CN109696721A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例提供了一种背光模组和显示装置。该背光模组包括：配置成发射多种颜色的光束；导光板，所述导光板包括：多个光入射部，配置成分别接收不同颜色的光束，和光出射面，其中，所述光出射面上设置有多个像素背光区，每个像素背光区中包括多个取光装置，所述不同颜色的光束包括第一颜色的光束和第二颜色的光束，所述多个取光装置包括至少一个第一取光装置和至少一个第二取光装置，所述第一取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第一颜色的光束从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第二颜色的光束从所述光出射面出射。

Description

背光模组及显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和一种显示装置。
背景技术
液晶显示装置广泛用于电视、手机、笔记本电脑等诸多需要图像显示功能的设备上。目前，在通常的液晶显示设备中，背光模组提供照明光源，从背光模组射出的光通过第一偏振片转化为特定偏振方向的线偏振光，再经过液晶层进行调制之后，依次从第二偏振片和彩色滤光片经过的出射光可以呈现彩色图像。在这种方案中，两个偏振片和彩色滤光片均为必不可少的部件。
发明内容
本公开的实施例提供了一种背光模组，包括：光源组件，配置成发射多种颜色的光束；导光板，所述导光板包括：多个光入射部，配置成分别接收不同颜色的光束，和光出射面，其中，所述光出射面上设置有多个像素背光区，每个像素背光区中包括多个取光装置，所述不同颜色的光束包括第一颜色的光束和第二颜色的光束，所述多个取光装置包括至少一个第一取光装置和至少一个第二取光装置，所述第一取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第一颜色的光束从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第二颜色的光束从所述光出射面出射。
在一些实施例中，所述光源组件包括：第一光源，配置成发射第一颜色的光束；第二光源，配置成发射第二颜色的光束；和第三光源，配置成发射第三颜色的光束；且所述多个光入射部包括：第一光入射部，配置成接收所述第一颜色的光束，第二光入射部，配置成接收所述第二颜色的光束，和第三光入射部，配置成接收所述第三颜色的光束，其中，所述多个取光装置还包括至少一个第三取光装置，所述第一取光装置配置成引导来自所述第一光入射部的所述第一颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导来自所述第二光入射部的所述第二颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射，所述第三取光装置配置成引导来自所述第三光入射部的所述第三颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射。
在一些实施例中，所述第一颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第一颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度，所述第二颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第二颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度，所述第三颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第三颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度。
在一些实施例中，所述第一光入射部、所述第二光入射部和所述第三光入射部分别位于所述导光板的不同的侧面。
在一些实施例中，所述第一光入射部包括多个第一光入射区，所述光出射面上的多个所述第一取光装置排列成多行，每行所述第一取光装置与所述多个第一光入射区中的一个对齐；所述第二光入射部包括多个第二光入射区，所述光出射面上的多个所述第二取光装置排列成多行，每行所述第二取光装置与所述多个第二光入射区中的一个对齐；且所述第三光入射部包括多个第三光入射区，所述光出射面上的多个所述第三取光装置排列成多列，每列所述第三取光装置与所述多个第三光入射区中的一个对齐。
在一些实施例中，所述第一取光装置与所有的第二光入射区和所有的第三光入射区错开，第一光入射区与第二光入射区在与所述第一颜色的光束垂直的方向上相互错开，所述第二取光装置与所有的第一光入射区和所有的第三光入射区错开，且所述第三取光装置与所有的第一光入射区和所有的第二光入射区错开。
在一些实施例中，所述第一光入射部的相邻的第一光入射区之间由第一遮光部件隔开，所述第二光入射部的相邻的第二光入射区之间由第二遮光部件隔开，所述第三光入射部的相邻的第三光入射区之间由第三遮光部件隔开。
在一些实施例中，所述光出射面还包括入射光偏转区，在所述入射光偏转区中设置有：多个第一偏转器，配置成将来自第一光入射部的所述第一颜色的光束分别朝向多个第一取光装置偏转；多个第二偏转器，配置成将来自第二光入射部的所述第二颜色的光束分别朝向多个第二取光装置偏转；和多个第三偏转器，配置成将来自第三光入射部的所述第三颜色的光束分别朝向多个第三取光装置偏转。
在一些实施例中，在所述入射光偏转区上还设置有遮光层，所述遮光层覆盖所述多个第一偏转器、所述多个第二偏转器和所述多个第三偏转器。
在一些实施例中，每个所述第一偏转器包括第一偏转光栅，每个所述第二偏转器包括第二偏转光栅，且每个所述第三偏转器包括第三偏转光栅。
在一些实施例中，所述第一光入射部、所述第二光入射部和所述第三光入射部并排设置在所述导光板的同一侧，所述第一光入射部包括第一光入射区，多个所述第一偏转光栅排成一行，且该行第一偏转光栅在所述导光板设有第一光入射部的一侧上的正投影与所述第一光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第一取光装置排列成多列，第一取光装置的排列方向与第一偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第一偏转光栅的第一侧面向所述第一光入射区，每个所述第一偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第一取光装置；所述第二光入射部包括第二光入射区，多个所述第二偏转光栅排成一行，且该行第二偏转光栅在所述导光板设有第二光入射部的一侧上的正投影与所述第二光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第二取光装置排列成多列，第二取光装置的排列方向与第二偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第二偏转光栅的第一侧面向所述第二光入射区，每个所述第二偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第二取光装置；且所述第三光入射部包括第三光入射区，多个所述第三偏转光栅排成一行，且该行第三偏转光栅在所述导光板设有第三光入射部的一侧上的正投影与所述第三光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第三取光装置排列成多列，第三取光装置的排列方向与第三偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第三偏转光栅的第一侧面向所述第三光入射区，每个所述第三偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第三取光装置。
