本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种侧入式导光板及其控制方法、背光模组及显示装置。
背景技术：
显示装置通常包括背光模组和显示面板等结构，在显示装置中，背光模组用于向显示面板提供需要的光源，以实现显示装置的正常显示。
背光模组可以采用hdr(highdynamicrange，高动态范围)背光模组，hdr背光模组是在显示面板下方密集排列多个led(lightemittingdiode，发光二极管)，在使用hdr背光模组的显示装置中，背光亮度可以动态调节，实现更多的亮度调节范围，从而提升对比度。
然而，由于led发出的光线的出射范围为120°左右，上述结构的背光模组中，不同分区的led之间会产生出射光线相互串扰的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种侧入式导光板及其控制方法、背光模组及显示装置，以解决现有的hdr背光模组相邻分区之间的串扰问题。
为了解决上述问题，本发明公开了一种侧入式导光板，包括：导光板本体，其中，所述导光板本体为空心结构，所述侧入式导光板的入光面为坡面，所述坡面使得所述导光板本体的入光面与所述出光面呈钝角；
所述侧入式导光板还包括位于所述空心结构内且位于导光板底部远离所述坡面所在区域的反射镜阵列，所述反射镜阵列被配置为将全反射至所述反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出所述出光面；
所述侧入式导光板还包括填充于所述空心结构内的液态介质，所述液态介质使得从所述入光面入射的部分光线在所述导光板内发生全反射。
可选地，所述入光面延伸且超出所述出光面，所述侧入式导光板还包括第一连接面，所述第一连接面与所述入光面延伸且超出所述出光面的一端及所述出光面相连，使得所述侧入式导光板形成封闭结构，所述第一连接面与所述出光面形成的夹角为钝角，与所述入光面形成的夹角为锐角。
可选地，所述第一连接面朝向所述液态介质的一侧涂覆有光吸收材料。
可选地，所述入光面与所述出光面及所述导光板底部相连，使得所述侧入式导光板形成封闭结构，所述入光面与所述出光面形成的夹角为钝角，与所述导光板底部形成的夹角为锐角。
可选地，所述导光板顶部与所述导光板底部的折射率相同。
可选地，所述导光板顶部的折射率大于或等于所述液态介质的折射率，且差值小于0.3。
可选地，所述反射镜阵列包括多个呈阵列排布的反射镜结构，所述反射镜结构包括反射镜、机械结构和控制电路，所述控制电路设置在所述导光板底部上，所述反射镜设置在所述控制电路与所述导光板顶部之间，且所述控制电路与所述反射镜通过所述机械结构连接；
所述控制电路，被配置为通过控制所述机械结构的运动，以控制所述反射镜的偏转。
可选地，所述侧入式导光板还包括第二连接面，所述第二连接面延伸至所述入光面靠近所述导光板底部的一端，且分别与所述入光面和所述导光板底部相连，使得所述侧入式导光板形成封闭结构。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种背光模组，包括光源和上述的侧入式导光板，所述光源与所述侧入式导光板的入光面相对设置。
可选地，所述背光模组还包括设置在所述光源与所述侧入式导光板之间的准直结构。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，包括上述的背光模组。
为了解决上述问题，本发明另外公开了一种侧入式导光板的控制方法，应用于上述的侧入式导光板，所述控制方法包括：
控制所述反射镜阵列中的第一反射镜结构打开，以将全反射至所述第一反射镜结构上的入射角小于预设角度的光线导出所述侧入式导光板中的出光面；
以及，控制所述反射镜阵列中的第二反射镜结构关闭，以将全反射至所述第二反射镜结构上的光线在所述侧入式导光板内继续进行全反射。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
通过在导光板本体内填充液态介质，使得从入光面入射的部分光线在导光板内发生全反射，通过在导光板本体的底部设置反射镜阵列，且反射镜阵列远离入光面所在区域，将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面。在反射镜阵列与入光面之间，由于液态介质的存在，从入光面入射的部分光线会在导光板内发生全反射，将光源发出的部分大视角的光线折射出导光板，通过反射镜阵列将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面，而入射角大于预设角度的光线继续在导光板内进行全反射，提高出光面出射的光线的准直度，有效解决背光模组相邻分区之间的串扰问题，同时可适用于防窥、定向背光模组等产品中。
附图说明
图1示出了本发明实施例的一种侧入式导光板的结构示意图；
图2示出了本发明实施例的另一种侧入式导光板的结构示意图；
图3示出了本发明实施例的再一种侧入式导光板的结构示意图；
图4示出了本发明实施例中的侧入式导光板提高出射光线准直度的原理图；
图5示出了本发明实施例中的反射镜结构处于打开状态的结构示意图；
图6示出了本发明实施例中的反射镜结构处于关闭状态的结构示意图；
图7示出了本发明实施例的背光模组的俯视图；
图8示出了本发明实施例的一种侧入式导光板的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1，示出了本发明实施例的一种侧入式导光板的结构示意图。
本发明实施例提供了一种侧入式导光板，包括：导光板本体，其中，导光板本体为空心结构，侧入式导光板的入光面11为坡面，坡面使得导光板本体的入光面11和出光面12呈钝角；侧入式导光板还包括位于空心结构10内且位于导光板底部13远离坡面11所在区域的反射镜阵列14，反射镜阵列14被配置为将全反射至反射镜阵列14上的入射角小于预设角度的光线导出出光面12；侧入式导光板还包括填充于空心结构10内的液态介质15，液态介质15使得从入光面11入射的部分光线在导光板内发生全反射。
需要说明的是，导光板底部13和出光面12相互平行设置，入光面11与出光面12之间的夹角γ为钝角，如图1所示，入光面11与出光面12未直接相连，假设出光面12水平延长至与入光面11相连，则入光面11与出光面12之间朝向导光板底部13侧的夹角γ为钝角；该入射角指的是进入侧入式导光板内的光线，其入射至反射镜阵列14上的入射角；预设角度指的是全反射至反射镜阵列14上的光线，该光线在反射镜阵列14上反射后是否可以从出光面12出射出去的临界角度，与出光面12出射的光线的准直度相关，当全反射至反射镜阵列14上的光线的入射角度小于预设角度时，该光线在反射镜阵列14上反射后可以从出光面出射出去，当全反射至反射镜阵列14上的光线的入射角度大于预设角度时，该光线在反射镜阵列14上反射后不可以从出光面出射出去，会继续在侧入式导光板内继续进行全反射；反射镜阵列14与坡面11所在区域之间的距离为d。
图1所示的侧入式导光板中，入光面11延伸且超出出光面12，侧入式导光板还包括第一连接面16，第一连接面16与入光面11延伸且超出出光面12的一端及出光面12相连，使得侧入式导光板形成封闭结构，第一连接面16与出光面12形成的夹角α为钝角，与入光面11形成的夹角β为锐角，即夹角α大于90°且小于180°，夹角β大于0°且小于90°。
其中，入光面11向出光面12的方向延伸，使得在垂直方向上，入光面11延伸的一端的高度高于出光面12的高度。
通过将第一连接面16与出光面12形成的夹角α设置成钝角，将第一连接面16与入光面11形成的夹角β设置为钝角，可增大入光面11的面积，即增大光源的入光面积；其中，夹角α与夹角β位于侧入式导光板的不同侧，夹角α指的是第一连接面16与出光面12的外夹角，位于侧入式导光板外侧，夹角β指的是第一连接面16与入光面11之间的内夹角，位于侧入式导光板内侧。
第一连接面16朝向液态介质15的一侧涂覆有光吸收材料，通过在第一连接面16上涂覆光吸收材料，可将入射至第一连接面16上的大视角的入射光吸收掉，防止大视角的入射光进入侧入式导光板内，对实际需求的光线造成干扰。
参照图2，示出了本发明实施例的另一种侧入式导光板的结构示意图。
图2所示的侧入式导光板中，入光面11与出光面12及导光板底部13相连，使得侧入式导光板形成封闭结构，入光面11与出光面12形成的夹角γ为钝角，与导光板底部13形成的夹角ζ为锐角，即夹角γ大于90°且小于180°，夹角ζ大于0°且小于90°。
通过将入光面11与出光面12之间的夹角设置成钝角，将入光面11与导光板底部的夹角设置成锐角，由于入光面11为坡面，当光源发出的光线从入光面11入射至侧入式导光板内时，部分入射光线可在侧入式导光板内发生全反射。其中，夹角γ指的是入光面11与出光面12之间的内夹角，位于侧入式导光板内侧，夹角ζ指的是入光面11与导光板底部13之间的内夹角，也位于侧入式导光板内侧。
图2所示的侧入式导光板与图1所示的侧入式导光板的区别在于，图1中入光面11与出光面12之间通过第一连接面16相连，图2中入光面11直接与出光面12相连，没有设置第一连接面16。当出光面12与导光板底部13之间的间距相同时，图1所示的入光面的面积大于图2所示的入光面的面积，图1所示的侧入式导光板可增大光源的入光面积。
此外，如图1和图2所示，在侧入式导光板中，与入光面11相对的一侧为封装面17，封装面17位于反射镜阵列14远离入光面11的一侧。
在实际制作过程中，封装面17的表面上设置有注入孔，当在导光板底部13上设置好反射镜阵列14后，然后通过封装面17将导光板进行封装，封装后通过封装面17上的注入孔注入液态介质15，注入完成后，将注入孔密封，保证侧入式导光板的密封性。
参照图3，示出了本发明实施例的再一种侧入式导光板的结构示意图。
在本发明的另一种实施例中，侧入式导光板还包括第二连接面18，第二连接面18延伸至入光面11靠近导光板底部13的一端，且分别与入光面11和导光板底部13相连，使得侧入式导光板形成封闭结构。第二连接面18可与导光板底部13垂直设置，第二连接面18与入光面11之间的内夹角为钝角。
其中，入光面11具有第一端和第二端，在竖直方向上，第一端与导光板底部13的距离大于第二端与导光板底部13的距离，如图3所示，入光面11的第一端与所述第一连接面16相连，第二连接面18延伸至入光面11的第二端，并与入光面11的第二端相连。
参照图4，示出了本发明实施例中的侧入式导光板提高出射光线准直度的原理图。
以图3所示的侧入式导光板为例，说明本发明实施例中的侧入式导光板提高出射光线准直度的原理：
侧入式导光板外的介质的折射率为n1，侧入式导光板内的液态介质的折射率为n2，根据全反射原理可得知，侧入式导光板内全反射的临界角度为c＝arcsin(n1/n2)。
以光源21的中心为基准，针对光源21向下出射的光线n，光线n入射到侧入式导光板的入光面11上的第一入射角为a，根据折射率的计算公式，光线n在入光面11上的折射角b＝arcsin(n1sina/n2)。
导光板底部13与入光面11之间的夹角为θ，则光线n入射至导光板底部13上的第二入射角μ＝θ-b＝θ-arcsin(n1sina/n2)。
当μ<c时，即θ-arcsin(n1sina/n2)<arcsin(n1/n2)时，不能发生全反射，部分光线会折射出侧入式导光板；当μ≥c时，可在侧入式导光板内发生全反射。
其中，光线n入射至入光面11上的第一入射角a越大时，第二入射角μ越小，当第一入射角a越小时，第二入射角μ越大，则可通过反射镜阵列14与入光面11所在区域之间的距离d，将第一入射角a较大的光线进行过滤，仅保留第一入射角a较小的光线在侧入式导光板内进行全反射，则可提高进入侧入式导光板内的光线的准直度。
如果光线n可以在侧入式导光板内发生全反射，反射镜阵列14的偏转角度为e，则入射至反射镜阵列14上的光线的入射角f＝μ-e，通过侧入式导光板内的反射镜阵列14进行出光方向的调节，当反射镜阵列14将光线n导出出光面12时，光线的出射角度g＝f-e＝μ-2e。其中，反射镜阵列14的偏转角度e一般大于0且小于12°，通过侧入式导光板内的反射镜阵列14进行出光方向的调节，进而提高侧入式导光板出射的光线的准直度。
此外，根据实际的需求，控制预设距离d，使得入射至侧入式导光板的光线在预设距离d内不断发生全反射，光线在预设距离d内向反射镜阵列14的方向传播，使得光线能遍布整个侧入式导光板，以便整个反射镜阵列14上都能接收到光线。
例如，θ＝45°，n1＝1，n2＝1.6，则当第一入射角a>10.1°时，不会在侧入式导光板内发生全反射，部分光线会折射出侧入式导光板，经过预设距离d，大部分光线折射出侧入式导光板，则在侧入式导光板内只有第一入射角a≤10.1°的光线会全反射至反射镜阵列14；当第一入射角a为10.1°时，第二入射角μ为38.68°，当第一入射角a为0°时，第二入射角μ为45°，因此，对于光线n，第二入射角μ的范围为38.68°至45°，若反射镜阵列14的偏转角度e为5°时，则入射至反射镜阵列14上的光线的入射角f的范围为33.68°至40°，光线的出射角度g的范围为28.68°至35°，光线的出射角度小于临界角度c，也小于现有技术中的光线出射范围120°，可提高出射光线的准直度。
针对光源21向上出射的光线m，光线m射到侧入式导光板的入光面11上的第一入射角为a，发生折射后的折射角为b，则光线m入射至导光板底部12上的第二入射角μ＝θ+b。当θ＝45°，n1＝1，n2＝1.6时，无论入射至入光面11上的第一入射角为多少，进入侧入式导光板中的光线均能实现全反射，但当光源21发出的光线m的角度越大时，即入射至入光面11上的第一入射角越大时，光线m入射导光板底部13上的第二入射角越大，则光线m全反射至反射镜阵列14的入射角越大，即使反射镜阵列14打开，被反射镜阵列14反射至出光面12上时，全反射依然没有被破坏，光线m会在侧入式导光板内继续进行全反射；只有当光源21发出的光线m的角度较小时，光线m全反射至反射镜阵列14上，反射镜阵列14打开时可将光线m会导出出光面12，可导出至出光面12的光线m的出射角度小于临界角度c；若反射镜阵列14的偏转角度e为5°，由于光线m的出射角度g＝θ+b-2e，则光线m的出射角度g的范围为35°至38.68°，小于现有技术中的光线出射范围120°，可提高侧入式导光板出射的光线的准直度。
需要说明的是，图4中的角度θ与图2中的角度ζ相等，也可以不等。
当侧入式导光板出射的光线准直度提高，针对相邻的两个区域，左侧的出射光线和右侧的出射光线之间的重叠现象大大减少，则可降低出射光线之间的串扰。
在本发明实施例中，导光板顶部12与导光板底部13的折射率相同；导光板顶部12的折射率大于或等于液态介质15的折射率，且差值小于0.3。优选地，导光板顶部12的折射率与液态介质15的折射率的差值为0，当导光板顶部12的折射率大于液态介质15的折射率时，导光板顶部12的折射率与液态介质15的折射率差值应小于0.3，导光板顶部12的折射率与液态介质15的折射率的差值越小，则可有效防止液态介质与导光板顶部12之间再次发生折射，影响光线的出光角度。
其中，液态介质的折射率可以为1.45至1.7，还可以采用折射率大于1.7的液态介质，较为常见的液态介质15的折射率为1.5至1.6。
如图5所示，反射镜阵列14包括多个呈阵列排布的反射镜结构，反射镜结构包括反射镜141、机械结构142和控制电路143，控制电路143设置在导光板底部13上，反射镜141设置在控制电路143与导光板顶部12之间，且控制电路143与反射镜141通过机械结构142连接；控制电路143，被配置为通过控制机械结构142的运动，以控制反射镜141的偏转。
需要说明的是，机械结构142不仅仅只是图5中的竖直部分，在反射镜141与控制电路143之间的连接结构均属于机械结构142。
如图5所示，当反射镜结构为开启状态时，反射镜141偏转至指定倾斜位置，以将全反射至反射镜结构上的入射角小于预设角度的光线导出出光面12；如图6所示，当反射镜结构为关闭状态时，反射镜141与出光面12相互平行，全反射至反射镜结构上的光线在侧入式导光板内继续进行全反射。预设角度与角度θ、反射镜偏转角度、要求的出射光线的角度相关，本发明实施例对此不做限制。
可根据实际需求，控制对应位置处的反射镜结构打开或关闭，一个反射镜结构对应一个像素，当所有的反射镜结构全部打开时，可提供面光源。
反射镜结构在打开或关闭状态时，反射镜141需要进行偏转，导光板本体10内的介质允许反射镜结构在介质中进行偏转，因此，该介质不能为固太介质，且由于介质的折射率要求，普通的气态介质的折射率达不到要求，因此，该介质为液态介质。
其中，反射镜阵列14也可称为dmd(digitalmicromirrordevice，数字微镜器件)阵列。dmd是一种整合的微机电上层结构电路单元，利用coms(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)sram(staticrandomaccessmemory，静态随机存储器)记忆晶胞所制成。dmd上层结构的制造是从完整cmos内存电路开始，再透过光罩层的使用，制造出铝金属层和硬化光阻层交替的上层结构，铝金属层包括地址电极、绞链(hinge)、轭(yoke)和反射镜，硬化光阻层做为牺牲层(sacrificiallayer)，用来形成两个空气间隙。铝金属经过溅镀沉积及等离子蚀刻处理，牺牲层则经过等离子去灰(plasma—ashed)处理，制造出层间的空气间隙。
在本发明实施例中，通过在导光板本体内填充液态介质，使得从入光面入射的部分光线在导光板内发生全反射，通过在导光板本体的底部设置反射镜阵列，且反射镜阵列远离入光面所在区域，将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面。在反射镜阵列与入光面之间，由于液态介质的存在，从入光面入射的部分光线会在导光板内发生全反射，将光源发出的部分大视角的光线折射出导光板，通过反射镜阵列将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面，而入射角大于预设角度的光线继续在导光板内进行全反射，提高出光面出射的光线的准直度，有效解决背光模组相邻分区之间的串扰问题，同时可适用于防窥、定向背光模组等产品中。
实施例二
本发明实施例提供了一种背光模组，包括光源21和上述的侧入式导光板，光源21与侧入式导光板的入光面11相对设置。
其中，光源21与入光面11相对平行设置，关于侧入式导光板的体描述可以参照实施例一的描述，本发明实施例对此不再赘述。
参照图7，示出了本发明实施例的背光模组的俯视图。
光源21包括多个led，且每个led发出的光线均为白光，当各个led发出的光线进入侧入式导光板内时，在反射镜阵列14与入光面所在区域之间的预设距离处发生全反射，并全反射至反射镜阵列14上，反射镜阵列14将全反射至反射镜阵列14上的入射角小于预设角度的光线导出出光面12。
在本发明实施例中，背光模组还包括设置在光源21与侧入式导光板之间的准直结构。
光源21发出的发散光线进入到准直结构中，准直结构可将光源21发出的发散光线转化为平行光，对光源21发出的发散光线进行准直，准直后的光线再入射至侧入式导光板中的入光面11。
其中，准直结构为凸透镜，准直结构还可以为凹透镜或凹面镜。
在本发明实施例中，背光模组包括光源和侧入式导光板，通过在导光板本体内填充液态介质，使得从入光面入射的部分光线在导光板内发生全反射，通过在导光板本体的底部设置反射镜阵列，且反射镜阵列远离入光面所在区域，将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面。在反射镜阵列与入光面之间，由于液态介质的存在，从入光面入射的部分光线会在导光板内发生全反射，将光源发出的部分大视角的光线折射出导光板，通过反射镜阵列将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面，而入射角大于预设角度的光线继续在导光板内进行全反射，提高出光面出射的光线的准直度，有效解决背光模组相邻分区之间的串扰问题，同时可适用于防窥、定向背光模组等产品中。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的背光模组。
实施例三
参照图8，示出了本发明实施例的一种侧入式导光板的控制方法的流程图，用于控制实施例一中的侧入式导光板，具体可以包括如下步骤：
步骤801，控制所述反射镜阵列中的第一反射镜结构打开，以将全反射至所述第一反射镜结构上的入射角小于预设角度的光线导出所述侧入式导光板中的出光面。
步骤802，控制所述反射镜阵列中的第二反射镜结构关闭，以将全反射至所述第二反射镜结构上的光线在所述侧入式导光板内继续进行全反射。
在本发明实施例中，反射镜阵列14包括多个呈阵列排布的反射镜结构，反射镜结构包括反射镜141、机械结构142和控制电路143，根据实际需求，反射镜阵列14中的反射镜结构可划分为两种，包括第一反射镜结构和第二反射镜结构。
一个像素对应一个反射镜结构，当对应像素需要提供光线时，外部系统向控制电路输入对应的控制信号，控制电路根据控制信号将反射镜阵列14中的第一反射镜结构打开，如图5所示，当第一反射镜结构打开时，反射镜偏会转至指定倾斜位置，将全反射至第一反射镜结构上的入射角小于预设角度的光线导出侧入式导光板中的出光面12。
当对应的像素不需要光线时，控制电路还根据控制信号控制反射镜阵列14中的第二反射镜结构关闭，如图6所示，当第二反射镜结构关闭时，反射镜与出光面12相互平行，全反射至第二反射镜结构上的光线在侧入式导光板内继续进行全反射。
其中，第一反射镜结构和第二反射镜结构根据对应位置处的像素是否需要光线来决定，当对应位置处的像素需要光线时，则该位置处的反射镜结构为第一反射镜结构，对应位置处的像素不需要光线时，则该位置处的反射镜结构为第二反射镜结构。
需要说明的是，步骤801和步骤802的执行没有先后顺序，一般可同时进行。
在本发明实施例中，通过控制反射镜阵列中的第一反射镜结构打开，以将全反射至第一反射镜结构上的入射角小于预设角度的光线导出侧入式导光板中的出光面，控制反射镜阵列中的第二反射镜结构关闭，以将全反射至第二反射镜结构上的光线在侧入式导光板内继续进行全反射。在反射镜阵列与入光面之间，由于液态介质的存在，从入光面入射的部分光线会在导光板内发生全反射，将光源发出的部分大视角的光线折射出导光板，通过反射镜阵列将全反射至反射镜阵列上的入射角小于预设角度的光线导出出光面，而入射角大于预设角度的光线继续在导光板内进行全反射，提高出光面出射的光线的准直度，有效解决背光模组相邻分区之间的串扰问题，同时可适用于防窥、定向背光模组等产品中。
对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种侧入式导光板及其控制方法、背光模组及显示装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。