TW201243438A - Laser illuminating type display structure - Google Patents

Description

201243438 六、發明說明： 【發明所屬之技彳衍領域】 [0001] 本發明是關於一種顯示器結構，特別是關於一種使用雷 射光作為光源的雷射光源式顯示器結構。 【先前技術】 [0002] 近年來，傳統的陰極射線管顯示器（即俗稱的CRT顯示器 )已漸漸地被平面顯示器所取代，主要原因在於平面顯 示器所釋放出的輻射量遠遠小於CRT顯示器，另外，平面 _ 顯示器在這幾年的製造成本已有顯著地降低，這也是平 Ο * 面顯示器逐漸成為電視或電腦螢幕市場之主流的原因。 [0003] 一般而言，顯示器結構可區分為液晶面板及背光模組兩 大部份，而背光模組通常會按照螢幕的大小尺寸而分別 使用直下式背光模組或侧邊式背光模組。請參照圖1，圖 1所繪示為習知的直下式背光模組之示意圖。如圖1所示 ，一直下式背光模組1包括有多個燈源14、一擴散板15、 一擴散膜16、一增亮膜17以及一背板單元13。其中，該 〇 擴散板15包括有一出光面15A及一入光面15B，該些燈源 14及該背板單元13係設置於該擴散板15的入光面15B侧 ，該背板單元13係用以容置該些燈源14並反射其光線。 當該直下式背光模組1工作時，該些燈源14所發出的光線 會射向該擴散板15、擴散膜16，用以進行兩階段的光線 擴散；之後，再藉由該增亮膜17將毫無方向性的光線進 行聚光，用以提高輝度。通常，直下式背光模組1因為燈 源14的數量較多，故可用於大尺寸的平面顯示器上。 [0004] 請參照圖2，圖2所繪示為習知的側邊式背光模組之示意 100113336 表單編號A0101 第3頁/共20頁 1002022307-0 201243438 圖°如圖2所示’ 1邊式背光模組2包括有兩燈源24、 兩燈罩29、-導光板28、—擴散膜26、—增亮膜27及一 背板單㈣。其中1導光板28包括有—出光面m、一 反射面28C及兩入光面28B，該燈源24及燈罩29係設置於 *亥導光板28的入光面28B側，該背板單元23係用以容置該 燈源24、燈罩29及”光板28。該背板單元23必須兼具 反射光線、容置其他元件及支推側邊式背光模組2之重量 的功能。 [0005] [0006] -般而言’側邊式背先模組與直下式背光模組的差係在 〇 於·（a)該i下式背光模組設置擴散板而沒有導光板， (b)侧邊式背光模組的兩燈源位於兩側邊，⑷側邊式背 光模組設置有兩燈罩1以反射兩燈源所射出的光線。 通常，無論是直下式背光模組或側邊«光模組，其燈 源均可以是發光二極體（Light Emitting Diode， LED)或冷陰極榮光燈管（Cold Cathode FluQrescent Lamps CCFL) ’然後，將上述任—種型式的背光模組設 置於-顯示器結構内，即可提供該顯示器結構—均句且 輝度足夠的背光源；故人們即可觀f到該液晶面板上所 呈現的視訊、影像。 然而’傳統型式的顯示器結構，因為採用的燈源係屬於 混合頻譜的光源，其光能量並無特定相位的存在，因此 其光場振動也無特定的振動方向，故需藉由増亮膜收縮 聚光，使該顯7F器結構在出光視角上呈現較大的光強度 。故傳統齡n結構需以較大之電量才能維持足夠的出 光贵度與足夠鮮盤的色彩飽和度；即便如此仍無法完 100113336 表單編號A0101 第4頁/共20頁 1002022307-0 201243438 全呈現高動態视訊影像的色彩對比。 [0007] [0008] Ο [0009] 〇 [0010] 100113336 因此，如何在節省顯示器結構的耗電量考量前提下，同 時維持視訊料的光強度、色彩飽和度與色彩對比度， 這是本領域具有通常知識者努力的目標。 【發明内容】 本發明主要目的在節省顯示器結構的耗電量考量前提下 ’同時維持視訊影像的光強度、色彩飽和度與色彩對比 度。 為了達成上述目的，本發明提供一種雷射光源式顯示器 結構，该顯不器結構包括一背光模組、一彩色濾光片及 一液晶面板❶其中，該背光模組包括有一擴散板、一背 光單兀及多個雷射發射器，該背光單元位於該擴散板的 其中一外側面，該些雷射發射器設置於該背光單元周邊 ’且與該擴散板相鄰’並將射出的光線指向該擴散板； 該彩色濾光片位於該擴散板相對於該背光單元的另一外 侧面；該液晶面板位於該彩色濾光片與該背光模組之間 ，且與該擴散板相鄰。 為了達成上述目的，本發明提供另一種雷射光源式顯示 器結構’該顯示器結構包括一背光模組、一彩色渡光片 及一液晶面板。其中，該背光模組包括有一背光單元及 多個雷射發射器，該些雷射發射器設置於該背光單元的 至少其中一側邊，並將射出的光線指向該背光單元内部 ’該背光單元導引該光線由其中一面射出；該彩色滤光 片位於該背光模組射出光線的外側；該液晶面板位於該 彩色濾光片與該背光模組之間，且與該背光單元出光的 表單編號Α0101 第5頁/共20頁 201243438 一面相鄰。 [0011] 為了達成上述目的，本發明提供又一種雷射光源式顯示 器結構，該顯示器結構包括一背光模組及一液晶面板。 其中，該背光模組包括有一擴散板、一背光單元及多個 雷射發射器，該背光單元位於該擴散板的其中一外側面 ，該些雷射發射器設置於該背光單元周邊，並將射出的 光線指向該擴散板；該液晶面板位於該擴散板相對於該 背光單元的另一外側面，且與該擴散板相鄰。 如上所述的雷射光源式顯示器結構，其中，該雷射發射 器所射出的光線可為藍光雷射、紅光雷射或綠光雷射。 [0012] 如上所述的雷射光源式顯示器結構，其中，該雷射發射 器呈規則排列。 [0013] 如上所述的雷射光源式顯示器結構，其中，該液晶面板 為薄膜電晶體式的液晶面板（Thin film transistor liquid crystal disp1 ay，TFT-LCD) ° [0014] 如上所述的雷射光源式顯示器結構，其中，該雷射發射 器的光線行進方向與該液晶面板的法線相夾有一角度（0 )，該角度（0 )介於-20度〜20度。 [0015] 如上所述的雷射光源式顯示器結構，其中，該雷射發射 器的光線行進方向與該液晶面板相夾有一角度（0)，該 角度（0 )介於_20度~20度。 [0016] 藉此，本發明的雷射光源式顯示器結構，其光源頻譜呈 一元性（Unitary)，光能量也具有統一而固定的相位， 光場振動僅以單一方位振動，故無需提供大電量即可維 100113336 表單編號 A0101 第 6 頁/共 20 頁 1002022307-0 201243438 特其視訊影像的出光亮度和足夠鮮豔的色彩飽和度，且 阿動態視訊影像的色彩對比也較佳，整體視訊影像的觀 賞品質也比傳統的顯示器結構還要好；故本發明的顯示 器結構具有較佳的視訊效果。 [⑻Π]為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效 ’茲藉由下述具體實施例’並配合所附之圖式，對本發 明詳加說明如後。 【實施方式】 〇 [〇〇18]請參閱圖3，圖3所繪示為本發明第一實施例之雷射光源 式顯不器結構的示意圖。如圖3所示，一顯示器結構，該 顯示器結構包括有一背光模組31、一彩色濾光片32及一 液晶面板39。該背光模組31包括有一擴散板316、一背光 單兀317及多個雷射發射器315，該背光單元3ΐγ位於該 擴散板316下方外侧面之處，該些雷射發射器315設置於 該背光單元317上，且與該擴散板316相鄰，並將射出的 光線指向該擴散板316。該彩色濾光片32位於該擴散板 〇 316相對於該背光單元317的另一外側面，也就是說，該 背光單元317位於該擴散板316的下面，該彩色濾光片32 則位於該擴散板316的上面。該液晶面板39位於該彩色濾 光片32與該背光模組31之間’且與該擴散板316相鄰。在 較佳實施例中，該液晶面板39為薄膜電晶體式的液晶面 板（Thin film transistor Hquid crystal display ， TFT-LCD) ， 且’該些雷射發射器 315 係呈規則排 列，該雷射發射器315所射出的光線可為藍光雷射、紅光 雷射或綠光雷射。因此，當多個雷射發射器315將光線往 100113336 表單編獍A0101 第7頁/共20頁 1002022307-0 201243438 上射出之後，先經過該擴散板316的擴散、混光作用，再 依序進入該液晶面板39與該彩色濾光片32，即可使人們 看見該液晶面板39所呈現的視訊影像。此外，該雷射發 射器315所射出的雷射光，其行進方向與該液晶面板“的 法線相夾有一角度（Θ)，該角度（0)較佳係介於-20度 ~20度之間。藉此，因為採用雷射作為該顯示器結構的光 源，S玄雷射光的光源頻議呈一元性（Unitary)，光能量 也具有統一而固定的相位，光場振動僅以單一方位振動 ，故無需提供大電量即可維特其視訊影像的出光亮度和 足夠鮮豔的色彩飽和度，且高動態視訊影像的色彩對比 也較佳，整體視訊影像的觀賞品質也比傳統使用發光二 極體（LED)或冷陰極螢光燈管（CCFL)的顯示器結構還要 好。故本發明雷射光源式顯示器結構具有較佳的視訊效 果’產品的售價自然可以提升。 [0019]本發明還有其他實施例。請同時參閱圖4A與圖4B，圖4A 所緣示為本發明第二實施例之雷射光源式顯示器結構的 示意圖，圖4B所繪示為本發明第二實施例之雷射光源式 顯示器結構的光學路徑示意圖。