CN211554570U - 一种背光模组及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种背光模组及液晶显示装置，背光模组包括背板、反射片、导光板、棱镜片、光源、铁框以及调光板，调光板包括第一透明电极层、第二透明电极层以及电致折变层，电致折变层设置在第一透明电极层和第二透明电极层之间，当第一透明电极层和第二透明电极层被施加电压存在电压差时，电致折变层中的折变结构在电场的作用下折射率发生改变。本实用新型提供的一种背光模组及液晶显示装置，在导光板的出光侧设置电致折变层，在电致折变层上下设置两层电极层，通过电极层上的电压不同，从而形成电场，改变电致折变层中的光线的方向，从而实现背光模组及液晶显示装置的宽视角和窄视角的切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术领域，且特别是涉及一种背光模组及液晶显示装置。
背景技术
随着科技的快速发展，液晶显示装置已广泛地运用在人们生活中。液晶显示装置包括液晶显示面板和背光模组。液晶显示面板本身并不能发光，而是需要借助背光模组来进行发光以达到显示目的。
近年来，人们在享受大视角体验的同时，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。目前实现防窥的方式众多，比如在显示装置的表面贴附一层防窥膜，又或者将导光板直接设置为出射窄视角效果的光线。在显示装置表面贴附防窥膜，利用防窥膜遮挡住屏幕即可缩小视角，但这种方式需要额外准备防窥膜，且由于防窥膜只能实现一种视角，一旦贴附上防窥膜，视角便固定在窄视角模式，导致无法在宽视角和窄视角两种模式下进行自由切换，不能完全满足人们对于防窥的需求。将导光板直接设置为出射窄视角的光线的导光板，背光模组出射的光线也固定为窄视角的光线，这样视角也同样受限，如何能让具有窄视角效果的背光模组也具备宽视角的效果，这也成为亟待解决的一个问题，毕竟能将背光模组设置为宽视角和窄视角切换的防窥装置比起将液晶显示面板设置为宽视角和窄视角切换的防窥装置实现起来要更加容易，更加具有可操作性。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供的一种背光模组及液晶显示装置，用以解决现有的液晶显示装置的背光模组只能实现窄视角无法实现宽视角的问题。
本实用新型实施例提供的一种背光模组，包括背板、反射片、导光板、棱镜片、光源以及铁框，所述反射片、所述导光板以及所述棱镜片依次层叠设置在所述背板的底板和侧板所围成的容置空间中，所述光源位于所述容置空间的其中一侧的电路板上，所述背光模组还设置有调光板，所述调光板包括第一透明电极层、第二透明电极层以及电致折变层，所述电致折变层设置在所述第一透明电极层和所述第二透明电极层之间，当第一透明电极层和所述第二透明电极层被施加电压之间存在电场时，所述电致折变层中的折变结构在电场的作用下折射率发生改变。
进一步地，所述第一透明电极层中设置有多个第一电极条，所述第二透明电极层中设置有多个第二电极条，所述第二电极条设置在所述第一电极条的垂直方向的投影中。
进一步地，所述电致折变层包括基底层和多个所述折变结构，所述基底层上设置有多个凹槽，多个所述折变结构位于该凹槽中且位于所述第一电极条的垂直方向的投影中。
进一步地，所述凹槽为半球状结构，所述折变结构为半球状结构。
进一步地，多个所述第一电极条被施加高电压，多个所述第二电极条被施加低电压。
进一步地，所述基底层由聚甲基丙烯酸甲酯构成，所述折变结构由无机电致变色材料或有机电致变色材料构成。
本实用新型实施例还提供的一种背光模组，包括背板、反射片、导光板、棱镜片、光源以及铁框，所述反射片、所述导光板以及所述棱镜片依次层叠设置在所述背板的底板和侧板所围成的容置空间中，所述光源位于所述容置空间的其中一侧的电路板上，所述棱镜片远离导光板的一侧设置有第一透明电极层，所述棱镜片的上表面设置有多个折变结构,所述铁框接地，当第一透明电极层和所述铁框被施加电压之间存在电场时，多个所述折变结构在电场的作用下折射率发生改变。
进一步地，所述折变结构为半球状结构结构设置于所述棱镜片上的半球状结构的凹槽中。
进一步地，所述第一透明电极层上设置有多个第一电极条，所述第一电极条被施加高电压，所述铁框被施加低电压。
本实用新型实施例还提供一种液晶显示装置，包括第一基板、第二基板以及夹设在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,该液晶显示装置还包括上述技术特征的背光模组。
综上所述，本实用新型提供的一种背光模组及液晶显示装置，在导光板的出光侧设置电致折变层，在电致折变层上下设置两层电极层，通过电极层上的电压不同，从而形成电场，改变电致折变层中的光线的方向，从而实现背光模组及液晶显示装置的宽视角和窄视角的切换。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种液晶显示装置的剖面图；
图2为本实用新型实施例提供的一种背光模组的剖面图；
图3a为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在不加电压时的光线图；
图3b为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在加半压时的光线图；
图3c为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在加全压时的光线图；
图4为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的剖面图。
附图标记说明：
100，液晶显示装置；
10，显示面板；11，第一基板；12，第二基板；13，液晶层；
20、20’，背光模组；
21，导光板；22、22’，棱镜片；23，调光板；25、25’，铁框； 24，光源；
231，第一透明电极层；232，第二透明电极层；233、233’，电致折变层；
2310，第一电极条；2320，第二电极条；
2331，基底层；2332、2332’，折变结构。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现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，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例一
图1为本实用新型实施例提供的一种液晶显示装置的剖面图，如图 1所示，本实用新型的实施例提供的一种液晶显示装置100包括显示面板10和背光模组20，其中显示面板10包括第一基板11、第二基板12 以及设置在第一基板11和第二基板12之间的液晶层13。具体地，第一基板10为彩色滤光基板，第二基板20为阵列基板。
图2为本实用新型实施例提供的一种背光模组的剖面图，如图2所示，背光模组20包括背板(图中未示出)、反射片(图中未示出)、导光板21、棱镜片22、调光板23、铁框25以及光源24。背板包括底板和从底板垂直向延伸的四个侧板，底板和四个侧板围成一容置空间，其中反射片、导光板21、棱镜片22以及调光板23依次层叠在该容置空间内。光源24为多个LED灯，设置在该容置空间的其中一侧的电路板上。本实用新型中的光源24为侧入式光源，当然也可以根据需要设计为直下式光源，这里不以此为限。铁框25设置在背板的外侧，用于对背光模组接地以及固定背光模组和显示面板。当然该容置空间内还设置有胶框，该胶框设置在反射片、导光板21、棱镜片22以及调光板23与背板的侧板之间，用于为反射片、导光板21、棱镜片22以及调光板23提供水平方向和垂直方向的限位支撑。需要指出的是，图2中仅示出了该背光模组的部分部件，其余未示出的部件，例如背板，反射片等，请参考现有技术中的该部件的设计，这里不再详细说明。
具体地，本实用新型实施例提供的背光模组20中的导光板21包括入光侧、出光侧以及反光侧，入光侧位于导光板21与光源24相对设置的一侧，出光侧位于导光板21的顶面，反光侧为导光板21除了入光侧和出光侧外的其余一个底面和三个侧面。光源24发出的光线从导光板 21的入光侧进入导光板21并从导光板21的出光侧射出，反光侧对进入导光板21未直接从入光侧射出的光线进行反射，使得光线经过反光侧的反射作用后由出光侧射出，提高光线利用率。本实用新型中提供的背光模组20的导光板21为具有出射窄视角效果的光线的导光板。导光板的底面可设置多个网点结构，对从入光侧射入的光线进行光路改变，使得进入导光板21的光线大部分从导光板21的出光侧射出。多个网点结构的形状优选为半圆结构，均匀地分布在导光板的底面。当然多个网点结构的形状也可以为三角结构或其他结构。导光板21的上表面设置有多个棱镜结构，该棱镜结构的剖面为三角形，该棱镜结构按照一定的角度进行阵列排布，用于将导光板21出射的光线增量，具有一定视角的聚光效果。
本实用新型实施例提供的背光模组20中设置的棱镜片22上设置有与导光板21上设置的多个棱镜结构不同的方向的多个棱镜结构，该多个棱镜结构的剖面为三角形，该三角形的斜面与导光板21上设置的棱镜结构的斜面相反设置，通过该棱镜片22上的多个棱镜结构，进一步将导光板21出射的光线增加，具有一定视角的聚光效果。
本实用新型实施例提供的背光模组20中设置的调光板23设置在棱镜片22的上侧，该调光板23包括第一透明电极层231、第二透明电极层232以及电致折变层233，电致折变层233设置在第一透明电极层231 和第二透明电极层232之间。第一透明电极层231和第二透明电极层232 例如是由IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)、ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明导电材料制成。第一透明电极层231包括多个第一电极条2310，第二透明电极层232包括多个第二电极条2320，每个第二电极条2320设置在每个第一电极条2310的垂直方向的投影中，具体如图3a 所示。
电致折变层233包括基底层2331和折变结构2332，基底层2331上设置有多个凹槽，所述凹槽为半球状结构，折变结构2332为半球状结构位于该凹槽中，且位于第一电极条2310的垂直方向的投影中。基底层 2331由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)构成，具有较好的透明透光性，透光率可达到90％以上。折变结构2332由电致折变材料构成，例如是无机电致变色材料，如磷钨酸、三氧化钨(WO3)、二氧化钛(TiO2)、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)、氧化镍(NiO)等；例如是有机电致变色材料，如紫罗精类化合物、四硫富瓦烯或金属酞菁类化合物等。
图3a为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在不加电压时的光线图；如图3a所示，折变结构2332的材料的折射率n1与基底层2331的材料的折射率n2保持一致(即，n1＝n2)，当第一电极条2310 和第二电极条2320配置为不施加电压时，即第一电极条2310和第二电极条2320之间不存在电场，折变结构2332的折射率n1没有发生改变。从导光板21出射的光线经过基底层2331和折变结构2332后，光线并未发生折射现象，保持原来的方向出射。由于导光板21具有窄视角效果，单个折变结构2332之间具有一定的间隔，此时折变结构2332的折射率 n1未发生折射率改变，所以背光模组20提供给显示面板10的光线具有窄视角的效果，所以液晶显示装置100给用户呈现窄视角的效果。
图3b为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在加半压时的光线图；如图3b所示，折变结构2332的材料的折射率n1与基底层 2331的材料的折射率n2保持一致(即，n1＝n2)，当第一电极条2310 和第二电极条2320配置为施加电压U1,具体地，第一电极条2310施加高电位，第二电极条2320施加低电位，第一电极条2310和第二电极条 2320之间存在电场，此时折光结构2332在电场的作用下，折光结构2332 的折射率n1发生改变，由最初的折射率n1改变为n1’。从导光板21 出射的光线经过基底层2331和折光结构2332后，光线发生折射现象。由于导光板21具有窄视角效果，单个折变结构2332之间具有一定的间隔，此时折变结构2332发生折射率改变，光线向两侧折射，使得出射的光线的视角变宽，所以背光模组20提供给显示面板10的光线在原有的视角基础上有所变宽，所以液晶显示装置100给用户呈现比原来较宽的视角的效果。
图3c为本实用新型实施例提供的背光模组的电致折变层在加全压时的光线图，如图3c所示，折变结构2332的材料的折射率n1与基底层 2331的材料的折射率n2保持一致(即，n1＝n2)，当第一电极条2310 和第二电极条2320配置为施加电压U2,其中U2＝2*U1,具体地，第一电极条2310施加高电位，第二电极条2320施加低电位，第一电极条2310 和第二电极条2320之间存在电场，此时折光结构2332在电场的作用下，折光结构2332的折射率n1发生改变，由最初的折射率n1改变为n1”。从导光板21出射的光线经过基底层2331和折光结构2332后，光线发生折射现象。由于导光板21具有窄视角效果，单个折变结构2332之间具有一定的间隔，此时折变结构2332发生折射率改变，光线向两侧折射，使得出射的光线视角变宽，所以背光模组20提供给显示面板10的光线在原有的视角基础上变宽，所以液晶显示装置100给用户呈现宽视角的效果。
结合图3a-3c的说明,利用电源给第一电极条2310施加高电位，给第二电极条2320施加低电位，或者给第一电极条2310施加低电位，给第二电极条2320施加高电位，使第一电极条2310与第二电极条2320 之间存在电压差，形成一个电场，该电压的大小能够调节。这样就在折变结构2332靠近第一透明电极层231的第一侧和靠近第二透明电极层 232的第二侧之间形成一个场强可变的电场，使得电致折变层233对光线的折射率发生改变，可以根据需要进行调节。例如，在一定范围内，可以使电致折变层233对光的折射率随着上述电压的增大而增大，通过控制该电压的大小来控制电致折变层233对光线的折射率，改变电致折变层233对光线的折射率与第一透明电极层231和第二透明电极层232 的折射率之间的差值大小，从而控制调光板对光线的折射率，最终液晶显示装置的宽视角和窄视角的切换。
本实用新型中在设置折变结构2332的折射率时，在初始状态下，可设置折变结构2332的材料的折射率n1与基底层2331的材料的折射率 n2在不加电压时相同，也可以设置折变结构2332的材料的折射率n1与基底层2331的材料的折射率n2在加某个电压时相同，这里不做具体的限定。
实施例二
图4为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的剖面图，如图4 所示，实施例二与实施例一不同之处在于，本实施例中将电致折变层与棱镜片复用，在棱镜片22’的上表面设置有多个凹槽，所述凹槽为半球状结构，折变结构2332’为半球状结构位于该多个凹槽中。第一透明电极层231设置在棱镜片22’远离导光板的一侧，铁框25’复用为电极层。在本实施例中，由于铁框25’为背光模组接地，所以存在一定的电荷，当给第一透明电极层231中的第一电极条2310施加电压时，同样地，在第一透明电极层231和铁框25’之间存在电场，进而改变棱镜片22’中的折变结构2332’的折射率，使得背光模组20’出射的光呈现宽视角和窄视角的效果。具体的宽视角的设置，要根据第一透明电极层231中的多个第一电极条2310所施加电压来调整，由于铁框25’接地，相当于被施加低电压，而第一透明电极层231中的多个第一电极条2310则被施加高电压。在实施例中，棱镜片22’所使采用的是PET材料，折变结构 2332’采用电致折变材料构成。为了使得折变结构2332’设置在棱镜片 22’上，可调整棱镜片22’的厚度。另外初始状态下，需要调整棱镜片 22’和折变结构2332’的折射率保持相同，也可使得棱镜片22’和加了电场发生折射率改变后的折变结构2332’的折射率保持相同。本实施例中其他未说明的部分，请参照实施例一的说明，这里不再赘述。
本实用新型实施例还公开了具有以上特征的背光模组的液晶显示装置，其背光模组的具体的结构参照实施例一和实施例二。
本实用新型实施例中仅列出了折变结构单独设置在基底层中的结构和折变结构设置在棱镜片中的结构，本领域的技术人员可以根据具体的产品需求，将折变结构设置在背光模组的其他膜层中，只要是通过上下两层通电的电极来使得折变结构发生折射率改变进而调整宽视角和窄视角的的技术方案都属于本实用新型保护的范围。
在本实施例中，本实用新型提供的一种背光模组及液晶显示装置，在导光板的出光侧设置电致折变层，在电致折变层上下设置两层电极层，通过电极层上的电压不同，从而形成电场，改变电致折变层中的光线的方向，从而实现背光模组及液晶显示装置的宽视角和窄视角的切换。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，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做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介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种背光模组(20)，包括背板、反射片、导光板(21)、棱镜片(22)、光源(24)以及铁框(25)，所述反射片、所述导光板(21)以及所述棱镜片(22)依次层叠设置在所述背板的底板和侧板所围成的容置空间中，所述光源(24)位于所述容置空间的其中一侧的电路板上，其特征在于，所述背光模组(20)还设置有调光板(23)，所述调光板(23)包括第一透明电极层(231)、第二透明电极层(232)以及电致折变层(233)，所述电致折变层(233)设置在所述第一透明电极层(231)和所述第二透明电极层(232)之间，当第一透明电极层(231)和所述第二透明电极层(232)被施加电压之间存在电场时，所述电致折变层(233)中的折变结构(2332)在电场的作用下折射率发生改变。
2.如权利要求1所述的背光模组(20)，其特征在于，所述第一透明电极层(231)中设置有多个第一电极条(2310)，所述第二透明电极层(232)中设置有多个第二电极条(2320)，所述第二电极条(2320)设置在所述第一电极条(2310)的垂直方向的投影中。
3.如权利要求2所述的背光模组(20)，其特征在于，所述电致折变层(233)包括基底层(2331)和多个所述折变结构(2332)，所述基底层(2331)上设置有多个凹槽，多个所述折变结构(2332)位于该凹槽中且位于所述第一电极条(2310)的垂直方向的投影中。
4.如权利要求3所述的背光模组(20)，其特征在于，所述凹槽为半球状结构，所述折变结构(2332)为半球状结构。
5.如权利要求4所述的背光模组(20)，其特征在于，多个所述第一电极条(2310)被施加高电压，多个所述第二电极条(2320)被施加低电压。
6.如权利要求5所述的背光模组(20)，其特征在于，所述基底层(2331)由聚甲基丙烯酸甲酯构成，所述折变结构(2332)由无机电致变色材料或有机电致变色材料构成。
7.一种背光模组(20’)，包括背板、反射片、导光板(21)、棱镜片(22’)、光源(24)以及铁框(25’)，所述反射片、所述导光板(21)以及所述棱镜片(22’)依次层叠设置在所述背板的底板和侧板所围成的容置空间中，所述光源(24)位于所述容置空间的其中一侧的电路板上，其特征在于，所述棱镜片(22’)远离导光板(21)的一侧设置有第一透明电极层(231)，所述棱镜片(22’)的上表面设置有多个折变结构(2332’),所述铁框(25’)接地，当第一透明电极层(231)和所述铁框(25’)被施加电压之间存在电场时，多个所述折变结构(2332’)在电场的作用下折射率发生改变。
8.如权利要求7所述的背光模组(20’)，其特征在于，所述折变结构(2332’)为半球状结构设置于所述棱镜片(22’)上的半球状结构的凹槽中。
9.如权利要求8所述的背光模组(20’)，其特征在于，所述第一透明电极层(231)上设置有多个第一电极条(2310)，所述第一电极条(2310)被施加高电压，所述铁框(25’)被施加低电压。
10.一种液晶显示装置(100)，包括第一基板(11)、第二基板(12)以及夹设在所述第一基板(11)和所述第二基板(12)之间的液晶层(13)，其特征在于，所述液晶显示装置(100)还包括如权利要求1-9任一项所述的背光模组。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |