CN107402473B - 显示模组和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示模组和显示装置，涉及液晶显示技术领域，主要目的是用于提高显示模组的质量和使用寿命，同时还能降低生产成本。本发明的主要技术方案为：一种显示模组，包括：显示面板，包括第一基板、第二基板和液晶层，液晶层设置于第一基板和第二基板之间，液晶层靠近于第一基板的一侧设有彩膜层，彩膜层包括多个子像素区域，每个子像素区域包括多个交替间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区；背光面板，背光面板设置于第一基板远离液晶层的一侧，背光面板用于向彩膜层射出多条指向光束，显示面板用于通过液晶层改变每条指向光束的传播方向，以调节指向光束在彩膜层上的照射位置。本发明主要用于显示图像。

Description

显示模组和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种显示模组和显示装置。
背景技术
随着液晶显示技术的快速发展，多种液晶显示器件也层出不穷，为了满足人们对液晶显示品质的不断提高，液晶显示器件的技术也在不断的进步。
现有技术中，液晶显示器件通常包括依次层叠设置的上偏振片、彩色滤光板、液晶层、TFT基板、下偏振片和背光源，其中，显示器件是通过液晶的偏转来实现对光线偏振方向的调整，使光线在通过偏振片时造成不同程度的遮挡，以实现子像素中预设颜色不同亮度的显示，进而实现图像的显示，但是，在粘贴偏振片的过程中容易产生气泡，影响显示质量，另外，显示器件在温度较高时，偏振片还容易出现老化现象，影响使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种显示模组和显示装置，主要目的是用于提高显示模组的质量和使用寿命，同时还能降低生产成本。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种显示模组，包括：
显示面板，包括第一基板、第二基板和液晶层，所述液晶层设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述液晶层靠近于所述第一基板的一侧设有彩膜层，所述彩膜层包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括多个交替间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区；
背光面板，所述背光面板设置于所述第一基板远离所述液晶层的一侧，所述背光面板用于向所述彩膜层射出多条指向光束，所述显示面板用于通过所述液晶层改变每条所述指向光束的传播方向，以调节所述指向光束在所述彩膜层上的照射位置。
进一步的，所述背光面板包括侧入光源、导光板和波导光栅，所述侧入光源设置于所述导光板的一端，所述波导光栅设置于所述导光板靠近于所述液晶层的一侧。
进一步的，相邻的所述第一遮光区和所述彩色滤光区作为第一显示单元；
所述波导光栅包括多个光栅单元，多个所述光栅单元与多个所述第一显示单元一一对应。
进一步的，相邻的所述第一遮光区和所述彩色滤光区作为第二显示单元；
所述波导光栅靠近于所述液晶层的一侧设有遮光层，所述遮光层包括多个交替间隔设置的第二遮光区和透光区，所述背光面板发出的指向光束能够穿过所述透光区和所述液晶层照射在所述彩膜层上，其中，多个所述透光区与多个所述第二显示单元一一对应。
进一步的，所述液晶层靠近所述第一基板的一侧设有第一取向层，所述液晶层靠近于所述第二基板的一侧设有第二取向层，所述第一取向层和所述第二取向层用于固定所述液晶层内液晶在初始状态下的预倾角。
进一步的，所述液晶层的在初始状态下：
所述液晶层内液晶的长轴方向与所述液晶层内指向光束的传播方向相互平行；或者，
所述液晶层内液晶的长轴方向与所述显示面板相互平行。
进一步的，当每个所述彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第一相对位置关系时，在预设初始状态下，指向光束照射在对应的所述彩色滤光区内；
当每个所述彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第二相对位置关系时，在所述预设初始状态下，指向光束照射在对应的所述第一遮光区内。
进一步的，所述侧入光源为蓝光偏振光源，所述彩色滤光区采用量子点材料，所述波导光栅的中每个光栅单元的规格相同。
进一步的，所述侧入光源为白光偏振光源，所述彩色滤光区采用光学衬底材质，所述彩膜层背离所述液晶层的一侧具有扩散膜，用于扩大光线视角，所述波导光栅上的每个光栅的取光波长和与其对应的所述子像素区域内的滤光颜色相对应。
另一方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括：所述的显示模组。
本发明实施例提供了一种显示模组，用于提高显示模组的质量和使用寿命，同时还能降低生产成本，现有技术中，显示器件是通过液晶的偏转来实现对光线的偏振方向的调整，使光线在通过偏振片时造成不同程度的遮挡，以实现子像素中预设颜色不同亮度的显示，进而实现图像的显示，但是，偏振片在粘贴过程中容易产生气泡，影响显示模组的质量，另外，显示器件在温度较高时，偏振片还容易出现老化现象，影响使用寿命。与现有技术相比，本申请文件提供的显示模组包括显示面板和背光面板，其中，显示模板中的彩膜层的子像素区域中包括多个交替间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区，而背光面板则用于向彩膜层射出多条指向光束，当指向光束照射在第一遮光区时，则无法显示颜色，当指向光速照射在彩色滤光区时，则可以显示预设颜色，液晶层用于改变指向光束的传播方向，以调节指向光束在彩膜层上的照射位置，实现指向光束对第一遮光区和彩色滤光区照射比例的调节，使其能够显示不同亮度的预设颜色，本技术方案代替了现有技术中的偏振片，不仅能够提高显示模组的品质，还能够保证显示模组的使用寿命，同时，由于不使用偏振片，还能够节省成本。
附图说明
图1为本发明一种实施例提供的显示模组的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显示模组中子像素区域的结构示意图：
图3为本发明另一种实施例提供的显示模组的结构示意图；
图4为本发明另一种实施例提供的显示模组的结构示意图；
图5为本发明另一种实施例提供的显示模组的结构示意图；
图6为本发明另一种实施例提供的显示模组的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的显示模组和显示装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1所示，本发明实施例提供了一种显示模组，包括：
显示面板，包括第一基板101、第二基板(图中未示出)和液晶层2，液晶层2设置于第一基板1和第二基板之间，液晶层靠近于第一基板的一侧设有彩膜层1，彩膜层1包括多个子像素区域，如图2所示，每个子像素区域包括多个交替间隔设置的第一遮光区11和彩色滤光区12；
背光面板3，背光面板3设置于第二基板远离液晶层的一侧，背光面板3用于向彩膜层1射出多条指向光束，显示面板用于通过液晶层改变每条指向光束的传播方向，以调节指向光束在彩膜层1上的照射位置。
其中，第一基板可以为彩膜基板，第二基板可以为阵列基板，液晶层靠近于第一基板的一侧设有彩膜层1，彩膜层1上可以具有多个子像素区域，多个子像素区域可以包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域，上述三种子像素区域能够分别显示红、绿、蓝三种颜色的光，由于上述三个子像素区域各自拥有不同的灰度变化，所以利用这三种颜色可以混合出多种不同颜色的彩色光，而本实施例中，每个子像素区域包括多个交替间隔设置的第一遮光区11和彩色滤光区12，同样，彩色滤光区12也可以包括红色滤光区、绿色滤光区和蓝色滤光区，每个子像素区域上的彩色滤光区12的滤光颜色相同，且与该子像素区域的显示颜色相对应，当光线照射到任意一种彩色滤光区12上时，例如：红色滤光区，光线中只有红色光能够穿过红色滤光区，而其他颜色的光线都会被红色滤光区所吸收，这样红色滤光区就可以显示红色；而当光线照射到第一遮光区11时，第一遮光区11能够将光线内所有的光全部吸收，使其无法透过第一遮光区11。
其中，液晶层内充满液晶，液晶是指物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成的一种兼有晶体和液体部分性质的中间态流体。在电场或磁场的作用下，能够控制液晶旋转来改变经过液晶层的光线的传播方向。
其中，背光面板3用于向彩膜层1射出多条指向光束，而指向光束是指背光面板3发出的多条光线的集合，并且多个光线中的每条光线均是沿同一预设方向射出，指向光束能够穿过液晶层照射在彩膜层1上，其中，彩膜层1上相邻的第一遮光区11和彩色滤光区12可以作为一个显示单元，可选地，每条指向光束对应一个显示单元，相邻两个指向光束之间具有间隙，其中，指向光束与彩膜层1之间具有三种照射情况，第一种情况为：指向光束完全照射在第一遮光区11，由于第一遮光区11无法透光，所以该显示单元则无法显示；第二种情况为：指向光束完全照射在彩色滤光区12，由于彩色滤光区12能够透过预设颜色的光，所以该显示单元则可以显示预设颜色；第三种情况为：指向光束中一部分照射在第一遮光区11，另一部分照射在彩色滤光区12，该显示单元同样可以显示预设颜色，但是显示亮度要低于第二中情况的显示亮度。
其中，通过改变液晶层内液晶的预倾角能够调节液晶层内指向光束的传播方向，进而可以通过液晶层来改变指向光束在彩膜层1上的照射位置，当显示单元不需要显示预设颜色时，液晶层可以调节指向光束全部照射在第一遮光区11内，当显示单元需要显示一定亮度的预设颜色时，液晶层可以根据显示预设颜色的需求亮度，来调节部分或全部指向光线照射到彩色滤光区12。根据上述的工作原理可知，通过液晶层的调整，可以实现彩膜层1中每个显示单元的显示颜色和显示亮度。
本发明实施例提供了一种显示模组，用于提高显示模组的质量和使用寿命，同时还能降低生产成本，现有技术中，显示器件是通过液晶的偏转来实现对光线的偏振方向的调整，使光线在通过偏振片时造成不同程度的遮挡，以实现子像素中预设颜色不同亮度的显示，进而实现图像的显示，但是，偏振片在粘贴过程中容易产生气泡，影响显示模组的质量，另外，显示器件在温度较高时，偏振片还容易出现老化现象，影响使用寿命。与现有技术相比，本申请文件提供的显示模组包括显示面板和背光面板，其中，显示模板中的彩膜层的子像素区域中包括多个交替间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区，而背光面板则用于向彩膜层射出多条指向光束，当指向光束照射在第一遮光区时，则无法显示颜色，当指向光速照射在彩色滤光区时，则可以显示预设颜色，液晶层用于改变指向光束的传播方向，以调节指向光束在彩膜层上的照射位置，实现指向光束对第一遮光区和彩色滤光区照射比例的调节，使其能够显示不同亮度的预设颜色，本技术方案代替了现有技术中的偏振片，不仅能够提高显示模组的品质，还能够保证显示模组的使用寿命，同时，由于不使用偏振片，还能够节省成本。
上述背光面板3用于向彩膜层1射出指向光束，而背光面板3可以具有多种结构样式，可选地，背光面板3包括侧入光源31、导光板32和波导光栅33，其中，侧入光源31设置于导光板32的一端，波导光栅设置于导光板靠近于液晶层的一侧。本实施例中，侧入光源31可以配置在显示模组的四周边缘，通过导光板32将侧入光源31发出的光导入至显示模组的中央区域，以实现显示模组的图案显示，侧入光源31不仅可以节约成本，还可以控制显示模组的厚度，以满足消费者的需求。其中，导光板32能够将侧入光源31发出的光传导给波导光栅33，波导光栅33能够将导光板32内的光转化为指向光束射向彩膜层1。
上述波导光栅具有多种样式，可选地，如图3所示，相邻的第一遮光区11和彩色滤光区12作为第一显示单元，波导光栅33包括多个光栅单元34，多个光栅单元34与多个第一显示单元一一对应。本实施例中，波导光栅33用于发出多条相互间隔指向光束，具体的，每个波导光栅33上具有多个光栅单元34，每个光栅单元34内可以包括一个或者多个光栅，每个光栅单元34发出的指向光束照射在对应的第一显示单元上，多个光栅单元34对应发出多条指向光束，相邻两个光栅单元34发出的两条指向光束之间具有间隙，避免多条指向光束之间相互影响。
可选地，如图1所示，相邻的第一遮光区11和彩色滤光区12作为第二显示单元；波导光栅靠近于液晶层的一侧设有遮光层6，遮光层6包括多个交替间隔设置的第二遮光区61和透光区62，背光面板发出的指向光束能够穿过透光区62和液晶层照射在彩膜层1上，其中，多个透光区62与多个第二显示单元一一对应。本实施例中，波导光栅用于发出面状光，通过遮光层6能够将波导光栅发出的面状光隔离成多条间隔设置的指向光束，具体的，遮光层6包括多个交替间隔设置的第二遮光区61和透光区62，波导光栅发出的光线一部分照射在透光区62，另一部分照射在第二遮光区61，照射在第二遮光区61的光线被第二遮光区61吸收，无法透过第二遮光区61照射在彩膜层1上；照射在透光区62的光线集成为一条指向光束透过透光区62照射在彩膜层1上，通过遮光层6的设置可以节约设计成本和加工成本，提高了实用性，进一步的，遮光层6上的透明区可以由透明树脂材质制成。
通过液晶层2能够改变指向光束的传播方向，具体的，液晶层2和彩膜层1之间具有第一电极层，液晶层2和背光面板3之间具有第二电极层，第一电极层和第二电极层用于向液晶层2施加电场，以调节液晶层2内液晶的偏转角度。本实施例中，通过第一电极层和第二电极层可以向液晶层2施加电场，液晶层2内的液晶在不同电场大小的作用下，其偏转角度也不同，而液晶不同的偏转角度对应着不同的折射率，液晶折射率的改变就可以使指向光束传播方向发生改变，所以当需要调节指向光束的传播方向时，只需要调节第一电极层和第二电极层之间的电压即可，调节起来非常的方便快捷。
可选地，液晶层靠近第一基板101的一侧设有第一取向层4，液晶层靠近于第二基板的一侧设有第二取向层5，第一取向层4和第二取向层5用于固定液晶层2内液晶在初始状态下的预倾角。本实施例中，液晶层2的两侧分别设置有第一取向层4和第二取向层5，第一取向层和第二取向层用于为液晶层2内的液晶提供初始的预倾角度，使液晶能够在其表面上沿特定的方向取向排列。
上述液晶层2内液晶的预倾角可以有多种，进一步的，液晶层2在初始状态下：液晶层2内液晶的长轴方向与液晶层2内指向光束的传播方向相互平行，或者，液晶层2内液晶的长轴方向与显示面板相互平行。本实施例中，液晶层2的初始状态为液晶层2两侧电极之间的电压为零时液晶的设置角度，该设置角度为液晶的预倾角，液晶的预倾角主要有第一取向层和第二取向层设置，当液晶层2两侧电极之间的电压发生变化时，能够驱动液晶层2内液晶发生偏转，以改变液晶层2的折射率，进而实现对经过液晶层2内的指向光束的传播方向的调整。
进一步的，当每个彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第一相对位置关系时，在预设初始状态下，指向光束照射在对应的彩色滤光区内；当每个彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第二相对位置关系时，在预设初始状态下，指向光束照射在对应的第一遮光区11内。本实施例中，上述的预设初始状态可以为多种初始状态中的任意一种，在此不作限定，由于每个彩色滤光区12和其对应的指向光束之间具有多种相对位置，使显示单元在初始状态下，具有不同的显示方式，具体的，当指向光束照射在对应的彩色滤光区内时，则该显示单元为常白显示，当指向光束照射在对应的第一遮光区11内时，则该显示单元为常黑显示，所以可以通过调整指向光束和彩色滤光区12之间的相对位置关系，来实现不同的初始显示状态，另外，第一相对位置关系和第二相对位置关系影响液晶的初始状态和指向光束的传播方向的设置。
由于上述彩色滤光区12和指向光束之间不同的相对位置关系可以有多种显示情况状态，具体的：
第一状态下：如图1所示，每个彩色滤光区12和与其对应的指向光束之间为第一相对位置关系，当液晶层2内液晶的长轴方向与液晶层2内指向光束的传播方向相互平行时，指向光束照射在对应的彩色滤光区12内；
第二状态下，如图4所示，每个彩色滤光区12和与其对应的指向光束之间为第一相对位置关系，当液晶的长轴方向与显示面板相互平行时，指向光束照射在对应的第一遮光区11内。
第三状态下，如图5所示，每个彩色滤光区12和与其对应的指向光束之间为第二相对位置关系，当所述液晶层2内液晶的长轴方向与液晶层2内指向光束的传播方向相互平行时，指向光束照射在对应的第一遮光区11内。
第四状态下，如图6所示，每个彩色滤光区12和与其对应的指向光束之间为第二相对位置关系，当液晶的长轴方向与显示面板相互平行时，指向光束照射在对应的彩色滤光区12内。
如图1、图2所示，上述的侧入光源31和彩色滤光区12区可以有多种样式，可选地，侧入光源31为蓝光偏振光源，彩色滤光区12采用量子点材质，波导光栅33的中每个光栅单元34的规格相同。本实施例中，彩色滤光区12采用量子点材质，当指向光束穿过彩色滤光区后，量子点材质除了能够发出预设颜色的光线外，还可以扩大光线角度，方便人员在多个角度能够观察显示模组的显示图案。另外，由于侧入光源31为蓝光偏振光源，所以波导光栅33层上的每个光栅单元34只需要规格相同，节省了设计成本，其中，本实施例中的量子点薄膜、蓝光偏振光源以及波导光栅33是相互匹配作用的。
上述的侧入光源31和彩色滤光区12可以有多种样式，如图6所示，可选地，彩膜层1背离液晶层2的一侧具有扩散膜7，用于扩大光线视角；侧入光源31为白光偏振光源，彩色滤光区12为采用光学衬底材质，波导光栅上的每个光栅单元的取光波长与对应子像素区域内的滤光颜色相对应。本实施例中，由于彩色滤光膜不具有扩大光线效果的作用，所以在彩膜层1背离液晶层2的一侧设置有扩散膜，通过扩散膜来扩大光线视角，方便人员观看显示模组；由于侧入光源31为白光偏振光源，由于不同颜色光的波长不同，所以波导光栅上的每个光栅单元的取光波长与对应子像素区域内的滤光颜色相对应，使其发出对应波长的光，另外，彩色滤光区采用光学衬底材质，即色组材质，例如：由丙烯酸、聚碳酸酯和玻璃组成等。
另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述的显示模组。
本发明实施例提供了一种显示装置，用于提高显示模组的质量和使用寿命，同时还能降低生产成本，现有技术中，显示模组中是通过液晶的偏转来实现对光线的偏振方向的调整，使光线在通过偏振片时造成不同程度的遮挡，以实现子像素中预设颜色不同亮度的显示，进而实现图像的显示，但是，偏振片在粘贴过程中容易产生气泡，影响显示模组的质量，另外，显示器件在温度较高时，偏振片还容易出现老化现象，影响使用寿命。与现有技术相比，本申请文件提供的显示装置包括显示模组，而显示模组又包括依次层叠设置的彩膜层、液晶层和背光面板，其中，彩膜层包括多个依次间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区，背光面板包括多个发光单元，每个发光单元用于向彩膜层射出指向光束，当指向光束照射在第一遮光区时，则无法显示颜色，当指向光速照射在彩色滤光区时，则可以显示预设颜色，液晶层用于改变指向光束的传播方向，以调节指向光束在彩膜层上的照射位置，实现指向光束对第一遮光区和彩色滤光区照射比例的调节，使其能够显示不同亮度的预设颜色，本技术方案代替了现有技术中的偏振片，不仅能够提高显示模组的品质，还能够保证显示模组的使用寿命，同时，由于不使用偏振片，还能够节省成本。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：
显示面板，包括第一基板、第二基板和液晶层，所述液晶层设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述液晶层靠近于所述第一基板的一侧设有彩膜层，所述彩膜层包括多个子像素区域，每个所述子像素区域包括多个交替间隔设置的第一遮光区和彩色滤光区；
背光面板，所述背光面板设置于所述第一基板远离所述液晶层的一侧，所述背光面板用于向所述彩膜层射出多条指向光束，所述显示面板用于通过所述液晶层改变每条所述指向光束的传播方向，通过改变所述液晶层内液晶的预倾角调节液晶层内指向光束的传播方向，以调节所述指向光束在所述彩膜层上的照射位置；
所述背光面板包括波导光栅，所述波导光栅设置于所述导光板靠近于所述液晶层的一侧；相邻的所述第一遮光区和所述彩色滤光区作为第一显示单元；
所述波导光栅包括多个光栅单元，多个所述光栅单元与多个所述第一显示单元一一对应。
2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，
所述背光面板包括侧入光源和导光板，所述侧入光源设置于所述导光板的一端。
3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，
相邻的所述第一遮光区和所述彩色滤光区作为第二显示单元；
所述波导光栅靠近于所述液晶层的一侧设有遮光层，所述遮光层包括多个交替间隔设置的第二遮光区和透光区，所述背光面板发出的指向光束能够穿过所述透光区和所述液晶层照射在所述彩膜层上，其中，多个所述透光区与多个所述第二显示单元一一对应。
4.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，
所述液晶层靠近所述第一基板的一侧设有第一取向层，所述液晶层靠近于所述第二基板的一侧设有第二取向层，所述第一取向层和所述第二取向层用于固定所述液晶层内液晶在初始状态下的预倾角。
5.根据权利要求4所述的显示模组，其特征在于，
所述液晶层的在初始状态下：
所述液晶层内液晶的长轴方向与所述液晶层内指向光束的传播方向相互平行；或者，
所述液晶层内液晶的长轴方向与所述显示面板相互平行。
6.根据权利要求5所述的显示模组，其特征在于，
当每个所述彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第一相对位置关系时，在预设初始状态下，指向光束照射在对应的所述彩色滤光区内；
当每个所述彩色滤光区和与其对应的指向光束之间为第二相对位置关系时，在所述预设初始状态下，指向光束照射在对应的所述第一遮光区内。
7.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，
所述侧入光源为蓝光偏振光源，所述彩色滤光区采用量子点材料，所述波导光栅的中每个光栅单元的规格相同。
8.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，
所述侧入光源为白光偏振光源，所述彩色滤光区采用光学衬底材质，所述彩膜层背离所述液晶层的一侧具有扩散膜，用于扩大光线视角，所述波导光栅上的每个光栅的取光波长和与其对应的所述子像素区域内的滤光颜色相对应。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的显示模组。
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