CN105242342A - 偏光板和透明显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种偏光板，包括沿第一方向依次层叠设置的第一保护层、偏光层和第二保护层，所述偏光层包括多个偏光区和多个透过区，所述多个偏光区和所述多个透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述偏光区用于透过在所述偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述透过区用于透过自然光。本发明所述偏光板可选择性地部分透过自然光，从而提高应用所述偏光板的显示器的透过率。本发明还公开一种具有高透过率的透明显示器。

Description

偏光板和透明显示器
技术领域
本发明涉及透明显示技术领域，尤其涉及一种偏光板和一种透明显示器。
背景技术
透明显示器是指显示器本身具有一定程度的光穿透性，能够让使用者观看显示器时清楚地看见显示器后侧的背景。因此，透明显示器适合应用于建筑物窗户、汽车车窗与商店橱窗等。
透明显示器为了能够同时实现画面图像和背景图像通常将面板中的像素区分为显示区和透明区，显示区显示画面图像，透明区不设置色阻从而实现透明显示。然而透明区虽然无色阻，但是当背景物体反射的光线在经过透明显示器的上偏光板和下偏光板时，部分背景物体反射的光线被下偏光板吸收，同时透过下偏光板的光线在经过液晶层后不能完全完成偏振状态转过90°的动作，也即经过液晶层的光线在经过上偏光板时会被再次过滤掉部分，透明区背景物体反射的光线的透过率损失严重，严重影响了背景物体的亮度和画面质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可选择性地部分透过自然光的偏光板和一种具有高透过率的透明显示器。
为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案：
一方面，提供一种偏光板，包括沿第一方向依次层叠设置的第一保护层、偏光层和第二保护层，所述偏光层包括多个偏光区和多个透过区，所述多个偏光区和所述多个透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述偏光区用于透过在所述偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述透过区用于透过自然光。
优选的，所述偏光层之所述透过区填充透明胶或空气。
优选的，所述偏光层之所述偏光区填充有机偏光材料或金属线栅偏光材料。
另一方面，还提供一种透明显示器，包括沿第一方向依次层叠设置的背光模组、第一偏光板、液晶层和第二偏光板；
所述第一偏光板包括第一偏光层，所述第一偏光层包括多个第一偏光区和多个第一透过区，所述多个第一偏光区和所述多个第一透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述第一偏光区用于透过在所述第一偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述第一透过区用于透过自然光；
所述液晶层包括多个显示区和多个透明区，所述多个显示区和所述多个透明区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布；
所述第二偏光板包括第二偏光层，所述第二偏光层包括多个第二偏光区和多个第二透过区，所述多个第二偏光区和所述多个第二透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述第二偏光区用于透过在所述第二偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述第二透过区用于透过自然光；
所述多个第一偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区，所述多个第二偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区。
优选的，所述第一偏光板之所述第一偏光区的面积和所述第二偏光板之所述第二偏光区的面积均大于所述液晶层之所述显示区的面积。
优选的，所述第一偏光板之所述多个第一偏光区的中心、所述第二偏光板之所述多个第二偏光区的中心和所述液晶层之所述多个显示区的中心在所述第一方向上一一对齐。
优选的，所述第一偏光板之所述第一偏光区的面积小于等于所述第二偏光板之所述第二偏光区的面积。
优选的，所述背光模组包括背光光源和导光板，所述导光板包括入光面、出光面和连接所述入光面和所述出光面的侧入光面，所述出光面朝向所述第一偏光板设置，所述背光光源邻近所述侧入光面设置，所述入光面透过进入所述导光板的光线、反射所述导光板内的光线。
