CN107111189A - 光学片以及包含该光学片的光学显示器 - Google Patents

光学片以及包含该光学片的光学显示器 Download PDF

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Abstract

本文揭示一种光学片及一种包括所述光学片的光学显示器。所述光学片包括基底层；在所述基底层的光入射平面上形成且包括一个或多个第一光学图案的光学图案层；以及在所述基底层的光射出平面上形成的复合层。所述复合层包括第一折射率图案层及直接在所述第一折射率图案层上形成的第二折射率图案层。所述第一折射率图案层及所述第二折射率图案层具有不同折射率，且所述第一折射率图案层包括一个或多个第二光学图案。

Description

光学片以及包含该光学片的光学显示器
技术领域
本发明涉及一种光学片和一种包括所述光学片的光学显示器。
背景技术
液晶显示器包括光收集片。光收集片可收集自光导板发射的光。作为光收集片，可使用倒置式稜镜片(inverted prism sheet)，其包括基底层及在基底层的光入射平面上形成的稜镜图案。
倒置式稜镜片可通过藉助图案形状经由光的全反射收集自光导板发射的光来提高发光效率。此外，倒置式稜镜片与典型光学片相比可有效地实现背光单元的厚度减小。
然而，倒置式稜镜片可能会经由过量光收集而提供狭窄视角。因此，可在倒置式稜镜片的上表面上形成含珠粒(bead)的涂层或微透镜图案以增加视角。然而，在此结构中，视角可不仅在光在倒置式稜镜片上自光源入射的方向上增加，而且在相对于光在倒置式稜镜片上自光源入射的方向的垂直方向上增加，由此造成显着亮度损失。
此外，倒置式稜镜片具有尖顶部且因此可能会遭受与光导板的摩擦。所述摩擦可能会损坏光导板，由此造成发光效率降低。尽管此问题可通过降低倒置式稜镜片的硬度而解决，但存在倒置式稜镜片可能会损坏、由此造成失效的问题。
本发明的背景技术揭示于韩国专利公开案第2010-0136220号中。
发明内容
技术问题
本发明的一目的是提供一种光学片，其可加宽水平方向上的视角。
本发明的另一目的是提供一种光学片，其可最小化垂直方向上的视角变化来抑制亮度损失。
本发明的另一目的是提供一种光学片，可容易组装至待一体化至用于光学显示器的面板的偏光板，由此最小化光导板与稜镜之间的摩擦。
本发明的另一目的是提供一种用于光学显示器的光学片。
本发明的另一目的是提供一种光学片，可减小光学显示器的厚度，具有薄的厚度，且可防止片起皱。
本发明的另一目的是提供一种包括所述光学片的光学显示器。
本发明的上述及其他实施方式与特征可通过下文所述的本发明内容来实现。
技术方案
根据本发明的一方式，一种光学片包括：基底层；在所述基底层的光入射平面上形成且包括至少一个第一光学图案的光学图案层；及在所述基底层的光射出平面上形成的复合层，其中所述复合层包括第一折射率图案层及直接在所述第一折射率图案层上形成的第二折射率图案层，所述第一折射率图案层及所述第二折射率图案层具有不同折射率，且所述第一折射率图案层包括至少一个第二光学图案。
根据本发明的另一方式，提供一种包括如上文阐述的光学片的光学显示器。
有利效果
本发明的光学片可加宽水平方向上的视角同时最小化垂直方向上的视角变化来抑制亮度损失，可容易组装至待一体化至用于光学显示器的面板的偏光板，由此最小化光导板与棱镜之间的摩擦，可减小光学显示器的厚度，具有薄的厚度，且可防止片起皱。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的光学片的透视图。
图2为沿图1的线I-II截取的分解截面视图。
图3为根据本发明的另一实施例的光学片的截面视图。
图4为根据本发明的另一实施例的光学片的截面视图。
图5为根据本发明的又一实施例的光学片的截面视图。
图6为根据本发明的又一实施例的光学片的截面视图。
图7为根据本发明的一个实施例的背光单元的截面视图。
图8为根据图7中所示的实施例的背光单元的光导板的透视图。
图9为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的截面视图。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的实施例以向本领域的技术人员提供对本发明的透彻理解。应理解，本发明可以不同方式体现且不限于以下实施例。在附图中，为清楚起见将省去与描述无关的部分。在整个说明书中，类似组件将由类似参考编号表示。
如本文所用，参考附图定义诸如“上部”及“下部”的空间相对术语。因此，应理解，术语“上侧”可与术语“下侧”互换使用，术语“下侧”可与术语“上侧”互换使用。应理解，当将层称为“在”另一层“上(on)”形成时，所述层可直接在另一层“上(on)”形成，或也可存在介入层。另一方面，当将层称为“直接在”另一层“上形成(directly on)”时，不存在介入层。
如本文所用，术语“纵横比(aspect ratio)”是指光学图案的最大高度比光学图案的最大宽度的比率。
如本文所用，术语“曲率半径”在光学图案在其顶部具有弯曲表面的情况下意谓包括弯曲表面的假想圆的半径，或在稜镜图案的情况下意谓包括弯曲表面的与稜镜的一个斜面及稜镜的与一个斜面相接的另一斜面相切的假想圆的半径。
如本文所用，术语“顶部(top part)”是指相对于某一结构的最下部分位于最上部的部分。
如本文所用，术语“水平方向(horizontal direction)”意谓自光源接收光的方向，且术语“垂直方向(vertical direction)”意谓垂直于自光源接收光的方向的方向。在附图中，假定在Y轴方向上接收光，则Y轴方向意谓水平方向且X轴方向意谓垂直方向。在附图中，X轴、Y轴及Z轴正交于彼此。
如本文所用，术语“占有比”意谓微透镜图案的压花图案部分的总面积对上面形成微透镜图案的层的总面积的比率。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
光学片
在下文中，将参考图1及图2描述根据本发明的一个实施例的光学片。
图1为根据本发明的一个实施例的光学片的透视图，且图2为沿图1的线I-II截取的分解截面视图。
参考图1，根据本发明的一个实施例的光学片(100)可包括基底层(110)；包括至少一个第一光学图案(121)的光学图案层(120)；及包括第一折射率图案层(131)及第二折射率图案层(132)的复合层(130)。
基底层(110)安置于光学图案层(120)与复合层(130)之间以支撑光学图案层(120)及复合层(130)。
基底层(110)的下表面可为光入射平面，且基底层(110)的上表面可为光射出平面。基底层(110)经设置以允许射出光学图案层(120)的光穿过其进入复合层(130)。
基底层(110)可由光学透明树脂形成。举例而言，树脂可包括聚碳酸酯树脂；聚酯树脂，包括聚(甲基)丙烯酸甲酯；及(甲基)丙烯酸树脂，以及类似物。
基底层(110)的厚度可为10微米至300微米，例如25微米至100微米。在此范围内，基底层可用于光学显示器。
光学图案层(120)在基底层(110)的一个表面上形成，且用以收集自光导板或其他光学片(图1中未示)接收的光且将收集的光发射至基底层(110)，由此提高亮度及发光效率。
光学图案层(120)的下表面可为光入射平面，且光学图案层(120)的上表面可为光射出平面。
光学图案层(120)的折射率可为1.40或更大，例如1.40至1.60。在此折射率范围内，光学图案层可确保光收集作用。
光学图案层(120)可由光学透明紫外光可固化树脂形成。举例而言，紫外光可固化树脂可包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂、胺基甲酸酯树脂以及类似物。
光学图案层(120)的厚度可为2微米至30微米，例如5微米至15微米。在此厚度范围内，光学图案层可确保光收集作用。
光学图案层(120)可包括在对应于光入射平面的光学图案层下表面上形成的至少一个第一光学图案(121)。
第一光学图案(121)可在基底层(110)上形成且构成光入射平面。第一光学图案(121)可经由全反射收集自光导板或其他光学片(图1中未示)射出的光，由此提高发光效率。
第一光学图案(121)可包括具有三角形截面的稜镜图案。图1示出其中第一光学图案(121)具有三角形截面的光学片。或者，第一光学图案可包括以下中的至少一种图案：具有n边形截面(n为整数4至10)的稜镜图案；及在其顶部具有弯曲表面且具有n边形截面(n为整数3至10)的稜镜图案。
参考图2，第一光学图案(121)的宽度(P1)可为5微米至20微米，例如7微米至18微米。第一光学图案(121)的高度(H1)可为3微米至15微米，例如4微米至14微米。第一光学图案(121)的顶角(α1)可为55°至75°，例如60°至70°。在这些宽度、高度及顶角范围内，可经由高效光收集来提高发光效率。
第一光学图案(121)的纵横比可为0.71至0.96，例如0.76至0.87。在此范围内，第一光学图案可经由高效光收集来提高发光效率。
第一光学图案(121)可在水平方向上，即在光自光源接收的方向上(在图1中的Y方向上)排列于基底层(110)的下表面上。
第一光学图案(121)可由与光学图案层(120)相同或不同种类的树脂形成。
复合层(130)在基底层(110)的另一表面上形成，且经由其中的光散射而发射自基底层(110)接收的光。因此，与不包括此类复合层的光学片相比，复合层(130)可增加水平方向上的视角同时最小化垂直方向上的视角变化。此外，与其中珠粒涂层或微透镜图案在基底层的上表面上形成的光学片相比，复合层(130)可最小化亮度损失。
复合层(130)的下表面可为光入射平面，且复合层(130)的上表面可为光射出平面。
复合层(130)的厚度可为5微米至50微米，例如5微米至25微米。在此范围内，复合层可用于光学显示器。
复合层(130)可包括第一折射率图案层(131)及直接在第一折射率图案层(131)上形成的第二折射率图案层(132)，其中第一折射率图案层(131)及第二折射率图案层(132)可具有不同折射率。在此复合层结构的情况下，当复合层(130)自基底层(110)接收光时，光散射同时通过复合层，由此通过加宽水平方向上的视角同时最小化垂直方向上的视角变化来最小化亮度损失。
随后，将参考图2描述第一折射率图案层(131)及第二折射率图案层(132)。
参考图2，基底层(110)上的第一折射率图案层(131)在基底层(110)的上表面与第二折射率图案层(132)之间形成，且当自基底层(110)接收光时用以经由光散射将光发射至第二折射率图案层(132)。
第一折射率图案层(131)的下表面可为光入射平面，且第一折射率图案层(131)的上表面可为光射出平面。即，第一折射率图案层(131)可直接在基底层上形成且可连接其光射出平面。
第一折射率图案层(131)的折射率可比第二折射率图案层(132)低。在此结构的情况下，光学片可通过促进光散射来加宽水平方向上的视角。举例而言，第二折射率图案层(132)与第一折射率图案层(131)之间的折射率差可为0.2或更小，例如0.05至0.2，例如0.06至0.18。在此范围内，有可能进一步加宽水平方向上的视角。
第一折射率图案层(131)的折射率可为1.45或更大，例如1.50至1.65。在此范围内，当自光学图案层接收的光射出时，加宽水平方向上的视角同时维持垂直方向上的视角，由此减少亮度损失。
第一折射率图案层(131)的厚度可为2微米至20微米，例如2微米至10微米。在此范围内，可用于光学显示器。
第一折射率图案层(131)可由光学透明紫外光可固化树脂形成。举例而言，树脂可包括(甲基)丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂及类似物。紫外光可固化树脂在固化的后展现黏着性，由此促进第二折射率图案层(132)的形成。
第一折射率图案层(131)包括对应于其上表面的第一表面133，且可包括至少一个在第一表面133上形成的第二光学图案(135)。
第二光学图案(135)使自基底层(110)接收的光散射以加宽水平方向上的视角，由此最小化亮度损失。
第二光学图案(135)可为具有弯曲表面的压花图案。当光自第一折射率图案层(131)射出至第二折射率图案层(132)时，弯曲表面可促进光散射。
第二光学图案(135)可为双凸透镜图案。图1及图2示出其中第二光学图案(135)为双凸透镜图案的光学片。或者，第二光学图案可包括以下中的至少一种图案：具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有线性形状的稜镜图案；具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有波状形状的稜镜图案；在其顶部具有弯曲表面且具有n边形截面(n为整数3至10)的稜镜图案；微透镜图案；压花图案，及类似图案。
第二光学图案(135)的高度(H2)可为2微米至20微米，例如2微米至1O微米。第二光学图案(135)的宽度P2可为5微米至30微米，例如5微米至15微米。第二光学图案(135)的曲率半径可为3微米至50微米，例如3微米至25微米。在这些高度、宽度及曲率半径范围内，可确保加宽水平方向上的视角的作用。
第二光学图案(135)的纵横比可为0.1至1.5，例如0.3至1.0，例如0.4至0.7。在此范围内，可确保加宽水平方向上的视角的作用。
在其中第二光学图案(135)的宽度比第一光学图案(121)窄的结构的情况下，有可能防止波纹现象。举例而言，第一光学图案(121)与第二光学图案(135)之间的宽度差(P1-P2)可为3微米或大于3微米，例如3微米至15微米。在此宽度差范围内，有可能防止波纹现象。
第二光学图案(135)可与第一光学图案(121)实质上在相同方向上排列。如本文所用，表述“实质上在相同方向上”不仅包括完全相同方向上的排列，而且包括方向有微小差异的排列。
第二折射率图案层(132)直接在第一折射率图案层(131)上形成，且当自第一折射率图案层(131)及第二光学图案(135)接收光时，经由光散射来发射光，由此加宽水平方向上的视角同时最小化亮度损失。
第二折射率图案层(132)的下表面可为光入射平面，且第二折射率图案层(132)的上表面可为光射出平面。
第二折射率图案层(132)的下表面包括第二平面(134)，第二平面(134)可直接在第一折射率图案层(131)的第一表面(133)上形成。第二平面(134)可具有在其上形成的光学图案(136)以面向第二光学图案(135)。
第二折射率图案层(132)的上表面为平坦表面，且可促进偏光板及其他光学片的堆叠。
第二折射率图案层(132)的折射率可为1.45或更大，例如1.50至1.65。在此范围内，在自光学图案层接收光的后在发射光时，可加宽水平方向上的视角同时减少亮度损失。
第二折射率图案层(132)可由光学透明紫外光可固化树脂形成。举例而言，树脂可包括(甲基)丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂及类似物。紫外光可固化树脂在固化的后展现黏着性，由此促进偏光板及其他光学片在第二折射率图案层(132)的上表面上的形成。
第二折射率图案层(132)的厚度可为3微米至20微米，例如5微米至15微米。在此范围内，可用于光学显示器。
第一折射率图案层(131)对第二折射率图案层(132)的厚度比可在1∶0.8至1∶1.2、例如1∶0.9至1∶1.1范围内。在此范围内，光学片可具有加宽的视角。
尽管图1中未示，但第一折射率图案层(131)及第二折射率图案层(132)中的至少一者可还包括光散射剂以通过进一步使光散射来进一步加宽水平方向上的视角。举例而言，光散射剂可包括无机光散射剂、有机光散射剂或其混合物及类似物。无机光散射剂可包括以下中的至少一者：碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氢氧化铝、二氧化硅、玻璃、滑石、云母、白碳、氧化镁、氧化锌及类似物。有机光散射剂可包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸粒子、硅氧烷粒子、三聚氰胺粒子、聚碳酸酯粒子、苯乙烯粒子及类似物。尽管不特别限于某一大小及形状，但光散射剂可包括平均粒径为1微米至5微米的球形粒子。在此范围内，光散射剂可确保在不自光学片突出的情况下光散射。
此外，尽管图1中未示，但第二光学图案(135)可还包括粗糙度以进一步促进光散射。
此外，尽管图1中未示，但第二折射率图案层(132)可还包括在其上表面上形成的黏着层以将光学片(100)附接至用于光学显示器的面板，诸如偏光板或液晶面板。即，液晶面板可在光学片的上侧上形成。黏着层可由包括黏着树脂及交联剂的用于黏着层的组成物形成。黏着树脂可包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸树脂、胺基甲酸酯树脂及硅酮树脂。用于黏着层的组成物可还包括光散射剂以进一步使光散射。或者，当用于第二折射图案层的树脂在固化的后展现黏着性时，可省略黏着层。
随后，将参考图3描述根据本发明的另一实施例的光学片。
图3为根据本发明的另一实施例的光学片的截面视图。
参考图3，根据本发明的另一实施例的光学片(200)可包括基底层(110)；包括至少一个第一光学图案(121)的光学图案层(120)；及包括在上面形成至少一个第二光学图案(135a)的第一折射率图案层(131a)及第二折射率图案层(132a)的复合层(130a)。除了第二光学图案(135a)为雕刻双凸透镜图案以外，根据此实施例的光学片实质上与根据上一实施例的光学片相同。
随后，将参考图4描述根据本发明的另一实施例的光学片。
图4为根据本发明的另一实施例的光学片的截面视图。
参考图4，根据本发明的另一实施例的光学片(300)可包括基底层(110)；包括至少一个第一光学图案(121)的光学图案层(120)；及包括在上面形成至少一个第二光学图案(135a)的第一折射率图案层(131b)及第二折射率图案层(132b)的复合层(130b)。除了第一折射率图案层(131b)的折射率比第二折射率图案层(132b)高以外，根据此实施例的光学片实质上与根据其他实施例的光学片相同。
随后，将参考图5描述根据本发明的又一实施例的光学片。
图5为根据本发明的又一实施例的光学片的截面视图。
参考图5，根据又一实施例的光学片(400)可包括：基底层(110)；包括至少一个第一光学图案(121)的光学图案层(120)；及包括在上面形成至少一个第二光学图案(135c)的第一折射率图案层(131c)及第二折射率图案层(132c)的复合层(130c)。除了第二光学图案(135c)为具有三角形截面的稜镜图案以外，根据此实施例的光学片实质上与根据上一实施例的光学片相同。因此，以下描述将仅对第二光学图案(135c)给出。
第二光学图案(135c)的高度(H3)可为2微米至20微米，例如2微米至10微米。第二光学图案(135c)的宽度(P3)可为5微米至30微米，例如5微米至15微米。第二光学图案(135c)的顶角(α2)可为60°至120°，例如65°至100°，例如65°至90°。在这些宽度、高度及顶角范围内，可确保加宽水平方向上的视角的作用。
第二光学图案(135c)的纵横比可为0.1至1.5，例如0.3至1.0，例如0.4至0.7。在此范围内，可确保加宽水平方向上的视角的作用。
尽管根据图5中所示的实施例的第二光学图案(135c)展示为具有三角形截面的稜镜图案，但第二光学图案也可包括以下中的至少一者：具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有线性形状的稜镜图案；具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有波状形状的稜镜图案；在其顶部具有弯曲表面且具有n边形截面(n为整数3至10)的稜镜图案；微透镜图案；压花图案，及类似图案。
随后，将参考图6描述根据本发明的又一实施例的光学片。
图6为根据本发明的又一实施例的光学片的截面视图。
参考图6，根据又一实施例的光学片(500)可包括：基底层(110)；包括至少一个第一光学图案(121)的光学图案层(120)；包括在上面形成至少一个第二光学图案(135)的第一折射率图案层(131)及第二折射率图案层(132)的复合层(130)；及偏光板(140)。
在其中偏光板(140)进一步在复合层(130)上、即在复合层(130)的光射出平面上形成的结构的情况下，偏光板(140)可黏结至用于光学显示器的面板(图6中未示)，由此光学片可固定至用于光学显示器的面板。在此结构的情况下，光学片与光导板之间的摩擦可最小化，且光学片的厚度减小可确保光学显示器的厚度减小而不会有片起皱。
除了根据此实施例的光学片还包括偏光板以外，根据此实施例的光学片实质上与根据上一实施例的光学片相同。因此，以下描述将仅对偏光板给出。
偏光板(140)安置于复合层(130)的上表面上以实现自复合层(130)接收的光的偏振。
偏光板(140)可一体化至复合层(130)、基底层(110)及光学图案层(120)。因此，光学片固定至用于光学显示器的面板，由此防止片起皱同时实现紧密光学片。如本文所用，术语“一体化”意谓偏光板、复合层、基底层及光学图案层不会因物理力彼此分离成独立组件。
偏光板(140)可包括典型偏光板。在一个实施例中，偏光板可单独使用。在另一实施例中，偏光板可包括偏光片及在偏光片的一个或两个表面上形成的保护膜。在另一实施例中，偏光板可包括偏光片及在偏光片的一个或两个表面上形成的保护层。
作为偏光片、保护膜及保护层，可使用本领域的技术人员所已知的典型偏光片、保护膜及保护层。
偏光片用以通过偏振自然光或人造光允许显示设备的萤幕显示，且主要由聚乙烯醇膜制成。在一个实施例中，偏光片可通过以下方式制造：用碘或二向色性染料对改性的聚乙烯醇膜染色，随后在MD(加工方向)上拉伸膜。举例而言，偏光片经由溶胀、染色及拉伸来制造。一种执行此类制程的方法为本领域的技术人员一般已知。在另一实施例中，偏光片可通过以下方式制造：使用含有酸催化剂及聚乙烯醇的涂布溶液制造酸催化剂浸渍膜，干式拉伸酸催化剂浸渍膜且使其脱水以提供脱水膜，又使脱水膜经历水合、湿式拉伸及中和。
偏光片的厚度可为3微米至50微米。在此范围内，偏光片可用于光学显示器。
保护膜在偏光片的一个或两个表面上形成以保护偏光片，且可包括典型光学透明膜。举例而言，保护膜可由以下中的至少一种树脂形成：环状聚烯烃(cyclic olefinpolymer，COP)，诸如非晶环状聚烯烃树脂；聚(甲基)丙烯酸酯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯树脂，包括聚对苯二甲酸伸乙酯(PET)；纤维素酯，包括三乙酰纤维素；聚醚砜树脂；聚砜树脂；聚酰胺树脂；聚酰亚胺树脂；聚烯烃树脂；聚丙烯酸酯树脂；聚乙烯醇树脂；聚氯乙烯树脂；聚偏二氯乙烯树脂，及类似物。
保护膜的厚度可为10微米至200微米，例如30微米至120微米，但不限于此。在此范围内，保护膜可用于光学显示器。
保护层在偏光片的一个或两个表面上形成以保护偏光片免受热及湿气影响同时防止偏光片中出现裂纹。
保护层可具有预定厚度范围以强化偏光板，所述偏光板可能会由于仅在其一个表面上形成光学膜而遭受机械强度降低；同时实现较薄厚度。举例而言，保护层的厚度可为1微米至30微米，例如2微米至25微米。在此厚度范围内，保护层可用于偏光板且可强化偏光板。
偏光板(140)的厚度可为30微米至200微米，例如50微米至200微米。在此范围内，偏光板可用于光学显示器。
尽管图6中未示，但偏光板(140)可经由黏着层安置于复合层(130)上。黏着层可由包括黏着树脂及交联剂的用于黏着层的组成物形成。黏着树脂可包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸树脂、胺基甲酸酯树脂、硅酮树脂及类似物。用于黏着层的组成物可还包括前述光散射剂以促进光散射。然而，当用于第二折射图案层的树脂在固化的后展现黏着性时，偏光板(140)可在无黏着层的情况下直接在复合层(130)上形成。
此外，尽管图6中未示，但黏着层可进一步在偏光板(140)的上表面上形成以将偏光板(140)黏结至用于光学显示器的面板。黏着层可由上文所述的组成物形成且可还包括光散射剂。
此外，尽管图6中未示，但反射偏光膜可进一步安置于复合层(130)与偏光板(140)之间。反射偏光膜用以最小化光损失及回收(recycle)光，且具有两种折射率不同的聚合物层交替地一个堆叠在另一个上的多层(multi-layer)结构。反射偏光膜可仅反射在与透射轴平行的振荡方向上行进的光分量，同时通过经由偏振分离函数选择性反射及透射光来反射其他光分量。以实例说明的，反射偏光膜具有如下结构，其中多个在X轴方向上具有相同折射率且在Y轴上具有不同折射率的聚合物层交替地一个堆叠在另一个上。此处，提供相同折射率的X轴方向对应于光透射的透射轴，且提供不同折射率的Y轴方向对应于光反射的反射轴。因此，在光分量的中，P波穿过反射偏光膜透射且S波通过反射偏光膜连续反射以供再使用。作为反射偏光膜，可使用例如双增亮膜(DBEF，Dual Brightness Enhancement Film，3M公司)。反射偏光膜可通过交替地堆叠厚度为15微米至25微米且折射率为1.45至1.49的第一聚合物层及厚度为15微米至25微米且折射率为1.51至1.58的第二聚合物层而形成。反射偏光膜的总厚度可为120微米至150微米。
反射偏光膜可经由黏着层安置于复合层(130)与偏光板(140)之间。黏着层可由用于黏着剂的组成物形成。黏着层可还包括上文所述的光散射剂。
制造光学片
将描述一种制造根据本发明的一个实施例的光学片的方法。
制造根据所述实施例的光学片的方法可包括在基底层的一个表面上形成光学图案层，且在基底层的另一表面上形成复合层。
在基底层的一个表面上形成光学图案层。举例而言，光学图案层可通过以下方式形成：将用于光学图案层的组成物涂布至上面形成有雕刻第一光学图案的雕刻图案辊上，使基底层的光入射平面与涂布至雕刻图案辊上的组成物接触，及使组成物固化。组成物可通过任何涂布方法涂布，诸如模涂、滑涂、棒涂及类似方法。固化可通过紫外固化，例如通过以100毫焦/平方厘米至250毫焦/平方厘米的通量辐照紫外光来实现。
在基底层的另一表面上形成复合层，由此制造光学片。举例而言，复合层可通过以下方式来形成：形成第一折射率图案层，随后形成第二折射率图案层。第一折射率图案层可通过以下方式形成：将用于第二光学图案的组成物涂布至上面形成有雕刻第二光学图案的雕刻图案辊上，使基底层的光射出平面与涂布至雕刻图案辊上的组成物接触，及使组成物固化。组成物可通过任何涂布方法涂布，诸如模涂、滑涂及棒涂，但不限于此。固化可通过紫外固化，例如通过以100毫焦/平方厘米至250毫焦/平方厘米的通量辐照紫外光来实现。第二折射率图案层可通过以下方式形成：将用于第二折射率图案层的组成物直接涂布至第一折射率图案层上，随后涂布。组成物可通过任何涂布方法涂布，诸如模涂、滑涂及棒涂，但不限于此。固化可通过紫外固化，例如通过以100毫焦/平方厘米至250毫焦/平方厘米的通量辐照紫外光来实现。
尽管在以上实施例中光学片通过在基底层上依序形成光学图案层及复合层来制造，但应理解，在光学片的制造中可在光学图案层的前形成复合层。
在形成复合层的后，可将偏光板堆叠于复合层的上表面上，即其光射出平面上。举例而言，偏光板可通过本领域中已知的典型方法形成。举例而言，使用聚乙烯醇树脂制造偏光片，且然后将保护膜黏结至偏光片的一个或两个表面。其后，在将黏着剂涂布至复合层的上表面上的情况下，将偏光板经由黏着剂附接至复合层的上表面，随后固化。
根据本发明的背光单元可包括根据本发明的实施例的光学片。
背光单元
随后，将参考图7描述根据本发明的一个实施例的背光单元。
图7为根据本发明的一个实施例的背光单元的截面视图。
参考图7，根据本发明的一个实施例的背光单元(600)包括光源(610)、经设置以导引自光源(610)接收的光的光导板(630)、反射片(620)及光学片(640)，其中光学片(640)可包括根据本发明的实施例的光学片。
光源(610)产生光且可通过各种光源，诸如线光源灯、面光源、CCFL或LED来实现。背光单元可还包括覆盖安置于光源(610)外部且保护所述光源的光源。
光源(610)可安置于光导板(630)的一侧。然而，光源(610)可安置于光导板(630)的相对侧以提高亮度。
反射片(620)安置于光导板(630)下且用以反射由光源(610)产生的光，以便反射光可再次进入光导板(630)，由此提高发光效率。
当自光源(610)接收光时，光导板(630)用以将光导引至光学片(640)。光导板(630)可包括本领域的技术人员已知的典型光导板。
图8为光导板的透视图。
参考图8，根据所述实施例的光导板(630)可包括基底膜(551)；在基底膜(551)的一个表面上形成且包括在其顶部具有弯曲表面的第三光学图案(555)的第一涂层(554)；及在基底膜(551)的另一表面上形成且包括第四光学图案(553)的第二涂层(552)。光导板可在光学片的下侧上形成。
基底膜(551)可支撑第一涂层(554)及第二涂层(552)，且当自光源接收光时，可将光导引至光学片。
基底膜(551)的厚度可为200微米至700微米，例如300微米至500微米。在此厚度范围内，基底膜可用于光学显示器。
基底膜(551)的折射率可为1.50或更大，例如1.50至1.60。在此范围内，基底膜可增加光射出比率，由此提高发光效率。
基底膜(551)可由折射率为1.50或更大，例如1.50至1.60的树脂形成。举例而言，基底膜可由聚碳酸酯树脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂及类似物形成。特定言的，聚碳酸酯树脂就基底膜的厚度减小而言为有利的。
第一涂层(554)在基底膜(551)的一个表面上形成，可通过防止光散射来提高亮度，且当自基底膜(551)接收光时可允许光射出。
第一涂层(554)的厚度可为10微米至40微米。在此范围内，第一涂层可用于光学显示器。
第一涂层(554)的折射率可为1.50至1.65。在此范围内，第一涂层可增加光射出比率，由此提高发光效率。
第一涂层(554)可由折射率为1.50至1.65的用于第一涂层的树脂形成。用于第一涂层的树脂可包括紫外光可固化树脂，其可由以下构成的族群中选出：例如(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、烯烃树脂、聚酯树脂及其组合，可以一种单独使用或以两种以上的组合使用。
第一涂层(554)可包括第三光学图案(555)。
第三光学图案(555)在基底膜(551)的一个表面上形成且可包括在其顶部具有至少一个弯曲表面的光学图案。尽管图8示出具有双凸透镜图案作为第三光学图案(555)的光导板，但应理解，关于第三光学图案(555)不存在限制，只要在其顶部具有弯曲表面即可。举例而言，第三光学图案可包括至少一种由以下构成的族群中选出的图案：在其顶部具有弯曲表面(具有n边形截面，n为整数3至10)的稜镜图案；微透镜图案；及一种或两种以上的压花图案。
第三光学图案(555)的纵横比可为0.10至0.50，且弯曲表面的曲率半径可为10微米至35微米。在此范围内，第三光学图案用以导引及散射所接收的光同时使垂直方向上的视角变窄，由此提高视觉敏感度及亮度。
第三光学图案(555)的宽度可为10微米至50微米，且高度为1微米至35微米。在此范围内，可在左向右方向上收集光以提高发光效率，且可用以导引及散射所接收的光同时使垂直方向上的视角变窄，由此提高视觉敏感度及亮度。
尽管第三光学图案(555)可具有与第一涂层(554)不同的折射率，但第三光学图案可经形成以具有与第一涂层相同的折射率以提高可加工性。
第二涂层(552)在基底膜(551)的另一表面上形成且可用以防止一些已通过基底膜(551)的光散射且用以反射自由其发射的光源接收的光。
第二涂层(552)的厚度可为0.6微米至5微米。在此范围内，可用于液晶显示器。
第二涂层(552)的折射率可为1.50至1.65。在此范围内，可增加光射出比率，由此提高发光效率。
第二涂层(552)可由折射率为1.50至1.65的用于第二涂层的树脂形成。用于第二涂层的树脂可包括紫外光可固化树脂，其可由以下构成的族群中选出：例如(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、烯烃树脂、聚酯树脂及其组合，可以一种单独使用或以两种以上的组合使用。第二涂层(552)可由与第一涂层(554)相同的树脂或不同的树脂形成。
第二涂层552)可包括第四光学图案(553)。
第四光学图案(553)在基底膜(551)的另一表面上形成且纵横比可为0.01至0.07。在此范围内，可提高收集射出光导板的光的效率。举例而言，纵横比可为0.01至0.06。
尽管第四光学图案(553)展示为图8中的微透镜图案，但不存在限制，只要纵横比为0.01至0.07即可。举例而言，第四光学图案可为具有多边形截面(n边形截面，n为整数4至10)的稜镜图案；具有三角形截面的稜镜图案；压花图案；或双凸透镜图案。在一个实施例中，第四光学图案可为具有宽度为50微米至150微米、高度为0.5微米至5.0微米且顶角为1.2°至3.5°的三角形截面的稜镜图案。
第四光学图案(553)的宽度可为10微米至100微米，且高度为0.5微米至5微米，例如1微米至5微米。在此范围内，可具有提高的光收集效率，由此提高发光效率。特定言的，第四光学图案(553)的高度比典型光导板低以减小纵横比，由此即使当使用具有倒置式稜镜图案的光收集片时，也通过提高光收集提高发光效率。
尽管第四光学图案(553)可具有与第二涂层(552)不同的折射率，但第四光学图案可经形成以具有与第二涂层相同的折射率以提高可加工性。
在根据所述实施例的光导板(630)中，第三光学图案(555)经设置以具有一定纵横比及曲率半径范围，且第四光学图案(553)也经设置以具有一定纵横比及曲率半径范围，进入光导板的光可相对于基底膜以特定发射角射出，特定发射角例如以60°至80°或例如以70°至75°，由此即使当安置具有倒置式稜镜图案的光收集片时也提高发光效率。
根据本发明的光学显示器可包括根据本发明的实施例的光学片或包括其的背光单元。光学显示器可为液晶显示器。
液晶显示器
随后，将参考图9描述根据本发明的一个实施例的液晶显示器。
图9为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的截面视图。
参考图9，根据本发明的一个实施例的液晶显示器(700)包括液晶面板(710)；在液晶面板(710)的上表面上形成的第一偏光板(720)；在液晶面板(710)的下表面上形成的第二偏光板(730)；及安置于第二偏光板(730)下的背光单元(740)，其中背光单元(740)可包括根据本发明的一个实施例的背光单元。
液晶面板(710)包括封装于第一基板与第二基板之间的液晶单元层，其中液晶单元层可为VA(垂直配向)模式、IPS(就地切换)模式、FFS(边缘场切换)模式及TN(扭转向列)模式或类似模式。
第一偏光板(720)及第二偏光板(730)中的每一者可包括典型偏光板。第一偏光板(720)及第二偏光板(730)分别安置于液晶面板(710)的上及下表面上，且因此上及下偏光板中所包括的保护膜和/或保护层就材料、厚度及类似方面而言可具有不同特点。此外，包括第一偏光板(720)替代第二偏光板(730)的液晶显示器也在本发明的范畴内。
背光单元(740)可包括根据本发明的实施例的背光单元。在其中根据本发明的实施例的背光单元包括含偏光板的光学片的结构的情况下，根据所述实施例的液晶显示器可省略第二偏光板(730)。根据所述实施例的液晶显示器可还包括安置于液晶面板(710)与背光单元(740)的光学片之间的黏着层。黏着层可由用于黏着层的组成物形成，且可还包括上文所述的光散射剂。
尽管图9中未示，但第一偏光板(720)及第二偏光板(730)可分别经由黏着层附接至液晶面板(710)。黏着层可由前述用于黏着层的组成物形成，且可还包括上文所述的光散射剂。
尽管图9中未示，但液晶显示器可还包括前述反射偏光膜安置于第二偏光板(730)与背光单元(740)之间。
发明模式
然后，将参考一些实例更详细地描述本发明。应理解，这些实例仅为了说明而提供，且不应以任何方式理解为限制本发明。
实例1
将紫外光可固化树脂(551CI，SDI有限公司)涂布至具有雕刻稜镜图案(截面：三角形，宽度：17微米，顶角：65.5°，纵横比：0.78)的雕刻图案辊上。使用于基底层的聚碳酸酯树脂膜(CCL600，I-分量有限公司)的一个表面与涂层接触且固化，由此在基底层的光入射平面上形成稜镜图案(折射率：1.57)。
将紫外光可固化树脂(4803PT，希纳T&C)涂布至聚碳酸酯树脂膜的另一表面上且使其固化，且在聚碳酸酯树脂膜的另一表面上在涂层上形成具有三角形截面且具有表1中列出的规格的第二光学图案，随后使其固化，由此形成具有表1中列出的规格的第一折射率图案层。
将紫外光可固化树脂(581CI，SDI有限公司)直接涂布至第一折射率图案层的上表面上以形成平坦上表面，随后使其固化，以形成具有表1中列出的规格的第二折射率图案层，由此制造光学片。
实例2
除了使用紫外光可固化树脂(152CI，SDI有限公司)替代紫外光可固化树脂(4803PT，希纳T&C)以外，以与实例1相同的方式制造光学片。
实例3
除了如表1中所列改变第二光学图案的规格以外，以与实例1相同的方式制造光学片。
实例4
以与实例1相同的方式在基底层的光入射平面上形成稜镜图案。
将紫外光可固化树脂(4803PT，希纳T&C)涂布至基底层的光射出平面上以形成具有表1中列出的规格的第二光学图案，随后使其固化，由此形成具有表1中列出的规格的第一折射率图案层。
将紫外光可固化树脂(581CI，SDI有限公司)直接涂布至第一折射率图案层的上表面上以形成平坦上表面，随后使其固化，以形成具有表1中列出的规格的第二折射率图案层，由此制造光学片。
实例5
除了使用紫外光可固化树脂(162CI，SDI有限公司)替代紫外光可固化树脂(581CI，SDI有限公司)以外，以与实例4相同的方式制造光学片。
实例6
以与实例1相同的方式在基底层的光入射平面上形成稜镜图案。
将紫外光可固化树脂(160CI，SDI有限公司)涂布至基底层的光射出平面上以形成具有表1中列出的规格的第二光学图案，随后使其固化，由此形成具有表1中列出的规格的第一折射率图案层。
将紫外光可固化树脂(4803PT，希纳T&C)直接涂布至第一折射率图案层的上表面上以形成平坦上表面，随后使其固化，以形成具有表1中列出的规格的第二折射率图案层，由此制造光学片。
实例7
以与实例1相同的方式在基底层的光入射平面上形成稜镜图案。
将紫外光可固化树脂(4803PT，希纳T&C)涂布至基底层的光射出平面上以形成具有表1中列出的规格的第二光学图案，随后使其固化，由此形成具有表1中列出的规格的第一折射率图案层。
将紫外光可固化树脂(160CI，SDI有限公司)直接涂布至第一折射率图案层的上表面上以形成平坦上表面，随后使其固化，以形成具有表1中列出的规格的第二折射率图案层，由此制造光学片。
实例8
以与实例1相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例9
以与实例2相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例10
以与实例3相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例11
以与实例4相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例12
以与实例5相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例13
以与实例6相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
实例14
以与实例7相同的方式，在基底层的光入射平面上形成稜镜图案，且在基底层的光射出平面上形成第一折射率图案层及第二折射率图案层。将偏光板(AMN-6143 CPG05，SDI有限公司)附接至第二折射率图案层的上表面，由此制造光学片。
比较例1
以与实例1相同的方式在基底层的光入射平面上形成稜镜图案。
通过混合紫外光可固化树脂(581CI，SDI有限公司)及扩散珠粒(材料：聚甲基丙烯酸甲酯)制备用于涂层的组成物。
将制备的组成物涂布至基底层的光射出平面上，随后使其固化，由此制造具有表2的含珠粒的涂层的光学片。
比较例2
以与实例1相同的方式在基底层的光入射平面上形成稜镜图案。
将紫外光可固化树脂(551CI，SDI有限公司)涂布至基底层的光射出平面上，以形成具有表2中列出的规格的压花微透镜图案层，随后使其固化，由此制造光学片。
实例及比较例中制造的光学片的规格展示于表1及表2中。
关于以下性质评估实例及比较例中制造的光学片，且评估结果展示于表1及表2中。
(1)相对亮度：将反射膜(ESR，3M公司)、光导板(L-806T-MT01，SDI有限公司)及倒置式稜镜(I-Prism13P，SDI有限公司)(参考物)堆叠于一侧边缘型LED光源(MT330KKAA47A的光源)上，随后量测亮度(G1)。此时，倒置式稜镜经安置以便稜镜图案构成光入射平面。随后，替代倒置式稜镜堆叠实例及比较例中制造的光学片，随后量测亮度(G2)。此时，每个光学片经安置以便光学片的稜镜图案构成光入射平面。使用EZ造影剂(ELDIM有限公司)量测亮度。根据以下方程式计算相对亮度(％)：G2/G1×100。
(2)视角：如(1)中组装液晶显示器，随后量测亮度。假定前侧为0°，且左侧、右侧、左端及右端相对于前侧分别为负-方向、正+方向、-90°及+90°，水平方向上的视角意谓可量测亮度(在前侧所量测的亮度/2)的角。此外，假定前侧为0°，且下侧、上侧、下端及上端相对于前侧分别为负-方向、正+方向、-90°及+90°，垂直方向上的视角意谓可量测亮度(在前侧所量测的亮度/2)的角。左侧及右侧相对于前侧具有相同视角值，且上侧及下侧相对于前侧具有相同视角值。在表1及表2中，省略符号+及-。
[表1]
[表2]
如表1中所示，与参考值相比，实例1至实例7中制造的光学片可增加水平方向上的视角，同时最小化垂直方向上的视角变化，由此最小化相对亮度损失。
此外，尽管表1中未示，但实例8至实例14中制造的光学片也展现与实例1至实例7的相对亮度及视角水准相同的相对亮度及视角水准，由此实现本发明的有利作用。
相反，如表2中所示，与参考值相比，比较例1中制造的包括含珠粒涂层的光学片及比较例2中制造的包括微透镜图案层的光学片两者皆增加水平方向上及垂直方向上的视角，由此引起显着亮度损失。
例示性实施例已揭示于本文中，且尽管利用特定术语，但其仅以通用且描述性含义使用及解释且不用于限制的目的。在一些情况下，如于本领域技术人员截至本申请案申请时所显而易知，除非另有具体说明，否则关于特定实施例所述的特点、特征和/或要素可单独使用或与关于其他实施例所述的特点、特征和/或要素组合使用。因此，本领域的技术人员应理解，可在不背离如以下权利要求中所阐述的本发明的精神及范畴的情况下，对形式及细节作出各种改变。

Claims (18)

1.一种光学片，包含：
基底层；
光学图案层，在所述基底层的光入射平面上形成且包含至少一个第一光学图案；以及
复合层，在所述基底层的光射出平面上形成，
其中所述复合层包含第一折射率图案层及直接在所述第一折射率图案层上形成的第二折射率图案层，
所述第一折射率图案层及所述第二折射率图案层具有不同折射率，且
所述第一折射率图案层包含至少一个第二光学图案。
2.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一折射率图案层的折射率比所述第二折射率图案层低。
3.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一折射率图案层的折射率比所述第二折射率图案层高。
4.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一折射率图案层与所述第二折射率图案层之间的折射率差在0.05至0.2范围内。
5.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一折射率图案层的折射率为1.45或更大。
6.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第二折射率图案层的折射率为1.45或更大。
7.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一光学图案包含具有三角形截面的稜镜图案。
8.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第二光学图案包含压花图案及雕刻图案中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第二光学图案包含以下中的至少一者：双凸透镜图案；具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有线性形状的稜镜图案；具有n边形截面(n为整数3至10)且在其纵向方向上具有波状形状的稜镜图案；在其顶部具有弯曲表面且具有n边形截面(n为整数3至10)的稜镜图案；微透镜图案；以及压花图案。
10.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一光学图案与所述第二光学图案之间的宽度差为3微米或更大。
11.根据权利要求1所述的光学片，其中所述第一折射率图案层的厚度对所述第二折射率图案层的厚度的比率在1∶0.8至1∶1.2范围内。
12.根据权利要求1所述的光学片，还包含：
偏光板，在所述复合层的光射出平面上形成。
13.根据权利要求12所述的光学片，还包含：
黏着层，安置于所述复合层与所述偏光板之间且包含光散射剂。
14.根据权利要求12所述的光学片，还包含：
反射偏光膜，安置于所述复合层与所述偏光板之间。
15.一种光学显示器，包含根据权利要求1至14中任一项所述的光学片。
16.根据权利要求15所述的光学显示器，其中所述光学显示器包含液晶面板，且在所述液晶面板与所述光学片之间还包含含有光散射剂的黏着层。
17.根据权利要求15所述的光学显示器，其中所述光学显示器包含光导板，所述光导板包含基底膜；在所述基底膜的一个表面上形成且包含第三光学图案的第一涂层；以及在所述基底膜的另一表面上形成且包含第四光学图案的第二涂层。
18.根据权利要求17所述的光学显示器，其中所述第三光学图案包含以下中的至少一者：双凸透镜图案；在其顶部具有弯曲表面的稜镜图案；微透镜图案；以及压花图案，且所述第四光学图案包含以下中的至少一者：微透镜图案；具有多边形截面(n边形截面，n为整数3至10)的稜镜图案；压花图案；以及双凸透镜图案。
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