CN107636853B - 光学元件及包括其的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学元件及包括其的显示装置，光学元件包括第一面，与所述第一面相对的第二面，以及设置在所述第一面和所述第二面之间的材料层，材料层包括使光透射的透射区域和使光散射的多个散射区域，所述多个散射区域沿着面的方向相互分开设置，内部包含多个散射颗粒。因此，本发明可以使显示装置的正面亮度的减少最小化，提高光提取效率、改善色偏移现象。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件及包括其的显示装置，特别是涉及可以提高光提取效率、改善色偏移的光学元件及包括其的显示装置。
背景技术
近年来，平板显示装置(Flat Panel Display)受到世人注目。平板显示装置包括液晶显示装置(Liquid Crystal Display)、等离子显示装置(Plasma Display Panel)和有机发光显示装置(Organic Light Emitting Deviece)等。
其中，有机发光显示装置视角宽、响应速度快，可以实现高画质的显示画面。特别是，具有微腔(microcavity)结构的有机发光显示装置可以利用上下电极之间的光共振效果提高输出效率，改善光的色纯度。这样的有机发光显示装置包括基板，设置在基板上的透射性第一电极，设置在第一电极上的有机物层和设置在有机物层上的高反射率的第二电极。通常，基板采用玻璃基板或塑料基板。有机物层包括空穴注入层，空穴输送层，发光层，空穴阻挡层和电子输送层。即，在第一电极和第二电极之间层积多个有机物层，从而制备多层结构的有机发光显示装置。
另一方面，有机发光显示装置具有以下缺点：因为内部反射，光不向前方而向侧方射出，导致光提取效率降低，并且因为元件结构，随着视角的变化产生色偏移(colorshift)。
为了解决这些问题，也就是说，为了防止全反射引起的亮度降低和结构引起的色偏移，通常建议在有机发光显示装置中采用含有特定大小颗粒的扩散层。
然而，采用含有特定大小颗粒的扩散层，虽然可以减少全反射抑制色偏移，但是会导致显示装置的正面亮度降低。
【现有技术文献】
(专利文献1)韩国专利公开号10-2009-0019752
发明内容
【技术问题】
本发明提供可以提高光提取效率的光学元件及包括其的显示装置。
本发明提供可以改善色偏移的光学元件及包括其的显示装置。
【技术方案】
根据本发明的一方面提供的光学元件，包括第一面，与所述第一面相对的第二面，以及设置在所述第一面和所述第二面之间的材料层，所述材料层包括使光透射的透射区域和使光散射的多个散射区域，所述多个散射区域沿着面的方向相互分开设置，内部包含多个散射颗粒。
所述散射区域沿横穿所述第一面和所述第二面的方向形成，暴露在所述第一面和所述第二面中的至少一面上。
所述散射区域包含基质，所述散射颗粒分散在所述基质中。
所述散射颗粒的含量是所述散射区域总重量的10wt％-70wt％。
所述透射区域包括位于所述多个散射区域之间的第一层，和位于所述散射区域下侧的第二层。
所述散射区域具有向所述第二面凸出的形状。
所述散射区域与所述第二面分开设置，暴露于所述第一面，所述散射区域仅包含所述散射颗粒。
所述散射区域之间的间距(C)与所述散射区域的宽(d)之间的比值为1:0.1至1:1。
一个散射区域的端部与相邻的其他散射区域的端部之间的距离(a)与所述散射区域的高(b)之间的比值为1:0.5至1:5。
所述散射区域的高(b)等于或大于所述散射区域的宽(d)。
所述透射区域的体积总和大于所述散射区域的体积总和。
所述透射区域的折射率等于或小于所述基质的折射率。
所述散射颗粒和所述基质的折射率差异在0.01至0.7范围内。
根据本发明的一方面提供的显示装置包括产生光的发光层，设置在所述发光层上的圆偏光层，和设置在所述发光层和所述圆偏光层之间的材料层，所述材料层包括使光透射的透射区域和使光散射的内部包含多个散射颗粒的多个散射区域，所述多个散射区域沿水平方向相互分开设置。
所述圆偏光层包括相位差膜(QWP)和设置在所述相位差膜(QWP)上的偏光膜。
所述散射区域沿横穿所述材料层的方向形成，在至少一面上与所述圆偏光层接触。
所述透射区域在所述多个散射区域之间形成，至少一面与所述圆偏光层接触。
所述散射区域包含基质，所述散射颗粒分散在所述基质中，所述透射区域包含高分子树脂，所述高分子树脂的折射率等于或小于所述基质的折射率。
