TW201930930A - 液晶位相差膜、包括其之用於發光顯示器的偏光板以及包括其之發光顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種液晶位相差膜、一種包括其之用於發光顯示器的偏光板以及一種包括其之發光顯示器。所述液晶位相差膜包括：以陳述次序依序形成的不具有配向層的第一位相差層、紫外線吸收性底漆層及第二位相差層，其中所述第一位相差層及所述第二位相差層中的每一者可為液晶層。

Description

液晶位相差膜、包括其之用於發光顯示器的偏光板以及包括其之發光顯示器
本發明是有關於一種液晶位相差膜、一種包括其之用於發光顯示器的偏光板以及一種包括其之發光顯示器。
有機發光顯示器是自發光型顯示器且包括被配置成發射紅色光、綠色光及藍色光的有機發光二極體。有機發光顯示器使外部光能夠被設置於有機發光二極體面板內的顯示器二極體反射。被反射的外部光與自有機發光二極體發射的光混合，因而當自外部觀察時造成可見性劣化。為解決此問題，為所述有機發光顯示器提供偏光膜及位相差膜以防止已進入有機發光顯示器的外部光藉由外部光的線性偏光及圓形偏光而自有機發光顯示器離開。
儘管聚合物膜可用作位相差膜，但近年來已不斷嘗試考量偏光板以及有機發光二極體顯示器的纖薄度來形成液晶位相差層。一般而言，藉由在配向層對液晶進行配向、然後藉由熱或交聯反應對液晶進行固定，來執行液晶化合物的配向。作為配向層，可思及光可聚合配向層或經受摩擦處理的配向層。然而，配向層可因其厚度而增加偏光板的厚度，且可使製造偏光板的製程複雜化。近年來，已思及一種藉由在無配向層的情況下對液晶進行配向來形成位相差層的方法。然而，當在無配向層的情況下對液晶進行配向時，液晶的配向可在暴露於紫外（ultraviolet，UV）光達一段長時間時被破壞，因而造成位相差膜的可靠性劣化。
在未經審查的日本專利公開案第2014-032270號中揭露了本發明的背景技術。
本發明的一個目的是提供一種可確保不具有配向層的第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度的液晶位相差膜。
本發明的另一目的是提供一種液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向層的第一液晶層以及第二液晶層，且即使在紫外線照射達一段長時間後亦可確保第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度而提高耐光性方面的可靠性。
本發明的再一目的是提供一種液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向層的第一液晶層以及第二液晶層，且即使在紫外線照射達一段長時間後亦可確保第一液晶層的低位相差變化率而提高耐光性方面的可靠性。
本發明的又一目的是提供一種具有良好平坦度的液晶位相差膜。
本發明的又一目的是提供一種能夠減小在正面及側面二者處的反射率的液晶位相差膜。
本發明的又一目的是提供一種包括根據本發明的液晶位相差膜的用於發光顯示器的偏光板。
本發明的又一目的是提供一種包括根據本發明的用於發光顯示器的偏光板的發光顯示器。
根據本發明的一個態樣，一種液晶位相差膜包括：以陳述次序依序形成的不具有配向層的第一位相差層；紫外線吸收性底漆層；及第二位相差層，其中所述第一位相差層及所述第二位相差層中的每一者可為液晶層。
所述紫外線吸收性底漆層可包括含紫外線吸收劑的底漆層。
所述紫外線吸收性底漆層可直接形成在所述第一位相差層及所述第二位相差層中的每一者上。
所述第一位相差層的所述液晶層可包括包含具有感光性反應基的液晶的液晶層。
所述第二位相差層的所述液晶層可包括包含具有感光性反應基的液晶的液晶層。
所述第二位相差層的所述具有感光性反應基的液晶的交聯程度高於所述第一位相差層。
所述第一位相差層在550奈米的波長下可具有90奈米至170奈米的面內位相差Re，且所述第二位相差層在550奈米的波長下可具有210奈米至280奈米的面內位相差Re。
所述第二位相差層的快軸與所述第一位相差層的快軸之間所界定的角度可為55°至80°。
所述第一位相差層的所述液晶可為以垂直配向進行配向的向列型液晶。
所述第二位相差層的所述液晶可為以垂直配向進行配向的盤形液晶或向列型液晶。
所述紫外線吸收劑可包括苯并三唑系紫外線吸收劑、羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑及苯基三嗪系紫外線吸收劑中的至少一者。
所述紫外線吸收性底漆層可具有5微米或小於5微米的厚度。
在所述含紫外線吸收劑的底漆層中，可存在10重量%（wt%）至30重量%的量的紫外線吸收劑。
第一位相差層及第二位相差層的液晶層中的每一者可包含感光性基，且所述感光性基可包括桂皮醯基、亞桂皮基、(甲基)丙烯醯基、含(甲基)丙烯醯基的基團、香豆素基及二苯甲酮基中的至少一者。
在藉由方程式1計算時，所述液晶位相差膜可具有3%或小於3%的位相差變化率。
＜方程式1＞ 位相差變化率 = ｜B - A｜/A × 100， 其中A及B與在以下詳細說明中所定義的相同。
紫外線吸收性底漆層可為非黏合性的。
所述第二位相差層的所述液晶層可包含配向不會因紫外線照射而改變的液晶。
根據本發明的另一態樣，一種用於發光顯示器的偏光板可包括偏光膜及根據本發明的液晶位相差膜，所述液晶位相差膜形成於所述偏光膜的一個表面上。
根據本發明的再一態樣，一種發光顯示器可包括根據本發明的用於發光顯示器的偏光板。
本發明提供一種可確保不具有配向層的第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度的液晶位相差膜。
