CN116471871A - 光取出膜、显示模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光取出膜、显示模组和显示装置，解决了现有技术中显示装置的亮度不足以满足实际需求的问题。其中，光取出膜包括：叠置的至少一个基材层，至少一个基材层包括至少一个光路调整结构，光路调整结构包括多个球面，多个球面分别位于至少一个基材层的裸露表面和/或相邻基材层之间的交界面；多个球面在垂直于基材层的方向上逐层排布，多个球面的曲率半径满足预设条件；光取出膜用于叠置在显示面板的出光面上，以使显示面板发射的光线向正视角聚集。

Description

光取出膜、显示模组和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种光取出膜、显示模组和显示装置。

背景技术

有机电激光显示(Organic Light-Emitting Diode，OLED)器相比液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有众多的优势，例如高亮度显示。然而，相关技术中的OLED显示器件的出光侧发出的光线，部分入射角大的光线会被反射回OLED器件内无法射出，对OLED显示器件亮度的进一步提升造成了限制。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光取出膜、显示模组和显示装置，以解决现有技术中显示装置的亮度不足以满足实际需求的问题。

本申请第一方面提供了一种光取出膜，包括：叠置的至少一个基材层，至少一个基材层包括至少一个光路调整结构，光路调整结构包括多个球面，多个球面分别位于至少一个基材层的裸露表面和/或相邻基材层之间的交界面；多个球面在垂直于基材层的方向上逐层排布，多个球面的曲率半径满足预设条件；光取出膜用于叠置在显示面板的出光面上，以使显示面板发射的光线向正视角聚集。

在第一方面提供的光取出膜的一实现方式中，在垂直于基材层的方向上，多个球面在基材层上的正投影重叠。这种情况下，从下一层球面出射的光线必定会进入上一层球面，从而使得光取出效果更好。

在第一方面提供的光取出膜的一实现方式中，多个球面逐层包覆，多个球面的边缘相交。这样，相比于多个球面彼此间隔设置的方案而言，可以使得光取出膜的厚度更薄，从而利于实现显示模组的薄型化。

在第一方面提供的光取出膜的一实现方式中，多个球面的球心共线。这种情况下，光取出膜的结构更简单，易于制备。

在第一方面提供的光取出膜的一实现方式中，至少一个基材层包括一个基材层，多个球面包括第一球面和第二球面，第一球面和第二球面分别位于一个基材层的两侧表面，第二球面包覆第一球面。采用两个球面实现光路调整结构，简单、易实现。

在第一方面提供的光取出膜的一实现方式中，第一球面和第二球面的曲率半径取决于一个基材层的折射率和厚度。

本申请第二方面提供了一种显示模组，包括：显示面板；和上述任一实施例提供的光取出膜，叠置在显示面板的出光面上。

在第二方面提供的光取出膜的一实现方式中，多个球面包括第一球面，第一球面的边缘和显示面板接触，第一球面向背离显示面板的方向凸起，第一球面和显示面板之间填充有空气。填充空气相比于填充其它透明材料而言，填充空气成本更低，并且减少了一道制备透明材料的工序，从而提升了生产效率。

在第二方面提供的光取出膜的一实现方式中，至少一个基材层包括多个光路调整结构，显示面板包括多个像素单元，多个像素单元多个光路调整结构一一对应。一个像素单元应一个光路调整结构，可以避免光路调整结构的数量过多，进而导致光取出膜的结构精度过高，同时又可以确保良好的出光效果。

本申请第三方面提供了一种显示装置，包括：上述任一实施例提供的显示模组。

根据本申请实施例提供的光取出膜、显示模组和显示装置，其中，光取出膜包括叠置的至少一个基材层，至少一个基材层包括至少一个光路调整结构，光路调整结构包括多个球面，多个球面分别位于至少一个基材层的裸露表面和/或相邻基材层之间的交界面；多个球面在垂直于基材层的方向上逐层排布，多个球面的曲率半径满足预设条件；光取出膜用于叠置在显示面板的出光面上，以使显示面板发射的光线向正视角聚集，进而提升显示面板的亮度。

附图说明

图1a为本申请第一实施例提供的显示面板的出射光线的传播路径示意图。

图1b为本申请另一实施例提供的显示面板的出射光线的传播路径示意图。

图2为本申请第一实施例提供的光取出膜的结构示意图。

图3为本申请第二实施例提供的光取出膜的结构示意图。

图4为本申请第三实施例提供的光取出膜的结构示意图。

图5为本申请第四实施例提供的光取出膜的结构示意图。

图6为图2所示光取出膜的出射光线的出射路径的示意图。

图7为本申请一实施例提供的显示模组的结构示意图。

图8为本申请一实施例提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术中提到的，相关技术中的OLED显示器件的出光侧发出的光线中，出射角度大的光线会被反射回OLED器件内，无法射出，从而对OLED显示器件亮度的提升造成限制。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光取出膜、显示模组和显示装置，光取出膜中设置有光路调整结构，光路调整结构可以改变入射光线的传播路径，在将光取出膜叠置在显示面板的出光侧时，可以将显示面板发射的光线向正视角聚集，从而确保大视角光线也可以出射，而不会被反射回显示面板内部，进而提升显示面板的亮度。

本申请实施例提供的光取出膜能够提升显示模组的亮度的原理如下。

图1a为本申请第一实施例提供的显示面板的出射光线的传播路径示意图。图1b为本申请另一实施例提供的显示面板的出射光线的传播路径示意图。当显示面板出射光线的立体角由图1a所示的α收紧为图1b所示的立体角β时，光强度会增大。在相同视角、相同发光面积下，亮度与光强有同增同减的线性关系，因此在光强度增大的情况下，亮度也会提升。

基于上述原理，可以在显示面板上方增设光取出膜，通过合理设置光取出膜的内部结构，使光取出膜实现向正视方向聚光的效果，从而提升显示面板的亮度。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图2为本申请第一实施例提供的光取出膜的结构示意图。图3为本申请第二实施例提供的光取出膜的结构示意图。图4为本申请第三实施例提供的光取出膜的结构示意图。图5为本申请第四实施例提供的光取出膜的结构示意图。

如图2-5中任一附图所示，光取出膜包括：叠置的至少一个基材层21。基材层21的材料可以是有机材料，例如有机胶；也可以是无机材料，例如氟化锂。

至少一个基材层21包括至少一个光路调整结构210。光路调整结构210用于调整入射光线的传播路径，例如，将以第一角度入射到光取出膜的入射光线，以第二角度出射，第二角度小于第一角度，第一角度和第二角度是指相对于基材层21的垂直方向的锐角。这种情况下，当光取出膜叠置在显示面板的出光侧时，可以将显示面板以大角度出射的光线向正视方向聚集，从而提升显示面板的亮度，具体原理参见图6所示实施例。

光路调整结构210包括多个球面，多个球面分别位于至少一个基材层21的裸露表面和/或相邻基材层211之间的交界面。例如，如图2和图4所示，光取出膜包括一个基材层21，基材层21包括多个光路调整结构210，光路调整结构210包括两个球面，即第一球面S1和第二球面S2，第一球面S1和第二球面S2分别位于基材层21的两侧表面。又例如，如图3和图5所示，光取出膜30包括叠置的两个基材层，即第一基材层211和第二基材层212。第一基材层211远离第二基材层212的表面为平面。第一球面S1位于第一基材层211和第二基材层212的交界面，第二球面S2位于第二基材层212的远离第一基材层211的表面。

多个球面在垂直于基材层21的方向上逐层排布。例如，如图2-图5所示，在垂直于基材层21的方向上，多个球面在基材层21上的正投影重叠。具体而言，参阅图2和图4，多个球面在垂直于基材层21的方向上逐层包覆，多个球面的边缘线相交。或者，参阅图3和图5，多个球面包括第一球面S1和第二球面S2，第一球面S1和第二球面S2间隔设置。第二球面S2的曲率半径r小于第一球面S1的曲率半径R。比较而言，图2和图4所示多个球面在垂直于基材层21的方向上逐层包覆，并且多个球面的边缘线相交的方案，可以使得光取出膜的厚度更薄，从而利于实现显示模组的薄型化。

又例如，在垂直于基材层21的方向上，多个球面在基材层21上的正投影渐变。与图2-图5所示，在垂直于基材层21的方向上，多个球面在基材层21上的正投影重叠的方案相比较而言，图2-图5所示的光取出膜层中，从下一层球面出射的光线必定会进入上一层球面，从而使得光取出效果更好。

结合图2-图5所示，多个球面的球心共线。这种情况下，光取出膜的结构更简单，易于制备。

多个球面的曲率半径满足预设条件。以图2所示的光取出膜为例，第一球面S1和第二球面S2的曲率半径取决于基材层21的折射率和厚度。

具体而言，图6为图2所示光取出膜的出射光线的出射路径的示意图。基材层21的厚度MN为d，该厚度是指基材层21的厚度的最大值。第一球面S1的曲率半径O1N为R1，第二球面S2的曲率半径O2M为R2。例如，显示面板的出射光线L从第一球心O1出射，入射到第一球面S1上。由于第一球心O1是第一球面S1的球心，因此，出射光线L不会发生偏折。当出射光线L入射到第二球面S2上的p点时，向正视角方向偏折，偏折角度为θ，出射光线L向正视角方向靠拢。出射光线L的反向延长线与O1O2连线的交点为O3。此时，各参数满足如下关系：R1+d＝(n2/n1)*R2，其中，n1为空气的折射率；n2为基材层21的折射率，n2>n1。

显示面板上未设置光取出膜的情况下，显示面板的光线沿直线出射，此时要想使光线从P点出射，光线的出射角度为∠PO2N。而当显示面板上设置光取出膜，并且基材层21的折射率满足上述条件时，从p点出射的出射光线L的出射角度为∠PO3N，∠PO3N<∠PO2N。可见，光取出膜使得出射光线的出射角度减小。如上所述，当出射光线的立体角，即出射角度减小时，光强度会增大，亮度会提升。因此，光取出膜可以使得显示面板的亮度得到提升。

应当理解，上述实施例仅以光取出膜包括一个基材层21或两个基材层为例，实际产品中，可以根据实际需要合理设置多于2个的基材层，例如，3个基材层，4个基材层，或5个基材层等，该多于2个的基材层中的相邻基材层的结构和位置关系可参阅两个基材层的相关实施例，具体细节不再赘述。

本申请还提供了一种显示模组。图7为本申请一实施例提供的显示模组的结构示意图。如图7所示，显示模组包括：显示面板71和光取出膜72，光取出膜72可以是本申请任一实施例提供的光取出膜。

如图7所示，以图2所示光取出膜为例，光取出膜72包括一个基材层21，基材层21包括至少一个光路调整结构210。光路调整结构210包括第一球面S1和第二球面S2，第一球面S1和第二球面S2分别位于基材层21的两侧表面。第一球面S1的边缘和显示面板71接触，第一球面S1向背离显示面板71的方向凸起，第一球面S1和显示面板71之间填充有空气。

第一球面S1和第二球面S2的曲率半径满足如下关系：R1+d＝(n2/n1)*R2，其中，R1为第一球面S1的曲率半径；R2为第二球面S2的曲率半径；d为基材层21的厚度；n1为空气的折射率；n2为基材层21的折射率，n2>n1。这种情况下，光取出膜72叠置在显示面板71的出光面上，可以使得显示面板71发射的光线向正视角聚集，进而提升显示模组的亮度。

显示面板71包括依次叠置的基板711、薄膜场效应晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)阵列层712和发光器件层713。TFT阵列层712中设置有像素电路，发光器件层713中设置有发光器件，发光器件与像素电路一一对应，像素电路用于驱动发光器件发光。

应当理解，基材层21和显示面板71之间也可以填充其它透明材料。比较而言，填充空气成本更低，并且减少了一道制备透明材料的工序，从而提升了生产效率。

如图7所示，至少一个基材层包括多个光路调整结构210，显示面板71包括多个像素单元710，多个像素单元710和多个光路调整结构210一一对应。像素单元710包括多个子像素，例如像素单元710包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。一个像素单元710对应一个光路调整结构210，可以避免光路调整结构210的数量过多，进而导致光取出膜72的结构精度过高，同时又可以确保良好的出光效果。

本申请还提供了一种显示装置。图8为本申请一实施例提供的显示装置的结构示意图。如图8所示，显示装置80包括图7所示的显示模组。该显示装置例如可以是手机、电脑、电视、仪表等。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

上述内容提供了本申请实施例所公开的至少一个方面，以上描述以使本领域的技术人员能够做出或者使用本申请为基础。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的几个方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种光取出膜，其特征在于，包括：

叠置的至少一个基材层，所述至少一个基材层包括至少一个光路调整结构，所述光路调整结构包括多个球面，所述多个球面分别位于所述至少一个基材层的裸露表面和/或相邻基材层之间的交界面；所述多个球面在垂直于所述基材层的方向上逐层排布，所述多个球面的曲率半径满足预设条件；所述光取出膜用于叠置在显示面板的出光面上，以使所述显示面板发射的光线向正视角聚集。

2.根据权利要求1所述的光取出膜，其特征在于，在垂直于所述基材层的方向上，所述多个球面在所述基材层上的正投影重叠。

3.根据权利要求1或2所述的光取出膜，其特征在于，所述多个球面逐层包覆，所述多个球面的边缘相交。

4.根据权利要求3所述的光取出膜，其特征在于，所述多个球面的球心共线。

5.根据权利要求4所述的光取出膜，其特征在于，所述至少一个基材层包括一个基材层，所述多个球面包括第一球面和第二球面，所述第一球面和所述第二球面分别位于所述一个基材层的两侧表面，所述第二球面包覆所述第一球面。

6.根据权利要求5所述的光取出膜，其特征在于，所述第一球面和所述第二球面的曲率半径取决于所述一个基材层的折射率和厚度。

7.一种显示模组，其特征在于，包括：

显示面板；和

权利要求1-6中任一项所述的光取出膜，叠置在所述显示面板的出光面上。

8.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，所述多个球面包括第一球面，所述第一球面的边缘和所述显示面板接触，所述第一球面向背离所述显示面板的方向凸起，所述第一球面和所述显示面板之间填充有空气。

9.根据权利要求7或8所述的显示模组，其特征在于，所述至少一个基材层包括多个光路调整结构，所述显示面板包括多个像素单元，所述多个像素单元和所述多个光路调整结构一一对应。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求7-9中任一项所述的显示模组。