反射膜、含该反射膜的背光模组及显示装置的制作方法

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反射膜、含该反射膜的背光模组及显示装置的制作方法

本实用新型属于光学技术领域,具体涉及一种反射膜、含该反射膜的背光模组及显示装置。



背景技术:

目前,显示装置一般包括显示面板,而根据自身是否发光,又可以将显示面板分为自发光型显示面板和非自发光型显示面板两大类。液晶显示面板(LCD)作为一种非自发光型显示面板,包括发射白光的背光模组、以及透射或阻挡从背光模组发射的白光的显示面板。其中,背光模组可分为侧入式背光模组和直下式背光模组。

目前终端显示技术(包括电视机、显示器、平板电脑、手机、笔记本等)的技术发展趋势是高色域、高动态范围图像(HDR)、超薄、无边框等。现有的侧入式背光模组一般包括光源、反射膜、导光板和量子点膜,导光板具有与光源相对的至少一个入光面、与量子点膜相对的第一出光面、与反射纸相对的第二出光面、以及漏光面(漏光面的个数=4-入光面的个数),显示装置还包括设置在量子点膜背离导光板一侧的增亮膜,显示面板则设置在增亮膜背离量子点膜的一侧。

从光源发射的入射光经导光板改变传播方向后经过量子点膜,经过量子点膜的光一部分透过量子点膜,一部分对量子点膜进行激发,使得从量子点膜辐射的光包括由量子点膜受激发产生的白光和透射穿过量子点膜的光。而从量子点膜辐射的光,一部分透射穿过增亮膜和显示面板被输出到显示装置的外部,形成输出图像;另一部分则被增亮膜反射回背光模组中被重新利用(recycled)。

一般而言,光源发射的入射光是具有单一波长的单色光(通常为蓝光)。尽管最初的入射光是单色光,但是该单色光会在光在背光模组中被反复地重新利用时逐渐地转变为白光。

现有的直下式背光模组一般包括依次设置的反射纸、光源和量子点膜,显示装置还包括设置在量子点膜背离导光板一侧的增亮膜,显示面板则设置在量子点膜背离光源的一侧。除了无需采用导光板改变入射光的传播方向,直下式背光模组与侧入式背光模组的工作原理基本相同。

背光模组能够通过在显示装置的中心部分处的光重新利用(light recycling)而输出白光,从而提高显示装置的亮度。但从光源发射的部分入射光会直接透射穿过导光板、量子点膜、增亮膜和显示面板,然后辐射到显示装置的外部,这就导致由光重新利用引起的白光的比例减少、并且从光源发射的单色光(以蓝光为例)的比例增大,使得从显示装置输出的图像在显示装置的边缘部分处看起来是蓝色的,显示装置的色调不均匀。

同时,一部分被重新利用的光由于没有被辐射到导光板的第一出光面、而是被辐射到导光板的入光面或漏光面或被显示装置的模制框架吸收而损失掉,这就导致由光重新利用产生的白光在显示装置的边缘部分处减少,使得显示装置的边缘部分比中心部分看起来较暗,显示装置的亮度不均匀。



技术实现要素:

本实用新型的发明目的是提供一种反射膜,该反射膜能够解决现有技术中存在的显示面板亮度和色调不均匀的情况。

一种反射膜,所述反射膜包括反射面,所述反射面分为中心区以及边缘区,所述反射膜的至少部分所述边缘区内设有光转换材料层。

本实用新型在反射膜的边缘区内设置光转换材料层,当从光源发射的光或在背光模组中被重新利用的光朝向光转换材料层入射时,入射光一部分透射穿过光转换材料层,一部分对光转换材料层进行激发,透射光和激发光混合使得从光转换材料层处辐射的光变为白光,这部分白光能够增加在背光模组边缘部分处的白光的比例,从而对背光模组边缘部分处缺少光重新利用进行补偿,使得背光模组或显示装置的中心部分和边缘部分的色调和亮度更加均匀。

光转换材料层包括基质以及分散在基质中的光转换材料,所述光转换材料可以是量子点、非量子点光转换材料、或者上述两者的组合。所述非量子点光转换材料可以是荧光粉,可以是量子点和聚合物形成的微球,可以是荧光粉和聚合物形成的微球,也可以是上述三种的任意组合;基质通常是透光性的树脂。

由于边缘区各个部分的漏光强度不同,漏光强度自反射膜边缘至中心逐渐变弱,为了与边缘区的漏光强度分布相适配,本实用新型将光转换材料层设置为以下三种形式:

其一:在至少部分所述边缘区内,所述光转换材料层为光转换材料浓度沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变小的光转换材料层。

在漏光强度较大的区,光转换材料层中光转换材料的浓度也较大;在漏光强度较小的区,光转换材料层中光转换材料的浓度也相应变小。

其二:在至少部分所述边缘区内,所述光转换材料层的厚度沿所述反射膜边缘至所述反射膜中心方向逐渐变小;

并且,所述边缘区内还设有与所述光转换材料层相适配的楔形的厚度补偿层,所述厚度补偿层的反射面与所述反射膜的反射面相平行。

在此情况下,光转换材料层中光转换材料的浓度不变,而是通过改变光转换层的厚度来适应边缘区的漏光强度分布。但由于在应用时,反射膜的反射面还会设置其他部件,楔形的光转换材料层使得反射膜的反射面不平整,不利于设置其他部件。因此,本实用新型还在楔形光转换材料层上设置与其相适配的楔形厚度补偿层,使边缘区内反射膜的反射面保持平整。

本实用新型中,厚度补偿层应当不影响光转换层出光。

其三:在至少部分所述边缘区内,所述光转换材料层具有规则排列式图案,所述规则排列式图案包括两个以上的子图案。并且,所述规则排列式图案包括沿所述反射膜边缘至所述反射膜中心方向依次排列的至少两组子图案,各组子图案的面积沿所述反射膜边缘至所述反射膜中心方向逐渐变小,且各组子图案厚度相同。

本实用新型中,每组子图案是一组有规律的排列图案单元,同属一组的所有子图案可以沿直线排列,也可以沿曲线排列(该曲线可以是开放曲线,也可以是闭合曲线)。

在不改变光转换材料浓度、光转换材料层厚度的情况下,通过将光转换材料层设置成规则排列式图案、并改变规则排列式图案中各组子图案的面积,也可以达到与边缘区的漏光强度分布相适配的效果。

通过以上三种方式将光转换材料层与边缘区的漏光强度分布相适配,既避免在强漏光处光转换材料层对入射光的转换不完全,也避免经光转换材料层转换后弱漏光处的亮度过高,进一步提高反射膜出光亮度和色调的均匀性。

对于第三种形式的光转换材料层,同属一组的各子图案之间可以是有间隔的,也可以是无间隔的;并且规则排列式图案中的子图案形状也可以是任意的,可以呈点状,可以呈规则图形,也可以呈不规则图形。

作为优选,所述规则排列式图案中的子图案的形状呈圆形、椭圆形或多边形。

作为优选,同属一组的各子图案的面积可以相同也可以不同,优选为同属一组的各子图案具有相同面积;当各子图案的面积不相同时,应当保证不同面积的子图案是均匀、有规律地分布的,以便保证该组子图案整体上能与边缘区的漏光强度相适配。

本实用新型中,反射膜的形状主要取决于使用该反射膜的显示器的显示面板的形状。但作为优选,所述反射膜为长方体形,所述反射面包括两个长度方向边缘区和两个宽度方向边缘区;

所述规则排列式图案为行型阵列图案和列型阵列图案中的至少一种,至少在一个长度方向或宽度方向的边缘区内,所述规则排列式图案包括两个以上相互平行的光转换材料胶条,且所述光转换胶条的平行方向与所述光转换胶条所在边缘区的延伸方向相同。

由于长度方向边缘区和宽度方向边缘区是相互垂直设置的,当所述规则排列式图案仅设置在长度方向边缘区内时,所述规则排列式图案可以是行型阵列图案(此时该长度方向边缘区是横向延伸的),也可以是列型阵列图案(此时该长度方向边缘区是纵向延伸的);同理,当所述规则排列式图案仅设置在宽度方向边缘区内时,所述规则排列式图案也可以是列型阵列图案或行型阵列图案;当长度方向边缘区和宽度方向边缘区均设置有所述规则排列式图案时,该规则排列式图案则兼有列型阵列图案和行型阵列图案。

光转换胶条可以通过常规的粘贴、涂布、打印等方式设置到反射膜上,此时,所述规则排列式图案中的子图案之间是无间隔的,同一列子图案或同一行子图案融合成一个光转换材料胶条。处于同一边缘区内的各光转换胶条之间可以存在间隙也可以无间隙,优选为没有间隙,当需要设置间隙时,应当尽可能缩减间隙的宽度,从而最大可能地减少漏光从间隙射出。

作为进一步优选,各边缘区均具有梯形截面,且相邻的两个边缘区共用一个梯形腰;需要说明的是,本实用新型的“梯形”是为了使得申请文件描述的方便而人为地分割区域形成的,并不是反射膜结构上真实存在的形状。

在同一个边缘区内,各所述光转换材料胶条的长度沿所述反射膜边缘至所述反射膜中心方向逐渐变短;

并且,至少有两个位于相邻边缘区的所述光转换材料胶条首尾相连,首尾相连的两个所述光转换材料胶条具有相同宽度。

将边缘区设置成梯形后再设置光转换材料层,这也与边缘区各个部分的漏光强度分布相适应。

进一步地,相邻边缘区之间宽度相同的光转换材料胶条顺次相连,如此保证反射膜上漏光强度相同的区内设有厚度或宽度相同的光转换胶条,进一步保证了反射膜出光亮度和色调的均匀性。

或者,所述反射膜为长方体形,所述反射面包括两个长度方向边缘区和两个宽度方向边缘区,各边缘区均具有梯形截面,且相邻的两个边缘区共用一个梯形腰;

所述规则排列式图案为行型阵列图案和列型阵列图案中的至少一种,在同一个边缘区内,所述规则排列式图案的各列子图案或各行子图案的数量沿所述反射膜边缘至所述反射膜中心方向逐渐变少。

此时,规则排列式图案中的子图案之间即是有间隔的。

或者,所述反射膜呈圆盘状,所述边缘区呈环状;

所述规则排列式图案包括至少两组子图案,各组子图案以所述反射膜的圆心点为中心同心地设置在至少部分所述边缘区内。

不同组子图案之间同心设置,而同属一组的各子图案即沿曲线排列(即填充)在该环状边缘区内,该组子图案在边缘区内的填充角度不一定是360度,也可以小于360度,具体填充角度应当与反射膜的漏光情况相匹配。

本实用新型的另一个发明目的是提供一种背光模组,该背光模组包括反射膜,所述反射膜即为本实用新型所述反射膜。

所述背光模组可以是侧入式背光模组,也可以是直下式背光模组。其中,侧入式背光模组可以选用在整个或部分所述边缘区内设有光转换材料层的反射膜,而直下式背光模组优选采用在整个边缘区内设有光转换材料层的反射膜。

本实用新型的另一个发明目的是提供一种显示装置,该显示装置包括背光模组,所述背光模组即为本实用新型所述的背光模组。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

(1)本实用新型在反射膜的边缘区内设置光转换材料层,当从光源发射的光或在背光模组中被重新利用的光朝向光转换材料层入射时,入射光一部分透射穿过光转换材料层,一部分对光转换材料层进行激发,透射光和激发光混合使得从光转换材料层处辐射的光变为白光,这部分白光能够增加在背光模组边缘部分处的白光的比例,从而对背光模组边缘部分处缺少光重新利用进行补偿,使得背光模组或显示装置的中心部分和边缘部分的色调和亮度更加均匀;

(2)本实用新型根据边缘区各个部分漏光的强度分布,将光转换材料层设置为与边缘区的漏光强度分布相适配,如此既避免在强漏光处光转换材料层对入射光的转换不完全,也避免经光转换材料层转换后弱漏光处的亮度过高,进一步提高背光模组或显示装置的中心部分和边缘部分之间色调和亮度的均匀性。

附图说明

图1为实施例1一种反射膜的结构示意图;

图2为图1的A-A剖面图;

图3为实施例2一种反射膜的结构示意图;

图4为图3的B-B剖面图;

图5为图4中C部分的放大图;

图6为实施例3一种反射膜的结构示意图;

图7为图6的D-D剖面图;

图8为实施例4一种反射膜的结构示意图;

图9为实施例5一种反射膜的结构示意图;

图10为实施例5具有另一规则排列式图案的反射膜的结构示意图;

图11为实施例6一种反射膜的结构示意图;

图12为实施例6具有另一规则排列式图案的反射膜的结构示意图;

其中,1:中心区,2:边缘区,3:梯形腰,4:光转换材料层,5:厚度补偿层,6:光转换材料胶条,7:子图案,8:光转换材料胶环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步地详细说明。

实施例1

如图1所示,本实施例一种反射膜,包括反射面,该反射面分为中心区1以及四个边缘区2。本实施例中,反射膜为长方体形,四个边缘区2则由两个长度方向边缘区2和两个宽度方向边缘区2组成,且各边缘区2均具有梯形截面,相邻的两个边缘区2共用一个梯形腰3。该反射膜的尺寸为5.5英寸,反射膜为红绿量子点混合膜。

如图2所示、结合由图1可见,在至少一个边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层4。本实施例在三个边缘区2内设置有光转换材料层4;并且在同一边缘区3内,该光转换材料层4为光转换材料浓度沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变小的光转换材料层4。

光转换材料层4包括基质以及分散在基质中的光转换材料,本实施例中,光转换材料为YAG荧光粉,基质为硅胶;光转换材料层4中YAG荧光粉的重量百分比最高是8%,最低是1%;光转换材料层4的厚度为40μm,宽度(即边缘区的宽度)为0.5μm。

实施例2

如图3所示,本实施例一种反射膜,包括反射面,该反射面分为中心区1以及四个边缘区2。本实施例中,反射膜为长方体形,四个边缘区2则由两个长度方向边缘区2和两个宽度方向边缘区2组成,且各边缘区2均具有梯形截面,相邻的两个边缘区2共用一个梯形腰3。该反射膜的尺寸为5.5英寸,反射膜为红绿量子点混合膜。

由图4可见,在至少一个边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层。本实施例在四个边缘区2内均设置有光转换材料层4。

光转换材料层4包括基质以及分散在基质中的光转换材料,本实施例中,光转换材料为YAG荧光粉,基质为硅胶;光转换材料层4中YAG荧光粉的重量百分比是8%。

如图4和图5所示、结合图3可见,在同一边缘区2内,光转换材料层4的厚度沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变小,本实施例中,光转换材料层4的最大厚度为40μm,最小厚度为0.5μm,宽度(即边缘区的宽度)为0.5μm;并且各边缘区2内还设有与光转换材料层4相适配的楔形的厚度补偿层5,厚度补偿层5的反射面与反射膜的反射面相平行。厚度补偿层的材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

实施例3

如图6所示,本实施例一种反射膜,包括反射面,该反射面分为中心区1以及四个边缘区2。本实施例中,反射膜为长方体形,四个边缘区2则由两个长度方向边缘区2和两个宽度方向边缘区2组成,且各边缘区2均具有梯形截面,相邻的两个边缘区2共用一个梯形腰3。该反射膜的尺寸为5.5英寸,反射膜为红绿量子点混合膜。

由图6可见,在至少一个边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层4;本实施例在四个边缘区2内设置有光转换材料层4。

在同一边缘区2内,光转换材料层4包括多个光转换材料胶条6,各光转换材料胶条6相互平行,且光转换胶条6的平行方向与光转换胶条6所在边缘区2的延伸方向相同。

光转换材料胶条6的数量可以根据边缘区2的宽度以及每个光转换材料胶条6的宽度自行设置,本实施例在同一边缘区2内设置了三个光转换材料胶条6,每一光转换材料胶条6均包括基质以及分散在基质中的光转换材料,本实施例中,光转换材料为YAG荧光粉,基质为硅胶。

沿着反射膜边缘至反射膜中心方向,YAG荧光粉在三个光转换材料胶条6 的重量百分比分别是8%,5%,1%;各光转换材料胶条6的宽度均为0.2μm,厚度均为40μm,同一个边缘区2的光转换材料胶条6的间距为0.05μm。

由图6可见,在同一个边缘区2内,各光转换材料胶条6的长度均沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变短,并且,位于相邻边缘区2的光转换材料6胶条首尾相连,首尾相连的各光转换材料胶条6具有相同宽度。

实施例4

如图8所示,本实施例一种反射膜,包括反射面,该反射面分为中心区1以及四个边缘区2。本实施例中,反射膜为长方体形,四个边缘区2则由两个长度方向边缘区2和两个宽度方向边缘区2组成,且各边缘区2均具有梯形截面,相邻的两个边缘区2共用一个梯形腰3。该反射膜的尺寸为5.5英寸,反射膜为红绿量子点混合膜。

由图8可见,在至少一个边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层4;本实施例在三个边缘区2内设置有光转换材料层4,光转换材料层4包括基质以及分散在基质中的光转换材料,本实施例中,光转换材料为YAG荧光粉,基质为硅胶,YAG荧光粉的重量百分比是8%。

