CN109143676A - 偏光结构及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种偏光结构及显示装置。该偏光结构,包括偏光层,具有相对的入光面与出光面;补偿膜层,设置于出光面上;保护层,设置于入光面上;及光学膜层,包括膜层本体及棱镜部,膜层本体设置于保护层远离入光面的一侧上,棱镜部为多个,多个棱镜部间隔设置于膜层本体远离保护层的一侧上;其中,每个棱镜部为三棱柱形,每个棱镜部的一个侧面与膜层本体贴合,或,每个棱镜部为三棱锥形,每个棱镜部的底面与膜层本体贴合。通过设置上述偏光结构,无需在显示面板中划分主像素和次像素即可改善视角色偏。
Description
技术领域
本发明涉及显示器领域,特别是涉及一种偏光结构及显示装置。
背景技术
现行大尺寸液晶显示面板多半采用负型VA液晶(Vertical Alignment liquidcrystal,垂直排列液晶)。VA型液晶技术具有较高的生产效率及低制造成本等特点,VA型液晶技术存在较为明显的视角色偏问题,在需要较大的视角呈现时尤其明显。
VA型液晶驱动在大视角亮度随电压快速饱和造成视角色偏相较于正视严重恶化。一般地,VA型液晶技术解决视角色偏的方式是将RGB各子像素再划分为主像素和次像素,并给主像素和次像素施加不同的驱动电压,使得整体大视角亮度随电压变化较为接近正视,其中,R子像素即Red子像素,红色子像素;G子像素即Green子像素,绿色子像素;B子像素即Blue子像素,蓝色子像素。通过此种方式往往需要再设计金属走线或开关元件来驱动次像素,造成可透光开口区牺牲,影响显示面板的穿透率,直接造成背光成本的提升。
发明内容
基于此,有必要提供一种偏光结构,通过设置该偏光结构,无需在显示面板中划分主像素和次像素即可改善视角色偏。
此外,还提供一种显示装置。
一种偏光结构,包括:
偏光层,具有相对的入光面与出光面;
补偿膜层,设置于所述出光面上;
保护层,设置于所述入光面上;及
光学膜层,包括膜层本体及棱镜部,所述膜层本体设置于所述保护层远离所述入光面的一侧上,所述棱镜部为多个,多个所述棱镜部间隔设置于所述膜层本体远离所述保护层的一侧上;其中,每个所述棱镜部为三棱柱形,每个所述棱镜部的一个侧面与所述膜层本体贴合,或,每个所述棱镜部为三棱锥形,每个所述棱镜部的底面与所述膜层本体贴合。
上述偏光结构通过在偏光层的出光面上设置补偿膜层,不仅能够支撑和保护偏光层,还能够在将偏光结构设置于显示面板上时补偿液晶分子大视角偏振光输出;通过在偏光层的入光面上设置保护层,能够支撑和保护偏光层,保护层与补偿膜层的配合能够避免偏光层因吸水或破碎而影响其偏光性能,光学膜层包括膜层本体及多个间隔设于膜层本体远离入光面的一侧的棱镜部,每个棱镜部均为三棱柱形或三棱柱形,使光从光疏介质(即空气)向光密介质(即膜层本体)进行的过程中,光疏介质与光密介质之间形成有与光行进方向相交的交接面,以使光在行进的过程中产生折射或扩散现象,以将正视角的光能量分配至侧视角,使得在侧视角也能够呈现与正视角相同的画面品质而改善视角色偏,以避免在显示面板中划分主像素和次像素来改善视角色偏,进而减少金属走线或开关元件的设置对显示面板的穿透率的影响。
在其中一个实施例中,第一方向为垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,所述棱镜部为三棱柱形时,所述棱镜部沿所述第二方向延伸,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,多个所述棱镜部沿所述第三方向排列或多个所述棱镜部呈矩阵排列。
在其中一个实施例中,每个所述棱镜部均具有与所述侧面相对的棱边,相邻所述棱镜部的所述棱边在所述第三方向的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第三方向上的最大宽度。
在其中一个实施例中,所述棱镜部为三棱锥形时,多个所述棱镜部呈矩阵排列。
在其中一个实施例中,第一方向为垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,每个所述棱镜部均具有与所述底面相对的顶点;其中,相邻所述棱镜部的所述顶点在所述第二方向上的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第二方向上的最大宽度;及/或,
相邻所述棱镜部的所述顶点在所述第三方向上的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第三方向上的最大宽度。
在其中一个实施例中,所述偏光层为聚乙烯醇层;及/或,
