TW202037985A - 偏光板及包括其的光學顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種偏光板及一種包括其的光學顯示裝置。所述偏光板包括：吸收型偏光器；以及依序堆疊在吸收型偏光器的下表面上的第一保護膜及反射型偏光膜，其中第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置。

Description

偏光板及包括其的光學顯示裝置

本發明是有關於一種偏光板及一種包括其的光學顯示裝置。更具體而言，本發明是有關於一種藉由簡單及經濟上可行的方法來達成前對比度改善的偏光板以及一種包括其的光學顯示裝置。

液晶顯示器包括液晶面板及設置在一對吸收型偏光器之間的電極基質。在液晶顯示器中，液晶面板包括液晶，所述液晶可藉由在對相對的電極施加電壓時產生的電場來移位以達成可變光學狀態。此種處置容許包含資料的畫素使用在特定方向上偏光的光顯示影像。為此，液晶顯示器包括引起偏光的前吸收型偏光器及後吸收型偏光器。

在液晶顯示器中，吸收型偏光器吸收50%或大於50%的自背光單元接收的光。因此，液晶顯示器難以僅利用吸收型偏光器來提高光的使用效率。因此，液晶顯示器進一步設置有反射型偏光膜，以提高光的使用效率。近年來，隨著大型液晶顯示器的發展，對功耗降低的需求不斷增加。為降低功耗，需要吸收型偏光器來改善前對比度。然而，儘管添加反射型偏光膜，但在改善前對比度方面仍存在限制。

本發明的背景技術揭露於日本未經審查的專利公開案第2006-251659號等中。

本發明的一個目的是提供一種達成前對比度改善的偏光板。

本發明的另一目的是提供一種藉由降低在黑色模式中的亮度來達成前對比度改善的偏光板。

本發明的另一目的是提供一種具有良好的可處理性及經濟可行性，且可達成厚度減小的偏光板。

本發明的一個態樣是有關於一種偏光板。

所述偏光板包括：吸收型偏光器；以及依序堆疊在所述吸收型偏光器的下表面上的第一保護膜及反射型偏光膜，其中所述第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於所述反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置。

本發明的另一態樣是有關於一種包括根據本發明的偏光板的光學顯示裝置。

本發明提供一種達成前對比度改善的偏光板。

本發明提供一種藉由降低在黑色模式中的亮度來達成前對比度改善的偏光板。

本發明提供一種具有良好的可處理性及經濟可行性，且可達成厚度減小的偏光板。

在下文中，將參考附圖詳細闡述本發明的實施例，使得熟習此項技術者可容易地實施本發明。應理解，本發明可以不同方式來實施，而不限於以下實施例。在圖式中，為清晰起見將省略與本說明無關的部分。在本說明書通篇中，相同組件將由相同參考編號來標示。儘管在圖式中可誇大各種組件的長度、厚度或寬度來進行理解，但應理解，本發明不限於此。

在本文中，例如「上部」及「下部」等空間相對性用語是參考附圖來定義。因此，應理解，用語「上表面」可與用語「下表面」互換使用，且當稱例如層或膜等元件放置於另一元件「上」時，所述元件可直接放置於所述另一元件上，或者可存在中間元件。另一方面，當稱元件「直接」放置於另一元件「上」時，則其間不存在中間元件。

本文中所使用的「(甲基)丙烯酸基」是指丙烯酸基及/或甲基丙烯酸基。

本文中，「面內延遲（Re）」、「面外延遲Rth」及「雙軸度NZ」分別由方程式A、方程式B及方程式C表示： Re = (nx - ny) × d，       ---（A） Rth = ((nx + ny)/2 - nz) × d，---（B） NZ = (nx - nz)/(nx - ny)，   ---（C） 其中nx、ny及nz分別是相應光學器件在約550奈米的波長下在所述光學器件的x軸方向、y軸方向及z軸方向上的折射率，且d是光學器件的厚度（單位：奈米）。此處，x軸方向被定義為光學器件的慢軸方向，且y軸方向被定義為光學器件的快軸方向。光學器件可為第一保護膜、第二保護膜等。

本發明的發明人基於以下確認完成了本發明：在包括吸收型偏光器、第一保護膜及反射型偏光膜的偏光板中，藉由調整第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸與反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸之間的角度，可改善偏光板的前對比度（front contrast）。

具體而言，在根據本發明的偏光板中，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置（反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸被定義為0°）。本發明可藉由僅經由調整第一保護膜及反射型偏光膜的軸之間的角度降低在黑色模式中的亮度來達成前對比度的改善，且可改善可處理性及經濟可行性。

以下，將參考圖1來闡述根據本發明一個實施例的偏光板。

參考圖1，根據此實施例的偏光板包括吸收型偏光器100、第一保護膜200及反射型偏光膜300。

在偏光板中，第一保護膜及反射型偏光膜設置在吸收型偏光器的下表面上。第一保護膜及反射型偏光膜可設置在吸收型偏光器的光入射表面或光出射表面上。較佳地，第一保護膜及反射型偏光膜設置在吸收型偏光器的光入射表面上，以確保進一步改善前對比度。

