CN114371571A - 复合偏光片和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合偏光片，包括依次层叠设置的低反射复合层、第一支撑层、光学特性层、第二支撑层和胶层；复合偏光片进一步包括染料，所述染料能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，所述染料位于以下位置的至少之一处：所述低反射复合层的内部；所述低反射复合层远离所述第一支撑层的一侧；所述低反射复合层朝向所述第一支撑层的一侧。由此，通过加入染料，染料可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，可以降低外界环境光的反射，进而复合偏光片可以降低外界环境光的反射率，并且染料所吸收的波段为380～410nm以及740～780nm的光不会影响像素的发光效果，提升了产品的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及复合偏光片和显示装置。
背景技术
随着液晶显示器的应用越来越普遍，对于黑画面的要求也越来越高。OLED以其L0足够黑，对比度高等优点，市场占有率越来越高。大尺寸LCD为进一步提升产品竞争力，需要降低产品的表面反射率。
如果反射光过多，会在产品表面形成杂散光，影响观看效果。为解决反射问题，通常在LCD的表面贴低反膜层，以减小产品的反射率。然而，与OLED的黑画面显示效果相比，即便在LCD的表面贴低反膜层，LCD的黑画面显示效果仍然较差。
因此，提供一种可以进一步降低反射率的膜片具有重要意义。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
常规LCD由于彩膜(CF)基板材料散射、液晶材料散射，以及阵列(Array)基板膜层金属反射等原因，反射率较高，观看黑画面时会严重影响观感。现有的降低反射率的通常方案为在偏光片表面增加一层低反膜或多层低反膜，然而LCD产品在观察黑画面时的观感仍然较差。如果可以进一步降低反射率，将提升LCD产品的显示效果，在黑画面时可以具有较好的观感。发明人发现，LCD产品在380～410nm以及740～780nm波段处的反射率较高，并且显示面板在380～410nm以及740～780nm波段处几乎没有光透过，发明人发现，如果在偏光片中加入能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光的染料，可以降低外界环境光的反射，进一步降低LCD的反射率，并且不会影响像素的发光效果，可以有效的提高LCD产品的黑画面显示效果。
有鉴于此，本发明提供一种复合偏光片，包括依次层叠设置的低反射复合层、第一支撑层、光学特性层、第二支撑层和胶层；所述复合偏光片进一步包括染料，所述染料能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，所述染料位于以下位置的至少之一处：所述低反射复合层的内部；所述低反射复合层远离所述第一支撑层的一侧；所述低反射复合层朝向所述第一支撑层的一侧。由此，通过加入染料，可以降低外界环境光的反射，进而复合偏光片可以降低外界环境光的反射率，并且吸收波段为380～410nm以及740～780nm光的染料不会影响像素的发光效果，可以有效的提高LCD产品的黑画面显示效果。
根据本发明的实施例，所述染料包括苯并三唑、二苯甲酮、水杨酸、水杨酸酯、氰基丙烯酸酯、肉桂酸酯、草酰替苯胺、聚苯乙烯、聚二茂铁硅烷、次甲基、偶氮甲碱、三嗪、对氨基苯甲酸、肉桂酸、尿刊酸的至少一种。这些化合物在380～410nm以及740～780nm波段处的吸光率较高，由此，染料可以有效的降低外界环境光的反射，进而复合偏光片可以有效的降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述低反射复合层包括层叠设置的低折层和高折层，所述高折层位于靠近所述第一支撑层的一侧。由此，在沿着复合偏光片与空气相接触的表面至复合偏光片的内部的方向上，折射率由低至高变化，可以有效的降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述染料位于所述高折层的内部。由此，染料可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料与低反射复合层互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述染料位于所述第一支撑层的内部。由此，染料可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料与低反射复合层互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述复合偏光片还包括染料层；所述染料层包括基体以及分散在所述基体内的所述染料。由此，染料可以复合偏光片的内部，染料也可以形成层状结构，染料层中的染料也可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，形成所述基体的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚α，β-二(2-氯苯氧基)乙烷-4，4’-二羧酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种。由此，可以使基体具有较高的透明性和强度等机械性能。
