一种光学胶、圆偏光片及显示装置的制作方法

本发明属于显示器，具体涉及一种光学胶、圆偏光片及显示装置。

背景技术：

1、随着社会信息化程度的不断提高，液晶(lcd)显示技术、有机电致发光(oled)显示技术、mini-led、micro-led等新型显示技术获得了长足发展。其中oled具备构造简单、自发光无需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、对环境温度适应性强等优点，因此被广泛应用于手机、电脑、电视等各种类型的显示器。

2、随着使用时间的延长，显示装置的部分热量无法及时散出，导致显示装置整体温度升高。另外，在较高的环境温度下使用显示装置，也会导致其整体温度升高。显示装置内的相位延迟层的双折射率随温度的升高而降低，进而导致相位延迟偏差，使得相位延迟层对线偏振光与圆偏振光之间的转换效率降低，造成显示装置的出光效率降低、显示效果失真。

3、此外，曲面屏及柔性屏具有视角广，可任意折叠等优点，广泛用于曲面显示器、曲面屏手机、柔性穿戴显示装置等。曲面屏及柔性屏在制备和使用过程中，折弯处会产生一定的拉伸、挤压应力，拉伸、挤压应力也会导致其相位延迟层的相位延迟偏差和由此导致的显示效果失真问题。

4、因此，为了解决相位延迟偏差导致的光效率降低，显示效果失真等问题，亟需一种能够适应不同使用温度、不同应力变化的显示器构件。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种光学胶、圆偏光片及显示装置，用于解决温度变化及应力变化导致的相位延迟偏差问题。为了实现上述技术效果，本发明采用以下技术方案。

2、本发明提供一种光学胶，所述光学胶由可聚合的光学胶单体和添加在其中的液晶聚合物经聚合而成，所述液晶聚合物的添加量为1～30％，所述光学胶的双折射率随温度上升或应力的增加而变大。

3、所述光学胶在较低温度下无双折射，随着温度的升高，光学胶中的液晶聚合物结构趋向于有序排列，使得光学胶的双折射率由无到有并逐渐增大。在一定温度范围内，随着温度的升高，光学胶中液晶聚合物的分子排列有序性逐渐增加，双折射率也随之升高。

4、图1为光学胶中液晶聚合物分子随温度变化的有序性示意图。如图1所示，温度t1小于温度t2，温度t2小于温度t3。在t1温度下，光学胶中液晶聚合物的分子处于无序状态，有序度s1＝0，此时光学胶为无双折射状态，即δn1＝0。温度升高至t2，光学胶中液晶聚合物的液晶分子有序度s2＞s1，此时光学胶双折射率δn2＞δn1。即在光学胶存在双折射情况下，可以补偿相位延迟层因温度升高而导致双折射率降低引起的相位延迟偏差。

5、另外，所述光学胶在不受应力时无双折射，在受应力条件下，光学胶中的液晶聚合物的分子排列由无序趋向于有序，有序排列产生双折射，双折射的主光轴方向与应力方向垂直，可以弥补相位延迟层因受应力影响而导致的相位延迟偏差。

6、图2为光学胶中液晶聚合物分子随应力变化的有序性示意图。如图2所示，应力f1小于应力t2，应力f2小于应力f3。在应力为f1时，光学胶中液晶聚合物的分子处于无序状态，有序度s1＝0，此时光学胶为无双折射状态，即δn1＝0。应力增大至f2，光学胶中液晶聚合物的液晶分子有序度s2＞s1，此时光学胶双折射率δn2＞δn1。即在光学胶存在双折射情况下，可以补偿相位延迟层因应力增大而导致双折射率降低引起的相位延迟偏差。

7、上述有序度计算公式为：

8、

9、上式中，s为液晶聚合物的分子有序度，θ为液晶聚合物分子光轴与补偿相位延迟层光轴间的夹角。

10、进一步，所述光学胶单体选自：单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯或多官能团丙烯酸酯中的一种或多种。

11、所述单官能团丙烯酸酯包括：丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、苯氧基甲基乙基丙烯酸酯、乙氧基壬基苯酚丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄基酯、四氢呋喃丙烯酸酯。

12、所述双官能团丙烯酸酯包括：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三甘醇双甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯。

13、所述多官能团的丙烯酸酯包括：丙氧化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯。

14、进一步，所述液晶聚合物选自向列相液晶聚合物、盘状液晶聚合物中的一种或两种。

15、进一步，制备所述光学胶的原料还包括：光引发剂和溶剂。

16、所述光引发剂选自：过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓砷酸盐、二苯基碘鎓四硼酸盐、4-甲氧基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-甲氧基苯基碘鎓六氟砷酸盐、4-叔丁基苯基碘鎓二苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-叔丁基苯基碘鎓二苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-叔丁基苯碘鎓二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、三苯基硫鎓六氟磷酸盐、三苯基硫鎓六氟砷酸盐、三苯基硫鎓四硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓四氢硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓四氢磷酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓四氢砷酸盐、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓三氟甲烷磺酸酯、4-甲氧基苯基二苯基硫鎓三苯基硫鎓四硼酸盐、4-苯基苯硫基二苯基硫鎓六氟砷酸盐、苯偶酰二甲基缩酮和双-苯基磷氧化物中的一种或多种。

17、所述溶剂选自：苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、正丁基苯、二乙基苯、四氢化萘、甲氧基苯、1,2-二甲氧基苯、环己酮、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、2-吡咯烷酮、氯仿、二氯甲烷、甲氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、叔丁醇、二丙酮醇、丙三醇、单乙酸甘油酯、三乙二醇、乙基溶纤剂和丁基溶纤剂、n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甘醇单甲醚乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯苯、1,2-二氯乙烷、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环丁酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚中的一种或多种。

18、另一方面，本发明还提供所述光学胶的制备方法，包括：

19、将可聚合的光学胶单体、液晶聚合物、光引发剂、溶剂混合成光学胶混合物；所述光学胶混合物中，液晶聚合物的质量分数为1～30％；将所述光学胶混合物涂布于基材上，之后在涂层上覆一层离型膜，经光固化或热固化工艺，制得所述光学胶。

20、进一步，在上述制备方法中，所述基材的材质包括：纤维素衍生物、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、尼龙、聚苯乙烯。

21、所述基材的厚度为5～300μm，优选地，20～200μm，进一步优选地，20～100μm。

22、进一步，在上述制备方法中，涂布工艺包括：凹版涂布、狭缝涂布、反向辊涂布、旋转器法涂布、喷墨法涂布、印刷法涂布、刀辊涂布、计量棒涂布、槽模涂布、幕帘涂布、气刀涂布、挤出模法涂布、密闭式刮刀涂布、胶版凹版涂布、单辊吻合式涂布、使用小径凹版辊的逆转吻合式涂布、三根逆转辊式涂布、四根逆转辊式涂布、正转辊式涂布、刮刀涂布、刀片涂布、含浸涂布、mb涂布、mb逆转涂布。

23、进一步，在上述制备方法的固化过程中，用于固化所述光学胶混合物的光源波长为150～800nm，优选地，波长为300～400nm。用于固化的照射光源包括：低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、准分子激光。用于固化的照射量为1000～200000j/m2。热固化工艺中，热固化温度为30～150℃，时间为5～150s。

24、进一步，在上述制备方法中，固化结束后，基材与光学胶间的离型力为5～300g/25mm，离型膜的离型力为1～300g/25mm。

25、本发明还提供一种圆偏光片，所述圆偏光片由线性偏光片和相位延迟层通过所述光学胶粘贴。

26、在一种可能的结构中，所述圆偏光片由线性偏光片、第一光学胶层、相位延迟层、第二光学胶层以及增亮膜层复合而成。其中，线性偏光片与相位延迟层通过第一光学胶层粘贴在一起；相位延迟层与增亮膜层通过第二光学胶层粘贴在一起。第一光学胶层与第二光学胶层中，至少有一个是本发明提供的光学胶。

27、上述光学胶层结构中，液晶聚合物在一定范围内可以移动。光学胶与相位延迟层接触侧，或光学胶与线性偏光片接触侧存在一层取向层。取向层为经机械摩擦制备的取向层或光控取向层，取向层优选无双折射的材料。

28、进一步，所述线性偏光片为碘系偏光层，或为两层三醋酸纤维素中间夹一层聚乙烯醇粘贴形成的偏光层，或为掺杂二色性染料的液晶材料制备得到。

29、进一步，所述相位延迟层为单层相位延迟层或由多层相位延迟层粘接而成。所述相位延迟层选自：高分子拉伸型逆分散相位延迟层、高分子拉伸型a板相位延迟层、液晶型逆分散复合型相位延迟层、液晶型a板相位延迟层、液晶型o板相位延迟层、液晶型双轴相位延迟层中的至少一种。相位延迟层的材料选自液晶、碳酸酯、pet、石英等具有双折射率的材料。

30、所述增亮膜层为胆甾相液晶聚合物层。

31、本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述圆偏光片。

32、本发明“一种光学胶、圆偏光片及显示装置”与现有技术相比，具有如下技术效果：

33、本发明提供一种光学胶，所述光学胶由可聚合的光学胶单体和添加在其中的液晶聚合物经聚合而成，其双折射率随温度升高而增加、随应力的增大而增加。

34、基于所述光学胶的上述特性，本发明还进一步给出一种圆偏光片，所述圆偏光片由线性偏光片和相位延迟层通过所述光学胶粘贴复合而成。所述圆偏光片可以补偿相位延迟层在不同使用温度条件下，因双折射率变化而引起的相位延迟偏差。温度从25℃上升至80℃，实施例4-1、实施例4-2、实施例4-3圆偏光片的相位延迟偏差分别为2.21％、3.04％、1.23％，均小于对比例2(10.14％)。

35、还有，所述圆偏光片可以补偿相位延迟层在不同应力条件下，因双折射率变化而引起的相位延迟偏差。应力从300kpa升高至1100kpa，实施例4-1、实施例4-2、实施例4-3圆偏光片的相位延迟偏差分别为5.19％、6.18％、4.27％，均小于对比例2(9.66％)。表明使用本发明提供的光学胶，圆偏光片的相位延迟偏差更小。

36、本发明还进一步给出一种显示装置，其包含上述圆偏光片。经测试，现有技术显示装置的srgb为84％，本发明提供的显示装置的srgb为97％，明显优于现有技术。使用本发明所述光学胶的圆偏光片以及显示装置，可以解决因温度升高而引起相位延迟偏差导致的出光效率降低、显示效果失真问题。