CN114355669A - 一种背光结构、显示器及电子设备 - Google Patents

一种背光结构、显示器及电子设备 Download PDF

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CN114355669A CN202111672594.7A CN202111672594A CN114355669A CN 114355669 A CN114355669 A CN 114355669A CN 202111672594 A CN202111672594 A CN 202111672594A CN 114355669 A CN114355669 A CN 114355669A
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Abstract

本申请涉及显示技术领域，公开了一种背光结构、显示器及电子设备。其中，背光结构包括光源层、光功能结构层和增光膜结构层；光源层、光功能结构层和增光膜结构层沿第一方向层叠设置；增光膜结构层包括至少一个增光膜层，至少一个增光膜层中的每个增光膜层包括层叠连接的基板和棱镜柱层，所述棱镜柱层包括设于所述基板上的至少一个凸起结构。基于上述技术方案，能够有效提高增光膜结构层的光线出射角度，从而能够提高显示器在大视角观看时的整体亮度，实现显示器的广视角显示。

Description

一种背光结构、显示器及电子设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种背光结构、显示器及电子设备。
背景技术
目前，随着显示技术的发展，电脑以及电视等电子设备都在向着大型化发展，液晶显示器由于其高分辨率高亮度的特性已经被广泛应用在各种电脑、电视等电子设备中。如图1所示，液晶显示器001一般包括显示屏100和与显视屏100的显示面的相对面相接的背光结构200。其中，由于经背光结构200出射的光线一般朝着显示屏100的中心发射，且光线的发射角度一般在较小的范围内，因此在尺寸较大的液晶显示器001中，用户从不同的角度去看液晶显示器001时，看到的画面会出现亮度不同情况，例如，用户从正视角度观看显示屏100时看到的屏幕的亮度要远大于从侧视角度看到的显示屏亮度，即屏幕的整体亮度在大视角观看时较低。
现有技术中，如图2所示，一般采用显示屏100的显示面贴广视角膜101的方式增大显示屏的可视角度。具体的，广视角膜101如2图所示，包括从上至下依次层叠设置的第一基底1011、第二基底1012、功能层1013以及连接层1014，连接层1014与显示屏100的表面相接。功能层1013包括倒置的多个梯形结构，其中，当从显示屏100出射的光线入射到梯形结构上时，光线向不同方向散射，例如，如图2中所示，光线i1入射到梯形结构上时，会形成不同方向的散射光线，例如，i11，i12和i13，从而实现液晶显示器的广视角显示。
但上述技术方案由于增加了额外的广视角膜101，由于广视角膜101存在一定的光吸收，因此会造成一定的亮度损失；且将背光结构发射出的光线经过广视角膜进行二次散射，会发生单一像素一部分的光被散射到隔壁像素的情况，造成显示画面的光串扰导致画质下降。
发明内容
为解决上述问题，本申请实施例提供一种背光结构、显示器及电子设备。
第一方面，本申请实施例提供一种背光结构，包括光源层、光功能结构层和增光膜结构层；所述光源层、所述光功能结构层和所述增光膜结构层沿第一方向层叠设置；
所述增光膜结构层包括至少一个增光膜层，所述至少一个增光膜层中的每个增光膜层包括层叠连接的基板和棱镜柱层；
所述棱镜柱层包括设于所述基板上的至少一个凸起结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述至少一个凸起结构包括弧形凸起结构和/或角形凸起结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述弧形凸起结构为点状弧形结构、条状弧形凸起结构或多段式弧形凸起结构；
所述角形凸起结构为点状角形凸起结构、条状角形凸起结构和多段式角形凸起结构。
可以理解，本申请实施例中，条状弧形凸起可以为后文所提及的弧形柱结构。条状角形凸起包括棱柱结构，棱柱结构包括三棱柱结构或梯形棱柱结构或其他棱柱结构。
可以理解，本申请实施例通过对显示器中的背光结构的增光膜结构层进行结构的设计，具体的，将增光膜层中的多个棱镜柱设置为弧形柱结构的棱镜柱或角形棱柱结构，如此，能够在不增加额外广视角膜的情况下，能够有效提高增光膜结构层的光线出射角度，从而能够提高显示器在大视角观看时的整体亮度，实现显示器的广视角显示。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱均为棱柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
可以理解，本申请实施例中，将第二增光模层中第二棱镜柱设置为弧形柱结构，能够有效提高增光膜结构层的出射光的均匀性，且在一定程度上可以增大增光膜结构层的出射光线的角度范围。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一基板与所述光功能结构层相接；
所述第一基板、所述第一棱镜柱层、所述第二棱镜柱层和所述第二基板沿所述第一方向层叠设置；或者所述第一基板、所述第一棱镜柱、所述第二基板和所述第二棱镜柱层沿所述第一方向层叠设置。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱的轴线方向与所述第二棱镜柱的轴线方向为90度。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第二棱镜柱层中的多个第二棱镜柱为尺寸相同的结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第二棱镜柱的横截面中的弧线所对应的圆心角的角度范围为64度-70度。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第二棱镜柱的横截面的弧线所对应的曲率半径小于等于24μm。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第二棱镜柱层中多个第二棱镜柱的横截面的弧线所对应的圆心角度沿所述第二棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
