一种复合膜片、背光模组以及显示装置

摘要

本发明公开一种复合膜片、背光模组以及显示装置，所述复合膜片包括光转换层，所述光转换层的入光面设有高反层，所述光转换层的出光面设有滤光层。本发明提供了一种应用于背光模组的复合膜片，所述复合膜片包括光转换层，通过在光转换层的入光面设置高反层，在光转层的出光面设置滤光层，当光转换层经过光源激发发光时，发出的光部分通过所述滤光层，剩余的部分被所述滤光层反射后到达所述高反层，所述高反层将其再一次反射回所述光转换层进行二次激发，则激发出的光再一次部分通过所述滤光层，剩余部分回到所述高反层，如此进行多次激发、滤光、反射作用，提高了光的通过率，提高了背光模组的光效。

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种复合膜片、背光模组以及显示装置。

背景技术

目前，高色域显示技术由于其色彩数量广、色彩饱和度高、颜色较普通色域更加生动、画质亮丽的特点成为中高档液晶电视/显示器的标配。主要的高色域方案有量子点高色域方案、新红粉高色域方案、RG粉高色域方案，其可实现的效果/色域值呈阶梯式。量子点高色域可达DCI-P3 97％以上，色彩表现最佳，但光效率较普通的只有75％左右。另外，现在8K显示产品已经面世，其在画质表现方面更加惊艳。但在技术方面，由于8K液晶屏的穿透率较低，且一般8K产品均要超高色域的效果，多采用量子点方案，导致背光成本增加。因此，如果能提高光效，则8K产品的成本会有较大帮助。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种复合膜片、背光模组以及显示装置，旨在提供一种可以提高背光模组光效的复合膜片。

为实现上述目的，本发明提出一种复合膜片，应用于背光模组，所述复合膜片包括光转换层，所述光转换层的入光面设有高反层，所述光转换层的出光面设有滤光层。

可选地，所述滤光层可通过的光的波长范围为440～465nm、520～540nm和610～630nm；和/或，

所述高反层的反射率不低于90％。

可选地，所述滤光层可通过的蓝光的波长范围为445～455nm，所述滤光层可通过的绿光的波长范围为520～535nm，所述滤光层可通过的红光的波长范围为610～620nm。

可选地，所述滤光层可通过的蓝光的波长范围为455～465nm。

可选地，所述复合膜片包括依次层叠设置的基层、高反层、光转换材料层以及滤光层，所述光转换材料层为所述光转换层。

可选地，所述复合膜片还包括高透层，所述高透层设于所述光转换材料层远离所述高反层的一侧；和/或，

所述光转换材料层与所述高反层之间设有第一阻隔层，所述滤光层远离所述光转换材料层的一侧设有第二阻隔层。

可选地，所述高透层包括第一高透层，所述第一高透层设于所述滤光层和所述第二阻隔层之间；和/或，

所述高透层包括第二高透层，所述第二高透层设于所述第二阻隔层远离所述滤光层的一侧。

可选地，所述复合膜片包括依次层叠设置的第一基层、高反层、光转换材料层、滤光层以及第二基层，所述光转换材料层为所述光转换层。

可选地，所述复合膜片包括依次层叠设置的第一基层、高反层、第一光转换材料层、滤光层以及光学膜片层，所述光学膜片层包括扩散膜，所述第一光转换材料层为所述光转换层。

可选地，所述扩散膜上分布有光转换材料；和/或，

所述光学膜片层还包括与所述扩散膜呈层叠设置的光转换膜片，所述光转换膜片包括依次层叠设置的基层、高反层、第二光转换材料层以及滤光层，所述光转换膜片设于所述滤光层远离所述第一光转换材料层的一侧，且所述基层靠近所述滤光层设置。

可选地，所述光转换层包括光转换材料，所述光转换材料包括量子点微粒和荧光粉中的至少一种。

本发明还提出一种背光模组，所述背光模组包括复合膜片，所述复合膜片包括光转换层，所述光转换层的入光面设有高反层，所述光转换层的出光面设有滤光层。

可选地，所述背光模组还包括发光LED，所述复合膜片设于所述发光LED的出光侧，其中：所述发光LED包括蓝光LED或紫光LED，所述光转换层包括绿色光转换材料和红色光转换材料；或者，所述发光LED包括蓝光LED和绿光LED，所述光转换层包括红色转换材料。

本发明还提出一种显示装置，包括背光模组，所述背光模组包括复合膜片，所述复合膜片包括光转换层，所述光转换层的入光面设有高反层，所述光转换层的出光面设有滤光层。

本发明提供了一种应用于背光模组的复合膜片，所述复合膜片包括光转换层，通过在光转换层的入光面设置高反层，在光转层的出光面设置滤光层，当光转换层经过光源激发发光时，发出的光部分通过所述滤光层，剩余的部分被所述滤光层反射后到达所述高反层，所述高反层将其再一次反射回所述光转换层进行二次激发，则激发出的光再一次部分通过所述滤光层，剩余部分回到所述高反层，如此进行多次激发、滤光、反射作用，提高了光的通过率，提高了背光模组的光效。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的背光模组的一实施例的结构意图；

图2至图5为图1中复合膜片的滤光层的排布示意图；

图6为图1中复合膜片的第一实施例中光转换膜片的结构示意图；

图7为图1中复合膜片的第一实施例中光转换膜片的另一结构示意图；

图8为图1中复合膜片的第二实施例中扩散层的结构示意图；

图9为图1中复合膜片的第三实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前，高色域显示技术由于其色彩数量广、色彩饱和度高、颜色较普通色域更加生动、画质亮丽的特点成为中高档液晶电视/显示器的标配。主要的高色域方案有量子点高色域方案、新红粉高色域方案、RG粉高色域方案，其可实现的效果/色域值呈阶梯式。量子点高色域可达DCI-P3 97％以上，色彩表现最佳，但光效率较普通的只有75％左右。另外，现在8K显示产品已经面世，其在画质表现方面更加惊艳。但在技术方面，由于8K液晶屏的穿透率较低，且一般8K产品均要超高色域的效果，多采用量子点方案，导致背光成本增加。因此，如果能提高光效，则8K产品的成本会有较大帮助。

鉴于此，本发明提出一种显示装置，所述显示装置例如可以是液晶电视、手机或电脑等的显示器，所述显示装置包括背光模组，所述背光模组优选为直下式背光模组，可以是曲面或平面背光模组，图1至图8为本发明提供的背光模组的具体实施例，所述背光模组包括复合膜片，由于本发明主要集中在对复合膜片的改进，因此下文先结合附图对复合膜片的实施例进行详细说明。请参阅图1，在本发明提供的背光模组的一实施例中，所述背光模组包括复合膜片10，所述复合膜片10包括光转换层，所述光转换层设置有光转换材料，所述光转换层的入光面设有高反层102，所述光转换层的出光面设有滤光层105。

本发明提供了一种应用于背光模组的复合膜片10，所述复合膜片10包括光转换层，通过在光转换层的入光面设置高反层102，在光转层的出光面设置滤光层105，当光转换层经过光源激发发光时，发出的光部分通过所述滤光层105，剩余的部分被所述滤光层105反射后到达所述高反层102，所述高反层102将其再一次反射回所述光转换层进行二次激发，则激发出的光再一次部分通过所述滤光层105，剩余部分回到所述高反层102，如此进行多次激发、滤光、反射作用，提高了光的通过率，提高了背光模组的光效，也提高了色彩浓度。

所述滤光层105的作用是使预设波段范围内的光可以通过，而其他波段的光不通过，在本实施例中设置为所述滤光层105可以使蓝光、红光和绿光通过，具体地，所述滤光层105可通过的蓝光的波长范围为440～465nm，可通过的绿光的波长范围为520～540nm，可通过的红光的波长范围为610～630nm。如此，所述背光模组的色域和亮度效果较佳，易于调控。

可以理解的是，所述滤光层105可通过的波长范围可以在上述范围内根据实际的色域值、光效等需求进行调控，例如，红、绿、蓝三色光的半峰宽越窄，色域越高，对色域要求不高时，可将半峰宽设置的稍宽一点，当对色域要求较高时，可适当缩短半峰宽，一般大约10～15nm的半峰宽可达到色域值为98％DCI-P3的效果。作为本发明的一优选实施方式，所述滤光层105设置为：可通过的蓝光的波长范围为445～455nm，可通过的绿光的波长范围为520～535nm，可通过的红光的波长范围为610～620nm。更优选地，如果相比于对色域值的要求，更加关注光效的话，可以选择将所述滤光层105可通过的蓝光的波长范围设置为455～465nm，红光和绿光的通过波长范围不变。如此，根据能量公式E＝hc/λ，波长越长则能量越小，因此，通过将所述滤光层105可通过的蓝光波长设置为455～465nm，从而将高能量的蓝光反射回，循环激发光转换层中的光转换材料，可以使得光转换材料的激发效率得到提高，进而提高光效。

进一步地，所述滤光层105具体可选择彩色滤光片，也即，一种带颜色的光学滤光片，可以精确的选择想要通过的小范围波段光波，而反射掉其他不希望通过的波段。具体地，所述彩色滤光片由多个微型的彩色滤光片排列而成，包括多个微型的蓝色滤光片1051、多个微型的绿色滤光片1052以及多个微型的蓝色滤光片1051，其中蓝色滤光片1051、绿色滤光片1052和红色滤光片1053的排列方式不做限定，可以根据实际的显示需求进行调整，图2至图5所示给出了彩色滤光片排列方式几个具体实施方式。在图2至图5提供的彩色滤光片的排列方式中，每一个微型的彩色滤光片为大小≤50μm*50μm的正方形，在本发明的其他实施例中，也可以为长方形、圆形或不规则形状等，且多个微型彩色滤光片的大小也可以不等。

所述高反层102的作用是将经由所述滤光层105反射的光，进行反射使其到达所述光转换层，对光转换层的光转换材料进行再次激发，优选地，所述高反层102的反射率设置为≥90％，也即，所述高反层102的反射光能量≥90％*总的入射光能量值。如此，提高了光的利用率，提高了光效。此外，所述高反层102可以是在所述基层101的表面蒸镀形成，所述基层101的材质可以为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等。

对于背光模组而言，通常包括发光光源、扩散板和光学膜片组，光源发出的光经过LENS(透镜)打散后照射到扩散板上，扩散板对光进行均匀化，然后再经过光学膜片组处理最终形成所需的面光源。在本发明提供的技术方案中，所述光转换层中的光转换材料可以分布于所述扩散板上，或者分布于所述光学膜片上，也可以是同时分布于所述扩散板和光学膜片上，或者是单独形成一个光转换膜片，在背光模组组装时置于所述扩散板和所述光学膜片之间，以下结合具体实施例对上述多种方案进行详细说明。

作为本发明提供的背光模组中的复合膜片10的第一实施例，将光转换材料单独制成光转换膜片，其在组装时置于扩散板和所述光学膜片之间。具体地，参照图6所示，在第一实施例中，所述复合膜片包括依次层叠设置的基层101、高反层102、光转换材料层104以及滤光层105，所述光转换材料层104为所述光转换层。如此，对背光模组的现有结构改动较小，只需要在扩散板和光学膜片组之间放置所述光转换膜片即可。

所述光转换层的光转换材料可以选用量子点微粒或者荧光粉，具体可根据实际的色域值要求进行选择，当所述背光模组为超高色域，例如色域为≥93％DCI-P3时，所述光转换材料可选择量子点微粒，当所述背光模组为一般高色域，例如色域为87～93％DCI-P3时，所述光转换材料可选择荧光粉。而当所述光转换材料选用量子点微粒时，为改善量子点微粒的失效问题，优选为所述光转换层的相对两侧还设置有阻隔层，具体地，参阅图6所示，所述阻隔层包括设于所述高反层102和所述光转换材料层104之间的第一阻隔层103，以及设于所述滤光层105远离所述光转换材料层104的一侧的第二阻隔层106。在本发明的其他实施例中，所述第一阻隔层103和第二阻隔层106的分布位置也可以适当调整，只要满足所述第一阻隔层103和第二阻隔层106分别位于所述光转换材料层104的两侧，起到阻隔光转换材料(也即量子点微粒)与外界环境，尤其是与水氧的接触即可，从而起到对光转换材料的保护，延长所述光转换层的使用寿命。

进一步地，当需要进一步提高光效时，可以在所述复合膜片10中增加高透层，具体地，所述复合膜片10还包括高透层，所述高透层设于所述光转换材料层104远离所述第一阻隔层103的一侧。通过所述高透层的设置，可以提高光的透过率，进一步提高光效，所述高透层的设置层数以及分布位置可以根据实际的光效需要进行调整，只要满足所述高透层位于所述光转换材料层104的出光面的一侧即可。

具体地，所述高透层包括第一高透层107，所述第一高透层107设于所述滤光层105和所述第二阻隔层106之间；和/或，所述高透层包括第二高透层108，所述第二高透层108设于所述第二阻隔层106远离所述滤光层105的一侧。既可以是所述高透层仅包括所述第一高透层107或者所述第二高透层108，也可以是如图7所示，所述高透层同时包括所述第一高透层107和第二高透层108，此时光的透过率更高，所述背光模组的光效更佳。在本发明的其他实施例中，所述高透层也可以设置为三层或者三层以上，各个高透层的分布位置也可以根据实际需求适当调整。

作为本发明提供的背光模组中的复合膜片10的第二实施例，将光转换层与扩散板复合成为一体，也即，将光转换材料分布到扩散板上。具体地，参照图8所示，在第二实施例中，所述复合膜片10包括依次层叠设置的第一基层109、高反层102、光转换材料层104、滤光层105以及第二基层110，所述光转换材料层104为所述光转换层。也即，在第二实施例中，将所述光转换层以图8所示的方式复合到扩散板上，形成复合有光转换层的扩散板，该扩散板在背光模组组装时与光学膜片独立设置。当光源照射到该扩散板上时，光转换层的光转换材料被激发发光，发出的光同样经过所述滤光层105的作用，部分通过所述滤光层105，剩余部分被反射到所述高反层102，再经由所述高反层102达到所述光转换层，再次激发光转换材料，如此，经过多次激发、滤光、反射作用，提高光的通过率，提高背光模组的光效。在第二实施例中，所述第一基层109为扩散板的基层101，其厚度一般较厚，因此即使选用量子点材料作为所述光转换层的光转换材料，也不需要设置阻隔层，降低了成本；此外，在第二实施例中，所述背光模组包括设置有光转换层的扩散板以及光学膜片组，相比于第一实施例减少了背光模组中单品的数量，有利于简化背光模组的装配步骤，减少装配工时，降低成本。

进一步地，所述第一基层109的材质为PS(聚苯乙烯)或者PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)；和/或，所述第二基层110的材质为PS或者PMMA。选用PS或PMMA作为基层101，透光率高、且具有较佳的力学性能，也能起到一定的水氧阻隔作用。此外，所述第一基层109和第二基层110的材质可以相同，也可以不同，优选为两者相同，有利于简化该复合有光转换层的扩散板的复合成型工艺。

作为本发明提供的背光模组中的复合膜片10的第三实施例，光转换材料同样设于所述扩散层，与第二实施例的区别在于，扩散板与光学膜片被设置为复合成为一体，也即，将第二实施例中的第二基层110替换成为光学膜片层111。具体地，在第三实施例中，参阅图9所示，所述复合膜片10包括依次层叠设置的第一基层109、高反层102、第一光转换材料层104、滤光层105以及光学膜片层111，所述光学膜片层111包括扩散膜，所述第一光转换材料层104为所述光转换层。如此，通过将光学膜片和扩散板复合成为一体，且将光转换材料设于扩散板，从长远来看可以大大降低成本，而且由于相比于第一实施例和第二实施例进一步减少了背光模组中单品的数量，有利于减少工时，简化装配步骤和降低成本。

在第三实施例中，所述光学膜片层111至少包括扩散膜，为进一步提高背光模组的色域和光效，优选为所述光学膜片层上还设置有第二光转换层。具体地，所述第二光转换层可以设于所述扩散膜上，或者，所述光学膜片层111还包括光转换膜片，所述光转换膜片的具体结构参照上述复合膜片10的第一实施例，所述光转换膜片中的光转换材料层104为所述第二光转换层；还可以是所述扩散膜上设有第二光转换层，同时，所述光学膜片层111还包括光转换膜片，所述光转换膜片的具体结构参照上述复合膜片10的第一实施例，所述光转换膜片中的光转换材料层104形成另一第二光转换层，均属于本发明的保护范围，具体选择可以根据实际的光效和色域要求来确定。

此外，在本发明的所有实施例中，所述光转换层包括光转换材料，所述光转换材料包括量子点微粒和荧光粉中的至少一种，具体可根据实际的色域值要求进行选择，当所述背光模组为超高色域，例如色域为≥93％DCI-P3时，所述光转换材料可选择量子点微粒，当所述背光模组为一般高色域，例如色域为87～93％DCI-P3时，所述光转换材料可选择荧光粉，所述荧光粉包括普通YAG荧光粉、红绿荧光粉和新红粉，具体选择根据实际需求而定。

其中，所述量子点微粒材料有多种选择，例如，无机量子点、钙钛矿量子点等。其中，无机量子点主要为II-VI族、III-V族体系的量子点，例如CdE(E＝S/Se/Te)量子点、磷化铟量子点、砷化铟量子点、砷化镓量子点、砷化镓量子点等，或者其他体系的例如硫化锌量子点、硒化锌量子点等。相较无机量子点，钙钛矿量子点量子产率更高，半峰宽更窄，发光色纯度更高，应用于背光模组时，不仅可实现高色域，还可以大大降低背光成本。具体选择时，钙钛矿量子点可以是无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点。其中，无机钙钛矿量子点可选自具有化学式CsPbX

进一步地，所述背光模组还包括发光LED 20，所述复合膜片10设于所述发光LED20的出光侧，其中，在本发明的技术方案中，所述发光LED 20和光转换材料的搭配方式为：所述发光LED 20包括蓝光LED或紫光LED，选用紫光LED具有更高的高效，对应地，所述光转换层包括绿色光转换材料和红色光转换材料；或者，所述发光LED 20包括蓝光LED和绿光LED，所述光转换层包括红色转换材料。在本发明的其他实施例中，还可以有其他的搭配方式，例如，所述发光LED 20选用蓝色LED和红色LED，所述光转换层包括绿色光转换材料，或者所述发光LED 20选用绿色LED和红色LED，所述光转换层包括蓝色光转换材料，均可以实现高高光效、高色域的的效果，具体可根据实际的使用需求和使用效果进行选择。

参阅图1所示，所述背光模组还包括发光LED 20和背板30，所述发光LED 20设于所述背板30的一侧，所述复合膜片10设于所述发光LED 20的出光侧。在图1所示的实施例中，所述发光LED 20的外部还罩设有透镜40，所述透镜40用以将所述发光LED 20发出的光打散。在本发明提供的另一实施例中(未图示)，所述发光LED 20的外部没有设置所述透镜40，此时，所述发光LED 20选用迷你LED或微型LED，如此，可以将混光距离(背板30上的反射片到复合膜片10入光面的距离)减小1mm左右，使得到达所述复合膜片10入光面的光能量更大，则激发效果更明显，对光学的提升效果更加显著。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。