TWI803771B - 偏光板疊層以及包括其的顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層包括：偏光器；設置在偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在黏合劑層或黏結劑層上的視角補償膜；及設置在視角補償膜上的基膜。

Description

偏光板疊層以及包括其的顯示裝置
本申請案主張於2019年8月26日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2019-0104419號及第10-2019-0104423號的優先權及權利，該些韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
本申請案是有關於一種偏光板疊層以及一種包括其的顯示裝置。
液晶顯示裝置是已經自行動電話或可攜式小型電子裝置至例如個人電腦或電視等大型電子裝置廣泛使用且其用途正在逐漸擴大的平板顯示器中的一者。
由於顯示裝置的用途已經擴大，其中放置有顯示裝置的地點及其位置已經變得多樣化，但是平板顯示器所具有的問題是當自另一方向而非自顯示器的前面觀察時，不能獲得清晰的影像。特別地，用於車輛的顯示器所具有的問題是由於顯示器的位置與駕駛員的視線不平行，因此不能自駕駛員的視野中獲得清晰的影 像。
因此，為解決該些問題，需要開發一種能夠改善視角及對比度的顯示裝置。
本申請案致力於提供一種偏光板疊層以及一種包括其的顯示裝置。
本申請案的示例性實施例提供一種偏光板疊層，所述偏光板疊層包括：偏光器；設置在所述偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在所述黏合劑層或所述黏結劑層上的視角補償膜；及設置在所述視角補償膜上的基膜，其中所述視角補償膜包括圖案層及平坦化層，且所述圖案層與所述平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，所述圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；及面對所述第一表面並包括多個突起的第二表面，所述多個突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ1)及所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜 表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ2)彼此相同，由以下方程式1表示的所述多個突起中的每一者的縱橫比(aspect ratio)大於1.5且小於3.0，並且所述多個突起中的每一者的最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)。
[方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距
本申請案的另一示例性實施例提供一種偏光板疊層，所述偏光板疊層包括：偏光器；設置在所述偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在所述黏合劑層或所述黏結劑層上的視角補償膜；及設置在所述視角補償膜上的基膜，其中所述視角補償膜包括圖案層及平坦化層，且所述圖案層與所述平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，所述圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；及面對所述第一表面並包括多個突起的第二表面，所述多個突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，由所述第一表面與所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面形成的角度(θ1)及由所述第一表面與所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜表面延伸的表面形成的角度(θ2)具有彼此相同的角度， 由以下方程式1表示的所述多個突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，並且在彼此相鄰的所述突起之間設置有平坦表面。
[方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距
此外，本申請案的另一示例性實施例提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括：液晶胞(liquid crystal cell)；設置在所述液晶胞的觀察側處的第一偏光板；第二偏光板，設置在與所述液晶胞的所述觀察側相對的一側處；及背光單元，設置在與所述第二偏光板面對所述液晶胞的表面相對的一側處，其中所述第一偏光板或所述第二偏光板是所述偏光板疊層。
藉由包括視角補償膜，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層可提高對比度並可增強視角，所述視角補償膜包括縱橫比大於1.5且小於3.0且峰值的曲率半徑(R)為1微米或小於1微米的突起。
此外，藉由包括其中在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面的視角補償膜，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層可提高對比度並可增強視角，所述突起具有大於1.5且小於3.0的 縱橫比。
因此，當用作用於車輛的顯示裝置時，包括根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層的顯示裝置可自駕駛員的視野獲得清晰的影像，此乃因可提高對比度並增強視角。
10:偏光器
20:黏合劑層或黏結劑層
30:視角補償膜
40:基膜
50:光學層
60:偏光器保護膜
70:液晶胞
80:液晶(LC)
90:圖案層
100:平坦化層
110:圖案層的第一表面
120:圖案層的第二表面
130:突起的最高點
140:突起的最低點
150:突起的高度
160:突起的節距
170:相鄰突起之間的平坦表面
圖1及圖2為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的偏光板疊層的視圖。