可以理解，本申请实施例中，第二增光膜层中多个第二棱镜柱的底角角度可以沿第一基板层的中心指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐减小。如此，能够使得第二增光膜层的边缘处的第二棱镜柱的出射光线的角度较小，能够减少向第二增光膜层侧面的出射光线的数量，减小光能损失。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱层中的多个第一棱镜柱为尺寸相同的结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱包括与所述第一基板相接的第一接触面、以及与所述第一接触面相接的第一出光面和第二出光面；
所述第一出光面与所述第一接触面的夹角为37度-55度，所述第二出光面与所述第一接触面的夹角角度范围为37度-55度。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱层中的多个第一棱镜柱中与所述第一基板相对的顶角角度沿所述第二棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
可以理解，本申请实施例中，设置多个第一棱镜柱中与所述第一基板相对的顶角角度沿所述第二棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大可以使得第一增光膜层的边缘处的第一棱镜柱的出射光线的角度较小，能够减少向第一增光膜层侧面的出射光线的数量，减小光能损失。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱的形状均为弧形柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
本申请实施例中，将第一棱镜柱和第二棱镜柱的形状均设置为弧形柱结构，可以进一步增强增光膜结构层的出射光线的角度范围。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述至少一个增光膜层具体包括第三增光膜层；
所述第三增光膜层包括层叠相接的第三基板和第三棱镜柱层，所述第三棱镜柱层包括多个平行相接的第三棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
本申请实施例中，增光膜结构层只包括一层第三增光膜层，且第三增光模层的棱镜柱设置为弧形柱结构，能够在节省成本的同时提高增光膜结构层的出射光线的角度范围。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第三棱镜柱层中多个第三棱镜柱为尺寸相同的结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第三棱镜柱的横截面中的弧线对应的圆心角度范围为64°-118°。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第三棱镜柱的横截面中的弧线对应的曲率半径为5μm-24μm。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第三棱镜柱层中多个第三棱镜柱的横截面中的弧线所对应的圆心角度沿所述第三棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
可以理解，本申请实施例中，设置多个第三棱镜柱的横截面中的弧线所对应的圆心角度沿所述第三棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大可以使得第三增光膜层的边缘处的第三棱镜柱的出射光线的角度较小，能够减少向第三增光膜层侧面的出射光线的数量，减小光能损失。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱均为棱柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为棱柱结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一基板与所述光功能结构层相接；
所述第一基板、所述第一棱镜柱层、所述第二棱镜柱层和所述第二基板沿所述第一方向层叠设置；或者所述第一基板、所述第一棱镜柱、所述第二基板和所述第二棱镜柱层沿所述第一方向层叠设置。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱的轴线方向与所述第二棱镜柱的轴线方向之间的夹角大于90度。
本申请实施例中，将第一增光膜层的轴线方向和第二增光膜层的轴线方向之间的夹角也设置为大于90度设置，可以减少光线被反射回光源的数量，增加大角度的出射光线的数量，从而在一定程度上增大从增光膜结构层整体出射光线的范围与总能量。
其中，所述第一棱镜柱的轴线方向与所述第二棱镜柱的轴线方向之间的夹角可以设置为140-180度。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述第一棱镜柱包括与所述第一基板相接的第一接触面、以及与所述第一接触面相接的第一出光面和第二出光面；所述第一出光面与所述第一接触面的夹角为31度-37度，所述第二出光面与所述第一接触面的夹角角度范围为31度-37度。
所述第二棱镜柱包括与所述第二基板相接的第二接触面、以及与所述第二接触面相接的第三出光面和第四出光面；所述第三出光面与所述第四接触面的夹角为31度-37度，所述第三出光面与所述第二接触面的夹角角度范围为31度-37度。
本申请实施例中，将第一增光膜层和第二增光膜层的顶角的角度范围设置为106-118度，即第一增光膜层的底角的角度范围为31度-37度。该设置方案相对于一些实施例，例如，与第一增光膜层的顶角的角度为90度的方案相比，能够增加大角度的出射光线的数量，从而在一定程度上增大从第一增光膜层整体出射光线的范围与总能量。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述棱镜柱层包括第一边缘区域、第二边缘区域和中间区域，所述中间区域夹设于所述第一边缘区域和所述第二边缘区域之间；
所述中间区域的棱镜柱为弧形柱结构，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域的棱镜柱为的棱柱结构。
可以理解，由于弧线状结构的光发散角度会更大，因此，中间区域的棱镜柱设置为弧形柱结构可以有效增大出射增光膜层的出射角度范围，顶角为90度的棱柱结构的光线发散角度较小，因此，可以将第一边缘区域和第二边缘区域的棱镜柱设置为顶角为90度的三棱柱，能够避免较多光线从增光膜层的边缘区域射出，减小光能损失。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述棱柱结构包括三棱柱结构或梯形棱柱结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述弧形柱结构包括半圆柱结构或半椭圆柱结构。
在上述第一方面的一种可能的实现中，所述光功能结构层包括沿所述第一方向层叠设置的光扩散层、光选择透过层和色转换膜层。
本申请实施例第二方面提供一种显示器，包括显示组件和所述的背光结构，所述显示组件沿所述第一方向设置于所述增光膜结构层的表面。
本申请实施例第三方面提供一种电子设备，其特征在于，包括所述的显示器。
附图说明
图1根据本申请的一些实施例，示出了一种液晶显示器的结构示意图；
图2根据本申请的一些实施例，示出了一种广视角模的结构示意图；
图3根据本申请的一些实施例，示出了一种背光结构的***图；
图4a根据本申请的一些实施例，示出了一种第一增光膜层和第二增光膜层的布置结构示意图；
图4b根据本申请的一些实施例，示出了顶角角度分别为90度和大于90度的第一增光膜层中的光线传播示意图；
图5根据本申请的一些实施例，示出了第一增光膜层和第二增光膜层为相同结构时，在第一增光膜层和第二增光膜层的轴向夹角不同和以及第一增光膜层的底角不同时，背光结构的光场分布模拟图；
图6根据本申请的一些实施例，示出了一种背光结构的背光光场分布示意；
图7根据本申请的一些实施例，示出了一种增光膜结构层的示意图；
图8根据本申请的一些实施例，示出了当第二棱镜柱的横截面形状为圆弧形时，第二增光膜层的光线传播示意图；
图9根据本申请的一些实施例，示出了当第二棱镜柱的横截面形状为三角形时，第二增光膜层的光线传播示意图；
图10根据本申请的一些实施例，示出了增光膜结构层为图7所示结构时，且第一增光膜层的轴线方向L1和第二增光膜增的轴线方向L2之间的夹角为90度时，第一增光膜层和第二增光膜层在不同底角情况下，背光结构的光场分布模拟图；
图11根据本申请的一些实施例，示出了增光膜结构层为图7所示结构时，且第一增光膜层的轴线方向和第二增光膜增的轴线方向之间的夹角为90度时，第一增光膜层和第二增光膜层在不同底角的情况下，背光结构的光场分布图；
图12根据本申请的一些实施例，示出了一种第二增光膜层的结构示意图；
图13a根据本申请的一些实施例，示出了一种第三增光膜层的结构示意图；
图13b根据本申请的一些实施例，示出了一种第三增光膜层的结构示意图；
图14根据本申请的一些实施例，示出了增光膜结构层为图13a所示结构时，第三增光膜层为不同底角时和不同曲率半径的情况下，背光结构的光场分布模拟图；
图15根据本申请的一些实施例，示出了增光膜结构层为图13a所示结构时，第三增光膜层在不同底角和不同顶角曲率半径的情况下，背光结构的光场分布模拟图。
附图标记说明：
001-液晶显示器；100-显示屏；200-背光结构；
101-广视角膜；1011-第一基底；1012-第二基底；1013-功能层；1014-连接层；
201-光源层；202-扩散层；203-光谱选择透光膜层；204-色转换模层；205-第一增光膜；2051-第一基板；2052-第一棱镜柱；2053-第一接触面；2054-第一出光面；2055-第二出光面；206-第二增光模层；2061-第二基板；2062-第二棱镜柱；2063-第二接触面；2064-第三出光面；2065-第四出光面；207-第三增光膜层；2071-第三基板；2072-第三棱镜柱。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述将结合一些实施例一起介绍，但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本申请的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本申请也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本申请的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
为解决上述问题，本申请实施例提供一种液晶显示器，通过对液晶显示器中的背光结构的增光膜结构层进行结构的设计，能够在不增加额外广视角膜的情况下，提高液晶显示器在大视角观看时的整体亮度，实现液晶显示器的广视角显示。
在第一种实施方案中，本申请实施例通过设置增光膜结构层中的每个增光模层中三棱柱的顶角的度数为设定角度，增加从增光膜层中大角度出射光线的数量，进而增加液晶显示器的可视角度，进而实现液晶显示器的广视角显示。其中，可视角度可以理解为在保证用户观看到的显示屏的亮度为设定亮度的情况下，用户的视线方向相对于正视显示屏的视线方向的可偏转角度。
图3示出了本申请实施例一种背光结构的***图，如图3所示，背光结构可以包括光源层201、光功能结构层和增光膜结构层，其中，光功能结构层包括扩散层202、光谱选择透光膜层203、色转换模层204，增光膜结构层包括第一增光膜205和第二增光模层206，其中，光源层201、扩散层202、光谱选择透光膜层203、色转换模层204、第一增光膜205和第二增光模层206从下至上依次层叠连接。