在偏光板中，第一保護膜及反射型偏光膜依序堆疊在吸收型偏光器的下表面上，較佳地堆疊在其光入射表面上。作為另一選擇，反射型偏光膜及第一保護膜可依序設置在吸收型偏光器的下表面上。較佳地，如圖1所示，當偏光板滿足軸之間的關係時，第一保護膜及反射型偏光膜依序設置在吸收型偏光器的下表面上，以確保進一步改善前對比度。

反射型偏光膜堆疊在第一保護膜的下表面上。儘管在圖1中未示出，但可在第一保護膜與反射型偏光膜之間堆疊黏合層、黏結層或黏合/黏結層，以將第一保護膜與反射型偏光膜整合在一起。整合使得偏光板的厚度減小。作為另一選擇，反射膜可在沒有黏合層、黏結層或黏合/黏結層的情況下簡單地堆疊在第一保護膜上。較佳地，黏合層、黏結層或黏合/黏結層堆疊在第一保護膜與反射型偏光膜之間。反射型偏光膜

反射型偏光膜300可包括設置在第一保護膜的下表面上的亮度增強膜，以藉由防止已穿過第一保護膜的下表面的光的損失來增強亮度。

反射型偏光膜在面內方向上具有高折射率軸及低折射率軸。此處，「高折射率軸」及「低折射率軸」是藉由反射型偏光膜的面內方向的兩個軸，即其x軸與y軸之間的相對比較來定義。儘管沒有特別限制，但反射型偏光膜的高折射率軸及低折射率軸可藉由在其製造中拉伸反射型偏光膜來確定。

在一個實施例中，反射型偏光膜可包含基質及分散在基質中的多種板狀聚合物。儘管沒有特別限制，但可藉由在製造反射型偏光膜的製程中進行拉伸來形成在面內方向上的高折射率軸及低折射率軸。

在一個實施例中，在反射型偏光膜中，高折射率軸可為反射軸，而低折射率軸可為透射軸。在一個實施例中，反射型偏光膜的高折射率軸可為反射型偏光膜的與其拉伸方向對應的機器方向（machine direction，MD），且反射型偏光膜的低折射率軸可為反射型偏光膜的與垂直於反射型偏光膜的拉伸方向的方向對應的橫向方向（transverse direction，TD）。

在一個實施例中，反射型偏光膜可包括漫反射型偏光膜（diffusive reflection type polarizing film）。在下文中，將闡述漫反射型偏光膜。

當光到達反射型偏光膜時，反射型偏光膜容許垂直於其拉伸方向行進的經偏光的光（經P偏光的光）從中穿過，同時將在拉伸方向上行進的經偏光的光（經S偏光的光）朝向反射型偏光膜的下表面反射。在此過程中，經S偏光的光再次被反射型偏光膜的下表面反射，以在偏光狀態改變之後重新進入反射型偏光膜，使得在偏光狀態改變後的經偏光的光中，經P偏光的光穿過反射型偏光膜，而經S偏光的光再次被反射型偏光膜反射，由此藉由光的再循環來提高亮度。

在一個實施例中，反射型偏光膜包括核心層，所述核心層可包含基質及分散在基質中的多種板狀聚合物。所述板狀聚合物在至少一個軸方向上具有與核心層不同的折射率，且核心層在至少一個軸方向上拉伸。板狀聚合物中的每一者被形成為分別反射預定波長的橫波的多個群組，且一個群組中的板狀聚合物具有與其他群組的平均光學厚度不同的平均光學厚度。藉由此種結構，在自光源發出且已到達反射型偏光膜的光中，反射型偏光膜僅容許垂直於其拉伸方向行進的一些經偏光的光分量（經P偏光的光）從中穿過，且將在拉伸方向上的另一經偏光的光分量（經S偏光的光）朝向其下表面反射。在此過程中，經S偏光的光再次被反射型偏光膜的下表面重複反射，而經P偏光的光穿過反射型偏光膜，由此提高亮度。在反射型偏光膜中，板狀聚合物與基質具有不同的折射率，其中透射的光表現出散射性質。反射型偏光膜可得自市售產品。

板狀聚合物可包括選自以下中的至少一者：聚萘二甲酸乙二醇酯、共聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚苯乙烯、耐熱聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚縮醛、苯酚、環氧樹脂、脲、三聚氰胺、不飽和酯、矽酮及環烯烴聚合物。較佳地，板狀聚合物包括聚萘二甲酸乙二醇酯。

所述基質可包括選自以下中的至少一者：聚萘二甲酸乙二醇酯、共聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚苯乙烯、耐熱聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚縮醛、苯酚、環氧樹脂、脲、三聚氰胺、不飽和酯、矽酮及環烯烴聚合物。較佳地，所述基質可為二甲基-2,6-萘二羧酸酯、對苯二甲酸二甲酯及藉由乙二醇、環己烷二甲醇等的聚合而獲得的共聚萘二甲酸乙二醇酯。

將參考圖2闡述根據本發明實施例的反射型偏光膜。

參考圖2，反射型偏光膜包括核心層10。核心層10包括在核心層10的厚度方向上依序形成的群組A及群組B，其中群組A及群組B彼此整體地形成。群組A包括板狀聚合物11、12，且群組B包括板狀聚合物13、14。板狀聚合物11、12及板狀聚合物13、14中的每一者被浸漬在基質（圖2中未示出）中。群組A中所包括的板狀聚合物之間的光學厚度不同於群組B中所包括的板狀聚合物13、14之間的光學厚度。藉由此種結構，群組A、B可反射不同波長帶中的光。儘管在圖2中示出兩個群組，但核心層中所包括的群組的數目沒有特別限制，只要可達成亮度增強即可。

