CN111856807A - 用于显示装置的光学膜 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于显示装置的光学膜，该光学膜包括：基础层；图案层，其设置在基础层上，并且具有谷部和峰部的重复图案；多个第一长形散射构件，其设置在谷部的上表面上；以及覆盖层，其具有与谷部和峰部的重复图案互补的形状并且与谷部和峰部的重复图案联接，并且第一长形散射构件设置在图案层与覆盖层之间。

Description

用于显示装置的光学膜
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月30日提交的第10-2019-0050863号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请出于所有目的通过引用并入本文，如在本文中充分阐述的一样。
技术领域
本发明的示例性实现方式总体上涉及光学膜和包括该光学膜的显示面板，并且更具体地，涉及包括图案层的光学膜和包括该光学膜的显示装置。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示装置已变得越来越重要。因此，当前使用多种类型的显示装置，诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光显示(OLED)装置。
在显示装置中，液晶显示装置是使用最广泛的平板显示装置之一。液晶显示装置包括两个衬底以及插置在两个衬底之间的液晶层，其中，在两个衬底上形成有用于生成电场的电极(诸如，像素电极和公共电极)。将电压施加到用于电场的电极以在液晶层中形成电场，从而使包含在液晶层中的液晶的取向对准并且控制入射光的偏振，以显示图像。
当从侧面观察液晶显示装置时，与正面相比，液晶显示装置可能具有差的可视性。为了改善侧面的可视性，液晶显示装置可以包括光学膜，该光学膜包括用于改善可视性的高折射率图案层和低折射率图案层。
在本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景，并且因此，其可包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的原理和示例性实现方式构造的用于显示装置的光学膜和包括该光学膜的显示装置能够通过使用长形散射构件来改善可视性，其中，长形散射构件可以采用棒状散射体的形式。例如，棒状散射体防止或至少抑制光衍射图案被识别。此外，棒状散射体可以改善光学膜和显示装置的侧面视场角。
本发明构思的其他特征将在下面的描述中进行阐述，并且根据描述部分将是显而易见的，或者可以通过实践本发明构思而习得。
根据一个或多个实施方式，用于显示装置的光学膜包括：基础层；图案层，其设置在基础层上，并且具有谷部和峰部的重复图案；多个第一长形散射构件，其设置在谷部的上表面上；以及覆盖层，其具有与谷部和峰部的重复图案互补的形状并且与谷部和峰部的重复图案联接，并且第一长形散射构件设置在图案层与覆盖层之间。
峰部中的每个可以具有等于或大于谷部中的每个的宽度的宽度，并且图案层可以具有比覆盖层的折射率高的折射率。
第一长形散射构件可以具有其长度与第一长形散射构件的短轴的长度不同的纵轴。
第一长形散射构件可以包括具有椭圆形剖面形状的第一棒状散射体。
第一长形散射构件的短轴的长度可以小于谷部中的每个的宽度。
第一长形散射构件的纵轴可以设置成与谷部的纵向延伸方向基本上平行。
第一长形散射构件可以在纵轴的方向上具有与图案层和覆盖层中的至少一个的折射率不同的折射率。
第一长形散射构件可以具有比图案层的折射率小的折射率。
光学膜还可以包括第二长形散射构件，并且第二长形散射构件可以设置在从峰部的上表面延伸到覆盖层的上表面的区域中。
第二长形散射构件可以具有其长度与第二长形散射构件的短轴的长度不同的纵轴。
应理解的是，前面的概述性描述和下面的详细描述二者是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明构思，包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是包括根据本发明的原理构造的光学膜的液晶显示装置的示例性实施方式的剖视图。
图2是图1的光学膜的示例性实施方式的立体图。
图3是沿着图2的线I-I'截取的剖视图。
图4是图2的棒状散射体的剖视图。
图5是图2的区域A的放大图。
图6A至图6C是根据本发明的原理构造的棒状散射体的示例性实施方式的立体图。
图7是概念性地示出了图1的显示装置中的光透射轴线和出射光的路径的图。
图8是示出图2的棒状散射体和周围材料的折射率的图。
图9是示出穿过图2的图案层和棒状散射体的光的路径变化的图。
图10是示出不包括棒状散射体的光学膜如何生成衍射图案的图。
图11是示出根据视场角的亮度特性的图。
图12、图13、图14和图15是根据本发明的原理构造的光学膜的其它示例性实施方式的剖视图。
图16是图15的散射层的平面图。
图17、图18、图19、图20和图21是根据本发明的原理构造的光学膜的另外其它示例性实施方式的剖视图。
