CN113126353A - 隐私保护膜和包括该隐私保护膜的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种隐私保护膜。该隐私保护膜包括：透明基底基板；光控制层，该光控制层设置在透明基底基板上并且包括多个光学图案结构，每个光学图案结构都具有向上突出的棱镜形状；设置在光控制层上的第一电极；与第一电极间隔开的第二电极；和可变光扩散层，该可变光扩散层设置在第一电极与第二电极之间并且由聚合物分散液晶(PDLC)形成。

Description

隐私保护膜和包括该隐私保护膜的液晶显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0179897号的优先权和权益，通过引用将该专利申请的全部公开内容结合在此。

技术领域

本公开内容涉及一种隐私保护膜和包括该隐私保护膜的液晶显示装置，更具体地，涉及一种能够提供提供窄视角的保密模式和提供宽视角的共享模式的隐私保护膜和包括该隐私保护膜的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置(LCD)是通过将光源设置在液晶下方并且给液晶施加电场来控制液晶的排列，从而以控制从光源产生的光的透射率的方式实现图像的显示装置。这种液晶显示装置应用于诸如智能电话、平板PC等之类的各种电子设备。液晶显示装置包括设置在包括光源的背光单元上方的液晶显示面板。

另外，随着近年来对个人隐私保护的需求增加，已经开发了各种相关产品。在确保个人隐私的产品之中，对附接至诸如移动电话、平板PC和监视器之类的各种显示装置从而遮挡光的侧向透射并且使视角变窄的隐私保护装置的需求每年都在不断增加。

就这一点而言，在相关技术中，利用附接至显示装置的前表面的窄视角滤光器的隐私保护装置已得到使用。更具体地，其中交替形成有透射光的透光区域和遮挡特定方向上的光的遮光区域的粘接膜形式的隐私保护装置已得到使用。粘接膜形式的隐私保护装置包括下膜、上膜和设置在下膜与上膜之间的视角控制滤光器。视角控制滤光器包括透光区域和设置在透光区域之间以遮挡或吸收光的遮光区域。遮光区域使用黑色染料并且遮挡从其底部入射的光之中的具有等于或大于预定角度的入射角的光。因此，具有等于或大于预定角度的入射角的光不通过视角控制滤光器，因而在等于或大于预定角度的视角处光透射率显著降低，从而可实现隐私保护。

然而，在使用上述附接的窄视角滤光器的隐私保护装置的情况下，由于除非去除隐私保护装置本身，否则视角不能恢复到先前状态，因此在隐私功能不必要时，去除隐私保护装置本身是不方便的。

发明内容

本公开内容要实现的一个目的是提供一种隐私保护膜，该隐私保护膜能够根据需要在共享模式与保密模式之间选择性地切换，而无需将隐私保护装置本身从显示面板去除。

本公开内容要实现的另一个目的是快速切换保密模式和共享模式并且提高驱动稳定性。

本公开内容要实现的另一个目的是通过以反射外部光的方式控制视角来提供独特的可视性，同时提高透射率。

本公开内容要实现的另一个目的是提供一种隐私保护膜，该隐私保护膜不仅能够控制诸如向左和向右方向之类的两个方向上的视角，而且还能够控制诸如向上、向下、向左和向右方向之类的四个方向上的视角。

本公开内容的目的不限于上述目的，本领域技术人员从下面的描述可以清楚地理解以上未提及的其他目的。

根据本公开内容的一个方面，一种隐私保护膜，可包括：透明基底基板；光控制层，所述光控制层设置在所述透明基底基板上并且包括多个光学图案结构，每个光学图案结构都具有向上突出的棱镜形状；设置在所述光控制层上的第一电极；与所述第一电极间隔开的第二电极；和可变光扩散层，所述可变光扩散层设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且由聚合物分散液晶(PDLC)形成。

根据本公开内容的另一个方面，一种隐私保护膜，可包括：第一透明基板和面对所述第一透明基板的第二透明基板；在所述第一透明基板上的第一电极；在所述第二透明基板的下表面上的第二电极；设置在所述第一电极上并且由透明材料形成的多个光学图案结构；填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间的聚合物；和分散在所述聚合物中的包括液晶分子的液滴。

示例性实施方式的其他详细事项包括在详细描述和附图中。

根据本公开内容，可提供一种隐私保护膜，该隐私保护膜能够根据需要在提供宽视角的共享模式与提供窄视角的保密模式之间自由切换。

根据本公开内容，通过以反射外部光的方式控制视角，可在驱动保密模式时提供独特的可视性，并且同时可实现整体透射率的提高。

根据本公开内容，可提供一种具有提高的整体亮度并且在保密模式与共享模式之间快速切换的隐私保护膜。

根据本公开内容，可提供一种隐私保护膜，该隐私保护膜在驱动保密模式时不仅能够控制诸如向左和向右方向之类的两个方向上的视角，而且还能够控制诸如向上、向下、向左和向右方向之类的四个方向上的视角。

根据本公开内容的效果不限于以上例示的内容，在本申请中包括更多不同的效果。

附图说明

将从下面结合附图的详细描述更清楚地理解本公开内容的上述和其他的方面、特征以及其他优点，其中：

图1A是图解根据本公开内容一示例性实施方式的液晶显示装置的示意性分解透视图；

图1B是图解根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜的剖面图；

图2A至图2D是图解构成根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜的光学图案结构的示意性透视图；

图3A和图3B是图解当驱动根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜时，共享模式和保密模式的剖面图；

图4是图解根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜的剖面图；

图5是示出当驱动根据本公开内容示例性实施方式的隐私保护膜的共享模式和保密模式时，描绘出反射率根据视角变化的曲线图。

具体实施方式

本公开内容的优点和特点及实现这些优点和特点的方法通过参照下面与附图一起详细描述的示例性实施方式将变得清楚。然而，本公开内容不限于在此公开的示例性实施方式，而是将以各种形式实现。仅通过示例的方式提供示例性实施方式，以便本领域技术人员能够充分理解本公开内容的公开内容及本公开内容的范围。因此，本公开内容仅由所附权利要求的范围限定。

为了描述本公开内容的示例性实施方式而在附图中示出的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅仅是示例，本公开内容并不限于此。在整个申请中相同的参考标记一般表示相同的元件。此外，在本公开内容下面的描述中，可省略已知相关技术的详细解释，以避免不必要地使本公开内容的主题模糊不清。在此使用的诸如“包括”、“具有”和“由……构成”之类的术语一般旨在允许添加其他部件，除非这些术语使用了术语“仅”。任何单数形式的指代可包括复数形式，除非另有明确说明。

即使没有明确说明，部件仍被解释为包含通常的误差范围。

当使用诸如“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”之类的术语描述两部分之间的位置关系时，可在这两个部分之间设置一个或多个部分，除非这些术语使用了术语“紧接”或“直接”。

当一元件或层设置“在”另一元件或层“上”时，该一元件或层可直接设置在该另一元件或层上或者在它们之间可插置其他元件或其他层。

尽管使用术语“第一”、“第二”等描述各种部件，但这些部件不受这些术语限制。这些术语仅仅是用于区分一个部件与其他部件。因此，在本公开内容的技术构思内，下面提到的第一部件可以是第二部件。

在整个申请中相同的参考标记一般表示相同的元件。

仅为了便于描述而显示出图中所示的每个部件的尺寸和厚度，本公开内容不限于图中示出的部件的尺寸和厚度。

本公开内容各实施方式的特征可彼此部分或整体地组合或结合，并且各实施方式的特征还可在技术上以各种方式相互联系和操作，并且各实施方式可彼此独立实施，或者彼此关联地实施。

下文中，将参照附图详细描述根据本公开内容示例性实施方式的液晶显示装置。

图1A是图解根据本公开内容一示例性实施方式的液晶显示装置的示意性分解透视图。

参照图1A，根据本公开内容一示例性实施方式的液晶显示装置1000包括背光单元BLU、隐私保护膜100和液晶显示面板PNL。

背光单元BLU给设置在其上方的液晶显示面板PNL提供光。背光单元BLU包括光源LS、导光板LGP和光学片OS。背光单元BLU是其中光学片OS设置在导光板LGP上并且多个光源LS设置在导光板LGP的侧表面上的边缘型背光单元。然而，本公开内容不限于此，背光单元BLU可配置为直下型。

光源LS设置在导光板LGP的侧表面上并且将光照射至导光板LGP。作为光源LS，可使用发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯等，但本公开内容不限于此。

导光板LGP通过转换从其侧表面入射的光的传播方向来给液晶显示面板PNL提供均匀的面光源。从导光板LGP的侧表面入射的光在通过全反射在导光板LGP中传播的同时均匀地分散，使得导光板LGP能够提供均匀的面光源。

光学片OS设置在导光板LGP上并且扩散或者聚集经过光源LS和导光板LGP的光，从而使得在液晶显示面板PNL上入射均匀的面光源。光学片OS可由包括扩散片、棱镜片和保护片的多个片构成，但不限于此。

液晶显示面板PNL通过调节液晶的光透射率来显示图像。液晶显示面板PNL包括彼此面对的上基板和下基板、以及在上基板与下基板之间的液晶层。

在下基板中，多条栅极线和多条数据线交叉以限定像素，并且在像素的每个交叉部分处设置薄膜晶体管，以将薄膜晶体管连接至形成在每个像素中的像素电极。在上基板中，设置有滤色器和用于覆盖栅极线、数据线或薄膜晶体管的黑矩阵。

此外，尽管图1A和图1B中未示出，但可在液晶显示面板PNL的前表面和后表面上设置偏振膜。

沿着液晶显示面板PNL的一侧设置用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元。驱动单元包括诸如栅极驱动器IC或数据驱动器IC之类的各种IC、驱动电路等，并且驱动单元可给栅极线和数据线施加信号。在这种情况下，驱动单元通过连接构件电连接至液晶显示面板PNL，连接构件可以是覆晶薄膜(COF)或载带封装(TCP)。

隐私保护膜100设置在光学片OS与液晶显示面板PNL之间。隐私保护膜100是能够根据电信号的施加来选择性地调节视角的可切换隐私保护膜。隐私保护膜100可通过提供窄视角来提供保密模式，使得显示在液晶显示装置1000上的图像对用户可见，并且隐私保护膜100可提供提供宽视角的共享模式，使得图像对用户周围的其他人可见。下文中，将参照图1B详细描述隐私保护膜100。

图1B是图解根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜的剖面图。

参照图1B，根据本公开内容一示例性实施方式的液晶显示装置1000中使用的隐私保护膜100包括光控制膜LCF、粘合剂构件ADH和可变光扩散膜LDF。

光控制膜LCF是控制从背光单元BLU发射的内部光的透射和从液晶显示装置1000的外部入射的外部光的反射的膜。更具体地，光控制膜LCF使从背光单元BLU发射的内部光沿向上方向通过，并且反射从液晶显示装置1000的外部入射的外部光之中的、以等于或大于预定角度的入射角入射至光控制膜LCF上的外部光。因而，可在等于或大于预定角度的视角处提供特定的反射可视性(reflective visibility)。就是说，光控制膜LCF可用作具有结构着色(structural coloration)的结构彩色膜。

光控制膜LCF包括基底基板110和光控制层120。

基底基板110用于支撑和保护隐私保护膜100的各个部件。基底基板110可由透明玻璃或塑料材料形成。基底基板110可由具有柔性的聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚碳酸酯(PC)形成，但不限于此。

光控制层120设置在基底基板110上。光控制层120是控制是否透射从背光单元BLU发射的内部光以及是否反射从液晶显示装置1000的外部入射的外部光的层。此外，光控制层120控制从背光单元BLU发射的内部光的透射量和从液晶显示装置1000的外部入射的外部光的反射量。具体地，光控制层120沿向上方向透射从背光单元发射的内部光，并且反射以等于或大于预定角度的入射角入射至光控制膜上的外部光。

光控制层120包括多个光学图案结构121和空气层122。

多个光学图案结构121设置在基底基板110上。光学图案结构121使从设置在隐私保护膜100的下表面上的背光单元BLU发射的内部光沿向上方向通过。此外，光学图案结构121反射从液晶显示装置1000的外部通过液晶显示面板PNL入射在隐私保护膜100的内部的外部光之中的、以等于或大于预定角度的入射角入射的光。因此，从背光单元BLU发射的内部光通过隐私保护膜100并且发射到液晶显示装置1000的外部，从而被用户的眼睛观看。此外，从液晶显示装置1000的外部在等于或大于预定角度的视角处，由于隐私保护膜100的光学图案结构121，可感觉到特定的反射可视性。

光学图案结构121具有向上突出的多个棱镜的形状。多个光学图案结构121的每一个可以是具有向上突出的棱锥形状的岛型棱镜、或具有向上突出的截棱锥形状的岛型棱镜。此外，光学图案结构121可以是向上突出并且具有三角形横截面形状的条型棱镜、或者向上突出并且包括梯形横截面形状的条型棱镜。参照图2A至图2D描述多个光学图案结构121。

图2A至2D是图解构成根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜的光学图案结构的示意性透视图。

图2A是用于说明图1B中所示的光学图案结构121的形状的第一光学图案结构121a的透视图。参照图2A，每个第一光学图案结构121a是具有棱锥形状的岛型棱镜。第一光学图案结构121a从基底基板110向上突出并且具有包括四个倾斜表面的四棱锥的形状，四个倾斜表面中的至少一个表面与Z轴形成预定角度。在这种情况下，四个倾斜表面的倾斜度可彼此相同。

各个第一光学图案结构121a沿水平方向(X轴方向)和垂直方向(Y轴方向)以规则间隔彼此间隔开而平行布置。

各个第一光学图案结构121a具有高度“H1”和宽度“W1”并且设置成以特定间隔“P1”彼此间隔开。尽管不限于此，但第一光学图案结构121a优选具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度以及100nm至200nm的间隔。当每个第一光学图案结构121a的形状满足上述范围时，隐私保护膜100的整体透射率是优异的，从设置在隐私保护膜100下方的背光单元BLU发射的光可径直到达液晶显示装置1000的外部，并且从液晶显示装置1000的外部可在等于或大于预定角度的视角处提供特定的反射可视性。

此外，每个第一光学图案结构121a可具有从3°至15°的锥角θ1，锥角θ1是Z轴与倾斜表面之间的角度。当锥角θ1小于3°时，视角限制功能不足，当锥角θ1大于15°时，光学效率降低并且从设置在隐私保护膜100下方的背光单元BLU发射的内部光被散射，从而降低整体透射率和亮度。

光学图案结构121由具有高光透射率的材料形成。具体地，光学图案结构121可由热塑性树脂、热固性树脂、UV固化树脂等形成。这样的树脂可由诸如纤维素、聚烯烃、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸或聚碳酸酯之类的透明材料形成，但不限于此。此外，光学图案结构121可由与基底基板110相同的材料形成。

图1B和图2A图解了光学图案结构121单独布置在基底基板110上，但是光学图案结构121可与基底基板110成一体。例如，当光学图案结构21与基底基板110一体形成时，透明结构可以是其中棱锥形凸部和与凸部对应的凹部重复布置的凹凸图案。就是说，在图2A中，设置在基底基板110上的各个光学图案结构121形成凸部，各个光学图案结构121之间的空间形成凹部。

光学图案结构121可通过光刻工艺、主模工艺(master mold process)、压印工艺和其他物理加工方法形成在基底基板110上，可自由使用任何图案形成方法。

第一光学图案结构121a将从隐私保护膜100的下表面垂直入射至基底基板110的平面上的内部光沿直线方向传输至液晶显示装置1000的外部。此外，通过具有锥角θ1的倾斜表面，光学图案结构121反射从液晶显示装置1000的外部入射到隐私保护膜100的内部的外部光之中的、具有等于或大于预定角度的入射角的外部光。由于图2A中示出的第一光学图案结构121a具有四个倾斜表面，因此可反射沿与第一光学图案结构121a的四个表面对应的方向入射的外部光。因此，包括第一光学图案结构121a的隐私保护膜100可限制四个方向上的视角。

图2B是根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜100的第二光学图案结构121b的透视图。参照图2B，每个第二光学图案结构121b是具有包括被切割的顶部的截棱锥形状的岛型棱镜。第二光学图案结构121b从基底基板110向上突出，并且具有四个倾斜表面和与这四个倾斜表面相接的顶表面，四个倾斜表面中的至少一个表面与Z轴形成预定角度。

