CN110954990B - 光线控制膜及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光线控制膜及其制备方法、显示装置，涉及显示技术领域。该光线控制膜可以包括间隔排布的多个光纤和由不透光材料制成的填充层。该由于该光线控制膜无需采用压印工艺制备，且在制备该光线控制膜时，可以通过选取合适直径和长度的光纤，在保证光线控制膜的出光角度的范围前提下，减小光线控制膜的厚度，提高光线的透过率。并且，由于光线在光纤中传输时的损耗较小，因此基于光纤制成的光线控制膜还可以提高光线的透过率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种光线控制膜及其制备方法、显示装置。
背景技术
在汽车驾驶领域，设置在车内的车载显示面板的出光面通常可以贴附有光线控制膜。该光线控制膜能够使得车载显示面板的出光角度的范围变窄，从而可以避免在夜间行车时，车载显示面板的出射光线反射至挡风玻璃上，对驾驶员的视线造成干扰。
相关技术中，该光线控制膜可以具有间隔排布的透光区域和不透光区域。该车载显示面板的出射光线的最大出光角度与每个透光区域的宽度正相关，且与光线控制膜的厚度负相关。车载显示面板的出射光线中，小于最大出光角度的出射光线能够从该透光区域透过，大于该最大出光角度的出射光线会被不透光区域阻挡，车载显示面板的出光角度的范围变窄。
但是，由于该光线控制膜通常是采用压印工艺制备得到的，因此光线控制膜的不透光区域的宽度较宽，透光区域的宽度较窄。为了避免出射角度的范围过窄，需要增加该光线控制膜的厚度，导致光线控制膜的厚度较厚，出射光线的透过率较低。
发明内容
本申请提供了一种光线控制膜及其制备方法、显示装置，可以解决相关技术中由于光线控制膜的厚度较厚，导致出射光线的透过率较低的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种光线控制膜，所述光线控制膜包括：多个光纤以及填充层；
其中，所述多个光纤间隔排布，每个所述光纤的延伸方向与所述光线控制膜的入光面相交；
所述填充层填充在所述多个光纤中每相邻的两个所述光纤之间，且所述填充层由不透光材料制成。
可选的，所述多个光纤平行排布。
可选的，所述多个光纤等间距阵列排布。
可选的，所述多个光纤交错排布。
可选的，每个所述光纤远离所述入光面的一端的端面为平面、球面或者斜面。
可选的，每个所述光纤均呈直线型，或者，每个所述光纤均呈曲线型。
可选的，所述光线控制膜还包括：至少一个反光材料层；
每个所述反光材料层包覆在一个所述光纤的外侧。
可选的，所述光线控制膜还包括：粘接层，第一保护层和第二保护层中的至少一个膜层，所述粘接层，所述第一保护层，以及所述第二保护层均为透明膜层；
其中，所述粘接层位于所述多个光纤靠近所述入光面的一侧；
所述第一保护层位于所述多个光纤靠近所述入光面的一侧；
所述第二保护层位于所述多个光纤远离所述入光面的一侧。
另一方面，提供了一种光线控制膜的制备方法，所述方法包括：
获取多个光纤；
将所述多个光纤间隔排布，使得每个所述光纤的延伸方向均与基准面相交；
将不透光材料制成的填充层填充在所述多个光纤中每相邻两个所述光纤之间。
可选的，在采用不透光材料制成的粘接剂填充在所述多个光纤中每相邻两个所述光纤之间之后，所述方法还包括：
通过物理裁切，热处理或化学试剂腐蚀的方式，在每个所述光纤的一端形成球面或斜面。
又一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，以及贴附在所述显示面板的出光面的如上述方面所述的光线控制膜。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请提供了一种光线控制膜及其制备方法、显示装置，该光线控制膜可以包括间隔排布的多个光纤和由不透光材料制成的填充层。该由于该光线控制膜无需采用压印工艺制备，且在制备该光线控制膜时，可以通过选取合适直径和长度的光纤，在保证光线控制膜的出光角度的范围前提下，减小光线控制膜的厚度，提高光线的透过率。并且，由于光线在光纤中传输时的损耗较小，因此基于光纤制成的光线控制膜还可以提高光线的透过率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种光线控制膜的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种光线控制膜的截面图；
