CN103048830A - 具有可局部动态控制照明的背光模组的液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶显示器，包括一液晶面板、一背光模组和一光学薄膜层。背光模组位于液晶面板的上方，包括一散射控制面板，藉由液晶分子的散射特性来局部动态控制该液晶产生雾度变化；以及一光源，用以提供所述背光模组出射的背光。光学薄膜层设置于液晶面板与背光模组之间，用以将来自散射控制面板的至少一部分光线出射至液晶面板。采用本发明，该液晶显示器可在散射控制面板内设置一金属镀层或外加一反射膜从而形成非透明显示器，藉由金属镀层或反射膜将光源出射的背光反射至散射控制面板的一出光面。此外，该液晶显示器也可仅藉由散射控制面板将至少一部分光线出射至远离上述液晶面板的该出光面，从而形成真正的透明显示器。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种具有可局部动态控制照明的背光模组的液晶显示器。
背景技术
当前，市场对于液晶显示器（liquid crystal display，LCD）的性能要求是朝向高对比度（high contrast ratio）、无灰阶反转（nogray-scale inversion）、色偏小（little color shift）、亮度高（highluminance）、色彩丰富度高、色饱和度高、快速反应与广视角特性发展。
一般而言，液晶显示器可大致区分为穿透式液晶显示器、反射式液晶显示器以及半穿透穿反射式液晶显示器。随着显示器的应用领域日趋广泛，透明显示器已经逐渐被开发。具体地，对于透明显示器来说，由于使用者可以从其一侧透过显示屏看到另一侧的物体，因而在视觉上不会有厚重感，且不会让使用者觉得占用空间较大。此外，透明显示器在整体结构上可以省去许多部件（例如，透明显示器背面的壳体可被省略），在制造成本上具有一定程度的优势。
在传统的透明显示器中，显示影像所需的光源通常来自于外部的环境光与内部的背光模组。当环境光不足时，透明显示器必须依赖背光模组所提供的光线（即，背光）才能够显示影像。然而，当前较为常用的方式是采用包括光源与导光板的背光模组，由于导光板多半是以网印的方式在其上制作出具有特定分布型态的网点（也称为导光板的布点制程），这些具有网点除了容易被观赏者辨识之外，还容易造成摩尔纹（Moire），导致透明显示器的显示品质不佳。
有鉴于此，如何设计一种可提升显示品质的背光模组，并增大光源的使用效率，以改善或消除上述缺陷或不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的液晶显示器在设计时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种具有可局部动态控制照明的背光模组的液晶显示器。
依据本发明的一个方面，提供了一种液晶显示器，包括：
一液晶面板；
一背光模组，位于所述液晶面板的上方，包括：
一散射控制面板，藉由液晶分子的散射特性来局部动态控制所述液晶产生雾度（haze）变化；以及
一光源，用以提供所述背光模组出射的背光；以及
一光学薄膜层，设置于所述液晶面板与所述背光模组之间，用以将来自所述散射控制面板的至少一部分光线出射至所述液晶面板。
优选地，上述背光模组还包括一透明基板，设置于所述散射控制面板与所述光学薄膜层之间，用以将所述光源出射的背光导入所述散射控制面板。
优选地，上述透明基板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC）或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）。
优选地，光源设置于所述透明基板的单个侧边或双侧边。
优选地，液晶显示器为一非透明显示器。
在其中的一实施例中，散射控制面板还包括一金属镀层，所述液晶分子分布于所述金属镀层与所述散射控制面板的朝向所述液晶面板的出光面之间，藉由所述金属镀层将所述光源出射的背光反射至所述散射控制面板的所述出光面。更优选地，该金属镀层为一铝电极（Al electrode）。
在其中的一实施例中，散射控制面板还包括一反射膜，所述液晶分子分布于该反射膜与该散射控制面板的朝向该液晶面板的出光面之间，藉由所述反射膜将所述光源出射的光线反射至所述散射控制面板的所述出光面。
优选地，散射控制面板包括一第一基板和一第二基板，所述第二基板位于所述第一基板与所述液晶面板之间，其中，所述光源出光面的面积投影方向分布于所述第二基板的侧边。
优选地，液晶显示器为一透明显示器（transparent display）。
采用本发明的液晶显示器，其背光模组中的散射控制面板以主动式薄膜晶体管或被动式像素对应的电路架构局部动态控制液晶产生雾度变化，以破坏全反射并产生面向液晶面板的光强度峰值，从而提升显示品质。此外，该液晶显示器可在散射控制面板内设置一金属镀层或外加一反射膜从而形成非透明显示器，当液晶分子分布于金属镀层或反射膜与散射控制面板的朝向液晶面板的出光面之间时，能够藉由金属镀层或反射膜将光源出射的背光反射至散射控制面板的该出光面。此外，该液晶显示器也可仅藉由散射控制面板将其至少一部分光线出射至散射控制面板的远离上述液晶面板的出光面，从而形成真正的透明显示器。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出依据本发明一实施方式的液晶显示器的结构示意图；
图2（a）示出图1的液晶显示器作为非透明显示器的一具体实施例的结构示意图；
图2（b）示出图2（a）的非透明显示器的可替换实施例；
图3（a）示出图1的液晶显示器作为非透明显示器的另一具体实施例的结构示意图；
图3（b）示出图3（a）的非透明显示器的可替换实施例；
图4（a）示出图1的液晶显示器作为透明显示器的一具体实施例的结构示意图；
图4（b）示出图4（a）的透明显示器的可替换实施例；
图5（a）示出图1的液晶显示器作为透明显示器的另一具体实施例的结构示意图；以及
图5（b）示出图5（a）的透明显示器的可替换实施例。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
图1示出依据本发明一实施方式的液晶显示器的结构示意图。参照图1，本发明的液晶显示器包括一液晶面板10、一背光模组20以及一光学薄膜层30。具体地，液晶面板10位于该液晶显示器的最下方（或最前端）。背光模组20位于液晶面板10的上方（或后端）。光学薄膜层30设置于液晶面板10与背光模组20之间，用以将来自背光模组20的至少一部分光线出射至液晶面板10。
需要特别指出的是，该背光模组20包括一散射控制面板204和一光源202。该散射控制面板204藉由液晶分子206的散射特性来局部动态控制液晶产生雾度（haze）变化。光源202用以提供背光模组20出射的背光。在一些实施例中，光源202位于散射控制面板204之上。在另一些实施例中，光源202还可设置于背光模组20的侧边。
图2（a）示出图1的液晶显示器作为非透明显示器的一具体实施例的结构示意图。
参照图2（a），在该实施例中，背光模组20还包括一透明基板212。该透明基板212设置于散射控制面板204与光学薄膜层30之间，藉由该透明基板212将光源202出射的背光导入散射控制面板204。例如，透明基板212的材质可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC）或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）。液晶分子206位于散射控制面板204与透明基板212之间，用来将透明基板212所导入的光束进行散射。
并且，在该实施例中，散射控制面板204还包括一金属镀层。该金属镀层包括间隔分布的多个金属电极210，并且相邻的金属电极210之间设置一薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）208。例如，金属电极210为一铝电极（Al electrode）。液晶分子206分布于金属镀层与散射控制面板204的朝向液晶面板10的出光面之间，藉由金属镀层将光源202出射的背光反射至散射控制面板204的该出光面。如此一来，散射控制面板204通过主动式薄膜晶体管或被动式的液晶分子所对应的电路局部动态控制液晶产生雾度（haze）变化。例如，当散射控制面板204的液晶分子206被驱动时，驱动正电压增加时，雾度下降；而当该驱动电压为0V时，其雾度大于或等于30%。
在一实施例中，光源202设置于透明基板212的单侧边。在另一实施例中，光源202设置于透明基板212的双侧边。
在图2（a）中，光源202出射的光线通过透明基板212导入散射控制面板204时，由于金属铝电极210的存在，该光线并不会继续向上方行进，因此，上述架构的液晶显示器也称为一非透明显示器。
图2（b）示出图2（a）的非透明显示器的可替换实施例。为描述方便起见，图2（b）和图2（a）中的相同之处不再赘述。
在该实施例中，散射控制面板204包括一第一基板214和一第二基板216。第二基板216位于第一基板214与液晶面板10之间。其中，光源202的出光面的面积投影方向分布于第二基板216的侧边。较佳地，光源202的出光面的长边宽度大于散射控制面板204中的像素长宽，而散射控制面板204的像素长宽又大于液晶面板10中的像素长宽。
图3（a）示出图1的液晶显示器作为非透明显示器的另一具体实施例的结构示意图。
图3（a）与图2（a）的主要区别是在于，该实施例中的散射控制面板204并未设置金属镀层，而是在其外侧具有一反射膜218。液晶分子206分布于该反射膜218与该散射控制面板204的朝向该液晶面板10的出光面之间，藉由反射膜218将光源202出射的朝右上方的一部分光线反射至散射控制面板204的出光面，到达该出光面的光线如图3（a）的虚线框B2所示。
类似地，该散射控制面板204包括一第一基板214和一第二基板216。其中，第一基板214靠近该反射膜218，第二基板216靠近该透明基板212。光源202设置于该透明基板212的侧边。
图3（b）示出图3（a）的非透明显示器的可替换实施例。为描述方便起见，图3（b）和图3（a）中的相同之处不再赘述。在该实施例中，光源202设置于散射控制面板204，并且光源202的出光面的面积投影方向分布于第二基板216的侧边。
图4（a）示出图1的液晶显示器作为透明显示器的一具体实施例的结构示意图。
图4（a）与图2（a）、图3（a）的主要区别是在于，在图4（a）的液晶显示器架构中，散射控制面板204既未设置金属电极210将光线反射至散射控制面板204的朝向液晶面板10的出光面，也未设置反射膜218将光源202出射的朝右上方的一部分光线（如虚线框B1所示）反射至散射控制面板204的出光面。
如此一来，该液晶显示器中，光源202出射的一部分光线藉由液晶分子206散射并沿竖直斜向上的方向从散射控制面板204射出（如虚线框B1所示），光源202出射的另一部分光线藉由液晶分子206散射并到达散射控制面板204的朝向液晶面板10的出光面（如虚线框B2所示）。因此，上述架构的液晶显示器也称为一透明显示器（transparent display）。
图4（b）示出图4（a）的透明显示器的可替换实施例。在该实施例中，光源202设置于散射控制面板204，并且光源202的出光面的面积投影方向分布于第二基板216的侧边。
图5（a）示出图1的液晶显示器作为透明显示器的另一具体实施例的结构示意图。图5（b）示出图5（a）的透明显示器的可替换实施例。
结合图5（a）和图4（a），如上述所知，图4（a）的透明显示器中，散射控制面板204位于透明基板212的上方，透明基板212介于散射控制面板204与光学薄膜层30之间。然而，图5（a）的透明显示器中，透明基板212位于散射控制面板204的上方，亦即，散射控制面板204介于透明基板212与光学薄膜层30之间。
相应地，散射控制面板204的第二基板216靠近该透明基板212，散射控制面板204的第一基板214靠近金属薄膜层30。
图5（b）示出图5（a）的透明显示器的可替换实施例。参照图5（b），该散射控制面板204包括一第一基板214和一第二基板216。其中，第二基板216位于第一基板214的上方，第一基板214靠近该光学薄膜层30。光源202设置于散射控制面板204，并且光源202的出光面的面积投影方向分布于第二基板216的侧边。
采用本发明的液晶显示器，其背光模组中的散射控制面板以主动式薄膜晶体管或被动式像素对应的电路架构局部动态控制液晶产生雾度变化，以破坏全反射并产生面向液晶面板的光强度峰值，从而提升显示品质。此外，该液晶显示器可在散射控制面板内设置一金属镀层或外加一反射膜从而形成非透明显示器，当液晶分子分布于金属镀层或反射膜与散射控制面板的朝向液晶面板的出光面之间时，能够藉由金属镀层或反射膜将光源出射的背光反射至散射控制面板的该出光面。此外，该液晶显示器也可仅藉由散射控制面板将其至少一部分光线出射至散射控制面板的远离上述液晶面板的出光面，从而形成真正的透明显示器。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括：
一液晶面板；
一背光模组，位于所述液晶面板的上方，包括：
一散射控制面板，藉由液晶分子的散射特性来局部动态控制所述液晶产生雾度（haze）变化；以及
一光源，用以提供所述背光模组出射的背光；以及
一光学薄膜层，设置于所述液晶面板与所述背光模组之间，用以将来自所述散射控制面板的至少一部分光线出射至所述液晶面板。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述背光模组还包括一透明基板，设置于所述散射控制面板与所述光学薄膜层之间，用以将所述光源出射的背光导入所述散射控制面板。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述透明基板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC）或苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）。
4.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述光源设置于所述透明基板的单个侧边或双侧边。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器为一非透明显示器。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述散射控制面板还包括一金属镀层，所述液晶分子分布于所述金属镀层与所述散射控制面板的朝向所述液晶面板的出光面之间，藉由所述金属镀层将所述光源出射的背光反射至所述散射控制面板的所述出光面。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述金属镀层为一铝电极。
8.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述散射控制面板还包括一反射膜，所述液晶分子分布于该反射膜与该散射控制面板的朝向该液晶面板的出光面之间，藉由所述反射膜将所述光源出射的光线反射至所述散射控制面板的所述出光面。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述散射控制面板包括一第一基板和一第二基板，所述第二基板位于所述第一基板与所述液晶面板之间，其中，所述光源出光面的面积投影方向分布于所述第二基板的侧边。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器为一透明显示器。
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