CN112925133B - 一种滤光元件、显示模组及显示设备 - Google Patents

一种滤光元件、显示模组及显示设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滤光元件、显示模组及显示设备，滤光元件用于设置在显示面板与背光源之间，所述滤光元件包括：滤光膜，所述滤光膜的吸收峰位于所述背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间。通过本发明提供的滤光元件、显示模组及显示设备，解决了存在的显色能力较低的问题，实现了提高设置有该滤光元件的显示模组的显色能力，并使其更满足DCI_P3色域标准。

Description

一种滤光元件、显示模组及显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种滤光元件、显示模组及显示设备。
背景技术
随着显示技术的发展，对显示器的显色能力也有越来越高的要求。其中，DCI_P3色域标准作为一种以人类视觉体验为主导的数字影院的色域标准，正渐成为高端显示器的主流色域标准。
然而，现有的显示器通过背光源结合彩色滤光片的结构不能完全达到DCI_P3色域标准的要求，导致显示器的产品规格不满足需要，存在显色能力较低的问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的滤光元件、显示模组及显示设备。
第一方面，提供一种滤光元件，所述滤光元件用于设置在显示面板与背光源之间，所述滤光元件包括：
滤光膜，所述滤光膜的吸收峰位于所述背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间。
可选的，所述滤光膜的吸收峰位于480nm和500nm之间。
可选的，所述滤光膜的材料为染料。
可选的，所述滤光膜的材料为以下任一种：萘酚与芳胺重氮偶合生成的偶氮染料，和溶解后的蒽醌类化合物。
可选的，所述滤光元件为偏光片。
可选的，所述滤光元件还包括：偏光功能层和两层保护层，所述两层保护层分别位于所述偏光功能层两侧，其中，所述两层保护层中的任一层或两层为所述滤光膜。
可选的，所述偏光功能层包括聚乙烯醇膜，所述两层保护层分别为三醋酸纤维素膜和所述滤光膜。
可选的，所述滤光膜为集成有染料的三醋酸纤维素膜。
可选的，所述偏光功能层还包括：液晶膜，所述滤光膜贴覆于所述聚乙烯醇膜的一侧，所述液晶膜贴附于所述聚乙烯醇膜的另一侧和所述三醋酸纤维素膜之间。
第二方面，提供一种显示模组，包括：
显示面板、背光源和第一方面所述的滤光元件，其中，所述滤光元件设置于所述显示面板与所述背光源之间。
第三方面，提供一种显示设备，包括：第二方面所述的显示模组。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的滤光元件、显示模组及显示设备，通过提供用于设置在显示面板与背光源之间的滤光元件，并设置滤光元件的滤光膜的吸收峰位于背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间，从而能将背光源发出的光线中蓝光和绿光中间波段的杂散光吸收掉，使得照射到显示面板的光线显示出更纯的蓝色和绿色显示，提高设置有该滤光元件的显示模组的显色能力，并使其更满足DCI_P3色域标准。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中滤光元件的结构图；
图2为现有技术中背光光谱图；
图3为本发明实施例中滤光膜的吸收光谱图示例；
图4为本发明实施例中偏光片的结构图一；
图5为本发明实施例中偏光片的结构图二；
图6为本发明实施例中滤光元件调制前后的背光光谱对照图；
图7为本发明实施例中显示模组的结构图；
图8为本发明实施例中滤光元件调制前后的RGB色域对照图；
图9为本发明实施例中滤光元件调制前后的G点色域对照图；
图10为本发明实施例中显示设备的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明提供了一种滤光元件，请参考图1，为本发明实施例中滤光元件的结构图，该滤光元件用于设置在显示面板与背光源之间，包括：
滤光膜1，该滤光膜1的吸收峰位于背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间。
据发明人研究分析和定位，目前导致高端显示器显色能力差，不满足DCI_P3色域标准的主要原因在于：如图2所示，背光源对应的背光光谱的蓝光波峰和绿光波峰中间是连续的(虚线框区域)，导致显示器的蓝色和绿色画面颜色纯度降低，从而导致显示器的显色能力不足，色域偏低。通过在背光源和显示面板之间应用本实施例提供的滤光元件，能够将背光源照射向显示面板的光线中的蓝光和绿光之间波段的杂散光吸收掉，形成分明的绿光与蓝光的界限，使从显示面板透射出去的光不受蓝光和绿光中间波段的杂散光影响，形成更纯的蓝色和绿色图像显示，从而提升显色能力，提高画面饱和度，且实现色域提升，进而达到更满足DCI_P3色域标准的要求。
在具体实施过程中，该滤光元件可以是单层的只包括滤光膜1的元件，也可以是包括滤光膜1的偏光片或滤光片等元件，在此不作限制。该滤光元件可以是贴附在显示面板靠近背光源的一侧，也可以是贴附在背光源靠近显示面板的一侧，还可以是分立设置在显示面板和背光源之间，在此也不作限制。
可选的，本实施例设置滤光膜1的吸收峰位于480nm和500nm之间，吸收谱宽在10～30nm，以更准确的吸收蓝光和绿光中间波段的杂散光。例如，如图3所示，图3为滤光膜1的膜材的吸收光谱图示例，设置滤光膜1的吸收峰在500nm附近，吸收谱宽在20nm左右，以能吸收背光光谱中蓝光和绿光中间波段的杂散光。
在具体实施过程中，该滤光膜1的材料可以有多种设置方案，例如，采用滤光材料或染料。其中，染料是比较成熟的用作吸光的材料，通过将染料集成掺杂在薄膜材料中，能实现吸收各种波段的光。举例来讲，萘酚和芳胺重氮偶合生成的偶氮染料的吸收峰在460～500nm之间；蒽醌类化合物溶解后形成的红色物质的吸收峰在500nm左右，均可以作为本实施例提供的滤光膜1的制备材料。通过调整材料配方中各成分的比例及合成条件，就能够形成具有需要的吸收峰位置及谱宽的染料，从而生产满足色域需求的同时确保透过率损失最小的染料，进而作为本实施例提供的滤光膜1的制备材料。
在一种可选的实施方式中，如图4所示，该滤光元件为偏光片。该偏光片包括偏光功能层2和分别位于偏光功能层2两侧的两层保护层，其中，该两层保护层中的任一层为滤光膜1或两层均为滤光膜1。具体来讲，起到偏光作用的是偏光功能层2，两层保护层用于保护偏光功能层2的物理特性。而本实施例采用滤光膜1替代作为保护层，在实现保护功能的同时还能够去除蓝光和绿光质检的杂散光，避免了单独增设滤光膜1导致的增加显示模组的尺寸和厚度，以及增加工艺制备复杂度的问题，兼顾了厚度、工艺效率和成本。
在具体实施过程中，可以如图4所示，偏光片的偏光功能层2为聚乙烯醇(PVA)膜，贴覆于PVA膜两侧的保护层分别为三醋酸纤维素(TAC)膜3和滤光膜1。也可以如图5所示，偏光片的偏光功能层2包括PVA膜21和液晶膜(LC thin film Layer)22，滤光膜1贴覆于PVA膜21的一侧，液晶膜22贴附于PVA膜21的另一侧和TAC膜3之间。当然，也可以是TAC膜3贴覆于PVA膜21的一侧，液晶膜22贴附于PVA膜21的另一侧和滤光膜1之间，在此不作限制。
进一步，还可以设置滤光膜1为集成有染料的TAC膜，以实现吸收杂散光的同时提供更好的耐水性和机械强度，以更优的保护PVA膜21。
在具体实施过程中，该偏光片还可以如图5所示，包括：剥离膜4、压敏胶层5、偏光片保护膜6，或者其他膜层，在此不作限制。
据发明人实验验证，采用本实施例提供的滤光元件(其中滤光膜1的吸收光谱如图3所示)对背光进行调制，获得图6所示的滤光元件调制前后的背光光谱对照图。其中，虚线为调制前的原始光谱，实线为调制后的调制光谱。可见，采用本实施例提供的滤光元件，调制后的光谱蓝光波峰和绿光波峰区分更分明，能形成更纯的蓝色和绿色图像显示，从而提升显色能力和实现色域提升，进而更满足DCI_P3色域标准的要求。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示模组，如图7所示，为本发明实施例中显示模组的结构图，包括：
显示面板701、背光源702和本申请实施例提供的滤光元件703，其中，滤光元件703设置于显示面板701与背光源702之间。
在具体实施过程中，该滤光元件703可以是单层的只包括滤光膜1的元件，也可以是包括滤光膜1的偏光片或滤光片等元件，在此不作限制。该滤光元件703可以是如图7所示贴附在显示面板701靠近背光源702的一侧，也可以是贴附在背光源702靠近显示面板701的一侧，还可以是分立设置在显示面板701和背光源702之间，在此也不作限制。
具体来讲，当滤光元件703为偏光片时，如图7所示，滤光元件703贴附于显示面板701靠近背光源702的一侧，在显示面板701的另一侧可以设置普通偏光片704。
据发明人实验验证，采用本实施例提供的显示模组，获得图8和图9所示的滤光元件调制前后的色域对照图。图8为RGB三个点的色域对照图(R为红色通道、G为绿色通道、B为蓝色通道)，其中，上方顶点为G点的色坐标；图9为放大图8中G点处的局部色域对照图。两幅图中的短虚线为采用滤光元件调制前的显示模组的色域图，长虚线为采用滤光元件调制后的显示模组的色域图，实线为DCI_P3色域标准的色域图。
可见，采用滤光元件调制后的显示模组的色域图更接近DCI_P3色域标准的色域图，更能满足DCI_P3的色域要求。
进一步，发明人验证并记录了采用本实施例提供的显示模组和现有显示模组的RGB色坐标和色域情况数据，如下表1所示：
测试项 现有显示模组 本实施例的显示模组
Rx 0.690 0.690
Ry 0.311 0.311
Gx 0.227 0.240
Gy 0.705 0.713
Bx 0.137 0.141
By 0.062 0.051
DCI_P3(1931) 97.0％ 100％
DCP_P3(1976) 97.3％ 100％
表1
从表1可见，本实施例提供的显示模组对DCI_P3(1931)和DCP_P3(1976)两个版本的色域标准均能达到100％的满足。
由于本发明实施例所介绍的显示模组采用了本实施例提供的滤光元件，而该滤光元件的原理及结构之前已经进行说明，故而在此不再赘述。凡是采用了本发明实施例的提供的滤光元件的显示装置都属于本发明所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示设备，如图10所示，为本发明实施例中显示设备的结构图，包括：本发明实施例提供的显示模组1001。
该显示设备可以是显示器、平板电脑、车载显示屏、智能手机或笔记本电脑等，在此不作限制。
由于本发明实施例所介绍的显示设备采用了本实施例提供的显示模组，而该显示模组的原理及结构之前已经进行说明，故而在此不再赘述。凡是采用了本发明实施例的提供的显示模组的显示设备都属于本发明所欲保护的范围。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的滤光元件、显示模组及显示设备，通过提供用于设置在显示面板与背光源之间的滤光元件，并设置滤光元件的滤光膜的吸收峰位于背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间，从而能将背光源发出的光线中蓝光和绿光中间波段的杂散光吸收掉，使得照射到显示面板的光线显示出更纯的蓝色和绿色显示，提高设置有该滤光元件的显示模组的显色能力，并使其更满足DCI_P3色域标准。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (6)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：
显示面板、背光源和滤光元件，其中，所述滤光元件设置于所述显示面板与所述背光源之间；
所述滤光元件包括：滤光膜，所述滤光膜的吸收峰位于所述背光源的光谱中的蓝光波峰和绿光波峰之间；
所述滤光元件为偏光片，还包括：偏光功能层和两层保护层，所述两层保护层分别位于所述偏光功能层两侧，其中，所述两层保护层中的任一层或两层为所述滤光膜，所述滤光膜为集成有染料的三醋酸纤维素膜，所述染料为萘酚与芳胺重氮偶合生成的偶氮染料或溶解后的蒽醌类化合物。
2.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述滤光膜的吸收峰位于480nm和500nm之间。
3.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述滤光膜的材料为染料。
4.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述偏光功能层包括聚乙烯醇膜，所述两层保护层分别为三醋酸纤维素膜和所述滤光膜。
5.如权利要求4所述的显示模组，其特征在于，所述偏光功能层还包括：
液晶膜，所述滤光膜贴覆于所述聚乙烯醇膜的一侧，所述液晶膜贴附于所述聚乙烯醇膜的另一侧和所述三醋酸纤维素膜之间。
6.一种显示设备，其特征在于，包括：权利要求1-5任一所述的显示模组。
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