CN116068693A - 一种偏光膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种偏光膜，贴附于显示器的出光表面，偏光膜包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；显示器出射的光线，经过第一补偿层和偏光层透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层透射后转换为圆偏振光；外界入射至显示器的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器内部，在显示器内部反射后经过第一补偿层后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层的透射轴垂直。通过第一补偿层和第二补偿层的叠加对光线具有修正作用，使光线以圆偏光输出，并且实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
Description
技术领域
本发明涉及光学显示技术领域，尤其涉及一种偏光膜。
背景技术
VR(Virtual Reality)即虚拟现实，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。针对VR显示设备中使用的微显示面板(Microdisplay Plane)。目前主要有LCD液晶显示器；有机发光二极管屏OLED(Organic Light emitting Display)；数字光投影微显示屏(DLP)也称数字微镜器件DMD(Digital Micromirror Device)。
目前，传统的OLED显示使用的偏光膜结构只能满足VR显示需要的出射光偏振性的要求，无法实现对显示器全视角黑态的控制，同时，现阶段OLED控制电路的阴极材料使用金属合金，容易反射外界的环境光，造成用户观察到的画面对比大大降低，常规结构在OLED外部需贴附带位相差结构的偏光膜以减低金属电极反射，然而衍生到VR近眼显示领域，仍存在各视角色彩偏移不一致，出光无法显示圆偏振等缺陷亟待解决。
发明内容
本发明提供了一种偏光膜，通过第一补偿层和第二补偿层的叠加对光线具有修正作用，使出射光线以圆偏光输出，使各视角色彩一致，并且实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
本发明提供了一种偏光膜，贴附于显示器的出光表面，偏光膜包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；
显示器出射的光线，经过第一补偿层和偏光层透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层透射后转换为圆偏振光；
外界入射至显示器的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器内部，在显示器内部反射后经过第一补偿层后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层的透射轴垂直。
可选地，第一补偿层包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层、第一1/4λ波片层和第一1/2λ波片层；
第二补偿层包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第二1/2λ波片层、第二1/4λ波片层和第二光学延迟补偿层。
可选地，第一光学延迟补偿层和第二光学延迟补偿层的参数相同。
可选地，第一光学延迟补偿层的延迟补偿值在70nm-200nm之间。
可选地，第一补偿层与第二补偿层对称设置在偏光层两侧。
可选地，第一补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成，第二补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成。
可选地，第一补偿层包括具有波长逆分散性的聚合性液晶化合物液晶膜，在聚合性液晶化合物液晶膜的厚度为1μm-5μm。
可选地，偏光膜具体还包括增透层，增透层位于第二补偿层远离偏光层的一侧。
可选地，偏光膜具体还包括保护层，保护层设置在增透层的两侧。
可选地，偏光膜具体还包括粘合层；
粘合层作为间隔依次连接各个膜层。
本发明实施例的技术方案，通过贴附于显示器的出光表面的偏光膜，包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；显示器出射的光线，经过第一补偿层和偏光层透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层透射后转换为圆偏振光；外界入射至显示器的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器内部，在显示器内部反射后经过第一补偿层后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层的透射轴垂直。通过第一补偿层和第二补偿层的叠加对光线具有修正作用，使出射光线以圆偏光输出，并且实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种偏光膜的结构图；
图2是本发明实施例提供的另一种偏光膜的结构图；
图3是本发明实施例提供的又一种偏光膜的结构图；
图4是本发明实施例提供的再一种偏光膜的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供了一种偏光膜的结构图，本实施例可适用于AR装置情况。如图1所示，该偏光膜贴附于显示器10的出光表面，偏光膜包括沿远离显示器10的出光表面方向依次层叠的第一补偿层20、偏光层30和第二补偿层40；
显示器10出射的光线，经过第一补偿层20和偏光层30透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层40透射后转换为圆偏振光；
外界入射至显示器10的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器10内部，在显示器10内部反射后经过第一补偿层20后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层30的透射轴垂直。
其中，显示器10包括但不限于有机发光二极管显示器，具体类型和型号不做限定；第一补偿层20和第二补偿层40均可以是对光起补偿作用的光学薄膜或光学薄膜组合，如1/4λ波片、1/2λ波片等，使得光线在经过该层后相位发生改变，无法以改变的原入射状态从该层出射；偏光层30可以是改变光线通过状态的光学薄膜，如线偏振薄膜，具体类型和材料不做限定。
可以理解的是，显示器10输出自然光在经过第一补偿层20和偏光层30透射后转换为第一线偏振光，再经过第二补偿层40补偿透射后转换为圆偏振光；同时，外界自然光线入射依次经过第二补偿层40、偏光层30和第一补偿层20至显示器10，在显示器10内部反射后经过第一补偿层20后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层30的透射轴垂直，从而被完全吸收实现全视角黑态效果。
本发明实施例通过贴附于显示器的出光表面的偏光膜，包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；显示器出射的光线，经过第一补偿层和偏光层透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层透射后转换为圆偏振光；外界入射至显示器的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器内部，在显示器内部反射后经过第一补偿层后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层的透射轴垂直。通过第一补偿层和第二补偿层的叠加对光线具有修正作用，使光线以圆偏光输出，并且实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
图2是本发明实施例提供的另一种偏光膜的结构图，参考图2所示，基于上述实施例的进一步优化，可选地，第一补偿层20包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22和第一1/2λ波片层23；
第二补偿层40包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第二1/2λ波片层43、第二1/4λ波片层42和第二光学延迟补偿层41。
其中，外界光线依次透过第二光学延迟补偿层41、第二1/4λ波片层42和第二1/2λ波片层43、偏光层30和第一补偿层20到达显示器10，经过显示器金属阳极反射后，沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22和第一1/2λ波片层23组成的第一补偿层20，在外界光线入射过程经过偏光层30后，光线状态被修正成与偏光层30光轴正交的线偏振光，无法再次经过偏光层，从而被完全吸收实现全视角黑态效果。显示器10沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22和第一1/2λ波片层23组成的第一补偿层20、偏光层30、由第二1/2λ波片层43、第二1/4λ波片层42和第二光学延迟补偿层41组成的第二补偿层40则是用以修正光线从偏光层30出射后的各波段圆偏振性(400nm-750nm)。
可以理解的是，自然光线在经过偏光层30和第二补偿层40得到光学补偿，使光线以圆偏光出射，并且在此过程中已改变状态的光线无法以原路径返回，实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
基于上述实施例的进一步优化，优化后的偏光膜具有相同的技术特征与效果，对于此不再过度赘述，仅解释与上述实施例的不同。
可选地，第一补偿层与第二补偿层对称设置在偏光层两侧。
其中，第一补偿层与第二补偿层的结构相同，位置对称分设在偏光层的两侧，使得光线的变化过程对称，既可保证改变状态的光线无法以原路径返回，又可加强保证所输出光线为圆偏光，以实现表面抗反射效果，以减低金属电极反射问题，提升显示对比度。
