CN106773309A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

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王灿
杨亚锋
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Abstract

本发明公开了一种背光模组及显示装置，该背光模组包括背光源以及位于背光源出光侧的液晶面板。液晶面板在施加电压时形成具有与各点发光源一一对应的凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源发出的光由发散光变成准直光。并且由于当液晶面板内的液晶分子呈水平状态排列时，凸透镜结构对应区域内的液晶分子长轴的延伸方向是不同的，因此凸透镜结构对应区域内不同延伸方向的液晶分子可以对对应的点发光源发出的光的两个偏振方向同时进行控制。因此本发明的背光模组通过设置一层液晶面板就可以实现将背光源发出的光由发散光变成准直光，与现有的背光模组相比，结构更加简单、整体厚度较薄且成本较低。

Description

一种背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
目前液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的背光源主要由有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)组成，但是OLED背光源发出的光没有方向性，即各个方向均匀发光。
目前，为了使OLED背光源发出的光成为准直光，就需要对OLED背光源发出的光的两个偏振方向分别进行控制。具体如图1所示，背光模组中包括：OLED背光源01、位于背光源01出光侧的由液晶面板构成的第一层柱状棱镜02和由液晶面板构成的第二层柱状棱镜08。其中，第一层柱状棱镜07在水平方向上控制OLED背光源01发出的光，第二层柱状棱镜08在垂直方向上控制OLED背光源01发出的光。即现有的背光模组通过利用两个液晶面板来控制OLED背光源发出的光，使其在水平方向和竖直方向分别汇聚，最终获得准直光。现有的背光模组由于需要增加两个液晶面板，因此结构比较复杂，并且整体厚度较厚，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，该背光模组通过设置一层液晶面板就可以实现将背光源发出的光由发散光变成准直光，因此结构更加简单、整体厚度较薄且成本较低。
因此，本发明实施例提供的一种背光模组，包括设置有若干点发光源的背光源，还包括：位于所述背光源出光侧的液晶面板；其中，
所述液晶面板在不加电时处于完全透光状态，所述液晶面板在施加电压时具有与各所述点发光源一一对应的凸透镜结构，且所述凸透镜结构的焦点与对应的所述点发光源重合，并且当各所述凸透镜结构对应区域的液晶分子呈水平状态排列时，液晶分子长轴的延伸方向不同。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述液晶面板具体包括：位于所述背光源出光侧的第一基板，与所述第一基板相对设置的第二基板，位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的且与各所述点发光源一一对应的电极结构；其中，
每一所述电极结构包括分别位于所述液晶层两侧的第一电极和第二电极，且所述第一电极为面状结构，所述第二电极包括由内向外依次排列的多个同心的环状子电极。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述第二电极还包括位于最内侧的环状子电极中心的点状子电极。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所述环状子电极的形状为圆形或正多边形。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为负性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向均垂直于所述液晶层所在的平面。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，当所述液晶面板在施加电压时，所述电极结构的所述第二电极中，由内向外的各所述环状子电极上施加的电压逐渐减小。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的表面均为光滑平面。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向均平行于所述液晶层所在的平面；
一个所述电极结构对应的区域包括至少两个畴；
同一个所述电极结构对应的区域中，不同畴对应的所述第一取向层的取向方向不同，不同畴对应的所述第二取向层的取向方向不同；
同一畴对应的所述第一取向层的取向方向与所述第二取向层的取向方向不同。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，同一畴对应的所述第一取向层的取向方向与所述第二取向层的取向方向的夹角为30°～270°。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，当所述液晶面板在施加电压时，所述电极结构的所述第二电极中，由内向外的各所述环状子电极上施加的电压逐渐增大。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括液晶显示面板和本发明实施例提供的上述所述的背光模组。
本发明实施例提供的背光模组及显示装置，该背光模组包括设置有若干点发光源的背光源，还包括：位于背光源出光侧的液晶面板。该背光模组中液晶面板在施加电压时形成具有与各点发光源一一对应的凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源发出的光由发散光变成准直光。并且由于当液晶面板内的液晶分子呈水平状态排列时，凸透镜结构对应区域内的液晶分子长轴的延伸方向是不同的，因此凸透镜结构对应区域内不同延伸方向的液晶分子可以对对应的点发光源发出的光的两个偏振方向同时进行控制，从而不像现有的背光模组一样需要利用两个方向的柱状透镜进行控制。因此本发明实施例提供的背光模组通过设置一层液晶面板就可以实现将背光源发出的光由发散光变成准直光，因此与现有的背光模组相比，结构更加简单、整体厚度较薄且成本较低。
附图说明
图1为现有的背光模组的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的背光模组的环状电极的结构示意图之一；
图4为本发明实施例提供的背光模组的环状电极的结构示意图之二；
图5为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之二；
图6为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之三；
图7为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之四；
图8为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之五。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各结构的大小和形状不反映上述背光模组的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种背光模组，如图2所示，包括设置有若干点发光源011的背光源01，还包括：位于背光源01出光侧的液晶面板02；其中，
液晶面板02在不加电时处于完全透光状态，液晶面板02在施加电压时具有与各点发光源011一一对应的凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源011重合，并且当各凸透镜结构对应区域的液晶分子031呈水平状态排列时，液晶分子031长轴的延伸方向不同。
本发明实施例提供的背光模组包括设置有若干点发光源的背光源，还包括：位于背光源出光侧的液晶面板。该背光模组中液晶面板在施加电压时形成具有与各点发光源一一对应的凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源发出的光由发散光变成准直光。并且由于当液晶面板内的液晶分子呈水平状态排列时，凸透镜结构对应区域内的液晶分子长轴的延伸方向是不同的，因此凸透镜结构对应区域内不同延伸方向的液晶分子可以对对应的点发光源发出的光的两个偏振方向同时进行控制，从而不像现有的背光模组一样需要利用两个方向的柱状透镜进行控制。因此本发明实施例提供的背光模组通过设置一层液晶面板就可以实现将背光源发出的光由发散光变成准直光，因此与现有的背光模组相比，结构更加简单、整体厚度较薄且成本较低。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述背光模组中，液晶分子呈水平状态排列是指液晶分子长轴的延伸方向与液晶面板中液晶层所在的平面平行。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，背光源与液晶面板还需要通过透明光学胶进行粘贴。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，背光源中的点光源可以是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)或发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)等，在此不做限定。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，背光源中的若干点发光源呈矩阵排列。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述背光模组中，液晶面板是为了形成凸透镜结构，其不同于现有显示装置中用于显示的液晶面板，因此本发明实施例提供的液晶面板中不设置有彩膜层。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，如图2所示，液晶面板02具体包括：位于背光源01出光侧的第一基板021，与第一基板021相对设置的第二基板022，位于第一基板021与第二基板022之间的液晶层03，以及位于第一基板021和第二基板022之间的且与各点发光源011一一对应的电极结构04；其中，
每一电极结构04包括分别位于液晶层03两侧的第一电极041和第二电极042，且第一电极041为面状结构，第二电极042包括由内向外依次排列的多个同心的环状子电极A1。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，如图3和图4所示，第二电极042还包括位于最内侧的环状子电极A1中心的点状子电极A2。
这样通过控制电极结构04中第一电极041以及第二电极042中各环状子电极A1的电压控制液晶分子的翻转，从而使电极结构04对应的液晶分子031具有凸透镜的效果。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，点电极的形状可以与环状子电极的形状相同，当然在具体实施时，点电极的形状也可以与环状子电极的形状不相同，在此不作限定。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，如图3所示，环状子电极A1的形状可以为圆形；或者如图4所示，环状子电极A1的形状也可以为正多边形，在此不作限定。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，每一电极结构中的第一电极可以位于第一基板面向第二基板的一侧上，第二电极位于第二基板面向第一基板的一侧上；当然每一电极结构中的第一电极也可以位于第二基板面向第一基板的一侧上，第二电极位于位于第一基板面向第二基板的一侧上，在此不作限定。
较佳地，为了降低制作难度，具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，将各电极结构中的第一电极均设置成位于液晶层的同一侧，将各电极结构中的第二电极均设置成位于液晶层的同一侧。
较佳地，为了简化构图工艺，具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，所有电极结构中的第一电极设置成一个一体结构，即一个覆盖液晶层的面状电极。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，液晶层中的液晶分子可以为负性液晶分子，也可以为正性液晶分子，在此不作限定。
下面分别以负性液晶分子和正性液晶分子为例，对发明实施例提供的背光模组进行详细的说明。
实施一、
以液晶层中的液晶分子为负性液晶分子为例，具体实施时，如图5所示，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于液晶层03两侧的第一取向层05和第二取向层06；第一取向层05和第二取向层06的取向方向均垂直于液晶层03所在的平面。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，当液晶面板02在施加电压时，电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压逐渐减小。
该背光模组中，如图5所示，由于第一取向层05和第二取向层06的取向方向均垂直于液晶层03所在的平面，因此在液晶面板02不施加电压时，负性液晶分子031处于竖直状态，液晶面板02处于完全透光状态，背光源01的点发光源011发出的光经过液晶面板02后没有相位延迟，液晶面板02对背光源01的点发光源011发出的光不进行控制。并且，由于在液晶面板02不施加电压时，负性液晶分子031处于竖直状态，因此当施加电压使负性液晶分子031变为水平状态时，凸透镜结构对应区域的负性液晶分子031的长轴的延伸方向不同，从而可以对对应的点发光源011发出的光的两个偏振方向同时进行控制。
该背光模组中，如图6所示，当液晶面板02在施加电压时，由于电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压越来越小，因此负性液晶分子031由内向外从竖直状态翻转为水平状态的翻转也越来越小，从而使电极结构04对应区域内的液晶层03形成凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源011重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源011发出的与凸透镜结构的焦点对应的光由发散光变成准直光。
实施二、
以液晶层中的液晶分子为正性液晶分子为例，具体实施时，如图7所示，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于液晶层03两侧的第一取向层05和第二取向层06；第一取向层05和第二取向层06的表面均为光滑平面。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，当液晶层03中的液晶分子031为正性液晶分子时，当液晶面板02在施加电压时，电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压逐渐增大。
该背光模组中，如图7所示，由于第一取向层05和第二取向层06的表面均为光滑平面，因此在液晶面板02不施加电压时，正性液晶分子031处于水平状态，液晶面板02处于完全透光状态，背光源01的点发光源011发出的光经过液晶面板02后没有相位延迟，液晶面板02对背光源01的点发光源011发出的光不进行控制。并且，由于第一取向层05和第二取向层06的表面均为光滑平面，因此，在液晶面板02不施加电压时，正性液晶分子031呈无规则的水平排列，即凸透镜结构对应区域的正性液晶分子031的长轴的延伸方向不同，从而可以对对应的点发光源011发出的光的两个偏振方向同时进行控制。
该背光模组中，如图6所示，当液晶面板02在施加电压时，由于电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压越来越大，因此正性液晶分子031由内向外从水平状态翻转为竖直状态的翻转也越来越大，从而使电极结构04对应区域内的液晶层03形成凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源011重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源011发出的与凸透镜结构的焦点对应的光由发散光变成准直光。
实施三、
以液晶层中的液晶分子为正性液晶分子为例，具体实施时，如图7所示，在本发明实施例提供的上述背光模组中，还包括分别位于液晶层03两侧的第一取向层05和第二取向层06；第一取向层05和第二取向层06的取向方向均平行于液晶层03所在的平面。
如图8所示，一个电极结构04对应的区域包括至少两个畴(图8以虚线划分的四个区域表示四个畴)；同一个电极结构04对应的区域中，不同畴对应的第一取向层05的取向方向(图8中S1、S2、S3和S4表示4个取向方向)不同，不同畴对应的第二取向层06的取向方向不同；同一畴对应的第一取向层05的取向方向与第二取向层06的取向方向不同。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述背光模组中，同一畴对应的第一取向层的取向方向与第二取向层的取向方向的夹角为30°～270°。
在本发明实施例提供的上述背光模组中，当液晶层03中的液晶分子031为正性液晶分子时，当液晶面板02在施加电压时，电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压逐渐增大。
