CN113325620A - 一种曲面车载显示模组、车载显示装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种曲面车载显示模组、车载显示装置及车辆，所述曲面车载显示模组包括背板、背光组件和液晶面板；背板用于支撑背光组件和液晶面板；背光组件包括柔性基板和发光二极管；其中，在柔性基板上划分至少一个背光区块，在每个背光区块内阵列布置多个发光二极管，以使得相邻的发光二极管之间的距离为预定值。本公开通过分区的方式将多个发光二极管以矩形阵列的排列方式排布在柔性基板上，不仅能够实现任意值的单曲率，还能够实现双曲率以及任意形状的背光显示。

Description

一种曲面车载显示模组、车载显示装置及车辆
技术领域
本公开涉及车辆显示模组的技术领域，特别涉及一种曲面车载显示模组、车载显示装置及车辆。
背景技术
随着车辆技术的发展，车辆不仅能为用户的生活带来便捷，还能在一定程度上提高用户的出行质量。在出行的过程中，利用车辆上安装的车载显示模组为用户提供视频信息，例如导航地图、来电显示等。
现阶段，车载显示模组一般使用直下式背光实现局部背光调节，传统的采用“满天星”式排布3014LED的车载显示模组，车载显示模组整体的厚度大大增加，从而无法实现较小的背光曲率；此外，现有车载显示模组的LED尺寸大，无法实现对画面的精细控制，局部背光调节效果粗糙，并且在车载显示模组的曲率较小时，由于LED尺寸大时，存在其厚度大于导光部分的厚度的情况，此时LED的部分光线会从导光部分的上方直接发射出去，导致显示模组实现大视角时出现漏光现象。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种曲面车载显示模组、车载显示装置及车辆，以解决现有技术中存在的曲面车载显示模组尺寸大，无法实现较小的背光曲率，对画面的精细控制，局部背光调节效果粗糙等问题。
一方面，本公开实施例提供一种曲面车载显示模组，其包括柔性背板、背光组件和液晶面板；
所述背板用于支撑所述背光组件和所述液晶面板；
所述背光组件包括灯板，所述灯板包括柔性基板和发光二极管；其中，在所述柔性基板上划分至少一个背光区块，在每个所述背光区块内阵列布置多个发光二极管，以使得相邻的所述发光二极管之间的距离为预定值。
在一些实施例中，在所述柔性基板包括多个所述背光区块时，多个所述背光区块按照预定方向依次连续布置。
在一些实施例中，所述发光二极管按照N*N或者N*M的矩阵方式布置，其中，N，M为自然数。
在一些实施例中，所述发光二极管为亚毫米发光二极管。
在一些实施例中，所述背光组件还包括设置在所述灯板上的扩散片组。
在一些实施例中，所述扩散片组包括相互叠加的多个扩散片。
在一些实施例中，相邻的所述发光二极管之间的距离与混光距离之间呈比例关系，所述混光距离为所述发光二极管至所述扩散片组之间的距离。
在一些实施例中，所述比例关系的比例系数在1-1.5范围内。
在一些实施例中，所述背光组件还包括依次设置的量子点膜和棱柱镜；所述量子点膜和所述棱柱镜位于所述扩散片组和所述液晶面板之间。
在一些实施例中，在所述棱柱镜和所述液晶面板之间设置反射型偏光增亮膜。
在一些实施例中，还包括补偿膜，所述补偿膜设置在所述棱柱镜和所述反射型偏光增亮膜之间。
在一些实施例中，所述液晶面板包括彩色滤光片基板和薄膜晶体管基板。
在一些实施例中，所述背光区块的形状至少包括矩形、长方形、多边形、圆形或者不规则形状中的一种。
在一些实施例中，所述背光区块的形状为矩形或者长方形时，当所述液晶面板为11寸-13寸的范围内时，所述背光区块的任一边长取7mm-8.5mm范围内的任一数值。
另一方面，本公开提供一种车载显示装置，其包括上述任一项所述的曲面车载显示模组。
再一方面，本公开提供一种车辆，其包括上述的车载显示装置。
本公开通过分区的方式将多个发光二极管以矩形阵列的排列方式排布在柔性基板上，不仅能够实现任意值的单曲率，还能够实现双曲率以及任意形状的背光显示。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开提供的曲面车载显示模组的结构示意图。
图2为本公开提供的亚毫米发光二极管以矩形阵列的排列方式布置的示意图；
图3为本公开提供的亚毫米发光二极管以另一种排列方式布置的示意图。
附图标记：
1-背板；2-背光组件；21-灯板；211-柔性基板；212-亚毫米发光二极管；3-背光区块；22-量子点膜；23-棱柱镜；24-扩散片组；4-反射型偏光增亮膜；5-补偿膜；6-液晶面板。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
如图1所示，图1为本公开实施例提供的曲面车载显示模组的结构示意图，该曲面车载显示模组包括背板1、背光组件2和液晶面板6，所述背板1用于支撑背光组件2和液晶面板6。进一步的，背光组件2包括灯板21，所述灯板包括柔性基板211和发光二极管，其中，本公开的发光二极管可以采用亚毫米发光二极管212(Mini LED)，但是不作为对本公开的限定。在所述背板1上依次设置柔性基板211和液晶面板6，这里的柔性基板211可以采用柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)；所述柔性基板211采用柔性材料制成，可以在理论上实现任意曲率的姿态变化，从而使得曲面车载显示模组整体能够实现特定曲率的弯曲设计，这里可以是具有单一曲率的结构，也可以是具有多曲率的结构。
进一步地，基于所述柔性基板211具有柔性较好的特性，为了配合曲面车载显示模组的形状，可以将其制成对应的形状，例如可以将所述柔性基板211裁剪为任意形状以实现任意形状的背光显示，也就是说，所述柔性基板211可以用在多种场景下，在所述柔性基板211尺寸较大的情况下，若所述柔性基板211存在一部分区域产生残缺或存在某区域内的所述亚毫米发光二极管212损坏，此时，便可将产生残缺的区域或存在损坏所述亚毫米发光二极管212的区域裁剪掉，当然，裁剪所述柔性基板211的同时，对应的所述亚毫米发光二极管212同样被裁剪掉，将剩余的且正常使用所述柔性基板211重新利用在要求所述柔性基板211的尺寸较小的场景下，在一定程度上节省了资源，提高了所述柔性基板211的利用率。
在所述柔性基板211上设置亚毫米发光二极管212，这里的亚毫米发光二极管212属于发光元件并作为LED背光源使用，通过结合所述柔性基板211可以在任意曲率下实现发光功能。此外，通过采用所述亚毫米发光二极管212还能够缩小曲面车载显示模组的整体体积。所述亚毫米发光二极管212例如可以发射普通的白光，还可以采用蓝色的所述亚毫米发光二极管212以发射蓝色光，并且基于本实施例中的模组结构能够使得所述曲面车载显示模组发出全光谱的光，实现良好的显示效果。
如图2所示，图2示出了本公开实施例提供的曲面车载显示模组中的所述柔性基板211的布局，基于曲面车载显示模组的显示要求，在所述柔性基板211上划分至少一个背光区块3，在所述背光区块3上可以实现局部背光调节(Local Dimming)，当然局部背光调节与所述背光区块3的划分方式相关，因此，可以根据需要的局部背光调节的效果设置背光区块3的排列方式以及每个所述背光区块3的规格，其中，背光区块3的数量越多，能够尽可能实现局部细节的显示控制。例如当所述背光区块3的数量较多时，可以将多个所述背光区块3按预定方向依次连续布置在柔性基板211上，对于每个所述背光区块3上的局部背光调节可以分别进行控制，还例如所述背光区块3可以根据需要选择矩形、长方形等形状；当然，还可以根据柔性基板211的尺寸和显示需要设置每个所述背光区块3的大小，本公开对所述背光区块3的大小、数量等不做任何限定。当然，也不能设置特别小(例如边长为1mm等)的背光区域3，在同样的曲面车载显示模组中，若背光区域3过小，相应的背光区域3的数量就会较大，进而导致在驱动曲面车载显示模组运行时较慢，且驱动成本会较高。
进一步地，在每个所述背光区块3内阵列布置多个亚毫米发光二极管212，以使得相邻的所述亚毫米发光二极管212之间的距离为预定值，这里的所述亚毫米发光二极管212例如可以按照N*N矩阵的方式均匀布置，也可以按照N*M矩阵的方式均匀布置，其中，N和M均为自然数。当每个所述背光区块3的形状和尺寸已经确定的情况下，可以通过设置每个所述背光区块3中所述亚毫米发光二极管212的数量和位置来调整对显示效果的精细控制程度，例如，设置数量较少的所述亚毫米发光二极管212，使得相邻的所述亚毫米发光二极管212之间的距离较大，可以降低对画面的精细控制程度，设置数量较多的所述亚毫米发光二极管212，使得相邻亚毫米发光二极管212之间的距离较小，可以提高对画面的精细控制程度，因此，可以根据用户的需求以及使用环境调整亚毫米发光二极管212的数量，以实现对画面的精细程度的控制。
需要说明的是，这里的所述背光区块3的形状除了矩形或者长方形，也可以是其他形状，例如多边形、圆形或者不规则图形等，亚毫米发光二极管212可以基于所述背光区块3的形状进行相应地设置，如图3所示，例如当所述背光区块3为圆形的情况下，可以将所述背光区块3中的亚毫米发光二极管212设置在以圆心为中心，以二分之一直径(圆形背光区块的直径)为直径的圆环上，且相邻两个亚毫米发光二极管212与圆心组成的扇形均相同。也就是说，背光区块3的形状可以根据显示屏的形状、显示区域的形状等来进行调整，本公开对此不做具体限定。
进一步地，不同的所述背光区块3中的所述亚毫米发光二极管212的布置方式可以相同，也可以不同，本公开在此不做限定。例如可以根据特定的使用场景，设置所述亚毫米发光二极管212在所述背光区块3中的不同排列方式。例如，对曲面车载显示模组中包含的两个区域的细节定位控制要求不同时，可以在第一区域对应的所述背光区块3上以第一排列方式设置所述亚毫米发光二极管212，在第二区域对应的所述背光区块3上以第二排列方式设置所述亚毫米发光二极管212，使得第一区域对应的所述背光区块3中所述亚毫米发光二极管212之间的间距与第二区域对应的所述背光区块3中所述亚毫米发光二极管212之间的间距不同。
所述背光组件2还包括设置在所述灯板21上的扩散片组24，其包括相互叠加的多个扩散片，扩散片组24主要用于接收所述柔性基板211上的所述亚毫米发光二极管212发出的光并扩散形成均匀的面光源。在本实施例中，所述扩散片组24例如可以由2个扩散片叠加形成，当采用2个所述扩散片相互叠加时，靠近所述背板1的扩散片可以将从所述亚毫米发光二极管212发出的光集中并均匀向远离所述背板1的方向投射，远离所述背板1的扩散片的可以将所述棱柱镜23射出的光雾化，并将光均匀透出，能够提高背光亮度的均匀性并提高雾化程度，同时还能起到保护显示模组内其他光学部件的作用。
对于曲面车载显示模组而言，减小曲面车载显示模组的厚度是本公开的目的之一，结合本实施例中曲面车载显示模组的结构，考虑到曲面车载显示模组的厚度由混光距离(OD值)决定，其中，混光距离为亚毫米发光二极管212与扩散片组24之间的距离。进一步地，所述混光距离可以通过每个所述背光区块3中的所述亚毫米发光二极管212的数量决定。考虑到每个所述背光区块3中的所述亚毫米发光二极管212的数量和布置方式，所述混光距离还可以与每个所述背光区块3中相邻的所述亚毫米发光二极管212之间的距离相关，例如可以基于曲面车载显示模组期望的厚度，调整所述背光区块3内相邻的所述亚毫米发光二极管212之间的距离与混光距离之间的比例关系在1-1.5范围内。
尽管本公开中采用体积较小的亚毫米发光二极管212替换了体积较大的传统的LED，为了保持显示效果，需要在曲面车载显示模组中增加所述亚毫米发光二极管212的数量；由于亚毫米发光二极管212的数量增加，可能导致曲面车载显示模组的背光功耗增加，使得能效指数降低，因此，在具体实施中，还需要结合背光功耗情况，针对所述亚毫米发光二极管212之间的距离设置合适的距离值，这样，不但可以减小显示模组的背光功耗，提高能效指数，还可以实现RGB三种色彩融为一体,进而产生多种色彩变化，为用户呈现较好的视觉效果。
在本实施例中，以惯常的10寸-13寸大小范围内，尤其针对12.3寸的曲面车载显示模组为例，这种规格的曲面车载显示模组的尺寸大概是长度292.1mm,宽度201.42mm，如上所述，如图2所示，在所述柔性基板211上划分多个矩形的背光区块3，这里柔性基板211上划分的背光区块3的大小可以在7mm*7mm-8.5mm*8.5mm的范围内设置，例如一共可以划分600个背光区块3，这个规格的背光区块3可以实现良好的区域背光调节效果。在每个所述背光区块3内阵列布置多个亚毫米发光二极管212。例如在12.3寸的曲面车载显示模组中，按照7.3mm*7.3mm的规格在柔性基板211上划分多个背光区块3，在每个背光区块3中以2*2的阵列方式均匀布置4个亚毫米发光二极管212，即每行2个且每列2个，相邻的两个亚毫米发光二极管212之间的间隔为3.65mm。其中，每一行的亚毫米发光二极管212沿着第一方向布置，每一列的亚毫米发光二极管212沿着第二方向布置，第一方向与第二方向垂直，因此，在第一方向和第二方向上，所述背光区块3内相邻的两个亚毫米发光二极管212之间的间距相等。
如果采用了蓝色等单独颜色的亚毫米发光二极管，为了获得全光谱的光以能够使得显示颜色更加丰富，继续参见图1所示，所述背光组件2还包括依次设置在所述灯板21上的量子点膜22和棱柱镜23；所述量子点膜22和所述棱柱镜23位于所述扩散片组24和所述液晶面板6之间。具体地，将量子点膜22设置在所述灯板21上，所述量子点膜22作为一种具有独特光特性的全新纳米材料，能够精确高效地将高能量的例如蓝光转换为红色和绿色光，这样，量子点膜22作为光转换层，可以吸收蓝光并发射其他颜色的光，最终与剩余的蓝光一同形成白光，也就是说，根据量子点形成薄膜，通过LED的蓝色光照射就能发出全光谱的光，这样能够实现对背光进行精细地调节，可以大幅提升色域的表现效果，让色彩更加鲜明。具体来说，量子点膜是将量子点分散在阻隔性树脂材料上，分散并进行膜片化，采用光学级水氧阻隔膜对其进行包夹封装而成。其中，量子点是一种纳米级别的半导体，通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或光压，使得量子点发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化，因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色。这样，所述亚毫米发光二极管212例如发射蓝色光并通过所述量子点膜22与其中的量子点结合产生全光谱的光，使得曲面车载显示模组能够实现宽广色域的色彩表现，给用户带来更好的视觉体验；同时，采用所述量子点膜22还能避免曲面车载显示模组的体积增大，可以相对降低技术成本。
进一步地，所述棱柱镜23设置在所述量子点膜22上；在所述棱柱镜23和所述液晶面板6之间设置反射型偏光增亮膜4，所述反射型偏光增亮膜4通过将所述棱柱镜23透射的光进行选择性反射，使其不被偏光片所吸收，从而使得曲面车载显示模组全视角的部分光得以重新利用，从而通过所述棱柱镜23和所述反射型偏光增亮膜4实现增加亮度的目的。其中，所述反射型偏光增亮膜4相较于其他增亮膜，更能够提高发光效率，经测试可知，发光效率能较其它增亮膜高出至少30％。
本公开实施例中的曲面车载显示模组还包括补偿膜5，所述补偿膜5设置在所述棱柱镜23和所述反射型偏光增亮膜4之间。其中，由于液晶分子的取向相对容易控制，因此，所述补偿膜5优选使用液晶材质，进而可以获得更高取向度的高分子薄膜；并且，利用高取向度的高分子薄膜可以增大双折射值，因此，可以进一步的减小所述补偿膜5的厚度。另外，通过利用分光光度计分别测试所述补偿膜5在可见光的范围内的光透过率，以及测试普通的光学补偿膜在可见光的范围内的光透过率，可以得到减小所述补偿膜5的厚度应该可以得到更高的光透过率，因此，本公开利用较薄的补偿膜5可以在一定程度上提高光透光率。
所述液晶面板6设置在曲面车载显示模组的最外侧，其包括彩色滤光片基板(CF基板)和薄膜晶体管基板(TFT基板)，一般来说，液晶面板6也可以选择柔性材质制成，但是薄膜晶体管基板的弯曲曲率往往受到限制。所述彩色滤光片基板和所述薄膜晶体管基板的厚度通常为0.5mm，在本实施例中，为了使得曲面车载显示模组的厚度尽量小并且能够实现不同曲率的设计，所述彩色滤光片基板和所述薄膜晶体管基板的厚度均设置为0.2mm。在所述亚毫米发光二极管212背光开启局部背光调节功能的情况下，为了解决薄膜晶体管基板的弯折曲率的限制，利用厚度为0.2mm的彩色滤光片基板和薄膜晶体管基板配合所述柔性基板211，能够实现曲面车载显示模组的双曲率或小曲率。进一步的，考虑到在显示模组为小曲率的情况下，发光二极管的厚度大于导光部分的厚度会导致发光二极管的部分光线会从导光部分的上方直接发射出去，且发光二极管之间的光线会相互影响，导致显示模组出现漏光现象，本公开提供大视角补偿作用的补偿膜5搭配厚度为0.2mm的彩色滤光片基板和0.2mm的薄膜晶体管基板，结合局部背光调节功能不但能够达到减少倒影的效果，还能够将黑色画面的大视角透过率降低，减小相邻所述背光区块3的所述亚毫米发光二极管212之间的影响，确保即使在小曲率情况下在全视角不存在漏光的问题。
本公开实施例还提供了一种车载显示装置，其包括上述实施例中的任一项的曲面车载显示模组。可以根据需要的局部背光调节效果选择车载显示装置，通过选择具有不同的厚度、不同程度的双曲率以及任意形状的背光的车载显示装置能够实现对画面精细控制的不同程度，从而通过使用车载显示装置在能够在一定程度上提高用户的出行质量。
本公开实施例还提供了一种车辆，其包括上述实施例中的任一车载显示装置，例如可以根据车辆的车型、主要用途、级别、使用需求等，选择匹配该车辆的车载显示装置。
此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。
本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (16)

1.一种曲面车载显示模组，其特征在于，包括背板、背光组件和液晶面板；
所述背板用于支撑所述背光组件和所述液晶面板；
所述背光组件包括灯板，所述灯板包括柔性基板和发光二极管；其中，在所述柔性基板上划分至少一个背光区块，在每个所述背光区块内阵列布置多个所述发光二极管，以使得相邻的所述发光二极管之间的距离为预定值。
2.根据权利要求1所述的曲面车载显示模组，其特征在于，在所述柔性基板包括多个所述背光区块时，多个所述背光区块按照预定方向依次连续布置。
3.根据权利要求1所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述发光二极管按照N*N或者N*M的矩阵方式布置，其中，N，M为自然数。
4.根据权利要求1所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述发光二极管为亚毫米发光二极管。
5.根据权利要求4所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述背光组件还包括设置在所述灯板上的扩散片组。
6.根据权利要求5所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述扩散片组包括相互叠加的多个扩散片。
7.根据权利要求5所述的曲面车载显示模组，其特征在于，相邻的所述发光二极管之间的距离与混光距离之间呈比例关系，所述混光距离为所述发光二极管至所述扩散片组之间的距离。
8.根据权利要求7所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述比例关系的比例系数在1-1.5范围内。
9.根据权利要求5所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述背光组件还包括依次设置的量子点膜和棱柱镜；所述量子点膜和所述棱柱镜位于所述扩散片组和所述液晶面板之间。
10.根据权利要求9所述的曲面车载显示模组，其特征在于，在所述棱柱镜和所述液晶面板之间设置反射型偏光增亮膜。
11.根据权利要求10所述的曲面车载显示模组，其特征在于，还包括补偿膜，所述补偿膜设置在所述棱柱镜和所述反射型偏光增亮膜之间。
12.根据权利要求1所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述液晶面板包括彩色滤光片基板和薄膜晶体管基板。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述背光区块的形状至少包括矩形、长方形、多边形、圆形或者不规则形状中的一种。
14.根据权利要求13所述的曲面车载显示模组，其特征在于，所述背光区块的形状为矩形或者长方形时，当所述液晶面板为11寸-13寸的范围内时，所述背光区块的任一边长取7mm-8.5mm范围内的任一数值。
15.一种车载显示装置，其包括如权利要求1-14中任一项所述的曲面车载显示模组。
16.一种车辆，其包括如权利要求15所述的车载显示装置。
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