CN115407551B - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置，包括：显示面板和背光模组；背光模组包括：背板和灯板；灯板包括光源，光源的出光面设置有遮挡层，遮挡层对至少部分入射光线具有反射作用，可以减弱光源顶部的出射光强度；并且被遮挡层反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大了光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
随着液晶显示器(liquid crystal display，简称LCD)制作技术快速的进步，以及其具备有轻薄、省电及无辐射线等优点，使得液晶显示器大量地被应用于笔记本电脑、数字相机、数字摄录像机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等各式电子产品中。
背光模组作为液晶显示器面板的关键零组件之一，为液晶显示器面板提供充足亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。目前常用的背光模组包括侧入式背光模组和直下式背光模组，在直下式背光模组中，为了保证显示画面亮度的均匀性，光源与扩散板之间需要设置一定的混光距离，然而满足显示装置薄型化的发展需求，在光源数量不变以及光源间距不变的情况下降低混光距离，会导致在背光模组中，光源上方位置偏亮，相邻两光源交接位置偏暗，显示装置的显示效果不均匀的问题。
发明内容
本发明一些实施例中，显示装置包括：显示面板和背光模组；背光模组包括：背板和灯板；灯板包括光源，光源背离背板一侧的出光面设置有遮挡层，遮挡层对至少部分入射光线具有反射作用，可以减弱光源顶部的出射光强度；并且被遮挡层反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大了光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
本发明一些实施例中，灯板还包括：电路板和反射层，电路板位于背板上，用于提供驱动信号；反射层位于电路板靠近光源的一侧，包括用于暴露光源的开口，具有对光线进行反射的性质。
本发明一些实施例中，光源包括：微型发光二极管、封装结构和遮挡层；遮挡层对至少部分入射光线具有反射作用，可以减弱光源顶部的出射光强度；并且被遮挡层反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大了光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
本发明一些实施例中，背光模组还包括角度选择膜，该角度选择膜可以对入射角度为0°-70°的光线增反，同时对入射角度为70°-90°的光线增透。虽然光源背离背板一侧的出光面设置有遮挡层，遮挡层对至少部分入射光线具有反射的作用，但仍然有部分小角度光线透过遮挡层。角度选择膜可以使透过遮挡层出射的小角度光线被增反，光线被角度选择膜反射回灯板的方向，而出射大角度光线被增透出射；被反射回灯板方向的小角度光线再经过反射层的散射或漫反射之后又会形成一部分大角度光线，从而被角度选择膜增透出射，由此减小了靠近出射中心的小角度光线的出射强度，增大了远离出射中心的大角度光线的出射强度，使得最终的出射照度一致，提高光源出射光的均一性。
本发明一些实施例中，角度选择膜对0°入射光线的反射率为70％-90％，并且角度选择膜对0°-70°入射光线的反射率依次降低，透过率依次提高。
本发明一些实施例中，遮挡层包括基质和反射粒子，反射粒子对入射光线具有反射的作用，当光线入射至遮挡层时，部分入射光线会入射到反射粒子，被反射粒子反射，从而减弱了光源顶部的出射光强度；并且被反射粒子反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
本发明一些实施例中，经多次光学模拟实验得到：当遮挡层包括基质和反射粒子，反射粒子的含量与角度选择膜对0°入射光线的反射率满足以下关系：
75％<(a+b)<115％
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜对0°入射光线的反射率；且反射粒子的含量a的范围为5％-25％，角度选择膜对0°入射光线的反射率的范围为70％-90％时，既可以减弱光源顶部的出射光强度，增大光源的出光角度，又可以避免遮挡层与角度选择膜结合后会过分降低光源上方出射光的强度，造成光源上方出现黑影的现象。当反射粒子的含量a与角度选择膜对0°入射光线的反射率b满足上述关系时，可保证显示装置背光出光的均匀程度，使单颗光源的出光范围增大，实现H/P值的大幅降低，达到0.2以下。