儘管在圖2中未示出，但可在核心層的一個或兩個表面上另外形成表層以保護核心層。在此種情況下，表層可具有約1.4至約1.8、較佳為約1.5至1.7的折射率。在此範圍內，接觸塗層的層具有較塗層更高的折射率，因而使亮度及對比度的損失最小化。

表層可包括選自以下中的至少一者：聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚苯乙烯、耐熱聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚縮醛、苯酚、環氧樹脂、脲、三聚氰胺、不飽和酯、矽酮及環烯烴聚合物。較佳地，表層包含聚碳酸酯或聚碳酸酯合金。

儘管在圖1中未示出，但可在反射型偏光膜的下表面上進一步堆疊低折射率層。低折射率層會改善反射型偏光膜的硬度，因而會改善反射型偏光膜及偏光板的耐久性。低折射率層用作低反射層，且可進一步改善前對比度，如下所述。

低折射率層可具有較反射型偏光膜的最外層更小的折射率。例如，低折射率層可具有約1.52或小於1.52、具體而言約1.0至1.5、更具體而言約1.10至1.44、再更具體而言約1.18至1.36的折射率。在此範圍內，藉由進一步提高入射在偏光板上的光的透射率，低折射率層可藉由進一步改善亮度來進一步改善前對比度。低折射率層可具有約5微米或小於5微米、具體而言大於約0微米至5微米或小於5微米的厚度。低折射率層可具有任何組成，只要低折射率層可確保折射率處於上述範圍內即可。第一保護膜

第一保護膜堆疊在吸收型偏光器的下表面上，以保護吸收型偏光器。第一保護膜藉由調整下面闡述的軸之間的角度來改善前對比度。

第一保護膜可包括由光學透明樹脂形成的膜。例如，第一保護膜可包含選自以下中的至少一者：纖維素酯樹脂，包括三乙醯基纖維素（triacetylcellulose，TAC）；環狀聚烯烴樹脂，包括非晶環烯烴聚合物（cyclic olefin polymer，COP）等；聚碳酸酯樹脂；聚酯樹脂，包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚醯胺樹脂；聚醯亞胺樹脂；非環狀聚烯烴樹脂，包括聚(甲基丙烯酸甲酯)的聚(甲基)丙烯酸酯樹脂等；聚乙烯醇樹脂；聚氯乙烯樹脂；及聚偏二氯乙烯樹脂，但不限於此。

較佳地，第一保護膜是聚酯樹脂，包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。

在一個實施例中，第一保護膜可具有約80克/（平方米·天）或小於80克/（平方米·天）（例如，0克/（平方米·天）、10克/（平方米·天）、20克/（平方米·天）、30克/（平方米·天）、40克/（平方米·天）、50克/（平方米·天）、60克/（平方米·天）、70克/（平方米·天）或80克/（平方米·天））、具體而言約0克/（平方米·天）至80克/（平方米·天）、更具體而言約65克/（平方米·天）或小於65克/（平方米·天）、更具體而言約50克/（平方米·天）或小於50克/（平方米·天）的透濕度。在此範圍內，第一保護膜具有低透濕度以改善偏光板的耐久性，且可防止反射型偏光膜與偏光器之間的黏結強度劣化以防止反射型偏光膜與偏光器分離。此處，「透濕度」可藉由KS T 1305方法來量測，但不限於此。

第一保護膜可為單層或者可由藉由共擠出彼此整體形成的多個樹脂膜構成。

第一保護膜可具有約10微米至100微米、具體而言約40微米至80微米的厚度。在此厚度範圍內，第一保護膜可用於偏光板中。

第一保護膜在其面內方向上具有高折射率軸及低折射率軸。此處，「高折射率軸」及「低折射率軸」是藉由第一保護膜的面內方向的兩個軸，即其x軸與y軸之間的相對比較來定義。儘管沒有特別限制，但第一保護膜在其面內方向上的高折射率軸及低折射率軸可藉由在第一保護膜的製造中拉伸第一保護膜來確定。例如，高折射率軸可為慢軸，而低折射率軸可為快軸。

參考圖3，假設反射型偏光膜300在其面內方向上的高折射率軸310被定義為0°，則第一保護膜200的低折射率軸210相對於高折射率軸310以約-5°至+5°的角度設置。在此範圍內，偏光板可確保改善前對比度。在本文中，在角度的表達中，「+」意指在順時針方向上的角度，而「-」意指以0°為參考在逆時針方向上的角度。

具體而言，參考圖3，所述角度可介於約-4°至約+4°、約-3°至約+3°、-2°至約+2°、或約-1°至約+1°的範圍內，更具體而言為0°。在此範圍內，偏光板可藉由輥對輥製程製造，由此改善偏光板的可處理性及經濟可行性。

在一個實施例中，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸可為第一保護膜的機器方向（MD），且第一保護膜在其面內方向上的高折射率軸可為第一保護膜的橫向方向（TD）。

