CN106405921B - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的显示器件中，由于LED发出的光线中存在短波蓝光而对人眼造成伤害的问题。本发明的显示装置，包括显示面板和光学器件；所述光学器件包括交替设置的第一材料层和第二材料层，所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射；所述光学器件用于降低入射至所述显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示装置。
背景技术
随着液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)轻薄化发展的趋势，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因具有重量轻、体积小、能耗低等优异性能，已广泛的应用于背光结构中，而且其发光功率不断增大，光学性能不断提高。自2009年侧入式LED超薄型电视面世之后，基于LED背光设计的LCD显示器件产品，如液晶电视，个人电脑，智能手机，平板电脑等一经问世便受到市场的热捧。
在LED发射出的光线中，除了包括紫外线在内的不可见光可以对人眼造成伤害以外，研究表明，蓝光也会对人眼造成伤害。蓝光是指接近于紫外光区的能量最高的可见光，波长处于400～500nm之间，人眼观察呈现蓝色。蓝光包括波长为400～450nm之间的短波蓝光和波长为450～500nm的长波蓝光。
但现有技术中至少存在如下问题：应用于TFT-LCD显示器件的LED背光，在给人们的日常工作和生活带来极大便利的同时，也加剧了因人眼长时间面对各种LED光源(或显示屏幕)而造成的人眼伤害问题。其中，由于短波蓝光具有的波长较小，因此，其激发能力较强，对人眼的伤害较大。
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，提出了一种能够降低短波蓝光对人眼的伤害的显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括显示面板和光学器件；
所述光学器件包括交替设置的第一材料层和第二材料层，所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射率；
所述光学器件用于降低入射至所述显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。
其中，所述第一材料层的厚度为所述第二材料层的厚度的一半；或者，所述第二材料层的厚度为第一材料层的厚度的一半。
其中，所述第一材料层和所述第二材料层的总数为3～50。
其中，所述短波蓝光在所述光学器件中的透过率为零。
其中，所述短波蓝光在所述光学器件中的透过率为10～99％。
其中，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述光学器件位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧；或者，所述光学器件位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧。
其中，所述第二基板包括蓝色子像素，所述光学器件与所述蓝色子像素对应设置。
其中，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述光学器件位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧；或者，所述光学器件位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧。
其中，所述第二基板包括蓝色子像素，若所述光学器件位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧，所述光学器件与所述蓝色子像素对应设置。
其中，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第二基板包括第二衬底和位于所述第二衬底靠近所述第一基板的一侧的蓝色子像素；所述第一基板包括第一衬底、位于所述第一衬底上的薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管连接的像素电极，所述光学器件位于所述第一衬底和所述像素电极之间；所述像素电极与所述蓝色子像素对应设置，所述光学器件与所述像素电极对应设置。
其中，所述光学器件还与所述薄膜晶体管对应设置。
其中，所述第一基板还包括栅绝缘层，所述光学器件为所述栅绝缘层；或，
所述第一基板还包括钝化层，所述光学器件为所述钝化层。
其中，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第二基板包括第二衬底和位于所述第二衬底靠近所述第一基板的一侧的蓝色子像素；所述第一基板包括第一衬底、位于所述第一衬底上的薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管连接的像素电极，所述光学器件位于所述像素电极上；所述像素电极与所述蓝色子像素对应设置，所述光学器件与所述像素电极对应设置。
本发明的显示装置中，包括显示面板和光学器件，该光学器件包括交替设置的第一材料层和第二材料层，第一材料层的折射率大于第二材料层的折射率，以使背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件内发生干涉和衍射，从而使短波蓝光在入射至光学器件的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，以降低短波蓝光的透射率，进而降低入射至光学器件的光线中的短波蓝光的强度。
