CN108562964B - 前置光源模组及反射式显示装置 - Google Patents

前置光源模组及反射式显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种前置光源模组，包括叠置的导光板和透明棱镜膜，所述透明棱镜膜的朝向所述导光板的一面上设置有多个棱镜，以使自所述导光板射出的具有第一出射角的光经过所述透明棱镜膜后射出第二出射角的光，所述第二出射角小于所述第一出射角。本发明还提供一种反射式显示装置。本发明提供的前置光源模组和反射式显示装置，不仅厚度薄，而且成本低。

Description

前置光源模组及反射式显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种前置光源模组及反射式显示装置。
背景技术
反射式显示装置是一种新型的显示装置，其能够利用周围的环境光源作为照明来源以显示画面，因此，与传统的穿透式显示装置相比，反射式显示装置具有节能环保的优势，受到人们的越来越广泛的关注。在反射式显示装置的实际应用过程中，当环境光源发射出的光线较弱时，反射式显示装置的亮度低，显示效果不佳。为此，增加前置光源模组来增大反射式显示装置在诸如黑暗状态等的光线较弱等环境下的可读性，是一种新型的显示方式，原理是：前置光源模组发出的光进入反射式显示面板，然后再自反射式显示面板反射出来进入人眼，从而使得人眼看到显示的内容。
基于上述原理，这就要求进入反射式显示面板的光线尽可能垂直进入，避免大角度的光入射。图1a为现有的反射式显示装置的结构示意图，图1b为图1a的光路图，如图1a和图1b所示，前置光源模组10设置在反射式显示面板20的出光侧，该前置光源模组10包括：光源(图中未示出)、沿光传输方向依次跌叠置的前置导光板101、宽视角圆偏光片102、三层聚光膜103，聚光膜103是透明膜材，是各向异性的特殊薄膜，可使自前置导光板101射出的光经过三层聚光膜103膜后出射角减小，即，该聚光膜103具有使光线汇聚的功能。
图1a所示的具有现有的前置光源模组的反射式显示装置在实际应用存在以下问题：三层聚光膜103使得整个显示装置的厚度较厚，成本也较高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种前置光源模组和反射式显示装置，不仅厚度薄，而且成本低。
本发明提供一种前置光源模组，包括叠置的导光板和透明棱镜膜，所述透明棱镜膜的朝向所述导光板的一面上设置有多个棱镜，以使自所述导光板射出的具有第一出射角的光经过所述透镜膜后转变为具有第二出射角的光，所述第二出射角小于所述第一出射角。
优选地，在所述透明棱镜膜的与所述导光板相对的一面形成有：聚光膜，以使自所述明棱镜膜射出的具有第二出射角的光经过所述聚光膜后射出第三出射角的光，所述第三出射角小于所述第二出射角。
优选地，所述聚光膜包括：透明膜以及在所述透明膜内设置的透明阵列结构。
优选地，所述透明阵列结构为透明长方体阵列结构或透明圆柱体阵列结构。
优选地，所述第一出射角的范围在60°～80°；所述第二出射角的范围在30°～40°。
优选地，所述棱镜的底面远离且平行于所述导光板设置，且其一个侧面与底面的角度范围在10°～20°。
优选地，所述棱镜为三棱镜。
优选地，所述第一出射角的范围在60°～80°；所述第二出射角的范围在30°～40°；所述第三出射角的范围在10°～20°。
优选地，每相邻两个棱镜之间的间距的范围在8μm～12μm。
本发明还提供一种反射式显示装置，包括反射式显示面板和前置光源模组，所述前置光源模组设置在所述反射式显示面板的出光侧，所述前置光源模组采用上述前置光源模组。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，透明棱镜膜的朝向导光板的一面上设置与多个棱镜，以使自导光板射出的具有第一出射角的光经过棱镜后转变为具有第二出射角的光，第二出射角小于第一出射角，这样，就可以尽可能使光线垂直进入反射式显示面板，避免大角度的光入射，这与现有技术相比，可通过一层透明棱镜膜代替现有技术中的三层聚光膜，不仅可以降低前置光源模组的厚度，还可以膜层成本。
附图说明
图1a为现有的反射式显示装置的结构示意图；
图1b为图1a的光路图；
图2a为具有本发明实施例1提供的前置光源模组的反射式显示装置的结构示意图；
图2b为图2a的光路图；
图2c为图2a中棱镜和胶材之间的光路图；
图3a为具有本发明实施例2提供的前置光源模组的反射式显示装置的结构示意图；
图3b为图3a的光路图；
图4a为透明阵列结构的一种结构图；
图4b为透明阵列结构的另一种结构图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的前置光源模组和反射式显示装置作进一步详细描述。
实施例1：
图2a为具有本发明实施例1提供的前置光源模组的反射式显示装置的结构示意图；图2b为图2a的光路图；请一并参阅图2a和图2b，本发明实施例提供的前置光源模组200设置在反射式显示面板300的出光侧，该前置光源模组200包括叠置的导光板201和透明棱镜膜202，其中，透明棱镜膜202的朝向导光板201的一面上设置有多个棱镜2021，以使自导光板201射出的具有第一出射角A的光经过棱镜2021后转变为具有第二出射角B的光，第二出射角B小于第一出射角A，这样，就可以尽可能使光线垂直进入反射式显示面板，避免大角度的光入射，这与现有技术相比，可通过一层透明棱镜膜202代替现有技术中的三层聚光膜，不仅可以降低前置光源模组的厚度，还可以降低成本。
在本实施例中，优选地，在导光板201和透明棱镜膜202之间设置有圆偏光片203，这样，自然光经过该圆偏光片203之后会得到圆偏振光，当反射式显示面板300为不透光状态时，圆偏振光进去后不能反射出来，而当反射式显示面板300为透光状态时源偏振光进去后还能被反射出来。
还有优选地，第一出射角A的范围在60°～80°；第二出射角B的范围在30°～40°，这样，更容易实现光线垂直进入反射式显示面板。
为保证第一出射角A的范围在60°～80°以及第二出射角B的范围在30°～40°，需要设计上述棱镜2021，在实际应用中，前置光源模组的各个膜材需要胶材205进行贴合而成，胶材205具有一定的折射率，具体光路图如图2c所示，其中，a为棱镜2021的一个侧面和底面的夹角(侧面是指光入射出射的表面，底面是指仅出射的表面)，b为自胶材205入射棱镜2021的入射角，c为棱镜2021的出射角，假设胶材205折射率为1.1，棱镜膜的折射率为1.49，那么根据折射定律sinb*1.1＝sinc*1.49、A约等于a+b，B约等于a+c，由于A和B的范围已知，故，可以计算出a的范围在10°～20°。
需要在此说明的是，胶材205应尽可能地选择折射率接近空气折射率(n＝1)的材料，这样，能够在计算棱镜的角度a时需要考虑光线在胶材205中发生光的折射等。
具体地，在本实施例中，棱镜为三棱镜。当然，本发明并不局限于此，在实际应用中，棱镜还可以为主截面为梯形的棱镜，也可以为其他棱镜，只要保证具有范围在10°～20°的夹角a即可。
优选地，每相邻两个棱镜2021之间的间距d的范围在8μm～12μm，以避免摩尔纹现象的出现。
需要在此说明的是，在本实施例中，需要导光板201和透明棱镜膜202配合，来保证上述前置光源模组的入射光线和出射光线的关系，导光板201的微结构不仅可以是网点结构，还可以为v-cut结构，网点结构优选为半球形结构，。
还需要在此说明的是，棱镜膜的厚度的范围在为125μm。
另外，棱镜膜不仅透明，而且具有防止光的偏振态改变的功能。
实施例2
图3a为具有本发明实施例2提供的前置光源模组的反射式显示装置的结构示意图；图3b为图3a的光路图。请一并参阅图3a和图3b，本发明实施例提供的前置光源模组200与上述实施例提供的前置光源模组200相比，同样包括：导光板201、透明棱镜膜202和偏光片203，由于上述导光板201、透明棱镜膜202和偏光片203在上述实施例1已经进行了详细地描述，在此不再赘述。
下面仅对本实施例与上述实施例的不同点进行描述。具体地，在透明棱镜膜202的与导光板201相对的一面形成有：聚光膜204，以使自透明棱镜膜202射出的具有第二出射角B的光经过聚光膜204后射出第三出射角C的光，第三出射角C小于第二出射角B。
可以理解的是，借助该聚光膜204不仅可以从透明棱镜膜202出来的光线经过聚光膜204后光线更加均匀，而且还可以使得光线进一步地汇聚(即，第三出射角C小于第二出射角B)，从而进一步地尽可能使得光线垂直入射反射式显示面板300。
另外，采用该前置光源模组与现有技术的前置光源模组相比，通过一层聚光膜204和一层透明棱镜膜202代替三层聚光膜204，同样可以减少膜层的数量，从而不仅可以降低前置光源模组的厚度，还可以降低成本。
具体地，聚光膜204包括：透明膜以及在透明膜内设置的透明阵列结构，光通过该透明阵列结构发生折射作用，从而实现达到上述光的汇聚效果。
优选地，透明阵列结构为长方体阵列结构(如图4a所示)或圆柱体阵列结构(如图4b所示)。
另外优选地，第三出射角C的范围在10°～20°，很接近垂直入射反射式显示面板300。
在实际应用中，聚光膜204的厚度范围在180μm～200μm左右。
实施例3
本发明实施例提供一种反射式显示装置，如图2a和图3a所示，包括反射式显示面板300和前置光源模组200，前置光源模组200设置在反射式显示面板300的出光侧，前置光源模组采用上述实施例1或2提供的前置光源模组。
具体地，反射式显示面板300优选但不限于液晶显示面板，液晶显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层。
本发明实施例提供的反射式显示装置，由于采用上述实施例1或2提供的前置光源模组，因此，不仅厚度薄，而且成本低。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种前置光源模组，应用于显示面板的出光侧，其特征在于，所述前置光源模组包括叠置的导光板和透明棱镜膜，且所述透明棱镜膜靠近所述显示面板，所述导光板远离所述显示面板；
所述透明棱镜膜的朝向所述导光板的一面上设置有多个棱镜，以使自所述导光板射出的具有第一出射角的光经过所述透明棱镜膜后转变为具有第二出射角的光，所述第二出射角小于所述第一出射角；
在所述透明棱镜膜的与所述导光板相对的一面形成有：聚光膜，以使自所述明棱镜膜射出的具有第二出射角的光经过所述聚光膜后射出第三出射角的光，所述第三出射角小于所述第二出射角。
2.根据权利要求1所述的前置光源模组，其特征在于，所述聚光膜包括：透明膜以及在所述透明膜内设置的透明阵列结构。
3.根据权利要求2所述的前置光源模组，其特征在于，所述透明阵列结构为透明长方体阵列结构或透明圆柱体阵列结构。
4.根据权利要求1所述的前置光源模组，其特征在于，所述第一出射角的范围在60°～80°；所述第二出射角的范围在30°～40°。
5.根据权利要求4所述的前置光源模组，其特征在于，所述棱镜的底面远离且平行于所述导光板设置，且其一个侧面与底面的角度范围在10°～20°。
6.根据权利要求5所述的前置光源模组，其特征在于，所述棱镜为三棱镜。
7.根据权利要求1所述的前置光源模组，其特征在于，所述第一出射角的范围在60°～80°；所述第二出射角的范围在30°～40°；所述第三出射角的范围在10°～20°。
8.根据权利要求1所述的前置光源模组，其特征在于，每相邻两个棱镜之间的间距的范围在8μm～12μm。
9.一种反射式显示装置，包括反射式显示面板和前置光源模组，其特征在于，所述前置光源模组设置在所述反射式显示面板的出光侧，所述前置光源模组采用权利要求1-8任意一项所述的所述前置光源模组。
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