CN211979374U - 调光组件、背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

调光组件、背光模组及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

一种调光组件，包括第一棱镜和第二棱镜。第一棱镜具有相对的第一表面和第二表面；第一表面包括多个第一调光部，每个第一调光部包括两个第一侧面，两个第一侧面远离第二表面的端部相交于第一交线。第二棱镜设置于第一棱镜的第二表面所在的一侧，第二棱镜靠近第二表面的表面包括多个第二调光部，每个第二调光部包括两个第二侧面，两个第二侧面靠近第二表面的端部相交于第二交线。其中，相邻的两条第一交线在第二表面的正投影之间的间距小于相邻的两条第二交线在第二表面的正投影之间的间距。

Description

调光组件、背光模组及液晶显示装置
技术领域
本公开实施例涉及一种调光组件、背光模组及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置主要包括液晶面板和背光模组。其中，背光模组是液晶显示装置的关键组件之一，背光模组的作用是为液晶面板提供面光源，以使液晶面板可以正常显示影像。
实用新型内容
一方面，提供一种调光组件。所述调光组件包括第一棱镜和第二棱镜。所述第一棱镜具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面包括多个第一调光部，每个第一调光部包括两个第一侧面，所述两个第一侧面远离所述第二表面的端部相交于第一交线。所述第二棱镜设置于所述第一棱镜的第二表面所在的一侧，所述第二棱镜靠近所述第二表面的表面包括多个第二调光部，每个第二调光部包括两个第二侧面，所述两个第二侧面靠近所述第二表面的端部相交于第二交线。其中，相邻的两条第一交线在所述第二表面的正投影之间的间距小于相邻的两条第二交线在所述第二表面的正投影之间的间距。
在一些实施例中，所述多个第一调光部包括第一类调光部和第二类调光部；所述第一类调光部沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸小于所述第二类调光部沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸。
在一些实施例中，所述第一类调光部和所述第二类调光部依次交替排列。
在一些实施例中，所述多个第一调光部互相平行；和/或，所述多个第二调光部互相平行。
在一些实施例中，所述第一交线在所述第二表面的正投影与所述第二交线在所述第二表面的正投影之间的锐角夹角小于10°。
在一些实施例中，所述两个第一侧面中的一者与所述第二表面呈第一角度，另一者与所述第二表面呈第二角度，所述第一角度与所述第二角度大致相等；和/或，所述两个第二侧面中的一者与所述第二表面呈第三角度，另一者与所述第二表面呈第四角度，所述第三角度与所述第四角度大致相等。
在一些实施例中，所述两个第一侧面之间的夹角的取值范围为60°～120°；和/或，所述两个第二侧面之间的夹角的取值范围为60°～120°。
在一些实施例中，相邻的两条所述第一交线在所述第二表面的正投影之间的间距的取值范围为20μm～28μm；和/或，相邻的两条所述第二交线在所述第二表面的正投影之间的间距的取值范围为30μm～60μm。
在一些实施例中，所述第一棱镜沿垂直于所述第二表面的方向的最大尺寸约为0.115mm；和/或，所述第二棱镜沿垂直于所述第二表面的方向的最大尺寸约为0.28mm。
在一些实施例中，所述调光组件还包括：扩散片，所述扩散片设置于所述第二棱镜远离所述第一棱镜的一侧，所述扩散片被配置为对透过其的光线进行扩散，并使扩散后的光线射向所述第二棱镜。
在一些实施例中，所述扩散片沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸约为0.125mm。
另一方面，提供一种背光模组。所述背光模组包括：如上述任一实施例所述的调光组件；和，光源组件，所述光源组件被配置为使光线射向所述调光组件。
在一些实施例中，所述光源组件包括：设置于所述调光组件一侧的导光板；设置于所述导光板的远离所述调光组件一侧的反射板；以及，侧入式光源，所述侧入式光源被配置为使光线由所述导光板的至少一个侧表面入射至所述导光板。
又一方面，提供一种液晶显示装置。所述液晶显示模组包括：如上述任一实施例所述的背光模组；以及，设置于所述背光模组一侧的液晶面板。
附图说明
为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。
图1A为根据本公开一些实施例的一种调光组件的结构图；
图1B为图1A中调光组件的主视图；
图2为根据本公开一些实施例的一种背光模组的结构图；
图3A为根据本公开一些实施例的一种液晶显示装置的显示区域的结构图；
图3B为图3A中液晶显示装置在测量水平视角时的观测图；
图3C为图3A中液晶显示装置在测量垂直视角时的观测图；
