CN217279198U - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种显示装置，包括发光组件和在其出光方向上的指向性光学膜。指向性光学膜可以将发光组件出射的设定方向的光线透射，从而仅在设定方向上可以观看到显示装置的显示图像，而在其它方向上实现防窥。由发光组件出射的光线在经过第一微透镜后会聚到遮光层的位置，设定出射角度范围内的光线可以通过遮光层的透光孔透射，而其它光线被遮光层吸收，从透光孔透射的光线再经过第二微透镜之后恢复为从发光组件出射时相同的角度向外出射，由此实现对出射光线角度的选择。在指向性光学膜中设置两层微透镜，可以先对光线进行会聚，再将光线解会聚为出射时相同的角度，由此不会改变光线的出射方向，并且可以实现全角度的防窥。

Description

一种显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

显示装置通过显示图像来传达信息，随着显示技术的不断发展，不同类型的显示装置应运而生，且显示效果不断提高。

目前显示装置普遍具有较大的可视角，由此增大可以观看到显示图像的范围。然而对于一些应用场景来说，较大的可视角也存在很多弊端。

例如，过大的可视角使得显示装置的隐私性不好。用户在显示装置上处理一些私密或者保密性信息时，往往不希望其他人看到，较大的可视角在满足多人观看的同时牺牲了观看的隐私性。

或者，应用于车载显示时，汽车副驾驶的娱乐屏在使用时不希望影响到驾驶人员，以避免产生行车安全的问题。

实用新型内容

本实用新型一些实施例中，显示装置包括：

发光组件，用于图像显示；

指向性光学膜，位于发光组件的出光侧；

指向性光学膜包括：

第一微透镜层，位于靠近发光组件的一侧；

遮光层，位于第一微透镜层背离发光组件的一侧；

第二微透镜层，位于遮光层背离第一微透镜层的一侧；

其中，第一微透镜层包括多个第一微透镜，第二微透镜层包括多个第二微透镜，遮光层包括多个透光孔；

第一微透镜用于将发光组件出射的光线会聚到遮光层的位置，第二微透镜用于将从透光孔出射的光线恢复为从发光组件出射时相同的角度；第一微透镜、透光孔以及第二微透镜在水平方向上的相对位置满足使发光组件设定出射方向的光线透过，其它出射方向的光线被遮挡的条件。

在发光组件的出光侧设置指向性光学膜，指向性光学膜可以将发光组件出射的设定方向的光线透射，从而仅在设定方向上可以观看到显示装置的显示图像，而在其它方向上实现防窥。由发光组件出射的光线在经过第一微透镜后会聚到遮光层的位置，设定出射角度范围内的光线可以通过遮光层的透光孔透射，而其它光线被遮光层吸收，从透光孔透射的光线再经过第二微透镜之后恢复为从发光组件出射时相同的角度向外出射，由此实现对出射光线角度的选择。在指向性光学膜中设置两层微透镜，可以先对光线进行会聚，再将光线解会聚为出射时相同的角度，由此不会改变光线的出射方向，并且可以实现全角度的防窥。

本实用新型一些实施例中，发光组件可以采用有机发光二极管显示面板、发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板中的一种。指向性光学膜位于发光组件的出光面一侧。

本实用新型一些实施例中，发光组件可以采用液晶显示装置。指向性光学膜可以位于背光模组与液晶显示面板之间；或者，指向性光学膜还可以位于液晶显示面板背离背光模组的一侧。

本实用新型一些实施例中，第一微透镜层包括第一基材和在第一基材上紧密排列的多个第一微透镜，第二微透镜层包括第二基材和在第二基材上紧密排列的多个第二微透镜。第一微透镜层和第二微透镜层分别制作，再采用粘合层相互粘合。遮光可以形成在任意一个微透镜层未设置微透镜的一面，遮光层在位于第一基材背离第一微透镜的一侧时，粘合层设置在第二基材与遮光层之间。遮光层位于第二基材背离第二微透镜的一侧时，粘合层设置在第一基材与遮光层之间。

