一种背光源、显示装置及其控制方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光源、显示装置及其控制方法。

背景技术：

近年来，随着科学技术的日益发展，各类显示装置逐渐发展起来。在此基础上，用户对显示装置的性能要求也越来越高。其中，随着移动办公、开放式工作环境的增多以及高分辨率显示的普及，用户对于窄视角显示的需求也越来越多。

目前，由于显示装置在空间具有广泛的发光视角，使得屏幕信息窥取变得越来越容易，从而使信息的安全性受到影响，例如对于某些用户，其会在公共场所阅读一些机密信息，而由于显示装置发光视角大，会被周围其他人看到，从而给使用者带来不便，因而开发具有防窥功能即窄视角显示功能的显示装置已得到越来越广泛的关注。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种背光源、显示装置及其控制方法，该显示装置既可以进行窄视角显示，又可以进行宽视角显示。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种背光源，包括楔形导光板，所述楔形导光板包括出光面、与所述出光面相对的底面，以及侧面，所述侧面的形状为矩形；还包括第一光源和第二光源；所述第一光源设置在所述楔形导光板的所述第一侧面的外侧，用于发出准直光；所述第二光源至少设置在所述楔形导光板的所述底面的外侧；和/或，所述第二光源设置在所述楔形导光板的所述侧面的外侧；和/或，所述第二光源设置在所述楔形导光板的与所述侧面相对的一侧；所述第二光源用于发出发散光。

优选的，所述第二光源设置在所述楔形导光板的所述底面的外侧；或者，所述第二光源同时设置在所述楔形导光板的所述侧面的外侧及所述底面的外侧；或者，所述第二光源同时设置在所述楔形导光板的所述侧面的外侧及与所述侧面相对的一侧。

优选的，所述楔形导光板的所述底面为平坦面，所述底面与所述侧面的夹角为α，θ＜α＜90°；其中，θ为所述楔形导光板发生全反射的临界角。

进一步优选的，所述底面与所述侧面的夹角为45°。

优选的，所述底面包括第一平面和第二平面；所述第一平面相互平行，且所述第一平面通过所述第二平面连接；所述第一平面与所述侧面的夹角为β，θ＜β＜90°；其中，θ为所述楔形导光板发生全反射的临界角。

进一步优选的，所述第一平面与所述侧面的夹角为45°。

优选的，所述第一光源包括多个第一LED灯和准直透镜；所述准直透镜设置在所述第一LED灯的出光侧，且所述第一LED灯发出的光经准直透镜出射。

优选的，所述第二光源包括多个第二LED灯；在所述第二光源设置在所述楔形导光板的所述侧面的外侧的情况下，相邻两个第二LED灯之间至少设置一个第一LED灯。

进一步优选的，设置在所述楔形导光板的所述侧面的外侧的任意相邻的两个LED灯之间的间距相等。

优选的，所述第二光源设置在所述楔形导光板的所述底面的外侧以及所述侧面的外侧；其中，设置在所述楔形导光板的所述底面的外侧的所述第二LED灯靠近所述侧面的密度小于远离所述侧面的密度。

第二方面，提供一种显示装置，包括背光源和显示面板，所述背光源为上述的背光源。

优选的，上述显示装置还包括控制器；所述控制器与第一光源和第二光源均连接，用于控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭。

第三方面，提供一种上述的显示装置的控制方法，包括：控制第一光源开启，第二光源关闭，以进行窄视角显示；控制所述第二光源开启，以进行宽视角显示。

本发明实施例提供一种背光源、显示装置及其控制方法，背光源包括第一光源和第二光源，若第一光源打开，第二光源关闭，由于第一光源发出的光是准直光，因而，第一光源发出的光射入楔形导光板后，从楔形导光板的出光面出射的光线的角度较窄，当将该背光源应用于显示装置时，此时即可以实现窄视角显示；若第二光源打开(第一光源可以打开，也可以关闭)时，由于第二光源发出的光是发散光，因而经楔形导光板的出光面出射的光线的角度较大，此时即可以实现宽视角显示。

附图说明

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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图四；

图5(a)为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图五；

图5(b)为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图六；

图5(c)为本发明实施例提供的一种背光源的结构示意图七；

图6为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图二；

图8为本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程示意图。

附图标记：

01-背光源；02-显示面板；10-楔形导光板；101-出光面；102-底面；1021-第一平面；1022-第二平面；103-侧面；20-第一光源；201-第一LED灯；202-准直透镜；203-PCB板；204-第二LED灯；30-第二光源；40-控制器。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种背光源，如图1-图5所示，包括楔形导光板10，楔形导光板10包括出光面101、与出光面101相对的底面102，以及侧面103，侧面103的形状为矩形；还包括第一光源20和第二光源30；第一光源20设置在楔形导光板10的侧面103的外侧，用于发出准直光；第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧；和/或，第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧；和/或，第二光源30设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧；第二光源30用于发出发散光。

需要说明的是，第一，对于第一光源20和第二光源30不进行限定，只要第一光源20能发出准直光，第二光源30能发出发散光即可。

第二，楔形导光板10是指导光板的厚度不同，沿平行于出光面101的方向，导光板的底面102到出光面101的距离逐渐减小。此处，当导光板的底面102到出光面101的距离为零时，即导光板的底面102与出光面101相邻，此时与侧面103相对的一侧可以是一条棱(附图中未示意出)，当导光板的底面102到出光面101的距离不为零时，此时如图1-图5所示与侧面103相对的一侧是一个面。

第三，由于导光板为楔形导光板10，因而底面102与侧面103的夹角为锐角。在此基础上，对于底面102与侧面103的夹角的大小不进行限定。

本发明实施例提供一种背光源，背光源包括第一光源20和第二光源30，若第一光源20打开，第二光源30关闭，由于第一光源20发出的光是准直光，因而，第一光源20发出的光射入楔形导光板10后，从楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较窄，当将该背光源应用于显示装置时，此时即可以实现窄视角显示；若第二光源30打开(第一光源20可以打开，也可以关闭)，由于第二光源30发出的光是发散光，因而经楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较大，此时即可以实现宽视角显示。

优选的，第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及与侧面103相对的一侧。

需要说明的是，若第二光源30只设置在楔形导光板10的侧面103的外侧时，第二光源30发出的发散光射入楔形导光板10后，在楔形导光板10中传播，经过楔形导光板10的底面102和出光面101的折射后，会从出光面101出射，而第二光源30发出的光中只有少部分可能会传播到楔形导光板10远离第二光源30的位置，并从出光面101出射，这样便造成了楔形导光板10的出光面101远离第二光源30的位置的光的亮度较弱，因此本发明实施例，优选当第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧时，在楔形导光板10的底面102的外侧和/或与侧面103相对的一侧也设置第二光源30，这样便可以对第一侧面103的外侧设置的第二光源30进行补偿，以使从楔形导光板10的出光面101出射的光的亮度均匀。

同理，当第二光源30设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧时，还可以在楔形导光板10的侧面103的外侧和/或底面102的外侧设置第二光源30，以对与侧面103相对的一侧设置的第二光源30进行补偿，以使从楔形导光板10的出光面101出射的光的亮度均匀。

由于当第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧时，第二光源30发出的光可以射入楔形导光板10的出光面101的任意位置，因而可以只在楔形导光板10的底面102的外侧设置第二光源30。

本发明实施例中，将第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及与侧面103相对的一侧，这样便可以确保从楔形导光板10的出光面101出射的光的均匀性。

优选的，如图1所示，楔形导光板10的底面102为平坦面，底面102与侧面103的夹角为α，θ＜α＜90°；其中，θ为楔形导光板10发生全反射的临界角。

本发明实施例，由于底面102与侧面103的夹角α满足θ＜α＜90°时，则从第一光源10发出的准直光射入底面102后，便可以全部反射向楔形导光板10的出光面101，而不会折射出底面102，因而可以提高光源的利用率。

进一步优选的，如图2所示，底面102与侧面103的夹角为45°。

其中，楔形导光板10的底面102与侧面103的夹角为45°时，当第一光源20发出的准直光射入底面102后，会被底面102反射向出光面101，从而垂直于出光面101出射。

本发明实施例，当楔形导光板10的底面102与侧面103的夹角为45°时，从第一光源20发出的光将会垂直于出光面101出射，一方面，可以使从楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度最窄；另一方面，由于从第一光源20发出的光垂直于出光面101出射，不会折射向某一方向，这样可以使楔形导光板10的出光面101上的光分布均匀。

优选的，如图3所示，底面102包括第一平面1021和第二平面1022；第一平面1021相互平行，且第一平面1021通过第二平面1022连接；第一平面1021与侧面103的夹角为β，θ＜β＜90°；其中，θ为楔形导光板10发生全反射的临界角。

其中，对于第一平面1021的宽度d和相邻第一平面1021之间的间距不进行限定。第一平面1021的宽度d可以相同，也可以不同，相邻第一平面1021之间的间距可以相同，也可以不同。此外，第一平面1021的宽度d和相邻第一平面1021之间的间距可以根据需要进行相应调整。

此处，对于第二平面1022，可以相互平行，也可以不平行，只要能通过第二平面1022将第一平面1021连接即可。在此基础上，第一平面1021和第二平面1022可以一体成型。

需要说明的是，如图1所示，楔形导光板10的底面102为平坦面，则出光面101的宽度与底面的102的宽度和侧面103的宽度有关。若侧面103的宽度为h，则出光面101的宽度等于(与侧面103相对的一侧是一条棱)或近似等于(侧面103相对的一侧是一个面)tanα×h。而为了减小显示装置的厚度，背光源的厚度一般也较小，即侧面103的宽度h较小，从而导致出光面101的宽度较小，因而本发明实施例优选底面102包括第一平面1021和第二平面1022。

本发明实施例，由于第一平面1021与侧面103的夹角β满足θ＜β＜90°，则从第一光源10发出的准直光射入第一平面1021后，便可以全部反射向楔形导光板10的出光面101，而不会折射出底面102，因而可以提高光源的利用率。在此基础上，底面102包括第一平面1021和第二平面1022，且第一平面1021之间通过第二平面1022连接，这样可以使得楔形导光板10的出光面101的宽度增加，以使楔形导光板10能适用于不同尺寸的显示装置。

进一步优选的，第一平面1021与侧面103的夹角为45°。

本发明实施例，当第一平面1021与侧面103的夹角为45°时，从第一光源20发出的光射向第一平面1021后将会垂直于出光面101出射，这样一方面，可以使从楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度最窄；另一方面，由于从第一光源20发出的光垂直于出光面101出射，不会折射向某一方向，这样可以使楔形导光板10的出光面101上的光分布均匀。

优选的，如图4所示，第一光源20包括多个第一LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯201和准直透镜202；准直透镜202设置在第一LED灯201的出光侧，且第一LED灯201发出的光经准直透镜202出射。

其中，对于第一光源20中包括的第一LED灯201的个数不进行限定，可以根据需要的亮度进行相应的设置。

需要说明的是，第一LED灯201可以如图4所示设置在PCB板(Printed Circuit Board，印刷电路板)板203上。对于第一LED灯201在PCB板203上的排布方式不进行限定，第一LED灯201可以均匀排布，也可以非均匀排布。为了在进行窄视角显示时，从楔形导光板10的出光面101出射的光是均匀的，因而本发明实施例优选第一LED灯201均匀排布。

此处，由于在每个第一LED灯201的出光侧都设置有准直透镜202，从而可以确保从第一LED灯201发出的光经过准直透镜202后，出射的光都是准直光。

由于LED灯功耗低，寿命长且适用性好，因而本发明实施例第一光源20优选包括多个第一LED灯201，在此基础上，由于第一光源20还包括准直透镜202，因而可以确保从第一LED灯201发出的光经过准直透镜202后，出射的光都是准直光。

优选的，如图5(a)及图5(b)所示，第二光源30包括多个第二LED灯204；在第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧的情况下，相邻两个第二LED灯204之间至少设置一个第一LED灯201。

其中，当第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧，且第二光源30包括多个第二LED灯204时，第二LED灯204和第一LED灯201可以集成在同一个PCB板203上。当第二LED灯204设置在楔形导光板10的底面102的外侧或与侧面103相对的一侧时，第二LED灯204也可以设置在PCB板203上。

此处，可以在相邻两个第二LED灯204之间设置一个第一LED灯201，当然也可以在相邻两个第二LED灯204之间设置两个或多个第一LED灯201。由于当第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧时，第二光源30若还设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧和/或设置在楔形导光板10的底面102的外侧，为了使背光源在进行窄视角显示和宽视角显示时提供的亮度相同，因而设置在楔形导光板10的侧面103的外侧的第一LED灯201的个数大于第二LED灯204的个数。

当上述背光源应用于显示装置进行窄视角显示或宽视角显示时，LED灯的个数与显示装置显示时的亮度成正比。示例的，在楔形导光板10的侧面103的外侧设置的第一LED灯201的个数为M，第二LED灯204的个数为N。在进行窄视角显示时，打开第一LED灯201，在进行宽视角显示时，打开第一LED灯和第二LED灯204。若M＝N，则进行窄视角显示时的亮度相对宽视角显示时的亮度降低一半；若2M＝N，则进行窄视角显示时的亮度相对宽视角显示时的亮度降低三分之一。

基于上述，对于楔形导光板10的侧面103的第一LED灯201和第二LED灯204的设置方式不进行限定，可以均匀排布，也可以非均匀排布。其中，第一LED灯201和第二LED灯204的排布方式与楔形导光板10的底面102的具体结构有关，可以对第一LED灯201和第二LED灯204的排布方式或者楔形导光板10的底面102的结构进行调整，只要能确保从楔形导光板10的出光面101出射的光是均匀的即可。

当第二LED灯204设置在楔形导光板10的侧面103的外侧时，为了避免楔形导光板10的出光面101远离第二LED灯204的位置光的亮度较弱，因而优选的如图5(a)所示，第二LED灯204还设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧或如图5(b)所示，第二LED灯204还设置在楔形导光板10的底面102的外侧；当然也可以是如图5(c)所示，第二LED灯204同时设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧和底面102的外侧，以对楔形导光板10的出光面101远离第二LED灯204的位置的光的亮度进行补偿。

本发明实施例，在相邻两个第二LED灯204之间至少设置一个第一LED灯201，可以确保第一LED灯201和第二LED灯204均匀排布，避免了将第一LED灯201紧挨着设置或第二LED灯204紧挨着设置导致的进行窄视角显示或宽视角显示时，从楔形导光板10的出光面101出射的光的亮度不均匀。

优选的，如图5(a)、图5(b)以及图5(c)所示，设置在楔形导光板10的侧面103的外侧的任意相邻的两个LED灯之间的间距相等。

需要说明的是，此处的LED灯既可以是第一LED灯，也可以是第二LED灯。

为了确保在进行窄视角显示和宽视角显示时，从楔形导光板10的出光面101出射的光都是均匀的，因而本发明实施例优选设置在侧面103的外侧的任意相邻的两个LED灯之间的间距相等。

进一步优选的，如图5(b)所示，第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧以及侧面103的外侧；其中，设置在楔形导光板10的底面102的外侧的第二LED灯204靠近侧面103的密度小于远离侧面103的密度。

其中，对于在楔形导光板10的底面102的外侧如何设置第二LED灯204不进行限定，具体可以根据楔形导光板10的底面102的结构进行相应设置，只要能确保从楔形导光板10的底面102出射的光是均匀的即可。

此处，由于第一LED灯201设置在楔形导光板10的侧面103的外侧，而当将第二LED灯204也设置在楔形导光板10的侧面103的外侧时，第一LED灯201和第二LED灯204可以集成在同一PCB板203上，便于制作，因而相对将第二LED灯204设置与侧面103相对的一侧，本发明实施例优选将第二LED灯204设置在侧面103的外侧。

基于上述，将第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧以及侧面103的外侧，可以确保从楔形导光板10的出光面101出射的光均匀。在此基础上，由于在进行宽视角显示时，楔形导光板10靠近侧面103的位置的亮度较大，因此本发明实施例通过设置在楔形导光板10的底面102的外侧的第二LED灯204靠近侧面103的密度小于远离侧面103的密度，便可以进一步使从楔形导光板10的出光面101出射的光是均匀的。

本发明实施例提供一种显示装置，如图6所示，包括背光源01和显示面板02，背光源01为上述的背光源。

其中，显示面板02包括阵列基板和对盒基板，阵列基板包括薄膜晶体管及像素电极。

本发明实施例提供一种显示装置，由于显示装置的背光源01包括第一光源20和第二光源30，若第一光源20打开，第二光源30关闭，由于第一光源20发出的光是准直光，因而，第一光源20发出的光射入楔形导光板10后，从楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较窄，当将该背光源应用于显示装置时，此时即可以实现窄视角显示；若第二光源30打开(第一光源20可以打开，也可以关闭)时，由于第二光源30发出的光是发散光，因而经楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较大，此时即可以实现宽视角显示。该显示装置可以根据用于需求切换为窄视角显示或宽视角显示。

优选的，如图7所示，上述显示装置还包括控制器40；控制器40与第一光源10和第二光源20均连接，用于控制第一光源10和第二光源20的开启和关闭。

其中，控制器40可以根据用户需求，控制第一光源10和第二光源20的开启和关闭。

需要说明的是，在进行宽视角显示时，第一光源10可以打开，也可以关闭。当将第一光源10打开时，可以使得显示装置进行宽视角显示的亮度增加。

本发明实施例，当控制器40控制第一光源10开启，第二光源20关闭时，此时可以进行窄视角显示时；当控制器40控制第二光源20开启，第一光源10打开或关闭，此时可以进行宽视角显示。

本发明实施还提供一种上述显示装置的控制方法，如图8所示，包括：

S100、控制第一光源10开启，第二光源20关闭，以进行窄视角显示。

其中，对于第一光源20和第二光源30不进行限定，只要第一光源20能发出准直光，第二光源30能发出发散光即可。

此处，对于第二光源30的设置位置不进行限定，第二光源30可以设置在楔形导光板10的底面103的外侧；和/或，第二光源30设置在楔形导光板10的侧面103的外侧；和/或，第二光源30设置在楔形导光板10的与侧面103相对的一侧。

基于上述，为了确保从楔形导光板10的出光面101发出的光是均匀的，因而本发明实施例优选第二光源30设置在楔形导光板10的底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及底面102的外侧；或者，第二光源30同时设置在楔形导光板10的侧面103的外侧及与侧面103相对的一侧。

S101、控制第二光源20开启，以进行宽视角显示。

此处，需要说明的是，在进行宽视角显示时，第二光源20开启，第一光源10可以打开，也可以关闭。当第一光源10和第二光源20均打开时，背光源提供的亮度更大。

本发明实施例提供一种显示装置的控制方法，由于显示装置的背光源01包括第一光源20和第二光源30，若第一光源20打开，第二光源30关闭，由于第一光源20发出的光是准直光，因而，第一光源20发出的光射入楔形导光板10后，从楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较窄，当将该背光源应用于显示装置时，此时即可以实现窄视角显示；若第二光源30打开(第一光源20可以打开，也可以关闭)时，由于第二光源30发出的光是发散光，因而经楔形导光板10的出光面101出射的光线的角度较大，此时即可以实现宽视角显示。该显示装置可以根据用于需求切换为窄视角显示或宽视角显示。

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。