如图8所示,在同一边缘区2内,该光转换材料层4具有规则排列式图案。其中,在长度方向边缘区2内,该规则排列式图案为行型阵列图案;在宽度方向边缘区2内,该规则排列式图案为列型阵列图案。

该行型阵列图案或列型阵列图案中的子图案7可以呈圆形(如图8所示),当然也可以设置成其他任意形状,如点状、椭圆形或多边形。

不管子图案7呈何种形状,列型阵列图案中各列子图案7的面积沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变小,且各列子图案7厚度相同;并且,在同一个边缘区2内,列型阵列图案中各列子图案7的数量沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变少。

同样地,行型阵列图案中各行子图案7的面积沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变小,且各行子图案7厚度相同;并且,在同一个边缘区2内,行型阵列图案中各行子图案7的数量沿反射膜边缘至反射膜中心方向逐渐变少。

本实施例在长度或宽度方向边缘区2内,设置有三行或三列圆形子图案,并且沿着反射膜边缘至反射膜中心方向,圆形子图案的底面直径分别是0.3μm,0.2μm,0.1μm,厚度均为40μm,每行或者每列之间的间隔为0.05μm。

实施例5

本实施例的反射膜与实施例1相同,但仅在其中两个边缘区内设置光转换材料层。

实施例6

本实施例的反射膜与实施例2相同,但仅在其中一个边缘区内设置光转换材料层。

对比例1

本对比例的反射膜与实施例2相同,但边缘区内没有设置光转换层。

将上述实施例1至6及对比例1的反射膜分别放入适宜的背光模组中进行亮度均匀度以及CIE色彩性能进行测试,选取等间距的3×3个点,CIE-x偏差值=CIE-x最大值-CIE-x最小值,CIE-y偏差值=CIE-y最大值-CIE-y最小值,亮度均匀度=9个点中的亮度最大值/9个点中的亮度最大值,其中光源为LED蓝光光源,CIE(x,y)为色度坐标值,测试结果如下表1:

表1 具有实施例1~6和对比例1的反射膜的背光模组的亮度均匀度以及CIE色彩性能测试结果

注:CIE-x色度提升百分数=【基准(对比例1的CIE-x偏差值)-CIE-x偏差值】/基准(对比例1的CIE-x偏差值);

CIE-y色度提升百分数=【基准(对比例1的CIE-y偏差值)-CIE-y偏差值】/基准(对比例1的CIE-y偏差值)。

由表1可见,与对比例1相比,具有实施例1~6反射膜的背光模组均具有优良的亮度均匀度和色调均匀度;并且设置光转换材料层的边缘区的数量越多,背光模组的亮度均匀度和色调均匀度越好。

实施例7

如图9所示,本实施例一种反射膜,该反射膜呈圆盘状,包括反射面,该反射面分为中心区1以及环状的边缘区2。

在边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层4,该光转换材料层4包括至少两组子图案,各组子图案以反射膜的圆心点为中心同心地设置在边缘区内。

每组子图案的数量可以根据边缘区2的大小、以及各子图案7的大小具体设置,本实施例的边缘区2内设有两组子图案。

每组子图案中的子图案7可以呈圆形(如图9所示),当然也可以设置成其他任意形状,如点状、椭圆形或多边形。

同属一组的子图案可以设置在整个边缘区2内(如图9所示),此时该组子图案在边缘区2内的填充角度为360度,获得的反射膜可用于直下式背光模组或侧入式背光模组中;同属一组的子图案也可以仅设置在部分所述边缘区2内,此时改组子图案在边缘区2内的填充角度小于360度(如图10所示的270度)。

实施例8

如图11所示,本实施例一种反射膜,该反射膜呈圆盘状,包括反射面,该反射面分为中心区1以及环状的边缘区2。

在边缘区2内,反射膜的反射面上设有光转换材料层4,该光转换材料层4包括至少两个光转换材料胶环8,所有光转换材料胶环8以反射膜的圆心点为中心同心设置。

光转换材料胶环8的数量可以根据边缘区的环宽、以及光转换材料胶环8的环宽具体设置,本实施例在边缘区2内设置了两个光转换材料胶环8。

光转换材料胶环8可以设置在整个边缘区2内(如图11所示),此时光转换材料胶环8在边缘区2内的填充角度为360度,获得的反射膜可用于直下式背光模组和侧入式背光模组中;光转换材料胶环8也可以仅设置在部分所述边缘区2内,此时光转换材料胶环8在边缘区2内的填充角度小于360度(如图12所示的180度)。

再多了解一些
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