CN103838034A

CN103838034A - 背光模组以及双视显示装置

Info

Publication number: CN103838034A
Application number: CN201410045257.9A
Authority: CN
Inventors: 王尚
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2014-06-04
Also published as: US20150226972A1

Abstract

本发明实施例公开了背光模组以及双视显示装置，涉及显示技术领域，结构简单、双视角光照效果好、对光源利用率较高。本发明实施例提供的一种背光模组，包括：一分光棱镜膜，所述分光棱镜膜的入光侧上设置有第一棱镜，所述第一棱镜的走向平行于所述双视显示装置的左右视野分界线。

Description

背光模组以及双视显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组以及双视显示装置。

背景技术

近年来，随着液晶显示产品的应用领域越来越广泛，液晶显示技术也越来越完善。TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管-液晶显示器)以其高品质的图像显示、低能耗、环保等优势在显示领域占据着十分重要位置。

作为液晶显示装置中的一种新兴产品，双视显示器可利用单一屏幕，为处于不同位置具有不同视角的用户提供各不相同的图像。例如：在汽车中，双视显示器可为驾驶员提供道路导航信息的同时，为汽车乘坐者提供影视娱乐图像显示，极大的节约了开支成本以及占用的空间。因此双视显示器在机场、地铁车站、竞技场馆等很多场合中具有广阔的市场空间。

然而，发明人发现现有技术双视显示器中至少存在如下问题：现有技术双视显示器通常利用一棱镜膜来实现不同视角的分光效果。该棱镜膜的入光侧侧面为一平面，而其出光侧上设置有顶角角度为非90°的棱镜。然而值的注意的是，使用上述棱镜膜进行分光时，该棱镜膜对两个显示视角之间存在的串扰区的光强压制效果并不明显，这最终会导致现有技术的双视显示器分视效果不佳。

发明内容

本发明的实施例提供一种背光模组以及双视显示器，结构简单、双视角光照效果好。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种背光模组，用于双视显示装置，其特征在于，所述背光模组包括：

一分光棱镜膜，所述分光棱镜膜的入光侧设置有第一棱镜，所述第一棱镜的走向平行于所述双视显示装置的左右视野分界线。

优选的，所述第一棱镜的顶角角度大于0°且小于180°。

优选的，所述分光棱镜膜的出光侧设置有突起结构或凹槽结构，所述突起结构或所述凹槽结构与所述第一棱镜相对设置，所述突起结构或所述凹槽结构的走向平行于所述双视显示装置的左右视野分界线。

优选的，所述突起结构包括第二棱镜或弧形突起；

所述第二棱镜的顶角角度大于第一棱镜的顶角角度；所述弧形突起的曲率半径不大于所述第一棱镜的1/2宽度。

优选的，所述凹槽结构包括V型凹槽或弧形凹槽；

所述V型凹槽的顶角角度大于所述第一棱镜的顶角角度；所述弧形凹槽的曲率半径为不大于所述第一棱镜的1/2宽度。

优选的，所述分光棱镜膜的材料包括透明树脂或者透明光学玻璃。

优选的，所述背光模组还包括：第一聚光棱镜膜以及第二聚光棱镜膜，所述第一聚光棱镜膜以及所述第二聚光棱镜膜顺次设置在所述分光棱镜膜的入光侧，所述第一聚光棱镜膜与所述第二聚光棱镜膜的棱镜轴相互垂直。

优选的，所述背光模组还包括：一散射膜，所述散射膜设置于所述第二聚光棱镜膜与所述分光棱镜膜之间。

本发明实施例还提供一种双视显示装置，包括上述的背光模组。

本发明实施例提供的一种背光模组以及双视显示装置，该背光模组中设置有分光棱镜膜，该分光棱镜膜入光侧上设置有顶角面向光源出光侧的第一棱镜，该第一棱镜的走向平行于双视显示装置的左右视野分界线，在保证双视显示屏两个显示角度均能得到有效光照的同时，有效的压制了在两个显示角度之间的串扰区内的光强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例背光模组的结构示意图；

图2为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜的分光示意图之一；

图3为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜分光后的光强分布图；

图4为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜的分光示意图之二；

图5为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜的分光示意图之三；

图6为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜的分光示意图之四；

图7为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜的分光示意图之五。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种背光模组以及双视显示装置，结构简单、双视角出光效果好。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

下面结合下述附图对本发明实施例做详细描述。

本发明实施例提供了一种背光模组。如图1所示，所述背光模组包括：导光板1、第一聚光棱镜膜2、第二聚光棱镜膜3、散射膜4以及分光棱镜膜5。需要说明的是，其中图1所涉及的导光板1、第一聚光棱镜膜2、第二聚光棱镜膜3、散射膜4应认为是形成本发明实施例背光模组的一种较为优选的实施方式，而不应认为是对本发明实施例的进一步限定。

进一步，如图2所示，分光棱镜膜5的入光侧上设置有第一棱镜，第一棱镜的走向平行于双视显示装置的左右视野分界线。此时，当光线由分光棱镜膜5的入光侧入射时，根据折射定律，设置于分光棱镜膜5入光侧的第一棱镜会将入射光线往左右两个方向折射，从而形成双视显示所需的两束不同视角的光线。作为一种优选的实施方式，第一棱镜的顶角角度大于0°且小于180°。

此外，该背光模组还包括光源，该光源可以设置在导光板1的侧边或者正下方光源为所述背光模组提供光线输出。需要说明的是，根据光源的发光特征，所述光源还可具体包括：冷阴极荧光灯管光源或者发光二极管LED光源等等。而导光板1用于将光源发出的光线导入并将光线扩散。

进一步的，第一聚光棱镜膜2、第二聚光棱镜膜3顺此设置在分光棱镜膜5的入光侧，其中，第一聚光棱镜膜2与第二聚光棱镜膜3的棱镜轴相互垂直，用于约束光线出射后的角度，使得光线集中到正视范围内从而提高正视光线亮度。进一步的，背光模组还可以包括：散射膜4，散射膜4设置于第二聚光棱镜膜3与分光棱镜膜5之间，用于使得背光模组的出射光线分布更加均匀。

下面结合附图2，就分光棱镜膜对入射光分光的原理进行进一步的解释。

如图2所示，图2为分光棱镜膜的剖面结构示意图。其中，假设光源发出的光线经由背光模组的其他结构部分形成多束平行光束垂直射向分光棱镜膜，并从分光棱镜膜入光侧上设置第一棱镜的顶角方向入射。根据光线的折射原理，光线经第一棱镜顶角对应的两个棱镜平面折射后，分别向两个不同的方向进行出射，出射后的两束光线分别通过液晶层从而用于双视图像显示工作。

其中，若假设第一棱镜的顶角角度为A，折射后向两个不同方向出射的光线之间的夹角为B，分光棱镜膜的折射率为n1，分光棱镜膜之外空气的折射率为1。此时，A、B之间满足公式：B=2arcsin{n1·sin[1/n1·sin(90°-A/2)]-A/2}。

通过第一棱镜顶角对应的两个棱镜平面将光线分别向两个不同的方向进行了出射，使得在两个不同出射方向之间的光线得到了有效的压制。进一步结合如图3所示，图3为本发明实施例背光模组中分光棱镜膜分光后的光强分布图。可以看到，该光强分布图中有两处光强较强的位置，此两处光强较强的位置即对应着分光棱镜膜分光后光线出射的方向；而在此两处光强较强的位置之间区域内的光强相对较弱，即证明了分光棱镜膜分光后两出射方向之间的光线得到了有效的压制。因此，本发明实施例的背光模板进一步的提升了显示装置的显示效果。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，分光棱镜膜的出光侧上还可以设置突起结构或者凹槽结构。具体的，该突起结构或凹槽结构与第一棱镜相对设置，且突起结构或凹槽结构的走向平行于双视显示装置的左右视野分界线，以便进一步控制分光棱镜膜的分光效果。

其中，如图4所示，分光棱镜膜的出光侧上设置的突起结构为第二棱镜，第二棱镜的顶角大于第一棱镜的顶角角度，第二棱镜与第一棱镜相对设置。此时，在第一棱镜将平行光线分别向两个不同方向进行出射的基础上，第二棱镜也继续对分光效果产生控制作用，通过第二棱镜能够更精确的控制分光角度。

假设第二棱镜的顶角角度为θ，而分光棱镜膜其余参数不变。此时，折射后向两个不同方向出射的光线之间的夹角θ满足公式：D=180°-θ+2n1·sin{90°-θ/2-arcsin[1/n1·sin(90°-A/2)]+A/2}。

或者，如图5所示，分光棱镜膜的出光侧上设置的突起结构为弧形突起，该弧形突起与第一棱镜相对设置，且该弧形突起的曲率半径

其中W为第一棱镜的宽度。通过设置弧形突起可以起到对分散光线的扩束效果。

此外，作为本发明实施例的另一种具体实施方式，分光棱镜膜的出光侧上还可以设置凹槽结构，利用设置的凹槽结构同样可以进一步控制分光棱镜膜的分光效果。

其中，如图6所示，分光棱镜膜的出光侧上设置的凹槽结构为V型凹槽，V型凹槽的顶角角度α大于第一棱镜的顶角角度β。此时，在第一棱镜将平行光线分别向两个不同方向进行出射的基础上，同样的，V型凹槽也会继续对分光效果产生控制作用。可以注意到的是，当设置有V型凹槽且V型凹槽的顶角大于第一棱镜的顶角角度时，此时产生的分光效果会大于仅设置有第一棱镜时的分光效果。

或者，如图7所示，分光棱镜膜的出光侧上设置的凹槽结构为弧形凹槽，该弧形凹槽与第一棱镜相对设置，且该弧形凹槽的曲率半径

其中W是第一棱镜的宽度。通过设置弧形凹槽可以起到对分散光线的聚束效果。

需要补充的是，事实上，本领域技术人员可根据实际需要调整分光棱镜膜的相关参数，以得到合适双视角显示的所需光线。另外，当分光棱镜膜包括的棱镜为其他常见棱镜形状时或者分光棱镜膜材质的折射率改变时，其产生的分光效果也会发生改变。

在此需要补充的一点是，根据分光棱镜膜分光出射后光线位置以及角度的不同，本领域技术人员可知，利用上述背光模组的双视显示装置可具有多种显示模式。具体的，例如双视显示装置其双视显示图形呈左右方向分布排列；或者，其双视显示图形呈上下方向分布排列；或者，其双视显示图像呈左上/右下方向分布排列等等，在此不做赘述。

进一步的，所述分光棱镜膜的材料包括透明树脂或者透明光学玻璃，具体可以选取高透过率的树脂或者高透过率的光学玻璃。例如：分光棱镜膜的材料为折射率为1.59的高透过率的高分子有机树脂材质。事实上，选取高透过率的树脂或者光学玻璃可以减少分光棱镜膜在分光时产生的光能损耗。

另外，需要说明的是，如图1所示的背光模组结构仅为一种可能的实施方式。而本领域技术人员还可根据本申请公开的内容进一步调整该背光模组的结构。

本发明实施例提供的一种背光模组，该背光模组中包括导光板以及设置于导光板出光侧的分光棱镜膜，分光棱镜膜面向导光板出光侧的第一侧面上设置有顶角面向导光板出光侧的第一棱镜，该第一棱镜的走向平行于双视显示装置的左右视野分界线，在保证双视显示屏两个显示角度均能得到有效光照的同时，有效的压制了在两个显示角度之间的串扰区内的光强。

另一方面，本发明实施例还提供了一种双视显示装置，所述双视显示装置包括了上述背光模组。其中，所述背光模组的结构以及工作方式可参考上述实施例中关于背光模组的描述；而双视显示装置中包括的其他结构，可参考现有技术，在此不作赘述。具体的，双视显示装置可包括车载双视显示器、电脑或手机双视显示器等常见的具有双视角显示功能的装置或设置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种背光模组，用于双视显示装置，其特征在于，所述背光模组包括：

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一棱镜的顶角角度大于0°且小于180°。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述分光棱镜膜的出光侧设置有突起结构或凹槽结构，所述突起结构或所述凹槽结构与所述第一棱镜相对设置，所述突起结构或所述凹槽结构的走向平行于所述双视显示装置的左右视野分界线。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述突起结构包括第二棱镜或弧形突起；

5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述凹槽结构包括V型凹槽或弧形凹槽；

6.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，所述分光棱镜膜的材料包括透明树脂或者透明光学玻璃。

7.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：第一聚光棱镜膜以及第二聚光棱镜膜，所述第一聚光棱镜膜以及所述第二聚光棱镜膜顺次设置在所述分光棱镜膜的入光侧，所述第一聚光棱镜膜与所述第二聚光棱镜膜的棱镜轴相互垂直。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：一散射膜，所述散射膜设置于所述第二聚光棱镜膜与所述分光棱镜膜之间。

9.一种双视显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的背光模组。