CN109407407A

CN109407407A - 显示装置

Info

Publication number: CN109407407A
Application number: CN201811590962.1A
Authority: CN
Inventors: 林艳
Original assignee: Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: CN109407407B

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括：背光模组、位于背光模组出光侧的显示面板、设置于显示面板靠近背光模组的一侧的半反半透膜；背光模组包括基板、位于基板上的多个发光单元、和位于发光单元的出光侧的多个光补偿结构；光补偿结构在基板所在平面上的垂直投影位于相邻的两个发光单元之间；光补偿结构包括N对相交叠的光学补偿膜，每对光学补偿膜包括第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，每对光学补偿膜中，第二光学补偿膜位于第一光学补偿膜靠近发光单元的一侧，第一光学补偿膜的折射率为n1，第二光学膜的折射率为n2；其中，1＜n2＜n1；N≥2，N为正整数。增大相邻两个发光单元之间的间隔区域的亮度，从而使得显示装置的亮度更均匀。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示装置。

背景技术

近年来，随着显示技术的不断发展，各类显示器应运而生，如液晶显示器、有机发光显示器等，逐渐成为时下显示行业的主流产品，受到消费者的普遍青睐，因此，关于显示器的研究也成为科技领域的研究热点之一。液晶显示器等非自主发光的显示器中，设置背光模组为显示面板提供光线，目前现有的液晶显示器的背光模组按照背光源的不同分为直下式背光模组和侧入式背光模组两大类。

由于直下式背光模组中相邻两个发光单元之间存在间隔区域，该间隔区域中光线较少，从而显示装置在显示时，相邻两个发光单元之间的间隔区域的亮度较暗，显示装置出现显示不均的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种显示装置，包括：背光模组、位于背光模组出光侧的显示面板、设置于显示面板靠近背光模组的一侧的半反半透膜；背光模组包括基板、位于基板上的多个发光单元、和位于发光单元的出光侧的多个光补偿结构；光补偿结构在基板所在平面上的垂直投影位于相邻的两个发光单元之间；光补偿结构包括N对相交叠的光学补偿膜，每对光学补偿膜包括第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，每对光学补偿膜中，第二光学补偿膜位于第一光学补偿膜靠近发光单元的一侧，第一光学补偿膜的折射率为n1，第二光学膜的折射率为n2；其中，1＜n2＜n1；N≥2，N为正整数。

与现有技术相比，本发明提供的显示装置，至少实现了如下的有益效果：

光补偿结构包括至少两对相交叠的光学补偿膜，每对光学补偿膜包括第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，第一光学补偿膜的折射率大于第二光学膜的折射率，光线射入光学补偿膜，一部分光在第一光学补偿膜的上界面处发生反射，还有一部分光从折射率小的外部射入折射率大的第一光学补偿膜，这部分入射光会发生半波损失，和在第一光学补偿膜的上界面处的反射光相比产生半个波长光程差，入射光在第二光学膜和第一光学补偿膜的界面处部分光继续发生反射，这部分光在第一光学补偿膜的光程差也为半个波长，从而叠加为一个光程差，能够在第一光学膜的上界面发生相长干涉，从而该工作波长的光在光学补偿膜中获得较强的反射。光也能够在光补偿结构中其他第一光学补偿膜的上界面发生相长干涉，从而光能够在光补偿结构中发生强反射。每对光学补偿膜中，第二光学补偿膜位于第一光学补偿膜靠近发光单元的一侧，即背光模组发出的光传输至半反半透膜时，部分光发生反射至光补偿结构，这部分光继续在光补偿结构中获得较强的反射，使得显示装置中光补偿结构所在的区域也有光线输出，由于光补偿结构在基板所在平面上的垂直投影位于相邻的两个发光单元之间，从而增大相邻两个发光单元之间的间隔区域的亮度，有效改善显示装置显示时相邻的两个发光单元之间的间隔区域亮度较暗的现象。

当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明提供的一种显示装置的剖面结构示意图；

图2是本发明提供的一种背光模组的平面结构示意图；

图3是本发明提供的一种光学补偿膜的结构示意图；

图4是图1中光补偿结构的剖面结构示意图；

图5是本发明提供的另一种显示装置的剖面结构示意图；

图6是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图7是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图8是图7中透明平板的平面结构示意图；

