CN105549238A - 可切换防窥显示装置及背光源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可切换防窥显示装置及背光源，涉及显示领域，可以实现窄视角与宽视角的切换，并且成本低。本发明的可切换防窥显示装置，包括：依次设置的背光源、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片和显示面板；所述背光源用于为所述显示面板提供背光；所述可切换扩散片可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变所述背光的传播方向；处于散射态时，所述可切换扩散片对所述背光进行散射，获得宽视角背光。

Description

可切换防窥显示装置及背光源

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种可切换防窥显示装置及背光源。

背景技术

现有防窥技术中有眼镜式技术和裸眼式技术，眼镜式技术通过外部辅助器件(如辅助眼镜)来进行保密信息的分离保护，裸眼式技术通过对入射光角度的控制来实现防窥。而同时可实现防窥与正常显示切换的技术相对较少，利用指向矢背光技术可实现宽窄视角的切换，但该技术对导光板的制作及光条(LEDlightingBar)的要求极高，一般背光制造商较难满足设计要求。

另外，单独3M防窥膜只能实现防窥显示，3M防窥膜结合其它辅助器件可实现防窥与正常显示间的切换，但3M防窥膜成本很高，量产有较大的困难。具体如图1所示，背光部件11与显示面板3之间设置光定向膜12和可切换扩散片13，可切换扩散片13采用PDLC(PolymerDispersedLiquidCrystal，聚合物分散液晶)散射膜，光定向膜12采用3M防窥膜。窄视角(防窥显示)时，可切换扩散片13处于透明态，经过光定向膜12后的光其入射角度被限定，再经过可切换扩散片13时，由于可切换扩散片13处于透明态，被限定的入射光经过可切换扩散片13后，其入射方向仍然被限定，可实现窄视角显示；而当可切换扩散片13切换至散射态时，经过光定向膜12后，入射光被限定入射角度，但经过可切换扩散片13后，定向光线被均匀的散射，如此入射光变为均匀的非定向光，从而显示画面变为非窄视角画面(正常显示)。该方案的缺点是由于3M防窥膜成本太高，难以实现产品的量产化。

发明内容

本发明提供一种可切换防窥显示装置及背光源，可以实现窄视角与宽视角的切换，并且成本低。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种可切换防窥显示装置，包括：依次设置的背光源、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片和显示面板；所述背光源用于为所述显示面板提供背光；所述可切换扩散片可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变所述背光的传播方向；处于散射态时，所述可切换扩散片对所述背光进行散射，获得宽视角背光。

优选地，所述具有准直或向中心聚焦的光学件为菲涅尔透镜。

可选地，所述菲涅尔透镜的光面与所述背光源的出光面相对，所述背光源包括光源、导光板和扩散片；或者，所述菲涅尔透镜上刻录有同心圆的一面与所述背光源的出光面相对，所述背光源包括光源和反射片，不包括导光板和扩散片。

可选地，所述可切换扩散片包括：聚合物分散液晶或者多稳态液晶制成的散射膜。

可选地，所述具有准直或向中心聚焦效果的光学件至少覆盖所述显示面板的显示区域。

本发明实施例还提供一种背光源，适用于可切换防窥显示装置，包括依次设置的背光部件、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片；所述背光部件至少包括光源，用于提供背光；所述可切换扩散片可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变所述背光的传播方向；处于散射态时，所述可切换扩散片对所述背光进行散射，获得宽视角背光。

优选地，所述具有准直或向中心聚焦的光学件为菲涅尔透镜。

可选地，所述菲涅尔透镜的光面与所述背光部件的出光面相对，所述背光部件包括光源、导光板和扩散片；或者，所述菲涅尔透镜上刻录有同心圆的一面与所述背光部件的出光面相对，所述背光部件包括光源和反射片，不包括导光板和扩散片。

可选地，所述可切换扩散片包括：聚合物分散液晶或者多稳态液晶制成的散射膜。

本发明提供一种可切换防窥显示装置及背光源，通过具有准直或向中心聚焦效果的光学件和可切换扩散片，实现窄视角显示(防窥显示)与非窄视角画面(正常显示)之间的切换。具体而言，背光通过具有准直或向中心聚焦效果的光学件实现准直定向，为窄视角，当切换扩散片处于透明态时，背光自透明态切换扩散片射出时其方向不变仍然被限定，可实现窄视角显示；而当可切换扩散片切换至散射态时，窄视角入射光经过散射态可切换扩散片后，定向光线被均匀的散射，出射光变为均匀的非定向光，从而显示画面变为非窄视角画面，即不具备防窥的正常显示，满足了人们不同场合下的实时需求，当需要进行信息分享的时候，可采用宽视角模式；当需要个人使用或密用的时候，可采用窄视角模式。而且与现有技术相比，具有准直或向中心聚焦效果的光学件比3M防窥膜成本低，易于实现产品的量产化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术可实现防窥与正常显示切换的显示装置的原理示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种可切换防窥显示装置窄视角显示的原理示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种可切换防窥显示装置宽视角显示的原理示意图；

图4为本发明实施例一提供的另一种可切换防窥显示装置窄视角显示的原理示意图；

图5为本发明实施例一提供的另一种可切换防窥显示装置宽视角显示的原理示意图；

图6为本发明实施例二提供的第一种背光源的结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的第二种背光源的结构示意图。

附图标记

11-背光部件，12-光定向膜，13-可切换扩散片，3-显示面板，

14-背光源，15-菲涅尔透镜，141-光源，142-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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种可切换防窥显示装置，参照图2～图4所示，该显示装置包括：依次设置的背光源14、具有准直或向中心聚焦效果的光学件(如图中的菲涅尔透镜15)、可切换扩散片13和显示面板3；背光源14用于为显示面板3提供背光；可切换扩散片13可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，可切换扩散片13不改变背光的传播方向；处于散射态时，可切换扩散片13对背光进行散射，获得宽视角出射背光。

本实施例中，背光源14、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片13和显示面板3依次设置，背光源14提供背光，具有准直或向中心聚焦效果的光学件至少覆盖显示面板的显示区域，用于实现背光的准直定向，可切换扩散片13实现窄视角显示(防窥显示)与非窄视角画面(正常显示)之间的切换。具体而言，准直定向后的背光射向切换扩散片13，当切换扩散片13处于透明态时，切换扩散片13相当于一平行玻璃砖，出射光线与入射光线平行，即射出时背光仍然被限定，显示面板3为窄视角显示模式，防窥视；当可切换扩散片切换至散射态时，切换扩散片13处将准直定向的背光均匀散射，出射光变为均匀的非定向光，较宽视角区域内都能观察到画面，显示面板3变为宽视角显示模式，即不再具备防窥功能的正常显示，可以满足了人们不同场合下的实时需求。而且与现有技术相比，具有准直或向中心聚焦效果的光学件比3M防窥膜成本低，易于实现产品的量产化。

上述的显示面板3为液晶显示屏或其它非主动发光显示屏；切换扩散片13可以是聚合物分散液晶或者多稳态液晶制成的散射膜，也可以是其它可在透明态与散射态之间转换的器件，还可以是本领域技术人员所熟知的任意能在透明态和散射态间切换的实现方式。

光学件具有准直或向中心聚焦效果，优选菲涅尔透镜(Fresnellens)。菲涅尔透镜，又名螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。

如图2和图3所示，一种具体实施例中，菲涅尔透镜15的光面与背光源14的出光面相对，背光源14包括光源141、导光板和扩散片(图中未详细示出)，还可以包括其它光学膜片。显示面板3可比菲尼尔透镜15的面积可稍微小些。背光通过菲涅尔透镜15实现准直定向，当切换扩散片13处于透明态时，背光通过切换透明态扩散片13时传播方向几乎不变，显示面板3为窄视角显示模式，具体如图2所示；当可切换扩散片13切换至散射态时，切换扩散片13处将准直定向的背光均匀散射，出射光变为均匀的非定向光，较宽视角区域内都能观察到画面，显示面板3变为宽视角显示模式，满足了人们不同场合下的实时需求。本实施例可切换防窥显示装置可以直接利用现有的背光源和显示面板，只需在背光源和显示面板之间增加菲涅尔透镜15和可切换扩散片13，显示装置即可实在防窥显示的窄视角模式和正常显示的宽视角模式下切换。而且，与现有技术相比，具有准直或向中心聚焦效果的光学件比3M防窥膜成本低，易于实现产品的量产化。

如图4和图5所示，另一种具体实施例中，菲涅尔透镜15上刻录有同心圆的一面与背光源14的出光面相对(即菲涅尔透镜15倒置)，背光源14包括光源141和反射片，不包括导光板和扩散片。显示装置可以实现在防窥显示和正常显示的宽视角之间切换，同时节省部件，降低成本。

本实施例将菲尼尔透镜15刻录有同心圆的一面迎向背光放置，背光源14可采用点光源142来实现，点光源142发出的汇聚光线经菲尼尔透镜15后变为准直的平行光，可切换扩散片13为透明态时，出射光线仍然为准直的平行光，显示面板3表现为窄视角状态，如图4所示：可切换扩散片13散射态时，准直的平行光被可切换扩散片13均匀散射，出射光变为均匀的非定向光，示面板3表现为宽视角状态，如图5所示。该实施例中背光源14中可以去掉原有的导光板及扩散片，反射板需要保留，放于点光源的下方。

本发明提供的可切换防窥显示装置，可以实现窄视角与宽视角的切换，并且成本低。

实施例二

本发明实施例还提供一种适用于可切换防窥显示装置的背光源，如图6和图7所示，该背光源包括依次设置的背光部件11、具有准直或向中心聚焦效果的光学件(如图中的菲尼尔透镜15)、可切换扩散片13；背光部件为组成背光源的部件如光源、导光板和光学膜片等，此处的背光部件11至少应包括光源，能够用于提供背光；可切换扩散片13可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变背光的传播方向；处于散射态时，可切换扩散片13对背光进行散射，获得宽视角背光，可以实现窄视角与宽视角的切换。

优选地，具有准直或向中心聚焦的光学件为菲涅尔透镜。

如图6所示，菲涅尔透镜15的光面可以与背光部件11的出光面相对，所述的背光部件11包括光源141、导光板和扩散片；或者，如图7所示，菲涅尔透镜15上刻录有同心圆的一面与背光部件11的出光面相对，背光部件包括点光源142和反射片，不包括导光板和扩散片。

本实施例背光源配合显示面板，可以实现窄视角与宽视角的切换，并且成本低，易于实现量产。

本发明实施例还提供一种显示装置，其包括显示面板和上述任意一种背光源。所述显示装置可以在防窥显示和正常显示间切换，并且成本低。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可切换防窥显示装置，其特征在于，包括：依次设置的背光源、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片和显示面板；

所述背光源用于为所述显示面板提供背光；

所述可切换扩散片可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变所述背光的传播方向；处于散射态时，所述可切换扩散片对所述背光进行散射，获得宽视角背光。

2.根据权利要求1所述的可切换防窥显示装置，其特征在于，所述具有准直或向中心聚焦的光学件为菲涅尔透镜。

3.根据权利要求2所述的可切换防窥显示装置，其特征在于，所述菲涅尔透镜的光面与所述背光源的出光面相对，所述背光源包括光源、导光板和扩散片；或者，

所述菲涅尔透镜上刻录有同心圆的一面与所述背光源的出光面相对，所述背光源包括光源和反射片，不包括导光板和扩散片。

4.根据权利要求1所述的可切换防窥显示装置，其特征在于，

所述可切换扩散片包括：聚合物分散液晶或者多稳态液晶制成的散射膜。

5.根据权利要求1所述的可切换防窥显示装置，其特征在于，

所述具有准直或向中心聚焦效果的光学件至少覆盖所述显示面板的显示区域。

6.一种背光源，适用于可切换防窥显示装置，其特征在于，包括依次设置的背光部件、具有准直或向中心聚焦效果的光学件、可切换扩散片；

所述背光部件至少包括光源，用于提供背光；

所述可切换扩散片可在透明态和散射态间切换，处于透明态时，所述可切换扩散片不改变所述背光的传播方向；处于散射态时，所述可切换扩散片对所述背光进行散射，获得宽视角背光。

7.根据权利要求6所述的背光源，其特征在于，所述具有准直或向中心聚焦的光学件为菲涅尔透镜。

8.根据权利要求7所述的背光源，其特征在于，所述菲涅尔透镜的光面与所述背光部件的出光面相对，所述背光部件包括光源、导光板和扩散片；或者，

所述菲涅尔透镜上刻录有同心圆的一面与所述背光部件的出光面相对，所述背光部件包括光源和反射片，不包括导光板和扩散片。

9.根据权利要求6所述的背光源，其特征在于，

所述可切换扩散片包括：聚合物分散液晶或者多稳态液晶制成的散射膜。

10.一种可切换防窥显示装置，其特征在于，包括显示面板和权利要求6-9任一项所述的背光源。