一种防窥模组、其制作方法及显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种防窥模组、其制作方法及显示装置。

背景技术：

随着平板显示技术的飞速发展，现有的平板显示器的出光角度都非常大，最大出光角度甚至达到了178°。如此大的视角在一些应用如电视产品给消费者带来了极好的用户体验，但在一些应用如个人移动产品或者特殊应用场合，会造成个人信息或隐私的泄漏。

针对这一问题，防窥视显示器件的技术开发被提上日程。现有的防窥技术主要是在显示面板上增加防窥视膜材来实现显示角度的收敛。防窥膜材以3M的防窥膜为主，由于是吸收型的防窥膜材，会导致亮度损失，因此反射型防窥膜材被提出来。如图1所示，现有的反射型膜材都是类似于百叶窗的光栅结构，光栅结构中将原来的吸收材料换成反射材料。这种防窥膜材只能对垂直于光栅的方向有防窥效果，对于平行于光栅的方向上没有防窥效果。而现有的移动产品尤其是手机和平板等，在使用时会改变手持方向，如此就会导致无法起到防窥视的作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种防窥模组、其制作方法及显示装置，用以解决现有的防窥膜材只能实现单一方向防窥视效果的问题。

因此，本发明实施例提供了一种防窥模组，包括：相对而置的第一透明基材和第二透明基材，位于所述第一透明基材和所述第二透明基材之间的支撑基材，以及位于所述支撑基材内的多个反射腔；其中，

各所述反射腔仅在侧壁具有反射层，各所述反射腔面向所述第一透明基材一侧具有入光口，各所述反射腔面向所述第二透明基材一侧具有出光口；

所述反射层为向所述反射腔外部凸出的曲面；

从所述入光口指向所述出光口的方向上，所述反射腔平行于所述第一透明基材的截面面积逐渐变大。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，所述反射腔平行于所述第一透明基材的截面为圆形，所述反射腔的侧壁形状为椭圆球被平行于短轴方向的两个平面截取的部分。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，各所述反射腔之间紧密排列，且相邻两行或相邻两列的所述反射腔之间错开排布。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，所述支撑基材为遮光材料；或，所述支撑基材与所述第一透明基材之间具有遮光层，所述遮光层在各所述反射腔的入光口处具有镂空结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，还包括：位于各所述反射腔内的第三透明基材。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，所述第三透明基材为聚合物分散液晶；

所述防窥模组，还包括：位于所述第一透明基材面向所述反射腔一侧的第一透明电极层，以及位于所述第二透明基材面向所述反射腔一侧的第二透明电极层；其中，

所述反射层与所述第一透明电极层相互绝缘，和/或，所述反射层与所述第二透明电极层相互绝缘；

在普通模式下，所述聚合物分散液晶的液晶轴随机排列；在防窥模式下，所述聚合物分散液晶的液晶轴沿着所述第一透明电极层与所述第二透明电极层之间形成的电场排列。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，还包括：位于所述反射腔的入光口与所述第一透明电极层之间的第四透明基材。

另一方面，本发明实施例还提供了一种上述防窥模组的制作方法，包括：

在第一透明基材上形成支撑多个反射腔的支撑基材；

在各所述反射腔的侧壁形成反射层；

在所述反射腔上贴合第二透明基材。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在第一透明基材上形成支撑多个反射腔的支撑基材之前，还包括：

在所述第一透明基材上形成第一透明电极；

所述在所述反射腔上贴合第二透明基材之前，还包括：

在所述反射腔内填充聚合物分散液晶；

在所述第二透明基材上形成第二透明电极；

所述在所述反射腔上贴合第二透明基材，具体包括：

将所述第二透明基材形成有所述第二透明电极的一侧与所述反射腔进行贴合。

另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板，以及位于所述显示面板的出光面的本发明实施例提供的上述防窥模组。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种防窥模组、其制作方法及显示装置，包括位于相对而置的第一透明基材和第二透明基材之间的支撑基材，以及位于支撑基材内的多个反射腔；其中，各反射腔仅在侧壁具有反射层，各反射腔面向第一透明基材一侧具有入光口，各反射腔面向第二透明基材一侧具有出光口；反射层为向反射腔外部凸出的曲面；从入光口指向出光口的方向上，反射腔平行于第一透明基材的截面面积逐渐变大。由于反射层具有向反射腔外部凸出的曲面结构，使反射腔的形状类似于碗状，相对于现有的单一角度的反射光栅结构，可以将各个方向的入射光即方位角0～360°的入射光均收敛到中央角度区域，不受显示面板的观看方向变化的限制，可以实现全方位角度的防窥视效果。并且，类似于碗状的反射腔能够将更多大角度的入射光修正到接近垂直方向出射，使出射光集中在一个相对小的角度范围内，因此可以在保证防窥视的同时，提升中央角度区域的亮度。