图9是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图10是图9中透明膜的平面结构示意图；

图11是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是本发明提供的一种显示装置的剖面结构示意图，图2是本发明提供的一种背光模组的平面结构示意图，图3是发明提供的一种光学补偿膜的结构示意图，参考图1-图3，本实施例提供一种显示装置，包括：背光模组10、位于背光模组10出光侧的显示面板20、设置于显示面板20靠近背光模组10的一侧的半反半透膜30；

背光模组10包括基板11、位于基板11上的多个发光单元12、和位于发光单元12的出光侧的多个光补偿结构40；

光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影位于相邻的两个发光单元12之间的间隔区域；

光补偿结构40包括N对相交叠的光学补偿膜41，每对光学补偿膜41包括第一光学补偿膜411和第二光学补偿膜412，每对光学补偿膜41中，第二光学补偿膜412位于第一光学补偿膜411靠近发光单元12的一侧，第一光学补偿膜411的折射率为n1，第二光学膜412的折射率为n2；其中，

1＜n2＜n1；N≥2，N为正整数。

具体的，继续参考图1-图3，显示装置包括背光模组10和位于背光模组10出光侧的显示面板20，背光模组10和显示面板20之间设有半反半透膜30。背光模组10发出的光传输至半反半透膜30时，部分光透过半反半透膜30输出至显示面板20，部分光发生反射。

背光模组10包括光补偿结构40，光补偿结构40位于发光单元12的出光侧，且光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影位于任意相邻的两个发光单元12之间的间隔区域。需要说明的是，图2中示例性的示出了多个发光单元12沿第一方向A和第二方向B阵列排布于基板11上，光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影位于第三方向C上两个相邻的发光单元12之间的间隔区域，其中，第一方向A和第二方向B相交，可选的，第一方向A和第二方向B垂直，第三方向C和第一方向A、第二方向B均相交。在其他实施例中，光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影还可以位于第一方向A上两个相邻的发光单元12之间的间隔区域，光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影还可以位于第二方向B上两个相邻的发光单元12之间的间隔区域，本实施例对此不再一一附图赘述，光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影位于任意相邻的两个发光单元12之间的间隔区域即可。

光补偿结构40包括至少两对相交叠的光学补偿膜41，每对光学补偿膜41包括第一光学补偿膜411和第二光学补偿膜412，第一光学补偿膜411的折射率n1大于第二光学膜412的折射率n2，光线D射入光学补偿膜41，一部分光在第一光学补偿膜411的上界面处发生反射，还有一部分光从折射率小的外部射入折射率大的第一光学补偿膜411，这部分入射光会发生半波损失，和在第一光学补偿膜411的上界面处的反射光相比产生半个波长光程差，入射光在第二光学膜412和第一光学补偿膜411的界面处(即第一光学补偿膜411的下界面处)部分光继续发生反射，这部分光在第一光学补偿膜411的光程差也为半个波长，从而叠加为一个光程差，能够在第一光学膜411的上界面发生相长干涉，从而该工作波长的光在光学补偿膜41中获得较强的反射。光也能够在光补偿结构40中其他第一光学补偿膜411的上界面发生相长干涉，可参考上述原理，本发明不再一一赘述。背光模组10发出的光传输至半反半透膜30时，部分光发生反射至光补偿结构40，这部分光继续在光补偿结构40中获得较强的反射，使得显示装置中光补偿结构40所在的区域也有光线输出，增大相邻的两个发光单元12之间的间隔区域的亮度，改善显示装置显示时出现显示不均的现象。

继续参考图1，可选的，其中，发光单元12为Mini-LED。

需要说明的是，本实施例中并不限制发光单元12为Mini-LED，在本发明其他实施例中，发光单元12还可以为LED、或Micro LED，本发明对此不进行限制。其中，Mini-LED又名次毫米发光二极管，意指晶粒尺寸约在100微米至1000微米之间的LED。Micro LED是晶粒尺寸约在1-10微米之间的LED，能够实现0.05毫米或更小尺寸像素颗粒的显示屏，Micro LED的耗电量很低，并具有较佳的材料稳定性而且无影像残留。

图4是图1中光补偿结构的剖面结构示意图，参考图1和图4，可选的，其中，第一光学补偿膜411在垂直于基板11的方向上的厚度为d1，第二光学补偿膜412在垂直于基板11的方向上的厚度为d2；其中，

d1＝λ/4n1，d2＝λ/4n2，450nm≤λ≤480nm。

具体的，继续参考图1和图4，第一光学补偿膜411在垂直于基板11的方向上的厚度为d1，d1＝λ/4n1，n1为第一光学补偿膜411的折射率，第二光学补偿膜412在垂直于基板11的方向上的厚度为d2，d2＝λ/4n2，n2为第二光学补偿膜412的折射率，450nm≤λ≤480，即当波长范围为450nm-480nm的光入射到光补偿结构40时，该波长范围的光在光补偿结构40中获得较强的反射。

由于采用蓝光作为背光源可以有效提升显示装置的亮度，给用户带来更好的视觉效果，背光模组10中采用波长范围在450nm-480nm的蓝光作为背光源。通过光补偿结构40对波长范围在450nm-480nm的蓝光进行反射，使得显示装置中光补偿结构40所在的区域也有波长范围为450nm-480nm的蓝光输出，增大相邻的两个发光单元12之间的间隔区域的亮度，有效改善显示装置显示时相邻的两个发光单元12之间的间隔区域较暗的现象。

继续参考图1和图4，可选的，其中，λ＝465nm。

具体的，经过测试，当背光模组10发出的波长为465nm的光时，显示装置显示时相邻的两个发光单元12之间的间隔区域较暗的现象较为明显。光补偿结构40中，第一光学补偿膜411在垂直于基板11的方向上的厚度为d1，d1＝λ/4n1，n1为第一光学补偿膜411的折射率，第二光学补偿膜412在垂直于基板11的方向上的厚度为d2，d2＝λ/4n2，n2为第二光学补偿膜412的折射率，λ＝465nm。此时，光补偿结构40对波长为465nm的蓝光的反射率较高，使得显示装置中光补偿结构40所在的区域中有波长为465nm的蓝光射出，增大了相邻的两个发光单元12之间的间隔区域的亮度。

需要说明的是，本实施例并不限制d1＝λ/4n1和d2＝λ/4n2中λ＝465nm，λ可以为任一需要通过光补偿结构40进行反射的光的波长值，本发明对此不进行限制。

图5是本发明提供的另一种显示装置的剖面结构示意图，参考图5，可选的，其中，3≤N≤20。

具体，继续参考图5，光补偿结构40包括N对相交叠的光学补偿膜41，其中，3≤N≤20。经过测试，光补偿结构40中光学补偿膜41的对数越多，则射入光补偿结构40中光线的折射率越高。但由于光补偿结构40中光学补偿膜41的对数太多会提高制作光补偿结构40的工艺难度，且光补偿结构40中光学补偿膜41的对数太多会影响背光模组10的厚度，从而影响显示装置的厚度，所以光补偿结构40中光学补偿膜41的对数小于等于20。

需要说明的是，本实施例并不限制光补偿结构40中光学补偿膜41的对数，可根据生产过程中实际需求进行设置。

继续参考图5，可选的，其中，光补偿结构40中，第一光学补偿膜411的材料为SiO₂，第二光学补偿膜的材料为TiO₂，或第一光学补偿膜411的材料为GaN，第二光学补偿膜412的材料为AlN，或第一光学补偿膜411的材料为SiN，第二光学补偿膜412的材料为SiO。

具体的，经过测试，GaN的折射率为2.43，AlN的折射率为2.10，光补偿结构40中第一光学补偿膜411的材料为GaN，第二光学补偿膜412的材料为AlN，第一光学补偿膜411在垂直于基板11的方向上的厚度为d1，d1＝λ/4n1，第二光学补偿膜412在垂直于基板11的方向上的厚度为d2，d2＝λ/4n2，n1＝2.43，n2＝2.10，λ＝465nm。经过模拟仿真以及实验检测，光补偿结构40中光学补偿膜41的对数为3时，射入光补偿结构40中波长为465nm的光线的反射率达到70％以上；光补偿结构40中光学补偿膜41的对数为7时，射入光补偿结构40中波长范围为455nm-475nm的光线的反射率达到90％以上；光补偿结构40中光学补偿膜41的对数为20时，射入光补偿结构40中波长范围为440nm-480nm的光线的反射率达到95％以上。

需要说明的是，光补偿结构40中，第一光学补偿膜411的材料还可以为SiO₂，第二光学补偿膜的材料还可以为TiO₂，或第一光学补偿膜411的材料还可以为SiN，第二光学补偿膜412的材料还可以为SiO。其中，SiO₂、TiO₂、GaN、AlN、SiN和SiO均为显示装置中制作其他结构常用的材料。

需要说明的是，第一光学补偿膜411和第二光学补偿膜412的材料还可以有多种，只需满足第一光学补偿膜411的折射率大于第二光学膜412的折射率，且两者的折射率均大于1即可，本发明实施例在此不再一一列举赘述。

图6是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图，参考图6，可选的，其中，显示面板20包括下偏光片21，下偏光片21位于显示面板20靠近背光模组10的一侧，半透半反膜30位于下偏光片21靠近背光模组10的一侧。

具体的，继续参考图6，显示面板20包括下偏光片21，半透半反膜30位于下偏光片21靠近背光模组10的一侧，可将半透半反膜30形成于下偏光片21靠近背光模组10的一侧。需要说明的是，图6示例性的示出了半透半反膜30形成于下偏光片21靠近背光模组10的一侧，在本发明其他实施例中，半透半反膜30还可以形成于显示装置中的其他膜层中，本发明对此不进行限制。

图7是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图，图8是图7中透明平板的平面结构示意图，参考图7和图8，可选的，背光模组10还包括位于发光单元12的出光侧的透明平板13，光补偿结构40设置于透明平板13的一侧表面。

具体的，透明平板13的材料可以为例如玻璃、亚克力等光透过率较高的材料之中的任一种，以避免影响发光单元12的光线。透明平板13具有支撑作用，光补偿结构40形成于透明平板13的一侧表面。光补偿结构40可以形成于透明平板13靠近基板11一侧的表面上，也可以形成于透明平板13远离基板11一侧的表面上，本发明对此不进行限制。

可以理解的是，本发明的光补偿结构40在光路设计允许的情况下，也可以不设置于透明平板13上，而是设置于显示装置中的其他膜层中，本发明对此不再一一进行赘述。

图9是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图，图10是图9中透明膜的平面结构示意图，参考图9和图10，可选的，背光模组10还包括位于发光单元12的出光侧的透明膜14，透明膜14包括多个槽体141，光补偿结构40位于槽体141内，槽体141和光补偿结构40在基板11所在平面上的垂直投影相同。

具体的，继续参考图9和图10，背光模组10还包括位于发光单元12的出光侧的透明膜14，透明膜14可以为透明胶形成的整层结构，透明膜14中设置多个槽体141，光补偿结构40设置于槽体141内。

图11是本发明提供的又一种显示装置的剖面结构示意图，参考图11，可选的，背光模组10还包括依次设置于发光单元12的出光侧的荧光膜15、扩散片16和增亮膜17，荧光膜15位于发光单元12和扩散片16之间。

具体的，继续参考图11，背光模组10还包括荧光膜15，荧光膜15位于发光单元12的出光侧，可将发光单元12发出的光转化为白光。例如发光单元12发出蓝光时，其与掺杂有黄色荧光粉的荧光膜15共同作用，使背光模组10射出白光；当然，在本发明的其他一些实施例中，发光单元12发出其他颜色的光时，其与其他颜色的荧光膜15共同作用使背光模组10射出白光，本发明对此不进行具体限定。

背光模组10还包括扩散片16，扩散片16也可以称为散射片，扩散片16可以位于荧光膜15远离基板11的一侧，扩散片16可以包括基材和散射粒子两部分，基材可以为光透过率高的材料，例如PET/PC/PMMA等，散射粒子分散于基材中，背光源的光线经过扩散片16时，反复穿过基材和散射粒子这两个折射率不同的介质，发生多次折射、反射与散射现象，从而为显示面板20提供均匀的面光源。

背光模组10还可以包括增亮膜17，增亮膜17可以位于扩散片16远离基板11的一侧，增亮膜17可以为棱镜片，棱镜片表面有微棱镜结构，发光单元12出射的光线经过棱镜片，微棱镜结构对光线进行散射，加之背光源系统的循环作用，最终使得光线汇聚在正视方向出射，从而达到增亮效果。

