓝色色阻单元的出射光，提高所述偏光片的偏光特性，进而有利于提高显示面板的出光效率。

Description

偏光材料、偏光片、显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种偏光材料、偏光片、显示面板。

背景技术

如今，随着显示技术的发展，人们对显示需求逐渐增大，显示技术也在日益更替，显示形态也在向多元化发展。

为了提升显示质量，满足不同的显示需求，一类新型显示技术正在快速发展，例如拥有高显示色域的量子点彩色滤光(Quantum Dot color filter，QDCF)显示，柔性显示，超薄显示等。对于这类显示技术偏光片是必不可缺的重要膜材，但是传统PVA碘系偏光片由于膜层较厚、柔性较差、无法内置(In-cell)、无法图案化(pattern)。因此，在这类新型显示技术中无法满足要求。

可涂布型偏光片由于具有着超薄、柔性好、可打印、可涂布、可内置(In-cell)、可图案化(pattern)，因此备受关注。但是，可涂布型偏光片由于材料限制导致偏振率无法和PVA(聚乙烯醇)碘系偏光片相提并论。涂布型偏光片是由液晶和二色性染料分子混合，在配向力作用下液晶和二色性染料分子共取向，取向的二色性分子产生特定波长光的各向异性吸收，从而产生偏振光。

常用的一类涂布型偏光片(LC+Dye)由液晶(Liquid Crysta,LC)和二色性染料(Dye)组成。该涂布型偏光片由于使用黑色二向色性染料，而黑色二向色性染料分子由多种不同颜色的二向色性染料混合配比而成，因此二向色比通常较低。同时，由于涂布型偏光片的组分为多染料体系，因此溶解度也会成为限制偏光片偏光特性的一大因素，从而导致这类涂布型偏光片(LC+Dye)的光学特性降低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种偏光材料、偏光片、显示面板，以解决现有偏光片使用黑色二向色性染料的溶解度差、取向度不足、偏光特性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种偏光材料，按质量百分比包括：反应性液晶，80-98％；单色二色性染料，1-10％；光起始剂，0.1-2％；阻聚剂，0.05-0.2％；表面活性剂，0.05％-5％；以及光阻添加剂，0.1-20％。

进一步地，所述单色二色性染料为青色染料，用以吸收红色光；或者，所述单色二色性染料为品红色染料，用以吸收绿色光；或者，所述单色二色性染料为黄色染料，用以吸收蓝色光。

为实现上述目的，本发明还提供一种偏光片，包括偏光层，所述偏光层中具有若干偏光单元，每一偏光单元由所述偏光材料制成。

进一步地，在所述偏光层中，所述偏光单元包括青色偏光单元、品红色偏光单元、黄色偏光单元。

为实现上述目的，本发明还提供一种显示面板，其包括所述偏光片。

进一步地，所述的显示面板还包括彩膜基板，所述偏光片设于所述彩膜基板的一侧，所述彩膜基板具有若干色阻单元，每一偏光单元的位置与一色阻单元对应。

进一步地，所述色阻单元包括红色色阻单元、绿色色阻单元、蓝色色阻单元，在所述偏光层中，所述偏光单元包括青色偏光单元、品红色偏光单元、黄色偏光单元；其中，所述青色偏光单元与所述红色色阻单元对应；所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应；所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应。

进一步地，所述的显示面板还包括阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；以及液晶层，设于所述阵列基板与所述彩膜基板之间；其中，所述偏光片设于所述液晶层与所述彩膜基板之间，或者所述偏光片设于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。

进一步地，所述的显示面板还包括第二偏光片，设于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧，其中所述第二偏光片的材质、结构与所述偏光片的材质、结构相同或者不同。

进一步地，所述的显示面板还包括背光模组，设于所述阵列基板的下方。

本申请的技术效果在于，提供一种偏光材料、偏光片以及显示面板，所述偏光片具有不同颜色的偏光单元，每一偏光单元具有不同颜色的偏光材料。当该偏光片应用于显示面板时，该偏光片设于所述彩膜基板的上下的其中一侧，使得每一偏光单元的色系与色阻单元的色系相互匹配，即青色偏光单元与所述红色色阻单元对应，所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应，所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应，使得偏光片中的二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化的同时，还可以单独调控所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元、所述蓝色色阻单元的出射光，提高所述偏光片的偏光特性，进而有利于提高显示面板的出光效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例1提供所述偏光片的结构示意图。

