改变光线指向的膜及背光模组技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种改变光线指向的膜及背光模组。
背景技术
现有技术中的聚光膜，如图1所示，聚光是通过凸透镜的聚光作用实现的。凸透镜
聚光的特点是将平行的入射光线向光轴方向会聚，从凸透镜凸起的面出射的光线相对于入
射光线发生偏折的方向是很多种，同时偏折的程度也是很多种。因此，现有的聚光膜存在不
能对出射光线的光路进行精确控制的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种改变光线指向的膜及背光模组，与现有技术相比，解决了现有
技术中膜无法精确控制光线的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种改变光线指向的膜，包括：
层状本体；
所述层状本体的一面具有凸起，所述凸起的表面包括至少一个出射平面且所述出
射平面所在平面和所述层状本体的出光面所在平面斜交；
其中，所述层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面。
优选的，所述凸起的表面仅包括一个所述出射平面。
优选的，所述凸起是横截面为直角三角形的凸起且所述直角三角形的直角边与所
述层状本体固定；
或所述凸起是横截面为直角梯形的凸起且所述直角梯形的直角边与所述层状本
体固定。
本发明还提供以下技术方案：
一种背光模组，包括：
基板；
形成在所述基板一侧表面的发光层；
形成在所述发光层表面的封装及指向层；所述封装及指向层包括层状本体，所述
层状本体的一面具有凸起，所述凸起的表面包括至少一个出射平面且所述出射平面所在平
面和所述层状本体的出光面所在平面斜交；
其中，所述层状本体用于进行封装，所述层状本体的出光面是层状本体具有凸起
的一面。
优选的，所述凸起的表面仅包括一个所述出射平面。
优选的，所述凸起是横截面为直角三角形的凸起且所述直角三角形的直角边与所
述层状本体固定；
或所述凸起是横截面为直角梯形的凸起且所述直角梯形的直角边与所述层状本
体固定。
优选的，所述发光层是有机发光二极管层且所述有机发光二极管层具有阵列分布
的多个点光源；每一个点光源之上具有一个与之对应的所述凸起，或每一列点光源之上具
有一个与之对应的所述凸起。
优选的，所述发光层是有机发光二极管层且所述有机发光二极管层具有阵列分布
的多个点光源；相邻两个或相邻三个点光源之上具有一个与之对应的所述凸起，或者，相邻
两列或相邻三列点光源具有一个与之对应所述凸起。
优选的，所述有机发光二极管层是矩形，凸起在矩形所述有机发光二极管层较长
的边首尾相连设置。
优选的，自矩形所述有机发光二极管层较长的边一端到中间，对应的凸起依次用
第1凸起，第2凸起，……，第m凸起表示；
第i凸起的出射平面所在平面和所述层状本体的出光面所在平面所成的夹角αi
为：第i凸起最高处的高度hi为：hi＝p×tanαi；
其中，θi为从与所述层状本体的入光面垂直入射的
光线经第i凸起折射的偏折角度，L为矩形所述有机发光二极管层较长的边宽度的一半，R为
预设的最佳观看距离，p为凸起的宽度，n是凸起材料的折射率，m是大于3的正整数，i是1，
2，……，m中的任一值；
凸起以所述有机发光二极管层较长的两个边的中点连线为轴对称设置。
优选的，每个所述凸起的出射平面所在平面和所述层状本体的出光面所成的锐角
朝向所述有机发光二极管层较长的两个边的中点连线方向。
优选的，所述发光层是有机发光二极管层且所述有机发光二极管层具有阵列分布
的多个点光源；每个点光源之上具有至少两个与之对应的所述凸起。
优选的，每个点光源之上的凸起是两个，两个所述凸起同向平行设置且首尾相连；
或者，两个所述凸起背向平行设置且首尾相连。
优选的，每个凸起的出射平面所在平面和所述层状本体的出光面所在平面所成的
夹角α为：
凸起最高处的高度h为：
其中，p为凸起的宽度，θ为从与所述层状本体的入光面垂直入射的光线经凸起折
射的偏折角度，n是凸起材料的折射率。
本发明提供的改变光线指向的膜及背光模组。改变光线指向的膜包括层状本体；
层状本体；层状本体的一面具有凸起，凸起的表面包括至少一个出射平面且出射平面所在
平面和层状本体的出光面所在平面斜交，层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面，
与层状本体的出光面相背的一面是入光面。在使用本实施例的改变光线指向的膜时，将光
线从层状本体的入光面垂直入射，经过层状本体和凸起的光线，在凸起的出射平面发生折
射，改变了光线的方向，即改变了光线的指向；由于凸起的出射平面是平面，且出射平面所
在平面与层状本体的出光面所在平面斜交，从同一个出射平面出射的出射光线发生偏折的
程度是相同的，偏折的方向是一致的，进而可以实现对从改变光线指向的膜出射的光线的
精确控制。背光模组的封装及指向层同时实现了封装和改变光线方向的作用，通过对凸起
的出射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面斜交的程度的控制，能够实现对光线偏
折方向和偏折程度的精确控制。
附图说明
图1为现有技术的聚光膜的横截面示意图；
图2为本发明的一个实施例的改变光线指向的膜的横截面示意图；
图3为本发明的又一个实施例的改变光线指向的膜的横截面示意图；
图4为本发明的一个实施例的背光模组的横截面示意图；
图5为本发明的又一个实施例的背光模组的横截面示意图；
图6为图4和图5所示的背光模组的有机发光二极管层的示意图；
图7为图4所示的背光模组的封装及指向层的凸起的局部放大图；
图8为本发明的另一个实施例的背光模组的横截面示意图；
图9为本发明的再一个实施例的背光模组的横截面示意图；
图10为本发明的又一个实施例的背光模组的点光源和凸起的局部放大图；
图11为本发明的又一个实施例的背光模组的点光源和凸起的局部放大图。
主要元件附图标记说明：
100层状本体，110凸起，111出射平面，
200基板，300发光层，310点光源。
具体实施方式
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，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一
本发明的一个实施例的改变光线指向的膜，如图2和图3所示，包括：
层状本体100；
层状本体的一面具有凸起110，凸起的表面包括至少一个出射平面111且出射平面
所在平面和层状本体的出光面所在平面斜交；
其中，层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面，与层状本体的出光面相背
的一面是入光面。
本实施例的改变光线指向的膜，包括层状本体；层状本体；层状本体的一面具有凸
起，凸起的表面包括至少一个出射平面且出射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面
斜交，层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面，与层状本体的出光面相背的一面是
入光面。在使用本实施例的改变光线指向的膜时，将光线从层状本体的入光面垂直入射，经
过层状本体和凸起的光线，在凸起的出射平面发生折射，改变了光线的方向，即改变了光线
的指向；由于凸起的出射平面是平面，且出射平面所在平面与层状本体的出光面所在平面
斜交，从同一个出射平面出射的出射光线发生偏折的程度是相同的，偏折的方向是一致的，
进而可以实现对从改变光线指向的膜出射的光线的精确控制。
关于同一个凸起的出射平面的数量，优选的方式是如图2和图3所示的凸起110的
表面仅包括一个出射平面111。
这样的设置方式，每一个凸起出射的出射光线发生偏折的程度是相同的，偏折的
方向是一致的，简化了凸起的结构，有利于改变光线指向的膜的生产制造。
在同一个凸起进包括一个出射平面的情况下，关于凸起的具体形状，凸起可以是
如图2所示的横截面为直角三角形的凸起且直角三角形的直角边与层状本体固定；
还可以是如图3所示的凸起是横截面为直角梯形的凸起且直角梯形的直角边与层
状本体固定。
这样形状和设置方式的凸起，结构简单，有利于改变光线指向的膜的生产制造。
实施例二
本发明的一个实施例的背光模组，如图4和图5所示，包括：
基板200；
形成在基板一侧表面的发光层300；
形成在发光层表面的封装及指向层；封装及指向层包括层状本体100，层状本体的
一面具有凸起110，凸起的表面包括至少一个出射平面111且出射平面所在平面和层状本体
的出光面所在平面斜交；
其中，层状本体用于进行封装，层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面，与
层状本体的出光面相背的一面是入光面。
本实施例的背光模组，包括基板，形成在基板一侧表面的发光层和形成在发光层
表面的封装及指向层；封装及指向层包括层状本体，层状本体的一面具有凸起，凸起的表面
包括至少一个出射平面且出射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面斜交；其中，层
状本体用于进行封装，层状本体的出光面是层状本体具有凸起的一面，与层状本体的出光
面相背的一面是入光面。封装及指向层中的层状本体实现了封装，发光层发出的光照射到
层状本体的入光面，经过层状本体和凸起的光线，在凸起的出射平面发生折射，改变了光线
的方向，即改变了光线的指向；由于凸起的出射平面是且层状本体的出光面所在平面斜交，
从同一个出射平面出射的光线发生偏折的程度是相同的，偏折的方向是一致的。本实施例
的背光模组，封装及指向层同时实现了封装和改变光线方向的作用，同时，通过对凸起的出
射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面斜交的程度的控制，能够实现对光线偏折方
向和偏折程度的精确控制。
关于同一个凸起的出射平面的数量，优选的方式是如图4和图5所示的凸起的表面
仅包括一个出射平面111。
这样的设置方式，每一个凸起出射的出射光线发生偏折的程度是相同的，偏折的
方向是一致的，简化了凸起的结构，有利于改变光线指向的膜的生产制造。
在同一个凸起仅包括一个出射平面的情况下，关于凸起的具体形状，凸起可以是
如图4所示的横截面为直角三角形的凸起且直角三角形的直角边与层状本体固定；
还可以是如图5所示的凸起是横截面为直角梯形的凸起且直角梯形的直角边与层
状本体固定。
这样形状和设置方式的凸起，结构简单，有利于改变光线指向的膜的生产制造。
具体到发光层的结构，可以是导光板及位于其一侧的光源，也可以是有机发光二
极管层。当发光层是有机发光二极管层时，有机发光二极管层具有阵列分布的多个点光源。
点光源和凸起之间的对应关系可以有多种。如可以是每一个点光源之上具有一个
与之对应的凸起，或每一列点光源之上具有一个与之对应的凸起；还可以是相邻两个或相
邻三个点光源之上具有一个与之对应的凸起，或者，相邻两列或相邻三列点光源之上具有
一个与之对应的凸起。
根据实际需要设置凸起的数量和设置位置，每个凸起都可实现对光线偏折方向和
偏折程度的精确控制。
有机发光二极管层是矩形，如图4所示，凸起在矩形有机发光二极管层较长的边首
尾相连设置。
当有机发光二极管层是矩形时，自矩形有机发光二极管层较长的边一端到中间，
对应的凸起依次用第1凸起，第2凸起，……，第m凸起表示。
作为一种可选的方式，每个所述凸起的出射平面所在平面和所述层状本体的出光
面所成的锐角朝向所述有机发光二极管层较长的两个边的中点连线方向，如图6所示，当有
机发光二极管层是矩形，图6中虚线所示的方向是有机发光二极管层较长的两个边的中点
连线方向。这样，每个凸起向有机发光二极管层较长的两个边的中点连线方向聚光，m是大
于3的正整数。
此时，封装及指向层将有机发光二极管层发出的光向中间聚光，这样的设置方式
适用于使用该背光模组的显示装置的最佳观看距离是显示装置的中间位置。
更进一步的，由于背光模组到显示装置的中间位置的距离是不同的，因此，不同位
置的凸起对光线的偏折方向和偏折程度都是不同的。如图4和图7所示，每列或相邻两列或
相邻三列点光源之上具有一个与之对应的凸起，第i凸起的出射平面所在平面和层状本体
的出光面所在平面所成的夹角αi为：
第i凸起最高处的高度hi为：hi＝p×tanαi；
其中，θi为从与层状本体的入光面垂直入射的光线
经第i凸起折射的偏折角度，L为矩形有机发光二极管层较长的边宽度的一半，R为预设的最
佳观看距离，p为凸起的宽度，n是凸起材料的折射率，i是1，2，……，m中的任一值；
凸起以所述有机发光二极管层较长的两个边的中点连线为轴对称设置。
在使用该显示模组的显示面板的尺寸确定后，有机发光二极管层的形状和尺寸，
使用者最佳观看距离随之确定，即L和R确定；有机发光二极管层的点光源的确定和每个凸
起对应的点光源的数量确定后，凸起的宽度p也随之确定；这样，θi也就确定了。即在使用该
显示模组的显示面板和有机发光二极管层确定后，θi也就确定了。
在θi确定后，αi和hi也就随之确定，及每个凸起都确定了。
原理推导过程如下：当凸起是如图4所示的横截面为直角三角形的凸起且直角三
角形的直角边与层状本体固定时，且凸起在自矩形有机发光二极管层较长的边首尾相连设
置；如图7所示，在三角形ABC中，
逐渐往里推，
进而推导出：
推导出：hi＝p×tanαi；
根据折射定律可知：nsinβ＝1×sin(γ+θ)；
由于β和γ+θ很小，则sinβ≈β，sin(γ+θ)≈γ+θ；则可推出nβ＝γ+θ；
根据几何关系可知：β＝γ；则可推出β＝α＝γ；
进而可推出nβ＝γ+θ＝nα，之后可推出：θ＝nα-γ＝nα-α＝(n-1)α；
最后推导出：
当凸起是如图8所示的横截面为直角梯形的凸起且直角梯形的直角边与层状本体
固定时，且凸起的直角梯形所在的直角三角形在自矩形有机发光二极管层较长的边首尾相
连设置的情况下，同样适用上述原理推导过程。
由于凸起的横截面是很小的面，当横截面是直角梯形且凸起在自矩形有机发光二
极管层较长的边首尾相连设置，如图9所示，也可以近似适用上述推导过程。
上述原理推导同样适用于每个或相邻两个或相邻三个点光源之上具有一个与之
对应的凸起的情况。
点光源和凸起之间的对应关系不限于上述对应关系，如还可以是每个点光源之上
具有至少两个凸起，更具体的，可以是如图10所示的每个点光源310之上的凸起110是两个，
两个凸起110同向平行设置且首尾相连，每个点光源之上的两个凸起的出射平面111所在平
面和层状本体的出光面所在平面所成的夹角相等；此时，每个点光源之上的两个凸起对同
一点光源发出的光进行的偏折方向是相同的，偏折程度也是相同的。
还可以是如图11所示所示的每个点光源310之上的凸起110是两个，两个凸起110
背向平行设置且首尾连接；每个点光源310之上的两个凸起110的出射平面111所在平面和
层状本体的出光面所在平面所成的夹角相等。此时，每个点光源之上的两个凸起对同一点
光源发出的光进行的偏折方向是相反的，偏折程度是相同的。
可以对同一点光源发出的光进行多种不同的偏折方向和偏折程度的控制，可以适
用于不同要求的显示装置，实现显示装置的不同视觉效果。
更进一步的，每个凸起的偏折方向和偏折程度可以通过设置凸起的高和凸起的出
射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面所成的夹角实现：如图10所示，每个凸起的
出射平面所在平面和层状本体的出光面所在平面所成的夹角α为：凸起最高处的
高度h为：
其中，p为凸起的宽度，是根据点光源和每个点光源对应的凸起的数量确定的，θ为
从与层状本体的入光面垂直入射的光线经凸起折射的偏折角度，是根据每个凸起的上表面
出射的光线的偏折角度预设的，n是凸起材料的折射率。
这样，每个凸起都确定了。
的推导过程如的推导过程。
如图10所示，推导出：h＝p×tanα。
上述原理推导同样适用于两个凸起背向平行设置且首尾连接的情况。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术
的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。