继续参考图11，可选的，其中，光补偿结构40位于发光单元12和荧光膜15之间。

具体的，发光单元12发出的光线传输至半反半透膜30后部分光发生反射传输至光补偿结构40中，补偿结构40再次进行反射，经过补偿结构40反射的光线和发光单元12发出的光线均经过荧光膜15、扩散片16和增亮膜17，传输至显示面板20中，减少显示装置显示时发光单元12对应的区域和相邻的两个发光单元12之间的区域之间的差异，进一步改善显示装置显示时出现显示不均的现象。

需要说明的是，图11示例性的示出了光补偿结构40位于发光单元12和荧光膜15之间，在本发明其他实施例中，光补偿结构40还可以位于其他任意两个光学膜层之间，本发明对此不进行限制。

通过上述实施例可知，本发明提供的显示装置，至少实现了如下的有益效果：

光补偿结构包括至少两对相交叠的光学补偿膜，每对光学补偿膜包括第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，第一光学补偿膜的折射率大于第二光学膜的折射率，光线射入光学补偿膜，一部分光在第一光学补偿膜的上界面处发生反射，还有一部分光从折射率小的外部射入折射率大的第一光学补偿膜，这部分入射光会发生半波损失，和在第一光学补偿膜的上界面处的反射光相比产生半个波长光程差，入射光在第二光学膜和第一光学补偿膜的界面处部分光继续发生反射，这部分光在第一光学补偿膜的光程差也为半个波长，从而叠加为一个光程差，能够在第一光学膜的上界面发生相长干涉，从而该工作波长的光在光学补偿膜中获得较强的反射。光也能够在光补偿结构中其他第一光学补偿膜的上界面发生相长干涉。每对光学补偿膜中，第二光学补偿膜位于第一光学补偿膜靠近发光单元的一侧，即背光模组发出的光传输至半反半透膜时，部分光发生反射至光补偿结构，这部分光继续在光补偿结构中获得较强的反射，使得显示装置中光补偿结构所在的区域也有光线输出，增大相邻的两个发光单元之间的间隔区域的亮度，从而使得显示装置的亮度更均匀。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，包括：背光模组、位于所述背光模组出光侧的显示面板、设置于所述显示面板靠近所述背光模组的一侧的半反半透膜；

所述背光模组包括基板、位于所述基板上的多个发光单元、和位于所述发光单元的出光侧的多个光补偿结构；

所述光补偿结构在所述基板所在平面上的垂直投影位于相邻的两个所述发光单元之间；

所述光补偿结构包括N对相交叠的光学补偿膜，每对所述光学补偿膜包括第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，每对所述光学补偿膜中，所述第二光学补偿膜位于所述第一光学补偿膜靠近所述发光单元的一侧，所述第一光学补偿膜的折射率为n1，所述第二光学膜的折射率为n2；其中，

1＜n2＜n1；N≥2，N为正整数。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

3≤N≤20。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

所述第一光学补偿膜在垂直于所述基板的方向上的厚度为d1，所述第二光学补偿膜在垂直于所述基板的方向上的厚度为d2；其中，

d1＝λ/4n1，d2＝λ/4n2，450nm≤λ≤480nm。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，

λ＝465nm。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，

所述光补偿结构中，所述第一光学补偿膜的材料为SiO₂，所述第二光学补偿膜的材料为TiO₂，或所述第一光学补偿膜的材料为GaN，所述第二光学补偿膜的材料为AlN，或所述第一光学补偿膜的材料为SiN，所述第二光学补偿膜的材料为SiO。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述显示面板包括下偏光片，所述下偏光片位于所述显示面板靠近所述背光模组的一侧，所述半透半反膜位于所述下偏光片靠近所述背光模组的一侧。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述发光单元为Mini-LED。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括位于所述发光单元的出光侧的透明平板，所述光补偿结构设置于所述透明平板的一侧表面。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括位于所述发光单元的出光侧的透明膜，所述透明膜包括多个槽体，所述光补偿结构位于所述槽体内，所述槽体和所述光补偿结构在所述基板所在平面上的垂直投影相同。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括依次设置于所述发光单元的出光侧的荧光膜、扩散片和增亮膜，所述荧光膜位于所述发光单元和所述扩散片之间。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，

所述光补偿结构位于所述发光单元和所述荧光膜之间。