CN109061948B - 光学基板和显示装置 - Google Patents

光学基板和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109061948B
CN109061948B CN201811279913.6A CN201811279913A CN109061948B CN 109061948 B CN109061948 B CN 109061948B CN 201811279913 A CN201811279913 A CN 201811279913A CN 109061948 B CN109061948 B CN 109061948B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
guide plate
light guide
lens
area
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.)
Active
Application number
CN201811279913.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109061948A (zh
Inventor
孟宪东
谭纪风
王维
孟宪芹
王方舟
凌秋雨
陈小川
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 CN201811279913.6A priority Critical patent/CN109061948B/zh
Publication of CN109061948A publication Critical patent/CN109061948A/zh
Priority to US16/640,952 priority patent/US10976595B2/en
Priority to PCT/CN2019/107730 priority patent/WO2020088155A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109061948B publication Critical patent/CN109061948B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • 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
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • 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
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • 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
    • G02B6/0066—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 characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • 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
    • 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • 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
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • 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
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer

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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本发明提供一种光学基板和显示装置，该光学基板包括：导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中以全反射的方式传播的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势。上述方案中，沿导光板的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构的面积呈递增趋势，可以补偿距离光源较远的取光结构取出的光线的亮度损失，使得各取光结构取出的光线的亮度基本保持一致，提高显示效果。

Description

光学基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种光学基板和显示装置。
背景技术
现有的液晶显示装置，光源发出的光线需要透过两层偏振片，透过率低，功耗大。
发明内容
本发明提供一种光学基板和显示装置，用以解决现有的显示装置透过率低，功耗大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光学基板，包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中以全反射的方式传播的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势。
可选地，所述光学基板还包括：
多个缩束系统，与所述多个取光结构的位置一一对应，所述缩束系统设置在所述取光结构远离所述导光板的一侧；
各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积。
可选地，各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同。
可选地，所述缩束系统为透镜结构。
可选地，各所述缩束系统包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设置于所述第二透镜的靠近所述导光板的一侧，所述第一透镜和第二透镜的焦点重合；所述第一透镜用于对所述第一光线进行汇聚，形成汇聚光线；所述第二透镜用于对所述汇聚光线进行调整，形成平行出射的第二光线；
可选地，所述第一透镜为凸透镜，所述第二透镜为凸透镜或凹透镜。
可选地，各所述缩束系统中的第一透镜的参数不完全相同，第二透镜的参数不完全相同，使得各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同。
可选地，所述光学基板还包括：
基板，设置于所述第一透镜和所述第二透镜之间，用于承载所述第一透镜和所述第二透镜。
可选地，所述取光结构为取光光栅，用于将所述导光板中传输的光线准直化地衍射取出，各取光光栅的光栅特征参数相同。
可选地，所述取光结构为取光光栅；
多个取光光栅中，面积大于设定阈值的取光光栅，对衍射取出的光线汇聚形成第三光线。
可选地，面积大于设定阈值的取光光栅，包括至少两个子光栅，所述至少两个子光栅的光栅特征参数不完全相同，使得所述至少两个子光栅衍射取出的光线汇聚形成第三光线。
可选地，各所述取光光栅汇聚形成的所述第三光线的照射区域的面积相同。
可选地，所述光学基板还包括：
第一平坦层，覆盖所述取光结构和所述导光板的出光面，所述第一平坦层的折射率小于所述导光板的折射率。
本发明还提供一种显示装置，包括上述光学基板。
可选地，所述显示装置还包括：
光源，设置于所述导光板的入光面所在一侧。
可选地，所述显示装置还包括：
对向基板，所述对向基板包括黑矩阵，所述黑矩阵用于限定出多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
所述遮光图形与所述取光结构的位置一一对应。
可选地，所述显示装置还包括：
光源、光学基板、对向基板以及设置于所述对向基板和光学基板之间的液晶层；
所述对向基板包括：
衬底基板；
黑矩阵，设置于所述衬底基板上，所述黑矩阵用于限定出所述多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
所述光学基板包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；其中，所述光源设置于所述导光板的入光面所在一侧；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中与所述取光结构对应位置的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势；
第一平坦层，覆盖所述取光结构和所述导光板的出光面，所述第一平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
多个缩束系统，设置于所述第一平坦层上，与所述多个取光结构的位置一一对应，各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积；
第二平坦层，覆盖所述缩束系统，所述第二平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
第一电极，设置于所述第二平坦层上；
绝缘层，设置于所述第一电极上；
第二电极，设置于所述绝缘层上，所述第一电极和第二电极用于形成驱动液晶偏转的电场。
可选地，所述的显示装置包括：光源、对向基板、光学基板以及设置于所述对向基板和光学基板之间的液晶层；
所述对向基板包括：
衬底基板；
黑矩阵，设置于所述衬底基板上，所述黑矩阵用于限定出所述多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
上电极；
所述光学基板包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；其中，所述光源设置于所述导光板的入光面所在一侧；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中与所述取光结构对应位置的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势；
下电极，所述上电极和下电极用于形成驱动液晶偏转的电场；
介质光栅，所述介质光栅与所述取光结构的位置一一对应；所述液晶层的液晶填充于所述介质光栅的内部。
可选地，所述显示装置还包括：
光源、对向基板、光学基板以及设置于所述对向基板和光学基板之间的液晶层；
所述对向基板包括：
衬底基板；
黑矩阵，设置于所述衬底基板上，所述黑矩阵用于限定出所述多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
上电极；
所述光学基板包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；其中，所述光源设置于所述导光板的入光面所在一侧；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中与所述取光结构对应位置的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势；
第一平坦层，覆盖所述取光结构和所述导光板的出光面，所述第一平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
多个缩束系统，设置于所述第一平坦层上，与所述多个取光结构的位置一一对应，各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积；
第二平坦层，覆盖所述缩束系统，所述第二平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
下电极，设置于所述第二平坦层上，所述上电极和下电极用于形成驱动液晶偏转的电场；
介质光栅，所述介质光栅与所述取光结构的位置一一对应；所述液晶层的液晶填充于所述介质光栅的内部。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，采用准直光源显示技术，准直光源显示技术不需要偏振片对光进行偏振，透过率大，功耗低。并且，沿导光板的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构的面积呈递增趋势，即越远离光源，取光结构的面积越大，取出的光线的照射区域的面积越大，从而补偿距离光源较远的取光结构取出的光线的亮度损失，使得各取光结构取出的光线的亮度基本保持一致，提高显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一的显示装置中的缩束系统的结构放大示意图；
图3为本发明实施例二的显示装置的结构示意图；
图4为本发明实施例二的显示装置中的缩束系统的结构放大示意图；
图5为本发明一实施例的取光光栅的位置与取光光栅的长度的关系示意图；
图6为本发明一实施例的取光光栅的制作方法示意图；
图7为本发明实施例三的显示装置的结构示意图；
图8为本发明实施例的驱动电极的示意图；
