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一種薄膜基板及顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510489853.0

申請日:

2015.08.11

公開號:

CN104992628A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G09F 9/00申請日:20150811|||公開
IPC分類號: G09F9/00; F21S8/00; F21V9/10; F21V7/00 主分類號: G09F9/00
申請人: 京東方科技集團股份有限公司; 北京京東方顯示技術有限公司
發明人: 趙洪宇; 褚洋; 刁凱; 樸仁鎬
地址: 100015北京市朝陽區酒仙橋路10號
優先權:
專利代理機構: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274 代理人: 申健
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510489853.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.09.21|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種薄膜基板及顯示裝置,涉及顯示裝置技術領域,能夠在保證廣色域的同時盡量避免藍光危害。本發明公開的薄膜基板包括:襯底基板,設置在所述襯底基板之上的光轉化層,設置在所述光轉化層之上的短波藍光反射膜層,其中,所述短波藍光反射膜層將照射到其上的短波藍光反射到所述光轉化層,所述光轉化層吸收短波藍光。本發明公開的薄膜基板及顯示裝置適用于顯示裝置。

權利要求書

權利要求書
1.  一種薄膜基板,其特征在于,包括:
襯底基板,
設置在所述襯底基板之上的光轉化層,
設置在所述光轉化層之上的短波藍光反射膜層,其中,所述短波藍光反射膜層將照射到其上的短波藍光反射到所述光轉化層,所述光轉化層吸收短波藍光。

2.  根據權利要求1所述的薄膜基板,其特征在于,所述短波藍光反射膜層包括至少一層短波藍光反射層,以使照射到其上的短波藍光全反射到所述光轉化層;或者,
所述短波藍光反射膜層包括至少一組干涉膜,以使短波藍光相干涉而反射到所述光轉化層;或者,
所述短波藍光反射膜層包括四分之一波片和設置在所述四分之一波片之上的反射式偏光片,以使透過所述四分之一波片的短波藍光經所述反射式偏光片反射到所述光轉化層。

3.  根據權利要求2所述的薄膜基板,其特征在于,當所述短波藍光反射膜層包括至少兩層短波藍光反射層時,所述至少兩層短波藍光反射層包括至少一層具有第一折射率的短波藍光反射層和至少一層具有第二折射率的短波藍光反射層,且所述具有第一折射率的短波藍光反射層和所述具有第二折射率的短波藍光反射層交替設置。

4.  根據權利要求3所述的薄膜基板,其特征在于,所述具有第一折射率的短波藍光反射層和所述具有第二折射率的短波藍光反射層的折射率之差小于或等于0.05,且大于0。

5.  根據權利要求1所述的薄膜基板,其特征在于,所述光轉化層包括交替設置的光轉化區域和透射區域。

6.  根據權利要求5所述的薄膜基板,其特征在于,所述薄膜基板還包括設置在所述光轉化層之下的反射層,所述反射層包括交替設置的反射區域和透射區域,且所述反射區域與所述光轉化區域一一對應。

7.  根據權利要求5所述的薄膜基板,其特征在于,所述光轉化層的光轉化區域和/或所述光轉化層的透射區域的寬度小于或等于50μm。

8.  根據權利要求5所述的薄膜基板,其特征在于,所述光轉化層的厚度小于或等于50μm。

9.  根據權利要求1所述的薄膜基板,其特征在于,所述光轉化層 包括量子點材料層或熒光粉材料層。

10.  一種顯示裝置,其特征在于,包括:導光板及設置在所述導光板之上的如權利要求1-9任一項所述的薄膜基板。

說明書

說明書一種薄膜基板及顯示裝置
技術領域
本發明涉及顯示裝置技術領域,尤其涉及一種薄膜基板及顯示裝置。
背景技術
廣色域顯示器能夠提供豐富鮮艷的色彩效果,提升顯示器的畫質,實現高質量的色彩效果,因而成為目前市場上的一大主流方向。其中,所謂色域(Color Gamut),指諸如顯示器的某種圖像顯示設備所能表達的顏色數量所構成的范圍區域,即圖像顯示設備所能表現的顏色范圍。顯示器所能表現的顏色范圍越大,其色彩空間越廣闊,所能顯示的色彩種類就越多,色域范圍也就越廣。
為了實現廣色域,顯示器背光源所發出的光線中不可避免的會含有藍光。但藍光會對視網膜造成損害,甚至會造成人眼失明,即通常所說的藍光危害。現有技術中,還沒有關于能夠有效解決如何在保證顯示器具有廣色域的同時盡量減少藍光危害的辦法。
發明內容
本發明的主要目的在于,提供一種薄膜基板及顯示裝置,能夠在保證顯示裝置具有廣色域的同時盡量減少藍光危害。
為達到上述目的,本發明采用如下技術方案:
一方面,本發明提供了一種薄膜基板,包括:
襯底基板,
設置在所述襯底基板之上的光轉化層,
設置在所述光轉化層之上的短波藍光反射膜層,其中,所述短波藍光反射膜層將照射到其上的短波藍光反射到所述光轉化層,所述光轉化層吸收短波藍光。
可選地,所述短波藍光反射膜層包括至少一層短波藍光反射層,以使照射到其上的短波藍光全反射到所述光轉化層;或者,
所述短波藍光反射膜層包括至少一組干涉膜,以使短波藍光相干涉而反射到所述光轉化層;或者,
所述短波藍光反射膜層包括四分之一波片和設置在所述四分之一 波片之上的反射式偏光片,以使透過所述四分之一波片的短波藍光經所述反射式偏光片反射到所述光轉化層。
具體地,當所述短波藍光反射膜層包括至少兩層短波藍光反射層時,所述至少兩層短波藍光反射層包括至少一層具有第一折射率的短波藍光反射層和至少一層具有第二折射率的短波藍光反射層,且所述具有第一折射率的短波藍光反射層和所述具有第二折射率的短波藍光反射層交替設置。
優選地,所述具有第一折射率的短波藍光反射層和所述具有第二折射率的短波藍光反射層的折射率之差小于或等于0.05,且大于0。
進一步地,所述光轉化層包括交替設置的光轉化區域和透射區域。
另外,所述薄膜基板還包括設置在所述光轉化層之下的反射層,所述反射層包括交替設置的反射區域和透射區域,且所述反射區域與所述光轉化區域一一對應。
優選地,所述光轉化層的光轉化區域和/或所述光轉化層的透射區域的寬度小于或等于50μm。
優選地,所述光轉化層的厚度小于或等于50μm。
可選地,所述光轉化層包括量子點材料層或熒光粉材料層。
另一方面,本發明還提供了一種顯示裝置,包括:導光板及設置在所述導光板之上的上述任一技術方案提供的薄膜基板。
本發明提供的薄膜基板及顯示裝置,短波藍光反射膜層能夠將照射到其上的短波藍光反射到光轉化層中,并且光轉化層能夠吸收透過該光轉化層的短波藍光、或者吸收由短波藍光反射膜層反射到該光轉化層中的短波藍光,這樣,本發明實施例可以有效地降低光源中的短波長藍光成分,從而盡量減少藍光對人眼的損害;并且因光轉化層吸收藍光中的短波長藍光而不吸收長波長藍光,這樣,光源中的藍光半波峰寬度將變窄,當該薄膜基板應用于顯示裝置時,還能保證顯示裝置的廣色域(或高色域)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這 些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的薄膜基板立體結構圖;
圖2為本發明實施例提供的第一種薄膜基板的具體結構圖;
圖3為光線穿過本發明實施例提供的薄膜基板后波長變化情況;
圖4為本發明實施例提供的第二種薄膜基板具體結構圖;
圖5為光線穿過本發明實施例提供的第三種薄膜基板的四分之一波片和反射式偏光片時的偏振原理圖;
圖6為本發明實施例提供的另一種薄膜基板結構圖;
圖7為本發明實施例提供的一種顯示裝置的局部截面圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
本發明實施例提供了一種薄膜基板,能夠用于任何需要減少藍光危害的裝置中,尤其可以用于顯示裝置中,比如,該薄膜基板可以設置在顯示裝置的導光板之上。
如圖1所示,本發明實施例提供了一種薄膜基板,包括:襯底基板10,
設置在襯底基板10之上的光轉化層30,
設置在光轉化層30之上的短波藍光反射膜層50,其中,短波藍光反射膜層30將照射到其上的短波藍光反射到光轉化層30,光轉化層30吸收短波藍光。
本發明實施例提供的薄膜基板,短波藍光反射膜層30能夠將照射到其上的短波藍光反射到光轉化層30中,并且光轉化層30能夠吸收透過該光轉化層30的短波藍光、或者吸收由短波藍光反射膜層30反射到該光轉化層30中的短波藍光,這樣,本發明實施例可以有效地降低光源中的短波長藍光成分,從而盡量減少藍光對人眼的損害;并且因光轉化層30吸收藍光中的短波長藍光而不吸收長波長藍光,這樣,光源中的藍光半波峰寬度將變窄,當該薄膜基板應用于顯示裝置時, 還能保證顯示裝置的廣色域(或高色域)。
此外,被吸收的短波藍光還能被轉化為其他顏色的光,比如紅光或綠光,這樣,本發明實施例提供的薄膜基板還能保證光轉化層30的發光效率。
需要說明的是,本發明實施例中,所述的短波藍光或短波長藍光,是指波長較短的藍光,或者可以理解為波長小于或等于預定波長的藍光,通常地,該預定波長可以為450nm、440nm或430nm。
本發明實施例中,短波藍光反射膜層50可以以多種形式實現,比如如圖2所示,短波藍光反射膜層50可以包括至少一層短波藍光反射層51,以使照射到其上的短波藍光全反射到光轉化層30。
具體地,短波藍光反射層51通常為具有一定折射率的透明薄膜。參考三棱鏡分光現象或透鏡周邊光影黃化理論可知,同一媒質對不同波長的光具有不同的折射率,在對可見光為透明的媒質內,折射率常隨波長的減小而增大,即紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。
當本發明實施例中的薄膜基板應用于顯示裝置中時,其背光源提供的光中通常含有藍光、紅光和綠光,這樣,因藍光波長較短,與其他顏色長波長的光比如紅光和綠光相比,在相同環境下,藍光通常折射率較大,在全反射臨界條件下更易形成全反射。這樣,通過調整短波藍光反射層51的折射率,可以對全波長光強進行調制,使其能夠對短波藍光進行一定比例的反射,并能使其他顏色光比如紅光或綠光透射。
優選地,為了盡量保證短波藍光被反射到光轉化層30,可以設置多層短波藍光反射層51,比如兩層、三層、四層或更多。如圖2所示,這些短波藍光反射層51可以包括具有第一折射率的短波藍光反射層511和具有第二折射率的短波藍光反射層513,且具有第一折射率的短波藍光反射層511和具有第二折射率的短波藍光反射層513交替設置。這樣,光束會穿過多層短波藍光反射層51并發生折射或全反射,從而增加了短波藍光被反射回光轉化層30的幾率。
其中,具有第一折射率的短波藍光反射層511和具有第二折射率的短波藍光反射層513折射率的差值不宜過大,通常二者折射率之差可以小于或等于0.05且大于0,比如小于或等于0.05、0.04、0.03、0.02或0.01,從而可以防止因二者折射率差值過大而對長波長藍光反射過度,避免長波長藍光損失嚴重。
具體地,具有第一折射率的短波藍光反射層511的折射率n1和具有第二折射率的短波藍光反射層513的折射率n2可以根據實際需求進行選擇,從而使其以用戶預想的比例對短波藍光進行反射。比如,折射率n1可以為1.45,折射率n2可以為1.48。
具有第一折射率的短波藍光反射層511和具有第二折射率的短波藍光反射層513的厚度也可以根據實際需求進行選擇,比如,各層具有第一折射率的短波藍光反射層511和具有第二折射率的短波藍光反射層513可以為2-10μm,例如2μm、3μm、5μm、7μm或10μm,優選5μm左右。
如圖2所示,當本發明實施例中的薄膜基板應用于顯示裝置中時,背光源(未示出)的光照射到多層短波藍光反射層51上,短波藍光a在各層短波藍光反射層51界面處較易發生全反射,會一定程度的被反射到光轉化層30,從而被吸收并被轉化為紅光b或綠光c;而波長較長的紅光b或綠光c則通過折射透過該短波藍光反射層51,即便它們被反射到光轉化層30,因光轉化層30不對它們進行吸收,這些光會通過設置在薄膜基板之下的反射片(未示出)再次被反射到短波藍光反射層51。整體上,通過短波藍光反射層51和光轉化層30的設置,背光源中短波藍光被部分吸收轉化,而長波藍光則被反射的較少,從而使藍光的半波寬變窄,如圖3所示,藍光的半波寬由D1減少為D2,因此,藍光飽和度上升,彌補了藍光峰值向長波偏移問題,盡可能保證了顯示裝置高色域的實現。
或者,短波藍光反射膜層50可以包括至少一組干涉膜,以使短波藍光相干涉而反射到光轉化層。
具體地,單層干涉膜的厚度可以為1/4波長,其中,該波長數值可以等于需要吸收的短波藍光(即特定波長光線)的波長,具體地,該波長數值可以在430nm左右的一定范圍內,比如該波長可以為450nm、440nm、430nm或420nm,例如,當波長數值為432nm時即干涉膜厚度為108nm時,干涉膜對432nm波長的光線處于最強反射狀態,而對波長處于432nm兩側的光線反射程度逐漸遞減。短波藍光因相干涉而反射到光轉化層30的原理與法布里-珀羅(F-P)腔類似,即根據設置的干涉膜膜厚及兩層干涉膜的折射率高低的排列順序,形成相干光,從而使特定波長形成強反射。
如圖4所示,干涉膜組53可以包括交替設置的具有高折射率的干 涉膜531與具有低折射率的干涉膜533,具體地,本發明實施例對干涉膜531和533的具體折射率沒有要求,本領域技術人員可以根據實際情況具體選擇。當然,二者的折射率差值越大,越容易產生反射。
這樣,當光源的入射光照射到干涉膜組53上時,會在各層干涉膜的界面處產生反射,且由于單層干涉膜531或533的厚度均為1/4波長,這樣,每層干涉膜的上表面和下表面反射回來的光相位相差180度,從而形成相長干涉,即該特定波長及周邊波長反射光增強,經過多層干涉膜厚之后,反射系數趨近1,也就是說,通過設定干涉膜的厚度,可以使干涉膜組53對所需反射的短波藍光進行反射,從而將其反射到光轉化層中。
或者,短波藍光反射膜層可以包括四分之一波片和設置在四分之一波片之上的反射式偏光片,以使透過四分之一波片的短波藍光經反射式偏光片反射到光轉化層。
圖5為光線穿過四分之一波片和反射式偏光片時的偏振原理圖。在該圖5中,為清楚明確地表示光線的穿透與反射情況,將入射光線與反射光線分層示出,其實際上是在一條直線上的,并且,實際上反射式偏光片553、四分之一波片551、光轉化層30是依次層疊設置的。
如圖5所示,假設四分之一波片551的波片參數選定為λ2,光源中波長為λ1和λ2的橢圓偏振光照射到四分之一波片551上時,四分之一波片551使λ2光產生π/2奇數倍的相位延遲,從而使橢圓偏振光λ2變為線偏振光;因該波片551只對特定波長的λ2光產生確定的相位變化,因此,λ1光經過波片551后的出射光仍然是橢圓偏振光。從波片551中射出的線偏光λ2以及橢圓偏振光λ1到達與線偏光λ2出射偏光方向相同的反射式偏光片553后,線偏光λ2及線偏光λ1被反射回波片551,而λ1光中其他偏振方向的光線透射出反射式偏光片553。被反射回的線偏光λ2經波片551后因相位延遲又變為橢圓偏振光λ2,而后被光轉化層30吸收轉化為其他波長的光;而被反射回的線偏光λ1通過光轉化層30后解偏振,變成橢圓偏振光λ1。
具體地,本發明實施例中,四分之一波片551的波片參數可以選定為430nm左右,比如450nm、440nm、430nm或420nm。這樣,當薄膜基板應用于顯示裝置中時,四分之一波片551和反射式偏光片553能夠將短波藍光限定在反射式偏光片553與設置在該薄膜基板之下的反射片93之間,從而使短波藍光數次經過光轉化層30直至完全被轉 化為紅光和/或綠光。
本發明實施例中,如圖1所示,光轉化層30可以在整個層上均為光轉化區域,即光轉化材料均勻分布在整個光轉化層30上;或者,如圖6所示,光轉化層30可以包括交替設置的光轉化區域31和透射區域33,其中,光轉化區域31均勻分布有光轉化材料,而透射區域33通常為透明材質,比如UV固化膠,而不含有光轉化材料。這樣,可以使光源中的一部分光直接經透射區域33穿過該薄膜基板,從而避免藍光被過度吸收轉化。
光轉化層30的光轉化區域31和/或透射區域33的寬度均可以小于或等于50μm,比如為50μm、40μm、30μm、20μm或更小,這樣,從光轉化層30射出的光線混合得較為均勻,不會因透射區域33出射的光線中藍光成分多于光轉化區域31的藍光成分而顯示出明顯的條紋狀,從而影響顯示效果。
如圖6所示,本發明實施例提供的薄膜基板還可以包括設置在光轉化層30之下的反射層70,具體地,該反射層70可以設置在光轉化層30與襯底基板10之間,也可以設置在襯底基板10之下,總之,只要反射層70設置在光轉化層30之下即可。
反射層70可以包括交替設置的反射區域71和透射區域73,且反射區域71與光轉化層30的光轉化區域31一一對應。這樣,當該薄膜基板應用在顯示裝置中時,背光源中的一部分光能夠通過反射區域71反射回來,再通過設置在該薄膜基板下方的背光源組件中的反射片反射到光轉化層30的透射區域33并斜穿光轉化區31,從而使透過該光轉化層30的光線分散性更好,光線均勻性更高,還可以避免長波長藍光被光轉化層過度吸收轉化。
進一步地,光轉化層30的厚度小于或等于50μm,這樣,可以使反射層70反射回來的光線剛好通過透射區域33并斜穿光轉化區31。
本發明實施例中,光轉化層可以包括量子點材料層或熒光粉材料層,即光轉化層中的光轉化材料可以為量子點材料或熒光粉材料。關于量子點材料或熒光粉材料的研究已經相當成熟,例如,通常可以通過控制量子點的粒徑來控制它的吸收波長及發射波長,本領域技術人員可以根據實際情況具體選擇,本發明對量子點材料或熒光粉材料不作詳細描述。例如,對于本發明實施例,能夠吸收短波藍光并將其轉化為紅光和/或綠光的量子點材料的粒徑通常可以為2.5nm~6.3nm。
襯底基板10優選為透明基板,其厚度可以根據實際情況具體選擇,比如可以為小于或等于10μm、8μm、5μm、3μm或更小,本發明對此不作具體限定。
本發明實施例提供的薄膜基板,各個膜層比如光轉化層30、短波藍光反射膜層50和反射層70依次復合在一起,當短波藍光進入到該薄膜基板后,將在上層短波藍光反射膜層50處經過反射被光轉化層30吸收并轉化為紅綠光線;因光轉化區域31和透射區域33交替設置且間距較小,出射時將會混為白光,不會影響顯示效果。
本發明實施例提供的薄膜基板可以盡量降低藍光危害,同時能夠保留其高色域的特點。本發明實施例利用在光轉化層上增加光學功能膜短波藍光反射膜層的方法,使得光源中的短波藍光成分更大比例的反射回光轉化層,經過吸收轉化為紅綠光,減少光學能量浪費,同時通過控制短波藍光反射膜層和光轉化層的參數調整使得它們僅對450nm以下的波長光有較大比例反射和吸收轉化,進而減少藍光區域半波寬,保證高色域達成。
相應地,如圖7所示,本發明實施例還提供了一種顯示裝置,包括:導光板91,以及設置在導光板之上的薄膜基板100,其中,該薄膜基板100為本發明實施例提供的任意一種薄膜基板。
本發明實施例提供的顯示裝置,短波藍光反射膜層能夠將照射到其上的短波藍光反射到光轉化層中,并且光轉化層能夠吸收透過該光轉化層的短波藍光、或者吸收由短波藍光反射膜層反射到該光轉化層中的短波藍光,這樣,本發明實施例可以有效地降低背光源中的短波長藍光成分,從而盡量減少藍光對人眼的損害;并且因光轉化層吸收藍光中的短波長藍光而不吸收長波長藍光,這樣,背光源中的藍光半波峰寬度將變窄,顯示裝置還能夠保證廣色域(或高色域)的顯示效果。
此外,被吸收的短波藍光還能轉化為紅光和/或綠光,從而保證光轉化層的發光效率。
圖7具體示出了薄膜基板100在顯示裝置中的位置,即薄膜基板100可以設置在導光板91之上,導光板91之下還設有反射片93;薄膜基板100之上可以設有棱鏡片95和保護板97。
需要說明的是,當薄膜基板100應用于顯示裝置中時,該顯示裝置可以以藍光作為光源,通過調整光轉化層的光轉化區域,該顯示裝 置還可以以白光作為光源。總之,通過調整光轉化區域的尺寸及光轉化材料的吸光性質,或者還可以通過調整短波藍光反射膜層的反射情況,薄膜基板可以根據用戶的具體需求吸收轉化目標短波藍光,從而實現在保證高色域的情況下盡量減少藍光危害。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。

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一種 薄膜 顯示裝置
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