CN105911630B - 偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置，本发明将偏光片的黑矩阵的投影区域设置反射片，可以将入射到该反射片上的光反射回去，继而可以被背光源反射回来重复利用，并且能够有效阻挡通过该部位的光被黑矩阵吸收，从而提高了背光源的利用率。

Description

偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体涉及一种偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置。
背景技术
偏光片的全称是偏振光片，液晶显示器的成像必须依靠偏振光，因此所有的液晶显示器都有上下两片偏光片紧贴在液晶玻璃的两面上，组成总厚度1mm左右的液晶片。如果少了任何一片偏光片，液晶显示器都不能显示图像。偏光片的基本结构包括：最中间的PVA(聚乙烯醇)、两层TAC(三醋酸纤维素)、PSA film(压敏胶)、Release film(离型膜)以及Protective film(保护膜)。
现有技术中采用WGP(wire grid polarizer线栅起偏器)3作为液晶显示器的下偏光片，如图1所示，一般是采用整面的WGP 3作为下偏光片，WGP 3设置于基板2上，并且在WGP3与阵列基板5之间设置有绝缘层4，以避免WGP 3的导电性能影响到阵列基板5中的元件。背光源1的光经过WGP 3，会有40％-45％左右的TM分量光直接透过去，另外还有40％-50％TE分量的光被反射回来，然后经过背光源1后褪偏，并再次经过WGP 3，这样被反射的光可以被重复利用，从而在一定程度上提高背光源1的利用率。但是在BM下方，当背光源1的光透过WGP 3后，会被黑矩阵BM吸收，所以BM下方所对应的光无法被利用，造成了这部分光的浪费，从而降低了背光源的利用率，对背光源的光利用率还无法达到最大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高反射片的黑矩阵投影的区域的反光能力，从而提高对背光源的光利用率。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种偏光片，所述偏光片上设置有反射片；
所述反射片设置在黑的投影区域，用于将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线进行反射。
优选地，所述反射片设置在所述偏光片的入光面上或出光面上。
优选地，所述反射片与所述偏光片同层。
优选地，所述反射片为金属反射膜。
优选地，所述反射片为铝膜。
优选地，所述反射片在远离液晶层的一侧设置有若干个反光凹陷。
优选地，所述反光凹陷的截面为锯齿状或圆弧状。
优选地，所述反光凹陷内填充有透明树脂。
优选地，所述偏光片为线栅偏振片。
另一方面，本发明提供了一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板、背光源以及上述偏光片，所述偏光片设置于所述阵列基板与背光源之间。
优选地，所述显示面板还包括绝缘层以及基底；所述偏光片设置于所述基底和绝缘层之间，所述阵列基板设置于所述绝缘层远离所述偏光片的一侧。
同时，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述显示面板。
另外，本发明还提供了一种偏光片的制备方法，所述方法包括在基底上，并且在黑矩阵的投影区域形成反射片的步骤，其中所述反射片设置于偏光片上，并且所述反射片用于将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线进行反射。
优选地，所述方法还包括将所述反射片形成于所述偏光片的入光面上，并且所述反射片与所述偏光片同层的步骤。
优选地，形成所述反射片包括以下步骤：
在基底上沉积透明树脂层；
对所述透明树脂层压进行压制，在预定区域形成若干个凸起；
在所述透明树脂层以及裸露的基底上沉积金属反射物薄膜；
在所述金属反射物薄膜的与所述预定区域不对应的位置进行压制，形成线栅起偏器，在与所述预定区域对应的位置形成所述反射片；
其中所述预定区域为所述黑矩阵的投影区域。
优选地，所述方法还包括利用利用纳米压印技术形成所述凸起以及所述线栅起偏器的步骤。
优选地，所述凸起的截面为锯齿状或圆弧状。
本发明提供了一种偏光片及其制备方法、显示面板、显示装置，本发明将偏光片的黑矩阵的投影区域设置反射片，可以将入射到该反射片上的光反射回去，继而可以被背光源反射回来重复利用，并且能够有效阻挡通过该部位的光被黑矩阵吸收，从而提高了反射片的黑矩阵投影区域的反光能力，即提高了对背光源的光线的利用率以及显示面板的透光率。另外，由于提高了背光源光线的利用率，从而可以降低背光源的亮度，那么将上述偏光片应用于显示器件，就可以使显示器件的背光源的亮度设置的较低，那么就可以就提高显示器件的电池的续航能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是现有技术中采用WGP作为下偏光片的显示面板的结构示意图；
图2是本发明的偏光片的结构示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例一的显示面板的结构示意图；
图4是本发明的一个较佳实施例二的显示面板的结构示意图；
图5是本发明的一个较佳实施例三的显示面板的结构示意图；
图6A-6G是本发明的一个较佳实施例四的偏光片的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
如图2所示，本发明提供一种偏光片，该偏光片为线栅偏振片，并且该偏光片上设置有反射片21，所述反射片21设置在黑矩阵的投影区域，从而可以将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线反射回去，继而可以被背光源褪偏处理后反射回来重复利用，并且能够有效阻挡通过该部位的光被黑矩阵吸收，从而提高了背光源的利用率，有利于降低背光源的亮度，那么将上述偏光片应用于显示器件，就可以使显示器件的背光源的亮度设置的较低，那么就可以就提高显示器件电池的续航能力。
进一步地，所述反射片设置在所述偏光片的入光面上或出光面上。具体地，所述反射片可以作为一个单独的部件贴附于偏光片的入光面上或出光面上，也可以与所述偏光片同层。反射片的位置可以根据实际的需要灵活设置，同时不会对提高背光源的利用率造成不良的影响。
将反射片设置为与所述偏光片同层，可以进一步地减小偏光片的厚度，有利于偏光片或使用偏光片的器件向更薄的方向发展。
为了降低制造难度和成本，提高制造效率，同时保证对光线的反射效果，所述反射片采用金属反射膜，优选地所述反射片设计为铝膜。
进一步地，所述反射片在远离液晶层的一侧设置有若干个反光凹陷。相对于平面结构的反射面，可以使入射到反光凹陷侧壁上的光线向四周反射，从而能够使反射光线均匀的照射到背光源上，从而背光源就能够在更大的面积上对反射光线进行褪偏处理，降低了背光源某一区域的褪偏工作的强度，提高了对反射光线处理的效率和褪偏精确度，即增设若干个反光凹陷会提高对光线的反射效果，从而能够进一步地提高对背光源的利用率。优选地所述反光凹陷的截面为锯齿状或圆弧状。
增设反光凹陷后为了避免由于凹陷造成的结构不稳定的缺陷，在反光凹陷内填充透明树脂，增加反射片的结构的稳定性，解决了由于凹陷的存在引起的抗挤压能力差的问题。同时由于透明树脂不影响光线的传播并且不会吸收光，因此不会对背光源的光线传播造成影响，同时不会影响背光源的利用率。
本发明还公开了一种显示面板，所述显示面板包括阵列基板、背光源以及上述偏光片，所述偏光片设置于所述阵列基板与背光源之间。使用上述偏光片可以实现对背光源的光的重复利用，提高背光源的利用率，提升面板的透过率，从而可以降低背光源亮度来实现低功耗产品，应用于现有移动产品，大大可以改善移动产品电池续航问题。
下面通过几个具体的实施例对上述显示面板进行具体的说明。
实施例一：
该实例的显示面板包括阵列基板10、背光源6、偏光片8、绝缘层 9以及第一基底7；如图3所示，所述偏光片8设置于所述第一基底7 和绝缘层之9间，所述阵列基板10设置于所述绝缘层9远离所述偏光片8的一侧。本实施例在偏光片8与阵列基板10之间设置绝缘层9，避免了由于反射片的导电性引起的电流通路，影响阵列基板的性能。
如图3所示，本实施例中的显示装置还包括第二基板11、设置于第二基板上的彩膜层以及设置于所述彩膜层与阵列基板10之间的液晶层13。其中彩膜层包括黑矩阵和R/G/B像素块。本实施例的偏光片8 上设置有反射片12，并且所述放射片12设置在黑矩阵的投影区域，因此利用反射片12在可以提高背光源的利用率。同时如图3所示，所述反射片12与所述偏光片8同层，因此在利用反射片12提高在背光源的利用率的同时可以进一步地降低显示面板的厚度，使显示面板向更薄的方向发展。
实施例二：
如图4所示，该实例的显示面板与实施例一的显示面板的区别在于，该实施的显示面板的偏光片的反射片在远离液晶层的一侧设置有若干个反光凹陷14，并且反光凹陷14中设置有透明树脂。如图4所示，该实施例的反光凹陷的截面为圆弧状。
相对与实施例一，设置截面为圆弧状的反光凹陷14，可以使由背光源发出的光线照射在截面为圆弧状的反光凹陷的侧壁上，从而使反射的光线向四周反射，均匀的反射回背光源，从而使背光源能够在更大面积上对反射光进行褪偏处理，解决背光源在某一区域褪偏强度过大的问题，提高对反射光线的处理效率和褪偏精确度，以进一步地提高反射片对光线的反射效果。同时设置透明树脂填充在反光凹陷中，由于树脂是透明的，因此不会影响光线的传输光路，并且用透明树脂填充反光凹陷，在显示面试面板受到挤压或颠簸时不容易变形，提高了显示面板的结构稳定性，避免了由于反光凹陷14的空隙造成的显示面板结构不稳定的问题。
实施例三：
如图5所示，该实例的显示面板与实施例一的显示面板的区别在于，该实施的显示面板的偏光片的反射片在远离液晶层的一侧设置有截面为锯齿状的若干个反光凹陷15，并且反光凹陷15中设置有透明树脂。
相对与实施例一，设置截面为锯齿状的反光凹陷15同样可以进一步地的提高反射片对光线的反射效果，同时设置透明树脂可以提高显示面板的结构稳定性，避免由于反光凹陷15带来的显示面板结构不稳定的问题。
本发明还一种显示装置，该显示装置包括权上述显示面板。
