一种侧入式背光模组和显示装置制造方法

一种侧入式背光模组和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种侧入式背光模组和显示装置，涉及显示【技术领域】，该侧入式背光模组在采用自然光源的前提下，提高光线的利用率。该侧入式背光模组包括：射出平行的自然光的光源；位于光源一侧的分光结构，分光结构将自然光分为上下两束平行传播的第一偏振光和第二偏振光；位于分光结构远离光源一侧的导光结构，导光结构包括相互衔接的X个第一导光单元和Y个第二导光单元，X和Y均为大于1的整数；每个第一导光单元使能量为第一偏振光的能量的1/X的光线射出导光结构，每个第二导光单元使能量为第二偏振光的能量的1/Y的光线射出导光结构，第一导光单元和第二导光单元使射出导光结构的所有光线的偏振方向相同。
【专利说明】一种侧入式背光模组和显示装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种侧入式背光源和显示装置。

【背景技术】
[0002] 液晶显示器主要包括依次设置的背光模组、第一偏振片、显示面板以及第二偏振 片，其中，背光模组提供光线的光线经过第一偏振片，然后经过显示面板，最后经过第二偏 振片。
[0003] 目前，常用的背光模组为侧入式背光模组，其主要包括导光板以及位于导光板一 个侧边上的光源。光源可以为自然光源或者偏振光源。当光源为自然光源时，自然光源射 出的光线从导光板的侧边射入，然后从导光板的出光面射出，接着通过第一偏振片，由于第 一偏振片只能使得具有特定偏振方向的光线通过，因此，从导光板射出的光线中仅一部分 光线可以通过第一偏振片，光线的利用率低。当光源为偏振光源时，偏振光源射出的偏振光 经过导光板的过程中，偏振光的偏振方向会发生一定的改变，导致偏振方向发生变化的那 部分偏振光无法通过第一偏振片，还是在一定程度上降低了光线的利用率。


【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种侧入式背光模组和显示装置，该侧入式 背光模组在采用自然光源的前提下，提高光线的利用率。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种侧入式背光模组，采用如下技术 方案：
[0006] 一种侧入式背光模组包括：
[0007] 光源，所述光源射出平行的自然光；
[0008] 位于所述光源一侧的分光结构，所述分光结构将所述自然光分为上下两束平行传 播的偏振方向相同或者偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光；
[0009] 位于所述分光结构远离所述光源一侧的导光结构，所述导光结构包括相互衔接的 X个第一导光单元和Y个第二导光单元，X和Y均为大于1的整数；
[0010] 每个所述第一导光单元使能量为所述第一偏振光的能量的1/X的光线射出所述 导光结构，每个所述第二导光单元使能量为所述第二偏振光的能量的ι/Y的光线射出所述 导光结构，所述第一导光单元和所述第二导光单元使射出所述导光结构的所有光线的偏振 方向相同。
[0011] 所述分光结构包括上下设置的第一导光层和第二导光层，所述第一导光层与所述 光源位于同一平面内，所述第一导光层内设置有倾斜135°的第一偏振分光片，所述第二导 光层内设置有倾斜135°的第一反射片。
[0012] 所述分光结构还包括位于所述第二导光层内所述第一反射片远离所述光源一侧 的垂直于所述第二导光层所在平面设置的偏振方向转换结构，所述偏振方向转换结构用于 使所述第二偏振光的偏振方向与所述第一偏振光的偏振方向相同。
[0013] 所述分光结构包括上下设置的第一导光层和第二导光层，所述第二导光层和所述 光源处于同一平面内，所述第一导光层内设置有倾斜45°的第二反射片，所述第二导光层 内设置有倾斜45°的第二偏振分光片。
[0014] 所述分光结构还包括位于所述第一导光层内所述第二反射片远离所述光源一侧 的垂直于所述第一导光层所在平面设置的偏振方向转换结构，所述偏振方向转换结构用于 使所述第一偏振光的偏振方向与所述第二偏振光的偏振方向相同。
[0015] 所述导光结构包括上下设置的第一导光板和第二导光板；
[0016] 自所述光源一侧起的第1个至第X-1个所述第一导光单元均包括位于所述第一导 光板内的倾斜45°设置的第三偏振分光片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板 一侧的第一固化液晶单元，第X个所述第一导光单元包括第X个所述第三偏振分光片以及 第X个所述第一固化液晶单元，其中χ = 1、2、……Χ-1，第X个所述第三偏振分光片的透 光轴方向与所述第一偏振光的偏振方向之间的夹角ax = arcsin(sqrt(x/X_l))，第X个所 述第一固化液晶单元的旋光角度ai满足ajax = 90° ;
[0017] 第X个所述第一导光单元包括位于所述第一导光板内的倾斜45°设置的第三反 射片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧的第二固化液晶单元，所述第二固 化液晶单元的旋光角度a 2为0 ° ;
[0018] 自所述光源一侧起的第1个至第Y-1个所述第二导光单元包括位于所述第二导光 板内的倾斜45°设置的第四偏振分光片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一 侧的第三固化液晶单元，第y个所述第二导光单元包括第y个所述第四偏振分光片以及第 y个所述第三固化液晶单元，其中y = 1、2、……Y-1，第y个所述第四偏振分光片的透光轴 方向与所述第二偏振光的偏振方向之间的夹角ay = arcsin(sqrt(y/Y-l))，第y个所述第 三固化液晶单元的旋光角度a3满足a3+a y = 90° ;
[0019] 第Y个所述第二导光单元包括位于所述第二导光板内的倾斜45°设置的第四反 射片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧的第四固化液晶单元，所述第四固 化液晶单元的旋光角度a 4为0°。
[0020] 所述导光结构包括上下设置的第一导光板和第二导光板；
[0021] 自所述光源一侧起的第1个至第X-1个所述第一导光单元均包括位于所述第一导 光板内的倾斜45°设置的第三偏振分光片以及位于所述第三偏振分光片靠近所述分光结 构一侧的垂直于所述第一导光板所在平面设置的第五固化液晶单元，每个所述第三偏振分 光片的透光轴方向与所述第一偏振光的偏振方向相同，每个所述第五固化液晶单兀的旋光 角度均为 a5，且 a5 = arcsin (sqrt (1/X-1));
[0022] 第X个所述第一导光单元包括位于所述第一导光板内的倾斜45°设置的第三反 射片以及位于所述第三反射片靠近所述分光结构一侧的垂直于所述第一导光板所在平面 设置的第六固化液晶单元，所述第六固化液晶单元的旋光角度a 6为90° ;
[0023] 自所述光源一侧起的第1个至第Y-1个所述第二导光单元均包括位于所述第二 导光板内的倾斜45°设置的第四偏振分光片以及位于所述第四偏振分光片一侧的垂直 于所述第一导光板所在平面设置的第七固化液晶单元，每个所述第四偏振分光片的透光 轴方向与所述第二偏振光的偏振方向相同，每个所述第七固化液晶单元的旋光角度a 7 = arcsin(sqrt(1/Y-1))；
[0024] 第Y个所述第二导光单元包括位于所述第二导光板内的倾斜45°设置的第四反 射片以及位于所述第四反射片靠近所述分光结构一侧的垂直于所述第一导光板所在平面 设置的第八固化液晶单元，所述第八固化液晶单元的旋光角度a 8为90°。
[0025] 所述光源包括发光结构以及位于所述发光结构靠近所述分光结构一侧的凸透镜。
[0026] 所述光源还包括位于所述发光结构下的散热结构以及凸透镜支架，所述凸透镜支 架用于将所述凸透镜固定于所述散热结构上。
[0027] 本发明实施例提供了一种侧入式背光模组，光源射出平行的自然光经过分光结构 后，分为上下两束平行的偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，导光结构包括相 互衔接的X个第一导光单元和Y个第二导光单元，X和Y均为大于1的整数。每个第一导 光单元使能量为第一偏振光的能量的1/X的光线射出导光结构，每个第二导光单元使能量 为第二偏振光的能量的ι/Y的光线射出导光结构，第一导光单元和第二导光单元使射出导 光结构的所有光线的偏振方向相同，从而使得本发明实施例中的侧入式背光模组能够采用 自然光源的前提下射出均匀的偏振方向相同的偏振光，进而使得所有侧入式背光模组射出 的偏振光均照射到显示面板上，提高了光线的利用率。
[0028] 本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括以上任一项所述的背光模 组。

【专利附图】

【附图说明】
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0030] 图1为本发明实施例中的第一种侧入式背光模组的示意图；
[0031] 图2为本发明实施例中的光源的示意图；
[0032] 图3为本发明实施例中的第一种分光结构的示意图；
[0033] 图4为本发明实施例中的第二种分光结构的示意图；
[0034] 图5为本发明实施例中的第三种分光结构的示意图；
[0035] 图6为本发明实施例中的第四种分光结构的示意图；
[0036] 图7为本发明实施例中的第二种侧入式背光模组的示意图。

【具体实施方式】
[0037] 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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
[0038] 实施例一
[0039] 本发明实施例提供了一种侧入式背光模组和显示装置，该侧入式背光模组在采用 自然光源的前提下，提高光线的利用率。
[0040] 具体地，如图1所示，该侧入式背光模组包括：
[0041] 光源1，光源1射出平行的自然光。
[0042] 位于光源1 一侧的分光结构2,分光结构2将自然光分为上下两束平行传播的偏振 方向相同或者偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光。需要说明的是，本发明实施 例中仅从分光结构2射出且未经过任何结构的光线称为第一偏振光和第二偏振光，其他光 线均统称为光线。
[0043] 位于分光结构2远离光源1 一侧的导光结构3,导光结构3包括相互衔接的X个第 一导光单元31和Y个第二导光单元32, X和Y均为大于1的整数。优选地，X等于Y。
[0044] 每个第一导光单兀31使能量为第一偏振光的能量的1/X的光线射出导光结构3， 从而射出侧入式背光模组；每个第二导光单元32使能量为第二偏振光的能量的1/Y的光线 射出导光结构3,从而射出侧入式背光模组。第一导光单兀31和第二导光单兀32使射出导 光结构3的所有光线的偏振方向相同。
[0045] 其中，第一导光单元31和第二导光单元32相互衔接，使得整个侧入式背光模组每 个位置均有光线射出，且无光线被遮挡，从而保证了光线均匀地从导光结构3射出。
[0046] 此外，侧入式背光模组还包括支撑结构4,支撑结构4用于支撑分光结构2和导光 结构3。
[0047] 本发明实施例提供了一种侧入式背光模组，光源射出平行的自然光经过分光结构 后，分为上下两束平行的偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，导光结构包括相 互衔接的X个第一导光单元和Y个第二导光单元，X和Y均为大于1的整数。每个第一导 光单元使能量为第一偏振光的能量的1/X的光线射出导光结构，每个第二导光单元使能量 为第二偏振光的能量的ι/Y的光线射出导光结构，第一导光单元和第二导光单元使射出导 光结构的所有光线的偏振方向相同，从而使得本发明实施例中的侧入式背光模组能够采用 自然光源的前提下射出均匀的偏振方向相同的偏振光，进而使得所有侧入式背光模组射出 的偏振光均照射到显示面板上，提高了光线的利用率。
[0048] 实施例二
[0049] 为了便于本领域技术人员理解，本发明实施例还对光源1、分光结构2、第一导光 单元31以及第二导光单元32等结构的几种可能的具体结构进行了详细的描述。需要说明 的是，光源1、分光结构2、第一导光结构31以及第二导光结构32等的具体结构并不局限于 此，本发明实施例在此不再赘述。
[0050] 首先，先对光源1的具体结构进行描述。如图2所示，光源1包括发光结构11以 及位于发光结构11靠近分光结构2 -侧的凸透镜12。发光结构11发射出的发散的自然光 经过凸透镜1的汇聚后，变为平行的自然光，从而提供给分光结构2,以使得自然光在分光 结构2内不会出现光散射的现象。优选地，发光结构11包括多个发光二极管。光源1还可 以包括位于发光结构11下的散热结构13以及用于将凸透镜12固定于散热结构13上的凸 透镜支架14。
[0051] 接着，对分光结构2的具体结构进行描述。分光结构2可以具有如图3或者图4 所述的两种具体结构。
[0052] 具体地，如图3所示，分光结构2包括上下设置的第一导光层21和第二导光层22， 第一导光层21与光源1位于同一平面内，第一导光层21内设置有倾斜135°设置的第一偏 振分光片211，第二导光层22内设置有倾斜135°设置的第一反射片221。
[0053] 光源1发射的平行的自然光首先射入第一导光层21内倾斜135°设置的第一偏振 分光片211上，使得光线被分为偏振方向相互垂直的两束光，其中，一束光直接穿过第一偏 振分光片211，成为水平方向传播的第一偏振光，从而射入导光结构3,另一束光被第一偏 振分光片211反射，坚直向下射向第二导光层22内倾斜135°设置的第一反射片221上，经 过第一反射片221的反射后成为水平方向传播的第二偏振光，并射入导光结构3,从而实现 了将光源1发射的平行的自然光分为上下两束平行传播的偏振方向相互垂直的第一偏振 光和第二偏振光。
[0054] 如图4所示，分光结构2包括上下设置的第一导光层21和第二导光层22,第二导 光层21与光源1位于同一平面内，第一导光层21内设置有倾斜45°的第二反射片212,第 二导光层22内设置有倾斜45°的第二偏振分光片222。
[0055] 光源1发射的平行的自然光首先射入第二导光层22内倾斜45°设置的第二偏振 分光片222上，使得光线被分为偏振方向相互垂直的两束光，其中，一束光直接穿过第二偏 振分光片222,成为水平方向传播的第二偏振光，从而射入导光结构3,另一束光被第二偏 振分光片222反射，坚直向上射向第一导光层21内倾斜45°设置的第二反射片212上，经 过第二反射片212的反射后，称为水平方向传播的第一偏振光，进而射入导光结构3,从而 实现了将光源1发射的平行的自然光分为上下两束平行传播的偏振方向相互垂直的第一 偏振光和第二偏振光。
[0056] 需要说明的是，具有上述两种具体结构的分光结构2将光源1发射的平行的自然 光分为上下两束平行传播的偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光。在本发明实施 例中还可以使分光结构2还包括用于使第二偏振光的偏振方向与第一偏振光的偏振方向 相同的偏振方向转换结构23。优选地，偏振方向转换结构23为二分之一波片或者固化液 晶，其中固化液晶内的入光面和出光面的液晶分子呈90°扭转的方式排列。
[0057] 具体地，对于如图3所述的分光结构2来说，如图5所示，偏振方向转换结构23位 于第二导光层22内第一反射片221远离光源1 一侧，并垂直于第二导光层22所在平面设 置。具体地，对于如图4所述的分光结构2来说，如图6所示，偏振方向转换结构23位于第 一导光层21内第二反射片212远离光源1 一侧，并垂直于第一导光层21所在平面设置。
[0058] 进一步优选地，第一导光层21、第二导光层22和导光结构3的材质相同。
[0059] 需要说明的是，在本发明实施例后续的内容中均以分光结构2射出的第一偏振光 和第二偏振光的偏振方向相同为例进行描述，第一偏振光和第二偏振光的偏振方向相互垂 直的情况，本领域技术人员基于本发明实施例提供的内容的基础上在不付出创造性劳动的 前提下均可获得，本发明实施例不再赘述。
[0060] 最后，对第一导光单元31和第二导光单元32的具体结构进行描述，本发明实施例 提供了两种具体实施方案：
[0061] 方案一：
[0062] 如图1所不，导光结构3包括上下设置的第一导光板301和第二导光板302,自光 源1 一侧起的第1个至第X-1个第一导光单元31均包括位于第一导光板301内的倾斜45° 设置的第三偏振分光片311以及位于第一导光板301远离第二导光板302 -侧的第一固化 液晶单元312,第X个第一导光单元31包括第X个第三偏振分光片311以及第X个第一固 化液晶单元312,其中，X = 1、2、……X-1，第X个第三偏振分光片311的透光轴方向与第 一偏振光的偏振方向之间的夹角ax = arcsin(sqrt (x/X-1))，第x个第一固化液晶单元312 的旋光角度％ ?两足4+? = 90 。
[0063] 第X个第一导光单元31包括位于第一导光板301内的倾斜45°设置的第三反射 片313以及位于第一导光板301远离第二导光板302-侧的第二固化液晶单元314,第二固 化液晶单元314的旋光角度a 2为0°。
[0064] 自光源1 一侧起的第1个至第Y-1个第二导光单元32均包括位于第二导光板302 内的倾斜45°设置的第四偏振分光片321以及位于第一导光板301远离第二导光板302 - 侧的第三固化液晶单元322,第y个第二导光单元32包括第y个第四偏振分光片321以及 第y个第三固化液晶单元322,其中，y = 1、2、……Y_l，第y个第四偏振分光片321的透 光轴方向与第二偏振光的偏振方向之间的夹角ay = arcsin(sqrt(y/Y_l))，第y个第三固 化液晶单兀322的旋光角度a3 ?两足a3+ay = 90 。
[0065] 第Y个第二导光单元32包括位于第二导光板302内的倾斜45°设置的第四反射 片323以及位于第一导光板301远离第二导光板302 -侧的第四固化液晶单元324,第四固 化液晶单元324的旋光角度a4为0°。
[0066] 第一至第四固化液晶单元的旋光角度由其内的固化液晶分子的排列方式决定，示 例性地，第一固化液晶单元312内的入光面和出光面的固化液晶分子呈ai的角度扭转的方 式排列，从而使得第一固化液晶单元312的旋光角度为&1。
[0067] 光线在具有上述结构的第一导光单元31和第二导光单元32内的传播过程如下：
[0068] 由分光结构2射出的第一偏振光水平射向第1个第一导光单元31内的倾斜45° 设置的第三偏振分光片311，由于第1个第三偏振分光片311的透光轴方向与第一偏振光的 偏振方向之间的夹角a x = arcsin(sqrt(l/X_l))，其中X = 1，因此，第一偏振光分解为偏振 方向相互垂直的两束光线，其中偏振方向与第1个第三偏振分光片311的透光轴方向垂直 的一部分光线被反射进而坚直向上射向第1个第一固化液晶单元312,由于第一固化液晶 单元312的旋光角度ai满足afax = 90°，因此最后经过第1个第一固化液晶单元312射 出导光结构3的光线的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相同，该部分光线的能量为第一 偏振光的能量的1/X，偏振方向与第1个第三偏振分光片311的透光轴方向相同的那部分光 线通过第1个第三偏振分光片311水平射向第2个第三偏振分光片311。如此往复，当光线 通过最后一个第三偏振分光片311，即第X-1个第三偏振分光片311后，仅剩余能量为第一 偏振光的能量的1/X的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相同的光线，该部分光线经过第 三反射片313的反射后坚直向上射向旋光角度a 2为0°的第二固化液晶单元314,进而射 出导光结构3。
[0069] 由分光结构2射出的第二偏振光水平射向第1个第二导光单元32内的倾斜45° 设置的第四偏振分光片321，由于第1个第四偏振分光片321的透光轴方向与第二偏振光的 偏振方向之间的夹角a y = arcsin(sqrt(l/Y_l))，其中y = 1，因此，第二偏振光分解为偏振 方向相互垂直的两束光线，其中偏振方向与第1个第四偏振分光片321的透光轴方向垂直 的一部分光线被反射进而坚直向上射向第1个第三固化液晶单元322,由于第三固化液晶 单元322的旋光角度a 3满足a3+ay = 90°，因此最后经过第1个第三固化液晶单元322射 出导光结构3的光线的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相同，该部分光线的能量为第二 偏振光的能量的1/Y，偏振方向与第1个第四偏振分光片321的透光轴方向相同的那部分光 线通过第1个第四偏振分光片321水平射向第2个第四偏振分光片321。如此往复，当光线 通过最后一个第四偏振分光片321，即第Y-1个第四偏振分光片321后，仅剩余能量为第二 偏振光的能量的1/Y的偏振方向与第二偏振光的偏振方向相同的光线，该部分光线经过第 四反射片323的反射后坚直向上射向旋光角度 &4为0°的第四固化液晶单元324,进而射 出导光结构3。
[0070] 需要说明的是，由于第一偏振光和第二偏振光的偏振方向相同，因此，整个侧入式 背光模组射出的光线的偏振方向均与第一偏振光的偏振方向相同。
[0071] 需要进一步补充的是，如有特殊需求，也可以通过调节第一固化液晶单元312、第 二固化液晶单元314、第三固化液晶单元322、第四固化液晶单元324的旋光角度以及第三 偏振分光片311、第四偏振分光片321的透光轴方向，进而使得侧入式背光模组射出的所有 光线的偏振方向与第一偏振光的偏振方向垂直。
[0072] 方案二：
[0073] 如图7所不，导光结构3包括上下设置的第一导光板301和第二导光板302。自 光源1 一侧起的第1个至第X-1个第一导光单元31包括位于第一导光板301倾斜45°设 置的第三偏振分光片311以及位于第三偏振分光片311 -侧的垂直于第一导光板301所在 平面设置的第五固化液晶单元315,每个第三偏振分光片311的透光轴方向与第一偏振光 的偏振方向相同，每个第五固化液晶单元315的旋光角度均为a 5，且a5 = arcsin(sqrt(l/ X_l))。
[0074] 第X个第一导光单元31包括位于第一导光板301内的倾斜45°设置的第三反射 片313以及位于第三反射片313靠近分光结构2 -侧的垂直于第一导光板301所在平面设 置的第六固化液晶单元316,第六固化液晶单元316的旋光角度a6为90°。
[0075] 自光源1 一侧起的第1个至第Y-1个第二导光单元32包括位于第二导光板302内 的倾斜45°设置的第四偏振分光片321以及位于第四偏振分光片321-侧的垂直于第一导 光板301所在平面设置的第七固化液晶单元325,每个第四偏振分光片321的透光轴方向与 第二偏振光的偏振方向相同，每个第器固化液晶单元325的旋光角度a 7 = arcsin(sqrt(l/ Y_l))。
[0076] 第Y个第二导光单元32包括位于第二导光板302内的倾斜45°设置的第四反射 片323以及位于第四反射片323靠近分光结构2 -侧的垂直于第一导光板301所在平面设 置的第八固化液晶单元326,第八固化液晶单元326的旋光角度a8为90°。
[0077] 光线在具有上述结构的第一导光单元31和第二导光单元32内的传播过程如下：
[0078] 由分光结构2射出的第一偏振光水平射向第1个第一导光单元31内的第 五固化液晶单兀315,第五固化液晶单兀315使第一偏振光的偏振方向旋转a 5，a5 = arcsin(sqrt(l/X-l)),经过第五固化液晶单元315后的光线射向第三偏振分光片311,第 三偏振分光片311使光线分为两束偏振方向相互垂直的光线，其中，偏振方向与第三偏振 分光片311的透光轴方向垂直的一部分光线被反射进而坚直射出导光结构3,射出光线的 能量为第一偏振光的能量的1/X，偏振方向与第三偏振分光片311的透光轴方向相同的那 部分光线通过第三偏振分光片311水平射向第2个第一分光单元31。如此往复，当光线通 过到达最后一个第一分光单元31时，仅剩余能量为第一偏振光的能量的1/X的光线，该部 分光线经过第六固化液晶单元316后偏振方向改变90°，然后被第三反射片313的反射进 而坚直向上射出导光结构3。
[0079] 由分光结构2射出的第二偏振光水平射向第1个第二分光单元32内的第 七固化液晶单元325,第七固化液晶单元325使第二偏振光的偏振方向旋转a 7, a7 = arcsin(sqrt(l/Y-l))，经过第七固化液晶单元325后的光线射向第四偏振分光片321，第 四偏振分光片321使光线分为两束偏振方向相互垂直的光线，其中，偏振方向与第四偏振 分光片321的透光轴方向垂直的一部分光线被反射进而坚直向上射出导光结构3,射出光 线的能量为第二偏振光的能量的1/X，第二偏振光中偏振方向与第四偏振分光片321的透 光轴方向相同的那部分光线通过第四偏振分光片321水平射向第2个第二分光单兀32。如 此往复，当光线通过到达最后一个第二分光单元32时，仅剩余能量为第二偏振光的能量的 1/Y的光线，该部分光线经过第八固化液晶单元326后偏振方向改变90°，然后被第四反射 片323的反射后坚直向上射出导光结构3。
[0080] 需要说明的是，当第一导光单元31和第二导光单元32采用方案二中的结构时，侧 入式背光模组射出的光线的偏振方向与第一偏振光的偏振方向垂直。
[0081] 需要进一步补充的是，如有特殊需求，也可以通过调节第一固化液晶单元312、第 二固化液晶单元314、第三固化液晶单元322、第四固化液晶单元324、第五固化液晶单元 315、第六固化液晶单元316、第七固化液晶单元325和第八固化液晶单元326的旋光角度以 及第三偏振分光片311和第四偏振分光片321的透光轴方向，进而使得侧入式背光模组射 出的所有光线的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相同。
[0082] 实施例三
[0083] 本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括以上任一种实施方式所述的 背光模组。
[0084] 显示装置还包括显示面板和偏振片，由于本发明实施例中的侧入式背光模组的射 出的光线为偏振方向相同的光线，因此，偏振片仅需要位于显示面板远离侧入式背光模组 一侧即可，可以简化显示装置的结构，进而降低显示装置的成本。
[0085] 此外，由于实施例二中的方案一和方案二中第一导光单兀31内的第三偏振分光 片311和第二导光单元32内的第四偏振分光片321均倾斜45°设置，从而使得射出侧入式 背光模组的光线的传播方向相同，且均为坚直向上，进而使得本发明实施例中的显示装置 拥有近于0°的视角。
[〇〇86] 以上所述，仅为本发明的【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以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1. 一种侧入式背光模组，其特征在于，包括： 光源，所述光源射出平行的自然光； 位于所述光源一侧的分光结构，所述分光结构将所述自然光分为上下两束平行传播的 偏振方向相同或者偏振方向相互垂直的第一偏振光和第二偏振光； 位于所述分光结构远离所述光源一侧的导光结构，所述导光结构包括相互衔接的X个 第一导光单元和Y个第二导光单元，X和Y均为大于1的整数； 每个所述第一导光单元使能量为所述第一偏振光的能量的1/X的光线射出所述导光 结构，每个所述第二导光单元使能量为所述第二偏振光的能量的ι/Y的光线射出所述导光 结构，所述第一导光单元和所述第二导光单元使射出所述导光结构的所有光线的偏振方向 相同。
2. 根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述分光结构包括上下设置 的第一导光层和第二导光层，所述第一导光层与所述光源位于同一平面内，所述第一导光 层内设置有倾斜135°的第一偏振分光片，所述第二导光层内设置有倾斜135°的第一反 射片。
3. 根据权利要求2所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述分光结构还包括位于所 述第二导光层内所述第一反射片远离所述光源一侧的垂直于所述第二导光层所在平面设 置的偏振方向转换结构，所述偏振方向转换结构用于使所述第二偏振光的偏振方向与所述 第一偏振光的偏振方向相同。
4. 根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述分光结构包括上下设置 的第一导光层和第二导光层，所述第二导光层和所述光源处于同一平面内，所述第一导光 层内设置有倾斜45°的第二反射片，所述第二导光层内设置有倾斜45°的第二偏振分光 片。
5. 根据权利要求4所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述分光结构还包括位于所 述第一导光层内所述第二反射片远离所述光源一侧的垂直于所述第一导光层所在平面设 置的偏振方向转换结构，所述偏振方向转换结构用于使所述第一偏振光的偏振方向与所述 第二偏振光的偏振方向相同。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的侧入式背光模组，其特征在于， 所述导光结构包括上下设置的第一导光板和第二导光板； 自所述光源一侧起的第1个至第X-1个所述第一导光单元均包括位于所述第一导光板 内的倾斜45°设置的第三偏振分光片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧 的第一固化液晶单元，第X个所述第一导光单元包括第X个所述第三偏振分光片以及第X 个所述第一固化液晶单元，其中χ= 1、2、……Χ-1，第X个所述第三偏振分光片的透光轴 方向与所述第一偏振光的偏振方向之间的夹角\ = arcsin(sqrt(x/X_l))，第X个所述第 一固化液晶单元的旋光角度ai满足ajax = 90° ; 第X个所述第一导光单元包括位于所述第一导光板内的倾斜45°设置的第三反射片 以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧的第二固化液晶单元，所述第二固化液 晶单元的旋光角度％为0° ; 自所述光源一侧起的第1个至第Y-1个所述第二导光单元包括位于所述第二导光板内 的倾斜45°设置的第四偏振分光片以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧的 第三固化液晶单元，第y个所述第二导光单元包括第y个所述第四偏振分光片以及第y个 所述第三固化液晶单元，其中y = 1、2、……Y-1，第y个所述第四偏振分光片的透光轴方 向与所述第二偏振光的偏振方向之间的夹角ay = arcsin (sqrt (y/Υ-Ι))，第y个所述第三 固化液晶单元的旋光角度a3满足a3+a y = 90° ; 第Y个所述第二导光单元包括位于所述第二导光板内的倾斜45°设置的第四反射片 以及位于所述第一导光板远离所述第二导光板一侧的第四固化液晶单元，所述第四固化液 晶单元的旋光角度&4为0°。
7. 根据权利要求1-5任一项所述的侧入式背光模组，其特征在于， 所述导光结构包括上下设置的第一导光板和第二导光板； 自所述光源一侧起的第1个至第X-1个所述第一导光单元均包括位于所述第一导光板 内的倾斜45°设置的第三偏振分光片以及位于所述第三偏振分光片靠近所述分光结构一 侧的垂直于所述第一导光板所在平面设置的第五固化液晶单元，每个所述第三偏振分光片 的透光轴方向与所述第一偏振光的偏振方向相同，每个所述第五固化液晶单元的旋光角度 均为 a5，且 a5 = arcsin (sqrt (1/X-1))； 第X个所述第一导光单元包括位于所述第一导光板内的倾斜45°设置的第三反射片 以及位于所述第三反射片靠近所述分光结构一侧的垂直于所述第一导光板所在平面设置 的第六固化液晶单元，所述第六固化液晶单元的旋光角度a 6为90° ; 自所述光源一侧起的第1个至第Y-1个所述第二导光单元均包括位于所述第二导 光板内的倾斜45°设置的第四偏振分光片以及位于所述第四偏振分光片一侧的垂直于 所述第一导光板所在平面设置的第七固化液晶单元，每个所述第四偏振分光片的透光轴 方向与所述第二偏振光的偏振方向相同，每个所述第七固化液晶单元的旋光角度a 7 = arcsin(sqrt(1/Y-1))； 第Y个所述第二导光单元包括位于所述第二导光板内的倾斜45°设置的第四反射片 以及位于所述第四反射片靠近所述分光结构一侧的垂直于所述第一导光板所在平面设置 的第八固化液晶单元，所述第八固化液晶单元的旋光角度a 8为90°。
8. 根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述光源包括发光结构以及 位于所述发光结构靠近所述分光结构一侧的凸透镜。
9. 根据权利要求8所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述光源还包括位于所述发 光结构下的散热结构以及凸透镜支架，所述凸透镜支架用于将所述凸透镜固定于所述散热 结构上。
10. -种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的侧入式背光模组。
【文档编号】F21S8/00GK104089221SQ201410314565
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】王尚 申请人:京东方科技集团股份有限公司