圖3為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的視角補償膜的視圖。
圖4為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的視角補償膜中包括的圖案層的視圖。
圖5為示出作為本申請案示例性實施例的實例1-1以及比較例1-1及1-5的顯示裝置的黑色狀態的視圖。
圖6為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的突起的高度及突起的節距的視圖。
圖7為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的視角補償膜的視圖。
圖8為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的視角補償膜中包括的圖案層的視圖。
圖9至圖12為示意性地示出根據本申請案示例性實施例的 顯示裝置的視圖。
在下文中，將闡述本申請案的較佳示例性實施例。然而，本申請案的示例性實施例可被修改成各種其他形式，且本申請案的範圍不限於將在下面闡述的示例性實施例。此外，提供本申請案的示例性實施例是為了向此項技術中具有通常知識者更詳細地解釋本發明。
根據本申請案的示例性實施例的一種偏光板疊層包括：偏光器；設置在偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在黏合劑層或黏結劑層上的視角補償膜；以及設置在視角補償膜上的基膜，其中視角補償膜包括圖案層及平坦化層，且圖案層與平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；以及面對第一表面並包括多個突起的第二表面，突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，第一傾斜表面或自第一傾斜表面延伸的表面與第一表面之間的角度(θ1)及第二傾斜表面或自第二傾斜表面延伸的表面與第一表面之間的角度(θ2)彼此相同，由以下方程式1表示的突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，且突起中的每一者的最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)。
[方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距
此外，根據本申請案的另一示例性實施例的一種偏光板疊層包括：偏光器；設置在偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在黏合劑層或黏結劑層上的視角補償膜；以及設置在視角補償膜上的基膜，其中視角補償膜包括圖案層及平坦化層，且圖案層與平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；以及面對第一表面並包括多個突起的第二表面，突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，第一傾斜表面或自第一傾斜表面延伸的表面與第一表面之間的角度(θ1)及第一表面與第二傾斜表面或自第二傾斜表面延伸的表面之間的角度(θ2)彼此相同，由以下方程式1表示的突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，且在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面。
[方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距
在本申請案中，用語「觀察側」意指當偏光板被安裝至例如液晶顯示裝置等顯示裝置時，被佈置成面對觀察者側的表面或方向。相反，「與觀察側相對的一側」意指與觀察者相對的一側，即，當偏光板被安裝在例如液晶顯示裝置等顯示裝置上時，被佈置成面對背光單元的表面或方向。
在本申請案中，「延伸」意謂在保持直線或平坦表面的斜率的同時進行伸長。
在本申請案中，「平坦表面」意指中心線平均粗糙度(Ra)小於0.1微米。
在本申請案的示例性實施例中，突起的高度意指突起的最低點與突起的最高點之間的垂直距離，並且突起的高度可為5微米至100微米，且可為10微米至30微米。其中突起的節距(pitch)相同且突起的高度低的情況意謂突起的頂角增加，且在此種情況下，光的折射角的調整被削弱，使得可降低寬視角的對比度。因此，在本申請案的示例性實施例中，突起的高度較佳為5微米至100微米，更佳為10微米至30微米。
在本申請案的示例性實施例中，突起的節距意指相鄰突起的第一傾斜表面相對於第一表面之間的距離，且突起的節距可為5微米至30微米，且可為10微米至100微米。當突起的節距超出上述範圍時，面板可能出現雲紋(Moiré)現象，此是不期望的。
突起的高度150及突起的節距160在以下圖6中示意性地示出。
在本申請案的示例性實施例中，由方程式1表示的突起中的每一者的縱橫比可大於1.5且小於3.0，並且可為1.6至2.0。藉由滿足如上所述的突起的縱橫比，可提高視角補償膜的對比度，且可改善視角。
在本申請案的示例性實施例中，突起中的每一者的最高點或最低點可具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)及0.5微米至1微米的曲率半徑(R)。藉由滿足如上所述突起的最高點或最低點的曲率半徑，可提高視角補償膜的對比度，且可增強視角。
在本申請案的示例性實施例中，突起中的每一者的最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)，且可在彼此相鄰的突起之間設置平坦表面。在此種情況下，設置在彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度可為3微米或小於3微米，且可大於0及1.5微米或小於1.5微米。當設置在彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度超出上述數值範圍時，前面亮度可不受影響，但是區域A的對比度的增強寬度可減小。
在本申請案的示例性實施例中，包括在第二表面中的多個突起可連續佈置。當連續設置所述多個突起時，可形成圖案層，使得一個突起的第一傾斜表面與另一突起的第二傾斜表面彼此接觸。
根據另一示例性實施例，所述多個突起可設置成不連續的。
在本申請案的示例性實施例中，垂直於突起的第一表面的至少一個橫截面可為三角形、四邊形或五邊形的形式。然而，三角形、四邊形或五邊形形式的最高點或最低點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)。
當垂直於突起的第一表面的至少一個橫截面為三角形的形式時，第一傾斜表面的一個端部及另一端部被形成為使得所述一個端部與第二傾斜表面的一個端部接觸，且另一端部與第一表面接觸，並且第二傾斜表面的不與第一傾斜表面的端部接觸的端部可被形成為與第一表面接觸。
垂直於突起的第一表面的至少一個橫截面為四邊形的形式的情況包括第三傾斜表面，所述第三傾斜表面被形成為使得第一傾斜表面的一個端部及第二傾斜表面的一個端部與第一表面接觸，並與第一傾斜表面的另一端部及第二傾斜表面的另一端部接觸，或者所述情況包括第三傾斜表面，所述第三傾斜表面被形成為使得第一傾斜表面的一個端部與第一表面接觸，而另一端部與第二傾斜表面的一個端部接觸，且所述第三傾斜表面被形成為使得第二傾斜表面的不與第一傾斜表面的一個端部接觸的一個端部與第一表面接觸。
當垂直於突起的第一表面的至少一個橫截面為五邊形的形式時，多個突起連續形成，且被形成為使得突起由第一傾斜表面及第二傾斜表面組成，且一個突起的第一傾斜表面的一個端部與相鄰突起的第二傾斜表面的一個端部接觸，但不與第一表面接觸。
在本申請案的示例性實施例中，第一傾斜表面或自第一傾斜表面延伸的表面與第二傾斜表面或自第二傾斜表面延伸的表面之間的角度(θ)可為20°至60°、30°至50°以及40°至50°。當第一傾斜表面或自第一傾斜表面延伸的表面與第二傾斜表面或自第二傾斜表面延伸的表面之間的角度(θ)滿足上述範圍時，可藉由調整折射角使得入射在視角補償膜上的光形成集中的光形式來獲得調節顯示裝置的視角及提高對比度的效果。
在本申請案的示例性實施例中，第一傾斜表面或自第一傾斜表面延伸的表面與第一表面之間的角度(θ1)及第二傾斜表面 或自第二傾斜表面延伸的表面與第一表面之間的角度(θ2)彼此相同。由於θ1與θ2具有相同的值，因此藉由調整入射在圖案層上的光的折射角來改善視角及對比度。在此種情況下，θ1及θ2可為60°至80°或者70°至80°。
在本申請案的示例性實施例中，平坦化層設置在圖案層的第二表面側上。
在另一示例性實施例中，平坦化層被設置成與圖案層的第二表面接觸。
圖案層與平坦化層之間的折射率差可為0.02至0.4，較佳為0.03至0.2。在此種情況下，在圖案層與平坦化層之間具有較高折射率的層的折射率可為約1.45至1.7，且在圖案層與平坦化層之間具有較低折射率的層的折射率可為1.3至1.55。折射率是在590奈米的波長下量測。
用於圖案層的材料可為紫外線可固化樹脂，但是本發明不限於此。紫外線可固化樹脂的實例可包括環氧(甲基)丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、苯基苯酚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、苯氧基苯甲基(甲基)丙烯酸酯、苯基苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化硫代二苯基二(甲基)丙烯酸酯、苯硫基乙基(甲基)丙烯酸酯單體或其寡聚物、或芴衍生物不飽和樹脂，但不限於此。
用於平坦化層的材料可使用紫外線可固化樹脂或丙烯酸酯系黏結劑來形成。
平面化層可具有約1微米至200微米的厚度。
穿過視角補償膜的圖案層的光的折射角可為1°至20°。在又一示例性實施例中，折射角可為3°至15°。
在本申請案的示例性實施例中，基膜可為聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯碸、聚丁二烯、三乙酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)膜、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，COP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、丙烯酸膜等，但不限於此。
丙烯酸膜可包含(甲基)丙烯酸酯系樹脂，且包含(甲基)丙烯酸酯系樹脂的膜可藉由擠出成型對包含(甲基)丙烯酸酯系樹脂作為主要成分的成型材料進行成型而獲得。
丙烯酸膜可為包含共聚物及芳族樹脂的膜，所述共聚物包括(甲基)丙烯酸烷基酯系單元及苯乙烯系單元，所述芳族樹脂在主鏈中具有碳酸酯部分；或者包含(甲基)丙烯酸烷基酯系單元、苯乙烯系單元、被至少一個羰基取代的3至6員雜環單元及乙烯基氰單元的膜。此外，丙烯酸膜可為具有內酯結構的丙烯酸樹脂。
具有芳族環的(甲基)丙烯酸酯系樹脂的實例包括樹脂組成物，所述樹脂組成物包含：(a)包含一或多種(甲基)丙烯酸酯系衍生物的(甲基)丙烯酸酯系單元；(b)具有帶有含羥基部分及芳族部分的鏈的芳族單元；及(c)包含一或多種苯乙烯系衍生物的苯乙烯系單元。(a)至(c)的單元亦可各自以單獨共聚物的形式包含在樹脂組成物中，且(a)至(c)的單元中的二或更多個單元亦 可以一種共聚物的形式包含在樹脂組成物中。
製備(甲基)丙烯酸酯系樹脂膜的方法不受特別限制，且例如，(甲基)丙烯酸酯系樹脂膜可藉由以下方式來製備：藉由任何適宜的混合方法充分混合(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其他聚合物、添加劑等以製備熱塑性樹脂組成物，且然後對所述熱塑性樹脂組成物進行膜成型，或者藉由製備(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其他聚合物、添加劑等作為單獨的溶液，將混合物混合以形成均勻的混合物溶液，然後對所述混合物進行膜成型。
熱塑性樹脂組成物例如藉由使用任何適宜的混合器(例如全能混合器(omni-mixer))對膜原料進行預摻合，且然後對所獲得的混合物進行擠出捏合來製備。在此種情況下，用於擠出捏合的混合器不受特別限制，並且可使用任何適宜的混合器，例如(舉例而言)擠出機(例如單螺杆擠出機及雙螺杆擠出機)或壓力捏合機。
膜成型方法的實例包括任何適宜的膜成型方法，例如溶液澆鑄法(solution cast method)(溶液鑄膜法(solution casting method))、熔融擠出法、壓延法及壓縮成型法，且不限於此，但是溶液澆鑄法(溶液鑄膜法)及熔融擠出法是較佳的。
溶液澆鑄法(溶液鑄膜法)中使用的溶劑的實例包括：芳族烴，例如苯、甲苯及二甲苯；脂族烴，例如環己烷及十氫化萘；酯，例如乙酸乙酯及乙酸丁酯；酮，例如丙酮、甲乙酮及甲基異丁基酮；醇類，例如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲基溶纖 劑、乙基溶纖劑及丁基溶纖劑；醚，例如四氫呋喃及二噁烷；鹵代烴，例如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳；二甲基甲醯胺；二甲基亞碸等，且該些溶劑可單獨使用或者以二或更多者的組合形式使用。
