技术领域本发明涉及一种抗环境光反射膜，尤其是涉及一种避免环境光反射的抗环境光反射膜材。
背景技术：
由于对显示器的影像表现的要求不断提高，遂不断发展出提高影像表现的各种相关技术。举例而言，如主动式矩阵有机发光二极管(Active-matrixorganiclight-emittingdiode；AMOLED)显示器会因为外在光源经AMOLED的金属电极反光而造成阅读干扰及暗态不暗的问题，该问题的一般解决方法是在AMOLED外部加上1/4λ波板及线偏振片组合的圆偏光片，将入射AMOLED的外环境光圆偏化，入射的圆偏光(ex.左旋光)会经金属电极反转成直交的圆偏光(ex.右旋光)，因而直交的圆偏光(右旋光)通过1/4λ波板后成为与线偏振片的偏振方向正交的偏光，则与该线偏振片偏振方向正交的偏光无法由该线偏振片出光，从而消除外环境光造成的反光，进而避免阅读干扰及暗态不暗的问题，以使AMOLED可以忠实地呈现信息并提高对比度。使用现有技术的抗环境光反射膜的AMOLED显示器通常包括AMOLED显示单元及抗环境光反射膜。如上所述的AMOLED显示单元包含通常为金属电极的阴极、形成在阴极上的发光层及形成在发光层上且通常为透明电极的阳极。如上所述的抗环境光反射膜则包含线偏光层以及1/4λ波板。线偏光层可为包含碘离子或染料的高分子，例如聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol；PVA)，和将线偏光层夹置其间的二支撑层。其中，支撑层可为三醋酸纤维素(TriacetylCelluloseFilm；TAC)或压克力树脂(acrylicresin)或环稀烃聚合物(cycloolefinpolymer；COP)等。现有的环境光反射膜是使用例如为压感胶(PressureSensitiveAdhesive；PSA)的粘着层的贴合方法将线偏振片贴合于1/4λ波板上，再将抗环境光反射膜通过粘着层接置于AMOLED显示单元的外部。由于贴合线偏振片及1/4λ波板时，需要调整线偏振片与1/4λ波板之间的光轴夹角至45°，且由于二者的光轴在卷材制作时都平行于机械行进方向，致使其中一片必须斜切45°，从而造成线偏振片或1/4λ波板的材料浪费且无法成卷式连续制作工艺。因此，如何设计一种不需裁切线偏振片或1/4λ波板的抗环境光反射膜，实为本领域技术人员的一大课题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗环境光反射膜，能避免材料及制作工艺浪费，且能卷式连续生产，更能降低厚度。为达上述目的，本发明的抗环境光反射膜包括：线偏光层；以及接触形成在该线偏光层上的单一旋光液晶层，该线偏光层与该单一旋光液晶层之间形成一接触面，其中，沿着该接触面，该单一旋光液晶层的第一层分子排列是顺向于该线偏光层的吸光轴轴向，而无偏转角度。该单一旋光液晶层具有一相位延迟及一旋转角特征，通过计算，至少一组的相位延迟及旋转角范围的该单一旋光液晶层可将上述通过线光层的线偏光转换至圆偏光，且其斯托克斯矢量中的参数S3在0.9～1或-0.9～-1的范围。而该相位延迟是在0.181λ～0.546λ的范围，该旋转角是在0.18π～0.55π或在-0.18π～-0.55π的范围，更进一步而言，该相位延迟是在0.245λ～0.473λ的范围，该旋转角是在0.25π～0.47π或在-0.25π～-0.47π的范围。在另一个实施例中，本发明的抗环境光反射膜包括：线偏光层；其光轴与该线偏光层的光轴平行的1/4λ波板；以及介于该线偏光层及1/4λ波板之间的单一旋光液晶层，且接触形成在该1/4λ波板上；其中，该单一旋光液晶层用于使一入射的线偏光光轴偏转45°；又，该1/4λ波板及该单一旋光液晶层用于使一入射的线偏光转换成一圆偏光。