CN106094059A - 一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置 - Google Patents

一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置，用于显示的复合膜包括：基材膜层以及位于基材膜层表面的表面涂层；表面涂层内部具有多个凸起结构，凸起结构在平行于表面涂层的方向上具有的横截面积沿基材膜层垂直指向表面涂层的方向逐渐减小。在复合膜的表面涂层内部设置多个凸起结构，可使各入射到表面涂层内部的各入射光线的反射方向进行旋转，使较多的入射光线反射至偏离正视方向的观看角度内，从而增加了表面涂层的光泽度，使大角度内的反射光增加产生眩目，实现只有正视小角度内正常显示的防窥效果。并且通过调整凸起结构的侧面倾斜度即可调节光泽度实现的光线调制成本较低，也不会造成显示不自然。

Description

一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置。
背景技术
各种形式的显示产品的快速发展不仅改变了人们的生产生活方式，也给人们的生活带来了极大的便利与乐趣。与此同时，显示产品在使用过程中造成的泄密问题也逐渐引起人们的关注。例如，在ATM机等特殊显示器应用中，由于现有的显示屏幕可视角度大，对于个人的隐私信息，如银行账号、密码等安全性缺乏保障，因此需要在诸如此类的显示器件进行防窥设计。
现有的防窥设置中可使用指向光源减小显示器的显示视角而达到防窥效果，或者还可去掉显示器的上偏光片等方式来实现只对特定方向显示画面。然而采用以上两种方式进行防窥设置时成本较高，或显示器的显示画面也不够自然。
发明内容
本发明实施例提供一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置，用于防窥显示，解决现有技术中存在的防窥显示成本较高，显示不自然的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种用于显示的复合膜，包括：基材膜层以及位于所述基材膜层表面的表面涂层；
所述表面涂层内部具有多个凸起结构，所述凸起结构在平行于所述表面涂层的方向上具有的横截面积沿所述基材膜层垂直指向所述表面涂层的方向逐渐减小。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述多个凸起结构呈阵列分布紧密排列在所述表面涂层内部。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述多个凸起结构的尺寸一致。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述凸起结构为锥形结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述锥形结构的高度及底面的最大宽度为10-100μm。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述凸起结构的折射率大于所述表面涂层的折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述凸起结构的材料为丙烯酸粒子。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述复合膜中，所述基材膜层为三醋酸纤维薄膜。
第二方面，本发明实施例提供一种偏光片，包括上述任一用于显示的复合膜。
第三方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述的偏光片。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的用于显示的复合膜、偏光片及显示装置中，用于显示的复合膜包括：基材膜层以及位于基材膜层表面的表面涂层；表面涂层内部具有多个凸起结构，凸起结构在平行于表面涂层的方向上具有的横截面积沿基材膜层垂直指向表面涂层的方向逐渐减小。在复合膜的表面涂层内部设置多个凸起结构，可使各入射到表面涂层内部的各入射光线的反射方向进行旋转，使较多的入射光线反射至偏离正视方向的观看角度内，从而增加了表面涂层的光泽度，使大角度内的反射光增加产生眩目，实现只有正视小角度内正常显示的防窥效果。并且通过调整凸起结构的侧面倾斜度即可调节光泽度实现的光线调制成本较低，也不会造成显示不自然。
附图说明
图1为本发明实施例中用于显示的复合膜的结构示意图；
图2为本发明实施例中入射光线的反射光路示意图；
图3为本发明实施例中防眩膜的结构示意图；
图4为本发明实施例中圆锥结构的反射光路示意图；
图5为本发明实施例中理想防窥效果图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种用于显示的复合膜、偏光片及显示装置，用于防窥显示，解决现有技术中存在的防窥显示成本较高，显示不自然的问题。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的显示面板、触控显示面板及其制作方法。
如图1所示，本发明实施例提供的用于显示的复合膜，包括：基材膜层11以及位于基材膜层11表面的表面涂层12；
表面涂层12内部具有多个凸起结构121，凸起结构121在平行于表面涂层的方向上具有的横截面积沿基材膜层11垂直指向表面涂层12的方向逐渐减小。
本发明实施例提供的上述用于显示的复合膜，通过在复合膜的表面涂层内部设置多个凸起结构，可使各入射到表面涂层内部的各入射光线的反射方向进行旋转，使较多的入射光线反射至偏离正视方向的观看角度内，从而增加了表面涂层的光泽度，使大角度内的反射光增加产生眩目，实现只有正视小角度内正常显示的防窥效果。并且通过调整凸起结构的侧面倾斜度即可调节光泽度实现的光线调制成本较低，也不会使造成显示不自然。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述复合膜中，如图1所示，多个凸起结构121呈阵列分布紧密排列在表面涂层12内部。阵列分布的凸起结构121可使入射到表面涂层12各部分的光线进行旋转而对表面涂层的光泽度进行调制，从而可使正视下的各部分的光强保持均衡。
进一步地，在本发明实施例提供的上述复合膜中，如图1所示，多个凸起结构121的尺寸一致。在实际应用时，为简化制作工艺，可将各凸起结构121的尺寸设置相同，然而根据需要仍可灵活设置各凸起结构121的尺寸使其各不相同，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述复合膜中，凸起结构121为锥形结构。如图1所示，可为凸起结构121的截面图，在实际应用时，可将凸起结构制作为圆锥结构或棱锥结构，从而可通过调节圆锥结构或棱锥结构的顶角来改变复合膜的光泽度，从而改变最终的显示视角。
进一步地，在具体实施时，锥形结构的高度及底面的最大宽度可设置为10-100μm。在设置上述锥形结构的尺寸时需要考虑表面涂层12的实际厚度以及实际需求，并且现阶段的工艺可将锥形结构制作在微米量级，在实际应用时，可根据光泽度的调节精度进一步增大或减小锥形结构的尺寸，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述复合膜中，凸起结构121的折射率大于表面涂层12的折射率。在制作时可选用折射率大于其所处介质，即表面涂层12折射率的材料来制作上述凸起结构121，进一步优化凸起结构121对入射光线的反射效果。
进一步地，在本发明实施例提供的上述复合膜中，凸起结构121的材料为丙烯酸粒子。在实际应用中，采用成本较低的丙烯酸材料可使复合膜用于防窥显示时降低生产成本。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述复合膜中，基材膜层11为三醋酸纤维薄膜。采用三醋酸纤维薄膜(Tri-Acetyl Cellulose，简称TAC)作为基材膜层11可有效降低产生彩虹纹的风险。在实际应用中，上述的用于显示的复合膜可为防眩膜，且防眩膜的表面涂层可为硬化涂层(Hard coating，简称HC)。此外，本发明实施例提供的上述复合膜还可为用于显示的其它表面功能性膜层，基材膜层11也可采用其它材料进行制备，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种偏光片，包括上述任一用于显示的复合膜，在具体应用时，将上述复合膜设置于偏光片的出光侧表面，可实现防窥效果。
此外，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明实施例提供的上述偏光片；该显示装置可以为触控显示面板、液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置，该显示装置可用较低的成本实现防窥效果，并且不会造成显示不自然的问题。
如下以防眩膜作为上述用于显示的复合膜，用于显示器表面时，对本发明实施例提供的上述复合膜光泽度的调节原理进行具体说明。
首先对光泽度及视角的定义进行说明。
如图2所示，当光强为I的入射光以入向角θ’(θ’＝60度)入射到介质表面并产生反射，其α(α＝2.5度)锥角内的反射光强为I0时，该介质的光泽度为I0/I。
进一步地，对比度是指在画面为全面显示时的强度I白与画面为全黑显示时的强度I黑的比值。而视角是指，对比度，即I白/I黑大于10的视野范围。
从视角的定义可以看出，假设原视角为2θ’时，在考虑反射光强度的情况下，其视角边缘的对比度为：
其中，Constrast1表示视角边缘处θ’的对比度，Iθ'白表示θ’处画面为全白时的强度，Iθ'黑表示θ’处画面为全黑时的强度，I0为θ’处的反射光强。
当调整介质的光泽度使得视角边缘(θ’角位置)处的反射光增加X时，该视角边缘θ’处的对比度为：
其中，Constrast2表示增加反射光强后的θ’处的对比度，X表示增加的反射光强。
由此可以看出，原视角边缘θ’处的对比度不再等于10，即增加介质的光泽度后，θ’处不再为视角边缘，显然与原视角相比调整后的视角减小，由此，可通过增大介质的光泽度而减小显示视角，从而达到防窥的效果。
如图3所示，防眩膜中由TAC作为基材膜层31，HC作为表面涂层32，其中，HC中具有多个圆锥结构321，由图3可以看出，圆锥结构321的剖面为等腰三角形。
在环境光入射至HC内部时，在圆锥结构321的表面发生光反射，如图4所示，由于原入射至HC下表面的环境光，现入射到圆锥结构321的侧面而发生反射，从而减少了图4中2θ角内的反射光，增加了2θ角以外的反射光，即增大了2θ角以外反射光的强度，由上述的论证可知，即增大了HC的光泽度。
进一步地，当调整圆锥结构321的顶角以降低HC的光泽度时，在HC表面发生的镜面反射方向和其他扩散反射的方向上的光大小接近，此时，无论从正视角度或是较大侧视角度下观看显示屏都会有轻微的雾状效果。而当提高HC的光泽度后，此时HC表面发生的镜面反射方向的反射的光渐渐独立出来，比其他扩散方向的反射光的光强都要大，从而使正视角下观看时原来雾状效果变弱，更加清晰；而从大视角方向观看显示屏时，则由于较大的镜面反射光强度而产生眩光，无法清楚观看显示屏。在继续调整圆锥结构321的顶角以提高光泽度时，HC表面越来越接近镜面，使在正视角度下观看显示屏时显示清晰，而在镜面反射方向则由于眩光无法看清显示内容。由此实现显示屏的防窥效果。
需要说明的是，在满足显示视角为2θ时，其圆锥结构321的顶角的理论值为90°-arcsin(θ/n)，n为HC的折射率。由此可以看出，当显示视角越大时，圆锥结构321的顶角越小，在实际应用时，可通过调节圆锥结构321的顶角来实现需要的显示视角。
此外，虽然提高HC光泽度可以提高正视角度下观看画面的清晰度，但是，当光泽度提高到等同于HC表面产生镜面反射时，产生眩光的角度范围将很窄，这样将不再符合实际应用时需要的一定视角范围的防窥。因此，在具体实施时，需要根据窄视角需求确定需要产生眩光的视角范围，再基于此视角范围调整上述圆锥结构321的顶角参数而调整光泽度以满足实际需求，在实际应用时理想防窥效果，如图5所示，在2θ视角内画面显示清晰，在2θ视角以外的角度观看显示屏由于眩光而无法看清显示画面。
本发明实施例提供的用于显示的复合膜、偏光片及显示装置中，用于显示的复合膜包括：基材膜层以及位于基材膜层表面的表面涂层；表面涂层内部具有多个凸起结构，凸起结构在平行于表面涂层的方向上具有的横截面积沿基材膜层垂直指向表面涂层的方向逐渐减小。在复合膜的表面涂层内部设置多个凸起结构，可使各入射到表面涂层内部的各入射光线的反射方向进行旋转，使较多的入射光线反射至偏离正视方向的观看角度内，从而增加了较大观看角度内的光泽度，使大角度内的反射光增加产生眩目，实现只有正视小角度内正常显示的防窥效果。并且通过调整凸起结构的侧面倾斜度即可调节光泽度实现的光线调制成本较低，也不会造成显示不自然。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于显示的复合膜，其特征在于，所述复合膜包括：基材膜层以及位于所述基材膜层表面的表面涂层；
所述表面涂层内部具有多个凸起结构，所述凸起结构在平行于所述表面涂层的方向上具有的横截面积沿所述基材膜层垂直指向所述表面涂层的方向逐渐减小。
2.如权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述多个凸起结构呈阵列分布紧密排列在所述表面涂层内部。
3.如权利要求1所述的复合膜，其特征在于，所述多个凸起结构的尺寸一致。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合膜，其特征在于，所述凸起结构为锥形结构。
5.如权利要求4所述复合膜，其特征在于，所述锥形结构的高度及底面的最大宽度为10-100μm。
6.如权利要求1-3任一项所述的复合膜，其特征在于，所述凸起结构的折射率大于所述表面涂层的折射率。
7.如权利要求6所述的复合膜，其特征在于，所述凸起结构的材料为丙烯酸粒子。
8.如权利要求1-3任一项所述的复合膜，其特征在于，所述基材膜层为三醋酸纤维薄膜。
9.一种偏光片，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的用于显示的复合膜。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的偏光片。
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