用於執行溶液澆鑄法(溶液鑄膜法)的裝置的實例包括鼓式鑄膜機、帶式鑄膜機、旋轉塗佈機等。熔融擠出法的實例包括T型模頭法、膨脹法等。成型溫度具體而言為150℃至350℃，更具體而言為200℃至300℃，但不限於此。
當藉由T型模頭法對膜進行成型時，將T型模頭安裝在公知的單螺杆或雙螺杆擠出機的前端部分上，且捲繞以膜形式擠出的膜，由此獲得輥形膜。在此種情況下，亦可藉由適當調整捲繞輥的溫度在擠出方向上對膜進行拉伸來單軸拉伸所述膜。此外，同時雙軸拉伸、連續雙軸拉伸等亦可藉由在垂直於擠出方向的方向上拉伸所述膜來執行。
丙烯酸膜可為未拉伸的膜或經拉伸膜中的任一種。當丙烯酸膜是經拉伸膜時，丙烯酸膜可為經單軸拉伸膜或經雙軸拉伸膜，且當丙烯酸膜是經雙軸拉伸膜時，丙烯酸膜可為經同時雙軸拉伸膜或經連續雙軸拉伸膜。當丙烯酸膜被雙軸拉伸時，膜的機械強度得以提高，使得改善膜的效能。丙烯酸膜與其他熱塑性樹脂混合，使得即使當丙烯酸膜被拉伸時，丙烯酸膜亦可抑制相位差的增加並保持光學各向同性。
拉伸溫度較佳地處於作為膜原料的熱塑性樹脂組成物的玻璃轉變溫度附近的範圍內，較佳地處於(玻璃轉變溫度-30℃) 至(玻璃轉變溫度+100℃)以內，且更佳地處於(玻璃轉變溫度-20℃)至(玻璃轉變溫度+80℃)以內。存在顧慮是當拉伸溫度低於(玻璃轉變溫度-30℃)時，可能無法獲得足夠的拉伸倍率。相反，當拉伸溫度高於(玻璃轉變溫度+100℃)時，存在的顧慮是樹脂組成物發生流動，且因此可能無法執行穩定的拉伸。
被定義為面積比的拉伸倍率較佳為1.1倍至25倍，且更佳為1.3倍至10倍。存在的顧慮是小於1.1倍的拉伸倍率無法改善伴隨拉伸的韌性。當拉伸倍率大於25倍時，存在的顧慮是無法確知藉由增加拉伸倍率獲得的效果。
拉伸速度在一個方向上較佳為10%/分鐘至20,000%/分鐘，且更佳為100%/分鐘至10,000%/分鐘。當拉伸速度小於10%/分鐘時，需要相當長的時間來獲得足夠的拉伸倍率，因而存在製造成本可能增加的顧慮。當拉伸速度大於20,000%/分鐘時，存在可能導致經拉伸膜斷裂等的顧慮。
為穩定丙烯酸膜的光學各向同性及機械性質，丙烯酸膜可在拉伸處理之後經受熱處理(退火)等。熱處理的條件不受特別限制，且可採用此項技術中已知的任何適宜的條件。
在本申請案的示例性實施例中，可更包括位於與基膜的設置有視角補償膜的表面相對的表面上的光學層。光學層可包括防眩光(anti-glare，AG)層、硬塗佈(hard coating，HC)層、低折射率(low refractive index，LR)層、防眩光及低反射(anti-glare and low-reflection，AGLR)層以及抗反射(antireflection，AR)層 中的一或多者，且不限於此。在此種情況下，藉由使用用於形成層的塗佈組成物，可使用此項技術中眾所習知的方法(例如棒塗法、凹版塗佈法、槽模塗佈法等)，執行將塗佈組成物塗佈在基膜上並對塗佈組成物進行乾燥的方法。在此種情況下，儘管乾燥製程是藉由對流烘箱等來執行，但是乾燥製程不限於此，且較佳地在100℃至120℃的溫度下執行1分鐘至5分鐘。乾燥溫度根據塗佈組成物的步驟而變化，且在拉伸完成的膜的情況下，乾燥製程可在乾燥溫度不超過膜的玻璃轉變溫度(Tg)的範圍內執行，並且在包括拉伸製程的情況下，乾燥製程是在與拉伸製程同時在拉伸溫度下執行，並且乾燥製程在乾燥溫度不超過膜的分解溫度(Td)的範圍內執行。
硬塗佈層、防眩光(AG)層、低折射率(LR)層、防眩光及低反射(AGLR)層以及抗反射(AR)層可由常用的用於底漆層的材料來形成，且硬塗佈層、防眩光(AG)層、低折射率(LR)層、防眩光及低反射(AGLR)層以及抗反射(A)層中的每一者可具有1微米至100微米的厚度。
在本申請案的示例性實施例中，偏光器及黏結劑層可被設置成彼此直接接觸。
在本申請案的示例性實施例中，在偏光器與黏合劑層之間可更包括偏光器保護膜。偏光器保護膜可為三乙酸纖維素(TAC)膜、環烯烴聚合物(COP)、丙烯酸膜等，且不限於此。
在本申請案的示例性實施例中，偏光器不受特別限制，且 可使用此項技術中眾所習知的偏光器，例如，由包含碘或二色性染料的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)構成的膜。
所述偏光器表現出能夠當在各種方向上振盪時，自入射光中僅提取在一個方向上振盪的光的特性。該些特性可藉由在高張力下拉伸吸碘的聚乙烯醇(PVA)來達成。例如，更具體而言，偏光器可藉由以下步驟來形成：藉由將PVA膜浸入水溶液中來使PVA膜溶脹的步驟，用賦予溶脹的PVA膜偏光性質的二色性物質對溶脹的PVA膜進行染色的步驟，藉由拉伸染色的PVA膜來平行於拉伸方向佈置二色性染料物質的拉伸步驟，以及對經受拉伸步驟的PVA膜的顏色進行校正的顏色校正步驟。然而，本申請案的偏光板不限於此。
在本申請案的示例性實施例中，黏合劑層或黏結劑層可包含常用的黏合劑或黏結劑，且黏合劑層或黏結劑層可具有1微米至200微米及1微米至100微米的厚度，但是所述厚度不限於此。
在以下圖1及圖2中示意性地示出根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層。如下圖1所示，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層包括：偏光器10；設置在偏光器10上的黏合劑層或黏結劑層20；設置在黏合劑層或黏結劑層20上的視角補償膜30；及設置在視角補償膜30上的基膜40。此外，如以下圖2所示，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層可更包括位於與基膜40的設置有視角補償膜30的表面相對的表面上的光學層50。
此外，在以下圖4及圖8中示意性地示出根據本申請案的示例性實施例的視角補償膜中包括的圖案層。以下圖4示出圖案層，其中突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，且突起中的每一者的最高點130或最低點140具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)。此外，以下圖8示出圖案層，其中突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，且在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面170。
