一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备的制作方法

1.本发明涉及高显示设备技术领域，具体地说，涉及一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备。


背景技术：

2.随着汽车智能化发展加速，车载显示朝着大尺寸、多屏化、高清化、交互性、多形态化发展，对于显示的性能要求也有更高的要求，包括高对比度、低反射率、宽视角、高亮度、触控以及快速响应等等。除此之外，车载显示屏细节、结构的新颖设计，也能对提高产品竞争力起到意想不到的作用。因此，能够打造新颖、醒目、美观且具有科技感的车载显示效果的“一体黑”技术将会成为趋势之一，一体黑”是针对盖板贴合产品的效果评价，指整个贴合产品在不通电的情况下看不到油墨区和可视区的界限。这种效果可以极大改善显示器的静态美感，是产品表面看起来更美观、更豪华、更具科技感，从外观上提高显示产品的品质，给消费者带来更好的体验。在车载显示技术快速发展的当下，“一体黑”将成为趋势之一；
3.判定产品的“一体黑”，可以借助色度差
△
e来辅助测量，目前解决一体黑问题遵循的方向包括两种，一种是调整可视区的反射色度数值以匹配现有油墨区的反射色度值；另一种是调整油墨区的反射色度值以匹配现有可视区的反射色度值；
4.不过我们在一些案例下，
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e＜2的产品仍然能看出明显的色差，或者说一体黑效果不佳，通过分析，我们发现这些案例中的
△
e都具有角度依赖性，即不同角度的
△
e数值不同，进一步分析可以知道，这种角度依赖性源自液晶模组的偏光片，偏光片存在吸收和透过轴，其吸收轴和透过轴两个方向上的反射率不同，所以贴合产品在吸收轴和透过轴两个方向上也会具有不同的反射率，因为δe模型中l*值和产品反射率正相关，所以贴合产品在吸收轴和透过轴两个方向上的l*值不同。此时如果我们针对其中一个方向做油墨调整匹配进而达成δe＜2，另外一个方向的δe则可能会＞2，因此目前的结构方法中一体黑不全面，且效果不佳，鉴于此，我们提出一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备，包括盖板、油墨、oca、上偏光片、液晶彩膜玻璃、玻璃基板和功能膜；
7.所述功能膜包括基材1、双反射层、基材2和压敏胶，所述基材1、双反射层、基材2和压敏胶由上至下依次贴附；
8.所述盖板顶部设有功能区域和非功能区域，所述功能膜贴附所述盖板外侧。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述基材1和所述双反射层之间设有agaraf层。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述功能区域表面涂布制作有液晶双反射材料，所述非功能区域涂布制作有具有优异光学属性的双折射材料。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述盖板底部依次贴附所述油墨、oca、上偏光片、液晶彩膜玻璃和玻璃基板。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果：
13.该基于双向反射功能层补偿的一体黑设备中，通过增加具有双反射特性的功能膜以补偿偏光片自带的双反射特性在两个方向上实现一体黑效果，使用双折射材料实现双反射特性的补偿，这样除了可以实现全角度一体黑效果以外，还能够解决传统显示产品黑屏问题。
附图说明
14.图1为实施例1的不同视角下不同“一体黑”效果示意图；
15.图2为实施例1的传统贴合产品叠层结构示意图；
16.图3为实施例1的传统贴合产品叠层双向反射特性示意图；
17.图4为实施例1的功能膜结构示意图；
18.图5为实施例1的双反射复合功能膜用例示意图；
19.图6为实施例1的液晶层复合功能膜用例示意图；
20.图7为实施例1的双反射功能膜应用示意图其一；
21.图8为实施例1的太阳镜穿戴反射补偿示意图；
22.图9为实施例2的双反射功能膜应用示意图其二。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.请参阅图1
‑
图8所示，本实施例提供一种基于双向反射功能层补偿的一体黑设备，包括盖板、油墨、oca、上偏光片、液晶彩膜玻璃、玻璃基板和功能膜；
26.功能膜包括基材1、双反射层、基材2和压敏胶，基材1、双反射层、基材2和压敏胶由上至下依次贴附，增加该功能膜以后，在贴合产品各方向上的反射率一致，此时再按照传统方案，调整油墨区域的反射率和色度值，就可以实现不同方向上一体黑效果改善；
27.盖板顶部设有功能区域和非功能区域，功能膜贴附盖板外侧。
