CN106405938A - 一种液晶背光模组、液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶背光模组，包括：依次层叠设置的导光板、量子点色彩增强膜、第一增光膜和第二增光膜；量子点色彩增强膜的周边区域涂覆有吸光介质；第二增光膜包括多个棱镜结构，棱镜结构包括位于第二增光膜周边区域的第一棱镜结构和位于第二增光膜中心区域的第二棱镜结构，周边区域包围中心区域；第一棱镜结构的集光性大于第二棱镜结构的集光性；通过本发明提供的第二增光膜周边区域的高集光性，能够提高周边区域的出射光束亮度，进而能够改善液晶显示设备显示时周边区域的亮度较中心区域的亮度低的问题，提高液晶显示设备的显示均匀性。本发明还公开了一种液晶显示设备。

Description

一种液晶背光模组、液晶显示设备
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶背光模组以及包含该液晶背光模组的液晶显示设备。
背景技术
液晶显示设备不能自主发光，因此，在液晶显示设备中需要设置背光源。
液晶显示设备的背光源一般都使用蓝光发光二极管。在传统的液晶显示设备中，通常在蓝光发光二极管上覆盖红色和绿色荧光粉，该覆盖在蓝光发光二极管上的的红色和绿色荧光粉能够把蓝色发光二极管发出的蓝光转化为白光。
然而，这种传统的液晶显示设备提高色域的性能有限，例如，传统的液晶显示设备的色域达到100％(NTSC(National Television Standards Committee,国家电视标准委员会)标准)已经接近极限，为了进一步提升液晶显示设备的色域，需要寻找新的方案。
量子点色彩增强膜(Quantum Dot Enhancement Film,QDEF)是一层嵌入了磷化铟和镉组成的纳米尺寸球状量子点的塑料膜。为了提升液晶显示屏的色域，可以在液晶显示屏中增设量子点色彩增强膜。量子点色彩增强膜中的量子点可以把大约三分之二由背光源发出的蓝色光转化为红光和绿光，如此，加入了量子点色彩增强膜的液晶显示设备可具有与OLED(有机发光二极管)媲美的色域。与传统的液晶显示设备发出的白光相比，有更多的红、绿、蓝色光透过滤色片，因而显示更加明亮，色彩更丰富。
量子点色彩增强膜实现高色域的原因主要有两点：1、量子点色彩增强膜具有较窄的半峰宽度(FWHM)，2、在600nm波长附近的黄光几乎没有透过，图1显示了量子点色彩增强膜背光光谱。
但是，本申请发明人在实现本发明的过程中发现，用于制备液晶显示设备的量子点色彩增强膜需要切割成与液晶显示设备相适应的尺寸。在切割过程中，可能会破坏量子点色彩增强膜边缘的量子点，使得切割后的量子点色彩增强膜边缘量子点失效，导致背光源发出的蓝色光从量子点色彩增强膜四周透过，从而导致设置有量子点色彩增强膜的液晶显示设备在显示时出现四周存在蓝边的现象。
为了解决设置有量子点色彩增强膜液晶显示设备在显示时存在的四周发蓝问题，现有技术中可以通过在量子点色彩增强膜周边涂覆吸光材料，吸收一部分蓝光。由于在周边区域部分光被吸收，导致液晶显示设备显示时周边区域的亮度较中心区域的亮度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种液晶背光模组以及包含该液晶背光模组的液晶显示设备，以解决液晶显示设备显示时周边区域的亮度较中心区域的亮度低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种液晶背光模组，所述液晶背光模组包括：
依次层叠设置的导光板、量子点色彩增强膜、第一增光膜和第二增光膜；
其中，所述量子点色彩增强膜的周边区域涂覆有吸光介质；
所述第二增光膜包括多个棱镜结构，所述棱镜结构包括位于第二增光膜周边区域的第一棱镜结构和位于第二增光膜中心区域的第二棱镜结构，所述周边区域包围所述中心区域；所述第一棱镜结构的集光性大于所述第二棱镜结构的集光性；
其中，所述第二增光膜周边区域在所述导光板上的正投影与所述量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠，所述第二增光膜中心区域在所述导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠。
可选地，所述第二增光膜周边区域在所述导光板上的正投影与所述量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影完全重叠，所述第二增光膜中心区域在所述导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影完全重叠。
可选地，所述第一棱镜结构的顶角角度θ1与所述第二棱镜结构的顶角角度θ2不同。
可选地，80°≤θ1≤100°，60°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤120°
可选地，θ1＝90°，70°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤110°。
可选地，所述量子点色彩增强膜的周边区域的范围具体为：从量子点色彩增强膜左右上三边边缘向内延伸的宽度不小于2.2mm，从量子点色彩增强膜底边向内延伸的宽度不小于4.6mm，所述量子点色彩增强膜底边对应于所述导光板的入光侧。
可选地，所述吸光介质为油墨。
一种液晶显示设备，包括：
液晶背光模组；所述液晶背光模组为上述任一技术方案所述的液晶背光模组；
位于所述液晶背光模组上方的液晶显示面板。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的液晶背光模组中，位于第二增光膜周边区域的第一棱镜结构的集光性大于位于第二增光膜中心区域的第二棱镜结构的集光性，如此，当光束亮度较弱的光线入射到第二增光膜的周边区域，光束亮度较强的光线入射到第二增光膜的中心区域时，周边区域和中心区域的出射光的光束亮度差值会小于其对应的入射光的光束亮度差值。
而在本发明提供的液晶背光模组中，由于量子点色彩增强膜周边涂覆有吸光介质，该吸光介质会吸附一部分从量子点色彩增强膜泄露的光，如此能够改善设置有量子点色彩增强膜的液晶显示设备周边发蓝的问题。而且，吸光介质的存在会导致从量子点色彩增强膜周边射出的光束亮度IQDEF周边小于从其中心射出的光束亮度IQDEF中心。
本发明提供的液晶背光模组中，第二增光膜周边区域在导光板上的正投影与量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在导光板上的正投影至少部分交叠，第二增光膜中心区域在导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠。如此，从量子点色彩增强膜周边射出的至少部分光线会入射到第二增光膜的周边区域，从量子点色彩增强膜中心区域射出的至少部分光线会入射到第二增光膜的中心区域，也就是说，光束亮度为IQDEF周边的至少部分光线入射到第二增光膜的周边区域，光束亮度为IQDEF中心的至少部分光线入射到第二增光膜的中心区域，入射到第二增光膜的光线经过第一棱镜结构或第二棱镜结构的集光后，从第二增光膜周边区域和从中心区域射出的出射光的光束亮度之差小于两区域的入射光之差。而且有可能会使得两个区域的出射光的光束亮度相等。因此，通过本发明提供的第二增光膜周边区域的高集光性，能够提高周边区域的出射光束亮度，能够使得周边区域的出射光束亮度与中心区域射出的出射光束亮度相近，因而能够改善液晶显示设备显示时周边区域的亮度较中心区域的亮度低的问题，提高液晶显示设备的显示均匀性。
附图说明
为了清楚地理解本发明的技术方案，下面将在描述本发明的具体实施方式时用到的附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本发明的部分实施例，本领域普通技术人员在未付出创造性劳动的前提下，还可以获得其它附图。
图1是量子点色彩增强膜的背光光谱示意图；
图2是本发明实施例提供的液晶显示设备结构示意图；
图3A和图3B分别为本发明实施例提供的在有吸光介质及无吸光介质对应的第二增光膜上方的光束分布图；
图4是本发明实施例提供的棱镜结构的顶角角度分别为70°、90°和110°时整体背光对应的相对亮度曲线；
图5是本发明实施例提供的红绿蓝三色的色度CIE值与液晶显示面板各边边距之间的关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、有益效果更加清楚完整，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
首先介绍本发明实施例提供的液晶显示设备的具体结构。图2是本发明实施例提供的液晶显示设备的结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供的液晶显示设备包括：依次层叠设置的反射膜20、导光板21、量子点色彩增强膜22、第一增光膜23、第二增光膜24、偏光片25和液晶显示面板26。其中，层叠设置的反射膜20、导光板21、量子点色彩增强膜22、第一增光膜23和第二增光膜24组成的结构为液晶背光模组。
其中，量子点色彩增强膜22的周边发蓝区域涂覆有吸光介质221，作为示例，该吸光介质221可以为油墨，更进一步地，为了达到更好的吸光效果，所述油墨为黑色油墨。
在本发明实施例中，第二增光膜24包括多个棱镜结构，可选地，棱镜结构可以为三棱镜结构，所述棱镜结构包括位于第二增光膜24周边区域的第一棱镜结构和位于第二增光膜24中心区域的第二棱镜结构；所述第一棱镜结构的集光性大于第二棱镜的集光性。
第二增光膜24周边区域在所述导光板21上的正投影与所述量子点色彩增强膜22涂覆有吸光介质221的区域在所述导光板21上的正投影至少部分交叠，所述第二增光膜24中心区域在所述导光板21上的正投影与量子点色彩增强膜22未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板21上的正投影至少部分交叠。
由于第一棱镜结构的集光性大于第二棱镜的集光性，如此，当光束亮度较弱的光线入射到第二增光膜的周边区域，光束亮度较强的光线入射到第二增光膜的中心区域时，周边区域和中心区域的出射光的光束亮度差值会小于其对应的入射光的光束亮度差值。
需要说明，涂覆在QDEF周边区域的吸光介质会吸收一部分透过QDEF的光，在本发明实施例中，吸光介质会吸收一部分从QDEF周边泄露的蓝光，如此该吸光介质会改善设置有QDEF液晶显示设备周边发蓝的问题。
本发明实施例为了验证吸光介质的吸光性，还做了如下实验：采用TracePro进行光路仿真，在有吸光介质及无吸光介质对应的第二增光膜上方分别放置一个光束亮度探测器，得到光束分布图分别如图3A和图3B所示。在图3A和图3B中，每一个点代表一束光束。在无吸光介质上方得到的光束总能量Total Flux等于12.473W，在有吸光介质上方得到的光束总能量Total Flux等于12.327W。
根据光束亮度计算公式：光束亮度(lm)＝光束总能量(W)*683(lm/W)，则有吸收介质和无吸收介质上方的亮度差△lm为：
△lm＝(12.473-12.327)*683＝99.7lm(此为整体背光亮度的差异，反映到整体模组上亮度差异将减小)。
针对本发明提供的液晶背光模组，由于吸光介质吸光导致从QDEF周边射出的光束亮度IQDEF周边小于从其中心射出的光束亮度IQDEF中心。从而导致液晶显示设备周边区域比中心区域亮度暗的问题。为了解决该问题，本发明的液晶背光模组中，位于其第二增光膜周边区域的第一棱镜结构的集光性大于周边区域的第二棱镜结构的集光性。
由于第二增光膜周边区域在导光板上的正投影与量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在导光板上的正投影至少部分交叠，第二增光膜中心区域在导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠。如此，从量子点色彩增强膜周边射出的至少部分光线会入射到第二增光膜的周边区域，从量子点色彩增强膜中心区域射出的至少部分光线会入射到第二增光膜的中心区域，也就是说，光束亮度为IQDEF周边的至少部分光线入射到第二增光膜的周边区域，光束亮度为IQDEF中心的至少部分光线入射到第二增光膜的中心区域，入射到第二增光膜的光线经过第一棱镜结构或第二棱镜结构的集光后，从第二增光膜周边区域和从中心区域射出的出射光的光束亮度之差小于两区域的入射光之差。而且有可能会使得两个区域的出射光的光束亮度相等。因此，通过本发明提供的第二增光膜周边区域的高集光性，能够提高周边区域的出射光束亮度，能够使得周边区域的出射光束亮度与中心区域射出的出射光束亮度相近，因而能够改善液晶显示设备显示时周边区域的亮度较中心区域的亮度低的问题，提高液晶显示设备的显示均匀性。
为了更好地提高液晶显示设备的显示均匀性，优选地，透过吸光介质的光全部经由第一棱镜结构的集光，未透过吸光介质的光全部经由第二棱镜结构的集光，所以，作为本发明的一优选实施例，所述第二增光膜24周边区域在所述导光板21上的正投影与所述量子点色彩增强膜22涂覆有吸光介质的区域在所述导光板21上的正投影完全重叠，所述第二增光膜24中心区域在所述导光板21上的正投影与量子点色彩增强膜22未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板21上的正投影完全重叠。
需要说明，本发明实施例可以通过调整第二增光膜24上的棱镜结构的顶角角度来调整其集光性，作为本发明的一具体实施例，为了使得第一棱镜结构的集光性大于第二棱镜结构的集光性，所述第一棱镜结构的顶角角度θ1与所述第二棱镜结构的顶角角度θ2不同，并且第一棱镜的顶角角度θ1比第二棱镜结构的顶角角度θ2更有利于集光。
为了获得第二增光膜上的棱镜结构的顶角角度与显示面板的显示亮度之间的关系，本发明实施例还作了如下实验：
图4示出了棱镜结构的顶角角度分别为70°、90°和110°时整体背光对应的相对亮度曲线。由图4可知，棱镜结构的顶角角度为90°时，整体背光对应的亮度最高，因此，本发明实施例可以通过设置第二增光膜上的棱镜结构的顶角角度实现第二增光膜不同区域不同的集光性。
基于上述实验结果，作为本发明的一个具体实施例，第一棱镜结构的顶角角度θ1的范围可以为80°≤θ1≤100°，第二棱镜结构的顶角角度θ2的范围可以为60°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤120°。作为本发明的更具体实施例，第一棱镜结构的顶角角度θ1的范围可以为θ1＝90°，第二棱镜结构的顶角角度θ2的范围可以为70°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤110°。
在本发明实施例中，第二增光膜24周边区域和中心区域上的棱镜结构设置不同顶角角度的实现方式可以如下：
一般情况下，第二增光膜的形成工艺为通过滚轮将成膜材料涂覆在第一增光膜上。基于此，本发明可以设计滚轮的周边区域和中心区域具有不同的锯齿角度，位于滚轮周边区域的锯齿角度为θ1’，位于滚轮中心区的锯齿角度为θ2’。然后在用滚轮将成膜材料涂覆到第一增光膜形成第二增光膜的过程中，将滚轮的角度转印到第一增光膜上，从而使得形成的第二增光膜周边区域和中心区域棱镜结构具有不同顶角角度。位于滚轮周边区域的锯齿角度θ1’与待形成的第一棱镜结构的顶角角度θ1相等，位于滚轮中心区域的锯齿角度θ2’与待形成的第二棱镜结构的顶角角度θ2相等。
此外，为了清楚QDEF周边区域和中心区域之间的界限，本发明实施例还做了一些实验，在这些实验中，设定量子点色彩增强膜底边对应于所述导光板的入光侧。得出了红绿蓝三色的色度CIE值与液晶显示面板各边边距之间的关系，具体实验结果如图5所示。从图5中可以看出，在液晶显示面板的左右上三边，白点的x方向色度坐标Wx和y方向色度坐标Wy从显示面板边缘渐变到距边2.2mm处，在距边2.2mm的位置白点的x方向色度坐标Wx和y方向色度坐标Wy达到稳定状态，在液晶显示面板的底边上，白点的x方向色度坐标从液晶显示面板的底边边缘渐变到距边3.6mm处，在距边3.6mm处，白点的x方向色度坐标Wx达到稳定状态，白点的y方向色度坐标从液晶显示面板的底边边缘渐变到距边4.6mm处，在距边4.6mm处，白点的y方向色度坐标Wy达到稳定状态。需要说明，在本发明实施例中，白点的色度坐标CIE值采用1931标准。
根据图5所示的色度与各边边距的关系示意图可以限定QDEF的周边区域范围具体为：从QDEF的左右上三边边缘向内延伸的宽度不小于2.2mm，从QDEF的底边边缘向内延伸的宽度不小于4.6mm。
从图5还可以看出，在色度不稳定区域即周边区域，距离边缘越近，色度距离稳定值越大。具体到液晶显示面板或液晶显示设备来说，周边区域即为发蓝区域，该发蓝区域的发蓝程度不同，越靠近边缘，发蓝程度越重。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种液晶背光模组，其特征在于，所述液晶背光模组包括：
依次层叠设置的导光板、量子点色彩增强膜、第一增光膜和第二增光膜；
其中，所述量子点色彩增强膜的周边区域涂覆有吸光介质；
所述第二增光膜包括多个棱镜结构，所述棱镜结构包括位于第二增光膜周边区域的第一棱镜结构和位于第二增光膜中心区域的第二棱镜结构，所述周边区域包围所述中心区域；所述第一棱镜结构的集光性大于所述第二棱镜结构的集光性；
其中，所述第二增光膜周边区域在所述导光板上的正投影与所述量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠，所述第二增光膜中心区域在所述导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影至少部分交叠。
2.根据权利要求1所述的液晶背光模组，其特征在于，所述第二增光膜周边区域在所述导光板上的正投影与所述量子点色彩增强膜涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影完全重叠，所述第二增光膜中心区域在所述导光板上的正投影与量子点色彩增强膜未涂覆有吸光介质的区域在所述导光板上的正投影完全重叠。
3.根据权利要求1所述的液晶背光模组，其特征在于，所述第一棱镜结构的顶角角度θ1与所述第二棱镜结构的顶角角度θ2不同。
4.根据权利要求3所述的液晶背光模组，其特征在于，80°≤θ1≤100°，60°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤120°。
5.根据权利要求3所述的液晶背光模组，其特征在于，θ1＝90°，70°≤θ2＜90°或90°＜θ2≤110°。
6.根据权利要求1-5任一项所述的液晶背光模组，其特征在于，所述量子点色彩增强膜的周边区域的范围具体为：从量子点色彩增强膜左右上三边边缘向内延伸的宽度不小于2.2mm，从量子点色彩增强膜底边向内延伸的宽度不小于4.6mm，所述量子点色彩增强膜底边对应于所述导光板的入光侧。
7.根据权利要求1-5任一项所述的液晶背光模组，其特征在于，所述吸光介质为油墨。
8.一种液晶显示设备，其特征在于，包括：
液晶背光模组；所述液晶背光模组为权利要求1-7任一项所述的液晶背光模组；
位于所述液晶背光模组上方的液晶显示面板。
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