本实用新型一些实施例中，第一微透镜和第二微透镜均采用凸透镜，用于对入射光线进行会聚。第一微透镜和第二微透镜可以采用圆弧形凸透镜，即半球形凸透镜。其中，第一微透镜为向发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜，第二微透镜为向背离发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜。或者，第一微透镜和第二微透镜可以采用非球面或自由曲面的凸透镜。第一微透镜的曲率半径为15μm～24μm；第一微透镜的折射率为1.47～1.60。相应地，第二微透镜的曲率半径为15μm～24μm；第二微透镜的折射率为1.47～1.60。

本实用新型一些实施例中，当粘合层位于第二基材与遮光层之间时，第一基材的厚度与第一微透镜的焦距相等，第二基材与粘合层的厚度和与第二微透镜的焦距相等。第一基材的厚度为20μm～50μm，第二基材和粘合层的总厚度为20μm～50μm。当粘合层位于第一基材与遮光层之间时，第一基材与粘合层的厚度和与第一微透镜的焦距相等，第二基材的厚度与第二微透镜的焦距相等。第一基材和粘合层的总厚度为20μm～50μm，第二基材的厚度为20μm～50μm。

本实用新型一些实施例中，遮光层的厚度与透光孔的口径决定可视角，遮光层的厚度为1μm～3μm；遮光层的透光孔的口径为3μm～5μm。

本实用新型一些实施例中，指向性光学膜中的一个第一微透镜与一个第二微透镜相对应，相互对应的一个第一微透镜和一个第二微透镜构成一个透镜对；一个透镜对与一个透光孔对应。通过设计第一微透镜的光学中心点、透光孔的中心点以及第二微透镜的光学中心点之间的相对位置来控制不同角度的入射光线透过，达到控制显示方向的目的。相互对应的第一微透镜的光学中心点、透光孔的中心点以及第二微透镜的光学中心点的连线的方向为指向性光学膜的光线透射方向。

本实用新型一些实施例中，同一个透镜对中的第一微透镜的光学中心点到第二微透镜的光学中心点的水平距离为第一微透镜的光学中心点到对应的透光孔的水平距离的2倍。其中，第一微透镜的光学中心点到第二微透镜的光学中心点的水平距离为0～24μm；第一微透镜的光学中心点到对应的透光孔的水平距离为0～12μm。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的液晶显示装置的截面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的发光二极管显示装置的截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的有机发光二极管显示装置的截面结构示意图；

图4为相关技术中显示装置的截面结构示意图；

图5为相关技术中光栅结构的平面结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之一；

图7为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之二；

图8为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之三；

图9为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的截面结构示意图之一；

图10为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的截面结构示意图之二；

图11为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的仰视结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的俯视结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的光路示意图之一；

图14为本实用新型实施例提供的正视角光线经过指向性光学膜的仿真效果示意图；

图15为本实用新型实施例提供的斜视角光线经过指向性光学膜的仿真效果示意图；

图16为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的光路示意图之二。

其中，11-背光模组，21-液晶显示面板，12-驱动基板，22-发光二极管，13-驱动线路层，23-OLED器件层，33-封装层，43-光栅结构，431-遮光部，432-透光部，100-发光组件，200-指向性光学膜，101-背光模组，102-液晶显示面板，201-第一微透镜层，202-第二微透镜层，203-遮光层，204-粘合层，s1-第一基材，s2-第二基材，a1-第一微透镜，a2-第二微透镜，a-透镜对，h-透光孔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

显示装置通过显示图像来传达信息，随着显示技术的不断发展，不同类型的显示装置应运而生，且显示效果不断提高。

目前的显示装置包括液晶显示装置、有机发光二极管显示装置、发光二极管显示装置以及微型发光二极管显示装置等。

图1为本实用新型实施例提供的液晶显示装置的截面结构示意图。

如图1所示，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)主要由背光模组11和液晶显示面板21构成。液晶显示面板21本身不发光，需要依靠背光模组11提供的光源实现亮度显示。

LCD的显像原理是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制背光源透射或遮蔽功能，从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。液晶显示技术成熟，液晶显示装置具有较低的成本且性能优异。

图2为本实用新型实施例提供的发光二极管显示装置的截面结构示意图。

如图2所示，发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)显示装置包括驱动基板12和位于驱动基板12上的多个发光二极管22。LED显示装置是采用LED阵列，由LED作为显示子像素，通过控制各LED的显示亮度可以实现图像显示。LED具有高亮度、耗功小、电压需求低等特点。LED显示装置可以应用于大尺寸显示屏或拼接屏领域。

微型有机发光二极管(Micro Light Emitting Diode，简称Micro LED)显示装置是LED芯片微缩化，由Micro LED芯片作为子像素。Micro LED显示装置的具体结构与LED显示装置类似，可以参见图2。

Micro LED芯片的尺寸已经达到像素级别，且Micro LED芯片继承了LED的高亮度、耗功小、电压需求低等优点。Micro LED显示装置相对于LED显示装置可以在有限尺寸内设置更多的像素，提高显示装置的分辨率。

图3为本实用新型实施例提供的有机发光二极管显示装置的截面结构示意图。

如图3所示，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示装置包括驱动线路层13、OLED器件层23和封装层33。OLED属于一种电流型的发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。OLED显示装置为自发光型显示装置，因此不需要配备背光模组，显示装置的整体厚度更小。

目前显示装置普遍具有较大的可视角，由此增大可以观看到显示图像的范围。然而对于一些应用场景来说，较大的可视角也存在很多弊端。例如，过大的可视角使得显示装置的隐私性不好。用户在显示装置上处理一些私密或者保密性信息时，往往不希望其他人看到，较大的可视角在满足多人观看的同时牺牲了观看的隐私性。或者，应用于车载显示时，汽车副驾驶的娱乐屏在使用时不希望影响到驾驶人员，以避免产生行车安全的问题。

为了实现指向性显示，通常会在显示装置的出光侧设置光栅结构。图4为相关技术中显示装置的截面结构示意图，图5为相关技术中光栅结构的平面结构示意图。

如图4所示，通常情况下将光栅结构43设置在显示装置的出光侧，光栅结构43允许较小出射角度范围内的光线透射，而其它角度的光线被遮挡，从而实现防窥的效果。

如图5所示，光栅结构通常包括周性排布的遮光部431和透光部432，遮光部431和透光部432交替排列，其中遮光部431和透光部432的宽度可以决定透射光线的角度，从而决定显示装置的防窥范围。

然而，目前的光栅结构43只能在一个维度实现防窥，例如图5所示的光栅结构，遮光部431和透光部432沿水平方向排列，那么显示装置可以在水平方向上实现防窥，而在竖直方向上无防窥效果。如果将遮光部431和透光部432沿竖直方向排列，则显示装置可以在竖直方向上实现防窥，而在水平方向上无防窥效果。除此之外，由于遮光部431会遮挡可视角度以外的其它角度的光线，这部分光线无法再继续用于显示，直接损失，因此光线的利用率会严重下降。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种显示装置，可以实现指向性透光，从而控制显示装置的显示方向。

图6为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之一。

如图6所示，本实用新型实施例提供的显示装置包括：发光组件100和指向性光学膜200。其中，发光组件100用于图像显示；指向性光学膜200位于发光组件的出光侧。指向性光学膜200可以将发光组件100出射的设定方向的光线透射，从而仅在设定方向上可以观看到显示装置的显示图像，而在其它方向上实现防窥。

在一些实施例中，发光组件100可以采用有机发光二极管显示面板、发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板中的一种。其中，发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板的结构可参见图2，有机发光二极管显示面板的结构可参见图3。有机发光二极管显示面板、发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板与相关技术中的显示面板的结构可以相同，当发光组件100采用上述任一显示面板时，如图6所示，指向性光学膜200位于发光组件100的出光面一侧。

图7为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之二；图8为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图之三。

在一些实施例中，发光组件100可以采用液晶显示装置。此时如图7和图8所示，发光组件100包括：背光模组101和液晶显示面板102。其中，背光模组101用于提供背光；液晶显示面板102位于背光模组101的出光侧，用于图像显示。发光组件100采用液晶显示装置时，液晶显示装置的结构可参见相关技术，在此不做赘述。

由于液晶显示装置包括背光模组101和液晶显示面板102两部分，且液晶显示面板102本身并不发光，需要由背光模组101提供背光。因此如图7所示，指向性光学膜200可以位于背光模组101与液晶显示面板102之间；或者，如图8所示，指向性光学膜200还可以位于液晶显示面板102背离背光模组101的一侧，在此不做限定。

图9为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的截面结构示意图之一。

如图9所示，指向性光学膜包括：第一微透镜层201、遮光层203和第二微透镜层202。

其中，遮光层203位于第一微透镜层201和第二微透镜层202之间。由于光路可逆，因此指向性光学膜并没有方向性，两面均可以面向发光组件一侧设置。为了对光线的指向性原理进行说明，本实用新型实施例将第一微透镜层201靠近发光组件设置，而第二微透镜层202背离发光组件设置。

具体地，第一微透镜层201位于靠近发光组件的一侧；遮光层203位于第一微透镜层201背离发光组件的一侧；第二微透镜层202位于遮光层203背离第一微透镜层201的一侧。第一微透镜层201、遮光层203和第二微透镜层202构成叠层结构。

如图9所示，第一微透镜层201包括第一基材s1和多个第一微透镜a1，多个第一微透镜a1位于第一基材s1面向发光组件的一侧。各第一微透镜a1在第一基材s1上呈阵列排布。

第二微透镜层202包括第二基材s2和多个第二微透镜a2，多个第二微透镜a2位于第二基材s2背离发光组件的一侧。各第二微透镜a2在第二基材s2上呈阵列排布。

第一基材s1和第二基材s2的形状可以与显示装置的形状相同，通常情况下可以设置为矩形或方形。第一基材s1和第二基材s2的尺寸与指向性光学膜的尺寸一致，而指向性光学膜的尺寸通常可以至少按照显示装置的显示区域的尺寸进行设计。

第一基材s1和第二基材s2采用透光性材料进行制作，例如可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)等材料，在此不做限定。

第一基材s1和第二基材s2具有支撑性作用，第一微透镜a1形成在第一基材s1的表面，第二微透镜a2形成在第二基材s2的表面。

第一微透镜a1和第二微透镜a2可以采用相同的材料采用相同的方法进行制作。在具体实施时，第一微透镜a1和第二微透镜a2可以采用紫外固化胶，采用微复制技术，利用微透镜模具在第一基材s1和第二基材s2的表面形成第一微透镜a1和第二微透镜a2的结构，再采用紫外固化灯对紫外固化胶进行固化，形成第一微透镜层201和第二微透镜层202的结构。

如图9所示，在本实用新型实施例中，遮光层203包括多个透光孔h。遮光层203的作用是将不需要的光线遮挡，同时将需要的光线经过透光孔h通过。在具体实施时，遮光层203可以采用黑色材料进行制作，遮光层203对光线具有吸收作用，透光孔h可使光线透过。

图10为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的截面结构示意图之二。

如图9和图10所示，指向性光学膜200还包括：粘合层204。第一微透镜层201和第二微透镜层202分别制作，再采用粘合层204相互粘合。

由于遮光层203可以形成在任意一个微透镜层未设置微透镜的一面，而粘合层204用于将两个微透镜层粘合在一起，因此当遮光层203在不同的位置时，粘合层204的位置也有所不同。

在一些实施例中，如图9所示，遮光层203位于第一基材s1背离第一微透镜a1的一侧，此时可以将粘合层204设置在第二基材s2与遮光层203之间。

在一些实施例中，如图10所示，遮光层203位于第二基材s2背离第二微透镜a2的一侧，此时可以将粘合层204设置在第一基材s1与遮光层203之间。

粘合层204可以采用透光性光学胶，在形成两个微透镜层，并在一个微透镜层的表面形成遮光层203之后，再采用粘合层204进行粘合。光线在粘合层204中可以透射，并不会改变光线的传播方向。

在本实用新型实施例中，通过设置指向性光学膜200，可以使由发光组件100出射的光线在经过第一微透镜a1后会聚到遮光层203的位置，设定出射角度范围内的光线可以通过遮光层的透光孔h透射，而其它光线被遮光层吸收，从透光孔h透射的光线再经过第二微透镜a2之后恢复为从发光组件100出射时相同的角度向外出射，由此实现对出射光线角度的选择。在指向性光学膜200中设置两层微透镜，可以先对光线进行会聚，再将光线解会聚为出射时相同的角度，由此不会改变光线的出射方向，并且可以实现全角度的防窥。

图11为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的仰视结构示意图；图12为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的俯视结构示意图。

