CN104166178A - 一种导光板、背光模组和显示装置 - Google Patents

一种导光板、背光模组和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导光板、背光模组和显示装置，以解决现有技术的显示面板由于视角变化而产生色移的问题。所述导光板包括底面、与所述底面相对设置的出光面，所述出光面呈非平面结构，所述出光面上设置有量子点层。本发明实施例有益效果如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面结构上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。

Description

一种导光板、背光模组和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种导光板、背光模组和显示装置。
背景技术
随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源逐渐被社会大众所接受，传统的背光光源像冷阴极管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，以及照明光源如日光灯或白炽灯泡，由于颜色、环保及耗电的问题已开始逐渐退出市场舞台。在固态半导体照明出现后，背光及照明产业正出现重大改变，其改善原有光源的缺点，也改变了使用者的使用习惯，因为LED光源是属于半导体光源的一种，所以在颜色和一些光电特性上和原有的光源不同，也因为这些特性的不同，造成了LED光源在设计上必须做一些改变，来配合和原有背光和照明的应用。
举例来说，一个理想的LED光源会有三种特性；首先是发光效率好，即亮度高且不需要额外的散热；其次是颜色适合各式应用，即光源的颜色不需要为了照明或背光的应用而去调整各式的应用；最后则是价格要便宜，由于灯源在整体系统中只占成本的10％，光源如果价格过高将无法加速市场商用化。
然而，所谓的理想光源并不存在于现实生活中，例如背光产业电视背光大多是使用色温9000K的光源，CIE色度坐标为(X，Y0.27，0.28)，而监视器背光大多是使用色温6500K的光源，CIE色度坐标为(X，Y0.33，0.32)，主要的原因是因为显示面板(Panel)的彩色滤光片决定了光源的颜色，不同应用产品的Panel使用的彩色滤光片也不会相同，而彩色滤光片的厚度及间隔是依据产品的画素来决定，而更改彩色滤光片会牵涉到应用产品及Panel制程的设计，且开光罩的费用也相对较高，换言之，Panel厂商不会为了背光源的特性而更改彩色滤光片的制程，于是就有很多业者在研究如何找出一种可适合各种光源颜色特性的解决方案。例如有如下LED光源结合量子点的设计方案：在导光板上设置一层量子点(Quantum Dot)，以使背光源具有更好的色调，在CIE色度图上实现更大的颜色覆盖范围，从而提高采用上述背光模组的显示装置的色彩重现能力。但是该方案提供的Panel，当视角(观看点与panel法线的夹角)变化时，会发生色移(color shift)的现象。如图1所示，例如应用于蓝色光源时，量子点包括红光量子点1和绿光量子点2，红光量子点1和绿光量子点2的半径为r，二者之间的间距为2r，当视角为0度时(此时入射角为90度)，两个相邻量子点之间的有效透过间距为2r。如图2所示，当入射角为θ时，两个相邻量子点之间的有效透过间距为2r*sinθ。由此，得到如图3所示的入射角θ与透光面积的示意图，其中X为光的入射角θ，Y为相邻两个量子点之间的有效透光宽度。
发明内容
本发明的目的是提供一种导光板、背光模组和显示装置，以解决现有技术的显示面板由于视角变化而产生色移的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种导光板，包括底面、与所述底面相对设置的出光面，所述出光面呈非平面结构，所述出光面上设置有量子点层。
本发明实施例中，出光面非平面结构，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀。
优选的，所述出光面呈波浪形结构或锯齿形结构。
优选的，所述出光面呈锯齿形结构，所述锯齿的顶角为80～110度。
优选的，所述出光面呈波浪形结构，该波浪形结构的波浪线为正弦曲线，所述正弦曲线的振幅为1.1-1.3之间。
优选的，所述波浪线的任一波谷至相邻的波顶之间的曲线，以1:1:1:1:2:1:4:1:2:1:1:1:1的比例划分为13段分曲线后，各所述分曲线的两端点之间的连线与所述波浪线延伸方向的夹角为[0～5度]：[5～15度]：[15～25度]：[25～35度]：[35～45度]：[45～52度]：[52～60度]：[45～52度]：[35～45度、]：[25～35度]：[15～25度]：[5～15度]：[0～5度]。
优选的，所述量子点层包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点中的任意两种，各所述量子点呈球状且半径相等。
优选的，两种所述量子点在行方向和列方向均间隔分布，且间距相同。
优选的，行方向和列方向上任意相邻的两个所述量子点之间的间隔为一个所述量子点的直径。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
本发明实施例提供一种背光模组，包括如上述实施例提供的所述导光板，还包括设置于所述导光板的底面一侧的光源。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
本发明实施例提供一种显示装置，包括如上述实施例提供的背光模组。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
附图说明
图1为现有技术中导光板中量子点排布示意图；
图2为现有技术提供的导光板，当光源入射角为θ时，两个相邻量子点之间的透过光源的示意图；
图3为现有技术提供的导光板中入射角θ与相邻两个量子点之间的有效透光宽度的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种导光板的截面示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种导光板的截面示意图；
图6为本发明实施例中锯齿顶角为110度时，入射角θ与有效透光宽度的示意图；
图7为基于图6所示的入射角θ与有效透光宽度的示意图，得到的入射角θ与平均有效透光宽度的示意图；
图8为本发明实施例中锯齿顶角为100度时，入射角θ与平均有效透光宽度的示意图；
图9为本发明实施例中锯齿顶角为90度时，入射角θ与平均有效透光宽度的示意图；
图10为本发明实施例中量子点层13中的各量子点在行方向或列方向形成波浪线的局部示意图；
图11为基于图10所示的量子点排列方式得到的入射角θ与平均有效透光宽度的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
为了解决现有技术的显示面板由于视角变化而产生色移的问题，本发明实施例提供一种导光板，导光板包括底面、与底面相对设置的出光面，出光面呈非平面结构；出光面上设置有量子点层，量子点层包括按设定规律分布的至少两种量子点。
本发明实施例中，出光面非平面结构，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀。
优选的，出光面呈波浪形结构或锯齿形结构。
优选的，出光面呈锯齿形结构，锯齿的顶角为80～110度。
优选的，出光面呈波浪形结构，该波浪形结构的波浪线波浪线为正弦曲线，正弦曲线振幅为1.1-1.3之间。本发明实施例中，波浪线的该曲线以规定的曲率形成，以使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化更均匀。
优选的，波浪线的任一波谷至相邻的波顶之间的曲线，以1:1:1:1:2:1:4:1:2:1:1:1:1的比例划分为13段分曲线后，各分曲线的两端点之间的连线与波浪线延伸方向的夹角为[0～5度]：[5～15度]：[15～25度]：[25～35度]：[35～45度]：[45～52度]：[52～60度]：[45～52度]：[35～45度、]：[25～35度]：[15～25度]：[5～15度]：[0～5度]。
优选的，量子点层包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点中的任意两种，各量子点呈球状且半径相等。需要说明的是，量子点层可以是量子点薄膜，例如在成膜物质中设置量子点形成量子点薄膜；量子点层也可以是量子点直接设置于出光面所形成，即不需要成膜物质；在本实施例中，优选的，上述两种量子点可以为红光量子点和绿光量子点，光源为蓝光；当然，在其它情况下，例如光源改变的情况下，也量子点也可以包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点三种量子点中的任意两种量子点的组合或者其他颜色光量子点的组合，在此不再赘述。在出光面呈波浪形结构或锯齿形结构时，设置其上的量子点层必然呈与出光面相应的结构，从而由出光面的结构改变，来构建量子点层的形态。
优选的，两种量子点在行方向和列方向均间隔分布，且间距相同。分光板的行方向和列方向是与显示装置的阵列基板的像素排列相似，数据线方向可以定义为行方向，栅极线方向可以定义为列方向。两种量子点在行方向和列方向均间隔分布且间距相同即意味着两种量子点组成量子点阵列。
优选的，行方向和列方向上任意相邻的两个量子点之间的间隔为一个量子点的直径。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
为了更清晰的了解本发明实施例提供的导光板，分别以图4和图5所示的导光板进行说明，如下：
实施例二
参见图4，本发明实施例提供的导光板包括底面11、与底面11相对设置的出光面12，出光面12为锯齿形结构。
出光面12上设置有量子点层13，量子点层13包括多个红光量子点21和多个绿光量子点22，红光量子点21和绿光量子点22呈球状且半径相等，该半径记为r；红光量子点21和绿光量子点22在行方向和列方向均间隔分布，且间距相同。优选的，该间距为一个量子点。相邻红光量子点21和绿光量子点22之间所通过的最大透光宽度与光线通过红光量子点21或绿光量子点22的宽度相同。
优选的，锯齿的顶角为80～110度。
基于出光面12为锯齿形结构，量子点层13形成相应的锯齿形结构，量子点层13中的行方向或列方向的各量子点形成周期性的、连续的折线。参见图6，示出了的锯齿的顶角为110度时，入射角θ与有效透光宽度的示意图，其中X轴表示光的入射角θ，Y轴表示相邻两个量子点之间的有效透光宽度，该有效透光宽度为两个量子点之间的最小透光宽度。由于出光面12为周期性的、连续的锯齿形结构，因此具有两个可视面(两个可视面对应锯齿的两个边)，随着视角的变化，则光的入射角为随之变化。如图6所示，光源透过红光量子点21和绿光量子点22之间的有效透光宽度由两条曲线L1和L2表示。需要说明的是，锯齿的顶角，也即量子点层13形成锯齿形结构的锯齿的顶角，同时也是量子点层13中的行方向或列方向的各量子点形成周期性的、连续的折线的相邻两线段的夹角。
由图6所示的有效透光宽度的两条曲线L1和L2，进而得到其平均有效透光宽度如图7所示，其中X轴表示光的入射角θ，Y轴表示相邻两个量子点之间的平均有效透光宽度，图7中所示的平均有效透光宽度相对于图3所示的有效透光宽度的曲线明显具有更小的变化，更稳定。即不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
图8和图9分别示出了顶角＝100度和顶角＝90度时，入射角θ与相邻两个量子点之间的平均有效透光宽度的示意图，其中X轴表示光的入射角θ，Y轴表示相邻两个量子点之间的平均有效透光宽度。
上述实施例仅是部分实施例。根据本发明的思想，显然对于不同侧视角要求的显示装置的导光板，可以在80～110度范围内对顶角进行选择，以得到符合要求的导光板。
实施例三
参见图5，本发明实施例提供的导光板包括底面11、与底面11相对设置的出光面12，出光面12为波浪形结构，波浪形结构的波浪线为正弦曲线，正弦曲线振幅为1.1-1.3之间。
出光面12上设置有量子点层13，量子点层13包括多个红光量子点21和多个绿光量子点22，红光量子点21和绿光量子点22呈球状且半径相等，该半径记为r(半径r如图4所示)；红光量子点21和绿光量子点22在行方向和列方向均间隔分布，且间距相同；优选的，该间距为一个量子点。本发明实施例中，相邻红光量子点21和绿光量子点22之间所通过的最大透光宽度与光线通过红光量子点21或绿光量子点22的宽度相同。
参见图10，量子点层13中的各量子点在行方向或列方向形成波浪线的局部示意图。波流线具有一延伸方向，如图10中延伸方向100。沿波浪线的延伸方向100，波浪线的任一波谷(如图10中L点)至相邻波顶(如图10中M点)之间的曲线，也即波浪线的1/4周期的曲线，按比例划分为多个分曲线。例如图10所示的A、B、C、D、E、F、G、F、E、D、C、B、A各段分曲线，每一分曲线的两端点的连线与波浪线延伸方向100具有一夹角。例如，分曲线D两端点的连线(连线未示出)与延伸方向100的夹角αD；又例如，分曲线G两端点的连线(连线未示出)与延伸方向100的夹角αG。
优选的，波浪线的L点至M点这1/4周期区间内的曲线，按1:1:1:1:2:1:4:1:2:1:1:1:1的比例划分为13段分曲线，各分曲线的两端点的连线与波浪线延伸方向100的夹角为[0～5度]：[5～15度]：[15～25度]：[25～35度]：[35～45度]：[45～52度]：[52～60度]：[45～52度]：[35～45度、]：[25～35度]：[15～25度]：[5～15度]：[0～5度]。需要说明的，本实施例中提供的分曲线的划分、以及各分曲线的两端的连线与波浪线延伸方向100的夹角，仅是为了说明本发明，本发明并不限于此。
参见图11，示出了入射角θ与平均有效透光宽度的示意图，其中X轴表示光的入射角θ，Y轴表示相邻两个量子点之间的平均有效透光宽度。图11中所示的平均有效透光宽度的曲线相对于图3所示的有效透光宽度的曲线明显具有更小的变化，更稳定。即不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
实施例四
本发明实施例提供一种背光模组，包括如上述实施例提供的导光板；还包括设置于导光板的底面一侧的光源。例如，导光板的量子点层中包括红色量子点和绿色量子点，光源可以蓝光。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
实施例五
本发明实施例提供一种显示装置，包括如上述实施例提供的背光模组。
本发明实施例有益效如下：通过使导光板表面的量子点设置于非平面上，使不同视角时量子点之间透过的光与量子点光谱相同的光变化均匀，从而降低显示装置由于视角变化产生色移的影响。
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。

Claims (10)

1.一种导光板，包括底面、与所述底面相对设置的出光面，其特征在于：
所述出光面呈非平面结构，所述出光面上设置有量子点层。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述出光面呈波浪形结构或锯齿形结构。
3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述出光面呈锯齿形结构，所述锯齿的顶角为80～110度。
4.如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述出光面呈波浪形结构，该波浪形结构的波浪线为正弦曲线，所述正弦曲线振幅在1.1-1.3之间。
5.如权利要求4所述的导光板，其特征在于，所述波浪线的任一波谷至相邻的波顶之间的曲线，以1:1:1:1:2:1:4:1:2:1:1:1:1的比例划分为13段分曲线后，各所述分曲线的两端点之间的连线与所述波浪线延伸方向的夹角为[0～5度]：[5～15度]：[15～25度]：[25～35度]：[35～45度]：[45～52度]：[52～60度]：[45～52度]：[35～45度、]：[25～35度]：[15～25度]：[5～15度]：[0～5度]。
6.如权利要求1至5任一项所述的导光板，其特征在于，所述量子点层包括红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点中的任意两种，各所述量子点呈球状且半径相等。
7.如权利要求6所述的导光板，其特征在于，两种所述量子点在行方向和列方向均间隔分布，且间距相同。
8.如权利要求7所述的导光板，其特征在于，行方向和列方向上任意相邻的两个所述量子点之间的间隔为一个所述量子点的直径。
9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的导光板，还包括设置于所述导光板的底面一侧的光源。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的背光模组。
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