一种增光膜、背光模组和显示装置的制作方法

文档序号:20788253发布日期:2020-05-19 21:55阅读:323来源:国知局
一种增光膜、背光模组和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种增光膜、背光模组和显示装置。



背景技术:

目前液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)已广泛应用于显示技术领域。液晶显示器一般包括显示面板,显示面板包括对盒的彩膜基板和阵列基板、以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶。由于液晶本身不发光,液晶显示器还需要背光模组才能实现显示。

背光模组一般包括光源、导光板、haze层(雾化层)、扩散膜、增光膜(prism)等结构。参考图1所示,增光膜包括上增光膜100和下增光膜101,上增光膜100靠近显示面板的一侧设置有多条平行的棱镜102,相邻两个棱镜之间的距离为增光膜间距(prismpitch)。

随着小尺寸显示器逐渐被应用于vr(virtualreality,虚拟现实技术)、可穿戴(wearable)、车载等新技术领域,一方面,显示器的分辨率(pixelsperinch,ppi)越来越高,那么,显示器的像素间距(pixelpitch)与背光模组的增光膜间距也越来越接近,此时,显示器容易产生摩尔纹;另一方面,显示器的厚度越来越薄,一般会去掉haze层以降低厚度,但是会使得摩尔纹问题更加突出;从而严重影响显示效果,降低产品质量和用户体验。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种增光膜、背光模组和显示装置,包括该增光膜的显示装置,可以极大改善摩尔纹问题,从而提升显示效果,提高产品质量和用户体验。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

一方面,提供了一种增光膜,包括第一增光单元,所述第一增光单元包括第一基底和位于所述第一基底之上的多个沿第一方向排布的第一条状凸起;

所述第一条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,所述第一条状凸起的所述第一侧面与所述第一基底平行且相接触,所述第一条状凸起的所述第二侧面和所述第三侧面相对设置、且在所述第一基底上的正投影为三条平行的第一折线。

可选的,所述增光膜还包括设置在所述第一增光单元一侧的第二增光单元;

所述第二增光单元包括第二基底和位于所述第二基底之上的多个沿第二方向排布的第二条状凸起;

所述第二条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,所述第二条状凸起的所述第一侧面与所述第二基底平行且相接触,所述第二条状凸起的所述第二侧面和所述第三侧面相对设置、且在所述第一基底上的正投影为三条平行的第二折线;

所述第一折线与所述第二折线多处相交,且所有相交角度为90°。

可选的,多个所述第一条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同;多个所述第二条状凸起沿所述第二方向平行排布且形状相同。

可选的,所述第一增光单元还包括多个沿所述第一方向排布的第三条状凸起,所述第三条状凸起与所述第一条状凸起相互交叉设置;

所述第三条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,所述第三条状凸起的所述第一侧面与所述第一基底平行且相接触,所述第三条状凸起的所述第二侧面和所述第三侧面相对设置、且在所述第一基底上的正投影为三条平行的第三折线;

所述第三折线与所述第一折线多处相交,且所有相交角度为除90°以外的角度。

可选的,多个所述第一条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同,多个所述第三条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同。

可选的,所述增光膜还包括设置在所述第一增光单元入光侧的第三增光单元;

所述第三增光单元包括第三基底和位于所述第三基底之上的多个沿所述第一方向排布的第四条状凸起;

所述第四条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,所述第四条状凸起的所述第一侧面与所述第三基底平行且相接触,所述第四条状凸起的所述第二侧面和所述第三侧面相对设置、且在所述第一基底上的正投影为三条平行的第四折线;

所述第四折线的弯折方向与所述第三折线的弯折方向一致。

可选的,多个所述第一条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同;多个所述第三条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同;多个所述第四条状凸起沿所述第一方向平行排布且形状相同。

可选的,所述第三基底为掺杂有散射粒子的树脂层。

本发明的实施例提供了一种增光膜,包括第一增光单元,所述第一增光单元包括第一基底和位于所述第一基底之上的多个沿第一方向排布的第一条状凸起;所述第一条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,所述第一条状凸起的所述第一侧面与所述第一基底平行且相接触,所述第一条状凸起的所述第二侧面和所述第三侧面相对设置、且在所述第一基底上的正投影为三条平行的第一折线。

这样,第一条状凸起的第二侧面和第三侧面均为折面,第一条状凸起呈折条状。一般显示装置包括显示面板,显示面板包括多个阵列排布的像素,每个像素为直条状。那么,将增光膜应用到上述显示装置中,多个呈折条状的第一条状凸起与多个呈直条状的像素叠加后重合度明显降低,从而可以极大改善摩尔纹问题,进而提升显示效果,提高产品质量和用户体验。

另一方面,提供了一种背光模组,包括上述任一项所述的增光膜。将包括该增光膜的背光模组应用到显示装置中,可以极大改善摩尔纹问题,进而提升显示效果,提高产品质量和用户体验。

再一方面,提供了一种显示装置,包括上述所述的背光模组。相比现有技术,该显示装置可以极大改善摩尔纹问题,显示效果好,产品质量高,用户体验佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中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为现有技术中一种增光膜的结构示意图;

图2为现有技术中增光膜间距和像素间距示意图;

图3为现有技术中另一种增光膜间距和像素间距示意图;

图4为摩尔纹原理示意图;

图5为现有技术中背光模组出现摩尔纹问题的原理示意图一;

图6为现有技术中背光模组出现摩尔纹问题的原理示意图二;

图7为现有技术中背光模组出现摩尔纹问题的原理示意图三;

图8为现有技术中背光模组出现摩尔纹的示意图;

图9为本发明实施例提供的一种增光膜的结构示意图;

图10为图9的投影示意图;

图11为本发明实施例提供的另一种增光膜的结构示意图;

图12为现有技术中的一种调光图;

图13为本发明实施例提供的一种第一折线和第二折线的结构示意图;

图14为本发明实施例提供的一种增光膜的截面示意图;

图15为本发明实施例提供的另一种第一折线和第二折线的结构示意图;

图16为本发明实施例提供的一种调光图;

图17为本发明实施例提供的一种摩尔纹对比图;

图18为本发明实施例提供的一种第一折线和第三折线的结构示意图;

图19为本发明实施例提供的一种第一折线、第三折线和第四折线的结构示意图;

图20为本发明实施例提供的另一种增光膜的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的实施例中,采用“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,仅为了清楚描述本发明实施例的技术方案,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。

在本发明的实施例中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。另外,术语“上”、“下”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发明和简化描述,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发明的限制。

实施例一

现有技术中,参考图2中的a图所示,tv(电视)、mnt(显示器)等显示装置中,像素间距大约为140μm,增光膜的间距大约为50-70μm,像素200间距和增光膜201的间距相差较大,同时由于设置haze层(va型显示装置除外),如图2中的b图所示,不存在摩尔纹问题。

但是,随着小尺寸高ppi产品的出现,例如mobile、wearable类等,参考图3中的c图所示,像素200间距大约为60μm,增光膜201的间距大约为20-30μm,像素200间距和增光膜201的间距越来越接近;另外,为了降低产品厚度,将haze层去掉,同时为了降低厚度,基底采用薄玻璃;因此,该类产品出现了如图3中d图所示的摩尔纹问题,影响了显示效果。

下面说明摩尔纹的产生原理。摩尔纹主要是因为频率叠加和人眼特性产生的,具体的,参考图4所示,空间频率接近的两个物体202和203,叠加后会有部分重合度高,从而造成视觉上的分块,这就是摩尔纹现象。

这里具体说明现有技术中显示装置产生摩尔纹的原理。参考图5所示,显示装置的背光模组包括上增光膜204、下增光膜205,显示装置的显示面板包括多个子像素206,子像素可以是r子像素、g子像素、b子像素。参考图6所示,p2表示光线不经过图5中的上增光膜204、下增光膜205,直接进入子像素后的调光图的最小周期;p3表示光线经过图5中的上增光膜204、下增光膜205后的调光图的最小周期;p1表示光线经过图5中的上增光膜204、下增光膜205后的调光图,与光线不经过图5中的上增光膜204、下增光膜205、直接进入子像素后的调光图,两者叠加后的调光图中的摩尔纹周期。参考图7所示,p4表示图6中的p1包括的最小摩尔纹周期。结合图6和图7,p2与p3周期非常接近,叠加后会有部分重合度高,从而造成视觉上的分块,出现摩尔纹问题。

本发明实施例提供了一种增光膜,包括第一增光单元,参考图9所示,第一增光单元1包括第一基底11和位于第一基底11之上的多个沿第一方向(图9所示的om方向)排布的第一条状凸起21。

第一条状凸起21包括两两相交的第一侧面abcd、第二侧面aefd和第三侧面ebcf,第一条状凸起21的第一侧面abcd与第一基底11平行且相接触,第一条状凸起21的第二侧面aefd和第三侧面ebcf相对设置、且在第一基底11上的正投影为图10所示的三条平行的第一折线31。

上述第一条状凸起的第二侧面和第三侧面在第一基底上的正投影是指:第一条状凸起的第二侧面和第三侧面,沿垂直于第一基底的方向在第一基底上的投影。

这里对于第一条状凸起弯折的次数和角度均不作限定,图9中以第一条状凸起弯折三次为例进行绘示。多个第一条状凸起可以是如图11所示的紧临排布,也可以是如图9所示的间隔排布,考虑到更好地起到调光作用,选择前者。另外,对于第一增光单元包括的第一条状凸起数量也不做限定,具体根据背光模组的尺寸确定。多个第一条状凸起的形状可以相同,也可以不同,考虑到降低制作难度,选择前者。图9以第一增光单元包括三个形状相同的第一条状凸起为例进行绘示。

这里对于上述第一基底和第一条状凸起的材料不做限定,示例的,第一基底的材料可以是pet(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯),第一条状凸起的材料可以是树脂,例如:丙烯酸树脂。

这里对于上述第一条状凸起的制作方法也不做限定,示例的,上述第一条状凸起可以采用压印的方式在第一基底上形成,当然还可以采用一次构图工艺在第一基底上形成。一次构图工艺是指经过一次曝光形成所需要的层结构工艺。一次构图工艺包括掩膜、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。

需要说明的是,如图9所示,第一条状凸起还可以包括底面abe和底面dcf,这里仅详细介绍与发明点相关的结构,其它结构可根据现有技术和公知常识获得,此处不再赘述。

本发明的实施例提供了一种增光膜,包括第一增光单元,第一增光单元包括第一基底和位于第一基底之上的多个沿第一方向排布的第一条状凸起;第一条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,第一条状凸起的第一侧面与第一基底平行且相接触,第一条状凸起的第二侧面和第三侧面相对设置、且在第一基底上的正投影为三条平行的第一折线。

这样,第一条状凸起的第二侧面和第三侧面均为折面,第一条状凸起呈折条状。一般显示装置包括显示面板,显示面板包括多个阵列排布的像素,每个像素为直条状。那么,将增光膜应用到上述显示装置中,多个呈折条状的第一条状凸起与多个呈直条状的像素叠加后重合度明显降低,从而可以极大改善甚至消除摩尔纹问题,进而提升显示效果,提高产品质量和用户体验。

现有技术中,采用图1所示的增光膜对光线进行调制,图1中的增光膜属于dualprism(双层增光膜)结构。上增光膜100的多条直线棱镜(参考图8中的a图所示)与下增光膜101的多条直线棱镜(参考图8中的b图所示)垂直,光线依次经过下增光膜101、上增光膜100后的调光图分别如图12中的a图和b图所示,可以看出,光线依次经过下增光膜、上增光膜后,导光板大角度的光被调制到竖直方向,这样能够提高光效,降低背光功耗。

为了增强本实施例提供的增光膜的调光效果,保证导光板出来的大角度光通过该增光膜后可以实现光线的垂直出射,同时保证改善摩尔纹问题,可选的,增光膜还包括设置在第一增光单元一侧的第二增光单元;第二增光单元包括第二基底和位于第二基底之上的多个沿第二方向排布的第二条状凸起。

第二条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,第二条状凸起的第一侧面与第二基底平行且相接触,第二条状凸起的第二侧面和第三侧面相对设置、且在第一基底上的正投影为三条平行的第二折线。第一折线与第二折线多处相交,且所有相交角度为90°。

上述第二增光单元可以设置在第一增光单元的出光侧,也可以设置在第一增光单元的入光侧,此处不做限定。上述增光膜属于dualprism结构。

这里对于第二条状凸起弯折的次数和角度均不作限定,多个第二条状凸起可以是紧临排布,也可以是间隔排布,考虑到更好地起到调光作用,选择前者。另外,对于第二增光单元包括的第二条状凸起数量也不做限定,具体根据背光模组的尺寸确定。多个第二条状凸起的形状可以相同,也可以不同,考虑到降低制作难度,选择前者。

这里对于上述第二基底和第二条状凸起的材料不做限定,示例的,第二基底的材料可以是pet,第二条状凸起的材料可以是树脂,例如:丙烯酸树脂。为了降低制作难度,节省成本,第二基底和第一基底的材料可以是相同的,第二条状凸起和第一条状凸起的材料可以是相同的。

这里对于上述第二条状凸起的制作方法也不做限定,示例的,上述第二条状凸起可以采用压印的方式在第二基底上形成,当然还可以采用一次构图工艺在第二基底上形成。上述第一条状凸起的俯视图可以参考图8中的c图所示,第二条状凸起的俯视图可以参考图8中的d图所示,与a图和b图相比,本发明的第一条状凸起和第二条状凸起为折条状,现有技术中的棱镜为直条状。

上述第一折线与第二折线多处相交,且所有相交角度为90°。这里对于第一折线与第二折线具体的相交方式不做限定,只要保证相交处的角度为90°即可。若第二方向与第一方向平行,则第一条状凸起的排布方向与第二条状凸起的排布方向相同,每个第二条状凸起可以分别对应一个第一条状凸起。参考图13所示,图13以第一条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第一折线与第二条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第二折线为例进行绘示,第一折线31与第二折线32的形状和相交方式可以分别如图13中a图、b图、c图、d图、e图、f图所示,当然,还可以是其它折线形状和相交方式,具体可以根据实际确定。图13中的a图,相交角α3=α4=90°,α1与α2互补,当第一折线31的弯折方向和弯折角度α1确定后,第二折线32的弯折方向和弯折角度α2也随之确定。

若第二方向与第一方向垂直,则第一条状凸起的排布方向与第二条状凸起的排布方向垂直。该增光膜沿垂直于第一基底方向的截面图可以如图14所示,图14的a图绘示的是第一增光单元1位于第二增光单元2之上的结构截面图,b图绘示的是第二增光单元2位于第二增光单元1之上的结构截面图。参考图15所示,图15以第一条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第一折线与第二条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第二折线为例进行绘示,第二折线32分别与三条第一折线31相交,即第二条状凸起可以与三个第一条状凸起相交。第一折线32与第二折线32的形状和相交方式可以分别如图14中a图、b图所示,当然,还可以是其它折线形状和相交方式,具体可以根据实际确定。

光线依次经过第一增光单元、第二增光单元后的调光图分别如图16中的a图和b图所示,可以看出,光线经过上述增光膜后,导光板大角度的光可以被调制到竖直方向,这样能够提高光效,降低背光功耗。参考图17所示,a图表示的是现有技术中出现的摩尔纹现象,b图和c图是采用本发明的增光膜后的效果图,对比发现,本发明提供的增光膜可以显著改善甚至消除摩尔纹问题。

可选的,为了降低制作难度,多个第一条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同;多个第二条状凸起沿第二方向平行排布且形状相同。

上面详细说明了增光膜包括第一增光单元的结构、增光膜包括第一增光单元和第二增光单元的结构,下面说明增光膜包括第一增光单元、且第一增光单元包括第一条状凸起和第三条状凸起的结构。

为了进一步消除摩尔纹,上述第一增光单元还包括多个沿第一方向排布的第三条状凸起,第三条状凸起与第一条状凸起相互交叉设置。

第三条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,第三条状凸起的第一侧面与第一基底平行且相接触,第三条状凸起的第二侧面和第三侧面相对设置、且在第一基底上的正投影为三条平行的第三折线。第三折线与第一折线多处相交,且所有相交角度为除90°以外的角度。

上述第三条状凸起的第二侧面和第三侧面在第一基底上的正投影是指:第三条状凸起的第二侧面和第三侧面,沿垂直于第一基底的方向在第一基底上的投影。

这里对于第三条状凸起弯折的次数和角度均不作限定,多个第三条状凸起可以是紧临排布,也可以是间隔排布,考虑到更好地起到调光作用,选择前者。另外,对于第一增光单元包括的第三条状凸起数量也不做限定,具体根据背光模组的尺寸确定。多个第三条状凸起的形状可以相同,也可以不同,考虑到降低制作难度,选择前者。

这里对于第三条状凸起的材料不做限定,其可以与第一条状凸起的材料相同,示例的,第三条状凸起的材料可以是树脂,例如:丙烯酸树脂。

这里对于上述第三条状凸起的制作方法也不做限定,示例的,上述第三条状凸起可以采用压印的方式在第一基底上形成,当然还可以采用一次构图工艺在第一基底上形成。上述增光膜属于单层双pattern(图形)结构。

