一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置制造方法及图纸

一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置，该光线准直结构包括：透镜，具有第一主轴和第一焦点，所述透镜用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光；光栅结构，设置于所述第一焦点与所述透镜的通光孔径构成的区域之外，且在第一主轴的方向上，位于所述透镜和所述第一焦点之间，所述光栅结构包括一透射光栅，所述透射光栅用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光。本申请提供的方案，提高了准直度和出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置
本专利技术涉及显示技术，尤指一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置。
技术介绍
近年来，随着各类显示器件的快速发展，其功耗受到了广泛的关注。由于显示面板中的背光模组发出光线的发散角较大，人眼只能接收很少的一部分光能，大幅降低了光能的利用率，从而增加了显示面板的功耗。减小显示面板出射光线的发散角，使出射光能高效地被人眼接收，需要能准直光线的背光模组。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术至少一实施例提供了一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置，实现光线准直。为了达到本专利技术目的，本专利技术至少一实施例提供了一种光线准直结构，包括：透镜，具有第一主轴和第一焦点，所述透镜用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光；光栅结构，设置于所述第一焦点与所述透镜的通光孔径构成的区域之外，且在第一主轴的方向上，位于所述透镜和所述第一焦点之间，所述光栅结构包括一透射光栅，所述透射光栅用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光。在本专利技术一可选实施例中，在与所述第一主轴垂直的方向上，所述透射光栅位于所述透镜的通光孔径之外的区域。在本专利技术一可选实施例中，所述透射光栅为阶梯光栅。在本专利技术一可选实施例中，所述透射光栅阶梯数大于3。在本专利技术一可选实施例中，所述透射光栅的周期范围为0.5微米-5微米，所述透射光栅的折射率范围为1.2-2。在本专利技术一可选实施例中，所述光栅结构还包括反射光栅，用于反射来自所述第一焦点的光，所述反射光栅设置于所述第一焦点与所述透射光栅的两端构成的区域之外，且位于所述透射光栅的透射光出光区域外。在本专利技术一可选实施例中，所述光栅结构包括第一反射光栅和第二反射光栅，且所述第一反射光栅位于所述第一焦点的一侧，所述第二反射光栅位于所述第一焦点的另一侧。本专利技术一实施例提供一种光线准直基板，包括多个上述光线准直结构，各光线准直结构的透镜之间的距离大于零，且各光线准直结构的透镜的第一主轴平行，且在垂直于所述第一主轴的方向上，所述透射光栅的位于相邻的两个透镜之间。在本专利技术一可选实施例中，所述透射光栅的宽度等于所述透射光栅所在的相邻的两个透镜之间的距离。在本专利技术一可选实施例中，所述光线准直结构包括反射光栅时，在垂直于所述第一主轴的方向上，所述反射光栅位于相邻的两个透射光栅之间，所述相邻的两个透射光栅为所述反射光栅所在的光线准直结构的透镜两端最近的两个透射光栅，或者，所述反射光栅位于所述光线准直基板的边界与和与所述反射光栅属于同一光线准直结构的透射光栅之间。在本专利技术一可选实施例中，所述光线准直基板还包括第二透镜，具有第二主轴和第二焦点，所述第二透镜用于将来自所述第二焦点的光进行透射后准直为平行于所述第二主轴的平行光，所述第二主轴与所述第一主轴平行，所述第二透镜一侧与一个光线准直结构相邻，另一侧靠近所述光线准直基板的边界，所述第二透镜与相邻透镜的距离大于零。在本专利技术一可选实施例中，所述光线准直基板还包括第三反射光栅和第四反射光栅，设置于所述第二焦点与所述第二透镜的通光孔径构成的区域之外，且在所述第二主轴的方向上，位于所述第二透镜和所述第二焦点之间，且在垂直于所述第二主轴的方向上，位于与所述第三反射光栅和第四反射光栅相邻的透射光栅与所述光线准直基板的边界之间。本专利技术一实施例提供一种背光模组，包括：光源基板，以及，设置于所述光源基板的出光方向上的多个上述光线准直基板，所述光源基板包括多个光源，所述多个光源与所述光线准直基板上的透镜一一对应，所述光源设置于其对应的透镜的焦点上。本专利技术一实施例提供一种显示装置，包括上述背光模组。本实施例中，通过在透镜透光孔径与其焦点构成的发散区域外设置光栅结构，该光栅结构的作用是将大角度入射的光线准直化，且光栅结构使用阶梯光栅，该光栅对大角度入射的光线不敏感，即光源到透镜口径内的光线经由透镜准直化出射，透镜口径外的光线经光栅的衍射及光栅间的干涉作用达到准直化出射的技术效果，达到了提高显示器件准直度的技术效果同时，大大提高了出光效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为相关技术中的光线准直结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的光线准直结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的光线准直基板示意图；图4为本专利技术一实施例提供的光线准直基板示意图；图5为本专利技术一实施例提供的光线准直基板示意图；图6为本专利技术一实施例提供的光线准直基板示意图；图7为本专利技术一实施例提供的背光模组示意图；图8为本专利技术一实施例提供的背光模组示意图；图9为本实施例一实施例透射光栅出光示意图；图10本专利技术一实施例提供的准直效果模拟结果示意图；图11本专利技术一实施例提供的出光效率模拟结果示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。图1示出了一种光线准直相关技术中使用透镜达到背光准直化，该光线准直结构包括透镜12，该透镜12具有焦点和主轴，发光点11设置在透镜12的焦点上。多个发光点11构成有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,，简称OLED)点阵光源，多个透镜12构成准直微透镜阵列。透镜12的通光孔径(即透镜12在垂直于主轴方向上的直径)与发光点所形成的角度被称为透镜孔径角，它描述了透镜收光锥角的大小。发光点11在透镜孔径角之内发出的光线经透镜12透射后准直为平行于透镜12主轴的平行光，而位于透镜孔径角之外的光线将会入射到相邻的透镜内，严重影响整体的准直效果。因此，该光线准直结构仅对于透镜孔径角之内的光线具有准直作用，透镜孔径角之外的光线将不能得到准直。从而，在准直过程中的光能利用率较低，增加了包含该光线准直结构的相关器件的功耗。本申请中，通过增加光栅将透镜孔径角之外的光线准直化，从而提高了准直度和出光效率。实施例一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光线准直结构，其特征在于，包括：透镜，具有第一主轴和第一焦点，所述透镜用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光；光栅结构，设置于所述第一焦点与所述透镜的通光孔径构成的区域之外，且在第一主轴的方向上，位于所述透镜和所述第一焦点之间，所述光栅结构包括一透射光栅，所述透射光栅用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光。

【技术特征摘要】
1.一种光线准直结构，其特征在于，包括：透镜，具有第一主轴和第一焦点，所述透镜用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光；光栅结构，设置于所述第一焦点与所述透镜的通光孔径构成的区域之外，且在第一主轴的方向上，位于所述透镜和所述第一焦点之间，所述光栅结构包括一透射光栅，所述透射光栅用于将来自所述第一焦点的光进行透射后准直为平行于所述第一主轴的平行光。2.如权利要求1所述的光线准直结构，其特征在于，在与所述第一主轴垂直的方向上，所述透射光栅位于所述透镜的通光孔径之外的区域。3.如权利要求1所述的光线准直结构，其特征在于，所述透射光栅为阶梯光栅。4.如权利要求3所述的光线准直结构，其特征在于，所述透射光栅阶梯数大于3。5.如权利要求4所述的光线准直结构，其特征在于，所述透射光栅的周期范围为0.5微米-5微米，所述透射光栅的折射率范围为1.2-2。6.如权利要求1至5任一所述的光线准直结构，其特征在于，所述光栅结构还包括反射光栅，用于反射来自所述第一焦点的光，所述反射光栅设置于所述第一焦点与所述透射光栅的两端构成的区域之外，且位于所述透射光栅的透射光出光区域外。7.如权利要求6所述的光线准直结构，其特征在于，所述光栅结构包括第一反射光栅和第二反射光栅，且所述第一反射光栅位于所述第一焦点的一侧，所述第二反射光栅位于所述第一焦点的另一侧。8.一种光线准直基板，其特征在于，包括多个如权利要求1至7任一所述的光线准直结构，各光线准直结构的透镜之间的距离大于零，且各光线准直结构的透镜的第一主轴平行，且在垂直于所述第一主轴的方向上，所述透射光栅的位于相邻的两个透镜之间。9.如权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭纪风，梁蓬霞，
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