附图说明

图1为现有的防窥膜材的结构示意图；

图2a至图2d分别为本发明实施例提供的防窥模组的结构示意图；

图3a和图3b分别为本发明实施例提供的防窥模组的俯视示意图；

图4为本发明实施例提供的防窥模组的仰视示意图；

图5a为本发明实施例提供的防窥模组的反射腔的模型示意图；

图5b为本发明实施例提供的反射腔模型模拟后的出射光强与视角之间的关系曲线示意图；

图6和图7分别为本发明实施例提供的防窥模组的制作方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种防窥模组，如图2a至图2d所示，包括：相对而置的第一透明基材10和第二透明基材20，位于第一透明基材10和第二透明基材20之间的支撑基材30，以及位于支撑基材30内的多个反射腔40；其中，

各反射腔40仅在侧壁具有反射层41，各反射腔40面向第一透明基材10一侧具有入光口42，各反射腔40面向第二透明基材20一侧具有出光口43；

反射层41为向反射腔40外部凸出的曲面；

从入光口42指向出光口43的方向上，反射腔40平行于第一透明基材10的截面S面积逐渐变大。

具体地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，由于反射层41具有向反射腔40外部凸出的曲面结构，使反射腔40的形状类似于碗状，相对于现有的单一角度的反射光栅结构，可以将各个方向的入射光即方位角0～360°的入射光均收敛到中央角度区域，不受显示面板的观看方向变化的限制，可以实现全方位角度的防窥视效果。并且，类似于碗状的反射腔40能够将更多大角度的入射光修正到接近垂直方向出射，使出射光集中在一个相对小的角度范围内，因此可以在保证防窥视的同时，提升中央角度区域的亮度。

可选地，本发明实施例提供的上述防窥模组可以采用防窥膜材的方式实现，也可以采用防窥器件的方式实现，在此不做限定。具体地，在采用防窥膜材的方式实现时，第一透明基材10和第二透明基材20可以采用诸如PET或PMMA等树脂材料制作，此时，第一透明基材10和第二透明基材20也可以分别称为第一保护层和第二保护层。具体地，在采用防窥器件的方式实现时，第一透明基材10和第二透明基材20可以采用诸如石英玻璃等刚性材料制作，此时，第一透明基材10和第二透明基材20也可以分别称为第一衬底基板和第二衬底基板。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，为了保证将各个方向的入射光均收敛到中央角度区域，如图3a所示的俯视图和图4所示的仰视图，反射腔40平行于第一透明基材10的截面即横截面一般为圆形，当然也可以是椭圆形或近似于圆形的形状等；如图5a所示，反射腔40的侧壁形状可以为椭圆球被平行于短轴方向的两个平面截取的部分。当然，在具体实施时，反射腔40的侧壁形状也可以选择圆球被两平面截取的部分，或者其他封闭曲面图形被截取的部分，在此不做限定。

具体地，如图5a所示为一椭圆球的示意图，反射腔40的侧壁可以选取被两个虚线所示的圆形截取的部分。其中以上面的圆形虚线表示反射腔40的上开口即出光口43，其半径为R；以下面的圆形虚线表示反射腔40的下开口即入光口42，其半径为r；反射腔40的高度为h。

例如需要将入射的30°以外的光线收敛，即30°以外的入射光会都入射到椭圆曲面内即反射腔40内。则定义图5中的θ＝30°，则tan30°＝(R+r)÷h。例如选取h的数值为11μm，则可得到R+r＝6.35μm。

