CN113227853B - 偏光板和包括偏光板的光学显示装置 - Google Patents
偏光板和包括偏光板的光学显示装置 Download PDFInfo
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Abstract
提供了一种偏光板及包括该偏光板的光学显示装置，该偏光板包括偏光膜，以及依次堆叠在该偏光膜下表面上的第一延迟层和第二延迟层，其中第一延迟层为具有正色散的正C延迟层，第二延迟层为正A延迟层，并且包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体满足关系式1。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏光板以及一种包括该偏光板的光学显示装置。更具体地说，本发明涉及一种偏光板以及一种包括该偏光板的光学显示装置，该偏光板可以显著地减少屏幕左右之间的色值和可视性的差异，可以在屏幕上的任何方位保持蓝色以提供颜色均匀性，并且在应用于面内切换(IPS)液晶显示器时，可以确保与偏光器的良好的粘合或者能够促进粘合的改善。
背景技术
液晶显示器是一种利用液晶的光学各向异性来显示图像的装置。具体地，IPS液晶显示器可以通过在相对于基板的水平方向上驱动液晶分子而具有170°或更大的广视角。
在IPS液晶显示器中，上偏光板和下偏光板布置成使得当在IPS液晶显示器前面观看时，它们的光吸收轴相对于液晶面板彼此正交。但是，由于在对角线方向上观察时上下偏光板的光吸收轴超过90°，因此，光吸收轴之间的正交性被打破。结果，IPS液晶显示器会在对角线方向发生漏光。虽然IPS液晶显示器可通过使用光学补偿膜最小化黑色模式下的漏光来抑制对角线方向的漏光，但是不可能实现完全抑制漏光。这里，由于IPS液晶的自由倾斜角，由于漏光产生的光会导致屏幕左右之间的蓝色、黄色和可视性的差异。因此，需要一种能够在任何方位提高颜色均匀性的方法，以在屏幕左右之间的任何方位保持蓝色。
在日本未审查公开案第2009-271490号等中公开了本发明的背景技术。
发明内容
[技术问题]
本发明的一个目的在于提供一种偏光板，该偏光板在应用于IPS液晶显示器时能够显著地减小屏幕的右侧和左侧之间的色值和可视性的差异。
本发明的另一目的在于提供一种偏光板，该偏光板在应用于IPS液晶显示器时可以在任何方位保持蓝色。
本发明的又一目的在于提供一种偏光板，该偏光板在偏光膜和第一延迟层之间表现出良好的粘合，或者可以促进它们之间粘合的改善。
[技术方案]
本发明的一个方面涉及一种偏光板。
1.在实施方式1中，偏光板包括：偏光膜；以及依次堆叠在偏光膜的下表面上的第一延迟层和第二延迟层，其中第一延迟层为呈现正色散的正C延迟层，第二延迟层为正A延迟层，并且包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体满足关系式1：
[关系式1]
约1.0≤|1-(Rth/Re)|≤约1.4，
(在关系式1中，
Rth是包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm波长下的面外延迟(单位：nm)，并且
Re是包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm波长下的面内延迟(单位：nm))。
2.在实施方式1中，第二延迟层可呈现平坦色散或负色散。
3.在实施方式1和2中，第二延迟层可以满足关系式2和3。
[关系式2]
约0.95≤Re(450)/Re(550)≤约1.05
[关系式3]
约0.95≤Re(650)/Re(550)≤约1.05
(在关系式2和3中，
Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟)。
4.在实施方式1至3中，第二延迟层可以满足关系式4和5：
[关系式4]
约0.8≤Re(450)/Re(550)≤约1.0
[关系式5]
约1.0≤Re(650)/Re(550)≤约1.1
(在关系式4和5中，
Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟)。
5.在实施方式1至4中，第二延迟层在约550nm的波长下可具有约100nm至约170nm的面内延迟(Re)。
6.在实施方式1至5中，第二延迟层在约550nm的波长下可具有约0.8至约1.4的双轴性程度(NZ)。
7.在实施方式1至6中，假设偏光膜的吸收轴以约0°的角度放置，则第二延迟层的慢轴与偏光膜的吸收轴之间限定的角度可为约-5°至约+5°。
8.在实施方式7中，第二延迟层的慢轴与偏光膜的吸收轴之间限定的角度可为约0°。
9.在实施方式1至8中，第一延迟层可以满足关系式6和7：
[关系式6]
约1.0<Rth(450)/Rth(550)<约1.1
[关系式7]
约0.9<Rth(650)/Rth(550)<约1.0
(在关系式6和7中，
Rth(450)、Rth(550)和Rth(650)分别是第一延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面外延迟)。
10.在实施方式1至9中，第一延迟层在约450nm波长下可具有约-70nm至约-130nm的面外延迟(Rth)，在约550nm波长下可具有约-60nm至约-120nm的面外延迟(Rth)，以及在约650nm波长下可具有约-50nm到约-110nm的面外延迟(Rth)。
11.在实施方式1至10中，第一延迟层可以是由非结晶聚合物形成的涂层。
12.在实施方式11中，第一延迟层可以是包含选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种的涂层。
13.在实施方式1到12中，第一延迟层可以直接形成在第二延迟层上。
14.在实施方式1到13中，偏光板还可以包括第一延迟层和第二延迟层之间的底漆层和缓冲层中的至少一个。
15.在实施方式1至14中，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm的波长下可具有约0至约0.5的双轴性程度(NZ)。
16.在实施方式1至15中，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm的波长下可具有约100nm至约150nm的面内迟延(Re)。
17.在实施方式1至16中，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm的波长下可具有约-80nm至约0nm的面外迟延(Rth)。
18.在实施方式1至17中，偏光板还可包括堆叠在偏光膜上表面上的保护层。
19.在实施方式1至18中，偏光板可用于IPS液晶显示器。
光学显示装置包括根据本发明的偏光板。
[有益效果]
本发明提供了一种偏光板，该偏光板在应用于IPS液晶显示器时可以显著地减少屏幕的左右侧之间的色值和可视性的差异。
本发明提供了一种偏光板，该偏光板在应用于IPS液晶显示器时在任何方位都可以保持蓝色。
本发明提供了一种偏光板，该偏光板在偏光膜和第一延迟层之间表现出良好的粘合，或者可以促进它们之间粘合的改善。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的偏光板的剖视图。
图2示出了在应用实施例1的偏光板时在60°极角下根据30°、45°、60°、120°、135°和150°的方位角的色坐标(x，y)。
图3示出了在应用比较例2的偏光板时在60°极角下根据30°、45°、60°、120°、135°和150°的方位角的色坐标(x，y)。
图4示出了在应用实施例2的偏光板时在60°极角下根据30°、45°、60°、120°、135°和150°的方位角的色坐标(x，y)。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来详细描述本发明的实施方式，以向本领域技术人员提供本对本发明的全面理解。应理解，本发明可以不同形式实现且并不限于以下实施方式。
在附图中，为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部件，并且在说明书中用相同的附图标记表示相同的部件。尽管在附图中为了理解可能夸大了各种部件的长度、厚度或宽度，但是本发明不限于此。
在本文中，空间相关术语如“上”和“下”是参照附图定义的。因此，应当理解的是，可以互换使用“上表面”和“下表面”，并且当元件(例如层或膜)被称作放置在“另一元件”上时，它可以直接放置在另一元件上，或者可以存在中间元件。另一方面，当元件被称作直接放置在另一元件上时，没有中间元件存在。
在本文中，“面内延迟(Re)”、“面外延迟(Rth)”和“双轴性程度(NZ)”分别由等式A、B和C表示：
[等式A]
Re＝(nx-ny)x d
[等式B]
Rth＝((nx+ny)/2-nz)x d
[等式C]
NZ＝(nx-nz)/(nx-ny)
其中nx、ny、nz分别表示相应光学器件在测量波长下慢轴方向、快轴方向和厚度方向的折射率，d表示光学器件的厚度(单位：nm)。
在关系式A至C中，“测量波长”是指约450nm、约550nm或约650nm的波长，“光学器件”是指第一延迟层、第二延迟层或包括第一延迟和第二延迟层的层叠体。
如本文所用以表示特定数值范围，表达式“X至Y”是指“大于或等于X且小于或等于Y(X≤且≤Y)”。
本发明的发明人发现，对于包括偏光膜的偏光板，以及对于依次堆叠在偏光膜的下表面上的作为第一延迟层的正C延迟层和作为第二延迟层的正A延迟层，当应用于IPS液晶显示器时，通过调整正C延迟层的波长色散，同时形成包括正C延迟层和正A延迟层的层叠体，可以在保持任何方位的蓝色的同时显著减小屏幕的右侧和左侧之间的色值和可视性的差异，从而满足关系式1，该关系式1使用第二延迟层限定约1.0至约1.4的特定范围内的值。
在根据本发明的偏光板中，呈现正色散的正C延迟层形成为第一延迟层，以促进在短波长区域中呈现高相位延迟，从而在形成第一延迟层和第二延迟层的层叠体时允许蓝色的额外混色，从而满足限定约1.0至约1.4的特定范围内的值的关系式1，从而改善混色效果。结果，根据本发明的偏光板在应用于IPS液晶显示器时在60°的极角下在30°、45°、60°、120°、135°和150°的方位角处呈现蓝色，从而提高任何方位的色彩均匀性。例如，即使使用相同的第二延迟层，与不包括根据本发明的第一延迟层的偏光板或不满足关系式1的偏光板相比，当应用于IPS液晶显示器时，根据本发明的偏光板也可以显着减小在60°的极角下在30°、45°、60°、120°、135°和150°的每个方位角处的色坐标(x，y)之间的最大距离。
在下文中，将描述根据本发明的一个实施方式的偏光板。
参照图1，偏光板包括：偏光膜110；依次堆叠在偏光膜110的下表面上的第一延迟层120和第二延迟层130；以及堆叠在偏光膜110的上表面上的保护膜140。
第一延迟层120是呈现正色散的正C延迟层。第二延迟层130是正A延迟层。包括第一延迟层120和第二延迟层130的层叠体满足关系式1：
[关系式1]
约1.0≤|1-(Rth/Re)|≤约1.4
(在关系式1中，
Rth是包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm波长下的面外延迟(单位：nm)，并且
Re是包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm波长下的面内延迟(单位：nm))。
当第一延迟层120是正C延迟层并且第二延迟层130是正A延迟层时，在第一延迟层120呈现正色散并且包括第一延迟层120和第二延迟层130的层叠体满足关系式1的条件下，通过根据波长控制正C延迟层的相位延迟，可以提供对角线补偿功能，同时在任何方位保持蓝色。结果，偏光板在应用于IPS液晶显示器时可显着降低屏幕右侧和左侧之间的色值差异，从而显着降低屏幕右侧和左侧之间的可视性。
当呈现正色散的正C延迟层堆叠在偏光膜的下表面以改善短波长区域中的蓝色的混色时，将关系式1中限定的值设置为有效地实现或进一步改善混色效果。当偏光板满足关系式1时，偏光板在应用于IPS液晶显示器时可以在任何方位保持蓝色。在关系式1中限定的值优选地为约1.1至约1.4，更优选地约1.1至约1.3。
具有与根据上述实施方式的偏光板不同的第一延迟层和第二延迟层的堆叠顺序的偏光板，即，在偏光膜的下表面依次层叠第二延迟层(即正A延迟)和第一延迟层(即正C延迟层)的结构在保持蓝色方面表现出不显著的效果。
第二迟延层
第二延迟层是满足nx>ny≒nz的正A延迟层。正A延迟层是其中y轴方向上的折射率(ny)与z轴方向上的折射率(nz)相同并且x轴方向上的折射率(nx)大于折射率(ny，nz)的延迟层。
为了提高偏光板的颜色可视性和波长色散，第二延迟层130允许调整其波长色散。第二延迟层130可呈现平坦色散、正色散或负色散。优选地，第二延迟层130形成为呈现平坦色散，从而促进第二延迟层130的制造或制备。
这里，“平坦色散”意味着第二延迟层在波长约550nm下的面内延迟和波长约450nm下的面内延迟之间具有约1nm或更小的差(例如，约0nm至约1nm)，以及在波长约650nm下的面内延迟和波长约550nm下的面内延迟之间具有约1nm或更小(例如，约0nm到约1nm)的差。
例如，当第二延迟层130呈现平坦色散或正色散时，第二延迟层130可以满足关系式2和关系式3：
[关系式2]
约0.95≤Re(450)/Re(550)≤约1.05
[关系式3]
约0.95≤Re(650)/Re(550)≤约1.05
(在关系式2和3中，
Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟)。
在一个实施方式中，第二延迟层130可满足Re(450)≥Re(550)≥Re(650)。
在一个实施方式中，第二延迟层130可满足Re(450)≒Re(550)≒Re(650)。
在一个实施方式中，第二延迟层130可满足Re(450)>Re(550)>Re(650)。
例如，第二延迟层130可具有约0.96至约1.04、约0.97至约1.03、约0.98至约1.03、约0.99至约1.02或约0.99至约1.01的Re(450)/Re(550)。例如，第二延迟层130可具有约0.96至约1.04、约0.97至约1.03、约0.98至约1.03、约0.99至约1.02、约0.99至约1.01或约0.99至约1.00的Re(650)/Re(550)。在该范围内，偏光板可以有效地呈现本发明的效果。
例如，当第二延迟层130呈现负色散时，第二延迟层130可以满足关系式4和关系式5：
[关系式4]
约0.8≤Re(450)/Re(550)≤约1.0
[关系式5]
约1.0≤Re(650)/Re(550)≤约1.1
(在关系式4和5中，
Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟)。
在一个实施方式中，第二延迟层130可满足Re(450)<Re(550)<Re(650)。例如，第二延迟层130可以具有约0.85至小于约1.0的Re(450)/Re(550)。例如，第二延迟层130可具有大于约1.0至约1.05的Re(650)/Re(550)。在该范围内，偏光板可以有效地呈现本发明的效果。
第二延迟层130在波长550nm下可具有约100nm至约170nm(例如，约100nm至约155nm、约100nm至约140nm、约120nm至约155nm或约120nm至约140nm)的面内延迟(Re)。在该范围内，第二延迟层130可以与作为第一延迟层提供的正C延迟层一起改善对角线漏光，同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
第二延迟层130在波长550nm下可具有约30至约100nm(例如，约50nm至约95nm，或约50nm至约90nm)的面外迟延(Rth)。在该范围内，第二延迟层130可以与作为第一延迟层提供的正C延迟层一起改善对角线漏光，同时减小屏幕右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
第二延迟层130在约550nm的波长下可具有约0.8至约1.4(例如，约0.9至约1.4)的双轴性程度(NZ)。在该范围内，第二延迟层130可以与作为第一延迟层提供的正C延迟层一起改善对角线漏光，同时减小屏幕右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
第二延迟层130可以由聚合物膜形成。由聚合物膜形成的第二延迟层可促进下述第一延迟层的形成。第一延迟层通过涂布形成在第二延迟层的一个表面上。
聚合物膜可包括选自聚碳酸酯树脂、环烯烃聚合物(COP)树脂、改性聚碳酸酯树脂、异山梨醇树脂、包括三乙酰基纤维素树脂等的纤维素树脂、芴树脂和聚酯树脂中的至少一种。优选地，第二延迟层可以由环状烯烃聚合物树脂等形成。
第二延迟层130可以通过在非拉伸状态下单轴、双轴或斜拉伸聚合物膜来形成。如本领域技术人员所熟知的，拉伸可以通过干拉伸或湿拉伸来实现。可以通过在形成第二延迟层时调节伸长率、拉伸温度、拉伸时间等来实现正A延迟层。
在一个实施方式中，第二延迟层可以是MD单轴拉伸膜。
在另一实施方式中，第二延迟层可以是TD单轴拉伸膜。
假设偏光膜110的吸收轴以约0°的角度放置，第二延迟层130的慢轴与偏光膜110的吸收轴之间限定的角度可为约-5°至+5°，优选约-3°至约+3°，更优选约0°。在该范围内，第二延迟层130可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。如本文中用于表示角度，“+”表示围绕参考点的顺时针方向，而“-”表示围绕参考点的逆时针方向。
第二延迟层130可具有约20μm至约80μm、优选约30μm至约60μm、更优选约35μm至约50μm的厚度。在该范围内，第二延迟层可用于偏光板。
尽管在图1中未示出，偏光板还可以包括第二延迟层130的下表面上的粘合层、结合层或粘接层，以允许偏光板堆叠在光学显示装置上。
第一延迟层
第一延迟层120呈现正色散。由于第一延迟层呈现正色散，第一延迟层在应用于IPS液晶显示器时通过在短波长区域中额外呈现蓝色来促进短波长区域中高相位延迟的呈现以改善混色，从而减少屏幕右侧和左侧之间颜色可视性的差异，同时在任何方位保持蓝色。这里，“正色散”是指第一延迟层的面外延迟(Rth)的绝对值随着波长的增加而减小。
在一实施方案中，正色散是指第一延迟层满足关系式6和7：
[关系式6]
约1.0<Rth(450)/Rth(550)<约1.1
[关系式7]
约0.9<Rth(650)/Rth(550)<约1.0
(在关系式6和7中，
Rth(450)、Rth(550)和Rth(650)分别是第一延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面外延迟)。
在一实施方案中，第一延迟层的Rth(450)、Rth(550)和Rth(650)中的每一个可以是负值。
通过满足关系式6和7，偏光板可以改善混色，从而减少右侧和左侧之间的颜色可视性差异，同时在任何方位保持蓝色。优选地，第一延迟层可具有约1.02至约1.07的Rth(450)/Rth(550)和约0.95至约0.99的Rth(650)/Rth(550)。
在一个实施方式中，第一延迟层在约450nm的波长下可具有约-70nm至约-130nm、优选约-80nm至约-110nm的面外延迟(Rth)。在该范围内，第一延迟层可以容易地满足关系式6和7，并且可以在减小右侧和左侧之间的颜色可视性差异的同时改善对角线漏光。
第一延迟层在约550nm的波长下可具有约-60nm至约-120nm、优选约-70nm至约-100nm的面外延迟(Rth)。在该范围内，第一延迟层可以容易地满足关系式6和7，并且可以在减小右侧和左侧之间的颜色可视性差异的同时改善对角线漏光。
第一延迟层在约650nm的波长下可具有约-50nm至约-110nm、优选约-60nm至约-90nm的面外延迟(Rth)。在该范围内，第一延迟层可以容易地满足关系式6和7，并且可以在减小右侧和左侧之间的颜色可视性差异的同时改善对角线漏光。
第一延迟层120是满足nz>nx≒ny的正C延迟层。正C延迟层是其中x轴方向上的折射率(nx)与y轴方向上的折射率(ny)相同并且z轴方向上的折射率(nz)大于折射率(nx，ny)的延迟层。
第二延迟层130在波长约550nm下可具有约0nm至约10nm(例如，约0nm至约6nm、约0nm至约3nm、约0nm至约2nm)的面内延迟(Re)。在该范围内，第一延迟层120可以与第二延迟层一起提高抗反射效果。
第一延迟层120可以直接形成在第二延迟层上而其间没有粘合层、结合层或粘接层。在第一延迟层和第二延迟层之间具有粘合层、接合层或粘接层的偏光板不适用于偏光板制造中需要高压的工艺，例如拉伸组装工艺，并且在应用于该工艺时需要额外处理，从而降低加工性和经济可行性。
第一延迟层120可以是由非结晶聚合物形成的涂层。因此，在第一延迟层的一个或两个表面上不存在取向层。此外，第一延迟层为非拉伸层。
可以通过在第二延迟层的一个表面上涂覆用于第一延迟层的组合物，然后干燥和/或固化来形成第一延迟层120。结果，可以实现包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体的厚度减小。此外，与由液晶形成的第一延迟层相比，由非结晶聚合物形成的第一延迟层可以表现出对偏光膜的高粘合或可以促进对偏光膜的粘合的改进。
第一延迟层120可以由能够形成正C延迟层的用于第一延迟层的组合物形成。
用于第一延迟层的组合物包括选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种。本发明人在寻找几种能够形成第一延迟层同时满足关系式1的材料的过程中，发现了纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物直接涂覆在第二延迟层上。优选地，第一延迟层由纤维素酯或其聚合物形成。通过满足关系式1，与由液晶形成的第一延迟层相比，第一延迟层可以抑制由于偏光板侧面处的热而产生的斑(mura)，并且可以防止由于挠曲引起的破损或破裂，从而提供良好的抗弯可靠度。
特别地，纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物可以通过降低层间反射率来提高第一延迟层和第二延迟层之间的粘合和偏光板的透光率。在一个实施方式中，偏光板可具有41％或更高的透光率，例如42％至46％。
纤维素酯是指纤维素分子上的羟基与羧酸的羧酸基反应得到的缩合产物。纤维素酯可以是区域选择性取代的纤维素酯或随机取代的纤维素酯。可通过碳13NMR测定纤维素酯上C6、C3和C2位置的相对取代度来测量区域选择性。纤维素酯可通过典型方法通过纤维素溶液与至少一种C1至C20酰化剂接触足够的接触时间来制备，以提供具有所需取代度和所需聚合度的纤维素酯。选地，酰化剂包括至少一种直链或支链的C1-C20烷基或芳基羧酸酐、羧酸卤化物、二酮或乙酰乙酸酯。羧酸酐的实例可包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、异丁酸酐、戊酸酐、己酸酐、2-乙基己酸酐、壬酸酐、月桂酸酐、棕榈酸酐、硬脂酸酐、苯甲酸酐、取代的苯甲酸酐、邻苯二甲酸酐和间苯二甲酸酐。羧酸卤化物的实例可包括乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、2-乙基己酰基、月桂酰基、棕榈酰基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基和硬脂酰氯。乙酰乙酸酯的实例可包括乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸丁酯和乙酰乙酸叔丁酯。最优选地，酰化剂包括直链或支链的C2-C9烷基羧酸酐，例如乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、2-乙基己酸酐、壬酸酐和硬脂酸酐。
优选地，纤维素酯包括例如乙酸纤维素(CA)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、乙酸丁酸纤维素(CAB)，但不限于此。
除了纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物之外，用于第一延迟层的组合物还可以包括含芳族稠环的添加剂。含芳族稠环的添加剂用于调节第一延迟层的面外延迟和波长色散。含芳族稠环的添加剂可以包括苯基并且可以包括萘、蒽、菲、芘、由式1表示的化合物或由式2表示的化合物。含芳族稠环的添加剂可包括苯甲酸2-萘酯、由式3表示的2,6-萘二甲酸二酯、萘和由式4表示的松香酸酯，但不限于此。
<式1>
<式2>
<式3>
(其中R为C1至C20烷基或C6至C20芳基且n为0至6的整数。)
<式4>
(其中R为C1至C20烷基或C6至C20芳基。)
通过纤维素酯或其聚合物和/或芳香聚合物，该组合物允许第一延迟层在550nm波长下的面外延迟(Rth)发生线性厚度相关变化，从而提高在形成第一延迟层过程中的相位延迟的可靠性。
第一延迟层可以由用于第一延迟层的组合物形成，该组合物包括选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种。
除了纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物之外，用于第一延迟层的组合物还可包括用于改善涂布性的溶剂。溶剂可包括本领域技术人员熟知的典型有机溶剂，但不限于此。
用于第一延迟层的组合物可以具有0.1wt％至20wt％，优选5wt％至20wt％，特别地9wt％至15wt％的固体含量。在该范围内，第一延迟层和第二延迟层之间的界面可以变得均匀。
用于第一延迟层的组合物还可包括添加剂，例如增塑剂、稳定剂、紫外线吸收剂、防粘连剂、增滑剂、润滑剂、染料、颜料、延迟增强剂等。
第一延迟层120可以具有1μm至15μm、优选地3μm至7μm的厚度。在该范围内，第一延迟层120可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体
使用满足关系式1的包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体，应用于IPS液晶显示器时，偏光板可以通过显着减小右侧和左侧之间的色值差异而实现显着减小右侧和左侧之间的可视性差异，同时在任何方位保持蓝色。
在一个实施方式中，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体可以是第一延迟层和第二延迟层的叠层。即，包括第一延迟层和第二延迟层的叠层是指其中第一延迟层直接堆叠在第二延迟层上而没有粘合层或结合层的结构。
在另一实施方式中，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体可以是第一延迟层、粘合层和第二延迟层的叠层。即使具有粘合层，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体也可以满足关系式1。
优选地，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体可以是第一延迟层和第二延迟层的叠层。
通过调整用于第一延迟层的树脂的波长色散和相位延迟与用于第二延迟层的树脂的波长色散和相位延迟的组合，包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体可以满足关系式1。
包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在波长约550nm下可具有约100nm至约150nm，优选约100nm至约140nm，特别约120nm至约140nm的面内延迟(Re)。在该范围内，层叠体可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在波长约550nm下可具有约-80nm至约0nm，优选约-80nm至约-80nm，特别约-10nm至约-80nm的面外延迟(Rth)。在该范围内，层叠体可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体在约550nm的波长下可具有约0至约0.5、优选约0.1至约0.4的双轴性程度(NZ)。在该范围内，层叠体可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体可具有约30μm至约70μm、优选约40μm至约60μm的厚度。在该范围内，层叠体相对于堆叠在偏光膜上表面上的保护膜可以具有合适的厚度，从而提供偏光板而无需在偏光膜的下表面上形成额外的保护层。
偏光膜
偏光膜110可以包括通过单轴拉伸聚乙烯醇膜形成的基于聚乙烯醇的偏光器或通过使聚乙烯醇膜脱水形成的基于多烯的偏光器。偏光膜可具有约5μm至约40μm、优选约5μm至约30μm的厚度。在该范围内，偏光膜可用于偏光板。
保护层
保护层150可以堆叠在偏光膜110的上表面上以保护偏光膜110。
保护层150可以包括光学透明保护膜或光学透明保护涂层中的至少一种。保护层150可包括由以下中的至少一种形成的膜：包括三乙酰基纤维素(TAC)等的纤维素酯树脂、包括环状烯烃聚合物(COP)等的环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯树脂、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)等的聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂和聚偏二氯乙烯树脂，但不限于此。优选地，保护膜包括基于纤维素酯的树脂膜(包括三乙酰基纤维素(TAC)等)或由包括三乙酰基纤维素(TAC)等的组合物形成的膜。
保护涂层可由包括光化辐射可固化化合物和引发剂的光化辐射可固化树脂组合物形成。光化辐射可固化树脂组合物可包括选自阳离子聚合性可固化化合物、自由基聚合性可固化化合物、聚氨酯树脂和有机硅树脂中的至少一种。
保护层150在约550nm的波长下可具有约0nm至约10nm、优选约0nm至约3nm的面内延迟(Re)。在该范围内，保护层150可以改善对角线的漏光同时减小右侧和左侧之间的颜色可视性的差异。
保护层150可以具有约20μm至100μm、优选约20μm至60μm的厚度。在该范围内，保护层150可用于偏光板。
优选地，保护层150形成在偏光膜110的上表面上并且不存在于偏光膜110的下表面上，如图1所示。
尽管在图1中未示出，偏光板还可以包括形成在保护层150的上表面上的功能涂层。功能涂层可以包括选自底漆层、硬涂层、抗指纹层、抗反射层、防眩层、低反射率层和超低反射率层中的至少一种，但不限于此。
另外，尽管图1示出了其中保护层150堆叠在偏光膜110的上表面上的实施方式，不包括保护层150的偏光板和不包括保护层150且包括直接形成在偏光膜上的功能涂层的偏光板属于本发明的范围。
另外，尽管在图1中未示出，偏光板可包括形成在偏光膜110的下表面上的保护层。例如，偏光板可包括形成在偏光膜110的上表面上的第一保护层、形成在偏光膜110的下表面上的第二保护层、第一延迟层(其为呈现正色散的正C延迟层)和第二延迟层(其为正A延迟层)。
接下来，将描述根据本发明另一实施方式的偏光板。
根据该实施方式的偏光板包括偏光膜，以及依次堆叠在偏光膜的下表面上的第一和第二延迟层，其中第一延迟层为呈现正分散的正C延迟层，第二延迟层为正A延迟层，并且包括第一延迟层和第二延迟层的层叠体满足关系式1，并且在第一延迟层和第二延迟层之间还形成底漆层和缓冲层中的至少一个。除了在第一延迟层和第二延迟层之间还形成底漆层和缓冲层中的至少一个之外，根据本实施方式的偏光板与根据上述实施方式的偏光板基本相同。
缓冲层和底漆层通过提高第一延迟层和第二延迟层之间的粘合来防止第一延迟层和第二延迟层之间的分离，来提高偏光板的可靠性。
底漆层形成在第二延迟层的一个表面上，即，在第二延迟层的上表面上，以在形成第一延迟层时提高第一延迟层的粘合。底漆层可以由任何材料形成，只要该材料不影响关系式1的值和第二延迟层的延迟。例如，底漆层可由丙烯、丙烯酸或聚酯材料形成，但不限于此。
底漆层可具有约100nm至约1,000nm，优选约100nm至约500nm的厚度。在该范围内，底漆层可以在不影响偏光板厚度的情况下提高第一延迟层和第二延迟层之间的粘合。
缓冲层可以通过在第二延迟层的一个表面上涂覆用于第一延迟层的组合物时，用第一延迟层的组合物中的溶剂溶解和/或浸渍第二延迟层而形成在第一延迟层和第二延迟层之间的界面处，即，第二延迟层的上表面上。因此，缓冲层可以是溶剂浸渍层。
可通过调整第二延迟层的材料和第一延迟层的组合物中包含的溶剂种类来形成缓冲层。
例如，根据关系式8计算，第二延迟层可具有约5nm或更大(例如约20nm至约200nm、约20nm至约150nm)的面内延迟变化：
[关系式8]
面内迟延变化＝|Re[0]-Re[1]|
(在关系式8中，
Re[0]是尺寸为3cm×3cm×50μm(MD×TD×厚度)的第二延迟层样品在550nm波长下的面内延迟(Re)(单位：nm)，以及
Re[1]是样品在550nm波长下的面内延迟(Re)(单位：nm)，在25℃下向样品中加入一滴甲乙酮并放置样品1小时后测量)。
此处，一滴甲乙酮可对应于0.001ml至10ml，但不限于此。
例如，用于第一延迟层的组合物的溶剂可包括选自酮溶剂(例如甲乙酮(MEK)、甲基异丙基酮(MIPK)和丙酮)、醚溶剂(例如丙二醇甲醚(PGME)和甲基叔丁基醚(t-BME))以及丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA))中的至少一种，但不限于此。溶剂可以确保第一延迟层和第二延迟层之间的粘合。
缓冲层可以具有10μm或更小(例如，大于约0μm至约10μm)的厚度。在该范围内，缓冲层可以在不影响偏光板厚度的情况下提高第一延迟层和第二延迟层之间的粘合。
溶剂可以1ppm至30,000ppm，优选300ppm至10,000ppm的量存在于缓冲层中。在该范围内，即使当偏光板长时间处于高温或高温/高湿度条件下时，可以在不影响第一延迟层和第二延迟层之间的粘合的情况下防止由于溶剂挥发导致的偏光板、第一延迟层和第二延迟层变形。
接下来，将描述根据本发明的光学显示装置。
根据本发明的光学显示装置可以包括根据本发明的偏光板中的至少一个。在一个实施方式中，光学显示装置可包括液晶显示器，优选为IPS液晶显示器。
在一个实施方式中，IPS液晶显示器可包括IPS液晶面板、堆叠在IPS液晶面板的光出射表面上的根据本发明的偏光板、以及堆叠在IPS液晶面板的光入射表面上的偏光板。在根据本发明的偏光板中，第一延迟层和第二延迟层可以设置为面对液晶面板。堆叠在IPS液晶面板的光入射表面上的偏光板包括本领域技术人员熟知的典型偏光板。
IPS液晶显示器包括在堆叠在IPS液晶面板的光入射表面上的偏光板的下表面上的光源，例如，白色发光二极管(LED)。
接下来，将参考实施例更详细地描述本发明。然而，应该注意的是，提供这些实施例仅用于说明，不应以任何方式解释为限制本发明。
下面，使用AxoScan系统测量相位延迟。
实施例1
将聚乙烯醇薄膜在60℃拉伸至初始长度的3倍，用碘染色，再在40℃的硼酸水溶液中拉伸至2.5倍，制成偏光器(厚度：12μm)。
使用环状烯烃聚合物膜(ZEON，厚度：50μm)形成第二延迟层。环状烯烃聚合物膜为MD单轴拉伸膜。
通过将VM(醋酸纤维素，Eastman Co.,Ltd.)和甲乙酮(MEK)均匀混合来制备用于第一延迟层的组合物。
通过在第二延迟层的上表面上涂覆制备的用于第一延迟层的组合物至预定厚度，然后固化该组合物来制造第一延迟层(厚度：5μm)和第二延迟层的层叠体。
将三乙酰基纤维素(TAC)膜(KC2UAW，Konica Minolta Opto，Inc.)粘合到偏光器的上表面。将第一延迟层和第二延迟层的层叠体粘合到偏光器的下表面，从而制造偏光板，其中TAC膜、偏光器、第一延迟层(呈现正色散的正C延迟层)，以及第二延迟层(呈现平坦色散的正延迟层)依次堆叠。这里，在第二延迟层的慢轴和偏光器的吸收轴之间限定的角度设置为0°。
实施例2
除了形成具有更高的面内延迟的第二延迟层之外，以与实施例1中相同的方式制造偏光板。
实施例3
除了通过TD拉伸形成具有较低延迟和较高Rth的第二延迟层之外，以与实施例1相同的方式制造偏光板。
实施例4
除了形成呈现更高的波长色散和更高的延迟的第二延迟层之外，以与实施例1中相同的方式制造偏光板。
比较例1
以与实施例1相同的方式通过依次堆叠TAC膜、偏光器、第一延迟层(呈现平坦色散的正A延迟层)和第二延迟层(呈现正色散的正C延迟层)来制造偏光板。
比较例2
在实施例1中，使用平坦色散+C液晶形成呈现平坦色散的延迟层作为第一延迟层。以与实施例1相同的方式通过依次堆叠TA膜、偏光器、第一延迟层(呈现平坦色散的正C延迟层)和第二延迟层(呈现平坦色散的正A延迟层)来制造偏光板。
比较例3
在实施例1中，使用负色散+C液晶形成负色散第一延迟层作为第一延迟层。以与实施例1相同的方式通过依次堆叠TA膜、偏光器、第一延迟层(呈现负色散的正C延迟层)和第二延迟层(呈现平坦色散的正A延迟层))来制造偏光板。
比较例4
在实施例1中，使用涂布型非液晶+C形成呈现正色散的延迟层作为第一延迟层。以与实施例1相同的方式通过依次堆叠TA膜、偏光器、第一延迟层(呈现正色散的正C延迟层)和第二延迟层(呈现平坦色散的正A延迟层)来制造偏光板。第一延迟层和第二延迟层的层叠体在关系式1中具有0.9的值。
比较例5
在实施例1中，使用涂布型非液晶+C形成呈现正色散的延迟层作为第一延迟层。以与实施例1相同的方式通过依次堆叠TA膜、偏光器、第一延迟层(呈现正色散的正C延迟层)和第二延迟层(呈现平坦色散的正A延迟层)来制造偏光板。第一延迟层和第二延迟层的层叠体在关系式1中具有1.5的值。
实施例和比较例中使用的第一延迟层、第二延迟层以及第一延迟层和第二延迟层的层叠体的延迟如表1所示。
[表1]
将实施例和比较例中制作的各偏光板安装在IPS液晶面板上以制造用于测量色坐标(x，y)的模块。
具体而言，将实施例和比较例中制作的各偏光板分别安装在IPS液晶面板(LTM270HL02，SAMSUNG)的光出射面上。这里，偏光板的第一延迟层和第二延迟层设置为面对液晶面板。将具有TAC-偏光器-TAC堆叠顺序的偏光板堆叠在IPS液晶面板的光入射面上。在黑色模式(黑色状态)下极角为60°时，在30°、45°、60°、120°、135°和150°的方位角处测量色坐标(x，y)。结果如表2和图2至图4所示。使用EZ对比测量设备测量色坐标(x，y)并根据CIELAB标准进行评估。
[表2]
表2中，“最大值”是指在极角为60°时在30°、45°、60°、120°、135°和150°方位角处测得的色坐标(x，y)之间的最大距离。
如表2、图2和图4所示，根据本发明的偏光板在应用于IPS液晶显示器时能够在任何方位处保持蓝色的同时，显著减少屏幕左右之间的色值和可视性的差异。
相反，比较例1的偏光板(最大值：0.36)与实施例1的偏光板(最大值：0.18)具有不同的第一延迟层和第二延迟层的堆叠顺序，比较实施例2(最大值：0.35)和比较实施例3(最大值：0.32)的偏光板不能满足第一延迟层的波长色散，未能满足关系式1的比较例4(最大值：0.37)和比较例5(最大值：0.4)的偏光板在屏幕的左右之间的色值和可视性方面具有显著差异，并且与实施例1相比，当应用于IPS液晶显示器时，在表2中具有显著高的最大值。此外，参照图3，与图2的实施例1和图4的实施例2相比，比较例2的偏光板在应用于IPS液晶显示器时未能在所有方位保持蓝色。
应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、变化、变更和等效实施例。
Claims (20)
1.一种偏光板，包括：
偏光膜；以及依次堆叠在所述偏光膜的下表面上的第一延迟层和第二延迟层，其中：
所述第一延迟层是呈现正色散的正C延迟层，
所述第二延迟层是正A延迟层，以及
包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的层叠体满足关系式1：
[关系式1]
1.0≤|1-(Rth/Re)|≤1.4
其中Rth是包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的所述层叠体在约550nm的波长下的面外延迟，单位：nm，并且Re是包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的所述层叠体在约550nm的波长下的面内延迟，单位：nm。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第二延迟层呈现平坦色散或负色散。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第二延迟层满足关系式2和3：
[关系式2]
0.95≤Re(450)/Re(550)≤1.05
[关系式3]
0.95≤Re(650)/Re(550)≤1.05
其中Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是所述第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟。
4.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第二延迟层满足关系式4和5：
[关系式4]
0.8≤Re(450)/Re(550)≤1.0
[关系式5]
1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.1
其中Re(450)、Re(550)和Re(650)分别是所述第二延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面内延迟。
5.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第二延迟层在约550nm的波长下具有100nm至170nm的面内延迟(Re)。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第二延迟层在约550nm的波长下具有0.8至1.4的双轴性程度(NZ)。
7.根据权利要求1所述的偏光板，其中，假设所述偏光膜的吸收轴以约0°的角度放置，则所述第二延迟层的慢轴与所述偏光膜的吸收轴之间限定的角度为-5°至+5°。
8.根据权利要求7所述的偏光板，其中，所述第二延迟层的慢轴与所述偏光膜的吸收轴之间限定的角度约为0°。
9.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第一延迟层满足关系式6和7：
[关系式6]
1.0<Rth(450)/Rth(550)<1.1
[关系式7]
0.9<Rth(650)/Rth(550)<1.0
其中Rth(450)、Rth(550)和Rth(650)分别是所述第一延迟层在约450nm、约550nm和约650nm波长下的面外延迟。
10.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第一延迟层在约450nm的波长下具有-70nm至-130nm的面外延迟(Rth)、在约550nm的波长下具有-60nm至-120nm的面外延迟(Rth)以及在约650nm的波长下具有-50nm至-110nm的面外延迟(Rth)。
11.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第一延迟层是由非晶聚合物形成的涂层。
12.根据权利要求11所述的偏光板，其中，所述第一延迟层是包含选自纤维素酯或其聚合物和芳族聚合物中的至少一种的涂层。
13.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第一延迟层直接形成在所述第二延迟层上。
14.根据权利要求1所述的偏光板，其还包括：在所述第一延迟层和所述第二延迟层之间的底漆层和缓冲层中的至少一个。
15.根据权利要求1所述的偏光板，其中，包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的所述层叠体在约550nm的波长下具有0至0.5的双轴性程度(NZ)。
16.根据权利要求1所述的偏光板，其中，包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的所述层叠体在约550nm的波长下具有100nm至150nm的面内延迟(Re)。
17.根据权利要求1所述的偏光板，其中，包括所述第一延迟层和所述第二延迟层的所述层叠体在约550nm的波长下具有-80nm至0nm的面外延迟(Rth)。
18.根据权利要求1所述的偏光板，其还包括：堆叠在所述偏光膜的上表面上的保护层。
19.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述偏光板用于IPS液晶显示器。
20.一种光学显示装置，其包括根据权利要求1至19中任一项所述的偏光板。
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2019
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