具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述本发明,在附图中示出了本发明的实施例。然而,本发明可以以多种不同的形式来实施,不应该被理解为局限于在此提出的实施例。相反,提供这些实施例使本公开将是彻底的和完全的,并将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中,为了清晰起见,会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
应该理解,当元件或层被称作“在”另一元件或另一层“上”、“连接到”另一元件或另一层或者“结合到”另一元件或另一层时,该元件或层可以直接在另一元件或另一层上、直接连接到另一元件或另一层或者直接结合到另一元件或另一层,或者可以存在中间元件或中间层。相反,当元件被称作“直接在”另一元件或另一层“上”、“直接连接到”另一元件或另一层或者“直接结合到”另一元件或另一层时,不存在中间元件或中间层。相同的标号始终表示相同的元件。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。
应该理解的是,尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分并不应受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。因此,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了方便描述,在这里可使用如“在......之下”、“在......下方”、“下面的”、“在......上方”、“上面的”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应该理解的是,空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果在附图中装置被翻转,则描述为“在”其它元件或特征“之下”或“下方”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“在......下方”可包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位),并相应地解释这里使用的空间相对描述符。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的,而不意图限制本发明。如这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
在此参照作为本发明的理想实施例(或中间结构)的示意性示出的剖视图来描述本发明的实施例。这样,预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的示出的形状变化。因此,本发明的示例实施例不应该被解释为限制于在此示出的区域的具体形状,而应该包括例如由制造导致的形状变形。例如,示出为矩形的注入区域通常在其边缘通常具有倒圆或曲线的特征和/或注入浓度的梯度,而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样地,通过注入形成的掩埋区域可导致在掩埋区域和通过其发生注入的表面之间的区域中出现一定程度的注入。因此,在图中示出的区域实际上是示意性的,它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状,也不意图限制本发明的范围。
除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。将进一步理解,除非这里明确定义,否则术语例如在通用的字典中定义的术语应该被解释为具有与相关领域的上下文中它们的意思相一致的意思,而不是理想地或者过于正式地解释它们的意思。
将在下文中参照附图详细描述本发明。
光学片
图1是示出根据本发明第一实施例的光学片的一部分的透视图。图2是沿着图1的I-I′线截取的剖视图。
参照图1,光学片100包括基层10、聚光层30和多个反光部分70。
基层10包括第一表面11和面对第一表面11的第二表面13。在一个示例中,基层10的厚度可以为几百微米。基层10可以包括透光性、耐热性、耐化学性、物理强度等优良的光学漫射引导结构(diffusion-guiding structure)。例如,基层10包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、共聚对苯二甲酸乙二醇酯(co-PET)、共聚萘二甲酸乙二醇酯(co-PEN)和/或玻璃。基层10可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)层、共聚对苯二甲酸乙二醇酯(co-PET)层、共聚萘二甲酸乙二醇酯(co-PEN)层和/或玻璃层。光学漫射引导结构可以包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚氨酯等。
聚光层30形成在基层10的第二表面13上。聚光层30包括多个聚光部分31。聚光部分31可以会聚从第一表面11入射并通过第二表面13透射的光。这里,聚光表示将光路改变为接近第二表面13的法线方向。
聚光部分31可以包括光学漫射引导结构。为了提供折射光的界面,聚光层30包含的材料可以与基层10的材料不同。聚光层30的折射率可以大于基层10的折射率。这里,从第一表面11入射到第二表面13的光的折射角小于所述光的入射角。因此,聚光部分31可以有效地会聚光。
参照图1和图2,聚光部分31可以以第一节距P1沿着第一方向DI1形成在整个第二表面13上。在一个示例中,第一节距P1可以具有几百微米的尺寸。聚光部分31沿着与第一方向DI1垂直的第二方向DI2延伸,以形成聚光条纹图案。聚光部分31彼此接触,从而形成沿着第二方向DI2的多个槽。
聚光部分31的表面可以具有这样的轮廓,即,使得聚光部分31执行聚光透镜的功能。例如,如图2中所示,当观看聚光部分的与第一方向DI1平行地截取的剖面时,与聚光部分31的表面对应的部分可以向第二表面的法线突出。
聚光层30还可以包括诸如漫射珠的光散射剂(light dispersant)。光散射剂可以具有无法看到的尺寸。光散射剂可以被填充(reclaim)到聚光部分31。
光学片100还可以包括凸凹图案层50。
凸凹图案层50形成在基层10的第一表面11上。凸凹图案层50可以包括光学漫射引导结构。凸凹图案层50包含的材料可以与基层10和/或聚光层30的材料不同。因此,凸凹图案层50的折射率可以与基层10和/或聚光层30的折射率不同。凸凹图案层50的折射率可以小于基层10的折射率。
凸凹图案层50可以包括突出部分图案51。
突出部分图案51从第一表面11突出,并与多个槽对应,其中,多个槽中的每个形成在两个相邻的聚光部分31之间。突出部分图案51可以提供这样的区域,即,多个反光部分70(将在后面描述)将会形成在所述区域中。
凸凹图案层50还可以包括诸如光漫射珠的光散射剂。
反光部分70形成在突出部分图案51上。因此,反光部分70形成反光条纹图案,所述反光条纹图案与由聚光部分31形成的多个槽对应,即,反光部分70沿槽延伸。反光部分70可以限定多个光入射区域LA。光入射区域LA可以被限定为这样的区域,即,所述区域与在反光部分70之间暴露第一表面11的开口对应。
向第一表面11入射的光通过与光入射区域LA对应的凸凹图案层50入射到基层10中。在一个示例中,入射到反光部分70中的光可以被反射不小于大约90%。
当在显示装置中采用光学片100时,反射构件可以设置在光学片10下方。由反光部分70反射的光被反射构件再次反射,从而再次入射到光学片100中。当重复上述过程时,入射到光学片100中的光的大部分可入射到光入射区域LA中。
当沿第一方向DI1从第一表面11的中心向第一表面11的边缘移动时,反光部分70被形成为使得每个聚光部分31的边缘与每个反光部分70的中心之间的间距增大。即,从每个聚光部分31的边缘向反光部分70的中心的宽度增大,所述反光部分的边缘对应于光入射区域LA的边缘。
例如,在第一表面11的中心C,反光部分70的中心的位置与对应的槽的位置可以彼此基本相同,而在从第一面板11的中心开始,反光部分70被分开均匀的第一线宽度,从而沿着第一方向DI1以大于第一节距P1的第二节距P2形成。可以将第二节距P2和第一节距P1之间的差最小化。例如,当第一节距P1为大约200μm时,第二节距P2可以为大约201μm。
因此,当从第一表面11的中心沿着第一方向向第一表面11的边缘移动时,每个反光部分70的中心与对应的槽之间的间距可增加。在反光部分70的中心与对应的槽之间的间距可以被定义为未对准宽度。所述未对准宽度可以以第二节距P2与相邻的槽之间的第一节距P1的差(P2-P1)那么多来增加。
当视点从第一表面11的中心C沿着第一方向DI1移动n个聚光部分31时,与中心C的距离可以被设定为nP1。当视点从第一表面11的中心C沿着第一方向DI1移动n个反光部分70时,与中心C的距离可以被设定为nP2。因此,由第n聚光部分31和第n+1聚光部分31限定的槽和第n反光部分70的中心之间的未对准宽度可以被设定为n(P2-P1)。
图3是示出图2的光学片的中心部分的放大剖视图。图4是示出图2的光学片的边缘部分的放大剖视图。
参照图3和图4,聚光部分31的中心和光入射区域LA的中心之间产生的未对准与反光部分70的中心和对应的槽之间的未对准相似。
在第一表面11的中心处,光入射区域LA的中心与聚光部分31的中心对应。当视点沿着第一方向DI1向第一表面11的边缘部分移动n个聚光部分31时,与中心的距离可以被设置为nP1。当视点沿着第一方向DI1从第一表面11的中心移动n个反光部分70时,与中心的距离可以被设置为nP2。因此,由第n聚光部分31和第n+1聚光部分31限定的槽与第n反光部分70的中心之间的未对准宽度可以被设定为n(P2-P1)。
在第一表面11的中心处,光入射区域LA和聚光部分31之间没有产生未对准。因此,当均匀的光入射到第一表面11时,如图3中所示,对于聚光部分31的中心,所述入射光沿着第一方向DI1是均匀的。因此,基本上可以对于第一方向DI1来会聚从聚光部分31出射的光。
沿着第一方向DI1在第一表面11的边缘处,在光入射区域LA和聚光部分31之间产生n(P2-P1)的未对准。因此,如图4中所示,相对于聚光部分31的中心,光可以被更多地集中在聚光部分31的沿着第一方向DI1朝向第一表面的边缘的那一半的部分处。因此,从聚光部分31出射的光中路径被改为朝向第二表面13的中心的光的光量(由聚光部分31内的较大的框式箭头表示)可以大于路径被改为朝向第二表面13的边缘的光的光量。
图5是示意性示出根据本发明第一实施例的光学片的平面图。图6是示出第二表面的中心区域的亮度的曲线图。
参照图3、图5和图6,当出射光通过第二表面13的中心区域出射时,确认的是,对于第一方向DI1(例如,从标号46至标号48或从标号48至标号46),出射光被极大地会聚,对于第二方向DI2(例如,从标号42至标号44或从标号44至标号42),出射光被广泛地散射。
此外,确认的是,当以整个方向俯视观看时,出射光的亮度是均匀的。因此,确认的是,沿着第一方向DI1均匀地会聚出射光。
与第二表面13的沿着第二方向DI2的多个边缘区域42和44对应的出射光的亮度的曲线图可以与图6基本相同。
图7是示出从第二表面的沿着第一方向的上边缘区域发射的光的亮度分布的曲线图。图8是示出从第二表面的沿着第一方向的下边缘区域发射的光的亮度分布的曲线图。
参照图4、图5、图7和图8,当出射光通过第二表面13的上边缘区域和下边缘区域出射时,确认的是,对于第一方向DI1,出射光被极大地会聚,对于第二方向DI2,出射光被广泛地散射。
此外,确认的是,对于相同的视角,出射光的亮度根据方向的不同而不均匀。在上边缘区域46中,当俯视观看光学片100时,如图5中所示,朝向第二表面13的中心区域41的出射光的亮度大于朝向上边缘方向的出射光的亮度。即,与大约270度方向对应的亮度大于与大约90度方向对应的亮度。在下边缘区域48中,当俯视观看光学片100时,如图5中所示,朝向第二表面13的中心区域41的出射光的亮度大于朝向下边缘方向的出射光的亮度。即,与大约90度方向对应的亮度大于与大约270度方向对应的亮度。
因此,确认的是,在第二表面13的上边缘区域46和下边缘区域48处,极大地向第二表面13的中心区域41会聚出射光。
图9是示出在光学片的沿着第二方向的边缘区域处的亮度检测的示意图。图10是示出在光学片的沿着第一方向的边缘区域处的亮度检测的示意图。
用于显示装置的光学片100可以满足显示装置所需的光学特性。所述光学特性为出射光的正面亮度(front luminance)大于所需值并满足侧部视角(sideviewing angle)条件。所述侧部视角条件可以包括国际上使用的TCO’03标准。
TCO’03标准可以被限定为这样的所需条件,即,当以预定的视角从光学片100的边缘检测亮度时,如图9和图10中所示,在光学片100的彼此面对的两个边缘处,亮度比不大于1.7。
水平TCO’03值(TCO L/H)可以被这样限定,即,当通过沿着相对于光学片100的法线大约30度的方向朝向光学片100的中心定向的检测装置20进行确定时,如图9中所示,第二方向DI2的两个边缘的亮度比不大于1.7。
垂直TCO’03值(TCO L/V)可以被这样限定,即,当通过沿着相对于光学片100的法线大约15度的方向朝向光学片100的中心定向的检测装置20进行确定时,如图10中所示,第一方向DI1的两个边缘的亮度比不大于1.7。
当水平TCO’03值(TCO L/H)和垂直TCO’03值(TCO L/V)超过1.7时,当用户沿着水平方向或垂直方向观看显示面板时会产生可视性的误差。
当具有均匀的第一线宽度的反光部分70的节距基本等于聚光部分31的节距时,聚光部分31形成的多个槽和反光部分70的中心会彼此对应。因此,从光学片100的中心出射的出射光的分布(profile)等于从光学片100的边缘出射的出射光的分布。在这种情况下,通过光学片100的边缘出射的出射光与图6的出射分布接近而与图7和图8的出射分布不同。当对光学片100执行模拟时,确认的是,水平TCO’03值(TCO L/H)和垂直TCO’03值(TCO L/V)超过1.7。
当在显示面板中采用光学片100时,可以得到的光学特性的结果,如下面的表1中所示。这里,光学片100沿着第一方向DI1的长度为大约25cm。在光学片100的边缘处,聚光部分31和反光部分70之间的未对准宽度不大于大约15μm。
表1
项目 |
亮度(中心) |
亮度(25个点的平均) |
C/R |
TCO L/V |
TCO L/H |
对比示例 |
100% |
100% |
1,000 |
1.35 |
1.6 |
实施例 |
89% |
88% |
940 |
1.2 |
1.3 |
参照表1,对比示例的模拟是指漫射片、第一棱镜片和横过第一棱镜片的第二棱镜片。
当在显示面板中采用根据本发明实施例的光学片100时,与对比示例相比,正面亮度减小大约11%至大约12%,并且与对比示例相比,对比度减小大约6%。然而,TCO L/V值和TCO L/H值不大于1.7。因此,根据本发明实施例的一个光学片100可以替代传统的三个光学片。
此外,考虑到显示面板的透光率被提高,可以充分地补偿亮度和对比度的减量。
图11是示意性示出根据本发明另一实施例的光学片的透视图。
参照图11,光学片300包括基层310、聚光层330、凸凹图案层350和多个反光部分370。除了凸凹图案层350和反光部分370之外,光学片300可以与光学片100基本类似。
聚光层330包括多个聚光部分331。聚光部分331沿着第一方向DI1以第一节距P1形成在基层310的第二表面313上。聚光部分331沿着与第一方向DI1基本垂直的第二方向DI2延伸。聚光部分331可以形成聚光条纹图案。
凸凹图案层350形成在基层310的第一表面311上。凸凹图案层350包括形成格子图案的突出部分图案351。突出部分图案351形成为与由反光部分370形成的图案对应。反光部分370形成在突出部分图案351上。
每个反光部分370包括第一划分部分371和第二划分部分375。第一划分部分371具有第一线宽度,第二划分部分375具有第二线宽度。
第一划分部分371沿着第一方向DI1与多个槽对应。第一划分部分371的第二节距P2大于第一节距P1。即,第一划分部分371沿着第一方向DI1以第二节距P2形成。在第一表面311的中心处,第一划分部分371的中心与槽对应。第二划分部分375沿着第二方向DI2以第三节距P3形成。第三节距P3可以大于第一节距P1。
如上所述,随着视点沿着第一方向DI1向第一表面311的边缘移动,槽和第一划分部分371之间的未对准宽度会增大。因此,可以增加通过光学片300向第二表面313的法线倾斜地出射的光的光量。因此,沿着第一方向DI1的垂直TCO’03值可以不大于1.7。
聚光部分331沿着第二方向DI2以长条形状延伸。因此,相对于第二方向DI2,朝向第一表面311的入射光可以被均匀地散射。因此,沿着第二方向DI2的水平TCO’03值可以不大于1.7。
图12是示意性示出根据本发明第三实施例的光学片的透视图。图13是示意性示出图12中所示的光学片的背部透视图。
参照图12和图13,光学片500包括基层510、聚光层530、凸凹图案层550和反光部分570。
基层510可以与图1的基层10基本类似。
除了聚光部分531的形状之外,聚光层530与图1中所示的聚光层30基本类似。
在本示例性实施例中,聚光部分531可以具有从第二表面513突出的凸透镜形状。聚光部分531沿着第一方向DI1以第一节距P1布置。聚光部分531布置为彼此相邻,结果,在一个示例中,聚光部分531沿着第二方向DI2以第一节距布置。此外,聚光部分531在它们的分界面处形成的槽可以形成矩阵形状的格子图案。
凸凹图案层550设置在第一表面511上。凸凹图案层550包括与以矩阵形状的格子图案形成的多个槽对应的突出部分图案551。
反光部分570形成在突出部分图案551上,从而形成与矩阵形状的格子图案对应的图案。一个反光部分570可以被限定为与由彼此相邻的四个聚光部分531形成的多个槽对应。形成反光部分570的矩阵形状的格子图案形成多个光入射区域。光入射区域由形成反光部分570的矩阵形状的格子图案围绕,并由暴露基层510的第一表面511的开口限定。光入射区域可以布置为与凸透镜形状的聚光部分的中心对应。光入射区域可以具有圆形形状,但其它形状也落入本发明的范围内。光入射区域的与第一方向DI1对应的宽度和光入射区域的与第二方向DI2对应的宽度可以彼此不同。
在本实施例中,在第一表面511的中心处,光入射区域的中心和相邻的四个聚光部分531的槽的交点基本彼此对应。此外,从第一表面511的中心开始,沿着第一方向DI1,光入射区域以大于第一节距的第二节距P2形成。此外,从第一表面511的中心开始,沿着第二方向DI2,光入射区域可以以大于第一节距的第三节距P3形成。第二节距和第三节距可以彼此基本相等。光入射区域的节距可以定义为彼此相邻的光入射区域之间的间距。
因此,当沿着第一方向DI1和第二方向DI2靠近第一表面511的边缘时,聚光部分531的中心和光入射区域的中心之间的未对准宽度增大。即,沿着第一方向DI1和第二方向DI2,从聚光部分531的边缘到反光部分570的中心之间的距离可以增加。
因此,当光均匀入射到第一表面时,聚光部分570会聚与第一方向DI1和第二方向DI2的边缘对应的光,从而可以增加朝向第二表面513的中心倾斜地出射的光的光量。因此,沿着第一方向DI1的垂直TCO’03值(TCO L/V)和沿着第二方向DI2的水平TCO’03值(TCO L/H)可以被容易地设计为不大于大约1.7。
图14是示意性示出根据本发明第四实施例的光学片的透视图。图15是沿着图14的II-II′线截取的剖视图。
参照图14和图15,除了形成在反光部分870中的图案之外,光学片800与图1和图2中描述的光学片100基本类似。因此,光学片800包括基层810、聚光层830、凸凹图案层850和多个反光部分870。
在本实施例中,在形成在第一表面811上的突出部分图案851上,反光部分870形成多个反光条纹图案,并与由聚光部分831形成的多个槽对应。光入射区域LA可以被限定为在反光部分870之间暴露第一表面811的开口。
与聚光部分831对应的第一节距P1是均匀的,每个反光部分870的中心与由相邻的聚光部分831形成的每个槽基本对应。在本实施例中,随着沿着第一方向DI1靠近第一表面811的边缘,反光部分870的线宽度可以减小。因此,随着从第一表面811的中心开始沿着第一方向DI1靠近第一表面811的边缘,光入射区域LA的宽度可以增大。因此,当光均匀地入射到第一表面811时,随着沿着第一方向DI1靠近第一表面811的边缘,聚光部分831可以增加朝向第二表面813的中心会聚的光的光量。
例如,当沿着第一方向从第一表面811的中心开始,反光部分的每个线宽度被表示为R1、R2、R3、......、Rn、R(n+1)等时,可以实现诸如R1>R2>R3>、......、>Rn>R(n+1)等的关系。光入射区域LA的每个宽度可以被表示为Wn=P1-0.5{R(n+1)+Rn}(其中,n为自然数)。沿着第一方向DI1向边缘移动,{R(n+1)+Rn}的值减小,从而确认的是,光入射区域LA的宽度可以增加。
关系式Wn=P1-0.5{R(n+1)+Rn}表示第n聚光部分831的宽度为第一节距P1。这里,光入射区域LA的宽度被第n聚光部分831覆盖0.5Rn,并被第n+1反光部分870覆盖0.5R(n+1)。可选择地,当0.5Rn的值等于0.5R(n+1)的值,即,反光部分870的线宽度彼此相等时,每个光入射区域LA的中心可以与每个聚光部分831的中心对应。与上面不同,在本实施例中,可以实现0.5Rn>0.5R(n+1)的关系。因此,确认的是,光入射区域LA的中心与聚光部分831的中心沿着第一方向DI1朝向边缘被分开0.5[0.5{Rn-R(n+1)}]。
当{Rn-R(n+1)}的值是常数,即,反光部分870的线宽度的减小量均匀时,聚光部分831的中心和光入射区域LA的中心之间的间距均匀,并且,沿着第一方向DI1向边缘移动,光入射区域LA的宽度增加。
当n增加使得{Rn-R(n+1)}的值增加时,沿着第一方向DI1向边缘移动,聚光部分831的中心和光入射区域LA的中心之间的间距以及光入射区域LA的宽度增加。
图16是示出图15的光学片800的中心部分的放大剖视图。图17是示出图15的光学片800的边缘部分的放大剖视图。
参照图16,在第一表面811的中心处,光入射区域LA的中心可以基本等于聚光部分831的中心。在第一表面811的中心处的光入射区域LA的宽度可以窄于在第一表面811的边缘处的光入射区域LA的宽度。因此,入射到光入射区域LA的光可以被会聚向第二表面的法线方向(将被称为正面方向),其余的光通过相邻的聚光部分831倾斜地出射。
参照图17,与第一表面811的边缘部分对应的光入射区域LA的宽度大于与第一表面811的中心部分对应的光入射部分LA的宽度。因此,确认的是,与光入射区域LA的边缘对应的入射光量大于与光入射区域LA的中心对应的入射光量。然而,与中心对应的会聚的光量基本等于与边缘对应的会聚的光量。因此,确认的是,当以相同的视角观看时,在第一表面811的边缘处通过相邻的聚光部分831倾斜地出射的光的光量大于在第一表面811的中心处通过相邻的聚光部分831倾斜地出射的光的光量。
图18是示出根据本发明实施例的采用光学片800的液晶显示装置的平面图。
参照图18,在LCD装置890的点2、点4、点6和点8处检测TCO’03可视特性,在LCD装置890的中心的点5处检测亮度。
当检测装置沿着这样的方向,即,沿着基于第二方向DI2的相对于LCD装置890的显示屏幕的法线交叉大约30度的方向,朝向LCD装置890的显示屏幕的中心定向时,第二方向DI2的两个边缘区域4和6的亮度比率(即,水平TCO’03值(TCO L/H))可以不大于1.7。
当检测装置沿着这样的方向,即,沿着基于第一方向DI1的相对于LCD装置890的显示屏幕的法线交叉大约15度的方向,朝向显示屏幕的中心定向时,第一方向DI1的两个边缘区域2和8的亮度比率(即,垂直TCO’03值(TCOL/V))可以不大于1.7。
光入射区域LA的宽度与聚光部分831的宽度(即,由相邻的槽之间的距离限定的第一节距P1)的比率被定义为孔径比率。在本实施例中,聚光部分831的第一节距P1是均匀的,并且从第一表面811的中心开始沿着第一方向DI1向第一表面811的边缘移动,光入射区域LA的宽度可以增加。因此,从第一表面811的中心开始沿着第一方向DI1向第一表面811的边缘移动,孔径比率可以增加。
根据模拟的结果,为了满足垂直TCO’03值(TCO L/V)不大于1.7的条件,确认的是,孔径比率可以满足下面的式1。
式1
(0.5×DR+0.3)<AR<(0.5×DR+0.70)
这里,DR表示光学片800的长度的中点和对应的光入射区域LA的中心之间的距离与光学片800的长度的比率,AR表示孔径比率。
要求式1的孔径比率分布可以被确定为孔径比率的最小值和孔径比率的最大值,这与光学片800的与第二方向DI2平行的中心轴和检测装置之间的沿着第一方向DI1的距离对应,如下面的表2中所示。最小值和最大值之间的差可以为制造光学片800时反光部分870的处理余量。
表2
孔径比率的最小值[%] |
距中心轴的垂直距离 |
孔径比率的最大值[%] |
30 |
0cm |
70 |
35 |
10cm |
75 |
40 |
20cm |
80 |
45 |
30cm |
85 |
50 |
40cm |
90 |
55 |
50cm |
95 |
参照表2,当与中心轴的垂直距离为0cm、大约10cm、大约20cm、大约30cm、大约40cm和大约50cm时,检测的孔径比率的最小值分别为大约30%、大约35%、大约40%、大约45%、大约50%和大约55%。此外,当与中心轴的垂直距离为0cm、大约10cm、大约20cm、大约30cm、大约40cm和大约50cm时,检测的孔径比率的最大值分别为大约70%、大约75%、大约80%、大约85%、大约90%和大约95%。
图19是示出采用传统光学片的LCD装置的显示屏幕中在沿着第一方向的下边缘区域处检测的亮度的曲线图。图20是示出采用根据本发明的光学片的LCD装置的显示屏幕中在沿着第一方向的下边缘区域处检测的亮度的曲线图。
在传统的多功能光学片中,反光部分的线宽度是均匀的,反光部分的中心可以与每个槽基本对应。因此,沿着第一方向DI1,光入射区域LA的宽度是均匀的,从而沿着第一方向DI1,传统的多功能光学片的孔径比率会是均匀的。
当在显示面板中分别采用传统的多功能光学片和根据本实施例的光学片800时,可以获得的光学特性的结果如下面的表3所示。
表3
项目 |
亮度(中心) |
亮度(25个点的平均) |
C/R |
TCO L/V |
TCO L/H |
对比示例 |
100% |
100% |
1,000 |
1.93 |
2.17 |
实施例 |
89% |
88% |
940 |
1.42 |
1.47 |
表3是当通过检测装置测量在LCD装置890中采用边光型背光单元的22寸(即,55.88cm)宽的监视器模块的测量结果。这里,通过ELDIMEZ-Contrast系统测量LCD装置的视角,通过从Topcon Corporation购买的BM-7测量设备作为亮度计来测量LCD装置的亮度。
在表3中,对于传统的多功能光学片,中心亮度和25个点的平均亮度彼此基本相等,对于根据本实施例的光学片800,中心亮度和25个点的平均亮度彼此基本相等。即,在如图18中所示的测量点(即,点2、4、6、8)处,传统的多功能光学片和本发明的光学片800的每个正面亮度彼此基本相等。
参照图19和图20,确认的是,沿着水平方向,即,从0度至180度的方向或第二方向DI2,与本实施例的光学片800对应的高亮度区域的长度长于与传统的多功能光学片对应的高亮度区域的长度。因此,沿着水平方向,传统的多功能光学片的视角小于本实施例的光学片的视角。
结果,如表3中所示,传统的多功能光学片的水平TCO’03值(TCO L/H)为大于1.7的大约2.17;然而,本实施例的光学片的水平TCO’03值(TCO L/H)为小于1.7的大约1.47。即,与传统的多功能光学片相比,在侧部视角方面,本实施例的光学片获得更大的增强。
对于传统的多功能光学片,测量了沿着垂直方向(即,从90度至270度的方向)的窄视角(见图19)。因此,传统的多功能光学片的垂直TCO’03值(TCOL/V)为大于1.7的1.93,使得垂直方向可视性会是较差的。然而,沿着垂直方向(即,第一方向DI1)向根据本实施例的光学片800的边缘移动,通过光学片800倾斜地出射向第二表面813的法线的光的光量可以被极大地增加。因此,沿着垂直方向,出射光的视角被极大地增加,如图20中所示,垂直TCO’03值(TCO L/V)为小于1.7的大约1.42。
图21是示意性示出根据本发明第五实施例的光学片的透视图。图22是示意性示出图21中所示的光学片的背部透视图。
参照图21和图22,除了在光学片上面布置有聚光部分931和反光部分970的图案之外,光学片900与图1和图2中描述的光学片100基本类似。因此,光学片900包括基层910、聚光层930、凸凹图案层950和多个反光部分970。
在本实施例中,聚光部分931沿着第一方向DI1以第一节距P1形成在基层910的第二表面913上。聚光部分931沿着与第一方向DI1成正(positive)锐角交叉的第二方向DI2延伸,以形成聚光条纹图案。
反光部分970形成在基层910的第一表面911上。反光部分970沿着与第二方向DI2成负(negative)锐角交叉的第三方向DI3延伸,以形成聚光条纹图案。因此,当俯视观看时,聚光部分931和反光部分970彼此交叉。
例如,沿着第三方向DI3的聚光部分931的边缘部分和沿着第二方向DI2的反光部分970的边缘部分可以相交。在边缘部分处,反光部分970的每个中心可以与由相邻的聚光部分931形成的每个槽基本对应。在本实施例中,从第一表面911的中心开始沿着第一方向DI1向第一表面911的边缘移动,反光部分970的线宽度可以减小。因此,多个聚光部分931中的一个沿着第三方向DI3延伸,并且所述延伸的聚光部分931可以与这样的光入射区域LA交叉,即,沿着第一方向向第一表面911的边缘移动,光入射区域LA的宽度增加。
在本实施例中,聚光部分931可以向显示屏幕的对角线延伸,例如,向沿着如图18中所示的点1和点9的方向延伸。反光部分970可以向显示屏幕的对角线延伸,例如,向沿着如图18中所示的点3和点7的方向延伸。因此,在光学片900中,水平TCO’03值(TCO L/H)和垂直TCO’03值(TCO L/V)均不大于1.7,并且沿着点1和点9的方向以及点3和点7的方向具有大的视角。
显示装置
图23是示出根据本发明一个实施例的显示装置的剖视图。
参照图23,显示装置包括光导板(LGP)610、光源620、光学片700和显示面板640。
LGP 610包括彼此相对的光出射表面615和光反射表面613以及连接光出射表面615和光反射表面613的多个侧表面611。
LGP 610可以包括光学漫射引导结构。
光源620可以包括诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的线光源620。可选择地,光源620可以包括诸如发光二极管(LED)的点光源。线光源620可以设置为与的至少一个侧表面611相邻。线光源620还可以被设置在彼此相对的两个侧表面611处。
显示装置还可以包括灯反射器625。灯反射器625围绕线光源620,以通过反射从线光源620发射的光将光提供到侧表面611。提供的光在LGP 610的侧表面611和光反射表面613处被反复地反射,当满足出射条件时,光通过光出射表面615出射。
诸如多个点图案的多个光学图案可以形成在反光表面613中以反射和漫射光。因此,从线光源620出射的光可以被转换为表面光形状。
显示装置还可以包括反射片630,反射片630设置在反光表面613中,以将泄漏的入射光再次反射到反光表面613中。
光学片700设置在LGP 610的光出射表面615上。在本示例性实施例中,光学片700与图1至图10中描述的光学片100基本相同。可选择地,光学片700能够替代图11、图12、图14和图21中描述的光学片300、500、800和900。因此,光学片700包括基层710、聚光层730、凸凹图案层750和多个反光部分770。
基层710的第一表面711面对光出射表面615。聚光部分731在第二表面713上向线光源620的长度方向(即,第二方向)延伸,以形成聚光条纹图案。聚光部分731沿着与第二方向垂直的第一方向以第一节距P1形成。
反光部分770形成在第一表面711中,并与聚光部分731形成的多个槽对应。在第一表面711的中心处,反光部分770的宽度的中心与槽对应。反光部分770沿着第一方向的第二节距P2大于第一节距P1。因此,向第一表面的边缘(即,设置有线光源620的第一侧表面611或与第一侧表面611相对的第二侧表面)移动,槽和反光部分770的中心之间的未对准宽度增加。
显示面板640设置在光学片700上,从而基于来自聚光层730的出射光显示图像。显示面板640包括下基板650、上基板670和它们之间的液晶层。
下基板650包括以矩阵形状布置的多个像素。上基板670与下基板650相对。上基板670包括面对像素的共电极。液晶层设置在下基板650和上基板670之间。
随着反光部分770靠近LGP 610的侧表面611或所述相对表面,在LGP610的侧表面611处或侧表面611相对表面处,相对于聚光部分731的中心,光学片700的在反光部分770之间的光入射区域LA可以非常集中。结果,光相对于第二表面的法线倾斜地出射,从而可以增加朝向光学片700的中心部分的光组分。
因此,当沿着垂直方向(即,第一方向)以增大视角的方式观察显示面板640时,随着接近光学片700的边缘,从边缘朝向光学片700的中心的光的光量增加。因此,当沿着第一方向以大约15度的视角观察显示面板640时,垂直TCO’03值(TCO L/V)不大于1.7。
关于第二方向,沿着聚光部分731的长度漫射光。因此,当沿着第二方向以大约30度的视角观察显示面板640时,水平TCO’03值(TCO L/H)不大于1.7。
像素的布置方向以及聚光部分731和反光部分770的布置方向可以彼此平行。在另一实施例中,聚光部分731和反光部分770可以与显示面板640的像素的布置图案交叉。
例如,当显示装置采用如图21中所示的光学片700时,由聚光部分731形成的聚光条纹图案可以沿着与第一方向成正锐角交叉的方向延伸,由反光部分770形成的反光条纹图案可以沿着与第一方向成负锐角交叉的方向延伸。可以以沿着水平方向(即,第二方向)和垂直方向(即,第一方向)的矩阵图案来设置像素。
因此,聚光条纹图案和反光条纹图案中的每个可以与像素的布置图案成锐角交叉。结果,可以防止在显示面板640上显示LGP 610的点图案的莫尔(moiré)现象。
在本实施例中,一个光学片700设置在LGP 610和显示面板640之间,以增强从LGP 610的光出射表面615出射的光的光学特性。光学片700增强从光出射表面615出射的光的诸如亮度均匀性、正面亮度、对比度和侧部可视性的光学特性,以向显示面板提供增强的光。在另一实施例中,显示装置可以包括保护聚光部分731的保护片。
根据所述光学片和所述具有该光学片的显示装置,显示装置包括根据本发明的一个光学片,从而可以省略诸如多个漫射片和多个棱镜片的光学片。根据本发明的光学片设置在LGP上,以增强从LGP出射的光的光学特性。光学片可以满足视角特性,诸如正面亮度和对比度特性以及水平TCO’03和垂直TCO’03条件。
因此,显示品质不会劣化,用于显示装置的光学片的数量可以减少。
虽然已经描述了本发明的示例性实施例,但是应该理解的是,本发明不应该被限于这些示例性实施例,且在权利要求限定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。