本發明提供一種液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向層的第一液晶層以及第二液晶層，且即使在紫外線照射達一段長時間後亦可確保第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度而提高耐光性方面的可靠性。
本發明提供一種液晶位相差膜，所述液晶位相差膜包括不具有配向層的第一液晶層以及第二液晶層，且即使在紫外線照射達一段長時間後亦可確保第一液晶層的低位相差變化率而提高耐光性方面的可靠性。
本發明提供一種具有良好平坦度的液晶位相差膜。
本發明提供一種能夠減小在正面及側面二者處的反射率的液晶位相差膜。
本發明提供一種包括根據本發明的液晶位相差膜的用於發光顯示器的偏光板。
本發明提供一種包括根據本發明的用於發光顯示器的偏光板的發光顯示器。
將參照附圖詳細闡述本發明的實施例，以向本發明所屬技術中具有通常知識者提供對本發明的透徹理解。應理解，本發明可以諸多不同方式來實施，而並非僅限於以下實施例。在圖式中，為清晰起見將省略與本說明無關的部分。在說明書通篇中，相同組件將由相同參考編號來標示。
本文所用的例如「上部」及「下部」等空間相對性用語參照附圖來定義。因此，應理解，「上部」可與「下部」互換使用。
本文中，由方程式A表示的「面內位相差（in-plane retardation）Re」、由方程式B表示的「面外位相差（out-of-plane retardation）Rth」及由方程式C表示的「雙軸性程度（degree of biaxiality）NZ」以及該些值是在550奈米的波長下量測。
＜方程式A＞ Re = (nx - ny) × d
＜方程式B＞ Rth = ((nx + ny)/2 - nz) × d
＜方程式C＞ NZ = (nx - nz)/(nx - ny) （在方程式A、方程式B及方程式C中，nx、ny及nz分別為位相差層在550奈米的波長下在x軸方向、y軸方向及z軸方向上的折射率，且d為位相差層的厚度（單位：奈米）。）
本文中，「正面」及「側面」是指在由（ϕ, θ）表示的球座標系中的水平方向，正面是由（0°, 0°）指示，左端點是由（180°, 90°）指示，右端點是由（0°, 90°）指示，且側面是由（0°, 60°）指示。
以下，將參照圖1來闡述根據本發明一個實施例的液晶位相差膜。
參照圖1，液晶位相差膜10可包括第一位相差層100、含紫外線吸收劑的底漆層300及第二位相差層200。含紫外線吸收劑的底漆層300及第二位相差層200依序堆疊於第一位相差層100的上表面上。
含紫外線吸收劑的底漆層300直接形成於第一位相差層100的一個表面上。在本文中，用語「直接形成」意指第一位相差層與含紫外線吸收劑的底漆層之間不夾置某一黏合層、黏結層或黏合/黏結層。
第一位相差層100可藉由在無配向層的情況下對液晶進行配向而表現出某一位相差範圍。藉由此種結構，偏光板可具有纖薄的結構。通常，由於第一位相差層100是在無配向層的情況下形成，因此液晶是藉由紫外線照射進行配向，因而導致位相差變化。然而，本發明的實施例可藉由使用含紫外線吸收劑的底漆層300防止液晶配向變化來提高可靠性，如下所述。
第一位相差層100可包括由具有感光性反應基的光反應性液晶形成的液晶層。具體而言，第一位相差層是由具有感光性反應基的液晶的交聯產物構成。因此，第一位相差層可藉由在無配向層的情況下對液晶進行配向後發生光反應而表現出位相差。
液晶可包括由介晶形成基（mesogen formation group）及感光性基所形成的單元構成的液晶聚合物。液晶聚合物可在主鏈中或在側鏈中具有由介晶形成基及感光性基構成的單元。較佳地，液晶聚合物可包括藉由將具有聚合基的單體聚合至介晶形成基及感光性基而具有介晶形成基及感光性基的單元。聚合基可包括丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧基、乙烯醚基等。
介晶形成基可選自能夠對液晶聚合物賦予液晶性的任何介晶形成基。介晶形成基可不僅包括介晶基，且亦包括可藉由各分子之間的氫鍵結而表現出液晶性的氫可鍵結介晶基。
介晶基可包括-Ar1-Y-Ar2-基（其中Ar1及Ar2分別獨立地為經取代或未經取代的C6 至C20 伸芳基或者經取代或未經取代的C4 至C20 伸雜芳基，且Y包括單鍵、C1 至C3 伸烷基、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-N=N-、-COO-、-OCO-、-CH=N-或C6 至C10 伸芳基）。Ar1及Ar2可沿任何方向進行配向，只要Ar1及Ar2可賦予液晶性即可。若Ar1及Ar2為伸苯基，則期望Ar1及Ar2以對位排列形式進行設置，且若Ar1及Ar2為萘基，則期望Ar1及Ar2以2,6-排列形式進行設置。
所述感光性基是能夠藉由光能進行交聯的官能基，且可包括例如桂皮醯基、亞桂皮基、(甲基)丙烯醯基、含(甲基)丙烯醯基的基團、香豆素基及二苯甲酮基。含(甲基)丙烯醯基的基團可為呋喃基(甲基)丙烯醯基、聯苯基(甲基)丙烯醯基或萘基(甲基)丙烯醯基。
在上述單元中，介晶形成基可藉由直接鍵結或藉由連接基偶合至感光性基。連接基的實例可包括C1 至C10 伸烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-COO-或-OCO-。該些連接基可單獨使用或以其組合形式使用。
在一個實施例中，所述單元可偶合至液晶聚合物的側鏈，且可由式1或式2表示。
＜式1＞
在式1中，其中p為1至12的整數；q為0至12的整數；X為單鍵、C1 至C10 伸烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-COO-或-OCO-；R1 及R2 分別獨立地為氫原子、C1 至C10 烷基、C1 至C10 烷氧基、C2 至C10 烯基、C2 至C10 炔基或鹵素原子；且W為桂皮醯基、亞桂皮基、(甲基)丙烯醯基、含(甲基)丙烯醯基的基團、香豆素基或二苯甲酮基。
＜式2＞
在式2中，其中r為0至12的整數；s為0或1；m為0或1；n為1至3的整數；X為單鍵、C1 至C10 伸烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-COO-或-OCO-；R5 及R6 分別獨立地為氫原子、C1 至C10 烷基、C1 至C10 烷氧基、C2 至C10 烯基、C2 至C10 炔基或鹵素原子。
液晶聚合物可更包括不含有感光性基而含有介晶形成基的單元。具體而言，所述單元可由式3表示： ＜式3＞。
在式3中，其中p為1至12的整數；q為0至12的整數；Y為單鍵、C1 至C10 伸烷基、-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-COO-或-OCO-；R3 及R4 分別獨立地為氫原子、C1 至C10 烷基、C1 至C10 烷氧基、C2 至C10 烯基、C2 至C10 炔基或鹵素原子；且T為氫原子、羥基、氰基、C1 至C10 烷基、C2 至C10 烯基、C2 至C10 炔基、C1 至C10 烷氧基、鹵素原子或C1 至C10 鹵烷基。
液晶聚合物可具有向列型液晶結構、層列型液晶結構及膽甾型液晶結構中的至少一者。較佳地，液晶聚合物具有向列型液晶結構。液晶聚合物可藉由此項技術中具有通常知識者習知的典型方法來製備，或可得自市售產品。
可藉由向含紫外線吸收劑的底漆層300上沈積包含具有感光性反應基的液晶的用於第一位相差層的組成物、然後乾燥、利用線性偏振光進行照射、加熱並冷卻來形成第一位相差層100。在對經受線性偏振光照射的所述組成物進行加熱之後，可進一步對經加熱的組成物進行液晶配向。
用於第一位相差層的組成物無需任何額外的處理即可沈積於含紫外線吸收劑的底漆層300上。作為另一選擇，可對含紫外線吸收劑的底漆層300的表面進行電漿處理或電暈處理，以在藉由改善含紫外線吸收劑的底漆層300的可潤濕性來確保第一位相差層100的液晶配向得到改善的同時，防止含紫外線吸收劑的底漆層300自第一位相差層100剝離。可藉由熟習此項技術者習知的典型方法來實施電漿處理或電暈處理。舉例而言，電漿處理或電暈處理可在總計160劑量下實施，且可在20劑量至80劑量的條件下實施一次至10次。在此範圍內，電漿處理或電暈處理可被實施成高效地形成第一位相差層而不會不利地影響第二位相差層200。
可藉由將液晶溶於溶劑中來製備用於第一位相差層的組成物。溶劑的實例可包括脂族烴，例如己烷等；芳族烴，例如甲苯、二甲苯、苯、一氯苯、二氯苯等；鹵化烴，例如二氯甲烷、二氯乙烷等；脂環族烴，例如環己烷等；酮，例如丙酮、甲乙酮、環己酮等；醚，例如二噁烷、四氫呋喃等；以及醯胺，例如二甲基甲醯胺等。可藉由典型方法使用例如旋塗機、狹縫塗佈機、噴塗機、輥塗機等在含紫外線吸收劑的底漆層上沈積用於第一位相差層的組成物。
對在含紫外線吸收劑的底漆層上所沈積的用於第一位相差層的組成物進行乾燥。對所沈積的組成物進行乾燥是在50℃至65℃的溫度下執行。
利用線性偏振光對乾燥的組成物進行照射。利用線性偏振光進行照射僅容許所沈積的組成物中的各單元中利用線性偏振光照射的單元的感光性反應基進行交聯。可利用紫外光、紅外（infrared，IR）光、可見光等、較佳地波長為200奈米至500奈米的紫外光、更佳地波長為250奈米至400奈米的紫外光來執行照射。
在照射之後，可對所沈積的組成物進行加熱及冷卻。在各單元中，結晶形成基是沿第二位相差層的法線方向進行配向以便以垂直配向形成第一位相差層。加熱可在50℃至150℃、較佳地60℃至140℃下執行。冷卻可以1℃/分鐘至100℃/分鐘、較佳地1℃/分鐘至20℃/分鐘的冷卻速率來執行。
為了對液晶配向進行固定，在加熱及冷卻之後可再利用光對所沈積的組成物進行照射。舉例而言，可利用波長為200奈米至500奈米、較佳地250奈米至400奈米的紫外光對所沈積的組成物進行照射，以固定液晶配向。
第一位相差層100是在550奈米的波長下具有nx ＞ nz ＞ ny的折射率關係的位相差層，其中nx可介於1.5至1.6範圍內，ny可介於1.4至1.5範圍內，且nz可介於1.5至1.6範圍內。在該些範圍內，第一位相差層可確保光學顯示器中的光學補償。
第一位相差層100在550奈米的波長下可具有大於零至小於1.0的雙軸性程度NZ（0 ＜ NZ ＜ 1.0），較佳為0.3至0.7的雙軸性程度。在此範圍內，第一位相差層100可有助於減小取決於視角的反射顏色的變化。
第一位相差層100在550奈米的波長下可具有90奈米至170奈米、較佳地90奈米至150奈米、更佳地100奈米至140奈米的面內位相差Re。在此範圍內，第一位相差層100可與第二位相差層200一起確保防止由外部光造成反射的效果，因而會提高螢幕可見性。
第一位相差層100在550奈米的波長下可具有-30奈米至30奈米、較佳地-20奈米至20奈米、更佳地-20奈米至10奈米的面外位相差Rth。在此範圍內，第一位相差層100可與第二位相差層200一起確保防止由外部光造成反射的效果，因而會提高螢幕可見性。
第一位相差層100可具有3微米或小於3微米、較佳地2微米或小於2微米的厚度。在此厚度範圍內，第一位相差層100可有助於減小偏光板的厚度。
儘管圖1中未示出，液晶位相差膜可更包括黏合層，所述黏合層形成於第一位相差層100的另一表面上，以使液晶位相差膜可藉由所述黏合層堆疊於光學顯示器的面板上。
