CN111045243A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示装置。所述显示装置包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板上的多个光学层，其中，所述多个光学层包括：偏振层，包括线性偏振器层；光散射层，设置在偏振层上，并且包括第一折射图案部和第二折射图案部，其中，第二折射图案部的折射率大于第一折射图案部的折射率；以及阻光层，设置在线性偏振器层上或线性偏振器层下方，并且包括二色性颜料和反应性液晶原。

Description

显示装置
本专利申请要求于2018年10月12日提交的第10-2018-0121959号韩国专利申请的优先权以及由此获得的所有权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开在此涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种包括设置在液晶显示面板上的多个光学层的显示装置。
背景技术
已经使用各种类型的显示装置来提供图像信息。在显示装置之中，液晶显示装置有利地具有低功耗，因此可以用于诸如以大尺寸显示装置和便携式显示装置为例的各种尺寸的显示装置。
液晶显示装置被构造为通过将从背光单元发射的光引导到液晶显示面板来产生图像。此外，液晶显示装置还可以包括设置在液晶显示面板的外部的光学功能层，以根据视角来提高显示质量。
发明内容
本公开提供一种通过减少由外部光导致的反射而具有提高的显示质量的显示装置。
本公开还提供一种改善了由于外部光导致的显示质量的劣化同时保持优异的透射特性的显示装置。
实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括：液晶显示面板；以及多个光学层，设置在液晶显示面板上，其中，所述多个光学层包括：偏振层，包括线性偏振器层；光散射层，设置在偏振层上，并且包括第一折射图案部和第二折射图案部，其中，第二折射图案部的折射率大于第一折射图案部的折射率；以及阻光层，设置在线性偏振器层上或线性偏振器层下方，并且包括二色性颜料和反应性液晶原。
在实施例中，反应性液晶原可以包括液晶分子和结合到液晶分子的末端的聚合基团。
在实施例中，液晶分子可以相对于阻光层的顶表面和/或底表面垂直取向，并且二色性颜料可以与液晶分子平行设置。
在实施例中，二色性颜料的长轴和液晶分子的长轴可以均相对于液晶显示面板的顶表面以约85°或更大且约90°或更小的角度独立地排列。
在实施例中，光散射层可以直接设置在偏振层上，阻光层可以直接设置在光散射层上。
在实施例中，第一折射图案部可以包括多个突出部分，并且每个突出部分在纵向方向上延伸并具有条纹形状，第二折射图案部可以包括与所述多个突出部分对应的多个凹陷部分。
在实施例中，第一折射图案部可以包括限定在第一折射图案部的顶表面中的多个腔体，第二折射图案部可以包括嵌入在所述多个腔体中的多个突起。
在实施例中，第一折射图案部和第二折射图案部中的至少一个还可以包括TiO2、SiO2、ZnO、Al2O3、BaSO4、CaCO3和ZrO2中的至少一种散射颗粒。
在实施例中，第一折射图案部和第二折射图案部中的至少一个还可以包括光吸收剂。
在实施例中，第二折射图案部的折射率与第一折射图案部的折射率之间的差可以为约0.1或更大。
在实施例中，基于二色性颜料和反应性液晶原的总重量，二色性颜料的量可以为约0.1重量百分比(wt％)或更大且约20wt％或更小。
在实施例中，阻光层可以直接设置在偏振层的顶表面上，光散射层可以直接设置在阻光层的顶表面上。
在实施例中，阻光层可以直接设置在偏振层的底表面上，光散射层可以直接设置在偏振层的顶表面上。
在实施例中，偏振层还可以包括设置在线性偏振器层上和线性偏振器层下方的保护层。
在实施例中，阻光层可以设置在线性偏振器层与设置在线性偏振器层上的保护层之间。
在实施例中，光散射层可以直接设置在偏振层上，阻光层可以设置在偏振层下方，并且所述多个光学层还可以包括设置在阻光层与偏振层之间的粘合层。
在实施例中，所述多个光学层还可以包括基体基底，并且基体基底可以是所述多个光学层中的最上层。
在实施例中，一种显示装置包括：液晶显示面板，包括彼此面对的第一基底和第二基底以及设置在第一基底与第二基底之间的液晶层；第一偏振层，设置在液晶显示面板上；第二偏振层，设置在液晶显示面板下方；光散射层，设置在第一偏振层上，并且包括第一折射图案部和设置在第一折射图案部上的第二折射图案部，其中，第二折射图案部的折射率大于第一折射图案部的折射率；以及阻光层，设置在第一偏振层上或第一偏振层下方，并且包括二色性颜料和反应性液晶原。
在实施例中，反应性液晶原可以包括液晶分子，液晶分子的长轴可以相对于偏振层的顶表面或底表面垂直排列。
在实施例中，二色性颜料的长轴可以平行于液晶分子的长轴的延伸方向。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的优点和特征的进一步理解，并且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。通过参照附图进一步详细地描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其它优点及特征将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据实施例的显示装置的透视图；
图2是沿图1的线I-I'截取的剖视图；
图3A是示出根据实施例的光散射层的透视图；
图3B是示出根据另一实施例的光散射层的透视图；
图4是示出根据实施例的阻光层的剖视图；
图5是示出对比显示装置中的光路的示意性剖视图；
图6A和图6B是示出根据实施例的显示装置中的光路的示意性剖视图；
图7至图9是示出根据各种实施例的多个光学层的剖视图；以及
图10是示出根据实施例的显示装置的一部分的剖视图。
具体实施方式
由于本公开可以具有各种修改的实施例，因此在附图中示出并在具体实施方式中描述了具体实施例。然而，这不将本公开局限于这里所阐述的实施例，并且应该理解的是，本公开涵盖了在本公开的构思和技术范围内的所有修改、等同物和替换。
同样的附图标记始终指同样的元件。在附图中，为了便于描述和清楚起见，夸大、省略或示意性地示出了每个结构的大小和尺寸。将理解的是，尽管这里使用第一和第二的术语来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语限制。术语仅用于将一个组件与其它组件区分开。例如，在一个实施例中被称为第一元件的第一元件在另一实施例中可以被称为第二元件。除非指相反的情况，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
这里使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不是意图成为限制。如这里使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一、一个(种/者)”和“该(所述)”意图包括包含“至少一个(种/者)”的复数形式。“至少一个(种/者)”不将被解释为限制“一、一个(种/者)”。“或”表示“和/或”。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。还将理解的是，当术语“包括”和/或其变型或者“包含”和/或其变型用在本说明书中时，说明存在陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，这里可以使用诸如“下”或“底”以及“上”或“顶”的相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，相对术语意图包含除了附图中描绘的方位之外的装置的不同方位。例如，如果附图之一中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件“下”侧上的元件随后将被定位为“在”所述其它元件“上”侧上。因此，示例性术语“下”可以根据图中的特定方位包含“下”和“上”两种方位。类似地，如果附图之一中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以包含上方和下方两种方位。
在说明书中，将理解的是，当层(或膜)、区域或板被称为“在”另一层(或膜)、区域或板“上”时，该层(或膜)、区域或板可以直接在所述另一层(或膜)、区域或板上，或者也可以存在中间层(或膜)、区域或板。与此相反，将理解的是，当层、膜、区域或板被称为“在”另一层、膜、区域或板“下”时，该层、膜、区域或板可以直接在所述另一层、膜、区域或板下，或者也可以存在中间层、膜、区域或板。在附图中，为了说明的清楚性，夸大了层和区域的尺寸。
在说明书中，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，在诸如层、膜、区域或板的组件与另一组件之间可以不存在中间元件。例如，“直接设置在……上”的表述将被理解为指元件直接设置在另一元件上或直接连接到另一元件，并且在它们之间不存在另一元件。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离这里的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被命名为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
考虑到所讨论的测量和与特定量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，如这里使用的“大约”或“近似地”包括所陈述的值，并表示对于如本领域普通技术人员所确定的特定值在可接受的偏差范围内。例如，“大约”可以表示在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％或±5％内。
如这里使用的，“丙烯酰基”包括丙烯酸、甲基丙烯酸、(C1至C20烷基)丙烯酸酯和(C1至C20烷基)甲基丙烯酸酯。
在下文中，将参照附图来描述根据实施例的显示装置。
图1是示出根据实施例的显示装置DD的分解透视图。图2是根据图1中的实施例的显示装置DD的沿线I-I'截取的剖视图。
根据实施例的显示装置DD可以包括光源部LU、设置在光源部LU上的液晶显示面板DP以及设置在液晶显示面板DP上的多个光学层OL。也就是说，根据实施例的显示装置DD可以包括沿第三方向轴DR3顺序地层叠的光源部LU、液晶显示面板DP和多个光学层OL。
尽管图1中示出了第一方向轴DR1、第二方向轴D2和第三方向轴DR3，但本说明书中描述的方向轴可以是相对概念，并且为了便于描述，第三方向轴DR3的方向可以被限定为沿其显示图像的方向。此外，第一方向轴DR1和第二方向轴DR2可以彼此垂直，而第三方向轴DR3可以在相对于由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面的垂直方向上延伸。
在下文中，通过第三方向轴DR3来区分每个构件或单元的前表面(或顶表面)和后表面(或底表面)。然而，仅示例性地示出了实施例中的第一方向轴DR1、第二方向轴DR2和第三方向轴DR3。在下文中，第一方向、第二方向和第三方向可以分别是由第一方向轴DR1、第二方向轴DR2和第三方向轴DR3指示的方向，并且分别由相同的附图标记表示。
尽管未示出，但光源部LU可以包括包含多个发光元件的光源。光源可以设置在液晶显示面板DP下方，同时与液晶显示面板DP叠置。例如，光源可以是直下式光源。可选择地，光源可以是设置在液晶显示面板DP的一侧处同时不与液晶显示面板DP叠置的边缘式光源。
除了发射光的光源之外，光源部LU还可以包括被构造为将从光源发射的光传输到液晶显示面板DP的引导部。引导部可以包括导光板、设置在导光板上的光收集层或者设置在导光板下方的反射层。
液晶显示面板DP设置在光源部LU上。液晶显示面板DP可以与光源部LU的顶表面分开预定距离。
液晶显示面板DP可以包括彼此面对的第一基底SUB1和第二基底SUB2且液晶层LCL设置在第一基底SUB1和第二基底SUB2之间。
液晶显示面板DP可以被划分为显示区域和围绕显示区域的边缘区域。显示区域是在平面上其中显示图像的区域，边缘区域是与显示区域相邻设置并且在平面上其中不显示图像的区域。液晶显示面板DP可以包括设置在显示区域中的多个像素。
液晶显示面板DP可以朝向显示表面IS提供图像。在根据实施例的显示装置DD中，显示表面IS可以是多个光学层OL的最外层。
构成像素的信号线和像素电路设置在第一基底SUB1和第二基底SUB2中的一个(在下文中，称为阵列基底)上。阵列基底可以通过膜上芯片(COF)等连接到主电路板。用于驱动液晶显示面板DP的中央控制电路可以设置在主电路板上。中央控制电路可以是微处理器。膜上芯片(COF)的芯片可以是数据驱动电路。栅极驱动电路可以安装到阵列基底或者作为低温多晶硅(LTPS)型集成在阵列基底上。
液晶层LCL包括液晶(液晶分子)。根据实施例的液晶显示面板DP的液晶层LCL可以包括垂直取向液晶。液晶层LCL中包含的液晶可以相对于第一基底SUB1和/或第二基底SUB2垂直取向。例如，根据图2中的实施例的液晶可以相对于第一基底SUB1的底表面和/或第二基底SUB2的顶表面以约88°或更大且约90°或更小的角度取向。在根据实施例的显示装置DD中，第一基底SUB1可以是垂直取向模式的显示面板。
然而，实施例不限于此。例如，根据实施例的显示装置DD的液晶显示面板DP可以包括扭曲向列(TN)模式、超垂直取向(SVA)模式、超图案化垂直取向(S-PVA)模式、光学补偿弯曲(OCB)模式或电控双折射(ECB)模式的显示面板。可选择地，液晶显示面板DP可以具有用于驱动(操作)显示面板的其它方法以及与上述示例不同的使液晶分子取向的其它取向方向方法。
第一偏振层POL可以设置在液晶显示面板DP的上表面上，第二偏振层POL-B可以设置在液晶显示面板DP的下表面上。在图2中，第一(上)偏振层POL设置在作为液晶显示面板DP的上基底的第一基底SUB1上，第二(下)偏振层POL-B设置在作为液晶显示面板DP的下基底的第二基底SUB2下方。
第一偏振层POL包括线性偏振器层PL。此外，第一偏振层POL还可以包括分别设置在线性偏振器层PL的上表面和下表面上的第一保护层BL1和第二保护层BL2。线性偏振器层PL可以在单个方向上使光线性地偏振。线性偏振器层PL可以是包括拉伸聚合物膜的膜型层。例如，拉伸聚合物膜可以是拉伸聚乙烯醇(PVA)类膜。此外，线性偏振器层PL可以是(例如，通过涂覆方法形成的)涂覆型偏振层。
线性偏振器层PL可以通过将二色性染料吸附到拉伸聚合物膜的表面来制造。例如，线性偏振器层PL可以通过将碘吸附到拉伸聚乙烯醇类膜上来制造。这里，聚合物膜的拉伸方向可以是线性偏振器层PL的吸收轴，并且垂直于拉伸方向的方向可以是线性偏振器层PL的透射轴。
此外，上偏振层POL可以包括设置在线性偏振器层PL的顶表面和底表面中的至少一个上的第一保护层BL1和第二保护层BL2。第一保护层BL1和第二保护层BL2可以包括例如三乙酸纤维素(TAC)。
尽管图2中未示出，但下偏振层POL-B可以具有与设置在第一基底SUB1上的上偏振层POL的构造相同的构造。例如，下偏振层POL-B可以包括线性偏振器层以及设置在线性偏振器层的顶表面和底表面中的至少一个上的保护层。
可选择地，下偏振层POL-B可以是设置在第二基底SUB2与液晶层LCL之间的内嵌型(in-cell type)偏振层。下偏振层POL-B可以是涂覆型偏振层或(例如，通过沉积形成的)沉积型偏振层。下偏振层POL-B可以通过施用包含二色性染料和液晶化合物(分子)的材料来形成。可选择地，下偏振层POL-B可以是线栅型偏振层。下偏振层POL-B也可以是设置在液晶显示面板DP下方的膜型偏振层。在这种情况下，可以在下偏振层POL-B与液晶显示面板DP之间进一步设置粘合层。
包含在设置于第一基底SUB1上的上偏振层POL中的线性偏振器层PL的透射轴以及包含在下偏振层POL-B中的线性偏振器层的透射轴可以彼此垂直。然而，实施例不限于此。
此外，上偏振层POL和下偏振层POL-B可以包括丙烯酰基聚合物膜或环烯烃聚合物膜作为支撑层。支撑层可以是厚度为约10微米(μm)或更小，或者约5μm或更小，或者约1μm或更小的薄膜。
此外，第一偏振层POL和第二偏振层POL-B还可以包括相位延迟层、光补偿层或其组合。相位延迟层、光补偿层或其组合可以设置在线性偏振器层PL的顶表面或底表面上。例如，可以在线性偏振器层PL与相位延迟层之间或者线性偏振器层PL与光补偿层之间进一步设置粘合层。
根据实施例的显示装置DD的多个光学层OL包括光散射层LSL。光散射层LSL可以设置在第一(上)偏振层POL上。光散射层LSL可以直接设置在第一偏振层POL的顶表面POL-U上。此外，在图7中所示的实施例中，例如，阻光层LBL可以设置在第一偏振层POL与光散射层LSL之间，在这种情况下，光散射层LSL可以直接设置在阻光层LBL上。
光散射层LSL可以包括低折射图案部LRP和高折射图案部HRP。第一折射图案部LRP(这里，也称为低折射图案部)和第二折射图案部HRP(这里，也称为高折射图案部)可以具有彼此不同的折射率。例如，低折射图案部LRP的折射率可以为约1或更大且约1.5或更小，或者约1或更大且约1.4或更小，或者约1或更大且约1.2或更小，高折射图案部HRP的折射率可以为约1.2或更大且约1.7或更小，或者约1.2或更大且约1.6或更小，或者约1.2或更大且约1.5或更小。高折射图案部HRP的折射率可以大于低折射图案部LRP的折射率，并且高折射图案部HRP的折射率与低折射图案部LRP的折射率之间的差可以为约0.1或更大。例如，高折射图案部HRP的折射率可以为约1.6或更小，低折射图案部LRP的折射率可以为约1.47或更小，并且高折射图案部HRP的折射率与低折射图案部LRP的折射率之间的差可以为约0.1至约0.2。
光散射层LSL可以通过包括具有彼此不同的折射率的低折射图案部LRP和高折射图案部HRP并且在各个方向上使入射到光散射层LSL的光折射来改变通过液晶显示面板DP输出的光的路径。例如，由于光散射层LSL可以根据低折射图案部LRP与高折射图案部HRP之间的边界的形状来在不同方向上使光散射，因此改变了在低折射图案部LRP与高折射图案部HRP之间的边界处的光的路径。因此光散射层LSL通过使依据根据实施例的显示装置DD的视角的劣化最小化来提高显示质量。
低折射图案部LRP和高折射图案部HRP中的每个可以由聚合物树脂形成。例如，低折射图案部LRP和高折射图案部HRP中的每个可以由透明聚合物树脂形成。低折射图案部LRP的聚合物树脂和高折射图案部HRP的聚合物树脂可以彼此不同。
高折射图案部HRP可以由氨基甲酸乙酯树脂(例如，聚氨基甲酸酯)形成。低折射图案部LRP可以由丙烯酸树脂(例如，聚丙烯酸丁酯)形成。
除了聚合物树脂之外，低折射图案部LRP和高折射图案部HRP中的每个还可以包括散射颗粒或光吸收剂。散射颗粒可以改善入射到光散射层LSL的光的散射程度。光散射层LSL可以包括TiO2、SiO2、ZnO、Al2O3、BaSO4、CaCO3和ZrO2中的至少一种散射颗粒。散射颗粒可以存在于低折射图案部LRP和高折射图案部HRP中的至少一个中。此外，光吸收剂可以包括紫外(UV)光吸收剂。
图3A是示出根据实施例的光散射层LSL的透视图，图3B是示出根据另一实施例的光散射层LSL-a的透视图。在图3A和图3B中，示例性地示出了光散射层LSL和光散射层LSL-a的实施例。然而，实施例不限于图3A和图3B中的光散射层LSL和光散射层LSL-a中示出的低折射图案部LRP和LRP-a以及高折射图案部HRP和HRP-a中的每个的形状。
参照图3A中的实施例，低折射图案部LRP可以包括多个突出部分EP-L。多个突出部分EP-L中的每个可以在单个方向(例如，长度方向，第二方向轴DR2)上延伸并且可以呈例如条纹形状的形式。低折射图案部LRP可以包括多个突出部分EP-L，并且多个凹陷部分CP-L可以限定在彼此相邻设置的突出部分EP-L之间。因此，低折射图案部LRP具有交替的突出部分EP-L和凹陷部分CP-L的构造。
高折射图案部HRP可以包括与低折射图案部LRP中的突出部分EP-L的位置对应的多个凹陷部分CP-H。高折射图案部HRP也可以包括设置在凹陷部分CP-H之间的高折射突出部分EP-H。因此，高折射图案部HRP因而具有交替的突出部分EP-H和凹陷部分CP-H的构造。
由低折射图案部LRP的突出部分EP-L限定的凹陷部分CP-L(例如，凹槽)可以对应于高折射图案部HRP的高折射突出部分EP-H。类似地，由高折射图案部HRP的突出部分EP-H限定的凹陷部分CP-H(凹槽)可以对应于低折射图案部LRP的突出部分EP-L。例如，低折射图案部LRP的突出部分EP-L可以插置(例如，嵌入)在高折射图案部HRP的凹陷部分CP-H中，高折射图案部HRP的突出部分EP-H可以插置(例如，嵌入)在低折射图案部LRP的凹陷部分CP-L中。
参照图3A，当在与由第一方向轴DR1和第三方向轴DR3限定的平面平行的平面上观看时，低折射图案部LRP的每个突出部分EP-L的横截面可以具有具备梯形形状的横截面。然而，实施例不限于此。每个突出部分EP-L的横截面形状可以根据光散射层LSL的光提取效率而不同地改变。例如，每个突出部分EP-L的顶表面可以具有弯曲形状或棱柱形形状(未示出)。
此外，低折射图案部LRP可以是粘合层或结合层。例如，低折射图案部LRP可以用作用于将与低折射图案部LRP相邻设置的光学层和光散射层LSL结合的结合构件。例如，低折射图案部LRP可以是光学透明粘合层。
图3B是示出根据实施例的光散射层LSL-a的透视图。参照图3B，根据实施例的光散射层LSL-a可以包括低折射图案部LRP-a和设置在低折射图案部LRP-a上的高折射图案部HRP-a。然而，实施例不限于此。例如，不同于附图中所示出的，高折射图案部HRP-a可以设置在低折射图案部LRP-a下方。
在根据实施例的光散射层LSL-a中，低折射图案部LRP-a可以包括限定在低折射图案部LRP-a的顶表面LRP-U中的多个腔体HP。此外，高折射图案部HRP-a可以包括对应于多个腔体HP并从高折射图案部HRP-a的底表面向外延伸的多个突起EP。高折射图案部HRP-a的突起EP可以与低折射图案部LRP-a的腔体HP一一对应。高折射图案部HRP-a的突起EP可以填充(嵌入)在低折射图案部LRP-a的腔体HP中。换言之，当高折射图案部HRP-a和低折射图案部LRP-a接合在一起时，高折射图案部HRP-a的表面上的多个突起EP嵌入在低折射图案部LRP-a的腔体HP内。
可选择地，在根据实施例的光散射层LSL-a中，低折射图案部LRP-a可以包括多个突起，并且多个腔体可以限定在高折射图案部HRP-a的与低折射图案部LRP-a相邻设置的表面中，并且当高折射图案部HRP-a和低折射图案部LRP-a接合在一起时，低折射图案部LRP-a的表面上的多个突起嵌入在高折射图案部HRP-a的腔体内。
根据实施例的光散射层LSL-a的突起EP和腔体HP的数量、尺寸以及突起EP与腔体HP之间的距离可以根据光散射层LSL-a的光提取效率而不同地改变。
再次参照图2，根据实施例的显示装置DD可以包括阻光层LBL作为多个光学层OL中的层。图4是示出根据实施例的阻光层LBL的剖视图。
参照图2和图4，在根据实施例的阻光层LBL中，在相对于阻光层LBL的顶表面US或底表面DS的垂直方向(例如，第三方向轴DR3)上入射的光的透射率可以大于以相对于阻光层LBL的顶表面US或底表面DS的倾斜角度入射的光的透射率。例如，当显示装置DD的显示表面(正向方向)具有约0°的视角时，阻光层LBL可以阻挡在视角的绝对值沿其增加的方向上入射在显示表面上的光。
阻光层LBL可以包括二色性颜料(dichroic pigment)DY和反应性液晶原(reactive mesogen)RM。反应性液晶原RM可以包括液晶分子LC。这里，液晶分子LC可以表示包括反应性液晶原RM的液晶的单体单元。反应性液晶原RM可以是向列型反应性液晶。二色性颜料DY可以是偶氮类颜料。偶氮类颜料包括至少一个偶氮基(-N＝N-)并且可以是适用于显示装置中的任何偶氮类颜料。
作为反应性液晶原RM的单体单元的液晶分子LC可以具有其中长轴LC-LX的长度大于短轴LC-SX的宽度的细长条形状。二色性颜料DY也可以具有其中长轴DY-LX的长度大于短轴DY-SX的宽度的细长条形状。
反应性液晶原RM还可以包括结合到液晶分子LC的末端的聚合反应性基团(也称为聚合基团)FP。反应性液晶原RM可以包括结合到液晶分子LC的末端的至少一个聚合反应性基团FP，并且聚合反应性基团FP可以通过热固化或紫外固化工艺与相邻液晶分子LC上的聚合反应性基团FP反应。聚合反应性基团FP可以是丙烯酰基基团。
例如，聚合反应性基团FP可以是式P-1至式P-9中的至少一者。在式P-1至式P-9中，“*”表示连接到液晶分子LC(单体单元)的基团的一部分。
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聚合反应性基团FP在热固化工艺或紫外固化工艺中反应，以固定液晶分子LC。彼此相邻设置的液晶分子LC可以通过聚合反应性基团FP彼此结合并固定，即共价交联。
液晶分子LC的长轴LC-LX可以基本平行于第三方向轴DR3的方向，第三方向轴DR3的方向是阻光层LBL的厚度方向。液晶分子LC的长轴LC-LX相对于阻光层LBL的底表面DS的角度θLC(即，延伸方向的角度)可以为约85°或更大且约90°或更小。例如，液晶分子LC的长轴LC-LX的延伸方向相对于阻光层LBL的底表面DS的角度θLC可以为约88°或更大且约90°或更小，或者约89°或更大且约90°或更小。也就是说，阻光层LBL中包含的液晶分子LC可以基本垂直取向。
阻光层LBL中包含的液晶分子LC的取向角度θLC可以相对于液晶显示面板DP的顶表面以一定角度排列。也就是说，阻光层LBL中的液晶分子LC的取向角度θLC可以相对于与液晶显示面板DP的顶表面基本平行的平面以一定角度倾斜。
二色性颜料DY可以被取向为使得二色性颜料DY的长轴DY-LX的延伸方向基本平行于液晶分子LC的长轴LC-LX的延伸方向。二色性颜料DY的长轴DY-LX可以基本平行于作为阻光层LBL的厚度方向的第三方向轴DR3的方向。二色性颜料DY的长轴DY-LX的延伸方向相对于阻光层LBL的底表面DS的角度θDY可以为约85°或更大且约90°或更小。例如，二色性颜料DY的长轴DY-LX的延伸方向相对于阻光层LBL的底表面DS的角度θDY可以为约88°或更大且约90°或更小，或者约89°或更大且约90°或更小。也就是说，阻光层LBL中包含的二色性颜料DY可以相对于阻光层LBL的底表面DS基本垂直取向。
此外，二色性颜料DY可以使与二色性颜料DY的长轴DY-LX的延伸方向平行入射的大部分光透射，并且可以吸收与垂直于长轴DY-LX的短轴DY-SX平行入射的大部分光。因此，包括垂直取向的二色性颜料DY的阻光层LBL可以使在相对于显示装置DD的显示表面IS(参照图1)的垂直方向上入射的大部分光透射，并且可以吸收相对于显示装置DD的显示表面IS(参照图1)以一定的倾斜角度入射的光。通过二色性颜料DY吸收的光的量可以根据入射到阻光层LBL的光的角度而变化。
当阻光层LBL包括二色性颜料DY和反应性液晶原RM时，基于二色性颜料DY和反应性液晶原RM的总重量，二色性颜料DY的量可以为约0.1重量百分比(wt％)或更大且约20wt％或更小，或者约1wt％或更大且约15wt％或更小，或者约5wt％或更大且约10wt％或更小。当基于总重量而二色性颜料DY的重量小于约0.1wt％时，会使二色性颜料DY的有效地阻挡入射到阻光层LBL的光的能力劣化，并且当基于总重量而二色性颜料DY的重量大于约20wt％时，随着通过阻光层LBL吸收的光的量增加，显示装置DD的亮度会降低。
在实施例中，阻光层LBL的厚度d可以为约2μm或更大且约10μm或更小。例如，阻光层LBL的厚度d可以为约3μm或更大且约5μm或更小。
再次参照图2，多个光学层OL包括第一偏振层POL、光散射层LSL和阻光层LBL。多个光学层OL还可以包括基体基底BS。基体基底BS可以用作用于支撑多个光学层OL(诸如第一偏振层POL、光散射层LSL和阻光层LBL)的基体。
基体基底BS可以由聚合物树脂制成。例如，基体基底BS可以包括聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯酸酯树脂。基体基底BS可以具有高透光率和光学各向同性。基体基底BS可以是例如透明膜。
基体基底BS可以是多个光学层OL的最上层。基体基底BS可以设置在多个光学层OL的最上部上以保护光学功能层(诸如第一偏振层POL、光散射层LSL和阻光层LBL)。
至少一个功能涂层(未示出)可以进一步设置在基体基底BS的顶表面上。功能涂层可以包括防反射层、硬涂层、防指纹涂层、防污染层或其组合。
在根据实施例的显示装置DD中，多个光学层OL可以设置在液晶显示面板DP上方，并且光学层OL中的一个可以直接设置在液晶显示面板DP上。此外，粘合层(未示出)可以进一步设置在液晶显示面板DP与光学层OL之间。
此外，光学层OL的一部分(诸如第一偏振层POL、光散射层LSL和/或阻光层LBL)可以直接设置在与其相邻设置的光学层上。在图2中所示的实施例中，光散射层LSL可以直接设置在第一偏振层POL上。此外，阻光层LBL可以直接设置在光散射层LSL上。
根据实施例的包括多个光学层OL中的光散射层LSL和阻光层LBL两者的显示装置DD可以减少由来自显示装置DD外部并入射在显示装置DD上的光导致的显示质量的劣化，同时根据视角来改善光学特性。此外，根据实施例的显示装置DD可以减少由于外部光导致的显示质量的劣化，同时保持亮度特性。
