CN203204189U - 单向导光膜材及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单向导光膜材及显示装置，所述单向导光膜材的导光面连续的并排设置有凸棱，所述凸棱的顶部设置有尖角反射部，所述第一尖角反射部的两反射面与所述凸棱的两斜立面贴合。本实用新型的单向导光膜材及显示装置通过在导光层设置尖角结构，并在尖角处设置反光层，调整尖角角度，使导通方向的光经过反射层反射进入另一侧，阻光方向的光由于全反射和反射层被反射回来，实现了单向导光。

Description

单向导光膜材及显示装置

技术领域

本实用新型涉及光学显示及显示器件领域，特别涉及一种单向导光膜材及显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，光线的单向导通在不同领域应用越来越广泛，通常的单向导光装置利用光学结构来实现单向导光，其原理为：光由光密介质进入光疏介质时，折射角将大于入射角，当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，此时的入射角度称为临界角。若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均返回光密介质，此现象称为全反射。

现有技术中，显示装置背光模组设置有反射板，用于反射环境光和防止背光模组漏光，但这种结构无法实现光的单向导通，进而实现充分利用环境光的目的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种单向导光膜材，其特征在于，所述单向导光膜材的导光面连续的并排设置有凸棱，所述凸棱的顶部设置有第一尖角反射部，所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面贴合。

优选的，所述第一尖角反射部两反射面之间的角度为：

其中，θ为第一尖角反射部两反射面之间的角度，n₀为光入射介质的折射率，n₁为所述单向导光膜材的折射率。

优选的，所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例为1/2-1/100。

优选的，所述凸棱两斜立面与水平面的夹角相等。

优选的，所述凸棱为三角棱。

优选的，所述第一尖角反射部为金属反射层。

优选的，两相邻凸棱的底部斜立面连接处设置有第二尖角反射部，所述第二尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面贴合，所述第二尖角反射部与所述第一尖角反射部相同。

本实用新型还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述的单向导光膜材。

优选的，所述显示装置的显示面板下方设置有背光层，所述背光层的下方设置有所述单向导光膜材，所述单向导光膜材向所述背光层方向导光。

优选的，所述显示装置在所述单向导光膜材下方设置有聚光层，所述单向导光膜材设置在所述背光层上方两侧，所述单向导光膜材的位置与所述聚光层的光输出端口对应。

本实用新型的单向导光膜材及显示装置通过在导光层设置尖角结构，并在尖角处设置尖角反射部，调整尖角角度，使单向导光膜材导光方向的光经过反射层反射进入另一侧，单向导光膜材阻光方向的光由于全反射和反射层被反射回来，实现了单向导光。

附图说明

图1是本实用新型实施例1单向导光膜材的截面图；

图2是本实用新型实施例5单向导光膜材的截面图；

图3是本实用新型实施例显示装置的显示面板的结构图；

图4是本实用新型实施例显示装置的显示面板的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

本实用新型实施例的一种单向导光膜材如图1所示，所述单向导光膜材1由折射率和透过率较高的材料构成，例如聚碳酸酯材料、玻璃、光学亚克力材料如甲基丙烯酸甲脂等。单向导光膜材1一侧表面连续的并排设置有凸棱2，另一侧为平滑表面，单向导光膜材1设置有凸棱2一侧的表面为导光面，平滑一侧的表面为出光面，所述凸棱2的顶部设置有第一尖角反射部3，所述第一尖角反射部3的两反射面与所述凸棱2的两斜立面贴合，光线由光疏介质照射到所述导光面上，经导光面反射和折射进入单向导光膜材1，由所述出光面导出，该方向为所述单向导光膜材的导光方向；光线由所述出光面进入单向导光膜材1，照射到所述导光面上，经导光面反射由所述出光面导出，该方向为所述单向导光膜材的阻光方向。所述第一尖角反射部为金属反射层，该金属材料可以是铝、银或钛。

具体的，图1中箭头指向为光线的路径，光由光疏介质向所述单向导光膜材1的导光面照射，照射到所述尖角反射部3之间的凸棱2侧立面上的光经折射进入单向导光膜材1，由所述出光面导出。光由光疏介质向所述单向导光膜材1的导光面照射，照射到所述尖角反射部3上的光经所述尖角反射部3反射照射到所述尖角反射部3之间的凸棱2侧立面上经折射进入单向导光膜材1，由所述出光面导出。光由所述出光面进入所述单向导光膜材照射到所述导光面上，由于导光面两侧介质的折射率不同，照射到所述导光面第一尖角反射部3和凸棱2的光被反射回出光面导出。

本实施例的单向导光膜材中，通过在导光面设置凸棱结构，凸棱顶端设置尖角反射部，调整尖角角度，由于导光面两侧介质折射率不同，使导光方向的光经过导光面进入单向导光膜材后由出光面射出，同时使阻光方向的光经过出光面进入单向导光膜材后由于导光面的全反射被反射回来，从而实现了单向导光。第一尖角反射部的材料并不局限与金属反射层，本领域技术人员可以根据需要选择能达到反光效果的材料。

该结构通过将外界的光导入显示装置面板，并将背光模组的光反射，能够充分利用环境光和背光模组周边的漏光，从而有效地提高了光的合理利用率，降低了设备的能耗。

实施例2

本实施例与实施例1的技术方案基本相同，其区别之处在于：两相邻所述凸棱的底部斜立面连接处设置有第二尖角反射部，所述第二尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面贴合，所述第二尖角反射部与所述第一尖角反射部相同。

本实施例中，通过设置第二尖角反射部，可以防止由单向导光膜材1一侧向光疏介质一侧漏光。尽管此工艺可能造成透光一侧的透过率降低，但是却可以增加两侧透过率的对比度，从而降低了对工艺的要求。

实施例3

本实施例与实施例2的技术方案基本相同，其区别之处在于：所述第一尖角反射部和第二尖角反射部的两个反射面之间的角度为：

$\mathrm{\θ}\≤180-2\arcsin \left(\frac{n_0}{n_1}\right)$

其中，n₀<n₁，θ为尖角反射部3两个反射面之间的角度，n₀为光入射介质的折射率，n₁为所述单向导光膜材1的折射率。通过利用全反射原理根据光疏介质与单向导光膜材折射率设置角度，使得由光疏介质照射到导光面凸棱两斜立面的光折射进入单向导光膜材折，并有出光面导出；由所述出光面进入所述单向导光膜材照射到所述导光面凸棱两斜立面上的光，全反射回出光面导出。

所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例为1/100至1/2。该比例范围中，当第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例为1/2时，该情况下第一尖角反射部的两反射面所占的比例较大，使得更多的光照射到第一尖角反射部的两反射面上被反射。当第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例为1/100时，该情况下第一尖角反射部的两反射面所占的比例较小，光线容易照射到凸棱的两斜立面透光部分从而使得更多的光实现单向导通。所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例中最优比例为1/20，该情况下所述单向导光膜材的单向导光率最高，而且节约成本。

实施例4

本实施例与实施例3的技术方案基本相同，其区别之处在于：所述凸棱2两斜立面与水平面的夹角相等，即所述凸棱2垂直设置在所述导光面上。通过对凸棱的垂直设置不仅降低了制作工艺，而且垂直的凸棱使得所述单向导光膜材的寿光面积更大。或者，所述凸棱2两斜立面与水平面的夹角，其中一个夹角的角度大于另一夹角的角度，本领域技术人员可根据需要进行设置。

实施例5

本实施例与实施例3的技术方案基本相同，其区别之处在于：所述凸棱为横截面为三角形的三角棱4如图2所示，所述金属反射层可以直接涂覆在所述三角棱顶部。

实施例6

本实用新型实施例的一种显示装置，所述显示装置包括所述的单向导光膜材。

具体的，如图3所示，所述显示装置面板6下方设置有背光层7，所述背光层上不设置反射板，所述背光层7的下方为所述单向导光膜材1，所述单向导光膜材1向所述背光层7方向导光。通过在背光层7下方设置单向导光膜材1，替换掉了反射板，通过将外界的光导入显示装置面板，并将背光模组的光反射，能够充分利用环境光和背光模组周边的漏光，从而有效地提高了光的合理利用率，降低了设备的能耗。

优选的，如图4所示，所述显示装置在所述单向导光膜材1下方还设置有聚光层8，所述单向导光膜1设置在所述背光层7上方两侧，所述单向导光膜材1的位置与所述聚光层8的光输出端口对应。通过聚光层将进入其内的环境光向两侧导入，然后经过单向导光层进入背光结构，从而提高显示面板对环境光的利用率，达到提高户外可读性和节约能量的目的。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种单向导光膜材，其特征在于，所述单向导光膜材的导光面连续的并排设置有凸棱，所述凸棱的顶部设置有第一尖角反射部，所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面贴合。

2.如权利要求1所述的单向导光膜材，其特征在于，所述第一尖角反射部两反射面之间的角度为：

其中，θ为第一尖角反射部两反射面之间的角度，n₀为光入射介质的折射率，n₁为所述单向导光膜材的折射率。

3.如权利要求1所述的单向导光膜材，其特征在于，所述第一尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面透光部分所占的比例为1/2-1/100。

4.如权利要求1所述的单向导光膜材，其特征在于，所述凸棱两斜立面与水平面的夹角相等。

5.如权利要求1所述的单向导光膜材，其特征在于，所述凸棱为三角棱。

6.如权利要求1任意一项所述的单向导光膜材，其特征在于，所述第一尖角反射部为金属反射层。

7.如权利要求1-6任意一项所述的单向导光膜材，其特征在于，两相邻凸棱的底部斜立面连接处设置有第二尖角反射部，所述第二尖角反射部的两反射面与凸棱的两斜立面贴合，所述第二尖角反射部与所述第一尖角反射部相同。

8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-7任意一项所述的单向导光膜材。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置的显示面板下方设置有背光层，所述背光层的下方设置有所述单向导光膜材，所述单向导光膜材向所述背光层方向导光。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置在所述单向导光膜材下方设置有聚光层，所述单向导光膜材设置在所述背光层上方两侧，所述单向导光膜材的位置与所述聚光层的光输出端口对应。

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