CN108828825A - 侧入式背光模组以及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种侧入式背光模组，其包括多个能够分别独立控制的光线控制单元，所述光线控制单元包括依次设置的第一基板、第一电极、聚合物液晶层、第二电极以及第二基板，所述聚合物液晶层的侧面设置有遮光层，所述第一电极和第二电极用于形成施加在聚合物液晶层上的电场以调节聚合物液晶层对光线的散射状态；其中，至少所述第二电极和第二基板为透明的，所有所述光线控制单元的第二基板依次紧密拼接形成为导光板，所述导光板的侧面设置有光源。本发明还公开了包含所述侧入式背光模组的液晶显示装置。本发明可以采用侧入式背光实现分区块控制进行局部调光，在实现高动态对比度的效果的同时，还有利于液晶显示装置的轻薄化发展。

Description

侧入式背光模组以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种侧入式背光模组，还涉及包含所述侧入式背光模组的液晶显示装置。
背景技术
在平板显示装置中，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。
近年来，随着高动态对比度(High-Dynamic Range，HDR)技术的发展，HDR技术越来越多的应用于液晶显示装置中。要在液晶显示装置中实现HDR技术，对液晶显示装置的背光单元提出了特殊的技术需求，液晶显示装置的背光单元应当能够实现分区块控制进行局部调光(local dimming)。
液晶显示装置的背光类型主要包括直下式背光以及侧入式背光，直下式背光由于LED光源的分区与液晶显示面板的分区可以一一对应，分区块局部调光的效果好，因此成为市场主流，然而直下式背光模组的尺寸较厚，无法满足市场上对超薄液晶显示装置的追求。而对于侧入式背光模组，由于采用光源从侧边入光，使用导光板作为传播光的载体，虽然满足了市场上对超薄液晶显示器的追求，但正是由于侧入式背光模组为侧边入光模式，其侧光分区控制困难，无法做到有效的多分区以实现二维的亮度控制，因此其HDR的效果较差。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种侧入式背光模组，其可以采用侧入式背光实现分区块控制进行局部调光，提升了显示装置的高动态对比度的效果，并且有利于液晶显示装置的轻薄化发展。
为了达到上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种侧入式背光模组，其包括多个相互拼接并且能够分别独立控制的光线控制单元，所述光线控制单元包括依次设置的第一基板、第一电极、聚合物液晶层、第二电极以及第二基板，所述聚合物液晶层的侧面设置有遮光层，所述第一电极和所述第二电极用于形成施加在所述聚合物液晶层上的电场以调节所述聚合物液晶层对光线的散射状态；其中，至少所述第二电极和所述第二基板为透明的，所有所述光线控制单元的第二基板依次紧密拼接形成为导光板，所述导光板的侧面设置有光源。
优选地，所有所述光线控制单元的第二基板为一体成型的结构。
优选地，各个所述光线控制单元的第一电极和第二电极均分别相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
优选地，所有所述光线控制单元的第一电极为一体成型的结构，各个所述光线控制单元的第二电极相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
优选地，所有所述光线控制单元的第二电极为一体成型的结构，各个所述光线控制单元的第一电极相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
优选地，所有所述光线控制单元的第一基板为一体成型的结构。
其中，所述聚合物液晶层的液晶材料为聚合物分散液晶或聚合物网络液晶。
其中，所述多个相互拼接的光线控制单元呈M行×N列排布，其中M和N分别为大于1的整数。
本发明还提供了一种液晶显示装置，其包括液晶面板和如上所述侧入式背光模组，所述液晶面板和所述侧入式背光模组相对设置，所述侧入式背光模组向所述液晶面板提供显示光线。
其中，所述液晶面板的入光面和所述侧入式背光模组的出光面之间设置有空气间隙或者是所述液晶面板的入光面通过折射率小于1.3的粘结材料紧密贴合在所述侧入式背光模组的出光面上。
本发明实施例提供的侧入式背光模组，其包括多个相互拼接并且能够分别独立控制的光线控制单元，在每个光线控制单元中，通过在导光板(第二基板)的背面设置第一电极、聚合物液晶层和第二电极的结构，第一电极和第二电极形成不同的电场可以调节聚合物液晶层对光线的散射状态，在导光板的背面进行不同程度的光线散射，从而可以控制导光板的出光面的出光量。由此，通过调节各个光线控制单元的第一电极和第二电极之间的电场，可以在不同区域(不同的光线控制单元)进行局部调光，提升了显示装置的高动态对比度的效果。并且由于是采用侧入式背光，其有利于液晶显示装置的轻薄化发展。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种侧入式背光模组的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种侧入式背光模组的俯视结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种侧入式背光模组的剖面结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种侧入式背光模组的剖面结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种液晶显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施例首先提供了一种侧入式背光模组，参阅图1和图2，所述侧入式背光模组包括多个相互拼接并且能够分别独立控制的光线控制单元10(图1中仅示例性示出了其中的两个)，所述光线控制单元10包括依次设置的第一基板11、第一电极12、聚合物液晶层13、第二电极14以及第二基板15。其中，所述第二电极14和所述第二基板15为透明的，所有所述光线控制单元10的第二基板15依次紧密拼接形成为导光板20，所述导光板20的侧面设置有光源30。所述第一电极12和所述第二电极14用于形成施加在所述聚合物液晶层13上的电场以调节所述聚合物液晶层13对光线的散射状态。
其中，所述聚合物液晶层13的液晶材料可以为聚合物分散液晶(PolymerDispersed Liquid Crystal，PDLC)或聚合物网络液晶(Polymer Network LiquidCrystal，PNLC)。通过在聚合物液晶层13的两侧选择是否施加电场，可以使得聚合物液晶层13在透明态和散射态之间转换，并且可以通过控制所施加的电场的大小，调节所述聚合物液晶层13对光线的散射程度。
基于以上的原理，本实施例提供的侧入式背光模组，在光线控制单元10中，由位于导光板20(第二基板15)背面(与出光面15a相对的另一面)的第一电极12和第二电极14形成的电场进行控制，调节聚合物液晶层13对光线的散射状态，在导光板20的背面进行光线散射，从而可以控制导光板20的出光面15a的出光量。由此，通过调节各个光线控制单元10的第一电极12和第二电极14之间的电场，相当于在导光板20的背面的不同区域分别形成散射状态可控的散射网点，从而可以在不同区域(不同的光线控制单元10)进行局部调光。
另外，所述第二基板15(导光板20)的背面本身可以设置有一些少量的散射网点(数量远远少于传统的侧入式背光模组的导光板中的散射网点的数量)，即第二基板15本身可以将少量的光线朝向出光面15a散射，然后再由聚合物液晶层13的不同散射状态实现差异化地控制出光量。
其中，如图1所示，所述聚合物液晶层13的侧面设置有遮光层16，以避免相邻两个光线控制单元10中的光线相互串扰。
本实施例中，如图1所示，所有所述光线控制单元10的第一基板11依次紧密拼接，所有所述光线控制单元10的第二基板15依次紧密拼接。在另外的实施例中，如图3，所有所述光线控制单元10的第一基板11也可以是一体成型的结构；如图4所示，所有所述光线控制单元10的第二基板15也可以是一体成型的结构，并且所有的第二基板15为一体成型的结构时，其形成的导光板20具有更好的导光效果，相比于相互拼接的技术方案，主要是减少光线传播时在拼接界面上的光线损失。
其中，所述第一电极12和第二电极14需要连接到外部的驱动模块(图中未示出)，由驱动模块向第一电极12和第二电极14输入电压，第一电极12和第二电极14之间具有电位差时形成电场，通过驱动模块控制第一电极12和第二电极14之间的电位差的大小，形成不同强度的电场。
本实施例中，如图1所示，各个所述光线控制单元10的第一电极12和第二电极14均分别相互独立，由此可以使得各个所述光线控制单元10能够分别独立控制。在另外的实施例中，如图3，所有所述光线控制单元10的第一电极12可以设置为一体成型的结构，此时各个所述光线控制单元10的第二电极14设置为相互独立，由此也可以使得各个所述光线控制单元10能够分别独立控制；或者是，如图4所示，所有所述光线控制单元10的第二电极14可以设置为一体成型的结构，此时各个所述光线控制单元10的第一电极12设置为相互独立，由此也可以使得各个所述光线控制单元10能够分别独立控制。
本实施例中，如图2所示，所述多个相互拼接的光线控制单元10呈M行×N列的阵列排布，如图2中M＝6，N＝5，即整个侧入式背光模组可以划分为30个区块分别独立控制进行局部调光。需要说明的是，在另外的一些实施例中，M、N的取值也可以根据实际所要划分的区块数量选择为其他的数值，只需要满足M和N分别为大于1的整数即可。
其中，所示光线控制单元10中，至少所述第二电极14和所述第二基板15为透明的。例如所述第二基板15采用传统的侧入式背光模组中的导光板材料制备形成；所述第二电极14可以使用透明导电氧化物制备形成，例如是氧化铟锡(ITO)。在一些实施例中，所述第一电极12也可以使用透明导电氧化物制备形成，所述第一基板11也可以是透明的，例如是使用玻璃基板。在另外的一些实施例中，所述第一电极12可以制备形成为能够反射光线的电极，将穿透聚合物液晶层13的光线朝向导光板20反射，提高光线的利用率。
其中，所述光源30可以选择使用LED灯条。在所述侧入式背光模组中，所述导光板20还可以设置有光学膜片组，例如是包括棱镜片、扩散片等。
本实施例还提供了一种液晶显示装置，如图5所示，所述液晶显示装置包括相对设置的背光模组100和液晶面板200，所述背光模组100采用了本发明如上实施例所提供的侧入式背光模组，所述侧入式背光模组100向所述液晶面板200提供显示光线，以使所述液晶面板200显示画面。
本实施例中，如图5所示，所述液晶面板200的入光面和所述侧入式背光模组100的出光面之间设置有空气间隙300。在另外的一些实施例中，如图6所示，所述液晶面板200的入光面也可以是通过折射率小于1.3的粘结材料400紧密贴合在所述侧入式背光模组100的出光面上。
综上所述，本发明实施例提供的侧入式背光模组及其相应的液晶显示装置，采用侧入式背光实现分区块控制进行局部调光，提升了显示装置的高动态对比度的效果，并且有利于液晶显示装置的轻薄化发展。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧入式背光模组，其特征在于，包括多个相互拼接并且能够分别独立控制的光线控制单元，所述光线控制单元包括依次设置的第一基板、第一电极、聚合物液晶层、第二电极以及第二基板，所述聚合物液晶层的侧面设置有遮光层，所述第一电极和所述第二电极用于形成施加在所述聚合物液晶层上的电场以调节所述聚合物液晶层对光线的散射状态；
其中，至少所述第二电极和所述第二基板为透明的，所有所述光线控制单元的第二基板依次紧密拼接形成为导光板，所述导光板的侧面设置有光源。
2.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所有所述光线控制单元的第二基板为一体成型的结构。
3.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，各个所述光线控制单元的第一电极和第二电极均分别相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
4.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所有所述光线控制单元的第一电极为一体成型的结构，各个所述光线控制单元的第二电极相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
5.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所有所述光线控制单元的第二电极为一体成型的结构，各个所述光线控制单元的第一电极相互独立，以使得各个所述光线控制单元能够分别独立控制。
6.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所有所述光线控制单元的第一基板为一体成型的结构。
7.根据权利要求1-6任一所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述聚合物液晶层的液晶材料为聚合物分散液晶或聚合物网络液晶。
8.根据权利要求7所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述多个相互拼接的光线控制单元呈M行×N列排布，其中M和N分别为大于1的整数。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶面板和如权利要求1-8任一所述侧入式背光模组，所述液晶面板和所述侧入式背光模组相对设置，所述侧入式背光模组向所述液晶面板提供显示光线。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶面板的入光面和所述侧入式背光模组的出光面之间设置有空气间隙或者是所述液晶面板的入光面通过折射率小于1.3的粘结材料紧密贴合在所述侧入式背光模组的出光面上。
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