CN116990896A - 一种光学板件及其制备方法、光学应用装置 - Google Patents

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Abstract

本申请属于光学元件的技术领域，本申请提供了一种光学板件及其制备方法、光学应用装置，所述光学板件包括偏光基体和相位补偿层，所述偏光基体包括相互层叠连接的上TAC层和PVA层；所述相位补偿层包括下TAC层和四分之一相位延迟膜，所述下TAC层具有相对设置的两面，一面与所述PVA层相连接，另一面涂覆所述四分之一相位延迟膜；其中，所述相位补偿层的复合平面相位差值为100nm‑170nm，所述相位补偿层的光轴与所述偏光基体的吸收轴间的夹角范围为40°‑50°。一种光学板件的制备方法，所述光学板件至少包括相位补偿层。一种光学应用装置，包括所述光学板件。本申请以解决现有技术中的圆偏光片较厚的技术问题。

Description

一种光学板件及其制备方法、光学应用装置
技术领域
本申请属于光学元件的技术领域，特指一种光学板件及其制备方法、光学应用装置。
背景技术
显示器发展已有百年的历史，从早期大型阴极映像管屏幕(CRT)、电浆显示器、液晶显示器到最近热门的有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器，已从供不应求到目前的供过于求，因此显示器不断朝显示画面精美、轻薄短小及省电等方面发展，且市场对于显示性能的要求越来越高，因而显示技术不断进步，OLED显示器便由此应运而生，不仅显示画质更好、轻薄省电且具可挠性，更适合扩增和虚拟现实(AR/VR)装置。然而驱动OLED的电极为金属材质，对环境光具有很高的反射率，若不加以处理的话，屏幕便会如同镜子一般反射，当反射的环境光与影像重迭时会使人眼无法辨别显示之画面，严重影响画面清晰度。目前最广泛的解决方案是使用圆偏光片来消除屏幕对外界光的反射，使屏幕对比增加。近年来随着对于弯曲的图像显示装置和/或可弯折或可折叠的图像显示装置的需求提高，若圆偏光片的厚度较大会降低弯曲屏的弯折角度，通过降低偏光片的厚度才能提高弯曲屏的柔性度，更便于弯折，且不会影响偏光片的其他物理特性。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种光学板件、制备方法及其应用装置，以解决现有技术的圆偏光片较厚的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：本申请提供了一种光学板件，所述光学板件包括：
偏光基体，其包括相互层叠连接的上TAC层和PVA层；
相位补偿层，其包括下TAC层和四分之一相位延迟膜，所述下TAC层具有相对设置的两面，一面与所述PVA层相连接，另一面涂覆所述四分之一相位延迟膜；
其中，所述相位补偿层的平面相位差值为100nm-170nm，所述相位补偿层的光轴与所述偏光基体的吸收轴间的夹角范围为40°-50°。
本申请提供的光学板件的有益效果在于，与现有技术相比，将四分之一相位延迟膜涂覆于下TAC层不与偏光基体连接的一侧，替代了传统的贴合胶使用的方式，实现缩小相位补偿层的厚度的效果，进而缩小光学板件的厚度，一方面可降低成本，另一方面因光学板件的厚度降低使得本实施例中的光学板件可应用的场景更多，例如：可适用于柔性手机(折叠手机)，有更小的弯折半径，提高用户使用的舒适度。同时，光学板件具有逆波长分散特性，应用于光学领域中可实现在任意不同可见光波长范围下，有效地消除光反射，并提供良好的补偿特性，实现全光域和全角度下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
在本申请提供的一个实施例中，所述相位补偿层的平面相位差值设置为110nm-160nm。
在本申请提供的一个实施例中，所述相位补偿层还包括正C-板视角补偿膜，所述正C-板视角补偿膜涂覆于所述下TAC层的背离涂覆所述四分之一相位延迟膜的一侧。以此，通过正C-板视角补偿膜提供额外的位相差，用来尽可能补充原先液晶层在不同角度下的位相差变化，抵消不同视角色差，提升不同视角色度均一性。
在本申请提供的一个实施例中，所述相位补偿层的复合垂直平面内相位差值为-50nm-50nm；优选的，所述相位补偿层的复合垂直平面内相位差值为-40nm-40nm。
通过上述层结构设置和参数范围设置，使相位补偿层具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使相位补偿层在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具备有效消除光反射的抗反射特性，供于全光域和全角度下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
在本申请提供的一个实施例中，所述相位补偿层为液晶逆分散膜；所述四分之一相位延迟膜为具有逆分散特性的液晶膜，所述正C-板视角补偿膜为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。以此，降低光学板件的厚度。
在本申请提供的一个实施例中，所述正C-板视角补偿膜为液晶型正C-板相位差延迟膜。以此，进一步降低光学板件的厚度。
