TWI595276B - 改善對比率的光學膜、包含該光學膜的偏光板以及包含上述的液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

改善對比率的光學膜、包含該光學膜的偏光板以及包含上述的液晶顯示裝置
本發明是有關於一種用於改善對比率的光學膜、一種包含所述光學膜的偏光板以及一種包含上述的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置經操作以在自背光單元接收光之後經由液晶面板發射光。因此，液晶顯示裝置提供良好的前對比率(contrast ratio；CR)。然而，液晶顯示裝置在其一側或側面相比在前側具有較低對比率。已作出各種嘗試以便藉由修改液晶面板或液晶結構來增加側對比率。較高側對比率使前對比率降低。因此，需要在增加側對比率的同時最小程度地減小前對比率以便改善可見度。
側對比率的減小可藉由使已穿過液晶面板及偏光板的所收集光漫射來防止。所收集光的漫射可經由包含珠粒的光學膜達成。然而，此光學膜可提供低漫射效率且可難以產生。
最近，將倒置式稜鏡片應用於液晶顯示裝置，所述倒置 式稜鏡片包含形成於其光入射平面上的稜鏡。倒置式稜鏡片相比包含形成於光射出平面上的稜鏡的典型稜鏡片可提供較高亮度。然而，亦需要包含此倒置式稜鏡片的液晶顯示裝置以增加相對亮度及對比率，從而改善影像品質。特定而言，光學膜或偏光板能夠改善以下兩種液晶顯示裝置的相對亮度與對比率。所述兩種液晶顯示裝置包含具有形成於光入射平面上的稜鏡的倒置式稜鏡片的液晶顯示裝置與包含具有形成於光射出平面上的稜鏡的稜鏡片的液晶顯示裝置。
背景技術的一個實例揭露於日本專利特許公開案第2006-251659號中。
根據本發明的一個態樣，一種用於改善對比率的光學膜可包含：基層以及形成於基層上的對比率改善層，其中對比率改善層包含：高折射率樹脂層，其包含由一或多個雕刻圖案及形成於雕刻圖案之間的平坦部分組成的經圖案化部分；以及低折射率樹脂層，其直接形成於經圖案化部分上，雕刻圖案具有75°至約90°的底角，且經圖案化部分具有大於約1至約10的P/W值(P為經圖案化部分的循環長度(cycle)(單位：微米)，且W為雕刻圖案的最大寬度(單位：微米))。
根據本發明的另一態樣，一種偏光板可包含如本發明中所闡述的用於改善對比率的光學膜。
根據本發明的另一態樣，一種液晶顯示裝置可包含如本發明中所闡述的用於改善對比率的光學膜。
根據本發明的又一態樣，一種液晶顯示裝置可包含：導光板；稜鏡片；第一偏光板；液晶面板；以及第二偏光板，上述各者以一者在另一者上方的方式依序堆疊，其中稜鏡片包含形成於其面向導光板的表面上的一或多個稜鏡，且第二偏光板包含如本發明中所闡述的用於改善對比率的光學膜。
10、20、30、40‧‧‧光學膜
50、60、70、80‧‧‧偏光板
90‧‧‧液晶顯示裝置
100、100a、100b‧‧‧對比率改善層
110、110a、110b‧‧‧高折射率樹脂層
111、111a、111b‧‧‧雕刻圖案
112、112a‧‧‧平坦部分
113‧‧‧傾斜平面
114‧‧‧第一表面
120、120a、120b‧‧‧低折射率樹脂層
121‧‧‧填充圖案
200、601‧‧‧基層
250‧‧‧黏著/黏結層
300‧‧‧第一保護層
400‧‧‧偏光片
500‧‧‧第二保護層
600‧‧‧導光板
602‧‧‧雙凸透鏡圖案
603‧‧‧微透鏡圖案
650‧‧‧光源
700‧‧‧稜鏡片
701‧‧‧基底膜
702‧‧‧稜鏡
702a、702b‧‧‧稜鏡平面
703‧‧‧稜鏡部分
704‧‧‧谷部
800‧‧‧液晶面板
900‧‧‧第一偏光板
950‧‧‧第二偏光板
A‧‧‧寬度
B‧‧‧寬度
H‧‧‧高度
H1‧‧‧高度
L1‧‧‧方向
L2‧‧‧方向
P‧‧‧循環長度
P1‧‧‧間距
Re‧‧‧平面內延遲
W‧‧‧最大寬度
θ‧‧‧底角
θ1‧‧‧角度
θ2‧‧‧頂角
θ3‧‧‧頂角
圖1為根據本發明的一個實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
圖2為根據本發明的另一實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
圖3為根據本發明的另一實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
圖4為根據本發明的又一實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
圖5為根據本發明的一個實施例的偏光板的橫截面圖。
圖6為根據本發明的另一實施例的偏光板的橫截面圖。
圖7為根據本發明的另一實施例的偏光板的橫截面圖。
圖8為根據本發明的又一實施例的偏光板的橫截面圖。
圖9為根據本發明的一個實施例的液晶顯示裝置的示意性透視圖。
圖10為圖9中所繪示的液晶顯示裝置的稜鏡片的橫截面圖。
圖11為導光板的光射出角度的概念圖。
將參看附圖詳細描述本發明的實施例以向熟習此項技術者提供對本發明的透徹理解。應理解，本發明可以不同方式體現且不限於以下實施例。在圖式中，為了清晰起見將省去與描述無關的部分。貫穿本說明書，類似組件將由類似圖式元件符號表示。
如本文中所使用，參看附圖定義諸如「上部」及「下部」的空間相對術語。因此，應理解，「上部」可與「下部」互換使用，且「下部」可與「上部」互換使用。應理解，當一個層被稱作「在」另一層「上」時，其可直接形成於另一層上，或亦可存在介入層。因此，應理解，當一個層被稱作「直接在」另一層「上」時，其間不***介入層。
如本文中所使用，術語「水平方向」及「垂直方向」分別意謂液晶顯示裝置的矩形螢幕的縱向方向及橫向方向。如本文中所使用，術語「側表面」意謂一個區域，其中θ的範圍在球座標系統(Φ，θ)中為60°至90°，其中參考水平方向，前側藉由(0°,0°)指示，左端點藉由(180°,90°)指示，且右端點藉由(0°,90°)指示。
如本文中所使用，術語「頂部部分」指位於光學結構的最上部部分處的部分。
如本文中所使用，術語「縱橫比」指光學結構的最大高度對其最大寬度的比率(最大高度/最大寬度)。
如本文中所使用，術語「循環長度(cycle)」意謂鄰近雕刻圖案之間的距離，例如，一個雕刻圖案的寬度與一個平坦部分的寬度的總和。
如本文中所使用，「平面內延遲(Re)」藉由方程式A表示：<方程式A>Re=(nx-ny)×d
(其中nx及ny分別為在對應光學元件的慢軸方向及快軸方向上在550奈米波長下的折射率，且d為對應光學元件的厚度(單位：奈米))。
如本文中所使用，術語「(甲基)丙烯基」指丙烯基及/或甲基丙烯基。
如本文中所使用，術語「曲率半徑」在光學圖案在其頂部部分處具有彎曲表面的狀況下意謂包含彎曲表面的假想圓的半徑，或在稜鏡圖案的狀況下意謂包含相切於稜鏡的一個傾斜平面及稜鏡的與一個傾斜平面交會的另一傾斜平面兩者的彎曲表面的假想圓的半徑。
在下文中，將參看圖1描述根據本發明的一個實施例的用於改善對比率的光學膜。圖1為根據本發明的一個實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
參看圖1，根據一個實施例的用於改善對比率的光學膜10可包含對比率改善層100及基層200。
