CN112824960A - 背光单元和包括背光单元的显示设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种背光单元和包括背光单元的显示设备。所述背光单元包括:导光板,被构造为使入射在导光板上的光漫射和透射;以及白光发射构件,被构造为将透射过导光板的入射光转换成具有色温的白光,并且发射所述白光,其中,色温根据基于向白光发射构件施加电信号将入射光转换为特定颜色的光的程度而被调节。
Description
本申请基于并要求于2019年11月20日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0149893号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开通过引用全部合并于此。
技术领域
本公开涉及一种背光单元和包括背光单元的显示设备,更具体地,涉及一种能够调节色温的背光单元和包括背光单元的显示设备。
背景技术
用于显示图像的显示设备可包括显示面板,并且在诸如电视、计算机监视器和智能电话的各种设备中被使用。然而,因为一般的显示设备本身不发射光,所以需要具有单独光源的背光单元,并且背光单元可被布置在显示面板中的液晶显示器(LCD)后面。
背光单元是在整个显示面板上均匀地辐射光的调光装置,并且包括一般的背光单元的显示面板使用特定颜色LED作为光源。
为了调节色温,调节与作为图像的原色的蓝色、绿色和红色相应的电信号。这是有问题的,因为灰度级丢失,亮度丢失,并且对比度丢失。
发明内容
提供一种能够在硬件中调节色温的背光单元和包括背光单元的显示设备。
附加的方面将在下面的描述中被部分地阐述,并且部分地,将从描述而清楚,或者可通过本公开的实施例的实践来获知。
根据本公开的一方面,一种背光单元包括:导光板,被构造为使入射在导光板上的光漫射和透射;以及白光发射构件,被构造为将透射过导光板的入射光转换成具有色温的白光,并且发射所述白光,其中,所述色温根据基于向白光发射构件施加电信号将入射光转换为特定颜色的光的程度而被调节。
白光发射构件可被构造为:当电信号被施加到白光发射构件时将入射光转换成具有第一色温的白光,并且当电信号未被施加到白光发射构件时将入射光转换成具有与第一色温不同的第二色温的白光。
第一色温可高于第二色温。
白光发射构件可包括:多个颜色转换颗粒,被构造为将入射光转换为所述特定颜色的光;以及多个电光颗粒,被构造为通过基于电信号改变所述多个电光颗粒的光学性质来调节转换程度。
所述多个电光颗粒中的至少一个电光颗粒可包括液晶或电润湿材料中的至少一种。
液晶可包括聚合物分散液晶(PDLC)、聚合物网络液晶(PNLC)、胆甾相液晶或近晶型液晶中的至少一种。
所述多个颜色转换颗粒中的至少一个颜色转换颗粒可包括量子点。
所述多个颜色转换颗粒可包括:多个第一颜色转换颗粒,被构造为将蓝光转换为红光;以及多个第二颜色转换颗粒,被构造为将蓝光转换为绿光。
所述多个颜色转换颗粒中的至少一个颜色转换颗粒可将蓝光或绿光中的至少一个转换为红光。
白光发射构件还可包括基底层,其中,所述多个颜色转换颗粒和所述多个电光颗粒分散在基底层中。
基底层可以是单个层。
基底层可包括:第一基底层,其中,所述多个电光颗粒分散在第一基底层中;以及第二基底层,其中,所述多个颜色转换颗粒分散在第二基底层中。
第一基底层和第二基底层可被顺序地布置,使得第一基底层位于导光板与第二基底层之间。
背光单元还可包括第一电极和第二电极,其中,第一电极和第二电极彼此分开放置,白光发射构件位于第一电极与第二电极之间,并且第一电极和第二电极被构造为向白光发射构件施加电信号。
白光发射构件可包括:多个颜色转换颗粒,被构造为将入射光转换为所述特定颜色的光,并且其中,所述白光的色温通过基于电信号的施加调节所述多个颜色转换颗粒的密度而被调节。
背光单元还可包括:光源,被构造为发射入射在导光板上的光;以及显示面板,被构造为使用由白光发射构件输出的所述白光来产生图像。
白光发射构件可包括:多个颜色转换颗粒,被构造为将入射光转换为所述特定颜色的光;以及多个电光颗粒,被构造为通过基于电信号改变所述多个电光颗粒的光学性质来调节转换程度。
所述多个颜色转换颗粒中的至少一个颜色转换颗粒可包括量子点。
所述多个电光颗粒中的至少一个电光颗粒可包括聚合物分散液晶(PDLC)、聚合物网络液晶(PNLC)、胆甾相液晶和近晶型液晶中的至少一个。
