侧入式背光模组、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了侧入式背光模组、显示装置。该侧入式背光模组包括：导光板，具有相对设置的第一表面与第二表面和相对设置的第一端与第二端，第一端和第二端的分布方向与第一表面平行；光源，设置在导光板的第一表面上且靠近导光板的第一端；金属光栅，设置在导光板的第二表面上，且金属光栅在第一表面上的正投影覆盖光源在第一表面上的正投影光源。本发明专利技术所提出的侧入式背光模组，其金属光栅可将光源发出的光线经衍射调制后以一定小角度范围在导光板内进行全反射传输，相对于采用高折射率介质材料的介质光栅，其光栅耦合效率可提升一倍，从而可提升包含侧入式背光模组的光效。

【技术实现步骤摘要】
侧入式背光模组、显示装置
本专利技术涉及显示
，具体的，本专利技术涉及侧入式背光模组、显示装置。
技术介绍
目前，显示器件结构的背光模组中，耦合光栅一般采用高折射率的介质材料，其耦合效率低至20％左右，光利用率低。除此以外，耦合光栅将LED光线衍射调制到导光板内全反射传输的光线不可能为单一光线(以全反射角为65°为例，其在导光板内的全反射角度范围为57°-76°)，因而导致取光光栅的取光效果不可能为完全准直光线，而是具有一定发散角度的光线(例如，背光模组的出光角度为±7°)。如此，由于取光光栅的取光具有一定发散角度，使得彩膜基板上与取光光栅位置一一对应设置的遮光层的宽度需要额外增大，从而使得衍射光线无法从子像素区全部射出而有一部分被遮光层遮挡而吸收，进而出现光能损失，并且由于工艺误差不可避免地会出现遮光层的放置高度过高而发生漏光问题。因此，现阶段的背光模组的结构设计仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，可以采用金属光栅替代介质光栅，可使光源发出的光线衍射调制后以一定小角度范围在导光板内进行全反射传输，相对于采用高折射率介质材料的介质光栅，其光栅耦合效率可提升一倍，从而可提升包该侧入式背光模组的光效。有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提出一种光栅耦合效率更高、衍射光线的出射率更高、高光效或者解决遮光层漏光问题的侧入式背光模组结构。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种侧入式背光模组。根据本专利技术的实施例，所述侧入式背光模组包括：导光板，所述导光板具有相对设置的第一表面与第二表面和相对设置的第一端与第二端，所述第一端和所述第二端的分布方向与所述第一表面平行；光源，所述光源设置在所述导光板的所述第一表面上且靠近所述导光板的所述第一端；金属光栅，所述金属光栅设置在所述导光板的所述第二表面上，且所述金属光栅在所述第一表面上的正投影覆盖所述光源在所述第一表面上的正投影。专利技术人意外地发现，本专利技术实施例的侧入式背光模组，其金属光栅与其光源相对设置，可将光源发出的光线经衍射调制后以一定小角度范围在导光板内进行全反射传输，相对于采用高折射率介质材料的介质光栅，其光栅耦合效率可提升一倍，从而可提升包含侧入式背光模组的光效。另外，根据本专利技术上述实施例的侧入式背光模组，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述金属光栅由金属铝形成。根据本专利技术的实施例，所述金属光栅包括多个子金属光栅，所述多个子金属光栅并排同层设置在所述导光板的第二表面上，用于使所述金属光栅的出射光的出射角一致。根据本专利技术的实施例，所述子金属光栅为阶梯光栅，且所述多个子金属光栅的光栅周期、台阶高度、占空比根据所述出射角确定。根据本专利技术的实施例，所述金属光栅的所述出射角的范围为61°～75°，且所述金属光栅的光栅耦合效率为35～56％。根据本专利技术的实施例，所述侧入式背光模组进一步包括：多个取光光栅，所述多个取光光栅间隔设置在所述第一表面或所述第二表面上；其中，每个所述取光光栅包括：第一子取光光栅，所述第一子取光光栅靠近所述第一端设置，且所述第一子取光光栅靠近所述第一端的一端发出的光线的最小出射角不小于0°；第二子取光光栅，所述第二子取光光栅远离所述第一端设置，且所述第二子取光光栅远离所述第一端的一端发出的光线的最大出射角不大于0°。根据本专利技术的实施例，每个所述取光光栅进一步包括：第三子取光光栅，所述第三子取光光栅设置在所述第一子取光光栅与所述第二子取光光栅之间。根据本专利技术的实施例，所述第二子取光光栅与所述第一子取光光栅之间有空隙。根据本专利技术的实施例，与所述取光光栅对应设置的遮光层的宽度与所述取光光栅的宽度的差值不大于2微米。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种显示装置。根据本专利技术的实施例，所述显示装置包括上述的侧入式背光模组。专利技术人意外地发现，本专利技术实施例的显示装置，其侧入式背光模组的出光光效更高，可使该显示装置的能耗更低。