CN107664869B - 节能液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能液晶显示器，其从里到外包括光学扩散板、棱镜板、第一、第二透镜板、分解板、滤光板、内偏振板、液晶板、外偏振板；第一、第二透镜板表面分别密布凸透镜、凹透镜，它们将棱镜板投来的粗白光汇聚成细白光后再投向分解板；分解板表面密布倾斜透明块；各倾斜透明块将所述细白光分解成光谱式彩色光后向前投射至滤光板；滤光板由密布的滤光单元构成，各滤光单元与所述分解板上的各倾斜透明块一一对应，且各滤光单元包括红、蓝、绿三种滤光镜；红色滤光镜处于光谱式彩色光的红、橙、黄光段，蓝、绿滤光镜处于光谱式彩色光的绿、蓝、靛、紫光段。该显示器可以显著提高光能利用率，从而降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术设备领域，特别地，涉及一种液晶显示器。
背景技术
目前的液晶显示器，其结构如图1所示，其从里向外主要包括光学扩散板1、棱镜板2、内偏振板3、液晶板4、滤光板5、外偏振板6；其中，光学扩散板1将由背光源（有可能设置于光学扩散板1背面，也可能设置于其侧面）的光照扩散成平面光，投向棱镜板2；棱镜板2使光学扩散板1的平面光中的倾斜于棱镜板2的光线返回至光学扩散板1，仅允许正交于棱镜板2的光照投向内偏振板3；所述液晶板4中的各晶格与滤光板5中的各滤光单元一一对应；其中，液晶板中相邻的三个晶格构成一个像素点，对应于滤光板5中相邻的红、蓝、绿三个滤光镜，通过控制液晶板4中各晶格中的液晶的旋光角度，即可调节投向外偏振板6的光线的与该外偏振板6的偏振夹角，从而调节各像素点中，红、蓝、绿三基色的亮度比例，以合成所需的像素点。在此过程中，由于穿过各色滤光镜的光线为白光，因此，白光中与滤光镜颜色不同的成分直接被滤光镜吸收，而无法为照明作出贡献，由此可见，对于目前的液晶显示器，光能利用率较低，从而导致较高的能耗。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种节能液晶显示器，该显示器可以显著提高光能利用率，从而降低能耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该节能液晶显示器从里到外依次包括光学扩散板、棱镜板、第一透镜板、第二透镜板、分解板、滤光板、内偏振板、液晶板、外偏振板；所述第一透镜板表面密布凸透镜、第二透镜板表面密布与第一透镜板上的各凸透镜一一对应的凹透镜；一对所述凸透镜、凹透镜，将由所述棱镜板投来的粗白光汇聚成细白光后再投向所述分解板；所述分解板表面密布倾斜透明块；各所述倾斜透明块正对一对所述凸透镜、凹透镜；所述分解板将所述细白光分解成平行于该细白光的光谱式彩色光后继续向前投射至所述滤光板；所述滤光板由密布的滤光单元构成，各滤光单元与所述分解板上的各倾斜透明块一一对应，且各滤光单元包括红、蓝、绿三种滤光镜；其中，红色滤光镜处于所述光谱式彩色光的红、橙、黄光段，所述蓝、绿滤光镜处于所述光谱式彩色光的绿、蓝、靛、紫光段；所述内偏振板与外偏振板的偏光方向相互正交；所述液晶板的各晶格分别正对一个所述滤光镜。
作为优选，所述滤光单元由红、蓝、绿三种滤光镜拼成矩形，且红滤光镜呈占该滤光单元面积的1/3的矩形，蓝、绿滤光镜拼成一个占该滤光单元面积的2/3的矩形，并紧挨着该红滤光镜。
作为优选，所述分解板和滤光板之间从里到外还包括有辅佐扩散板、辅佐棱镜板；所述辅佐扩散板由密布的扩散片构成，各扩散片之间相互光学隔离，且各扩散片与各所述滤光镜一一对应；所述辅佐棱镜板与所述棱镜板的结构相同。通过所述辅佐扩散板中的各扩散片，可以将由所述第一透镜板、第二透镜板、分解板处理后的、投射面积较小的光线，扩散后形成较大的投射面积，以保障显示画面的柔和性，不至于形成离散的像素点。进一步地，所述辅佐扩散板按如下方式制作而成，首先制备一块由具有取向一致的内部晶体的晶体板，然后采用超声波粉碎设备将该晶体板中各晶体半粉碎化，由此使进入各晶体的光线可在晶体内扩散，同时又被约束在各晶体的边界内，只能向前传播，以防止各种色光在整个辅佐扩散板中扩散。
本发明的有益效果在于：该节能液晶显示器在工作过程中，由所述棱镜板投来的粗白光被第一、第二透镜板汇聚成细白光后再投向所述分解板，被该分解板又重新分解成粗的、有序的彩色光，即所述光谱式彩色光，并使该光谱式彩色光中的红、橙、黄光通过红滤光镜，绿、蓝、靛、紫光通过蓝、绿滤光镜；由此，使得通过整个滤光单元的光能得到大幅地提高，采用较小的背光源，即可获得较高的屏幕亮度，具有显著的节能效应。
附图说明
图1是普通液晶显示器的分层结构示意图。
图2是本节能液晶显示器实施例一的分层结构示意图。
图3是本节能液晶显示器实施例一中，分解板与滤光板之间的光路示意图。
图4是本节能液晶显示器实施例二的分层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例一：
在图2、图3所示的实施例一中，该节能液晶显示器从里到外依次包括光学扩散板1、棱镜板2、第一透镜板31、第二透镜板32、分解板4、滤光板5、内偏振板61、液晶板60、外偏振板62；所述第一透镜板31表面密布凸透镜、第二透镜板32表面密布与第一透镜板31上的各凸透镜一一对应的凹透镜；一对所述凸透镜、凹透镜，即一个透镜组，将由所述棱镜板2投来的粗白光汇聚成细白光后再投向所述分解板4；所述分解板4表面密布倾斜透明块；各所述倾斜透明块正对一对所述凸透镜、凹透镜；如图3所示，所述分解板4具有两个平行的表面，按光学折射原理，将所述细白光分解成平行于该细白光的光谱式彩色光后继续向前投射至所述滤光板5，即细白光中不同波长的色光按不同的折射率被该分解板4分解后，在滤光板5上形成按红橙黄绿蓝锭紫排列的光谱；所述滤光板5由密布的滤光单元构成，各滤光单元与所述分解板4上的各倾斜透明块一一对应，且各滤光单元包括红、蓝、绿三种滤光镜；其中，红色滤光镜处于所述光谱式彩色光的红、橙、黄光段，所述蓝、绿滤光镜处于所述光谱式彩色光的绿、蓝、靛、紫光段；在图3中，即红滤光镜处于右侧，蓝、绿滤光镜处于左侧；三种滤光镜拼成矩形，红滤光镜呈占该滤光单元面积的1/3的矩形，蓝、绿滤光镜拼成一个占该滤光单元面积的2/3的矩形，并紧挨着该红滤光镜，图3中，蓝、绿滤光镜中的一个被另一个遮挡；并且在图3中，仅画出一条色光示意了进入红滤光镜的红、橙、黄光，另一条色光示意了进入蓝、绿滤光镜的绿、蓝、靛、紫光。
上述的节能液晶显示器，所述内偏振板61与外偏振板62的偏光方向相互正交；所述液晶板60的各晶格分别正对一个所述滤光镜。
上述节能液晶显示器在工作过程中，由所述棱镜板2投来的粗白光被第一、第二透镜板31、32汇聚成细白光后再投向所述分解板4，被该分解板4又重新分解成粗的、有序的彩色光，即所述光谱式彩色光，并使该光谱式彩色光中的红、橙、黄光通过红滤光镜，绿、蓝、靛、紫光通过蓝、绿滤光镜；由此，使得通过整个滤光单元的光能得到大幅地提高（按传统的滤光结构，各种色光将均匀地通过各色滤光镜，导致与滤光镜颜色相差较多的色光被滤光镜大量吸收），采用较小的背光源，即可获得较高的屏幕亮度，具有显著的节能效应。
实施例二：
在图4所示的实施例二中，与实施例一不同的是，所述分解板4和滤光板5之间从里到外还包括有辅佐扩散板7、辅佐棱镜板8；所述辅佐扩散板7由密布的扩散片构成，各扩散片之间相互光学隔离，且各扩散片与各所述滤光镜一一对应；所述辅佐棱镜板8与所述棱镜板2的结构相同。通过所述辅佐扩散板7中的各扩散片，可以将由所述第一透镜板31、第二透镜32板、分解板4处理后的、投射面积较小的光线，扩散后形成较大的投射面积，即，使得红、蓝、绿三种色光可以分别充满红、蓝、绿三种滤光镜的内部，而不至于仅穿过滤光镜的局部区域；以保障显示画面的柔和性，不至于形成离散的像素点。
本实施例二中，所述辅佐扩散板7按如下方式制作而成，首先制备一块由具有取向一致的内部晶体的晶体板，由此，晶体之间的分界面将对光线形成明显的反射作用，可使各晶体之间实现光学隔离；然后采用超声波粉碎设备将该晶体板中各晶体半粉碎化，即，使得晶体内部碎裂，但不破碎整块辅佐扩散板7；由此使进入各晶体的光线可在晶体内扩散，同时又被约束在各晶体的边界内，只能向前传播，以防止各种色光在整个辅佐扩散板7中扩散。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种应用于节能液晶显示器的辅佐扩散板的制作方法，所述节能液晶显示器从里到外依次包括光学扩散板（1）、棱镜板（2）、第一透镜板（31）、第二透镜板（32）、分解板（4）、滤光板（5）、内偏振板（61）、液晶板（60）、外偏振板（62）；所述第一透镜板（31）表面密布凸透镜、第二透镜板（32）表面密布与第一透镜板（31）上的各凸透镜一一对应的凹透镜；一对所述凸透镜、凹透镜，将由所述棱镜板（2）投来的粗白光汇聚成细白光后再投向所述分解板（4）；所述分解板（4）表面密布倾斜透明块；各所述倾斜透明块正对一对所述凸透镜、凹透镜；所述分解板（4）具有两个平行的表面，将所述细白光分解成平行于该细白光的光谱式彩色光后继续向前投射至所述滤光板（5）；所述滤光板（5）由密布的滤光单元构成，各滤光单元与所述分解板（4）上的各倾斜透明块一一对应，且各滤光单元包括红、蓝、绿三种滤光镜；其中，红色滤光镜处于所述光谱式彩色光的红、橙、黄光段，所述蓝、绿滤光镜处于所述光谱式彩色光的绿、蓝、靛、紫光段；所述内偏振板（61）与外偏振板（62）的偏光方向相互正交；所述液晶板（60）的各晶格分别正对一个所述滤光镜；所述分解板（4）和滤光板（5）之间从里到外还包括有辅佐扩散板（7）、辅佐棱镜板（8）；所述辅佐扩散板（7）由密布的扩散片构成，各扩散片之间相互光学隔离，且各扩散片与各所述滤光镜一一对应；所述辅佐棱镜板（8）与所述棱镜板（2）的结构相同；其特征在于：所述辅佐扩散板（7）按如下方式制作而成：首先制备一块由具有取向一致的内部晶体的晶体板，由此使晶体之间的分界面对光线形成明显的反射作用，使各晶体之间实现光学隔离；然后采用超声波粉碎设备将该晶体板中各晶体半粉碎化，即，使得晶体内部碎裂，但不破碎整块辅佐扩散板（7）；由此使进入各晶体的光线可在晶体内扩散，同时又被约束在各晶体的边界内，只能向前传播。
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