CN214311218U - 一种液晶显示模组及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种液晶显示模组及液晶显示装置，液晶显示模组包括液晶显示面板和背光源；液晶显示面板包括多个像素单元，每个像素单元包括颜色相同的第一子像素和第二子像素，沿第一方向排列的像素单元中，相邻的像素单元的发光颜色不同，且第一子像素和第二子像素交替设置；背光源包括发光元件、导光板、位于导光板的第一表面的调光结构以及位于导光板的第二表面的多个凸起结构，多个凸起结构至少包括沿第一方向交替设置的第一凸起和第二凸起，第一凸起的出光面和第二凸起的出光面相交；第一子像素的出光方向与第二子像素的出光方向不同。该方案可使不同位置处的用户看到不同的画面，实现多视角显示。

Description

一种液晶显示模组及液晶显示装置

技术领域

本实用新型实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示模组及液晶显示装置。

背景技术

随着人类生活水平不断提高，人们对显示设备的功能要求也随之提高。

传统的显示装置在实际应用时往往会有两个或多个人同时观看，而在很多场合中不同的用户可能希望观看到不同的画面。例如，对于车载显示器而言，驾驶人员需要观看导航信息，而副驾驶的乘客往往会需要娱乐多媒体来放松心情。

为解决该矛盾，现有技术往往通过设置双屏幕或者通过分屏技术来满足不同用户的不同需求，但是，双屏幕会增大成本和占用空间，而采用分屏技术将一块屏幕按比例分屏，容易导致用户分神，应用于汽车中很容易造成交通事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种液晶显示模组及液晶显示装置，以使不同位置处的用户看到不同的画面，实现多视角显示。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种液晶显示模组，包括液晶显示面板和背光源，背光源位于液晶显示面板的非显示侧；

液晶显示面板包括多个像素单元，每个像素单元包括至少两个颜色相同的子像素，至少两个颜色相同的子像素包括第一子像素和第二子像素，沿第一方向排列的像素单元中，相邻的像素单元的发光颜色不同，且第一子像素和第二子像素交替设置；其中，第一方向平行于液晶显示面板所在平面；

背光源包括发光元件、导光板、位于导光板的第一表面的调光结构以及位于导光板的第二表面的多个凸起结构，第一表面和第二表面相对且第二表面为导光板的出光面，导光板、调光结构以及凸起结构的折射率相同；多个凸起结构至少包括沿第一方向交替设置的第一凸起和第二凸起，第一凸起的出光面和第二凸起的出光面相交；

发光元件发出的光依次经调光结构和第一凸起后从第一子像素出射，发光元件发光的光依次经调光结构和第二凸起后从第二子像素出射；第一子像素的出光方向与第二子像素的出光方向不同。

可选的，沿第一截面截取的第一凸起的形状为第一直角三角形，沿第一截面截取的第二凸起的形状为第二直角三角形，第一直角三角形的斜边与第二直角三角形的斜边相对；其中，第一截面平行于第一方向且垂直于第二表面；

发光元件发出的光经调光结构后，沿垂直于第一表面的方向入射至第一凸起和第二凸起的斜面，经第一凸起折射后的光从第一子像素出射，经第二凸起折射后的光从第二子像素出射。

可选的，发光元件位于导光板的侧面；

调光结构包括多个网点，网点包括朝向发光元件的反射弧面，沿所述发光元件指向所述导光板的方向，反射弧面上各点的切线与第一表面之间的第三锐角依次递增

可选的，多个网点均匀分布于第一表面，不同区域处的网点上涂覆有不同颜色的量子点，网点上涂覆的量子点的颜色与该网点所对应的像素单元的发光颜色相同。

可选的，直角边相邻的第一凸起和第二凸起之间设置有遮光结构。

可选的，斜面相邻的第一凸起和第二凸起之间设置有遮光结构。

可选的，其特征在于，发光元件位于导光板远离液晶显示面板的一侧；

调光结构包括多个调光单元，调光单元朝向发光元件的一侧表面为凸弧面。

可选的，导光板、调光结构以及凸起结构一体成型。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种液晶显示装置，包括上一方面提供的液晶显示模组。

