[实用新型]一种光学结构和液晶显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液晶显示领域，尤其涉及一种光学结构和液晶显示装置。

背景技术

TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)是目前应用最广泛的平板显示技术，由于其具有体积小、功耗低、无辐射等优点，深受人们的青睐。透过率是TFT-LCD的一个重要的技术指标，在TFT-LCD的设计中，背光源发出的光线通过液晶层后，一部分入射光被黑矩阵（Black Matrix，BM）遮挡，另一部分入射光透过R/G/B色阻出射，形成出射光。而入射光到达到BM后会被反射，这部分被反射的入射光显示无法对液晶显示装置的显示做出贡献，造成背光源发出的光利用率低，进而会造成透过率的下降。

为了克服上述问题，现有的提高TFT-LCD透过率的方法主要是提高TFT的像素开口率，或者选取更好的摩擦(Rubbing)角度，或者改进背光源的内部结构。但是，现有技术的这些改进方法，都无法解决BM反射所造成的背光源发出的光利用率低的问题，束缚了TFT-LCD透过率提高的能力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学结构和液晶显示装置，用于提高液晶显示器的透过率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供一种光学结构，包括由入光侧至出光侧依次形成的第一棱镜层和第二棱镜层；

所述第一棱镜层包括平行间隔设置的多个第一棱镜，所述第一棱镜用于将出光侧的与出射光反方向的光线反射至所述第二棱镜层；

所述第二棱镜层包括多个棱镜组，所述棱镜组的位置与所述第一棱镜的位置交错，所述棱镜组用于将所述第一棱镜反射的光线折射至出光侧。

优选的，包括设置于所述第一棱镜层与所述第二棱镜层之间的导光层，所述导光层覆盖所述第一棱镜层。导光层能够使入射的光线更均匀的到达第二棱镜层。

优选的，所述第一棱镜具有单向透过性，可使由入光侧的光线进入第一棱镜，而与出射光反方向的光线无法进入第一棱镜。

优选的，所述导光层具有高反射率且不吸光，使得光线可以无阻的通过，不会损失。

第一棱镜的截面、棱镜组中棱镜的截面可以为任意图形，例如棱形、矩形、梯形或六角形，当然这需要更多的计算和调校。因此，基于易于实现的考虑，优选的，所述第一棱镜为三棱镜，所述棱镜组为三棱镜组。

本实用新型有益效果如下：其一，通过由入光侧至出光侧依次形成第一棱镜层和第二棱镜层，第一棱镜层的多个第一棱镜反射与出射光方向相反的光线，第一棱镜反射后的光线到达第二棱镜层之后，被棱镜组折射形成与出射光相同方向的光线，从而增加出射光的强度；其二，当入射光由第一棱镜出射并被出光侧的物体反射回第一棱镜时，经其一中的过程使该反射光最终由棱镜组出射，并与出射光方向相同，提高入射光的利用率。

本实用新型实施例提供一种液晶显示装置，包括彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板包括于基板上平行交错设置的黑矩阵和色阻，以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的光学结构，所述光学结构包括由入光侧至出光侧依次形成的第一棱镜层和第二棱镜层；

所述第一棱镜层包括平行间隔设置的多个第一棱镜，所述第一棱镜用于将出光侧的与出射光反方向的光线反射至所述第二棱镜层；

所述第二棱镜层包括多个棱镜组，所述棱镜组的位置与所述第一棱镜的位置交错，所述棱镜组用于将所述第一棱镜反射的光线折射至出光侧，折射后的光线与所述出射光方向相同。

优选的，所述光学结构的每一所述第一棱镜与一行/列黑矩阵位置对应，每一所述棱镜组与一行/列所述色阻位置对应。

优选的，所述第一棱镜的宽度小于所述黑矩阵的宽度。

由于第一棱镜的宽度小于黑矩阵的宽度，因此第一棱镜必然不会影响到像素开口区，这能够保证开口区的有效性。

优选的，所述棱镜组的宽度大于所述色阻的宽度。棱镜组具有比色阻较宽的宽度，使得由棱镜组折射出的光线到达色阻开口区时，能够覆盖整个开口区，使入射开口区的光线均匀。

优选的，包括设置于所述第一棱镜层与所述第二棱镜层之间的导光层，所述导光层覆盖所述第一棱镜层。导光层能够使入射的光线更均匀的到达第二棱镜层。

优选的，所述第一棱镜具有单向透过性，可使由入光侧的光线进入第一棱镜，而与出射光反方向的光线无法进入第一棱镜。