背光模组及显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及具有该背光模组的显示装置。


背景技术：

2.而随着人们的沟通交流也开始使用手机来进行，人们越来越关注个人信息隐私，使得显示装置的防窥显示技术显得越来越重要。
3.目前，常通过对显示装置的背光模组进行改进，以使得背光模组的出光角度发生改变，以实现显示装置的防窥显示。例如在背光模组中增设逆棱镜或者防窥膜，以减小背光模组的出光角度，但是，增设逆棱镜或者防窥膜虽然可以减小背光模组的出光角度，但是在一定程度上也会减小背光模组的出光亮度，且无法实现背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换，即无法实现显示装置在常规显示和防窥显示之间进行切换。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，能够使得背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换。
5.本发明实施例提供一种背光模组，所述背光模组包括发光组件以及设置于所述发光组件出光侧的透镜液晶组件；
6.所述透镜液晶组件包括：
7.透镜基底，包括基底以及位于所述基底靠近所述发光组件一侧的聚光凸部；
8.液晶层，设置于所述透镜基底靠近所述发光组件的一侧，所述液晶层靠近所述透镜基底一侧的形状与所述聚光凸部的形状相配合；
9.其中，所述背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，所述第一模式下，所述液晶层中的液晶分子沿第一方向上的折射率与所述聚光凸部的折射率的差值的绝对值大于预设值，以使所述背光模组发出的光线与所述第一方向的夹角小于或等于第一角度，且所述第一方向为所述发光组件指向所述透镜液晶组件的方向，所述第二模式下，所述液晶分子沿所述第一方向上的折射率与所述聚光凸部的折射率的差值的绝对值小于或等于所述预设值，以使所述背光模组发出的光线与所述第一方向的夹角小于或等于第二角度，且所述第一角度小于所述第二角度。
10.在本发明的一种实施例中，所述预设值为0，且所述第二模式下，所述液晶分子沿所述第一方向上的折射率与所述聚光凸部的折射率相等。
11.在本发明的一种实施例中，所述第一模式下以及所述第二模式下，所述液晶分子沿第二方向上的折射率与所述聚光凸部的折射率不相等，以及所述液晶分子沿第三方向上的折射率与所述聚光凸部的折射率不相等，其中，所述第二方向与所述第三方向皆垂直于所述第一方向，且所述第二方向垂直于所述第三方向。
12.在本发明的一种实施例中，所述聚光凸部包括多个凸起子部，所述液晶层位于所
述透镜基底靠近所述发光组件的一侧，且位于任意相邻的两个所述凸起子部之间。
13.在本发明的一种实施例中，多个所述凸起子部呈同心环形分布于所述基底上。
14.在本发明的一种实施例中，所述凸起子部远离所述基底的一端到所述基底的距离大于或等于3微米，且小于或等于100微米。
15.在本发明的一种实施例中，所述透镜液晶组件还包括设置于所述透镜基底和所述液晶层之间的第一电极、以及设置于所述液晶层远离所述第一电极一侧的第二电极，且所述第一电极和所述第二电极用于加载电压，以调整所述液晶分子沿所述第一方向上的折射率。
16.在本发明的一种实施例中，所述透镜液晶组件还包括封装基板以及封装胶，且所述封装基板设置于所述第二电极远离所述液晶层的一侧，所述封装胶围绕所述液晶层设置，并位于所述透镜基底和所述封装基板之间。
17.在本发明的一种实施例中，所述发光组件包括发光件以及光学膜片组，且所述光学膜片组位于所述发光件的出光侧，所述光学膜片组位于所述封装基板远离所述液晶层的一侧；
18.其中，所述背光模组还包括保护涂层，且所述保护涂层位于所述封装基板靠近所述光学膜片组的一侧。
19.根据本发明的上述目的，本发明实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板、以及所述背光模组，且所述显示面板位于所述透镜液晶组件远离所述发光组件的一侧。
20.本发明的有益效果：本发明通过在背光模组中增设透镜液晶组件，且透镜液晶组件包括透镜基底以及设置于透镜基底一侧的液晶层，且通过调整液晶层中液晶分子的折射率，使其与聚光凸部的折射率之间大小关系发生改变，进而可以调整通过透镜液晶组件的光线的出光角度，使得背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，且第一模式下的出光角度范围小于第二模式下的出光角度范围，进而可以实现背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换；当本发明中的背光模组应用于显示装置时，进而可以实现显示装置在常规显示和防窥显示之间进行切换的功能。
附图说明
21.下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
