CN105319627B - 光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏 - Google Patents
光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏，该光学结构包括：透光薄膜；设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构的正面与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射。本发明能够以较低的成本实现透明显示等多种显示方式，而且便于制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏。
背景技术
随着显示技术的发展，各种类型的显示屏层出不穷，例如LCD显示屏、LED显示屏等等。另外，目前各类特殊显示效果的显示屏也受到了广泛关注，其中之一就是透明显示屏。
目前常见的透明显示屏是OLED屏幕，透明且柔软可弯折，但价格较高，而且制作面积不能很大，一般使用于手机等数码器件的屏幕。在制造方面，该项技术也很难制造大面积透明显示材料，因而不利于大面积推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光学结构、透明显示屏、侧投显示屏、镜面显示屏及前投显示屏，能够以较低的成本实现透明显示等多种显示方式，而且便于制造。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种光学结构，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构的正面与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射。
根据本发明的一个实施例，该透光薄膜内不同区域的所述光学微结构与所述透光薄膜的表面所成的角度不同。
根据本发明的一个实施例，当入射光从所述透光薄膜的一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的另一侧表面出射；否则，该入射光透过相邻光学微结构之间的透光薄膜从该透光薄膜的另一侧表面出射。
根据本发明的一个实施例，相邻光学微结构之间的间隔满足如下关系：其中，w为相邻光学微结构之间的间距，h为所述光学微结构相对于该透光薄膜的表面的垂直高度，b为所述光学微结构与所述透光薄膜的厚度方向之间的夹角，amax为该预设角度的余角。
根据本发明的一个实施例，当入射光从所述透光薄膜的一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的该侧出射；否则，该入射光透过相邻光学微结构之间的透光薄膜从该透光薄膜的另一侧表面出射。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的截面为平行四边形、三角形、楔形或不规则形状。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的背面吸收入射至该背面的光线。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的正面使用光扩散剂材料制成，或者所述光学微结构的正面使用非平面构型。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的正面具有散射层。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构包括堆叠的散射层和反射层，其中，该散射层位于该光学微结构的正面。
根据本发明的一个实施例，所述光学微结构包括堆叠的散射层、反射层和吸收层，其中，该散射层位于该光学微结构的正面，该吸收层位于该光学微结构的背面。
根据本发明的一个实施例，所述散射层采用光扩散剂材料制成，所述反射层为介质层或金属膜，所述吸收层采用吸光材料制成。
根据本发明的一个实施例，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面镀有增透膜层或增反膜层。
根据本发明的一个实施例，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面与介质贴合。
根据本发明的一个实施例，所述介质的表面分区域具有不同折射率的膜层。
根据本发明的一个实施例，所述介质的表面具有增透膜或增反膜。
本发明还提供了一种透明显示屏，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面暴露在外部环境中，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2，外部环境的折射率为n3；
其中，所述折射率n1、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射；经由所述介质的另一侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角度，并且该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面具有增透膜或增反膜。
本发明还提供了一种侧投显示屏，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面与光隔离层或镜面贴合，所述光隔离层用于阻挡外部环境光进入该介质，所述镜面用于阻挡外部环境光进入该介质并反射来自该介质的入射光，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2。
其中，所述折射率n1、n2的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间分区域具有多种不同折射率的膜层，和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间分区域具有多种不同折射率的膜层。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间具有增透膜或增反膜，和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间具有增透膜或增反膜。
本发明还提供了一种镜面显示屏，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面暴露在外部环境中，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2，外部环境的折射率为n3；
镜面，所述透光薄膜的另一侧表面与该镜面贴合；
其中，所述折射率n1、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射，继而被所述镜面反射；经由所述介质的另一侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角度，该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射，继而被所述镜面反射。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面具有增透膜或增反膜。
本发明还提供了一种前投显示屏，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
吸收层，所述透光薄膜的一侧表面与该吸收层贴合；
其中，当入射光从所述透光薄膜的另一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的所述另一侧表面出射；否则，该入射光透过所述透光薄膜并被所述吸收层吸收。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例的光学结构在透光薄膜中设置多个光学微结构，该光学微结构相对于透光薄膜的表面倾斜设置，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面可以对入射的光线进行散射或反射，使得入射至光学微结构正面的影像光线被散射或反射后呈现图像，而环境光线可以直接透过光学微结构之间的透光薄膜，从而可以实现透明显示。
另外，基于本发明实施例的光学结构可以实现透明显示屏、侧投显示屏、镜面显示屏、前投显示屏等多种显示屏。
附图说明
图1a是本发明的光学结构的第一实例的剖面结构示意图；
图1b是本发明的光学结构的第一实例的俯视图；
图2是本发明的光学结构的第二实例的剖面结构示意图；
图3是本发明的光学结构的第三实例的剖面结构示意图；
图4是本发明的光学结构的第四实例的剖面结构示意图；
图5是本发明的透明显示屏的第一实例的剖面结构示意图；
图6是本发明的透明显示屏的第二实例的剖面结构示意图；
图7是本发明的透明显示屏的第三实例的剖面结构示意图；
图8是本发明的透明显示屏的第四实例的剖面结构示意图；
图9是本发明的透明显示屏的第五实例的剖面结构示意图；
图10是本发明的透明显示屏的第六实例的剖面结构示意图；
图11是本发明的镜面显示屏的一个实例的剖面结构示意图；
图12是本发明的前投显示屏的一个实例的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
参考图1a和图1b，图1a和图1b示出了光学结构的第一实例，包括：透光薄膜10以及设置在透光薄膜10内的多个光学微结构11。
其中，透光薄膜10的材料可以是各种允许光线透过的材料，透光薄膜10可以是透明的或者半透明的，等等。
各个光学微结构11的正面与透光薄膜10的表面成预设的角度。相邻的光学微结构11之间具有间隔。该光学微结构11的正面对入射的光线进行散射或反射，也就是入射至光学微结构11的正面的光线将被散射或反射，而未入射至光学微结构11的正面的光线将直接透过透光薄膜10出射。
因此，利用图1a所示的光学结构，可以对含有影像信息的影像光线的入射角度做适当的设置，使得影像光线可以入射至光学微结构11的正面而被反射或散射，得以进入人眼呈现适当的影像；而环境光线则可以直接透过透光薄膜10出射，使得用户既可以观看影像，又可以透过该透光薄膜10看到背面的环境。
优选地，当入射光从透光薄膜10的一侧表面(例如图1a中的下侧表面)入射时，如果该入射光进入该透光薄膜10后与透光薄膜10的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被光学微结构11的正面散射或反射后，从透光薄膜10的另一侧表面(例如图1a中的上侧表面)出射；否则，该入射光透过相邻光学微结构11之间的透光薄膜10从该透光薄膜10的另一侧表面出射。
作为一个优选的实例，相邻的光学微结构11之间的间隔满足如下关系：其中，w为相邻光学微结构11之间的间距，h为光学微结构11相对于透光薄膜10的表面的垂直高度，换言之，h为光学微结构11在透光薄膜10的表面法线方向上的投影长度，b为光学微结构11与透光薄膜10的厚度方向之间的夹角，amax为该预设角度的余角(即，amax＝π/2-该预设角度)，换言之，如果入射光进入该透光薄膜10后与该透光薄膜10的表面之间的夹角小于amax，那么该入射光就会被光学微结构11散射或反射。
该光学微结构11的正面可以使用光扩散剂材料制成；或者，光学微结构11的正面也可以采用非平面构型；或者，该光学微结构11的正面可以具有散射层，该散射层的材料例如可以是光扩散材料；或者，该光学微结构11可以包括堆叠的散射层和反射层，该散射层可以位于光学微结构11的正面，该散射层的材料例如可以是光扩散材料，该反射层例如可以是介质膜或金属膜；或者，该光学微结构11可以包括堆叠的散射层、反射层和吸收层，其中，该散射层位于光学微结构11的正面，吸收层位于该光学微结构11的背面，反射层位于散射层和吸收层之间，该散射层可以采用光扩散剂材料制成，该反射层可以为介质层或金属膜，该吸收层可以采用吸光材料制成。
另外，可选地，该透光薄膜10的一侧表面或两侧表面可以镀有增透膜层或增反膜层；该透光薄膜10的一侧表面或两侧表面与介质贴合。
需要说明的是，本申请中，透光薄膜10或者后续其他膜层的“表面”指的是扁平膜层中面积较大的、用于入射和出射光线的正面和背面，而膜层的边缘被称为“侧壁面”。
参考图2，图2示出了光学结构的第二实例，包括：透光薄膜20和设置在透光薄膜20内的多个光学微结构21。第二实例的结构与第一实例基本相同，区别在于：第二实例中，在透光薄膜20的不同区域内的光学微结构21与透光薄膜20的表面所成的角度不同，也就是，设置在不同位置的光学微结构21的倾斜程度可以不同，其和透光薄膜20的表面成的角度可以是角度b、角度c、角度d等等。此外，不同角度的光学微结构21之间的距离也可以不同。
参考图3，图3示出了光学结构的第三实例，包括：透光薄膜30和设置在透光薄膜30内的多个光学微结构31。第三实例的结构与第一实例基本相同，区别在于：第三实例中，光学微结构31的背面设置有吸收层，该吸收层可以吸收入射至光学微结构31背面的光线，这样可以避免入射至光学微结构31背面的光线经过多次反射、散射等进入人眼，从而有利于改善显示效果。
参考图4，图4示出了光学结构的第四实例，包括：透光薄膜120以及设置在透光薄膜120内的多个光学微结构121。第四实例的结构与前述第一实例基本相同，区别在于，第四实例中，光学微结构121的截面形状为三角形。需要说明的是，光学微结构121的截面形状不限于三角形，还可以是平行四边形、楔形或其他不规则形状。
参考图5，图5示出了透明显示屏的第一实例，包括：透光薄膜40、设置在透光薄膜40内的多个光学微结构41以及贴合在透光薄膜40的一侧表面上的介质42。
更进一步而言，多个光学微结构41与透光薄膜40的表面成预设的角度，相邻的光学微结构41之间具有间隔，该光学微结构41的正面对入射的光线进行散射或反射；透光薄膜40的一侧表面(例如图5中的下表面)与介质42的一侧表面(例如图5中的上表面)贴合，该介质42的另一侧表面(例如图5中的下表面)暴露在外部环境(例如空气)中，影像光从介质42的侧壁面导入，介质42的折射率为n1，透光薄膜40的折射率为n2，外部环境的折射率为n3。通过设置折射率n1、n2和n3之间的差异，可以使得：经由介质42的侧壁面(例如图5中的左侧壁面，该侧壁面也可与表面成一定的角度以利于导入影像光)入射的影像光在进入透光薄膜40后，与透光薄膜40的表面法线的夹角大于预设的角度π/2-a，其中a为预设的角度，从而使得该影像光被光学微结构41的正面散射或反射后从透光薄膜40的另一侧表面(例如图5中的上表面)出射；而经由介质42的另一侧表面(例如图5中的下表面)入射的环境光在进入该透光薄膜40后，与该透光薄膜40的表面法线的夹角小于该预设角度π/2-a，该环境光透过透光薄膜40后从透光薄膜40的另一侧表面(例如图5中的上表面)出射。
其中，影像光可以包含有影像信息，环境光可以是外部环境中的任意光线，采用图5所示的透明显示屏，通过折射率n1、n2和n3的合理设置，可以使得从介质42侧壁面入射的影像光都被光学微结构41反射或散射至人眼，从而完成影像成像；而从外部环境中入射到介质42的环境光透过透光薄膜40到达人眼，从而实现“透明”的效果，二者相结合，则实现了透明显示的效果。
另外，关于透光薄膜40以及设置在透光薄膜40内的多个光学微结构41也即本申请提供的光学结构，关于该光学结构的更多信息，请参见图1a至图4以及相关描述。
参考图6，图6示出了透明显示屏的第二实例，包括：透光薄膜50、设置在透光薄膜50内的多个光学微结构51以及贴合在透光薄膜50的一侧表面上的介质52。图6所示第二实例与图5所示第一实例的透明显示屏的结构基本相同，区别在于，第二实例中的光学微结构51包括堆叠的散射层511和反射层512，其中，散射层511位于光学微结构51的正面，反射层512位于光学微结构51的背面。
参考图7，图7示出了透明显示屏的第三实例，包括：透光薄膜60、设置在透光薄膜60内的多个光学微结构61以及贴合在透光薄膜60的一侧表面上的介质62。图7所示第三实例与图5所示第一实例的透明显示屏的结构基本相同，区别在于，第三实例中的光学微结构61包括堆叠的散射层611、反射层612和吸收层613，其中，散射层611位于光学微结构61的正面，吸收层613位于光学微结构61的背面，反射层612位于二者之间。
参考图8，图8示出了透明显示屏的第四实例，包括：透光薄膜70、设置在透光薄膜70内的多个光学微结构71以及贴合在透光薄膜70的一侧表面上的介质72。图8所示第四实例与图5所示第一实例的透明显示屏的结构基本相同，区别在于，第四实例中的光学微结构71仅包含散射层，为单层结构。
参考图9，图9示出了透明显示屏的第五实例，包括：透光薄膜80、设置在透光薄膜80内的多个光学微结构81以及贴合在透光薄膜80的一侧表面上的介质82。图9所示第五实例与图5所示第一实例的透明显示屏的结构基本相同，区别在于，第五实例中的光学微结构81仅包含反射层，为单层结构。
参考图10，图10示出了透明显示屏的第六实例，包括：透光薄膜90、设置在透光薄膜90内的多个光学微结构91以及贴合在透光薄膜00的一侧表面上的介质92。图10所示第六实例与图5所示第一实例的透明显示屏的结构基本相同，区别在于，第六实例中的介质92的一侧表面(与透光薄膜90贴合的表面)分区域具有多种不同折射率的膜层921，例如按照区域的不同，分别具有折射率为n4、n5和n6的膜层921。此外，介质92的一侧表面(与透光薄膜90贴合的表面)还可以具有增透膜或者增反膜。介质92的另一侧表面也可以分区域具有不同折射率的膜层。介质92的另一侧表面也可以设置有增透膜或增反膜。
本实施例还提供了一种侧投显示屏，在参考图5至图10所示第一至第六实例的透明显示屏基础上，在介质的另一侧表面(也就是与贴合透光薄膜的一侧表面相对的表面)贴合光隔离层，即可形成侧投显示屏。该光隔离层用于将外部环境光隔离在介质之外，但不影响介质内部影像光的传播，从而将透明显示屏转化为侧投显示屏。其中，该光隔离层面向外部环境的一侧例如可以是镜面、光吸收面、漫散射面等等。
本实施例还提供了另外一种侧投显示屏，在参考图5至图10所示第一至第六实例的透明显示屏基础上，在介质的另一侧表面(也就是与贴合透光薄膜的一侧表面相对的表面)贴合镜面，即可形成一种镜面成像的侧透显示屏。该镜面用于将外部环境光隔离在介质之外并反射从介质内部传来的光，从而将透明显示屏转化为镜面显示的侧透显示屏。其中，该镜面朝向外部环境的一侧例如可以是镜面、光吸收面、漫散射面等等。
参考图11，图11示出了镜面显示屏的一个实例，包括：透光薄膜100、设置在透光薄膜100内的多个光学微结构101、贴合在透光薄膜100的一侧表面上的介质102以及贴合在透光薄膜100的另一侧表面上的镜面103。
更进一步而言，多个光学微结构101与透光薄膜100的表面成预设的角度，相邻的光学微结构101之间具有间隔，该光学微结构101的正面对入的光线进行散射或反射；透光薄膜100的一侧表面(例如图11中的下表面)与介质102的一侧表面(例如图11中的上表面)贴合，该介质102的另一侧表面(例如图11中的下表面)暴露在外部环境(例如空气)中；镜面103与透光薄膜100的另一侧表面(例如图11中的上表面)贴合；介质102的折射率为n1，透光薄膜100的折射率为n2，外部环境的折射率为n3。通过设置折射率n1、n2和n3之间的差异，可以使得：经由介质102的侧壁面入射的影像光在进入透光薄膜100后，与该透光薄膜100的表面法线的夹角大于预设角度，该影像光被光学微结构101的正面散射或反射后从透光薄膜100的另一侧表面(例如图11中的上表面)出射，继而被镜面103反射；经由介质102的另一侧表面(例如图11中的下表面)入射的环境光在进入透光薄膜100后，与该透光薄膜100的表面法线的夹角小于该预设角度，使得该环境光透过透光薄膜100后从透光薄膜100的另一侧表面(例如图11中的上表面)出射，继而被镜面103反射。
其中，影像光可以包含有影像信息，环境光可以是外部环境中的任意光线，与图5所示的透明显示屏相比，图11所示的镜面显示屏增设了镜面103，从而在透明显示的基础上增加了镜面发射的功能。
另外，关于透光薄膜100以及设置在透光薄膜100内的多个光学微结构101也即本申请提供的光学结构，关于该光学结构的更多信息，请参见图1a至图4以及相关描述。
另外，需要说明的是，图5至图11所示的介质可以使用申请号为201210172215.2的中国专利中公开的波导结构，即在介质表面分区域具有不同折射率的膜层，用于限制介质表面不同区域出射影像光的角度，还可以在介质以及分区膜层上制备增透膜以提高影像光的透射率。
参考图12，图12示出了前投显示屏的一个实例，包括：透光薄膜110、设置在透光薄膜110内的多个光学微结构111以及贴合在透光薄膜110的一侧表面上的吸收层112。
更进一步而言，多个光学微结构111与透光薄膜110的表面成预设的角度，相邻的光学微结构111之间具有间隔，该光学微结构111的正面对入射的光线进行散射或反射；透光薄膜110的一侧表面(例如图12中的下表面)与吸收层112的一侧表面(例如图12中的上表面)贴合，该透光薄膜110的另一侧表面(例如图12中的上表面)暴露在外部环境(例如空气)中。当入射光从透光薄膜110的另一侧表面(例如图12中的上表面)入射时，如果该入射光进入该透光薄膜110后与该透光薄膜110的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光将入射至光学微结构的正面并被其散射或反射，散射或反射后的入射光将从该透光薄膜110的另一侧表面(例如图12中的上表面)出射，也就是入射光将从同一侧表面入射以及出射；否则，该入射光透过透光薄膜110并被吸收层112吸收。
其中，该入射光可以包含影像信息，如此，图12所示的前投显示屏就实现了“前投显示”，也就是影像光的入射和出射都在透光薄膜110的同一侧；而吸收层112的设置可以吸收环境的干扰光。具体而言，含有影像信息的影像光通过适当设置入射方向，可以全部被光学微结构111散射或反射以成像，而环境中的干扰光的方向通常是杂乱的，那么大多干扰光将不会被光学微结构111散射或反射，它们将透过透光薄膜110后被吸收层112吸收，使得对显示效果的影响较小。
另外，关于透光薄膜110以及设置在透光薄膜110内的多个光学微结构111也即本申请提供的光学结构，关于该光学结构的更多信息，请参见图1a至图4以及相关描述。
需要说明的是，图5至图10中所示的光学微结构以及介质的方案也可以适用于图11所示的镜面显示屏以及图12所示的前投显示屏。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (25)
1.一种光学结构，其特征在于，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构的正面与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
其中当入射光从所述透光薄膜的一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度且朝向所述光学微结构的正面，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的另一侧表面出射；或者当入射光从所述透光薄膜的该一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度且朝向所述光学微结构的正面，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的该一侧出射。
2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，该透光薄膜内不同区域的所述光学微结构与所述透光薄膜的表面所成的角度不同。
3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，当入射光从所述透光薄膜的该一侧表面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角度，该入射光透过相邻光学微结构之间的透光薄膜从该透光薄膜的该另一侧表面出射。
4.根据权利要求3所述的光学结构，其特征在于，相邻光学微结构之间的间隔满足如下关系：其中，w为相邻光学微结构之间的间距，h为所述光学微结构相对于该透光薄膜的表面的垂直高度，b为所述光学微结构与所述透光薄膜的厚度方向之间的夹角，amax为该预设角度的余角。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构的截面为平行四边形、三角形、楔形或不规则形状。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构的背面吸收入射至该背面的光线。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构的正面使用光扩散剂材料制成，或者所述光学微结构的正面使用非平面构型。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构的正面具有散射层。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构包括堆叠的散射层和反射层，其中，该散射层位于该光学微结构的正面。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述光学微结构包括堆叠的散射层、反射层和吸收层，其中，该散射层位于该光学微结构的正面，该吸收层位于该光学微结构的背面。
11.根据权利要求10所述的光学结构，其特征在于，所述散射层采用光扩散剂材料制成，所述反射层为介质层或金属膜，所述吸收层采用吸光材料制成。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面镀有增透膜层或增反膜层。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的光学结构，其特征在于，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面与介质贴合。
14.根据权利要求13所述的光学结构，其特征在于，所述介质的表面分区域具有不同折射率的膜层。
15.根据权利要求13所述的光学结构，其特征在于，所述介质的表面具有增透膜或增反膜。
16.一种透明显示屏，其特征在于，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面暴露在外部环境中，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2，外部环境的折射率为n3；
其中，所述折射率n1、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面朝向所述光学微结构的正面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射；经由所述介质的另一侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角度，并且该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
17.根据权利要求16所述的透明显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
18.根据权利要求16所述的透明显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面具有增透膜或增反膜。
19.一种侧投显示屏，其特征在于，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面与光隔离层或镜面贴合，所述光隔离层用于阻挡外部环境光进入该介质，所述镜面用于阻挡外部环境光进入该介质并反射来自该介质的入射光，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2；
其中，所述折射率n1、n2的设置使得：经由所述介质的侧壁面朝向所述光学微结构的正面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
20.根据权利要求19所述的侧投显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间分区域具有多种不同折射率的膜层，和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间分区域具有多种不同折射率的膜层。
21.根据权利要求19所述的侧投显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间具有增透膜或增反膜，和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间具有增透膜或增反膜。
22.一种镜面显示屏，其特征在于，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面暴露在外部环境中，所述介质的折射率为n1，所述透光薄膜的折射率为n2，外部环境的折射率为n3；
镜面，所述透光薄膜的另一侧表面与该镜面贴合；
其中，所述折射率n1、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面朝向所述光学微结构的正面入射的影像光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，该影像光被所述光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射，继而被所述镜面反射；经由所述介质的另一侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角度，该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射，继而被所述镜面反射。
23.根据权利要求22所述的镜面显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
24.根据权利要求22所述的镜面显示屏，其特征在于，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一侧表面具有增透膜或增反膜。
25.一种前投显示屏，其特征在于，包括：
透光薄膜；
设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光线进行散射或反射；
吸收层，所述透光薄膜的一侧表面与该吸收层贴合；
其中，当入射光从所述透光薄膜的另一侧表面朝向所述光学微结构的正面入射时，如果该入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的所述另一侧表面出射；否则，该入射光透过所述透光薄膜并被所述吸收层吸收。
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