[發明專利]一種導光板及制作方法、背光模組、液晶顯示模組

有效

• 申請號: 201611234064.3
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106526738B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 查國偉
• 申請（專利權）人: 武漢華星光電技術有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B27/22;G02F1/13357
• 代理公司: 44304 深圳市銘粵知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫偉峰;顧楠楠<國際申請>=<國際公布>

本發明提供了一種導光板，包括導光板本體，所述導光板本體的表面上設有波導結構，在波導結構上形成有衍射光柵，在衍射光柵上設有金屬線柵濾光片結構，所述金屬線柵濾光片結構包括用于折射率調制的多層介質結構，在多層介質結構上設有金屬線柵層，所述金屬線柵層的柵線與衍射光柵的柵線一一對應。本發明的制作方法，包括如下步驟：在具有波導結構的導光板本體；制備衍射光柵掩膜、多層介質結構和金屬線柵層。本發明還提供了一種背光模組、液晶顯示模組。與現有技術相比，將衍射光柵以及金屬線柵層互相搭配能夠實現高色純度、低色散、多視點的立體顯示效果，避免投射到空間后的光線色度分散不均勻以及色彩串擾的問題。

技術領域

本發明涉及一種液晶顯示技術，特別是一種基于裸眼立體的導光板及制作方法、背光模組、液晶顯示模組。

背景技術

3D顯示技術是影像行業最新、前沿的高新技術，它的出現改變了傳統平面圖像給人們帶來的視覺疲憊，也是圖像制作領域的一場技術革命，是一次質的變化，它以新特奇的表現手法，強烈的視覺沖擊力，良好優美的環境感染力，吸引著人們的目光。目前主流的3D顯示面板主要包括時域像素劃分或者空間像素分割，其中前者利用高頻分時驅動技術，但是往往需要輔助視覺設備，而空間像素分割方案兼容傳統2D顯示器的驅動技術，通過犧牲分辨率來實現裸眼立體顯示，成為目前比較主流的顯示技術，其中尤其以透鏡技術和光柵技術為主導，其典型結構在同一周期內的不同子像素分別輸出具有視差的圖像至人的左右眼中，然后通過大腦的合成左右形成立體顯示效果。由于透鏡與光柵的排布方向均為橫向,使得對應的裸眼3D技術視點分布方面也是沿著橫向分布，觀察者在除了橫向以外的角度難以觀察到立體效果。采用斜向多視點技術能夠顯著改善視點分布的均勻性，改善由于視覺平移所造成的3D重影問題，但是仍然不能從根本上解決多視角裸眼立體顯示問題。2013年，來自HP實驗室的研究人員在《Nature》(《英國自然雜志》)495,348–351(2013)的雜志上推出了基于衍射光場背光系統的多視點裸眼立體顯示裝置，其核心思想在于利用光的衍射原理，不同顏色的準直光進入特定周期、方位角的光柵結構發生衍射時具有固定的投射方向，因而可以通過光柵設計使得不同顏色、不同子像素的光分別投射至空間中的不同視點以形成多視點效果。由于不同顏色(R/G/B)的光經過相同衍射光柵時會分別投射至空間中的不同位置，通過優化設計可以使得任一衍射光柵僅將某一種顏色的光定向投射至視角(FOV)中，從而避免混色問題，因而在該雜志一文中他們采用無彩色濾光片的設計方案。但是實際上由于R/G/B 光源的非單色性，不同顏色的光實際會出現混光效果，導致畫面色彩偏離理想值，傳統的解決方法包括采用R/G/B三層不同衍射光柵導光板 (CN201410852242.3)或者在衍射光柵的出光面附加彩色濾光片 (CN201510778086.0)達成該目的，兩種方式無疑在某種程度上增加了衍射光柵背光系統的厚度，因此，需要其他技術途徑予以解決。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供一種導光板及制作方法、背光模組、液晶顯示模組，從而避免投射到空間后的光線色度分散不均勻以及色彩串擾的問題。

本發明提供了一種導光板，包括導光板本體，所述導光板本體的表面上設有波導結構，在波導結構上形成有衍射光柵，在衍射光柵上設有金屬線柵濾光片結構，所述金屬線柵濾光片結構包括用于折射率調制的多層介質結構，在多層介質結構上設有金屬線柵層，所述金屬線柵層的柵線與衍射光柵的柵線一一對應。

進一步地，所述多層介質結構包括至少兩層第一介質層以及設于相鄰兩層第一介質層之間的第二介質層，所述第二介質層的折射率大于第一介質層的折射率，金屬線柵層設于最上一層的第一介質層的表面上。

進一步地，所述金屬線柵層的柵線以及衍射光柵的柵線均為周期性排布。

進一步地，所述金屬線柵層的周期為200-500nm，占空比為0.4-0.9，所述金屬線柵的柵線高度為20-200nm。

進一步地，所述金屬線柵層的通過率通帶線寬為20-50nm，金屬線柵層的通帶中心峰值透過率大于70％。