图2为本申请实施例1提供所述偏光单元在PI配向层上的平面图。

图3为本申请实施例1提供所述显示面板的结构示意图。

图4为本申请实施例1提供所述色阻单元在衬底层上的平面图。

图5为本申请实施例2所述显示面板的结构示意图。

附图部件标识如下：

偏光片100； 彩膜基板200；

阵列基板300； 液晶层400；

第二偏光片500； 背光模组600；

PI配向层10； 偏光层20；

偏光单元21； 青色偏光单元21a；

品红色偏光单元21b； 黄色偏光单元21c；

色阻单元201； 衬底层202；

红色色阻单元201a； 绿色色阻单元201b；

蓝色色阻单元201c； 像素单元2010；

显示面板1000、2000。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种偏光材料，按质量百分比包括：反应性液晶，80-98％；单色二色性染料，1-10％；光起始剂，0.1-2％；阻聚剂，0.05-0.2％；表面活性剂，0.05％-5％；以及光阻添加剂，0.1-20％。

具体的，从结构来讲，所述反应性液晶可以包括丙烯酸类反应性液晶、环氧烷类反应性液晶；从液晶相来讲，所述反应性液晶可以包括向列相反应性液晶、近晶相反应性液晶。

所述单色二色性染料包括青色染料、品红色染料、黄色染料等染料。当所述单色二色性染料为青色染料时，用以吸收红色光。当所述单色二色性染料为品红色染料时，用以吸收绿色光。当所述单色二色性染料为黄色染料时，用以吸收蓝色光。

所述光起始剂为UV引发型光起始剂，所述UV引发型光起始剂可以为Irgacure系列、Darocur系列等。

所述阻聚剂包括苯醌、对羟基苯甲醚等，用以阻止所述反应性液晶热固化。

所述表面活性剂的种类繁多，其包括BYK系列，例如361N等表面活性剂。所述表面活性剂主要作用是流平剂，用以改善表面张力。

所述光阻添加剂包括丙烯酸树脂类添加剂，用以提高曝光显影能力。

如图1所示，图1为本申请实施例1提供所述偏光片的结构示意图。

本实施例提供一种偏光片100，其包括PI配向层10，以及设于所述PI配向层10上的偏光层20。所述偏光层20中，具有若干偏光单元21，每一偏光单元21由前文所述的偏光材料制成。

在所述偏光层20中，当所述单色二色性染料为青色染料时，所述偏光单元21为青色偏光单元21a，用以吸收红色光。当所述单色二色性染料为品红色染料时，所述偏光单元21为品红色偏光单元21b，用以吸收绿色光。当所述单色二色性染料为黄色染料时，所述偏光单元21为黄色偏光单元21c，用以吸收蓝色光。

本实施例还提供一种偏光片的制备方法，具体包括如下步骤S1)-S2)。

S1)涂布PI(聚酰亚胺，polyimide)溶液于一基板上，经配向处理，形成PI配向层；

S2)形成一偏光层于所述PI配向层上。

在S2)步骤中，具体包括如下步骤S21)-S23)。

S21)获取偏光材料的组分：反应性液晶，质量百分数为80-98％；二色性染料，质量百分数为1-10％；光起始剂，质量百分数为0.1-2％；阻聚剂，质量百分数为0.05-0.2％；表面活性剂，质量百分数为0.05％-5％；以及添加剂，质量百分数为0.1-20％。

S22)向反应器中加入所述反应性液晶、所述二色性染料、所述光起始剂、所述阻聚剂、所述表面活性剂以及所述添加剂，得到混合溶液。

具体的，依次制备第一混合溶液、第二混合溶液以及第三混合溶液，其中所述第一混合溶液的二色性染料为青色染料，所述第二混合溶液的二色性染料为品红色染料，所述第三混合溶液的二色性染料为黄色染料。

S23)涂布所述混合溶液于所述PI配向层上表面，形成混合膜层，且对所述混合膜层进行曝光处理，形成偏光单元。

具体的，首先，涂布所述第一混合溶液于所述PI配向层上表面，形成第一混合膜层，且在UV光照射的条件下，对所述第一混合膜层进行曝光处理，形成图案化的第一偏光单元；

其次，涂布所述第二混合溶液于所述PI配向层上表面，形成第二混合膜层，且在UV光照射的条件下，对所述第二混合膜层进行曝光处理，形成图案化的第二偏光单元；

最后，涂布所述第三混合溶液于所述PI配向层上表面，形成第三混合膜层，且在UV光照射的条件下，对所述第三混合膜层进行曝光处理，形成图案化的第三偏光单元。

如图1-图2所示，图2为本申请实施例1提供所述偏光单元在PI配向层上的平面图。

在完成所述第一偏光单元21a、所述第二偏光单元21b、所述第三偏光单元21c的制备工艺之后，所述第一偏光单元21a与所述第二偏光单元21b、所述第三偏光单元21c间隔设置于所述PI配向层上。其中，所述偏光层由所述第一偏光单元21a、所述第二偏光单元21b、所述第三偏光单元21c构成。

