[实用新型]一种发射偏振光的背光源及其液晶显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液晶显示装置，具体涉及一种发射偏振光的背光源以及使用其的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD)是许多种类的电子设备的必要部件。由于液晶显示器本身不具有发光特性，为达到显示效果，一种方法是给液晶面板提供一背光源，用以提供亮度充分且分布均匀的平面光。鉴于液晶平板显示器的显示要求，有效利用的光线仅为特定偏振方向的线偏振光。对于传统的出射自然光的背光源，最终光强度的利用率往往不到原始光强度的5％，光损耗很高。如果被损耗的光没有被重复利用，可进一步造成温度升高等不利影响。

为解决这个问题，其中一种解决方法是使用一种可发出偏振光的背光源，达到提高光利用率的效果。如在US5729311A和CN100564998C中公开的背光源系统，包括一特殊设计的光波导层，非偏振光线经由光波导层的侧表面耦合入光波导层中并向前传播，而后经由与偏振分离层的互相作用，最终以偏振光的形式从背光源的出光面射出。但随着入射光在光波导层中的传播所造成的能量损失，以及与偏振分离层互相作用而持续的出光，在光波导层内传播的光强度会越来越小，从而导致最终出射的偏振光亮度严重不均匀。

因此，需要提供一种背光源，该背光源能够发射偏振光，提高光利用率，同时可提高出光均匀性，提高显示质量，而且工艺简单，降低成本。

实用新型内容

为满足上述需求，本实用新型提出一种可发射偏振光的背光源，所述背光源包括：相对设置的第一光源和第二光源，以及偏光导光板，所述偏光导光板包括第一入光面、第二入光面以及出光面，所述第一入光面与所述第二入光面相对且平行，所述出光面连接且垂直于所述第一入光面和所述第二入光面，其中，所述第一光源和所述第二光源分别朝向所述第一入光面和所述第二入光面。所述第一光源和所述第二光源发出的自然光分别经由所述第一入光面和所述第二入光面进入所述偏光导光板，最终以偏振光的方式从所述出光面射出。

在可选实施方案中，所述第一光源和所述第二光源中的每个包括多个独立的LED芯片。在优选实施方案中，所述第一光源的多个独立的LED芯片与所述第二光源的多个独立的LED芯片采用相互交叉、异位互补模式设置。

在可选实施方案中，所述第一光源和所述第二光源的发光光谱可采取互补的设置。

在优选实施方案中，所述偏光导光板包括：基层，所述基层的上表面具有微型棱镜结构，所述微型棱镜结构的延伸方向与所述偏光导光板的第一入光面和第二入光面平行，以及双折射层，所述双折射层的下表面与所述基层的上表面无缝紧密结合，所述双折射的上表面为基本上光滑的表面，且所述双折射层的光轴方向基本上平行于所述微型棱镜结构的延伸方向。其中，所述基层的折射率与所述双折射层的寻常光折射率基本上一致。在优选实施方案中，所述双折射层为液晶层，且其非寻常光和寻常光的折射率差在0.1到0.35之间。在可选实施方案中，所述偏光导光板可进一步包括支撑层，所述支撑层位于所述基层的下表面之下，且其折射率在1.45到1.65之间。

本实用新型还公开一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和上述的背光源，其中液晶显示面板被设置在所述背光源的出光面一侧，所述液晶显示面板靠近所述背光源一侧的偏振片的透光轴基本上平行于所述背光源出射光线的偏振方向。

本实用新型所公开的发射偏振光的背光源利用相对设置的两个光源，弥补单光源发出的入射光在偏光导光板中传输时，随着偏振光的连续耦合出射以及传导中的能量损失，所造成从出光面出射的偏振光随传导距离减少的不均匀现象。同时可利用互相交叉、异位互补设置的相对光源，增加出射偏振光在横向的均匀性，并且相对设置的两个光源还可以具有互补的发光光谱，增加出射偏振光在颜色上的均匀性，从而进一步提高背光源出射偏振光的整体均匀性，提高使用其的液晶显示装置的显示质量。此外，本实用新型所公开的背光源制作工艺简单，可降低生产成本。

附图说明

图1是根据本实用新型实施方案的背光源的结构示意图。

图2是发射偏振光的背光源的工作原理示意图。

图3是单侧入光的背光源的工作原理示意图。

图4是根据本实用新型实施方案的背光源的出光均匀性示意图。

图5是根据本实用新型实施方案的背光源的俯视结构示意图。

图6是不同颜色光在偏光导光板中传播的示意图。

图7是根据本实用新型实施方案的偏光导光板的横切面结构及工作原理示意图。