显示背光源和显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及显示背光源和显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术的不断发展，显示技术不断更新迭代，已经由平面显示技术进化到了立体显示技术。在平面显示技术中，背光系统为普通光源，其光线分布为固定状态，其光型也近乎为传统的朗伯分布。但是对于立体显示技术，则需要将普通光线转换成准直光线。为了提供准直光束，一般采用点光源作为背光，利用菲涅尔透镜和竖向光束扩散器将点光源发射出的普通光线转换准直光束。但是，通过该技术提供的准直光束发散度高、且亮度也受限制。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统背光源的准直光束发散度高且亮度受限的问题，提供一种显示背光源和显示装置。
4.为了实现上述目的，一方面，本技术实施例提供了一种显示背光源，包括柱透镜阵列以及光源阵列；
5.柱透镜阵列包括多个平行排列的柱透镜；光源阵列包括多个平行于柱透镜的轴线的光源单元；
6.柱透镜将与柱透镜正对的光源单元，发射出的光线转换为准直光束。
7.在其中一个实施例中，各柱透镜至少正对两个光源单元；
8.柱透镜将与柱透镜正对的光源单元，射出的光线转换为准直光束；准直光束包括按第一出射角出射的光束，以及按第二出射角出射的光束。
9.在其中一个实施例中，显示背光源还包括多个第一挡板；
10.将与各柱透镜正对的光源单元分别划分为一组；第一挡板设置在各组光源单元之间。
11.在其中一个实施例中，光源单元与光源单元正对的柱透镜的轴线之间的偏移距离均相等；或者
12.光源单元与光源单元正对的柱透镜的轴线之间的偏移距离均不相等；或者
13.光源单元与光源单元正对的柱透镜的轴线之间的偏移距离部分相等，部分不相等；
14.其中，偏移距离为光源单元与柱透镜的轴线在光源阵列所在平面内的投影之间的垂直距离。
15.在其中一个实施例中，显示背光源还包括多个第二挡板；
16.第二挡板设置在各柱透镜之间。
17.在其中一个实施例中，光源单元为由多个点光源平行于柱透镜的轴线排列而成；或者，光源单元为平行于柱透镜的轴线的带光源。
18.在其中一个实施例中，显示背光源还包括驱动装置；
19.驱动装置夹持各柱透镜；驱动装置在运行时调整柱透镜相对于正对的光源单元的位置，以改变准直光束的出射角。
20.在其中一个实施例中，显示背光源还包括驱动装置和第一透明基板；
21.柱透镜阵列设于第一透明基板；
22.驱动装置夹持第一透明基板；驱动装置在运行时移动第一透明基板，调整柱透镜相对于正对的光源单元的位置，以改变准直光束的出射角。
23.在其中一个实施例中，显示背光源还包括驱动装置；
24.驱动装置夹持光源阵列；驱动装置在运行时调整光源单元相对于正对的柱透镜的位置，以改变准直光束的出射角。
25.在其中一个实施例中，显示背光源还包括驱动装置和第二透明基板；
26.光源阵列设于第二透明基板；
27.驱动装置夹持第二透明基板；驱动装置在运行时移动第二透明基板，调整光源单元相对于正对的柱透镜的位置，以改变准直光束的出射角。
28.另一方面，本技术实施例提供了一种显示装置，包括电源模块、控制模块以及如上述的显示背光源；
29.控制模块连接电源模块；电源模块给显示背光源供电。
30.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
31.本技术各实施例提供的显示背光源包括柱透镜阵列以及光源阵列。其中，柱透镜阵列包括多个平行排列的柱透镜。光源阵列包括多个平行于柱透镜的轴线的光源单元。在工作过程中，柱透镜将与柱透镜正对的光源单元，发射出的光线转换为准直光束，即每个柱透镜将与其正对的光源单元发射出的光线转换为准直光束。本技术显示背光源采用柱透镜与光源搭配，而非传统技术中的光源、菲涅尔透镜和竖向光束扩散器的搭配，减少了准直光束的发散度，避免亮度受到限制，有利于提升亮度。而且本技术显示背光源结构相较于传统技术更为简单。
附图说明
32.图1为本技术实施提供的显示背光光源的结构示意图。
33.图2为本技术实施提供的柱透镜阵列的一种结构示意图。
34.图3为本技术实施提供的柱透镜阵列的另一种结构示意图。
35.图4为本技术实施提供的光源阵列的一种结构示意图。
36.图5为本技术实施提供的光源阵列的另一种结构示意图。
37.图6为本技术实施提供的光源阵列的又一种结构示意图。
