[发明专利]一种准直膜结构以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种准直膜结构以及显示装置。

背景技术

随着显示行业的发展，人们对液晶显示设备的薄形化及功能的差异化的需求越来越强烈。市场上对于具有特殊功能的液晶显示器的需求不断加大，如具有防窥功能的液晶显示器、需要背光源出射光线具有较小的发散角的液晶显示器；而利用衍射元件实现分色的液晶显示系统也是一个发展趋势，这种液晶显示系统需要背光源出射光线具有较高的准直度；在实现这些功能以及这些功能的叠加时，为保证显示产品在外形结构上的竞争力，整个系统的厚度需要限定到足够薄。

目前，常规的显示器的背光模组由主要包括遮光胶带、上下棱镜、扩散、导光板、胶框以及反射片，光线发散角度(半波全宽，FWHM)在45°左右，虽然尺寸上能够满足需求，但是无法满足准直防窥的设计需求；而采用准直光源搭配楔形导光板网点的设计可以实现准直，但由于需要额外的准直光学系统，体积较大，无法实现窄边框薄型化的设计；还有一些背光方案通过膜材的特殊设计实现准直和超薄结构，如逆棱镜膜，此种设计由于尖角形状与导光板出光面接触，容易对导光板表面造成损伤，还需要特殊设计的导光板以匹配逆棱镜设计；此外还有微透镜阵列的膜材设计，存在透镜表面易被磨损导致准直效果差的问题，因此设计一种实现高准直度光线出射、薄型化以及结构的低损伤性能三位一体的准直膜结构显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种准直膜结构以及显示装置。该准直膜结构能够同时实现高准直度光线出射、薄型化以及结构的低损伤性能的三位一体。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种准直膜结构，包括反射层、吸收层以及多个梯度折射率微透镜，其中：

所述吸收层设置在所述反射层上方，所述吸收层和反射层上通过多个通孔连通，每一个所述通孔对应设置在每一个所述梯度折射率微透镜的光轴上；

所述多个梯度折射率微透镜沿所述吸收层的延伸方向阵列设置在所述吸收层上，每一个所述梯度折射率微透镜沿径向方向折射率递减。

在上述准直膜结构中，由于通孔对应设置在每一个梯度折射率微透镜的光轴上，且每一个梯度折射率微透镜沿径向方向折射率递减，保证了从焦点处发出的光线可被整形为准直光线射出，故光线通过反射层、吸收层的通孔，形成点光源，经过梯度折射率微透镜的会聚作用后，形成准直光线射出；对于发散角度较大而无法进入通孔的光线和入射点不在通孔附近的光线，被反射层反射，返回背光源内部，提高了光线的利用率，从而得到能量的再利用；同时进入通孔的大角度杂光被通孔处的吸收层吸收，另一部分大角度杂光在透镜内部全反射后被用于吸收杂散光的吸收层吸收，从而滤除不需要的杂光。另外，与背景技术中准直背光相比，上述准直膜结构的整体结构简单，无尖锐突出结构，不会对背光其他结构或自身形成机械损伤，可实现准直液晶模组的薄型化设计，因此，上述准直膜结构能够同时实现高准直度光线出射、薄型化以及结构的低损伤性能的三位一体。

优选地，所述梯度折射率微透镜由光学树脂材料制备。

优选地，所述梯度折射率微透镜的入光面和出光面均为平面，且所述梯度折射率微透镜的厚度等于所述梯度折射率微透镜的焦距。

优选地，每一个所述梯度折射率微透镜的横截面为圆形。

优选地，所述吸收层包含碳颗粒树脂。

优选地，所述反射层包括银反射材料。

优选地，所述通孔的横截面为圆形。

优选地，所述通孔通过烧灼方法制备。

另外，本发明还提供了一种显示装置，包括背光模组、显示面板，还包括如上任一技术方案所述的准直膜结构，所述准直膜结构设置在所述背光模组和显示面板之间。

由于准直膜结构能够同时实现高准直度光线出射、薄型化以及结构的低损伤性能的三位一体，因此，具有该准直膜结构的显示装置显示性能较好。

优选地，所述准直膜结构固定设置在所述背光模组上方。

附图说明

图1为本发明提供的一种准直膜结构的结构示意图；

图2为本发明提供的一种准直膜结构中梯度折射率微透镜的阵列结构示意图；

图3为本发明提供的一种准直膜结构中梯度折射率微透镜的另一阵列结构示意图；

图4为本发明提供的一种准直膜结构中梯度折射率微透镜的另一阵列结构示意图；

图5为本发明提供的一种显示装置中光线传播示意图；

图6为本发明提供的一种准直膜结构中通孔的加工示意图。

具体实施方式