CN118091812A - 偏光片和显示模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种偏光片和显示模组，所述偏光片包括依次叠层设置的第一粘结层、第一偏光层和视角补偿层。将视角补偿层设置于所述第一偏正层的可视侧，既保证了第一偏正层的偏振度不受影响，又保证了侧视角的补偿特性，提升了产品的CR(对比度)。
Description
技术领域
本发明涉及液晶产品制作技术领域，尤其涉及一种偏光片和显示模组。
背景技术
由于TFT-LCD产品的特性，传统的TFT-LCD产品都具有视角小的问题，研发人员不断通过各种手段去解决这个问题，视角补偿POL(偏光片)是在设计及工艺变更最小的情况下，最有效解决现有视角偏小的问题，视角补偿是通过在现有POL的基础上，增加取向层，从而使得侧视角与正视角的光强差减小，形成侧视角补偿；
现有的侧视角补偿膜本身具有旋光性，由于POL本身生产工艺的波动及模组贴附过程中的生产波动，导致了补偿层对偏正层的解偏，这种解偏造成了产品的偏振度下降，从而使得产品的暗态变亮，导致CR(对比度)降低，
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种偏光片和显示模组，解决由于补偿层解偏造成的偏振度下降，对比度降低的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种偏光片，包括依次叠层设置的第一粘结层、第一偏光层和视角补偿层。
可选的，所述视角补偿层包括一个单轴补偿膜层，或者包括由至少两个单轴补偿膜层叠层设置形成的多轴补偿膜层。
可选的，所述视角补偿层包括叠层设置的第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层，所述第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层的慢轴方向非平行。
可选的，所述第一单轴补偿膜层或所述第二单轴补偿膜层的慢轴方向与所述第一偏光层的吸收轴方向相平行，所述第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层的慢轴方向相垂直。
可选的，所述第一单轴补偿膜层为+A膜，所述第二单轴补偿膜层为+C膜。
可选的，所述第一单轴补偿膜层为-C膜，所述第二单轴补偿膜层为+B膜。
可选的，所述视角补偿层远离所述第一偏光层的一侧设置有第二偏光层，所述第一偏光层的透光轴的方向和所述第二偏光层的透光轴的方向平行，且所述第二偏光层的偏振度小于所述第一偏光层的偏振度。
可选的，所述第一偏光层包括PVA聚乙烯醇材料层，所述第一偏光层的厚度为10-40um。
可选的，所述第二偏光层包括PVA聚乙烯醇材料层，所述第二偏光层的厚度为10-40um。
可选的，所述第二偏光层远离所述第一偏光层的一侧设置有第一支撑层，所述支撑层为零相位差TAC膜层。
可选的，所述视角补偿层远离所述第一偏光层的一侧还设置有第一保护层，所述第一保护层采用PET材料制成。
可选的，所述第一保护层远离所述第一偏光层的一侧设置有低反射层。
可选的，所述低反射层和所述第一保护层之间设置有雾化膜层。
本发明实施例还提供一种显示模组，包括显示盒，和设置于所述显示盒的出光侧的第一偏光片，所述第一偏光片为上述的偏光片。
可选的，所述显示盒包括第一衬底基板和第二衬底基板，以及夹设在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的液晶层，所述液晶层的入光侧设置有第二偏光片，所述第二偏光片的透光轴的角度与所述第一偏光片的透光轴的角度相垂直。
可选的，所述第二偏光片包括依次层叠设置的第二保护层、第三偏光层、第二支撑层和第二粘结层。
可选的，所述第二支撑层为零相位差TAC膜层。
可选的，在正交偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度小于0.5nit，平行偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度大于650nit。
本发明的有益效果是：将视角补偿层设置于所述第一偏正层的可视侧，既保证了第一偏正层的偏振度不受影响，又保证了侧视角的补偿特性，提升了产品的CR(对比度)。
附图说明
图1表示相关技术中的偏光片的示意图；
图2表示相关技术中偏光片的光路示意图；
图3a表示视角补偿膜层表面具有第一压力的光程差波动示意图；
图3b表示视角补偿膜层表面具有第二压力时的光程差波动示意图；
图4为视角补偿膜层的视角特性示意图；
图5表示本发明实施例中的偏光片的示意图一；
图6表示本发明实施例中的偏光片的示意图二；
图7a表示无视角补偿层的实验结构示意图；
图7b表示具有视角补偿层的实验结构示意图一；
图7c表示具有视角补偿层的实验结构示意图二；
图8a表示本发明实施例中的显示模组的光路示意图；
图8b表示本发明实施例中的显示模组的反置光路示意图；
图9表示庞加莱球示意图一；
图10表示庞加莱球示意图二；
图11表示视角补偿层的示意图一；
图12表示视角补偿层的示意图二；
图13表示设置有低反射层的部分膜层结构示意图；
图14表示设置有雾化膜层的部分膜层结构示意图；
图15表示显示模组的示意图一；
图16表示显示模组的示意图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
相关技术中的产品的偏光片的结构如图1所示，视角补偿膜层1位于PVA层(偏光层)2的下部，这种设计结构的缺陷是偏振光进入到上POL(即位于液晶层3的出光侧的偏光片)以后，率先经过视角补偿膜层1，由于视角补偿膜层1的旋光特性，使得偏振光发生了解偏和散射，不该通过上偏光片的光通过了上偏光片，影响了暗态下的L0亮度，从而使得L0亮度偏高，L255亮度不变，导致产品的CR(对比度)下降，相关技术中的偏光片的光路示意图如图2所示，图2中的箭头方向为偏振光的入射方向。
图3a和图3b为相关技术中的视角补偿膜层在不同的贴附压力下的，表面光程差的波动示意图(其中第二压力大于第一压力)，图3a和图3b分别为相应的光程差分布云图，表征平面内每个位置的光程差分布，X＝10nm，Y＝10nm，表征100nm2内光程差的分布，颜色越均匀，表示面内光程差越小，颜色差异越大，表征面内光程差越大。对比发现，压力越大，光程差波动越大，传统的STW POL会对贴附压力更敏感，这是由于贴附压力会挤压STW POL(具体的为视角补偿层收到挤压)，使其出射光的偏振态发生紊乱，导致L0漏光，从而降低产品L0亮度，影响CR。
图4为视角补偿膜层的视角特性示意图，在采用高压贴附制成偏光片后，将位于视角补偿膜层的可视侧的偏光层等膜层剥离，留下视角补偿膜层进行测试，此处定义该视角补偿膜层为测试补偿膜层，测试发现视角补偿膜层出现扭转角异常的情况(视角补偿膜层本身的设计扭转角应为0)，图4中曲线100表示的是在液晶层的出光侧未设置视角补偿膜层的视角特性，曲线200表示的是在液晶层的出光侧贴付测试补偿膜层后的视角特性，印证了我们现有的结论，由于偏光片本身贴附需要压力，因此贴附过程STW层的解偏问题无法避免。
参考图5和图6，针对上述问题，本实施例提供一种偏光片，包括依次叠层设置的第一粘结层4、第一偏光层2和视角补偿层1。
本实施例将视角补偿层1设置于所述第一偏光层2远离所述第一粘结层4的一侧，即将所述视角补偿层1设置于所述第一偏光层2的可视侧。偏振光经过位于液晶层的出光侧的第一偏光片时，首先经过所述第一偏光层2，并不发生解偏，从而没有杂光漏过第一偏光片，因此L0的亮度降低，L255亮度不变，从而达到提升CR的效果。
并且本实施例中，将所述视角补偿层1设置于所述第一偏光层2的可视侧，减少了所述视角补偿层1受到的压力，可以有效的避免由于STW膜层本身的配向层异常导致CR降低的问题。
图7a、图7b和图7c为视角补偿层对CF(彩膜基板)8单品的CR的影响实验(十字正交法测试)的结构示意图，即通过在彩膜基板上下增加偏光片，当上下偏光片吸收轴垂直时(正交)测试L0的亮度(即正交偏光状态下)，当上下偏光片的吸收轴平行时(平行)测试L255的亮度(即平行偏光状态下)，图7a表示无视角补偿层3的结构示意图，图7b表示视角补偿层3设置于第一偏光片10和第二偏光片20之间的示意图，即视角补偿层3设置于第一偏光片10靠近彩膜基板8的一侧，图7c表示视角补偿层3置顶(即视角补偿层3设置于第一偏光片10远离彩膜基板8的一侧)的示意图。以无视角补偿层3的结构为基准(图7a)，当视角补偿层3在所述第一偏光片10(此处的第一偏光片10和第二偏光片20均指的是未设置视角补偿膜层的偏光片)的上侧(即可视侧)时，L0亮度不发生变化，与只有偏光层的水平接近，即对比图7a和图7c的结构，二者的L0亮度相接近，当视角补偿层3处于第一偏光片10和第二偏光片20之间时，L0亮度明显变大，测试数据见表1，实验证明视角补偿层3置于所述第一偏光片10之上时的CR(对比度)高于视角补偿层3置于第一偏光片10和第二偏光片20之间时的对比度。
表1
从上表可获得，本实施例中，视角补偿层3置于所述第一偏光片10之上时的CR(对比度)高，且在正交偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度小于0.5nit，在平行偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度大于650nit。
图8a和图8b为产品端实验光路图，图8a为正常的光路示意图，在L0状态下，当偏振光先通过Cell(液晶层)3后，再遇到视角补偿层1后解偏，导致L0发亮，CR较低，图8b相对于图8a为反置光路图，当偏振光率先进入视角补偿层3，发生解偏，由于部分解偏的光源被BM(彩膜基板CF上的黑矩阵)吸收，L0的透光量降低，L0亮度低，CR变高，实验数据见表2。产品端的验证明确了现有STW Pol具有解偏的特性。
表2
| CR | Center | Ave5p |
| Normal贴附 | 2671 | 2600 |
| C/T侧Pol反置 | 3064 | 3168 |
需要说明的是，表2中Center表示测试面板中心的对比度，AVE5p表示靠近面板中心的5个测试点的对比度的平均值。
示例性的实施方式中，所述视角补偿层1包括一个单轴补偿膜层，或者包括由至少两个单轴补偿膜层叠层设置形成的多轴补偿膜层。
本实施例中，所述视角补偿层1具有旋光性，可以补偿偏振光的偏振态，依据补偿方式的不同，所述单轴补偿膜层可以为A膜、B膜或C膜，且A膜、B膜和C膜均具有正负性。
参考图11和图12，示例性的实施方式中，所述视角补偿层1包括叠层设置的第一单轴补偿膜层31和第二单轴补偿膜层32，所述第一单轴补偿膜层31和第二单轴补偿膜层32的慢轴(波片中传播速度慢的光矢量(Light vector)方向为慢轴)方向非平行。
示例性的实施方式中，所述第一单轴补偿膜层31或所述第二单轴补偿膜层32的慢轴方向与所述第一偏光层2的吸收轴方向相平行，所述第一单轴补偿膜层31和第二单轴补偿膜层32的慢轴方向相垂直，以实现不同方向上的视角的补偿。
参考图11，示例性的实施方式中，所述第一单轴补偿膜层31为+A膜，所述第二单轴补偿膜层32为+C膜。
所述+A膜的慢轴方向与所述第一偏光层的吸收轴方向相平行，用于实现偏振光在平行于所述第一偏光层的水平方向上的旋转，所述+C膜的慢轴方向与所述第一偏光层的吸收轴方向相垂直，用于实现在垂直于所述第一偏光层的竖直方向上的旋转。
参考图9所示的庞加莱球示意图一，通过设计光路使得偏振光先通过+A膜再通过+C膜实现光的偏振态从P1(初始偏振态)目标到P2(目标偏振态)，从而实现侧视角补偿。
参考图12，示例性的实施方式中，所述第一单轴补偿膜层31为-C膜，所述第二单轴补偿膜层32为+B膜。
所述+B膜的作用和图11中的+A膜的作用一致，用于实现偏振光在平行于所述第一偏光层的水平方向上的旋转，+A膜的慢轴方向和+B膜的慢轴方向相垂直，+C膜的慢轴方向和+B膜的慢轴方向与+A膜的慢轴方向所在的平面相垂直。
参考图10所示的庞加莱球示意图二，通过设计光路使得偏振光先通过-C膜再通过+B膜实现光的偏振态从P1(初始偏振态)目标到P2(目标偏振态)，从而实现侧视角补偿。
示例性的，所述视角补偿层用于拓宽视角，即使不从垂直于液晶显示装置的画面的方向，而从斜方向看画面时也能看到比较鲜明的图像的膜层结构。所述视角补偿层的材料可以使用在三乙酰纤维素等上涂敷了液晶而形成的薄膜，或相位差板。通常的相位差板使用具有在其平面方向的一个轴上延伸的多折射的聚合物薄膜，与此相反，作为视角补偿薄膜使用的相位差板则使用具有在平面方向的两个轴上延伸的多折射的聚合物薄膜，或使用具有在平面方向的一个轴上延伸且在厚度方向也延伸的、控制厚度方向的折射率的倾斜取向聚合物薄膜那样的两个方向延伸的薄膜。作为倾斜取向薄膜，如前所述，例如可以使热收缩性薄膜与聚合物薄膜粘接在一起，通过加热，在其收缩力的作用下对聚合物薄膜进行延伸处理和/或收缩处理而形成的薄膜，或者使液晶聚合物斜取向的薄膜等。相位差板的原材料聚合物可以使用与在相位差板中已说明的聚合物相同的材料。
示例性的，所述视角补偿层的厚度为10-80um，但并不以此为限。
参考图6，示例性的实施方式中，所述视角补偿层1远离所述第一偏光层2的一侧设置有第二偏光层7，所述第一偏光层2的透光轴的方向和所述第二偏光层7的透光轴的方向平行，且所述第二偏光层7的偏振度小于所述第一偏光层2的偏振度。
示例性的，所述第二偏光层7的偏振度为75％-85％，例如80％，所述第一偏光层2的偏振度为95％-100％，例如99％。
所述第一偏光层2用于控制初始偏振度，即所述第一偏光层2作为所述第一偏光片的主要功能层，以实现偏振作用，所述第二偏光层7用于控制视角补偿层的补偿效果。
所述第二偏光层7主要是用来对STW POL的膜层功能进行完善，经过所述第一偏光层2的出射光，侧视角的漏光通过视角补偿层实现偏振态的旋转，旋转到第二偏光层7被吸收，从而使得侧视角漏光减弱，达到视角补偿的效果。
需要说明的是，在所述第二偏光层7的偏振度较高时，会影响L255的亮度，且会引起对比度的下降，因此本实施例中，所述第二偏光层7的偏振度小于所述第一偏光层2的偏振度。
示例性的实施方式中，所述第一偏光层2包括PVA聚乙烯醇材料层，示例性的，所述第一偏光层2采用聚乙烯醇和碘分子拉升而成，所述第一偏光层2的厚度为10-40um。
示例性的实施方式中，所述第二偏光层7包括PVA聚乙烯醇材料层，示例性的，所述第二偏光层7采用聚乙烯醇和碘分子拉升而成，所述第二偏光层7的厚度为10-40um。
示例性的实施方式中，所述第二偏光层7远离所述第一偏光层2的一侧设置有第一支撑层5，所述第一支撑层5为零相位差TAC(三醋酸纤维)膜层(NRT/ZRT)。
所述第一支撑层5可保护所述第二偏光层7不受水汽、紫外线及其他外界物质的损害。所述零相位差TAC膜层相对于普通的TAC材料来讲，ZRT/NRT的材料的延迟值Rth接近0，所以可以使得侧视角下的色差最小。
示例性的实施方式中，所述视角补偿层1远离所述第一偏光层2的一侧还设置有第一保护层6，所述第一保护层6采用PET(聚乙烯对苯二甲酸脂)材料制成。
参考图13，示例性的实施方式中，所述第一保护层6远离所述第一偏光层2的一侧设置有低反射层101。
参考图14，示例性的，所述低反射层101和所述第一保护层6之间设置有雾化膜层102。
本发明实施例还提供一种显示模组，包括显示盒，和设置于所述显示盒的出光侧的第一偏光片1000，所述第一偏光片1000为上述的偏光片。
示例性的实施方式中，所述显示盒包括第一衬底基板和第二衬底基板，以及夹设在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的液晶层，所述液晶层的入光侧设置有第二偏光片2000，所述第二偏光片2000的透光轴的角度与所述第一偏光片的透光轴的角度相垂直。
需要说明的是，图15仅为示意图，图15中仅表示出了显示盒中的液晶层Cell。
示例性的，在正交偏光状态下，从所述第一偏光片1000出射的偏正光的亮度小于0.5nit，平行偏光状态下，从所述第一偏光片1000出射的偏正光的亮度大于650nit。
示例性的实施方式中，所述第二偏光片2000包括依次层叠设置的第二保护层、第三偏光层、第二支撑层和第二粘结层。
示例性的实施方式中，所述第二支撑层为零相位差TAC膜层(NRT/ZRT)。
所述第二支撑层可保护所述第二偏光片中的第三偏光层不受水汽、紫外线及其他外界物质的损害。所述零相位差TAC膜层相对于普通的TAC材料来讲，ZRT/NRT的材料的延迟值Rth接近0，所以可以使得侧视角下的色差最小。
参考图16，示例性的，所述液晶层的出光侧包括第二偏光片2000，所述液晶层的入光层包括第一偏光片1000，所述第一偏光片1000为上述的偏光片。
需要说明的是，本实施例不限制用于液晶显示模组，还可以是OLED(OrganicLight-Emitting Diode)、Micro-LED(Micro LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术)、电子纸、电泳显示等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种偏光片，其特征在于，包括依次叠层设置的第一粘结层、第一偏光层和视角补偿层。
2.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述视角补偿层包括一个单轴补偿膜层，或者包括由至少两个单轴补偿膜层叠层设置形成的多轴补偿膜层。
3.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述视角补偿层包括叠层设置的第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层，所述第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层的慢轴方向非平行。
4.根据权利要求3所述的偏光片，其特征在于，所述第一单轴补偿膜层或所述第二单轴补偿膜层的慢轴方向与所述第一偏光层的吸收轴方向相平行，所述第一单轴补偿膜层和第二单轴补偿膜层的慢轴方向相垂直。
5.根据权利要求4所述的偏光片，其特征在于，所述第一单轴补偿膜层为+A膜，所述第二单轴补偿膜层为+C膜。
6.根据权利要求3所述的偏光片，其特征在于，所述第一单轴补偿膜层为-C膜，所述第二单轴补偿膜层为+B膜。
7.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述视角补偿层远离所述第一偏光层的一侧设置有第二偏光层，所述第一偏光层的透光轴的方向和所述第二偏光层的透光轴的方向平行，且所述第二偏光层的偏振度小于所述第一偏光层的偏振度。
8.根据权利要求7所述的偏光片，其特征在于，所述第一偏光层包括PVA聚乙烯醇材料层，所述第一偏光层的厚度为10-40um。
9.根据权利要求7所述的偏光片，其特征在于，所述第二偏光层包括PVA聚乙烯醇材料层，所述第二偏光层的厚度为10-40um。
10.根据权利要求7所述的偏光片，其特征在于，所述第二偏光层远离所述第一偏光层的一侧设置有第一支撑层，所述支撑层为零相位差TAC膜层。
11.根据权利要求10所述的偏光片，其特征在于，所述视角补偿层远离所述第一偏光层的一侧还设置有第一保护层，所述第一保护层采用PET材料制成。
12.根据权利要求11所述的偏光片，其特征在于，所述第一保护层远离所述第一偏光层的一侧设置有低反射层。
13.根据权利要求12所述的偏光片，其特征在于，所述低反射层和所述第一保护层之间设置有雾化膜层。
14.一种显示模组，其特征在于，包括显示盒，和设置于所述显示盒的出光侧的第一偏光片，所述第一偏光片为权利要求1-13任一项所述的偏光片。
15.根据权利要求14所述的显示模组，其特征在于，所述显示盒包括第一衬底基板和第二衬底基板，以及夹设在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的液晶层，所述显示盒的入光侧设置有第二偏光片，所述第二偏光片的透光轴的角度与所述第一偏光片的透光轴的角度相垂直。
16.根据权利要求15所述的显示模组，其特征在于，所述第二偏光片包括依次层叠设置的第二保护层、第三偏光层、第二支撑层和第二粘结层。
17.根据权利要求16所述的显示模组，其特征在于，所述第二支撑层为零相位差TAC膜层。
18.根据权利要求15所述的显示模组，其特征在于，在正交偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度小于0.5nit，平行偏光状态下，从所述第一偏光片出射的偏正光的亮度大于650nit。
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