CN106547042B - 散射膜及具有该散射膜的阵列基板 - Google Patents
散射膜及具有该散射膜的阵列基板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种散射膜及具有该散射膜的阵列基板，散射膜包括基底以及类透镜层；类透镜层设于基底的上表面，且类透镜层具有多个类透镜单元，每个类透镜单元的出光面和入光面分别呈透镜状结构；其中，多个类透镜单元与基底之间分别界定出多个空腔，多个空腔内充有气体。本发明提出的散射膜通过类透镜层与基底的结构设计，利用类透镜层的各类透镜单元，减少了光线的反射和散射，达到提高光效的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及反射式显示装置技术领域，具体而言，涉及一种散射膜及具有该散射膜的阵列基板。
背景技术
现有LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示装置的分解结构可参考图1所示，各部分由上至下依次为偏光片101、彩膜基板102、液晶103、TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)基板104、偏光片101和背光源105。现有LCD反射式显示装置的分解结构可参考图2所示，各部分由上至下依次为散射膜201、偏光片202、彩膜基板203、液晶204、金属反射层205和TFT基板206。该LCD反射式显示装置主要是利用环境光或外置光源提供所需亮度，由于显示屏表面为类镜面显示结构，光线在入射及出射时在显示屏表面发生散射，降低光效进而影响显示装置的整体亮度并影响显示视角。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够减弱光线出射和入射时的散射效应的散射膜。
本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述散射膜的阵列基板。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种散射膜，其中，所述散射膜包括基底以及类透镜层；所述类透镜层设于所述基底的上表面，且所述类透镜层具有多个类透镜单元，每个类透镜单元的出光面和入光面分别呈透镜状结构；其中，多个所述类透镜单元与所述基底之间分别界定出多个空腔，多个所述空腔内充有气体。
根据本发明的其中一个实施方式，每个所述类透镜单元的出光面具有向所述基底延伸的多个柱状结构，且各柱状结构延伸的高度不相同。
根据本发明的其中一个实施方式，每个所述类透镜单元的各所述柱状结构延伸的高度交错分布，而使透镜单元出光面的截面呈齿轮状结构。
根据本发明的其中一个实施方式，所述齿轮状结构的顶端的夹角为α，且40°＜α＜90°。
根据本发明的其中一个实施方式，每个所述类透镜单元的各所述柱状结构中，相邻的所述柱状结构相互紧靠。
根据本发明的其中一个实施方式，每个所述类透镜单元的两端具有平面，所述平面与所述基底贴合固定。
根据本发明的其中一个实施方式，所述平面通过UV固化方式与所述基底贴合固定。
根据本发明的其中一个实施方式，所述基底呈蜂窝状结构，所述蜂窝状结构具有多个蜂窝单元，每个所述蜂窝单元呈等边六角形结构。
根据本发明的其中一个实施方式，所述散射膜的材质为PMMA亚克力。
根据本发明的另一个方面，提供一种阵列基板，包括偏光片，其中，所述阵列基板还包括所述的散射膜，所述散射膜设于所述偏光片的表面。
由上述技术方案可知，本发明提出的散射膜及具有该散射膜的阵列基板的优点和积极效果在于：
本发明提出一种散射膜，通过类透镜层与基底的结构设计，利用类透镜层的各类透镜单元，减少了光线的反射和散射，达到提高光效的技术效果。
其中，在本发明提出的散射膜的技术方案中，将基底设计为蜂窝状结构，进一步地，将蜂窝状结构的各蜂窝单元设计为等边六角形结构，避免了可光线传输的方向及效率的损耗。
再者，在本发明提出的散射膜的技术方案中，将类透镜层设计为非纯光学透镜结构，即通过类透镜结构的出光面上设置的柱状结构，进一步减少光线的反射和散射，同时也可将反射层反射出来的光无损耗地导出，同时可以在增加整体亮度的同时增大显示视角。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
图1代表性地示出一种现有LCD显示装置的分解示意图；
图2代表性地示出一种现有LCD反射式显示装置的分解示意图；
图3是根据一示例性实施方式示出的一种散射膜的结构示意图；
图4示出光线入射出射示意图；
图5a和图5b分别示出本发明提出的反射式LCD显示装置对应于不同空气折角的散射膜的H向光强分布图和V向光强分布图。
其中，附图标记说明如下：
101.偏光片；102.彩膜；103.液晶；104.TFT基板；105.背光源；201.散射膜；202.偏光片；203.彩膜；204.液晶；205.金属反射层；206.TFT基板；310.基底；320.类透镜层；321.柱状结构；331.空腔；α.夹角。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“上”、“下”、“之间”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
散射膜实施方式
参阅图3，图3中代表性地示出了能够体现本发明的原理的散射膜的结构示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的散射膜是以应用于反射式LCD显示装置的阵列基板为例，进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该散射膜应用于其他类型的显示装置，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的散射膜的原理的范围内。
如图3所示，在本实施方式中，本发明提出的散射膜主要包括基底310以及类透镜层320，且散射膜的材质可选用常规的PMMA亚克力等。具体而言，该基底310设于一偏光片的表面，该偏光片具有相反的两表面，散射膜的基底310设于其中一表面，另一表面设置彩膜基板等其他结构，但并不以此为限。该类透镜层320设于基底310的上表面，该上表面即为基底310的远离偏光片的表面。其中，类透镜层320具有多个类透镜单元，每个类透镜单元的出光面和入光面分别呈透镜状结构。承上，多个类透镜单元与基底310之间分别界定出多个空腔331，这些空腔331内均充有气体，例如空气，但并不以此为限。
需要说明的是，在本实施方式中，上述空腔331内充入的气体可以优选为空气。承上，光线从外界进入散射膜及光线经过金属反射层从散射膜出射的过程遵循斯涅尔定律，光线在光疏介质和光密介质中传播，两种介质的折射率差值越大，光线在两种介质的界面处折射角度越趋近于理想状态。由于散射膜材质优选为PMMA亚克力，而空气的折射率最小，故优选采用空气充入上述空腔331内。即，光线从外界入射到散射膜，由光疏介质进入光密介质，入射光进入散射膜的折射角大于入射角，进入面板的光线分布角度大，经金属反射层反射后，出光角度比入射角度大，从而提高出光的均匀性。
如图3所示，在本实施方式中，基底310呈蜂窝状结构，其具有多个蜂窝单元，且每个蜂窝单元优选为呈等边六角形结构。通过上述结构设计，本发明提出的散射膜能够实现光线传输无方向及效率的损耗。本实施方式中搭配柱状类透镜结构，基底310选择等六边形结构能够使画面均匀性最优。如图4所示，其代表性地示出了上述散射膜具有的柱状类透镜结构的光线入射出射示意图，该柱状类透镜结构对于一定入射角范围内的入射光具有相同的折射性，为了使入射光在到达金属反射层前更为均匀。其中，基底310选择了等边六角形结构，每个斜角角度为120°而能够最大限度地提高入射光的角度，使光型更为均匀。然而，在其他实施方式中，基底310的各蜂窝单元的结构不仅限于等边六角形，亦可选择等腰直角三角形等其他结构，并不以此为限。
如图3所示，在本实施方式中，每个类透镜单元的出光面具有向基底310延伸的多个柱状结构321，且各柱状结构321延伸的高度不完全相同。优选地，每个类透镜单元的各柱状结构321延伸的高度交错分布，而使透镜单元出光面的截面呈齿轮状结构。进一步地，上述齿轮状结构的顶端的夹角为α，且该夹角α的角度优选为40°～90°。通过上述设计，使每个类透镜单元的出光面上形成非等高柱状和顶端齿轮状的结构，其能够减少光线的反射和散射，使光线沿柱状结构321将光线导入LCD屏的内部，同时也可将反射层反射出来的光线无损耗地导出。另外，上述非等高柱状和顶端齿轮状的结构可以在增加整体亮度的同时增大显示视角。
承上，如图3所示，同时配合参阅图5a和图5b示出的两幅H/V向光强分布图，模拟齿轮状结构的顶端的夹角α在40°～90°时，发现夹角α为50°时，反射式显示装置H及V向的整体光强较均匀，且视角最大，如图4所示。此外，通过实验模拟反射式显示装置在贴合散射膜和未贴合散射膜时的整体配光情况，可知贴合散射膜后显示屏的亮度比未贴合散射膜时提升约8％～15％，从而验证了本发明提出的散射膜提供整体亮度的效果。
另外，在本实施方式中，在每个类透镜单元的各柱状结构321中，相邻的柱状结构321相互紧靠，即各柱状结构321为无间隔设计。
另外，在本实施方式中，每个类透镜单元的两端具有平面，上述平面与基底310贴合固定。优选地，可采用UV固化的方式实现平面与基底310的贴合固定。
在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的散射膜仅仅是能够采用本发明原理的许多种散射膜中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的散射膜的任何细节或散射膜的任何部件。
阵列基板实施方式
结合上述对散射膜的示例性实施方式的说明，本发明提出的阵列基板，其具有偏光片和设于偏光片表面的散射膜，该散射膜即采用本发明提出的散射膜。
由上述技术方案可知，本发明提出的散射膜及具有该散射膜的阵列基板的优点和积极效果在于：
本发明提出一种散射膜，通过类透镜层与基底的结构设计，利用类透镜层的各类透镜单元，减少了光线的反射和散射，达到提高光效的技术效果。
其中，在本发明提出的散射膜的技术方案中，将基底设计为蜂窝状结构，进一步地，将蜂窝状结构的各蜂窝单元设计为等边六角形结构，避免了可光线传输的方向及效率的损耗。
再者，在本发明提出的散射膜的技术方案中，将类透镜层设计为非纯光学透镜结构，即通过类透镜结构的出光面上设置的柱状结构，进一步减少光线的反射和散射，同时也可将反射层反射出来的光无损耗地导出，同时可以在增加整体亮度的同时增大显示视角。
以上详细地描述和/或图示了本发明提出的散射膜及具有该散射膜的阵列基板的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的散射膜及具有该散射膜的阵列基板进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。
Claims (9)
1.一种散射膜，其特征在于，所述散射膜包括：
基底；以及
类透镜层，设于所述基底的上表面，且所述类透镜层具有多个类透镜单元，每个类透镜单元的出光面和入光面分别呈透镜状结构；
其中，多个所述类透镜单元与所述基底之间分别界定出多个空腔，多个所述空腔内充有气体；
其中，每个所述类透镜单元的出光面具有向所述基底延伸的多个柱状结构，且各柱状结构延伸的高度不相同。
2.根据权利要求1所述的散射膜，其特征在于，每个所述类透镜单元的各所述柱状结构延伸的高度交错分布，而使透镜单元出光面的截面呈齿轮状结构。
3.根据权利要求2所述的散射膜，其特征在于，所述齿轮状结构的顶端的夹角为α，且40°＜α＜90°。
4.根据权利要求1所述的散射膜，其特征在于，每个所述类透镜单元的各所述柱状结构中，相邻的所述柱状结构相互紧靠。
5.根据权利要求1所述的散射膜，其特征在于，每个所述类透镜单元的两端具有平面，所述平面与所述基底贴合固定。
6.根据权利要求5所述的散射膜，其特征在于，所述平面通过UV固化方式与所述基底贴合固定。
7.根据权利要求1～6任一项所述的散射膜，其特征在于，所述基底呈蜂窝状结构，所述蜂窝状结构具有多个蜂窝单元，每个所述蜂窝单元呈等边六角形结构。
8.根据权利要求1所述的散射膜，其特征在于，所述散射膜的材质为PMMA亚克力。
9.一种阵列基板，包括偏光片，其特征在于，所述阵列基板还包括如权利要求1～8任一项所述的散射膜，所述散射膜设于所述偏光片的表面。
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Granted publication date: 20190226 |
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