含紫外線吸收劑的底漆層300形成於第二位相差層200的一個表面上。在本文中，用語「直接形成」意指第一位相差層與含紫外線吸收劑的底漆層之間不夾置某一黏合層、黏結層或黏合/黏結層。
第二位相差層200可包括在紫外線照射（例如，以200奈米至400奈米的波長照射）時不會表現出液晶配向變化的液晶層。因此，液晶位相差膜可維持所需相位位相差，此乃因當應用於偏光板時即使不阻擋紫外光亦不存在液晶配向。第二位相差層或第二位相差層中所包括的液晶層在使用Q-太陽耐候性測試儀（Q-sun weather-resistance tester）（例如，Q實驗室有限公司（Q-Lab Co., Ltd.））暴露於波長範圍為紫外光（例如：波長為200奈米至400奈米）至可見光的光時，在550奈米的波長下可具有3奈米或小於3奈米、例如0奈米至3奈米的面內位相差變化（曝光前後面內位相差之差的絕對值）。此處，曝光時間可為500小時或小於500小時，但並非僅限於此。
第二位相差層200可包括液晶層。所述液晶層可包含在紫外線照射（例如，以200奈米至400奈米的波長照射）時不會表現出液晶配向變化的液晶。所述液晶層藉由配向層來達成相位位相差，但並非僅限於此。第一位相差層是在無配向層的情況下形成。因此，即使當在第二位相差層上形成含紫外線吸收劑的底漆層之後形成第一位相差層時，亦可能防止第二位相差層遭遇因線性偏振的紫外光而造成的液晶配向變化。當使用聚合物膜來替代液晶層作為第二位相差層200時，液晶位相差膜會變厚，且僅液晶層的厚度可增加10倍或多於10倍，因而造成光學顯示器的總厚度增加。配向層可包括使用摩擦劑進行摩擦處理的配向層、藉由光配向而形成的配向層等，但並非僅限於此。摩擦劑可選自典型摩擦劑。
可藉由在基底膜上形成配向層、在配向層上沈積用於第二位相差層的組成物、然後藉由利用非偏振的紫外光進行加熱及固化來形成第二位相差層200。基底膜可包括此項技術中通常使用的光學透明樹脂膜。舉例而言，基底膜可包括包含三乙醯基纖維素的纖維素樹脂、聚酯樹脂及聚碳酸酯膜，但並非僅限於此。
第二位相差層200是在550奈米的波長下具有nx ＞ nz ＞ ny的折射率關係的位相差層，其中nx可介於1.55至1.65範圍內，ny可介於1.45至1.55範圍內，且nz可介於1.55至1.65範圍內。在該些範圍內，第二位相差層可確保光學顯示器中的光學補償。
第二位相差層200在550奈米的波長下可具有大於零至小於1.0的雙軸性程度NZ（0 ＜ NZ ＜ 1.0），較佳為0至0.5的雙軸性程度。在此範圍內，第二位相差層200可確保良好的側面反射率視角。
第二位相差層200可具有210奈米至280奈米、較佳地210奈米至260奈米、更佳地225奈米至255奈米的面內位相差Re。在此範圍內，第二位相差層200可與第一位相差層100一起確保防止由外部光造成反射的效果，因而會提高螢幕可見性。
第二位相差層200在550奈米的波長下可具有-90奈米至-140奈米、較佳地-100奈米至-130奈米、更佳地-105奈米至-125奈米的面外位相差Rth。在此範圍內，第二位相差層200可與第一位相差層100一起確保防止由外部光造成反射的效果，因而會提高螢幕可見性。
所述液晶層可具有垂直配向或水平配向的液晶結構。液晶層可包含向列型液晶、層列型液晶及盤形液晶中的至少一種類型，較佳為向列型液晶或盤形液晶。
第二位相差層200可具有3微米或小於3微米、較佳地2微米或小於2微米的厚度。在此厚度範圍內，第一位相差層100可有助於減小偏光板的厚度。
第二位相差層200的快軸與第一位相差層100的快軸之間所界定的角度可為55°至80°、較佳地60°至75°、更佳地60°至70°。在此範圍內，液晶位相差膜可在正面及側面處皆表現出良好的抗反射特性。
含紫外線吸收劑的底漆層300可直接形成在第一位相差層100及所述第二位相差層200中的每一者上。第二位相差層200的具有感光性基的液晶的交聯程度高於第一位相差層100，因而降低第二位相差層200與第一位相差層100之間的黏合強度。含紫外線吸收劑的底漆層300提高第一位相差層100與第二位相差層200之間的黏合強度，因而防止第一位相差層100自第二位相差層200分離。
由於含紫外線吸收劑的底漆層300含有紫外線吸收劑，因此含紫外線吸收劑的底漆層300可防止當第一位相差層100暴露於紫外光時因第一位相差層100中的液晶配向扭曲而造成相位位相差變化。第一位相差層100是在無配向層的情況下形成，且藉由線性偏振光來固化，因而在紫外線照射時會造成液晶配向扭曲或變化。含紫外線吸收劑的底漆層300可對波長為380奈米的光具有2%或小於2%、較佳地1.5%或小於1.5%、更佳地1%或小於1%的透光率。在此範圍內，含紫外線吸收劑的底漆層300可防止在紫外線照射時第一位相差層的液晶扭曲或變化。
圖1示出含紫外線吸收劑的底漆層的一個實例作為紫外線吸收性底漆層的一個實例。然而，不含紫外線吸收劑的底漆層可包括在本發明的範圍內，只要所述底漆層可具有紫外線吸收功能即可。
在一個實施例中，在藉由方程式1計算時，所述液晶位相差膜可具有3%或小於3%、較佳地1%或小於1%的位相差變化率。在此範圍內，液晶位相差膜可相對於紫外光具有提高的可靠性，且因此可用於發光顯示器。
＜方程式1＞ 位相差變化率 = ｜B - A｜/A × 100 其中A是液晶位相差膜在550奈米的波長下的初始Re（單位：奈米），且 B是在利用紫外光以300奈米至400奈米的波長對液晶位相差膜的第二位相差層照射250小時後液晶位相差膜在550奈米的波長下的Re（單位：奈米）。
紫外線照射可使用Q-太陽氙燈（Q-實驗室有限公司）來執行，但並非僅限於此。本文中，「初始Re」意指在利用紫外光照射之前，液晶位相差膜在550奈米的波長下的面內位相差Re。
