CN107003558B - 复合光学片、使用其的液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于液晶显示(LCD)装置的复合光学片和制造复合光学片的方法。公开的液晶显示装置包括：液晶面板；表面发光模块；基底层，设置在液晶面板和表面发光模块之间；扩散图案层，用于扩散从表面发光模块入射的光，并形成在基底层的面向表面发光模块的表面上；棱镜图案层，形成在基底层的面向液晶面板的表面上，并且包括多个第一单元棱镜；以及棱镜膜，粘合到棱镜图案层，并且包括多个第二单元棱镜。

Description

复合光学片、使用其的液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于液晶显示(LCD)装置的复合光学片，使用该复合光学片的液晶显示装置，以及该复合光学片的制造方法。
背景技术
近来，等离子体显示面板(PDP)，场致发射显示(FED)装置和薄膜晶体管-液晶显示(TFT-LCD)装置已经开发为用于需要薄设计、小尺寸和低功耗的笔记本电脑，电视(TV)或移动电话的平板显示装置。从平板显示装置中，已经最积极地研究了具有良好色彩再现性和薄型设计的LCD装置。
由于平板显示装置中的PDP和FED装置可以自己发光，而LCD装置本身可能不发光，所以LCD装置可以通过使用作为辅助光源的背光单元发光来显示图像。为了满足背光单元将光均匀地发光到整个表面的要求，背光单元具有边缘型或直接型表面光源结构。
发明内容
技术问题
本公开提供了可以以低成本改善散射特性而不降低亮度的复合光学片，使用该复合光学片的液晶显示(LCD)装置，以及该复合光学片的制造方法。
技术方案
根据实施例的液晶显示(LCD)装置包括：液晶面板；表面发光模块；基底层，设置在液晶面板和表面发光模块之间；扩散图案层，设置在基底层的面向表面发光模块的表面上，并且配置为扩散从表面发光模块入射的光；棱镜图案层，设置在基底层的面向液晶面板的表面上，并且包括多个第一单元棱镜；以及棱镜膜，粘合到棱镜图案层，并且包括多个第二单元棱镜。
发明的有利效果
根据本公开的实施例的液晶显示(LCD)装置可以进一步改善散射特性而不降低亮度。
此外，根据实施例的LCD装置可以将从光源输出的光均匀地发射到液晶面板。
此外，根据另一实施例的LCD装置可以通过将多个膜彼此粘合而使复合光学片具有薄的设计和轻的重量，并且可以防止由于粘合而引起的亮度降低。
此外，根据另一实施例的LCD装置可以通过使用支撑件来吸收施加到LCD装置的冲击，并且可以防止由于支撑件而引起的亮度降低。
附图说明
图1是在y轴方向观察的根据实施例的液晶显示(LCD)装置的横截面图。
图2A是在y轴方向观察的根据实施例的复合光学片的横截面图。
图2B是在x轴方向观察的根据实施例的复合光学片的横截面图。
图3是在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜的横截面图。
图4是根据实施例的扩散膜的扩散图案层的视图。
图5A是示出图2A的部分A的放大视图。
图5B是示出图2B的部分B的放大视图。
图6A是在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜的横截面图。
图6B是在y轴方向观察的根据另一实施例的扩散膜的横截面图。
图7A是在x轴方向观察的根据实施例的棱镜膜的横截面图。
图7B是在x轴方向观察的根据另一实施例的棱镜膜的横截面图。
图8至10是用于解释根据实施例的扩散膜的视图。
图11是表示具有不同雾度值的扩散膜中的散射角度与光量的关系的曲线图。
图12是用于解释制造根据实施例的复合光学片的设备的视图。
图13是在y轴方向观察的根据另一实施例的扩散膜的横截面图。
图14是在y轴方向观察的根据又一实施例的扩散膜的横截面图。
图15是在y轴方向观察的根据另一实施例的LCD装置的横截面图。
图16A是根据另一实施例的LCD装置中根据实施例的扩散膜的平面图。
图16B是根据另一实施例的LCD装置中在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜的横截面图。
图17是示出根据另一实施例的LCD装置的一部分的放大横截面图。
图18是根据另一实施例的LCD装置中用于解释根据实施例的扩散膜的衍射图案层的视图。
图19A是根据另一实施例的LCD装置中根据另一实施例的扩散膜的平面图。
图19B是根据另一实施例的LCD装置中在y轴方向观察的根据另一实施例的扩散膜的横截面图。
图20A是根据另一实施例的LCD装置中根据又一实施例的扩散膜的平面图。
图20B是根据另一实施例的LCD装置中在y轴方向观察的根据又一实施例的扩散膜的横截面图。