所述补偿膜层的材质为具有双折射性能的材料;及/或,
所述保护层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层。
在其中一个实施例中,所述光学膜层的折射率为1.0~2.5。
一种偏光结构,包括:
偏光层,具有相对的入光面与出光面,所述偏光层为聚乙烯醇层;
补偿膜层,设置于所述出光面上,所述补偿膜层的材质为具有双折射性能的材料;
保护层,设置于所述入光面上,所述保护层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层;及
光学膜层,包括膜层本体及棱镜部,所述膜层本体设置于所述保护层远离所述入光面的一侧上,所述棱镜部为多个,多个所述棱镜部间隔设置于所述膜层本体远离所述保护层的一侧上,所述光学膜层的折射率为1.0~2.5;
其中,每个所述棱镜部为三棱柱形,每个所述棱镜部的一个侧面与所述膜层本体贴合,第一方向垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,所述棱镜部沿所述第二方向延伸,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,多个所述棱镜部沿所述第三方向排列或多个所述棱镜部呈矩阵排列,或,
每个所述棱镜部为三棱锥形,每个所述棱镜部的底面与所述膜层本体贴合,多个所述棱镜部呈矩阵排列。
一种显示装置,包括上述实施例任一项所述的偏光结构。
在其中一个实施例中,还包括显示面板、偏光模组及背光模组,所述显示面板位于所述偏光结构靠近所述补偿膜层的一侧,所述偏光模组位于所述显示面板远离所述偏光结构的一侧,所述背光模组位于所述偏光结构远离所述显示面板的一侧。
附图说明
图1为一实施方式的显示装置的结构示意图;
图2为图1所示的显示装置的偏光结构的结构示意图;
图3为图2所示的偏光结构的光学膜层的结构示意图;
图4为图3所示的光学膜层于X轴与Z轴所在平面的结构示意图;
图5为图4所示的光学膜层中光进行方向的结构示意图;
图6为图1所示的显示装置的偏光模组的结构示意图;
图7为图1所示的显示装置的背光模组的结构示意图;
图8为图7所示的背光模组于Z轴与Y轴所在平面的结构示意图;
图9为另一实施方式的偏光结构的光学膜层的结构示意图;
图10为图9所示的光学膜层于Z轴与X轴所在平面的结构示意图;
图11为图9所示的光学膜层于Z轴与Y轴所在平面的结构示意图;
图12为VA型液晶驱动在不同视角的亮度随电压的变化对比图;其中,图12a)为VA型液晶驱动在未划分主像素和次像素的侧视角和正视角的亮度随电压的变化对比图;图12b)为VA型液晶驱动在划分主像素和次像素后的侧视角和正视角的亮度随电压的变化对比图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
如图1所示,一实施方式显示装置10。显示装置10可以为LCD显示装置(LiquidCrystal Display,液晶显示装置)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)显示装置、QLED(Quantum Dot light Emitting Diode,量子点发光二极管)显示装置等,同时,显示装置10可以为平面显示装置或曲面显示装置。可以理解,显示装置10的类型包括但并不限于上述示例。当显示装置10为LCD显示装置时,可以为VA(VerticalAlignment liquid crystal,垂直排列液晶型)、TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)或者IPS(In-Plane Switching,平面转换型)等LCD显示装置。在图示实施例中,显示装置10包括偏光结构100、显示面板200、偏光模组300及背光模组400。
偏光结构100能够改善显示装置10的视角色偏。请一并参阅图2,偏光结构100包括偏光层110、补偿膜层120、保护层130及光学膜层140。
偏光层110具有相对的入光面111与出光面113。定义第一方向为垂直于入光面111的方向。在图示实施例中,第一方向为Z轴所在的方向。
在其中一个实施例中,偏光层110为聚乙烯醇层(即PVA层),具有偏光特性。需要说明的是,偏光层110不限于聚乙烯醇层,其他具有偏光特性的材质也能够用于偏光层110中。
补偿膜层120设置于出光面113上。通过在偏光层110的出光面113上设置补偿膜层120,不仅能够保护偏光层110,还能够在将偏光结构100设置与显示面板200上时补偿液晶分子大视角偏振光输出。
在其中一个实施例中,补偿膜层120具有双折射性能。进一步地,补偿膜层120的材料为液晶薄膜材料或TAC(三醋酸纤维薄膜)材料。
