CN101418928B - 背光组件和具有该背光组件的显示设备 - Google Patents

Abstract

背光组件和具有该背光组件的显示设备。一种背光组件包括形成光的光源和在至少两个区域中聚集由光源提供的光的多聚片。当在至少两个视角方向上显示不同图像时，可改善至少两个视角方向上的亮度。

Description

背光组件和具有该背光组件的显示设备

技术领域

本公开涉及在至少两个区域中聚集光的背光组件和具有该背光组件的多视图显示设备。

背景技术

本申请要求2007年10月24日提交的韩国专利申请No.10-2007-0107242的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。

相关技术的显示设备在宽视角范围内提供相同图像，并同时将其提供给多个用户。当使用单个显示设备时，难以同时提供多个用户所请求的各种图像，因而常常忽视个人的观看偏好。

为了解决上述问题，已开发了在不同方向上显示不同图像的多视图显示设备。多视图显示设备在至少两个方向上显示不同的图像，使得位于不同方向上的用户可自由地观看期望图像。例如，当在导航装置中提供多视图显示设备时，驾驶员可接收道路情况信息，同时乘客可接收其他信息，例如电影、或新闻。

多视图显示设备包括显示图像的显示面板和在不同方向上分离提供到显示面板的图像的隔栅基板(barrier substrate)。显示面板可使用小且紧凑的液晶面板并且消耗较少的功率。液晶面板利用例如由背光单元提供的光来显示图像。在多视图显示设备中，由于背光单元提供的光被隔栅基板阻挡，降低了光的效率。

而且，向普通液晶面板提供光的背光单元设计为在垂直于液晶面板平面的方向上聚集光，以呈现宽视角。换言之，背光单元将光均匀地提供在液晶面板的整个表面上。因此，当将常规的背光单元应用到多视图显示设备时，与显示图像的主视角方向相比，多视图显示设备在前向(front direction)上具有更高的亮度。因此，降低了多视图显示设备的亮度。

此外，由于多视图显示设备在至少两个区域中显示不同的图像，该图像会相互交叠。在这样做的时候，如果多视图显示设备具有均匀的亮度，则会使图像交叠现象变严重。

发明内容

因此，本发明涉及一种多视图显示设备，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。

本实施方式的目的是提供一种能够在至少两个区域中聚集光的背光组件以及具有该背光组件的多视图显示设备，其可改善显示不同图像的两个区域的亮度。

本实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或可以通过本实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本实施方式的优点。

根据本实施方式的一个通常方面，一种背光组件包括：形成光的光源；以及在至少两个区域中聚集由所述光源提供的所述光的多聚片(multi-focusing sheet)。

所述多聚片可具有与所述光源相对的棱镜顶角。所述棱镜顶角在70°至90°的范围内。或者，所述棱镜顶角在90°至110°的范围内。

所述多聚片相对于液晶面板的中心向左侧和右侧以20°至60°的角度聚集光。

所述多聚片可包括具有与聚集光的方向交叉的方向的棱镜图案。

根据本实施方式的另一个方面，一种显示设备包括：具有显示图像的多个像素的液晶面板；设置在所述液晶面板的前表面上的隔栅掩模；设置在所述液晶面板的后表面上并向所述液晶面板提供光的光源；以及夹在所述液晶面板和所述光源之间并在所述液晶面板的至少两个区域中聚集所述光的多聚片。

对于本领域技术人员来说，在研究了下面的附图和详细描述之后，其他系统、方法、特征和优点将是明显或将变得明显。旨在将所有这些附加的系统、方法、特征和优点包含在本描述内，将其包含在本发明的范围内，并且由下面的权利要求书保护。在该部分中没有内容作为对那些权利要求的限制。下面结合实施方式将讨论另外的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下面的详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供如权利要求限定的本公开的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本申请的实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。附图中：

图1是根据本公开的实施方式的显示设备的透视图；

图2是图1的显示设备的截面图；

图3示出了本公开的显示设备显示多视图图像；

图4是示出根据本公开的实施方式的显示设备中所提供的背光组件的光径的截面图；以及

图5是示出根据棱镜的各种顶角的视角方向的亮度分布的曲线图。

具体实施方式

下面将详细描述本公开的实施方式，在附图中示例出了其示例。以下提出的这些实施方式作为示例提供，以便将它们的精神传达给本领域普通技术人员。因此，这些实施方式可以不同形状体现，所以不限于此处描述的这些实施方式。而且，为了附图中的便利，可以夸张表示设备的尺寸和厚度。在可能的情况下，相同的标号在整个包括附图的本公开中代表相同或类似部件。

图1是根据本公开的实施方式的显示设备的透视图。图2是图1的显示设备的截面图。

参考图1和2，显示设备在至少两个视角方向上显示不同的图像。例如，显示设备可在第一和第二视角方向上显示第一和第二图像A和B。

显示设备包括液晶面板100、隔栅掩模200、和背光组件300。液晶面板100包括彼此相对的第一和第二基板102和104，以及夹在第一和第二基板102和104之间的液晶层(未示出)。第一基板102包括用于显示图像的多个像素。尽管在附图中未示出，各像素包括TFT和像素电极。而且，第二基板104包括滤色片和公共电极。液晶层夹在像素电极和公共电极之间。可通过像素电极和公共电极之间形成的电场来调整液晶层中液晶分子的排列状态。液晶分子的排列状态调整透射液晶层的光的透射率，由此显示图像。

在本实施方式中，尽管将液晶面板模式描述为TN模式，但本发明不限于此并且液晶面板100可以是不同模式。例如，液晶面板模式可以是VA模式、IPS模式、或FFS模式。

隔栅掩模200设置在液晶面板100的前表面上，以在至少两个视角方向上显示图像。隔栅掩模200包括透射光的透射部分和阻挡光的阻挡部分。

图3示出了本公开的显示设备显示多视图图像。参考图3，透射部分露出了第一和第二像素P1和P2彼此相邻的部分。第一像素P1提供了第二图像B的部分，而第二像素P2提供了第一像素A的部分。位于第一视角方向上的人可经由透射部分观看第二像素P2的部分，由此观看第一图像A。相反，位于第二视角方向上的人可经由透射部分观看第一像素P1的部分，由此观看第二像素B。换言之，位于不同位置的人可通过一个透射部分看到不同的像素，使得人们可观看不同的图像。

返回到图1和2，隔栅掩模200包括透明基板和设置在该基板上并具有露出部分基板的开口部分的光遮蔽图案。开口部分例如可具有条纹形状。

背光组件300包括生成光的光源部分310、向液晶面板100引导光的导光板320、和透射由导光板320提供的光并在至少两个视角方向上聚集光的多聚片330。

光源部分310包括生成光的光源314，和具有与导光板320相对应并容纳光源314的开口的反射面板312。尽管在附图中，光源314设置在导光板320的两侧，但本公开并不限于此。反射面板312反射沿与导光板320相反的方向发出的光以使之向导光板320行进，从而可改善光效率。

导光板320设置在光源部分310的一侧，并且改变由光源部分310提供的光的光径，以将光提供到液晶面板100。另外，反射基板340可进一步设置在导光板320下面。反射基板340反射沿与液晶面板100相反的方向上漏出的光，以使之向液晶面板100行进，由此改善光效率。

多聚片330改变在非视角方向上提供的光的光径，用于不将图像显示到用于显示图像的主视角方向。换言之，多聚片330在液晶面板100的至少两个区域中聚集光。因此，多聚片330可改善在显示设备的至少两个视角方向上的亮度。而且，与在非视角方向上相比，具有多聚片330的显示设备在主视角方向上具有更高的亮度，因而可减少或防止图像交叠现象。

多聚片330可包括具有与主视角方向交叉的方向的多个棱镜图案334。而且，多聚片330的各个棱镜图案334具有与导光板320相对的棱镜顶角。因此，多聚片330可在液晶面板100的至少两侧聚集光。

多聚片330可通过调节棱镜顶角的角度α来在特定方向上聚集光。例如，显示设备可至少在前向的两侧方向上显示不同的图像。

多聚片330相对于液晶面板100向左侧和右侧以20°至60°的角度聚集光。为此，棱镜顶角的角度α可以在70°至90°的范围内。而且，棱镜顶角的角度α可以在90°至110°的范围内。

即，多聚片330可包括其每个均为等边三角形形状的棱镜图案334，和支撑棱镜图案334的主体部332。当要设置多个棱镜图案时，棱镜图案334可具有相同的形状。棱镜图案334和主体部332可一体形成，或由不同材料制成。多聚片330可由热固化树脂或UV固化树脂形成。

另外，尽管附图中未示出，可进一步设置覆盖多聚片330的棱镜图案334的保护层。保护层保护多聚片330的表面。而且，可在导光板320和多聚片330之间进一步提供散射片。散射片散射从导光板330输出的光，以使之向多聚片330均匀地行进。

在本实施方式中，尽管将背光组件300描述为侧光型，本公开并不限于此，并且背光组件300可以是直下型。多聚片330设置在光源和液晶面板100之间。多聚片330的棱镜顶角可被设置为与光源相对。

