CN106094225A - 一种分束膜结构、背光模组及3d显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置，该分束膜结构包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；第一膜层，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；第二膜层，用于对两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。利用本发明实施例提供的分束膜结构进行光线调整，可以对平行光进行分束，分成两束具有预设夹角的准平行光，这种实现方式较简单、易操作、成本低。

Description

一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置。
背景技术
目前常用障栅式3D显示器，由于单帧画面需提供两个视角的画面而分辨率较低，另外，由于光栅或者棱镜自身的原因影响视觉效果。而基于指向光源(DirectionalBacklight)3D技术的实现方式则在这些方面有着与生俱来的优势，指向光源3D技术搭配两组LED，配合快速反应的LCD面板和驱动方法，让3D内容以排序方式进入观看者的左右眼互换影像产生视差，进而让人眼感受到3D三维效果，它具有分辨率高(不用切割单帧画面，分辨率等于液晶显示器本身的分辨率)、对液晶显示器设计无要求等优点。但是目前该技术仍处于开发阶段，如3M等原材商正从膜材角度研发，本身尚无量产实绩。
因此，如何提供一种低成本的3D显示指向光源的实现方式，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置，可以将平行光分成两束具有预设夹角的准平行光，实现方式较简单、易操作、成本低。
因此，本发明实施例提供了一种分束膜结构，包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；
所述第一膜层，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；
所述第二膜层，用于对所述两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，所述第一膜层的折射率小于与其相邻的所述第二膜层的折射率；
所述第一膜层的表面为棱镜微结构；所述棱镜微结构为多个相互平行且相互连接的三棱柱结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，各所述第二膜层的折射率沿着所述第一膜层指向所述第二膜层的方向依次增大；
各所述第二膜层厚度均一。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，各所述三棱柱结构沿与其延伸方向垂直的纵截面均为等腰三角形。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，各所述等腰三角形的顶角均相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，所述等腰三角形的顶角为[50°，70°]或[80°，100°]。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，所述等腰三角形的顶角为60°或90°。
本发明实施例还提供了一种背光模组，包括：层叠设置的导光板、下扩散片、下棱镜片、上棱镜片，以及本发明实施例提供的上述分束膜结构。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述分束膜结构与所述上棱镜片直接接触。
本发明实施例还提供了一种3D显示装置，包括本发明实施例提供的上述背光模组，以及设置在所述背光模组出光侧的显示面板。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置，该分束膜结构包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；第一膜层，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；第二膜层，用于对两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。利用本发明实施例提供的分束膜结构进行光线调整，可以对平行光进行分束，分成两束具有预设夹角的准平行光，这种实现方式较简单、易操作、成本低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的分束膜结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的分束膜结构的俯视图；
图3为本发明实施例提供的分束膜结构的具体结构示意图之一；
图4为本发明实施例提供的分束膜结构的具体结构示意图之二；
图5为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的3D显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的分束膜结构、背光模组及3D显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各膜层的厚度和形状不反映分束膜结构的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种分束膜结构，如图1所示，包括：第一膜层1，以及位于第一膜层1的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层2(图1中只示出了两个第二膜层，分别为与第一膜层1相邻的第二膜层21，以及远离第一膜层1的第二膜层22)；
第一膜层1，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；
第二膜层2，用于对两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。
在本发明实施例提供的上述分束膜结构，包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；第一膜层可以将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；第二膜层可以对两束发散光分别进行收敛，使两束分散光形成两束具有预设夹角的准平行光。利用本发明实施例提供的分束膜结构进行光线调整，可以将平行光分成两束具有预设夹角的准平行光，这种实现方式较简单、易操作、成本低。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，为了能够使第一膜层实现对平行光进行分束，分成两束发散光，如图1所示，第一膜层1的折射率可以小于与第一膜层1相邻的第二膜层21的折射率；另外，如图2所示，第一膜层1的表面可以设置为棱镜微结构；该棱镜微结构为多个相互平行且相互连接的三棱柱结构，由于三棱柱结构具有两个倾斜面，这两个倾斜面可以进一步保证第一膜层将平行光进行分束。当然第一膜层的表面不限于本发明附图中涉及到的三棱柱结构，也可以设置为其它结构，只要保证该结构可以将平行光分成两束发散光即可，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，为了能够使第二膜层实现对两束发散光分别进行收敛，各第二膜层的折射率可以沿着第一膜层指向第二膜层的方向依次增大，以图1为例，与第一膜层1相邻的第二膜层21的折射率小于远离第一膜层1的第二膜层22的折射率，这样光的传播随着不同第二膜层的折射率的增大，光会收敛，最终变成准平行光，准直效果明显；其中，各第二膜层的厚度均一，这样可以进一步确保收敛的光最终形成两束具有预设夹角的准平行光。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，为了使形成的两束准平行光有规则的射出，具体地，如图1和图2所示，各三棱柱结构沿与其延伸方向垂直的纵截面均为等腰三角形。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，如图1和图2所示，各等腰三角形的顶角均相同，即各三棱柱结构的两个倾斜面之间的夹角均相同，这样可以保证最终形成的两束准平行光的预设夹角是固定值。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，由于等腰三角形的顶角会影响分束角度，为了使最终形成的两束准平行光可以有效射入人眼，等腰三角形的顶角可以设置为[50°，70°]或[80°，100°]。对于等腰三角形的顶角角度范围可以根据实际情况而定，在此不做限定。
较佳地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分束膜结构中，等腰三角形的顶角可以设置为60°或90°。
如图3所示，当等腰三角形的顶角为90°时，由于第一膜层1的折射率小于与其相邻的第二膜层21的折射率，平行光垂直入射至第一膜层1中，折射光会形成如图3所示的出设光锥，且该光锥的对称轴相对于原平行光偏转45°，进入与第一膜层1相邻的第二膜层21的光锥继续入射到远离第一膜层1的第二膜层22中，由于与第一膜层1相邻的第二膜层21的折射率小于远离第一膜层1的第二膜层22的折射率，光锥的锥角会变小，使得发散光收敛，同理，在远离第一膜层1的第二膜层22外继续增加比第二膜层22的折射率大的同样结构层，其准直效果将更明显，这其中自然存在成本和目的光束质量间的折中。
如图4所示，当等腰三角形的顶角为60°时，同上述对图3的分析，其分束角度更大，理论上为120°；平行光垂直入射至第一膜层1中，会于第一膜层1和与其相邻的第二膜层21的界面位置发生反射和折射，其反射光会于另一侧垂直入射出去，而折射光将同图3中的90°情况经过后续层时逐渐被收敛，变成准平行光。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种背光模组，如图5所示，包括：层叠设置的导光板10、下扩散片20、下棱镜片30、上棱镜片40，以及本发明实施例提供的上述分束膜结构50。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，如图5所示，分束膜结构50与上棱镜片40可以直接接触，这样省去原有背光模组中的上扩散片，简化了模组结构，可以使得从上棱镜片出射的光束的平行程度更高，该出射的光束直接垂直入射到分束膜结构50，经过如图5中的过程被分束。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种3D显示装置，如图6所示，包括本发明实施例提供的上述背光模组100，以及设置在背光模组100出光侧的显示面板200。从背光模组100出射的分束的光经显示面板200后会形成3D显示画面。该3D显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该3D显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该3D显示装置的实施可以参见上述背光模组和分束膜结构的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种分束膜结构、背光模组及3D显示装置，该分束膜结构包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；第一膜层，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；第二膜层，用于对两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。利用本发明实施例提供的分束膜结构进行光线调整，可以将平行光进行分束，分成两束具有预设夹角的准平行光，这种实现方式较简单、易操作、成本低。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种分束膜结构，其特征在于，包括：第一膜层，以及位于第一膜层的出光面上且层叠设置的至少两个第二膜层；
所述第一膜层，用于将一束垂直入射的平行光传输至与其相邻的第二膜层并分成两束发散光；
所述第二膜层，用于对所述两束发散光分别进行收敛，使其形成两束具有预设夹角的准平行光。
2.如权利要求1所述的分束膜结构，其特征在于，所述第一膜层的折射率小于与其相邻的所述第二膜层的折射率；
所述第一膜层的表面为棱镜微结构；所述棱镜微结构为多个相互平行且相互连接的三棱柱结构。
3.如权利要求2所述的分束膜结构，其特征在于，各所述第二膜层的折射率沿着所述第一膜层指向所述第二膜层的方向依次增大；
各所述第二膜层厚度均一。
4.如权利要求2所述的分束膜结构，其特征在于，各所述三棱柱结构沿与其延伸方向垂直的纵截面均为等腰三角形。
5.如权利要求4所述的分束膜结构，其特征在于，各所述等腰三角形的顶角均相同。
6.如权利要求5所述的分束膜结构，其特征在于，所述等腰三角形的顶角为[50°，70°]或[80°，100°]。
7.如权利要求6所述的分束膜结构，其特征在于，所述等腰三角形的顶角为60°或90°。
8.一种背光模组，其特征在于，包括：层叠设置的导光板、下扩散片、下棱镜片、上棱镜片，以及如权利要求1-7任一项的分束膜结构。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述分束膜结构与所述上棱镜片直接接触。
10.一种3D显示装置，其特征在于，包括权利要求8～9任一项所述的背光模组，以及设置在所述背光模组出光侧的显示面板。
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