CN114137760B - 一种显示装置 - Google Patents

一种显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114137760B
CN114137760B CN202010923118.7A CN202010923118A CN114137760B CN 114137760 B CN114137760 B CN 114137760B CN 202010923118 A CN202010923118 A CN 202010923118A CN 114137760 B CN114137760 B CN 114137760B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
backlight module
angle
brightness
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010923118.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114137760A (zh
Inventor
张登印
张首臣
宋浩男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hisense Visual Technology Co Ltd
Original Assignee
Hisense Visual Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hisense Visual Technology Co Ltd filed Critical Hisense Visual Technology Co Ltd
Priority to CN202010923118.7A priority Critical patent/CN114137760B/zh
Publication of CN114137760A publication Critical patent/CN114137760A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114137760B publication Critical patent/CN114137760B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133611Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本发明公开了一种显示装置,包括:显示面板,用于图像显示;背光模组,位于显示面板的入光侧,用于提供背光;背光模组包括:背板,具有支撑和承载作用;光源,位于背板之上,作为背光源;中间层,位于光源的出光侧;增光片,位于中间层背离光源的一侧;粘合层,位于中间层与增光片之间,用于将增光片与中间层无间隙贴合。考虑到背光模组的出射光线的收敛性,将条形棱镜的顶角的角度设置在15°以下,这样可以使±35°以内视角的出射光的亮度至少占正视角亮度的1/3。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置。
背景技术
液晶显示屏作为目前主流的显示屏,具有耗电量低、体积小、辐射低等优势。而液晶显示面板为非自发光面板,需要配合背光模组使用。
目前配合液晶显示面板使用的背光模组包括直下式背光模组和侧入式背光模组。背光模组通常采用发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)作为背光源,具有背光亮度高,长时间使用亮度也不会下降等优点。但是LED的出射光呈朗伯体分布,为了将光源的出射光转化为均匀的面光源背光模组中会配合采用光学膜片。
然而,在贴合了光学膜片之后会使背光模组在正视角下的亮度降低,使得光源的出射光无法将大部分光线集中在正视角附近。
发明内容
本发明一些实施例中,在背光模组中设置增光片可以对光线进行收敛,以使大部分光线可以相对垂直的角度入射到显示面板。
本发明一些实施例中,增光片包括多个条形棱镜,条形棱镜形成向背离中间层一侧的凸起结构。增光片中的各条形棱镜的延伸方向相同,各条形棱镜紧密排列。条形棱镜具有与中间层所在平面相对倾斜的斜面,光线在入射到该斜面时,入射角度产生变化,根据光的折射定律,光线会朝着条形棱镜的顶角的方向发生偏折,由此使得光线在经过增光片之后具有向着条形棱镜的顶角收敛的效果。
本发明一些实施例中,在背光模组中设置两个增光片,且两个增光片中的条形棱镜的延伸方向相互垂直,这样可以同时在相互垂直的两个方向上使光线向着条形棱镜的顶角的方向收敛,对背光模组正视角方向具有增大亮度的效果。
本发明一些实施例中,本发明实施例提供的背光模组可以为直下式背光模组,直下式背光模组中的中间层为扩散板,增光片通过粘合层与扩散板无间隙贴合。
本发明一些实施例中,本发明实施例提供的背光模组可以为侧入式背光模组,侧入式背光模组中的中间层为扩散片,扩散片位于导光层的出光侧,增光片通过粘合层与扩散片无间隙贴合。
本发明一些实施例中,在中间层与增光片之间设置粘合层,粘合层可以采用光学胶等材料,将中间层和增光片无间隙贴合在一起。由此可以加强增光片的固定,有利于提高背光模组的稳定性。
