CN215895162U - 防窥膜、显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防窥膜、显示面板及显示装置。显示面板包括面板主体、第一偏光片、调光液晶层以及第二偏光片;第一偏光片设置于面板主体的一侧;调光液晶层设置于第一偏光片远离面板主体的一侧,调光液晶层包括聚合物网络以及分布于聚合物网络中的液晶分子,其中,聚合物网络沿第一方向排布,第一方向相对于第一偏光片的法线倾斜;第二偏光片设置于调光液晶层远离第一偏光片的一侧,且第一偏光片的光轴方向与第二偏光片的光轴方向平行。本实用新型能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的显示面板还可以在防窥显示和常规显示之间进行切换,以提高显示面板的适用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域,尤其涉及一种防窥膜、显示面板及具有该显示面板的显示装置。
背景技术
在快速发展的信息时代,人们开始越来越注重个人信息的保护。因此一类具有防窥功能的显示器应运而生,这类显示器可以仅让正视角的用户具有显示内容可读性,而对在侧面的旁观者则无法看见显示内容,有效保护了用户的信息隐私性。
目前,防窥组件多为一层防窥保护膜,但是该防窥保护膜无法自动进行防窥和正常显示的切换,而另一类具有防窥和切换的显示技术则是对显示器本身进行设计,例如对基板上的电极层进行特殊的图案化设计,但这类显示器通常会影响显示效果,例如对比度降低、产生色偏、分辨率较差等,因此,现有的防窥技术在视角范围可调控方面尚不完善。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种防窥膜、显示面板及显示装置,能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的显示面板还可以在防窥显示和常规显示之间进行切换,以提高显示面板的适用性。
本实用新型实施例提供一种显示面板,其包括:
面板主体;
第一偏光片,设置于所述面板主体的一侧;
调光液晶层,设置于所述第一偏光片远离所述面板主体的一侧,所述调光液晶层包括聚合物网络以及分布于所述聚合物网络中的液晶分子,其中,所述聚合物网络沿第一方向排布,所述第一方向相对于所述第一偏光片的法线倾斜;以及
第二偏光片,设置于所述调光液晶层远离所述第一偏光片的一侧,且所述第一偏光片的光轴方向与所述第二偏光片的光轴方向平行;
其中,在第一模式下,所述液晶分子的长轴沿所述第一方向排布;
在第二模式下,所述液晶分子的长轴沿第二方向排布,所述第二方向与所述第一方向相异,且所述第一模式下的所述显示面板的视角小于所述第二模式下的所述显示面板的视角。
在本实用新型的一种实施例中,所述显示面板处于所述第一模式时,所述液晶分子的长轴在所述第一偏光片上的正投影与所述第一偏光片的光轴平行。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角呈锐角。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于1°,且小于或等于89°。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一偏光片与所述调光液晶层之间设置有第一电极层,以及所述第二偏光片与所述调光液晶层之间设置有第二电极层,其中,所述第一电极层与所述第二电极层用于加载电压以控制所述液晶分子的长轴在所述第一方向与所述第二方向之间切换。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一电极层与所述调光液晶层之间设置有第一配向层,以及所述第二电极层与所述调光液晶层之间设置有第二配向层,且所述第一配向层的预倾斜方向以及所述第二配向层的预倾斜方向皆与所述第一方向平行。
在本实用新型的一种实施例中,所述液晶分子为正性液晶,且所述第二方向平行于所述第一偏光片的法线方向;或
所述液晶分子为负性液晶,且所述第二方向垂直于所述第一偏光片的法线方向。
在本实用新型的一种实施例中,所述显示面板还包括设置于所述面板主体远离所述第一偏光片一侧的第三偏光片,且所述第三偏光片的光轴方向与所述第一偏光片的光轴方向垂直。
在本实用新型的一种实施例中,所述显示面板还包括设置于所述第一偏光片与所述调光液晶层之间的相位补偿模组,所述相位补偿模组包括正性单轴C型补偿膜、或负性单轴C型补偿膜、或至少一A型补偿膜。
在本实用新型的一种实施例中,所述相位补偿模组包括层叠的第一A型补偿膜与第二A型补偿膜,所述第一A型补偿膜的光轴方向与所述第二A型补偿膜的光轴方向呈正交排布。
根据本实用新型的上述目的,提供一种显示装置,所述显示装置包括所述显示面板以及位于所述显示面板一侧的背光模组。
在本实用新型的一种实施例中,所述背光模组包括准直式背光源。