图22是根据本发明的原理构造的光学膜的另一示例性实施方式的立体图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，对许多具体细节进行阐述以提供对本发明的各种示例性实施方式或实现方式的透彻理解。如本文中所使用的，“实施方式”和“实现方式”是可互换的词语，其是采用本文中公开的本发明构思中的一个或多个的装置或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节或者具有一个或多个等同布置的情况下对各种示例性实施方式进行实践。在其它实例中，为了避免不必要地模糊各种示例性实施方式，以框图形式示出公知的结构和装置。此外，各种示例性实施方式可以是不同的，但不一定是排他的。例如，在不背离本发明构思的情况下，示例性实施方式的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施方式中使用或实施。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式应被理解为提供一些方式的不同细节的示例性特征，其中可以在实践中以所述一些方式来实施本发明构思。因此，除非另有说明，否则在不背离本发明构思的情况下，各种实施方式的特征、部件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中，被单独称为或统称为“元件”)可以另行组合、分离、互换和/或重新布置。
附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常用于使相邻元件之间的边界清楚。因此，除非指定，否则交叉影线或阴影的存在或者不存在均不表示或指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、图示元件之间的共性和/或元件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，出于清楚和/或描述的目的，元件的尺寸和相对尺寸可能被夸大。当可以不同地实施示例性实施方式时，具体处理顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如，两个连续地描述的过程可以大致同时地执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。此外，相同的附图标记表示相同的元件。
当层或元件被称为位于另一元件或层“上”、“连接到”或“联接至”另一元件或层时，其可以直接位于另一元件或层上、直接连接到或直接联接至另一元件或层，或者可以存在介于中间的元件或层。然而，当元件或层被称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。为此，术语“连接”可以表示在存在或者不存在介于中间的元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴(诸如，x轴、y轴和z轴)，且可以以更宽泛的含义进行解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一项”和“选自由X、Y和Z构成的集合中的至少一项”可解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合，诸如，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不背离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可称为第二元件。
诸如“下面(beneath)”、“下方(below)”、“之下(under)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“上(upper)”、“之上(over)”、“较高(higher)”、“侧(side)”(例如，如“侧壁(sidewall)”中那样)等的空间相对术语可以在本文中用于描述性目的，并且从而用于描述如附图中所示的一个元件与另一(些)元件的关系。除了附图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在包括设备在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如，如果将附图中的设备翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随之取向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。此外，设备可以以其它方式取向(例如，旋转90度或处于其它取向)，并且因而应相应地解释本文中所使用的空间相对描述词。
本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的，而非旨在进行限制。除非上下文另有明确指示，否则如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。此外，当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。还应注意的是，如本文中所使用的，术语“大致”、“约”和其它类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且因此用于为本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值中的固有偏差留有余量。
本文中参照剖面图和/或分解图对各种示例性实施方式进行描述，所述剖面图和/或分解图是理想化示例性实施方式和/或中间结构的示意图。因此，将预期由例如制造技术和/或公差而导致的与图示形状的偏差。因此，本文中公开的示例性实施方式不应该一定被理解为受限于具体示出的区域形状，而是应包括由例如制造引起的形状上的偏差。以这种方式，附图中示出的区域本质上可为示意性的，并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，并且因此不一定旨在进行限定。
除非另有限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非本文中明确地如此限定，否则术语，诸如在常用词典中限定的术语，应解释为具有与其在相关领域的语境中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过度正式的含义进行解释。
图1是包括根据本发明的原理构造的光学膜的液晶显示装置的示例性实施方式的剖视图。图2是图1的光学膜的示例性实施方式的立体图。图3是沿着图2的线I-I'截取的剖视图。
参照图1至图3，液晶显示装置1可以包括显示面板100、设置在显示面板100上/下方的偏振板Pol、设置在显示面板100上的光学膜200以及设置在显示面板100下方的背光单元300。
显示面板100可以包括诸如阵列衬底110的第一衬底、诸如滤色器衬底120的第二衬底以及形成在阵列衬底110与滤色器衬底120之间的均匀单元间隙中的液晶层130。阵列衬底110和滤色器衬底120彼此面对并且附接在一起，从而保持单元间隙。
公共电极和像素电极形成在显示面板100中，在显示面板100中，阵列衬底110和滤色器衬底120被附接在一起，以向液晶层130施加电场。通过在向公共电极施加电压时调整施加到像素电极的数据信号的电压，液晶层130中的液晶分子根据公共电极与像素电极之间的电场通过介电各向异性而旋转。以这种方式，光分别在像素中被透射或阻挡，从而显示字符或图像。
为了调节施加到像素中的每个中的像素电极的数据信号的电压，在像素中的每个中设置有诸如薄膜晶体管TFT的开关元件。
偏振板Pol分别附接在显示面板100上/下方。设置在背光单元300与显示面板100之间的下偏振板Pol2使已穿过背光单元300的光偏振，并且设置在显示面板100与光学膜200之间的上偏振板Pol1使已穿过显示面板100的光偏振。
当具有在360度全方向上的振动平面的自然光入射在下偏振板Pol2(其是典型的偏振板)上时，下偏振板Pol2仅透射具有特定振动平面的光，同时吸收其它光，从而获得偏振光。图7示出了下偏振板Pol2具有在左右方向上的光透射轴线的示例。在该示例中，上偏振板Pol1可以具有在上下方向上的光透射轴线。
通常，偏振板Pol使用具有光吸收特性的偏振器来将光分成平行于入射表面的偏振分量和垂直于入射表面的偏振分量，从而可以通过偏振器获得线性偏振的光。为此，选择合适的材料，并将其加工成适合于应用的膜的形式，从而实现均匀的偏振以及高的偏振效率。
例如，可以使用利用碘进行处理的聚乙烯醇(PVA)膜作为偏振器。另外，三乙酸纤维素(TAC)膜或丙烯酸膜(例如，具有优异的透明度、紫外线吸收特性和耐久性以及尺寸稳定性和抗变形耐磨性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜)可以作为保护层被用作用于保护PVA膜的内部衬底。然而，应理解的是，本公开不限于此。
返回参照图1至图3，根据光源340的位置，用于向显示面板100提供光的背光单元300可以包括侧部照明式背光单元和直接照明式背光单元中的至少一种。
对于侧部照明式背光单元，光源340设置在显示面板100的一侧上来提供光。具体地，在侧部照明式背光单元300中，多个光源340设置在导光板310的一侧上，并且反射器330设置在导光板310的后表面上。
从光源340发射的光入射在透明材料的导光板310的侧表面上，并且设置在导光板310的后表面上的反射器330可以将透射到导光板310的后表面的光朝向导光板310的上表面上的光学片320反射。以这种方式，能够减少光的损失并改善均匀性。例如，光学片320可以包括漫射片、棱镜片和保护片。
在下文中，将详细描述用于改善侧面视场角的光学膜200。
光学膜200可以设置在上偏振板Pol1上。光学膜200可以包括具有谷部V和峰部P的图案层210、与图案层210具有互补形状并与图案层210联接的覆盖层220、长形的散射构件以及基础层240。长形的散射构件可以采用量子点、棒状散射体或能够根据本文中讨论的原理衍射光的任意其它元件的形式。出于便利，所示出的实施方式描绘了具有棒状散射体230的形式的长形散射构件，其设置在图案层210的谷部V中。
图案层210可以形成在基础层240上。图案层210可以漫射到达图案层210与覆盖层220之间的界面的光，以增加光的漫射效果。
图案层210可以具有比覆盖层220的折射率高的折射率。例如，图案层210的折射率与覆盖层220的折射率之间的差可以是0.20或更小，具体地，可以是0.10至0.20。在以上范围内，可以增强改善光漫射和可视性的效果，并且可以增强对偏振光进行漫射的效果。图案层210可以具有1.50或更大的折射率，具体地，可以具有1.50至1.70的折射率。优选地，图案层210的折射率可以是1.61。在以上范围内，可以增强对光进行漫射的效果。图案层210可以由包含(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂和环氧树脂中的至少一种的可UV固化的合成物形成，但不限于此。
如图2中所示，由图案层210的谷部V和峰部P形成的剖面的形状可以是倒梯形形状。然而，由谷部V和峰部P形成的剖面的形状不限于此，并且可以包括弯曲表面(包括球形表面、抛物线状表面、椭圆形表面、双曲面形状和无定形形状)以及棱柱图案形状(包括三角形至十角形)。由谷部V和峰部P形成的剖面的形状用作透镜，以根据光所到达的不同位置，使入射在图案层210与覆盖层220之间的界面上的光在不同方向上漫射。虽然图2示出了光学膜200具有由谷部V和峰部P形成的平滑剖面，但是剖面可以包括凹入部分和凸出部分以进一步增强漫射效果。
谷部V的纵横比可以为1.0或更小，具体地，可以是0.7至1.0。纵横比是指光学结构的最大高度与最大宽度之比(最大高度/最大宽度)。在以上范围内，可以改善侧面上的对比度和侧面上的视场角。谷部V中的每个的基本上平坦的表面的最大宽度W1(下文中，称为最大宽度W1)可以是15μm或更小，具体地，可以是5μm至10μm。谷部V中的每个的最大高度H可以是15μm或更小，具体地，可以是5μm至10μm。在宽度和高度的以上范围内，可以实现漫射效果。谷部V的最大宽度的总和可以是图案层210的整体宽度的40％至60％，具体地，可以是图案层210的整体宽度的45％至55％。在以上范围内，能够改善侧面上的对比度和亮度均匀性，并改善侧面上的视场角。通过将谷部V布置成形成重复的单元，可以增强对光进行漫射的效果。具体地，谷部V的每个重复单元的长度可以小于20μm，具体地，可以是10μm至20μm。在以上范围内，可以增强对光进行会聚和漫射的效果。虽然图2示出了其中谷部V具有相同的纵横比、最大宽度和最大高度的光学膜，但是可以在光学膜中形成具有不同的纵横比、最大宽度或最大高度的图案。
峰部P中的每个可以形成在谷部V中的每两个谷部之间。到达峰部P的光可以从谷部V完全反射并发射，从而可以漫射光。峰部P中的每个的基本上平坦的表面的宽度W2(下文中，称为宽度W2)可以等于或大于谷部V中的每个的最大宽度W1(W2≥W1)。最大宽度W1与宽度W2之比W1/W2可以是1.0或更小，具体地，可以是0.5至1.0。峰部P中的每个的宽度W2可以是10μm或更小，具体地，可以是5μm至10μm。在以上比例和宽度的范围内，可以实现对光进行漫射的效果。虽然图2示出了光学膜具有相同宽度W2的峰部P，但是也可以采用具有不同宽度的峰部的光学膜。
棒状散射体230可以容易地随机堆叠在图案层210的谷部V中。为了便于说明，棒状散射体230可以如图2中所示地在谷部V中布置为单层，或者如图3中所示以多层布置成数行。棒状散射体230可以对入射穿过图案层210和/或覆盖层220的光进行衍射，从而使经衍射的光出射。
棒状散射体230可以由聚酰亚胺(PI)树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、聚苯乙烯(PS)树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、硅-丙烯酸树脂中的一种或多种形成。
棒状散射体230的折射率可以不同于图案层210的折射率和覆盖层220的折射率。例如，棒状散射体230的折射率可以小于图案层210的折射率，并且可以大于覆盖层220的折射率。在这种情况下，棒状散射体230的折射率可以是1.0至1.6。优选地，棒状散射体230的折射率可以是1.49。然而，应理解的是，棒状散射体230的折射率不限于此。例如，棒状散射体230的折射率可以大于图案层210的折射率和覆盖层220的折射率。在这种情况下，图案层210的折射率可以是1.3至1.6，并且图案层210与覆盖层220之间的折射率之差可以是0.20或更小，具体地，可以是0.10至0.20。棒状散射体230的折射率可以是1.5至1.7。稍后将参照图7详细地描述在棒状散射体230的折射率与图案层210的折射率和覆盖层220的折射率不同时液晶显示装置1的视场角的变化。
图4是图2的棒状散射体的剖视图。图5是图2的区域A的放大图。图6A至图6C是根据本发明的原理构造的棒状散射体的示例性实施方式的立体图。
参照图3至图5，棒状散射体230中的每个可以具有沿着其纵轴L的长度H1以及其短轴S的长度H2，其中，其短轴S的长度H2不同于纵轴L的长度H1。由此，棒状散射体230中的每个是长形的并且具有方向性。
如图4中所示，棒状散射体230可以具有针形状。具体地，棒状散射体230的剖面可以呈椭圆形状，其在端点E1和端点E2二者处具有从中心C开始的第一半径r1，并且在另一点E3处具有从中心C开始的第二半径r2，其中，第二半径r2小于第一半径r1。第二半径r2可以是棒状散射体230的剖面的最短半径。从端点E1和端点E2二者到点E3，棒状散射体230的剖面的半径可以减小。从端点E1和端点E2二者到点E3，半径的减小速率可以减小。
然而，应理解的是，棒状散射体230的形状不限于此。例如，参照图6A，棒状散射体231可以具有圆柱形状，其具有圆形剖面。参照图6B，棒状散射体232可以具有四棱柱形状，其具有矩形剖面。参照图6C，棒状散射体233可以具有八角柱空间，其具有八边形剖面。
