TW202305423A - 偏光板和包括其的光學顯示設備 - Google Patents
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Abstract
本文中公開一種偏光板和包含其的光學顯示設備。偏光板包含:偏光片;以及第一光學功能層和第一保護層,依序堆疊於偏光片的一個表面上,其中光學功能層包含:樹脂層;以及針狀微粒,樹脂層具有-70℃到-15℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和在25℃下1×10
-3MPa到9×10
-1MPa的儲存模數,以及針狀微粒在第一光學功能層的平面內方向上配向,以及,當偏光片的光吸收軸為0°時,針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差。
Description
本發明涉及一種偏光板和包含所述偏光板的光學顯示設備。
相關申請的交叉引用
本申請主張2021年7月23日在韓國知識產權局申請的韓國專利申請第10-2021-0097416號的權益,所述韓國專利申請的全部公開內容以引入的方式併入本文中。
液晶顯示器通過允許從背光單元發射的光以所陳述次序傳播穿過光源側偏光板、液晶面板以及觀看者側偏光板來操作。從光源發射的光在進入光源側偏光板之前通過背光單元漫射。由於漫射光穿過光源側偏光板、液晶面板以及觀看者側偏光板,因此液晶顯示器的對比度從液晶顯示器的正面朝向液晶顯示器的橫向側降低。
為了改進正面和橫向對比度或可見度,已考慮將對比度或可見度增強層併入到觀看者側偏光板中。此類對比度或可見度增強層包含在低折射率層與高折射率層的界面處的預定壓紋或雕刻光學圖案,使得可通過光學圖案折射透射穿過觀看者側偏光板的光,由此改進對比度或可見度。
然而,具有此類光學圖案的對比度或可見度增強層必定需要圖案形成工藝。另外,需要對比度或可見度增強層包含兩個層,即,低折射率層和高折射率層。一般來說,圖案形成工藝采用硬模制或軟模制技術,其中具有特定間距的圖案被雕刻在圖案化輥上且轉移到膜上。然而,即使在圖案形成工藝期間在圖案化輥上出現的微小缺陷也可立即反映在圖案將轉移到的膜中,從而導致可製造性劣化。此可使得偏光板的製造工藝複雜且昂貴,同時使得難以減小偏光板的厚度。
韓國專利特許公開案第10-2018-0047569號中公開了本發明的背景技術。
本發明的一個目的是提供一種可改進對比度和/或亮度而不需要光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的偏光板。
本發明的另一目的是提供一種易於製造且通過消除對光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的需要而減小厚度的偏光板。
本發明的另一方面是提供一種包含具有良好層間剝離強度的光學功能層的偏光板。
本發明的一個方面涉及一種偏光板。
1.偏光板包含:偏光片;以及第一光學功能層和第一保護層,依序堆疊於偏光片的一個表面上,其中第一光學功能層包含:樹脂層;以及針狀微粒,樹脂層具有-70℃到-15℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和在25℃下1×10
-3MPa到9×10
-1MPa的儲存模數,以及針狀微粒在第一光學功能層的平面內方向上配向,以及,當偏光片的光吸收軸為0°時,針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差。
2.在實施例1中,第一光學功能層可為對比度或亮度增強層。
3.在實施例1或實施例2中,針狀微粒可具有5到60的平均縱橫比。
4.在實施例1到實施例3中,針狀微粒可具有10微米到30微米的長度和0.5微米到2微米的直徑。
5.在實施例1到實施例4中,針狀微粒可比樹脂層具有更高的折射率。
6.在實施例1到實施例5中,針狀微粒可包含由選自氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、碳酸鈣、勃姆石、硼酸鋁、矽酸鈣、硫酸鎂、硫酸鎂水合物、鈦酸鉀、玻璃以及合成樹脂中的至少一種形成的粒子。
7.在實施例1到實施例6中,針狀微粒的表面可被改質。
8.在實施例7中,針狀微粒的表面可用選自矽烷偶聯劑、表面活性劑以及油中的至少一種改質。
9.在實施例1到實施例8中,針狀微粒可以1重量%到30重量%的量存在於第一光學功能層中。
10.在實施例1到實施例9中,樹脂層可為黏合劑層。
11.在實施例1到實施例10中,樹脂層可由包含非雙折射樹脂的組成物形成。
12.在實施例11中,樹脂可包含選自(甲基)丙烯酸酯樹脂和聚酯樹脂中的至少一種。
13.在實施例11或實施例12中,組成物可進一步包含固化劑。
14.在實施例1到實施例13中,第一光學功能層可具有100微米或小於100微米的厚度。
15.在實施例1到實施例14中,第一保護層可包含延遲膜。
16.在實施例15中,第一保護層可進一步包含功能層,所述功能層包含選自硬塗層、散射層、低反射率層、超低反射率層、底塗層、耐指紋層、抗反射層以及防眩光層中的至少一種。
17.在實施例1到實施例16中,偏光板可進一步包含:第二光學功能層,插入在第一光學功能層與第一保護層之間。
18.在實施例17中,第二光學功能層可包含:樹脂層;以及針狀微粒。
19.在實施例18中,第二光學功能層中的針狀微粒的縱向方向可相對於第一光學功能層中的針狀微粒的縱向方向形成85°到95°的配向角。
本發明的另一方面涉及一種光學顯示設備。
光學顯示設備包含根據本發明的偏光板。
本發明提供一種可改進對比度和/或亮度而不需要光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的偏光板。
本發明提供一種易於製造且通過消除對光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的需要而減小厚度的偏光板。
本發明提供一種包含具有良好層間剝離強度的光學功能層的偏光板。
在下文中,將參考附圖詳細地描述本發明的實施例,使得本領域的技術人員可容易地實施本發明。應理解,本發明可以不同方式體現,且不限於以下實施例。在附圖中,為清楚起見將省略與描述無關的部分。貫穿本說明書,相同組件將由相同附圖標號表示。
本文中,例如「上部」和「下部」的空間相對術語是參考附圖來定義的。因此,應理解,「上部表面」與「下部表面」可互換使用。另外,當例如層或膜的元件被稱為放置於另一元件「上」時,可將其直接放置於另一元件上,或可存在插入元件。另一方面,當元件被稱為「直接」放置於另一元件「上」時,其間不存在插入元件。
本文中,「平面內延遲(Re)」為在550奈米的波長下測量的值,如根據等式A所計算:
[等式A]
Re = (nx-ny) × d,
其中nx和ny為保護層的折射率,如分別在550奈米的波長下在其慢軸方向和快軸方向上所測量,且d為保護層的厚度(單位:奈米)。
本文中,術語「(甲基)丙烯醯基」是指丙烯醯基和/或甲基丙烯醯基。
本文中,「折射率」可為在380奈米到780奈米,確切地說550奈米的波長下測量的值。
本文中,樹脂層的「模數(modulus)」是指樹脂層的儲存模數。