显示面板可包括液晶显示面板。
附图说明
根据结合附图进行的以下描述,本公开的特定实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加明显,其中:
图1是根据实施例的背光单元的示图;
图2是示出图1的白光发射构件的具体示例的示图;
图3A是示出根据实施例的电场被施加到白光发射构件的状态的示图;
图3B是示出图1的白光发射构件中的光路的示图;
图4是示出在使用普通染料作为颜色转换颗粒的情况下和在使用量子点作为颜色转换颗粒的情况下从白光发射构件发射的光谱结果的示图;
图5是根据实施例的白光发射构件的示图;
图6A和图6B是各种类型的电极结构的示图;
图7是根据实施例的白光发射构件的示图;
图8是根据实施例的白光发射构件的示图;
图9A是示出当根据实施例的白光发射构件的密度低时发射具有高色温的白光的示例的示图;
图9B是示出当根据实施例的白光发射构件的密度高时发射具有低色温的白光的示例的示图;
图10是根据实施例的背光单元的示图;
图11是根据实施例的背光单元的示图;以及
图12是根据实施例的包括背光单元的显示设备的示图。
具体实施方式
为了完全理解本公开的配置和效果,将参照附图描述实施例。然而,本公开可以以许多不同的形式被实施,并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。然而,提供实施例的描述以完成本公开,并且将本公开的范围完全告知本领域普通技术人员。在附图中,为了便于描述,元件的尺寸比实际元件的尺寸放大,并且每个元件的比率可被夸大或减小。
应理解,当一个元件被描述为“在另一元件上”或“接触另一元件”时,该元件可直接接触或连接到所述另一元件,但在它们之间可存在另一组件。另一方面,应理解,当一个元件被描述为“直接在另一元件上”或“直接接触另一元件”时,在元件之间不存在其它元件。描述元件之间的关系的其它表述(例如,“在……之间”和“直接在……之间”)可如上被解释。
将理解,尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如,在不脱离本公开的教导的情况下,第一元件可被称为第二元件,并且类似地,第二元件也可被称为第一元件。
除非在上下文中具有明显不同的含义,否则以单数形式使用的表述涵盖复数形式的表述。还将理解,术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中被使用时,指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组的存在,或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。
在整个本公开中,表述“a、b或c中的至少一个”指示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部或它们的变型。
除非另有定义,否则本文使用的所有术语具有与实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
图1是根据实施例的背光单元100的示图。参照图1,背光单元100可包括导光板110和白光发射构件120,其中,导光板110用于通过在引导入射光的同时增大横截面面积来使光透射,白光发射构件120发射白光LW,其中,白光LW的色温可通过根据施加的信号调节从导光板110入射的光转换为特定颜色的光的程度来调节。
导光板110可通过改变横截面面积(即,输出光的尺寸)来输出入射光。当入射光是点光时,导光板110可将点光改变为线光或面光并输出光。可选地,当入射光是线光时,导光板110可将线光改变为面光并输出光。
导光板110包括在可见光区域中具有高透光率的材料。例如,导光板110可包括玻璃材料。可选地,导光板110可包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明聚合物树脂。
输入到导光板110的光可具有特定颜色的波长。例如,输入光可以是蓝光LB。另一方面,需要用于产生图像的不同颜色的光,例如,绿光LG和红光LR。根据实施例的背光单元100还可包括白光发射构件120,其中,白光发射构件120使用从导光板110发射的光产生特定颜色的光,例如,绿光LG和红光LR。在以下描述中,白光发射构件120将被描述为使用蓝光LB发射白光LW。然而,本公开不限于此。
图2是示出图1的白光发射构件120的具体示例的示图。如图2中所示,白光发射构件120可包括基底层210、分散在基底层210中并将光转换为特定颜色的光的多个颜色转换颗粒220、以及分散在基底层210中并通过根据施加的电信号改变光学性质来调节光的颜色的转换程度的多个电光颗粒230。白光发射构件120还可包括向电光颗粒230施加电信号的电极单元240。
基底层210可包括透明聚合物材料。例如,基底层210可以是透明固化树脂。
多个颜色转换颗粒220中的每一个可吸收入射光的至少一部分,从而发射具有特定颜色的光或者使其按照原样透射。
当入射在白光发射构件120上的光具有足够的能量来激发颜色转换颗粒220时,颜色转换颗粒220可在吸收入射光的至少一部分并达到激发态之后被稳定的同时发射特定颜色的光。相反,当入射光具有不足以激发颜色转换颗粒220的能量时,入射光可按照原样穿过白光发射构件120被发射。
例如,由颜色转换颗粒220发射的光的颜色可根据颜色转换颗粒220的尺寸被确定。通常,尺寸越大,可产生越长波长的光,并且尺寸越小,可产生越短波长的光。
根据该实施例,颜色转换颗粒220中的每一个可包括量子点QD。从白光发射构件120的颜色转换颗粒220发射的光可在各个方向上被发射。
例如,颜色转换颗粒220可包括第一颜色转换颗粒222和第二颜色转换颗粒224。第一颜色转换颗粒222中的每一个可吸收第一波段中的光并且将光转换为第二波段中的光。第二波段的中心波长大于第一波段的中心波长。例如,第一波段可以是约400nm至约500nm,并且第二波段可以是约480nm或更大至约560nm或更小。即,第一颜色转换颗粒222中的每一个可将蓝光LB基本上转换成绿光LG。
第二颜色转换颗粒224中的每一个可吸收第一波段中的光并且将光转换为具有第三波段的光。第三波段的中心波长可大于第一波段的中心波长,并且可大于第二波段的中心波长。例如,第三波段可以是约640nm至约780nm。即,第二颜色转换颗粒224中的每一个可将蓝光LB基本上转换成红光LR。
如上所述,根据颜色转换颗粒220的尺寸,可确定由颜色转换颗粒220产生的光的波长。根据此实施例,第一颜色转换颗粒222中的每一个的尺寸可小于第二颜色转换颗粒224中的每一个的尺寸。
白光发射构件120还可包括散射体。散射体可以是与第一颜色转换颗粒222和第二颜色转换颗粒224混合的形式。
白光发射构件120还可包括多个电光颗粒230,其中,多个电光颗粒230通过根据施加的电信号改变电光颗粒230的光学性质来控制特定颜色的光的转换程度。电光颗粒230是具有电光效应的材料。电光效应是光学性质根据施加的电场而改变的现象,并且电光颗粒230可根据电场的存在和/或强度改变材料的折射率、相位延迟、偏振性质等。
电光颗粒230可包括液晶。在液晶中,折射率和偏振性质中的至少一个可根据电场的存在和/或强度而被改变。例如、PDLC、PNLC、胆甾相液晶、近晶型液晶等可用作电光颗粒230。
当电场被施加到基底层210时,电光颗粒230可使入射光同样地折射。换句话说,入射在电光颗粒230上的光可以以相同的折射率被折射,而不管光入射的位置如何,并且光可在相同的方向上被折射,而不管光入射的位置如何。因此,当电场被施加到基底层210时,电光颗粒230可以是透明的。换句话说,电光颗粒230可在不作用于入射光的情况下使入射光透射。
当电场未被施加到基底层210时,电光颗粒230可根据光在电光颗粒230上的入射位置以不同的折射率在不同的方向上使入射光折射。换句话说,入射在电光颗粒230上的光可根据光入射的位置以不同的折射率被折射。因此,当电场未被施加到电光颗粒230时,电光颗粒230可以是不透明的。换句话说,电光颗粒230可使入射光散射。
如图2中所示,电光颗粒230可以是聚合物材料232和液晶分子234的液晶胶囊。液晶胶囊封装液晶分子234,并且可包括聚合物壳和布置在聚合物壳内部的多个液晶分子234。液晶胶囊的内部可填充有聚合物材料232。液晶胶囊的直径可形成为比液晶分子234的长轴的长度长,并且可具有使得液晶分子234能够根据施加到液晶胶囊中的液晶分子234的电场自由地改变布置方向的大小。可根据液晶分子234的对齐方向来调节聚合物材料232和液晶分子234之间的折射率差。
