CN205679890U - 一种曲面液晶显示屏及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述了一种曲面液晶显示屏，所述曲面液晶显示屏包括：液晶显示面板；背光源；导光板，所述导光板的底面和出光面均为平面；曲面组件，设置于所述导光板的所述出光面的一侧；其中，所述曲面组件为透光材料；所述曲面组件靠近所述导光板的一侧的表面为平面，远离所述导光板的一侧的表面为凹陷或凸起的弧形；所述液晶显示面板设置于所述曲面组件上，所述液晶显示面板为凹陷或凸起的弧形，且所述液晶显示面板的曲率与所述曲面组件的曲率一致。本实用新型提供的曲面液晶显示屏的导光板和背板采用平面式设计，能够降低工艺难度，节约成本。

Description

一种曲面液晶显示屏及显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示领域，特别是涉及一种曲面液晶显示屏、包含该曲面液晶显示屏的显示装置。

背景技术

随着液晶显示产业的快速发展，各种液晶显示面板的产品应用持续增加，目前市场上的液晶显示器主要以平面显示为主。但是人的眼球和视网膜是弧面的，平面显示器的边缘与中心区域显示画面不能给人眼呈现相同的可视角度，而曲面显示器则能够将显示内容以近似相同的角度传给观察者，因此曲面显示器具有更优秀的视觉角度与观赏效果。

但是由于液晶显示装置的液晶面板不能发光，需要由背光提供光源，以实现液晶面板的图像显示。由于背光源的包含结构件比较多，而且结构设计比较复杂，制作曲面形状的背光源会增加设计和制作工艺难度。如图1所示，图1是现有技术中曲面液晶显示屏的结构示意图。曲面液晶显示屏包括背光模组部分和液晶显示面板部分，其中，背光模组包括背板2，LED灯条3、导光板4、反射片5以及其他膜片7，背板2将液晶显示面板8与LED灯条3、导光板4、反射片5以及其他膜片7卡扣在一起。其中，背板2、导光板4、反射片5、其他膜片7以及液晶显示屏都呈弯曲状态。其中，弯曲的导光板4和背板2的制作工艺难度大，从而增加曲面液晶显示屏的制作成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种曲面液晶显示屏，以及包括该曲面液晶显示屏的显示装置。

本实用新型提供了一种液晶显示屏，包括：液晶显示面板；背光源；导光板，所述导光板的底面和出光面均为平面；曲面组件，设置于所述导光板的所述出光面的一侧；其中，所述曲面组件为透光材料；所述曲面组件靠近所述导光板的一侧的表面为平面，远离所述导光板的一侧的表面为凹陷或凸起的弧形；所述液晶显示面板设置于所述曲面组件上，所述液晶显示面板为凹陷或凸起的弧形，且所述液晶显示面板的曲率与所述曲面组件的曲率一致。

可选地，所述曲面组件的折射率小于或者等于所述液晶显示面板的折射率。

可选地，在所述曲面组件与所述显示面板之间包括透光的填充物层。

可选地，所述填充物层为透明光学胶。

可选地，所述曲面组件的透光率大于或者等于90％。

可选地，所述曲面组件靠近所述导光板的一侧的表面具有凸起。

可选地，所述凸起为条状，且为三棱柱形状。

可选地，所述曲面液晶显示屏还包括背板，所述背板用于固定所述导光板、所述曲面组件以及所述液晶显示面板。

本实用新型还提供了一种包含上述任意一种曲面液晶显示屏的显示装置。

本实用新型的提供曲面液晶显示屏的背光模组为平面结构，液晶显示屏为曲面结构，在平面结构的背光模组与曲面结构的液晶显示屏之间设置有一侧为曲面、另一侧为平面的曲面组件，因此，能够避免曲面导光板的使用，从而降低导光板和背板的工艺难度以及曲面液晶显示屏的生产成本。

附图说明

图1是现有技术中曲面液晶显示屏的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种曲面液晶显示屏的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种曲面液晶显示屏的背光光路图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种曲面液晶显示屏的背光光路图

图5是本实用新型实施例提供的一种曲面液晶显示屏的外界光光路图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种曲面液晶显示屏的结构示意图；

图7是图6所示曲面液晶显示屏的曲面组件结构示意图；

图8是图6所示曲面液晶显示屏的背光光路图；

图9是本实用新型实施例提供的又一种曲面液晶显示屏的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的一种显示装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、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实用新型做进一步说明。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

具体地，请参考图2，图2是本实用新型实施例提供的一种曲面液晶显示屏的结构示意图。如图2所示，曲面液晶显示屏包括背光源13；导光板14，导光板14的底面和出光面均为平面；曲面组件16，设置于导光板14的出光面的一侧；其中，曲面组件16为透光材料；曲面组件16靠近导光板14的一侧的表面为平面，远离导光板14的一侧的表面为凹陷或凸起的弧形；液晶显示面板20设置于曲面组件16上，液晶显示面板20为凹陷或凸起的弧形，且液晶显示面板20的曲率与曲面组件14的曲率一致。

需要说明的是，背光源13、导光板14、曲面组件16以及液晶显示面板20均位于背板12中，背板12对导光板14、曲面组件16以及液晶显示面板20具有固定作用；导光板14的底面为导光板14靠近背板12一侧的表面；导光板14的出光面为导光板14远离背板12一侧的表面。

进一步地，如图2所示，在导光板14与背板12之间还设置有反射片15；在导光板14与曲面组件16之间还设置有其他膜片17。其中，其他膜片17可以包括至少一片棱镜片和一片扩散片。

对于非曲面液晶显示屏而言，导光板与反射片、其他膜片相比，其韧性较差，因此，想要制备曲面液晶显示屏，其导光板不能采用非曲面液晶显示屏的导光板使用的材料。然而，制备弯曲的导光板需要采用复杂的工艺，从而导致曲面液晶显示屏的生产成本上升。

本实施例提供曲面液晶显示屏包括曲面组件，且曲面组件的曲率与曲面液晶显示面板的曲率一致，因此，曲面液晶显示屏能够产生曲面显示效果。值得一提的是，本实施例中反射片、导光板以及其他膜片的两侧均为平面状，因此，导光板可以采用非曲面液晶显示屏使用的导光板，从而能降低导光板和背板的工艺难度和曲面液晶显示屏的生产成本。

具体地，一方面，导光板具有多个光学网点，所述光学网点用于将背光源发出的光转为均匀的面光源，如果将导光板制备成曲面，则不管光学网点是通过印刷式还是非印刷式形成在导光板中，其光学网点密度的均一性较差，且形成光学网点的生产工艺会导致导光板的曲率偏离预设曲率；另一方面，背板用于固定导光板、液晶显示面板以及其他部件，因此，如果导光板为曲面，为了保证导光板的曲率保持不变，背板也需要制备成为和导光板曲率一直的曲面，这必然会对背板材料有较高的要求，且会增加一道生产工艺。此外，现有技术中，平面导光板韧性较差，故将现有技术中的导光板经过弯曲形成曲面导光板。

本实用新型实施例提供的曲面液晶显示屏中，一方面，曲面组件不需要制备光学网点，只需要根据模具通过注塑成形或者挤出成形工艺即可，且可以根据液晶显示面板的曲率调整曲面组件的曲率。另一方面，背板不需要进行弯曲处理，减少生产程序，且降低对背板材料的要求。此外，导光板采用现有技术中的平面导光板，平面导光板目前制作工艺简单，对材料的韧性要求不高

可选地，上述曲面液晶显示屏中，曲面组件16的透光率大于或者等于90％。需要说明的是，曲面组件16的透光率越大越好。但是，为了保证曲面液晶显示在加入曲面组件16后显示效果与未加入曲面组件16时基本一致，曲面组件16的透光率大于或者等于90％。现有技术中，背光源的透过率约为30％，当加入透过率为90％的曲面组件16后，背光源的透过率变为约27％，即背光源的透过率仅降低3％，此时曲面液晶显示屏的显示效果仅会发生微弱的变化。

可选地，曲面组件16为聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。一般地，聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯是常见的透明材料，且经常用于液晶显示屏的背光模组部分，因此，曲面组件16采用聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯能够获得较高的透过率，同时不会增加成本。

可选地，如图2所示，曲面组件16与液晶显示面板20之间包括透光的填充物层18。填充物层18能够对液晶显示屏20起到机械固定的作用。

可选地，填充物层18可以是透明光学胶(Optically Clear Adhesive，OCA)等。OCA不仅能够对液晶显示屏20起到机械固定的作用，而且还能优化光学性质。本实用新型中填充物层18并非局限于此，其还可以是泡棉等具有弹性的物质。需要说明的是，如果填充物层18为非透明类物质，则设置在液晶显示屏20的外围。

在本实用新型实施例中，由于曲面组件16的设置，经过导光板14、其他膜片17以及空气层的光需要经过一次折射后才能射入液晶显示面板20。在上述光路中，对于非垂直入射的情形，经过导光板14以及其他膜片17的光进入曲面组件16时与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向之间具有第一夹角，经过曲面组件16的光射入液晶显示面板20时与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向之间具有第二夹角，由于光线经过曲面组件16时会发生折射，且曲面组件16的折射率通常会大于空气的折射率，因此，第二夹角小于第一夹角。

具体地，关于曲面组件对光路的影响可以参考图3和图4，图3是本实用新型实施例提供的一种曲面液晶显示屏的背光光路图，图4是本实用新型实施例提供的另一种曲面液晶显示屏的背光光路图。

如图3所示，背光源发出的光经过导光板以及其他膜片后射入曲面组件16，其中，射入曲面组件16的光线并包括垂直向上的光线以及与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向呈一定夹角的光线。具体地，当曲面组件16与液晶显示面板20之间没有设置填充物时，光线ω₁与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角α₁，光线ω₁射入曲面组件16后由于发生折射变为光线ω₂，光线ω₂成为射入液晶显示面板20的入射光，且光线ω₂与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角α₂，其中α₂＜α₁；对称地，光线ε₁与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角β₁，光线ε₁射入曲面组件16后由于发生折射变为光线ε₂，光线ε₂成为射入液晶显示面板20的入射光，且光线ε₂与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角β₂，其中β₂＜β₁。因此，曲面组件16的设置使得光线发生折射从而将较为分散的光变得较为汇聚的光。需要说明的是，图3中曲面组件16虽然以凹陷的曲面为例进行说明，但是当曲面组件16为突起的曲面时，由于光线依然会发生折射而仍然具有汇聚光线的作用。

继续参考图4，当曲面组件16与液晶显示面板20之间没有设置填充物层18时，光线ω₁与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角α₁，光线ω₁射入曲面组件16后由于发生第一次折射变为光线ω₂，光线ω₂与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角α₂，光线ω₂射入填充物层18后由于发生第二次折射变为光线ω₃，光线ω₃成为射入液晶显示面板20的入射光，且光线ω₃与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角α₃。其中，α₂＜α₁，α₂与α₃的大小关系取决于曲面组件16的折射率与填充物层18的折射率的大小关系；一般地，空气的折射率为最小，因此，α₃＜α₁。相应地，光线ε₁与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角β₁，光线ε₁射入曲面组件16后由于发生第一次折射变为光线ε₂，光线ε₂与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角β₂，光线ε₂射入填充物层18后由于发生第二次折射变为光线ε₃，光线ε₃成为射入液晶显示面板20的入射光，且光线ε₃与曲面组件16靠近导光板一侧的平面的法线方向成夹角β₃。其中，β₂＜β₁，β₃＜β₁。由于填充物层18的折射率会大于空气的折射率，因此，本实施例中曲面液晶显示屏对经过导光板以及其他膜片的光仍然具有汇聚作用。

可选地，上述任意一种实施方式中曲面液晶显示屏的曲面组件的折射率小于或者等于液晶显示面板的折射率。具体地，请参考图5，图5是本实用新型实施例的一种曲面液晶显示屏的外界光光路图。当设置有曲面组件16时，曲面液晶显示屏对外界光的反射发生了变化。从波动光学分析，当光经过两种物质的界面时，反射率采用近似计算公式R＝(N₁-N₀)²/(N₁+N₀)²，其中，N₀是一种物质的折射率，N₁是另一种物质的折射率。本实用新型中的反射率为：R＝R₁+R₂+R₃，R₁＝(N₁-N₀)²/(N₁+N₀)²，R₂＝(N₂-N₁)²/(N₂+N₁)²，R₃＝(N₂-N₀)²/(N₂+N₀)²，N₀是空气层的折射率，N₁是液晶显示面板20的折射率，N₂是曲面组件16的折射率。现有技术中没有设置曲面组件，故反射率为：R'＝R₁+R₂'，R₁＝R₂'，R₁＝(N₁-N₀)²/(N₁+N₀)²，R₂'＝(N₀-N₁)²/(N₁+N₀)²。经过数学推导，当N₁＝N₂时，R＝R'；当N₁＜N₂时，R＜R'。对于R＜R'，即模组反射率降低，此时曲面液晶显示屏的黑态亮度会降低，从而改善画面显示质量。因此，曲面组件16的折射率小于液晶显示面板20的折射率可以改善曲面液晶显示屏的显示质量。例如，当N₀＝1，N₁＝1.5，N₂＝1.4，本实用新型反射率R＝0.07，现有技术反射率R'＝0.08，模组反射率降低了0.01。

进一步地，本使用新型还提供了另一种曲面液晶显示屏，该曲面液晶显示屏的曲面组件靠近导光板的一侧的表面具有凸起。具体地，如图6所示，图6是本实用新型实施例提供的另一种曲面液晶显示屏的结构示意图。需要说明的是，图6与图2所示的曲面液晶显示屏结构相比，不同之处在于曲面组件16的结构，其他相关的结构在此不再赘述。同样地，图6所示的曲面液晶显示屏包括具有平面结构的反射片15、导光板14和其他膜片17，曲面的液晶显示面板20，靠近液晶显示面板20的一侧为凹陷状曲面的曲面组件16，以及位于曲面组件16和液晶显示面板20之间的填充物层18。其中，曲面组件16在靠近导光板14的一侧具有突起162。

具体地，曲面组件16的结构请参考图7，图7是图6所示曲面液晶显示屏的曲面组件结构示意图。如图7所示，凸起162是曲面组件16的一部分，即曲面组件16与凸起162是一体成型形成；凸起162为条状，且为三棱柱形状。

凸起162对射入曲面组件的光线具有汇聚作用。具体地，如图8所示，图8是图6所示曲面液晶显示屏的背光光路图。结合图6和图8，从光源13发出的光经过导光板14以及其他膜片17后进入曲面组件16和其他膜片17之间的空气层，空气层中的光线γ₁和γ₁射入凸起162后由于发射一次或者多次折射后射入曲面组件16，光线γ₁和γ₂射入凸起162后由于发射一次或者多次折射后变为光线μ₁和μ₂，其中，光线μ₁和μ₂与光线γ₁和γ₂相比，对于曲面组件16而言，光线μ₁和μ_2的的入射角之和小于光线γ₁和γ₂的入射角之和，从而对光线具有汇聚作用。

但是本实用新型并未限制突起的形状，在其他的实施方式中，凸起163可以为块状、颗粒状。不管是块状凸起还是颗粒状凸起，都能对射入曲面组件16的光线进行折射，从而对光线具有汇聚作用。

此外，凸起与曲面组件可以不是一体成型形成，如图9所示，图9是本实用新型实施例的又一种曲面液晶显示屏的结构示意图。图9与图6所示的曲面液晶显示屏相比，不同点在于凸起与曲面组件之间的关系，其他相同之处不再赘述。具体地，凸起163与曲面组件16并非一次成型形成，此时，凸起163可以采用与曲面组件16相同的材料，也可以采用不同的材料。

最后，本使用新型还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任意一种曲面液晶显示屏。如图10所示，图10是本实用新型实施例提供的一种显示装置结构示意图。图10示出了一种曲面电视的结构示意图，具体地，该曲面电视包括曲面液晶显示屏100，外框200，以及电源信号灯300。其中，曲面液晶显示屏100包括液晶显示面板；背光源；导光板，导光板的底面和出光面均为平面；曲面组件，设置于导光板的出光面的一侧；其中，曲面组件为透光材料；曲面组件靠近导光板的一侧的表面为平面，远离导光板的一侧的表面为凹陷或凸起的弧形；液晶显示面板设置于曲面组件上，液晶显示面板为凹陷或凸起的弧形，且液晶显示面板的曲率与曲面组件的曲率一致。在曲面液晶显示屏100与外框200之间还包括电源结构以及许多导线结构。本实用新型实施例提供的显示装置并非局限于曲面电视，还包括曲面手机，曲面电脑等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种曲面液晶显示屏，包括：

液晶显示面板；

背光源；

导光板，所述导光板的底面和出光面均为平面；

曲面组件，设置于所述导光板的所述出光面的一侧；其中，所述曲面组件为透光材料；

所述曲面组件靠近所述导光板的一侧的表面为平面，远离所述导光板的一侧的表面为凹陷或凸起的弧形；

所述液晶显示面板设置于所述曲面组件上，所述液晶显示面板为凹陷或凸起的弧形，且所述液晶显示面板的曲率与所述曲面组件的曲率一致。

2.根据权利要求1所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述曲面组件的折射率小于或者等于所述液晶显示面板的折射率。

3.根据权利要求1所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，在所述曲面组件与所述液晶显示面板之间包括透光的填充物层。

4.根据权利要求3所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述填充物层为透明光学胶。

5.根据权利要求1所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述曲面组件的透光率大于或者等于90％。

6.根据权利要求5所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述曲面组件为聚甲基丙烯酸甲酯或者聚碳酸酯。

7.根据权利要求1所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述曲面组件靠近所述导光板的一侧的表面具有凸起。

8.根据权利要求7所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述凸起为条状，且为三棱柱形状。

9.根据权利要求1所述的曲面液晶显示屏，其特征在于，所述曲面液晶显示屏还包括背板，所述背板用于固定所述导光板、所述曲面组件以及所述液晶显示面板。

10.一种显示装置，包括权利要求1-9任意一项所述的曲面液晶显示屏。