CN108469642A - 一种棱镜膜、背光模组及显示装置 - Google Patents

一种棱镜膜、背光模组及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108469642A
CN108469642A CN201810272472.0A CN201810272472A CN108469642A CN 108469642 A CN108469642 A CN 108469642A CN 201810272472 A CN201810272472 A CN 201810272472A CN 108469642 A CN108469642 A CN 108469642A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prism
optical surface
light
angle
base angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810272472.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108469642B (zh
Inventor
金亮亮
杨泽洲
马若玉
刘晴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201810272472.0A priority Critical patent/CN108469642B/zh
Publication of CN108469642A publication Critical patent/CN108469642A/zh
Priority to US16/199,733 priority patent/US10921497B2/en
Priority to US17/161,029 priority patent/US11327207B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108469642B publication Critical patent/CN108469642B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
    • G02B26/0883—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism
    • G02B26/0891—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism forming an optical wedge
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/33—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving directional light or back-light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/40—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images giving the observer of a single two-dimensional [2D] image a perception of depth
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本发明实施例涉及一种棱镜膜、背光模组及显示装置。该棱镜膜包括基板和位于所述基板的表面上的多个棱镜，所述多个棱镜中每一个具有三角形截面，并且具有与所述三角形截面垂直的第一光学表面、第二光学表面和第三光学表面，其中所述第一光学表面平行于所述基板的表面，所述第一光学表面和所述第二光学表面形成第一底角，所述第一光学表面和所述第三光学表面形成第二底角，所述多个棱镜的所述第一底角和所述第二底角中的至少一者逐渐变化。

Description

一种棱镜膜、背光模组及显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种棱镜膜、背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示面板已经发展成一种成熟的显示技术，可以应用于各种领域。作为一种应用示例，液晶显示面板可以用于虚拟现实(VR)显示技术中，以便呈现用于视觉感知的视觉信息。借助于成像透镜以及立体显示技术，可以使得显示面板上呈现的信息被感知为真实的，从而可以提供非常逼真的体验。
发明内容
本发明实施例提供了一种棱镜膜、背光模组及显示装置，其可以使得出射光的光路与希望的光路相匹配，从而提高光能利用率。
根据本发明的一个方面，提供一种棱镜膜。该棱镜膜包括基板和位于所述基板的表面上的多个棱镜，所述多个棱镜中每一个具有三角形截面，并且具有与所述三角形截面垂直的第一光学表面、第二光学表面和第三光学表面。所述第一光学表面平行于所述基板的表面，所述第一光学表面和所述第二光学表面形成第一底角，所述第一光学表面和所述第三光学表面形成第二底角。所述多个棱镜的所述第一底角和所述第二底角中的至少一者逐渐变化。
在一个实施例中，所述多个棱镜沿平行于所述基板的所述表面的方向平行布置。所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射。
在一个实施例中，所述方向为所述光的平行于所述基板的表面的水平分量的方向，所述多个棱镜的所述第一底角和所述第二底角中的至少一者沿所述方向逐渐增大。
在一个实施例中，所述第一底角和所述第二底角被配置为满足如下关系：
其中，θ1表示入射到所述棱镜的光的方向与所述基板的表面的法线之间的朝向所述基板的夹角；n表示所述棱镜的折射率；α1表示第一底角；α3表示第二底角；θ8表示从所述第一光学表面出射的光的出射角。
在一个实施例中，所述第一底角和所述第二底角被配置为使得入射到所述第三光学表面的所述光在所述第三光学表面处全反射，其中，所述第一底角和所述第二底角进一步被配置为满足如下关系：
其中，θ5表示所述光在所述第三光学表面上的入射角。
在一个实施例中，所述三角形截面为等腰三角形截面。
在一个实施例中，65°≤θ1≤85°。
在一个实施例中，所述第二底角为直角，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射。
在一个实施例中，所述多个棱镜的所述第一底角从所述基板的边缘朝向中心逐渐减小。
在一个实施例中，所述第一底角被配置为满足如下关系：
其中，δ表示从所述第二光学表面出射的光与所述第一光学表面的法线之间的夹角；n表示所述棱镜的折射率；α1表示所述第一底角；β1表示所述光在所述第一光学表面上的入射角。
在一个实施例中，0°≤β1≤20°。
在一个实施例中，所述多个棱镜沿平行于所述基板表面的方向平行布置。
在一个实施例中，所述多个棱镜以多个同心圆的方式布置。