另一方面，本發明的發明人發現了，第一位相差層100與第二位相差層200之間所形成的含紫外線吸收劑的底漆層300在其正面及側面處造成反射率的顯著減小，且減小了正面反射率與側面反射率之間的反射率差。底漆層用於提高塗佈均勻性，由此提高反射率的均勻性。另外，可減小其正面及側面處的反射率，由此提高螢幕品質。包括根據本發明的液晶位相差膜的偏光板在其正面處可具有1%或小於1%、較佳地0.7%或小於0.7%的正面反射率。包括根據本發明的液晶位相差膜的偏光板在其側面處可具有1%或小於1%、較佳地0.9%或小於0.9%的側面反射率。在此範圍內，偏光板可具有提高的螢幕品質。正面反射率與側面反射率之差可為0.3%或小於0.3%。在此範圍內，可減小正面反射率與側面反射率之差，因而無論使用者觀看發光顯示器的螢幕的位置如何，螢幕品質皆會提高。
紫外線吸收劑可具有400奈米或小於400奈米、較佳地360奈米至390奈米、更佳地360奈米至380奈米的最大吸收波長。在此範圍內，紫外線吸收劑可防止第一位相差層100中的液晶配向扭曲，因而會提高可靠性。在本文中，「最大吸收波長」是指出現最大吸收峰時的波長，即與波長依賴性吸收率曲線上的最大吸收率對應的波長。此處，可藉由熟習此項技術者已知的典型方法來量測「吸收率」。舉例而言，紫外線吸收劑可包括以下中的至少一者：包括苯并三唑系紫外線吸收劑的三唑系紫外線吸收劑、羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑以及苯基三嗪系紫外線吸收劑，但並非僅限於此。
在所述含紫外線吸收劑的底漆層中，可存在10重量%至30重量%的量的紫外線吸收劑。在此範圍內，紫外線吸收劑可阻止紫外光透射至第一位相差層內。較佳地，存在15重量%至25重量%的量的紫外線吸收劑。在此範圍內，紫外線吸收劑可阻止紫外光透射至第一位相差層內，且可防止紫外線吸收劑自底漆層參與。
含紫外線吸收劑的底漆層300可具有1.48至1.65、較佳地1.55至1.65的折射率。在此範圍內，即使當在第一液晶層與第二液晶層之間形成含紫外線吸收劑的底漆層300時，含紫外線吸收劑的底漆層300亦可藉由使第一位相差層與第二位相差層之間的折射率匹配來防止透射率及光散射劣化。
含紫外線吸收劑的底漆層300可具有5微米或小於5微米、較佳地3微米或小於3微米的厚度。在此厚度範圍內，含紫外線吸收劑的底漆層300可提供具有纖薄結構的偏光板，且即使當含有紫外線吸收劑時，亦可充分抑制紫外光對第一位相差層的影響。
含紫外線吸收劑的底漆層300是非黏合性的。為確保對具有不同交聯程度的第一位相差層100及第二位相差層200二者的高黏合強度，含紫外線吸收劑的底漆層300可由包含丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯樹脂中的至少一者以及紫外線吸收劑的組成物形成。所述組成物可更包含熱起始劑，以進一步提高含紫外線吸收劑的底漆層的機械強度。
液晶位相差膜可具有1微米至5微米、較佳地1微米至3微米的厚度。在此厚度範圍內，液晶位相差膜可用於發光顯示器的偏光板。
液晶位相差膜在可見光波長範圍中可具有90%或大於90%的總透光率以及1%或小於1%的霧度。在此範圍內，液晶位相差膜可用於發光顯示器的偏光板。
接下來，將參照圖2來闡述根據本發明另一實施例的液晶位相差膜。圖2為根據本發明另一實施例的液晶位相差膜的剖視圖。
參照圖2，除了在第二位相差層200的另一表面上形成基底膜350以外，液晶位相差膜20實質上相同於根據以上實施例的液晶位相差膜10。
基底膜350形成於第二位相差層200的另一表面上，以有助於用於形成第二位相差層的配向層的形成並保護液晶位相差膜。基底膜可包括典型聚合物膜。舉例而言，基底膜可由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚酯膜以及聚碳酸脂膜形成，但並非僅限於此。基底膜350可經受脫離處理以有助於自第二位相差層分離。
接下來，將參照圖3來闡述根據本發明一個實施例的偏光板。圖3是根據本發明一個實施例的偏光板的剖視圖。
參照圖3，偏光板30包括偏光膜400及液晶位相差膜，所述液晶位相差膜可包括根據本發明實施例的液晶位相差膜。藉由根據本發明的液晶位相差膜，偏光板即使在紫外線照射達一段長時間後亦可確保第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度，可具有低位相差變化率以提高耐光性方面的可靠性，可減小其正面及側面處的反射率，且可提高偏光橢圓率（polarization ellipticity）。
偏光膜400可堆疊於液晶位相差膜中第二位相差層200的另一表面上。儘管圖3中未示出，然而偏光膜400可經由黏合層或黏結層堆疊於第二位相差層20上。黏合層及黏結層可由例如壓敏黏合劑、光可固化黏合劑及熱固性黏合劑等典型黏合劑形成，但並非僅限於此。
圖4是示出偏光膜的吸收軸、第二位相差層的快軸及第一位相差層的快軸之間所界定的角度的圖。參照圖4，第一位相差層100的快軸100a與偏光膜400的吸收軸400a之間所界定的角度可介於70°至100°、較佳地75°至95°、更佳地75°至85°範圍內。在此範圍內，偏光板可在其正面及側面處皆表現出良好的抗反射特性。第二位相差層200的快軸200a與偏光膜400的吸收軸400a之間所界定的角度可介於10°至25°、較佳地10°至20°範圍內。在此範圍內，偏光板可在其正面及側面處皆表現出良好的抗反射特性。
偏光膜400形成於第二位相差層200的另一表面上，以藉由經由外部光的線性偏光使外部光透射至第二位相差層200而提供抗反射效果。
偏光板30可具有1%或小於1%、較佳地0.7%或小於0.7%的正面反射率。偏光板30可具有1%或小於1%、較佳地0.9%或小於0.9%的側面反射率。在此範圍內，偏光板可提高螢幕品質。