同时根据椭圆曲线公式：x²/a²+y²/b²＝1，(a＜b)可知，同时由椭圆曲线公式可知：R²/a²＝1，R＝a，当选择R＝a＝5μm，则r＝1.35μm，则b＝11.4μm。即建立模型对应的椭圆公式为：x²/5²+y²/11.4²＝1。并且可以确定上述模型的参数定义如下：焦距：20.49，半长轴：11.4，半短轴：5，曲面系数：-0.80763，曲率0.456，偏心率0.89868。

根据建立的模型模拟出光结果得到的出射光强度与视角的关系曲线如图5b所示，可以看出，采用上述参数建立的模型模拟出的结果(图中实曲线)中可以将原本(图中虚曲线)较宽泛的出射角度分布收敛近30°，且提升了中央角度区域内的亮度。

值得注意的是，上述模型参数仅是举例说明，具体可以根据所需收敛的角度和其他工艺参数确定反射腔的参数，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，如图3b所示的另一俯视图，各反射腔40之间可以紧密排列，且相邻两行或相邻两列的反射腔40之间错开排布。图3b以相邻两行的反射腔40之间错开排布为例进行说明。

具体地，如图3b所示，各反射腔40之间紧密排列，指的是各反射腔的出光口43之间排列紧密，且行相邻和列相邻的两个出光口43之间相互接触。如图3b所示，将相邻两行的反射腔40之间错开排布，可以减小行相邻和列相邻的四个反射腔40之间的支撑基材30的体积。比较图3a和图3b可以看出，图3a中各反射腔40的出光口在行方向和列方向均对齐排列，图3b中各反射腔40的出光口43在列方向错开排列，可以降低四个相邻的出光口43之间的空隙，该空隙内填充支撑基材30。这样可以提高入射到各反射腔40的入射光比例，降低入射光损失，有利于提高防窥模组的出光亮度和防窥效果。

具体地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，支撑基材30可以选用透明树脂材料。但由于反射腔40的入光口42面积小于出光口43面积，因此会在第一透明基材10侧存在各入光口42之间的间隙；此外，为了保证在各个方位角均能达到相近的防窥视效果，反射腔40的横截面设置为圆形时，也会在第二透明基材20侧存在各出光口43之间的间隙。这样，就会存在入射光经过各入光口42之间的间隙，从各出光口43之间通过支撑基材30出射的光线，这部分光线的出射角度不可控，因此会影响防窥视效果。

基于此，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，如图2a所示，支撑基材30可以为遮光材料，以起到遮挡入射到各入光口42之间的间隙的光线的作用。或者，如图2b所示，支撑基材30与第一透明基材10之间具有遮光层31，遮光层31在各反射腔40的入光口42处具有镂空结构即无图案，以起到遮挡入射到各入光口42之间的间隙的光线的作用，同时镂空结构可以保证入射光可以通过入光口42，并且，此时支撑基材30可以选用树脂材料，在此不做限定。具体地，该遮光材料和遮光层31可以选用具有吸光功能的材料，也可以选用具有反射功能的材料，即为反射材料。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，为了起到平坦化的作用，如图2b至图2d所示，还可以包括：位于各反射腔40内的第三透明基材50。第三透明基材50可以起到平坦反射腔40的出光口43与第二透明基材20之间空隙的作用，并使入射至反射腔40的光线在第三透明基材50中传输，经过反射层41的反射后从出光口43出射。

具体地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，第三透明基材50可以选用树脂材料，也可以选用其他透光材料。并且，为了实现在防窥和普通显示模式之间的可切换功能，以满足不同使用环境的需求，第三透明基材50还可以选用聚合物分散液晶材料。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，如图2c和图2d所示，第三透明基材50为聚合物分散液晶51(PDLC)时；防窥模组，还可以包括：位于第一透明基材10面向反射腔40一侧的第一透明电极层11，以及位于第二透明基材20面向反射腔40一侧的第二透明电极层21；其中，

反射层41与第一透明电极层11相互绝缘，和/或，反射层41与第二透明电极层21相互绝缘；以避免第二透明电极层21通过反射层41与第一透明电极层11之间导通；

如图2c所示，在普通模式下，聚合物分散液晶51的液晶轴随机排列对入射光的方向起到散射作用，此时第一透明电极层11与第二透明电极层21一般不加电压，当然也可以加载相同的电压而不产生电场，在此不做限定；如图2d所示，在防窥模式下，聚合物分散液晶51的液晶轴沿着第一透明电极层11与第二透明电极层21之间形成的电场排列，对入射光线的方向几乎不起作用，此时可以对第一透明电极层11或第二透明电极层21加载一定的电压，另一电极层处于接地状态。

具体地，通过第一透明电极层11和第二透明电极层21产生的电场，以及聚合物分散液晶51相互配合，可以实现防窥模式和普通模式的切换，以满足不同使用环境的需求。

值得注意的是，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，如图2c和图2d所示，当在第一透明基材10一侧同时存在第一透明电极层11和遮光层31时，并不限定两者的层级位置关系，可以如图2c和图2d所示的，将第一透明电极层11设置于第一透明基材10与遮光层31之间，也可以将遮光层31设置于第一透明基材10与第一透明电极层11之间，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，为了保证反射层41与第一透明电极层11相互绝缘，如图2c和图2d所示，还可以包括：位于反射腔40的入光口42与第一透明电极层11之间的第四透明基材60。这样，通过第四透明基材60的绝缘作用可以使反射层41与第一透明电极层11相互绝缘。

具体地，在支撑基材30为透明基材时，如图2c和图2d所示，第四透明基材60与支撑基材30可以为一体结构，当然第四透明基材60与支撑基材30也可以为相互独立的结构，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的上述防窥模组中，为了保证反射层41与第二透明电极层21相互绝缘，也可以在第二透明电极层21面向反射腔40的一侧设置透明绝缘层，在此不做赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述防窥模组的制作方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种防窥模组相似，因此该方法的实施可以参见防窥模组的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种上述防窥模组的制作方法，包括以下步骤：

首先，在第一透明基材上形成支撑多个反射腔的支撑基材；

之后，在各反射腔的侧壁形成反射层；

最后，在反射腔上贴合第二透明基材。

例如，以图2a所示的结构为例，具体说明本发明实施例提供的上述制作方法，如图6所示，包括以下步骤：

S601、在第一透明基材上压印出具有呈周期排列的多个半球形凹部的支撑基材；支撑材料和第一透明基材均可以采用树脂材料；半球形凹部作为反射腔；

S602、在反射腔的侧壁上蒸镀反射层；例如优选采用Al；

S603、在反射腔上贴合第二透明基材，也可以采用树脂材料。

可选地，当需要防窥模组实现普通模式和防窥模式可切换时，例如图2c所示的结构时，在本发明实施例提供的上述制作方法中，如图7所示，在步骤S601在第一透明基材上形成支撑多个反射腔的支撑基材之前，还可以包括：

S600、在第一透明基材上形成第一透明电极；之后可以形成遮光层的图形；

并且，在步骤S603在反射腔上贴合第二透明基材之前，还可以包括：

S6021、在反射腔内填充聚合物分散液晶；

S6022、在第二透明基材上形成第二透明电极；

S603、在反射腔上贴合第二透明基材，具体包括：

S603’、将第二透明基材形成有第二透明电极的一侧与反射腔进行贴合。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述防窥模组的实施例，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的显示装置，如图8所示，包括显示面板1，以及位于显示面板的出光面的本发明实施例提供的上述防窥模组2。

可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，显示面板1可以为液晶显示面板(LCD)，也可以为有机电致发光显示面板(OLED)，或者其他平面显示面板，在此不做限定。

本发明实施例提供的上述防窥模组、其制作方法及显示装置，包括位于相对而置的第一透明基材和第二透明基材之间的支撑基材，以及位于支撑基材内的多个反射腔；其中，各反射腔仅在侧壁具有反射层，各反射腔面向第一透明基材一侧具有入光口，各反射腔面向第二透明基材一侧具有出光口；反射层为向反射腔外部凸出的曲面；从入光口指向出光口的方向上，反射腔平行于第一透明基材的截面面积逐渐变大。由于反射层具有向反射腔外部凸出的曲面结构，使反射腔的形状类似于碗状，相对于现有的单一角度的反射光栅结构，可以将各个方向的入射光即方位角0～360°的入射光均收敛到中央角度区域，不受显示面板的观看方向变化的限制，可以实现全方位角度的防窥视效果。并且，类似于碗状的反射腔能够将更多大角度的入射光修正到接近垂直方向出射，使出射光集中在一个相对小的角度范围内，因此可以在保证防窥视的同时，提升中央角度区域的亮度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。