CN202947082U

CN202947082U - 一种准直系统、背光源和显示装置

Info

Publication number: CN202947082U
Application number: CN 201220609458
Authority: CN
Inventors: 王升
Original assignee: Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2022-11-16

Abstract

本实用新型公开了一种准直系统，包括：反射膜、设置于反射膜上表面的导光板、设置于导光板左侧和/或右侧的发光二极管和设置于导光板上表面的准直膜。本实用新型还公开了一种背光源，包括上述准直系统以及设置于准直膜上表面的闪耀光栅和设置于闪耀光栅上表面的微透镜阵列膜。本实用新型还公开了一种包括上述背光源的显示装置。通过本实用新型能够提升显示装置的光效。

Description

一种准直系统、背光源和显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别是指一种准直系统、背光源和显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)中的唯一光源，冷阴极灯管，具有很高的电光转化效率，但是冷阴极灯管发出的光需要经过背光源和液晶面板才可以最终达到人眼，在这一条光路上能量的损耗是非常可观的，例如：LCD面板偏光片中的碘分子的择光作用会吸收50％左右的入射光；彩膜中的黑矩阵及RGB像素合起来也会吸收70％左右的入射光，因此，现有技术中LCD入射光的透过率难以有实质性的提升，仅仅维持在5％-7％之间，导致LCD的光效也得不到实质性的提升。

如图1所示，现有技术中LCD背光源的入射光到达黑矩阵的时会被完全吸收，而红色像素会吸收入射光里除了红色波段以外的其他颜色波段的光，只允许红色波段的光通过，同理，绿色、蓝色像素也是如此，会吸收其他颜色的光、只允许相同颜色的光通过，从而造成光效的降低。因此，彩膜是LCD面板中造成光效降低的最大原因之一。为了降低彩膜对入射光的吸收率、提高LCD光效，现有技术采用的主要方式是使用反射型偏光增亮膜(DBEF，Dual-brightnessenhanced film)或偏光片贴附型增亮膜(APF，Adhere to polarizer film)膜材，即在背光源中或下偏光片上增加新的膜材来改善入射光的透过率，但是此种膜材造价极高；另外，从DEBF或APF膜材的使用可以看出，业界对光效进行的改善方法主要都是对彩膜本身进行优化，没有考虑背光源的优化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种准直系统、背光源和显示装置，对背光源进行优化，实现显示装置光效的提升。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种准直系统，包括：

反射膜、设置于所述反射膜上表面的导光板、设置于所述导光板左侧和/或右侧的发光二极管和设置于所述导光板上表面的准直膜。

所述准直膜包括聚对苯二甲酸基材、设置于所述聚对苯二甲酸基材下表面的反射层和设置于所述聚对苯二甲酸基材上表面的聚焦透镜阵列。

所述反射层为铝膜时，通过光刻法将所述铝膜刻蚀于所述聚对苯二甲酸基材的下表面。

所述聚焦透镜阵列通过光刻胶热回流工艺刻蚀于所述聚对苯二甲酸基材的上表面。

本实用新型还提供了一种背光源，包括上述的准直系统，该背光源还包括：

设置于所述准直膜上表面的闪耀光栅和设置于所述闪耀光栅上表面的微透镜阵列膜。

所述微透镜阵列膜设置于彩膜侧下偏光片的下表面。

本实用新型还提供了一种显示装置，包括上述的背光源。

本实用新型中的准直系统和包括该准直系统的背光源，通过准直膜为进入上层闪耀光栅的入射光预定倾角，使闪耀光栅对入射的白光进行分光；然后，通过微透镜阵列膜将分光后的不同角度的红光、绿光和蓝光分别射入对应的彩膜的像素，如此，不仅可以避免彩膜中的黑矩阵对光的吸收，同时还避免了现有技术中某个颜色的像素对其他颜色光的吸收的现象，增加了光线的透过率，提高了采用本实用新型的准直系统和背光源的显示装置的光效。

附图说明

图1为现有技术中的背光源结构和光学轨迹示意图；

图2为本实用新型中的背光源结构和光学轨迹示意图；

图3为本实用新型中准直膜的结构示意图。

附图标记说明：1、LED；2、反射膜；3、导光板；4、准直膜；5、闪耀光栅；6、微透镜阵列膜；7、液晶层；8、彩膜；9、下偏光片；10、上偏光片；11、扩散膜；12、下棱镜膜；13、上棱镜膜；14、保护膜；15、PET基材；16、反射层；17、聚焦透镜阵列。

具体实施方式

本实用新型对背光源进行了优化，摒弃了如图1所示的扩散膜11、下棱镜膜12、上棱镜膜13和保护膜14等各种光学膜材，仅仅通过增加如图2所示的准直膜4、闪耀光栅5和微透镜阵列膜6即可达到提高显示装置光效的作用，同时，相比DEBF或APF膜材，降低了显示装置的制作成本。

下面通过具体的实施例来说明本实用新型的方案。

如图2所示，反射膜2、设置于反射膜2之上的导光板(LGP)3、设置于导光板3一侧的LED 1和设置于导光板3上表面的准直膜4构成了本实用新型的准直系统。

优选地，可以采用粘结方式或者通过固件固定等方式将准直膜4设置于导光板3的上表面。

其中，准直膜4的结构由三部分构成，如图3所示：

一是聚对苯二甲酸(PET，Polyethylene Terephthalate)基材15，优选地，PET基材15的厚度为125um(微米)；

一是设置于PET基材15下表面的反射层16，优选地，反射层16的缝隙pitch(高度)为缝隙宽度的5倍；反射层16的材质可以为铝膜，优选地，铝膜采用光刻法(photolithographic process)刻蚀于PET基材15的下表面。

一是设置于PET基材15上表面的聚焦透镜阵列17，优选地，可以采用光刻胶热回流工艺(photoresist thermal reflow)将聚焦透镜阵列17刻蚀于PET基材15的上表面。

本实用新型中的上述准直系统主要用于为进入上层闪耀光栅5的入射光预定倾角(即准直膜4对被导光板3打散的入射光进行准直，之后射入闪耀光栅5)，使闪耀光栅5可以进行最优化的分光，例如，使分光后的红绿蓝三色光能准确的各自通过红绿蓝三色彩膜。需要指出的是：倾角会影响到闪耀光栅5的分光作用，具体表现在：不同倾角的光线进入闪耀光栅5分光后，出射的红绿蓝三色光的角度不同，因此需要选用最佳入射角对应彩膜中红绿蓝像素的位置，使分光后的红绿蓝三色光能准确的各自通过红绿蓝三色彩膜。入射光预定倾角主要是通过准直膜4的聚焦透镜阵列的间距与透镜焦距、半径控制，根据不同的背光源结构使用不同的优化参数。

如图2所示，本实用新型还提供了一种背光源，除了包括上述的准直系统，还包括了设置于准直膜4上表面的闪耀光栅5和设置于闪耀光栅5上表面的微透镜阵列膜6。进一步地，微透镜阵列膜6设置于下偏光片9的下表面。

优选地，将闪耀光栅5设置于准直膜4的上表面、将微透镜阵列膜6设置于闪耀光栅5的上表面以及将微透镜阵列膜6设置于下偏光片9的下表面的方式可以采用采用粘结方式或者通过固件固定等方式。

优选地，闪耀光栅5及微透镜阵列膜6均在厚度为300um的聚氯乙烯(PVC，Poly Vinyl Chloride)基材上通过热压成型(hot embossing)的工艺制备。

其中，闪耀光栅5主要用于对已经准直的入射光进行分光，将白光中的红光、绿光和蓝光进行分离。

微透镜阵列膜6主要用于将闪耀光栅5分离后的不同角度的红光、绿光和蓝光准直，并与彩膜8的红色像素、绿色像素和蓝色像素的位置进行匹配，使不同角度的红光、绿光和蓝光分别射入对应的红色像素、绿色像素和蓝色像素。

本实用新型还提出了一种显示装置，包括如图2所示的背光源。对于采用了本实用新型背光源的显示装置而言，使分离的红光、绿光和蓝光准直射入对应的彩膜8的像素，不仅可以避免彩膜8中的黑矩阵对光的吸收，同时还避免了现有技术中某个颜色的像素对其他颜色光的吸收的现象，增加了光线的透过率，提高了该显示装置的光效。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种准直系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述准直系统，其特征在于，所述准直膜包括聚对苯二甲酸基材、设置于所述聚对苯二甲酸基材下表面的反射层和设置于所述聚对苯二甲酸基材上表面的聚焦透镜阵列。

3.根据权利要求2所述准直系统，其特征在于，所述反射层为铝膜时，通过光刻法将所述铝膜刻蚀于所述聚对苯二甲酸基材的下表面。

4.根据权利要求2所述准直系统，其特征在于，所述聚焦透镜阵列通过光刻胶热回流工艺刻蚀于所述聚对苯二甲酸基材的上表面。

5.一种背光源，其特征在于，包括权利要求1至4任一所述的准直系统，该背光源还包括：

6.根据权利要求5所述背光源，其特征在于，

所述微透镜阵列膜设置于彩膜侧下偏光片的下表面。

7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5或6所述的背光源。