可选地，第一光学延迟补偿层和第二光学延迟补偿层的参数相同。
其中，第一光学延迟补偿层和第二光学延迟补偿层的参数相同便于优选参数进一步实现圆偏光输出，方便设置。
可选地，第一光学延迟补偿层的延迟补偿值在70nm-200nm之间。
其中，在此范围内的延迟补偿值已至少可以将可见光波长内的光线经过延时补偿以圆偏光输出。
可选地，第一补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成，第二补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成。
其中，液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式为现阶段常用制备方法，第一补偿层和第二补偿层的制备方法应当不限于此。
可选地，第一补偿层包括具有波长逆分散性的聚合性液晶化合物液晶膜，在聚合性液晶化合物液晶膜的厚度为1μm-5μm。
其中，具有波长逆分散性的聚合性液晶化合物液晶膜可以是第一光学延迟补偿层，也可以是第一1/4λ波片层和第一1/2λ波片层，聚合性液晶化合物液晶膜的厚度为1μm-5μm，传统拉伸式逆分散补偿膜厚度大于50μm，本实施例所制备的聚合性液晶化合物液晶膜的厚度针对VR显示具有减薄的优势，进而使得整个偏光膜结构在厚度上更具优势。
示例性地，聚合性液晶化合物液晶膜光线反射率应选择在小于2％范围以内的，优选地，聚合性液晶化合物液晶膜光线反射率应选择在小于0.5％。
图3是本发明实施例提供的又一种偏光膜的结构图，如图3所示，基于上述实施例的进一步优化，可选地，偏光膜具体包括显示器10、第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22、第一1/2λ波片层23、偏光层30、第二光学延迟补偿层41、第二1/4λ波片层42、第二1/2λ波片层43和增透层50，增透层50位于第二补偿层远离偏光层30的一侧。
其中，增透层50用于减少反射光，增强透射光，位于第二补偿层远离偏光层30的一侧的增透层可以减少外界光线反射，增强外界光线透射进入偏光膜，所使用增透层的反射率小于0.5％，优选地，反射率小于0.1％。
可以理解的是，在增加增透层后，对光传播的路径及传播过程中的状态改变为体现作用，仅在光线入射偏光膜起到增透作用。
可选地，偏光膜具体还包括保护层60，保护层60设置在偏光膜的两侧。
其中，保护层60用于保护偏光膜在运输过程中的摩擦和碰撞损伤，在使用时均可撕除。
图4是本发明实施例提供的再一种偏光膜的结构图，参考图4，基于上述实施例的进一步优化，可选地，偏光膜还包括粘合层；粘合层作为间隔依次连接各个膜层。偏光膜具体包括显示器10、第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22、第一1/2λ波片层23、偏光层30、第二光学延迟补偿层41、第二1/4λ波片层42、第二1/2λ波片层43、增透层50、保护层60和作为间隔依次连接各个膜层的粘合层(71、72、73、74、75、76、77、78和79)。
其中，粘合层用于加强层间的固定，对于材料不做具体限定，可以是任何起到粘合作用且不改变光线状态的材料，如丙烯酸类光学压敏胶或者光固化压敏胶，优选为光固化压敏胶以降低粘合层厚度，同时较薄的层间粘合胶可以有效减少偏光膜出现水波纹、柱面、橘皮等干扰光学成像的不良现象，粘合层的厚度为3-10μm，优选厚度为3-5μm。
各层膜之间可以采用粘合树脂贴合方式实现，由卷对卷贴合方式制程。对于其他层可以使用常规市售的聚乙烯醇系膜、二向色液晶涂布膜、盘状液晶涂布式膜等膜层材料，各层一般为1～300μm，优选为小于60μm的偏光片。
可以理解的是，显示器10出射的自然光沿出光表面方向透过第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22、第一1/2λ波片层23和偏光层30及作为间隔的粘合层后光线变为线偏光，再经过第二1/2λ波片层43、第二1/4λ波片层42和第二光学延迟补偿层41及作为间隔的粘合层后，光线由经过偏光层30的线偏光变为改变π相位的线偏光，再变为圆偏光，最后增加补偿量的圆偏光输出；外界自然光由增透层50透射进入经过第二光学延迟补偿层41、第二1/4λ波片层42、第二1/2λ波片层43、偏光层30、第一1/2λ波片层23、第一1/4λ波片层22和第一光学延迟补偿层21及作为间隔的粘合层到达显示器，在外界光线入射过程经过偏光层30后，光线状态被修正成与偏光层30光轴正交的线偏振光，无法再次经过偏光层，从而被完全吸收实现全视角黑态效果。显示器光线则是沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层21、第一1/4λ波片层22和第一1/2λ波片层23组成的第一补偿层20、偏光层30、由第二1/2λ波片层43、第二1/4λ波片层42和第二光学延迟补偿层41组成的第二补偿层40及作为间隔的粘合层，在经过第二补偿层40以修正光线从偏光层30出射后的各波段圆偏振性(400nm-750nm)。值得注意的是，此过程中粘合层对光线状态改变不起作用。
示例性地，沿显示器出光表面方向依次可以是反射率小于0.5％的聚合性液晶化合物液晶膜、延时补偿值为100nm的第一光学延迟补偿层、逆分散的第一1/4λ波片层为1/4λ波片、逆分散的第一1/2λ波片层为1/2λ波片、偏光层为55μm的片基、逆分散的第二1/2λ波片层为1/2λ波片、逆分散的第二1/4λ波片层为1/4λ波片、延时补偿值为100nm的第二光学延迟补偿层及作为间隔的粘合层为15μm压敏胶，通过该结构的偏光膜可获得具有较好的圆偏振特性的光，同时对视角进行补偿。
本发明实施例通过贴附于显示器的出光表面的偏光膜，包括沿远离显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；显示器出射的光线，经过第一补偿层和偏光层透射后转换为第一线偏振光，第一线偏振光经过第二补偿层透射后转换为圆偏振光；外界入射至显示器的光线，经过偏光膜透射后入射至显示器内部，在显示器内部反射后经过第一补偿层后转换为第二线偏振光，第二线偏振光的偏振方向与偏光层的透射轴垂直。通过第一补偿层和第二补偿层的叠加对光线具有修正作用，使光线以圆偏光输出，并且实现表面抗反射效果，以减少金属电极反射问题，提升显示对比度。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种偏光膜，其特征在于，贴附于显示器的出光表面，所述偏光膜包括沿远离所述显示器的出光表面方向依次层叠的第一补偿层、偏光层和第二补偿层；
所述显示器出射的光线，经过所述第一补偿层和所述偏光层透射后转换为第一线偏振光，所述第一线偏振光经过所述第二补偿层透射后转换为圆偏振光；
外界入射至所述显示器的光线，经过所述偏光膜透射后入射至所述显示器内部，在所述显示器内部反射后经过所述第一补偿层后转换为第二线偏振光，所述第二线偏振光的偏振方向与所述偏光层的透射轴垂直。
2.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，所述第一补偿层包括沿远离所述显示器的出光表面方向依次层叠的第一光学延迟补偿层、第一1/4λ波片层和第一1/2λ波片层；
所述第二补偿层包括沿远离所述显示器的出光表面方向依次层叠的第二1/2λ波片层、第二1/4λ波片层和第二光学延迟补偿层。
3.根据权利要求2所述的偏光膜，其特征在于，所述第一光学延迟补偿层和所述第二光学延迟补偿层的参数相同。
4.根据权利要求3所述的偏光膜，其特征在于，所述第一光学延迟补偿层的延迟补偿值在70nm-200nm之间。
5.根据权利要求2所述的偏光膜，其特征在于，所述第一补偿层与所述第二补偿层对称设置在所述偏光层两侧。
6.根据权利要求5所述的偏光膜，其特征在于，所述第一补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成，所述第二补偿层通过液晶材料涂布方式或聚合物拉伸方式制成。
7.根据权利要求6所述的偏光膜，其特征在于，所述第一补偿层包括具有波长逆分散性的聚合性液晶化合物液晶膜，所述在聚合性液晶化合物液晶膜的厚度为1μm-5μm。
8.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，还包括增透层，所述增透层位于所述第二补偿层远离所述偏光层的一侧。
9.根据权利要求8所述的偏光膜，其特征在于，还包括保护层，所述保护层设置在所述增透层的两侧。
10.根据权利要求1所述的偏光膜，其特征在于，还包括粘合层；
所述粘合层作为间隔依次连接各个膜层。
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| CN202310152720.9A Pending CN116068693A (zh) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | 一种偏光膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116068693A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190074512A (ko) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 주식회사 엘지화학 | 편광판 및 유기발광소자 |
| CN114509840A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-17 | Oppo广东移动通信有限公司 | 膜片、显示屏和电子设备 |
-
2023
- 2023-02-09 CN CN202310152720.9A patent/CN116068693A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190074512A (ko) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 주식회사 엘지화학 | 편광판 및 유기발광소자 |
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