22.图1为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的透镜液晶组件的一种结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的透镜基底的一种平面结构示意图；
25.图4为本发明实施例提供的凸起子部的高度与其到圆心的距离之间的曲线图；
26.图5为本发明实施例提供的凸起子部沿远离圆心方向上的圈数与相邻两凸起子部之间距离的线条图；
27.图6为本发明实施例提供的第一模式下透镜液晶组件的一种光路图；
28.图7为本发明实施例提供的第二模式下透镜液晶组件的一种光路图；
29.图8至图17为本发明实施例提供的透镜基底的制作过程结构示意图；
30.图18为本发明实施例提供的显示装置的一种结构示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
32.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
33.本发明实施例提供一种背光模组，请参照图1以及图2，该背光模组包括发光组件以及设置于发光组件出光侧的透镜液晶组件10。
34.该透镜液晶组件10包括透镜基底11以及液晶层12；透镜基底11包括基底111以及位于基底111靠近发光组件一侧的聚光凸部112；液晶层12设置于透镜基底11靠近发光组件的一侧，液晶层12靠近透镜基底11一侧的形状与聚光凸部112的形状相配合。
35.其中，背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，第一模式下，液晶层12中的液晶分子121沿第一方向上的折射率与聚光凸部112的折射率的差值的绝对值大于预设值，以使背光模组发出的光线与第一方向z的夹角小于或等于第一角度，且第一方向z为发光组件指向透镜液晶组件10的方向，第二模式下，液晶分子121沿第一方向z上的折射率与聚光凸部112的折射率的差值的绝对值小于或等于所述预设值，以使背光模组发出的光线与第一方向的夹角小于或等于第二角度，且第一角度小于第二角度。
36.在实施应用过程中，本发明实施例通过在背光模组中增设透镜液晶组件10，且透镜液晶组件10包括透镜基底11以及设置于透镜基底11一侧的液晶层12，且通过调整液晶层12中液晶分子121的折射率，使其与聚光凸部112的折射率之间大小关系发生改变，进而可以调整通过透镜液晶组件10的光线的出光角度，使得背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，且第一模式下的出光角度范围小于第二模式下的出光角度范围，进而可以实现背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换；当本发明中的背光模组应用于显示装置时，进而可以实现显示装置在常规显示和防窥显示之间进行切换的功能。
37.具体地，请继续参照图1以及图2，本发明实施例提供的背光模组包括框体51、设置于框体51内的发光组件、以及透镜液晶组件10。
38.其中，框体51内具有容纳腔，而发光组件与透镜液晶组件10皆设置于容纳腔内，框体51还包括一出光口510，使得容纳腔与外界连通，使得背光模组可以进行出光；发光组件位于容纳腔内，而透镜液晶组件10位于发光组件靠近出光口510的一侧，而发光组件的出光侧朝向框体51的出光口510设置，以使得透镜液晶组件10位于发光组件的出光侧，可以对发光组件的出光角度进行调整。
39.进一步地，发光组件包括设置于框体51内的发光件30以及位于发光件30出光侧的
光学膜片组20，且光学膜片组20位于发光件30的出光侧；需要说明的是，本发明实施例提供的图示中，背光模组为侧入式背光源，即发光件30设置于光学膜片组20的侧面，具体地，光学膜片组20包括依次设置于框体51上的反射片21、导光板22、扩散片23以及增光膜24，而发光件30位于导光板22的侧面，以为背光模组提供背光源；且本发明实施例以上述光学膜片组20中光学膜片的数量和种类为例进行说明，但并不限于此，可根据实际情况进行增加或减少。
40.此外，在本发明的其他实施例中，背光模组还可以为直下式背光源，即本发明实施例对于背光模组的类型并不作具体限定。
41.在本发明实施例中，透镜液晶组件10设置于发光组件的出光侧，即位于发光组件靠近出光口510的一侧，即位于光学膜片组20靠近出光口510的一侧。
42.透镜液晶组件10包括相对设置的透镜基底11和封装基板13、设置于透镜基底11和封装基板13之间的液晶层12、以及设置于透镜基底11和封装基板13之间并围绕液晶层12设置的封装胶16，以将液晶层12固定于透镜基底11和封装基板13之间。
43.此外，透镜液晶组件10还包括设置于透镜基底11和液晶层12之间的第一电极14、以及位于封装基板13和液晶层12之间的第二电极15，且第一电极14和第二电极15相对设置，用于产生电场，以控制液晶层12中液晶分子121的偏转，进而可以改变液晶分子121沿第一方向z上的折射率，其中，第一方向z为发光组件指向透镜液晶组件10的方向。
44.需要说明的是，透镜基底11位于液晶层12远离光学膜片组20的一侧，且封装基板13位于液晶层12和光学膜片组20之间。
45.其中，透镜基底11包括基底111以及设置于基底111靠近液晶层12一侧的聚光凸部112，而液晶层12靠近透镜基底11一侧的形状与聚光凸部112的形状相配合。
46.可以理解的是，聚光凸部112与基底111可为一体成型设置，即聚光凸部112与基底111的折射率相等。
47.在本发明实施例中，聚光凸部112包括分布于基底111上的多个凸起子部1121，而液晶层12位于透镜基底11靠近发光组件的一侧，并延伸至任意相邻的两个凸起子部1121之间，即可填充于任意相邻的两个凸起子部1121之间。
48.可选的，多个凸起子部1121呈同心环形分布于基底111上，即各凸起子部1121的圆心重合，如图3所示，且各凸起子部1121的截面形状可为三角形，相邻两个凸起子部1121之间的距离沿远离圆心的方向上逐渐减小，即本发明实施例提供的透镜基底11可为菲涅尔透镜。
49.可以理解的是，各凸起子部1121的截面形状还可以为圆弧形或其他多边形，在此不作限定。
50.可选的，各凸起子部1121远离基底111的一端到基底111的距离大于或等于3微米，且小于或等于100微米，且凸起子部1121远离基底111的一端到基底111的距离越大，则凸起子部1121对于光线的聚拢程度越强。但是，由于第一电极14设置于液晶层12和透镜基底11之间，且第一电极14覆盖聚光凸部112，即覆盖多个凸起子部1121，若凸起子部1121远离基底111的一端到基底111的距离过大，将会使得第一电极14的成膜良率降低，因此，各凸起子部1121远离基底111的一端到基底111的距离大于或等于5微米，且小于或等于50微米。进而在实现各凸起子部1121的聚光作用的同时，还可以提高第一电极14的成膜良率。
51.对于本发明实施例提供的透镜基底11，各凸起子部1121远离基底111的一端到基底111的距离(即凸起子部1121的高度)可以影响透镜基底11的聚光程度，而相邻凸起子部1121之间的距离则受到工艺精度的影响，本发明实施例中，当透镜基底11为菲涅尔透镜时，对其凸起子部1121的排布和可行性进行验证。
52.得到如图4和图5所示的数据结果，其中，图4为凸起子部1121的高度与其到圆心的距离之间的曲线图，图5为凸起子部1121沿远离圆心方向上的圈数与相邻两凸起子部1121之间距离的线条图。具体地，图4中横坐标表示各凸起子部1121到圆心的距离，纵坐标表示各凸起子部1121的高度，图5中横坐标表示各凸起子部1121的数量，纵坐标表示相邻两凸起子部1121之间的距离。可以看出，例如本发明实施例提供的透镜基底11焦距为200毫米且直径为50毫米，此时，当各凸起子部1121的高度为5微米时，而凸起子部1121的数量为18个，即使在最外围的两个凸起子部1121之间的距离依然大于50微米，完全在现有技术的制造精度范围内，可以实现本发明实施例中透镜基底11的制备。
53.在本发明实施例中，可以通过对第一电极14和第二电极15进行加载电压，进而可以控制液晶分子121的偏转，以调整液晶分子121沿第一方向z上的折射率，使得液晶分子121沿第一方向z上的折射率与透镜基底111的折射率之间满足一定的大小关系，进而可以实现透镜基底11对通过透镜液晶组件10的光线进行聚拢或者不聚拢，以实现背光模组在小视角防窥显示和大视角常规显示之间进行切换。
54.具体地，设定背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，且第一模式为小视角防窥显示，第二模式为大视角常规显示模式。
55.当背光模组为第一模式时，请参照图6，控制液晶分子121沿第一方向z上的折射率与聚光凸部112的折射率的差值大于预设值，使得透镜基底11对通过的光线产生聚拢作用，即对光线a产生聚拢作用，得到光线b，使得背光模组的出光角度变小，以实现小视角防窥显示。
56.需要说明的是，在本发明实施例中，以预设值为0为例，此时，液晶分子121沿第一方向z上的折射率与聚光凸部112的折射率不相等，进而光线通过透镜液晶组件10时，光线将在透镜基底11处发生折射，以产生聚拢的现象，得到小视角出光。进一步地，当背光模组为第一模式时，液晶分子121沿第二方向x上的折射率、第三方向y上的折射率皆与聚光凸部112的折射率不相等，例如液晶分子121沿第二方向x上的折射率、第三方向y上的折射率皆小于聚光凸部112的折射率。其中，第二方向x和第三方向y皆垂直于第一方向z，且第二方向x与第三方向y相垂直，即可液晶分子121沿三维坐标系中不同坐标轴方向上的折射率进行设定。
57.当背光模组为第一模式时，请参照图7，控制液晶分子121沿第一方向z上的折射率与聚光凸部112的折射率的差值小于或等于预设值，使得透镜液晶组件10对通过的光线不发生折射，即对光线a不产生聚拢作用，得到光线c，以实现大视角常规显示。
58.需要说明的是，在本发明实施例中，以预设值为0为例，此时，液晶分子121沿第一方向z上的折射率与聚光凸部112的折射率相等，进而光线通过透镜液晶组件10时，由于液晶分子121填充于任意相邻的两个凸起子部1121之间，且凸起子部1121的折射率与液晶分子121的折射率相等，进而可认为液晶分子121将透镜基底11设有聚光凸部112一侧填平，使得聚光凸部112失去聚光作用，进而当光线通过透镜液晶组件10时，透镜基底11不会对光线
产生聚拢作用，可得到大视角出光。进一步地，当背光模组为第一模式时，液晶分子121沿第二方向x上的折射率、第三方向y上的折射率皆与聚光凸部112的折射率不相等，例如液晶分子121沿第二方向x上的折射率、第三方向y上的折射率皆小于聚光凸部112的折射率。
59.进一步地，背光模组还包括设置于透镜液晶组件10靠近发光组件一侧的保护涂层40。具体地，由于封装基板13位于液晶层12和光学膜片组20之间，进而保护涂层40设置于封装基板13靠近光学膜片组20的一侧，以防止封装基板13对光学膜片组20中的光学膜片造成刮伤。
60.可选的，封装基板13的材料可以为树脂材料。
61.其中，背光模组还包括支撑件52，且透镜液晶组件10可设置于支撑件52上，以使得透镜液晶组件10与光学膜片组20相间隔设置；或者，在本发明的其他实施例中，透镜液晶组件10也可以与光学膜片组20相接触，在此不作限定。
62.承上，本发明实施例通过在背光模组中增设透镜液晶组件10，且透镜液晶组件10包括透镜基底11以及设置于透镜基底11一侧的液晶层12，且通过调整液晶层12中液晶分子121的折射率，使其与聚光凸部112的折射率之间大小关系发生改变，进而可以调整通过透镜液晶组件10的光线的出光角度，使得背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，且第一模式下的出光角度范围小于第二模式下的出光角度范围，进而可以实现背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换；当本发明中的背光模组应用于显示装置时，进而可以实现显示装置在常规显示和防窥显示之间进行切换的功能。
63.进一步地，请参照图8至图17，本发明实施例还提供一种透镜基底11的制作方法，具体包括：
64.提供模具61，且模具61的一侧具有预设图案，如图8所示。
65.在模具61具有预设图案的一侧涂布有机硅材料62，例如聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，pdms)材料，如图9所示。
66.将有机硅材料62涂布均匀，使得有机硅材料62与模具61上的预设图案相吻合，并固化得到转印模具63，如图10所示。
67.将转印模具63由模具61上剥离，如图11所示，以得到转印模具63，如图12所示。
68.可在基板64上涂布树脂材料65，如图13所示。
69.采用转印模具63在基板64涂布有树脂材料65的一侧进行转印，以在树脂材料65中形成预设图案，如图14和图15所示。
70.对树脂材料65进行紫外光固化处理，并剥离转印模具63，以得到透镜基底11，如图16和图17所示。
71.另外，本发明实施例还提供一种显示装置，请参照图18，该显示装置包括显示面板、以及上述实施例中所述的背光模组，且该显示面板位于透镜液晶组件10远离发光组件的一侧。即显示面板位于背光模组的出光侧。
72.其中，显示面板包括依次设置于透镜液晶组件10远离发光组件一侧的下偏光片73、阵列基板71、彩膜基板72以及上偏光片74。
73.进一步地，显示装置还包括设置于上偏光片74远离彩膜基板72一侧的oca胶层75以及通过oca胶层75与显示面板相贴合的盖板76。
74.此外，显示装置还可以包括框架53，以对盖板76以及显示面板灯进行固定和支撑。
75.综上所述，本发明实施例通过在背光模组中增设透镜液晶组件10，且透镜液晶组件10包括透镜基底11以及设置于透镜基底11一侧的液晶层12，且通过调整液晶层12中液晶分子121的折射率，使其与聚光凸部112的折射率之间大小关系发生改变，进而可以调整通过透镜液晶组件10的光线的出光角度，使得背光模组在第一模式和第二模式之间进行切换，且第一模式下的出光角度范围小于第二模式下的出光角度范围，进而可以实现背光模组在大视角出光和小视角出光之间进行切换；当本发明中的背光模组应用于显示装置时，进而可以实现显示装置在常规显示和防窥显示之间进行切换的功能。
76.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
77.以上对本发明实施例所提供的一种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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。