CN109188771A - 一种背光模组及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种背光模组，所述背光模组的封装结构或光学膜层上设置有第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射发光元件出射的光线，以实现改变发光元件出射的光线的出射角度，使得发光元件出射的光线可以向特定视角方向出射，从而实现改善特定视角下显示面板的对比度和穿透率衰减的目的。

Description

一种背光模组及显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种背光模组及显示面板。
背景技术
背光模组是被动发光显示模组(例如液晶显示模组)的重要构成部分，用于提供光源辅助被动发光元件进行显示。
如图1所示，图1为传统的背光模组的截面结构示意图，传统的背光模组用于出射白光，背光模组10出射的白光在经过对向基板上的彩色色阻21后形成彩色光出射。但这种背光模组由于需要配合彩色色阻21使用，而彩色色阻21在现有工艺水平的限制下膜层厚度被限制在2.5mm以下，导致显示模组的色域和色度参数都比较差。
为了解决这一问题，如图2所示，图2为现有技术中的另一个背光模组的截面结构示意图，直接在基板11上设置阵列排布的发光元件12实现彩光出射的直下式Mini-LED背光模组应用而生，图1和图2中还示出了黑色矩阵23和彩膜衬底22。这种背光模组还可以结合背光区域调节技术(LocalDimming)提升显示面板的显示对比度，但当应用背光模组显示面板应用于一些应用环境对特定视角下的对比度和穿透率有要求的环境，例如车载环境时，需要解决特定视角下，显示面板的对比度和穿透率衰减的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种背光模组及显示面板，以实现改善特定视角下显示面板的对比度和穿透率衰减的目的。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种背光模组，包括：
衬底；
位于所述衬底上阵列排布的多个发光元件；
位于多个所述发光元件背离所述衬底一侧的封装结构；
位于所述封装结构背离所述衬底一侧的光学膜层；
设置于所述封装结构或光学膜层上的第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射所述发光元件出射的光线。
一种显示面板，包括：
相对设置的对向基板和阵列基板；
位于所述阵列基板背离所述对向基板一侧的背光模组，所述背光模组为上述一项所述的背光模组。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种背光模组及显示面板，其中，所述背光模组的封装结构或光学膜层上设置有第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射发光元件出射的光线，以实现改变发光元件出射的光线的出射角度，使得发光元件出射的光线可以向特定视角方向出射，从而实现改善特定视角下显示面板的对比度和穿透率衰减的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为传统发白光的背光模组的截面结构示意图；
图2为现有技术中出射彩光的背光模组的截面结构示意图；
图3为显示面板在车载环境中的应用场景示意图；
图4为本申请的一个实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图5为本申请的另一个实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图6为本申请的又一个实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图7为本申请的一个可选实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图8为本申请的一个实施例提供的一种第一微结构膜层的形状示意图；
图9为本申请的另一个实施例提供的一种第一微结构膜层的形状示意图；
图10为本申请的又一个实施例提供的一种第一微结构膜层的形状示意图；
图11为本申请的一个实施例提供的一种背光模组的对比度全视角分布图；
图12为本申请的又一个可选实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图13为本申请的一个实施例提供的第一微结构膜层的三角锥结构的排布示意图；
图14为本申请的一个实施例提供的第二微结构膜层的三角锥结构的排布示意图；
图15为本申请的另一个实施例提供的一种背光模组的对比度全视角分布图；
图16和图17为本申请的一个实施例提供的一种三角锥结构的排布示意图；
图18为本申请的再一个可选实施例提供的一种背光模组的截面结构示意图；
图19为本申请的一个实施例提供的一种显示面板的截面结构示意图；
图20为本申请的一个实施例提供的一种阵列基板的俯视结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，图3为显示面板的应用场景示意图，当显示面板A1应用于车载环境时，用户A2的视角(用户A2视线与显示面板A1表面法线的夹角)通常较大。而无论是传统的用于出射白光的背光模组，还是现有技术中的直下式Mini-LED背光模组，其发光元件出射的光线大多集中在垂直于显示面板A1表面的方向上，当用户A2视角较大时，由于显示面板A1的背光模组从该视角方向上出射的光线较少，从而导致显示面板A1的对比度和穿透率衰减较大的问题，使用户A2难以获得一个显示清晰的图像。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种背光模组，所述背光模组的封装结构或光学膜层上设置有第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射发光元件出射的光线，以实现改变发光元件出射的光线的出射角度，使得发光元件出射的光线可以向特定视角方向出射，从而实现改善特定视角下显示面板的对比度和穿透率衰减的目的。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种背光模组，如图4所示，图4为所述背光模组的截面结构示意图，所述背光模组包括：
衬底100；
位于所述衬底100上阵列排布的多个发光元件200；
位于多个所述发光元件200背离所述衬底100一侧的封装结构300；
位于所述封装结构300背离所述衬底100一侧的光学膜层400；
设置于所述封装结构300或光学膜层400上的第一微结构膜层500，所述第一微结构膜层500用于折射所述发光元件200出射的光线。
可选的，所述发光元件200可以为直接绑定于衬底100上的发光二极管(LightEmitting Diode，LED)，这些发光元件200可以用于分别出射几种基准光，例如可以是红色、绿色和蓝色，并且出射红色、绿色和蓝色的发光元件200在衬底100上依次排列；这些发光元件200还可以均用于出射白光，本申请对此并不做限定。
在本申请实施例提供的背光模组中，所述封装结构300用于保护所述发光元件200免于外界水汽或杂质的侵蚀。所述光学膜层400主要用于将发光元件200出射的点光源扩散为面光源，还可以用于提升发光元件200出射的光线的亮度等。因此，所述光学膜层400需要包括扩散片，此外，还可以包括减反增透膜等膜层。
在本实施例中，所述第一微结构膜层500可以设置在封装结构300上，如图4所示，也可以设置在光学膜层400上，如图5所示，图5为本申请实施例提供的背光模组的剖面结构示意图。
在图4和图5所示的背光模组中，所述第一微结构膜层500均设置于朝向衬底100的一侧表面，即当所述第一微结构膜层500设置于所述封装结构300上时，朝向所述衬底100一侧设置，当所述第一微结构膜层500设置于所述光学膜层400上时，朝向所述衬底100一侧设置。
当然的，在本申请的其他实施例中，所述第一微结构膜层500还可以均设置于背离衬底100的一侧表面，如图6和图7所示，图6和图7为本申请实施例提供的背光模组的截面结构示意图。本申请对所述第一微结构膜层500的具体设置位置并不做限定，具体视实际情况而定。
可选的，如图8、图9和图10所示，图8-图10为第一微结构膜层500的放大示意图，所述第一微结构膜层500包括多个依次相连三角锥结构(如图8所示)或具有凸向所述衬底100的弧面的结构(如图9所示)或具有凹向所述发光元件200出光方向的弧面(如图10所示)的结构。
当所述第一微结构膜层500设置于朝向衬底100一侧表面，且由多个依次相连的三角锥结构构成时，对背光模组进行仿真实验可以获得的对比度全视角分布图(CR-ISO图)如图11所示，从图11中可以看出，所述背光模组的最优视角区域在横向方向上有了一定的扩大，用户在这个视角区域中都可以获得良好的图像呈现效果，有效地改善了在斜视视角下的显示面板的对比度和穿透率。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图12所示，所述背光模组还包括：设置于所述封装结构300或光学膜层400上的第二微结构膜层600。
在图12中，所述第一微结构膜层500设置于所述光学膜层400上；所述第二微结构膜层600设置于所述封装结构300上；在本申请的其他实施例中，所述第一微结构膜层500可以设置在光学膜层400上，所述第二微结构膜层600可以设置在封装结构300上，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
仍然参考图12，在图12中，所述第一微结构膜层500设置于所述光学膜层400朝向所述衬底100一侧；
所述第二微结构膜层600设置于所述封装结构300朝向所述光学膜层400一侧。
在图12中，所述第一微结构膜层500和第二微结构膜层600相对设置，通过仿真分析可以发现，具有这种结构的背光模组的显示面板可以具有两个对比度较高的视角区域，可以通过调整第一微结构膜层500和第二微结构膜层600来实现出光角度的调整，从而调整这两个对比度较高的视角区域，使得这两个对比度较高的视角区域可以满足在车载应用环境(例如抬头显示(HeadUp Display，HUD)和车载屏幕等)中，在斜视视角下的高对比度和高清晰度的要求。
同样的，所述第二微结构膜层600和第一微结构膜层500类似，可以包括多个依次相连三角锥结构或具有凸向所述衬底100的弧面的结构或具有凹向所述发光元件200出光方向的弧面的结构。
下面对第一微结构膜层500和第二微结构膜层600的具体结构进行说明，当所述第二微结构膜层600和所述第一微结构膜层500均为依次相连的三角锥结构时，所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向与所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的夹角的取值为0°-90°。
例如可选的，参考图13和图14，图13为第一微结构膜层沿图12中箭头方向的俯视示意图，图14为第二微结构膜层沿图12中箭头的反方向的俯视示意图，在图13和图14中，所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向与所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的夹角为90°。
参考图12、图13和图14，当所述第一微结构膜层和第二微结构膜层相对设置，且第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向与所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的夹角为90°时，对背光模组进行仿真实验可以获得的对比度全视角分布图如图15所示，从图15中可以看出，具有上述结构的微结构膜层的背光模组的最优视角区域变成了在竖直方向相对的两个，用户可以从这两个视角中均获得良好的图像呈现效果，有效地改善了在斜视视角下的显示面板的对比度和穿透率。
另外，在本申请的一个可选实施例中，如图16和图17所示，图16和图17为三角锥结构的排布示意图，在图16中，所述第一微结构膜层的多个依次相连的三角锥结构的高度沿第一方向依次降低；所述第二微结构膜层的多个依次相连的三角锥结构的高度沿第二方向依次降低；所述第一方向垂直于所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向；图16中的箭头方向表示所述第一方向或第二方向；
在图17中，所述第一微结构膜层的多个依次相连的三角锥结构的高度关于第一预设线段对称；所述第一预设线为所述第一微结构膜层垂直于所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的剖面的中线；
所述第二方向垂直于所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向；所述第二预设线为所述第二微结构膜层垂直于所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的剖面的中线。
图16和图17所示的三角锥结构的分布方式可以使得背光模组的最优视角区域进行进一步的改变，以使得背光模组可以应用于其他的对最优视角有要求的应用场景中，增加所述背光模组的适用性。