在一些实施例中，光源层201本身可具备色转换功能，因此，背光结构中可以只包括从下至上依次层叠连接光源层201、扩散层202增光膜结构层。
图4a示出了本申请实施例第一增光膜层205和第二增光膜层206的布置结构示意图，第一增光膜层205和第二增光膜层206可以为层叠设置，其中，第一增光膜层205可以设于第二增光膜层206下方。
如图4a所示，第一增光膜层205包括第一基板2051和与所述第一基板2051的上表面相接的第一棱镜柱层，第一棱镜柱层包括多个平行设置的第一棱镜柱2052，第一棱镜柱2052为三棱柱结构。可以理解，本申请实施例中提及的三棱柱结构为截面为三角形的柱状结构。其中，多个第一棱镜柱2052中每个第一棱镜柱2052的侧面包括与基板相接的第一接触面2053，以及与第一接触面2053相邻的第一出光面2054和第二出光面2055，多个第一棱镜柱2052的中每个第一接触面2053所对应的棱所在直线均平行。在一些实施例中，第一出光面2054和第二出光面2055可以为相同尺寸的出光面。
为了便于描述，本申请实施例第一出光面2054与第一接触面2053之间的夹角定义为第一增光膜层205的底角，第一出光面2054与第二出光面2055之间的夹角定义为第一增光膜层205的顶角，将第一棱镜柱2052的中每个第一出光面第一出光面2054和第二出光面2055相连接的棱的延伸方向定义为第一增光膜层205的轴线方向L1。
本申请实施例中，第一基板2051和与第一基板2051的上表面相接的多个平行设置的第一棱镜柱2052可以为不同材质。其中，第一基板2051可以为塑料材质，第一棱镜柱2052可以为玻璃材质。
第二增光膜层206包括第二基板2061和与第二基板2061的上表面相接的第二棱镜柱层，第二棱镜柱层包括多个平行设置的第二棱镜柱2062，其中，其中，第二棱镜柱2062为三棱柱，多个第二棱镜柱2062中每个第二棱镜柱2062包括与第二基板2061相接的第二接触面2063以及与第二接触面2063相邻第三出光面2064和第四出光面2065，其中，多个第二棱镜柱2062的中每个第二接触面2063所对应的棱所在直线均平行。
在一些实施例中，第三出光面2064和第四出光面2065可以为相同的出光面，为了便于描述，本申请实施例将第三出光面2064与第二接触面2063之间的夹角定义为第二增光膜层206的底角，第三出光面2064与第四出光面2065之间的夹角定义为第二增光膜层206的顶角，将第二棱镜柱2062的中每个第三出光面2064与第四出光面2065相连接的棱的延伸方向定义为第二增光膜层206的轴线方向L2。
本申请实施例中，第二基板2061和与第二基板2061的上表面相接的多个平行设置的第一棱镜柱2062可以为不同材质。其中，第二基板2061可以为塑料材质，第二棱镜柱2062可以为玻璃材质。
在一些实施例中，第一增光膜层205的顶角的角度范围可以为106-118度，即第一增光膜层205的底角的角度范围可以为31度-37度。该设置方案相对于一些实施例，例如，与第一增光膜层205的顶角的角度为90度的方案相比，能够增加大角度的出射光线的数量，从而在一定程度上增大从第一增光膜层205整体出射光线的范围与总能量。
在一些实施例中，第二增光膜层206的顶角的角度可以为106-118度，第二增光膜层206的底角的角度31度-37度。其相对于一些实施例，例如，与第二增光膜层206的顶角的角度为90度的方案相比，能够增加大角度的出射光线的数量，从而在一定程度上增大从第二增光膜层206整体出射光线的范围与总能量。
第一增光膜层205整体出射光线的范围和总能量的增大能够增大液晶显示器001在与L1垂直的方向上的可视角度，第二增光膜层206整体出射光线的范围和总能量的增大能够能够增大液晶显示器001在与L2垂直的方向上的可视角度，从而能够增大增大液晶显示器001的整体亮度均匀性，提升在设定亮度下的可视角度。
下面以第一增光膜层205为例，说明当第一增光层205的顶角角度大于90度时，能够增加大角度的出射光线的数量，且在一定程度上增大从第一增光膜层205整体出射光线的范围的原理。
图4b示出了本申请实施例顶角角度分别为90度和大于90度的第一增光膜层205中的光线传播示意图。其中，顶角角度为90度的第一增光膜层205的截面用实线表示，顶角角度为大于90度的第一增光膜层205的截面用虚线表示。
如图4b所示，假设棱镜第一增光膜层205的全反射角为B1,例如B1为45度时，当第一增光模层的顶角为90度，底角为45度时。存在大量光线，在入射到第一出光面2054上时，则光线会被全反射至第二出光面2055，并由第二出光面2055朝向光源方向全反射，造成光能损失。
例如，若光线i1以入射角B1，即45度入射至至第一增光膜层205的第一出光面2054，则光线i1会被全反射至第二出光面2055，并由第二出光面2055朝向光源方向全反射。
而若当第一增光膜层205的顶角增大时，若光线i2以与i1平行的方向入射至较大顶角的第一增光膜层205的第一出光面2054上，其入射角的角度B2相对于i1的入射角B1会有所减小。使得光线i2由第一出光面2054折射出去，而不是发生全反射。
因此，当第一增光膜层205的顶角角度大于90度时，能够增加大角度的出射光线的数量，进而在一定程度上增大从第一增光膜层205整体出射光线的范围与总能量。
在一些实施例中，第一增光模层的顶角和第二增光模层的顶角可以为图4a中所示的尖角，在一些实施例中，也可以为具有一定弧度的圆弧角。
本申请实施例中，第一增光模层的顶角和第二增光模层的顶角为具有一定弧度的圆弧角时，第一增光模层的顶角和第二增光模层的顶角的曲率半径可以为小于等于16μm。
在一些实施例中，可以将第一增光膜层205的轴线方向L1和第二增光膜层206的轴线方向L2之间的夹角也可以为大于90度设置，例如设置为140-180度。同样的，可以减少光线被反射回光源的数量，增加大角度的出射光线的数量，从而在一定程度上增大从增光膜结构层整体出射光线的范围与总能量。
图5展示了本申请实施例中第一增光膜层205和第二增光膜层206为相同结构时，在第一增光膜层205和第二增光膜层206的轴向夹角不同和以及第一增光膜层205的底角不同时，背光结构的光场分布模拟图。
图5中横坐标为第一增光膜层205和第二增光膜层206的轴线方向之间的夹度的正弦值，表示的夹角范围为0度-90度；纵坐标为第一增光膜层205的底角角度，坐标范围为10度-70度。图中黑色网格表示背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，灰色网格表示L75视角>±30度，其中，L75表示正视最大亮度的75％；L75视角>±30度表示正视亮度的75％的可视角度范围大于正视视线偏转30度的范围。
从图5中可以看出，当第一增光膜层205的底角的范围为31度-37度时，第一增光膜层205和第二增光膜层206的轴向夹角处于0-80度的范围内时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，正视亮度的75％的可视角度范围大于正视视线偏转30度的范围。表明了本申请实施例中提供的方案能够增大液晶显示器的可视角度。
图6示出了本申请实施例中上述背光结构的背光光场分布示意图，从图6中可以看出，当第一增光膜层205的底角的范围为31度-37度时，第一增光膜层205和第二增光膜层206的轴向夹角处于0-80度的范围内时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转30度的范围(L75视角>±30度)。正视亮度的50％的可视角度范围大于等于正视视线偏转40度的范围(L50视角>±40度)。
可以理解，本申请实施例中所提及的棱镜柱的横截面或截面均是与棱镜柱或棱镜膜层的轴线方向相垂直方向上的截面。
在另一种实施例方案中，为了进一步增加本申请实施例中出射光线的均匀性，本申请实施例中提供另一种背光结构，其中，该背光结构中的其中一个增光膜层中的棱镜柱设为弧形柱结构的棱镜柱，需要说明的是，本申请实施例中弧形柱结构截面为圆弧面的柱状结构，其中，圆弧面可以为半圆面，也可以大于半圆或者小于半圆的圆弧面。即弧形柱结构的横截面的轮廓线由与一条直线以及与所述直线首尾相接的弧线围成。图7示出了本申请实施例一种增光膜结构层的示意图，如图7所示，增光膜结构层包括第一增光膜层205和第二增光膜层206，第一增光膜层205和第二增光膜层206为层叠设置，其中，第一增光膜层205可以设于第二增光膜层206下方。
如图7所示，第一增光膜层205包括第一基板2051和与第一基板2051的上表面相接的第一棱镜柱层，第一棱镜柱层包括多个平行设置的第一棱镜柱2052，其中，第一棱镜柱2052为三棱柱，其中，多个第一棱镜柱2052中每个第一棱镜柱2052包括与基板相接的第一接触面2053，以及与第一接触面2053相邻的第一出光面2054和第二出光面2055，多个第一棱镜柱2052的中每个第一接触面2053所对应的棱所在直线均平行。在一些实施例中，第一出光面2054和第二出光面2055可以为相同尺寸的出光面。
为了便于描述，本申请实施例第一出光面2054与第一接触面2053之间的夹角定义为第一增光膜层205的底角，第一出光面2054与第二出光面2055之间的夹角定义为第一增光膜层205的顶角，将第一棱镜柱2052的中每个第一出光面2054与第二出光面2055相连接的棱的延伸方向定义为第一增光膜层205的轴线方向L1。
第二增光膜层206包括第二基板2061和与第二基板2061的下表面相接的第二棱镜柱层，第二棱镜柱层包括多个平行设置的第二棱镜柱2062，其中，多个第二棱镜柱2062中每个棱镜柱的横截面为圆弧形，其中，圆弧形指的是一段圆弧与一条直线相围成的图像，该段圆弧可以为整个圆形的部分段圆弧，该段直线可以为该段圆弧对应的弦。
本申请实施例中，第一增光膜层205的第一棱镜柱2052与第二增光膜层206的第二棱镜柱2062相对设置，其中，第一增光膜层205的第一棱镜柱2052与第二增光膜层206的第二棱镜柱2062可以使用光学黏胶相接。
本申请实施例中，第二棱镜柱2062包括与基板相连的第二接触面2063，其中，第二接触面2063可以为矩形形状。
本申请实施例中，可以定义第二棱镜柱2062的圆弧形横截面与第二基板2061的连接线的端点切线与所述连接线之间的夹角为第二棱镜柱2062的底角。定义第二棱镜柱2062的圆弧形横截面中圆弧所对应的圆心角度作为第二棱镜柱2062的顶角。定义第二增光模层中与多个第二棱镜柱2062排列方向相垂直的方向为第二增光膜层206的轴线方向L2。
在一些实施例中，第一增光膜层205的第一棱镜柱2052也可以与第二增光膜层206的第二基底层相接，即第二增光膜层206中的第二棱镜柱2062设于第二增光膜层206的上表面。
本申请实施例中，第一增光膜层205的轴线方向L1和第二增光膜增的轴线方向之间L2的夹角可以为90度。
本申请实施例中，图7提供的增光膜结构层能够有效提高增光膜结构层的出射光的均匀性，且在一定程度上可以增大增光膜结构层的出射光线的角度范围。
如图8所示，当第二棱镜柱2062的横截面形状为圆弧形时，以该横截面为例，若几束平行光线i1，i2，i3，i4，i5，i6入射到该横截面的边缘线上时，对应的出射光线i11，i21，i31，i41，i51，i61的方向为不同的方向，使得出光方向较为分散，进而能够提高增光膜结构层的出射光线的均匀性，在一定程度上可以增大增光膜结构层的出射光线的角度范围。
可以理解，当第二棱镜柱2062的横截面形状为三角形时，如图9所示，以该横截面为例，若几束平行光线i1，i2，i3入射到该截面的一边301上时，对应的出射光线i11，i21，i31的方向为平行设置且向三角形的顶角方向集中出光，若几束平行光线i4，i5，i6入射到该截面的另一边302上时，对应的出射光线i41，i51，i61的方向也为平行设置且向三角形的顶角方向几种出光，因此会导致出光方向相对集中，从而导致增光膜结构层的出射光线的的均匀性较差。
在一些实施例中，为了获得出射光线角度范围更大的棱镜膜结构层，第一增光膜层205的底角的角度范围可以为37度-55度，即顶角的角度范围可以为70度-106度。
第二增光膜层206的顶角的角度范围可以为64度-70度，即底角的角度范围可以为55度-58度。
在一些实施例中，第一增光模层的的顶角的曲率半径可以为小于等于8μm。第二增光模层的的顶角的曲率半径可以为小于等于24μm.
图10展示了本申请实施例中增光膜结构层为图7所示结构时，且第一增光膜层205的轴线方向L1和第二增光膜增的轴线方向L2之间的夹角为90度时，第一增光膜层205和第二增光膜层206在不同底角情况下，背光结构的光场分布模拟图。
图10中横坐标为第一增光膜层205的底角角度，范围0度-90度；纵坐标为第二增光膜层206的底角角度，范围10度-70度。图中黑色网格表示背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，灰色网格表示L75视角>±30度，其中，L75表示正视最大亮度的75％；表示正视亮度的75％的可视角度范围大于正视视线偏转30度的范围。
从图10中可以看出，当第一增光膜层205的底角的范围为37度-55度时，第二增光膜层206的顶角的角度为64度-70度时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转30度的范围。表明了本申请实施例中提供的方案能够增大液晶显示器的可视角度。
图11示出了本申请实施例中增光膜结构层为图7所示结构时，且第一增光膜层205的轴线方向和第二增光膜增的轴线方向之间的夹角为90度时，第一增光膜层205和第二增光膜层206在不同底角的情况下，背光结构的光场分布图。
从图11中可以看出，当第一增光膜层205的底角的范围为37度-55度时，第二增光膜层206的顶角的角度为64度-70度时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的75％，正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转40度的范围(L75视角>±40度)。正视亮度的50％的可视角度范围大于等于正视视线偏转40度的范围L75视角达到±55度(L50视角>±55度)。
在一些实施例中，如图12所示，第二增光膜层206中多个第二棱镜柱2062的底角角度可以沿第一基板2051层的中心指向边缘第二棱镜柱2062的方向逐渐减小。如此，能够使得第二增光膜层206的边缘处的第二棱镜柱的出射光线的角度较小，能够减少向第二增光膜层侧面的出射光线的数量，减小光能损失。
在一些实施例中，第一增光膜层205中多个第二棱镜柱2062的底部角度也可以沿第一基板2061层的中心指向边缘棱镜柱的方向逐渐减小。
在一些实施例中，本申请实施例还提供一种增光膜结构层，其与图7中结构相似，其不同在于第一增光膜层205中的第一棱镜柱2052也为截面形状可以为圆弧形的棱镜柱。
在一些实施例中，背光结构的增光膜结构层也可以只包括一层第三增光膜层。图13a示出了一种增光膜结构层的结构示意图，如图13a所示，第三增光膜层207包括第三基板2071和设于第三基板2071的上表面的第三光学模层，第三棱镜柱层包括多个平行设置的第三棱镜柱2072，其中，多个第三棱镜柱2072中每个棱镜柱的截面为圆弧形，其中，圆弧形指的是一段圆弧与一条直线相围成的图像，该段圆弧可以为整个圆形的部分段圆弧。该段直线可以为该段圆弧对应的弦。
其中，第三棱镜膜层207的第三基板2071层与色转换膜层204相接。
本申请实施例中，可以定义第三棱镜柱2072的圆弧形横截面与第三基板2071的连接线的端点切线与所述连接线之间的夹角为第三棱镜柱2072的底角。定义第三棱镜柱2072的圆弧形横截面中圆弧所对应的圆心角度作为第三棱镜柱2072的顶角。
在一些实施例中，如图13b所示，第三增光膜层207的多个第三棱镜柱2072中每个第三棱镜柱2072的截面也可以为三角形，即第三棱镜柱2072可以为三棱柱。多个第三棱镜柱2072中每个第三棱镜柱2072包括与第三基板2071相接的第三接触面2073，以及与第三接触面2073相邻的第五出光面2074和第六出光面2075，多个第三棱镜柱2072的中每个第一接触面2073所对应的棱所在直线均平行。在一些实施例中，第五出光面2074和第六出光面2075可以为相同尺寸的出光面。
为了便于描述，本申请实施例第五出光面2074与第三接触面2073之间的夹角定义为第三棱镜柱2072的底角，第五出光面2074与第六出光面2075之间的夹角定义为第三棱镜柱2072的顶角。
在一些实施例中，第三增光膜层207中多个第三棱镜柱可以为相同结构，第三增光模层的的顶角的曲率半径范围可以为5-24μm。第三增光膜层205的底角的范围为31度-58度，即顶角范围为64度-118度。
在一些实施例中，第三增光膜层207中多个第三棱镜柱的顶角角度沿所述第三增光膜层207的中心位置指向边缘的第三棱镜柱2072的方向逐渐增大。
图14展示了本申请实施例中增光膜结构层为图13a所示结构时，第三增光膜层为不同底角时和不同曲率半径的情况下，背光结构的光场分布模拟图。
图14中横坐标为第三增光膜层的底角角度，范围0度-90度；纵坐标为顶角曲率半径，范围为0-136μm。图中黑色网格表示背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，灰色网格表示L75视角>±30度，其中，L75表示正视最大亮度的75％；表示正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转30度的范围。
从图14中可以看出，当第三增光膜层205的底角的范围为31度-58度时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的80％，正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转30度的范围。
图15示出了本申请实施例中增光膜结构层为图13a所示结构时，第三增光膜层在不同底角和不同顶角曲率半径的情况下，背光结构的光场分布模拟图。
从图15中可以看出，当第三增光膜层的底角的范围为31度-58度，即顶角范围为64度-118度，且曲率半径为5-24μm时，可以使得背光结构的正视亮度大于标准亮度的75％，正视亮度的75％的可视角度范围大于等于正视视线偏转35度的范围(L75视角>±35度)。正视亮度的50％的可视角度范围大于等于正视视线偏转40度的范围(L50视角>±40度)。
可以理解，本申请实施例中，上述提及的第一增光膜层205、第二增光膜层206或第三增光膜层207中两个底角可以不完全相同，可实施的，可以相差0-3度。
可以理解，在一些实施例中，上述提及的第一增光膜层205中的第一棱镜柱层中的多个第一棱镜柱中可以不均为统一形状，例如，第一棱镜柱层中可以设置部分第一棱镜柱的形状为弧形柱结构，另一部分第一棱镜柱的形状为三棱柱形状。
在一些实施例中，可以将第一增光膜层205划分为中间区域，和设于中间区域两边的第一边缘区域和第二边缘区域，其中，中间区域的第一棱镜柱2052可以为弧形柱结构，第一边缘区域和第二边缘区域的第一棱镜柱2052可以为的三棱柱结构。其中，中间区域的第一棱镜柱的横截面的弧线所对应的角度范围可以为64度-70度。第一边缘区域和第二边缘区域的第一棱镜柱2052的顶角可以为90度。
由于弧线状结构的光发散角度会更大，因此，中间区域的第一棱镜柱2052设置为弧形柱结构可以有效增大出射第一增光膜层205的出射角度范围，顶角为90度的三棱柱结构的光线发散角度较小，因此，可以将第一边缘区域和第二边缘区域的第一棱镜柱2052设置为顶角为90度的三棱柱，能够避免较多光线从第一增光膜层205的边缘区域射出，减小光能损失。
在一些实施例中，上述中间区域、第一边缘区域和第二边缘区域的划分可以根据实际需求设置。例如，将第一增光膜层205中其中一端的最边缘的第一棱镜柱2052所在的区域作为第一边缘区域，将第一增光膜层205中另一端的最边缘的第一棱镜柱2052所在的区域作为第二边缘区域，将第一增光膜层205中第一边缘区域和第二边缘区域中间的区域作为中间区域。
可以理解，第二增光膜层206和第三增光膜层207也可以采用上述第一增光膜层205中多个棱镜柱中可以不均为统一形状的设置方式，此处不再赘述。
综上，本申请实施例中提供的背光结构，能够有效提高增光膜结构层的出射光的均匀性，且增大增光膜结构层的出射光线的角度范围。
本申请实施例另一方面提供一种液晶显示器，包括显示组件和上述背光结构。
可以理解，本申请实施例中的电子设备还可以为液冷机柜等设备。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
以上，仅为本申请的具体实施例，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (29)

1.一种背光结构，其特征在于，包括光源层、光功能结构层和增光膜结构层；所述光源层、所述光功能结构层和所述增光膜结构层沿第一方向层叠设置；
所述增光膜结构层包括至少一个增光膜层，所述至少一个增光膜层中的每个增光膜层包括层叠连接的基板和棱镜柱层；
所述棱镜柱层包括设于所述基板上的至少一个凸起结构。
2.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述至少一个凸起结构包括弧形凸起结构和/或角形凸起结构。
3.根据权利要求2所述的背光结构，其特征在于，所述弧形凸起结构为点状弧形结构、条状弧形凸起结构或多段式弧形凸起结构；
所述角形凸起结构为点状角形凸起结构、条状角形凸起结构和多段式角形凸起结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的背光结构，其特征在于，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱均为棱柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
5.根据权利要求4所述的背光结构，其特征在于，所述第一基板与所述光功能结构层相接；
所述第一基板、所述第一棱镜柱层、所述第二棱镜柱层和所述第二基板沿所述第一方向层叠设置；或者所述第一基板、所述第一棱镜柱、所述第二基板和所述第二棱镜柱层沿所述第一方向层叠设置。
6.根据权利要求5所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱的轴线方向与所述第二棱镜柱的轴线方向为90度。
7.根据权利要求4-6任一项所述的背光结构，其特征在于，所述第二棱镜柱层中的多个第二棱镜柱为尺寸相同的结构。
8.根据权利要求7任一项所述的背光结构，其特征在于，所述第二棱镜柱的横截面中的弧线所对应的圆心角的角度范围为64度-70度。
9.根据权利要求6所述的背光结构，其特征在于，所述第二棱镜柱的横截面的弧线所对应的曲率半径小于等于24μm。
10.根据权利要求4所述的背光结构，其特征在于，所述第二棱镜柱层中多个第二棱镜柱的横截面的弧线所对应的圆心角度沿所述第二棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
11.根据权利要求4-9任一项所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱层中的多个第一棱镜柱为尺寸相同的结构。
12.根据权利要求11任一项所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱包括与所述第一基板相接的第一接触面、以及与所述第一接触面相接的第一出光面和第二出光面；
所述第一出光面与所述第一接触面的夹角为37度-55度，所述第二出光面与所述第一接触面的夹角角度范围为37度-55度。
13.根据权利要求4-10所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱层中的多个第一棱镜柱中与所述第一基板相对的顶角角度沿所述第二棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
14.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱的形状均为弧形柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
15.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述至少一个增光膜层具体包括第三增光膜层；
所述第三增光膜层包括层叠相接的第三基板和第三棱镜柱层，所述第三棱镜柱层包括多个平行相接的第三棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为弧形柱结构。
16.根据权利要求15所述的背光结构，其特征在于所述第三棱镜柱层中多个第三棱镜柱为尺寸相同的结构。
17.根据权利要求16所述的背光结构，其特征在于，所述第三棱镜柱的横截面中的弧线对应的圆心角度范围为64°-118°。
18.根据权利要求16所述的背光结构，其特征在于，所述第三棱镜柱的横截面中的弧线对应的曲率半径为5μm-24μm。
19.根据权利要求15所述的背光结构，其特征在于，所述第三棱镜柱层中多个第三棱镜柱的横截面中的弧线所对应的圆心角度沿所述第三棱镜柱层的中心位置指向边缘第二棱镜柱的方向逐渐增大。
20.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述至少一个增光膜层具体包括沿所述第一方向层叠设置的第一增光膜层和第二增光膜层；
所述第一增光膜层包括层叠相接的第一基板和第一棱镜柱层；所述第一棱镜柱层包括多个平行相接的第一棱镜柱，所述多个平行相接的第一棱镜柱均为棱柱结构；
所述第二增光膜层包括层叠相接的第二基板和第二棱镜柱层，所述第二棱镜柱层包括多个平行相接的第二棱镜柱，所述多个平行相接的第二棱镜柱的形状均为棱柱结构。
21.根据权利要求20所述的背光结构，其特征在于，所述第一基板与所述光功能结构层相接；
所述第一基板、所述第一棱镜柱层、所述第二棱镜柱层和所述第二基板沿所述第一方向层叠设置；或者所述第一基板、所述第一棱镜柱、所述第二基板和所述第二棱镜柱层沿所述第一方向层叠设置。
22.根据权利要求20所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱的轴线方向与所述第二棱镜柱的轴线方向之间的夹角大于90度。
23.根据权利要求21所述的背光结构，其特征在于，所述第一棱镜柱包括与所述第一基板相接的第一接触面、以及与所述第一接触面相接的第一出光面和第二出光面；所述第一出光面与所述第一接触面的夹角为37度-55度，所述第二出光面与所述第一接触面的夹角角度范围为37度-55度。
所述第二棱镜柱包括与所述第二基板相接的第二接触面、以及与所述第二接触面相接的第三出光面和第四出光面；所述第三出光面与所述第四接触面的夹角为37度-55度，所述第三出光面与所述第二接触面的夹角角度范围为37度-55度。
24.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述棱镜柱层包括第一边缘区域、第二边缘区域和中间区域，所述中间区域夹设于所述第一边缘区域和所述第二边缘区域之间；
所述中间区域的棱镜柱为弧形柱结构，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域的棱镜柱为的棱柱结构。
25.根据权利要求4-13或20-24中任一项所述的背光结构，其特征在于，所述棱柱结构包括三棱柱结构或梯形棱柱结构。
26.根据权利要求2-19中任一项所述的背光结构，其特征在于，所述弧形柱结构包括半圆柱结构或半椭圆柱结构。
27.根据权利要求1-26任一项所述的背光结构，其特征在于，所述光功能结构层包括沿所述第一方向层叠设置的光扩散层、光选择透过层和色转换膜层。
28.一种显示器，其特征在于，包括显示组件和权利要求1-27任一项所述的背光结构，所述显示组件沿所述第一方向设置于所述增光膜结构层的表面。
29.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求28所述的显示器。
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