CN210401941U - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及显示技术领域，公开了一种显示装置。该显示装置包括依次层叠设置的第一反射层、导光层、偏振层、阵列层以及偏振色阻反射层；所述偏振色阻反射层包括多个间隔设置的偏振色阻反射区，每个所述偏振色阻反射区透过选定波长的偏振光，且阻挡并反射其他波长的偏振光；其中，至少部分所述其他波长的偏振光经所述第一反射层反射后从所述偏振色阻反射层透过。本实用新型实施例通过在显示装置中设置偏振色阻反射层，在导光层远离阵列层的一侧设置第一反射层，由偏振色阻反射层反射的光线可以经第一反射层反射回偏振色阻反射层，继而射出，从而提升了显示装置的光利用率，降低了显示装置的功耗。

Description

一种显示装置

技术领域

本实用新型实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

显示装置的功耗问题一直是业界和用户的关注点之一，然而，现有的显示装置仍然存在功耗较大的问题。

图1为现有的一种显示装置的结构示意图，如图1所示，显示装置包括依次层叠设置的光源11、导光板12、光学膜13、第一偏光片14、阵列基板15、液晶层16、彩膜基板17和第二偏光片18。光源11发出的光依次经过导光板12、光学膜13、第一偏光片14、阵列基板15、液晶层16、彩膜基板17和第二偏光片18射出。其中，每一个膜层对光均有一定的吸收作用，即光在经过每一个膜层后都会有损耗，因此，显示装置发出的光照强度远小于光源发出的光照强度，造成了显示装置光利用率低的问题。为了提升显示装置的亮度，需要提供更多的能量以驱动光源的光照强度较高，从而造成了显示装置功耗大的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种显示装置，以提升显示装置的光利用率，降低显示装置的功耗。

为实现上述技术目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：一种显示装置，包括依次层叠设置的第一反射层、导光层、偏振层、阵列层以及偏振色阻反射层；所述偏振色阻反射层包括多个间隔设置的偏振色阻反射区，每个所述偏振色阻反射区透过选定波长的偏振光，且阻挡并反射其他波长的偏振光；其中，至少部分所述其他波长的偏振光经所述第一反射层反射后从所述偏振色阻反射层透过。

进一步地，所述显示装置还包括第二反射层，所述第二反射层位于所述第一反射层与所述偏振色阻反射层之间；沿垂直于所述第一反射层的方向，所述第二反射层至少位于相邻所述偏振色阻反射区之间。

进一步地，所述第二反射层与所述偏振色阻反射层位于同一膜层。

进一步地，所述显示装置还包括黑矩阵；所述黑矩阵设于所述阵列层与所述偏振色阻反射层之间；沿垂直于所述偏振色阻反射层的方向，所述黑矩阵至少位于相邻所述偏振色阻反射区之间；所述第二反射层贴合于所述黑矩阵靠近所述阵列层的表面上。

进一步地，所述第二反射层与所述黑矩阵在所述阵列层上的正投影重合。

进一步地，所述黑矩阵和所述第二反射层的总厚度与所述偏振色阻反射层的厚度相等；且贴合有所述第二反射层的黑矩阵与所述偏振色阻反射层位于同一膜层。

进一步地，所述偏振色阻反射区包括红光区、绿光区和蓝光区；其中，所述红光区能够透过红光，且反射绿光和蓝光；所述绿光区能够透过绿光，且反射红光和蓝光；所述蓝光区能够透过蓝光，且反射红光和绿光。

进一步地，所述偏振层包括量子棒。

进一步地，所述偏振色阻反射区包括衬底材料层和设置于所述衬底材料层上的多个光栅结构。

进一步地，所述光栅结构的反射率大于所述衬底材料层的反射率。

本实用新型实施例通过在显示装置中设置偏振色阻反射层，在导光层远离阵列层的一侧设置第一反射层，这样光线经过偏振色阻反射层的偏振色阻反射区后，其中的特定单色偏振光可以透过，而其他的光线则经过偏振色阻反射区的反射后，再经第一反射层反射回偏振色阻反射层，继而从其他相应的偏振色阻反射区射出，从而提升了显示装置的光利用率，降低了显示装置的功耗。

附图说明

图1为现有的一种显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种显示装置具有的偏振色阻反射层的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。

附图中，各附图标记所代表的特征列表如下：

21-导光层；22-偏振层；23-液晶盒；24-第一反射层；25-光源；231-偏振色阻反射层；232-阵列层；233-液晶层；2331-液晶分子；2332-支撑柱；2311-衬底材料层；2312-光栅结构；2313-基底；2314-黑矩阵；2315-第二反射层；234-平坦层；235-色阻基板；236-公共电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种显示装置，该显示装置可适用于手机、平板电脑、显示器、电视机、查询机、智能穿戴设备等。

图2为本实用新型实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图2，该显示装置包括依次层叠设置的导光层21、偏振层22、液晶盒23和第一反射层24。

其中，液晶盒23包括偏振色阻反射层231，偏振色阻反射层231包括间隔设置的偏振色阻反射区，其能够透过选定波长的偏振光，且反射其他波长的偏振光；偏振色阻反射层231是将偏光功能与彩色滤光功能进行整合，其不仅具有单色光透射作用，还具有透过偏振光的作用，与此同时，偏振色阻反射层231将未射出的光线进行反射，即偏振色阻反射层231具有反射作用，例如用于透射单色的S光，反射其他颜色的S光以及P光。进一步地，偏振色阻反射区可以但不限于包括间隔设置的红光区231R、绿光区231G和蓝光区231B；其中，红光区231R透射红光，反射绿光和蓝光；绿光区231G透射绿光，反射红光和蓝光；蓝光区231B透射蓝光，反射红光和绿光。偏振色阻反射层的工作原理不同于现有的彩色滤光膜(colorfilter，CF)，CF是透光特定的单色光，并将其他颜色的光吸收掉，这样会使得光的利用率大大降低，而偏振色阻反射层是特定的偏振色阻反射区透光特定的单色光，将其他颜色的光反射再次进入背光系统再经过一次或者多次的反射使得其他颜色的光从其他相应的偏振色阻反射区透射出来，这样不仅能够提高光的利用率，还能够增加对比度。

导光层21又叫导光板(light guide plate，LGP)，导光层21的材料例如可以是亚克力(PMMA)或者PC板材；该显示显示装置还包括光源25，位于导光层21的入光侧，本实施例中光源25包括LED(发光二极管，Light Emitting Diode)，在其他实施例中，光源25也可以但不限于包括miniLED、microLED或者OLED等；其中，导光层21用于将光源25发出的光均匀射出。

第一反射层24位于导光层21远离液晶盒23的一侧。第一反射层24(reflect)一方面反射导光层21的白光，使得更多的白光从导光层21的光出射面射出，减少了导光层21的损耗，提升了导光层21的光利用率；另一方面，从偏振色阻反射层231反射的光线也能够通过第一反射层24的反射，使得由偏振色阻反射层231反射的光线经第一反射层24反射后，再经过偏振色阻反射层231射出，使得更多的光线能够通过偏振色阻反射层231的出射面射出，减少了偏振色阻反射层231的损耗，提升了偏振色阻反射层231的光利用率。

示例性地，光线31射入至偏振色阻反射层231的红光区231R，红光光线33射出，绿光光线34和蓝光光线36反射至第一反射层24，经第一反射层24的一次或多次反射后，至少部分绿光光线35经偏振色阻反射层231的绿光区231G射出，至少部分蓝光光线37经偏振色阻反射层231的蓝光区231B射出。

液晶盒23还可以包括阵列层232，阵列层232设于偏振色阻反射层231和所述第一反射层24之间依次层叠设置。

液晶盒23还可以包括液晶层233，液晶层233包括多个可转动的液晶分子2331和支撑柱2332，但不限于此。阵列层232包括薄膜晶体管2321和与薄膜晶体管2321连接的像素电极2322，薄膜晶体管2321用于控制像素电极2322是否有电压供给，供像素电极2322所对应的液晶分子2331实现偏转，以调节对应的出射光的亮度，偏振色阻反射层231将透过白光中特定颜色的单色光，例如红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)，以实现彩色显示，从而获得所需的显示图案。

偏振层22又叫偏振片、偏振膜或偏光片(Polarizer，POL)，偏振层22具有透过偏振光的作用，偏振层22和偏振色阻反射层231的偏振轴方向相互垂直；如图2所示，偏振层22用于将导光层21射出的光线中的P光(例如90°)射出(图2中包括黑点的光线为P光，如光线32、光线34和光线36)，然后经液晶盒23内的阵列层232和液晶层233射出。液晶层233作为调节亮度的开关，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，示例性地，如图2所示，液晶层233将P光扭转成S光(0°)(图2中包括短线的光线为S光，如光线33、光线35和光线37)。

综上，本实用新型实施例通过在液晶盒23中设置偏振色阻反射层231，在导光层21远离液晶盒23的一侧设置第一反射层24，由偏振色阻反射层231反射的光线可以经第一反射层24反射回偏振色阻反射层231，继而射出，从而提升了显示装置的光利用率，降低了显示装置的功耗。

图3为本实用新型实施例提供的一种显示装置具有的偏振色阻反射层的结构示意图。参见图3，在上述各实施例的基础上，可选地，偏振色阻反射层231的偏振色阻反射区包括衬底材料层2311和设置于衬底材料层2311上的多个光栅结构2312，衬底材料层2311可以但不限于包括氟化镁(MgF₂)，光栅结构2312可以但不限于包括铝(Al)。其中，特定色光(例如红光)可以从偏振色阻反射区射出，而非特定色光(例如绿光和蓝光)则从偏振色阻反射区上反射。本实用新型实施例设置偏振色阻反射层231通过调整衬底材料层2311的厚度d1、光栅结构2312的厚度d2、光栅结构2312的光栅周期和占空比来调节透过光的波长，因此，偏振色阻反射层231的结构简单，易于实现。

在上述各实施例的基础上，可选地，红光区231R对应的偏振色阻反射区的光栅周期范围为100nm～120nm，光栅结构2312的占空比范围为0.94～0.98，以实现红光区231R透射红光、反射绿光和蓝光；绿光区231G对应的偏振色阻反射区的光栅周期范围为100nm～120nm，占空比范围为0.84～0.88，以实现绿光区231G透射绿光，反射红光和蓝光；蓝光区231B对应的偏振色阻反射区的光栅周期范围为140nm～160nm，光栅结构2312的占空比范围为0.74～0.78，以实现蓝光区231B透射蓝光，反射红光和绿光。示例性地，衬底材料层2311的厚度d1为40nm，光栅结构2312的厚度d2为100nm，红光区231R对应的光栅结构2312的周期范围为150nm，光栅结构2312的占空比范围为0.96；绿光区231G对应的光栅结构2312的周期范围为110nm，光栅结构2312的占空比范围为0.86；蓝光区231B对应的光栅结构2312的周期范围为110nm，光栅结构2312的占空比范围为0.76。

继续参见图3，可选地，偏振色阻反射层231还包括基底2313，基底2313设置于衬底材料层2311远离光栅结构2312的一侧，以对偏振色阻反射区提供支撑。示例性地，基底2313的材料为亚克力(PMMA)。

在上述各实施例的基础上，可选地，光栅结构2312的反射率大于衬底材料层2311的反射率，以确保偏振色阻反射层231具有较好的反射率。

在上述各实施例的基础上，可选地，偏振层22为量子棒偏振层，量子棒偏振层不仅能够将导光板射出的光线中的P光射出，还能够将S光转换为P光后射出，因此，经过量子棒偏振层的S光不会损失，进一步提高了光的利用率。

其中，光源25例如可以是蓝光LED加上荧光粉的光源，以使光源发白光。具体地，蓝光LED所产生的蓝光有一部分会直接穿过荧光粉直接发射出去，剩下的一部分会打在荧光粉上并与之作用产生黄光，蓝光与黄光共同作用(混合)就产生了白光。

图4为本实用新型实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，参见图4，在上述各实施例的基础上，可选地，显示装置还包括黑矩阵2314，其位于液晶层233远离第一反射层24的一侧，黑矩阵2314与偏振色阻反射区间隔设置。

进一步地，显示装置还可以包括第二反射层2315，其设于黑矩阵2314靠近第一反射层24的一侧，为了避免光线照射到黑矩阵2314上被直接吸收掉造成光的损失。本实用新型实施例通过在黑矩阵2314上设置第二反射层2315，可以使原本照射到黑矩阵2314上的光线会被第二反射层2315反射，然后经第一反射层24或偏振色阻反射层231的一次或多次反射后，经偏振色阻反射层231射出，从而进一步提高了光的利用率。

在上述各实施例的基础上，可选地，偏振色阻反射区包括间隔设置的红光区231R、绿光区231G和蓝光区231B；在垂直于第一反射层24的方向上，第二反射层2315至少部分位于偏振色阻反射层231的红光区231R和绿光区231G之间、偏振色阻反射层231的绿光区231G和蓝光区231B之间或者偏振色阻反射层231的红光区231R和蓝光区231B之间，以使第二反射层2315能够覆盖黑矩阵2314，避免光线被黑矩阵2314吸收。

在上述各实施例的基础上，可选地，黑矩阵2314与偏振色阻反射层231位于同一膜层，以减少膜层厚度，有利于显示装置的轻薄化。

继续参见图4，可选地，液晶盒23还包括设置于液晶层233和偏振色阻反射层231之间的平坦层234，以向支撑柱2332提供一个平坦的站立平面，确保支撑柱2332的稳定站立，有利于提升显示装置的稳定性。

继续参见图4，可选地，液晶盒23还包括设置于偏振色阻反射层231远离导光层21一侧的色阻基板235，以对偏振色阻反射层231提供支撑。

继续参见图4，可选地，液晶盒23还包括设置于基板235远离导光层21一侧的公共电极236，公共电极236为液晶分子2331的偏转提供基准电压。图4中示例性地示出了公共电极236位于色阻基板235远离导光层21一侧，并非对本实用新型的限定，在其他实施例中，还可以设置公共电极236位于阵列层232上，在实际应用中可以根据需要进行设定。

本实用新型实施例通过在液晶盒中设置偏振色阻反射层，在导光层远离液晶盒的一侧设置第一反射层，这样光线经过偏振色阻反射层的偏振色阻反射区后，其中的特定单色偏振光可以透过，而其他的光线则经过偏振色阻反射区的反射后，再经第一反射层反射回偏振色阻反射层，继而从其他相应的偏振色阻反射区射出，从而提升了显示装置的光利用率，降低了显示装置的功耗。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括依次层叠设置的第一反射层、导光层、偏振层、阵列层以及偏振色阻反射层；

所述偏振色阻反射层包括多个间隔设置的偏振色阻反射区，每个所述偏振色阻反射区透过选定波长的偏振光，且阻挡并反射其他波长的偏振光；其中，

至少部分所述其他波长的偏振光经所述第一反射层反射后能够从所述偏振色阻反射层透过。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括第二反射层，所述第二反射层位于所述第一反射层与所述偏振色阻反射层之间；沿垂直于所述第一反射层的方向，所述第二反射层至少位于相邻所述偏振色阻反射区之间。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第二反射层与所述偏振色阻反射层位于同一膜层。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，还包括黑矩阵；所述黑矩阵设于所述阵列层与所述偏振色阻反射层之间；沿垂直于所述偏振色阻反射层的方向，所述黑矩阵至少位于相邻所述偏振色阻反射区之间；

所述第二反射层贴合于所述黑矩阵靠近所述阵列层的表面上。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第二反射层与所述黑矩阵在所述阵列层上的正投影重合。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述黑矩阵和所述第二反射层的总厚度与所述偏振色阻反射层的厚度相等；且贴合有所述第二反射层的黑矩阵与所述偏振色阻反射层位于同一膜层。

7.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述偏振色阻反射区包括红光区、绿光区和蓝光区；其中，所述红光区能够透过红光，且反射绿光和蓝光；所述绿光区能够透过绿光，且反射红光和蓝光；所述蓝光区能够透过蓝光，且反射红光和绿光。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述偏振层包括量子棒。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述偏振色阻反射区包括衬底材料层和设置于所述衬底材料层上的多个光栅结构。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述光栅结构的反射率大于所述衬底材料层的反射率。

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