偏振光轉換裝置及由其組成的車用燈與液晶顯示裝置的製作方法
2023-05-28 04:35:51 1
專利名稱：偏振光轉換裝置及由其組成的車用燈與液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光的轉換利用裝置，特別是一種偏振光轉換裝置；本發明還涉及 一種由該偏振光轉換裝置組成液晶顯示裝置；本發明還涉及一種由該偏振光轉換裝置組成 的車用照明及信號指示燈。
背景技術：
在液晶顯示技術中，液晶屏需要的是偏振光，另一正交方向的偏振光往往被浪費， 如要避免浪費則需要對偏振光的偏振方向進行轉換，使之成為有用的偏振光。當前最主要 的偏振轉換器件是玻片，結構上一般是使用在玻璃上蒸鍍偏振分光膜的方式先進行分光， 被分出的「廢光」再通過波片進行偏振轉換。此種分光模式一般採用光線傾斜45度角入射， 採用玻璃條塊堆疊式，結構複雜，蒸鍍工藝複雜，整體成本也較高。如PBS偏振轉換器。整體 器件因不方便超薄化，故沒有用在顯示器和液晶電視上，而主要用在投影顯示中。在邊打燈 式的背光模組中，有用到反射型偏振片作為分光器件，被分返回的光線其偏振態的轉換仍 然需要用波片。因波片成本比較高昂，這在液晶屏越做越大的今天，波片也同樣需要很大， 如此成本將高到無法接受。目前也有一些其他形式的偏振轉換裝置，但不是結構複雜，就是 工藝複雜，很難有令人滿意的方式。汽車在夜晚會車時，汽車大燈如果能出射偏振光，在司機的視線前設置偏振片，將 可以做到讓司機看不到對方車大燈的光但可以看到自己車大燈的光。讓夜晚行車視野清 晰，行車更安全。目前的技術方案是在汽車大燈的玻殼上設置偏振片。如此帶來的問題是 大燈的亮度減低了一半。造成了光能的浪費。如果要增加大燈的功率則會改變汽車的電路 性能，給行車安全帶來危險。同樣也會造成光能的浪費。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計更為合理、結 構更為緊湊、較廉價且具較高偏振光轉換效率的偏振光轉換裝置。本發明所要解決的另一個技術問題是提供了一種由上述偏振光轉換裝置組成液 晶顯示裝置。本發明所要解決的再一技術問題是提供了一種由上述偏振光轉換裝置組成的車 用照明及信號指示燈。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種偏振 光轉換裝置，其特點是，它包括光源、反光碗和偏振分光片；所述的偏振分光片設置在反光 碗的進出光一側，且所述的偏振分光片為金屬線柵型偏振分光片或反射型偏振片。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述 的偏振光轉換裝置，其特點是，所述反光碗為單個反光碗或者是由若干反光碗組成的點陣 本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的偏振光轉換裝置，其特點是，在偏振分光片的兩側設有透光片。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述 的偏振光轉換裝置，其特點是，所述的透光片為勻光板。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。本發明還 公開了一種液晶顯示裝置，其特點是，它包括如以上技術方案所述的偏振光轉換裝置和液 晶屏，且由所述的偏振光轉換裝置為液晶屏提供偏振光。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。本發明還 公開了一種車用照明或信號指示燈，其特點是，它包括如以上技術方案所述的偏振光轉換
直ο本發明偏振轉換裝置的偏振轉換原理如下當偏振分光片為金屬線柵結構時如圖4，我們可以把自然光分解成偏振方向與偏振分光片金屬線柵平行和垂直的 兩部分，並且自左向右射向彩色偏振分光片。如圖5，到達偏振分光片後，偏振方向與偏振分光片金屬線柵垂直的偏振光線通 過，而與其平行的光線被反射。如圖6，被偏振分光片反射回去的光線經過反光碗的反射後又變成部分偏振光。部 分偏振光又可以分解為與偏振分光片金屬線柵平行和垂直的兩部分，重新再次自左向右射 向偏振分光片，重複圖4至5的過程，如此反覆，直至光能被充分利用。當偏振分光片為反射型偏振片時，光線到達反射型偏振片後，偏振方向與反射型 偏振片偏振方向平行的偏振光線通過，而與其垂直的光線被反射。偏正轉換原理同上。與現有技術相比，本發明技術效果主要是其結構緊湊，製作工藝簡單，光能利用率 高，成本低廉。現有技術利用偏振分光膜分光，一般需要傾斜45度角入射，結構複雜，佔用 空間較大。製作上需要多次蒸鍍，工藝複雜，成本高。本發明所用偏振分光片為直射型，結 構更緊湊。製作上金屬線柵型偏振分光片工藝較蒸鍍簡單的多。反射型偏振片雖工藝稍復 雜，但其和金屬線柵型偏振分光片一樣，都便於規模化生產，成本較低。本發明中的偏振轉換裝置中，光在偏振分光片和反光碗之間經過若干次循環後， 除了較小的反射損失外，絕大部分的光能基本上都可以從偏振分光片出射。加之這種直射 型偏振分光片和反光碗組合成的此種結構導致光線極少逃逸(見圖2-3)。因此總的光能利 用率很高。現有技術中波片的成本較高，大尺寸的波片成本更是高得無法接受。而本發明技 術中的偏振分光片和反光碗卻很便宜，也容易實現大尺寸。本發明所述的一種液晶顯示裝置，是由本發明所述的偏振光轉換裝置和液晶屏組 成，由於偏振轉換裝置已經可以高效提供偏振光給液晶屏使用，因此可以省去液晶屏中入 光一側的塑料偏振片。當顯示要求為單色或黑白色時，在實際生產製作過程中，可以將偏振 光轉換裝置中的偏振分光片和液晶屏製作在一起。具體位置可根據偏振分光片用材的不同 而不同，或在液晶屏入光一側的玻璃的外側，或在入光一側的玻璃和ITO電極之間，或在入 光一側的ITO電極和液晶之間。本發明偏振轉換裝置應用在汽車燈上時，在獲得高效偏振光的同時，幾乎不用改 變現有車大燈的結構，不用增加燈的功率，也不用改變汽車的電器結構，實施極其方便。
圖1為本發明偏振光轉換裝置的一種結構示意圖。圖2為本發明偏振光轉換裝置中光源發出的光經反光碗反射後到達偏振分光片 並被反射後的運行示意圖。圖3為本發明偏振光轉換裝置中光源發出的光直接射向偏振分光片並被反射後 的運行示意圖。圖4-6為本發明偏振光轉換裝置中偏振光轉換原理圖。
具體實施例方式以下參照附圖，進一步描述本發明的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進 一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。實施例1。參照圖1-3。一種偏振光轉換裝置，它包括光源2、反光碗1和偏振分光 片3 ；所述的偏振分光片3設置在反光碗1的進出光一側，且所述的偏振分光片3為金屬線 柵型偏振分光片或反射型偏振片。實施例2。在實施例1所述的偏振光轉換裝置中，所述反光碗1為單個反光碗1或 者是由若干反光碗1組成的點陣面。實施例3。在實施例1或2所述的偏振光轉換裝置中，在偏振分光片的兩側設有透 光片。實施例4。在實施例3所述的偏振光轉換裝置中，所述的透光片為勻光板。實施例5。一種液晶顯示裝置，它包括實施例1-4任何一項所述的偏振光轉換裝置 和和液晶屏，且由所述的偏振光轉換裝置為液晶屏提供偏振光。實施例6。一種車用照明或信號指示燈，它包括實施例1-4任何一項所述的偏振光
轉換裝置。
權利要求
1.一種偏振光轉換裝置，其特徵在於，它包括光源(2)、反光碗(1)和偏振分光片(3)； 所述的偏振分光片(3)設置在反光碗(1)的進出光一側，且所述的偏振分光片(3)為金屬 線柵型偏振分光片或反射型偏振片。
2.根據權利要求1所述的偏振光轉換裝置，其特徵在於，所述反光碗(1)為單個反光碗 (1)或者是由若干反光碗(1)組成的點陣面。
3.根據權利要求1或2所述的偏振光轉換裝置，其特徵在於，在偏振分光片(3)的兩側 設有透光片。
4.根據權利要求3所述的偏振光轉換裝置，其特徵在於，所述的透光片為勻光板。
5.一種液晶顯示裝置，其特徵在於，它包括權利要求1-4任何一項所述的偏振光轉換 裝置和液晶屏，且由所述的偏振光轉換裝置為液晶屏提供偏振光。
6.一種車用照明或信號指示燈，其特徵在於，它包括權利要求1-4任何一項所述的偏 振光轉換裝置。
全文摘要
本發明是一種偏振光轉換裝置，其特徵在於，它包括光源、反光碗和偏振分光片；所述的偏振分光片設置在反光碗的進出光一側，且所述的偏振分光片為金屬線柵型偏振分光片或反射型偏振片。本發明還公開了一種液晶顯示裝置，它包括如以上技術方案所述的偏振光轉換裝置和液晶屏，且由所述的偏振光轉換裝置為液晶屏提供偏振光。本發明還公開了一種車用照明或信號指示燈，它包括如以上技術方案所述的偏振光轉換裝置。本發明偏振光轉換裝置結構緊湊，製作工藝簡單，光能利用率高，成本低廉。
文檔編號B60Q1/04GK102135667SQ201010112629
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月26日 優先權日2010年1月26日
發明者劉鳳峰, 李冠軍, 李啟航 申請人:李冠軍