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TW201918764A - 光學膜、偏光板以及液晶顯示設備 - Google Patents

光學膜、偏光板以及液晶顯示設備 Download PDF

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TW201918764A
TW201918764A TW107138472A TW107138472A TW201918764A TW 201918764 A TW201918764 A TW 201918764A TW 107138472 A TW107138472 A TW 107138472A TW 107138472 A TW107138472 A TW 107138472A TW 201918764 A TW201918764 A TW 201918764A
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resin layer
optical film
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layer
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李大圭
鄭容雲
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南韓商三星Sdi股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種光學膜,所述光學膜包含:保護層;以及對比度改良層,包含第二樹脂層以及第一樹脂層,其中第二樹脂層的折射率大於第一樹脂層的折射率,且第一樹脂層在其面向第二樹脂層的至少一部分中具有圖案化部分,所述圖案化部分具有至少兩個浮凸光學圖案以及在浮凸光學圖案與緊鄰著的浮凸光學圖案之間的平坦部分,其中浮凸光學圖案的底角(θ)在約75°到約90°範圍內且圖案化部分滿足如於說明書中所述的運算式1,且其中第一樹脂層以及第二樹脂層中的至少一個包含金屬錯合物染料以及有機黑色染料中的至少一個。另外,本發明提供一種包含光學膜的偏光板以及一種包含偏光板的液晶顯示設備。

Description

光學膜、偏光板以及液晶顯示設備
本發明涉及光學膜、包含所述光學膜的偏光板以及包含所述偏光板的液晶顯示設備。
液晶顯示設備是以使得來自背光單元的光通過液晶面板發射的方式來操作。來自背光單元的光垂直於液晶顯示設備的螢幕入射。因此,液晶顯示設備的側表面上的對比度(contrast ratio;CR)比其前表面上的對比度低。因此,進行對(增加側面對比度)光學膜的研發。
光學膜包含高折射率層和低折射率層,以改良由光學圖案引起的側面對比度。可由光學圖案來改良側表面上的對比度,其中平坦部分與光學圖案交替地形成。然而,雖然由光學膜在一定程度上改良了側表面上的對比度,但是發射到前表面的光受光學圖案干擾,且因此降低了前對比度。即使在未驅動光學顯示裝置時外部光仍入射於光學圖案上,使得反射率增加。
本發明的背景技術公開於日本特許公開專利公開案第2006-251659號中。
本發明涉及提供一種光學膜,其能夠改良前表面上的對比度且降低反射率。
本發明涉及提供一種光學膜,其能夠降低側表面上的色偏移度。
本發明涉及提供一種光學膜,其通過允許用於高折射率層的組合物充分固化以使染料從高折射率層的分離降到最小而具有良好外觀。
本發明涉及提供一種光學膜,其通過允許用於低折射率層的組合物充分固化以使染料從低折射率層的分離降到最小而具有良好外觀。
本發明涉及提供一種光學膜,其能夠通過減少在黑色模式下發射到側表面的光來降低向側表面的光洩漏,並且改良黑色模式下的對比度。
本發明涉及提供一種光學膜,其包含改良亮度且具有高透光率(儘管包含染料)的第二樹脂層。
本發明涉及提供一種偏光板和一種光學顯示裝置,所述偏光板和所述光學顯示裝置包含本發明的光學膜。
本發明的光學膜包含保護層和對比度改良層,所述對比度改良層包含第二樹脂層以及面向第二樹脂層的第一樹脂層,第二樹脂層與第一樹脂層從保護層的下表面依序堆疊,其中第二樹脂層的折射率大於第一樹脂層的折射率,且第一樹脂層在其面向第二樹脂層的至少一部分中具有圖案化部分,所述圖案化部分具有至少兩個浮凸光學圖案以及在浮凸光學圖案與緊鄰著的浮凸光學圖案之間的平坦部分,其中浮凸光學圖案的底角(θ)在約75°到約90°範圍內,且圖案化部分滿足以下運算式1: <運算式1> 1 < P/W ≤ 10, 其中,在運算式1中, P是所述圖案化部分的間距(單位:微米),以及 W是所述浮凸光學圖案的最大寬度(單位:微米), 所述第一樹脂層以及所述第二樹脂層中的至少一個包含金屬錯合物染料以及有機黑色染料中的至少一個。
本發明的偏光板包含偏光膜和本發明的光學膜,所述光學膜形成在偏光膜上。
本發明的液晶顯示設備包含本發明的偏光板。
將參考附圖詳細地描述例示性實施例以便使本領域的技術人員透徹地理解本發明。應瞭解,本發明可以用不同方式體現並且不限於以下實施例。在圖式中,為清楚起見將省略與描述無關的部分。在本說明書通篇中類似組件將由類似附圖標號表示。
如本文中所使用,例如「上」和「下」的空間相對術語是參考附圖定義的。因此,應理解,「上」可與「下」互換使用,「下」可與「上」互換使用。應理解,在提及一層「在」另一層「上」時,所述層可直接形成在另一層上,或也可存在介入層。因此,應理解,在提及一層「直接在」另一層「上」時,其間不插入介入層。
如本文中所使用,術語「水平方向」和「垂直方向」分別意指液晶顯示器的矩形螢幕的橫向方向和縱向方向。如本文中所使用,當在球形坐標系統(Φ, θ)中參考水平方向用(0°, 0°)表示前表面,用(180°, 90°)表示左端點且用(0°, 90°)表示右端點時,術語「側表面」意指用(0°, 60°)或(0°, 80°)表示的區域。
如本文中所使用,術語「頂部部分」是指定位於浮凸光學圖案的最上部部分處的部分。
如本文中所使用,術語「高寬比」是指光學圖案的最大高度與其最大寬度的比率(最大高度/最大寬度)。
如本文中所使用,術語「間距」意指相鄰光學圖案之間的距離,例如一個光學圖案的最大寬度與緊鄰光學圖案的一個平坦部分的寬度的總和。
如本文中所使用,「平面內延遲(Re)」是在550奈米的波長下的值且由以下運算式A表示: <運算式A> Re = (nx - ny) × d。
在運算式A中,nx和ny分別為在對應保護層或底層的慢軸方向和快軸方向上在550奈米的波長下的折射率,且d是對應保護層或底層的厚度(單位:奈米)。
如本文中所使用,術語「(甲基)丙烯醯基」是指丙烯醯基和/或甲基丙烯醯基。
本發明的發明人已通過發現以下來完成本發明:在向包含圖案化部分的光學膜中的第一樹脂層和第二樹脂層中的至少一個中添加金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個時,可改良前表面上的對比度、可顯著降低反射率以及可降低側表面上的色偏移度,而圖案化部分不影響側表面上的對比度的改良。
在下文中,將參考圖1描述根據本發明的例示性實施例的光學膜。圖1是示出根據本發明的例示性實施例的光學膜的截面圖。
參考圖1,在光學膜10中,對比度改良層200形成在保護層100的下表面上。
保護層
保護層100可形成在對比度改良層200的一個表面上,以支撐對比度改良層200。保護層100可直接形成在對比度改良層200的第二樹脂層220上,以減小光學膜10的厚度。表述「直接形成在...上」意指保護層100與對比度改良層200之間未插入例如黏合層、結合層或黏性結合層的任何介入層。
對比度改良層200形成在保護層100的光入射表面上。穿過對比度改良層200的光可發射通過保護層100。
保護層100在可見光的波長範圍中可具有約90%或大於90%(例如約90%到約100%)的總透射率。在這一範圍內,保護層100可在不影響入射光的情況下透射入射光。
保護層100可以是保護膜或保護塗層,其具有光入射表面以及與光入射表面相對的光出射表面。較佳地,可通過使用保護膜作為保護層100來增加對對比度改良層200的支撐的程度。
在保護層100是保護膜時,保護層100可包含單層光學透明樹脂膜。然而,保護層100可包含多個堆疊的樹脂膜。可通過熔融和擠出樹脂來形成保護膜。如果需要,可另外添加伸長製程。樹脂可包含選自以下的至少一種:纖維素酯系樹脂,包含三乙醯纖維素(triacetyl cellulose;TAC)和類似物;環狀聚烯烴系樹脂,包含非晶環狀聚烯烴(cyclic polyolefin;COP);聚碳酸酯系樹脂;聚酯系樹脂,包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate;PET)和類似物;聚醚碸系樹脂;聚碸系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;非環狀聚烯烴系樹脂;聚丙烯酸酯系樹脂,包含聚甲基丙烯酸甲酯樹脂和類似物;聚乙烯醇系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;以及聚偏二氯乙烯系樹脂。
保護膜可以是非伸長的膜。然而,保護膜可以是延遲膜或各向同性光學膜,其藉由以特定方法伸長樹脂而具有一定的延遲範圍。在一例示性實施例中,保護膜可以是各向同性光學膜,所述各向同性光學膜的Re介於約0奈米到約60奈米範圍內,具體地說介於約40奈米到約60奈米範圍內。在這一範圍內,可藉由補償視角來提供高圖像品質。在本文中,術語「各向同性光學膜」意指其中nx、ny以及nz大體上相同的膜(其中nz表示在與nx和ny正交的方向上的折射率)。在本文中,表述「大體上相同」不僅包含其中nx、ny以及nz完全地相同的情況,並且還包含其中在nx、ny與nz之間存在可接受的誤差容限的情況。在另一例示性實施例中,保護膜可以是具有約60奈米或大於60奈米的Re的延遲膜。舉例來說,保護膜的Re可介於約60奈米到約500奈米範圍內,且具體地說,介於約60奈米到約300奈米範圍內。舉例來說,保護膜的Re可為約8,000奈米或大於8,000奈米,具體地說約10,000奈米或大於10,000奈米,更具體地說大於約10,000奈米,再更具體地說介於約10,100奈米到約30,000奈米範圍內,且再更具體地說,介於約10,100奈米到約15,000奈米範圍內。在這一範圍內,有可能防止彩虹斑可見並且進一步改良經由對比度改良層200漫射的光的漫射效應。
保護塗層可以由包含活化能量射線可固化化合物和引發劑的活化能量射線可固化樹脂組合物製成。活化能量射線可固化化合物可包含選自以下的至少一種:陽離子可聚合可固化化合物、自由基可聚合可固化化合物、胺甲酸乙酯樹脂以及矽酮系樹脂。陽離子可聚合可固化化合物可包含選自以下的至少一種:環氧基系化合物,在其分子中具有至少一個環氧基;以及氧雜環丁烷系化合物,在其分子中具有至少一個氧雜環丁烷環。環氧基系化合物可包含選自以下的至少一種:氫化環氧基系化合物、鏈狀脂族環氧基系化合物、環狀脂族環氧基系化合物以及芳族環氧基系化合物。
自由基可聚合可固化化合物可藉由使在其分子中具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯單體與兩種或更多種類型的含官能基化合物反應來獲得,且可包含在其分子中具有至少兩個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。(甲基)丙烯酸酯單體的實例可包含:單官能(甲基)丙烯酸酯單體,在其分子中具有單一(甲基)丙烯醯氧基;雙官能(甲基)丙烯酸酯單體,在其分子中具有兩個(甲基)丙烯醯氧基;以及多官能(甲基)丙烯酸酯單體,在其分子中具有三個或更多個(甲基)丙烯醯氧基。(甲基)丙烯酸酯寡聚物可包含選自以下的至少一種:胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、環氧基(甲基)丙烯酸酯寡聚物和/或類似物。引發劑可以固化活化能量射線可固化化合物。引發劑可包括陽離子光引發劑和光敏劑中的至少一種。可將本領域的技術人員已知的任何典型引發劑用作陽離子光引發劑和光敏劑。
保護層100的厚度可介於約5微米到約200微米範圍內,且具體地說,介於約30微米到約120微米範圍內。在保護層100作為一種類型的保護膜提供時,保護膜的厚度可介於約30微米到約100微米範圍內,較佳地介於約50微米到約90微米範圍內。在保護層100作為一種類型的保護塗層提供時,保護塗層的厚度可介於約5微米到約50微米範圍內。在這一範圍內,保護層100可用於偏光板中。
例如底塗層、硬塗層、防指紋層、抗反射層、防眩光層、低反射層或超低反射層的表面處理層可另外形成在保護層100的至少一個表面(即上表面和下表面)上。硬塗層、防指紋層、抗反射層或類似層可向保護層100、偏光膜以及類似物提供額外功能。底塗層可提升保護層100與黏合體(例如偏光片)之間的黏合力。
對比度改良層
對比度改良層200包含第一樹脂層210以及面向第一樹脂層210的第二樹脂層220。較佳地,對比度改良層200藉由將第一樹脂層210與第二樹脂層220彼此直接接觸地安置而僅包含第一樹脂層210和第二樹脂層220。
第一樹脂層210形成在第二樹脂層220的光入射表面上。從第一樹脂層210的下表面入射的光可發射到第二樹脂層220。第一樹脂層210可藉由根據光的入射位置在各種方向上折射和發射從其下表面入射的光來漫射光。
第一樹脂層210直接形成在第二樹脂層220上。待於下文描述的圖案化部分形成在第一樹脂層210的分界面上,第二樹脂層220(即第二樹脂層220的下表面)與第一樹脂層210在所述分界面處直接接觸。圖1示出圖案化部分與第二樹脂層220完全接觸。然而,圖案化部分與第二樹脂層220的至少一部分接觸也在本發明的範圍內。可用空氣或具有特定折射率的樹脂填充第二樹脂層220與第一樹脂層210之間的未接觸部分。圖案化部分可與第二樹脂層220完全接觸。
圖案化部分具有至少一個浮凸光學圖案221以及在緊鄰著的浮凸光學圖案221之間的平坦部分222。圖案化部分配置成使得浮凸光學圖案221與平坦部分222的組合重複地形成。
光學圖案221可以是具有在其頂部部分處形成的第一表面224以及連接到第一表面224的至少一個傾斜表面223的光學圖案。第一樹脂層210具有上表面210a和下表面210b。第一樹脂層210的上表面210a可以是第一樹脂層210與第二樹脂層220之間的分界面,且可與圖案化部分相對應。
圖案化部分可滿足以下運算式1,且光學圖案221的底角(θ)可為約75°到約90°。底角(θ)意指由光學圖案221的傾斜表面223和與光學圖案221的最大寬度W相對應的線定義的角,所定義的角介於約75°到約90°範圍內。在這種情況下,傾斜表面223意指直接連接到光學圖案221的平坦部分222的傾斜表面。在這一範圍內,有可能改良側表面上的對比度以及相同側表面視角處的對比度。具體地說,底角(θ)可為約75°、76°、77°、78°、79°、80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°或90°,例如介於約80°到約90°範圍內。P/W(P與W的比率)可為約1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10,例如介於約1.2到約8範圍內。 <運算式1> 1 < P/W ≤ 10。 在運算式1中, P是所述圖案化部分的間距(單位:微米),以及 W是所述光學圖案的最大寬度(單位:微米)。
圖1示出光學圖案的兩個底角(θ)相同的情況。然而,在底角(θ)包含在約75°到約90°的範圍內時,本發明的範圍中也可包含具有不同底角(θ)的光學圖案。
光學圖案221可以是具有在其頂部部分處形成的第一表面224以及連接到第一表面224的至少一個傾斜表面223的浮凸光學圖案。圖1示出光學圖案221是梯形光學圖案,其中兩個相鄰傾斜表面223由第一表面224連接,但本發明不限於此。光學圖案221可以是除了梯形截面以外還具有矩形截面或正方形截面的光學圖案。
由於第一表面224形成在頂部部分處,因此到達第二樹脂層220的光可另外由光學顯示裝置中的第一表面224漫射,由此改良視角和亮度。因此,可改良光學漫射效應以使亮度損失降到最小。第一表面224可以是平坦表面,且還可有助於光學膜10的製程。然而,第一表面224可具有細微的凹凸表面或彎曲表面。在第一表面224是彎曲表面時,可形成雙凸透鏡圖案。圖1示出一圖案,其中:一個平面形成在其頂部部分(第一表面)處,其傾斜表面為平面且其截面具有梯形形狀(例如具有三角形截面的棱柱圖案,其經截斷,即切割棱柱形狀)。然而,本發明的範圍中也可包含浮凸圖案,所述浮凸圖案具有一形狀,其中第一表面形成在頂部部分處且傾斜表面是彎曲表面(例如對比度改良層具有例如經截斷雙凸透鏡圖案的切割雙凸透鏡圖案,或例如經截斷微透鏡圖案的切割微透鏡圖案)。另外,本發明的範圍中也可包含截面具有例如矩形形狀或正方形形狀的N邊形狀的圖案(其中N是從3到20的整數)。
第一表面224可形成為平行於以下中的至少一個:平坦部分222、第一樹脂層210的底表面以及第二樹脂層220的頂表面(即第二樹脂層220的上表面)。圖1示出光學圖案221的第一表面224、其平坦部分222、第一樹脂層210的底表面以及第二樹脂層220的頂表面彼此平行的情況。
第一表面224的寬度A可介於約0.5微米到約30微米範圍內,具體地說介於約1微米到約15微米範圍內。在這一範圍內,光學圖案221可用於光學顯示裝置中,且可預期對比度改良效果。
光學圖案221的高寬比(H1/W)可介於約0.1到約10範圍內,例如約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、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10範圍內,具體地說介於約0.1到約7.0範圍內,更具體地說介於約0.1到約5.0範圍內,且再更具體地說介於約0.1到約1.0範圍內。在這一範圍內,有可能改良光學顯示裝置的側表面處的對比度和視角。
光學圖案221的最大高度H1可大於約0微米且等於或小於約20微米,具體地說大於約0微米且等於或小於約15微米,且再更具體地說大於約0微米且等於或小於約10微米。在這一範圍內,有可能改良對比度、視角以及亮度並且防止波紋(Moiré)現象發生。
光學圖案221的最大寬度W可大於約0微米且等於或小於約20微米,具體地說大於約0微米且等於或小於約15微米,且再更具體地說大於約0微米且等於或小於約10微米。在這一範圍內,有可能改良對比度、視角、亮度,並且防止波紋現象發生。
圖1示出圖案化部分,其中光學圖案形成為具有相同底角,具有相同寬度的第一表面、相同最大高度以及相同最大寬度。然而,相鄰光學圖案可具有不同底角、具有不同寬度的第一表面、不同最大高度以及不同最大寬度。
平坦部分222可將穿過第一樹脂層210的光發射到第二樹脂層220,由此改良光學顯示裝置的前側處的亮度。
光學圖案221的最大寬度W與平坦部分222的寬度L的比率(W/L)可大於約0且等於或小於約9,例如約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0,具體地說介於約0.1到約3範圍內,且更具體地說介於約0.15到約2範圍內。在這一範圍內,有可能減小前表面上的對比度與側表面上的對比度之間的差值,並改良相同側面視角處的對比度和相同前視角處的對比度。另外,可防止波紋現象。平坦部分222的寬度L可介於約1微米到約50微米範圍內,且具體地說介於約1微米到約20微米範圍內。在這一範圍內,有可能改良光學顯示裝置的前側處的亮度。
一個光學圖案221的最大寬度W和緊鄰光學圖案221的平坦部分222形成一個間距P。間距P可介於約1微米到約50微米範圍內,且具體地說介於約1微米到約40微米範圍內。在這一範圍內,有可能改良對比度並防止波紋現象。
圖1示出相鄰圖案化部分具有相同間距和相同最大寬度,但相鄰圖案化部分可具有不同間距和不同最大寬度。
第一樹脂層210的折射率可大於約0且小於約1.52,具體地說大於或等於約1.35且小於約1.50。在這一範圍內,有可能改良光漫射效應,有助於製造光學顯示裝置並顯著地改良偏振光漫射和對比度。
第一樹脂層210可由用於第一樹脂層的組合物製成,所述組合物包含可固化樹脂。用於第一樹脂層的組合物可進一步包含引發劑。可固化樹脂和引發劑與待於下文描述的用於第二樹脂層的組合物的可固化樹脂和引發劑相同。用於第一樹脂層的組合物可進一步包含待於下文描述的用於第二樹脂層的組合物的添加劑。
在一例示性實施例中,第一樹脂層210可以是不具有黏合力的非黏性層。在第一樹脂層210是非黏性層時,光學膜10可經由黏合劑、結合劑或黏性結合劑堆疊在黏合體上(例如偏光膜)。
在另一例示性實施例中,第一樹脂層210可具有黏合性質。在第一樹脂層210具有黏合性質時,光學膜10可在無額外黏合劑、結合劑或黏性結合劑的情況下堆疊在黏合體上,由此減小光學膜10的厚度。
在一例示性實施例中,第一樹脂層210可不包含待於下文描述的金屬錯合物染料和有機黑色染料。
雖然圖1中沒有顯示,但圖1示出光學圖案221形成為在光學圖案221的縱長方向上以條帶形狀伸長。然而,光學圖案221可以形成為點形狀。術語「點」意指光學圖案221彼此間隔開且分散。較佳地,光學圖案221形成為以條帶形狀伸長,使得從左或右的視角增寬。
第二樹脂層220的折射率大於第一樹脂層210的折射率。因此,對比度改良層200可藉由漫射和發射從第一樹脂層210的光入射表面入射的光來改良側表面上的對比度。雖然側表面上的對比度得到改良,但是有可能使前表面上的對比度的減小降到最低,減小前表面上的對比度與側表面上的對比度之間的差值,以及改良相同側面視角處的對比度和相同前視角處的對比度。第二樹脂層220與第一樹脂層210之間的折射率差可大於或等於約0.05,例如約0.05、0.1、0.15、0.2、0.25或0.3,具體地說介於約0.05到約0.3範圍內,且更具體地說介於約0.05到約0.2範圍內。在這一範圍內,有可能顯著地改良集中的光漫射和對比度。
第二樹脂層220的折射率可大於或等於約1.50,例如約1.50、1.55、1.60、1.65或1.70,且具體地說介於約1.55到約1.70範圍內。在這一範圍內,有可能改良光漫射效應。
第二樹脂層220可包含金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個,且包含用於第二樹脂層的組合物,所述組合物包含可固化樹脂。
在金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個分散之後,其平均顆粒直徑(D50)可大於約0奈米且等於或小於約100奈米,例如約5奈米、10奈米、15奈米、20奈米、25奈米、30奈米、35奈米、40奈米、45奈米、50奈米、55奈米、60奈米、65奈米、70奈米、75奈米、80奈米、85奈米、90奈米、95奈米或100奈米,且較佳地介於約5奈米到約80奈米範圍內。在這一範圍內,有可能獲得本發明的效果。
金屬錯合物染料和有機黑色染料的平均顆粒直徑可顯著地小於光學圖案221的最大寬度W和平坦部分222的寬度L中的每一個。舉例來說,金屬錯合物染料或有機黑色染料的平均顆粒直徑與光學圖案221的最大寬度W、平坦部分222的寬度L或光學圖案221的第一表面224的寬度A的比率(即,金屬錯合物染料或有機黑色染料的平均顆粒直徑:光學圖案221的最大寬度W、平坦部分222的寬度L或光學圖案221的第一表面224的寬度A)可介於約1:500到約1:800範圍內,且較佳地介於約1:600到約1:800範圍內。在這一範圍內,有可能獲得本發明的效果。
第二樹脂層220可包含具有平均顆粒直徑的金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個,由此改良前表面上的對比度、降低反射率且降低側表面上的色偏移度。在平均顆粒直徑的這一範圍內,在金屬錯合物染料或有機黑色染料存在於相鄰光學圖案221之間時,從第一樹脂層220的平坦部分222發射的光的移動未受影響以改良前表面上的對比度,且發射到圖案的側表面的光由於圖案化部分而未受影響以同樣改良側表面上的對比度。第二樹脂層220可包含金屬錯合物染料或有機黑色染料,由此改良側表面上的對比度並降低能夠藉由增加層而增加的反射率。有可能增加由LCD面板的側面光洩漏引起的黑色的低可見度。相對於光學膜10,在保護層100處測量的面板反射率可小於約5%,較佳地介於約0%到約4.95%範圍內,且更佳地介於約0%到約4.9%範圍內。在這一範圍內,可降低反射率以改良外觀。
在一例示性實施例中,相對於第二樹脂層220的重量,金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個的含量可為約0.01重量%到約10重量%,例如含量為約0.01重量%、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%或10重量%,較佳地含量為約0.01重量%到約5.0重量%、約0.01重量%到約3.0重量%或約0.01重量%到約2.0重量%,更佳地含量為約0.01重量%到約1.0重量%,且最佳地含量為約0.01重量%到約0.5重量%。在這一範圍的量內,有可能改良前對比度、降低反射率、增加黑色的可見度以及向第二樹脂層220中添加金屬錯合物染料或有機黑色染料。另外,有可能獲得染料的極佳分散效應並防止第二樹脂層220的透光率減小。
第二樹脂層220的透光率在550奈米的波長下可介於約50%到約92%範圍內,且較佳地介於約75%到約85%範圍內。在這一範圍內,有可能改良側表面上的對比度(由圖案導致)和前表面上的對比度兩個。
雖然圖1中未示出,但是金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個可包含在整個第二樹脂層220中。也就是說,在第二樹脂層220中將緊鄰著的浮凸光學圖案220之間的空間定義為「第一區」且將連接彼此間隔開的浮凸光學圖案220的第一表面224的虛擬表面與保護層100的下表面之間的空間定義為「第二區」時,第二樹脂層220可具有第一區和第二區,所述第一區和所述第二區可彼此接觸,且金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個可包含在第一區和第二區兩個中。在這種情況下,第二樹脂層220可容易地製造。圖2示出上文所描述的光學膜10中的第二樹脂層220的第一區220a和第二區220b。
在下文中,將詳細地描述金屬錯合物染料。
金屬錯合物染料可包含含金屬的黑色染料。
金屬錯合物染料可包含1:1金屬錯合物染料和1:2金屬錯合物染料中的至少一個。1:1金屬錯合物染料意指其中一個金屬原子與一個染料分子結合的染料。1:2金屬錯合物染料意指其中一個金屬原子與兩個染料分子結合的染料。
金屬可以是鉻、鎳、鈷或銅,但本發明不限於此。
染料分子可包含偶氮系分子(例如單偶氮系分子),所述偶氮系分子包含選自羥基、羧基以及胺基的至少一個。因此,有可能進一步改良側表面上的對比度(由圖案導致)且改良前表面上的對比度(由金屬錯合物染料導致),並且還進一步降低反射率且進一步增加黑色的可見度。
在一例示性實施例中,金屬錯合物染料可以是含金屬的偶氮系染料,並可具有C6 -C20 單環芳族官能基或多環芳族官能基。較佳地,金屬錯合物染料可包含例如苯基或萘基的C8 -C15 單環芳族官能基或多環芳族官能基作為單環芳族官能基或多環芳族官能基。因此,在金屬錯合物染料與形成第二樹脂層220的UV可固化樹脂混合時,UV可固化樹脂可充分固化,由此增加第二樹脂層220的硬度並防止金屬錯合物染料與第二樹脂層220分離。
在一例示性實施例中,金屬錯合物染料可包含一種類型的染料。
在另一例示性實施例中,金屬錯合物染料可包含紅色金屬錯合物染料、綠色金屬錯合物染料以及藍色金屬錯合物染料的混合物。
金屬錯合物染料的折射率可介於約1.6到約2.2範圍內,例如約1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1或2.2範圍內,並且較佳地介於約1.9到約2.1範圍內。在這一範圍內,在金屬錯合物染料包含在第二樹脂層220中時,第二樹脂層220的折射率可能不會降低。
金屬錯合物染料不受特定限制,但商業上銷售產品可用作金屬錯合物染料。舉例來說,可將Orasol®黑色(Black)X55(由巴斯夫公司(BASF Company)製造)和Orasol®黑色X51(由巴斯夫公司製造)中的至少一個用作金屬錯合物染料。
在下文中,將詳細地描述有機黑色染料。
有機黑色染料可以是不包含金屬的非金屬系染料,且可包含僅包含有機分子的黑色染料。
有機黑色染料具有高分散性(最小分散單位為1奈米到5奈米)、高透明度以及高亮度。另一方面,包含碳黑和類似物的無機黑色染料的分散性較差(最小分散單位為50奈米到400奈米)且為不透明的。由於適用於微圖案大小和無溶劑印刷程序的若干奈米的分散大小,需要高分散性、亮度降低以及高透射率,因此有機黑色染料優於無機黑色染料,即碳黑。
有機黑色染料的折射率可介於約1.6到約2.2範圍內,例如約1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1或2.2範圍內,且較佳地介於約1.9到約2.1範圍內。在這一範圍內,在有機黑色染料包含在第二樹脂層220中時,第二樹脂層220的折射率可不降低。
在一例示性實施例中,有機黑色染料可以是三色染料混合物。舉例來說,三色染料混合物可以是第一染料(橙色染料)、第二染料(紅色染料)以及第三染料(藍色染料)的混合物。第一染料、第二染料以及第三染料可具有不同的最大吸收波長。「最大吸收波長」是在溶劑(即甲基乙基酮)中的第一染料到第三染料中的每一個的濃度為5毫克/升(5重量%)下測量的值。可將濃度的範圍視為適合於測量透射率的濃度。
第一染料可包含最大吸收波長為約430奈米到約450奈米且較佳地約440奈米並且吸收波長範圍為約360奈米到約640奈米的染料。
第二染料可包含最大吸收波長為約510奈米到約530奈米且較佳地約520奈米並且吸收波長範圍為約360奈米到約740奈米的染料。
第三染料可包含最大吸收波長為約590奈米到約610奈米且較佳地約600奈米並且吸收波長範圍為約360奈米到約740奈米的染料。
在一例示性實施例中,有機黑色染料可以是混合物,在所述混合物中,相對於有機黑色染料的總重量,第一染料的含量為約30重量%到約50重量%,例如含量為約30重量%、35重量%、40重量%、45重量%或50重量%且較佳地含量為約40重量%到約50重量%,第二染料的含量為約1重量%到約20重量%,例如含量為約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%或20重量%且較佳地含量為約1重量%到約10重量%,且第三染料的含量為約30重量%到約50重量%,例如含量為約30重量%、35重量%、40重量%、45重量%或50重量%且較佳地含量為約40重量%到約50重量%。在這一範圍內,有可能獲得具有高亮度的黑色染料。
第一染料(橙色染料)可包含偶氮系染料,例如芳族偶氮系染料。舉例來說,可將由下式1表示的染料(例如由京仁洋行株式會社(Kyungin Synthetic Corporation)製造的西歐隆黃褐色K-2RS(Synolon yellow Brown K-2RS))用作第一染料,但本發明不限於此: <式1>
第二染料(紅色染料)可包含偶氮系染料,例如芳族偶氮系染料。舉例來說,可將由下式2表示的染料(例如由京仁洋行株式會社製造的西歐隆寶石紅K-GFL(Synolon rubine K-GFL))用作第二染料,但本發明不限於此: <式2>
第三染料(藍色染料)可包含偶氮系染料,例如芳族偶氮系染料。舉例來說,可將由下式3表示的染料(例如由京仁洋行株式會社製造的西歐隆深藍色K-GLS(Synolon navy blue K-GLS))用作第三染料,但本發明不限於此: <式3>
有機黑色染料不受特定限制,且商業上銷售產品可用作有機黑色染料。舉例來說,BS01(由京仁洋行株式會社製造)、BS02(由京仁洋行株式會社製造)或類似物可用作有機黑色染料。
可固化樹脂可包含UV可固化樹脂和熱固性樹脂中的至少一個。然而,較佳地,使用UV可固化樹脂使得第二樹脂層220在短時間內形成且在圖案形成時圖案形狀極佳。可固化樹脂可包含(甲基)丙烯酸系單體、寡聚物或樹脂。因為樹脂具有高折射率,所以可固化樹脂可包含具有作為主要構架的重複單元的樹脂,所述重複單元衍生自具有苯環結構的化合物。
在可固化樹脂固化之後,其折射率可大於或等於約1.55,且較佳地介於約1.58到約1.62範圍內。在這一範圍內,有可能確保第二樹脂層220的折射率。
用於第二樹脂層的組合物可進一步包含引發劑。引發劑可用於固化可固化樹脂且可包含光引發劑和熱引發劑中的至少一種。可將本領域的技術人員已知的任何常規類型用作光引發劑和熱引發劑。光引發劑可包含選自以下的一種:磷、三嗪、苯乙酮、苯甲酮、噻噸酮、安息香、肟、苯基酮引發劑以及其混合物。按第二樹脂層220或用於第二樹脂層的組合物的固體含量計,引發劑的含量可為約0.01重量%到約5重量%,例如含量為大於約0.5重量%且等於或小於約5重量%,或含量為約2重量%到約5重量%。在這一範圍內,用於第二樹脂層的組合物可充分固化,且引發劑的剩餘的量可防止對比度改良層200的透光率降低。
為了組合物的可塗布性,用於第二樹脂層的組合物可包含常規溶劑,例如乙醇(ethanol;EtOH)、丙二醇單甲基醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate;PGME)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone;MEK)以及甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone;MIBK),但本發明不限於此。
用於第二樹脂層的組合物可進一步包含本領域的技術人員已知的常規添加劑。添加劑可包含選自以下的至少一個:流平劑、表面控制劑、抗氧化劑、消泡劑、紫外線吸收劑以及光穩定劑。
第二樹脂層220的最大厚度可大於約0微米且等於或小於約30微米,例如大於約0微米且等於或小於約20微米。在這一範圍內,有可能防止例如捲曲的彎曲發生。
第二樹脂層220的最大厚度與光學圖案221的最大高度之間的差異(也稱為「壁厚度」)可大於約0微米且等於或小於約30微米,例如大於約0微米且等於或小於約20微米,或大於約0微米且等於或小於約10微米。在這一範圍內,有可能使側表面上的對比度的減小降到最低。
在一例示性實施例中,第二樹脂層220可不包含碳黑。
在一例示性實施例中,第一樹脂層210可不包含碳黑。
對比度改良層200的厚度可介於約10微米到約100微米範圍內,具體地說介於約10微米到約50微米範圍內,且更具體地說介於約10微米到約40微米範圍內。在這一範圍內,對比度改良層200可用於光學顯示裝置中。
可經由本領域的技術人員已知的常規方法來製備對比度改良層200。舉例來說,對比度改良層200可藉由以下來形成:使用用於第二樹脂層的組合物來塗布保護層100,塗覆並固化光學圖案221和平坦部分222以形成第二樹脂層220,以及塗覆並固化用於第一樹脂層的組合物,但本發明不限於此。
在下文中,將描述根據本發明的另一例示性實施例的光學膜。
除了第二樹脂層不包含金屬錯合物染料或有機黑色染料且第一樹脂層包含金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個以外,根據本例示性實施例的光學膜與根據本發明的例示性實施例的光學膜10相同。
相對於第一樹脂層的重量,金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個的含量可為約0.01重量%到約10重量%,例如含量為約0.01重量%、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%或10重量%,較佳地含量為約0.01重量%到約5.0重量%、0.01重量%到3.0重量%或0.01重量%到2.0重量%,且更佳地含量為約0.01重量%到約1.0重量%。在這一範圍內,有可能改良前表面上的對比度、增加黑色的可見度、降低反射率、獲得高透射率以及獲得極佳的金屬複合材料的漫射效應。金屬錯合物染料和有機黑色染料的細節與上文所描述的那些相同。
在一例示性實施例中,第二樹脂層可不包含碳黑。
在一例示性實施例中,第一樹脂層可不包含碳黑。
在下文中,將描述根據本發明的另一例示性實施例的光學膜。
在根據本例示性實施例的光學膜中,第二樹脂層可包含金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個。金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個可僅包含在第二樹脂層的第一區中,而不包含在第二樹脂層的第二區中。由於金屬錯合物染料或有機黑色染料包含在特定區中,因此有可能進一步改良對比度和亮度並防止第二樹脂層的透光率減小。
相對於第二樹脂層的重量,金屬錯合物染料和有機黑色染料中的至少一個的含量可為約0.01重量%到約10重量%,例如含量為約0.01重量%、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%或10重量%,較佳地含量為約0.1重量%到約5.0重量%、約0.01重量%到約3.0重量%或約0.01重量%到約5重量%,且更佳地含量為約0.01重量%到約1.0重量%。在這一範圍內,有可能改良前表面上的對比度、增加黑色的可見度、降低反射率、獲得高透射率、獲得極佳的金屬複合材料的漫射效應以及去除第一區與第二區之間的折射率差。金屬錯合物染料和有機黑色染料的細節與上文所描述的那些相同。
在一例示性實施例中,第一區與第二區之間的折射率差的絕對值可介於約0.02到約0.20範圍內,且較佳地介於約0.08到約0.20範圍內。在這一範圍內,第一區與第二區之間的折射率差可減小,以防止第二樹脂層、光學膜以及偏光板中的每一個的透光率減小。
在一例示性實施例中,第二樹脂層可不包含碳黑。
在一例示性實施例中,第一樹脂層可不包含碳黑。
將參考圖3描述根據本發明的例示性實施例的偏光板。圖3是示出根據本發明的例示性實施例的偏光板的截面圖。
參考圖3,偏光板20可包含偏光膜300和光學膜。光學膜可包含根據本發明的例示性實施例的光學膜10。光學膜可形成在偏光膜300的光出射表面上。光學膜可漫射穿過偏光膜300的偏振光,由此改良前對比度、側面對比度以及視角,並增加黑色的可見度。
偏光膜300可偏振從液晶面板入射的光並且將所述偏振光透射到對比度改良層200。偏光膜300形成在對比度改良層200的光入射表面上。
偏光膜300可包含偏光片。具體地說,偏光片可包含藉由單向地伸長聚乙烯醇系膜而製造的聚乙烯醇系偏光片,或通過使聚乙烯醇系膜脫水而製造的多烯系偏光片。偏光片的厚度可介於約5微米到約40微米範圍內。在這一範圍內,偏光片可用於光學顯示裝置中。
偏光膜300可包含偏光片和形成於偏光片的至少一個表面上的保護層。保護層可保護偏光片,由此提高偏光板的可靠性並增加偏光板的機械強度。保護層可包含光學透明的保護膜和保護塗層中的至少一種。保護層的描述與上文所描述的那些相同。
偏光板可經由常規方法形成。舉例來說,偏光板可藉由以下來製造:經由上文所描述方法製備光學膜,以及將偏光膜附接到保護層的另一表面。可藉由使用一般已知的水系黏合劑和光可固化黏合劑中的至少一種來執行所述附接。
本發明的液晶顯示設備可包含本發明的偏光板。在一例示性實施例中,液晶顯示設備可包含偏光板,所述偏光板作為在相對於液晶面板可見側處的偏光板。「可見側處的偏光板」相對於液晶面板安置為與螢幕(即光源)相對。
在一例示性實施例中,液晶顯示設備可包含依序堆疊的背光單元、第一偏光板、液晶面板以及第二偏光板。第二偏光板可包含本發明的偏光板。液晶面板可使用垂直配向(vertical alignment;VA)模式、平面轉換(in-plane switching;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,但本發明不限於此。在一例示性實施例中,液晶顯示設備可包含偏光板,所述偏光板作為在相對於液晶面板光源側處的偏光板。「光源側處的偏光板」相對於液晶面板安置在光源側處。在另一例示性實施例中,在相對於液晶面板可見側處的偏光板和光源側處的偏光板兩個可以包含本發明的偏光板。
在下文中,將參考本發明的例示性實施例更詳細地描述本發明的配置和操作。然而,應理解以下例示性實施例僅出於說明目的提供且並不以任何方式解釋為限制本發明。
實例 1
將0.15重量份的染料混合到100重量份的UV可固化樹脂中,並藉由使用分散器來將所得混合物在2,000轉/分鐘下攪拌2小時以製備用於第二樹脂層的組合物,所述染料即Orasol®黑色X55(由巴斯夫公司製造,平均顆粒直徑(D50)為10奈米,粉劑,且鉻金屬:偶氮系化合物為1:2的錯合物鹽),所述UV可固化樹脂即SSC5760(由韓國新安(SHIN-A T&C)製造)。
將100重量份的丙烯酸系共聚物(即黏合劑PL8540)與80重量份的稀釋溶劑(即甲基乙基酮)混合,並藉由使用攪拌器來將所得混合物在500轉/分鐘下攪拌30分鐘以製備用於第一樹脂層的組合物。
將所製備的用於第二樹脂層的組合物塗覆在保護層的一個表面(光入射表面)上以製備塗層,所述保護層即聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(由東洋紡公司(Toyobo Company)製造的TA044,厚度為80微米)。藉由使用其中光學圖案和平坦部分交替地形成的膜來將光學圖案和平坦部分塗覆到塗層上並且以500毫焦/平方厘米(mJ/cm2 )的光量UV固化所述光學圖案和所述平坦部分以形成第二樹脂層。
所製備的用於第一樹脂層的組合物塗布在所製備的第二樹脂層的一個表面上並且在90℃的溫度下於乾燥烘箱中乾燥4分鐘以形成第一樹脂層,由此製造光學膜。第一樹脂層具有黏合性質以及比第二樹脂層的折射率低的折射率。染料包含在光學膜中的整個第二樹脂層(第一區和第二區兩個)中。
下表1示出對比度改良層的圖案化部分的規格。
光學膜的第一樹脂層的一個表面層壓在偏光膜(產品名稱:AMN-6143CPS(CO))的PET膜表面上以製造偏光板,所述偏光膜具有由三星(Samsung)SDI製造的PET/PVA/COP三層結構。
實例 2
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於在形成用於第二樹脂層的組合物中使用0.3重量份的Orasol®黑色X55。染料包含在光學膜中的整個第二樹脂層(第一區和第二區兩個)中。
實例 3
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於:在形成用於第二樹脂層的組合物中,使用100重量份的樹脂(即ECOKOT-H903(由NC化學(NC Chem)製造))替代100重量份的SSC5760(由韓國新安製造),以及使用0.15重量份的Orasol®黑色X51(由巴斯夫公司製造,平均顆粒直徑(D50)為10奈米,粉劑,且鉻金屬:偶氮系化合物為1:2的錯合物鹽)替代0.15重量份的Orasol®黑色X55。染料包含在光學膜中的整個第二樹脂層(第一區和第二區兩個)中。
實例 4
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於在形成用於第二樹脂層的組合物中使用0.3重量份的Orasol®黑色X51作為黑色染料替代0.15重量份的Orasol®黑色X55。染料包含在光學膜中的整個第二樹脂層(第一區和第二區兩個)中。
實例 5
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於在形成用於第二樹脂層的組合物中使用0.15重量份的有機黑色染料(平均顆粒直徑為10奈米)替代0.15重量份的Orasol®黑色X55。藉由將45重量%的橙色染料(即西歐隆黃褐色K-2RS(由京仁洋行株式會社製造))、10重量%的紅色染料(即西歐隆寶石紅K-GFL(由京仁洋行株式會社製造))以及藍色染料(即45重量%的西歐隆深藍色K-GLS(由京仁洋行株式會社製造))混合來製備有機黑色染料,所述有機黑色染料是三色染料混合物。圖5示出根據每一顏色染料的波長的透射率。染料包含在光學膜中的整個第二樹脂層(第一區和第二區兩個)中。
實例 6
UV可固化樹脂,即SSC5760(由韓國新安製造),用作用於第二樹脂層的組合物。
將100重量份的丙烯酸系共聚物(即黏合樹脂PL8540)與0.038重量份的Orasol®黑色X55(由巴斯夫公司製造,平均顆粒直徑為10奈米)以及80重量份的稀釋溶劑(即甲基乙基酮)混合,並且藉由使用攪拌器來將所得混合物在500轉/分鐘下攪拌30分鐘以製備用於第一樹脂層的組合物。
將所製備的用於第二樹脂層的組合物塗覆在保護層的一個表面(光入射表面)上以製備塗層,所述保護層即PET膜(由東洋紡公司製造的TA044,厚度為80微米)。藉由使用其中光學圖案和平坦部分交替地形成的膜來將光學圖案和平坦部分塗覆到塗層上並且以500毫焦/平方厘米的光量UV固化所述光學圖案和所述平坦部分以形成第二樹脂層。