38.图7为本技术实施提供的柱透镜与光源单元的一种位置关系图。
39.图8为本技术实施提供的柱透镜与光源单元的另一种位置关系图。
40.图9为本技术实施提供的柱透镜与光源单元的又一种位置关系图。
41.图10为本技术实施提供的柱透镜与光源单元正对的数量关系图。
42.图11为本技术实施提供的各组光源单元之间的挡板的结构示意图。
具体实施方式
43.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。
44.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
45.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
46.在立体显示技术中，一般采用提供准直光束的背光源。背光源提供的准直光束的品质，对提升立体显示至关重要。为了解决传统立体显示背光源的准直光束发散度高、且亮度也受限制的问题。在一个示例中，如图1所示，提供了一种显示背光源1，包括柱透镜阵列11以及光源阵列13。其中，光源阵列13在通电的情况下发射出普通光线(例如，按朗伯分布的光线)。柱透镜阵列11将普通光线转换成准直光束。
47.本技术显示背光源1的柱透镜阵列11包括多个平行排列的柱透镜111。需要说明的是，在一个示例中，柱透镜111形状和尺寸均相同。平行排列是指柱透镜111的轴线相互平行。另外，相邻的柱透镜111之间可以间隔一定的距离排列，或者，相邻的柱透镜111之间无间隙，紧邻排列。在一个示例中，为了方便柱透镜阵列11的装配，如图2所示，本技术显示背光源1还可包括第一透明基板113，将各柱透镜111平行地设置在第一透明基板113上，例如，可以是将各柱透镜111粘在第一透明基板113上，在一个示例中，第一透明基板113为由透明塑料制成。在一个示例中，为了避免相邻柱透镜111内部传播的光线相互干扰，如图3所示，在各柱透镜111之间设置第二挡板115，以将相邻的柱透镜111完全隔开，需要说明的是，为了挡住光，第二挡板115为由非透光材料制成，例如，由金属材料制成、由非透光塑料制成等。此外，柱透镜111的数量可根据实际需求而定，在此不做具体限定。
48.本技术显示背光源1的光源阵列13包括多个平行于柱透镜111的轴线的光源单元131。光源阵列13由多个单个的光源排列而成。将光源阵列13内的光源以平行于柱透镜111的轴线，划分成多个光源单元131，需要说明的是，当光源单元131内包括多个单个的光源，光源单元131平行于柱透镜111的轴线是指：各个单个光源沿着轴线方向排列，且各个单个光源的光心连线平行于柱透镜111的轴线。例如，在一个示例中，如图4所示，光源单元131为由多个点光源平行于柱透镜111的轴线排列而成，点光源的光心的连线平行于柱透镜111的轴线。当光源单元131内包括一整个光源，光源单元131平行于柱透镜111的轴线是指：光源的中心线平行于柱透镜111的轴线。例如，在一个示例中，如图5所示，光源单元131为平行于柱透镜111的轴线的带光源，带光源的中心线平行于柱透镜111的轴线。
49.在一个示例中，为了方便光源阵列13的装配，如图6所示，本技术显示背光源1还可包括第二透明基板133，将光源阵列13设置在第二透明基板133上，例如，可以是将光源阵列13粘在第二透明基板133上，或者将光源阵列13嵌设于第二透明基板133上。在一个示例中，第二透明基板133为由透明塑料制成。
50.光源阵列13与柱透镜阵列11相对设置，相对设置需要保证光源阵列13中的光源单元131平行于周透镜的轴线，且柱透镜阵列11中的各柱透镜111正对光源单元131。需要说明的是，正对是指：在柱透镜111向光源阵列13所在平面内正投影的范围内包含光源单元131，例如，可以包含一个光源单元131、两个光源单元131、三个光源单元131、或者多个光源单元131。
51.柱透镜111将与柱透镜111正对的光源单元131，发射出的光线转换为准直光束，即光源发射出普通光线，普通光线经过柱透镜111折射转换为准直光束。需要说明的是，准直光束为光线接近平行或平行的光束。为了满足立体显示的要求，准直光束的发散角小于等于10
°
，例如，准直光束的发散角小于等于9
°
，准直光束的发散角小于等于5
°
，准直光束的发散角小于等于3
°
，准直光束的发散角小于等于1
°
，当然，准直光束的发散角越小越好，越有利于提升分光装置的分光效果。
52.光源单元131相对于柱透镜111的位置不同，相应的，准直光束相对于柱透镜111的出射角也不相同。需要说明的是，光源单元131与柱透镜111之间的相对位置以偏移距离表征。偏移距离为光源单元131与柱透镜111的轴线在光源阵列13所在平面内的投影之间的垂直距离。在一个示例中，光源单元131为由多个点光源平行于柱透镜111的轴线排列而成。垂直距为点光源的光心的连线，与柱透镜111的轴线在光源阵列13所在平面内的投影之间的垂直距离。在一个示例中，光源单元131为平行于柱透镜111的轴线的带光源，带光源的中心线平行于柱透镜111的轴线。垂直距为带光源的中心线，与柱透镜111的轴线在光源阵列13所在平面内的投影之间的垂直距离。
53.根据对准直光束的出射角不同的需求，各个光源单元131与其正对的柱透镜111的位置关系也随之变化。在一个示例中，如图7所示，光源单元131与光源单元131正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离均相等。即，保证各个光源单元131与其正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离相等，以保证准直光束按照同一出射角出射，需要说明的是，该示例可应用于各柱透镜111正对一个光源单元131。在另一个示例中，如图8所示，光源单元131与光源单元131正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离均不相等。即，保证各个光源单元131与其正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离相等，以使各个柱透镜111出射的准直光束按照按不同的出射角出射。需要说明的是，该示例可应用于各柱透镜111正对一个光源单元131的情况，也可应用于各柱透镜111正对两个光源单元131的情况，也可应用于各柱透镜111正对三个或多个光源单元131的情况。当各柱透镜111正对两个及以上的光源单元131时，柱透镜111正对的各光源单元131与其的偏移距离不相同，也要保证不同的柱透镜111与其正对的光源单元131的偏移距离不相同。在另一个示例中，如图9所示，光源单元131与光源单元131正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离部分相等，部分不相等。即，保证各个光源单元131与其正对的柱透镜111的轴线之间的偏移距离部分相等，部分不相等，以使各个柱透镜111出射的准直光束部分按照相同出射角出射，部分按照按不同的出射角出射。需要说明的是，该示例可应用于各柱透镜111正对一个光源单元131的情况，也可应用于各柱透镜111正对两个光源单元131的情况，也可应用于各柱透镜111正对三个或多个光源单元131的情况。当各柱透镜111正对两个及以上的光源单元131时，柱透镜111正对的各光源单元131与其的偏移距离部分相同，部分不相同，也可以是不同的柱透镜111与其正对的光源单元131的偏移距离不相同。
54.光源单元131与其正对的柱透镜111的偏移距离可以人工调整，也可以采用设备调整，以下介绍四种可实现的方式：
55.在一个示例中，显示背光源1还包括驱动装置。需要说明的是，驱动装置至少包括控制器以及运动装置。其中，控制器控制运动装置，运动装置调整柱透镜111的位置。例如，运动装置为微型机械手、转动履带、步进设备等等，只要满足调整柱透镜阵列11的位置即可，运动装置具体类型在此不做具体限定。
56.驱动装置夹持各柱透镜111。在驱动装置至少包括控制器以及运动装置示例中，运动装置夹持柱透镜111。驱动装置在运行时调整柱透镜111相对于正对的光源单元131的位置，以改变准直光束的出射角。需要说明的是，驱动装置带动柱透镜111在平行于光源阵列13所在平面的移动，以调整柱透镜111相对于光源单元131的位置。
57.在一个示例中，显示背光源1还包括驱动装置和第一透明基板113。需要说明的是，驱动装置至少包括控制器以及运动装置。其中，控制器控制运动装置，运动装置调整柱透镜111的位置。例如，运动装置为微型机械手、转动履带、步进设备等等。只要满足调整柱透镜阵列11的位置即可，在此不做具体限定。
58.第一透明基板113用于承载柱透镜阵列11，柱透镜阵列11设于第一透明基板113，可以是柱透镜阵列11粘在第一透明基板113上，也可以是将柱透镜阵列11嵌设于第一透明基板113上。在一个示例中，第一透明基板113为由透明塑料制成。
59.驱动装置夹持第一透明基板113。在驱动装置至少包括控制器以及运动装置示例中，运动装置夹持第一透明基。驱动装置在运行时移动第一透明基板113，调整柱透镜111相对于正对的光源单元131的位置，以改变准直光束的出射角。需要说明的是，驱动装置带动第一透明基板113在平行于光源阵列13所在平面的移动，以调整柱透镜111相对于光源单元131的位置。
60.在一个示例中，显示背光源1还包括驱动装置。需要说明的是，驱动装置至少包括控制器以及运动装置。其中，控制器控制运动装置，运动装置调整柱透镜111的位置。例如，运动装置为微型机械手、转动履带、步进设备等等，只要满足调整光源阵列13的位置即可，运动装置具体类型在此不做具体限定。
61.驱动装置夹持光源阵列13。在驱动装置至少包括控制器以及运动装置示例中，运动装置夹持光源阵列13，即夹持着各个光源。驱动装置在运行时调整光源单元131相对于正对的柱透镜111的位置，以改变准直光束的出射角。需要说明的是，驱动装置带动光源阵列13在光源阵列13所在平面的移动，以调整光源阵列13相对于柱透镜111的位置。
62.在一个示例中，显示背光源1还包括驱动装置和第二透明基板133。需要说明的是，驱动装置至少包括控制器以及运动装置。其中，控制器控制运动装置，运动装置调整柱透镜111的位置。例如，运动装置为微型机械手、转动履带、步进设备等等，只要满足调整光源阵列13的位置即可，运动装置具体类型在此不做具体限定。
63.第二透明基板133用于承载光源阵列13，光源阵列13设于第二透明基板133，可以是光源阵列13粘在第二透明基板133上，也可以是将光源阵列13嵌设于第二透明基板133上。在一个示例中，第二透明基板133为由透明塑料制成。
64.驱动装置夹持第二透明基板133。驱动装置在运行时移动第二透明基板133，调整光源单元131相对于正对的柱透镜111的位置，以改变准直光束的出射角。需要说明的是，驱
动装置带动第二透明基板133在光源阵列13所在平面的移动，以调整光源阵列13相对于柱透镜111的位置。
65.为了扩大观看视角，在一个示例中，如图10所示，各柱透镜111至少正对两个光源单元131，即柱透镜111在光源阵列13所在平面的投影的范围内包含两个及以上的光源单元131。柱透镜111将与柱透镜111正对的光源单元131，射出的光线转换为准直光束；准直光束包括按第一出射角出射的光束，以及按第二出射角出射的光束。需要说明的是，第一出射角和第二出射角由靠近柱透镜111两侧边缘的光源单元131的位置决定，靠近柱透镜111两侧边缘的光源单元131越靠近两侧边缘，第一出射角和第二出射角越大。利用第一出射角对应的画面与第二出射角对应的画面进行拼接，提升观看视角。
66.为了避免光源单元131之间的相对干扰，在一个示例中，显示背光源1还包括多个第一挡板135。将与各柱透镜111正对的光源单元131分别划分为一组。以三个柱透镜111为例，将第一个柱透镜111正对的光源单元131划分为一组，将第二个柱透镜111正对的光源单元131划分为一组，将第三个柱透镜111正对的光源单元131划分为一组。同理，对其他数量的柱透镜111依次类推。
67.如图11所示，将第一挡板135设置在各组光源单元131之间。可以防止相邻组的光源单元131的光线相互干扰，而且有利于光源单元131收光，降低准直光束的发散度。
68.本技术显示背光源1的各实施例中，包括柱透镜阵列11以及光源阵列13。其中，柱透镜阵列11包括多个平行排列的柱透镜111。光源阵列13包括多个平行于柱透镜111的轴线的光源单元131。在工作过程中，柱透镜111将与柱透镜111正对的光源单元131，发射出的光线转换为准直光束，即每个柱透镜111将与其正对的光源单元131发射出的光线转换为准直光束。本技术显示背光源1采用柱透镜111与光源搭配，而非传统技术中的光源、菲涅尔透镜和竖向光束扩散器的搭配，减少了准直光束的发散度，避免亮度受到限制，有利于提升亮度。而且本技术显示背光源1结构相较于传统技术更为简单。
69.在一个示例中，还提供了一种显示装置，包括电源模块、控制模块以及本技术显示背光源1各实施例记载的显示背光源1。控制模块连接电源模块，用于控制电源模块的放电。电源模块给显示背光源1供电。
70.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
71.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。