图4为根据本公开一些实施例的两种调光组件的水平视角亮度曲线对比图；
图5为根据本公开一些实施例的三种调光组件的水平视角亮度曲线对比图；
图6为根据本公开一些实施例的另外三种调光组件的水平视角亮度曲线对比图；
图7为根据本公开一些实施例的又一种调光组件的结构图；
图8为根据本公开一些实施例的又一种背光模组的结构图；
图9A为根据本公开一些实施例的一种第一棱镜的光路图；
图9B为根据本公开一些实施例的另一种第一棱镜的光路图；
图10为根据本公开一些实施例的DPP结构与DDP结构的水平视角亮度曲线对比图；
图11为根据本公开一些实施例的DPP结构与DDP结构的垂直视角亮度曲线对比图；
图12为根据本公开一些实施例的一种液晶显示装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。
“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
如本文所使用的那样，“约”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
液晶显示装置主要包括背光模组和设置于背光模组出光侧的液晶面板。相关技术中，背光模组采用DDP(Diffuser+Diffuser+Prism，扩散片+扩散片+棱镜)结构，即，背光模组主要包括发光组件以及依次设置于该发光组件出光侧的两个扩散片和一个棱镜。在显示时，发光组件发出的光依次经过两个扩散片和一个棱镜后射向液晶面板，使液晶面板可以正常显示影像。
然而，在背光模组采用DDP结构的情况下，背光模组的出光亮度较小，进而使得液晶面板的亮度增益较小。相关技术中，为了降低光损耗，提高亮度增益，实现方案包括：一、提高发光组件(例如发光二极管)的发光效率。二、采用高反射率的反射片，使发光组件发出的光线可以有效的反射至该DDP结构；三、在发光组件的出光侧设置DBEF(Dual BrightnessEnhancement Film，反射式偏光增亮膜)。但是，以上三种方案的成本都很高，经济性较差。而且第三种方案中的DBEF厚度较大，还会增加整个背光模组的厚度，进而导致背光模组中的胶框需要重新修模才能支撑液晶面板，增加了胶框修模成本。
基于此，本公开一些实施例提供一种调光组件100，该调光组件100可以应用于上述液晶显示装置的背光模组中，代替上述DDP结构。如图1A和图1B所示，该调光组件100包括第一棱镜1和第二棱镜2。当该调光组件100应用于背光模组200时，参见图2，该调光组件100可以设置于发光组件300的出光侧，即，可以在发光组件300的出光侧依次设置第二棱镜2和第一棱镜1。在一些示例中，该调光组件100中的第一棱镜1和第二棱镜2可以代替上述DDP结构中的一个棱镜以及与该棱镜相邻的一个扩散片。
如图1A和图1B所示，该第一棱镜1具有相对的第一表面M1和第二表面M2。第一表面M1包括多个第一调光部11，每个第一调光部11包括两个第一侧面111，所述两个第一侧面111远离第二表面M2的端部相交于第一交线112。该第二棱镜2设置于第一棱镜1的第二表面M2所在的一侧，第二棱镜2靠近第二表面M2的表面包括多个第二调光部21，每个第二调光部21包括两个第二侧面211，所述两个第二侧面211靠近第二表面M2的端部相交于第二交线212。其中，相邻的两条第一交线112在第二表面M2的正投影之间的间距L1小于相邻的两条第二交线212在第二表面M2的正投影之间的间距L2。需要说明的是，该第二表面M2可以是平面；也可以是近似平面的表面，例如，该近似平面的表面上允许存在由制作工艺导致的凸起或凹陷。
参见1A、图1B和图2，光源组件300的出射光线可以依次透过第二棱镜2和第一棱镜1，且经由第一调光部11的两个第一侧面111出射的光线可以向靠近第一交线112的方向折射，经由第二调光部21的两个第二侧面211出射的光线可以向靠近第二交线212的方向折射。因此，通过第一棱镜1和第二棱镜2可以分别从不同方向(例如水平方向和竖直方向)或者从相同方向对发光组件300的出射光线的发光角度进行收缩，以增强整个背光模组200的出光亮度，进而可以使液晶显示装置中液晶面板的亮度增益得到提升，也即可以提高该液晶显示装置的对比度，增强显示效果。同时，不会增加整个背光模组的厚度，不会增加胶框修模成本，具有成本低、经济性高的优势。
此外，本实施例中通过设置相邻的两条第一交线112在第二表面M2的正投影之间的间距L1小于相邻的两条第二交线212在第二表面M2的正投影之间的间距L2，使得第二棱镜2可以比第一棱镜1达到更好的聚光效果，而第一棱镜不仅可以在第二棱镜2的基础上实现进一步聚光以提升亮度，还具有较好的遮蔽性，因此可以在通过第一棱镜1和第二棱镜2收敛不同方向的出射光线，增强背光模组的出光亮度的同时，改善液晶显示装置各方向视角过度收敛的问题，进而使得液晶显示装置同时具有高亮度增益和广视角的优点。