参考图18所示,图18以第一条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第一折线与第三条状凸起在第一基底上的正投影中的一条第三折线为例进行绘示,第一折线31与第三折线33的形状和相交方式可以分别如图18中a图、b图、c图、d图、e图、f图所示,当然,还可以是其它折线形状和相交方式,具体可以根据实际确定。图18中的b图,相交角α<90°,相交角β<90°,即第一折线31与第三折线33在相交处为非垂直相交;第一折线31与第三折线33在n点相交形成α和γ两个角度,此处的相交角以形成的锐角α为例进行说明,当然也可以形成的钝角γ为相交角,此处不做限定。

可选的,为了降低制作难度,多个第一条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同,多个第三条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同。

为了增强本实施例提供的增光膜的调光效果,保证导光板出来的大角度光通过该增光膜后可以实现光线的垂直出射,同时保证改善摩尔纹问题,可选的,增光膜还包括设置在第一增光单元入光侧的第三增光单元;第三增光单元包括第三基底和位于第三基底之上的多个沿第一方向排布的第四条状凸起。

第四条状凸起包括两两相交的第一侧面、第二侧面和第三侧面,第四条状凸起的第一侧面与第三基底平行且相接触,第四条状凸起的第二侧面和第三侧面相对设置、且在第一基底上的正投影为三条平行的第四折线;第四折线的弯折方向与第三折线的弯折方向一致。

上述第四条状凸起的第二侧面和第三侧面在第一基底上的正投影是指:第四条状凸起的第二侧面和第三侧面,沿垂直于第一基底的方向在第一基底上的投影。

这里对于第四条状凸起弯折的次数和角度均不作限定。多个第四条状凸起可以是紧临排布,也可以是间隔排布,需要根据第三条状凸起的排布确定。若第三条状凸起是紧临排布,则第四条状凸起也是紧临排布。若第三条状凸起是间隔排布,则第四条状凸起也是间隔排布。第四条状凸起与第三条状凸起一一对应。

这里对于上述第三基底和第四条状凸起的材料不做限定,其可以分别与第一基底和第一条状凸起的材料相同。示例的,第三基底的材料可以是pet,第四条状凸起的材料可以是树脂,例如:丙烯酸树脂。

参考图19所示,第四折线34可以是如图19中的a1图、b1图、c1图、d1图、e1图、f1图所示,分别对应a图、b图、c图、d图、e图、f图所示的第二折线,第四折线的弯折方向与第三折线的弯折方向一致。第一折线、第二折线和第四折线相配合,在改善摩尔纹问题的同时保证了较好地调光效果。上述增光膜沿垂直于第一基底方向的截面图可以如图20所示,第一增光单元1位于第三增光单元3之上,第一增光单元1包括第一基底11和位于第一基底11之上的第一条状凸起21和第三条状凸起23,第三增光单元3包括第三基底13和位于第三基底13之上的第四条状凸起24。

可选的,为了降低制作难度,多个第一条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同;多个第三条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同;多个第四条状凸起沿第一方向平行排布且形状相同。

可选的,第三基底为掺杂有散射粒子的树脂层。散射粒子可以对入射光线起到发散作用,从而进一步改善摩尔纹问题,同时进一步调整光线的出射角。该散射粒子的材料可以是有机物,例如:丙烯酸酯类共聚物或苯乙烯共聚物;还可以是无机物,例如:纳米级的金属氧化物,比如二氧化钛等;具体可以根据实际生产条件确定。

实施例二

本发明实施例提供了一种背光模组,包括实施例一所述的增光膜。将包括该增光膜的背光模组应用到显示装置中,可以极大改善摩尔纹问题,进而提升显示效果,提高产品质量和用户体验。

上述背光模组还可以包括位于上述增光膜入光侧的导光板、扩散膜等结构,这里仅介绍与发明点相关的结构,其余结构可以根据现有技术和公知常识获得,此处不再赘述。

实施例三

本发明实施例提供了一种显示装置,包括实施例二所述的背光模组。相比现有技术,该显示装置可以极大改善摩尔纹问题,显示效果好,产品质量高,用户体验佳。

该显示装置可以是tn(twistednematic,扭曲向列)型、va(verticalalignment,垂直取向)型、ips(in-planeswitching,平面转换)型或ads(advancedsuperdimensionswitch,高级超维场转换)型等液晶显示装置,还可以是包括这些显示装置的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何需要背光模组的显示装置。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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