對比率改善層100包含：高折射率樹脂層110，其包含由一或多個雕刻圖案111及形成於雕刻圖案111之間的平坦部分112組成的經圖案化部分；以及低折射率樹脂層120，其直接形成於高折射率樹脂層110上。在本文中，表述「直接形成於……上」意謂諸如黏著層、黏結層及/或其他光學層的任何介入層未形成於高 折射率樹脂層110與低折射率樹脂層120之間。因而，對比率改善層100為高折射率樹脂層110鄰接低折射率樹脂層120而其間無黏著層或黏結層***的膜。根據此實施例，當安裝於液晶顯示裝置中的稜鏡片(其具有形成於其光射出平面上的稜鏡)上時，包含對比率改善層100的光學膜可改善液晶顯示裝置前側的相對亮度，可同時藉由在增加側對比率的同時最小化前對比率的減少而改善前對比率與側對比率兩者，可減少前對比率與側對比率之間的差，且可增加相同側視角度下及相同前視角度下的對比率。特定而言，根據此實施例，當安裝於液晶顯示裝置中的倒置式稜鏡片(其具有形成於其光入射平面上的稜鏡)上時，包含對比率改善層100的光學膜可改善液晶顯示裝置前側的相對亮度且可改善前對比率，如在安裝於具有形成於光射出平面上的稜鏡的稜鏡片上的狀況下。對比率改善層100可具有約10微米至約100微米，具體而言約20微米至約60微米且更具體而言約20微米至約45微米的厚度。在此厚度範圍內，對比率改善層100可由基層充分支撐，且可用於光學顯示裝置中。
高折射率樹脂層110可形成於基層200上，以便藉由在光學顯示裝置中使到達低折射率樹脂層120的光漫射來增加光漫射效應。高折射率樹脂層110直接形成於基層200上。在本文中，表述「直接形成於……上」意謂諸如黏著層、黏結層及/或其他光學層的介入層未形成於高折射率樹脂層110與基層200之間。圖1繪示低折射率樹脂層120、高折射率樹脂層110以及基層200以一者在另一者上方的方式依序堆疊的結構。替代地，基層200、低折射率樹脂層120以及高折射率樹脂層110可以一者在另一者上方 的方式依序堆疊，使得基層200直接鄰接低折射率樹脂層120，且光在穿過基層之後透射穿過低折射率樹脂層及高折射率樹脂層以便提供本發明的有利效果。
高折射率樹脂層110具有高於低折射率樹脂層120的折射率。具體而言，高折射率樹脂層110與低折射率樹脂層120之間的折射率差可為約0.20或小於0.20，具體而言約0.10至約0.20，更具體而言約0.10至約0.15。在折射率差的此範圍內，光學膜可達成光漫射及對比率的顯著改善。特定而言，在折射率差處於約0.10至約0.15的範圍內的情況下，光學膜可提供光學顯示裝置中的偏振光漫射的良好效應，藉此改善相同視角下的亮度。高折射率樹脂層110可具有約1.50或大於1.50，具體而言約1.50至約1.70的折射率。在折射率的此範圍內，光學膜可提供良好的光漫射效應。高折射率樹脂層可由包含(甲基)丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚矽氧樹脂以及環氧樹脂中的至少一者的UV可固化組合物或熱固性組合物形成，但不限於此。
高折射率樹脂層110包含由一或多個雕刻圖案111及形成於雕刻圖案111之間的平坦部分112組成的經圖案化部分。經圖案化部分可具有大於約1至約10的P/W值(P為經圖案化部分的循環長度(單位：微米)，且W為雕刻圖案的最大寬度(單位：微米))，且雕刻圖案111可具有75°至約90°的底角(θ)。底角(θ)意謂雕刻圖案111的傾斜平面113與自雕刻圖案111的最大寬度W延伸的假想線之間的角度，且可在75°至約90°的範圍內。在P/W值及底角的此等範圍內，當安裝於液晶顯示裝置中的稜鏡片(其具有形成於其光射出平面上的稜鏡)上時，光學膜可改善前側的 相對亮度，可同時改善前對比率與側對比率兩者，可減少前對比率與側對比率之間的差，且可增加相同側視角度下及相同前視角度下的對比率。此外，當安裝於液晶顯示裝置中的倒置式稜鏡片(其具有形成於其光入射平面上的稜鏡)上時，光學膜可改善前側的相對亮度且可改善前對比率，如在安裝於具有形成於光射出平面上的稜鏡的稜鏡片上的狀況下。具體而言，底角(θ)的範圍可為約80°至約90°，且P/W值的範圍可為約1.2至約8，更具體而言約1.3至約7.5。
儘管圖1繪示雕刻圖案在其兩側具有相同底角的結構，但根據本發明的雕刻圖案可具有不同底角，只要底角的範圍為75°至約90°即可。
平坦部分112可使光漫射且藉由允許到達平坦部分112的光穿過其射出光學膜來維持前對比率及亮度。雕刻圖案111的最大寬度W對平坦部分112的寬度B的比率(W/B)可為約9或小於9，具體而言約0.1至約5，更具體而言約0.15至約3。在此範圍內，光學膜可改善液晶顯示裝置前側的相對亮度，可減少前對比率與側對比率之間的差，且可增加相同側視角度及相同前視角度下的對比率。此外，光學膜可防止波紋(Moiré)現象。平坦部分112可具有約1微米至約300微米，具體而言約3微米至約50微米的寬度。在此寬度範圍內，包含平坦部分的光學膜可改善前亮度。
雕刻圖案111可為雕刻光學圖案，其由形成於其頂部部分處的第一表面114及連接至第一表面114的一或多個傾斜平面113組成。第一表面114形成於雕刻圖案111的頂部部分處以便允 許光學顯示裝置中到達低折射率樹脂層120的光進一步由第一表面114漫射，藉此改善視角及亮度。因此，根據此實施例的光學膜可經由光漫射效應的改善來最小化亮度損失。儘管圖1繪示第一表面114為平坦表面且平行於平坦部分112的結構，但第一表面114可具有微細粗糙度或彎曲表面。在第一表面具有彎曲表面的結構中，雕刻圖案111可實現為雙凸透鏡圖案。第一表面114可具有約0.5微米至約30微米，具體而言約2微米至約20微米的寬度A。參看圖1，雕刻圖案111可具有梯形橫截面形狀，其中第一表面形成於其頂部部分處且傾斜平面為平坦表面(例如：具有截頭三角形橫截面的截頭稜鏡圖案，意即，截頭稜鏡或切割稜鏡形狀)。替代地，雕刻圖案111可具有如下形狀：第一表面形成於頂部部分處且傾斜平面為彎曲表面(例如：截頭雙凸透鏡或切割雙凸透鏡圖案，或截頭微透鏡或切割微透鏡圖案)。
雕刻圖案111可具有約0.3至約3.0，具體而言約0.4至約2.5，更具體而言約0.4至約1.5的縱橫比。在縱橫比的此範圍內，光學膜可改善光學顯示裝置的側對比率及視角。雕刻圖案111可具有約40微米或小於40微米，具體而言約30微米或小於30微米，更具體而言約5微米至約15微米的高度H。在此高度範圍內，雕刻圖案可改善對比率、視角以及亮度而不引起波紋現象。雕刻圖案111可具有約80微米或小於80微米，具體而言約50微米或小於50微米，更具體而言約5微米至約20微米或約10微米至約30微米的最大寬度W。在此寬度範圍內，雕刻圖案可改善對比率、視角以及亮度而不引起波紋現象。
經圖案化部分可具有約5微米至約500微米，具體而言 約10微米至約50微米的循環長度P。在此循環長度範圍內，經圖案化部分可改善亮度及對比率而不引起波紋現象。
低折射率樹脂層120可藉由取決於已穿過光學顯示裝置的下表面的光的入射位置而使光在各種方向上折射來使光漫射。低折射率樹脂層120可直接鄰接高折射率樹脂層110。低折射率樹脂層120可包含面向高折射率樹脂層110的平面以及一或多個填充圖案121。填充圖案121可至少部分地填充雕刻圖案111。在本文中，表述「至少部分地填充」包含雕刻圖案完全填充有填充圖案的結構與雕刻圖案部分地填充有填充圖案的結構兩者。在雕刻圖案部分地填充有填充圖案的結構中，雕刻圖案的剩餘部分可填充有空氣或具有預定折射率的樹脂。具體而言，樹脂的折射率可相同於或高於低折射率樹脂層的折射率且相同於或低於高折射率樹脂層的折射率。儘管圖1中未繪示，但填充圖案及雕刻圖案可以條帶形狀延伸，或可以點形狀形成。在本文中，術語「點」意謂填充圖案與雕刻圖案的組合被分散。
低折射率樹脂層120可具有小於約1.52，具體而言約1.35至小於約1.50的折射率。在折射率的此範圍內，光學膜可保證光漫射效應且可易於產生，同時顯著改善偏振光的漫射以及對比率。低折射率樹脂層120可由包含透明樹脂的UV可固化或熱固性組合物形成。具體而言，透明樹脂可包含(甲基)丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚矽氧樹脂以及環氧樹脂中的至少一者，但不限於此。透明樹脂在固化之後可具有約90%或高於90%的透光率。低折射率樹脂層120可由非黏著性樹脂形成或可由展現固有黏著力的固有黏著性樹脂形成，以便促進層間耦接或以便在層間耦接 後消除黏著/黏結層，藉此減少用於改善對比率的光學膜的厚度。固有黏著性樹脂的實例可包含丙烯酸類樹脂、環氧樹脂以及胺基甲酸酯樹脂。
儘管圖1中未繪示，但低折射率樹脂層及高折射率樹脂層中的至少一者可更包含光漫射劑。光漫射劑可進一步改善光學膜的光漫射效應。光漫射劑可包含有機光漫射劑、無機光漫射劑或有機-無機混合漫射劑中的一或多者。
基層200形成於對比率改善層100上以保護對比率改善層100，同時支撐對比率改善層100。基層200為光傳遞層，且允許已穿過對比率改善層100的光穿過其。
基層200可與對比率改善層100整合。在本文中，術語「整合」意謂基層及對比率改善層彼此不獨立分離的結構。基層200可為提供某一範圍的延遲的延遲膜或各向同性光學膜。在一個實施例中，基層200可具有約8,000奈米或大於8,000奈米，具體而言約10,000奈米或大於10,000奈米，更具體而言高於約10,000奈米，再更具體而言約10,100奈米至約15,000奈米的平面內延遲Re。在此範圍內，基層200可防止產生彩虹光點且可改善已穿過對比率改善層的漫射光的效應。在其他實施例中，基層200可具有約60奈米或小於60奈米，具體而言約0奈米至約60奈米，更具體而言約40奈米至約60奈米的平面內延遲Re，藉此提供各向同性光學膜。在平面內延遲的此範圍內，基層可經由對視角的補償提供良好的影像品質。在本文中，術語「各向同性光學膜」意謂具有大體上相同的nx、ny以及nz的膜。在本文中，表述「大體上相同」不僅包含nx、ny以及nz完全相同的狀況，而且包含 nx、ny以及nz之間存在可接受的誤差容限的狀況。
基層200可具有約30微米至約120微米，具體而言約55微米至約105微米的厚度。在此厚度範圍內，包含基層的光學膜可用於光學顯示裝置中。在可見光的波長頻帶中，基層200可具有約80%或大於80%，具體而言約85%至約95%的透光率。基層200可包含藉由單軸或雙軸地拉伸光學透明樹脂薄膜而獲得的膜。具體而言，樹脂可包含以下各者中的至少一者：聚酯，其包含聚對苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚對苯二甲酸伸丁酯、聚萘二甲酸伸乙酯以及聚萘二甲酸伸丁酯；纖維素酯，其包含丙烯酸酯樹脂、環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer；COP)樹脂以及三乙醯纖維素(triacetylcellulose；TAC)；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯(polyvinyl chloride；PVC)；聚降冰片烯；聚碳酸酯(polycarbonate；PC)；聚醯胺；聚縮醛；聚苯醚；聚苯硫醚；聚碸；聚醚碸；聚丙烯酸酯；以及聚醯亞胺。基層200可包含經由將選自此等樹脂當中的至少一種樹脂改質而產生的膜。改質可包含共聚、分支、交聯或分子末端改質。
儘管圖1中未繪示，但基層可包含基底膜及形成於基底膜的至少一個表面上的底塗層。基底膜支撐基層，且相對於底塗層可具有在預定範圍內的折射率比，藉此改善基層的透射率。具體而言，底塗層對基底膜的折射率比(底塗層的折射率/基底膜的折射率)可為約1.0或小於1.0，具體而言約0.6至約1.0，更具體而言約0.69至約0.95，再更具體而言約0.7至約0.9，再更具體而言約0.72至約0.88。在此範圍內，基底膜可改善基層的透射率。基底膜可具有約1.3至約1.7，具體而言約1.4至約1.6的折射率。 在此範圍內，基底膜可應用於基層，可促進相對於底塗層調節折射率，且可改善基層的透射率。基底膜可由上文所描述的樹脂形成。底塗層形成於基底膜與高折射率樹脂層之間，且可加強基底膜與高折射率樹脂層之間的黏著力。底塗層可具有約1.0至約1.6，具體而言約1.1至約1.6，更具體而言約1.1至約1.5的折射率。在折射率的此範圍內，底塗層可用於光學膜中，且相對於基底膜的折射率展現合適的折射率，藉此改善基層的透射率。底塗層可具有約1奈米至約200奈米，具體而言約60奈米至約200奈米的厚度。在此厚度範圍內，底塗層可用於光學膜中，且相對於基底膜的折射率可展現合適的折射率，藉此改善基層的透射率而不遭受脆性。底塗層可為不含胺基甲酸酯基的非胺基甲酸酯底塗層。具體而言，底塗層可由底塗層的包含諸如聚酯樹脂及丙烯酸樹脂的樹脂的組合物或單體形成。底塗層可藉由調整此等單體的混合比率(例如：莫耳比)來保證上文的折射率。底塗層的組合物可更包含至少一種添加劑，諸如UV吸收劑、抗靜電劑、消泡劑、界面活性劑以及其類似者。
儘管圖1中未繪示，但光學膜可更包含在基層200的另一表面上的功能層。功能層可形成為離散層或可與基層整合地形成。功能層可提供抗反射、低反射、硬塗層、防眩、防指紋、防污染、漫射以及折射功能中的至少一者。
在可見光的波長頻帶(例如：波長380奈米至780奈米)中，用於改善對比率的光學膜10可具有約80%或大於80%，具體而言約85%至約95%的透光率。用於改善對比率的光學膜10可具有約50微米至約200微米的厚度。在此範圍內，光學膜可保證光 漫射效應。
接下來，將參看圖2描述根據本發明的另一實施例的光學膜。圖2為根據本發明的另一實施例的光學膜的橫截面圖。
參看圖2，根據此實施例的光學膜20與根據以上實施例的光學膜10基本上相同，惟更包含在對比率改善層100的下表面上的黏著/黏結層250除外。
黏著/黏結層250形成於對比率改善層100的下表面上，以將光學膜20附接至諸如偏光板的光學裝置。在此結構的情況下，黏著/黏結層250允許內部光在光學顯示裝置中朝向高折射率樹脂層的經圖案化部分行進之前進入低折射率樹脂層。黏著/黏結層250可包含黏著層、黏結層或其堆疊組合。黏著/黏結層250可由熟習此項技術者已知的典型黏結劑形成。舉例而言，黏結層可包含熱固性黏結劑或光可固化黏結劑。具體而言，黏結層可包含(甲基)丙烯酸化合物、環氧化合物、氰基丙烯酸酯化合物、異氰酸酯化合物以及其類似者。黏著層可由包含(甲基)丙烯酸黏著樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂以及其類似者的壓敏黏著劑形成。
接下來，將參看圖3描述根據本發明的另一實施例的光學膜。圖3為根據本發明的另一實施例的光學膜的橫截面圖。
參看圖3，根據此實施例的光學膜30與根據以上實施例的光學膜10基本上相同，惟光學膜30包含對比率改善層100a除外，所述對比率改善層包含在雕刻圖案111a與平坦部分112a之間的界面處具有彎曲表面的高折射率樹脂層110a以及低折射率樹脂層120a。在彎曲表面形成於雕刻圖案111a與平坦部分112a之間的界面處的結構中，雕刻圖案的傾斜平面的平坦部分與雕刻圖案 的最大寬度之間的角度定義為雕刻圖案111a的底角θ。
接下來，將參看圖4描述根據本發明的又一實施例的用於改善對比率的光學膜。圖4為根據本發明的又一實施例的用於改善對比率的光學膜的橫截面圖。
參看圖4，根據此實施例的光學膜40與根據以上實施例的光學膜10基本上相同，惟光學膜40包含對比率改善層100b除外，對比率改善層包含：高折射率樹脂層110b，其包含雕刻圖案111b，雕刻圖案的傾斜平面為彎曲表面；以及低折射率樹脂層120b。包含彎曲表面的雕刻圖案的結構可提供防止亮度的快速改變的效應。儘管圖4繪示具有截頭雙凸透鏡(切割雙凸透鏡)圖案的雕刻圖案(其傾斜平面為凸彎曲表面)，但應理解，本發明不限於此。在對應於雕刻圖案的高度的一半(½H)的點處的切線I與雕刻圖案的最大寬度之間的角度定義為雕刻圖案的底角θ，其範圍為75°至約90°。
根據本發明的偏光板可包含根據本發明的以上實施例的用於改善對比率的光學膜。
接下來，將描述根據本發明的一個實施例的偏光板。圖5為根據本發明的一個實施例的偏光板的橫截面圖。
參看圖5，根據此實施例的偏光板50包含第一保護層300、偏光片400、第二保護層500、黏著/黏結層250以及用於改善對比率的光學膜，其中用於改善對比率的光學膜可包含根據本發明的對比率改善層100及基層200。在偏光板包含用於改善對比率的光學膜的結構中，已穿過偏光片的偏振光在依序穿過低折射率樹脂層及高折射率樹脂層的同時漫射，藉此改善前對比率及側 對比率，減少前對比率與側對比率之間的差，且可改善相同側視角度及相同前視角度下的對比率。偏光板50可具有約150微米至約400微米的厚度。在此厚度範圍內，偏光板可用於光學顯示裝置中。
第一保護層300可保護偏光片400，同時增加偏光板50的機械強度。在可見光的波長頻帶中，第一保護層300可具有約90%或大於90%，具體而言約90%至約100%的總透光率。
第一保護層可為各向同性膜。各向同性膜可具有約60奈米或小於60奈米(例如，約0奈米至約60奈米)的平面內延遲Re。替代地，第一保護層可為延遲膜。延遲膜可具有約100奈米至約220奈米，更具體而言約100奈米至約180奈米的平面內延遲Re，且可為(例如)λ/4延遲膜(意即，四分之一波板，quarter-wave plate；QWP)。延遲膜可具有約225奈米至約350奈米，更具體而言約225奈米至約300奈米的平面內延遲Re，且可為(例如)λ/2延遲膜(意即，板波板，half wave plate；HWP)。
第一保護層300可包含光學透明保護膜及光學透明保護塗層中的至少一者。
在第一保護層由保護膜實現的結構中，保護膜可由光學透明樹脂形成。保護膜可經由樹脂的熔融擠壓產生。保護膜可視需要經受拉伸。樹脂可包含以下各者中的至少一者：纖維素酯樹脂，諸如三乙醯纖維素；環狀聚烯烴樹脂，諸如非晶型環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer；COP)；聚碳酸酯樹脂；聚酯樹脂；諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate；PET)；聚醚碸樹脂；聚碸樹脂；聚醯胺樹脂；聚醯亞胺樹脂；非環狀聚烯烴樹 脂；聚丙烯酸酯樹脂，諸如聚(甲基)甲基丙烯酸酯；聚乙烯醇樹脂；聚氯乙烯樹脂；以及聚偏氯乙烯樹脂。保護膜可為光學透明液晶膜。
在第一保護層由保護塗層實現的結構中，就對偏光片的黏著力、透明度、機械強度、熱穩定性、阻濕效能以及耐久性而言，保護塗層可保證良好性質。在一個實施例中，保護塗層可由包含活性能量射線可固化化合物及引發劑的活性能量射線可固化樹脂組合物形成。活性能量射線可固化化合物可包含陽離子可聚合可固化化合物、自由基可聚合可固化化合物、胺基甲酸酯樹脂以及聚矽氧樹脂中的至少一者。陽離子可聚合可固化化合物可包含以下各者中的至少一者：環氧化合物，其中含有至少一個環氧基；及氧雜環丁烷化合物，其中含有至少一個氧雜環丁烷環。自由基可聚合可固化化合物可為具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸化合物。環氧化合物可包含選自以下各者中的至少一者：氫化環氧化合物、脂肪族環氧化合物、脂環族環氧化合物以及芳香族環氧化合物。自由基可聚合可固化化合物可實現在硬度、機械強度以及耐久性方面展現極好的性質的保護塗層。自由基可聚合可固化化合物可藉由使具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯單體與兩種或兩種以上類型的含官能基化合物反應來獲得，且可包含具有至少兩個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。(甲基)丙烯酸酯單體的實例包含具有單個(甲基)丙烯醯氧基的單官能(甲基)丙烯酸酯單體、具有兩個(甲基)丙烯醯氧基的雙官能(甲基)丙烯酸酯單體以及具有三個或大於三個(甲基)丙烯醯氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯單體。(甲基)丙烯酸酯寡聚物 可包含胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物、環氧(甲基)丙烯酸酯寡聚物以及其類似者。引發劑可固化活性能量射線可固化組合物。引發劑可包含光陽離子聚合引發劑及光敏劑中的至少一者。
作為光陽離子聚合引發劑，可使用(但不限於)此項技術中已知的任何典型的光陽離子聚合引發劑。具體而言，光陽離子聚合引發劑可包含含有陽離子及陰離子的鎓鹽。陽離子的實例可包含：二芳基碘鎓，諸如二苯基碘鎓、4-甲氧基二苯基碘鎓、雙(4-甲基苯基)碘鎓、雙(4-第三-丁基苯基)碘鎓、雙(十二烷基苯基)碘鎓以及(4-甲基苯基)[(4-(2-甲基丙基)苯基)碘鎓；三芳基硫鎓，諸如三苯基硫鎓及二苯基-4-硫代苯氧基苯基硫鎓；雙[4-(二苯基二氫硫基)苯基]硫化物；以及其類似者。陰離子的實例可包含六氟磷酸根；四氟硼酸根；六氟銻酸根；六氟砷酸根；六氯銻酸根；以及其類似者。作為光敏劑，可使用(但不限於)此項技術中已知的任何典型的光敏劑。具體而言，光敏劑可包含噻噸酮、磷、三嗪、苯乙酮、二苯甲酮、安息香以及肟光敏劑中的至少一者。按100重量份的活性能量射線可固化化合物計，引發劑可以約0.01重量份至約10重量份的量存在。在此範圍內，引發劑可保證組合物的充分固化，以向偏光片提供高機械強度及良好黏著力。活性能量射線可固化樹脂組合物可更包含典型添加劑，諸如聚矽氧調平劑、UV吸收劑、抗靜電劑以及其類似者。按100重量份的活性能量射線可固化化合物計，添加劑可以0.01重量份至約1重量份的量存在。保護塗層可為液晶塗層。
第一保護層300可具有約5微米至約200微米，具體而 言約30微米至約120微米的厚度。第一保護層在由保護膜實現時可具有約50微米至約100微米的厚度，且在由保護塗層實現時具有約5微米至約50微米的厚度。在此厚度範圍內，第一保護層可用於發光顯示裝置中。
儘管圖5中未繪示，但前述功能層可進一步形成於第一保護層的上表面上。此外，儘管圖5中未繪示，但在第一保護層由保護膜實現的結構中，黏結層可進一步形成於第一保護層與偏光片之間。黏結層可由用於偏光板的典型黏結劑(例如，水基黏結劑、光可固化黏結劑以及壓敏黏結劑)形成。
偏光片400形成於第一保護層300上並可使入射光偏振，且可包含熟習此項技術者已知的典型偏光片。具體而言，偏光片可包含藉由單向地拉伸聚乙烯醇基膜而製備的聚乙烯醇基偏光片或藉由使聚乙烯醇基膜脫水而製備的多烯基偏光片。偏光片400可具有約5微米至約40微米的厚度。在此範圍內，偏光片可用於光學顯示裝置中。
第二保護層500形成於偏光片400上，且可保護偏光片同時改善偏光板的機械強度。第二保護層可包含如描述於第一保護層中的保護膜及保護塗層中的至少一者，且就厚度、材料以及延遲而言，可具有相同或不同於第一保護層300的特徵。儘管圖5繪示包含第二保護層500的偏光板，但根據另一實施例的偏光板可在低折射率樹脂層120由熱固性組合物或UV可固化組成物形成的結構中根據其組合物消除第二保護層。如圖6中所繪示，根據此實施例的偏光板60可包含第一保護層300、偏光片400、黏著/黏結層250、對比率改善層100以及基層200，上述各者按此次 序依序堆疊。在根據低折射率樹脂層120由固有黏著樹脂形成的另一實施例的偏光板70中，偏光片400直接鄰接對比率改善層100使得第一保護層300、偏光片400、對比率改善層100以及基層200按此次序依序堆疊，如圖7中所繪示。
黏著/黏結層250可***於第二保護層500與低折射率樹脂層之間，以便維持第二保護層500與對比率改善層100之間的黏著力。黏著/黏結層與上文所描述相同。在對比率改善層100包含如上文所描述的展現固有黏著力的低折射率樹脂層的結構中，可省去黏著/黏結層。根據此實施例，偏光板80包含第一保護層300、偏光片400、第二保護層500、對比率改善層100以及基層200，上述各者按此次序依序堆疊使得第二保護層500直接鄰接對比率改善層100，如圖8中所繪示。
根據本發明的液晶顯示裝置可包含根據本發明的用於改善對比率的光學膜或根據本發明的偏光板。在一個實施例中，液晶顯示裝置可包含背光單元、第一偏光板、液晶面板以及第二偏光板，上述各者按此次序依序堆疊，其中第二偏光板包含根據本發明的偏光板。液晶面板可包含第一基板、第二基板以及液晶層，液晶層緊固於第一基板與第二基板之間且充當顯示媒體。第一基板可包含彩色濾光片及黏著於其上的黑色基質。第二基板可包含：開關裝置，其經組態以控制液晶的電光特性；注入線，其經組態以將閘極信號供應至開關裝置；以及信號線，其用於提供源信號；像素電極以及相對電極。液晶層可包含在未施加電場時均勻對準的液晶。具體而言，液晶面板可採用垂直對準(vertical alignment；VA)模式、IPS模式、經圖案化垂直對準(patterned vertical alignment；PVA)模式或超經圖案化垂直對準(super-patterned vertical alignment；S-PVA)模式，但不限於此。
接下來，將參看圖9描述根據本發明的一個實施例的液晶顯示裝置。圖9為根據本發明的一個實施例的液晶顯示裝置的透視圖。
參看圖9，根據此實施例的液晶顯示裝置90包含光源650、導光板600、稜鏡片700、第一偏光板900、液晶面板800以及第二偏光板950，其中第二偏光板950可包含根據本發明的實施例的用於改善對比率的光學膜。根據此實施例的液晶顯示裝置包含用於改善對比率的光學膜，藉此改善甚至在液晶顯示裝置包含稜鏡片700的結構中的相對亮度與前對比率兩者。
稜鏡片700安置於導光板600上，且可收集自導光板600的光射出平面接收的光。稜鏡片700包含面向導光板600的第一光入射平面、面向第一光入射平面的光射出平面以及形成於第一光入射平面上以便提供倒置式稜鏡片結構的一或多個稜鏡。
接下來，將參看圖10描述根據此實施例的稜鏡片。
參看圖10，根據此實施例的稜鏡片700可包含基底膜701及稜鏡部分703。基底膜701的上表面構成第一光射出平面，且稜鏡部分703構成第一光入射平面。稜鏡部分形成於第一光入射平面上，藉此改善甚至在液晶顯示裝置包含側光型光源(如圖10中)的結構中的光收集及漫射效率。
基底膜701支撐稜鏡片700，且可具有約50微米至約250微米，具體而言約100微米至約200微米的厚度，但不限於此。在此範圍內，基底膜可用於液晶顯示裝置中。基底膜701可由包 含透明熱塑性樹脂的透明化合物或包含透明熱塑性樹脂的組合物形成。具體而言，熱塑性樹脂可包含以下各者中的至少一者：聚酯樹脂，諸如聚對苯二甲酸伸乙酯及聚萘二甲酸伸乙酯；聚縮醛樹脂；丙烯酸樹脂；聚碳酸酯樹脂；苯乙烯樹脂；乙烯基樹脂；聚苯醚樹脂；非環狀聚烯烴樹脂，諸如聚乙烯及聚丙烯；環狀烯烴樹脂；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂；聚芳碸樹脂；聚醚碸樹脂；聚苯硫醚樹脂；氟基樹脂以及(甲基)丙烯酸樹脂。基底膜701的上表面構成第一光射出平面。較佳地，第一光射出平面為上面未形成有稜鏡的平坦表面。
稜鏡部分703形成於導光板600上的基底膜701的下表面上以便面向導光板600，使得自導光板600的第二光射出平面接收的光可經由稜鏡部分703導向第一光射出平面。稜鏡部分703的上表面為平坦表面且黏結至基底膜701的下表面。稜鏡部分703的下表面構成第一光入射平面且具有配置於其上的一或多個稜鏡702。
稜鏡部分703可包含一或多個稜鏡702及形成於稜鏡702之間的谷部704。
稜鏡702安置成面向導光板600且收集自導光板600接收的光。已穿過稜鏡702的光經由液晶面板800漫射，藉此改善液晶顯示裝置的側對比率、前對比率以及視角。
稜鏡702可為具有三角形橫截面的光學圖案。儘管圖10繪示具有三角形橫截面的光學圖案，但應理解，本發明不限於此。稜鏡可具有多邊形橫截面，其邊的數目的範圍為4至10。儘管圖10繪示具有陡頂部部分的稜鏡的光學圖案，但稜鏡可具有圓化的 頂部部分。
稜鏡702包含兩個稜鏡平面702a、702b。稜鏡平面702a、702b中的每一者為光學平坦表面，且稜鏡平面702a、702b中的一或多者可相對於垂直於第一光射出平面的方向L1(在圖10中)傾斜。具體而言，界定於稜鏡平面702a與垂直於第一光射出平面的方向L1之間的角度θ1的範圍可為約53°至約60°，具體而言約55°至約58°。在此範圍內，稜鏡可更有效地收集在液晶顯示裝置的前視方向(圖9中的z軸方向)上的光，藉此改善液晶顯示裝置的前對比率。
稜鏡702可具有約0.65至約0.85，具體而言約0.7至約0.8的縱橫比。在縱橫比的此範圍內，稜鏡可更有效地收集在液晶顯示裝置的前視方向(圖9中的z軸方向)上的光，藉此改善液晶顯示裝置的前對比率。
稜鏡702可具有約7微米至約30微米，具體而言約10微米至約20微米的間距P1。稜鏡702可具有約4微米至約25微米，具體而言約7微米至約16微米的高度H1。稜鏡702可具有約63°至約70°，具體而言約65°至約68°的頂角θ2。在間距、高度以及頂角的此等範圍內，稜鏡可更有效地收集在液晶顯示裝置的前視方向(圖9中的z軸方向)上的光，藉此改善液晶顯示裝置的前對比率。
稜鏡702可由相同或不同於基底膜701的材料形成，或可由包含UV可固化不飽和化合物及引發劑的組合物形成。在一個實施例中，UV可固化不飽和化合物可包含環氧樹脂(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、苯基苯酚乙氧基化(甲基)丙烯 酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、茀衍生物不飽和樹脂、苯氧基苯甲基(甲基)丙烯酸酯、苯基苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化硫代二苯基二(甲基)丙烯酸酯、苯硫基乙基(甲基)丙烯酸酯或其寡聚物，但不限於此。引發劑為光引發劑，且可包含酮引發劑及氧化膦引發劑，但不限於此。
稜鏡702可配置在與光源650的發光方向相同的方向上。
谷部704可具有約63°至約70°，具體而言約65°至約68°的頂角θ3。在谷部具有在此範圍內的頂角(θ3)的情況下，稜鏡可更有效地收集在液晶顯示裝置的前視方向(圖9中的z軸方向)上的光，藉此改善前對比率。
液晶面板800可安置於第一偏光板900與第二偏光板950之間，以便允許穿過稜鏡片700自第一偏光板900接收的光穿過液晶面板導向第二偏光板950。液晶面板800具有與上文所描述相同的結構。
導光板600置放於光源650側，以便藉由導光板600經由內部反射導引自光源650接收的光以導向稜鏡片700。
導光板600經組態以允許光在無散射的情況下以約50°至約90°，具體而言約60°至約80°的光射出角度自其射出，藉此改善甚至液晶顯示裝置包含稜鏡片700的結構中的液晶顯示裝置的亮度。參看圖11，術語「光射出角度」意謂界定於垂直於導光板600(液晶顯示裝置的前側)的光射出平面的方向L2與光射出方向之間的角度θ，假定方向L2為0°。
導光板600具有面向光源650的第二光入射平面及正交於第二光入射平面且面向稜鏡片700的稜鏡702的第二光射出平 面。導光板600可包含基層601、雙凸透鏡圖案602以及微透鏡圖案603。儘管圖9繪示包含形成於第二光射出平面上的雙凸透鏡圖案602及形成於面向第二光射出平面的表面上的微透鏡圖案603的導光板，但應理解，本發明不限於此。
基層601可形成於雙凸透鏡圖案602與微透鏡圖案603之間，以便支撐雙凸透鏡圖案602及微透鏡圖案603。基層601的上表面可構成第二光射出平面，基層601的側表面可構成第二光入射平面，且基層601的下表面可為接收來自微透鏡圖案603的光的光入射平面。基層601可具有約1,000微米至約4,000微米，具體而言約2,000微米至約3,000微米的厚度。在此厚度範圍內，基層可用於光學顯示器中。基層601可包含由光學透明樹脂形成的膜。具體而言，樹脂可包含以下各者中的至少一者：聚碳酸酯、聚(甲基)(甲基)丙烯酸酯(poly(methyl)(meth)acrylate；PMMA)、聚苯乙烯以及甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的共聚物樹脂(MS樹脂)。
雙凸透鏡圖案602形成於基層601的上表面上以便在不散射自基層601接收的光的情況下導引光的射出，藉此改善亮度。儘管圖9繪示具有雙凸透鏡圖案作為第一光學圖案的導光板，但第一光學圖案可包含在頂部部分處具有彎曲表面的光學圖案。舉例而言，第一光學圖案可包含具有n邊形橫截面(n為3至10的整數)的稜鏡圖案，其頂部部分具有彎曲表面。雙凸透鏡圖案602可具有約0.10至約0.50的縱橫比及約20微米至約200微米，具體而言約50微米至約150微米的曲率半徑。在此等範圍內，雙凸透鏡圖案可用以導引及漫射入射光，且可減小垂直方向上的視角，藉此改善可見度及亮度。雙凸透鏡圖案602可具有約100微 米至約300微米的最大間距及約10微米至約150微米的最大高度。在此等範圍內，雙凸透鏡圖案602可收集在側向方向上的光以便改善光效率，可用以導引及漫射入射光且可減小垂直方向上的視角，藉此改善可見度及亮度。雙凸透鏡圖案602可由相同或不同於基層601的光學透明樹脂形成。
微透鏡圖案603形成於基層601的下表面上，以便收集自導光板的側表面接收的光。儘管在此實施例中，圖9繪示具有微透鏡圖案作為第二光學圖案的導光板，但在其他實施例中，第二光學圖案可包含稜鏡圖案或雙凸透鏡圖案，其具有n邊形橫截面(n為3至10的整數)。微透鏡圖案603可具有約0.01至約0.20，具體而言約0.01至約0.10的縱橫比。在縱橫比的此範圍內，微透鏡圖案603可改善收集自導光板接收的光的效率。微透鏡圖案603可具有約100微米至約400微米的寬度及約1微米至約50微米的高度。在微透鏡圖案的寬度及高度的此等範圍內，稜鏡片可提供光收集效應。微透鏡圖案603可由相同或不同於基層601的光學透明樹脂形成。
基層601、雙凸透鏡圖案602以及微透鏡圖案603可彼此整合地形成。在本文中，表述「與……整合地形成」意謂任何黏結層並不***於基層601、雙凸透鏡圖案602以及微透鏡圖案603之間，且基層601、雙凸透鏡圖案602以及微透鏡圖案603彼此不獨立分離。為此目的，導光板600可藉由用雷射機械加工或其類似技術在基層601的一個表面上形成微透鏡圖案603而製備，基層具有經由擠壓形成於其另一表面上的雙凸透鏡圖案602。擠壓及雷射機械加工可藉由此項技術中的典型方法執行。
光源650產生光且可安置於導光板600的一側。意即，光源可安置成面向導光板600的第二光入射平面。光源650可為線光燈、片光燈或各種其他光源，諸如冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)或發光二極體(Light-emitting diode；LED)。光源罩可安置於光源650外部以保護光源650。儘管圖9繪示光源650僅安置於導光板600的一側，但光源650亦可安置於導光板600的另一側(與導光板的所述一側對置)。
第一偏光板900安置於稜鏡片700與液晶面板800之間，使得第一偏光板900置放於稜鏡片上及液晶面板下方，且可使自稜鏡片700接收的光偏振。第一偏光板900可包含偏光片及形成於所述偏光片的至少一個表面上的第一保護層或第二保護層。
第二偏光板950安置於液晶面板800上，且可使穿過稜鏡片700自液晶面板800接收的光偏振及漫射。第二偏光板950包含根據本發明的實施例的用於改善對比率的光學膜，以便改善相對亮度及前對比率。第二偏光板950可包含根據本發明的實施例的偏光板。
儘管圖9中未繪示，但第一偏光板900及第二偏光板950中的每一者可經由黏著/黏結層附接至液晶面板800。另外，儘管圖9中未繪示，但反射片可安置於導光板600的下側。反射片可將自光源650發射的光朝向導光板600反射，藉此改善發光效率。
在下文中，將參考一些實例更詳細地描述本發明。然而，應理解，此等實例僅為了說明而提供，且不應以任何方式解釋為限制本發明。
實例1
將UV可固化樹脂(SSC-5760，Shin-A T&C)塗佈至PET膜(厚度：80微米，在550奈米的波長下Re=14,000奈米，東洋紡株式會社)的一個表面上以形成塗層。接著，使用具有包含在兩側具有相同底角的壓印圖案及形成於壓印圖案之間的平坦部分的經圖案化部分的膜，在塗層上形成雕刻圖案及平坦部分，接著進行固化，藉此形成包含經圖案化部分的高折射率樹脂層，經圖案化部分包含如表1中所列出的在兩側具有相同底角的雕刻圖案(雕刻圖案具有如圖1中所繪示的梯形橫截面)及形成於其間的平坦部分。接著，將UV可固化樹脂(SSC-4560，Shin-A T&C)塗佈至高折射率樹脂層上，使得雕刻圖案可完全填充有UV可固化樹脂，接著進行固化，藉此形成用於改善對比率的光學膜，其包含具有完全填充雕刻圖案的填充圖案的低折射率樹脂層。
藉由以下操作產生偏光片：在60℃下將聚乙烯醇膜拉伸至其初始長度的三倍，且將碘吸附至經拉伸膜，接著在40℃下在硼酸含水溶劑中將所得膜拉伸至膜的經拉伸長度的2.5倍。
將用於偏光板的黏結劑(Z-200，日本合成(Nippon Goshei)有限公司)沈積至偏光片的兩個表面上，接著分別經由黏結層將COP膜(瑞翁(ZEON)公司)及PET膜(厚度：80微米，東洋紡株式會社)作為第一保護層及第二保護層黏結至偏光片的兩個表面。
藉由將丙烯酸類樹脂黏著劑沈積於光學膜的低折射率樹脂層的一個表面上而在所述表面上形成黏著層，且經由黏著層將作為第二保護層而提供的PET膜附接至表面上，藉此提供包含COP膜、黏結層、偏光片、黏結層、PET膜、黏著層、低折射率 樹脂層、高折射率樹脂層以及PET膜(以此次序依序堆疊)的偏光板。
實例2至3以及實例7至11
以與實例1中相同的方式產生偏光板，惟雕刻圖案及平坦部分如表1中所列改變除外。
實例4
以與實例1中相同的方式產生光學膜，惟雕刻圖案及平坦部分如表1中所列改變且低折射率樹脂層由丙烯酸黏著樹脂形成除外。
以與實例1中相同的方式產生偏光片，且將用於偏光板的黏結劑(Z-200，日本合成有限公司)沈積至偏光片的兩個表面上，接著分別經由黏結層將COP膜(瑞翁公司)及PET膜(厚度：80微米，東洋紡株式會社)作為第一保護層及第二保護層黏結至偏光片的兩個表面。
將作為第二保護層而提供的PET膜附接至低折射率樹脂層，藉此提供包含COP膜、黏結層、偏光片、黏結層、PET膜、低折射率樹脂層、高折射率樹脂層以及PET膜(以此次序依序堆疊)的偏光板。
實例5
以與實例1中相同的方式產生光學膜，惟雕刻圖案及平坦部分如表1中所列改變除外。
以與實例1中相同的方式產生偏光片，且將用於偏光板的黏結劑(Z-200，日本合成有限公司)沈積至偏光片的一個表面上，接著經由黏結層將COP膜(瑞翁公司)作為第一保護層黏結 至所述表面。此外，將黏結劑沈積至偏光片的另一表面上，接著經由黏結層將低折射率樹脂層黏結至偏光片的另一表面，藉此提供包含COP膜、黏結層、偏光片、黏結層、低折射率樹脂層、高折射率樹脂層以及PET膜(以此次序依序堆疊)的偏光板。
實例6
以與實例1中相同的方式產生光學膜，惟雕刻圖案及平坦部分如表1中所列改變且低折射率樹脂層由丙烯酸黏著樹脂形成除外。
以與實例1中相同的方式產生偏光片，且將用於偏光板的黏結劑(Z-200，日本合成有限公司)沈積至偏光片的一個表面上，接著經由黏結層將COP膜(瑞翁公司)作為第一保護層黏結至所述表面。此外，將低折射率樹脂層黏結至偏光片的另一表面，藉此提供包含COP膜、黏結層、偏光片、低折射率樹脂層、高折射率樹脂層以及PET膜(以此次序依序堆疊)的偏光板。
比較實例1
以與實例1中相同的方式製成偏光板，惟雕刻圖案及平坦部分如表1中所列改變除外。
參考實例1
以與實例1中相同的方式製成偏光板，惟不使用用於改善對比率的光學膜除外。
使用實例及比較實例的偏光板製成液晶顯示模組。
製備實例1：光學薄片的製成
製備一種組合物，其包括35wt%的環氧丙烯酸酯、15wt%的丙烯酸胺基甲酸酯寡聚物、36wt%的鄰苯基酚乙氧基化丙烯酸 酯、10wt%的三羥甲基丙烷9-乙氧基化丙烯酸酯以及4wt%的光引發劑。將所述組合物塗佈至PET膜(T910E，厚度：125微米，三菱有限公司)的一個表面上以形成塗層。將稜鏡圖案(三角形橫截面，高度：12微米，間距：24微米，頂角：90°)自具有對應於稜鏡圖案的壓印圖案的圖案輥轉印至塗層，接著進行固化，藉此形成上面形成有第一稜鏡圖案的第一光學薄片。將所述組合物塗佈至PET膜(T910E，厚度：125微米，三菱有限公司)的一個表面上以形成塗層。將稜鏡圖案(三角形橫截面，高度：12微米，間距：24微米，頂角：90°，縱橫比：0.5)自具有對應於稜鏡圖案的壓印圖案的圖案輥轉印至塗層，接著進行固化，藉此形成上面形成有第二稜鏡圖案的第二光學薄片。藉由以下操作製成光學薄片：將第二光學薄片堆疊在第一光學薄片上，使得第一稜鏡圖案的縱向方向正交於第二稜鏡圖案的縱向方向。
製備實例2：第一偏光板的製成
藉由以下操作產生第一偏光片：在60℃下將聚乙烯醇膜拉伸至其初始長度的三倍，且將碘吸附至經拉伸膜，接著在40℃下在硼酸含水溶劑中將所得膜拉伸至膜的經拉伸長度的2.5倍。藉由經由用於偏光板的黏結劑(Z-200，日本合成有限公司)將三乙醯纖維素膜(厚度：80微米)黏結至第一偏光鏡的兩個表面來製成第一偏光板。
製備實例3：液晶顯示模組的製成
依序組裝製備實例1的複合光學薄片、製備實例2的第一偏光板、液晶面板(PVA模式)以及在實例及比較實例中產生的偏光板，藉此製造液晶顯示模組。
液晶顯示模組的示意性組態提供於表1及2中。關於以下性質而評估在實例及比較實例中製成的液晶顯示模組，且評估結果在表1及表2中示出。
(1)相對亮度：組裝LED光源、導光板以及液晶顯示模組以製造液晶顯示裝置，所述液晶顯示裝置在其一側包含側光型LED光源(具有與三星LED TV(UN32H5500)相同的組態)，惟在實例及比較實例1中製成的液晶顯示模組的組態除外。使用EZ CONTRAST X88RC(EZXL-176R-E422A4，艾爾迪姆(ELDIM)有限公司)在球座標系統(0°,0°)中在白色模式及黑色模式下量測前視亮度。藉由{(實例或比較實例1的亮度)/(參考實例1的亮度)}×100來計算相對亮度。目標相對亮度值為90%或大於90%。
(2)對比率：以與(1)中相同的方式製成液晶顯示裝置，且使用EZ CONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4，艾爾迪姆有限公司)在球座標系統(Φ,θ)中量測對比率。目標側對比率為110或大於110，且目標前對比率為85或大於85。
如表1及表2中所示，根據本發明的光學薄膜及偏光板可增加相對亮度及側對比率，同時最小化側對比率及前對比率的減小。
製備實例4：導光板的製成
藉由以下操作產生導光板：藉由雷射機械加工在聚(甲基)甲基丙烯酸酯(PMMA)膜(厚度：3,000微米)的下表面上形成微透鏡圖案(寬度：350微米，高度：15微米，縱橫比：0.04)，所述膜在其上表面上具有雙凸透鏡圖案(寬度：150微米，高度：34微米，縱橫比：0.23，曲率半徑：100微米)。
製備實例5：稜鏡片的製成
將UV可固化樹脂(折射率：1.55)塗佈至具有雕刻稜鏡圖案(寬度：17微米，高度：12.6微米，頂角：68°，三角形橫截面)的圖案輥上。使塗層與聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)膜(厚度：125微米)的一個表面接觸，接著用劑量為200毫焦的UV光輻照，藉此提供在PET膜的一個表面上具有稜鏡圖案的稜鏡片。
實例12
以與實例1中相同的方式製成偏光板。
藉由以下操作製成液晶顯示裝置：依序堆疊製備實例4的導光板、製備實例5的稜鏡片、製備實例2的第一偏光板、液晶面板以及實例1的偏光板。此處，將導光板的雙凸透鏡圖案安置成面向稜鏡片(製備實例5的稜鏡片為倒置式稜鏡片)的稜鏡圖案。此外，將實例1的偏光板的COP膜附接至液晶面板。
實例13
以與實例12中相同的方式製成液晶顯示裝置，惟替代實例1的偏光板使用實例7的偏光板除外。
實例14
以與實例12中相同的方式製成液晶顯示裝置，惟替代實例1的偏光板使用實例8的偏光板除外。
實例15
以與實例12中相同的方式製成液晶顯示裝置，惟替代實例1的偏光板使用實例11的偏光板除外。
比較實例2
以與實例12中相同的方式製成液晶顯示裝置，惟替代實例1的偏光板使用比較實例1的偏光板除外。
參考實例2
以與實例12中相同的方式製成液晶顯示裝置，惟替代實例1的偏光板使用參考實例1的偏光板除外。
關於以下性質而評估在實例及比較實例中製成的液晶顯示裝置，且評估結果在表3中示出。
(1)相對亮度：組裝LED光源以及實例及比較實例2的 液晶顯示裝置中的每一者以製造在一側包含側光型LED光源(具有與三星LED TV(UN32H5500)相同的組態)的液晶顯示裝置，惟實例及比較實例的液晶顯示模組的組態除外。使用EZ CONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4，艾爾迪姆有限公司)量測前視亮度。藉由{(實例或比較實例2的前視亮度)/(參考實例2的前視亮度)}×100來計算相對亮度。
(2)對比率百分數：以與(1)中相同的方式製成液晶顯示裝置，且使用EZ CONTRAST X88RC(EZXL-176R-F422A4，艾爾迪姆有限公司)在球座標系統(Φ,θ)中量測前對比率。藉由{(實例或比較實例2的前對比率)/(參考實例2的前對比率)}×100來計算對比率百分數。
如表3中所示，實例的液晶顯示裝置相比比較實例2的液晶顯示裝置具有高相對亮度及前對比率的較高百分數。
因此，如表1至表3中所示，本發明可提供用於改善對比率的光學膜，其可改善相對亮度、前對比率以及側對比率，同時最小化前對比率的減小。本發明可提供用於改善對比率的光學膜，其可減小前對比率與側對比率之間的差。本發明可提供用於改善對比率的光學膜，其可增加相同側視角度及相同前視角度下 的對比率。本發明可提供用於改善對比率的光學膜，其可改善影像品質。本發明可提供用於改善對比率的光學膜，其可改善包含具有形成於光入射平面上的稜鏡的稜鏡片的液晶顯示裝置及包含具有形成於光射出平面上的稜鏡的稜鏡片的液晶顯示裝置中的每一者的相對亮度與對比率兩者。本發明可提供液晶顯示裝置，其包含具有形成於光入射平面上的稜鏡的稜鏡片且就前對比率、側對比率、側視角度以及亮度而言具有改善性質。
應理解，熟習此項技術者在不背離本發明的精神及範疇之情況下可進行各種修改、改變、更改以及等效實施例。
10‧‧‧光學膜
100‧‧‧對比率改善層
110‧‧‧高折射率樹脂層
111‧‧‧雕刻圖案
112‧‧‧平坦部分
113‧‧‧傾斜平面
114‧‧‧第一表面
120‧‧‧低折射率樹脂層
121‧‧‧填充圖案
200‧‧‧基層
A‧‧‧寬度
B‧‧‧寬度
H‧‧‧高度
P‧‧‧循環長度
W‧‧‧最大寬度
θ‧‧‧底角

Claims (20)

  1. 一種用於改善對比率的光學膜，其包括：基層以及形成於所述基層上的對比率改善層，其中所述對比率改善層包括：高折射率樹脂層，其包含由一或多個雕刻圖案及形成於所述雕刻圖案之間的平坦部分組成的經圖案化部分；以及低折射率樹脂層，其直接形成於所述經圖案化部分上，所述雕刻圖案具有75°至約90°的底角，所述經圖案化部分具有大於約1至約10的P/W值(P為所述經圖案化部分的循環長度(單位：微米)，且W為所述雕刻圖案的最大寬度(單位：微米))。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述經圖案化部分具有約1.2至約8的P/W值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述雕刻圖案包括由形成於其頂部部分處的第一表面及連接至所述第一表面的至少一個傾斜平面組成的光學圖案，所述傾斜平面為平坦表面或彎曲表面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述第一表面為平坦表面且平行於所述平坦部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述雕刻圖案具有約0.3至約3.0的縱橫比。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述高折射率樹脂層與所述低折射率樹脂層之間的折射率差的範圍為約0.10至約0.15。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其具有所述低折射率樹脂層、所述高折射率樹脂層以及所述基層以此次序依序堆疊的堆疊結構，或所述基層、所述低折射率樹脂層以及所述高折射率樹脂層以此次序依序堆疊的堆疊結構，其中所述基層直接鄰接所述高折射率樹脂層或所述低折射率樹脂層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於改善對比率的光學膜，其中所述基層在550奈米的波長下具有約8,000奈米或大於8,000奈米的平面內延遲Re，如由公式A表示：<方程式A>Re=(nx-ny)×d(其中在方程式A中，nx及ny分別為在所述基層的慢軸方向及快軸方向上在550奈米波長下的折射率，且d為所述基層的厚度(單位：奈米))。
  9. 一種偏光板，其包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的用於改善對比率的光學膜。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的偏光板，其包括：第一保護層、偏光片、第二保護層、黏著/黏結層以及用於改善對比率的所述光學膜，上述各者以此次序依序堆疊。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的偏光板，其包括：第一保護層、偏光片、第二保護層以及用於改善對比率的所述光學膜，上述各者以此次序依序堆疊，其中所述第二保護層直接鄰接用於改善對比率的所述光學膜。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中所述低折射率樹脂層是由黏著樹脂形成。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的偏光板，其包括：第一保護層、偏光片、黏著/黏結層以及用於改善對比率的所述光學膜，上述各者以此次序依序堆疊。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的偏光板，其包括：第一保護層、偏光片以及用於改善對比率的所述光學膜，上述各者以此次序依序堆疊，其中所述偏光片直接鄰接用於改善對比率的所述光學膜。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的偏光板，其中低折射率樹脂層是由黏著樹脂形成。
  16. 一種液晶顯示裝置，其包括如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的用於改善對比率的光學膜。
  17. 一種液晶顯示裝置，其包括：導光板；稜鏡片；第一偏光板；液晶面板；以及第二偏光板，其中所述稜鏡片包括形成於其面向所述導光板的一個表面上的一或多個稜鏡，且所述第二偏光板包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的用於改善對比率的光學膜。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的液晶顯示裝置，其中所 述稜鏡中的每一者包括兩個稜鏡平面，且所述稜鏡平面中的至少一者相對於垂直於所述稜鏡片的光射出平面的方向具有約53°至約60°的傾斜角度θ1。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的液晶顯示裝置，其中所述稜鏡中的每一者具有約63°至約70°的頂角θ2。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的液晶顯示裝置，其中所述導光板允許光以約50°至約90°的光射出角度自其射出。
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