图5是示出现有技术的显示装置DD'中的光路的示意图，图6A和图6B是示出根据实施例的显示装置DD中的光路的示意图。
与根据实施例的显示装置DD相比，图5中的现有技术的显示装置DD'不包括阻光层LBL。参照图5，在显示装置DD'中，从显示装置DD'外部入射到显示装置DD'的外部光L0的一部分会在液晶显示面板DP与多个光学层OL'之间的界面处、在多个光学层OL'中的两个相邻的光学层之间的界面处或者在液晶显示面板DP的内表面处被反射。在图5中，示出了其中外部光L0在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射的情况以及其中外部光L0在液晶显示面板DP内部处被反射的情况。
外部光L0会在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射为反射光LR1'，并入射到光散射层LSL。反射光LR1'入射到光散射层LSL，并且会被光散射层LSL的低折射图案部LRP的突出部分EP-L衍射并输出到显示装置DD'外部。这里，输出光LS1'可以被突出部分EP-L衍射并在各个方向上散射，因此，会导致诸如彩虹斑(rainbow mura)的形成的显示质量的劣化。
此外，外部光L0会在液晶显示面板DP内部处被反射。提供到液晶显示面板DP内部的外部光L0会被反射为反射光LR2'并且会入射到光散射层LSL。入射到光散射层LSL的反射光LR2'会被光散射层LSL的低折射图案部LRP的突出部分EP-L衍射，并作为输出光LS2'输出到显示装置DD'外部。这里，输出光LS2'会在突出部分EP-L处被衍射并且在各个方向上散射，因此，会导致诸如彩虹斑的形成的显示质量的劣化。
也就是说，在显示装置DD'中，当外部光L0入射到显示装置DD'内部时，由于外部光L0在显示装置DD'内部处被反射然后被光散射层LSL衍射或散射，所以显示装置DD'的显示质量会劣化。
图6A和图6B是示出根据实施例的入射到显示装置DD的外部光L0的路径的示意图。这里，多个光学层OL包括光散射层LSL和阻光层LBL。
参照图6A，从显示装置DD外部入射到显示装置DD的外部光L0的一部分可以在液晶显示面板DP与多个光学层OL之间的界面处、在多个光学层OL中的两个相邻的光学层之间的界面处或者在液晶显示面板DP内部处被反射。在图6A中，示出了其中外部光L0在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射的情况以及其中外部光L0在液晶显示面板DP内部处被反射的情况。
入射在显示装置DD的外表面上的外部光L0可以通过阻光层LBL透射并导向液晶显示面板DP。外部光L0被阻光层LBL的二色性颜料DY部分吸收，并且光量小于入射的外部光L0的量的光L1可以导向液晶显示面板DP。光L1可以在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射为反射光LR1。
在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射的反射光LR1可以入射在光散射层LSL的表面上。入射在光散射层LSL上的反射光LR1可以被光散射层LSL的低折射图案部LRP的突出部分EP-L衍射，并输出到显示装置DD外部。这里，被低折射图案部LRP的突出部分EP-L衍射的光的一部分可以被阻光层LBL吸收。
也就是说，在液晶显示面板DP与第一偏振层POL之间的界面处被反射的反射光LR1的一部分被阻光层LBL的二色性颜料DY吸收，并且光量小于反射光LR1的量的输出光LS1可以发射到显示装置DD外部。
类似地，当外部光L0被显示装置DD的阻光层LBL的二色性颜料DY部分吸收时，光量小于入射的外部光L0的量的光L2可以导向液晶显示面板DP内部。
导向液晶显示面板DP内部的光L2可以被液晶显示面板DP内部的表面反射为反射光LR2。被液晶显示面板DP内部的表面反射的反射光LR2可以入射到光散射层LSL。入射到光散射层LSL的反射光LR2可以被光散射层LSL的低折射图案部LRP的突出部分EP-L衍射。此外，在液晶显示面板DP内部处被反射的反射光LR2可以通过光散射层LSL和阻光层LBL透射，并且作为输出光LS2输出到显示装置DD外部。输出光LS2的光量可以小于在液晶显示面板DP内部处被反射的反射光LR2的量。也就是说，反射光LR2的一部分被突出部分EP-L衍射并在各个方向上散射，并且被阻光层LBL部分吸收。
因此，因为根据实施例的显示装置DD除了光散射层LSL之外在多个光学层OL中还包括阻光层LBL作为光学层，所以可以防止当外部光L0入射到显示装置DD内部的表面然后作为反射光输出时会产生的显示质量的劣化。具体地，根据实施例的显示装置DD可以减少相对于显示表面IS以倾斜的方式入射的外部光朝向液晶显示面板DP透射，并且也可以减少被液晶显示面板DP和多个光学层OL反射随后从显示装置DD发射的光的量。
图6B是示出从显示装置DD中的液晶显示面板DP提供的光LDP的光路的图。也就是说，由于从显示装置DD中的液晶显示面板DP提供的光LDP垂直入射在阻光层LBL上，并且大部分垂直入射的光被透射而不被二色性颜料DY吸收，所以从液晶显示面板DP发射的光的量可以不减少，因此根据实施例的显示装置DD的亮度可以保持为与当未设置阻光层LBL时的亮度类似。
也就是说，参照图6A和图6B，当根据实施例的显示装置DD包括设置在第一偏振层POL上的光散射层LSL以及设置在第一偏振层POL上或第一偏振层POL下方的阻光层LBL时，由于外部光导致的显示质量的劣化可以得以改善，同时保持优异的亮度特性。不受理论限制，理解的是，包括液晶分子LC和二色性颜料DY的阻光层LBL有效地阻挡以倾斜的方式入射到显示表面IS的光，液晶分子LC和二色性颜料DY中的每个相对于显示装置DD的显示表面IS垂直取向以使在朝向液晶显示面板DP的显示表面IS的方向上垂直入射的光透射。
图7至图9是示出根据实施例的光学层OL-1、OL-2和OL-3的不同构造的剖视图。在描述图7至图9中的实施例中，将不再描述与图1至图4中描述的特征重复的特征，并且将主要描述不同方面。
根据图7至图9中的各个实施例的多个光学层OL-1、OL-2和OL-3中的每个包括光散射层LSL和阻光层LBL。光散射层LSL包括低折射图案部LRP和高折射图案部HRP，其中，高折射图案部HRP的折射率大于低折射图案部LRP的折射率。此外，根据图7至图9中的实施例的多个光学层OL-1、OL-2和OL-3中的每个还包括基体基底BS。可选择地，可以省略根据实施例的多个光学层OL-1、OL-2和OL-3中的每个的基体基底BS。根据图7中所示的实施例的多个光学层OL-1包括第一偏振层POL、设置在第一偏振层POL上的阻光层LBL以及设置在阻光层LBL上的光散射层LSL。在实施例中，阻光层LBL可以直接设置在第一偏振层POL的顶表面POL-U上，光散射层LSL可以直接设置在阻光层LBL的顶表面LBL-U上。
与图2中描述的实施例中的多个光学层OL相比，根据图7中的实施例的多个光学层OL-1可以具有不同构造的阻光层LBL和光散射层LSL。根据图7中的实施例的多个光学层OL-1可以包括在根据实施例的上述显示装置DD中，并且可以实现具有减少的由于外部光导致的显示质量的劣化同时并行地产生优异的亮度特性和视角特性的显示装置DD。
图8是示出根据实施例的其中阻光层LBL设置在第一偏振层POL下方的多个光学层OL-2的剖视图。根据实施例的多个光学层OL-2可以包括在沿第三方向轴DR3延伸的方向(即，厚度方向)上顺序地层叠的阻光层LBL、第一偏振层POL和光散射层LSL。
第一偏振层POL可以包括线性偏振器层PL。此外，可以进一步提供设置在线性偏振器层PL上的第一保护层BL1和设置在线性偏振器层PL下方的第二保护层BL2。
在根据实施例的多个光学层OL-2中，阻光层LBL可以直接设置在第一偏振层POL的底表面POL-D上，光散射层LSL可以直接设置在第一偏振层POL的顶表面POL-U上。例如，在实施例中，阻光层LBL可以直接设置在设置于线性偏振器层PL的底表面上的第二保护层BL2的底表面上，光散射层LSL可以直接设置在设置于线性偏振器层PL的顶表面上的第一保护层BL1的顶表面上。
在根据图9中所示的实施例的多个光学层OL-3中，阻光层LBL可以设置在线性偏振器层PL上。例如，阻光层LBL可以设置在线性偏振器层PL与第一保护层BL1之间。也就是说，在实施例中，除了线性偏振器层PL之外，第一偏振层POL-1还可以包括阻光层LBL。在图9中的实施例中，阻光层LBL可以直接设置在线性偏振器层PL的顶表面上。
在根据实施例的光学层OL-3中，阻光层LBL可以设置在第一偏振层POL-1内部，光散射层LSL可以设置在第一偏振层POL-1上。光散射层LSL可以直接设置在第一偏振层POL-1的上(顶)表面上。
在图7至图9中，示出了其中线性偏振器层PL、光散射层LSL和阻光层LBL的层叠顺序变化的光学层OL-1、OL-2和OL-3。根据实施例的光学层OL-1、OL-2和OL-3可以通过包括包含二色性颜料和反应性液晶原的阻光层LBL来提高显示装置DD(参照图1)的显示质量。阻光层LBL阻挡入射到显示表面IS(参照图1)的外部光从其侧表面穿透显示装置DD(参照图1)内部，或者可以阻挡已经进入显示装置DD(参照图1)内部并被显示装置DD(参照图1)内部反射的外部光的一部分发射到显示装置DD外部。
此外，阻光层LBL中的二色性颜料和反应性液晶原均可以相对于显示表面IS(参照图1)垂直取向，以有效地透射从液晶显示面板DP(参照图1)输出的光，从而使显示装置DD的亮度降低最小化。
图10是示出根据实施例的显示装置DD-1的剖视图。图10中的显示装置DD-1与图2中所示的显示装置DD的不同之处在于多个光学层OL-4。
图10中的显示装置DD-1包括液晶显示面板DP和设置在液晶显示面板DP上的多个光学层OL-4。多个光学层OL-4可以包括包含线性偏振器层PL、第一保护层BL1和第二保护层BL-2的第一偏振层POL、设置在第一偏振层POL下方的阻光层LBL以及设置在第一偏振层POL上的光散射层LSL。也就是说，在实施例中，多个光学层OL-4可以包括在第三方向轴DR3的方向(即，其厚度方向)上顺序地层叠的阻光层LBL、第一偏振层POL和光散射层LSL。
此外，显示装置DD-1还可以包括设置在液晶显示面板DP下方的下偏振层POL-B。下偏振层POL-B可以设置为膜型层，并且可以施加在第二基底SUB2的表面上。此外，下偏振层POL-B可以是设置为在第二基底SUB2与液晶层LCL之间的层的内嵌型(in-cell type)。
参照图10，在实施例中，阻光层LBL可以直接设置在液晶显示面板DP上。也就是说，在实施例中，阻光层LBL可以直接设置在限定液晶显示面板DP的顶表面DP-U的第一基底SUB1上。
此外，粘合层ADL可以进一步设置在阻光层LBL与第一偏振层POL之间。粘合层ADL可以是光学透明粘合层。粘合层ADL可以用于将设置在液晶显示面板DP上的阻光层LBL和(与光散射层LSL一起设置的)第一偏振层POL彼此结合(粘合)。在实施例中，光散射层LSL可以直接设置在第一偏振层POL的顶表面POL-U上。
根据图10中的实施例的显示装置DD-1通过除了光散射层LSL之外在光学层OL-4中还包括阻光层LBL，可以经由使由于入射的外部光而发生的劣化最小化来提高显示质量，同时保持亮度特性。
根据实施例的显示装置通过包括位于第一偏振层上的光散射层以及设置在第一偏振层上或第一偏振层下方的阻光层，可以经由使由于入射的外部光而发生的劣化最小化来提高显示质量，同时保持亮度特性以及改善的视角特性。
根据实施例的显示装置通过在阻光层中包括二色性颜料和反应性液晶原以有效地阻挡入射到阻光层的光(例如，侧面光)的同时仍使垂直入射光透射，可以经由使由于入射的外部光和反射光的衍射而发生的劣化最小化来提高显示质量，同时保持优异的亮度特性。
实施例可以提供通过在液晶显示面板上布置包括二色性颜料和反应性液晶原的阻光层而具有提高的显示质量的显示装置。
实施例可以提供显示装置，该显示装置通过包括除了光散射层之外还包含二色性颜料和反应性液晶原的阻光层，经由使由于外部光导致的劣化最小化而具有提高的显示质量，同时保持改善的视角特性。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是理解的是，本发明不应该限于这些示例性实施例，而是在如所要求保护的本发明的精神和范围内，本领域普通技术人员可以做出各种改变和修改。

Claims (20)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
液晶显示面板；以及
多个光学层，设置在所述液晶显示面板上，
其中，所述多个光学层包括：偏振层，包括线性偏振器层；光散射层，设置在所述偏振层上，并且包括第一折射图案部和第二折射图案部，其中，所述第二折射图案部的折射率大于所述第一折射图案部的折射率；以及阻光层，设置在所述线性偏振器层上或所述线性偏振器层下方，并且包括二色性颜料和反应性液晶原。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述反应性液晶原包括液晶分子和结合到所述液晶分子的末端的聚合基团。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述液晶分子相对于所述阻光层的顶表面或底表面垂直取向，并且
所述二色性颜料与所述液晶分子平行设置。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述二色性颜料的长轴和所述液晶分子的长轴均相对于所述液晶显示面板的顶表面以85°或更大且90°或更小的角度独立地排列。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光散射层直接设置在所述偏振层上，并且
所述阻光层直接设置在所述光散射层上。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一折射图案部包括多个突出部分，并且每个突出部分在纵向方向上延伸并具有条纹形状，并且
所述第二折射图案部包括与所述多个突出部分对应的多个凹陷部分。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一折射图案部包括限定在所述第一折射图案部的顶表面中的多个腔体，并且
所述第二折射图案部包括嵌入在所述多个腔体中的多个突起。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一折射图案部和所述第二折射图案部中的至少一个还包括TiO2、SiO2、ZnO、Al2O3、BaSO4、CaCO3和ZrO2中的至少一种散射颗粒。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一折射图案部和所述第二折射图案部中的至少一个还包括光吸收剂。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二折射图案部的所述折射率与所述第一折射图案部的所述折射率之间的差为0.1或更大。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，基于所述二色性颜料和所述反应性液晶原的总重量，所述二色性颜料的量为0.1重量百分比或更大且20重量百分比或更小。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述阻光层直接设置在所述偏振层的顶表面上，并且
所述光散射层直接设置在所述阻光层的顶表面上。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述阻光层直接设置在所述偏振层的底表面上，并且
所述光散射层直接设置在所述偏振层的顶表面上。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述偏振层还包括设置在所述线性偏振器层上和所述线性偏振器层下方的保护层。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述阻光层设置在所述线性偏振器层与设置在所述线性偏振器层上的所述保护层之间。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光散射层直接设置在所述偏振层上，
所述阻光层设置在所述偏振层下方，并且
所述多个光学层还包括设置在所述阻光层与所述偏振层之间的粘合层。
17.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个光学层还包括基体基底，并且
所述基体基底是所述多个光学层中的最上层。
18.一种显示装置，所述显示装置包括：
液晶显示面板，包括彼此面对的第一基底和第二基底以及设置在所述第一基底与所述第二基底之间的液晶层；
第一偏振层，设置在所述液晶显示面板上；
第二偏振层，设置在所述液晶显示面板下方；
光散射层，设置在所述第一偏振层上，并且包括第一折射图案部和设置在所述第一折射图案部上的第二折射图案部，其中，所述第二折射图案部的折射率大于所述第一折射图案部的折射率；以及
阻光层，设置在所述第一偏振层上或所述第一偏振层下方，并且包括二色性颜料和反应性液晶原。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述反应性液晶原包括液晶分子，并且
所述液晶分子的长轴相对于所述偏振层的顶表面或底表面垂直排列。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述二色性颜料的长轴平行于所述液晶分子的所述长轴的延伸方向。
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