CN107942422B - 扩散片、背光模组及双面显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扩散片、背光模组及双面显示装置，通过在基底层的一侧设置半透半反层，一方面，使从基底层相对一侧入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率，并使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，第一显示面板和第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种扩散片、背光模组及双面显示装置。
背景技术
目前，双面显示装置在阳光等高亮度环境下工作的显示面，需要亮度达到非常高才能保证显示画面清晰可视。双面显示装置在发展初期，使用两套背光模组分别对两个液晶显示面板提供光源，但是为了追求产品薄型化，背光模组简化为一个，如包括一个灯条、一个导光板和两个光学膜层，这样，正反两面的液晶显示面板的亮度基本一致。
但是，采用一个背光模组为双面显示装置提供光源存在以下技术问题：当双面显示装置的两个显示面的环境亮度不同，一个显示面的环境亮度较高，另一显示面的环境亮度较低时，难以兼顾双面显示装置处于不同环境亮度下的显示面的亮度。
因此亟需一种扩散片、背光模组及双面显示装置以解决上述问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种扩散片、背光模组及双面显示装置，用以至少部分解决难以兼顾双面显示装置处于不同环境亮度下的显示面的亮度的问题。
本发明提供一种扩散片，包括基底层，所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面，所述扩散片还包括设置在所述第一表面的半透半反层，所述半透半反层能够透射从所述第二表面方向入射的部分光线，并反射从所述第二表面方向入射的另一部分光线。
优选的，所述半透半反层包括反射区和透射区，所述反射区和所述透射区间隔设置。
优选的，所述反射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面设置有反射材料。
优选的，所述反射区的材料为反射材料。
优选的，所述反射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面为光滑的平面。
优选的，所述透射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面设置有圆弧状的凹陷结构。
优选的，所述凹陷结构的最大凹陷深度为0.02um～0.5um。
优选的，所述反射区和所述透射区均匀分布。
进一步的，所述扩散片还包括用于增加光线出射角度的扩散结构，所述扩散结构位于所述基底层的第二表面；所述扩散结构包括多个颗粒，各所述颗粒的半径为0.001-0.1um；各所述颗粒的表面经过雾化处理。
本发明还提供一种背光模组，包括第一扩散片，所述第一扩散片为如前所述的扩散片。
进一步的，所述背光模组还包括：第二扩散片、光源和导光板，所述光源位于所述第一扩散片和所述第二扩散片的侧面，所述导光板位于所述第一扩散片和所述第二扩散片之间。
本发明还提供一种双面显示装置，包括第一显示面板和第二显示面板，还包括如前所述的背光模组，所述背光模组位于所述第一显示面板和第二显示面板之间；所述第一显示面板位于所述第一扩散片远离所述导光板的一侧，所述第二显示面板位于所述第二扩散片远离所述导光板的一侧。
本发明能够实现以下有益效果：
本发明提供的扩散片、背光模组及双面显示装置，通过在扩散片基底层的一侧(即第一表面)设置半透半反层，一方面，使从基底层相对一侧(即第二表面)入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，这样，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率；由于进入扩散片的一部分光线被反射回导光板并进入第二显示面板，使得这部分光线可以对第二显示面板的光强进行补偿，即入射至第二显示面板的光线光强大于入射至第一显示面板的光线的光强，从而使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，无论是第一显示面板还是第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。
附图说明
图1为本发明提供的扩散片的结构示意图；
图2为本发明提供的半透半反层的立体结构示意图；
图3为本发明提供的半透半反层中透射区的示意图；
图4为本发明提供的背光模组和双面显示装置的结构示意图；
图5为本发明提供的扩散片的制备方法流程图。
图例说明：
1、基底层 2、半透半反层 3、第一胶黏剂层
4、扩散结构 5、第二胶黏剂层 11、第一表面
12、第二表面 41、颗粒 20、第一显示面板
30、第二显示面板 101、光源 102、导光板
103、第一扩散片 104、第二扩散片
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明人发现，采用一个背光模组为双面显示装置提供光源时，当一个显示面的环境亮度较高，另一显示面的环境亮度较低时，若为使在高亮度环境下工作的显示面亮度达标，势必会让另一显示面亮度过高，相应带来光能浪费的问题；若为使在低亮度环境下工作的显示面达到合理的显示亮度，相应的，在高亮度环境下工作的显示面的显示亮度就会较暗，难以达到清晰显示的要求。因此，本发明提供一种扩散片、背光模组及双面显示装置，以解决上述问题。
如图1所示，本发明提供一种扩散片，所述扩散片包括基底层1，基底层1包括相对设置的第一表面11和第二表面12。在本发明实施例中，如图1所示，第一表面11为基底层1的下表面，第二表面为基底层1的上表面。所述扩散片还包括半透半反层2，半透半反层2设置在基底层1的第一表面11，能够透射从第二表面12的方向入射的部分光线，并反射从第二表面12的方向入射的另一部分光线。
所述扩散片应用于具有一个背光模组的双面显示装置时，两个所述扩散片分别位于背光模组的导光板的两侧，双面显示装置的第一显示面板和第二显示面板分别位于两个扩散片的外侧。本发明提供的扩散片，通过在基底层1的一侧(即第一表面11)设置半透半反层2，一方面，使从基底层1相对一侧(即第二表面12)入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，这样，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率；由于进入扩散片的一部分光线被反射回导光板并进入第二显示面板，使得这部分光线可以对第二显示面板的光强进行补偿，即入射至第二显示面板的光线光强大于入射至第一显示面板的光线的光强，从而使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，无论是第一显示面板还是第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。
需要说明的是，所述扩散片还可以应用于具有一个背光模组的单面显示装置上，当显示装置工作在高亮度环境下时，半透半反层还能够全反射环境光，从而利用环境光补偿背光，在一定程度上增加显示装置的亮度。
优选的，基底层1的材料为有机材料，可以为聚甲基丙烯酸甲醋、聚碳酸醋、聚苯乙烯、苯乙烯一甲基丙烯酸甲醋共聚物中的一种或多种，通过注塑成型形成，基底层1的厚度可以为25-300um。
以下结合图2，对半透半反层的具体结构进行详细说明。
结合图1和图2所示，半透半反层2包括反射区21和透射区22，反射区21和透射区22间隔设置。优选的，反射区21和透射区22均匀分布。具体的，反射区21和透射区22沿半透半反层2的宽度方向(即y轴方向)呈列排布，各反射区21的长度和宽度均相同，各透射区22的长度和宽度均相同，一列反射区21与一列透射区22沿半透半反层2的长度方向(即x轴方向)间隔设置，这样，半透半反层2可以均匀反射、透射光线，从而保证显示面板亮度均匀。
反射区21邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面设置有反射材料，也就是说，反射材料仅设置在反射区21的表面。或者，反射区21的材料为反射材料，即半透半反层2中反射区21由反射材料制成。
在本发明实施例中，反射材料可以包括：含铬、钛或铌的化合物材料。
优选的，反射区21邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面为光滑的平面。通过将半透半反层2的表面形成光滑的平面，可以提高扩散片对光线的反射率，且该反射区21的结构简单，易于实现。
优选的，结合图2和图3所示，透射区22邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面设置有圆弧状的凹陷结构。也就是说，所述凹陷结构呈凹透镜状，可以为单侧凹陷，也可以为双侧凹陷。所述凹陷结构的最大凹陷深度为h，优选的，h为0.02-0.5um。
需要说明的是，透射区22的材料也可以是反射材料，优选的，透射区22的材料与反射区21的材料相同，这样，半透半反层2可以一体成型形成，简化制备工艺。当然，本领域技术人员可知，透射区22主要起到透射光线的作用，因此，透射区22的材料也可以不选用反射材料，而选用普通的透光材料，例如，PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料。
进一步的，如图1所示，所述扩散片还包括第一胶黏剂层3，第一胶黏剂层3位于基底层1的第一表面11与半透半反层2之间，用于将半透半反层2粘附在基底层1的第一表面11。
进一步的，如图1所示，所述扩散片还包括扩散结构4，扩散结构4位于基底层1的第二表面12，用于增加光线出射角度，以提高显示装置的可视角度。扩散结构4包括多个微小的颗粒41，各颗粒41的大小、形状可以相同也可以不同，可以为圆形、半圆形、椭圆形等，颗粒41的尺寸可以为0.001-0.1um，各颗粒41可以呈阵列式排布，也可以随机排布。
优选的，颗粒41的表面经过雾化处理，以进一步增加光线出射的角度。
进一步的，如图1所示，所述扩散片还包括第二胶黏剂层5，第二胶黏剂层5位于扩散结构4和基底层1的第二表面12之间，用于将扩散结构4粘附在基底层1的第二表面12。
第一胶黏剂层3和第二胶黏剂层5可以是常见的胶黏剂，可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨醋、聚醋酸乙烯醋中的一种或多种混合而成。优选的，第一胶黏剂层3和/或第二胶黏剂层5的折射率为1-1.5，这样光损失更小，第一胶黏剂层3和/或第二胶黏剂层5的厚度约可以为0.5-2.5μm。
本发明还提供一种背光模组，如图4所示，所述背光模组包括第一扩散片103，第一扩散片103为如前所述的扩散片。
