本实用新型专利技术公开了一种背光板及包含该背光板的3D显示装置，该背光板包括基层、靠近基层一侧表面的光源阵列、设置于基层表面或基层内部的第一准直镜阵列、设置于基层表面的第二准直镜阵列；光源阵列包括若干个呈规律排布或随机排布的光源，第一准直镜阵列包括与若干个光源一一对应的第一准直镜，第二准直镜阵列包括与若干个第一准直镜一一对应的第二准直镜；光源阵列和第二准直镜阵列分别相对设置在基层的两个表面上；第一准直镜被配置的对自光源发出的光束进行收束；第二准直镜被配置的对经第一准直镜收束后的光线进行准直，得到小发散角的准直光线。本实用新型专利技术提供的背光板准直度高、光能利用率高且体型超薄化。光能利用率高且体型超薄化。光能利用率高且体型超薄化。
【技术实现步骤摘要】
一种背光板及包含该背光板的3D显示装置
[0001]本技术涉及显示
，尤其涉及一种背光板及包含该背光板的3D显示装置。
技术介绍
[0002]视觉是人类获取信息的主要来源之一，研究显示人类的大脑几乎50％的部分用于参与视觉信息的处理，是人类对广阔世界的探索与认知的重要工具。与自然景物不同，目前传统显示器件只能呈现二维图像。这种缺乏深度的平面信息在一定程度上限制了人类对自然万物的探索与认知。
[0003]裸眼3D(three dimensional，3D)显示在影视、游戏、教育、车载、航空、医疗、军事都有巨大的应用价值。以军事领域为例，从机械制造、战场分析、军队指挥、远程操作等各个环节，都需要3D图像的可视化，对工作效率提升将具有巨大影响。因此，3D显示被誉为“下一代显示技术”，成为重要研究领域和诸多显示公司争相研究的技术之一。
[0004]基于视差屏障、柱透镜阵列、时空复用、或集成光场等实现裸眼3D显示的机理和方法，均是利用具有周期性微结构或纳结构的光学元件对显示光场进行相位调控，将不同视角图像信息以近似平行光束的方式投射至不同视角。尽管自由立体显示技术已取得巨大进展，裸眼3D显示技术尚未成功进入平板显示领域。眩晕感(辐辏调解矛盾)、图像串扰/鬼影、分辨率下降等显示问题，以及背光准直、超薄化、光利用率等器件结构问题亟待解决。不论哪种3D显示机理和方法，对背光板的准直都要求，准直度影响3D显示观察效果的串扰和分辨率，准直度差会造成不同视点的串扰、图像分辨率的下降。
[0005]公开号为CN104597608A的专利申请公开了一种基于LED的无辅助立体显示器的指向性背光结构和方法，其具体公开了一种指向性背光结构，需要采用较多数量的模块，这增加了设计的复杂性，也不利于与其它装置的集成。公开号为CN105745925的专利申请公开了一种双视膜以及使用双视膜的双视显示设备，其具体公开了一种双视膜以及使用双视膜的双视显示技术，为了实现单个方向或两个方向的特定角度的照明，需要采用不同角度的棱镜顶角，这导致设计复杂化；此外，双视膜既要实现方向照明，又要保证导光板出光均匀性，因此制造难度较大；再者，多个光学性能受到共同的结构参数制约，进一步增加了设计的复杂性。
[0006]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种准直度高、光能利用率高且体型超薄化的背光板，将其用于3D显示装置可以加快3D显示的商业化转化过程。具体采用的技术方案如下：
[0008]一方面，本技术提供一种背光板，其包括基层、靠近所述基层一侧表面的光源阵列、设置于所述基层表面或基层内部的第一准直镜阵列、设置于所述基层表面的第二准
直镜阵列；
[0009]所述光源阵列包括若干个呈规律排布或随机排布的光源，所述第一准直镜阵列包括与若干个所述光源一一对应的第一准直镜，所述第二准直镜阵列包括与若干个所述第一准直镜一一对应的第二准直镜；
[0010]所述光源阵列和所述第二准直镜阵列分别相对设置在所述基层的两个表面上；
[0011]所述第一准直镜被配置的对自所述光源发出的光束进行收束；
[0012]所述第二准直镜被配置的对经所述第一准直镜收束后的光线进行准直，得到小发散角的准直光线。
[0013]上述技术方案进一步的，所述第一准直镜和第二准直镜的折射率范围为1～2.5。
[0014]进一步的，所述第一准直镜阵列包括光学膜及形成于所述光学膜的表面或内部的若干个微结构，若干个所述微结构呈周期性分布，所述微结构形成第一准直镜。
[0015]进一步的，所述第一准直镜阵列和所述第二准直镜阵列分别包括微透镜阵列、菲涅尔透镜阵列、薄膜透镜阵列，及二元结构光阵列中的任一种。
[0016]进一步的，所述第一准直镜和所述第二准直镜分别包括菲涅尔透镜、微棱镜、自由曲面微透镜中的任一种，所述自由曲面微透镜包括凸微透镜。
[0017]进一步的，所述第一准直镜和第二准直镜的尺寸范围为10nm～100mm。
[0018]进一步的，所述光源阵列包括若干个周期分布的光源，所述光源与驱动电路电连接；所述光源包括OLED、QLED、LED、miniLED、microLED中的任意一种。
[0019]进一步的，所述光源阵列由若干个红光光源、绿光光源和蓝光光源排布组成；或，所述光源阵列由多种颜色混色形成的白光光源组成。
[0020]进一步的，所述基层上形成有若干个通孔，若干个通孔于所述基层上阵列排布或随机排布，每个所述通孔分别与所述光源一一对应。
[0021]进一步的，所述通孔包括类锥状通孔和直筒状通孔，所述类锥状通孔的两端开口的尺寸不同，且所述类锥状通孔的两端开口的形状相同或不相同，所述类锥状通孔的开口尺寸较大的一端靠近所述第二准直镜阵列。
[0022]进一步的，所述类锥状通孔沿其中心轴线方向的截面形状为梯形或两侧边为曲线的类梯形；所述类梯形的两侧边的曲线朝背离所述通孔中心的方向弯曲。
[0023]进一步的，所述直筒状通孔的两端开口的尺寸和形状分别相同，所述直筒状通孔的横截面形状为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种的组合。
[0024]进一步的，所述基层为黑色基层，所述基层上的相邻两个通孔之间形成间隔，相邻两个所述通孔中的光束被其间形成的所述间隔隔离。
[0025]进一步的，一个所述光源发出的光束入射至与其对应的第一准直镜中，再自所述第一准直镜出射至对应的所述通孔中，所述光束于所述通孔中收束，收束后的光束入射至所述第二准直镜后自所述第二准直镜出射。
[0026]进一步的，一个所述光源和分别其对应的第一准直镜及第二准直镜共线，或，所述光源和与其对应的第一准直镜和第二准直镜中的一个共线。
[0027]进一步的，于所述基层内形成若干个所述第一准直镜，所述第一准直镜呈碗状，碗状的所述第一准直镜具有碗壁及相对设置的碗底部和碗口部，所述光源设置在所述碗底部，所述第二准直镜设置在所述碗口部。
[0028]进一步的，所述第一准直镜的折射率范围为1～2。
[0029]进一步的，碗状的所述第一准直镜的碗壁上涂覆反光层，所述反光层的折射率大于所述第一准直镜的折射率，所述反光层的折射率范围为1.5～2.5。
[0030]进一步的，所述反光层包括金属膜层。
[0031]进一步的，所述第二准直镜的口径小于或者等于与其对应的第一准直镜的碗口部的口径。
[0032]进一步的，碗状的所述第一准直镜的碗底部的中心和碗口部的中心上下对应或上下不对应。
[0033]另一方面，本技术还提供一种包含上述背光板的3D显示装置，其还包括空间光调制器和位相板，所述空间光调制器靠近所述背光板的第二准直镜阵列，所述位相板设置在所述空间光调制器背离所述背光板的一侧，或，所述位相板设置在所述空间光调制器靠近所述背光板的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种背光板，其特征在于，其包括基层、靠近所述基层一侧表面的光源阵列、设置于所述基层表面或基层内部的第一准直镜阵列、设置于所述基层表面的第二准直镜阵列；所述基层上形成有若干个通孔，若干个通孔于所述基层上阵列排布或随机排布；所述光源阵列包括若干个呈规律排布或随机排布的光源，每个所述通孔分别与所述光源一一对应，所述第一准直镜阵列包括与若干个所述光源一一对应的第一准直镜，所述第二准直镜阵列包括与若干个所述第一准直镜一一对应的第二准直镜；所述光源阵列和所述第二准直镜阵列分别相对设置在所述基层的两个表面上；所述第一准直镜被配置的对自所述光源发出的光束进行收束；所述第二准直镜被配置的对经所述第一准直镜收束后的光线进行准直，得到小发散角的准直光线。2.根据权利要求1所述的背光板，其特征在于，所述第一准直镜和第二准直镜的折射率范围为1～2.5；所述第一准直镜阵列包括光学膜及形成于所述光学膜的表面或内部的若干个微结构，若干个所述微结构呈周期性分布，所述微结构形成第一准直镜；所述第一准直镜阵列和所述第二准直镜阵列分别包括微透镜阵列、菲涅尔透镜阵列、薄膜透镜阵列，及二元结构光阵列中的任一种；所述第一准直镜和所述第二准直镜分别包括菲涅尔透镜、微棱镜、自由曲面微透镜中的任一种，所述自由曲面微透镜包括凸微透镜；所述第一准直镜和第二准直镜的尺寸范围为10nm～100mm。3.根据权利要求1所述的背光板，其特征在于，所述光源阵列包括若干个周期分布的光源，所述光源与驱动电路电连接；所述光源包括OLED、QLED、LED、miniLED、microLED中的任意一种；所述光源阵列由若干个红光光源、绿光光源和蓝光光源排布组成；或，所述光源阵列由多种颜色混色形成的白光光源组成。4.根据权利要求1所述的背光板，其特征在于，所述基层上形成有若干个通孔，若干个通孔于所述基层上阵列排布或随机排布，每个所述通孔分别与所述光源一一对应；所述通孔包括类锥状通孔和直筒状通孔，所述类锥状通孔的两端开口的尺寸不同，且所述类锥状通孔的两端开口的形状相同或不相同，所述类锥状通孔的开口尺寸较大的一端靠近所述第二准直镜阵列；所述类锥状通孔沿其中心轴线方向的截面形状为梯形或两侧边为曲线的类梯形；所述类梯形的两侧边的曲线朝背离所述通孔中心的方向弯曲；所述直筒状通孔的两端开口的尺寸和形状分别相同，所述直筒状通孔的横截面形状为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形中的一种或多种的组合。5.根据权利要求4所述的背光板，其特征在于，所述基层为黑色基层，所述基层上的相邻两个通孔之间形成间隔，相邻两个所述通孔中的光束被其间形成的所述间隔隔离；一个所述光源发出的光束入射至与其对应的第一准直镜中，再自所述第一准直镜出射至对应的所述通孔中，所述光束于所述通孔中收束，收束后的光束入射至所述第二准直镜
后自所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵改娜，杨明，乔文，罗明辉，李瑞彬，
申请(专利权)人：苏州苏大维格科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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