在一些示例中，如图1A和图1B所示，多个第一调光部11互相平行；和/或，多个第二调光部21互相平行。其中，当多个第一调光部11互相平行时，可以提高光线透过第一棱镜1后的均匀性，也即，不易出现局部光线过度收敛的情况。同样的，当多个第二调光部21互相平行时，可以提高光线透过第二棱镜2后的均匀性，不易出现局部光线过度收敛的情况。而当同时设置多个第一调光部11互相平行，以及多个第二调光部21互相平行时，可以达到更好的调光效果，也即可以在提高亮度增益，满足水平视角和垂直视角要求的同时，提高亮度均匀性。
需要说明的是，对于每个第一调光部11，应当至少包括两个第一侧面111，也即，第一调光部11除包括两个第一侧面111外还可以包括其它表面，本实施例对此不做限制；同样的，对于每个第二调光部21，应当至少包括两个第二侧面211，也即，第二调光部21除包括两个第二侧面211外还可以包括其它表面，本实施例对此不做限制。
其中，各第一侧面111和各第二侧面211可以根据实际调光需求(例如聚光效果、遮蔽效果)进行设置。例如，各第一侧面111可以是平面，也可以是曲面；各第二侧面211可以是平面，也可以是曲面。本公开一些实施例以第一侧面111和第二侧面211均为平面为例进行说明。
示例性的，参见图1B，各第一调光部11中两个第一侧面111中的一者与第二表面M2呈第一角度α1，另一者与第二表面M2呈第二角度α2，第一角度α1与第二角度α2大致相等；和/或，各第二调光部21中两个第二侧面211中的一者与第二表面M2呈第三角度α3，另一者与第二表面M2呈第四角度α4，第三角度α3与第四角度α4大致相等。其中，“大致相等”可以是指两个角度相等，也可以是指两个角度的差值小于其中任一角度的0.1倍。
在第一角度α1与第二角度α2大致相等的情况下，可以使各第一调光部11中两个第一侧面111的出射光线的收敛角度大致相等，从而有利于提高第一棱镜1的出光均匀性。同样的，在第三角度α3与第四角度α4大致相等的情况下，使得各第二调光部21中两个第二侧面211的出射光线的收敛角度大致相等，从而有利于提高第二棱镜2的出光均匀性。
示例性的，参见图1B，各第一调光部11中两个第一侧面111之间的夹角α5的取值范围为60°～120°；和/或，各第二调光部21中两个第二侧面211之间的夹角α6的取值范围为60°～120°。这样可以利用第一调光部11和第二调光部21达到较好的聚光效果，进而可以提高背光模组的出光亮度。
值得说明的是，人眼在观看液晶显示装置时，左右移动的频率和范围通常大于上下移动的频率和范围，因此液晶显示装置的水平视角应尽量大于垂直视角。例如，参见图3A，在液晶显示装置200的显示区域201呈矩形的情况下，观看距离(人眼到液晶显示装置200的垂直距离)为该显示区域201对角线长度的1.5倍时观看效果较好，因此可以以此为测量距离。此时，如图3B所示，当人眼向左或向右移动后，视线与显示区域201的中轴线之间的夹角θ1呈30°时，如果观看到的显示区域201沿水平方向相对的两个位置(例如第一位置P1和第二位置P2，如图3A所示，显示区域201沿水平方向的尺寸为W，该第一位置P1与显示区域201沿水平方向的一个边界之间的距离可以为W1，该第二位置P2与显示区域201沿水平方向的另一个边界之间的距离可以为W2，其中，W1＝W2＝1/2W)的亮度差异(即两者中较大的亮度值与较小的亮度值的比值)大于预设值，则可以认为液晶显示装置沿水平方向的视角较小，不满足水平视角要求；如图3C所示，当人眼向上或向下移动后，视线与显示区域的中轴线之间的夹角θ2呈15°时，如果观看到的显示区域201沿竖直方向相对的两个位置(例如第三位置P3和第四位置P4，如图3A所示，显示区域201沿竖直方向的尺寸为H，该第三位置P3与显示区域201沿竖直方向的一个边界之间的距离可以为H1，该第四位置P4与显示区域201沿竖直方向的另一个边界之间的距离可以为H2，其中，H1＝H2＝1/2H)的亮度差异(即两者中较大的亮度值与较小的亮度值的比值)大于预设值，则可以认为液晶显示装置沿竖直方向的视角较小，不满足垂直视角要求。本公开以下各实施例以预设值为1.73为例进行说明。
在一些实施例中，参见图1和图2，相邻的两条第一交线112在第二表面M2的正投影之间的间距L1(也即第一棱镜的pitch值)的取值范围为20μm～28μm，例如L1可以为20μm、24μm或28μm等；和/或，相邻的两条第二交线212在第二表面M2的正投影之间的间距L2(也即第二棱镜的pitch值)的取值范围为30μm～60μm，例如L2可以为30μm、38μm、50μm或60μm等。
参见表1和图4，表1以第一交线水平设置，第二交线竖直设置为例，示出了L1＝24μm、L2＝50μm，以及L1＝50μm、L2＝24μm，两种情况下的实验数据。图4示出了表1对应的两种情况的水平视角亮度曲线对比图。其中，a11为L1＝24μm、L2＝50μm时的水平视角亮度曲线，a12为L1＝50μm、L2＝24μm时的水平视角亮度曲线。
表1
Figure BDA0002455987110000081
由表1可知，当L1＝50μm、L2＝24μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.5638，向下偏移15°时的亮度差异为1.3539，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.5638，而1.5638小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；而向左偏移30°的亮度差异为2.2224，向右偏移30°的亮度差异为2.2085，根据水平视角要求，两者取平均值为2.2154，而2.2154大于1.73，所以此时不满足水平视角要求。
当L1＝24μm、L2＝50μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.2244，向下偏移15°时的亮度差异为1.1655，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.2244，而1.2244小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；而向左偏移30°的亮度差异为1.6368，向右偏移30°的亮度差异为1.7032，根据水平视角要求，两者取平均值为1.67，而1.67小于1.73，所以此时满足水平视角要求。
同时，结合图4，由-85°～+75°的水平视角亮度曲线图可知，改变L1和L2的值，水平视角亮度差异很大。当L1＝50μm、L2＝24μm时，可以实现大于4％的中心亮度增益，但是水平视角很差，即水平视角亮度差异为2.2154，比1.73要大很多，因此难以满足实际使用需求。而当L1＝24μm、L2＝50μm时，水平视角亮度差异为1.67，1.67小于1.73，可以实现良好的水平视角。
根据以上分析可知，本实施例中，当第一交线水平设置，第二交线竖直设置，且L1＝24μm、L2＝50μm时，可以同时满足水平视角和垂直视角要求。
参见表2和图5，表2以第一交线和第二交线均水平设置，L2＝50μm为例，示出了L1分别为24um、38um、以及50um三种情况下的实验数据。图5示出了表2中三种情况对应的水平视角亮度曲线对比图。其中，a21为L1＝24μm时的水平视角亮度曲线，a22为L1＝38μm时的水平视角亮度曲线、a23为L1＝50μm时的水平视角亮度曲线。
表2
Figure BDA0002455987110000091
由表2可知，当L1＝24μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.1988，向下偏移15°时的亮度差异为1.1772，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.1988，而1.1988小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.6137，向右偏移30°的亮度差异为1.7554，根据水平视角要求，两者取平均值为1.6846，而1.6846小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
当L1＝38μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.665，向下偏移15°时的亮度差异为1.5717，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.665，而1.665小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为2.5343，向右偏移30°的亮度差异为2.6853，根据水平视角要求，两者取平均值为2.6098，而2.6098大于1.73，所以此时不满足水平视角要求。
当L1＝50μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.8047，向下偏移15°时的亮度差异为1.4542，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.8047，而1.8047小于1.73，所以此时不满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为2.7512，向右偏移30°的亮度差异为2.8327，根据水平视角要求，两者取平均值为2.792，而2.792大于1.73，所以此时不满足水平视角要求。
同时，结合图5，由-85°～+85°的水平视角亮度曲线图可知，在L2＝50um保持不变的情况下，中间亮度随着L1的增大而提升，例如，在L1由24um增大到50um时，亮度提升大于6％，但是水平视角和垂直视角随着变差，例如，在L1为38um和50um时水平视角的值分别为2.6098和2.792，远大于1.73，因此，在第一交线和第二交线均水平设置，且L2＝50μm的情况下，选择L1＝24μm，可以更好的满足水平视角和垂直视角要求。
参见表3和图6，表3以第一交线和第二交线均水平设置，L1＝24μm为例，示出了L2分别为24um、38um、以及50um三种情况下的实验数据。图6示出了表3中三种情况对应的水平视角亮度曲线对比图。其中，a31为L2＝24μm时的水平视角亮度曲线，a32为L2＝38μm时的水平视角亮度曲线、a33为L2＝50μm时的水平视角亮度曲线。
表3
Figure BDA0002455987110000111
由表3可知，当L2＝24μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.0496，向下偏移15°时的亮度差异为1.0151，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.0496，而1.0496小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.2433，向右偏移30°的亮度差异为1.3089，根据水平视角要求，两者取平均值为1.2761，而1.2761小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
当L2＝38μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.2185，向下偏移15°时的亮度差异为1.2118，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.2185，而1.2185小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.6364，向右偏移30°的亮度差异为1.7094，根据水平视角要求，两者取平均值为1.6729，而1.6729小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
当L2＝50μm时，向上偏移15°时的亮度差异为1.2244，向下偏移15°时的亮度差异为1.1655，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.2244，而1.2244小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.6368，向右偏移30°的亮度差异为1.7032，根据水平视角要求，两者取平均值为1.67，而1.67小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
因此，保持L1＝24μm不变，选择不同L2的第二棱镜，视角亮度差异很大，即水平视角和垂直视角的亮度差异随着第二棱镜的L2的减小而降低，因此降低第二棱镜的L2可以有效的提升视角。但结合图6，由-85°～+85°的水平视角亮度曲线图可知，减小L2时，中心亮度也随着下降，尤其L2从38um降低至24um时，亮度下降了接近30％，已经不能满足正常的亮度要求，因此不能使用。
根据以上分析可知，L1、L2的大小对视角影响很大，L1、L2越大，亮度增益越大。例如，当L1较大(比如L1为38μm或50μm)时，第一棱镜1具有更高的亮度增益，但是遮蔽性差，视角收缩严重，水平视角难以满足要求，因此L1的取值范围可以为20μm～28μm，例如L1可以为20μm、24μm或28μm等，此时，虽然亮度增益比不上L1为38μm或50μm的第一棱镜，但是具有很好的遮蔽性和较大的视角。并且由于具有很好的遮蔽性，可以改善胶框倒影问题。其中，胶框倒影是指在光学膜片(例如上述DDP结构)的作用下，胶框的影像出现在显示区域边沿处，导致从一定角度看过去会呈现一条灰色或者黑色的暗线，从而会影响显示画面的品质。
而当L1为24μm时，虽然L2＝24um时具有很好的视角效果，但是亮度损失很大不满足要求，因此在保证亮度和视角要求的情况下，根据不同产品需求可以选择L2的取值范围为30um～60um，例如当L2＝38um时，可以具有更好的遮蔽性；当L2＝50um时，可以具有更高的亮度增益。
在一些实施例中，参见图1A，第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角小于10°。
其中，值得指出的是，在第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影互相垂直的情况下，例如，第一交线112水平设置，第二交线212竖直设置时，相较于第一交线112和第二交线212均水平设置而言，通过第一棱镜1和第二棱镜2可以实现超过20％的亮度增益，但水平视角和垂直视角均不能满足要求(比如水平视角的亮度差异和垂直视角的亮度差异均大于1.73)。而本实施例中，通过设置第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角小于10°，可以在满足水平视角和垂直视角要求的情况下，提高亮度增益，也即实现了亮度和视角的双重增益。
