一种阳光下可视的显示模组的制作方法

本发明涉及一种液晶显示模组，特别是涉及一种阳光下可视的显示模组。

背景技术：

户外显示设备都具备阳光下可视的要求。这些设备包括手持式移动终端类产品，例如手机、GPS、POS机、扫码机以及户外广告机、ATM机、工控机类产品，涉及面相当广泛。现有的主流显示技术主要是液晶显示技术(分主动式和被动式，主动式按TFT材料细分包括非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)、氧化物半导体(Oxide))、有机发光(OLED)显示技术、量子点(Qdot)显示技术。目前仍然是液晶显示技术占据绝对主导地位。经过多年的发展，液晶显示技术不断进步，液晶显示的分辨率、亮度、视角等关键指标都获得了极大的提升。但是液晶显示技术存在透过率低，色饱和度不足，色彩还原度不强的问题。在阳光下由于强烈的反射光，其视觉效果变得更差。特别是随着触控操作方式的普及，终端设备的显示屏上往往要贴附触控模组，触控模组的多层结构加重了阳光下反射光的反射程度，进一步弱化了显示效果，甚至完全看不清显示内容。

增加亮度可通过提升显示屏开口率或增加背光源模组亮度来实现，例如专利CN201220560975披露的一种阳光下可视显示屏幕，采用了该技术；提高对比度可通过根据感测的环境光亮度动态调节图像对比度来增强观看效果，专利CN201210421627披露的一种有效解决显示屏阳光下显示不清晰的方法及系统，便采用了该类技术；利用反射的技术典型的便是半反射半透射式(Transflective)液晶显示技术，该技术将显示屏的每个子像素的一部分设计成反射式，其他部分设计成透射式。在户外阳光下应用时，反射部分起主要作用，反射光可以进入显示屏的内部成为受控的光源，增强图像显示效果；室内或夜晚应用时，透射部分起主要作用，利用透射光来看清显示内容。该技术的阳光下可视效果优势明显，但由于反射部分占据了一定空间，其透射部分的开口率较通常的显示屏更低，导致室内或夜晚使用时功耗加重，且每 设计一款新型号都需要特别设计、重新开模来制作显示屏，成本较高，市面上型号较少而且价格昂贵。因此，相比之下，减小反射是更加常见的增强阳光下可视效果使用的方式，减反技术的实现主要是在显示模组外表面镀减反射膜。由于减反射利用的是干涉相消的原理，需要膜层厚度满足为减反波长的0.25倍的要求，因此单层减反射膜往往仅对单一波长效果最好，需要多层减反射膜来实现较好的色中性。此外，最佳的减反射条件要求减反射膜材料折射率为入射介质和基片折射率乘积的平方根，在可见光区如基片玻璃折射率为1.52，要求减反射膜折射率为1.23，实际能利用的薄膜最低折射率为1.28(MgF2)，因此难以实现零反射。此类技术例如专利CN201410042064披露的一种减反射结构和减反膜，专利CN201110250081披露的减反增透涂层的制备方法。此外，全贴合技术亦可以作为一种辅助手段减少反射，现有技术虽然可以一定程度的减小反射提升阳光下可视效果，但受限于减反膜对波长的选择性以及胶水折射率不能精确匹配最小反射条件，其减反效果并不理想，通常仅能将反射率控制在1-2％，很难做到1％以内，通常用有效对比度(ECR，ECR＝1+显示亮度/反射光亮度)，这个参数来表征阳光下可读性的强弱，ECR越高，强光可读性越好，至少要保证ECR>5才会有比较好的阳光下可视性。以户外亮度1万nits、背光亮度400nits为例，ECR＝1+400/(10000*1％)＝5,要将反射率控制在1％以下才有机会令ECR>5获得比较好的阳光下可视性。

技术实现要素：

本发明提出一种新的方法，通过在现有显示模组结构中增加圆偏光片层，圆偏光片层具有减反特性，能减少阳光反射，从而使显示模组在阳光下可视。

为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种阳光下可视的显示模组，其中，包括：显示屏和背光源模组，所述显示屏包括第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间设有液晶材料层，所述第一基板、第二基板与所述液晶材料层之间均设有基板膜层，所述背光源模组包括光源、导光部和背光膜片组，所述导光部和背光膜片组相连的两端分别设有所述光源，所述显示模组还包括圆偏光片层，所述圆偏光 片层覆盖在所述显示屏上表面。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述显示模组还包括波片层，所述波片层设置在所述圆偏光片层和显示屏之间。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述波片层为四分之一波片层或四分之三波片层。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述显示模组还包括触控模组，所述触控模组设置在所述圆偏光片层外侧或设置在所述波片层和所述圆偏光片层之间或设置在所述波片层和显示屏之间。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述触控模组表面设有防反射增透处理层。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述圆偏光片层包括线偏振片和波片。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述波片为四分之一波片或四分之三波片。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述显示屏还包括上偏光片层，所述上偏光片层设在所述第二基板外侧，所述波片为四分之一波片，所述线偏振片的透光轴分别与所述显示屏上偏光片层透光轴和四分之一波片的光轴成45度夹角。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述圆偏光片层中的线偏振片一侧表面镀有防反射膜。

上述的一种阳光下可视的显示模组，其中，所述基板膜层包括阵列基板膜层和CF基板膜层，所述基板膜层设置在所述第一基板和液晶材料层之间，所述CF基板膜层设置在所述第二基板液晶材料层之间。

本发明提出一种新的方法，通过在现有显示模组结构中增加圆偏光片层，圆偏光片具有减反特性进一步减少反射光，进一步地，根据马吕斯定律引入的亮度衰减，再通过增加波片层，破坏线偏振特性进一步提升圆偏光片层减反。本发明可在进一步减小反射率到1％以下，保证ECR>5获得极佳的阳光下 可视性，同时又可保证背光源模组的透射率，显示模组在阳光下具有极佳的可视效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为目前的液晶显示模组的截面图；

图2为本发明提供的一种阳光下可视的显示模组的截面图；

图3为本发明提供的一种阳光下可视的显示模组两种不同实施方式的截面图；

图4为本发明一种阳光下可视的显示模组的工作原理示意图；

图5为本发明在实施例二中一种阳光下可视的显示模组的截面图；

图6为本发明一种阳光下可视的显示模组光路原理示意图；

图7为本发明在实施例三中一种阳光下可视的显示模组的截面图；

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

图1示出了现有技术中一种液晶显示模组的截面图，包括显示屏100，背光模组200，以及显示屏上面贴附的触控模组300。显示屏100包括第一基板101、第二基板107、阵列基板多膜层102、CF基板多膜层106、第一配向层103、第二配向层105，液晶材料104被封装在第一基板101与第二基板107 之间。

依据现有技术中液晶显示模组的种种缺陷，在背景技术中已经说明，本发明提供了一种阳光下可视的显示模组，参照图2所示，在图2中并未标出与现有技术相同的显示屏100和背光模组200的组成，可参照现有技术中的图1所示，该一种阳光下可视的显示模组主要包括：显示屏100和背光模组200，显示屏100包括第一基板101和第二基板107，所述第一基板101和第二基板107之间设有液晶材料层104，第一基板101、第二基板107与所述液晶材料层104之间均设有基板膜层，所述背光模组200包括光源201、导光部202和背光膜片组203，导光部201和背光膜片组203相连的两端分别设有所述光源201，显示模组还包括圆偏光片层400，圆偏光片层400覆盖在显示屏100上表面，也就是说显示屏100设置在所述圆偏光片层400和背光模组200之间。本发明通过在现有显示模组结构中增加圆偏光片层400，圆偏光片层400具有减少反射光特性，可以进一步减少反射光，主要是通过对入射液晶显示模组中的光进行反射屏蔽，本发明可在进一步减小反射率到1％以下，保证ECR>5获得极佳的阳光下可视性，从而实现了显示模组在阳光下具有极佳的可视效果。在本发明中，显示模组中的显示屏100包括但不限于液晶及非液晶类显示屏，不限定于是哪种显示模式，目前常见的显示屏显示模式包括但不限于VA类型、IPS类型、TN类型等，显示模组中的背光源模组不限定于是哪种技术实现的背光源模组，包括但不限于侧发光式或直下式背光源模组等。发光体可以是CCFL也可以是LED，包括各种白光LED(包括但不限于黄色荧光粉LED、红绿荧光粉LED、RGB三芯片封装的LED，可以是顶发光LED也可以是边发光LED)。在本发明中，特别要说明的是，显示模组只要增加圆偏光片层400就可以达到在阳光下可视的效果，其中如果在显示模组中再增加一层波片层500，可以进一步提高在阳光下的可视效果。

在本发明一可选的实施例中，显示模组还包括波片层500，波片层500设置在圆偏光片层400和显示屏100之间，本发明中通过在显示模组中再增加一层波片层500，波片层500设置在圆偏光片层400和显示屏100之间，可进 一步减反，从而使显示模组在阳光下获得更好的可视效果。在本发明中，特别要说明的是，显示模组只要增加圆偏光片层400就可以达到在阳光下可视的效果，其中如果在显示模组中再增加一层波片层500，可以进一步提高在阳光下的可视效果，主要是通过可以减小引入圆偏光片层400后带来的偏光亮度损耗。

在本发明一可选的实施例中，显示模组还包括触控模组300，触控模组300设置在所述圆偏光片层400外侧或设置在波片层500和圆偏光片层400之间或设置在波片层500和显示屏100之间，本发明中的显示模组可以增加一层触控模组300，增加触控模组300之后，圆偏光片层400和波片层500相对于触控模组300具有多种安装位置，相对于触控模组300来说，分别为触控模组300设置在所述圆偏光片层400外侧或设置在波片层500和圆偏光片层400之间或设置在波片层500和显示屏100之间，以上不同的安装位置都可以实现本发明的效果，优选的安装方案为圆偏光片层400放置在触控模组300上方，波片层500的放置在触控模组300的下方，如图3b所示，优选的波片层500为四分之一波片层，更进一步更加减反，其中触控模组300不限定于是哪种技术实现的触控模块，包括但不限于电阻式和电容式等类型。贴合方式也不做限定可为GFF(Cover Glass+ITO Film+ITO Film,ITO Film也可以为1层或双面)、GG(Cover Glass+Glass Sensor，ITO可以为单面或双面)、OGS(One glass solution，包括各种仅用单张玻璃实现触控功能的方法)等各种贴合方式。在本发明中，还要说明一点显示模组中触控模组300可根据需要增加或删减，并不直接影响本发明带来的在阳光下可视的有益效果。

在本发明一可选的实施例中，触控模组300表面设有防反射增透处理层301,增加防反射增透处理层301，可以有效减小阳光反射，增强透射，提升显示效果，包括但不限于防反射增透处理。

在本发明一可选的实施例中，圆偏光片层400包括线偏振片401和波片，外部反射光入射到线偏振片401后形成线偏光，再经过波片转换为右旋(或左旋，依据波片光轴方向)圆极化光，该圆极化光经过触控模组300、波片层 500等各层结构表面反射后，反射光转换为左旋(或右旋)圆极化光，该圆极化光再次经过波片时转换为与线偏振片401吸收轴同向无法通过，因此可实现减反射效果。

在本发明一可选的实施例中，波片为四分之一波片402或四分之三波片，优选四分之一波片402，外部反射光入射到线偏振片401后形成线偏光，再经过四分之一波片402转换为右旋(或左旋，依据四分之一波片光轴方向)圆极化光，该圆极化光经过触控模组300等各层结构表面反射后，反射光转换为左旋(或右旋)圆极化光，该圆极化光再次经过四分之一波片402时转换为与线偏振片401吸收轴同向无法通过，因此可实现减反射效果，其中显示模组中的圆偏光片层400可由线偏光片401和四分之一波片402组合而成，不限定其具体实现方法。放置方向不做限定，优选圆偏光片线偏振部分透光轴与显示屏上偏光片层108透光轴夹角45°，在图1中的上偏光片层108所示，显示模组中的波片层500可以是各种厚度的波片层，包括但不限于四分之一波片层、四分之三波片层。优选四分之一波片层，放置方向不做限定，优选光轴与显示屏上偏光片层108透光轴夹角45°。

在本发明一可选的实施例中，线偏振片401的透光轴分别与显示屏100上偏光片透光轴和四分之一波片402的光轴成45度夹角，如图6a示意的是显示模组外部反射光入射本发明结构时的光路变化原理，其中圆偏光片层400，其主要由线偏振片401和四分之一波402两部分组成，线偏振片401的透光轴和四分之一波片402的光轴成45度夹角，此种设计显示模组在阳光下具有更好的可视性。

在本发明一可选的实施例中，圆偏光片层400中的线偏振片401一侧表面镀有防反射膜，在圆偏光片层400中的线偏振片401一侧表面镀有防反射膜，可以实现防反射的作用。

在本发明一可选的实施例中，基板膜层包括阵列基板膜层102和CF基板膜层106，基板膜层102设置在第一基板101和液晶材料层104之间，所述CF基板膜层106设置在所述第二基板107液晶材料层104之间。

下面就本发明提供3个具体实施例进行进一步的阐述。

实施例一

如图2所示为本发明一种阳光下可视的显示模组的截面图，在图2中，由下至上分别为背光模组200、显示屏100、圆偏光片层400，通过在现有显示模组结构中增加圆偏光片层400，圆偏光片层400具有减少反射光特性，主要是通过对入射液晶显示模组中的光进行反射屏蔽，可以进一步减少反射光，本发明可在进一步减小反射率到1％以下，保证ECR>5获得极佳的阳光下可视性，从而实现了显示模组在阳光下具有极佳的可视效果，在此实施例中，一种阳光下可视的显示模组没有安装触控模组300的情况下，显示模组就少了触控的功能，但是在阳光下也同样具有可视的效果，不影响本发明的初衷，其中主要是通过圆偏光片层400起到的减少反射光特性，实现本发明的有益效果。

实施例二

如图5所示为本发明一种阳光下可视的显示模组的截面图，其图5中，由下至上分别为，背光模组200、显示屏100、波片层500、触控模组300、圆偏光片层400，本实施例中，显示屏100上偏光片层108透光轴0°。圆偏光片层400采用线偏振片+四分之一波片组合结构，圆偏光片层400中线偏振片一侧表面镀防反射膜，线偏振片透光轴45°，与显示屏100上偏光片层108透光轴夹角45°。波片层500采用四分之一波片层，光轴与显示屏100上偏光片层108透光轴夹角45°(参见图6)，图6a示意的是显示模组外部反射光入射本发明结构时的光路变化原理。其中400是圆偏光片层，其主要由401线偏振片和402四分之一波402两部分组成，线偏振片401的透光轴和四分之一波片402的光轴成45°。其中图4a示意的是显示模组外部反射光入射本发明结构时的光路变化原理。其中400是前述的圆偏光片层，其主要由401线偏振片和402四分之一波片两部分组成，线偏振片401的透光轴和四分之一波片402的光轴成45°。说明工作原理时采用图3a所示的结构为例，即触控模组300夹在圆偏光片层400和波片层500之间。外部反射光入射到线偏 振片401后形成线偏光，再经过四分之一波片402转换为右旋(或左旋，依据四分之一波片光轴方向)圆极化光，该圆极化光经过触控模组300、波片层500等各层结构表面反射后，反射光转换为左旋(或右旋)圆极化光，该圆极化光再次经过四分之一波片402时转换为与线偏振片401吸收轴同向无法通过，因此可实现减反射效果。图4b说明的是由显示面板透射的透射光经过本发明结构时的光路演变情况。图4b最右侧是显示面板透射的线极化光，该线极化光经过波片层500后转换为圆极化光(或椭圆极化光，依据波片层500的厚度及光轴方向，即光轴与显示面板透射的线极化光振动方向夹角a)。较佳的波片层500为四分之一波片，夹角a＝45°，此时显示面板透射的线极化光经过波片层500后转换为圆极化光。继续经过触控模组300后，偏振特性不改变，仍保持为圆极化光(或椭圆极化光)，经过圆偏光片层400中的四分之一波片402时，该圆极化光(或椭圆极化光)转换为线极化光(或长短轴比率更大的椭圆极化光)，透射光亮度得以较大程度保持。为说明亮度增强效果，作为对照，若不加本发明中的波片层500结构，如图4c所示，显示面板透射的线极化光继续经过触控模组300后，偏振特性不改变，仍保持为线极化光，经过四分之一波片402后，四分之一波片402光轴方向和该线极化光振动方向相同则仍保持为线偏光，此种假设情况下最终透射亮度最大(其他情况下该线极化光经过四分之一波片402会变为椭圆偏光或圆偏光，亮度损失更大)，不考虑吸收损耗，仅计算偏光损耗，最终出射亮度约可保持原入射亮度的70％，而若采用本发明图4b中所示结构，同样不考虑吸收损耗，仅计算偏光损耗，最终出射亮度约可保持原入射亮度的100％，具有提升透射光亮度的有益效果，因此可实现减反射效果。图6b说明的是由显示面板透射的透射光经过本发明结构时的光路演变情况。图6b最右侧是显示面板透射的线极化光，该线极化光经过波片300后转换为圆极化光。显示面板透射的线极化光经过波片层500后转换为圆极化光。继续经过触控模组300后，偏振特性不改变，仍保持为圆极化光，经过圆偏光片层400中的四分之一波片402时，该圆极化光转换为线极化光，透射光亮度得以较大程度保持，具有在减小反 射的同时保持透射光亮度的有益效果。

实施例三

如图7所示为本发明提供的另一种一种阳光下可视的显示模组的截面图，从下至上依次为背光模组200、显示屏100、波片层500、圆偏光片层400、触控模组300。本实施例中，显示屏100上偏光片层108透光轴0°。圆偏光片采用线偏振片+四分之一波片组合结构，圆偏光片线偏振片一侧表面镀防反射膜，线偏振片透光轴45°，与显示屏100上偏光片层108透光轴夹角45°。波片层500采用四分之一波片，光轴与显示屏100上偏光片层108透光轴夹角45°(参见图6)，本实施例中，不再对显示模组外部反射光入射本发明结构时的光路变化原理进行阐述，可参照实施例2中的光路变化原理。实施例2相对于实施例1，各层结构及波片光轴、偏光片透过轴的相对位置等均未做变化，仅变更了各层结构的层叠顺序，用以说明本发明可能的各种叠放位置可能情形，将触控模组300叠放于最上层有利于保证触控精度。

上述实施例仅用于说明本发明，对本发明的实施例作出的不偏离本发明精神的各种修改和替换，应视为落在本发明的保护范围内。

本发明的有益效果：

现有技术的液晶模组实现阳光下可视的方法，存在反射率高或透射效果差等问题。本发明专利所给出的方法，通过采用圆偏光片层或者采用圆偏光片层和波片层搭配即可减小外部光源的反射率，同时又可保证背光源模组的透射率，具有极佳的阳光下可视效果。为液晶显示模组户外阳光下应用开辟了新方法，本发明的技术可广泛应用于GPS、手机、POS机等具有户外阳光下应用需求的设备。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响 本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。