在本发明的另一方面，提供一种背光模组。该背光模组包括导光板和位于所述导光板的出光侧的棱镜膜，例如，根据本发明的一个或多个实施例中提供的棱镜膜。
在一个实施例中，所述多个棱镜沿平行于所述基板的表面的方向平行布置，所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相对，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在65°至85°之间。
在一个实施例中，所述三角形截面为直角三角形截面，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相背离，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在0°至20°之间。
在本发明的又一方面，提供一种显示装置。该显示装置包括棱镜膜，例如，根据本发明的一个或多个实施例提供的棱镜膜。
在一个实施例中，所述显示装置还可以包括背光模组、显示面板，其中，所述棱镜膜位于所述背光模组的导光板和所述显示面板之间，所述多个棱镜沿平行于所述基板的表面的方向平行布置，所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相对，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在65°至85°之间。
在一个实施例中，所述显示装置还包括显示面板，其中，所述棱镜膜位于所述显示面板的出光侧，所述三角形截面为直角三角形截面，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述显示面板的出光侧相背离，并且从所述显示面板出射的光的出射角的范围在0°至20°之间。
在一个实施例中，所述显示装置为虚拟现实显示装置。
根据本发明的实施例提供的棱镜膜、背光模组及显示装置，可以以取决于显示屏幕的位置的方式改变从显示屏幕出射的光的方向，使得从显示屏幕出射的光的光路与希望的光路相匹配，从而提高光能利用率。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其他方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
附图说明
本文中描述的附图用于仅对所选择的实施例的说明的目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本申请的范围，其中：
图1a示出了从显示屏幕出射的光的光路与VR希望的光路不匹配的示意图；
图1b示出了从显示屏幕出射的光的光路与VR希望的光路匹配的示意图；
图2示出根据本发明的示例实施例提供的棱镜膜的截面图；
图3示出图2所示的实施例提供的棱镜膜对入射到其上平行光的影响的示意图；
图4a和图4b分别示意性示出在图2所示的实施例中光传输通过棱镜膜的两种示例的光路图；
图5a示出在虚拟现实显示装置中使用图2所示的实施例的棱镜膜的仿真光路图；
图5b示出在虚拟现实显示装置中使用具有相同底角的棱镜的棱镜膜的仿真光路图；
图6示出根据本发明的另一示例实施例提供的棱镜膜的截面图；
图7示出图6所示的实施例提供的棱镜膜对垂直入射到其上平行光的影响的示意图；
图8a和图8b分别示出棱镜在基板上的两种示例布置的示意图；
图9示出在图6所示的实施例中光传输通过棱镜膜示例的光路图；
图10a示出在虚拟现实显示装置中使用图6所示的实施例的棱镜膜的仿真光路图；
图10b示出在虚拟显示显示装置中没有使用图6所示的实施例中的棱镜膜的仿真光路图；
图11示出根据本发明的实施例提供的示例的背光模组的示意图；
图12示意性示出根据本发明的实施例提供的另一示例的背光模组的示意图；
图13是根据本发明的实施例提供的示例的显示装置的示意图；以及
图14是根据本发明的实施例的提供的另一示例的显示装置的示意图
贯穿这些附图的各个视图，相应的参考编号指示相应的部件或特征。
具体实施方式
现将参考附图详细描述各种实施例，其作为本发明的示例性示例而提供，以使得本领域技术人员能够实现本发明。值得注意的是，以下附图和示例并不意味着限制本发明的范围。在使用已知的组件可以部分或全部实现本发明的特定元件的情况下，将仅描述对理解本发明所需要的这种已知组件的那些部分，并且这种已知组件的其它部分的详细描述将被省略以便不会混淆本发明。进一步地，各种实施例通过说明的方式包含与在此涉及的组件等同的现在和未来已知的等同物。
当介绍本申请的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素；除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素；术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性及形成顺序。
在虚拟现实(VR)显示技术中，通常借助于成像透镜对显示屏幕上的图像进行成像。在成像过程中，来自于显示屏幕的光线中，只有部分光线能够穿过透镜并被使用者的眼睛接收。也就是说，仅由部分光线能够被实际利用，从而造成光能的大量浪费。图1a示出了从显示屏幕出射的光的光路(由粗箭头11表示)与VR希望的光路(由细箭头22表示)不匹配的示意图；图1b示出了从显示屏幕出射的光的光路(由粗箭头11表示)与VR希望的光路(由细箭头22表示)匹配的示意图。如图1a所示，在实际情况下，从显示屏幕102出射的大部分光线以近似垂直于显示屏幕102的方向传播，如粗箭头11示出的。位于中心位置1附近的光线能够穿过成像透镜104进入使用者的眼睛106，而位于边缘位置2附近的大部分光线不能经由成像透镜104入射到使用者的眼睛106，因此造成光浪费。如图1b所示，在理想情况下，显示屏幕102的不同位置处的希望的光路不同。不但位于中心位置1附近的大部分光线能够被使用者的眼睛106接收，位于边缘位置2附近的大部分光线也应当与希望的光路11相匹配，以便被使用者的眼睛106接收，这样可以提高光能的利用率。因此，需要提供一种光学结构，其可以以取决于显示屏幕的位置的方式改变从显示屏幕出射的光的方向，使得从显示屏幕出射的光的光路与VR希望的光路相匹配。
需要说明的是，在本文中，术语“显示装置”是指能够显示二维或三维图像的装置，其例如可以包括背光模组、显示面板以及其他光学膜片；术语“显示面板”是指显示装置的一个组成部分；术语“显示屏幕”是指显示装置的能显示图像的屏幕，在本发明的实施例中，其可以指整个显示装置的显示图像侧的表面。在本文中，“从显示屏幕出射的光”是指从整个显示面板的显示图像侧的表面出射的光；“从显示面板出射的光”在显示面板的外侧不具有额外的膜层的情况下与“从显示屏幕出射的光”的意义相同，然而，在显示面板的外侧具有额外的膜层(例如，本发明的实施例提供的棱镜膜)的情况下与“从显示屏幕出射的光”的意义不相同。
需要说明的是，在本发明的实施例中，从显示屏幕、显示面板或者导光板的各个出光点出射的光线通常可以是具有一定发散角度的一簇光线束。该簇光线束中主要的光能量通常集中在较小的角度范围(例如1°-20°)内。为了便于描述方面，在本发明的实施例中，所提到的例如涉及光或光的方向、角度等的描述通常是指该簇光线束中的中心光线。然而，这并不旨在将本发明的范围限定到这种特定的中心光线，本领域技术人员可以理解，在中心光线两侧一定角度范围内的光都可以适于本发明。
在本发明的一个方面，提供一种棱镜膜。该棱镜膜的结构参数被设计为使得从显示屏幕出射的光能够沿着预定的轨迹行进，例如沿着VR希望的光路2行进，以便充分利用从显示屏幕的中心位置和边缘位置出射的光线，从而提高光能的利用率。该棱镜膜可以包括基板和位于基板的表面上的多个棱镜。每个棱镜具有三角形截面，并且具有与三角形截面垂直的第一光学表面、第二光学表面和第三光学表面。在示例的实施例中，第一光学表面平行于基板的表面。第一光学表面和第二光学表面形成棱镜的第一底角，并且第一光学表面和第三光学表面形成棱镜的第二底角。多个棱镜的第一底角和第二底角中的至少一者逐渐变化。
如在本文中使用的，“逐渐变化”可以包括沿着平行于基板的表面的方向从基板的一侧到另一侧单调变化的情况，还可以包括从基板的一侧到另一侧先减小后增大的情况。术语“基板的表面”是指基板的其上设置有棱镜的表面。
图2示出根据本发明的示例实施例提供的棱镜膜的截面图。在图2中，进一步示出了棱镜204的放大图(位于棱镜膜下方的虚线椭圆内)。如图2所示，该棱镜膜200可以包括基板202和位于基板202的表面上的多个棱镜204。每个棱镜204具有三角形截面，并且具有与三角形截面垂直的第一光学表面2042、第二光学表面2044和第三光学表面2046。第一光学表面2042平行于基板202的表面。第一光学表面2042和第二光学表面2044形成棱镜的第一底角α1，并且第一光学表面2042和第三光学表面2046形成棱镜的第二底角α3。
图3示出图2所示的实施例提供的棱镜膜对入射到其上平行光的影响的示意图。如图3所示，平行光斜入射到棱镜膜200上之后，棱镜膜200上的棱镜可以调节出射光的方向，使得出射光朝向预定的方向行进。在该实施例中，棱镜膜200上的多个棱镜204具有不同的第一底角和第二底角。在具体的实施例中，多个棱镜204的第一底角α1和第二底角α3可以沿着平行于入射到棱镜204上的光的水平分量的方向(如图3中的箭头301所示的方向)逐渐增大。
在示例的实施例中，多个棱镜204可以沿平行于基板202的表面的方向平行布置。然而，这并不旨在将本发明限制在该特定的布置方式。当使用其他不同的布置方式时，本领域技术人员可以很容易地认识到如何适配相关的参数或条件。作为示例，多个棱镜204还可以在基板202的表面以阵列布置。
图4a和图4b分别示意性示出在图2所示的实施例中光传输通过棱镜膜的两种示例的光路图。如图4a和图4b所示，每个棱镜204的参数(具体地，第一底角α1和第二底角α3)可以被配置使得光从第二光学表面2044入射到棱镜204中，然后经由第三光学表面2046反射到第一光学表面2042，并以朝向基板202的中心偏折的方式从第一光学表面2042出射。以下结合图4a详细描述一种根据预定的光路(希望的光路)来确定棱镜的第一底角和第二底角的示例的方法。在该示例的实施例中，α1、α2和α3分别表示棱镜204的第一底角、顶角和第二底角；n表示棱镜的折射率；θ1表示入射到棱镜的第二光学表面2044的光的方向与基板202的表面的法线之间的朝向基板202的夹角；θ2表示θ1的余角；θ3和θ4分别表示光在棱镜204的第二光学表面2044处的入射角和折射角；θ5和θ6分别表示光在棱镜204的第三光学表面2046处的入射角和反射角；θ7和θ8分别表示光在棱镜204的第一光学表面2042处的入射角和折射角。
如图4a所示，根据几何关系可以得到如下关系式：
α1+α2+α3＝π (3)
θ4+θ5＝α2 (4)
入射到第二光学表面2044的光依次经由第二光学表面2044的折射、第三光学表面2046的反射和第一光学表面2042的折射后以角度θ8出射。根据折射定律和反射定律可以得到以下关系式：
sinθ3＝n*sinθ4 (6)
θ5＝θ6 (7)
n*sinθ7＝sinθ8 (8)
另外，为了使得入射到每个棱镜204中的光能够遵循图4a或4b所示的光路，即，从第二光学表面2044进入棱镜204的光经由第三光学表面2046的反射后从第一光学表面2042出射，还需要满足以下关系式：
根据上述关系式(1)-(9)可以得到θ8、θ1、n、α1和α3之间的关系式：
在可选的实施例中，棱镜204的结构参数(具体为，第一底角α1和第二底角α3)还可以被配置为使得入射到第三光学表面2046的光在第三光学表面2046处全反射，以提高从第一光学表面2042出射的光的强度。在这种情况下，还需要满足如下关系：
根据上述关系式(1)-(8)和(12)，可进一步导出如下关系式：
根据上述关系式(10)、(11)和(13)，在已知入射到棱镜204的第二光学表面2044的光的方向与基板202的表面的法线之间的夹角θ1、光从第一光学表面2042出射的出射角θ8和棱镜204的折射率n的情况下，可以导出第一底角α1和α3之间的关系。
在示例的实施例中，每个棱镜204可以具有等腰三角形截面，即α1＝α3＝α。在这种配置中，根据上述关系式(10)、(11)和(13)可以确定棱镜的第一底角α1和第二底角α3。在θ1固定的情况下，α1和α3随着θ8的变化而变化。
然而，需要注意的是，在θ1较小的情况下，从第二光学表面2044入射到棱镜204的光可能不经过第三光学表面2046的反射，而是直接从第二光学表面2044入射到第一光学表面2042并从第一光学表面2042出射。在这种情况下，从棱镜204出射的光线的行进方向不符合希望的光路，这同样会造成一定程度的光能损失。因此，在该实施例中，可以将θ1设置为具有较大的角度，例如65°≤θ1≤85°。例如，这种棱镜膜200可以应用于显示装置的背光模组，因为通常从背光模组的导光板出射光通常具有较大的出射角度。
如上已经提到的，这种棱镜膜200可以应用于虚拟现实显示装置中。作为示例，棱镜膜200可以设置在虚拟现实显示装置的导光板的出光侧。在这种情况下，在进行光学设计时，可以预先确定从第一光学表面2042出射的光的出射角θ8(其可以根据从显示屏幕出射的希望的光路来确定)，使得从第一光学表面2042出射的光基本上符合如图1a和1b所示的希望的光路，以便提高光能的利用率。在虚拟现实显示装置中，通常还可以预先确定从导光板出射的光的出射角，即θ1。因此，根据上述关系式(10)、(11)和(13)可以确定各个棱镜的第一底角α1和第二底角α3。在棱镜为等腰棱镜的情况下，α1＝α3。由此，可以基于确定的第一底角α1和第二底角α3来设计棱镜膜上的各个棱镜204，使得从各个棱镜出射的光基本上符合虚拟现实显示装置中所需的希望的光路。
图5a示出在虚拟现实显示装置中使用图2所示的实施例的棱镜膜的仿真光路图。在图5a所示的示例中，棱镜膜200可以设置在VR显示装置的导光板的出光侧，并且棱镜膜200的设置有棱镜204的一侧朝向导光板，使得从导光板出射的光可以从棱镜204的第二光学表面2044进入棱镜204。此外，对图5a中的虚拟现实显示装置还可以进行如下设计：
显示屏幕102尺寸为62mm，显示屏幕102中心为0mm，各个位置之间的间隔为2mm；
可以根据VR的希望的光路预先设计在不同位置处从显示屏幕102出射的光线的角度，假设该角度等于从棱镜的第一光学表面出射的光的出射角θ8，具体地可以在表1中列出；
入射到棱镜204的光的方向与基板202的表面的法线之间的夹角θ1等于75°，其等于从显示屏幕102出射的光的出射角；
棱镜204的折射率n＝1.49；
眼睛106的瞳孔直径设置为8mm；以及
α1＝α3＝α。
基于上述参数并根据上述关系式(10)，可以计算出各个位置处的第一底角α1和第二底角α3(α1＝α3＝α)，如在表1中列出的。
表1各个位置处从棱镜出射的光的出射角及对应的棱镜的底角
基于以上的设置参数，在模拟软件Lighttools中建立模型，可以得到如图5a所示的仿真结果。从图5a可知，使用图2所示的实施例中的具有底角变化的棱镜204的棱镜膜200，可以使从显示屏幕102出射的光(例如，从边缘部分出射的光)基本上可以与VR希望的光路相匹配，从而提高光能利用率。
图5b示出在虚拟现实显示装置中使用具有相同底角的棱镜的棱镜膜的仿真光路图。在图5b中，使用具有相同底角(例如56°)的棱镜膜，其他参数都与图5a相同。显然，图5b中由于显示装置边缘处出射的光不能进入透镜，因此只有在中心部分出射的光能够经过成像透镜进入使用者的眼睛106，因此造成较大的光能浪费。根据两种情况下的仿真结果，图5a的能量利用率是图5b的约2.76倍。
图6示出根据本发明的另一示例实施例提供的棱镜膜的截面图。在图6中，进一步示出了棱镜604的放大图(位于棱镜膜下方的虚线椭圆内)。如图6所示，该棱镜膜600包括基板602和位于基板602的表面上的多个棱镜604。每个棱镜604具有直角三角形截面，并且具有与该直角三角形截面垂直的第一光学表面6042、第二光学表面6044和第三光学表面6046。第一光学表面6042平行于基板602的表面。第一光学表面6042和第二光学表面6044形成棱镜的第一底角α1，并且第一光学表面6042和第三光学表面6046形成棱镜的第二底角α1(该第二底角为直角)。
图7示出图6所示的实施例提供的棱镜膜对基本上垂直入射到其上平行光的影响的示意图。如图7所示，平行光垂直入射到棱镜膜600上之后，棱镜膜600可以调节出射光的方向，使得出射光朝向预定的方向行进。在图6和图7所示的实施例中，多个棱镜604的第一底角α1可以沿着从基板602的边缘朝向中心的方向(如图7中的箭头701所示)逐渐减小，以使得当这种棱镜膜600应用于显示装置时，从显示屏幕边缘和中心出射的光的光路基本上与希望的光路相匹配，从而提高光能的利用率。
在图6和图7所示的实施例中，多个棱镜604可以沿平行于基板602的表面的方向平行布置(如图8a所示)。在替代的实施例中，多个棱镜可以以多个同心圆的方式布置(如图8b所示)。然而，这并不旨在将本发明限制在该特定的布置方式。当使用其他不同的布置方式时，本领域技术人员可以很容易地认识到如何适配相关的参数或条件。
图9示出在图6所示的实施例中光传输通过棱镜膜示例的光路图。如图9中的光路33(由实线箭头示出)，每个棱镜602的参数(具体地，第一底角α1)可以被配置为使得光从第一光学表面6042进入到棱镜中，然后入射到第二光学表面6044，经由第二光学表面6044的折射后以朝向基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面6044出射。
以下结合图9详细描述一种根据预定的光路(希望的光路)来确定棱镜的第一底角的示例的方法。在该示例的实施例中，α1和α2分别表示棱镜的第一底角(第一锐角)和顶角(第二锐角)；n表示棱镜的折射率；β1和β2分别表示光在第一光学表面6042处的入射角和折射角；β3和β4分别表示光在第二光学表面6044处的入射角和折射角；δ表示从第二光学表面6044出射的光与第一光学表面6042的法线之间的夹角。
如图9所示，根据几何关系可以得到如下关系式：
α1+δ＝β4 (16)
根据光路33，入射到第一光学表面6042的光依次经由第一光学表面6042和第二光学表面6044的折射后以出射角β4从第二光学表面6044出射。根据折射定律可以得到如下关系式：
sinβ1＝n*sinβ2 (17)
n*Sinβ3＝Sinβ4 (18)
另外，为了使得从第一光学表面6042进入棱镜的光能够从第二光学表面6044出射，需要光在第二光学表面6044上不满足全反射条件，即，需要满足以下关系式：
根据上述关系式(14)-(19)可以得到δ、β1、n和α1之间的关系：
根据上述关系式(20)和(21)可知，在已知入射到棱镜604的第一光学表面6042上的光的入射角β1、从第二光学表面6044出射的光与第一光学表面6042的法线之间的夹角δ(假设δ等于从显示屏幕出射的光的出射角)以及棱镜604的折射率n的情况下，可以计算出棱镜604的第一底角α1。
进一步如图9所示，当入射到棱镜604的第一光学表面6042的光的入射角β1为0时，即垂直入射到第一光学表面6042，光能够沿着光路33从第一光学表面6042直接入射到第二光学表面6044。然而，当入射到棱镜604的第一光学表面6042的光的入射角β1大于0时，靠近第三光学表面6046的光可能沿着光路44(虚线表示的光路)行进，即，从第一光学表面6042进入棱镜的光首先入射到第三光学表面6046，然后经过第三光学表面6046的反射后入射到第二光学表面6044。在后一种情况下，β1、δ、n和α1将不满足上述关系式(20)和(21)，这将造成一定程度上的光能损失。因此，为了进一步提高光能利用率，β1可以具有较小的角度，例如，0°≤β1≤20°。然而，这并不旨在将本发明的范围限定在β1的该特定范围内。
作为示例，当图6所示的实施例中的棱镜膜600应用于虚拟现实显示装置中时，可以将棱镜膜600设置在虚拟显示显示装置的显示面板的出光侧，作为显示装置的一部分。在这种情况下，在进行光学设计时，可以预先设计从第二光学表面6044出射的光与第一光学表面6042的法线之间的夹角δ，使得从第二光学表面6044出射的光基本上符合如图1a和1b中示出的希望的光路，也即，无论是从显示屏幕的中心还是从显示屏幕的边缘出射的光都能够基本上经由透镜入射到使用者的眼睛，以便提高光能的利用率。在虚拟现实显示装置中，通常还可以预先确定从显示面板出射的光的出射角β1(通常大部分光近似垂直出射)，即β1＝0。因此，在已知棱镜604的折射率n的情况下，根据上述关系式(20)和(21)可以确定各个棱镜604的第一底角α1。由此，可以基于确定的第一底角α1来设计棱镜膜上的各个棱镜604，使得从各个棱镜604出射的光基本上符合虚拟现实显示装置中所需的希望的光路。
替代地，图6所示的棱镜膜也可以设置在虚拟现实显示装置的导光板的出光侧。在这种情况下，本领域技术人员可以很容易认识到可以通过在棱镜膜和导光板之间设置其他光学部件来调整从导光板出射的光的角度，以便获得较小的β1，使得光近似垂直地入射到棱镜的第一光学表面。
图10a示出在虚拟现实显示装置中使用图6所示的实施例的棱镜膜的仿真光路图。在图10a所示的示例中，棱镜膜600可以设置在VR显示装置的显示面板的出光侧，并且棱镜膜600的设置有棱镜604的一侧背离显示面板，使得从显示面板出射的光可以从第一光学表面6042进入棱镜。此外，对图10a中的装置还可以进行如下设置：
显示屏幕102尺寸为62mm，显示屏幕102中心为0mm，各个位置之间的间隔为2mm；
根据VR的希望的光路预先设计在不同位置处从显示屏幕102出射的光线的角度，假设该角度等于从棱镜的第二光学表面出射的光与第一光学表面的法线之间的夹角δ，具体可以在表2中列出；