本实用新型实施例通过在导光板的第一表面设置调光结构，以及在导光板的第二表面沿第一方向交替设置多个第一凸起和多个第二凸起，由于第一凸起的出光面和第二凸起的出光面相交，从而可以利用调光结构和凸起结构(即第一凸起和第二凸起)控制背光源朝不同的方向出射光束；同时，本实用新型实施例通过设置液晶显示面板中的每个像素单元包括颜色相同的第一子像素和第二子像素，使第一子像素和第二子像素沿第一方向交替排列，可以实现发光二极管发出的光依次经调光结构和第一凸起后从第一子像素出射，并实现发光元件发光的光依次经调光结构和第二凸起后从第二子像素出射，使第一像素的出光方向与第二子像素的出光方向不同，使不同位置处的用户观看到不同的画面，实现多视角显示。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种液晶显示模组的剖面结构示意图；

图2是图1中液晶显示面板的俯视结构示意图；

图3是图1所示液晶显示模组的局部结构示意图；

图4是图1中背光源的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图。

附图标记：

100-液晶显示模组；1-液晶显示面板；11-像素单元；111-第一子像素；112-第二子像素；12-彩膜基板；13-阵列基板；14-液晶层；2-背光源；21-发光元件；211-入射光线；212-灯板；22-导光板；221-第一表面；222-第二表面；23-调光结构；231-网点；2311-反射弧面；232-调光单元；241-第一凸起；242-第二凸起；25-遮光结构；1000-液晶显示装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种液晶显示模组的剖面结构示意图，参见图1，该液晶显示模组100包括液晶显示面板1和背光源2，背光源2位于液晶显示面板1的非显示侧；图2是图1中液晶显示面板的俯视结构示意图，参见图2，液晶显示面板1包括多个像素单元11，每个像素单元11包括至少两个颜色相同的子像素，至少两个颜色相同的子像素包括第一子像素111和第二子像素112，沿第一方向排列的像素单元11中，相邻的像素单元11的发光颜色不同，且第一子像素111和第二子像素112交替设置；其中，第一方向平行于液晶显示面板1所在平面；参见图1，背光源2包括发光元件21、导光板22、位于导光板22的第一表面221的调光结构23以及位于导光板22的第二表面222的多个凸起结构，第一表面221和第二表面222相对且第二表面222为导光板22的出光面，导光板22、调光结构23以及凸起结构的折射率相同；多个凸起结构至少包括沿第一方向交替设置的第一凸起241和第二凸起242，第一凸起241的出光面和第二凸起242的出光面相交；发光元件21发出的光依次经调光结构23和第一凸起241后从第一子像素111出射，发光元件21发光的光依次经调光结构23和第二凸起242后从第二子像素112出射；第一子像素111的出光方向与第二子像素112的出光方向不同。

参见图1，液晶显示面板1具体可以包括彩膜基板12、阵列基板13以及位于彩膜基板12和阵列基板13之间的液晶层14。阵列基板13中设置有控制液晶偏转的电路，彩膜基板中则设置有不同颜色的色阻等结构，本领域技术人员可自行设计，以实现上述液晶显示面板内的像素排布，在此不作过多说明。

如图2所示，液晶显示面板1包括多个像素单元11，多个像素单元11可以沿横纵方向阵列排布，图中第一方向例如可以是横方向。进一步可选的，沿第一方向排列的像素单元11中，每相邻三个像素单元11的发光颜色分别为红色R、绿色G和蓝色B。此外，如图2所示，沿纵方向排列的像素单元11的发光颜色可以为相同的颜色；在其他实施例中，沿纵方向排列的像素单元11中，也可以是每相邻三个像素单元11的发光颜色分别为红色、绿色和蓝色，本实用新型实施例对此不作限定。

进一步的，本实施例中，每个像素单元11包括至少两个颜色相同的子像素，以利用不同的子像素出射不同方向的光，使位于显示面板不同位置处的用户看到由不同子像素所构成的不同画面，实现多视角显示。

示例性的，以实现液晶显示面板1能够在第一方向的左侧和右侧两个视角显示不同画面为例，可以设置一个像素单元11包括上述发光颜色相同的第一子像素111和第二子像素112，并且使第一子像素111和第二子像素112沿第一方向交替设置，如此，通过控制所有第一子像素111均朝液晶显示面板1的左侧出光，以及控制所有第二子像素112均朝液晶显示面板1的右侧出光，即可使左侧的用户观看到由第一子像素111显示的画面，使右侧的用户观看到由第二子像素112显示的画面。可以理解的，由第一子像素111显示的画面以及由第二子像素112显示的画面可以通过芯片控制，在此不作过多说明。