此外，本申請案的另一示例性實施例提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括：液晶胞；設置在液晶胞的觀察側處的第一偏光板；第二偏光板，設置在與液晶胞的觀察側相對的一側處；以及背光單元，設置在與第二偏光板面對液晶胞的表面相對的一側處，其中第一偏光板或第二偏光板是偏光板疊層。
此外，在本申請案的示例性實施例中，第二偏光板可為偏光板疊層。當設置在液晶胞的觀察側處的第一偏光板是偏光板疊層時，由於外部光的反射而出現彩虹現象，此是不期望的。更具體而言，設置在液晶胞的觀察側處的第一偏光板是偏光板疊層的情況可由位於面板上的視角補償膜/偏光板/玻璃的結構來表示。在上述結構中，當在面板上的玻璃上透射及反射的外部光發射的光穿過視角補償膜時，可發生光散射，即彩虹現象。
在本申請案的示例性實施例中，除了第一偏光板或第二偏光板是偏光板疊層之外，可使用此項技術中已知的材料及方法來製造顯示裝置。
在本申請案的示例性實施例中，圖案層的第二表面120(如圖3所示)可靠近液晶胞設置。
在本申請案的示例性實施例中，顯示裝置可為用於車輛的顯示裝置。
在以下圖9至圖12中示意性地示出包括根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層的顯示裝置。如以下圖9至圖12所示，包括根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層的顯示裝置可被製造成具有各種結構。更具體而言，在根據以下圖9及圖12的顯示裝置中，示出液晶(Liquid crystal，LC)80以及設置在與液晶胞70的觀察側相對的一側處的第二偏光板是本申請案的偏光板疊層。此外，以下圖9及圖10的偏光板疊層被示出為具有更包括位於偏光器與黏合劑層之間的偏光器保護膜60的結構，且以下圖11及圖12的偏光板疊層被示出為具有其中偏光器及黏結劑層被設置為彼此直接接觸的結構。
根據本申請案的示例性實施例，隨著顯示裝置的主視角(最大亮度角)改變且聚光比率增加，可提高不平行於顯示裝置的位置處的對比度(C/R)。
背光單元包括自液晶面板的後表面發射光的光源，且光源的類型不受特別限制，並且可使用用於液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)的通用光源，例如冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、熱陰極螢光燈(Hot Cathode Fluorescent Lamp，HCFL)或發光二極體(Light-Emitting Diode， LED)。
[本發明的方式]
以下，將透過實例來例證本說明書中所述之示例性實施例。然而，示例性實施例的範圍不旨在由以下實例來限制。
<實驗例1>
<製備例1-1>縱橫比為1.87且最高點的曲率半徑為0.5微米的視角補償膜
如下圖3所示，構造了其中基膜40、圖案層90及平坦化層100按照此次序疊層的視角補償膜。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為30°，第一傾斜表面與第一表面110之間的角度(θ1)為75°，且第二傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為75°(在590奈米波長下的折射率：1.45)
圖案層的突起的高度為28微米，突起的節距為15微米，且突起的縱橫比為1.87。
圖案層的每一突起的最高點具有0.5微米的曲率半徑(R)。
2)平坦化層：設置在圖案層之上(在590奈米波長下的折射率：1.58)
<製備例1-2>縱橫比為1.87且最高點的曲率半徑為1微米的視角補償膜
除了圖案層的每一突起的最高點的曲率半徑(R)被設定為1微米之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例1-3>縱橫比為1.87且最低點的曲率半徑為0.5微米的視角補償膜
除了圖案層的每一突起的最低點的曲率半徑(R)被設定為0.5微米之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例1-4>縱橫比為1.87且最低點的曲率半徑為1微米的視角補償膜
除了圖案層的每一突起的最低點的曲率半徑(R)被設定為1微米之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例1-5>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且折射率差為0.09的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.09之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.52/平坦化層折射率1.61)
<製備例1-6>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為1微米且折射率差為0.11的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.11之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.50/平坦化層折射率1.61)
<製備例1-7>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為1微米且折射率差為0.15的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.15之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.46/平坦化層折射率1.61)
<製備例1-8>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且折射率差為0.17的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.17之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.44/平坦化層折射率1.61)
<製備例1-9>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且折射率差為0.18的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.18之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.43/平坦化層折射率1.61)
<製備例1-10>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且平坦表面長度為1微米的視角補償膜
除了在圖案層中彼此相鄰的突起之間引入長度為1微米的平坦表面之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜(如圖7所示)。
<製備例1-11>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且平坦表面長度為1微米的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.11之外，以與製備例1-10相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.50/平坦化層折射率1.61)
<比較製備例1-1>縱橫比為1.87且無曲率半徑的視角補償 膜
除了曲率半徑沒有應用於圖案層的突起中的每一者的最高點之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
<比較製備例1-2>縱橫比為1.07且最高點的曲率半徑為0.5微米的視角補償膜
除了藉由如下所述構造圖案層而將突起的縱橫比調整為1.07之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為50°，第一傾斜表面與第一表面之間的角度(θ1)為65°，且第二傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為65°(在590奈米波長下的折射率：1.58)
圖案層的突起的高度為16.1微米，突起的節距為15微米，且突起的縱橫比為1.07。
<比較製備例1-3>縱橫比為1.37且最高點的曲率半徑為0.5微米的視角補償膜
除了藉由如下所述構成圖案層而將突起的縱橫比調整為1.37之外，以與製備例1-1相同的方式構造了視角補償膜。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為40°，第一傾斜表面與第一表面之間的角度(θ1)為70°，且第二傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為70°(在590奈米波長下的折射率：1.58)
圖案層的突起的高度為20.6微米，突起的節距為15微 米，且突起的縱橫比為1.37。
<實例1-1>
藉由構造包括製備例及比較製備例中的視角補償膜的顯示裝置來執行模擬。
藉由在預先製備的偏光器上疊層視角補償膜而製造了偏光板。具體而言，藉由將黏合劑施加至製備例1-1的視角補償膜的圖案層的第二表面側，並藉由施加將視角補償膜疊層在偏光器的一個表面上，構造了偏光板疊層。
藉由設置偏光板疊層作為設置在與液晶胞的觀察側相對的一側處的第二偏光板而構造了顯示裝置。
量測了顯示裝置的對比度(C/R)分佈，且其結果示於下表1中。藉由使用艾爾迪姆公司(Eldim)的EZ對比度(EZContrast)x188設備量測面板的開/關狀態(白色/黑色模式)下的視角分佈來計算CR值。
液晶顯示(LCD)裝置已被用於各種裝置，例如電視、監測器、行動電話及平板個人電腦(personal computer，PC)。液晶顯示裝置藉由使用被稱為對比度(CR)的值來表達其效能，所述對比度指示白色前面亮度(開狀態)與黑色前面亮度(關狀態)的比率作為表現出效能的一個數值，且CR越高，則裝置被評價為越好。
然而，液晶顯示裝置開始被應用於其中液晶顯示裝置沒有被傳統地應用於技術發展及人類便利的領域，且例如汽車儀錶 板及導航儀等汽車液晶顯示裝置已經被引入。在汽車液晶顯示裝置的情況下，如在現有的液晶顯示裝置(電視、行動電話等)中般在大多數情況下自側面而非自前面觀察螢幕。因此，在本申請案中，引入了稱為區域A CR的數值，用於量化除了前面CR外的視角處的液晶顯示裝置的效能，以指示液晶顯示裝置的效能。在本申請案中，區域A CR被設定為指示在40度的視角下的CR。
<實例1-2至1-9>
除了應用製備例1-2至1-9的視角補償膜代替製備例1-1的視角補償膜之外，以與實例1-1相同的方式執行了實例1-2至1-9。
<比較例1-1>
構造了沒有應用視角補償膜的顯示裝置作為參考。
<比較例1-2至1-4>
除了應用比較製備例1-1至1-3的視角補償膜代替製備例1-1的視角補償膜之外，以與實例1相同的方式執行了比較例1-1至1-3。
<比較例1-5>
除了將偏光板疊層設置成設置在液晶胞的觀察側處的第一偏光板，而非將偏光板疊層設置成設置在與液晶胞的觀察側相對的一側處的第二偏光板之外，以與實例1-1相同的方式執行了比較例1-5。
[表1]
Figure 109128913-A0305-02-0027-1
如表1中的結果所示，可確認，在應用其中在折射率差為0.3時每一突起的最高點的曲率半徑(R)被設定為0.5微米或1微米的視角補償膜的情況下，前面亮度沒有大的差異，但是區域A亮度增加。
Figure 109128913-A0305-02-0027-2
如表2中的結果所示，可確認，在應用其中突起的縱橫比大於1.5且小於3.0的視角補償膜的情況下，前面亮度及區域A亮度增加。
Figure 109128913-A0305-02-0027-3
如表3中的結果所示，可確認，當應用根據本申請案示例性實施例的視角補償膜時，相較於其中沒有應用所述視角補償膜的情況而言，前面亮度可稍微降低，但是區域A亮度增加了20%至30%。
Figure 109128913-A0305-02-0027-4
Figure 109128913-A0305-02-0028-5
如表4中的結果所示，可確認，在應用其中每一突起的最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)，且在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面的視角補償膜的情況下，前面亮度可稍微降低，但是區域A亮度增加。
此外，作為本申請案的示例性實施例，實例1-1、比較例1-1及比較例1-5的顯示裝置的黑色狀態示於以下圖5中。如以下圖5中的結果所示，可確認，當設置在液晶胞的觀察側處的第一偏光板是偏光板疊層時，由於外部光的反射而出現彩虹現象。
如結果所示，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層的特徵在於能夠藉由包括視角補償膜來提高對比度並增強視角，所述視角補償膜包括縱橫比大於1.5且小於3.0且峰值的曲率半徑(R)為1微米或小於1微米的突起。
<實驗例2>
<製備例2-1>縱橫比為1.87且平坦表面長度為0.5微米的視角補償膜
如下圖3所示，構造了其中基膜40、圖案層90及平坦化層100按照此次序疊層的視角補償膜。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為30°，第一傾斜表面與第一表面之間的角度(θ1)為75°，且第二傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為75°(在590奈米波長下的折射率：1.43)
圖案層的突起的高度為28微米，突起的節距為15微米，且突起的縱橫比為1.87。
彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度為0.5微米。
2)平坦化層：設置在圖案層之上(在590奈米波長下的折射率：1.61)
<製備例2-2>縱橫比為1.87且平坦表面長度為1微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為1微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-3>縱橫比為1.87且平坦表面長度為1.5微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為1.5微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-4>縱橫比為1.87且平坦表面長度為2微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為2微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-5>縱橫比為1.87且平坦表面長度為2.5微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為2.5微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-6>縱橫比為1.87且平坦表面長度為3微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為3微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-7>縱橫比為1.87且平坦表面長度為3.5微米的視角補償膜
除了將圖案層中彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度調整為3.5微米之外，以與製備例2-1相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-8>縱橫比為1.87、平坦表面長度為1微米且折射率差為0.13的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.13之外，以與製備例2-2相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.45/平坦化層折射率1.58)
<製備例2-9>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且平坦表面長度為1微米的視角補償膜
除了將0.5微米的曲率半徑(R)引入圖案層的每一突起的最高點之外，以與製備例2-2相同的方式構造了視角補償膜。
<製備例2-10>縱橫比為1.87、最高點的曲率半徑為0.5微米且平坦表面長度為1微米的視角補償膜
除了將圖案層與平坦化層之間的折射率差調整為0.11之外，以與製備例2-9相同的方式構造了視角補償膜。
(圖案層折射率1.50/平坦化層折射率1.61)
<比較製備例2-1>縱橫比為1.07、平坦表面長度為1微米且折射率差為0.13的視角補償膜
除了藉由如下所述構成圖案層而將突起的縱橫比調整為1.07之外，以與製備例2-8相同的方式構造了視角補償膜。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為50°，第一傾斜表面與第一表面之間的角度(θ1)為65°，且第二傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為65°(在590奈米波長下的折射率：1.45)
圖案層的突起的高度為16.1微米，突起的節距為15微米，且突起的縱橫比為1.07。
<比較製備例2-2>縱橫比為1.37、平坦表面長度為1微米且折射率差為0.13的視角補償膜
除了藉由如上所述構造圖案層而將突起的縱橫比調整為1.37之外，藉由以與製備例2-8相同的方式構造視角補償膜而執行了模擬。
1)圖案層：第一傾斜表面與第二傾斜表面之間的角度(θ)為40°，第一傾斜表面與第一表面之間的角度(θ1)為70°，且第二 傾斜表面與第一表面之間的角度(θ2)為70°(在590奈米波長下的折射率：1.45)
圖案層的突起的高度為20.6微米，突起的節距為15微米，且突起的縱橫比為1.37。
<實例2-1>
藉由構造包括製備例及比較製備例中的視角補償膜的顯示裝置來執行模擬。
藉由在預先製備的偏光器上疊層視角補償膜而製造了偏光板。具體而言，藉由將黏合劑施加至製備例2-1的視角補償膜的圖案層的第二表面側，並藉由施加將視角補償膜疊層在偏光器的一個表面上，構造了偏光板疊層。
藉由設置偏光板疊層作為設置在與液晶胞的觀察側相對的一側處的第二偏光板而構造了顯示裝置。
量測了顯示裝置的對比度(C/R)分佈，且其結果示於下表5中。藉由使用艾爾迪姆公司的EZ對比度x188設備量測面板的開/關狀態(白色/黑色模式)下的視角分佈來計算CR值。
<實例2-2至2-10>
除了應用製備例2-2至2-10的視角補償膜代替製備例2-1的視角補償膜之外，以與實例2-1相同的方式執行了實例2-2至2-10。
<比較例2-1>
構造了沒有應用視角補償膜的顯示裝置作為參考。
<比較例2-2及2-3>
除了應用比較製備例2-1及2-2的視角補償膜代替製備例2-1的視角補償膜之外，以與實例2-1相同的方式執行了比較例2-2及2-3。
Figure 109128913-A0305-02-0033-6
