本公开实施例涉及一种光学模组及显示装置。
背景技术：
液晶显示器是众多显示器中发展较为成熟且应用面较广的一种显示器件。
例如，液晶显示器包括透射式液晶显示器和反射式液晶显示器。例如，透射式液晶显示器包括透射式显示面板和位于透射式显示面板的背侧的背光源，背光源发出的光在透过透射式显示面板之后形成携带有显示信息的成像光线，用户通过该成像光线可以看到显示画面。例如，反射式液晶显示器包括透射式显示面板和位于远离透射式显示面板显示侧的反射层，由显示面板的显示侧入射的光线被反射层反射后形成反射光，反射光透过透射式显示面板后形成成像光线。在环境光线不足的情况下使用反射式液晶显示器时，可以通过在透射式显示面板的显示侧设置的前置光源来补充入射光线的强度，使用户看见清晰的画面。
技术实现要素：
本公开实施例提供一种光学模组和显示装置，该光学模组具有较高的亮度。
本公开至少一个实施例提供一种光学模组，其包括导光板，所述导光板包括相对的第一表面和第二表面，所述第二表面包括多个非平坦部和多个平坦部，每相邻的两个平坦部之间设置有所述多个非平坦部中的至少一个，每个非平坦部包括相对于所述多个平坦部倾斜的第一透光斜平面。
例如，每个非平坦部还包括相对于所述多个平坦部倾斜的第二透光斜平面，所述第二透光斜平面与所述第一透光斜平面的倾斜方向相反。
例如，所述平坦部是透光的。
例如，所述的光学模组还包括光源，所述光源设置在所述导光板的侧端。
例如，所述第一透光斜平面包括靠近所述第一表面的第一端和远离所述第一表面的第二端；在与所述第一表面和所述第二表面的排列方向相垂直的方向上，所述第二端位于所述第一端和所述光源之间。
例如，所述多个非平坦部包括第一非平坦部以及位于所述第一非平坦部和所述光源之间的第二非平坦部，所述第二非平坦部的第一透光斜平面的相对于所述第一表面的倾斜角度小于所述第一非平坦部的第一透光斜平面相对于所述第一表面的倾斜角度。
例如，所述多个平坦部包括第一平坦部和位于所述第一平坦部和所述光源之间的第二平坦部；在所述第一平坦部和所述第二平坦部的排列方向上，所述第一平坦部的尺寸小于所述第二平坦部的尺寸。
例如，所述导光板的折射率大于与所述导光板的第二表面相邻的介质的折射率。
例如，所述的光学模组还包括第一保护层，所述导光板的第一表面位于所述第一保护层和所述导光板的第二表面之间，并且所述第一保护层的折射率小于所述导光板的折射率。
例如，所述的光学模组还包括第二保护层，所述导光板的第二表面位于所述第二保护层与所述导光板的第一表面之间。
例如，所述第二保护层和所述导光板的第二表面之间形成有空腔。
例如，所述的光学模组还包括支持部，所述支持部位于所述导光板与所述第二保护层之间。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置，其包括以上任一项实施例所述的光学模组。
例如，所述的显示装置还包括显示面板，所述光学模组的导光板的第二表面位于所述导光板的第一表面与所述显示面板之间。
例如，所述光学模组设置在所述显示面板的显示侧。
在本公开实施例中，非平坦部有利于使从导光板的侧端进入导光板的光在从导光板的非平坦部射出后尽量垂直于导光板的第一表面，因此该光学模组具有更高的亮度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为一种包括前置光源的反射式液晶显示器的结构示意图；
图2a为本公开至少一个实施例提供的光学模组的结构示意图一；
图2b为图2a中光学模组包括的导光板的第二表面的俯视示意图；
图2c为本公开至少一个实施例提供的光学模组中的非平坦部的主截面示意图一；
图3为图2a中光学模组包括的导光板内的部分光的传播示意图；
图4a为本公开至少一个实施例提供的光学模组的结构示意图二；
图4b为本公开至少一个实施例提供的光学模组中的非平坦部的主截面示意图二；
图5为本公开至少一个实施例提供的光学模组的结构示意图三；
图6为本公开至少一个实施例提供的光学模组的结构示意图四；
图7为本公开至少一个实施例提供的显示装置的结构示意图；
图8为本公开至少一个实施例提供的显示装置中的显示面板的结构示意图。
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在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1为一种包括前置光源的反射式液晶显示器的结构示意图。如图1所示，该液晶显示器包括显示面板03和位于显示面板03的显示侧的前置光源，该前置光源包括导光板011和光源012，导光板011通过光学胶02与显示面板03连接，并且导光板011的靠近显示面板03的表面设置有多个半球形的散射网点。
本申请的发明人在研究中注意到，在图1所示的液晶显示器中，光源012发出的光容易从导光板011的远离显示面板03的上表面射出，这导致包括该光源012和导光板011的前置光源的亮度较低。
本申请的发明人还注意到，对于反射式液晶显示器来说，当从前置光源的导光板011射出的光垂直入射到显示面板03时，进入显示面板03的有效光线较多，从而显示面板03的反射效果较好；当从导光板011射出的光的传播方向相对于显示面板03的倾角较大时，进入显示面板03的有效光线减少，显示面板03的反射效果变差。
本公开实施例提供一种光学模组以及包括该光学模组的显示装置，该光学模组包括导光板，导光板包括相对的第一表面和第二表面，第二表面包括多个非平坦部和多个平坦部，平坦部与第一表面大致平行，每相邻的两个平坦部之间设置有多个非平坦部中的至少一个，每个非平坦部包括相对于多个平坦部和第一表面倾斜的第一透光斜平面。
在本公开实施例中，通过在导光板的第二表面设置具有第一透光斜平面的非平坦部，有利于使导光板内的光在透过第一透光斜平面后形成的折射光尽量垂直于导光板的第一表面，也就是说，该非平坦部与图1中的半球形散射网点相比更有利于使折射光垂直于导光板的第一表面(即具有更好的聚光效果)，因此本公开实施例有利于提高光学模组的亮度。
例如，如图2a所示，本公开至少一个实施例提供一种光学模组1，其包括导光板10，导光板10包括相对的大致为平面的第一表面10a和具有多个非平坦部11的第二表面10b。非平坦部11的主截面具有相交的多个边(如图2a所示)，并且非平坦部11在第一表面10a所在面上的正投影具有条状结构(如图2b所示)。第二表面10b还包括多个平坦部12，平坦部12与第一表面10a大致平行，每相邻的两个平坦部12之间设置有上述多个非平坦部11中的一个。图2a和图2b以每相邻的两个平坦部12之间设置有一个非平坦部11为例进行说明；在其它实施例中，相邻的两个平坦部12之间也可以设置有多个非平坦部11。继续参见图2a，每个非平坦部11包括相对于多个平坦部12和第一表面10a倾斜的第一透光斜平面111，第一透光斜平面111为平面而非曲面。
在本公开实施例中，非平坦部11的主截面垂直于第一表面且平行于多个非平坦部11的第一透光斜平面111的排列方向。
例如，如图2b所示，导光板10的第二表面10b设置有沿行方向排列的多个沿列方向延伸的非平坦部11，这样可以简化非平坦部11的制作工艺。例如，在其它实施例中，导光板10的第二表面10b设置有排列成多行多列的非平坦部11。
例如，非平坦部11相对于平坦部12向远离第一表面10a的一侧凸出(如图2a所示)。例如，在其它实施例中，非平坦部11相对于平坦部12向第一表面10a凹陷。
例如，如图2a所示，每个非平坦部11还包括相对于多个平坦部12倾斜的第二透光斜平面112，第二透光斜平面112与第一透光斜平面111的倾斜方向相反。在本公开实施例中，第二透光斜平面112既能使导光板10中的一部分光透射出去形成折射光，又有利于使该折射光尽量垂直于第一表面10a，因此通过设置倾斜方向相反的第一透光斜平面111和第二透光斜平面112可以进一步提高光学模组的亮度。
例如，沿多个非平坦部11的排列方向，每个非平坦部11的最大尺寸不超过10微米。
例如，第二透光斜平面112与第一透光斜平面111直接连接，如图2a所示。在其它实施例中，如图2c所示，非平坦部11还包括位于第一透光斜平面111和第二透光斜平面112之间的透光面113。本公开实施例中非平坦部11的主截面的形状包括但不限于图2a和图2c所示实施例。
下面结合图3对本公开实施例提供的导光板10的工作原理进行说明。如图3所示，在使用过程中，光学模组中的光源20发出的光从导光板10的侧端(以下称为光入射端)进入导光板10；导光板10中的光被导光板10的第一表面10a和多个平坦部12多次反射从而在导光板10中向远离光入射端的方向传播；导光板10中的光入射到第一透光斜平面111时，大部分光在透过第一透光斜平面111后形成的折射光向非平坦部11的顶角方向偏折，也就是说该折射光与第一表面10a之间的夹角大于该大部分光与第一表面10a之间的夹角，从而使折射光尽量垂直于导光板的第一表面，因此该光学模组具有较高的亮度。
需要说明的是，图3仅示意性地示出了导光板10内的一部分光的传播路径，在导光板10内还存在其它多种光传播路径。
例如，为了使上述大部分光在透过第一透光斜平面111后形成的折射光向非平坦部11的顶角方向偏折，导光板10的折射率大于与导光板10的第二表面10b相邻的介质的折射率。例如，该介质为空气或其它气体。
例如，继续参见图3，从导光板10的侧端进入导光板10的光相对于第一表面10a的入射角为r，第一透光斜平面111相对于第一表面10a的倾斜角度为i；在导光板10的折射率大于与导光板10的第二表面10b相邻的介质的折射率的情况下，为了使上述大部分光在透过第一透光斜平面111后形成的折射光向非平坦部11的顶角方向偏折，入射角r与第一透光斜平面111的倾斜角度i之间的关系为：r＜i。
例如，第二表面10b包括的平坦部12是透光的。在导光板10的折射率大于与导光板10的第二表面10b相邻的介质的折射率的情况下，对于至少一部分平坦部12中的每个而言，由于平坦部12是透光的，则导光板10内的光入射到该平坦部12时，可能存在这样的现象：入射角大于或等于全反射角的光被平坦部12反射，并且入射角小于全反射角的光从平坦部12透射出去。因此，通过将平坦部12设置为透光的，有利于进一步提高光学模组1的亮度。
例如，本公开实施例提供的光学模组1可以为用于放置在显示面板的显示侧的前置光源。在这种情况下，光学模组1包括的导光板10的第二表面10b位于第一表面10a与显示面板之间，从导光板10的第二表面10b射出的光照射到显示面板上并且在被显示面板反射后形成反射光，该反射光依次透过导光板10的第二表面10b和第一表面10a后形成携带有显示信息的成像光线。
例如，在光学模组1为前置光源的情况下，导光板10的第一表面10a是透明的，并且导光板10的折射率大于与导光板10的第一表面10a相邻的介质的折射率。这样有利于使导光板10内的光照射到第一表面10a时发生全反射，从而有利于避免从导光板10的侧端入射的光直接从第一表面10a透射出去，进而提高了光的利用率。
例如，在光学模组1为前置光源的情况下，导光板10的第一表面10a经过抛光处理，以使入射到第一表面10a处光更容易发生全反射。
例如，本公开实施例提供的光学模组1可以为用于放置在远离显示面板的显示侧的背光源。在这种情况下，光学模组1包括的导光板10的第二表面10b位于第一表面10a与显示面板之间，从导光板10的第二表面10b射出的光照射到显示面板上后直接透过显示面板以形成携带有显示信息的成像光线。
例如，在光学模组1为背光源的情况下，导光板10的第一表面10a为反射面或者设置有反射结构，以使导光板10内的光被第一表面10a反射。
例如，如图4a所示，本公开的至少一个实施例提供的光学模组1还包括光源20，光源20设置在导光板10的侧端，该侧端靠近导光板10的第一表面10a和第二表面10b相连接的位置。例如，导光板10的第一表面10a和第二表面10b通过导光板10的侧表面10c连接，光源20发出的至少部分光从侧表面10c进入导光板10中。在其它实施例中，光源20发出的至少部分光也可以从第一表面10a的边缘区域或从第二表面10b的边缘区域进入导光板10中。本公开实施例不限定光的入射面，只要能够实现使光源20发出的光从导光板10的侧端入射即可。
例如，如上所述，从导光板10的侧端进入导光板10的光在第一表面10a处的入射角r小于第一透光斜平面111的倾斜角度i，这样有利于使导光板10内的大部分光在透过第一透光斜平面111后形成的折射光向非平坦部11的顶角方向偏折。
例如，在光学模组1为前置光源的情况下，入射角r还大于或等于第一表面10a处的全反射临界角c1；在光学模组1为背光源并且采用透明的平坦部12的情况下，由于平坦部12与第一表面10a大致平行，为了使导光板10内的光在平坦部12处发生全反射，入射角r还大于或等于平坦部12处的全反射临界角c2。
例如，光源20为发光二极管(lightemittingdiode)或者有机发光二极管(organiclightemittingdiode)或者其它类型的发光器件。
例如，第一透光斜平面111包括靠近第一表面10a的第一端a和远离第一表面10a的第二端b；在与第一表面10a和第二表面10b的排列方向相垂直的方向上，第二端b位于第一端a和光源20之间。在非平坦部11中，第一透光斜平面111的第二端b与第一端a相比距离光源20更近，因此导光板10内的光照射到非平坦部11时主要照射到第一透光斜平面111上。
例如，在第一透光斜平面111的第二端b位于第一端a和光源20之间的情况下，第一透光斜平面111与第一表面10a之间的夹角大于第二透光斜平面112与第一表面10a之间的夹角。也就是说，如图4b所示，第一透光斜平面111与第一表面10a的法线(如虚线所示)之间的夹角a小于第二透光斜平面112与该法线之间的夹角b。这样有利于提高非平坦部11的聚光效果。
例如，如图4a所示，本公开的至少一个实施例提供的光学模组1还包括第一保护层31，导光板10的第一表面10a位于第一保护层31和导光板10的第二表面10b之间，并且第一保护层31的折射率小于导光板10的折射率。第一保护层31与导光板10的第一表面10a相邻，用于保护该第一表面10a。在该光学模组1为前置光源的情况下，第一保护层31是透明的且折射率小于导光板10的折射率，以使导光板10内的光在以大于或等于全反射角的入射角入射到第一表面10a时发生全反射，也就是使第一表面10a为全反射面。
例如，如图4a所示，本公开的至少一个实施例提供的光学模组1还包括透明的第二保护层32，导光板10的第二表面10b位于第二保护层32与导光板10的第一表面10a之间。第二保护层32与导光板10的第二表面10b不直接接触，以保护第二表面10b包括的非平坦部11并且避免影响导光板10内的光在非平坦部11的第一透光斜平面111和第二透光斜平面112处的折射。
例如，第二保护层32和导光板10的第二表面10b之间形成有空腔40。例如，该空腔40中为空气或者其它气体。
例如，本公开的至少一个实施例提供的光学模组1还包括支持部50，支持部50位于导光板10与第二保护层32之间，以在导光板10的第二表面10b与第二保护层32之间形成空腔40。
例如，支持部50为密封胶，其用于将导光板10与第二保护层32粘结在一起。
由于来自光源20且进入导光板10的光在导光板10内传播的过程中逐渐减弱，为了减小从导光板10的第二表面10b的不同区域射出的光线之间的亮度差异，例如，可以使非平坦部11在距离光源20近的区域内具有较小的密度且在距离光源20较远的区域内具有较大的密度，或者可以使距离光源20近的非平坦部11的聚光效果小于距离光源20远的非平坦部11的聚光效果。下面结合图5和图6进行说明。
例如，如图5所示，导光板10的第二表面10b包括的多个平坦部12包括第一平坦部12a和位于第一平坦部12a和光源20之间的第二平坦部12b；在第一平坦部12a和第二平坦部12b的排列方向上，第一平坦部12a的尺寸小于第二平坦部12b的尺寸。在本公开实施例中，由于距离光源20近的第二平坦部12b尺寸大于距离光源20远的第一平坦部12a的尺寸，因此非平坦部11在距离光源20近的区域内具有较小的密度且在距离光源20较远的区域内具有较大的密度，从而提高了从导光板10的第二表面10b射出的光线的亮度均匀性。
例如，如图6所示，导光板10的第二表面10b包括的多个非平坦部11包括第一非平坦部11a以及位于第一非平坦部11a和光源20之间的第二非平坦部11b，第二非平坦部11b的第一透光斜平面111的相对于第一表面10a的倾斜角度θ小于第一非平坦部11a的第一透光斜平面111相对于第一表面10a的倾斜角度β。由于照射到非平坦部11上的光线主要通过第一透光斜平面111透射出去，因此通过使距离光源20远的非平坦部具有倾角较大的第一透光斜平面111，可以使距离光源20远的非平坦部11的聚光效果更好，从而提高从导光板10的第二表面10b射出的光线的亮度均匀性。
需要说明的是，平坦部12和非平坦部11的实施例包括但不限于图5和图6所示的实施例。例如，在其它实施例中，导光板10的第二表面10b包括至少三种不同尺寸的平坦部12和/或至少三种第一透光斜平面111的倾角不同的非平坦部11。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置，其包括以上任一项实施例提供的光学模组1。
例如，如图7所示，本公开的至少一个实施例提供的显示装置还包括显示面板2，光学模组1的导光板10的第二表面10b位于导光板10的第一表面10a与显示面板2之间。也就是说，从导光板10的侧端进入导光板10的光从导光板10的第二表面10b射出后进入显示面板2。
例如，光学模组1设置在显示面板2的显示侧。在这种情况下，该光学模组1为前置光源，该显示面板2为具有反射结构的反射式显示面板，显示面板2接收光学模组1发出的光并且通过反射结构形成反射光，该反射光在透过光学模组1后形成携带有显示信息的成像光线。
例如，在光学模组1为前置光源的情况下，光学模组1通过光学胶(例如oca)3与显示面板2连接在一起。在这种情况下，例如，光学模组1包括的第二保护层32的硬度大于光学胶3的硬度，以避免非平坦部因与第二保护层32接触而遭到破坏。
例如，显示面板2为液晶面板或者电泳式显示器或者其它类型的需要使用光源的显示器。
以显示面板2为液晶面板为例，例如，如图8所示，显示面板2包括阵列基板200与对置基板300，阵列基板200与对置基板300彼此对置且通过封框胶350连接以形成液晶盒，在液晶盒中填充有液晶材料400。对置基板300的远离阵列基板200的一侧未该显示面板200的显示侧。
例如，本公开实施例提供的显示装置为手机、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。
综上所述，本公开实施例提供的光学模组和包括该光学模组的显示装置具有如下优点。
在本公开实施例中，非平坦部有利于使从导光板的侧端进入导光板的光在从导光板的非平坦部射出后尽量垂直于导光板的第一表面，因此该光学模组具有更高的亮度。相应地，从导光板的第二表面射出的光相对于显示面板尽量垂直，从而较多地进入显示面板中，因此提高了光的利用率。在光学模组为前置光源的情况下，可以提高光的反射效果。
在一些实施例中，导光板的第一表面经过抛光处理或者通过设置第一保护层的方式形成全反射面，这样有利于避免从导光板的侧端入射的光从第一表面直接射出导光板，从而提高光源的利用率。
在一些实施例中，光学模组中的导光板的第一表面和第二表面处都设置有保护层，这样可以避免随着工艺或者时间的变化影响光学模组的非平坦部和亮度增强效果，从而提高亮度增强系统的稳定性。
以上关于光学模组和显示装置的实施例中相同部件的设置方式可以互相参照。在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。