CN112904615A - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种显示装置，该显示装置包括抗眩光层、光转换层、双向滤光层、胶层、显示组件，抗眩光层位于光转换层之上，对激光指示笔发出的特定波长激光束进行散射，光转换层吸收激光指示笔发出的特定波长激光束，同时发出可见光，光转换层包含光致发光的材料，对显示组件发出的450nm~650nm可见光具有高透过率，双向滤光层位于显示组件和光转换层之间，对激光指示笔发出的特定波长激光束进行拦截，对显示组件发出的蓝紫光进行过滤，胶合层粘结覆合于光转换层和双向滤光层之间，将所有功能层与显示组件组合，形成显示装置。该装置能够解决现有技术中不能显示激光笔指示亮点，以及表面反射率高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，可用于激光发光照明技术领域。
背景技术
随着科技进步，各种信息设备不断地推陈出新，例如阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、数字光学处理器(DLP)、硅基板上液晶显示器(LCoS)、有机发光二极管(OLED)、场发射显示器(FED)、量子点激光电视、液晶激光电视等等。其中，液晶显示器因具有省电、低辐射、占空间小等优点，俨然己成为显示屏幕的主流。大尺寸的液晶显示器越来越走近家庭和商务办公，在50~100寸显示屏的商务应用中，液晶显示器甚至逐步取代了原有的投影，成为学校教室、办公会议、商务演讲培训等的重要显示设备。
随着大尺寸液晶显示面板在教育和商业办公中的应用，人们一般用激光笔做为教鞭或者演讲的指示器，由于液晶显示面板是全黑屏显示，特别是面板对于可见光范围内的光是需要透过的，因此，常见的红、绿、蓝激光在液晶显示面板上几乎都穿透，并入射到中间的液晶层，不仅不能显示激光指示亮点，而且容易造成对液晶材料的破坏，损坏液晶显示面板。此外，当大尺寸液晶显示器显示画面时，外界光线可能被液晶显示面板的光滑表面反射，激光笔入射的激光束也会被反射，造成光污染和激光安全隐患。
综合上述，在不大幅改变液晶显示面板制作工艺的情况下，有效显示激光笔的指示光点，同时还降低激光的镜面反射，成为了需要研究的课题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种显示装置。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种显示装置，包括抗眩光层、光转换层、双向滤光层、胶层、显示组件，抗眩光层位于光转换层之上，对激光指示笔发出的激光束进行散射，光转换层吸收激光指示笔发出的激光束，同时发出可见光，光转换层包含光致发光材料，对显示组件发出的450nm~650nm可见光具有高透光性，双向滤光层位于显示组件和光转换层之间，对激光指示笔发出的激光束进行拦截，对显示组件发出的蓝紫光进行过滤，胶合层粘结覆合于光转换层和双向滤光层的两侧表面将所有功能层与显示组件组合，形成显示装置；激光指示笔发出的激光束照射到显示装置，激光束先经过抗眩光层的前表面，从抗眩光层透射的激光射入光转换层，入射激光经过光转换层的光转换后，部分透射光转换层的残余激光被双向滤光层截止。
优选地，所述抗眩光层位于显示装置最外侧，抗眩光层在远离光转换层的一侧具有粗糙的表面，抗眩光层与光转换层通过光学胶或压敏胶进行粘结覆合，抗眩光层的算术平均粗糙度小于0.2μm，雾度小于4%，厚度为40μm~60μm，对显示组件发出的可见光透过率大于80%，对激光指示笔发出的特定波长激光束透过率大于80%；光转换层与双向滤光层通过胶合层粘结覆合。
优选地，所述抗眩光层集成于光转换层上，抗眩光层在远离胶层的一侧具有粗糙表面，粗糙表面的厚度小于等于光转换层总厚度的三分之一，粗糙表面的厚度为6μm~15μm。
优选地，所述抗眩光层在远离双向滤光层的一侧具有粗糙的表面，在靠近双向滤光层的一侧具有平整光滑的表面。
优选地，所述光转换层对入射激光束的入射接收角度为0~180°，光转换层的厚度为6μm~60μm。
优选地，所述光致发光材料吸收特定波长的入射光，并转换辐射出与入射光波长不同的辐射光，吸收入射光波长范围为400nm~430nm，700nm~1000nm，辐射光的波长范围为440nm~680nm。
优选地，所述双向滤光层位于光转换层之后，显示组件之前，双向滤光层的折射率大于光转换层。
优选地，所述双向滤光层为具有特定透光光谱的PET基材，双向滤光层的厚度为10μm~50μm。
优选地，所述双向滤光层、抗眩光层及光转换层一体复合。
优选地，所述显示组件包括基板、液晶层、以及对向基板，基板为数组阵列基板，对向基板为彩色滤光片基板。
本发明技术方案的优点主要体现在：该装置能够解决现有技术中不能显示激光笔指示亮点，以及表面反射率高的问题，该装置能改变激光笔指示点亮度、降低屏幕反射率及降低屏幕蓝光输出的结构。
附图说明
图1为本发明一种显示装置实施例一的结构示意图。
图2为本发明一种显示装置实施例二的结构示意图。
图3为本发明一种显示装置实施例三的结构示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
本发明揭示了一种显示装置，如图1所示，该一种显示装置100包括抗眩光层107、光转换层105、双向滤光层103、胶层102、显示组件101，抗眩光层107位于光转换层105之上，对激光指示笔发出的激光束进行散射。光转换层105吸收激光指示笔发出的激光束，同时发出可见光，光转换层包含光致发光的材料，对显示组件发出的450nm~650nm可见光具有高透过率，双向滤光层103位于显示组件101和光转换层105之间，对激光指示笔发出的激光束进行拦截，对显示组件发出的蓝紫光进行过滤，胶层102粘结覆合于光转换层105和双向滤光层103的两侧表面，将所有功能层与显示组件组合，形成显示装置。
激光指示笔发出的激光束照射到显示装置，激光束先经过抗眩光层的前表面，从抗眩光层透射的激光射入光转换层，入射激光经过光转换层的光转换后，部分残余激光经过胶层后被双向滤光层截止。
实施例一：
如图1所示，在本实施例中，显示组件101为液晶显示器，其包括基板101a、液晶层101b、以及对向基板101c。具体地，在本实施例中，基板101a可为数组阵列基板，对向基板101c可为彩色滤光片基板。当然，基板101a或对向基板101c之一者为数组上彩色滤光片（COA）或彩色滤光片上数组（AOC）基板，而另一者为单纯的基板而无数组与彩色滤光片设置其上。当然，显示组件101也可为等离子体显示面板（PDP）硅基板上液晶显示器（LCoS）、量子点激光电视、液晶激光电视等，本实施例中不对上述部件做具体限定。
在本实施例中，以胶层102贴合双向滤光层103于显示组件101，双向滤光层103贴合至显示组件101后，不需经过热固、热压或其他加工处理，因此不会对显示组件101造成影响甚至损坏。显示组件101可以发出可见光，人眼能观看到显示组件101显示的图像，此外，显示组件101也会发出部分450nm以下的蓝紫光，这部分短波长光频率高，携带光子能量高，长时间观看屏幕容易造成人眼视觉疲劳，属于对人眼有害的显示光波段。胶层102的厚度为6μm~20μm之间，对420nm~650nm的可见光具有高透光率，透光率达90%以上，因此不会对显示组件101的图像显示造成影响。
双向滤光层103位于显示组件101和光转换层105之间，一方面，双向滤光层103可以对来自光转换层方向的特定波长激光束进行阻挡拦截，避免经光转换层105后残余的激光束继续入射到显示组件101内，对显示组件101造成破坏；同时，双向滤光层还可对显示组件101显示图像时发出的蓝紫光进行过滤，具体例如降低420nm~450nm蓝紫光的出射率，避免显示组件101发出的蓝紫光透过光转换层和抗眩光层后出射，对观看用户眼睛造成影响。在本实施例中，双向滤光层103为具有特定透光光谱的PET基材，具体为通过颗粒染色渗透的PET膜，双向滤光层的厚度为10μm~50μm之间。
光转换层105包含光致发光材料，对显示组件101发出的450nm~650nm可见光具有高透过率，透过率大于80%。光转换层105中的光致发光材料，能够吸收特定波长的入射光，并转换后辐射出与入射光波长不同的辐射光，吸收入射光波长范围位于400nm~430nm，700nm~1000nm之间，典型的例如激光二极管发射的405nm，780nm，808nm激光束。光转换层105对入射激光束的入射接收角度为0~180°，且随着入射角度变化，辐射光亮度几乎不改变。
光转换层105中的光致发光材料，吸收入射光能量后，辐射出荧光，辐射光的波长范围在440nm~680nm范围内。本实施例中，光转换层105的制作采用热挤压PET膜时将发光粒子混合加入料中；在其他实施例中，也可以在基材上涂布含发光材料的涂层然后烘干，或者是通过高温染色将含发光特性的粒子渗透到基材中，或者通过将含发光材料的溶液混合加入到压敏胶中制作成带发光的胶粘层，光转换层105的厚度为30~50μm。
在光转换层105和双向滤光层103之间粘结胶合层104，可以通过乳液型或溶剂型的丙烯酸亚敏胶水，均匀涂布在双向滤光层103基材的上表面，或者是涂布在光转换层105基材的下表面，涂布烘干后，再进行光转换层105和双向滤光层103的覆合，固化后的胶合层104的厚度为6μm~20μm之间。为了让光转换层105显示激光指示亮点时的边缘更加锐利，设置胶合层104的折射率大于光转换层105，降低激光入射到光转换层后形成的波导效应。
抗眩光层107可以通过对PET基膜进行表面雾化处理得到，包括对PET膜进行粗糙化处理而形成抗眩光层，粗糙化处理例如可使用表面切削、研磨、精磨、电解研磨等方法，然后对带抗眩光的107膜和带光转换层的105膜通过光学胶或者压敏胶106进行覆合。本实施例中，抗眩光层107在最外侧具有粗糙的表面，即远离光转换层105的一侧，也就是表面呈现不规则的高低起伏，当光线照射到抗眩光层107时会产生散射，特别是使用激光笔指示时，抗眩光层107将方向性单一的激光束散射开，大大地降低了镜面反射的光束干扰。
抗眩光层107的算术平均粗糙度小于0.2μm，并且抗眩光层的雾度小于4%，厚度设置为40μm~60μm之间。抗眩光层107对显示组件发出的可见光透过率大于80%，对激光指示笔发出的特定波长激光束透过率大于80%，抗眩光层的折射率不大于光转换层。
当激光笔发出的激光束照射显示装置100时，激光束发出的近似不可见光束，首先经过抗眩光层107的前表面，大部分光透射，少部分被反射的光以漫反射形式扩散，避免形成镜面反射的激光。从压敏胶106透射的激光射入光转换层105，在射入点的相同位置，不可见光点转换成为可见光范围的光点，该显示光点是荧光材料转换发光，亮度较高，可以很显眼的显示出激光笔指示的屏幕位置。入射激光经过光转换层105的光转换后，大部分转换成新的辐射光，少量残余的激光经过胶合层104后被双向滤光层103截止。
在反方向上，显示组件101显示图像是发出的主要是可见光，也有部分450nm以下的蓝紫光，它们都朝着压敏胶106的方向传输而出，在经过双向滤光层103时，大部分可见光无影响的透过，透光率≥90%（450nm~650nm），只有450nm以下的部分蓝紫光比阻隔，并且蓝光阻隔率（380~450nm）均值≥35%。从而使得显示装置100最后发出的主要是对人眼影响小的可见光。
实施例二：
如图2所示，在本实施例中，显示组件101和双向滤光层103之间通过胶层102贴合。双向滤光层103位于显示组件101和光转换层201之间，一方面，双向滤光层103可以对来自光转换层201方向的特定波长激光束进行阻挡拦截，避免经光转换层201后残余的激光束继续入射到显示组件101内，对显示组件101造成破坏；同时，双向滤光层，还对显示组件101显示图像时发出的蓝紫光进行过滤，降低蓝紫光的出射率，避免显示组件101发出的蓝紫光透过光转换层201后出射，对观看用户眼睛造成影响。
在光转换层201和双向滤光层103之间粘结胶合层104，可以通过乳液型或溶剂型的丙烯酸亚敏胶水，均匀涂布在双向滤光层103基材的上表面，或者是涂布在光转换层201基材的下表面，涂布烘干后，再进行光转换层201和双向滤光层103的覆合，固化后的胶合层104的厚度为6μm~20μm之间。为了让光转换层201显示激光指示亮点时的边缘更加锐利，设置胶合层104的折射率大于光转换层201，降低激光入射到光转换层后形成的波导效应。
光转换层201，包含光致发光的材料，能够吸收特定波长的入射光，并转换后辐射出与入射光波长不同的辐射光，吸收入射光波长范围位于400nm~430nm，700nm~1000nm之间。典型的例如激光二极管发射的405nm，780nm，808nm激光束。光转换层201的厚度为50~60μm，光转换层201对入射激光束的入射接收角度为0~180°，且随着入射角度变化，辐射光亮度几乎不改变。光转换层201中的光致发光材料，吸收入射光能量后，辐射出荧光，辐射光的波长范围在440nm~680nm范围内。本实施例中，光转换层201的制作是采用热挤压PET膜时将发光粒子混合加入料中；在其他实施例中，也可以在基材上涂布含发光材料的涂层然后烘干，或者是通过高温染色将含发光特性的粒子渗透到基材中，或者通过将含发光材料的溶液混合加入到压敏胶中制作成带发光的胶粘层。
本实施例中，抗眩光层202集成在光转换层201上，具体可通过对201挤压形成的带发光颗粒的PET膜进行表面雾化处理得到，包括对PET膜进行粗糙化处理而形成抗眩光层，也可以对PET膜进行喷涂、喷印、蚀刻等，粗糙化处理例如可使用表面切削、研磨、精磨、电解研磨等方法。抗眩光层202形成于光转换层201的外侧（远离胶合层104的一侧），也就是光转换层201在该侧具有粗糙的表面，粗糙表面的厚度不大于光转换层201总厚度的三分之一，例如粗糙表面的厚度设置为6μm~15μm之间。抗眩光层的雾度小于4%，以便抗眩光层202对显示组件发出的可见光透过率大于80%，对激光指示笔发出的激光束透过率大于80%。
当光线照射到光转换层201时，首先被表面形成的抗眩光层202散射，特别是使用激光笔指示时，抗眩光层202将原本要做镜面反射的那部分激光束散射开，大大地降低了镜面反射的光束干扰。
实施例三：
如图3所示，本实施例和实施例一近似，抗眩光层302可以通过对PET基膜进行表面雾化处理得到，包括对PET膜进行粗糙化处理而形成抗眩光层，粗糙化处理例如可使用表面切削、研磨、精磨、电解研磨等方法。本实施例中，抗眩光层302在最外侧具有粗糙的表面，即远离双向滤光层103的一侧，而在靠近双向滤光层103的一侧具有平整光滑的表面。
与实施例一所不同的是，本实施例中的光转换层301既具有了实施例一中光转换层105的功能，即实现对入射激光束光波长的转换，同时，光转换层301还具有了抗眩光层106的作用，即起到了粘结覆合双向滤光层103以及抗眩光层302的目的。
光转换层301，包含光致发光的材料，能够吸收特定波长的入射光，并转换后辐射出与入射光波长不同的辐射光，吸收入射光波长范围位于400nm~430nm，700nm~1000nm之间，典型的例如激光二极管发射的405nm，780nm，808nm激光束。光转换层301对入射激光束的入射接收角度为0~180°，且随着入射角度变化，辐射光亮度几乎不改变。光转换层301中的光致发光材料，吸收入射光能量后，辐射出荧光，辐射光的波长范围在440nm~680nm范围内。
本实施例中，光转换层301的实现，首先是将发光材料颗粒混合溶解到特定的溶剂中，形成一定浓度的溶液，再将溶液混合加入到含有固化剂、胶黏剂和溶剂的胶液中，通过均匀涂布，然后烘干固化，形成了带发光的胶粘层。光转换层301的厚度设置为10~20μm。上述胶液可以均匀涂布在抗眩光层302基膜的光滑表面（靠近双向滤光层103一侧），也可以涂布在双向滤光层103基膜的上表面（远离胶层102一侧），然后将双向滤光层103和抗眩光层302进行覆合。
光转换层301对显示组件101发出的450nm~650nm可见光具有高透过率，透过率大于80%。当使用激光笔指示时，激光束透过抗眩光层302后，入射到光转换层301中，可以激发胶体中的发光材料辐射发光，具有与实施例一同样的功能实现。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于：包括抗眩光层、光转换层、双向滤光层、胶层、显示组件，
抗眩光层位于光转换层之上，对激光指示笔发出的激光束进行散射，
光转换层吸收激光指示笔发出的激光束，同时发出可见光，光转换层包含光致发光材料，对显示组件发出的450nm~650nm可见光具有高透光性，
双向滤光层位于显示组件和光转换层之间，对激光指示笔发出的激光束进行拦截，对显示组件发出的蓝紫光进行过滤，胶合层粘结覆合于光转换层和双向滤光层的两侧表面将所有功能层与显示组件组合，形成显示装置；
激光指示笔发出的激光束照射到显示装置，激光束先经过抗眩光层的前表面，从抗眩光层透射的激光射入光转换层，入射激光经过光转换层的光转换后，部分透射光转换层的残余激光被双向滤光层截止。
2.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述抗眩光层位于显示装置最外侧，抗眩光层在远离光转换层的一侧具有粗糙的表面，抗眩光层与光转换层通过光学胶或压敏胶进行粘结覆合，抗眩光层的算术平均粗糙度小于0.2μm，雾度小于4%，厚度为40μm~60μm，对显示组件发出的可见光透过率大于80%，对激光指示笔发出的特定波长激光束透过率大于80%；光转换层与双向滤光层通过胶合层粘结覆合。
3.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述抗眩光层集成于光转换层上，抗眩光层在远离胶层的一侧具有粗糙表面，粗糙表面的厚度小于等于光转换层总厚度的三分之一，粗糙表面的厚度为6μm~15μm。
4.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述抗眩光层在远离双向滤光层的一侧具有粗糙的表面，在靠近双向滤光层的一侧具有平整光滑的表面。
5.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述光转换层对入射激光束的入射接收角度为0~180°，光转换层的厚度为6μm~60μm。
6.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述光致发光材料吸收特定波长的入射光，并转换辐射出与入射光波长不同的辐射光，吸收入射光波长范围为400nm~430nm，700nm~1000nm，辐射光的波长范围为440nm~680nm。
7.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述双向滤光层位于光转换层之后，显示组件之前，双向滤光层的折射率大于光转换层。
8.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述双向滤光层为具有特定透光光谱的PET基材，双向滤光层的厚度为10μm~50μm。
9.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述双向滤光层、抗眩光层及光转换层一体复合。
10.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于：所述显示组件包括基板、液晶层、以及对向基板，基板为数组阵列基板，对向基板为彩色滤光片基板。
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