CN111221062A - 显示设备 - Google Patents

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CN111221062A
CN111221062A CN202010195488.3A CN202010195488A CN111221062A CN 111221062 A CN111221062 A CN 111221062A CN 202010195488 A CN202010195488 A CN 202010195488A CN 111221062 A CN111221062 A CN 111221062A
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Abstract

本申请提供了一种显示设备。该显示设备包括:扩散板,扩散板包括:基板,包括彼此背对的第一表面和第二表面;以及微结构单元,微结构单元位于基板的第二表面一侧,微结构单元包括彼此背对的第三表面和第四表面,第三表面与第二表面连接,第四表面具有面型轴线,面型轴线相对第一表面倾斜;以及光源,位于基板的第一表面一侧,光源向微结构单元发出待扩散光束,待扩散光束具有相对第一表面倾斜的主光线,待扩散光束经过微结构单元后扩散成扩散光场,扩散光场的中心位于主光线上。

Description

显示设备
技术领域
本申请涉及光学元件领域,更具体的,涉及一种显示设备。
背景技术
在许多领域中通过显示设备来呈现文字信息、图像信息。根据使用需求,例如显示方式、安装空间等不同的需求,显示设备也包括许多种不同的结构形式。
扩散板是一种应用较广泛的光学元件,例如应用在液晶显示、LED照明、抬头显示系统及投影仪等设备的屏幕中。扩散板的主要功能是使入射光充分散射,进而实现更柔和、更均匀的照射效果。为了实现扩散板的功能,可以在制造扩散板时,在其基材内添加无机或者有机的光扩散剂;或者在其表面加工出微结构,例如毛玻璃表面、微透镜阵列。使得光线经过扩散板时,发生不同方向的折射、反射及散射,从而改变光的行进路线,并实现光学扩散的效果。
现有的扩散板的出光面通常与观察方向垂直,而当显示设备结构限制或者使用场景限制,使得扩散板的出光面与观察方向呈一定角度时,扩散光场的中心会大幅偏移,且扩散光场的均匀性会降低,使显示效果变差。业内需要一种安装空间受限时仍具有较好显示效果的显示设备。
发明内容
本申请的实施例提供了一种显示设备,该显示设备包括:扩散板,扩散板包括:基板,包括彼此背对的第一表面和第二表面;以及微结构单元,微结构单元位于基板的第二表面一侧,微结构单元包括彼此背对的第三表面和第四表面,第三表面与第二表面连接,第四表面具有面型轴线,面型轴线相对第一表面倾斜;以及光源,位于基板的第一表面一侧,光源向微结构单元发出待扩散光束,待扩散光束具有相对第一表面倾斜的主光线,待扩散光束经过微结构单元后扩散成扩散光场,扩散光场的中心位于主光线上。
在一个实施方式中,第四表面的面型相对所述面型轴线旋转对称。
在一个实施方式中,在第二表面处,具有相互垂直的第一方向和第二方向,微结构单元在第一方向上和第二方向上分别排列,且相邻的微结构单元贴合。
在一个实施方式中,排列的微结构单元中各个微结构单元相对基板的第一表面的高度相等。
在一个实施方式中,排列的微结构单元中各个微结构单元相对基板的第一表面的高度不相等。
在一个实施方式中,微结构单元的第三表面为矩形。
在一个实施方式中,沿第一方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离a满足66μm<a<70μm;沿第二方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离b满足32μm<b<36μm。
在一个实施方式中,第四表面的面型为二次曲面或自由曲面。
在一个实施方式中,第四表面的面型为旋转对称的非球面。
在一个实施方式中,第四表面的面型在第四表面的面型轴线处的曲率系数为0.05μm-1,第四表面的面型的圆锥系数是-1.68;沿第一方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离a是68μm;沿第二方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离b是33μm。
在一个实施方式中,第四表面的面型在第四表面的面型轴线处的曲率系数为0.0362μm-1,第四表面的面型的圆锥系数是-1.68;沿第一方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离a是68μm;沿第二方向,相邻的两个微结构单元上第四表面的面型轴线与第四表面的交点之间的距离b是34.4μm。
在一个实施方式中,基板的材料是石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或无影胶。
在一个实施方式中,微结构单元的材料是石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或无影胶。
在一个实施方式中,扩散光场的均匀性大于90%。
在一个实施方式中,主光线和第一表面的法线的夹角θ的正弦值与面型轴线和第一表面的法线的夹角α的正弦值之比等于微结构的材质的折射率n的值。
在一个实施方式中,主光线与第一表面的法线的夹角θ满足θ≤40°。
在一个实施方式中,相邻两个微结构单元中,一个微结构单元设置有交叠于另一个微结构单元的第四表面的交叠部。
在一个实施方式中,面型轴线与第一表面的法线的夹角在10°至20°之间。
在一个实施方式中,扩散板的第一表面的法线相对主光线的夹角为27°,第四表面的面型轴线相对第一表面的法线的夹角为17.7°。
在一个实施方式中,扩散板的第一表面的法线相对主光线的夹角为15°,第四表面的面型轴线相对第一表面的法线的夹角为10°。
本申请提供的扩散板适用于倾斜放置且光学效果好,扩散光场均匀性好,扩散光场的中心与待扩散光束之间的偏离小。本申请的实施例提供的显示设备体积较小,能教好的适应不同的安装环境和使用场景,并且对光线的扩散性能好,扩散后的总扩散光场的中心在光源发出的光的中心光线上。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了根据本申请实施例的显示设备示意性结构图;
图2示出了根据图1中的扩散板的示意性灰度图;
图3示出了根据图1的扩散光场图;
图4示出了根据本申请实施例的扩散板示意性俯视结构图;
图5示出了根据图4的主视图;
图6示出了根据图5的右视图;
图7示出了根据本申请实施例的微架构单元示意性结构图;
图8示出了根据图7的主视图;
图9示出了根据本申请实施例的另一种扩散板示意性主视图;
图10示出了根据图9的俯视图;
图11示出了根据本申请实施例的另一种扩散板示意性主视图;
图12示出了根据本申请实施例的另一种扩散板示意性主视图;
图13示出了根据本申请实施例的显示设备示意性结构图;
图14示出了根据图13中的扩散板示意性灰度图;
图15示出了根据图13的扩散光场图;
图16示出了根据本申请实施例的显示设备示意性结构图;
图17示出了根据图16中的扩散板示意性灰度图;
图18示出了根据图16的扩散光场图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一表面也可被称作第二表面。反之亦然。
在附图中,为了便于说明,已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。例如,基板的厚度和微结构单元的厚度并非按照实际生产中的比例。如在本文中使用的,用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,除非本申请中有明确的说明,否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外,除非明确限定或与上下文相矛盾,否则本申请所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序,而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参考图1至图5,本申请还提供一种显示设备,包括:光源(未示出)和扩散板100。扩散板100的第一表面111朝向光源设置。光源用于向扩散板100的第一表面发出光,光源发出的光经扩散板100后形成一个总的扩散光场。
参考图4至8,本申请实施例提供的扩散板100包括:基板110和微结构单元120。基板110和微结构单元120固定连接,基板110和微结构单元120也可以是一体成型。
基板110包括彼此背对的第一表面111和第二表面112,基板110通常为一个平板,因此第一表面111和第二表面112通常分别是平面,且第一表面111和第二表面112平行。可选地,第一表面111和第二表面112也可以设置为其他面型,例如弧面、阶梯面、波纹面或者折痕面。示例性地,基板110具有一基准面作为延展基础。
微结构单元120位于基板110的第二表面112一侧,微结构单元120包括彼此背对的第三表面121和第四表面122,其中,第三表面121与第二表面112连接。基板110的第二表面112一侧可设置有多个微结构单元120,这些微结构单元120可以覆盖基板110的第二表面,也可以只覆盖一部分。
对应每个微结构单元120,光源向微结构单元120发出待扩散光束,待扩散光束中包括主光线200,待扩散光束经过扩散板100的第一表面111进入微结构单元120,进而从第四表面扩散出去形成一个扩散光场。
其中,第一表面111相对待扩散光线200倾斜放置,第一表面111的法线L与主光线200之间具有夹角θ,可以理解的,第一表面111与主线200的垂面之间的角度也是θ。图1中,扩散板100逆时针倾斜,而第四表面122的面型轴线S相对法线L的倾斜方向为顺时针。
通过设置第四表面120的面型轴线S的倾斜方向与扩散板100的倾斜方向相反。或者说如图10所示,通过设置第四表面120的面型轴线S向第一表面111的法线L的下方倾斜,而入射到第一表面111的主光线200相对第一表面111的法线L向上方倾斜。使得微结构单元120扩散的扩散光场的中心在主光线200的方向上。
光源发出的主光线200与扩散板100之间倾斜,使得本申请提供的显示设备具有更小的体积,显示设备在安装时更灵活,扩散板100可以适当地调整以更好地适用于安装空间且能提供较好的扩散性能。可以理解的,图示的上下并不限定为实际使用时的上下。
参考图5、图7和图8,示例性地,以基板110的第二表面112为参照,例如以图5中的横向作为u轴,图5中的竖向作为w轴,则面型轴线S相对w轴的倾斜角度α的值是10°~20°,即该面型轴线S与第二表面122的夹角为70°~80°。
本申请提供的扩散板100,扩散后形成的扩散光场的均匀性还比较好。此外本申请提供的扩散板100的扩散结构较紧凑,占用安装空间较小。
在示例性实施方式中,在第二表面112处,具有相互垂直的第一方向和第二方向,微结构单元120沿相互垂直的第一方向和第二方向分别密布地排列,即相邻的微结构单元120贴合。第一方向可以是图4中的u轴,第二方向可以是图4中的v轴。微结构单元120也可以按其他的方式排布,例如蜂窝形、棱形等。还可以是环形排布,环形排布的微结构单元120,适于匹配点光源或扫描束等入射光线角度变化的入射光线。而沿相互垂直的u轴和v轴排布,使得每个微结构单元120可以较好地匹配图像中的像素阵列。
在示例性实施方式中,微结构单元120的第三表面121为矩形。矩形的第三表面121易于密布地排列以覆盖第二表面112,使得照射到第一表面111的光线,在穿过基板110后从第二表面112基本进入微结构单元120,可以使扩散后的光线更均匀,避免局部光线过强等现象。且能更好地控制发散角,避免局部光线聚集或疏松。
在示例性实施方式中,密布地排列后的微结构单元120中各个微结构单元120相对基板110的第一表面111的高度相等。参考图5至8,微结构单元120的高度通常指面型轴线S与第四表面122的交点至第三表面121的垂线的距离。参考图8,第四表面122在面型轴线S左侧的部分可能高于面型轴线S与第四表面122的交点的高度,但当各个微结构单元120的面型轴线S的倾斜角α相同时,仍将轴线S与第四表面122的交点至第三表面121的垂线的距离视为微结构单元120的高度。
在示例性实施方式中,在第二表面112处的一个方向上,例如u轴方向,一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点与相邻的另一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点的距离为a,则在u轴方向上相邻的两个微结构单元120之间的距离a相等。在v轴方向上,同理可设置相邻的两个微结构单元120之间的距离b相等示例性地,最外围的微结构单元120的尺寸可以不同。
在示例性实施方式中,密布排列的每个微结构单元120的第四表面122的面型符合相同的参数公式。相同形态的面型便于统一的加工制造,同时有利于使扩散板100各处的光线具有相近的扩散状态,避免整个扩散板100明暗状态有差别。示例性地,扩散板100的第二表面112一侧设置了多个微结构单元120的阵列时,每个阵列内的微结构单元120的第四表面122的面型相同。
在示例性实施方式中,密布排列的每个微结构单元120的第四表面122的面型轴线S的倾斜角α的大小相同。面型轴线S的倾斜角α的大小相同,用于使扩散后的光线形态一致。示例性地,每个微结构单元120的第四表面122的面型轴线S的倾斜方向相同,使得,密布排列的微结构单元120扩散后的光束的轴线一致,并且有利于使这些光束的轴线与入射的主光线200的方向一致。
在示例性实施方式中,沿第一方向,也即u轴方向,相邻的两个微结构单元120中,一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点与相邻的另一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点的距离a满足66μm<a<70μm。
示例性地,沿第二方向,也即v轴方向,一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点与相邻的另一个微结构单元120的面型轴线S与第四表面122的交点的距离b满足32μm<b<36μm。通过限定微结构单元120的距离,有利于约束微结构单元120的大小以及排列后的密集程度,有利于使每个微结构单元120对应的光线充分的扩散,同时使第二表面112传递的光线分布的足够均匀。进而使扩散板100具有较好的扩散性能。
在示例性实施方式中,第四表面122的面型为二次曲面或自由曲面。
在示例性实施方式中,第四表面122的面型为旋转对称的非球面。第四表面122的面型公式可以如下式所示:
Figure BDA0002417442660000081
其中,c是第四表面122在其与面型轴线S的交点处的曲率系数,r是第四表面122上一点相对面型轴线S的垂直距离,k是圆锥系数,z是第四表面122上一点与第四表面122和面型轴线S的交点在面型轴线S的方向上的距离。面型满足该参数式的第四表面122处扩散出的光线比较均匀。
在示例性实施方式中,第四表面122的面型在第四表面122的面型轴线S处的曲率系数c的值是0.05μm-1,圆锥系数k是-1.68;沿第一方向,即u轴方向,相邻的两个微结构单元120上第四表面122的面型轴线S与第四表面122的交点之间的距离a是68μm;沿第二方向,即v轴方向,相邻的两个微结构单元120上第四表面122的面型轴线S与第四表面122的交点之间的距离b是33μm。微结构单元120的第四表面122满足该面型时,扩散板100扩散后的光线更为均匀。
在示例性实施方式中,第四表面120的面型在第四表面120的面型轴线S处的曲率系数c的值是0.0362μm-1,圆锥系数k是-1.68;沿第一方向,即u轴方向,相邻的两个微结构单元120上第四表面122的面型轴线S与第四表面122的交点之间的距离a的值是68μm;沿第二方向,即v轴方向,相邻的两个微结构单元120上第四表面122的面型轴线S与第四表面122的交点之间的距离b的值是34.4μm。微结构单元120的第四表面122满足该面型时,扩散板100扩散后的光线扩散性更好。
在示例性实施方式中,参考图5,当微结构单元120的第四表面122的面型为旋转对称的非球面,第四表面122的面型轴线S沿同一个方向(u轴)倾斜同样的角度,且各个微结构单元120的第四表面122相对基板110的高度相同时,相邻两个微结构单元120的边界处并不是等高齐平的。因为第四表面122的面型在倾斜方向的两侧通常是不对称的。相邻的两个微结构单元120的四角处的最低点齐平时,相邻的两个微结构单元120的边界中心处具有阶梯差。可理解的,相邻的两个微结构单元120的边界中心处齐平时,相邻的两个微结构单元120的四角处的最低点具有阶梯差。其中,两个微结构单元120的四角处的最低点齐平而边界中心处高出时,更便于加工。
在示例性实施方式中,参考图9和图10,相邻两个微结构单元120中,第一微结构单元120A设置有交叠于第二微结构单元120B的第四表面122B的交叠部123A。事实上,当微结构单元120密布排列时,相邻的微结构单元120通常是一体成型地,因此通常相邻的两个微结构单元120之间并无实体边界。示例性地,认为每个微结构单元120的第三表面121为矩形,可以认为第一微结构单元120A设置有交叠于第二微结构单元120B的第四表面122B的交叠部123A。交叠部123A的顶面与第一微结构单元120A的第四表面122A匹配,并与第二微结构单元120B的第四表面122B无断差的相接。如此设置,密布地排列的微结构单元120整体扩散出的光线更均匀。
其实可以认为每个微结构单元120的第三表面121为具有圆弧边的四边形。或者认为两个微结构单元之间设置有过渡单元,过渡单元的背对基板110的一端具有两块表面,这两块表面分别与两侧的两个微结构单元120的第四表面122匹配。这两块表面之间无断差地相接。密布地排列的微结构单元120作为一个整体,其背对基板110的表面连贯性更好。
在示例性实施方式中,参考图11,密布排列的微结构单元120中,相邻的微结构单元120相对基板110的第一表面111具有不同的高度。例如,间隔的微结构单元120可具有相同的高度。示例性地,较高的微结构单元120还可包括交叠部,交叠部覆盖较低的微结构单元120的第四表面122的一部分。
在示例性实施方式中,各个微结构单元120相对基板110的第一表面111具有不相同的高度。
在示例性实施方式中,基板110的材质是石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,简称PMMA)或无影胶(光敏胶、UV胶)。
在示例性实施方式中,微结构单元120的材质是石英玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或无影胶。
示例性地,参考图11,基板110的材质可以是石英玻璃,微结构单元120的材质可以是无影胶。
示例性地,参考图12,扩散板100的材质是PMMA。示例性地,可以将各个第四表面122的最低点的拟合平面作为基板110和微结构单元120的分界面。
示例性地,本申请的扩散板100可用如下方法制造:
首先在基底的表面旋涂一定厚度的光刻胶;
然后根据微结构单元120的灰度图,利用灰度光刻制备光刻胶材质的微结构;
利用电铸工艺对光刻胶材质的微结构进行电铸得到可以进行压印的微结构母版;
最后使用卷对卷压印工艺使用微结构母版对扩散板原材料进行压印,得到PMMA材质的扩散板或者UV胶材质的扩散板。
在示例性实施方式中,第四表面122的面型轴线S相对第一表面111的夹角为17.7°,同时主光线200相对扩散板100的第一表面111的夹角为27°。
在示例性实施方式中,第四表面122的面型轴线S相对第一表面111的夹角为10°,同时主光线200相对扩散板100的第一表面111的夹角为15°。
本申请提供了一些具体实施例。
实施例1
参考图1至图3,图示中X为横向,Z为竖向。在XZ平面内,第四表面122的面型轴线S与第一表面111的法线L的夹角α为17.7°。具体地,微结构单元120的第三表面121为矩形。微结构单元120沿相互垂直的第一方向和第二方向分别密布地排列。密布地排列的微结构单元120中各个微结构单元120相对基板110的第一表面111的高度相等。
第四表面122的面型满足条件式(1),其中,曲率系数c=0.05μm-1,圆锥系数k=-1.68;相邻微结构单元120重叠后的间距a和b分别为68μm和33μm,则r=75.58μm。本实施例中各个微结构单元120具有相同面型的第四表面122。当然可选地,第四表面122的面型可以不同。
主光线200倾斜照射第一表面111,主光线200与第一表面111的法线L的夹角θ为27°,且与第四表面122的面型轴线S相对法线L在XZ面内的两侧。光源发出的光可以是平行光线也可以是具有一定的发散角,光源发出的光具有沿传播方向的主光线200。光源发出的光穿过扩散板100后,形成总扩散光场。总扩散光场的中心在光源发出的光的主光线200方向上。
参考图3可知,扩散光场300的均匀性大于93%(九点法计算得到)。图3中实线为图2中扩散光场300的横向(u轴)发散强度,发散角为36°,虚线为图2中扩散光场300的纵向(v轴)发散强度,发散角为18°。
本实施例的显示设备占用安装空间较小,扩散光场300的均匀性较好,总扩散光场的均匀性好。扩散光场300的中心在主光线200的方向上,较好地避免了扩散后光线的偏转。
在示例性实施方式中,扩散板100可以根据使用场景的需要而摆放,同时调整光源发出的主光线200的方向即可。例如,图1所示,扩散板100相对Z轴倾斜,该倾斜角β的值为17°。
实施例2
参考图13至图15,图示中X为横向,Z为竖向。在XZ平面内,第四表面122的面型轴线S与第一表面111的法线L的夹角α为10°。具体地,微结构单元120的第三表面121为矩形。微结构单元120沿相互垂直的第一方向和第二方向分别密布地排列。密布地排列的微结构单元120中各个微结构单元120相对基板110的第一表面111的高度相等。
第四表面122的面型满足条件式(1),其中,曲率系数c=0.0362μm-1,圆锥系数k=-1.68;相邻微透镜部分重叠后的间距a和b分别为68μm和34.4μm,则r=76.2μm。当然可选地,第四表面122的面型可以不同。
主光线200倾斜照射第一表面111,主光线200与第一表面111的法线L的夹角θ为15°,待扩散光束穿过扩散板100后,形成扩散光场300,扩散光场300的中心位于主光线200的方向上。
参考图15可知,扩散光场300的均匀性大于90%(九点法计算得到)。图15中实线为图14中扩散光场300的横向(u轴)发散强度,发散角为56°,虚线为图14中扩散光场300的纵向(v轴)发散强度,发散角为28°。
本实施例的显示设备占用安装空间较小,总扩散光场的扩散性较好,总扩散光场的中心在光源发出的光的中心光线的方向上,较好地避免了扩散后光线的偏转。
在示例性实施方式中,扩散板100可以根据使用场景的需要而摆放,同时调整光源发出的光即可。例如,图13所示,扩散板100相对Z轴倾斜,该倾斜角β的值为17°。
实施例3
参考图16至图18,图示中X为横向,Z为竖向。在XZ平面内,第四表面122的面型轴线S与第一表面111的法线L的夹角α为10°。具体地,微结构单元120的第三表面121为矩形。微结构单元120沿相互垂直的第一方向和第二方向分别密布地排列。密布地排列的微结构单元120中各个微结构单元120相对基板110的第一表面111的高度不相等。例如在第一方向和第二方向上间隔地具有一个高出周围的微结构单元120。示例性地,各个微结构底部的高度由rand函数随机产生。
第四表面122的面型满足条件式(1),其中,曲率系数c=0.0362μm-1,圆锥系数k=-1.68;相邻微透镜部分重叠后的间距a和b分别为68μm和34.4μm,则r=76.2μm。
待扩散光束倾斜照射第一表面111,其主光线200与第一表面111的法线L的夹角θ为15°,待扩散光束穿过扩散板100后,形成扩散光场300。
参考图18可知,扩散光场300的均匀性大于90%(九点法计算得到)。图18中实线为图17中扩散光场300的横向(u轴)发散强度,发散角为56°,虚线为图17中扩散光场300的纵向(v轴)发散强度,发散角为28°。
本实施例的显示设备占用安装空间较小,扩散光场300的扩散性较好,总扩散光场的扩散性好,扩散光场300的中心在待扩散光束的主光线200的方向上,较好地避免了扩散后光线的偏转。
在示例性实施方式中,扩散板100可以根据使用场景的需要而摆放,同时调整光源发出的主光线200的方向即可。例如,图16所示,扩散板100相对Z轴倾斜,该倾斜角β的值为17°。
以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的保护范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述技术构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.显示设备,其特征在于,包括:
扩散板,所述扩散板包括:
基板,包括彼此背对的第一表面和第二表面;以及
微结构单元,所述微结构单元位于所述基板的所述第二表面一侧,所述微结构单元包括彼此背对的第三表面和第四表面,所述第三表面与所述第二表面连接,所述第四表面具有面型轴线,所述面型轴线相对所述第一表面倾斜;以及
光源,位于所述基板的第一表面一侧,所述光源向所述微结构单元发出待扩散光束,所述待扩散光束具有相对所述第一表面倾斜的主光线,所述待扩散光束经过所述微结构单元后扩散成扩散光场,所述扩散光场的中心位于所述主光线上。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其特征在于,所述第四表面的面型相对所述面型轴线旋转对称。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其特征在于,在所述第二表面处,具有相互垂直的第一方向和第二方向,所述微结构单元在所述第一方向上和所述第二方向上分别排列,且相邻的所述微结构单元贴合。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,排列的所述微结构单元中的各个微结构单元相对于所述基板的第一表面的高度相等。
5.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,排列的所述微结构单元中的各个微结构单元相对于所述基板的第一表面的高度不相等。
6.根据权利要求3所述的显示设备,其特征在于,所述微结构单元的所述第三表面为矩形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示设备,其特征在于,所述扩散光场的均匀性大于90%。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的显示设备,其特征在于,所述主光线和所述第一表面的法线的夹角θ的正弦值与所述面型轴线和所述第一表面的法线的夹角α的正弦值之比等于所述微结构的材质的折射率n的值。
9.根据权利要求8所述的显示设备,其特征在于,所述主光线与所述第一表面的法线的夹角θ满足θ≤40°。
10.根据权利要求8所述的显示设备,其特征在于,相邻的两个所述微结构单元中,一个微结构单元设置有交叠于另一个微结构单元的第四表面的交叠部。
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