CN107608134B - 导光结构、直下式背光模组及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，提出一种导光结构，该导光结构包括第一波导层、偏振分束结构、第一偏振耦合光栅、第二波导层以及第二偏振耦合光栅；第一波导层具有第一入光面和第一出光面；偏振分束结构设于第一出光面，用于将光源发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光；第一偏振耦合光栅设于第一入光面，用于将第一偏振光偏折使其在第一波导层内全反射；第二波导层具有第二入光面和第二出光面，设于偏振分束结构之上；第二偏振耦合光栅设于第二入光面与偏振分束结构之间，用于将第二偏振光偏折使其在第二波导层内全反射。使用该导光结构不存在混光距离，有利于导光结构的轻薄化设计。

Description

导光结构、直下式背光模组及显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种导光结构、安装该导光结构的直下式背光模组及安装有该直下式背光模组的显示面板。

背景技术

随着LED液晶显示产品市场的迅速扩大，消费者对LED液晶电视的要求也越来越高，无论是从画质体验上，还是从外观设计上，都要求LED液晶电视厂商不断有新突破。LED背光模组主要分为侧光式与直下式两种，侧光式LED背光的优势是轻薄化，但是画质不能达到理想效果；而直下式LED背光则可以利用其自身优势，通过区域动态控制(localdimming)来实现画质的优化，但是直下式LED背光由于混光距离的限制不能像侧光式LED背光那样做得很薄。

直下式LED背光模组中LED阵列直接布置在背光腔的底部，通过一定高度的混光，各颗LED发出的光线能够在背光腔的顶部形成一个均匀的光能量分布，其基本结构如图1所示。为了达到节省成本，降低功耗的目的，会将相邻两颗LED灯之间的距离P设置的比较大，同时为了保证出光的均匀性较好，会设置LED到第一层扩散片之间有一定距离D，根据经验公式：D/P＞1.2来确定LED到第一层扩散片之间的距离。以某82寸产品为例，两颗LED间距P为2.2cm，为使模组出光均匀，那么D值就要大于2.2*1.2＝2.64cm，这样就大大增加了背光模组的厚度，降低产品的市场竞争力。目前的直下式LED背光模组所需混光距离较长，一般大于20mm，不利于平板显示器的轻薄化；光线在传播中经历多次反射,光能损耗十分可观，上述某82寸产品中背光腔内壁反射率高达95％，但仍有25％左右的光能量在背光腔中的反射过程中被损耗了，这很不利于LED背光节能环保优势的发挥。

目前的直下式LED的背光处理中，Local dimming技术可以很大程度的减少功耗，提高成像对比度，增加灰阶数、及减少残影等。实现它的主要原理为：将LCD的背光分成N多小区域(Block)；工作时，根据相应小区域对应液晶显示内容的灰度，来调整背光的明暗对比度；以此达到节能、增加画质的目的。但是，LCD做为一种透光型显示器件，显示时需要背光提供显示所需要的亮度；对于大部分液晶显示器，其背光为常亮且由于本身特性的限制，不同程度的存在漏光等问题；从而会影响暗细节的表现以及对比度等问题。

因此，有必要研究一种新的导光结构、安装该导光结构的直下式背光模组及安装有该直下式背光模组的显示面板。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种有利于轻薄化的导光结构、安装该导光结构的直下式背光模组及安装有该直下式背光模组的显示面板。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，提供一种导光结构，包括：

第一波导层，具有第一入光面和第一出光面；

偏振分束结构，设于所述第一出光面，用于将光源发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光；

第一偏振耦合光栅，设于所述第一入光面，用于将所述第一偏振光偏折使其在所述第一波导层内全反射；

第二波导层，具有第二入光面和第二出光面，设于所述偏振分束结构之上；

第二偏振耦合光栅，设于所述第二入光面与偏振分束结构之间，用于将所述第二偏振光偏折使其在所述第二波导层内全反射。

在本发明的一种示例性实施例中，所述第一偏振光为偏振方向垂直于入射面的偏振光，所述第二偏振光为偏振方向平行于入射面的偏振光。

在本发明的一种示例性实施例中，

所述第一偏振耦合光栅包括：

反射光栅层，设于所述第一入光面；

所述第二偏振耦合光栅包括：

透射光栅层，设于所述第二入光面。

在本发明的一种示例性实施例中，所述透射光栅层以及所述反射光栅层均包括多个同心圆环状光栅，且各个光栅的参数不同。

在本发明的一种示例性实施例中，所述光源、所述第一偏振耦合光栅以及所述第二偏振耦合光栅同中心轴设置。

在本发明的一种示例性实施例中，所述偏振分束结构包括：

金属光栅层，设于所述第一出光面。

在本发明的一种示例性实施例中，所述金属光栅层参数包括：周期为200nm、栅高为130nm、占空比为0.5。

在本发明的一种示例性实施例中，所述导光结构还包括：

第一网点层，设于所述第一出光面的未设置所述偏振分束结构的位置和/或所述第一入光面的未设置所述第一偏振耦合光栅的位置。

在本发明的一种示例性实施例中，所述导光结构还包括：

第二网点层，设于所述第二出光面和/或所述第二入光面的未设置所述第二偏振耦合光栅的位置。

根据本发明的一个方面，提供一种直下式背光模组，包括：

上述任意一项所述的导光结构；

光源，与所述第一波导层相对设置，且位于所述第一入光面与第一偏振耦合光栅之间。

在本发明的一种示例性实施例中，所述导光结构还包括第二网点层，所述第二网点层设于所述第二出光面和/或所述第二入光面的未设置所述第二偏振耦合光栅的位置；所述直下式背光模组还包括：

荧光层，设于所述第二网点层的远离所述第二波导层的一侧。

在本发明的一种示例性实施例中，所述直下式背光模组还包括：

扩散片，设于所述荧光层的远离所述第二网点层的一侧；

棱镜层，设于所述扩散片的远离所述荧光层的一侧；

反射层，设于所述第一偏振耦合光栅的远离所述第一波导层的一侧。

根据本发明的一个方面，提供一种显示面板，包括：

上述任意一项所述的直下式背光模组。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本发明的导光结构、安装该导光结构的直下式背光模组及安装有该直下式背光模组的显示面板；通过偏振分束结构将光源发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光，再通过第一偏振耦合光栅将第一偏振光偏折使其在第一波导层内全反射，通过第二偏振耦合光栅将第二偏振光偏折使其在第二波导层内全反射。一方面，使用该导光结构不存在混光距离，有利于导光结构的轻薄化设计；另一方面，通过全反射使第一波导层内以及第二波导层内的光较均匀；再一方面，该导光结构对光源之间的间距没有要求，在满足整体亮度的前提下，可以降低光源的使用数量，降低成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是现有技术的直下式背光模组的结构示意图；

图2是本发明导光结构一实施方式的结构示意图；

图3是图2的基本光路原理示意图；

图4是图2中的偏振分束结构的结构示意图；

图5是通过图4中的偏振分束结构形成的第一偏振光与入射光的角度变化关系图；

图6是通过图4中的偏振分束结构形成的第二偏振光与入射光的角度变化关系图；

图7是图2中的第一偏振耦合光栅以及第二偏振耦合光栅的结构示意图；

图8是图7中的第二偏振耦合光栅的光路原理示意图；

图9是图7中的第一偏振耦合光栅的其中一个光栅的特征结构示意图；

图10是图7中的第二偏振耦合光栅的其中一个光栅的特征结构示意图；

图11是光栅各级衍射的原理示意图；

图12是本发明直下式背光模组一实施方式的结构示意图；

图13是偏振分束结构3对于TE偏振光的衍射特性仿真结果图；

图14是偏振分束结构3对于TM偏振光的衍射特性仿真结果图；

图15是同一偏振耦合光栅对于TE偏振光的偏振敏感特性模拟；

图16是同一偏振耦合光栅对于TM偏振光的偏振敏感特性模拟。

图中主要元件附图标记说明如下：

1、第一波导层；101、第一入光面；102、第一出光面；2、光源；3、偏振分束结构；31、金属光栅层；4、第一偏振耦合光栅；41、反射光栅层；5、第二波导层；501、第二入光面；502、第二出光面；6、第二偏振耦合光栅；61、透射光栅层；7、第一网点层；8、第二网点层；9、荧光层；10、扩散片；11、棱镜层；12、反射层；13、光栅；14、圆环状光栅。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图2所示的本发明导光结构一实施方式的结构示意图；该导光结构可以包括第一波导层1、偏振分束结构3、第一偏振耦合光栅4、第二波导层5以及第二偏振耦合光栅6等等。

参照图3所示的本发明导光结构一实施方式的基本光路原理示意图。第一波导层1具有第一入光面101和第一出光面102；光源2可以设置在第一波导层1的第一入光面101，且光源2的出光面与第一波导层1的第一入光面101相对设置，使光源2发出的光可以通过第一入光面101射入第一波导层1内；偏振分束结构3可以设于第一出光面102，偏振分束结构3能够将光源2发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光，具体而言，第一偏振光被偏振分束结构3反射在第一波导层1内，第二偏振光透射出偏振分束结构3；第一偏振耦合光栅4设于第一入光面101，能够将第一偏振光偏折使其在第一波导层1内全反射；第二波导层5具有第二入光面501和第二出光面502，第二波导层5可以设置在偏振分束结构3之上；第二偏振耦合光栅6可以设置在第二入光面501与偏振分束结构3之间，第二偏振光射入第二偏振耦合光栅6，第二偏振耦合光栅6能够将第二偏振光偏折使其在第二波导层5内全反射。当然，第一偏振耦合光栅4也可以设于第一出光面102，通过反射层将第一偏振光反射入第一波导层1，再通过第一偏振耦合光栅4将第一偏振光偏折使其在第一波导层1内全反射。第二偏振耦合光栅6也可以设于第二出光面502，使第二偏振光先投射进入第二波导层5，再通过第二偏振耦合光栅6将第二偏振光偏折使其在第二波导层5内全反射。

第一波导层1采用透明的材料，可以选择ITO(氧化铟锡)或者Si₃N₄(氮化硅)等材料，厚度可以设置为2μm甚至更厚到几十微米，还可以设置为几百纳米。在本示例实施方式中，第一波导层1可以是折射率大约为1.5的透明介质材料。第二波导层5也采用透明的材料，也可以选择ITO(氧化铟锡)或者Si₃N₄(氮化硅)等材料，厚度也可以设置为2μm甚至更厚到几十微米，还可以设置为几百纳米。在本示例实施方式中，第二波导层5也可以是折射率大约为1.5的透明介质材料。

参照图4所示的偏振分束结构3的结构示意图；在本示例实施方式中，偏振分束结构3可以采用亚波长金属光栅，第一偏振光可以为通过偏振分束结构3反射形成的偏振方向垂直于入射面的偏振光即TE偏振光；相应的，第二偏振光可以为通过偏振分束结构3透射形成的偏振方向平行于入射面的偏振光即TM偏振光。当然，第一偏振光也可以为TE偏振光，相应的，第二偏振光也可以为TM偏振光。偏振分束结构3可以为直接形成在第一波导层1的第一出光面102的金属光栅层31；也可以先将金属光栅层31形成在一透明基板上，再将透明基板和金属光栅层31一起设置在第一波导层1的第一出光面102。由于入射光的波长要小于光栅周期，TM偏振光入射时，沿栅线方向的电子振荡受阻，这时光栅层对TM偏振光就如同介质层，TM偏振光可透射过去。而TE偏振光入射时，在栅条方向会激起电子自由振荡，这时TE偏振光就会被光栅层反射。

