[发明专利]平面光源装置及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及平面光源，具体而言，涉及一种视角可调的平面光源装置，以及包含所述平面光源装置的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示器正日益广泛地应用于手机、电脑和电视上。目前，现有液晶显示器的视角通常是固定的。这类液晶显示器的平面光源架构中，一般包含非准直光源、导光片，以及反射片、扩散片、棱镜片等器件。其中，非准直光源可采用由一定出光角度分布的LED所组成的线性阵列(Light Bar)；导光片的入光侧面通常垂直于其出光面。然而，固定视角的显示器无法满足人们在不同场合的使用要求。比如，电脑屏幕上所显示的图像或文字，通常可与站在不同角度的多个同事或朋友共享；但在公共场合，如机场、火车站等地方，人们并不希望周围的人群也能看到显示器上的显示内容。因此，在信息显示中，非常需要一种视角可调的显示器，以满足人们对共享、防窥等不同场合的应用要求。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种视角可调的平面光源装置，以及包含所述平面光源装置的液晶显示装置。

根据本发明的第一方面，提供一种平面光源装置，包括准直光源、光阀以及导光片，其中，准直光源邻近于所述导光片的入光侧面配置；光阀位于所述准直光源与导光片之间，在准直光源发出的光通过所述光阀时，其透射光线的发散角φ在最小值φ_min至最大值φ_max的范围内调节；所述透射光线经入光侧面进入导光片，其光轴与导光片出光面之间的夹角ρ大于零且小于临界入射余角ρ_max。

在第一方面中，优选的是，所述准直光源的平行半角θ小于15度，所述透射光线发散角的最小值φ_min等于所述平行半角θ。

优选的是，所述准直光源的平行半角θ小于5度，所述透射光线发 散角的最小值φ_min等于所述平行半角θ。

优选的是，所述光阀包括：内表面设有透明电极的第一、第二基片；位于所述第一、第二基片之间的聚合物分散液晶(PDLC)层，其中，所述透射光线的发散角φ，通过施加在所述第一、第二基片的透明电极之间的电压来调节。

优选的是，所述光阀采用聚合物稳定胆甾相液晶(PSCT)光阀，或者采用逆向聚合物稳定胆甾相液晶光阀。

优选的是，所述准直光源和光阀平行于所述导光片入光侧面放置；所述导光片入光侧面与其出光面之间的夹角δ，和所述透射光线光轴与导光片出光面之间的夹角ρ互为余角。

优选的是，所述准直光源和光阀垂直于所述导光片出光面放置；所述导光片入光侧面与其出光面之间的夹角δ′小于90度。

优选的是，所述导光片的底面设有多个导光结构，每个导光结构为包含两个倾斜侧面的条状凹陷结构。

优选的是，所述导光片的底面设有多个导光结构，每个导光结构为包含两个倾斜侧面的条状凸起结构。

根据第二方面，提供一种液晶显示装置，包括上述第一方面中所述的平面光源装置，所述平面光源装置配置于液晶显示元件的背面。

按照本发明，通过准直光源、透射光线发散角可调的光阀以及导光片的布置，使进入导光片的透射光线的光轴与导光片出光面之间的夹角ρ，大于零且小于临界入射余角ρ_max，由此实现了视角可调的平面光源装置及液晶显示装置，从而满足了人们对共享、防窥等不同场合的应用要求。

附图说明

图1为本发明一示例平面光源装置在YZ平面的截面图；

图2示出了图1平面光源装置中准直光源、光阀与导光片的布置；

图3示出了准直光源101出射光线的角度分布；

图4、5示出了一示例光阀及准直光线透过该光阀的角度分布；

图6示出了透射光线发散角φ随光阀基片电极上电压V变化的曲线；

图7(a)示出了经透明状态光阀后光线在导光片103内的传播 及出射；

图7(b)、7(c)示出了导光片中的凹陷导光结构105；

图8示出了经散射状态光阀后光线在导光片103内的传播及出射；

图9(a)、9(b)示出了另一示例光阀；

图10为本发明另一示例平面光源装置在YZ平面的截面图；

图11示出了图10平面光源装置中准直光源、光阀与导光片的布置；

图12(a)示出了经透明状态光阀后光线在导光片1003内的传播及出射；