返回参照图3至图5，棒状散射体230的纵轴L的长度H1可以大于短轴S的长度H2。棒状散射体230的纵轴L的长度H1可以大于图案层210的谷部V中的每个的最大宽度W1。棒状散射体230的短轴S的长度H2可以小于图案210的谷部V中的每个的最大宽度W1。棒状散射体230的纵轴L的长度H1可以小于从谷部V的上表面到峰部P的上表面的长度H。棒状散射体230的纵轴L的长度H1可以小于峰部P之间的间距PC。因此，堆叠在谷部V中的棒状散射体230可以容易地沿着图案层210的谷部V延伸的方向对准。
棒状散射体230可以设置成与谷部V的纵向延伸方向大体平行。应注意的是，棒状散射体230的纵轴L可以设置成相对于谷部V的纵向延伸方向倾斜。棒状散射体230的纵轴L与谷部V的纵向延伸方向所成的角度θ可以是0°至45°。在以上范围内，棒状散射体230使已穿过图案层210和/或覆盖层220的入射光相对于纵轴L向左/右折射，从而可以使光更有效地漫射。因此，能够减少由于光在不期望的方向上出射而导致的液晶显示装置1的亮度损失，并且能够增加相对于棒状散射体230的纵轴L的左右视场角，从而改善在显示器的期望的侧面的可视性。
再次参照图2，覆盖层220可以与图案层210直接接触并且可以与图案层210互补地形成并联接。如本文中所使用的，短语“图案层210与覆盖层220直接接触”是指在图案层210与覆盖层220之间没有插置有粘合剂层和/或插置有粘合剂层。
在将棒状散射体230堆叠在图案层210的谷部V中之后，可以形成覆盖层220以覆盖图案层210和棒状散射体230。覆盖层220包括面对图案层210的表面，并且谷部V的至少一部分可以被覆盖层220填充。短语“谷部V的至少一部分可以被覆盖层220填充”包括谷部V被覆盖层220完全或部分填充。当谷部V被填充图案部分地填充时，剩余的未填充部分可以被空气填充。
覆盖层220可以具有小于1.50的折射率，具体地，等于或大于1.35且小于1.50。在以上范围内，可以使光有效地漫射，可以容易地制造装置，并且可以改善可视性。覆盖层220可以由具有比图案层210的树脂的折射率低的折射率的可UV固化的透明树脂形成。具体地，树脂可以包括(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂和环氧树脂中的至少一种，但不限于此。
基础层240可以支承图案层210。基础层240是透光层，并且可以将从背光单元300发射的光透射到图案层210和覆盖层220。
基础层240和图案层210可以彼此直接接触，并且基础层240和图案层210可以一体地形成。
基础层240可以包括以下项中的一项或多项：聚酯(包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等)、纤维素酯(包括丙烯酸、环烯烃聚合物(COP)、三乙酰纤维素(TAC)等)以及聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯(PVC)、聚降冰片烯、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺、聚缩醛、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚芳酯和聚酰亚胺。
图7是概念性地示出了图1的显示装置中的光透射轴线和出射光的路径的图。
参照图1、图2和图7，上偏振板Pol1设置在显示面板100的上表面上，并且下偏振板Pol2设置在显示面板100的下表面上。下偏振板Pol2使从背光单元300发射的光偏振，并且上偏振板Pol1使透射穿过显示面板100的光偏振。用于改善视场角的光学膜200可以设置在上偏振板Pol1上。
在以下描述中，上下方向定义为与图2中所示的光学膜200的长边垂直的方向，而左右方向定义为与光学膜200的短边垂直的方向。换言之，上下方向表示谷部V和峰部P的纵向延伸方向，且左右方向表示与谷部V和峰部P的纵向延伸方向垂直的方向。
下偏振板Pol2可以具有在左右方向上的光透射轴线。当具有在360度全方向上的振动平面的自然光入射在下偏振板Pol2上时，下偏振板Pol2仅透射具有特定振动平面的光，同时吸收其它光，从而偏振光可以朝向显示面板100出射。
上偏振板Pol1可以具有在上下方向上的光透射轴线。在光已经穿过显示面板100的液晶层130之后，具有与上偏振板Pol1的光透射轴线平行的振动平面的光可以被吸收，而具有与上偏振板Pol1的光透射轴线垂直的振动平面的光可以被透射。
如上所述，光学膜200可以包括谷部V和峰部P在其中重复形成的图案层210和与图案层210具有互补形状并与图案层210联接的覆盖层220。棒状散射体230可以随机地堆叠在谷部V中。棒状散射体230的纵轴L的方向可以与上偏振板Pol1的光透射轴线基本上平行。即，图案层210的谷部V和峰部P的纵向延伸方向也可以与上偏振板Pol1的光透射轴线基本上平行。
图8是示出图2的棒状散射体和周围材料的折射率的图。
参照图2、图5和图8，光学膜200可以包括图案层210、覆盖层220和棒状散射体230。图案层210和覆盖层220可以限定为棒状散射体230的周围材料。
光学膜200的特征在于，折射率为n2的棒状散射体230在折射率为n1的周围材料中以特定方向排列。在该示例中，n2表示棒状散射体230的平均折射率，并且可以由(n3+n4)/2表示，其中，纵轴L方向上的折射率是n3，且短轴S方向上的折射率是n4。
如上所述，除了棒状形状之外，棒状散射体230还可以具有其它形状(诸如，圆柱形状)，只要它们可以具有长形的方向性即可(例如，不规则的球形或方形)。棒状散射体230的折射率n3可以与n1不同，并且折射率n4可以与n1相同或不同，以抑制上下视场角并改善左右视场角。即，应注意的是，将折射率n3设定成与n1不同。
为了抑制上下视场角并改善左右视场角，棒状散射体230的平均折射率n2不同于n1。差异越大，抑制上下视场角的效果越明显。
如上所述，通过在折射率为n1的周围材料中将折射率为n2的棒状散射体230的纵轴(L)方向对准成与上偏振板Pol1的光透射轴线平行，已穿过上偏振板Pol1的光可由于棒状散射体230与周围材料之间在折射率上的差异而被漫射。由于棒状散射体230具有棒形状，因而已穿过上偏振板Pol1的光可以相对于取向在左右方向上更多地漫射，而在上下方向上更少地漫射。由此，能够改善液晶显示装置1在期望的侧面的可视性，并且能够减少上下方向上不必要的亮度损失。
在下文中，将参照图9至图11来描述通过棒状散射体实现的效果。
图9是示出穿过图2的图案层和棒状散射体的光的路径的变化的图。图10是示出不包括棒状散射体的光学膜如何生成衍射图案的图。
参照图9，入射在图案层210上的光Lin可以穿过图案层210的谷部V的上表面。如上所述，棒状散射体230可以随机地堆叠在谷部V中。例如，棒状散射体230可以在谷部V中堆叠成多个层。
入射在图案层210上的光Lin可以穿过棒状散射体230。与不具有棒状散射体的光学膜相比，已穿过棒状散射体230的光L3可能在其在行进路径上穿过棒状散射体230时经受更多的增强(相长干涉)和抵消(相消干涉)。因此，可以期望生成衍射图案的可能性降低。
参照图10，将更详细地描述在光学膜200不包括棒状散射体230时可能出现的衍射图案现象。从液晶显示装置1的外部入射的外部光LO可以被液晶显示装置1的诸如上偏振板Pol1和显示面板100的部件反射，并且可以朝向光学膜200出射。光学膜200可以包括谷部V和峰部P在其中形成为规则图案的图案层210。穿过规则图案的光可通过衍射现象形成衍射图案(彩虹伪像)。具体地，在光穿过规则图案时，光可以根据不同的波长被弯折。如果相同的波长导致增强(相长干涉)，则可能会看到与该波长对应的颜色。如果波长导致抵消(相消干涉)，则可能看不到与该波长对应的颜色。
返回参照图9，入射在图案层210上的光Lin可以穿过图案层210与覆盖层220之间的界面。由于图案层210与覆盖层220之间在折射率上的差异，因而入射在图案层210与覆盖层220之间的界面上的光Lin可以在一个方向上被折射。在没有棒状散射体230时，已穿过图案层210与覆盖层220之间的界面的光L1沿着由虚线箭头指示的路径行进。在存在棒状散射体230时，已穿过图案层210与覆盖层220之间的界面的光L2沿着实线箭头指示的路径行进。虽然由于谷部V和峰部P，光L1也在左右方向上被折射，但可以看出的是，由于棒状散射体230以及谷部V和峰部P，光L2在左右方向上被显著地折射。因此，可以期望液晶显示装置1的侧面视场角得到改善。
图11是示出根据视场角的亮度特性的图。在图11中所示的图中，横轴表示视场角。对于水平方向，液晶显示装置的正面可以限定为0°，左侧可以限定为负方向，右侧可以限定为正方向，左端点可以限定为-90°，并且右端点可以限定为+90°。纵轴表示当从-90°至+90°测量亮度时通过对测量的亮度进行归一化而获得的相对亮度。所测量的亮度是正面处的亮度的一半的点的角度可以限定为出射角。
虚线G1表示根据不具有棒状散射体230的光学膜200的视场角的亮度特性，而实线G2表示根据具有棒状散射体230的光学膜200的视场角的亮度特性。
第一曲线G1的出射角可以在约-38°至+38°的范围内，而第二曲线G2的出射角可以在约-58°至+58°的范围内。即，当光学膜200包括根据上述示例性实施方式的棒状散射体230时，出射角可以改善约20°。
在下文中，将对光学膜的其它示例性实施方式进行描述。在以下描述中，相同或相似的元件将由相同或相似的附图标记来表示，并且将省略或简要描述冗余描述。
图12、图13、图14和图15是根据本发明的原理构造的光学膜的其它示例性实施方式的剖视图。图16是图15的散射层的平面图。
参照图3和图12，光学膜200_1与图3中所示的光学膜200的不同之处在于，图案层210直接形成在上偏振板Pol1上。
更具体地，图12中所示的光学膜200_1可以包括上偏振板Pol1、图案层210、覆盖层220和棒状散射体230。
在光学膜200_1中，图案层210可以直接形成在上偏振板Pol1上。由此，能够减小光学膜200_1的厚度，并且因此对于减小液晶显示装置1的厚度是有利的。
参照图3和图13，除了光学膜201包括除第一棒状散射体230_11之外的第二棒状散射体230_12之外，光学膜201与图3中所示的光学膜200基本上相同，其中，第一棒状散射体230_11堆叠在谷部V中，第二棒状散射体230_12位于从峰部P的上表面到覆盖层220_1的上表面的范围中。
更具体地，图13中所示的光学膜201可以包括基础层240_1、图案层210_1、覆盖层220_1、第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12。
