CN113867040A - 显示装置及其制备方法、显示设备 - Google Patents

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CN113867040A CN202111148644.1A CN202111148644A CN113867040A CN 113867040 A CN113867040 A CN 113867040A CN 202111148644 A CN202111148644 A CN 202111148644A CN 113867040 A CN113867040 A CN 113867040A
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孟宪芹
彭玮婷
王维
梁蓬霞
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Abstract

本申请实施例提供了一种显示装置及其制备方法、显示设备。在本申请实施例提供的显示装置中，背光模组发出朝向显示模组的入射光线，显示模组的第一偏光层透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，通过在显示模组的第一偏振层和背光模组的第一反射层之间设置相位转化层，使得被第一偏振层反射回的第二偏振光，经过相位转化层的第一相位偏转后出射至第一反射层，第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光经过相位转化层的第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射，使得背光模组发出的入射光线中的第二偏振光转换为第一偏振光并出射，从而能够提高背光利用率。

Description

显示装置及其制备方法、显示设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种显示装置及其制备方法、显示设备。
背景技术
随着显示技术的发展，人们对显示设备的显示画面质量要求越来越高，而显示设备的PPI(Pixels Per Inch，每英寸像素数量)是影响显示画面质量的重要因素之一，显示设备的PPI越高，显示画面的细节就越丰富。
但是，对于液晶显示设备而言，显示设备的PPI越高，意味着显示设备中像素单元的尺寸就越小，导致显示设备中阵列基板的开口率降低，从而导致背光源出射光线透过阵列基板的效率降低，导致显示设备的背光利用率降低。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种显示模组装置及其制备方法、显示设备，用以解决现有技术中显示设备中背光利用率低的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种，包括：
显示模组，包括第一偏振层，第一偏振层用于透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向；
背光模组，设置于显示模组的入光侧，背光模组包括第一反射层；
相位转化层，设置于第一偏振层和第一反射层之间，用于将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层，并将第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射。
第二个方面，本申请实施例提供了一种显示设备，包括：上述第一个方面所提供的显示装置。
第三个方面，本申请实施例提供了一种显示装置的制备方法，包括：
制备得到包括第一偏振层的显示模组，第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向；
制备得到包括第一反射层的背光模组，在背光模组的一侧制备相位转化层；
将背光模组和显示模组贴合，使得背光模组设置于显示模组的入光侧，且相位转化层位于第一偏振层和第一反射层之间，使得相位转化层将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层，并将第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射。
第四个方面，本申请实施例提供了另一种显示装置的制备方法，包括：
制备得到包括第一偏振层的显示模组，第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向；
在第一偏振层的一侧制备相位转化层；
制备得到包括第一反射层的背光模组，将背光模组和显示模组贴合，使得背光模组设置于显示模组的入光侧，且相位转化层位于第一偏振层和第一反射层之间，使得相位转化层将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层，并将第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
在本申请实施例提供的显示装置中，背光模组发出朝向显示模组的入射光线，显示模组的第一偏光层透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，通过在显示模组的第一偏振层和背光模组的第一反射层之间设置相位转化层，使得被第一偏振层反射回的第二偏振光，经过相位转化层的第一相位偏转后出射至第一反射层，第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光经过相位转化层的第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射，使得背光模组发出的入射光线中的第二偏振光转换为第一偏振光并出射，从而能够提高背光利用率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的图1所示显示装置中相位转化层的第一光栅结构的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的图1所示显示装置中相位转化层的第二光栅结构的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的图4所示显示装置中背光模组的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的图6所示显示装置中背光模组的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的图6所示显示装置中显示模组的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种显示装置的制备方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种显示装置的制备方法的流程示意图。
附图标记说明：
10-显示模组；
11-第一基板；101-第一偏振层；102-第二反射层；1021-第一开口；103-薄膜晶体管膜层；104-吸光层；1041-第二开口；105-液晶层；106-取向层；107-黑矩阵；108-色阻结构；12-第二基板；109-第二偏光层；
20-背光模组；
21衬底；201-第一反射层；202-发光单元；203-封装层；204-色转换层；205-棱镜膜；206-扩散板；
30-相位转化层；
31-第一光栅结构；311-柱状部；32-第二光栅结构；321-孔状部。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本申请的发明人进行研究发现，现有的液晶显示设备的工作原理主要是通过液晶偏转角度的精确调动，实现精确灰阶的R(红)G(绿)B(蓝)显示。由于液晶仅对偏振光响应，因此需要在背光模组与显示模组的液晶之间设置偏光片，使得背光模组出射的背光中实现符合要求的偏振光的透过，背光中的其余光线被偏光片吸收或反射回背光模组，然而偏光片的透过率在44％左右，从而导致背光模组出射光线中的大部分光线不能得到利用。
虽然，现有厂商通过在背光模组中设置光学膜层对反射回背光模组的其余光线进行解偏，再将解偏后的光线反射回偏光片以提高背光模组的背光利用率。但是，目前背光模组中光学膜层的解偏度通常小于4％，导致背光利用率的提升不高。
本申请的发明人经过测算发现，对于包括开口率为60％左右的阵列基板的液晶显示设备而言，通常液晶的透过率为90％左右，过滤彩膜的透过率为30％左右，当背光模组的背光依次经过偏光片、阵列基板、液晶和过滤彩膜后，背光利用率仅为6％左右。
应用于VR(Virtual Reality，虚拟现实)和MR(Mix Reality，混合现实)等近眼显示场景的液晶显示设备，液晶显示设备的PPI需要大于1500，同时亮度要求至少大于500尼特。对于目前的液晶显示设备而言，随着液晶显示设备PPI的提升，阵列基板的开口率会相应降低，从而导致背光利用率的降低；而且，液晶显示设备的亮度也会随之降低，而为了提高液晶显示设备的亮度需要提高背光模组出射的背光的亮度，这会导致液晶显示设备温度的升高，导致液晶显示设备发热严重，从而影响用户的正常使用。
因此，对于液晶显示设备而言，显示设备的PPI越高，意味着显示设备中像素单元的尺寸就越小，导致显示设备中阵列基板的开口率降低，从而导致背光源出射光线透过阵列基板的效率降低，导致显示设备的背光利用率降低，还会导致显示设备的发热问题严重。
本申请提供的显示模组装置及其制备方法、显示设备，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种显示装置，该显示装置的结构示意图如图1所示，包括：显示模组10和背光模组20，背光模组20设置于显示模组10的入光侧。
显示模组10，包括第一偏振层101，第一偏振层101用于透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向。背光模组20，包括第一反射层201。
相位转化层30，设置于第一偏振层101和第一反射层201之间，用于将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层201，并将第一反射层201反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射。
在本申请实施例提供的显示装置中，背光模组20发出朝向显示模组10的入射光线，显示模组10的第一偏光层101透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，通过在显示模组10的第一偏振层101和背光模组20的第一反射层201之间设置相位转化层30，使得被第一偏振层101反射回的第二偏振光，经过相位转化层30的第一相位偏转后出射至第一反射层201，第一反射层201反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光经过相位转化层30的第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射，使得背光模组20发出的入射光线中的第二偏振光转换为第一偏振光并出射，从而能够提高背光利用率。
本申请实施例中，显示模组10，包括第一基板11和设置于第一基板11入光侧的第一偏振层101，第一偏振层101用于将背光模组20发出的入射光线中的第一偏振光透过，并将入射光线中的第二偏振光反射回背光模组20，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向。背光模组20，包括衬底21和设置于衬底21一侧的第一反射层201，第一反射层201用于将第一偏振层101反射第二偏振光反射回第一偏振层101。
本申请实施例中，第一偏振层101和第一反射层201之间设置有相位转化层30，在第二偏振光在第一偏振层101和第一反射层201之间的传播过程中，被第一偏振层101反射回的第二偏振光，经过相位转化层30的第一相位偏转后出射至第一反射层201，第一反射层201反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光经过相位转化层30的第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射，从而能够使得背光模组20发出的入射光线中的第二偏振光转换为第一偏振光并出射，能够提高背光利用率。
同时，随着背光利用率的提高，能够降低背光模组20发出的入射光线中被显示装置的各个膜层的吸收量，从而能够降低显示装置的发热量。而且，随着背光利用率的提高，能够提高显示装置的显示亮度，从而能够降低背光模组20的功耗，进而能够降低显示装置的功耗。
可选地，本申请实施例中，第一相位偏转和第二相位偏转可为不同的相位差值。相位转化层30包括一子相位转化层用于将第二偏振光进行第一相位偏转，相位转化层30还包括另一子相位转化层用于将经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射。即通过设置包括至少两层一子相位转化层的相位转化层30，可以将第二偏振光相位偏转形成第一偏振光，以透过第一偏振层101。
本领域技术人员理解的是，本申请实施例中，显示模组10的入光侧指的是靠近背光模组20的一侧，即为背光模组20发出的入射光线的入射侧。
应该说明的是，本申请实施例中，第一偏振层101与相位转化层30之间具有一定的混光距离，通常为1-6微米，即可满足要求，当第一偏振层101与相位转化层30单独制备并贴合后，第一偏振层101与相位转化层30之间的缝隙的距离即可以满足混光距离的要求，因此无需特意控制第一偏振层101与相位转化层30之间的混光距离。
当相位转化层30直接制备于第一偏振层101的一侧，则需要先沉积一层透光材料，以保障第一偏振层101与相位转化层30之间具有一定的混光距离。
在本申请的一个实施例中，第一相位偏转和第二相位偏转都为将第二偏振光的相位偏转设定相位差值，即第一相位偏转的相位差值和第二相位偏转的相位差值相同。
可选地，显示装置中相位转化层30用于将第二偏振光进行相位偏转后出射至第一反射层201，并将第一反射层201反射回的经过相位偏转的第二偏振光进行相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射。
本申请实施例中，设定相位差值为N*Phi/4，N为正奇数。从而使得经过相位转化层30两次相位偏转后的第二偏振光的相位与第一偏振光的相位之差为Phi/2，即使得两次相位偏转后的第二偏振光的偏振方向平行于第一偏振光的偏振方向，使得两次相位偏转后的第二偏振光能够透过第一偏振层101。从而能够提高背光模组20发出的入射光线的利用率，即能够提高显示装置的背光利用率。
可选地，设定相位差值可以为Phi/4、3*Phi/4、5*phi/4或7*Phi/4，本申请实施例中，设定相位差值具体为Phi/4。
在本申请的一个实施例中，相位转化层30包括多个光栅组，每个光栅组包括包括至少一个第一光栅结构31或第二光栅结构32。
本申请实施例中，相位转化层30包括多个第一光栅结构31和/或多个第二光栅结构32，通过第一光栅结构31和/或第二光栅结构32，使得通过相位转化层30的偏振光进行相位偏振。即，第一光栅结构31和第二光栅结构32均可以使得偏振光的相位偏转。
可选地，相位转化层30中的第一光栅结构31和/或多个第二光栅结构32既可以周期性排布，例如第一光栅结构31阵列排布、第二光栅结构32阵列排布以及每个第一光栅结构31的四周环绕多个第二光栅结构32等，也可以根据实际产品的需求非周期性排布。本领域技术人员可以根据实际产品需求具体设置相位转化层30中的第一光栅结构31和/或第二光栅结构32的排布方式，本申请中不做具体限定。
可选地，如图2所示，第一光栅结构31包括柱状部311，柱状部311的直径为80-290纳米。应该说明的是，图2中为了便于展示柱状部311的结构，保留有制备第一光栅结构31的基材。
可选地，如图3所示，第二光栅结构32包括孔状部321，孔状部321的直径为80-290纳米。应该说明的是，图3中为了便于展示孔状部321的结构，保留有制备第二光栅结构32的基材。
应该说明的是，孔状部321可以是通孔，通孔的一个孔开口朝向第一偏振层101，另一个孔开口朝向第一反射层201；孔状部321可以是盲孔，而且盲孔的孔开口即可以朝向第一偏振层101，也可以朝向第一反射层201。
本申请实施例中，在背光模组20发出的光为白光的情况下，第一光栅结构31和第二光栅结构32需要与80-780纳米的白光光谱相适配。可选地，显示装置中相位转化层30的各个第一光栅结构31中柱状部311的高度均相同，各个第二光栅结构32中孔状部321的深度均相同，且柱状部311的高度等于孔状部321的深度，从而便于相位转化层30的制备。当然，本领域技术人员可以根据实际需求设置具有不同高度柱状部311的第一光栅结构31，设置具有不同深度孔状部321的第二光栅结构32。
本申请实施例中，第一光栅结构31和第二光栅结构32均为纳米结构，因此，第一光栅结构31和第二光栅结构32的光栅阶数能够大于8阶，从而能够使得相位转化层30的光效提升至80％以上。同时，由于第一光栅结构31和第二光栅结构32均为纳米结构，可以实现第一光栅结构31和第二光栅结构32的平面化和高度集成化，不仅能够降低相位转化层30的整体厚度，还使得第一光栅结构31和第二光栅结构32制备工艺与现有的显示面板制备工艺中的曝光刻蚀工艺兼容，从而能够降低相位转化层30的制备难度，降低相位转化层30的制备成本。
应该说明的是，本申请实施例中，光栅阶数为：Phi/4，Phi/2,3*Phi/4,Phi,5*Phi/4，3*Phi/2，7*Phi/4和2*Phi，称为8阶光栅。
本申请实施例中，第一光栅结构31和第二光栅结构32需要与380-780纳米的白光光谱相适配，第一光栅结构31和第二光栅结构32的制备材料均为氮化硅，且第一光栅结构31和第二光栅结构32在白光光谱区间内的折射率均大于1.9，且第一光栅结构31和第二光栅结构32在白光光谱区间内的消光系数均接近于0，可以使得白光光谱区间内的光波均可以透过第一光栅结构31和第二光栅结构32。
可选地，在制备材料允许的情况下，第一光栅结构31和第二光栅结构32的折射率应尽可能大，且消光系数应尽可能接近于0，从而能够进一步降低相位转化层30的整体厚度。
本申请实施例中，第一光栅结构31和第二光栅结构32的高度均为850纳米，第一光栅结构31和第二光栅结构32的周期为225-300纳米。可选地，第一光栅结构31和第二光栅结构32的周期为225纳米、250纳米和300纳米。
本领域技术技术人员理解的是，第一光栅结构31和第二光栅结构32的周期与彩膜基板中的RGB色阻相匹配，具体如下：
可选地，当周期为300纳米，且第一光栅结构31中柱状部311的半径为75纳米时，波长为620纳米的红光通过第一光栅结构31后，波长为620纳米的红光的相位被偏转Phi/4。
在同一300纳米周期下，当第一光栅结构31中柱状部311的半径为55纳米时，波长为620纳米的红光的相位不会偏转；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为100纳米时，波长为620纳米的红光的相位被偏转3*Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为120纳米时，波长为620纳米的红光的相位被偏转5*Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为140纳米时，波长为620纳米的红光的相位被偏转7*Phi/4。同理可得，具有不同半径的孔状部321第二光栅结构32对波长为620纳米的红光的相位情况。
可选地，当周期为225纳米，且第一光栅结构31中柱状部311的半径为50纳米时，波长为450纳米的蓝光通过第一光栅结构31后，波长为450纳米的蓝光的相位被偏转5*Phi/4。
在同一225纳米周期下，当第一光栅结构31中柱状部311的半径为65纳米时，波长为450纳米的蓝光通过第一光栅结构31后，波长为450纳米的蓝光的相位被偏转7*Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为70纳米时，波长为450纳米的蓝光通过第一光栅结构31后，波长为450纳米的蓝光的相位不会偏转；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为75纳米时，波长为450纳米的蓝光通过第一光栅结构31后，波长为450纳米的蓝光的相位被偏转Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为85纳米时，波长为450纳米的蓝光通过第一光栅结构31后，波长为450纳米的蓝光的相位被偏转3*Phi/4。
可选地，当周期为250纳米，且第一光栅结构31中柱状部311的半径为65纳米时，波长为532纳米的绿光通过第一光栅结构31后，波长为532纳米的绿光的相位被偏转3*Phi/4。
在同一250纳米周期下，当第一光栅结构31中柱状部311的半径为85纳米时，波长为532纳米的绿光通过第一光栅结构31后，波长为532纳米的绿光的相位被偏转5*Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为100纳米时，波长为532纳米的绿光通过第一光栅结构31后，波长为532纳米的绿光的相位被偏转7*Phi/4；当第一光栅结构31中柱状部311的半径为105纳米时，波长为532纳米的绿光通过第一光栅结构31后，波长为532纳米的绿光的相位不偏转；当第一光栅结构31中柱状部311的半径110纳米时，波长为532纳米的绿光通过第一光栅结构31后，波长为532纳米的绿光的相位被偏转Phi/4。
应该说明的是，本申请的发明人测定上述第一光栅结构31和第二光栅结构32后得到，上述第一光栅结构31和第二光栅结构32的透过率可达到90％以上，且转化效率也可达成90％以上，从而能够提高第二偏振光转化为第一偏振光的效率，能够提高背光利用率。
本领域技术技术人员理解的是，第一光栅结构31和第二光栅结构32的周期以及半径可结合上述实施例提供的数据进行匹配设定。不同的显示产品可以根据产品类型、产线能力，选择合适的周期和半径，来选择合适的结构。
应该说明的是，本申请实施例中，相位转化层30还可以采用其它结构，例如，相位转化层30为多层具有不同折射率的透光膜层交叠形成的结构，通常而言，透光膜层的层数大于100层。
在本申请实施例提供的显示装置中，经过测试，第一偏振光和第二偏振光的最终透过率为98％左右，即背光模组20出射光线中的第一偏振光和第二偏振光几乎全部透过显示模组10出射，使得显示装置的背光的利用率从现有的48％提升到接近96％，即相较于现有技术的显示装置，本申请实施例提供的显示装置的背光利用率提升了2倍。
在本申请的一个实施中，第一偏振层101包括金属线栅偏振器和偏振膜中的至少一种。
本申请实施例中，第一偏振层101为WGP(Wire Grid Polarizer，金属线栅偏振器)，第一偏振层101的偏振膜为APF(Advanced Polarizer Film，高级偏振膜)。WGP和APF均可以透射与线栅垂直的入射光，反射与线栅平行的入射光，即可以透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的垂直于第一偏振光的偏振方向的第二偏振光。
在本申请的一个实施中，背光模组20还包括：衬底21、发光单元202和色转换层204。第一反射层201，设置于衬底21靠近第一偏振层101的一侧；发光单元202，设置于第一反射层201远离衬底21的一侧；色转换层204，设置于发光单元202远离衬底21的一侧。相位转化层30，设置于色转换层204远离衬底21的一侧。
如图4所示，为本申请实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，图5为图4所示显示装置中背光模组的结构示意图。如图5所示，背光模组20为直下式，背光模组20包括：衬底21、第一反射层201、发光单元202、封装层203、色转换层204和棱镜膜205。
本申请实施例中，衬底21可以是硬质基板也可以是柔性基板，例如，可以是玻璃基板、透明PI(Polyimide，聚酰亚胺)等，可选地，衬底21为厚度为0.5毫米的玻璃。
第一反射层201设置于衬底21靠近相位转化层30的一侧，为了保障第一反射层201能够满足使用要求，第一反射层201的反射率应尽可能的高，同时第一反射层201应具有一定的绝缘性能。可选地，第一反射层201的制作材料包括白油或者掺杂有散射粒子的白油。
发光单元202设置于第一反射层201远离衬底21的一侧。可选地，发光单元202包括微型发光二极管，本申请实施例中，发光单元202为蓝光Mini-LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)，当然，发光单元202也可以是RMini-LED、GMini-LED、B Mini-LED中的一种，叠加其他色转换实现白光即可，或者，发光单元202直接用RGB实现白光的Mini-LED阵列，此处对发光单元202和色转换选型没有严格限制，以能实现380-780纳米白光为目的背光实现为准。
封装层203设置于发光单元202远离衬底21的一侧，并覆盖发光单元202，防止发光单元202接触外界水汽。封装层203为COB(Chip-On-Board)。
色转换层204设置于封装层203远离衬底21的一侧，用于将发光单元202发出的光线中至少部分波段的光线转化为其它波段的光线，使得背光模组20的最终出射光符合要求。本申请实施例中，色转换层204的制作材料需要根据发光单元202的发光类型来确定。可选地，色转换层204为QDEF(Quantum Dot Enhancement Film，量子点色彩增强膜)、荧光色转换膜、蓝转红绿的量子点色转换膜等。
棱镜膜205设置于色转换层204远离衬底21的一侧，棱镜膜205可以是现有的棱镜膜、两片正交的棱镜膜集成到一片上的棱镜膜、集成棱镜膜以及正交的棱镜膜等。本申请实施例中，棱镜膜205为BEF(Brightness Enhancement Film，增亮膜)，用于将收拢光线的角度，以提升中心视角的亮度。
本申请实施例中，相位转化层30可以与背光模组20一起制备，即将相位转化层30制备于背光模组20上，可选地，相位转化层30设置于棱镜膜205远离衬底21的一侧。可选地，相位转化层30为Phi/4PR(Polarization Rotation，偏振旋转)，Phi/4PR对不同偏振方向的光有不同的折射率与传播速度，从而造成两个偏振分量相位差的光旋转，即一偏振光通过Phi/4PR后，该偏振光的相位会被旋转Phi/4。
相较于现有技术中的背光模组，在本申请实施例提供的背光模组20中，发光单元202发出的部分光线会在第一反射层201和显示模组10的第二反射层102之间往复传播，从而能够使得发光单元202的发出光线均匀化，能够避免设置OD(Optical Distance，光程)、DP(Diffusion Board，扩散板)、Diffusor(扩散片)等膜层结构。从而能够降低背光模组20的厚度，便于背光模组20的轻薄化发展。经过本申请的发明人测算后，本申请实施例提供的背光模组20厚度可为1.45毫米左右，相较于厚度为5.55毫米的现有背光模组而言，本申请实施例提供的背光模组20的厚度大大减小。
而且，随着背光模组20中膜层结构的减少，能够减小光线在背光模组20传播过程中的损耗，从而能够进一步提高背光利用率。
本申请实施例中，直下式背光模组20能够实现局域调光和高动态范围，以及超高的对比度，通过背光模组20和显示模组10的结合，能够实现接近像素级的局域控光，并能实现轻薄、低功耗、低成本、高亮度的显示效果，从而能够提高显示装置的应用场景。
在本申请的一个实施中，背光模组20还包括衬底21和发光单元202。第一反射层201，设置于衬底21远离第一偏振层101的一侧；发光单元202，设置于衬底21的一端。相位转化层30，设置于衬底21远离第一反射层201的一侧。
如图6所示，为本申请实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，图7为图6所示显示装置中背光模组的结构示意图。如图6所示，背光模组20为侧入式，背光模组20包括：衬底21、第一反射层201、发光单元202、扩散板206和棱镜膜205。
本申请实施例中，衬底21可以是硬质基板也可以是柔性基板。
发光单元202设置于衬底21的一端，如图6所示，发光单元202设置于衬底21的右端。可选地，发光单元202包括微型发光二极管。
第一反射层201设置于衬底21远离相位转化层30的一侧，从而避免第一反射层201遮挡发光单元202的光线，同时，为了保障第一反射层201能够满足使用要求，第一反射层201的反射率应尽可能的高，同时第一反射层201应具有一定的绝缘性能。可选地，第一反射层201的制作材料包括白油或者掺杂有散射粒子的白油。
扩散板206设置于衬底21远离第一反射层201的一侧，从而能够使得发光单元202的发出光线均匀化。当然，为了保障背光模组20的厚度，可以去除扩散板206。
棱镜膜205设置于扩散板206远离衬底21的一侧，棱镜膜205可以是现有的棱镜膜、两片正交的棱镜膜集成到一片上的棱镜膜、集成棱镜膜以及正交的棱镜膜等。本申请实施例中，棱镜膜205为BEF(Brightness Enhancement Film，增亮膜)，用于将收拢光线的角度，以提升中心视角的亮度。
本申请实施例中，相位转化层30可以与背光模组20一起制备，即将相位转化层30制备于背光模组20上，可选地，相位转化层30设置于棱镜膜205远离衬底21的一侧。
相较于现有技术中的背光模组，在本申请实施例提供的背光模组20中，发光单元202发出的部分光线会在第一反射层201和显示模组10的第二反射层102之间往复传播，从而能够使得发光单元202的发出光线均匀化，能够避免设置OD(Optical Distance，光程)、Diffusor(扩散片)等膜层结构。从而能够降低背光模组20的厚度，便于背光模组20的轻薄化发展。而且，相较于直下式的背光模组20，本申请实施例提供的侧入式的背光模组20的厚度能够进一步减小。
进一步的，随着背光模组20中膜层结构的减少，能够减小光线在背光模组20传播过程中的损耗，从而能够进一步提高背光利用率。
在本申请的一个实施中，显示模组10还包括：第一基板11、第二反射层102和薄膜晶体管膜层103；第二反射层102，设置于第一基板11远离第一偏振层101的一侧，第二反射层102的反射率高于设定阈值，第二反射层102设置有至少两个第一开口1021；第一偏振层101，设置于第一基板11远离第二反射层102的一侧；薄膜晶体管膜层103，设置于第二反射层102远离第一基板11的一侧；薄膜晶体管膜层103的沟道区域在第二反射层102的正投影，与第一开口1021沿平行于第一基板11的第一方向上交替排列。
可选地，如图4所示，显示模组10包括：第一基板11、第二反射层102、薄膜晶体管膜层103、液晶层105、取向层106、黑矩阵107、色阻结构108、第二基板12和第二偏光层109。
第一偏光层101设置于第一基板11靠近背光模组20的一侧。可选地，第一偏振层101为WGP或APF，WGP可直接在第一基板11制备，APF可以单独制备完成后直接贴合在第一基板11的一侧。
第二反射层102设置于第一基板11远离第一偏光层101的一侧，第二反射层102设置有至少两个第一开口1021。第二反射层102用于遮盖薄膜晶体管膜层103的沟道区域，以避免光线影响薄膜晶体管膜层103的工作，第二反射层102还用于将未通过第一开口1021的光线反射回背光模组20，并通过相位转化层30和第一反射层201后，反射回第二反射层102，从而能够进一步提高背光模组20发出的入射光线的利用率，能够进一步提高背光利用率。
本申请实施例中，第二反射层102的反射率高于设定阈值，可选地，设定阈值为50％，即第二反射层102的反射率高于50％，从而能够提高第二反射层102将未通过第一开口1021的光线反射回背光模组20的效率，进而进一步提高背光利用率。可选地，第二反射层102为LS(Light Shield，光屏蔽)。
可选地，第二反射层102的制作材料包括铝和银中的至少一种。铝的反射率在90％左右，银的反射率在95％左右，从而能够保障第二反射层102将未通过第一开口1021的光线反射回背光模组20的效率，进而保障背光利用率。且铝和银的透光率均为0，从而能够满足遮盖薄膜晶体管膜层103的沟道区域的要求。经过测试，采用银制成的第二反射层102，能够使得显示装置的背光利用率较现有的线束装置提升211％，从而能够有效提升背光利用率。
薄膜晶体管膜层103设置于第二反射层102远离第一基板11的一侧，且薄膜晶体管膜层103的沟道区域在第二反射层102的正投影，与第一开口1021沿平行于第一基板11的第一方向上交替排列，使得第二反射层102能够遮盖薄膜晶体管膜层103的沟道区域，以避免光线影响薄膜晶体管膜层103的工作。
液晶层105设置于第一基板11和第二基板12之间，具***于薄膜晶体管膜层103和取向层106之间。取向层106设置于液晶层105远离第一基板11的一侧。
黑矩阵107和色阻结构108设置于第二基板12靠近第一基板11的一侧。第二基板12远离第一基板11的一侧设置有第二偏光层109，第二偏光层109可采用现有技术的偏光片。
在本申请的一个实施中，显示模组10还包括吸光层104，吸光层104设置于薄膜晶体管膜层103远离第一基板11的一侧；吸光层104设置有至少两个第二开口1041，在垂直于第一基板11的方向上，至少部分第二开口1041与第一开口1021对应。
本申请实施例中，如图8所示，为图6所示显示装置中显示模组的结构示意图。显示模组10包括：第一基板11、第二反射层102、薄膜晶体管膜层103、吸光层104、液晶层105、取向层106、黑矩阵107、色阻结构108、第二基板12和第二偏光层109。
可选地，吸光层104位于薄膜晶体管膜层103和液晶层105之间，并设置于薄膜晶体管膜层103远离第一基板11的一侧。
本申请实施例中，吸光层104设置有至少两个第二开口1041，在垂直于第一基板11的方向上，至少部分第二开口1041与第二反射层102的第一开口1021对应。通过设置吸光层104，能够减少液晶反射或者散射带来的色偏，从而能够降低串扰问题的几率。
可选地，本申请实施例中，吸光层104的制备材料可以与黑矩阵107采用同一种材料制备，从而能够简化吸光层104的制备工艺，降低吸光层104的制备难度和制备成本。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示设备，该显示设备包括上述各个实施例所提供的显示装置。
本申请实施例中，由于显示设备采用了前述各实施例提供的任一种显示装置，其原理和技术效果请参阅前述各实施例，在此不再赘述。
应该说明的是，本申请实施例提供的显示设备包括但不局限于智能穿戴设备、手机、平板和笔记本电脑等。可选地，本申请实施例中，显示设备可以为应用于近眼显示和光场显示、车载显示等场景的显示设备。
本申请实施例中，显示设备具有PPI较高、亮度高的特点，因此，显示设备可以应用于VR(Virtual Reality，虚拟现实)、MR(Mix Reality，混合现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)以及车载等应用场景中。而且，由于显示设备中背光模组20的减薄，使得显示设备也可以应用到轻薄化的近眼显示和光场显示等场景中。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示装置的制备方法，该制备方法的流程示意图如图9所示，包括如下步骤S901-S903：
S901，制备得到包括第一偏振层的显示模组，第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向。
S902，制备得到包括第一反射层的背光模组，在背光模组的一侧制备相位转化层。
S903，将背光模组和显示模组贴合，使得背光模组设置于显示模组的入光侧，且相位转化层位于第一偏振层和第一反射层之间，使得相位转化层将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层，并将第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S901中制备得到包括第一偏振层的显示模组，具体包括：
首先，在第一基板11的一侧制备得到包括WGP的第一偏振层101，在第一基板11的另一侧制备得到第二反射层102、薄膜晶体管膜层103。
可选地，在第一基板11的另一侧沉积制备一层金属铝层，图案化金属铝层得到第二反射层102，然后在第二反射层102远离第一基板11的一侧沉积制备得到薄膜晶体管膜层103，使得第二反射层102的非开口区域能够遮盖薄膜晶体管膜层103的沟道区域。
然后，在第二基板12的一侧制备得到取向层106、黑矩阵107、色阻结构108，在第二基板12的另一侧制备得到第二偏光层109。
接着，将第一基板11的第二基板12对盒，使得第二偏光层109位于第二基板12远离第一基板11的一侧，第一偏振层101位于第一基板11远离第二基板12的一侧，并在第一基板11的第二基板12之间填充液晶材料，形成液晶层106。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S903中制备得到包括第一反射层的背光模组，在背光模组的一侧制备相位转化层，具体包括：
在衬底21的一侧倒装并绑定发光单元202，然后将掺杂散射粒子的白油流淌至发光单元202之间，待白油流平后，制备得到第一反射层201。
在第一反射层201和发光单元202远离衬底21的一侧制备封装层203，然后在封装层203远离衬底21的一侧制备色转换层204，然后在色转换层204远离衬底21的一侧制备或贴合棱镜膜205，从而制备得到背光模组20。
然后，在背光模组20中棱镜膜205远离衬底21的一侧制备得到相位转化层30，将相位转化层30直接制备于背光模组20上，能够提高背光模组20和相位转化层30的生产效率，降低显示装置的制造成本。
可选地，将制备得到的相位转化层30直接贴合在背光模组20中棱镜膜205远离衬底21的一侧。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S903中制备得到包括第一反射层的背光模组，在背光模组的一侧制备相位转化层，具体包括：
在衬底21的一端倒装并绑定发光单元202。
在衬底21的一侧涂覆掺杂散射粒子的白油，制备得到制备得到第一反射层201。
在衬底21的远离第一反射层201的一侧制备或贴合棱镜膜205，从而制备得到背光模组20。
然后，在背光模组20中棱镜膜205远离衬底21的一侧制备得到相位转化层30，或者，将制备得到的相位转化层30直接贴合在背光模组20中棱镜膜205远离衬底21的一侧。
可选地，在衬底21的一端倒装并绑定发光单元202具体包括焊盘保护、刷锡、固晶、回流焊以及绑定等工艺。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了另一种显示装置的制备方法，该制备方法的流程示意图如图10所示，包括如下步骤S1001-S1003：
S1001，制备得到包括第一偏振层的显示模组，第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，第一偏振光的偏振方向垂直于第二偏振光的偏振方向。
S1002，在第一偏振层的一侧制备相位转化层。
S1003，制备得到包括第一反射层的背光模组，将背光模组和显示模组贴合，使得背光模组设置于显示模组的入光侧，且相位转化层位于第一偏振层和第一反射层之间，使得相位转化层将第二偏振光进行第一相位偏转后出射至第一反射层，并将第一反射层反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层出射。
本申请实施例中，上述步骤S1001中制备得到包括第一偏振层的显示模组的具体方法步骤，与上述步骤S901中制备得到包括第一偏振层的显示模组的方法步骤相同，此处不再赘述。
在本申请的一个实施例中，上述步骤S1002中在第一偏振层的一侧制备相位转化层，包括：
在第一偏振层101远离第一基板11的一侧制备平坦层。可选地，平坦层采用具有一定绝缘性能的透光树脂材料制成。
然后，在平坦层远离第一基板11的一侧制备第一透光层。可选地，第一透光层的制备材料为氮化硅，通过沉积工艺将氮化硅沉积于平坦层远离第一基板11的一侧。
接着，在第一透光层远离第一基板11的一侧制备光刻胶层。可选地，光刻胶层的制备材料优选为具有一定导电性能的光学胶。
然后，在光刻胶层远离第一基板11的一侧制备导电层。可选地，当光刻胶层采用普通的绝缘光刻胶制备时，需要在光刻胶层远离第一基板11的一侧沉积一层由铬或银制成的导电层，导电层的厚度不小于5纳米，且不大于10纳米。
接着，图案化光刻胶层，并以图案化后的光刻胶层为掩膜，图案化第一透光层得到包括第一光栅结构和/或第二光栅结构的相位转化层。可选地，通过EBL(Electron BeamLithography，电子束曝光)或FIB(Focused Ion Beam，聚焦离子束)图案化光刻胶层，然后以图案化后的光刻胶层为掩膜，图案化第一透光层得到包括第一光栅结构和/或第二光栅结构的相位转化层，然后去除图案化后的光刻胶层和导电层。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1、在本申请实施例提供的显示装置中，背光模组20发出朝向显示模组10的入射光线，显示模组10的第一偏光层101透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，通过在显示模组10的第一偏振层101和背光模组20的第一反射层201之间设置相位转化层30，使得被第一偏振层101反射回的第二偏振光，经过相位转化层30的第一相位偏转后出射至第一反射层201，第一反射层201反射回的经过第一相位偏转的第二偏振光经过相位转化层30的第二相位偏转，形成第一偏振光向第一偏振层101出射，使得背光模组20发出的入射光线中的第二偏振光转换为第一偏振光并出射，从而能够提高背光利用率。
同时，随着背光利用率的提高，能够降低背光模组20发出的入射光线中被显示装置的各个膜层的吸收量，从而能够降低显示装置的发热量。而且，随着背光利用率的提高，能够提高显示装置的显示亮度，从而能够降低背光模组20的功耗，进而能够降低显示装置的功耗。
2、显示模组10中，第二反射层102不仅用于遮盖薄膜晶体管膜层103的沟道区域，以避免光线影响薄膜晶体管膜层103的工作，第二反射层102还用于将未通过第一开口1021的光线反射回背光模组20，并通过相位转化层30和第一反射层201后，反射回第二反射层102，从而能够进一步提高背光模组20发出的入射光线的利用率，能够进一步提高背光利用率。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
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该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示模组，包括第一偏振层，所述第一偏振层用于透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向垂直于所述第二偏振光的偏振方向；
背光模组，设置于所述显示模组的入光侧，所述背光模组包括第一反射层；
相位转化层，设置于所述第一偏振层和所述第一反射层之间，用于将所述第二偏振光进行第一相位偏转后出射至所述第一反射层，并将所述第一反射层反射回的经过第一相位偏转的所述第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向所述第一偏振层出射。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一相位偏转和所述第二相位偏转都为将第二偏振光的相位偏转设定相位差值。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述相位转化层包括多个光栅组，每个光栅组包括至少一个第一光栅结构或第二光栅结构。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，包括下述至少一项：
所述第一光栅结构包括柱状部，所述柱状部的直径为80-290纳米；所述第二光栅结构包括孔状部，所述孔状部的直径为80-290纳米。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一偏振层包括金属线栅偏振器和偏振膜中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：衬底、发光单元和色转换层；
所述第一反射层，设置于所述衬底靠近所述第一偏振层的一侧；
所述发光单元，设置于所述第一反射层远离所述衬底的一侧；
所述色转换层，设置于所述发光单元远离所述衬底的一侧；
所述相位转化层，设置于所述色转换层远离所述衬底的一侧。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括衬底和发光单元；
所述第一反射层，设置于所述衬底远离所述第一偏振层的一侧；
所述发光单元，设置于所述衬底的一端；
所述相位转化层，设置于所述衬底远离所述第一反射层的一侧。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组还包括：第一基板、第二反射层和薄膜晶体管膜层；
所述第二反射层，设置于所述第一基板远离所述第一偏振层的一侧，所述第二反射层的反射率高于设定阈值，所述第二反射层设置有至少两个第一开口；
所述第一偏振层，设置于所述第一基板远离所述第二反射层的一侧；
所述薄膜晶体管膜层，设置于所述第二反射层远离所述第一基板的一侧；所述薄膜晶体管膜层的沟道区域在所述第二反射层的正投影，与所述第一开口沿平行于所述第一基板的第一方向上交替排列。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第二反射层的制作材料包括铝和银中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组还包括吸光层，设置于所述薄膜晶体管膜层远离所述第一基板的一侧；
所述吸光层设置有至少两个第二开口，在垂直于所述第一基板的方向上，至少部分所述第二开口与所述第一开口对应。
11.一种显示设备，其特征在于，包括：权利要求1-10中任一项所述的显示装置。
12.一种如权利要求1-10中任一项所述的显示装置的制备方法，其特征在于，包括：
制备得到包括第一偏振层的显示模组，所述第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向垂直于所述第二偏振光的偏振方向；
制备得到包括第一反射层的背光模组，在所述背光模组的一侧制备相位转化层；
将所述背光模组和所述显示模组贴合，使得所述背光模组设置于所述显示模组的入光侧，且所述相位转化层位于所述第一偏振层和所述第一反射层之间，使得所述相位转化层将所述第二偏振光进行第一相位偏转后出射至所述第一反射层，并将所述第一反射层反射回的经过第一相位偏转的所述第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向所述第一偏振层出射。
13.一种如权利要求1-10中任一项所述的显示装置的制备方法，其特征在于，包括：
制备得到包括第一偏振层的显示模组，所述第一偏振层使得透过入射光线中的第一偏振光，并反射入射光线中的第二偏振光，所述第一偏振光的偏振方向垂直于所述第二偏振光的偏振方向；
在所述第一偏振层的一侧制备相位转化层；
制备得到包括第一反射层的背光模组，将所述背光模组和所述显示模组贴合，使得所述背光模组设置于所述显示模组的入光侧，且所述相位转化层位于所述第一偏振层和所述第一反射层之间，使得所述相位转化层将所述第二偏振光进行第一相位偏转后出射至所述第一反射层，并将所述第一反射层反射回的经过第一相位偏转的所述第二偏振光进行第二相位偏转，形成第一偏振光向所述第一偏振层出射。
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