28.本实施例中的，基材1和双反射层之间设有agaraf层，其中基材1和基材2可以选透明塑料材料。
29.值得说明的，功能区域表面涂布制作有液晶双反射材料，非功能区域涂布制作有具有优异光学属性的双折射材料。
30.具体的，盖板底部依次贴附油墨、oca、上偏光片、液晶彩膜玻璃和玻璃基板。
31.传统贴合产品的可视区域和油墨区域一般都会存在色度的差别，这种差别在产品熄屏以后尤为明显，与用户审美有悖，另一方面，在我们针对正视角画面，从设计角度对此进行量化改善(可视区和油墨区量化参数l
*
、a
*
、b
*
的匹配)以后，其他不同方向仍然存在问
题，如图1所示，该中心和水平方向画面已经通过量化参数匹配改善了一体黑效果，但是可以发现其垂直方向上的一体黑效果并不好，这种问题的一个主要原因为产品水平和垂直方向的反射率不同，这种不同的主要原因是液晶模组上偏光片的吸收和透过特性，一般来说偏光片吸收和垂直方向的反射率是所有角度下的极值(透过轴方向上反射率最大，吸收轴方向上反射率最小)。
32.如图2
‑
图3所示，普通贴合产品的结构包括盖板、光学胶和液晶模组，其中液晶模组进一步包括偏光片和液晶盒，而盖板在同一面上又分为油墨和可视区。在同样的环境光源下，普通贴合产品在偏光片吸收和透过轴两个方向上具有不同反射率(这里称作双反射效果)，假设这里偏光片的吸收轴为水平方向，定义水平方向上的反射率为rh，相应地，垂直方向上的反射率为rv，由于l*和反射率具有正相关性，所以水平和垂直反向上的反射l*值不同。
33.判定产品的“一体黑”，可以借助色度差
△
e来辅助测量，按照传统的匹配改善方案选择一种l*值的油墨和两种极值反射率之一匹配，比如rh，此时水平方向有机会通过降低δe改善一体黑效果，但是由于油墨区各个方向上反射率相同，所以此时垂直方向上对应反射率rv的δe就会变差，可以看出来，在这种传统的改善方案中，我们没有办法同时从两个方向上改善一体黑效果；
34.通过上述原理分析，本发明提出一种新的同时改善两个(极值)方向上一体黑效果(δe)的方案，该方案的基本原理是通过一层双折射材料的使用构建一个和原来双反射特性相补偿的双反射层，根据菲涅尔反射原理，不同材料间的反射率和其相对折射率有关，所以使用液晶等单轴双折射材料可以构建一层和双反射特性相补偿的功能层。如前述定义的rh和rv(rh＜rv)，与其补偿的反射率rh’和rv’需要满足如下要求：
35.rh*rh’＝rv*rv’36.这里取近似，使用水平方向上的菲涅尔反射率计算公式：
37.rh’＝(nhr
‑
1)2/(nhr+1)238.其中，nhr为水平方向上的相对折射率，定义为：
39.nhr＝nh/nb
40.其中，nh为水平方向上的折射率，nb为基材层的折射率，同理，在垂直方向上有：
41.rh’＝(nvr
‑
1)2/(nvr+1)242.nvr＝nv/nb
43.其中，nv为垂直方向上的折射率，nvr为垂直方向上的相对折射率。
44.如图4所示，这种由基材1、双反射层、基材2和压敏胶组成的功能膜可以补偿传统液晶膜组贴合产品自带的双反射特性，可以看出，增加该功能膜以后，整个液晶膜组贴合产品各方向上的反射率一致，此时再按照传统方案，调整油墨区域的反射率和色度值，就可以实现不同方向上一体黑效果改善。
45.如图5
‑
图6所示，功能膜和agaraf层复合制作复合功能膜，该复合功能膜的叠层结构可以是基材1、agaraf层、双反射层、基材2和压敏胶，这里的双反射层可以是液晶这样的单轴双折射材料，也可以是其他具有优异光学属性的双折射材料。
46.图7所示是功能膜应用结构示意图，将该功能膜贴附在液晶膜组贴合产品的盖板外侧，此时需要注意的是该功能膜在涂布制作或者贴附时需要分成两个部分：功能区域和
非功能区域，其中，功能区域涂布或者通过其他方法制作有液晶等双反射材料；非功能区域取消双反射材料的制作，可以使用普通涂布材料，为了光学效果选择折射率接近基材的光学材料，在该功能膜贴附时，需要保证功能区域和产品的可视区大小相同。
47.如图8所示，这种基于双反射补偿的方案还有一种额外的效果。众所周知，目前液晶模组发出的光都是线偏振光，在一些车载等特殊应用中，用户穿戴偏振型太阳镜看液晶膜组时可能会出现偏振消光的问题，本方案中的双反射层，其实也是双折射层，液晶模组发出的线偏振光在穿过该双折射层后会变成椭圆偏振光，椭圆偏振光在进入穿戴偏振型太阳镜后则不会再出现消光问题。
48.实施例2
49.为了反映功能膜的另一种应用结构，请参阅图9所示，其中：
50.将该功能膜贴附或者涂布或者通过其他方式制作在盖板下侧，此时大小只需要大于可视区即可，该结构中，为了获得更好的“黑色”效果，还可以在盖板外侧制作减反射层，具体通过功能膜贴附或者膜层溅镀等方式实现都可以。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。