本领域技术人员能够理解的是，前面针对侧入式背光模组所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是现有技术的显示器件涉及光学的结构示意图；图2是现有技术的液晶层在暗态L0和亮态L255的显示原理示意图；图3是现有技术的遮光层出现漏光问题的原理示意图；图4是本专利技术一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图5是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图6是本专利技术另一个实施例的多个子金属光栅的出射角一致的光路原理示意图；图7是本专利技术一个实施例的两种子金属光栅的衍射光路原理示意图；图8是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图9是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图10是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图11是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的结构示意图；图12是本专利技术一个实施例的取光光栅的出光线路原理示意图；图13是本专利技术另一个实施例的取光光栅的出光线路原理示意图；图14是本专利技术另一个实施例的取光光栅的出光线路原理示意图；图15是本专利技术一个实施例的液晶层在暗态L0和亮态L255的显示原理示意图；图16是本专利技术一个实施例的侧入式背光模组的汇聚出光方式的原理示意图；图17是本专利技术另一个实施例的侧入式背光模组的等宽出光方式的原理示意图。附图标记100导光板200光源件300金属光栅310子金属光栅320介质光栅400取光光栅410第一子取光光栅420第二子取光光栅430第三子取光光栅500反射层600吸收层700填充层800遮光层900液晶层901液晶分子902液晶光栅910偏光层具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，本
人员会理解，下面实施例旨在用于解释本专利技术，而不应视为对本专利技术的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。本申请是专利技术人基于以下发现而提出的：目前，现有的显示器件中的设计光学的结构参考图1，其中，介质光栅320将LED光源200的朗伯体光线调制以大角度耦合入导光板100，并在导光板100内进行全反射传输，在导光板100的上面或下面设置取光光栅400，而取光光栅400的作用是将在导光板100中全反射传播的大角度光线以准直角度取出，从而实现了高透过率的准直光源。然后，通过设计在取光光栅400上方的遮光层(BM)800阵列，参考图2的a，出射准直光通常会被遮光层800吸收而实现暗态(L0)；而在显示的亮态(L255)时，参考图2的b，给液晶层900一组电压信号，液晶形成液晶光栅，出射准直光会经液晶光栅的衍射后出射，并且通过给液晶加不同的电压信号，可实现液晶光栅对入射光的不同衍射效率，从而可实现多灰阶的显示。但是，现阶段这种背光模组采用的介质光栅320，其材料为高折射率的介质材料，实质上仍为透射式光栅，只应用了其反射衍射级次，因而其耦合效率很低(约20％左右)，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧入式背光模组，其特征在于，包括：导光板，所述导光板具有相对设置的第一表面与第二表面和相对设置的第一端与第二端，所述第一端和所述第二端的分布方向与所述第一表面平行；光源，所述光源设置在所述导光板的所述第一表面上且靠近所述导光板的所述第一端；金属光栅，所述金属光栅设置在所述导光板的所述第二表面上，且所述金属光栅在所述第一表面上的正投影覆盖所述光源在所述第一表面上的正投影。

【技术特征摘要】
1.一种侧入式背光模组，其特征在于，包括：导光板，所述导光板具有相对设置的第一表面与第二表面和相对设置的第一端与第二端，所述第一端和所述第二端的分布方向与所述第一表面平行；光源，所述光源设置在所述导光板的所述第一表面上且靠近所述导光板的所述第一端；金属光栅，所述金属光栅设置在所述导光板的所述第二表面上，且所述金属光栅在所述第一表面上的正投影覆盖所述光源在所述第一表面上的正投影。2.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述金属光栅由金属铝形成。3.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述金属光栅包括多个子金属光栅，所述多个子金属光栅并排同层设置在所述导光板的第二表面上，用于使所述金属光栅的出射光的出射角一致。4.根据权利要求3所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述子金属光栅为阶梯光栅，且所述多个子金属光栅的光栅周期、台阶高度、占空比根据所述出射角确定。5.根据权利要求3所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述金属光栅的所述出射角的范围为61°～75°，且所述金属光栅的光栅耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪东，董学，陈小川，谭纪风，王海燕，王维，高健，赵文卿，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11