第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12可以与未固化的覆盖层220_1混合。与第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12混合的覆盖层220_1可以被施加为覆盖图案层210_1。随后，通过对谷部V和峰部P在纵向延伸方向上的两端施加电场，能够将第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12对准成与纵向延伸方向平行。第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12位于不同的位置处，但是可以具有基本上相同的结构和组成材料。
覆盖层220_1可以由具有比图案层210_1的树脂的折射率低的折射率的可UV固化的透明树脂形成。具体地，树脂可以包括(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂和环氧树脂中的至少一种，但不限于此。
由于除了堆叠在谷部V中的第一棒状散射体230_11之外，光学膜201还包括从峰部P的上表面到覆盖层220_1的上表面的第二棒状散射体230_12，因此能够进一步增强通过以上参照图9至图11描述的棒状散射体实现的效果。
参照图3、图13和图14，光学膜201_1与图13中所示的光学膜201的不同之处在于，图案层210_1直接形成在上偏振板Pol1上。
更具体地，图14中所示的光学膜201_1可以包括上偏振板Pol1、图案层210_1、覆盖层220_1、第一棒状散射体230_11和第二棒状散射体230_12。
在光学膜201_1中，图案层210_1可以直接形成在上偏振板Pol1上。由此，能够减小光学膜201_1的厚度，并且因此对于减小液晶显示装置1的厚度是有利的。
由于除了堆叠在谷部V中的第一棒状散射体230_11之外，光学膜201_1还包括从峰部P的上表面到覆盖层220_1的上表面的第二棒状散射体230_12，因此能够进一步增强通过以上参照图9至图11描述的棒状散射体实现的效果。
参照图3、图8、图15和图16，光学膜202与图3中所示的光学膜200的不同之处在于，光学膜202还包括散射层243。
更具体地，图15中所示的光学膜202可以包括基础层240_1、图案层210_1、覆盖层220_1、第一棒状散射体230_11和散射层243。散射层243可以包括树脂层241和第三棒状散射体242。
散射层243的特征在于，折射率为n2的第三棒状散射体242在折射率为n1的树脂层241中以特定方向排列。在该示例中，n2表示第三棒状散射体242的平均折射率，并且可以由(n3+n4)/2表示，其中，纵轴L方向上的折射率是n3，且短轴S方向上的折射率是n4。
除了棒状形状之外，第三棒状散射体242还可以具有其它形状(诸如，圆柱形状)，只要它们可以具有长形的方向性即可。第三棒状散射体242的折射率n3可以不同于n1，并且折射率n4可以等于或不同于n1，以抑制上下视场角并改善左右视场角。即，应注意的是，将折射率n3设定成与n1不同。
为了抑制上下视场角并改善左右视场角，第三棒状散射体242的平均折射率n2不同于n1。差异越大，抑制上下视场角的效果越明显。
如上所述，通过在折射率为n1的树脂层241中使折射率为n2的第三棒状散射体242的纵轴(L)方向对准成与上偏振板Pol1的光透射轴线平行，由于第三棒状散射体242与树脂层241之间在折射率上的差异，已穿过覆盖层220_1的光可向左右漫射。
第三棒状散射体242可以与未固化的树脂层241混合。与第三棒状散射体242混合的树脂层241可以被施加为覆盖覆盖层220_1。随后，通过对谷部V和峰部P在纵向延伸方向上的两端施加电场，能够将第三棒状散射体242对准成与纵向延伸方向平行。第一棒状散射体230_11和第三棒状散射体242位于不同的位置处，但是可以具有相同的结构和组成材料。
树脂层241可以由具有比图案层210_1的树脂的折射率低的折射率的可UV固化的透明树脂形成。具体地，树脂可以包括(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂和环氧树脂中的至少一种，但不限于此。
图17、图18、图19、图20和图21是根据本发明的原理构造的光学膜的另外其它示例性实施方式的剖视图。
参照图3、图15和图17，除了光学膜202_1包括除堆叠在谷部V中的第一棒状散射体230_21之外的第二棒状散射体230_22之外，光学膜202_1与图15中所示的光学膜202基本上相同，其中，第二棒状散射体230_22位于从峰部P的上表面到覆盖层220_2的上表面的范围内。
更具体地，图17中所示的光学膜202_1可以包括基础层240_2、图案层210_2、覆盖层220_2、第一棒状散射体230_21、第二棒状散射体230_22和散射层243。散射层243可以包括树脂层241和第三棒状散射体242。
参照图3、图17和图18，光学膜202_2与图17中所示的光学膜202_1的不同之处在于，图案层210_2直接形成在上偏振板Pol1上。
更具体地，图18中所示的光学膜202_2可以包括上偏振板Pol1、图案层210_2、覆盖层220_2、第一棒状散射体230_21、第二棒状散射体230_22和散射层243。散射层243可以包括树脂层241和第三棒状散射体242。
参照图3和图19，光学膜203与图3中所示的光学膜200的不同之处在于，光学膜203还包括第二图案层210_32、第二覆盖层220_32和第三棒状散射体230_32。
更具体地，可以在基础层240_3上形成第一图案层210_31。随后，在第一图案层210_31的谷部V中堆叠第一棒状散射体230_31，并且然后施加第一覆盖层220_31来覆盖第一图案层210_31和第一棒状散射体230_31。随后，在第二图案层210_32的谷部V中堆叠第三棒状散射体230_32，并且然后施加第二覆盖层220_32来覆盖第二图案层210_32和第三棒状散射体230_32。
参照图3、图19和图20，光学膜203_1与图19中所示的光学膜203的不同之处在于，光学膜203_1包括除了堆叠在第一图案层210_31的谷部V中的第一棒状散射体230_31之外的第二棒状散射体230_33，并且包括除了堆叠在第二图案层210_32的谷部V中的第三棒状散射体230_32之外的第四棒状散射体230_34，其中，第二棒状散射体230_33位于从第一图案层210_31的峰部P的上表面到第一覆盖层220_31的上表面的范围内，第四棒状散射体230_34位于从第二图案层210_32的峰部P的上表面到第二覆盖层220_32的上表面的范围内。
参照图3、图20和图21，光学膜203_2与图20中所示的光学膜203_1的不同之处在于，第一图案层210_31直接形成在上偏振板Pol1上。
更具体地，光学膜203_2可以包括上偏振板Pol1、第一图案层210_31、第一棒状散射体230_31、第二棒状散射体230_33、第一覆盖层220_31、第二图案层210_32、第三棒状散射体230_32、第四棒状散射体230_34和第二覆盖层220_32。
图22是根据本发明的原理构造的光学膜的另一示例性实施方式的立体图。
参照图1、图2、图7和图22，光学膜204与图2中所示的光学膜200的不同之处在于，棒状散射体230_4的纵轴的长度H4与光学膜204的短边的长度LS基本上相同。
更具体地，光学膜204可以包括基础层240_4、图案层210_4、覆盖层220_4和棒状散射体230_4。
光学膜204可以包括谷部V和峰部P在其中重复地形成的图案层210_4以及与图案层210_4具有互补形状并且联接的覆盖层220_4。棒状散射体230_4可以均匀地堆叠在谷部V中。棒状散射体230_4的纵轴L的方向可以与上偏振板Pol1的光透射轴线平行。即，图案层210_4的谷部V和峰部P的纵向延伸方向也可以与上偏振板Pol1的光透射轴线平行。
应理解的是，图22中所示的光学膜可以应用于图12至图21中所示的光学膜。
虽然本文中已描述了特定示例性实施方式和实现方式，但是根据该描述，其它实施方式和修改将是显而易见的。因此，本发明构思不受限于这些实施方式，而是受限于所附权利要求的更宽泛的范围以及如将对本领域普通技术人员显而易见的多种明显的修改和等同布置。

Claims (10)

1.用于显示装置的光学膜，所述光学膜包括：
基础层；
图案层，设置在所述基础层上，并且具有谷部和峰部的重复图案；
多个第一长形散射构件，设置在所述谷部的上表面上；以及
覆盖层，具有与所述谷部和峰部的重复图案互补的形状并且与所述谷部和峰部的重复图案联接，并且所述第一长形散射构件设置在所述图案层与所述覆盖层之间。
2.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述峰部中的每个具有等于或大于所述谷部中的每个的宽度的宽度，以及其中，所述图案层具有比所述覆盖层的折射率高的折射率。
3.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件具有其长度与所述第一长形散射构件的短轴的长度不同的纵轴。
4.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件包括具有椭圆形剖面形状的第一棒状散射体。
5.根据权利要求3所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件的所述短轴的所述长度小于所述谷部中的每个的宽度。
6.根据权利要求3所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件的所述纵轴设置成与所述谷部的纵向延伸方向平行。
7.根据权利要求3所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件在所述纵轴的方向上具有与所述图案层和所述覆盖层中的至少一个的折射率不同的折射率。
8.根据权利要求3所述的光学膜，其中，所述第一长形散射构件具有比所述图案层的折射率小的折射率。
9.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述光学膜还包括第二长形散射构件，以及其中，所述第二长形散射构件设置在从所述峰部的上表面延伸到所述覆盖层的上表面的区域中。
10.根据权利要求9所述的光学膜，其中，所述第二长形散射构件具有其长度与所述第二长形散射构件的短轴的长度不同的纵轴。
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