TW202201053A - 用於平面內切換模式的偏光板和包括其的光學顯示設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於平面內切換（IPS）模式的偏光板及包含其的光學顯示設備。偏光板包含：偏光片；第一保護層，堆疊在偏光片的上表面上；以及第二保護層，堆疊在偏光片的下表面上，其中，假設偏光片的在偏光片的平面內方向上具有高折射率的軸線為參考軸線（0°），第一保護層的在其平面內方向上具有低折射率的軸線角度在約-5°到+5°的範圍內，第一保護層在550奈米的波長下的平面內延遲Re為約5,000奈米或大於5,000奈米，第二保護層包含正C板層，且第二保護層滿足關係式1及關係式2中的至少一個。所述偏光板具有改進的正面對比度（CR）、改進的橫向色位移以及抑制漏光以改進黑色可視性。

Description

用於平面內切換模式的偏光板和包括其的光學顯示設備
[相關申請的交叉引用] 本申請主張2020年6月18日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請第10-2020-0074566號的優先權及權益，所述申請的全部公開內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於一種用於平面內切換（in-plane switching；IPS）模式的偏光板及包含其的光學顯示設備。
作為液晶顯示器中的一個，存在平面內切換（IPS）模式液晶顯示器。在IPS模式液晶顯示器中，透過施加橫向電場來驅動均勻對準且沒有施加電場到其上的向列液晶，以顯示圖像。 IPS模式液晶顯示器比其它驅動模式的液晶顯示器具有更寬視角的優勢。
IPS模式液晶顯示器具有根據視角的圖像的顯著色變（也被稱作橫向色位移）的問題。已作出透過對視角的補償及若干片光學補償膜來克服圖像的色變的各種挑戰。然而，這些技術並未提供色變方面的足夠的改進。近年來，隨著液晶顯示器的厚度減小及尺寸增加，圖像的色變變得更明顯。因此，需要在確保良好效果的同時具有減小的厚度及大面積的IPS模式液晶顯示器。
本發明的背景技術公開於日本未審查專利公開案第2006-251659號等中。
本發明的一個方面是提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板具有改進的正面對比度（contrast ratio；CR）。
本發明的另一方面是提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板具有改進的橫向色位移。
本發明的另一方面是提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板抑制漏光以改進黑色可視性。
1. 一種用於IPS模式的偏光板包含：偏光片；第一保護層，堆疊在偏光片的上表面上；以及第二保護層，堆疊在偏光片的下表面上，其中，假設偏光片的在偏光片的平面內方向上具有高折射率的軸線為參考軸線（0°），第一保護層的在第一保護層的平面內方向上具有低折射率的軸線角度在約-5°到+5°的範圍內，第一保護層在550奈米的波長下的平面內延遲Re為約5,000奈米或大於5,000奈米，第二保護層包含正C板層，且第二保護層滿足關係式1及關係式2中的至少一個： [關係式1] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及Re(650)分別為第二保護層在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面內延遲（單位：奈米）。 [關係式2] |Rth(450)|/|Rth(550)| ＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|分別為第二保護層在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面外延遲的絕對值（單位：奈米）。
2. 在1中，第二保護層可同時滿足關係式1及關係式2。
3. 在1及2中，在關係式1中，Re(450)/Re(550)可在約0.1到約10的範圍內，且Re(650)/Re(550)可在約0.1到約8的範圍內。
4. 在1到3中，在關係式2中，|Rth(450)|/|Rth(550)|可在約0.1到約10的範圍內，且|Rth(650)|/|Rth(550 )|可在約0.1到約8的範圍內。
5. 在1到4中，第二保護層在550奈米的波長下的平面外延遲可為約-150奈米到約-10奈米。
6. 在1到5中，第二保護層可為非液晶層。
7. 在6中，第二保護層可為由包含從以下中選出的至少一種的組合物形成的塗層：纖維素酯化合物或其聚合物以及芳香族化合物或其聚合物。
8. 在1到7中，第一保護層的在其平面內方向上具有低折射率的軸線為第一保護層的縱向（machine direction；MD），且第一保護層的在其平面內方向上具有高折射率的軸線為第一保護層的橫向（transverse direction；TD）。
9. 在1到8中，偏光片的在其平面內方向上具有高折射率的軸線可為偏光片的縱向，且偏光片的在其平面內方向上具有低折射率的軸線可為偏光片的橫向。
10. 在1中，第二保護層可直接形成於偏光片上。
11. 在1到10中，偏光板可還包含第三保護層。
12. 在1到11中，第三保護層在550奈米的波長下的平面內延遲Re可為約100奈米或小於100奈米。
13. 在1到12中，第三保護層在550奈米的波長下的平面外延遲可為約-10奈米到約200奈米。
14. 在1到13中，第三保護層在550奈米的波長下的雙軸性度可為約-1到約10。
15. 在1到14中，第三保護層及第二保護層的層壓體可滿足關係式3及關係式4中的至少一個： [關係式3] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及(650)與下文所描述的Re(450)、Re(550)以及(650)相同。 [關係式4] |Rth(450)|/|Rth(550)|＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|與下文所描述的|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|相同。
16. 在1到15中，在關係式3中，Re(450)/Re(550)可在約0.1到約10的範圍內，且Re(650)/Re(550)可在約0.1到約8的範圍內。
17. 在1到16中，在關係式4中，|Rth(450)|/|Rth(550)|可在約0.1到約10的範圍內，且|Rth(650)|/|Rth(550 )|可在約0.1到約8的範圍內。
18. 在1到17中，第三保護層及第二保護層的層壓體在550奈米的波長下的平面外延遲可為約-150奈米到約-10奈米。
19. 在1到18中，偏光板在550奈米的波長下的平面內延遲為約-10奈米到約10奈米。
本發明的另一方面是關於一種光學顯示設備。
根據本發明，光學顯示設備包含用於IPS模式的偏光板。
本發明提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板具有改進的正面對比度（CR）。
