CN105445829A - 棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置。所述棱镜膜包括膜片和设置在膜片一侧的多行棱镜，所述多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减。上述棱镜膜的多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减，这样可以使导光板的出射光在穿过棱镜膜时所发生的色散不同，从而对导光板的出射光的色差进行补偿，减小从棱镜膜射出的出射光的色差，提高均一性。

Description

棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置。
背景技术
侧入式背光模组包括导光板和位于导光板侧向的侧入式光源，以及位于导光板下方的反射层和位于导光板上方的扩散板、棱镜膜等多个光学膜层。
目前，导光板一般采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)材料，而这些材料对不同波长的光的吸收率不同，具体而言，是对短波光的吸收比例高于长波光的吸收比例；而且，对于相同波长的光，导光板对其的吸收比例和光在导光板中的传播距离成正比。
以PC材料为例，如图1所示，图中实线表示不同波长的光穿过1mm的导光板后射出的透射率，虚线表示不同波长的光穿过110mm的导光板后射出的透射率；从图中可以看出，对于不同波长范围的光，在导光板中经过较小距离(1mm)后射出时被导光板吸收的比例之间的差异较小，而在经过较大的距离(110mm)后射出时被导光板吸收的比例之间的差异较大。
具体就导光板而言，其靠近光源的一侧的出射光在导光板中的传播距离较小，因此，其光谱中各波长的光被导光板吸收的比例差异不大；而远离光源的一侧的出射光在导光板中的传播距离较大，因此，其光谱中各波长的光被导光板吸收的比例差异很大。这样就会导致从导光板的不同区域射出的出射光之间存在明显的色差，从而使背光模组的出射光存在色差，从而在采用该背光模组的显示装置中，会出现显示均一性较差的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种棱镜膜、导光板、背光模组及显示装置，其可以对导光结构的出射光的色差进行补偿，减小背光模组的出射光的色差，提高背光模组的出射光均一性，从而提高显示的均一性。
为实现本发明的目的而提供一种棱镜膜，其包括膜片和设置在膜片一侧的多行棱镜，所述多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减。
其中，所述多行棱镜中，最小的顶角角度为90度。
其中，所述多行棱镜中，最大的顶角角度为180度。
其中，所述棱镜为三棱镜。
其中，所述棱镜的侧面在所述膜片上的投影为直线、折线或曲线。
其中，所述膜片的材质为聚对苯二甲酸乙二酯。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种导光板，其包括导光层和设置在导光层一侧的多行棱镜，所述多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减。
其中，所述多行棱镜中，最小的顶角角度为90度；最大的顶角角度为180度。
其中，所述棱镜为三棱镜；所述棱镜的侧面在所述导光层上的投影为直线、折线或曲线。
本发明还提供一种背光模组，其包括本发明提供的上述棱镜膜，以及侧入式光源；且所述棱镜膜中顶角角度最小的一行棱镜所在一侧与侧入式光源相邻接。
本发明还提供另一种背光模组，其包括本发明提供的上述导光板，以及侧入式光源；所述多行棱镜中顶角角度最小的一行棱镜所在的导光板一侧与侧入式光源相邻接。
本发明还提供一种显示装置，其包括本发明提供的上述背光模组。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的棱镜膜，其多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减，这样可以使导光板的出射光在穿过棱镜膜时所发生的色散不同，从而对导光板的出射光的色差进行补偿，减小从棱镜膜射出的出射光的色差，提高均一性。
本发明提供的导光板，其多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减，这样可以使导光层的出射光在穿过多行棱镜时所发生的色散不同，从而对导光层的出射光的色差进行补偿，减小从导光板出的出射光的色差，提高均一性。
本发明提供的背光模组，其采用本发明提供的上述棱镜膜或导光板，可以使导光结构的出射光在穿过多行棱镜时所发生的色散不同，从而对导光结构的出射光的色差进行补偿，减小从背光模组射出的出射光的色差，提高均一性。
本发明提供的显示装置，其采用本发明提供的上述背光模组，可以提高背光模组的出射光的均一性，从而提高显示的均一性。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为不同波长的光在导光板中传播中的透射率的示意图；
图2为本发明实施方式中棱镜膜的结构示意图；
图3为表示A点色坐标的CIE色度图；
图4为表示B点色坐标的CIE色度图；
图5为表示A’点色坐标的CIE色度图；
图6为表示B’点色坐标的CIE色度图；
图7为图2所示棱镜膜中棱镜的第一种结构的示意图；
图8为图2所示棱镜膜中棱镜的第二种结构的示意图
图9为图2所示棱镜膜中棱镜的第三种结构的示意图；
图10本发明提供的导光板的结构示意图；
图11为本发明提供的第一种背光模组的示意图；
图12为本发明提供的第二种背光模组的示意图。
其中，附图标记：
1：棱镜膜；10：膜片；11：棱镜；2：导光板；20：导光层；21：棱镜；3：背光模组；30：光源。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种棱镜膜，并给出其具体实施方式。图2为本发明实施方式中棱镜膜的结构示意图。如图2所示，在本实施方式中，所述棱镜膜1包括膜片10和设置在膜片10一侧的多行棱镜11；具体地，所述膜片10的材质可以为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；所述棱镜11可以为三棱镜。
在本实施方式中，所述多行棱镜11的顶角的角度依次递增或递减。以图2为例，从左至右，多行棱镜11的顶角的角度依次变大。具体地，所述多行棱镜11中，最小的顶角角度可以为90度，最大的顶角角度可以最大为180度，顶角角度为180度的棱镜是指该棱镜位置处的表面为平面状。另外，可替代地，最大的顶角角度还可以为一个小于180度的钝角。
已知的是，光谱在棱镜中发生折射时会产生色散现象，且所述色散与光从棱镜中射出时的入射角有关。在本实施方式中，多行棱镜11的顶角的角度不同，使相同方向的光从多行棱镜11射出时的入射角不同，从而当光线穿过多行棱镜11向外射出时，会发生不同程度的色散。在将本实施方式提供的棱镜膜1用于背光模组时，可以利用所述多行棱镜11的色散对从导光板射出的光的色差进行补偿，使从导光板射出的光线在穿过棱镜膜后，其色差减小，提高背光模组的出光的均一性。
下面通过实际实验来验证本发明实施方式提供的棱镜膜对导光板的出射光的色差的改善效果。
具体地，选择两个背光模组；其中，第一个背光模组采用现有的普通棱镜膜，其多行棱镜的顶角的角度均为90度；而第二个背光模组采用本发明实施方式提供的棱镜膜，其多行棱镜的最小角度为90度，最大角度为120度，且棱镜膜的顶角角度为90度的一侧与背光模组的光源邻接；第一个背光模组和第二个背光模组的除棱镜膜外的其他不仅部件均相同。
在第一个背光模组的出光面的靠近光源一侧，选取一点，设为A点，检测其出射光的光谱色坐标，标示在CIE色度图中，如图3所示，其色坐标为x＝0.276，y＝0.267。在第一个背光模组的出光面的远离光源一侧，选取一点，设为B点，检测其出射光的光谱色坐标，标示在CIE色度图中，如图4所示，其色坐标为x＝0.289，y＝0.291。可知A点和B点的色差为x＝0.013，y＝0.022。
在第二个背光模组的出光面的靠近光源一侧，选取一点，设为A’点，其位置与A点的位置相同，检测A’点的出射光的光谱色坐标，标示在CIE色度图中，如图5所示，其色坐标为x＝0.278，y＝0.276。在第二个背光模组的出光面的远离光源一侧，选取一点，设为B’点，其位置与B点的位置相同，检测B’点的出射光的光谱色坐标，标示在CIE色度图中，如图6所示，其色坐标为x＝0.281，y＝0.280。可知A’点和B’点之间的色差为x＝0.003，y＝0.004。
通过对比可知，第二个背光模组中A’点和B’点之间的色差明显小于第一个背光模组中A点和B点之间的色差，这表明本发明实施方式提供的棱镜膜能够明显改善导光板的出射光的色差。
在本实施方式中，根据需要，所述棱镜11的侧面在所述膜片10上的投影为直线、折线或曲线，即所述多行棱镜11可以为图7、图8和图9中的任意一种形式。
本发明实施方式提供的棱镜膜，其多行棱镜11的顶角的角度依次递增或递减，这样可以使导光板的出射光在穿过棱镜膜时所发生的色散不同，从而对导光板的出射光的色差进行补偿，减小从棱镜膜射出的出射光的色差，提高均一性。
本发明还提供一种导光板，并给出其具体实施方式。如图10所示，在本发明给出的实施方式中，所示导光板2包括导光层20和设置在导光层20一侧的多行棱镜21，所述多行棱镜21的顶角的角度依次递增或递减。
以图10为例，从左至右，多行棱镜21的顶角的角度依次变大。具体地，所述多行棱镜21中，最小的顶角角度可以为90度，最大的顶角角度可以最大为180度，顶角角度为180度的棱镜是指该棱镜位置处的表面为平面状。另外，可替代地，最大的顶角角度还可以为一个小于180度的钝角。
已知的是，光谱在棱镜中发生折射时会产生色散现象，且所述色散与光从棱镜中射出时的入射角有关。在本实施方式中，多行棱镜21的顶角的角度不同，使相同方向的光从多行棱镜21射出时的入射角不同，从而当光线穿过多行棱镜21向外射出时，会发生不同程度的色散。在将本实施方式提供的导光板2用于背光模组时，可以利用所述多行棱镜21的色散对从导光层20射出的光的色差进行补偿，使从导光层20射出的光线在穿过多行棱镜21后，其色差减小，提高背光模组的出光的均一性。
在本实施方式中，所述棱镜21为三棱镜；所述棱镜21的侧面在所述导光层20上的投影为直线、折线或曲线，即所示棱镜21的形状与图7～图9所示的棱镜11的形状相同。
本发明实施方式提供的导光板2，其多行棱镜21的顶角的角度依次递增或递减，这样可以使导光层20的出射光在穿过多行棱镜21时所发生的色散不同，从而对导光层20的出射光的色差进行补偿，减小从导光板2射出的出射光的色差，提高均一性。
本发明还提供一种背光模组的实施方式。在本实施方式中，如图11所示，所述背光模组3包括本发明上述实施方式提供的棱镜膜1，以及侧入式光源30；且所述棱镜膜1中顶角角度最小的一行棱镜11所在一侧与侧入式光源30相邻接。
如背景技术部分所述，导光板2的远离光源30的一侧的出射光的光谱与光源所射出的光的光谱之间的差异大于导光板2的靠近光源30的一侧的出射光的光谱与光源所射出的光的光谱之间的差异，在导光板2的远离光源30的一侧的出射光中，长波光的比例更高，而短波光的比例更低，因此，在导光板2的远离光源的一侧，其出射光呈偏黄的状态。
在本实施方式中，导光板2的靠近光源30的一侧顶角角度较小的棱镜11对应，而导光板2的远离光源30的一侧则与顶角角度较大的棱镜11对应，可以对导光板2的远离光源30的一侧的偏黄的出射光进行补偿，从而减小背光模组3的出射光的色差，提高背光模组3的出射光的均一性。
本发明实施方式提供的背光模组，其采用本发明上述实施方式提供的棱镜膜，可以使导光板的出射光在穿过棱镜膜时所发生的色散不同，从而对导光板的出射光的色差进行补偿，减小从棱镜膜射出的出射光的色差，提高均一性。
本发明还提供另一种背光模组的实施方式。在本实施方式中，如图12所示，所述背光模组3包括本发明上述实施方式提供的上述导光板2，以及侧入式光源30；所述多行棱镜21中顶角角度最小的一行棱镜21所在的导光板2一侧与侧入式光源30相邻接。
与上述第一种背光模组类似，在本实施方式中，所述导光层20的靠近光源30的一侧顶角角度较小的棱镜21对应，而导光层20的远离光源30的一侧则与顶角角度较大的棱镜21对应，可以对导光层20的远离光源30的一侧的偏黄的出射光进行补偿，从而减小背光模组3的出射光的色差，提高背光模组3的出射光的均一性。
本发明还提供一种显示装置。在所述显示装置的实施方式中，所述显示装置包括本发明提供的上述背光模组。
本发明实施方式提供的显示装置，其采用本发明上述实施方式提供的背光模组，可以提高背光模组的出射光的均一性，从而提高显示的均一性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种棱镜膜，包括膜片和设置在膜片一侧的多行棱镜，其特征在于，所述多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减。
2.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述多行棱镜中，最小的顶角角度为90度。
3.根据权利要求1或2所述的棱镜膜，其特征在于，所述多行棱镜中，最大的顶角角度为180度。
4.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述棱镜为三棱镜。
5.根据权利要求4所述的棱镜膜，其特征在于，所述棱镜的侧面在所述膜片上的投影为直线、折线或曲线。
6.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述膜片的材质为聚对苯二甲酸乙二酯。
7.一种导光板，其特征在于，包括导光层和设置在导光层一侧的多行棱镜，所述多行棱镜的顶角的角度依次递增或递减。
8.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述多行棱镜中，最小的顶角角度为90度；最大的顶角角度为180度。
9.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述棱镜为三棱镜；所述棱镜的侧面在所述导光层上的投影为直线、折线或曲线。
10.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的棱镜膜，以及侧入式光源；
所述棱镜膜中顶角角度最小的一行棱镜所在一侧与侧入式光源相邻接。
11.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求7～9任意一项所述的导光板，以及侧入式光源；
所述多行棱镜中顶角角度最小的一行棱镜所在的导光板一侧与侧入式光源相邻接。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求10或11所述的背光模组。
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