本文涉及但不限于液晶顯示技術(shù)，尤指一種背光模組和一種液晶顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

液晶顯示裝置包括陣列基板、彩膜基板、位于兩者之間的液晶層、背光源、偏光片等，其中彩膜基板包括多個(gè)彩色像素，一般設(shè)置為紅綠藍(lán)三色，從背光源入射的光線經(jīng)過彩膜基板會(huì)透過相應(yīng)像素顏色的光線，以此實(shí)現(xiàn)彩色顯示。液晶顯示裝置的透過率受背光光線組成、偏光片透過率、液晶層透過率、彩膜透過率、開口率等因素影響，其中彩膜的彩色像素會(huì)吸收其他顏色光線，其透過率僅為30％左右，光線的利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題中的至少之一，本文提供了一種背光模組，其光線的利用率高、透過率好，能效利用率好，可降低能耗。

為了達(dá)到本文目的，本文提供了一種背光模組，包括：背光源結(jié)構(gòu)層；依次設(shè)置在所述背光源結(jié)構(gòu)層出光側(cè)的第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層、第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層和棱鏡層；其中：所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層和所述第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層用于將所述背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)出的平行光線匯聚為平行光束；所述棱鏡層用于將所述平行光束內(nèi)不同顏色的光線折射到相應(yīng)顏色的子像素上。

可選地，所述背光模組還包括：折射層，設(shè)置在所述第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層和所述棱鏡層之間，用于折射所述平行光束于所述棱鏡層上。

可選地，所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層上設(shè)置有多個(gè)第一凸透鏡，所述第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層上設(shè)置有多個(gè)第二凸透鏡，所述棱鏡層上設(shè)置有多個(gè)棱鏡，且所述第一凸透鏡的直徑大于所述第二凸透鏡的直徑，同時(shí)所述第一凸透鏡和所述第二凸透鏡相對(duì)一側(cè)的焦點(diǎn)重合；

其中，所述第一凸透鏡用于將所述背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)出的平行光線聚焦到所述第二凸透鏡的焦點(diǎn)；所述第二凸透鏡用于將所述焦點(diǎn)處發(fā)出的發(fā)散光線匯聚成平行光束并發(fā)射到所述折射層上；

所述折射層用于折射所述平行光束，以使所述平行光束以特定角度入射到所述棱鏡上。

可選地，所述棱鏡為三棱鏡。

可選地，所述三棱鏡的入光面與所述折射層的出光面相平行。

可選地，所述子像素包括有多組，所述多個(gè)第一凸透鏡、所述多個(gè)第二凸透鏡和所述多個(gè)棱鏡一一對(duì)應(yīng)。

可選地，所述背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)出的平行光線為包括有紅色光線、綠色光線和藍(lán)色光線的白光。

可選地，所述棱鏡用于將平行光束內(nèi)的不同顏色的光線通過兩次折射進(jìn)行分離，并使得折射出的不同顏色的光線垂直入射到相應(yīng)顏色的子像素上。

可選地，所述背光源結(jié)構(gòu)層包括依次設(shè)置的光源、導(dǎo)光板和反射層，所述反射層的反射面朝向所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層。

本發(fā)明還提供了一種液晶顯示設(shè)備，包括有上述任一實(shí)施例所述的背光模組和顯示面板，所述背光模組用于為所述顯示面板提供背光，所述顯示面板包括所述子像素。

可選地，所述顯示面板包括多個(gè)像素，每個(gè)所述像素包括至少三個(gè)不同顏色的所述子像素；且所述棱鏡層上設(shè)置的多個(gè)棱鏡和所述多個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)。

可選地，所述至少三個(gè)不同顏色的子像素包括紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素。

可選地，第一凸透鏡的直徑等于所述像素的寬度，所述第二凸透鏡的直徑為所述第一凸透鏡的直徑的1/3～1/2。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的背光模組，從背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)射的平行光線經(jīng)過第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層后聚光而匯聚到第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層的焦點(diǎn)，經(jīng)過第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層后轉(zhuǎn)化為平行光束，平行光線由原先的均一面轉(zhuǎn)化為聚集狀態(tài)的平行光束，平行光束再經(jīng)過棱鏡層后經(jīng)過多次折射實(shí)現(xiàn)分光，以折射出不同顏色的光線，不同顏色的光線分別入射至相應(yīng)顏色的子像素上，以此提升光線的透過率，從而達(dá)到提升能效利用率、降低產(chǎn)品能耗的目的。

本文的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本文而了解。本文的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對(duì)本文技術(shù)方案的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本申請(qǐng)的實(shí)施例一起用于解釋本文的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本文技術(shù)方案的限制。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的背光模組在發(fā)光狀態(tài)下的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖1和圖2中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

1背光源結(jié)構(gòu)層，11光源，12導(dǎo)光板，13反射層，2第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層，3第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層，4平行光線，5平行光束，6顯示面板，7折射層，8棱鏡層，9子像素。

具體實(shí)施方式

為使本文的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本文的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本文，但是，本文還可以采用其他不同于在此描述的方式來實(shí)施，因此，本文的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

下面結(jié)合附圖描述本文一些實(shí)施例的背光模組和液晶顯示設(shè)備。

本文提供的背光模組，如圖1和圖2所示，包括：背光源結(jié)構(gòu)層1；依次設(shè)置在所述背光源結(jié)構(gòu)層1出光側(cè)的第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層2、第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3和棱鏡層8；其中：所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層2和第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3用于將所述背光源結(jié)構(gòu)層1發(fā)出的平行光線4匯聚為平行光束5；所述棱鏡層8用于將所述平行光束5內(nèi)不同顏色的光線折射到相應(yīng)顏色的子像素9上。

本發(fā)明提供的背光模組，從背光源結(jié)構(gòu)層1發(fā)射的平行光線4經(jīng)過第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層2后聚光而匯聚到第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3的焦點(diǎn)(第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3上的第二凸透鏡的焦點(diǎn))，經(jīng)過第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3后轉(zhuǎn)化為平行光束5，平行光線4由原先的均一面轉(zhuǎn)化為聚集狀態(tài)，平行光束5再經(jīng)過棱鏡層8后經(jīng)過多次折射實(shí)現(xiàn)分光，以折射出不同顏色的光線，不同顏色的光線分別入射至相應(yīng)顏色的子像素上，以此提升光線的透過率，從而達(dá)到提升能效利用率、降低產(chǎn)品能耗的目的。

可選地，如圖1和圖2所示，所述背光模組還包括：折射層7，設(shè)置在所述第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3和所述棱鏡層8之間，用于折射所述平行光束5于所述棱鏡層8上，使得垂直入射到折射層7上的平行光束5傾斜于折射層7射出，這樣平行光束5就傾斜射到棱鏡層8上，更好地利于折射層8進(jìn)行多次折射。

具體地，所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層2上設(shè)置有多個(gè)第一凸透鏡，所述第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層3上設(shè)置有多個(gè)第二凸透鏡，所述棱鏡層8上設(shè)置有多個(gè)棱鏡，且所述第一凸透鏡的直徑大于所述第二凸透鏡的直徑(實(shí)現(xiàn)大橫截面積的平行光線匯聚成小橫截面積的平行光束，在小橫截面積的平行光束的橫截面積足夠小時(shí)可以看成一條光線)；其中，所述第一凸透鏡和所述第二凸透鏡相對(duì)一側(cè)的焦點(diǎn)重合(圖2中第一凸透鏡的直徑遠(yuǎn)大于第二凸透鏡的直徑，重合的焦點(diǎn)距離第二凸透鏡的距離遠(yuǎn)小于重合的焦點(diǎn)距離第一凸透鏡的距離，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖2中重合的焦點(diǎn)距離第二凸透鏡的距離因數(shù)值較小，附圖2中難以清楚表達(dá))。

其中，所述第一凸透鏡用于將所述背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)出的平行光線聚焦到所述第二凸透鏡的焦點(diǎn)(焦點(diǎn)處發(fā)射出發(fā)散光線，發(fā)散光線照射到第二凸透鏡上)；所述第二凸透鏡用于將所述焦點(diǎn)處發(fā)出的發(fā)散光線匯聚成平行光束并發(fā)射到所述折射層上；所述折射層用于折射所述平行光束，以使所述平行光束以特定角度入射到所述棱鏡上；所述棱鏡用于將平行光束內(nèi)的不同顏色的光線通過多次折射進(jìn)行分離、并使折射出的不同顏色的光線發(fā)射到相應(yīng)顏色的子像素上。

所述背光源結(jié)構(gòu)層1發(fā)出的平行光線4經(jīng)過所述第一凸透鏡后、聚焦到所述第二凸透鏡的焦點(diǎn)處，再經(jīng)過所述第二凸透鏡而發(fā)射出平行光束5，所述平行光束5經(jīng)過所述折射層7后折射到所述棱鏡上、再經(jīng)所述棱鏡將所述平行光束5內(nèi)不同顏色的光線折射到相應(yīng)顏色的子像素9上，以此來減小光線損失、提升光線的利用率。

較好地，所述棱鏡為三棱鏡，且所述三棱鏡的入光面與所述折射層7的出光面相平行，通過兩次折射實(shí)現(xiàn)平行光束5內(nèi)不同顏色的光線進(jìn)行分離，以不同的位置、不同的出射角度折射出。

三棱鏡上出射光相對(duì)于入射光的偏轉(zhuǎn)角度滿足：

β＝A-α+arcsin(√(n2-sin2A)sinα-sinAsinα)；

其中，β為出射光相對(duì)于入射光的偏轉(zhuǎn)角度，α棱鏡單元結(jié)構(gòu)中入射面與出射面之間的夾角，A為光線入射角，n為棱鏡的折射率。

本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，經(jīng)所述棱鏡層8折射后不同顏色的光線垂直射在相應(yīng)顏色的子像素上(通過上述公式來實(shí)現(xiàn))，以此來提升光線的透過率，保證光線更好地透射出。

較好地，所述子像素包括有多組，多個(gè)所述第一凸透鏡、多個(gè)所述第二凸透鏡、多個(gè)所述棱鏡和多組所述子像素一一對(duì)應(yīng)，且所述平行光束5內(nèi)包括三種不同顏色的光線，任一組所述子像素內(nèi)包含有三種不同顏色的子像素(三種不同子像素的顏色對(duì)應(yīng)于三種不同光線的顏色)，平行光束5的一個(gè)光束經(jīng)過折射層7和棱鏡之后，折射出三種顏色的光線、并對(duì)應(yīng)折射到三種顏色的子像素上。

其中，三種不同顏色的光線和三種不同顏色的子像素對(duì)應(yīng)的顏色可選為紅綠藍(lán)，所述背光源結(jié)構(gòu)層1包括依次設(shè)置的光源11、導(dǎo)光板12和反射層13，所述反射層13的反射面朝向所述第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層2。

本發(fā)明提供的液晶顯示設(shè)備，包括有上述任一實(shí)施例所述的背光模組和顯示面板，所述背光模組用于為所述顯示面板提供背光，所述顯示面板包括所述子像素。

本發(fā)明提供的液晶顯示設(shè)備，具備上述任一實(shí)施例所述的背光模組的全部優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。

可選地，所述顯示面板包括多個(gè)像素，每個(gè)所述像素包括至少三個(gè)不同顏色的所述子像素；且所述棱鏡層上設(shè)置的多個(gè)棱鏡和所述多個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)，所述至少三個(gè)不同顏色的子像素包括紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素，與當(dāng)前液晶顯示設(shè)備像素顏色的設(shè)置方式相同，實(shí)現(xiàn)通用。

可選地，第一凸透鏡的直徑等于像素的寬度，即三個(gè)子像素的寬度之和。第二凸透鏡的直徑為第一凸透鏡的直徑的1/3～1/2。

綜上所述，本發(fā)明提供的背光模組，從背光源結(jié)構(gòu)層發(fā)射的平行光線經(jīng)過第一凸透鏡結(jié)構(gòu)層后聚光而匯聚到第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層的焦點(diǎn)，經(jīng)過第二凸透鏡結(jié)構(gòu)層后轉(zhuǎn)化為平行光束，平行光線由原先的均一面轉(zhuǎn)化為聚集狀態(tài)的平行光束，平行光束再經(jīng)過棱鏡層后經(jīng)過多次折射實(shí)現(xiàn)分光，以折射出不同顏色的光線，不同顏色的光線分別入射至相應(yīng)顏色的子像素上，以此提升光線的透過率，從而達(dá)到提升能效利用率、降低產(chǎn)品能耗的目的。

在本文的描述中，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等均應(yīng)做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本文中的具體含義。

在本說明書的描述中，術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“具體實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本文的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

雖然本文所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本文而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本文。任何本文所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本文所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化，但本文的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。