CN101576680B

CN101576680B - 液晶显示装置及其组装方法

Info

Publication number: CN101576680B
Application number: CN 200810091374
Authority: CN
Inventors: 伍庭毅; 黄建智; 朱正仁
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-05-08
Also published as: CN101576680A

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其组装方法。此本发明的液晶显示装置的组装方法至少包含：提供背光模组；以及设置液晶显示模组于背光模组上，其中液晶显示模组的组装方法至少包含：提供第一基板；形成液晶层于第一基板上；形成分光层于液晶层上；以及设置第二基板于分光层上。

Description

液晶显示装置及其组装方法

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示装置及其组装方法，且特别是有关于可朝不同的方向来显示影像的液晶显示装置及其组装方法。

背景技术

随着信息、通信产业不断地推陈出新，带动了液晶显示器(Liquid CrystalDisplay；LCD)市场的蓬勃发展。液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低驱动电压、与低消耗功率等优点，因此被广泛应用于个人数字助理(PersonalDigital Assistant；PDA)、行动电话、摄录放影机、笔记型电脑、桌上型显示器、车用显示器、及投影电视等消费性通讯或电子产品。加上集成电路(Integrated Circuit；IC)产业与液晶显示器制造技术的突飞猛进，这些消费性通讯或电子产品亦朝向轻、薄、短、小的趋势发展。尤其是在电脑产品方面，除了高性能、高速度的桌上型电脑外，携带方便的笔记型电脑更是受到极大的注意与重视。

一般的液晶显示装置中，其背光源的出光方向大都固定不变，且其光型(出光角度)分布维持在某些特定范围，因而一般的液晶显示装置仅可在特定的视角范围内进行观看。以车用面板为例，现今汽车工业已逐渐提高车内娱乐功能，汽车导航系统和DVD影音系统已成为许多车内的基本配备。然而，当汽车导航系统和DVD影音系统同时使用时，车内则需装设二台显示装置，因而增加设置成本，且缩减车内的配置空间。

请参照图1，其绘示一种公知液晶显示装置的结构示意图。公知的液晶显示装置是利用「视差屏障(Parallax Barrier)」方式来使影像可同时朝二方向显示，以达成双视角(Dual View)同时显示的功效。其是通过一具有屏障光掩模的彩色滤光片(Color Filter)910来设置于液晶显示模组920上，以分隔不同影像的光线朝二个方向射出，因而可同时由二个方向来观看影像A和B。

然而，具有屏障光掩模的彩色滤光片910工艺复杂且困难，因而增加实现Dual View的工艺成本和困难度。且彩色滤光片910是通过遮蔽光线来分隔光线，因而降低液晶显示装置的光能利用率。

发明内容

因此本发明的一方面是在于提供一种液晶显示装置，藉以朝不同的方向来显示影像，因而可达到双视角显示的功效。

本发明的又一方面是在于提供一种液晶显示装置的组装方法，藉以简化具有双视角显示功效的液晶显示装置的组装方法或工艺。

本发明的又一方面是在于提供一种液晶显示装置，藉以提升液晶显示装置的光能利用率。

根据本发明的实施例，本发明的液晶显示装置至少包含有背光模组和液晶显示模组。液晶显示模组是设置背光模组上，其中液晶显示模组至少包含有第一基板、液晶层、分光层及第二基板。液晶层是设置第一基板上，分光层是设置于液晶层上，其中分光层设有第一透光介质和第二透光介质，而第一透光介质的光折射率是实质不同于第二透光介质的光折射率。第二基板是设置于分光层上。

又，根据本发明的实施例，上述的液晶显示装置的第一透光介质和第二透光介质之间形成有多个界面，而每一此些界面与入射光线之间具有一预设角度，其中入射光线是由第一透光介质入射至第二透光介质。