光垂直入射到各个棱镜的第一光学表面，即，β1＝0°；以及
棱镜的折射率n＝1.49。
根据上述关系式(20)和(21)，可以计算出各个位置处的α(α1＝α)，如在表2中列出的。
表2各个位置处从棱镜出射的光的出射角及对应的棱镜的底角
基于以上的设置参数，在模拟软件Lighttools中建立模型，可以得到如图10a所示的仿真结果。从图10a可知，使用图6所示的实施例中的具有底角变化的棱镜的棱镜膜，可以使从显示屏幕102出射的光基本上可以VR希望的光路相吻合，从而提高光能利用率。
图10b示出在虚拟显示显示装置中没有使用图6所示的实施例中的棱镜膜的仿真光路图。在图10b中，在显示面板的出光侧不使用图6所示的实施例中的棱镜膜，其他参数都与图10a相同。显然，图10b中由于显示装置边缘处出射的光不能进入透镜，因此只有在中心部分出射的光能够经过成像透镜进入使用者的眼睛，因此造成较大的光能浪费。根据两种情况下的仿真结果，图10a的能量利用率是图10b的约2.76倍。
为了说明本发明的特定效果、优点和可行性，这里描述的棱镜膜在虚拟现实显示装置中的使用仅仅是棱镜膜的一种示例性应用，其不旨在将本发明的范围限制在该具体的应用。通过本发明的实施例，当棱镜膜应用于其他场景中时，本领域技术人员可以容易地认识到如何适配相关的参数和条件。作为示例，本发明的实施例提供的棱镜膜还可以实现一些特殊的显示目的，例如防窥。
根据本发明的另一方面，还提供一种背光模组。该背光模组可以包括根据本发明的棱镜膜，诸如根据上面详细公开的一个或多个实施例中的棱镜膜。因此，对于该背光模组的可选实施例，可以参考棱镜膜的实施例。
图11示出根据本发明的实施例提供的示例的背光模组的示意图。如图11所示，该背光模组1100可以包括导光板112和图2所示的实施例中的棱镜膜200，该棱镜膜200可以位于导光板112的出光侧。
在图11所示的实施例中，棱镜膜200的多个棱镜204沿平行于基板202的表面的方向平行布置。第一底角和第二底角被配置为从第二光学表面2044入射到棱镜的光能够经由第三光学表面2046反射到第一光学表面2042，并以朝向基板202的中心偏折的方式从第一光学表面2042出射。
在该示例的实施例中，棱镜膜200的设置有棱镜204的一侧与导光板112的出光侧相对，并且从导光板112出射的光的出射角的范围在65°至85°之间。
图12示意性示出根据本发明的实施例提供的另一示例的背光模组的示意图。如图12所示，该背光模组1200可以包括导光板112和图6所示的实施例中的棱镜膜600，该棱镜膜600可以位于导光板112的出光侧。
在图12所示的实施例中，棱镜膜600上的棱镜604具有直角三角形截面，棱镜604的第一底角被配置为从第一光学表面6042入射到棱镜604的光能够直接入射到第二光学表面6044，并以朝向基板602的中心偏折的方式从第二光学表面6042出射。
在示例的实施例中，棱镜膜600的设置有棱镜604的一侧与导光板112的出光侧相背离，并且从导光板112入射到棱镜604的第一光学表面6042的入射角的范围在0°至20°之间。作为示例，可以在导光板112和棱镜膜600之间设置其他光学部件，以便调整从导光板112出射的光的出射角，使其以较小的角度(例如，0°)入射到棱镜604的第一光学表面6042。
图11和图12所示的实施例提供的导光板可以应用于例如虚拟现实显示装置中，使得从显示屏幕出射的光能够经由成像透镜进入使用者的眼睛，从而提高光能利用率。
根据本发明的又一方面，提供一种显示装置。该显示装置可以包括根据本发明的棱镜膜，诸如根据上面详细公开的一个或多个实施例中的棱镜膜。因此，对于该显示装置的可选实施例，可以参考棱镜膜的实施例。
图13是根据本发明的实施例的示例提供的显示装置的示意图。如图13所示，该显示装置1300可以包括背光模组或导光板112、显示面板131和图2所示的实施例中的棱镜膜200。在该实施例中，棱镜膜200可以位于导光板112和显示面板131之间。
在图13所示的实施例中，多个棱镜204可以沿平行于基板202的表面的方向布置。第一底角和第二底角可以被配置为从第二光学表面2044入射到棱镜204的光能够经由第三光学表面2046反射到第一光学表面2042，并以朝向基板202的中心偏折的方式从第一光学表面2042出射。在该实施例中，棱镜膜200的设置有棱镜204的一侧与导光板112的出光侧相对，并且从导光板112出射的光的出射角的范围可以在65°至85°之间。
图14是根据本发明的实施例提供的另一示例的显示装置的示意图。如图14所示，该显示装置1400可以包括背光模组或导光板112、显示面板131和图6所示的实施例中的棱镜膜600。在该实施例中，棱镜膜600可以位于显示面板131的出光侧。
在图14所示的实施例中，棱镜膜600上的棱镜604可以具有直角三角形截面。棱镜604的第一底角被配置为从第一光学表面6042入射到棱镜604的光能够直接入射到第二光学表面6044，并以朝向基板602的中心偏折的方式从第二光学表面6042出射。在该实施例中，棱镜膜600的设置有棱镜604的一侧与显示面板131的出光侧相背离。从显示面板131出射的光的出射角的范围可以在0°至20°之间。
根据本发明的实施例提供的显示装置可以为虚拟显示显示装置。通过根据本发明的实施例提供的显示装置，可以使得从显示装置出射的光按照预定的理想轨迹行进，即能够经由虚拟现实装置的成像透镜进入使用者的眼睛，从而提高光能利用率。
作为替代的实施例，根据本发明的实施例提供的显示装置还可以在其他场景中使用，例如用于防窥的目的，可以实现较好的防窥效果。
以上为了说明和描述的目的提供了实施例的前述描述。其并不旨在是穷举的或者限制本申请。特定实施例的各个元件或特征通常不限于特定的实施例，但是，在合适的情况下，这些元件和特征是可互换的并且可用在所选择的实施例中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式来改变。这种改变不能被认为脱离了本申请，并且所有这些修改都包含在本申请的范围内。

Claims (20)

1.一种棱镜膜，其特征在于，包括基板和位于所述基板的表面上的多个棱镜，所述多个棱镜中每一个具有三角形截面，并且具有与所述三角形截面垂直的第一光学表面、第二光学表面和第三光学表面，其中所述第一光学表面平行于所述基板的表面，所述第一光学表面和所述第二光学表面形成第一底角，所述第一光学表面和所述第三光学表面形成第二底角，所述多个棱镜的所述第一底角和所述第二底角中的至少一者沿着平行于所述基板的所述表面的方向逐渐变化。
2.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述多个棱镜沿平行于所述基板的所述表面的方向平行布置，所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射。
3.根据权利要求2所述的棱镜膜，其特征在于，所述方向为所述光的平行于所述基板的表面的水平分量的方向，所述多个棱镜的所述第一底角和所述第二底角中的至少一者沿所述方向逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的棱镜膜，其特征在于，所述第一底角和所述第二底角被配置为满足如下关系：
其中，θ1表示入射到所述棱镜的光的方向与所述基板的表面的法线之间的朝向所述基板的夹角；n表示所述棱镜的折射率；α1表示第一底角；α3表示第二底角；θ8表示从所述第一光学表面出射的光的出射角。
5.根据权利要求4所述的棱镜膜，其特征在于，所述第一底角和所述第二底角被配置为使得入射到所述第三光学表面的所述光在所述第三光学表面处全反射，其中，所述第一底角和所述第二底角进一步被配置为满足如下关系：
其中，θ5表示所述光在所述第三光学表面上的入射角。
6.根据权利要求5所述的棱镜膜，其特征在于，所述三角形截面为等腰三角形截面。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的棱镜膜，其特征在于，65°≤θ1≤85°。
8.根据权利要求1所述的棱镜膜，其特征在于，所述第二底角为直角，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射。
9.根据权利要求8所述的棱镜膜，其特征在于，所述多个棱镜的所述第一底角从所述基板的边缘朝向中心逐渐减小。
10.根据权利要求9所述的棱镜膜，其特征在于，所述第一底角被配置为满足如下关系：
其中，δ表示从所述第二光学表面出射的光与所述第一光学表面的法线之间的夹角；n表示所述棱镜的折射率；α1表示所述第一底角；β1表示所述光在所述第一光学表面上的入射角。
11.根据权利要求10所述的棱镜膜，其特征在于，0°≤β1≤20°。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的棱镜膜，其特征在于，所述多个棱镜沿平行于所述基板表面的方向平行布置。
13.根据权利要求8-11中任一项所述的棱镜膜，其特征在于，所述多个棱镜以多个同心圆的方式布置。
14.一种背光模组，其特征在于，包括导光板和位于所述导光板的出光侧的根据权利要求1-13中任一项所述的棱镜膜。
15.根据权利要求14所述的背光模组，其特征在于，所述多个棱镜沿平行于所述基板的表面的方向平行布置，所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相对，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在65°至85°之间。
16.根据权利要求14所述的背光模组，其特征在于，所述三角形截面为直角三角形截面，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相背离，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在0°至20°之间。
17.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的棱镜膜。
18.根据权利要求17所述的显示装置，还包括背光模组、显示面板，其特征在于，所述棱镜膜位于所述背光模组的导光板和所述显示面板之间，所述多个棱镜沿平行于所述基板的表面的方向平行布置，所述第一底角和所述第二底角被配置为从所述第二光学表面入射到所述棱镜的光能够经由所述第三光学表面反射到所述第一光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第一光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述导光板的出光侧相对，并且从所述导光板出射的光的出射角的范围在65°至85°之间。
19.根据权利要求17所述的显示装置，还包括显示面板，其特征在于，所述棱镜膜位于所述显示面板的出光侧，所述三角形截面为直角三角形截面，所述第一底角被配置为从所述第一光学表面入射到所述棱镜的光能够直接入射到所述第二光学表面，并以朝向所述基板的中心偏折的方式从所述第二光学表面出射，其中所述棱镜膜的设置有所述棱镜的一侧与所述显示面板的出光侧相背离，并且从所述显示面板出射的光的出射角的范围在0°至20°之间。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为虚拟现实显示装置。
CN201810272472.0A 2018-03-29 2018-03-29 一种棱镜膜、背光模组及显示装置 Active CN108469642B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810272472.0A CN108469642B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种棱镜膜、背光模组及显示装置
US16/199,733 US10921497B2 (en) 2018-03-29 2018-11-26 Prism film, backlight module and display device
US17/161,029 US11327207B2 (en) 2018-03-29 2021-01-28 Prism film, backlight module and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810272472.0A CN108469642B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种棱镜膜、背光模组及显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108469642A true CN108469642A (zh) 2018-08-31
CN108469642B CN108469642B (zh) 2021-03-12

Family

ID=63262391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810272472.0A Active CN108469642B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种棱镜膜、背光模组及显示装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US10921497B2 (zh)
CN (1) CN108469642B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109448578A (zh) * 2019-01-04 2019-03-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其制作方法
CN110161758A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 光转换结构、背光模组及虚拟现实显示装置
CN111290128A (zh) * 2020-03-31 2020-06-16 京东方科技集团股份有限公司 光学系统及显示装置、智能眼镜
CN111610594A (zh) * 2020-06-24 2020-09-01 京东方科技集团股份有限公司 背光模组以及显示装置
CN111696446A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 诚屏科技股份有限公司 多荧幕显示装置
CN111751991A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 宏达国际电子股份有限公司 头戴式显示器及其背光装置
WO2020238663A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳光峰科技股份有限公司 投影屏幕
WO2021217414A1 (zh) * 2020-04-28 2021-11-04 瑞仪(广州)光电子器件有限公司 光学膜片、背光模组及显示装置
US11982904B2 (en) 2019-06-24 2024-05-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Light conversion structure, backlight device and virtual reality display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11086129B2 (en) * 2018-02-21 2021-08-10 Valve Corporation Head-mounted display with narrow angle backlight

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834754A (zh) * 2005-03-16 2006-09-20 欧姆龙株式会社 双面显示装置及面光源装置
KR20080060654A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 엘지디스플레이 주식회사 광학 플레이트 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리
CN101796437A (zh) * 2007-08-28 2010-08-04 Dic株式会社 棱镜片、采用该棱镜片的背光单元及液晶显示装置
CN102053292A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 康佳集团股份有限公司 一种棱镜片及液晶显示屏
CN102654589A (zh) * 2011-11-17 2012-09-05 京东方科技集团股份有限公司 棱镜片及背光模组
CN106680916A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 乐视控股（北京）有限公司 一种复合棱镜片、背光模组和显示终端
CN107610590A (zh) * 2017-09-25 2018-01-19 深圳市华星光电技术有限公司 多功能广告显示屏

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623817B2 (ja) * 1985-07-18 1994-03-30 旭光学工業株式会社 液晶投写型画像表示装置
JPH09274184A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Dainippon Printing Co Ltd レンズフィルムおよびそれを用いた面光源装置
JP4053626B2 (ja) * 1997-03-11 2008-02-27 株式会社エンプラス 面光源装置並びに非対称プリズムシート
US6799859B1 (en) * 2000-07-24 2004-10-05 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Surface illuminant device and prism sheet used therefor
CN100445824C (zh) * 2002-01-31 2008-12-24 三菱丽阳株式会社 光偏转元件及使用该元件的光源装置
US20070133226A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Eastman Kodak Company Polarizing turning film with multiple operating orientations
US7529461B1 (en) * 2007-11-20 2009-05-05 Radiant Opto-Electronics Corporation Light guide plate with compensated emission light field
JP5803320B2 (ja) * 2010-09-14 2015-11-04 大日本印刷株式会社 面光源装置、液晶表示装置および光学部材
CN104503011B (zh) * 2015-01-05 2017-08-11 京东方科技集团股份有限公司 棱镜膜片、曲面背光源和显示装置
US10649131B2 (en) * 2016-11-09 2020-05-12 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and head-mounted display

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1834754A (zh) * 2005-03-16 2006-09-20 欧姆龙株式会社 双面显示装置及面光源装置
KR20080060654A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 엘지디스플레이 주식회사 광학 플레이트 및 이를 구비한 백라이트 어셈블리
CN101796437A (zh) * 2007-08-28 2010-08-04 Dic株式会社 棱镜片、采用该棱镜片的背光单元及液晶显示装置
CN102053292A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 康佳集团股份有限公司 一种棱镜片及液晶显示屏
CN102654589A (zh) * 2011-11-17 2012-09-05 京东方科技集团股份有限公司 棱镜片及背光模组
CN106680916A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 乐视控股（北京）有限公司 一种复合棱镜片、背光模组和显示终端
CN107610590A (zh) * 2017-09-25 2018-01-19 深圳市华星光电技术有限公司 多功能广告显示屏

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109448578B (zh) * 2019-01-04 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其制作方法