在本实用新型实施例中，如图11所示，第一微透镜a1在第一基材s1上紧密排列；如图12所示，第二微透镜a2在第二基材s2上紧密排列。通常情况下，第一微透镜a1和第二微透镜a2相对设置，第一微透镜a1和第二微透镜a2之间存在一个透光孔h。第一微透镜a1将光线进行会聚，使得设定出射角度的光线会聚后可以从透光孔h透过，第二微透镜a2将从透光孔h透射的光线解会聚，从而使得最终出射的光线的出射方向不会发改变。

在具体实施时，第一微透镜a1和第二微透镜a2均采用凸透镜，用于对入射光线进行会聚。在一些实施例中，如图11和图12所示，第一微透镜a1和第二微透镜a2可以采用加工相对简单的圆弧形凸透镜，即半球形凸透镜。其中，如图9和图10所示，第一微透镜a1为向发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜，第二微透镜a2为向背离发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜。当然，在进行设计时，还可以将第一微透镜a1和第二微透镜a2设计为非球面或自由曲面的凸透镜，在此不做限定。

为了使第一微透镜a1将光线会聚到遮光层203所在的位置，而第二微透镜a2刚好可以将由遮光层203中的透光孔出射的光线进行解会聚为发光组件出射光线的相同角度，需要对第一微透镜a1和第二微透镜a2的焦距，以及第一基材s1、第二基材s2和粘合层204的厚度进行合理设计。

在本实用新型实施例中，如图9所示，当粘合层204位于第二基材s2与遮光层203之间，即遮光层203形成在第一基材s1的表面时，发光组件出射的光线在经过第一微透镜a1后会聚到遮光层203所在的位置，那么第一基材s1的厚度与第一微透镜a1的焦距相等。由遮光层203的透光孔h出射的光线在经过第二微透镜a2后解会聚为发光组件出射光线的相同角度，那么第二基材s2与粘合层204的厚度和与第二微透镜a2的焦距相等。

如图10所示，当粘合层204位于第一基材s1与遮光层203之间，即遮光层203形成在第二基材s2的表面时，发光组件出射的光线在经过第一微透镜a1后会聚到遮光层203所在的位置，那么第一基材s1与粘合层204的厚度和与第一微透镜a1的焦距相等。由遮光层203的透光孔h出射的光线在经过第二微透镜a2后解会聚为发光组件出射光线的相同角度，那么第二基材s2的厚度与第二微透镜a2的焦距相等。

在具体实施时，第一微透镜a1的曲率半径为15μm～24μm；第一微透镜a1的折射率为1.47～1.60。相应地，第二微透镜a2的曲率半径为15μm～24μm；第二微透镜a2的折射率为1.47～1.60。

根据上述第一微透镜a1和第二微透镜a2的曲率半径和折射率的选择可以确定出第一微透镜a1和第二微透镜a2的焦距，那么相应地，第一基材s1的厚度为20μm～50μm；第二基材s2的厚度为20μm～50μm。

需要说明的是，由于两个微透镜层需要采用粘合层204进行贴合，因此当采用如图9所示的结构时，第一基材s1的厚度为20μm～50μm，而第二基材s2和粘合层204的总厚度为20μm～50μm。当采用发图10所示的结构时，第一基材s1和粘合层204的总厚度为20μm～50μm，第二基材s2的厚度为20μm～50μm。

由于遮光层203的厚度与透光孔h的口径决定可视角，如果遮光层203的厚度太大，透光孔h的口径太小，则可视角过小，在观看显示装置时左右两侧与中间位置会有亮度差。而如果遮光层203的厚度太小，透光孔h的口径太大，则可视角过大，防窥效果不好。因此，在本实用新型实施例中，遮光层203的厚度为1μm～3μm；遮光层的透光孔h的口径为3μm～5μm。

通过调节以上参数可以调节指向性光学膜200的透光率和准直性。

图13为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的光路示意图之一。

如图13所示，指向性光学膜200中的一个第一微透镜a1与一个第二微透镜a2相对应，相互对应的一个第一微透镜a1和一个第二微透镜a2构成一个透镜对a；一个透镜对a与一个透光孔h对应。在具体应用时，可以通过设计第一微透镜a1的光学中心点o1、透光孔h的中心点o2以及第二微透镜a2的光学中心点o3之间的相对位置来控制不同角度的入射光线透过，达到控制显示方向的目的。

通常情况下，相互对应的第一微透镜a1的光学中心点o1、透光孔h的中心点o2以及第二微透镜a2的光学中心点o3的连线的方向为指向性光学膜200的光线透射方向。

在一些实施例中，如图13所示，当显示装置需要设计成在正视角下可以观看图像，而对于其它视角防窥时，可以将相互对应的第一微透镜a1的光学中心点o1、透光孔h的中心点o2以及第二微透镜a2的光学中心点o3设置为在同一条直线上，且该直线与显示装置的显示面垂直，即该直线的延伸方向为正视角方向。

此时，如图13所示，由发光组件出射的正视角的光线l1在经过第一微透镜a1之后会聚到对应的透光孔h所在的位置，可以透过透光孔h；再经过对应的第二微透镜a2的解会聚作用之后，恢复为正视角方向出射。而由发光组件出射的斜视角的光线l2在经过第一微透镜a1之后会聚到遮光层203上，被遮光层203吸收而无法出射，由此实现正视角正常显示，斜视角防窥的效果。

图14为本实用新型实施例提供的正视角光线经过指向性光学膜的仿真效果示意图；图15为本实用新型实施例提供的斜视角光线经过指向性光学膜的仿真效果示意图。

如图14所示，由发光组件出射的正视角的光线l1可以透过指向性光学膜，最终出射的光线仍然为正视角方向。如图15所示，由发光组件出射的斜视角的光线l2被指向性光学膜中的遮光层吸收，而无法透过指向性光学膜。

由图14和图15看出，仿真效果与图13设计时需要的效果一致。

图16为本实用新型实施例提供的指向性光学膜的光路示意图之二。

在一些实施例中，如图16所示，当显示装置需要设计成在设定的斜视角下可以观看图像，而对于其它视角防窥时，可以将相互对应的第一微透镜a1的光学中心点o1、透光孔h的中心点o2以及第二微透镜a2的光学中心点o3设置为在同一条直线上，且该直线与显示装置的显示面呈设定角度，该直线的延伸方向与上述可以观看显示画面的斜视角方向平行。

以图16所示的结构为例，当需要控制光线的出射方向为如图16所示的水平向右时，保持第一微透镜a1的位置不变，将遮光层203整体水平向右移动，将第二微透镜a2整体水平向右移动，以使相对应的第一微透镜a1的光学中心点o1、透光孔h的中心点o2、第二微透镜a2的光学中心点o3的连线与光线出射方向相同。

此时，如图16所示，由发光组件出射的向右偏移一定角度的斜视角的光线l2在经过第一微透镜a1之后会聚到对应的透光孔h所在的位置，可以透过透光孔h；再经过对应的第二微透镜a2的解会聚作用之后，恢复为斜视角方向出射。而由发光组件出射的正视角的光线l1在经过第一微透镜a1之后会聚到遮光层203上，被遮光层203吸收而无法出射，由此实现右侧斜视角正常显示，其它视角防窥的效果。

在实际应用中，可以根据实际情况设计第一微透镜、透光孔和第二微透镜的相对位置，以控制显示装置的显示方向。

在设计第一微透镜、透光孔与第二微透镜的相对位置时可以根据经过第一微透镜的光学中心点、透光孔的中心点和第二微透镜的光学中心点的光线来进行设计。上述经过第一微透镜的光学中心点和第二微透镜的光学中心点的光线不会改变传播方向，仍然沿直接传播。

根据上述性质，如图16所示，当相对应的第一微透镜a1、透光孔h和第二微透镜a2的位置在水平方向发生偏移时，上述光线从第一微透镜a1传播到透光孔h在水平方向上产生设定的偏移量，在从透光孔h传播到第二微透镜a2时还会再产生设定的偏移量，两次产生的偏移量相同。因此同一个透镜对a中的第一微透镜a1的光学中心点o1到第二微透镜a2的光学中心点o2的水平距离d2为第一微透镜a1的光学中心点o1到对应的透光孔h的水平距离d1的2倍。

在具体实施时，同一个透镜对a中的第一微透镜a1的光学中心点o1到第二微透镜a2的光学中心点o2的水平距离d2可以设置为0～24μm；第一微透镜a1的光学中心点o1到对应的透光孔h的水平距离d1可以设置为0～12μm。