如表5中的結果所示，可確認，在應用其中每一突起的縱橫比在折射率差為0.18時大於1.5且小於3.0且在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面的視角補償膜的情況下，正面亮度沒有大的差異，但是區域A亮度增加。此外，其中設置在彼此相鄰的突起之間的平坦表面的長度為3微米或小於3微米的情況就區域A的對比度的增強寬度而言是更為期望的。
Figure 109128913-A0305-02-0033-7
如表6中的結果所示，可確認，在應用其中突起的縱橫比大於1.5且小於3.0的視角補償膜的情況下，前面亮度及區域A亮度增加。
Figure 109128913-A0305-02-0033-8
Figure 109128913-A0305-02-0034-9
如表7中的結果所示，可確認，在應用其中每一突起的最高點具有曲率半徑(R)，且在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面的視角補償膜的情況下，前面亮度可稍微降低，但是區域A亮度增加。
如結果所示，藉由包括其中在彼此相鄰的突起之間設置有平坦表面的視角補償膜，根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層可提高對比度並可增強視角，所述突起具有大於1.5且小於3.0的縱橫比。
如上所述，當用作用於車輛的顯示裝置時，包括根據本申請案的示例性實施例的偏光板疊層的顯示裝置可自駕駛員的視野獲得清晰的影像，此乃因可提高對比度並增強視角。
10:偏光器
20:黏合劑層或黏結劑層
30:視角補償膜
40:基膜

Claims (15)

  1. 一種偏光板疊層，包括：偏光器；設置在所述偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在所述黏合劑層或所述黏結劑層上的視角補償膜；及設置在所述視角補償膜上的基膜，其中所述視角補償膜包括圖案層及平坦化層，所述圖案層的折射率低於所述平坦化層的折射率，且所述圖案層與所述平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，所述圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；及面對所述第一表面並包括多個突起的第二表面，所述多個突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ1)及所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ2)彼此相同，由以下方程式1表示的所述多個突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，並且所述多個突起中的每一者的最高點或最低點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)，其中所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面與所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜表面延伸的表面之間的角度(θ)為20°至60°： [方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距。
  2. 一種偏光板疊層，包括：偏光器；設置在所述偏光器上的黏合劑層或黏結劑層；設置在所述黏合劑層或所述黏結劑層上的視角補償膜；及設置在所述視角補償膜上的基膜，其中所述視角補償膜包括圖案層及平坦化層，所述圖案層的折射率低於所述平坦化層的折射率，且所述圖案層與所述平坦化層之間的折射率差為0.02至0.4，所述圖案層包括：包括平坦表面的第一表面；及面對所述第一表面並包括多個突起的第二表面，所述多個突起中的每一者包括第一傾斜表面及第二傾斜表面，所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ1)及所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜表面延伸的表面與所述第一表面之間的角度(θ2)彼此相同，由以下方程式1表示的所述多個突起中的每一者的縱橫比大於1.5且小於3.0，並且在彼此相鄰的所述突起之間設置有第二平坦表面，其中所述第一傾斜表面或自所述第一傾斜表面延伸的表面與所述第二傾斜表面或自所述第二傾斜表面延伸的表面之間的角度(θ)為20°至60°： [方程式1]突起的縱橫比=突起的高度/突起的節距。
  3. 如請求項1或2所述的偏光板疊層，其中所述偏光器及所述黏結劑層被設置成彼此直接接觸。
  4. 如請求項1或2所述的偏光板疊層，更包括位於所述偏光器與所述黏合劑層之間的偏光器保護膜。
  5. 如請求項1或2所述的偏光板疊層，更包括位於所述基膜的與設置有所述視角補償膜的表面相對的表面上的光學層。
  6. 如請求項5所述的偏光板疊層，其中所述光學層包括防眩光(AG)層、硬塗佈(HC)層、低折射率(LR)層、防眩光及低反射(AGLR)層以及抗反射(AR)層中的一或多者。
  7. 如請求項1或2所述的偏光板疊層，其中所述突起具有5微米至100微米的高度。
  8. 如請求項1或2所述的偏光板疊層，其中所述突起具有5微米至30微米的節距。
  9. 如請求項1所述的偏光板疊層，所述多個突起中的每一者的所述最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)，且在彼此相鄰的所述突起之間設置有第二平坦表面。
  10. 如請求項2或9所述的偏光板疊層，其中設置在彼此相鄰的所述突起之間的所述第二平坦表面具有3微米或小於3微米的長度。
  11. 如請求項2所述的偏光板疊層，所述多個突起中的每一者的最高點具有1微米或小於1微米的曲率半徑(R)。
  12. 一種顯示裝置，包括：液晶胞；設置在所述液晶胞的觀察側處的第一偏光板；第二偏光板，設置在與所述液晶胞的所述觀察側相對的一側處；及背光單元，設置在與所述第二偏光板面對所述液晶胞的表面相對的一側處，其中所述第一偏光板或所述第二偏光板是如請求項1或2所述的偏光板疊層。
  13. 如請求項12所述的顯示裝置，其中所述第二偏光板是所述偏光板疊層。
  14. 如請求項12所述的顯示裝置，其中所述圖案層的所述第二表面靠近所述液晶胞設置。
  15. 如請求項12所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置是用於車輛的顯示裝置。
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