附图说明
图1为本发明的实施例1的显示装置中的光学器件的一种结构示意图；
图2为本发明的实施例1的显示装置中的光学器件的另一种结构示意图；
图3为本发明的实施例1的显示装置的一种结构示意图；
图4为本发明的实施例1的显示装置的另一种结构示意图；
图5为本发明的实施例1的显示装置的另一种结构示意图；
图6为本发明的实施例1的显示装置的另一种结构示意图；
图7为本发明的实施例1的显示装置的一种透过率示意图；
图8为本发明的实施例1的显示装置的另一种透过率示意图；
图9为本发明的实施例2的显示装置的一种结构示意图；
图10为本发明的实施例2的显示装置的另一种结构示意图；
图11为本发明的实施例2的显示装置的另一种结构示意图；
图12为本发明的实施例3的显示装置的一种结构示意图；
图13为本发明的实施例3的显示装置的另一种结构示意图；
图14为本发明的实施例3的显示装置的另一种结构示意图；
图15为本发明的实施例4的显示装置的一种结构示意图；
其中，附图标记为：1、光学器件；11、第一材料层；12、第二材料层；2、第一基板；20、第一衬底；21、薄膜晶体管；22、像素电极；23、栅绝缘层；24、钝化层；241、过孔；25、栅极；26、有源层；27、源极；28、漏极；3、第二基板；31、蓝色子像素；32、第二衬底。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
请参照图1至图8，本实施例提供一种显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率；光学器件1用于降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。
需要说明的是，本实施例中所说的光线为白光，即混色光，本实施例的光学器件1只会降低光线中的短波蓝光的透过率，而不会影响混色光中的其他颜色的光(如红光、绿光等)的透过率。
之所以如此设置，是为了使第一材料层11和第二材料层12的折射率存在折射差值，以使短波蓝光在第一材料层11和第二材料层12之间发生多次反射，从而降低光线中的短波蓝光的透过率。
可以理解的是，当背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1中的透过率为零时，表示短波蓝光没有从光学器件1的出光侧射出，即短波蓝光全部被光学器件1反射至背光源方向；当背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1中的透过率大于零且小于100％时，说明有部分短波蓝光从光学器件1的出光侧射出，另一部分短波蓝光被光学器件1反射至背光源方向。
当然，显示装置还包括背光源，背光源位于显示面板的入光侧，由于背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1内发生干涉和衍射，使短波蓝光在入射至光学器件1的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，从而降低了短波蓝光的在显示装置中的透射率，进而降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的强度。
可选地，第一材料层11可采用以下材料：TiO2(TiO、Ti2O3、Ti3O5等)、ZrO2、HfO2、Ta2O5、Nb2O5、ZnS、ZnSe、SiO、SiNx等；第二材料层12可采用以下材料：SiO2、MgF2、NaAlF6、YbF3、YF3、LaF3、NdF3等稀土氟化物。当然，第一材料层11和第二材料层12的材料并不局限于此，还可以采用其他种类的材料，在此不再赘述。
其中，第一材料层11的厚度为第二材料层12的厚度的一半；或者，第二材料层12的厚度为第一材料层11的厚度的一半。
具体的，如图1所示，第二材料层12的厚度为第一材料层11的厚度的一半；或者，如图2所示，第一材料层11的厚度为第二材料层12的厚度的一半。当然，第一材料层11的厚度和第二材料层12的厚度之间的关系并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。
通常来说，光线的波长为λ，每层材料层的厚度应为波长的四分之一。在本实施例中，若第二材料层12的厚度为λ/4，则第一材料层11的厚度为λ/8，反之亦然，在此不再赘述。
其中，第一材料层11和第二材料层12的总数为3～50。
可以理解的是，第一材料层11和第二材料层12的总数大时，短波蓝光的透过率比较低，但会使得光学器件1的整体厚度增加，当该光学器件1应用于显示装置中时，会导致整个显示装置的厚度增加；第一材料层11和第二材料层12的总数小时，短波蓝光的透过率相对增加，但光学器件1的整体厚度小，因此，在对第一材料层11和第二材料层12的总数进行设置时，需要进行多方考虑。当然，第一材料层11和第二材料层12的总数并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。
需要说明的是，短波蓝光在光学器件1中的透过率与第一材料层11和第二材料层12的总数、第一材料层11和第二材料层12的折射率的折射差值以及光学器件1的总厚度相关。
在本实施例中，光学器件可采用的制备技术有物理气相沉积、化学气相沉积、液相成膜等，其中，优选物理气相沉积和化学气相沉积，物理气相沉积包括真空蒸镀、溅射、离子镀等，化学气相沉积包括等离子增强化学气相沉积等。当然，本实施例的光学器件还可以采用其他制备技术进行制备，在此不再赘述。
其中，显示面板包括相对设置的第一基板2和第二基板3；光学器件1位于第二基板3靠近第一基板2的一侧；或者，光学器件1位于第二基板3远离第一基板2的一侧。
具体地，如图3所示，光学器件1位于第二基板3靠近第一基板2的一侧；或者，如图4所示，光学器件1位于第二基板3远离第一基板2的一侧。可以理解的是，光学器件1整层设置在第二基板3上。
