线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法与流程

本发明涉及显示领域，进一步涉及一种线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法。

背景技术：
目前，可以通过液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示装置来实现可弯折显示。其中，受益于自发光的特点，制备与柔性基底上的OLED显示器更容易实现更小弯曲半径的可弯折显示。因此，对包含柔性基板的OLED显示装置的制作已经引起了广泛的关注。受柔性显示器轻、薄与易于弯折的因素影响产生了许多新的可弯曲的终端设备的需求。对于顶发射(TOPemission)的有机发光二极管(OLED)显示装置，OLED发光结构的阴极材料通过真空蒸镀整面沉积到显示区内，阴极材料多选择具有一定透过率的镁银合金，由于阴极材料本身为金属，具有反射性，使用时环境光照射到阴极上产生强烈的反射光，会影响OLED显示的对比度，故而OLED显示面板在有机发光材料蒸镀完成后需要在外侧贴合圆偏光片，消除外界的反射光，增加OLED器件的对比度。为了使得柔性屏具有更好的弯曲能力，实现更多形式的弯曲形貌，对柔性显示屏中的各个膜层进行薄化或者是调整各功能膜材的力学性能有助于增加柔性显示屏的弯曲能力。传统的圆偏光片一般由线偏光片和四分之一相位差片组成，目前商用的线偏光片多是由一层聚乙烯醇、两层TAC和压敏胶组成，厚度一般都在150um～250um之间，虽然具有较好的机械强度，但是厚度较厚，弯曲性能不足。

技术实现要素：
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本发明的目的在于提供一种线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法，以提高线偏光层或、偏光层及柔性显示装置的弯曲能力。(二)技术方案根据本发明的一方面，提供了一种线偏光层的制备方法，其特征在于，包括：在柔性基材上涂覆偏光膜前驱材料，该偏光膜前驱材料包括能在场作用下取向的偏光材料；通过场诱导的方式令偏光膜前驱材料进行取向，使其取向方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直；固化偏光膜前驱材料，在柔性基材上形成线偏光层。优选的，所述偏光材料包含二向色性染料、分散溶剂和可聚合活性单体。优选的，所述可聚合活性单体在场诱导下进行取向和聚合，聚合后形成高分子链化合物，高分子链化合物的高分子链段的方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直，从而夹杂在高分子链化合物之间的二向色性染料完成与柔性基材欲弯曲的弯曲轴垂直的方向取向。优选的，所述可聚合活性单体为乙烯基醚类阳离子单体。优选的，所述场诱导的方式包括：电场诱导，所述电场在线偏光层区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直，使可聚合活性单体聚合形成的高分子链化合物的高分子链段在电场作用下沿垂直于柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向取向；或者磁场诱导，所述磁场在线偏光层区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直，使可聚合活性单体聚合形成的高分子链化合物的高分子链段在磁场作用下沿垂直于柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向取向；或者光取向场诱导，所述光取向场在线偏光层区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向，使可聚合活性单体聚合形成的高分子链化合物的高分子链段在光取向场作用下沿垂直于柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向取向。优选的，所述二向色性染料包括蒽醌类染料或偶氮类染料。优选的，所述二向色性染料包括吸光基团在染料分子的长轴方向的蒽醌类染料或偶氮类染料。优选的，所述分散溶剂包括小分子向列相液晶，用于分散所述二向色性染料。优选的，以偏光膜前驱材料总重量为基础，所述二向色性染料的含量介于0.2％至20％之间，所述分散溶剂的含量介于50％至80％之间，以及所述可聚合活性单体的含量介于0.05％至5％之间。根据本发明的另一方面，提供了一种采用以上任意一种所述线偏光层的制备方法制备的线偏光层。优选的，所述线偏光层的厚度介于5μm至40μm之间。根据本发明的另一方面，提供了一种圆偏光层的制备方法，包括：在柔性衬底上制备相位延迟膜，形成柔性基材；在柔性基材上制备线偏光层，该线偏光层采用以上所介绍的线偏光层制备方法进行制备，形成含相位延迟膜和线偏光层的圆偏光层。优选的，所述在柔性衬底上制备相位延迟膜包括：通过涂布的方法将相位延迟材料涂覆到柔性衬底；通过场诱导方式对所述相位延迟材料进行取向，使相位延迟材料的取向方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；通过光固化或者热固化的方法进行固化。优选的，对相位延迟材料进行取向的场诱导方式为：电场诱导，所述电场在相位延迟膜区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者磁场诱导，所述磁场在相位延迟膜区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者光取向场诱导，所述光取向场在相位延迟膜区域的取向方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向。优选的，所述相位延迟材料包括偏光材料。根据本发明的另一方面，提供了一种圆偏光层，采用以上所述任意一种制备方法进行制备。优选的，所述圆偏光层厚度介于10μm至60μm之间。根据本发明的另一方面，提供了一种柔性显示装置的制备方法，包括：在柔性材料上形成有机发光层和进行薄膜封装，形成柔性衬底；以及在柔性衬底上采用根据以上任意一种所述圆偏层的制备方法，形成圆偏光层。根据本发明的另一方面，提供了一种柔性显示装置，采用以上所述柔性显示装置的制备方法进行制备。(三)有益效果根据本发明的线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法至少具有以下有益效果之一：(1)由于线偏光层和相位延迟膜采用涂覆的方式制备，厚度较薄，基于该线偏光层和相位延迟膜的圆偏光层，以及基于该圆偏光层的柔性显示装置厚度也较薄，能够相应的提高其弯曲性能；(2)可聚合活性单体在场诱导下进行聚合以及取向，聚合后形成高分子链化合物，其高分子链段的方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直，从而保证二向色性染料的取向，以及保证宏观上线偏光层首先在垂直于弯曲轴的方向上受力，而不会在层平面内被拉伸，不会导致线偏光层破裂失效；(3)内部的起偏光作用的二向色性染料通过可聚合活性单体形成的高分子材料固定作用，维持垂直于柔性基体欲弯曲的弯曲轴方向，其高有序度提供了高偏振效果；(4)由于线偏光层在场作用下已经完全取向(与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直)，制备线偏光层时不需要采用预先形成取向层，减少了工艺流程，而且可以减少线偏光层、圆偏光层乃至柔性显示装置的整体厚度，提高了其弯曲效果；(5)由于偏光层和相位延迟膜内材料的取向垂直于柔性材料、柔性衬底或柔性基材欲弯曲的弯曲轴，一方面在弯曲时能够减少拉伸应力引起的损坏，提高了相应产品的寿命；(6)由于二向色性染料的沿着柔性材料、柔性衬底或柔性基材欲弯曲的弯曲轴的垂直方向取向，提高了二向色性染料的有序度，间接提高了其所参与组成的圆偏振片的偏振度，提高了防反射效果。附图说明图1是本发明实施例1的线偏光层的制备方法流程图；图2是本发明实施例1的线偏光层沿柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直进行取向示意图；图3是本发明实施例1的制备方法制备的线偏光层各层示意图；图4是本发明实施例2的圆偏光层的制备方法流程图；图5是本发明实施例2的制备方法制备的圆偏光层各层示意图；图6是本发明实施例的柔性显示装置的制备方法流程图；图7是本发明实施例的柔性显示装置的各层示意图；图8是本发明实施例的柔性显示装置的反射原理图；图9是柔性显示屏弯曲示意图。具体实施方式根据本发明实施例，在线偏光层的制备中，通过使偏光层前驱材料的取向方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直，从而使线偏光层的厚度变薄，在实现防反射的基础上，提高其抗弯曲性能。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明实施例的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。实施例1本实施例提供了一种线偏光层的制备方法。参见图1所示，本实施例的线偏光层的制备方法可以包括：步骤S101：柔性基材上涂覆偏光膜前驱材料，该偏光膜前驱材料包括能在场作用下取向的偏光材料；步骤S102：通过场诱导的方式令偏光膜前驱材料进行取向，使其取向方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直；以及步骤S103：固化偏光膜前驱材料，在柔性基材上形成线偏光层4。接下来将结合图2和图3详细描述根据实施例1的线偏光层的制备方法。在步骤S101中，柔性基材可以是在柔性材料上制作完有机发光材料、薄膜封装后还覆盖相位延迟膜的整体材料结构；该柔性基材能够沿着柔性基材欲弯曲的轴进行弯曲，从而可以作为显示设备实现较小弯曲尺寸半径的可弯折显示。其中，涂覆方式可以采用常见的在表面涂覆液体混合物的方法，优选的可以采用刷涂和/或旋涂方式。本实施例中，前驱材料是液态混合物，其能够通过场诱导的方式进行取向，也能够在外界场作用下被固化。前驱材料包括能够实现偏光和取向效果的偏光材料，偏光材料可以包含：二向色性染料、分散溶剂和可聚合活性单体。其中，二向色性染料为起偏光功能的核心材料，常见的二向色性染料如下所示：或者优选的，二向色性染料可以包括蒽醌类染料或偶氮类染料；进一步优选的，蒽醌类染料或偶氮类染料的吸光基团在分子的长轴方向，例如：二向色性染料的二向色性比DR(dichroicRatio)对于防反射膜的偏振度DoP(DegreeofPolarization)为正相关，二向色性比DR越大，则偏振度DoP越高，其中二向色性比DR满足如下关系：DR＝A∥/A⊥；其中，DR为二向色性染料的二向色性比，A∥为平行于染料分子长轴方向的吸收率，A⊥为垂直于染料分子长轴方向的吸收率。所以应尽量保持住二向色性比的取向，以保持较高的二相色性比值，从而提高染料分子的有序度。本实施例中，以偏光膜前驱材料总重量为基础，所述二向色性染料的含量可以介于0至45％之间，优选的介于0.2％至20％之间，进一步优选的介于5％至10％之间偏光材料中包括的分散溶剂主要作为二向色性染料的载体。优选的，分散溶剂可以是小分子向列相液晶，例如LC242(美国巴斯夫公司可获得)。此处的小分子相对于可聚合活性单体聚合后形成的聚合物来说的，即该小分子向列相液晶为现有技术中不发生聚合反应的向列相液晶。进一步优选的，小分子向列相液晶与二向色性染料具有很好的互溶性，以利于二向色性染料的均匀分散，此外小分子向列相液晶还起到偏光作用。以偏光膜前驱材料总重量为基础，所述分散溶剂的含量介于10％至85％之间，优选的介于30％至83％之间，进一步优选的介于50％至80％之间。偏光材料还包括可聚合活性单体。可聚合活性单体的作用在于能够在场作用下进行取向和聚合，以及聚合后形成高分子链，能够维持住二向色性染料的取向，使二向色性染料分子维持一个较高的有序度。可聚合活性单体优选的可以是可聚合液晶(例如RM257(美国默克公司可获得))，或者优选的为乙烯基醚类阳离子单体，例如RM257，其属于UV反应型液晶，包括该材料的混合物成本较低、获取容易。UV反应型液晶常温下呈晶体状态，但将其置于溶剂中，即可溶解为液态，且液晶分子均匀地分布在该液态中。这里的溶剂可以选择环戊酮、丙酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、氯仿中的任一种或者他们的组合物。这样，混合物整体也呈液态状态，即可方便地运用于后续的涂覆和取向工序，并且上述UV反应型液晶产生聚合生成高分子链化合物，并且能在磁场力的作用下，沿着磁场力的方向延伸取向，而二向色性染料被夹杂在UV反应型液晶的高分子链化合物之间，在对UV反应型液晶进行取向的过程中，二向色性染料也就完成取向。以偏光膜前驱材料总重量为基础，可聚合活性单体的含量优选的介于0至10％之间，更优选的介于0.05至5％之间。本实施例中，前驱材料还包括引发剂。引发剂能够引发活性单体的聚合作用，所述引发剂为光引发剂，相应的后续固化偏光膜前驱材料的方式为利用紫外光进行固化；或所述引发剂为热固化引发剂，相应的后续固化偏光膜前驱材料的方式为加热。以偏光膜前驱材料总重量为基础，引发剂的含量优选的介于0至7％之间，更优选的介于0.5％至3％之间。在步骤S102中，通过场诱导的方式令偏光膜前驱材料进行取向，使其取向方向与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直。图2示出了根据本发明实施例的线偏光层沿柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直进行取向示意图。如图2所示，在未施加场诱导时，形成的无规则分子链在线偏光层内任意排布，施加场诱导后，形成了定向排布分子链，方向垂直于柔性基材弯曲轴方向，相应的分子链的延展方向也与弯曲轴方向垂直。其中，场诱导的方式为：电场诱导，该电场在线偏光层区域的电场方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者磁场诱导，该磁场在线偏光层区域的磁场方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者光取向场诱导，该光取向场在线偏光层区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向。优选的，采用电场方式进行诱导，可聚合活性单体(例如RM257)在电场下诱导进行聚合以及取向，聚合后形成高分子链化合物。诱导时，将电场的阳极与阴极对称放置，加电后形成电场的方向与弯曲轴垂直。根据高分子物理Flory理论，非晶态的高分子链段最稳定的结构就是微观下的无规则链段。根据熵增大的原理，将高分子进行取向后，高分子链段有回归到无规则态的趋势。那么被垂直取向了的高分子链段，会向四面八方进行收缩以助于回归混乱态，垂直方向的取向最为规整，那么回归优先从该方向开始。所以体现在宏观上，即是线偏光层首先在垂直于弯曲轴的方向上受力，而不会在层平面内被拉伸，不会导致线偏光层破裂失效。图3示出了根据本实施例的制备方法制备的线偏光层各层示意图。可以采用光照(例如UV紫外光)固化的方式形成线偏光层4。相应的，引发剂是光引发剂，光引发剂可以采用三甲基苯甲酰基一二苯基氧化膦或三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。因此，可以利用UV光源发出的UV光照射混合物，使光引发剂固化混合物，形成线偏光层4。上述光引发剂在光(例如UV)照射的情况下，发生聚合反应，生成交联固化的化合物，从而使混合物固化，即制得具有特定取向(以上已经详细分析相应的取向)线偏光层。此外，本实施例还可以采用加热固化的方式形成偏光层，同时，为了保证热固化的效率，可不在形成偏光层的混合物中添加热阻绝剂。相应的，引发剂为热引发剂；固化偏光膜前驱材料，形成线偏光层的过程中，包括：利用热固化的方式，使热引发剂固化混合物，形成线偏光层，其中，热固化温度的范围为80℃～400℃。上述热固化剂在加热的情况下，同样生成交联固化的化合物，从而使混合物固化。在柔性基底上所述制备的线偏光层4厚度介于3μm至50μm之间，进一步优选的介于5μm至40μm之间，其降低了已有的偏光片层的厚度，能够提高抗弯曲强度，同时还能够保证原有的机械强度以及偏振效果。传统的制备线偏光片或者线偏光层的工艺中，需要首先形成取向层(采用聚酰亚胺形成)，然后采用摩擦方式获得取向，以使材料上表面获得方向一致的细长沟槽。该工艺步骤虽然可以为后续偏光层提供取向，但却增加了工艺，也提高了显示装置的整体厚度。根据本实施例，由于线偏光层在场作用下已经完全取向(与柔性基材欲弯曲的弯曲轴方向垂直)，制备线偏光层时不需要采用预先形成取向层，减少了工艺流程，而且可以减少线偏光层整体厚度，提高其弯曲效果。实施例2根据本发明的另一个实施例，还提供一种圆偏光层的制备方法。如图4所示，根据本实施例2的圆偏光层的制备方法可以包括：步骤S201：在柔性衬底上制备相位延迟膜3，形成柔性基材；步骤S202：在柔性基材上制备线偏光层4，从而形成含相位延迟膜3和线偏光层4的圆偏光层，其中该线偏光层4采用以上实施例1所述的制备方法进行制备。在弯曲上述柔性基材制备的显示屏时，显示屏的垂直弯曲轴方向受到了拉伸，显示屏的反复的弯曲，材料收到反复的拉伸、收缩，易导致寿命衰减。而将圆偏光片的涂布取向方向垂直于弯曲轴方向，分子链本身的收缩方向于受力方向一致，这将有助于增加显示屏的寿命。柔性衬底可以为在柔性材料上制作完有机发光材料后再进行薄膜封装所形成的整体材料结构；该柔性衬底能够沿着欲弯曲的轴进行弯曲，可以作为显示设备实现较小弯曲尺寸半径的可弯折显示。所述相位延迟膜3的制备工艺可以包括：通过涂布的方法将相位延迟材料涂覆到柔性衬底，通过场诱导方式对该相位延迟材料进行取向，使其取向方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直，通过光固化或者热固化的方法进行固化。优选的，相位延迟膜3是四分之一相位延迟膜。对相位延迟材料进行取向的场诱导方式为：电场诱导，该电场在相位延迟膜区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者磁场诱导，该磁场在相位延迟膜区域的磁场方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向垂直；或者光取向场诱导，该光取向场在相位延迟膜区域的方向与柔性衬底欲弯曲的弯曲轴方向。优选的，相位延迟材料可以包括分散溶剂、可聚合活性单体、二向色性染料以及引发剂，上述各组成的具体选择与偏光膜的前驱材料中相应组成类似，详细介绍参见实施例1中的相关部分，在此不再赘述。但需要说明的是，对于可聚合活性单体，其能够在场诱导下进行聚合以及取向，聚合后形成高分子链化合物，其高分子链段沿着垂直于柔性衬底欲完全的弯曲轴垂直方向取向。因此，宏观上来说，使相位延迟膜首先在垂直于弯曲轴的方向上受力，而不会在层平面内被拉伸，不会导致相位延迟膜破裂失效。对于二向色性染料，其取向受聚合后的高分子链化合物影响，与高分子链段的取向一致，具有高度有序性，以使偏振光两次通过该相位延迟膜后，能够避免光线反射。图5示出了根据本发明实施例2的制备方法制备的圆偏光层各层示意图。参见图5所示，根据本发明实施例2的圆偏光层的制备方法所制得的圆偏光层厚度为4-80μm，优选的为10-60μm，相比于传统的圆偏光片有很大改进。原有的圆偏光片一般由线偏光片和四分之一相位差片构成，商用的线偏光片多数由一层聚乙烯醇、两层TAC(三醋酸纤维素)和压敏胶组成，厚度一般在150-200μm，四分之一相位片一般采用COP(环烯烃聚合物)，厚度也较厚。因此，通过减薄圆偏光层厚度，能够提高相应圆偏光片的耐弯曲效果。根据本发明实施例，还提供了一种柔性显示装置的制备方法。图6示出了根据本发明实施例的柔性显示装置的制备方法的流程图，图7示出了利用图6的制备方法得到的柔性显示装置的各层示意图。接下来将参考图6和图7来详细描述根据本发明实施例的柔性显示装置的制备方法。如图6和图7所示，一种柔性显示装置的制备方法可以包括：步骤S301，在柔性材料上形成有机发光层1并进行薄膜封装以形成封装薄膜2，从而形成柔性衬底；以及步骤S302，在柔性衬底上采用实施例2所述的圆偏光层的制备方法，形成圆偏光层。柔性材料的选择可以是传统用作柔性显示器制作的常用材料，在此不作限制。本实施例中，柔性显示装置优选为可弯折显示的LED液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示装置。在步骤302中形成的圆偏光层可用于防反射层。图8示出了柔性显示装置的防反射效果示意图。如图8所示，柔性显示装置的圆偏光层包括根据本发明实施例的线偏光层4和相位延迟膜3，用以消除外界光的反射。外界光进入柔性显示装置，首先通过线偏光层4形成偏振光，偏振光通过相位延迟膜3(具有一垂直其平面的延迟轴)形成左旋/右旋光，再通过内部层(未示出)反射后，成为右旋/左旋光，然后沿相位延迟膜3的光轴方向旋转90°，则无法通过线偏光层4，从而实现防反射效果。根据本发明实施例，还提供一种线偏光层，其中，该线偏光层采用上述实施例1的方法制备。该线偏光层中的合成后的高分子材料垂直于柔性基体欲弯曲的弯曲轴方向，减少了内部应力，上文已经介绍，在此不再赘述。而且，内部的起偏光作用的二向色性染料通过高分子材料固定作用，维持垂直于柔性基体欲弯曲的弯曲轴方向，其高有序度提供了高偏振效果。此外，线偏光层整体厚度相较于现有技术也有很大提高(更薄)，增强了线偏光层柔性。根据本发明实施例，还提供一种圆偏光层，其中，该圆偏光层采用上述实施例2的方法制备。其中，所制备的圆偏光层参见图5所示，圆偏光层的整体厚度为相比于传统的更薄，而且仍然能保持其它方面的机械与光学性能，上文已经介绍，在此不再赘述。根据本发明的另一个实施例，还提供了一种柔性显示装置，其中，该柔性显示装置图6所示的方法制备。参见图7所示，所制备的柔性显示装置可以依次包括柔性材料、有机发光层1、封装薄膜2、相位延迟膜3以及线偏光层4。由于柔性材料之上的各层均采用涂覆技术制备(例如：有机发光层1采用蒸镀方式，封装薄膜2、相位延迟膜3和线偏光层4都采用刷涂)，各层之间的厚度可以控制在较小范围内，整体上降低了膜层厚度，由此，提高了柔性显示装置的抗弯曲性能，同时提高产品良率。因此，该柔性显示装置可沿着弯曲轴进行灵活弯曲。其中，柔性显示装置为可弯折显示通过液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)柔性显示装置，优选的为柔性的有机发光二极管显示装置，如图9所示。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。