而该单一旋光液晶层具有将该线偏光的光轴旋转45°的光学转换特性，且该相位延迟是在0.55λ至0.76λ的范围，该旋转角是在0.6π至0.85π之间或-0.6π至-0.85π的范围。而该1/4λ波板及该单一旋光液晶具有将该线偏光转换成该圆偏光的光学转换特性，且斯托克斯矢量中的参数大于0.95，另外，该1/4λ波板不具有旋光特性。在又另一个实施例中，本发明的抗环境光反射膜的该相位延迟是在0.92λ至1.01λ的范围，该旋转角是在0.21π至0.29π之间或-0.21π至-0.29π的范围。该1/4λ波板及该单一旋光液晶层用于使一入射的线偏光转换成一圆偏光，且对应波长400～800nm斯托克斯矢量中的参数大于0.95。本发明所提出的抗环境光反射膜通过将单一旋光液晶层或单一旋光液晶层和1/4λ波板所形成的旋光液晶复合层直接顺向并接触形成于线偏光层上，故能避免现有技术中对裁切线偏振片或1/4λ波板所造成的材料及制作工艺浪费，且能卷式连续生产，更能大幅降低厚度，而具有形成在线偏光层上的由单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层则能另外对应更大的波长范围。附图说明图1为本发明的抗环境光反射膜的一实施例的剖视图；图2为说明本发明的形成在线偏光层上的单一旋光液晶层内部液晶结构的示意图；图3为说明本发明的单一旋光液晶层对可见光波段光谱图；图4A为本发明的抗环境光反射膜的另一实施例的剖视图，而图4B为说明将线偏光的光轴旋转45°的单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层的可见光波段各波段λ对应相位差值Re的示意图；图5为说明由单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层的可见光波段各波段λ对应相位差值Re的示意图；以及图6A至图6C为本发明的线偏光层的各实施例的抗环境光反射膜的剖视图。符号说明21抗环境光反射膜211线偏光层2112支撑层2111高分子层214、214a单一旋光液晶层2161/4λ波板d厚度I入射方向Φ旋转角。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。请参照图1，其为本发明的抗环境光反射膜的一实施例的剖视图，该抗环境光反射膜21包括线偏光层211及接触形成在线偏光层211上的单一旋光液晶层214。如上所述的线偏光层211的材料可包括二色性染料(dichroicdye)及聚合型液晶，而该聚合型液晶可由溶致型(lyotropic)液晶聚合而成。例如，线偏光层211的制法的范例可为先混合巴斯夫(BASF)聚合性向列液晶LC-1057(约3克)及Nematel二色性染料AB4和AZO1(3:2，共约0.12克)，并溶解在甲苯(toluene)及环己酮(cyclohexanone)的溶剂(4:1，共约7克)中，接着使用旋转涂布法涂布在配向处理的基板上(例如三醋酸纤维素板(TACplate),其平面的相位延迟(Ro)<10nm,且其厚度的相位延迟(Rth)＝55nm)，之后通过100mW/cm2的UV(紫外线)灯照射固化。或者，线偏光层211也可由碘离子错合物或染料混入例如为聚乙烯醇(PVA)膜中并拉伸该聚乙烯醇膜所制成，又或者，线偏光层211也可包括碘离子错合物或二色性染料的染料层。如上所述的单一旋光液晶层214可包括液晶(liquidcrystal；LC)及旋光物(Chiral)，而单一旋光液晶层214的液晶可为向列型(nematic)液晶、层列型(smectic)液晶或前述两者的混合。例如，单一旋光液晶层214的制法的范例可为先混合巴斯夫(BASF)聚合性向列液晶LC-242(约2克)与巴斯夫(BASF)右旋性化合物的LC-756(约0.004克)于甲苯和环己酮的溶剂(4：1，共约8克)中，接着用旋转涂布法(转速约650rpm)涂布在已涂布好的线偏光层上，之后用100mW/cm2的UV(紫外线)灯照射固化。又例如，先混合巴斯夫(BASF)聚合性向列液晶LC-242(约2克)与巴斯夫(BASF)右旋性化合物的LC-756(约0.005克)于甲苯和环己酮的溶剂(4：1，共约8克)中，接着用旋转涂布法(转速约550rpm)涂布在已涂布好的线偏光层211上，之后用100mW/cm2的UV(紫外线)灯照射固化。另外，值得注意的是，本发明的方法也可反向操作，也就是线偏光层211也可直接形成在单一旋光液晶层214上。请参照图2，其为说明本发明的形成在线偏光层上的单一旋光液晶层内部液晶结构的示意图。如图2所示，单一旋光液晶层214的液晶及旋光物构成扭转结构，且该扭转结构的螺距可对应红外线谱段或紫外线谱段。具体并以向列型液晶为例而言，单一旋光液晶层214的各液晶分子具有扭转结构，且该旋光物使该向列型液晶的各层液晶分子沿单一旋光液晶层214的厚度方向逐渐旋转排列，从而使由线偏光层211入射的线偏光(入射方向I)成为左旋(或右旋)的圆偏光，即单一旋光液晶层214具有相当于线偏光层夹角45°的1/4相位延迟的光学转换特性，其中，线偏光层211与单一旋光液晶层214之间形成一光学的接触面，接触于该接触面的该单一旋光液晶层的第一层分子顺向于自线偏光层211的吸光轴轴向方向，也就是线偏光层211与单一旋光液晶层214之间为顺向且直接接触。单一旋光液晶层214的相位延迟(phaseretardation,Γ)可由如方程式(1)所计算，其扭转结构的Γ=2πλΔnd---(1)]]>其中，Δn为双折射率，λ则为波长，d为厚度。当单一旋光液晶层214的出光处的光轴与入光处的光轴形成夹角Φ(旋转角)时，本发明通过有限元素分析法计算出至少一组的该相位延迟Γ及旋转角Φ的范围而能得到斯托克斯(Stocks)矢量中参数S3在0.9～1或-0.9～-1的范围的参数。其中，该斯托克斯参数中S3代表左右圆偏极分量的强度差，当S3＝0时，为线偏光状态，而当S3＝±1时，为圆偏光状态。在几何上，也可以椭圆率来解释是S3与偏光状态关联。当然，理论上，S3要趋近于1代表越接近圆偏光状态，但实际上，S3在0.9～1或-0.9～-1的范围也具有实用性，因此，在符合上述范围的前提下，本发明可具有多组范围的相位延迟Γ及旋转角Φ。特定而言，本发明的相位延迟Γ的范围可介于0.181λ至0.546λ之间，且旋转角Φ的范围可介于0.18π至0.55π之间或-0.18π至-0.55π之间。更进一步而言，本发明的相位延迟Γ的范围可介于0.245λ至0.473λ之间，且旋转角Φ的范围可介于0.25π至0.47π之间或-0.25π至-0.47π之间。也就是说，本发明可视所需要的光波长而调整双折射率及/或厚度等参数，以令相位延迟Γ落入上述范围。而由下表1可知，本发明的样品1至13可根据单一旋光液晶层的厚度d所得到的相位延迟Γ及位于上述旋转角(twistedangle)Φ的范围，能得到实测中圆偏光转换率％(即原线偏光出射的线偏光经旋光液晶转换成圆偏光的分率)结果符合模拟计算的S3的结果。表1而由下表2可知，本发明的范例1和2(使用染料及聚合型液晶的线偏光层)及范例3和4(使用碘离子错合物混入例如为聚乙烯醇膜的线偏光层)与现有技术的比较例1(使用JSR公司型号RJD-1400的裁切45度角的1/4λ波板，并以UV光学胶贴合使用染料及聚合型液晶的线偏光层)和比较例2(使用JSR公司型号RJD-1400的裁切45度角的1/4λ波板，并以UV光学胶贴合使用碘离子错合物混入例如为聚乙烯醇膜的线偏光层)相比，本发明的范例1至4可在环境光下于OLED背光面板上测量的反射值(R％)及膜材的穿透度(T％)的测试中达到与现有技术的比较例1及2接近的反射值及穿透度。此外，本发明的抗环境光反射膜的厚度相对于现有技术薄很多，例如，以涂布型线偏光层而言，范例1-2和比较例1相比，其厚度可由31μm降低为5μm，且不需对位。以碘系型偏光层而言，范例2-4和比较例2相比，其厚度可由209μm降低为183μm，且不需对位。表2请参照图3，其为说明本发明的单一旋光液晶层对可见光波段光谱图。如图3所示，本发明的单一旋光液晶层可在波长约475nm至675nm之间具有0.9至1的S3值。请参照图4A，其为本发明的抗环境光反射膜的另一实施例的剖视图，该抗环境光反射膜21包括线偏光层211、接触形成在线偏光层211上的单一旋光液晶层214a及形成在单一旋光液晶层214a上的无旋光特性的1/4λ波板216。而单一旋光液晶层214a可使通过线偏光层211且入射至单一旋光液晶层214a的线偏光转换成圆偏光，及具有1/2相位延迟的光学转换特性，且1/4λ波板216的光轴与线偏光层211的光轴平行，并不具有旋光特性。如上所述的线偏光层211的材料可包括二色性染料(dichroicdye)及聚合型液晶，而该聚合型液晶可由溶致型(lyotropic)液晶聚合而成。例如，线偏光层211的制法的范例可为采用BASF聚合性向列液晶LC1057(3克)和Nematel二色性染料AB4和AZO1在3:2的比例(0.12克)混合，并溶解在7克4：1甲苯和环己酮的混合溶剂，然后用旋转涂布法涂布在配向处理的基板上，再通过100mW/cm2UV(紫外线)灯照射固化，以制作具线偏振的线偏光层211，且线偏光层211的偏振有效范围涵盖450-650纳米之间的波长。或者，线偏光层211也可由碘离子错合物或染料混入例如为聚乙烯醇(PVA)膜中并拉伸该聚乙烯醇膜所制成，又或者，线偏光层211也可包括碘离子错合物或二色性染料的染料层。如上所述的单一旋光液晶层214a可包括液晶(liquidcrystal；LC)及旋光物(Chiral)，而单一旋光液晶层214的液晶可为向列型(nematic)液晶、层列型(smectic)液晶或前述两者的混合。例如，单一旋光液晶层214的制法的范例可为以BASF聚合性向列液晶242(4克)与BASF右旋性化合物的LC-756(0.006克)，溶解在6克4：1甲苯和环己酮混合溶剂，然后旋转涂布于线偏光层211上，再用100mW/cm2UV(紫外线)灯照射固化，以完成具有相当于1/2相位延迟的光学转换特性的单一旋光液晶层214a。如上所述的1/4λ波板216的制法的范例可为采用BASF聚合性向列液晶LC242(2克)，并溶解在8克4：1甲苯和环己酮的混合溶剂，然后用旋转涂布法涂布在单一旋光液晶层214a上，再用100mW/cm2UV(紫外线)灯照射固化，以完成具有相当于1/4相位延迟的光学转换特性的1/4λ波板216。如此，在先后形成相当于1/2相位延迟的光学转换特性的单一旋光液晶层214a及相当于1/4相位延迟的光学转换特性的1/4λ波板216后，在线偏光层211上则形成有相当于3/4相位延迟的光学转换特性的旋光液晶复合层。另外，值得注意的是，本发明的方法也可反向操作，在已涂布好的线偏光层211上形成与线偏光层211同向不需对位的三醋酸纤维素(TAC)基材的情况下，可用旋转涂布法将单一旋光液晶层214a的材料涂布在该TAC基材上，并以100mW/cm2UV(紫外线)灯照射固化，如此一来可使得沿着线偏光层211与单一旋光液晶层214a之间形成的接触面，单一旋光液晶层214a的第一层分子排列能顺向于自线偏光层211出射的偏振光的偏振方向，且单一旋光液晶层214a不需裁切。之后再于单一旋光液晶层214a上形成1/4λ波板216。本发明的相位延迟Γ的范围可介于0.55λ至0.76λ之间，且旋转角Φ的范围可介于0.6π至0.85π之间或-0.6π至-0.85π之间。也就是说，本发明可视所需要的光波长而调整双折射率及/或厚度等参数，以令相位延迟Γ落入上述范围。而由下表3可知，本发明的另一实施例的旋光液晶复合层也能达到93％以上的圆偏光转换率(即S3在0.9～1)的效果。表3请参照图4B，其为说明将线偏光的光轴旋转45°的单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层(即图4A的本发明的抗环境光反射膜的另一实施例中的1/4λ波板216及单一旋光液晶层214a)的可见光波段各波段λ对应相位差值Re的示意图。由图4B可知，本实施例的旋光液晶复合层的各范例(样品1至3)在波长约500nm至650nm之间具有接近理想(Ideal)的1/4λ波板的相位差值Re的值，即约0.25正负0.5，故将线偏光的光轴旋转45°的单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层也能在波长约500nm至650nm之间达到图3的单一旋光液晶层的圆偏光转换率(即90％以上，对应的S3为0.9以上)。请参照图5，其为本发明的单一旋光液晶层与1/4λ波板的复合层的另一实施例的可见光波段各波段λ对应相位差值Re的示意图。在此另一实施例中，本发明的相位延迟Γ的范围可介于0.92λ至1.01λ之间，且旋转角Φ的范围可介于0.21π至0.29π之间或-0.21π至-0.29π之间。也就是说，本发明可视所需要的光波长而调整双折射率及/或厚度等参数，以令相位延迟Γ落入上述范围。而如图5所示，与理想的具有1/4λ相位延迟的1/4λ波板相比，本发明的由单一旋光液晶层与1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层，在可见光波段(约400nm～800nm)中，于各波段λ都具有近似理想的1/4λ波板的相位差值Re的值，即约0.25，也就是前述，可见光波长下S3(λ)>0.95。请参照图6A至图6C，其为本发明的线偏光层包括高分子层及支撑层的抗环境光反射膜的剖视图。如图6A所示，线偏光层211可包括一高分子层2111(例如含碘离子错合物或二色性染料的聚乙烯醇膜)及二形成于高分子层2111两侧以将高分子层2111夹置于其中的支撑层2112，其中，支撑层2112的材料为三醋酸纤维素(TAC)，而单一旋光液晶层214则接触形成在支撑层2112上。或者，如图6B所示，线偏光层211包括一高分子层2111及一支撑层2112，且支撑层2112夹置于高分子层2111及单一旋光液晶层214之间。又或者，如图6C所示，线偏光层211包括一高分子层2111及一支撑层2112，且高分子层2111夹置于支撑层2112及单一旋光液晶层214之间。需说明的是，本说明书中所使用的线偏光层的光轴是指，当一光线入射该线偏光层时，仅有平行于该光轴的方向的光线可通过。本说明书中所使用的线偏光层的吸光轴是指，当一光线入射该线偏光层时，仅有垂直于该吸光轴的方向的光线可通过。本说明书中所使用的单一旋光液晶层的光轴是指，单一旋光液晶层中的液晶分子的长轴方向。此外，本说明书中所使用的无旋光的1/4λ波板的光轴是指，当一线偏光入射该1/4λ波板时，该线偏光的振动基本上可分解为平行和垂直于该光轴的方向。当该线偏光和该光轴平行或垂直(即该线偏光偏振方向和该光轴夹脚为0或90度)时，会因另一个方向的振幅为零而维持原来的线偏光(也就是没有被分解成两个方向)；而当该线偏光和该光轴夹角是45度时，由于分解出来两个方向的振幅会相等，故形成圆偏光；但若为其他角度，则会因为分解出来两个方向的振幅不同而变成椭圆偏光。综上所述，相较于现有技术，本发明可通过直接将单一旋光液晶层或由单一旋光液晶层和1/4λ波板所构成的旋光液晶复合层接触形成于线偏光层上，故可避免现有技术中于贴合线偏振片与1/4λ波板时，对裁切线偏振片或1/4λ波板所造成的材料及制作工艺浪费，且能卷式连续生产，更能降低抗环境光反射膜的厚度。上述实施例仅用于例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。