本發明提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板具有改進的橫向色位移。
本發明提供一種用於IPS模式的偏光板，所述偏光板抑制漏光以改進黑色可視性。
下文，將參考附圖詳細描述本發明的實施例。將參考附圖詳細地描述以下實施例以向本領域的技術人員提供對本發明的透徹理解。在附圖中，為了本發明的清楚描述起見省略與描述無關的組件，並且在整個說明書中類似組件將由類似附圖標號表示。雖然為了理解附圖，可放大各種組件的長度、厚度或寬度，但本發明不限於此。
本文中，例如「上」及「下」的空間相對術語是參照附圖來定義的。因此，應理解，術語「上表面」可與術語「下表面」互換使用，且當將例如層或膜的元件稱為放置「在」另一元件「上」時，所述元件可直接放置在另一元件上，或可存在介入元件。另一方面，當將元件稱作「直接放置在…上」時、「直接（immediately）放置在…上」、「直接形成於…上」、「直接形成於…上」或「形成為直接接觸」另一元件時，其間不存在插入元件。
本文中，「平面內延遲Re」、「平面外延遲Rth」以及「雙軸性度NZ」由等式A、等式B以及等式C表示： Re = (nx - ny) x d,                 ---（A） Rth = ((nx + ny)/2 - nz) x d,   ---（B） NZ = (nx - nz)/(nx - ny),         ---（C） 其中nx、ny以及nz分別為在測量波長下對應光學裝置在光學裝置的慢軸方向、快軸方向以及厚度方向上的折射率，且d為光學裝置的厚度（單位：奈米（nm））。在等式A到等式C中，測量波長可為450奈米、550奈米或650奈米。
此處，x軸方向被定義為光學裝置的慢軸方向，且y軸方向被定義為其快軸方向。光學裝置可為偏光板、第一保護層、第二保護層或第三保護層。
此處，「(甲基)丙烯基」是指丙烯基及/或甲基丙烯基。
本文中，「側面」是指在由（ϕ, θ）表示的球形坐標系統中從（60°, 45°）到（60°, 135°）的區或從（45°, 45°）到（45°, 135°）的區，其中參考水平方向，正面由（0°, 0°）指示，左端點由（180°, 90°）指示，且右端點由（0°, 90°）指示。
如本文所使用，為了表示特定數值範圍，表述「X到Y」意指「大於或等於X且小於或等於Y」。
根據本發明的用於IPS模式的偏光板透過提高白色模式下的亮度同時降低黑色模式下的亮度來改進正面對比度。可透過白色模式下的亮度與黑色模式下的亮度的比率（（白色模式下的亮度/黑色模式下的亮度））來計算正面對比度。另外，根據本發明的偏光板透過經由抑制漏光實現真黑來改進橫向色位移及黑色可視性。
接著，將參考圖1及圖2描述根據本發明的一個實施例的用於IPS模式的偏光板。
參考圖1，偏光板包含偏光片300、第一保護層100以及第二保護層200。
在偏光板中，第一保護層100形成於偏光片300的上表面（光出射表面）上。第二保護層200形成於偏光片300的下表面（光入射表面）上。
偏光板同時滿足兩個條件，如下文詳細描述。也就是說，根據本發明，在偏光片的光出射表面上控制第一保護層在550奈米的波長下的平面內延遲以及第一保護層的具有低折射率的軸線與偏光片的具有高折射率的軸線之間的角度，同時在偏光片的光入射表面上控制第二保護層的波長色散。因此，偏光板可實現正面對比度、橫向色位移以及黑色可視性的改進。如果不滿足這些條件中的任何一個，則無法實現本發明的這些有利的效果。
根據本發明，偏光板在550奈米的波長下的平面內延遲可為約-10奈米到約10奈米，例如約-10奈米、約-9奈米、約-8奈米、約-7奈米、約-6奈米、約-5奈米、約-4奈米、約-3奈米、約-2奈米、約-1奈米、約0奈米、約1奈米、約2奈米、約3奈米、約4奈米、約5奈米、約6奈米、約7奈米、約8奈米、約9奈米或約10奈米，具體地為約0奈米到約10奈米，例如約0奈米到約5奈米。在此範圍內，偏光板可在維持正面顏色靈敏度的同時實現所有前述效果。
作為第一條件，參考圖2，假設偏光片300的在偏光片300的平面內方向上具有高折射率的軸線310為參考軸線（0°），第一保護層100的在第一保護層100的平面內方向上具有低折射率的軸線110的角度在約-5°到+5°的範圍內。在此範圍內，偏光板可實現正面對比度、橫向色位移以及黑色可視性的改進。
如本文所使用，為表示角度，「+」意指圍繞參照點的順時針方向，且「-」意指圍繞參照點的參考0°的逆時針方向。
具體地說，在圖2中，角度可在約-4°到約+4°的範圍內、約-3°到約+3°的範圍內、約-2°到約+2°的範圍內或約-1°到約+1°的範圍內，更具體地為0°。在此範圍內，偏光板可實現前述效果，並且可透過卷對卷製程製造以改進可加工性及經濟可行性。
作為第二條件，第二保護層200包含正C板層。正C板層意指滿足nz ＞ nx ≒ ny（nx、ny以及nz分別為在550奈米的波長下正C板層在正C板層的慢軸方向、快軸方向以及厚度方向上的折射率）的層。
另外，第二保護層200滿足關係式1及關係式2中的至少一個： [關係式1] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及Re(650)分別為第二保護層在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面內延遲（單位：奈米）。 [關係式2] |Rth(450)|/|Rth(550)| ＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|分別為第二保護層在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面外延遲的絕對值（單位：奈米）。
Re(450)/Re(550)是指透過Re(450)除以Re(550)獲得的值。 Re(650)/Re(550)、|Rth(450)|/|Rth(550)|以及|Rth(650)|/|Rth(550)|可透過相同方法計算。
第二保護層200包含正C板層，且滿足Re及Rth中的至少一個，如在關係式1及關係式2中，由此偏光板可實現正面對比度、橫向色位移以及黑色可視性的改進。在一個實施例中，第二保護層200可單獨為正C板層。
接著，將詳細地描述偏光板的每一組件。偏光片
偏光片300包含光吸收型偏光片，所述偏光片將入射光分成彼此正交的兩個偏振光分量，以使兩個偏振光分量中的一個透射穿過其中，同時吸收另一光分量。
在一個實施例中，在偏光片的平面內方向上，偏光片的具有高折射率的軸線可為其吸收軸，且偏光片的具有低折射率的軸線可為其透射軸。
在一個實施例中，在偏光片的平面內方向上，偏光片的具有高折射率的軸線可為偏光片的縱向（MD），且偏光片的具有低折射率的軸線可為偏光片的橫向（TD）。
偏光片300的光透射率可為約40%或大於40%，具體地為約40%到約45%。偏光片300的偏光度可為約95%或大於95%，具體地為約95%到約100%，更具體地為約98%到約100%。在此範圍內，偏光板可進一步改進正面對比度及耐久性。
偏光片300可包含透過單軸拉伸形成的含二色性染料的偏光片。
具體地說，含二色性染料的偏光片可包含透過以下形成的偏光片：MD單軸拉伸偏光片的基膜，隨後用二色性染料（例如，作為含碘材料的碘或碘化鉀）對基膜進行染色。用於偏光片的基膜可包含（但不限於）聚乙烯醇膜或其衍生物。偏光片可透過本領域的技術人員已知的典型方法來製造。
