光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学结构以及透明、侧投、镜面和前投显示屏。
【背景技术】
[0002] 随着显示技术的发展，各种类型的显示屏层出不穷，例如IXD显示屏、LED显示屏 等等。另外，目前各类特殊显示效果的显示屏也受到了广泛关注，其中之一就是透明显示 屏。
[0003] 目前常见的透明显示屏是OLED屏幕，透明且柔软可弯折，但价格较高，而且制作 面积不能很大，一般使用于手机等数码器件的屏幕。在制造方面，该项技术也很难制造大面 积透明显示材料，因而不利于大面积推广。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种光学结构、透明显示屏、侧投显示屏、镜面显 示屏及前投显示屏，能够以较低的成本实现透明显示等多种显示方式，而且便于制造。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种光学结构，包括：
[0006] 透光薄膜；
[0007] 设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构的正面与所述透 光薄膜的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入 射的光线进行散射或反射。
[0008] 根据本发明的一个实施例，该透光薄膜内不同区域的所述光学微结构与所述透光 薄膜的表面所成的角度不同。
[0009] 根据本发明的一个实施例，当入射光从所述透光薄膜的一侧表面入射时，如果该 入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被 所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的另一侧表面出射；否则，该入射光透 过相邻光学微结构之间的透光薄膜从该透光薄膜的另一侧表面出射。
[0010] 根据本发明的一个实施例，相邻光学微结构之间的间隔满足如下关系：
其中，w为相邻光学微结构之间的间距，h为所述光学微结构相对于该 透光薄膜的表面的垂直高度，b为所述光学微结构与所述透光薄膜的厚度方向之间的夹角， a_为该预设角度的余角。
[0011] 根据本发明的一个实施例，当入射光从所述透光薄膜的一侧表面入射时，如果该 入射光进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，那么该入射光被 所述光学微结构的正面散射或反射后从该透光薄膜的该侧出射；否则，该入射光透过相邻 光学微结构之间的透光薄膜从该透光薄膜的另一侧表面出射。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的截面为平行四边形、三角形、楔形或 不规则形状。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的背面吸收入射至该背面的光线。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的正面使用光扩散剂材料制成，或者 所述光学微结构的正面使用非平面构型。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构的正面具有散射层。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构包括堆叠的散射层和反射层，其中，该 散射层位于该光学微结构的正面。
[0017] 根据本发明的一个实施例，所述光学微结构包括堆叠的散射层、反射层和吸收层， 其中，该散射层位于该光学微结构的正面，该吸收层位于该光学微结构的背面。
[0018] 根据本发明的一个实施例，所述散射层采用光扩散剂材料制成，所述反射层为介 质层或金属膜，所述吸收层采用吸光材料制成。
[0019] 根据本发明的一个实施例，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面镀有增透膜层或 增反膜层。
[0020] 根据本发明的一个实施例，所述透光薄膜的一侧表面或两侧表面与介质贴合。
[0021] 根据本发明的一个实施例，所述介质的表面分区域具有不同折射率的膜层。
[0022] 根据本发明的一个实施例，所述介质的表面具有增透膜或增反膜。
[0023] 本发明还提供了一种透明显示屏，包括：
[0024] 透光薄膜；
[0025] 设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜 的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光 线进行散射或反射；
[0026] 介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面 暴露在外部环境中，所述介质的折射率为nl，所述透光薄膜的折射率为n2,外部环境的折 射率为n3 ;
[0027] 其中，所述折射率nl、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光 在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述 光学微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射；经由所述介质的另一 侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角小于该预设角 度，并且该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
[0028] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一 侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
[0029] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一 侧表面具有增透膜或增反膜。
[0030] 本发明还提供了一种侧投显示屏，包括：
[0031] 透光薄膜；
[0032] 设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜 的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光 线进行散射或反射；
[0033] 介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面 与光隔离层或镜面贴合，所述光隔离层用于阻挡外部环境光进入该介质，所述镜面用于阻 挡外部环境光进入该介质并反射来自该介质的入射光，所述介质的折射率为nl，所述透光 薄膜的折射率为n2。
[0034] 其中，所述折射率nl、n2的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光在进 入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，并且该影像光被所述光学 微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射。
[0035] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间分区域具有多种不同折 射率的膜层，和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间分区域具有多种不同折射率的膜 层。
[0036] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间具有增透膜或增反膜， 和/或所述介质与所述光隔离层或镜面之间具有增透膜或增反膜。
[0037] 本发明还提供了一种镜面显示屏，包括：
[0038] 透光薄膜；
[0039] 设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜 的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正面对入射的光 线进行散射或反射；
[0040] 介质，所述透光薄膜的一侧表面与该介质的一侧表面贴合，该介质的另一侧表面 暴露在外部环境中，所述介质的折射率为nl，所述透光薄膜的折射率为n2,外部环境的折 射率为n3 ;
[0041] 镜面，所述透光薄膜的另一侧表面与该镜面贴合；
[0042] 其中，所述折射率nl、n2和n3的设置使得：经由所述介质的侧壁面入射的影像光 在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的夹角大于预设角度，该影像光被所述光学 微结构的正面散射或反射后从所述透光薄膜的另一侧表面出射，继而被所述镜面反射；经 由所述介质的另一侧表面入射的环境光在进入该透光薄膜后与该透光薄膜的表面法线的 夹角小于该预设角度，该环境光透过所述透光薄膜后从所述透光薄膜的另一侧表面出射， 继而被所述镜面反射。
[0043] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一 侧表面分区域具有多种不同折射率的膜层。
[0044] 根据本发明的一个实施例，所述介质与所述透光薄膜之间和/或所述介质的另一 侧表面具有增透膜或增反膜。
[0045] 本发明还提供了一种前投显示屏，包括：
[0046] 透光薄膜；
[0047] 设置在所述透光薄膜内的多个光学微结构，所述多个光学微结构与所述透光薄膜 的表面成预设的角度，相邻的光学微结构之间具有间隔，该光学微结构的正