在另一實施例中，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸可為第一保護膜的橫向方向（TD），且第一保護膜在其面內方向上的高折射率軸可為第一保護膜的機器方向（MD）。

在進一步的實施例中，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸可為相對於第一保護膜的橫向方向傾斜的方向，且第一保護膜在其面內方向上的高折射率軸可為相對於第一保護膜的機器方向傾斜的方向。

較佳地，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸為第一保護膜的機器方向（MD），且第一保護膜在其面內方向上的高折射率軸為第一保護膜的橫向方向（TD），因而藉由慮及相對於吸收型偏光器的軸向關係而容許藉由輥對輥製程製造偏光板來改善偏光板的可處理性及經濟可行性。

第一保護膜可包括拉伸膜，以具有上述低折射率軸及高折射率軸。具體而言，第一保護膜可為單軸拉伸膜或雙軸拉伸膜，較佳為單軸拉伸膜。例如，第一保護膜可為TD單軸拉伸膜、MD單軸拉伸膜或MD/TD雙軸拉伸膜，較佳為TD單軸拉伸膜。

在TD單軸拉伸時，第一保護膜可藉由包括將用於第一保護膜的熔融擠出的樹脂僅在TD上拉伸至其初始長度的約2倍至10倍的方法來製造。在此伸長率範圍內，第一保護膜可具有根據本發明的低折射率軸及高折射率軸。具體而言，第一保護膜可被拉伸至約3倍至約8倍的伸長率。

在MD單軸拉伸時，第一保護膜可藉由包括將用於第一保護膜的熔融擠出的樹脂僅在MD上拉伸至其初始長度的約2倍至10倍的方法來製造。在此伸長率範圍內，第一保護膜可具有根據本發明的低折射率軸及高折射率軸。具體而言，第一保護膜可被拉伸至約3倍至約8倍的伸長率。

在雙軸拉伸時，第一保護膜可藉由包括在TD及MD上依序或同時拉伸用於第一保護膜的熔融擠出的樹脂的方法來製造。可進行MD拉伸至約1.0倍至3.5倍的伸長率，且可進行TD拉伸至約2.5倍至6.0倍的伸長率。在此伸長率範圍內，第一保護膜可具有根據本發明的低折射率軸及高折射率軸。

拉伸可藉由選自乾法拉伸及濕法拉伸中的至少一種來進行。拉伸可在（Tg - 20）°至（Tg + 50）°的溫度下進行，其中Tg是第一保護膜的玻璃轉變溫度，具體而言為約70℃至150℃、更具體而言為約80℃至130℃、再更具體而言為約90℃至120℃。在此溫度範圍內，可進行拉伸以提供相同的拉伸效果。

拉伸後，使第一保護膜在預定溫度下經受熱處理，以確保第一保護膜的以上軸及延遲。特別地，可使經受TD單軸拉伸的第一保護膜在上述條件下經受熱處理，以確保第一保護膜的以上軸及延遲。在熱處理時，可根據第一保護膜的材料適宜地調整溫度及時間。

藉由上述低折射率軸及高折射率軸，第一保護膜可具有在預定範圍內的延遲值。第一保護膜的延遲值可取決於第一保護膜的拉伸程度、低折射率軸的折射率、高折射率軸的折射率等。

在一個實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約3,000奈米或大於3,000奈米、具體而言約3,000奈米至約13,000奈米、更具體而言約5,000奈米至約13,000奈米、再更具體而言約5,000奈米至約10,000奈米的面內延遲Re。在此範圍內，第一保護膜可改善前對比度，同時抑制彩虹紋（rainbow mura）的產生。

在一個實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約15,000奈米或小於15,000奈米、具體而言約3,000奈米至約15,000奈米、更具體而言約6,000奈米至約12,000奈米的面外延遲Rth。在此範圍內，第一保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時改善液晶顯示器的視角特性。

在一個實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約2.5或小於2.5、具體而言約1.0至約2.2、更具體而言約1.2至約2.0、再更具體而言約1.4至約1.8、最佳地約1.45至約1.75的雙軸度（NZ）。在此範圍內，第一保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時維持膜的機械強度。

例如，第一保護膜可為TD單軸拉伸膜。

例如，第一保護膜在面內方向上的x軸方向及y軸方向中的一個方向上在約550奈米的波長下可具有1.65或大於1.65的折射率nx或ny。若第一保護膜的兩個折射率nx、ny皆小於約1.65，或者若第一保護膜的兩個折射率nx、ny皆為約1.65或大於1.65，則第一保護膜可因取決於入射角及波長的延遲的變化所引起的雙折射而產生斑點。在一個實施例中，第一保護膜在x軸方向上的折射率nx可為約1.65或大於1.65、具體而言約1.67至約1.75，且第一保護膜在y軸方向上的折射率ny可為約1.45至約1.55。在其他實施例中，第一保護膜可具有約1.65或大於1.65、具體而言約1.67至約1.75、更具體而言約1.69至1.72的折射率ny以及約1.45至約1.55的折射率nx。nx與ny之間的絕對差（│nx-ny│）可介於約0.1至約0.2、具體而言約0.12至約0.18的範圍內，以確保視角的改善而不產生彩虹斑點。

在另一實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約500奈米或小於500奈米、具體而言約50奈米至約500奈米、更具體而言約100奈米至約350奈米的面內延遲Re。在此範圍內，第一保護膜可改善前對比度，同時抑制彩虹紋的產生。

在另一實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約10,000奈米或小於10,000奈米、具體而言約300奈米至約900奈米、更具體而言約450奈米至約750奈米的面外延遲Rth。在此範圍內，第一保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時改善液晶顯示器的視角特性。

在另一實施例中，第一保護膜在約550奈米的波長下可具有約10或大於10、具體而言約10至約100、更具體而言約20至約80的雙軸度（NZ）。在此範圍內，第一保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時維持膜的機械強度。

例如，第一保護膜可為TD/MD雙軸拉伸膜。

例如，第一保護膜在面內方向上的x軸方向及y軸方向中的一個方向上在約550奈米的波長下可具有約1.65或大於1.65的折射率（nx或ny）。若第一保護膜的兩個折射率nx、ny皆小於約1.65，或者若第一保護膜的兩個折射率nx、ny皆為約1.65或大於1.65，則第一保護膜可因取決於入射角及波長的延遲的變化所引起的雙折射而產生斑點。在一個實施例中，第一保護膜在x軸方向上的折射率nx可為約1.65或大於1.65、具體而言約1.67至約1.75，且第一保護膜在y軸方向上的折射率ny可為約1.45至約1.55。在其他實施例中，第一保護膜可具有約1.45至約1.55的折射率nx及約1.65或大於1.65、具體而言約1.67至約1.75、更具體而言約1.69至約1.72的折射率ny。nx與ny之間的絕對差（│nx-ny│）可介於約0.1至約0.2、具體而言約0.12至約0.18的範圍內，以確保視角的改善而不產生彩虹斑點。吸收型偏光器

吸收型偏光器100用於將入射光分成彼此正交的兩個經偏光的光分量，且使所述兩個經偏光的光分量中的一者透射穿過吸收型偏光器100，而吸收另一經偏光的光分量。

吸收型偏光器可具有約40%或大於40%、具體而言約40%至約45%、更具體而言約41%至約45%的透光率。吸收型偏光器可具有約95%或大於95%、具體而言約95%至約100%、更具體而言約98%至約100%的偏光程度。在此範圍內，吸收型偏光器可進一步改善偏光板的前對比度及耐久性。

吸收型偏光器可包括選自含二色性染料的吸收型偏光器及含多烯官能基的吸收型偏光器的群組中的至少一者。含二色性染料的吸收型偏光器可包括藉由單軸拉伸用於吸收型偏光膜的基膜，隨後用碘或二色性染料對拉伸的基膜進行染色而製造的吸收型偏光器。含多烯官能基的吸收型偏光器可包括藉由對用於吸收型偏光膜的基膜進行脫水及/或脫氯而製造的吸收型偏光器。用於偏光膜的基膜可包括聚乙烯醇膜或其衍生物，但不限於此。吸收型偏光器可藉由熟習此項技術者眾所習知的典型方法來製造。

吸收型偏光器可具有約1微米至約40微米、具體而言約5微米至約30微米、更具體而言約10微米至約25微米的厚度。在此厚度範圍內，吸收型偏光器可用於偏光板中。

儘管在圖1中未示出，但偏光板可更包括位於吸收型偏光器100的上表面上的第二保護膜。

第二保護膜可堆疊在吸收型偏光器的上表面上，以保護吸收型偏光器。

第二保護膜可包括由光學透明樹脂形成的光學膜。光學膜可由光學透明樹脂形成。所述樹脂可包括選自以下中的至少一者：聚酯樹脂，包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等；丙烯酸樹脂；環烯烴聚合物（COP）樹脂；纖維素酯樹脂，包括三乙醯基纖維素（TAC）；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）；聚降冰片烯；聚碳酸酯（polycarbonate，PC）；聚醯胺；聚縮醛；聚苯醚；聚苯硫醚；聚碸；聚醚碸；聚芳酯；及聚醯亞胺。光學膜可包括在樹脂改質之後製造的膜。改質可包括末端分子的共聚、支化、交聯或改質。光學膜可為拉伸膜或非拉伸膜。第二保護膜可更包括形成在其上表面上的塗層，以提供附加功能。功能塗層可為硬塗層，但不限於此。

在一個實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約10奈米或小於10奈米、具體而言約0奈米至約10奈米、更具體而言約0奈米至約5奈米的面內延遲Re。在此範圍內，第二保護膜可改善前對比度，同時抑制彩虹紋的產生。

在一個實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約15奈米或小於15奈米、具體而言約-10奈米至約15奈米、更具體而言約-6奈米至約10奈米的面外延遲Rth。在此範圍內，第二保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時改善液晶顯示器的視角特性。

在一個實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約50或小於50、具體而言約0至約50、更具體而言約0至約30的雙軸度（NZ）。在此範圍內，第二保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時維持膜的機械強度。

在另一實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約65奈米或小於65奈米、具體而言約0奈米至約60奈米、更具體而言約10奈米至約60奈米的面內延遲Re。在此範圍內，第二保護膜可改善前對比度，同時抑制彩虹紋的產生。

在另一實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約150奈米或小於150奈米、具體而言大於約15奈米至約150奈米、約100奈米至約150奈米、更具體而言約120奈米至約140奈米的面外延遲Rth。在此範圍內，第二保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時改善液晶顯示器的視角特性。

在另一實施例中，第二保護膜在約550奈米的波長下可具有約10或小於10、具體而言約0至約8、更具體而言約0至約5的雙軸度（NZ）。在此範圍內，第二保護膜可藉由雙折射來抑制斑點的產生，同時維持膜的機械強度。

儘管在圖1中未示出，但可在第二保護膜的上表面上進一步形成黏合層、黏結層或黏合/黏結層。黏合層、黏結層或黏合/黏結層可將偏光板固定至被黏物。「被黏物」可包括液晶面板，但不限於此。

接下來，將參考圖4來闡述根據本發明另一實施例的偏光板。

根據此實施例的偏光板包括吸收型偏光器、第一保護膜及反射型偏光膜，其中第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至約+5°的角度設置。

此外，吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置。除了吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置之外，根據此實施例的偏光板實質上相同於圖1所示偏光板。此處，「高折射率軸」及「低折射率軸」是藉由吸收型偏光器的面內方向的兩個軸，即其x軸與y軸之間的相對比較來定義。儘管沒有特別限制，但吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸及低折射率軸可藉由在其製造中拉伸吸收型偏光器來確定。

參考圖4，在偏光板中，吸收型偏光器100在其面內方向上的高折射率軸110相對於反射型偏光膜300在其面內方向上的高折射率軸310以約-5°至約+5°的角度設置。在此範圍內，偏光板可確保進一步改善前對比度。具體而言，在圖4中，所述角度可介於約-4°至約+4°、約-3°至約+3°、約-2°至約+2°或約-1°至約+1°的範圍內，更具體而言為0°。在此範圍內，偏光板可藉由輥對輥製程製造，由此改善偏光板的可處理性及經濟可行性。

在一個實施例中，吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸可為吸收型偏光器的吸收軸，且吸收型偏光器的低折射率軸可為吸收型偏光器的透射軸。

在一個實施例中，吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸可為吸收型偏光器的機器方向（MD），且吸收型偏光器的低折射率軸可為吸收型偏光器的橫向方向（TD）。

在一個實施例中，可藉由單軸拉伸用於吸收型偏光膜的基膜，隨後用碘或二色性染料對拉伸的基膜進行染色來製造吸收型偏光器。

接下來，將參考圖5來闡述根據本發明進一步實施例的偏光板。

根據此實施例的偏光板包括吸收型偏光器、第一保護膜及反射型偏光膜，其中第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至約+5°的角度設置。此外，在偏光板中，吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸以約-5°至約+5°的角度設置。此外，除吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸以約-5°至約+5°的角度設置之外，根據此實施例的偏光板實質上相同於圖1所示偏光板。

參考圖5，在偏光板中，吸收型偏光器100在其面內方向上的高折射率軸110相對於第一保護膜200在其面內方向上的低折射率軸210以約-5°至約+5°的角度設置。在此範圍內，偏光板可確保進一步改善前對比度。具體而言，參考圖5，所述角度可介於約-4°至約+4°、約-3°至約+3°、約-2°至約+2°或約-1°至約+1°的範圍內，更具體而言為0°。在此範圍內，偏光板可藉由輥對輥製程製造，由此改善偏光板的可處理性及經濟可行性。

在一個實施例中，吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸可為吸收型偏光器的吸收軸或吸收型偏光器的機器方向（MD）。

在一個實施例中，第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸可為第二保護膜的機器方向（MD）。

接下來，將參考圖6闡述根據本發明又一實施例的偏光板。

根據此實施例的偏光板包括吸收型偏光器、第一保護膜及反射型偏光膜，其中第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至約+5°的角度設置。除了反射型偏光膜是自反反射型偏光膜（reflexive reflection type polarizing film）之外，根據此實施例的偏光板實質上相同於圖1所示偏光板。

參考圖6，反射型偏光膜可具有其中第一光學層24及第二光學層22交替地堆疊在彼此上方的多層式結構20。儘管在圖6中未示出，但可在構成亮度增強膜的多層式結構的一個或兩個表面上另外形成非光學層，以保護多層式結構的光學膜。

第一光學層及第二光學層中的每一者可包含選自以下中的至少一者：聚萘二甲酸乙二醇酯、共聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯合金、聚苯乙烯、耐熱聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚氯乙烯、苯乙烯丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯、聚醯胺、聚縮醛、苯酚、環氧樹脂、脲、三聚氰胺、不飽和酯、矽酮及環烯烴聚合物。較佳地，板狀聚合物包括聚萘二甲酸乙二醇酯。較佳地，第一光學層及第二光學層中的每一者包含聚萘二甲酸乙二醇酯。

