CN116457707A - 对比度改善光学膜 - Google Patents

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Abstract

一种对比度改善光学膜包括：高折射层，其在一个表面上具有多个间隔开的凹版图案；和低折射层，其在填充凹版图案的同时结合到高折射层的一个表面。凹版图案包括在中央区域处凹陷并水平地形成的凹陷平坦部。凹版图案包括在凹陷平坦部与高折射层的一个表面之间从高折射层向低折射层突出且以曲面形态倾斜的凸曲面倾斜部。

Description

对比度改善光学膜
技术领域
本发明涉及一种光学膜。具体而言，本发明涉及一种能够通过提高侧方亮度来改善视角的光学膜。
背景技术
液晶显示装置通过使源自背光单元的光穿过液晶面板而射出来工作。在液晶显示装置中，屏幕正前方的亮度和对比度高，而侧方的亮度和对比度较低。在显示装置中，在对比度高时才可以细致地表现屏幕的亮部和暗部，从而可以实现优异的图像质量。
近年来，随着液晶显示装置的屏幕变大，除了正前方图像质量之外，侧方图像质量也变得重要。因此，正在努力在屏幕侧方实现高亮度和对比度。
液晶显示装置可以包括具有将第一偏光板、液晶面板和第二偏光板堆叠的结构的层叠板。第一偏光板结合到液晶面板的下部，以用于使入射光偏振。液晶面板结合在第一偏光板和第二偏光板之间以用于使从第一偏光板射入的光透射到第二偏光板，并且可以包括液晶层作为显示介质。第二偏光板结合到液晶面板的上部，以用于使穿过液晶面板的光偏振和漫射，从而提高侧方亮度和对比度。第二偏光板可以具有偏振片、光学膜、保护层等堆叠的结构。
图1a和图1b是示出用于偏光板的现有光学膜的截面图。
如图1a和图1b所示，现有光学膜110、120可以通过堆叠高折射层111、121以及低折射层112、122来形成。高折射层111、121可以具有凹陷形态的凹版图案。凹版图案在凹陷平坦部F1、F2与高折射层111、121的一个表面之间具有倾斜部S1、S2。如图1a所示，倾斜部S1、S2设置成直线形态S1。或者，如图1b所示，倾斜部S1、S2设置成从低折射层122向高折射层121凹陷(即弯曲)，即凹曲面倾斜部S2。
然而，如图1a和1b所示，如果将高折射层的凹版图案形成为直线S1或凹曲面倾斜部S2，则在实施产品(显示装置)中不容易满足正前方相对亮度(基于在没有结合光学膜的状态下的正前方亮度的相对亮度)和60°侧方相对亮度(基于正前方亮度的相对亮度)的高质量标准值(正前方相对亮度为92％以上，60°侧方相对亮度为正前方相对亮度的14％以上)。因此，在目前使用的显示装置中要求正前方相对亮度为90％以上且60°侧方相对亮度为13％以上。
然而，在现场中仍在持续努力通过改进光学膜的材料或凹版图案来将正前方相对亮度提高至92％以上且将60°侧方相对亮度提高至14％以上。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于改善在光学膜的高折射层上形成的凹版图案的形状，以将正前方相对亮度提高至92％以上且将60°侧方相对亮度提高至14％以上。
技术方案
用于实现该目的的本发明的对比度改善光学膜可以包括：高折射层，其在一个表面上具有多个间隔开的凹版图案；和低折射层，其在高折射层的一个表面上填充凹版图案的同时实现结合。
在对比度改善光学膜中，凹版图案可以包括凹陷平坦部和凸曲面倾斜部。凹陷平坦部可以在中央区域处凹陷并水平地形成。凸曲面倾斜部可以在凹陷平坦部与高折射层的一个表面之间从高折射层向低折射层突出且以曲面形态倾斜。
在本发明的对比度改善光学膜中，凸曲面倾斜部可以具有50μm至150μm的曲率半径。
在本发明的对比度改善光学膜中，凹版图案可以具有10μm至20μm的长宽和5μm至15μm的短宽。
在本发明的对比度改善光学膜中，正前方相对亮度可以为层叠光学膜之前的正前方亮度的92％以上，并且60°侧方相对亮度可以为正前方相对亮度的14％以上。
在本发明的对比度改善光学膜中，高折射层可以具有1.57至1.70的折射率，低折射层可以具有1.42至1.50的折射率。
在本发明的对比度改善光学膜中，高折射层与低折射层之间的折射率差可为0.07至0.28。
根据本发明的偏光板可以包括上述的对比度改善光学膜。
根据本发明的显示装置可以包括上述的偏光板。
发明效果
具有这种构造的本发明在高折射层的凹版图案中形成曲面倾斜部，其构造成从高折射层向低折射层突出的同时弯曲的形态，即凸曲面斜坡。由此，与凹版图案的倾斜部构造成直线或凹曲面斜坡构成的现有技术相比，本发明能够在使正前方相对亮度的劣化最小化的同时使60°侧方相对亮度最大化。
另外，本发明将凸曲面倾斜部的曲率半径设为50μm至150μm。由此，本发明能够将正前方相对亮度提高至92％以上且将60°侧方相对亮度提高至14％以上。因此，本发明能够满足正前方相对亮度和60°侧方相对亮度的高质量标准值。
附图说明
图1a和1b是示出根据现有技术的光学膜的截面图。
图2是示出根据本发明的光学膜的截面图。
图3是示出根据本发明的光学膜的变形例的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明。
图2是示出根据本发明的光学膜的截面图。
如图2所示，本发明的光学膜210可以设置成包括高折射层211和低折射层212。
高折射层211可以在面向低折射层212的表面上形成有凹版图案RP。凹版图案RP可以包括凹陷平坦部F3和凸曲面倾斜部S3。
凹陷平坦部F3通过在凹版图案RP的中央区域处凹陷预定深度D来形成。凹陷平坦部F3可以形成为水平地平行于高折射层211的一个表面(图2中与低折射层212结合的表面)。
凸曲面倾斜部S3可以形成为在凹陷平坦部F3的两个端部与高折射层211的一个表面(图2中与低折射层212结合的表面)之间倾斜地进行连接。凸曲面斜坡部分S3可以形成为沿从高折射层211到低折射层212的方向以曲面方式突出(或弯曲)的形态，即凸曲面斜坡。
已知当长宽LW和短宽SW为5至20μm并且深度D为5至15μm时，凹版图案RP具有很大的光漫射效果。因此，在本发明中，可以先将长宽LW设定为10至20μm，将短宽SW设定为5至15μm且将深度D设定为5至15μm。凹版图案RP可以形成为多个凹版图案RP间隔开。
高折射层211可以由例如包括(甲基)丙烯酸类、聚碳酸酯类、硅酮类和环氧类树脂中的至少一种树脂的紫外线固化性组合物形成。高折射层211可具有1.57至1.70的折射率。
低折射层212可以在填充(或填埋)高折射层211的凹版图案RP的同时结合到高折射层211的一个表面(图2中的下表面)。
低折射层212可以由诸如(甲基)丙烯酸类、聚碳酸酯类、硅酮类和环氧类树脂等紫外线固化性透明树脂形成。低折射层212可具有1.42至1.50的折射率。
下面的表1示出了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度根据凹版图案RP的形状变化而发生变化。其中，高折射层211使用了折射率为1.58的丙烯酸类树脂。低折射层212使用了折射率为1.44的环氧类树脂。凹版图案RP设为具有10μm的长宽LW、5μm的短宽SW、15μm的深度D和29μm的周期T。在改变凸曲面倾斜部S3的曲率半径R的同时测量了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度。另外，为了比较根据本发明的凸曲面倾斜部S3与根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)的技术效果，针对根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)也测量了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度。
[表1]
如上表1所示，在倾斜部形成为直线和凹曲面斜坡的情况下，在部分实验例中正前方相对亮度超过了92％，但60°侧方相对亮度均未超过14％。另一方面，在倾斜部形成为凸曲面斜坡的情况下，测量结果为在曲率半径R为50至150μm时正前方相对亮度超过92％，在曲率半径R为30至150μm时60°侧方相对亮度超过14％。但是，在实际产品(显示装置)中，正前方相对亮度和60°侧方相对亮度最好分别满足92％以上和14％以上，因此在本发明中优选将凸曲面倾斜部S3的曲率半径R限制为50至150μm。这种曲率半径R的限制可能具有技术意义。
下面的表2示出了在将凹版图案RP的形状改变为与上表1不同之后改变凸曲面倾斜部S3的曲率半径R的同时测量正前方相对亮度和60°侧方相对亮度的结果。其中，高折射层211和低折射层212使用与上表1相同的材料。凹版图案RP设为具有15μm的长宽LW、10μm的短宽SW、15μm的深度D和29μm的周期T。其中，为了比较根据本发明的凸曲面倾斜部S3与根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)的技术效果，同样针对根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)测量了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度。
[表2]
如上表2所示，在倾斜部形成为直线和凹曲面斜坡的情况下，测量结果为在部分实验例中正前方相对亮度超过92％，但60°侧方相对亮度均未超过14％。另一方面，在倾斜部形成为凸曲面斜坡的情况下，测量结果与上表1的结果相同，即在曲率半径R为50至150μm时正前方相对亮度超过92％，并且在曲率半径R为30至150μm时60°侧方相对亮度超过14％。在此同样地，在实际产品中需要正前方相对亮度和60°侧方相对亮度分别满足92％以上和14％以上，因此对本发明的凸曲面倾斜部S3优选将凸曲面的曲率半径R限制为50至150μm。
下面的表3示出了在将凹版图案RP的形状改变成与上表1和2不同之后改变凸曲面倾斜部S3的曲率半径R的同时测量正前方相对亮度和60°侧方相对亮度的结果。其中，高折射层211和低折射层212使用与上表1相同的材料。凹版图案RP设为具有20μm的长宽LW、15μm的短宽SW、15μm的深度D和29μm的周期T。其中，为了比较根据本发明的凸曲面倾斜部S3与根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)的技术效果，同样针对根据现有技术的倾斜部(直线、凹曲面斜坡)测量了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度。
[表3]
如上表3所示，在倾斜部形成为直线和凹曲面斜坡的情况下，测量结果为在所有实验例中正前方相对亮度均超过92％，但60°侧方相对亮度均未超过14％。另一方面，在倾斜部形成为凸曲面斜坡的情况下，测量结果与上表1和表2的结果相同，即在曲率半径R为50至150μm时正前方相对亮度超过92％，在曲率半径R为30至150μm时60°侧方相对亮度超过14％。然而，在实际显示装置中需要正前方相对亮度和60°侧方相对亮度分别满足92％以上和14％以上。因此，对本发明的凸曲面倾斜部S3优选将凸曲面的曲率半径R限制为50至150μm。
总结以上表1至3的结果，在本发明的光学膜中，凹版图案RP优选具有形成为凸曲面斜坡的倾斜部。另外，在长宽LW为10至20μm、短宽SW为5至15μm时，优选将凸曲面的曲率半径R设为50至150μm。
另一方面，在改变高折射层211和低折射层212的材料(折射率)的同时测量了正前方相对亮度和60°侧方相对亮度是否变化。其中，确认到高折射层211和低折射层212的材质(折射率)的变化不影响上表1至表3的结果，即正前方相对亮度和60°侧方相对亮度的测量值。因此，在本发明的光学膜中，高折射层211可采用折射率为1.57至1.70的材料。在本发明的光学膜中，低折射层212可采用折射率为1.42至1.50的材料。在这种情况下，高折射层211和低折射层212之间的折射率差可为0.07至0.28。
图3是示出根据本发明的光学膜的变形例的截面图。
如图3所示，变形光学膜220可构造成这样的形态：仅在高折射层211的凹版图案RP内部填充低折射层212，但高折射层211的一个表面(图3中的下表面)不与低折射层212结合。由此，能够使变形光学膜220的厚度最小化。因此，能够有助于显示装置的薄型化。
在图3的变形光学膜220中，其他构成与图2的相应构成相同。因此，针对变形光学膜220的其他构成的详细描述将由图2的相关描述代替。
上述光学膜可用作偏光板的一部分。在这种情况下，偏光板例如可以具有将上述光学膜插入偏振片和保护膜之间并堆叠而成的结构。
此外，上述光学膜可用于液晶面板以外的多种显示装置，例如等离子体面板、电致发光面板和有机发光二极管面板等。
以上通过几个实施例对本发明进行了描述，这些实施例旨在对本发明进行说明。本领域的普通技术人员将能够以其他形式变型或修改这些实施例。然而，由于本发明的范围由所附权利要求确定，因此可以将这些变型或修改解释为包括在本发明的范围内。
[附图标记的说明]
110、120、210、220：光学膜
111、121、211、221：高折射层
112、122、212、222：低折射层
F1、F2、F3：凹陷平坦部 S1：直线倾斜部
S2：凹曲面倾斜部 S3：凸曲面倾斜部
RP：凹版图案 LW：凹版图案的长宽
SW：凹版图案的短宽 D：凹版图案的深度
T：凹版图案的周期 R：凸曲面倾斜部的曲率半径

Claims (8)

1.一种对比度改善光学膜，包括：
高折射层，其在一个表面上具有多个间隔开的凹版图案；和
低折射层，其在填充所述凹版图案的同时与所述高折射层的一个表面结合，
其中所述凹版图案包括：
凹陷平坦部，其在中央区域处凹陷并水平地形成；和
凸曲面倾斜部，其在所述凹陷平坦部与所述高折射层的一个表面之间从所述高折射层向所述低折射层突出且以曲面形态倾斜。
2.根据权利要求1所述的对比度改善光学膜，其中所述凸曲面倾斜部具有50μm至150μm的曲率半径。
3.根据权利要求2所述的对比度改善光学膜，其中所述凹版图案具有10μm至20μm的长宽和5μm至15μm的短宽。
4.根据权利要求2所述的对比度改善光学膜，其中正前方相对亮度为层叠光学膜之前的正前方亮度的92％以上，并且60°侧方相对亮度为所述正前方相对亮度的14％以上。
5.根据权利要求2所述的对比度改善光学膜，其中所述高折射层具有1.57至1.70的折射率，且所述低折射层具有1.42至1.50的折射率。
6.根据权利要求5所述的对比度改善光学膜，其中所述高折射层与所述低折射层之间的折射率差为0.07至0.28。
7.一种偏光板，包括根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的对比度改善光学膜。
8.一种显示装置，包括根据权利要求7所述的偏光板。
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