偏光片300的厚度為約1微米到約40微米，具體地為約5微米到約30微米，更具體地為約10微米到約25微米。在此範圍內，偏光片可用於偏光板中。第一保護層
第一保護層100設置在偏光片300的上表面（光入射表面）上以保護偏光片。第一保護層100可透過對平面內延遲及其軸線之間的角度進行調節而提供改進正面對比度、橫向色位移以及黑色可視性的效果。
第一保護層100具有在其平面內方向上具有高折射率的軸線及具有低折射率的軸線。此處，「具有高折射率的軸線」及「具有低折射率的軸線」是透過在對應於第一保護層的在其平面內方向上的兩個軸線的x軸與y軸之間進行比較來定義的。在第一保護層的平面內方向上，具有高折射率的軸線及具有低折射率的軸線可透過在第一保護層的製造製程中的拉伸而形成。舉例來說，在第一保護層中，具有高折射率的軸線可為慢軸，且具有低折射率的軸線可為其快軸。
在一個實施例中，在第一保護層的平面內方向上，第一保護層的具有低折射率的軸線可為其縱向（MD），且第一保護層的具有高折射率的軸線可為其橫向（TD）。在此情況下，第一保護層可為TD單軸拉伸膜或TD單軸拉伸塗層。
在另一實施例中，在第一保護層的平面內方向上，第一保護層的具有低折射率的軸線可為其橫向（TD），且第一保護層的具有高折射率的軸線可為其縱向（MD）。在此情況下，第一保護層可為MD單軸拉伸膜或MD單軸拉伸塗層。
在另一實施例中，在第一保護層的平面內方向上，第一保護層的具有低折射率的軸線可相對於其橫向變為傾斜方向，且第一保護層的具有高折射率的軸線可相對於其縱向變為傾斜方向。在此情況下，第一保護層可為MD及TD雙軸拉伸膜或MD及TD雙軸拉伸塗層。
優選地，在第一保護層的平面內方向上，第一保護層的具有低折射率的軸線變為其縱向（MD），且第一保護層的具有高折射率的軸線變為其橫向（TD），由此考慮與上文所描述的偏光片的軸向關係，偏光板可透過卷對卷製程製造，從而改進可加工性及經濟可行性。因此，以下描述將集中於以上情況。
在一個實施例中，第一保護層可包含TD單軸拉伸的第一保護膜以使第一保護層的軸線在其平面內方向上具有低折射率，且使第一保護層的軸線具有高折射率。
在TD單軸拉伸後，第一保護膜可透過包含在熔體擠出之後的TD中將用於第一保護膜的樹脂拉伸到僅2倍到10倍的伸長率的方法來製造。在此伸長率範圍內，第一保護膜可具有具有低折射率的軸線及具有高折射率的軸線。具體地說，伸長率可為約3倍到約8倍。
拉伸可透過在(Tg - 20)°C到(Tg + 50)°C（Tg是指用於第一保護膜的樹脂的玻璃轉變溫度）的溫度下進行乾式刻蝕及/或濕式刻蝕來實現，所述溫度具體地為約70°C到150°C，更具體地為約80°C到130°C，更具體地為約90°C到120°C。在此範圍內，有可能均勻地獲得相同的拉伸效果。
在拉伸之後，第一保護膜可在預定溫度下經受熱處理以確保第一保護膜的軸線及延遲。透過TD單軸拉伸製造的第一保護膜可透過熱處理穩定地確保第一保護膜的軸線及延遲。用於熱處理的溫度及時間可根據第一保護膜的材料而適當地調節。
利用具有低折射率的軸線及具有高折射率的軸線，第一保護層可確保在預定範圍內的延遲。第一保護層的延遲可根據拉伸第一保護層的程度、具有低折射率的軸線的折射率以及具有高折射率的軸線的折射率而改變。
在一個實施例中，第一保護層在550奈米的波長下的平面內延遲（Re）可為約5,000奈米或大於5,000奈米，具體地為約5,000奈米到約15,000奈米，更具體地為約5,500奈米到約12,000奈米，約6,000奈米到約13,000奈米。在此範圍內，偏光板可改進正面對比度同時抑制彩虹斑。
在一個實施例中，第一保護層在550奈米的波長下的平面外延遲（Rth）可為約5,000奈米或大於5,000奈米，具體地為約5,000奈米、約6,000奈米、約7,000奈米、約8,000奈米、約9,000奈米、約10,000奈米、約11,000奈米、約12,000奈米、約13,000奈米、約14,000奈米或約15,000奈米，具體地為約6,000奈米到約15,000奈米，更具體地為約6,000奈米到約12,000奈米。在此範圍內，第一保護層可防止由雙折射引起的光點的產生，同時改進液晶顯示器的視角。
在一個實施例中，第一保護層在550奈米的波長下的雙軸性度（NZ）可為約2.5或小於2.5，具體地為約0.1到約2.5、約0.1、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1.0、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、約1.5、約1.6、約1.7、約1.8、約1.9、約2.0 、約2.1、約2.2、約2.3、約2.4或約2.5，具體地為約1.0到約2.2，更具體地為約1.2到約2.0，最具體地為約1.4到約1.8。在此範圍內，第一保護層可防止由雙折射引起的光點的產生，同時維持膜的機械強度。
在一個實施例中，在第一保護層的平面內方向上的折射率當中，在550奈米的波長下在x方向上的折射率nx及在y方向上的折射率ny中的一個可為約1.65或大於1.65。如果nx及ny都小於約1.65或者如果nx及ny都為約1.65或大於1.65，則第一保護層無法防止由於根據使用中的光的入射角及波長而發生的延遲變化而導致的由雙折射引起的光點的產生。在一個實施例中，nx可為約1.65或大於1.65，具體地為約1.67到約1.75，且ny可在約1.45到約1.55的範圍內。在另一實施例中，ny可為約1.65或大於1.65，具體地在約1.67到約1.75的範圍內，更具體地在約1.69到約1.72的範圍內，且nx可在約1.45到約1.55的範圍內。 nx與ny之間的差的絕對值（即｜nx - ny｜）可在約0.1到約0.2的範圍內，具體地在約0.12到約0.18的範圍內，以在不產生彩紅斑的情況下實現視角的進一步改進。
在一個實施例中，第一保護層100可包含由光學透明樹脂形成的膜。舉例來說，第一保護層可包含從以下中選出的至少一種：纖維素酯樹脂，包含三乙醯纖維素等；環狀聚烯烴樹脂，包含降冰片烷、降冰片烯、非晶形環狀聚烯烴等；聚碳酸酯樹脂；聚酯樹脂，包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚醯胺樹脂；聚醯伸胺樹脂；非環狀聚烯烴樹脂；聚(丙烯酸酯)樹脂，包含聚(甲基丙烯酸甲酯)等；聚乙烯醇樹脂；聚氯乙烯樹脂以及聚偏二氯乙烯樹脂。
優選地，第一保護層可包含聚酯樹脂膜，所述聚酯樹脂膜包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等。聚酯樹脂膜具有較低濕氣滲透程度，從而進一步提高偏光板的可靠性。
第一保護層100可為單層或透過共擠壓彼此一體化的多個樹脂膜的層壓體。
在另一實施例中，第一保護層100可為保護塗層。保護塗層可由本領域的技術人員已知的典型組合物形成。
第一保護層100的厚度可為約100微米或小於100微米，例如大於約0微米到約100微米、約10微米到約100微米，具體地為約20微米到約100微米、約30微米到約100微米或約40微米到約80微米。在此厚度範圍內，第一保護層100可用於偏光板中。
雖然圖1中未示出，但如硬塗層、抗指紋層以及抗反射層的功能塗層可進一步形成於第一保護層100的上表面上。
雖然圖1中未示出，但偏光片300可經由黏合劑層及/或接合層堆疊在第一保護層100上。第二保護層
第二保護層200可形成於偏光片300的下表面（光入射表面）上以保護偏光片。第二保護層200可透過控制從IPS模式液晶面板發射且透過偏光片透射的光來幫助顯著改進正面對比度、橫向色位移以及黑色可視性。
第二保護層200可直接形成於偏光片300上。
第二保護層200滿足關係式1及關係式2中的至少一個。
優選地，第二保護層200滿足關係式2，從而有助於第二保護層200的製造，同時進一步改進本發明的效果。
更優選地，第二保護層200同時滿足關係式1及關係式2，從而有助於第二保護層200的製造，同時進一步改進本發明的效果。
第二保護層200的Re(450)/Re(550)可為約0.1到約10，具體地為約0.5到約5；且Re(650)/Re(550)為約0.1到約8，具體地為約0.3到約3。在此範圍內，可容易實現關係式1。在一個實施例中，第二保護層200的Re(450)/Re(550)可為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5或約10，且Re(650)/Re(550)為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5或約8。
在一個實施例中，第二保護層200的Re(450)可為約0奈米到約20奈米，具體地為約0奈米到15奈米；Re(550)為約0奈米到約15奈米，具體地為約0奈米到約10奈米；且Re(650)為約0奈米到約10奈米，具體地為約0奈米到約5奈米。在此範圍內，可容易實現關係式1。
在關係式2中，第二保護層200的|Rth(450)|/|Rth(550)|可為約0.1到約10，具體地為約0.5到約5；且|Rth(650)|/ |Rth(550)|為約0.1到約8，具體地為約0.1到約5。在此範圍內，可容易實現關係式2。
在一個實施例中，第二保護層200的|Rth(450)|/|Rth(550)|可為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5 、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5或約10，且|Rth(650)|/|Rth (550)|為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5或約8。
在一個實施例中，第二保護層200的Rth(450)可為約-180奈米到約-10奈米，具體地為約-130奈米到約-10米；且Rth(550)為約-150奈米到約-10奈米，具體地為約-100奈米到約-10奈米；Rth(650)為約-120奈米到約-10奈米，具體地為約-90奈米到約-10奈米。在此範圍內，可容易實現關係式2。
在一個實施例中，第二保護層200的Rth(450)可為約-180奈米、約-170奈米、約-160奈米、約-150奈米、約-140奈米、約-130奈米、約- 120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約-40奈米、約-30奈米、約- 20奈米或約-10奈米。第二保護層200的Rth(550)可為約-150奈米、約-140奈米、約-130奈米、約-120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約-40奈米、約-30奈米、約-20奈米或約-10奈米。第二保護層200的Rth(650)可為約-120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約-40奈米、約-30奈米、約-20奈米或約-10奈米。
第二保護層200的厚度可為約15微米或小於15微米，具體地大於約0微米到約10微米。在此厚度範圍內，第二保護層200可用於偏光板中。
第二保護層200可由任何材料形成，只要所述材料可實現正C板層且滿足關係式1及關係式2中的至少一個即可。
特別地，本發明的發明人採用包含從纖維素酯化合物或其聚合物及芳香族化合物或其聚合物中選出的至少一種的化合物作為第二保護層的材料，以用於形成非液晶層。
包含纖維素酯化合物的組合物用於形成第二保護層作為非拉伸層。此外，包含纖維素酯化合物的組合物可容易地滿足關係式1及關係式2中的至少一個，且允許容易地形成正C板，同時容易地與第一保護層一起實現本發明的效果。
在一個實施例中，第二保護層可由用於第二保護層的組合物形成，所述組合物包含纖維素酯化合物。
在另一實施例中，第二保護層可由用於第二保護層的組合物形成，所述組合物包含纖維素酯化合物及含芳香族稠環的化合物。
纖維素酯化合物可包含從纖維素酯樹脂、纖維素酯低聚物以及纖維素酯單體中選出的至少一種。
纖維素酯化合物是指透過纖維素酯上的羥基與羧酸的羧酸基之間的反應而獲得的縮合產物。纖維素酯化合物可經區域選擇性地或隨機地取代。區域選擇性可透過由碳13 NMR判定纖維素酯上的C6 、C3 以及C2 位置處的相對取代度來測量。纖維素酯化合物可由透過纖維素溶液與至少一種C1 到C20 醯化劑之間的接觸持續足夠的接觸時間的典型方法來製備，以提供具有所需取代度及所需聚合度的纖維素酯。優選地，醯化劑包含至少一種直鍊或支鏈C1 到C20 烷基或芳基羧酸酐、羧酸鹵化物、二酮或乙醯乙酸酯。羧酸酐的實例可包含乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、戊酸酐、己酸酐、2-乙基己酸酐、壬酸酐、月桂酸酐、棕櫚酸酐、硬脂酸酐、苯甲酸酐、經取代的苯甲酸酐、鄰苯二甲酸酐以及間苯二甲酸酐。羧酸鹵化物的實例可包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、己醯基、2-乙基己醯基、月桂醯基、棕櫚醯基、苯甲醯基、經取代的苯甲醯基以及硬脂醯基氯。乙醯乙酸酯的實例可包含乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸丙酯、乙醯乙酸丁酯以及乙醯乙酸叔丁酯。最優選地，醯化劑可包含直鍊或支鏈C2 到C9 烷基羧酸酐，例如乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、2-乙基己酸酐、壬酸酐以及硬脂酸酐。
優選地，纖維素酯化合物包含例如乙酸纖維素（cellulose acetate；CA）、乙酸丙酸纖維素（cellulose acetate propionate；CAP）以及乙酸丁酸纖維素（cellulose acetate butyrate；CAB），但不限於此。
在一個實施例中，纖維素酯化合物可包含至少兩個醯基取代基。醯基中的至少一個可包含芳香族取代基，且在纖維素酯化合物中，相對取代度（relative degree of substitution；RDS）可按C6＞C2＞C3的次序設置。 C6意指纖維素酯中的數目6碳的位置處的取代度，C2意指纖維素酯中的數目2碳處的取代度，且C3意指纖維素酯中的數目3碳處的取代度。芳香族化合物可包含苯甲酸酯或經取代的苯甲酸酯。
在另一實施例中，纖維素酯化合物可包含具有（a）多個髮色團醯基取代基及（b）多個新戊醯基取代基的區域選擇性地經取代的纖維素酯化合物。
纖維素酯化合物可具有約0.1到約1.2的羥基取代度及約0.4到約1.6的髮色團醯基取代度；纖維素酯化合物中的數目2碳處的髮色團醯基取代度及纖維素酯化合物中的數目3碳處的髮色團醯基取代度的總和與纖維素酯化合物中的數目6碳處的髮色團醯基取代度之間的差可在約0.1到約1.6的範圍內；且發色團醯基可從（i）、（ii）、（iii）以及（iv）中選出： （i）(C6到C20)芳基-醯基，其中芳基未經1到5個R1取代或經1到5個R1取代； （ii）雜芳基，其中雜芳基為具有從N、O以及S中選出的1到4個雜原子的五到十元環，且未經1到5個R1取代或經1到5個R1取代。 （iii）
Figure 02_image001
其中芳基為C1到C6芳基且未經1到5個R1取代或經1到5個R1取代；以及 （iv）
Figure 02_image002
其中雜芳基為具有從N、O以及S中選出的1到4個雜原子的五到十元環，且未經1到5個R1取代或經1到5個R1取代， R1各自獨立地為硝基、氰基、(C1 到C6 )烷基、鹵代(C1 到C6 )烷基、(C6 到C20 )芳基-CO2 -、(C6 到C20 )芳基、(C1 到C6 )烷氧基、鹵代(C1 到C6 )烷氧基、鹵基、具有從N、O以及S中選出的1到4個雜原子的五到十元雜芳基，或
Figure 02_image003
。
在一個實施例中，髮色團醯基可為未經取代或經取代的苯甲醯基或未經取代或經取代的萘基。
在一個實施例中，髮色團醯基可從以下組成的群組中選出：
Figure 02_image004
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
Figure 02_image011
其中*指示髮色團醯基取代基與纖維素酯的氧的連接位點。
在另一實施例中，纖維素酯化合物可包含具有醯基單元的酯聚合物，其中構成纖維素的糖單體的至少一些羥基[C2 羥基、C3 羥基或C6 羥基]為未經取代或經取代的，如由式1所表示：
Figure 02_image013
其中n為1或大於1的整數。
纖維素酯聚合物或醯基單元的取代基可包含從以下中選出的至少一種：鹵素原子、硝基、烷基（例如，C1 到C20 烷基）、烯基（例如，C2 到C20 烯基）、環烷基（例如，C3 到C10 環烷基）、芳基（例如，C6 到C20 芳基）、雜芳基（例如，C3 到C10 芳基）、烷氧基（例如，C1 到C20 烷氧基）、醯基以及含鹵素的官能團。取代基可彼此相同或不同。
本文中，術語「醯基」可意指RC(=O)-*（*為連接位點，R為C1 到C20 烷基、C3 到C20 環烷基、C6 到C20 芳基或C7 到C20 芳烷基），如本領域中已知的。「醯基」通過纖維素中的酯鍵（通過氧原子）偶合到纖維素的環。
此處，為方便起見，「烷基」、「烯基」、「環烷基」、「芳基」、「雜芳基」、「烷氧基」以及「醯基」是指非鹵素基化合物。用於第二延遲層的組合物可包含單獨的纖維素酯聚合物或包含纖維素酯聚合物的混合物。
此處，「鹵素」意指氟（F）、Cl、Br或I，優選地為F。
「含鹵素官能團」為含有至少一個鹵素原子的有機官能團，且可包含芳香族、脂肪族或脂環族官能團。舉例來說，含鹵素的官能團可意指經鹵素取代的C1 到C20 烷基、經鹵素取代的C2 到C20 烯基、經鹵素取代的C2 到C20 炔基、經鹵素取代的C3 到C10 環烷基、經鹵素取代的C1 到C20 烷氧基、經鹵素取代的醯基、經鹵素取代的C6 到C20 芳基或經鹵素取代的C7 到C20 芳烷基，但不限於此。
「經鹵素取代的醯基」可為R'-C(=O)-*（*為連接位點，R'為經鹵素取代的C1到C20烷基、經鹵素取代的C3到C20環烷基、經鹵素取代的C6到C20芳基或經鹵素取代的C7到C20芳烷基）。「經鹵素取代的醯基」可通過纖維素中的酯鍵（通過氧原子）偶合到纖維素的環。
優選地，用於正C板延遲層的組合物可包含經醯基、鹵素或含鹵素的官能團取代的纖維素酯聚合物。更優選地，鹵素可為氟。鹵素可以1重量%到10重量%的量存在於纖維素酯聚合物中。在此範圍內，組合物允許容易地形成具有本發明的特性的正C板延遲層，且可改進橢圓度。
對於正C板延遲層的形成，纖維素酯聚合物可通過本領域的技術人員已知的典型方法製備，或可從市售產品獲得。舉例來說，具有醯基作為取代基的纖維素酯聚合物可通過使三氟乙酸或三氟乙酸酐與構成由式1表示的纖維素的糖單體或糖單體的聚合物反應，通過使三氟乙酸或三氟乙酸酐與其反應，隨後另外使醯化劑（例如羧酸酐或羧酸）與其反應或通過使三氟乙酸或三氟乙酸酐以及醯化劑與其反應來製備。
芳香族化合物包含苯基，且可包含未被取代或鹵素，優選地含氟（F）的聚苯乙烯化合物，或氟苯或二氟苯結構，但不限於此。
含芳香族稠環的化合物用以調節第二保護層的平面外延遲及波長色散。含芳香族稠環的化合物包含苯基，且可包含氟苯或二氟苯結構、萘、蒽、菲、芘、由式1表示的化合物或由式2表示的化合物。含芳香族稠環的添加劑可包含2-萘基苯甲酸酯、由式3表示的2,6-萘二甲酸二酯、萘以及由式4表示的松香酸酯，但不限於此：
[結構1]
Figure 02_image014
[結構2]
Figure 02_image015
[結構3]
Figure 02_image016
其中R為C1 到C20 烷基或C6 到C20 芳基，且n為0到6的整數。
[結構4]
Figure 02_image017
其中R為C1 到C20 烷基或C6 到C20 芳基。
優選地，含芳香族稠環的化合物為從以下中選出的至少一種：萘、蒽、菲、芘、2-萘基苯甲酸酯以及由式3表示的2,6-萘二甲酸二酯。
含芳香族稠環的化合物可以30重量%或小於30重量%、具體地0.1重量%到30重量%、優選地5重量%到20重量%的量存在於第二延遲層中。在此範圍內，含芳香族稠環的化合物可改進組合物的熱穩定性及每厚度的偏光板的延遲，且可調節波長色散。
用於第二保護層的組合物可還包含從以下中選出的添加劑：抗靜電劑、塑化劑、穩定劑、UV吸收劑、抗黏連劑、增滑劑、潤滑劑、染料、顏料以及延遲增強劑，但不限於此。
使用含有第一溶劑或第二溶劑的溶液製備用於第二保護層的組合物，其中第一溶劑用以控制基層的溶解，使得塗層可通過將組合物塗佈到預定厚度來形成。舉例來說，溶劑可包含從以下中選出的至少一種：丙二醇甲醚、甲基異丙基酮、甲苯以及二甲苯，但不限於此。第二溶劑可包含從能夠溶解基層的溶劑及不溶解基層的溶劑中選出的至少一種。舉例來說，第二溶劑可包含一種類型的第一溶劑或從甲基乙基酮、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、環戊酮以及四氫呋喃中選出的至少一種，但不限於此。
第二保護層200可通過以下形成：將用於第二保護層的組合物直接塗佈在下文所描述的偏光片或第三保護層的一個表面上，隨後乾燥及/或固化。
塗佈可通過本領域的技術人員已知的典型方法來執行，例如邁耶（Meyer）棒塗佈、模頭塗佈、凹版塗佈等。
就固體含量而言，組合物可包含約1重量%到20重量%的從纖維素酯化合物及芳香族化合物或其聚合物中選出的至少一種。在此範圍內，組合物可實現正C板延遲層，且允許調節波長色散。
將組合物塗佈到預定厚度以形成塗層，繼而將塗層在約40℃到200℃的溫度下乾燥及/或固化，從而形成正C板延遲層。在此範圍內，有可能改進每厚度的延遲以及熱穩定性。優選地，將塗層在約60℃到120℃下乾燥並固化約0.5分鐘到30分鐘，更優選地，約1分鐘到10分鐘。
