[发明专利]背光照明装置及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用直线偏振点光源的背光照明装置及应用该背光照明装置的液晶显示装置。

背景技术

随着液晶显示器(LCD)的迅猛发展，其在平板显示领域占据着愈加重要的地位。

由于液晶本身不发光，LCD需要背光模块来提供照明，即光源(发光二极管LED、冷阴极管CCFL等)发出的光经导光膜、扩散片、增亮膜等，由点光源或线光源扩展成均匀的面光源，再经偏振膜、彩色滤光片入射到液晶层。但这样的背光模块，光能的利用效率往往很低，仅5％左右。其中光在通过偏振膜损失了超过50％的能量。

为减少自然光转换为偏振光的光能损失，可利用偏光转换膜(P-S converter)来取代偏振膜。偏光转换膜的作用是允许某一偏振方向(偏振薄膜偏振方向)的光通过，同时反射偏振方向与该方向垂直的光。被反射的光经无偏振化后再次入射到偏光转化膜，如此反复，可有效提高光能利用率。但该方法通常还需要利用消色差的1/4波片来实现偏振态的转化，而太多的光学薄膜又不利于LCD的轻薄化。

因此设法将导光和偏振功能集成在同一块光学薄膜上，既可以提高背光模块的光能利用率，又不增加薄膜的数量，具有重要的研究意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种背光照明装置及应用该背光照明装置的液晶显示装置。该背光照明装置的光能利用率高，且所获得的液晶显示装置轻薄。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种背光照明装置，尤其是，包括：

点光源，射出准直的线偏振光；

矩形状的导光条，包括第一入光面和第一出光面，所述线偏振光从第一入光面射入并通过第一出光面射出线偏振平行光，

所述导光条还包括第一光学元件，该第一光学元件接受所述导光条内传播的线偏振光，使其至少一部分向着与所述第一出光面大致垂直的方向射出；

平板状的导光薄膜，包括第二入光面和第二出光面，所述线偏振平行光从第二入光面射入并通过第二出光面射出线偏振平行光，

所述导光薄膜还包括第二光学元件，该第二光学元件接受所述导光薄膜内传播的线偏振平行光，使其至少一部分向着与所述第二出光面大致垂直的方向射出。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述点光源为激光光源。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述激光光源至少能够射出红色激光、绿色激光和蓝色激光。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述第一光学元件为光栅组A；所述光栅组A沿着所述导光条内所述线偏振光的传播方向，以设定的间距断续进行配置；所述光栅组A中的每一个光栅分别使所述线偏振光的至少一部分衍射，并向与所述第一出光面大致垂直的方向射出。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述光栅组A中的每一个光栅，分别沿与第一出光面大致垂直的方向延伸，所述光栅的出光效率从第一入光面沿所述线偏振光的传播方向逐渐增加，以使得从第一出光面射出的光的亮度均匀。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述第二光学元件为光栅组B；所述光栅组B沿着所述导光薄膜内所述线偏振平行光的传播方向，以设定的间距断续进行配置；所述光栅组B中的每一个光栅分别使所述线偏振平行光的至少一部分衍射，并向与所述第二出光面大致垂直的方向射出。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述光栅组B中的每一个光栅，分别沿与第二出光面大致垂直的方向延伸，所述光栅的出光效率从第二入光面沿所述线偏振平行光的传播方向逐渐增加，以使得从第二出光面射出的光的亮度均匀。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述导光条还包括第一导光衬底，所述第一导光衬底为无旋光性的透明导光衬底。

优选的，在上述的背光照明装置中，所述导光薄膜还包括第二导光衬底，所述第二导光衬底为无旋光性的透明导光衬底。

本发明还公开了一种液晶显示装置，尤其是，包括液晶显示面板以及上述的背光照明装置，所述背光照明装置设于所述液晶显示面板的背面以对其进行照明。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、提高了液晶显示背光模块的光能利用效率。准直线偏振点光源经导光条和导光薄膜扩展为均匀的面光源后仍具有偏振特性，从而取消了液晶显示背光模块中偏振薄膜的使用。

2、改善了导光均匀性。发明中准直线点光源首先经导光条扩展成均匀线光源，均匀线光源经导光薄膜扩展成均匀面光源，即准直点光源经两步变为均匀面光源，且每一步扩展都只需考虑一个维度的均匀性，从而有效简化了导光条和导光薄膜出射效率的设计，改善了导光均匀性。