在一個實施例中，偏光膜400可包括藉由利用碘對聚乙烯醇膜進行單軸染色而獲得的聚乙烯醇系偏光片或藉由對聚乙烯醇膜進行脫水而獲得的多烯系偏光片。偏光片400可具有5微米至50微米的厚度。在此厚度範圍內，偏光片可用於發光顯示器。
在另一實施例中，偏光膜可包括上述偏光片以及形成於所述偏光片的至少一個表面上的保護層。保護層可包括光學透明保護膜或光學透明保護塗層中的至少一者。
保護膜可由光學透明樹脂形成。保護膜可藉由樹脂的熔融（melting）及擠出（extrusion）來形成。所述樹脂可視需要而進一步經歷拉伸。光學透明樹脂可包括選自以下中的至少一者：包括三乙醯纖維素（triacetyl cellulose，TAC）的纖維素酯、包括非晶質環烯烴聚合物（cyclic olefin polymer，COP）的環聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）的聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、非環聚烯烴樹脂、包括聚(甲基丙烯酸甲酯)的聚丙烯酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂及聚偏氯乙烯樹脂。
保護塗層可確保對偏光片的高黏合強度，且可提高偏光板的透明度、機械強度、熱穩定性、防水性及耐久性。在一個實施例中，保護塗層可由包含光化輻射可固化化合物（actinic radiation-curable compound）及聚合起始劑（polymerization initiator）的光化輻射可固化樹脂組成物（actinic radiation-curable resin composition）形成。光化輻射可固化化合物可包括陽離子可聚合可固化化合物、自由基可聚合可固化化合物、胺基甲酸酯樹脂及矽酮樹脂中的至少一者。陽離子可聚合可固化化合物可包括每一分子具有至少一個環氧基（epoxy group）的環氧化合物或每一分子具有至少一個氧雜環丁烷環（oxetane ring）的氧雜環丁烷化合物。自由基可聚合可固化化合物可包括每一分子具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基（(meth)acryloyloxy group）的(甲基)丙烯酸系化合物。保護層可具有為5微米至200微米、具體而言30微米至120微米的厚度。當保護層為保護膜時，保護層可具有50微米至100微米的厚度，且當保護層為保護塗層時，保護層可具有5微米至50微米的厚度。在此厚度範圍內，保護層可用於發光顯示器。偏光板可更包括位於保護層的一個或兩個表面上的功能塗層，例如硬塗層、防指紋層及抗反射層。
根據本發明的一種發光顯示器可包括用於發光顯示器的偏光板。發光顯示器可包括發光二極體。發光二極體可包括有機發光二極體或有機/無機發光二極體，且可指包括發光二極體（light emitting diode，LED）、有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）、量子點發光二極體（quantum dot light emitting diode，QLED）或例如磷光體等發光材料的裝置。舉例而言，發光顯示器可包括有機發光二極體顯示器。
接下來，將參照一些實例來更詳細地闡述本發明。然而，應理解，提供該些實例僅是用於說明且不應被視為以任何方式限制本發明。實例 1
對於第二位相差層，使用了液晶位相差膜（QLAA218，富士膜有限公司（Fuji Film Co., Ltd.））。液晶位相差膜（QLAA218）包括位於TAC膜（非位相差膜）的一個表面上的液晶位相差層。所述液晶位相差層在550奈米的波長下具有240奈米的面內位相差Re、-108奈米的面外位相差Rth及0.04的雙軸性程度NZ，且包含以垂直配向進行配向的盤形液晶。所述液晶位相差層不因紫外線照射（200奈米至400奈米的波長）而經歷液晶的變化。
對於含紫外線吸收劑的底漆層，使用了胺基甲酸酯丙烯酸酯樹脂（UR5562，英特沃斯有限公司（Electrolube Co., Ltd.））。藉由將胺基甲酸酯丙烯酸酯樹脂（UR5562）與表1所列紫外線吸收劑及熱起始劑（UR5562硬化劑）混合而製備了用於含紫外線吸收劑的底漆層的組成物。
將用於含紫外線吸收劑的底漆層的組成物在液晶位相差層的另一表面上沈積至預定厚度（不鄰接TAC膜），然後進行乾燥及熱固化，由此形成了含紫外線吸收劑的底漆層。
在含紫外線吸收劑的底漆層的一個表面上沈積了用於第一位相差層的組成物。藉由將液晶聚合物（MHZC-100A，林特蕾普有限公司（Hayashi Telempu Co., Ltd.））溶於四氫呋喃中而製備了用於第一位相差層的組成物。
在60℃下對所得產物進行了乾燥。接下來，藉由使自LED燈（600瓦）發射的紫外光穿過線柵偏光片（wire grid polarizer，WGP），利用線性偏振的紫外光在300毫焦下對乾燥的所得產物進行了照射。在利用偏振的紫外光照射之後，將所得產物加熱至130℃並冷卻。接著，藉由利用自高壓汞燈（3千瓦）發射的紫外光照射所得產物以形成第一位相差層而製作了液晶位相差膜。
第一位相差層在550奈米的波長下具有115奈米的面內位相差Re、-17奈米的面外位相差Rth及0.35的雙軸性程度NZ，包含以垂直配向進行配向的向列型液晶，且具有2.0微米的厚度。第一位相差層的快軸與第二位相差層的快軸之間的角度被設定為65°。
藉由以下方式製作了偏光片：將聚乙烯醇膜在60℃下拉伸至其初始長度的三倍，利用碘對經拉伸的聚乙烯醇膜進行染色，以及將經染色的聚乙烯醇膜在硼酸溶液中在40℃下拉伸至經染色聚乙烯醇膜的長度的2.5倍。作為第一保護層，經由用於偏光板的環氧紫外線黏結劑將三乙醯基纖維素膜（ZRG40SL，富士膜有限公司）黏結至偏光片的一個表面。接著，經由用於偏光板的環氧紫外線黏結劑將三乙醯基纖維素膜（ZRG40SL，富士膜有限公司）黏結至偏光片的另一表面，由此製作了偏光膜。
藉由經由黏合層將第二位相差層的TAC膜貼合至偏光膜的一個表面而製作了偏光板。實例 2 至實例 5
除了如表1所列使用了不同的樹脂及紫外線吸收劑以外，以與實例1相同的方式製備了液晶位相差膜及偏光板。比較實例 1
除了藉由塗佈在第二位相差層上形成第一位相差膜而不在第一位相差層與第二位相差層之間形成含紫外線吸收劑的底漆層以外，以與實例1相同的方式製備了液晶位相差膜及偏光板。比較實例 2
除了底漆層不包含紫外線吸收劑以外，以與實例1相同的方式製備了液晶位相差膜及偏光板。比較實例 3
藉由將72重量份丙烯酸樹脂、8重量份異氰酸酯系交聯劑及20重量份作為紫外線吸收劑的苯并三唑1混合而製備了用於黏合層的組成物。除了使用用於黏合層的組成物替代使用含紫外線吸收劑的底漆層形成黏合層（厚度：25微米）以外，以與實例1相同的方式製備了液晶位相差膜及偏光板。
在實例及比較實例中製備的每一偏光板中，偏光膜中的偏光片的吸收軸與第二位相差層的快軸之間的角度被設定為18°。偏光膜中的偏光片的吸收軸與第一位相差層的快軸之間的角度被設定為78°。
關於以下性質對在實例及比較實例中製備的含紫外線吸收劑的底漆層、液晶位相差膜及偏光板進行了評價，且評價結果示於表1及表2中。性質評價
（1）含紫外線吸收劑的底漆層的透光率：使用珀金埃爾默公司（Perkin Elmer）的拉姆達1050紫外線-可見光分光計（Lambda 1050 UV-VIS spectrometer）在380奈米的波長下，量測了在實例及比較實例中製備的每一含紫外線吸收劑的底漆層的透光率。
（2）總透光率：使用珀金埃爾默拉姆達1050紫外線-可見光分光計在550奈米的波長下，量測了每一液晶位相差膜的總透光率。
（3）黏合強度（橫切（Cross-cut）評價）：對於在實例及比較實例中製備的每一液晶位相差膜，對第一位相差層、含紫外線吸收劑的底漆層及第二位相差層之間的黏合強度進行了評價。自第一位相差層至基底與第二位相差層之間的介面，將大小為10公分 × 10公分（長度 × 寬度）的每一液晶位相差膜的樣本切割成由10 × 10個片段（長度 × 寬度）構成的總計100個片段。將黏合條帶貼合至第一位相差層的一個表面然後自其移除。對不會自第一位相差層分離的片段的數目進行了計數。第一位相差層上剩餘的片段數目越大，指示黏合強度越佳。
（4）在紫外線照射時的可靠性評價1：使用Q-太陽（Q實驗室有限公司）以紫外光在300奈米至400奈米的波長（模擬日光）下將每一液晶位相差膜照射了250小時。具體而言，使液晶位相差膜的第二位相差層經受紫外線照射。對第一位相差層自含紫外線吸收劑的底漆層的分離進行了評價。藉由與（3）相同的方法執行了評價。
（5）在紫外線照射時的可靠性評價2：使用Q-太陽（Q實驗室公司）以紫外光在300奈米至400奈米的波長（模擬日光）下將在實例及比較實例中製備的每一液晶位相差膜照射了250小時。具體而言，使液晶位相差膜的第二位相差層經受紫外線照射。量測了利用紫外光照射前後的在550奈米的波長下的Re值，且藉由方程式1計算出位相差變化率。
（6）反射率：在黏合層貼合至在實例及比較實例中製備的每一偏光板的第一層的另一表面的情況下，經由黏合層將偏光板堆疊於反射面板上以製備樣本。使用分光光度計（CM-3600D，柯尼卡美能達有限公司（Konica Minolta Co., Ltd.））以光源D65在光接收單元處於10°下的條件下，量測了正面反射率。使用DMS（儀器系統有限公司（Instrument Systems Co., Ltd.））量測了側面反射率。
表1
表2 *樹脂1：UR5562（英特沃斯有限公司） *樹脂2：CN 9006（沙多瑪有限公司（Sartomer Co., Ltd.）） *樹脂3：MPV（芳族乙烯）（住友有限公司（Sumitomoseik Co., Ltd.）） *苯并三唑1：廷納芬（Tinuvin）384-2（巴斯夫有限公司（Basf Co., Ltd.）），最大吸收波長：365奈米 *苯并三唑2：廷納芬900（巴斯夫有限公司），最大吸收波長：365奈米 *羥基苯基三嗪：廷納芬477（巴斯夫有限公司），最大吸收波長：360奈米
如表1所示，根據本發明的液晶位相差膜及偏光板表現出第二液晶層與第一液晶層之間的高黏合強度以及即使在紫外線照射達一段長時間後亦表現出第一液晶層與第二液晶層之間的高黏合強度，可藉由確保低位相差變化率來提高耐光性方面的可靠性，可減小其正面及側面處的反射率，且具有低的正面反射率與側面反射率之差。
相反地，不包括含紫外線吸收劑的底漆層或包括不含有紫外線吸收劑的底漆層的比較實例1或比較實例2的液晶位相差膜表現出差的黏合強度或差的可靠性評價結果，且在其正面及側面處具有高的反射率值。另外，包括含有紫外線吸收劑的黏合層替代含紫外線吸收劑的底漆層的比較實例3的液晶位相差膜，儘管在紫外線照射時亦表現出黏合強度，但具有高的位相差變化率且在其正面及側面處具有更高的反射率值。
應理解，在不背離本發明的精神及範圍的條件下熟習此項技術者可作出各種潤飾、改變、更改及等效實施例。
10、20‧‧‧液晶位相差膜
30‧‧‧偏光板
100‧‧‧第一位相差層
100a、200a‧‧‧快軸
200‧‧‧第二位相差層
300‧‧‧含紫外線吸收劑的底漆層
350‧‧‧基底膜
400‧‧‧偏光膜/偏光片
400a‧‧‧吸收軸
A、B‧‧‧角度
