CN111766737B - 一种显示模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示模组及显示装置，该显示模组，包括：第一显示面板，位于第一显示面板入光侧的第二显示面板，位于第一显示面板与第二显示面板之间的干涉消除膜；第一显示面板为液晶显示面板，第二显示面板用于调节第一显示面板的背光强度；干涉消除膜用于减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性；干涉消除膜，包括：相位分离层，以及位于相位分离层靠近第二显示面板一侧的第一光散射层。本发明实施例提供的显示模组中，通过在第一显示面板与第二显示面板之间设置干涉消除膜，干涉消除膜可以减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性，从而可以减弱甚至消除显示模组的显示面的莫尔纹，提高显示模组的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示模组及显示装置。
背景技术
在液晶显示领域中，双层液晶显示模组通过双层液晶层的配合，可以达到像素级的控光，从而可以大大降低黑场亮度，使双层液晶显示模组的对比度较高，但是，高分辨率的双层液晶盒在配合过程中，难以避免会产生莫尔纹，影响显示效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示模组及显示装置，用以解决现有技术中存在的双层液晶显示模组会产生莫尔纹的问题。
本发明实施例提供了一种显示模组，包括：第一显示面板，位于所述第一显示面板入光侧的第二显示面板，位于所述第一显示面板与所述第二显示面板之间的干涉消除膜；
所述第一显示面板为液晶显示面板，所述第二显示面板用于调节所述第一显示面板的背光强度；
所述干涉消除膜用于减弱所述第二显示面板的出射光的相干性和平行性；
所述干涉消除膜，包括：相位分离层，以及位于所述相位分离层靠近所述第二显示面板一侧的第一光散射层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述相位分离层，包括：多个层叠设置的光学膜层；
在所述第二显示面板指向所述第一显示面板的方向上，所述光学膜层的折射率逐渐增大。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述光学膜层的折射率在1.64～1.88的范围内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述第一光散射层，包括：基材；
所述基材在背离所述相位分离层一侧的表面具有多个粒子球。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述光散射层的雾度在70％～90％的范围内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述干涉消除膜，还包括：位于所述相位分离层靠近所述第一显示面板一侧的第二光散射层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述第二光散射层，包括：基材；
所述基材在背离所述相位分离层一侧的表面具有多个粒子球。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述干涉消除膜通过光学胶层与所述第一显示面板、所述第二显示面板贴合；
所述光学胶层的折射率与所述第一显示面板的基板的折射率的差小于0.03。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示模组中，所述第二显示面板为液晶显示面板；
所述第二显示面板的分辨率小于或等于所述第一显示面板的分辨率。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述显示模组，以及位于所述显示模组入光面一侧的背光模组。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的显示模组及显示装置，该显示模组，包括：第一显示面板，位于第一显示面板入光侧的第二显示面板，位于第一显示面板与第二显示面板之间的干涉消除膜；第一显示面板为液晶显示面板，第二显示面板用于调节第一显示面板的背光强度；干涉消除膜用于减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性；干涉消除膜，包括：相位分离层，以及位于相位分离层靠近第二显示面板一侧的第一光散射层。本发明实施例提供的显示模组中，通过在第一显示面板与第二显示面板之间设置干涉消除膜，干涉消除膜可以减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性，从而可以减弱甚至消除显示模组的显示面的莫尔纹，提高显示模组的显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示模组的结构示意图；