进一步的，所述背光模组还包括：第二扩散片104、光源101和导光板102，光源101位于第一扩散片103和第二扩散片104的侧面，导光板102位于第一扩散片103和第二扩散片104之间。也就是说，光源101位于导光板102的一侧，导光板102的上、下两个表面均为出光侧，第一扩散片103和第二扩散片104分别位于导光板102的相对的两侧(即导光板102两个出光侧。
需要说明的是，第一扩散片103的扩散结构与导光板102贴合。
本发明提供的背光模组，通过在基底层1的一侧(即第一表面11)设置半透半反层2，一方面，使从基底层1相对一侧(即第二表面12)入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，这样，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率；由于进入扩散片的一部分光线被反射回导光板并进入第二显示面板，使得这部分光线可以对第二显示面板的光强进行补偿，即入射至第二显示面板的光线光强大于入射至第一显示面板的光线的光强，从而使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，无论是第一显示面板还是第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。
本发明还提供一种双面显示装置，如图4所示，所述双面显示装置包括第一显示面板20和第二显示面板30，还包括如前所述的背光模组，所述背光模组位于第一显示面板20和第二显示面板30之间，第一显示面板20位于第一扩散片103远离导光板102的一侧，第二显示面板30位于第二扩散片104远离导光板102的一侧。
需要说明的是，所述双面显示装置在使用时，第一显示面板20的环境亮度小于第二显示面板30的环境亮度，也就是说，第一显示面板20朝向相对较暗的环境中，例如室内环境，第二显示面板30朝向相对较亮的环境中，例如室外环境。
本发明提供的双面显示装置，通过在基底层1的一侧(即第一表面11)设置半透半反层2，一方面，使从基底层1相对一侧(即第二表面12)入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，这样，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率；由于进入扩散片的一部分光线被反射回导光板并进入第二显示面板，使得这部分光线可以对第二显示面板的光强进行补偿，即入射至第二显示面板的光线光强大于入射至第一显示面板的光线的光强，从而使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，无论是第一显示面板还是第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。
本发明还提供一种扩散片制备方法，所述方法用于制备如前所述的扩散片，结合图1、图2、图4和图5所示，所述方法包括以下步骤：
步骤51，注塑成型基底层1。
具体的，基底层1的材料为有机材料，可以为聚甲基丙烯酸甲醋、聚碳酸醋、聚苯乙烯、苯乙烯一甲基丙烯酸甲醋共聚物中的一种或多种，通过注塑成型形成，基底层1的厚度可以为25-300um。
步骤52，在基底层1的第一表面11形成第一胶黏剂层3。
具体的，在基底层1的第一表面11喷涂第一胶黏剂层3的材料，第一胶黏剂层3可以是常见的胶黏剂，可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨醋、聚醋酸乙烯醋中的一种或多种混合而成。优选的，第一胶黏剂层3的折射率为1-1.5，这样光损失更小，第一胶黏剂层3的厚度约可以为0.5-2.5μm。
步骤53，老化第一时长。
具体的，在烘箱中对第一胶黏剂层3老化第一时长，优选的，第一时长为1-30分钟。
步骤54，在基底层1形成有第一胶黏剂层3的一侧贴覆半透半反层2。
需要说明的是，在本步骤之前，已预先制备完成半透半反层的结构，如图2、3所示，半透半反层2包括反射区21和透射区22，反射区21和透射区22间隔设置。
反射区21邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面设置有反射材料，或者，反射区的材料为反射材料。反射区21邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面为光滑的平面。
透射区22邻近基底层1的表面和/或远离基底层1的表面设置有圆弧状的凹陷结构，所述凹陷结构的最大凹陷深度为h，优选的，h为0.02-0.5um。透射区22的材料也可以是反射材料，优选的，透射区22的材料与反射区21的材料相同，这样，半透半反层2可以一体成型形成，简化制备工艺。
反射区21和透射区22均匀分布，这样，半透半反层2可以均匀反射、透射光线，从而保证显示面板亮度均匀。
步骤55，老化第二时长。
具体的，第二时长大于第一时长，优选的，第二时长为3-40小时。
通过步骤51-55可以看出，本发明提供的扩散片制备方法，通过在基底层1的一侧(即第一表面11)设置半透半反层2，一方面，使从基底层1相对一侧(即第二表面12)入射的部分光线从扩散片透射出来，并入射至第一显示面板；另一方面，使另一部分光线反射回导光板，以使光线入射至另一侧的第二显示面板，这样，在保证双面显示的基础上，提高了一侧扩散片的光反射率；由于进入扩散片的一部分光线被反射回导光板并进入第二显示面板，使得这部分光线可以对第二显示面板的光强进行补偿，即入射至第二显示面板的光线光强大于入射至第一显示面板的光线的光强，从而使第二显示面板的亮度大于第一显示面板的亮度；当第一显示面板的环境亮度小于第二显示面板的环境亮度时，无论是第一显示面板还是第二显示面板均能够在相应的环境亮度下清晰显示图像，达到最优的显示效果，光能利用更为合理、有效。所述扩散片的制备工艺简单、实用、易于实现。
进一步的，为了进一步增加扩散片对光线的扩散效果，还可以进一步在扩散片上形成扩散结构。具体的，在基底层1的第一表面11形成第一胶黏剂层3(即步骤52)之前或之后、且老化第一时长(即步骤53)之前，所述方法还可以包括以下步骤：
步骤53’，在基底层1的第二表面12形成第二胶黏剂层5。
具体的，在基底层1的第二表面12喷涂第二胶黏剂层5的材料，第二胶黏剂层5可以是常见的胶黏剂，可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨醋、聚醋酸乙烯醋中的一种或多种混合而成。优选的，第二胶黏剂层5的折射率为1-1.5，这样光损失更小，第二胶黏剂层5的厚度约可以为0.5-2.5μm。
步骤52和步骤53’的执行顺序不限，在本发明实施例中，以先执行步骤52，再执行步骤53’为例进行说明。
进一步的，在基底层1形成有第一胶黏剂层3的一侧贴覆半透半反层2(即步骤54)之前或之后、且老化第二时长(即步骤55)之前，所述方法还可以包括以下步骤：
步骤54’，在基底层1的第二表面12形成扩散结构4。
具体的，扩散结构4用于增加光线出射角度，以提高显示装置的可视角度。扩散结构4包括多个微小的颗粒41，各颗粒41的大小、形状可以相同也可以不同，可以为圆形、半圆形、椭圆形等，颗粒41的尺寸可以为0.001-0.1um，各颗粒41可以呈阵列式排布，也可以随机排布。优选的，颗粒41的表面经过雾化处理，以进一步增加光线出射的角度。
步骤54和步骤54’的执行顺序不限，在本发明实施例中，以先执行步骤54，再执行步骤54’为例进行说明。
进一步的，为了保证扩散片各个膜层之间的牢固性，在基底层1形成有第一胶黏剂层3的一侧贴覆半透半反层2(即步骤54)之后、在基底层1的第二表面12形成扩散结构(即步骤54’)之后、老化第二时长(步骤55)之前，所述方法还可以包括以下步骤：
步骤55’，压合扩散结构4、基底层1和半透半反层2。
具体的，利用复合轴压合散结构4、基底层1和半透半反层2，并进行成品收卷，之后再进行老化步骤。
本发明提供的扩散片及其制备方法、背光模组、双面显示装置，通过在基底层1上表面涂附微小扩散颗粒以形成扩散结构4，以及在基底层1下表面贴覆半反半透层2，半反半透层2包括反射区21和透射区22，不但可以实现光线的透射还可以实现光线的反射，从而对导光板另一侧的光线进行补偿，实现两侧出光强度的和合理分配。使用本发明的双面显示装置在阳光等高亮度环境下，依然可以实现最佳的显示效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种扩散片，包括基底层，所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面，其特征在于，所述扩散片还包括设置在所述第一表面的半透半反层，所述半透半反层能够透射从所述第二表面方向入射的部分光线，并反射从所述第二表面方向入射的另一部分光线；
所述半透半反层包括反射区和透射区，所述透射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面设置有圆弧状的凹陷结构，所述凹陷结构为单侧凹陷或双侧凹陷。
2.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述反射区和所述透射区间隔设置。
3.如权利要求2所述的扩散片，其特征在于，所述反射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面设置有反射材料。
4.如权利要求2所述的扩散片，其特征在于，反射区的材料为反射材料。
5.如权利要求3或4所述的扩散片，其特征在于，所述反射区邻近所述基底层的表面和/或远离所述基底层的表面为光滑的平面。
6.如权利要求2所述的扩散片，其特征在于，所述凹陷结构的最大凹陷深度为0.02um～0.5um。
7.如权利要求2所述的扩散片，其特征在于，所述反射区和所述透射区均匀分布。
8.如权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述扩散片还包括用于增加光线出射角度的扩散结构，所述扩散结构位于所述基底层的第二表面；所述扩散结构包括多个颗粒，各所述颗粒的半径为0.001-0.1um；各所述颗粒的表面经过雾化处理。
9.一种背光模组，包括第一扩散片，其特征在于，所述第一扩散片为如权利要求1-8任一项所述的扩散片。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，还包括：第二扩散片、光源和导光板，所述光源位于所述第一扩散片和所述第二扩散片的侧面，所述导光板位于所述第一扩散片和所述第二扩散片之间。
11.一种双面显示装置，包括第一显示面板和第二显示面板，其特征在于，还包括如权利要求9或10所述的背光模组，所述背光模组位于所述第一显示面板和第二显示面板之间；所述第一显示面板位于所述第一扩散片远离所述导光板的一侧，所述第二显示面板位于所述第二扩散片远离所述导光板的一侧。
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