CN114428418A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板、背光模组以及设置于显示面板与背光模组之间的分光棱镜层，包括多个间隔设置的分光棱镜，各分光棱镜用于调整背光模组的出射光线的传播方向，以使第一颜色光线入射至第一子像素区，第二颜色光线入射至第二子像素区，以及第三颜色光线入射至第三子像素区，通过分光棱镜层的分光作用，使得特定颜色的光线定向入射至对应颜色的子像素区，如此一来显示面板内部不再需要设置彩色滤光层，从而简化了显示面板的制备工序，另一方面，提升了背光模组光线的利用率，在显示面板亮度一定的情况下，背光模组的功耗得以降低。

Description

显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示装置。

背景技术

目前，常规的液晶显示面板中设置有彩色滤光层，包括不同子像素的红色滤光膜、绿色滤光膜以及蓝色滤光膜，对背光模组发出的白光进行过滤形成红绿波蓝三原色，从而实现彩色显示。

而这种彩色滤光层的设置会造成一些弊端：一方面，彩色滤光层通常需分别进行三次涂布、曝光和显影工序而对应形成红色滤光膜、绿色滤光膜以及蓝色滤光膜，导致显示面板的制备工序繁杂；另一方面，彩色滤光层仅允许特定颜色的光线透过，而过滤掉其他颜色的光线，使得背光光线利用率低，进而导致背光模组功耗过高。

发明内容

本发明提供一种显示装置，可解决现有显示装置中因设置彩色滤光层而导致的制备工序复杂以及背光光线利用率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板，包括多个子像素区，多个所述子像素区包括多个第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区；

背光模组，设置于背离所述显示面板出光面的一侧，所述背光模组的出射光线包括第一颜色光线、第二颜色光线以及第三颜色光线；

分光棱镜层，设置于所述背光模组与所述显示面板之间，包括多个间隔设置的分光棱镜，各所述分光棱镜用于调整所述背光模组的出射光线的传播方向，以使所述第一颜色光线入射至所述第一子像素区，所述第二颜色光线入射至所述第二子像素区，以及所述第三颜色光线入射至所述第三子像素区。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述分光棱镜为三棱镜，所述分光棱镜包括一朝向所述背光模组设置的入光面以及朝向所述显示面板设置的出光面；所述出光面包括第一颜色出光部、第二颜色出光部，以及第三颜色出光部，至少一所述第一颜色出光部对应一所述第一子像素区设置，至少一所述第二颜色出光部对应一所述第二子像素区设置，以及至少一所述第三颜色出光部对应一所述第三子像素区设置。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述显示面板包括多个像素区，一所述像素区包括一所述第一子像素区、一所述第二子像素区和一所述第三子像素区，一所述分光棱镜对应一所述像素区设置；

在一所述分光棱镜和对应的一所述像素区中，所述分光棱镜的第一颜色出光部对应所述像素区的所述第一子像素区设置，所述分光棱镜的第二颜色出光部对应所述像素区的所述第二子像素区设置，所述分光棱镜的第三颜色出光部对应所述像素区的所述第三子像素区设置。

在本发明实施例提供的一显示装置中，一所述分光棱镜对应一所述子像素区设置，多个所述分光棱镜包括多个第一分光棱镜、多个第二分光棱镜以及多个第三分光棱镜；

一所述第一分光棱镜的第一颜色出光部对应一所述第一子像素区设置，一所述第二分光棱镜的第二颜色出光部对应一所述第二子像素区设置，一所述第三分光棱镜的第三颜色出光部对应一所述第三子像素区设置。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述第一分光棱镜的出光面的所述第二颜色出光部与所述第三颜色出光部设置有第一遮光膜，所述第二分光棱镜的出光面的所述第一颜色出光部与所述第三颜色出光部设置有第二遮光膜，所述第三分光棱镜的出光面的所述第一颜色出光部与所述第二颜色出光部设置有第三遮光膜。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述第一分光棱镜的出光面设置有第一颜色滤光膜，所述第二分光棱镜的出光面设置有第二颜色滤光膜，所述第三分光棱镜的出光面设置有第三颜色滤光膜。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述第一颜色光线的波长大于所述第二颜色光线的波长，所述第二颜色光线的波长大于所述第三颜色光线的波长，所述第一分光棱镜的折射率大于所述第二分光棱镜的折射率，且所述第二分光棱镜的折射率大于所述第三分光棱镜折射率。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述第一分光棱镜入光面的所在平面与所述背光模组出光面具有第一夹角，所述第二分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第二夹角，所述第三分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第三夹角，所述第一颜色光线的波长大于所述第二颜色光线的波长，所述第二颜色光线的波长大于所述第三颜色光线的波长，所述第一夹角大于所述第二夹角，且所述第二夹角大于所述第三夹角。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述分光棱镜的出光面设置有光线准直微结构。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述分光棱镜层与所述显示面板之间还设置有光线准直元件层。

在本发明实施例提供的一显示装置中，所述背光模组为量子点型背光模组。

有益效果：本发明提供了一种显示装置，通过在显示面板与背光模组之间增设一分光棱镜层，所述背光模组的出射光线穿透所述分光棱镜时实现分光，以使第一颜色光线入射至第一子像素区，第二颜色光线入射至第二子像素区，以及第三颜色光线入射至第三子像素区，即，通过分光棱镜层的分光作用，使得特定颜色的光线定向入射至对应颜色的子像素区，如此一来显示面板内部不再需要设置彩色滤光层，从而简化了显示面板的制备工序，另一方面，提升了背光模组光线的利用率，在显示面板亮度一定的情况下，背光模组的功耗得以降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明实施例提供第一种显示装置的截面结构示意图；

图2是本发明实施例提供第二种显示装置的截面结构示意图；

图3是本发明实施例提供第三种显示装置的截面结构示意图；

图4是本发明实施例提供第四种显示装置的截面结构示意图；

图5是本发明实施例提供第五种显示装置的截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本发明实施例提供一种显示装置，以下结合图1示出的该显示装置的截面结构示意图进行详细说明。

所述显示装置包括显示面板100、背光模组200以及分光棱镜层300；

所述显示面板100包括多个子像素区A1，多个所述子像素区A1包括多个第一子像素区A11、第二子像素区A12和第三子像素区A13；

所述背光模组200设置于背离所述显示面板100出光面的一侧，所述背光模组200的出射光线包括第一颜色光线L1、第二颜色光线L2以及第三颜色光线L3，示例性地，所述第一颜色光线L1可以为红光、第二颜色光线L2可以为绿光，第三颜色光线L3可以为蓝光；

所述分光棱镜层300设置于所述背光模组200与所述显示面板100之间，包括多个间隔设置的分光棱镜310(图中仅示例性地示出了一个)，各所述分光棱镜用于调整所述背光模组200的出射光线的传播方向，以使所述第一颜色光线L1入射至所述第一子像素区A11，所述第二颜色光线L2入射至所述第二子像素区A12，以及所述第三颜色光线L3入射至所述第三子像素区A13。

其中，所述分光棱镜310依据对不同波长的光线具有不同的折射率而实现分光，具体地，所述分光棱镜310对所述第一颜色光线L1、第二颜色光线L2以及第三颜色光线L3具有不同的折射率，在相同入射角入射的前提下，会产生不同的折射角，从而使得所述第一颜色光线L1、第二颜色光线L2以及第三颜色光线L3沿不同的角度出射而实现分光。

在本实施例所提供的显示装置中，通过在显示面板与背光模组之间增设一分光棱镜层，所述背光模组的出射光线穿透所述分光棱镜时实现分光，以使第一颜色光线入射至第一子像素区，第二颜色光线入射至第二子像素区，以及第三颜色光线入射至第三子像素区，即，通过分光棱镜层的分光作用，使得特定颜色的光线定向入射至对应颜色的子像素区，如此一来显示面板内部不再需要设置彩色滤光层，从而简化了显示面板的制备工序，另一方面，提升了背光模组光线的利用率，在显示面板亮度一定的情况下，背光模组的功耗得以降低。

在一些实施例中，所述分光棱镜为三棱镜，所述分光棱镜310包括一朝向所述背光模组200设置的入光面P1以及朝向所述显示面板100设置的出光面P2，且所述入光面P1相较所述背光模组倾斜设置；

其中，由于在所述分光棱镜310对所述第一颜色光线L1、第二颜色光线L2以及第三颜色光线L3进行了分光，使得所述第一颜色光线L1、第二颜色光线L2以及第三颜色光线L3分别从所述出光面P2的不同区域出射，即所述出光面P2包括第一颜色出光部B1、第二颜色出光部B2，以及第三颜色出光部B3，进一步地，为了使得对应颜色的光线入射至对应颜色的子像素中，则至少一所述第一颜色出光部B1对应所述第一子像素区A11设置，至少一所述第二颜色出光部B2对应所述第二子像素区A12设置，以及至少一所述第三颜色出光部B3对应所述第三子像素区设置A13。

在一些实施例中，请继续参阅图1，所述显示面板100包括多个像素区A，一所述像素区A包括一所述第一子像素区A11、一所述第二子像素区A12和一所述第三子像素区A13，一所述分光棱镜310对应一所述像素区A设置；

在一所述分光棱镜310和对应的一所述像素区A中，所述分光棱镜310的第一颜色出光部B1对应所述像素区A的所述第一子像素区A11设置，所述分光棱镜310的第二颜色出光部B2对应所述像素区A的所述第二子像素区A12设置，所述分光棱镜310的第三颜色出光部B3对应所述像素区A的所述第三子像素区A13设置。

在一些实施例中，除了前述实施例中一所述分光棱镜对应一所述像素的排布方式以外，还可按照其他的对应方式进行设置，同样可实现对应颜色的光线定向入射至对应子像素区的效果，具体请参阅图2示出的另一种显示装置的截面结构示意图，在该显示装置中，一所述分光棱镜310对应一所述子像素区A1设置，多个所述分光棱镜310包括多个第一分光棱镜311、多个第二分光棱镜312以及多个第三分光棱镜313；

一所述第一分光棱镜311的第一颜色出光部B1对应一所述第一子像素区A11设置，一所述第二分光棱镜312的第二颜色出光部B2对应一所述第二子像素区A12设置，一所述第三分光棱镜313的第三颜色出光部B3对应一所述第三子像素区A13设置；

在这种设置方式中，可对所述第一分光棱镜311、第二分光棱镜312以及第三分光棱镜313的相关参数进行单独的调配，以满足对应的对应颜色的光线定向入射至对应子像素区的效果。

进一步地，由于一分光棱镜310对应一子像素区A1进行设置，而该分光棱镜310的出光面不仅会出射与对应子像素区A1显示颜色相匹配的光线，还会出射其他颜色的光线，为避免其他颜色光线的干扰，在所述分光棱镜310的出光面P2设置相应的结构层使得对应的分光棱镜仅出射对应颜色的光线。

在一种实施方式中，请继续参阅图2，所述第一分光棱镜311的出光面P2的所述第二颜色出光部B2与所述第三颜色出光部B3设置有第一遮光膜321，所述第二分光棱镜312的出光面P2的所述第一颜色出光部B1与所述第三颜色出光部B3设置有第二遮光膜322，所述第三分光棱镜313的出光面P2的所述第一颜色出光部B1与所述第二颜色出光部B2设置有第三遮光膜323，如此一来，由于所述第一遮光膜321、第二遮光膜322、与第三遮光膜323对出光光线的遮挡，即可使得所述第一分光棱镜311仅出射第一颜色光线L1，所述第二分光棱镜312仅出射第二颜色光线L2，所述第三分光棱镜313仅出射第三颜色光线L3；

示例性地，所述第一遮光膜321、第二遮光膜322、与第三遮光膜323可以为涂布于所述分光棱镜310出光面P2对应区域的黑色油墨层。

在另一种实施方式中，前述实施例中的设置于出光面对应区域的遮光膜结构可替换为设置于出光面整面的滤光膜结构，具体请参阅图3示出的另一种显示装置的截面结构，在该显示装置中，所述第一分光棱镜311的出光面P2设置有第一颜色滤光膜331，仅允许第一颜色光线L1出射，所述第二分光棱镜312的出光面P2设置有第二颜色滤光膜332，仅允许第二颜色光线L2出射，所述第三分光棱镜313的出光面P2设置有第三颜色滤光膜333，仅允许第三颜色光线L3出射。

在一些实施例中，可进一步通过对所述第一分光棱镜311、所述第二分光棱镜312以及所述第三分光棱镜313的相关参数进行设置，从而分别调整所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3的出光方向，当所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3均垂直入射至对应子像素区A1时，可获得最佳的显示效果；

因此，可以分别对分光棱镜310的折射率，入光面P1或出光面P2的设置角度进行相应地调试，从而实现所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3均垂直入射至对应子像素区A1；

在一种实施方式中，可将所述第一分光棱镜311、所述第二分光棱镜312以及所述第三分光棱镜313的角度设置为相同，通过调整折射率而实现各颜色光线的垂直入射，当所述第一颜色光线L1的波长大于所述第二颜色光线L2的波长，所述第二颜色光线L2的波长大于所述第三颜色光线L3的波长时，那么对于同一介质而言，第一颜色光线L1的折射率小于所述第二颜色光线L2的折射率，所述第二颜色光线L2的折射率小于所述第三颜色光线L3的折射率，因此，为了平衡不同颜色光线折射率的差异造成的出光角度的差异，将所述第一分光棱镜311的折射率设置为大于所述第二分光棱镜312的折射率，且将所述第二分光棱镜312的折射率设置为大于所述第三分光棱镜313折射率；

在另一种实施方式中，请继续参阅图2，可将所述第一分光棱镜311、所述第二分光棱镜312以及所述第三分光棱镜313的折射率设置为相同，通过调整所述分光棱镜310的入光面P1的设置角度而实现各颜色光线的垂直入射，当所述第一颜色光线L1的波长大于所述第二颜色光线L2的波长，所述第二颜色光线L2的波长大于所述第三颜色光线L3的波长时，那么对于同一材质的分光棱镜而言，第一颜色光线L1的折射率小于所述第二颜色光线L2的折射率，所述第二颜色光线L2的折射率小于所述第三颜色光线L3的折射率，即，所述第一颜色光线L1的折射角小于所述第二颜色光线L2的折射角，所述第二颜色光线L2的折射角小于所述第三颜色光线L3的折射角，为了平衡不同颜色光线折射角的差异造成的出光角度的差异，分别对所述第一分光棱镜311、所述第二分光棱镜312以及所述第三分光棱镜313的入光面P1的角度进行设置，具体地，所述第一分光棱镜311的入光面P1的所在平面与所述背光模组200出光面具有第一夹角β1，所述第二分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第二夹角β2，所述第三分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第三夹角β3，所述第一夹角β1大于所述第二夹角β2，且所述第二夹角β2大于所述第三夹角β3。

进一步地，继续参阅图1，在前述实施例提供的一分光棱镜310对应一像素A设置的显示装置中，由于一所述分光棱镜310同时出射所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3，无法对三种颜色的光线进行角度单独地进行出光角度的调试，为了使得所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3均垂直入射至对应子像素区A1时，可对该显示装置的结构进行进一步的优化，具体如下述：

在一种实施方式中，请参阅图4示出的一种显示装置的截面结构，所述分光棱镜310的出光面P2设置有光线准直微结构340，具体地，所述光线准直微结构包括分别设置于所述第一颜色出光部B1上的第一光线准直微结构341、设置于所述第二颜色出光部B2上的第二光线准直微结构342，以及设置于所述第三颜色出光部B3上的第三光线准直微结构343，从而分别调整所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3的出光角度，使得其分别垂直入射至对应地子像素区A1中；

在另一种实施方式中，请参阅图5示出的一种显示装置的截面结构，所述分光棱镜层300与所述显示面板100之间还设置有光线准直元件层400，所述光线准直元件层400分别调整所述第一颜色光线L1、所述第二颜色光线L2以及所述第三颜色光线L3的出光角度，使得其分别垂直入射至对应地子像素区A1中，进一步地，所述光线准直元件层400包括与多个所述分光棱镜310对应设置的多个光线准直元件，所述光线准直元件可采用本领域常规的光线准直元件，本发明实施例对此不作特殊限定。

在一些实施例中，所述背光模组200为量子点型背光模组，所述量子点型背光模组通常包括蓝色LED光源，以及对应颜色的激发量子点薄膜，所述量子点背光所发光线的色纯度高，使用分光棱镜进行分光的效果更佳，进而可提升所述显示装置的显示效果。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

显示面板，包括多个子像素区，多个所述子像素区包括多个第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区；

背光模组，设置于背离所述显示面板出光面的一侧，所述背光模组的出射光线包括第一颜色光线、第二颜色光线以及第三颜色光线；

分光棱镜层，设置于所述背光模组与所述显示面板之间，包括多个间隔设置的分光棱镜，各所述分光棱镜用于调整所述背光模组的出射光线的传播方向，以使所述第一颜色光线入射至所述第一子像素区，所述第二颜色光线入射至所述第二子像素区，以及所述第三颜色光线入射至所述第三子像素区。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述分光棱镜为三棱镜，所述分光棱镜包括一朝向所述背光模组设置的入光面以及朝向所述显示面板设置的出光面；所述出光面包括第一颜色出光部、第二颜色出光部，以及第三颜色出光部，至少一所述第一颜色出光部对应一所述第一子像素区设置，至少一所述第二颜色出光部对应一所述第二子像素区设置，以及至少一所述第三颜色出光部对应一所述第三子像素区设置。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括多个像素区，一所述像素区包括一所述第一子像素区、一所述第二子像素区和一所述第三子像素区，一所述分光棱镜对应一所述像素区设置；

在一所述分光棱镜和对应的一所述像素区中，所述分光棱镜的第一颜色出光部对应所述像素区的所述第一子像素区设置，所述分光棱镜的第二颜色出光部对应所述像素区的所述第二子像素区设置，所述分光棱镜的第三颜色出光部对应所述像素区的所述第三子像素区设置。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，一所述分光棱镜对应一所述子像素区设置，多个所述分光棱镜包括多个第一分光棱镜、多个第二分光棱镜以及多个第三分光棱镜；

一所述第一分光棱镜的第一颜色出光部对应一所述第一子像素区设置，一所述第二分光棱镜的第二颜色出光部对应一所述第二子像素区设置，一所述第三分光棱镜的第三颜色出光部对应一所述第三子像素区设置。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一分光棱镜的出光面的所述第二颜色出光部与所述第三颜色出光部设置有第一遮光膜，所述第二分光棱镜的出光面的所述第一颜色出光部与所述第三颜色出光部设置有第二遮光膜，所述第三分光棱镜的出光面的所述第一颜色出光部与所述第二颜色出光部设置有第三遮光膜。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一分光棱镜的出光面设置有第一颜色滤光膜，所述第二分光棱镜的出光面设置有第二颜色滤光膜，所述第三分光棱镜的出光面设置有第三颜色滤光膜。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一颜色光线的波长大于所述第二颜色光线的波长，所述第二颜色光线的波长大于所述第三颜色光线的波长，所述第一分光棱镜的折射率大于所述第二分光棱镜的折射率，且所述第二分光棱镜的折射率大于所述第三分光棱镜折射率。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一分光棱镜入光面的所在平面与所述背光模组出光面具有第一夹角，所述第二分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第二夹角，所述第三分光棱镜入光面与所述背光模组出光面具有第三夹角，所述第一颜色光线的波长大于所述第二颜色光线的波长，所述第二颜色光线的波长大于所述第三颜色光线的波长，所述第一夹角大于所述第二夹角，且所述第二夹角大于所述第三夹角。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述分光棱镜的出光面设置有光线准直微结构。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述分光棱镜层与所述显示面板之间还设置有光线准直元件层。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组为量子点型背光模组。

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