CN110308512A - 背光模组、显示装置以及导光板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种背光模组、显示装置以及导光板的制造方法，该背光模组包括：第一介质层，具有多个第一光学结构；第二介质层，位于第一介质层上，具有多个第二光学结构；第一光源，用于提供第一入射光，第一入射光被多个第一光学结构的导光面转换为第一出射光，第一出射光依次经第一介质层与第二介质层向背光模组的出光侧射出；以及第二光源，用于提供第二入射光，第二入射光被多个第二光学结构的导光面转换为第二出射光，第二出射光经第二介质层向背光模组的出光侧射出，其中，第一光学结构的导光面朝向第一光源凸起的弧度大于第二光学结构的导光面朝向第二光源凸起的弧度，使得第一出射光的出射角度范围大于第二光的出射角度范围。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种背光模组、显示装置以及导光板的制造方法。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display,LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。
随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经可以进行宽窄视角的切换。人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也可以有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄。
在现有技术中，利用CBL背光模组，并通过控制聚合物分散液晶分子(polymerdispersed liquid crystal,PDLC)的有序\无序排列从而控制背光模组的宽窄视角，实现宽窄视角的切换。
然而，现有技术存在以下问题：
1、当PDLC无序排列时，宽视角出射光从显示模组出射，显示模组的显示为宽视角状态，但由于CBL背光模组自身特性，使得出射光的指向性较高，相对普通背光而言缩小了宽视角出射光的出射角度，宽视角画面显示不佳。
2、当采用控制PDLC中液晶分子的有序\无序排列控制宽窄视角切换时，PDLC在实际生产及使用过程中会出现因密封差导致漏液的问题，从而使得PDLC功能失效，则不能较好的实现宽窄视角的切换。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种背光模组、显示装置以及导光板的制造方法，通过控制出射光的出射角度达到了切换宽窄视角的目的。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种背光模组，包括：第一介质层，具有多个第一光学结构；第二介质层，位于所述第一介质层上，具有多个第二光学结构；第一光源，用于提供第一入射光，所述第一入射光被所述多个第一光学结构的导光面转换为第一出射光，所述第一出射光依次经所述第一介质层与所述第二介质层向所述背光模组的出光侧射出；以及第二光源，用于提供第二入射光，所述第二入射光被所述多个第二光学结构的导光面转换为第二出射光，所述第二出射光经所述第二介质层向所述背光模组的出光侧射出，其中，所述第一光学结构的导光面朝向所述第一光源凸起的弧度大于所述第二光学结构的导光面朝向所述第二光源凸起的弧度。
优选地，所述第一介质层包括第一端部，与所述第一光源相邻，在靠近所述第一光源一侧至远离所述第一光源一侧的方向上，所述第一端部的高度逐渐变小；所述第二介质层包括第二端部，与所述第二光源相邻，在靠近所述第二光源一侧至远离所述第二光源一侧的方向上，所述第二端部的高度逐渐变小。
优选地，所述第一介质层还包括第一延伸部，与所述第一端部相连，所述多个第一光学结构分布在所述第一延伸部的下表面，所述多个第二光学结构分布在所述第一延伸部的上表面；所述第二介质层还包括第二延伸部，覆盖所述第一延伸部的上表面与所述多个第二光学结构，并与所述第二端部相连。
优选地，所述第二端部位于所述第一延伸部远离所述第一光源的一侧。
优选地，所述第一端部与所述第二端部的截面呈直角梯形，所述第一延伸部与所述第二延伸部的截面呈矩形，所述第一端部的直角边所在的平面与所述第一延伸部的下表面位于同一平面，所述第二端部的直角边所在的平面与所述第二延伸部的上表面位于同一平面。
优选地，所述第二介质层的折射率大于所述第一介质层的折射率，以使所述二介质层与所述第一介质层的接触表面形成全反射面。
优选地，还包括控制模块，分别与所述第一光源以及所述第二光源电连接，用于根据模式信号选通所述第一光源和所述第二光源之一。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种导光板的制造方法，包括在第一介质层的上形成第二介质层，所述第一介质层具有多个第一光学结构，所述第二介质层具有多个第二光学结构，其中，所述第一光学结构的导光面朝向第一光源凸起的弧度大于第二光学结构的导光面朝向所述第二光源凸起的弧度，所述第一光学结构与所述第二光学结构采用注塑工艺形成。
优选地，所述第一介质层的材料包括光学玻璃，所述第二介质层的材料包括聚碳酸酯材料。
根据本发明实施例提供的背光模组与显示装置，通过多个第一光学结构的导光面将第一光源提供的第一入射光转换为第一出射光，使得第一出射光依次经第一介质层与第二介质层向背光模组的出光侧射出，通过多个第二光学结构的导光面将第二光源提供的第二入射光转换为第二出射光，使得第二出射光经第二介质层向背光模组的出光侧射出，并通过设置第一光学结构的导光面朝向第一光源凸起的弧度大于第二光学结构的导光面朝向第二光源凸起的弧度，使得第一出射光的出射角度范围大于第二光的出射角度范围，既第一出射光为宽视角出射光，第二出射光为窄视角出射光。与现有技术相比，本发明的背光模组与显示装置的宽窄视角切换不再通过PDLC控制，而是直接通过控制背光模组出射光的出射角度范围切换宽窄视角，进一步地，在宽视角模式下，由于不再通过PDLC控制，而是通过第一光学结构转换后出光，在宽视角显示时显示效果更佳。
根据本发明实施例提供的导光板的制造方法，通过注塑工艺形成的第一光学结构与第二光学结构，相比于PDLC控制宽窄视角切换可靠性更佳。
进一步地，第二介质层的折射率大于第一介质层的折射率，以使二介质层与第一介质层的接触表面形成全反射面，使得第二光源提供的第二入射光不能进入第一介质层，防止第二入射光被第一光学结构影响，进一步提高了窄视角模式的出光效果。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。
图1示出了本发明实施例的显示装置的结构示意图；
图2示出了图1中部分背光模组的放大结构示意图；
图3与图4示出了本发明实施例切换宽窄视角的原理示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
图1示出了本发明实施例的显示装置的结构示意图，图2示出了图1中部分背光模组的放大结构示意图，如图1图2所示，本发明实施例的显示装置包括显示面板100与背光模组。其中，背光模组位于显示面板100下方，包括由下至上依次堆叠的反射片210、第一介质层220、第二介质层230、扩散片250、下增光片260以及上增光片270，背光模组还包括用于提供第一入射光的第一光源241、用于提供第二入射光的第二光源242以及控制模块(未示出)，控制模块分别与第一光源241和第二光源242电连接，用于根据模式信号选通第一光源241和第二光源242之一。
在本实施例中，第一介质层220具有多个第一光学结构201，第二介质层230位于第一介质层220上具有多个第二光学结构202，第一介质层220与第二介质层230构成导光板，其中，第一光学结构201的导光面朝向第一光源241凸起的弧度大于第二光学结构202的导光面朝向第二光源242凸起的弧度。
第一介质层220包括相连的第一端部221与第一延伸部222。第一端部221与第一光源241相邻，在靠近第一光源241一侧至远离第一光源241一侧的方向上，第一端部221的高度逐渐变小。多个第一光学结构201分布在第一延伸部222的下表面，多个第二光学结构202分布在第一延伸部222的上表面。
第二介质层230包括相连的第二端部231与第二延伸部232。第二端部231与第二光源242相邻，在靠近第二光源242一侧至远离第二光源242一侧的方向上，第二端部231的高度逐渐变小，并且第二端部231位于第一延伸部222远离第一光源241的一侧。第二延伸部232覆盖第一延伸部222的上表面与多个第二光学结构202。
在本实施例中，第一端部221与第二端部231的截面呈直角梯形，第一延伸部222与第二延伸部232的截面呈矩形，第一端部221的直角边所在的平面与第一延伸部222的下表面位于同一平面，第二端部231的直角边所在的平面与第二延伸部232的上表面位于同一平面。
然而本发明实施例的显示装置并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对第一端部221、第二端部231、第一延伸部222以及第二延伸部232的形状进行其他设置。
在本实施例中，第二介质层230的折射率大于第一介质层220的折射率，以使第二介质层230与第一介质层220的接触表面形成全反射面。
在一些具体实施例中，第一介质层220的材料包括光学玻璃BK-7，光学玻璃BK-7的熔点为557℃、折射率为1.51。第二介质层230的材料包括聚碳酸酯材料，聚碳酸酯材料的熔点为270℃、折射率为1.59。
然而本发明实施例的显示装置并不限于此，本领域技术人员可以根据需要对第一介质层220与第二介质层230的材料进行其他设置。
在本实施例中，下增光片260与上增光片270为锯齿形棱镜，均在一定角度内具有聚光效果，扩散片250用于拓宽视角。
下面将结合图2对本发明实施导光板的制作方法进行详细说明。
采用第一重注塑工艺在第一介质层220的下表面形成第一光学结构201，其中，第一光学结构201采用常规网点设计排布。
进一步地，采用第二重注塑工艺在第一介质220层的上表面形成第二光学结构202，其中，第二光学结构202采用高指向性转写网点设计排布，使得第一光学结构201的导光面朝向第一光源241凸起的弧度大于第二光学结构202的导光面朝向第二光源242凸起的弧度。
进一步地，当第一介质层220冷却至一定温度后，采用注塑工艺形成覆盖第一介质层220上表面与第二光学结构202的第二介质层230。
在本发明实施例中，第一介质层220的材料包括光学玻璃BK-7，光学玻璃BK-7的熔点为557℃、折射率为1.51，第二介质层230的材料包括聚碳酸酯材料，聚碳酸酯材料的熔点为270℃、折射率为1.59。
由于第一介质层220的熔点远高于第二介质层230的熔点，当第一介质层220成型后，降低温度至270℃再形成第二介质层230，此时的温度低于光学玻璃BK-7的熔点，不会对第二光学结构202造成破坏。
设置第二介质层230的折射率高于第一介质层220的折射率，使得第二介质层230与第一介质层220的接触表面形成全反射面。
图3与图4示出了本发明实施例切换宽窄视角的原理示意图，下面将结合图3与图4对本发明显示装置切换宽窄视角的原理进行详细说明。
如图3所示，当控制模块根据模式信号选通第一光源241时，第一光源241提供第一入射光，第一入射光被多个第一光学结构201的导光面转换为第一出射光，第一出射光依次经第一介质层220与第二介质层230向背光模组的出光侧射出，由于第一光学结构201采用常规网点设计排布，第一出射光的出射角度较大，为宽视角出射光。
如图4所示，当控制模块根据模式信号选通第二光源242时，第二光源242提供第二入射光，第二入射光被多个第二光学结构202的导光面转换为第二出射光，第二出射光经第二介质层230向背光模组的出光侧射出，由于第二光学结构202采用高指向性转写网点设计排布，第二出射光的出射角度较小，为窄视角出射光，并且由于第二介质层230与第一介质层220的接触表面形成全反射面，第二入射光不会被第一光学结构201影响。
根据本发明实施例提供的背光模组与显示装置，通过多个第一光学结构的导光面将第一光源提供的第一入射光转换为第一出射光，使得第一出射光依次经第一介质层与第二介质层向背光模组的出光侧射出，通过多个第二光学结构的导光面将第二光源提供的第二入射光转换为第二出射光，使得第二出射光经第二介质层向背光模组的出光侧射出，并通过设置第一光学结构的导光面朝向第一光源凸起的弧度大于第二光学结构的导光面朝向第二光源凸起的弧度，使得第一出射光的出射角度范围大于第二光的出射角度范围，既第一出射光为宽视角出射光，第二出射光为窄视角出射光。与现有技术相比，本发明的背光模组与显示装置的宽窄视角切换不再通过PDLC控制，而是直接通过控制背光模组出射光的出射角度范围切换宽窄视角，进一步地，在宽视角模式下，由于不再通过PDLC控制，而是通过第一光学结构转换后出光，在宽视角显示时显示效果更佳。
根据本发明实施例提供的导光板的制造方法，通过注塑工艺形成的第一光学结构与第二光学结构，相比于PDLC控制宽窄视角切换可靠性更佳。
进一步地，第二介质层的折射率大于第一介质层的折射率，以使二介质层与第一介质层的接触表面形成全反射面，使得第二光源提供的第二入射光不能进入第一介质层，防止第二入射光被第一光学结构影响，进一步提高了窄视角模式的出光效果。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用已限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，再不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰等，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。
Claims (10)
1.一种背光模组，其特征在于，包括：
第一介质层，具有多个第一光学结构；
第二介质层，位于所述第一介质层上，具有多个第二光学结构；
第一光源，用于提供第一入射光，所述第一入射光被所述多个第一光学结构的导光面转换为第一出射光，所述第一出射光依次经所述第一介质层与所述第二介质层向所述背光模组的出光侧射出；以及
第二光源，用于提供第二入射光，所述第二入射光被所述多个第二光学结构的导光面转换为第二出射光，所述第二出射光经所述第二介质层向所述背光模组的出光侧射出，
其中，所述第一光学结构的导光面朝向所述第一光源凸起的弧度大于所述第二光学结构的导光面朝向所述第二光源凸起的弧度。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一介质层包括第一端部，与所述第一光源相邻，
在靠近所述第一光源一侧至远离所述第一光源一侧的方向上，所述第一端部的高度逐渐变小；
所述第二介质层包括第二端部，与所述第二光源相邻，
在靠近所述第二光源一侧至远离所述第二光源一侧的方向上，所述第二端部的高度逐渐变小。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第一介质层还包括第一延伸部，与所述第一端部相连，所述多个第一光学结构分布在所述第一延伸部的下表面，所述多个第二光学结构分布在所述第一延伸部的上表面；
所述第二介质层还包括第二延伸部，覆盖所述第一延伸部的上表面与所述多个第二光学结构，并与所述第二端部相连。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第二端部位于所述第一延伸部远离所述第一光源的一侧。
5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述第一端部与所述第二端部的截面呈直角梯形，所述第一延伸部与所述第二延伸部的截面呈矩形，
所述第一端部的直角边所在的平面与所述第一延伸部的下表面位于同一平面，
所述第二端部的直角边所在的平面与所述第二延伸部的上表面位于同一平面。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述第二介质层的折射率大于所述第一介质层的折射率，以使所述第二介质层与所述第一介质层的接触表面形成全反射面。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，还包括控制模块，分别与所述第一光源以及所述第二光源电连接，用于根据模式信号选通所述第一光源和所述第二光源之一。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的背光模组。
9.一种导光板的制造方法，其特征在于，包括在第一介质层的上表面形成第二介质层，所述第一介质层具有多个第一光学结构，所述第二介质层具有多个第二光学结构，
其中，所述第一光学结构的导光面朝向第一光源凸起的弧度大于第二光学结构的导光面朝向所述第二光源凸起的弧度，
所述第一光学结构与所述第二光学结构采用注塑工艺形成。
10.根据权利要求9所述导光板的制造方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括光学玻璃，所述第二介质层的材料包括聚碳酸酯材料。
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|---|---|---|---|---|
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2019
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| CN110308512B (zh) | 2020-09-29 |
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