如图3所示，图3为本申请实施例1提供所述显示面板的结构示意图。

本实施例还提供一种显示面板1000，其包括前文所述的偏光片100、彩膜基板200、阵列基板300、液晶层400、第二偏光片500以及背光模组600。

具体的，所述彩膜基板200与所述阵列基板300相对设置。所述阵列基板300可以为顶栅结构的阵列基板，也可以为底栅结构的阵列基板。其包括基底、遮光层、缓冲层、有源层、栅极绝缘层、栅极层、介电层、源漏极层、钝化层等膜层，可以参考现有的阵列基板的结构，在此不一一赘述。

所述液晶层400设于所述彩膜基板200与所述阵列基板300之间。

所述偏光片100设于所述彩膜基板200的上表面。

所述彩膜基板200具有若干色阻单元201，每一偏光单元21的位置与一色阻单元201对应。所述彩膜基板200包括红色色阻单元201a、绿色色阻单元201b、蓝色色阻单元201c，在所述偏光层20中，所述偏光单元21包括青色偏光单元21a、品红色偏光单元21b、黄色偏光单元21c。其中，所述青色偏光单元21a与所述红色色阻单元201a对应，用以吸收红色光。所述品红色偏光单元21b与所述绿色色阻单元201b对应，用以吸收绿色光。所述黄色偏光单元21c与所述蓝色色阻单元201c对应，用以吸收蓝色光。

如图4所示，图4为本申请实施例1提供所述色阻单元在衬底层上的平面图。

所述彩膜基板200还包括一衬底层202、若干色阻单元201阵列排布于所述衬底层202上。其中，红色色阻单元201a、绿色色阻单元201b、蓝色色阻单元201c构成一个像素单元2010。

请继续参照图4所示，所述第二偏光片500设于所述阵列基板300的下表面，所述背光模组600设于所述第二偏光片500.的下方。所述背光模组600包括多种光学模组，例如导光板，以及背光源。

在工作中，当所述背光模组600中的背光源发光，光源在所述第二偏光片500发生偏振且作用于所述液晶层400中的液晶，使得所述液晶发生偏转，从而使得光线经过所述彩膜基板200，且从所述偏光片100出来。

需要说明的是，由于所述红色色阻单元201a、所述绿色色阻单元201b、所述蓝色色阻单元201c均为透过型光阻，即所述红色色阻单元201a仅透过λmax＝650nm的红色光，所述绿色色阻单元201b仅透过λmax＝550nm的红色光，所述蓝色色阻单元201c仅透过λmax＝450nm的蓝色光。

因此，在所述彩膜基板200上表面设置一偏光片100，且在对应的色阻单元201上设置与该色阻互补的偏光单元21，可以匹配红、绿、蓝(RGB)光阻穿透频谱的同时，使得二色性染料在主体反应性液晶中的溶解度最大化、取向度最大化，有利于调控不同颜色的光的偏振特性，进而有利于有效提升所述偏光片100的偏振特性。

具体来说，采用青色二色性染料制备所述青色偏光单元21a，且该青色偏光单元21a正对于所述红色色阻单元201a，有利于吸收红色光，使得所述青色偏光单元21a中的青色二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化。采用品红色二色性染料制备所述品红色偏光单元21b，且该品红色偏光单元21b正对于所述绿色色阻单元201b，有利于吸收绿色光，使得所述品红色偏光单元21b中的品红色二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化。采用黄色二色性染料制备所述黄色偏光单元21c，且该黄色偏光单元21c正对于所述绿色色阻单元201c，有利于吸收蓝色光，使得所述黄色偏光单元21c中的黄色二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化。

在本实施例中，所述第二偏光片500的材质、结构与所述偏光片100的材质、结构相同，当然，所述第二偏光片500的材质、结构与所述偏光片100的材质、结构也可以不相同，在此不做特别的限定。当所述第二偏光片500的材质、结构与所述偏光片100的材质、结构相同时，在所述第二偏光片500的偏光层中，其也包括青色偏光单元、品红色偏光单元、黄色偏光单元，其中，所述青色偏光单元与所述红色色阻单元对应，所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应，所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应。

本实施例提供一种偏光材料、偏光片以及显示面板，所述偏光片具有不同颜色的偏光单元，每一偏光单元具有不同颜色的偏光材料。当该偏光片应用于显示面板时，该偏光片设于所述彩膜基板的上表面侧，使得每一偏光单元的色系与色阻单元的色系相互匹配，即青色偏光单元与所述红色色阻单元对应，所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应，所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应，在使得偏光片中的二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化的同时，还可以单独调控所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元、所述蓝色色阻单元的出射光，提高所述偏光片的偏光特性，进而有利于提高显示面板的出光效率。

实施例2

本实施例提供一种偏光材料、偏光片以及显示面板，其包括实施例1的大部分技术方案，其区别在于，所述偏光层设于所述液晶层与所述彩膜基板之间。

如图5所示，图5为本申请实施例2所述显示面板的结构示意图。

本本实施例提供一种显示面板2000，所述偏光层100设于所述液晶层400与所述彩膜基板200之间。

所述彩膜基板200包括红色色阻单元201a、绿色色阻单元201b、蓝色色阻单元201c，在所述偏光层20中，所述偏光单元21包括青色偏光单元21a、品红色偏光单元21b、黄色偏光单元21c。其中，所述青色偏光单元21a与所述红色色阻单元201a对应，用以吸收红色光。所述品红色偏光单元21b与所述绿色色阻单元201b对应，用以吸收绿色光。所述黄色偏光单元21c与所述蓝色色阻单元201c对应，用以吸收蓝色光。

本实施例提供提供一种偏光材料、偏光片以及显示面板，所述偏光片具有不同颜色的偏光单元，每一偏光单元具有不同颜色的偏光材料。当该偏光片应用于显示面板时，该偏光片设于所述液晶层与所述彩膜基板之间，使得每一偏光单元的色系与色阻单元的色系相互匹配，即青色偏光单元与所述红色色阻单元对应，所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应，所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应，使得偏光片中的二色性染料分子溶解度最大化、相容性最大化、偏振度最大化的同时，还可以单独调控所述红色色阻单元、所述绿色色阻单元、所述蓝色色阻单元的出射光，提高所述偏光片的偏光特性，进而有利于提高显示面板的出光效率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种偏光材料、偏光片以及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种偏光材料，其特征在于，按质量百分比包括：

反应性液晶，80-98％；

单色二色性染料，1-10％；

光起始剂，0.1-2％；

阻聚剂，0.05-0.2％；

表面活性剂，0.05％-5％；以及

光阻添加剂，0.1-20％。

2.根据权利要求1所述的偏光材料，其特征在于，所述单色二色性染料为青色染料，用以吸收红色光；或者，所述单色二色性染料为品红色染料，用以吸收绿色光；或者，所述单色二色性染料为黄色染料，用以吸收蓝色光。

3.一种偏光片，其特征在于，包括偏光层，所述偏光层中具有若干偏光单元，每一偏光单元由如权利要求1-2中任意一项所述的偏光材料制成。

4.根据权利要求3所述的偏光片，其特征在于，在所述偏光层中，所述偏光单元包括青色偏光单元、品红色偏光单元、黄色偏光单元。

5.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求3所述的偏光片。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括：

彩膜基板，所述偏光片设于所述彩膜基板的一侧，所述彩膜基板具有若干色阻单元，每一偏光单元的位置与一色阻单元对应。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述色阻单元包括红色色阻单元、绿色色阻单元、蓝色色阻单元，在所述偏光层中，所述偏光单元包括青色偏光单元、品红色偏光单元、黄色偏光单元；其中，所述青色偏光单元与所述红色色阻单元对应；所述品红色偏光单元与所述绿色色阻单元对应；所述黄色偏光单元与所述蓝色色阻单元对应。

8.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括：

阵列基板，与所述彩膜基板相对设置；以及

液晶层，设于所述阵列基板与所述彩膜基板之间；

其中，所述偏光片设于所述液晶层与所述彩膜基板之间，或者所述偏光片设于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，还包括：

第二偏光片，设于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧，其中所述第二偏光片的材质、结构与所述偏光片的材质、结构相同或者不同。

10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，还包括：

背光模组，设于所述阵列基板的下方。

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