[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN109188775A - 光学基板及显示装置 - Google Patents

光学基板及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109188775A
CN109188775A CN201811287289.4A CN201811287289A CN109188775A CN 109188775 A CN109188775 A CN 109188775A CN 201811287289 A CN201811287289 A CN 201811287289A CN 109188775 A CN109188775 A CN 109188775A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
guide plate
output optical
convex lens
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811287289.4A
Other languages
English (en)
Inventor
孟宪东
王维
孟宪芹
谭纪风
陈小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201811287289.4A priority Critical patent/CN109188775A/zh
Publication of CN109188775A publication Critical patent/CN109188775A/zh
Priority to PCT/CN2019/114645 priority patent/WO2020088576A1/zh
Priority to US16/765,152 priority patent/US11487057B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0041—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided in the bulk of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133302—Rigid substrates, e.g. inorganic substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003—Lens or lenticular sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光学基板，包括导光板和光选择单元，所述导光板包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述出光面包括阵列式排布的多个出光区域；所述光选择单元用于对从所述入光面入射且在所述导光板内传输的光进行选择，使得不同颜色的单色光从相应的出光区域出射，且每个所述出光区域出射一种颜色的单色光。本发明还涉及一种显示装置。

Description

光学基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示产品制作技术领域，尤其涉及一种光学基板及显示装置。
背景技术
目前的显示器件结构，自由曲面反射镜将LED光源的朗伯体光线调制以某一中心角度耦合入导光板，在导光板内全反射传输中，在导光板的上面或下面设置取出光栅，取出光栅的作用是将在导光板中全反射传播的大角度光线以准直角度取出，实现了高透过率的准直光源(背景光大部分可通过)；然后通过结构设计在取光光栅上方设置遮光层阵列，出射准直光被遮光层吸收实现暗态(L0)，在显示的亮态(L255)时，给液晶层一组电压信号，液晶形成液晶光栅，经液晶光栅的衍射后出射，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衍射效率，实现多灰阶显示。
但是以上的显示结构中有如下问题点：背光部分取光光栅只能准直化的取出单种颜色的光，LED只能是单色光，因此实质上为单色显示方案。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光学基板及显示装置，解决现有的显示结构的背光部分只能是单色显示方案的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光学基板，包括导光板和光选择单元，
所述导光板包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述出光面包括阵列式排布的多个出光区域；
所述光选择单元用于对从所述入光面入射且在所述导光板内传输的光进行选择，使得不同颜色的单色光从相应的出光区域出射，且每个所述出光区域出射一种颜色的单色光。
可选地，所述出光区域包括：
第一出光区域，被配置为第一预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第二出光区域，被配置为第二预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第三出光区域，被配置为第三预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射。
可选地，所述光选择单元包括与所述出光区域一一对应的多个滤光膜，
每个所述滤光膜用于反射从所述入光面入射的光中的预设颜色的单色光、并透射从所述入光面入射的光中的所述预设颜色之外的光，且每个所述滤光膜相对于所述出光面倾斜设置于所述导光板内，所述滤光膜与所述出光面之间的夹角为第一角度、使得经过所述滤光膜反射后的单色光沿垂直于所述出光面的方向、从相应的所述出光区域出射。
可选地，所述滤光膜由至少两种不同折射率的介质层周期性的交替层叠设置形成。
可选地，构成所述滤光膜的至少两种不同折射率的介质层的排布周期d满足以下公式：d＝λ/2*n*sin(π/2-θ),其中，λ为所述滤光膜所反射的单色光的波长，n为所述滤光膜的至少两种不同折射率的介质层的平均折射率，θ为入射至所述滤光膜的入射光线与经过相应的所述滤光膜的法线之间的夹角。
可选地，所述光选择单元包括与所述出光区域相对应的多个分光光栅，且每个所述分光光栅位于从所述入射面入射的光的传播路径上，用于使得入射至每个所述分光光栅的光中的预设颜色的单色光沿垂直于所述导光板的出光面的方向准直出射。
可选地，所述导光板包括与所述出光面相对设置的底面，所述分光光栅包括设置于所述出光面上的多个透射光栅和设置于所述底面上的多个反射光栅，所述透射光栅和所述反射光栅分别与相应的所述出光区域对应设置，且所述透射光栅和所述反射光栅交错设置，入射至一个所述透射光栅的光经过该透射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第一透射光束和反射至一个所述反射光栅的第一反射光束，入射至该反射光栅的所述第一反射光束经过该反射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第二反射光束和反射至下一个所述透射光栅的第三反射光束。
