CN110426892B - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种背光模组及显示装置,涉及显示技术领域。其中,该背光模组包括:色彩转换层和光源,所述背光模组还包括:增透增反复合膜,所述增透增反复合膜设置在所述色彩转换层远离所述光源的一侧;所述增透增反复合膜被配置为对以第一预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增透,和/或对以第二预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增反。本发明中,增透增反复合膜一方面可降低以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏黄现象;另一方面可提高以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏蓝现象。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
目前,显示装置通常包括背光模组,背光模组用于供应充足的亮度与分布均匀的光源,使得显示装置正常显示图像。
通常,背光模组中的色彩转换层可以对光源出射的蓝光进行色彩转换,从而获得由红光、绿光和蓝光混合而成的白光。其中,由于光源出射的蓝光斜向经过色彩转换层时对应的光程比垂直经过色彩转换层时对应的光程小,因此,以大角度射入色彩转换层的蓝光会更多地被色彩转换,而以小角度射入色彩转换层的蓝光对应的色彩转换效率则较低。如此,当人眼观察画面时,对应较大光源出射角的画面部分则会出现偏黄现象,而对应较小光源出射角的画面部分会出现偏蓝现象,导致画面的色彩均一性较差,显示效果不佳。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种至少克服上述问题的背光模组及显示装置,以解决现有的画面的色彩均一性较差,显示效果不佳的问题。
根据本发明,提供了一种背光模组,包括色彩转换层和光源,所述背光模组还包括:增透增反复合膜,所述增透增反复合膜设置在所述色彩转换层远离所述光源的一侧;所述增透增反复合膜被配置为对以第一预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增透,和/或对以第二预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增反。
可选地,所述增透增反复合膜包括叠层设置的多个子复合膜层,所述子复合膜层包括至少两个子膜层;不同的所述子膜层被配置为对以不同的第一角度射入所述增透增反复合膜的光线进行增透,以及对以不同的第二角度射入所述增透增反复合膜的光线进行增反;所述第一角度属于所述第一预设角度范围,所述第二角度属于所述第二预设角度范围。
可选地,所述子膜层的总数大于或等于200。
可选地,所述子膜层的厚度大于或等于235纳米,且小于或等于390纳米。
可选地,所述子膜层的材料包括聚氟氧化物、聚丙烯酸三氟、聚甲基氢硅氧烷中的任一种。
可选地,所述背光模组还包括反射式偏光片,所述增透增反复合膜设置于所述反射式偏光片远离所述色彩转换层的一侧。
可选地,所述背光模组还包括反射式偏光片,所述增透增反复合膜设置于所述反射式偏光片靠近所述色彩转换层的一侧。
可选地,所述第一预设角度范围为[60,90]度。
可选地,所述第二预设角度范围为[0,30]度。
本发明还提供了一种显示装置,包括上述的背光模组。
本发明实施例包括以下优点:
在本发明实施例提供的背光模组中,背光模组中的增透增反复合膜可以被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增透,从而当第一预设角度范围对应较大的光源出射角度时,可以使得以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地从色彩转换层透射出去,进而降低以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏黄现象,提高了画面的色彩均一性。另外,增透增反复合膜还可被配置为对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增反,从而当第二预设角度范围对应较小的光源出射角度时,可以使得以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地被反射回背光模组内,以使该光线能够再次通过色彩转换层出射,进而可以提高以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏蓝现象,提高了画面的色彩均一性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种增透增反复合膜的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种光程原理示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种增透增反复合膜的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的又一种背光模组结构示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图。
附图标记说明:
10-色彩转换层,20-光源,30-增透增反复合膜,301-子复合膜层,3011-第一子膜层,3012-第二子膜层,3013-第三子膜层,3014-第四子膜层,40-反射式偏光片,50-印刷电路板,60-扩散板,70-棱镜片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
图1是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图,如图1所示,该背光模组包括色彩转换层10和光源20,光源20为单色光源,在该实施例中光源20发射蓝光,该背光模组还包括:增透增反复合膜30,增透增反复合膜30设置在色彩转换层10远离光源20的一侧;增透增反复合膜30被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜30的光线进行增透,和/或对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜30的光线进行增反。
其中,色彩转换层10可用于将单色光源转换为红光、绿光和蓝光混合而成的白光。
具体地,本发明中的增透增反复合膜30被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜30的光源光线(即蓝光)进行增透,和/或对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜30的光源光线(即蓝光)进行增反,对于从色彩转换层10出射的绿光和红光高透。
参见图1,第一预设角度范围中包括的每个第一角度,以及第二预设角度范围中包括的每个第二角度,均是指光源20发出的光线与垂直于背光模组厚度方向D的法线之间的夹角,例如图1中的夹角i。
在实际应用中,若想要改善较大光源出射角对应的画面偏黄现象,则第一预设角度范围可以设定为包括较大光源出射角的角度范围,若想要改善较小光源出射角对应的画面偏蓝现象,则第二预设角度范围可以设定为包括较小光源出射角的角度范围。
例如在一种可选的实现方式中,第一预设角度范围可以为[60,90]度;第二预设角度范围可以为[0,30]度。也即是,第一角度可以大于或等于60度,且小于或等于90度;第二角度可以大于或等于0度,且小于或等于30度,从而该背光模组可以改善[60,90]度的光源出射角所对应的画面偏黄现象,和/或改善[0,30]度的光源出射角所对应的画面偏蓝现象。
在本发明实施例中,背光模组中的增透增反复合膜可以被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增透,从而当第一预设角度范围对应较大的光源出射角度时,可以使得以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地从色彩转换层透射出去,进而降低以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏黄现象,提高了画面的色彩均一性。
另外,增透增反复合膜还可被配置为对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增反,从而当第二预设角度范围对应较小的光源出射角度时,可以使得以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地被反射回背光模组内,以使该光线能够再次通过色彩转换层出射,进而可以提高以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏蓝现象,提高了画面的色彩均一性。
需要说明的是,背光模组中还可以包括其他结构,图1并未全部示出。
图2示出了一种增透增反复合膜的结构示意图,如图2所示,增透增反复合膜30可以包括叠层设置的多个子复合膜层301,子复合膜层301可以包括至少两个子膜层,不同的子膜层可以被配置为对以不同的第一角度射入增透增反复合膜30的光线进行增透,以及对以不同的第二角度射入增透增反复合膜30的光线进行增反。其中,第一角度属于第一预设角度范围,第二角度属于第二预设角度范围。
可选地,子膜层的总数可以大于或等于200。
在本发明实施例中,子膜层的厚度可以大于或等于235纳米,且小于或等于390纳米。
在实际应用中,子膜层的材料可以包括聚氟氧化物、聚丙烯酸三氟、聚甲基氢硅氧烷中的任一种。
为了便于后续理解,在此首先简要说明增透增反复合膜30的设计原理,如图3所示,光程差公式为:其中,δ′表示光线经过膜层所产生的光程差,n1表示入射光线所在介质的折射率,n2表示膜层的折射率,和表示光线在膜层中的光程,表示光线在对应介质中的光程。
则公式(1)、公式(2)和公式(3)连立,可得
又由折射定律可知:n1sini=n2sinr,公式(5);则可得
由公式(6)可得,对于增透增反复合膜30中的任一子膜层,光线在任一子膜层的上下表面的反射光的光程差,只与该子膜层的折射率、该子膜层的厚度、外界介质折射率以及入射角度有关。
基于上述原理,示例地,参照图2,以复合膜层301包括四个子膜层,四个子膜层分别为第一子膜层3011、第二子膜层3012、第三子膜层3013和第四子膜层3014为例,对每个子膜层的光程差的进行说明,如图2所示,假设此时某束光线从光源20射向色彩转换层10的入射角度为θ,则:
在实际应用中,可以从第一预设角度范围中选取几个关键角度,同样地,还可以从第二预设角度范围中选取几个关键角度,以确定各个子膜层对应的厚度、材料等膜层参数。例如,可以从第一预设角度范围[60,90]度中选取60度、70度、80度和90度作为关键角度,可以从第二预设角度范围[0,30]度中选取0度、10度、20度和30度作为关键角度。
相应的,第一子膜层3011可以被配置为对以60度射入增透增反复合膜30的光线进行增透,以及对以0度射入增透增反复合膜30的光线进行增反。根据下述公式(12)和公式(13),可以对第一子膜层3011的膜层参数进行计算:
其中,d1表示第一子膜层3011的厚度,n1表示第一子膜层3011的折射率,λ表示光源波长,θ1为0度,θ5为60度。公式(12)表示,当光程差为光源半波长的偶数倍时,可以对以0度入射的光线进行增反;公式(13)表示,当光程差为光源半波长的奇数倍时,可以对以60度入射的光线进行增透。又sin0=0,也即是,
2n1d1=2*n1d1=m*λ(m=1,2,3........), 公式(14)
将公式(14)和公式(15)进行相除运算,则可得
在实际应用中,子膜层的材料均可以为聚合材料,聚合材料的折射率通常大于或等于1.3,且小于或等于1.8,代入公式(16),则可得m大于或等于1.97,且小于或等于4.67。一般选择m为最小整数,则m=2,将m=2代入公式(16),可求得n1=1.3093。相应的,第一子膜层3011的材料可选择聚氟氧化物(Poly hexafluoropropylene oxide)。由于光源通常可以为蓝光光源,因此,光源波长λ大于或等于440纳米,且小于或等于470纳米,代入公式(14)或公式(15)可求得第一子膜层3011的厚度d1大于或等于336纳米,且小于或等于360纳米。
第二子膜层3012可以被配置为对以70度射入增透增反复合膜30的光线进行增透,以及对以10度射入增透增反复合膜30的光线进行增反。根据下述公式(16)和公式(17),可以对第二子膜层3012的膜层参数进行计算:
其中,d2表示第二子膜层3012的厚度,n2表示第二子膜层3012的折射率,λ表示光源波长。θ2为10度,θ6为70度。公式(17)表示,当光程差为光源半波长的偶数倍时,可以对以10度入射的光线进行增反;公式(18)表示,当光程差为光源半波长的奇数倍时,可以对以70度入射的光线进行增透。也即是,
将公式(19)和公式(20)进行相除运算,则可得
在实际应用中,子膜层的材料均可以为聚合材料,聚合材料的折射率通常大于或等于1.3,且小于或等于1.8,代入公式(21),则可得m大于或等于1.65,且小于或等于3.49。一般选择m为最小整数,则m=2,将m=2代入公式(21),可求得n2=1.4069。相应的,第二子膜层3012的材料可选择聚丙烯酸三氟(Poly trifluoroethyl acrylate)。由于光源通常可以为蓝光光源,因此,光源波长λ大于或等于440纳米,且小于或等于470纳米,代入公式(19)或公式(20)可求得第二子膜层3012的厚度d2大于或等于315纳米,且小于或等于336纳米。
第三子膜层3013可以被配置为对以80度射入增透增反复合膜30的光线进行增透,以及对以20度射入增透增反复合膜30的光线进行增反。根据下述公式(22)和公式(23),可以对第三子膜层3013的膜层参数进行计算:
其中,d3表示第三子膜层3013的厚度,n3表示第三子膜层3013的折射率,λ表示光源波长。θ3为20度,θ7为80度。公式(22)表示,当光程差为光源半波长的偶数倍时,可以对以20度入射的光线进行增反;公式(23)表示,当光程差为光源半波长的奇数倍时,可以对以80度入射的光线进行增透。也即是,
将公式(24)和公式(25)进行相除运算,则可得
在实际应用中,子膜层的材料均可以为聚合材料,聚合材料的折射率通常大于或等于1.3,且小于或等于1.8,代入公式(26),则可得m大于或等于1.55,且小于或等于3.39。一般选择m为最小整数,则m=2,将m=2代入公式(26),可求得n3=1.3962。相应的,第三子膜层3013的材料可选择聚甲基氢硅氧烷(Poly methyl hydro siloxane)。由于光源通常可以为蓝光光源,因此,光源波长λ大于或等于440纳米,且小于或等于470纳米,代入公式(24)或公式(25)可求得第三子膜层的厚度d3大于或等于235纳米,且小于或等于255纳米。