偏振分束结构3可以达到TM偏振光的高透过率，TE偏振光的高反射率，即TM偏振光为零级透射传输形式，TE偏振光为镜面反射形式。在本示例实施方式中，金属光栅层31的具体参数为：周期大约为200nm、栅高大约为130nm、占空比大约为0.5。对该金属光栅层31进行仿真模拟，入射波长大约为430nm，入射角度大约为0°。参数图13所示的偏振分束结构3对于TE偏振光的衍射特性仿真结果图；以及图14所示的偏振分束结构3对于TM偏振光的衍射特性仿真结果图；仿真模拟结果参照表一所示的偏振分束结构3的衍射特性仿真结果表：

表一：偏振分束结构3的衍射特性仿真结果表

从图以及表中可以得到，TE偏振光的反射率可以达到89.186％，TM偏振光的透过率可以达到87.137％。

参照图5所示的通过偏振分束结构3形成的第一偏振光与入射光的角度变化关系图；图6所示的通过偏振分束结构3形成的第二偏振光与入射光的角度变化关系图；在本示例实施方式中，亚波长金属光栅对光波具有衍射偏振分束的特点；而且亚波长金属光栅对于衍射光波(透射光和反射光)的衍射角度随入射角度变化的关系为现线性关系，即第一偏振光相对于偏振分束结构3的出射角度与光源2相对于偏振分束结构3的入射角度成正比，以及第二偏振光相对于偏振分束结构3的出射角度与光源2相对于所述偏振分束结构3的入射角度成正比。

由于要将LED光线高效耦合进入波导层内，因此，第一偏振耦合光栅4以及第二偏振耦合光栅6均可以为高密度型，周期大约为900nm-1000nm，可以为多台阶或多空隙调制类型。但是，这种光栅的显著特点是具有偏振依赖性，即一种光栅结构只能保证一种模式的偏振光波具有很高的耦合效率，与之相对的偏振光波的耦合效率不能保证，这将导致耦合效率只能在50％左右。参照图15所示的同一偏振耦合光栅对于TE偏振光的偏振敏感特性模拟，以及图16所示的同一偏振耦合光栅对于TM偏振光的偏振敏感特性模拟。从图中可以得到同一偏振耦合光栅对TE偏振光的耦合效率可以达到81％，对TM偏振光的耦合效率为仅为35％。因此，本发明采用亚波长金属光栅将LED光波偏振分束，再用不同模式的偏振耦合光栅对两束偏振光进行耦合。

参照图7所示的第一偏振耦合光栅4以及第二偏振耦合光栅6的结构示意图；在本示例实施方式中，第一偏振耦合光栅4可以为直接设置在第一入光面101的反射光栅层41，而且反射光栅层41可以包括多个同心圆环状光栅14，且各个光栅的参数不同；光源2与反射光栅层41为同中心轴设置。反射光栅层41采用金属材料，耦合效率可以达到85％以上。同理，第二偏振耦合光栅6也可以为直接设置在第二入光面501的透射光栅层61，而且透射光栅层61也可以包括多个同心圆环状光栅14，且各个光栅的参数不同；光源2与透射光栅层61也为同中心轴设置。透射光栅层61可以采用现有的折射率在1.8～2.0之间材料，耦合效率可以达到80％以上。当然，本领域技术人员可以理解的是，由于第一偏振耦合光栅4设置在光源2的背面一侧，所以在光源2处也可以不设置光栅。第一偏振耦合光栅4也可以包括透明基板以及设置在透明基板上的反射光栅层41。第二偏振耦合光栅6也可以包括透明基板以及设置在透明基板上的透射光栅层61。

参照图8所示的第二偏振耦合光栅6的光路原理示意图；由于第一偏振耦合光栅4以及第二偏振耦合光栅6对光线的入射角度非常敏感，即相同的光栅结构对不同入射角度的光线产生的衍射效果是不同的。同时光线发散角度与孔径及光源2尺寸有关，即光学系统的孔径限制了有限尺寸光源2的发散角度；而LED实际发光为面光源2，能量集中在+/-60°的范围内，所以在偏振耦合光栅设计时，要对应LED发光的发光角度，进行分块设计。将LED的发出光线的投影面积分割成N份同中心轴的圆环，每一份对应于不同的LED的发光角度，针对每一份投影面积内的主光线设计出一种偏振耦合光栅结构，使每份偏振耦合光栅衍射耦合效果达到要求即可，即一个偏振耦合光栅整体由若干个不同参数的同心圆环状光栅14组成。

参照图9所示的第一偏振耦合光栅4的其中一个光栅的特征结构示意图；第一偏振耦合光栅4的其中一个光栅的具体参数为：两个栅线之间的距离大约为393nm、栅高大约为380nm、栅线宽大约为110nm，该光栅的周期大约为1000nm，对该第一偏振耦合光栅4的上述一个光栅进行仿真模拟，入射角度大约为0°。仿真模拟结果参照表二所示的第一偏振耦合光栅4的偏振衍射耦合仿真结果表：

表二：第一偏振耦合光栅4的偏振衍射耦合仿真结果

衍射级次(order)	角度(angle)	耦合效率(efficiency)
			1	0°	100％
T-2	-45.181°	37.217％
			T-1	-20.773°	0.053034％
T0	0	22.1％
			T+1	20.773°	0.98189％
T+2	45.181°	36.231％
			R-1	32.131°	0.0020944％
R0	0°	3.3459％
			R+1	32.131°	0.070106％

从图中可以得到，T-2级次的光和T+2级次的光的耦合效率最高，第一偏振耦合光栅4的耦合效率可以达到85％以上。

参照图10所示的第二偏振耦合光栅6的其中一个光栅的特征结构示意图；第二偏振耦合光栅6的其中一个光栅的具体参数为：两个栅线之间的距离大约为393nm、栅高大约为380nm、栅线宽大约为110nm，该光栅的周期大约为1000nm，对该第二偏振耦合光栅6的上述一个光栅进行仿真模拟，入射角度大约为0°。仿真模拟结果参照表三所示的第二偏振耦合光栅6的偏振衍射耦合仿真结果表：

表三：第二偏振耦合光栅6的偏振衍射耦合仿真结果

衍射级次(order)	角度(angle)	耦合效率(efficiency)
			1	0°	100％
T-2	-45.181°	41.876％
			T-1	-20.773°	0.022882％
T0	0	9.0801％
			T+1	20.773°	0.0023123％
T+2	45.181°	41.898％
			R-1	32.131°	0.0019945％
R0	0°	7.1177％
			R+1	32.131°	0.0010525％

从图中可以得到，T-2级次的光和T+2级次的光的耦合效率最高，第二偏振耦合光栅6的耦合效率可以达到80％以上。

参照图11所示的光栅13各级衍射的原理示意图。根据光栅方程n₁sinθ₁-n₂sinθ₂＝mP/λ可以得到我们需要的级次的衍射光。

式中，m为光栅级数，m＝0，±1，±2……；n₁是入射光所在介质折射率，θ₁为入射角，n₂为出射光所在介质折射率，θ₂为衍射角，λ为波长。

参照图3所示的直下式背光模组的基本光路原理示意图；出光网点层可以设置在第一波导层1的两侧以及第二波导层5的两侧，还可以设置在第一波导层1的一侧以及第二波导层5的一侧。在本示例实施方式中，出光网点层设置在第一出光面102的未设置偏振分束结构3的位置形成第一网点层7，出光网点层还设置在第二出光面502形成第二网点层8，通过第一网点层7以及第二网点层8可以实现背光光强的均匀分布。出光网点层可以采用现有技术中常用的出光网点，其尺寸为0.1～1mm，也可以采用设定的光栅结构。当然，在本发明的其他示例实施方式中，第一网点层7还可以设置在第一入光面101的未设置第一偏振耦合光栅4的位置；出光网点层也可以设置在第二入光面501的未设置第二偏振耦合光栅6的位置形成第三出光网点层。