可选地，所述导光板的出光面上设置覆盖多个所述透射光栅的第一平坦层；所述导光板的底面上设置覆盖多个所述反射光栅的第二平坦层。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的光学基板，还包括：
发光单元，用于发出平行光束，且使得所述平行光束以预设角度从所述导光板的入光面入射。
可选地，所述发光单元包括：
光源，位于所述导光板的入光面一侧，用于发出白光或三色混合光；
所述发光单元还包括用于将所述光源发出的光束的宽度缩小的光束缩束结构。
可选地，所述光束缩束结构包括遮光部件，所述遮光部件设置于所述导光板的入光面，所述遮光部件上设置一具有预设面积的开口，使得入射至所述导光板的光束的宽度小于或等于所述出光区域的宽度。
可选地，所述光束缩束结构包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，
所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第一凸透镜和第二凸透镜，所述第一凸透镜靠近所述第二凸透镜的一侧的焦点与所述第二凸透镜靠近所述第一凸透镜一侧的焦点在第一位置重合，且所述第一凸透镜的焦距大于所述第二凸透镜的焦距，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第一凸透镜的主光轴入射至第一凸透镜，经过所述第一凸透镜的折射后通过所述第一位置，通过所述第一位置的光线经过所述第二凸透镜的折射后形成沿平行于第二凸透镜的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束的宽度小于所述第一平行光束的宽度。
可选地，所述光束缩束结构包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，
所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第三凸透镜和一双面凹的第一凹透镜，所述第三凸透镜靠近所述第一凹透镜的一侧的焦点与所述第一凹透镜远离所述第三凸透镜的一侧的焦点在第二位置处重合，所述第三凸透镜的焦距大于所述第一凹透镜的焦距，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第三凸透镜的主光轴入射至第三凸透镜，经过所述第三凸透镜的折射后传播至所述第一凹透镜，经过所述第一凹透镜的折射后形成沿平行于第一凹透镜的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束的宽度小于所述第一平行光束的宽度。
可选地，所述光源包括间隔设置的至少两个子光源，每个所述子光源发出具有预设颜色的单色光，至少两个所述子光源沿第一方向间隔设置于所述导光板的入光面一侧，使得至少两个所述子光源发出的单色光均以所述预设角度平行入射至所述导光板，并以非全反射的方式在所述导光板内传输，所述第一方向为从所述导光板的出光面到所述导光板的与所述出光面相对设置的底面的方向。
可选地，至少两个所述子光源发出的单色光的宽度均小于预设宽度、使得至少两个所述子光源发出的单色光在传播途径中不重叠。
可选地，还包括灰阶控制单元，所述灰阶控制单元包括：
与所述导光板相对设置对置基板；
设置于所述导光板与所述对置基板之间的液晶层；
设置于所述对置基板与所述液晶层之间的遮光层，所述遮光层具有多个开口区，每个所述开口区在所述导光板上的垂直投影位于多个所述出光区域中的任意相邻两个出光区域之间；
对所述液晶层提供电压的电极，设置于所述导光板的出光面一侧，用于调节液晶的偏转方向，从而调节入射至所述液晶层的单色光的传播方向。
本发明的有益效果是：实现彩色背光效果，且无需设置彩膜结构实现了彩色化显示，提高光的利用率。
附图说明
图1表示现有技术中显示装置的结构示意图；
图2表示本发明实施例中显示装置结构示意图一；
图3表示本发明实施例中显示装置结构示意图二；
图4表示本发明实施例中显示装置结构示意图三；
图5表示本发明实施例中显示装置结构示意图四；
图6表示本发明实施例一实施方式中光束缩束结构示意图；
图7表示本发明实施例另一实施方式中光束缩束结构示意图；
图8表示本发明实施例中显示装置结构示意图五；
图9表示本发明实施例中滤光膜的结构示意图；
图10表示本发明实施例中滤光膜设置原理示意图；
图11表示本发明实施例中第一滤光膜出光光谱示意图；
图12表示本发明实施例中第二滤光膜出光光谱示意图；
图13表示本发明实施例中第三滤光膜出光光谱示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，目前的显示装置，通过自由曲面反射镜2将LED光源1发出的朗伯体光线调制以某一中心角度耦合入导光板3，在导光板3内以全反射的方式传输，在导光板3的出光面或底面(与出光面相对的一面)设置取出光栅5，取出光栅5的作用是将在导光板3中全反射传播的大角度光线以准直角度取出，实现了高透过率的准直光源(背景光大部分可通过)；然后通过结构设计在取出光栅5上方设置阵列式的遮光层，从取出光栅5出射的准直光被遮光层吸收实现暗态(L0)，在显示亮态(L255)时，给液晶层4一组电压信号，液晶偏转形成液晶光栅，经液晶光栅的衍射后出射，给液晶层4施加不同的电压信号，可实现液晶光栅对入射光的不同衍射效率，从而实现多灰阶显示。但是以上的显示装置的结构中有如下问题点：
实现彩色显示需要通过彩膜结构6，取光光栅5只能准直化的取出单种颜色的光，LED光源只能是单色光，因此实质上背光部分实现的是单色显示方案，且损失光效较多，因此，提出一种有利于产业化的彩色化显示方案十分必要，本实施例针对这一问题，提供一种光学基板，如图2-图5和图8所示，本实施例光学基板包括导光板1和光选择单元，
所述导光板1包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述出光面包括阵列式排布的多个出光区域；
所述光选择单元用于对从所述入光面入射且在所述导光板内传输的光进行选择，使得不同颜色的单色光从相应的出光区域出射，且每个所述出光区域出射一种颜色的单色光。
多个所述出光区域与子像素单元一一对应设置，所述光选择单元用于对从所述入光面入射且在所述导光板内传输的光进行选择，使得与对应的子像素单元的颜色相同的单色光从相应的所述出光区域出射。
本实施例中，当子像素单元被配置为具有三种颜色时，所述出光区域包括：
第一出光区域，被配置为第一预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第二出光区域，被配置为第二预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第三出光区域，被配置为第三预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射。
例如，子像素单元为具有三种颜色，则所述出光区域包括与子像素单元相对应的第一出光区域、第二出光区域和第三出光区域，所述光选择单元用于从在所述导光板1内传输的光中选择具有第一波长范围的光(即第一预设颜色的单色光为具有第一波长范围的光)从所述第一出光区域出射，并选择具有第二波长范围的光(即第二预设颜色的单色光为具有第二波长范围的光)从所述第二出光区域出射，并选择具有第三波长范围的光(即第三预设颜色的单色光为具有第三波长范围的光)从所述第三出光区域出射，其中，所述第一波长范围的光的颜色与所述第一出光区域对应的子像素单元的颜色相同，所述第二波长范围的光的颜色与所述第二出光区域对应的子像素单元的颜色相同，所述第三波长范围的光的颜色与所述第三出光区域对应的子像素单元的颜色相同。
