一種背光模組及液晶顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種背光模組及液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著顯示領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)顯示器件的要求越來越高。輕薄、節(jié)能、畫 面細(xì)膩、降低成本始終是顯示器件的發(fā)展目標(biāo)。背光模組、TFT基板、下偏振片、彩膜基板和 上偏振片的層疊結(jié)構(gòu)限制了傳統(tǒng)液晶顯示器件的厚度，很難做到更加輕薄。此外，彩色濾光 片的使用至少損耗了60%的光能，只能依靠提高背光亮度來滿足現(xiàn)實(shí)器件的亮度要求，這 無疑增加了功耗。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種背光模組及液晶顯示器，用以實(shí)現(xiàn)更加輕薄的液晶顯示 器，并且可以提高液晶顯示器的光效、降低功耗以及產(chǎn)品成本。
[0004] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種背光模組，包括：
[0005] 背光源和設(shè)置在所述背光源之上的衍射光柵；
[0006] 其中，所述衍射光柵刻蝕在所述背光源上，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元 對(duì)應(yīng)所述衍射光柵上的N種光柵圖案，N為大于1的自然數(shù)。
[0007] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種背光模組，包括:背光源、設(shè)置在所述背光源之上的衍射 光柵，其中，所述衍射光柵刻蝕在所述背光源上，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng) 所述衍射光柵上的N種光柵圖案，N為大于1的自然數(shù)，因此，能夠使得液晶顯示器省略下偏 振片和彩膜基板，實(shí)現(xiàn)了更加輕薄的液晶顯示器，提高液晶顯示器的光效、降低功耗;并且 由于增設(shè)的衍射光柵的作用是調(diào)整光的出光方向，可以減少背光源陣列的密度，因此可以 在提高光效的同時(shí)，降低成本。
[0008] 較佳地，所述背光源為直下式背光源。
[0009] 較佳地，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元發(fā)出的光為準(zhǔn)直光。
[0010] 較佳地，所述背光源包括發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種單色準(zhǔn)直光的單色發(fā)光單元。
[0011] 較佳地，所述衍射光柵為正弦相位光柵或閃耀光柵。
[0012] 較佳地，當(dāng)所述衍射光柵為正弦相位光柵時(shí)，若其傾斜角度為0G，光柵常數(shù)為Λ， 光柵長度為L，厚度為d，那么其復(fù)振幅投射系數(shù)為：
[0014] 其中，q表示衍射光柵的衍射級(jí)次;Jq代表q階第一類貝塞爾函數(shù);U= 1/Λ，代表光 柵的空間頻率;r<j= (aq，0q，γ q)表示出射光的方向余弦；出射光的強(qiáng)度由ν = 2π Δ nd/λ調(diào) 制，An為光柵折射率，λ為波長。
[0015] 較佳地，當(dāng)所述衍射光柵為正弦相位光柵時(shí)，若該正弦相位光柵的入射光的方向 余弦為(α，β，γ )，則該正弦相位光柵的出射光的出射方向?yàn)镵，氏，yq)，并且滿足如下關(guān) 系：
[0017] 較佳地，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng)的所述衍射光柵上的各種光柵 圖案之間存在預(yù)設(shè)夾角，使得對(duì)應(yīng)的單色發(fā)光單元發(fā)出的入射光呈N個(gè)角度出射。
[0018] 較佳地，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng)的所述衍射光柵上的N種光柵 圖案的排布方式不全相同。
[0019] 較佳地，所述背光源中的相鄰單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng)的所述衍射光柵上的N種光柵圖 案的排布方式不同。
[0020] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種液晶顯示器，包括所述的背光模組。
[0021] 較佳地，所述液晶顯示器還包括:設(shè)置在所述衍射光柵之上的光散射膜、以及依次 設(shè)置在所述光散射膜之上的薄膜晶體管TFT基板、液晶層和偏振片。
[0022] 較佳地，所述TFT基板包括扭曲向列型（Twisted Nematic,TN)、平面轉(zhuǎn)換（111-Plane Switching ,IPS)、垂直配向（Vertical Alignment, VA)顯示模式的電極結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的衍射光柵上對(duì)應(yīng)背光源的一個(gè)單色發(fā)光單元的部分的 四種光柵圖案示意圖；
[0026] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的背光源上的一個(gè)單色發(fā)光單元發(fā)出的光經(jīng)衍射光柵上 對(duì)應(yīng)的光柵后發(fā)出四種方向的出射光示意圖；
[0027] 圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的背光源的整個(gè)顯示區(qū)域?qū)?yīng)的衍射光柵的整體光柵圖 案示意圖；
[0028] 圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的背光源的不同顏色的入射光經(jīng)過衍射光柵和光散射膜 后沿各個(gè)方向均勻傳播的不同顏色的出射光的示意圖；
[0029] 圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的背光源上的不同顏色的單色發(fā)光單元發(fā)出的光經(jīng)衍射 光柵作用后，為TFT基板上不同的亞像素單元提供不同顏色背光，從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示的示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種背光模組及液晶顯示器，用以實(shí)現(xiàn)更加輕薄的液晶顯示 器，并且可以提高液晶顯示器的光效、降低功耗以及產(chǎn)品成本。
[0031] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種背光模組，包括:背光源、設(shè)置在所述背光源之上的衍射 光柵;其中，所述衍射光柵刻蝕在所述背光源上，所述背光源中的每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng) 所述衍射光柵上的N種光柵圖案，N為大于1的自然數(shù)。從而，能夠使得包含該背光模組的液 晶顯示器省略下偏振片和彩膜基板，實(shí)現(xiàn)了更加輕薄的液晶顯示器，提高液晶顯示器的光 效、降低功耗;并且由于增設(shè)的衍射光柵的作用是調(diào)整光的出光方向，可以減少背光源陣列 的密度，因此可以在提高光效的同時(shí)，降低成本。
[0032] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種能夠提高背光利用效率的薄型化的液晶顯示器件，參見 圖1，從下至上，依次由直下式背光源1、衍射光柵2、光散射膜3、薄膜晶體管（Thin Film Trans istor，TFT)基板4、液晶層5、偏振片6構(gòu)成。
[0033] 其中，背光源1可以為直下式背光源，參見圖2,背光源1使用紅(R)綠(G)藍(lán)(B)單色 準(zhǔn)直光，所述直下式背光源能夠免去彩膜基板的使用，從而提高出光效率，降低功耗，使顯 示畫面更加細(xì)膩逼真。衍射光柵2可以減少背光源陣列的密度，從而降低成本。光散射膜3使 背光源1發(fā)出的背光沿各個(gè)方向均勻出射。
[0034] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的液晶顯示器，只有一個(gè)偏振片6,可以理解為上偏振片，因此 與現(xiàn)有技術(shù)相比，無下偏振片和彩膜基板，因此本申請(qǐng)實(shí)施例提供的液晶顯示器的厚度大 大降低，更加輕薄;并且，彩膜基板的透光率只有30%左右，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的液晶顯示 器無彩膜基板，因此能夠提高光效，降低功耗。
[0035]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的液晶顯示器中的衍射光柵2,例如可以為正弦相位光柵，刻蝕 在背光源1上。背光源1結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì)應(yīng)衍射光柵2上的部分包括N種光柵 圖案，N為大于1的自然數(shù)。衍射光柵2的作用是調(diào)整光的出光方向，從而降低背光源1上單色 發(fā)光單元陣列的密度，以節(jié)約成本。
[0036]例如，以N = 4為例進(jìn)行說明，如圖3所示。背光源1結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)單色發(fā)光單元對(duì) 應(yīng)衍射光柵