反射型偏光膜可藉由拉伸包括依序堆疊在其上的第一光學層及第二光學層的多層式擠出膜來製造，但不限於此。

根據本發明的光學顯示器可包括根據本發明的偏光板。在一個實施例中，光學顯示器可包括液晶顯示器。

液晶顯示器包括液晶面板、堆疊在液晶面板的光入射表面上的根據本發明的偏光板（光源側偏光板）以及堆疊在液晶面板的光出射表面上的偏光板（觀察者側偏光板）。堆疊在液晶面板的光出射表面上的偏光板包括熟習此項技術者眾所習知的任何偏光板。液晶顯示器包括設置在光源側偏光板下方的光源。光源可包括具有連續光發射光譜的光源。例如，光源可包括白色發光二極體（light-emitting diode，LED）光源、量子點（quantum dot，QD）光源、含金屬氟化物紅色磷光體的光源、具體而言為含KSF（K₂ SiF₆ :Mn⁴⁺ ）磷光體或KTF（K₂ TiF₆ :Mn⁴⁺ ）磷光體的光源等。液晶面板可為垂直配向（vertical alignment，VA）模式面板，但不限於此。

接下來，將參考一些實例來更詳細地闡述本發明。應理解，提供該些實例僅是為了說明，且不應被視為以任何方式限制本發明。 實例1

藉由在30℃下將聚乙烯醇膜（VF-PS#6500，厚度：60微米（可樂麗有限公司（Kuraray Co., Ltd.））在MD上單軸拉伸成其初始長度的2倍，用碘對拉伸膜進行染色，且在60℃的硼酸溶液中拉伸染色的膜製備了20微米厚的偏光器。在6.5倍的最大伸長率下進行了拉伸，且偏光器的高折射率軸是其吸收軸（MD）。

將三乙醯基纖維素（TAC）膜（KC4CT1W，厚度：40微米，在550奈米的波長下，Re：0.10奈米，Rth：0.30奈米及NZ：0.8，柯尼卡有限公司（Konica Co., Ltd.））黏結至偏光器的上表面（光出射表面）。將PET膜（厚度：80微米，在550奈米的波長下，Re：8,500奈米，Rth：9,300奈米及NZ：1.55，（日本東洋有限公司（Toyobo Co., Ltd.））黏結至偏光器的下表面（光入射表面）。將反射型偏光膜（NRP300，圖2的結構，漫反射型偏光膜，東麗化學有限公司（Toray Chemical Co., Ltd.））貼附至PET膜的下表面，由此製備其中TAC膜、偏光器、PET膜及反射型偏光膜依序堆疊在彼此上方且彼此整合的偏光板。

PET的低折射率軸是快軸且對應於其MD。

反射型偏光膜的高折射率軸是反射軸且對應於其MD。假設偏光板的反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸被定義為0°，則偏光器的高折射率軸與PET膜的低折射率軸之間的關係示於表1中。 實例2

除了使用降冰片烯系延遲膜（厚度：51微米，在550奈米的波長下，Re：52奈米，Rth：125奈米，NZ：2.9，瑞翁有限公司（Zeon Co., Ltd.））代替TAC膜以外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 實例3

除了不堆疊TAC膜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 實例4及實例5

除了假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0°，偏光器的高折射率軸與PET膜的低折射率軸之間的關係如表1中所列改變以外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 實例6

除了使用自反反射型偏光膜（QV2，3M公司）代替反射型偏光膜（漫反射型偏光膜）之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 比較例1

除了不堆疊PET膜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 比較例2

除了假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0°，PET膜的低折射率軸相對於反射型偏光膜的高折射率軸以90°的角度傾斜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 比較例3

除了使用三乙醯基纖維素（TAC）膜（KC8UAW，厚度：80微米，非拉伸膜，在面內方向上沒有低折射率軸且沒有高折射率軸，在x軸方向及y軸方向上具有相同的折射率，柯尼卡有限公司）代替TAC膜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 比較例4

除了假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0°，PET膜的低折射率軸相對於反射型偏光膜的高折射率軸以6°的角度傾斜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。 比較例5

除了假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0°，PET膜的低折射率軸相對於反射型偏光膜的高折射率軸以6°的角度傾斜之外，以與實例1相同的方式製造了偏光板。

藉由依序組裝在實例及比較例中製作的偏光板中的每一者製作了液晶面板。

具體而言，除了使用在實例及比較例中製作的偏光板中的每一者作為光源側偏光板之外，將LED光源、導光板及液晶顯示器模組組裝成包括邊緣型LED光源（具有與三星電視（Samsung TV）（55英吋超高清晰度電視（Ultra High Definition TV，UHD TV）（2016型號）相同的配置，型號：UN55KS8000F）的液晶顯示器。然後，使用EZ對比度（EZContrast）X88RC（EZXL-176R-F422A4，艾爾迪姆公司（ELDIM））在球面座標系中的前（0°，0°）側量測所製作的液晶顯示器模組在白色模式及黑色模式中的每一者中的亮度。接下來，將前對比度計算為白色模式中的亮度值與黑色模式中的亮度值的比率。藉由以下方程式計算出前對比度之間的差：（實例或比較例的前對比度-實例1的前對比度）× 100/實例1的前對比度。 表1

	第一角度（°）	第二角度（°）	黑色模式中的前亮度	前對比度	前對比度之差
實例1	0	0	0.056	6,500	0
實例2	0	0	0.056	6450	-0.77%
實例3	0	0	0.056	6470	-0.46%
實例4	-5	0	0.060	6410	-1.38%
實例5	+5	0	0.060	6410	-1.38%
實例6	0	0	0.057	6490	-0.15%
比較例1	-	-	0.063	5650	-13.08%
比較例2	90	0	0.073	4900	-24.62%
比較例3	-	-	0.064	5600	-13.85%
比較例4	+6	0	0.066	5700	-12.31%
比較例5	-6	0	0.066	5700	-12.31%

