CN113867038A - 光学膜片、背光组件及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种光学膜片、背光组件以及显示装置，其中背光组件和显示装置包括光学膜片，该光学膜片包括防窥膜，防窥膜包括间隔设置的第一基板和第二基板，第一基板设有第一电极层，第二基板设有第二电极层，第一电极层和第二电极层之间填充有聚合物和向列相液晶，第一基板背向第二基板的一侧设有可透过第一线偏振光的入光面，第二基板背向第一基板的一侧设有出光面；第一调光层设于入光面，并用于将第一线射偏振光转化为圆偏振光；第二调光层设于出光面，并用于将出射第二基板的圆偏振光转化为第二线偏振光。本申请提出的光学膜片能改善防窥膜出光时的色散问题。

Description

光学膜片、背光组件及显示装置

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别涉及一种光学膜片、背光组件及显示装置。

背景技术

在显示技术的PDLC(polymer dispersed liquid crystal，聚合物分散液晶)架构中，将有机聚合物和液晶的混合物填充于两个导电电极层之间，通过对两个导电电极通电使两个导电电极之间产生可驱动液晶分子偏转的电场，从而调节整个PDLC架构的出光视角。PDLC架构常用于制作防窥膜，并应用于显示装置内，以使显示装置具有防侧窥功能。

在相关技术中，光路结构内往往同时设置防窥膜和其它光学器件，而防窥膜和下一级光学器件之间又往往具有间隔空间，偏振光在透过防窥膜进入到该间隔空间内时，因为防窥膜折射率与空气的折射率不匹配，出射防窥膜的偏振光将在进入上述间隔空间内的空气时产生折射和色散。

发明内容

本申请的主要目的是提出一种光学膜片，旨在通过防窥膜两侧的第一调光层和第二调光层控制防窥膜入射光和出射光的偏振态，改善防窥膜出光时的色散问题。

为实现上述目的，本申请提出了一种光学膜片，所述光学膜片包括防窥膜，所述防窥膜包括间隔设置的第一基板和第二基板，第一基板设有第一电极层，第二基板设有第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层之间填充有聚合物和向列相液晶，所述第一基板背向所述第二基板的一侧设有可透过第一线偏振光的入光面，所述第二基板背向所述第一基板的一侧设有出光面，所述光学膜片还包括第一调光层和第二调光层，所述第一调光层设于所述入光面，并用于将所述第一线射偏振光转化为圆偏振光；所述第二调光层设于所述出光面，并用于将出射所述第二基板的圆偏振光转化为第二线偏振光。

在本申请的一实施例中，所述第一调光层和/或所述第二调光层为四分之一波片。

在本申请的一实施例中，所述光学膜片还包括第一透光胶层，所述第一透光胶层设于所述入光面，并粘接所述第一调光层；

且/或，所述光学膜片还包括第二透光胶层，所述第二透光胶层设于所述出光面，并粘接所述第二调光层。

在本申请的一实施例中，所述第一线偏振光垂直入射所述第一调光层；

且/或，所述第一线偏振光的偏振方向与所述第二线偏振光的偏振方向垂直。

在本申请的一实施例中，所述第一调光层和所述第二调光层的厚度相等；

且/或，第一调光层和/或第二调光层的厚度大于所述防窥膜的厚度。

在本申请的一实施例中，所述第一调光层和/或所述第二调光层的厚度大于等于10微米且小于等于30微米。

其次，本申请还提出一种背光组件，所述背光组件包括：

背光模组；和

上述的光学膜片，所述光学膜片的第一调光层设于所述背光模组的出光侧，并位于所述背光模组和所述光学膜片的第二调光层之间。

在本申请的一实施例中，所述背光模组包括反射式增亮膜，所述反射式增亮膜位于所述光学膜片的第一调光层背向所述光学膜片的第二调光层的一侧，并用于形成所述第一线偏振光。

在本申请的一实施例中，所述背光模组还包括：

导光板，所述导光板位于所述反射式增亮膜背向所述背光组件的第一调光层的一侧；

反射片，所述反射片位于所述导光板背向所述反射式增亮膜的一侧；及

光源，所述光源位于所述导光板端部的一侧。

此外，本申请还提出一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板；和

上述的背光组件，所述背光组件的光学膜片位于所述显示面板和所述背光组件的背光模组之间。

本申请技术方案通过在防窥膜的第一基板和第二基板上分别设置第一调光层和第二调光层，使入射第一基板的第一线偏振光先入射第一调光层，并在第一调光层的作用下转化为圆偏振光，使该圆偏振光入射防窥膜，圆偏振光透过防窥膜并从防窥膜出射时仍为圆偏振光，且出射防窥膜的圆偏振光将直接入射第二调光层，并在第二调光层的作用下转化为第二线偏振光。以此，防窥膜的入射光和出射光均为线偏振光，防窥膜的出射光将不会直接入射空气而引发色散问题，同时可通过第一调光层和第二调光层对入射防窥膜和出射防窥膜的偏振光的偏振方向进行调节和控制，有利于提升偏振光在透射防窥膜时及透射防窥膜后传播方向的可控性，使大部分防窥膜的出射偏振光可按照光路设计正常入射下一级光学器件，从而有助于提升防窥膜出光的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例一中光学膜片在断电状态下的结构示意图；

图2为本申请实施例一中光学膜片在通电状态下的结构示意图；

图3为图1中光学膜片在增加第一透光胶层和第二透光胶层后的结构图；

图4为本申请实施例二中背光组件的结构示意图；

图5为本申请实施例三中显示装置的结构示意图。

附图标号说明：

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例一：

本申请提出一种光学膜片1，结合图1和图2所示，该光学膜片1包括防窥膜11、第一调光层12以及第二调光层13，防窥膜11包括间隔设置的第一基板111和第二基板112，第一基板111设有第一电极层113，第二基板112设有第二电极层114，第一电极层113和第二电极层114之间填充有聚合物115和向列相液晶116，第一基板111背向第二基板112的一侧设有可透过第一线偏振光的入光面1111，第二基板112背向第一基板111的一侧设有出光面1121；第一调光层12设于入光面1111，并用于将第一线射偏振光转化为圆偏振光；第二调光层13设于出光面1121，并用于将出射第二基板112的圆偏振光转化为第二线偏振光。

在本实施例中，如图1所示，防窥膜11内的第一电极层113和第二电极层114在断电时，第一电极层113和第二电极层114之间不形成电场，分散于聚合物115内的向列相液晶116分子的光轴择优取向，此时向列相液晶116分子的等效折射率与聚合物115的折射率不匹配，防窥膜11发散出光而进入光视角显示状态。如图2所示，防窥膜11内的第一电极层113和第二电极层114在通电时，第一电极层113和第二电极层114之间形成电场，分散于聚合物115内的向列液晶分子在电场的作用下偏转，向列相液晶116分子的光轴同一排向，此时向列相液晶116分子的等效折射率与聚合物115的折射率相匹配，防窥膜11平行出光而进入窄视角显示状态。

第一调光层12和第二调光层13分别设置防窥膜11的入光面1111和出光面1121，且第一调光层12与入光面1111贴合，第二调光膜与出光面1121贴合，第一线偏振光入射第一调光层12后在第一调光层12的偏光调节作用下转化为圆偏振光，圆偏振光在透射防窥膜11时维持其偏振态并从防窥膜11的第二基板112出射，因为第二调光层13与出光面1121之间不具有间隔空间和空气，第二基板112出射的圆偏振光将直接入射第二调光层13，从第二基板112出射的圆偏振光不会在第二调光层13和防窥膜11之间产生折射和色散，避免出射第二基板112的偏振光相当部分无法按照理论光路设计入射下一级光学器件；在第二基板112的偏光作用下，出射第二基板112的圆偏振光将转化为第二线偏振光，并维持第二线偏振光的偏振态进入下一级光学器件。以此，通过第一调光层12和第二调光层13的配合将入射防窥膜11的线偏振光先转化为圆偏振光再转化为线偏振光，使防窥膜11的入射光和出射光均为线偏振光，通过第一调光层12和第二调光层13可对入射防窥膜11和出射防窥膜11的偏振光的偏振方向进行调节和控制，有利于提升偏振光在透射防窥膜11时及透射防窥膜11后传播方向的可控性，使大部分防窥膜11的出射偏振光可按照光路设计正常入射下一级光学器件，从而有助于提升防窥膜11出光的利用率。其中，第一调光层12和第二调光层13可包括单个调光波片或多个在光路结构上叠加的调光波片，只需要使第一调光层12可将线偏振光转化为圆偏振光，并使第二调光层13可将圆偏振光转化为线偏振光即可，此处不做限定。

可选地，第一调光层12和/或第二调光层13为四分之一波片，四分之一波片制成工艺比较成熟，易于获得，成本低，有利于降低本光学膜片1的物料成本。此外，第一调光层12和第二调光层13同时为四分之一波片时，第一调光层12和第二调光层13可为按同一工艺程序加工生产的结构一致的四分之一波片，如此有利于节省第一调光层12和第二调光层13的加工设计程序和加工成本，也有利于提升第一调光层12和第二调光层13与防窥膜11装配时的一致性和可靠性。

