CN108027131A - 光学片及含有其的光学显示器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种光学片包括：保护部件，包含光入射平面及朝向所述光入射平面的光射出平面；在所述光入射平面上形成的光学图案层；以及在所述光射出平面上形成的偏光器，其中光以相对于所述光入射平面的法线，约50°至约85°的角度(θ₁)入射在所述光入射平面上，且在光射出角度下以相对于所述光射出平面的法线，约±30°或大于±30°的角度(θ₂)射出所述光射出平面的旁瓣的亮度为在所述光射出平面的法线方向上射出所述光射出平面的光的亮度的约10％或小于10％。

Description

光学片及含有其的光学显示器

技术领域

本发明涉及一种光学片及包含所述光学片的光学显示器。

背景技术

典型液晶显示器(liquid crystal display；LCD)包含发射红色、绿色及蓝色的彩色元件以便经由其组合实现所需颜色。为了改良LCD的色域同时确保其可挠性及光稳定性，经由将量子点应用至LCD的彩色元件上产生的量子点(Quantum Dot；QD)LCD在相关技术中受到关注。

因此，当在应用量子点的光学显示器中使用具有低准直度的LCD的典型背光单元(backlight unit；BLU)时，通过薄膜晶体管(thin film transistor；TFT)的光进入与其相邻的量子点，进而致使光学显示器的彩色再现劣化。因此，应用量子点的光学显示器需要发射高度准直的光以便改良光学显示器的色域。能够实现此技术的光学片在相关技术中处于研发中。

本发明的背景技术揭示于韩国专利公开案第2000-0068644号中。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种具有优良准直的光学片以及一种包括所述光学片的光学显示器。

本发明的另一个目的是提供一种具有优异色彩再现的光学片以及包括所述光学片的光学显示器。

本发明的另一目的是提供具有优异亮度和色彩再现的QD LCD。

技术方案

根据本发明的一个实施方式，光学片可包含：保护部件，包含光入射平面及朝向所述光入射平面的光射出平面；在所述光入射平面上形成的光学图案层；以及在所述光射出平面上形成的偏光器，其中光以相对于所述光入射平面的法线，约50°至约85°的角度(θ₁)入射在所述光入射平面上，且在光射出角度下以相对于所述光射出平面的法线，约±30°或大于±30°的角度(θ₂)射出所述光射出平面的旁瓣(side-lobe)的亮度为在所述光射出平面的法线方向上射出所述光射出平面的光的亮度的约10％或小于10％。

光学图案层可包含多个连续配置在其上的单位棱柱，且所述单位棱柱中的每一者可具有约2微米至约65微米的高度(H)、约5微米至约60微米的间距(P)以及约50°至约100°的顶角(α)。

光学图案层可包含光学图案且光学图案的配置方向可与偏光器的吸收轴平行。

光学图案层可经由黏着/黏结层与保护部件一体地形成。

光学片可更包含在保护部件与光学图案层之间的基层。

保护部件可经由黏着/黏结层与基层一体地形成。

单位棱柱中的每一者可具有约63°至约67°的顶角(α)。

根据本发明的另一实施方式，光学显示器可包含：准直部件；在所述准直部件上形成且包含薄膜晶体管的液晶层；在所述液晶层上形成的偏光器；以及在所述偏光器上形成的发光层，其中所述准直部件包含根据本发明的光学片。

光学显示器可更包含安置在光学片下方的光导板。

发明效果

本发明提供了一种具有优良准直的光学片以及一种包括所述光学片的光学显示器。

本发明提供了在亮度及色域方面具有良好特性的QD LCD。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的光学片的示意性剖视图。

图2为说明法线、入射角以及射出角之间的关系的示意图。

图3为根据本发明的另一实施例的光学片的示意性剖视图。

图4为根据本发明的另一实施例的光学片的示意性剖视图。

图5为根据本发明的又一实施例的光学片的示意性剖视图。

图6为根据本发明的一个实施例的光学显示器的示意性剖视图。

图7为描绘实例1及比较例1中亮度(Y)与相对于光射出平面的法线的光射出角(X)之间的关系的图。

具体实施方式

在下文中，将参看随附附图详细地描述本发明的实施例使得所属领域中技术人员可容易地实施本发明。应理解本发明不限于以下实施例且可以不同方式实施。应注意附图未精确按照比例且为了附图中的描述清楚起见放大一些尺寸，诸如宽度、长度、厚度以及类似尺寸。在整个附图中，类似组件将由类似附图元件符号表示。

如本文中所使用，参看随附附图定义诸如“上部”及“下部”的空间相对术语。因此，应理解“上表面”可与“下表面”互换使用。应理解当层称为“在”另一层“上(on)”形成时，层可直接(directly on)在另一层上形成或其间亦可存在介入层。另一方面，当层称为“直接在(directly)”另一层“上形成”时，不存在介入层。

本文中，术语“准直”意谓使光与某一方向平行的操作。

本文中，“+”意谓相对于参考平面的法线的顺时针方向且“-”意谓相对于参考平面的法线的逆时针方向。参考平面可为光射出平面或光入射平面。

本文中，术语“旁瓣(side-lobe)”意谓以相对于参考平面的法线，约±30°或大于±30°的角度(θ₂)射出光射出平面的光分量。特定言之，术语“旁瓣”意谓以相对于参考平面的法线，+30°至+90°的角度(θ₂)或以-90°至-30°的角度(θ₂)射出光射出平面的光分量。

本文中，“±X°至±Y°”意谓+X°至+Y°的值和/或-Y°至-X°的值(X及Y均为正数)。

本文中，“高准直度”意谓旁瓣(side-lobe)具有低亮度且亦意谓光与某一方向之间的角度为某一值或小于某一值或以某一角度或小于某一角度发射的光提供较高亮度。

本文中，“与......一体地形成”意谓形成两个层(组件)以免在其间具有空隙(或空气层)，或可在两个层之间形成介入层以免在其间具有空隙(或空气层)。举例而言，介入层可为黏着/黏结层或基层。

在下文中，将参看图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示意性剖视图。图2为说明法线、入射角以及射出角之间的关系的示意图。

参看图1，根据本发明的一个实施例的光学片(100)包含保护部件(10)，其包含光入射平面(13)及朝向所述光入射平面(13)的光射出平面(15)；在所述光入射平面(13)上形成的光学图案层(20)；以及在所述光射出平面(15)上形成的偏光器(30)。

保护部件(10)形成于偏光器(30)的一个表面上且保护偏光器(30)。保护部件(10)可使偏光器(30)免受热冲击和/或水分渗透，进而防止偏光器(30)破裂。光学图案层(20)形成于保护部件(10)的光入射平面(13)上。可通过保护膜或保护层实现保护部件(10)。

保护膜可包含所属领域中通常使用的光学透明树脂。举例而言，保护膜可由以下中的至少一者形成：环状聚烯烃树脂，包含非晶形环状烯烃聚合物(cyclic olefinpolymer；COP)及类似物；非环状聚烯烃树脂；聚(甲基)丙烯酸酯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯树脂，包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)及类似物；纤维素酯树脂，包含三乙酰纤维素及类似物；聚醚砜树脂；聚砜树脂；聚酰胺树脂；聚酰亚胺树脂；聚乙烯醇树脂；聚氯乙烯树脂；以及聚偏二氯乙烯树脂。保护膜可具有约10微米至约200微米，例如约30微米至约120微米的厚度。在此范围内，保护膜可用于光学显示器中。

保护层可具有在预定范围内的厚度以便加强偏光器的机械强度同时实现光学片的紧密结构。保护层可具有约1微米至约200微米，例如约10微米至约120微米，例如约1微米至约30微米，例如约2微米至约25微米的厚度。在此厚度范围内，保护层可用于偏光板中且可加强偏光板的机械强度。

尽管在图1中保护部件(10)显示为仅形成于偏光器(30)的一个表面上，保护部件(10)亦可形成于偏光器(30)的两个表面上。此外，尽管在图1中未显示，可在偏光器(30)与保护部件(10)之间形成黏结层。黏结层可由所属领域中技术人员已知的典型组成物形成。另外，尽管在图1中未显示，可进一步在偏光器(30)的上表面上形成典型保护膜。

光学图案层(20)形成于保护部件(10)的光入射平面(13)上。光学图案层(20)充当光收集层，其收集自光导板或另一光学片(图1中未显示)接收的光，使得进入光学图案层(20)的光可依序射出保护部件(10)及偏光器(30)，进而改良亮度及发光效率。光学图案层(20)可充当光学显示器的准直部件。在其中光学图案层(20)形成于光入射平面(13)上的结构下，光学片提供低亮度及高准直度的旁瓣(side-lobe)，进而改良包含量子点的光学显示器的色域。

在根据此实施例的光学片(100)中，光学图案层(20)与保护部件(10)一体地形成。在其中光学图案层(20)与保护部件(10)一体地形成以便防止在光学图案层(20)与保护部件(10)之间形成空气层的结构下，通过保护部件(10)或光学片(100)的光可进一步降低旁瓣(side-lobe)亮度且具有高准直度，进而改良包含量子点的光学显示器的色域。

光学图案层(20)包含反向棱柱作为光收集部件以便改良色域及亮度。特定言之，如下文所描述，光学图案层的经适合地设计的反向棱柱可进一步改良量子点液晶显示器的色域及亮度。

光学图案层(20)的下表面可构成光入射平面(13)且光学图案层(20)的上表面可构成光射出平面(15)。

光学图案层(20)可具有约1.35或大于1.35，或约1.40或大于1.40，特定言之约1.35至约1.55，更特定言之约1.40至1.60，约1.40至约1.55，或约1.45至约1.60的折射率。在此折射率范围内，光学图案层可提供良好光收集效果且降低以相对于光射出平面的法线，约±30°至约±90°的角度射出光射出平面的光的亮度。

光学图案层(20)可由光学透明的UV可固化树脂形成。特定言的，UV可固化树脂可包含(甲基)丙烯酸、聚碳酸酯、聚((甲基)丙烯酸甲酯)以及胺基甲酸酯树脂中的至少一者。