可通過以下程序測量儲存模數(storage modulus):首先,將樹脂層組成物施加到離型膜,達到50微米的乾燥後厚度,接著在95℃下乾燥4分鐘,由此形成樹脂層。將如上文所描述形成的樹脂層一個接一個地堆疊到500微米的厚度,且接著切割成直徑為8毫米的圓形,由此製備樣本。使用儲存模數測量儀器(先進流變擴展系統(Advanced Rheometric Expansion System;ARES),TA儀器)在10℃/分鐘的加熱速率和0℃到100℃的溫度範圍的條件下測量所製備的樣本在25℃下的儲存模數。
如本文中用於表示特定數值範圍,表述「X到Y」意指「≥ X和≤ Y」。
本發明提供一種可改進正面和橫向對比度和/或亮度而不需要光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的偏光板。根據本發明的偏光板易於製造且通過消除對光學圖案或包含光學圖案的圖案化層的需要而減小厚度。另外,本發明提供一種包含具有良好層間剝離強度的光學功能層的偏光板。
根據本發明的偏光板包含:偏光片;以及第一光學功能層和第一保護層,依序堆疊於偏光片的一個表面上,其中第一光學功能層包含:樹脂層;以及針狀微粒,樹脂層具有-70℃到-15℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和在25℃下1×10
-3MPa到9×10
-1MPa的儲存模數,以及針狀微粒在第一光學功能層的平面內方向上配向,以及,當偏光片的光吸收軸為0°時,針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差。
在下文中,將參考圖1描述根據本發明的一個實施例的偏光板。圖1是根據實施例的偏光板的截面視圖。
參考圖1,偏光板可包含偏光片10、第一保護層30、第一光學功能層20、第二保護層40以及第三保護層50。
偏光片10的一個表面,確切地說偏光片10的上部表面,可為偏光片10相對於應用偏光板的光學顯示設備的內部光的光出射表面。因此,第一光學功能層20和第一保護層30可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在偏光片10的光出射表面上。然而,應理解,本發明不限於此,且第一光學功能層20可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在偏光片10的光入射表面上。
優選地,第一光學功能層20和第一保護層30相對於光學顯示設備的內部光堆疊在偏光片的光出射表面上。以此方式,可更易於實現本發明的效果。
本文中,「內部光」是指從背光單元的光源發射且傳播穿過偏光片的光。
第一 光學功能層 20
偏光板的第一光學功能層20可充當對比度和/或亮度增強層。優選地,第一光學功能層20充當對比度增強層。
第一光學功能層20的上部表面和下部表面,即,第一光學功能層20的光出射表面和光入射表面,基本上完全平坦且未經圖案化,如圖1中所示出。儘管如此,第一光學功能層20可通過含有在第一光學功能層的平面內方向上配向的針狀微粒來改進正面和橫向對比度和/或亮度,其中針狀微粒中的至少一種具有相對於偏光片的光吸收軸形成-10°到+10°的配向角的縱向方向,且針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸的配向角的標準差具有15°或小於15°的值。因此,根據本發明的偏光板易於製造,且通過消除對光學圖案或圖案化層的需要而減小厚度。
圖2是根據本發明的一個實施例的針狀微粒的TEM圖像。參考圖2,針狀微粒具有預定橫截面和預定長度。接著,將參考圖3詳細地描述針狀微粒。
參考圖3,針狀微粒中的每一個為針形微粒且具有預定長度L和預定直徑D,其中直徑D朝向針狀微粒的兩端減小,而不是在長度L上均勻。具有不均勻厚度的針狀微粒具有光學各向異性,借此來自偏光片的入射光束可在穿過針狀微粒之後在不同方向上傳播。
圖3示出直徑朝向其兩端減小的針狀微粒。然而,應理解,本發明不限於此,且根據本發明的針狀微粒可具有朝向其一端均勻而朝向其另一端減小的直徑,這取決於用於形成針狀微粒的方法。
針狀微粒可指具有微米大小的長度的微粒。也就是說,針狀微粒的長度L在微米尺度上。本文中,表述「具有微米大小的長度」意指針狀微粒的長度L具有至少1微米的值。針狀微粒易於在本文指定的所需方向上配向,且因此可有助於改進對比度和亮度。相反,具有奈米大小的長度的針狀奈米粒子不易於在所需方向上配向,因此難以實現本發明的效果。
優選地,針狀微粒的長度L在10微米與30微米,更優選地15微米到28微米的範圍內。在此範圍內,針狀微粒可易於在本文中指定的所需方向上配向,從而有助於改進對比度和亮度。
針狀微粒的直徑D可在0.5微米與2微米,確切地說1微米到2微米的範圍內。在此範圍內,針狀微粒可由於其縱橫比增加而提供橫向光漫射。
針狀微粒可具有5到60,確切地說5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60,例如10到60的平均縱橫比。在此範圍內,針狀微粒可在改進對比度和亮度方面有效。優選地,針狀微粒具有10到50的平均縱橫比。
此處,「平均縱橫比」是指針狀微粒的縱橫比測量值的平均值,且術語「縱橫比」是指針狀微粒中的每一個的長度與最大直徑的比。
如上文所描述,針狀微粒在第一光學功能層的平面內方向上配向,其中,假定偏光片的光吸收軸為0°,針狀微粒的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差,配向角是指針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸的角度。
針狀微粒在第一光學功能層的平面內方向上以預定配向角配向。此處,「配向角」是指針狀微粒的縱向方向相對於偏光片的光吸收軸(0°)的角度。不具有縱向方向的球形粒子不具有配向角。
根據本發明,由於針狀微粒的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差,因此來自偏光片的入射光束可在穿過針狀微粒之後在不同方向上傳播,由此改進正面和橫向對比度和亮度。偏光片的光吸收軸可為偏光片的機械方向(machine direction;MD)。
接下來,將參考圖4和圖5A、圖5B描述配向角的平均值和標準差。
圖4是示出當假定偏光片的光吸收軸相對於參考以90°的角度放置時針狀微粒的縱向方向相對於參考的配向角的分佈的示意圖。圖5A是示出根據本發明的一個實施例的第一光學功能層中的針狀微粒的配向的圖像,且圖5B是示出第一光學功能層中的針狀微粒的縱向方向相對於參考的配向角的測量值的分佈的圖。
本文中指定的針狀微粒的配向角的平均值通過計算配向角的測量值的平均值,接著從所計算的平均值中減去90°來獲得。舉例來說,當所計算的平均值為80°時,配向角的平均值從其減去90°為-10°,且當所計算的平均值為100°時,配向角的平均值從其減去90°為10°。配向角的標準差可通過本領域中已知的典型方法根據如圖5B所示出的角度的測量值的分佈來計算。
確切地說,配向角的平均值可為-10°、-9.5°、-9°、-8.5°、-8°、-7.5°、-7°、-6.5°、-6°、-5.5°、-5°、-4.5°、-4°、-3.5°、-3°、-2.5°、-2°、-1.5°、-1°、-0.5°、0、+0.5°、+1°、+1.5°、+2°、+2.5°、+3°、+3.5°、+4°、+4.5°、+5°、+5.5°、+6°、+6.5°、+7°、+7.5°、+8°、+8.5°、+9°、+9.5°或+10°,例如-4.0°到+4.0°。另外,配向角的標準差可為0°、0.5°、1°、1.5°、2°、2.5°、3°、3.5°、4°、4.5°、5°、5.5°、6°、6.5°、7°、7.5°、8°、8.5°、9°、9.5°、10°、10.5°、11°、11.5°、12°、12.5°、13°、13.5°、14°、14.5°或15°,確切地說0°到8.5°,更確切地說5°到8.5°。在這些範圍內,偏光板可實現根據本發明的所需效果。
在一個實施例中,至少90%,例如95%到100%的針狀微粒可以-10°和+10°的配向角配向。在此範圍內,第一光學功能層可提供均勻的對比度和改進的可見度。
針狀微粒可比下文所描述的樹脂層具有更高的折射率。以此方式,根據本發明的偏光板可進一步改進側面對比度和亮度。
針狀微粒與樹脂層之間的折射率差值可為0.8或小於0.8,確切地說0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75或0.8,更確切地說0.5或小於0.5,再更確切地說0.15到0.25。在此範圍內,偏光板可進一步改進對比度和亮度,同時改進樹脂層的光學特性。
針狀微粒可具有1.5到2.2,確切地說1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2.0、2.05、2.1、2.15或2.2,更確切地說1.6到1.8,更確切地說1.65到1.7的折射率。在此範圍內,針狀微粒可具有相對於下文所描述的樹脂層的適當折射率,由此有助於改進對比度和可見度。
針狀微粒可由選自下述者中的至少一種形成:金屬氧化物,例如氧化鈦(例如,TiO
2)、氧化鋯(例如,ZrO
2)以及氧化鋅(例如,ZnO);金屬化合物,例如碳酸鈣(CaCO
3);勃姆石;硼酸鋁(例如,AlBO
3);矽酸鈣(例如,CaSiO
3,矽灰石);硫酸鎂(MgSO
4);硫酸鎂水合物(例如,MgSO
4∙7H
2O)以及鈦酸鉀(例如,K
2Ti
8O
17)玻璃以及合成樹脂。優選地,針狀微粒由碳酸鈣(CaCO
3)形成以有助於其製備和實現本發明的效果。
可將針狀微粒併入至下文所描述的樹脂層中,而不進行表面改質。然而,針狀微粒的表面改質可實現針狀微粒與下文所描述的由有機材料形成的樹脂層的相容性的改進,以及針狀微粒在樹脂層中的分散性的改進,由此改進第一光學功能層的光學特性且可防止針狀微粒的聚集,由此有助於實現本發明的效果。可使針狀微粒經歷其整個表面積的50%或大於50%,例如60%到100%或60%到95%的表面改質。在此範圍內,針狀微粒可具有改良的相容性和分散性。
在一個實施例中,可用選自矽烷化合物、表面活性劑以及油中的至少一種對針狀微粒進行表面改質。優選地,針狀微粒用具有(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯酸酯基的矽烷化合物進行表面處理,以與下文所描述的(甲基)丙烯酸酯樹脂層的基質具有良好相容性且在基質中具有良好分散性。
具有(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯酸酯基的矽烷化合物可包含選自3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷以及3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷中的至少一種,確切地說選自3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷和3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷中的至少一種。
表面改質的針狀微粒與樹脂層之間的折射率差值可為0.8或小於0.8,確切地說0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75或0.8,更確切地說0.5或小於0.5,再更確切地說0.15到0.25。在此範圍內,偏光板可進一步改進對比度和亮度,同時改進樹脂層的光學特性。
表面改質的針狀微粒可具有1.5到2.2,確切地說1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2.0、2.05、2.1、2.15或2.2,更確切地說1.6到1.8,再確切地說1.65到1.7的折射率。在此範圍內,針狀微粒可具有相對於下文所描述的樹脂層的適當折射率,由此有助於改進對比度和可見度。
針狀微粒可以1重量%到30重量%,例如1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%或30重量%,確切地說4重量%到15重量%的量存在於第一光學功能層中。在此範圍內,偏光板可實現對比度和亮度的改進。如果針狀微粒以過量存在於第一光學功能層中,則此可導致霧度增加。
針狀微粒可安置於第一光學功能層的上部表面的最外部分處或第一光學功能層的下部表面的最外部分處。優選地,針狀微粒均勻地分散於第一光學功能層中,確切地說,分散於下文所描述的樹脂層中。
在一個實施例中,可將針狀微粒浸漬到樹脂層中以形成第一光學功能層20。
第一光學功能層20,確切地說樹脂層,可插入在第一保護層30與第二保護層40之間,且還可充當將第一保護層30以黏附方式接合到第二保護層40的黏合劑層。然而,應理解,本發明不限於此,且在省略第二保護層的實施例中,樹脂層可將第一保護層以黏附方式接合到偏光片。替代地,第一光學功能層20,確切地說樹脂層,可為非黏合劑層。
樹脂層具有-70℃到-15℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和在25℃下1×10
-3MPa到9×10
-1MPa的儲存模數。在玻璃化轉變溫度和25℃下的儲存模數的這些範圍內,第一光學功能層,確切地說樹脂層,可具有足夠的層間剝離強度以將第一保護層以黏附方式接合到第二保護層(或偏光片)。另外,在玻璃化轉變溫度和25℃下的儲存模數的這些範圍內,樹脂層可減少由於在偏光片的相對表面上堆疊不同堆疊結構而引起的偏光板的翹曲。
確切地說,樹脂層可具有-70℃、-69℃、-68℃、-67℃、-66℃、-65℃、-64℃、-63℃、-62℃、-61℃、-60℃、-59℃、-58℃、-57℃、-56℃、-55℃、-54℃、-53℃、-52℃、-51℃、-50℃、-49℃、-48℃、-47℃、-46℃、-45℃、-44℃、-43℃、-42℃、-41℃、-40℃、-39℃、-38℃、-37℃、-36℃、-35℃、-34℃、-33℃、-32℃、-31℃、-30℃、-29℃、-28℃、-27℃、-26℃、-25℃、-24℃、-23℃、-22℃、-21℃、-20℃、-19℃、-18℃、-17℃、-16℃或-15℃,更確切地說-65℃到-15℃的玻璃化轉變溫度,和在25℃下1×10
-3MPa、2×10
-3MPa、3×10
-3MPa、4×10
-3MPa、5×10
-3MPa、6×10
-3MPa、7×10
-3MPa、8×10
-3MPa、9×10
-3MPa、1×10
-2MPa、2×10
-2MPa、3×10
-2MPa、4×10
-2MPa、5×10
-2MPa、6×10
-2MPa、7×10
-2MPa、8×10
-2MPa、9×10
-2MPa、1×10
-1MPa、2×10
-1MPa、3×10
-1MPa、4×10
-1MPa、5×10
-1MPa、6×10
-1MPa、7×10
-1MPa、8×10
-1MPa或9×10
-1MPa,更確切地說1×10
-2MPa到5×10
-1MPa或1×10
-1MPa到5×10
-1MPa的儲存模數。
在一個實施例中,如關於PET膜所測量,第一光學功能層可具有600克力/25毫米或大於600克力/25毫米,確切地說600克力/25毫米、650克力/25毫米、700克力/25毫米、750克力/25毫米、800克力/25毫米、850克力/25毫米或900克力/25毫米,例如600克力/25毫米到900克力/25毫米的剝離強度。在此範圍內,偏光板可在可靠性和抗分層性方面具有良好的特性。
樹脂層可以由樹脂層組成物形成,所述樹脂層組成物包含能夠實施指定玻璃化轉變溫度和在25℃下的儲存模數範圍同時具有黏合特性的樹脂。優選地,樹脂包含非雙折射樹脂,以便不會不利地影響針狀微粒的對比度和亮度的改進。因此,樹脂層也可不具有雙折射。舉例來說,樹脂可包含(甲基)丙烯酸酯樹脂和聚酯樹脂,確切地說(甲基)丙烯酸酯樹脂。
在一個實施例中,樹脂層可由包含熱固性樹脂的樹脂層組成物形成。
在一個實施例中,樹脂層可由用於熱固性樹脂層的組成物形成。
樹脂層的指定玻璃化轉變溫度和在25℃下的儲存模數範圍可通過本領域的技術人員已知的典型方法實施。舉例來說,可通過調節下文所描述的樹脂的玻璃化轉變溫度、固化劑的量以及單體的類型和/或量來實施樹脂層的指定玻璃化轉變溫度和在25℃下的儲存模數範圍。
樹脂層可具有1.4到1.6,確切地說1.4、1.43、1.45、1.47、1.49、1.5、1.53、1.55、1.57、1.59或1.6,更確切地說1.45到1.57,再更確切地說1.47到1.50的折射率。在此範圍內,偏光板可進一步改進對比度和亮度。
接下來,將描述包含(甲基)丙烯酸酯樹脂的樹脂層組成物。
(甲基)丙烯酸酯樹脂可由包含以下的單體混合物形成:含烷基的(甲基)丙烯酸單體;和含可交聯官能團的(甲基)丙烯酸單體,包含選自含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含羧基的(甲基)丙烯酸單體、含胺基的(甲基)丙烯酸單體、含脂環基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜脂環基的(甲基)丙烯酸單體中的至少一者。
含烷基的(甲基)丙烯酸單體可包含未經取代的含C
1到C
10烷基的(甲基)丙烯酸酯。確切地說,含烷基的(甲基)丙烯酸單體可包含選自下述者中的至少一種:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯以及(甲基)丙烯酸癸酯,但不限於此。這些可單獨使用或以其混合物形式使用。
含羥基的(甲基)丙烯酸單體可包含選自下述者中的至少一種:具有C
1到C
20烷基和至少一個羥基的(甲基)丙烯酸單體、具有C
3到C
20環烷基和至少一個羥基的(甲基)丙烯酸單體,以及具有C
6到C
20芳族基和至少一個羥基的(甲基)丙烯酸單體。確切地說,含羥基的(甲基)丙烯酸單體為具有C
1到C
20烷基和至少一個羥基的(甲基)丙烯酸單體,且可包含選自(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯以及(甲基)丙烯酸1-氯-2-羥丙酯中的至少一種。這些可單獨使用或以其混合物形式使用。
含羧基的(甲基)丙烯酸單體可包含(甲基)丙烯酸。
含胺基的(甲基)丙烯酸單體可包含(甲基)丙烯酸氨基烷基酯。
(甲基)丙烯酸酯樹脂可通過本領域的技術人員已知的典型聚合方法由單體混合物製備。舉例來說,(甲基)丙烯酸酯樹脂可通過溶液聚合、懸浮聚合等製備。
(甲基)丙烯酸酯樹脂可具有-70℃到-15℃,確切地說-65℃到-15℃的玻璃化轉變溫度。在此範圍內,可容易地實施樹脂層的指定玻璃化轉變溫度。
樹脂層組成物可進一步包含可固化樹脂的固化劑。固化劑允許樹脂層具有黏合特性,同時允許容易地實施樹脂層的指定玻璃化轉變溫度和在25℃下的儲存模數。
固化劑可包含選自異氰酸酯固化劑、環氧固化劑、氮丙啶固化劑、碳化二亞胺固化劑以及金屬螯合物固化劑中的至少一種。
異氰酸酯固化劑可包含雙官能或更高官能,例如,雙官能到六官能異氰酸酯固化劑。確切地說,異氰酸酯固化劑可包含:含脂環基的異氰酸酯固化劑,例如異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate;IPDI);三官能異氰酸酯固化劑,例如三官能三羥甲基丙烷改質的甲苯二異氰酸酯加合物、三官能甲苯二異氰酸酯三聚體以及三羥甲基丙烷改質的二甲苯二異氰酸酯加合物;六官能三羥甲基丙烷改質的甲苯二異氰酸酯;以及六官能異氰尿酸酯改質的甲苯二異氰酸酯。優選地,含脂環基的異氰酸酯固化劑用作異氰酸酯固化劑以有助於調節樹脂層的折射率。
相對於100重量份的(甲基)丙烯酸酯樹脂,固化劑可以0.1重量份到10重量份,例如0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份、1.9重量份、2重量份、2.1重量份、2.2重量份、2.3重量份、2.4重量份、2.5重量份、2.6重量份、2.7重量份、2.8重量份、2.9重量份、3重量份、3.1重量份、3.2重量份、3.3重量份、3.4重量份、3.5重量份、3.6重量份、3.7重量份、3.8重量份、3.9重量份、4重量份、4.1重量份、4.2重量份、4.3重量份、4.4重量份、4.5重量份、4.6重量份、4.7重量份、4.8重量份、4.9重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份,確切地說0.2重量份到5重量份的量存在。在此範圍內,樹脂層可易於具有黏合特性。
除(甲基)丙烯酸酯樹脂和固化劑以外,樹脂層組成物可進一步包含各種添加劑。
在一個實施例中,樹脂層組成物可進一步包含分散劑以促進針狀微粒的分散。分散劑可包含本領域的技術人員已知的典型分散劑,例如迪斯畢克(DISPERBYK)180(具有酸性基團的共聚物的烷基醇銨鹽)或相同系列的分散劑,但不限於此。
第一光學功能層20可具有100微米或小於100微米,確切地說5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米、50微米、55微米、60微米、65微米、70微米、75微米、80微米、85微米、90微米、95微米或100微米,優選地小於50微米,更確切地說5微米到15微米的厚度。在此範圍內,可確保偏光板的所需硬度。
第一光學功能層20可具有90%或大於90%,確切地說90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%,確切地說90%到100%的光透射比。第一光學功能層20可具有30%或小於30%,確切地說0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%或30%,確切地說0%到30%,更確切地說10%到25%的霧度。在光透射比和霧度的這些範圍內,第一光學功能層20可用於偏光板中,且可通過減小白濁度來幫助改進對比度和亮度。