在一些实施例中，在垂直于每列所述第一取光装置的排列方向的方向上，所述第一偏转光栅的宽度与所述第一取光装置的宽度相等；在垂直于每列所述第二取光装置的排列方向的方向上，所述第二偏转光栅的宽度与所述第二取光装置的宽度相等；且在垂直于每列所述第三取光装置的排列方向的方向上，所述第三偏转光栅的宽度与所述第三取光装置的宽度相等。
在一些实施例中，所述第一偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第一颜色的光束在所述第一偏转光栅上的入射方向倾斜，所述第二偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第二颜色的光束在所述第二偏转光栅上的入射方向倾斜，所述第三偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第三颜色的光束在所述第三偏转光栅上的入射方向倾斜。
在一些实施例中，所述第一偏转器配置成在改变第一颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第一颜色的光束与光出射面的夹角不变，所述第二偏转器配置成在改变第二颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第二颜色的光束与光出射面的夹角不变，且所述第三偏转器配置成在改变第三颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第三颜色的光束与光出射面的夹角不变。
在一些实施例中，光源组件所发射多种颜色的光束为准直光束。
在一些实施例中，所述第一取光装置包括第一取光光栅，所述第二取光装置包括第二取光光栅，所述第三取光装置包括第三取光光栅。
在一些实施例中，所述第一取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第一颜色的光束在所述第一取光光栅上的入射方向，所述第二取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第二颜色的光束在所述第二取光光栅上的入射方向，所述第三取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第三颜色的光束在所述第三取光光栅上的入射方向。
在一些实施例中，所述导光板还包括平坦化层，所述平坦化层位于所述光出射面上并覆盖所述第一取光光栅、所述第二取光光栅和所述第三取光光栅，所述平坦化层的折射率低于所述导光板的折射率。
本公开的实施例还提供了一种显示装置，包括：如上任一实施例所述的背光模组；以及位于所述背光模组的光出射面一侧的液晶显示组件。
在一些实施例中，所述液晶显示组件包括：液晶层；分别位于液晶层的两侧或位于液晶层的同一侧上的第一电极和第二电极；和位于所述液晶层背对所述背光模组一侧上的多个遮光部，所述多个遮光部在光出射面上的正投影分别覆盖所述像素背光区中的多个取光装置，所述多个遮光部之间形成透光开口。
附图说明
为了更清楚地说明本公开文本的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本公开文本的一些实施例，而非对本公开文本的限制，其中：
图1示出根据本公开的一实施例的背光模组的立体示意图；
图2示出如图1所示的背光模组的xz面剖视图；
图3示出如图1所示的背光模组的yz面剖视图；
图4示出如图1所示的背光模组的俯视图；
图5A和图5B示出如图1所示的背光模组的导光板的光入射部；
图6示出根据本公开的一实施例的背光模组的提取不同颜色的准直光束的原理示意图；
图7示出根据本公开的一实施例的背光模组的导光板的取光光栅的光栅矢量方向的示意图；
图8示出根据本公开的另一实施例的背光模组的立体示意图；
图9示出如图8所示的背光模组的yz面剖视图；
图10示出如图8所示的背光模组的俯视图；
图11和图12示出了如图8所示的背光模组的准直取光的原理；
图13示出如图8所示的背光模组中的偏转器的设计示意图；
图14示出如图13中所示的入射光波矢量在xz面内分解的示意图；
图15示出如图13中所示的衍射光波矢量在yz面内分解的示意图；
图16示出如图13中所示的光栅矢量在xy面内分解的示意图；
图17示出根据本公开的实施例的背光模组中的取光光栅的设计示意图；
图18示出根据本公开的一实施例的显示装置的示意图；
图19示出根据本公开的另一实施例的显示装置的示意图；以及
图20示出如图8所示的背光模组的导光板的光入射部。
具体实施方式
为更清楚地阐述本公开的目的、技术方案及优点，以下将结合附图对本公开的实施例进行详细的说明。应当理解，下文对于实施例的描述旨在对本公开的总体构思进行解释和说明，而不应当理解为是对本公开的限制。在说明书和附图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或构件。为了清晰起见，附图不一定按比例绘制，并且附图中可能省略了一些公知部件和结构。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。措词“一”或“一个”不排除多个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”或“底”等等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。当诸如层、膜、区域或衬底基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
本公开旨在提供一种能够实现彩色化点阵式准直取光的背光模组。如图1至图4所示，在一些实施例中，该背光模组100可以包括光源组件和导光板20。该光源组件可以配置成发射多种颜色的准直光束，例如第一颜色的准直光束31、第二颜色的准直光束32和第三颜色的准直光束33。该导光板20包括多个光入射部(例如第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213)和光出射面22。在本申请中，“光入射部”并不特指单独的部件，其可以是导光板20的一部分，用于接收光的入射，例如用于接收某种光束的表面、区域等。“光入射部”可以包括连续的透光区域，也可以包括间断的透光区域(可称为光入射区)。作为示例，所述多个光入射部配置成分别接收不同颜色的准直光束。所述光出射面22上设置有多个像素背光区23。需要说明的是，光源组件所发出的光束和光入射部所接收的光束并不限于准直光束。
