CN116299826A - 一种光学板件、光学应用件及该光学板件的模拟生成方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种具备相位差层结构的光学板件、光学应用件及该光学板件的模拟生成方法。该光学板件包括层叠设置的线性偏光板和复合型相位延迟膜；复合型相位延迟膜包括层叠设置的逆分散型四分之一相位延迟膜和正C‑板视角补偿膜，线性偏光板层叠设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜和正C‑板视角补偿膜二者中的其中一者背离另一者的侧面；复合型相位延迟膜的复合平面内相位差值Ro为100nm至160nm，复合型相位延迟膜的光轴与线性偏光板101的吸收轴二者构成的锐角夹角为37.5°至52.5°，该光学板件具有逆波长分散特性，在全光域可见光波长范围具有良好的抗反光特性。

Description

一种光学板件、光学应用件及该光学板件的模拟生成方法

技术领域

本申请属于光学元件技术领域，更具体地说，是涉及一种具备相位差层结构的光学板件及光学应用件。

背景技术

在光学的反射和折射应用系统中，四分之一相位延迟膜是一种能够对线性偏振光和圆偏振光进行可逆转换的光学薄膜。在具体的应用场景中，利用线性偏光板将自然光转换为线性偏振光，利用四分之一相位延迟膜将得到的线性偏振光与圆偏振光进行可逆转换，圆偏振光本身在被反射面反射的过程中可进行方向性的转换，例如左旋圆偏振光在被反射面反射的过程中转换为右旋圆偏振光，右旋圆偏振光在被反射面反射的过程中转换为左旋圆偏振光。

由于液晶显示器件中的金属电极极易反光，因此将现有技术中具有圆偏振光特性的光学膜材应用于液晶显示器件，以消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰显示屏幕可读性的问题，通过具有圆偏振光特性的光学膜材达到抗反光的特效。

以下提供一种现有的示例作为说明。

外界自然光线先入射显示器中的线性偏光板，自然光线经线性偏光板被转换为第一线偏振光，第一线偏振光经四分之一相位延迟膜后，被四分之一相位延迟膜转换为左旋圆偏振光，左旋圆偏振光经金属电极反射后，左旋圆偏振光被转换为右旋圆偏振光，右旋圆偏振光经过同一四分之一相位延迟膜时，右旋圆偏振光被转换为与原振动方向垂直的第二线偏振光，亦即第二线偏振光和第一线偏振光二者的方向互垂直，进而第二线偏振光无法通过线性偏光板而被吸收，最终达成消除液晶显示器件外界入射光源干扰的抗反光功效，解决液晶显示器件在自然光下反光的问题。

现有技术中，四分之一相位延迟膜通常仅能够针对单一波长进行理想的相位差修正，例如现有四分之一相位延迟膜仅能够针对550nm的绿色光波长进行理想的相位差修正。现有四分之一相位延迟膜具有正波长分散特性，亦即波长愈长相位差值愈小，因此针对红色光波和蓝色光波，现有四分之一相位延迟膜无法得到理想的相位差修正，进而造成漏光问题。现有四分之一相位延迟膜无法对大视角进行补偿，因此其相位差修正的效果会随着观察视角的加大而变差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种具备相位差层结构的光学板件，该光学板件在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性，供于消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

提供一种具备相位差层结构的光学板件，所述光学板件为圆偏光板件；

所述光学板件包括层叠设置的线性偏光板和复合型相位延迟膜；

其中，所述复合型相位延迟膜至少包括逆分散型四分之一相位延迟膜；

且，所述复合型相位延迟膜的复合平面内相位差值Ro为100nm至160nm，所述复合型相位延迟膜的光轴与所述线性偏光板的吸收轴二者构成的锐角夹角为37.5°至52.5°。

在一个实施例中，所述复合型相位延迟膜还包括正C-板视角补偿膜；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜和所述正C-板视角补偿膜层叠设置，所述线性偏光板层叠设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜和所述正C-板视角补偿膜二者中的其中一者背离另一者的侧面。

在一个实施例中，所述正C-板视角补偿膜具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；

所述线性偏光板和所述逆分散型四分之一相位延迟膜分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。

在一个实施例中，所述复合型相位延迟膜的垂直平面内相位差值Rth为-50nm至50nm。

在一个实施例中，所述逆分散型四分之一相位延迟膜具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；

所述线性偏光板和所述正C-板视角补偿膜分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。

在一个实施例中，所述光学板件还包括粘着层，所述粘着层具有相对设置的第一粘着面和第二粘着面；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜和所述正C-板视角补偿膜分别粘着于所述第一粘着面和第二粘着面。

在一个实施例中，所述复合型相位延迟膜为液晶逆分散膜；其中，

所述逆分散型四分之一相位延迟膜为具有逆分散特性的液晶膜；

所述正C-板视角补偿膜为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。

在一个实施例中，所述正C-板视角补偿膜为液晶型正C-板相位差延迟膜；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜为以下任意一种：

-液晶型A板逆分散相位延迟膜；

-液晶型O板逆分散相位延迟膜；

-液晶型双轴逆分散相位延迟膜。

在一个实施例中，所述逆分散型四分之一相位延迟膜的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶；

-掺杂掌性分子的棒状液晶；

所述正C-板视角补偿膜的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶。

在一个实施例中，所述逆分散型四分之一相位延迟膜的材料单独选自所述掺杂掌性分子的棒状液晶；

且，在所述掺杂掌性分子的棒状液晶中，所述掌性分子的掺杂量占所述掺杂掌性分子的棒状液晶总重量的0.005％至2％。

在一个实施例中，所述复合型相位延迟膜的总厚度为1μm至25μm。

本申请提供的具备相位差层结构的光学板件的有益效果在于：

与现有技术相比，本申请提供的具备相位差层结构的光学板件，作为圆偏光板件使用，该光学板件包括层叠设置的线性偏光板和复合型相位延迟膜，复合型相位延迟膜包括层叠设置的逆分散型四分之一相位延迟膜和正C-板视角补偿膜，线性偏光板层叠设于逆分散型四分之一相位延迟膜和正C-板视角补偿膜二者中的其中一者背离另一者的侧面。其中，复合型相位延迟膜的复合平面内相位差值为Ro，Ro的取值范围设置为100nm至160nm，复合型相位延迟膜的光轴与线性偏光板的吸收轴二者构成的锐角夹角设置为37.5°至52.5°，从而赋予复合型相位延迟膜具有逆波长分散特性。

换言之，通过上述层结构设置和参数范围设置，使复合型相位延迟膜具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使该复合型相位延迟膜在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域和全角度下消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

与现有应用具有正分散特性的四分之一相位延迟膜的光学板件相比，本申请提供的具备相位差层结构的光学板件，其具有逆波长分散特性，因此在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性。该光学板件被应用于光学应用件中，使光学应用件实现在任意不同可见光波长范围内，有效地消除光反射，并提供良好的补偿特性，实现全光域消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

本申请的另一个目的还在于提供一种光学应用件，所述光学应用件包括如上所述的具备相位差层结构的光学板件。

本申请提供的光学应用件相比于现有技术的有益效果同于本申请提供的具备相位差层结构的光学板件相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

本申请的另一目的还在于提供一种上述具备相位差层结构的光学板件的模拟生成方法，所述的模拟生成方法包括：

所述的模拟生成方法包括：

基于偏振光学原理，计算获取逆分散型四分之一相位延迟膜的穆勒矩阵和正C-板视角补偿膜的穆勒矩阵；基于所述逆分散型四分之一相位延迟膜的穆勒矩阵和所述正C-板视角补偿膜的穆勒矩阵，并利用极分解法合成复合型相位延迟膜的穆勒矩阵；根据所述复合型相位延迟膜的穆勒矩阵使用极分解法提取所述复合型相位延迟膜的相位差信息和角度信息；

设定符合预期角度的线性偏振光透过所述复合型相位延迟膜后的出射光与符合预期的圆偏振光之间具有设定误差值，根据所述误差值表示所述复合型相位延迟膜和符合预期的相位延迟膜之间的差距；

根据需求制定评价函数，计算所有位相差和角度的误差值，将所得误差值带入并计算所述评价函数，根据所述评价函数的收敛情况得到符合预期的最优解组合；

在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜的相位差信息和夹角信息，并根据所述相位差信息、所述夹角信息和材料的Δn计算得到所述逆分散型四分之一相位延迟膜的波长分散性曲线，并从所述波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算所述评价函数以筛选出函数极值附近区段作为最优选模拟参考数值。

在一个实施例中，所述的模拟生成方法还包括：

针对正C-板视角补偿膜选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于所述最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到并统计关于不同Rth值和不同的位置信息下的各个方位角和入射角的评价函数值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息；

其中，所述的不同位置信息选自以下任意一种：

所述正C-板视角补偿膜夹于所述线性偏光板和所述逆分散型四分之一相位延迟膜之间；

或，所述正C-板视角补偿膜设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜背离所述线性偏光板的一侧。

在一个实施例中，所述的在特定波长下，设定所述复合型相位延迟膜的角度和圆相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间具有设定角度差，并定义任意波长下实际角度差与所述设定角度差之间具有设定误差值，根据所述设定角度差和所述设定误差值推导所述实际角度差，根据所述实际角度差模拟生成立体图像，并在模拟过程中使所述实际角度差趋近于所述设定角度差，包括：

锚定550nm波长下，设定所述复合型相位延迟膜的光轴角度和圆相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间的设定角度差为45°，并设定出射光为右旋圆偏振光的入射线性偏振光的斯托克斯矢量为Sin；

且，设定在任意波长下Sin入射所述复合型相位延迟膜后的透射光的归一化后的斯托克斯矢量为Sout，定义所述设定误差值为Sout第四个参数的反余弦，根据所述设定角度差和所述的Sout第四个参数的反余弦推导模拟所需的所述实际角度差。

在一个实施例中，所述的在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜的相位差信息和夹角信息，并根据所述相位差信息、所述夹角信息和材料的Δn计算得到所述逆分散型四分之一相位延迟膜的波长分散性曲线，并从所述波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算评价函数筛选出函数极值区段作为最优选模拟参考数值，包括：

在正视角垂直入射面的条件下，且在550nm波长下，选取相位差区间0°至180°每间隔范围0.1至5°中的一个数值作为实际模拟所需相位差，并计算相应相位差的波长分散性曲线；选取波长区间下限在380nm至400nm且上限在700nm至780nm，并结合每间隔5nm的波长下当前选取的相位差的波长分散性数值计算相应误差值，再对所有误差值计算所述评价函数，以筛选出评价函数极值的材料结构和数值组合。

在一个实施例中，所述的针对正C-板视角补偿膜选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于所述最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到关于不同Rth值和不同的位置信息下的全波段全方位角的误差极坐标图，并统计处于不同设定范围下的角度误差值及全方位角误差的平均值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息，包括：

锚定550nm波长下，从选取范围为0nm至150nm中每间隔0.1nm至10nm中的一个数值选取不同的Rth值，从所述正C-板视角补偿膜夹于线性偏光板和所述逆分散型四分之一相位延迟膜之间或设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜背离线性偏光板的一侧两种不同位置信息中择一选择，从入射角范围下限为0°且上限为70°至85°中的一个数值中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的斜入射角度，从方位角范围为0°至180°或0°至360°中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的方位角度，从波长范围下限在380nm至400nm且上限在700nm至780nm中每间隔5nm选取不同的波长；

基于上述选取数值，利用光率体计算获得折射率数据，并结合由斜入射下双折射的光学关系所推导出的相位差公式，计算得出关于Rth值、位置、波长、入射角和方位角等5个参数的穆勒矩阵；

计算同一组Rth值、位置、入射角、方位角下的不同波长的误差并计算所述评价函数；统计所述评价函数值在不同方位角的分布情况，得到不同Rth值下评价函数值在不同方位角的离散程度、极大值和极小值等统计数据，以及评价函数值随Rth值变化的走势，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息。

本申请提供的具备相位差层结构的光学板件的模拟生成方法有益效果在于：

与现有技术相比，本申请提供的具备相位差层结构的光学板件的模拟生成方法，其最终所获得复合型相位延迟膜的复合平面内相位差值为Ro，Ro的取值范围设置为100nm至160nm，复合型相位延迟膜的光轴与线性偏光板的吸收轴二者构成的锐角夹角设置为37.5°至52.5°等参数范围，赋予了复合型相位延迟膜具有逆波长分散特性。

换言之，通过模拟上述层结构设置位置信息和参数范围设置，使复合型相位延迟膜具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使该复合型相位延迟膜在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件的层结构剖面示意图；

图2是本申请实施例1提供的复合型相位延迟膜与对比例1提供的四分之一相位延迟膜的波长分散关系图；

图3是本申请实施例1提供的复合型相位延迟膜与对比例1提供的四分之一相位延迟膜的误差关系图；

图4是本申请实施例2提供的具备相位差层结构的光学板件与对比例1提供的四分之一相位延迟膜贴合线性偏光板的正视角反射率光谱图；

图5是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在逆分散型四分之一相位延迟膜与线性偏光板之间的不同Rth值的误差占比图；

图6是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在逆分散型四分之一相位延迟膜与线性偏光板之间的不同Rth值的平均误差图谱；

图7是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在逆分散型四分之一相位延迟膜与OLED面板之间的不同Rth值的误差占比图；

图8是本申请实施例提供的正C-板视角补偿膜设置在逆分散型四分之一相位延迟膜与OLED面板之间的不同Rth值的平均误差图谱；

图9是本申请实施例2提供的具备相位差层结构的光学板件与对比例1提供的四分之一相位延迟膜贴合线性偏光板的大视角光通量反射率图谱；

图10是本申请实施例3提供的具备相位差层结构的光学板件与对比例1提供的四分之一相位延迟膜贴合线性偏光板的大视角光通量反射率图谱。

其中，图中各附图标记：

100、光学板件；

101、线性偏光板；102、复合型相位延迟膜；

102a、正C-板视角补偿膜；102b、逆分散型四分之一相位延迟膜。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100及光学应用件进行说明。

请参阅图1所示，图1中示出了本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100，该实施例示图以沿光学板件100的层叠方向纵向剖视而展示光学板件100的层结构。在具体的应用中，本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100应用为圆偏光板件。

具体地，上述的光学板件100包括层叠设置的线性偏光板101和复合型相位延迟膜102。其中，复合型相位延迟膜102至少包括逆分散型四分之一相位延迟膜102b。其中，复合型相位延迟膜102的复合平面内相位差值Ro为100nm至160nm，复合型相位延迟膜102的光轴与所述线性偏光板101的吸收轴二者构成的锐角夹角为37.5°至52.5°。

本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100，作为圆偏光板件使用，通过上述层结构设置和参数范围设置，使复合型相位延迟膜102具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使该复合型相位延迟膜102在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域下消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

与现有应用具有正分散特性的四分之一相位延迟膜的光学板件100相比，本申请提供的具备相位差层结构的光学板件100，其具有逆波长分散特性，因此在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性。

该光学板件100被应用于光学应用件中，使光学应用件实现在任意不同可见光波长范围下，有效地消除光反射，并提供良好的补偿特性，实现全光域和全角度下消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

需要说明的是，当复合型相位延迟膜102的复合平面内相位差值Ro值，以及复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴形成的锐角不在上述的范围内时，无法获得全可见光波段下良好的圆偏光特性。

以及，值得注意的是，复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴之间形成夹角，可以以锐角表征，也可以以钝角表征。本申请实施例以锐角来表征复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴之间的夹角，但以钝角来表征复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴之间的夹角，也在本申请保护范围内，亦即复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴形成的钝角为127.5°至142.5°。

其中，优选复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴二者构成的锐角夹角为40°至50°，以钝角来表征复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴之间的夹角，就是二者之间形成的钝角为130°至140°。

在一个实施例中，复合型相位延迟膜102还包括正C-板视角补偿膜102a，逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a层叠设置，线性偏光板101层叠设于逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a二者中的其中一者背离另一者的侧面。

在一个实施例中，所述正C-板视角补偿膜102a具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；所述线性偏光板101和所述逆分散型四分之一相位延迟膜102b分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。

在一个实施例中，所述逆分散型四分之一相位延迟膜102b具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；所述线性偏光板101和所述正C-板视角补偿膜102a分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。也就是说，正C-板视角补偿膜102a设置在逆分散型四分之一相位延迟膜102b与OLED面板之间。

本申请实施例优选正C-板视角补偿膜102a具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面，线性偏光板101和逆分散型四分之一相位延迟膜102b分别层叠设于第一侧表面和第二侧表面。当外界自然光线入射至线性偏光板101后，即被转换为线性偏振光，通过复合型相位延迟膜102处理，消除外界入射光源干扰，实现抗反光功效。

进一步优选地，复合型相位延迟膜102的垂直平面内相位差值Rth为-50nm至50nm。

本实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100，通过上述层结构设置和参数范围设置，使复合型相位延迟膜102具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使该复合型相位延迟膜102在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性，供于全光域和全角度下消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

与现有应用具有正分散特性的四分之一相位延迟膜的光学板件100相比，本申请提供的具备相位差层结构的光学板件100，其具有逆波长分散特性和大视角补偿特性，因此在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性。

该光学板件100被应用于光学应用件中，使光学应用件实现在任意不同可见光波长范围和任意不同大小视角下，有效地消除光反射，并提供良好的补偿特性，实现全光域和全角度下消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

在一个实施例中，所述光学板件100还包括粘着层，所述粘着层具有相对设置的第一粘着面和第二粘着面；所述逆分散型四分之一相位延迟膜102b和所述正C-板视角补偿膜102a分别粘着于所述第一粘着面和第二粘着面。

在上述实施例的基础上，逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a之间设有粘着层(图1中未标出)，从而可以更好地提高逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a之间的结合力，提高复合型相位延迟膜102的使用寿命。

上述粘着层的材料没有严格限制，包括但不限于UV胶、光学透明胶(OCA)、液态光学透明胶(LOCA)或压敏胶(PSA)。粘着层的厚度可以根据逆分散型四分之一相位延迟膜102b的厚度和粘着层的材料进行选择。具体地，粘着层的厚度可以介于50nm至15μm之间，且以复合型相位延迟膜102的厚度不超过25μm为宜。即便复合型相位延迟膜102包括粘着层，仍旧具有较薄的厚度，可以达成薄型化的要求。

在一个实施例中，复合型相位延迟膜102为液晶逆分散膜；其中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b为具有逆分散特性的液晶膜；正C-板视角补偿膜102a为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。

本实施例中，复合型相位延迟膜102为液晶逆分散膜，即复合型相位延迟膜102由液晶材料制成，由于液晶材料具有较好的复折射性，在达到相同光学延迟功效的前提下，能够成型为薄型化的功能薄膜。基于该薄型化的功能薄膜，可以获得薄型的功能产品，例如具有该薄型化功能薄膜的层叠结构式光学组件，以及设有该薄型化功能薄膜的液晶显示产品，能够满足显示器件的薄型化趋势，以及柔性OLED显示器的可挠性发展的要求。因此，本申请实施例提供的复合型相位延迟膜102，不仅具有波长越长则相位差值越大的特性，其还具有薄型化的功能薄膜的结构优势。

需要说明的是，本实施例提供的复合型相位延迟膜102为逆分散型液晶薄膜，即由液晶材料制备得到的薄膜，而采用其他材料制备复合型相位延迟膜102，得到的膜层的厚度较厚，如以高分子材料制备的膜层，厚度达到50μm，甚至在50μm以上，难以满足光学器件对相位延迟膜越来越薄的薄型化要求。

本实施例提供的复合型相位延迟膜102的厚度可以低至1μm，具体厚度可优选为1μm至25μm，处于该厚度的相位延迟膜的厚度较薄，远低于以高分子材料制备的相位延迟膜的厚度，可以满足显示器薄型化的要求。

在一个实施例中，正C-板视角补偿膜102a为液晶型正C-板相位差延迟膜；逆分散型四分之一相位延迟膜102b为以下任意一种：

-液晶型A板逆分散相位延迟膜；

-液晶型O板逆分散相位延迟膜；

-液晶型双轴逆分散相位延迟膜。

本实施例中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b为具有逆分散特性的液晶膜，用于本实施例的逆分散型四分之一相位延迟膜102b的液晶膜可以为液晶型A板逆分散相位延迟膜、液晶型O板逆分散相位延迟膜或液晶型双轴逆分散相位延迟膜。优选的上述类型的液晶膜，都具有平面内位相差值，并且拥有逆分散功效。

在一个实施例中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶；

-掺杂掌性分子的棒状液晶；

在一个实施例中，正C-板视角补偿膜102a的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶。

单独选自上述材料制备的逆分散型四分之一相位延迟膜102b，不仅能够赋予逆分散型四分之一相位延迟膜102b具有合适的光轴角度，从而与线性偏光板101的吸收轴之间形成合适的角度，进而赋予光学板件100在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，在全角度的不同视角下均具有有效消除光反射的抗反射特性。

在一个实施例中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b的材料单独选自掺杂掌性分子的棒状液晶；且，在掺杂掌性分子的棒状液晶中，掌性分子的掺杂量占掺杂掌性分子的棒状液晶总重量的0.005％至2％。

若掌性分子的掺杂量过高，则会影响逆分散型四分之一相位延迟膜102b具有合适的光轴角度大小，导致逆分散型四分之一相位延迟膜102b的光轴与线性偏光板101的吸收轴形成的锐角超过或不足37.5°至52.5°的角度范围，无法得到在全可见光波段下具有良好的圆偏光特性的光学板件100。

在一个实施例中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b的材料选自ROLIC公司生产的棒状液晶ROF 8007，或由MERCK公司生产的棒状液晶RMM 2093。在另一个实施例中，逆分散型四分之一相位延迟膜102b的材料选自由ROLIC公司生产的棒状液晶ROF 8007掺有由BASF公司生产的掌性分子LC756，或由MERCK公司生产的棒状液晶RMM 2093掺有由BASF公司生产的掌性分子LC756。正C-板视角补偿膜102a的材料选自ROLIC公司生产的棒状液晶ROF7201，或由MERCK公司生产的棒状液晶RMM-2190。

本申请实施例的另一个目的还在于提供一种光学应用件，所述光学应用件包括如上所述的具备相位差层结构的光学板件100。

例如，所述的光学应用件可以为一种光学组件，该光学组件包括胆固醇液晶增亮膜和上述的具备相位差层结构的光学板件100。

由胆固醇液晶增亮膜和上述的具备相位差层结构的光学板件100所构成的光学组件可应用于液晶显示器中，以提高整体增光效率及减轻大视角色差的问题。同样地，本申请实施例提供的光学组件可以替代现有对应的光学组件，用于已知的结构与装置。

再例如，所述的光学应用件可以为一种光学器件，该光学器件包括发光二极管、场发射显示器、电浆显示器、液晶显示器、3D显示器、3D眼镜。本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100可应用于发光二极管显示器中，改善自然光反射的问题。其中，发光二极管包括有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)。

本申请实施例还提供一种逆分散型四分之一相位延迟膜102b的制备方法，该方法包括：

S01.提供光学级塑料基膜和液晶材料，对光学级塑料基膜进行配向处理。光学级塑料基膜的材质没有特别限制，包括但不限于三醋酸纤维素(Triacetate Cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、压克力(Acryl)、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene difluoride，PVDF)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)。

所述液晶材料如前所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。

对光学级塑料基膜进行配向处理，配向处理包括但不限于摩擦配向法、光配向法。由于光配向处理可任意调整液晶分子的光轴方向，故可以采用卷对卷制程来得到具有预期光轴方向的逆分散型四分之一相位延迟膜102b(如高分子材料不同于通过该方式制备相位延迟膜)，从而具有较佳的生产性。值得注意的是，当逆分散型四分之一相位延迟膜102b的材料选自掺杂掌性分子的棒状液晶，可配合摩擦配向法，使逆分散型四分之一相位延迟膜102b的液晶分子的光轴方向配列，通过自组装调整而达到所需要的光轴角度。

S02.在经配向处理后的光学级塑料基膜上沉积液晶材料，经干燥、光固化处理即得。

本申请实施例还提供一种正C-板视角补偿膜102a的制备方法，该方法包括：

S01.提供光学级塑料基膜和液晶材料，对光学级塑料基膜进行活性处理。对光学级塑料基膜进行活性处理，活性处理包括使用ROLIC的ROM-201活性层涂布。

S02.在经活性处理后的光学级塑料基膜上沉积液晶材料，经干燥、光固化处理即得。

本申请实施例提供的复合型相位延迟膜102，其中的逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a二者的结合，由光学模拟建模优化而来。以下对逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a二者层叠结合的模拟生成方法进行说明。

具体地，上述具备相位差层结构的光学板件100的模拟生成方法包括：

所述的模拟生成方法包括：

基于偏振光学原理，计算获取逆分散型四分之一相位延迟膜102b的穆勒矩阵和正C-板视角补偿膜102a的穆勒矩阵；基于所述逆分散型四分之一相位延迟膜102b的穆勒矩阵和所述正C-板视角补偿膜102a的穆勒矩阵，并利用极分解法合成复合型相位延迟膜102的穆勒矩阵；根据所述复合型相位延迟膜102的穆勒矩阵提取所述复合型相位延迟膜102的相位差信息和角度信息；

设定符合预期角度的线性偏振光透过复合型相位延迟膜102后的出射光与符合预期的圆偏振光之间具有设定误差值，根据误差值表示复合型相位延迟膜和符合预期的相位延迟膜之间的差距；根据需求制定评价函数，计算所有位相差和角度的误差值，将所得误差值带入并计算评价函数，根据评价函数的收敛情况得到符合预期的最优解组合；

在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜102b的相位差信息和夹角信息，并根据相位差信息、夹角信息和材料的Δn计算得到逆分散型四分之一相位延迟膜102b的波长分散性曲线，并从波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算评价函数以筛选出函数极值附近区段作为最优选模拟参考数值。

其中，上述模拟计算结果优劣的判断根据所选取的评价函数来评价，而评价函数由实际的具体需求确定。本申请实施例提供的模拟方案，所选取的评价函数是设定波长范围内误差的均方根值，在使用模拟方法进行模拟的过程中，具体使用穷举法计算所有有效值后得到全局的最优解组合，更可以从全局的最优解组合中得到全局的最优解。其中，优选使用穷举法比其他优化算法的效率更高。

与现有技术相比，本申请实施例提供的具备相位差层结构的光学板件的模拟生成方法，其最终所获得复合型相位延迟膜的复合平面内相位差值为Ro，Ro的取值范围设置为100nm至160nm，复合型相位延迟膜的光轴与线性偏光板的吸收轴二者构成的锐角夹角设置为37.5°至52.5°等参数范围，赋予了复合型相位延迟膜具有逆波长分散特性。

换言之，通过模拟上述层结构设置位置信息和参数范围设置，使复合型相位延迟膜具有波长越长则相位差值越大的特性，进以使该复合型相位延迟膜在全光域的可见光波长范围内均具有良好的抗反光特性，供于全光域消除外界入射光源入射至液晶显示器件而造成干扰的问题。

在一个实施例中，上述的模拟生成方法还包括：

针对正C-板视角补偿膜102a选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到并统计关于不同Rth值和不同的位置信息下的各个方位角和入射角的评价函数值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息。

其中，所述的不同位置信息选自以下任意一种：

正C-板视角补偿膜102a夹于线性偏光板101和逆分散型四分之一相位延迟膜102b之间；

或，正C-板视角补偿膜102a设于逆分散型四分之一相位延迟膜102b背离线性偏光板101的一侧。

与现有技术相比，本实施例提供的具备相位差层结构的光学板件100的模拟生成方法，其最终所获得的线性偏光板101、逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a三者的层叠位置信息，经过设定的模拟过程后，赋予了复合型相位延迟膜102具有逆波长分散特性和大视角补偿特性。

更进一步地，上述的在特定波长下，设定复合型相位延迟膜102的角度和圆相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间具有设定角度差，并定义任意波长下实际角度差与设定角度差之间具有设定误差值，根据设定角度差和设定误差值推导实际角度差，根据实际角度差模拟生成立体图像，并在模拟过程中使实际角度差趋近于设定角度差，包括：

锚定550nm波长下，设定复合型相位延迟膜102的光轴角度和圆相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间的设定角度差为45°，并设定出射光为右旋偏振光的入射线性偏振光的斯托克斯矢量为Sin；

且，设定在任意波长下Sin入射复合型相位延迟膜102后的透射光的归一化后的斯托克斯矢量为Sout，定义设定误差值为Sout第四个参数的反余弦，根据设定角度差和的Sout第四个参数的反余弦推导模拟所需的实际角度差。

其中，定义误差为Sout第四个参数的反余弦，即公式Y＝arccosx，同时该误差也等价于Sout在庞加莱球中与S3轴的正方向的夹角。其中，斯托克斯矢量的四个参量都具有光强度的单位，理解各个参量的物理意义：S0正比于入射光的总光强；S1表征了光是更接近于x方向偏振(S1>0)还是y方向偏振(S2<0)，S0＝S1代表入射光是x轴方向振动线偏振光；S2表征了光是更接近于+45°(S2>0)方向偏振还是-45°(S2<0)方向偏振；S3表征了光是更接近于右旋圆偏振光(S3>0)还是左旋圆偏振光(S3<0)，Sout第四个参数即S3。

其中，上述所设定的误差的定义，其贯穿使用于本实施例提供的模拟方法的始终，该误差的直接含义是Sout和符合预期的圆偏振光的差距，由于所选取的入射光为符合预期的线性偏振光，因此该差距可以直接代表相位延迟膜线偏转圆偏能力的强弱。其中，误差值越小，则相位延迟膜线偏转圆偏能力越强，反之，误差值越大，则相位延迟膜线偏转圆偏能力越弱。其中，线偏即指线性偏振光，圆偏即指圆偏振光。

在一个实施例中，上述的在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜102b的相位差信息和夹角信息，并根据相位差信息、夹角信息和材料的Δn计算得到逆分散型四分之一相位延迟膜102b的波长分散性曲线，并从波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算评价函数筛选出函数极值区段作为最优选模拟参考数值，包括：

在正视角垂直入射面的条件下，且在550nm波长下，选取相位差区间0°至180°每间隔范围0.1至5°中的一个数值作为实际模拟所需相位差，并计算相应相位差的波长分散性曲线；选取波长区间下限在380nm至400nm，上限在700nm至780nm，并结合每间隔5nm的波长下当前选取的相位差的波长分散性数值计算相应误差值，再对所有误差值计算评价函数，以筛选出评价函数极值的材料结构和数值组合。

需要说明的是，在上述的筛选出函数极值区段作为最优选模拟参考数值的过程中，波长选取范围的上下极限值是可以依据具体需求进行可变选择的，基于本申请实施例的模拟路径而对波长选取范围的上下极限值进行调节，同样在本申请实施例的限制范围内。

其中，在本实施例所优选上述范围内，结果不会有明显变化，380nm-780nm为可见光范围，将范围缩减到400nm-700nm后，各项指标不会有太大变化。另外，经过上述模拟后所获取相位差的计算范围是0-180°，间隔可变为0.1°至5°，计算后得到的最优相位差值所在的范围为120nm-160nm。

在一个实施例中，上述的针对正C-板视角补偿膜102a选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到关于不同Rth值和不同的位置信息下的全波段全方位角的误差极坐标图，并统计处于不同设定范围下的角度误差值及全方位角误差的平均值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息，包括：

锚定550nm波长下，从选取范围为0nm至150nm中每间隔0.1nm至10nm中的一个数值选取不同的Rth值，从正C-板视角补偿膜102a夹于线性偏光板101和逆分散型四分之一相位延迟膜102b之间或设于逆分散型四分之一相位延迟膜102b背离线性偏光板101的一侧两种不同位置信息中择一选择，从入射角范围下限为0°且上限范围为70°至85°中的一个数值中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的斜入射角度，从方位角范围为0°至180°或0°至360°中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的方位角度，从波长范围下限在380nm至400nm且上限在700nm至780nm中每间隔5nm选取不同的波长；其中，该步骤中，计算所使用的角度间隔范围是可以根据具体需求进行可选的，在将正C-板视角补偿膜作为单膜进行计算时，优选其Rth值的获取使用相位差范围为0nm至150nm。

基于上述选取数值，利用光率体计算获得折射率数据，并结合由斜入射下双折射的光学关系所推导出的相位差公式，计算得出关于Rth值、位置、波长、入射角和方位角等5个参数的穆勒矩阵；

计算同一组Rth值、位置、入射角、方位角下的不同波长的误差并计算评价函数；

统计评价函数值在不同方位角的分布情况，得到不同Rth值下评价函数值在不同方位角的离散程度、极大值和极小值等统计数据，以及评价函数值随Rth值变化的走势，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息。

其中，通过统计误差角度小于等于8°、误差角度小于等于10°、误差角度小于等于15°及全方位角误差的平均值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息。

其中，误差角度小于8°、10°、15°是本实施例中供于观察评价函数值的离散程度和分布情况的，所采用的具体评价方法和数值根据具体需求进行选取，本实施例并不对数值做具体限制。其中，全方位角误差平均值供于统计评价函数值随Rth变化的大致走势，具体的评价方法也会随着评价函数的改变而改变，本实施例并不对此做具体限制。

在本申请实施例提供的上述模拟方法中，依据上述的模拟过程可知，本实施例所涉及的计算分为两部分，其中一部分为在正视角的选取条件下，另一部分为斜入射角度时计算Rth的相关值，其中，斜入射角度时计算Rth的相关值的获取需基于在正视角条件下所获取的相关结果进行和计算，

综上，本申请实施例提供的模拟方法，其根据在特定波长下的相位差计算Sin和相应的全波段相位差，亦即其波长分散性，再基于此计算误差，再根据误差计算评价函数，通过评估评价函数得到正视角下的最优解，以最优解为基础，结合Rth相关的参数计算各个入射角和方位角下的误差和评价函数值，再基于该误差计算评价函数值，最后统计评价函数值并评估最优Rth参数，以此获取本申请实施例提供的相位差层结构的光学板件的最优参数。

为了便于说明，以下通过分别列举实施例和对比例，并结合图2至图10中的曲线或折线分析图，对上述的模拟生成方法及所生成的复合型相位延迟膜102和最终形成的光学板件100的光学性能进行详细说明。

实施例1

实施例1具体提供一种本申请实施例中的逆分散型四分之一相位延迟膜102b，该逆分散型四分之一相位延迟膜102b为液晶逆分散膜，该逆分散型四分之一相位延迟膜102b的平面内相位差值Ro为100nm至160nm。

实施例2

实施例2具体提供一种本申请实施例中的具备相位差层结构的光学板件100，其包括层叠设置的线性偏光板101和相位延迟膜102，相位延迟膜102为逆分散液晶膜，该相位延迟膜102的平面内相位差值Ro为100nm至160nm，且该相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴形成的锐角为37.5°至52.5°。

实施例3

实施例3具体提供一种本申请实施例中的具备相位差层结构的光学板件100，其包括层叠设置的线性偏光板101和复合型相位延迟膜102，复合型相位延迟膜102为逆分散液晶膜。其中，复合型相位延迟膜102包括层叠结合的逆分散型四分之一相位延迟膜102b和正C-板视角补偿膜102a，线性偏光板101层叠设置在正C-板视角补偿膜102a远离逆分散型四分之一相位延迟膜102b的一侧，具体如图1所示。

其中，复合型相位延迟膜102的复合平面内相位差值Ro为100nm至160nm，复合型相位延迟膜102的垂直平面内相位差值Rth为-50nm至50nm，且复合型相位延迟膜102的光轴与线性偏光板101的吸收轴形成的锐角为37.5°至52.5°。

对比例1

对比例1具体提供一种四分之一相位延迟膜(以下标为现有已知四分之一相位延迟膜)，该现有已知四分之一相位延迟膜优先采用型号为RM147的高分子延伸型四分之一相位延迟膜，其为单层薄膜。

将实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜的理论计算值和实际样品测量值，以及与现有已知四分之一相位延迟膜进行波长分散性比较，以及对此三者的相位差计算的误差进行比较，其波长分散和误差关系图如图2和图3所示。其中，横轴为波长，波长范围选取为400nm至700nm，纵轴为平面内相位差值Ro和误差；由图2所示可知，实施例1的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜的平面内相位差值Ro在全波段内的相位差和理论值的吻合度最高，优于现有已知四分之一相位延迟膜，尤其在蓝光波段和绿光波段。根据实施例1模拟生成并制作的实际样品的Ro值接近于理论计算值，实施例1的结构方案具备可行性，能够指导实际生产。

其中，在图2中，以图示中的右上角由上至下的顺序进行说明，最上侧的实线为理想值，次之的点划线为对比例1的实测拟合值，再次之的虚线为实施例1的实测拟合值，最下侧的实线为实施例1的模拟理论值。其中，在两个附带有圆圈的曲线中，位于上侧的为对比例1的实测值，位于下侧的为实施例1的实测值。

将对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜贴合线性偏光板101后，与本申请实施例2提供的光学板件100，分别再贴于OLED面板上，进行正视角反射率测试，反射率光谱图如图4所示。其中，横轴为波长，纵轴为反射率R％，量测设备为CS-580分光测色仪，波长范围选取为380nm至780nm。由图4可见，在500nm以下的青绿光波段中，实施例2比对比例1贴合线性偏光板101后的反射率更低，并且反射率波形与模拟计算的误差图谱基本一致。

由上可知以上两个结论均符合理论预测。同时，对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜与本申请实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜，由于这两种四分之一相位延迟膜皆具有逆波长分散特性，其相似于理想的波长分散性的趋势，因此，已知四分之一相位延迟膜与液晶型逆分散四分之一相位延迟膜于可见光波长范围内皆可接近理想的相位差值。

但是，由于本申请实施例1提供的液晶型逆分散四分之一相位延迟膜相较于对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜具有更加接近可见光波长范围内的理想相位差值，故可得到较对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜更佳的抗反光效果(平均反射率R％较小)。本申请实施例1中，由液晶型逆分散四分之一相位延迟膜与线性偏光板101所构成的光学板件100在可见光波长区域内具有4％至6％的反射率，即在波长范围400nm至700nm具有4％至6％的反射率，本申请实施例2提供的光学板件100具有良好的抗反光效果。

将本申请实施例2提供的光学板件100，贴合正C-板视角补偿膜102a后成为实施例3，然后进行Rth值误差计算，误差的占比和平均误差如图5至图8所示。其中图中占比为当前误差的数据量占整体数据量的比例，图中各个曲线的极值用圆圈标出并标注当前的Rth值，其中一条曲线存在一个极值对应多个Rth值的情况，即存在平行于Rth值轴的情况，此时标注这些Rth值的中间值。

由图5至图8可知，正C-板视角补偿膜102a在逆分散型四分之一相位延迟膜102b上侧时情况最优，对比正C-板视角补偿膜102a在逆分散型四分之一相位延迟膜102b下侧的位置，在上侧时的平均误差的最小值较低，误差占比较大，其中误差≤10°和15°的占比可以达到100％。由图5可见，平均误差最小值在Rth值等于62nm处，同时考虑到误差占比的均匀性，选取正C-板视角补偿膜102a的Rth值在50至70nm之间较为合适。

其中，在图5中，以图示中右上角区域以由上至下的顺序说明，位于最上侧的为误差≤15°的占比曲线，次之的为误差≤10°的占比曲线，位于最下侧的为误差≤8°的占比曲线。

其中，在图7中，以图示中右上角区域以由上至下的顺序说明，位于最上侧的为误差≤15°的占比曲线，次之的为误差≤10°的占比曲线，位于最下侧的为误差≤8°的占比曲线。

将对比例1提供的已知四分之一相位延迟膜贴合线性偏光板101，与本申请实施例3提供的光学板件100，分别再贴于OLED面板上，进行大视角反射率测试，并计算全波段光通量的反射率Y。光亮度反射率Y的计算采用《CIE 15:Technical Report:Colorimetry,3rdedition》标准中的绿原色刺激值Y的计算方法，由于绿色的色匹配函数和人眼的光谱光效率函数一致，绿原色刺激值Y等价于可见光波段光通量的反射率。

大视角反射率图谱如图9和图10所示。其中，极轴为光通量反射率Y％；极角为样品的方位角，方位角定义为水平线转到样品吸收轴的夹角，逆时针为正；量测设备为SolidSpec-3700分光光谱仪，波长范围为380nm至780nm。由图9和图10可知，增加正C-板视角补偿膜102a后，实施例3的大视角反射率明显小于实施例2和对比例1贴合线性偏光板101的大视角反射率，可见正C-板视角补偿膜102a在大视角下有明显的减小反射率的效果。

其中，在图9中，以图示中由外向内的方向顺序说明各折线，位于最外侧的为对比例1贴合线性偏光板101的实测值，次之的为实施例2的实测值，位于最内侧的实施例3的实测值。

其中，在图10中，以图示中由外向内的方向顺序说明各折线，位于最外侧的为对比例1贴合线性偏光板101的实测值，次之的为实施例2的实测值，位于最内侧的实施例3的实测值。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述光学板件(100)为圆偏光板件；

所述光学板件(100)包括层叠设置的线性偏光板(101)和复合型相位延迟膜(102)；其中，所述复合型相位延迟膜(102)至少包括逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)；

且，所述复合型相位延迟膜(102)的复合平面内相位差值Ro为100nm至160nm，所述复合型相位延迟膜(102)的光轴与所述线性偏光板(101)的吸收轴二者构成的锐角夹角为37.5°至52.5°。

2.如权利要求1所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述复合型相位延迟膜(102)还包括正C-板视角补偿膜(102a)；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)和正C-板视角补偿膜(102a)层叠设置，所述线性偏光板(101)层叠设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)和所述正C-板视角补偿膜(102a)二者中的其中一者背离另一者的侧面。

3.如权利要求2所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述正C-板视角补偿膜(102a)具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；

所述线性偏光板(101)和所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。

4.如权利要求3所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述复合型相位延迟膜(102)的垂直平面内相位差值Rth为-50nm至50nm。

5.如权利要求2所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)具有相对设置的第一侧表面和第二侧表面；

所述线性偏光板(101)和所述正C-板视角补偿膜(102a)分别层叠设于所述第一侧表面和第二侧表面。

6.如权利要求2所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述光学板件(100)还包括粘着层，所述粘着层具有相对设置的第一粘着面和第二粘着面；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)和所述正C-板视角补偿膜(102a)分别粘着于所述第一粘着面和第二粘着面。

7.如权利要求2-6中任一项所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述复合型相位延迟膜(102)为液晶逆分散膜；其中，

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)为具有逆分散特性的液晶膜；

所述正C-板视角补偿膜(102a)为具有垂直平面内位相差特性的液晶膜。

8.如权利要求7所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述正C-板视角补偿膜(102a)为液晶型正C-板相位差延迟膜；

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)为以下任意一种：

-液晶型A板逆分散相位延迟膜；

-液晶型O板逆分散相位延迟膜；

-液晶型双轴逆分散相位延迟膜。

9.如权利要求7所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶；

-掺杂掌性分子的棒状液晶；

所述正C-板视角补偿膜(102a)的材料单独选自以下任一种：

-棒状液晶；

-碟状液晶。

10.如权利要求6所述的具备相位差层结构的光学板件(100)，其特征在于：

所述复合型相位延迟膜(102)的总厚度为1μm至25μm。

11.一种光学应用件，其特征在于：

所述光学应用件包括如权利要求1-10中任一项所述的具备相位差层结构的光学板件(100)。

12.一种如权利要求1-10中任一项所述的具备相位差层结构的光学板件(100)的模拟生成方法，其特征在于：

所述的模拟生成方法包括：

基于偏振光学原理，计算获取逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的穆勒矩阵和正C-板视角补偿膜(102a)的穆勒矩阵；基于所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的穆勒矩阵和所述正C-板视角补偿膜(102a)的穆勒矩阵，并利用极分解法合成复合型相位延迟膜(102)的穆勒矩阵；根据所述复合型相位延迟膜(102)的穆勒矩阵使用极分解法提取所述复合型相位延迟膜(102)的相位差信息和角度信息；

设定符合预期角度的线性偏振光透过所述复合型相位延迟膜(102)后的出射光与符合预期的圆偏振光之间具有设定误差值，根据所述误差值表示所述复合型相位延迟膜和符合预期的相位延迟膜之间的差距；

根据需求制定评价函数，计算所有位相差和角度的误差值，将所得误差值带入并计算所述评价函数，根据所述评价函数的收敛情况得到符合预期的最优解组合；

在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的相位差信息和夹角信息，并根据所述相位差信息、所述夹角信息和材料的Δn计算得到所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的波长分散性曲线，并从所述波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算所述评价函数以筛选出函数极值附近区段作为最优选模拟参考数值。

13.如权利要求12所述的具备相位差层结构的光学板件(100)的模拟生成方法，其特征在于：

所述的模拟生成方法还包括：

针对正C-板视角补偿膜(102a)选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于所述最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到并统计关于不同Rth值和不同的位置信息下的各个方位角和入射角的评价函数值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息；

其中，所述的不同位置信息选自以下任意一种：

所述正C-板视角补偿膜(102a)夹于所述线性偏光板(101)和所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)之间；

或，所述正C-板视角补偿膜(102a)设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)背离所述线性偏光板(101)的一侧。

14.如权利要求12所述的具备相位差层结构的光学板件(100)的模拟生成方法，其特征在于：

设定符合预期角度的线性偏振光透过所述复合型相位延迟膜(102)后的出射光与符合预期的圆偏振光之间具有设定误差值，根据所述误差值表示所述复合型相位延迟膜和符合预期的相位延迟膜之间的差距；

根据需求制定评价函数，计算所有位相差和角度的误差值，将所得误差值带入并计算所述评价函数，根据所述评价函数的收敛情况得到符合预期的最优解组合，包括：

锚定550nm波长下，设定所述复合型相位延迟膜(102)的光轴角度和圆相位延迟的综合值与入射线性偏振光的振动方向之间的设定角度差为45°，并设定出射光为右旋圆偏振光的入射线性偏振光的斯托克斯矢量为Sin；

且，设定在任意波长下Sin入射所述复合型相位延迟膜(102)后的透射光的归一化后的斯托克斯矢量为Sout，定义所述设定误差值为Sout第四个参数的反余弦，根据所述设定角度差和所述的Sout第四个参数的反余弦推导模拟所需的所述实际角度差。

15.如权利要求12所述的具备相位差层结构的光学板件(100)的模拟生成方法，其特征在于：

所述的在正视角垂直入射面的条件下，且在特定波长下，获取逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的相位差信息和夹角信息，并根据所述相位差信息、所述夹角信息和材料的Δn计算得到所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)的波长分散性曲线，并从所述波长分散性曲线得到相应误差并根据误差计算评价函数筛选出函数极值区段作为最优选模拟参考数值，包括：

在正视角垂直入射面的条件下，且在550nm波长下，选取相位差区间0°至180°每间隔范围0.1至5°中的一个数值作为实际模拟所需相位差，并计算相应相位差的波长分散性曲线；选取波长区间下限在380nm至400nm且上限在700nm至780nm，并结合每间隔5nm的波长下当前选取的相位差的波长分散性数值计算相应误差值，再对所有误差值计算所述评价函数，以筛选出评价函数极值的材料结构和数值组合。

16.如权利要求13所述的具备相位差层结构的光学板件(100)的模拟生成方法，其特征在于：

所述的针对正C-板视角补偿膜(102a)选取不同的Rth值和不同的位置信息，并基于所述最优选模拟参考数值对不同的Rth值和不同的位置信息进行计算，得到关于不同Rth值和不同的位置信息下的全波段全方位角的误差极坐标图，并统计处于不同设定范围下的角度误差值及全方位角误差的平均值，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息，包括：

锚定550nm波长下，从选取范围为0nm至150nm中每间隔0.1nm至10nm中的一个数值选取不同的Rth值，从所述正C-板视角补偿膜(102a)夹于线性偏光板(101)和所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)之间或设于所述逆分散型四分之一相位延迟膜(102b)背离线性偏光板(101)的一侧两种不同位置信息中择一选择，从入射角范围下限为0°且上限为70°至85°中的一个数值中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的斜入射角度，从方位角范围为0°至180°或0°至360°中每间隔0.1°至15°中的一个数值选取不同的方位角度，从波长范围下限在380nm至400nm且上限在700nm至780nm中每间隔5nm选取不同的波长；

基于上述选取数值，利用光率体计算获得折射率数据，并结合由斜入射下双折射的光学关系所推导出的相位差公式，计算得出关于Rth值、位置、波长、入射角和方位角等5个参数的穆勒矩阵；

计算同一组Rth值、位置、入射角、方位角下的不同波长的误差并计算所述评价函数；统计所述评价函数值在不同方位角的分布情况，得到不同Rth值下评价函数值在不同方位角的离散程度、极大值和极小值等统计数据，以及评价函数值随Rth值变化的走势，最终筛选出最优的Rth值和最优的位置信息。

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