雖然圖1中未示出，但黏合劑層或接合層可進一步形成於第二保護層200的下表面上。偏光板可經由黏合劑層或接合層固定到黏合體，例如IPS液晶面板。
偏光板可還包含第三保護層。
接著，將參考圖3描述根據本發明的另一實施例的偏光板。
參考圖3，偏光板包含偏光片300、第一保護層100、第二保護層200以及第三保護層400。除了在偏光片300與第二保護層200之間進一步形成第三保護層400之外，根據此實施例的偏光板與圖1中所示出的偏光板大體上相同。
在形成第二保護層200後，第三保護層400可充當支撐層。
第三保護層400的平面內延遲Re(550)可為約100奈米或小於100奈米，具體地為約0奈米、約1奈米、約5奈米、約10奈米、約15奈米、約20奈米、約25奈米、約30奈米、約35奈米、約40奈米、約45奈米、約50奈米、約55奈米、約60奈米、約65奈米、約70奈米、約75奈米、約80奈米、約85奈米、約90奈米、約95奈米或約100奈米，更具體地為約0奈米到約10奈米或約40奈米到約100奈米。在此範圍內，第三保護層400可不影響第二保護層的功能。
第三保護層400在550奈米的波長下的平面外延遲Rth(550)可為約-10奈米到約200奈米。在此範圍內，第三保護層400可不影響入射光或出射光。具體地說，第三保護層400的平面外延遲Rth(550)可為約-10奈米、約-5奈米、約0奈米、約5奈米、約10奈米、約15奈米、約20奈米、約25奈米、約30奈米、約35奈米、約40奈米、約45奈米、約50奈米、約55奈米、約60奈米、約65奈米、約70奈米、約75奈米、約80奈米、約85奈米、約90奈米、約95奈米、約100奈米、約110奈米、約115奈米、約120奈米、約125奈米、約130奈米、約140奈米、約145奈米、約150奈米、約155奈米、約160奈米、約165奈米、約170奈米、約175奈米、約180奈米、約185奈米、約190奈米、約195奈米或約200奈米。更具體地說，第三保護層在550奈米的波長下的平面外延遲可為約-10奈米到10奈米或約50奈米到200奈米。
第三保護層400在550奈米的波長下的雙軸性度可為約-1到10，具體地為約-1、約0、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9或約10。更具體地說，第三保護層400在550奈米的波長下的雙軸性度可為約0到1或約1到5。
在一個實施例中，第三保護層400可為非拉伸膜。通過此結構，第三保護層可不影響進入延遲膜的光或從正C板延遲層發射的光。
在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體可滿足關係式3及關係式4中的至少一個。因此，偏光板可改進正面對比度及橫向色位移。 [關係式3] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及Re(650)分別為第三保護層及第二保護層的層壓體在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面內延遲（單位：奈米）。 [關係式4] |Rth(450)|/|Rth(550)| ＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|分別為第三保護層及第二保護層的層壓體在約450奈米、約550奈米以及約650奈米的波長下的平面外延遲的絕對值（單位：奈米）。
在關係式3中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的Re(450)/Re(550)可為約0.1到10，具體地為約0.5到5；且Re(650 )/Re(550)為約0.1到8，具體地為約0.3到3。在此範圍內，可容易實現關係式3。在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的Re(450)/Re(550)可為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5 、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5或約10，且Re(650 )/Re(550)為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5或約8。
在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的Re(450)可為約0奈米到20奈米，具體地為約0奈米到15奈米；Re(550)為約0奈米到15奈米，具體地為約0奈米到10奈米；且Re(650)為約0奈米到10奈米，具體地為約0奈米到5奈米。在此範圍內，可容易實現關係式3。
在關係式4中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的|Rth(450)|/|Rth(550)|可為約0.1到10，具體地為約0.5到5；且|Rth(650)|/|Rth(550)|為約0.1到8，具體地為約0.1到5。在此範圍內，可容易地實現關係式4。
在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的|Rth(450)|/|Rth(550)|可為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5、約9、約9.5或約10，且|Rth(650)|/|Rth(550)|為約0.1、約0.5、約1、約1.5、約2、約2.5、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5 、約6、約6.5、約7、約7.5或約8。
在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的Re(450)可為約-180奈米到-10奈米，具體地為約-130奈米到-10米；Re (550)為約-150奈米到-10奈米，具體地為約-100奈米到-10奈米；且Re(650)為約-120奈米到-10奈米，具體地為約-90奈米到-10奈米。在此範圍內，可容易實現關係式4。
在一個實施例中，第三保護層400及第二保護層200的層壓體的Rth(450)可為約-180奈米、約-170奈米、約-160奈米、約-150奈米、約- 140奈米、約-130奈米、約-120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約- 40奈米、約-30奈米、約-20奈米或約-10奈米。第二保護層200的Rth(550)可為約-150奈米、約-140奈米、約-130奈米、約-120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約-40奈米、約-30奈米、約-20奈米或約-10奈米。第二保護層200的Rth(650)可為約-120奈米、約-110奈米、約-100奈米、約-90奈米、約-80奈米、約-70奈米、約-60奈米、約-50奈米、約-40奈米、約-30奈米、約-20奈米或約-10奈米。
第三保護層400可包含由光學透明樹脂形成的膜。具體地說，第三保護層可包含從以下中選出的至少一種：纖維素酯樹脂，包含三乙醯纖維素等；環狀聚烯烴樹脂，包含降冰片烷、降冰片烯、非晶形環狀聚烯烴等；聚碳酸酯樹脂；聚酯樹脂，包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚醯胺樹脂；聚醯伸胺樹脂；非環狀聚烯烴樹脂；聚(丙烯酸酯)樹脂，包含聚(甲基丙烯酸甲酯)等；聚乙烯醇樹脂；聚氯乙烯樹脂以及聚偏二氯乙烯樹脂。
第三保護層400的厚度可為約100微米或小於100微米，具體地為大於約0微米到約100微米，例如約10微米到約100微米，更具體地為約10微米到約55微米。在此厚度範圍內，第三保護層400可用於偏光板中。
圖3示出其中第三保護層400插入於偏光片300與第二保護層200之間的偏光板。或者，第三保護層400可堆疊在第二保護層200的下表面上，使得第一保護層、偏光片、第二保護層以及第三保護層以所陳述次序依序堆疊。
根據本發明的光學顯示設備包含根據本發明的用於IPS模式的偏光板。在一個實施例中，光學顯示設備可包含IPS模式液晶顯示器。
液晶顯示器包含液晶面板、堆疊在液晶面板的光出射表面上的根據本發明的偏光板（觀察者側偏光板）以及堆疊在液晶面板的光入射表面上的偏光板（光源側偏光板）。堆疊在光入射表面上的偏光板可包含本領域的技術人員已知的典型偏光板。
液晶顯示器包含在光源側偏光板的下表面上的光源。光源可包含具有連續發光光譜的光源。舉例來說，光源可包含白色LED（白色LED）光源、量子點（quantum dot；QD）光源、金屬氟化物紅色磷光體光源，具體地為含KSF（K2 SiF6 ：Mn4+ ）磷光體或KTF（K2 TiF6 ： Mn4+ ）磷光體的光源等。液晶面板可為豎直對準（vertical alignment；VA）模式面板，但不限於此。
接著，將參考實例更詳細地描述本發明。然而，應注意，提供這些實例僅為了說明，且不應以任何方式理解為限製本發明。實例 1
通過以下製造17微米厚的偏光片：在30℃下在聚乙烯醇膜的MD中將聚乙烯醇膜（VF-TS#4500，厚度：45微米，可樂麗株式會社（Kurary Co., Ltd. ））拉伸到其初始長度的2倍，用碘染色聚乙烯醇膜，隨後在60℃下在硼酸的水溶液中拉伸。將最大伸長率設置為6.5倍。在偏光片的平面內方向上，具有高折射率的軸線為偏光片的吸收軸（MD）。
將用於第二保護層的組合物（用於正C板層的組合物，伊士曼有限公司（EASTMAN Co., Ltd.））在三乙醯纖維素（TAC）膜（KC4CT1W，厚度40奈米，Re(550)：0.10奈米，Rth(550)：0.30奈米，NZ(550)：0.8，可樂麗株式會社）的下表面上以10%的含量塗佈到預定厚度，隨後在80℃下乾燥10分鐘，從而在TAC膜的下表面上形成第二保護層。第二保護層具有5微米的厚度，且為正C板層。第二保護層具有如表1中列出的波長色散。
TAC膜的上表面接合到偏光片的下表面（光入射表面）。聚對苯二甲酸乙二酯（PET）膜（厚度：80微米，Re(550)：8,500奈米，Rth(550)：9,300奈米，NZ(550)：1.55，TD單軸拉伸膜，東洋紡株式會社（Toyobo Co., Ltd.））接合到偏光片的上表面（光出射表面）。在PET膜的平面內方向上，具有低折射率的軸線為PET膜的MD。假設偏光片的在偏光片的平面內方向上具有高折射率的軸線為0°，則在PET膜的平面內方向上具有低折射率的軸線的角度為0°。實例 2
除了使用降冰片烯延遲膜（ZB12-052125-F1490，厚度：51微米，Re(550)：52奈米，Rth(550)：125奈米，NZ(550)：2.9，瑞翁株式會社（ZEON Co. , Ltd.））代替TAC膜且改變波長色散之外，以與實例1相同的方式製造偏光板。實例 3
除了不使用TAC膜而將用於第二保護層的組合物直接塗佈到偏光片的下表面上且改變波長色散之外，以與實例1相同的方式製造偏光板。實例 4 及實例 5
除瞭如表1中列出改變偏光板的組件之外，以與實例1相同的方式製造偏光板中的每一個。比較例 1 到比較例 4
除瞭如表1中列出改變偏光板的組件之外，以與實例1相同的方式製造偏光板中的每一個。
實例及比較例中製造的偏光板的細節示出於表1中。
[表1]
  角度 第一保護層的Re 第二保護層的Rth 第二保護層 Re(450)/ Re(550) Re(650)/ Re(550) |Rth(450) |/ |Rth(550)| |Rth(650)|/ |Rth(550)|
實例1 0 8,500 -30 +C 1.6 1.0 1.1 0.9
實例2 0 8,500 -30 +C 2.5 1.1 1.3 0.8
實例3 0 8,500 -30 +C 3.4 1.2 1.6 1.1
實例4 +4 8,500 -30 +C 4.8 0.6 3.5 0.7
實例5 0 6,500 -70 +C 4.7 4.1 1.6 0.1
比較例1 -6 8,500 -30 +C 1.9 1.1 1.5 1.1
比較例2 +6 8,500 -30 +C 1.2 0.3 1.4 0.9
比較例3 0 4,500 -30 +C 3.6 1.2 1.5 1.4
比較例4 0 8,500 -30 +C 2.3 4.4 0.1 1.6
*在表1中，「角度」是指第一保護層的在第一保護層的平面內方向上具有低折射率的軸線的角度（單位：°），假設偏光片的在偏光片的平面內方向上具有高折射率的軸線為0°。
關於表2中列出的特性評估實例及比較例中製備的偏光板。
（1）正面對比度及相對對比度（%）：通過使用在實例及比較例中的每一個中製造的偏光板組裝用於IPS模式液晶顯示器的LED光源、導光板以及面板來製造包含邊類型LED光源的用於液晶顯示器的模塊（與三星TV（Samsung TV）相同的配置（55英吋，2016模型：UN55KS8000F），除了使用在實例及比較例中的每一個中製造的偏光板作為觀察者側偏光板）之外）。使用亮度儀器EZCONTRAST X88RC（EZXL-176R-F422A4，ELDIM）測量液晶顯示器模塊在白色模式及黑色模式中的每一個中的球形坐標系統中的正面（0°, 0°）處的亮度。
通過在白色模式下的亮度與在黑色模式下的亮度的比來計算正面對比度。根據以下等式計算相對對比度：[（對應實例或比較例的正面對比度-實例1的正面對比度）/（實例1的正面對比度）] × 100。
（2）橫向色位移（Δx,y）：通過與（1）中相同的方法組裝模塊。使用亮度儀器EZCONTRAST X88RC（EZXL-176R-F422A4，ELDIM）在（60°, 45°）及（60°, 135°）處作為（θ, φ）來測量色坐標x及y。根據CIE 1931標準來評估色坐標x及y。
基於色坐標x及y在（60°, 45°）與（60°, 135°）之間的距離來計算橫向Δx,y。
根據以下等式計算相對橫向Δx,y：[（對應實例或比較例的橫向Δx,y-實例1的橫向Δx,y）/（實例1的橫向Δx,y）] × 100。相對橫向∆x,y值的較低絕對值指示橫向色位移的更優改進。
（3）偏光板（在550奈米下）的Re（單位：奈米）：在使用Axoscan（軸測有限公司（AxoMetrics Co., Ltd.））測量偏光板的延遲之後，通過Axometrics多層分析來測量偏光板的Re(550)。
[表2]
  白色模式下的亮度 黑色模式下的亮度 正面對比度 相對對比度 橫向Δx,y 相對橫向Δx,y 偏光板的Re
實例1 278 0.196 1418 0% 0.059 0% 0.2
實例2 278 0.195 1426 1% 0.051 -14% 2.2
實例3 277 0.195 1421 0% 0.060 2% 0.9
實例4 270 0.199 1357 -4% 0.062 5% 0.8
實例5 280 0.191 1466 3% 0.043 -27% 4.5
比較例1 239 0.220 1086 -23% 0.074 25% 0.6
比較例2 242 0.209 1158 -18% 0.072 22% 0.6
比較例3 261 0.207 1261 -11% 0.088 49% 3.8
比較例4 253 0.208 1216 -14% 0.095 61% 2.7
如表2中所示出，根據本發明的偏光板通過改進白色模式下的亮度而改進正面對比度，同時降低黑色模式下的亮度且通過減小橫向色位移改進圖像質量。
相反，比較例1及比較例2的偏光板未能滿足與軸線之間的角度有關的本發明的條件，且因此在白色模式下具有較低亮度且在黑色模式下具有較高亮度，從而引起從面板漏光的問題及正面對比度的劣化。比較例3的偏光板未能滿足超高延遲，即第一保護層的5,000奈米或大於5,000奈米的平面內延遲，從而引起面板的彩虹斑，且增加橫向色之間的差異。比較例4的偏光板未能滿足關係式1及關係式2中的任一個，從而導致面板上的橫向色之間的差異增加。
雖然本文中已經描述了一些實施例，但應理解，可在不脫離本發明的精神及範圍的情況下由本領域的技術人員作出各種修改、改變、更改以及等效實施例。
100:第一保護層 110、310:軸線 200:第二保護層 300:偏光片 400:第三保護層
圖1是根據本發明的一個實施例的用於IPS模式的偏光板的截面圖。 圖2是描繪在圖1中所示出的用於IPS模式的偏光板中的偏光片的在平面內方向上具有低折射率的軸線與具有高折射率的軸線之間的關係的概念圖。 圖3是根據本發明的另一實施例的用於IPS模式的偏光板的截面圖。
100:第一保護層
200:第二保護層
300:偏光片

Claims (20)

  1. 一種偏光板，包括： 偏光片； 第一保護層，堆疊在所述偏光片的上表面上；以及 第二保護層，堆疊在所述偏光片的下表面上， 其中，假設所述偏光片的在所述偏光片的平面內方向上具有高折射率的軸線為參考軸線0°，所述第一保護層的在所述第一保護層的平面內方向上具有低折射率的軸線角度在-5°到+5°的範圍內，所述第一保護層在550奈米的波長下的平面內延遲Re為5,000奈米或大於5,000奈米，所述第二保護層包括正C板層，且所述第二保護層滿足關係式1及關係式2中的至少一個： [關係式1] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及Re(650)分別為所述第二保護層在450奈米、550奈米以及650奈米的波長下的平面內延遲，所述平面內延遲的單位為奈米， [關係式2] |Rth(450)|/|Rth(550)| ＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|分別為所述第二保護層在450奈米、550奈米以及650奈米的波長下的平面外延遲的絕對值，所述平面外延遲的單位為奈米。
  2. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第二保護層同時滿足關係式1及關係式2。
  3. 如請求項1所述的偏光板，其中，在關係式1中，Re(450)/Re(550)在0.1到10的範圍內，且Re(650)/Re(550)在0.1到8的範圍內。
  4. 如請求項1所述的偏光板，其中，在關係式2中，|Rth(450)|/|Rth(550)|在0.1到10的範圍內，且|Rth(650)|/|Rth(550)|在0.1到8的範圍內。
  5. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第二保護層在550奈米的波長下的平面外延遲為-150奈米到-10奈米。
  6. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第二保護層為非液晶層。
  7. 如請求項6所述的偏光板，其中所述第二保護層為由包括從以下中選出的至少一種的組合物形成的塗層：纖維素酯化合物或其聚合物以及芳香族化合物或其聚合物。
  8. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第一保護層的在其所述平面內方向上具有低折射率的所述軸線為所述第一保護層的縱向，且所述第一保護層的在其所述平面內方向上具有高折射率的所述軸線為所述第一保護層的橫向。
  9. 如請求項1所述的偏光板，其中所述偏光片的在其所述平面內方向上具有高折射率的軸線為所述偏光片的縱向，且所述偏光片的在其所述平面內方向上具有低折射率的所述軸線為所述偏光片的橫向。
  10. 如請求項1所述的偏光板，其中所述第二保護層直接形成於所述偏光片上。
  11. 如請求項1所述的偏光板，更包括第三保護層。
  12. 如請求項11所述的偏光板，其中所述第三保護層在550奈米的波長下的平面內延遲Re為100奈米或小於100奈米。
  13. 如請求項11所述的偏光板，其中所述第三保護層在550奈米的波長下的平面外延遲為-10奈米到200奈米。
  14. 如請求項11所述的偏光板，其中所述第三保護層在550奈米的波長下的雙軸性度為-1到10。
  15. 如請求項11所述的偏光板，其中所述第三保護層及所述第二保護層的層壓體滿足關係式3及關係式4中的至少一個： [關係式3] Re(450)/Re(550) ＞ Re(650)/Re(550) 其中Re(450)、Re(550)以及Re(650)分別為所述第三保護層及所述第二保護層的所述層壓體在450奈米、550奈米以及650奈米的波長下的平面內延遲，所述平面內延遲的單位為奈米， [關係式4] |Rth(450)|/|Rth(550)| ＞ |Rth(650)|/|Rth(550)| 其中|Rth(450)|、|Rth(550)|以及|Rth(650)|分別為所述第三保護層及所述第二保護層的所述層壓體在450奈米、550奈米以及650奈米的波長下的平面外延遲的絕對值，所述平面外延遲的單位為奈米。
  16. 如請求項15所述的偏光板，其中，在關係式3中，Re(450)/Re(550)在0.1到10的範圍內，且Re(650)/Re(550)在0.1到8的範圍內。
  17. 如請求項15所述的偏光板，其中，在關係式4中，|Rth(450)|/|Rth(550)|在0.1到10的範圍內，且|Rth(650)|/|Rth(550)|在0.1到8的範圍內。
  18. 如請求項11所述的偏光板，其中所述第三保護層及所述第二保護層的層壓體在550奈米的波長下的平面外延遲為-150奈米到-10奈米。
  19. 如請求項1所述的偏光板，其中所述偏光板在550奈米的波長下的平面內延遲為-10奈米到10奈米。
  20. 一種光學顯示設備，包括如請求項1至19中任一項所述的偏光板，所述偏光板用於平面內切換模式的偏光板。
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