一種背光模組及液晶顯示器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及顯示器技術領域，尤其涉及一種背光模組及液晶顯示器。
【背景技術】
[0002] 隨著顯示領域技術的飛速發(fā)展，人們對顯示器件的要求越來越高。輕薄、節(jié)能、畫 面細膩、降低成本始終是顯示器件的發(fā)展目標。背光模組、TFT基板、下偏振片、彩膜基板和 上偏振片的層疊結構限制了傳統(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)實器件的亮度要求，這 無疑增加了功耗。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本申請實施例提供了一種背光模組及液晶顯示器，用以實現(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] 本申請實施例提供的一種背光模組，包括：
[0005] 背光源和設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單色發(fā)光單元 對應所述衍射光柵上的N種光柵圖案，N為大于1的自然數(shù)。
[0007] 本申請實施例提供的一種背光模組，包括:背光源、設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單色發(fā)光單元對應 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，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單色發(fā)光單元發(fā)出的光為準直光。
[0010] 較佳地，所述背光源包括發(fā)出紅、綠、藍三種單色準直光的單色發(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，當所述衍射光柵為正弦相位光柵時，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，那么其復振幅投射系數(shù)為：
[0014] 其中，q表示衍射光柵的衍射級次;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，當所述衍射光柵為正弦相位光柵時，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為K，氏，yq)，并且滿足如下關 系：
[0017] 較佳地，所述背光源中的每一個單色發(fā)光單元對應的所述衍射光柵上的各種光柵 圖案之間存在預設夾角，使得對應的單色發(fā)光單元發(fā)出的入射光呈N個角度出射。
[0018] 較佳地，所述背光源中的每一個單色發(fā)光單元對應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)光單元對應的所述衍射光柵上的N種光柵圖 案的排布方式不同。
[0020] 本申請實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:設置在所述衍射光柵之上的光散射膜、以及依次 設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)、平面轉換（111-Plane Switching ,IPS)、垂直配向（Vertical Alignment, VA)顯示模式的電極結構。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本申請實施例提供的一種液晶顯示器的結構示意圖；
[0024] 圖2為本申請實施例提供的背光源的結構示意圖；
[0025] 圖3為本申請實施例提供的衍射光柵上對應背光源的一個單色發(fā)光單元的部分的 四種光柵圖案示意圖；
[0026] 圖4為本申請實施例提供的背光源上的一個單色發(fā)光單元發(fā)出的光經(jīng)衍射光柵上 對應的光柵后發(fā)出四種方向的出射光示意圖；
[0027] 圖5為本申請實施例提供的背光源的整個顯示區(qū)域對應的衍射光柵的整體光柵圖 案示意圖；
[0028] 圖6為本申請實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為本申請實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，從而實現(xiàn)彩色顯示的示意 圖。
【具體實施方式】
[0030] 本申請實施例提供了一種背光模組及液晶顯示器，用以實現(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] 本申請實施例提供的一種背光模組，包括:背光源、設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單色發(fā)光單元對應 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，降低成本。
[0032] 本申請實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(B)單色 準直光，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)出的背光沿各個方向均勻出射。
[0034] 本申請實施例提供的液晶顯示器，只有一個偏振片6,可以理解為上偏振片，因此 與現(xiàn)有技術相比，無下偏振片和彩膜基板，因此本申請實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，本申請實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]本申請實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結構中，每一個單色發(fā)光單元對應衍射光柵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為例進行說明，如圖3所示。背光源1結構中的每一個單色發(fā)光單元對 應衍射光柵