US11828958B2 (en) 2019-01-04 2023-11-28 Chongqing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof
WO2020140817A1 (zh) * 2019-01-04 2020-07-09 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其制作方法
CN109448578A (zh) * 2019-01-04 2019-03-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其制作方法
CN111696446B (zh) * 2019-03-14 2023-08-04 诚屏科技股份有限公司 多荧幕显示装置
CN111696446A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 诚屏科技股份有限公司 多荧幕显示装置
CN111751991A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 宏达国际电子股份有限公司 头戴式显示器及其背光装置
US20220221780A1 (en) * 2019-05-30 2022-07-14 Appotronics Corporation Limited Projection screen
WO2020238663A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳光峰科技股份有限公司 投影屏幕
US11892765B2 (en) 2019-05-30 2024-02-06 Appotronics Corporation Limited Projection screen
WO2020259374A1 (zh) * 2019-06-24 2020-12-30 京东方科技集团股份有限公司 光转换结构、背光装置及虚拟现实显示装置
CN110161758B (zh) * 2019-06-24 2022-04-05 京东方科技集团股份有限公司 光转换结构、背光模组及虚拟现实显示装置
CN110161758A (zh) * 2019-06-24 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 光转换结构、背光模组及虚拟现实显示装置
US11982904B2 (en) 2019-06-24 2024-05-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Light conversion structure, backlight device and virtual reality display device
CN111290128A (zh) * 2020-03-31 2020-06-16 京东方科技集团股份有限公司 光学系统及显示装置、智能眼镜
WO2021217414A1 (zh) * 2020-04-28 2021-11-04 瑞仪(广州)光电子器件有限公司 光学膜片、背光模组及显示装置
US11531154B2 (en) 2020-04-28 2022-12-20 Radiant(Guangzhou) Opto-Electronics Co., Ltd Backlight module and display device
CN111610594A (zh) * 2020-06-24 2020-09-01 京东方科技集团股份有限公司 背光模组以及显示装置
CN111610594B (zh) * 2020-06-24 2022-08-16 京东方科技集团股份有限公司 背光模组以及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210165139A1 (en) 2021-06-03
US20190302329A1 (en) 2019-10-03
US10921497B2 (en) 2021-02-16
US11327207B2 (en) 2022-05-10
CN108469642B (zh) 2021-03-12
US20200271834A9 (en) 2020-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108469642A (zh) 一种棱镜膜、背光模组及显示装置
CN105074553B (zh) 具有复合棱镜的双面的膜
KR20200135786A (ko) 광학 디바이스
WO2018053684A1 (en) Three-dimensional display panel, three-dimensional display apparatus having the same, and fabricating method thereof
US20130135513A1 (en) Short distance iris recognition camera
US9354500B2 (en) Screen for reflective projector
CN105929602B (zh) 一种背光模组及其制作方法、显示面板和显示装置
US10129533B2 (en) High quality and moire-free 3D stereoscopic image rendering system using a lenticular lens
WO2020192300A1 (zh) 光学准直组件、背光模组及显示装置
CN110730926B (zh) 光学结构体及显示装置
CN109870812A (zh) 图像显示光学装置及其图像生成方法
CN107003558A (zh) 复合光学片、使用其的液晶显示装置及其制造方法
CN109934157A (zh) 一种背光模组、显示装置以及电子设备
CN106996544A (zh) 棱镜片、背光模组
CN110297385A (zh) 屏幕和投影系统
CN110088674A (zh) 一种背光模组、显示装置以及电子设备
CN107561625A (zh) 光源模组以及导光板
US20140022222A1 (en) Diffuser with a dynamically tunable scattering angle
CN104615975B (zh) 移动终端及其静脉识别装置
CN205722621U (zh) 一种显示装置
US6761459B1 (en) Projection system
CN207676355U (zh) 取像装置
CN103017007B (zh) 光学贴膜及具有该光学贴膜的背光模块与液晶显示器
CN110088673B (zh) 一种光学膜层结构、背光模组、显示装置以及电子设备
CN210155480U (zh) 光学膜层结构、背光模组、液晶显示装置以及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant