专利名称：液晶显示装置及其背光模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置及其背光模组，特别是有关于一种可降低反射式迭 纹的液晶显示装置及其背光模组。
背景技术：
随着平面显示装置技术的发展，液晶显示装置已经渐渐地取代传统阴极射线管 显示装置，并且广泛地应用于行动电话、笔记型计算机、数字相机、投影机等具成长潜力的 电子产品。液晶显示装置主要包含液晶显示面板OXD panel)与背光模组(hcklight module)，这是由于液晶显示面板本身不发光，因此需要背光模组提供充足且分布均勻的光 源，使液晶显示面板能正常地显示影像。请参阅图1，图1是一习知液晶显示装置的示意图。如图1所示，习知液晶显示装 置1包含一侧光式背光模组10与一液晶显示面板12。液晶显示面板12主要由上偏光片 120、彩色滤光片基板122、薄膜晶体管数组基板124、夹设于彩色滤光片基板122与薄膜晶 体管数组基板1 之间的液晶层126、与下偏光片1 等零组件构成。而背光模组10主要 由光源 100、导光板(light guide plate) 102、扩散片(diffuser) 104 与第一棱镜片(prism sheet或lenticular sheet) 106a、第二棱镜片10 等构成。其中扩散片104的作用是让 射出导光板102的光分布更加均勻，但由于扩散片104的扩散作用，背光模组10的出射光 方向性会较差。因此，业界常以在扩散片104上增加具有聚光作用的棱镜片106a、106b，利 用光的折射与反射达到修正光线方向，以及增加出射光的方向性等目的。熟习该项技艺的人士应知，第一棱镜片106a与第二棱镜片106b是为以聚酯 (polyester)或聚碳酸酯(polycarbonate)为材料，且表面形成长条状棱形柱体或半圆柱 体数组的薄片。第一棱镜片106a的长条状棱镜数组沿一第一方向dl排列，第二棱镜片106b 的长条状棱镜数组则沿一第二方向d2排列。一般而言，第一方向dl是垂直于第二方向d2， 而使用两片棱镜数组呈垂直排列的棱镜片106a、106b时，背光模组10的正面亮度可改善 60% 100%以上。请参阅图2，并一并参阅图1。图2为棱镜片106a与棱镜片106b之间的部分光径 图。如图2所示，当入射光线Ll由光源100发出，且经过导光板102、扩散片104、与第一棱 镜片106a，并由第一棱镜片106a出射时，部分的入射光线Ll会在第一棱镜片106a与空气 的界面Gl点反射，而成为反射光线R1。而部分的入射光线Ll会由第一棱镜片106a与空 气的界面Gl点折射出去，但却由第二棱镜片106b的平坦表面Hl点反射，再度由第一棱镜 片106a与空气的界面Fl点折射进入第一棱镜片106a，成为反射光线R1’。如图2所示，反 射光线Rl与反射光线R1’互相产生干涉(interference)，熟习该项技艺的人士可轻易了 解此即为在第一棱镜片106a的棱镜结构与第二棱镜片106b的平坦表面处发生了牛顿环 (Newton ring)的干涉现象。另外，上述牛顿环亦常于第二棱镜片106b与下偏光片1 之 间，甚或第一棱镜片106b与扩散片104之间发生。由于第一棱镜片106a与第二棱镜片106b的结构具有非常高的规则性，这会使得第二棱镜片106b与下偏光片1 之间，以及第一棱镜片106a与第二棱镜片106b之间 因为一次折射的光线与二次折射的光线产生干涉，而造成所谓的反射式迭纹(reflective Moire)或牛顿环，进而导致背光模组10所提供的面光源(plane light source)亮度不均 勻。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的目的在于提供一种可降低反射式迭纹与牛顿环等干 涉现象的背光模组与液晶显示装置。为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种背光模组，该背光模组包含有 一用以提供至少一光线的光源、一包含一出光面与一相对于该出光面的底面的导光板、一 设置于该导光板的该出光面的一侧的第一棱镜片、一第二棱镜片、以及一设置于该第一棱 镜片与该第二棱镜片之间的抗反射层。同时，本发明更提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包含有一种液晶显示面 板、一背光模组以及一抗反射层。该背光模组更包含有一用以提供至少一光线的光源、一包 含一出光面与一相对于该出光面的底面的导光板、以及一设置于该导光板的该出光面的一 侧的第一棱镜片。该抗反射层是设置于该第一棱镜片与该液晶显示面板之间。本发明所提供的背光模组与液晶显示装置，是于棱镜片之间、或者于棱镜片与相 邻的平坦表面之间设置于一抗反射层，降低发生于棱镜结构与相邻的平坦表面之间的光反 射，因此可避免牛顿环与反射式迭纹等干涉的产生。
图1为一习知液晶显示装置的示意图。图2为棱镜片之间的部分光径图。图3为本发明所提供的一液晶显示装置的一第一较佳实施例的示意图。图4为第一较佳实施例与第三较佳实施例的一光径图。图5为本发明所提供的一液晶显示装置的一第二较佳实施例的示意图。图6为第二较佳实施例与第三较佳实施例的一光径图。图7为本发明所提供的一液晶显示装置的一第三较佳实施例的示意图。图8为本发明所提供的一液晶显示装置的一第四较佳实施例的示意图。图9为本发明所提供的一液晶显示装置的一第五较佳实施例的示意图。主要组件符号说明
1、2液晶显示装置
10,20背光模组
100,200光源
102,202导光板
202a出光面
202b底面
208反射片
104,204扩散片106a、206a 106b,206b 206c、206d 12,22
第一棱镜片 第二棱镜片 棱镜结构 液晶显示面板
120,220
122,222
124,224
126,226
128,228
23、24、25
dl、Dl
d2、D2
L1、L2、L3
G1、G2、G3
H1、H2、H3
Fl
上偏光片 彩色滤光片基板 薄膜晶体管数组基板 液晶层
下偏光片 抗反射层 第一方向 第二方向
入射光线 折射及反射点 折射及反射点
折射点
R1、R1，、R2、R3 反射光线。
具体实施例方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有 通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要 求书并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的 基准。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成 “包含但不限定于”。请参阅图3至图4，图3为本发明所提供的一液晶显示装置的一第一较佳实施例的 示意图，而图4是本较佳实施例的一光径图。如图3所示，本较佳实施例所提供的液晶显示 装置2包含一背光模组20与一液晶显示面板22。液晶显示面板22包含有一上偏光片220、 一彩色滤光片基板222、一薄膜晶体管数组基板224、一夹设于彩色滤光片基板222与薄膜 晶体管数组基板224的间的液晶层226、与一下偏光片2 等零组件构成。如图3所示，上 偏光片220设置于彩色滤光片基板222上相对于薄膜晶体管数组基板224的一表面；而下 偏光片2 则设置于薄膜晶体管数组基板2M上相反于彩色滤光片基板222的一表面。如 前所述，由于液晶显示面板22的零组件为该项领域的人士所熟知，故于此不再赘述。请继续参阅图3。本较佳实施例所提供的背光模组20包含有一光源200与一导光 板202，且导光板202包含一出光面20 与一相对于出光面20 的底面202b。首先需注 意的是，在本较佳实施例中，背光模组20为一侧光式(edge lighting)结构，因此光源200 设置于导光板202垂直于出光面20 的一侧。然而随着尺寸增加，当侧光式结构无法提 供足够的亮度时，本较佳实施例所提供的背光模组20可包含一直下型(bottom lighting) 结构，此时光源200设置于导光板202底面202b的一侧。光源200可包含冷阴极荧光灯 管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)、热阴极焚光灯管(hot cathode fluorescentlamp，HCFL)、或发光二极管(light-emitting diode, LED)等亮度高且寿命长的发光组件。请继续参阅图3。本较佳实施例所提供的背光模组20更包含一反射片 (reflector) 208，设置于导光板202的底面202b。用以将自底面202b漏出的光反射回导 光板202中，以增加光的使用效率。熟习该项技艺的人士应知，当本较佳实施例的背光模 组20如前所述为一直下型结构时，反射片208则是设置于灯箱(图未示)侧壁和底部，用以 将光线反射进入导光板202中。另外，本较佳实施例所提供的背光模组20更包含一扩散片 204，设置于导光板202的出光面20 的一侧上。当光线通过扩散片204时，会发生许多折 射、反射与散射的现象，因此扩散片204的设置即可造成光学扩散的效果，并藉以提供一均 勻的面光源。请仍然参阅图3。本较佳实施例所提供的背光模组20更包含一第一棱镜片206a 与一第二棱镜片206b，第一棱镜片206a设置于扩散片204的出光面的一侧；而第二棱镜片 206b则设置在第一棱镜片206a与下偏光片2 之间。在本较佳实施例中，第一棱镜片206a 具有复数个棱镜结构206c，例如复数个沿一第一方向Dl的棱型柱体或半圆柱体。而第二棱 镜片206b亦包含复数个棱镜结构206d，例如复数个沿一第二方向D2的棱型柱体或半圆柱 体。在本较佳实施例中第一方向Dl大体上垂直于第二方向D2，但熟习该项技艺的人士应知 第一棱镜片206a所包含的棱镜结构206c、第二棱镜片206b所包含的棱镜结构206d、以及 第一方向Dl与第二方向D2的配置是可根据产品需求调整，而不限于上述所揭露的实施状 态。如前所述，由于自扩散片204出射的光线的方向性较差，因此本较佳实施例是提供第一 棱镜片206a与第二棱镜片206b修正光的出射方向，以增加背光模组20的正面亮度、提升 出射光的使用效益。接下来请同时参阅图3与图4。本较佳实施例更重要地是于第一棱镜片206a与第 二棱镜片206b之间设置一抗反射层23，且较佳为一设置于第二棱镜片206b的平坦入光表 面的抗反射镀膜(anti-reflective coating)。当光线自第一棱镜片206a出射时，部分的 入射光线L2会在第一棱镜片206a的棱镜结构206c与空气的界面G2点反射，而成为反射 光线R2。而部分的入射光线L2会由棱镜结构206c与空气的界面G2点折射出去，然而当出 射的入射光线L2接触抗反射层23时，即于抗反射层23的H2点折射进入抗反射层23，随后 再进入第二棱镜片206b。换句话说，在H2点产生反射回第一棱镜片206a的反射光大幅降 低，而折射进入第二棱镜片206b的的光线大幅提升，故可避免习知技术中反射光线互相干 涉发生牛顿环或反射性迭纹等缺点。综上所述，本第一较佳实施例是藉由于第一棱镜片206a与第二棱镜片206b之间 设置的抗反射层23降低两者之间反射光的产生，进而避免反射光线互相干涉。此外，由于 光线L2到达抗反射层23时被反射的部分降低了，而被折射进入第二棱镜片206b的部分则 大幅增加，因此本较佳实施例更可提升第二棱镜片206b的入光量，进而增加背光模组20的 整体亮度。接下来请参阅图5与图6，图5为本发明所提供的一液晶显示装置的一第二较佳 实施例的示意图，而图6是本较佳实施例的一光径图。首先值得注意的是，在第二较佳实施 例中，与第一较佳实施例相同的组件是以同样的组件符号说明，且相同组件的材料选择与 配置关系可参阅第一较佳实施例，故于此皆不再赘述。如图5所示，本第二较佳实施例不同 于第一较佳实施例不同之处在于，第一较佳实施例是于第一棱镜片206a与第二棱镜片的206b之间设置抗反射层23 ；而第二较佳实施例则是于背光模组20与液晶显示面板22之 间，尤其是第二棱镜片206b与下偏光片2 之间设置于一抗反射层M。此外，抗反射层M 较佳为一设置于下偏光片2 的平坦入光表面的抗反射镀膜。请参阅图6。当光线自第二棱镜片206b出射时，部分的入射光线L3会在第二棱镜 片206b的棱镜结构206d与空气的界面G3点反射，而成为反射光线R3。而部分的入射光线 L3会由棱镜结构206d与空气的界面G3点折射出去，然而当出射的入射光线L3接触抗反射 层M时，即于抗反射层M的H3点折射进入抗反射层24，随后再进入下偏光片228。换句 话说，在H3点产生反射回第二棱镜片206b的反射光大幅降低，而折射进入下偏光片2 的 光线大幅提升，故可避免习知技术中反射光线互相干涉发生牛顿环或反射性迭纹等缺点。综上所述，本第二较佳实施例是藉由于背光模组20与液晶显示面板22之间，尤其 是背光模组20的第二棱镜片206b与液晶显示面板22的下偏光片2 之间设置的抗反射 层M降低两者之间反射光的产生，进而避免反射光线互相干涉。此外，由于光线L3到达抗 反射层M时被反射的部分降低了，而被折射进入下偏光片228的部分则大幅增加，因此本 较佳实施例更可提升液晶显示面板22的入光量，进而增加液晶显示装置2的整体亮度。最后请参阅图7，图7为本发明所提供的是为本发明所提供的一液晶显示装置的 一第三较佳实施例的示意图。首先需注意的是，第三较佳实施例中与第一较佳实施例、第二 较佳实施例相同的组件是以相同的组件符号说明，且相同的组件选择与配置关系是可参阅 第一较佳实施例的揭示，故于此皆不再赘述。本第三较佳实施例与第一、第二较佳实施例不 同的地方在于，本较佳实施例是于背光模组20之内，尤其是第一棱镜片206a与第二棱镜片 206b之间设置一抗反射层(第二抗反射层)23。此外，本较佳实施例更于背光模组20与液 晶显示面板22之间，尤其是于背光模组20的第二棱镜片206b与液晶显示面板22的下偏 光片2 之间，设置一抗反射层(第一抗反射层)M。本第三较佳实施例是于背光模组20之内，尤其是第一棱镜片206a与第二棱镜片 206b之间设置抗反射层23 ；同时于背光模组20与液晶显示面板22之间，尤其是背光模组 20的第二棱镜片206b与液晶显示面板22的下偏光片2 之间设置抗反射层24。因此，可 有效降低第一棱镜片206a与第二棱镜片206b之间、以及第二棱镜片206b以及下偏光片 228之间反射光的产生，进而避免反射光线互相干涉。抗反射层23、24的抗反射效果如图4 与图6及前述实施例所述，在此不再多加赘述。请参阅图8，图8为本发明所提供的一液晶显示装置的一第四较佳实施例的示意 图。首先需注意的是，第四较佳实施例中与第一较佳实施例至第三较佳实施例相同的组件 是以相同的组件符号说明，且相同的组件选择与配置关系可参阅第一较佳实施例的揭示， 故于此皆不再赘述。另外值得注意的是，由于牛顿环的干涉现象不仅可能发生于第一棱镜 片206a与第二棱镜片206b之间、第二棱镜片206b与下偏光片2 之间，其亦有可能发生 于扩散片204与第一棱镜片206a之间。因此本发明亦可于扩散片204与第一棱镜片206a 之间更设置一抗反射层25，用以避免第一棱镜片206a与扩散片204之间反射光的产生，进 而避免反射光线互相干涉。抗反射层25的抗反射效果如图4与图6及前述实施例所述，在 此不再多加赘述。此外，请参阅图9，图9为本发明所提供的一液晶显示装置的一第五较佳实施例的 示意图。如前所述，第五较佳实施例中与第一较佳实施例至第三较佳实施例相同的组件是以相同的组件符号说明，且相同的组件选择与配置关系是可参阅第一较佳实施例的揭示， 故于此皆不再赘述。根据第五较佳实施例，本发明所提供的液晶显示装置是可如图9所示， 同时具有设置于第一棱镜片206a与第二棱镜片206b的抗反射层23、设置于第二棱镜片 206b与下偏光片2 之间的抗反射层24、以及设置于第一棱镜片206a与扩散片204之间 的抗反射层25，用以避免上述膜层之间发生的牛顿环干涉问题。根据本发明所提供的背光模组与液晶显示装置，是于棱镜片之间、或者于棱镜片 与相邻的平坦表面之间设置于一抗反射层，降低发生于棱镜结构与相邻的平坦表面之间的 光反射，因此可避免牛顿环与反射式迭纹等干涉的产生。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种背光模组，其特征在于，包含有一光源，用以提供至少一光线； 一导光板，包含一出光面与相对于该出光面的一底面； 一第一棱镜片，设置于该导光板的出光面的一侧； 一第二棱镜片；以及 一抗反射层，设置于该第一棱镜片与该第二棱镜片之间。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于该第一棱镜片具有复数个第一棱镜 结构，且该第二棱镜片具有复数个第二棱镜结构。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于该些第一棱镜结构是沿一第一方向 排列，且该些第二棱镜结构是沿一第二方向排列。
4.一种液晶显示装置，其特征在于包含有一液晶显示面板； 一背光模组，该背光模组包含有 一光源，用以提供至少一光线； 一导光板，包含一出光面与相对于该出光面的一底面；以及 一第一棱镜片，设置于该导光板的出光面的一侧；以及 一第一抗反射层，设置于该第一棱镜片与该液晶显示面板之间。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶显示面板更包含 一彩色滤光片基板；一薄膜晶体管数组基板；一上偏光片，设置于该彩色滤光片基板上相反于该薄膜晶体管数组基板的一表面；以及一下偏光片，设置于该薄膜晶体管数组基板上相反于该彩色滤光片基板的一表面。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于该第一抗反射层设置于该下偏 光片与该第一棱镜片之间。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于该背光模组更包含一第二棱镜片。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于该第二棱镜片设置于该第一抗 反射层与该下偏光片之间。
9.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于该第二棱镜片设置于该第一棱 镜片与该第一抗反射层之间。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于更包含一第二抗反射层，设置 于该第一棱镜片与该第二棱镜片之间。
11.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于该第一棱镜片具有复数个第一 棱镜结构，且该第二棱镜片具有复数个第二棱镜结构。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于该些第一棱镜结构是沿一第 一方向排列，且该些第二棱镜结构是沿一第二方向排列。
13.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于更包含一扩散片，设置于该导 光板与该第一棱镜片之间。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于更包含一第三抗反射层，设置 于该第一棱镜片与该扩散片之间。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置，包含有一种液晶显示面板、一背光模组以一抗反射层；该背光模组更包含有一用以提供至少一光线的光源、一包含一出光面与一相对于该出光面底面的导光板、以及设置于该导光板出光面一侧的一第一棱镜片与一第二棱镜片；该抗反射层设置于该第一棱镜片与该第二棱镜片之间，或设置于该第一棱镜片与该液晶显示面板之间。本发明可降低反射式迭纹。
文档编号F21S8/00GK102095138SQ201010613420
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者余祥文, 林金勇 申请人:中华映管股份有限公司, 福建华映显示科技有限公司