优选的，所述透明显示器还包括光阀，所述光阀邻近所述导光板之所述入光面设置并且覆盖所述入光面，所述光阀透过或者屏蔽位于所述光阀背离所述导光板一侧的光线。
优选的，所述透明显示器还包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述第一偏光板与所述液晶层之间，所述第二基板设置在所述液晶层与所述第二偏光板之间。
优选的，所述透明显示器还包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述第一偏光板与所述背光模组之间，所述第二基板设置在所述第二偏光板背离所述液晶层的一侧。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所述偏光板同时设置有所述偏光区和所述透过区，且所述偏光区用于透过特定方向的线偏振光、所述透过区用于透过自然光，因此所述偏光板可以选择性地部分透过自然光，从而可以适用于更多样化需求的显示器。由于所述偏光板之所述透过区不过滤光线，因此应用所述偏光板的所述显示器具有更高透过率、应用更为灵活多变。
本发明所述透明显示器由于所述第一偏光板之所述多个第一偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区，所述第二偏光板之所述多个第二偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区，也即所述第一偏光板之所述多个第一透过区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地落入所述多个透明区内，所述第二偏光板之所述多个第二透过区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地落入所述多个透明区内，因此所述第一偏光板和所述第二偏光板不吸收进入或者射出所述液晶层之所述透明区位置处的光线，极大地提高了所述透明显示器透明显示位置处光线的透过率，进一步提高了透明显示器显示背景物体图像的亮度和画面质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种偏光板结构示意图。
图2是本发明实施例提供的一种透明显示器的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的另一种透明显示器的的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，本发明实施例提供一种偏光板，定义如图1所示X方向为第一方向X，所述偏光板包括沿所述第一方向X依次层叠设置的第一保护层1、偏光层2和第二保护层3，所述偏光层2包括多个偏光区21和多个透过区22，所述多个偏光区21和所述多个透过区22在垂直于所述第一方向X的平面上交替排布，所述偏光区21用于透过在所述偏光区21之偏光轴方向上的线偏振光，所述透过区22用于透过自然光。
可以理解的，由于所述偏光板同时设置有偏光区21和透过区22，且所述偏光区21用于透过特定方向的线偏振光、所述用于透过区22透过自然光，因此所述偏光板可以选择性地部分透过自然光。本实施例所述的偏光板可以适用于更多样化需求的显示器，由于所述偏光板之所述透过区22不过滤光线，因此应用所述偏光板的显示器具有更高透过率、应用更为灵活多变。
进一步的，所述偏光层2之所述透过区22填充透明胶或空气。当然，所述透过区22也可以填充其他不吸收光线的光学材质。
进一步的，所述偏光层2之所述偏光区21包括填充有机偏光片或金属线栅偏光片。当然，所述偏光层2也可以填充其他材质的偏光片。
可以理解的是，本实施例所述的偏光板可以有多种制程方法，例如：
首先，将完整的有机偏光片的一侧贴合在所述第一保护层1的一侧；
然后，透过蚀刻去除部分所述有机偏光片，被留下的所述有机偏光片形成所述偏光区21；
接着，在所述被去除的有机偏光片的原位置处涂布透明胶形成透过区22；
最后，在所述有机偏光片的另一侧贴合所述第二保护层3，形成所述偏光板。
当然，也可以不在所述被去除的有机偏光片的原位置涂布胶水，直接利用空气层形成所述透过区22。
进一步的，所述偏光区21也可以采用金属线栅偏光片。此时，所述透过区22的空间可以是由一体的金属线栅偏光片蚀刻出来，也可以在所述偏光区21形成时直接留出不形成金属线栅偏光片的空间。
