光学组件和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种光学组件和一种包括该光学组件的显示装置。

背景技术：

传统的，随着商务移动显示产品的日益普及，基于显示产品的移动办公成为了一种新的趋势，随之带来的信息窃取与窥视问题被日益关注。

为了解决上述防窥视问题，在液晶显示领域，一般在显示装置的出光侧增加防窥片，其防窥原理主要是改变该显示装置出光侧所发出的出射光线的发散角，也即相当于改变防窥片的透光状态。

显然，传统的防窥片，依靠改变防窥片的透光状态，从而改变出射光线的发散角，并不能够对该发散角的角度、方向等进行有效控制。该结构的防窥片还不能够实现在防窥模式态和正常显示模式之间进行切换。

因此，如何设计出一种新型的光学组件，其能够对防窥视角、方向能够进行有效控制成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种光学组件和一种包括该光学组件的显示装置。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种光学组件，所述光学组件包括导光板、折射基板以及至少一个发光元件，所述导光板具有第一入光面、出光面以及至少一个第二入光面，所述第一入光面和所述出光面相对设置，所述第二入光面设置在所述第一入光面和所述出光面之间，至少一个所述第二入光面对应有所述发光元件，所述折射基板与所述出光面相对设置；

所述发光元件选择性地朝向与其所对应的所述第二入光面发出第一光线，并且，所述导光板能够对至少部分照射在所述导光板的第一入光面上的第一光线进行反射，以使得所述第一光线从所述导光板射出，并进入所述折射基板，且所述折射基板的折射率大于或等于所述导光板的折射率。

优选地，所述导光板具有多个所述第二入光面，所述光学组件包括多个所述发光元件，每个所述第二入光面均对应有所述发光元件。

优选地，所述发光元件包括led灯条。

优选地，所述折射基板包括衬底基板以及设置在所述衬底基板内的多个折射颗粒，所述衬底基板与所述出光面贴合。

优选地，至少部分所述折射颗粒凸出于所述衬底基板的朝向所述出光面的一侧的表面。

优选地，所述衬底基板包括层叠设置的第一衬底基板和第二衬底基板，所述第二衬底基板设置在所述第一衬底基板和所述出光面之间，所述第二衬底基板与所述出光面贴合，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板均由树脂材料制成，所述第二衬底基板内设置有多个所述折射颗粒。

优选地，所述第二衬底基板的厚度为13-15μm，所述折射颗粒的粒径为5-7μm。

优选地，所述光学组件还包括驱动电路，所述驱动电路与所述发光元件电连接，所述驱动电路用以驱动所述发光元件发光。

本发明的第二方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板和光学组件，所述光学组件包括前文记载的所述的光学组件，所述光学组件位于所述显示面板的出光侧，且所述导光板位于所述显示面板和所述折射基板之间，所述显示面板用于提供第二光线，所述第一入光面用于接收所述第二光线。

优选地，所述显示装置还包括背光模组，所述背光模组位于所述显示面板的入光侧，所述光学组件设置在所述背光模组的出光侧，且位于所述背光模组和所述显示面板之间，所述背光模组用于提供第二光线，所述第一入光面用于接收所述第二光线。

本发明的光学组件，在应用到诸如显示装置等具有显示功能的产品中时，可以实现防窥功能，同时，控制发光元件发光状态的改变，还可以实现在防窥模式和正常显示模式下进行切换。其次，相对于传统结构的防窥片，该结构的光学组件可以使得显示装置的亮度显著提高，提高防窥效果，有效保护用户隐私。

本发明的显示装置，具有上述光学组件的结构，因此，可以实现防窥功能，同时，控制发光元件发光状态的改变，还可以使得该显示装置在防窥模式和正常显示模式下进行切换。其次，相对于在显示装置上设置传统结构的防窥片，该结构的光学组件可以使得显示装置的亮度显著提高，提高防窥效果，有效保护用户隐私。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明第一实施例中光学组件的结构示意图；

图2为本发明第二实施例中光学组件在正常显示模式工作原理图；

图3为本发明第三实施例中光学组件在单侧防窥模式工作原理图；

图4为本发明第四实施例中光学组件在多侧防窥模式工作原理图；

图5为本发明第五实施例中光学组件在正常显示模式下系统亮度随角度分布图；

图6为本发明第六实施例中光学组件在单侧防窥模式下系统亮度随角度分布图；

图7为本发明第七实施例中光学组件在多侧防窥模式下系统亮度随角度分布图。

附图标记说明

100：光学组件；

110：导光板；

111：第一入光面；

112：出光面；

113：第二入光面；

120：折射基板；

130：发光元件；

200：显示装置；

210：显示面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1，本发明的第一方面，涉及一种光学组件100，该光学组件100在应用到诸如显示装置200等具有显示功能的产品上时，具有防窥功能。该光学组件100包括导光板110，该导光板110具有相对设置的第一入光面111和出光面112，也就是说，如图1所示，出光面112可以位于导光板110的上表面，相应地，第一入光面111为该导光板110的下表面。当然，第一入光面111和出光面112也可以相对该导光板110处于其他位置，例如，处于该导光板110的相对的两个侧面上等等。

其中，上述导光板110还具有至少一个第二入光面113，第二入光面113设置在第一入光面111和出光面112之间，也就是说，如图1所示，该第二入光面113相当于导光板110的侧面所在的位置。

其中，上述光学组件100还包括透光的折射基板120和至少一个发光元件130，至少一个第二入光面113对应有发光元件130，且发光元件130能够选择性地朝向与其所对应的第二入光面113发出第一光线，如图3和图4中虚线所示。

上述导光板110能够对至少部分照射在所述导光板110的第二入光面113上的第一光线进行反射，以使得第一光线从导光板110射出，并进入折射基板120。其中，折射基板120的折射率大于或等于导光板110的折射率。

为了便于说明，以将该结构的光学组件100应用到显示装置200为例进行说明。具体地，可以将该结构的光学组件100设置在显示装置200的出光侧，这样，显示装置200的出光侧所发出的若干第二光线会经过第一入光面111至出光面112，之后该第一光线经过折射基板120以在该折射基板120的表面上实现正常画面显示，也就是说，该第二光线相当于显示装置200所发出的显示光线，相应地，发光元件130发出的第一光线相当于防窥(或干扰)光线。

如图3和图4所示，其中的“√”表示用户能够观看到显示装置200实际显示的画面，其中的“×”表示用户不能够观看到显示装置200实际显示的画面。当需要防窥模式时，用户可以控制该光学组件100中的发光元件130呈开启状态，使得发光元件130朝向与其所对应的第二入光面113发出第一光线(图中虚线)，该第一光线便在导光板110内发生反射，最终会有部分光线反射到导光板110的顶部至折射基板120上，由于折射基板120的折射率大于或等于导光板110的折射率，因此，该部分第一光线便以较大的出射角(也就是说，偏离法线方向)从折射基板120的表面出射，从而可以使得处于该出射角下的显示装置200的显示亮度明显增强。因此，当偷窥用户以该角度观看该显示装置200时，由于该角度处的显示装置200显示的显示亮度明显增强，超过了用户人眼分辨极限，从而导致该偷窥用户无法观看到该显示装置200实际所显示的画面，进而可以实现防窥功能。

如图2所示，当不需要防窥模式时，用户只需要控制所有的发光元件130处于关闭状态即可。

应当理解的是，上述的出射角可以是一个具体的数值，也可以是处于某一角度范围内的取值，其可以根据实际需要进行确定，也就是说，根据所需要的防窥视角进行确定，例如，可以将该角度设置在30-35°。

因此，本实施例结构的光学组件100，在应用到诸如显示装置200等具有显示功能的产品中时，可以实现防窥功能，同时，控制发光元件130发光状态的改变，还可以实现在防窥模式和正常显示模式下之间进行切换。其次，相对于传统结构的防窥片，该结构的光学组件100可以使得显示装置200的亮度显著提高，提高防窥效果，有效保护用户隐私。

如图1、图3和图4所示，为了进一步地提高防窥效果。上述导光板110具有多个第二入光面113，光学组件100包括多个发光元件130，每个第二入光面113均对应有发光元件130。

以在该导光板110上设置有两个发光元件130为例进行说明。如图3所示，当用户希望其利用的显示装置200实现右侧(即图3中的右方向)防窥时，其只需要控制左侧的第二入光面113所对应的发光元件130处于开启状态即可，也就是说，使其能够朝向该第二入光面113发出上述的第一光线。

上述第一光线的光路图可以参考图3中所示，具体地，由图3可以看出，第一光线依次折射至导光板110内部，在导光板110内部发生全反射，最终，部分第一光线会反射至出光面112，此时，折射基板120可以接收该部分第一光线，由于折射基板120的折射率大于或等于导光板110的折射率，从而可以将该部分第一光线在导光板110内的全反射条件破坏。也就是说，该部分第一光线能够以较大的出射角向该显示装置200的右侧(相当于发出第一光线的发光元件130的对侧)出射。具体地，显示装置200的亮度与用户观看该显示装置200的角度之间的关系可以参考图6，由图6可以看出，处于40°以上的角度观看该显示装置200时，该显示装置200的显示亮度明显增强，其掩盖了该显示装置200所显示图像的发光的亮度，从而导致在该角度观看显示装置200的用户无法观看到显示装置200所实际的显示画面，进而可以实现右侧眩光防窥的功能。

相应地，当用户希望在显示装置200的左右两侧实现防窥时，其只需要控制左右两侧的发光元件130开启即可，具体地第一光线的光路图可以参考图4所示。另外，具体原理与实现右侧眩光防窥功能相同，在此不作赘述。该两侧实现防窥的显示装置200的亮度与角度之间的关系可以参考图7。

其次，本实施结构的光学组件100还可以实现多维防窥。也就是说，不仅仅可以实现如图3中的左右方向实现防窥，还可以实现如图1中的前后方向实现防窥，即可以实现两维四个方向上的防窥。当需要，前后实现防窥时，只要控制前后方向的第二入光面113所对应的发光元件130开启即可，具体地防窥原理可以参考前文相关描述，在此不作赘述。

另外，当不需要防窥功能时，可以控制所有的发光元件130，使其处于关闭状态即可，相应地，正常显示模式下的显示装置200的亮度与角度之间的关系可以参考图5。

因此，本实施例结构的光学组件100，不仅仅可以实现在防窥模式和正常显示模式之间进行切换，还可以实现二维四个方向上的防窥，可以使得防窥效果更加良好，从而能够更好地保护用户的隐私。

为了进一步地提高防窥效果，发光元件130包括led灯条，其能够发出白光，同时，利用折射基板120和导光板110，可以以大的出射角出射该高亮度白光，能够进一步地提高显示装置200出射光的亮度，从而能够掩盖显示装置所真正显示的图像信息，从而可以使得防窥效果更加良好。

对于led灯条与第二入光面113之间的连接关系并没有作出限定。例如，该led灯条可以直接安装在所对应的第二入光面113处。当然，该led灯条还可以利用其它固定装置放置在与第二入光面113相对的位置处。

优选地，上述折射基板120包括衬底基板(图中并未示出)以及设置在衬底基板内的多个折射颗粒(图中并未示出)，衬底基板与出光面112贴合。

本实施例结构的光学组件100，衬底基板内设置有多个折射颗粒，当第一光线在导光板110的出光面112入射到衬底基板上时，通过折射颗粒的形貌作用，第一光线经由折射颗粒表面的反射，反射光与法线夹角相比单独的导光板110上表面反射角变小，所以折射基板120中的折射颗粒会破坏led灯条发出的第一光线在导光板110内的全反射条件，使led灯条所发出的第一光线改变在导光板110上侧的反射角度，从而使光线可以以较大的出射角折射出该折射基板120的外部，如图3、图4所示。因此，能够进一步地提高应用该光学组件100的显示装置200等显示产品的防窥效果，保护用户隐私。

至于衬底基板如何与出光面112实现贴合并没有作出限定，例如，该衬底基板可以采用oca(opticallyclearadhesive)胶贴合方式固定在导光板110的出光面112上。当然，衬底基板和导光板110的出光面112之间也可以采用其他的固定方式。

本实施例结构的光学组件100，将衬底基板与出光面112贴合，一方面，可以降低整个光学组件100的厚度，从而可以使得应用该结构的光学组件100的显示装置200厚度不会明显增加，不影响用户体验。另一方面，由于衬底基板与出光面112贴合，因此，当有第一光线反射至界面(导光板110与衬底基板之间的分界面)处时，衬底基板中的折射颗粒能够破坏该部分第一光线的全反射条件，从而可以使得该部分第二光线以较大的出射角折射出该折射基板120的外部，进而可以实现防窥效果，提高防窥性能。

应当理解的是，上述折射基板120和导光板110还可以一体形成，也就是说，可以在导光板110的上表面直接形成该折射基板120，形成一个整体的功能膜层。

优选地，为了能够进一步地提高防窥效果，至少部分折射颗粒凸出于衬底基板的朝向出光面112的一侧的表面。

优选地，上述衬底基板包括层叠设置的第一衬底基板(图中并未示出)和第二衬底基板(图中并未示出)，第二衬底基板设置在第一衬底基板和出光面112之间，第二衬底基板与出光面112贴合，第一衬底基板和第二衬底基板可以均有树脂材料制成，例如，第一衬底基板可以由聚对苯二甲酸类(pet，polyethyleneterephthalate)材料制作形成，第二衬底基板可以利用树脂材料制作形成树脂涂层。其中，第二衬底基板内设置有多个折射颗粒。

本实施例结构的光学组件100，其中的第一衬底基板由pet材料所制作形成，因此，在将该结构的光学组件100设置在显示装置的出光侧时，不会对显示装置所发出的出射光线(也就是导光板110的第一入光面111所接收到的第二光线，如图2、图3和图4中的实线)造成干扰，因此，不影响用户以主视角观看该显示装置200时的画面显示，不影响用户观看效果。另外，在第一衬底基板的表面形成树脂涂层，该树脂涂层中均匀分布有多个折射颗粒，多个折射颗粒影响第一光线的传播路径，也就是改变第一光线的光路，从而可以实现防窥效果，结构简单。

优选地，为了进一步地提高防窥效果，第二衬底基板的厚度可以为13-15μm，折射颗粒的粒径可以为5-7μm。

对于导光板110的材质以及厚度并没有作出限定，例如，其可以是采用有机玻璃(polymethylmethacrylate，pmma)所制作形成，该结构所制作形成的导光板110，其平行光透过率约在93％左右。另外，至于该导光板110的厚度，可以为0.6mm，当然，导光板110的厚度也可以为其他取值，在此不作限定。

优选地，上述光学组件100还包括驱动电路(图中并未示出)，驱动电路与发光元件130电连接，驱动电路用以驱动发光元件130发光，也就是说，控制发光元件130处于开启状态或关闭状态。

本实施例结构的光学组件100，设置有驱动电路，利用该驱动电路可以对每个发光元件130的发光状态进行控制，从而可以由用户选择在不同维度，不同方向上进行防窥，或者还可以利用该驱动电路，在防窥模式和正常显示模式之间进行切换。

本发明的第二方面，提供了一种显示装置200，显示装置200包括显示面板210和光学组件100，光学组件100包括前文记载的的光学组件100，光学组件100位于显示面板210的出光侧，且导光板110位于显示面板210和折射基板120之间，显示面板210用于提供第二光线，如图2、图3和图4中的实线所示，导光板110的第一入光面111可以接收该第二光线。

本实施例结构的显示装置200，具有前文记载的光学组件100的结构，因此，可以实现防窥功能，具体地防窥原理，可以参考前文记载，在此不作赘述。同时，控制发光元件130发光状态的改变，还可以使得该显示装置200在防窥模式和正常显示模式下进行切换。其次，相对于在显示装置200上设置传统结构的防窥片，该结构的光学组件100可以使得显示装置200的亮度显著提高，提高防窥效果，有效保护用户隐私。

优选地，显示装置200还包括背光模组(图中并未示出)，背光模组位于显示面板210的入光侧，光学组件100设置在背光模组的出光侧，且位于背光模组和显示面板210之间，此时，背光模组可以用于提供第二光线，导光板110的第一入光面111可以接收该第二光线。

本实施例结构的显示装置200，是上述光学组件100的另外一种设置方式，也就是说，只要保证光学组件100位于显示装置200的出光侧即可，包括但不限于上述列举的背光模组的出光侧，显示面板210的出光侧等等。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。