本发明同时还公开了一种偏光片的制备方法，所述方法包括在基底上，并且在黑矩阵的投影区域形成反射片的步骤，其中所述反射片设置于偏光片上，并且所述反射片用于将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线进行反射。该方法制作难度低，步骤简便，成本低。同时制作的偏光片可以将入射到其上的光线或由其射出的光线反射回去，继而可以被背光源反射回来重复利用，并且能够有效阻挡通过该部位的光被黑矩阵吸收，提高了背光源的利用率。
下面通过一个具体的实施例对上述偏光片的制备方法进行详细的介绍。
实施例四：
形成所述反射片包括以下步骤：
S1、在基底16上沉积透明树脂层17；
S2、如图6A、6B所示，对所述透明树脂层17进行压制，在预定区域形成若干个凸起；预定区域即反射片上黑矩阵的投影区域，其中所述凸起的截面为锯齿状或圆弧状，截面为锯齿状或圆弧状的透明树脂凸起使背光源发出光倾斜的出射到凸起的侧壁上，在凸起上形成反射金属膜后，会使背光源发射的光线不只垂直反射，绝大部分的光线向四周反射，能够使反射光线均匀的照射到背光源上；
该步骤中优选地纳米压印技术形成所述凸起；
S3、如图6C所示，在所述透明树脂层以及裸露的基底上沉积金属反射物薄膜18；其中基底优选地采用玻璃基底，金属反射物薄膜优选地为铝膜，选择铝膜的原因是铝的价格低，从而可以降低面板的成本，并且由于铝的柔性好 ，所以对铝的塑形比较容易简便；另外，可以通过溅射的方式形成金属反射物薄膜18；
S4、在所述金属反射物薄膜18的与所述预定区域不对应的位置进行压制，形成线栅起偏器，在与所述预定区域对应的位置形成所述反射片；其中所述预定区域为所述黑矩阵的投影区域，如图6G所示。
具体地，步骤S4包括：
S41、如图6D所示，在所述金属反射物薄膜18上沉积SiO2层19；其中SiO2层作为刻蚀硬膜hard mask；
S42、如图6E所示，在所述SiO2层19上沉积树脂层20；
S43、使用特定形状的模板对所述树脂层20进行压印，形成图6F 所示的树脂图形。其中利用预定形状的模板形成的树脂图形包括中间部分为整体的片状结构，两边为两排平行、等间隔排列的条状结构；
之后根据上述树脂图形对SiO2层19和金属反射物薄膜18进行刻蚀形成图6G所示的金属反射物薄膜18的图形；该步骤中优选地利用纳米压印技术进行压印形成金属反射物薄膜18的图形，即形成了包含反射片的偏光片。
通过上述方法形成的反射片，黑矩阵BM区域所对应的背光源的光，经过反射片会被完全反射，其反射率可以高达90％以上，而倾斜入射到反射片的光，会被反射到线栅起偏器WGP区域而被利用，这样背光源的光可以大大的被利用。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (12)

1.一种偏光片，其特征在于，所述偏光片上设置有反射片；
所述反射片设置在黑矩阵的投影区域，用于将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线进行反射；
所述反射片在远离液晶层的一侧设置有若干个反光凹陷；
所述反射片与所述偏光片同层。
2.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述反射片为金属反射膜。
3.根据权利要求2所述的偏光片，其特征在于，所述反射片为铝膜。
4.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述反光凹陷的截面为锯齿状或圆弧状。
5.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述反光凹陷内填充有透明树脂。
6.根据权利要求1至5任一项所述的偏光片，其特征在于，所述偏光片为线栅偏振片。
7.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板、背光源以及权利要求1-6任一项所述的偏光片，所述偏光片设置于所述阵列基板与背光源之间。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括绝缘层以及基底；所述偏光片设置于所述基底和绝缘层之间，所述阵列基板设置于所述绝缘层远离所述偏光片的一侧。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求7或8所述的显示面板。
10.一种偏光片的制备方法，其特征在于，所述方法包括在基底上，并且在黑矩阵的投影区域形成反射片的步骤，其中所述反射片设置于偏光片上，并且所述反射片用于将入射到所述偏光片上的光线或由所述偏光片射出的光线进行反射；
形成所述反射片包括以下步骤：
在基底上沉积透明树脂层；
对所述透明树脂层压进行压制，在预定区域形成若干个凸起；
在所述透明树脂层以及裸露的基底上沉积金属反射物薄膜；
在所述金属反射物薄膜的与所述预定区域不对应的位置进行压制，形成线栅起偏器，在与所述预定区域对应的位置形成所述反射片；
其中所述预定区域为所述黑矩阵的投影区域；
所述反射片与所述偏光片同层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括利用纳米压印技术形成所述凸起以及所述线栅起偏器的步骤。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述凸起的截面为锯齿状或圆弧状。
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