专利名称：一种线偏振光发生器、背光模组及显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种线偏振光发生器、背光模组及显示
装置
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)包括液晶显示面板及背光模组,其中，在液晶显示面板的两个表面上分别贴附有上偏振片和下偏振片，按照液晶显示器的显示原理，通常上偏振片和下偏振片对光线的偏振方向相互垂直。液晶显示面板中所注入的液晶本身不会发光，而是透过背光模组所提供的面光源来点亮液晶显示面板，从而使液晶显示器达到显示的效果，因此，背光模组的技术直接影响到液晶显示器的亮度与色彩的呈现。背光模组通常米用冷阴极突光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diode, LED)作为光源。背光模组按照光源入射位置分为直下式与侧入式两大类，其中，直下式背光模组中光源设置于背光模组的下方，光源发出的光线通过反射板反射后，向上经扩散板均匀分散后于正面射出，其中，直下式背光模组中不包括导光板；侧入式背光模组中光源设置于背光模组的侧边，光源发出的光线通过导光板将线光源转化成均匀分布的面光源，再经扩散片的均光作用及棱镜片的集光作用后射出。从背光模组射出的光线经过下偏振片的偏振作用使偏振方向与下偏振片的栅格方向平行的光线通过，并进入液晶显示面板，经液晶分子偏转后再经过上偏振片射出，从而显示图像。显示亮度是衡量液晶显示器显示效果的重要参数之一，如何提高显示亮度是液晶显示器制造者普遍关注的问题。而导致显示亮度较低的最主要的原因是背光模组中光源的利用率较低。目前，为了提高背光模组中光源的利用率，可利用棱镜膜BEF (BrightnessEnhancement Film)将光线集中于一个较小的角度内，增加了出射光的方向性，从而提高显示亮度；又如，利用偏光增亮膜DBEF (Dual-Brightness Enhance Film),可以将背光模组射出的光线中偏振方向与液晶显示面板的下偏振片的栅格方向垂直的光线反射回导光板，而让偏振方向与该下偏振片的栅格方向平行的光线通过，其中，被反射回的光线在导光板内经过多次折射及反射后，会使一部分光线的偏振方向变为与下偏振片的栅格方向平行，则该部分光线将可以通过下偏振片进入液晶层，从而提高光源的利用率。但是，目前，棱镜膜及偏光增亮膜的加工工艺复杂，且制作成本高，难以得到广泛的应用。综上所述，现有的背光模组中光源利用率低，虽然利用棱镜膜或偏光增亮膜能够提高光源的利用率，但其加工工艺复杂，且制作成本高，难以得到广泛的应用。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种线偏振光发生器、背光模组及显示装置，用于解决现有技术中存在的光源利用率不高的问题。本实用新型提供了一种应用于显示装置的线偏振光发生器，所述线偏振光发生器包括:具有光滑的光入射表面的基板及能够调整射入其内的光线的偏振方向的偏振方向调整部件；其中，所述基板设置为:在所述光入射表面，对以布儒斯特角作为入射角入射的光线进行反射和折射，其中反射光线为线偏振光，折射光线从所述基板出射后入射到所述偏振方向调整部件；所述偏振方向调整部件设置为:对入射到所述偏振方向调整部件的折射光线的偏振方向进行调整，将所述折射光线中的S偏光的偏振方向调整为与所述线偏振光线的偏振方向相同，并将调整后的S偏光射出。优选的，所述线偏振光发生器还包括光源；所述光源设置为:使所发出的光线以布儒斯特角作为入射角入射到所述基板的光入射表面。优选的，所述基板的材料包括玻璃、树脂或复合材料。优选的，所述偏振方向调整部件为液晶光阀。优选的，所述偏振方向调整部件将射入其内的折射光线中的S偏光的偏振方向改
变90度。优选的，所述线偏振光发生器还包括:位于所述偏振方向调整部件的光线出射面上的反射部件，经所述偏振方向调整部件调整后的S偏光经所述反射部件的反射后射出。优选的，所述反射部件设置为:使其所反射的光线不经所述偏振方向调整部件而射出。优选的，所述反射部件设置为:在靠近入射光的光路方向的一端，且所述反射部件的尺寸大于所述偏振方向调整部件的尺寸。优选的，所述基板与所述偏振方向调整部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述基板的折射率及所述偏振方向调整部件的折射率相同；和/或所述偏振方向调整部件与所述反射部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述偏振方向调整部件的折射率及所述反射部件的折射率相同。优选的，所述反射部件为反射片或反射膜。优选的，所述线偏振光发生器还包括:位于所述基板的光线出射面上的反射部件，所述反射部件对从所述基板出射的光线进行反射，并使反射后的光线入射到所述偏振方向调整部件。优选的，所述反射部件设置为:使其所反射的光线不经所述基板而全部射出。优选的，所述反射部件设置为:在靠近入射光的光路方向的一端；且所述反射部件的尺寸大于所述基板的尺寸。优选的，所述基板与所述反射部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述基板的折射率及所述反射部件的折射率相同。优选的，所述反射部件为反射片或反射膜。优选的，入射到所述基板的光线为单色光源发出的光线。优选的，所述入射到所述基板的光线为复色光光源发出的光线，所述线偏振光发生器还包括分光部件，[0030]所述分光部件设置为:将所述复色光光线中不同波长的光线进行分离，并将分离后的不同波长的单色光中的至少一种单色光以布儒斯特角入射到所述基板。优选的,所述分光部件为光栅、分光棱镜或分光器。优选的，所述线偏振光发生器还包括混光器件；所述混光器件设置为:对经所述偏振方向调整部件调整后的多种单色光中的部分偏振光线和经所述基板反射的多种单光线中的线偏振光线进行混光处理，以形成复色光光线。本实用新型提供了一种背光模组，包括上述的线偏振光发生器。优选的，若所述背光模组为侧入式背光模组，所述背光模组还包括光扩散部件；所述光扩散部件设置为:对所述线偏振光发生器的出射光线进行面均匀化扩散后射出。本实用新型提供了一种显示装置，包括上述的背光模组；其中，所述背光模组发出的光线的偏振方向与所述显示装置的预定入射光偏振方向平行。优选的，所述显示装置还包括靠近所述背光模组设置的偏振片，背光模组发出的光线的偏振方向与所述偏振片的偏振化方向平行。本实用新型实施例光线以布儒斯特角作为入射角入射到基板，经基板反射的光线为线偏振光线，经基板折射的光线为部分偏振光线；部分偏振光线入射到偏振方向调整部件，经偏振方向调整部件的调整，使部分偏振光线的主要振动方向的光(S偏光)的偏振方向与线偏振光线的偏振方向相同；由于本实用新型将部分偏振光线的偏振方向调整到与线偏振光线相同，使线偏振光发生器射出的线偏振光线及调整后的部分偏振光线中的主要偏振光都能够通过下偏振片进入液晶显示面板加以利用，从而提高了光源的利用率。
图1为本实用新型实施例第一种线偏振光发生器的结构示意图；图2为本实用新型实施例第一种线偏振光发生器的光路示意图；图3为本实用新型实施例第二种线偏振光发生器的结构示意图；图4为本实用新型实施例第二种线偏振光发生器的光路示意图；图5为本实用新型实施例第三种线偏振光发生器的结构示意图；图6为本实用新型实施例背光模组的光路示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例应用于显示装置，通过偏振方向调整部件将入射到其内的部分偏振光线中的S偏光(即部分偏振光线中主要偏振方向的光线)的偏振方向与线偏振光线的偏振方向相同，使线偏振光发生器射出的线偏振光线及调整后的S偏光经背光模组作用后，都能够通过下偏振片进入液晶显示面板加以利用，从而提高了光源的利用率。本实用新型实施例提供的应用于显示装置的线偏振光发生器包括:具有光滑的光入射表面的基板及能够调整射入其内的光线的偏振方向的偏振方向调整部件；其中，[0049]其中，布儒斯特角满足ib满足
权利要求1.一种应用于显示装置的线偏振光发生器，其特征在于，所述线偏振光发生器包括:具有光滑的光入射表面的基板及能够调整射入其内的光线的偏振方向的偏振方向调整部件;其中， 所述基板设置为:在所述光入射表面，对以布儒斯特角作为入射角入射的光线进行反射和折射，其中反射光线为线偏振光，折射光线从所述基板出射后入射到所述偏振方向调整部件； 所述偏振方向调整部件设置为:对入射到所述偏振方向调整部件的折射光线的偏振方向进行调整，将所述折射光线中的S偏光的偏振方向调整为与所述线偏振光线的偏振方向相同，并将调整后的S偏光射出。
2.如权利要求1所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述线偏振光发生器还包括光源； 所述光源设置为:使所发出的光线以布儒斯特角作为入射角入射到所述基板的光入射表面。
3.如权利要求1所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述基板的材料包括玻璃、树脂或复合材料。
4.如权利要求1所述的 线偏振光发生器，其特征在于，所述偏振方向调整部件为液晶光阀。
5.如权利要求4所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述偏振方向调整部件将射入其内的折射光线中的S偏光的偏振方向改变90度。
6.如权利要求1 5任一所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述线偏振光发生器还包括反射部件，经所述偏振方向调整部件调整后的S偏光经所述反射部件的反射后射出。
7.如权利要求6所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件设置为:使其所反射的光线不经所述偏振方向调整部件而全部射出。
8.如权利要求7所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件设置为:在靠近入射光的光路方向的一端，所述反射部件的尺寸大于所述偏振方向调整部件的尺寸。
9.如权利要求6所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述基板与所述偏振方向调整部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述基板的折射率及所述偏振方向调整部件的折射率相同；和/或 所述偏振方向调整部件与所述反射部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述偏振方向调整部件的折射率及所述反射部件的折射率相同。
10.如权利要求6所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件为反射片或反射膜。
11.如权利要求广5任一所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述线偏振光发生器还包括: 位于所述基板和所述偏振方向调整部件之间反射部件，所述反射部件对从所述基板出射的光线进行反射，并使反射后的光线入射到所述偏振方向调整部件。
12.如权利要求9所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件设置为:使其所反射的光线不经所述基板而射出。
13.如权利要求12所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件设置为:在靠近入射光的光路方向的一端，所述反射部件的尺寸大于所述基板的尺寸。
14.如权利要求11所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述基板与所述反射部件之间采用光学胶进行粘合，其中，所述光学胶的折射率、所述基板的折射率及所述反射部件的折射率相同。
15.如权利要求11所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述反射部件为反射片或反射膜。
16.如权利要求1所述的线偏振光发生器，其特征在于，入射到所述基板的光线为单色光源发出的光线。
17.如权利要求1所述的线偏振光发生器，其特征在于，入射到所述基板的光线为复色光光源发出的光线，所述线偏振光发生器还包括分光部件； 所述分光部件设置为:将所述复色光光线中不同波长的光线进行分离，并将分离后的不同波长的单色光中的至少一种单色光以布儒斯特角入射到所述基板。
18.如权利要求17所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述分光部件为光栅、分光棱镜或分光器。
19.如权利要求17或18所述的线偏振光发生器，其特征在于，所述线偏振光发生器还包括混光器件； 所述混光器件设置为:对经所述偏振方向调整部件调整后的多种单色光中的部分偏振光线和经所述基板反射的多种单光线中的线偏振光线进行混光处理，以形成复色光光线。
20.—种背光模组,其特征 在于,所述背光模组包括如权利要求19任一所述的线偏振光发生器。
21.如权利要求20所述的背光模组，其特征在于，若所述背光模组为侧入式背光模组，所述背光模组还包括光扩散部件； 所述光扩散部件设置为:对所述线偏振光发生器的出射光线进行面均匀化扩散后射出。
22.—种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求20或21所述的背光模组； 其中，所述背光模组发出的光线的偏振方向与所述显示装置的预定入射光偏振方向平行。
23.如权利要求22所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括靠近所述背光模组设置的偏振片，背光模组发出的光线的偏振方向与所述偏振片的偏振化方向平行。
专利摘要本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种线偏振光发生器、背光模组及显示装置，用于解决现有技术中光源利用率不高的问题。本实用新型实施例线偏振光发生器包括基板及偏振方向的偏振方向调整部件；其中，基板对以布儒斯特角作为入射角入射的光线进行反射和折射，其中反射光线为线偏振光，折射光线从基板出射后入射到偏振方向调整部件；该偏振方向调整部件对入射到其内的折射光线的偏振方向进行调整，将折射光线中的S偏光的偏振方向调整为与线偏振光线的偏振方向相同，并射出。本实用新型实施例线偏振光发生器射出的线偏振光线及调整后的部分偏振光线经背光模组作用后，都能够通过下偏振片进入液晶显示面板加以利用，从而提高了光源的利用率。
文档编号G02F1/1335GK203054396SQ20122046764
公开日2013年7月10日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者马若玉, 张元波 申请人:京东方科技集团股份有限公司