图2为本发明实施例中显示模组的显示面产生莫尔纹的原理示意图；
图3为本发明实施例中干涉消除膜减弱莫尔纹的原理示意图；
图4为本发明实施例中干涉消除膜的结构示意图；
图5为本发明实施例中相位分离层的结构示意图；
图6为本发明实施例中的显示模组与相关技术中的显示模组的显示效果对比示意图；
图7为本发明实施例中显示模组的制作流程示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的双层液晶显示模组会产生莫尔纹的问题，本发明实施例提供了一种显示模组及显示装置。
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种显示模组，如图1所示，包括：第一显示面板10，位于第一显示面板10入光侧的第二显示面板20，位于第一显示面板10与第二显示面板20之间的干涉消除膜30；
第一显示面板10为液晶显示面板，第二显示面板20用于调节第一显示面板10的背光强度；
干涉消除膜30用于减弱第二显示面板20的出射光的相干性和平行性。
本发明实施例提供的显示模组中，通过在第一显示面板与第二显示面板之间设置干涉消除膜，干涉消除膜可以减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性，从而可以减弱甚至消除显示模组的显示面的莫尔纹，提高显示模组的显示效果。
图2为显示模组的显示面产生莫尔纹的原理示意图，如图2所示，第一显示面板10和第二显示面板20中均设有黑矩阵BM，黑矩阵BM可以分隔第一显示面板10(或第二显示面板20)中的各子像素，因而黑矩阵BM一般为网格状，由于第一显示面板10与第二显示面板20在对位是存在一定的偏差，因而第一显示面板10与第二显示面板20的黑矩阵BM之间存在一定的错位。第二显示面板20发出的相同波长的平行光，穿过第一显示面板10的透光区域后，形成两个振动情况完全相同的光源，这两个光源的衍射波峰Q1叠加形成亮纹(如图中箭头W)，衍射波谷Q2叠加形成暗纹，从而形成莫尔纹。
图3为本发明实施例中干涉消除膜减弱莫尔纹的原理示意图，第二显示面板20出射的光线S1射向干涉消除膜30，干涉消除膜30可以减弱光线S1的相干性和平行性，因而，光线S1穿过干涉消除膜30后射出的光线S2为非平行异相位光，光线S2穿过第一显示面板10后射出光线S3，光线S3不满足干涉条件，因而不会产生莫尔纹。
具体地，本发明实施例提供的上述显示模组中，如图1所示，上述第一显示面板10可以包括：第一液晶盒11、第一偏光片12及第二偏光片13，其中，第一偏光片12位于第一液晶盒11远离第二显示面板20的一侧，第二偏光片13位于第一液晶盒11靠近第二显示面板20的一侧，且第一偏光片12与第二偏光片13的透过轴方向相互垂直，第一液晶盒11可以包括第一阵列基板、彩膜基板以及第一液晶层，其中，第一液晶层位于第一阵列基板与彩膜基板之间，第一显示面板10用于实现画面显示，在具体实施时，第一显示面板10可以包括彩膜层，例如彩膜层可以设置在彩膜基板中，从而使第一显示面板10实现彩色显示。
第二显示面板20可以包括：第二液晶盒21、第三偏光片22及第四偏光片23，其中，第三偏光片22位于第二液晶盒21靠近第一显示面板10的一侧，第四偏光片23位于第二液晶盒21远离第一显示面板10的一侧，且第三偏光片22与第四偏光片23的透光轴方向相互垂直，第二液晶盒21可以包括第二阵列基板、对向基板及第二液晶层，其中，第二液晶层位于第二阵列基板与对向基板之间。第二显示面板20用于调节第一显示面板10的背光强度，可以对第一显示面板10达到像素级控光的效果，达到高对比度的效果，并且，第二显示面板20可以为黑白屏，即第二显示面板20中可以不设置彩膜层。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示模组中，上述第二显示面板可以为液晶显示面板；第二显示面板的分辨率可以小于或等于第一显示面板的分辨率。由于第一显示面板用于实现画面显示，因而，第一显示面板的分辨率决定了显示模组的分辨率，第二显示面板用于调节透过第一显示面板的光线的强弱，因而，第二显示面板的分辨率可以小于或等于第一显示面板的分辨率。在具体实施时，可以是第二显示面板的分辨率可以设置为与第一显示面板的分辨率相同，这样，在制作过程中，第一显示面板与第二显示面板的大部分工艺步骤相同，不同之处在于第二显示面板可以不设置彩膜层，因此，显示模组的制作工艺更容易。
由于第一显示面板与第二显示面板均为液晶显示面板，因而，当显示模组在暗态显示时，第一显示面板与第二显示面板同时关断，可以极大的降低暗态显示的亮度，提高显示模组的显示对比度。
在具体实施时，第一显示面板可以包括多个第一像素单元，每一个第一像素单元包括至少三个不同颜色的子像素，第二显示面板可以包括多个第二像素单元，为了更好的调节第一显示面板的背光强度，第二显示面板中的多个第二像素单元与第一显示面板中的多个第一像素单元相互对应，例如，第一显示面板与第二显示面板的分辨率相同时，多个第一像素单元与各第二像素单元一一对应，在显示过程中，只要第一像素单元中的其中一个子像素开启，则对应的第二像素单元需要开启，以向该子像素提供足够的背光，从而避免产生条纹。当第二显示面板的分辨率低于第一显示面板的分辨率时，可以根据实际需求设置第一像素单元与第二像素单元的对应关系，此处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的上述显示模组中，如图4所示，干涉消除膜，可以包括：相位分离层31，以及位于相位分离层31靠近第二显示面板一侧的第一光散射层32。
相位分离层31用于消除第二显示面板出射的光线S1的相干性，第一光散射层32用于破坏光线S1的平行性，由于第一光散射层32位于相位分离层31靠近第二显示面板的一侧，第二显示面板出射的光线S1会先经过第一光散射层32再射向相位分离层31，因而，由于第一光散射层32的散射作用，使射向相位分离层31的光线的角度不同，光线再经相位分离层31的作用，使从相位分离层31射出的光线S2具有不同的相位差，从而达到破坏出光相干性的效果，从而消除由于波峰、波谷叠加形成的亮纹和暗纹，达到减轻或消除莫尔纹的效果。
具体地，本发明实施例提供的上述显示模组中，图5为相位分离层的结构示意图，如图5所示，相位分离层，可以包括：多个层叠设置的光学膜层(如图中的311a～311i)；
在第二显示面板指向第一显示面板的方向上(即图中由下至上的方向)，光学膜层的折射率逐渐增大，即光学膜层311a、光学膜层311b、光学膜层311c、光学膜层311d、光学膜层311e、光学膜层311f、光学膜层311g、光学膜层311g、光学膜层311i的折射率依次增大。并且，光学膜层的折射率在1.64～1.88的范围内，例如光学膜层311a的折射率可以为1.64，光学膜层311i的折射率可以为1.88，相邻光学膜层之间的折射率差可以相同。图中以相位分离层具有九个光学膜层为例进行示意，并不对光学膜层的数量进行限定，在具体实施时，可以根据实际需要来设置光学膜层的数量，例如也可以包括3～6层的光学膜层。
参照图5，射入到相位分离层中的光线，可以在各光学膜层中反复反射(例如图中的反射光R)和折射(例如图中的折射光T)，由于每次透射和反射回发生半波长损失，因此，在可见光波段内，在反射过后具有不同波长的光线会在相位分离层中反射的路径不同，从而射出相位分离层的光线具有不同的相位差，达到了破坏射出光相干性的效果。
在具体实施时，可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)材料制作上述光学膜层，并且，通过调整PET材料中树脂的比例，实现不同的折射率，在工艺过程中，可以采用压合工艺，将多个光学膜层叠压在一起，以形成上述相位分离层。具体地，每层光学膜层的厚度可以在50μm左右。
在实际应用中，本发明实施例提供的上述显示模组中，如图4所示，第一光散射层32，包括：基材321；基材321在背离相位分离层31一侧的表面具有多个粒子球322。粒子球322对光线具有散射和吸收的作用，使得周期性的点光源在粒子球322的作用下转变为面光源，打乱了原有光线的平行性，从而可以避免莫尔纹的产生。
可选地，本发明实施例提供的上述显示模组中，上述光散射层32的雾度可以在70％～90％的范围内，例如可以为80％。
具体地，可以采用具有较高雾度的高分子聚碳酸酯材料制作上述基材321，并进行表现处理形成多个粒子球322。
进一步地，本发明实施提供的上述显示模组中，如图4所示，上述干涉消除膜，还可以包括：位于相位分离层31靠近第一显示面板一侧的第二光散射层33。由于相位分离层31比较容易刮花，通过设置第二光散射层33可以起到遮蔽相位分离层31，防止相位分离层31刮花的作用，并且，第二光散射层33可以起到进一步对光线进行散射的作用，从而进一步减弱光线的平行性。具体地，第二光散射层33可以包括基材331；基材331在背离相位分离层31一侧的表面具有多个粒子球332，粒子球332对光线具有散射和吸收作用，从而进一步减弱光线的平行性。在具体实施时，可以在相位分离层31的两侧压合(或贴合)基材，通过高分子聚碳酸酯表面处理，得到多个粒子球，以形成第一光散射层32和第二光散射层33。
在具体实施时，由于第一显示面板中具有彩膜层，因而，本发明实施例中的显示模组的背光源可以为白光光源，由于白光为混合色光，参照图4，射向第一光散射层32的光线S1的波长不同，光线S1射向第一光散射层32，经过第一光散射层32的散射作用，使射向相位分离层31的光线的角度不同，即射向相位分离层31的入射角不同，由于相位分离层31中的各光学膜层的折射率不同，因而，光线会在各光学膜层中反复反射和折射，由于光线的波长不同、入射角度不同，因而，光线在相位分离层31中的光路不同，因而，从相位分离层31射出的光线具有杂乱无章的相位差，相位分离层31射出的光线射向第二光散射层33，进一步降低光线的平行性，从而消除从第二光散射层33射出的光线S2的相干性和平行性，防止莫尔纹的产生。
可选地，本发明实施例提供的上述显示模组中，上述干涉消除膜的厚度可以在0.3mm～0.4mm的范围内，这样，干涉消除膜减弱莫尔纹的效果较好，且不会使显示模组的整体厚度太厚。
此外，通过设置干涉消除膜，增加了第一显示面板与第二显示面板之间的距离，根据公式(1)可知，当第一显示面板与第二显示面板的分辨率相同时，莫尔纹的周期与第一显示面板和第二显示面板之间的距离呈反比，因而，通过增加第一显示面板与第二显示面板之间的距离，可以使莫尔纹之间的间距减小，使莫尔纹由宽纹变为细纹直至消除。
其中，P0表示第一显示面板(或第二显示面板)中黑矩阵组成的光栅的光栅周期；P表示莫尔纹之间的间距；d表示贯穿距离，即人眼观看显示模组的距离；Δd表示第一显示面板与第二显示面板之间的间距。
此外，本发明实施例提供的上述显示模组中，上述干涉消除膜，还可以包括：透明的光学基材，根据上述公式(1)可知，莫尔纹的周期与第一显示面板和第二显示面板之间的距离呈反比，通过在第一显示面板与第二显面板之间设置透明的光学基材，可以增加第一显示面板与第二显示面板之间的距离，使莫尔纹的间距减小，使莫尔纹由宽纹变为细纹直至消除。在具体实施时，干涉消除膜可以在具有相位分离层和光散射层的基础上，再设置透明的光学基材，以进一步消除莫尔纹。具体地，可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)材料等高透过率的材料制作上述光学基材。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示模组中，如图1所示，干涉消除膜30通过光学胶层40与第一显示面板10、第二显示面板20贴合。光学胶层40可以采用OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶制作，光学胶层40的厚度约为0.25mm。光学膜层40具有高透过率(约91％)，可以将干涉消除膜30与第一显示面板10、第二显示面板20进行粘合，并且，不会影响第一显示面板10的入射光强度。
可选地，本发明实施例提供的上述显示模组中，上述光学胶层的折射率与第一显示面板的基板的折射率的差小于0.03，光学胶层的折射率与第一显示面板的基板的折射率差异较小，从而不会影响显示模组中的光线的传输，不会影响显示模组的显示效果，在具体实施时，第一显示面板的基板可以为玻璃材料。
图6为本发明实施例中的显示模组与相关技术中的显示模组的显示效果对比示意图，如图6所示，虚线L的左侧为本发明实施例中具有干涉消除膜的显示模组，虚线L的右侧为相关技术中不设置干涉消除膜的显示模组，从图6中可以明显看出，相关技术中的显示模组具有明显的莫尔纹，而本发明实施例提供的显示模组可以有效地消除莫尔纹。
图7为本发明实施例中显示模组的制作流程示意图，如图7所示，可以采用压合式贴合的方式将干涉消除膜贴合在第一显示面板与第二显示面板之间，在贴合过程中，需要避免产生的贴合气体对显示模组的画面品质的影响，如图7中的步骤(1)所示，将第一显示面板10、第二显示面板20分别与光学胶层40贴合，并消除贴合气泡，如图7中的步骤(2)所示，将干涉消除膜30与第二显示面板20贴合，消除贴合气泡，然后将第一显示面板10与贴合干涉消除膜30的第二显示面板20对位贴合，整体消除贴合过程中产生的气泡，从而得到图7中步骤(3)所示的显示模组。采用贴合工艺制作显示模组，可以满足画面显示效果需求和生产良率要求。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示模组，以及位于显示模组入光面一侧的背光模组。该显示装置可以应用于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。并且，本发明实施例提供的显示装置可以应用于医疗领域中。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示模组相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示模组的实施，重复之处不再赘述。
具体地，为了补偿双层显示面板对透过率的折损，背光模组可以采用高亮的背光源，例如背光模组中背光源的亮度可以设置为大于20000nit。
本发明实施例提供的显示模组及显示装置中，通过在第一显示面板与第二显示面板之间设置干涉消除膜，干涉消除膜可以减弱第二显示面板的出射光的相干性和平行性，从而可以减弱甚至消除显示模组的显示面的莫尔纹，提高显示模组的显示效果，因而，本发明实施例提供的显示装置可以实现高对比度和高分辨率，显示画面具有表现张力强的特点。并且，具有低成本、工艺简化、可实现产品化的特点。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种显示模组，其特征在于，包括：第一显示面板，位于所述第一显示面板入光侧的第二显示面板，位于所述第一显示面板与所述第二显示面板之间的干涉消除膜；
所述第一显示面板为液晶显示面板，所述第二显示面板用于调节所述第一显示面板的背光强度；
所述干涉消除膜用于减弱所述第二显示面板的出射光的相干性和平行性；
所述干涉消除膜，包括：相位分离层，以及位于所述相位分离层靠近所述第二显示面板一侧的第一光散射层；
所述相位分离层，包括：多个层叠设置的光学膜层；
在所述第二显示面板指向所述第一显示面板的方向上，所述光学膜层的折射率逐渐增大；
所述相位分离层中的多个所述光学膜层用于：使射入到所述相位分离层中的光线在各所述光学膜层中反复反射和折射，以使射出所述相位分离层的光线具有不同的相位差。
2.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述光学膜层的折射率在1.64～1.88的范围内。
3.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一光散射层，包括：基材；
所述基材在背离所述相位分离层一侧的表面具有多个粒子球。
4.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述光散射层的雾度在70％～90％的范围内。
5.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述干涉消除膜，还包括：位于所述相位分离层靠近所述第一显示面板一侧的第二光散射层。
6.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述第二光散射层，包括：基材；
所述基材在背离所述相位分离层一侧的表面具有多个粒子球。
7.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述干涉消除膜通过光学胶层与所述第一显示面板、所述第二显示面板贴合；
所述光学胶层的折射率与所述第一显示面板的基板的折射率的差小于0.03。
8.如权利要求1～7任一项所述的显示模组，其特征在于，所述第二显示面板为液晶显示面板；
所述第二显示面板的分辨率小于或等于所述第一显示面板的分辨率。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的显示模组，以及位于所述显示模组入光面一侧的背光模组。
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