一种显示装置的制造方法_2

文档序号:10421809阅读:来源:国知局
衍射光栅结构代 替液晶显示面板中的彩膜层W及液晶显示面板的出光侧的狭缝光栅,不仅可W减薄显示装 置的整体厚度,而且可W避免由于色阻材料的彩膜层所导致的光损失,从而可W提高显示 装置的光透过率,相应地降低显示装置的功耗。
[0038] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,衍射光栅结构具体 可W为正弦相位光栅结构,可W调制光的出射角度并使光发生色散。当然,本实用新型实施 例提供的上述显示装置中背光模组表面的衍射光栅结构还可W为能够产生明暗相间彩色 条纹的其他结构,在此不做限定。具体地,可W通过光刻工艺在背光模组的表面形成衍射光 栅结构。
[0039] 下面对正弦相位光栅结构的具体结构和原理进行详细说明。如图4a和图4b所示, 图4b为图4a沿AA方向的剖视图,正弦相位光栅结构的倾斜角度为9g,光栅常数为A,光栅长 度为L,光栅厚度为d呈正弦变化,光栅的折射率为Δη(或者,也可W将正弦相位光栅结构的 厚度d固定,折射率Δ η呈正弦变化),复振幅投射系数为
其中,Jq代表q阶第一类贝塞尔函数,U=l/A代表光栅的空间频率,rq=(aq,0q,丫 q)描述出 射光的方向余弦,出射光的强度由V = 231 Δ nd/λ进行调制,其中,λ为出射光的波长。由此可 见,正弦相位光栅结构能够调制入射光的相位,方向余弦为(α,β,丫)的入射光经过正弦相 位光栅结构后,出射光的方向余弦变为(〇。,斬,丫 q),出射光的方向余弦与入射光的方向余 弦之间具有如下关系:
[0040]
[0041] 由此可知,光的出射角度只与光栅的倾斜角度0c,光栅常数Λ W及出射光的波长λ 相关,通过合理地设置正弦相位光栅结构的参数,可W使经过正弦相位光栅结构后形成的 衍射条纹为如图3所示的效果,实现利用背光模组表面的衍射光栅结构代替液晶显示面板 中的彩膜层W及液晶显示面板的出光侧的狭缝光栅,不仅可W减薄显示装置的整体厚度, 而且可W避免由于色阻材料的彩膜层所导致的光损失,从而可W提高显示装置的光透过 率,相应地降低显示装置的功耗。
[0042] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,如图5所示,背光模 组2,可W包括:导光板21和位于导光板21的第一侧面的第一光源22;衍射光栅结构(图5中 未示出)位于导光板21面向液晶显示面板1的表面;导光板21的第一侧面为斜面,用于使第 一光源22发出的光在导光板21内发生多次反射并从衍射光栅结构出射(如图5所示的实线 所示);具体地,第一光源22发出的光被反射到导光板21设置有衍射光栅结构的一面时可W 从衍射光栅结构出射,第一光源22发出的光被反射到导光板21的另一面时会被反射回设置 有衍射光栅结构的一面并从衍射光栅结构出射;第一光源22发出的光为白光,从衍射光栅 结构出射的光形成明暗相间的横向排列、纵向延伸的条纹图案,明条纹图案W依次排列的 Ξ个为一组,每组包含的Ξ个明条纹图案的颜色分别为红色(R)、绿色(G)、蓝色(Β)。
[0043] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,液晶显示面板,可W 包括:呈矩阵排列的多个亚像素、多条栅线和多条数据线;其中,每相邻的两条栅线和每相 邻的两条数据线限定一个亚像素;具体地,每个明条纹图案可W对应一列亚像素,每个暗条 纹图案可W对应一列亚像素;或者,每个明条纹图案也可W对应多列亚像素,每个暗条纹图 案也可W对应多列亚像素,在此不做限定。具体地,可W根据实际需要设置衍射光栅结构的 参数,调整每个明条纹图案与每个暗条纹图案对应的亚像素的列数。
[0044] 在具体实施时,本实用新型实施例提供的上述显示装置,背光模组中的第一光源 发出的光从衍射光栅出射后形成明暗相间的条纹图案,照射到液晶显示面板,可W使观看 者的左眼只看到左眼图像,右眼只看到右眼图像;在Ξ维显示模式下,左眼图像与右眼图像 具有细微差异,使观看者感知画面呈现物体的深度而产生Ξ维立体感,实现3D显示效果;在 二维显示模式下,左眼图像与右眼图像相同,实现2D显示效果。但值得注意的是,本实用新 型实施例提供的上述显示装置在二维显示模式下,观看者的左眼和右眼分别接收由液晶显 示面板中一半的亚像素形成的图像,因此,本实用新型实施例提供的上述显示装置在二维 显示模式下的分辨率损失了 一半。
[0045] 基于此,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,如图6所示,背光模组2,还 可W包括:位于导光板21的第二侧面的第二光源23;第二侧面与第一侧面相对;导光板21的 第二侧面为斜面,第二光源23发出的光在导光板21内发生多次反射并从衍射光栅结构(图6 中未示出)出射(如图6所示的虚线所示),具体地,第二光源23发出的光被反射到导光板21 设置有衍射光栅结构的一面时可W从衍射光栅结构出射,第二光源23发出的光被反射到导 光板21的另一面时会被反射回设置有衍射光栅结构的一面并从衍射光栅结构出射;在二维 显示模式下,第一光源22和第二光源23均处于开启状态,第一光源22发出的光从衍射光栅 出射后形成如图3所示的明暗相间的条纹图案(暗、R1、暗、G1、暗、Β1、暗),第二光源23发出 的光从衍射光栅出射后在如图3所示的条纹图案中的每个暗条纹图案处形成颜色和与该暗 条纹图案相邻的两个明条纹图案的颜色不同的明条纹图案,从而得到如图7所示的条纹图 案(62、31、82、61、1?2、81、62);如图7所示的条纹图案中的每个明条纹图案与液晶显示面板 中的一列亚像素相对应,如图7所示的整个条纹图案相当于彩色背光,本实用新型实施例提 供的上述显示装置在二维显示模式下,观看者的左眼和右眼可W分别接收由液晶显示面板 中全部的亚像素形成的图像,从而可W使本实用新型实施例提供的上述显示装置在二维显 示模式下的分辨率提高一倍。
[0046] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,如图6所示,可W将 第一侧面的倾斜角度与第二侧面的倾斜角度设置为不同,运样,可W使第一光源22发出的 光射入导光板21的角度与第二光源23发出的光射入导光板21的角度不同,从而使第一光源 22发出的光从衍射光栅出射后形成的条纹图案的位置与第二光源23发出的光从衍射光栅 出射后形成的条纹图案的位置不同,从而得到如图7所示的条纹图案。
[0047] 较佳地,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,如图5和图6所示,背光模组 2,还可W包括:位于导光板21背离液晶显示面板1 一侧的反射膜24;运样,第一光源22发出 的光照射到导光板21中未设置衍射光栅结构的一面时,会被全部反射回设置有衍射光栅结 构的一面并从衍射光栅结构出射,从而可W提高第一光源22的光利用率;同理,第二光源23 发出的光照射到导光板21中未设置衍射光栅结构的一面时,会被全部反射回设置有衍射光 栅结构的一面并从衍射光栅结构出射,从而可W提高第二光源22的光利用率。
[0048] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,由于第一光源发出 的光在导光板内发生多次反射,因此,从衍射光栅结构出射的光的出射角度一致,也就是 说,第一光源发出的光从衍射光栅结构出射后只沿某一方向传播,运样,会使本实用新型实 施例提供的上述显示装置的视角较窄。基于此,为了实现宽视角显示,在本实用新型实施例 提供的上述显示装置中,如图5和图6所示,背光模组2,还可W包括:位于导光板21面向液晶 显示面板1 一侧的散射膜25;从衍射光栅结构出射的光经散射膜25后可W沿各个方向均匀 传播。
[0049] 在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中,第一光源和第二光 源可w为偏振光源;或者,第一光源和第二光源也可w为非偏振光源,在此不做限定。
[0050] 具体地,在本实用新型实施例提供的上述显示装置中的第一光源和第二光源为偏 振光源时,液晶显示面板,如图5所示,还可W包括:相对而置的阵列基板11和对向基板12, W及位于阵列基板11与对向基板12之间的液晶层13;如图5所示,可W将对向基板12背离阵 列基板11的一侧设置为出光侧,即背光模组2位于阵列基板11背离对向基板12的一侧,或 者,也可W将阵列基板背离对向基板的一侧设置为出光侧,即背光模组位于对向基板背离 阵列基板的一侧,在此不做限定;如图5所示,在对向基板12背离阵列基板11的一侧为出光 侧时,液晶显示面板还可W包括:位于对向基板12背离阵列基板11 一侧的第一偏光片14,运 样,无需在阵列基板11背离对向基板12的一侧设置偏光片,不仅可W
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