进一步的，液晶显示装置中，液晶显示面板1依靠背光源2实现发光，因此，若要实现第一子像素111的出光方向和第二子像素112的出光方向不同，则需要实现背光源2的出光方向可控。

具体的，如图1所示，本实施例通过在导光板22的第一表面221设置调光结构23，并在导光板22的第二表面222设置多个第一凸起241和多个第二凸起242，使第一凸起241和第二凸起242沿第一方向交替设置，以利用调光结构23、第一凸起241和第二凸起242控制背光源2的出光方向，使发光元件21发出的光经过调光结构23和第一凸起241后可以从第一子像素111出射，并使发光元件21发出的光经调光结构23和第二凸起242后可以从第二子像素112出射，由于第一凸起241的出光面和第二凸起242的出光面相交，从而实现了第一子像素111的出光方向与第二子像素112的出光方向不同。例如，使第一子像素111的出光方向朝向液晶显示面板1(第一方向)的左侧，使第二子像素112的出光方向朝向液晶显示面板1(第一方向)的右侧。后续对调光结构23、第一凸起241和第二凸起242的结构做详细说明。

此外，本实施例设置导光板22、调光结构23和凸起结构(如第一凸起241和第二凸起242)的折射率相同，便于设计凸起结构和调光结构23的尺寸等参数，调控发光元件21发出的光的传播路径，使其能够从第一子像素111或第二子像素112出射。

在一个实际场景中，本实用新型实施例提供的液晶显示模组100例如可以应用于车载显示器，车载显示器的左侧例如可以是主驾驶位，车载显示器的右侧例如可以是副驾驶位，该车载显示器中的第一子像素111可以为驾驶人员提供导航信息的画面，而车载显示器中的第二子像素112则可以为副驾驶位上的乘客提供媒体娱乐等画面，满足不同位置处的用户的不同需求，且不会相互干扰。

本实用新型实施例通过在导光板的第一表面设置调光结构，以及在导光板的第二表面沿第一方向交替设置多个第一凸起和多个第二凸起，由于第一凸起的出光面和第二凸起的出光面相交，从而可以利用调光结构和凸起结构(即第一凸起和第二凸起)控制背光源朝不同的方向出射光束；同时，本实用新型实施例通过设置液晶显示面板中的每个像素单元包括颜色相同的第一子像素和第二子像素，使第一子像素和第二子像素沿第一方向交替排列，可以实现发光二极管发出的光依次经调光结构和第一凸起后从第一子像素出射，并实现发光元件发出的光依次经调光结构和第二凸起后从第二子像素出射，使第一像素的出光方向与第二子像素的出光方向不同，使不同位置处的用户观看到不同的画面，实现多视角显示。

在上述实施例的基础上，下面对液晶显示模组中背光源的结构作进一步详细说明。

图3是图1所示液晶显示模组的局部结构示意图，参见图3，可选的，沿第一截面(即图示剖面)截取的第一凸起241的形状为第一直角三角形，沿第一截面截取的第二凸起242的形状为第二直角三角形，第一直角三角形的斜边与第二直角三角形的斜边相对；其中，第一截面平行于第一方向且垂直于第二表面222；发光元件21(未示出)发出的光经调光结构23(未示出)后，沿垂直于第一表面221的方向入射至第一凸起241和第二凸起242的斜面，经第一凸起241折射后的光从第一子像素111出射，经第二凸起242折射后的光从第二子像素112出射。

如图3所示，通过设置第一凸起241的斜面与第二凸起242的斜面相对，可以使背光源2出射的光朝不同的方向传播，进而实现第一子像素的出光方向和第二子像素的出光方向不同，实现多视角显示。

可选的，第一凸起241的斜面与第二表面222之间的第一锐角a满足：

第二凸起242的斜面与第二表面222之间的第二锐角b满足：

式中，A为第一子像素111出射的光与第二方向之间的锐角，B为第二子像素112出射的光与第二方向之间的锐角，n₁为凸起结构的折射率，n₂为空气的折射率；其中，第二方向垂直于液晶显示面板1所在平面。

第一子像素111出射的光与第二方向之间的锐角A即为左视图的视角，第二子像素112出射的光与第二方向之间的锐角B即为右视图的视角，结合上述公式以及左视图所需视角A，即可计算得到第一凸起241的斜面与第二表面222之间的第一锐角a，结合上述公式以及右视图所需视角B，即可计算得到第二凸起242的斜面与第二表面222之间的第二锐角b，可选的，A＝B。上述公式的推导过程如下：

如图3所示，以第一凸起241为例，由于发光元件21发出的光经调光结构23后可沿垂直方向入射至第一凸起241的斜面，因此，光线的入射角等于第一锐角a，定义折射角为b，则

容易得到A＝b-a，因此，第一凸起241的第一锐角a与左视图的视角A满足

第二凸起242的设计同理，在此不再赘述。

对于调光结构23，考虑到背光源2可以分为侧入式背光和直下式背光，因此，可以设计不同的调光结构23，实现发光元件21发出的光经调光结构23后可沿垂直方向入射至第一凸起241和第二凸起242的斜面。

下面，首先以侧入式背光为例对调光结构23做进一步详细说明。

图4是图1中背光源的局部结构示意图，结合图1和图4，可选的，发光元件21位于导光板22的侧面；调光结构23包括多个网点231，网点231包括朝向发光元件21的反射弧面2311，反射弧面2311上各点的切线与第一表面221之间的第三锐角c依次递增，以保证导光板22上不同位置的网点231的反射光能以垂直(或近似垂直)的角度入射至第一凸起241和第二凸起242的斜面。

具体的，反射弧面2311上各点的切线与第一表面221之间的第三锐角c满足：

式中，h为导光板22的厚度，L为发光元件21发出的光射到网点231时，发光元件21到光线与第二表面222的交点之间的距离。

如图4所示，设入射光211的入射角为x，折射角为y。发光元件21的发光角度通常为120°，故入射角x＝60°，导光板22的折射率为n₁，空气的折射率为n₂，根据折射定律：

此外，

故而推出

根据此公式可以看出，L的值越大，其角度c越大，即网点231离发光元件21越远，网点231所需的角度c的值越大，如此才可以保证导光板22上不同位置的网点231的反射光能以垂直(或近似垂直)的角度入射至第一凸起241和第二凸起242的斜面。

图5是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图，参见图5，进一步可选的，多个网点231均匀分布于第一表面221，不同区域处的网点231上涂覆有不同颜色的量子点，网点231上涂覆的量子点的颜色与该网点231所对应的像素单元11的发光颜色相同。

示例性的，图5以不同区域处的网点231具有不同的填充图案示意不同区域处的网点231上涂覆有不同颜色的量子点，且填充图案与其对应的像素单元11的填充图案相同，以表示网点231上涂覆的量子点的颜色与该网点231所对应的像素单元11的发光颜色相同。具体的，发光颜色为红色R的像素单元所对应的网点231涂覆有红色的量子点，发光颜色为绿色G的像素单元所对应的网点231涂覆有绿色的量子点，发光颜色为蓝色B的像素单元所对应的网点231涂覆有蓝色的量子点。

如此设置，与发光颜色为红色R的像素单元对应的网点231可以反射红光，与发光颜色为绿色G的像素单元对应的网点231可以反射绿光，与发光颜色为蓝色B的像素单元对应的网点231可以反射蓝光，从而可以提高出光效率。

继续参见图5，进一步可选的，直角边相邻的第一凸起241和第二凸起242之间设置有遮光结构25。

当不同区域处的网点231上涂覆有不同颜色的量子点时，不同区域处的网点231所反射的光的颜色不同，通过在直角边相邻的第一凸起241和第二凸起242之间设置遮光结构25，可以避免不同区域处的网点231所反射的光发生串扰。

此外，图6是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图，参见图6，可选的，斜面相邻的第一凸起241和第二凸起242之间也可以设置遮光结构25，如此可使第一子像素111和第二子像素112的发光亮度较为均匀。

图7是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图，参见图7，可选的，导光板22、调光结构23以及凸起结构(如第一凸起241和第二凸起242)一体成型。如此，可以简化工艺。

综上，上述实施例基于侧入式背光对背光源的结构做了详细说明，下面结合直下式背光对背光源的结构做进一步说明，有关背光源中凸起结构的设置与上述侧入式背光实施例相同，在此不再赘述。