进一步的，本发明还提供了一种直下式背光模组。参照图12所示的直下式背光模组一实施方式的结构示意图；该直下式背光模组可以包括光源2以及上述导光结构等等。导光结构的具体结构以及原理上述已经进行了详细的说明，此处不再赘述。

光源2可以是LED，也可以是OLED。光源2的出光颜色可以为蓝色，也可以为紫外。在本示例实施方式中，可以采用Micro-LED技术在微小尺寸内集成高密度LED，将LED微粒直接转印在第一波导层1的第一入光面101，且使LED的出光面与第一波导层1的第一入光面101相对设置，使光源2发出的光通过第一入光面101射入第一波导层1内。

进一步的，直下式背光模组还可以包括荧光层9，荧光层9可以设于第二网点层8的远离第二波导层5的一侧。荧光层9用于将单色LED光混成白光出射，LED与荧光层9的匹配可以为蓝色LED与Ce:YAG荧光粉，Ce:YAG荧光粉是工业化生产白光LED的主要荧光粉。白光LED的制作方法通常是用高效InGaN/GaN(氮镓铟/氮化镓)基蓝色LED发出蓝光激发YAG:Ce稀土荧光粉，Ce:YAG荧光粉被激发而发出黄光与剩余蓝光混合形成白光。白光LED技术对于合理利用能源、缓解能源危机和绿色照明具有重要意义。主要合成方法有：高温固相反应法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、共沉淀法等方法。也可以采用紫色LED与RGB三基色荧光粉，采用紫光激发的“RGB”荧光粉-三基色制成的白光LED，具有色温低、光色均匀、显色性佳、无眩光现象，并具有制造工艺简单等特点。还可以采用蓝色LED与量子点荧光层，在半导体材料中微小晶体通常被称作量子点(quantum dot)。这种量子点可以把电子锁定在一个非常微小的三维空间内，当有一束光照射上去的时候电子会受到激发跳跃到更高的能级。当这些电子回到原来较低的能级的时候，会发射出波长一定的光束。

进一步的，直下式背光模组还可以包括扩散片10，扩散片10可以设于所述荧光层9的远离所述第二网点层8的一侧。通过扩散片10使背光分布均匀。扩散片10的基材需选择光透过率高的材料如PET塑料(聚对苯二甲酸类塑料)/PC塑料(聚碳酸酯)/PMMA树脂(聚甲基丙烯酸甲酯)。一般传统的扩散片10主要是在扩散片10的基材中加入一颗颗的化学颗粒，作为散射粒子，而现有的扩散片10其微粒子分散在树指层之间，所以光线在经过扩散层时会不断的在两个折射率相异的介质中穿过，在此同时光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。扩散片10的结构从下至上通常是抗静电涂布层、PET基材以及扩散层。

进一步的，直下式背光模组还可以包括棱镜层11，棱镜层11可以设于扩散片10的远离荧光层9的一侧。通过棱镜层11可以改善整个背光模组发光效率即进一步利用光源2发出的能量。棱镜层11由一个具有尖角微棱镜结构的棱镜层11和一个波导层贴合而成。棱镜层11也可以称之为增亮膜，主要有四种类型，一般棱镜片(normal prism sheet)、多功能棱镜片、micro-lens film与反射型偏光片(reflective polarizer)等。

进一步的，直下式背光模组还可以包括反射层12，反射层12设于第一偏振耦合光栅4的远离第一波导层1的一侧。利用高密度偏振耦合光栅LED光线将不可避免地有反射衍射损失，该反射衍射损失一般小于5％，因此，加入反射层12，使得反射衍射损失的光线重新背光利用。反射层12可以为金属膜层，也可以为多层介质膜。

进一步的，本发明还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述背光模组，背光模组的具体结构上述已经进行了详细的描述，此处不再赘述。

本发明的导光结构、安装该导光结构的直下式背光模组及安装有该直下式背光模组的显示面板；通过偏振分束结构3将光源2发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光，再通过第一偏振耦合光栅4将第一偏振光偏折使其在第一波导层1内全反射，通过第二偏振耦合光栅6将第二偏振光偏折使其在第二波导层5内全反射。一方面，使用该导光结构不存在混光距离，有利于背光模组的轻薄化设计；另一方面，通过全反射使第一波导层1内以及第二波导层5内的光较均匀；再一方面，该导光结构对光源2之间的间距没有要求，在满足整体亮度的前提下，可以降低光源2的使用数量，降低成本。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本说明书中使用“约”“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”“大约”“大致”“大概”的含义。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (13)

1.一种导光结构，其特征在于，包括：

第一波导层，具有第一入光面和第一出光面；

偏振分束结构，设于所述第一出光面，用于将光源发出的光分成第一偏振光以及第二偏振光；

第一偏振耦合光栅，设于所述第一入光面，用于将所述第一偏振光偏折使其在所述第一波导层内全反射；

第二波导层，具有第二入光面和第二出光面，设于所述偏振分束结构之上；

第二偏振耦合光栅，设于所述第二入光面与偏振分束结构之间，用于将所述第二偏振光偏折使其在所述第二波导层内全反射。

2.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于，所述第一偏振光为偏振方向垂直于入射面的偏振光，所述第二偏振光为偏振方向平行于入射面的偏振光。

3.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于，

所述第一偏振耦合光栅包括：

反射光栅层，设于所述第一入光面；

所述第二偏振耦合光栅包括：

透射光栅层，设于所述第二入光面。

4.根据权利要求3所述的导光结构，其特征在于，所述透射光栅层以及所述反射光栅层均包括多个同心圆环状光栅，且各个光栅的参数不同。

5.根据权利要求4所述的导光结构，其特征在于，所述光源、所述第一偏振耦合光栅以及所述第二偏振耦合光栅同中心轴设置。

6.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于，所述偏振分束结构包括：

金属光栅层，设于所述第一出光面。

7.根据权利要求6所述的导光结构，其特征在于，所述金属光栅层参数包括：周期为200nm、栅高为130nm、占空比为0.5。

8.根据权利要求1所述的导光结构，其特征在于，所述导光结构还包括：

第一网点层，设于所述第一出光面的未设置所述偏振分束结构的位置和/或所述第一入光面的未设置所述第一偏振耦合光栅的位置。

9.根据权利要求8所述的导光结构，其特征在于，所述导光结构还包括：

第二网点层，设于所述第二出光面和/或所述第二入光面的未设置所述第二偏振耦合光栅的位置。

10.一种直下式背光模组，其特征在于，包括：

权利要求1～9任意一项所述的导光结构；

光源，与所述第一波导层相对设置，且位于所述第一入光面与第一偏振耦合光栅之间。

11.根据权利要求10所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光结构还包括第二网点层，所述第二网点层设于所述第二出光面和/或所述第二入光面的未设置所述第二偏振耦合光栅的位置；所述直下式背光模组还包括：

荧光层，设于所述第二网点层的远离所述第二波导层的一侧。

12.根据权利要求11所述的直下式背光模组，其特征在于，所述直下式背光模组还包括：

扩散片，设于所述荧光层的远离所述第二网点层的一侧；

棱镜层，设于所述扩散片的远离所述荧光层的一侧；

反射层，设于所述第一偏振耦合光栅的远离所述第一波导层的一侧。

13.一种显示面板，其特征在于，包括：

权利要求10～12任意一项所述的直下式背光模组。