CN113466978A - 增亮膜及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种增亮膜及显示装置。增亮膜包括基材和位于基材上的微结构层，微结构层包括多个间隔设置的第一高度棱镜和多个独立设置的第二高度棱镜，各个第一高度棱镜和各个第二高度棱镜均呈规则的图案排布，各个第二高度棱镜的高度为h2，各个第一高度棱镜的高度为h1，h1大于h2。采用该增亮膜的显示装置，可以更加精确控制出光，减少了光线漏出，减少了显示的图像边缘区域的模糊，提高了采用上述增亮膜的显示装置的对比度。

Description

增亮膜及显示装置
技术领域
本公开涉及背光显示领域，具体而言，涉及一种增亮膜及显示装置。
背景技术
液晶显示受限于像素漏光现象，和新型显示技术对比，对比度已成短板，为此液晶显示技术逐渐发展出分区背光方法，将背光光源LED阵列分区调控，对高灰度区域和低灰度区域分别调控不同亮度的背光，可一定程度上改善上述像素漏光现象，提高显示对比度。但背光源分区调控技术的显示效果随分区数量呈正相关变化，分区越多，实现技术越难，成本越高，受限于此，目前需要一种更高效的解决方案。
发明内容
本公开的目的在于提供一种增亮膜及显示装置，高效地减轻液晶显示像素漏光现象。
为实现上述目的采用如下技术方案，根据本公开的第一方面，提供了一种增亮膜，增亮膜包括基材和位于基材上的微结构层，微结构层包括多个间隔设置的第一高度棱镜和多个独立设置的第二高度棱镜，各个第一高度棱镜和各个第二高度棱镜均呈规则的图案排布，各个第二高度棱镜的高度为h2，各个第一高度棱镜的高度为h1，h1大于h2。
进一步地，h1小于2h2，优选地，h1小于1.5h2。
进一步地，基材的厚度为h0，第一高度棱镜的横向宽度为d1，第二高度棱镜的横向宽度为d2，相邻的两个第一高度棱镜的横向距离大于等于
Figure BDA0003141794100000011
进一步地，d1＝d2。
进一步地，基材包括一层或多层。
进一步地，微结构层的材料为PMMA。
进一步地，基材中包括量子点。
根据本公开的第二方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括多个分区控制的背光光源，增亮膜，以及含多个像素点阵列的显示层，增亮膜为上述任一种增亮膜。
进一步地，显示装置为直下式显示装置或者侧入式显示装置。
进一步地，包括多个分区控制的背光光源，还包括光学器件，光学器件可对分区控制的背光光源发出的光进行二次分区，从而在显示装置工作时形成多个二次分区的背光，二次分区的密度高于背光光源的初始分区的密度。
应用本公开的技术方案，棱镜结构可实现光线的接近垂直或垂直于增亮膜表面出射，第二高度棱镜的高度高于第一高度棱镜的高度，因此可实现对部分光线的扩散的反射性阻挡，实现对背光的进一步分区，或者称二次分区。从而更加精确控制出光，减少了光线漏出，减少了显示的图像边缘区域的模糊，提高了采用上述增亮膜的显示装置的对比度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1示出了一种现有技术的直下式显示装置的横截面结构及显示效果示意图。
图2示出了另一种现有技术的直下式显示装置的横截面结构及显示效果示意图。
图3示出了一种实施例的直下式显示装置的横截面结构及显示效果示意图。
图4示出了一种实施例的增亮膜的尺寸结构示意图。
图5示出了实施例1的背光光源分区尺寸比例图。
图6a示出了实施例1的增亮膜的横截面结构示意图。
图6b示出了实施例1的部分截取的增亮膜的横截面结构示意图。
图6c示出了实施例1的增亮膜的三维结构侧视示意图。
图6d示出了实施例1的部分截取的增亮膜的三维结构侧视示意图。
图7示出了实施例1的显示装置的显示画面模拟结果。
图8示出了对比例1的显示装置的显示画面模拟结果。
图9示出了对比例2的显示装置的显示画面模拟结果。
附图标记：1、显示层；2A、传统增亮膜；2B、增亮膜；3A、未分区背光光源；3B、分区背光光源；Z1、漏光区域；Z2、设定的图像显示区域。
缩写说明：BL为背光光源。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面将更详细地描述根据本公开提供的技术方案的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本公开的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
现有技术的液晶显示装置中，常规光学板为一整块亚克力或其他光学塑料材质。如图1，如不使用背光光源分区控制，则漏光情况较严重，造成不需要显示的像素也有光，图像边缘模糊。如图2，如使用背光光源分区控制背光光源的开关和亮度，因光学板内部可以进行光路传输，除了设定的图像显示区域，BL1和BL4背光光源正上方的显示层，接受有BL2和BL3背光光源的光照射到其上方(参见箭头方向，指代光线方向)，比图1的显示效果有提升，但仍会出现部分像素漏光现象，造成待显示的图像边缘模糊，降低了对比度。
本公开的第一个方面，提供了一种增亮膜，增亮膜包括基材和位于基材上的微结构层，微结构层包括多个间隔设置的第一高度棱镜和多个独立设置的第二高度棱镜，各个第一高度棱镜和各个第二高度棱镜均呈规则的图案排布，各个第二高度棱镜的高度为h2，各个第一高度棱镜的高度为h1，h1大于h2。图3是显示装置的一种示意结构图，对比图3和图2的显示效果可以看出，Z2设定的图像显示区域应该为白色区域，除了Z2的区域以外的区域为非显示区域，Z1如果不是纯黑，则证明有漏光，但图3中的Z1漏光区域的黑色比图2中Z1漏光区域的黑色加深了，意味着光线减少了漏出，即减少了显示的图像边缘区域的模糊。棱镜结构可实现光线的接近垂直或垂直于增亮膜表面出射，第二高度棱镜的高度高于第一高度棱镜的高度，因此可实现对部分光线的扩散的反射性阻挡，实现对背光的进一步分区，或者称二次分区。
在一些实施例中，第一高度棱镜的表面设置有反射材料，反射材料的反射率不小于50％，优选不小于80％。设置方法可以为涂覆。反射材料的反射性阻挡效果强于第一高度棱镜的反射性阻挡，分区效果更显著。
在一些实施例中，规则的图案排布包括但不限于，如第一高度棱镜呈a行乘以b列排布，第二高度棱镜呈c行乘以d列排布，各行各列的数量可以调整。规则的图案排布还可以是其他有规律的重复性图案的组合。
在一些实施例中，任意相邻的棱镜之间的底部相互接触连接，即任意相邻两个棱镜之间的间隔等于0。
在一些实施例中，各个棱镜的横截面为三角形。各个棱镜为三棱椎体。三棱椎体的顶部可以具有一定的弧度，非尖锐。在一些实施例中，各个棱镜的横截面为近似半圆形状。在一些实施例中，第一高度棱镜和第二高度棱镜可以用不同的材料制备。在一些实施例中，还可以有第三高度棱镜，第三高度棱镜不同于第二高度棱镜，且第三高度棱镜的高度小于第一高度棱镜。在一些实施例中，还可以包括更多种高度的棱镜。
在一些实施例中，h1小于2h2，优选地，h1小于1.5h2。高度影响第一高度棱镜的光线阻挡效果。在一些实施例中，相邻两个第一高度棱镜之间的间隔中设置有3·～5个第二高度棱镜。
在一些实施例中，基材的厚度为h0，第一高度棱镜的横向宽度为d1，第二高度棱镜的横向宽度为d2，相邻的两个第一高度棱镜的横向距离大于等于
Figure BDA0003141794100000041
如图4所示，光线能够被阻挡的临界条件为，线段AB/AC＝BD/CE，从而推导出上述计算结果。
在一些实施例中，d1＝d2。从而方便微结构层的制备。
在一些实施例中，h2的范围为25～55微米。在一些实施例中，微结构层和基材之间还有其它功能层，如粘结层。在一些实施例中，基材的材料为PET。
在一些实施例中，基材包括一层或多层。
在一些实施例中，微结构层的材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，也可以参考常见的增亮膜材料。在一些实施例中，第一高度棱镜和第二高度棱镜的材料不同。
在一些实施例中，基材中包括量子点。基材的一层或多层中均包含量子点，实现光转换的作用。在一些实施例中，基材中包括扩散粒子。基材的一层或多层中均包含扩散粒子，实现光扩散的作用。
在一些实施例中，背光光源为LED。
本公开的第二个方面，提供了一种显示装置，包括多个分区控制的背光光源，增亮膜，以及含多个像素点阵列的显示层，增亮膜为上述的任一种增亮膜。具有该增亮膜的显示装置具有更高的对比度。
在一些实施例中，显示装置为直下式显示装置或者侧入式显示装置。如何实现分区控制可以参考现有技术。
本公开的第三个方面，提供了一种显示装置，包括多个分区控制的背光光源，还包括光学器件，光学器件可对分区控制的背光光源发出的光进行二次分区，从而在显示装置工作时形成多个二次分区的背光，二次分区的密度高于背光光源的初始分区的密度。通过对背光的进一步分区，形成更小的分区，从而提高了对比度。
在一些实施例中，上述光学器件可以为上述任一种增亮膜。在一些实施例中，上述光学器件为扩散板或者扩散膜或者导光板。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
直下式显示装置
经过光学软件模拟：选取显示区域为80mm×50mm。设定的显示图像为如图7的镂空图形，设定的显示透过率(或称漏光率)为10％。
如图5所示，将80mm×50mm的背光光源分为16个19.99mm×12.49mm矩形背光分区，为软件模拟方便，设置背光分区间隔为0.02mm(软件上即为分割线的线条宽度)，背光光源设为均匀发光场型。
如图6a、6b、6c、6d所示，设置80mm×50mm的增亮膜，PET基材为PMMA，基材厚度为125μm，第二高度棱镜的高度为25μm，横截面为顶角为直角的直角三角形，横向宽度为50μm，第一高度棱镜的高度为62.5μm，横截面为三角形，横向宽度为50μm，第二高度棱镜和第一高度棱镜为横纵阵列排列，每两个第一高度棱镜之间排列有四个第二高度棱镜。模拟结果如图7所示，横纵座标单位为尺寸(mm)，下同。
对比例1
直下式显示装置
与实施例1的区别在于无背光光源分区及无特殊增亮膜。具有与实施例1相同大小和基材的增亮膜，基材厚度为125μm，棱镜高度为25μm，横截面为顶角为直角的直角三角形，横向宽度为50μm，棱镜之间均匀排列。模拟结果如图8所示。
对比例2
直下式显示装置
与实施例1的区别在于无特殊增亮膜。使用的增亮膜与对比例1相同。模拟结果如图9所示。
需要说明的是，由于软件及显示器分辨率受限，申请人将模拟结果的图片亮度同时提亮10％得到图7～图9，方便查看模拟结果的差异。结合图7～图9看，图7的显示装置的显示效果最佳，文字之外的灰度几乎不存在。图9次之，存在一定灰度；图8最次，存在较大范围的灰度。因此，实施例1的技术方案可减少漏光，具有提高对比度的效果。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增亮膜，其特征在于，所述增亮膜包括基材和位于所述基材上的微结构层，所述微结构层包括多个间隔设置的第一高度棱镜和多个独立设置的第二高度棱镜，各个所述第一高度棱镜和各个所述第二高度棱镜均呈规则的图案排布，各个所述第二高度棱镜的高度为h2，各个所述第一高度棱镜的高度为h1，h1大于h2。
2.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，h1小于2h2，优选地，h1小于1.5h2。
3.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述基材的厚度为h0，所述第一高度棱镜的横向宽度为d1，所述第二高度棱镜的横向宽度为d2，相邻的两个所述第一高度棱镜的横向距离大于等于
Figure FDA0003141794090000011
4.根据权利要求3所述的增亮膜，其特征在于，d1＝d2。
5.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述基材包括一层或多层。
6.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述微结构层的材料为PMMA。
7.根据权利要求1所述的增亮膜，其特征在于，所述基材中包括量子点。
8.一种显示装置，其特征在于，包括多个分区控制的背光光源，增亮膜，以及含多个像素点阵列的显示层，所述增亮膜为权利要求1-7所述的任一种增亮膜。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为直下式显示装置或者侧入式显示装置。
10.一种显示装置，其特征在于，包括多个分区控制的背光光源，还包括光学器件，所述光学器件可对所述分区控制的背光光源发出的光进行二次分区，从而在所述显示装置工作时形成多个二次分区的背光，所述二次分区的密度高于所述背光光源的初始分区的密度。
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