CN100443988C - 双面显示器 - Google Patents

Abstract

一种双面显示器，包括一背光模块、一第一显示面板、一第二显示面板以及多片具反射性偏振片，其同时位于该背光模块中导光板的第一出光面与该第一显示面板之间，或位于该导光板的第二出光面与该第二显示面板之间。

Description

双面显示器

技术领域

本发明系提供一种双面液晶显示器，尤指一种能改善主显示面板亮度不均情形的双面液晶显示器。

背景技术

液晶显示器为一种轻薄、省电的平面显示装置，其利用液晶分子的旋转状态及设于液晶分子两侧的两层偏光片来控制透光度，而实现色彩的显示，故其亮暗经由控制透光率以做调整。当色彩不变时，液晶分子也保持不变，因此液晶显示器具有画面稳定、无闪烁感等优点。由于以上优点，使液晶显示器在众多电器产品之中，应用范围非常地广泛，从手机、个人数字助理、笔记本计算机及数字照相机等可携式产品的领域，均可使用手机。随着产品不断推陈出新，液晶显示器的相关技术也不断地向前推进，最新潮流即是在各种产品的上安装双面显示的液晶显示器。

以移动电话为例，在现今移动电话的显示屏幕的设计上，有多款移动电话配备有正反双面的显示器，分为主显示面板及次显示面板，次显示面板设于移动电话的外壳表面，可显示简单的文字或影像讯号，让使用者在未接听移动电话前就先得知基础的相关讯息，而主显示面板通常位于移动电话外壳之内，用来显示主要及更繁复的文字及影像讯号。

然而传统将双面显示的液晶显示器安装在各种产品之上的方法，是直接将两套的液晶显示器模块背对背贴合在一起。这样的安装方式，将会造成产品的重量以及厚度增加，完全不符合轻薄短小的潮流。因此，随着技术的演进，另一种传统技术是使二液晶显示器共享部份的光学组件，例如使背光模块两面出光，以结合成为一双面显示器。当组装主要面板以及附属面板时，主要面板与附属面板被固定至一用来容置面板的主要外框的两侧，背光模块则设置在主要外框与主要面板之间，并借由主要外框上的一出光口提供光线给附属面板。由于主要面板以及附属面板共享一导光板，因而同时衍生出另一问题，因为附属面板尺寸通常较小于主要面板，而主要外框上的出光口则配合附属面板的尺寸亦小于主要面板，因此背光模块部分光线会经由出光口进入附属面板，而没有出光口的部分则会完全被主要外框或外框上的反射片反射回主要面板，所以往往主要面板会有亮度不均现象，亦即相对主要外框有出光口部分的光线较暗，形成一出光口形状的阴影，因而造成主要面板的光线、颜色等视觉上的差异。

现阶段已有许多改善上述问题的方法产生，例如，修改背光模块的导光板的图样，以使光线分布均匀化，但因背面出光处消耗部分光源，故在临界位置于图样设计上有很大的技术门坎，即使许多厂商在微调(fine tune)之后在主要面板上仍有亮度不均现象产生；另外，扩散板的选用同样可减少光线不均匀，但其贡献度极为轻微，不足以改善此情形；或者使用多层膜片材如增光片或扩散片来减缓不均匀现象，但反而造成双面显示的液晶显示器的厚度与成本大幅提升。故本发明提供一方法来改善亮度不均现象，并降低成本提升质量。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种具有多片具反射性偏振片的双面显示器，以调整背光模块两侧的出光量而解决上述问题。

根据本发明，公开了一种双面显示器，其包括一背光模块、一第一显示面板、一第二显示面板以及多片具反射性偏振片(reflective polarizer)。背光模块包括一导光板以及至少一光源产生器。导光板具有一入光面，且相邻入光面的二平行面定义为一第一出光面以及一第二出光面，而光源产生器设于入光面的一侧，以产生一自然光进入导光板中。该第一显示面板位于第一出光面的一侧；第二显示面板位于第二出光面的一侧；所述具反射性偏振片同时位于导光板的第一出光面与第一显示面板之间，或同时位于该导光板的第二出光面与第二显示面板之间。

由于本发明的双面显示器采用多片具反射性偏振片置于背光模块的导光板与第一显示面板或第二显示面板之间，利用旋转所述具反射性偏振片的穿透轴的相对角度，可调整所述具反射性偏振片两侧的出光量，以提供第一显示面板较均匀的光线，进而有效改善第一显示面板的亮度不均现象。

附图说明

图1至图2为本发明一双面显示器的部份示意图。

图3为本发明双面显示器的分解剖面示意图。

图4为图3所示二具反射性偏振片的立体示意图。

图5与图6分别为本发明双面显示器的第二、第三实施例的剖面示意图。

主要组件符号说明

10    显示器          12    第一显示面板

14    第一表面        16    第二表面

18    外框            19    固定底面

20    第一表面        22    出光口

24    第二表面        32    第二显示面板

34    光源            36    入光面

37    第一出光面      38    第二出光面

50    扩散片          52    增光片

54    导光板          56    增光片

58    扩散片          72    具反射性偏振片

74    具反射性偏振片  80    背光模块

具体实施方式

请参考图1至图3，图1为本发明一双面显示器10的正面示意图，图2图1所示双面显示器10的背面示意图，图3则为图1所示双面显示器10的各组件的剖面示意图。如图1所示，本发明的双面显示结构10包括一第一显示面板12，第一显示面板12为一液晶显示面板，且第一显示面板12包括一第一表面14，而第一表面14为第一显示面板12的显示表面，如图1中虚线内区域即为第一显示面板12的显示区域。本发明的双面显示液晶显示器10还包括一外框18，外框18用来容置并且固定背光模块80(请参考图3)以及第一显示面板12。图2为将图1中的双面显示器10翻转过来以后的图示，以便能够更清楚地做一说明。如图2所示，本发明的双面显示液晶显示结构10还包括一第二显示面板32，第二显示面板32为一液晶显示面板且包括一第二表面16，而第二表面16为第二显示面板32的显示表面，如图中虚线内区域即为第二显示面板32的显示区域。

如图3所示，双面液晶显示器10由上而下包括一第一显示面板12、一增光片56、一扩散片58、一导光板54、一扩散片50、二具反射性偏振片72、74、一增光片52、一外框18以及一第二显示面板32，其中第一显示面板12是主显示面板，故其尺寸大于作为次显示面板的第二显示面板32的尺寸。背光模块80由光源34、扩散片58、50、增光片56、52、导光板54以及二具反射性偏振片72、74所构成，其中光源34包括至少一光源产生器，例如发光二极管。该导光板54为一塑料材料，具有一入光面36，且相邻入光面36的二平行面定义为一第一出光面37以及一第二出光面38，而光源34设于入光面的一侧，以产生一自然光进入导光板中。扩散片58与增光片56设于导光板54的第一出光面37与第一显示面板12之间。此外，为了提供第二显示面板32优选的背光，本发明双面显示器还包括一扩散片50与一增光片52依序设于第二出光面38与外框18之间。二具反射性偏振片72、74同时位于导光板54的第二出光面38与增光片52之间。外框18具有一固定底面19，其具有一出光口22。另外，外框18的固定底面19两侧分别有一第一表面20以及一第二表面24，第一显示面板12设置于外框18的第一表面20的一侧，背光模块80以及二具反射性偏振片72、74设置于第一显示面板12与第一表面20之间，第二显示面板32则设置于外框18的第二表面24上，且出光口22的尺寸大小约略等于第二显示面板32的大小。

当光线自光源34发射出来时，先由入光面36进入导光板54，部分光线会往第一显示面板12的一侧行进，经由扩散片58与增光片56的作用而提供均匀的光线给第一显示面板12，同时另一部分光线亦会往导光板54的另一侧经过扩散片50与增光片52的作用行进至固定底面19，而出光口22附近的光线会经由出光口22进入第二显示面板32，以造成双面显示。在传统双面显示器中，行进至固定底面19的光线会完全被白色外框18的第一表面20反射，而使光线反弹至第一显示面板12，而出光口22附近的光线则会直接穿过出光口22进入第二显示面板32中，因此不会被外框18的第一表面20反射回第一显示面板12上，而使第一显示面板12在相对出光口22的位置产生暗影，而造成亮度不均的现象，此亮度不均现象亦可能因导光板54设计不良所造成的。

然而，本发明在导光板54的第二出光面38一侧设置有二具反射性偏振片72、74，因此可以调整由导光板54行进至固定底面19的光线强度，以及使部分由第二出光面38射出的光线反射回导光板54中而增加第一出光面37的出光强度，借此以改善第一显示面板12的暗影情形。请参考图4，图4为图3所示二具反射性偏振片72、74的立体示意图，本发明在第二显示面板32与导光板54的第二出光面38之间加入二具反射性偏振片72、74，且此二具反射性偏振片的二穿透轴A、B之间有一夹角α，定义为该二反射性偏振片的一相对角度，根据马吕斯定律：

I＝IOcos α         (1)

(IO为入射光强度，I为透射光强度，α为相对角度)

借由调整该相对角度可使相邻二具反射性偏振片72、74耦合偏振特性改变，而利用此特性可使具反射性偏振片72、74一侧的出光强度变小，而另一侧则因反射而使得出光强度变大。例如，调整具反射性偏振片72、74的相对角度使第二出光面38射出的光线较多被反射回导光板54，而增强第一出光面37的整体出光强度。因为借由调整该相对角度可降低从导光板54射出而行进至固定底面19的光线，因此由出光口22射出至第二显示面板32的亮度亦相对减少，而被反射回导光板54的光线强度又可由第一出光面37射出，经由扩散片58、增光片56的反射与散射，便能提供较第一显示面板均匀的光线，进而有效改善第一显示面板的亮度不均现象。在优选实施例中，二具反射性偏振片72、74穿透轴的相对角度小于等于80度，且大于等于0度为优选，如图4所示。此外二具反射性偏振片72、74亦可贴于该固定底面19，如图5所示，而此时扩散片50以及增光片52可设置于出光口22与第二显示面板32之间。

此外如图6所示，在另一实施例中，扩散片50或增光片52可设置于相邻的二具反射性偏振片72、74之间。再者，本发明亦可在第一显示面板12与导光板54的第一出光面37之间加入二具反射性偏振片72、74，可产生同上所述改善第一显示面板的亮度不均的效果。

由于本发明所公开的结构为一双面显示液晶显示结构10，因此，在组装完成时，第一显示面板12以及第二显示面板32之间势必设置了各种光学组件，以传导光线至主显示面板12以及次显示面板32的显示表面，也就是第一表面14以及第二表面16。由于各种光学组件的设计细节，并非本发明的重点，在此仅就与本发明相关的部份做一说明。

值得注意的是，本发明双面显示结构10的具反射性偏振片72、74并不限于相邻设置，例如，在二反射性偏振片72、74之间亦可另设置其它如扩散片等光学膜片，仅需考虑反射性偏振片72、74各穿透轴的相对夹角便可设计出提供给第一、第二显示面板12、32的优选光量。此外，本发明亦可在双面显示结构10中设置两层以上的具反射性偏振片，例如使用三至四层具反射性偏振片，其作用方式仍可依照马吕斯定律而控制两侧的出光量。此外，当使用三层以上的具反射性偏振片时，可将部分偏振片设于导光板的一侧，而将部分偏振片设于导光板的另一侧，例如两层具反射性偏振片设于导光板的第二出光面一侧，而将另一层具反射性偏振片设于导光板的第一出光面一侧。

相较于传统技术的双面显示结构，本发明的双面显示结构是在第二显示面板32与导光板54的第二出光面38之间加入二具反射性偏振片72、74，且此二具反射性偏振片的二穿透轴之间有一夹角，定义为该二反射性偏振片的一相对角度，借由调整该相对角度可使该相邻的二具反射性偏振片72、74的一侧的出光亮度变小，而另一侧的出光亮度变大，便可减少由出光口22射出的光线，而使光线均匀的射出至第一显示面板，进而有效改善第一显示面板的亮度不均现象。因此，本发明仅需借由二具反射性偏振片的设置，便能达到调整第一、第二显示面板亮度与改善暗影的情形，能有效减少导光板开发设计时间，以及减少多余的膜片，例如增光片或扩散片等等，来节省成本以及双面显示的厚度，也可搭配导光板的图案来提升制程的良率。此外，运用本发明的精神，也可借由调整多层具反射性偏振片之间的穿透轴角度，而达到以简单程序调配、设计光源亮度与分配的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (24)

1.一种双面显示器，其包括：

一背光模块，其包括：

一导光板，其具有一入光面，且相邻该入光面的二平行面定义为一第一出光面以及一第二出光面；以及

至少一光源产生器，设于该入光面的一侧，以产生一自然光进入该导光板中；

一第一显示面板位于该第一出光面的一侧；

一第二显示面板位于该第二出光面的一侧；以及

多片具反射性偏振片，其同时位于该导光板的该第一出光面与该第一显示面板之间，或位于该导光板的该第二出光面与该第二显示面板之间，所述具反射性偏振片的穿透轴保持一夹角，定义为所述具反射性偏振片的一相对角度。

2.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其还包括一外框，该外框具有一固定底面，用来将该第一显示面板固定于该固定底面的一第一表面一侧，而将该第二显示面板固定于该固定底面的一第二表面一侧，且该固定底面具有一开口，其尺寸约略相等于该第二显示面板的尺寸。

3.根据权利要求2所述的双面显示器，其特征在于，其中所述反射性偏振片设于该固定底面的该第一表面与该导光板之间。

4.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中所述多片具反射性偏振片的数量为两个，该二反射性偏振片设于该导光板的该第二出光面一侧，该双面显示器还包括设于该导光板的该第一出光面一侧的另一具反射性偏振片。

5.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中所述多片具反射性偏振片的数量为两个，该二反射性偏振片设于该导光板的该第一出光面一侧，该双面显示器还包括设于该导光板的该第二出光面一侧的另一具反射性偏振片。

6.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中该第二显示面板的尺寸小于该第一显示面板的尺寸。

7.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中该背光模块还包括至少一光学薄膜，设于所述具反射性偏振片与该导光板之间、设于该二具反射性偏振片之间，或设于所述具反射性偏振片相反于该导光板的一侧。

8.根据权利要求7所述的双面显示器，其特征在于，其中该光学薄膜选自由扩散片以及增光片所组成的群组。

9.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中各该具反射性偏振片将该光源产生器所产生的自然光分离为二轴线性光，并使平行于该具反射性偏振片的穿透轴的该轴线性光能穿透，而反射垂直于该反射性偏振片的穿透轴的另一该轴线性光。

10.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，其中该相对角度使所述具反射性偏振片较近于该第二显示面板的一侧的出光亮度较小于所述具反射性偏振片较近于该第一显示面板的一侧的出光亮度。

11.根据权利要求10所述的双面显示器，其特征在于，其中该相对角度小于等于80度，且大于等于0度。

12.一种制作一双面显示器的方法，其包括下列步骤：

提供一导光板，其具有一入光面，且相邻该入光面的二平行面定义为一第一出光面以及一第二出光面；

设置至少一光源产生器于该导光板的该入光面一侧，用以产生自然光进入该导光板中，再经由该第一出光面以及该第二出光面散射；

提供一第一显示面板设置于该导光板的该第一出光面一侧；

提供一第二显示面板设置于该导光板的该第二出光面的一侧；以及

提供多个具反射性偏光片设置于该导光板的一侧，所述具反射性偏振片的穿透轴保持一夹角，定义为所述具反射性偏振片的一相对角度。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中所述具反射性偏振片设于该导光板与该第一显示面板之间，或设置于该导光板与该第二显示面板之间。

14根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括一步骤：提供另一具反射性偏振片设置于该导光板的另一侧。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中任二相邻的所述具反射性偏振片的二穿透轴之间具有一夹角，定义为该二反射性偏振片的一相对角度，且该相对角度小于等于80度，且大于等于0度。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该方法还包括借有调整相邻的二该具反射性偏振片的该相对角度而使该相邻的二具反射性偏振片的一侧的出光亮度变小，而另一侧的出光亮度变大。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其还包括提供一外框，设置于该第二显示面板以及所述具反射性偏振片之间，用来容置固定所述具反射性偏振片、该导光板、该第一显示面板以及该第二显示面板。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，其中该外框具有一固定底面，其具有一开口，其尺寸约略等于该第二显示面板的尺寸。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，其中所述具反射性偏振片贴于该固定底面上。

20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其还包括提供至少一光学薄膜，设置于该导光板以及所述具反射性偏光片相对于该导光板的一侧。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，其中该光学薄膜选自由扩散片以及增光片所组成的群组。

22根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该导光板为一塑料材料。

23.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中各该具反射性偏振片将一自然光分离为二轴线性光，并使平行于该具反射性偏振片的穿透轴的该轴线性光穿透，而反射垂直于该具反射性偏振片的穿透轴的另一该轴线性光。

24.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该第二显示面板的尺寸小于该第一显示面板的尺寸。

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