CN105911737B - 一种背光源、显示装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种背光源、显示装置及其控制方法，涉及显示技术领域，可在实现防窥显示的同时，无需随身携带防窥膜，适用范围广。该背光源包括导光板以及设置在所述导光板至少一个侧面外侧的光源；还包括多个阵列排布的限光条，所述限光条设置在所述导光板出光面的表面；所述限光条包括相对设置的两个电极，以及位于所述电极之间的调光层；其中，所述调光层根据是否在所述电极之间形成电场，呈不透光与透光两种状态。用于防窥与正常显示可切换的显示装置。

Description

一种背光源、显示装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光源、显示装置及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展、物质条件的丰富，电子设备与人们的生活工作两者之间的结合也变得越来越紧密。如今，电子设备的种类越来越多，比如台式电脑、笔记本电脑、手机、电子书阅读器等。然而，电子设备在为人们提供诸多便捷的同时，也可能会带来个人信息的泄露问题。
举例来说，用户经常会在某些公共场合使用到上述电子设备，比如网吧、地铁、公交等，而通常的电子设备的显示屏具有比较大的可视视角，这对于个人信息安全的保密是不利的。
现有的防窥显示技术一般都是在显示屏表面外增一百叶窗防窥膜，缩小视角，以实现防窥效果。但是这种防窥方式只能单一的将视角缩小，如要扩大视角只能拆除防窥膜，使用非常不便捷。
发明内容
本发明的实施例提供一种背光源、显示装置及其控制方法，在实现防窥显示的同时，无需随身携带防窥膜，适用范围广。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种背光源，包括导光板以及设置在所述导光板至少一个侧面外侧的光源；还包括多个阵列排布的限光条，所述限光条设置在所述导光板出光面的表面；所述限光条包括相对设置的两个电极，以及位于所述电极之间的调光层；其中，所述调光层根据是否在所述电极之间形成电场，呈不透光与透光两种状态。
可选的，所述调光层的材料包括PDLC或PSLC。
可选的，所述调光层的材料包括黑色电润湿液体。
可选的，所述导光板的与所述出光面相对的底面为平坦面；所述背光源还包括设置在所述导光板底面的第一反光层。
进一步可选的，所述导光板的相对两个侧面外侧均设置有所述光源。
或者，可选的，所述导光板的一个侧面外侧设置有所述光源；所述背光源还包括设置在所述导光板与所述一个侧面相对的另一侧面的第二反光层。
可选的，所述导光板的一个侧面外侧设置有所述光源，与所述一个侧面相对的另一侧面与所述出光面垂直；所述出光面为平坦面；所述导电板的与所述出光面相对的底面具有多个光引导面和多个光提取面，所述光引导面和所述光提取面间隔设置；其中，所述光提取面朝向所述另一侧面且倾斜设置，所述光引导面与所述出光面平行。
进一步优选的，所有所述光提取面平行设置。
优选的，所述背光源还包括设置在所述另一侧面外侧的第三反光层。
可选的，所述电极分别设置在所述调光层的上表面和下表面，所述电极为透明电极；或者，所述电极分别设置在所述调光层的相对的侧面。
基于上述，优选的，所述光源为LED灯条。
第二方面，提供一种显示装置，包括显示面板和以及设置在所述显示面板入光侧的上述第一方面的背光源。
第三方面，提供一种第二方面所述显示装置的控制方法，包括：在正常显示时，控制背光源中的调光层呈透光状态；在防窥显示时，控制所述调光层呈不透光状态。
本发明的实施例提供一种背光源、显示装置及其控制方法，通过在导光板出光面的表面设置限光条，并通过控制限光条中电极之间是否形成电场，可使调光层呈不透光与透光两种状态，当调光层呈不透光状态时，光源发出的光线只能通过限光条之间的间隙射出，因而使得背光源射向显示面板的光线的发散角度较小，从而可以降低显示装置的视角，达到防窥效果；当调光层呈透光状态时，光源发出的光线从整个导光板的出光面射出，因而使得背光源射向显示面板的光线的发散角度较大，从而使得显示装置进行宽视角显示(即正常显示)。由于仅需控制所述电极是否形成电场，即可实现防窥与正常显示，因而相对现有技术无需随身携带防偷窥膜，本发明实施例提供的所述背光源应用于显示装置时，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图二；
图3(a)为本发明实施例提供的一种背光源在调光层呈不透光状态时的光路示意图一；
图3(b)为本发明实施例提供的一种背光源在调光层呈透光状态时的光路示意图一；
图4(a)为本发明实施例提供的一种背光源在调光层呈不透光状态时的光路示意图二；
图4(b)为本发明实施例提供的一种背光源在调光层呈透光状态时的光路示意图二；