所製備的用於第一樹脂層的組合物塗布在所製備的第二樹脂層的一個表面上並且在90℃的溫度下於乾燥烘箱中乾燥4分鐘以形成第一樹脂層,由此製造光學膜。第一樹脂層具有黏合性質以及比第二樹脂層的折射率低的折射率。
藉由以與實例1相同的方式使用光學膜來製造偏光板。
實例 7
以與實例6相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於在形成用於第一樹脂層的組合物中使用0.076重量份的Orasol®黑色X55。
實例 8
將100重量份的丙烯酸系共聚物(即黏合樹脂PL8540)與80重量份的稀釋溶劑(即甲基乙基酮)混合,並藉由使用攪拌器來將所得混合物在500轉/分鐘下攪拌30分鐘以製備用於第一樹脂層的組合物。
100重量份的UV可固化樹脂,即SSC5760(由韓國新安製造),用作用於第二樹脂層的第二區的組合物。
將一定量的染料混合到100重量份的UV可固化樹脂中,並藉由使用分散器來將所得混合物在2,000轉/分鐘下攪拌2小時以用作用於第二樹脂層的第一區的組合物,所述染料即Orasol®黑色X55(由巴斯夫公司製造,平均顆粒直徑(D50)為10奈米,粉劑,且鉻金屬:偶氮系化合物為1:2的錯合物鹽),所述UV可固化樹脂即SSC5760(韓國新安)。
將用於第一樹脂層的組合物塗覆在偏光膜(產品名稱:AMN-6143CPS(CO))的PET膜表面(光出射表面)上以製備塗層,所述偏光膜具有由三星SDI製造的PET/PVA/COP三層結構。藉由使用其中光學圖案和平坦部分交替地形成的膜來將光學圖案和平坦部分塗覆到塗層上並且以500毫焦/平方厘米的光量UV固化所述光學圖案和所述平坦部分以形成第一樹脂層。
所製備的用於第二樹脂層的第一區的組合物僅塗覆在第一樹脂層的光學圖案之間。所製備的用於第二樹脂層的第二區的組合物塗覆在塗覆層上。以500毫焦/平方厘米的光量執行UV固化以製造偏光板。
下表1示出對比度改良層的圖案化部分的規格。染料僅包含在在第二樹脂層的第一區中且並未包含在第二樹脂層的第二區中。在形成用於第二樹脂層的第一區的組合物中,向最終製造的偏光板的第二樹脂層中添加Orasol®黑色X55,以便具有如下表2中所示的含量。
實例 9
以與實例8相同的方式製造偏光板,不同之處在於向第二樹脂層中添加Orasol®黑色X55,以便具有如下表2中所示的含量。
實例 10
以與實例8相同的方式製造偏光板,不同之處在於使用Orasol®黑色X51替代Orasol®黑色X55,且向第二樹脂層中添加Orasol®黑色X51,以便具有下表2如中所示的含量。
比較例 1
使用一種偏光板(產品名稱:AMN-6143CPS(CO)),其具有由三星SDI製造的PET/PVA/COP結構且不包含光學膜。
比較例 2
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於第二樹脂層中不包含Orasol®黑色X55。
比較例 3
以與實例1相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於使用0.5重量份的光吸收劑替代在形成用於第二樹脂層的組合物中使用的0.15重量份的Orasol®黑色X55,所述光吸收劑(由積水公司(Sekisui Company)製造的xx-2740,平均直徑(D50)為6微米)塗布有光吸收層,所述光吸收層包含在其表面上具有丙烯酸系光漫射體的碳黑。
比較例 4
以與實例6相同的方式製造光學膜以及偏光板,不同之處在於在形成用於第二樹脂層的組合物中使用0.5重量份的光吸收劑替代用作光吸收劑的0.15重量份的Orasol®黑色X55,所述光吸收劑(由積水公司製造的xx-2740,平均直徑(D50)為6微米)塗布有光吸收層,所述光吸收層包含在其表面上具有丙烯酸系光漫射體的碳黑。
[表1]
評估實例和比較例的偏光板以及光學膜中的每一個的物理性質。評估結果示出於以下表2、表3以及圖4中。
面板反射率:實例和比較例的層壓在偏光膜上的光學膜藉由使用折射率為1.46到1.50的黏合劑來層壓在具有由三星電子(Samsung Electronics)製造的LCD VN類型的SUHD 55英寸液晶面板上,且隨後,藉由使用反射率測量儀(即分光光度計(由柯尼卡美能達(Konica Minolta)製造的CM-2600D))來在SCI反射模式(光源:D65光源)下在320奈米到800奈米的波長範圍中測量反射率。測量所測量的值的Y(D65)值。
製造在光源側處的偏光板
聚乙烯醇膜在60℃的溫度下伸長為其原始長度的三倍,吸附碘,且隨後在具有40℃的溫度的硼酸水溶液中伸長為其經伸長長度的2.5倍,以製備偏光片。底層,即三乙醯纖維素膜(厚度為80微米),藉由使用偏光板黏合劑(由日本高繩公司(Nippon Goshei Company)製造的Z-200)結合到偏光片的兩個表面中的每一個,以製造偏光板。將所製造的偏光板用作在光源側處的偏光板。
製造用於液晶顯示設備的模組
將所製造的在光源側處的偏光板、液晶面板(PVA模式)以及實例和比較例中製造的偏光板中的每一個依序組裝,以製造用於液晶顯示設備的模組。組裝保護層以便安置在實例和比較例中製造的偏光板中的每一個的最外位置。
將發光二極體(light-emitting diode;LED)光源、導光板以及用於液晶顯示設備的模組組裝以製造液晶顯示設備,除實例和比較例中的用於液晶顯示設備的模組的配置以外,所述液晶顯示設備還包含邊緣型LED光源(具有與三星TV(55英寸)相同的配置,且型號名稱:2016年製造的UN55KS8000F)。
藉由使用EZ CONTRAST X88RC(由艾爾迪姆公司(ELDIM Company)製造的EZXL-176R-F422A4)來在球形坐標系統的前表面(0°, 0°)和側表面(0°, 80°)上在白色模式和黑色模式中的每一個中測量前亮度。
前表面上的相對對比度被計算為球形坐標系統(0°, 0°)中白色模式的亮度與黑色模式的亮度值的比率。側表面上的對比度被計算為球形坐標系統(0°, 80°)中白色模式的亮度與黑色模式的亮度值的比率。
白色模式中的前相對亮度被計算為白色模式中對應實例或比較例的亮度與比較例1的亮度的比率。黑色模式中的前相對亮度被計算為黑色模式中對應實例或比較例的亮度與比較例1的亮度的比率。
藉由使用EZCONTRAST X88RC(由艾爾迪姆公司製造的EZXL-176R-F422A4)來評估膚色偏移。低度的膚色偏移意味著極佳的性質。
在外觀中不可見條帶圖案和不尋常的特徵時,光學膜的外觀被評估為良好的。在產生條帶圖案或凸狀表面時,外觀被評估為有缺陷的。
藉由使用由嘉斯科公司(Jasco Company)製造的V7100來評估偏光板的透光率。
[表2]
[表3]
如表2中所示,本發明的光學膜可改良前對比度和側面對比度、降低反射率以及降低側面色偏移度。具體來說,本發明的光學膜可允許前對比度大於70%且反射率小於5%。由於充分固化每一層並充分溶解和混合染料,因此本發明的光學膜具有極佳外觀。
因此,本發明提供一種光學膜,其能夠改良前對比度並降低反射率。本發明提供一種光學膜,其能夠降低側面色偏移度。本發明提供一種光學膜,其由於充分固化用於高折射率層的組合物並將染料充分溶解和混合在高折射率樹脂中而具有極佳外觀。本發明提供一種光學膜,其由於充分固化用於低折射率層的組合物並將染料充分溶解和混合在低折射率樹脂中而具有極佳外觀。本發明提供一種光學膜,其能夠通過減少在黑色模式下發射到側表面的光來降低向側表面的光洩漏,並且改良黑色模式下的對比度。本發明涉及一種光學膜,其包含改良亮度且具有高透光率(儘管包含染料)的第二樹脂層。本發明提供一種偏光板和一種光學顯示裝置,所述偏光板和所述光學顯示裝置包含本發明的光學膜,所述偏光板和所述光學顯示裝置能夠改良側面對比度、降低反射率以及增加黑色的可見度。
另一方面,包含碳黑的比較例3和比較例4的外觀較差,其高度側面色偏移較高,且其面板反射率較高,且因此其黑色的可見度較低。另外,參考圖4,在包含碳黑(圖4中的圓圈中所示)時,碳黑並不與圖案大小匹配,且因此可能無法獲得本發明的效果。
實施例的所有這些簡單變化和修改可由本領域的普通技術人員進行,且意欲在隨附申請專利範圍中涵蓋落入本發明範圍內的所有這些修改。
10‧‧‧光學膜
20‧‧‧偏光板
100‧‧‧保護層
200‧‧‧對比度改良層
210‧‧‧第一樹脂層
210a‧‧‧上表面
210b‧‧‧下表面
220‧‧‧第二樹脂層
220a‧‧‧第一區
220b‧‧‧第二區
221‧‧‧光學圖案
222‧‧‧平坦部分
223‧‧‧傾斜表面
224‧‧‧第一表面
300‧‧‧偏光膜
A‧‧‧第一表面的寬度
H1‧‧‧光學圖案的最大高度
L‧‧‧平坦部分的寬度
P‧‧‧間距
W‧‧‧光學圖案的最大寬度
θ‧‧‧底角
通過參考附圖詳細描述本發明的例示性實施例,本發明的上述以及其它目的、特徵以及優點將對本領域的普通技術人員變得更加清楚。
圖1是示出根據本發明的例示性實施例的光學膜的截面圖。 圖2示出本發明的光學膜中的第二樹脂層的第一區和第二區。 圖3是示出根據本發明的例示性實施例的偏光板的截面圖。 圖4是根據比較例4的光學膜的截面的掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope;SEM)圖像。 圖5示出根據有機黑色染料中包含的染料的波長中的每一個的透射率(TT)且示出實例中使用的有機黑色染料。

Claims (20)

  1. 一種光學膜,所述光學膜包括: 保護層;以及 對比度改良層,包含第二樹脂層以及面向所述第二樹脂層的第一樹脂層,所述第二樹脂層與所述第一樹脂層從所述保護層的下表面依序堆疊, 其中所述第二樹脂層的折射率大於所述第一樹脂層的折射率,且 所述第一樹脂層在其面向所述第二樹脂層的至少一部分中具有圖案化部分,所述圖案化部分具有至少兩個浮凸光學圖案以及在所述浮凸光學圖案與緊鄰著的浮凸光學圖案之間的平坦部分, 其中所述浮凸光學圖案的底角在75°到90°範圍內,且所述圖案化部分滿足以下運算式1: <運算式1> 1 < P/W ≤ 10, 其中,在運算式1中, P是以微米為單位的所述圖案化部分的間距,以及 W是以微米為單位的所述光學圖案的最大寬度,且 其中,所述第一樹脂層以及所述第二樹脂層中的至少一個包含金屬錯合物染料以及有機黑色染料中的至少一個。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料以及所述有機黑色染料中的所述至少一個以0.01重量%到10重量%的量包含在所述第二樹脂層中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料以及所述有機黑色染料中的所述至少一個以0.01重量%到10重量%的量包含在所述第一樹脂層中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料或所述有機黑色染料具有100奈米或小於100奈米的D50平均顆粒直徑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述第二樹脂層在550奈米的波長下具有50%到92%的透光率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是含有鉻、鎳、鈷或銅的黑色染料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是含有鉻的黑色染料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是金屬偶氮系染料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是具有C6 -C20 單環芳族官能基或多環芳族官能基的偶氮系染料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是含有鉻且具有C6 -C20 單環芳族官能基或多環芳族官能基的偶氮系染料,其具有100奈米或小於100奈米的D50平均顆粒直徑,且含量相對於所述第一樹脂層的重量為0.01重量%到10重量%。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述金屬錯合物染料是含有鉻且具有C6 -C20 單環芳族官能基或多環芳族官能基的偶氮系染料,其具有100奈米或小於100奈米的D50平均顆粒直徑,且含量相對於所述第二樹脂層的重量為0.01重量%到10重量%。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述有機黑色染料包含最大吸收波長為430奈米到450奈米的第一染料、最大吸收波長為510奈米到530奈米的第二染料以及最大吸收波長為590奈米到610奈米的第三染料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的光學膜,其中所述第一染料、所述第二染料以及所述第三染料中的每一個包含偶氮系染料。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的光學膜,其中所述第一染料由下式1表示,所述第二染料由下式2表示,以及所述第三染料由下式3表示: <式1>, <式2>,以及 <式3>
  15. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述第一樹脂層具有黏合性質。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中所述光學圖案包含截面為梯形形狀、矩形形狀或正方形形狀的圖案。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中,在所述第二樹脂層中,在將所述浮凸光學圖案與所述緊鄰著的浮凸光學圖案之間的空間定義為第一區且將連接作為彼此間隔開的所述浮凸光學圖案的頂表面的第一表面的虛擬表面與所述保護層的下表面之間的空間定義為第二區時, 所述金屬錯合物染料以及所述有機黑色染料中的所述至少一個包含在所述第一區以及所述第二區兩個中。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的光學膜,其中,在所述第二樹脂層中,在將所述浮凸光學圖案與所述緊鄰著的浮凸光學圖案之間的空間定義為第一區且將連接作為彼此間隔開的所述浮凸光學圖案的頂表面的第一表面的虛擬表面與所述保護層的下表面之間的空間定義為第二區時,所述金屬錯合物染料以及所述有機黑色染料中的所述至少一個包含在所述第一區中且未包含在所述第二區中。
  19. 一種偏光板,包括: 偏光膜;以及如申請專利範圍第1到18項中任一項所述的光學膜,所述光學膜形成在所述偏光膜的光出射表面上。
  20. 一種液晶顯示設備,包括如申請專利範圍第19項所述的偏光板。
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