又，根据本发明的实施例，本发明的液晶显示装置的组装方法至少包含：提供背光模组；以及设置液晶显示模组于背光模组上，其中该液晶显示模组的组装方法至少包含：提供第一基板；形成液晶层于第一基板上；提供第二基板；形成分光层于第二基板上，其中分光层具有第一透光介质和第二透光介质，且此形成分光层的步骤是先形成第二透光介质于第二基板上，再形成第一透光介质于第二透光介质上，接着，对第一透光介质进行一刮平步骤，藉以形成分光层，而第一透光介质的光折射率是实质不同于第二透光介质的光折射率；以及设置第二基板和分光层于液晶层上，其中分光层是相对于液晶层。

因此，本发明的液晶显示装置可同时朝不同的方向来显示不同画面影像，且本发明的液晶显示装置的组装方法较为简易。另外，本发明的液晶显示装置可避免光能利用率不佳的问题。

附图说明

为让本发明之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：

图1是绘示一种公知液晶显示装置的结构示意图。

图2是绘示依照本发明的第一实施例的液晶显示装置的剖面示意图。

图3是绘示依照本发明的第一实施例的液晶显示装置的局部剖面示意图。

图4是绘示依照本发明的第二实施例的液晶显示装置的局部剖面示意图。

图5是绘示依照本发明的第三实施例的液晶显示装置的剖面示意图。

【主要元件符号说明】

I：界面P、P’：像素 θ、θ’：预设角度

n₁、n₂：光折射率 100：液晶显示模组

110：第一偏光片 120：第一基板

130：液晶层 140：分光层

141：第一透光介质

142：第二透光介质 150：彩色滤光片

151：彩色区块 160：第二基板

170：第二偏光片

200：背光模组 210：光学膜片组

340：分光层 341：第一透光介质

342：第二透光介质 450：彩色滤光片

910：彩色滤光片 920：液晶显示模组

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，本说明书将特举出一系列实施例来加以说明。但值得注意的是，此些实施例只是用以说明本发明的实施方式，而非用以限定本发明。

请参照图2，其是绘示依照本发明的第一实施例的液晶显示装置的剖面示意图。本实施例的液晶显示装置包含有液晶显示模组100和背光模组200。液晶显示模组100是设置于一背光模组200的上方。此背光模组200可为侧光式(Edge Lighting)背光模组或直下式入光(Bottom Lighting)背光模组，其中背光模组200优选可提供高准直性的背光源，例如可设置光学膜片组210，以提升背光效率和准直性。光学膜片组210例如可为：扩散片、棱镜片、增亮膜(Brightness Enhancement Film；BEF)、反射式增亮膜(Dual BrightnessEnhancement Film；DBEF)、非多层膜式反射偏光片(Diffused ReflectivePolarizer Film；DRPF)或上述的任意组合。而背光模组200的光源(未绘示)例如为：冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)、热阴极萤光灯(Hot Cathode Fluorescent Lamp；HCFL)、发光电二极管(Light-EmittingDiode；LED)、有机发光电二极管(Organic Light Emitting Diode；OLED)或电激发光片(Electro-Luminescence；EL)，用以提供背光源至液晶显示模组100中。

如图2所示，本实施例的液晶显示模组100包含有第一偏光片110、第一基板120、液晶层130、分光层140、彩色滤光片150、第二基板160及第二偏光片170，其是依序堆迭设置。当光线垂直入射至液晶显示模组100的分光层140中时，光线可通过分光层140来朝不同的方向射出，因而可达到双视角(Dual View)的功效，亦即可同时朝不同的方向来显示不同影像。

如图2所示，本实施例的第一偏光片110是用以容许背光模组200所射出的部分偏振方向光线通过，以使光线形成偏极化。本实施例的第一基板120是设置于第一偏光片110上，以使偏极化后的光线入射至液晶层130，第一基板120例如为：玻璃基板或可挠性基板，其中第一基板120可设有多个驱动元件(未绘示)，例如：薄膜晶体管(Thin-Film Transistor；TFT)，以驱动液晶层130中的液晶分子(未绘示)的扭转，因而在液晶层130中形成多个像素P。值得注意的是，此些驱动元件可设置于第一基板120或第二基板160，而非仅限于设置于第一基板120上。

如图2所示，本实施例的液晶层130是设置于第一基板120上，用以使光线受到液晶分子的扭转配向的影响而产生不同偏振状态，再透过第二基板160及第二偏光片170的作用，来控制此些像素P的明暗显示效果，以显示出各种图形和影像。而液晶层130中的液晶分子可例如为：垂直配向(VerticalAlignment)液晶、扭转向列(Twist Nematic)液晶或平行配向液晶。

请参照图3，其是绘示依照本发明的第一实施例的液晶显示装置的局部剖面示意图。本实施例的分光层140是设置于液晶层130和第二基板160之间，用以使由液晶层130所穿过的光线来朝不同的方向射出，达到双视角的功效。分光层140设有第一透光介质141和第二透光介质142，第一透光介质141的光折射率n₁是实质不同于第二透光介质142的光折射率n₂，优选为光折射率n₁大于光折射率n₂，且第一透光介质141和第二透光介质142之间所形成的界面I与垂直入射光线之间具有一预设角度θ，藉以当光线由第一透光介质141入射至第二透光介质142时，光线可产生偏折，进而朝一预设方向射出。

在本实施例中，第一透光介质141可形成多个三角形结构，其周期性地排列于液晶层130和第二基板160之间，而第二透光介质142可形成多个倒三角形结构，密合地形成于第一透光介质141上，因而本实施例的分光层140可具有多个斜率相反的界面I，藉以使光线朝不同的方向射出。其中每二相邻像素P和P’上的界面I的斜率是相反的，藉以使每二相邻像素P和P’所射出的光线朝相对的方向射出。

举例而言，当第一透光介质141的光折射率n₁为1.6，而第二透光介质142的光折射率n₂为1.4，且预设角度θ为+61度，而预设角度θ’为-61度时，每二相邻像素P和P’所射出的光线是朝相对的方向射出，并分别是以+40度和-40度出光。

如图2所示，本实施例的彩色滤光片150是设置于分光层140与第二基板160之间，而第二偏光片170是设置于第二基板上，藉以使由分光层140所分隔的光线可由第二偏光片170射出，而形成双视角显示效果。其中彩色滤光片150是由多个彩色区块151所排列组成，例如是由多个红色区块(R)、多个绿色区块(G)及多个蓝色区块(B)所排列组成，而每一此些彩色区块151是对应于单一的像素P上，此些彩色区块151的排列方式可例如为：R-G-B-R-G-B或R-R-G-G-B-B，藉以同时朝不同方向显示色彩变化。然本实施例的彩色区块151的排列方式可不限于上述所及，本领域技术人员可任意选择适当的排列方式来达成相同的功效，惟其液晶显示模组不脱本创作的申请范围所限。

因此，当本实施例的液晶显示装置进行显示时，背光模组200可提供背光源至液晶显示模组100，光线可通过液晶显示模组100的分光层140来朝不同的方向射出，因而可同时朝不同的方向来显示影像和画面，达到双视角显示的功效。另外，本实施例的液晶显示装置可充分利用背光源来进行显示，藉以避免例如公知液晶显示装置具有降低光能利用率的问题。

当组装本实施例的液晶显示装置100时，首先，提供背光模组200。接着，设置液晶显示模组100于背光模组200上，因而形成液晶显示装置100。而液晶显示模组100的第一偏光片110、第一基板120、液晶层130、分光层140、彩色滤光片150、第二基板160及第二偏光片170是依序堆迭组装而成。其中分光层140是先形成于第二基板160上，接着，分光层140和第二基板160再设置于液晶层130上，且分光层140是相对于液晶层130。当形成分光层140时，分光层140是先形成第二透光介质142于第二基板160上，再形成第一透光介质141于第二透光介质142上，接着，对第一透光介质141进行一刮平步骤，因而形成分光层140。因此，本实施例的液晶显示装置的组装方法可简易且精准地形成分光层140，并组装于液晶显示装置，因而可简化组装方法或工艺。

请参照图4，其绘示依照本发明的第二实施例的液晶显示装置的局部剖面示意图。以下仅就本实施例与第一实施例的相异处进行说明，关于相似处在此不再赘述。相较于第一实施例，第二实施例的分光层340的第一透光介质341可形成多个直角三角形结构(或称楔形结构)，其是呈周期性地排列设置，且每一此些像素P上排列有第一透光介质341的多个直角三角形结构，而第二透光介质342可形成多个倒直角三角形结构(或称楔形结构)，以密合地形成于第一透光介质341上。其中每二相邻像素P和P’上的界面I的斜率是相反的，藉以使每二相邻像素P和P’所射出的光线朝相对的方向射出。因此，第二实施例的分光层340的厚度可进一步减少，而同时具有分光的功效，进而可减少液晶显示装置100的整体厚度。

请参照图5，其绘示依照本发明的第三实施例的液晶显示装置的剖面示意图。以下仅就本实施例与第一实施例的相异处进行说明，关于相似处在此不再赘述。相较于第一实施例，第三实施例的彩色滤光片450是设置液晶层130和分光层140之间，亦即光线是先经由彩色滤光片450来形成色光，再通过分光层140来进行分光动作，以使光线朝不同的方向射出，因而达到双视角显示的功效。

由上述本发明的实施例可知，本发明的液晶显示装置可朝不同的方向来显示影像和画面，达到双视角显示的功效，且本发明的液晶显示装置的组装方法较为简易。另外，本发明的液晶显示装置可避免公知Dual View显示装置的光能利用率不佳的问题。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示装置，至少包含：

一背光模组；以及

一液晶显示模组，设置于该背光模组上，其中该液晶显示模组至少包含：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对设置；

一液晶层，设置在该第一基板与该第二基板之间；以及

一分光层，设置在该液晶层与该第二基板之间，其中该分光层设有一第一透光介质和一第二透光介质，而该第一透光介质的光折射率不同于该第二透光介质的光折射率，该第一透光介质和该第二透光介质之间形成有多个界面，而每一所述界面与一垂直于该第一基板入射的光线之间具有一预设角度，该入射光线是由该第一透光介质入射至该第二透光介质。

2.如权利要求1的液晶显示装置，其中还至少包含：

一彩色滤光片，设置在该分光层与该第二基板之间。

3.如权利要求1的液晶显示装置，其中还至少包含：

一彩色滤光片，设置在该液晶层和该分光层之间。

4.如权利要求1的液晶显示装置，其中该第一透光介质的光折射率大于该第二透光介质的光折射率。

5.如权利要求1的液晶显示装置，其中每二相邻所述界面的斜率是相反的。

6.如权利要求1的液晶显示装置，其中该第一透光介质具有多个三角形结构，而该第二透光介质具有多个倒三角形结构，并密合地形成在该第一透光介质上。

7.如权利要求1的液晶显示装置，其中该第一透光介质具有多个直角三角形结构，而该第二透光介质具有多个倒直角三角形结构，并密合地形成在该第一透光介质上。

8.一种液晶显示装置的组装方法，至少包含：

提供一背光模组；以及

设置一液晶显示模组在该背光模组上，其中该液晶显示模组的组装方法至少包含：

提供一第一基板；

形成一液晶层在该第一基板上；

提供一第二基板；

形成一分光层在该第二基板上，其中该分光层具有一第一透光介质和一第二透光介质，且该形成该分光层的步骤是先形成该第二透光介质在该第二基板上，再形成该第一透光介质在该第二透光介质上，而该第一透光介质的光折射率是实质不同于该第二透光介质的光折射率，该第一透光介质和该第二透光介质之间形成有多个界面，而每一所述界面与一垂直于该第一基板入射的光线之间具有一预设角度，该入射光线是由该第一透光介质入射至该第二透光介质；以及

设置该第二基板和该分光层在该液晶层上，其中该分光层是相对于该液晶层。

9.如权利要求8的液晶显示装置的组装方法，其中还至少包含：

设置一彩色滤光片在该分光层与该第二基板之间。

10.如权利要求8的液晶显示装置的组装方法，其中还至少包含：

设置一彩色滤光片在该液晶层和该分光层之间。