圖1為根據本發明一個實施例的液晶位相差膜的剖視圖。 圖2為根據本發明另一實施例的液晶位相差膜的剖視圖。 圖3為根據本發明一個實施例的用於發光顯示器的偏光板的剖視圖。 圖4為示出在圖3所示用於發光顯示器的偏光板中偏光膜的吸收軸、第二位相差層的快軸及第一位相差層的快軸之間的角度的圖。

Claims (22)

  1. 一種液晶位相差膜，包括： 以陳述次序依序堆疊的不具有配向層的第一位相差層、紫外線吸收性底漆層以及第二位相差層， 其中所述第一位相差層及所述第二位相差層中的每一者是液晶層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述紫外線吸收性底漆層包括含紫外線吸收劑的底漆層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述紫外線吸收性底漆層直接形成在所述第一位相差層及所述第二位相差層中的每一者上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差層的所述液晶層包括包含具有感光性反應基的液晶的液晶層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差層的所述液晶層包括包含具有感光性反應基的液晶的液晶層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差層的所述具有感光性反應基的液晶的交聯程度高於所述第一位相差層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差層在550奈米的波長下具有90奈米至170奈米的面內位相差Re，且所述第二位相差層在550奈米的波長下具有210奈米至280奈米的面內位相差Re。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差層的快軸與所述第一位相差層的快軸之間所界定的角度介於55°至80°範圍內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差層的所述液晶是以垂直配向進行配向的向列型液晶。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差層的所述液晶是以垂直配向進行配向的盤形液晶或向列型液晶。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的液晶位相差膜，其中所述紫外線吸收劑包括苯并三唑系紫外線吸收劑、羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑及苯基三嗪系紫外線吸收劑中的至少一者。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述紫外線吸收性底漆層具有5微米或小於5微米的厚度。
  13. 如申請專利範圍第2項所述的液晶位相差膜，其中在所述含紫外線吸收劑的底漆層中存在10重量%至30重量%的量的所述紫外線吸收劑。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第一位相差層及所述第二位相差層的所述液晶層中的每一者包含感光性基， 所述感光性基包括桂皮醯基、亞桂皮基、(甲基)丙烯醯基、含(甲基)丙烯醯基的基團、香豆素基及二苯甲酮基中的至少一者。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中在藉由以下方程式1計算時，所述液晶位相差膜具有3%或小於3%的位相差變化率： 位相差變化率 = ｜B - A｜/A × 100， 其中A是所述液晶位相差膜在550奈米的波長下的初始Re（單位：奈米）；且 B是在利用紫外光以300奈米至400奈米的波長對所述液晶位相差膜的所述第二位相差層照射250小時後所述液晶位相差膜在550奈米的波長下的Re（單位：奈米）。
  16. 如申請專利範圍第2項所述的液晶位相差膜，其中所述紫外線吸收性底漆層是非黏合性的。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的液晶位相差膜，其中所述第二位相差層的所述液晶層包含配向不會因紫外線照射而改變的液晶。
  18. 一種用於發光顯示器的偏光板，包括： 偏光膜；以及 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述的液晶位相差膜，所述液晶位相差膜形成於所述偏光膜的一個表面上。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的用於發光顯示器的偏光板，其中所述偏光膜、所述第二位相差層、所述紫外線吸收性底漆層及所述第一位相差層是以陳述次序依序堆疊於所述偏光板中。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的用於發光顯示器的偏光板，其中所述第一位相差層的快軸與所述偏光膜的吸收軸之間所界定的角度介於70°至100°範圍內，且所述第二位相差層的快軸與所述偏光膜的所述吸收軸之間所界定的角度介於10°至25°範圍內。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的用於發光顯示器的偏光板，其中所述偏光板具有在所述偏光膜上量測的為1%或小於1%的正面反射率及為1%或小於1%的側面反射率。
  22. 一種發光顯示器，包括如申請專利範圍第18項所述的用於發光顯示器的偏光板。
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