参见表4，表4以L1＝24μm，L2＝50μm，第二交线212水平设置为例，示出了第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角分别为0°、5°、10°三种情况下的实验数据。
表4
Figure BDA0002455987110000131
由表1可知，当第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角为0°时，向上偏移15°时的亮度差异为1.2244，向下偏移15°时的亮度差异为1.1655，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.2244，而1.2244小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.6368，向右偏移30°的亮度差异为1.7032，根据水平视角要求，两者取平均值为1.67，而1.67小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
当第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角为5°时，向上偏移15°时的亮度差异为1.1988，向下偏移15°时的亮度差异为1.1772，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.1988，而1.1988小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.6137，向右偏移30°的亮度差异为1.7554，根据水平视角要求，两者取平均值为1.6846，而1.6846小于1.73，所以此时也满足水平视角要求。
当第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角为10°时，向上偏移15°时的亮度差异为1.1989，向下偏移15°时的亮度差异为1.1893，根据垂直视角要求，两者取最大值为1.1989，而1.1989小于1.73，所以此时可以满足垂直视角要求；向左偏移30°的亮度差异为1.7517，向右偏移30°的亮度差异为1.7227，根据水平视角要求，两者取平均值为1.7372，而1.7372大于1.73，所以此时不满足水平视角要求。
因此，当亮度增益随该锐角夹角增大而增大时，水平视角的亮度差异也会随着增大，例如，在该锐角夹角由0°增大至10°时，中心亮度从300nit提升到310nit，但此时将不能满足水平视角要求。而本实施例中，通过设置第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角小于10°，可以很好的满足水平视角和垂直视角要求。而且在第一交线112在第二表面M2的正投影与第二交线212在第二表面M2的正投影之间的锐角夹角接近10°(例如9度、9.5度等)时，可以在满足水平视角和垂直视角要求的同时，有效提高液晶显示装置的亮度增益。
在一些实施例中，如图7和图8所示，多个第一调光部11包括第一类调光部11A和第二类调光部11B。第一类调光部11A沿垂直于第二表面M2的方向X的尺寸L3小于第二类调光部11B沿垂直于所述第二表面M2的方向X的尺寸L4。这样设计，提高了第一棱镜1的聚光效果，进而可以提高液晶显示装置的亮度增益。
示例性的，如图7和图8所示，第一类调光部11A和第二类调光部11B依次交替排列。此时，在提高第一棱镜1聚光效果的同时，可以提高第一棱镜1的出光均匀性，从而使得液晶显示装置可以具有高增益、广视角的优点。
参见图9A和图9B，假设第一棱镜1的折射率为n，空气折射率为1，则全反射临界角为Ф：Ф＝arcsin(1/n)。
如图9A所示，当入射角Ф1大于Ф时，第一棱镜1内的光线在第一调光部11的一个第一侧面发生全反射，并可以射向该第一调光部11的另一个第一侧面。根据三角形定律可知，射向该另一个第一侧面时的入射角为Ф2，Ф2＝90°-Ф1。当Ф2小于或等于Ф时，光线可以从该另一个第一侧面折射出去，此时，根据折射定律可知：折射角Φ3＝arcsin(n·sinΦ2)。假设出射光线在相邻第一调光部11的棱峰位置，无遮挡，则不会继续发生反射和折射现象。根据三角形定律可知，Φ4＝Φ3，最终出射光线偏离垂直方向的角度Φ5＝45°+Φ4，也即Φ5＞45°。
而对于第一棱镜1包括第一调光部11A和第二类调光部11B的情况，如图9B所示，由于第二类调光部11B沿垂直于所述第二表面M2的方向X的尺寸大于第一类调光部11A沿垂直于第二表面M2的方向X的尺寸，使得上述射向相邻第一调光部棱峰位置的出射光线，会被第二类调光部11B反射。此时，根据三角形定律可知，在图9B的示例中，最终出射光线偏离垂直方向的角度Φ5'＝Φ4'-45°，也即Φ5'＜45°。
根据以上分析可知，当第一棱镜1包括第一调光部11A和第二类调光部11B时，具有更好的聚光效果，有利于提升亮度增益。
在一些实施例中，参见图2和图8，调光组件100还包括扩散片3。该扩散片3设置于第二棱镜2远离第一棱镜1的一侧，该扩散片3被配置为对透过其的光线进行扩散，并使扩散后的光线射向第二棱镜2。本实施例中，通过设置扩散片3，可以使点光源或线光源发出的光通过扩散后形成面光源，进而使背光模组200可以提供足够亮度和分布均匀的面光源。
示例性的，该扩散片3沿垂直于第二表面M2的方向X的尺寸d3约为0.125mm。此处，“约”是指可以上下浮动百分之十，即该d3的取值范围可以为0.1125mm～0.1375mm，例如该d3为0.1125mm、0.125mm或0.1375mm等。此时，扩散片3的厚度较薄，成本较低，进而有利于减小调光组件100的厚度以及制作成本。
在另一些示例中，扩散片3沿垂直于第二表面M2的方向X的尺寸d3约为0.145mm，此处，“约”是指可以上下浮动百分之十，即该d3的取值范围可以为0.1305mm～0.1595mm，例如该d3为0.1305mm、0.145mm或0.1595mm等。此时，扩散片3的抗褶皱性和光遮蔽性较高。
参见表5，表5以第一交线和第二交线均水平设置，以及L1＝24μm、L2＝50μm为例，示出了d3分别为0.145mm、0.125mm的两种扩散片对应的实验数据。
表5
Figure BDA0002455987110000161
通过表5可知，利用不同厚度的扩散片(即d3为145mm的扩散片和d3为125mm的扩散片)可以实现亮度和视角相当的效果，均可以满足水平视角和垂直视角要求。
在一些实施例中，参见图2和图8，第一棱镜1沿垂直于第二表面M2的方向X的最大尺寸d1约为0.115mm；和/或，第二棱镜2沿垂直于第二表面M2的方向X的最大尺寸d2约为0.28mm。此处，“约”是指可以上下浮动百分之十，也即，该d1的取值范围可以为0.1035mm～0.1265mm，例如该d1为0.1035mm、0.115mm或0.1265mm等；该d2的取值范围可以为0.252mm～0.308mm，例如该d2为0.252mm、0.28mm或0.308mm等。此时，在达到亮度和视角双增益效果下，使得所形成的调光组件100的整体厚度较小，进而有利于使背光模组及液晶显示装置实现轻薄化设计。
以下简称本实施例中包括第一棱镜1、第二棱镜2以及扩散片3的调光组件为DPP结构。
表6示出了该DPP结构和相关技术中DDP结构的亮度实验数据。
表6
Figure BDA0002455987110000171
根据表6可知，本实施例的DPP结构，相较于相关技术中的DDP结构而言，亮度增益大于10％以上，例如，显示区域的中心亮度(即位置点5的亮度)可以从281.90nit提升到310nit，并且依旧可以保持良好的均一性。因此在能耗升级方面有很强的优势。
参见表7和图10、图11，表7示出了d1＝0.115mm、d2＝0.28mm、d3＝0.125mm的DPP结构和相关技术中厚度依次为0.125mm、0.28mm、0.115mm的DDP结构的亮度实验数据。图10示出了表7中DPP结构和DDP结构的水平视角亮度曲线对比图。图11示出了表7中DPP结构和DDP结构的垂直视角亮度曲线对比图。
表7
Figure BDA0002455987110000181
通过表7可知，相较DDP结构而言，本实施例提供的DPP结构的垂直视角的亮度差异更小，因此，在满足水平视角和垂直视角要求的同时，垂直视角方面更具优势。
结合图10和图11，由-85°～+83°的水平视角亮度曲线图以及-85°～+83°的垂直视角亮度曲线图可知，DPP结构比DDP结构中心亮度更高，具有很好的聚光效果。其中，本实施例提供的DPP结构，水平视角亮度在±22°左右开始下降平缓，在±34°时开始上升，并在±46°后才再次开始下降，因此可以很好的满足水平视角要求；垂直视角亮度在10°时下降缓慢，在19°时开始上升，并在25°后才再次开始下降，因此可以很好的满足垂直视角要求。
本公开一些实施例提供一种背光模组200，参见图2和图8，该背光模组200包括上述任一实施例所述的调光组件100和光源组件300，该光源组件300被配置为使光线射向所述调光组件100。示例性的，如图2和图8所示，光源组件300的出射光线，可以依次穿过调光组件100的扩散片3、第二棱镜2和第一棱镜1。
本实施例中的背光模组200包括上述任一实施例所述的调光组件100，因此，该背光模组200具有如上所述的全部有益效果。例如，相较采用DDP结构的背光模组而言，本实施例提供的背光模组200更加轻薄，且成本低，出光效率高。
示例性的，如图2和图8所示，光源组件300包括：设置于调光组件100一侧的导光板5；设置于导光板5的远离调光组件100一侧的反射板6；以及侧入式光源4。该侧入式光源4被配置为使光线由导光板5的至少一个侧表面入射至导光板5，这样，导光板5靠近调光组件100的表面的出射光线可以直接射向调光组件，而且导光板5靠近反射板6的表面的出射光线，在经反射板6反射后，可以穿过导光板5射向调光组件100，光源组件300的出光效率较高。
本公开一些实施例提供一种液晶显示装置400，参见图12，该液晶显示装置400包括如上所述的背光模组200；以及，设置于该背光模组200一侧的液晶面板401。其中，该液晶面板401的结构主要包括阵列基板、对盒基板以及设置在阵列基板和对盒基板之间的液晶层。另外，需要说明的是，图12可以用于示意背光模组200和液晶面板401的相对位置，并不对背光模组200和液晶面板401的实际尺寸及比例进行限制。
本实施例提供的液晶显示装置400，通过采用具有上述调光组件100的背光模组200，具有厚度小、低成本、高增益以及广视角的优点。
其中，该液晶显示装置400可以为AR头盔、AR眼镜、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种调光组件，其特征在于，包括：
第一棱镜，具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面包括多个第一调光部，每个第一调光部包括两个第一侧面，所述两个第一侧面远离所述第二表面的端部相交于第一交线；
第二棱镜，设置于所述第一棱镜的第二表面所在的一侧，所述第二棱镜靠近所述第二表面的表面包括多个第二调光部，每个第二调光部包括两个第二侧面，所述两个第二侧面靠近所述第二表面的端部相交于第二交线；
其中，相邻的两条第一交线在所述第二表面的正投影之间的间距小于相邻的两条第二交线在所述第二表面的正投影之间的间距。
2.根据权利要求1所述的调光组件，其中，所述多个第一调光部包括第一类调光部和第二类调光部；
所述第一类调光部沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸小于所述第二类调光部沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸。
3.根据权利要求2所述的调光组件，其中，
所述第一类调光部和所述第二类调光部依次交替排列。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，
所述多个第一调光部互相平行；和/或，
所述多个第二调光部互相平行。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，
所述第一交线在所述第二表面的正投影与所述第二交线在所述第二表面的正投影之间的锐角夹角小于10°。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，所述两个第一侧面中的一者与所述第二表面呈第一角度，另一者与所述第二表面呈第二角度，所述第一角度与所述第二角度大致相等；和/或，
所述两个第二侧面中的一者与所述第二表面呈第三角度，另一者与所述第二表面呈第四角度，所述第三角度与所述第四角度大致相等。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，所述两个第一侧面之间的夹角的取值范围为60°～120°；和/或，
所述两个第二侧面之间的夹角的取值范围为60°～120°。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，
相邻的两条所述第一交线在所述第二表面的正投影之间的间距的取值范围为20μm～28μm；和/或，
相邻的两条所述第二交线在所述第二表面的正投影之间的间距的取值范围为30μm～60μm。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，其中，
所述第一棱镜沿垂直于所述第二表面的方向的最大尺寸约为0.115mm；和/或，
所述第二棱镜沿垂直于所述第二表面的方向的最大尺寸约为0.28mm。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的调光组件，还包括：
扩散片，所述扩散片设置于所述第二棱镜远离所述第一棱镜的一侧，所述扩散片被配置为对透过其的光线进行扩散，并使扩散后的光线射向所述第二棱镜。
11.根据权利要求10所述的调光组件，其中，
所述扩散片沿垂直于所述第二表面的方向的尺寸约为0.125mm。
12.一种背光模组，其特征在于，包括：
如权利要求1～11中任一项所述的调光组件；和，
光源组件，所述光源组件被配置为使光线射向所述调光组件。
13.根据权利要求12所述的背光模组，其中，所述光源组件包括：
设置于所述调光组件一侧的导光板；
设置于所述导光板的远离所述调光组件一侧的反射板；以及，
侧入式光源，所述侧入式光源被配置为使光线由所述导光板的至少一个侧表面入射至所述导光板。
14.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
如权利要求12或13所述的背光模组；以及，
设置于所述背光模组一侧的液晶面板。
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