TWI572951B - 液晶顯示裝置及其背光模組 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置及其背光模組
本發明涉及一種液晶顯示裝置及一種該液晶顯示裝置中使用的背光模組。
目前液晶顯示裝置的背光模組的架構包括使用冷陰極管(CCFL)燈條陣列混光產生均勻面光源和使用白光發光二極管(LED)(其一般是覆蓋上白色熒光粉的單色LED)陣列混光產生均勻面光源。然而，不管是CCEL或是白光LED其發出的光都是一連續頻譜分佈的白光，因此透過彩色濾光片後產生的三原色次畫素其色域範圍較窄。
有鑑於此，有必要提供一種可解決上述問題的液晶顯示裝置。
有鑑於此，還有必要提供一種可解決上述問題的背光模組。
一種液晶顯示裝置，包括背光模組及位於該背光模組上的液晶面板。該背光模組包括光學膜片組及陣列排布的多個發光單元，每個發光單元包括一個掃描反射鏡及一個用於發出白光的雷射光源單元。該雷射光源單元發出的該白光經由該掃描反射鏡反射向不同的方向擴展為面光源，然後依次經由該光學膜片組和該液晶面板射出該液晶顯示裝置。
一種背光模組，包括光學膜片組及陣列排布的多個發光單元，每個發光單元包括一個掃描反射鏡及一個用於發出白光的雷射光源單元，該雷射光源單元發出的該白光經由該掃描反射鏡反射向不同的方向擴展為面光源，然後經由該光學膜片組射出該背光模組。
本發明中，由於光源採用雷射光源，使得發出的光的頻寬較窄(其一般為5奈米以下)，相較傳統的採用CCFL或是白光LED為光源的液晶顯示裝置，本發明的液晶顯示裝置可產生較廣的顯示色域。
100‧‧‧液晶顯示裝置
200‧‧‧背光模組
300‧‧‧液晶面板
10‧‧‧發光單元
11‧‧‧掃描反射鏡
12‧‧‧雷射光源單元
121‧‧‧第一雷射光源
123‧‧‧第二雷射光源
125‧‧‧第三雷射光源
127‧‧‧第一分色鏡
129‧‧‧第二分色鏡
20‧‧‧光學膜片組
21‧‧‧擴散片
23‧‧‧增亮膜
231‧‧‧棱鏡微結構
圖1為本發明一實施方式提供的液晶顯示裝置的結構示意圖。
請參閱圖1，其揭示了本發明一實施方式的液晶顯示裝置100，其包括一背光模組200及一液晶面板300。
背光模組200包括呈陣列排布的若干發光單元10(圖1只示出了其中2個)及置於該發光單元10之上的光學膜片組20。液晶面板300位於光學膜片組20之上。
每個發光單元10包括一個掃描反射鏡11及一個雷射光源單元12。雷射光源單元12用於發出一束白光。由於雷射光為單一顏色的準直光，因此，要產生白光必須使用不同顏色的單色雷射光源，使得單色雷射光源發出的光彼此混合，以產生白光。雷射光源單元12包括一第一雷射光源121、一第二雷射光源123、一第三雷射光源125、一第一分色鏡127及一第二分色鏡129。第一雷射光源121用於發出第一單色光，第二雷射光源123用於發出第二單色光， 第三雷射光源125用於發出第三單色光。第一至第三單色光彼此的顏色不同。在本實施方式中，第一單色光為綠光，第二單色光為藍光，第三單色光為紅光。
第一分色鏡127位於第一單色光和第二單色光的光路上，用於透射第一單色光和反射第二單色光至第二分色鏡129。第二分色鏡129位於第一至第三單色光的光路上，用於透射第一、第二單色光和反射第三單色光。這樣，通過第一和第二分色鏡127、129，第一至第三雷射光源121、123、125發出的單色雷射光合成為一束準直白光並照射到掃描反射鏡11上。
在本實施方式中，掃描反射鏡11為雙軸的微機電系統掃描微鏡(MEMS Scanning Mirror)，由雷射光源單元12發出的白光射至掃描反射鏡11上，借由掃描反射鏡11的反射面的旋轉將光線反射至不同的方向形成掃描光線。雙軸微機電系統掃描微鏡可以將光線掃描反射成為在三維空間內具有不同方向的光線，從而將雷射光源單元12發出的一束白光擴展為均勻分佈的面光源。
經過掃描反射鏡11反射的光照射到光學膜片組20上。在本實施方式中，光學膜片組20包括一擴散片21及一增亮膜23。擴散片21及增亮膜23以透明樹脂材料製成。擴散片21內分佈有擴散粒子。擴散片21用於混合掃描反射鏡11反射的光，使光分佈的更均勻。增亮膜23上形成有棱鏡微結構231，在本實施方式中，該棱鏡微結構231為V型條。增亮膜23用於改變光的傳播方向，使得不同角度的光轉折到垂直於增亮膜23表面的正向射出，以增加液晶顯示裝置100的正向亮度。光線經增亮膜23後射向液晶面板300，並由液晶面板300射出液晶顯示裝置100。
本發明中，由於光源採用雷射光源，使得發出的光的頻寬較窄(其一般為5奈米以下)，相較傳統的採用CCFL或是白光LED為光源的液晶顯示裝置，本發明的液晶顯示裝置可產生較廣的顯示色域。且本發明可利用掃描反射鏡的開關控制產生區域分佈的亮暗控制，增加顯示器的對比度，提高顯示器的影像品質。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧液晶顯示裝置
200‧‧‧背光模組
300‧‧‧液晶面板
10‧‧‧發光單元
11‧‧‧掃描反射鏡
12‧‧‧雷射光源單元
121‧‧‧第一雷射光源
123‧‧‧第二雷射光源
125‧‧‧第三雷射光源
127‧‧‧第一分色鏡
129‧‧‧第二分色鏡
20‧‧‧光學膜片組
21‧‧‧擴散片
23‧‧‧增亮膜
231‧‧‧棱鏡微結構

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示裝置，包括背光模組及位於該背光模組上的液晶面板，其改良在於：該背光模組包括光學膜片組及陣列排布的多個發光單元，每個發光單元包括一個掃描反射鏡及一個用於發出白光的雷射光源單元，该掃描反射鏡為雙軸的微機電系統掃描微鏡，由雷射光源單元發出的白光射至掃描反射鏡上，借由掃描反射鏡的反射面的旋轉將光線反射至不同的方向形成掃描光線，然後依次經由該光學膜片組和該液晶面板射出該液晶顯示裝置。
  2. 如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中，該雷射光源單元包括一第一雷射光源、一第二雷射光源、一第三雷射光源、一第一分色鏡及一第二分色鏡；該第一雷射光源用於發出第一單色光，該第二雷射光源用於發出第二單色光，該第三雷射光源用於發出第三單色光，該第一、該第二及該第三單色光彼此的顏色不同；第一分色鏡位於該第一單色光和該第二單色光的光路上，用於透射該第一單色光和反射該第二單色光至該第二分色鏡；該第二分色鏡位於第一、該第二及第三單色光的光路上，用於透射該第一、該第二單色光和反射該第三單色光以使該第一、該第二及該第三單色光混合為該白光。
  3. 如請求項2所述的液晶顯示裝置，其中，該第一單色光為綠光，該第二單色光為藍光，該第三單色光為紅光。
  4. 如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中，該光學膜片組包括一擴散片，該擴散片中包括擴散粒子。
  5. 如請求項1所述的液晶顯示裝置，其中，該光學膜片組包括一增亮膜，該增亮膜上形成有棱鏡微結構。
  6. 一種背光模組，包括光學膜片組及陣列排布的多個發光單元，每個發光單元包括一個掃描反射鏡及一個用於發出白光的雷射光源單元，該掃描反射鏡為雙軸的微機電系統掃描微鏡，由雷射光源單元發出的白光射至掃描反射鏡上，借由掃描反射鏡的反射面的旋轉將光線反射至不同的方向形成掃描光線，然後經由該光學膜片組射出該背光模組。
  7. 如請求項6所述的背光模組，其中，該雷射光源單元包括一第一雷射光源、一第二雷射光源、一第三雷射光源、一第一分色鏡及一第二分色鏡；該第一雷射光源用於發出第一單色光，該第二雷射光源用於發出第二單色光，該第三雷射光源用於發出第三單色光，該第一、該第二及該第三單色光彼此的顏色不同；第一分色鏡位於該第一單色光和該第二單色光的光路上，用於透射該第一單色光和反射該第二單色光至該第二分色鏡；該第二分色鏡位於第一、該第二及該第三單色光的光路上，用於透射該第一、第二單色光和反射該第三單色光以使該第一、該第二及該第三單色光混合為該白光。
  8. 如請求項7所述的背光模組，其中，該第一單色光為綠光，該第二單色光為藍光，該第三單色光為紅光。
  9. 如請求項6所述的背光模組，其中，該光學膜片組包括一擴散片，該擴散片中包括擴散粒子。
  10. 如請求項6所述的背光模組，其中，該光學膜片組包括一增亮膜，該增亮膜上形成有棱鏡微結構。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6943016B2 (ja) * 2017-05-22 2021-09-29 船井電機株式会社 液晶表示装置および光源装置
EP3951488A4 (en) * 2019-04-04 2022-11-16 Xu, Jiangke LASER BACKLIGHTING SOURCE OF A NARROW BEzel EDGE-LIT LIQUID CRYSTAL DISPLAY

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110116010A1 (en) * 2009-05-29 2011-05-19 Takayuki Nagata Liquid crystal display device
TW201215989A (en) * 2010-10-05 2012-04-16 Kuo-Ching Chiang Color image projector

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008078543A1 (ja) * 2006-12-26 2008-07-03 Panasonic Corporation 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110116010A1 (en) * 2009-05-29 2011-05-19 Takayuki Nagata Liquid crystal display device
TW201215989A (en) * 2010-10-05 2012-04-16 Kuo-Ching Chiang Color image projector

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