CN106597752B - 一种背光模组的制作方法、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模组的制作方法、背光模组及显示装置，该制作方法包括采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧，使各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同。由于各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同，可以使得当发光点照射对应的全息透镜时，基于全息再现的原理，发光点发出的光会变为沿特定方向发射的准直光，因此，实现了对直下式背光源的发光方向的调控，从而获取了沿特定方向发射的光。

Description

一种背光模组的制作方法、背光模组及显示装置

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的制作方法、背光模组及显示装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有重量轻、厚度薄、功耗低、易于驱动、不含有害射线等优点，已经广泛应用于电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代信息设备，有着广阔的发展前景。

由于LCD自身不发光，因此，需要通过耦合外部光源来实现显示。直下式背光源是位于LCD背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模组的视觉效果，是LCD不可或缺的组件。但是，由于直下式背光源向各个方向发光，其中，仅垂直照射到液晶显示面板上的光可以被有效利用，基于此，为提高直下式背光源发出的光的利用率，则希望直下式背光源尽可能多地输出垂直液晶显示面板的光。

因此，如何调控直下式背光源的发光方向，以获取沿特定方向发射的光，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种背光模组的制作方法、背光模组及显示装置，用以解决现有技术中存在的如何调控直下式背光源的发光方向，以获取沿特定方向发射的光的问题。

本发明实施例提供的一种背光模组的制作方法，包括：

采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；

将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧，使各所述发光点到对应的所述全息透镜的光程与各所述发光点匹配的点光源到所述全息透镜的光程相同。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列，具体包括：

在同一全息底片上按照与各所述发光点相同的排布方式，采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在所述全息底片上分别制作与各所述发光点一一对应的全息透镜，以形成所述全息透镜阵列。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列，具体包括：

采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在不同的全息底片上制作与各所述发光点一一对应的全息透镜；

将各所述全息透镜按照与对应的各所述发光点相同的排布方式分别贴合在透明衬底基板上，以形成所述全息透镜阵列。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，制作与各所述发光点一一对应的全息透镜，具体包括：

所述点光源发出的光经过分束器透射后的透射光与所述准直光源发出的光经过所述分束器反射后的反射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜；或者，

所述点光源发出的光经过分束器反射后的反射光与所述准直光源发出的光经过所述分束器透射后的透射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧，具体包括：

采用光学胶将所述全息透镜阵列中的各所述全息透镜所在侧贴合于所述直下式背光源的出光侧；或者，

采用光学胶将所述全息透镜阵列中的所述透明衬底基板所在侧贴合于所述直下式背光源的出光侧。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧之前，还包括：

在所述直下式背光源的出光侧制作正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件；和/或，

在所述全息透镜阵列面向所述直下式背光源的一侧制作正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件。

本发明实施例还提供了一种背光模组，包括：具有多个发光点的直下式背光源，以及位于所述直下式背光源的出光侧且由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；其中，

所述全息透镜采用与所述直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源在全息底片上发生干涉的方式形成；各所述发光点到对应的所述全息透镜的光程与各所述发光点匹配的点光源到所述全息透镜的光程相同。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述全息透镜阵列具体包括：透明衬底基板，以及位于所述透明衬底基板上的各所述全息透镜；

所述透明衬底基板与所述直下式背光源通过光学胶固定；或，各所述全息透镜与所述直下式背光源通过光学胶固定。

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，还包括：设置于所述直下式背光源的出光侧的正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件；和/或，

设置于所述全息透镜阵列面向所述直下式背光源一侧的正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述背光模组。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的背光模组的制作方法、背光模组及显示装置，该制作方法包括采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧，使各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同。由于各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同，可以使得当发光点照射对应的全息透镜时，基于全息再现的原理，发光点发出的光会变为沿特定方向发射的准直光，因此，实现了对直下式背光源的发光方向的调控，从而获取了沿特定方向发射的光。

此外，由于防窥显示产品中通常需要为显示面板提供能够沿某个特定方向出射的光，因此，本发明实施例提供的背光模组的制作方法、背光模组及显示装置也可应用于防窥等技术领域。

附图说明

图1为本发明实施例提供的背光模组的制作方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的制作全息透镜的示意图之一；

图3为本发明实施例提供的制作全息透镜的示意图之二；

图4为采用本发明实施例提供的全息透镜实现光路再现的示意图；

图5为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之一；

图6为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之二；

图7为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之三；

图8为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之四。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组的制作方法、背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各部件的形状和大小不反映其在背光模组中的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种背光模组的制作方法，如图1所示，具体包括以下步骤：

S101、采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；

S102、将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧，使各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同。即在全息透镜阵列应用于背光模组时，需满足各发光点到对应的全息透镜的光程，与制作对应的全息透镜的过程中采用的点光源到全息底片的光程相同的条件。

具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，由于各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同，可以使得当发光点照射对应的全息透镜时，基于全息再现的原理，发光点发出的光会变为沿特定方向发射的准直光，因此，实现了对直下式背光源的发光方向的调控，从而获取了沿特定方向发射的光。

此外，由于防窥显示产品中通常需要为显示面板提供能够沿某个特定方向出射的光，因此，本发明实施例提供的背光模组的制作方法也可应用于防窥等技术领域。

需要说明的是，步骤S101中与各发光点匹配的点光源和准直光源，是指点光源和准直光源的波段与发光点的波段相匹配，即点光源和准直光源的波长范围与发光点的波长范围相差较小。并且，为了保证较好的匹配度，宜使发光点的波段较窄。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤S101采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列，具体可以通过以下但不限于以下方式进行实现：

在同一全息底片上按照与各发光点相同的排布方式，采用与各发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在全息底片上分别制作与各发光点一一对应的全息透镜，以形成全息透镜阵列。即在同一全息底片上形成全息透镜阵列。或者，

采用与各发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在不同的全息底片上制作与各发光点一一对应的全息透镜；

将各全息透镜按照与对应的各发光点相同的排布方式分别贴合在透明衬底基板上，以形成全息透镜阵列。即在不同全息底片上对应制作与发光点相应的全息透镜，并将制作的一一对应的全息透镜按照与对应的各发光点相同的排布方式贴附在透明衬底基板上，以形成全息透镜阵列。

进一步地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤S101的具体实现方式中的采用与各发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，制作与各发光点一一对应的全息透镜，具体可以通过以下方式实现：

点光源发出的光经过分束器透射后的透射光与准直光源发出的光经过分束器反射后的反射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜；或者，

点光源发出的光经过分束器反射后的反射光与准直光源发出的光经过分束器透射后的透射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜。

具体地，如图2所示，点光源P发出的两条光线1、2照射到分束器B上之后，分别得到一束反射光和一束透射光，并且透射光3、4照射到全息底片H上。准直光源发出的光线a、b照射到分束器B上之后，分别得到一束反射光和一束透射光，并且反射光c、d照射到全息底片H上，并分别与点光源P经过分束器B透射后照射到全息底片H上的透射光3、4发生干涉，这样就获得了所需的全息透镜。基于相似的原理，如图3所示，还可以将点光源P与准直光源相对于分束器B的位置互换，以使准直光源的透射光c’、d’分别与点光源P的反射光3’、4’在全息底片H上发生干涉，从而得到所需的全息透镜。

需要说明的是，用于制作全息透镜的点光源和准直光源可以为满足与对应的发光点波段匹配的任意两个不同的光源；较佳地，为快速选出符合条件的点光源和准直光源，还可以将与对应的发光点波段匹配的同一光源分别作为点光源和准直光源；更佳地，在实际应用中，可以直接选取对应的发光点分别作为点光源和准直光源来制作全息透镜，在此不做限定。此外，在制作全息透镜的过程中使用的分束器，还可以为分束镜等分光元件，在此不做限定。

采用点光源P照射通过上述方法制作的全息透镜T，此时基于全息图像的再现过程，如图4所示，点光源P发出的光经过全息透镜T后会变为准直光。当将由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列应用于背光模组中时，各发光点就相当于如图4所示的光路再现过程中的点光源P，于是，在背光模组中的各发光点发出的光照射到对应的全息透镜后，即会变为沿特定方向的准直光。

值得注意的是，在本发明实施例提供的上述制作方法中的发光点可以为量子点(Quantum Dots，QD)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，在此不做限定。下面均以发光点为OLED为例进行说明。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制作方法的步骤S102中将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧，具体可以通过以下方式进行实现：

采用光学胶(Optically Clear Adhesive，OCA)将全息透镜阵列中的各全息透镜所在侧贴合于直下式背光源的出光侧；即如图5所示，采用光学胶501将OLED背光源502的出光侧与全息透镜阵列中的各全息透镜503贴合。或者，

采用光学胶将全息透镜阵列中的透明衬底基板所在侧贴合于直下式背光源的出光侧；即如图6所示，采用光学胶501将OLED背光源502的出光侧与全息透镜阵列中的各全息透镜503贴合。

当然，还可以采用其他方式将全息透镜阵列安装于OLED背光源的出光侧，例如，可以采用框贴的方式进行连接，又如，可以通过相互配合的凹槽与相应的凸起压合的方式进行连接，在此不做限定。其中，采用框贴的方式进行连接，即在透明衬底基板没有贴附全息透镜的一侧的边缘处涂光学胶，并将透明衬底基板与OLED面板对位后，再将二者粘贴在一起。

一般而言，当各发光点的入射光线的发散角度过大时，各种颜色的光线将无法准确地入射至各亚像素(subpixel)，因而会产生串扰(cross-talk)的混色现象，即显示器中某区域的画面影响到邻近区域亮度，从而使得光线经由液晶显示面板后的色彩饱和度大幅降低。

具体地，为了改善相邻发光点之间的串扰，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在步骤S102将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧之前，还可以包括以下步骤：

在直下式背光源的出光侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件；和/或，

在全息透镜阵列面向直下式背光源的一侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件。

即遮光部件的制作方法可以有多种，例如，如图7所示，可以仅在直下式背光源的出光侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件；又如，如图8所示，还可以仅在全息透镜阵列面向直下式背光源的一侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件；再如，还可以同时在直下式背光源的出光侧和全息透镜阵列面向直下式背光源的一侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件。当然，还可以通过其他方法进行制作遮光部件，在此不做限定。

进一步地，当同时在直下式背光源的出光侧和全息透镜阵列面向直下式背光源的一侧制作正投影位于各发光点的间隙处的多个遮光部件时，较佳地，可以使在直下式背光源的出光侧和全息透镜阵列面向直下式背光源的一侧制作的全部的遮光部件刚好一一对应覆盖各发光点的间隙处。

需要说明的是，遮光部件可以为黑矩阵(Black Matrix，BM)或不透光金属，或其他具有遮光作用的部件，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种背光模组，由于本发明实施例提供的背光模组与上述背光模组的制作方法解决问题的原理相似，因此，该背光模组的实施可以参见上述背光模组的制作方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的背光模组，如图5至图8所示，包括：具有多个发光点的直下式背光源502，以及位于直下式背光源502的出光侧且由与各发光点一一对应的全息透镜503组成的全息透镜阵列；其中，

全息透镜503采用与直下式背光源中各发光点5021匹配的点光源和准直光源在全息底片上发生干涉的方式形成；各发光点5021到对应的全息透镜503的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，全息透镜阵列具体可以包括：透明衬底基板504，以及位于透明衬底基板504上的各全息透镜503；

并且，如图5所示，各全息透镜503与直下式背光源502通过光学胶501固定；或，如图6至图8所示，透明衬底基板504与直下式背光源502通过光学胶501固定。

具体地，为了改善相邻发光点之间的串扰，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还可以包括：如图7所示，设置于直下式背光源502的出光侧的正投影位于各发光点5021的间隙处的多个遮光部件505；和/或，

设置于全息透镜阵列面向直下式背光源502一侧的正投影位于各发光点5021的间隙处的多个遮光部件505。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述背光模组，该显示装置可以为：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。由于该显示装置与上述背光模组解决问题的原理相似，因此，该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的上述背光模组的制作方法、背光模组及显示装置，该制作方法包括采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；将全息透镜阵列安装于直下式背光源的出光侧，使各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同。由于各发光点到对应的全息透镜的光程与各发光点匹配的点光源到全息透镜的光程相同，可以使得当发光点照射对应的全息透镜时，基于全息再现的原理，发光点发出的光会变为沿特定方向发射的准直光，因此，实现了对直下式背光源的发光方向的调控，从而获取了沿特定方向发射的光。

此外，由于防窥显示产品中通常需要为显示面板提供能够沿某个特定方向出射的光，因此，本发明实施例提供的背光模组的制作方法、背光模组及显示装置也可应用于防窥等技术领域。

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)

1.一种背光模组的制作方法，其特征在于，包括：

采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；

将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧，使各所述发光点到对应的所述全息透镜的光程与各所述发光点匹配的点光源到所述全息透镜的光程相同。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列，具体包括：

在同一全息底片上按照与各所述发光点相同的排布方式，采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在所述全息底片上分别制作与各所述发光点一一对应的全息透镜，以形成所述全息透镜阵列。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用与直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源，形成由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列，具体包括：

采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，在不同的全息底片上制作与各所述发光点一一对应的全息透镜；

将各所述全息透镜按照与对应的各所述发光点相同的排布方式分别贴合在透明衬底基板上，以形成所述全息透镜阵列。

4.如权利要求2或3所述的制作方法，其特征在于，所述采用与各所述发光点匹配的点光源和准直光源发出的光进行干涉的方式，制作与各所述发光点一一对应的全息透镜，具体包括：

所述点光源发出的光经过分束器透射后的透射光与所述准直光源发出的光经过所述分束器反射后的反射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜；或者，

所述点光源发出的光经过分束器反射后的反射光与所述准直光源发出的光经过所述分束器透射后的透射光，在全息底片上发生干涉形成全息透镜。

5.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧，具体包括：

采用光学胶将所述全息透镜阵列中的各所述全息透镜所在侧贴合于所述直下式背光源的出光侧；或者，

采用光学胶将所述全息透镜阵列中的所述透明衬底基板所在侧贴合于所述直下式背光源的出光侧。

6.如权利要求1、2、3或5所述的制作方法，其特征在于，在将所述全息透镜阵列安装于所述直下式背光源的出光侧之前，还包括：

在所述直下式背光源的出光侧制作正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件；和/或，

在所述全息透镜阵列面向所述直下式背光源的一侧制作正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件。

7.一种背光模组，其特征在于，包括：具有多个发光点的直下式背光源，以及位于所述直下式背光源的出光侧且由与各所述发光点一一对应的全息透镜组成的全息透镜阵列；其中，

所述全息透镜采用与所述直下式背光源中各发光点匹配的点光源和准直光源在全息底片上发生干涉的方式形成；各所述发光点到对应的所述全息透镜的光程与各所述发光点匹配的点光源到所述全息透镜的光程相同。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述全息透镜阵列具体包括：透明衬底基板，以及位于所述透明衬底基板上的各所述全息透镜；

所述透明衬底基板与所述直下式背光源通过光学胶固定；或，各所述全息透镜与所述直下式背光源通过光学胶固定。

9.如权利要求7或8所述的背光模组，其特征在于，还包括：设置于所述直下式背光源的出光侧的正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件；和/或，

设置于所述全息透镜阵列面向所述直下式背光源一侧的正投影位于各所述发光点的间隙处的多个遮光部件。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的背光模组。