*第一角度：偏光板的PET膜的低折射率軸相對於反射型偏光膜的高折射率軸的角度，假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0° *第二角度：偏光板的吸收型偏光器的高折射率軸相對於反射型偏光膜的高折射率軸的角度，假設反射型偏光膜的高折射率軸被定義為0°

如表1所示，根據本發明的偏光板達成了前對比度的顯著改善。相反，不滿足根據本發明的軸向關係的比較例的偏光板較實例的偏光板具有低得多的前對比度。

應理解，在不背離本發明的精神及範圍的條件下，熟習此項技術者可做出各種修改、改變、變更及等效實施例。

10:核心層 11、12、13、14:板狀聚合物 20:多層式結構 22:第二光學層 24:第一光學層 100:吸收型偏光器 110:高折射率軸 200:第一保護膜 210:低折射率軸 300:反射型偏光膜 310:高折射率軸 A、B:群組

圖1是根據本發明一個實施例的偏光板的剖視圖。 圖2是圖1所示偏光板的反射型偏光膜的概念圖。 圖3是繪示圖1所示偏光板的第二保護膜在面內方向上的低折射率軸與反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸之間的關係的概念圖。 圖4是繪示根據本發明另一實施例的偏光板的吸收型偏光器在面內方向上的高折射率軸與其反射型偏光膜在面內方向上的高折射率軸之間的關係的概念圖。 圖5是繪示根據本發明進一步實施例的偏光板的吸收型偏光器在面內方向上的高折射率軸與其第二保護膜在面內方向上的低折射率軸之間的關係的概念圖。 圖6是根據本發明又一實施例的反射型偏光膜的概念圖。

100:吸收型偏光器

200:第一保護膜

300:反射型偏光膜

Claims (23)

1. 一種偏光板，包括： 吸收型偏光器； 第一保護膜及反射型偏光膜，依序堆疊在所述吸收型偏光器的下表面上， 其中所述第一保護膜在其面內方向上的低折射率軸相對於所述反射型偏光膜在其面內方向上的高折射率軸以約-5°至+5°的角度設置。
2. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜及所述反射型偏光膜依序堆疊在所述吸收型偏光器的光入射表面上。
3. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜藉由黏合層、黏結層或黏合/黏結層黏結至所述反射型偏光膜。
4. 如請求項1所述的偏光板，其中所述角度介於-1°至+1°的範圍內。
5. 如請求項1所述的偏光板，其中所述反射型偏光膜在其所述面內方向上的所述高折射率軸對應於所述反射型偏光膜的機器方向（MD）。
6. 如請求項1所述的偏光板，其中所述反射型偏光膜包括選自漫反射型偏光膜及自反反射型偏光膜中的至少一者。
7. 如請求項6所述的偏光板，其中所述漫反射型偏光膜包括核心層，所述核心層包含基質及分散在所述基質中的多種板狀聚合物。
8. 如請求項7所述的偏光板，其中所述自反反射型偏光膜包括多層式膜，所述多層式膜包括交替堆疊在彼此上方的第一光學層及第二光學層，所述第一光學層具有與所述第二光學層不同的折射率。
9. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜在其所述面內方向上的所述低折射率軸對應於所述第一保護膜的機器方向（MD）。
10. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜是單軸拉伸膜。
11. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜在550奈米的波長下具有5,000奈米或大於5,000奈米的面內延遲（Re）。
12. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜在550奈米的波長下具有15,000奈米或小於15,000奈米的面外延遲（Rth）。
13. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜在約550奈米的波長下在其所述面內方向上的高折射率軸方向及低折射率軸方向中的一個方向上具有1.65或大於1.65的折射率（nx或ny）。
14. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜具有約80克/（平方米·天）或小於80克/（平方米·天）的透濕度。
15. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護膜包括選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及聚萘二甲酸丁二醇酯中的至少一種聚酯樹脂膜。
16. 如請求項1所述的偏光板，其中所述吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於所述反射型偏光膜在其所述面內方向上的所述高折射率軸以-5°至+5°的角度傾斜。
17. 如請求項16所述的偏光板，其中所述角度介於-1°至+1°的範圍內。
18. 如請求項16所述的偏光板，其中所述吸收型偏光器在其所述面內方向上的所述高折射率軸對應於所述吸收型偏光器的機器方向（MD）。
19. 如請求項1所述的偏光板，其中所述吸收型偏光器在其面內方向上的高折射率軸相對於所述第一保護膜在其所述面內方向上的所述低折射率軸以-5°至+5°的角度傾斜。
20. 如請求項19所述的偏光板，其中所述第一保護膜在其所述面內方向上的所述低折射率軸對應於所述第一保護膜的機器方向（MD），且所述吸收型偏光器在其所述面內方向上的所述高折射率軸對應於所述吸收型偏光器的機器方向（MD）。
21. 如請求項2所述的偏光板，更包括：堆疊在所述反射型偏光膜的下表面上的低折射率層。
22. 如請求項1所述的偏光板，更包括：堆疊在所述吸收型偏光器的上表面上的第二保護膜。
23. 一種光學顯示裝置，包括如請求項1至22中任一項所述的偏光板。

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