图5(a)为本发明实施例提供的一种限光条中采用黑色电润湿液体作为调光层的结构示意图一；
图5(b)为本发明实施例提供的一种限光条中采用黑色电润湿液体作为调光层的结构示意图二；
图6为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图三；
图7为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图四；
图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程示意图。
附图标记：
10-背光源；11-导光板；12-光源；13-限光条；131-电极；132-调光层；14-第一反光层；15-第二反光层；16-第三反光层；112-光引导面；113-光提取面；20-显示面板；21-阵列基板；22-对盒基板；23-液晶层。
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。
本发明实施例提供一种背光源10，如图1和图2所示，包括导光板11以及设置在导光板11至少一个侧面外侧的光源12；还包括多个阵列排布的限光条13，限光条13设置在导光板11出光面的表面。
其中，限光条13包括相对设置的两个电极131，以及位于电极131之间的调光层132；其中，调光层132根据是否在所述电极131之间形成电场，呈不透光与透光两种状态。
如图3(a)和图4(a)所示，当调光层132呈不透光状态时，光源12发出的光线只能从限光条13之间的间隙射出。因而当本发明实施例提供的背光源10应用于显示装置时，使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较小，从而可以降低显示装置的视角，达到防窥效果。
在此基础上，若不想实现防窥效果，如图3(b)和图4(b)所示，可控制调光层132呈透光状态，这样，光源12发出的光线可从整个导光板11的出光面射出。因而使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较大，从而使得显示装置进行宽视角显示。
需要说明的是，第一，为了使光源12入射到导光板11的光线，可从导光板11的出光面射出，一方面，可对导光板11的形状进行设计，以使得仅通过导光板11便可将光导出，另一方面，可通过增加反光层来将光导出。
基于此，对于光源12的个数需根据导光板11导出光的方式进行设定，在此不做限定。
第二，对于限光条13之间间隙的宽度，以能保证在限光条13呈不透光状态时，背光源10射向显示面板的光发散角度较小为准。
其中，限光条13可以设置在导光板11出光面的外侧表面，也可设置在导光板11出光侧的内侧表面。
第三，对于调光层132的材料，只要能在其两侧的电极131形成电场时，呈透光状态，在去掉电场时，呈不透光状态，或者在其两侧的电极131形成电场时，呈不透光状态，在去掉电场时，呈透光状态即可。
其中，如图1和图2所示，电极131可分别设置在调光层132上表面和下表面，此时电极131需为透明电极，例如可采用ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)等制成。
当然，也可分别设置在调光层132的相对的侧面，此时电极131可以为透明电极，也可以为金属电极。
本发明实施例提供一种背光源10，通过在导光板11出光面的表面设置限光条13，并通过控制限光条13中电极131之间是否形成电场，可使调光层132呈不透光与透光两种状态，当调光层132呈不透光状态时，光源12发出的光线只能通过限光条13之间的间隙射出，因而当所述背光源10应用于显示装置时，使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较小，从而可以降低显示装置的视角，达到防窥效果；当调光层132呈透光状态时，光源10发出的光线从整个导光板11的出光面射出，因而使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较大，从而使得显示装置进行宽视角显示(即正常显示)。由于仅需控制所述电极131是否形成电场，即可实现防窥与正常显示，因而相对现有技术无需随身携带防偷窥膜，本发明实施例提供的所述背光源10应用于显示装置时，适用范围广。
可选的，调光层132的材料包括PDLC(polymer dispersed liquid crystal，聚合物分散液晶)，或者PSLC(polymer-stabilized liquid crystals，聚合物稳定液晶)。
具体的，对于PDLC，其在没有外加电场时，即在限光条13的电极131之间无电场形成时，PDLC呈不透光状态；在限光条13的电极131之间有电场形成时，PDLC呈透光状态。
对于PSLC，在限光条13的电极131之间无电场形成时，PDLC呈透光状态；在限光条13的电极131之间有电场形成时，PDLC呈不透光状态。
其中，在PDLC材料中液晶以微米或亚微米大小的液晶微滴的形式分散在聚合物基体中，液晶与聚合物的含量相当，聚合物形成连续介质，液晶微滴相互独立。
在PSLC材料中，液晶的含量远大于聚合物的含量，聚合物构成海绵结构，液晶形成连续介质。
本发明实施例中，由于PDLC和PSLC可制成膜，因此，工艺上比较容易形成限光条13，使得制备背光源10的工艺更为简单。
可选的，调光层132的材料包括黑色电润湿液体。
其中，黑色电润湿液体例如可以是，通过将金属颗粒或纳米颗粒之类的散射或反射颗粒溶解在诸如十二烷之类的透明油中得到。
示例的，限光条13可包括密封的盒体，盒体内填充有作为调光层132的黑色电润湿液体，电极131设置在黑色电润湿液体两侧。
如图5(a)所示，当不向电极131加电时，黑色电润湿液体铺展，调光层132处于不透光状态；如图5(b)所示,当向电极131加压时，黑色电润湿液体收缩汇聚，调光层132处于透光状态。
其中，为了保证在电极131不加电时，限光条13中的黑色电润湿液体完全铺展，即避免漏光，优选在至少一个电极131上方设置疏水层。
基于上述，可选的，如图1、图6和图7所示，导光板11的与出光面相对的底面为平坦面，在此基础上，所述背光源10还包括设置在导光板11底面的第一反光层14。
其中，第一反光层14的材料可以为高反射性材料，例如高反射性金属材料。
需要说明的是，导光板11的形状可以为平板形，也可以为楔形。
本发明实施例提供的导光板11，结构简单，制作方便，可节省成本。
进一步可选的，如图6所示，导光板11的相对两个侧面外侧均设置有光源12。
或者，可选的，如图7所示，导光板11的一个侧面外侧设置有光源12；所述背光源10还包括设置在导光板11与所述一个侧面相对的另一侧面的第二反光层15。
这样，可使背光源10发出的光均匀。
可选的，如图4(a)和图4(b)所示，导光板11的一个侧面(此处可称为第一侧面)外侧设置有光源12，与所述一个侧面相对的另一侧面(此处可称为第二侧面)与出光面垂直；出光面为平坦面；所述导电板11的与出光面相对的底面具有多个光引导面112和多个光提取面113，光引导面112和光提取面113间隔设置。
其中，所述光提取面113朝向所述另一侧面(即第二侧面)且倾斜设置，所述光引导面112与所述出光面平行。
基于该导光板11，光源12发出的光线可通过出光面的全内反射和光引导面112的全内反射，将光线引导至第二侧面，经过第二侧面的全内反射，将光线引导至光提取面113，并且可被光提取面113反射。其中，入射在光提取面113上的光线可基本上远离导光板11的底面偏转而从出光面射出。
在此基础上，当调光层132呈不透光状态时，被光提取面113反射的光线只能从出光面的限光条13之间的间隙射出，使得背光源10射向显示面板的光发散角度较小。当调光层132呈透光状态时，被光提取面113反射的光线可从整个出光面射出，使得背光源10射向显示面板的光发散角度较大。
本发明实施例通过将导光板11设置为特定形状，可使其相当于光波导，因而在无需在底面设置反光层的情况下，也可使光源12发出的光线从导光板11的出光面射出。
进一步的，为了避免入射到第二侧面的光线有部分折射出导光板11，优选的，如图4(a)和图4(b)所示，所述背光源10还包括设置在第二侧面外侧的第三反光层16。
此外，为了保证被光提取面113反射的光线，能均匀的从出光面出射，优选所有光提取面113平行设置。
基于上述，由于LED(light emitting diode，发光二极管)具有亮度高、热量低、能耗小、寿命长等优点，因此，本发明实施例优选所述光源12为LED灯条。
其中，LED灯条可包括线路板和设置在线路板上的多个LED芯片。线路板与LED电性连接，线路板的作用是驱动LED发光。
具体的线路板例如可以是印刷电路板(Printed circuit board，简称为PCB)，也可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称为FPC)。
本发明实施例还提供一种显示装置，如图8所示，包括显示面板20和设置在显示面板20入光侧的所述背光源10。
其中，显示面板包括阵列基板21、对盒基板22以及设置在二者之间的液晶层23。
阵列基板21可以包括TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)，与TFT的漏极电连接的像素电极；进一步的还可以包括公共电极。对盒基板可以包括黑矩阵和彩膜。此处，彩膜可以设置在对盒基板上，也可设置在阵列基板上；公共电极可以设置在阵列基板上，也可设置在对盒基板上。
上述显示装置具体可以是显示器、电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示触控功能的产品或者部件。
本发明实施例提供一种显示装置，通过在背光源10的导光板11出光面的表面设置限光条13，并通过控制限光条13中电极131之间是否形成电场，可使调光层132呈不透光与透光两种状态，当调光层132呈不透光状态时，光源12发出的光线只能通过限光条13之间的间隙射出，因而使得背光源10射向显示面板20的光线的发散角度较小，从而可以降低显示装置的视角，达到防窥效果；当调光层132呈透光状态时，光源10发出的光线从整个导光板11的出光面射出，因而使得背光源10射向显示面板20的光线的发散角度较大，从而使得显示装置进行宽视角显示(即正常显示)。由于仅需控制所述电极131是否形成电场，即可实现防窥与正常显示，因而相对现有技术无需随身携带防偷窥膜，本发明实施例提供的所述背光源10应用于显示装置时，适用范围广。
本发明实施例还提供一种上述显示装置的控制方法，如图9所示，包括如下步骤：
S10、在正常显示时，控制背光源10中的调光层132呈透光状态。
参考图3(b)和图4(b)所示，当控制调光层132呈透光状态时，光源12发出的光线可从整个导光板11的出光面射出。因而使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较大，从而使得显示装置进行宽视角显示，即正常显示。
S11、在防窥显示时，控制所述调光层132呈不透光状态。
参考图3(a)和图4(a)所示，当控制调光层132呈不透光状态时，光源12发出的光线只能从限光条13之间的间隙射出。因而使得背光源10射向显示面板的光线的发散角度较小，从而可以降低显示装置的视角，达到防窥效果。
其中，可通过向电极131加电或不加电来控制是否在电极131之间形成电场，以控制调光层132呈不透光或透光两种状态。
本发明实施例提供一种显示装置的控制方法，由于仅需控制所述电极131是否形成电场，即可实现防窥与正常显示，因而相对现有技术无需随身携带防偷窥膜，本发明实施例提供的所述背光源10应用于显示装置时，适用范围广。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种背光源，包括导光板以及设置在所述导光板至少一个侧面外侧的光源；其特征在于，还包括多个阵列排布的限光条，所述限光条设置在所述导光板出光面的表面；
所述限光条包括相对设置的两个电极，以及位于所述电极之间的调光层；其中，所述调光层根据是否在所述电极之间形成电场，呈不透光与透光两种状态；
所述背光源应用于显示装置时，使得所述显示装置能够实现防窥与正常显示；
所述限光条嵌入所述导光板，所述限光条靠近所述导光板出光面一侧的电极的上表面与所述导光板出光面平齐。
2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述调光层的材料包括PDLC或PSLC。
3.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述调光层的材料包括黑色电润湿液体。
4.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述导光板的与所述出光面相对的底面为平坦面；
所述背光源还包括设置在所述导光板底面的第一反光层。
5.根据权利要求4所述的背光源，其特征在于，所述导光板的相对两个侧面外侧均设置有所述光源。
6.根据权利要求4所述的背光源，其特征在于，所述导光板的一个侧面外侧设置有所述光源；
所述背光源还包括设置在所述导光板与所述一个侧面相对的另一侧面的第二反光层。
7.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述导光板的一个侧面外侧设置有所述光源，与所述一个侧面相对的另一侧面与所述出光面垂直；所述出光面为平坦面；
所述导光板的与所述出光面相对的底面具有多个光引导面和多个光提取面，所述光引导面和所述光提取面间隔设置；
其中，所述光提取面朝向所述另一侧面且倾斜设置，所述光引导面与所述出光面平行。
8.根据权利要求7所述的背光源，其特征在于，所有所述光提取面平行设置。
9.根据权利要求7所述的背光源，其特征在于，还包括设置在所述另一侧面外侧的第三反光层。
10.根据权利要求1-9任一项所述的背光源，其特征在于，所述电极分别设置在所述调光层的上表面和下表面，所述电极为透明电极；
或者，所述电极分别设置在所述调光层的相对的侧面。
11.一种显示装置，包括显示面板以及设置在所述显示面板入光侧的背光源，其特征在于，所述背光源为权利要求1-10任一项所述的背光源。
12.一种如权利要求11所述的显示装置的控制方法，其特征在于，包括：
在正常显示时，控制背光源中的调光层呈透光状态；
在防窥显示时，控制所述调光层呈不透光状态。
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