偏光片及显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及一种偏光片及显示装置。


背景技术：

2.在现有的各种显示装置中，偏光片是一种使用非常普遍、广泛的部件，液晶显示装置中使用偏光片进行图像的显示，oled显示装置中则使用圆偏光片消除环境光对屏体显示效果的不利影响。但现有的偏光片透过率较低，针对oled显示装置而言，加入偏光片将不可避免地导致显示装置的出光率下降，此时如需达到原有的显示亮度需求，则需要提高发光元件的亮度，即增大发光元件的电流，由此导致显示装置出现工作寿命缩短的问题。
3.因此，亟需一种能够提高透过率的偏光片以及相应的显示装置。


技术实现要素：

4.本技术提供一种偏光片及显示装置，旨在解决偏光片透过率较低的问题。
5.第一方面，本技术提供一种偏光片，包括：偏光层和设置于偏光层相对两侧的第一膜层组和第二膜层组，偏光层、第一膜层组和第二膜层组的至少一者设置有微透镜结构，微透镜结构包括呈阵列分布的多个微透镜单元，微透镜单元朝入光面凸出。
6.第二方面，本技术提供一种显示装置，包括前述的偏光片和显示面板，偏光片的入光面靠近显示面板的显示面设置。
7.本技术实施例中提供的偏光片具有微透镜结构，该结构由多个微透镜单元阵列排布构成，这些微透镜单元矩阵能够将入射至该偏光片的光分为多个小部分，并分别聚焦投射至同一焦平面，达到减少散射、聚焦成像的效果，从而有效提高偏光片的透过率。相应地，本技术实施例提供的偏光片能够有效降低使用该偏光片的显示装置中的发光元件所需的工作电流，最终延长发光元件及显示装置的使用寿命。
附图说明
8.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
9.图1是本技术实施例提供的偏光片的一种结构示意图；
10.图2是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
11.图3是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
12.图4是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
13.图5是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
14.图6是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
15.图7是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
16.图8是本技术实施例提供的偏光片的一种俯视示意图；
17.图9是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图；
18.图10是本技术实施例提供的显示装置的结构示意图；
19.图11是图10中a-a’处的剖视图。
20.其中：
21.100-显示装置；
22.10-偏光片；20-显示面板；30-粘接层；
23.101-入光面；102-出光面；
24.11-第一膜层组；12-偏光层；13-第二模层组；14-微透镜结构；15-第一焦平面；16-第二焦平面；
25.111-第一保护层；121-凹槽；131-第二保护层；132-压敏胶层；133-离型膜层；141-微透镜单元。
26.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
27.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本技术，并不被配置为限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
30.应当理解，尽管在本技术实施例中可能采用术语第一、第二来描述显示装置的形态，但这些形态不应限于这些术语，这些术语仅用来将这些形态彼此区分开。例如，在不脱离本技术实施例范围的情况下，第一形态也可以被称为第二形态，类似地，第二形态也可以被称为第一形态。
31.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
32.偏光片是一种现有的显示面板中经常使用的组成部件，液晶显示装置中使用偏光片进行图像的显示，oled显示装置中则使用偏光片将线偏振光转化为圆偏振光，以此消除环境光对屏体显示效果的不利影响。同时，现有的偏光片中起到主要偏光作用的结构通常是依次设置的tac(triacetyl cellulose，三醋酸纤维素)层、pva(聚乙烯醇)层、tac层构成
的三层层叠结构，此时受到偏光片本身的透光率和滤光效果的影响，使用该偏光片的显示装置的显示亮度会出现明显下降，基于此，为了达到使用者所需的亮度，只能够进一步提高显示面板的出光亮度，即提高其中的发光元件的工作电流，进而导致发光元件出现使用寿命降低的问题。
33.发明人发现，通过在偏光片中设置微透镜结构，能够借助微透镜聚焦成像的效果有效提高偏光片的透光率。已有的偏光片或显示装置通常额外附加层结构设置在显示装置中，虽然能够起到一定的提高透光率的作用，但是也存在相应的缺陷，主要表现为结构复杂，偏光片的厚度增大且不利于显示装置的轻薄化等。
34.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种偏光片，能够有效地提高偏光片的透过率，并且，其还具有加工简便、不会增大偏光片的厚度等优势。
35.进一步地，为了更好地理解本技术，下面结合图1至图8对本技术实施例提供的偏光片以及显示装置进行详细描述。
36.请一并参阅图1和图2，图1是本技术实施例提供的偏光片的一种结构示意图，图2是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图。本技术实施例提供了一种偏光片10，具有相对设置的入光面101和出光面102，偏光片10包括偏光层12和设置于偏光层12相对两侧的第一膜层组11和第二膜层组13，偏光层12、第一膜层组11和第二膜层组13的至少一者设置有微透镜结构14，微透镜结构14包括呈阵列分布的多个微透镜单元141，微透镜单元141朝入光面101凸出。
37.本技术实施例中对偏光片10中设置的微透镜结构14的数量不进行限定，具体可以根据所需的透光率标准设定。作为一种示例，偏光片10包括多层微透镜结构14，且相邻两层微透镜结构14之间膜层厚度均相等。可以理解的是，作为一些可选示例，相邻两层微透镜结构14之间膜层厚度可以不相同。相类似地，作为一些可选的示例，每层微透镜结构14中的微透镜单元141的直径可以相同，作为另一些可选的示例，同层设置的微透镜单元141的直径可以不相同。
38.作为一种可选的示例，偏光片10中的微透镜结构14的材质可以与其所处的层结构相同，例如：设置于第一模层组11中的微透镜结构14可以采用与第一模层组11中、与微透镜结构14相邻的层结构相同的材质，设置于偏光层12中的微透镜结构14可以采用与偏光层12相同的材质。
39.作为一些可选的示例，偏光片10中的微透镜结构14可以为整层设置；在另一些可选的示例中，微透镜结构14可以为沿着不同层设置并分别覆盖层结构的一部分区域。
40.本技术实施例提供了一种偏光片10，包括依次层叠设置的第一膜层组11、偏光层12以及第三膜层组13，在这三个膜层结构之中的至少一者设置有微透镜结构14，该微透镜结构14中所包括的多个微透镜单元141朝向偏光片10的入光面101凸出，即相当于微透镜结构14包括有多个具有凸面、能够起到汇聚光线作用的微型透镜沿垂直于厚度方向的平面延伸排列设置，这些微透镜单元141的凸面朝向相同，且同层设置的微透镜单元141的焦距相同，由此，沿同层延伸的微透镜结构14能够将入射至该结构的光线汇聚、收束，聚焦成像于同一焦平面，减弱光线在偏光片10内部传播过程中的散射，从而使得更多的光线沿预设方向传输，有效地提高了偏光片10的透光率。
41.请参阅图3，图3是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图。在一些可选
的实施例中，第一膜层组11包括与偏光层12相邻设置的第一保护层111，第二膜层组13包括与偏光层12相邻设置的第二保护层131，微透镜结构14设置于第一保护层111与偏光层12的交界面处和/或微透镜结构14设置于第二保护层131远离偏光层12的一侧表面。
42.作为一些可选示例，偏光层12可以为由碘进行染色的pva层，第一保护层111和第二保护层131可以为tac层，由此可以构成较为完整的碘类偏光片的核心部分，同时，偏光片10也可以使用其他染料类的偏光片，或者使用树脂类材料替代tac层的偏光片等，本技术对此不作特定的限定。
43.本技术实施例中的偏光片10中可以包括有依次相邻设置的第一保护层111、偏光层12以及第二保护层131，如此层叠设置的三层结构中具有两个交界面，微透镜结构14可以设置在这些交界面处，同时微透镜结构14可以设置于其中一个交界面处，或两个交界面处同时设置有微透镜结构14。将微透镜结构14设置于膜层结构的某一侧表面能够使得微透镜结构14的加工更加简便，可以采用粘接、刻蚀、一体成型等多种方法成型，且能够在制备膜层结构时同时制备，便于提高生产效率。
44.在对第一模层组11、偏光片12以及第二模层组13进行粘接时，可以采用现有偏光片中常用的粘接剂，本技术对此不做特定的限定。进一步地，以第一保护层111靠近偏光层12的一侧表面设置有微透镜结构14的结构为例，在将微透镜结构14的凸面与偏光层12进行粘接时，可以先在微透镜结构14的表面涂布粘接剂，并使其进行流平、在固化前充分填充相邻微透镜单元141之间的空隙以及凹陷处，从而避免微透镜结构14凹凸不平的表面对偏光层12造成影响，或者由于粘接压合对微透镜结构14的表面造成损伤。
45.请一并参阅图4至图6，图4至图6均为本技术实施例提供的偏光片的多种结构示意图。在一些可选的实施例中，微透镜结构14设置于第一保护层111以及第二保护层131；从入光面101入射偏光片12的光线经由第二保护层131的微透镜结构14一部分聚焦至出光面102一侧的第一焦平面15，另一部分经由第一保护层111的微透镜结构14聚焦至第一焦平面15；和/或，从入光面101入射偏光片12的光线经由第二保护层131的微透镜结构14全部再次经由第一保护层111的微透镜结构14进一步聚焦至出光面102一侧的第二焦平面16，其中第一焦平面15和第二焦平面16平行。
46.请首先参阅图4，本技术实施例提供的偏光片10具有两层或以上微透镜结构14时，可以将每层微透镜结构14均整层设置，先将所有入射光通过第一层微透镜结构14聚焦至第一焦平面15，再通过第二层微透镜结构14聚焦至第二焦平面16。或者，也可以将其中某一层或某些层的微透镜结构14整层设置，同时其余的微透镜结构14根据前述方法交替、互补地设置，最终同样可以形成覆盖偏光层12的微透镜结构14并达成光线汇聚效果。
47.请再次参阅图5，可以理解的是，多层不同的微透镜结构14中设置有的微透镜单元141可以具有不同的径向尺寸，即可以将多层微透镜结构14的图案差异化设置。当光线穿过一层微透镜结构14时，照射至每个微透镜单元141上的小部分光线会向该微透镜单元141的焦点聚集，最终聚集于同一焦平面，而通过设置多层尺寸具有差异的微透镜结构14能够将经第一层微透镜结构14后聚焦的光线的分区以及传播方向打散、重新排列，即将经过一次收束的光线按照不同大小、不同位置的区域划分再次进行收束，由此，在进一步提高透过率的基础上还能够提高偏光片10的出光均匀性。
48.与前述设置方法相对应地，请再次参阅图6，图6中示例性地示出了入射至偏光片
10入光面101的光线分别由偏光片10中设置的不同层的微透镜结构14聚光到同一个焦平面的实施例。此时偏光片10中设置有至少两层微透镜结构14，这些微透镜结构14在偏光层12上的正投影可以完全覆盖偏光层12，即可以理解为将同一层连续延伸设置的微透镜结构14拆分为多个区块，并将其中部分区块沿偏光片10的厚度方向移动至与原有微透镜结构14不同层的位置，使得微透镜结构14分布于多个不同层的位置。
49.在前述设置的基础上，以偏光片10中同时设置有两层微透镜结构14为例，这两层微透镜结构14可以分为多个区域交替设置，即两层微透镜结构14在偏光层12上的正投影的集合完全覆盖该偏光片12，且两层微透镜结构14在偏光层12上的正投影不重叠/仅有较小的部分重叠。同时，可以通过调整这两层微透镜结构14中的微透镜单元141的大小及焦距，使得两层微透镜结构14将入射光线聚焦于同一焦平面，即区域性交替地在同一平面上聚焦成像。通过使得不同层设置的微透镜结构14将入射光线聚焦投射至同一焦平面，能够进一步提高通过偏光片10的光线的清晰度和均匀性。
50.请参阅图7，图7是本技术实施例提供的偏光片的另一种结构示意图。在一些可选的实施例中，第二膜层组13还包括压敏胶层132和离型膜层133，压敏胶层132设置于偏光层12与离型膜层133之间。
51.在偏光片10中，第二模层组13更靠近入光面101，即在该偏光片10的使用状态下，第二模层组13更靠近需要与偏光片10进行连接的显示面板，因此第二模层组13除了最为靠近偏光层12的第二保护层131之外，还可以包括依次设置的压敏胶层132和离型膜层133，在离型膜层133背离压敏胶层132的外侧表面上还可以设置有保护膜。其中，压敏胶层132应选用粘附性号、透明性好、残胶少的材质，用于偏光片10的粘接固定；离型膜层133应选用强度高、不易变形、透明性好的材质，用于在贴合揭去之前保护压敏胶层132不受损伤。
52.进一步地，根据偏光片10需要应用的场景和需要实现的功能，第二模层组13中还可以包括反射膜、相位差膜等膜层结构，本技术中以第二模层组13包括第二保护层131、压敏胶层132和离型膜层133为例进行说明，但应理解，本技术并不限于此。
53.请一并参阅图8和图9，图8是本技术实施例提供的偏光片10的一种俯视示意图，图9是本技术实施例提供的偏光片10的另一种结构示意图。在一些可选的实施例中，微透镜结构14设置于偏光层12；偏光层12为整层平面结构体，多个微透镜单元14在偏光层12整个平面内相接分布；或者，偏光层12为包括多个凹槽121的图案化结构体，各微透镜单元141对应各凹槽121设置。
54.本技术实施例提供的偏光片10中包括偏光层12，当微透镜结构14设置于偏光层12的其中一侧表面时，微透镜结构14可以为整层设置，其中的微透镜单元141相接分布，即将多个微透镜单元141边缘互相接触地相邻设置、紧密排布，由此最大范围地形成聚焦成像，增大偏光片10的透过率。
55.或者，作为一些可选示例，偏光层12可以为具有多个凹槽121，将微透镜单元141设置于这些凹槽121中，通过将微透镜单元141设置于凹槽121中，能够进一步减小偏光片10的厚度。与凹槽121的大小相对应地，每个凹槽121中可以设置有一个或多个微透镜单元141，同时，多个凹槽121的大小可以不相同，相应地其中的微透镜单元141的数量也可以不相同。
56.可以理解的是，这些凹槽121之间具有一定的间隙，但间隙的大小需受到一定的限定，过大的间隙可能会导致透过偏光片10的光线亮度不均，形成与凹槽121相对应的、明暗
不同的区域，进而影响显示效果。间隙的大小与每个微透镜单元141的直径大小成正比关系，即微透镜单元141的尺寸越大，则凹槽121之间也相应地可以具有更大的间隙，该间隙的具体数值需要根据微透镜单元141的大小及每个凹槽121中微透镜单元141的数量进行设计。
57.在一些可选的实施例中，多个凹槽121具有相同的尺寸且等间隔阵列排布。
58.在前述凹槽121设计的基础上，为了增大偏光片10的透光均匀性，多个凹槽121可以为具有相同的尺寸且等间隔阵列排布，此时，多个微透镜单元141也可以具有相同的尺寸，通过均匀排布的微透镜单元141使得聚焦得到的图像具有良好的亮度均一性，最终提高经偏光片10出射的光线的亮度均匀性。
59.在一些可选的实施例中，微透镜结构14与自身连接的偏光层12、第一膜层组11和第二膜层组13中的至少一者为一体成型的结构体；或者，微透镜结构14为独立的膜层结构且与自身连接的偏光层12、第一膜层组11和第二膜层组13中的至少一者为粘接连接。
60.与前述微透镜结构14的材质选择方法相对应地，微透镜结构14可以为与其设置于的膜层结构一体成型制得，或者，微透镜结构14可以为采用相应的材料单独制造一层，并与自身设置于的膜层粘接固定，此时微透镜结构14与膜层结构件的粘接可以为采用现有偏光片中常用的粘接剂，例如压敏胶等，以确保可靠性、降低成本。
61.可以理解的是，微透镜结构14的制作优先选择由与其所在的膜层一体成型制得，这种加工方法工艺简单、成本低，且得到的部件结构强度高，能够避免出现剥离、错位、气泡等粘接工艺可能导致的不良状况的风险，提高微透镜结构14的生产良率以及可靠性。同时，通过一体成型制得的微透镜结构14不需要设置额外的粘接层，能够进一步降低偏光片10的厚度，更利于显示装置的轻薄化。
62.在一些可选的实施例中，微透镜单元141为凸透镜或螺纹透镜。
63.在本技术实施例提供的偏光片10中设置有微透镜结构14。构成该微透镜结构14的是多个微透镜单元141，这些微透镜单元141可以采用平凸透镜、双凸透镜或菲涅尔透镜等，且与常用的凸透镜相比较，菲涅尔透镜具有更好的效果。
64.菲涅尔透镜又称螺纹透镜，通过将普通凸透镜连续的曲面截为一段一段曲率不变的不连续曲面，再将多个独立的截面设置在同一个框架上得到。使用菲涅尔透镜能够进一步改善普通凸透镜边缘处亮度下降的问题，且菲涅尔透镜能够在省去光线在凸透镜中直线传播经过的部分路径的同时将光线发生折射的曲面保留，因此能够进一步减少光线经过透镜而损失的光量，从而使用更少的材料得到亮度更高的聚光效果。
65.由此，为了进一步提高偏光片10的透光率、减薄偏光片10的厚度，本技术实施例中的微透镜单元141可以优先选择采用菲涅尔透镜。此时，菲涅尔透镜可以为采用具有较高折射率的材料打印成型，能够使得微透镜结构14的精度更高、透光效果更优良。
66.在一些可选的实施例中，多个微透镜单元141具有相同的尺寸。
67.本技术实施例提供的微透镜结构14中设置有多个微透镜单元141，当偏光片10中仅设置有一层微透镜结构14时，其中的多个微透镜单元141的尺寸可以相同；当偏光片10中设置有多层微透镜结构14时，其中同一层微透镜结构14中的微透镜单元141可以具有相同的尺寸，相邻两层微透镜结构14中的微透镜单元141的大小可以为不相同，当然也可以某些层相同、与另外一些层不同，或者全部相同。
68.将所有的微透镜单元141设置为大小相同的结构能够便于对微透镜结构14进行设计和加工，且也便于控制微透镜单元141的排布。
69.在一些可选的实施例中，多个微透镜单元141在偏光层12上的正投影覆盖整个偏光层12。
70.本技术实施例中的微透镜单元141可以为整层设置，完全覆盖偏光层12，从而使得穿过该偏光片10的光线能够全部经由微透镜单元141进行聚焦成像，由此能够完整地提高整个偏光片10的透过率，避免出现边缘处显示不均的问题。
71.可以理解的是，微透镜单元141在偏光层12上的正投影覆盖偏光层12可以通过多种设计方式达成，例如，可以为在偏光片10中设置有多层微透镜结构14，每层微透镜结构14的正投影覆盖部分偏光层12，同时多层微透镜结构14的正投影拼合起来能够完整覆盖偏光层12。或者，可以为仅设置一层微透镜结构14并使其整层设置，即单层微透镜结构14的正投影完整覆盖偏光层12。又或者，在设置有多层微透镜结构14时可以将其中一层整层设置，其余部分不做限定。
72.综上，微透镜单元141的设置能够使得由入光面101入射的光线全部穿过微透镜单元141即可，本技术对其具体实现方式不做特定的限定。
73.第二方面，请一并参阅图10和图11，图10是本技术实施例提供的显示装置100的结构示意图，图11是图10中a-a’处的剖视图。本技术实施例提供一种显示装置100，包括前述的偏光片10和显示面板20，偏光片10的入光面101靠近显示面板20的显示面设置。
74.在显示装置100中设置有偏光片10和显示面板20，该显示面板20可以为oled显示面板或者液晶显示面板等。当显示面板20为液晶显示面板时，偏光片10可以作为液晶显示装置100的上偏光片使用，当显示面板20为oled显示面板时，偏光片10可以用于避免显示面板20反射的环境光对显示装置100的显示造成干扰。同时，该显示装置100可以为手机、平板电脑、数码相框、电子纸等任何具有显示功能的产品或部件，本技术对此不作特定的限定。
75.可以理解的是，偏光片10与显示面板20之间可以为通过粘接层30进行粘接固定，其中粘接层30可以采用oca(optically clear adhesive，光学透明胶)或ocr(optical clear resin，光学透明树脂)等具有高透光率的粘接剂，以避免影响整体透光率。
76.在显示装置100中，由显示面板20的显示面与偏光片10的入光面101相邻设置，在使用过程中，显示面板20显示相应的画面，由该面板的显示面射出的光线由入光面101进入偏光片10中，经由其中的微透镜结构14进行聚焦，以提高偏光片10的透光率。本技术实施例提供的显示装置100具有前述偏光片10所具有的全部有益效果，具体可以参考上述各实施例对于偏光片10的具体说明，本实施例在此不再赘述。
77.可以理解的是，上述说明和细节描述仅是示例性和解释性的，并不能构成对本技术的限制，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。