CN108761629B - 一种复合型偏光结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型偏光结构及其制备方法，该复合型偏光结构包括偏光片以及导光层，导光层设于偏光片上，导光层包括背离偏光片设置的上表面，导光层的上表面设有若干间隔设置的导光孔，若干导光孔的中心线与导光层的上表面均形成第一角度，导光孔用于使入射导光层的光束在通过导光孔时发生折射，以使光束进入偏光片。采用本发明实施例的一种复合型偏光结构及其制备方法，能够使得部分直接将要射出导光层外部的光束折射进入偏光片，从而增加偏光片的入射光量，提高显示屏的亮度；此外，通过增加较弱强度的光束经过导光孔的概率，从而使得更多的光束经过导光孔发生折射后进入靠近第二侧面的偏光片，进而使显示屏亮度显示均匀。

Description

一种复合型偏光结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示领域，具体涉及一种复合型偏光结构及其制备方法。

背景技术

目前，主动式反射液晶显示屏主要包括光源、导光板、第一偏光片、液晶以及第二偏光片。光源发出的光束从导光板进入第一偏光片，经过第一偏光片将光束转换成偏振光，然后经由液晶对偏振光进行电调制后的光进入第二偏光片中进行解析，从而使得不同的偏振光产生明暗对比，进而产生画面。然而，由于光束在传播过程中会发生损耗，以及部分光束会直接经由导光板发出，从而导致进入偏光片内的光较少，进而造成显示屏部分亮度较低且亮度不够均匀。

发明内容

本发明公开了一种复合型偏光结构及其制备方法，能够增加进入偏光片内的光束，有利于减少光的损耗及提高显示屏的显示亮度及显示均匀度。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种复合型偏光结构，所述复合型偏光结构包括：

偏光片；以及

导光层，所述导光层设于所述偏光片上，所述导光层包括背离所述偏光片设置的上表面，所述导光层的所述上表面设有若干间隔设置的导光孔，若干所述导光孔的中心线与所述导光层的所述上表面均形成第一角度，所述导光孔用于使入射所述导光层的光束在通过所述导光孔时发生折射，以使所述光束进入所述偏光片。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述导光层还包括与所述上表面相对设置的下表面，所述下表面与所述偏光片连接；

所述导光孔的开口位于所述导光层的所述上表面，所述导光孔自所述上表面向所述下表面延伸设置，且所述导光孔在所述导光层内的延伸深度为所述偏光片厚度的千分之二到百分之一。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述导光孔为椭圆形孔，所述导光孔的长轴长度为所述导光孔的所述延伸深度的五分之二到五分之四，所述导光孔的短轴长度为所述导光孔的所述延伸深度的五分之一到五分之三。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述若干导光孔均匀排布在所述导光层的所述上表面；或者，所述若干导光孔自所述导光层的第一侧面由稀疏到密集排布至所述导光层的第二侧面，所述导光层的所述第二侧面与所述导光层的所述第一侧面相对设置。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，各所述导光孔的各所述中心线平行设置，且所述导光孔自所述导光层的所述上表面向所述导光层的下表面倾斜设置。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一角度为30度～150度，所述导光孔的所述中心线与所述偏光片的吸收轴成90度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述复合型偏光结构还包括保护膜，所述保护膜覆盖在所述导光层的所述上表面上，且所述保护膜完全覆盖所述导光孔并与所述导光孔之间形成具有填充介质的闭合空间。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述填充介质为空气。

第二方面，本发明还提供了一种上述复合型偏光结构的制备方法。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述制备方法包括：在偏光片上形成导光层；对所述导光层进行处理，以在所述导光层上形成若干间隔设置的导光孔，且所述导光孔的中心线与所述导光层的上表面形成第一角度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，在所述偏光片上均匀覆盖一层亚克力膜以形成所述导光层。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述对所述导光层进行处理，以在所述导光层上形成若干间隔设置的导光孔具体包括：采用激光雕刻技术对所述导光层进行激光雕刻，并形成若干间隔设置的第一孔；去除各所述第一孔内残留的导光层材料，以形成所述导光孔。

作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面的实施例中，所述方法还包括在所述导光层上形成保护膜。

本发明提供的一种复合型偏光结构及其制备方法，通过在导光层上设置与导光层形成一定角度的导光孔，使得入射导光层的光束在通过导光孔的时候发生折射，使光束进入偏光片的方式，使得部分原本直接射出导光层的光束发生折射进入偏光片，进而增加了偏光片的入射光量，从而提高显示屏亮度。

此外，由于光在传输过程中会发生损耗，则越靠近导光层的第二侧面的光束的光强度越弱，因此，通过使若干导光孔自导光层的第一侧面由稀疏到密集排布至导光层的第二侧面的方式，能够增加这部分靠近导光层的第二侧面的光束经过导光孔的概率并发生折射进入偏光片内，进而使显示屏亮度显示均匀。

此外，使用这种复合型偏光结构的制备方法，能够使得偏光片与导光层无缝连接，减少光束在传输过程中的损耗。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种复合型偏光结构的示意图；

图2是本发明实施例一提供的导光孔的示意图；

图3是本发明实施例一提供的导光层上表面的俯视图；

图4是本发明实施例一提供的导光孔形状的示意图；

图5是本发明实施例一提供的导光孔第一种排布方式的示意图；

图6是本发明实施例一提供的导光孔第二种排布方式的示意图；

图7是本发明实施例一提供的导光孔第三种排布方式的示意图；

图8是本发明实施例一提供的导光孔第四种排布方式的示意图；

图9是本发明实施例一提供的导光孔第五种排布方式的示意图；

图10是本发明实施例一提供的导光孔第六种排布方式的示意图；

图11是本发明实施例一提供的导光孔第七种排布方式的示意图；

图12是本发明实施例一提供的导光孔第八种排布方式的示意图；

图13是本发明实施例一提供的导光孔第九种排布方式的示意图；

图14是本发明实施例一提供的导光孔第十种排布方式的示意图；

图15是本发明实施例一提供的导光孔第十一种排布方式的示意图；

图16是本发明实施例二提供的复合型偏光结构制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

请一并参阅图1至图4，本发明实施例一提供的一种复合型偏光结构，包括偏光片10以及导光层20，导光层20设于偏光片10上，导光层20包括背离偏光片10设置的上表面21，导光层20的上表面21设有若干间隔设置的导光孔25，若干导光孔25的中心线(未标注)与导光层20的上表面21均形成第一角度α，导光孔25用于使入射导光层20的光束在通过导光孔25时发生折射，以使光束进入偏光片10。

在本实施例中，该复合型偏光结构可应用于显示屏中，从而可将远离偏光片10的部分光束经由导光孔25发生折射后进入偏光片10中，这样，可有效增加进入偏光片10的光束，从而经由偏光片10出光的光线亮度更高且更均匀。

在本实施例中，导光层20可为贴设在偏光片10上的方形板或者是贴覆在偏光片10上的导光膜(例如亚克力膜)形成。

进一步地，导光层20还包括与上表面21相对设置的下表面22以及连接于上表面和下表面之间的第一侧面和第二侧面，其中，下表面22与偏光片10连接，第一侧面与第二侧面相对且平行设置。

在本实施例中，该若干导光孔的开口位于导光层的上表面，各导光孔25的各中心线平行设置，且导光孔25自导光层20的上表面向导光层20的下表面22倾斜设置，第一角度α为30度到150度。采用各中心线平行设置的方式，可以使得经过导光孔25折射之后的光不再经过导光孔25产生二次折射，减少光强度的损失；使第一角度α为30度到150度的这种角度设置，可以使入射光束尽可能多的通过导光孔25的折射进入偏光片10，从而提高显示屏的亮度。

具体地，导光孔25可在第一角度α为30度到150度之间设置，当第一角度α为30度时，导光孔25的中心线与第一侧面23形成60度的夹角，当第一角度α为150度时，导光孔25的中心线与第二侧面24形成60度的夹角。

优选地，第一角度α为120度到150度，在这个角度区间下，可以使入射光束较多的进入偏光片10。

在本实施例中，导光孔25的所述中心线与所述偏光片10的吸收轴成90度，使得入射光束在经过导光孔25的折射之后，部分该光束入射偏光片10的吸收轴的角度接近90度，使得偏光片10对于入射光束的吸收率高，因此当将偏光结构应用于显示屏时，能够提高显示屏的亮度。

在本实施例中，导光孔25自上表面21向下表面22延伸设置，导光孔25的延伸深度d为偏光片10厚度的千分之二到百分之一。其中，延伸深度d为导光孔25底部中点a到导光孔顶部中心点b的长度，定义导光孔25底部中点a到导光层上表面21的距离为h，如图2的A所示，当第一角度大于90度小于等于150度时，h＝d*sin(180-α)。如图2的B所示，当第一角度大于等于30度小于90度时，h＝d*sinα。可以得知的是，当第一角度等于90度时，h＝d。确定h的大小后，通过标尺可以非常直观地观察每个导光孔25底部中点a到上表面21的距离h，从而可有效检测雕刻工艺是否优良。

此外，为了使得大部分的光束都能通过导光孔25发生折射，导光孔25的延伸深度不宜过浅，也不宜过深，因此，限定导光孔25的延伸深度，主要是基于导光孔25对光束的折射作用而考虑的。

结合图1、图5及图6所示，作为一种可选的实施方式，所述若干导光孔25可自导光层20的第一侧面23由稀疏到密集排布至导光层20的第二侧面24。具体地，以光源从第一侧面23入射为例，因为光强度在光传播的过程中会发生损耗，所以光传播的距离越长，入射光束强度就越低，从而出现靠近第一侧面23的显示屏较亮而靠近第二侧面24的显示屏较暗的情况，进而造成显示屏亮度不均。而本发明采用导光孔由稀疏到密集的排布方式能够增加这部分靠近第二侧面24的光束经过导光孔25的概率，并使该光束发生折射进入偏光片10内，从而使显示屏亮度显示均匀。

结合图7至图9所示，作为另一种可选的实施方式，若干导光孔25均匀排布在导光层20的上表面21，以便于在生产制作的时候，使用激光雕刻技术直接制作间隔设置的导光孔25。

作为又一种可选的实施方式，结合图10至图12所示，以导光层20的中心线26作为分割线，位于导光层20的中心线26的一侧的导光孔25为靠近第一侧面23的导光孔，位于导光层20中心线26的另一侧的导光孔25为靠近第二侧面24的导光孔。则若干导光孔25可自导光层20的第一侧面23均匀设置到上表面21的中心线26，再从上表面21的中心线26由稀疏到密集排布至导光层20的第二侧面24。

作为再一种可选的实施方式，结合图13至图15所示，以导光层20的中心线26作为分割线，位于导光层20的中心线26的一侧的导光孔25为靠近第一侧面23的导光孔，位于导光层20中心线26的另一侧的导光孔25为靠近第二侧面24的导光孔。若干导光孔25可自导光层20的第一侧面23均匀设置到上表面的中心线26，再从上表面中心线26较为密集的均匀排布至导光层20的第二侧面24。

应该得知的是，在上述两种方式中，都可以在光强度较高的靠近第一侧面23的区域内使用均匀排布的方式，从而降低雕刻难度。而在光强度较低的靠近第二侧面24的区域内则使用由稀疏到密集排布的方式或者较为密集地均匀排布的方式，能够增加这部分靠近第二侧面24的光束经过导光孔25的概率并发生折射进入偏光片10内，进而使显示屏亮度显示均匀。

在本实施例中，导光孔25为开口在上表面21的椭圆形空腔，且导光孔25的开口形状为椭圆形，导光孔25的长轴长度为延伸深度d的五分之二到五分之四，导光孔25的短轴长度为延伸深度d的五分之一到五分之三。

优选地，导光孔25的长轴长度为延伸深度d的五分之三，导光孔25的短轴长度为延伸深度d的五分之二。使用这种数值比例，能够使椭圆形空腔增强折射光束的能力，使更多的光束通过导光孔25后进入偏光片10。

在本实施例中，导光孔25内具有介质，且该介质可为空气。光束射入导光层20之后，部分向导光层20的上表面21传播的光束经过导光孔25，而此时由于导光层20为亚克力膜，而导光孔25内的介质为空气，所以光束会在进出导光孔25两壁的时候发生折射。因此，导光孔采用椭圆形空腔的设计有利于光束的折射，且对光折射的指向性强。

可以理解的是，导光孔25也可为如图4所示的圆锥体空腔、三棱柱空腔或球状空腔。

以下对导光孔使光束发生折射的具体原理进行说明：

由于入射导光层20的光束会有不同的入射方向，以光束从第一侧面23入射到导光层20为例，根据光束入射导光层20后的结果可分为三类光束，分别为第一类光束、第二类光束和第三类光束。其中，第一类光束为会经过导光孔25的光束，第二类光束为直接射出导光层20的光束，第三类光束为直接射入偏光片10的光束。而导光孔25只对第一类光束产生影响。该第一类光束射入导光层20后，会继续传播直至经过导光孔25后第一类光束产生折射，部分经过折射的该第一类光束进入偏光片10，而剩余部分经过折射的该光束透过上表面21或者第二侧面24射出导光层20；而第二类光束会在射入导光层20后，直接透过第二侧面24射出导光层20；同理，第三类光束会在进入导光层20后直接射入偏光片10。

由此可知，采用本发明实施例的在导光层20上设置导光孔25，且导光孔25的中心线与导光层20的上表面21之间形成一定角度α的方式，可以使第一类光束通过折射后部分进入偏光片10，使入射偏光片10的光量增加，从而实现提高显示屏亮度的目的。

在本实施例中，复合型偏光结构还包括保护膜30，保护膜30覆盖在导光层20的上表面上，且保护膜30完全覆盖导光孔25并与导光孔25之间形成具有填充介质的闭合空间。其中，保护膜30用于保护偏光结构不受到外界的挤压，刮蹭以及磨擦，有利于保持偏光结构的性能。

在本实施例中，闭合空间内的填充介质为空气。具体地，在制作导光孔25的时候，空气会自然进入导光孔25，而在保护膜30覆盖闭合空间的时候，空气就留在导光孔25内。采用这种方式，省去了对闭合空间填充介质的过程，使制作工艺变得简单而高效。

本发明实施例一提供的一种复合型偏光结构，通过在导光层上设置与导光层形成一定角度的导光孔，使得入射导光层的光束在通过导光孔的时候发生折射并进入偏光片的方式，使得部分原本直接射出导光层的光束发生折射进入偏光片，进而增加了偏光片的入射光量，从而提高显示屏亮度。

此外，通过使若干导光孔自导光层的第一侧面由稀疏到密集排布至导光层的第二侧面的方式，增加较弱强度的光束经过导光孔的概率，从而使得更多的光束经过导光孔发生折射后进入靠近第二侧面的偏光片，进而使显示屏亮度显示均匀。

实施例二

本发明实施例二提供的一种复合型偏光结构的制备方法，该复合型偏光结构为上述实施例一中的复合型偏光结构。即，本发明实施例二提供了一种制备上述实施例一的复合型偏光结构的制备方法。

如图3所示，本发明的制备方法包括以下步骤：

201、在偏光片上形成导光层。

在本实施例中，上述步骤201包括以下步骤：

在偏光片上均匀覆盖一层亚克力膜以形成导光层。具体地，在偏光片的偏光上表面上均匀覆盖一层0.1-0.3mm的亚克力膜以形成导光层。由此可知，该导光层的材质即为亚克力膜，亚克力材料具有90％以上的透光率，且经过亚克力膜的光线柔和、视觉清晰。同时，亚克力材料的耐磨性高，稳定性好，耐腐蚀高。

202、对导光层进行处理，以在导光层上形成若干间隔设置的导光孔，且导光孔的中心线与导光层的上表面形成第一角度。

在本实施例中，上述步骤202包括以下步骤：

采用激光雕刻技术对导光层进行激光雕刻，并形成若干间隔设置的第一孔；去除各第一孔内残留的导光层材料，以形成导光孔。具体地，采用激光雕刻技术对导光层上表面进行雕刻，以形成若干从导光层上表面倾斜向下表面设置的第一孔，第一孔为椭圆柱状孔。在形成第一孔后，去除第一孔内残留的亚克力膜材料，使第一孔成为形成该导光孔(即椭圆形空腔)。

具体地，使用激光雕刻技术形成的导光孔的延伸深度为偏光片厚度的千分之二到百分之一，导光孔的开口形状为椭圆形，导光孔的长轴长度为延伸深度的五分之三到五分之四，导光孔的短轴长度为延伸深度的五分之一到五分之二。使用激光雕刻技术使导光孔内部光滑，且成本低廉，从而使导光孔的光指向性更强且降低了成本，使该偏光结构更具有经济性。

在本实施例中，制备方法还包括：

203、在导光层上形成保护膜。

具体地，在导光层的上表面上均匀覆盖一层耐高温聚酯薄膜，起到保护导光层不受到外界的挤压，刮蹭以及磨擦的作用，有利于保持复合型偏光结构的性能。该保护膜与导光孔之间形成具有空气介质的闭合空间，在使用激光雕刻技术形成导光孔之后，导光孔内自然地会进入空气，从而使得覆保护膜后不需再对导光孔内介质进行更换或抽真空。节省了工艺，提高了制作效率。

本发明实施例二提供的一种复合型偏光结构的制备方法，通过激光雕刻技术在导光层上表面形成一定角度的导光孔，再在导光层上覆保护膜的方式，使得偏光片与导光层以及保护膜之间无缝连接，提高了复合型偏光结构的产品可靠性，也不需再对导光孔内介质进行更换或抽真空，同时节省了工艺且提高了制作效率。

以上对本发明实施例公开的一种复合型偏光结构及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种复合型偏光结构，其特征在于，包括：

偏光片；以及

导光层，所述导光层设于所述偏光片上，所述导光层包括背离所述偏光片设置的上表面，所述导光层的所述上表面设有若干间隔设置的导光孔，若干所述导光孔的中心线与所述导光层的所述上表面均形成第一角度，所述导光孔用于使入射所述导光层的光束在通过所述导光孔时发生折射，以使所述光束进入所述偏光片；

若干导光孔自所述导光层的第一侧面由稀疏到密集排布至所述导光层的第二侧面，所述导光层的所述第二侧面与所述导光层的所述第一侧面相对设置；

所述导光层还包括与所述上表面相对设置的下表面，所述下表面与所述偏光片连接；

所述导光孔的开口位于所述导光层的所述上表面，所述导光孔自所述上表面向所述下表面延伸设置，且所述导光孔在所述导光层内的延伸深度为所述偏光片厚度的千分之二到百分之一；

所述导光孔为椭圆形孔，所述导光孔的长轴长度为所述导光孔的所述延伸深度的五分之二到五分之四，所述导光孔的短轴长度为所述导光孔的所述延伸深度的五分之一到五分之三。

2.根据权利要求1所述的一种复合型偏光结构，其特征在于，各所述导光孔的各所述中心线平行设置，且所述导光孔自所述导光层的所述上表面向所述导光层的下表面倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种复合型偏光结构，其特征在于，所述第一角度为30度～150度，所述导光孔的所述中心线与所述偏光片的吸收轴成90度。

4.根据权利要求1所述的一种复合型偏光结构，其特征在于，所述复合型偏光结构还包括保护膜，所述保护膜覆盖在所述导光层的所述上表面上，且所述保护膜完全覆盖所述导光孔并与所述导光孔之间形成具有填充介质的闭合空间。

5.根据权利要求4所述的一种复合型偏光结构，其特征在于，所述填充介质为空气。

6.一种用于制备如上述权利要求1至5任意一项所述的复合型偏光结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在偏光片上形成导光层；

对所述导光层进行处理，以在所述导光层上形成若干间隔设置的导光孔，且所述导光孔的中心线与所述导光层的上表面形成第一角度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在偏光片上形成导光层包括：

在所述偏光片上均匀覆盖一层亚克力膜以形成所述导光层。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述导光层进行处理，以在所述导光层上形成若干间隔设置的导光孔具体包括：

采用激光雕刻技术对所述导光层进行激光雕刻，并形成若干间隔设置的第一孔；

去除各所述第一孔内残留的导光层材料，以形成所述导光孔。

9.根据权利要求6到8任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述导光层上形成保护膜。