在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，如图18所示，图18为本申请实施例提供的背光模组的剖面结构示意图，所述发光元件200为白光发光单元，即所述发光元件200均用于出射白光。
仍然参考图18，当所述发光元件200均用于出射白光时，为了实现不同颜色的彩色光出射，所述背光模组还需要包括：
荧光膜层，所述荧光膜层位于所述发光元件200与所述封装结构300之间，且覆盖多个所述发光元件200。
发光元件200经过荧光膜层的不同位置后，形成不同颜色的基准光出射，以实现背光模组出射彩光的目的。同样的，这些基准光可以为红光、绿光和蓝光。
相应的，本申请实施例还提供了一种显示面板，如图19所示，图19为所述显示面板的剖面结构示意图，所述显示面板包括：
相对设置的对向基板和阵列基板B100；
位于所述阵列基板B100背离所述对向基板一侧的背光模组C100，所述背光模组C100为上述任一实施例所述的背光模组C100。
所述彩膜基板包括彩膜基底A205和设置于彩膜基底上的黑色矩阵A204和彩色色阻，所述彩色色阻包括第一彩色色阻A201、第二彩色色阻A202和第三彩色色阻A203，透过这三类彩色色阻出射的光线为不同颜色的光线，例如可以分别是红色、绿色和蓝色。
为了对阵列基板B100上的各个器件结构进行说明，参考图20，图20为所述阵列基板B100的俯视结构示意图，所述阵列基板B100包括：
阵列衬底B104；
位于所述阵列衬底B104上交叉设置且相互绝缘的数据线B101和栅极线B102，以及位于所述数据线B101和栅极线B102限定区域中的显示像素B103；
与所述数据线B101和所述栅极线B102电连接的薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)，所述薄膜晶体管的栅极G与所述栅极线B102电连接，源极S与所述数据线B101电连接，所述薄膜晶体管的漏极S与像素电极电连接；
与所述数据线B101均电连接的数据驱动电路和与所述栅极线B102均电连接的栅极驱动电路。
在图20中示出的栅极驱动方式为单边驱动方式，在本申请的其他实施例中，所述阵列基板的栅极驱动方式还可以交叉驱动或双边驱动等方式，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
综上所述，本申请实施例提供了一种背光模组及显示面板，其中，所述背光模组的封装结构或光学膜层上设置有第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射发光元件出射的光线，以实现改变发光元件出射的光线的出射角度，使得发光元件出射的光线可以向特定视角方向出射，从而实现改善特定视角下显示面板的对比度和穿透率衰减的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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 (12)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上阵列排布的多个发光元件；
位于多个所述发光元件背离所述衬底一侧的封装结构；
位于所述封装结构背离所述衬底一侧的光学膜层；
设置于所述封装结构或光学膜层上的第一微结构膜层，所述第一微结构膜层用于折射所述发光元件出射的光线。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层设置于所述封装结构朝向所述衬底一侧表面；
或
所述第一微结构膜层设置于所述光学膜层朝向所述衬底一侧表面。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括：设置于所述封装结构或光学膜层上的第二微结构膜层。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层设置于所述光学膜层上；
所述第二微结构膜层设置于所述封装结构上。
5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层设置于所述光学膜层朝向所述衬底一侧；
所述第二微结构膜层设置于所述封装结构朝向所述光学膜层一侧。
6.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层包括多个依次相连三角锥结构或具有凸向所述衬底的弧面的结构或具有凹向所述发光元件出光方向的弧面的结构；
所述第二微结构膜层包括多个依次相连三角锥结构或具有凸向所述衬底的弧面的结构或具有凹向所述发光元件出光方向的弧面的结构。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层和第二微结构膜层均包括多个依次相连三角锥结构；
所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向与所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的夹角的取值为0°-90°。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述第一微结构膜层的多个依次相连的三角锥结构的高度沿第一方向依次降低或关于第一预设线段对称；所述第一方向垂直于所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向；所述第一预设线为所述第一微结构膜层垂直于所述第一微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的剖面的中线；
所述第二微结构膜层的多个依次相连的三角锥结构的高度沿第二方向依次降低或关于第二预设线对称；所述第二方向垂直于所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向；所述第二预设线为所述第二微结构膜层垂直于所述第二微结构膜层的三角锥结构的延伸方向的剖面的中线。
9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光元件为白光发光单元。
10.根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，还包括：
荧光膜层，所述荧光膜层位于所述发光元件与所述封装结构之间，且覆盖多个所述发光元件。
11.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜层包括扩散片。
12.一种显示面板，其特征在于，包括：
相对设置的对向基板和阵列基板；
位于所述阵列基板背离所述对向基板一侧的背光模组，所述背光模组为权利要求1-11任一项所述的背光模组。
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