一种偏光芯片、背光模组及显示装置的制作方法

本发明属于通讯设备
技术领域：
，尤其涉及一种偏光芯片、背光模组及显示装置。
背景技术：
：由于液晶电视屏幕控制原理，其屏幕上下表面分别各有一片偏光片，起到起偏和检偏的作用，通过tft(thinfilmtransistor，薄膜场效应晶体管)控制每个像素液晶分子的偏转，从而控制每个像素的光场透过率，最终控制每个屏幕像素的亮度。液晶屏幕自身并不能发光，其亮度需要由背光源来进行提供，而传统的背光源发出的光场含有各种偏振状态的非线偏光，其通过液晶屏幕的下偏光片后会发生亮度损失，目前通过采用反射型偏光增亮膜的方式，将背光光源转化为线偏光，从而增加光线通过屏幕下偏光片的透过率；而经过反射型偏光增亮膜产生的线偏振光具有相互垂直的o光(寻常光)和e光(非常光)，传统的反射型偏光增亮膜很难够滤除或反射其中一种光，造成出射光场的一致性差，出光时具有较大的亮度损失，且采用传统的偏光增亮膜的膜厚较厚，很难保证各层膜之间的均一性，造成出射光场的一致性差的问题。技术实现要素：本发明实施例的主要目的在于提出一种偏光芯片、背光模组及显示装置，旨在对以上出光一致性差的缺陷进行了改善，通过设置第一偏光层及第二偏光层，仅对一种偏振光进行透射，反射另一种偏振光，进而达到从偏振光层中透射的光仅为一种偏振光。本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种偏光芯片，所述偏光芯片包括：衬底；发光层；所述发光层设在所述衬底上；偏振光层，所述偏振光层包括两种不同折射率的第一偏光层及第二偏光层；所述第一偏光层设在所述发光层的出光方向上，所述第二偏光层与所述第一偏光层层叠设置，所述第一偏光层用于从无偏振光分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光；所述第二偏光层用于反射所述第一偏振光或第二偏振光。进一步地，所述偏振光层包括多层所述第一偏光层及多层所述第二偏光层，其中一所述第一偏光层靠近所述发光层的出光方向设置；其中一所述第二偏向层沿所述出光层的出光方向设在所述第一偏光层上，所述第一偏光层对第一偏振光的折射率等于第二偏光层对第一偏振光的折射率，所述第一偏光层对第二偏振光的折射率低于所述第二偏光层对第二偏振光的折射率；或所述第一偏光层对第二偏振光的折射率等于所述第二偏光层对第二偏振光的折射率，所述第一偏光层对第一偏振光的折射率低于第二偏光层对第一偏振光的折射率。进一步地，所述第一偏光层为各向同性介质，所述第二偏光层为各向异性介质，所述第二偏光层表现双折射效果。进一步地，所述偏光芯片还包括反射层，所述反射层环绕所述衬底的侧边设置；所述反发光层、所述偏振光层均设在所述反射层内。进一步地，所述偏光芯片还包括引脚，所述引脚设在所述发光层上或设在所述偏振光层上。进一步地，所述第一偏振光的反射率与所述偏振光层的膜层数的关系公式为所述第二偏振光的反射率与所述偏振光层的膜层数的关系公式为s为所述第一偏光层与所述第二偏关层组合的层数，ns为所述偏振光层上边介质层的折射率，no1为所述第一偏光层对所述第一偏振光折射率，no2为所述第二偏光层对所述第一偏振光的折射率；ne1为所述第一偏光层对所述第二偏振光折射率，ne2为所述第二偏光层对所述第二偏振光的折射率本发明还提出了一种背光模组，所述背光模组包括：电路板；如上所述的偏光芯片，所述偏光芯片固定在所述电路板上，并与所述电路板连通；液晶玻璃，所述液晶玻璃设在所述偏光芯片的出光方向上。进一步地，所述背光模组还包括光学板材，所述光学板材设在所述电路板和所述液晶玻璃之间。进一步地，所述液晶玻璃朝向所述偏光芯片的出光方向的面上设有一层液晶层；所述液晶玻璃内设有下偏光片，所述下偏光片的偏振方向与所述偏光芯片的所述第一偏振光或所述第二偏振光的方向一致。本发明还提出了一种显示装置，所述显示装置包括控制器和如上所述的背光模组，所述背光模组与所述控制器电性连接。本发明实施例提供一种偏光芯片、背光模组及显示装置，在发光层上设置偏振光层，通过偏振光层的第一偏光层分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光，并在第一偏光层上设置第二偏光层，通过第二偏振光层对第一偏光层分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光进行反射处理，用于反射第一偏振光或第二偏振光其中一种偏振光光，对另一种偏振光进行透射，进而达到从偏振光层中透射的光仅为一种偏振光，提高了偏振光的出射光场的一致性，而被反射的偏振光通过衬底的反射又变成自然光经过第一偏光层及第二偏光层，增加了能够从偏振光层透射的一种偏振光的数量，进而提高通过液晶屏后的亮度。附图说明图1为本发明所述偏光芯片的正装芯片结构示意图；图2为本发明所述偏光芯片的倒装芯片结构结构示意图；图3为本发明所述背光模组的结构示意图；表1为本发明不同层数与第一偏光层和第二偏光层对第二偏振光的反射率的关系。附图标号说明：具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。如图1所示，本发明提供一种偏光芯片，所述偏光芯片100包括衬底11、发光层21以及偏振光层31。所述衬底11设在所述发光层21上，偏振光层31包括两种不同折射率的第一偏光层32及第二偏光层33；第一偏光层32设在发光层21的出光方向上，第二偏光层33与第一偏光层32层叠设置，第一偏光层32用于从无偏振光分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光；第二偏光层33用于反射所述第一偏振光或第二偏振光。需要说明的是，本实施例中，传统的偏光增亮膜产生的偏振光线中具有相互垂直的o光和e光，而传统的偏光增亮膜不能够滤除或反射其中一种类型的光，造成出射光场的一致性差，出光具有巨大的亮度损失，造成亮度低的问题。本发明提出了一种偏光芯片100，在发光层21上设置偏振光层31，通过偏振光层31的第一偏光层32分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光，并在第一偏光层32上设置第二偏光层33，通过第二偏振光层33对第一偏光层32分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光进行反射处理，用于反射第一偏振光或第二偏振光其中一种偏振光光，对另一种偏振光进行透射，进而达到从偏振光层31中透射的光仅为一种偏振光，提高了偏振光的出射光场的一致性；而被反射的偏振光又变成自然光经过第一偏光层32及第二偏光层33，增加了能够从偏振光层31透射的一种偏振光的数量，进而提高通过液晶屏后的亮度。具体地，发光层21发射的光照射进第一偏光层32，光从第一偏光层32透射出去形成线性偏振光，该线性偏振光具有震动方向相互垂直的第一偏振光(o光)及第二偏振光(e光)；线性偏振光照射到设在所述第一偏光层32上的第二偏光层33上，线性偏振光入射到第二偏光层33时，部分光被反射，部分光被透射；多层第一偏光层32与多层第二偏光层33交叉排布设置，即其中一第二偏光层33设在其中一第一偏光层32，另一第一偏光层32设在该第二偏光层33上，依次排列设置；通多设置多层第一偏光层32及多层第二偏光层33，对第一偏振光或第二偏振光进行单向面的反射，提高出射光场的均一性，进而提高出射偏振光的亮度；第一偏振光(o光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为第二偏振光(e光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为s为第一偏光层32与第二偏关层33组合的层数，ns为偏振光产生层最上边介质层的折射率(本发明第二偏光层33上方无其他介质，为空气层，即ns＝1)，no1为第一偏光层32对第一偏振光(o光)折射率，no2为第二偏光层33对第一偏振光(o光)的折射率；ne1为第一偏光层32对第二偏振光(e光)折射率，ne2为第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率，当第一偏光层32对第一偏振光(o光)的折射率相同时，第一偏光层32与第二偏关层33组合的偏振光层31对第一偏振光(o光)的反射率接近为零，如此能够达到偏振光层31对第一偏振光(o光)几乎没有反射率，第一偏振光(o光)绝大部分能够透射出偏振光层31；通过设置多层第一偏光层32与多层第二偏关层33，因为第一偏光层32对第二偏振光(e光)的折射率小于第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率，因此由公式推导出，随着第一偏光层32与第二偏光层33层数的增多，偏振光层31对第二偏振光(e光)的反射率越大；当第一偏光层32与第二偏光层33层数达到一定数量时，致使偏振光层31对第二偏振光(e光)的反射率接近100％，提高偏振光的均一性；对第二偏振光(e光)进行反射，被反射的第二偏振光(e光)经过衬底11的反射，形成自然光入射到偏振光层31，如此在经过多次循环反射，增加了偏振光层31出射第一偏振光(o光)的数量，进而提高背光模组的亮度。在一种可实施的方式中，用于制成蓝光和绿光芯片时，衬底11的材料为al2o3蓝宝石材料，衬底11的厚度优选为50-150μm；发光层21设在所述衬底11上，发光层21的材料为gan发光材料，发光层21的层数为50-150层；每层之间掺入不同比列的si，in，mg等材质从而能产生复合出光。在一种可实施的方式中，用于支撑红光芯片时，衬底11的材料为gaas材料，衬底11的厚度优选为50-150μm；发光层21设在衬底11上，发光层21的材料为gan发光材料，发光层21的层数为50-150层；每层之间掺入不同比例的al、ga、in、p材质进而复合产生红光。在一种可实施的方式中，如图1所示，偏振芯片100为正装芯片时，发光层21设在所述衬底11上，偏振光层31设在发光层21远离所述衬底11的一侧，发光层21的出光方向直接朝向偏振光层31，发光层21发射的光直接照射到偏振光层31，透过偏振光层31的光变成偏振光。在一种可行的实施方式中，如图2所示，偏振芯片100为倒装芯片时，发光层21设在所述衬底11上，偏振光层31设在所述衬底11远离发光层21的一侧，发光层21的出光方向朝向所述衬底11，光透过衬底11入射到偏振光层31，透过偏振光层31的光变成偏振光。具体地，第一偏光层32的材质可以为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯板、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硅烷封端聚醚等光学材料的一种或多种光学材料的组合；所述第二偏光层33的材质可以为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯板、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、硅烷封端聚醚等光学材料的一种或多种光学材料的组合。进一步地，如图1所示，偏振光层31包括多层第一偏光层32及多层第二偏光层33，其中一第一偏光层32靠近发光层21的出光方向设置；其中一第二偏向层33沿出光层21的出光方向设在第一偏光层32上，所述第一偏光层32对第一偏振光的折射率等于第二偏光层33对第一偏振光的折射率，所述第一偏光层32对第二偏振光的折射率低于所述第二偏光层33对第二偏振光的折射率；或所述第一偏光层32对第二偏振光的折射率等于所述第二偏光层33对第二偏振光的折射率，所述第一偏光层32对第一偏振光的折射率低于第二偏光层33对第一偏振光的折射率。需要说明的是，本实施例中，所述偏振光层31包括多层第一偏光层32及多层第二偏光层33，其中一层第一偏光层32靠近发光层21的出光方向设置，其中一层第二偏光层33设在第一偏光层32上；多层第一偏光层32与多层第二偏光层33如此层叠交叉设置形成偏振光层31(即一层第一偏光层32、一层第二偏光层33、一层第一偏光层32、一层第二偏光层33，如此层叠设置)；所述第一偏光层32对第一偏振光的折射率等于第二偏光层33对第一偏振光的折射率，所述第一偏光层32对第二偏振光的折射率低于所述第二偏光层33对第二偏振光的折射率；使得第一偏光层32与第二偏光层33组成的偏振光层31对第一偏振光的反射率接近于零，偏振光层31能够大量透射出第一偏振光，但偏振光层31对第二偏振光的进行部分反射或全部反射，如此提升偏振光层31透出的偏振光的一致性，进而提升透射出第一偏振光的数量。在一种可行的实施方式中，所述第一偏光层32对第二偏振光的折射率等于所述第二偏光层33对第二偏振光的折射率，所述第一偏光层32对第一偏振光的折射率低于第二偏光层33对第一偏振光的折射率；得第一偏光层32与第二偏光层33组成的偏振光层31对第二偏振光的反射率接近于零，偏振光层31能够大量透射出第二偏振光，但偏振光层31对第一偏振光的进行部分反射或全部反射，如此提升偏振光层31透出的偏振光的一致性，进而提升透射出第二偏振光的数量，进一步地，所述第一偏光层32为各向同性介质；所述第二偏光层33为各向异性介质，所述第二偏光层表现双折射效果。需要说明的是，本实施例中，第一偏光层32设为各向同性介质，表现为对光仅有一种折射率或双折射率较小，光的传播速度与偏振方向无光，对光具有同一的折射率，在偏振光照射在第一偏光层32时，第一偏振光32对偏振光不产生影响，使其能够全部透过；第一偏振光层32对第一偏振光和第二偏振光具有相同的折射率。第二偏光层33为各向异性介质，仅表现双折射效果，对第一偏振光或第二偏振光进行透射，对另一偏振光进行反射处理。第二偏光层33对所述第一偏振光和第二偏振光的折射率不同；第一偏振光层32对第一偏振光的折射率与偏振光层33对第一偏振光光的折射率相近设置，或第一偏振光层32对第二偏振光的折射率与所述偏振光层33对第二偏振光光的折射率相近设置。进一步地，如图1所示，所述偏光芯片100还包括反射层41，所述反射层41环绕所述衬底11的侧边设置；所述发光层21、所述偏振光层31均设在所述反射层41内。需要说明的是，本实施例中，反射层41包围所述衬底11、发光层21及所述偏振光层31设置，使偏振光层31直留一出光面，如此反射层41能够防止非线偏光从侧面照射出去，确保正面出光为线偏振光，减少非线偏振光的光线漏出，提高线偏振光的一致性；反射层41的材质为硅胶，并在硅胶中掺有二氧化钛和二氧化硅，提高硅胶的反射率。进一步地，如图1所示，所述偏光芯片100还包括引脚51，所述引脚51设在所述发光层发21上或设在所述偏振光层31上。需要说明的是，本实施例中，当偏光芯片100为正装芯片时，引脚51设在偏振光层31上；或当偏光芯片100为倒装芯片时，引脚51设在发光层21上；引脚51与发光层21电性连接，起导电作用。进一步地，第一偏振光(o光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为第二偏振光(e光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为s为第一偏光层32与第二偏关层33组合的层数，ns为偏振光产生层最上边介质层的折射率(本发明第二偏光层33上方无其他介质，为空气层，即ns＝1)，no1为第一偏光层32对第一偏振光(o光)折射率，no2为第二偏光层33对第一偏振光(o光)的折射率；ne1为第一偏光层32对第二偏振光(e光)折射率，ne2为第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率。需要说明的是，本实施例中，第一偏振光(o光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为第二偏振光(e光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为s为第一偏光层32与第二偏关层33组合的层数，ns为偏振光产生层最上边介质层的折射率(本发明第二偏光层33上方无其他介质，为空气层，即ns＝1)，no1为第一偏光层32对第一偏振光(o光)折射率，no2为第二偏光层33对第一偏振光(o光)的折射率；ne1为第一偏光层32对第二偏振光(e光)折射率，ne2为第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率；当第一偏光层32对第一偏振光(o光)的折射率相同时，第一偏光层32与第二偏关层33组合的偏振光层31对第一偏振光(o光)的反射率接近为零，如此能够达到偏振光层31对第一偏振光(o光)几乎没有反射率，第一偏振光(o光)绝大部分能够透射出偏振光层31；通过设置多层第一偏光层32与多层第二偏关层33，因为第一偏光层32对第二偏振光(e光)的折射率小于第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率，因此由公式推导出，随着第一偏光层32与第二偏光层33层数的增多，偏振光层31对第二偏振光(e光)的反射率越大；当第一偏光层32与第二偏光层33层数达到一定数量时，致使偏振光层31对第二偏振光(e光)的反射率接近100％，提高偏振光的均一性；对第二偏振光(e光)进行反射，被反射的第二偏振光(e光)经过衬底11的反射，形成自然光入射到偏振光层31，如此在经过多次循环反射，增加了偏振光层31出射第一偏振光(o光)的数量，进而提高背光模组的亮度。本发明还提出了一种背光模组，如图3所示，所述背光模组包括：电路板61；如上所述的偏光芯片100，所述偏光芯片100固定在所述电路板61上，并与所述电路板61连通；液晶玻璃62，所述液晶玻璃62设在所述偏光芯片100的出光方向上。需要说明的是，本实施例中，一种背光模组，优选地，偏光芯片100为倒装芯片，偏光芯片100设在所述电路板61上，电路板61的材质可为覆铜板、双马来醯亚胺-三嗪树脂板或铝基板材，起导电和固定偏光芯片100的作用；液晶玻璃62设在偏光芯片100的出光方向上，用于透过偏振光及保护偏光芯片100的作用。进一步地，如图3所示，所述背光模组还包括光学板材63，所述光学板材63设在所述电路板61和所述液晶玻璃62之间。需要说明的是，本实施例中，光学板材63设在电路板61和液晶玻璃62之间，光学板材63的材质为聚苯乙烯板或聚甲基丙烯酸甲酯扩散板，用于支撑液晶玻璃62，进而增加混光距离。光学板材63包括光学膜和板材，光学膜的作用是用于扩散均匀光学的作用，而板材的作用是支撑液晶玻璃和混光距离。进一步地，所述液晶玻璃62朝向所述偏光芯片100的出光方向的面上设有一层液晶层；所述液晶玻璃内设有下偏光片，所述下偏光片的偏振方向与所述偏光芯片100的所述第一偏振光或所述第二偏振光的方向一致。需要说明的是，本实施例中，在液晶玻璃62朝向偏光芯片100的出光方向的面上设有一层液晶层，该液晶层为盘状液晶层，用于减少光学板材63与偏光芯片100之间的减偏现象的发生。所述液晶玻璃内设有下偏光片，所述下偏光片的偏振方向与所述偏光芯片100的所述第一偏振光或所述第二偏振光的方向一致，如果偏光芯片100透射的是第一偏振光，则下偏光片的偏光方向为第一偏振光的方向；如果偏光芯片100透射的是第二偏振光，则下偏光片的偏光方向为第二偏振光的方向，透过与偏光芯片100发射数量较多的线偏振光，进而提高背光模组的亮度。本发明还提出了一种显示装置，所述显示装置包括：控制器；如上所述的背光模组，所述背光模组与所述控制器电性连接。需要说明的是，本实施例中，一种显示装置，用于显示特定的画面；所述显示装置包括控制器及背光模组，所述背光模组与所述控制器电性连接，所述控制器控制所述背光模组的开关。本发明提出实施列一一种偏光芯片，所述偏光芯片100包括：衬底11、发光层21及偏振光层31；所述衬底11设在所述发光层21上；偏振光层31包括两种不同折射率的第一偏光层32及第二偏光层33；第一偏光层32设在发光层21的出光方向上，所述第二偏光层33与第一偏光层32层叠设置，第一偏光层32用于从无偏振光分束出相互垂直的第一偏振光及第二偏振光；第二偏光层33用于反射所述第一偏振光或第二偏振光。第一偏振光(o光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为第二偏振光(e光)的反射率与偏振光层31的膜层数的关系公式为s为第一偏光层32与第二偏关层33组合的层数，ns为偏振光产生层最上边介质层的折射率(本发明第二偏光层33上方无其他介质，为空气层，即ns＝1)，no为第一偏光层32对第一偏振光(o光)折射率或第二偏光层33对第一偏振光(o光)的折射率；ne为第一偏光层32对第二偏振光(e光)折射率或第二偏光层33对第二偏振光(e光)的折射率；当所述第一偏光层32的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的混合材料，第一偏光层32对第一偏振光的折射率no1为1.64，第一偏光层32对第二偏振光的折射率ne1为1.64；第二偏光层33的材质为聚萘二甲酸乙二醇酯，所述第二偏光层33对第一偏振光的折射率no2为1.64，第二偏光层33对第二偏振光的折射率ne2为1.88；通过设置多层第一偏光层32及第二偏光层33，进而得到对第二偏振光(e光)不同的反射率，通过实现得到如表1所示的状况；表1不同层数与第一偏光层和第二偏光层对第二偏振光的反射率的关系层数13579111315171921re28.96％49.53％66.76％79.18％87.36％92.48％95.57％97.41％98.49％99.12％99.49％层数2325272931333537394143re99.71％99.83％99.90％99.94％99.97％99.98％99.99％99.99％100.00％100.00％100.00％根据表1可知在第一偏光层32与第二偏光层33层数为39时，对第二偏振光(e光)的反射率为100％，优选地，第一偏光层32与第二偏光层33层数40层，40层的第一偏光层32与第二偏光层33组成的偏振光层31对第二偏振光(e光)的反射率为100％，对第一偏振光(o光)的反射率接近为0。实现提高偏振光的出射光场的一致性，进而提高出射偏振光的亮度。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页12