优选地，第二基板3包括蓝色子像素31，光学器件1与蓝色子像素31对应设置。
在本实施例中，第二基板3为彩膜基板，第二基板3包括蓝色子像素31和其他颜色的子像素(如红色子像素和绿色子像素)，虽然光学器件1整层设置在第二基板3上不会影响其他颜色的光的透过率，但总会对显示装置的亮度造成影响，因此，可将光学器件1与蓝色子像素31对应设置。
具体地，当光学器件1位于第二基板3靠近第一基板2的一侧时，其与蓝色子像素31对应设置，如图5所示；当光学器件1位于第二基板3远离第一基板2的一侧时，其与蓝色子像素31对应设置，如图6所示。
可选地，短波蓝光在光学器件1中的透过率为零。
当背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1中的透过率为零时，表示短波蓝光没有从光学器件1的出光侧射出，即短波蓝光全部被光学器件1反射至背光源方向。
如图7所示，短波蓝光的透过率很低，但波长大于短波蓝光的波长的颜色的光的透过率并不受影响。
可选地，短波蓝光在光学器件1中的透过率为10～99％。进一步优选地，短波蓝光在光学器件1中的透过率为60～80％。
如图8所示，短波蓝光具有一定的透过率，且波长大于短波蓝光的波长的颜色的光的透过率并不受影响。
当背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1中的透过率在上述范围内时，说明有部分短波蓝光从光学器件1的出光侧射出，另一部分短波蓝光被光学器件1反射至背光源方向。虽然短波蓝光在显示装置中的透过率为60～80％，但相对于透过率为零的情况，显示装置的亮度有所提高。
本实施例的显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。
本实施例的显示装置，包括显示面板和光学器件1，光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率，由于背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1内发生干涉和衍射，使短波蓝光在入射至光学器件1的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，从而降低了短波蓝光的在显示装置中的透射率，进而降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的强度。
实施例2：
请参照图9至图11，本实施例提供一种显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率；光学器件1用于降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。其与实施例1的区别在于，显示面板包括相对设置的第一基板2和第二基板3；光学器件1位于第一基板2靠近第二基板3的一侧；或者，光学器件1位于第一基板2远离第二基板3的一侧。
具体地，如图9所示，光学器件1位于第一基板2靠近第二基板3的一侧；或者，如图10所示，光学器件1位于第一基板2远离第二基板3的一侧。可以理解的是，光学器件1整层设置在第二基板3上。
其中，第二基板3包括第二衬底32和位于第二衬底32靠近第一基板2的一侧的蓝色子像素31，若光学器件1位于第一基板2远离第二基板3的一侧，光学器件1与蓝色子像素31对应设置。
请参照图11，在本实施例中，第二基板3为彩膜基板，第二基板3包括第二衬底32、蓝色子像素31和其他颜色的子像素(如红色子像素和绿色子像素)，蓝色子像素31位于第二衬底32靠近第一基板2的一侧；虽然光学器件1整层设置在第一基板2上不会影响其他颜色的光的透过率，但总会对显示装置的亮度造成影响，因此，可将光学器件1与蓝色子像素31对应设置。
本实施例的显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。
本实施例的显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率，由于背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1内发生干涉和衍射，使短波蓝光在入射至光学器件1的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，从而降低了短波蓝光的在显示装置中的透射率，进而降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的强度。
实施例3：
请参照图12至图14，本实施例提供一种显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率；光学器件1用于降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。其与实施例1和2的区别在于，显示面板包括相对设置的第一基板2和第二基板3；第二基板3包括第二衬底32和位于第二衬底32靠近第一基板2的一侧的蓝色子像素31；第一基板2包括第一衬底20、位于第一衬底20上的薄膜晶体管21和与薄膜晶体管21连接的像素电极22，光学器件1位于第一衬底20和像素电极22之间；像素电极22与蓝色子像素31对应设置，光学器件1与像素电极22对应设置。
其中，第一基板2包括第一衬底20和位于第一衬底20上的薄膜晶体管21，薄膜晶体管21包括栅极25、有源层26、源极27和漏极28。栅极25设置在第一衬底20上，栅绝缘层23位于栅极25上，有源层26位于栅绝缘层23上，部分源极27和部分漏极28位于有源层26上，钝化层24位于源极27和漏极28上，像素电极22位于钝化层24上并填充在钝化层24的过孔241中，以通过过孔241与薄膜晶体管21中的漏极28连接。
在本实施例中，第二基板3为彩膜基板，第二基板3包括第二衬底32、蓝色子像素31和其他颜色的子像素(如红色子像素和绿色子像素)，蓝色子像素31位于第二衬底32靠近第一基板2的一侧；第一基板2包括薄膜晶体管21和与薄膜晶体管21连接的像素电极22，如图12所示，像素电极22与蓝色子像素31对应设置，光学器件1位于第一衬底20上并与像素电极22对应设置，也就是说，光学器件1也与蓝色子像素31对应设置。之所以如此设置，是由于虽然光学器件1整层设置在第一基板2上不会影响其他颜色的光的透过率，但总会对显示装置的亮度造成影响，因此，将光学器件1与蓝色子像素31对应设置，既可以减弱短波蓝光的透过率，同时，还不会影响显示装置的亮度。
其中，光学器件1还与薄膜晶体管21对应设置。
也就是说，光学器件1与薄膜晶体管21和蓝色子像素31对应设置。
具体地，第一基板2包括还栅绝缘层23，光学器件1为栅绝缘层23。
请参照图13，光学器件1位于第一衬底20上，可直接作为栅绝缘层23，采用这样的设置，能够减少一个结构层，从而使显示装置在实现对短波蓝光的透过率降低的同时，还能够实现产品的轻薄化。
或者，第一基板2还包括钝化层24，光学器件1为钝化层24。
请参照图14，光学器件1位于薄膜晶体管21上，可直接作为钝化层24，采用这样的设置，能够减少一个结构层，从而使显示装置在实现对短波蓝光的透过率降低的同时，还能够实现产品的轻薄化。
本实施例的显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。
本实施例的显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率，由于背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1内发生干涉和衍射，使短波蓝光在入射至光学器件1的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，从而降低了短波蓝光的在显示装置中的透射率，进而降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的强度。
实施例4：
请参照图15，本实施例提供一种显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率；光学器件1用于降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的透过率。其与实施例1至3的区别在于，显示面板包括相对设置的第一基板2和第二基板3；第二基板3包括第二衬底32和位于第二衬底32靠近第一基板2的一侧的蓝色子像素31；第一基板2包括第一衬底20、位于第一衬底20上的薄膜晶体管21和与薄膜晶体管21连接的像素电极22，光学器件1位于像素电极22上；像素电极22与蓝色子像素31对应设置，光学器件1与像素电极22对应设置。
之所以如此设置，是由于虽然光学器件1整层设置在第一基板2上不会影响其他颜色的光的透过率，但总会对显示装置的亮度造成影响，因此，将光学器件1与蓝色子像素31对应设置，既可以减弱短波蓝光的透过率，同时，还不会影响显示装置的亮度。
本实施例的显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。
本实施例的显示装置，包括显示面板和光学器件1；光学器件包1括交替设置的第一材料层11和第二材料层12，第一材料层11的折射率大于第二材料层12的折射率，由于背光源发出的光线中的短波蓝光在光学器件1内发生干涉和衍射，使短波蓝光在入射至光学器件1的入光侧后发生反射和/或在光学器件的出光侧射出时发生折射，从而降低了短波蓝光的在显示装置中的透射率，进而降低入射至显示面板的光线中的短波蓝光的强度。
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 (5)

1.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和光学器件；
所述光学器件包括交替设置的第一材料层和第二材料层，所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射率；
所述光学器件用于降低入射至所述显示面板的光线中的短波蓝光的透过率；
所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第二基板包括第二衬底和位于所述第二衬底靠近所述第一基板的一侧的蓝色子像素；所述第一基板包括第一衬底、位于所述第一衬底上的薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管连接的像素电极，所述光学器件位于所述第一衬底和所述像素电极之间，还与所述薄膜晶体管对应设置；所述像素电极与所述蓝色子像素对应设置，所述光学器件与所述像素电极对应设置；
所述第一基板还包括栅绝缘层，所述光学器件为所述栅绝缘层；或，所述第一基板还包括钝化层，所述光学器件为所述钝化层。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一材料层的厚度为所述第二材料层的厚度的一半；或者，所述第二材料层的厚度为第一材料层的厚度的一半。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一材料层和所述第二材料层的总数为3～50。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述短波蓝光在所述光学器件中的透过率为零。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述短波蓝光在所述光学器件中的透过率为10～99％。
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