第一光學功能層20可通過下文所描述的方法形成。
在一個實施例中,第一光學功能層20可形成為第一保護層30上的塗層。第一光學功能層20可通過狹縫模具式塗佈、微凹板印刷式塗佈、間隙輥式塗佈或棒塗形成。確切地說,本文中指定的針狀微粒的配向角及其標準差可通過在組成物形成期間調節用於第一光學功能層的組成物的黏度(例如,在25℃下調節到100厘泊到400厘泊)或通過在將第一光學功能層20塗佈到第一保護層30上期間調節塗佈壓力(例如,在25℃下調節到0.1 MPa到0.4 MPa)來實施,但不限於此。此處,用於第一光學功能層的組成物可通過將針狀微粒併入到樹脂層組成物來製備。
參考圖6,根據本發明的偏光板可進一步包含第二光學功能層60,其堆疊在第一光學功能層20的上部表面上,即,第一光學功能層20相對於光學顯示設備的內部光的光出射表面。
第二光學功能層60可包含:樹脂層;以及針狀微粒。利用第二光學功能層60,根據本發明的偏光板可進一步改進垂直和橫向可見度。
針狀微粒可具有與第一光學功能層20中的針狀微粒相同的長度L、直徑D以及縱橫比。另外,針狀微粒與樹脂層之間的折射率差值、針狀微粒的折射率的範圍以及第二光學功能層中的針狀微粒的量可與關於第一光學功能層20的針狀微粒所描述的相同。
另外,第二光學功能層60的針狀微粒可具有與第一光學功能層20的針狀微粒的縱向方向基本上正交的縱向方向。以此方式,根據本發明的偏光板可進一步改進在垂直和水平方向上的光漫射。此處,「基本上正交」意指第二光學功能層60的針狀微粒的縱向方向相對於第一光學功能層20的針狀微粒的縱向方向形成85°到95°,確切地說90°的角度。
第二光學功能層60的樹脂層可具有與第一光學功能層20的樹脂層相同的玻璃化轉變溫度和在25℃下的儲存模數,且可由與第一光學功能層20的樹脂層基本上相同的組成物形成。
另外,第二光學功能層60可具有第一光學功能層20中所描述的厚度範圍。
第一保護層 30
第一保護層30可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在第一光學功能層20的光出射表面上,且可支撐第一光學功能層20。
第一保護層30可具有90%或大於90%,例如90%到100%的光透射比。在此範圍內,第一保護層30可透射穿過其的入射光而不影響入射光。
第一保護層30可包含透明基底材料。透明基底材料可具有與第一光學功能層20不同的折射率。透明基底材料可比第一光學功能層20具有更高或更低的折射率。優選地,透明基底材料比形成第一光學功能層20的樹脂具有更高的折射率。以此方式,透明基底材料可有助於改進對比度和亮度。
透明基底材料可包含光學透明樹脂膜,所述光學透明樹脂膜具有:光入射表面;以及與光入射表面相對的光出射表面。透明基底材料可由單層光學透明樹脂膜組成。然而,應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可由多層光學透明樹脂膜組成。光學透明樹脂膜可包含選自下述者中的至少一種:包含三乙醯纖維素(triacetylcellulose;TAC)等的纖維素酯樹脂、包含非晶形環狀聚烯烴(cyclic polyolefin;COP)等的環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate;PET)等的聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、非環狀聚烯烴樹脂、包含聚(甲基丙烯酸甲酯)樹脂等的聚丙烯酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂以及聚偏二氯乙烯樹脂,但不限於此。優選地,透明基底材料包含聚酯樹脂,所述聚酯樹脂包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等以進一步改進對比度和亮度。
儘管透明基底材料可為未拉伸膜,但應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可為延遲膜或各向同性光學膜,其通過用預定方法拉伸樹脂獲得且具有一定範圍的延遲。
在一個實施例中,透明基底材料可為具有0奈米到60奈米,確切地說40奈米到60奈米的Re的各向同性光學膜。在此範圍內,透明基底材料可通過補償視角而提供良好圖像質量。本文中,「各向同性光學膜」是指其中nx、ny以及nz(nz為在550奈米的波長下的平面外折射率)具有基本上相同的值的膜。此處,表述「基本上相同」不僅包含nx、ny以及nz具有完全相同的值的情況,而且包含nx、ny以及nz具有不顯著不同的值的情況。
在另一實施例中,透明基底材料可為具有60奈米或大於60奈米的Re的延遲膜。舉例來說,透明基底材料可具有60奈米到500奈米或60奈米到300奈米的Re。舉例來說,透明基底材料可具有6,000奈米或大於6,000奈米或8,000奈米或大於8,000奈米,確切地說10,000奈米或大於10,000奈米,更確切地說大於10,000奈米,再更確切地說10,100奈米到30,000奈米或10,100奈米到15,000奈米的Re。在此範圍內,透明基底材料可防止莫爾(Moiré)圖案的出現,同時進一步增強通過第一樹脂層漫射的光的對比度和可見度的改進。
透明基底材料可具有30%或小於30%,確切地說2%到30%的霧度。在此範圍內,透明基底材料可用於偏光板中。
透明基底材料可具有5微米到200微米,例如30微米到120微米的厚度。在此範圍內,透明基底材料可用於偏光板中。
除透明基底材料以外,第一保護層30可進一步包含堆疊在透明基底材料的至少一個表面上的功能層。功能層可包含選自硬塗層、散射層、低反射率層、超低反射率層、底塗層、耐指紋層、抗反射層以及防眩光層中的至少一種。
優選地,第一保護層30包含抗反射層作為功能層。此處,第一保護層30可具有5%或小於5%,確切地說0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%,例如0.1%到3%,例如0.2%或小於0.2%的反射比。在此範圍內,可更易於實現本發明的效果。此處,可通過本領域的技術人員已知的典型方法測量「反射比」。
第一保護層30可具有30%或小於30%,確切地說1%到30%,或2%到20%的霧度。在此範圍內,第一保護層30可用於偏光板中,且可通過減小白濁度來幫助改進對比度和亮度。
第一光學功能層20和第一保護層30的層壓體可具有30%或小於30%,確切地說0%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%或30%,例如1%至30%或2%至20%的霧度。在此範圍內,第一光學功能層20和第一保護層30的層壓體可用於偏光板中,且可通過減小白濁度來幫助改進對比度和可見度。
偏光片 10
偏光片10用以使來自液晶面板的入射光偏光且將偏光透射到第一光學功能層20。偏光片10可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在第一光學功能層20的光入射表面上。
偏光片10可包含通過單軸拉伸聚乙烯醇膜製備的聚乙烯醇類偏光片。
偏光片10可具有約5微米到約40微米的厚度。在此範圍內,偏光片可用於光學顯示設備中。
第二保護層 40
第二保護層40可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在偏光片10的光入射表面上。也就是說,第二保護層40可插入在偏光片10與第一光學功能層20之間。然而,應理解,本發明不限於此,且可省略第二保護層40。
第二保護層40可具有90%或大於90%,例如90%到100%的光透射比。在此範圍內,第二保護層40可透射穿過其的入射光而不影響入射光。
第二保護層40可包含透明基底材料。透明基底材料可包含光學透明樹脂膜,所述光學透明樹脂膜具有:光入射表面;以及與光入射表面相對的光出射表面。透明基底材料可由單層光學透明樹脂膜組成。然而,應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可由多層光學透明樹脂膜組成。光學透明樹脂膜可包含選自下述者中的至少一種:包含三乙醯纖維素(TAC)等的纖維素酯樹脂、包含非晶形環狀聚烯烴(COP)等的環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、非環狀聚烯烴樹脂、包含聚(甲基丙烯酸甲酯)樹脂等的聚丙烯酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂以及聚偏二氯乙烯樹脂,但不限於此。優選地,透明基底材料包含環狀聚烯烴樹脂,所述環狀聚烯烴樹脂包含非晶形環狀聚烯烴(COP)等。
儘管透明基底材料可為未拉伸膜,但應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可為延遲膜或各向同性光學膜,其通過用預定方法拉伸樹脂獲得且具有一定範圍的延遲。
在一個實施例中,透明基底材料可為具有0奈米到60奈米,確切地說40奈米到60奈米的Re的各向同性光學膜。在此範圍內,透明基底材料可通過補償視角而提供良好圖像質量。本文中,「各向同性光學膜」是指其中nx、ny以及nz(nz為在550奈米的波長下的平面外折射率)具有基本上相同的值的膜。此處,表述「基本上相同」不僅包含nx、ny以及nz具有完全相同的值的情況,而且包含nx、ny以及nz具有不顯著不同的值的情況。
在另一實施例中,透明基底材料可為具有60奈米或大於60奈米的Re的延遲膜。舉例來說,透明基底材料可具有60奈米到500奈米或60奈米到300奈米的Re。舉例來說,透明基底材料可具有6,000奈米或大於6,000奈米或8,000奈米或大於8,000奈米,確切地說10,000奈米或大於10,000奈米,更確切地說大於10,000奈米,再更確切地說10,100奈米到30,000奈米或10,100奈米到15,000奈米的Re。在此範圍內,透明基底材料可防止莫爾圖案的出現,同時進一步增強通過第一樹脂層漫射的光的對比度和可見度的改進。
第二保護層40,確切地說透明基底材料,可具有5微米到200微米,例如30微米到120微米的厚度。在此範圍內,第二保護層40可用於偏光板中。
如上文所描述,可從根據本發明的偏光板省略第二保護層40。
第三保護層 50
第三保護層50可相對於光學顯示設備的內部光堆疊在偏光片10的光入射表面上。
第三保護層50可具有90%或大於90%,例如90%到100%的光透射比。在此範圍內,第三保護層50可透射穿過其的入射光而不影響入射光。
第三保護層50可包含透明基底材料。透明基底材料可包含光學透明樹脂膜,所述光學透明樹脂膜具有:光入射表面;以及與光入射表面相對的光出射表面。透明基底材料可由單層光學透明樹脂膜組成。然而,應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可由多層光學透明樹脂膜組成。光學透明樹脂膜可包含選自下述者中的至少一種:包含三乙醯纖維素(TAC)等的纖維素酯樹脂、包含非晶形環狀聚烯烴(COP)等的環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、非環狀聚烯烴樹脂、包含聚(甲基丙烯酸甲酯)樹脂等的聚丙烯酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂以及聚偏二氯乙烯樹脂,但不限於此。優選地,透明基底材料包含環狀聚烯烴樹脂,所述環狀聚烯烴樹脂包含非晶形環狀聚烯烴(COP)等。
儘管透明基底材料可為未拉伸膜,但應理解,本發明不限於此,且透明基底材料可為延遲膜或各向同性光學膜,其通過用預定方法拉伸樹脂獲得且具有一定範圍的延遲。
在一個實施例中,透明基底材料可為具有0奈米到60奈米,確切地說40奈米到60奈米的Re的各向同性光學膜。在此範圍內,透明基底材料可通過補償視角而提供良好圖像質量。本文中,「各向同性光學膜」是指其中nx、ny以及nz(nz為在550奈米的波長下的平面外折射率)具有基本上相同的值的膜。此處,表述「基本上相同」不僅包含nx、ny以及nz具有完全相同的值的情況,而且包含nx、ny以及nz具有不顯著不同的值的情況。
在另一實施例中,透明基底材料可為具有60奈米或大於60奈米的Re的延遲膜。舉例來說,透明基底材料可具有60奈米到500奈米或60奈米到300奈米的Re。舉例來說,透明基底材料可具有6,000奈米或大於6,000奈米或8,000奈米或大於8,000奈米,確切地說10,000奈米或大於10,000奈米,更確切地說大於10,000奈米,再更確切地說10,100奈米到30,000奈米或10,100奈米到15,000奈米的Re。在此範圍內,透明基底材料可防止莫爾圖案的出現,同時進一步增強通過第一樹脂層漫射的光的對比度和可見度的改進。
第三保護層50,確切地說透明基底材料,可具有5微米到200微米,例如30微米到120微米的厚度。在此範圍內,第三保護層50可用於偏光板中。
可從根據本發明的偏光板省略第三保護層50。
根據本發明的光學顯示設備包含根據本發明的偏光板。
在一個實施例中,光學顯示設備可包含偏光板作為觀看者側偏光板。此處,「觀看者側偏光板」是指相對於液晶面板安置在光學顯示設備的屏幕的側面上的偏光板,即,與光學顯示設備的光源相對設置的偏光板。
在一個實施例中,液晶顯示器可包含依序堆疊的聚光背光單元、光源側偏光板、液晶面板以及觀看者側偏光板,其中觀看者側偏光板可包含根據本發明的偏光板。此處,「光源側偏光板」是指安置在光學顯示設備的光源側上的偏光板。液晶面板可采用垂直配向(vertical alignment;VA)模式、IPS模式、圖案化垂直配向(patterned vertical alignment;PVA)模式或超圖案化垂直配向(super-patterned vertical alignment;S-PVA)模式,但不限於此。
接下來,將參考一些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,並且不應以任何方式理解為限制本發明。
實例 1
(1)製備在其上部表面上形成有抗反射層的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(DSG-17(Z)PET80,大日本印刷有限公司(DNP Co., Ltd.),反射比:0.2%)。
作為針狀微粒,製備CaCO
3粒子的混合物(Whiscal A,丸尾鈣有限公司(MARUO CALCIUM Co., Ltd.),長度:10微米到30微米,直徑:0.5微米到2.0微米,折射率:1.68)且添加到含有3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(KBM503)的甲基乙基酮溶液中,隨後在室溫下反應以表面改質具有3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的CaCO
3粒子。
接著,將甲基乙基酮和表面改質的CaCO
3粒子添加到黏合劑樹脂(賽登化學工業有限公司(SAIDEN Chemical Industry Co., Ltd.))中,隨後使用勻化器分散4小時,且接著相對於100重量份的黏合劑樹脂以0.2重量份的量添加異佛爾酮二異氰酸酯,隨後在500轉/分鐘下攪拌15分鐘,由此製備樹脂層組成物。接著,將針狀CaCO
3微粒併入到樹脂層組成物中,由此製備用於第一光學功能層的組成物。
使用塗覆器將用於第一光學功能層的組成物塗佈到聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的下部表面(具有形成於其上的底塗層的下部表面)上,隨後在乾燥烘箱中在90℃下乾燥和熱固化4分鐘,由此形成第一光學功能層(表面改質的CaCO
3粒子的折射率:1.68,樹脂層的折射率:1.47,表面改質的CaCO
3粒子配向在樹脂層中)。
(2)通過在60℃下將聚乙烯醇膜拉伸到其初始長度的3倍,將碘吸附到拉伸後的膜上,且在40℃下在硼酸水溶液中將膜進一步拉伸到2.5倍來製備偏光片(厚度:13微米,光透射比:44%)。
將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(東洋紡有限公司(Toyobo, Co., Ltd.),厚度:80微米)接合到所製備偏光片的上部表面,隨後將環烯烴聚合物(COP)膜(瑞翁有限公司(ZEON Co., Ltd.))接合到偏光片的下部表面,由此形成PET膜、偏光片以及COP膜的層壓體。
(3)將第一光學功能層層壓在層合體的PET膜上,由此製造偏光板,其中以所陳述的次序堆疊其上形成有抗反射層的PET膜(第一保護層)、第一光學功能層、PET膜(第二保護層)、偏光片以及COP膜(第三保護層)。CaCO
3粒子在第一光學功能層的平面內方向上配向,其中CaCO
3粒子的配向角具有+1.2°的平均值和7.2°的標準差。
實例 2
除了如表1中列出改變第一光學功能層的配置以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
實例 3
除了使用不同的黏合劑樹脂代替來自賽登化學工業有限公司的黏合劑樹脂且如表1中列出改變第一光學功能層的配置以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
實例 4
除了如表1中列出改變第一光學功能層的配置以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
實例 5 到實例 6
除了如表1中列出改變第一光學功能層的配置以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
實例 7
作為針狀微粒,製備CaCO
3粒子的混合物(Whiscal A,丸尾鈣有限公司,長度:10微米到30微米,直徑:0.5微米到2.0微米,折射率:1.68)且添加到含有分散劑(迪斯畢克180,具有酸性基團的共聚物的烷基醇銨鹽)的甲基乙基酮溶液中,接著在1,000轉/分鐘和室溫的條件下攪拌2小時。接著,如實例1中使用黏合劑樹脂和固化劑製備用於第一光學功能層的組成物,隨後以與實例1相同的方式製造偏光板。
比較例 1
除了使用黏合劑樹脂(PHS210,日本合成化學工業有限公司(Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.))代替黏合劑樹脂(賽登化學工業有限公司)以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
比較例 2
除了使用黏合劑樹脂(982-S8,賽登化學工業有限公司)代替黏合劑樹脂(賽登化學工業有限公司)以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
比較例 3
除了使用各向同性球形粒子(MSP080矽酮珠粒,日興利加株式會社(Nikko Rica Corporation),直徑:0.8微米)代替CaCO
3粒子,以與實例1相同的方式製造偏光板。
比較例 4
除了如表1中列出改變第一光學功能層的配置以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。
參考實例 1
除了省略第一光學功能層以外,以與實例1相同的方式製造偏光板。也就是說,偏光板具有PET膜、偏光片以及COP膜以所陳述次序堆疊的結構。
使用實例和比較例中製造的偏光板中的每一個,製造用於測量視角的模型,且接著根據表1中展示的特性進行評估。
光源側偏光板
通過在60℃下將聚乙烯醇膜拉伸到其初始長度的3倍,將碘吸附至拉伸後的膜上,且在40℃下在硼酸水溶液中將膜進一步拉伸到2.5倍來製備偏光片。接著,使用偏光板用黏合劑(Z-200,日本合成化學工業有限公司)將作為基底層的三乙醯纖維素膜(厚度:80微米)接合到偏光片的兩個表面,由此製造偏光板。所製造的偏光板使用光源側偏光板。
觀看者側偏光 板
在實例和比較例中製造的偏光板中的每一個用作觀看者側偏光板。
用於液晶顯示器的模組
將光源側偏光板以黏附方式接合到液晶面板的下部表面(PVA液晶模式),且接著將觀看者側偏光板以黏附方式接合到液晶面板的上部表面,其中觀看者側偏光板的抗反射層放置得離液晶面板的上部表面最遠。隨後,背光單元安置在光源側偏光板下,由此製造用於液晶顯示器的模組。
將在實例和比較例中製造的偏光板中的每一個評估為以下物理特性。結果展示於表1中。
(1)樹脂層的儲存模數(單位:MPa):將實例和比較例的樹脂層組成物中的每一個施加到離型膜上至50微米的乾燥後厚度,隨後在95℃下乾燥4分鐘,由此形成樹脂層。將如上文所描述製備的多個樹脂層一個接一個地堆疊到500微米的厚度,且接著切割成直徑為8毫米的圓形,由此製備樣本。使用儲存模數測量儀器(先進流變性測定擴展系統,TA儀器)在10℃/分鐘的加熱速率和0℃到100℃的溫度範圍的條件下對所製備樣本測量在25℃下的儲存模數。
(2)樹脂層的玻璃化轉變溫度(單位:℃):以與(1)相同的方式形成樹脂層,隨後製備15毫克樹脂層樣本(在6毫米Al盤上)。接著,在氮氣環境(50毫升/分鐘)中以20℃/分鐘的加熱速率將樣本加熱到180℃,將樣本冷卻到-100℃,且以10℃/分鐘的加熱速率將樣本加熱到100℃的同時,對所製備樣本測量玻璃化轉變溫度。此處,使用發現混合流變儀(Discovery Hybrid Rheometer)(TA儀器)進行玻璃化轉變溫度的測量。
(3)對比度和相對對比度(單位:%):將LED光源、光導板以及用於液晶顯示器的模組中的每一個組裝成包含單邊型LED光源的液晶顯示器(除了使用實例和比較例中製造的偏光板中的每一者製造的用於液晶顯示器的模組以外,所述液晶顯示器具有與三星(Samsung)TV(55英寸UHD TV,型號:UN55KS8000F)相同的配置)。使用EZCONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4,艾爾迪姆股份公司(ELDIM S.A.))從側面(對應於球形坐標系統中的點(0°, 60°))測量液晶顯示器的對比度。此處,通過白色模式中的亮度與黑色模式中的亮度的比率計算對比度。另外,根據以下公式計算相對對比度:相對對比度= {(實例、比較例以及參考實例1的液晶顯示器中的每一個的對比度)/(參考實例1的對比度)}×100。大於100%,確切地說大於或等於115%的相對對比度被視為優選的。
(4)鉛筆硬度:將在實例和比較例中製造的偏光板中的每一個層壓在玻璃板上,且接著根據ASTM D3502使用鉛筆硬度測試儀(CT-PC2,科泰克有限公司(Coatech Ltd.))對抗反射層的表面測量鉛筆硬度。
(5)剝離強度(單位:克力/25毫米):將在實例和比較例中製造的偏光板中的每一個切割成150毫米×25毫米(偏光片的MD×TD)的大小,且接著通過丙烯酸黏合劑層層壓在玻璃板上,由此製備樣本。接著,使用剝離強度測量儀器(質構分析儀TA-XT Plus,穩定微系統有限公司(Stable Micro System Ltd.))對樣本測量第一保護層與第二保護層之間的剝離強度。此處,在25℃的剝離溫度、180°的剝離角度以及300毫米/分鐘的剝離速率的條件下測量剝離強度。
6)配向角的平均值和標準差:使用塗覆器以6米每分(mpm)的速率將在實例和比較例中製備的用於第一光學功能層的組成物塗佈到PET膜上,隨後在90℃下乾燥4分鐘,由此形成第一光學功能層。接著,使用光學顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)MX61L,放大率:500×(10×50))捕獲第一光學功能層的表面圖像,所述光學顯微鏡的高度經調節以聚焦於第一光學功能層的表面上,接著執行FIJI程序(方法:傅立葉分量,N bis:90°,直方圖開始:0°,直方圖結束:180°),由此獲得在第一光學功能層中的微粒的配向角的平均值和標準差。
[表1]
如表1中所展示,儘管不包含光學圖案或包含光學圖案的圖案化層,但與不包含根據本發明的光學功能層的參考實例1的偏光板相比,根據本發明的偏光板可提供改進的對比度。此外,與比較例3的偏光板(包含球形微粒)和比較例4的偏光板(其中配向角的平均值在本文中指定的範圍之外)相比,根據本發明的偏光板可以提供改進的對比度。此外,與比較例1和比較例2的偏光板相比,根據本發明的偏光板展現良好的層間剝離強度和可靠性。
相反,不滿足本文中指定的要求的比較例的偏光板不能提供本發明的所有有利效果。
應理解,本領域的技術人員可在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種修改、改變、更改和等效實施例。
10:偏光片;
20:第一光學功能層;
30:第一保護層;
40:第二保護層;
50:第三保護層;
60:第二光學功能層;
D:直徑;
L:長度。
圖1是根據本發明的一個實施例的偏光板的截面視圖。
圖2是根據本發明的一個實施例的針狀微粒的TEM圖像。
圖3是根據本發明的一個實施例的針狀微粒的縱向截面視圖。
圖4是示出根據本發明的一個實施例的樹脂層中的針狀微粒相對於偏光片的光吸收軸的配向角的分佈的示意圖,假定光吸收軸為90°。
圖5A是示出根據實施例的樹脂層中的針狀微粒的配向的圖像,且圖5B是示出針狀微粒相對於偏光片的光吸收軸的配向角的測量值的分佈的圖,假定光吸收軸為90°。
圖6是根據本發明的另一實施例的偏光板的截面視圖。
10:偏光片
20:第一光學功能層
30:第一保護層
40:第二保護層
50:第三保護層
Claims (20)
- 一種偏光板,包括: 偏光片;以及 第一光學功能層和第一保護層,依序堆疊於所述偏光片的一個表面上, 其中所述第一光學功能層包括:樹脂層;以及針狀微粒, 所述樹脂層具有-70℃到-15℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和在25℃下1×10 -3MPa到9×10 -1MPa的儲存模數,且 所述針狀微粒在所述第一光學功能層的平面內方向上配向,且 當所述偏光片的光吸收軸為0°時,所述針狀微粒的縱向方向相對於所述偏光片的所述光吸收軸的配向角具有-10°到+10°的平均值和15°或小於15°的標準差。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述第一光學功能層為對比度或亮度增強層。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒具有5到60的平均縱橫比。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒具有10微米到30微米的長度和0.5微米到2微米的直徑。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒比所述樹脂層具有更高的折射率。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒包括由選自氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、碳酸鈣、勃姆石、硼酸鋁、矽酸鈣、硫酸鎂、硫酸鎂水合物、鈦酸鉀、玻璃以及合成樹脂中的至少一者形成的粒子。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒的表面被改質。
- 如請求項7所述的偏光板,其中所述針狀微粒的所述表面經選自矽烷偶聯劑、表面活性劑以及油中的至少一者改質。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述針狀微粒以1重量%到30重量%的量存在於所述第一光學功能層中。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述樹脂層為黏合劑層。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述樹脂層由包括非雙折射樹脂的組成物形成。
- 如請求項11所述的偏光板,其中所述非雙折射樹脂包括選自(甲基)丙烯酸酯樹脂和聚酯樹脂中的至少一者。
- 如請求項11所述的偏光板,其中所述組成物更包括固化劑。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述第一光學功能層具有100微米或小於100微米的厚度。
- 如請求項1所述的偏光板,其中所述第一保護層包括延遲膜。
- 如請求項15所述的偏光板,其中所述第一保護層更包括功能層,所述功能層包括選自硬塗層、散射層、低反射率層、超低反射率層、底塗層、耐指紋層、抗反射層以及防眩光層中的至少一者。
- 如請求項1所述的偏光板,更包括: 第二光學功能層,插入在所述第一光學功能層與所述第一保護層之間。
- 如請求項17所述的偏光板,其中所述第二光學功能層包括:樹脂層;以及針狀微粒。
- 如請求項18所述的偏光板,其中所述第二光學功能層中的所述針狀微粒的縱向方向相對於所述第一光學功能層中的所述針狀微粒的所述縱向方向形成85°到95°的角度。
- 一種光學顯示設備,包括如請求項1到19中任一項所述的偏光板。
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