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CN104570538B - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，OLED)因具有自发光、高亮度、高效率、轻薄、宽视角和易加工等特性以及低电压驱动、易于大面积制备、全色显示等优点而具有广阔的应用前景，得到广泛关注。然而，有机电致发光器件的高亮度、高对比、省功耗的特性却因外界环境光的干扰而导致显示品质有所下降。目前，常用的技术方案是在OLED显示器外贴附一层圆偏振偏光片。通过金属反射电极反射的环境光将由圆偏振偏光片吸收从而提高对比和显示效果，但是一般圆偏振偏光片的透射率在42～44％左右，也就是有超过一半的能量损失，因此，现有的技术方案大幅降低了OLED显示器自发光省电的优势。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种显示装置，用于解决现有技术中显示装置降低环境光干扰的同时对显示光的透射率低，导致能量损失的问题。
为此，本发明提供一种显示装置，包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层用于吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。
可选的，还包括散射层，所述散射层设置在所述各向异性吸收层的外侧，所述散射层用于改变所述显示光的出射方向，以使所述显示光具有不同的出射方向。
可选的，所述散射层对所述显示光没有反向散射，所述散射层的雾度范围为10％至40％。
可选的，所述预定角度的范围包括0°至30°。
可选的，所述各向异性吸收层的构成材料包括第一材料和第二材料，所述第一材料附着于所述第二材料上；所述第一材料用于吸收光线；所述第二材料用于通过配向处理以使所述第一材料定向排列，以形成所述预定角度。
可选的，所述第一材料为黑色有机染料，所述第二材料为液晶。
可选的，所述各向异性吸收层的构成材料包括第三材料，所述第三材料上设置有官能团；所述官能团用于吸收光线；所述第三材料用于通过配向处理以使所述官能团定向排列，以形成所述预定角度。
可选的，所述显示装置为顶发射白光OLED显示装置，所述OLED显示装置包括彩色滤光片和黑色矩阵。
可选的，所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
可选的，所述第三材料包括液晶聚合物。
可选的，所述各向异性吸收层的构成材料包括纳米管。
可选的，所述纳米管包括硅纳米管或者二氧化硅纳米管。
可选的，所述纳米管的表面设置有第四材料，所述第四材料用于吸收光线。
可选的，所述第四材料为纳米银。
可选的，所述第四材料的厚度范围包括1nm至10um。
本发明具有下述有益效果：
本发明提供的显示装置包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种显示装置的结构示意图；
图2为图1所示显示装置吸收环境光的示意图；
图3为实施例一提供的一种各向异性吸收层的结构示意图；
图4为实施例一提供的另一种各向异性吸收层的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种显示装置吸收环境光的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的显示装置进行详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种显示装置的结构示意图。如图1所示，所述显示装置包括各向异性吸收层101和显示面板102，所述各向异性吸收层101设置在所述显示面板102的出光侧，所述各向异性吸收层101的吸收轴与所述显示面板102的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层101用于吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述预定角度使得所述各向异性吸收层101对所述环境光的吸收率最大，同时对所述显示光的透射率最大。而且，所述各向异性吸收层101对与所述吸收轴平行的光线具有最大的吸收率。因此，所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
图2为图1所示显示装置吸收环境光的示意图。如图2所示，所述各向异性吸收层101设置在所述显示面板102的出光侧，所述各向异性吸收层101的吸收轴与所述显示面板102的法线具有预定角度。本实施例中，所述显示装置为笔记本电脑，使用者最佳视觉方向为X轴，环境光对所述显示装置的最大干扰方向为Z轴，所述X轴与所述Z轴的夹角θ1为30°，所述Y轴与所述X轴垂直。所述各向异性吸收层101的吸收轴与所述显示面板102的法线具有预定角度，以使所述各向异性吸收层101对所述环境光的吸收率最大并且对所述显示光的透射率最大。优选的，所述预定角度的范围包括0°至30°。在实际应用中，所述各向异性吸收层101在所述X轴方向的透射率接近100％，在Y轴方向的透射率为30％。因此，所述各向异性吸收层101对环境光的透射率约为54％。
本实施例中，所述显示装置包括液晶显示器或OLED显示器。优选的，所述OLED显示器为顶发射白光OLED显示器，所述OLED显示器包括彩色滤光片和黑色矩阵。在没有设置各向异性吸收层时，所述有机发光二极管显示器对环境光的反射率为20％～30％。在设置有本实施例提供的各向异性吸收层后，所述有机发光二极管显示器对环境光的反射率可达10.8％～16.8％，而且由于所述各向异性吸收层对沿着使用者最佳视觉方向出射的时光并无额外吸收，因此本实施例提供的有机发光二极管显示器降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
本实施例中，所述各向异性吸收层101的构成材料包括第一材料和第二材料，所述第一材料附着于所述第二材料上。所述第一材料用于吸收光线，所述第二材料用于通过配向处理以使所述第一材料定向排列，以形成所述预定角度。图3为实施例一提供的一种各向异性吸收层的结构示意图。如图3所示，具有吸收功能的第一材料103和具有排列功能的第二材料104设置在相对设置的基板内，所述第一材料103以物理吸附或者化学键结合的方式附着于所述第二材料104上。所述第一材料的吸收方向由第二材料的排列方向控制。优选的，所述第一材料103为黑色有机染料，所述第二材料104为液晶。对所述第二材料104进行配向处理以形成所述预定角度，以使所述各向异性吸收层101对环境光的吸收率最大并且对显示光的透射率最大。所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
本实施例中，所述各向异性吸收层101的构成材料包括第三材料，所述第三材料上设置有官能团，所述官能团用于吸收光线，所述第三材料用于通过配向处理以使所述官能团定向排列，以形成所述预定角度。所述官能团的吸收方向由所述第三材料的排列方向控制。优选的，所述第三材料包括液晶聚合物。在实际应用中，所述各向异性吸收层的构成材料包括具有排列功能的第三材料，所述第三材料上设置有具有吸收功能的官能团，对所述第三材料进行配向处理以形成所述预定角度，以使所述各向异性吸收层101对环境光的吸收率最大并且对显示光的透射率最大。所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
图4为实施例一提供的另一种各向异性吸收层的结构示意图。如图4所示，所述各向异性吸收层的构成材料包括纳米管105。优选的，所述纳米管105包括硅纳米管或者二氧化硅纳米管。优选的，所述纳米管105的表面设置有第四材料106，所述第四材料106用于吸收光线。所述第四材料106的厚度范围包括1nm至10um。优选的，所述第四材料106为纳米银。
本实施例中，首先，通过离子布植技术在硅基片(Si wafer)上形成结构脆弱的剥离层，再以氧化铝纳米粒子作为蚀刻遮罩对所述剥离层进行蚀刻以形成硅纳米管。可选的，形成硅纳米管之后，对所述硅纳米管进行高温氧扩散处理以形成二氧化硅纳米管。优选的，在所述二氧化硅纳米管的表面形成第四材料106，所述第四材料106用于吸收光线，所述第四材料106的厚度范围包括1nm至10um。更优选的，所述第四材料106为纳米银。
本实施例提供的显示装置包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种显示装置吸收环境光的示意图。如图5所示，所述显示装置包括各向异性吸收层101和显示面板102，所述各向异性吸收层101设置在所述显示面板102的出光侧，所述各向异性吸收层101的吸收轴与所述显示面板102的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层101用于吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述预定角度使得所述各向异性吸收层101对所述环境光的吸收率最大，同时对所述显示光的透射率最大。而且，所述各向异性吸收层101对与所述吸收轴平行的光线具有最大的吸收率。因此，所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
在实际应用中，显示光进入散射层后，大部分显示光向前方(出光侧)散射，而一部分显示光可能向后方(入光侧)散射。散射层的扩散性，例如，雾度(Haze)越大，散射层的反向散射(Back Scattering)越大。当所述散射层的反向散射较大时，显示装置的显示画面会变得发白，因此难以显示具有对比度的影像或图像。因此，本实施例提供的显示装置还包括散射层107，所述散射层107设置在所述各向异性吸收层101的外侧，所述散射层107用于改变所述显示光的出射方向，以使所述显示光具有不同的出射方向。优选的，散射层107对显示光没有反向散射，而且所述散射层107的雾度介于10％至40％之间。本实施例提供的散射层既能增大显示光的扩散性，又能消除所述显示光的反向散射。所述显示光的扩散性增大使得人眼能够从各个角度看到的显示画面品质相同，而消除反向散射能够避免显示画面变得发白，从而提高显示画面的对比度。
本实施例中，使用者最佳视觉方向为X轴，环境光对所述显示装置的最大干扰方向为Z轴，所述X轴与所述Z轴的夹角的范围包括0°至30°，所述Y轴与所述X轴垂直，所述X轴与所述显示面板102的法线方向相同。所述各向异性吸收层101的吸收轴与所述显示面板102的法线具有预定角度，以使所述各向异性吸收层101对所述环境光的吸收率最大并且对所述显示光的透射率最大。优选的，所述预定角度的范围包括0°至30°。
本实施例中，所述显示装置包括液晶显示器或OLED显示器。优选的，所述OLED显示器为顶发射白光OLED显示器，所述OLED显示器包括彩色滤光片和黑色矩阵。当所述X轴与所述Z轴的夹角θ2为0°时，光线沿X轴射出，所述各向异性吸收层101对沿X轴射出的光线无吸收。光线在通过所述散射层107时出射方向有一定角度的改变，但是基本没有反向的光线。因此，设置有所述散射层107的显示装置可以改善亮度视角，但整体能量并无损耗。
当所述X轴与所述Z轴的夹角θ2为30°时，如实施例一中所述，所述各向异性吸收层101在所述X轴方向的透射率接近100％，在Y轴方向的透射率为30％。因此，所述各向异性吸收层101对环境光的透射率约为54％。由于所述各向异性吸收层对沿着使用者最佳视觉方向出射的时光并无额外吸收，对不与法线平行的环境光进行局部吸收，因此本实施例提供的有机发光二极管显示器降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
本实施例中，所述各向异性吸收层101的构成材料包括第一材料和第二材料，所述第一材料附着于所述第二材料上。所述第一材料用于吸收光线，所述第二材料用于通过配向处理以使所述第一材料定向排列，以形成所述预定角度。参见图3，具有吸收功能的第一材料103和具有排列功能的第二材料104设置在相对设置的基板内，所述第一材料103以物理吸附或者化学键结合的方式附着于所述第二材料104上。所述第一材料的吸收方向由第二材料的排列方向控制。优选的，所述第一材料103为黑色有机染料，所述第二材料104为液晶。对所述第二材料104进行配向处理以形成所述预定角度，以使所述各向异性吸收层101对环境光的吸收率最大并且对显示光的透射率最大。所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
本实施例中，所述各向异性吸收层101的构成材料包括第三材料，所述第三材料上设置有官能团，所述官能团用于吸收光线，所述第三材料用于通过配向处理以使所述官能团定向排列，以形成所述预定角度。所述官能团的吸收方向由所述第三材料的排列方向控制。优选的，所述第三材料包括液晶聚合物。在实际应用中，所述各向异性吸收层的构成材料包括具有排列功能的第三材料，所述第三材料上设置有具有吸收功能的官能团，对所述第三材料进行配向处理以形成所述预定角度，以使所述各向异性吸收层101对环境光的吸收率最大并且对显示光的透射率最大。所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
参见图4，所述各向异性吸收层的构成材料包括纳米管105。优选的，所述纳米管105包括硅纳米管或者二氧化硅纳米管。优选的，所述纳米管105的表面设置有第四材料106，所述第四材料106用于吸收光线。所述第四材料106的厚度范围包括1nm至10um。优选的，所述第四材料106为纳米银。
本实施例中，首先，通过离子布植技术在硅基片(Si wafer)上形成结构脆弱的剥离层，再以氧化铝纳米粒子作为蚀刻遮罩对所述剥离层进行蚀刻以形成硅纳米管。可选的，形成硅纳米管之后，对所述硅纳米管进行高温氧扩散处理以形成二氧化硅纳米管。优选的，在所述二氧化硅纳米管的表面形成第四材料106，所述第四材料106用于吸收光线，所述第四材料106的厚度范围包括1nm至10um。更优选的，所述第四材料106为纳米银。
本实施例提供的显示装置包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光。所述各向异性吸收层对环境光的吸收率高，同时对显示光的透射率高，使得所述显示装置降低环境光干扰的同时能够提高能量利用效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括各向异性吸收层和显示面板，所述各向异性吸收层设置在所述显示面板的出光侧，所述各向异性吸收层的吸收轴与所述显示面板的法线具有预定角度，所述各向异性吸收层用于吸收环境光并且透射所述显示面板的显示光，所述预定角度大于0°且小于或等于30°；
还包括散射层，所述散射层设置在所述各向异性吸收层的外侧，所述散射层用于改变所述显示光的出射方向，以使所述显示光具有不同的出射方向。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述散射层对所述显示光没有反向散射，所述散射层的雾度范围为10％至40％。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述各向异性吸收层的构成材料包括第一材料和第二材料，所述第一材料附着于所述第二材料上；
所述第一材料用于吸收光线；
所述第二材料用于通过配向处理以使所述第一材料定向排列，以形成所述预定角度。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一材料为黑色有机染料，所述第二材料为液晶。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述各向异性吸收层的构成材料包括第三材料，所述第三材料上设置有官能团；
所述官能团用于吸收光线；
所述第三材料用于通过配向处理以使所述官能团定向排列，以形成所述预定角度。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为顶发射白光OLED显示装置，所述OLED显示装置包括彩色滤光片和黑色矩阵。
7.根据权利要求3或5所述的显示装置，其特征在于，所述配向处理包括光配向、电压配向或者摩擦配向。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述第三材料包括液晶聚合物。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述各向异性吸收层的构成材料包括纳米管。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述纳米管包括硅纳米管或者二氧化硅纳米管。
11.根据权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于，所述纳米管的表面设置有第四材料，所述第四材料用于吸收光线。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述第四材料为纳米银。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述第四材料的厚度范围为1nm至10um。
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