例如,液晶分子234可具有介电各向异性。即,液晶分子234的长轴方向的折射率和短轴方向的折射率可彼此不同。因此,可根据液晶分子234的对齐方向来调节聚合物材料232和液晶分子234之间的折射率差。
作为另一示例,当电场被施加到电光颗粒230时,电光颗粒230根据光的入射位置使入射光以不同的折射率在不同的方向上折射,并且当电场未被施加到电光颗粒230时,电光颗粒230可使入射光同样地折射。
按照这样,电光颗粒230的折射率或折射方向可根据施加的电场的存在和/或强度而被改变。
然而,本公开不限于此,并且电光颗粒230仅需要根据电场的存在和/或强度来改变光学性质。例如,电光颗粒230的相位延迟或偏振方向可根据电场的存在和/或强度而被改变。
白光发射构件120还可包括向基底层210施加电信号的电极单元240。电极单元240可包括彼此分开的第一电极242和第二电极244,其中,基底层210位于第一电极242与第二电极244之间。第一电极242和第二电极244可以是透明导电材料。当向电极单元240施加电压时,可在基底层210中形成电场。
图3A是示出根据实施例的电场被施加到白光发射构件的状态的示图。如图3A中所示,通过在第一电极242与第二电极244之间施加电压,可在基底层210中形成电场。此时,液晶分子234在电场的方向上或垂直于电场的方向上被布置。当液晶分子234具有正各向异性时,液晶分子234可在平行于电场的方向上对齐。可选地,当液晶分子234具有负各向异性时,液晶分子234可在垂直于电场的方向上对齐。
通过施加的电场在一个方向上对齐的液晶分子234的折射率可具有与作为周围材料的聚合物材料232的折射率相同的折射率,并且在这种情况下,折射率分界面不被形成。因此,入射在电光颗粒230上的光按照原样前进而不被液晶分子234折射,并且可按照原样入射在颜色转换颗粒220上或输出。
入射在第一颜色转换颗粒222上的蓝光LB的至少一部分可被转换为绿光LG,并且入射在第二颜色转换颗粒224上的蓝光LB的至少一部分可被转换为红光LR。因此,通过将未转换的蓝光LB与由颜色转换颗粒220转换的绿光LG和红光LR混合而形成的白光LW被从白光发射构件120输出。
图3B是示出图1的白光发射构件120中的光路的示图。如图3B中所示,当未在第一电极242与第二电极244之间施加电压并且未在基底层210中形成电场时,液晶分子234可在随机方向上布置。在这种情况下,因为在液晶分子234与液晶分子234周围的材料(例如,聚合物材料232)之间形成了折射率差,并且在随机方向上形成了折射率分界面,所以入射在液晶分子234上的蓝光LB可在随机方向上被折射,以增加输入光入射在基底层210中的颜色转换颗粒220上的次数。
更大量的蓝光LB可入射在颜色转换颗粒220上。因此,蓝光LB可被更多地转换为绿光LG和红光LR。即,当电场未被施加到基底层210时,蓝光LB的比率低于电场被施加时蓝光LB的比率,并且输出的白光LW的色温降低。
特别地,当颜色转换颗粒220由量子点形成时,绿光LG和红光LR的光谱的半宽变窄,使得亮度可增大并且颜色再现性质可被改善。
图4是示出在使用普通染料作为颜色转换颗粒220的情况下和在使用量子点作为颜色转换颗粒220的情况下从白光发射构件120发射的光谱结果的示图。如图4中所示,当使用染料时,可确认发射红光和绿光,但光谱的半宽宽,而当使用量子点时,红光和绿光的半宽变窄。此外,可看出,使用量子点的白光LW的亮度高于使用染料的白光LW的亮度,并且DCI覆盖(即,DCI覆盖范围)也更大。
图5是根据实施例的白光发射构件120a的示图。比较图2和图5,图5的白光发射构件120a还可包括屏障层250。屏障层250可阻挡水分和氧气供应到基底层210中。因为颜色转换颗粒220可能易受水分和氧气的影响,所以当从外部供应水分和氧气时,可能存在对应用的限制。
屏障层250可被布置在基底层210的顶部和底部上。例如,屏障层250可包括布置在基底层210的底部上的第一屏障层252和布置在基底层210的顶部上的第二屏障层254。在图5中,第一屏障层252被布置成与第一电极242的外表面接触,并且第二屏障层254被布置成与第二电极244的外表面接触。然而,本公开不限于此。第一屏障层252和第二屏障层254可分别被布置在第一电极242与基底层210之间以及第二电极244与基底层210之间。
在图2中,单个第一电极242和单个第二电极244在基底层210的两端,但本公开不限于此。各种类型的电极结构也是可能的。
图6A和图6B是各种类型的电极结构的示图。如图6A中所示,第一电极242和第二电极244中的每一个可包括彼此分开的第一子电极E1和第二子电极E2。相应的第一子电极E1和第二子电极E2可独立地在基底层210中形成电场。因此,白光LW的色温可以以白光发射构件120中与相应的第一子电极E1和第二子电极E2重叠的区域为单位被调节。
可选地,如图6B中所示,第一电极242可由单个电极形成,而第二电极244可由彼此分开的多个第二子电极E2形成。当第一电极242是公共电极时,电压可被独立地施加到第二子电极E2。例如,当电信号被施加到第二子电极E2中的一个并且电信号未被施加到其它第二子电极E2时,基底层210中形成电场的区域的宽度可从第二电极244到第一电极242逐渐增大。因为色温的改变由形成电场的区域的比率确定,所以白光发射构件120可发射具有色温梯度的白光LW。
图7是根据实施例的白光发射构件120d的示图。图7中示出的白光发射构件120d的基底层210a可包括具有可变形性的聚合物材料232(参见图2)。此外,颜色转换颗粒220和液晶分子234可分散在基底层210a中。即,电光颗粒230可仅包括液晶分子234。以上已经描述了液晶分子234的操作原理,并且省略详细描述。
图8是根据实施例的白光发射构件120e的示图。图8中示出的白光发射构件120e可包括第一基底层210b和第二基底层210c。第一基底层210b和第二基底层210c被顺序地布置,使得第一基底层210b在导光板110与第二基底层210c之间,并且光可按照第一基底层210b和第二基底层210c的顺序入射。
在第一基底层210b中,可分散具有根据电信号改变的光学性质的电光颗粒230,并且在第二基底层210c中,可分散用于将入射光转换为特定颜色的光的多个颜色转换颗粒220。电极单元240可包括彼此分开的第一电极242和第二电极244,其中,第一基底层210b位于第一电极242与第二电极244之间。因为通过改变电光颗粒230的光学性质来调节白光LW的色温,所以包括电光颗粒230和电极单元240的第一基底层210b可被称为色温调节构件。此外,因为由颜色转换颗粒220产生特定颜色,所以包括颜色转换颗粒220的第二基底层210c可被称为颜色转换层。
尽管图8示出液晶分子234被布置在液晶胶囊中,但本公开不限于此。第一基底层210b可包括柔性聚合物,并且液晶分子234可分散在第一基底层210b中。图8的白光发射构件120e可比图2的白光发射构件120具有更小的色温偏差,但可增大工艺成品率。
到目前为止,已经将液晶描述为电光颗粒230,但本公开不限于此。电光颗粒230可包括电润湿材料。电润湿可意味着使用电信号改变液体的表面张力。
例如,电润湿材料的润湿性可在施加电信号的状态下提高,并且因此电润湿材料的表面积可在电场方向上增大。具有大表面积的电润湿材料使入射光漫射。随着更多的光被电润湿材料漫射,更多的光入射在颜色转换颗粒220上。因此,蓝光LB的比率减小并且绿光LG和红光LR的比率增大,从而色温减小。
另一方面,电润湿材料的润湿性可在不施加电信号的状态下降低,并且因此电润湿材料的表面积可在电场方向上减小。具有小表面积的电润湿材料降低入射光的漫射率。因此,因为入射到颜色转换颗粒220的次数也减少,所以蓝光LB的比率增大并且绿光LG和红光LR的比率减小,使得色温会增加。
说明了通过经由电信号调节光学性质来调节色温,但本公开不限于此。可通过改变颜色转换颗粒220的密度来调节色温。
图9A是示出当根据实施例的白光发射构件120f的密度低时发射具有高色温的白光LW的示例的示图,并且图9B是示出当根据实施例的白光发射构件120f的密度高时发射具有低色温的白光LW的示例的示图。白光发射构件120f的基底层210d可包括具有可变形性和弹性性质的聚合物材料232(参见图2)。
当电压被施加到电极单元240时,如图9A中所示,基底层210d可在基底层210d的纵向方向Y上扩展并且在厚度方向上收缩。因为基底层210d在纵向方向上扩展并且在厚度方向上收缩,所以颜色转换颗粒220的密度在基底层210d中的光入射方向Z上减小。因此,入射光进入颜色转换颗粒220的次数减少,因此具有高色温的光可从白色发射构件120f输出。
当没有电压被施加到电极单元240时,基底层210d恢复到其原始状态。即,基底层210d的长度可以是小的,厚度可以是大的。因此,基底层210d中的颜色转换颗粒220的密度在光入射方向Z上增大。因此,入射光进入颜色转换颗粒220的次数增加并且绿光和红光的转换次数增加,因此具有低色温的光可从白光发射构件120f输出。
除了电信号之外,可通过物理力来控制颜色转换颗粒220的密度改变。例如,当基底层210d的两侧在彼此相反的方向上被拉动(即,拉力作用)时,基底层210d可在纵向方向上被拉伸,并且颜色转换颗粒220的密度可减小。因此,白光发射构件120可输出具有高色温的白光。
可选地,当在基底层210d的中心轴方向上推动基底层210d的压缩力作用时,基底层210d的宽度可减小以增大颜色转换颗粒220的密度。因此,白光发射构件120可发射具有低色温的白光。
图10是根据实施例的背光单元100a的示图。比较图1和图10,具有第一波长的第一光和具有第二波长的第二光可入射在导光板110上,并且具有大横截面面积的第一光和第二光可被发射。为了便于描述白光发射构件120g,发射的第一光和第二光可分别被称为蓝光LB和绿光LG。入射在导光板110上的第一光和第二光的强度可被调节。
白光发射构件120g可发射色温可通过调节将第一光和第二光中的至少一个转换为具有第三波长的第三光的程度来调节的白光LW。白光发射构件120g可包括颜色转换颗粒220a和电光颗粒230,其中,颜色转换颗粒220a将第一光和第二光中的至少一个转换为具有第三波长的第三光,电光颗粒230根据施加的信号调节转换光的程度。
通过调节第一光和第二光的强度以及白光发射构件120g的电信号,可更加多样地调节第一光至第三光的比率。因此,可更精确地调节色温。
图11是根据实施例的背光单元100b的示图。比较图1和图11,白光发射构件120h可包括第一层121和第二层122,其中,第一层121通过调节将第一光转换为第二光的程度来输出第一光和第二光,第二层122通过调节将第一光和第二光中的至少一个转换为第三光的程度来输出第一光至第三光。这里,第一光至第三光可分别是蓝光LB、绿光LG和红光LR。
第一层121可包括将第一光转换为第二光的第一颜色转换颗粒222和光学性质根据电信号改变的电光颗粒230,并且第二层122可包括将第一光和第二光中的至少一个转换为第三光的第二颜色转换颗粒220a和光学性质根据电信号改变的电光颗粒230。通过独立地调节第二光和第三光的转换程度,可更精确地调节色温。
上述背光单元可向显示设备300提供具有受控的色温的白光。
图12是根据实施例的包括背光单元的显示设备300的示图。如图12中所示,显示设备300可包括发射白光的背光单元310、阻挡从背光单元310发射的光或使从背光单元310发射的光通过的显示面板320、以及控制背光单元310和显示面板320的操作的控制组件330。
背光单元310可使光折射、反射和散射以增大光源的横截面面积。例如,背光单元310可包括发射单色光的光源311、使从光源311入射的光漫射的导光板312、以及将单色光转换为色温可调节的白光的白光发射构件313。
光源311辐射光以在显示面板320上实现图像。具体地,在边缘光照型显示设备的情况下,光源311被布置在导光板312的侧面上,以间接用光照射显示面板320。可选地,在直接光照型显示设备的情况下,光源311可直接用光照射显示面板320。
图12示出具有布置在导光板312的一侧的光源311的边缘光照型显示设备,但显示设备300不限于此,并且还可被实现为具有布置在显示设备300后面的光源311的直接照明型。
导光板312和白光发射构件313可输出色温可调节的白光。因为先前已经描述了导光板312和白光发射构件313,所以在此将不给出详细描述。背光单元310还可包括反射片314,其中,反射片314将从导光板312的内部输出的光朝向导光板312的底部反射回导光板312的内部。
显示面板320被设置在背光单元310的前面并且可阻挡从背光单元310发射的光或使从背光单元310发射的光通过以形成图像。显示面板320可以是液晶显示面板。
显示面板320可包括多个像素。包括在显示面板320中的多个像素可彼此独立地阻挡背光单元310的光或使背光单元310的光通过,并且通过多个像素的光可形成图像。例如,显示面板320可包括偏振器膜、透明基板、像素电极、薄膜晶体管、液晶层、公共电极、滤色器等以实现上述多个像素。
控制组件330可包括控制背光单元310和显示面板320的操作的控制电路。控制电路可处理从外部内容源接收到的图像数据,并且将图像数据发送到显示面板320。此外,控制组件可向白光发射构件313施加信号以调节色温。
此外,显示设备300可包括控制光路的各种光学构件340。例如,显示设备300可包括使从背光单元310发射的白光漫射以使通过显示面板320显示的图像的整体颜色和亮度均匀的漫射板、通过折射或汇聚通过漫射板漫射的光来提高亮度的棱镜片、以及使用偏振性质提高汇聚能力的双亮度增强膜等。此外,显示设备300还可包括去除从光源产生的热的散热器350。
到目前为止,显示设备300已被描述为包括导光板312,但不限于此。显示设备300可使用除了导光板312之外的漫射板(未示出)用于光漫射。可选地,显示设备300可包括导光板312和漫射板两者。
根据本公开,可在背光单元100中容易地调节色温。
尽管以上已经描述了本公开的实施例,但本公开不限于以上描述的特定实施例,并且在不脱离如权利要求中要求保护的本公开的要旨的情况下,本领域普通技术人员可实现各种修改。此外,不应将这些修改与本公开的技术精神或前景分开理解。
Claims (15)
1.一种背光单元,包括:
导光板,被构造为使入射在导光板上的光漫射和透射;以及
白光发射构件,被构造为将透射过导光板的入射光转换成具有色温的白光,并且输出所述白光,其中,所述色温根据基于向白光发射构件施加电信号将入射光转换为特定颜色的光的程度而被调节。
2.如权利要求1所述的背光单元,其中,白光发射构件被构造为:当电信号被施加到白光发射构件时将入射光转换成具有第一色温的白光,并且当电信号未被施加到白光发射构件时将入射光转换成具有与第一色温不同的第二色温的白光。
3.如权利要求2所述的背光单元,其中,第一色温高于第二色温。
4.如权利要求1所述的背光单元,其中,白光发射构件包括:
多个颜色转换颗粒,被构造为将入射光转换为所述特定颜色的光;以及
多个电光颗粒,被构造为通过基于电信号改变所述多个电光颗粒的光学性质来调节转换程度。
5.如权利要求4所述的背光单元,其中,所述多个电光颗粒中的至少一个电光颗粒包括液晶和电润湿材料中的至少一种。
6.如权利要求5所述的背光单元,其中,液晶包括聚合物分散液晶PDLC、聚合物网络液晶PNLC、胆甾相液晶或近晶型液晶中的至少一种。
7.如权利要求4所述的背光单元,其中,所述多个颜色转换颗粒中的至少一个颜色转换颗粒包括量子点。
8.如权利要求7所述的背光单元,其中,所述多个颜色转换颗粒包括:
多个第一颜色转换颗粒,被构造为将蓝光转换为红光;以及
多个第二颜色转换颗粒,被构造为将蓝光转换为绿光。
9.如权利要求4所述的背光单元,其中,所述多个颜色转换颗粒中的至少一个颜色转换颗粒将蓝光或绿光中的至少一个转换为红光。
10.如权利要求4所述的背光单元,其中,白光发射构件还包括基底层,其中,所述多个颜色转换颗粒和所述多个电光颗粒分散在基底层中。
11.如权利要求10所述的背光单元,其中,基底层是单个层。
12.如权利要求10所述的背光单元,其中,基底层包括:
第一基底层,所述多个电光颗粒分散在第一基底层中;以及
第二基底层,所述多个颜色转换颗粒分散在第二基底层中。
13.如权利要求1所述的背光单元,还包括第一电极和第二电极,其中,第一电极和第二电极彼此分开放置,白光发射构件位于第一电极与第二电极之间,并且第一电极和第二电极被构造为向白光发射构件施加电信号。
14.如权利要求1所述的背光单元,其中,白光发射构件包括:多个颜色转换颗粒,被构造为将入射光转换为所述特定颜色的光,并且
其中,所述白光的色温通过基于电信号的施加调节所述多个颜色转换颗粒的密度而被调节。
15.一种显示设备,包括:
光源,被构造为发射光;
导光板,被构造为使从光源发射的光漫射和透射;
白光发射构件,被构造为将透射过导光板的入射光转换成具有色温的白光,并且输出所述白光,其中,所述色温根据基于向白光发射构件施加电信号将入射光转换为特定颜色的光的程度而被调节;以及
显示面板,被构造为使用由白光发射构件输出的所述白光来产生图像。
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