根据本实用新型的上述目的,提供一种防窥膜,其包括:
第一偏光片;
调光液晶层,设置于所述第一偏光片的一侧,所述调光液晶层包括聚合物网络以及分布于所述聚合物网络中的液晶分子,其中,所述聚合物网络沿第一方向排布,所述第一方向相对于所述第一偏光片的法线倾斜;以及
第二偏光片,设置于所述调光液晶层远离所述第一偏光片的一侧,且所述第一偏光片的光轴方向与所述第二偏光片的光轴方向平行;
其中,在第三模式下,所述液晶分子的长轴沿所述第一方向排布;
在第四模式下,所述液晶分子的长轴沿第二方向排布,所述第二方向与所述第一方向相异,且所述第三模式下的所述防窥膜的视角小于所述第四模式下的所述防窥膜的视角。
在本实用新型的一种实施例中,所述防窥膜处于所述第三模式时,所述液晶分子的长轴在所述第一偏光片上的正投影与所述第一偏光片的光轴平行。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角呈锐角。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一偏光片与所述调光液晶层之间设置有第一电极层,以及所述第二偏光片与所述调光液晶层之间设置有第二电极层,其中,所述第一电极层与所述第二电极层用于加载电压以控制所述液晶分子的长轴在所述第一方向与所述第二方向之间切换。
在本实用新型的一种实施例中,所述第一电极层与所述调光液晶层之间设置有第一配向层,以及所述第二电极层与所述调光液晶层之间设置有第二配向层,且所述第一配向层的预倾斜方向以及所述第二配向层的预倾斜方向皆与所述第一方向平行。
在本实用新型的一种实施例中,所述液晶分子为正性液晶,且所述第二方向平行于所述第一偏光片的法线方向;或
所述液晶分子为负性液晶,且所述第二方向垂直于所述第一偏光片的法线方向。
本实用新型的有益效果:本实用新型通过将调光液晶层中的聚合物网络沿倾斜于第一偏光片的法线方向排布,进而可以给液晶分子提供一个定向作用,使得液晶分子的长轴也倾斜于第一偏光片的法线,由于液晶分子本身对于光线的偏转特性,进而可以使得沿第一偏光片的法线方向入射的第一光线通过第二偏光片,以及使得倾斜于第一偏光片的法线方向入射的第二光线被第二偏光片阻挡或部分阻挡,则本实用新型提供的显示面板能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的显示面板还可以在防窥显示和常规显示之间进行切换,以提高显示面板的适用性。
附图说明
下面结合附图,通过对本实用新型的具体实施方式详细描述,将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本实用新型实施例提供的显示面板的一种结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的显示面板的一种立体结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的显示面板的另一种结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的显示面板的另一种立体结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的显示面板的另一种结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的显示面板的另一种立体结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的显示面板的另一种结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的显示装置的一种结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供的防窥膜的一种结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的防窥膜的另一种结构示意图;
图11为本实用新型实施例提供的防窥膜的另一种结构示意图;
图12为本实用新型实施例提供的防窥膜亮度测试结构示意图;
图13为本实用新型实施例提供的防窥膜的亮度测试数据条形图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域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,都属于本实用新型保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本实用新型实施例提供一种显示面板,请参照图1以及图2,显示面板包括面板主体30、第一偏光片11、调光液晶层20以及第二偏光片12。