在本公开中，“像素背光区”是指光出射面22上的与显示装置的像素对应的区域。每个像素背光区23对应于一个显示像素(一个显示像素可以包括若干个子像素)。从单个像素背光区23出射的光束将用于照射液晶面板上的单个像素区域(例如可包括若干个子像素区域，如红色子像素区域、绿色子像素区域、蓝色子像素区域)。在至少一个(例如每个)像素背光区23中包括多个取光装置。多个取光装置配置成分别引导来自多个光入射部的不同颜色的准直光束(例如沿着与光出射面22垂直的方向)从光出射面22出射。例如，光源组件所发出的多种颜色的光束可以包括第一颜色的光束和第二颜色的光束，而相应地，多个取光装置包括至少一个第一取光装置和至少一个第二取光装置，所述第一取光装置配置成引导第一颜色的光束从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导第二颜色的光束从所述光出射面出射。作为示例，各个像素背光区23可以排列成矩阵形式。
借助于上述方案，每个像素背光区23可以提供多种颜色的出射光束，以满足彩色显示的要求。这样，在液晶显示装置中可以避免使用可能导致光能损失的彩色滤光片层和偏振片等部件。而且，通过光源的排布和在光出射面上设置具有取光装置的像素背光区来实现上述效果，与常规的液晶显示装置中的背光模组相比，根据本公开的实施例的背光模组的厚度并不会显著增加，有利于实现轻薄化的装置。
作为示例，考虑单个像素由三个子像素(即红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素)构成，则在一些实施例中，如图1至图4所示，光源组件可以包括第一准直光源11、第二准直光源12和第三准直光源13。第一准直光源11配置成发射第一颜色(如红色)的准直光束31。第二准直光源12配置成发射第二颜色(如绿色)的准直光束32。第三准直光源13配置成发射第三颜色(如蓝色)的准直光束33。相应地，所述多个光入射部包括第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213。第一光入射部211可以配置成接收所述第一颜色的准直光束31，第二光入射部212可以配置成接收所述第二颜色的准直光束32。第三光入射部213可以配置成接收所述第三颜色的准直光束33。在上述示例中，光源组件包括第一准直光源11、第二准直光源12和第三准直光源13。由于准直光源发出的准直光束的方向性好，有助于防止不同颜色的光束之间的相互干扰，然而，本申请的实施例不限于此，例如，在一些其他的实施例中，第一准直光源11、第二准直光源12和第三准直光源13也可以被其他的光源，例如非准直光源所代替。
作为示例，每个像素背光区23中的所述多个取光装置可以包括一个或多个第一取光装置231、一个或多个第二取光装置232和一个或多个第三取光装置233。第一取光装置231配置成引导来自第一光入射部211的第一颜色的准直光束31沿着与光出射面22垂直的方向从光出射面22出射。第二取光装置232配置成引导来自第二光入射部212的述第二颜色的准直光束32沿着与光出射面22垂直的方向从光出射面22出射。第三取光装置233配置成引导来自第三光入射部213的第三颜色的准直光束33沿着与光出射面22垂直的方向从光出射面22出射。于是，从每个像素背光区23可以射出三种颜色的准直光束，其可以对应于三种颜色的子像素，从而满足彩色显示的需要。作为示例，上述取光装置均可以包括取光光栅，该取光光栅可以根据其所匹配的准直光束的颜色(波长)来设计。例如，第一取光装置231可以为用于提取第一颜色的准直光束31的第一取光光栅；第二取光装置232可以为用于提取第二颜色的准直光束32的第二取光光栅；第三取光装置233可以为用于提取第三颜色的准直光束33的第三取光光栅。在上述实施例中，第一颜色的准直光束31、第二颜色的准直光束32和第三颜色的准直光束33均沿着与光出射面22垂直的方向从光出射面22出射。然而，本申请的实施例不限于此，例如，在一些其他的实施例中，光束也可以以其他方式出射。
作为示例，光出射面22上的多个像素背光区23可以成矩阵形式排列。
在本公开的实施例中，需要从每个像素背光区23中提取多种颜色的准直光束。在这样的背光模组中，准直光束的路径设计将会影响背光模组的光输出的效果。为了防止不同颜色的准直光束的相互干扰，作为示例，可以将第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213分别设置于导光板20的不同的侧面。例如，在图4所示的示例中，第一颜色的准直光束31被设置在导光板20的左侧，第二颜色的准直光束32被设置在导光板20的右侧，第三颜色的准直光束33被设置在导光板20的后侧(位于图4上方)。作为示例，第一准直光源11、第二准直光源12和第三准直光源13分别布置成面对第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213。本申请的实施例中第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213的布置方式不限于上述情形，例如，在一些其他的实施例中，第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213中的两者可以位于同一侧，而另外一者可以位于与之相对的另一侧，只要能够保证从第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213入射的光束之间不相互重合、干扰即可。
作为示例，如图5A所示，第一光入射部211可包括多个第一光入射区241。如图4所示，光出射面22上的多个第一取光装置231排列成多行(例如沿着第一颜色的准直光束31的传播方向(在图4中是x方向)排列)，每行第一取光装置231与多个第一光入射区241中的一个对齐(即，该行第一取光装置231在所述导光板的设有第一光入射部211的一侧上的正投影与该第一光入射区241至少部分地重叠，甚至完全重叠)，从而使从该第一光入射区241入射的准直光束能够方便地照射到该行第一取光装置231。第一准直光源11发出的多个第一颜色的准直光束31可以从多个第一光入射区241分别射入导光板20，经过导光板20内部的反射之后被第一取光装置231引导射出光出射面22。相应地，如图5A所示，第二光入射部212可包括多个第二光入射区242。如图4所示，光出射面22上的多个第二取光装置232也排列成多行(例如沿着第二颜色的准直光束32的传播方向(在图4中是x方向)排列)，每行第二取光装置232与多个第二光入射区242中的一个对齐(即，该行第二取光装置232在所述导光板的设有第二光入射部212的一侧上的正投影与该第二光入射区242至少部分地重叠，甚至完全重叠)。第二准直光源12发出的多个第二颜色的准直光束32可以从多个第二光入射区242分别射入导光板20，经过导光板20内部的反射之后被第二取光装置232引导射出光出射面22。如图5B所示，第三光入射部213包括多个第三光入射区243。类似地，光出射面22上的多个第三取光装置233可以排列成多列(例如沿着第三颜色的准直光束33的传播方向(在图4中是y方向)排列)，每列第三取光装置233与多个第三光入射区243中的一个对齐(即，该列第三取光装置233在所述导光板的设有第三光入射部213的一侧上的正投影与该第三光入射区243至少部分地重叠，甚至完全重叠)。依此类推，不再赘述。作为示例，第一取光装置231和第二取光装置232的行方向可以与第三取光装置233的列方向可以相互垂直。