本发明一些实施例中，反射粒子可以为二氧化钛。本发明提供的二氧化钛含量为30％时，H/P值可以由0.6以上降低到0.5左右。
本发明一些实施例中，遮挡层可以为扩散层，扩散板中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，可以避免光源上方偏亮的问题；另外，被散射粒子材料反射回光源的底部的光线，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
本发明一些实施例中，经公式拟合得到：反射粒子的含量、角度选择膜对0公入射光线的反射率、混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离满足以下关系：
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜对0°入射光线的反射率，H表示混光距离(线路层到扩散板下表面的距离)，P表示相邻两个光源之间的间隔距，A表示遮挡层的浓度系数，B表示角度选择膜的反射率系数；且遮挡层的浓度系数A的取值范围为6.8-7.0；角度选择膜的反射率系数B的取值范围为4.5-4.7。由此，可根据上述关系对混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离的大小进行调整，满足不同显示装置的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的光源的截面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之二；
图5为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之三；
图6为本发明实施例提供的角度选择膜的工作原理图。
其中，100-背光模组，200-显示面板，11-背板，12-灯板，13-扩散板，14-光学膜片，15-扩散板支架，16-角度选择膜，121-电路板，122-光源，123-反射层，1211-基板，1212-线路层，1221-微型发光二极管，1222-封装结构，1223-遮挡层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
液晶显示器主要由背光模组和液晶显示面板构成。液晶显示面板本身不发光，需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。
液晶显示器的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制背光源透射或遮蔽功能，从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。
图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图。
参照图1，显示装置包括：背光模组100和显示面板200。
显示面板200位于背光模组100的出光侧，显示面板的形状与尺寸通常与背光模组相匹配，通常情况下显示面板200可以设置为矩形，包括天侧、地侧、左侧和右侧，其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。
显示面板200为透射型显示面板，能够对光的透射率进行调制，但本身并不发光。显示面板200具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元都可以独立的控制背光模组100入射到该像素单元的光线透过率和色彩，以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。
背光模组100通常位于显示装置的底部，其形状与尺寸与显示装置的形状与尺寸相适应。当应用于电视或移动终端等领域时，背光模组通常采用矩形的形状。
图2为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之一。
参照图2，背光模组包括：背板11、灯板12、扩散板13、光学膜片14和扩散板支架15。
背板11位于背光模组的底部，具有支撑和承载作用。背板11通常情况下为一矩形结构，当应用于异形显示装置时，其形状适应于显示装置的形状。背板11包括天侧、地侧、左侧和右侧。其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。