其中,第一偏光片11与第二偏光片12相对设置,且第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片的光轴方向平行,面板主体设置于第一偏光片11远离第二偏光片12的一侧。
调光液晶层20设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间,调光液晶层20包括聚合物网络21以及分布与聚合物网络21之间的液晶分子22,其中,聚合物网络21沿第一方向w排布,第一方向w相对于第一偏光片11的法线倾斜。
进一步地,在第一模式下,液晶分子22的长轴沿第一方向w排布。
在第二模式下,液晶分子22的长轴沿第二方向排布,第二方向与第一方向w相异,且第一模式下的显示面板的视角小于第二模式下的显示面板的视角。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,显示面板的第一模式可为防窥显示模式,显示面板的第二模式可为常规显示模式。另外,调光液晶层20用于在第一模式下,使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线61通过第二偏光片12,且使得沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线62藉由第二偏光片12阻挡或部分阻挡;而在第二模式下,液晶分子22的长轴与第一方向相异,以使得更多的光线可以通过第二偏光片12,以提高显示面板在第二模式下的视角范围,以使得显示面板在第二模式下的视角大于显示面板在第一模式下的视角。
在实施应用过程中,本实用新型实施例通过将调光液晶层20中的聚合物网络21沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z排布,进而可以给液晶分子22提供一个定向作用,使得液晶分子22的长轴也倾斜于第一偏光片11的法线方向z,由于液晶分子22本身对于光线的偏转特性,进而可以使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线通过第二偏光片12,以及使得倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线被第二偏光片12阻挡或部分阻挡。则本实用新型实施例提供的显示面板能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的显示面板还可以在防窥显示和常规显示之间进行切换,以提高显示面板的适用性。
具体地,请继续参照图1以及图2,在本实用新型实施例中,显示面板包括相对设置的第一偏光片11与第二偏光片12、设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间的调光液晶层20、设置于第一偏光片11远离第二偏光片12一侧的面板主体30以及设置于面板主体30远离第一偏光片11一侧的第三偏光片13。
其中,第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片12的光轴方向平行,第一偏光片11的光轴方向与第三偏光片13的光轴方向垂直。
可选的,在本实用新型实施例中,第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片12的光轴方向皆平行于第三方向y,第三偏光片13的光轴方向平行于第四方向x。其中,面板主体30位于第一偏光片11与第三偏光片13之间,以实现面板主体30的正常显示功能,调光液晶层20设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间,以实现显示面板的防窥功能。
具体地,显示面板还包括相对设置的第一基板41以及第二基板42、设置于第一基板41靠近第二基板42一侧的第一电极层43、设置于第二基板42靠近第一基板41一侧的第二电极层44、设置于第一电极层43靠近第二电极层44一侧的第一配向层45、设置于第二电极层44靠近第一电极层43一侧的第二配向层46以及设置于第一配向层45与第二配向层46之间的调光液晶层20。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,第一基板41与第二基板42设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间,且第一基板41位于第一偏光片11与第二基板42之间,第二基板42位于第一基板41与第二偏光片12之间,以使得调光液晶层20还位于第一偏光片11与第二偏光片12之间。
在本实用新型实施例中,调光液晶层20包括设置于第一配向层45与第二配向层46之间的聚合物网络21以及分布于聚合物网络21中的液晶分子22,且聚合物网络21沿第一方向w排布,以给位于其中的液晶分子22沿第一方向w的定向作用,此外,第一配向层45与第二配向层46在配向过程中形成的预倾斜方向皆平行于第一方向w,进而在制程中,得到沿第一方向w排布的聚合物网络21。