具体实施方式
根据实施例的液晶显示(LCD)装置包括：液晶面板；表面发光模块；基底层，设置在液晶面板和表面发光模块之间；扩散图案层，设置在基底层的面向表面发光模块的表面上，并且配置为扩散从表面发光模块入射的光；棱镜图案层，设置在基底层的面向液晶面板的表面上，并且包括多个第一单元棱镜；以及棱镜膜，粘合到棱镜图案层，并且包括多个第二单元棱镜。
LCD装置还可以包括微透镜膜，其粘合到棱镜膜，并且包括具有凸形的多个微透镜。
LCD装置还可以包括粘合层，其配置为粘合多个第一单元棱镜和棱镜膜。
LCD装置还可以包括粘合层，其配置为粘合多个第二单元棱镜和微透镜膜。
棱镜图案层可以包括具有第一高度的多个第一棱镜图案和具有第二高度的多个第二棱镜图案，其中，第一高度大于第二高度。
多个第一棱镜图案可以通过粘合层粘合到棱镜膜，并且可以在多个第一棱镜图案之间设置多个第二棱镜图案。
棱镜图案层可以包括具有第一高度的多个第一棱镜图案和具有第二高度的多个第二棱镜图案，其中，第一高度大于第二高度。
多个第一棱镜图案可以通过粘合层粘合到微透镜膜，并且可以在多个第一棱镜图案之间设置多个第二棱镜图案。
基底层可以包括多个散射颗粒。
多个第一单元棱镜的第一脊线和多个第二单元棱镜的第二脊线可以彼此垂直。
扩散图案层可以包括多个散射颗粒。
多个第一单元棱镜可以具有在0.025mm至0.03mm范围内的深度，其中，垂直于多个第一单元棱镜中的每一个的第一脊线的三角形横截面的一侧和穿过三角形横截面的顶点并垂直于三角形横截面的底侧的线之间的角度在44°至47°的范围内。
多个第一单元棱镜的第一脊线之间的间隔可以在0.04mm至0.06mm的范围内。
基底层，扩散图案层和棱镜图案层可以形成扩散膜，其中，扩散膜的雾度值等于或大于80％。
扩散图案层可以包括多个不均匀部分。
表面发光模块可以包括边缘型表面发光模块和直接型表面发光模块中的至少一种。
根据另一实施例的液晶显示(LCD)装置包括：液晶面板；表面发光模块；扩散膜，设置在液晶面板和表面发光模块之间；第一棱镜膜，粘合到扩散膜的面向液晶面板的表面，并且包括多个第一单元棱镜；第二棱镜膜，粘合到第一棱镜膜的面向液晶面板的表面，并且包括多个第二单元棱镜；以及支撑件，设置在表面发光模块和扩散膜之间，其中，扩散膜包括：基底层；扩散图案层，设置在基底层的面向表面发光模块的表面上；以及衍射图案层，设置在基底层的面向液晶面板的表面上。
衍射图案层可以包括平行布置的线性不均匀图案，多个圆柱形图案和多个三角锥体图案中的至少一个。
LCD装置还可以包括微透镜膜，其粘合到第二棱镜膜，并且包括具有凸形的多个微透镜。
本发明的实施例
现在将参考附图对本发明的实施例进行更详细的描述，以使本领域普通技术人员能够毫无困难地执行本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。此外，省略了与详细描述无关的附图中的部分，以确保本发明的清楚。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
在整个说明书中，应当理解，当元件被称为“连接”到另一元件时，其可以“直接连接”到另一元件或“电连接”到另一元件，其间具有中间元件。还应当理解，当部件“包括”元件时，除非另有定义，否则该部件还可以包括其它元件，不排除其它元件。
图1是在y轴方向观察的根据实施例的液晶显示(LCD)装置1的横截面图。
参考图1，LCD装置1包括液晶面板30，表面发光模块14和复合光轴20。
在下面的附图中，将与LCD装置1的屏幕(液晶面板30的靠近观察者的顶表面)的纵向方向平行的方向称为x轴方向，并且垂直于x轴方向的方向称为y轴方向。此外，垂直于LCD装置1的屏幕的方向被称为z轴方向。此外，在z轴方向上，靠近液晶面板30的一侧是观察者侧，靠近表面发光模块14的一侧是后侧。膜表面是指在面内方向上构成复合光学片20的膜(即扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23中的任何一个)的表面。
液晶面板30包括以一定间隔彼此相对的一对透明基板32和33，通过在一对透明基板32和33之间填充液晶而形成的液晶层31，以及形成在一对透明基板32和33的顶表面和底表面上的吸收性偏振片34和35。可以在一对透明基板32和33中的每一个上形成透明电极(未示出)或对准膜(未示出)，并且液晶层31的液晶可以通过基于在透明电极之间的显示数据而施加电压来对准。液晶面板30的操作模式可以包括但不限于扭转向列(TN)模式，超扭曲向列(STN)模式，面内切换(IPS)模式和垂直对准(VA)模式。
吸收性偏振片34和35可以吸收S偏振光和P偏振光中的一个，并且可以选择性地透射另一个偏振光。
此外，可以在一对透明基板32和33与吸收性偏振片34和35之间形成相位差片(未示出)。
表面发光模块14是位于液晶面板30的后侧的直接型表面光源装置。表面发光模块14包括光源11，透镜12和反射片13。
产生光的光源11可以是各种光源中的任何一种，例如线光源灯，表面光源灯，冷阴极荧光灯(CCFL)和发光二极管(LED)。透镜12可以由例如丙烯酸树脂或硅树脂形成。从光源11发射的光由于透镜12的光学操作而扩展。反射片13可以反射从光源11发射并从透镜12或光学片返回的光到液晶面板30。
尽管表面发光模块14在图1中仅包括一个光源11，但是多个光源11可以以预定间隔布置。另外，表面发光模块14也可以是包括导光板和位于导光板侧表面上的光源的边缘型表面发光模块。
复合光学片20可以位于液晶面板30和表面发光模块14之间。复合光学片20包括扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23。
从光源11发射的光入射在扩散膜21上。从扩散膜21发射的光入射在粘合到扩散膜21的棱镜膜22上。粘合到棱镜膜22的微透镜膜23发射从棱镜膜22输出的光到液晶面板30。扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23的厚度可以是数百μm，例如100μm。
图2A是在y轴方向观察的根据实施例的复合光学片20的横截面图。图2B是在x轴方向观察的根据实施例的复合光学片20的横截面图。图3是在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜21的横截面图。图4是根据实施例的扩散膜21的扩散图案层26的视图。
参考图2A，复合光学片20包括扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23，并且扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23从后侧依次堆叠到观察者侧。
扩散膜21可以使从表面发光模块14发射的光在扩散膜21内扩散。扩散膜21包括基底层21B，设置在基底层21B的面向表面发光模块14的表面上的扩散图案层26，以及设置在基底层21B的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层21P。
基底层21B可以由光学透明树脂形成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚丙烯(PP)，聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等，并且可以透射入射光。此外，参考图3，基底层21B可以在其中包括多个散射颗粒P。散射颗粒P可以由丙烯酸树脂或苯乙烯树脂形成。形成在基底层21B中的散射颗粒P可以将入射在基底层21B上的光作为具有低亮度不均匀性的光发射。
扩散图案层26设置在基底层21B的面向表面发光模块14的表面上。参考图4，扩散图案层26可以具有多个不均匀部分，并且入射在扩散图案层26上的光可能通过扩散图案层26扩散和散射。
棱镜图案层21P设置在基底层21B的面向液晶面板30的表面上。棱镜图案层21P包括在y轴方向上延伸的多个第一单元棱镜P1。多个第一单元棱镜P1可以沿x轴方向布置。棱镜图案层21P可以将入射光行进的方向改变为靠近膜表面的法线方向的方向，并且可以增加中心处的亮度。
棱镜膜22粘合到扩散膜21的面向液晶面板30的一侧。参考图2B，棱镜膜22包括基底层22B和棱镜图案层22P。棱镜图案层22P包括在x轴方向上延伸的多个第二单元棱镜P2。多个第二单元棱镜P2可以沿y轴方向布置。棱镜膜22可以将从扩散膜21发射的光行进的方向改变为靠近膜表面的法线方向的方向。
扩散膜21的第一单元棱镜P1具有平行于y轴方向的脊线R1，并且棱镜膜22的第二单元棱镜P2具有平行于x轴方向的脊线R2。第一单元棱镜P1的棱线R1和第二单元棱镜P2的棱线R2可以彼此垂直。因此，可以提高复合光学片20的聚光性能。此外，LCD装置1的屏幕的水平和垂直视角可以被调整到适当的角度。
返回参考图2A，微透镜膜23粘合到棱镜膜22的靠近液晶面板30的一侧。微透镜膜23包括基底层23B和具有凸形的多个微透镜23L。微透镜膜23可以折射入射光并将折射光发射到液晶面板30，从而可能使发射的光具有良好的视角特性。棱镜膜22和微透镜膜23中的每一个可以由丙烯酸树脂，环氧树脂或聚酰亚胺形成。
图5A是示出图2A的部分A的放大视图。
