一种显示屏的保护膜及显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种显示屏的保护膜及显示装置，在保护膜面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构，凸起结构在平行于所述保护膜的方向上具有横截面积，且横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小。由于其横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小，即分布的凸起结构的侧面与保护膜所在平面存在一定的夹角，在环境光通过保护膜时，在保护膜的凸起结构处发生折射而入射到显示屏中，经过显示屏底层金属的反射后反射光在保护膜凸起结构处的入射角相较于平面发生一定旋转，使得反射光在经过凸起结构时更容易发生全反射，而阻挡入射到显示屏中的环境光线出射，从而有效降低了环境光反射，提高画面对比度，提升显示质量和用户的视觉体验。
【专利说明】
一种显示屏的保护膜及显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及显示机技术领域，尤指一种显示屏的保护膜及显示装置。
【背景技术】
[0002]显示屏早已成为人们工作生活中不可或缺的显示工具。大尺寸液晶显示屏在满足用户日常生活的需要以外，还给用户带来更好的视觉体验。此外，柔性显示屏以其低功耗，体积小，直接可视柔性的特点被越来越多的用户所使用。然而无论是液晶显示屏还是柔性显示屏都存在着环境光反射而影响显示质量和用户视觉效果的问题，尤其柔性显示屏自身的弯曲特性，使用传统的增透方式处理比较难以实现。
[0003]因此，提供一种有效降低显示屏环境反射的方法成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种显示屏的保护膜及显示装置，用以解决现有技术中显示屏环境反射较高的问题。
[0005]第一方面，本发明实施例提供一种显示屏的保护膜，所述保护膜面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构，所述凸起结构在平行于所述保护膜的方向上具有横截面积，所述横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小。
[0006]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述多个凸起结构呈阵列分布紧密排列在所述保护膜面向所述显示屏一侧的表面。
[0007]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述多个凸起结构的尺寸一致。
[0008]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述凸起结构为倒置的棱锥结构。
[0009]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述倒置的棱锥结构的棱边和底边的长度为1-100μηι。
[0010]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述凸起结构的侧面与所述保护膜所在平面的夹角大于50度且小于80度。
[0011]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述保护膜为聚酯薄膜。
[0012]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述保护膜中，所述保护膜为硬膜。
[0013]第二方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括:显示屏以及设置在所述显示屏上方的上述任一保护膜。
[0014]在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述显示屏中与所述保护膜相接触的膜层的折射率大于所述保护膜的折射率。
[0015]本发明有益效果如下:
[0016]本发明实施例提供的显示屏的保护膜及显示装置，在保护膜面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构，凸起结构在平行于所述保护膜的方向上具有横截面积，且横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小。由于凸起结构的横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小，即分布的凸起结构的侧面与保护膜所在平面存在一定的夹角，在环境光通过保护膜时，在保护膜的凸起结构处发生折射而入射到显示屏中，经过显示屏底层金属的反射后反射光在保护膜凸起结构处的入射角相较于平面发生一定旋转，使得反射光在经过凸起结构时更容易发生全反射，而阻挡入射到显示屏中的环境光线出射，从而有效降低了环境光反射，提高画面对比度，提升显示质量和用户的视觉体验。
【附图说明】
[0017]图1a为本发明实施例中显示屏的保护膜的结构示意；
[0018]图1b为本发明实施例中显示屏的保护膜的纵截面图；
[0019]图2a为本发明实施例中凸起结构的放大结构示意图；
[0020]图2b为本发明实施例中的环境入射光的光路示意图；
[0021 ]图2c为本发明实施例中的环境反射光的光路示意图；
[0022]图3为本发明实施例中显示装置的结构示意图；
[0023]图4a为本发明实施例中实例一的膜层结构示意图；
[0024]图4b为本发明实施例中实例一的仿真结果曲线图；
[0025]图5a为本发明实施例中实例二的膜层结构示意图；
[0026]图5b为本发明实施例中实例二的仿真结果曲线图。
【具体实施方式】
[0027]针对现有技术中存在的显示屏环境反射较高的问题，本发明实施例提供一种显示屏的保护膜，可有降低环境光反射。
[0028]具体地，如图1a和图1b所示，在本发明实施例提供的显示屏的保护膜中，保护膜I面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构11，凸起结构11在平行于保护膜的方向上具有横截面积，且横截面积沿背离保护膜I的方向逐渐减小。
[0029]由于凸起结构的横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小，即分布的凸起结构的侧面与保护膜所在平面存在一定的夹角，在环境光通过保护膜时，在保护膜的凸起结构处发生折射而入射到显示屏中，经过显示屏底层金属的反射后反射光在保护膜凸起结构处的入射角相较于平面发生一定旋转，使得反射光在经过凸起结构时更容易发生全反射，而阻挡入射到显示屏中的环境光线出射，从而有效降低了环境光反射，提高画面对比度，提升显示质量和用户的视觉体验。
[0030]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保护膜中，如图1a和图1b所示，多个凸起结构11呈阵列分布紧密排列在保护膜面向显示屏一侧的表面。由于多个凸起结构11呈阵列分布且紧密排列在保护膜表面，可以环境光由保护膜的任意位置入射到显示屏中后，都可有效地将由显示屏内金属层反射的环境反射光在保护膜I的凸起结构11的界面内发生全反射，从而阻挡该部分环境反射光的出射而减少环境光反射。此外，根据实际需要仍可按需求设置凸起结构的密度和排列方式，在此不做限定。
[0031]进一步地，在本发明实施例提供的上述保护膜中，多个凸起结构11的尺寸一致。将凸起结构11的尺寸设置一致，可降低形成带有凸起结构的保护膜的难度，从而可通过一次构图工艺形成带有多个凸起结构的保护膜。在实际应用中，还可以设置一部分凸起结构的尺寸较大，一部分凸起结构的尺寸较小;或者，根据显示屏的摆放角度和位置来确定凸起结构的尺寸的情况，在此不做限定。
[0032]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保护膜中，凸起结构11可为倒置的棱锥结构。如图1a所示，凸起结构11为倒置的四棱锥结构。在具体实施时，凸起结构11还可为倒置的三棱锥结构、倒置的五棱锥结构或倒置的圆锥结构，其它实现相同效果的凸起结构的形状，在此不做具体限定。
[0033]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保护膜中，倒置的棱锥结构的棱边和底边的长度为1-100μηι。进一步地，可将倒置的棱锥结构的棱边和底边的长度设置为30-50μm。由于环境光入射角度的不确定性，为了将有效阻挡入射的环境光反射光出射，可将倒置的棱锥结构的凸起结构设置在微米量级尺寸，设置在微米量级的凸起结构对各方向入射的环境光进行全反射，并且在制作工艺上并无较高的制作难度。此外，根据实际需要而进行凸起结构尺寸的调整，在此不做限定。
[0034]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保护膜中，凸起结构11的侧面与保护膜所在平面的夹角大于50度且小于80度。由于凸起结构的侧面与保护膜所在平面的夹角的大小决定了经过显示屏内金属层反射的环境反射光入射到保护膜凸起结构上的入射角的旋转程度，将该角度设置的越大，越有利于将以小角度入到到时保护膜凸起结构上的反射光全反射。因此，在实际应用中应根据与保护膜接触的显示屏的膜层的折射率与保护膜的折射率的值对凸起结构的侧面与保护膜所在平面的夹角进行设置。
[0035]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述保护膜中，保护膜为聚酯薄膜。或者，保护膜为硬膜。在实际应用时，具有凸起结构的保护膜可为显示屏的保护膜的任一层。例如，可将凸起结构设置在硬度处理膜(HC膜)面向显示屏一侧的表面，且与HC膜采用相同材质一体制作;还可将凸起结构设置在耐高温聚酯薄膜(PET膜)面向显示屏一侧的表面，或者设置在其它膜层的下表面，本实施例不对其进行限定。
[0036]如下以一实例对带有凸起结构的保护膜的降低环境光反射原理进行说明。
[0037]如图2a所示，为本发明实施例提供的上述任一保护膜的凸起结构的结构示意图，设定凸起结构的侧面与保护膜所在平面的夹角为Θ。若空气的折射率为no，保护膜的折射率为m，与保护膜接触的显示屏的膜层的折射率为n2，则环境光入到保护层上，而在带有凸起结构的界面处折射进入显示屏中的情况，如图2b所示，由于保护膜与显示屏相接触的界面包括凸起结构，与现有技术中的平面相比，以相同的入射角入射到凸起结构上的入射光在界面处更容易发生光折射，并且由于凸起结构侧面与保护膜的夹角Θ，将原本应反射出显示屏的反射光也再次入射到显示屏内部。如图2b所示，入射光线a在凸起结构处发生反射和折射，折射光线a”入射到显示屏内，反射光线a’由于夹角Θ的旋转作用，并没有向显示屏的出光方向出射，而又一次入射到显示屏内部。
[0038]如图2c所示，入射到显示屏内部的环境光经过显示屏内部的金属层的反射后，向保护膜的凸起结构入射。如图2c所示，以较大的入射角入射到凸起结构上的入射光线b，由于入射角大于临界角而在凸起结构的界面发生全反射，反射光线b’再次入射到显示屏内部。而以较小的入射角入射到凸起结构上的入射光线C，在凸起结构的界面内发生光折射后，则会在保护膜背离显示屏的一面再次发生光反射，而使光线入射到显示屏内部。
[0039]由此，通过在保护膜面向显示屏一侧的表面设置凸起结构，且凸起结构的侧面与保护膜所在平面存在一定的夹角，在环境光通过保护膜时，在保护膜的凸起结构处发生折射而入射到显示屏中，经过显示屏底层金属的反射后反射光在保护膜凸起结构处的入射角相较于平面发生一定旋转，使得反射光在经过凸起结构时更容易发生全反射，而阻挡入射到显示屏中的环境光线出射，从而有效降低了环境光反射。在实际应用中，凸起结构侧面与保护膜所在平面的夹角Θ设置越大，则降低环境反射光的效果越明显。例如，当环境反射光由显示屏向保护膜垂直入射时，其入射到凸起结构的侧面的入射角即为θ Jijie^arcsin(nl/n2)时，会在nl材料的保护和n2材料的显示屏的膜层的接触界面发生全反射，使环境反射光被阻挡出射，对于倾斜出射的环境反射光，当Θ > arcsin(nO/nl)时，会在空气和nl材料的保护膜的界面发生全发射，阻挡光射出，从而使绝大部分的环境反射光被困在了显示屏内部，降低环境光反射，保证显示屏的图像质量。
[0040]基于同一发明构思，本发明实施例提供一种显示装置，如图3所示，该显示装置包括:显示屏31以及设置在显示屏上方的上述任一保护膜32。
[0041]在具体实施时，在发明实施例提供的上述显示装置中，显示屏31中与保护膜32相接触的膜层的折射率大于保护膜32的折射率。由于发生全反射的条件为光由光密介质入射到光疏介质中，因此，显示屏31中与保护膜32相接触的膜层的折射率应大于保护膜32的折射率。而实际应用中，保护膜通常可为硬膜或聚酯薄膜，而与保护膜接触的显示屏膜层通常由氧化铟锡(ITO)或氮化硅等高折射率的材料制作，因此，满足发生全反射的条件，可用于降低环境反射光。
[0042]如下以两组仿真实例对本发明实施例提供的上述保护膜的降低环境光反射光的作用进行验证。
[0043]实例一
[0044]如图4a所示，建立三层薄膜结构，由上而下的顺序依次设置HC膜，PET膜和反射层Ag;其中，HC膜的折射率为1.53，PET膜的折射率为1.64，Ag作为反射层对入射到显示屏中的环境光进行反射，采用D65光源其反射率可达99.9%o在本次仿真实验中，PET膜的下表面具有紧密排列的凸起结构。
[0045]如图4b所示，曲线A表示环境入射光功率；曲线B表示在PET膜的下表面为平面时的环境反射光功率；曲线C表示在PET膜的下表面具有凸起结构时的环境反射光功率;通过仿真实验，在PET膜的下表面为平面时，其反射光B与环境入射光A几乎相当，而在PET膜的下表面具有凸起结构时，其环境反射光C降为入射光A的1/3左右，从而较好降低了环境光的反射。
[0046]实例二
[0047]如图5a所示，在显示屏膜层中加入彩色滤光层作为功能层，如图5a所示，由上而下的顺序依次设置HC膜，PET膜，彩色滤光层CF和反射层Ag;其它设置参数与实例一保持一致。如图5a所示，为了简化仿真模型，仅在PET膜层下方增加了彩色滤光层CF作为功能层，并没有添加黑矩阵遮挡进行仿真。
[0048]仿真结果如图5b所示，曲线A’表示环境入射光功率；曲线B’表示在PET膜的下表面为平面时的环境反射光功率；曲线C’表示在PET膜的下表面具有凸起结构时的环境反射光功率;在PET膜的下表面为平面时，环境反射光B ’约为入射光A’的30 %左右;在PET膜的下表面具有凸起结构时，反射光C’减少为入射光A’的1/10左右，如果添加黑矩阵后，反射光仅为入射光的百分之几，因此减反射效果非常明显。
[0049]本发明实施例提供的显示屏的保护膜及显示装置，在保护膜面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构，凸起结构在平行于所述保护膜的方向上具有横截面积，且横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小。由于凸起结构的横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小，即分布的凸起结构的侧面与保护膜所在平面存在一定的夹角，在环境光通过保护膜时，在保护膜的凸起结构处发生折射而入射到显示屏中，经过显示屏底层金属的反射后反射光在保护膜凸起结构处的入射角相较于平面发生一定旋转，使得反射光在经过凸起结构时更容易发生全反射，而阻挡入射到显示屏中的环境光线出射，从而有效降低了环境光反射，提高画面对比度，提升显示质量和用户的视觉体验。
[0050]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种显示屏的保护膜，其特征在于，所述保护膜面向显示屏一侧的表面分布有多个凸起结构，所述凸起结构在平行于所述保护膜的方向上具有横截面积，所述横截面积沿背离所述保护膜的方向逐渐减小。2.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述多个凸起结构呈阵列分布紧密排列在所述保护膜面向所述显示屏一侧的表面。3.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述多个凸起结构的尺寸一致。4.如权利要求1-3任一项所述的保护膜，其特征在于，所述凸起结构为倒置的棱锥结构。5.如权利要求4所述的保护膜，其特征在于，所述倒置的棱锥结构的棱边和底边的长度为 1-ΙΟΟμπ?ο6.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述凸起结构的侧面与所述保护膜所在平面的夹角大于50度且小于80度。7.如权利要求1-3任一项所述的保护膜，其特征在于，所述保护膜为聚酯薄膜。8.如权利要求1-3任一项所述的保护膜，其特征在于，所述保护膜为硬膜。9.一种显示装置，其特征在于，包括:显示屏以及设置在所述显示屏上方的如权利要求1-8任一项所述的保护膜。10.如权利要求9所述显示装置，其特征在于，所述显示屏中与所述保护膜相接触的膜层的折射率大于所述保护膜的折射率。
【文档编号】G02F1/1333GK105866999SQ201610391244
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】孙艳六
【申请人】京东方科技集团股份有限公司