请参阅图2，本发明实施例还提供一种透明显示器，定义如图2所示X方向为第一方向X，所述透明显示器包括沿所述第一方向X依次层叠设置的背光模组10、第一偏光板20、液晶层30和第二偏光板40。所述第一偏光板20包括第一偏光层，所述第一偏光层包括多个第一偏光区201和多个第一透过区202，所述多个第一偏光区201和所述多个第一透过区202在垂直于所述第一方向X的平面上交替排布，所述第一偏光区201透过在所述第一偏光区201之偏光轴方向上的线偏振光，所述第一透过区202用于透过自然光。所述液晶层30包括多个显示区301和多个透明区302，所述多个显示区301和所述多个透明区302在垂直于所述第一方向X的平面上交替排布。所述第二偏光板40包括第二偏光层，所述第二偏光层包括多个第二偏光区401和多个第二透过区402，所述多个第二偏光区401和所述多个第二透过区402在垂直于所述第一方向X的平面上交替排布，所述第二偏光区401透过在所述第二偏光区401之偏光轴方向上的线偏振光，所述第二透过区402透过自然光。所述多个第一偏光区201在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区301，所述多个第二偏光区401在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区301。
可以理解的，本实施例所述透明显示器由于所述第一偏光板20之所述多个第一偏光区201在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区301，所述第二偏光板40之所述多个第二偏光区401在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区301，也即所述第一偏光板20之所述多个第一透过区202在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地落入所述多个透明区302内，所述第二偏光板40之所述多个第二透过区402在所述液晶层30上的垂直投影一一对应地落入所述多个透明区302内，因此所述第一偏光板20和所述第二偏光板40不吸收进入或者射出所述液晶层30之所述透明区302位置处的光线，极大地提高了所述透明显示器透明显示位置处光线的透过率，进一步提高了透明显示器显示背景物体图像的亮度和画面质量。当然，上述“完全覆盖”指所述第一偏光区201和所述第二偏光区401在所述液晶层上的垂直投影的面积均可以大于或者等于所述显示区301的面积。
进一步的，所述第一偏光板20之所述第一偏光区201的面积和所述第二偏光板40之所述第二偏光区401的面积均大于所述液晶层30之所述显示区301的面积，所述第一偏光区201和所述第二偏光区401能够完全覆盖进入或者射出所述液晶层30之显示区301位置处的光线，避免了在大视角观看所述透明显示器之所述显示区301显示的画面时，从无偏光板覆盖的位置处漏出不需要的光线而影响显示画质。
进一步的，所述第一偏光板20之所述多个第一偏光区201的中心、所述第二偏光板40之所述多个第二偏光区401的中心和所述液晶层30之所述多个显示区301的中心在所述第一方向上一一对齐，也即所述透明区302邻近所述显示区301的部分区域覆盖有所述第一偏光区201和所述第二偏光区401，避免了在大视角观看所述透明显示器之所述显示区301显示的画面时，从所述透明区302内无偏光板覆盖的位置处漏出不需要的光线而影响显示画质，进一步提高所述透明显示器的大视角显示质量
进一步的，所述第一偏光板20之所述第一偏光区201的面积小于等于所述第二偏光板40之所述第二偏光区401的面积。本实施例所述透明显示器主要通过所述第二偏光板40之所述第二偏光区402的面积大于所述液晶层30之所述显示区301的面积来防止所述显示区301中的光线透出所述透明显示器的背景物体图像显示位置(也即沿所述第一方向X对齐所述液晶层30之所述透明区302的位置)，因此在保证背景物体光线不进入所述显示区301的情况下，可以适当减小所述第一偏光板20之所述第一偏光区201的面积、增大所述第二偏光板40之所述第二偏光区401的面积，也即增大了所述第一透过区202的面积、减小了所述第二透过区402的面积，使得所述第一透过区202的面积大于所述第二透过区402的面积，进一步提高所述透明显示器透明显示位置处光线的透过率。
作为本发明的一种优选实施例，如图2所示，所述透明显示器之所述背光模组10包括背光光源101和导光板102，所述导光板102包括入光面、出光面和连接所述入光面和所述出光面的侧入光面，所述出光面朝向所述第一偏光板20设置，所述背光光源101邻近所述侧入光面设置，所述入光面透过进入所述导光板102的光线、反射所述导光板102内的光线。
进一步的，如图2所示，所述透明显示器还包括光阀70，所述光阀70邻近所述导光板102之所述入光面设置并且覆盖所述入光面，所述光阀70透过或者屏蔽位于所述光阀70背离所述导光板702一侧的光线。可以理解的，当所述透明显示器进行透明显示时，控制所述光阀70允许透过位于所述光阀70背离所述导光板102一侧的光线，也即所述光阀70投射所述光线，背景物体光线进入所述导光板102之所述入光面，所述透明显示器同时显示画面图像和背景物体图像；当所述透明显示器仅显示画面图像时，可以控制光阀70屏蔽背景物体光线，也即所述光阀70反射或者吸收所述背景物体光线，防止背景物体光线进入所述导光板102之所述入光面影响到画面图像的显示质量，所述透明显示器实现显示画面图像的高质量显示。
进一步的，如图2所示，所述透明显示器还包括第一基板50和第二基板60，所述第一基板50设置在所述第一偏光板20与所述液晶层30之间，所述第二基板60设置在所述液晶层30与所述第二偏光板40之间。
请参阅图3，作为本发明的另一种优选实施例，所述透明显示器之所述第一基板50也可以设置在所述第一偏光板20与所述背光模组10之间，此时所述第二基板60设置在所述第二偏光板40背离所述液晶层30的一侧。本实施例中的所述第一偏光板20之所述第一透过区202和所述第二偏光板40之所述第二透过区402的面积相较于图2所示实施例可以适当增大，因为所述第一偏光板20和所述第二偏光板40更接近所述液晶层，因此较小的所示第一偏光区201的面积和较小的第二偏光区401的面积即可以防止所述显示区301中的光线透出所述透明区。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种偏光板，其特征在于，包括沿第一方向依次层叠设置的第一保护层、偏光层和第二保护层，所述偏光层包括多个偏光区和多个透过区，所述多个偏光区和所述多个透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述偏光区用于透过在所述偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述透过区用于透过自然光。
2.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述偏光层之所述透过区填充透明胶或空气。
3.如权利要求2所述的偏光板，其特征在于，所述偏光层之所述偏光区填充有机偏光材料或金属线栅偏光材料。
4.一种透明显示器，其特征在于，包括沿第一方向依次层叠设置的背光模组、第一偏光板、液晶层和第二偏光板；
所述第一偏光板包括第一偏光层，所述第一偏光层包括多个第一偏光区和多个第一透过区，所述多个第一偏光区和所述多个第一透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述第一偏光区用于透过在所述第一偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述第一透过区用于透过自然光；
所述液晶层包括多个显示区和多个透明区，所述多个显示区和所述多个透明区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布；
所述第二偏光板包括第二偏光层，所述第二偏光层包括多个第二偏光区和多个第二透过区，所述多个第二偏光区和所述多个第二透过区在垂直于所述第一方向的平面上交替排布，所述第二偏光区用于透过在所述第二偏光区之偏光轴方向上的线偏振光，所述第二透过区用于透过自然光；
所述多个第一偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区，所述多个第二偏光区在所述液晶层上的垂直投影一一对应地完全覆盖所述多个显示区。
5.如权利要求4所述的透明显示器，其特征在于，所述第一偏光板之所述第一偏光区的面积和所述第二偏光板之所述第二偏光区的面积均大于所述液晶层之所述显示区的面积。
6.如权利要求5所述的透明显示器，其特征在于，所述第一偏光板之所述多个第一偏光区的中心、所述第二偏光板之所述多个第二偏光区的中心和所述液晶层之所述多个显示区的中心在所述第一方向上一一对齐。
7.如权利要求6所述的透明显示器，其特征在于，所述第一偏光板之所述第一偏光区的面积小于等于所述第二偏光板之所述第二偏光区的面积。
8.如权利要求4所述的透明显示器，其特征在于，所述背光模组包括背光光源和导光板，所述导光板包括入光面、出光面和连接所述入光面和所述出光面的侧入光面，所述出光面朝向所述第一偏光板设置，所述背光光源邻近所述侧入光面设置，所述入光面透过进入所述导光板的光线、反射所述导光板内的光线。
9.如权利要求5所述的透明显示器，其特征在于，所述透明显示器还包括光阀，所述光阀邻近所述导光板之所述入光面设置并且覆盖所述入光面，所述光阀透过或者屏蔽位于所述光阀背离所述导光板一侧的光线。
10.如权利要求4-8任一项所述的透明显示器，其特征在于，所述透明显示器还包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述第一偏光板与所述液晶层之间，所述第二基板设置在所述液晶层与所述第二偏光板之间。
11.如权利要求4-8任一项所述的透明显示器，其特征在于，所述透明显示器还包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述第一偏光板与所述背光模组之间，所述第二基板设置在所述第二偏光板背离所述液晶层的一侧。
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