参考图5A，扩散膜21和棱镜膜22通过粘合层24彼此粘合。也就是说，扩散膜21的棱镜图案层21P通过粘合层24粘合到棱镜膜22的基底层22B。粘合层24可以由诸如丙烯酸树脂的透明树脂形成。
图5B是示出图2B的部分B的放大视图。
参考图5B，棱镜膜22和微透镜膜23通过粘合层25彼此粘合。也就是说，棱镜膜22的棱镜图案层22P通过粘合层25粘合到微透镜膜23的基底层23B。粘合层24可以由诸如丙烯酸树脂的透明树脂形成。
扩散膜21，棱镜膜22和微透镜膜23通过粘合层24和25彼此粘合，以形成复合光学片20。因此，可以确保复合光学片20的薄设计和轻重量。此外，由于多个光学膜彼此粘合，所以可以增加强度，因此可以增加在组装LCD装置1的过程中的处理容易性。
图6A是在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜21的横截面图。
参考图6A，扩散膜21和棱镜膜22通过粘合层24彼此粘合。也就是说，扩散膜21的棱镜图案层21P通过粘合层24粘合到棱镜膜22的基底层22B。
从表面发光模块14发射的光L’可以通过扩散图案层26扩散和散射，然后可以穿过基底层21B并且可以入射在棱镜图案层21P上。基底层21B，棱镜图案层21P，粘合层24和基底层22B每个都可以由诸如PET，PP，PC或PMMA的光学透明树脂形成，并且可以具有相同的折射率。
从入射在棱镜图案层21P上的光中，入射在棱镜图案层21P和基底层22B通过粘合层24彼此粘合的部分上的光L'可能不会发射到外部，即进入空气。由于光L’穿过具有相同折射率的材料层，所以不会发生折射。因此，光L'可以逸出到外部而不是液晶面板30，从而导致光损失。
图6B是在y轴方向观察的根据另一实施例的扩散膜21’的横截面图。
参考图6B，扩散膜21’包括基底层21B，设置在基底层21B的面向表面发光模块14的表面上的扩散图案层26，以及形成在基底层21B的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层21P’。
基底层21B和扩散图案层26可以与上述基底层21B和扩散图案层26相同，因此这里不再描述。
棱镜图案层21P'包括具有第一高度H1的多个第一棱镜图案P3和具有第二高度H2的多个第二棱镜图案P4。第一高度H1可以大于第二高度H2。
第一棱镜图案P3和基底层22B可以通过粘合层24彼此粘合，并且第二棱镜图案P4和基底层22B可以不通过粘合层24彼此粘合。此外，第二棱镜图案P4可以与粘合层24间隔开。
可以在第一棱镜图案P3之间设置一个或多个第二棱镜图案P4。例如，可以在第一棱镜图案P3之间设置四个第二棱镜图案P4。
从表面发光模块14发射的光L”可以通过扩散膜21的扩散图案层26扩散和散射，然后可以穿过基底层21B，并且可以入射在棱镜图案层21P’上。
从入射在棱镜图案层21P'的光中，入射在第一棱镜图案P3和基底层22B通过粘合层24彼此粘合的部分上的光可能不会发射到外部，即进入空气。
相反，在第一棱镜图案P3中，入射在第一棱镜图案P3和基底层22B通过粘合剂层24彼此粘合的部分之外的部分的光可能被折射。此外，当入射在第二棱镜图案P4上的光L”发射到外部，即进入空气时，由于第二棱镜图案P4和空气之间的折射率差异，可能发生折射。
因此，根据本实施例的棱镜图案层21P'可以减少通过粘合层24粘合到基底层22B的棱镜图案的数量，从而使光损失最小化，并且防止由于粘合而引起的亮度降低。
图7A是在x轴方向观察的根据实施例的棱镜膜22的横截面图。
参考图7，棱镜膜22和微透镜膜23通过粘合层25彼此粘合。也就是说，棱镜膜22的棱镜图案层22P通过粘合层24粘合到微透镜膜23的基底层23B。
从表面发光模块14发射的光L’可以穿过扩散层21，然后可以穿过基底层22B并且可以入射在棱镜图案层22P上。基底层22B，棱镜图案层22P，粘合层25和基底层23B每个都可以由诸如PET，PP，PC或PMMA的光学透明树脂形成，并且可以具有相同的折射率。
从入射在棱镜图案层22P上的光中，入射在棱镜图案层22P和基底层23B通过粘合层25彼此粘合的部分上的光L'可能不会发射到外部，即进入空气。由于光L’穿过具有相同折射率的材料层，所以不会发生折射。因此，光L'可以逸出到外部而不是液晶面板30，从而导致光损失。
图7B是在x轴方向观察的根据另一实施例的棱镜膜22’的横截面图。
参考图7B，棱镜膜22'包括基底层22B和设置在基底层22B的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层22P'。
基底层22B可以与上述基底层22B相同，因此这里不再描述。
棱镜图案层22P'包括具有第一高度H3的多个第一棱镜图案P5和具有第二高度H4的多个第二棱镜图案P6。第一高度H3可以大于第二高度H4。