本发明一些实施例中,本发明实施例减小条形棱镜背离中间层一侧的顶角的取值,以使第一视角对应的亮度值与正视角对应的亮度值之比大于或等于设定阈值;第一视角在±35°以内。
本发明一些实施例中,条形棱镜沿垂直于延伸方向的截面为等腰三角形。将条形棱镜的截面图形设置为等腰三角形,则条形棱镜的两个斜面的倾斜角度相同,可以对由入射到两个斜面的光线起到同等偏折的效果。
本发明一些实施例中,在其它条件相同的前提下,条形棱镜的顶角越小,对光线的偏转角度越大,对出射光线的收敛效果越明显。
本发明一些实施例中,考虑到背光模组的出射光线的收敛性,将条形棱镜的顶角的角度设置在15°以下,这样可以使背光模组出射光的大部分能量所对应的视角度集中在±35°以内,从而使得背光模组的出射光在正视角下具有较大亮度。
本发明一些实施例中,背光模组中设置条形棱镜的延伸方向相互垂直的两个增光片,两个增光片中的条形棱镜的顶角相等,这样在相第垂直的两个方向上均可以对光线进行收敛,提高背光模组正视角下的亮度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图;
图2为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之一;
图3为本发明实施例提供的增光片的立体结构示意图;
图4为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之二;
图5为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之三;
图6为本发明实施例提供的贴合增光片前后的背光模组的亮度曲线对比图;
图7为本发明实施例提供的增光片的工作原理示意图之一;
图8为本发明实施例提供的增光片的工作原理示意图之二。
其中,100-背光模组,200-显示面板,11-背板,12-光源,13-中间层,14-增光片,15-粘合层,141-条形棱镜。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
液晶显示器主要由背光模组和液晶显示面板构成。液晶显示面板本身不发光,需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。
液晶显示器的显像原理,是将液晶置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动,引起液晶分子扭曲的电场效应,以控制背光源透射或遮蔽功能,从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片,则可显示彩色影像。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图。
参照图1,显示装置包括:背光模组100和显示面板200,背光模组100用于向显示面板200提供背光源,显示面板200用于图像显示。
背光模组100通常位于显示装置的底部,其形状与尺寸与显示装置的形状与尺寸相适应。当应用于电视或移动终端等领域时,背光模组通常采用矩形的形状。
本发明实施例中的背光模组采用直下式背光模组,用于在整个出光面内均匀的发出光线,为显示面板提供亮度充足且分布均匀的光线,以使显示面板可以正常显示影像。
显示面板200位于背光模组100的出光侧,显示面板的形状与尺寸通常与背光模组相匹配。
通常情况下显示面板200可以设置为矩形,包括天侧、地侧、左侧和右侧,其中天侧和地侧相对,左侧和右侧相对,天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连,地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。
显示面板200为透射型显示面板,能够对光的透射率进行调制,但本身并不发光。
显示面板200具有多个呈阵列排布的像素单元,每个像素单元都可以独立的控制背光模组100入射到该像素单元的光线透过率和色彩,以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。
图2为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图。
参照图2,背光模组包括:背板11、光源12、中间层13和增光片14。
背板11位于背光模组的底部,具有支撑和承载作用。
背板11通常情况下为一方形或矩形结构。背板11包括天侧、地侧、左侧和右侧。其中天侧和地侧相对,左侧和右侧相对,天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连,地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。
背板11的材质采用铝、铁、铝合金或铁合金等。背板11用于固定支撑部件的边缘位置,背板11还起到散热的作用。
在本发明实施例提供的上述背光模组中,还包括电路板,光源12设置于电路板之上。
电路板形状可以与背板11的整体形状相同,将电路板设置在背板11之上。此时电路板为板状,整体呈长方形或方形。电路板的形状也可以设置为条状,设置在背板的一个侧边。
在本发明实施例中,电路板可以是印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB),PCB包括驱动线路和绝缘层,绝缘层将驱动线路中焊接光源的焊盘裸露在外而将其余部分覆盖。
电路板的板材可以采用铝基板、BT或FR4,在此不做限定。
光源12位于电路板之上,电路板为光源12提供驱动电信号。将光源12焊接于电路板之上以使光源12与电路板中的驱动线中电连接,通过控制电路板的驱动信号,可以驱动光源12进行发光。
本发明实施例中,光源12可以采用发光二极管。发光二极管出射光的光能量分布满足朗伯分布,在发光二极管正上方的出射光能量比较集中,而对于远离发光二极管发光中心的边缘区域的光能量较少,这就使得光源出射的光线均匀。有鉴于此,本发明实施例在背光模组中设置了中间层13。
中间层13整层设置于光源12的出光侧,中间层13的形状与背板11的形状相同,且中间层13的尺寸与背板11的整体尺寸相适应。
在本发明实施例中,中间层13用于对光源12出射的光线进行匀化,这样光源12出射的光线在经过中间层13的调整之后,出射光更加均匀,符合对显示面板进行背光的要求。除此之外,中间层13还可以具有如增透、增反等其它功能,中间层13的结构可以采用多种形式,在此不做限定。
在本发明实施例中,为了对光源12出射的光线进行匀化,中间层13包括扩散层,扩散层的作用是对入射光线进行散射,使经过扩散层的光线更加均匀。扩散层中设置有散射粒子材料,光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射,从而达到将光线打散的效果,实现匀光的作用。
扩散层可以采用扩散板或扩散片两种形式。如果应用于电视等大型显示装置中,可以采用扩散板;而应用于手机、智能手环等小型显示装置时,可以采用扩散片。
扩散板的厚度相对于扩散片来说更大,扩散板的厚度为1.5mm-3mm。扩散板的雾度更大,均匀效果更加,通常可以采用挤出工艺加工,扩散板所用材质一般选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯系材料PS、聚丙烯PP中的至少一种。
扩散片的厚度为0.3mm以下,相对较薄,更加适用于小型和轻型显示装置中。扩散片通常在基材上涂布扩散粒子,基材可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯PET或玻璃等,散射粒子可以采用二氧化钛、氧化锌、氧化钙等。
增光片14位于中间层13背离背板的一侧。增光片整层设置在中间层13的表面,增光片14的形状与中间层3的形状相同,通常可以设置为方形或矩形。增光片14的尺寸与中间层13相同。
增光片14采用玻璃或树脂等材料进行制作,增光片14中的条形棱镜141可以制作在PET等基材上。本发明实施例中的增光片的折射率在1.5-1.6的范围内。
增光片14的作用是对由中间层13出射的光线进行收敛,以使大部分光线可以垂直入射到显示面板的方向进行出射。
如图2和图3所示,增光片包括:多个条形棱镜141,条形棱镜141形成向背离中间层13一侧的凸起结构。增光片14中的各条形棱镜141的延伸方向相同,各条形棱镜141紧密排列。
条形棱镜141具有与中间层13所在平面相对倾斜的斜面,光线在入射到该斜面时,入射角度产生变化,根据光的折射定律,光线会朝着条形棱镜141的顶角的方向发生偏折,由此使得光线在经过增光片14之后具有向着条形棱镜141的顶角收敛的效果。
图4为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之二。
参照图4,在本发明实施例中,背光模组可以包括两个增光片14,两个增光片14中的条形棱镜141的延伸方向相互垂直。
例如,一个增光片14中的条形棱镜141沿水平方向延伸,另一增光片14中的条形棱镜141沿垂直方向延伸,那么光线在经过沿水平延伸的条形棱镜141时,可以在垂直方向上使光线向着条形棱镜141的顶角的方向上收敛;光线再经过沿垂直方向延伸的条形棱镜141时,可以在水平方向上使光线向着条形棱镜141的顶的方向上收敛。由此,通过设置上述两个增光片14,可以同时对水平方向和垂直方向上使光线向着条形棱镜141的顶角的方向收敛,对背光模组正视角方向具有增大亮度的效果。
如图2和图4所示,本发明实施例提供的上述背光模组为直下式背光模组,光源12呈阵列分布于背板11之上,光源12出射的光线直接向着中间层13出射。
在直下式背光模组中,中间层13可以采用扩散板,增光片14设置在扩散板背离光源12的一侧。
直下式背光模组的亮度高,适用于具有高亮度要求的显示装置。
除此之外,本发明实施例提供的背光模组还可以为侧入式背光模组。图5为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图之三。
参照图5,背光模组还包括:导光层16,用于传导光线。导光层16的形状一般为板状,位于背板11之上。
在侧入式背光模组中,光源12排列成一条直线形成线光源,位于背板的一个侧边;导光层16面向光源一侧的表面为入光面,导光层16背离背板11一侧的表面为出光面。
在本发明实施例中,导光层16可以采用导光板。导光板可以采用亚克力板或聚碳酸酯PC板材来制作,或者也可以采用其它具有高折射率低吸收率的透明材料进行制作,在此不做限定。
导光板的工作原理是利用光的全反射性质,当光源12出射的光线以设定角度入射到导光板中时,由于导光板具有较高的折射率,使得光线在其表面入射时发生全反射,从而使得光源出射光线可以由导光板的一侧向另一侧传播,将线光源转化为面光源,为显示面板提供背光。
在导光板的底面可以采用激光雕刻、V型十字网格雕刻或UV网版印刷技术形成导光点。当光线射到各个导光点时,反射光会往各个角度扩散,其中有一部分光线入射到导光板上表面时已经不再满足全反射条件,因此可以在导光板的正面射出。通过设置疏密、大小不一的导光点,可使导光板均匀出光。
在侧入式背光模组中,中间层13可以采用扩散片,扩散片设置于导光板的出光面上,增光片14设置于扩散片背离导光板的一侧。
侧入式的背光模组整体厚度较薄,可以符合小型化、轻量化的显示装置的设计要求。
为了将增光片14与下方的中间层13进行固定,本发明实施例提供的上述背光模组还包括:位于中间层13与增光片14之间的粘合层15。
粘合层15整层涂覆于中间层13与增光片14之间,粘合层15可以采用光学胶等材料,将中间层13和增光片14无间隙贴合在一起。由此可以加强增光片14的固定,有利于提高背光模组的稳定性。
图6为本发明实施例提供的背光模组的亮度曲线图。其中,虚线表示未在中间层13和增光片14中设置贴合层时的亮度曲线,两条虚线分别表示在水平方向以及垂直方向上检测到的背光模组的亮度;实线表示在中间层13和增光片14中设置了粘合层15以使中间层13和增光片14完全贴合的情况下背光模组的亮度曲线,两条实线分别表示在水平方向以及垂直方向上检测到的背光模组的亮度。
由图6中可以看出,当未采用粘合层15贴合增光片14时,增光片14与中间层13之间存在间隙,间隙为空气介质,此时背光模组的正视角(即0°视角)的亮度较大,且背光模组的大部分光能量集中在正视角附近的范围内,如图6所示,背光模组的大部分能量集中在视角约为±35°~±45°范围内,因此背光模组的正视角下亮度较高。
而当在增光片14和中间层13之间采用粘合层15无间隙贴合之后,增光片14与中间层13之间的介质层为粘合层15,粘合层15的折射率相比于空气的折射率更大,因此在其它条件不变的情况下,光线由中间层13入射到粘合层15的折射角度会发生变化,这就使得入射到增光片14的光线的入射角发生变化,最终光线由增光片出射后光能量的角度扩大。背光模组大部分能量的集中视角超过±50°范围,因此背光模组的正视角下亮度降低。
对比图6中的两条曲线可以看出,当未采用粘合层15贴合中间层13与增光片时,背光模组正视角下的亮度较大,且大部分光能量集中于正视角附近。当采用粘合层15将中间层13与增光片14完全贴合之后,背光模组正视角下的亮度降低,且大部分光能量不再集中于正视角附近。
背光模组要求正视角下亮度较高,这样光线可以垂直入射到显示面板。而在本发明实施例中为了加强中间层13与增光片14之间的稳定性,采用粘合层15将中间层13与增光片14无间隙贴合,会增大光线出射时的视角。因此,本发明实施例减小条形棱镜141背离中间层13一侧的顶角的取值,以使第一视角对应的亮度值与正视角对应的亮度值之比大于或等于设定阈值;其中,第一视角在±35°以内。
条形棱镜141的顶角的取值决定了条形棱镜的接收光线的斜面的倾斜程度,随着条形棱镜斜面的倾斜程度的不同,光线入射到条形棱镜的斜面的入射角度也发生改变,由此使得出射光线的出射角度发生变化,产生相对于入射光线不同程度的偏折。
在本发明实施例中,如图2-图5所示,条形棱镜141沿垂直于延伸方向的截面为等腰三角形。将条形棱镜141的截面图形设置为等腰三角形,则条形棱镜141的两个斜面的倾斜角度相同,可以对由入射到两个斜面的光线起到同等偏折的效果。
图7为本发明实施例提供的增光片的工作原理示意图之一。图7仅示出了一个条形棱镜的局部示意图,增光片中的各条形棱镜的工作原理类似。
参照图7,对于入射到条形棱镜斜面上的任一光线x,由于条形棱镜的折射率与空气的折射率存在差异,因此光线入射到条形棱镜的斜面后向空气中后出射光线y相对于入射光线x来说发生一定程度的偏折。入射光线的入射角以及出射光线的出射角之间满足折射定律:
其中,α表示光线x入射到条形棱镜的斜面时的入射角,β表示出射光线y从条形棱镜中出射到空气时的出射角,n表示条形棱镜的折射率,一般在1.5-1.6之间。
在本发明实施例中,条形棱镜的顶角为a2,当条形棱镜的截面为等腰三角形时,条形棱镜的底角为(180°-a2)/2。如果条形棱镜的斜面的法线与水平面的夹角为a1,那么入射光线x与水平面的夹角A=α+a1=α+a2/2。
根据上述折射定律的公式可以计算出折射角β=arcsin(n×sinα),光线的偏转角度,即出射光线y相对于入射光线x的偏转角度θ=β-α=arcsin(n×sinα)-α。代入上述关系后可以得到:
θ=arcsin(n×sinα)-α=arcsin(n×sin(A-a2/2))-A+a2/2;
由上述可以看出,出射光线y相对于入射光线x的偏转角度θ与入射光线x与水平面的夹角A以及条形棱镜的顶角a2相关。
本发明实施例根据上述关系,对条形棱镜具有不同顶角时出射光线相对于入射光线的偏转角度进行了模拟测试。
图8为本发明实施例提供的增光片的工作原理示意图之二。
参照图8,入射光线x相对于水平面的夹角为A,相同的入射光线x入射到顶角为a21的条形棱镜的出射光线为y1,入射到顶角为a22的条形棱镜的出射光线为y2,入射到顶角为a23的条形棱镜的出射光线为y3。本发明实施例对a21=60°,a22=90°,a23=120°,A=69°时,光线x的入射角α、出射角β以及出射光线相对于入射光线的偏转角度θ进行模拟,模拟结果参见下表:
条形棱镜的顶角 入射角α 出射角β 偏转角度θ
a21=60° 39° 70° 30°
a22=90° 24° 37° 13°
a23=120° 13°
由上述模拟结果可以看出,在其它条件相同的前提下,条形棱镜的顶角越小,对光线的偏转角度越大,对出射光线的收敛效果越明显。
根据上述原理,本发明实施例在将中间层13和增光片14采用粘合层15完全贴合之后,可以将增光片14中的条形棱镜的顶角相应地减小,这样可以使采用粘合层15贴合后的背光模组在正视角下的亮度与未采用粘合层15的情况相当,且背光模组的出射光线具有较高的收敛性。
现有技术中条形棱镜141的顶角一般按照90°进行制作,那么在采用本明实施例提供的背光模组的结构,采用粘合层15将中间层13与增光片无间隙贴合时,如果想使贴合后的背光模组的高亮度可视角度相比于贴合前减小30°,即θ=30°,那么根据上述公式计算,条形棱镜的顶角可以设置为25°。
在本发明实施例中,考虑到背光模组的出射光线的收敛性,将条形棱镜141的顶角a2的角度设置在15°以下,这样可以使背光模组的大部分能量集中在±25°~±35°以内,从而使得背光模组的出射光在正视角下具有较大亮度。
具体地,本发明实施例采用上述背光模组结构,并将条形棱镜的顶角设置在15°以内,可以使±35°以内视角的出射光的亮度至少占正视角亮度的1/3。
背光模组中通常设置延伸方向相互垂直的两个增光片,两个增光片中的条形棱镜的顶角相等,这样在相第垂直的两个方向上均可以对光线进行收敛,提高背光模组正视角下的亮度。
根据第一发明构思,在背光模组中设置增光片可以对光线进行收敛,以使大部分光线可以相对垂直的角度入射到显示面板。
根据第二发明构思,增光片包括多个条形棱镜,条形棱镜形成向背离中间层一侧的凸起结构。增光片中的各条形棱镜的延伸方向相同,各条形棱镜紧密排列。条形棱镜具有与中间层所在平面相对倾斜的斜面,光线在入射到该斜面时,入射角度产生变化,根据光的折射定律,光线会朝着条形棱镜的顶角的方向发生偏折,由此使得光线在经过增光片之后具有向着条形棱镜的顶角收敛的效果。
根据第三发明构思,在背光模组中设置两个增光片,且两个增光片中的条形棱镜的延伸方向相互垂直,这样可以同时在相互垂直的两个方向上使光线向着条形棱镜的顶角的方向收敛,对背光模组正视角方向具有增大亮度的效果。
根据第四发明构思,本发明实施例提供的背光模组可以为直下式背光模组,直下式背光模组中的中间层为扩散板,增光片通过粘合层与扩散板无间隙贴合。
根据第五发明构思,本发明实施例提供的背光模组可以为侧入式背光模组,侧入式背光模组中的中间层为扩散片,扩散片位于导光层的出光侧,增光片通过粘合层与扩散片无间隙贴合。
根据第六发明构思,在中间层与增光片之间设置粘合层,粘合层可以采用光学胶等材料,将中间层和增光片无间隙贴合在一起。由此可以加强增光片的固定,有利于提高背光模组的稳定性。
根据第七发明构思,本发明实施例减小条形棱镜背离中间层一侧的顶角的取值,以使±35°以内视角对应的亮度值与正视角对应的亮度值之比大于或等于设定阈值。采用本发明实施例提供的上述背光模组结构,并将条形棱镜的顶角设置在15°以内,可以使±35°以内视角的出射光的亮度至少占正视角亮度的1/3。
根据第八发明构思,条形棱镜沿垂直于延伸方向的截面为等腰三角形。将条形棱镜的截面图形设置为等腰三角形,则条形棱镜的两个斜面的倾斜角度相同,可以对由入射到两个斜面的光线起到同等偏折的效果。
根据第九发明构思,在其它条件相同的前提下,条形棱镜的顶角越小,对光线的偏转角度越大,对出射光线的收敛效果越明显。
根据第十发明构思,考虑到背光模组的出射光线的收敛性,将条形棱镜的顶角的角度设置在15°以下,这样可以使背光模组出射光的大部分能量集中在±35°以内,从而使得背光模组的出射光在正视角下具有较大亮度。
根据第十一发明构思,背光模组中设置条形棱镜的延伸方向相互垂直的两个增光片,两个增光片中的条形棱镜的顶角相等,这样在相第垂直的两个方向上均可以对光线进行收敛,提高背光模组正视角下的亮度。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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)

1.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,用于图像显示;
背光模组,位于所述显示面板的入光侧,用于提供背光;
所述背光模组包括:
光源,用于出射光线;
中间层,位于所述光源的出光侧,用于对所述光源出射的光线进行匀化;
增光片,位于所述中间层背离所述光源的一侧;
粘合层,位于所述中间层与所述增光片之间,用于将所述增光片与所述中间层无间隙贴合;
所述增光片包括:多个条形棱镜,所述条形棱镜背离所述中间层一侧的顶角满足将所述光源的出射光进行偏折,以使第一视角对应的亮度值与正视角对应的亮度值之比大于或等于设定阈值;所述条形棱镜沿垂直于延伸方向的截面为等腰三角形;所述等腰三角形的顶角小于15°;所述第一视角在±35°以内。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述设定阈值大于或等于1/3。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述增光片的折射率为1.5-1.6。
4.如权利要求1-3任一项所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组还包括:
背板,具有支撑和承载作用;所述光源呈阵列分布于所述背板之上。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述中间层为扩散板,所述扩散板位于所述光源背离所述背板的一侧。
6.如权利要求1-3任一项所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组还包括:
背板,具有支撑和承载作用;所述光源排列成一条直线,位于所述背板的一个侧边;
导光层,位于所述背板之上;所述导光层面向所述光源的一侧为入光侧,所述导光层背离所述背板的一侧为出光侧。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述中间层为扩散片,所述扩散片位于所述导光层的出光侧。
8.如权利要求1-3任一项所述的显示装置,其特征在于,所述背光模组包括两个所述增光片;
同一所述增光片中的各所述条形棱镜相互平行;两个所述增光片的条形棱镜的延伸方向相互垂直。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,两个所述增光片中的条形棱镜的顶角相等。
CN202010923118.7A 2020-09-04 2020-09-04 一种显示装置 Active CN114137760B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010923118.7A CN114137760B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 一种显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010923118.7A CN114137760B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 一种显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114137760A CN114137760A (zh) 2022-03-04
CN114137760B true CN114137760B (zh) 2024-03-19

Family

ID=80438350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010923118.7A Active CN114137760B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 一种显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114137760B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160204A (ja) * 1994-12-12 1996-06-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリズムシートおよびバックライト
US5797668A (en) * 1996-04-04 1998-08-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Surface illumination device suitable for a backlit display
JP2004302329A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート
JP2005043611A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置及び透過型表示装置
JP2008117639A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 光拡散板及びバックライト並びに透過型画像表示装置
KR20080093805A (ko) * 2007-04-18 2008-10-22 이대환 광학 시트
TW200903061A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Optical plate and backlight module using the same
CN102352982A (zh) * 2011-06-20 2012-02-15 友达光电股份有限公司 侧光式背光模块
CN104713031A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 京东方科技集团股份有限公司 一种复合棱镜单元、背光模组、显示装置
CN105334669A (zh) * 2015-12-09 2016-02-17 青岛海信电器股份有限公司 一种背光模组和液晶显示设备
CN107003438A (zh) * 2014-12-05 2017-08-01 盛科光学株式会社 扩散片、层压棱镜片以及层压光学片

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160204A (ja) * 1994-12-12 1996-06-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリズムシートおよびバックライト
US5797668A (en) * 1996-04-04 1998-08-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Surface illumination device suitable for a backlit display
JP2004302329A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート
JP2005043611A (ja) * 2003-07-28 2005-02-17 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置及び透過型表示装置
JP2008117639A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 光拡散板及びバックライト並びに透過型画像表示装置
KR20080093805A (ko) * 2007-04-18 2008-10-22 이대환 광학 시트
TW200903061A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Optical plate and backlight module using the same
CN102352982A (zh) * 2011-06-20 2012-02-15 友达光电股份有限公司 侧光式背光模块
CN107003438A (zh) * 2014-12-05 2017-08-01 盛科光学株式会社 扩散片、层压棱镜片以及层压光学片
CN104713031A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 京东方科技集团股份有限公司 一种复合棱镜单元、背光模组、显示装置
CN105334669A (zh) * 2015-12-09 2016-02-17 青岛海信电器股份有限公司 一种背光模组和液晶显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN114137760A (zh) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4544531B2 (ja) 面光源装置
CN210982988U (zh) 一种显示装置
US7530720B2 (en) Backlight unit and display apparatus having the same
US9116387B2 (en) Lighting device, display device and television device
US20190204494A1 (en) Display screen and display device
CN214098031U (zh) 一种显示装置
JPWO2011077866A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
CN111913320A (zh) 一种背光模组以及显示装置
WO2021190414A1 (zh) 一种显示装置
US9116385B2 (en) Light source unit base material, lighting device, display device and television receiver
CN114089561A (zh) 一种显示装置
CN112882281A (zh) 一种显示装置
CN115176197B (zh) 光学膜片、背光模组及显示装置
CN113126197B (zh) 一种显示装置
CN114137760B (zh) 一种显示装置
CN114063343A (zh) 一种显示装置
KR101718486B1 (ko) 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
CN108873126B (zh) 一种光学膜片、背光模组及显示装置
CN115704974B (zh) 一种显示装置
CN113721383B (zh) 一种显示装置
CN110018594B (zh) 背光模组及显示模组
CN110168437A (zh) 框架、面光源装置、显示装置以及电子设备
KR102444400B1 (ko) 양면 표시장치 및 그를 위한 백라이트 유닛
CN210123507U (zh) 一种背光模组以及显示装置
CN114063346A (zh) 一种显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant