CN108227302A - 显示屏 - Google Patents

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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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Abstract

本公开提供了一种显示屏，包括电路板，多个LED灯以及导光介质。所述多个LED灯以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面。所述导光介质至少部分地设置于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间，所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。其中，在所述多个LED灯发光的情况下，由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀。

Description

显示屏
技术领域
本公开涉及一种显示屏。
背景技术
随着显示技术的不断发展，Mini LED技术将有机会使用在手机、电视、车载面板以及电脑等多种产品上使用。Mini LED是把传统LCD显示屏侧边背光源的几十颗LED灯珠，变成了直下背光源的数千颗、数万颗，甚至更多的灯珠，其HDR精细度达到前所未有水平。然而，经过研究发现，Mini LED背光源需要在电路板上表面贴装数千枚LED灯，以TV面板来说，现在LCD侧光式背光设计只需要数10颗高亮度LED，在手机上LCD侧光式背光更只需要25颗LED，但是转换为Mini LED，电视面板背光LED数量可以拉升到数万颗，5英寸智能手机面板背光则需9000-10000颗Mini LED。所以，成本高且良品率低，尤其是LED灯之间的间隙造成显示效果不均匀。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种显示屏，包括电路板，多个LED灯以及导光介质。所述多个LED灯以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面。所述导光介质至少部分地设置于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间，所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。其中，在所述多个LED灯发光的情况下，所述显示屏的显示输出区域在显示界面时其产生的光的显示效果是均匀的。该均匀的显示效果基于由所述多个LED灯的光以及通过所述导光介转换后的光所构成的。
可选地，所述导光介质包括网格状结构的导光介质，所述网格状结构的导光介质设置于所述电路板上，将所述LED灯的阵列分割成多个子阵列。
可选地，所述导光介质的厚度不小于所述LED灯的厚度。
可选地，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括，所述光输出面在单位面积上发出的光的强度与所述有效光束输出面在单位面积发出的光的强度之差小于一阈值。
可选地，所述导光介质包括光学胶，所述光学胶覆盖多个所述LED灯。
可选地，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括，在所述光学胶中对应于所述LED灯的多个第一位置设置第一类光学网点，用于分散光束。
可选地，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括，在所述光学胶中对应于多个所述LED灯之间的多个第二位置设置第二类光学网点，用于汇聚光束。
可选地，所述第一类光学网点包括圆形光学网点。
可选地，所述第二类光学网点包括锥形光学网点。
可选地，所述第一位置和/或第二位置位于所述光学胶的外表面。
可选地，所述光学胶和所述LED灯之间紧密接触而无空气间隙。
可选地，所述光学胶为UV胶。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
图1示意性示出了根据本公开实施例的显示屏的示意图；
图2示意性示出了现有的Mini LED显示屏的背光板局部的示意图；
图3示意性示出了根据本公开实施例的显示屏的背光板局部的正视图；
图4示意性示出了根据本公开实施例的显示屏的背光板局部的侧视图；以及
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的显示屏的背光板局部的侧视图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
图1示意性示出了根据本公开实施例的显示屏100的示意图。
如图1所示，该显示屏100包括背光板110以及多个功能层120。该多个功能层120例如可以包括一个或多个偏光片、液晶层、TFT玻璃、电路控制板、彩色滤光片等等。该背光板110用于提供背光光源。在一些显示屏中，背光板包括LED灯和导光板，LED灯设置在导光板的侧面，通过数颗LED灯发光至导光板，借助导光板的作用使其向显示屏的显示输出面发光。该些显示屏由于LED灯的数量的限制，导致不能提供较高的亮度，并且难以精确控制，其应用受到一定限制。
目前，出现了一些Mini LED的解决方案，下面结合图2对MiniLED显示屏的背光板结构进行说明。
图2示意性示出了现有的Mini LED显示屏的背光板200局部的示意图。
如图2所示，该背光板200包括电路板，在该电路板上排列有多个LED灯210，形成LED灯阵列。在该结构中，由于没有导光板的结构，为了确保亮度及亮度均匀性，需要很小的面积上贴装大量的LED灯。例如，在6英寸的背光板上为确保亮度均匀性，LED间隙按1mm计算需要贴装在9000颗的LED灯。以这种密度贴装LED灯将导致制作工艺难度高，良品率低，成本高。若LED间隙按2mm计算需要贴装约2000颗LED灯，虽然能降低成本但导致亮度均匀性非常差。
本公开实施例提供的显示屏包括包括电路板、多个LED灯、以及导光介质。所述多个LED灯以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面。所述导光介质至少部分地设置于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间，所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。其中，在所述多个LED灯发光的情况下，所述显示屏的显示输出区域在显示界面时其产生的光的显示效果是均匀的。该均匀的显示效果基于由所述多个LED灯的光以及通过所述导光介转换后的光所构成的。该显示屏有效地减少了Mini LED显示屏中LED灯的数量，同时有效地提高了背光光源的亮度均匀性。
