导光结构、透明显示装置、导光结构的制造方法与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种导光结构、一种透明显示装置、一种导光结构的制造方法。

背景技术：

图1示出的是现有的一种导光结构。导光结构的主体为导光板11。导光板11的出光面11b分为出光区域(允许光线射出)和非出光区域(不允许光线射出)。导光板11还具有入光面11a，它可以是与出光面11b相对，也可以是与出光面11b相邻。在该出光面11b的出光区域处设置有光栅取光结构12，在该出光面11b的非出光区域为平整光滑的表面。这样，导光板11内的光线当入射到出光区域时，会被光栅取光结构12取出，从光栅取光结构12准直的出射出去。由于光栅取光结构12通常是通过刻蚀的工艺形成的，难免会对非出光区域的导光板11的表面造成损伤，从而形成粗糙的界面。这样会有部分光从非出光区域射出，即造成非出光区域的漏光。

技术实现要素：

本发明至少部分解决现有的导光结构漏光的问题，提供一种导光结构、一种透明显示装置、一种导光结构的制造方法。

根据本发明的第一方面，提供一种导光结构，包括导光板，导光板具有入光面以及出光面，导光板的出光面包括：出光区域和非出光区域；在导光板的出光面上且位于出光区域处设置有光栅取光结构，在导光板的入光面上设置有第一偏振吸收层，在导光板的出光面上且位于非出光区域处设置有第二偏振吸收层，第一偏振吸收层和第二偏振吸收层中一者的偏振态为tm偏振，另一者的偏振态为te偏振。

可选地，导光板的入光面与出光面为相邻的两个面。

可选地，光栅取光结构的折射率大于导光板的折射率。

可选地，还包括：覆盖第二偏振吸收层和光栅取光结构的平坦化层。

可选地，平坦化层的折射率小于导光板的折射率。

可选地，平坦化层的厚度大于或等于1um。

根据本发明第二方面，提供一种透明显示装置，包括本发明第一方面的导光结构。

可选地，导光结构中包括覆盖第二偏振吸收层和光栅取光结构的平坦化层，透明显示装置还包括光源、设置在平坦化层背离导光板表面上的公共电极以及设置在公共电极背离导光板一侧的狭缝电极、设置在狭缝电极背离导光板一侧的液晶层，光源用于向导光板的入光面提供入射光。

根据本发明的第三方面，提供一种导光结构的制造方法，包括：

提供导光板，导光板具有入光面以及出光面，导光板的出光面包括：出光区域和非出光区域；

在导光板的出光面上且位于出光区域处形成光栅取光结构；

在导光板的入光面上形成第一偏振吸收层；

在导光板的出光面上且位于非出光区域处形成第二偏振吸收层，第一偏振吸收层和第二偏振吸收层中一者的偏振态为tm偏振，另一者的偏振态为te偏振。

可选地，在形成第二偏振吸收层之后还包括形成覆盖第二偏振吸收层和光栅取光结构的平坦化层。

附图说明

图1为现有的导光结构的结构示意图；

图2为本发明的实施例的一种导光结构的结构示意图；

图3为本发明的实施例的一种透明显示装置的结构示意图；

其中，附图标记为：11、导光板；11a、入光面；11b、出光面；12、光栅取光结构；13、第一偏振吸收层；14、第二偏振吸收层；15、平坦化层；21、光源；211、发光件；212、反射层；

31、公共电极；32、狭缝电极；33、液晶层；40、基底；41、彩色滤光膜；42、黑矩阵；50、扩散膜。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在本发明中，“构图工艺”是指形成具有特定的图形的结构的步骤，其可为光刻工艺，光刻工艺包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等步骤中的一步或多步；当然，“构图工艺”也可为压印工艺、喷墨打印工艺等其它工艺。

实施例1：

参见图2，本实施例提供一种导光结构，包括导光板11，导光板11具有入光面11a以及出光面11b，导光板11的出光面11b包括：出光区域和非出光区域；在导光板11的出光面11b上且位于出光区域处设置有光栅取光结构12，在导光板11的入光面11a上设置有第一偏振吸收层13，在导光板11的出光面11b上且位于非出光区域处设置有第二偏振吸收层14，第一偏振吸收层13和第二偏振吸收层14中一者的偏振态为tm偏振，另一者的偏振态为te偏振。

导光板11的选材可以是与通常液晶显示面板中基板的选材一致，例如是si3n4。

从入光面11a入射的光会被第一偏振吸收层13转换为tm偏振光(或者te偏振光)，当这部分光在导光板11内发生反射并入射到导光板11的出光面11b上的非出光区域时，会被第二偏振吸收层14阻挡下来。如此一来，即使在利用构图工艺(通常包括刻蚀步骤)在导光板11出光面11b上的光栅取光结构12的制造过程中发生导光板11出光面11b的非出光区域的损伤，光线也不会从这些损伤部位射出第二偏振吸收层14。从而避免了导光板11的出光面11b上的非出光区域位置处的漏光。

可选地，导光板11的入光面11a与出光面11b为相邻的两个面。即如图1所示的，导光板11为侧入式的导光板11。当然导光板11的入光面11a与出光面11b也可以是相对的两个面。

可选地，光栅取光结构12的折射率大于导光板11的折射率。光栅取光结构本身即具有将入射到其一侧的光线转换为准直光线射出的特点。光栅取光结构12的折射率大于导光板11的折射率，则进一步减小出射光的出射角，进一步有利于形成准直光线。

可选地，还包括：覆盖第二偏振吸收层14和光栅取光结构12的平坦化层15。平坦化层15的作用是填补光栅取光结构12中的缝隙，并在光栅取光结构12与第二偏振吸收层14之上形成平整的界面。

可选地，平坦化层15的折射率小于导光板11的折射率。如此设置的目的是为了保证导光板11与平坦化层15的界面位置处(位于出光区域内)，导光板11内的全反射临界角较大。这样，会有更多的光能够从导光板11的出光区域射出去。

可选地，平坦化层15的厚度大于或等于1um。平坦化层15的厚度过薄容易造成平坦效果不佳。

实施例2：

本实施例提供一种透明显示装置，包括本发明实施例1的导光结构。即将实施例的导光结构应用于透明显示装置中。

图3示出的是一个具体的透明显示装置的截面图。其中，导光结构中包括覆盖第二偏振吸收层14和光栅取光结构12的平坦化层15。透明显示装置还包括光源21、设置在平坦化层15背离导光板11表面上的公共电极31以及设置在公共电极31背离导光板11一侧的狭缝电极32、设置在狭缝电极32背离导光板11一侧的液晶层33，光源21用于向导光板11的入光面11a提供入射光。

具体地，光源21由发光件211和反射层212构成。发光件211例如是单色发光二极管(led)、微发光二极管(micro_led)、有机微发光二极管(micro_oled)、激光光源21等。反射层212例如是自由曲面反射层212，它的作用是将发光件211发出的光转化为准直光线入射到导光板11内。

公共电极31直接制作在平坦化层15上，与狭缝电极32配合，使得狭缝电极32之上的液晶层33可形成液晶光栅。当然公共电极31与平坦化层15之间也可以设置其他的绝缘结构，公共电极31与狭缝电极32之间必然需要设置绝缘结构(未特别示出)。这种电极结构的显示模式也称ads显示模式。

具体地，当在狭缝电极32上施加与公共电极31不同的电压时，液晶层33形成液晶光栅，入射到液晶层33的光线发生衍射，会从彩色滤光膜41中射出，此为亮态。例如图3中标注的l255态。图3中的虚线为两个亚像素的分界线。当狭缝电极32上施加与公共电极31相同的电压时，液晶层33不会对光线造成衍射，光线准直地射出液晶层33，被黑矩阵42阻挡。此时为暗态，例如图3中标注的l0态。

液晶层33的折射率差应当尽量大，即液晶分子的长轴折射率和短轴折射率的差值尽量大，如此可进一步提高液晶光效。

图3中还示出了彩膜基板(包括基底40、彩色滤光膜41、和黑矩阵42)以及在彩膜基板出光面上设置的扩散膜50。当光源21为单色短波光源时，彩色滤光膜41优选由能够激发红绿蓝三种颜色的量子点材料构成。

实施例3：

本实施例提供一种导光结构的制造方法。结合图2，该制造方法包括以下步骤。

第一步，提供导光板11，导光板11具有入光面11a以及出光面11b，导光板11的出光面11b包括：出光区域和非出光区域。

第二步，在导光板11的出光面11b上且位于出光区域处形成光栅取光结构12。具体例如采用构图工艺形成光栅取光结构12的图案。

第三步，在导光板11的入光面11a上形成第一偏振吸收层13。

第四步，在导光板11的出光面11b上且位于非出光区域处形成第二偏振吸收层14，第一偏振吸收层13和第二偏振吸收层14中一者的偏振态为tm偏振，另一者的偏振态为te偏振。

需要说明的是，以上第三步与第四步的执行顺序不分先后，本领域技术人员可以灵活调整。

可选地，在形成第二偏振吸收层14之后还包括形成覆盖第二偏振吸收层14和光栅取光结构12的平坦化层15。

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。