專利名稱：無(wú)彩色濾光片的顯示裝置及其準(zhǔn)直裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其準(zhǔn)直裝置，特別是一種無(wú)彩色濾光片的顯示裝置及其準(zhǔn)直裝置。
背景技術(shù)：
參考圖1，顯示中國(guó)臺(tái)灣專利第200903092號(hào)所揭示的現(xiàn)有液晶顯示裝置的示意圖。該現(xiàn)有液晶顯示裝置1包括一光源11、一反射片12、一導(dǎo)光板13、一擴(kuò)散片14、一第一偏光片15、一液晶面板16、一彩色濾光片17及一第二偏光片18。該導(dǎo)光板13具有一入光面131、一出光面132及一底面133。該光源11所發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)該入光面131進(jìn)入該導(dǎo)光板13之后再經(jīng)過(guò)該出光面132發(fā)射出。該反射片12位于該導(dǎo)光板13的底面133，用以將光線反射回該導(dǎo)光板13。該出光面132所發(fā)射出的光線經(jīng)過(guò)該擴(kuò)散片14及該第一偏光片15而進(jìn)入該液晶面板16。該液晶面板16具有多個(gè)像素161，每一該像素161包含三個(gè)子像素，其分別為紅色子像素16R、綠色子像素16G及藍(lán)色子像素16B。該彩色濾光片17包含多個(gè)紅色濾光區(qū) 17R、綠色濾光區(qū)17G、藍(lán)色濾光區(qū)17B。該紅色子像素16R、該綠色子像素16G及該藍(lán)色子像素16B分別對(duì)應(yīng)該紅色濾光區(qū)17R、該綠色濾光區(qū)17G及該藍(lán)色濾光區(qū)17B，使得該光線通過(guò)該液晶面板16及該彩色濾光片17后可呈現(xiàn)不同顏色的光，之后再經(jīng)過(guò)該第二偏光片18 調(diào)整光學(xué)性質(zhì)后發(fā)出。該現(xiàn)有液晶顯示裝置1的缺點(diǎn)為，其必須設(shè)置該彩色濾光片17才能產(chǎn)生色彩，然而該彩色濾光片17會(huì)吸收該光源11的光線的能量達(dá)三分的二，因而造成能量的耗損。此夕卜，該彩色濾光片17的制造成本高，使得該現(xiàn)有液晶顯示裝置1的成本無(wú)法有效降低。因此，有必要提供一創(chuàng)新且富有進(jìn)步性的無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置及其準(zhǔn)直裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種準(zhǔn)直裝置，其包括一基材及至少一微結(jié)構(gòu)。該基材具有一入光面、 一出光面及多個(gè)貫穿孔，每一該貫穿孔具有一第一端及一第二端，該第一端包含一第一開口，其位于該入光面，該第二端包含一第二開口，其位于該出光面，且該基材的折射率不同于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率。該至少一微結(jié)構(gòu)位于該基材的入光面，該至少一微結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)這些貫穿孔。本發(fā)明另提供一種無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置，其包括一光源、一準(zhǔn)直裝置及一面板。該光源用以發(fā)出光線，該光線包括多種不同波長(zhǎng)的光。該準(zhǔn)直裝置與上述準(zhǔn)直裝置相同，其內(nèi)的微結(jié)構(gòu)用以將該光線中不同波長(zhǎng)的光分別導(dǎo)引至不同的貫穿孔的第一端， 而由這些貫穿孔的第二端射出。該面板具有一入光面及一出光面，該第二端射出的光經(jīng)過(guò)該面板的入光面進(jìn)入該面板。由此，該顯示裝置不需設(shè)置任何彩色濾光片，因而具有高光學(xué)效率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，且可降低準(zhǔn)直行程而實(shí)現(xiàn)薄型化，此外，更可降低制造成本。


圖1顯示中國(guó)臺(tái)灣專利第200903092號(hào)所揭示的現(xiàn)有液晶顯示裝置的示意圖；圖2顯示本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的顯示裝置的第一實(shí)施例的示意圖；圖3顯示本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的顯示裝置的第二實(shí)施例的示意圖；圖4顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第一實(shí)施例的示意圖；圖5顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第一實(shí)施例另一種實(shí)施例的示意圖；圖6顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第二實(shí)施例的示意圖；及圖7顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第二實(shí)施例另一種實(shí)施例的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1 現(xiàn)有液晶顯示裝置2a本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置的第一實(shí)施例2b本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置的第二實(shí)施例3 本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第一實(shí)施例4 本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第二實(shí)施例11 光源12反射片13 導(dǎo)光板14擴(kuò)散片15第一偏光片16 液晶面板16B藍(lán)色子像素16G綠色子像素16R紅色子像素17彩色濾光片17B藍(lán)色濾光區(qū)17G綠色濾光區(qū)17R紅色濾光區(qū)18第二偏光片21 光源22反射片23 導(dǎo)光板24光學(xué)膜片25 面板25B藍(lán)色子像素25G綠色子像素25R紅色子像素31 基材
32微結(jié)構(gòu)131導(dǎo)光板的入光面132導(dǎo)光板的出光面133導(dǎo)光板的底面161 像素231導(dǎo)光板的入光面232 導(dǎo)光板的出光面233 導(dǎo)光板的底面241 結(jié)構(gòu)膜242 分光片243擴(kuò)散板251 面板的入光面252 面板的出光面253 像素311 基材的入光面312 基材的出光面313 貫穿孔314 光導(dǎo)313B藍(lán)光貫穿孔313G綠光貫穿孔313R紅光貫穿孔314B藍(lán)光光導(dǎo)314G綠光光導(dǎo)314R紅光光導(dǎo)2431擴(kuò)散板的入光面2432擴(kuò)散板的出光面3131貫穿孔的第一端3132貫穿孔的第二端3133 第一開口3134 第二開口。
具體實(shí)施例方式參考圖2，顯示本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置的第一實(shí)施例的示意圖。該顯示裝置加包括一光源21、一反射片22、一導(dǎo)光板23、至少一光學(xué)膜片24、一準(zhǔn)直裝置3及一面板25。該光源21用以發(fā)出光線，該光線包括多種不同波長(zhǎng)的光，例如紅色光、綠色光及該導(dǎo)光板23具有一入光面231、一出光面232及一底面233。該光源21所發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)該入光面231進(jìn)入該導(dǎo)光板23而被均勻化，之后再經(jīng)過(guò)該出光面232發(fā)射出。該反射片22鄰設(shè)于該導(dǎo)光板23的底面233，用以將光線反射回該導(dǎo)光板23。
要注意的是，圖2所示的光源21為側(cè)光式，亦即該光源21面對(duì)該導(dǎo)光板23的側(cè)邊。然而，該光源21也可以是直下式(如圖3所示)。參考圖3，顯示本發(fā)明無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置的第二實(shí)施例的示意圖，在該液晶顯示裝置2b中，一擴(kuò)散板243配置于該光源21之上，其具有一入光面對(duì)31及一出光面M32。其余配置皆與側(cè)光式(圖幻無(wú)太大差異，容不再贅述。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D2及圖3，該至少一光學(xué)膜片24 (例如結(jié)構(gòu)膜Ml、分光片242等)位于該導(dǎo)光板23及該準(zhǔn)直裝置3之間(圖2、或者位于該擴(kuò)散板243及該準(zhǔn)直裝置3之間(圖 3)，使得該出光面232(圖幻或該出光面M32(圖幻所發(fā)射出的光線經(jīng)過(guò)該至少一光學(xué)膜片M及該準(zhǔn)直裝置3而進(jìn)入該液晶面板25。在本發(fā)明中，該至少一光學(xué)膜片M包含一結(jié)構(gòu)膜241及一分光片M2，光線經(jīng)過(guò)該出光面232出光射入該結(jié)構(gòu)膜241使該些光線為近乎平行的準(zhǔn)直光線，且該些光線分別對(duì)應(yīng)該分光片M2的表面微結(jié)構(gòu)，通過(guò)該些表面微結(jié)構(gòu)達(dá)到分光的功能(將該光線分光成紅色光、綠色光及藍(lán)色光)后經(jīng)過(guò)該準(zhǔn)直裝置3進(jìn)入該液晶面板25，值得注意的是，該準(zhǔn)直光線的誤差值優(yōu)選為0°至士 10°。請(qǐng)同時(shí)參考圖4，顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第一實(shí)施例的示意圖。該準(zhǔn)直裝置3包括一基材31及至少一微結(jié)構(gòu)32。該基材31具有一入光面311、一出光面312、多個(gè)貫穿孔 313及多個(gè)光導(dǎo)314。這些貫穿孔313垂直該基材31的入光面311及出光面312，且二個(gè)相鄰貫穿孔313間形成一光導(dǎo)314。在本實(shí)施例中，該基材31的光導(dǎo)314的材質(zhì)為塑料，且位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)為空氣，該基材31的光導(dǎo)314的折射率不同于位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)(空氣) 的折射率，優(yōu)選地，該基材31的光導(dǎo)314的折射率大于位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)(空氣)的折射率使得該光線可以在這些光導(dǎo)314內(nèi)產(chǎn)生全反射。優(yōu)選地，該基材31的光導(dǎo) 314的折射率與位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)的折射率相差0. 1以上。該至少一微結(jié)構(gòu)32位于該基材31的入光面311，該至少一微結(jié)構(gòu)32對(duì)應(yīng)至少一該光導(dǎo)314，用以將該光線中不同波長(zhǎng)的光分別導(dǎo)引至不同的光導(dǎo)314后射出。每一該微結(jié)構(gòu)32涵蓋至少三個(gè)該光導(dǎo)314。在本實(shí)施例中，每一該微結(jié)構(gòu)32涵蓋三個(gè)該光導(dǎo)314，其包含一紅光光導(dǎo)314R、一綠光光導(dǎo)314G及一藍(lán)光光導(dǎo)314B。該光線被該光學(xué)膜片M分光成紅色光、綠色光及藍(lán)色光，其中該紅色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該紅光光導(dǎo)314R，該綠色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該綠光光導(dǎo)314G，該藍(lán)色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該藍(lán)光光導(dǎo)314B。 本實(shí)施例中該微結(jié)構(gòu)32為透鏡，能理解地，該微結(jié)構(gòu)32亦可為菲涅耳透鏡(Fresnel Lens) 或衍射光學(xué)元件透鏡(Diffractive Optical Element Lens, DOE Lens)。此外，本實(shí)施例中這些微結(jié)構(gòu)32為連續(xù)，然而在其他應(yīng)用中，這些微結(jié)構(gòu)32為不連續(xù)，如圖5所示。該面板25具有一入光面251、一出光面252及多個(gè)像素253，這些光導(dǎo)314射出的光經(jīng)過(guò)該面板25的入光面251進(jìn)入該面板25。每一該像素253包含多個(gè)子像素，每一該子像素對(duì)應(yīng)每一該光導(dǎo)314。在本實(shí)施例中，每一該像素253包含三個(gè)子像素，其分別為紅色子像素(R)25R、綠色子像素(G)25G及藍(lán)色子像素(B) 25B，且每一該子像素對(duì)應(yīng)每一該光導(dǎo) 314。亦即，紅色子像素25R對(duì)應(yīng)該紅光光導(dǎo)314R，該綠色子像素25G對(duì)應(yīng)該綠光光導(dǎo)314G， 該藍(lán)色子像素25B對(duì)應(yīng)該藍(lán)光光導(dǎo)314B。因此，該光線通過(guò)該準(zhǔn)直裝置3及該面板25后可呈現(xiàn)不同顏色的光。在本實(shí)施例中，該面板25的入光面251緊靠該基材31的出光面312。優(yōu)選地，該面板25的入光面251直接接觸或貼附于該基材31的出光面312。此外，來(lái)自該基材31的光垂直該面板25的入光面251進(jìn)入該面板25。在本發(fā)明中，該至少一光學(xué)膜片M可將光線分為紅色光、綠色光及藍(lán)色光，之后， 該準(zhǔn)直裝置3將該紅色光、該綠色光及該藍(lán)色光準(zhǔn)直射入該面板25，以呈現(xiàn)不同顏色的光。 由此，該無(wú)彩色濾光片的液晶顯示裝置2a，2b不需設(shè)置任何彩色濾光片，因而具有高光學(xué)效率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，且可降低準(zhǔn)直行程而實(shí)現(xiàn)薄型化，此外，更可降低制造成本。參考圖6，顯示本發(fā)明準(zhǔn)直裝置的第二實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施例的準(zhǔn)直裝置4與第一實(shí)施例的準(zhǔn)直裝置3(圖4)大致相同，其中相同的元件賦予相同的編號(hào)。在本實(shí)施例中，每一貫穿孔313具有一第一端3131及一第二端3132，該第一端 3131包含一第一開口 3133，其位于該入光面311。該第二端3132包含一第二開口 3134，其位于該出光面312。在本實(shí)施例中，這些貫穿孔313垂直該基材31的入光面311及出光面 312，該第一開口 3133的面積與該第二開口 3134的面積相同，然而可以理解的是，該第一開口 3133的面積也可以與該第二開口 3134的面積不同。在本實(shí)施例中，位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)為塑料，且填滿這些貫穿孔313。亦艮口，該基材31的材質(zhì)及位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)為二種不同的塑料。該基材31的折射率不同于位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)(塑料)的折射率，優(yōu)選地，該基材31的折射率小于位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)(塑料)的折射率使得該光線可以在這些貫穿孔313內(nèi)產(chǎn)生全反射。優(yōu)選地，該基材31的折射率與位于這些貫穿孔313內(nèi)的物質(zhì)的折射率相差0. 1 以上。該至少一微結(jié)構(gòu)32位于該基材31的入光面311，該至少一微結(jié)構(gòu)32對(duì)應(yīng)這些貫穿孔313，用以將該光線中不同波長(zhǎng)的光分別導(dǎo)引至不同的貫穿孔313的第一端3131，而由這些貫穿孔313的第二端3132射出。每一該微結(jié)構(gòu)32涵蓋至少三個(gè)該貫穿孔313。在本實(shí)施例中，每一該微結(jié)構(gòu)32涵蓋三個(gè)該貫穿孔313，其包含一紅光貫穿孔313R、一綠光貫穿孔313G及一藍(lán)光貫穿孔313B。該光線被該光學(xué)膜片M分光成紅色光、綠色光及藍(lán)色光，其中該紅色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該紅光貫穿孔313R，該綠色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該綠光貫穿孔313G，該藍(lán)色光被該微結(jié)構(gòu)32導(dǎo)引至該藍(lán)光貫穿孔3i;3B。此外，本實(shí)施例中這些微結(jié)構(gòu)32為連續(xù)，然而在其他應(yīng)用中，這些微結(jié)構(gòu)32為不連續(xù)，如圖7所示。該面板25具有一入光面251、一出光面252及多個(gè)像素253，該第二端3132射出的光經(jīng)過(guò)該面板25的入光面251進(jìn)入該面板25。每一該像素253包含多個(gè)子像素，每一該子像素對(duì)應(yīng)每一該貫穿孔313。在本實(shí)施例中，每一該像素253包含三個(gè)子像素，其分別為紅色子像素(R)25R、綠色子像素(G)25G及藍(lán)色子像素(B) 25B，且每一該子像素對(duì)應(yīng)每一該貫穿孔313。亦即，紅色子像素25R對(duì)應(yīng)該紅光貫穿孔313R，該綠色子像素25G對(duì)應(yīng)該綠光貫穿孔313G，該藍(lán)色子像素25B對(duì)應(yīng)該藍(lán)光貫穿孔313B。因此，該光線通過(guò)該準(zhǔn)直裝置3 及該面板25后可呈現(xiàn)不同顏色的光。上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如權(quán)利要求書所請(qǐng)求的范圍所列。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)直裝置，包括一基材，具有一入光面、一出光面及多個(gè)貫穿孔，每一該貫穿孔具有一第一端及一第二端，該第一端包含一第一開口，其位于該入光面，該第二端包含一第二開口，其位于該出光面，且該基材的折射率不同于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率；及至少一微結(jié)構(gòu)，位于該基材的該入光面，至少一該微結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)這些貫穿孔。
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述貫穿孔垂直該基材的該入光面及該出光面。
3.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述基材的折射率大于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率。
4.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述基材的折射率小于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率。
5.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述基材的材質(zhì)及位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)皆為塑料。
6.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述基材的折射率與位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率相差0.1以上。
7.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于每一該微結(jié)構(gòu)涵蓋至少三個(gè)貫穿孔。
8.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于該基材更包括多個(gè)光導(dǎo)，這些光導(dǎo)位于二個(gè)相鄰貫穿孔之間，每一該微結(jié)構(gòu)涵蓋至少三個(gè)該光導(dǎo)。
9.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)直裝置，其特征在于該微結(jié)構(gòu)為透鏡、菲涅耳透鏡或衍射光學(xué)元件透鏡。
10.一種無(wú)彩色濾光片的顯示裝置，包括一光源，用以發(fā)出光線，該光線包括多種不同波長(zhǎng)的光；一準(zhǔn)直裝置，包括一基材，具有一入光面、一出光面及多個(gè)貫穿孔，每一貫穿孔具有一第一端及一第二端，該第一端包含一第一開口，其位于該入光面，該第二端包含一第二開口，其位于該出光面，且該基材的折射率不同于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率；及至少一微結(jié)構(gòu)，位于該基材的該入光面，至少一該微結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)這些貫穿孔；及一面板，具有一入光面及一出光面，該第二端射出的光經(jīng)過(guò)該面板的該入光面進(jìn)入該面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)彩色濾光片的顯示裝置及其準(zhǔn)直裝置，該準(zhǔn)直裝置包括一基材及至少一微結(jié)構(gòu)。該基材具有多個(gè)貫穿孔，且該基材的折射率不同于位于這些貫穿孔內(nèi)的物質(zhì)的折射率。該至少一微結(jié)構(gòu)位于該基材的一入光面，且對(duì)應(yīng)至少一該貫穿孔。由此，該無(wú)彩色濾光片的顯示裝置不需設(shè)置彩色濾光片，因而具有高光學(xué)效率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK102478680SQ20101056157
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張德宏, 施希弦, 江奕興, 陳志忠 申請(qǐng)人:奇菱科技股份有限公司