图9为本发明实施例四的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例采用准直光源显示技术，准直光源显示技术中，光源发出的光线进入导光板，在导光板内全反射传输，在导光板上设置取光结构，将在导光板中全反射传播的光线准直取出，并投射至液晶层，取光结构的位置对应设置遮光图形。在液晶层未被施加驱动电场时，取光结构取出的准直光线被遮光图形遮挡，实现暗态显示。在液晶层被施加驱动电场时，液晶分子偏转，取光结构取出的准直光经液晶衍射后，从遮光图形的两侧的开口区域射出，实现亮态显示，通过给液晶层施加不同的电场信号，可实现液晶光栅对入射光的不同衍射效率，实现多灰阶显示，从而不需要偏振片对光进行偏振，透过率大，功耗低。
准直光源技术中，如果各取光结构的面积相同，会造成从导光板的入光面到相对的侧面的方向上，背光的亮度产生从大到小变化，即引起背光不均匀的问题，从而影响显示效果。
为解决上述问题，本发明实施例中，沿导光板的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构的面积呈递增趋势，即越远离光源，取光结构的面积越大，取出的光线的照射区域的面积越大，从而补偿距离光源较远的取光结构取出的光线的亮度损失，使得各取光结构取出的光线的亮度基本保持一致，提高显示效果。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例一的显示装置，该显示装置包括：光学基板11、对向基板(可以为彩膜基板)12以及设置于光学基板11和对向基板12之间的液晶层13。
其中，光学基板11包括：
导光板111，所述导光板111包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板111被配置为使经所述入光面入射至所述导光板111内的光线，以全反射的方式向所述导光板111的与所述入光面相对的侧面传播；
多个取光结构112，设置于所述导光板111的出光面上，用于取出所述导光板111中以全反射方式传播的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上(图1中箭头S所指方向)，所述取光结构112的面积(即取光结构112在导光板111上的正投影的面积)呈递增趋势。所谓取出，是指使得在所述导光板111中以全反射方式传播的光线，从所述导光板111的出光面出射出来。
其中，所述对向基板12包括：
衬底基板121；
黑矩阵122，设置于所述衬底基板121上，所述黑矩阵122用于限定出多个亚像素区域a，每一所述亚像素区域a包括遮光区域a1和设置于所述遮光区域a1相对的两侧的开口区域a2，所述遮光区域a1内设置有遮光图形123；所述遮光图形123与所述取光结构112的位置一一对应。所谓“一一对应”是指一个遮光图形123对应一个取光结构112，且遮光图形123与对应的取光结构112在位置上也需要满足：遮光图形123能够遮光对应的取光结构112取出的光线。
本发明实施例中的显示装置的工作原理如下：光源发出的光线进入导光板111，在导光板111内全反射传输，设置于所述导光板111的出光面上的取光结构112将在导光板中全反射传播的光线准直取出(所谓准直取出，是指取出的光线为准直光线)，并投射至液晶层13。在液晶层13未被施加驱动电场时，取光结构112取出的准直光线被遮光图形123遮挡，实现暗态显示(即不显示画面)。在液晶层13被施加驱动电场时，液晶分子偏转，形成液晶光栅，取光结构112取出的准直光经液晶光栅衍射后，从遮光图形123的两侧的开口区域a2射出，实现亮态显示(即显示画面)，通过给液晶层13施加不同的电场信号，可实现液晶光栅对入射光的不同衍射效率，实现多灰阶显示。
本发明实施例中，沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构112的面积呈递增趋势，即越远离光源，取光结构112的面积越大，取出的光线的照射区域(光线的照射区域是指光线照射至预设介质(例如液晶层)上的面积的大小)的面积越大，从而补偿距离光源较远的取光结构112取出的光线的亮度损失，使得各取光结构112取出的光线的亮度基本保持一致，提高显示效果。
本发明实施例中的导光板111为透明材料制成，具有雾度低，吸光性弱，同时表面平行度高的特点。
本发明实施例中的黑矩阵122和遮光图形123可以采用相同的材料，通过一次构图工艺形成，黑矩阵122和遮光图形123采用的材料为吸光材料。
本发明实施例中，显示装置包括多个亚像素区域(即上面描述的黑矩阵限定的多个亚像素区域)，多个亚像素区域呈多行多列排布，每个亚像素区域内设置有一个取光结构112，取光结构112在亚像素区域内的面积占比较小，从而提高开口率。沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，可以将导光板111划分为多个区域，其中，每个区域内包含至少一列取光结构112，所述至少一列取光结构的面积相等。优选的方式下，每个区域内包含一列取光结构112，从而使得亮度的精度控制更精确。该种结构下，沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，相邻的两列取光结构的面积均不相同，且远离所述入光面的取光结构112的面积，大于靠近所述入光面的取光结构112的面积。
本发明实施例中，由于沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构112的面积呈递增趋势，这样会导致沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，取光结构112取出的光线的照射区域的面积也呈递增趋势，为了实现暗态，在本发明的一些实施例中，沿导光板111的入光面至相对的侧面的方向上，遮光图形123的面积也需要呈递增趋势，从而可以在实现暗态时，完全遮挡对应位置的取光结构112取出的准直光线，避免漏光。
当然，可以理解的是，一个亚像素区域内，遮光图形123的面积的增大，意味着开口区域a2的减小，从而导致显示装置的整体透明度降低，整体显示亮度降低。
为了解决上述问题，本发明实施例中的光学基板11还可以包括：
多个缩束系统，与所述多个取光结构112的位置一一对应(所谓位置一一对应，是指缩束系统在导光板上的正投影，与取光结构112在导光板上的正投影至少部分重叠，可选地，位置对应的缩束系统和取光结构112的中心位置一一对齐)，所述缩束系统设置在所述取光结构112远离所述导光板111的一侧；各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构112取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积。
本发明实施例中，通过在取光结构112的出光面设置缩束系统，可以将取光结构112取出的光线的照射面积缩小，即保证照射到每个遮光图形123上的光束的面积基本相同，从而可以保证遮光图形123的面积不会因为取光结构112的面积的增加而增加，提高了开口率。
本发明实施例中，可选地，各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同，从而可以使得各遮光图形123具有相同的面积，各亚像素区域具有相同的开口区域大小。
本发明实施例中，可选地，所述缩束系统为透镜结构，从而在实现缩束的同时，保证透明度及亮度。当然，在本发明的其他一些实施例中，也不排除缩束系统为其他类型的结构，只要达到能够达到将取光结构112取出的光线的照射面积缩小的目的即可。
请参考图1和图2，图1和图2所示的实施例中，各所述缩束系统包括第一透镜114和第二透镜116，所述第一透镜114设置于所述第二透镜116的靠近所述导光板111的一侧，所述第一透镜114和第二透镜116的焦点重合(请结合图2，从而使得的第一透镜入射的光线为平行光的情况下，第二透镜出射的光线仍为平行光)；所述第一透镜114用于对所述第一光线进行汇聚，形成汇聚光线；所述第二透镜116用于对所述汇聚光线进行调整，形成平行出射的第二光线。
本发明实施例中，所述光学基板11还可以包括：基板115，设置于第一透镜114和第二透镜116之间，用于承载第一透镜114和第二透镜116。
图1和图2所示的实施例中，所述第一透镜114和所述第二透镜116均为凸透镜，其中，第一透镜114的尺寸大于所述第二透镜116的尺寸，且第一透镜114和第二透镜116的平面均设置于基板115上，第一透镜114的凸面朝向导光板，第二透镜116的凸面朝向液晶层。所述第一透镜114的焦距为f2，所述第二透镜116的焦距为f1，f1小于f2，由第一透镜114和第二透镜116组成的透镜结构得到的缩束比为：f2/f1，请参考图2，根据相似三角形原理，得出入射的光线与出射的光线的照射面积的比值为f2/f1。
当然，所述第一透镜114和第二透镜116的类型，也不限于此，在本发明的其他一些实施例中，请参考图3和图4所示的实施例，该实施例中，第一透镜114为凸透镜，第二透镜116为凹透镜，其中，第一透镜114的尺寸大于所述第二透镜116的尺寸，且第一透镜114和第二透镜116的平面均设置于基板115上，第一透镜114的凸面朝向导光板，第二透镜116的凹面朝向液晶层，第一透镜114的焦距为f2，所述第二透镜116的焦距为f1，f1小于f2，由第一透镜114和第二透镜116组成的透镜结构得到的缩束比为：f2/f1，请参考图4，根据相似三角形原理，得出入射的光线与出射的光线的照射面积的比值为f2/f1。
当然，在本发明的其他一些实施例中，透镜结构也不限于包括两个透镜元件，也可以包括更多个，透镜元件的类型也不限于凸透镜和凹透镜。
在本发明的一些实施例中，各所述缩束系统中的第一透镜114的参数(例如焦距等)不完全相同，第二透镜116的参数(例如焦距等)不完全相同，使得各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同，从而可以使得各遮光图形123具有相同的面积，各亚像素区域具有相同的开口区域大小。
在本发明的另外一些实施例中，各所述缩束系统中的第一透镜114的参数可以相同，所述第二透镜116的参数也可以相同，即使不能达到各所述缩束系统形成的第二光线的照射区域的面积相同，也可以使得所述第二光线的照射区域的面积小于对应的取光结构取出的第一光线的照射区域的面积，从而减小遮光图形123的面积。同时，由于各所述缩束系统中的第一透镜114的参数相同，所述第二透镜116的参数相同，制作工艺也相对简单，在本发明的一些优选实施例中，直接通过纳米压印的方式即可获得多个参数相同的缩束系统。
本发明实施例中，所述取光结构可以为取光光栅，取光光栅为微纳结构，用于将所述导光板中传输的光线准直化地衍射取出(所谓准直化地衍射取出，是指对导光板中传输的光线进行衍射并取出，且取出的光线为准直化光线)，各取光光栅的光栅特征参数相同，所述光栅特征参数是指与光栅特征有关的参数，例如包括周期、占空比和/或槽深等，面积不属于光栅特征参数。
本发明实施例中，用于制作取光光栅的材料需要为折射率较高的材料，例如，可选用SINx(折射率在1.8-2.0)。
本发明实施例中，取光光栅的周期可按照以下公式计算得出：
n1sinθ1-n2sinθ2＝mλ/P
其中，n1为入射光波所在介质折射率，n2为衍射光波所在介质折射率，θ1为入射角，θ2为衍射角，此处等于零；m为衍射级次，一般取+1或-1；λ为光波的波长，P为光栅的周期。
取光光栅的周期、占空比和/或槽深等光栅特征参数决定了取光光栅的衍射效率，具体的光栅特征参数可以根据光学优化设计软件(如lightools，zemax等)优化设计得出。
本发明实施例中，取光光栅位于导光板的上表面，多个取光光栅间隔排布，一个亚像素区域内设置有一个取光光栅，为保证背光均匀，从导光板入光面至相对的侧面的方向上，取光光栅的面积呈递增趋势。具体面积参数的确定可依据光学优化设计软件根据具体的尺寸规格优化得出。
例如：从导光板入光面至相对的侧面的方向(长度方向)上，导光板长度200mm，亚像素区域大小为254um*254um，在一个亚像素区域内，取光光栅的宽度始终等于254um，在长度方向上，改变取光光栅的长度来实现背光均匀，请参见图5，图5为取光光栅的长度与位置的关系示意图，其中，横坐标为取光光栅的位置(由导光板的入光面至相对的侧面，取光光栅的排序1，2，3……)，纵坐标为取光光栅的长度。
本发明实施例中，由于各取光光栅的光栅特征参数相同，在制作工艺中，只需要在一层具有相同光栅特征参数的光栅结构加一层mask曝光即可，工艺实现简单，请参考图6，图6为本发明实施例中的取光光栅的制作方法示意图，包括以下步骤：
步骤S1：在导光板111上形成一层具有相同光栅特征参数的光栅结构112’；
步骤S2：在光栅结构112’上涂布光刻胶(PR胶)601；
步骤S3：提供掩膜版602；
步骤S4：采用掩膜版602对光刻胶601曝光；
步骤S5：显影得到光刻胶图形601a；
步骤S6：对光栅结构112’刻蚀；
步骤S7：形成取光光栅112；
步骤S8：剥离光刻胶图形601a。
本发明实施例中，取光光栅也可以为其他类型，下面举例说明。
在本发明的一些实施例中，所述取光结构为取光光栅；多个取光光栅中，面积大于设定阈值的取光光栅(例如从导光板的靠近入光面的一侧开始，除了第一个取光光栅之外，其他取光光栅均为面积大于预设阈值的取光光栅，所述预设阈值即第一个取光光栅的面积)，对衍射取出的光线汇聚形成第三光线。
可选地，各取光光栅汇聚形成的所述第三光线的照射区域的面积相同。
请参考图7，图7为本发明另一实施例的准直光线显示装置的结构示意图，该实施例中，所述取光结构为取光光栅；多个取光光栅中，面积大于设定阈值的取光光栅(例如从导光板的靠近入光面的一侧开始，除了第一个取光光栅之外，其他取光光栅均为面积大于预设阈值的取光光栅，所述预设阈值即第一个取光光栅的面积)，包括至少两个子光栅1121，所述至少两个子光栅1121的光栅特征参数不完全相同，使得所述至少两个子光栅1121衍射取出的光线汇聚形成第三光线，所述第三光线的照射区域的面积小于或等于对应位置的遮光图形123的面积，从而在暗态下，第三光线能够完全被遮光图形123遮挡。
本发明实施例中，为了实现背光均匀，在从导光板的入光面至相对的侧面的方向上，取光光栅的子光栅的数目越来越多，从而使得取出的光线的照射面积越来越大，具有多个子光栅的取光光栅通过会聚聚光的方式，将取出的光线向遮光图形123的中心会聚，这样既可以通过调节取光光栅面积的方式实现背光均匀，同时又基本无需改变上方遮光图形的尺寸，保证了整体显示装置的透明度及亮度，且无需增加缩束系统，厚度较低。
本发明实施例中，可选地，各所述取光光栅汇聚形成的所述第三光线的照射区域的面积相同，从而使得上方遮光图形的尺寸可以相同，有利于显示均一性。
上述实施例中，用于实现汇聚效果的取光光栅包括至少两个子光栅，在本发明的另外一些实施例中，用于实现汇聚效果的取光光栅也可以是单个的光栅，该光栅内部的光栅特征参数较为复杂，同样可以实现汇聚效果。
请参考图1、图3和图7所示的实施例中，所述光学基板11还可以包括：第一平坦层113，第一平坦层113覆盖所述取光结构112和所述导光板111的出光面，用于将取光结构112平坦化，可选地，所述第一平坦层113的折射率小于所述导光板111的折射率，以保证导光板111内的全反射角较大。所述第一平坦层113可以采用树脂(resin)等材料制成。
请参考图1和图3所示的实施例中，所述光学基板11还可以包括：第二平坦层117，第二平坦层117覆盖所述缩束系统，用于将缩束系统平坦化。所述第二平坦层117可以采用树脂等材料制成。
请参考图1、图3、图7和图8，所述光学基板11还可以包括：第一电极118和第二电极1110，第一电极118和第二电极1110用于产生驱动液晶层的液晶分子偏振的驱动电场801。所述第一电极118和第二电极1110其中之一为像素(pixel)电极，另一为公共(com)电极。所述第一电极118和第二电极1110中的至少一个为狭缝电极。为了绝缘，所述光学基板11还包括：位于第一电极118和第二电极1110之间的绝缘层119。
参考图1、图3、图7和图8所示的实施例中，第一电极118为面状电极，第二电极1110为狭缝电极，第二电极1110在第一电极118的靠近液晶层13的一侧，当然，在本发明的其他一些实施例中，第一电极118和第二电极1110的位置也可以互换。
上述实施例中，驱动电极(第一电极118和第二电极1110)为ADS形式，目的是利用其边缘场效果，形成液晶光栅。该种实施例中，液晶要求其Δn＝ne-no(ne为液晶的e光折射率，no为液晶的o光折射率)要尽量大，从而使得液晶光栅衍射效率高。
本发明实施例中，当需要显示时，为上述第一电极118和第二电极1110施加一定的电压信号时，驱动液晶呈现周期性排列的液晶光栅，此时，从导光板111中出射的准直光，经过液晶光栅的衍射/折射，从遮挡图形123两侧开口区域出射，显示灰阶，通过控制电压信号的大小，即可实现液晶光栅对入射光线的衍射效率的不同，从而实现L0-L255之间的灰阶。
上述实施例中的驱动电极为ADS形式，当然，本发明不限于此，驱动电极也可以为扭转式向列型(Twisted Nematic,TN)或电控双折射(Electrical ControlBirefringence,ECB)形式，下面举例进行说明。
请参考图9，图9所示的实施例中，所述光学基板11包括下电极1112，所述对向基板包括上电极124，同时，所述光学基板11还包括：多个介质光栅1113，每一亚像素区域内设置有一介质光栅1113，液晶填充在介质光栅1113内，介质光栅1113与液晶共同组成复合光栅，通过在上电极124和下电极1112上加载电压调制液晶的偏转状态，介质光栅的折射率和液晶的折射率相等时，复合光栅不起衍射作用，光线被遮光图形123吸收；当液晶的等效折射率和介质光栅的等效折射率存在差异时，复合光栅起衍射作用，把光线偏离出遮光图形123，形成亮态。复合光栅衍射效率可以达到50％以上，远远高于简单的液晶光栅衍射效率，从而能够提高液晶光效。
本发明实施例中，介质光栅的材料可以采用金属等材料制成。
本发明的上述实施例中，所述光学基板11还可以包括：第一取向层1111，所述对向基板12还包括第二取向层125，用于对液晶层13进行取向。
本发明的上述实施例中，所述对向基板12还可以包括：设置于所述开口区域a2内的滤光图形126，从而实现彩色显示。在本发明的一些实施例中，所述滤光图形126可以包括红色滤光图形，绿色滤光图形和蓝色滤光图形。在本发明的另外一些实施例中，所述滤光图形126还可以为量子点滤光图形。
本发明实施例中的显示装置还可以包括光源14，用于产生入射至导光板内的背光。
在本发明的一些实施例中，请参考图1和图3，所述光源14可以包括：LED 141和罩设在LED 141上的自由曲面反射罩142，LED 141一般为无机半导体芯片(包括Micro-LED芯片)，也可以为OLED。出光颜色可以为单色，要求其光谱半峰宽窄，尺寸小。自由曲面反射罩142的作用是将LED 141发出的光线准直化的以某一中心角度耦合进入导光板内全反射传输。自由曲面反射罩142的面型可选择旋转抛物面结构。
本发明实施例中的光学基板11可以是显示基板，此时，显示基板的衬底基板即所述导光板111，上述光学基板11上的部件均位于显示基板上，此时，显示装置的背光模组只需要提供光源14即可。
在本发明的其他一些实施例中，光学基板11也可以是背光模组，此时，所述背光模组可以包括上述导光板111和取光结构112。显示装置还可以包括一显示基板，包括一衬底基板，上述驱动电极等可以位于显示基板的衬底基板上，缩束系统可以位于背光模组上，也可以位于显示基板的衬底基板上。
本发明实施例中的显示装置可以为准直光源显示装置、AR/VR显示，透明显示、指向性显示装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种光学基板，其特征在于，包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中以全反射的方式传播的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势，所述取光结构为取光光栅。
2.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，还包括：
多个缩束系统，与所述多个取光结构的位置一一对应，所述缩束系统设置在所述取光结构远离所述导光板的一侧；
各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积。
3.根据权利要求2所述的光学基板，其特征在于，各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同。
4.根据权利要求2所述的光学基板，其特征在于，所述缩束系统为透镜结构。
5.根据权利要求4所述的光学基板，其特征在于，
各所述缩束系统包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜设置于所述第二透镜的靠近所述导光板的一侧，所述第一透镜和第二透镜的焦点重合；所述第一透镜用于对所述第一光线进行汇聚，形成汇聚光线；所述第二透镜用于对所述汇聚光线进行调整，形成平行出射的第二光线。
6.根据权利要求5所述的光学基板，其特征在于，
所述第一透镜为凸透镜，所述第二透镜为凸透镜或凹透镜。
7.根据权利要求5所述的光学基板，其特征在于，
各所述缩束系统中的所述第一透镜的参数不完全相同，所述第二透镜的参数不完全相同，使得各所述缩束系统形成的所述第二光线的照射区域的面积相同。
8.根据权利要求5所述的光学基板，其特征在于，还包括：
基板，设置于所述第一透镜和所述第二透镜之间，用于承载所述第一透镜和所述第二透镜。
9.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述取光结构为取光光栅，用于将所述导光板中传输的光线准直化地衍射取出，各取光光栅的光栅特征参数相同。
10.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述取光结构为取光光栅；
多个取光光栅中，面积大于设定阈值的取光光栅，对衍射取出的光线汇聚形成第三光线。
11.根据权利要求10所述的光学基板，其特征在于，
面积大于设定阈值的取光光栅包括至少两个子光栅，所述至少两个子光栅的光栅特征参数不完全相同，使得所述至少两个子光栅衍射取出的光线汇聚形成第三光线。
12.根据权利要求10所述的光学基板，其特征在于，各所述取光光栅汇聚形成的所述第三光线的照射区域的面积相同。
13.根据权利要求1-12任一项所述的光学基板，其特征在于，还包括：
第一平坦层，覆盖所述取光结构和所述导光板的出光面，所述第一平坦层的折射率小于所述导光板的折射率。
14.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的光学基板。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，还包括：
光源，设置于所述导光板的入光面所在一侧。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：对向基板，所述对向基板包括黑矩阵，所述黑矩阵用于限定出多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
所述遮光图形与所述取光结构的位置一一对应。
17.一种显示装置，其特征在于，包括：光源、光学基板、对向基板以及设置于所述对向基板和光学基板之间的液晶层；
所述对向基板包括：
衬底基板；
黑矩阵，设置于所述衬底基板上，所述黑矩阵用于限定出多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
所述光学基板包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；其中，所述光源设置于所述导光板的入光面所在一侧；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中与所述取光结构对应位置的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势，所述取光结构为取光光栅；
第一平坦层，覆盖所述取光结构和所述导光板的出光面，所述第一平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
多个缩束系统，设置于所述第一平坦层上，与所述多个取光结构的位置一一对应，各所述缩束系统用于对由对应的所述取光结构取出的第一光线进行调整，形成第二光线，所述第二光线的照射区域的面积小于对应的第一光线的照射区域的面积；
第二平坦层，覆盖所述缩束系统，所述第二平坦层的折射率小于所述导光板的折射率；
第一电极，设置于所述第二平坦层上；
绝缘层，设置于所述第一电极上；
第二电极，设置于所述绝缘层上，所述第一电极和第二电极用于形成驱动液晶偏转的电场。
18.一种显示装置，其特征在于，包括：光源、对向基板、光学基板以及设置于所述对向基板和光学基板之间的液晶层；
所述对向基板包括：
衬底基板；
黑矩阵，设置于所述衬底基板上，所述黑矩阵用于限定出多个亚像素区域，每一所述亚像素区域包括遮光区域和设置于所述遮光区域相对的两侧的开口区域，所述遮光区域内设置有遮光图形；
上电极；
所述光学基板包括：
导光板，包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述导光板被配置为使经所述入光面入射至所述导光板内的光线，以全反射的方式向所述导光板的与所述入光面相对的侧面传播；其中，所述光源设置于所述导光板的入光面所在一侧；
多个取光结构，设置于所述导光板的出光面上，用于取出所述导光板中与所述取光结构对应位置的光线，沿所述入光面至所述侧面的方向上，所述取光结构的面积呈递增趋势，所述取光结构为取光光栅；
下电极，所述上电极和下电极用于形成驱动液晶偏转的电场；
介质光栅，所述介质光栅与所述取光结构的位置一一对应；所述液晶层的液晶填充于所述介质光栅的内部。
CN201811279913.6A 2018-10-30 2018-10-30 光学基板和显示装置 Active CN109061948B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811279913.6A CN109061948B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 光学基板和显示装置
US16/640,952 US10976595B2 (en) 2018-10-30 2019-09-25 Optical substrate and display device
PCT/CN2019/107730 WO2020088155A1 (zh) 2018-10-30 2019-09-25 光学基板和显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811279913.6A CN109061948B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 光学基板和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109061948A CN109061948A (zh) 2018-12-21
CN109061948B true CN109061948B (zh) 2021-02-12

Family

ID=64788863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811279913.6A Active CN109061948B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 光学基板和显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10976595B2 (zh)
CN (1) CN109061948B (zh)
WO (1) WO2020088155A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061948B (zh) 2018-10-30 2021-02-12 京东方科技集团股份有限公司 光学基板和显示装置
CN109447046B (zh) * 2018-12-27 2021-07-23 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
CN109799568B (zh) * 2019-03-27 2020-04-28 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
CN112313569A (zh) * 2019-03-29 2021-02-02 京东方科技集团股份有限公司 准直背光模组，其制备方法及显示装置
CN109856861B (zh) * 2019-04-02 2021-04-16 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置，以及显示面板的驱动方法
US11387435B2 (en) 2019-05-23 2022-07-12 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel, manufacturing method thereof, and display apparatus
CN110244492B (zh) 2019-06-18 2022-06-07 京东方科技集团股份有限公司 透明显示基板及透明显示装置
CN110412801A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
WO2021042265A1 (zh) * 2019-09-03 2021-03-11 京东方科技集团股份有限公司 导光基板及其制备方法、对向基板、液晶显示装置
CN113285041B (zh) * 2020-02-20 2023-12-08 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制作方法、显示装置
CN111240091B (zh) * 2020-02-24 2021-10-29 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置及其制作方法
US11740471B2 (en) 2020-12-04 2023-08-29 Meta Platforms Technologies, Llc Display device with transparent illuminator
US20220179147A1 (en) * 2020-12-04 2022-06-09 Facebook Technologies, Llc Patterned backlight for display panel
CN114063339B (zh) * 2021-11-18 2023-12-26 武汉华星光电技术有限公司 显示面板和移动终端

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258604A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Omron Corp 画像表示装置
CN202947082U (zh) * 2012-11-16 2013-05-22 北京京东方光电科技有限公司 一种准直系统、背光源和显示装置
CN206074956U (zh) * 2016-10-21 2017-04-05 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN206757263U (zh) * 2016-10-28 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN207123688U (zh) * 2017-08-23 2018-03-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN108089253A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 京东方科技集团股份有限公司 光线准直装置、背光模组及显示装置
CN108646493A (zh) * 2018-07-03 2018-10-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090034230A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Luminus Devices, Inc. Illumination assembly including wavelength converting material having spatially varying density
JP4566226B2 (ja) * 2007-09-07 2010-10-20 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
WO2009093452A1 (ja) * 2008-01-23 2009-07-30 Panasonic Corporation 波長分離装置、これを用いた面状照明装置、及びこれを用いた液晶表示装置
CN102859425A (zh) * 2010-04-27 2013-01-02 夏普株式会社 背光源系统和使用其的液晶显示装置
US20160091775A1 (en) * 2013-06-20 2016-03-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Grating-based light modulation employing a liquid crystal
KR102335719B1 (ko) * 2015-09-05 2021-12-06 레이아 인코포레이티드 시간-다중화된 백라이트 및 이를 사용한 멀티뷰 디스플레이
CN105301692A (zh) 2015-12-04 2016-02-03 苏州茂立光电科技有限公司 具高光线利用率的导光板及其设计方法
KR20180083031A (ko) * 2017-01-11 2018-07-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN107238974B (zh) 2017-07-24 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源及液晶显示模组
CN107817629B (zh) 2017-09-28 2020-06-02 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示装置
CN207882620U (zh) * 2018-02-12 2018-09-18 京东方科技集团股份有限公司 显示装置
CN109061948B (zh) 2018-10-30 2021-02-12 京东方科技集团股份有限公司 光学基板和显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258604A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Omron Corp 画像表示装置
CN202947082U (zh) * 2012-11-16 2013-05-22 北京京东方光电科技有限公司 一种准直系统、背光源和显示装置
CN206074956U (zh) * 2016-10-21 2017-04-05 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN206757263U (zh) * 2016-10-28 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN207123688U (zh) * 2017-08-23 2018-03-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN108089253A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 京东方科技集团股份有限公司 光线准直装置、背光模组及显示装置
CN108646493A (zh) * 2018-07-03 2018-10-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020088155A1 (zh) 2020-05-07
US10976595B2 (en) 2021-04-13
CN109061948A (zh) 2018-12-21
US20200285104A1 (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109061948B (zh) 光学基板和显示装置
CN107817629B (zh) 一种液晶显示装置
CN109031736B (zh) 准直背光源、显示装置及其驱动方法
US11487057B2 (en) Optical substrate and display device
US11221441B2 (en) Display panel, display apparatus and driving method thereof
KR101270165B1 (ko) 반사 투과형 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이장치
US10866453B2 (en) Display panel and method for fabricating the same, display device and display method
CN107621729B (zh) 背光模组及使用其的液晶显示器
WO2011135755A1 (ja) バックライトシステムおよびこれを用いた液晶表示装置
US11537004B2 (en) Transparent display substrate and transparent display device
CN109799568B (zh) 一种背光模组及显示装置
CN108333835B (zh) 侧入式背光模组、显示装置
US10908343B2 (en) Light source assembly and display device
CN109765721B (zh) 一种前置光源模组、显示装置、显示方法及制作方法
US9857642B2 (en) Display device and liquid crystal display device
CN110646982B (zh) 液晶显示面板及其驱动方法、显示装置
US11860400B2 (en) Backlight component, method for manufacturing backlight component, and display device
CN108663858B (zh) 背光模组、显示装置及其驱动方法
US10884282B1 (en) Transparent display device, method of manufacturing the same, and method of controlling the same
CN114335072A (zh) 曲面显示面板及其制作方法、曲面显示装置、电子设备
CN109856858B (zh) 发光模组和显示屏
CN113039482B (zh) 显示面板及显示装置
CN110596808B (zh) 背光模组、显示装置
CN112771424B (zh) 导光基板及其制备方法、对向基板、液晶显示装置
CN117784467A (zh) 液晶显示面板及显示装置

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