各个第二光学图案结构121b具有高度“H2”、底表面宽度“W2”和顶表面宽度“d2”并且设置成以特定间隔“P2”彼此间隔开。尽管不限于此，但第二光学图案结构121b优选具有100nm至200nm的高度H2、100nm至200nm的底表面宽度W2、和100nm至200nm的间隔。在这种情况下，具有截棱锥形状的第二光学图案结构121b的顶表面宽度d2可以是50nm至150nm。当每个第二光学图案结构121b的形状满足上述范围时，隐私保护膜100的整体透射率是优异的，从设置在隐私保护膜100下方的背光单元BLU发射的光可径直到达液晶显示装置1000的外部，并且从液晶显示装置1000的外部可在等于或大于预定角度的视角处提供特定的反射可视性。

此外，每个第二光学图案结构121b可具有从3°至15°的锥角θ2，锥角θ2是Z轴与其一个侧表面之间的角度。当锥角θ2小于3°时，视角限制功能不足，当锥角θ2大于15°时，光学效率降低并且从设置在隐私保护膜100下方的背光单元BLU发出的光被散射，从而降低整体透射率和亮度。

与图2A中所示的第一光学图案结构121a一样，图2B中所示的第二光学图案结构121b具有四个倾斜表面，因而可反射沿与第二光学图案结构121b的四个倾斜表面对应的方向入射的外部光。因此，包括第二光学图案结构121b的隐私保护膜100可限制四个方向上的视角。

另外，与图2A中所示的第一光学图案结构121a不同，图2B中所示的第二光学图案结构121b具有其顶部被切割从而形成其顶表面的结构。通过第二光学图案结构121b的顶表面，由背光单元BLU发射而从第二光学图案结构121b的底部入射的光可容易沿直线方向通过隐私保护膜100而不会被折射。

图2C是根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜100的第三光学图案结构121c的透视图。参照图2C，每个第三光学图案结构121c是具有三角形横截面形状的条型棱镜。就是说，每个第三光学图案结构121c在横截面中具有三角形形状并且具有沿纵向方向(Y轴方向)延伸且拉长的结构。多个第三光学图案结构121c沿水平方向(X轴方向)以规则间隔彼此间隔开而平行布置。

第三光学图案结构121c的横截面形状与图2A中所示的具有棱锥形状的第一光学图案结构121a的横截面形状相同。就是说，各个第三光学图案结构121c具有高度“H1”和宽度“W1”，并且设置成沿水平方向(X轴方向)以特定间隔P1彼此间隔开。尽管不限于此，但第三光学图案结构121c可具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度以及100nm至200nm的间隔，并且可优选具有3°至15°的锥角θ1。然而，将省略与图2A中描述的那些内容重复的内容。

与图2A中所示的第一光学图案结构121a不同，图2C中所示的第三光学图案结构121c具有两个倾斜表面。因此，第三光学图案结构121c可反射沿与两个倾斜表面对应的方向入射的外部光。因此，包括第三光学图案结构121c的隐私保护膜100可限制两个方向上的视角。

图2D是根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜100的第四光学图案结构121d的透视图。参照图2D，每个第四光学图案结构121d是具有梯形横截面形状的条型棱镜。就是说，每个第四光学图案结构121d在横截面中具有梯形形状并且具有沿纵向方向(Y轴方向)延伸和拉长的结构。多个第四光学图案结构121d沿水平方向(X轴方向)以规则间隔彼此间隔开而平行布置。

第四光学图案结构121d的横截面形状与图2B中所示的具有截棱锥形状的第二光学图案结构121b的横截面形状相同。就是说，各个第四光学图案结构121d具有高度“H2”、底表面宽度“W2”和顶表面宽度“d2”，并且设置成以特定间隔“P2”彼此间隔开。尽管不限于此，但第四光学图案结构121d可具有100nm至200nm的高度H2、100nm至200nm的底表面宽度W2、50nm至150nm的顶表面宽度d2、以及100nm至200nm的间隔，并且可优选具有3°至15°的锥角θ2。然而，将省略与图2B中描述的那些内容重复的内容。

与图2B中所示的第二光学图案结构121b不同，图2D中所示的第四光学图案结构121d具有两个倾斜表面。因此，第四光学图案结构121d可反射沿与两个倾斜表面对应的方向入射的外部光。因此，包括第四光学图案结构121d的隐私保护膜100可限制两个方向上的视角。此外，与图2C中所示的第三光学图案结构121c不同，图2D中所示的第四光学图案结构121d具有其顶部被切割从而形成其顶表面的结构。通过第四光学图案结构121d的顶表面，由背光单元BLU发射而从第四光学图案结构121d的底部入射的光可容易沿直线方向通过隐私保护膜100而不会被折射。

空气层122形成在光学图案结构121上。就是说，光控制层120可包括光学图案结构121和空气层122。空气层122的折射率通常接近1，并且光学图案结构121的折射率大于空气的折射率。因此，从液晶显示装置1000外部入射在隐私保护膜100的内部的外部光可在光学图案结构121与空气层122之间的界面处被反射。

另外，在图1B中，示出了在光学图案结构121上形成空气层122的结构，但是代替空气层122，可形成辅助光学图案部。

在光学图案结构121上形成辅助光学图案部，以将光学图案结构121平坦化，从而可提高光控制膜LCF的刚性。此外，当设置辅助光学图案部时，辅助光学图案部可用作稍后要描述的可变光扩散膜LDF的第一基板130。就是说，省略了可变光扩散膜LDF的第一基板130。由于可变光扩散膜LDF的第一电极140可设置在辅助光学图案部上，因此可减小隐私保护膜100的整体厚度。

此外，通过调节辅助光学图案部的折射率，可调节光控制层120的透射率和反射率。例如，辅助光学图案部的折射率可小于或等于光学图案结构121的折射率。当辅助光学图案部分的折射率等于光学图案结构121的折射率时，可提高光控制层120的整体透射率。此外，当辅助光学图案部分的折射率小于光学图案结构121的折射率时，可通过光学图案结构121的倾斜表面反射以等于或大于预定角度的入射角入射的外部光。

辅助光学图案部由具有高光透射率的材料形成。辅助光学图案部可由与光学图案结构121的材料相同或相似的材料形成。辅助光学图案部可使用热塑性树脂、热固性树脂、UV固化树脂等形成。辅助光学图案部例如可由诸如纤维素、聚烯烃、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸或聚碳酸酯之类的透明材料形成，但不限于此。

可变光扩散膜LDF设置在光控制膜LCF上。可变光扩散膜LDF是控制是否扩散经过光扩散可变膜LDF的光以及扩散程度的层。更具体地，可变光扩散膜LDF控制从背光单元BLU发射的内部光和从液晶显示装置1000的外部入射的外部光的扩散和直线移动。可变光扩散膜LDF可通过可变光扩散层150的包括液晶的液滴151的变化而在具有窄视角的保密模式与具有宽视角的共享模式之间切换。

可变光扩散膜LDF包括第一基板130、第二基板170、第一电极140、第二电极160、以及设置在第一电极140与第二电极160之间的可变光扩散层150。

第一基板130和第二基板170是用于防止可变光扩散层150弯曲或翘曲并且保护可变光扩散层150免受外部环境影响的基底基板。第一基板130和第二基板170以预定间隔彼此间隔开并且设置成彼此面对。第一基板130和第二基板170可由透明材料形成。例如，第一基板130和第二基板170可由聚碳酸酯形成，但不限于此。在图1B中示出了第一基板130和第二基板170，但是必要时可以省略。

第一电极140和第二电极160是用于通过给可变光扩散层150施加电压来形成电场的电极。第一电极140和第二电极160由导电材料形成。此外，为了确保隐私保护膜100的透射率，第一电极140和第二电极160可由诸如铟锡氧化物(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、氟锡氧化物(FTO)、PEDOT：PSS、银纳米线(AgNW)等之类的透明导电材料形成，但不限于此。

第一电极140设置在第一基板130上，并且第二电极160设置在第二基板170的下表面上。然而，当省略第一基板130时，第一电极140可直接设置在光控制层120上。

可变光扩散层150设置在第一电极140与第二电极160之间。可变光扩散层150控制是否扩散经过可变光扩散层150的光以及扩散程度。更具体地，可变光扩散层150控制从背光单元BLU发射的内部光和从液晶显示装置1000的外部入射的外部光的扩散和直线移动。

可变光扩散层150可由聚合物分散液晶(PDLC)形成，聚合物分散液晶包括：填充第一电极140与第二电极160之间的空间的聚合物152、以及分散在聚合物152中的包括液晶分子的液滴151。

液晶分子是具有长轴和短轴的各向异性材料。液晶分子可以是通过沿Z轴方向的电场改变其排列的负性液晶或正性液晶，但不限于此。

多个液晶分子被封装以形成液滴151。聚合物152和不规则排列的液晶分子具有不同的折射率，使得在液晶分子与聚合物152之间的界面处发生光散射。因此，在没有通过第一电极140和第二电极160施加电压的状态下，当光经过液滴151内部的不规则排列的液晶分子与聚合物152之间时，在它们之间的界面处发生光散射。

然而，当通过第一电极140和第二电极160施加电压时，液滴151内部的液晶分子沿电场方向均匀取向。因此，液晶分子的折射率改变，通过使液晶分子的折射率与聚合物的折射率一致可实现实现透明状态。

通过混合液晶分子与利用诸如UV之类的光变成聚合物152的单体来制造可变光扩散层150。就是说，在光固化单体与液晶分子混合以形成混合液晶之后，当向混合液晶照射光时，单体变成固态的聚合物152。在这个过程中，包括液晶分子的液滴151被定位在聚合物152内。

可变光扩散层150可具有15μm至25μm的厚度。当可变光扩散层150的厚度小于15μm时，对于内部光和外部光的光扩散效果不足，使得在驱动共享模式时可感觉到反射可视性或者视角扩展效果不足。此外，当可变光扩散层150的厚度大于25μm时，在共享模式工作时，隐私保护膜100的整体透射率可降低。

粘合剂构件ADH设置在光控制膜LCF与可变光扩散膜LDP之间。粘合剂构件ADH可以是透光粘合剂，使得在粘合剂构件ADH将光控制膜LCF与可变光扩散膜LDP附接的同时，从背光单元BLU发射的光可通过粘合剂构件ADH。粘合剂构件ADH例如可由光学透明粘合剂(OCA)、压敏粘合剂(PSA)等形成，但不限于此。例如，当粘合剂构件ADH由OCA形成时，可通过给OCA添加添加剂来控制粘附力。例如，可在粘合剂构件ADH中混合引起热反应、UV反应、光反应、化学反应等的添加剂，但是不限于此。

可省略粘合剂构件ADH。例如，当光控制膜LCF的光控制层120包括设置在光学图案结构121上的辅助光学图案部时，可变光扩散膜LDF的第一电极140可直接形成在辅助光学图案部上。在这种情况下，可省略可变光扩散膜LDF的第一基板130和粘合剂构件ADH，从而减小隐私保护膜100的整体厚度。

根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜提供一种能够根据电信号的施加来选择性地调节视角的可切换隐私保护膜。具体地，根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜可通过以显示装置上显示的图像仅能被用户观看的方式提供窄视角来提供保密模式，并且可通过以图像能被用户周围的其他人观看的方式提供宽视角来提供共享模式。根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜可根据需要在保密模式与共享模式之间自由切换。此外，与交替布置透光区域和遮光区域以限制视角的常规隐私装置不同，根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜可使用包括光学图案结构的光控制层和包括聚合物分散液晶的可变光扩散层，从而在等于或大于预定角度的视角处可感觉到特定的反射可视性，由此限制视角。

特别是，在其中使用诸如黑色材料之类的光吸收材料形成遮光区域的常规隐私装置的情况下，存在由于遮光区域而降低隐私装置的整体透射率的问题。然而，由于根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜以在特定视角处提供反射可视性的方式来限制视角，因此优点在于可在不降低整体透射率的情况下实现保密模式。

将参照图3A和图3B描述通过根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜提供保密模式和共享模式的方法。

图3A和图3B是图解当驱动根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜时，共享模式和保密模式的剖面图。具体地，图3A是用于描述当电压没有施加至第一电极和第二电极时实现的共享模式的示图，图3B是用于描述当电压施加至第一电极和第二电极时实现的保密模式的示图。

参照图3A，隐私保护膜100A在共享模式下工作。当电压没有施加至第一电极140和第二电极160时，分散在可变光扩散层150中的聚合物152中的液滴151内部的液晶分子不规则地排列。由于液晶分子与聚合物152之间的折射率的差异，光可被包括液晶分子的液滴151折射和扩散。

例如，从设置在隐私保护膜100A下方的背光单元BLU发射的内部光L1通过光控制层120并且入射在可变光扩散层150上。由背光单元BLU发射的内部光L1可径直通过光控制层120中的没有设置光学图案结构121的区域。此外，从背光单元BLU发射的内部光L1可通过光控制层120的光学图案结构121。如上参照图1B所述，当光学图案结构121的锥角为3°至15°时，从背光单元BLU发射的内部光L1的折射被最小化，从背光单元BLU发射的内部光L1可通过光学图案结构121。通过光控制层120的内部光L1与可变光扩散层150的液滴151碰撞。在共享模式下，由于液滴151中包括的液晶分子与聚合物152之间的折射率的差异，与液滴151碰撞的光L1被散射或折射。

另外，外部光L2从液晶显示装置1000的外部入射在隐私保护膜100A上。从液晶显示装置1000的外部入射的外部光L2的一部分与可变光扩散层150的液滴151碰撞。与液滴151碰撞的外部光L2可沿与入射方向不同的方向被折射和扩散。与液滴151碰撞的外部光L2的一部分可被折射到可变光扩散层150中，从而再次与另一液滴151碰撞。与液滴151碰撞的外部光L2的另一部分可入射到光控制层120的内部，并且外部光L2的又一部分可被直接反射到液晶显示装置1000的外部。此时，入射到光控制层120的内部的折射光可被光学图案结构121反射并且再次入射到可变光扩散层150的内部。因此，在共享模式下可减少外部光的直接反射。

因此，在共享模式下，从背光单元BLU发射的内部光L1被可变光扩散层150向外扩散，从液晶显示装置1000的外部入射的外部光L2可被可变光扩散层150扩散，从而可减少光控制层120的反射。通过这样做，图3A中所示的隐私保护膜100A可提供宽视角，使得图像不仅可被用户看到，而且还可被用户周围的其他人看到。

参照图3B，隐私保护膜100B在保密模式下工作。当电压施加至第一电极140和第二电极160时，分散在可变光扩散层150中的聚合物152中的液滴151内部的液晶分子沿电场方向均匀地取向。因此，液晶分子的折射率改变并且与预先选择的聚合物的折射率一致，从而光能够通过可变光扩散层150。

例如，从设置在隐私保护膜100B下方的背光单元BLU发射的内部光L3通过光控制层120并且入射在可变光扩散层150上。入射在可变光扩散层150上的内部光L3可在不被折射和扩散的情况下径直通过可变光扩散层150。

另外，从液晶显示装置1000的外部入射的外部光L4也可在不被折射和扩散的情况下通过可变光扩散层150。从液晶显示装置1000的外部入射的外部光L4之中的、以等于或大于预定角度的入射角入射的外部光L4通过可变光扩散层150，被设置在光控制层120中的光学图案结构121的侧表面反射，然后被再次发射到液晶显示装置1000的外部。就是说，当在等于或大于预定角度的视角处观看显示装置时，可看见被光学图案结构121反射的光，而看不见从背光单元BLU发射的内部光L3。就是说，通过光学图案结构121，在特定角度或更大角度处识别到反射可视性，从而实现保密模式。另一方面，通过光学图案结构121的诸如高度H、宽度W、间隔P和锥角之类的几何参数来确定视角。

因此，在保密模式下，从背光单元BLU发射的光L3可通过可变光扩散层150，而没有被通过形成在可变光扩散层150中的电场而取向的液晶分子折射和散射。从液晶显示装置1000的外部以等于或大于预定角度的入射角入射的外部光L4通过可变光扩散层150，然后被光控制层120的光学图案结构121再次向外反射。通过这样做，位于液晶显示装置1000前方的用户能够观看图像，位于等于或大于预定角度的视角处的用户周围的其他人识别到反射可视性，因而不能观看图像。

图4是图解根据本公开内容另一示例性实施方式的的隐私保护膜的剖面图。

参照图4，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜200包括第一基板230、第二基板270、第一电极240、第二电极260、以及设置在第一电极240与第二电极260之间的可变光扩散层250。可变光扩散层250包括光学图案结构221、聚合物252和包括液晶的液滴251。图4中所示的根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜200的其他构造与图1B中所示的根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜100的构造大致相同，不同之处在于省略了光控制膜LCF并且由聚合物分散液晶(PDLC)形成的可变光扩散层150和光学图案结构121形成在同一层中。

参照图4，第一基板230和第二基板270以一定间隔彼此间隔开并且设置成彼此面对。由于第一基板230和第二基板270与构成图1B中所示的隐私保护膜100的第一基板130和第二基板170大致相同，因此省略重复的描述。

第一电极240设置在第一基板230上，并且第二电极260设置在第二基板270的下表面上。由于第一电极240和第二电极260与构成图1B中所示的隐私保护膜100的第一电极140和第二电极160大致相同，因此省略重复的描述。

可变光扩散层250设置在第一电极240与第二电极260之间。可变光扩散层250控制是否扩散或折射经过隐私保护膜200的光以及扩散和折射的程度。同时，可变光扩散层250实现结构着色或反射可视性。更具体地，可变光扩散层250控制从背光单元发射的内部光和从液晶显示装置的外部入射的外部光的扩散和直线移动。此外，可变光扩散层250可反射从液晶显示装置的外部以等于或大于预定角度的入射角入射的外部光，从而在特定视角处实现结构着色或反射可视性。

可变光扩散层250包括光学图案结构221、聚合物252、以及包括液晶的液滴251。具体地，可变光扩散层250由聚合物分散液晶(PDLC)形成，聚合物分散液晶包括：填充第一电极240与第二电极260之间的空间的聚合物252、以及分散在聚合物252中的包括液晶分子的液滴251。此时，由于可变光扩散层250中包括的聚合物252和包含液晶分子的液滴251与构成图1B中所示的隐私保护膜100的聚合物152和包含液晶分子的液滴151大致相同，因此省略重复的描述。

光学图案结构221设置在第一基板230上。与图1B中的其中光学图案结构配置为单独的层并且设置在基底基板上的隐私保护膜100不同，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜200中的光学图案结构设置在由聚合物分散液晶(PDLC)形成的可变光扩散层250内。由于光学图案结构221的具体形状与构成图1B中所示的隐私保护膜100的光学图案结构121的具体形状大致相同，因此省略重复的描述。

下文中，将通过示例更详细地描述上述本公开内容的效果。然而，提供以下示例是为了举例说明本公开内容，本公开内容的范围不受以下示例的限制。

发明例1

制造图1B中所示的具有其中可变光扩散膜堆叠在光控制膜上的结构的隐私保护膜。此时，光控制膜包括图2A中所示的棱锥形状的光学图案结构。光学图案结构具有200nm的高度H、100nm的宽度W和100nm的间隔P。此外，可变光扩散膜具有其中厚度为20μm的PDLC层插置在分别具有188μm厚度的第一基板与第二基板之间的结构。

发明例2

以与发明示例1中相同的方式制造隐私保护膜，不同之处在于使用如图2B中所示的其顶部被切掉的截棱锥形状的光学图案结构。此时，光学图案结构具有200nm的高度H、100nm的底表面宽度W、50nm的顶表面宽度d2和100nm的间隔P。

实验例1-根据视角测量反射率

使用CA-310仪器，测量当驱动根据发明例1的隐私保护膜的保密模式和共享模式时，在0°至70°的视角处隐私保护膜的光反射率。测量结果在图5中示出。

图5是示出当驱动本公开内容示例性实施方式的隐私保护膜的共享模式和保密模式时，描绘出反射率根据视角变化的曲线图。

参照图5，在共享模式下，在各视角处恒定地显示低反射率，因此可确认在共享模式下即使在各个视角处都可充分识别到图像。另外，在保密模式下，当视角为15度或更大时，确认反射率迅速增加。特别是，当视角是30度或更大时，反射率是大约30％，使得可在侧方视角处识别到反射可视性。因此，确认可实现其中周围的人不能识别到图像的保密模式。

根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜可通过根据电信号的施加选择性地调节视角，通过提供窄视角来提供保密模式，使得在显示装置上显示的图像仅对用户可见，并且可提供提供宽视角的共享模式，使得图像可被用户周围的其他人看到。此外，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜可根据需要在保密模式与共享模式之间自由切换。此外，与利用遮光或光吸收来限制视角的常规隐私装置不同，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜使用包括聚合物分散液晶和光学图案结构的可变光扩散层，使得在等于或大于预定角度的视角处可感觉到特定的反射可视性，从而限制视角。

特别是，与图1B中所示的根据本公开内容一示例性实施方式的隐私保护膜相比，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜可通过将两个功能层集成为单层而允许减小其整体厚度。具体地，去除了图1B中所示的隐私保护膜的基底基板和粘合剂构件，并且光控制层和可变光扩散层集成为单层，从而根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜的总厚度可得以减少上述量。例如，与图1B中示出的隐私保护膜相比，图4中示出的隐私保护膜具有大约400μm的厚度减小效果和重量减小效果。

此外，根据本公开内容另一示例性实施方式的隐私保护膜的整体透射率提高。与图1B中示出的隐私保护膜相比，图4中示出的隐私保护膜具有减小的厚度，因而能够预期到具有提高透过率的效果。此外，由于构成隐私保护膜的层数减少，因此能够将其中从背光单元发出的光由于因各层的折射率的差异引起的反射和折射而被反射回液晶显示装置的内部的现象最小化。就是说，可极大地提高隐私保护膜的光透射效率。

本公开内容的示例性实施方式还可如下描述：

根据本公开内容的一个方面，提供了一种隐私保护膜。所述隐私保护膜包括：透明基底基板；光控制层，所述光控制层设置在所述透明基底基板上并且包括多个光学图案结构，每个光学图案结构都具有向上突出的棱镜形状；设置在所述光控制层上的第一电极；与所述第一电极间隔开的第二电极；和可变光扩散层，所述可变光扩散层设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且由聚合物分散液晶(PDLC)形成。

所述多个光学图案结构的每一个可由透明材料形成。

所述多个光学图案结构的每一个可具有由倾斜度相同的四个倾斜表面形成的棱锥形状或截棱锥形状。

所述多个光学图案结构的每一个可以是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有三角形横截面形状的条型棱镜，或者是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有梯形横截面形状的条型棱镜。

所述多个光学图案结构的每一个可具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度、100nm至200nm的间隔和3°至15°的锥角。

所述光控制层可进一步包括辅助光学图案部，所述辅助光学图案部设置在所述光学图案结构上以将光学图案结构平坦化，并且所述辅助光学图案部具有比所述光学图案结构的折射率小的折射率。

所述可变光扩散层可包括聚合物和液滴，所述液滴分散在所述聚合物中并且包括多个液晶分子。

当电压施加至所述第一电极和所述第二电极时，所述可变光扩散层可以是透明的，并且当电压没有施加至所述第一电极和所述第二电极时，所述可变光扩散层可以是不透明的。

所述可变光扩散层可具有15μm至25μm的厚度。

根据本公开内容的另一个方面，提供了一种隐私保护膜。所述隐私保护膜包括：第一透明基板和面对所述第一透明基板的第二透明基板；在所述第一透明基板上的第一电极；在所述第二透明基板的下表面上的第二电极；设置在所述第一电极上并且由透明材料形成的多个光学图案结构；填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间的聚合物；和分散在所述聚合物中的包括液晶分子的液滴。

所述多个光学图案结构的每一个可具有由倾斜度相同的四个倾斜表面形成的棱锥形状或截棱锥形状。

所述多个光学图案结构的每一个可以是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有三角形横截面形状的条型棱镜，或者是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有梯形横截面形状的条型棱镜。

所述多个光学图案结构的每一个可具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度、100nm至200nm的间隔和3°至15°的锥角。

所述多个光学图案结构的折射率可大于或等于所述聚合物的折射率。

所述第一电极与所述第二电极之间的间隔可以是300μm至500μm。

根据本公开内容的另一个方面，提供了一种液晶显示装置。所述液晶显示装置包括所述隐私保护膜、设置在所述隐私保护膜下方的背光单元和设置在所述隐私保护膜上方的液晶显示面板。

Claims (16)

1.一种隐私保护膜，包括：

透明基底基板；

光控制层，所述光控制层设置在所述透明基底基板上并且包括多个光学图案结构，每个光学图案结构都具有向上突出的棱镜形状；

设置在所述光控制层上的第一电极；

与所述第一电极间隔开的第二电极；和

可变光扩散层，所述可变光扩散层设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且由聚合物分散液晶形成。

2.根据权利要求1所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个由透明材料形成。

3.根据权利要求2所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个具有由倾斜度相同的四个倾斜表面形成的棱锥形状或截棱锥形状。

4.根据权利要求2所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有三角形横截面形状的条型棱镜，或者是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有梯形横截面形状的条型棱镜。

5.根据权利要求1所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度、100nm至200nm的间隔和3°至15°的锥角。

6.根据权利要求1所述的隐私保护膜，其中所述光控制层进一步包括辅助光学图案部，所述辅助光学图案部设置在所述光学图案结构上以将光学图案结构平坦化，并且所述辅助光学图案部具有比所述光学图案结构的折射率小的折射率。

7.根据权利要求1所述的隐私保护膜，其中所述可变光扩散层可包括聚合物和液滴，所述液滴分散在所述聚合物中并且包括多个液晶分子。

8.根据权利要求7所述的隐私保护膜，其中当电压施加至所述第一电极和所述第二电极时，所述可变光扩散层是透明的，并且

当电压没有施加至所述第一电极和所述第二电极时，所述可变光扩散层是不透明的。

9.根据权利要求7所述的隐私保护膜，其中所述可变光扩散层具有15μm至25μm的厚度。

10.一种隐私保护膜，包括：

第一透明基板和面对所述第一透明基板的第二透明基板；

在所述第一透明基板上的第一电极；

在所述第二透明基板的下表面上的第二电极；

设置在所述第一电极上并且由透明材料形成的多个光学图案结构；

填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间的聚合物；和

分散在所述聚合物中的包括液晶分子的液滴。

11.根据权利要求10所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个具有由倾斜度相同的四个倾斜表面形成的棱锥形状或截棱锥形状。

12.根据权利要求10所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有三角形横截面形状的条型棱镜，或者是具有倾斜度相同的两个倾斜表面并且具有梯形横截面形状的条型棱镜。

13.根据权利要求10所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的每一个可具有100nm至200nm的高度、100nm至200nm的宽度、100nm至200nm的间隔和3°至15°的锥角。

14.根据权利要求10所述的隐私保护膜，其中所述多个光学图案结构的折射率大于或等于所述聚合物的折射率。

15.根据权利要求10所述的隐私保护膜，其中所述第一电极与所述第二电极之间的间隔是300μm至500μm。

16.一种液晶显示装置，包括：

权利要求1至15中任一项所述的隐私保护膜；

设置在所述隐私保护膜下方的背光单元；和

设置在所述隐私保护膜上方的液晶显示面板。

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