第一棱镜图案P5和基底层23B可以通过粘合层25彼此粘合，并且第二棱镜图案P6和基底层23B可以不通过粘合层25彼此粘合。此外，第二棱镜图案P6可以与粘合层25间隔开。
可以在第一棱镜图案P5之间设置一个或多个第二棱镜图案P6。例如，可以在第一棱镜图案P5之间设置四个第二棱镜图案P6。
从表面发光模块14发射的光L”可以穿过扩散层21，然后可以穿过基底层22B并且可以入射在棱镜图案层22P’上。
从棱镜图案层22P’入射的光中，入射在第一棱镜图案P5和基底层23B通过粘合层25彼此粘合的部分上的光可能不会发射到外部，即进入空气。
相反，在第一棱镜图案P5中，入射在第一棱镜图案P5和基底层23B通过粘合剂层25彼此粘合的部分之外的部分的光可能被折射。此外，当入射在第二棱镜图案P6上的光L”发射到外部，即进入空气时，由于第二棱镜图案P6和空气之间的折射率差异，可能发生折射。
因此，根据本实施例的棱镜图案层22P'可以减少粘合到基底层23B的棱镜图案的数量，从而使光损失最小化，并且防止由于粘合而引起的亮度降低。
图8至10是用于解释根据实施例的扩散膜21的视图。
参考图8，扩散膜21的第一单元棱镜P1的每个可以具有在0.025mm至0.03mm的范围内的深度D。也就是说，第一单元棱镜P1的顶点和谷点之间的长度可以在0.025mm至0.03mm的范围内。
第一单元棱镜P1的顶角是三角形截面的与第一单元棱镜P1的第一脊线R1垂直的一侧和穿过三角形截面的顶点并垂直于三角形横截面的底侧的线之间的角度，其可以在88°至94°的范围内。此外，相邻的第一单元棱镜P1的脊线R1之间的间隔W可以在0.04mm至0.06mm的范围内。
表1示出了当棱镜角度θ从43°到47°变化一度时根据每个发射角度的发射光量比(％)的实验结果。
表1
Figure BDA0001318918050000101
在用于LCD装置1的复合光学片20中，为了提高视角特性，优选的是增加从屏幕的法线方向以40°发射的光量。当发射角度为40°并且棱镜角度θ为43°时，检查实验结果，发射光量比被确定为是低的。此外，当棱镜角度θ为46°的情况和棱镜角度θ为47°的情况彼此进行比较时，发射光量比没有变化。因此，优选的是棱镜角度θ在44°到47°的范围内。
从光源发射的光L由透镜12发射并入射在扩散膜21上。入射光通过扩散图案层26扩散和散射。
通过扩散图案层26散射的光入射在基底层21B上。入射在基底层21B上的光可以再次通过基底层21B的散射颗粒P散射。通过基底层21B散射的光入射在棱镜图案层21P上。
参考图9，以靠近膜表面的法线方向的角度入射在棱镜图案层21P上的光L1和L2可以从第一单元棱镜P1的倾斜表面全反射，并且可以返回到初始位置。例如，参考图10，当棱镜角度θ为45°时，从膜表面的法线方向以5.8°的斜率入射的光可以从第一单元棱镜P1的倾斜表面全反射。
参考图9，从棱镜图案层21P全反射并返回到基底层21B的光L2可能再次通过散射颗粒P散射。此外，部分散射光可能返回到棱镜图案层21P。从棱镜图案层21P全反射，返回到基底层21B，并且通过扩散图案层26透射而不通过散射颗粒P散射的光L1可以通过反射片13反射(参见图1)，并且可以再次入射在扩散膜21上。可以重复执行这样的操作。
参考图8，从棱镜图案层21P发射的光入射在棱镜膜22上。在棱镜膜22中，从第二单元棱镜P2的倾斜表面反射的光可以返回到扩散膜21再次散射，并且透过扩散膜21的光可以从反射片13再次反射(参照图1)，其可以重复执行。
从棱镜膜22发射的光可以在发射的膜表面上具有均匀的亮度。从棱镜膜22发射的光入射在微透镜膜23上。微透镜膜23可以通过使用微透镜23L的光学折射效应来折射入射光并将折射光发射到液晶面板30，从而使得发射到液晶面板30的光具有良好的视角特性。
包括散射颗粒P的基底层21B的厚度可以为数百μm。由于光路的长度随着基底层21B的厚度增加而增加，所以直接透过扩散膜21而不通过扩散膜21散射的光量可能减少。因此，可以减少从光源11发射的光的亮度不均匀性。
图11是表示具有不同雾度值的扩散膜21中的散射角度与光量的关系的曲线图。
参考图11，实线表示雾度值为60％，点线表示雾度值为70％，虚线表示雾度值为80％，点划线表示雾度值为90％，划点点线表示雾度值为100％。当散射角度增加而光量适度变化时，亮度不均匀性降低。当雾度值降低到70％或60％时，光量以约40°的散射角度急剧变化。因此，扩散膜21的雾度值可以等于或大于80％，在该范围内光量在约40°的散射角度处不会急剧变化。
图12是用于解释制造根据实施例的复合光学片20的设备100的视图。