在本申请提供的一个实施例中，所述四分之一相位延迟膜采用液晶型A板逆分散相位延迟膜、液晶型O板逆分散相位延迟膜或液晶型双轴逆分散相位延迟膜中任意一种。以此，组合后形成的复合膜皆可达逆分散功效。
在本申请提供的一个实施例中，所述相位补偿层的厚度为1μm-20μm。优选的，所述相位补偿层的厚度为2μm-15μm。以此，通过将相位补偿层限制于上述范围内，以降低相位补偿层的厚度，使得相位补偿层远低于以高分子材料制备的相位延迟膜的厚度，可以满足显示器薄型化的要求。
本申请还提供一种光学板件的制备方法，所述光学板件至少包括相位补偿层，所述相位补偿层包括依次层叠涂覆的正C-板视角补偿膜、下TAC层以及四分之一相位延迟膜；
所述制备方法用于制备所述相位补偿层，其至少包括以下步骤：
制备配向涂料、逆分散液晶涂料以及C-板液晶涂料；
将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥后，并经过线偏光UV固化后，或将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥并经过普通UV固化后，或将所述活性涂料涂布于下TAC层的上表面干燥后，涂上所述C-板液晶涂料在下TAC层的上表面，并干燥固化后成所述正C-板视角补偿膜；
将所述配向涂料涂布于下TAC层的下表面干燥后，并经过线偏光UV固化后，涂上所述逆分散液晶涂料于下TAC层的下表面，并干燥固化后成所述四分之一相位延迟膜。以此，通过本实施例中的制备方法以解决现有技术中需要分别将所述正C-板视角补偿膜和所述四分之一相位延迟膜通过粘合剂贴合于所述下TAC层上，通过本实施例中的制备方法，以涂覆的形式解决光学板件的厚度大的问题，使生产得到的圆偏光片可适用的场景更多。
本申请还提供一种光学板件的应用装置，包括上述实施例中的所述光学板件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的光学板件的一种层结构示意图；
图2是本申请实施例提供的光学板件的另一种层结构示意图；
图3是本申请实施例1提供的最优选的相位补偿层与对比例1提供的四分之一相位延迟膜的波长分散关系图；
图4是本申请实施例1提供的最优选的相位补偿层与对比例1提供的四分之一相位延迟膜的误差关系图；
图5是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在四分之一相位延迟膜与偏光基体之间的不同垂直平面内相位差值的误差占比图、误差均匀性图以及平均误差图；
图6是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在四分之一相位延迟膜与OLED面板之间的不同垂直平面内相位差值的误差占比图、误差均匀性图以及平均误差图；
图7是本申请实施例2提供的光学板件与对比例1提供的四分之一相位延迟膜贴合线偏光基体的正视角反射率光谱图；
图8是本申请实施例2提供的光学板件与对比例1提供的四分之一相位延迟膜贴合线偏光基体的大视角光通量反射率图谱；
图9是本申请的实施例3和实施例4正负夹角的正视角反射率光谱图。
其中，图中各附图标记：
100-偏光基体；110-上TAC层；120-PVA层；
200-相位补偿层；210-下TAC层；220-四分之一相位延迟膜；230-正C-板视角补偿膜。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请提供的一个实施例中，参照图1和图2，提供了一种光学板件，光学板件包括偏光基体100和相位补偿层200，偏光基体100包括相互层叠连接的上TAC层110和PVA层120；相位补偿层200与PVA层120相连接，相位补偿层200包括下TAC层210和四分之一相位延迟膜220，四分之一相位延迟膜220涂覆于下TAC层210不与偏光基体100连接的一侧；其中，相位补偿层200的复合平面相位差值为100nm-170nm，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴间的夹角范围为40°-50°。
四分之一相位延迟膜是一种能够对线性偏振光和圆偏振光进行可逆转换的光学薄膜。在具体的应用场景中，利用线性偏光板将自然光转换为线性偏振光，利用四分之一相位延迟膜将得到的线性偏振光与圆偏振光进行可逆转换，圆偏振光本身在被反射面反射的过程中可进行方向性的转换，例如左旋圆偏振光在被反射面反射的过程中转换为右旋圆偏振光，右旋圆偏振光在被反射面反射的过程中转换为左旋圆偏振光。
偏光基体100用于实现偏光机制的部件，使不具偏极性的自然光，产生偏极化，转变成偏极光。
相位补偿层200具有波长越长则相位差值越大的特性，使该相位补偿层200在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
偏光基体100包括相互层叠连接的上TAC层110和PVA层120，PVA层120采用PVA(polyvinyl acetate聚醋酸乙烯酯)膜，PVA的密度为1.26-1.29g/cm3，折射率为1.52。