上述数值的选择是根据第一微透镜、第二微透镜的尺寸，第一微透镜、第二微透镜的尺寸的焦距，指向性光学膜的厚度，以及透光孔的口径等多方面因素而决定的。

当第一微透镜a1的光学中心点o1到对应的透光孔h的水平距离d1以及第一微透镜a1的光学中心点o1到第二微透镜a2的光学中心点o2的水平距离d2均为0时，则可以实现如图13所示的正视角下正常显示，其它视角防窥的效果。在控制显示装置的显示方向时，可以使透光孔和第二微透镜按照显示方向依次产生偏移，从而实现在显示方向上正常显示，其它方向防窥的效果。

根据第一实用新型构思，在发光组件的出光侧设置指向性光学膜，指向性光学膜可以将发光组件出射的设定方向的光线透射，从而仅在设定方向上可以观看到显示装置的显示图像，而在其它方向上实现防窥。

根据第二实用新型构思，发光组件可以采用有机发光二极管显示面板、发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板中的一种。指向性光学膜位于发光组件的出光面一侧。

根据第三实用新型构思，发光组件可以采用液晶显示装置。指向性光学膜可以位于背光模组与液晶显示面板之间；或者，指向性光学膜还可以位于液晶显示面板背离背光模组的一侧。

根据第四实用新型构思，指向性光学膜包括：第一微透镜层、遮光层和第二微透镜层。第一微透镜层包括多个第一微透镜，第二微透镜层包括多个第二微透镜，遮光层包括多个透光孔。由发光组件出射的光线在经过第一微透镜后会聚到遮光层的位置，设定出射角度范围内的光线可以通过遮光层的透光孔透射，而其它光线被遮光层吸收，从透光孔透射的光线再经过第二微透镜之后恢复为从发光组件出射时相同的角度向外出射，由此实现对出射光线角度的选择。在指向性光学膜中设置两层微透镜，可以先对光线进行会聚，再将光线解会聚为出射时相同的角度，由此不会改变光线的出射方向，并且可以实现全角度的防窥。

根据第五实用新型构思，第一微透镜层包括第一基材和在第一基材上紧密排列的多个第一微透镜，第二微透镜层包括第二基材和在第二基材上紧密排列的多个第二微透镜。第一微透镜层和第二微透镜层分别制作，再采用粘合层相互粘合。遮光可以形成在任意一个微透镜层未设置微透镜的一面，遮光层在位于第一基材背离第一微透镜的一侧时，粘合层设置在第二基材与遮光层之间。遮光层位于第二基材背离第二微透镜的一侧时，粘合层设置在第一基材与遮光层之间。

根据第六实用新型构思，第一微透镜和第二微透镜均采用凸透镜，用于对入射光线进行会聚。第一微透镜和第二微透镜可以采用圆弧形凸透镜，即半球形凸透镜。其中，第一微透镜为向发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜，第二微透镜为向背离发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜。或者，第一微透镜和第二微透镜可以采用非球面或自由曲面的凸透镜。第一微透镜的曲率半径为15μm～24μm；第一微透镜的折射率为1.47～1.60。相应地，第二微透镜的曲率半径为15μm～24μm；第二微透镜的折射率为1.47～1.60。

根据第七实用新型构思，当粘合层位于第二基材与遮光层之间时，第一基材的厚度与第一微透镜的焦距相等，第二基材与粘合层的厚度和与第二微透镜的焦距相等。第一基材的厚度为20μm～50μm，第二基材和粘合层的总厚度为20μm～50μm。当粘合层位于第一基材与遮光层之间时，第一基材与粘合层的厚度和与第一微透镜的焦距相等，第二基材的厚度与第二微透镜的焦距相等。第一基材和粘合层的总厚度为20μm～50μm，第二基材的厚度为20μm～50μm。

根据第八实用新型构思，遮光层的厚度与透光孔的口径决定可视角，遮光层的厚度为1μm～3μm；遮光层的透光孔的口径为3μm～5μm。

根据第九实用新型构思，指向性光学膜中的一个第一微透镜与一个第二微透镜相对应，相互对应的一个第一微透镜和一个第二微透镜构成一个透镜对；一个透镜对与一个透光孔对应。通过设计第一微透镜的光学中心点、透光孔的中心点以及第二微透镜的光学中心点之间的相对位置来控制不同角度的入射光线透过，达到控制显示方向的目的。相互对应的第一微透镜的光学中心点、透光孔的中心点以及第二微透镜的光学中心点的连线的方向为指向性光学膜的光线透射方向。

根据第十实用新型构思，同一个透镜对中的第一微透镜的光学中心点到第二微透镜的光学中心点的水平距离为第一微透镜的光学中心点到对应的透光孔的水平距离的2倍。其中，第一微透镜的光学中心点到第二微透镜的光学中心点的水平距离为0～24μm；第一微透镜的光学中心点到对应的透光孔的水平距离为0～12μm。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

发光组件，用于图像显示；

指向性光学膜，位于所述发光组件的出光侧；

所述指向性光学膜包括：

第一微透镜层，位于靠近所述发光组件的一侧；

遮光层，位于所述第一微透镜层背离所述发光组件的一侧；

第二微透镜层，位于所述遮光层背离所述第一微透镜层的一侧；

其中，所述第一微透镜层包括多个第一微透镜，所述第二微透镜层包括多个第二微透镜，遮光层包括多个透光孔；

所述第一微透镜用于将所述发光组件出射的光线会聚到所述遮光层的位置，所述第二微透镜用于将从所述透光孔出射的光线恢复为从所述发光组件出射时相同的角度；所述第一微透镜、所述透光孔以及所述第二微透镜在水平方向上的相对位置满足使所述发光组件设定出射方向的光线透过，其它出射方向的光线被遮挡的条件。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，一个所述第一微透镜与一个所述第二微透镜相对应，相互对应的一个所述第一微透镜和一个所述第二微透镜构成一个透镜对；一个所述透镜对与一个所述透光孔对应；

相互对应的所述第一微透镜的光学中心点、所述透光孔以及所述第二微透镜的光学中心点的连线的方向为所述指向性光学膜的光线透射方向。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，同一个所述透镜对中的所述第一微透镜的光学中心点到所述第二微透镜的光学中心点的水平距离为所述第一微透镜的光学中心点到对应的所述透光孔的水平距离的2倍；

同一个所述透镜对中的所述第一微透镜的光学中心点到所述第二微透镜的光学中心点的水平距离为0～24μm；所述第一微透镜的光学中心点到对应的所述透光孔的水平距离为0～12μm。

4.如权利要求1～3任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一微透镜层还包括第一基材，多个所述第一微透镜位于所述第一基材面向所述发光组件的一侧；各所述第一微透镜在所述第一基材上呈阵列排布；

所述第二微透镜层还包括第二基材，多个所述第二微透镜位于所述第二基材背离所述发光组件的一侧；各所述第二微透镜在所述第二基材上呈阵列排布。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一微透镜和所述第二微透镜均采用凸透镜；

其中，所述第一微透镜为向所述发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜；所述第二微透镜为向背离所述发光组件一侧凸起的圆弧形凸透镜；

所述第一微透镜的曲率半径为15μm～24μm；所述第一微透镜的折射率为1.47～1.60；

所述第二微透镜的曲率半径为15μm～24μm；所述第二微透镜的折射率为1.47～1.60。

6.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述指向性光学膜还包括：

粘合层，位于所述第一基材与所述遮光层之间，或者位于所述第二基材与所述遮光层之间；

所述粘合层采用透光性光学胶。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述粘合层位于所述第一基材与所述遮光层之间；所述第一基材与所述粘合层的厚度和与所述第一微透镜的焦距相等；所述第二基材的厚度与所述第二微透镜的焦距相等；

或者，所述粘合层位于所述第二基材与所述遮光层之间；所述第一基材的厚度与所述第一微透镜的焦距相等；所述第二基材与所述粘合层的厚度和与所述第二微透镜的焦距相等；

所述第一基材的厚度为20μm～50μm；所述第二基材的厚度为20μm～50μm。

8.如权利要求1～3任一项所述的显示装置，其特征在于，所述遮光层的厚度为1μm～3μm；所述遮光层的透光孔的口径为3μm～5μm。

9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述发光组件包括：

背光模组，用于提供背光；

液晶显示面板，位于所述背光模组的出光侧，用于图像显示；

所述指向性光学膜位于所述背光模组与所述液晶显示面板之间；或者，所述指向性光学膜位于所述液晶显示面板背离所述背光模组的一侧。

10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述发光组件为有机发光二极管显示面板、发光二极管显示面板或微型发光二极管显示面板中的一种；

所述指向性光学膜位于所述发光组件的出光面一侧。

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