在本申请的一实施例中，如图3所示，光学膜片1还包括第一透光胶层14，第一透光胶层14设于入光面1111，并粘接第一调光层12；且/或，光学膜片1还包括第二透光胶层15，第二透光胶层15设于出光面1121，并粘接第二调光层13。

在本实施例中，第一透光胶层14用于粘接第一调光层12和防窥膜11的第一基板111，第二透光胶层15用于粘接第二调光层13和防窥膜11的第二基板112，第一透光胶层14和第二透光胶层15的材质可为光学胶，光学胶具有高透光、高黏着力、高耐候、耐水性、耐高温、抗紫外线以及长时间使用不会黄化、剥离、变质的特性，以此能够使第一透光胶层14和第二透光胶层15能够满足防窥膜11与第一调光层12和第二调光层13之间连接固定以及光路传播需要，有利于提升光学膜片1的出光亮度和出光质量。

在本申请的一实施例中，结合图1和图2所示，第一线偏振光垂直入射第一调光层12；且/或，第一线偏振光的偏振方向与第二线偏振光的偏振方向垂直。

在本实施例中，第一线偏振光的传播方向为沿图示Y轴轴系方向，第一线偏振光的偏振方向可为图示X轴轴系方向，第一线偏振光垂直入射第一调光层12，且防窥膜11的第一电极层113和第二电极层114通电时，能够保证防窥膜11内传播的圆偏振光以及出射第二调光层13第二线偏振光的传播方向均为沿图示Y轴轴系方向，从而保证本光学膜片1的出光均匀准直，有利于使光学膜片1的出光能够尽可能地按照光路设计入射至下一级光学器件中，以提升光学膜片1出光的可控性和光学膜片1出光的利用率；而此时第二线偏振光的传播方向与第一线偏振光相同，第二线偏振光的偏振方向可为垂直于X-Y平面的任意方向，第二线偏振光的偏振方向与第一线偏振光的偏振方向垂直，有利于简化第一线偏振光和第二线偏振光的的匹配调试，也便于简化第一调光层12和第二调光层13的结构设计，此外也有利于提升采用本光学膜片1的光路结构内的光利用率。

在本申请的一实施例中，如图2所示，第一调光层12和第二调光层13的厚度相等；且/或，第一调光层12和/或第二调光层13的厚度大于防窥膜11的厚度。

在本实施例中，第一调光层12和第二调光层13为光学片材，包括单层光学片材和复合光学片材。第一调光层12和第二调光层13各处的厚度均匀且恒定，将第一调光层12和第二调光层13设计为同等厚度有利于保证第一调光层12和第二调光层13在调光性能上的匹配性，保证线偏振光和圆偏振光在第一调光层12和第二调光层13的作用下进行更匹配地相互转化，有利于提升本光学膜片1的光学表现。

第一调光层12的厚度和/或第二调光层13的厚度大于防窥膜11的厚度时，能够保证第一调光层12能够对第一线偏振光进行充分转化，以使入射防窥膜11的光为圆偏振光，同时液保证第二调光层13能够对出射防窥膜11的圆偏振光进行充分转化，使出射本光学膜片1的光成为第二线偏振光，以保证本光学膜片1能具备优良的光学调节性能。

可选地，第一调光层12和/或第二调光层13的厚度大于等于10微米且小于等于30微米。通过将第一调光层12和/或第二调光层13的厚度设计为大于等于10微米且小于等于30微米，能够避免将第一调光层12和第二调光层13设计得太厚而导致物料成本增加，同时又能够兼顾第一调光层12和第二调光层13的正常光学性能，保证第一调光层12能够实现第一线偏振光向圆偏振光的转化，第二调光层13能够实现圆偏振光向第二线偏振光的转化。

实施例二：

本申请还提出一种背光组件，如图4所示，该背光组件包括背光模组2和上述各实施例中的光学膜片1，光学膜片1的第一调光层12设于背光模组2的出光侧，并位于背光模组2和光学膜片1的第二调光层13之间。

在本实施例中，背光模组2出光侧的出光依次通过第一调光层12、防窥膜11以及第二调光层13后出射，背光模组2的出光为第一线偏振光，比如背光模组2内设置有光源24和偏振膜片等，光源24发出的光经过偏振膜片后成为偏振光。其中，该光学膜片1的具体结构参照上述实施例，由于本背光组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本申请的一实施例中，如图4所示，背光模组2包括反射式增亮膜21，反射式增亮膜21位于光学膜片1的第一调光层12背向光学膜片1的第二调光层13的一侧，并用于形成第一线偏振光。

在本实施例中，反射式增亮膜21可为多层复合膜结构，示例性地，反射增亮膜为增亮膜和偏光膜的复合膜，在增亮膜的表面设有连续分布的多个棱镜结构，使增亮膜的表面形成棱镜面，棱镜结构可将入射棱镜面的光向增亮膜和显示面板3全反射，以此提升背光模组2的出光亮度和显示面板3的进光亮度。反射式增亮膜21与第一调光层12平行设置，以使背光模组2内光源24发出的光透过反射式增亮膜21后成为垂直入射第一调光层12的第一线偏振光，并使第二调光层13出射的第二线偏振光在防窥膜11通电时成为垂直第二调光层13的平行光，如此第二线偏振光也能够垂直入射显示面板3，有利于提升显示面板3的显示效果。

在本申请的一实施例中，如图4所示，背光模组2还包括导光板22、反射片23以及光源24，导光板22位于反射式增亮膜21背向背光组件的第一调光层12的一侧；反射片23位于导光板22背向反射式增亮膜21的一侧；光源24位于导光板22端部的一侧。

在本实施例中，背光模组2采用侧入式入光模式，通过将光源24设置于导光板22端部的一侧，有利于降低背光模组2的整体厚度，背光模组2的薄型设计。将反射式增亮膜21、导光板22以及反射片23自上而下间隔设置，使光源24发出的光在导光板22内扩散，并通过反射片23将导光板22下侧的出光反射至导光板22和反射式增亮膜21，再通过光学膜片1出射至显示面板3，以此提升背光模组2的出光的亮度。

实施例三：

本申请还提出一种显示装置，如图5所示，显示装置包括显示面板3和上述实施例中的背光组件，背光组件的光学膜片1位于显示面板3和背光组件的背光模组2之间。

在本实施例中，光学膜片1可设于背光模组2的背板或中框上，以使光学膜片1和背光模组2内的反射式增亮膜21、导光板22、反射板以及光源24同时设置于背光模组2内，实现光学膜片1与背光模组2的集成设计，有利于缩减显示装置的整体制造成本和体积，背光模组2的出光先通过光学膜片1的调光后入射显示面板3，该光学膜片1的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学膜片，所述光学膜片包括防窥膜，所述防窥膜包括间隔设置的第一基板和第二基板，第一基板设有第一电极层，第二基板设有第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层之间填充有聚合物和向列相液晶，其特征在于：

所述第一基板背向所述第二基板的一侧设有可透过第一线偏振光的入光面，所述第二基板背向所述第一基板的一侧设有出光面；

所述光学膜片还包括第一调光层和第二调光层，所述第一调光层设于所述入光面，并用于将所述第一线射偏振光转化为圆偏振光；所述第二调光层设于所述出光面，并用于将出射所述第二基板的圆偏振光转化为第二线偏振光。

2.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，所述第一调光层和/或所述第二调光层为四分之一波片。

3.如权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，所述光学膜片还包括第一透光胶层，所述第一透光胶层设于所述入光面，并粘接所述第一调光层；

且/或，所述光学膜片还包括第二透光胶层，所述第二透光胶层设于所述出光面，并粘接所述第二调光层。

4.如权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，所述第一线偏振光垂直入射所述第一调光层；

且/或，所述第一线偏振光的偏振方向与所述第二线偏振光的偏振方向垂直。

5.如权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，所述第一调光层和所述第二调光层的厚度相等；

且/或，第一调光层和/或第二调光层的厚度大于所述防窥膜的厚度。

6.如权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，所述第一调光层和/或所述第二调光层的厚度大于等于10微米且小于等于30微米。

7.一种背光组件，其特征在于，所述背光组件包括：

背光模组；和

如权利要求1至6中任一项所述的光学膜片，所述光学膜片的第一调光层设于所述背光模组的出光侧，并位于所述背光模组和所述光学膜片的第二调光层之间。

8.如权利要求7所述的背光组件，其特征在于，所述背光模组包括反射式增亮膜，所述反射式增亮膜位于所述光学膜片的第一调光层背向所述光学膜片的第二调光层的一侧，并用于形成所述第一线偏振光。

9.如权利要求8所述的背光组件，其特征在于，所述背光模组还包括：

导光板，所述导光板位于所述反射式增亮膜背向所述背光组件的第一调光层的一侧；

反射片，所述反射片位于所述导光板背向所述反射式增亮膜的一侧；及

光源，所述光源位于所述导光板端部的一侧。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

显示面板；和

如权利要求7至9中任一项所述的背光组件，所述背光组件的光学膜片位于所述显示面板和所述背光组件的背光模组之间。

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