[发明专利]偏振光转换装置及由其组成的车用灯与液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光的转换利用装置，特别是一种偏振光转换装置；本发明还涉及一种由该偏振光转换装置组成液晶显示装置；本发明还涉及一种由该偏振光转换装置组成的车用照明及信号指示灯。

背景技术

在液晶显示技术中，液晶屏需要的是偏振光，另一正交方向的偏振光往往被浪费，如要避免浪费则需要对偏振光的偏振方向进行转换，使之成为有用的偏振光。当前最主要的偏振转换器件是玻片，结构上一般是使用在玻璃上蒸镀偏振分光膜的方式先进行分光，被分出的“废光”再通过波片进行偏振转换。此种分光模式一般采用光线倾斜45度角入射，采用玻璃条块堆叠式，结构复杂，蒸镀工艺复杂，整体成本也较高。如PBS偏振转换器。整体器件因不方便超薄化，故没有用在显示器和液晶电视上，而主要用在投影显示中。在边打灯式的背光模组中，有用到反射型偏振片作为分光器件，被分返回的光线其偏振态的转换仍然需要用波片。因波片成本比较高昂，这在液晶屏越做越大的今天，波片也同样需要很大，如此成本将高到无法接受。目前也有一些其他形式的偏振转换装置，但不是结构复杂，就是工艺复杂，很难有令人满意的方式。

汽车在夜晚会车时，汽车大灯如果能出射偏振光，在司机的视线前设置偏振片，将可以做到让司机看不到对方车大灯的光但可以看到自己车大灯的光。让夜晚行车视野清晰，行车更安全。目前的技术方案是在汽车大灯的玻壳上设置偏振片。如此带来的问题是大灯的亮度减低了一半。造成了光能的浪费。如果要增加大灯的功率则会改变汽车的电路性能，给行车安全带来危险。同样也会造成光能的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计更为合理、结构更为紧凑、较廉价且具较高偏振光转换效率的偏振光转换装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了一种由上述偏振光转换装置组成液晶显示装置。

本发明所要解决的再一技术问题是提供了一种由上述偏振光转换装置组成的车用照明及信号指示灯。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种偏振光转换装置，其特点是，它包括光源、反光碗和偏振分光片；所述的偏振分光片设置在反光碗的进出光一侧，且所述的偏振分光片为金属线栅型偏振分光片或反射型偏振片。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的偏振光转换装置，其特点是，所述反光碗为单个反光碗或者是由若干反光碗组成的点阵面。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的偏振光转换装置，其特点是，在偏振分光片的两侧设有透光片。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的偏振光转换装置，其特点是，所述的透光片为匀光板。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还公开了一种液晶显示装置，其特点是，它包括如以上技术方案所述的偏振光转换装置和液晶屏，且由所述的偏振光转换装置为液晶屏提供偏振光。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还公开了一种车用照明或信号指示灯，其特点是，它包括如以上技术方案所述的偏振光转换装置。

本发明偏振转换装置的偏振转换原理如下：

当偏振分光片为金属线栅结构时：

如图4，我们可以把自然光分解成偏振方向与偏振分光片金属线栅平行和垂直的两部分，并且自左向右射向彩色偏振分光片。

如图5，到达偏振分光片后，偏振方向与偏振分光片金属线栅垂直的偏振光线通过，而与其平行的光线被反射。

如图6，被偏振分光片反射回去的光线经过反光碗的反射后又变成部分偏振光。部分偏振光又可以分解为与偏振分光片金属线栅平行和垂直的两部分，重新再次自左向右射向偏振分光片，重复图4至5的过程，如此反复，直至光能被充分利用。

当偏振分光片为反射型偏振片时，光线到达反射型偏振片后，偏振方向与反射型偏振片偏振方向平行的偏振光线通过，而与其垂直的光线被反射。偏正转换原理同上。

与现有技术相比，本发明技术效果主要是其结构紧凑，制作工艺简单，光能利用率高，成本低廉。现有技术利用偏振分光膜分光，一般需要倾斜45度角入射，结构复杂，占用空间较大。制作上需要多次蒸镀，工艺复杂，成本高。本发明所用偏振分光片为直射型，结构更紧凑。制作上金属线栅型偏振分光片工艺较蒸镀简单的多。反射型偏振片虽工艺稍复杂，但其和金属线栅型偏振分光片一样，都便于规模化生产，成本较低。