调光装置及显示器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及动态调光技术领域，提供了一种调光装置及显示器。本发明专利技术的调光装置包括透镜屏和挡板；其中，透镜屏包括两层电极和两层电极中间的透明液体：所述底电极上设置一层疏水绝缘层，透明液体是至少一个电润湿液滴透镜，顶电极在与每一液滴透镜相应的位置形成有开口；挡板在与每一液滴透镜相应的位置设有图案化的遮光区域。本发明专利技术中通过控制液滴透镜的焦距，使得背光源通过液滴透镜后再经过相应的开口在不同位置聚焦，进而通过挡板的适当遮挡，即可实现对背光源透过光线的强度大小的调节，因而无需设置偏光片即可实现调光，大大提高了背光利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态调光
，特别涉及一种调光装置及显示器。
技术介绍
传统的液晶型显示器通常是被动发光的透射型显示器，背光源发出的光从液晶面板的一端进入，经过第一偏光片的选择后特定方向的光进入液晶层处理，处理后各像素单元显示的光经第二偏光片的选择再输出。可以看出，液晶显示器中由于需要使用偏光片，透射时会过滤掉背光源发出的大部分光，同时液晶面板中各层的开口率有一定限制，从而导致整体的光透过率很低，通常状况下彩色液晶面板的光透过率仅有5% 8%。液晶面板的这种结构使得显示器整体的亮度和对比度受到很大影响，此外，为了保证显示器的亮度和对比度在一定范围内，必须采用功率较大的背光源，也造成了额外的能量损耗。 电润湿显示器作为一种反射式显示技术，它的光反射效率超过50%。当电润湿技术应用于透射型显示器，由于液滴需要添加黑色颜料实现吸光，其本身吸光性能有限，平铺扩大面积后吸光性能进一步下降，因此对比度不高。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对上述缺点，本专利技术为了解决现有技术中透射型背光源的利用率低的问题，提供了一种调光装置及显示器。采用本专利技术的结构，无需偏光片即可控制背光源透过光线的强度大小，因而大大提高了背光利用率。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术具体采用如下方案进行首先，本专利技术提供一种调光装置，所述装置包括透镜屏和挡板；其中，所述透镜屏包括底电极、顶电极，以及二者中间的液体，所述液体能形成至少一个液滴透镜； 所述挡板包括遮光区域与透光区域。优选地，所述液滴透镜设置在底电极表面上；所述顶电极在与每一液滴透镜相对应的位置设置透光区域，所述顶电极的其他位置为遮光区域。优选地，所述底电极为面电极，所述顶电极为面电极；或,所述底电极为面电极,所述顶电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极；或，所述底电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极，所述顶电极为面电极；或，所述底电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极，所述顶电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极。优选地，底电极上设立至少一个限制液滴大小和范围的挡墙。优选地，所述挡板在与每一液滴透镜相应的位置设有遮光区域。优选地，所述底电极上设置一层疏水绝缘层，所述液滴透镜为电润湿液滴透镜。优选地，所述底电极和所述顶电极之间形成电场，通过控制所述电场的大小来调节所述液滴透镜的焦距。优选地，所述顶电极的透光区域的面积不大于与其所对应的所述液滴透镜面积的I.I 倍。优选地，所述挡板与所述液滴透镜的距离大于所述液滴透镜的最小焦距。另一方面，本专利技术还同时提供一种显示器，所述显示器包括如上所述的调光装置，以及设置在所述调光装置的底电极外侧的面光源。优选地，在所述底电极的非透镜区域还设置有反射层。优选地，在所述挡板处或挡板之外、对应每一液滴透镜位置或对应整个透镜屏的位置放置光学扩散结构。优选地，通过将所述液滴透镜彩色化、和/或在与所述液滴透镜相对应的位置放置彩色滤光片、和/或将挡板的透光区域中与所述液滴透镜相对应的位置彩色化和/或将顶电极的透光区域彩色化来实现彩色化显示。(三)有益效果本专利技术中通过控制液滴透镜的焦距，使得背光源通过液滴透镜后再经过相应的开口在不同位置聚焦，进而通过挡板的适当遮挡，即可实现对背光源透过光线的强度大小的调节，采用本专利技术的结构，无需设置偏光片即可实现调光，因而大大提高了背光利用率。附图说明图I为本专利技术中调光装置的基本结构示意图；图2为本专利技术中调光装置的彩色化实施例I的结构示意图；图3为本专利技术中调光装置的彩色化实施例2的结构示意图；图4为本专利技术中调光装置的彩色化实施例3的结构示意图；图5为本专利技术中调光装置的彩色化实施例4的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的调光装置主要通过电润湿的方式做一层可控焦距的透镜，首先，本专利技术中的调光装置的基本结构如图I所示，该装置一般由两层构成，一层为透镜屏1，另一层为挡板2。其中，透镜屏由两层电极和两层电极中间的液体组成。所述液体形成至少一个液滴透镜。所述底电极和所述顶电极之间形成电场。进一步地，通过控制电场的大小，可以控制形成具有不同焦距的液滴透镜。优选地，底电极3为在与每一个液滴透镜相对应的位置设置成一个个独立电极的图案化结构，液体设置在底电极表面上，为与底电极图案相对应的至少一个液滴透镜4。液滴透镜4可以为透明也可以为彩色的。顶电极5设置有挡光区域和透光区域，顶电极5在与每一液滴透镜4相对应的位置形成有透光区域501 (可以为狭缝或小孔，也可以为透明导电材料)。顶电极5的其他位置为遮光区域。挡板2包括遮光区域与透光区域，即挡板2为图案化的。可选地，挡板2的透光区域可以为狭缝或者小孔。当挡板2的透光区域为狭缝时，狭缝可以为正多边形，如正方形、正五边形、正六边形等其他形状。较佳地，挡板中在与每一电润湿液滴透镜4相应的位置设有遮光区域201。可选地，所述遮光区域201的面积小于与其所对应的液滴透镜的面积。较佳地，底电极采用疏水绝缘材料进行表面涂覆，其上形成一层疏水绝缘层，液滴透镜4为电润湿液滴透镜。示例性地，电润湿液滴透镜可由一种疏水绝缘性液体和一种导电液体混合组成。进一步地，疏水绝缘材料可为杜邦公司的AF1600、Cytonix公司的Fluoropel804A等,疏水绝缘性材料可以为二硫化碳、四氯化碳、四氯乙烯娃油、烧烃等，导电液体可为水的盐溶液，或者离子液体等。从而，利用电压控制基板表面与液滴透镜中的液体的浸润性，从而控制液滴透镜形成不同的焦距。通过控制两层电极之间电场的大小，可以控制形成具有不同焦距的液滴透镜。例如，以下述一种电润湿(Electrowetting)方式实现。在底电极上，当调整电压来改变疏水绝缘材料与液滴透镜中的液体的浸润性时，使液滴透镜中的液体形状发生变化，从而形成不同的透镜焦距。本专利技术利用不同电压，控制电润湿液滴的透镜焦距，将背光经过液滴透镜后可聚焦在不同位置，在最小焦距外设置一个挡板将光吸收，因此只需要调节合适的焦距，就可以调节绕过挡板的光强大小。因为该设计无偏光片，而且可以通过透镜从而使大部分背光能被透镜投过狭缝，所以背光利用率比传统液晶要高很多。本专利技术的调光装置的工作原理为背光源发出的光通过底电极3和电润湿液滴透镜4，利用不同电压，控制电润湿液滴透镜4的焦距，将背光经过液滴透镜4后可聚焦在不同焦距位置，再经过有顶电极的透光区域501的顶电极5调整透过光的取向，最后通过一层在最小焦距外设置的图案化遮光区域201的挡板2吸收一定量的光，获得各个点(液滴透镜)处指定强度的透射光，从而完成整个调光装置。具体地，当透镜4将焦距对准在挡板2的遮光区域201时，则光线被完全吸收，不能透过；当透镜的焦距大于或小于挡板距离时，则部分光线可透过，因而通过调节透镜焦距大小，就可以调节绕过挡板的光强大小，从而实现了调光。由于本专利技术的结构中无偏光片，而且可以通过透镜从而使大部分背光能被透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调光装置，其特征在于，所述装置包括 透镜屏和挡板； 其中，所述透镜屏包括底电极、顶电极，以及二者中间的液体，所述液体形成至少一个液滴透镜； 所述挡板包括遮光区域与透光区域。2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于， 所述液滴透镜设置在底电极表面上； 所述顶电极在与每一液滴透镜相对应的位置设置透光区域，所述顶电极的其他位置为遮光区域。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于， 所述底电极为面电极，所述顶电极为面电极； 或，所述底电极为面电极，所述顶电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极； 或，所述底电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极，所述顶电极为面电极； 或，所述底电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极，所述顶电极为与每一个液滴透镜相对应的位置设置的至少一个独立电极。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，底电极上设立至少一个限制液滴大小和范围的挡墙。5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于， 所述挡板在与每一液滴透镜相应的位置设有遮光区域。6.根据权利要求I所述的装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卓，谢春燕，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：