一种背光模组及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种背光模组及显示装置，该背光模组，包括：导光板，以及多个取光结构；其中，导光板，包括：出光面，以及与出光面相对的背面，用于使一定角度的光线全反射传播；取光结构，包括：位于导光板的出光面一侧的反射光栅，位于导光板的背面一侧的反射元件；反射光栅用于将导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至反射元件，并将除设定波长以外的其他波长的光线由背面出射；反射元件用于将设定波长的光线反射至出光面并以设定角度出射。由于取光结构可以在各子像素的出光口位置处仅出射对应颜色的光束，而且可以将其他颜色的杂散光从背面出射，实现了背光模组的彩色化出光。

A Backlight Module and Display Device

The invention discloses a backlight module and a display device. The backlight module includes a light guide plate and a plurality of light-collecting structures, in which the light guide plate includes an outgoing surface and a backside opposite to the outgoing surface, which is used for total reflection propagation of light at a certain angle. The light-collecting structure includes a reflection grating located on the outgoing side of the light guide plate and a backside of the light guide plate. Side reflective element; Reflective grating is used to reflect the light with a set wavelength from the total reflected light propagating in the guide plate to the reflective element, and emit the light with other wavelengths besides the set wavelength from the back; Reflective element is used to reflect the light with a set wavelength to the light surface and emit at a set angle. Because the light structure can only emit the corresponding color beam at the exit position of each sub-pixel, and can also emit the stray light of other colors from the back, the color of the backlight module can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种背光模组及显示装置
本专利技术涉及显示
，尤指一种背光模组及显示装置。
技术介绍
随着显示技术的不断发展，在液晶显示(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)技术中出现了一种新型的显示装置，该显示装置的背光模组通过取光光栅将导光板中的光线取出，从而为显示面板提供背光源，然而这种取光光栅难以实现彩色化出光。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种背光模组及显示装置，用以解决现有技术中存在的背光模组难以实现彩色化出光的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种背光模组，包括：导光板，以及多个取光结构；其中，所述导光板，包括：出光面，与所述出光面相对的背面，用于使一定角度的光线全反射传播；所述取光结构，包括：位于所述导光板的所述出光面一侧的反射光栅，位于所述导光板的所述背面一侧的反射元件；所述反射光栅用于将所述导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至所述反射元件，并将除所述设定波长以外的其他波长的光线由所述背面出射；所述反射元件用于将所述设定波长的光线反射至所述出光面并以设定角度出射。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述取光结构，还包括：位于所述导光板的所述出光面一侧的角度调节元件；所述角度调节元件用于调节所述反射元件反射至所述出光面的光线的出射角度。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述角度调节元件，包括：第一棱镜；或，所述角度调节元件，包括：多个沿第一方向排列的反射单元；所述第一方向为与所述导光板的出光面平行的方向；所述反射单元与所述导光板的出光面具有一定的夹角；或，所述角度调节元件，包括：透射式光栅。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述反射光栅的光栅周期按以下公式确定：nisinθi-ndsinθd＝mλ/Λ；其中，ni表示所述反射光栅的入射光线所在介质的折射率，θi表示入射角，nd表示所述反射光栅的衍射光线所在介质的折射率，θd表示衍射角，m表示衍射级次，λ表示中心光线的波长；Λ表示所述反射光栅的光栅周期。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述反射光栅在所述导光板上的正投影与所述反射元件在所述导光板上的正投影具有交叠区域；所述反射元件的反射面与所述导光板的背面之间的夹角满足以下关系：其中，a表示所述反射元件的反射面与所述导光板的背面之间的夹角，p表示所述交叠区域对应的所述反射光栅的长度，q表示相邻的两个所述反射光栅之间的距离，t表示所述导光板的厚度。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述反射元件的反射面与所述导光板的背面之间的夹角在1℃～12.5℃的范围内。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，所述反射元件，包括：第二棱镜，以及位于所述第二棱镜背离所述导光板一侧的表面的反射层。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，还包括：分别设置于所述导光板出光面和背面的表面的保护层；所述保护层的折射率小于所述导光板的折射率。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，还包括：分别设置于所述反射元件远离所述导光板的一侧，以及所述角度调节元件远离所述导光板的一侧的平坦化层。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，还包括：光源；所述导光板，还包括：连接所述出光面和所述背面的侧面；所述光源位于所述导光板的侧面，用于向所述导光板提供一定角度的入射光线；所述光源，包括：白光光源，以及贴附于所述导光板的侧面的滤光膜；所述滤光膜，用于将所述白光光源的出射光线的光谱过滤为窄带的光谱；或，所述光源，包括：至少三种颜色的单色光源。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述背光模组中，还包括：位于所述导光板的侧面的反射罩；所述反射罩，用于将所述光源出射的光线耦合到导光板中。第二方面，本专利技术实施例提供了一种显示装置，包括：上述背光模组，以及位于所述背光模组的出光面的显示面板；所述显示面板，包括：相对设置的阵列基板和对向基板，位于所述阵列基板与所述对向基板之间的液晶层，位于所述阵列基板或对向基板之上的遮光层；所述遮光层，包括：多个遮光单元；各所述遮光单元与所述背光模组中的各所述取光结构一一对应，用于在所述液晶层未施加电压时遮挡所述取光结构在出光面出射的光线。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的背光模组及显示装置，该背光模组，包括：导光板，以及多个取光结构；其中，导光板，包括：出光面，以及与出光面相对的背面，用于使一定角度的光线全反射传播；取光结构，包括：位于导光板的出光面一侧的反射光栅，位于导光板的背面一侧的反射元件；反射光栅用于将导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至反射元件，并将除设定波长以外的其他波长的光线由背面出射；反射元件用于将设定波长的光线反射至出光面并以设定角度出射。本专利技术实施例提供的背光模组，由于取光结构中的反射光栅可以将导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至反射元件，并将除设定波长外的其他波长的光线由背面出射，以及通过反射元件可以将设定波长的光线反射至出光面并以设定角度出射，因而取光结构可以在各子像素的出光口位置处仅出射对应颜色的光束，而且可以将其他颜色的杂散光从背面出射，实现了背光模组的彩色化出光。附图说明图1为现有技术中显示装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的背光模组的结构示意图之一；图3为图2的局部放大示意图；图4为本专利技术实施例提供的背光模组的结构示意图之二；图5为本专利技术实施例提供的背光模组的结构示意图之三；图6为图5的局部放大示意图；图7为本专利技术实施例提供的背光模组的结构示意图之四；图8为本专利技术实施例提供的显示装置的结构示意图。具体实施方式如图1所示，在导光板101的侧边处设有光源102，光源102射入到导光板101的光线在导光板101内全反射传输，通过在导光板101的上面或下面设置取出光栅103，可以将在导光板101中全反射传播的大角度光线取出，然后，通过在取出光栅103上方设置遮光层阵列104，出射光线被遮光层吸收实现暗态(L0)，在显示的亮态(L255)时，给液晶层一组电压信号，使液晶层形成液晶光栅，光线经液晶光栅的衍射后出射，从而实现显示的亮态，通过给液晶加不同的电压信号，可实现液晶光栅对光线的不同衍射效率，实现多灰阶显示。然而，由于各取出光栅103只能取出某种颜色的光线，因而现有技术中的背光模组无法实现彩色化出光，例如光源102为单色光源时，取出光栅103只能取出对应颜色的单色光，光源102为白光光源时，取出光栅103只能取出白光。基于此，针对现有技术中存在的背光模组难以实现彩色化出光的问题，本专利技术实施例提供了一种背光模组及显示装置。下面结合附图，对本专利技术实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。第一方面，本专利技术实施例提供了一种背光模组，如图2所示，包括：导光板11，以及多个取光结构13；其中，导光板11，包括：出光面S1，与出光面S1相对的背面S2，用于使一定角度的光线全反射传播；取光结构13，包括：位于导光板11的出光面S1一侧的反射光栅131，位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背光模组，包括：导光板，其特征在于，还包括：多个取光结构；其中，所述导光板，包括：出光面，以及与所述出光面相对的背面，用于使一定角度的光线全反射传播；所述取光结构，包括：位于所述导光板的所述出光面一侧的反射光栅，位于所述导光板的所述背面一侧的反射元件；所述反射光栅用于将所述导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至所述反射元件，并将除所述设定波长以外的其他波长的光线由所述背面出射；所述反射元件用于将所述设定波长的光线反射至所述出光面并以设定角度出射。

【技术特征摘要】
1.一种背光模组，包括：导光板，其特征在于，还包括：多个取光结构；其中，所述导光板，包括：出光面，以及与所述出光面相对的背面，用于使一定角度的光线全反射传播；所述取光结构，包括：位于所述导光板的所述出光面一侧的反射光栅，位于所述导光板的所述背面一侧的反射元件；所述反射光栅用于将所述导光板内全反射传播的光线中设定波长的光线反射至所述反射元件，并将除所述设定波长以外的其他波长的光线由所述背面出射；所述反射元件用于将所述设定波长的光线反射至所述出光面并以设定角度出射。2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述取光结构，还包括：位于所述导光板的所述出光面一侧的角度调节元件；所述角度调节元件用于调节所述反射元件反射至所述出光面的光线的出射角度。3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述角度调节元件，包括：第一棱镜；或，所述角度调节元件，包括：多个沿第一方向排列的反射单元；所述第一方向为与所述导光板的出光面平行的方向；所述反射单元与所述导光板的出光面具有一定的夹角；或，所述角度调节元件，包括：透射式光栅。4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射光栅的光栅周期按以下公式确定：nisinθi-ndsinθd＝mλ/Λ；其中，ni表示所述反射光栅的入射光线所在介质的折射率，θi表示入射角，nd表示所述反射光栅的衍射光线所在介质的折射率，θd表示衍射角，m表示衍射级次，λ表示中心光线的波长；Λ表示所述反射光栅的光栅周期。5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射光栅在所述导光板上的正投影与所述反射元件在所述导光板上的正投影具有交叠区域；所述反射元件的反射面与所述导光板的背面之间的夹角满足以下关系：其中，a表示所述反射元件的反射面与所述导光板的背面之间的夹角，p表示所述交叠区域对应的所述反射光栅...

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