本發(fā)明涉及液晶顯示器的技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種液晶顯示器及其顯示模組、彩色濾光裝置。
背景技術(shù):
TFT(TFT:TFT(Thin Film Transistor)是薄膜晶體管的縮寫(xiě)。TFT式顯示屏是各類(lèi)筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)上的主流顯示設(shè)備,該類(lèi)顯示屏上的每個(gè)液晶像素點(diǎn)都是由集成在像素點(diǎn)后面的薄膜晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)。)顯示屏技術(shù),是一種被動(dòng)發(fā)光顯示技術(shù),背光源的光通過(guò)TFT開(kāi)關(guān)透過(guò)光,光再經(jīng)過(guò)紅、綠、藍(lán)三種顏色的濾光片混色成所需要的各種顏色顯示。原理可如圖1所示,圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)一種液晶顯示模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)有TFT技術(shù)由于通過(guò)紅、綠、藍(lán)的CF(CF:Color filter彩色濾光片,常用于TFT顯示屏,可透過(guò)某種顏色的光線)時(shí),光只能通過(guò)固定某段波長(zhǎng)的光,其余的光無(wú)法通過(guò)濾光片,也無(wú)法被反射,最后被吸收轉(zhuǎn)為熱量,所以光在這里過(guò)程浪費(fèi)了三分之二或者更多,只有不到三分之一光被利用。并且被吸收轉(zhuǎn)為的熱量這部分光給顯示器的散熱還帶來(lái)了很大的麻煩。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種液晶顯示器及其顯示模組、彩色濾光裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)彩色濾光片的光利用率低的技術(shù)問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于液晶顯示模組的彩色濾光裝置,所述彩色濾光裝置包括基板、濾光片以及棱鏡膜,所述濾光片貼設(shè)在所述基板的入光側(cè),所述棱鏡膜貼設(shè)于所述濾光片上。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,所述濾光片包括間隔設(shè)置的紅色濾光片、綠色濾光片以及藍(lán)色濾光片;所述棱鏡膜貼設(shè)于所述紅色濾光片和所述綠色濾光片上。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,貼設(shè)于所述紅色濾光片和所述綠色濾光片上的棱鏡膜分別為兩層,且兩層棱鏡膜的折射率不相同。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,所述兩層棱鏡膜的接觸面呈鋸齒狀。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,所述棱鏡膜接觸面的鋸齒角度大于或等于90度。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,當(dāng)所述棱鏡膜接觸面的鋸齒角度等于90度時(shí),所述紅色濾光片和所述綠色濾光片上棱鏡膜分別滿(mǎn)足公式n2/n1≥sin90°/sin45°,其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,當(dāng)所述棱鏡膜接觸面的鋸齒角度大于90度時(shí),所述紅色濾光片和所述綠色濾光片上棱鏡膜分別滿(mǎn)足公式n2/n1≥sin90°/sin(90°-β/2),其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,β為棱鏡膜接觸面的鋸齒角度。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例,所述棱鏡膜的光透過(guò)率大于95%。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明還提供一種液晶顯示模組,所述液晶顯示模組包括上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的彩色濾光裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供一種液晶顯示器,所述液晶顯示器包括上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的液晶顯示模組。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的液晶顯示器及其顯示模組、彩色濾光裝置,通過(guò)在濾光片中的紅色濾光片和綠色濾光片的入光側(cè)設(shè)置兩層反射率不同的棱鏡膜,并通過(guò)計(jì)算獲得最優(yōu)的棱鏡鋸齒角度以及棱鏡的折射率比值,可以將光源中的藍(lán)、綠波段的光再次利用,較大幅度地提高了TFT顯示屏對(duì)光的利用效率,達(dá)到節(jié)能目的。另外,通過(guò)提高光的利用效率,減少了被顯示模組吸收并轉(zhuǎn)為的熱量的這部分光,間接地降低了液晶顯示器的散熱壓力。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)一種液晶顯示模組的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明用于液晶顯示模組的彩色濾光裝置一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是不同色光對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的示意圖;
圖4是光線在兩層棱鏡膜之間折射的光路示意圖;
圖5是本發(fā)明液晶顯示模組一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖;以及
圖6是本發(fā)明液晶顯示器一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。特別指出的是,以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,但不對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。同樣的,以下實(shí)施例僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例而非全部實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖2,圖2是本發(fā)明用于液晶顯示模組的彩色濾光裝置一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光裝置100包括但不限于以下結(jié)構(gòu)元件:基板110、濾光片120以及棱鏡膜130。
具體而言,該濾光片120貼設(shè)在基板110的入光側(cè),棱鏡膜130貼設(shè)于濾光片120上。
濾光片120包括間隔設(shè)置的紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123。優(yōu)選地,棱鏡膜130貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上。其中,貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130分別為兩層(靠近濾光片120一側(cè)棱鏡膜標(biāo)記為131,遠(yuǎn)離濾光片120一側(cè)的棱鏡膜標(biāo)記為132),且兩層棱鏡膜(131、132)的折射率不相同。雙層棱鏡膜的目的是利用兩層材料不同的折射率達(dá)到透過(guò)一定波長(zhǎng)范圍的光,并反射一定波長(zhǎng)范圍的光。
進(jìn)一步地,兩層棱鏡膜(131、132)的接觸面呈鋸齒狀,且兩層棱鏡膜(131、132)接觸面的鋸齒角度大于或等于90度。
進(jìn)一步優(yōu)選地,設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130光透過(guò)率都大于95%,這樣可以減少對(duì)透過(guò)光線的光阻。
不同棱鏡膜接觸面的鋸齒角度以及棱鏡膜的折射率滿(mǎn)足如下關(guān)系。
(1)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度等于90度時(shí):
紅色濾光片下的棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin45°,即n4/n3=1.415,則相鄰棱鏡膜材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光、藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。請(qǐng)參閱圖3,圖3是不同色光對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的示意圖。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=1.415,則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光、紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
(2)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度大于90度時(shí):
記錄棱鏡膜接觸面的鋸齒角度為β(注:只需要計(jì)算第一次入射的全發(fā)射臨界角,第二次全反射的角度一定會(huì)大于第一次)。請(qǐng)參閱圖4,圖4是光線在兩層棱鏡膜之間折射的光路示意圖。
紅色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光和藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光和紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
同一份紅、綠、藍(lán)的光亮度比為1:4.6:0.06,綠光的亮度最高,理論單個(gè)像素亮度可提高亮度比例為:
(1/3)*(4.6+1)/1+(1/3)*(4.6+0.06)/4.6=2.2倍。由此可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例中的彩色濾光裝置100很大程度地提高了屏幕亮度。
進(jìn)一步地,該彩色濾光裝置100還包括矩陣塊140和保護(hù)層150。矩陣塊(Black Matrix,簡(jiǎn)稱(chēng)BM)140為設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123之間的黑色部分,用來(lái)遮擋不透光部分,譬如電極走線、TFT管等部件。保護(hù)層(Over Coat,簡(jiǎn)稱(chēng)OC)150則設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123的外表面,用于起到保護(hù)的作用。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的用于液晶顯示模組的彩色濾光裝置,通過(guò)在濾光片中的紅色濾光片和綠色濾光片的入光側(cè)設(shè)置兩層反射率不同的棱鏡膜,并通過(guò)計(jì)算獲得最優(yōu)的棱鏡鋸齒角度以及棱鏡的折射率比值,可以將光源中的藍(lán)、綠波段的光再次利用,較大幅度地提高了TFT顯示屏對(duì)光的利用效率,達(dá)到節(jié)能目的。另外,通過(guò)提高光的利用效率,減少了被顯示模組吸收并轉(zhuǎn)為的熱量的這部分光,間接地降低了液晶顯示器的散熱壓力。
進(jìn)一步地,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種液晶顯示模組,請(qǐng)參閱圖5,圖5是本發(fā)明液晶顯示模組一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
該液晶顯示模組包括但不限于以下結(jié)構(gòu)組成單元:背光模塊11、液晶模塊12以及顯示模塊13。其中,顯示模塊13中包括彩色濾光裝置。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2,該彩色濾光裝置100包括但不限于以下結(jié)構(gòu)元件:基板110、濾光片120以及棱鏡膜130。
具體而言,該濾光片120貼設(shè)在基板110的入光側(cè),棱鏡膜130貼設(shè)于濾光片120上。
濾光片120包括間隔設(shè)置的紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123。優(yōu)選地,棱鏡膜130貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上。其中,貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130分別為兩層(靠近濾光片120一側(cè)棱鏡膜標(biāo)記為131,遠(yuǎn)離濾光片120一側(cè)的棱鏡膜標(biāo)記為132),且兩層棱鏡膜(131、132)的折射率不相同。雙層棱鏡膜的目的是利用兩層材料不同的折射率達(dá)到透過(guò)一定波長(zhǎng)范圍的光,并反射一定波長(zhǎng)范圍的光。
進(jìn)一步地,兩層棱鏡膜(131、132)的接觸面呈鋸齒狀,且兩層棱鏡膜(131、132)接觸面的鋸齒角度大于或等于90度。
進(jìn)一步優(yōu)選地,設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130光透過(guò)率都大于95%,這樣可以減少對(duì)透過(guò)光線的光阻。
不同棱鏡膜接觸面的鋸齒角度以及棱鏡膜的折射率滿(mǎn)足如下關(guān)系。
(1)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度等于90度時(shí):
紅色濾光片下的棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin45°,即n4/n3=1.415,則相鄰棱鏡膜材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光、藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。請(qǐng)參閱圖3,圖3是不同色光對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的示意圖。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=1.415,則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光、紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
(2)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度大于90度時(shí):
記錄棱鏡膜接觸面的鋸齒角度為β(注:只需要計(jì)算第一次入射的全發(fā)射臨界角,第二次全反射的角度一定會(huì)大于第一次)。請(qǐng)參閱圖4,圖4是光線在兩層棱鏡膜之間折射的光路示意圖。
紅色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光和藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光和紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
同一份紅、綠、藍(lán)的光亮度比為1:4.6:0.06,綠光的亮度最高,理論單個(gè)像素亮度可提高亮度比例為:
(1/3)*(4.6+1)/1+(1/3)*(4.6+0.06)/4.6=2.2倍。由此可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例中的彩色濾光裝置100很大程度地提高了屏幕亮度。
進(jìn)一步地,該彩色濾光裝置100還包括矩陣塊140和保護(hù)層150。矩陣塊(Black Matrix,簡(jiǎn)稱(chēng)BM)140為設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123之間的黑色部分,用來(lái)遮擋不透光部分,譬如電極走線、TFT管等部件。保護(hù)層(Over Coat,簡(jiǎn)稱(chēng)OC)150則設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123的外表面,用于起到保護(hù)的作用。
而關(guān)于顯示模塊13的其他部分結(jié)構(gòu)以及背光模塊11和液晶模塊12的技術(shù)特征,在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi),此處不再贅述。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的液晶顯示模組,其彩色濾光裝置通過(guò)在濾光片中的紅色濾光片和綠色濾光片的入光側(cè)設(shè)置兩層反射率不同的棱鏡膜,并通過(guò)計(jì)算獲得最優(yōu)的棱鏡鋸齒角度以及棱鏡的折射率比值,可以將光源中的藍(lán)、綠波段的光再次利用,較大幅度地提高了TFT顯示屏對(duì)光的利用效率,達(dá)到節(jié)能目的。另外,通過(guò)提高光的利用效率,減少了被顯示模組吸收并轉(zhuǎn)為的熱量的這部分光,間接地降低了液晶顯示器的散熱壓力。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種液晶顯示器,請(qǐng)參閱圖6,圖6是本發(fā)明液晶顯示器一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖,該液晶顯示器包括殼體8以及設(shè)于殼體8內(nèi)的液晶顯示模組。對(duì)于液晶顯示器的結(jié)構(gòu)特征中,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的部分,此處不再詳述,現(xiàn)只對(duì)本發(fā)明涉及發(fā)明點(diǎn)的部分做描述。
該液晶顯示模組包括但不限于以下結(jié)構(gòu)組成單元:背光模塊11、液晶模塊12以及顯示模塊13。其中,顯示模塊13中包括彩色濾光裝置。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2,該彩色濾光裝置100包括但不限于以下結(jié)構(gòu)元件:基板110、濾光片120以及棱鏡膜130。
具體而言,該濾光片120貼設(shè)在基板110的入光側(cè),棱鏡膜130貼設(shè)于濾光片120上。
濾光片120包括間隔設(shè)置的紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123。優(yōu)選地,棱鏡膜130貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上。其中,貼設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130分別為兩層(靠近濾光片120一側(cè)棱鏡膜標(biāo)記為131,遠(yuǎn)離濾光片120一側(cè)的棱鏡膜標(biāo)記為132),且兩層棱鏡膜(131、132)的折射率不相同。雙層棱鏡膜的目的是利用兩層材料不同的折射率達(dá)到透過(guò)一定波長(zhǎng)范圍的光,并反射一定波長(zhǎng)范圍的光。
進(jìn)一步地,兩層棱鏡膜(131、132)的接觸面呈鋸齒狀,且兩層棱鏡膜(131、132)接觸面的鋸齒角度大于或等于90度。
進(jìn)一步優(yōu)選地,設(shè)于紅色濾光片121和綠色濾光片122上的棱鏡膜130光透過(guò)率都大于95%,這樣可以減少對(duì)透過(guò)光線的光阻。
不同棱鏡膜接觸面的鋸齒角度以及棱鏡膜的折射率滿(mǎn)足如下關(guān)系。
(1)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度等于90度時(shí):
紅色濾光片下的棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin45°,即n4/n3=1.415,則相鄰棱鏡膜材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光、藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。請(qǐng)參閱圖3,圖3是不同色光對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)的示意圖。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=1.415,則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于1.415。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光、紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
(2)當(dāng)棱鏡膜接觸面的鋸齒角度大于90度時(shí):
記錄棱鏡膜接觸面的鋸齒角度為β(注:只需要計(jì)算第一次入射的全發(fā)射臨界角,第二次全反射的角度一定會(huì)大于第一次)。請(qǐng)參閱圖4,圖4是光線在兩層棱鏡膜之間折射的光路示意圖。
紅色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡膜材料對(duì)波長(zhǎng)為600納米的光的折射率為n3和n4(其中,n3為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n4為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n4/n3=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)600nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n4/n3等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),紅色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<600nm以下的大部分的光全反射回去,而600nm以上的紅光則可透過(guò)。也就是綠光和藍(lán)光將會(huì)被反射回去重新利用。
綠色濾光片下棱鏡膜,記錄該棱鏡材料對(duì)波長(zhǎng)為500納米的光的折射率為n1和n2(其中,n1為靠近濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率,n2為遠(yuǎn)離濾光片一側(cè)棱鏡膜的折射率),依據(jù)全反射定律求臨界角度:
n2/n1=sin90°/sin45°,即n2/n1=sin90°/sin(90°-β/2),則兩者材料對(duì)500nm的光折射率應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
n2/n1等于或者略大于sin90°/sin(90°-β/2)。
當(dāng)滿(mǎn)足以上條件時(shí),綠色濾光片下的棱鏡膜會(huì)將波長(zhǎng)<500nm以下的大部分的光全反射回去,而500nm以上的紅和綠光則可透過(guò)。也就是藍(lán)光和紫光將會(huì)被反射回去重新利用。
同一份紅、綠、藍(lán)的光亮度比為1:4.6:0.06,綠光的亮度最高,理論單個(gè)像素亮度可提高亮度比例為:
(1/3)*(4.6+1)/1+(1/3)*(4.6+0.06)/4.6=2.2倍。由此可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例中的彩色濾光裝置100很大程度地提高了屏幕亮度。
進(jìn)一步地,該彩色濾光裝置100還包括矩陣塊140和保護(hù)層150。矩陣塊(Black Matrix,簡(jiǎn)稱(chēng)BM)140為設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123之間的黑色部分,用來(lái)遮擋不透光部分,譬如電極走線、TFT管等部件。保護(hù)層(Over Coat,簡(jiǎn)稱(chēng)OC)150則設(shè)于紅色濾光片121、綠色濾光片122以及藍(lán)色濾光片123的外表面,用于起到保護(hù)的作用。
而關(guān)于顯示模塊13的其他部分結(jié)構(gòu)以及背光模塊11和液晶模塊12的技術(shù)特征,在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi),此處不再贅述。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的液晶顯示器,其顯示模組中的彩色濾光裝置通過(guò)在濾光片中的紅色濾光片和綠色濾光片的入光側(cè)設(shè)置兩層反射率不同的棱鏡膜,并通過(guò)計(jì)算獲得最優(yōu)的棱鏡鋸齒角度以及棱鏡的折射率比值,可以將光源中的藍(lán)、綠波段的光再次利用,較大幅度地提高了TFT顯示屏對(duì)光的利用效率,達(dá)到節(jié)能目的。另外,通過(guò)提高光的利用效率,減少了被顯示模組吸收并轉(zhuǎn)為的熱量的這部分光,間接地降低了液晶顯示器的散熱壓力。
以上所述僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效裝置或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。