图3是本申请实施例提供的另一种光线控制膜的截面图；
图4是本申请实施例提供的另一种光线控制膜的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的又一种光线控制膜的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的再一种光线控制膜的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的再一种光线控制膜的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的再一种光线控制膜的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的再一种光线控制膜的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种光线控制膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种光线控制膜的结构示意图。该光线控制膜01可以贴附在显示面板的出光面上。参考图1可以看出，该光线控制膜01可以包括：多个光纤011以及填充层012。其中，该多个光纤011可以间隔排布，每个光纤011的延伸方向X可以与光线控制膜01的入光面01a相交，例如，参考图1，每个光纤011的延伸方向X可以与光线控制膜01的入光面01a垂直。填充层012可以填充在多个光纤011中每相邻两个光纤011之间，且该填充层012可以由不透光材料制成。其中，光线控制膜01的入光面01a可以为与显示面板贴合的一面。
在本申请实施例中，光线可以从多个光纤011中透过，而不能从由不透光材料制成的填充层012透过。当该光线控制膜01贴附在显示面板上时，显示面板出射的光线可以从该光线控制膜01的入光面01a进入该光线控制膜01，并经过多个光纤011将光线传输至光线控制膜01的远离入光面01a的一侧。
其中，光线控制膜01的厚度与每个光纤011的长度h正相关。也即是，光纤011的长度h越长，光线控制膜01的厚度越厚，光纤011的长度越短，光线控制膜01的厚度越薄。光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ与该光线控制膜01中的每个光纤011的直径d正相关，与光纤011的长度h负相关。
当该光纤011的直径d一定时，光纤011的长度h越长，光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ越小，光线控制膜01出射的光线的出光角度的范围越窄。光纤011的长度h越短，光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ越大，光线控制膜01出射的光线的出光角度的范围越宽。
当光纤011的长度h一定时，光纤011的直径d越大，光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ越大，光线控制膜01出射的光线的出光角度的范围越宽。光纤011的直径d越小，光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ越小，光线控制膜01出射的光线的出光角度的范围越窄。
其中，光线控制膜01出射的光线的出光角度的范围为大于或等于0°(度)，且小于或等于最大出光角度θ，即[0，θ]。
由于光线控制膜01出射的光线的最大出光角度θ与该光线控制膜01中的光纤011的直径d和长度h有关，因此在制备光线控制膜01的过程中，可以根据实际应用需求选取合适直径d和合适长度h的光纤011。以确保在保证该光线控制膜01的出光角度的范围的前提下，避免该光线控制膜01的厚度过厚，影响光线的透过率。
当该光线控制膜01贴附在车载显示面板上时，该车载显示面板出射的光线中，位于出光角度的范围内的光线可以从光纤011中透过，而超出该出光角度的范围内的光线会被填充层012阻挡，有效的避免了车载显示面板出射的光线反射至挡风玻璃或侧视窗，从而避免对驾驶员的视线造成干扰。
综上所述，本申请实施例提供了一种光线控制膜，该光线控制膜可以包括间隔排布的多个光纤和由不透光材料制成的填充层。该由于该光线控制膜无需采用压印工艺制备，且在制备该光线控制膜时，可以通过选取合适直径和长度的光纤，在保证光线控制膜的出光角度的范围前提下，减小光线控制膜的厚度，提高光线的透过率。并且，由于光线在光纤中传输时的损耗较小，因此基于光纤制成的光线控制膜还可以提高光线的透过率。
需要说明的是，由于本申请实施例提供的光线控制膜01能够通过增大光纤的直径，减小光纤的长度来减少的光线控制膜01的厚度，因此该光线控制膜01的厚度可以较薄。该光线控制膜01可以贴附在柔性显示面板的出光面，以实现对柔性显示面板出射的光线的最大出光角度的调整。例如，该光线控制膜01可以贴附在有机发光二极管(oganic light-emitting diode，OLED)显示面板的出光面。
在本申请实施例中，填充层012可以由掺杂有黑色石墨等非透明材料的胶体制成，一方面可以避免显示面板出射的光线从光纤011之间的间隙透过，另一方面可以将该个光纤011粘合为一体，以形成该光线控制膜01。
参考图1可以看出，该多个光纤011可以平行排布，从而可以使得该光线控制膜01中的多个光纤011允许透过的光线的角度相同，从而便于控制从该光线控制膜01中透过的光线的出光角度的范围。其中，该多个光纤011平行排布可以是指多个光纤011的轴线平行。
图2是本申请实施例提供的一种光线控制膜的截面图。参考图2可以看出，该多个光纤011可以等间距阵列排布。也即是，参考图2，在该光线控制膜01中，每行或每列中相邻的两个光纤011之间的间距可以为固定值。通过将该多个光纤011等间距阵列排布，可以提高光线控制膜01中透过的光线的均匀性。
图3是本申请实施例提供的另一种光线控制膜的截面图。参考图3可以看出，该多个光纤011可以交错排布。也即是，与一行光纤相邻的另一行光纤中的每个光纤011可以位于该行的两个光纤011之间。并且，该行的两个光纤011的两个轴心与相邻的另一行光纤中位于该两个光纤011之间的光纤011的轴心两两之间的连线可以组成一个等边三角形A。通过将该多个光纤011交错排布，可以减小光纤011之间的间距，提高光线控制膜01中光纤011的密度，从而提高光线的透过率。
在本申请实施例中，该光线控制膜01中的各个光纤011远离入光面01a的一端的端面的形状可以相同。示例的，参考图1，图4和图5可以看出，该光线控制膜01中的每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以均为平面。或者，参考图6，该光线控制膜01中的每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以均为球面。又或者，参考图7，该光线控制膜01中的每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以均为斜面。
当然，该光线控制膜01中的各个光纤011远离入光面01a的一端的端面的形状也可以不同，例如，该光线控制膜01中的一部分光纤011中每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以均为球面，另一部分光纤中每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以均为平面。
在本申请实施例中，每个光纤011远离入光面01a的一端的端面可以通过物理裁切，热处理或化学试剂腐蚀的方式形成。
其中，每个光纤011的折射率可以大于光纤011远离入光面01a的一端的介质的折射率，可以使得入射至光线控制膜的光线在经过光纤011远离入光面01a的一端时，部分光线可以被光纤011远离入光面01a的一端全反射。由此，可以通过调整光纤011远离入光面01a的一端的形状，调整入射至光纤011的光线在该光纤011远离入光面01a的一端入射角，进而调整从光纤出射的光线的出射角度的范围。
参考图1，以及图4至7可以看出，光线控制膜01中的每个光纤011可以均呈直线型。或者，参考图8和图9，光线控制膜01中的每个光纤011可以均呈曲线型。又或者，光线控制膜01中的多个光纤011中一部分光纤可以均呈直线型，另一部分光纤可以均呈曲线型。
需要说明的是，由于光纤011具有一定的韧性，因此在光线控制膜01的制备过程中，对多个光纤011进行排列时，可以根据实际需求调整光纤011的线型，进而调整显示面板的出射角度的范围。
参考图2至图9可以看出，该光线控制膜01还可以包括：至少一个反光材料层013。每个反光材料层013可以包覆在一个光纤011的外侧。通过在光纤011的外侧设置反光材料层013，可以减少光纤011在传输光线的过程中由于漏光引起的光线损失，提高光线的透过率。
可选的，光线控制膜01中的每个光纤011的外侧均可以设置有一个反光材料层013。或者，光线控制膜01中的一部分光纤中每个光纤011的外侧可以设置有一个反光材料层013，另一部分光纤中每个光纤011的外侧均不设置反光材料层013。
参考图4至图9还可以看出，光线控制膜01还可以包括：粘接层014，第一保护层015和第二保护层016中的至少一个膜层。该粘接层014，第一保护层015和第二保护层016可以均为透明膜层。粘接层014可以位于多个光纤011靠近入光面01a的一侧。第一保护层015可以位于多个光纤011靠近入光面01a的一侧。第二保护层016位于多个光纤011远离入光面01a的一侧。其中，第二保护层016的折射率可以小于光纤011的折射率。
可选的，第一保护层015和第二保护层016均可以由透明树脂材料制成。通过设置该第一保护层015和第二保护层016可以避免光线控制膜01中的多个光纤011受到损伤，延长该光线控制膜01的使用寿命。
参考图4，若该光线控制膜01包括粘接层014，不包括第一保护层015，则该粘接层014远离光纤011的一面即为光线控制膜01的入光面01a，该粘接层014远离光线011的一面可以直接与显示面板贴合，从而将光线控制膜01贴附在显示面板上。
若该光线控制膜01包括粘接层014和第一保护层015，则该粘接层014可以位于光纤011的一端和第一保护层015之间，且第一保护层015远离粘接层014的一面即为光线控制膜01的入光面01a。对于此种光线控制膜01，为了将光线控制膜01能够贴附在显示面板上，该第一保护层015远离粘接层014的一侧还可以设置有贴合层(图中未示出)，该贴合层可以用于将光线控制膜01贴附在显示面板上。
在本申请实施例中，在该光线控制膜01制备过程中，可以对第二保护层016远离入光面01a的一面进行表面处理。其中，该表面处理可以包括：硬化(hard coating，HC)处理、防眩(anti-glare，AG)处理以及防反(anti-reflection，AR)处理中的至少一种。
其中，硬化处理可以使第二保护层016远离入光面01a的一面的表层硬化，而使其内部具有一定的韧性和强度，能够改善第二保护层016的耐磨性和耐疲劳性，进而延长光线控制膜01的使用寿命。防眩处理可以使得该第二保护层016可以具有较低的反射比，能够提高显示面板显示画面的清晰度。防反处理可以减少第二保护层016透过的光线的反射强度，进一步提高光线的透过率。
综上所述，本申请实施例提供了一种光线控制膜，该光线控制膜可以包括间隔排布的多个光纤和由不透光材料制成的填充层。由于该光线控制膜无需采用压印工艺制备，且在制备该光线控制膜时，可以通过选取合适直径和长度的光纤，在保证光线控制膜的出光角度的范围前提下，减小光线控制膜的厚度，提高光线的透过率。并且，由于光线在光纤中传输时的损耗较小，因此基于光纤制成的光线控制膜还可以提高光线的透过率。
图10是本申请实施例提供的一种光线控制膜的制备方法的流程图，该方法可以用于制备上述实施例提供的光线控制膜01。参考图10可以看出，该方法可以包括：
步骤101、获取多个光纤。
在本申请实施例中，可以根据实际需求选取合适直径和合适长度的光纤。其中，在光纤的长度h一定时，光纤的直径d越大，最终制备得到的光线控制膜出射的光线的最大出光角度θ越大，光纤的直径d越小，最终制备得到的光线控制膜出射的光线的最大出光角度θ越小。在光纤的直径一定时，光纤的长度越长，最终制备得到的光线控制膜出射的光线的最大出光角度θ越小，光纤的长度越短，最终制备得到的光线控制膜出射的光线的最大出光角度θ越大。
步骤102、将多个光纤间隔排布，使得每个光线的延伸方向可以均与基准面相交。
其中，该基准面可以平行于最终形成的光线控制膜的入光面。
步骤103、将不透光材料制成的填充层填充在多个光纤中每相邻两个光纤之间。
该填充层可以用于阻挡光线透过，从而实现对显示面板出射的光线的出光角度的范围调整。
参考图10还可以看出，该方法还可以包括：
步骤104、通过物理裁切，热处理或化学试剂腐蚀的方式，将每个光纤的一端的端面形成为球面或斜面。
在本申请实施例中，每个光纤的折射率可以大于光纤远离入光面的一端的介质的折射率，可以使得最终制备得到的光线控制膜出射的光线在经过光纤远离入光面的一端时，部分光线可以被光纤011远离入光面01a的一端全反射。由此，可以通过调整光纤011远离入光面01a的一端的形状，调整入射至光纤011的光线在该光纤011远离入光面01a的一端入射角，进而调整从光纤出射的光线的出射角度的范围。
示例的，若最终制备得到的光线控制膜为图1，图4或图5所示的光线控制膜，则该光纤的折射率可以大于空气的折射率。若最终制备得到的光线控制膜为图6至图9任一所示的光线控制膜，则该光纤的折射率可以大于第二保护层的折射率。
步骤105、在该多个光纤的一端形成第二保护层。
可选的，该第二保护层可以由透明树脂材料制成。
步骤106、在该多个光纤的另一端涂覆形成粘接层。
步骤107、在粘接层远离多个光纤的一侧涂覆形成第一保护层。
可选的，该第一保护层可以有透明树脂材料制成。
步骤108、对第二保护层远离光纤的一面进行表面处理。
其中，该表面处理可以包括硬化处理，防眩处理以及防反处理中的至少一种。
需要说明的是，本申请实施例提供的光线控制膜的制备方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，例如，步骤106和步骤107可以在步骤104之前执行，步骤104至步骤108可以根据实际情况删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种光线控制膜的制备方法，该方法可以在间隔排布的多个光纤中每相邻两个光纤之间填充由不透光材料制成的填充层。由于该光线控制膜无需采用压印工艺制备，且在制备该光线控制膜时，可以通过选取合适直径和长度的光纤，在保证光线控制膜的出光角度的范围前提下，减小光线控制膜的厚度，提高光线的透过率。并且，由于光线在光纤中传输时的损耗较小，因此基于光纤制成的光线控制膜还可以提高光线的透过率。
本申请实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以包括：显示面板，以及贴合在该显示面板的出光面的如上述实施例所述的光线控制膜。
可选的，该显示面板可以为：车载显示面板、液晶面板、电子纸、有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)面板、有源矩阵有机发光二极管(active-matrixorganic light-emitting diode，AMOLED)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光线控制膜，其特征在于，用于贴附在显示面板的出光面；所述光线控制膜包括：多个光纤以及填充层；
其中，所述多个光纤间隔排布，每个所述光纤的延伸方向与所述光线控制膜的入光面相交；
所述填充层填充在所述多个光纤中每相邻的两个所述光纤之间，且所述填充层由不透光材料制成；
每个所述光纤远离所述入光面的一端的端面为平面、球面或者斜面；
所述光线控制膜还包括：至少一个反光材料层；每个所述反光材料层包覆在一个所述光纤的外侧。
2.根据权利要求1所述的光线控制膜，其特征在于，所述多个光纤平行排布。
3.根据权利要求2所述的光线控制膜，其特征在于，所述多个光纤等间距阵列排布。
4.根据权利要求3所述的光线控制膜，其特征在于，所述多个光纤交错排布。
5.根据权利要求1所述的光线控制膜，其特征在于，每个所述光纤均呈直线型，或者，每个所述光纤均呈曲线型。
6.根据权利要求1至5任一所述的光线控制膜，其特征在于，所述光线控制膜还包括：粘接层，第一保护层和第二保护层中的至少一个膜层，所述粘接层，所述第一保护层，以及所述第二保护层均为透明膜层；
其中，所述粘接层位于所述多个光纤靠近所述入光面的一侧；
所述第一保护层位于所述多个光纤靠近所述入光面的一侧；
所述第二保护层位于所述多个光纤远离所述入光面的一侧。
7.一种光线控制膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个光纤；
将所述多个光纤间隔排布，使得每个所述光纤的延伸方向均与基准面相交；
将不透光材料制成的填充层填充在所述多个光纤中每相邻两个所述光纤之间；
通过物理裁切，热处理或化学试剂腐蚀的方式，将每个所述光纤的一端的端面形成为球面或斜面；
其中，所述光线控制膜包括：至少一个反光材料层；每个所述反光材料层包覆在一个所述光纤的外侧。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：显示面板，以及贴附在所述显示面板的出光面的如权利要求1至6任一所述的光线控制膜。
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