所述散射区域之间的间距(C)与所述散射区域的宽(d)之间的比值为1:0.1至1:1。
一个散射区域的端部与相邻的其他散射区域的端部之间的距离(a)与所述散射区域的高(b)之间的比值为1:0.5至1:5。
所述散射区域的高(b)等于或大于所述散射区域的宽(d)。
【技术效果】
根据本发明的实施例，采用具有使光透射的透射区域和使光散射的多个散射区域的材料层作为光学元件，所述多个散射区域沿着面的方向相互分开设置，内部包含多个散射颗粒，也就是说，在发光层上设置上述光学元件。
基于此，根据本发明的实施例，可以抑制显示装置的正面亮度降低，抑制全反射从而提高光提取效率。并且，根据本发明的实施例，可以抑制显示装置的正面亮度降低，改善随着视角的变化色彩急剧变化的色偏移(color shift)现象。
同时，在本发明的实施例中，光学元件可以独立于显示装置简单地进行制备，根据期望的性能容易地设置在显示装置的多种位置上，改善显示装置的光学性能。
附图说明
图1为根据本发明的其中一个实施例提供的显示装置的简单剖面图；
图2为根据本发明的其中一个实施例提供的光学元件的剖面图和平面图；
图3为根据本发明的其中一个实施例提供的显示装置的剖面图，示出了理论的光射出路径；
图4为根据本发明的一个变形实施例提供的光学元件的简单透视图；
图5为根据本发明的其他变形实施例提供的光学元件的剖面图；
图6为本发明的实验实施例中的光学特性表；
图7为本发明的实验实施例中随视角变化的色坐标曲线图。
具体实施方式
下文将参考附图详细说明本发明的实施例。但是，本发明不局限于以下实施例，还可以以不同的多种形式实现，以下实施例只是为了完整说明本发明，向具备普通知识的技术人员完整说明发明的范畴。为了在附图中清楚地表示更层及各区域，夸张地或扩大地显示厚度，附图中相同的符号指代相同的要素。
图1为根据本发明的其中一个实施例提供的显示装置的简单剖面图，图2为根据本发明的其中一个实施例提供的光学元件的剖面图和平面图。
参考图1，根据本发明的其中一个实施例提供的显示装置，通过接收电子信号在光学上显示图像，包括产生光的发光层(10)，设置在发光层(10)上的圆偏光层(30)，和设置在发光层(10)和圆偏光层(30)之间的材料层(20)，材料层(20)包括使光透射的透射区域(22)和使光散射的内部包含多个散射颗粒的多个散射区域(21)，上述多个散射区域(21)沿水平方向相互分开设置。
发光层(10)包括由有机物构成，可以自身发光的有机发光层(Organic LightEmitthg Device；OLED)。这种发光层(10)包括产生光的有机物层(11)，设置在有机物层(11)的一侧的第一电极(12)和设置在有机物层(11)的另一侧的第二电极(13)。第一电极(12)起到阳极(anode)的作用，由可以使光透射的透明导电性氧化物形成，可以是ITO(Indium Tin Oxide)，IZO(Indium Zinc Oxide)，ZnO(Zinc Oxide)和In2O3中的任意一种。第二电极(13)起到阴极(cathode)的作用，由可以使光反射的金属材料形成，可以是LiF/Al，Ca/Al，Ca/Ag，Ag，Au和Cu中的任意一种。使光透射的透明电极，即第一电极(12)位于有机物层(11)和图案层(20)之间，使光反射的第二电极(13)形成于有机物层(11)的另一侧面。
有机物层(11)包括空穴注入层(Hole Injection Layer；HIL)，空穴输送层(HoleTransport Layer；HTL)，发光层(Emitting Layer；EML)，空穴阻挡层(Hole Block Layer；HBL)和电子输送层(Electron Transport Layer；ETL)等。空穴注入层(HIL)，空穴输送层(HTL)，发光层(EML)，空穴阻挡层(HBL)和电子输送层(ETL)可以沿从第一电极(12)至第二电极(13)所在的方向依次层积。当然，也可以根据想要制造的发光层(10)的结构和特性，减少设置空穴注入层(HIL)，空穴输送层(HTL)，空穴阻挡层(HBL)和电子输送层(ETL)中的至少一个，或附加地设置其他层。
在上述实施例中，利用透射性材料形成阳极用第一电极(12)，利用高反射率材料形成阴极用第二电极(13)，并说明了有机物层(11)产生的光向阳极(第一电极(12))方向射出的下部发光方式(Bottom Emission type)。但是不局限于此，也可以是有机物层(11)产生的光向阴极(第二电极(13))方向射出的上部发光方式(Top Emission type)。上述上部发光方式的发光层(10)，利用高反射率材料，例如Ni等金属，形成阳极用第一电极(12)，利用可以使光透射的薄金属材料形成阴极用第二电极(13)。采用上述上部发光方式时，图案层和圆偏光层可以向第二电极(13)的下侧方向(图1中第二电极的下侧方向)层积。另外，在其他实施例中，也可以是有机物层(11)产生的光向阳极(第一电极(12))和阴极(第二电极(13))两侧射出的双面发光方式(Transparet Emission type)。采用双面发光方式的情况，发光层(10)的第一电极(12)和第二电极(13)都具有透射性，可以在第一电极(12)的上部和第二电极(13)的下部分别层积图案层和偏光膜。
圆偏光层(30)防止外部光在显示板内全反射，通过阻止外部光反射提高亮度和色纯度。另外，圆偏光层(30)可以包括相位差膜(QWP)(31)和偏光膜(Pol)(32)。相位差膜(QWP)(31)位于材料层(20)和偏光膜(32)之间。相位差膜(31)使外部入射光中的一个方向的圆偏光产生相位延迟，将其改变为与偏光膜(32)的吸收侧相对的方向的圆偏光。使用的相位差膜(31)与普通的显示装置中使用的类似或相同，因此省略对此的详细说明。
偏光膜(32)形成在相位差膜(31)上，吸收外部入射的光(下文为外部入射光)中的特定方向的偏光，例如Y轴偏光，使剩下的其他方向的偏光，例如X轴偏光通过。此时，没有被偏光膜(32)吸收的透射通过的外部入射光在材料层(20)散射后，射入发光层(10)。偏光膜(32)可以利用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)和含碘染料混合而成的材料制成。例如，可以通过以下方法制成：利用PVA和含碘染料混合而成的材料制成薄膜(film)形状后，将上述薄膜附着在相位差膜(31)上。这里的偏光膜(32)不局限于由上述记载的材料形成的偏光膜，还可以采用普通的显示装置中使用的多种偏光膜。
材料层(20)设置在发光层(10)和圆偏光层(30)之间，是用于提高显示装置的光学性能的一种光学元件。
参考图1和图2，根据本发明的其中一个实施例提供的光学元件，包括第一面(23)，与第一面(23)相对的第二面(24)，以及设置在第一面(23)和第二面(24)之间的材料层(20)，材料层(20)包括使光透射的透射区域(22)和使光散射的多个散射区域(21)，所述多个散射区域(21)沿着面的方向相互分开设置，内部包含多个散射颗粒(211)。
光学元件是具有相对的第一面(23)和第二面(24)，以及连接它们的侧面的薄片或板形状的元件，具有包括不同特性的区域的材料层(20)。
材料层(20)以固定厚度形成，具有使光透射的透射区域(22)和使光散射的多个散射区域(21)。即，透射区域(22)和散射区域(21)存在于同一层中，并且这些区域相互区分。例如，透射区域(22)和散射区域(21)可以沿着材料层(20)的面方向交替反复形成，也可以在材料层(20)中，散射区域(21)以固定间距相互分开设置。散射区域(21)和透射区域(22)可以有规则地设置，也可以不规则地设置。另外，虽然附图中的散射区域(21)以圆筒形状示出，但是散射区域(21)的形状可以是具有固定宽度和高度的区域，不特别地局限于其形状和大小。
散射区域(21)的内部包含多个散射颗粒(211)，从而使入射光散射，可以沿横穿上述第一面(23)和上述第二面(24)的方向形成，暴露在上述第一面(23)和上述第二面(24)中的至少一面上。也就是说，散射区域(21)沿材料层(20)的厚度方向延长形成，具有适当调节的宽度。散射区域(21)可以暴露于第一面(23)和第二面(24)中的一面上，也可以暴露于第一面(23)和第二面(24)两面上。散射区域(21)暴露于第一面(23)和第二面(24)上时，散射区域(21)可以沿厚度方向贯通材料层(20)。这种情况下，将光学元件应用于显示装置中时，如图1所示，散射区域(21)可以与显示装置的其他层接触。例如，散射区域(21)的至少一面可以与上述圆偏光层(30)接触。
另外，散射区域(21)包含基质(212)，上述散射颗粒(211)分散在基质(212)中。
基质(212)可以是保持散射区域(21)的形状的物质，可以利用热硬化性组合物或光硬化性组合物等高分子树脂制成。另外，基质(212)可以利用胶粘剂制成。利用胶粘剂的情况，可以提高与上、下侧层积的层之间的结合力。热硬化性组合物可以包含热硬化性树脂和硬化剂，热硬化性树脂可以使用丙烯酸树脂、硅树脂或环氧树脂中的至少一种，硬化剂可以使用异氰酸盐化合物、胺类化合物、有机酸酐类化合物、酰胺类化合物、二醛类化合物、氮丙啶类化合物、金属螯合物、金属醇盐化合物或金属盐等。光硬化性组合物可以包含光硬化性化合物和光引发剂(photo-initiator)，光硬化性化合物可以是聚合物、低聚物或单体，此外，光硬化性化合物还可以是聚合物、低聚物和单体中的两种以上的组合。在这种情况下，聚合物或低聚物的例子有丙烯酸化合物、硅化合物、环氧化合物等，这些化合物可以单独使用或者两种以上组合使用。
散射颗粒(211)使用与基质(212)的折射率不同的颗粒。也就是说，散射颗粒(211)可以使用比基质(212)的折射率大的材料，或者比基质(212)的折射率小的材料。散射颗粒(211)的折射率可以在1.5-2.7范围内，与基质(212)的折射率差异可以在0.01-0.7范围内。折射率差异如果小于0.01，入射光难以识别散射颗粒，因此几乎没有散射效果，折射率差异如果超过0.7，会引起雾度严重变化的问题，从而使亮度降低，使产品量产效率下降。
散射颗粒(211)可以由ZrO2，TiO2，Al2O3，MgO和SiO2中的至少一种制成，颗粒的形状可以是球形或多种多边形。散射颗粒(211)的尺寸可以在0.1-2μm范围内。上述尺寸指的是颗粒的平均直径。使用上述尺寸范围的散射颗粒(211)，相当于使用与可见光波段差不多大小的散射颗粒，可以使米氏散射(Mie Scattering)效果最大化，向前方散射，从而可以减少特定波长的光的直射性，减少随着注视显示装置的角度的变化色彩发生扭曲的色偏移现象。此外，散射颗粒(211)的填充率，即散射颗粒(211)相对于散射区域(21)的总重量的含量可以在10-70wt％范围内。含量不满10wt％时，改善色偏移的效果细微，含量超过70wt％时，亮度下降。
透射区域(22)是使入射光透射的区域，指的是上述材料层(20)中除上述散射区域(21)之外的所有区域。即，透射区域(22)形成上述第一面(23)和上述第二面(24)的大部分区域，上、下部可以形成与显示装置的其他层接触的面。例如，透射区域(22)在多个散射区域之间形成，至少一面可以与上述圆偏光层(22)接触。另外，透射区域(22)占整个材料层(20)的比例可能比散射区域(21)占的比例高。例如，透射区域(22)的体积总和可能比散射区域(21)的体积总和更大。从而可以提高透过光学元件的光的比例。另外，透射区域(22)可以包括在上述多个散射区域(21)之间形成的第一层(221)，和在上述散射区域(21)的下侧形成的第二层(222)。当然也可能不设置第二层(222)，这种情况下，第一层(221)的下部表面露出。上述第二层(222)可以提高与其下部接触的显示装置的其他层之间的粘合力，使光学元件的制备过程更容易。
另外，透射区域(22)包含高分子树脂，高分子树脂与上述基质(212)相同或者也可以包含其他物质。即，高分子树脂可以从上述基质(212)的材料中选择使用，在同一个材料层(20)内选择与基质(212)相同的材料制备，也可以选择与其不同的材料制备。透射区域(22)的折射率等于或小于基质(212)的折射率。
可以通过现有的已知的多种制备方法制备上述光学元件，此处省略详细的制备过程的说明。
一般来讲，在显示装置的上部附着上述散射颗粒分散的薄膜，可以除去全反射，多少改善色偏移现象，但是因为使不引起全反射的角度的光也散射，导致正面亮度降低，在显示装置关闭状态下，使期望是黑色的画面(黑色识别性)看起来是亮色的。相反，在本发明的其中一个实施例中，提供散射颗粒分散的多个散射区域和位于散射区域之间的透射区域在同一层中的光学元件，将其设置在相位差膜下部，从而抑制正面亮度下降，有效改善色偏移现象，可以显著提高黑色识别性。
下文将参考图2，更详细地说明光学元件的结构和要素之间的几何关系。
光学元件的散射区域(21)之间的间距(C)与散射区域(21)的宽(d)之间的比值可以在1:0.1至1:1范围内。散射区域之间的间距与散射区域(21)的宽之间的比值越大，透射区域(22)占的比例越大，从而使没有散射射出的光增加，使中心亮度上升。散射区域(21)之间的间距(C)与散射区域(21)的宽(d)之间的比值小于1:0.1时，散射区域(21)的尺寸非常小，因此精确、稳定地制备散射区域(21)和透射区域(22)非常困难，量产性下降。散射区域(21)之间的间距(C)与散射区域(21)的宽(d)之间的比值大于1:1时，散射区域(21)的尺寸太大，使没有散射射出的光减少，从而使中心亮度下降。
另外，一个散射区域的端部与相邻的其他散射区域的端部之间的距离(a)与散射区域的高(b)之间的比值可以在1:0.5至1:5范围内。即，一个光学区域的纵横比(a:b)可以在上述范围内。此外，散射区域(21)的高(b)等于或大于散射区域(21)的宽(d)。上述纵横比中，散射区域(21)的高(b)越高，以大角度射出的光的散射更多，改善随视角变化的色偏移现象的程度越高。纵横比小于1:0.5时，散射区域(21)的高(b)太低，使以大角度射出的光的散射减少，从而微不足道地改善随视角变化的色偏移现象。此外，纵横比大于1:5时，散射区域(21)的高(b)太高，难以稳定地形成散射区域(21)和透射区域(22)，使量产性降低。
另外，光学元件中的散射区域(21)的高(b)可以小于100μm，透射区域(22)的第二层(222)的高(e)可以是0.1-5μm。这是因为，如果散射区域(21)的高(b)过高，则不能稳定地形成散射区域(21)。此外，第二层(222)的高(e)小于0.1μm时，制备过程可能会出现问题，第二层的高(e)大于5μm时，光透射程度可能会降低。
下文将参考图3详细说明光射出路径。图3为根据本发明的其中一个实施例提供的显示装置的剖面图，示出了理论的光射出路径。
本发明的实施例中的显示装置，在发光层(10)和相位差膜(31)之间设置在同一层中同时具有散射区域(21)和透射区域(21)的光学元件。从而使发光层(10)产生的光透射和散射，使正面亮度减少最小化，提高光提取效率，改善色偏移现象。
发光层(10)产生的光通过透射区域(22)和散射区域(21)，通过散射区域(21)的光与分散的散射颗粒(211)碰撞产生散射。即，入射至光学元件的光中的直进光通过透射区域(22)直接射出到外部，而倾斜入射的光因为散射区域(21)中的散射颗粒(211)发生散射分散为多个光，弯曲地向前方射出。因此，因为直进光可以直接通过，倾斜的光可以通过散射颗粒(211)散射为多个光并向前方射出，所以可以使正面亮度减少最小化，提高光提取效率，并改善色偏移现象。
下文将参考附图说明本发明光学元件的多种变形实施例。图4为根据本发明的一个变形实施例提供的光学元件的简单透视图，图5为根据本发明的其他变形实施例提供的光学元件的剖面图。此处省略说明与上述实施例相同的部分。
参考图4，根据本发明的一个变形实施例提供的光学元件，其材料层(20)内部的散射区域(21)的形状发生变化。即，散射区域(21)与第二面(24)分隔开，暴露在第一面(23)，位于材料层(20)内部的部分形成曲面。散射区域(21)的曲面可以向第二面(24)凸出。散射区域(21)包括形成曲面的基质(212)以及分散在其内部的散射颗粒(211)。在上述结构中，可以形成个别单位图案，因此设置图案位置的自由度高，可以容易地解决摩尔纹等外观问题。
参考图5，根据本发明的其他变形实施例提供的光学元件，其材料层(20)内部的散射区域(21)的结构发生变化。即，上述实施例中的散射区域(21)包括基质和散射颗粒，但是变形实施例中，只包括散射颗粒。也就是说，散射区域与第二面(24)分隔开，暴露在第一面(23)侧，散射区域(21)只包含散射颗粒(211)。例如，材料层(20)包括透射薄片，作为使光透射的透射区域使用，透射薄片(22)形成从第一面向内侧凹陷的凹陷槽(213)。在上述凹陷槽(213)的空间内部填充多个散射颗粒(211)形成散射区域(21)。上述散射区域(21)的高(h)可以是散射颗粒(211)的平均直径的0.8-1.2倍。因此，凹陷槽(213)内部的散射颗粒(211)几乎可以形成单层。
在上述结构中，空气起到基质的作用，使散射颗粒与空气之间的折射率差异最大化，从而可以改善散射效果。
除了上述变形实施例之外，散射区域和透射区域的结构和形状还可以进行多种变化。
实验实施例和现有技术实施例
下文将说明本发明的具体实验实施例和现有技术实施例。
实验实施例中的光学元件，通过使高分子树脂形成图案形成凹陷部，在凹陷部中分散散射颗粒，然后填充基质制备而成。首先，在母材上涂布折射率大约为1.5的高分子树脂，利用形成凹凸结构的模型，在高分子树脂上形成凹陷部，然后硬化。即，高分子树脂形成透射区域，在凹陷部形成散射区域。此时，透射区域的宽(c)是3μm，凹陷部的宽(d)是2.5μm，凹陷部的高(b)是3.2μm，凹陷部下侧的高分子树脂的高，即第二层的高(e)是2μm。
之后，以50:50的重量比混合上述高分子树脂和折射率为1.77的球形氧化铝(Al2O3)散射颗粒。之后，通过挤压(squeezing)方式使上述混合物填充到上述硬化的高分子树脂的凹陷部后，进行紫外线(UV)硬化得到光学元件。即，制备包括由高分子树脂形成的透射区域和散射颗粒分散的散射区域的薄片型光学元件。此时，凹陷部的宽(d)2.5μm为散射区域的宽，凹陷部的高(b)3.2μm位散射区域的高。
现有技术实施例中，不设置光学元件或使用散射颗粒分散在整体中的薄片作为光学元件。即，现有技术实施例1是不设置光学元件的情况，现有技术实施例2是使用散射颗粒分散的薄片作为光学元件使用的情况。现有技术实施例2的光学元件，分别以66:0.9:33.1的比例，在折射率大约为1.5的高分子树脂中混合球形氧化铝(Al2O3)散射颗粒和乙酸乙酯(Ethyl acetate)。之后，在常温下搅拌约1小时制备颗粒分散液。之后，利用刮刀涂布机以约200μm的厚度涂布颗粒分散液，在100℃的烤箱中干燥10分钟除去溶剂，之后在40℃的烤箱中保持24小时，制备颗粒分散的薄片。
将上述制备的各光学元件设置在显示装置中，观察光学性能。利用普通的商业化的有机发光显示面板(OLED面板)作为光源，利用商业化的圆偏光膜作为圆偏光层，在其上部设置上述各实施例中的光学元件，利用视角测量(EZ Contrast)装置(Eldim公司，法国)测量随视角变化的亮度和色坐标，利用K-9500装置(Keyence公司，日本)测量像素图像。
即，首先为了观察不另外设置光学元件时(现有技术实施例1)的光学性能，在光源(OLED面板)的上部(光向外部射出的面)层积圆偏光层。利用EZ Contrast装置测量随视角变化的亮度和色坐标。同时，为了评价现有技术实施例2的光学性能，利用与上述相同的方法层积光源和圆偏光层后，在圆偏光层上部层积现有技术实施例2的光学部件，利用EZContrast装置测量随视角变化的亮度和色坐标。并且，为了评价实验实施例的光学性能，利用与上述相同的方法层积光源和圆偏光层后，在它们的中间设置实验实施例的光学部件，利用EZ Contrast装置测量随视角变化的亮度和色坐标。
图6的特性表示出了上述亮度和色坐标数值，图7为本发明的实验实施例中随视角变化的色坐标曲线图。
图6的特性表示出了上述各实施例的亮度和色坐标结果，亮度指的是在显示装置上的光学部件上部区域的9个点分别测量的亮度值的平均值。色坐标(u'，v')是以测量的CIE 1931(x,y)值为基准，利用下述公式变换为CIE 1976UCS(u'，v')值后，将0度标准化(normalization)为1后进行比较的。
公式)
u＝4x/-2x+12y+3
v＝6y/-2x+12y+3
u'＝u
v'＝3v/2
如图6和图7所示，可以知道实验实施例与现有技术实施例1和2相比，亮度增加。可以知道实验实施例与使用散射颗粒的现有技术实施例2相比，亮度也有约105.8％的增加。此外，可以知道实验实施例与现有技术实施例1相比，色偏移现象得到改善。现有技术实施例1中不使用光学元件的显示装置，随着视角的增加色偏移现象严重。特别是，可以看出60度以上时颜色变化急剧出现。相反，实验实施例，即在显示装置的相位差膜下部设置本发明实施例的光学元件时，即使视角增加，颜色变化也是缓慢出现，从而可以看出改善了色偏移现象。
上文中以有机发光显示装置为例进行说明，但是不局限于此，本发明可以用于想要提高光提取效率、改善色偏移现象的多种发光装置或显示装置中。
通过上述实施例具体说明了本发明的技术思想，但是上述实施例只是为了说明本发明，不能限制本发明的范围。另外，本领域技术人员可以在本发明的技术思想范围内对本发明进行多种变形。
Claims (21)
1.一种光学元件，包括第一面，与所述第一面相对的第二面，以及设置在所述第一面和所述第二面之间的材料层，
所述材料层包括使光透射的透射区域和使光散射的多个散射区域，
所述多个散射区域与所述第二面分隔开且暴露在所述第一面，并且以位于所述材料层的内部的部分朝向所述第二面凸出而形成曲面的形态被分开设置，在各所述散射区域的内部包含减少可见光区域的色偏移的多个散射颗粒，
所述散射区域的高为100μm，
所述多个散射颗粒的尺寸分别为0.1-2μm，以使可见光向前方散射。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述散射区域沿横穿所述第一面和所述第二面的方向形成，暴露在所述第一面和所述第二面中的至少一面上。
3.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述散射区域包含基质，所述散射颗粒分散在所述基质中。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述散射颗粒的含量是所述散射区域总重量的10wt％-70wt％。
5.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述透射区域包括位于所述多个散射区域之间的第一层，和位于所述散射区域的下侧的第二层。
6.根据权利要求5所述的光学元件，其特征在于，所述散射区域具有向所述第二面凸出的形状。
7.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述散射区域仅包含所述散射颗粒。
8.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，各所述散射区域之间的间距(C)与所述散射区域的宽(d)之间的比值为1:0.1至1:1。
9.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，一个散射区域的端部与相邻的其他散射区域的端部之间的距离(a)与所述散射区域的高(b)之间的比值为1:0.5至1:5。
10.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述散射区域的高(b)等于或大于所述散射区域的宽(d)。
11.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述透射区域的体积总和大于所述散射区域的体积总和。
12.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述透射区域的折射率等于或小于所述基质的折射率。
13.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述散射颗粒和所述基质的折射率差异在0.01至0.7范围内。
14.一种显示装置，包括：
产生光的发光层；
设置在所述发光层上的圆偏光层；和
权利要求1所述的光学元件，具备设置在所述发光层和所述圆偏光层之间的材料层，所述材料层包括使光透射的透射区域和使光散射的的多个散射区域，所述多个散射区域在内部包含减少可见光区域的色偏移的多个散射颗粒，
所述散射区域的高为100μm，
所述多个散射颗粒的尺寸分别为0.1-2μm，以使可见光向前方散射。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述圆偏光层包括相位差膜(QWP)和设置在所述相位差膜(QWP)上的偏光膜。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述散射区域沿横穿所述材料层的方向形成，在至少一面上与所述圆偏光层接触。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述透射区域在所述多个散射区域之间形成，至少一面与所述圆偏光层接触。
18.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述散射区域包含基质，
所述散射颗粒分散在所述基质中，
所述透射区域包含高分子树脂，所述高分子树脂的折射率等于或小于所述基质的折射率。
19.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，各所述散射区域之间的间距(C)与所述散射区域的宽(d)之间的比值为1:0.1至1:1。
20.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，一个散射区域的端部与相邻的其他散射区域的端部之间的距离(a)与所述散射区域的高(b)之间的比值为1:0.5至1:5。
21.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述散射区域的高(b)等于或大于所述散射区域的宽(d)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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