[发明专利]液晶透镜型调光装置及显示器

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，特别是涉及一种液晶透镜型调光装置及显示器。

背景技术

液晶显示器中有一个很重要的规格就是亮度，而决定亮度最重要的因素就是开口率。简单地说，开口率就是光线能透过的有效区域比例。当光线经由背光板发射出来时，并不是所有的光线都能穿过面板，比如给液晶显示源极驱动芯片及栅极驱动芯片用的信号走线，以及TFT本身，还有存储电压用的存储电容等等。这些地方除了不完全透光外，也由于经过这些地方的光线并不受到电压的控制，而无法显示正确的灰阶，所以都要利用黑矩阵加以遮蔽，以免干扰到其它透光区域的正确亮度。所以除去上述不透光区域之后剩余的有效的透光区域与全部面积的比例就称之为开口率。

现有技术的液晶显示器中，当光线从背光板发射出来，会依序穿过偏光片、玻璃、液晶、彩色滤光片等等。假设各个零件的穿透率如下所示：偏光片50％(因为其只允许单方向的极化光波通过)、玻璃95％(需要计算上下两片)、液晶95％、开口率50％(有效透光区域只有一半)、彩色滤光片27％(假设材质本身的穿透率为80％，但由于滤光片本身涂有色彩，只能容许该色彩的光波通过。以RGB三原色来说，只能容许三种其中一种通过，所以仅剩下三分之一的亮度。所以总共只能通过80％*33％＝27％。)。以上述的穿透率来计算，从背光板出发的光线只会剩下6％，液晶显示器要想获得足够的亮度，就需要增加背光板的亮度，相应增加显示成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高液晶显示器的光透过率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液晶透镜型调光装置，包括：相对设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设置有第一电极层和第一取向层，第二基板下表面依次设置有第二电极层和第二取向层，第一取向层和第二取向层之间加有液晶，第一基板和第二基板由封框胶封装成盒，形成液晶透镜；所述第一电极层和/或第二电极层为图案化电极，该图案化电极包括间隔分布的多个电极区域和遮光区域，所述电极区域由透光材料形成；所述第二基板上方设置有挡板，所述挡板包括多个间隔分布的挡板透光区域和挡板遮光区域，每个挡板遮光区域位于图案化电极中一个电极区域上方且该挡板遮光区域的面积小于其对应的电极区域的面积；所述第一基板和第二基板由透明材料制作；所述图案化电极连接有电极电压控制电路，以分别控制图案化电极中每个电极区域上的电压。

其中，所述第一电极层为面电极，所述第二电极层为图案化电极，所述第一电极层连接有电极电压控制电路，以控制第一电极层上的电压。

其中，所述第一电极层为图案化电极，所述第二电极层为面电极，所述第二电极层连接有电极电压控制电路，以控制第二电极层上的电压。

其中，所述第一电极层和第二电极层均为图案化电极，且第二电极层的每个电极区域分别对应位于第一电极层的一个电极区域上方。

其中，所述挡板位于所述液晶透镜的最小焦距的单倍焦距之外。

其中，所述挡板位于所述液晶透镜的最小焦距的两倍焦距之外。

其中，所述图案化电极中电极区域的形状为圆形或多边形。

本发明还公开了一种基于上述液晶透镜型调光装置的液晶显示器，所述第一基板下方设置有背光源。

其中，还包括彩色滤光片，彩色滤光片包括有多个彩色像素单元，每一彩色像素单元包括有分别与一液晶透镜对应的红色滤光格、绿色滤光格和蓝色滤光格。

其中，所述挡板上表面或挡板上方设置有扩散片；所述第一电极为图案化电极时，其遮光区域上设置有反射层。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的液晶透镜型调光装置，利用液晶透镜技术，使光线经过液晶透镜后可聚焦在不同位置，在液晶透镜的最小焦距外设置一个挡板，可将某些通过液晶透镜的光吸收，因此，只需控制电极间电压，以获得合适的透镜焦距，就可调节绕过挡板的光强大小。因为该装置无偏光片，而且可以通过透镜从而使大部分背光能由透镜透过挡板，所以背光利用率比传统液晶要高很多。并且，该调光装置可用于显示器，在背面加一层均匀的面背光源即可；为提高显示器背光源利用率，可在液晶透镜的第一电极层为图案化电极时，在其遮光区域设置反射层；为实现宽视角，可在挡板表面上或上方设置扩散结构或扩散片；为实现彩色显示，可在第二电极层上方或挡板上方设置彩色滤光片；该调光装置还可作为光信号检测、接收等应用，因为它不改变光的偏振状态，可以很好的用于光通信。

附图说明