背板11的材质采用铝、铁、铝合金或铁合金等。背板11用于支撑灯板12，以及支撑固定扩散板13和光学膜片14等部件的边缘位置，背板11还对灯板12起到散热的作用。
在本发明实施例中，背光模组为直下式背光模组，灯板12位于背板11之上。通常情况下，灯板12整体可呈方形或矩形，当应用于异形显示装置时，其形状与尺寸大小适应于显示装置的形状和尺寸大小。
根据显示装置的尺寸可以设置多个灯板12，灯板12之间通过拼接方式共同提供背光。为了避免灯板12拼接带来的光学问题，相邻灯板12之间的拼缝尽量做到较小，甚至实现无缝拼接。
具体地，如图2所示，灯板12具体包括：电路板121、光源122和反射层123。
电路板121包括基板1211和线路层1212；基板1211位于背板11之上，基板1211的形状与灯板12的整体形状相同。在通常情况下，基板1211为板状，整体呈长方形或正方形。
在本发明实施例中，基板1211采用的材料可以为热导系数较高的玻璃，采用热导系数较高的玻璃制作基板1211，可以使显示装置在显示时发出的热量很快地散发出去，避免了温度过高引起的降低发光效率的问题，另外，玻璃基板表面光滑平整，有利于后期的加工制作。或者，基板1211采用的材料可以为FR4或PET等材料进行制作，在此不做限定。
本发明实施例提供的线路层1212经导电材料电镀沉积在基板1211上，根据需要刻蚀线路形成，导电材料可以采用铜，在此不做限定。导电材料会刻蚀出断口，断口的两侧分别连接光源122的正极和负极。
当线路层1212采用上述刻蚀工艺制作而成时，基板1211和线路层1212可以构成电路板，该电路板可以为印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)；或者，当线路层1212采用薄膜工艺制作而成时，基板1211和线路层1212也可以构成阵列基板，在此不做限定。
光源122位于线路层1212之上，线路层1212制作完成后会在其表面形成用于焊接光源122的焊盘，光源122焊接于该焊盘上，从而通过控制线路层1212的驱动信号驱动光源122发光。
在本发明提供的实施例中，光源122背离背板11一侧的出光面设置有遮挡层1223，遮挡层1223对至少部分入射光线具有反射作用，可以减弱光源122顶部的出射光强度；并且被遮挡层1223反射的光线到达光源122的底部时，可以再次被反射，最终在光源122的侧面出射，既增大了光源122侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大了光源122的出光角度。由此，可以避免光源122上方偏亮及相邻两光源122交接位置偏暗的问题。在不改变光源122数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源122的使用数量，降低成本。
反射层123位于电路板121靠近光源122的一侧，反射层123的形状大小与电路板121的形状大小一致，反射层123包括多个用于暴露光源122的开口，具有对光线进行反射的性质。
在本发明实施例中，反射层123采用具有反光性质的材料涂覆于电路板121背离背板11的一侧的表面，该材料可以为具有对光进行反射的性质白色油墨，白色油墨的反射率大于或等于85％，在此不做限定。
本发明另一些实施例中，反射层123也可以为反射片，反射片采用混有反射粒子的胶体涂覆在基材的表面的方式进行制作，反射片的反射率大于或等于97％。
本发明实施例提供的反射层123可以为漫反射层，漫反射层可以使反射光线的反射路径随机，对光线起到了匀化的作用。
扩散板13位于光源122的出光侧，扩散板13的形状与灯板12的整体形状相同。通常情况下扩散板13可以设置为矩形或方形。
扩散板13的作用是对入射光线进行散射，使经过扩散板13的光线更加均匀。扩散板13中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，实现匀光的作用。
扩散板13具有较高的雾度，均匀效果更加，通常可以采用挤出工艺加工，扩散板13所用材质一般选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯系材料PS、聚丙烯PP中的至少一种。
当灯板12的光源122只发蓝色光时，扩散板13中还可以设置量子点材料，形成量子点扩散板，量子点材料中包括红色量子点材料和绿色量子点材料，红色量子点材料在蓝色光的激发下出射波长约为620nm-640nm的红色光；绿色量子点材料在蓝色光的激发下出射波长约为520nm-540nm的绿色光，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。
量子点扩散板，在制作背光模组的后续过程中，不再设置量子点膜，既降低了成本，又使显示装置更轻薄。
光学膜片14位于扩散板13背离灯板12的一侧，光学膜片14整层设置，其形状与扩散板13的整体形状相同，通常情况下可以设置为矩形或方形。
光学膜片14的设置可以使背光模组适应多种多样的实际应用。
在本发明提供的实施例中，光源122可以采用蓝光器件，光学膜片14包括量子点层或荧光层。
量子点层中包括红色量子点材料和绿色量子点材料，红色量子点材料在蓝色光的激发下出射红色光，绿色量子点材料在蓝色光的激发下出射绿色光，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。
荧光层中包括受激发射红色光和受激发射绿色光的荧光材料，受激发射的红色光、绿色光以及透射的蓝色光混合成白光出射。
除此之外，光学膜片14还可以包括棱镜片，棱镜片可以改变光线的出射角度，从而改变显示装置的可观看角度。
光学膜片14还可以包括反射式偏光片，反射式偏光片作为一种增亮片，可以提高背光模组的亮度，提高光线的利用效率，同时使出射光线具有偏振的性质，省略液晶显示面板下偏光片的使用。
由于扩散板13需要覆盖所有灯板12所在的区域，其尺寸相对较大，容易发生塌陷翘曲变形，使背光模组的光学特性变差，甚至损坏光源122，因此通常会在反射层123与扩散板13之间设置扩散板支架15，用于支撑扩散板13。
扩散板支架15所用材质一般为聚碳酸酯PC。
在具体实施时，扩散板支架15的形状可以为形态简单的三角形、梯形和锥形等，在此不做限定。
图3为本发明实施例提供的光源的截面结构示意图。
参照图3，光源122具体包括：微型发光二极管1221、封装结构1222和遮挡层1223。
微型发光二极管1221位于电路板121背离背板11的一侧，微型发光二极管不同于普通的发光二极管，其具体指的是微型发光二极管芯片。由于微型发光二极管的尺寸很小，因此有利于将背光模组的动态发光控制到更小的分区，有利于提高画面的对比度。在本发明实施例中，微型发光二极管的可以采用多种尺寸，例如微型发光二极管尺寸小于500μm。微型发光二极管可以根据实际应用进行相应尺寸的制作，在此不做限定。
本发明实施例采用的微型发光二极管1221可以为一种颜色的微型发光二极管，也可以为多种颜色的微型发光二极管，在此不做限定。
封装结构1222位于微型发光二极管1221的表面，用于封装保护微型发光二极管1221，阻隔异物进入到微型发光二极管1221内部。
在本发明提供的实施例中，封装结构1222可以为封装支架；具体地，采用POB封装方式对微型发光二极管1221进行封装，会在微型发光二极管1221的外侧设置封装支架。在本发明实施例中，采用POB封装方式对微型发光二极管1221进行封装时，其下表面会同时形成贴片电极，该贴片电极与微型发光二极管1221的电极对应电连接，待封装后再将封装好的微型发光二极管1221贴片到线路层1212的对应位置上。POB封装方式工艺成熟，适应性好。
遮挡层1223位于封装结构1222背离电路板121的一侧。在本发明提供的实施例中，遮挡层1223可以为扩散层，扩散板中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，可以避免光源122上方偏亮的问题；另外，被散射粒子材料反射回光源122的底部的光线，可以再次被反射，最终在光源122的侧面出射，既增大了光源122侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源122的出光角度。由此，可以避免光源122上方偏亮及相邻两光源122交接位置偏暗的问题。在不改变光源122数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源122的使用数量，降低成本。
在本发明提供的另一实施例中，遮挡层1223包括基质和反射粒子，反射粒子对入射光线具有反射的作用，当光线入射至遮挡层1223时，部分入射光线会入射到反射粒子，被反射粒子反射，从而减弱了光源122顶部的出射光强度；并且被反射粒子反射的光线到达光源122的底部时，可以再次被反射，最终在光122的侧面出射，既增大了光源122侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源122的出光角度。由此，可以避免光源122上方偏亮及相邻两光源122交接位置偏暗的问题。在不改变光源122数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源122的使用数量，降低成本。
本发明实施例提供的反射粒子可以为二氧化钛。目前通常采用H/P值(灯板12上表面到扩散板13下表面的距离，即混光距离/相邻两光源122之间的间隔距离)来衡量背光模组成本(光源122数量)与厚度的关系。目前行业内H/P值一般在0.6以上，H/P值越小，说明模组厚度越薄，或者使用光源122颗数越少。本发明实施例提供的二氧化钛含量为30％时，H/P值可以由0.6以上降低到0.5左右，在不增加制作成本(不改变光源122数量)的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求。
图4为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之二。图5为本发明实施例提供的背光模组的局部截面结构示意图之三。
参照图4和图5，背光模组还包括：角度选择膜16。
角度选择膜16位于扩散板13靠近灯板12一侧，该角度选择膜16可以对0°-70°范围的光线增反，同时对70°-90°范围的光线增透。其中，0°-70°范围是指光源122出射的小角度光线，70°-90°范围是指光源122出射的大角度光线。虽然光源122背离背板11一侧的出光面设置有遮挡层1223，遮挡层1223对至少部分入射光线具有反射的作用，但仍然有部分小角度光线透过遮挡层1223。角度选择膜16可以使透过遮挡层1223出射的小角度光线被增反，光线被角度选择膜16反射回灯板12的方向，而出射大角度光线被增透出射；被反射回灯板12方向的小角度光线再经过反射层123的散射或漫反射之后又会形成一部分大角度光线，从而被角度选择膜16增透出射，由此减小了靠近出射中心的小角度光线的出射强度，增大了远离出射中心的大角度光线的出射强度，使得最终的出射照度一致，提高光源122出射光的均一性。
具体地，角度选择膜16的形状与扩散板13的形状相同，角度选择膜16的厚度范围为30-60μm，由于角度选择膜16的厚度较薄，因此在本发明提供的实施例中，角度选择膜16形成在扩散板13靠近灯板12一侧的表面上，从而保证角度选择膜16自身的平整，进而保证角度选择膜16的光学效果。
本发明实施例提供的角度选择膜16利用薄膜干涉原理对可以对特定入射角度的光线增反或增透，而对于光线的增反或增透作用取决于光线入射到膜层的入射角度，膜层的折射率以及膜层的厚度，因此为了不影响对膜层厚度的计算，应该避免将折射率相等的两个膜层相邻设置。并且单层膜层对入射光线的增反或增透作用有限，在具体实施时，可以采用多个膜层为一组，多组膜层叠层设置的方式来提高角度选择片的增反或增透的效果。
下面对角度选择膜16中的膜层反射小角度光线，同时透射大角度光线的原理进行具体说明。
如图6所示，当光线以入射角i由折射率为n1的介质入射到折射率为n2的薄膜表面时，在n1和n2两种介质的界面发生光的反射和折射，反射角与入射角相等仍为i，折射角为γ；而折射光线在入射到薄膜的下表面时，会在该下表面也发生光的反射和折射，其中反射光线会穿过薄膜的上表面向n1介质中折射，由此在薄膜的上表面和下表面形成两束反射光线(1)和(2)。反射光线(1)和反射光线(2)两者的光程差δ’为：
若折射率为n2的薄膜厚度为d，且为厚度均匀的薄膜时，由于且因此可以得到：
由折射定律可知：
n1 sin i＝n2 sin r
因此，可得：
由上式可见，若设置多层膜结构，光线在每一层介质的上限表面的反射光的光程差，只与该层的折射率、厚度以及从空气层的入射角度有关(由折射定律n1 sin i＝n2 sinr可知入射角度确定后为定值)。
其中n2为某一层介质的折射率，i为从空气层入射的角度。
增反
增透
利用上述原理，设计多层膜结构，通过设置针对不同角度设置不同层数的增反或者增透膜，可以控制不用角度的反射率或者透过率。本发明实施例提供的角度选择膜16可以将原本照射在光源122正上方位置的一部分小角度光线，经过反射后，转移到光源122与光源122交界的位置，从而提高背光模组薄型化后背光亮度的均匀性。
本发明实施例提供的角度选择膜16对0°入射光线的反射率为70％-90％，并且角度选择膜16对0°-70°入射光线的反射率依次降低，透过率依次提高。
理论上在光源122背离背板11一侧的出光面设置遮挡层1223，可以增大光源122的出光角度，同时结合角度选择膜16可以最大程度增大单颗光源122的照射范围，进一步降低背光H/P值。然而实际由于遮挡层1223限制了光源122上方也就是小角度出光强度，同时角度选择膜16对小角度光线反射率达到了90％，因此两者结合后会过分降低光源122上方出射光的强度，从而造成光源122上方出现黑影，影响显示装置的显示效果。
有鉴于此，本发明提供的实施例经多次光学模拟实验得到：当遮挡层1223包括基质和反射粒子，反射粒子的含量与角度选择膜对0°入射光线的反射率满足以下关系：
75％<(a+b)<115％
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜16对0°入射光线的反射率；且反射粒子的含量a的范围为5％-25％，角度选择膜16对0°入射光线的反射率的范围为70％-90％时，既可以减弱光源122顶部的出射光强度，增大光源122的出光角度，又可以避免遮挡层1223与角度选择膜16结合后会过分降低光源122上方出射光的强度，造成光源122上方出现黑影的现象。当本发明实施例提供的反射粒子的含量a与角度选择膜对0°入射光线的反射率b满足上述关系时，可保证显示装置背光出光的均匀程度，如图5所示，使单颗光源122的出光范围由D1增大到D2，实现H/P值的大幅降低，达到0.2以下；在不增加制作成本(不改变光源122数量)的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求。
如果(a+b)>115％，由于遮挡层1223的遮挡程度和角度选择膜16反射率过大造成光源122上方光强不足，出现黑影的现象；如果(a+b)<75％，由于遮挡层1223的遮挡程度和角度选择膜16反射率不足，无法解决背光H/P减小后出现的灯影现象。因此本发明实施例将反射粒子的含量a与角度选择膜16对0°入射光线的反射率设置在75％<(a+b)<115％范围内。
在本发明提供的实施例中，经公式拟合得到：反射粒子的含量、角度选择膜对0°入射光线的反射率、混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离满足以下关系：
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜对0°入射光线的反射率，H表示混光距离(线路层到扩散板下表面的距离)，P表示相邻两个光源之间的间隔距，A表示遮挡层1223的浓度系数，B表示角度选择膜16的反射率系数；且遮挡层1223的浓度系数A的取值范围为6.8-7.0；角度选择膜16的反射率系数B的取值范围为4.5-4.7。由此，本发明实施例可根据上述关系对混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离的大小进行调整，满足不同显示装置的需求。
根据第一发明构思，光源背离背板一侧的出光面设置有遮挡层，遮挡层对至少部分入射光线具有反射作用，可以减弱光源顶部的出射光强度；并且被遮挡层反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大了光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
根据第二发明构思，遮挡层可以为扩散层，扩散板中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，可以避免光源上方偏亮的问题；另外，被散射粒子材料反射回光源的底部的光线，可以再次被反射，最终在光源的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
根据第三发明构思，遮挡层包括基质和反射粒子，反射粒子对入射光线具有反射的作用，当光线入射至遮挡层时，部分入射光线会入射到反射粒子，被反射粒子反射，从而减弱了光源顶部的出射光强度；并且被反射粒子反射的光线到达光源的底部时，可以再次被反射，最终在光的侧面出射，既增大了光源侧面出射光的强度，匀化了出光范围内各处的光强，又增大光源的出光角度。由此，可以避免光源上方偏亮及相邻两光源交接位置偏暗的问题。在不改变光源数量的前提下，可以适当缩小混光距离，因此可以在不增加制作成本的前提下，满足显示装置薄型化的发展需求；另外，也可以在不改变混光距离的前提下，减少光源的使用数量，降低成本。
根据第四发明构思，反射粒子可以为二氧化钛。本发明提供的二氧化钛含量为30％时，H/P值可以由0.6以上降低到0.5左右。
根据第五发明构思，背光模组还包括角度选择膜，该角度选择膜可以对入射角度为0°-70°范围的光线增反，同时对入射角度为70°-90°范围的光线增透。虽然光源背离背板一侧的出光面设置有遮挡层，遮挡层对至少部分入射光线具有反射的作用，但仍然有部分小角度光线透过遮挡层。角度选择膜可以使透过遮挡层出射的小角度光线被增反，光线被角度选择膜反射回灯板的方向，而出射大角度光线被增透出射；被反射回灯板方向的小角度光线再经过反射层的散射或漫反射之后又会形成一部分大角度光线，从而被角度选择膜增透出射，由此减小了靠近出射中心的小角度光线的出射强度，增大了远离出射中心的大角度光线的出射强度，使得最终的出射照度一致，提高光源出射光的均一性。
根据第六发明构思，经多次光学模拟实验得到：当遮挡层包括基质和反射粒子，反射粒子的含量与角度选择膜对0°入射光线的反射率满足以下关系：
75％<(a+b)<115％
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜对0°入射光线的反射率；且反射粒子的含量a的范围为5％-25％，角度选择膜对0°入射光线的反射率的范围为70％-90％时，既可以减弱光源顶部的出射光强度，增大光源的出光角度，又可以避免遮挡层与角度选择膜结合后会过分降低光源上方出射光的强度，造成光源上方出现黑影的现象。当反射粒子的含量a与角度选择膜对0°入射光线的反射率b满足上述关系时，可保证显示装置背光出光的均匀程度，使单颗光源的出光范围增大，实现H/P值的大幅降低，达到0.2以下。
根据第七发明构思，经公式拟合得到：反射粒子的含量、角度选择膜对0°入射光线的反射率、混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离满足以下关系：
其中，a表示反射粒子的含量，b表示角度选择膜对0°入射光线的反射率，H表示混光距离(线路层到扩散板下表面的距离)，P表示相邻两个光源之间的间隔距，A表示遮挡层的浓度系数，B表示角度选择膜的反射率系数；且遮挡层的浓度系数A的取值范围为6.8-7.0；角度选择膜的反射率系数B的取值范围为4.5-4.7。由此，可根据上述关系对混光距离及相邻两个光源之间的间隔距离的大小进行调整，满足不同显示装置的需求。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，用于图像显示；
背光模组，位于所述显示面板的入光侧，用于提供背光；
所述背光模组包括：
背板，具有支撑和承载作用；
灯板，位于所述背板的一侧；所述灯板包括光源；
所述光源背离所述背板一侧的出光面设置有遮挡层，所述遮挡层对至少部分入射光线具有反射作用；
所述背光模组还包括：
角度选择膜，位于所述光源的出光侧；所述角度选择膜用于增加0°-70°入射角度的光线的反射，增加70°-90°入射角度的光线的透射；所述角度选择膜对0°入射光线的反射率为70％-90％；所述遮挡层包括基质和反射粒子，所述反射粒子的含量为5％-25％；所述反射粒子的含量、所述角度选择膜对0°入射光线的反射率、混光距离及相邻两个所述光源之间的间隔距离满足以下关系：
其中，a表示所述反射粒子的含量，b表示所述角度选择膜对0°入射光线的反射率，H表示混光距离，P表示相邻两个所述光源之间的间隔距，A表示所述遮挡层的浓度系数，B表示所述角度选择膜的反射率系数；
所述遮挡层的浓度系数A的取值范围为6.8-7.0；所述角度选择膜的反射率系数B的取值范围为4.5-4.7。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述灯板还包括：
电路板，位于所述背板上，用于提供驱动信号；所述光源位于所述电路板背离所述背板的一侧；
反射层，位于所述电路板靠近所述光源的一侧；所述反射层包括用于暴露所述光源的开口。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述光源还包括：
微型发光二极管，位于所述电路板背离所述背板的一侧；
封装结构，位于所述微型发光二极管的表面，用于封装保护所述微型发光二极管；
所述遮挡层位于所述封装结构背离所述电路板的一侧。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述反射粒子的含量与所述角度选择膜对0°入射光线的反射率满足以下关系：
75％<(a+b)<115％
其中，a表示所述反射粒子的含量，b表示所述角度选择膜对0°入射光线的反射率。
5.如权利要求1或4所述的显示装置，其特征在于，所述反射粒子为二氧化钛。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述遮挡层为扩散层。
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- 2021-05-28 CN CN202110593057.7A patent/CN115407551B/zh active Active
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