图4是示出根据本公开的实施方式的显示设备中所提供的背光组件的光径的截面图。参考图4，多聚片330的各个棱镜图案334具有与导光板320相对的棱镜顶角。而且，各个棱镜图案334具有在棱镜顶角处会合的第一表面334a和第二表面334b。

从光源部分310发出的光向导光板320的侧表面行进并由导光板320发射到前向。由导光板320发出的光被提供到多聚片330。多聚片330在关于前向呈角度的第一和第二视角方向d1和d2上分离和发射由导光板320发出的光。

例如，导光板320发出的光可包括第一和第二光L1和L2。第一光L1的部分通过从前向变向以在各个棱镜图案334的第一表面334a处折射并沿第一视角方向d1行进。而且，第二光L2的部分通过从前向变向以在各个棱镜图案334的第二表面334b处折射并沿第二视角方向d2行进。

因此，由于多聚片330的各个棱镜图案334具有与导光板320相对的棱镜顶角，可在至少两个视角方向上聚集光。

图5是示出根据棱镜的各种顶角的视角方向的亮度分布的曲线图。参考图5，如在相关技术中，当棱镜顶角为90°时，假设前向为0°，可看到亮度峰值是在0°的位置。当棱镜顶角处于70°至90°或90°至110°的范围中时，亮度峰值位于前向的左侧和右侧，即，在-20°到-60°之间的位置以及在20°到60°之间的位置。具体地，当棱镜顶角为80°时，大的亮度峰值位于关于前向的特定角度，即，在-30°和30°的位置。

因此，可以看到，多聚片通过调节棱镜顶角来调节光的聚集区域。具体地，当棱镜顶角处于70°至90°或90°至110°的范围内时，在至少两个区域中分离光并聚集光。

如上所述，根据本公开的显示设备，在单个屏幕中的至少两个视角方向上显示不同图像时，由于多聚片在显示不同图像所沿的相应视角方向上聚集光，因此可改善显示设备的亮度。而且，由于通过多聚片，与显示图像所沿的主视角方向的亮度相比，可减少不显示图像的视角区域中的亮度，因此可减轻图像交叠现象，从而可改善可见度和图像质量。

对于本领域技术人员而言很明显，可以在本公开中做出各种修改和变型。因而，本公开在落入所附权利要求及其等同物的范围内的条件下旨在涵盖本实施方式的修改和变型。

Claims (1)

1.一种显示设备，该显示设备包括：

具有显示图像的多个像素的液晶面板；

设置在所述液晶面板的前表面上以在两个视角方向显示图像的隔栅掩模；

设置在所述液晶面板的后表面上并向所述液晶面板提供光的光源；

夹在所述液晶面板和所述光源之间并在所述液晶面板的至少两个区域中聚集所述光的多聚片，所述多聚片具有方向与聚集光的方向交叉的多个棱镜图案；

保护层，该保护层覆盖所述多聚片的所述多个棱镜图案，以保护所述多聚片的表面；

向所述多聚片引导由所述光源提供的光的导光板；

第一反射面板，该第一反射面板具有与所述液晶面板相对应并容纳设置在所述导光板的两侧的所述光源的开口；

第二反射面板，该第二反射面板反射沿与所述液晶面板相反的方向漏出的光使之朝向所述液晶面板行进，所述第二反射面板设置在所述导光板的下面；以及

散射片，其散射来自所述导光板的光，以使之向所述多聚片均匀地行进，所述散射片设置在所述导光板和所述多聚片之间，

其中，所述多聚片的各个棱镜图案具有与所述导光板相对的棱镜顶角并且具有三角形形状，

其中，所述多聚片还包括支撑该多个棱镜图案的主体部，所述多个棱镜图案和所述主体部一体地形成或者由不同材料制成，

其中，所述棱镜顶角具有在70°至90°或90°至110°的范围内的角度，

其中，所述多聚片由热固化树脂或UV固化树脂形成，

其中，各个所述棱镜图案包括在所述棱镜顶角处会合的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面具有相同的形状，

其中，所述隔栅掩模包括透明基板和设置在该透明基板上并具有露出该透明基板的一部分的开口部分的光遮蔽图案，该开口部分具有条纹形状，

其中，由所述光源形成的光包括第一光和第二光，

其中，所述第一光通过从前向变向以在各个所述棱镜图案的第一表面处折射并沿第一视角方向行进，并且

其中，所述第二光通过从前向变向以在各个所述棱镜图案的第二表面处折射并沿第二视角方向行进。

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