如圖4A與圖4B所示，該 顯示器結構包括有一背光模組41、一彩色濾光片42及一 液晶面板49。其中，該背光模組41包括有一背光單元417 及多個雷射發射器415 ’該些雷射發射器415設置於該背 光單元41 7的侧邊’並將射出的光線指向該背光單元417 内部。該背光單元417導引該雷射發射器415所射出的光 線由該背光單元417的上面射出，該彩色濾光片42位於該 方光模組41射出光線的外側，該液晶面板4 9位於該彩色 100113336 表單編號A0101 第8頁/共20頁 1002022307-0 201243438 ❹ 〇 [0020] 濾光片42與該背光模組41之間，且與該背光單元ο?出光 的一面相鄰。因此’該液晶面板49位於該背光模組41的 上面’該彩色濾光片42則位於該液晶面板49的上面。當 雷射光由該背光單元417的上側面射出後，光線即可依序 前進經過該液晶面板49與該彩色濾光片42。此外，多個 雷射發射器415可以僅設置於該背光單元417的其中一側 邊’或者相對應的兩側邊；如果該液晶面板49屬於大尺 寸的結構’甚至該些雷射發射器415可以設置於該背光單 元417的四個側邊，如此，大面積的液晶面板49便無需擔 心出光亮度不足。再來’如圖4B所示，該雷射發射器415 的光線行進方向與該液晶面板49相夾有.一角度（0)，該 角度（0 )介於-20度〜20度；在該背光單元417内部，該 雷射光可以透過多次地反射或折射後，再由該背光單元 417的上側面射出，如此可以硝保該背光模組41的出光亮 度較為均勻。當然，如前所述，多個雷射發射器415可呈 規則排列，該液晶面板49較佳為薄膜電晶體式的液晶面 板。藉此，本實施例亦可達前述功效。 請參閲圖5，圖5所繪示為本發明第三實施例之雷射光源 式顯示器結構的示意圖。如圖5所示，該顯示器結構包括 有一背光模組51及一液晶面板59。其中，該背光模組51 包括有一擴散板516、一背光單元517及多個雷射發射器 515，該背光單元517位於該擴散板516的下方外側面， 該些雷射發射器515緊鄰設置於該背光單元517的下方， 並將射出的光線指向該擴散板516 ;該液晶面板59位於該 擴散板516相對於該背光單元517的另一外侧面，且與該 100113336 表單編號A0101 第9頁/共20頁 1002022307-0 201243438 擴散板516相鄰，因此，該液晶面板59與該背光單元517 係分佈於該擴散板51 6的相異兩側面。在本實施例中，多 個雷射發射器51 5所射出的光線分別包括有藍光雷射、紅 光雷射與綠光雷射，因此，該些雷射光在該背光單元51 7 的上方即可呈現多種不同顏色混光而成的美麗色彩，並 以像素55(pixel)的方式顯示並朝上依序經過該擴散板 516與該液晶面板59。因為入射至該液晶面板59的光線已 經呈現藍色、紅色、綠色（光線的三原色）或其三原色的 混合，故本實施例無需設置前述的彩色濾光片，即可達 到色彩呈現的功效。 [0021] 還有，前述的雷射發射器，其型構可以是固態式雷射光 源、液態式雷射光源、氣體式雷射光源、半導體式雷射 光源、量子點雷射光源、二極體雷射光源、二倍頻晶體 雷射光源等，而其雷射光的色彩可以是單色雷射或多色 雷射混光源，另外，該雷射光的傳導、行進還可以透過 光纖、透鏡、折射鏡、反射鏡或其他光波傳導元件而為 之。 [0022] 綜上所述，本發明的雷射光源式顯示器結構，其光源頻 譜呈一元性（Unitary)，光能量也具有統一而固定的相 位，光場振動僅以單一方位振動，故無需提供大電量即 可維特其視訊影像的出光亮度和足夠鮮豔的色彩飽和度 ，且高動態視訊影像的色彩對比也較佳，整體視訊影像 的觀賞品質也比傳統的顯示器結構還要好；故本發明的 顯示器結構具有較佳的視訊效果。 [0023] 本發明以實施例說明如上，然其並非用以限定本發明所 100113336 表單編號A0101 第10頁/共20頁 1002022307-0 201243438 主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請 專利範圍及其等同領域而定。凡本領域具有通常知識者 ，在不脫離本專利精神或範圍内，所作之更動或潤飾， 均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計， 且應包含在下述之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0024] [0025] Ο [0026] [0027] [0028] [0029] ❹ [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] 圖1所繪示為習知的直下式背光模組之示意圖。 圖2所繪示為習知的侧邊式背光模組之示意圖。 圖3所繪示為本發明第一實施例之雷射光源式顯示器結構 的示意圖。 圖4Α所繪示為本發明第二實施例之雷射光源式顯示器結 構的不意圖。 圖4Β所繪示為本發明第二實施例之雷射光源式顯示器結 構的光學路徑示意圖。 圖5所繪示為本發明第三實施例之雷射光源式顯示器結構 的示意圖。 【主要元件符發〇說明】 〈習知〉 1 :直下式背光模組 2:側邊式背光模組 13、 23 :背板單元 14、 24 :燈源 100113336 表單編號Α0101 第11頁/共20頁 1002022307-0 201243438 [0035] 15:擴散板 [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] 15A、28A :出光面 15B、28B :入光面 16、 26 :擴散膜 17、 27 :增亮膜 28 :導光板 28C :反射面 29 :燈罩 〈本發明〉 3卜41、51 :背光模組 315、 415、515 :雷射發射器 316、 516 :擴散板 317、 417、517 :背光單元 32、42 :彩色濾光片 39、49、59 :液晶面板 55 :像素 0、0 :角度 100113336 表單編號A0101 第12頁/共20頁 1002022307-0

Claims (1)

1. 201243438 七、申請專利範圍： 1 . 一種雷射光源式顯示器結構，該顯示器結構包括有： 一背光模組，該背光模組包括有一擴散板、一背光單元及 多個雷射發射器，該背光單元位於該擴散板的其中一外側 面，該些雷射發射器設置於該背光單元周邊，且與該擴散 板相鄰，並將射出的光線指向該擴散板； 一彩色濾光片，該彩色濾光片位於該擴散板相對於該背光 單元的另一外側面；以及 0 —液晶面板，該液晶面板位於該彩色濾光片與該背光模組 之間，且與該擴散板相鄰。 2.如申請專利範圍第1項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該液晶面板為薄膜電晶體式的液晶面板（Thin film transistor liquid crystal display ， TFT-LCD) ° 3 .如申請專利範圍第1項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該雷射發射器的光線行進方向與該液晶面板的法線相 夾有一角度（0)，該角度（0)介於-20度〜20度。 q 4 .如申請專利範圍第1項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該雷射發射器呈規則排列。 5 . —種雷射光源式顯示器結構，該顯示器結構包括有： 一背光模組，該背光模組包括有一背光單元及多個雷射發 射器，該些雷射發射器設置於該背光單元的至少其中一側 邊，並將射出的光線指向該背光單元内部，該背光單元導 引該光線由其中一面射出； 一彩色濾光片，該彩色濾光片位於該背光模組射出光線的 外側；以及 100113336 表單編號A0101 第13頁/共20頁 1002022307-0 201243438 一液晶面板，該液晶面板位於該彩色濾光片與該背光模組 之間，且與該背光單元出光的一面相鄰。 6 .如申請專利範圍第5項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中’該液晶面板為薄膜電晶體式的液晶面板（Thin film transistor liquid crystal display ， TFT-LCD) o 7 .如申請專利範圍第5項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該雷射發射器的光線行進方向與該液晶面板相夾有一 角度（0 )，該角度（0 )介於-20度~20度。 8 .如申請專利範圍第5項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該雷射發射器呈規則排列。 9 . 一種雷射光源式顯示器結構，該顯示器結構包括有： 一背光模組，該背光模組包括有一擴散板、一背光單元及 多個雷射發射器，該背光單元位於該擴散板的其中一外側 面，該些雷射發射器設置於該背光單元周邊，並將射出的 光線指向該擴散板；以及 一液晶面板，該液晶面板位於該擴散板相對於該背光單元 的另一外側面，且與該擴散板相鄰。 10 .如申請專利範圍第9項所述的雷射光源式顯示器結構，其 中，該雷射發射器所射出的光線可為藍光雷射、紅光雷射 或綠光雷射。 100113336 表單編號A0101 第14頁/共20頁 1002022307-0