下面首先结合图3和图4所示意的实施例进行说明。
图3示意性示出了根据本公开实施例的显示屏的背光板300局部的正视图。
如图3所示，该背光板300包括电路板、多个LED灯310以及导光介质320。所述多个LED灯310以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面，如图3中所示意的背光板300的有效光束输出面为与电路板平行的平面，光束的输出方向为垂直于纸面向外的方向。
根据本公开实施例，所述导光介质320包括网格状结构的导光介质，所述网格状结构的导光介质设置于所述电路板上，将所述LED灯的阵列分割成多个子阵列。如图3所示，该背光板300局部的网格状结构导光介质将LED灯的阵列分割成了12个子阵列。因此，所述导光介质320至少部分地设置于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间。
图4示意性示出了根据本公开实施例的显示屏的背光板300局部的侧视图。
如图4所示，该背光板300包括电路板330、多个LED灯310以及导光介质320。该网格状结构的导光介质320围在LED外侧，形成对LED灯的保护。
根据本公开实施例，所述导光介质的厚度不小于所述LED灯的厚度。可选地，导光介质的厚度可以大于所述LED灯的厚度。本公开实施例的显示屏由于导光介质的厚度不小于所述LED灯的厚度，形成对LED灯的有效保护，进一步提高了保护效果。
根据本公开实施例，所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出。在现有技术中，Mini LED中的Led灯发出的侧光并没有得到很好的利用。在图3或图4所示意的实施例中，导光介质的周围均排布有LED灯，该些LED灯发出的侧光将射入导光介质中，通过导光介质中的光学网点的作用，调整该些光束的传播方向，使其向导光介质的光输出面传播，本公开实施例的显示屏有效地利用了LED灯发出的侧光，提高了LED灯的使用效率。
根据本公开实施例，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。如图3所示，所述导光介质320的光输出面与所述有效光束输出面平行，即纸面或与纸面平行的平面，光束的输出方向为垂直于纸面向外的方向，如图4所示，所述导光介质320的光输出面为与电路板平行的平面，光束的输出方向为沿纸面向上的方向。
根据本公开实施例，在所述多个LED灯发光的情况下，所述显示屏的显示输出区域在显示界面时其产生的光的显示效果是均匀的。该均匀的显示效果基于由所述多个LED灯的光以及通过所述导光介转换后的光所构成的。由所述多个LED灯所输出的光和所述导光介质组成的结构输出的光在显示屏的显示输出区域所呈现出的显示效果是均匀的，其包括，所述光输出面在单位面积上发出的光的强度与所述有效光束输出面在单位面积发出的光的强度之差小于一阈值。
例如，在图4中所示的背光板中，LED灯310和导光介质320均向上发光。在LED灯310所对应的区域内单位面积发出的光的强度为X1，在导光介质320所对应的区域内单位面积发出的光的强度为X2，假如设定阈值为δ，则设计该显示屏的背光板300上的导光介质320，使得：
|X1-X2|≤δ
根据本公开实施例，图3或图4所示意的背光板的制造方法可以包括，在电路板上贴附网格状结构的导光介质，所述导光介质部分地覆盖于所述电路板上，以及将多个LED灯贴装在所述电路板上的裸露部分。该方法采用网格状结构的导光介质可以作为LED点胶的定位槽，保护LED灯，降低了制造难度，提高了良品率。
下面结合图5对本公开另一实施例的显示屏进行说明。
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的显示屏的背光板500局部的侧视图。
如图5所示，该背光板500包括电路板530、多个LED灯510、以及导光介质520。所述多个LED灯以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面，如图5中所示意的背光板500的有效光束输出面与电路板平行的平面，光束的输出方向为沿纸面向上的方向。
根据本公开实施例，所述导光介质520包括光学胶，所述光学胶覆盖多个所述LED灯，所述光学胶至少部分地渗透于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间。光学胶能够保护LED灯，提高Mini LED的耐久性。所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。如图5所示，所述导光介质520的光输出面为与电路板平行的平面，光束的输出方向为沿纸面向上的方向。
根据本公开实施例，所述光学胶和所述LED灯之间紧密接触而无空气间隙。由于Mini LED背光能直接通过光学胶贴在薄膜晶体管背面，使得整个背光模组没有空气间隙，提高光学性能，同时能够支持屏下超声波指纹功能。
根据本公开实施例，所述光学胶为UV胶，UV胶能够在紫外线照射的条件下固化，制作方便。
根据本公开实施例，在所述多个LED灯发光的情况下，由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀。
根据本公开实施例，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括，在所述光学胶中对应于所述LED灯的多个第一位置设置第一类光学网点521，用于分散光束。
例如，如图5所示，所述第一类光学网点521包括圆形光学网点，其可以对光束起分散作用。该第一位置可以是在所述光学胶的外表面上与所述LED灯相对应的位置，在外表面设置光学网点，便于制作。
根据本公开实施例，在所述多个LED灯发光的情况下，所述显示屏的显示输出区域在显示界面时其产生的光的显示效果是均匀的。其包括，在所述光学胶中对应于多个所述LED灯之间的多个第二位置设置第二类光学网点522，用于汇聚光束。
例如，如图5所示，所述第二类光学网点522包括锥形光学网点，其可以对光束起汇聚作用。该第二位置可以是在所述光学胶的外表面上与多个所述LED灯之间相对应的位置，在外表面设置光学网点，便于制作。
根据本公开实施例，图5所示意的背光板的制造方法可以包括，在电路板上贴装多个LED灯，在贴装有发光单元的电路板的一侧点胶，所述胶为光学胶，以及在所述光学胶的表面上压印光学网点。本公开实施例的制造方法可以大片制作，再切割成小片，能够降低显示屏的制造成本。
本领域技术人员可以理解，即使在现有技术中的显示屏中的LED灯上增加导光板，虽然减少了LED灯的数量，但增加了导光板的成本，并且增加了厚度。本公开实施例的提供的显示屏，不仅有效地减少LED灯的数量，降低制造成本，提高背光源的亮度均匀性，同时还保持了较薄的结构。
本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (10)

1.一种显示屏，包括：
电路板；
多个LED灯，所述多个LED灯以阵列的方式排列于所述电路板上，每个所述多个LED灯的灯头的顶面构成有效光束输出面；
导光介质，至少部分地设置于所述多个LED灯中至少两个相邻的LED灯之间，所述导光介质用于使所述LED灯发出的光束从所述导光介质的光输出面输出，所述多个LED灯的灯头的顶面构成的所述有效光束输出面与所述导光介质的光输出面平行。
2.根据权利要求1所述的显示屏，其中，所述导光介质包括网格状结构的导光介质，所述网格状结构的导光介质设置于所述电路板上，将所述LED灯的阵列分割成多个子阵列。
3.根据权利要求2所述的显示屏，其中，所述导光介质的厚度不小于所述LED灯的厚度。
4.根据权利要求2所述的显示屏，其中，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括：
所述光输出面在单位面积上发出的光的强度与所述有效光束输出面在单位面积发出的光的强度之差小于一阈值。
5.根据权利要求1所述的显示屏，其中，所述导光介质包括光学胶，所述光学胶覆盖多个所述LED灯。
6.根据权利要求5所述的显示屏，其中，所述由所述多个LED灯和所述导光介质组成的结构输出的光，在与所述光输出面的平行的方向上实质均匀包括：
在所述光学胶中对应于所述LED灯的多个第一位置设置第一类光学网点，用于分散光束；并且/或者
在所述光学胶中对应于多个所述LED灯之间的多个第二位置设置第二类光学网点，用于汇聚光束。
7.根据权利要求6所述的显示屏，其中：
所述第一类光学网点包括圆形光学网点；和/或
所述第二类光学网点包括锥形光学网点。
8.根据权利要求6所述的显示屏，其中，所述第一位置和/或第二位置位于所述光学胶的外表面。
9.根据权利要求5所述的显示屏，所述光学胶和所述LED灯之间紧密接触而无空气间隙。
10.根据权利要求5所述的显示屏，其中，所述光学胶为UV胶。
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