在本实用新型实施例中,第一电极层43与第二电极层44用于加载电压以控制液晶分子22的长轴在第一方向w与第二方向之间切换,具体地,第一电极层43与第二电极层44之间的电压差小于阈值时,液晶分子22的长轴沿第一方向w排布,第一电极层43与第二电极层44之间的电压差大于阈值时,液晶分子22的长轴沿第二方向排布,且该阈值可根据实际需求进行选择,在此不作限定。
可选的,当第一电极层43与第二电极层44不施加电压时,液晶分子22沿第一方向w排布,以使得显示面板处于第一模式,调光液晶层20用于在第一模式下,使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线61通过第二偏光片12,且使得沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线62藉由第二偏光片12阻挡或部分阻挡。
需要说明的是,显示面板处于第一模式时,液晶分子22的长轴在第一偏光片11上的正投影与第一偏光片11的光轴平行。
具体地,第一光线61与第二光线62通过第三偏光片13以及面板主体30之后,第一光线61的偏振方向与第二光线62的偏振方向皆平行于第三方向y。
承上,第一光线61与第二光线62皆在xz平面内传播,且聚合物网络21与液晶分子22倾斜排布在yz平面内,且第一光线61沿第一偏光片11的法线方向z射入调光液晶层20中,而第二光线62沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z射入调光液晶层20中。由于第一光线61沿第一偏光片11的法线方向入射,进而在三维空间内,第一光线61与液晶分子22处于同一平面内,且第一光线61偏振方向只通过液晶分子22的长轴,因此,第一光线61通过调光液晶层20后不发生相位差,即不发生偏转。第一光线61到达第二偏光片12时,其偏振方向依然为第三方向y,可通过第二偏光片12。
此外,第二光线62的入射方向倾斜于第一偏光片11的法线方向z,进而在三维空间内,第二光线62的偏振方向与液晶分子22的长轴呈一定的角度,因此,第二光线62通过调光液晶层20后将发生相位差,即发生偏转,第二光线62偏转为第三光线63,且偏振方向发生改变,进而无法直接通过第二偏光片12。其中,若第三光线63的偏振方向垂直于第三方向y,如图1所示,则第三光线63将被第二偏光片12完全阻挡,此时,用户仅能从正视角度观看显示面板,而对于其他视角下,显示面板的并无显示画面,以起到防窥作用;若第三光线63的偏振方向与第三方向y以及第四方向x皆呈锐角,则对第三光线63沿第三方向y以及第四方向x进行分解,其中,仅沿第三方向y分解的部分第三光线63可以通过第二偏光片12,此时,用户在正视角度下可以正常观看显示面板,而在其他视角下,显示面板的显示亮度会比较暗,以起到防窥作用。
进一步地,对于第二光线62偏转为第三光线63的过程中,光线将在液晶分子22的两个方向上传播,进而发生相位差,且相位差为Re=λ/2+nλ(n为整数),其中,λ为光在真空中的波长,由该公式可得,当第二光线62的偏振光振动方向与液晶分子22的长轴呈45°夹角时,第二光线62通过液晶分子22后偏振方向偏转90°,即得到的第三光线63的偏振方向平行于第四方向x,则第三光线63将被第二偏光片12完全阻挡。
可选的,当第一电极层43与第二电极层44施加电压时,可以控制液晶分子22进行偏转,使得液晶分子22的长轴沿第二方向排布,且第二方向与第一方向w相异,以使得显示面板处于第二模式。
在本实用新型的一种实施例中,请参照图3以及图4,当液晶分子22为正性液晶时,则第二方向平行于第一偏光片11的法线方向z,此时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于液晶分子的短轴,第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆不发生偏转,即第一光线61与第二光线62到达第二偏光片12时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于第三方向y,则第一光线61与第二光线62皆可通过第二偏光片12,以使得显示面板处于第二模式。且本实用新型实施例提供的显示面板在第二模式下,不会对通过面板主体30以及第一偏光片11的光线产生影响,进而可以提高显示面板第二模式下的显示效果。
在本实用新型的另一种实施例中,请参照图5以及图6,当液晶分子22为负性液晶时,则第二方向垂直于第一偏光片11的法线方向z,此时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于液晶分子的长轴,第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆不发生偏转,即第一光线61与第二光线62到达第二偏光片12时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于第三方向y,则第一光线61与第二光线62皆可通过第二偏光片12,以使得显示面板处于第二模式。且本实用新型实施例提供的显示面板在第二模式下,不会对通过面板主体30以及第一偏光片11的光线产生影响,进而可以提高显示面板第二模式下的显示效果。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,在显示面板处于第二模式下,由于液晶分子22的排列方向与聚合物网络21的排列方向不同,进而第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆会发生散射,使得出射光的视角范围更加均匀化,以进一步提高第二模式下的显示效果。
在本实用新型实施例中,聚合物网络21沿第一方向w排布,可选的,第一方向w与第一偏光片11的法线方向之间的夹角大于或等于1°,且小于或等于89°。
优选的,第一方向w与第一偏光片11的法线方向之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
另外,请参照图7,显示面板还包括设置于第一偏光片11与第一基板41之间的相位补偿模组60,即相位补偿模组60位于第一偏光片11与调光液晶层20之间。且本实用新型实施例提供的显示面板,通过增加相位补偿模组60,以提高显示面板在第二模式下的大视角显示效果。
其中,相位补偿模组60包括正性单轴C型补偿膜、或负性单轴C型补偿膜、或至少一A型补偿膜。
可选的,至少一A型补偿膜包括层叠的第一A型补偿膜与第二A型补偿膜,所述第一A型补偿膜的光轴方向与所述第二A型补偿膜的光轴方向呈正交排布。
请参照图8,为本实用新型实施例提供的一种显示装置,且该显示装置包括上述实施例中所述的显示面板以及连接于显示面板一侧的背光模组50,且背光模组50设置于第三偏光片13远离面板主体30的一侧,以为显示面板提供背光源。
优选的,背光模组50包括准直式背光源,进而在本实用新型实施例提供的显示装置中,当显示面板处于第一模式时,可以增加沿第一偏光片11的法线方向入射的光线的量,进而增加了第一模式时正视角度下的显示亮度,以提高第一模式下的显示效果,而当显示面板处于第二模式时,由于液晶分子22的排列方向与聚合物网络21的倾斜方向不同,将会对通过调光液晶层20的光线产生散射作用,使得准直式背光源的光线发散,以提高第二模式下的大视角可视性,使得显示装置在第二模式下仍具有良好的广视角显示效果。
需要说明的是,本实用新型实施例提供的背光模组50中并不限于准直式背光源,也可为其他常规背光源,例如侧入式等,在此不作限定。
综上所述,本实用新型实施例通过将调光液晶层20中的聚合物网络21沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z排布,进而可以给液晶分子22提供一个定向作用,使得液晶分子22的长轴也倾斜于第一偏光片11的法线方向z,由于液晶分子22本身对于光线的偏转特性,进而可以使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线通过第二偏光片12,以及使得倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线被第二偏光片12阻挡或部分阻挡。则本实用新型实施例提供的显示面板能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的显示面板还可以在防窥显示和常规显示之间进行切换,以提高显示面板的适用性。
此外,本实用新型实施例还提供一种防窥膜,请参照图9、图10以及图11所示,该防窥膜包括相对设置的第一偏光片11与第二偏光片12、以及设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间的调光液晶层20,其中,第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片12的光轴方向相平行。
调光液晶层20包括聚合物网络21以及分布于聚合物网络21中的液晶分子22,其中,聚合物网络21沿第一方向w排布,第一方向w相对于第一偏光片11的法线倾斜。
其中,在第三模式下,液晶分子22的长轴沿第一方向w排布。
在第四模式下,液晶分子22的长轴沿第二方向排布,第二方向与第一方向w相异,且第三模式下的防窥膜的视角小于第四模式下的防窥膜的视角。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,防窥膜的第三模式可为防窥模式,防窥膜的第四模式可为透光模式。另外,调光液晶层20用于在第三模式下,使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线61通过第二偏光片12,且使得沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线62藉由第二偏光片12阻挡或部分阻挡,如图9所示;或者在第四模式下,液晶分子22的长轴沿第二方向排布,以使防窥膜处于第四模式,且第二方向与第一方向w相异,如图10或图11所示,以使得更多的光线可以通过第二偏光片12,以提高显示面板在第二模式下的视角范围,以使得防窥膜在第四模式下的视角大于防窥膜在第三模式下的视角。
具体地,请继续参照图9、图10以及图11,在本实用新型实施例中,第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片12的光轴方向平行。可选的,在本实用新型实施例中,第一偏光片11的光轴方向与第二偏光片12的光轴方向皆平行于第三方向y,第三偏光片13的光轴方向平行于第四方向x。其中,调光液晶层20设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间,以实现防窥膜的防窥功能。
具体地,防窥膜还包括相对设置的第一基板41以及第二基板42、设置于第一基板41靠近第二基板42一侧的第一电极层43、设置于第二基板42靠近第一基板41一侧的第二电极层44、设置于第一电极层43靠近第二电极层44一侧的第一配向层45、设置于第二电极层44靠近第一电极层43一侧的第二配向层46以及设置于第一配向层45与第二配向层46之间的调光液晶层20。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,第一基板41与第二基板42设置于第一偏光片11与第二偏光片12之间,且第一基板41位于第一偏光片11与第二基板42之间,第二基板42位于第一基板41与第二偏光片12之间,以使得调光液晶层20还位于第一偏光片11与第二偏光片12之间。
在本实用新型实施例中,调光液晶层20包括设置于第一配向层45与第二配向层46之间的聚合物网络21以及分布于聚合物网络21中的液晶分子22,且聚合物网络21沿第一方向w排布,以给位于其中的液晶分子22沿第一方向w的定向作用,此外,第一配向层45与第二配向层46在配向过程中形成的预倾斜方向皆平行于第一方向w,进而在制程中,得到沿第一方向w排布的聚合物网络21。
在本实用新型实施例中,第一电极层43与第二电极层44用于加载电压以控制液晶分子22的长轴在第一方向w与第二方向之间切换,具体地,第一电极层43与第二电极层44之间的电压差小于阈值时,液晶分子22的长轴沿第一方向w排布,第一电极层43与第二电极层44之间的电压差大于阈值时,液晶分子22的长轴沿第二方向排布,且该阈值可根据实际需求进行选择,在此不作限定。
可选的,当第一电极层43与第二电极层44不施加电压时,液晶分子22沿第一方向w排布,以使得防窥膜处于第三模式,调光液晶层20用于在第三模式下,使得沿第一偏光片11的法线方向z入射的第一光线通过第二偏光片12,且使得沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z入射的第二光线藉由第二偏光片12阻挡或部分阻挡。
需要说明的是,防窥膜处于第三模式时,液晶分子22的长轴在第一偏光片11上的正投影与第一偏光片11的光轴平行。
具体地,第一光线61与第二光线62通过第一偏光片11之后,第一光线61的偏振方向与第二光线62的偏振方向皆平行于第一偏光片11的光轴方向,即第三方向y。
需要指出的是,第一光线61与第二光线62皆在xz平面内传播,且聚合物网络21与液晶分子22倾斜排布在yz平面内,且第一光线61沿第一偏光片11的法线方向z射入调光液晶层20中,而第二光线62沿倾斜于第一偏光片11的法线方向z射入调光液晶层20中。由于第一光线61沿第一偏光片11的法线方向入射,进而在三维空间内,第一光线61与液晶分子22处于同一平面内,且第一光线61偏振方向只通过液晶分子22的长轴,因此,第一光线61通过调光液晶层20后不发生相位差,即不发生偏转。第一光线61到达第二偏光片12时,其偏振方向依然为第三方向y,可通过第二偏光片12。
此外,第二光线62的入射方向倾斜于第一偏光片11的法线方向z,进而在三维空间内,第二光线62的偏振方向与液晶分子22的长轴呈一定的角度,因此,第二光线62通过调光液晶层20后将发生相位差,即发生偏转,第二光线62偏转为第三光线63,且偏振方向发生改变,进而无法直接通过第二偏光片12。其中,若第三光线63的偏振方向垂直于第三方向y,如图9所示,则第三光线63将被第二偏光片12完全阻挡,此时,用户仅能从正视角度观看到有亮度显示,而对于其他视角下,并无亮度显示,以起到防窥作用;若第三光线63的偏振方向与第三方向y以及第四方向x皆呈锐角,则对第三光线63沿第三方向y以及第四方向x进行分解,其中,仅沿第三方向y分解的部分第三光线63可以通过第二偏光片,此时,用户在正视角度下可以正常观看,而其他视角的显示亮度会比较暗,以起到防窥作用。
进一步地,对于第二光线62偏转为第三光线63的过程中,光线将在液晶分子22的两个方向上传播,进而发生相位差,且相位差为Re=λ/2+nλ(n为整数),其中,λ为光在真空中的波长,由该公式可得,当第二光线62的偏振光振动方向与液晶分子22的长轴呈45°夹角时,第二光线62通过液晶分子22后偏振方向偏转90°,即得到的第三光线63的偏振方向平行于第四方向x,则第三光线63将被第二偏光片12完全阻挡。
可选的,当第一电极层43与第二电极层44施加电压时,可以控制液晶分子22进行偏转,使得液晶分子22的长轴沿第二方向排布,且第二方向与第一方向w相异,以使得防窥膜处于第四模式。
在本实用新型的一种实施例中,请参照图10,当液晶分子22为正性液晶时,则第二方向平行于第一偏光片11的法线方向z,此时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于液晶分子的短轴,第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆不发生偏转,即第一光线61与第二光线62到达第二偏光片12时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于第三方向y,则第一光线61与第二光线62皆可通过第二偏光片12,以使得防窥膜处于第四模式。
在本实用新型的另一种实施例中,请参照图11,当液晶分子22为负性液晶时,则第二方向垂直于第一偏光片11的法线方向z,此时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于液晶分子的长轴,第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆不发生偏转,即第一光线61与第二光线62到达第二偏光片12时,第一光线61与第二光线62的偏振方向皆平行于第三方向y,则第一光线61与第二光线62皆可通过第二偏光片12,以使得防窥膜处于第四模式。
需要说明的是,在本实用新型实施例中,在防窥膜处于第四模式下,由于液晶分子22的排列方向与聚合物网络21的排列方向不同,进而第一光线61与第二光线62通过调光液晶层20时,皆会发生散射,使得出射光的视角范围更加均匀化,以进一步提高第四模式下的光线大视角亮度。
进一步地,本实用新型实施例对处于第三模式下的防窥膜的视角范围进行测试,且防窥膜的测试结构如图12所示,并得出如图13所示结果。其中,图12中包括本实用新型实施例提供的防窥膜以及设置于防窥膜一侧的测试背光模组70。图13中横坐标为聚合物网络21的倾斜角度,即第一方向w与第一偏光片11的法线方向之间的夹角,纵坐标为45°视角下的亮度与正视角度下的亮度的比值,以及图中横坐标中的BL表示测试背光模组70在45°视角下的亮度与正视角度下的亮度的比值。
其中,测试背光模组70设置于防窥膜设有第一偏光片11的一侧,采用快速视角量测系统进行测试,且测试仪器的型号为Eldim/EZConrast MS88,采用该设备测试光强随观测角度的分布。并由图13可知,其中,纵坐标表示的亮度比值在xz平面内45°角与z轴方向的亮度比值,且聚合物网络21的倾斜角度在55°至89°之间,防窥膜的防窥效果较好。即本实用新型实施例提供的防窥膜中,第一方向w与第一偏光片11的法线方向之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
优选的,聚合物网络21的倾斜方向在65°时,防窥膜的亮度比为1.51%,亮度最暗,即第一方向w与第一偏光片11的法线方向之间的夹角为65°时,本实用新型实施例提供的防窥膜的防窥效果最佳。
承上,本实用新型实施例提供的防窥膜能对不同视角下的光线进行选择性透过,进而可以起到特定视角防窥的作用,且本实用新型提供的防窥膜还可以在第三模式和第四模式之间进行切换,以提高防窥膜的适用性。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本实用新型实施例所提供的一种防窥膜、显示面板及显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
面板主体;
第一偏光片,设置于所述面板主体的一侧;
调光液晶层,设置于所述第一偏光片远离所述面板主体的一侧,所述调光液晶层包括聚合物网络以及分布于所述聚合物网络中的液晶分子,其中,所述聚合物网络沿第一方向排布,所述第一方向相对于所述第一偏光片的法线倾斜;以及
第二偏光片,设置于所述调光液晶层远离所述第一偏光片的一侧,且所述第一偏光片的光轴方向与所述第二偏光片的光轴方向平行;
其中,在第一模式下,所述液晶分子的长轴沿所述第一方向排布;
在第二模式下,所述液晶分子的长轴沿第二方向排布,所述第二方向与所述第一方向相异,且所述第一模式下的所述显示面板的视角小于所述第二模式下的所述显示面板的视角。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板处于所述第一模式时,所述液晶分子的长轴在所述第一偏光片上的正投影与所述第一偏光片的光轴平行。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角呈锐角。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于1°,且小于或等于89°。
5.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一偏光片与所述调光液晶层之间设置有第一电极层,以及所述第二偏光片与所述调光液晶层之间设置有第二电极层,其中,所述第一电极层与所述第二电极层用于加载电压以控制所述液晶分子的长轴在所述第一方向与所述第二方向之间切换。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其特征在于,所述第一电极层与所述调光液晶层之间设置有第一配向层,以及所述第二电极层与所述调光液晶层之间设置有第二配向层,且所述第一配向层的预倾斜方向以及所述第二配向层的预倾斜方向皆与所述第一方向平行。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述液晶分子为正性液晶,且所述第二方向平行于所述第一偏光片的法线方向;或
所述液晶分子为负性液晶,且所述第二方向垂直于所述第一偏光片的法线方向。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括设置于所述面板主体远离所述第一偏光片一侧的第三偏光片,且所述第三偏光片的光轴方向与所述第一偏光片的光轴方向垂直。
10.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括设置于所述第一偏光片与所述调光液晶层之间的相位补偿模组,所述相位补偿模组包括正性单轴C型补偿膜、或负性单轴C型补偿膜、或至少一A型补偿膜。
11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,所述相位补偿模组包括层叠的第一A型补偿膜与第二A型补偿膜,所述第一A型补偿膜的光轴方向与所述第二A型补偿膜的光轴方向呈正交排布。
12.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求1至11任一项所述的显示面板以及位于所述显示面板一侧的背光模组。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组包括准直式背光源。
14.一种防窥膜,其特征在于,包括:
第一偏光片;
调光液晶层,设置于所述第一偏光片的一侧,所述调光液晶层包括聚合物网络以及分布于所述聚合物网络中的液晶分子,其中,所述聚合物网络沿第一方向排布,所述第一方向相对于所述第一偏光片的法线倾斜;以及
第二偏光片,设置于所述调光液晶层远离所述第一偏光片的一侧,且所述第一偏光片的光轴方向与所述第二偏光片的光轴方向平行;
其中,在第三模式下,所述液晶分子的长轴沿所述第一方向排布;
在第四模式下,所述液晶分子的长轴沿第二方向排布,所述第二方向与所述第一方向相异,且所述第三模式下的所述防窥膜的视角小于所述第四模式下的所述防窥膜的视角。
15.根据权利要求14所述的防窥膜,其特征在于,所述防窥膜处于所述第三模式时,所述液晶分子的长轴在所述第一偏光片上的正投影与所述第一偏光片的光轴平行。
16.根据权利要求14所述的防窥膜,其特征在于,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角呈锐角。
17.根据权利要求16所述的防窥膜,其特征在于,所述第一方向与所述第一偏光片的法线之间的夹角大于或等于55°,且小于或等于89°。
18.根据权利要求14所述的防窥膜,其特征在于,所述第一偏光片与所述调光液晶层之间设置有第一电极层,以及所述第二偏光片与所述调光液晶层之间设置有第二电极层,其中,所述第一电极层与所述第二电极层用于加载电压以控制所述液晶分子的长轴在所述第一方向与所述第二方向之间切换。
19.根据权利要求18所述的防窥膜,其特征在于,所述第一电极层与所述调光液晶层之间设置有第一配向层,以及所述第二电极层与所述调光液晶层之间设置有第二配向层,且所述第一配向层的预倾斜方向以及所述第二配向层的预倾斜方向皆与所述第一方向平行。
20.根据权利要求14所述的防窥膜,其特征在于,所述液晶分子为正性液晶,且所述第二方向平行于所述第一偏光片的法线方向;或
所述液晶分子为负性液晶,且所述第二方向垂直于所述第一偏光片的法线方向。
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