具体的，当子像素单元的颜色为RGB三种颜色时，所述光选择单元用于从在所述导光板1内传输的光中选择红色的光(R)从所述第一出光区域出射，选择绿色的光(G)从所述第二出光区域出射，选择蓝色的光(B)从所述第三出光区域出射。从而本实施例提供的光学基板，实现了彩色背光效果，显示装置无需设置POL(偏光片)和彩膜结构即可实现彩色显示，在透明显示、高光效利用方面具有一定的优势，为将来量产化进一步推进。
所述光选择单元的具体结构形式可以有多种，本实施例中，所述光选择单元包括与所述出光区域一一对应的多个滤光膜，
每个所述滤光膜用于反射从所述入光面入射的光中的预设颜色的单色光、并透射从所述入光面入射的光中的所述预设颜色之外的光，且每个所述滤光膜相对于所述出光面倾斜设置于所述导光板内，所述滤光膜与所述出光面之间的夹角为第一角度、使得经过所述滤光膜反射后的单色光沿垂直于所述出光面的方向、从相应的所述出光区域出射。
多个所述滤光膜与多个所述出光区域一一对应设置，当所述出光区域具有第一出光区域、第二出光区域和第三出光区域时，所述光选择单元包括第一滤光膜10、第二滤光膜20和第三滤光膜30：
所述第一滤光膜10用于反射所述第一波长范围内的光线、并透射所述第一波长范围外的光线，所述第一滤光膜10倾斜设置于所述导光板1内，所述第一滤光膜10与所述发光单元发出的光束之间的夹角为第一角度、使得经过所述第一滤光膜10反射后的光线沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第一出光区域出射；
所述第二滤光膜20用于反射所述第二波长范围内的光线、并透射所述第二波长范围外的光线，所述第二滤光膜20倾斜设置于所述导光板1内，所述第二滤光膜20与所述发光单元发出的光束之间的夹角为第二角度、使得经过所述第二滤光膜20反射后的光线沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第二出光区域出射；
所述第三滤光膜30用于反射所述第三波长范围内的光线、并透射所述第三波长范围外的光线，所述第三滤光膜30倾斜设置于所述导光板1内，所述第三滤光膜30与所述发光单元发出的光束之间的夹角为第三角度、使得经过所述第三滤光膜30反射后的光线沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第三出光区域出射。
所述第一角度、所述第二角度、所述第三角度可以相同可以不同，所述第一角度、所述第二角度、所述第三角度的具体设置由所述第一滤光膜10、第二滤光膜20和第三滤光膜30的结构特性决定，只要实现使得经过所述滤光膜反射后的单色光沿垂直于所述出光面的方向、从相应的所述出光区域出射即可。
所述第一滤光膜10、第二滤光膜20和第三滤光膜30分别对应于一个显示像素内的子像素单元，并且第一滤光膜10、第二滤光膜20和第三滤光膜30分别取出与对应的子像素单元的颜色相同的光，本实施例中的第一滤光膜10、第二滤光膜20和第三滤光膜30这种膜系结构具有波长选择性及角度偏转特性。即膜系结构仅可以将一种预设颜色(或预设波长)的光线调制取出，同时通过合理设计该膜系结构相对于入射光的倾斜角度，便可以对特定波长的光线实现特定角度的偏转，其他预设颜色之外的光线通过该膜系时不会发生任何改变，预设颜色光线之外的光线会继续经过其他膜系结构，直至经过其对应的膜系结构被调制取出，不存在光能损失。
例如，一个显示像素内包括RGB三种颜色的子像素单元，则所述第一滤光膜10与R子像素单元对应设置，第二滤光膜20与G子像素单元对应设置，第三滤光膜30与B子像素单元对应设置，所述第一滤光膜10用于反射与R子像素单元的颜色相同的光线(即红光)、并透射所述第一波长范围外的光线(即绿光和蓝光通过所述第一滤光膜10不会发生改变)，经过所述第一滤光膜10反射后的红光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第一出光区域出射，图11表示的是第一滤光膜反射的红色的光的光谱示意图；
所述第二滤光膜20用于反射与G子像素单元的颜色相同的光线(即绿光)、并透射所述第二波长范围外的光线(即红光和蓝光通过所述第一滤光膜10不会发生改变)，经过所述第二滤光膜20反射后的绿光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第二出光区域出射，图12表示的是第二滤光膜反射的绿色的光的光谱示意图；
所述第三滤光膜30用于反射与B子像素单元的颜色相同的光线(即蓝光)、并透射所述第三波长范围外的光线(即绿光和红光通过所述第一滤光膜10不会发生改变)，经过所述第三滤光膜30反射后的蓝光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向、从所述第三出光区域出射，图13表示的是第三滤光膜反射的蓝色的光的光谱示意图。
本实施例中通过滤光膜的结构形式实现与对应的子像素单元的颜色相同的光的选择，相比光栅的微纳结构的设置，不会存在杂散的干扰光线，不会造成串色等问题(微纳结构对波长敏感，一种微纳光栅使得全波段光线都会发生衍射)。
本实施例中，所述发光单元发出的光束平行于所述导光板1的出光面、入射至所述导光板1，所述第一角度即为相应的所述滤光膜的倾斜角度，从所述导光板1的入射面入射至导光板1的光束，在所述导光板1内的传播路径平行于所述导光板1的出光面。。
本实施例中，被所述第一滤光膜10、或者所述第二滤光膜20、或者所述第三滤光膜30反射的相应波长的光线准直向上出射，依据布拉格效应，被选择的光线与初始入射光线相对于相应的滤光膜的垂线(法线)呈沿垂线对称关系，因此，所述第一滤光膜10、或者所述第二滤光膜20、或者所述第三滤光膜30在所述导光板1内的倾斜角度为α＝45°，图10表示的是所述第一滤光膜10、或者所述第二滤光膜20、或者所述第三滤光膜30在导光板1中的设置示意图。
本实施例中，所述滤光膜是依据布拉格原理设计，所述滤光膜均由至少两种不同折射率的介质层周期性的交替层叠设置形成。
本实施例优选的，所述滤光膜包括厚度相等的高折射率介质层01和低折射率介质层02，如图9所示。
所述低折射率介质层01的折射率为1.0-1.8，所述高折射率介质层02的折射率为1.2-2.0，但并不以此为限。
本实施例中，所述滤光膜中介质层的排布周期d为一层所述高折射率介质层和一层低折射率介质层的厚度的和，高折射率介质层和低折射率介质层的厚度具体由相应的滤光膜所要选择的光的波长以及偏转角度决定。
如图9和图10所示，本实施例中，每个所述滤光膜中介质层的排布周期d满足以下公式(1)：d＝λ/2*n*sin(π/2-θ),其中，λ为所述滤光膜所反射的光线的波长，n为所述滤光膜的至少两种不同折射率的介质层的平均折射率，θ为入射至所述滤光膜的入射光线与经过相应的所述滤光膜的法线之间的夹角。
每个所述滤光膜的厚度一般均在40层～100层介质层之间。
高折射率介质层和低折射率介质层的具体折射率差异将会决定对应的滤光膜的波长选择调制效率。实际使用时，可以根据背光均匀性原则，合理的选择高折射率介质层和低折射率介质层的材料，控制折射率差异渐变变化，实现背光均匀。
当多个所述滤光膜包括与具有三种颜色的子像素单元的第一滤光膜10、所述第二滤光膜20、所述第三滤光膜30时，设所述第一滤光膜10、或者所述第二滤光膜20、或者所述第三滤光膜30反射的光线的波长分别为：650nm(R)，550nm(G)，450nm(B)，设高折射率介质层的折射率为1.51，低折射率介质层的折射率为1.49，平均折射率n＝1.5。所述第一滤光膜10、或者所述第二滤光膜20、或者所述第三滤光膜30均包括介质层共80层。
结合以上公式(1)中，可以得出三种波长对应的滤光膜(即滤光膜中介质层的排布周期)的周期及滤光膜的厚度：
设d_R为第一滤光膜10的周期；d_G为第二滤光膜20的周期；d_B为第三滤光膜30的周期，则：
d_R＝λ_R/2*n*sin(π/2-θ)＝0.65/(2*1.5*0.707)＝0.212um；
d_G＝λ_G/2*n*sin(π/2-θ)＝0.55/(2*1.5*0.707)＝0.259um；
d_B＝λ_R/2*n*sin(π/2-θ)＝0.45/(2*1.5*0.707)＝0.306um；
从图11-13可以看出，当白光入射到各滤光膜(第一滤光膜10、第二滤光膜20、第三滤光膜30)时，均可以实现相应的波长的光线的精确筛选，即本实施例光学基板可以实现彩色化的点阵背光，且基本不会存在光能损失，所述第一滤光膜10、第二滤光膜20、第三滤光膜30的各介质层的材料均为透明材料，整体器件具有极高的透明度。
上述光学基板的方案中，通过滤光膜来实现彩色背光效果，除了采用滤光膜外还可以采用其他的结构实现光的选择，进而实现彩色背光效果，以下具体介绍采用分光光栅来实现彩色背光效果的光学基板的具体结构形式。
本实施例中，所述光选择单元包括与所述出光区域相对应的多个分光光栅，且每个所述分光光栅位于从所述入射面入射的光的传播路径上，用于使得入射至每个所述分光光栅的光中的预设颜色的单色光沿垂直于所述导光板的出光面的方向准直出射。
所述导光板包括与所述出光面相对设置的底面，所述分光光栅包括设置于所述出光面上的多个透射光栅和设置于所述底面上的多个反射光栅，所述透射光栅和所述反射光栅分别与相应的所述出光区域对应设置，且所述透射光栅和所述反射光栅交错设置，入射至一个所述透射光栅的光经过该透射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第一透射光束和反射至一个所述反射光栅的第一反射光束，入射至该反射光栅的所述第一反射光束经过该反射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第二反射光束和反射至下一个所述透射光栅的第三反射光束。
所述导光板的出光面上设置覆盖多个所述透射光栅的第一平坦层03；所述导光板的底面上设置覆盖多个所述反射光栅的第二平坦层04。
本实施例中具体的，当多个所述出光区域包括与具有三种颜色的子像素单元对应设置的第一出光区域、第二出光区域、第三出光区域时，对应设置于所述第一出光区域的第一分光光栅，且所述第一分光光栅位于所述第一准直光的传播路径上，用于使得入射至所述第一分光光栅的所述第一准直光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向准直出射；
对应设置于所述第二出光区域的第二分光光栅，且所述第二分光光栅位于所述第二准直光的传播路径上，用于使得入射至所述第二分光光栅的所述第二准直光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向准直出射；
对应设置于所述第三出光区域的第三分光光栅，且所述第三分光光栅位于所述第三准直光的传播路径上，用于使得入射至所述第三分光光栅的所述第三准直光沿垂直于所述导光板1的出光面的方向准直出射。
可选地，所述导光板1包括出光面和与所述出光面相对设置的底面，所述第一分光光栅包括：
设置于所述出光面上的多个第一透射光栅100和设置于所述底面上的多个第一反射光栅101，所述第一透射光栅100和所述第一反射光栅101交错设置，入射至所述第一透射光栅100的所述第一准直光经过所述第一透射光栅100后形成沿着垂直与所述出光面出射的第一透射光束和反射至所述第一反射光栅101的第一反射光束，入射至所述第一反射光栅101的所述第一反射光束经过所述第一反射光栅101后形成沿着垂直与所述出光面出射的第二反射光束和反射至下一个所述第一透射100光栅的第三反射光束；
所述第二分光光栅包括：设置于所述出光面上的多个第二透射光栅200和设置于所述底面上的多个第二反射光栅201，所述第二透射光栅200和所述第二反射光栅201交错设置，入射至所述第二透射光栅200的所述第二准直光经过所述第二透射光栅200后形成沿着垂直与所述出光面出射的第二透射光束和反射至所述第二反射光栅201的第四反射光束，入射至所述第二反射光栅201的所述第四反射光束经过所述第二反射光栅201后形成沿着垂直与所述出光面出射的第五反射光束和反射至所述下一个第二透射光栅200的第六反射光束；
所述第三分光光栅包括：设置于所述出光面上的多个第三透射光栅300和设置于所述底面上的多个第三反射光栅301，所述第三透射光栅300和所述第三反射光栅301交错设置，入射至所述第三透射光栅300的所述第三准直光经过所述第三透射光栅300后形成沿着垂直与所述出光面出射的第三透射光束和反射至所述第三反射光栅301的第七反射光束，入射至所述第三反射光栅301的所述第七反射光束经过所述第三反射光栅301后形成沿着垂直与所述出光面出射的第八反射光束和反射至下一个所述第三透射光栅300的第九反射光束。
本实施例中，所述第一分光光栅、所述第二分光光栅、所述第三分光光栅的光栅的周期P可按照如下公式获得：
n1sinθ1-n2sinθ2＝mλ/P，其中
n1:入射光束所在介质折射率，
n2:衍射光束所在介质折射率，
θ1：光束入射角，
θ2：光束衍射角，(本实施例中，经过所述第一分光光栅、第二分光光栅、第三分光光栅的光准直向上出射，因此θ2＝0.)
λ：所要选择的光的波长；
m：光线衍射级次，(本实施例中优选的，m＝1或-1)。
所述第一分光光栅、第二分光光栅、第三分光光栅的高度和线宽影响光栅的衍射效率，可以根据具体结构需要，根据光学模拟软件优化设计得出。
本实施例还提供一种显示装置，包括上述的光学基板，还包括：
发光单元，用于发出平行光束，且使得所述平行光束以预设角度从所述导光板的入光面入射。
为了便于控制所述发光单元发出的光束的传播路径，本实施例中，所述发光单元包括：
准直透镜结构，用于将所述光源2发出的光进行准直以形成平行光束、并以所述预设角度入射所述导光板1。
经过所述光选择单元选择后的光束从相应的所述出光区域出射，为了防止漏光，从所述出光区域出射的光束的宽度要小于或等于相应的出光区域的宽度，为了实现这一目的，本实施例中所述发光单元还包括用于将所述光源发出的光束的宽度缩小的光束缩束结构。
所述光束缩束结构的具体结构形式可以有多种，本实施例中采取了以下几种方式。
本实施例的一实施方式中，如图4所示，所述光束缩束结构包括遮光部件7，所述遮光部件7上设置一具有预设面积的开口，使得入射至所述导光板1的光束的宽度不大于(小于或等于)相应的所述出光区域的宽度。
本实施例的另一实施方式中，如图5所示，所述光束缩束结构8包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，
所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第一凸透镜71和第二凸透镜72，所述第一凸透镜71靠近所述第二凸透镜72的一侧的焦点与所述第二凸透镜72靠近所述第一凸透镜71一侧的焦点在第一位置重合，且所述第一凸透镜71的焦距f1大于所述第二凸透镜72的焦距f2，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第一凸透镜71的主光轴入射至第一凸透镜71，经过所述第一凸透镜71的折射后通过所述第一位置，通过所述第一位置的光线经过所述第二凸透镜72的折射后形成沿平行于第二凸透镜72的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束的宽度d2小于所述第一平行光束d1的宽度，如图6所示；
如图6所示，第一凸透镜为为孔径大的长焦透镜，第二凸透镜为孔径小的短焦透镜，准直光源位于大孔径的长焦位置处，最终的缩束比为：
d1/d2＝f1/f2，其中，
d1:入射缩束系统的光束宽度
d2：从缩束系统出射的光束宽度
f1：第一凸透镜焦距
f2：第二凸透镜焦距。
本实施例的另一实施方式中，所述光束缩束结构包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第三凸透镜73和一双面凹的第一凹透镜74，所述第三凸透镜73靠近所述第一凹透镜74的一侧的焦点与所述第一凹透镜74远离所述第三凸透镜73的一侧的焦点在第二位置处重合，所述第三凸透镜73的焦距f1大于所述第一凹透镜74的焦距f2，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第三凸透镜73的主光轴入射至第三凸透镜73，经过所述第三凸透镜73的折射后传播至所述第一凹透镜74，经过所述第一凹透镜74的折射后形成沿平行于第一凹透镜74的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束d2的宽度小于所述第一平行光束d1的宽度，如图7所示。
本实施例中，所述光源包括间隔设置的至少两个子光源，每个所述子光源发出具有预设颜色的单色光，至少两个所述子光源沿第一方向间隔设置于所述导光板的入光面一侧，使得至少两个所述子光源发出的单色光均以所述预设角度平行入射至所述导光板，并以非全反射的方式在所述导光板内传输，所述第一方向为从所述导光板的出光面到所述导光板的与所述出光面相对设置的底面的方向。
本实施例一实施方式中，所述子光源包括：
第一准直光源21，用于发出第一波长范围的第一准直光；
第二准直光源22，用于发出第二波长范围的第二准直光；
第三准直光源23，用于发出第三波长范围的第三准直光；
所述第一准直光源21、所述第二准直光源22和所述第三准直光源23沿所述第一方向间隔设置于所述导光板1的入光侧，使得所述第一准直光、所述第二准直光和所述第三准直光均以第二预设角度平行入射至所述导光板1，并以非全反射的方式在所述导光板1内传输。
本实施方式中，所述第一准直光、所述第二准直光和所述第三准直光的宽度均小于第一宽度、使得所述第一准直光、所述第二准直光和所述第三准直光在传播途径中不重叠，避免混色。
本实施例中，所述显示装置还包括灰阶控制单元，所述灰阶控制单元包括：
与所述导光板相对设置的对置基板；
设置于导光板1与所述对置基板6之间的液晶层4；
设置于所述对置基板与所述液晶层之间的遮光层5，所述遮光层5包括多个开口区52，每个所述开口区52在所述导光板1上的垂直投影位于多个所述出光区域中的任意相邻两个出光区域之间，
对所述液晶层4提供电压的电极3，设置于所述导光板1的出光面一侧，用于调节液晶的偏转方向，从而调节入射至所述液晶层的单色光的传播方向；
其中，所述电极3对所述液晶层4提供的电压为零时，所述光学基板出射的光线入射至所述遮光层5被吸收，显示暗态；
所述电极3对所述液晶层4提供的电压不为零时，液晶偏转形成液晶光栅，所述光学基板出射的光线经液晶光栅后，从所述开口区出射，显示亮态。
本实施例中，所述对置基板为玻璃基板，要求透明度较高，避免光损，表面平整性较好。
本实施例中，所述遮光层5可以为传统的TFT-LCD(thin film transistor-liquidcrystal display)中位于彩膜基板一侧的黑矩阵吸光材料。
所述遮光层5包括阵列式分布、且间隔分布的遮挡区51和开口区52，图3表示的是亮态时光线出射示意图(应当理解的是，图3是示意图，对应的相邻子像素之间的光线是不交叉的，以免混色。)，图2表示的是暗态时的光线出射示意图。在暗态时，液晶层不起作用，从所述光选择单元出射的光线直接入射至所述遮挡区51，被遮挡区51吸收；在亮态时，在电压作用下液晶偏转，在液晶层的作用下，从所述光选择单元出射的光线偏离，从所述开口区52出射。
本实施例中，所述电极3包括以高级超维场模式分布的狭缝电极3和板状电极3。
所述狭缝电极3和板状电极3可以位于所述液晶层的同一侧，也可以分别位于所述液晶层的两侧。
所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板，在今后AR(增强现实，Augmented Reality)/VR(虚拟实境，Virtual Reality)等领域具有应用价值。
以上所述为本发明较佳实施例，应当指出的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (16)

1.一种光学基板，其特征在于，包括导光板和光选择单元，
所述导光板包括入光面和与所述入光面相邻的出光面，所述出光面包括阵列式排布的多个出光区域；
所述光选择单元用于对从所述入光面入射且在所述导光板内传输的光进行选择，使得不同颜色的单色光从相应的出光区域出射，且每个所述出光区域出射一种颜色的单色光。
2.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述出光区域包括：
第一出光区域，被配置为第一预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第二出光区域，被配置为第二预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射；
第三出光区域，被配置为第三预设颜色的单色光从所述第一出光区域出射。
3.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述光选择单元包括与所述出光区域一一对应的多个滤光膜，
每个所述滤光膜用于反射从所述入光面入射的光中的预设颜色的单色光、并透射从所述入光面入射的光中的所述预设颜色之外的光，且每个所述滤光膜相对于所述出光面倾斜设置于所述导光板内，所述滤光膜与所述出光面之间的夹角为第一角度、使得经过所述滤光膜反射后的单色光沿垂直于所述出光面的方向、从相应的所述出光区域出射。
4.根据权利要求3所述的光学基板，其特征在于，所述滤光膜由至少两种不同折射率的介质层周期性的交替层叠设置形成。
5.根据权利要求4所述的光学基板，其特征在于，构成所述滤光膜的至少两种不同折射率的介质层的排布周期d满足以下公式：d＝λ/2*n*sin(π/2-θ),其中，λ为所述滤光膜所反射的单色光的波长，n为所述滤光膜的至少两种不同折射率的介质层的平均折射率，θ为入射至所述滤光膜的入射光线与经过相应的所述滤光膜的法线之间的夹角。
6.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述光选择单元包括与所述出光区域相对应的多个分光光栅，且每个所述分光光栅位于从所述入射面入射的光的传播路径上，用于使得入射至每个所述分光光栅的光中的预设颜色的单色光沿垂直于所述导光板的出光面的方向准直出射。
7.根据权利要求6所述的光学基板，其特征在于，所述导光板包括与所述出光面相对设置的底面，所述分光光栅包括设置于所述出光面上的多个透射光栅和设置于所述底面上的多个反射光栅，所述透射光栅和所述反射光栅分别与相应的所述出光区域对应设置，且所述透射光栅和所述反射光栅交错设置，入射至一个所述透射光栅的光经过该透射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第一透射光束和反射至一个所述反射光栅的第一反射光束，入射至该反射光栅的所述第一反射光束经过该反射光栅后形成沿着垂直于所述出光面出射的第二反射光束和反射至下一个所述透射光栅的第三反射光束。
8.根据权利要求7所述的光学基板，其特征在于，所述导光板的出光面上设置覆盖多个所述透射光栅的第一平坦层；
所述导光板的底面上设置覆盖多个所述反射光栅的第二平坦层。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的光学基板，还包括：
发光单元，用于发出平行光束，且使得所述平行光束以预设角度从所述导光板的入光面入射。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述发光单元包括：
光源，位于所述导光板的入光面一侧，用于发出白光或三色混合光；
用于将所述光源发出的光束的宽度缩小的光束缩束结构。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述光束缩束结构包括遮光部件，所述遮光部件设置于所述导光板的入光面，所述遮光部件上设置一具有预设面积的开口，使得入射至所述导光板的光束的宽度小于或等于所述出光区域的宽度。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述光束缩束结构包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，
所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第一凸透镜和第二凸透镜，所述第一凸透镜靠近所述第二凸透镜的一侧的焦点与所述第二凸透镜靠近所述第一凸透镜一侧的焦点在第一位置重合，且所述第一凸透镜的焦距大于所述第二凸透镜的焦距，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第一凸透镜的主光轴入射至第一凸透镜，经过所述第一凸透镜的折射后通过所述第一位置，通过所述第一位置的光线经过所述第二凸透镜的折射后形成沿平行于第二凸透镜的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束的宽度小于所述第一平行光束的宽度。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述光束缩束结构包括两个焦距不同的透镜，且两个透镜的主光轴重合，其中，
所述两个透镜包括沿所述发光单元发出的光束的传播方向设置的第三凸透镜和一双面凹的第一凹透镜，所述第三凸透镜靠近所述第一凹透镜的一侧的焦点与所述第一凹透镜远离所述第三凸透镜的一侧的焦点在第二位置处重合，所述第三凸透镜的焦距大于所述第一凹透镜的焦距，所述准直透镜结构发出的第一平行光束平行于第三凸透镜的主光轴入射至第三凸透镜，经过所述第三凸透镜的折射后传播至所述第一凹透镜，经过所述第一凹透镜的折射后形成沿平行于第一凹透镜的主光轴的方向传播的第二平行光束，所述第二平行光束的宽度小于所述第一平行光束的宽度。
14.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述光源包括间隔设置的至少两个子光源，每个所述子光源发出具有预设颜色的单色光，至少两个所述子光源沿第一方向间隔设置于所述导光板的入光面一侧，使得至少两个所述子光源发出的单色光均以所述预设角度平行入射至所述导光板，并以非全反射的方式在所述导光板内传输，所述第一方向为从所述导光板的出光面到所述导光板的与所述出光面相对设置的底面的方向。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，至少两个所述子光源发出的单色光的宽度均小于预设宽度、使得至少两个所述子光源发出的单色光在传播途径中不重叠。
16.根据权利要求9-15任一项所述的显示装置，其特征在于，还包括灰阶控制单元，所述灰阶控制单元包括：
与所述导光板相对设置对置基板；
设置于所述导光板与所述对置基板之间的液晶层；
设置于所述对置基板与所述液晶层之间的遮光层，所述遮光层具有多个开口区，每个所述开口区在所述导光板上的垂直投影位于多个所述出光区域中的任意相邻两个出光区域之间；
对所述液晶层提供电压的电极，设置于所述导光板的出光面一侧，用于调节液晶的偏转方向，从而调节入射至所述液晶层的单色光的传播方向。
CN201811287289.4A 2018-10-31 2018-10-31 光学基板及显示装置 Pending CN109188775A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811287289.4A CN109188775A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 光学基板及显示装置
PCT/CN2019/114645 WO2020088576A1 (zh) 2018-10-31 2019-10-31 光学基板及显示装置
US16/765,152 US11487057B2 (en) 2018-10-31 2019-10-31 Optical substrate and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811287289.4A CN109188775A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 光学基板及显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109188775A true CN109188775A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64941040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811287289.4A Pending CN109188775A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 光学基板及显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11487057B2 (zh)
CN (1) CN109188775A (zh)
WO (1) WO2020088576A1 (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109696721A (zh) * 2019-02-26 2019-04-30 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
CN110032006A (zh) * 2019-05-23 2019-07-19 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置
WO2020088576A1 (zh) * 2018-10-31 2020-05-07 京东方科技集团股份有限公司 光学基板及显示装置
CN111164773A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示基板及显示装置
WO2020150934A1 (zh) * 2019-01-23 2020-07-30 京东方科技集团股份有限公司 滤光结构、滤光层以及显示面板
WO2020192082A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Display apparatus, backlight module in display apparatus, and method of displaying image
CN112687186A (zh) * 2019-10-18 2021-04-20 北京小米移动软件有限公司 柔性背光模组、柔性显示装置和显示控制方法
CN113129769A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示器
CN113253382A (zh) * 2021-05-24 2021-08-13 佘晓峰 一种可展现出多种颜色光的导光结构
CN114242704A (zh) * 2021-08-04 2022-03-25 友达光电股份有限公司 显示装置
US20220308393A1 (en) * 2020-04-17 2022-09-29 Boe Technology Group Co., Ltd. Back Light Unit Structure, Display Panel and Display Apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7479491B2 (ja) * 2020-03-02 2024-05-08 レイア、インコーポレイテッド 動画化スタティックマルチビューディスプレイおよび方法
CN112413529A (zh) * 2020-12-03 2021-02-26 华域视觉科技(上海)有限公司 导光结构、车灯和车辆
WO2023272546A1 (zh) 2021-06-30 2023-01-05 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及其驱动方法、显示装置
JP7167282B1 (ja) * 2021-07-28 2022-11-08 マクセル株式会社 空間浮遊映像情報表示システムおよびそれに用いられる光源装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050254258A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode module and a flat panel display provided with the same
CN104089221A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 一种侧入式背光模组和显示装置
CN107621731A (zh) * 2017-10-10 2018-01-23 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组、显示装置
CN207123688U (zh) * 2017-08-23 2018-03-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN108710240A (zh) * 2018-08-06 2018-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种准直背光模组及显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2158518B1 (en) * 2007-06-14 2015-01-14 Nokia Corporation Displays with integrated backlighting
CN103235356B (zh) 2013-04-16 2016-06-29 京东方科技集团股份有限公司 滤光片及其制备方法、彩膜基板和显示装置
DE102014221382A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Pumpstrahlungsquelle
US20170322359A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN109188775A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 京东方科技集团股份有限公司 光学基板及显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050254258A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting diode module and a flat panel display provided with the same
CN104089221A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 一种侧入式背光模组和显示装置
CN207123688U (zh) * 2017-08-23 2018-03-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN107621731A (zh) * 2017-10-10 2018-01-23 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组、显示装置
CN108710240A (zh) * 2018-08-06 2018-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种准直背光模组及显示装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11487057B2 (en) 2018-10-31 2022-11-01 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Optical substrate and display device
WO2020088576A1 (zh) * 2018-10-31 2020-05-07 京东方科技集团股份有限公司 光学基板及显示装置
WO2020150934A1 (zh) * 2019-01-23 2020-07-30 京东方科技集团股份有限公司 滤光结构、滤光层以及显示面板
US11378726B2 (en) 2019-01-23 2022-07-05 Boe Technology Group Co., Ltd. Filter structure, filter layer and display panel
US11307460B2 (en) 2019-02-26 2022-04-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Backlight module and display device
WO2020173181A1 (zh) * 2019-02-26 2020-09-03 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
CN109696721A (zh) * 2019-02-26 2019-04-30 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
US11119268B2 (en) 2019-03-27 2021-09-14 Boe Technology Group Co., Ltd. Display apparatus, backlight module in display apparatus, and method of displaying image
WO2020192082A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Display apparatus, backlight module in display apparatus, and method of displaying image
CN110032006A (zh) * 2019-05-23 2019-07-19 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置
CN110032006B (zh) * 2019-05-23 2022-02-01 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源透镜组件、直下式背光源模组和显示装置
CN112687186A (zh) * 2019-10-18 2021-04-20 北京小米移动软件有限公司 柔性背光模组、柔性显示装置和显示控制方法
WO2021134235A1 (zh) * 2019-12-30 2021-07-08 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示基板及显示装置
CN111164773A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示基板及显示装置
CN111164773B (zh) * 2019-12-30 2021-06-22 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示基板及显示装置
CN113129769A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种显示器
US20220308393A1 (en) * 2020-04-17 2022-09-29 Boe Technology Group Co., Ltd. Back Light Unit Structure, Display Panel and Display Apparatus
US12066711B2 (en) * 2020-04-17 2024-08-20 Boe Technology Group Co., Ltd. Back light unit structure, display panel and display apparatus
CN113253382A (zh) * 2021-05-24 2021-08-13 佘晓峰 一种可展现出多种颜色光的导光结构
CN113253382B (zh) * 2021-05-24 2023-04-14 佘晓峰 一种可展现出多种颜色光的导光结构
CN114242704A (zh) * 2021-08-04 2022-03-25 友达光电股份有限公司 显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11487057B2 (en) 2022-11-01
WO2020088576A1 (zh) 2020-05-07
US20200348461A1 (en) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109188775A (zh) 光学基板及显示装置
US11221441B2 (en) Display panel, display apparatus and driving method thereof
CN109239965B (zh) 一种显示器件及其控制方法
CN108319070B (zh) 一种显示装置及其显示方法
CN108572482B (zh) 一种背光模组、显示装置及其驱动方法
CA2317820C (en) A light guide apparatus, a backlight apparatus and a liquid crystal display apparatus
WO2020088155A1 (zh) 光学基板和显示装置
US7221418B2 (en) Liquid crystal display device
CN109799568B (zh) 一种背光模组及显示装置
CN102830539A (zh) 液晶显示装置
US6351334B1 (en) Reflective diffraction grating for use in display devices
EP2360515A1 (en) Thin backlight system and liquid crystal display device using same
CN208297887U (zh) 一种显示装置
US20190285935A1 (en) Display panel and method for fabricating the same, display device and display method
CN108710240A (zh) 一种准直背光模组及显示装置
CN107621729A (zh) 背光模组及使用其的液晶显示器
CN109765721B (zh) 一种前置光源模组、显示装置、显示方法及制作方法
CN109891278A (zh) 滤光结构、滤光层以及显示面板
KR20080062766A (ko) 반사 투과형 디스플레이 패널 및 이를 채용한 디스플레이장치
CN110737138B (zh) 一种显示面板、显示装置及其控制方法
CN110646989B (zh) 显示面板、显示装置及其控制方法
CN103969719A (zh) 一种三棱镜板和显示装置
CN109709720A (zh) 背光模组和显示装置
CN210401941U (zh) 一种显示装置
CN109143665A (zh) 一种显示面板及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination