背光模组、显示装置及其驱动方法

xiaoxiao2021-3-2  151

背光模组、显示装置及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组、显示装置及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]显示装置应用于人们日常工作和生活的方方面面,显示装置正常显示画面时的视角范围较大,从显示装置的正面和侧面均能够看到所显示的画面。然而在日常生活和工作中,人们经常会遇到需要显示装置进行保密显示的时候,例如:在公共场合办公时,用户不希望其他人从侧面看到自己的笔记本电脑屏幕所显示的画面信息。所谓“保密显示”是指显示装置的视角范围较小,从显示装置正面能够看到所显示的清晰的画面,从显示装置的侧面不能看到所显示的清晰的画面。通过保密显示能够有效防止其他人恶意窃取用户信息,避免用户信息的泄露。
[0003]采用防偷窥膜能够使显示装置在正常显示模式与保密显示模式之间切换,如图1所示,防偷窥膜具有超细微百叶窗结构Q,在需要显示装置由正常显示模式切换为保密显示模式时,将防偷窥膜覆盖在显示装置的显示面上,防偷窥膜中的超细微百叶窗结构Q能够阻挡显示装置的像素P向两侧出射的光线,但并不影响像素P向正面出射的光线的传导,从而使显示装置的视角范围缩小,实现保密显示。反之,在需要显示装置由保密显示模式切换为正常显示模式时,将防偷窥膜从显示装置上取下,即可实现正常显示。
[0004]但是,在实际应用过程中,采用防偷窥膜实现正常显示模式与保密显示模式之间的切换,需要将防偷窥膜固定在显示装置上,或者将防偷窥膜从显示装置上取下,并且防偷窥膜需要随身携带,造成两种显示模式之间切换的不便利。

【发明内容】

[0005]针对上述现有技术中的问题,本发明提供一种背光模组、显示装置及其驱动方法,通过对显示装置中背光模组进行结构上的改进,使显示装置能够便利地在正常显示模式与保密显示模式之间切换。
[0006]为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007]本发明的第一方面提供了一种背光模组,所述背光模组包括第一导光板、第一光源、第二导光板和第二光源;其中,所述第一光源设置于所述第一导光板的入光面,所述第二导光板设置于所述第一导光板的出光面,所述第二光源设置于所述第二导光板的侧面;从所述第一光源发出且经所述第一导光板出射的光线的发散程度小于从所述第二光源发出且经所述第二导光板出射的光线的发散程度。
[0008]基于上述背光模组的技术方案,本发明的第二方面提供了一种显示装置,所述显示装置包括显示面板,及叠加于所述显示面板背面的背光模组,所述背光模组为本发明的第一方面所提供的背光模组。
[0009]基于上述显示装置的技术方案,本发明的第三方面提供了一种显示装置的驱动方法,所述驱动方法用于驱动如本发明的第二方面所提供的显示装置,所述驱动方法包括:当需要所述显示装置进行保密显示时,打开所述显示装置中的第一光源;当需要所述显示装置进行正常显示时,打开所述显示装置中的第二光源,或者打开所述显示装置中的第一光源和第二光源。
[0010]由上述背光模组、显示装置及其驱动方法的技术方案能够得到:本发明在背光模组中设置两个导光板,两个导光板相互叠加,且两个导光板各自对应独立的光源,从第一光源发出且经第一导光板出射的光线的发散程度小于从第二光源发出且经第二导光板出射的光线的发散程度。利用该背光模组为显示装置的显示面板提供光线,当需要保密显示时,打开第一光源,第一光源发出的光线经第一导光板出射,出射光线的发散程度较小,这些光线由第二导光板的底面入射,因此经过第二导光板后不会发生较大程度的发散,从而能够以较小的发散程度经过显示面板,使显示面板显示时的视角较小,从而实现保密显示;当需要正常显示时,打开第二光源,或者同时打开两个光源,第二光源发出的光线经第二导光板出射,出射光线的发散程度较大,因此显示面板显示时的视角较大,从而实现正常显示。可见本发明所提供的技术方案中,仅通过对背光模组中两个光源进行选择性地打开或关闭,就能够使显示装置在正常显示模式和保密显示模式之间切换,无需使用防偷窥膜,提高了两种显示模式之间切换的便利性。
【附图说明】
[0011]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它的附图。
[0012]图1为现有技术中采用防偷窥膜实现保密显示时的光路图;
[0013]图2为本发明实施例二中的显示装置的爆炸图一;
[0014]图3为图2中Μ区的放大图;
[0015]图4为图2所示出的显示装置进行保密显示时的光路图;
[0016]图5为图2所示出的显示装置进行正常显示时的光路图;
[0017]图6为本发明实施例二中的显示装置的爆炸图二;
[0018]图7为本发明实施例二中的显示装置的爆炸图三;
[0019]图8为图7所示出的显示装置中第一导光板和第一光源的俯视图;
[0020]图9为图7和图8中的第一导光板沿剖面线0(/的剖面结构图;
[0021]图10为本发明实施例三中的显示装置的爆炸图一;
[0022]图11为本发明实施例三中的显示装置的窄视角结构的结构图一;
[0023]图12为本发明实施例三中的显示装置的窄视角结构的结构图二;
[0024]图13为本发明实施例三中的显示装置的爆炸图二;
[0025]图14为本发明中光线出射角度与光强的关系图一;
[0026]图15为本发明中光线出射角度与光强的关系图二;
[0027]图16为本发明中光线出射角度与光强的关系图三。
[0028]附图标记说明:
[0029]P-像素;Q-超微细百叶窗结构;
[0030]10-背光模组;11-第一导光板;
[0031]A-光纤;B-导光微结构;
[0032]C-出光口;D-窄视角结构;
[0033]D1-基材;D2-挡片;
[0034]D3-聚光透镜;E-导光板本体;
[0035]12-第二导光板;13-第一光源;
[0036]14-第二光源;15-反射板;
[0037]al-出光面;a2_底面;
[0038]a3_第一侧面;a4_第二侧面;
[0039]20-显示面板;21-第一基板;
[0040]22-第二基板。
【具体实施方式】
[0041]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
[0042]需要说明的是,以下实施例中所述的“视角”是指:视线与基准线之间的夹角,其中,当观察者在显示装置前方观察显示装置所显示的画面时,观察者所处位置与显示装置的中心的连线为视线,经过显示装置的中心且垂直于显示装置的显示平面的垂线为基准线。基于此,以下实施例中所述的“视角范围”是指:观察者在显示装置前方以某一视角观察显示装置所显示的画面时,要观察到清晰的画面,该视角所应属于的范围;简言之,观察者以在“视角范围”内的视角进行观察能够观察到清晰的显示画面,以在“视角范围”外的视角进行观察不能观察到显示画面或者只能观察到模糊的显示画面。
[0043]实施例一
[0044]本实施例提供了一种背光模组,如图2所示,该背光模组10包括:第一导光板11,设置于第一导光板11的出光面的第二导光板12,设置于第一导光板11的入光面的第一光源13,及设置于第二导光板12的侧面(此侧面即为第二导光板12的入光面)的第二光源14。其中,第一导光板11和第二导光板12具有这样的性能:从第一光源13发出且经第一导光板11出射的光线的发散程度小于从第二光源14发出且经第二导光板12出射的光线的发散程度,也就是说,从第一光源13发出且经第一导光板11出射的光线的发散程度较小,从第二光源14发出且经第二导光板12出射的光线的发散程度较大。
[0045]由于从第一光源13发出且经第一导光板11出射的光线的发散程度较小,因此打开第一光源13,并关闭第二光源14时,从第一导光板11出射的光线的发散程度较小。在这些光线在向上经过第二导光板12的过程中,由于这些光线的发散程度较小,可以认为从第一导光板11出射的光线是以垂直于或近似垂直于第二导光板12的方向入射至第二导光板12上的,因此第二导光板12不会使这些光线发生较大程度的散射,从而经过第二导光板12后,光线仍然保持较小的发散程度,即背光模组10所提供的光线的发散程度较小,进而在背光模组10为显示面板20提供显示画面所需要的光线时,从显示面板20出射的光线的发散程度较小,使得显示面板20显示画面时的视角范围较小,用户从显示面板20的正面能够看到清晰的画面,其他人从显示面板20的侧面不能看到清晰的画面,实现了保密显示。
[0046]当打开第二光源14时,第二光源14发出的光线从第二导光板12的侧面进入第二导光板12,在第二导光板12的导光作用下,这些光线以较大的发散程度从第二导光板12的出光面出射,此时无论第一光源13是否打开,均能够使背光模组10所提供的光线的发散程度较大,进而在背光模组10为显示面板20提供显示画面所需要的光线时,从显示面板20出射的光线的 发散程度较大,使得显示面板20显示画面时的视角范围较大,用户从显示面板20的正面的侧面均能够看到清晰的画面,实现了正常显示。
[0047]可见,本实施例中通过选择性地打开第一光源13和/或第二光源14,使背光模组10在提供小发散程度的光线与提供大发散程度的光线之间切换,从而当背光模组10为显示面板20提供显示画面所需要的光线时,显示面板20能够在小视角范围与大视角范围之间的切换,实现了保密显示模式与正常显示模式之间的切换,避免了现有技术中防偷窥膜的使用,仅通过简单的按键或者点击动作对第一光源13和第二光源14进行操作,就能够实现两种显示模式之间的切换,提高了两种显示模式之间切换的便利性。
[0048]实施例二
[0049]基于实施例一,如图2和图7所不,本实施例中可米用在第一导光板11内部设置光纤A的方法,使从第一光源13经第一导光板11出射的光线的发散程度较小。
[0050]第一导光板11的结构可为:第一导光板11的内部设有多根光纤A,每根光纤A的一端延伸至第一导光板11的入光面,以接收从第一光源13发出的光线,另一端延伸至第一导光板11的与其入光面相对的一面。
[0051 ]如图2和图3所不,可将第一光源13设置于第一导光板11的与其出光面al相对的一面,称第一导光板11的与其出光面al相对的一面为底面a2,从而第一导光板11的底面a2成为第一导光板11的入光面,每根光纤A的一端延伸至第一导光板11的底面a2,另一端延伸至第一导光板11的出光面al。
[0052]如图4所不,打开第一光源13后,从第一光源13发出的光线由第一导光板11的底面a2进入光纤A中,在光纤A中不断全反射,传导至第一导光板11的出光面al,由于光线在光纤A中传导,因此光线在第一导光板11内部传导的过程中几乎不会发生散射,从而光线能够以垂直于或接近垂直于第一导光板11的出光面al的方向出射,使得从第一导光板11出射的光线的发散程度很小。
[0053]第一光源13优选为面光源,从而可进一步提高从第一导光板11所出射的光线的均匀度。面光源可由多个点光源,如:LED(Light Emitting D1de,发光二极管)灯珠,呈阵列式排布而成。
[0054]通过调节光纤A相对于第一导光板11的出光面al的倾斜度,可实现对出射光线发散程度的调整,进而实现对保密显示的视角范围的调整。优选的,每根光纤A均垂直于第一导光板11的出光面al;或者,进一步的,光纤A相对于第一导光板11的出光面al微微倾斜,使由第一导光板11的底面a2至第一导光板11的出光面al,第一导光板11内部所包含的多根光纤A朝向第一导光板11的出光面al聚拢,从而从第一导光板11出射的光线绝大部分垂直于第一导光板11的出光面al,发散程度进一步缩小,使显示面板20进行保密显示的视角范围较小,有效地提高了保密显示的保密性。
[0055]显示面板20进行保密显示的视角范围优选的可为±30°,根据该优选的视角范围,从第一导光板11出射的光线的角度在60°?120° (以由第一导光板11的中心指向且垂直于第一导光板11的左侧边的射线为基准线)的范围之内,根据该角度范围,来对应设计光纤A相对于第一导光板11的出光面al的倾斜度。
[0056]如图6所示,为了提高光线的利用率,第一导光板11和第二导光板12优选的可为一体结构,从而有效地减少了光线由第一导光板11传导至第二导光板12的过程中的漏光,提高了光线的利用率;并且一体结构的第一导光板11和第二导光板12使得背光模组10的装配工序减少,从而提高了生产效率。进一步地,第一导光板11和第二导光板12的主体部分可为同一种材料,如:玻璃或亚克力等材料。
[0057]对于内部设置光纤A的第一导光板11,如图7、图8和图9所示,可将第一光源13设置于第一导光板11的多个侧面中的任意一个侧面,以减薄背光模组10的整体厚度。称设置有第一光源13的第一导光板11的侧面为第一导光板11的第一侧面a3,称第一导光板11中与第一侧面a3相对的侧面为第二侧面a4,从而第一导光板11的第一侧面al成为第一导光板11的入光面,每根光纤A的一端延伸至第一导光板11的第一侧面a3,另一端延伸至第一导光板11的第二侧面a4,也就是说,每根光纤A与第一导光板11的出光面相平行。为了使在光纤A内传导的光线能够从第一导光板的出光面al出射,可在每根光纤A的侧壁上开设多个出光口 C,这些出光口 C位于第一导光板11的出光面上,从而光纤A内部的光线能够经这些出光口 C从第一导光板11的出光面出射。
[0058]在上述第一导光板11中,第一光源13发出的光线从第一导光板11的第一侧面a3进入第一导光板11的光纤A内,并在光纤A内不断全反射,从而光线由第一侧面a3传导至第二侧面a4,并且在光线由第一侧面a3传导至第二侧面a4的过程中,达到出光口 C的光线会从出光口C中出射,由于光纤A的直径很小,因此光纤A侧壁上的出光口 C的直径很小,并且出光口C位于第一导光板11的出光面上,因此光线会以垂直于或接近垂直于第一导光板11的出光面的方向出射,使得从第一导光板11出射的光线的发散程度很小。
[0059]称第一导光板11中与其出光面相对的面为底面,为了提高光线的利用率,可在第一导光板11的底面设置反射板15,以反射从各光纤A的缝隙穿过到达反射板15上的光线。
[0060]为了提高从第一导光板11所出射的光线的均匀度,进而提高显示面板20所显示的画面的亮度均匀性,第一导光板11所包括的多根光纤A优选的可在第一导光板11的内部零间隔排列或等间隔排列。每根光纤A的侧壁上的多个出光口C也可等间隔排列;或者,由第一导光板11的第一侧面a3至第二侧面a4,每根光纤A的侧壁上的多个出光口 C的分布密度逐渐增大,即随着与第一光源13距离的增大,每根光纤A上的多个出光口 C分布越来越密集,由于第一导光板11中与第一光源13距离越远的位置所得到的光线的量越少,因此通过上述对出光口 C密度的设计能够进一步提高从第一导光板11所出射的光线的均匀度。
[0061 ]第一光源13优选为条形光源,第一导光板11的第一侧面a3也为条形,第一光源13的条形延伸方向可与第一导光板11的第一侧面a3的条形延伸方向相互平行。条形光源可由多个点光源呈直线排布而成。
[0062]对于以上所述的光纤A平行于出光面的第一导光板11,为了提高光线的利用率,第一导光板11和第二导光板12优选的也可为一体结构,二者的主体部分的材料进一步可为同一种材料,从而有效地减少光线由第一导光板11传导至第二导光板12的过程中的漏光,减少背光模组10的装配工序。
[0063]在第二导光板12的各个表面中,称与其入光面相对的面为底面。第二导光板12具有以下特性:对于从第二导光板12的侧面入射的光线,第二导光板12具有导光性和匀光性,能够将从侧面入射的光线转变为均匀的面光源,且使出射光线具有较大的发散程度,从而第二光源14打开时,背光模组10能够提供发散程度较大的出射光线,满足显示面板20进行正常显示的需要;对于从第二导光板12的底面入射的光线,入射光线大部分垂直于或接近垂直于第二导光板12的入光面,第二导光板12能够不会使这些光线发生较大程度的散射,从而在第二光源14关闭,第一光源13打开时,从第一导光板11出射的的发散程度较小的光线经过第二导光板12后,其发散程度的变化很小,仍然保持较小的发散程度,为显示面板20进行保密显示提供了适当的光线。
[0064]为了使第二导光板12具有上述特性,可在第二导光板12的出光面设置多个导光微结构B,所述导光微结构B例如可为凸起或凹陷,参见图2所示,第二导光板12的出光面上设置有多个凹陷。从第二导光板12的侧面入射的光线在遇到导光微结构B时会发生全反射和散射,从而这些光线在整个第二导光板12内传导,并能够相对于第二导光板12的垂线在较大的角度范围内出射,使背光模组10提供具有较大发散程度的光线,如图5所示。从第二导光板12的底面入射的光线大部分垂直或近似垂直于第二导光板12的出光面,并且相当一部分光线从未设置导光微结构B的出光面区域直接穿过,因此光线的发散程度不会扩大很多,如图4所示。
[0065]为了减少第二导光板12对从其底面入射的光线的散射,可在保证第二导光板12对从其侧面入射的光线具有符合要求的导光性和匀光性的前提下,减小导光微结构B在第二导光板12的出光面上所占的面积比,比如:减小导光微结构B的尺寸,在此基础上,还可减少导光微结构B的数目,以使从第二导光板12的底面入射的光线中的大部分能够从未设置导光微结构B的出光面区域直接穿过,保证在打开第一光源13以进行保密显示时,从第一导光板11出射的发散程度较小的光线经过第二导光板12后发散程度几乎不变。其中,优选导光微结构B的尺寸的量级可为纳米级。
[0066]基于上述技术方案,对于光纤A的一端延伸至底面a2,另一端延伸至出光面al的第一导光板11,可以在设置第二导光板12上的导光微结构B时,使导光微结构B在第一导光板出光面al上的垂直投影与光纤A延伸至第一导光板出光面al上的端部相互错开,从而使从第一导光板11的光纤A端部出射的光线在经过第二导光板12的过程中,尽量从第二导光板12的未设置导光微结构B的出光面区域穿过,减少导光微结构B对从第一导光板11出射的光线的散射作用。
[0067]对于光纤A的一端延伸至第一侧面a3,另一端延伸至第二侧面a4,且光纤A的侧壁上设有出光口C的第一导光板11,可以在设置第二导光板12上的导光微结构B时,使导光微结构B在第一导光板出光面al上的垂直投影与出光口 C相互错开,从而使从第一导光板11的出光口C出射的光 线在经过第二导光板12的过程中,尽量从第二导光板12的未设置导光微结构B的出光面区域穿过,减少导光微结构B对从第一导光板11出射的光线的散射作用。
[0068]为了提高第二光源14打开时第二导光板12的亮度,设置于第二导光板12的出光面上的导光微结构B可为凹陷,并且凹陷内设置有纳米颗粒。所述纳米颗粒是指纳米量级的微观颗粒,也称量子点,纳米颗粒能够减少光线的损失,提高光线利用率。
[0069]此外,在第二导光板12的出光面设置导光微结构B的基础上,还可在第二导光板12的其它表面(如:底面)上设置导光微结构B,以进一步提高从第二导光板12出射的光线的均勾度。
[0070]显示面板20进行正常显示的视角范围优选的可为±90°,即全视角范围,根据该优选的视角范围,从第二导光板12出射的光线的角度范围优选为0?180° (以由第二导光板12的中心指向且垂直与第二导光板12的左侧边的射线为基准线),根据该发散程度,来对应设计第二导光板12上的导光微结构B,使在导光微结构B的作用下出射光线的发散程度满足要求。
[0071]为了提高光线的透过率,第二导光板12的材质优选为玻璃等高透过率的材质,从而保证了即便在第二光源14未打开时,光线也能够以较大的透过率穿过第二导光板12。
[0072]实施例三
[0073]基于实施例一,如图10所示,本实施例中可采用在第一导光板11的出光面上设置窄视角结构D的方法,使从第一光源13经第一导光板11出射的光线的发散程度较小。
[0074]第一导光板11的结构可为:第一导光板11包括导光板本体E,导光板本体E的出光面上设有窄视角结构D,该窄视角结构D能够缩小从第一光源13发出且经第一导光板11的导光板本体E出射的光线的发散程度。具有能够缩小光线的发散程度这一特性的窄视角结构D有多种实现结构,下面示例性地介绍其中的两种:
[0075]一、如图11所示,窄视角结构D可包括相互平行的多个挡片D2,这些挡片D2等间隔排列,且这些挡片D2垂直于导光板本体E的出光面,当光线从导光板本体E传导至窄视角结构D上时,挡片D2能够阻挡向四周散射的光线,同时不影响垂直于导光板本体E的出光面出射的光线,从而缩小了从第一导光板11出射的光线的发散程度。此外,窄视角结构D还可包括基材D1,以支撑挡片D2。
[0076]挡片D2的高度越高、间隔越小,在挡片D2的作用下出射光线的发散程度越小,但是由于挡片D2是依靠遮挡光线来缩小出射光线的发散程度的,因此挡片D2会造成光线的损失,可见挡片D2的高度和间隔也应当有一定的上限,以使出射光线的发散程度符合要求,并且光线的损失在可接受的范围之内。
[0077]以过第一导光板11的中心且垂直于第一导光板11的出光面al的垂线为基准线,从第一导光板11出射的光线的角度范围优选为60°?120° (以由第一导光板11的中心指向且垂直于第一导光板11的左侧边的射线为基准线),可依据该优选的角度范围来对各挡片D2的高度、间隔等进行具体设计。
[0078]二、如图12所示,窄视角结构D可包括多个聚光透镜D3,这些聚光透镜D3阵列式排布于导光板本体E的出光面上,当光线从导光板本体E传导至窄视角结构D上时,聚光透镜D3能够使光线折射,进而达到使光线汇聚的作用,缩小了从第一导光板11出射的光线的发散程度。
[0079]以过第一导光板11的中心且垂直于第一导光板11的出光面al的垂线为基准线,从第一导光板11出射的光线的角度范围优选为60°?120° (以由第一导光板11的中心指向且垂直于第一导光板11的左侧边的射线为基准线),可依据该优选的角度范围来对聚光透镜D3的数目,及各聚光透镜D3的边长、厚度、焦距等进行具体设计,以使在聚光透镜D3的作用下出射光线的发散程度符合要求。
[0080]窄视角结构D可直接制作在导光板本体E上;也可制作在薄膜基材上,通过双面胶粘贴于导光板本体El。
[0081]本实施例中,称第一导光板11的与其出光面相对的一面为底面,可将第一光源13设置于第一导光板11的底面,对于第一光源13的这种设置方式,第一光源13优选为面光源,面光源的结构可参照实例二中的相应部分。也可将第一光源13设置于第一导光板11的侧面,以减薄背光模组10的整体厚度,对于第一光源13的这种设置方式,第一光源13优选为条形光源,条形光源的结构可参照实例二中的相应部分;此外,为了提高光线的利用率,可在第一导光板11的底面设置反射板15,以将传导至反射板15上的光线反射回第一导光板11内。
[0082]本实施例所提供的背光模组10中的第二导光板12的结构可参照实施例二中关于第二导光板12的部分。
[0083]需要指出的是,对于窄视角结构D包括多个挡片D2的第一导光板11,可以在设置第二导光板12上的导光微结构B时,使导光微结构B在第一导光板11的导光板本体E出光面上的垂直投影与挡片D2在导光板本体E出光面上的垂直投影交叠,从而使从第一导光板11的挡片D2之间的间隙出射的光线在经过第二导光板12的过程中,尽量从第二导光板12的未设置导光微结构B的出光面区域穿过,减少导光微结构B对从第一导光板11出射的光线的散射作用。
[0084]此外,对于窄视角结构D包括多个聚光透镜D3的第一导光板11,可以在设置第二导光板12上的导光微结构B时,使导光微结构B在第一导光板11的导光板本体E出光面上的垂直投影与聚光透镜D3在导光板本体E出光面上的垂直投影相互错开,从而使从第一导光板11的聚光透镜D3出射的光线在经过第二导光板12的过程中,尽量从第二导光板12的未设置导光微结构B的出光面区域穿过,减少导光微结构B对从第一导光板11出射的光线的散射作用。
[0085]如图13所示,与实施例二相类似的,为了提高光线的利用率,本实施例中背光模组10的第一导光板11和第二导光板12优选的也可为一体结构,从而提高了光线的利用率,减少背光模组10的装配工序。并且,第一导光板11和第二导光板12的主体部分可为同一种材料。
[0086]实施例四
[0087]本实施例提供了一种显示装置,如图2、图6、图7、图10和图13所示,该显示装置包括显示面板20,及叠加于显示面板20背面(显示面板20的与其显示面相对的一面)的背光模组10,其中背光模组10为如实施例一?实施例三中所述的任意一种背光模组。
[0088]根据实施例一?实施例三中的描述可知,通过选择性地打开背光模组10的第一光源13和/或第二光源14,能够使背光模组10在提供小发散程度的光线与提供大发散程度的光线之间切换。当背光模组10提供小发散程度的光线时,显示装置进行画面显示时的视角范围较小,从而实现保密显示;当背光模组10提供大发散程度的光线时,显示装置进行画面显示时的视角范围较大,从而实现正常显示。因此仅通过简单的按键或者点击动作对第一光源13和第二光源14进行操作,就能够使本实施例中所提供的显示装置在保密显示与正常显示这两种显示模式之间的切换,操作十分便利。
[0089]为了实现对背光模组10的第一光源13和第二光源14的操作,可在显示装置的芯片上设置相应的控制电路或程序,用户通过在显示装置上点击相应的功能按键或图标选择打开或关闭哪一个光源;或者,可在显示装置上设置相应的开关按钮,用户通过触摸、按压、旋拧或扳动等动作选择打开或关闭哪一个光源。
[0090]优选的,本实施例中的显示装置在进行保密显示时的视角范围为±30°,在进行正常显示时的视角范围为±90°,即全视角范围。
[0091]在本实施例所提供的显示装置中,显示面板20的结构可为:包括第一基板21和第二基板22,二者叠加在一起。显示面板20优选为液晶显示面板,因而显示面板20中的第一基板21可为彩膜基板,第二基板22可为阵列基板,彩膜基板和阵列基板之间还设有液晶层(图中未示出)。
[0092]需要说明的是,本实施例所提供的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。
[0093]实施例五
[0094]基于实施例四,本实施例提供了一种显示装置的驱动方法,该驱动方法用于驱动如实施例四所述的显示装置,如图2、图6、图7、图10和图13所示,该驱动方法包括以下步骤:
[0095]当需要所述显示装置进行保密显示时,打开所述显示装置中的第一光源13,当第一光源13发出的光线进入第一导光板11后,在第一导光板11的作用下,从第一导光板11出射的光线的发散程度较小。为了保证整个背光模组10所提供的光线的发散程度较小,需要关闭第二光源14,从而从第一导光板11出射的发散程度较小的光线穿过第二导光板12,进入显示装置的显示面板20,使得显示面板20进行画面显示时的视角范围较小,实现了保密显不ο
[0096]如图14所示,图中L1为保密显示时第一导光板11所对应的出射角度-光强曲线,从L1曲线能够明显看出:出射角度为90° (以由第一导光板11的中心指向且垂直于第一导光板11的左侧边的射线为基准线)左右的光线量较多,即出射光线大部分垂直于或接近垂直于第一导光板11的出光面,因此光强达到峰值,从而观察者从显示装置的正面能够观察到清晰的画面;出射角度靠近0和180°的光线量急剧减少,因此光强急剧降低,几乎为零,从而其他人从显示装置的侧面不能观察到清晰的画面。需要说明的是,由于保密显示时第二光源14未打开,因此图中并未不出第二导光板12所对应的出射角度-光强曲线。
[0097]当需要所述显示装置进行正常显示时,打开所述显示装置中的第二光源14,当第二光源14发出的光线进入第二导光板12 后,在第二导光板12的作用下,从第二导光板12出射的光线的发散程度较大,此时不论第一光源13是否打开,也就是第一导光板11是否打开,整个背光模组10所提供的光线的发散程度都是较大的,实现了正常显示。需要指出的是,在第一光源13和第二光源14均打开,从第一光源13发出且经第一导光板11的光线和从第二光源14发出且经第二导光板14的光线叠加,使得背光模组10所提供的光线中,出射角度为90°左右的光线的量比出射角度接近0和180°的光线的量更多,从而观察者从显示装置正面所观察到的画面的亮度比从显示装置侧面所观察到的画面的亮度更亮。
[0098]以正常显示时第一光源13和第二光源14均打开的情况为例,如图15所示,图中L1为正常显不时第一导光板11所对应的出射角度-光强曲线,出射角度为90° (以由第一导光板11的中心指向且垂直于第一导光板11的左侧边的射线为基准线)左右的光线量较多,出射角度靠近0和180°的光线量急剧减少;图中L2为正常显示时第二导光板12所对应的出射角度-光强曲线,在0?180°的出射角度范围内,各出射角度对应的光线量分布均一。从第一光源13发出且经第一导光板11出射的光线和从第二光源14发出且经第二导光板12出射的光线叠加,因此在0?180°的出射角度范围内,各出射角度均对应一定的光线量,并且90°左右的出射角度范围所对应的光线量最多,从而观察者从显示装置的正面和侧面均能够观察到清晰的画面,并且从正面观察到的画面的亮度高于从侧面观察到的画面的亮度。
[0099]对于正常显示时第一光源13和第二光源14均打开的情况,由于观察者所观察到的画面的亮度取决于第一导光板11的亮度和第二导光板12的亮度叠加后的结果,而从第一导光板11出射的光线大部分为出射角度为90°左右的光线,如果第一导光板11的亮度较高,比如:第一导光板11仍然保持保密显示时的亮度,则可能会导致观察者从显示装置正面观察到的画面的亮度过亮,甚至超出显示装置正常显示时所要求的亮度的设定值,从而刺激观察者的眼睛。
[0100]为了避免这一问题,要减少背光模组10所提供的光线中出射角度为90°左右的光线量,同时不减少背光模组10中出射角度为接近0和180°的光线量,这就需要调节第一导光板11的亮度。具体的,本实施例所提供的驱动方法还包括以下步骤:在打开第一光源13和第二光源14进行正常显示时,调节第一光源13的亮度,以调节第一导光板11的亮度,调节后第一导光板11的亮度应小于保密显不时第一导光板11的亮度,从而可使第一导光板11和第二导光板12叠加后的亮度等于或约等于显示装置正常显示时所要求的亮度的设定值。
[Ο?Ο? ] 如图16所不,图中曲线表不从第一光源13发出且经第一导光板11出射的光线与从第二光源14发出且经第二导光板12出射的光线叠加后所对应的出射角度-光强曲线,从该曲线中能够看出:观察者从显示装置正面观察到的画面的亮度最亮,但是该亮度与保密显示时从显示装置正面观察到的画面的亮度基本相同,这说明此时第一导光板11的亮度相比保密显示时第一导光板11的亮度降低,且降低的量约等于第二导光板12的亮度。
[0102]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,可轻易想到的变化或替换,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。
【主权项】
1.一种背光模组,其特征在于,所述背光模组包括第一导光板、第一光源、第二导光板和第二光源;其中,所述第一光源设置于所述第一导光板的入光面,所述第二导光板设置于所述第一导光板的出光面,所述第二光源设置于所述第二导光板的侧面;从所述第一光源发出且经所述第一导光板出射的光线的发散程度小于从所述第二光源发出且经所述第二导光板出射的光线的发散程度。2.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一导光板中与其出光面相对的面为底面,所述第一导光板的入光面为所述第一导光板的底面; 所述第一导光板的内部设有多根光纤,每根所述光纤的一端延伸至所述第一导光板的底面,另一端延伸至所述第一导光板的出光面。3.根据权利要求2所述的背光模组,其特征在于,每根所述光纤垂直于所述第一导光板的出光面;或者, 由所述第一导光板的底面至所述第一导光板的出光面,所述多根光纤朝向所述第一导光板的出光面聚拢。4.根据权利要求2所述的背光模组,其特征在于,所述第一光源为面光源。5.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一导光板的入光面为所述第一导光板的一个侧面,称该侧面为第一侧面,与所述第一侧面相对的侧面为第二侧面; 所述第一导光板的内部设有多根光纤,每根所述光纤的一端延伸至所述第一导光板的第一侧面,另一端延伸至所述第一导光板的第二侧面;每根所述光纤的侧壁上具有多个出光口,所述多个出光口位于所述第一导光板的出光面上。6.根据权利要求5所述的背光模组,其特征在于,所述第一导光板中与其出光面相对的面为底面,所述背光模组还包括设置于所述第一导光板的底面的反射板。7.根据权利要求5所述的背光模组,其特征在于,所述多根光纤在所述第一导光板的内部零间隔排列或等间隔排列; 每根所述光纤上的多个出光口等间隔排列,或者,每根所述光纤上的多个出光口的分布密度随与所述第一光源的距离的增大而增大。8.根据权利要求5所述的背光模组,其特征在于,所述第一光源为条形光源。9.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一导光板包括导光板本体,及设置于所述导光板本体的出光面上的窄视角结构,所述窄视角结构能够缩小从所述第一光源发出且经所述导光板本体出射的光线的发散程度。10.根据权利要求9所述的背光模组,其特征在于,所述窄视角结构包括相互平行的多个挡片,所述多个挡片等间隔排列且垂直于所述导光板本体的出光面;或者, 所述窄视角结构包括阵列式排布于所述导光板本体的出光面上的多个聚光透镜。11.根据权利要求9所述的背光模组,其特征在于,所述导光板本体中与其出光面相对的面为底面; 所述第一导光板的入光面为所述导光板本体的底面;或者, 所述第一导光板的入光面为所述导光板本体的一个侧面,且所述背光模组还包括设置于所述导光板本体的底面的反射板。12.根据权利要求1?11任一项所述的背光模组,其特征在于,所述第二导光板的出光面上设有多个导光微结构,所述导光微结构为凹陷或凸起。13.根据权利要求12所述的背光模组,其特征在于,所述导光微结构的尺寸的量级为纳米级。14.根据权利要求13所述的背光模组,其特征在于,当所述导光微结构为凹陷时,所述凹陷内设有纳米颗粒。15.根据权利要求12所述的背光模组,其特征在于,当所述第一导光板的入光面为其底面,所述第一导光板的内部设有多根光纤,每根光纤的一端延伸至所述第一导光板的底面,另一端延伸至所述第一导光板的出光面时,所述导光微结构在所述第一导光板出光面上的垂直投影与所述光纤延伸至所述第一导光板出光面上的端部相互错开; 当所述第一导光板的入光面为其第一侧面,所述第一导光板的内部设有多根光纤,每根光纤的一端延伸至所述第一导光板的第一侧面,另一端延伸至所述第一导光板的第二侧面,每根光纤的侧壁上具有多个出光口时,所述导光微结构在所述第一导光板出光面上的垂直投影与所述出光口相互错开; 当所述第一导光板包括导光板本体和窄视角结构,且所述窄视角结构包括多个挡片时,所述导光微结构在所述导光板本体出光面上的垂直投影与所述挡片在所述导光板本体出光面上的垂直投影交叠; 当所述第一导光板包括导光板本体和窄视角结构,且所述窄视角结构包括多个聚光透镜时,所述导光微结构在所述导光板本体出光面上的垂直投影与所述聚光透镜在所述导光板本体出光面上的垂直投影相互错开。16.根据权利要求12所述的背光模组,其特征在于,所述第二导光板的材质为玻璃。17.根据权利要求12所述的背光模组,其特征在于,所述第一导光板与所述第二导光板为一体结构。18.—种显示装置,包括显示面板,其特征在于,所述显示装置还包括叠加于所述显示面板背面的背光模组,所述背光模组为如权利要求1?17任一项所述的背光模组。19.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法用于驱动如权利要求18所述的显示装置,所述驱动方法包括: 当需要所述显示装置进行保密显示时,打开所述显示装置中的第一光源; 当需要所述显示装置进行正常显示时,打开所述显示装置中的第二光源,或者,打开所述显示装置中的第一光源和第二光源。20.根据权利要求19所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,在打开所述第一光源和所述第二光源进行正常显示时,调节所述第一光源的亮度,使所述第一导光板和所述第二导光板叠加后的亮度等于所述显示装置正常显示时所要求的亮度的设定值。
【专利摘要】本发明提供了一种背光模组、显示装置及其驱动方法,涉及显示技术领域,通过对显示装置中背光模组进行结构上的改进,使显示装置能够便利地在正常显示模式与保密显示模式之间切换。其中所述背光模组包括第一导光板、第一光源、第二导光板和第二光源;所述第一光源设置于所述第一导光板的入光面,所述第二导光板设置于所述第一导光板的出光面,所述第二光源设置于所述第二导光板的侧面;从所述第一光源发出且经所述第一导光板出射的光线的发散程度小于从所述第二光源发出且经所述第二导光板出射的光线的发散程度。上述背光模组用于显示装置中,使显示装置实现保密显示和正常显示功能。
【IPC分类】G02B6/00, G02F1/13357
【公开号】CN105487292
【申请号】CN201610029351
【发明人】武延兵
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月15日

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