第四子膜层3014可以被配置为对以90度射入增透增反复合膜30的光线进行增透,以及对以30度射入增透增反复合膜30的光线进行增反。根据下述公式(27)和公式(28),可以对第四子膜层3014的膜层参数进行计算:
其中,d4表示第四子膜层3014的厚度,n4表示第四子膜层3014的折射率,λ表示光源波长。θ4为30度,θ8为90度。公式(27)表示,当光程差为光源半波长的偶数倍时,可以对以30度入射的光线进行增反;公式(28)表示,当光程差为光源半波长的奇数倍时,可以对以90度入射的光线进行增透。也即是,
将公式(29)和公式(30)进行相除运算,则可得
在实际应用中,子膜层的材料均可以为聚合材料,聚合材料的折射率通常大于或等于1.3,且小于或等于1.8,代入公式(31),则可得m大于或等于1.62,且小于或等于3.72。一般选择m为最小整数,则m=2,将m=2代入公式(31),可求得n4=1.3093。相应的,第四子膜层3014的材料可选择聚氟氧化物(Polyhexafluoropropylene oxide)。由于光源通常可以为蓝光光源,因此,光源波长λ大于或等于440纳米,且小于或等于470纳米,代入公式(29)或公式(30)可求得第四子膜层的厚度d4大于或等于360纳米,且小于或等于390纳米。
对于各个关键角度之间的非关键角度,其对应的光线可以部分透射,部分反射。
在实际应用中,一个子复合膜层301中的各子膜层的数量可以根据需求设定,例如想要增大对0度入射的光线的增反程度,以及对60度入射的光线的增透程度,可以将第一子膜层3011的数量设置得多一些。
例如,当一个子复合膜层301包括四个子膜层时,各子膜层的数量关系可以为:第一子膜层3011>第二子膜层3012>第三子膜层3013>第四子膜层3014,并且该四个子膜层按序叠层交替设置。当按上述子膜层数量关系设置时,可使得增透增反复合膜30对0度入射的光线具有更加明显的增反效果,对60度入射的光线具有更加明显的增透效果。本发明实施例对子膜层的数量关系不做具体限定,可根据实际应用场景中所需改善的光源入射角做相对应的调整。
进一步可选地,当子复合膜层301包括四个子膜层时,由于子膜层总数可以大于200,因此,每个子膜层的总数可以大于或等于50,本发明实施例此不做具体限定。
再例如,参见图4,在另一种实现方式中,该子复合膜层301可以包括叠层设置的两个子膜层,分别为第一子膜层3011和第二子膜层3012。当然,子复合膜层301还可以包括3个、5个或6个子膜层,等等,本发明实施例对此不作具体限定。
进一步可选地,当子复合膜层301包括四个子膜层时,由于子膜层总数可以大于200,因此,每个子膜层的总数可以大于或等于50,本发明实施例此不作具体限定。
图5示出了一种背光模组的结构示意图,如图5所示,背光模组还可以包括反射式偏光片40,相应的,在一种实现方式中,增透增反复合膜30可以设置于反射式偏光片40远离色彩转换层10的一侧。在本发明实施例中,增透增反复合膜30可贴合于反射式偏光片40远离色彩转换层10的一侧。其中,反射式偏光片40可用于提高背光模组的光线的利用率,进而提高显示画面的亮度。
图6示出了另一种背光模组的结构示意图,如图6所示,背光模组还可以包括反射式偏光片40,相应的,在另一种实现方式中,增透增反复合膜30还可以设置于反射式偏光片40靠近色彩转换层10的一侧。
参见图6,背光模组还包括印刷电路板50、扩散板60、棱镜片70,印刷电路板50设置在光源20远离色彩转换层10的一侧,扩散板60设置在光源20靠近色彩转换层10的一侧,棱镜片70设置在色彩转换层10远离光源20的一侧。
其中,扩散板60的选用材料中可以混有散射粒子,如二氧化钛、氧化锌或氧化钙等等,从而可以对光源20出射的光线进行进一步散射,从而提高光源光线出射的均匀性。示例的,该扩散板60的材料可以选用硅胶或者环氧树脂材料中的任意一种,本发明实施例对此不做限定。
在本发明实施例中,棱镜片70可以用于将从色彩转换层10出射的光线进行汇聚,以提高显示亮度。
此外,在其他可选的方式中,增透增反复合膜30还可以设置于棱镜片70与色彩转换层10之间,本发明实施例对此不做具体限定。
综上所述,在本发明实施例中,背光模组中的增透增反复合膜可以被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增透,从而当第一预设角度范围对应较大的光源出射角度时,可以使得以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地从色彩转换层透射出去,进而降低以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏黄现象,提高了画面的色彩均一性。另外,增透增反复合膜还可被配置为对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增反,从而当第二预设角度范围对应较小的光源出射角度时,可以使得以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地被反射回背光模组内,以使该光线能够再次通过色彩转换层出射,进而可以提高以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏蓝现象,提高了画面的色彩均一性。
本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述的背光模组和位于背光模组出光侧的液晶面板。
具体地,液晶面板位于反射式偏光片40的出光侧,当增透增反复合膜30设置于反射式偏光片40远离色彩转换层10的一侧时,在本发明实施例中,增透增反复合膜30可贴合于液晶面板靠近反射式偏光片40的一侧。
在本发明实施例中,背光模组中的增透增反复合膜可以被配置为对以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增透,从而当第一预设角度范围对应较大的光源出射角度时,可以使得以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地从色彩转换层透射出去,进而降低以第一预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏黄现象,提高了画面的色彩均一性。另外,增透增反复合膜还可被配置为对以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线进行增反,从而当第二预设角度范围对应较小的光源出射角度时,可以使得以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线更多地被反射回背光模组内,以使该光线能够再次通过色彩转换层出射,进而可以提高以第二预设角度范围射入增透增反复合膜的光线的蓝光转换率,改善了画面显示时出现的偏蓝现象,提高了画面的色彩均一性。
本领域技术人员应该知悉,说明书中所描述的实施例属于优选实施例。所涉及的动作和结构并不一定是本发明所必须的。尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种背光模组及显示装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种背光模组,包括色彩转换层和光源,其特征在于,所述背光模组还包括:增透增反复合膜,所述增透增反复合膜设置在所述色彩转换层远离所述光源的一侧;所述增透增反复合膜被配置为对以第一预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增透,和/或对以第二预设角度范围射入所述增透增反复合膜的光线进行增反,其中,所述第一预设角度和第二预设角度皆为单色光源发出的光线与垂直于背光模组方向之间的夹角,所述第一预设角度范围中的角度值大于所述第二预设角度范围中的角度值。
2.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述增透增反复合膜包括叠层设置的多个子复合膜层,所述子复合膜层包括至少两个子膜层;不同的所述子膜层被配置为对以不同的第一角度射入所述增透增反复合膜的光线进行增透,以及对以不同的第二角度射入所述增透增反复合膜的光线进行增反;所述第一角度属于所述第一预设角度范围,所述第二角度属于所述第二预设角度范围。
3.根据权利要求2所述的背光模组,其特征在于,所述子膜层的总数大于或等于200。
4.根据权利要求2所述的背光模组,其特征在于,所述子膜层的厚度大于或等于235纳米,且小于或等于390纳米。
5.根据权利要求2所述的背光模组,其特征在于,所述子膜层的材料包括聚氟氧化物、聚丙烯酸三氟、聚甲基氢硅氧烷中的任一种。
6.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括反射式偏光片,所述增透增反复合膜设置于所述反射式偏光片远离所述色彩转换层的一侧。
7.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括反射式偏光片,所述增透增反复合膜设置于所述反射式偏光片靠近所述色彩转换层的一侧。
8.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一预设角度范围为[60,90]度。
9.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第二预设角度范围为[0,30]度。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任一所述的背光模组。
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