CN111624813A - 曲面显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种曲面显示装置，包括：直下式背光结构以及曲面显示面板。通过采用直下式的背光结构，背光源为一MiniLED灯板。避免了传统侧入式曲面背光，入光侧易出现亮暗不均的问题。因采用整面直下式背光的方式，不会存在局部亮暗灯影。并且MiniLED灯板可以实现弯折，可以完全匹配曲面显示装置的曲率。并且可以取消了扩散板及曲面网点调试的环节，减小了开发费用，验证周期也大大缩短。最后可对背光源实施局部调光算法，对漏光的局部亮度并进行调控。

Description

曲面显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种曲面显示装置。
背景技术
现有的曲面显示的背光结构，一般采用侧入式LED背光方案，从曲面长边侧入光的方式提供光源。这一现有技术主要有如下缺陷：1、LED灯条不能完全匹配曲面长边曲率(LED灯不能折弯)，入光侧局部容易形成暗亮不均的阴影，特别是曲率比较大时较为严重；2、传统侧入式背光，曲面扩散板需要重新开模及曲面导光网点调试，生产验证周期长；如果采用平面扩散板二次热弯加工的方式，光学均匀性无法保证。3、曲面面板弯曲后四角落(图1中A区域)容易出现黑态漏光问题。
因此，有必要提供一种曲面显示装置，以改善现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明提供一种曲面显示装置，用以实现曲面弯折显示，以及减少面板四个角落的黑态漏光问题。
本发明提供一种曲面显示装置，包括：直下式背光结构，所述直下式背光结构的背光源为一MiniLED灯板；曲面显示面板，设于所述直下式背光结构上；其中，所述MiniLED灯板的上表面至所述曲面显示面板的液晶层垂直距离为第一距离，所述MiniLED灯板的下表面至所述曲面显示面板的液晶层的垂直距离为第二距离，所述MiniLED灯板的上表面曲率为所述曲面显示面板中液晶层的曲率(R)与所述第一距离之差，所述MiniLED灯板的下表面曲率为所述曲面显示面板中液晶层的曲率(R)与所述第二距离之差。
进一步地，所述直下式背光结构包括：底板，所述MiniLED灯板设于所述底板上，所述底板具有一水平段以及竖直段，所述竖直段垂直所述水平段；磷光体，设于所述MiniLED灯板上；扩散板，设于所述磷光体上光学膜层，设于所述扩散板上；胶框，一部分抵靠所述竖直段，另一部分设于所述光学膜层上。
进一步地，所述MiniLED灯板与所述磷光体之间设有一反射膜层。
进一步地，所述曲面显示面板与所述直下式背光结构之间设有一胶层。
进一步地，所述曲面显示面板包括：下偏光片；阵列基板，设于所述下偏光片的一侧；所述液晶层设于所述阵列基板远离所述下偏光片的一侧；彩膜基板，设于所述液晶层远离所述阵列基板的一侧；上偏光片，设于所述彩膜基板远离所述液晶层的一侧。
进一步地，所述磷光体与所述扩散板之间设有一混光距离，和/或，所述光学膜层与所述胶框之间设有一间隙。
进一步地，所述光学膜层包括：下棱镜膜，设于所述扩散板的一侧；上棱镜膜，设于所述下棱镜膜远离所述扩散板的一侧。
进一步地，所述竖直段具有一凹槽，所述扩散板具有一相对应的凸起，所述凸起对应的卡设于所述凹槽中。
进一步地，所述MiniLED灯板包括：基板；蓝光芯片，设于所述基板上。
进一步地，所述扩散板的厚度为1.0-1.2mm；和/或，所述底板的厚度为1.0-1.2mm。
本发明提供一种曲面显示装置，通过采用直下式的背光结构，背光源为一MiniLED灯板。避免了传统侧入式曲面背光，入光侧易出现亮暗不均的问题。因采用整面直下式背光的方式，不会存在局部亮暗灯影。并且MiniLED灯板可以实现弯折，可以完全匹配曲面显示装置的曲率。并且可以取消了扩散板及曲面网点调试的环节，减小了开发费用，验证周期也大大缩短。最后可对背光源实施局部调光算法，对漏光的局部亮度并进行调控。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为现有技术曲面显示装置的角落漏光的示意图。
图2为本发明一实施例提供的曲面显示装置的结构示意图。
图3为本发明其它实施例提供的凹面显示装置的结构示意图。
曲面显示装置10；直下式背光结构100；曲面显示面板200；
胶层108；下偏光片201；阵列基板202；
彩膜基板204；上偏光片205；液晶层203；
底板101；导热胶带102；磷光体104；
扩散板105；光学膜层106；胶框107；
水平段1011；竖直段1012；MiniLED灯板103；
凹槽1013；凸起1051；间隙110；
下棱镜膜1062；上棱镜膜1061；混光距离109。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图2所示，本发明一实施例的提供的一种曲面显示装置10，包括：直下式背光结构100以及曲面显示面板200。
所述直下式背光结构100的背光源为一MiniLED灯板103。所述直下式背光结构100能够避免传统侧入式曲面背光，入光侧易出现亮暗不均的问题。因采用整面直下式背光的方式，不会存在局部亮暗灯影。并且MiniLED灯板103可以实现弯折，可以完全匹配曲面显示装置10的曲率。
所述曲面显示面板200设于所述直下式背光结构100上，所述曲面显示装置10为凸面显示。
所述MiniLED灯板103的上表面至所述曲面显示面板200的液晶层203的垂直距离为第一距离，所述MiniLED灯板103的下表面至所述曲面显示面板200的液晶层203的垂直距离为第二距离，所述MiniLED灯板103的上表面曲率为所述曲面显示面板200中液晶层203的曲率(R)与所述第一距离之差，所述MiniLED灯板103的下表面曲率为所述曲面显示面板200中液晶层203的曲率(R)与所述第二距离之差。其中，700<R<800。
本发明提供的曲面显示装置10采用MiniLED直下式的背光结构设计，可以有效解决侧入式背光中入光侧局部暗亮不均。
并且MiniLED灯板103的上下表面的曲率根据与所述液晶层203的距离进行制备，可以实现直下式背光结构100以及曲面显示面板200的部分弯曲，实现曲面显示装置10的凸面显示。
所述曲面显示面板200与所述直下式背光结构100之间设有一胶层108。所述胶层108为泡棉胶。
所述曲面显示面板200包括：下偏光片201、阵列基板202、彩膜基板204以及上偏光片205。
所述阵列基板202设于所述下偏光片201的一侧；所述液晶层203设于所述阵列基板202远离所述下偏光片201的一侧；所述彩膜基板204设于所述液晶层203远离所述阵列基板202的一侧；所述上偏光片205设于所述彩膜基板204远离所述液晶层203的一侧。
所述阵列基板202以及所述彩膜基板204的厚度皆为h0，则彩膜基板204上表面的曲率为R1，其中R1＝R+h0，所以能使该结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
则阵列基板202下表面的曲率半径为R2，其中R2＝R-h0，所以能使该结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
所述上偏光片205的厚度为h1，则所述上偏光片205的上表面的曲率半径为R3，其中R3＝(R+h0+h1)，所以能使该结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
所述下偏光片201的厚度为h2，则所述下偏光片201的下表面的曲率半径为R4，其中R4＝(R-h0-h1)，所以能使该结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
所述直下式背光结构100包括：底板101、导热胶带102、磷光体104、扩散板105、光学膜层106以及胶框107。
所述底板101具有一水平段1011以及竖直段1012，所述竖直段1012垂直所述水平段1011。
所述水平段1011需要具有一定的抗弯折性能，厚度为1.0-1.2mm，显示装置尺寸越大，水平段1011厚度也需要越厚。
所述导热胶带102设于所述底板101的水平段1011上。
所述MiniLED灯板103设于所述导热胶带102上；所述扩散板105设于所述磷光体104上。所述光学膜层106设于所述扩散板105上。
所述竖直段1012具有一凹槽1013，所述扩散板105具有一相对应的凸起1051，所述凸起1051对应的卡设于所述凹槽1013中。组装方便，可以使扩散板105弯曲后更加的稳固。
扩散板105建议不要选太厚，否则弯曲后反弹力过大容易造成整个背光曲率改变；同时也不建议选用太薄，否则因为弯曲后无法支撑其上膜片容易塌陷；此处根据实际样品强度建议选用厚度1.0-1.2mm。
所述光学膜层106可以安装在所述扩散板105上，也可以与扩散板105安装相同结构，即设置凸起1051与凹槽1013进行组合安装，用以使弯曲后更加的稳固。
所述光学膜层106包括：下棱镜膜1062以及上棱镜膜1061。
所述下棱镜膜1062设于所述扩散板105的一侧；所述上棱镜膜1061设于所述下棱镜膜1062远离所述扩散板105的一侧。
所述胶框107一部分1017抵靠所述竖直段1012，另一部分1072设于所述光学膜层106上。
所述磷光体104与所述扩散板105之间设有一混光距离109，和/或，所述光学膜层106与所述胶框107之间设有一间隙110。
关于所述混光距离109的设计：扩散板105下方留有一定光学混光距离109，使最终出光均匀；混光距离109主要和背光源的间距、背光源发光角度以及扩散板雾度等有关。混光距离109太小，则最终背光可能会看到LED灯影，太大则造成模组厚度及材料的浪费。
所述MiniLED灯板103包括：基板以及蓝光芯片。
所述基板采用FPC基材的软灯板。
所述蓝光芯片设于所述基板上，采用板上芯片(COB)技术，将蓝光芯片直接打键到FPC基板上，再整面覆盖硅胶保护层。最后将磷光体104贴附到硅胶层108上表面，磷光体104的作用是将蓝光芯片发出的蓝光转换为白光，同时可实现模组高色域显示。
COB方案不建议整面贴附导热胶带102，一方面是因为整面贴附容易产生气泡且不易排出；另一方面是因为气泡附近蓝光芯片发光位置倾斜，容易造成局部亮度不均；所以将导热胶带102贴附为多条平行的线性形状。
所述胶层108的厚度为h3，所述胶框107的另一部分的厚度h4，所述光学膜层106与所述胶框107之间的间隙110厚度为h5，所述上棱镜膜1061的厚度为h6，所述下棱镜膜1062的厚度为h7。
所述上棱镜膜1061的上表面的曲率为R5，其中R5＝(R-h0-h2-h3-h4-h5)，则下棱镜膜1062的上表面的曲率为R6，其中R6＝(R-h0-h2-h3-h4-h5-h6)。所以能使光学膜片的结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
所述扩散板105的厚度为h8。则扩散板105的上表面的曲率为R7，其中R7＝(R-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7)，则扩散板105的下表面的曲率为R8，其中R8＝(R-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7-h8)。所以能使扩散板105结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
所述混光距离109为h9。MiniLED灯板103及磷光体104看做一个整体结构，其总厚度为h10。
磷光体104的上表面曲率为R9，其中R9＝(R-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7-h8-h9)。MiniLED灯板103的下表面曲率为R10，其中R10＝(800-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7-h8-h9-h10)，所以能使MiniLED灯板103及磷光体104结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
导热胶带102厚度h11，水平段1011的厚度h12。导热胶带102下表面曲率为R11，其中R11＝(800-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7-h8-h9-h10-h11)，底背板下表面曲率为R12，其中R12＝(800-h0-h2-h3-h4-h5-h6-h7-h8-h9-h10-h11-h12)。所以导热胶带102以及水平段1011的结构可以弯曲，并能保持稳定弯曲结构，实现曲面显示。
如图3所示，在其它实施例中，所述曲面显示装置10为凹面显示。凹面显示装置结构部件与凸面显示装置相同，由于弯曲方向不同，所以根依照各叠层的厚度进行同心圆曲率半径的增减，从而达到对不同膜层的尺寸进行匹配。
在其它实施例中，所述MiniLED灯板103与所述磷光体104之间设有一反射膜层，由于反射膜层、MiniLED灯板103与所述磷光体104都看做一个整体结构，所以在这一实施例中，曲率半径的增减以及尺寸的选择与一实施例相同。
本发明的结构方案同样适用于不同曲率，但相应的扩散板105厚度需要适当调整：根据扩散板105的支撑强度以及反弹力进行评估：扩散板105越厚，反弹力越大，此时适用于曲率偏小的应用场景；扩散板105越薄，反弹越小，此时适用于曲率偏大一点的场景。但扩散板105也不宜过薄，否则支撑强度较差，扩散雾度也无法达到光学均匀性要求。
为了解决曲面显示装置10黑态时四边缘角落位置容易漏光，本发明通过设置MiniLED灯板103作为曲面显示装置10的背光。
当L0黑态时，可通过调节局部发光算法，控制漏光局部亮度分区进行调控。
具体地实施如下步骤。
步骤1)显示L0灰阶时，通过光学面扫设备测量曲面显示装置10整面亮度均匀性。
步骤2)对均匀性性差的局部区域进行标记，定位到具体的背光分区号以及该分区需要补偿的亮度值△B，同时计算出背光的平均亮度B0。
步骤3)当标记分区显示L0灰阶时，需要对该分区的背光电流进行补偿修正：若背光为直流电流模式，该分区原电流为I0，则补偿后电流为(1+△B/B)I0；若背光为PWM脉冲电流模式，该分区原脉宽为R％，则补偿后脉宽为(1+△B/B)R。
按照步骤1)～步骤3)，对所有需要补偿的灰阶及分区进行批次处理，直到亮度均匀性符合，并检测的精度要求。
本发明提供一种曲面显示装置10，通过采用直下式的背光结构，背光源为一MiniLED灯板103。避免了传统侧入式曲面背光，入光侧易出现亮暗不均的问题。因采用整面直下式背光的方式，不会存在局部亮暗灯影。并且MiniLED灯板103可以实现弯折，可以完全匹配曲面显示装置10的曲率。并且可以取消了扩散板105及曲面网点调试的环节，减小了开发费用，验证周期也大大缩短。最后可对背光源实施局部调光算法，对漏光的局部亮度并进行调控。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明进行了详细介绍，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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种曲面显示装置，其特征在于，包括：
直下式背光结构，所述直下式背光结构的背光源为一MiniLED灯板；
曲面显示面板，设于所述直下式背光结构上；
其中，所述MiniLED灯板的上表面至所述曲面显示面板的液晶层垂直距离为第一距离，所述MiniLED灯板的下表面至所述曲面显示面板的液晶层的垂直距离为第二距离，所述MiniLED灯板的上表面曲率为所述曲面显示面板中液晶层的曲率(R)与所述第一距离之差，所述MiniLED灯板的下表面曲率为所述曲面显示面板中液晶层的曲率(R)与所述第二距离之差。
2.如权利要求1所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述直下式背光结构包括：
底板，所述MiniLED灯板设于所述底板上，所述底板具有一水平段以及竖直段，所述竖直段垂直所述水平段；
磷光体，设于所述MiniLED灯板上；
扩散板，设于所述磷光体上
光学膜层，设于所述扩散板上；
胶框，一部分抵靠所述竖直段，另一部分设于所述光学膜层上。
3.如权利要求2所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述MiniLED灯板与所述磷光体之间设有一反射膜层。
4.如权利要求1所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述曲面显示面板与所述直下式背光结构之间设有一胶层。
5.如权利要求1所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述曲面显示面板包括：
下偏光片；
阵列基板，设于所述下偏光片的一侧；
所述液晶层设于所述阵列基板远离所述下偏光片的一侧；
彩膜基板，设于所述液晶层远离所述阵列基板的一侧；
上偏光片，设于所述彩膜基板远离所述液晶层的一侧。
6.如权利要求2所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述磷光体与所述扩散板之间设有一混光距离，和/或，
所述光学膜层与所述胶框之间设有一间隙。
7.如权利要求2所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述光学膜层包括：
下棱镜膜，设于所述扩散板的一侧；
上棱镜膜，设于所述下棱镜膜远离所述扩散板的一侧。
8.如权利要求2所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述竖直段具有一凹槽，所述扩散板具有一相对应的凸起，所述凸起对应的卡设于所述凹槽中。
9.如权利要求1所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述MiniLED灯板包括：
基板；
蓝光芯片，设于所述基板上。
10.如权利要求7所述的曲面显示装置，其特征在于，
所述扩散板的厚度为1.0-1.2mm；和/或，
所述底板的厚度为1.0-1.2mm。
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