[發明專利]液晶透鏡型調光裝置及顯示器

有效

• 申請號: 201110418464.0
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102654665A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 張卓
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G02F1/29;G02F1/1343;G02F1/1337;G02F1/1335;G02F1/13357
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝;王瑩

技術領域

本發明涉及液晶顯示技術，特別是涉及一種液晶透鏡型調光裝置及顯示器。

背景技術

液晶顯示器中有一個很重要的規格就是亮度，而決定亮度最重要的因素就是開口率。簡單地說，開口率就是光線能透過的有效區域比例。當光線經由背光板發射出來時，并不是所有的光線都能穿過面板，比如給液晶顯示源極驅動芯片及柵極驅動芯片用的信號走線，以及TFT本身，還有存儲電壓用的存儲電容等等。這些地方除了不完全透光外，也由于經過這些地方的光線并不受到電壓的控制，而無法顯示正確的灰階，所以都要利用黑矩陣加以遮蔽，以免干擾到其它透光區域的正確亮度。所以除去上述不透光區域之后剩余的有效的透光區域與全部面積的比例就稱之為開口率。

現有技術的液晶顯示器中，當光線從背光板發射出來，會依序穿過偏光片、玻璃、液晶、彩色濾光片等等。假設各個零件的穿透率如下所示：偏光片50％(因為其只允許單方向的極化光波通過)、玻璃95％(需要計算上下兩片)、液晶95％、開口率50％(有效透光區域只有一半)、彩色濾光片27％(假設材質本身的穿透率為80％，但由于濾光片本身涂有色彩，只能容許該色彩的光波通過。以RGB三原色來說，只能容許三種其中一種通過，所以僅剩下三分之一的亮度。所以總共只能通過80％*33％＝27％。)。以上述的穿透率來計算，從背光板出發的光線只會剩下6％，液晶顯示器要想獲得足夠的亮度，就需要增加背光板的亮度，相應增加顯示成本。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何提高液晶顯示器的光透過率。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種液晶透鏡型調光裝置，包括：相對設置的位于下部的第一基板和位于上部的第二基板，第一基板上表面依次設置有第一電極層和第一取向層，第二基板下表面依次設置有第二電極層和第二取向層，第一取向層和第二取向層之間加有液晶，第一基板和第二基板由封框膠封裝成盒，形成液晶透鏡；所述第一電極層和/或第二電極層為圖案化電極，該圖案化電極包括間隔分布的多個電極區域和遮光區域，所述電極區域由透光材料形成；所述第二基板上方設置有擋板，所述擋板包括多個間隔分布的擋板透光區域和擋板遮光區域，每個擋板遮光區域位于圖案化電極中一個電極區域上方且該擋板遮光區域的面積小于其對應的電極區域的面積；所述第一基板和第二基板由透明材料制作；所述圖案化電極連接有電極電壓控制電路，以分別控制圖案化電極中每個電極區域上的電壓。

其中，所述第一電極層為面電極，所述第二電極層為圖案化電極，所述第一電極層連接有電極電壓控制電路，以控制第一電極層上的電壓。

其中，所述第一電極層為圖案化電極，所述第二電極層為面電極，所述第二電極層連接有電極電壓控制電路，以控制第二電極層上的電壓。

其中，所述第一電極層和第二電極層均為圖案化電極，且第二電極層的每個電極區域分別對應位于第一電極層的一個電極區域上方。

其中，所述擋板位于所述液晶透鏡的最小焦距的單倍焦距之外。

其中，所述擋板位于所述液晶透鏡的最小焦距的兩倍焦距之外。

其中，所述圖案化電極中電極區域的形狀為圓形或多邊形。

本發明還公開了一種基于上述液晶透鏡型調光裝置的液晶顯示器，所述第一基板下方設置有背光源。

其中，還包括彩色濾光片，彩色濾光片包括有多個彩色像素單元，每一彩色像素單元包括有分別與一液晶透鏡對應的紅色濾光格、綠色濾光格和藍色濾光格。

其中，所述擋板上表面或擋板上方設置有擴散片；所述第一電極為圖案化電極時，其遮光區域上設置有反射層。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的液晶透鏡型調光裝置，利用液晶透鏡技術，使光線經過液晶透鏡后可聚焦在不同位置，在液晶透鏡的最小焦距外設置一個擋板，可將某些通過液晶透鏡的光吸收，因此，只需控制電極間電壓，以獲得合適的透鏡焦距，就可調節繞過擋板的光強大小。因為該裝置無偏光片，而且可以通過透鏡從而使大部分背光能由透鏡透過擋板，所以背光利用率比傳統液晶要高很多。并且，該調光裝置可用于顯示器，在背面加一層均勻的面背光源即可；為提高顯示器背光源利用率，可在液晶透鏡的第一電極層為圖案化電極時，在其遮光區域設置反射層；為實現寬視角，可在擋板表面上或上方設置擴散結構或擴散片；為實現彩色顯示，可在第二電極層上方或擋板上方設置彩色濾光片；該調光裝置還可作為光信號檢測、接收等應用，因為它不改變光的偏振狀態，可以很好的用于光通信。

附圖說明