光学图案层(20)包含一或多个在预定方向上配置的光学图案。光学图案层的光学图案将参看图3更详细地描述。

偏光器(30)使自然光或人造光偏振使得光学显示器的屏幕可见且可一般由聚乙烯醇膜形成。在一个实施例中，偏光器通过以下产生：用碘或二向色染料将改质聚乙烯醇膜(诸如部分缩甲醛化的聚乙烯醇膜或经乙酰乙酰基改质的聚乙烯醇膜染色，接着在加工方向(machine direction；MD)上拉伸膜。特定言之，偏光器(30)可经由溶胀、染色以及拉伸产生。一般而言，拉伸方向变为偏光器的吸收轴且垂直方向变为其透射轴。用于进行各制程的方法一般为所属领域中技术人员所知。在另一实施例中，偏光器可通过以下产生：使用酸催化剂及聚乙烯醇制备酸催化剂浸渍膜，将酸催化剂浸渍膜干拉伸及脱水，将脱水膜水合，以及湿拉伸及中和水合膜。

在光学图案层(20)上，光学图案的配置方向可与偏光器(30)的吸收轴平行。本文中，“平行”不仅意谓其中界定于光学图案的配置方向与偏光器的吸收轴之间的角度为O°的结构，而且意谓其中在其间界定某一角度的结构。举例而言，在光学图案层(20)上，光学图案可配置成使得界定于光学图案的配置方向与偏光器(30)的吸收轴之间的角度在约-5°至约+5°范围内。本文中，假设偏光器的吸收轴为0°，“+”定义为偏光器的顺时针方向且“-”定义为其逆时针方向。特定言之，当在制造光学片中在偏光器的吸收轴方向上配置光学图案层的光学图案时，光学显示器可使自光源发射且随后通过光导板的光的发光效率最大化，因为通过布留斯特定律(Brewster′s law)，偏振分量自通过光导板的光分离，进而增加由光学图案层反射的电场分量的透射效率。偏光器的吸收轴与光学图案层的光学图案的配置方向之间的较高角度提供电场的较低透射效率，且吸收角与光学图案的配置方向之间的直角提供最低透射效率，进而降低亮度。

偏光器(30)可具有约3微米至约50微米的厚度。在此范围内，偏光器可用于光学显示器中。

参看图2，在保护部件(10)中，光入射平面(13)及光射出平面(15)的法线中的每一者为与保护部件(10)的表面垂直的线，且入射在光入射平面(13)上的光相对于光入射平面(13)的法线的角度为θ₁且射出光射出平面(15)的光相对于光射出平面(15)的法线的角度为θ₂。

通过光导板，相对于光入射平面(13)的法线，入射在光学片(100)上的光可具有约50°至约85°，特定言的约60°至约80°的角度。在此入射角范围内，就通过光学片的光而言光学片提供光收集效果及高准直度。

对于根据此实施例的光学片(100)，在光射出角度下以相对于光射出平面(15)的法线约±30°或大于±30°的角度射出光射出平面(15)的旁瓣(side-lobe)的亮度为在光射出平面(15)的法线方向上射出所述光射出平面(15)的光的亮度的约10％或小于10％。在一些实施例中，对于根据此实施例的光学片(100)，在光射出角度下以相对于光射出平面(15)的法线约±30°或大于±30°的角度射出光射出平面(15)的旁瓣(side-lobe)的亮度可为在光射出平面(15)的法线方向上射出所述光射出平面(15)的光的亮度的约5％或小于5％。在此范围内，针对目标量子点元件在光收集方面光学片具有良好效果，且可降低旁瓣(side-lobe)亮度同时提供高准直度，进而改良光学显示器的色域。

接下来，将参看图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剖视图。参看图3，根据另一实施例的光学片(200)可包含反向棱柱光学图案层(23)。除更详细说明光学图案层(20)以外，图3中显示的光学片(200)与图1的光学片实质上相同。

反向棱柱光学图案层(23)为其上具有棱柱图案的光收集层，且意谓经形成以允许入射在其上的光通过棱柱中的每一者的顶峰且随后通过其底部的光学图案层。具有在其上形成的反向棱柱光学图案层(23)的光学片(200)可改良液晶显示器的亮度。

反向棱柱光学图案层(23)包含多个连续配置于保护部件(10)上的单位棱柱。另外，在此实施例中，相对于光入射平面(13)的法线，进入光学片(200)的光可具有在约50°至约85°，特定言的约60°至约80°范围内的入射角。

单位棱柱可具有相同或不同高度(H)。举例而言，单位棱柱可具有约2微米至约65微米，特定言之约5微米至约40微米，更特定言之约10微米至约30微米的高度。在此范围内，光学片不经受波纹现象且具有良好光收集效果。单位棱柱可具有相同或不同间距(P)。特定言之，单位棱柱可具有约5微米至约60微米，例如约10微米至约30微米，例如约10微米至约25微米，例如约10微米至约20微米的间距(P)。此外，单位棱柱可经配置以在间距(P)之间具有分隔距离。分隔距离可在约0微米至约3微米范围内且在根据本发明的光学片的制造中提供良好可加工性。在此范围内，光学片不经受波纹现象且具有良好光收集效果。单位棱柱可具有约50°至约100°，例如约50°至约80°，特定言之约60°至约70°，更特定言之约63°至约67°，约64°至约67°，或约65°至约67°的顶角(α)。在此范围内，光学片可收集相对于光射出平面的法线，在约25°或小于25°的角度下的光，进而改良量子点元件的色域及亮度同时使虹点的产生最小化。在此实施例中，光学片可经形成使得在射出角度下相对于光射出平面的法线，以约±30°或大于±30°的角度射出光射出平面的光的亮度变为在光射出平面的法线方向上射出所述光射出平面的光的亮度的约10％或小于10％。

反向棱柱光学图案层(23)可具有在约1.35至约1.70，特定言之约1.40至约1.70、约1.40至约1.55或约1.45至约1.60范围内的折射率。在此折射率范围内，就向量子点元件发射的光而言，反向棱柱光学图案层可提供良好光收集效果，且可降低相对于光射出平面的法线，以约±30°或大于±30°，较佳约±30°至约±90°，更佳约±30°至约±40°的角度射出光射出平面的旁瓣(side-lobe)的亮度。

反向棱柱光学图案层(23)可经由UV固化形成于保护部件(10)的一个表面上。举例而言，在形成光学片(200)中，在使保护部件(10)的一个表面接触具有在其上形成的棱柱图案的模具雕刻辊的情况下，将透明树脂组成物注射至雕刻辊与保护部件(10)之间的空隙中，接着经由UV照射固化透明树脂组成物。随后，将固化的透明树脂组成物的涂层与雕刻辊分离，进而在保护部件(10)上形成反向棱柱光学图案层。透明树脂组成物在可见光范围内透明且可包含UV可固化透明树脂。特定言之，透明树脂可包含(但不限于)以下中的至少一者：丙烯酸树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、聚酯树脂、乙烯基树脂、聚苯醚树脂、聚烯烃树脂、环烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚芳砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚乙烯树脂或氟树脂。透明树脂组成物可更包含典型光聚合起始剂以便实现UV固化。

接下来，将参看图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剖视图。

参看图4，在根据另一实施例的光学片(300)中，光学图案层(20)可经由黏着/黏结层(40)与保护部件(10)一体地形成。在光学片(300)中，移除光学图案层(20)与保护部件(10)之间的空气层，藉此通过光学片的光具有高准直度，进而改良包含根据此实施例的光学片的光学显示器的色域。除光学片(300)更包含光学图案层(20)与保护部件(10)之间的黏着/黏结层(40)以外，根据此实施例的光学片(300)与图1的光学片(100)实质上相同。

黏着/黏结层(40)可包含黏着层、黏结层或其组合。

在一个实施例中，黏着/黏结层(40)可由包含(甲基)丙烯酸类树脂及固化剂的组成物形成。

(甲基)丙烯酸类树脂为具有烷基、羟基、芳族基、羧酸基、脂环基或杂脂环基的(甲基)丙烯酸共聚物且可包含典型(甲基)丙烯酸类树脂。特定言的，(甲基)丙烯酸类树脂可由包含以下中的至少一者的单体混合物形成：包括未经取代的C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸单体、包括具有至少一个羟基的C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸单体、包括C6至C20芳族基的(甲基)丙烯酸单体、包括羧酸基的(甲基)丙烯酸单体、包括C3至C20脂环基的(甲基)丙烯酸单体以及包括具有氮(N)、氧(O)以及硫(S)中的至少一者的C3至C10杂脂环基的(甲基)丙烯酸单体。

固化剂可包含多官能(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯固化剂以及碳化二亚胺固化剂中的至少一者。多官能(甲基)丙烯酸酯可包含(但不限于)双官能(甲基)丙烯酸酯，诸如己二醇二丙烯酸酯；三官能(甲基)丙烯酸酯，诸如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；四官能(甲基)丙烯酸酯，诸如季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能(甲基)丙烯酸酯，诸如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；以及六官能(甲基)丙烯酸酯，诸如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。异氰酸酯固化剂可包含所属领域中技术人员已知的典型含异氰酸酯基的固化剂。碳化二亚胺固化剂包括一或多个碳化二亚胺基团且可包含所属领域中技术人员已知的典型碳化二亚胺固化剂。

用于黏着/黏结层的组成物可更包含硅烷偶合剂。

硅烷偶合剂可包含以下中的至少一者：环氧硅烷、巯基硅烷、胺基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-胺基乙基-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷以及3-脲基丙基三乙氧基硅烷。

用于黏着/黏结层的组成物可包含100重量份(甲基)丙烯酸类树脂、约0.1重量份至约30重量份固化剂以及约0.1重量份至约20重量份硅烷偶合剂。在此范围内，黏着/黏结层可充分将光学图案层(20)黏结至保护部件(10)。

用于黏着/黏结层的组成物可更包含光漫射剂以便实现光的进一步漫射。

用于黏着/黏结层的组成物可更包含起始剂。起始剂可为(但不限于)热起始剂或光起始剂。光起始剂可包含光-自由基起始剂作为典型光起始剂。

在另一实施例中，黏着/黏结层(40)可包含用于黏着/黏结层的组成物，其包含(但不限于)(甲基)丙烯酸酯树脂及环氧树脂中的至少一者。

用于黏着/黏结层的包含(甲基)丙烯酸酯树脂的组成物可包含(甲基)丙烯酸酯改质的胺基甲酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯(甲基)丙烯酸酯以及具有(甲基)丙烯酸酯基的化合物中的至少一者。用于黏着/黏结层的包含(甲基)丙烯酸酯树脂的组成物可更包含聚合起始剂或硅烷偶合剂。可使用任何能够通过加热或光产生自由基的起始剂作为聚合起始剂。举例而言，聚合起始剂可包含(但不限于)过氧化月桂酰、过氧月桂酸第三丁酯、己酸1，1，3，3-第三甲基丁基过氧基-2-乙酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己酰基过氧基)己烷、己酸1-环己基-1-甲基乙基过氧基-2-乙酯、2，5-二甲基-2，5-二(间甲苯甲酰基过氧基)己烷、第三丁基过氧基异丙基单碳酸酯、第三丁基过氧基-2-乙基己基单碳酸酯、第三己基过氧基苯甲酸酯、第三丁基过氧基乙酸酯、过氧化二异丙苯、2，5，-二甲基-2，5-二(第三丁基过氧基)己烷、第三丁基过氧化异丙苯、第三己基过氧基新癸酸酯、第三己基过氧基-2-乙基己酸酯、第三丁基过氧基-2-2-乙基己酸酯、第三丁基过氧基异丁酸酯、1，1-双(第三丁基过氧基)环己烷、第三己基过氧基异丙基单碳酸酯、第三丁基过氧基-3，5，5-三甲基己酸酯、第三丁基过氧基特戊酸酯、异丙苯基过氧基新癸酸酯、氢过氧化二异丙基苯、氢过氧化异丙苯、异丁基过氧化物、过氧化2，4-二氯苯甲酰、过氧化3，5，5-三甲基己酰、过氧化辛酰、过氧化硬脂酰、丁二酸过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化3，5，5-三甲基己酰、苯甲酰基过氧基甲苯、1，1，3，3-四甲基丁基过氧基新癸酸酯、1-环己基-1-甲基乙基过氧基新癸酸酯、二正丙基过氧基二碳酸酯、二异丙基过氧基碳酸酯、双(4-第三丁基环己基)过氧基二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧基二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧基)二碳酸酯、二甲氧基丁基过氧基二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧基)二碳酸酯、1，1-双(第三己基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(第三己基过氧基)环己烷、1，1-双(第三丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-(第三丁基过氧基)环十二烷、2，2-双(第三丁基过氧基)癸烷、第三丁基三甲基硅烷基过氧化物、双(第三丁基)二甲基硅烷基过氧化物、第三丁基三烯丙基硅烷基过氧化物、双(第三丁基)二烯丙基硅烷基过氧化物以及三(第三丁基)芳基硅烷基过氧化物。

用于黏着/黏结层的包含环氧树脂的组成物可包含环氧树脂及环氧丙烯酸酯中的至少一者。用于黏着/黏结层的包含环氧树脂的组成物可更包含固化剂或硅烷偶合剂。固化剂可为潜伏固化剂。潜伏固化剂为环氧型热固化剂或光固化剂，且可为(但不限于)任何典型环氧型热固化剂。举例而言，固化剂可为(但不限于)由以下所构成的族群中选出的至少一者：咪唑、酸酐、胺、酰肼、阳离子固化剂以及其混合物。

黏着/黏结层(40)可具有约10微米至约100微米的厚度。在此厚度范围内，黏着/黏结层(40)可充分将光学图案层(20)黏结至保护部件(10)同时提供薄结构。

尽管在图4中未显示，光学片(300)可更包含在黏着/黏结层(40)与光学图案层(20)之间的平坦层。通过考虑透射率及使光学图案层平坦化的效果，平坦层可具有约2微米至约200微米的厚度。平坦层可由与光学图案层相同的材料形成。

接下来，将参看图5描述根据本发明的另一实施例的光学片。图5为根据本发明的又一实施例的光学片的剖视图。

参看图5，根据又一实施例的光学片(400)可更包含在保护部件(10)与光学图案层(20)之间的基层(27)。除光学图案层(20)形成于基层(27)上以外，根据此实施例的光学片(400)与光学片(100)实质上相同。

在光学片(400)中，光学图案层(20)的基层(27)经由黏着/黏结层(未显示)直接形成于保护部件(10)上。特定言之，保护部件(10)可经由黏着/黏结层与基层(27)一体地形成。举例而言，保护部件(10)经由黏着/黏结层附着至基层(27)以便防止在保护部件(10)与黏着/黏结层之间及在黏着/黏结层与基层(27)之间形成空隙(或空气层)。光学图案层(20)的基层(27)与保护部件(10)一体地形成以便防止在其间形成空气层，进而提供高准直度同时改良光学显示器的色域。黏着/黏结层与以上实施例中描述的黏着/黏结层实质上相同。

以下描述将集中于形成基层(27)及光学图案层(20)的制程。

在光学图案层(20)与保护部件(10)之间形成基层(27)以便支撑光学图案层(20)及保护部件(10)。基层(27)的邻近光学图案层(20)的表面可变为光入射平面且基层(27)的邻近保护部件(10)的表面可变为光射出平面。基层(27)允许经由光学图案层(20)接收的光朝向保护部件(10)行进。

基层(27)可由光学透明树脂形成。特定言之，基层可包含以下中的至少一者：聚碳酸酯树脂；聚酯树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚((甲基)丙烯酸甲酯)以及类似物；(甲基)丙烯酸类树脂；以及非晶形环状聚烯烃聚合物。

基层(27)可具有约10微米至约300微米，特定言之约25微米至约100微米的厚度。在此厚度范围内，基层可用于光学显示器中。

本发明的另一实施方式是关于一种包含根据本发明的实施例的光学片的光学显示器。接下来，将参看图6描述根据本发明的一个实施例的光学显示器。图6为根据本发明的一个实施例的光学显示器的示意性剖视图。

参看图6，根据本发明的一个实施例的光学显示器(1000)可为量子点(quantumdot；QD)LCD。QD LCD包含量子点层，其通过用QD元件代替典型LCD的彩色滤光片形成。

特定言之，光学显示器(1000)包含准直部件(1010)；在准直部件(1010)上形成且包含薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)(1021)的液晶层(1020)；在所述液晶层(1020)上形成的第二偏光器(1030)；以及在所述第二偏光器(1030)上形成的发光层(1040)，其中所述准直部件(1010)可包含根据本发明的实施例的光学片。包含根据本发明的实施例的光学片的QD LCD允许具有高准直度的光进入QD元件，进而改良光学显示器(1000)的色域。举例而言，QD LCD可具有约80或大于80，例如约80至约100的色域。在此色域范围内，QD LCD可提供良好图像质量。

将液晶层(1020)插入于第二偏光器(1030)与准直部件(1010)的偏光器之间以便通过使进入液晶层(1020)的光穿过其朝向第二偏光器(1020)行进或通过阻断进入液晶层(1030)的光来形成图像。液晶层(1020)包含薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)(1021)。经由自TFT(1021)施加或阻断电压至液晶胞层的操作，将自准直部件(1010)发射的光引导至发光层(1040)(诸如量子点(QD)层)或第二偏光器(1030)以便实现图像。液晶层(1020)包含囊封在两个基板之间的液晶胞层，其中液晶胞层可包含垂直配向(verticalalignment；VA)模式、共平面切换(in-plane switching；IPS)模式、边缘场切换(fringefield switching；FFS)模式或扭转向列(twisted nematic；TN)模式液晶胞。

第二偏光器(1030)可与上文所描述的偏光器(30)实质上相同，但不限于此。相对于准直部件(1010)的偏光器(30)的吸收轴，第二偏光器(1030)的吸收轴实质上以直角(90°)存在。第二偏光器(1030)为单独偏光器而非准直部件(1010)的偏光器(30)。

特定言之，第二偏光器(1030)通过以下产生：用碘或二向色染料将改质聚乙烯醇膜(诸如部分缩甲醛化的聚乙烯醇膜或经乙酰乙酰基改质的聚乙烯醇膜染色，接着在加工方向(machine direction，MD)上拉伸膜。特定言之，第二偏光器(1030)可经由溶胀、染色以及拉伸产生。一般而言，拉伸方向变为第二偏光器的吸收轴且相对于拉伸方向的垂直方向变为其透射轴。在制造整合式光学片中，当在偏光器的吸收轴方向上配置光学图案层的光学图案时，光学显示器可使自光源发射且随后通过光导板的光的发光效率最大化，因为通过布留斯特定律，偏振分量自通过光导板的光分离，进而增加由光学图案层反射的电场分量的透射效率。偏光器的吸收轴与光学图案层的光学图案的配置方向之间的较高角度提供电场的较低透射效率，且吸收角与光学图案的配置方向之间的直角提供最低透射效率，进而降低亮度。

发光层(1040)可包含量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)以及黑色基质(1041)。

量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)可对应于液晶层(1020)的液晶胞安置，且黑色基质(1041)可对应于薄膜晶体管安置。特定言之，黑色基质(1041)可安置于发光层(1040)的在薄膜晶体管上方的区域中且量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)可安置于发光层(1040)的不与薄膜晶体管对应的区域中。

量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)可包含特定尺寸的量子点。量子点可具有约1纳米至约10纳米，特定言之约2纳米至约8纳米的直径。在此直径范围内，量子点可吸收或释放通过量子点元件且具有特定波长的光以便发射某些颜色。如与典型LCD相比，QD LCD在实现红色(red)及绿色(green)方面展示极好的能力。

根据本发明的QD LCD包含量子点元件，进而在实现红色(red)及绿色(green)方面提供良好效率同时提供良好白色(white)色域。特定言之，在其中将根据本发明的反向棱柱光学图案应用至QD LCD的结构中，QD LCD可展示色域及亮度的进一步改良。

量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)包含红色(red，R)元件、绿色(green，G)元件以及白色(white，W)元件中的一或多者。红色(red，R)元件允许通过其的光展示红色，绿色(green，G)元件允许通过其的光展示绿色，且白色(white，W)元件允许通过其的光展示白色。彩色图像可通过这些颜色中的每一者或其组合实现。

蓝(blue)光源可用作光源且量子点元件可不包含蓝色(blue)元件。

黑色基质(1041)可屏蔽经由第二偏光器(1030)释放的光。黑色基质(1041)用以防止当非准直光通过液晶层(1020)时，实现与对应量子点元件邻近的量子点元件的颜色。

发光层(1040)可更包含在其一个或两个表面上形成的障壁层。障壁层可包含所属领域中通常使用的光学透明膜。举例而言，障壁层可由以下中的至少一者形成：环状聚烯烃树脂，包含非晶形环状烯烃聚合物(cyclic olefin polymer，COP)及类似物；聚(甲基)丙烯酸酯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯树脂，包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及类似物；纤维素酯树脂，包含三乙酰纤维素及类似物；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；以及聚偏二氯乙烯树脂。

在根据本发明的QD LCD中，具有高准直度的光自准直部件(1010)发射，进而提供良好色域同时经由黑色基质(，1041)的宽度减小改良亮度。举例而言，黑色基质(1041)可具有约3微米至约30微米，特定言的约3微米至约15微米的宽度。在此宽度范围内，QD LCD可具有较高亮度。

在根据本发明的QD LCD中，确定液晶层(1020)及第二偏光器(1030)的厚度使得TFT(1021)与量子点元件(1042)、量子点元件(1043)、量子点元件(1044)、量子点元件(1045)之间的距离变为约500微米或小于500微米，特定言之约200微米或小于200微米以便进一步改良色域。在此范围内，QD LCD可具有良好色域同时经由黑色基质(1041)的宽度减小改良亮度。

尽管在图6中未显示，光学显示器(1000)可更包含将自光源发射的光引导至准直部件(1010)的光导板。尽管在图6中未显示，光学显示器(1000)可更包含安置在光导板下方且朝向光导板反射自光源发射的光以便改良发光效率的反射片。

光导板用以引导自光源发射的光以相对于光入射平面的法线，约50°至约85°，特定言的约60°至约80°的角度(θ₁)进入准直部件(1010)。光导板可为所属领域中技术人员已知的典型光导板。

反射片可为所属领域中技术人员已知的典型反射片(反射型或漫射型)。特定言之，为了改良根据本发明的准直部件的光学图案层的光收集及准直效果，可使用反射型反射片，特定言之高斯(Gaussian)反射片。应用于QD LCD的反射型反射片可进一步改良光学片的准直度，进而确保良好色域。

发明实例型态

在下文中，将参考一些实例更详细描述本发明。然而，应理解，这些实例仅为了说明而提供，且不应以任何方式解释为限制本发明。

实例1

偏光器通过如下制造：在60℃下于碘水溶液中拉伸聚乙烯醇至其初始长度的3倍，接着在40℃下于硼酸水溶液中进一步拉伸膜至2.5倍。为了形成保护部件，经由黏结剂(Z-200，日本格舍株式会社(Nippon Goshei Co.，Ltd.))将三乙酰纤维素(triacetylcellulose；TAC)膜(厚度：80微米)附着至偏光器的上表面及下表面，进而产生偏光板。

通过在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基层(T910E，厚度：125微米，三菱株式会社(Mitsubishi Co.，Ltd.))的一个表面上涂布各自具有10微米的高度(H)、13微米的间距(P)以及66°的顶角(α)的反向棱柱(三角形截面)的光学图案来形成反向棱柱光学图案层与基层的堆叠结构。

在偏光板与堆叠结构的基层之间形成黏着/黏结层以将偏光板附着至堆叠结构，进而形成准直部件，其中反向棱柱光学图案层直接在偏光器的保护部件下方形成。使用黏着组成物形成黏着/黏结层，所述组成物包含20重量份甲基乙基酮、100重量份CI-203(Mw：1,600,000克/摩尔，Tg：-33℃，综研株式会社(Soken Co.，Ltd.))、0.5重量份异氰酸酯固化剂、0.16重量份碳化二亚胺固化剂以及0.35重量份硅烷偶合剂(silane coupling agent)。

将光导板(46″激光图案LGP，H公司)安置在准直部件的反向棱柱光学图案层下方，且将反射型反射片(ESR，3M社)安置于光导板的下表面上，接着量测视光射出角度而定的亮度(％)。量测结果显示在表1中。此处，蓝光发射二极体(Blue LED)用作光源且进入准直部件的光具有在60°至80°范围内的入射角。

此外，将液晶层(三星显示器株式会社(Samsung Display Co.，Ltd.))、偏光器(与偏光板的偏光器相同)以及发光层(三星电子株式会社(Samsung Electronics Co.，Ltd.))依序安置于偏光器上以产生量子点液晶显示器(quantum-dot liquid crystal display；QD LCD)，接着量测色域。结果显示在表1中。

实例2

除使用漫射型反射片(TXJ32K，东丽株式会社(Toray Co.，Ltd.))以外，以与实例1中相同的方式制造准直部件及QD LCD及量测视光射出角度而定的亮度(％)及色域。

实例3

除堆叠结构不经由黏着/黏结层附着至保护部件以外，以与实例1中相同的方式制造准直部件及QD LCD及量测视光射出角度而定的亮度(％)及色域。

比较例1

通过在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基层(T910E，厚度：125微米，三菱株式会社)的一个表面上涂布各自具有25微米的高度(H)、50微米的间距(P)以及90°的顶角(α)的反向棱柱(三角形截面)的光学图案来制造棱柱片。除将制造的两个棱柱片堆叠为彼此垂直使得棱柱的顶峰朝向偏光板以外，以与实例1中相同的方式制造准直部件及QD LCD及量测视光射出角度而定的亮度(％)及色域。

比较例2

除使用漫射型反射片(TXJ32K，东丽株式会社)以外，以与比较例1中相同的方式制造准直部件及QD LCD及量测视光射出角度而定的亮度(％)及色域。

特性量测

(1)视光射出角度而定的亮度(％)：对于实例及比较例的准直部件(包含光导板及反射片)中的每一者，使用伊泽肯特拉斯特(EZCONTRAST)X88RC(EZXL-176R-F422A4，艾尔迪姆(ELDIM))量测视光射出角度而定的亮度。各视角下的相对亮度参照0°(＝光射出平面的法线方向)的视角通过方程式1计算。

[方程式1]

视光射出角度而定的相对亮度(％)＝{(各光射出角度下的亮度/(0°下的亮度)}×100

光射出角度意谓相对于保护层的法线定义的角度。

(2)色域(DCI)：色域可经由量测色彩坐标(美能达(Minolta)CS1000，柯尼卡株式会社(Konica Co.，Ltd.))由数字电影倡导组(Digital Cinema Initiatives；DCI)表示。量测实例及比较例的QD LCD中的每一者的色域，且量测结果显示在表1中。

表1

如自表1可见，实例的其中的每一者使用保护部件与经组态以朝向量子点元件收集光的光学图案层一体地形成的光学片制造的量子点(QD)LCD展示优于比较例的使用典型光学片制造的量子点(QD)LCD的色域。特定言之，可见相对于光射出平面的法线以±30°或大于±30°的角度(θ₂)射出光射出平面的旁瓣(side-lobe)具有低亮度，进而提供高准直度。

图7为描绘实例1及比较例1中亮度(Y)与相对于光射出平面的法线的角度(X)之间的关系的图。

在图7中，实例1的QD LCD满足相对于光射出平面的法线以±30°或大于±30°的角度射出光射出平面的光的亮度为在光射出平面的法线方向上射出光射出平面的光的亮度的10％或小于10％的条件，而比较例1的QD LCD未能满足此条件。

在图7中，可见实例的其中光学图案层与保护部件一体地形成的光学片展示良好光准直。然而，比较例的其中光学图案层在光射出平面上形成的光学片展示不佳光准直。

另外，在表1中，可见在保护部件与光学图案层一体地形成以移除其间的空气层的结构中，使用反射片进一步降低旁瓣亮度。

尽管上文已经描述一些实施例，应理解仅为了说明而提供这些实施例且不应以任何方式视为限制本发明，且在不脱离本发明的精神及范畴的情况下可由所属领域中技术人员进行各种修改、变化以及更改。因此，本发明的范畴应由所附权利要求范围及其等效物界定。

Claims (19)

1.一种光学片，其特征在于，包括：

保护部件，含有光入射平面及朝向所述光入射平面的光射出平面；

光学图案层，在所述光入射平面上形成；以及

偏光器，在所述光射出平面上形成，

其中光以相对于所述光入射平面的法线约50°至约85°的角度入射在所述光入射平面上，且在光射出角度下以相对于所述光射出平面的法线约±30°或大于±30°的角度射出所述光射出平面的旁瓣的亮度为在所述光射出平面的法线方向上射出所述光射出平面的光的亮度的约10％或小于10％。

2.根据权利要求1所述的光学片，其中所述光学图案层含有多个连续配置在其上的单位棱柱，所述单位棱柱中的每一者具有约2微米至约65微米的高度、约5微米至约60微米的间距以及约50°至约100°的顶角。

3.根据权利要求1所述的光学片，其中所述光学图案层含有光学图案且所述光学图案的配置方向与所述偏光器的吸收轴平行。

4.根据权利要求1所述的光学片，其中所述光学图案层经由黏着层或黏结层与所述保护部件一体地形成。

5.根据权利要求4所述的光学片，其中在所述光射出角度下以相对于所述光射出平面的所述法线约±30°或大于±30°的角度射出所述光射出平面的旁瓣的亮度为在所述光射出平面的所述法线方向上射出所述光射出平面的光的亮度的约5％或小于5％。

6.根据权利要求1所述的光学片，其中所述光学图案层的光学图案在所述偏光器的吸收轴方向上配置。

7.根据权利要求1所述的光学片，还含有：

在所述保护部件与所述光学图案层之间的基层。

8.根据权利要求7所述的光学片，其中所述保护部件经由黏着层或黏结层与所述基层一体地形成。

9.根据权利要求2所述的光学片，其中所述单位棱柱中的每一者具有约63°至约67°的顶角。

10.一种光学显示器，其特征在于，包括：

准直部件；

液晶层，在所述准直部件上形成且含有薄膜晶体管；

第二偏光器，在所述液晶层上形成；以及

发光层，在所述第二偏光器上形成，

其中所述准直部件含有根据权利要求1所述的光学片。

11.根据权利要求10所述的光学显示器，其中所述发光层含有发光装置及黑色基质。

12.根据权利要求11所述的光学显示器，其中所述发光装置含有量子点元件。

13.根据权利要求11所述的光学显示器，其中所述发光装置含有红色元件、绿色元件以及白色元件中的至少一者。

14.根据权利要求10所述的光学显示器，其中所述发光层更含有在其一个或两个表面上形成的障壁层。

15.根据权利要求10所述的光学显示器，其中所述光学显示器具有约80或大于80的色域。

16.根据权利要求10所述的光学显示器，还含有：安置在所述光学片下方的光导板。

17.根据权利要求16所述的光学显示器，还含有：安置在所述光导板下方的反射片。

18.根据权利要求17所述的光学显示器，其中所述反射片为反射型反射片。

19.根据权利要求10所述的光学显示器，其中所述光学显示器为量子点液晶显示器。