该背光模组中，如图7所示，由于第一取向层05和第二取向层06的取向方向均平行于液晶层03所在的平面，因此在液晶面板02不施加电压时，正性液晶分子031处于水平状态，液晶面板02处于完全透光状态，背光源01的点发光源011发出的光经过液晶面板02后没有相位延迟，液晶面板02对背光源01的点发光源011发出的光不进行控制。并且由于一个电极结构04对应的区域包括至少两个畴，同一个电极结构04对应的区域中，不同畴对应的第一取向层05的取向方向不同，不同畴对应的第二取向层06的取向方向不同。即凸透镜结构对应区域的正性液晶分子031处于水平状态时长轴的延伸方向不同，从而可以对对应的点发光源011发出的光的两个偏振方向同时进行控制。
该背光模组中，如图6所示，当液晶面板02在施加电压时，由于电极结构04的第二电极042中，由内向外的各环状子电极A1上施加的电压越来越大，因此正性液晶分子031由内向外从水平状态翻转为竖直状态的翻转也越来越大，从而使电极结构04对应区域内的液晶层03形成凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源011重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源011发出的与凸透镜结构的焦点对应的光由发散光变成准直光。
较佳地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，当一个电极结构对应的区域包括两个畴时，同一取向层中与两个畴分别对应的两个取向方向的夹角为90°，当一个电极结构对应的区域包括n(n≥3)个畴时，同一取向层中与相邻两个畴分别对应的两个取向方向的夹角为360°/n。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括液晶显示面板，还包括本发明实施例提供的上述任一种背光模组。该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的背光模组及显示装置，该背光模组包括设置有若干点发光源的背光源，还包括：位于背光源出光侧的液晶面板。该背光模组中液晶面板在施加电压时形成具有与各点发光源一一对应的凸透镜结构，且凸透镜结构的焦点与对应的点发光源重合，因此该凸透镜结构可以使点发光源发出的光由发散光变成准直光。并且由于当液晶面板内的液晶分子呈水平状态排列时，凸透镜结构对应区域内的液晶分子长轴的延伸方向是不同的，因此凸透镜结构对应区域内不同延伸方向的液晶分子可以对对应的点发光源发出的光的两个偏振方向同时进行控制，从而不像现有的背光模组一样需要利用两个方向的柱状透镜进行控制。因此本发明实施例提供的背光模组通过设置一层液晶面板就可以实现将背光源发出的光由发散光变成准直光，因此与现有的背光模组相比，结构更加简单、整体厚度较薄且成本较低。
显然，本领域的技术人员可以对本发明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 (11)

1.一种背光模组，包括设置有若干点发光源的背光源，其特征在于，还包括：位于所述背光源出光侧的液晶面板；其中，
所述液晶面板在不加电时处于完全透光状态，所述液晶面板在施加电压时具有与各所述点发光源一一对应的凸透镜结构，且所述凸透镜结构的焦点与对应的所述点发光源重合，并且当各所述凸透镜结构对应区域的液晶分子呈水平状态排列时，液晶分子长轴的延伸方向不同。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述液晶面板具体包括：位于所述背光源出光侧的第一基板，与所述第一基板相对设置的第二基板，位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的且与各所述点发光源一一对应的电极结构；其中，
每一所述电极结构包括分别位于所述液晶层两侧的第一电极和第二电极，且所述第一电极为面状结构，所述第二电极包括由内向外依次排列的多个同心的环状子电极。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第二电极还包括位于最内侧的环状子电极中心的点状子电极。
4.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述环状子电极的形状为圆形或正多边形。
5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为负性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向均垂直于所述液晶层所在的平面。
6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，当所述液晶面板在施加电压时，所述电极结构的所述第二电极中，由内向外的各所述环状子电极上施加的电压逐渐减小。
7.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的表面均为光滑平面。
8.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，还包括分别位于所述液晶层两侧的第一取向层和第二取向层；所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子，所述第一取向层和所述第二取向层的取向方向均平行于所述液晶层所在的平面；
一个所述电极结构对应的区域包括至少两个畴；
同一个所述电极结构对应的区域中，不同畴对应的所述第一取向层的取向方向不同，不同畴对应的所述第二取向层的取向方向不同；
同一畴对应的所述第一取向层的取向方向与所述第二取向层的取向方向不同。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，同一畴对应的所述第一取向层的取向方向与所述第二取向层的取向方向的夹角为30°～270°。
10.如权利要求7-9任一项所述的背光模组，其特征在于，当所述液晶面板在施加电压时，所述电极结构的所述第二电极中，由内向外的各所述环状子电极上施加的电压逐渐增大。
11.一种显示装置，包括液晶显示面板，其特征在于，还包括如权利要求1-10任一项所述的背光模组。
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