参考图12，设备100包括第一UV固化树脂供给单元101，第一成形单元102，第一UV发光装置103，第二UV固化树脂供给单元104，第二成形单元105和第二UV发光装置106。
基底层21B可以卷绕成卷形，以形成盘。基底层21B可以包括散射颗粒P。第一可固化树脂110从第一UV固化树脂供给单元101施加到从盘释放的基底层21B的第一表面以形成扩散图案层26。第一UV固化树脂110可以不包括散射颗粒。
接下来，在第一成形单元102被压缩到第一UV固化树脂110上的状态下，通过第一UV发光装置103发射UV光。通过反转扩散图案层26的扩散图案而获得的形状设置在第一成形单元102上。因此，第一UV固化树脂110被固化，并且形成扩散图案层26，扩散图案形成在扩散图案层26的表面上。
接下来，第二UV固化树脂120从第二UV固化树脂供给单元104施加到与基底层21B的第一表面相对的第二表面。第二UV固化树脂120可以不包括散射颗粒。
接下来，在第二成形单元105被压缩到第二UV固化树脂120上的状态下，通过第二UV发光装置106发射UV光。通过使棱镜图案层21P的棱镜图案反转而获得的形状设置在第二成形单元105上。因此，第二UV固化树脂120固化，并且形成棱镜图案层21P，棱镜图案形成在棱镜图案层21P的表面上。
棱镜图案层21P可以包括沿y轴方向延伸的多个第一单元棱镜P1，并且多个第一单元棱镜P1可以沿x轴方向布置。包括设置在基底层21B的第一表面上的扩散图案层26和设置在基底层21B的第二表面上的棱镜图案层21P的扩散膜21被卷绕成卷形，以形成扩散膜21的盘。因此，由于可以通过使用卷对卷方式制造扩散膜21的两个表面上的图案，所以可以实现低成本制造。
接下来，通过使用粘合层将棱镜膜22和微透镜膜23依次粘合到扩散膜21的棱镜图案层21P，以形成复合光学片20。由于扩散膜21具有膜形状，所以可以通过卷对卷方法将扩散膜21粘合到棱镜膜22和微透镜膜23，从而可以以低成本获得复合片。
棱镜膜22粘合到棱镜图案层21P，使得棱镜图案层21P的第一单元棱镜P1的第一脊线R1和棱镜膜22的第二单元棱镜P2的第二脊线R2彼此垂直。此外，其上未形成棱镜图案的棱镜膜22的表面粘合到其上形成有棱镜图案层21P的扩散膜22的表面。此外，其上未形成微透镜图案的微透镜膜23的表面粘合到其上形成有棱镜图案的棱镜膜22的表面。
接下来，复合光学片20可以被切割成预定形状，使得扩散图案层26面向表面发光模块14，并且微透镜膜23面向液晶面板30。通过上述过程，可以制造LCD装置1。
图13是在y轴方向观察的根据另一实施例的用于复合光学片的扩散膜21a的横截面图。
参考图13，扩散膜21a的扩散图案层26a可以包括散射颗粒。通过将散射颗粒进一步分散在扩散图案层26a中，可以进一步提高亮度均匀性。
扩散图案层26a可以通过将分散第一UV固化树脂110中的散射颗粒而获得的所得结构施加到基底层21B并且在第一成形单元102被压缩的状态下发射UV光来形成。
图14是在y轴方向观察的根据又一实施例的用于复合光学片的扩散膜21a’的横截面图。
参考图14，扩散膜21a'不包括基底层21B'中的散射颗粒，并且包括扩散图案层26a中的散射颗粒。为了制造扩散膜21a'，可以使用透明并且不包括散射颗粒的基底层21B'的盘。扩散图案层26a可以通过将散射颗粒分散到其中的第一UV固化树脂110施加到基底层21B'的第一表面并在第一成形单元102被压缩的状态下发射UV光到第一UV固化树脂110上来形成。如上所述，在基底层21B'的第二表面上形成棱镜图案。因此，扩散膜21a'可以通过使用卷对卷方法以低成本形成。
图15是在y轴方向观察的根据另一实施例的LCD装置2的横截面图。图16A是根据另一实施例的LCD装置2中根据实施例的扩散膜40的平面图。图16B是根据另一实施例的LCD装置2中在y轴方向观察的根据实施例的扩散膜40的横截面图。
参考图15，LCD装置2包括液晶面板30，表面发光模块14，复合光学片20A和支撑件50。
在下面的附图中，将与LCD装置2的屏幕(液晶面板30的靠近观察者的顶表面)的纵向方向平行的方向称为x轴方向，并且垂直于x轴方向的方向称为y轴方向。此外，垂直于LCD装置2的屏幕的方向被称为z轴方向。此外，在z轴方向上，液晶面板30的靠近观察者的一侧是观察者侧，液晶面板30的靠近表面发光模块14的一侧是后侧。膜表面是指在面内方向上构成复合光学片20A的膜(即扩散膜40，第一棱镜膜28，第二棱镜膜29和微透镜膜23中的任何一个)的表面。
液晶面板30和表面发光模块14可以与图1的液晶面板30和表面发光模块14相同，因此将不再描述。
复合光学片20A包括扩散膜40，第一棱镜膜28，第二棱镜膜29和微透镜膜23，并且扩散膜28，第一棱镜膜28，第二棱镜膜29和微透镜膜23从后侧依次堆叠到观察者侧。
扩散膜40可以使从表面发光模块14发射的光在扩散膜40内扩散。扩散膜40包括基底层41，设置在基底层41的面向表面发光模块14的表面上的扩散图案层42，以及设置在基底层41的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层43。
基底层41可以由光学透明树脂形成，例如PET，PP，PC或PMMA，并且可以透射入射光。此外，参考图16B，基底层41可以在其中包括多个散射颗粒P。散射颗粒P可以由丙烯酸树脂或苯乙烯树脂形成。形成在基底层41中的散射颗粒P可以将入射在基底层41上的光作为具有高均匀性和低亮度不均匀性的光发射。
扩散图案层42设置在基底层41的面向表面发光模块14的表面上。扩散图案层42可以与图2A的扩散图案层26相同，因此将不再描述。
衍射图案层43设置在基底层41的面向液晶面板30的表面上。参考图16A和16B，衍射图案层43可以包括平行布置的线性不均匀图案。线性不均匀图案可以在y轴方向上延伸，并且可以在x轴方向上布置多个线性不均匀图案。参考图16B，在衍射图案层43中，可以交替布置具有直线形状的凹部和凸部。
返回参考图15，第一棱镜膜28粘合到扩散膜40的面向液晶面板30的表面。也就是说，衍射图案层43和基底层28B可以粘合。第一棱镜膜28包括基底层28B和棱镜图案层28P。棱镜图案层28P包括在y轴方向上延伸的多个单元棱镜。多个单元棱镜可以沿x轴方向布置。棱镜图案层28P可以将入射光行进的方向改变为靠近膜表面的法线方向的方向，并且可以增加中心处的亮度。
第二棱镜膜29粘合到第一棱镜膜28的面向液晶面板30的表面。第二棱镜膜29包括基底层29B和棱镜图案层29P。棱镜图案层29P包括在x轴方向上延伸的多个单元棱镜。多个单元棱镜可以沿y轴方向布置。
第一棱镜膜28的单元棱镜具有平行于y轴方向的第一脊线，并且第二棱镜膜29的单元棱镜具有平行于x轴方向的第二脊线。第一脊线和第二脊线可以彼此垂直。因此，可以提高复合光学片20A的聚光性能。此外，LCD装置2的屏幕的水平和垂直视角可以被调整到适当的角度。
微透镜膜23粘合到第二棱镜膜29的面向液晶面板30的一侧。微透镜膜23包括基底层23B和具有凸形的多个微透镜23L。微透镜膜23可以折射入射光并将折射光发射到液晶面板30，从而可能使发射的光具有良好的视角特性。第一棱镜膜28，第二棱镜膜29和微透镜膜23中的每一个可以由丙烯酸树脂，环氧树脂或聚酰亚胺形成。
支撑件50可以设置在表面发光模块14和复合光学片20A之间。支撑件50可以具有但不限于圆柱形形状，长方体形状或具有梯形横截面的截头圆锥形状。支撑件50可以由诸如丙烯酸树脂的透明树脂形成。支撑件50的一个表面可以接触反射片13，并且支撑件50的另一个表面可以接触扩散图案层42。当外部冲击施加到LCD装置2时，支撑件50可以吸收外部冲击并且可以防止LCD装置2弯曲或损坏。
图17是示出根据另一实施例的LCD装置2的一部分的放大横截面图。
参考图17，从表面发光模块14的光源11发射并通过支撑件50的侧表面以预定角度入射的光可以从与扩散图案层42接触的支撑件50的一个表面全反射。因此，由于光可能不会在扩散膜40的在支撑件50的正上方的部分上入射，所以可能由支撑件50在靠近液晶面板30处形成阴影。
图18是根据另一实施例的LCD装置2中用于解释根据实施例的扩散膜40的衍射图案层43的视图。
参考图18，从表面发光模块14的光源11发射并通过扩散图案层42扩散和散射的光的一部分可以穿过基底层41，并且可以入射在衍射图案层43上。光可以通过衍射图案层43折射，并且可以在垂直于与扩散图案层42接触的支撑件50的一个表面的方向上发射。因此，靠近液晶面板30处可能不通过支撑体50形成阴影。
图19A是根据另一实施例的LCD装置2中根据另一实施例的扩散膜40A的平面图。图19B是根据另一实施例的LCD装置2中在y轴方向观察的根据另一实施例的扩散膜40A的横截面图。扩散膜40是根据实施例的扩散膜40的另一实施例。
参考图19A和19B，扩散膜40A包括基底层41，设置在基底层41的面向表面发光模块14的表面上的扩散图案层42，以及设置在基底层41的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层43A。基底层41和扩散图案层42可以与图15的基底层41和扩散图案层42相同，因此将不再描述。
衍射图案层43A可以包括多个三角锥体图案。多个三角锥体图案可以在基底层41上沿x轴方向交替布置。三角锥体图案的底表面可以形成为具有等边三角形，并且在x轴方向上相邻的三角锥体图案的底表面的等边三角形可以当在z轴方向上观察时具有180°的相位差。由于这种布置，当在z轴方向上观察时，扩散膜40A的基底层41可以被衍射图案层43A完全覆盖。
图20A是根据另一实施例的LCD装置2中根据又一实施例的扩散膜40B的平面图。图20B是根据另一实施例的LCD装置2中在y轴方向观察的根据又一实施例的扩散膜40B的横截面图。
参考图20A和20B，扩散膜40B包括基底层41，设置在基底层41的面向表面发光模块14的表面上的扩散图案层42，以及设置在基底层41的面向液晶面板30的表面上的棱镜图案层43B。基底层41和扩散图案层42可以与图15的基底层41和扩散图案层42相同，因此将不再描述。
衍射图案层43B可以包括多个圆柱形图案。圆柱形图案可以以预定间隔布置。各自沿x轴以预定间隔布置的相邻行的圆柱形图案可能彼此不对准。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，应当理解，上述实施例并不限制本发明的范围。例如，以单一类型描述的每个组件可以以分布式方式执行，并且分布的组件也可以以集成形式执行。
本发明的范围由权利要求而不是通过本发明的详细描述来表示，并且应当理解，从权利要求的概念引出的权利要求和所有修改或修改形式都包括在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种液晶显示(LCD)装置，包括：
液晶面板；
表面发光模块；
基底层，设置在所述液晶面板和所述表面发光模块之间；
扩散图案层，设置在所述基底层的面向所述表面发光模块的表面上，并且配置为扩散从所述表面发光模块入射的光；
棱镜图案层，设置在所述基底层的面向所述液晶面板的表面上，并且包括多个第一单元棱镜；以及
棱镜膜，粘合到所述棱镜图案层，并且包括多个第二单元棱镜，
其中，所述多个第一单元棱镜的每个具有三角形横截面，并且三角形横截面的垂直于所述多个第一单元棱镜中的每一个的第一脊线的一侧和穿过三角形横截面的顶点并垂直于三角形横截面的底侧的线之间的角度在44°至47°的范围内，
其中所述基底层、所述扩散图案层和所述棱镜图案层形成扩散膜，并且所述扩散膜的雾度值等于或大于80％。
2.根据权利要求1所述的LCD装置，还包括微透镜膜，其粘合到所述棱镜膜，并且包括具有凸形的多个微透镜。
3.根据权利要求1所述的LCD装置，还包括第一粘合层，其配置为粘合所述多个第一单元棱镜和所述棱镜膜。
4.根据权利要求2所述的LCD装置，还包括第二粘合层，其配置为粘合所述多个第二单元棱镜和所述微透镜膜。
5.根据权利要求3所述的LCD装置，其中，所述棱镜图案层包括具有第一高度的多个第一棱镜图案和具有第二高度的多个第二棱镜图案，
其中，所述第一高度大于所述第二高度。
6.根据权利要求5所述的LCD装置，其中，所述多个第一棱镜图案通过第一粘合层粘合到所述棱镜膜，并且
在所述多个第一棱镜图案之间设置所述多个第二棱镜图案。
7.根据权利要求4所述的LCD装置，其中，所述棱镜图案层包括具有第三高度的多个第一棱镜图案和具有第四高度的多个第二棱镜图案，
其中，所述第三高度大于所述第四高度。
8.根据权利要求7所述的LCD装置，其中，所述多个第一棱镜图案通过第二粘合层粘合到所述微透镜膜，并且
在所述多个第一棱镜图案之间设置所述多个第二棱镜图案。
9.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述基底层包括多个散射颗粒。
10.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述多个第一单元棱镜的第一脊线和所述多个第二单元棱镜的第二脊线彼此垂直。
11.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述扩散图案层包括多个散射颗粒。
12.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述多个第一单元棱镜具有在0.025mm至0.03mm范围内的深度。
13.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述多个第一单元棱镜的第一脊线之间的间隔在0.04mm至0.06mm的范围内。
14.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述扩散图案层包括多个不均匀部分。
15.根据权利要求1所述的LCD装置，其中，所述表面发光模块包括边缘型表面发光模块和直接型表面发光模块中的至少一种。
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