保护层130用于支撑和保护偏光层110。保护层130与补偿膜层120协同作用,能够避免偏光层110因吸水或破碎而影响其偏光性能。保护层130设置于入光面111上。在图示实施例中,保护层130覆盖于入光面111上。
在其中一个实施例中,保护层130为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层。聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性与尺寸稳定性均较好。三醋酸纤维素(Tri-cellulose Acetate,TCA)具有优良的热塑性,透明良好,机械性能较优异。聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)的透明度优良,有突出的耐老化性,抗碎裂能力强,耐腐蚀性能优异。通过设置保护层130,还能够保证偏光结构100的透光性,增强偏光结构100的机械强度和耐老化性。需要说明的是,保护层130不限于为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层,也可以由其他材料构成。
在其中一个实施例中,保护层130在第一方向上的厚度为20μm~100μm。
请一并参阅图3和图4,光学膜层140包括膜层本体141与棱镜部143。
膜层本体141设置于保护层130远离入光面111的一侧上。在图示实施例中,膜层本体141具有相对的第一表面1411与第二表面1413。第一表面1411与保护层130远离入光面111一侧的表面贴合。
定义膜层本体141在第一方向上的厚度为D。在其中一个实施例中,D为20μm~200μm。
棱镜部143设置于膜层本体141远离保护层130的一侧上。棱镜部143为三棱柱形。棱镜部143的一个侧面与膜层本体141远离保护层130一侧的表面贴合。
请一并参阅图5,图5中的箭头所指的方向即为光行进的方向。通过设置三棱柱形的棱镜部143,使光从光疏介质(即空气)向光密介质(即光学膜层140)行进的过程中,光疏介质与光密介质之间形成有与光行进方向相交的交接面,以使光在行进的过程中产生折射或扩散现象,以将正视角的光能量分配至侧视角,使得在侧视角也能够呈现与正视角相同的画面品质而改善视角色偏。
在图示实施例中,第二表面1413为平面。棱镜部143具有依次连接的第一侧面1431、第二侧面1433和第三侧面1435。第三侧面1435与第二表面1413贴合。进一步地,棱镜部143与膜层本体141为一体成型结构。
棱镜部143沿第二方向延伸。定义第二方向垂直于第一方向。在图示实施例中,第二方向为Y轴所在的方向。
定义第一侧面1431与第三侧面1435之间的夹角为a1。定义第二侧面1433与第三侧面1435之间的夹角为a2。在其中一个实施例中,a1为15°~75°。a2为15°~75°。通过将a1和a2设置为此范围,使得偏光结构100可以覆盖一般背光光型角度,以使光行进方向与第一侧面1431及第二侧面1433呈相交设置,而使光源发射的光穿过光学膜层140后能够发生更大程度的偏折,以能够更有效地改善视角色偏的问题。其中,背光光型角度即背光光源的出光角度。
在其中一个实施例中,a1为45°。a2为45°。
在其中一个实施例中,棱镜部143为正三棱柱形。通过将棱镜部143设置为三棱柱形,能够使一般背光光源的光行进方向与第二侧面1333呈相交设置,以使光源发射的光穿过光学膜层140后能够发生更大程度的偏折,进而能够更有效地改善视角色偏的问题。
定义棱镜部143在第一方向上的最大厚度为d。在其中一个实施例中,d为20μm~200μm。
棱镜部143为多个。多个棱镜部143间隔设置于膜层本体141远离保护层130的一侧上。进一步地,多个棱镜部143沿第三方向排列。定义与第二方向、第一方向均垂直的方向为第三方向。在图示实施例中,第三方向为X轴所在的方向。
每个棱镜部143均具有与侧面相对的棱边1437。在图示实施例中,棱边1437为第一侧面1431与第二侧面1433的相交线。进一步地,定义相邻棱镜部143的棱边1437在第三方向上的间距为Px1。定义每个棱镜部143在第三方向上的最大宽度为Lx1。在其中一个实施例中,Px1大于或等于Lx1。通过使Px1大于或等于Lx1,能够使部分非棱镜区的光直接通过,正视光能量可以维持一定的比例,以避免亮度下降过多,还能够控制大视角光能量的分配比例。
需要说明的是,相邻棱镜部143的棱边1437在第三方向上的间距可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制相邻棱镜部143的棱边1437在第三方向上的间距,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。需要说明的是,每个棱镜部143在第三方向上的最大宽度可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制每个棱镜部143在第三方向上的最大宽度,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。
在其中一个实施例中,光学膜层140在第一方向上的最大厚度(即D与d之和)为20μm~200μm。此种设置,使得光学膜层140和保护层130的协同能够保证偏光层110的耐后性,使得偏光层110不能接触外界环境,以防止湿气进入偏光层110而影响偏光层110的耐后性和偏光性能。
在其中一个实施例中,光学膜层140的折射率为1.0~2.5。当光学膜层140的折射率与空气的折射率的差异越大时,光折射的角度越大,正视角的光的能量越容易分配到侧视角,较大视角就可以看到与正视角相同的影像画质,进而改善视角色偏。
在其中一个实施例中,光学膜层140为透明光能量分配膜。
在其中一个实施例中,光学膜层140的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)或、三醋酸纤维素(Tri-cellulose Acetate,TCA)或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。需要说明的是,光学膜层140的材质不限于上述材质,还可以为其他材质。
进一步地,偏光结构100还包括粘胶层150。粘胶层150设置于补偿膜层120远离偏光层110的一侧。通过设置粘胶层150,以使偏光结构100能够粘接于显示面板上。
在其中一个实施例中,粘胶层150为PSA层。PSA(pressure sensitive adhesive)即压敏胶,是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。需要说明的是,粘胶层150不限于为PSA层,还可以为其他类型的粘胶层。
显示面板200位于偏光结构100靠近补偿膜层120的一侧。在图示实施方式中,显示面板200粘接于粘胶层150远离补偿膜层120的一侧。
在其中一个实施例中,显示面板200为液晶显示面板、OLED显示面板(OrganicLight-Emitting Diode,有机发光二极管显示面板)或QLED显示面板(Quantum Dot lightEmitting Diode,量子点发光二极管显示面板),以使显示装置10为液晶显示装置、OLED显示装置或QLED显示装置。
在其中一个实施例中,显示面板200为未划分主像素和次像素的液晶显示面板。需要说明的是,显示面板200也可以为划分主像素和次像素的液晶显示面板。
请一并参阅图6,偏光模组300设置于显示面板200远离偏光结构100的一侧。偏光模组300包括依次层叠的光学补偿层310、偏光片320及保护膜330。
光学补偿层310位于显示面板200远离偏光结构100的一侧。光学补偿层310不仅能够支撑和保护偏光片320,还能够补偿液晶分子大视角偏振光输出。在其中一个实施例中,光学补偿层310具有双折射性能。具体地,光学补偿层310为液晶薄膜材料或TAC(三醋酸纤维薄膜)材料。
进一步地,偏光模组300还包括粘接层340。粘接层340设置于光学补偿层310与显示面板200之间,且与光学补偿层310与显示面板200均粘接,以使偏光模组300与显示面板200粘接。在其中一个实施例中,粘接层340为PSA层。需要说明的是,粘接层340不限于为PSA层,还可以为其他类型的粘接层。
偏光片320的材质为聚乙烯醇。需要说明的是,偏光片320的材质不限于聚乙烯醇,其他具有偏光特性的材质也能够应用于偏光片320中。
保护膜330用于保护偏光片320,以避免偏光片320因吸水或破碎而影响其偏光性能。在其中一个实施例中,保护膜330为PET膜、TAC膜或PET/TAC膜。其中,PET/TAC膜表示PET膜层叠于TAC膜上。需要说明的是,当保护膜330为PET/TAC膜时,可以为PET膜层叠于偏光片320上,也可以为TAC膜层叠于偏光片320上。
进一步地,偏光模组300还包括功能膜360。功能膜360层叠于保护膜330远离偏光片320的一侧。功能膜360具有防眩晕和防紫外线等功能,以使显示装置10在阳光下也可视。在其中一个实施例中,功能膜360为AG膜(Anti-stun膜,防晕眩膜)、LR膜(Low reflection膜,低反射膜)或AG/LR膜。其中,AG膜/LR膜表示LR膜层叠于AG膜上。需要说明的是,当功能膜360为AG膜/LR膜时,可以为AG膜层叠于保护膜330上,也可以为LR膜层叠于保护膜330上。
背光模组400位于偏光结构100远离显示面板200的一侧。在图示实施例中,背光模组400与偏光结构100间隔设置。
在其中一个实施例中,背光模组400为准直背光模组。准直背光模组400能够使光的能量能够集中于正视角输出,有效地提高光学利用率,降低显示装置10的能耗。
请一并参阅图7和图8,进一步地,背光模组400包括反射层410、导光板420及光学膜片430。反射层410、导光板420及光学膜片430向靠近偏光结构100的方向依次层叠设置,且光学膜片430靠近偏光结构100设置。通过光学膜片430与导光板420的配合,能够使背光模组400的出光为具有较高指向性的准直的光。在图示实施例中,背光模组400与偏光结构100大致相对。光学膜片430与光学膜层140的靠近棱镜部143的一侧相对。
导光板420具有入光侧面421。入光侧面421大致平行于第一方向。进一步地,背光模组400还包括光源440。光源440靠近导光板420设置且与入光侧面421相对。光源440的光进行方向平行于第二方向。在图示实施例中,光源440为LED阵列光源。
导光板420开设有第一导光槽423。第一导光槽423位于导光板420靠近反射层410一侧的表面上。在图示实施例中,第一导光槽423为V形槽。进一步地,第一导光槽423通过V-cut(V形槽)的方式于导光板420靠近反射层410的一侧制作形成。第一导光槽423的延伸方向平行于第三方向。进一步地,第一导光槽423为多个。多个第一导光槽423沿第二方向间隔排列。
导光板420开设有第二导光槽425。第二导光槽425开设于导光板420靠近光学膜片430一侧的表面上。在图示实施例中,第二导光槽425为V形槽。进一步地,第二导光槽425通过V-cut(V形槽)的方式于导光板420靠近光学膜片430的一侧制作形成。第二导光槽425的延伸方向平行于第二方向。进一步地,第二导光槽425为多个。多个第二导光槽425沿第三方向间隔排列。
光学膜片430开设有多个凹槽432。多个凹槽432间隔开设于光学膜片430靠近导光板420的一侧的表面上。多个凹槽432均为V形槽,以使光学膜片430靠近导光板420一侧的表面形成逆棱镜结构。
在其中一个实施例中,显示装置10为曲面显示板。需要说明的是,显示装置10不限于曲面显示板,也可以为平面显示板。
上述实施方式的显示装置10至少具有如下优点:
(1)上述显示装置10的偏光结构100通过在偏光层110的出光面113上设置补偿膜层120,不仅能够支撑和保护偏光层110,还能够在将偏光结构100设置与显示面板200上时能够补偿液晶分子大视角偏振光输出;通过在偏光层110的入光面111上设置保护层130,能够支撑和保护偏光层110,保护层130与补偿膜层120的配合能够避免偏光层110因吸水或破碎而影响其偏光性能,光学膜层140包括膜层本体141及多个间隔设于膜层本体141远离入光面111的一侧的棱镜部143,每个棱镜部143均为三棱柱形,使光从光疏介质(即空气)向光密介质(即光学膜层140)进行的过程中,光疏介质与光密介质之间形成有与光行进方向相交的交接面,以使光在行进的过程中产生折射或扩散现象,以将正视角的光能量分配至侧视角,使得在侧视角也能够呈现与正视角相同的画面品质而改善视角色偏,以避免在显示面板200中划分主像素和次像素来改善视角色偏,进而减少金属走线或开关元件的设置对显示面板200的穿透率的影响。
(2)上述显示装置10的偏光结构100中,相邻棱镜部143的棱边1437在第三方向上的间距大于或等于每个棱镜部143在第三方向上的最大宽度,能够使部分非棱镜区的光直接通过,正视角的光能量可以维持一定的比例,以避免亮度下降过多,还能够控制大视角光能量的分配比例。
(3)上述显示装置10的偏光结构100中,光学膜层140为透明光能量分配膜层,有利于透光并对光能量进行视角分配。
(4)上述显示装置10的背光模组400为准直背光模组,使得光的能量能够集中于正视角输出,通过偏光结构100、偏光模组300与背光模组400的结合,能够将正视角的光型能量分配到侧视角,以解决显示装置10侧视的角色偏的问题。
可以理解,粘胶层150可以省略。当粘胶层150省略时,可以在将偏光结构100组装至显示装置10时,在补偿膜层120远离偏光层110的一侧设置胶黏剂,以使偏光结构100粘接于显示面板200上。此时,胶粘剂可以为压敏胶。
可以理解,多个棱镜部143不限于沿第三方向排列,多个棱镜部143也可以呈矩阵排列。当多个棱镜部143呈矩阵排列时,相邻棱镜部143的棱边1437在第二方向上的间距大于或等于每个棱镜部143在第二方向上的长度。
可以理解,第二方向不限于为Y轴所在方向,也可以为X轴所在的方向。相应地,第三方向不限于为X轴所在的方向,也可以为Y轴所在方向。
请一并参阅图9和图10,另一实施方式的偏光结构500与偏光结构100的结构大致相同,不同之处在于:
棱镜部543为三棱锥形。棱镜部543的底面5431与膜层本体541贴合。通过设置三棱锥形的棱镜部543,同样能够使光从光疏介质(即空气)向光密介质(即光学膜层540)进行的过程中,光疏介质与光密介质之间形成有与光行进方向相交的交接面,以使光在行进的过程中产生折射或扩散现象,以将正视角的光能量分配至侧视角,使得在侧视角也能够呈现与正视角相同的画面品质而改善视角色偏。在图示实施例中,底面5431与第二表面5412均为平面。底面5431与第二表面5412贴合。
请一并参阅图11,棱镜部543具有相交且连接的第一连接面5433、第二连接面5435及第三连接面5437。第一连接面5433、第二连接面5435及第三连接面5437均与底面5431连接。
定义第一连接面5433与底面5431的夹角为b1。第二连接面5435与底面5431的夹角为b2。第三连接面5437与底面5431的夹角为b3。在其中一个实施例中,b1为15°~75°。b2为15°~75°。b3为15°~75°。通过将b1、b2和b3设置为此范围,使得偏光结构500可以覆盖一般背光光型角度,以使光行进方向与第一连接面5433、第二连接面5435及第三连接面5437均呈相交设置,而使光源发射的光穿过光学膜层540后能够发生更大程度的偏折,以能够更有效地改善视角色偏的问题。其中,背光光型角度即背光光源的出光角度。
在其中一个实施例中,b1为45°。b2为45°。b3为45°。
在其中一个实施例中,棱镜部543为正三棱锥形。通过将棱镜部543设置为三棱锥形,能够使一般背光光源的光行进方向与第一连接面5433、第二连接面5435及第三连接面5437均呈相交设置,以使光源发射的光穿过光学膜层540后能够发生更大程度的偏折,进而能够更有效地改善视角色偏的问题。
多个棱镜部543呈矩阵排列。每个棱镜部543均具有与底面5431相对的顶点5439。在图示实施例中,顶点5439为第一连接面5433、第二连接面5435及第三连接面5437的交点。定义相邻棱镜部543的顶点5439在第二方向上的间距为Py。定义每个棱镜部543在第二方向上的最大宽度为Ly。在其中一个实施例中,Py大于或等于Ly。通过使Py大于或等于Ly,能够使部分非棱镜区的光直接通过,正视光能量可以维持一定的比例,以避免亮度下降过多,还能够控制大视角光能量的分配比例。
需要说明的是,相邻棱镜部543的顶点5439在第二方向上的间距可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制相邻棱镜部543的顶点5439在第二方向上的间距,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。需要说明的是,每个棱镜部543在第二方向上的最大宽度可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制每个棱镜部543在第二方向上的最大宽度,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。
定义相邻棱镜部543的顶点5439在第三方向上的间距为Px2。定义每个棱镜部543在第三方向上的最大宽度为Lx2。在其中一个实施例中,Px2大于或等于Lx2。通过使Px2大于或等于Lx2,能够使部分非棱镜区的光直接通过,正视光能量可以维持一定的比例,以避免亮度下降过多,还能够控制大视角光能量的分配比例。
需要说明的是,相邻棱镜部543的顶点5439在第三方向上的间距可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制相邻棱镜部543的顶点5439在第三方向上的间距,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。需要说明的是,每个棱镜部543在第三方向上的最大宽度可以均相等,也可以不完全相等,还可以完全不相同。根据实际需要进行设置。通过控制每个棱镜部543在第三方向上的最大宽度,以控制正视光能量不同区域的大小,进而调整光的均匀度。
在其中一个实施例中,Py大于或等于Ly,且Px2大于或等于Lx2。
另一实施方式的偏光结构至少具有如下优点:
上述偏光结构的棱镜部543为三棱锥形,每个棱镜部543的底面5431与膜层本体541贴合,能够使光从光疏介质(即空气)向光密介质(即保护层530)进行的过程中,光疏介质与光密介质之间形成有与光行进方向相交的交接面,以使光在行进的过程中产生折射或扩散现象,以将正视角的光能量分配至侧视角,使得在侧视角也能够呈现与正视角相同的画面品质而改善视角色偏,矩阵排列的三棱锥形的棱镜部543还能够更有效地将正视角的光能量分配到二维方向,使得全视角观赏更为均匀。上述偏光结构无需将显示面板的像素分为主像素和次像素即可改善视角色偏。
(2)上述偏光结构的相邻棱镜部543的顶点5439在第二方向上的间距大于或等于每个棱镜部543在第二方向上的最大宽度,且相邻棱镜部543的顶点5439在第三方向上的间距大于或等于每个棱镜部543在第三方向上的最大宽度,通过使Py大于或等于Ly,Px2大于或等于Lx2,能够使部分非棱镜区的光直接通过,正视光能量可以维持一定的比例,以避免亮度下降过多,还能够控制大视角光能量的分配比例。
以下为具体实施例部分:
在其中一个实施例中,显示装置可以为LCD显示装置(Liquid Crystal Display,液晶显示装置)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)显示装置、QLED(Quantum Dot light Emitting Diode,量子点发光二极管)显示装置等,同时,显示装置可以为平面显示装置或曲面显示装置。可以理解,显示装置的类型包括但并不限于上述示例。当显示装置为LCD显示装置时,可以为VA(Vertical Alignment liquid crystal,垂直排列液晶型)、TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)或者IPS(In-Plane Switching,平面转换型)等LCD显示装置。以显示装置为VA型液晶驱动为例。显示面板为未划分主像素和次像素的液晶显示面板。采用视角量测仪测定该显示装置在正视角和侧视角下亮度随灰阶的变化,测定结果见图12a)。从图12a)可以看出,该显示装置在侧视角亮度随电压快速饱和(如箭头a-1所指的曲线)造成视角色偏相较于正视角(如箭头a-2所指的曲线)严重恶化。
在其中一个实施例中,显示装置可以为LCD显示装置(Liquid Crystal Display,液晶显示装置)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)显示装置、QLED(Quantum Dot light Emitting Diode,量子点发光二极管)显示装置等,同时,显示装置可以为平面显示装置或曲面显示装置。可以理解,显示装置的类型包括但并不限于上述示例。当显示装置为LCD显示装置时,可以为VA(Vertical Alignment liquid crystal,垂直排列液晶型)、TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)或者IPS(In-Plane Switching,平面转换型)等LCD显示装置。以显示装置为VA型液晶驱动为例。显示面板为划分主像素和次像素的液晶显示面板,将原信号分成大电压信号(即Part A)和小电压信号(即Part B)。采用视角量测仪测定该显示装置在正视角和侧视角下亮度随灰阶的变化,测定结果见图12b)。从图12b)可以看出,该显示装置在大电压下侧视角的亮度随灰阶变化如箭头b-1所指的曲线,小电压下侧视角的亮度随灰阶变化如箭头b-2所指的曲线,大电压与小电压合起来得到侧视角的亮度随灰阶变化如箭头b-3所指的曲线,较为贴近正视角的亮度随灰阶变化的关系(如箭头b-4所指的曲线),因此,侧视角的亮度随信号变化关系接近正视角的时原信号亮度随信号变化,使得视角色偏获得改善。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构100,光学膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,a1为45°,a2为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构100,光学膜层为三醋酸纤维素层,a1为45°,a2为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构100,光学膜层为聚甲基丙烯酸甲酯层,a1为45°,a2为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构500,光学膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层,b1为45°,b2为45°,b3为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构500,光学膜层为三醋酸纤维素层,b1为45°,b2为45°,b3为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构为偏光结构500,光学膜层为聚甲基丙烯酸甲酯层,b1为45°,b2为45°,b3为45°。
在其中一个实施例中,偏光结构与偏光结构500的结构大致相同,不同之处在于,偏光结构的光学膜层仅包括膜层本体,未设置棱镜部。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种偏光结构,其特征在于,包括:
偏光层,具有相对的入光面与出光面;
补偿膜层,设置于所述出光面上;
保护层,设置于所述入光面上;及
光学膜层,包括膜层本体及棱镜部,所述膜层本体设置于所述保护层远离所述入光面的一侧上,所述棱镜部为多个,多个所述棱镜部间隔设置于所述膜层本体远离所述保护层的一侧上;其中,每个所述棱镜部为三棱柱形,每个所述棱镜部的一个侧面与所述膜层本体贴合,或,每个所述棱镜部为三棱锥形,每个所述棱镜部的底面与所述膜层本体贴合。
2.根据权利要求1所述的偏光结构,其特征在于,第一方向垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,所述棱镜部为三棱柱形时,所述棱镜部沿所述第二方向延伸,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,多个所述棱镜部沿所述第三方向排列或多个所述棱镜部呈矩阵排列。
3.根据权利要求2所述的偏光结构,其特征在于,每个所述棱镜部均具有与所述侧面相对的棱边,相邻所述棱镜部的所述棱边在所述第三方向的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第三方向上的最大宽度。
4.根据权利要求1所述的偏光结构,其特征在于,所述棱镜部为三棱锥形时,多个所述棱镜部呈矩阵排列。
5.根据权利要求4所述的偏光结构,其特征在于,第一方向为垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,每个所述棱镜部均具有与所述底面相对的顶点;其中,相邻所述棱镜部的所述顶点在所述第二方向上的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第二方向上的最大宽度;及/或,
相邻所述棱镜部的所述顶点在所述第三方向上的间距大于或等于每个所述棱镜部在所述第三方向上的最大宽度。
6.根据权利要求1所述的偏光结构,其特征在于,所述偏光层为聚乙烯醇层;及/或,
所述补偿膜层的材质为具有双折射性能的材料;及/或,
所述保护层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层。
7.根据权利要求1所述的偏光结构,其特征在于,所述光学膜层的折射率为1.0~2.5。
8.一种偏光结构,其特征在于,包括:
偏光层,具有相对的入光面与出光面,所述偏光层为聚乙烯醇层;
补偿膜层,设置于所述出光面上,所述补偿膜层的材质为具有双折射性能的材料;
保护层,设置于所述入光面上,所述保护层为聚对苯二甲酸乙二醇酯层、三醋酸纤维素层或聚甲基丙烯酸甲酯层;及
光学膜层,包括膜层本体及棱镜部,所述膜层本体设置于所述保护层远离所述入光面的一侧上,所述棱镜部为多个,多个所述棱镜部间隔设置于所述膜层本体远离所述保护层的一侧上,所述光学膜层的折射率为1.0~2.5;
其中,每个所述棱镜部为三棱柱形,每个所述棱镜部的一个侧面与所述膜层本体贴合,第一方向垂直于所述入光面的方向,第二方向垂直于所述第一方向,所述棱镜部沿所述第二方向延伸,第三方向与所述第二方向、所述第一方向均垂直,多个所述棱镜部沿所述第三方向排列或多个所述棱镜部呈矩阵排列,或,
每个所述棱镜部为三棱锥形,每个所述棱镜部的底面与所述膜层本体贴合,多个所述棱镜部呈矩阵排列。
9.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~8任一项所述的偏光结构。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,还包括显示面板、偏光模组及背光模组,所述显示面板位于所述偏光结构靠近所述补偿膜层的一侧,所述偏光模组位于所述显示面板远离所述偏光结构的一侧,所述背光模组位于所述偏光结构远离所述显示面板的一侧。
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