将光入射区布置成与对应的各行或各列取光装置对齐，可以使从光入射区射入的准直光束被相应的取光装置正确地提取。而为了防止不同准直光束之间的相互干扰，还可以将设计用于某一种颜色的准直光束的光入射区和取光装置与用于其他颜色的准直光束的光入射区和取光装置在位置上错开。作为示例，如图1和图4所示，各个第一取光装置231均与所有的第二光入射区242和所有的第三光入射区243错开(即，各个第一取光装置231在导光板20的设有第二光入射部212的一侧上的正投影与各个第二光入射区242均不重叠且各个第一取光装置231在导光板20的设有第三光入射部213的一侧上的正投影与所有的第三光入射区243均不重叠)；各个第二取光装置232均与所有的第一光入射区241和所有的第三光入射区243错开(即，各个第二取光装置232在导光板20的设有第一光入射部211的一侧上的正投影与各个第一光入射区241均不重叠且各个第二取光装置232在导光板20的设有第三光入射部213的一侧上的正投影与所有的第三光入射区243均不重叠)，且各个第三取光装置233均与所有的第一光入射区241和所有的第二光入射区242错开(即，各个第三取光装置233在导光板20的设有第一光入射部211的一侧上的正投影与各个第一光入射区241均不重叠且各个第三取光装置233在导光板20的设有第二光入射部212的一侧上的正投影与所有的第二光入射区242均不重叠)。
从图6可以清楚的看出，第一颜色的准直光束31、第二颜色的准直光束32和第三颜色的准直光束33分别从三个方向进入导光板，并分别朝向其所对应的第一取光装置231、第二取光装置232和第三取光装置233行进。这可以实现从每个像素背光区23中提取多种颜色的准直光束的同时防止某些颜色的准直光束照射到与其不对应的取光装置上。由于取光装置的参数设计是针对于光束的波长进行的，因此，如果例如第一颜色的准直光束31照射到第二取光装置232或第三取光装置233，有可能会对取光装置的取光操作造成干扰。根据本公开的实施例的上述光入射区和取光装置的排布设计可以削弱或避免非期望颜色的准直光束对于取光装置的取光操作的影响。
在一些实施例中，如图5A和图5B所示，相邻的光入射区之间可以由遮光部件隔开，或者说，相邻的光入射区之间的空间由遮光部件所填充。例如，第一光入射部211的相邻的第一光入射区241之间可以由第一遮光部件251隔开，第二光入射部212的相邻的第二光入射区242之间可以由第二遮光部件252隔开，第三光入射部213的相邻的第三光入射区243之间可以由第三遮光部件253隔开。作为示例，第一遮光部件251、第二遮光部件252和第三遮光部件253可以由黑矩阵遮光层形成，也可以由任何已知的遮光材料形成。图5A示出了第一光入射部211上的第一光入射区241和第一遮光部件251以及第二光入射部212上的第二光入射区242和第二遮光部件252。为了体现第一光入射区241和第一遮光部件251与第二光入射区242和第二遮光部件252之间的位置关系，在图5A上并列地绘出了第一光入射部211和第二光入射部212。从图5A可以看出，第一光入射区241和第二光入射区242在位置上是相互错开的。图5B示出的是第三光入射部213上的第三光入射区243和第三遮光部件253。
图7示出了关于背光模组100中的第一取光装置231、第二取光装置232和第三取光装置233的示例。在该示例中，第一取光装置231、第二取光装置232和第三取光装置233分别由第一取光光栅、第二取光光栅和第三取光光栅构成。第一取光光栅、第二取光光栅和第三取光光栅的光栅矢量分别由Kr、Kg和Kb表示。光栅矢量的方向是与光栅条的延伸方向垂直的。图7中的第一取光装置231、第二取光装置232和第三取光装置233中的横条纹表示光栅条延伸的方向。在图7的示例中，第一取光装置231的光栅条的延伸方向与第一颜色的准直光束31所在平面是垂直的，第二取光装置232的光栅条的延伸方向与第二颜色的准直光束32所在平面是垂直的，第三取光装置233的光栅条的延伸方向与第三颜色的准直光束33所在平面是垂直的。
图8至图10示出了根据本公开的另一实施例的背光模组100’。其中图9是沿着图10中所示的剖切线C-C’得到的背光模组100’的剖视图。在该背光模组100’中，第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213可以设置在导光板20的同一侧上。与前述实施例所述的背光模组100不同，在如图8至图10所述的该背光模组100’中，光出射面22除去包括多个像素背光区23之外，还包括入射光偏转区26。如前所述，多个像素背光区23可以形成显示区27，用于提取不同颜色的准直光束以满足彩色图像显示的需要。而该入射光偏转区26的作用是将分别从第一光入射部211、第二光入射部212和第三光入射部213射入的第一颜色的准直光束31、第二颜色的准直光束32和第三颜色的准直光束33向分别位于多个像素背光区23中的取光装置偏转。
作为示例，该入射光偏转区26包括：多个第一偏转器(例如第一偏转光栅261)、多个第二偏转器(例如第二偏转光栅262)和多个第三偏转器(例如第三偏转光栅263)。所述多个第一偏转器配置成将来自第一光入射部211的所述第一颜色的准直光束31分别朝向多个第一取光装置231偏转。多个第二偏转器配置成将来自第二光入射部212的所述第二颜色的准直光束32分别朝向多个第二取光装置232偏转。多个第三偏转器配置成将来自第三光入射部213的所述第三颜色的准直光束33分别朝向多个第三取光装置233偏转。借助于这些偏转器，可以将进入导光板20的各种颜色的准直光束进行重新引导，这可以简化各个光入射部以及与各个光入射部对应的准直光源的布置。
作为示例，第一偏转器可以包括第一偏转光栅261，所述第二偏转器可以包括第二偏转光栅262，且所述第三偏转器可以包括第三偏转光栅263。第一偏转光栅261、第二偏转光栅262和第三偏转光栅263都可以为倾斜光栅。以下以倾斜光栅为例对于第一偏转光栅261、第二偏转光栅262和第三偏转光栅263进行介绍，但本公开的实施例不限于此。这里所述的“倾斜光栅”，是指该光栅中的光栅条的延伸方向与入射的准直光束入射到该光栅上的方向不垂直(或称相对于准直光束在该光栅上的入射方向倾斜)。这可以从图12中形象地看出。在图12中示意性地示出了从光入射部入射的准直光束(例如第一颜色的准直光束31)与倾斜光栅(例如第一偏转光栅261)及取光光栅(例如第一取光光栅271)的方向的关系。在图12中，第一颜色的准直光束31在导光板20中的总体行进方向是从左向右，第一偏转光栅261的斜条纹表示第一偏转光栅261的光栅条264的延伸方向，可见第一偏转光栅261的光栅条264的延伸方向与第一颜色的准直光束31的总体行进方向不垂直。再考虑第一颜色的准直光束31在第一偏转光栅261上的入射方向相对于竖直方向也是倾斜的，第一偏转光栅261的光栅条264的延伸方向与第一颜色的准直光束31入射到该光栅上的方向也是不垂直的。作为示例，所述第一取光光栅271的光栅条264的延伸方向垂直于所述第一颜色的准直光束31在所述第一取光光栅271上的入射方向。图12中的第一取光光栅271的横条纹表示第一取光光栅271的光栅条的延伸方向。相应地，所述第二取光光栅的光栅条的延伸方向也可以垂直于所述第二颜色的准直光束32在所述第二取光光栅上的入射方向，所述第三取光光栅的光栅条的延伸方向也可以垂直于所述第三颜色的准直光束33在所述第三取光光栅上的入射方向。
在采用偏转器的上述背光模块100’中，作为示例，如图20所示，第一光入射部211可以包括第一光入射区241，所述第二光入射部212包括第二光入射区242，所述第三光入射部213包括第三光入射区243。需要说明的是，第一光入射区241、第二光入射区242和第三光入射区243并不需要必定在机械上具有缺口形状，而只需要该部分能够允许相应的准直光束入射到导光板20中即可。作为示例，第一光入射区241、第二光入射区242和第三光入射区243之间可以由遮光部件隔开以防止准直光束的相互干扰，但这不是必需的，第一光入射区241、第二光入射区242和第三光入射区243之间也可以不设置遮光部件。第一偏转光栅261、第二偏转光栅262和第三偏转光栅263在各自匹配的准直光束的光路上分别位于第一光入射区241和第一取光装置231之间、第二光入射区242和第二取光装置232之间以及第三光入射区243和第三取光装置233之间。如图10所示，所述第一光入射部211、所述第二光入射部212和所述第三光入射部213并排设置在所述导光板20的同一侧。在图10所示的示例中，多个第一偏转光栅261排成一行，且该行第一偏转光栅261在所述导光板20设有第一光入射部211的一侧上的正投影与所述第一光入射区241至少部分地重叠，甚至完全重叠；类似地，多个第二偏转光栅262也可以排成一行，且该行第二偏转光栅262在所述导光板20设有第二光入射部212的一侧上的正投影与所述第二光入射区242至少部分地重叠，甚至完全重叠；而多个第三偏转光栅263也可以排成一行，且该行第三偏转光栅263在所述导光板20设有第三光入射部213的一侧上的正投影与所述第三光入射区243至少部分地重叠，甚至完全重叠。作为示例，光出射面22上的多个第一取光装置231排列成多列(例如沿着第一颜色的准直光束31被第一偏转光栅261偏转后的传播方向(在图10中是y方向)排列)，第一取光装置的排列方向(在图10中是y方向)与第一偏转光栅的排列方向(在图10中是x方向)相互垂直，每个第一偏转光栅261的第一侧281面向第一光入射区241，每个第一偏转光栅261的与第一侧281相邻的第二侧284面向一列第一取光装置231；光出射面22上的多个第二取光装置231排列成多列(例如沿着第二颜色的准直光束32被第二偏转光栅262偏转后的传播方向(在图10中是y方向)排列)，第二取光装置的排列方向与第二偏转光栅的排列方向也可以相互垂直，每个第二偏转光栅262的第一侧282面向第二光入射区242，每个第二偏转光栅262的与第一侧282相邻的第二侧285面向一列第二取光装置231；而且，光出射面22上的多个第三取光装置233排列成多列，与前述类似，第三取光装置的排列方向也可以与第三偏转光栅的排列方向相互垂直，每个第三偏转光栅263的第一侧283面向第三光入射区243，每个第三偏转光栅263的与第一侧283相邻的第二侧286面向一列第三取光装置233。
在一些实施例中，各个偏转光栅的宽度可以设置成与相应的取光装置的宽度相等，以保证偏转光栅在尺寸上更好地与取光装置匹配，而提高取光装置的取光效率。例如，如图10所示，在垂直于每列第一取光装置231的排列方向(y方向)的方向上，第一偏转光栅261的宽度与第一取光装置231的宽度相等；在垂直于每列第二取光装置232的排列方向的方向上，第二偏转光栅262的宽度A2与第二取光装置232的宽度相等；且在垂直于每列第三取光装置233的排列方向的方向上，第三偏转光栅263的宽度与第三取光装置233的宽度相等。另外，作为示例，在平行于每行第一取光装置231的排列方向的方向上，第一偏转光栅261的宽度、第二偏转光栅262的宽度(如图10中A1所示)和第三偏转光栅263的宽度可以设置成小于一定的阈值，以使第一偏转光栅261、第二偏转光栅262和第三偏转光栅263相互不交叠。
作为示例，第一偏转器可以配置成在改变第一颜色的准直光束31的偏转方向的同时保持第一颜色的准直光束31与光出射面22的夹角不变，例如，在图11所示的示例中，在由第一偏转器偏转前第一颜色的准直光束31与光出射面22的夹角θ1与在偏转后第一颜色的准直光束31与光出射面22的夹角θ2相等。如果在由第一偏转器偏转前所述第一颜色的准直光束31是在一个与导光板的顶表面垂直的竖直平面中被往复反射，则经过第一偏转器偏转后，所述第一颜色的准直光束31传播所在的平面也被围绕与导光板的顶表面垂直的一竖直轴线偏转。这种方式有利于方便地控制第一颜色的准直光束31的行进方向以防止不同的准直光束之间的串扰。相应地，作为示例，所述第二偏转器也可以配置成在改变第二颜色的准直光束32的偏转方向的同时保持所述第二颜色的准直光束32与光出射面22的夹角不变，而所述第三偏转器也可以配置成在改变第三颜色的准直光束33的偏转方向的同时保持所述第三颜色的准直光束33与光出射面22的夹角不变。
在一些实施例中，导光板20还可以包括平坦化层29。平坦化层29可以位于光出射面22上并覆盖第一取光装置(光栅)231、第二取光装置(光栅)232和第三取光装置(光栅)233。作为示例，平坦化层29的折射率可以低于导光板20，从而有利于实现各个准直光束在导光板20中的全反射。
作为示例，在入射光偏转区26上还可以设置有遮光层28。遮光层28覆盖多个第一偏转器231、多个第二偏转器232和多个第三偏转器233。遮光层28可以例如由反射材料或黑色吸光材料制成，用于防止入射光偏转区26的漏光。
作为示例，为了使各个准直光束能够在导光板20中顺利的传播，各个准直光束可以设置成倾斜入射到导光板中。例如，第一准直光源11可以配置成将第一颜色的准直光束31进入第一光入射部211后以第一入射角度α1倾斜入射到光出射面22；第二准直光源12配置成将第二颜色的准直光束32进入第二光入射部212后以第二入射角度α2倾斜入射到光出射面22；第三准直光源13配置成将第三颜色的准直光束33进入第三光入射部213后以第三入射角度α3倾斜入射到光出射面22。
作为示例，为了保证光束在导光板中以全反射传播，所述第一颜色的准直光束31在光出射面22上的入射角(第一入射角度α1)大于等于所述第一颜色的准直光束31从导光板内部射向光出射面22的全反射临界角且小于90度；所述第二颜色的准直光束32在光出射面22上的入射角(第二入射角度α2)大于等于所述第二颜色的准直光束32从所述导光板内部射向光出射面22的全反射临界角且小于90度；而所述第三颜色的准直光束33在光出射面22上的入射角(第三入射角度α3)大于等于所述第三颜色的准直光束33从导光板内部射向光出射面22的全反射临界角且小于90度。本领域技术人员应当理解，入射角大于等于全反射临界角是产生全反射的必要条件，而全反射临界角由光束入射的界面两侧的介质(例如，导光板介质和空气或者导光板介质和覆盖层)的折射率决定。由于介质的折射率可能依赖于入射光的波长，因此，对于不同颜色的光束，全反射临界角可能不同。全反射临界角的具体计算为本领域所熟知，再次不在赘述。
在本公开的一些实施例中，如图10所示，第一准直光源11可包括一个或更多个第一发光部件111和第一反射罩112，第二准直光源12可包括一个或更多个第二发光部件121和第二反射罩122，第三准直光源13可包括一个或更多个第三发光部件131和第三反射罩132。第一发光部件111可配置成发射第一颜色的光，第一反射罩112可以配置成对第一发光部件111发射出的第一颜色的光进行准直以形成第一颜色的准直光束31。第二发光部件121可配置成发射第二颜色的光，第二反射罩122可以配置成对第二发光部件121发射出的第二颜色的光进行准直以形成第二颜色的准直光束32。第三发光部件131可以配置成发射第三颜色的光，第三反射罩132可以配置成对第三发光部件131发射出的第三颜色的光进行准直以形成第三颜色的准直光束33。作为示例，上述第一发光部件111、第二发光部件121和第三发光部件131均可以包括现有技术中的任何发光部件，诸如发光二极管(LED)等。作为示例，可以采用三种单色的发光二极管分别用作第一发光部件111、第二发光部件121和第三发光部件131，具有尺寸小、光谱宽度窄等优势。用作发光部件的发光二极管可以为微型发光二极管(micro-LED)，也可以为微型有机发光二极管(micro-OLED)。而第一反射罩112、第二反射罩122和第三反射罩132例如可以为曲面反射准直器(如具有抛物面等形状)，但第一反射罩112、第二反射罩122和第三反射罩132的形状和结构不限于此，任何本领域已知的反射式准直装置均可以用作这些反射罩。如前所述，在一些实施例中，期望各个准直光束可以设置成倾斜入射到导光板20中，这可以通过调整与各个准直光束分别对应的反射罩的角度以改变准直光束的出射方向来实现。在本公开的实施例中，第一反射罩112、第二反射罩122和第三反射罩132的形状可以相同，也可以不同。
下面以倾斜光栅为例对设置在光出射面中的入射光偏转区中的偏转器的具体设计示例进行介绍。在本公开的实施例中，倾斜光栅的作用机理是其有效衍射级次为反射衍射级1级R+1光束，保持原光束传播方向的衍射级次为衍射0级R0光束。通过设计倾斜光栅的结构(主要是光栅周期和光栅条的旋转方向)，可以使R+1级光束向导光板20的上侧(参照图12中的图示方向定义，即沿着y轴方向)传输，同时要保证R+1级光束在导光板内部与光出射面22的夹角同入射到倾斜光栅上的准直光束(未经倾斜光栅衍射之前)与光出射面22的夹角相比保持不变(即图11中θ1＝θ2)。此处R+1级光线在导光板内的传输路径即为一列取光光栅的所在区域(如图11所示)(即从图12的俯视角度观察，R+1级光束相比于被倾斜光栅衍射之前的准直光束传输方向发生90度偏转，但与光出射面22的夹角保持不变)。图12中R0级光束即为仍然保持原传输方向的衍射级光线。如图12所示，当R0级光束再次经过另一倾斜光栅时，会再次产生反射衍射级负1级R+1光束(此部分光线同样按照前一个倾斜光栅所产生的R+1级光束那样朝向取光光栅偏转)和反射0级R0光束(继续保持原有的传播方向和与光出射面22的夹角用于经过下一倾斜光栅再次分光R+1供下一列取光光栅进行光束提取)。
图13示出上述倾斜光栅的设计示意图。倾斜光栅要实现上述技术效果，有两个关键的参数转角(光栅条的延伸方向与y轴的夹角)，周期P2(光栅条之间的节距)，两个关键参数的获得按照如下步骤求解。为了计算方便起见，下面以图11至图13所示出的xyz直角坐标系为参考坐标系进行推导。
如图14所示，先将入射到倾斜光栅上的准直光束的光波矢量(下称“入射光波矢量”)在xz面进行分解，入射光波矢量ki在x、y和z三个方向上的分量分别是：
在式(1)中，n是导光板20的折射率，θ是准直光束从导光板内部入射到光出射面22上的入射角度(或者说是准直光束在导光板20内传输时在光出射面上的入射角度)，λ是光束的波长。
然后，如图15所示，将被倾斜光栅衍射的光束的衍射级R+1的衍射光波矢量kd在yz面中进行分解，入射光波矢量kd在x、y和z三个方向上的分量分别是：
再如图16所示在xy面中对倾斜光栅的光栅矢量kg进行分解，光栅矢量kg在x和y两个方向上的分量分别是：
其中，为倾斜光栅的光栅条的延伸方向与y轴的夹角，P2为倾斜光栅的周期(光栅条之间的节距)。
定义各种光波矢量的匹配关系如下：
根据上述式1至式4，可以求出和P2的值，即
在上述示例性的倾斜光栅的计算过程中，假定被倾斜光栅衍射后转向的光束的方向相对原方向偏转90度，而本公开的实施例不限于此。因而，根据本公开的偏转器中的光栅的具体结构参数不限于上述式5和式6列出的具体数值。其他任何能够实现将准直光束向取光装置偏转的光栅结构都可用于本公开的实施例。
下面以取光光栅为例对于取光装置的具体设计示例进行介绍。如图17所示，取光光栅的作用机理为：其可以将入射光衍射分解为透射正1(衍射)级T+1光束和反射0(衍射)级R0光束。该透射正1(衍射)级T+1形成为垂直于导光板20的光出射面22的出射光束，该反射0(衍射)级R0光束继续在导光板20中传输。当该反射0(衍射)级R0光束再次入射到另一取光光栅时，会被再次衍射分解成新的透射正1(衍射)级T+1光束和反射0(衍射)级R0光束。依此类推，不再赘述。在本公开的实施例中，取光光栅可以根据以下光栅方程式7进行设计：
在式1中，n是导光板20的折射率，n2是光束在取光光栅处从导光板20所射入的介质的折射率(例如上述平坦化层29的折射率)，θ是准直光束从导光板内部入射到光出射面22上的入射角度(或者说是准直光束在导光板20内传输时在光出射面上的入射角度)，β是光束通过取光光栅离开光出射面22的出射角度(对于以准直方式提取光束的取光光栅而言，β可以看成0度)，m是衍射级次，λ是光束的波长，P1是该取光光栅的光栅周期。从式(1)中可以看出，对于以准直方式提取光束的取光光栅而言，取光光栅的光栅周期主要依赖于光束的波长、导光板的折射率和准直光束从导光板内部入射到光出射面22上的入射角度。在本公开的实施例中，采用了多种波长的准直光束，因此，取光光栅需要针对于不同颜色的准直光束分别进行设计计算。取光光栅的布置方式可以如图12所示，即取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于入射至该取光光栅上的准直光束所在的法向面，作为示例，取光光栅的光栅条可以平行于光出射面22设置并与入射的准直光束垂直。
而光栅的占空比及光栅条的深度可以作为光栅衍射效率的优化设计参数，可依据具体的背光效率及背光均匀度优化设计。
在本公开的实施例中，采用光栅结构的取光装置和偏转器可以简化结构和制作工艺，只需要在导光板的光出射面22上形成一层光栅就可以实现上述功能。在实际中，只需要在导光板上压印一层简单光栅结构，工艺上实现简单，便于实现产品落地化，产业化。但在本公开的实施例中，取光装置和偏转器不限于光栅结构。根据本公开的实施例的背光模组由于只需要在导光板的光出射面上设置取光装置和偏转器的结构(例如由光栅层实现)，因此，在实现多种颜色的准直光束的提取的同时可以不显著增加导光板的厚度，从而有利于实现轻薄化的背光模组和显示装置。作为示例，导光板20的厚度可以做到0.5mm，甚至更小。
需要说明的是，由于单个像素不仅可以由三种颜色的子像素构成，还可以由其它数量的子像素构成，例如，由四种颜色的子像素(红(R)、绿(G)、蓝(B)、白(W))构成，因此，在一些实施例中，背光模组可以针对于除三种之外的其他数量的颜色的准直光束来设计。例如，所述光源组件还包括：第四准直光源，配置成发射第四颜色的准直光束；且所述多个光入射部还包括：第四光入射部，配置成接收所述第四颜色的准直光束，其中，每个像素背光区中的所述多个取光装置还包括至少一个第四取光装置，所述第四取光装置配置成将来自所述第四光入射部的所述第四颜色的准直光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面提取出。类似地，在对应于四种颜色的子像素进行设计时，也可以相应地进行取光装置和/或偏转器的布置。具体内容不再赘述。
本公开的实施例还提供了一种显示装置，包括如上述任一实施例所述的背光模组100、100’和液晶显示组件200，该液晶显示组件200位于所述背光模组100、100’的光出射面22一侧。液晶显示组件200用于接收从背光模组100、100’的光出射面22上的多个像素背光区23发出的多种颜色的准直光束，以为不同颜色的子像素提供背光，用于实现彩色显示。
作为示例，所述液晶显示组件200可以包括：液晶层201；分别位于液晶层的两侧或位于液晶层201的同一侧上的第一电极202和第二电极203；和位于所述液晶层201背对所述背光模组100、100’一侧上的多个遮光部204，所述多个遮光部204在光出射面22上的正投影分别覆盖所述像素背光区23中的多个取光装置。所述多个遮光部204之间形成透光开口207。所述遮光部204例如可以采用黑矩阵材料。
这种显示装置与包括两个偏振片和彩色滤光片的传统的液晶显示装置不同。在该显示装置中，由于在液晶组件200中面对取光光栅的位置处设置有遮光部204，因此，当从取光光栅准直出射的光束射入液晶组件后，如果液晶层201不改变光束的方向，则该光束将被遮光部204遮挡而无法从液晶组件200射出从而实现了显示的暗态(例如可用L0表示)。另一方面，还可以通过由第一电极202和第二电极203给液晶层201施加一组电压信号而在液晶层201中形成液晶光栅，该液晶光栅可以对经过其的光束产生偏折而使其从遮光部之间的透光开口射出，从而形成显示的亮态(例如可用L255表示)。另外，还可以对于该液晶光栅的参数进行设计，给液晶加不同的电压信号，可实现液晶光栅对入射光的不同的偏折效率，实现多灰阶(例如可用L1至L254表示(假定灰阶总数为256))显示。
图18和图19分别示出了包括上述背光模块100(如图1所示)的显示装置300和包括上述背光模块100’(如图9所示)的显示装置300’的具体示例。其中，在图18所示的示例中，第一电极202和第二电极203位于液晶层201的同一侧，而在图19所示的示例中，第一电极202和第二电极203分别位于液晶层201的两侧。然而，图18和图19仅仅是示意性的，本公开的任何实施例所述的背光模块100、100’都可以与第一电极202和第二电极203位于液晶层201的同一侧或两侧的液晶组件200组合使用。在第一电极202和第二电极203位于液晶层201的同一侧的情况下，第一电极202和第二电极203之间还可以设置有绝缘层205。第一电极202和第二电极203例如可以设置成类似ADS(Advanced Super Dimension Switch，高级超维场转换)模式，但本公开的实施例不限于此，第一电极202和第二电极203也可以设置成其他模式，只要能够在对液晶层201施加电压时将进入穿过液晶层201的光束偏折离开遮光部区域即可。作为示例，为了提高液晶层的光学效率，液晶层201可以采用折射率变化幅度差较大的液晶材料。液晶光栅由图18和图19中的液晶层201中的虚线形成的多个半圆示意性地表示。
作为示例，为了对液晶组件200的各种层结构进行保护，在遮光部204的背对导光板20的一侧上还可以设置有透明的基板206(例如盖板玻璃)。
由于根据本公开的实施例的背光模板100、100’可以为每个像素提供多种颜色的准直光束来分别照射子像素区域，所以，根据本公开的实施例的显示装置300、300’可以实现彩色显示。根据本公开的实施例的显示装置可以在无需彩膜和量子点材料的情况下进行彩色显示。根据本公开的实施例的显示装置可以用于透明显示、增强现实显示、虚拟现实显示、3维显示等领域都有一定的应用前景。
虽然结合附图对本公开进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本公开的实施例进行示例性说明，而不能理解为对本公开的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本公开的限制。
上述实施例仅例示性的说明了本公开的原理及构造，而非用于限制本公开，本领域的技术人员应明白，在不偏离本公开的总体构思的情况下，对本公开所作的任何改变和改进都在本公开的范围内。本公开的保护范围，应如本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种背光模组，包括：
光源组件，配置成发射多种颜色的光束；
导光板，所述导光板包括：
多个光入射部，配置成分别接收不同颜色的光束，和
光出射面，
其中，所述光出射面上设置有多个像素背光区，每个像素背光区中包括多个取光装置，所述不同颜色的光束包括第一颜色的光束和第二颜色的光束，所述多个取光装置包括至少一个第一取光装置和至少一个第二取光装置，所述第一取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第一颜色的光束从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导来自所述多个光入射部的不同颜色的光束中的第二颜色的光束从所述光出射面出射。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其中，所述光源组件包括：
第一光源，配置成发射第一颜色的光束；
第二光源，配置成发射第二颜色的光束；和
第三光源，配置成发射第三颜色的光束；且
所述多个光入射部包括：
第一光入射部，配置成接收所述第一颜色的光束，
第二光入射部，配置成接收所述第二颜色的光束，和
第三光入射部，配置成接收所述第三颜色的光束，
其中，所述多个取光装置还包括至少一个第三取光装置，所述第一取光装置配置成引导来自所述第一光入射部的所述第一颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射，所述第二取光装置配置成引导来自所述第二光入射部的所述第二颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射，所述第三取光装置配置成引导来自所述第三光入射部的所述第三颜色的光束沿着与所述光出射面垂直的方向从所述光出射面出射。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其中，所述第一颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第一颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度，所述第二颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第二颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度，所述第三颜色的光束在所述光出射面上的入射角大于所述第三颜色的光束从所述导光板内部射向光出射面的全反射临界角且小于90度。
4.根据权利要求2所述的背光模组，其中，所述第一光入射部、所述第二光入射部和所述第三光入射部分别位于所述导光板的不同的侧面。
5.根据权利要求4所述的背光模组，其中，
所述第一光入射部包括多个第一光入射区，所述光出射面上的多个所述第一取光装置排列成多行，每行所述第一取光装置与所述多个第一光入射区中的一个对齐；
所述第二光入射部包括多个第二光入射区，所述光出射面上的多个所述第二取光装置排列成多行，每行所述第二取光装置与所述多个第二光入射区中的一个对齐；且
所述第三光入射部包括多个第三光入射区，所述光出射面上的多个所述第三取光装置排列成多列，每列所述第三取光装置与所述多个第三光入射区中的一个对齐。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述第一取光装置与所有的第二光入射区和所有的第三光入射区错开，第一光入射区与第二光入射区在与所述第一颜色的光束垂直的方向上相互错开，所述第二取光装置与所有的第一光入射区和所有的第三光入射区错开，且所述第三取光装置与所有的第一光入射区和所有的第二光入射区错开。
7.根据权利要求5所述的背光模组，其中，所述第一光入射部的相邻的第一光入射区之间由第一遮光部件隔开，所述第二光入射部的相邻的第二光入射区之间由第二遮光部件隔开，所述第三光入射部的相邻的第三光入射区之间由第三遮光部件隔开。
8.根据权利要求2所述的背光模组，其中，所述光出射面还包括入射光偏转区，在所述入射光偏转区中设置有：
多个第一偏转器，配置成将来自第一光入射部的所述第一颜色的光束分别朝向多个第一取光装置偏转；
多个第二偏转器，配置成将来自第二光入射部的所述第二颜色的光束分别朝向多个第二取光装置偏转；和
多个第三偏转器，配置成将来自第三光入射部的所述第三颜色的光束分别朝向多个第三取光装置偏转。
9.根据权利要求8所述的背光模组，其中，在所述入射光偏转区上还设置有遮光层，所述遮光层覆盖所述多个第一偏转器、所述多个第二偏转器和所述多个第三偏转器。
10.根据权利要求8所述的背光模组，其中，每个所述第一偏转器包括第一偏转光栅，每个所述第二偏转器包括第二偏转光栅，且每个所述第三偏转器包括第三偏转光栅。
11.根据权利要求10所述的背光模组，其中，所述第一光入射部、所述第二光入射部和所述第三光入射部并排设置在所述导光板的同一侧，所述第一光入射部包括第一光入射区，多个所述第一偏转光栅排成一行，且该行第一偏转光栅在所述导光板设有第一光入射部的一侧上的正投影与所述第一光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第一取光装置排列成多列，第一取光装置的排列方向与第一偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第一偏转光栅的第一侧面向所述第一光入射区，每个所述第一偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第一取光装置；
所述第二光入射部包括第二光入射区，多个所述第二偏转光栅排成一行，且该行第二偏转光栅在所述导光板设有第二光入射部的一侧上的正投影与所述第二光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第二取光装置排列成多列，第二取光装置的排列方向与第二偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第二偏转光栅的第一侧面向所述第二光入射区，每个所述第二偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第二取光装置；且
所述第三光入射部包括第三光入射区，多个所述第三偏转光栅排成一行，且该行第三偏转光栅在所述导光板设有第三光入射部的一侧上的正投影与所述第三光入射区至少部分地重叠，所述光出射面上的多个所述第三取光装置排列成多列，第三取光装置的排列方向与第三偏转光栅的排列方向相互垂直，每个所述第三偏转光栅的第一侧面向所述第三光入射区，每个所述第三偏转光栅的与所述第一侧相邻的第二侧面向一列所述第三取光装置。
12.根据权利要求11所述的背光模组，其中，在垂直于每列所述第一取光装置的排列方向的方向上，所述第一偏转光栅的宽度与所述第一取光装置的宽度相等；在垂直于每列所述第二取光装置的排列方向的方向上，所述第二偏转光栅的宽度与所述第二取光装置的宽度相等；且在垂直于每列所述第三取光装置的排列方向的方向上，所述第三偏转光栅的宽度与所述第三取光装置的宽度相等。
13.根据权利要求10所述的背光模组，其中，所述第一偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第一颜色的光束在所述第一偏转光栅上的入射方向倾斜，所述第二偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第二颜色的光束在所述第二偏转光栅上的入射方向倾斜，所述第三偏转光栅的光栅条的延伸方向相对于所述第三颜色的光束在所述第三偏转光栅上的入射方向倾斜。
14.根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述第一偏转器配置成在改变第一颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第一颜色的光束与光出射面的夹角不变，所述第二偏转器配置成在改变第二颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第二颜色的光束与光出射面的夹角不变，且所述第三偏转器配置成在改变第三颜色的光束的偏转方向的同时保持所述第三颜色的光束与光出射面的夹角不变。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的背光模组，其中，光源组件所发射多种颜色的光束为准直光束。
16.根据权利要求2至14中任一项所述的背光模组，其中，所述第一取光装置包括第一取光光栅，所述第二取光装置包括第二取光光栅，所述第三取光装置包括第三取光光栅。
17.根据权利要求16所述的背光模组，其中，所述第一取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第一颜色的光束在所述第一取光光栅上的入射方向，所述第二取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第二颜色的光束在所述第二取光光栅上的入射方向，所述第三取光光栅的光栅条的延伸方向垂直于所述第三颜色的光束在所述第三取光光栅上的入射方向。
18.根据权利要求16所述的背光模组，其中，所述导光板还包括平坦化层，所述平坦化层位于所述光出射面上并覆盖所述第一取光光栅、所述第二取光光栅和所述第三取光光栅，所述平坦化层的折射率低于所述导光板的折射率。
19.一种显示装置，包括：
根据权利要求1至18中任一项所述的背光模组；以及
位于所述背光模组的光出射面一侧的液晶显示组件。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述液晶显示组件包括：
液晶层；
分别位于液晶层的两侧或位于液晶层的同一侧上的第一电极和第二电极；和
位于所述液晶层背对所述背光模组一侧上的多个遮光部，所述多个遮光部在光出射面上的正投影分别覆盖所述像素背光区中的多个取光装置，所述多个遮光部之间形成透光开口。
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