CN209821548U - 视角可切换的显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种视角可切换的显示装置，包括液晶显示面板和位于液晶显示面板下侧的背光模组，背光模组包括从下至上依次设置的直下式背光源和防窥板，直下式背光源朝向防窥板的一侧设有呈阵列分布的多个LED，防窥板内设有呈阵列分布并与多个LED分别相对应的多个通孔。当使LED位于对应通孔的下方时，该显示装置为窄视角状态，当使LED插入在对应通孔内或与通孔相互错开时，该显示装置为宽视角状态。本实用新型通过改变背光模组的出光方式，以实现显示装置的宽窄视角切换，不需要改变液晶显示面板的内部结构，从而可以适用于常规的液晶显示面板，具有较好的实用性。

Description

视角可切换的显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种视角可切换的显示装置。

背景技术

随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。

现在的显示器件逐渐朝着宽视角的方向发展，无论是手机移动终端应用，桌上显示器还是笔记本电脑应用，除了宽视角的需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。目前，主要有以下几种方式实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角切换。

第一种是在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角。但是，这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定了，只能实现窄视角模式，就无法再显示宽视角功能。

第二种是利用彩膜基板(color filter，CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，实现窄视角模式。这种方式虽然可以实现宽窄视角切换，但是成本相对较高，而且对现有的彩膜基板没有设置视角控制电极的显示面板不适用。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种视角可切换的显示装置，以解决现有技术中的显示装置视角不能切换或视角切换不适用于常规的显示面板的问题。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种视角可切换的显示装置，包括液晶显示面板和位于该液晶显示面板下侧的背光模组，该背光模组包括从下至上依次设置的直下式背光源和防窥板，该直下式背光源朝向该防窥板的一侧设有呈阵列分布的多个LED，该防窥板内设有呈阵列分布并与该多个LED分别相对应的多个通孔，当该LED位于对应该通孔的下方时，该显示装置为窄视角状态，当该LED插入在对应该通孔内或与该通孔相互错开时，该显示装置为宽视角状态。

进一步地，每个通孔的内壁上设有阻光材料。

进一步地，该防窥板能够相对于该直下式背光源上下移动，当该防窥板移动至使每个LED位于对应该通孔的下方时，该显示装置为窄视角状态，当该防窥板移动至使每个LED收容在对应通孔内时，该显示装置为宽视角状态。

进一步地，该背光模组还包括用于驱动该防窥板升降的驱动机构。

进一步地，该驱动机构为涡轮传动机构、螺母丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构。

进一步地，该防窥板位于该多个LED的上方，该背光模组还包括位于该防窥板上方的PDLC薄膜，该PDLC薄膜包括第一电极、第二电极以及位于该第一电极与该第二电极之间的聚合物液晶层，该PDLC薄膜可在透明态与雾态之间切换。

进一步地，该防窥板由透明材料制成，每个通孔内设有涅菲尔透镜，该涅菲尔透镜刻有同心凹槽的一面朝向该直下式背光源。

进一步地，该防窥板能够相对于该直下式背光源水平移动，当该防窥板移动至使每个LED与对应通孔内的涅菲尔透镜对齐时，该显示装置为窄视角状态，当该防窥板移动至使每个LED与对应通孔内的涅菲尔透镜错开时，该显示装置为宽视角状态。

进一步地，该背光模组还包括用于驱动该防窥板水平移动的平移机构。

进一步地，该平移机构包括曲柄和连接在该曲柄与该防窥板之间的连杆以及限定该防窥板平移方向的导向槽。

本实用新型有益效果在于：视角可切换的显示装置包括液晶显示面板和位于液晶显示面板下侧的背光模组，背光模组包括从下至上依次设置的直下式背光源和防窥板，直下式背光源朝向防窥板的一侧设有呈阵列分布的多个LED，防窥板内设有呈阵列分布并与多个LED分别相对应的多个通孔。当使LED位于对应通孔的下方时，该显示装置为窄视角状态，当使LED插入在对应通孔内或与通孔相互错开时，该显示装置为宽视角状态。本实用新型通过改变背光模组的出光方式，以实现显示装置的宽窄视角切换，不需要改变液晶显示面板的内部结构，从而可以适用于常规的液晶显示面板，具有较好的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中视角可切换的显示装置在窄视角的截面结构示意图；

图2是本实用新型中防窥板的平面结构示意图；

图3是图1中视角可切换的显示装置的原理结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中视角可切换的显示装置在宽视角的截面结构示意图；

图5是图4中视角可切换的显示装置的原理结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中视角可切换的显示装置在窄视角的截面结构示意图；

图7是图6中视角可切换的显示装置的原理结构示意图；

图8是本实用新型实施例二中视角可切换的显示装置在宽视角的截面结构示意图；

图9是图8中视角可切换的显示装置的原理结构示意图；

图10是本实用新型实施例三中视角可切换的显示装置的立体结构示意图；

图11是本实用新型实施例三中视角可切换的显示装置在窄视角的截面结构示意图；

图12是图11中视角可切换的显示装置的原理结构示意图；

图13是本实用新型实施例三中视角可切换的显示装置在宽视角的截面结构示意图；

图14是图13中视角可切换的显示装置的原理结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的视角可切换的显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

[实施例一]

如图1至图5所示，本实用新型实施例一提供的一种视角可切换的显示装置，包括液晶显示面板10和位于液晶显示面板10下侧的背光模组20，背光模组20包括从下至上依次设置的直下式背光源21和防窥板22，直下式背光源21朝向防窥板22的一侧设有呈阵列分布的多个LED211，防窥板22内设有呈阵列分布并与多个LED211分别相对应的多个通孔221，当LED211位于对应通孔221的下方时，显示装置为窄视角状态，当LED211插入在对应通孔221内或与通孔221相互错开时，显示装置为宽视角状态。

其中，液晶显示面板10包括阵列基板11和与阵列基板11相对设置的彩膜基板13以及位于阵列基板11和彩膜基板13之间的液晶层12，阵列基板11朝向液晶层12的一侧设有扫面线、数据线、薄膜晶体管以及像素电极，阵列基板11与直下式背光源21之间设有第一偏光片14。彩膜基板13朝向液晶层12的一侧设有色阻层、黑矩阵(BM)和平坦层，色阻层和黑矩阵错开排布且设置在彩膜基板13上，色阻层例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，以分别形成R、G、B子像素。彩膜基板13原理液晶层12的一侧设有第二偏光片15，第一偏光片14与第二偏光片15均具有偏振功能且其偏振方向相互垂直。液晶显示面板10的具体结构请参考现有技术，这里不再赘述。

在本实施例中，每个通孔221的内壁上设有阻光材料，当直下式背光源21的光线照射在每个通孔221的内壁上时，阻光材料可以吸收照射在每个通孔221的内壁上的光线，防止光线在通孔221的内壁上发生反射，使直下式背光源21的光线限定在一定角度范围内穿过防窥板22。当然，在其它实施例中，防窥板22可以由不透明的材料制成，可以防止在防窥板22上除通孔221的位置以外的其它地方发生漏光，或者，也可以将防窥板22的上表面或下表面也涂设阻光材料，但并不以此为限。

在本实施例中，防窥板22能够相对于直下式背光源21上下移动，当防窥板22移动至使每个LED211位于对应通孔221的下方时，显示装置为窄视角状态，当防窥板22移动至使每个LED211收容在对应通孔221内时，显示装置为宽视角状态。背光模组20还包括用于驱动防窥板22升降的驱动机构24。驱动机构24为涡轮传动机构、螺母丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构。本实施例中，驱动机构24为螺母丝杆传动机构，包括驱动电机241和与防窥板22连接的丝杆242，螺母(图未示)套设在丝杆242的外周，驱动电机241用于驱动螺母转动使丝杆242相对于螺母上下移动，从而带着防窥板22上下移动，使LED211在通孔221内上下移动并实现宽窄视角的切换。

背光模组20还包括扩散片23和壳体201，壳体201内部设有容纳槽，直下式背光源21、防窥板22、驱动机构24以及扩散片23均设置在容纳槽内。扩散片23可以使直下式背光源21的光线在穿过防窥板22后更加均匀分布，从而可以提升显示装置的显示效果。

请参照图3，在窄视角时，驱动机构24驱动防窥板22移动至使每个LED211位于对应通孔221的下方，即防窥板22的下表面与每个LED211的上表面平齐，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，射出光线的角度大于一定范围后会照射在通孔221的内壁并被吸收，射出光线的角度小于一定范围内就可以穿过通孔221并通过扩散片23均匀化后照射在液晶显示面板10上，使显示装置呈现窄视角状态；请参照图5，在宽视角时，驱动机构24驱动防窥板22移动至使每个LED211收容在对应通孔221内，即防窥板22的上表面与每个LED211的上表面平齐，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，通过扩散片23均匀化后照射在液晶显示面板10上，使显示装置呈现宽视角状态。

[实施例二]

如图6至9所示，本实用新型实施例二提供的视角可切换的显示装置与实施例一(图1至5)中的视角可切换的显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中，防窥板22位于多个LED211的上方，背光模组20还包括位于防窥板22上方的PDLC薄膜26，PDLC薄膜26包括第一电极261、第二电极263以及位于第一电极261与第二电极263之间的聚合物液晶层262，PDLC薄膜26可在透明态与雾态之间切换。

相对于实施例一，本实施例不需要驱动机构24驱动防窥板22上下移动，在初始状态，每个LED211位于对应通孔221的下方，即防窥板22的下表面与每个LED211的上表面平齐。

请参照图7，在窄视角时，第一电极261与第二电极263上施加压差较大电压，使第一电极261与第二电极263之间形成较大的电场，此时聚合物液晶层262中的液晶分子呈规则的排列状态，PDLC薄膜26为透明态，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，射出光线的角度大于一定范围后会照射在通孔221的内壁并被吸收，射出光线的角度小于一定范围内就可以穿过通孔221并通过扩散片23均匀化后照射在PDLC薄膜26上，由于PDLC薄膜26为透明态，并不会改变光线的角度，所以显示装置呈现窄视角状态；请参照图9，在宽视角时，第一电极261与第二电极263上不施加任何电压，即第一电极261与第二电极263之间不会形成电场，此时聚合物液晶层262中的液晶分子呈不规则的排列状态，PDLC薄膜26为雾态，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，通过扩散片23均匀化后照射在PDLC薄膜26上，由于PDLC薄膜26为雾态，光线穿过雾态的PDLC薄膜26呈现发散状态，所以显示装置呈现宽视角状态

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

[实施例三]

如图10至14所示，本实用新型实施例三提供的视角可切换的显示装置与实施例一(图1至5)中的视角可切换的显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中，防窥板22由透明材料制成，每个通孔221内设有涅菲尔透镜222，涅菲尔透镜222刻有同心凹槽的一面朝向直下式背光源21。防窥板22能够相对于直下式背光源21水平移动，当防窥板22移动至使每个LED211与对应通孔221内的涅菲尔透镜222对齐时，显示装置为窄视角状态，当防窥板22移动至使每个LED211与对应通孔221内的涅菲尔透镜222错开时，显示装置为宽视角状态。

其中，涅菲尔透镜222(Fresnellens)具有准直或向中心聚焦效果。菲涅尔透镜222，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凹槽，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。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。至于涅菲尔透镜更详细的介绍请参考现有技术，这里不再赘述。

在本实施例中，背光模组20还包括用于驱动防窥板22水平移动的平移机构25。平移机构25包括曲柄251和连接在曲柄251与防窥板22之间的连杆252以及限定防窥板22平移方向的导向槽253。平移机构25位于壳体201的外侧面，壳体201的外侧面开设有导向槽253，连杆252通过连接轴穿过导向槽253并与防窥板22连接。通过转动曲柄251使防窥板22沿导向槽253的方向来回移动。

相对于实施例一，本实施例中不需要驱动机构24驱动防窥板22上下移动，而是通过平移机构25驱动防窥板22水平移动。防窥板22的上下表面也不需要涂设阻光材料，而是进一步在通孔221内设置涅菲尔透镜222。

请参照图12，在窄视角时，平移机构25驱动防窥板22平移至使每个LED211与对应通孔221内的涅菲尔透镜222对齐时，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，而发散状态的光线穿过涅菲尔透镜222后，射出的光线为垂直与涅菲尔透镜222平面的准直光线，并通过扩散片23均匀化后照射在液晶显示面板10上，使显示装置呈现窄视角状态；请参照图14，在宽视角时，平移机构25驱动防窥板22平移至使每个LED211与对应通孔221内的涅菲尔透镜222错开，即每个LED211移动至与多个通孔221的连接部分相对应，因为LED211是点光源，其射出光线呈发散状态，而防窥板22上多个通孔221的连接部分位透明状态，不会改变光线的射出角度，再通过扩散片23均匀化后照射在液晶显示面板10上，使显示装置呈现宽视角状态。当然，防窥板22的表面可以为粗糙的表面，这样可以使光线穿过多个通孔221的连接部分时，具有散射作用，使宽视角的效果更好。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视角可切换的显示装置，包括液晶显示面板(10)和位于该液晶显示面板(10)下侧的背光模组(20)，其特征在于，该背光模组(20)包括从下至上依次设置的直下式背光源(21)和防窥板(22)，该直下式背光源(21)朝向该防窥板(22)的一侧设有呈阵列分布的多个LED(211)，该防窥板(22)内设有呈阵列分布并与该多个LED(211)分别相对应的多个通孔(221)，当该LED(211)位于对应该通孔(221)的下方时，该显示装置为窄视角状态，当该LED(211)插入在对应该通孔(221)内或与该通孔(221)相互错开时，该显示装置为宽视角状态。

2.根据权利要求1所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，每个通孔(221)的内壁上设有阻光材料。

3.根据权利要求2所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该防窥板(22)能够相对于该直下式背光源(21)上下移动，当该防窥板(22)移动至使每个LED(211)位于对应该通孔(221)的下方时，该显示装置为窄视角状态，当该防窥板(22)移动至使每个LED(211)收容在对应通孔(221)内时，该显示装置为宽视角状态。

4.根据权利要求3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该背光模组(20)还包括用于驱动该防窥板(22)升降的驱动机构(24)。

5.根据权利要求3所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该驱动机构(24)为涡轮传动机构、螺母丝杆传动机构或齿轮齿条传动机构。

6.根据权利要求2所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该防窥板(22)位于该多个LED(211)的上方，该背光模组(20)还包括位于该防窥板(22)上方的PDLC薄膜(26)，该PDLC薄膜(26)包括第一电极(261)、第二电极(263)以及位于该第一电极(261)与该第二电极(263)之间的聚合物液晶层(262)，该PDLC薄膜(26)可在透明态与雾态之间切换。

7.根据权利要求1所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该防窥板(22)由透明材料制成，每个通孔(221)内设有涅菲尔透镜(222)，该涅菲尔透镜(222)刻有同心凹槽的一面朝向该直下式背光源(21)。

8.根据权利要求7所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该防窥板(22)能够相对于该直下式背光源(21)水平移动，当该防窥板(22)移动至使每个LED(211)与对应通孔(221)内的涅菲尔透镜(222)对齐时，该显示装置为窄视角状态，当该防窥板(22)移动至使每个LED(211)与对应通孔(221)内的涅菲尔透镜(222)错开时，该显示装置为宽视角状态。

9.根据权利要求8所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该背光模组(20)还包括用于驱动该防窥板(22)水平移动的平移机构(25)。

10.根据权利要求9所述的视角可切换的显示装置，其特征在于，该平移机构(25)包括曲柄(251)和连接在该曲柄(251)与该防窥板(22)之间的连杆(252)以及限定该防窥板(22)平移方向的导向槽(253)。