图8是本实用新型实施例提供的另一种液晶显示模组的剖面结构示意图，参见图8，可选的，发光元件21位于导光板22远离液晶显示面板1的一侧，设置于灯板212上；调光结构包括多个调光单元232，调光单元232朝向发光元件21的一侧表面为凸弧面。

参见图8，调光单元232例如可以对应第一凸起241或第二凸起242设置，通过设置调光单元232朝向发光元件21的一侧表面为凸弧面，可以形成类似凸透镜的结构，通过调节发光元件21与调光单元232的距离，可以实现发光元件21发出的光经调光单元232后沿垂直方向入射至第一凸起241或第二凸起242的斜面，使得由第一凸起241折射的光从第一子像素111出射，由第二凸起242折射的光从第二子像素112出射，使用户在不同位置处观看到不同的画面，实现多视角显示。

基于同样的构思，本实用新型实施例还提供了一种液晶显示装置，图9是本实用新型实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图，该液晶显示装置1000包括上述任一实施例提供的液晶显示模组100，因而具备与上述液晶显示模组相同的有益效果，相同之处可参照上述显示面板实施例的描述，在此不再赘述。本实用新型实施例提供的液晶显示装置1000可以为图9所示的手机，也可以为任何具有显示功能的电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等，本实用新型实施例对此不作特殊限定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种液晶显示模组，包括液晶显示面板和背光源，所述背光源位于所述液晶显示面板的非显示侧；其特征在于，

所述液晶显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括至少两个颜色相同的子像素，所述至少两个颜色相同的子像素包括第一子像素和第二子像素，沿第一方向排列的所述像素单元中，相邻的所述像素单元的发光颜色不同，且所述第一子像素和所述第二子像素交替设置；其中，所述第一方向平行于所述液晶显示面板所在平面；

所述背光源包括发光元件、导光板、位于所述导光板的第一表面的调光结构以及位于所述导光板的第二表面的多个凸起结构，所述第一表面和所述第二表面相对且所述第二表面为所述导光板的出光面，所述导光板、所述调光结构以及所述凸起结构的折射率相同；多个所述凸起结构至少包括沿所述第一方向交替设置的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起的出光面和所述第二凸起的出光面相交；

所述发光元件发出的光依次经所述调光结构和所述第一凸起后从所述第一子像素出射，所述发光元件发光的光依次经所述调光结构和所述第二凸起后从所述第二子像素出射；所述第一子像素的出光方向与所述第二子像素的出光方向不同。

2.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，沿第一截面截取的所述第一凸起的形状为第一直角三角形，沿所述第一截面截取的所述第二凸起的形状为第二直角三角形，所述第一直角三角形的斜边与所述第二直角三角形的斜边相对；其中，所述第一截面平行于所述第一方向且垂直于所述第二表面；

所述发光元件发出的光经所述调光结构后，沿垂直于所述第一表面的方向入射至所述第一凸起和所述第二凸起的斜面，经所述第一凸起折射后的光从所述第一子像素出射，经所述第二凸起折射后的光从所述第二子像素出射。

3.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述发光元件位于所述导光板的侧面；

所述调光结构包括多个网点，所述网点包括朝向所述发光元件的反射弧面，沿所述发光元件指向所述导光板的方向，所述反射弧面上各点的切线与所述第一表面之间的第三锐角依次递增。

4.根据权利要求3所述的液晶显示模组，其特征在于，多个所述网点均匀分布于所述第一表面，不同区域处的所述网点上涂覆有不同颜色的量子点，所述网点上涂覆的量子点的颜色与该网点所对应的像素单元的发光颜色相同。

5.根据权利要求4所述的液晶显示模组，其特征在于，直角边相邻的所述第一凸起和所述第二凸起之间设置有遮光结构。

6.根据权利要求5所述的液晶显示模组，其特征在于，斜面相邻的所述第一凸起和所述第二凸起之间设置有所述遮光结构。

7.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述发光元件位于所述导光板远离所述液晶显示面板的一侧；

所述调光结构包括多个调光单元，所述调光单元朝向所述发光元件的一侧表面为凸弧面。

8.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，沿第一方向排列的所述像素单元中，每相邻三个所述像素单元的发光颜色分别为红色、绿色和蓝色。

9.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述导光板、所述调光结构以及所述凸起结构一体成型。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的液晶显示模组。

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