CN103591514B - 一种背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种背光模组及液晶显示装置，背光模组包括导光板、位于导光板出光侧的光学膜材，还包括位于光学膜材出光侧的光定向膜，光定向膜包括定向层，定向层具有多个平行设置的第一阻光墙，任意相邻的两个第一阻光墙之间具有透光区，每一个第一阻光墙朝向其对应的透光区的侧面为阻光面。通过光定向膜射出背光模组的光线在下偏振片的入光面上的入射角较小，进而减小了液晶显示装置出光面射出的折射光线的偏振度，降低观察者在沿各上述第一阻光墙排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。因此，具有上述背光模组的液晶显示装置能够较好地实现防窥显示。

Description

一种背光模组及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光模组及液晶显示装置。

背景技术

在显示技术领域，使用者对液晶显示装置显示信息时的保密性的要求越来越高。

现有技术中，液晶显示装置的保密性可通过尽在液晶显示装置的液晶面板上设置下偏振片，而将上偏振片集成于一个专用眼镜上来实现。只具有下偏振片的液晶显示装置在显示时，背光源的光线经下偏振片偏振之后穿过液晶面板中的液晶层，然后穿过液晶面板射出，若观察者不佩戴具有上偏振片的专用眼镜观看液晶显示装置的液晶面板时只能看到全部白态，无法看到有效图像信息，提高液晶显示装置显示的保密性。

但是，在实际应用中研究人员发现，观察者在裸眼状态下从液晶显示装置的液晶面板的两侧、当视线与液晶面板的出光面之间倾斜一定角度时，却能隐约看到显示信息，这给液晶显示装置的防窥显示的实际应用带来了很大困难。

发明内容

本发明提供了一种背光模组及液晶显示装置，具有该背光模组的液晶显示装置能够较好的实现防窥显示。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种背光模组，包括导光板、位于所述导光板出光侧的光学膜材，还包括位于所述光学膜材出光侧的光定向膜，所述光定向膜包括定向层，所述定向层具有多个平行设置的第一阻光墙，任意相邻的两个第一阻光墙之间具有透光区，每一个所述第一阻光墙朝向其对应的透光区的侧面为阻光面。

上述背光模组具有的光定向膜位于光学膜材的出光侧，光学膜材出光侧射出的光线在通过光定向膜时，射入每一个透光区的光线中，入射方向与光定向膜的厚度方向之间的夹角大于一特定值的光线在该透光区对应的两个第一阻光墙的阻光面作用下无法通过光定向膜，而入射方向与光定向膜的厚度方向之间的夹角小于该特定值的光线能够通过上述透光区通过光定向膜，进而导出背光模组；因此，上述背光模组中，通过光定向膜射出背光模组的光线与光定向膜的出光面之间的夹角较大。

由于在实现防窥显示的液晶显示装置中，背光模组的出光面与液晶显示装置设置在朝向背光模组一侧的下偏振片的入光面之间平行，所以，通过光定向膜射出背光模组的光线在下偏振片的入光面上的入射角较小，进而减小了液晶显示装置出光面射出的折射光线的偏振度，降低观察者在沿各上述第一阻光墙排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

因此，具有上述背光模组的液晶显示装置能够较好地实现防窥显示。

优选地，为了提高具有上述背光模组的液晶显示装置防窥显示的效果，所述定向层还包括多个平行设置的第二阻光墙，所述第二阻光墙与所述第一阻光墙交叉设置。多个第二阻光墙的设置，能够降低观察者在沿各上述第二阻光墙排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

优选地，为了降低光定向膜的厚度，所述第一阻光墙和所述第二阻光墙同层制备。

优选地，每一个所述第一阻光墙的阻光面为吸光面，或者反光面。

优选地，当所述第一阻光墙的阻光面为吸光面时：

每一个所述第一阻光墙为吸光材料制备的阻光墙；或者

每一个所述第一阻光墙的侧面上设置有由吸光材料制备的吸光层，以形成所述吸光面。

优选地，每一个所述第一阻光墙的横截面的形状为矩形；或者

每一个所述第一阻光墙的横截面的形状为三角形或者梯形，且由所述光定向膜的入光侧指向出光侧方向，所述第一阻光墙的宽度逐渐增大。

优选地，当所述第一阻光墙的阻光面为反光面时：

每一个所述第一阻光墙为由反光材料制备的阻光墙；或者

每一个所述第一阻光墙的侧面上设置有由反光材料制备的反光层，以形成所述反光面。

优选地，每一个所述第一阻光墙的横截面的形状为三角形或者梯形，且由所述光定向膜的入光侧指向出光侧方向，所述第一阻光墙的宽度逐渐增大。

优选地，所述光定向膜还包括第一基板和第二基板，所述定向层位于所述第一基板和第二基板之间。

优选地，每一个所述透光区具有由透明材料制备的支撑墙。

本发明还提供了一种液晶显示装置，包括液晶面板和背光模组，所述液晶面板朝向所述背光模组的一面设有下偏振片，所述背光模组为上述技术方案中提供的任一种背光模组。

优选地，各所述第一阻光墙沿所述液晶面板的横方向排列。

附图说明

图1为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液晶显示装置的一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的背光模组中第一阻光墙的阻光面为吸光面时光定向膜的限定背光模组射出的光线与光定向膜的出光面之间夹角大小的原理示意图；

图4为本发明实施例提供的背光模组中第一阻光墙的阻光面为反光面时光定向膜的限定背光模组射出的光线与光定向膜的出光面之间夹角大小的原理示意图；

图5为本发明实施例中提供的背光模组中光定向膜中第一阻光墙的横截面为梯形时的结构示意图；

图6为本发明实施例中提供的背光模组中的光定向膜具有第一阻光墙和第二阻光墙时的结构示意图。

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。

在显示技术领域，液晶显示装置的出光侧不设置上偏振片，理论上裸眼观察者应无法观察到液晶显示装置上显示的图像，但实际使用过程中，裸眼观察者从液晶显示装置侧面、当视线与液晶面板的出光面之间倾斜一定角度时，裸眼观察者可以看到隐约图像信息。

针对上述缺陷，本申请发明人经过多次试验及推导得出，裸眼观察者之所以能够在上述角度看到液晶显示装置的液晶面板显示的图像，是因为光线在两种各向同性媒质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光，反射光中垂直振动多于平行振动，折射光中平行振动多于垂直振动，即使液晶面板在上述角度范围内没有设置上偏振片，液晶面板折射出的光线中在上述角度范围内也能具有部分偏振的特性，使其能隐约形成图像，而折射光的偏振强度一般随着光线射入下偏振片时入射角度的增大而增大，裸眼观察者的观看位置偏离液晶面板的中心越远时，从液晶面板出射的折射光线的偏振强度越大（偏振度P=(P∥-P⊥)/(P∥+P⊥)），此时即使没有偏振片也能从侧面裸眼看到显示画面。

因此，为解决液晶显示装置在防窥显示时的上述缺陷，需减小液晶面板出射的折射光的偏振度，而降低液晶面板的出射光的偏振度可通过减小光线射入下偏振片时的入射角来实现。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的背光模组，包括导光板、位于导光板出光侧的光学膜材，还包括位于光学膜材出光侧的光定向膜2，光定向膜2包括定向层23，定向层23具有多个平行设置的第一阻光墙231，任意相邻的两个第一阻光墙231之间具有透光区232，每一个第一阻光墙231朝向其对应的透光区232的侧面为阻光面。

请结合图1参考图2，上述背光模组具有的光定向膜2位于光学膜材的出光侧，即，光定向膜2位于背光模组的最顶层，光学膜材出光侧射出的光线在通过光定向膜时，射入每一个透光区232的光线中，入射方向与光定向膜23的厚度方向之间的夹角大于一特定值的光线在该透光区232对应的两个第一阻光墙231的阻光面作用下无法通过光定向膜2，而入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角小于该特定值的光线能够通过上述透光区232通过光定向膜2，进而导出背光模组；因此，上述背光模组中，通过光定向膜2射出背光模组的光线与光定向膜2的出光面之间的夹角较大。

如图2所示，由于在实现防窥显示的液晶显示装置中，背光模组的出光面与液晶显示装置设置在朝向背光模组一侧的下偏振片3的入光面之间平行，所以，通过光定向膜2射出背光模组的光线在下偏振片3的入光面上的入射角较小，进而减小了液晶显示装置出光面射出的折射光线的偏振度，降低观察者在沿各上述第一阻光墙231排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

因此，具有上述背光模组的液晶显示装置能够较好地实现防窥显示。

请参考图3和图4，图3为本发明实施例提供的背光模组中第一阻光墙的阻光面为吸光面时光定向膜的限定背光模组射出的光线与光定向膜的出光面之间夹角大小的原理示意图；图4为本发明实施例提供的背光模组中第一阻光墙的阻光面为反光面时光定向膜的限定背光模组射出的光线与光定向膜的出光面之间夹角大小的原理示意图。

为便于对光定向膜2对限定光线射入下偏振片时的入射角的原理进行描述，下面分别以上述第一阻光墙的阻光面为吸光面和反光面时的工作原理进行详细的描述。

当第一阻光墙的阻光面为吸光面时，可以通过多种方式实现，如一种优选实施方式中，上述每一个第一阻光墙231可以为由吸光材料制备的阻光墙，这样，第一阻光墙231的阻光面自然形成吸光面；或者，另一种优选实施方式中，上述每一个第一阻光墙231的侧面上设置有由吸光材料制备的吸光层，以形成吸光面。

如图3所示，当每一个第一阻光墙231的阻光面为吸光面时，每一个第一阻光墙231的横截面的形状可以为矩形；第一阻光墙231具有一定的厚度，射入一个透光区232的光线中，照射在任一阻光面上的光线都会被阻光面吸收，进而不能通过光定向膜2，如图3中所示光线43，而没有照射到阻光面上的光线则可以通过光定向膜2，如图3中所示光线41和光线42，图3中所示光线41和光线42的入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角为可通过该透光区232的光线角度的极限值；射入该透光区232的光线中，当光线的入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角大于上述极限值时，该光线便会照射到第一阻光墙231的阻光面上而被阻光面吸收，进而不能通过光定向膜；而当光线的入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角小于上述极限值时，该光线才可能通过透光区232，进而通过光定向膜2射出背光模组。

因此，第一阻光墙231的阻光面为吸光面时，背光模组可通过光定向膜2使射出的光线射入下偏振片3时具有较大的入射角，进而减小了液晶显示装置出光面射出的折射光线的偏振度，降低观察者在沿各上述第一阻光墙231排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

当然，为了提高对背光模组中光源产生的光线的利用率，提高背光模组射出的光线，一种优选实施方式中，每一个第一阻光墙231的横截面的形状可以为三角形或者梯形，如图5所示，图5为本发明实施例中提供的背光模组中光定向膜中第一阻光墙的横截面为梯形时的结构示意图，且由光定向膜2的入光侧指向出光侧方向，第一阻光墙231的宽度逐渐增大。

当每一个第一阻光墙231的阻光面为反光面时，可以通过多种方式得到，如一种优选实施方式中，每一个第一阻光墙231为由反光材料制备的阻光墙，这样，每一个第一阻光墙231的阻光面自然形成反光面；或者，另一种优选实施方式中，每一个第一阻光墙231的侧面上可以设置有由反光材料制备的反光层，以形成反光面。

如图4所示，当每一个第一阻光墙231的阻光面为反光面时，第一阻光墙231的横截面的形状可以为三角形或者梯形，且由光定向膜的入光侧指向出光侧方向，第一阻光墙的宽度逐渐增大。射入一个透光区232的光线中，入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角大于一特定值的光线会被该透光区232对应的两个阻光面反射回朝向光学膜材的方向，不能通过光定向膜2，如图4中所示光线47；入射方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角大于上述特定值的光线中，一部分光线没有照射到阻光面上直接通过光定向膜2射出背光模组，如图4中所示光线44和光线46；另一部分光线会经过阻光面的反射后通过透光区232射出背光模组，而且，由于第一阻光墙231的横截面的形状为三角形或者梯形，经第一阻光墙231的阻光面反射后透出的光线射出光定向膜2的射出方向与光定向膜2的厚度方向之间的夹角大于射入光定向膜2之间的夹角，如图4中所示光线45。

因此，第一阻光墙231的阻光面为反光面时，背光模组也可通过光定向膜2使射出的光线射入下偏振片3时具有较大的入射角，进而减小了液晶显示装置出光面射出的折射光线的偏振度，降低观察者在沿各上述第一阻光墙231排列方向位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

请参考图6，图6为本发明实施例中提供的背光模组中的光定向膜具有第一阻光墙和第二阻光墙时的结构示意图。

一种优选实施方式中，为了提高具有上述背光模组的液晶显示装置防窥显示的效果，上述背光模组的光定向膜2中，定向层23还包括多个平行设置的第二阻光墙233，第二阻光墙233与第一阻光墙231交叉设置。多个第一阻光墙231可以防止裸眼观察者在a方向上位于液晶面板的两侧看到液晶面板上的图像，而多个第二阻光墙233可以防止裸眼观察者在b方向上位于液晶面板的两侧看到液晶面板上的图像，因此，多个第二阻光墙233的设置能够降低观察者在沿各上述第二阻光墙233的排列方向b位于液晶显示装置的两侧对液晶显示装置进行裸眼观看时看到图像信息的可能。

一种优选实施方式中，为了降低光定向膜2的厚度，第一阻光墙231和第二阻光墙233同层制备。

当然，每一个第二阻光墙233的阻光面可以为吸光面，也可以为反光面，其原理如上述对第一阻光墙231为吸光面或者反光面时的描述，这里不再赘述。

当然，请继续参考图1，为了提高光定向膜2结构的稳定性，光定向膜2还包括第一基板21和第二基板22，定向层23位于第一基板21和第二基板22之间。

第一基板21和第二基板22可以对定向层23起支撑和防护的作用。

另一种优选实施方式中，为了进一步提高光定向膜2结构的稳定性，每一个透光区232具有由透明材料制备的支撑墙。

请参考图2，本发明还提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶面板4和背光模组，液晶面板4朝向背光模组的一面设有下偏振片3，背光模组为上述技术方案中提供的任一种背光模组。

具有上述背光模组的液晶显示装置中，液晶面板的出光侧不设置上偏振片，通过背光模组中的光定向膜2射出的光线在射入下偏振片3时的入射角较大，进而减小了液晶面板4折射出的光线的偏振度，只有通过佩戴设有偏振片的专用眼镜5才能观看到液晶面板4上的图像，能够更好地实现防窥显示。

具体地，背光模组的光定向膜2中的各第一阻光墙232沿液晶面板4的横方向排列。

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。

Claims (6)

1.一种背光模组，包括导光板、位于所述导光板出光侧的光学膜材，其特征在于，还包括位于所述光学膜材出光侧的光定向膜，所述光定向膜包括定向层，所述定向层具有多个平行设置的第一阻光墙，任意相邻的两个第一阻光墙之间具有透光区，每一个所述第一阻光墙朝向其对应的透光区的侧面为阻光面，每一个所述第一阻光墙的阻光面为反光面，每一个所述第一阻光墙为由反光材料制备的阻光墙，或者每一个所述第一阻光墙的侧面上设置有由反光材料制备的反光层，以形成所述反光面，每一个所述第一阻光墙的横截面的形状为三角形或者梯形，且由所述光定向膜的入光侧指向出光侧方向，所述第一阻光墙的宽度逐渐增大；所述定向层还包括多个平行设置的第二阻光墙，所述第二阻光墙与所述第一阻光墙交叉设置。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一阻光墙和所述第二阻光墙同层制备。

3.根据权利要求1～2任一项所述的背光模组，其特征在于，所述光定向膜还包括第一基板和第二基板，所述定向层位于所述第一基板和第二基板之间。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，每一个所述透光区具有由透明材料制备的支撑墙。

5.一种液晶显示装置，包括液晶面板和背光模组，所述液晶面板朝向所述背光模组的一面设有下偏振片，其特征在于，所述背光模组为权利要求1～4任一项所述的背光模组。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，各所述第一阻光墙沿所述液晶面板的横方向排列。