根据本发明的实施例，所述染料层的厚度为5～800微米。由此，染料层具有较高的透明性和硬度、不易刮伤。
根据本发明的实施例，所述染料层位于所述高折层和所述第一支撑层之间；所述染料层的折射率与所述高折层的折射率相等，或者所述染料层的折射率与所述第一支撑层的折射率相等。由此，染料层不会影响低反射复合层中折射率的变化规律，不会影响低反射复合层降低折射率的效果，染料层还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料层与低反射复合层互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述染料层位于所述低折层与所述高折层之间；所述染料层的折射率大于等于所述低折层的折射率，并且小于等于所述高折层的折射率。由此，低折层、染料层、高折层的折射率由低到高逐渐变化，染料层不会影响低反射复合层降低折射率的效果，染料层还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料层与低反射复合层互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，所述染料层位于所述低折层远离所述高折层的一侧；所述染料层的折射率小于等于所述低折层的折射率。由此，染料层、低折层、高折层的折射率由低到高逐渐变化，染料层不会影响低反射复合层降低折射率的效果，染料层还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料层与低反射复合层互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，形成所述第一支撑层的材料包括三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的至少一种；形成所述光学特性层的材料包括聚乙烯醇；形成所述第二支撑层的材料包括三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种；形成所述胶层的材料包括压敏胶。由此，第一支撑层和第二支撑层可以对光学特性层的上表面和下表面进行保护，避免了水汽进入光学特性层而导致的复合偏光片的性能降低的问题。
本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括液晶显示面板、下偏光片、以及前文所述的复合偏光片；所述下偏光片位于所述液晶显示面板一侧的表面上；所述复合偏光片位于所述液晶显示面板远离所述下偏光片一侧的表面上。由此，该显示装置具有前文所述的复合偏光片所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置可以有效的降低外界环境光的反射率，提高LCD产品的黑画面显示效果，提升产品的市场竞争力。
附图说明
图1是现有的两种液晶显示器在不同波长下的反射率对比图；
图2是现有的显示面板的透过率谱图；
图3是本发明一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图5是本发明一个实施例中，低反射复合层的光路图；
图6是本发明一个实施例中，在空气与低折层的界面反射的光线与在低折层与高折层的界面反射的光线的振幅图；
图7是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图8是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图9是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图10是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图11是本发明另一个实施例中，复合偏光片的结构示意图；
图12是本发明一个实施例中，显示装置的结构示意图；
图13是本发明另一个实施例中，显示装置的结构示意图。
附图标记说明
100-复合偏光片，A-染料，110-低反射复合层，111-低折层，112-高折层，120-第一支撑层，130-光学特性层，140-第二支撑层，150-胶层，160-染料层，200-液晶显示面板，300-下偏光片。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
LCD产品中，由于CF基板材料散射、液晶材料散射、以及Array基板膜层金属反射等原因，均会导致反射率较高。发明人发现，波长对反射率的影响较大，参考图1，图1示出了现有的两种液晶显示器在不同波长下的反射率对比图，两种液晶显示器的区别在于ITO膜层的厚度不同，由图1可以看出，液晶显示器中的ITO膜层的厚度对反射率的影响不大，并且两种不同ITO厚度的液晶显示器的反射率随着波长变化的趋势相同，在530～630nm波段处反射率较低，在380～410nm波段以及740～780nm波段反射率较高。
如果在LCD产品中，加入可以吸收反射率较高波段的材料，将会降低LCD产品的反射率，但是该材料不仅会吸收由外界照射到LCD产品上的反射光，还可能会吸收显示面板所发出的光，可能会影响R、G、B像素的正常显示，进而导致显示效果较差。
图2示出了现有的显示面板的透过率谱图，参考图2，显示面板在380～410nm波段以及740～780nm波段几乎没有光透过。也就是说，如果在液晶显示器中添加可以吸收380～410nm波段以及740～780nm波段的光的材料，不会影响显示面板的正常显示，同时还会进一步降低反射率。
在本申请的一个方面，本发明提供一种复合偏光片，参考图3，复合偏光片100包括依次层叠设置的低反射复合层110、第一支撑层120、光学特性层130、第二支撑层140和胶层150；复合偏光片100进一步包括染料A，染料A能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，染料A位于以下位置的至少之一处(图3中的虚线方框表示染料A所在的位置)：低反射复合层110的内部；低反射复合层110远离第一支撑层120的一侧；低反射复合层110朝向第一支撑层120的一侧。由此，染料A能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，可以有效的降低外界环境光的反射率，进而复合偏光片可以降低外界环境光的反射率，同时，吸收波段为380～410nm以及740～780nm光的染料不会影响像素的发光效果，可以有效的提高LCD产品的黑画面显示效果。
根据本发明的实施例，染料A包括苯并三唑、二苯甲酮、水杨酸、水杨酸酯、氰基丙烯酸酯、肉桂酸酯、草酰替苯胺、聚苯乙烯、聚二茂铁硅烷、次甲基、偶氮甲碱、三嗪、对氨基苯甲酸、肉桂酸、尿刊酸的至少一种。这些化合物在波段为380～410nm以及740～780nm处有高的吸收率，可以有效的降低外界环境光的反射率。
根据本发明的实施例，参考图4，低反射复合层110包括层叠设置的低折层111和高折层112，高折层112位于靠近第一支撑层120的一侧。低折层111的折射率小于高折层112的折射率，由此，在沿着复合偏光片100与空气接触的表面至复合偏光片100的内部的方向上，折射率的变化规律是由低至高，这样设计可以有效的降低外界环境光的反射率。
为了方便理解，此处对低反射复合层110的工作原理进行简单说明：参考图5和图6，光从一种介质到另一种介质时，在两种介质交界面上将发生反射和折射，在复合偏光片100表面设置的低反射复合层110，可以使反射光线产生干涉相消，具体地，使在空气与低折层111的界面反射的光线与在低折层111与高折层112的界面反射的光线产生干涉相消，以降低外界环境光的反射率。
根据本发明的一些实施例，形成低折层111的材料包括空心二氧化硅和粘结剂树脂的至少一种，其中粘结剂树脂是具有乙烯基醚结构的氟化共聚物。
根据本发明的一些实施例，低折层111的厚度为0.01～1微米，高折层112的厚度为1～50微米。
低折层111的折射率为1～1.5，优选为1.2～1.47，高折层112折射率为1.5～2.1，低折层111的折射率小于高折层112的折射率。
根据本发明的一些实施例，染料A可以位于复合偏光片100的层状结构的内部。
根据本发明的一些实施例，参考图7，染料A可以位于高折层112的内部。
根据本发明的一些实施例，参考图8，染料A可以位于第一支撑层120的内部。
应该理解的是，当染料A位于复合偏光片100的层状结构的内部时，染料A的位置并不限于以上两种具体实施方式，例如，染料A还可以位于低折层111的内部。
当染料A位于低折层111的内部、或者染料A位于高折层112的内部、或者染料A位于第一支撑层120的内部时，染料A能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，同时低反射复合层110也可以降低外界环境光的反射率，染料A可以与低反射复合层110互相配合，可以进一步降低外界环境光的反射率。
应该理解的是，染料A还可以位于光学特性层130的内部、或者位于第二支撑层140的内部、或者位于胶层150的内部，此时染料A距离复合偏光片100与空气直接接触一侧的表面较远，到达这些位置处的光线较少，处于这些位置处的染料所吸收的光线量较少，此时染料降低反射率的效果较差。具体地，当光线从外界照射到复合偏光片100的表面时，首先会在复合偏光片100的表面发生反射，如果染料A的位置距离复合偏光片100的表面较远，会有一部分处于380～410nm以及740～780nm波段的光线未经过染料A的吸收而直接反射，此时降低反射率的效果较差。
根据本发明的一些实施例，参考图9，复合偏光片100还包括染料层160，染料层160包括基体以及分散在基体内的染料A。也就是说，染料A的位置并不限于位于复合偏光片100的层状结构的内部一种形式，染料A也可以形成染料层160，而染料层160中的染料A可以吸收380～410nm以及740～780nm波段处的光，可以起到降低反射率的效果。
根据本发明的一些实施例，形成基体的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚α，β-二(2-氯苯氧基)乙烷-4，4’-二羧酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种。这些材料可以使染料层160具有较高的透明性、强度和机械性能。
根据本发明的实施例，染料层160中除了包括基体和染料A之外，还可以包括交联剂、光稳定剂、交联促进剂、抗氧化剂等的至少一种。本发明对交联剂、光稳定剂、交联促进剂、抗氧化剂的具体种类及含量不作限制，本领域技术人员可以根据使用需求进行选择。
根据本发明的一些实施例，染料层160的厚度为5～800微米，优选为10～250微米。此时染料层160具有较高的硬度、同时具有较高的透明性。如果染料层160的厚度过小，则染料层160的表面硬度不足，容易产生刮伤。如果染料层160的厚度过大，则染料层160的透明性可能降低。
根据本发明的一些实施例，参考图9，染料层160位于高折层112和第一支撑层120之间，染料层160的折射率与高折层112的折射率相等，或者染料层160的折射率与第一支撑层120的折射率相等。从复合偏光片与空气接触的表面到复合偏光片内部的方向上，低反射复合层110的折射率由低至高变化，此时，染料层160的折射率不会影响低反射复合层110中由低至高的折射率变化规律，不会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，染料层160还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，可以进一步的降低反射率，并且吸收380～410nm以及740～780nm波段的光不会影响像素的正常发光效果，不会影响产品的显示效果。如果染料层160的折射率不满足上述条件，在沿着低反射复合层110与空气接触的表面至复合偏光片100内部的方向上，折射率可能会由高至低变化，此时会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，导致低反射复合层110不能有效的降低反射率，进而使复合偏光片100降低反射率的效果较差。
根据本发明的一些实施例，参考图10，染料层160位于低折层111与高折层112之间，染料层160的折射率大于等于低折层111的折射率，并且小于等于高折层112的折射率。此时，低折层111、染料层160和高折层112的折射率由低至高依次升高，染料层160的折射率不会影响低反射复合层110中由低至高的折射率变化规律，不会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，染料层160还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，可以进一步的降低反射率，并且不会影响产品的显示效果。如果染料层160的折射率不满足上述条件，沿着复合偏光片100的外侧至复合偏光片100的内部的方向上，在低折层111、染料层160和高折层112之间，可能会形成折射率由高至低变化的情况，此时会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，导致低反射复合层110不能有效的降低反射率，进而使复合偏光片100降低反射率的效果较差。
根据本发明的一些实施例，参考图11，染料层160位于低折层111远离高折层112的一侧，染料层160的折射率小于等于低折层111的折射率。此时，染料层160、低折层111和高折层112的折射率由低至高依次升高，染料层160的折射率不会影响低反射复合层110中由低至高的折射率变化规律，不会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，染料层160还可以吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，可以进一步的降低反射率，并且不会影响产品的显示效果。如果染料层160的折射率不满足上述条件，沿着复合偏光片100的外侧至复合偏光片100的内部的方向上，在染料层160、低折层111和高折层112之间，可能会形成折射率由高至低变化的情况，此时会影响低反射复合层110的降低反射率的效果，导致低反射复合层110不能有效的降低反射率，进而使复合偏光片100降低反射率的效果较差。
根据本发明的一些实施例，形成第一支撑层120的材料包括三乙酰纤维素(triacetylcellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的至少一种；形成光学特性层130的材料包括聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)；形成第二支撑层140的材料包括三乙酰纤维素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的至少一种；形成胶层150的材料包括压敏胶(pressuresensitive adhensive)。由此，第一支撑层120、第二支撑层140分别覆盖光学特性层130的上表面和下表面，可以对光学特性层130进行保护，避免了水汽进入光学特性层130而导致的复合偏光片100的性能降低的问题。
本发明还提供一种显示装置，参考图12，该显示装置包括液晶显示面板200、下偏光片300、以及前文所述的复合偏光片100；下偏光片300位于液晶显示面板200一侧的表面上；复合偏光片100位于液晶显示面板200远离下偏光片300一侧的表面上。由此，该显示装置具有前文所述的复合偏光片100所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置可以有效的降低外界环境光的反射率，提高LCD产品的黑画面显示效果，有效的提升了产品的市场竞争力。
根据本发明的一些实施例，参考图13，胶层150位于靠近液晶显示面板200的一侧，低反射复合层110位于远离液晶显示面板200的一侧。由此，低反射复合层110位于显示装置的外侧，可以有效的降低外界环境光的反射率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (13)
1.一种复合偏光片，其特征在于，包括依次层叠设置的低反射复合层、第一支撑层、光学特性层、第二支撑层和胶层；
所述复合偏光片进一步包括染料，所述染料能够吸收波段为380～410nm以及740～780nm的光，
所述染料位于以下位置的至少之一处：
所述低反射复合层的内部；
所述低反射复合层远离所述第一支撑层的一侧；
所述低反射复合层朝向所述第一支撑层的一侧。
2.根据权利要求1所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料包括苯并三唑、二苯甲酮、水杨酸、水杨酸酯、氰基丙烯酸酯、肉桂酸酯、草酰替苯胺、聚苯乙烯、聚二茂铁硅烷、次甲基、偶氮甲碱、三嗪、对氨基苯甲酸、肉桂酸、尿刊酸的至少一种。
3.根据权利要求1所述的复合偏光片，其特征在于，所述低反射复合层包括层叠设置的低折层和高折层，所述高折层位于靠近所述第一支撑层的一侧。
4.根据权利要求3所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料位于所述高折层的内部。
5.根据权利要求1所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料位于所述第一支撑层的内部。
6.根据权利要求3所述的复合偏光片，其特征在于，所述复合偏光片还包括染料层；
所述染料层包括基体以及分散在所述基体内的所述染料。
7.根据权利要求6所述的复合偏光片，其特征在于，形成所述基体的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚α，β-二(2-氯苯氧基)乙烷-4，4’-二羧酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种。
8.根据权利要求6所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料层的厚度为5～800微米。
9.根据权利要求6所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料层位于所述高折层和所述第一支撑层之间；
所述染料层的折射率与所述高折层的折射率相等，或者所述染料层的折射率与所述第一支撑层的折射率相等。
10.根据权利要求6所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料层位于所述低折层与所述高折层之间；
所述染料层的折射率大于等于所述低折层的折射率，并且小于等于所述高折层的折射率。
11.根据权利要求6所述的复合偏光片，其特征在于，所述染料层位于所述低折层远离所述高折层的一侧；
所述染料层的折射率小于等于所述低折层的折射率。
12.根据权利要求1-11任一项所述的复合偏光片，其特征在于，形成所述第一支撑层的材料包括三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的至少一种；
形成所述光学特性层的材料包括聚乙烯醇；
形成所述第二支撑层的材料包括三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种；
形成所述胶层的材料包括压敏胶。
13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括液晶显示面板、下偏光片、以及权利要求1-12任一项所述的复合偏光片；
所述下偏光片位于所述液晶显示面板一侧的表面上；
所述复合偏光片位于所述液晶显示面板远离所述下偏光片一侧的表面上。
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