背光模組與液晶顯示模組的製作方法
2023-10-31 09:53:17 1
專利名稱：背光模組與液晶顯示模組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種背光模組和使用該背光模組的液晶顯示模組。
背景技術：
眾所周知，液晶顯示器的視角問題一直都受到業界的廣泛關注。不僅具有廣視角的液晶顯示器越來越受到市場矚目，而且具有高亮度、防窺性的小視角液晶顯示器也受到市場歡迎。因此，可切換視角式液晶顯示器已成為顯示領域的發展方向之一。
目前，通常通過外加一液晶面板，並利用驅動電路來控制改變該液晶面板像素單元的開閉來實現視角的切換。
圖1是一種現有技術液晶顯示模組的結構示意圖。該液晶顯示模組1包括自上至下依次層疊設置的一第一液晶面板10、一第二液晶面板12與一背光模組14。該背光模組14為該兩個液晶面板10、12提供平面光，其包括一光源141與一導光板142。該導光板142包括一入光面143、一與該入光面143相鄰的出光面144和一與該出光面144相對的底面145。該底面145是具有擴散點的粗糙平面。該光源141位於該導光板142的入光面143一側。
該第一液晶面板10包括自上而下依序層疊設置的一第一上基板101、一第一液晶層102與一第一下基板103。該第一液晶層102具有多個像素單元104，並且各像素單元104矩陣排列。該第二液晶面板12也包括自上而下依序層疊設置的一第二上基板121、一第二液晶層122與一第二下基板123。
當自光源141發出的光線經過入光面143射入該導光板142後，一部分光將直接射向該第二液晶面板12，另一部分光線a將射向該底面145，而被擴散點擴散形成光束b，然後再射向該第二液晶面板12。自各個方向透射過該第二液晶面板12的散射光束c將射向該第一液晶面板10。同時，利用驅動電路去控制該第一液晶面板10的第一液晶層102的奇數列或偶數列像素單元104的打開或關閉，則被關閉的像素單元104由於不透光而形成一黑色吸收帶105。散射光束c射入該第一液晶層102時，該光束c將被分為三部分出射角小於或等於θ1的光線可以透射過該第一液晶面板10，出射角大於θ1且小於或等於θ2的光線將被吸收帶105所吸收，出射角大於或等於θ3的光線將被反射回該第二液晶面板12，出射角大於θ2且小於θ3的光線也可透射過第一液晶面板10，其中，θ1是指出射點與鄰近吸收帶105鄰近邊緣的連線與法線之間的夾角，θ2是指出射點與鄰近吸收帶105另一邊緣的連線與法線之間的夾角，θ3是指該第二基板103的臨界角。由於超過臨界角的光線被反射，並且出射角大於θ1且小於或等於θ2的光線會被吸收帶105所吸收，進而導致透過該第一液晶面板10的光線集中在一個較小的角度，從而實現該液晶顯示模組1的小視角顯示模式。若全部打開該第一液晶層102的像素單元104，則可實現該液晶顯示模組1的廣視角顯示模式。
綜上所述，只要利用驅動電路去控制開閉該第一液晶面板10的像素單元104，即可實現該液晶顯示模組1的廣視角模式與小視角模式的切換。然而，由於液晶面板的成本較高，因此增加該第一液晶面板10將增加該液晶顯示模組1的成本。另外，由於液晶面板的光穿透率較低，增加該第一液晶面板10，則會降低該液晶顯示模組1的顯示亮度。
發明內容為解決現有技術可切換視角範圍液晶顯示模組成本高的問題，有必要提供一種可切換出光視角範圍的背光模組。
另外，為解決現有技術可切換視角範圍的液晶顯示模組成本較高的問題，也有必要提供一種成本較低且可切換視角範圍的液晶顯示模組。
一種背光模組，其包括依序層疊設置的一第一導光板與一第二導光板。該第一導光板包括一第一底面，該第一底面包括多個具有反射功能的第一微結構。該第二導光板包括一第二底面，該第二底面包括多個具有擴散功能的第二微結構。
一種液晶顯示模組，其包括一液晶面板與一背光模組，該背光模組為該液晶面板提供平面光，其包括依序層疊設置的一第一導光板與一第二導光板。該第一導光板包括一第一底面，該第一底面包括多個具有反射功能的第一微結構。該第二導光板包括一第二底面，該第二底面包括多個具有擴散功能的第二微結構。
與現有技術相比，上述背光模組可利用調整兩個導光板使其發出兩種視角範圍的光線即可實現顯示的小視角模式與廣視角模式的切換功能。由於導光板成本較低，所以該液晶顯示模組能達到降低成本的目的。
圖1是現有技術液晶顯示模組的結構示意圖。
圖2是本發明液晶顯示模組第一實施方式的結構示意圖。
圖3是該第一光源點亮時該背光模組的光路原理示意圖。
圖4是圖3中IV部分的放大示意圖。
圖5是該第二光源點亮時該背光模組的光路原理示意圖。
圖6是本發明液晶顯示模組第二實施方式的結構示意圖。
具體實施方式圖2是本發明液晶顯示模組第一實施方式的結構示意圖。該液晶顯示模組2包括一液晶面板20與一背光模組21，該背光模組21為該液晶面板20提供平面光。
該液晶面板20包括依次層疊設置的一第一基板201、一液晶層202與一第二基板203。該背光模組21包括依序層疊設置的一擴散片22、一第一增光片23、一第二增光片24、一第一導光板25、一第二導光板27與一反射片29。
該第一導光板25為一楔形板，其包括一第一入光面251、一與該第一入光面251垂直相連的一第一出光面252、一與該第一入光面251傾斜相連的第一底面253。該第一入光面251一側還設置有一第一光源26。該第一底面253設置有多個第一微結構254，該第一微結構254具有全反射功能，通常為「V」形溝槽或微稜鏡結構，且該第一微結構254與該第一光源26相距越遠則分布越密。
該第二導光板27也為一楔形板，其包括一第二入光面271、一與該第二入光面271傾斜相連的一第二出光面272、一與該第二入光面271垂直相連的一第二底面273。該第二入光面271一側還設置有一第二光源28。該第二底面273設置有多個第二微結構274，該第二微結構274具有擴散功能，通常為網點結構或微反射鏡結構，且該第二微結構274與該第二光源28相距越遠則分布越密。
該第一導光板25的第一底面253與該第二導光板27的第二出光面272相鄰且平行設置，該第一出光面252與該第二底面273也平行。
請參閱圖3與圖4，圖3為該第一光源26點亮時該背光模組21的光路原理示意圖，圖4為圖3中IV部分的放大示意圖。單獨點亮該第一光源26時，一束光射至該第一底面253的第一微結構254，由於該第一微結構254為具有全反射功能的結構，如果光線d的入射角θ4大於或等於該第一微結構254的臨界角入射，那麼該光線d將發生全反射現象，從而將原本向各個方向散射的光線改變成為較集中的光線；而當入射光線e以小於臨界角的入射角入射時，該光線e將被折射而射入下一個第一微結構254繼續反射與折射動作，直至發生全反射現象為止。可見，該第一微結構254將原本散射的光束集中在一個較小角度射出，從而達到較小角度的視角顯示，再利用該兩個增光片23、24的進一步集光作用，達到高亮度的小視角顯示模式。
圖5為該第二光源28點亮時該背光模組21的光路原理圖。單獨點亮該第二光源28時，由於該第二微結構274具有擴散功能，當一光線f射至該第二微結構274時，該光線f將向各個方向散射，散射光線將射向該第一導光板25的第一微結構254。以兩散射光線g、h為例，由於對該第一微結構254而言，該光線g與光線h的入射點不同，光線f將在第一微結構254的一面發生折射形成光線i，而光線h將在另外一第一微結構254的一面發生折射再出射形成光線j，兩者的出射光線i、j將更加分散。可見，自該光源28出射的光線經過第二導光板27的第二微結構274散射後，其散射光線將被該第一導光板25的第一微結構254進一步發散，從而形成一較廣視角的顯示模式。
同時點亮該兩個光源26、28時，由於自該兩個導光板25、27出射的光線將發生疊加，使該液晶顯示模組2的顯示亮度大大提高，達到高亮度的顯示模式。
通過實驗仿真和檢測，該液晶顯示模組2如果在小視角工作模式下，其水平方向的視角範圍為±30°，垂直方向的視角範圍為±35°；如果在廣視角工作模式下，其水平方向的視角範圍可以達到±70°，垂直方向的視角範圍可以達到±65°。
可見，該液晶顯示模組2利用打開或關閉該兩個光源26、28即可實現該液晶顯示模組2的小視角模式與廣視角模式的切換。由於導光板成本較低，所以該液晶顯示模組2能夠達到降低成本的目的。另外，同時點亮該兩個光源26、28時，還可以實現高亮度的顯示模式。
圖6為本發明第二實施方式液晶顯示模組的結構示意圖。該液晶顯示模組3與第一實施方式液晶顯示模組2的區別在於該兩個導光板35、37為平板形導光板。
在上述各實施方式中，其中任意一光源可以為一發光二極體。在該發光二極體光源中可以添加更多的色坐標，進而達到擴大液晶顯示模組顯示色域的目的。
權利要求
1.一種背光模組，其包括一第一導光板，其包括一第一底面，該第一底面包括多個具有反射功能的第一微結構，其特徵在於該背光模組進一步包括與該第一導光板層疊設置的一第二導光板，其包括一第二底面，該第二底面包括多個具有擴散功能的第二微結構。
2.如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該第一微結構為「V」形溝槽或微稜鏡結構，該第二微結構為網點結構或微反射鏡結構。
3.如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該第一導光板還包括一第一入光面和一與該第一入光面相鄰且與該第一底面相對的一第一出光面，該第二導光板也包括一第二入光面和一與該第二入光面相鄰且與該第二底面相對的第二出光面，且該第二出光面與該第一底面相鄰且平行設置。
4.如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該背光模組進一步包括一第一光源與一第二光源，其分別向該第一導光板與該第二導光板入射光線。
5.如權利要求4所述的背光模組，其特徵在於該第一光源與第二光源為發光二極體。
6.如權利要求5所述的背光模組，其特徵在於該第一微結構與該第二微結構均是與光源相距越遠，其分布越密。
7.如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該第一導光板與該第二導光板為楔形導光板。
8.如權利要求7所述的背光模組，其特徵在於該第一導光板的第一底面為楔形的斜面，該第二導光板的第二底面為楔形斜面的相對面。
9.如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該第一導光板與該第二導光板為平板形導光板。
10.一種液晶顯示模組，其包括一液晶面板與一背光模組，該背光模組為該液晶面板提供平面光，其特徵在於該背光模組為權利要求1至9項任意一項所述的背光模組。
全文摘要
本發明涉及一種背光模組，其包括依序層疊設置的一第一導光板與一第二導光板。該第一導光板包括一第一底面，該第一底面包括多個具有反射功能的第一微結構。該第二導光板也包括一第二底面，該第二底面包括多個具有擴散功能的第二微結構。該背光模組具有可切換出光視角範圍的功能。
文檔編號H01L33/00GK1987606SQ20051012124
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月23日 優先權日2005年12月23日
發明者簡克偉, 許育儒, 陳信銘 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 群創光電股份有限公司