CN117130088A - 偏振膜及使用其的显示设备 - Google Patents

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郑又硕
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Abstract

本申请涉及偏振膜和使用其的显示设备。偏振膜包括偏振层和扭曲液晶层。扭曲液晶层包括液晶分子，该液晶分子布置成在厚度方向上相对于偏振层的透射轴具有彼此不同的倾斜度。顶部倾斜角是约64°至约75°，底部倾斜角是约135°至约145°，并且扭曲液晶层在厚度方向上具有约2.5μm至约3μm的厚度。

Description

偏振膜及使用其的显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年5月27日提交的第10-2022-0065288号韩国专利申请的优先权、以及由其产生的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
一个或多个实施方式涉及偏振膜和使用该偏振膜的显示设备，并且更具体地，涉及具有扭曲液晶层的偏振膜和使用该偏振膜的显示设备。
背景技术
显示设备配置成实现图像。显示设备的示例可以包括液晶显示器(“LCD”)、有机发光二极管(“OLED”)显示器和电泳显示器(“EPD”)。在这种显示设备中，引入偏振膜以防止外部光从显示设备的前表面反射。
发明内容
一个或多个实施方式包括具有优异的抗反射特性和反射颜色特性的偏振膜、以及使用该偏振膜的显示设备。然而，这仅是示例，并且本公开的范围不限于此。
另外的方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本公开的所呈现的实施方式的实践而习得。
根据一个或多个实施方式，偏振膜包括：偏振层；以及扭曲液晶层，布置在偏振层的一侧上，扭曲液晶层包括液晶分子，液晶分子布置成在厚度方向上相对于偏振层的透射轴具有彼此不同的倾斜度，其中，顶部倾斜角是约64度(°)至约75°，顶部倾斜角是布置在扭曲液晶层的最上部分中的液晶分子相对于偏振层的透射轴倾斜的角度，底部倾斜角是约135°至约145°，底部倾斜角是布置在扭曲液晶层的最下部分中的液晶分子相对于偏振层的透射轴倾斜的角度，以及扭曲液晶层在厚度方向上具有约2.5微米(μm)至约3μm的厚度。
在实施方式中，顶部倾斜角和底部倾斜角之间的角度可以是约25°至约75°。
在实施方式中，扭曲液晶层可以具有负色散特性。
在实施方式中，包括在扭曲液晶层中的液晶分子可以具有正色散特性。
在实施方式中，包括在扭曲液晶层中的液晶分子可以具有棒形状。
在实施方式中，偏振膜还可以包括：第一保护层，在偏振层和扭曲液晶层之间；以及第二保护层，在偏振层上，其中，第一保护层和第二保护层可以包括选自三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一种。
在实施方式中，偏振膜还可以包括在扭曲液晶层下方的延迟补偿层。
在实施方式中，偏振膜还可以包括在延迟补偿层下方的粘合剂层。
在实施方式中，扭曲液晶层的有效延迟值可以是约124纳米(nm)至约143nm。
在实施方式中，偏振膜的极角是40°时的方位角颜色分布(AACD)值可以是20或更小，其中，AACD＝{Max(a*)-Min(a*)}x{Max(b*)-Min(b*)}，a*和b*是国际照明委员会(CIE)La*b*坐标系中的坐标值，Max(a*)和Min(a*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角测量的a*坐标值的最大值和最小值，以及Max(b*)和Min(b*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角/>测量的b*坐标值的最大值和最小值。
根据一个或多个实施方式，显示设备包括：衬底；多个显示元件，在衬底上；封装构件，封装多个显示元件；以及偏振膜，在封装构件上。偏振膜包括偏振层和布置在偏振层的一侧上的扭曲液晶层，扭曲液晶层包括液晶分子，液晶分子布置成在厚度方向上相对于偏振层的透射轴具有彼此不同的倾斜度。顶部倾斜角是约64°至约75°，顶部倾斜角是布置在扭曲液晶层的最上部分中的液晶分子相对于偏振层的透射轴倾斜的角度，底部倾斜角是约135°至约145°，底部倾斜角是布置在扭曲液晶层的最下部分中的液晶分子相对于偏振层的透射轴倾斜的角度，以及扭曲液晶层在厚度方向上具有约2.5μm至约3μm的厚度。
在实施方式中，顶部倾斜角和底部倾斜角之间的角度可以是约25°至约75°。
在实施方式中，扭曲液晶层可以具有负色散特性。
在实施方式中，包括在扭曲液晶层中的液晶分子可以具有正色散特性。
在实施方式中，包括在扭曲液晶层中的液晶分子可以具有棒形状。
在实施方式中，偏振膜还可以包括：第一保护层，在偏振层和扭曲液晶层之间；以及第二保护层，在偏振层上，其中，第一保护层和第二保护层可以包括选自三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一种。
在实施方式中，偏振膜还可以包括在扭曲液晶层下方的延迟补偿层。
在实施方式中，偏振膜还可以包括在延迟补偿层下方的粘合剂层。
在实施方式中，扭曲液晶层的有效延迟值可以是约124nm至约143nm。
