CN112748608A - 背光装置 - Google Patents

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吴先熙
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Abstract

本文中可提供背光装置，该背光装置包括光源板、定位在光源板上的光源、布置在光源板和光源上的角度过滤器、配置成布置在光源板与角度过滤器之间并且覆盖光源的第一导光层以及布置在角度过滤器上的第二导光层。

Description

背光装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月29日提交的第10-2019-0135666号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的整体公开内容通过引用以其整体地并入本文。
技术领域
本公开的各种实施方式涉及背光装置。更具体地，本公开的各种实施方式涉及能提供减小的厚度并且提供均匀亮度的光的背光装置。
背景技术
随着信息技术的发展，为用户与信息之间的连接介质的显示装置的重要性已突显。由于显示装置的重要性，诸如液晶显示(liquid crystal display，LCD)装置、有机发光显示(organic light-emitting display，OLED)装置和等离子体显示面板(plasmadisplay panel，PDP)的各种显示装置的使用已增加。
液晶显示(LCD)装置可通过使背光装置的光源不断地发射光并且调节从显示面板的每个像素传送的光量来显示图像帧。
因此，必须减小背光装置的厚度以便减小液晶显示装置的厚度。
然而，如果背光装置的厚度不够大，则从光源发射的光不会充分地漫射，从而使得用户可识别到光源所位于的部分与光源未位于的部分之间的亮度的差异(例如，热斑问题)。因此，需要用于减小背光装置的厚度并且提供均匀的亮度的新颖的方法。
发明内容
本公开的各种实施方式涉及能提供减小的厚度并且提供均匀亮度的光的背光装置。
本公开的各种实施方式涉及即使在光源数量较少的情况下，也能示出与传统背光装置的亮度水平类似的亮度水平的背光装置。
本公开的实施方式可提供背光装置，该背光装置包括光源板、布置在光源板上的多个光源、布置在光源板和多个光源上的角度过滤器以及布置在光源板与角度过滤器之间并且覆盖多个光源的第一导光层。
在实施方式中，第一导光层可为透明树脂层。
在实施方式中，第一导光层可由硅树脂制成。
在实施方式中，角度过滤器可包括多个聚合物层。
在实施方式中，多个聚合物层可具有第一聚合物层和第二聚合物层可交替地堆叠的结构。
在实施方式中，第一聚合物层和第二聚合物层可具有不同的折射率。
在实施方式中，角度过滤器可具有在第一入射角范围内的第一透光率和在第二入射角范围内的第二透光率，第一透光率可低于第二透光率，并且在第一入射角范围内的入射角可小于在第二入射角范围内的入射角。
在实施方式中，第一入射角范围可包括约30度或更小的入射角，第二入射角范围可包括在约50度至约70度的范围内的入射角，第一透光率可小于约10％，并且第二透光率可为约40％或更高。
在实施方式中，背光装置还可包括定位在角度过滤器上的第二导光层，其中，第二导光层可包括多个光输出图案。
在实施方式中，第二导光层可包括具有相同的面积的第一区和第二区，第一区可与多个光源中的至少一个重叠，第二区可不与多个光源中的任一个重叠，并且第一区中的多个光输出图案的面积之和可小于第二区中的多个光输出图案的面积之和。
在实施方式中，多个光输出图案可包括在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，第一光输出图案的中心与第二光输出图案的中心之间的距离可等于第二光输出图案的中心与第三光输出图案的中心之间的距离，第二光输出图案的面积可大于第一光输出图案的面积，并且第三光输出图案的面积可大于第二光输出图案的面积。
在实施方式中，多个光输出图案还可包括可从第一光输出图案在与第一方向不同的第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，第一光输出图案的中心与第四光输出图案的中心之间的距离可等于第四光输出图案的中心与第五光输出图案的中心之间的距离，第四光输出图案的面积可大于第一光输出图案的面积，并且第五光输出图案的面积可大于第四光输出图案的面积。
在实施方式中，多个光输出图案可包括在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案的面积可彼此相等，并且第一光输出图案的中心与第二光输出图案的中心之间的距离可大于第二光输出图案的中心与第三光输出图案的中心之间的距离。
在实施方式中，多个光输出图案还可包括从第一光输出图案在与第一方向不同的第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，第一光输出图案、第四光输出图案和第五光输出图案的面积可彼此相等，并且第一光输出图案的中心与第四光输出图案的中心之间的距离可大于第四光输出图案的中心与第五光输出图案的中心之间的距离。
本公开的另一实施方式可提供背光装置，该背光装置包括光源板、布置在光源板上的多个光源以及布置在光源板和多个光源上的导光层，其中，导光层可包括多个光输出图案，导光层可包括具有相同的面积的第一区和第二区，第一区可与多个光源中的至少一个重叠，第二区可不与多个光源中的任一个重叠，并且第一区中的多个光输出图案的面积之和可小于第二区中的多个光输出图案的面积之和。
在实施方式中，多个光输出图案可包括在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，第一光输出图案的中心与第二光输出图案的中心之间的距离可等于第二光输出图案的中心与第三光输出图案的中心之间的距离，第二光输出图案的面积可大于第一光输出图案的面积，并且第三光输出图案的面积可大于第二光输出图案的面积。
在实施方式中，多个光输出图案还可包括可从第一光输出图案在与第一方向不同的第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，第一光输出图案的中心与第四光输出图案的中心之间的距离可等于第四光输出图案的中心与第五光输出图案的中心之间的距离，第四光输出图案的面积可大于第一光输出图案的面积，并且第五光输出图案的面积可大于第四光输出图案的面积。
在实施方式中，多个光输出图案可包括可在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案的面积可彼此相等，并且第一光输出图案的中心与第二光输出图案的中心之间的距离可大于第二光输出图案的中心与第三光输出图案的中心之间的距离。
在实施方式中，多个光输出图案还可包括可从第一光输出图案在与第一方向不同的第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，第一光输出图案、第四光输出图案和第五光输出图案的面积可彼此相等，并且第一光输出图案的中心与第四光输出图案的中心之间的距离可大于第四光输出图案的中心与第五光输出图案的中心之间的距离。
在实施方式中，背光装置还可包括角度过滤器，其中，角度过滤器具有在第一入射角范围内的第一透光率和在第二入射角范围内的第二透光率，第一透光率可低于第二透光率，并且在第一入射角范围内的入射角可小于在第二入射角范围内的入射角。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的图；
图2是示出根据本公开的实施方式的显示面板的图；
图3是示出根据本公开的实施方式的像素的图；
图4和图5是示出根据本公开的实施方式的背光装置的图；
图6至图8是示出根据本公开的实施方式的角度过滤器的图；
图9是示出根据本公开的实施方式的第二导光层的图；
图10是示出根据本公开的另一实施方式的第二导光层的图；
图11是示出根据本公开的实施方式的漫散层的图；
图12和图13是示出根据本公开的实施方式的聚光层的图；
图14是示出根据本公开的实施方式的反射偏振层的图；
图15和图16是示出根据本公开的另一实施方式的反射偏振层的图；
图17是示出根据本公开的另一实施方式的背光装置的图；
图18是示出颜色转换层的图；
图19是示出根据本公开的另一实施方式的背光装置的仿真结果的图；
图20是示出传统背光装置的图；以及
图21是示出传统背光装置的仿真结果的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的若干实施方式进行详细描述，以使得本领域技术人员能容易地实践本公开。本公开可以各种的形式来实施，而不限于下面的实施方式。
在附图中，将省略与本公开不相关的部分，以更清楚地解释本公开。应参照附图，而遍及附图，类似的附图标记用于指定类似的部件。因此，前述的附图标记可在其它附图中使用。
另外，由于为了描述的便利而任意地示出了附图中所示的每个部件的尺寸和厚度，因此本公开不限于附图。在附图中，为了清楚起见，在表示若干层和区时，厚度可被夸大。
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置DD的图。
参照图1，根据本公开的实施方式的显示装置DD可包括显示面板DP和背光装置BL。
显示装置DD可为液晶显示装置或另一种类型的光透射显示装置。显示面板DP可为液晶显示面板或另一种类型的光透射显示面板。光透射显示面板指显示面板DP的至少一些像素通过调节从背光装置BL发射的光的透射量来显示图像的显示面板。例如，显示面板DP的一些像素可包括自发光器件，而不使用背光装置BL作为光源。
显示面板DP可定位在背光装置BL上。显示面板DP和背光装置BL中的每个可具有包含在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸的平面的板的形状。根据实施方式，显示面板DP和背光装置BL中的每个可具有包含弯折表面的板的形状。
显示面板DP可从背光装置BL在第三方向DR3上被定位。为了描述的便利，假定第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3彼此垂直。在本公开的实施方式中，除非另有说明，否则第一方向DR1和第二方向DR2可用于指示每个附图为平面视图，并且第一方向DR1和第三方向DR3可用于指示每个附图为剖面视图或侧剖面视图。
三个方向用于容易地描述显示装置DD的三维配置，并且多个的各种方向可在实际实现的产品中限定和使用。
图2是示出根据本公开的实施方式的显示面板DP的图。
参照图2，根据本公开的实施方式的显示面板DP可包括时序控制器11、数据驱动器12、扫描驱动器13和像素单元14。
时序控制器11可从外部处理器接收控制信号和用于图像帧的输入灰度值。时序控制器11可通过补偿、调节或渲染输入灰度值来生成输出灰度值。时序控制器11可将输出灰度值和控制信号供给数据驱动器12。
数据驱动器12可通过使用输出灰度值、控制信号和类似数据来生成待提供给多个数据线D1、D2、D3、......和Dn的数据电压。例如，基于像素行(例如，连接到相同的扫描线的多个像素)生成的数据电压可同步地施加到多个数据线D1、D2、D3、......和Dn。
此外，时序控制器11可生成与扫描驱动器13的规格对应的时钟信号和扫描起始信号，并且将时钟信号和扫描起始信号供给扫描驱动器13。
扫描驱动器13可从时序控制器11接收诸如时钟信号和扫描起始信号的控制信号，并且生成待提供给多个扫描线S1、S2、S3、......和Sm的扫描信号。扫描驱动器13可通过多个扫描线S1、S2、S3、......和Sm提供扫描信号，并且因此选择数据电压待写入的像素。例如，扫描驱动器13可将具有导通电平的扫描信号相继地提供给多个扫描线S1、S2、S3、......和Sm，并且因此选择数据电压待写入的每个像素行。扫描驱动器13的级电路可以移位寄存器的形式来配置，并且可通过在时钟信号的控制下将扫描起始信号顺序地传输给后一级电路的方式来生成扫描信号。
像素单元14包括多个像素PXij。多个像素PXij中的每个可与对应的数据线和对应的扫描线联接。例如，如果针对一个像素行的数据电压从数据驱动器12施加到多个数据线D1、D2、D3、......和Dn，则该数据电压可写入与已从扫描驱动器13接收具有导通电平的扫描信号的扫描线对应的像素行。
图3是示出根据本公开的实施方式的像素PXij的图。
参照图3，像素PXij可包括晶体管M1、存储电容器Cst和液晶电容器Clc。
在本实施方式中，由于晶体管M1示出为N型晶体管，因此扫描信号的导通电平可为高电平。然而，在其它实施方式中，晶体管M1为P型晶体管。
晶体管M1的栅电极可联接到扫描线Si。晶体管M1的一个电极可联接到数据线Dj，并且晶体管M1的另一电极可联接到存储电容器Cst的一个电极和液晶电容器Clc的像素电极。
存储电容器Cst的另一电极可联接到维持电压线SL。根据实施方式，当液晶电容器Clc的电容足够时，可排除存储电容器Cst的配置。
液晶电容器Clc的像素电极可联接到可施加有公共电压Vcom的公共电极。液晶层可介于液晶电容器Clc的像素电极与公共电极之间。公共电极可为像素单元14的多个像素或所有像素共享的电极。即，相同的公共电压Vcom可通过公共电极施加到多个像素或所有像素。
如果具有导通电平的扫描信号通过扫描线Si供给晶体管M1的栅电极，则晶体管M1将数据线Dj联接到存储电容器Cst的一个电极。因此，与通过数据线Dj施加的数据电压和维持电压线SL的维持电压之间的差异对应的电压被存储在存储电容器Cst中。液晶电容器Clc通过存储电容器Cst来保持像素电极上的数据电压。因此，与数据电压和公共电压Vcom之间的差异对应的电场可施加到液晶层，并且液晶层的液晶分子的取向可根据电场来确定。透光率可对应于液晶分子的取向。
在其它实施方式中，根据相关技术的配置，显示面板DP还可包括偏振板、滤色器和类似物。
图4和图5是示出根据本公开的实施方式的背光装置BL的图。
参照图4，根据本公开的实施方式的背光装置BL可包括光源板LDB、多个光源LS1和LS2、粘合层ADH、角度过滤器AGF、导光层LGP、光输出图案LOP、漫散层DFF、聚光层LCS和反射偏振层RPS。
多个光源LS1和LS2可定位在光源板LDB上。光源板LDB可为诸如印刷电路板(printed circuit board，PCB)或柔性PCB(flexible PCB，FPCB)的电路。根据另一实施方式，光源板LDB可为用于支承多个光源LS1和LS2的底座，或者用于冷却多个光源LS1和LS2的散热板。
多个光源LS1和LS2可为发光二极管(light emitting diode，LED)、冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)、外部电极荧光灯(external electrodefluorescent lamp，EEFL)、平面荧光灯(flat fluorescent lamp，FFL)和类似物。如果电力通过光源板LDB被供给，则多个光源LS1和LS2可发射白色光。当提供了单独的颜色转换层或滤色器时，多个光源LS1和LS2可配置成发射具有除白色以外的颜色的光。
粘合层ADH可填充光源板LDB与角度过滤器AGF之间的空间，并且可覆盖多个光源LS1和LS2。例如，粘合层ADH可与光源板LDB、角度过滤器AGF以及多个光源LS1和LS2接触。因此，根据本实施方式，可去除光源板LDB、多个光源LS1和LS2以及角度过滤器AGF之间的气隙。
粘合层ADH可为透明树脂层。例如，粘合层ADH可包括硅树脂。粘合层ADH可用于将角度过滤器AGF粘合到光源板LDB。
角度过滤器AGF可布置在光源板LDB和粘合层ADH上。角度过滤器AGF可针对在大入射角范围内的光具有高透射率，并且针对在小入射角范围内的光具有低透射率。因此，穿过角度过滤器AGF的光可满足导光层LGP的全反射条件，而导光层LGP将在后面进行描述。例如，角度过滤器AGF可包括具有不同折射率的两个聚合物层PL1和PL2。在其它实施方式中，角度过滤器AGF可包括多于两个的聚合物层。下面将参照图6至图8对角度过滤器AGF进行详细描述。
导光层LGP可布置在角度过滤器AGF上。导光层LGP可由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)制成。
导光层LGP可包括光输出图案LOP。光输出图案LOP可具有光漫散墨印刷在导光层LGP上后形成的形状。根据另一实施方式，光输出图案LOP可为与导光层LGP一体地形成的注塑成型产品。另外，光输出图案LOP可通过使用辊压法来形成在导光层LGP上。
光输出图案LOP向上发射已被导光层LGP全反射的光。即，由于导光层LGP的折射率大于导光层LGP上方的气隙的折射率，因此光可被全反射。此处，由于光输出图案LOP的折射率大于导光层LGP的折射率，因此可不满足全反射条件之中的折射率条件。此外，由于界面的形状(例如，凸形状)，光输出图案LOP可不满足全反射条件之中的临界角条件。因此，已由导光层LGP全反射的光可通过光输出图案LOP向上发射。
根据本实施方式，位于导光层LGP的第一区中的光输出图案LOP的密度可为小的，而该第一区在第三方向DR3上与多个光源LS1和LS2相邻，并且在导光层LGP的第二区中的光输出图案LOP的密度可大于第一区的密度，而第二区可在第一方向DR1和第二方向DR2之间的方向上紧邻第一区定位。因此，通过抑制第一区的亮度并且增强第二区的亮度，均匀的光可从导光层LGP发射。因此，可减小背光装置BL的厚度。将参照图9和图10对光输出图案LOP进行更详细的描述。
漫散层DFF可布置在导光层LGP和光输出图案LOP上。漫散层DFF可漫散从导光层LGP发射的光，并且光输出图案LOP可再一次增加光的均匀性。将参照图11对漫散层DFF进行更详细的描述。
聚光层LCS可定位在漫散层DFF上。聚光层LCS可朝向背光装置BL的正面(即，在第三方向DR3上)调节发射的光。聚光层LCS可配置成使得显示装置DD满足期望的视角。将参照图12和图13对聚光层LCS进行描述。
反射偏振层RPS可定位在聚光层LCS上。反射偏振层RPS可为反射偏振器。反射偏振器可通过反射以及再循环将被反射偏振器吸收的偏振光来增加背光装置BL的能量效率和亮度。将参照图14至图16对反射偏振层RPS进行描述。
图5与图4的不同之处在于设置第一导光层LGP1来代替粘合层ADH，并且导光层LGP被称为第二导光层LGP2。
由于气隙不满足全反射条件之中的折射率条件，因此气隙可不用作导光层。根据本实施方式，通过使用第一导光层LGP1来代替气隙，一些光可在背光装置BL的下部中被全反射以允许发生初次漫散，因此减小了背光装置BL的厚度。
例如，第一导光层LGP1可由诸如硅树脂的透明树脂层来形成。
为了描述的便利，将参照图5对下面的实施方式进行描述，但是图4的实施方式也是可适用的。
图6至图8是示出根据本公开的实施方式的角度过滤器AGF的图。
参照图6，根据本公开的实施方式的角度过滤器AGF可包括多个聚合物层PL1a、PL2a、PL1b、PL2b、......、PL1c、PL2c、PL1d和PL2d。多个聚合物层PL1a、PL2a、PL1b、PL2b、......、PL1c、PL2c、PL1d和PL2d中的每个可为电介质。
多个聚合物层PL1a、PL2a、PL1b、PL2b、......、PL1c、PL2c、PL1d和PL2d可为多个第一聚合物层PL1a、PL1b、PL1c和PL1d以及多个第二聚合物层PL2a、PL2b、PL2c和PL2d交替地堆叠的结构。例如，第一聚合物层PL1a、第二聚合物层PL2a、第一聚合物层PL1b和第二聚合物层PL2b可在第三方向DR3上顺序地堆叠。
多个第一聚合物层PL1a、PL1b、PL1c和PL1d和多个第二聚合物层PL2a、PL2b、PL2c和PL2d可具有不同的折射率。多个第一聚合物层PL1a、PL1b、PL1c和PL1d可由相同的材料制成并且具有相同或不同的厚度。多个第二聚合物层PL2a、PL2b、PL2c和PL2d可由相同的材料制成并且具有相同或不同的厚度。
基于多个聚合物层PL1a、PL2a、PL1b、PL2b、......、PL1c、PL2c、PL1d和PL2d中的每个的厚度和折射率以及光的入射角，角度过滤器AGF可通过折射光或反射光的干涉来选择性地透射具有目标入射角的光。
图7示出了当具有450nm的波长的光入射在角度过滤器AGF上时针对入射角的透光率。
角度过滤器AGF可具有在第一入射角范围SECT1内的第一透光率和在第二入射角范围SECT2内的第二透光率，并且第一透光率低于第二透光率。在第一入射角范围SECT1内的入射角可小于在第二入射角范围SECT2内的入射角。
例如，第一入射角范围SECT1可包括约30度或更小的入射角。在第一入射角范围SECT1内的第一透光率可小于约20％。在第一入射角范围SECT1内的第一光反射率可为约80％或更大。第二入射角范围SECT2可包括约50度至约70度之间的入射角。在第二入射角范围SECT2内的第二透光率可为约40％或更大。在第二入射角范围SECT2内的第二光反射率可为约60％或更小。前述的数值范围可为实现图18的效果所需的配置。
图8示出了当从第一光源LS1发射的第一光RAY1以第一入射角AG1入射在角度过滤器AGF上时，第一光RAY1被角度过滤器AGF反射。第一入射角AG1可为第一入射角范围SECT1内的任意角度。被反射的第一光RAY1可被再循环以增加背光装置BL的能量效率和亮度。
此外，示出的是，当从第一光源LS1发射的第二光RAY2以第二入射角AG2入射在角度过滤器AGF上时，第二光RAY2穿过角度过滤器AGF。第二入射角AG2可为第二入射角范围SECT2内的任意角度。穿过角度过滤器AGF的第二光RAY2可满足第二导光层LGP2的全反射条件之中的临界角条件。第二光RAY2可在第二导光层LGP2中被全反射，并且然后通过光输出图案LOP向上发射。
图9是示出根据本公开的实施方式的第二导光层LGP2的图。
沿着图9的线I-I'截取的剖面可对应于图5和图8。
第二导光层LGP2可包括具有相同面积的第一区AR1和第二区AR2。第一区AR1可与多个光源LS1、LS2、LS3和LS4中的至少一个重叠。在这种情况下，措辞“重叠”可意味着第一区AR1从多个光源LS1、LS2、LS3和LS4在第三方向DR3上被定位。然而，第二区AR2可不与多个光源LS1、LS2、LS3和LS4重叠。在第一方向DR1上的第一区AR1中的光输出图案LOP的面积之和可小于在第一方向DR1上的第二区AR2中的光输出图案LOP的面积之和。即，第一区AR1中的光输出图案LOP的密度可低于第二区AR2中的光输出图案LOP的密度。因此，通过抑制第一区AR1的亮度并且增强第二区AR2的亮度，均匀的光可从第二导光层LGP2发射。
例如，多个光源LS1、LS2、LS3和LS4可以格子形式排列。基于具有多个光源LS1、LS2、LS3和LS4作为顶点的最小矩形区RCT，第二区AR2可位于矩形区RCT内部，并且第一区AR1可具有矩形区RCT的顶点作为其中心。第一区AR1和第二区AR2可彼此不重叠。另外，第一区AR1和第二区AR2可彼此间隔开。
在图9的实施方式中，光输出图案LOP可均匀地排列成格子形状。可在各自的第一方向DR1和第二方向DR2上逐渐改变多个光输出图案LOP的面积。
例如，多个光输出图案LOP可包括在第一方向DR1上顺序地排列的第一光输出图案LOP11、第二光输出图案LOP12和第三光输出图案LOP13。第一光输出图案LOP11可为最接近第一光源LS1的光输出图案。第一光输出图案LOP11的中心与第二光输出图案LOP12的中心之间的距离可等于第二光输出图案LOP12的中心与第三光输出图案LOP13的中心之间的距离。此处，第二光输出图案LOP12的面积可大于第一光输出图案LOP11的面积，并且第三光输出图案LOP13的面积可大于第二光输出图案LOP12的面积。光输出图案LOP的面积可朝向第一方向DR1(例如，朝向第二光源LS2)再次逐渐减小。即，光输出图案LOP的面积可在第一方向DR1上从第一光源LS1到多个光输出图案LOP的中间逐渐增加，并且可在第一方向DR1上从多个光输出图案LOP的中间到第二光源LS2逐渐减小。
此外，多个光输出图案LOP还可包括在与第一方向DR1不同的第二方向DR2上从第一光输出图案LOP11顺序地排列的第四光输出图案LOP14和第五光输出图案LOP15。尽管图9示出了第一方向DR1垂直于第二方向DR2，但是在另一实施方式中，第一方向DR1可不垂直于第二方向DR2。
此处，第一光输出图案LOP11的中心与第四光输出图案LOP14的中心之间的距离可等于第四光输出图案LOP14的中心与第五光输出图案LOP15的中心之间的距离。第四光输出图案LOP14的面积可大于第一光输出图案LOP11的面积。第五光输出图案LOP15的面积可大于第四光输出图案LOP14的面积。光输出图案LOP的面积可朝向第二方向DR2(例如，朝向第三光源LS3)再次逐渐减小。即，光输出图案LOP的面积可在第二方向DR2上从第一光源LS1到多个光输出图案LOP的中间逐渐增加，并且可在第二方向DR2上从多个光输出图案LOP的中间到第三光源LS3逐渐减小。
图10是示出根据本公开的另一实施方式的第二导光层LGP2'的图。
第二导光层LGP2'可包括具有相同面积的第一区AR1'和第二区AR2'。第一区AR1'可与多个光源LS1、LS2、LS3和LS4中的至少一个重叠。在这种情况下，措辞“重叠”可意味着第一区AR1'从第一光源LS1在第三方向DR3上被定位。第二区AR2'可不与多个光源LS1、LS2、LS3和LS4重叠。第一区AR1'中的光输出图案LOP的面积之和可小于第二区AR2'中的光输出图案LOP的面积之和。即，第一区AR1'中的光输出图案LOP的密度可低于第二区AR2'中的光输出图案LOP的密度。因此，通过抑制第一区AR1'的亮度并且增强第二区AR2'的亮度，均匀的光可从第二导光层LGP2'发射。
例如，多个光源LS1、LS2、LS3和LS4可以格子形式排列。基于具有多个光源LS1、LS2、LS3和LS4作为顶点的最小矩形区RCT，第二区AR2'可位于矩形区RCT内部，并且第一区AR1'可具有矩形区RCT的顶点作为其中心。第一区AR1'和第二区AR2'可彼此不重叠。第一区AR1'和第二区AR2'可彼此间隔开。
如图10中所示，光输出图案LOP的面积可彼此相等。相邻的光输出图案LOP之间的距离可在第一方向DR1和第二方向DR2中的每个上逐渐增加或减小。
例如，多个光输出图案LOP可包括在第一方向DR1上顺序地排列的第一光输出图案LOP11'、第二光输出图案LOP12'和第三光输出图案LOP13'。第一光输出图案LOP11'可为最接近第一光源LS1的光输出图案。第一光输出图案LOP11'、第二光输出图案LOP12'和第三光输出图案LOP13'的面积可彼此相等。此处，第一光输出图案LOP11'的中心与第二光输出图案LOP12'的中心之间的距离可大于第二光输出图案LOP12'的中心与第三光输出图案LOP13'的中心之间的距离。然而，相邻的两个光输出图案LOP的中心之间的距离可沿着第一方向DR1从多个光输出图案LOP的中间到第二光源LS2逐渐增加。
此外，多个光输出图案LOP还可包括在第二方向DR2上从第一光输出图案LOP11'顺序地排列的第四光输出图案LOP14'和第五光输出图案LOP15'。尽管图10示出了第一方向DR1垂直于第二方向DR2，但是在另一实施方式中，第一方向DR1可不垂直于第二方向DR2。
此处，第一光输出图案LOP11'、第四光输出图案LOP14'和第五光输出图案LOP15'的面积可彼此相等。第一光输出图案LOP11'的中心与第四光输出图案LOP14'的中心之间的距离可大于第四光输出图案LOP14'的中心与第五光输出图案LOP15'的中心之间的距离。然而，相邻的两个光输出图案LOP的中心之间的距离可沿着朝向第三光源LS3的第二方向DR2从多个光输出图案LOP的中间到第三光源LS3逐渐增加。
图11是示出根据本公开的实施方式的漫散层DFF的图。
参照图11，漫散层DFF可为包括多个纤维FBS的纤维漫散件。漫散层DFF可具有多个纤维FBS不规则地缠结的结构。
现有的漫散板或漫散片包括珠子，从而使得漫散发生在漫散片中，或者在外表面上包括珠子，从而使得漫散发生在外表面上。
根据本实施方式的漫散层DFF可在内表面和外表面两者上漫散光，从而使得其可具有薄的厚度。
图12和图13是示出根据本公开的实施方式的聚光层LCS的图。
参照图12和图13，聚光层LCS可包括第一衬底SUB1、第一棱镜PRS1、第二衬底SUB2和第二棱镜PRS2。
第一衬底SUB1和第二衬底SUB2可由透明材料的塑料、玻璃或类似物制成。例如，第一衬底SUB1和第二衬底SUB2可由PET材料制成。
第一棱镜PRS1可布置在第一衬底SUB1上。多个第一棱镜PRS1中的每个可具有沿着第一方向DR1延伸的三角杆形状。此处，多个第一棱镜PRS1可沿着第二方向DR2排列。
第二衬底SUB2可布置在第一棱镜PRS1上。
第二棱镜PRS2可布置在第二衬底SUB2上。多个第二棱镜PRS2中的每个可具有沿着第二方向DR2延伸的三角杆形状。此处，多个第二棱镜PRS2可沿着第一方向DR1排列。
入射在聚光层LCS上的光可被第一棱镜PRS1和第二棱镜PRS2折射以被引导朝向显示面板DP的正面。
棱镜层的数量不受限制。例如，可提供由第一衬底SUB1和第一棱镜PRS1构成的单个聚光层LCS。通过添加在各种方向上延伸的棱镜层，可增加朝向显示面板DP的正面发射的光的聚光率，但是可增加背光装置BL的厚度并且可降低光效率。棱镜层的数量可由背光装置BL的制造商适当地选择。
图14是示出根据本公开的实施方式的反射偏振层RPS的图。
参照图14，反射偏振层RPS可包括多个聚合物层PL3a、PL4a、PL3b、PL4b、......、PL3c、PL4c、PL3d和PL4d。多个聚合物层PL3a、PL4a、PL3b、PL4b、......、PL3c、PL4c、PL3d和PL4d中的每个可为电介质。
多个聚合物层PL3a、PL4a、PL3b、PL4b、......、PL3c、PL4c、PL3d和PL4d可配置成使得多个第三聚合物层PL3a、PL3b、PL3c和PL3d与多个第四聚合物层PL4a、PL4b、PL4c和PL4d交替地堆叠。多个第三聚合物层PL3a、PL3b、PL3c和PL3d以及多个第四聚合物层PL4a、PL4b、PL4c和PL4d可具有不同的折射率。多个第三聚合物层PL3a、PL3b、PL3c和PL3d以及多个第四聚合物层PL4a、PL4b、PL4c和PL4d可具有各向异性。
如果非偏振光入射在反射偏振层RPS上，则多个P1偏振分量在界面处具有小的折射角差，从而使得透光率为高的，并且P2偏振分量可在界面处导致反射分量的相干添加。由于P1偏振分量被用作显示面板DP的光源，并且P2偏振分量在背光装置BL处被再循环，因此可增加背光装置BL的光效率和亮度。
根据实施方式，背光装置BL还可包括在反射偏振层RPS上的珠子涂层。
图15和图16是示出根据本公开的另一实施方式的反射偏振层RPS'的图。
参照图15和图16，反射偏振层RPS'可包括第三衬底SUB3和布置在第三衬底SUB3上的金属线MW。
金属线MW可在第二方向DR2上延伸，并且可在第一方向DR1上排列。
反射偏振层RPS'可使入射光的P偏振分量通过。此外，反射偏振层RPS'不可使入射光的第一方向DR1上具有振幅的S偏振分量通过。
反射偏振层RPS'可使入射光的第二方向DR2上具有振幅的S偏振分量被反射。S偏振分量可在背光装置BL中再循环，从而增加背光装置BL的光效率和亮度。
图17是示出根据本公开的另一实施方式的背光装置BL'的图，并且图18是示出颜色转换层QDS的图。
与图5的背光装置BL不同，图17的背光装置BL'还可包括颜色转换层QDS。例如，颜色转换层QDS可布置在漫散层DFF与聚光层LCS之间。
此处，多个光源LS1'和LS2'可发射具有除白色以外的颜色的光。例如，多个光源LS1'和LS2'可发射第一颜色的光。例如，第一颜色可为蓝色。例如，多个光源LS1'和LS2'可为如果施加有电力则发射蓝色光的蓝色LED。
颜色转换层QDS可转换从多个光源LS1'和LS2'发射的光的颜色，且然后发射白色光。例如，颜色转换层QDS可为量子点片。此处，颜色转换层QDS可包括如果照射光则发射第二颜色的光的多个第二颜色量子点RQD1和RQD2以及如果照射光则发射第三颜色的光的多个第三颜色量子点GQD1和GQD2。例如，第二颜色可为红色，并且第三颜色可为绿色。例如，量子点可由核、壳和配体构成。
根据实施方式，第一颜色、第二颜色和第三颜色可不为蓝色、红色和绿色。例如，第一颜色、第二颜色和第三颜色可为红色、蓝色和绿色。作为另一实例，第一颜色、第二颜色和第三颜色可为绿色、蓝色和红色。由于量子点具有根据核的大小而变化的带隙，并且依据带隙来确定发射的光的波长(即，颜色)，因此可以各种方式来设置颜色。在下文中，为了描述的便利，假定第一颜色为蓝色，第二颜色为红色，并且第三颜色为绿色。
例如，如果从第一光源LS1'发射蓝色光，则未入射在多个量子点RQD1和GQD1上的光可穿过量子点片以保持蓝色的颜色。另一方面，从第一光源LS1'发射并且入射在第二颜色量子点RQD1上的光可被转换为红色光。此外，从第一光源LS1'发射并且入射在第三颜色量子点GQD1上的光可被转换为绿色光。相应地，由于从颜色转换层QDS发射蓝色光、红色光和绿色光，因此能看出的是，发射了通过组合这些光而生成的白色光WHITE1。通过相似的方式，可发射白色光WHITE2。
图19是示出根据本公开的另一实施方式的背光装置BL'的仿真结果的图，图20是示出传统背光装置BL”的图，并且图21是示出传统背光装置BL”的仿真结果的图。
图19示出了当在背光装置BL'中从光源板LDB的上表面到漫散层DFF的上表面的距离D1为3mm时，背光装置BL'的亮度分布的仿真结果。
第一导光层LGP1的厚度可确定在约0.5mm至约2mm的范围内。第二导光层LGP2的厚度可确定在约0.3mm至约2mm的范围内。角度过滤器AGF和纤维漫散层DFF的厚度可忽略不计。第一导光层LGP1和第二导光层LGP2的厚度可选择为使得距离D1为约3mm。
在图19中，最大亮度为最小亮度的约1.3倍。
图20的传统背光装置BL”可包括光源板LDB”、多个光源LS1”和LS2”、漫散层DFF”、布置在漫散层DFF”的底部上的光输入图案LIP”、颜色转换层QDS”和光学片OPS”。
图21示出了当在背光装置BL”中从光源板LDB”的上表面到漫散层DFF”的上表面的距离D1为约3mm时，背光装置BL”的亮度分布的仿真结果。
在图21中，最大亮度为最小亮度的约3.8倍。
因此，能看出的是，根据本实施方式的背光装置BL'的亮度差小于根据相关技术的背光装置BL”的亮度差。因此，根据本实施方式的背光装置BL'可配置成比根据相关技术的背光装置BL”薄。
此外，随着背光装置BL'的厚度减小，背光装置BL'的光效率可增加。即，由于减少了由背光装置BL'的每一层吸收的光量，因此即使在多个光源LS1'和LS2'的数量较少的情况下，也能实现与传统背光装置BL”的亮度水平相似的亮度水平。
根据仿真结果，能看出的是，基于31.5英寸的显示装置DD，由LED形成的多个光源LS1'和LS2'的数量可从约7000至8000个减少到约2000个。
根据本公开的背光装置能提供减小的厚度并且提供均匀亮度的光。
此外，由于根据本公开的背光装置因厚度的减小而增加了光效率，因此即使在光源的数量较少的情况下，背光装置也能显示出与传统背光装置的亮度水平相似的亮度水平。
参照附图描述的本公开的详细描述仅为说明性的，其仅用于描述本公开的目的，并且不用于限制如所附权利要求书所限定的本公开的含义或范围。因此，本领域技术人员将理解，其各种修改和等同物是可能的。相应地，本公开的真实范围应由所附的权利要求书的技术精神来确定。

Claims (10)

1.一种背光装置，包括：
光源板；
多个光源，所述多个光源布置在所述光源板上；
角度过滤器，所述角度过滤器布置在所述光源板和所述多个光源上；以及
第一导光层，所述第一导光层布置在所述光源板与所述角度过滤器之间并且覆盖所述多个光源，
其中，所述第一导光层为透明树脂层，并且
其中，所述第一导光层由硅树脂制成。
2.如权利要求1所述的背光装置，其中，所述角度过滤器包括多个聚合物层。
3.如权利要求2所述的背光装置，其中，所述多个聚合物层具有第一聚合物层和第二聚合物层交替地堆叠的结构。
4.如权利要求3所述的背光装置，其中，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层具有不同的折射率。
5.如权利要求1所述的背光装置，其中，所述角度过滤器具有在第一入射角范围内的第一透光率和在第二入射角范围内的第二透光率，并且所述第一透光率低于所述第二透光率，并且
其中，在所述第一入射角范围内的入射角小于在所述第二入射角范围内的入射角。
6.如权利要求5所述的背光装置，其中，所述第一入射角范围包括30度或更小的入射角，
其中，所述第二入射角范围包括在50度至70度的范围内的入射角，
其中，所述第一透光率小于10％，并且
其中，所述第二透光率为40％或更高。
7.如权利要求1所述的背光装置，还包括：
第二导光层，所述第二导光层定位在所述角度过滤器上，
其中，所述第二导光层包括多个光输出图案。
8.如权利要求7所述的背光装置，其中，所述第二导光层包括第一区和具有与所述第一区的面积相同的面积的第二区，
其中，所述第一区与所述多个光源中的至少一个重叠，
其中，所述第二区不与所述多个光源中的任一个重叠，并且
其中，所述第一区中的多个所述光输出图案的面积之和小于所述第二区中的多个所述光输出图案的面积之和。
9.如权利要求7所述的背光装置，其中，所述多个光输出图案包括在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，
其中，所述第一光输出图案的中心与所述第二光输出图案的中心之间的距离等于所述第二光输出图案的所述中心与所述第三光输出图案的中心之间的距离，
其中，所述第二光输出图案的面积大于所述第一光输出图案的面积，
其中，所述第三光输出图案的面积大于所述第二光输出图案的所述面积，
其中，所述多个光输出图案还包括从所述第一光输出图案在第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，
其中，所述第二方向不同于所述第一方向，
其中，所述第一光输出图案的所述中心与所述第四光输出图案的中心之间的距离等于所述第四光输出图案的所述中心与第五光输出图案的中心之间的距离，
其中，所述第四光输出图案的面积大于所述第一光输出图案的所述面积，并且
其中，所述第五光输出图案的面积大于所述第四光输出图案的所述面积。
10.如权利要求7所述的背光装置，其中，所述多个光输出图案包括在第一方向上顺序地排列的第一光输出图案、第二光输出图案和第三光输出图案，
其中，所述第一光输出图案、所述第二光输出图案和所述第三光输出图案的面积彼此相等，
其中，所述第一光输出图案的中心与所述第二光输出图案的中心之间的距离大于所述第二光输出图案的所述中心与所述第三光输出图案的中心之间的距离，
其中，所述多个光输出图案还包括从所述第一光输出图案在第二方向上顺序地排列的第四光输出图案和第五光输出图案，
其中，所述第二方向不同于所述第一方向，
其中，所述第一光输出图案、所述第四光输出图案和所述第五光输出图案的面积彼此相等，并且
其中，所述第一光输出图案的所述中心与所述第四光输出图案的中心之间的距离大于所述第四光输出图案的所述中心与所述第五光输出图案的中心之间的距离。
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