相位补偿层200包括下TAC层210和四分之一相位延迟膜220，通过将四分之一相位延迟膜220涂覆于下TAC层210不与偏光基体100连接的一侧，实现缩小相位补偿层200的厚度的效果，进而缩小光学板件的厚度，一方面可降低成本，另一方面因光学板件的厚度降低使得本实施例中的光学板件可应用的场景更多，例如：可适用于柔性手机(折叠手机)，有更小的弯折半径，提高用户使用的舒适度。
在本实施例中，上TAC层110与PVA层120层叠相连接，PVA层120与下TAC层210层叠连接，四分之一相位延迟膜220涂覆于下TAC层210不与偏光基体100连接的一侧，通过偏光基体100和相位补偿层200的配合，将经有机发光二极管显示器件金属电极反射后的外界自然光被吸收，让OLED面板能正常显示影像。例如：外界自然光先入射到显示器中的偏光基体100，自然光线经过偏光基体100转换为第一线偏振光，第一线偏振光经四分之一相位延迟膜220后，被转换为左旋圆偏振光，左旋圆偏振光经金属电极反射后，左旋圆偏振光被转换为右旋圆偏振光，右旋圆偏振光经过四分之一相位延迟膜220时，右旋圆偏振光被转换为与原振动方向垂直的第二线偏振光，亦即第二线偏振光和第一线偏振光两者的方向互垂直，进而第二线偏振光无法通过线性偏光板而被吸收，最终达成消除有机发光二极管显示器件外界入射光源干扰的抗反光功效，解决有机发光二极管显示器件在自然光下反光的问题。
需要说明的是，为保证能够获得全可见光波段下良好的圆偏光特性，相位补偿层200的复合平面相位差值为100nm-170nm，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴间的夹角范围为40°-50°。
值得注意的是，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴之间形成夹角，可以以锐角表征，也可以以钝角表征，本实施例以锐角为例进行来表征上述夹角，若以钝角来表征也在本申请保护范围内，亦即相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴之间的钝角为130°-140°。
本申请提供的光学板件的有益效果在于，与现有技术相比，将四分之一相位延迟膜220涂覆于下TAC层210不与偏光基体100连接的一侧，替代了传统的贴合胶使用的方式，实现缩小相位补偿层200的厚度的效果，进而缩小光学板件的厚度，一方面可降低成本，另一方面因光学板件的厚度降低使得本实施例中的光学板件可应用的场景更多，例如：可适用于柔性手机(折叠手机)，有更小的弯折半径，提高用户使用的舒适度。同时，光学板件具有逆波长分散特性，应用于光学领域中可实现在任意不同可见光波长范围下，有效地消除光反射，并提供良好的补偿特性，实现全光域和全角度下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
本申请的一个实施例中，所述相位补偿层200的平面相位差值为110nm-160nm。在本实施例中，平面内相位差值的好处是可以让抗反光效果更好，反射率能达到4.5％以下，外观色相更黑。
本申请的一个实施例中，参照图1和图2，相位补偿层还包括正C-板视角补偿膜230，正C-板视角补偿膜230涂覆于下TAC层210的背离涂覆四分之一相位延迟膜220的一侧。
在本实施例中，光学板件的结构可以包括以下两种：
其一，如图1所示，偏光基体100、四分之一相位延迟膜220、下TAC层210和正C-板视角补偿膜230依次层叠连接，其中，四分之一相位延迟膜220和正C-板视角补偿膜230分别涂覆于下TAC层210的两个面(正反面或上下面)，光学板件通过正C-板视角补偿膜230的一端与OLED面板相连接。
其二，如图2所示，偏光基体100、正C-板视角补偿膜230、下TAC层210和四分之一相位延迟膜220依次层叠连接，其中，四分之一相位延迟膜220和正C-板视角补偿膜230分别涂覆于下TAC层210的两个面(正反面或上下面)，光学板件通过四分之一相位延迟膜220的一端与OLED面板相连接。
在本实施例中，通过正C-板视角补偿膜230提供额外的位相差，用来尽可能补充原先液晶层在不同角度下的位相差变化，抵消不同视角色差，提升不同视角色度均一性。
本申请的一个实施例中，相位补偿层200的复合垂直平面内相位差值为-50nm-50nm。
在本实施例中，通过上述层结构设置和参数范围设置，使相位补偿层200具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使相位补偿层200在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具备有效消除光反射的抗反射特性，供于全光域和全角度下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
本申请的一个实施例中，相位补偿层200的复合垂直平面内相位差值为-40nm-40nm。
在本实施例中，相位补偿层200的大视角一体黑效果会更好，大视角的反射率更小。
本申请的一个实施例中，相位补偿层200为液晶逆分散膜；四分之一相位延迟膜220为具有逆分散特性的液晶膜，正C-板视角补偿膜230为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。
相位补偿层200为液晶逆分散膜，即相位补偿层200由液晶材料制成，由于液晶材料具有较好的复折射性，在达到相同光学延迟功效的前提下，能够成型为薄型化的功能薄膜。基于该薄型化的功能薄膜，可以获得薄型的功能产品，例如具有该薄型化功能薄膜的层叠结构式光学组件，以及设有该薄型化功能薄膜的有机发光二极管显示产品，能够满足显示器件的薄型化趋势，以及柔性OLED显示器的可挠性发展的要求。因此，本申请实施例提供的相位补偿层200，不仅具有波长越长则相位差值越大的特性，其还具有薄型化的功能薄膜的结构优势。
需要说明的是，本实施例提供的相位补偿层200为逆分散型液晶薄膜，即由液晶材料制备得到的薄膜，而采用其他材料制备相位补偿层200，得到的膜层的厚度较厚，如以高分子材料制备的膜层，厚度达到50μm，甚至在50μm以上，难以满足光学器件对相位延迟膜越来越薄的薄型化要求。而本实施例提供的相位补偿层200的厚度可以低至1μm，具体厚度可优选为1μm至25μm，处于该厚度的相位延迟膜的厚度较薄，远低于以高分子材料制备的相位延迟膜的厚度，可以满足显示器薄型化的要求。
本申请提供的一个实施例中，正C-板视角补偿膜230为液晶型正C-板相位差延迟膜。
本申请提供的一个实施例中，四分之一相位延迟膜220采用液晶型A板逆分散相位延迟膜、液晶型O板逆分散相位延迟膜或液晶型双轴逆分散相位延迟膜中任意一种。
上述类型的液晶膜，都具有平面内位相差值，因此，组合后形成的复合膜皆可达逆分散功效。
本申请提供的一个实施例中，相位补偿层200的厚度为1μm-20μm。通过将相位补偿层200限制于上述范围内，以降低相位补偿层200的厚度，使得相位补偿层200远低于以高分子材料制备的相位延迟膜的厚度，可以满足显示器薄型化的要求。
本申请提供的一个实施例中，相位补偿层200的厚度为2μm-15μm。通过缩小厚度范围，进一步降低了相位补偿层200的厚度。
本申请提供的一个实施例中，四分之一相位延迟膜220的材料单独选自以下任一种：棒状液晶、碟状液晶或掺杂掌性分子的棒状液晶。
本申请提供的一个实施例中，正C-板视角补偿膜230的材料单独选自棒状液晶。
单独选自上述材料制备的四分之一相位延迟膜220，不仅能够赋予四分之一相位延迟膜220具有合适的光轴角度，从而与偏光基体100的吸收轴之间形成合适的角度，进而赋予光学板件在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性。
若四分之一相位延迟膜220的材料单独选自掺杂掌性分子的棒状液晶，在掺杂掌性分子的棒状液晶中，掌性分子的掺杂量占掺杂掌性分子的棒状液晶总重量的0.005％至2％。若掌性分子的掺杂量过高，则会影响四分之一相位延迟膜220具有合适的光轴角度大小，导致四分之一相位延迟膜220的光轴与偏光基体100的吸收轴形成的锐角超过或不足40°至50°的角度范围，无法得到在全可见光波段下具有良好的圆偏光特性的光学板件。
四分之一相位延迟膜220的材料可以选自棒状液晶ROF8007或棒状液晶RMM 2093。
四分之一相位延迟膜220的材料可以选自棒状液晶ROF8007掺有掌性分子LC756或棒状液晶RMM 2093掺有掌性分子LC756。
正C-板视角补偿膜230的材料可以选自棒状液晶ROF7201或棒状液晶RMM-2190。
本申请提供的一个实施例中，还提供了一种光学板的应用装置，光学板的应用装置包括上述任意一个实施例中的光学板件。
例如，光学应用件可以为一种光学组件，该光学组件包括胆固醇液晶增亮膜和上述的具备相位差层结构的光学板件。由胆固醇液晶增亮膜和上述光学板件所构成的光学组件可应用于有机发光二极管显示器中，以提高整体增光效率及减轻大视角色差的问题。同样地，本申请实施例提供的光学组件可以替代现有对应的光学组件，用于已知的结构与装置。
再例如，光学应用件可以为一种光学器件，该光学器件包括发光二极管、场发射显示器、电浆显示器、液晶显示器、3D显示器、3D眼镜。本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件可应用于发光二极管显示器中，改善自然光反射的问题。其中，发光二极管包括有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)。
本申请的一个实施例中，还提供了一种光学板件的制备方法，光学板件至少包括相位补偿层200，相位补偿层200包括依次层叠涂覆的正C-板视角补偿膜230、下TAC层210以及四分之一相位延迟膜220；制备方法用于制备相位补偿层200，其至少包括以下步骤：
制备配向涂料、逆分散液晶涂料以及C-板液晶涂料；
将配向涂料涂布于下TAC层210的上表面干燥，并经过线偏光UV固化后，或将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥并经过普通UV固化后，或将所述活性涂料涂布于下TAC层的上表面干燥后，涂上C-板液晶涂料在下TAC层210的上表面，并干燥固化后成正C-板视角补偿膜230；
将配向涂料涂布于下TAC层210的下表面干燥并经过线偏光UV固化后，涂上逆分散液晶涂料于下TAC层210的下表面，并干燥固化后成四分之一相位延迟膜220。
以此，通过本实施例中的制备方法中的配向涂料解决现有技术中的正C-板视角补偿膜230和四分之一相位延迟膜220粘贴于下TAC层210上不牢固的技术问题，以及配向涂料会对下TAC层210有所腐蚀的问题，关于配向涂料的配方及配比事项，不在本申请中公布。通过以涂覆的形式解决光学板件的厚度大的问题，使生产得到的光学板件可适用的场景更多。
为了解光学板件制成的成品性能，本实施例提供了一种模拟生成方法，具体的分成以下几个步骤：
步骤一，制备正C-板视角补偿膜230及四分之一相位延迟膜220，制备方法包括：
S1.提供光学级塑料基膜和液晶材料，对光学级塑料基膜进行配向处理及液晶涂布。
S11.提供光学级塑料基膜：
光学级塑料基膜的材质包括TAC层210(Triacetate Cellulose，三醋酸纤维素膜)；
S12.提供液晶材料：
液晶材料如前，此处不再赘述。
S13.配向处理法：
对下TAC层210进行配向处理，配向处理包括但不限于摩擦配向法、光配向法。由于光配向处理可任意调整液晶分子的光轴方向，故可以采用卷对卷制程来得到具有预期光轴方向的四分之一相位延迟膜220(如高分子材料不同于通过该方式制备相位延迟膜)，从而具有较佳的生产性。
S14.配向及涂布：
将配向涂料涂布于下TAC层210的上表面干燥并经过线偏光UV固化后，或将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥并经过普通UV固化后，或将所述活性涂料涂布于下TAC层的上表面干燥后，涂上C-板液晶涂料在下TAC层210的上表面，并干燥固化后成正C-板视角补偿膜230；将配向涂料涂布于下TAC层210的下表面干燥并经过线偏光UV固化后，涂上逆分散液晶涂料于下TAC层210的下表面，并干燥固化后成四分之一相位延迟膜220。
值得注意的是，当四分之一相位延迟膜220的材料选自掺杂掌性分子的棒状液晶，可配合摩擦配向法，使四分之一相位延迟膜220的液晶分子的光轴方向配列，通过自组装调整而达到所需要的光轴角度。
步骤二，通过光学模拟建模优化正C-板视角补偿膜230和四分之一相位延迟膜220结合而成的相位补偿层200。
S21.基于偏振光学原理，计算获取四分之一相位延迟膜和正C-板视角补偿膜的穆勒矩阵，利用极分解法合成相位补偿层的穆勒矩阵，使用极分解法提取所述相位补偿层的相位差信息和角度信息。
S22.锚定特定波长下，设定理想角度的线性偏振光和理想的圆偏振光，计算所述理想角度的线性偏振光透过相位补偿层后的出射光与理想的圆偏振光之间的误差值，用于表示所述相位补偿层和理想相位延迟膜之间的差距。
S23.制定评价函数，将所述误差值带入所述评价函数，根据评价函数的收敛情况得到符合预期的最优解组合。
根据所述实际角度差模拟生成立体图像，并在模拟过程中使实际角度差趋近于设定角度差；由于在模拟计算后，单有相位补偿层200膜的相位差信息还不足以评判性能，因为角度同样会影响出射光的偏振态，因此在该步骤中引入误差概念，误差越小，表示出射光越接近圆偏振光，说明相位补偿层200的性能越好。
在本模拟生成方法中，在正视角垂直入射面的条件下，且锚定特定波长下，获取四分之一相位延迟膜220的相位差信息和夹角信息，并根据相位差信息和所述夹角信息计算得到所述四分之一相位延迟膜220的波长分散性曲线，并从波长分散性曲线筛选出误差最小的区段作为最优选模拟参考数值。在结构模拟中，主要针对正视角垂直平面的数据计算，此时正C-板视角补偿膜230不影响计算结果。
需要说明的是，本实施例提供的光学板件的模拟生成方法，其最终所获得的相位补偿层200的复合平面内相位差值的取值范围设置为100nm-170nm，优选的，所述相位补偿层200的平面相位差值设置为110nm-160nm，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴二者构成的锐角夹角的参数范围设置为40°至50°，赋予了相位补偿层200具有逆波长分散特性。亦即，通过模拟上述层结构设置位置信息和参数范围设置，使相位补偿层200具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使相位补偿层200在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
本申请提供的一个实施例中，光学板件的模拟生成方法还包括针对正C-板视角补偿膜230选取不同的垂直平面内相位差值和位置信息，将不同的垂直平面内相位差值和位置信息带入最优解组合，得到关于不同垂直平面内相位差值和位置信息下的各个方位角和入射角的评价函数值，最终筛选出最优的垂直平面内相位差值和最优的位置信息。
需要说明的是，不同位置信息包括正C-板视角补偿膜230夹于偏光基体100和四分之一相位延迟膜220之间，以及正C-板视角补偿膜230设于四分之一相位延迟膜220背离偏光基体100的一侧。
需要说明的是，相位补偿层200的复合平面内相位差值的取值范围设置为100nm-170nm，优选的，所述相位补偿层200的复合平面相位差值设置为110nm-160nm，相位补偿层200的复合垂直平面内相位差值的取值范围设置为-50nm至50nm，优选的，所述相位补偿层的复合垂直平面内相位差值为-40nm-40nm，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴构成的锐角的参数范围为40°至50°。通过模拟上述层结构设置位置信息和参数范围设置，赋予相位补偿层200具有逆波长分散特性和大视角补偿特性，使相位补偿层200具有波长越长则相位差值越大的特性，进而使相位补偿层200在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性，供于全光域和全角度下消除外界入射光源入射至有机发光二极管显示器件而造成干扰的问题。
在本实施例中，锚定特定波长下，设定相位补偿层200的角度和圆偏光相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间具有设定角度差，并定义任意波长下实际角度差与设定角度差之间具有设定误差值，根据设定角度差和设定误差值推导实际角度差，根据实际角度差模拟生成立体图像，并在模拟过程中使实际角度差趋近于设定角度差。
为更好的说明，现举例说明。例如：
锚定550nm波长下，设定相位补偿层200的角度和圆偏光相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间的设定角度差为45°，并设定出射光为右旋圆偏振光的入射线性偏振光的斯托克斯矢量为Sin；
设定在任意波长下Sin入射相位补偿层200后的透射光的斯托克斯矢量为Sout，定义所述设定误差值为Sout第四个参数的反余弦，根据设定角度差和Sout第四个参数的反余弦推导模拟所需的实际角度差。
其中，定义误差为Sout第四个参数的反余弦，即公式Y＝arccosx，同时该误差也等价于Sout在庞加莱球中与S3轴(S3轴也即庞加莱球的z轴正方向，庞加莱球中的坐标不是xyz而是S1、S2、S3)的正方向的夹角，同时也等价于样品椭偏度的反余弦。
在正视角垂直入射面的条件下，且锚定550nm波长下，选取相位差区间120nm至160nm作为实际模拟所需相位差；选取波长区间400nm至700nm，并计算每间隔5nm的波长后，各波长对应的相位差值，将所选取的相位差区间120nm至160nm与各波长对应的相位差值进行比较，并获取所有误差值，再对所有误差值进行均方根计算，以筛选出误差最小的波长组合。
例如：锚定550nm波长下，从选取范围为-150nm至150nm中每间隔5nm选取不同的垂直平面内位相差值，从正C-板视角补偿膜230夹于偏光基体100和所述四分之一相位延迟膜220之间或设于所述四分之一相位延迟膜220背离偏光基体100的一侧两种不同位置信息中择一选择，从入射角范围为0°至70°中每间隔1°选取不同的斜入射角度，从方位角范围为0°至180°中每间隔1°选取不同的方位角度，从波长范围为400nm至700nm中每间隔5nm选取不同的波长。
基于上述选取数值，利用光率体计算获得折射率数据，并结合由斜入射下双折射的光学关系所推导出的相位差公式，计算得出关于垂直平面内位相差值、位置、波长、入射角和方位角等5个参数的穆勒矩阵；对同一组垂直平面内位相差值、位置、入射角、方位角下的不同波长的误差取均方根，并按照入射角为极径、方位角为极角进行排列，得到关于不同垂直平面内位相差值和不同位置信息下的全波段全方位角的误差极坐标图。
统计误差角度小于等于8°、误差角度小于等于10°、误差角度小于等于12°及全方位角误差的平均值，最终筛选出最优的垂直平面内位相差值和最优的位置信息。为了便于说明，以下通过分别列举实施例和对比例，并结合图3至图9中的曲线或折线分析图，对上述的模拟生成方法及所生成的相位补偿层200和最终形成的光学板件的光学性能进行详细说明。
实施例1
实施例1提供一种上述任意一个实施例中的四分之一相位延迟膜220，且为液晶逆分散膜，四分之一相位延迟膜220的平面内相位差值为100nm-170nm，优选为110nm-160nm。
实施例2
实施例2提供本申请一个实施例中的光学板件，光学板件包括层叠设置的偏光基体100和相位补偿层200。相位补偿层200为逆分散液晶膜，其平面内相位差值Ro为100nm-170nm，优选为110nm-160nm，且相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴形成的锐角为40°至50°。
实施例3
实施例3提供本申请一个实施例中的光学板件，光学板件包括层叠设置的偏光基体100和相位补偿层200，相位补偿层200为逆分散液晶膜。相位补偿层200包括涂布在下TAC层210正背面的四分之一相位延迟膜220和正C-板视角补偿膜230，偏光基体100层叠设置在正C-板视角补偿膜230远离四分之一相位延迟膜220的一侧。相位补偿层200的复合平面内相位差值为100nm-170nm，优选为110nm-160nm，相位补偿层200的复合垂直平面内相位差值为-50nm至50nm，优选为-40nm-40nm，相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴形成的锐角为40°至50°。
实施例4
实施例4提供本申请一个实施例中的光学板件，光学板件包括层叠设置的偏光基体100和相位补偿层200，相位补偿层200为逆分散液晶膜。其中，相位补偿层200包括涂布在下TAC层210正背面的四分之一相位延迟膜220和正C-板视角补偿膜230，偏光基体100层叠设置在四分之一相位延迟膜220远离正C-板视角补偿膜230的一侧。相位补偿层200的复合平面内相位差值Ro为100nm-170nm，优选为110nm-160nm，相位补偿层200的复合垂直平面内相位差值Rth为-50nm至50nm，优选为-40nm-40nm，且相位补偿层200的光轴与偏光基体100的吸收轴形成的锐角为40°至50°。
对比例1
对比例1具体提供一种四分之一相位延迟膜(以下标为现有已知四分之一相位延迟膜)，该现有已知四分之一相位延迟膜优先采用型号为RM147的高分子延伸型四分之一相位延迟膜，其为单层薄膜。
对比结果如下：
将实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220的理论计算值和实际样品测量值，以及与现有已知四分之一相位延迟膜进行波长分散性比较，以及对此三者的相位差计算的误差进行比较，其波长分散和误差关系图如图3和图4所示。其中，横轴为波长，波长范围选取为400nm至700nm，纵轴为平面内相位差值和误差；由图3所示可知，实施例1的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220的平面内相位差值在全波段内的相位差和理论值的吻合度最高，优于现有已知四分之一相位延迟膜，尤其在蓝光波段和绿光波段。根据实施例1模拟生成并制作的实际样品的平面内相位差值接近于理论计算值，实施例1的结构方案具备可行性，能够指导实际生产。
其中，在图3中，以图示中的右上角由上至下的顺序进行说明，最上侧的实线为理想值，次之的点划线为对比例1的实测拟合值，再次之的虚线为实施例1的实测拟合值，最下侧的实线为实施例1的模拟理论值。其中，在两个附带有圆圈的曲线中，位于上侧的为对比例1的实测值，位于下侧的为实施例1的实测值。
由上可知以上两个结论均符合理论预测。同时，对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜与本申请实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220，由于这两种四分之一相位延迟膜皆具有逆波长分散特性，其相似于理想的波长分散性的趋势，因此，已知四分之一相位延迟膜与液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220于可见光波长范围内皆可接近理想的相位差值。
将本申请实施例2提供的光学板件，贴合正C-板视角补偿膜230后成为实施例3，然后进行Rth值误差计算，误差的占比、误差均匀性和平均误差如图5至图6所示。其中误差占比为当前误差的数据量占整体数据量的比例，图中各个曲线的极值用圆圈标出并标注当前的Rth值，其中一条曲线存在一个极值对应多个Rth值的情况，即存在平行于Rth值轴的情况，此时标注这些Rth值的中间值。
如图5所示，正C-板视角补偿膜230在四分之一相位延迟膜220上侧时情况最优，对比正C-板视角补偿膜230在四分之一相位延迟膜220下侧的位置，在上侧时的平均误差的最小值较低，误差占比较大，其中误差≤10°和12°的占比可以达到100％。由图5可见，平均误差最小值在Rth值等于63nm处，误差标准差的均值最小值在Rth值60nm处，同时考虑到误差占比的均匀性，选取正C-板视角补偿膜230的Rth值在50至70nm之间较为合适。
在图5中，以图示中右上角区域以由上至下的顺序说明，位于最上侧的为误差≤12°的占比曲线，次之的为误差≤10°的占比曲线，位于最下侧的为误差≤8°的占比曲线。
将对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜贴合偏光基体100后，与本申请实施例2提供的光学板件，分别再贴于OLED面板上，进行正视角反射率测试，反射率光谱图如图6所示。其中，横轴为波长，纵轴为反射率R％，量测设备为CS-580分光测色仪，波长范围选取为380nm至780nm。由图6可见，在500nm以下的青绿光波段中，实施例2比对比例1贴合偏光基体100后的反射率更低，并且反射率波形与模拟计算的误差图谱基本一致。
由上可知以上两个结论均符合理论预测。同时，对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜与本申请实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220，由于这两种四分之一相位延迟膜皆具有逆波长分散特性，其相似于理想的波长分散性的趋势，因此，已知四分之一相位延迟膜与液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220于可见光波长范围内皆可接近理想的相位差值。
但是，由于本申请实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220相较于对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜具有更加接近可见光波长范围内的理想相位差值，故可得到较对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜更佳的抗反光效果(平均反射率R％较小)。本申请实施例1中，由液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220与偏光基体100所构成的光学板件在可见光波长区域内具有4％至6％的反射率，即在波长范围400nm至700nm具有4％至6％的反射率，本申请实施例2提供的光学板件具有良好的抗反光效果。
将对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜贴合偏光基体100，与本申请实施例3提供的光学板件，分别再贴于OLED面板上，进行大视角反射率测试，并计算全波段光通量的反射率Y。光通度反射率Y的计算采用《CIE 15:Technical Report:Colorimetry,3rdedition》标准中的绿原色刺激值Y的计算方法，由于绿色的色匹配函数和人眼的光谱光效率函数一致，绿原色刺激值Y等价于可见光波段光通量的反射率。
大视角反射率图谱如图7和图8所示。其中，极轴为光通量反射率Y％；极角为样品的方位角，方位角定义为水平线转到样品吸收轴的夹角，逆时针为正；量测设备为SolidSpec-3700分光光谱仪，波长范围为380nm至780nm。由图7和图8可知，增加正C-板视角补偿膜230后，实施例3的大视角反射率明显小于实施例2和对比例1贴合偏光基体100的大视角反射率，可见正C-板视角补偿膜230在大视角下有明显的减小反射率的效果。
其中，在图7中，以图示中由外向内的方向顺序说明各折线，位于最外侧的为对比例1贴合偏光基体100的实测值，次之的为实施例2的实测值，位于最内侧的实施例3的实测值。
其中，在图8中，以图示中由外向内的方向顺序说明各折线，位于最外侧的为对比例1贴合偏光基体100的实测值，次之的为实施例2的实测值，位于最内侧的实施例3的实测值，其中上半部分为45°入射角时的情况，下半部分为60°入射角时的情况。
如图9所示，图9显示的是实施例3和实施例4中相位补偿层200与偏光基体100正负夹角组合的反射率对比。这个图引入了±45度的概念，用于对比不同角度和C-板视角补偿膜230在液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220内侧或外侧的光学效果。通过图9可以的得到实施例4(也就是正C-板视角补偿膜230在偏光基体100和液晶型逆分散四分之一相位延迟膜220外侧搭配-45°夹角的时候)有光学色相上的突变(和其他三组数据完全不同的趋势)，蓝光增大，红光变小。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学板件，其特征在于，所述光学板件包括：
偏光基体，其包括相互层叠连接的上TAC层和PVA层；
相位补偿层，其包括下TAC层和四分之一相位延迟膜，所述下TAC层具有相对设置的两端面，一端面与所述PVA层相连接，另一端面涂覆所述四分之一相位延迟膜；
其中，所述相位补偿层的平面相位差值设置为100nm-170nm，所述相位补偿层的光轴与所述偏光基体的吸收轴之间的夹角范围设置为40°-50°。
2.根据权利要求1所述的光学板件，其特征在于：所述相位补偿层的平面相位差值设置为110nm-160nm。
3.根据权利要求1所述的光学板件，其特征在于：所述相位补偿层还包括正C-板视角补偿膜，所述正C-板视角补偿膜涂覆于所述下TAC层的背离涂覆所述四分之一相位延迟膜的一侧。
4.根据权利要求3所述的光学板件，其特征在于：所述相位补偿层的复合垂直平面内相位差值为-50nm-50nm；
优选的，所述相位补偿层的复合垂直平面内相位差值为-40nm-40nm。
5.根据权利要求3所述的光学板件，其特征在于：所述相位补偿层为液晶逆分散膜；
所述四分之一相位延迟膜为具有逆分散特性的液晶膜，所述正C-板视角补偿膜为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。
6.根据权利要求5所述的光学板件，其特征在于：所述正C-板视角补偿膜为液晶型正C-板相位差延迟膜。
7.根据权利要求6所述的光学板件，其特征在于：所述四分之一相位延迟膜采用液晶型A板逆分散相位延迟膜、液晶型O板逆分散相位延迟膜或液晶型双轴逆分散相位延迟膜中任意一种。
8.根据权利要求1所述的光学板件，其特征在于：所述相位补偿层的厚度为1μm-20μm；
优选的，所述相位补偿层的厚度为2μm-15μm。
9.一种光学板件的制备方法，其特征在于：所述光学板件至少包括相位补偿层，所述相位补偿层包括依次层叠涂覆的正C-板视角补偿膜、下TAC层以及四分之一相位延迟膜；所述制备方法用于制备所述相位补偿层，其至少包括以下步骤：
制备配向涂料、逆分散液晶涂料以及C-板液晶涂料；
将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥并经过线偏光UV固化后，或将所述配向涂料涂布于下TAC层的上表面干燥并经过普通UV固化后，或将所述活性涂料涂布于下TAC层的上表面干燥后，涂上所述C-板液晶涂料在所述下TAC层的上表面，并干燥固化后成所述正C-板视角补偿膜；
将所述配向涂料涂布于下TAC层的下表面干燥并经过线偏光UV固化后，涂上所述逆分散液晶涂料于所述下TAC层的下表面，并干燥固化后成所述四分之一相位延迟膜。
10.一种光学应用装置，其特征在于：包括权利要求1-8任意一项所述光学板件。
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