准直背光源、显示装置及其驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显示领域，公开了一种准直背光源、显示装置及其驱动方法。所述准直背光源包括导光板和多个不同颜色的光源，在导光板的表面上设置有位于每一取光区域的取光光栅组件。对于采用上述准直背光源的显示装置的驱动方法，其通过分时控制不同颜色的光源发出光线，使得不同颜色的光线依次入射至导光板内以全反射的方式传输，所述取光光栅组件能够通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至彩膜基板上对应的照射区域，从而每一取光区域都能够向对应的像素区域提供彩色的准直光线，提升产品的显示品质。

【技术实现步骤摘要】
准直背光源、显示装置及其驱动方法
本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种准直背光源、显示装置及其驱动方法。
技术介绍
对于横向电场型液晶显示器件，背光源发出的光线需要透过两层偏振片，透过率低，功耗大。为了解决上述技术问题，现有技术中采用准直光源显示技术，准直光源显示技术的背光源采用准直光源，自由曲面反射镜将LED光源的以某一中心角度耦合入导光板，在导光板内全反射传输，在导光板的表面设置取出光栅，取出光栅的作用是将在导光板中全反射传输的大角度光线以准直角度取出，实现了高透过率的准直光源。在彩膜基板的对应取光光栅的区域设置遮光图案。在不施加驱动电场时，位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶不发生偏转，准直光线被遮光图案遮挡，实现暗态显示。当施加驱动电场时，位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶发生偏转，形成液晶光栅，准直光线经液晶光栅的衍射后从遮光图案周边的透光区域射出，实现亮态显示，通过控制驱动电场的大小，可实现液晶光栅对准直光线的不同衍射效率，实现不同灰阶的显示。但是，上述显示结构中背光源的取光光栅只能准直化的取出单种颜色的光，LED只能是单色光源，无法提供彩色光。
技术实现思路
本专利技术提供一种准直背光源、显示装置及其驱动方法，用以提供一种能够提供多种颜色光线的准直背光源技术。为解决上述技术问题，本专利技术实施例中提供一种准直背光源，包括多个取光区域，其中，所述准直背光源包括：多个不同颜色的光源，不同颜色的光源发出不同颜色的光线；导光板，所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面，不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输；设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件，所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。可选的，每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域；所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组，所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层，所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率；每一子取光区域的第一取光光栅组包括：设置在所述导光板上的第一电极和第二电极，相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置；设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅，所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间，所述第一取光光栅为台阶光栅；填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶，所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场，以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同；当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率相同时，该第一取光光栅为直接透光状态；对于一子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，所述第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射，且对于同一取光区域的任意两个子取光区域，该两个子取光区域的第一取光光栅通过分时衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。可选的，对于每一取光区域，位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同；对于每一子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，所述第一取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域。可选的，对于每一取光区域，位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期相同，对于其中一个子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，第一子取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域，而对于其它子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，第一子取光光栅通过衍射作用将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射。可选的，所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的第二取光光栅组，所述第二取光光栅组设置在所述第一缓冲层上，并位于所述第一取光光栅组的出光侧；每一取光区域的第二取光光栅组包括多个第二取光光栅，所述多个第二取光光栅的周期不同，且所述多个第二取光光栅一一对应设置在所述其它子取光区域，第二取光光栅通过衍射作用将对应的子取光区域的第一取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的光线再次进行衍射，并以0°衍射角投射至所述受光面上对应的照射区域；所述第二取光光栅为台阶光栅。可选的，所述取光光栅组件包括位于每一取光区域的第三取光光栅，所有取光区域的第三取光光栅的周期相同；所述准直背光源还包括覆盖所述第三取光光栅的第二缓冲层，所述第二缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率；对于每一取光区域，所述第三取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射，其中，所述第三取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上预设的照射区域，而将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射；所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的多个第四取光光栅，所述多个第四取光光栅设置在所述第二缓冲层上，且所述多个第四取光光栅位于所述第三取光光栅的出光侧；每一取光区域的多个第四取光光栅的周期不同，所述第三取光光栅和第四取光光栅均为台阶光栅；对于每一取光区域，每一第四取光光栅通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所述其它颜色光线中的其中一个颜色的光线再次进行衍射，并以0°衍射角投射至所述预设的照射区域；每一取光区域的多个第四取光光栅依次通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所有其它颜色的光线再次进行衍射，并投射至所述预设的照射区域。本专利技术实施例中还提供一种显示装置，包括显示面板和背光源，所述显示面板包括多个像素区域，所述显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，以及填充在所述阵列基板和彩膜基板之间的第二液晶；所述彩膜基板的每一像素区域包括遮光图案，每一像素区域的除遮光图案所在的区域以外的区域为透光区域，其中，所述背光源采用如上所述的准直背光源，所述背光源的取光区域与所述像素区域的位置一一对应；所述显示装置还包括：控制单元，依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线，并控制取位于每一取光区域的取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射，当与一取光区域对应的第二液晶不发生偏转时，该取光区域的取光光栅组件将光线投射至彩膜基板上对应像素区域的遮光图案所在的区域；当与一取光区域对应的第二液晶发生偏转时，该取光区域的取光光栅组件投射的光线经过第二液晶的调整后投射至彩膜基板上对应像素区域的透光区域，出射至显示侧。可选的，所述取光区域包括多个间隔设置的子取光区域，所述像素区域包括多个子像素区域；所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组；所述控制单元通过向第一电极和第二电极施加电压，来控制一子取光区域的第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率不同，从而控制该子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射，且对于同一取光区域的任意两个子取光区域，控制该两个子取光区域的第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。本专利技术实施例中还提供一种如上所述的显示装置的驱动方法，包括：依次控制背光源的不同颜色的光源发出光线，并控制取每一取光区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种准直背光源，包括多个取光区域，其特征在于，所述准直背光源包括：多个不同颜色的光源，不同颜色的光源发出不同颜色的光线；导光板，所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面，不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输；设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件，所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。

【技术特征摘要】
1.一种准直背光源，包括多个取光区域，其特征在于，所述准直背光源包括：多个不同颜色的光源，不同颜色的光源发出不同颜色的光线；导光板，所述导光板包括表面和与所述表面相邻的侧面，不同颜色的光源发出的光线依次从所述导光板的侧面入射至所述导光板内均以全反射的方式传输；设置在所述导光板的表面上、位于每一取光区域的取光光栅组件，所述取光光栅组件通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线投射至一受光面上对应的照射区域。2.根据权利要求1所述的准直背光源，其特征在于，每一取光区域包括多个间隔设置的子取光区域；所述取光光栅组件包括位于每一子取光区域的第一取光光栅组，所述准直背光源还包括覆盖所述第一取光光栅组的第一缓冲层，所述第一缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率；每一子取光区域的第一取光光栅组包括：设置在所述导光板上的第一电极和第二电极，相邻的两个子取光区域的第一电极绝缘设置；设置在所述第一电极或第二电极上的第一取光光栅，所述第一取光光栅位于所述第一电极和第二电极之间，所述第一取光光栅为台阶光栅；填充在所述第一电极和第二电极之间的第一液晶，所述第一电极和第二电极用于形成驱动每一子取光区域的第一液晶偏转的电场，以控制所述第一液晶的折射率与第一取光光栅的透光条纹的折射率相同或不同；当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率相同时，该第一取光光栅为直接透光状态；对于一子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，所述第一取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的某一颜色的光线进行投射，且对于同一取光区域的任意两个子取光区域，该两个子取光区域的第一取光光栅通过分时衍射作用将在所述导光板内传输的不同颜色的光线进行投射。3.根据权利要求2所述的准直背光源，其特征在于，对于每一取光区域，位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期不同；对于每一子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，所述第一取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域。4.根据权利要求2所述的准直背光源，其特征在于，对于每一取光区域，位于所有子取光区域的第一取光光栅的周期相同，对于其中一个子取光区域，当第一取光光栅的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，第一子取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上对应的照射区域，而对于其它子取光区域，当第一取光光栅的透光条纹的折射率与所述第一液晶的折射率不同时，第一子取光光栅通过衍射作用将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射。5.根据权利要求4所述的准直背光源，其特征在于，所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的第二取光光栅组，所述第二取光光栅组设置在所述第一缓冲层上，并位于所述第一取光光栅组的出光侧；每一取光区域的第二取光光栅组包括多个第二取光光栅，所述多个第二取光光栅的周期不同，且所述多个第二取光光栅一一对应设置在所述其它子取光区域，第二取光光栅通过衍射作用将对应的子取光区域的第一取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的光线再次进行衍射，并以0°衍射角投射至所述受光面上对应的照射区域；所述第二取光光栅为台阶光栅。6.根据权利要求1所述的准直背光源，其特征在于，所述取光光栅组件包括位于每一取光区域的第三取光光栅，所有取光区域的第三取光光栅的周期相同；所述准直背光源还包括覆盖所述第三取光光栅的第二缓冲层，所述第二缓冲层的折射率小于所述导光板的折射率；对于每一取光区域，所述第三取光光栅通过衍射作用将在所述导光板内传输的所有颜色的光线进行投射，其中，所述第三取光光栅通过衍射作用将某一颜色的光线以0°衍射角直接投射至所述受光面上预设的照射区域，而将其它颜色的光线以大于0°的衍射角进行投射；所述取光光栅组件还包括位于每一取光区域的多个第四取光光栅，所述多个第四取光光栅设置在所述第二缓冲层上，且所述多个第四取光光栅位于所述第三取光光栅的出光侧；每一取光区域的多个第四取光光栅的周期不同，所述第三取光光栅和第四取光光栅均为台阶光栅；对于每一取光区域，每一第四取光光栅通过衍射作用将所述第三取光光栅以大于0°的衍射角进行投射的所述其它颜色光线中的其中一个颜色的光线再次进行衍射，并以0°衍射角投射至所述预设的照射区域；每一取光区域的多个第四取光光栅依次通过衍射作用将所述第三取...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟宪东，王维，谭纪风，孟宪芹，陈小川，高健，王方舟，凌秋雨，
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