在实施方式中，偏振膜的极角是40°时的方位角颜色分布(AACD)值可以是20或更小，其中，AACD＝{Max(a*)-Min(a*)}x{Max(b*)-Min(b*)}，a*和b*是CIE La*b*坐标系中的坐标值，Max(a*)和Min(a*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角测量的a*坐标值的最大值和最小值，以及Max(b*)和Min(b*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角/>测量的b*坐标值的最大值和最小值。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的特定实施方式的以上和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：
图1是根据实施方式的偏振膜的示意性剖视图；
图2是根据实施方式的用于描述包括在偏振膜中的扭曲液晶层的图；
图3是示出液晶分子相对于偏振层的透射轴的倾斜度的图；
图4是示出可用于扭曲液晶层中的液晶分子的示例的图；
图5示出了针对表1的一些样品的前反射率，其中前反射率表示包括镜面分量(SCI)的反射率；
图6示出了在相对于前侧40°的横向方向上的侧反射率，其中侧反射率表示包括镜面分量(SCI)的反射率；
图7示出了针对表1的一些样品的在国际照明委员会(CIE)La*b*坐标中的反射颜色；
图8示出了针对表1的一些样品的SCI反射率和排除镜面分量(“SCE”)的反射率；
图9A至图9C示出了针对表1的一些样品在CIE La*b*坐标中的根据方位角的反射颜色；
图10示出了通过测量表1的一些样品的横向特性而获得的数据；
图11是示出表1中的样品#12的波长色散特性的曲线图；
图12是示意性地示出根据实施方式的显示设备的平面图；以及
图13是示意性地示出根据实施方式的显示设备的一部分的剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考实施方式，这些实施方式的示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这一方面，所呈现的实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文中所阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述这些实施方式，以说明本说明书的方面。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。本公开全文中，表述“a、b和c中的至少一个”指示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部、或其变形。
由于本说明书允许各种变化和许多实施方式，所以将在附图中示出特定实施方式并以书面描述对其进行详细描述。本公开的效果和特征以及实现它们的方法将参考下面参考附图详细描述的实施方式来阐明。然而，本公开不限于以下实施方式，并且可以以各种形式来实现。
在下文中，将参考附图详细描述实施方式。当参考附图描述实施方式时，相同或相应的元件由相同的附图标记表示。
将理解，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。
如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。
还将理解，本文中使用的术语“包括”和/或“包含”表示所陈述的特征或元件的存在，但不排除一个或多个其它特征或元件的存在或添加。
还将理解，当层、区域或元件被称为在另一层、区域或元件“上”时，其可以直接或间接地在另一层、区域或元件上。即，例如，可以存在中间的层、区域或元件。
此外，为了便于说明，可以放大或缩小附图中的元件的尺寸。例如，因为在附图中的元件的尺寸和厚度是为了便于说明而任意地示出的，所以本公开不限于此。
当特定实施方式可以不同地实施时，可以与所描述的顺序不同地执行特定的工艺顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行，或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
如在本文中使用的“约”或“近似”包括所述值以及如本领域普通技术人员考虑所讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)所确定的特定值的可接受变化范围内的平均值。例如，“约”可以意指在一个或多个标准偏差内，或在所述值的±30％、±20％、±10％、±5％内。
还将理解，当层、区域或元件被称为彼此连接时，它们可以彼此直接连接或通过其间的中间层、区域或元件彼此间接连接。例如，当层、区域或元件被称为彼此电连接时，它们可以彼此直接电连接或通过其间的中间层、区域或元件彼此间接电连接。
图1是根据实施方式的偏振膜500的示意性剖视图。
参考图1，根据实施方式的偏振膜500包括偏振层520和扭曲液晶层510。偏振膜500还可以包括第一保护层541、第二保护层543、粘合剂层ADL、硬涂层HC和/或延迟补偿层515。
偏振层520可以配置成将从光源(未示出)入射的光偏振成与偏振轴相同方向的光。在一些实施方式中，偏振层520可以在聚乙烯醇(“PVA”)膜中包括偏振器和/或二色性染料。二色性染料可以是碘分子和/或染料分子。
在一些实施方式中，偏振层520可以通过在一个方向上拉伸PVA膜并将PVA膜浸入碘和/或二色性染料的溶液中而形成。在这种情况下，碘分子和/或二色性染料分子在拉伸方向上布置成一条线。因为碘分子和二色性染料分子表现出二色性，所以碘分子和二色性染料分子可以吸收在拉伸方向上振动的光并透射在与拉伸方向垂直的方向上振动的光。
扭曲液晶层510布置在偏振层520的一侧处。扭曲液晶层510可以配置成使经由偏振层520偏振的光的相位延迟。穿过扭曲液晶层510的光可以被转换成圆形偏振光或椭圆形偏振光。因此，可以降低光的反射率。扭曲液晶层510可以布置得比偏振层520更远离光源。例如，当外部光从偏振层520上方入射时，扭曲液晶层510可以设置在偏振层520下方。
随着入射到扭曲液晶层510上的光的波长增加，扭曲液晶层510的双折射性(Δn＝ne-no，其中ne是非寻常折射率，并且no是寻常折射率)可以增加。即，扭曲液晶层510可以具有负色散特性。
另一方面，包括在扭曲液晶层510中的液晶分子LC(参见图2)本身可以具有液晶分子LC的双折射值随着入射光的波长的增加而减小的特性。即，液晶分子LC可以具有正色散特性。
通常，在自然状态下存在的具有光学各向异性的大多数介质具有正色散特性，其中双折射值随着入射光的波长的增加而减小。当介质具有正色散特性时，用于延迟的带宽可以变窄。此外，在针对特定波长设计的延迟膜的情况下，因为相位差在其它波长范围内是不同的，因而可以限制延迟效应。因此，为了使延迟膜的性能最大化，具有双折射值随着入射光的波长的增加而增加的负色散特性可能是有利的。
因此，可以考虑通过共价键合成不同类型的液晶材料使得液晶分子本身具有负色散特性的情况。然而，如上所述合成的液晶材料在高温下可能具有较差的可靠性。
在本实施方式中，通过使用具有正色散特性的天然液晶材料形成具有负色散特性的扭曲液晶层510，并且因此，可以提供具有优异的抗反射特性和可靠性的偏振膜500。
另一方面，第一保护层541和第二保护层543可以分别设置在偏振层520的下表面和上表面上。第一保护层541和第二保护层543可以支承偏振层520，并因此用作补偿偏振层520的机械强度的保护层。第一保护层541和第二保护层543可以包括三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
延迟补偿层515可以配置成补偿对于侧视角的延迟。延迟补偿层515可以配置成部分地补偿由扭曲液晶层510引起的延迟。延迟补偿层515可以包括聚碳酸酯(“PC”)、TAC或环烯烃聚合物。在一些实施方式中，可以省略延迟补偿层515。
粘合剂层ADL可以设置在第一保护层541和扭曲液晶层510之间，可以设置在扭曲液晶层510和延迟补偿层515之间，和/或可以设置在延迟补偿层515的下表面上。粘合剂层ADL可以配置成将包括在偏振膜500中的部件彼此粘合。设置在延迟补偿层515的下表面上的粘合剂层ADL可以配置成将偏振膜500结合到显示设备等。粘合剂层ADL可以是压敏粘合剂(“PSA”)。
硬涂层HC可以配置成保护偏振膜500的部件免受外部冲击的影响，并且可以被设置在偏振膜500的最上部分中。硬涂层HC可以具有抗刮划功能并且可以具有约9H的强度/硬度。
图2是根据实施方式的用于描述包括在偏振膜500中的扭曲液晶层510的图，图3是示出液晶分子LC相对于偏振层520的透射轴的倾斜度的图，以及图4是示出可用于扭曲液晶层510中的液晶分子LC的示例的图。
参考图2和图3，根据本实施方式的扭曲液晶层510具有特定的厚度d，并且扭曲液晶层510中包括的液晶分子LC根据液晶分子LC在厚度方向上距偏振层520的距离相对于偏振层520的透射轴具有彼此不同的倾斜度。如本文中所使用的，“厚度方向”是测量扭曲液晶层510的厚度d的方向。
扭曲液晶层510的延迟特性可以根据扭曲液晶层510中包括的液晶分子LC在每个位置处的倾斜角、扭曲液晶层510的厚度和扭曲液晶层510的折射率特性而改变。
此外，扭曲液晶层510的延迟特性可以根据顶部倾斜角T(其是设置在扭曲液晶层510的最上部分中的液晶分子LCt相对于透射轴倾斜的角度)的范围、底部倾斜角B(其是设置在扭曲液晶层510的最下部分中的液晶分子LCb相对于透射轴倾斜的角度)的范围、以及角度Δθ(其是顶部倾斜角T和底部倾斜角B之间的差)的范围来改变。
另一方面，扭曲液晶层510的有效延迟值(Reff)可以通过以下公式计算。
其中，ne是液晶分子的非寻常折射率，no是液晶分子的寻常折射率，d是扭曲液晶层的厚度，T是顶部倾斜角，B是底部倾斜角，并且θ是根据位置的倾斜角。
在本实施方式中，对于550nm的波长，有效延迟值(Reff)可以包括在约100纳米(nm)至约165nm的范围内，并且优选地在约124nm至约143nm的范围内。
根据实施方式的偏振膜500使前反射率最小化，并且还表现出在满足侧反射率和中性黑色的范围内的条件值。根据实施方式的扭曲液晶层510的有效延迟值(Reff)在λ/4附近的范围内，但是可以不与λ/4一致。此外，即使当有效延迟值(Reff)在约100nm至约165nm的范围内时，扭曲液晶层510的特性也可以根据顶部倾斜角T的范围、底部倾斜角B的范围、以及为顶部倾斜角T和底部倾斜角B之间的差的角度Δθ的范围而改变。一个或多个实施方式提供了包括扭曲液晶层510的偏振膜500，这可以使前反射率和侧反射率最小化，并且甚至可以实现中性黑色。
在本实施方式中，顶部倾斜角T可以是约64度(°)至约75°，其中顶部倾斜角T是设置在扭曲液晶层510的最上部分中的液晶分子LCt相对于透射轴倾斜的角度，并且底部倾斜角B可以是约135°至约145°，其中底部倾斜角B是设置在扭曲液晶层510的最下部分中的液晶分子LCb相对于透射轴倾斜的角度。为顶部倾斜角T和底部倾斜角B之间的差的角度Δθ可以是约25°至约75°。此外，在本实施方式中，扭曲液晶层510的厚度d可以是约2.5微米(μm)至约3μm。
参考图4，包括在根据实施方式的扭曲液晶层510中的液晶分子LC可以具有棒形状。液晶分子LC可以包括末端基团、连接基团、中心基团和极性基团(T-基团)。
末端基团和连接基团可以表现出液晶分子LC的长度和/或粘度特性。末端基团可以包括烷基、烷氧基、烯基和烯氧基中的至少一种。连接基团可以包括二苯乙炔、酯(COO)、乙烯(CH2CH2)、OCH2和(CH2)n中的至少一种。
中心基团可以表现出液晶分子LC的绝对折射率和折射率各向异性特征。中心基团可以包括由下式1表示的至少一个芳环。液晶分子LC的短波长折射率可以根据中心基团的含量来控制。
[式1]
极性基团(T-基团)可以包括烷基、烷氧基、CN、卤素原子等。可以根据极性基团改变影响液晶相的极性。
另一方面，液晶分子LC的波长色散可以根据中心基团与末端基团的比率来控制。此外，液晶分子LC的非寻常折射率(ne)和液晶分子LC的寻常折射率(no)可以通过选择液晶分子LC中包含的末端基团、连接基团、中心基团和极性基团(T-基团)来控制。在本实施方式中，包括在扭曲液晶层510中的液晶分子LC的非寻常折射率(ne)可以是1.57至1.59，并且包括在扭曲液晶层510中的液晶分子LC的寻常折射率(no)可以是1.47至1.49。
在本实施方式中，液晶分子LC的倾斜角可以表示偏振层520的透射轴与液晶分子LC的纵向方向(或长边)之间的角度。
扭曲液晶层510可以包括液晶分子LC、可光固化单体、聚合引发剂等。扭曲液晶层510可以通过将包括液晶分子LC、可光固化单体、聚合引发剂和溶剂的组合物涂布在基础膜上，并且然后通过紫外线照射和/或摩擦工艺使液晶分子LC在特定方向上倾斜而形成。
下面的表1示出了其扭曲液晶层510的有效延迟值(Reff)在约124nm至约143nm的范围内的偏振膜500中的具有各种范围的扭曲液晶层510的厚度、顶部倾斜角T、底部倾斜角B、以及在顶部倾斜角T和底部倾斜角B之间的差的角度Δθ的各种样品。
[表1]
本公开的发明人通过实验确认，这些样品中的样品#4以及样品#8至样品#15提供了最佳偏振膜。即，确认了，即使当有效延迟值(Reff)在约124nm至约143nm的范围内时，也可以在顶部倾斜角和底部倾斜角的有效范围内实现最佳前反射率、侧反射率和中性黑色的实现方式。
图5示出了针对表1的一些样品的前反射率，并且图6示出了在相对于前侧40°的横向方向上的侧反射率。图5和图6的反射率表示包括镜面分量(“SCI”)的反射率。
参考图5和图6，根据本公开的样品#4和样品#8的前反射率和侧反射率被测量为低于样品#2的前反射率和侧反射率。参考图6，样品#4和样品#8随着基于偏振膜的上表面的法线方向的旋转角(例如，方位角)变化而保持低反射率，而测量出样品#2的反射率随着角度/>的变化而具有大的变化。
这样，表1的所有样品具有约124nm至约143nm的有效延迟值，但是可以确认，根据扭曲液晶层的顶部倾斜角、扭曲液晶层的底部倾斜角和扭曲液晶层的厚度，其反射率彼此不同。
图7示出了针对表1的一些样品的在国际照明委员会(“CIE”)La*b*坐标中的反射颜色。在图7中，当样品在CIE La*b*颜色空间坐标中位于a*＝0且b*＝0的坐标处时，反射颜色意指中性黑色。
在CIE La*b*坐标系中，随着距a*＝0且b*＝0的坐标的距离增加，基于红色的颜色可能出现在第一象限中，基于绿色的颜色可能出现在第二象限中，基于蓝色的颜色可能出现在第三象限中，并且基于紫色的颜色可能出现在第四象限中。可选地，当a*为负时，可理解为更接近绿色的颜色，当a*为正时，可理解为更接近红色或紫色的颜色，当b*为负时，可理解为蓝色，并且当b*为正时，可理解为更接近黄色的颜色。
另一方面，可以理解，表述“距a*＝0且b*＝0的坐标的距离增加”意指反射光的色度增加。此外，反射光的色度的增加意指该颜色在视觉上被识别。这可能意指黑色可见性降低。
参考图7，样品#4和样品#8布置成比样品#2更靠近a*＝0且b*＝0的坐标。这可能意指反射颜色更接近于中性黑色。
样品#4和样品#8对应于实施方式，并且样品#4和样品#8满足以下条件。
根据实施方式，顶部倾斜角是约64°至约75°，其中顶部倾斜角是设置在扭曲液晶层的最上部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，底部倾斜角是约135°至约145°，其中底部倾斜角是设置在扭曲液晶层的最下部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，并且扭曲液晶层的厚度满足约2.5μm至约3μm的范围。
图8示出了针对表1的一些样品的SCI反射率和排除镜面分量(SCE)反射率。SCI反射表示包括镜面光的反射，并且SCE反射表示针对排除镜面光的漫射光的反射。图9A至图9C示出了针对表1的一些样品在CIE La*b*坐标中的反射颜色。图9A、图9B和图9C分别示出了在0°、45°和95°的方位角处的反射颜色。
参考图8，可以确认，样品#8至样品#15的SCI反射率和SCE反射率低于样品#2的反射率。参考图9A至图9C，可以确认，样品#9至样品#15针对各种角度布置在与a*＝0且b*＝0的坐标相邻的坐标处。
图10示出了通过测量表1的一些样品的横向特性而获得的数据。
方位角颜色分布(AACD)，其是横向特性，可以通过以下式获得。
AACD＝{Max(a*)-Min(a*)}x{Max(b*)-Min(b*)}
其中，a*和b*是CIE La*b*坐标系中的坐标值，Max(a*)和Min(a*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角测量的a*坐标值的最大值和最小值，并且Max(b*)和Min(b*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角/>测量的b*坐标值的最大值和最小值。
根据方位角从CIE La*b*坐标系中所示的值提取横向特征。当该值较低时，根据方位角的侧面颜色变化看起来很小。
参考图10，在40°的极角θ下的样品#8至样品#15的AACD值大致为20或更小，但样品#2的AACD值大至50.45。在40°的极角θ下的样品#8至样品#15相对于方位角表现出小的颜色变化，并且因此，无论观察者观看的方向如何，观察者都可以具有相同的色感。
如在表1的样品#8中那样，样品#9至样品#15满足以下条件。
顶部倾斜角是约64°至约75°，其中顶部倾斜角是设置在扭曲液晶层的最上部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，底部倾斜角是约135°至约145°，其中底部倾斜角是设置在扭曲液晶层的最下部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，并且扭曲液晶层的厚度满足约2.5μm至约3μm的范围。
图11是示出表1中的样品#12的波长色散特性的曲线图。
图11的波长色散DSP表示根据波长(λ)的偏振膜的延迟值相对于在参考波长(例如，550nm)下的延迟值的比率：R(λ)/R(550nm)。在这种情况下，R(λ)表示在波长(λ)下的延迟值。曲线(a)示出了理想情况下的波长色散。当图形更接近曲线(a)时，该图形具有理想的波长色散值。曲线(b)示出了表1的样品中的样品#12的波长色散。确认了，曲线(b)具有与曲线(a)的波长色散特性类似的波长色散特性。
根据实施方式的偏振膜的波长色散可以满足以下关系。
DSP(450nm)＝R(450nm)/R(550nm)<1，
DSP(650nm)＝R(650nm)/R(550nm)>1
曲线(c)示出了当未应用扭曲液晶层时偏振膜的波长色散。确认了，曲线(c)示出了与曲线(a)的波长色散特性相反的波长色散特性。
如上所述，根据本实施方式的偏振膜包括扭曲液晶层，并且扭曲液晶层具有约64°至约75°的顶部倾斜角、约135°至约145°的底部倾斜角和约2.5μm至约3μm的厚度。因此，根据本实施方式的偏振膜可以最小化前反射率和侧反射率，并满足具有均匀色感的中性黑色。
根据一个或多个实施方式的偏振膜可以应用于显示设备。
图12是示意性地示出根据实施方式的显示设备的平面图。这里，“平面图”是在厚度方向上的视图。
在衬底100的显示区域DA中可以布置有多个像素PX，多个像素PX各自包括诸如有机发光二极管的显示元件。像素PX各自可以进一步包括配置成控制显示元件的存储电容器和多个薄膜晶体管。包括在一个像素PX中的薄膜晶体管的数量可以被不同地修改。例如，一个像素PX中可以包括一个至七个薄膜晶体管。
配置成传输将施加到显示区域DA的电信号的各种布线可以位于衬底100的外围区域PA中。在外围区域PA中也可以设置薄膜晶体管。在这种情况下，布置在外围区域PA中的薄膜晶体管可以是被配置成控制待施加到显示区域DA的电信号的电路的一部分。
在下文中，有机发光显示器将被描述为根据实施方式的显示设备的示例，但是根据本公开的显示设备不限于此。在另一实施方式中，可以使用各种类型的显示设备，诸如无机电致发光(“EL”)显示器(或无机发光显示器)和量子点发光显示器。
图13是示意性地示出根据实施方式的显示设备的一部分的剖视图。
参考图13，显示设备包括衬底100、设置在衬底100上的薄膜晶体管T1和T2、以及电连接到薄膜晶体管T1和T2的有机发光二极管300。此外，显示设备还可以包括各种绝缘层和存储电容器Cst。各种绝缘层可以包括缓冲层111、第一栅极绝缘层112、第二栅极绝缘层113、层间绝缘层115、平坦化层118和像素限定层119。
衬底100可以包括各种材料，诸如玻璃材料、金属材料或塑料材料。根据实施方式，衬底100可以是柔性衬底。例如，衬底100可以包括聚合物树脂，诸如聚醚砜(“PES”)、聚丙烯酸酯(“PAR”)、聚醚酰亚胺(“PEI”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚苯硫醚(“PPS”)、聚芳酯、聚酰亚胺(“PI”)、聚碳酸酯(“PC”)、或乙酸丙酸纤维素(“CAP”)。
缓冲层111可以设置在衬底100上。缓冲层111可以减少或防止外来材料、湿气或环境空气从衬底100下方渗入，并且可以在衬底100上提供平坦表面。缓冲层111可以包括无机材料(诸如，氧化物或氮化物)、有机材料或有机/无机复合材料，并且可以具有包括无机材料和有机材料的单层或多层结构。在衬底100和缓冲层111之间还可以包括防止环境空气渗入的阻挡层(未示出)。在一些实施方式中，缓冲层111可以包括氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)。
第一薄膜晶体管T1和/或第二薄膜晶体管T2可以设置在缓冲层111上。第一薄膜晶体管T1包括半导体层A1、栅电极G1、源电极S1和漏电极D1，并且第二薄膜晶体管T2包括半导体层A2、栅电极G2、源电极S2和漏电极D2。第一薄膜晶体管T1可以用作驱动薄膜晶体管，其连接到有机发光二极管300并且配置成驱动有机发光二极管300。第二薄膜晶体管T2可以连接到数据线DL并且可以用作开关薄膜晶体管。尽管在图13中示出了两个薄膜晶体管，但是本公开不限于此。薄膜晶体管的数量可以不同地修改。例如，可以设置一个至七个薄膜晶体管。
半导体层A1和A2可以包括非晶硅或多晶硅。在另一实施方式中，半导体层A1和A2可以包括选自铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锆(Zr)、钒(V)、铪(Hf)、镉(Cd)、锗(Ge)、铬(Cr)、钛(Ti)和锌(Zn)中的至少一种的氧化物。半导体层A1和A2可以各自包括沟道区、以及掺杂有杂质的源区和漏区。
栅电极G1和G2分别设置在半导体层A1和A2上，且第一栅极绝缘层112在它们之间。栅电极G1和G2可以包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等，并且可以包括单层或多层。例如，栅电极G1和G2可以各自是单个Mo层。
第一栅极绝缘层112可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnOx，包括ZnO和/或ZnO2)。
第二栅极绝缘层113可以设置成覆盖栅电极G1和G2。第二栅极绝缘层113可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnOx，包括ZnO和/或ZnO2)。
存储电容器Cst的第一存储电极CE1在平面图中可以与第一薄膜晶体管T1重叠。例如，第一薄膜晶体管T1的栅电极G1可以用作存储电容器Cst的第一存储电极CE1。然而，本公开不限于此。存储电容器Cst可以不与第一薄膜晶体管T1重叠，并且在平面图中可以与薄膜晶体管T1和T2间隔开。
存储电容器Cst的第二存储电极CE2在平面图中与第一存储电极CE1重叠，且第二栅极绝缘层113在它们之间。在这种情况下，第二栅极绝缘层113可以用作存储电容器Cst的电介质层。第二存储电极CE2可以包括导电材料，包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等，并且可以包括包含以上描述的导电材料的单层或多个层。例如，第二存储电极CE2可以是单个Mo层或Mo/Al/Mo的多层。
层间绝缘层115设置在衬底100的整个表面上，以覆盖第二存储电极CE2。层间绝缘层115可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnOx，包括ZnO和/或ZnO2)。
源电极S1和S2以及漏电极D1和D2设置在层间绝缘层115上。源电极S1和S2以及漏电极D1和D2可以包括导电材料，其包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等，并且可以包括包含以上描述的导电材料的单层或多个层。例如，源电极S1和S2以及漏电极D1和D2可以具有Ti/Al/Ti的多层结构。
平坦化层118可以设置在源电极S1和S2以及漏电极D1和D2上，并且有机发光二极管300可以设置在平坦化层118上。有机发光二极管300包括第一电极310、包括有机发射层的中间层320和第二电极330。
平坦化层118可以具有平坦的上表面，使得第一电极310被形成为平坦的。平坦化层118可以包括包含有机材料或无机材料的单层或多个层。平坦化层118可以包括通用聚合物(例如，苯并环丁烯(BCB)、PI、六甲基二硅氧烷(HMDSO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯(PS))、具有酚基基团的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、基于酰亚胺的聚合物、基于芳基醚的聚合物、基于酰胺的聚合物、基于氟的聚合物、基于对二甲苯的聚合物、基于乙烯醇的聚合物、和/或其任何共混物。另一方面，平坦化层118可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnOx，包括ZnO和/或ZnO2)。在形成平坦化层118之后，可以对其执行化学机械抛光，以便提供平坦的上表面。
平坦化层118具有暴露第一薄膜晶体管T1的源电极S1和漏电极D1中的一个的开口。第一电极310通过开口与源电极S1或漏电极D1接触，以便电连接到第一薄膜晶体管T1。
像素限定层119可以设置在第一电极310上。像素限定层119通过具有与每个子像素对应的开口119OP(即，通过其暴露第一电极310的至少中心部分的开口119OP)来限定像素。此外，像素限定层119可以通过增加第一电极310的边缘和第二电极330之间的距离来防止在第一电极310的边缘和第二电极330之间出现电弧等。像素限定层119可以包括例如有机材料，诸如PI或HMDSO。
在像素限定层119上可以设置间隔件(未示出)。可以使用间隔件来防止在形成有机发光二极管300的中间层320所需的掩模工艺期间可能发生的掩模损伤。间隔件可以包括有机材料，诸如PI或HMDSO。间隔件可以与像素限定层119同时形成，并且可以包括与像素限定层119的材料相同的材料。在这种情况下，可以使用半色调掩模。
有机发光二极管300的中间层320可以包括有机发射层。有机发射层可以包括有机材料，其包括发射红光、绿光、蓝光或白光的荧光或磷光材料。有机发射层可以包括低分子量有机材料或高分子量有机材料。任选地，功能层，诸如空穴传输层(“HTL”)、空穴注入层(“HIL”)、电子传输层(“ETL”)和电子注入层(“EIL”)，可以进一步设置在有机发射层的下方和上方。中间层320可以设置成与多个第一电极310中的每个对应。然而，本公开不限于此。中间层320可以被不同地修改。例如，中间层320可以包括在第一电极310之上的一体层。
第二电极330可以是透射电极或反射电极。在一些实施方式中，第二电极330可以是透明或半透明电极，并且可以包括具有低功函数并且包括Li、Ca、Al、Ag、Mg和/或其任何化合物或诸如LiF/Ca或LiF/Al的具有多层结构的材料的金属薄膜。此外，诸如ITO、IZO、ZnO或In2O3的透明导电氧化物(“TCO”)层可以进一步设置在金属薄膜上。第二电极330可以设置成遍及显示区域DA和外围区域PA，并且可以设置在中间层320和像素限定层119上。第二电极330可以一体地形成在多个有机发光二极管300中，以对应于第一电极310。下面将描述根据实施方式的有机发光二极管300的更具体的配置。
封装显示区域DA的薄膜封装层400可以进一步设置在有机发光二极管300上。薄膜封装层400可以覆盖显示区域DA以保护有机发光二极管300等免受环境湿气或氧气的影响。薄膜封装层400可以包括第一无机封装层410、有机封装层420和第二无机封装层430。
第一无机封装层410可以覆盖第二电极330，并且可以包括陶瓷、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氧氮化物、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、ITO、氧化硅、氮化硅和/或氧氮化硅。可以在第一无机封装层410和第二电极330之间设置其它层，诸如封盖层。因为第一无机封装层410沿着在其下方的结构形成，所以如图13所示，第一无机封装层410的上表面不是平坦的。
有机封装层420可以覆盖第一无机封装层410。与第一无机封装层410不同，有机封装层420的上表面可以是基本上平坦的。具体地，有机封装层420可以在与显示区域DA对应的部分中具有基本上平坦的上表面。有机封装层420可以包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、PET、PEN、PC、PI、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯和HMDSO中的至少一种材料。
第二无机封装层430可以覆盖有机封装层420，并且可以包括陶瓷、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氧氮化物、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、ITO、氧化硅、氮化硅和/或氧氮化硅。第二无机封装层430可以在其位于显示区域DA外部的边缘处与第一无机封装层410接触，使得有机封装层420不暴露于外部。
因为薄膜封装层400包括第一无机封装层410、有机封装层420和第二无机封装层430，所以即使在薄膜封装层400中出现裂纹时，多层结构也可以防止裂纹在第一无机封装层410和有机封装层420之间或者在有机封装层420和第二无机封装层430之间彼此连接。因此，可以防止或最小化环境湿气或氧气通过其渗入到显示区域DA中的路径的形成。
另一方面，在本实施方式中，薄膜封装层400用作用于封装有机发光二极管300的封装构件，但本公开不限于此。例如，作为用于封装有机发光二极管300的封装构件，可以使用通过密封剂或玻璃料结合到衬底100的封装衬底。
在本实施方式中，用于改善室外可见性的偏振膜500设置在薄膜封装层400或密封衬底上。如图1所示，偏振膜500可以包括偏振层520和扭曲液晶层510。在这种情况下，偏振膜500的扭曲液晶层510可以设置成比偏振层520更靠近薄膜封装层400。
在本实施方式中，顶部倾斜角可以是约64°至约75°，其中顶部倾斜角是设置在扭曲液晶层510的最上部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，底部倾斜角可以是约135°至约145°，其中底部倾斜角是设置在扭曲液晶层510的最下部分中的液晶分子相对于透射轴倾斜的角度，并且扭曲液晶层510的厚度可以是约2.5μm至约3μm。
可以在薄膜封装层400上方进一步设置各种功能层，诸如触摸屏层和窗，并且用于改善光效率的封盖层可以进一步在第二电极330和薄膜封装层400之间。
因为根据实施方式的偏振膜具有低反射颜色，所以可以改善使用该偏振膜的显示设备的可见性。
应理解的是，本文中描述的实施方式应仅以描述性含义来考虑，而不是出于限制的目的。在每个实施方式内的特征或方面的描述通常应被认为在其它实施方式中可用于其它类似特征或方面。虽然已经参考附图描述了一个或多个实施方式，但是本领域的普通技术人员将理解，在不背离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在其中在形式和细节上做出各种改变。

Claims (20)

1.偏振膜，包括：
偏振层；以及
扭曲液晶层，布置在所述偏振层的一侧上，并且包括液晶分子，所述液晶分子布置成在厚度方向上相对于所述偏振层的透射轴具有彼此不同的倾斜度，
其中，顶部倾斜角是64°至75°，所述顶部倾斜角是布置在所述扭曲液晶层的最上部分中的所述液晶分子相对于所述偏振层的所述透射轴倾斜的角度，
底部倾斜角是135°至145°，所述底部倾斜角是布置在所述扭曲液晶层的最下部分中的所述液晶分子相对于所述偏振层的所述透射轴倾斜的角度，以及
所述扭曲液晶层在所述厚度方向上具有2.5μm至3μm的厚度。
2.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，所述顶部倾斜角和所述底部倾斜角之间的角度是25°至75°。
3.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，所述扭曲液晶层具有负色散特性。
4.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，包括在所述扭曲液晶层中的所述液晶分子具有正色散特性。
5.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，包括在所述扭曲液晶层中的所述液晶分子具有棒形状。
6.根据权利要求1所述的偏振膜，还包括：
第一保护层，在所述偏振层和所述扭曲液晶层之间；以及
第二保护层，在所述偏振层上，
其中，所述第一保护层和所述第二保护层包括选自三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的偏振膜，还包括在所述扭曲液晶层下方的延迟补偿层。
8.根据权利要求7所述的偏振膜，还包括在所述延迟补偿层下方的粘合剂层。
9.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，所述扭曲液晶层的有效延迟值是124nm至143nm。
10.根据权利要求1所述的偏振膜，其中，所述偏振膜的极角是40°时的方位角颜色分布AACD值是20或更小，
其中，AACD＝{Max(a*)-Min(a*)}x{Max(b*)-Min(b*)}，
a*和b*是国际照明委员会La*b*坐标系中的坐标值，
Max(a*)和Min(a*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角φ测量的a*坐标值的最大值和最小值，以及
Max(b*)和Min(b*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角φ测量的b*坐标值的最大值和最小值。
11.显示设备，包括：
衬底；
多个显示元件，在所述衬底上；
封装构件，封装所述多个显示元件；以及
偏振膜，在所述封装构件上，
其中，所述偏振膜包括偏振层和布置在所述偏振层的一侧上的扭曲液晶层，所述扭曲液晶层包括液晶分子，所述液晶分子布置成在厚度方向上相对于所述偏振层的透射轴具有彼此不同的倾斜度，
顶部倾斜角是64°至75°，所述顶部倾斜角是布置在所述扭曲液晶层的最上部分中的所述液晶分子相对于所述偏振层的所述透射轴倾斜的角度，
底部倾斜角是135°至145°，所述底部倾斜角是布置在所述扭曲液晶层的最下部分中的所述液晶分子相对于所述偏振层的所述透射轴倾斜的角度，以及
所述扭曲液晶层在所述厚度方向上具有2.5μm至3μm的厚度。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述顶部倾斜角和所述底部倾斜角之间的角度是25°至75°。
13.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述扭曲液晶层具有负色散特性。
14.根据权利要求11所述的显示设备，其中，包括在所述扭曲液晶层中的所述液晶分子具有正色散特性。
15.根据权利要求11所述的显示设备，其中，包括在所述扭曲液晶层中的所述液晶分子具有棒形状。
16.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述偏振膜还包括：
第一保护层，在所述偏振层和所述扭曲液晶层之间；以及
第二保护层，在所述偏振层上，
其中，所述第一保护层和所述第二保护层包括选自三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
17.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述偏振膜还包括在所述扭曲液晶层下方的延迟补偿层。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中，所述偏振膜还包括在所述延迟补偿层下方的粘合剂层。
19.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述扭曲液晶层的有效延迟值是124nm至143nm。
20.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述偏振膜的极角是40°时的方位角颜色分布AACD值是20或更小，
其中，AACD＝{Max(a*)-Min(a*)}x{Max(b*)-Min(b*)}，
a*和b*是国际照明委员会La*b*坐标系中的坐标值，
Max(a*)和Min(a*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角φ测量的a*坐标值的最大值和最小值，以及
Max(b*)和Min(b*)分别是针对在0°至360°的范围内的方位角φ测量的b*坐标值的最大值和最小值。
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