CN1508595A - 液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示器，包括一第一基板、一液晶层、一第二基板、一反射偏光片和一背光模组。其中，该第一基板包括一玻璃衬底和一偏光片，该第二基板包括一玻璃衬底，该背光模组包括至少一光源、一导光板、一反射元件、一反射偏光片和一λ/4相位延迟层(λ/4 Phase Retarder)。该液晶层设置在第一基板与第二基板之间，该背光模组设置在第二基板一侧，该导光板、反射元件相对于第二基板依次排列，该光源设置在导光板的侧方，该反射偏光片设置在导光板与第二基板之间，该λ/4相位延迟层设置在导光板与反射偏光片之间。该λ/4相位延迟层与反射元件相配合，将被反射偏光片反射的偏振光转换成偏振态与反射偏光片相同的偏振光并进而通过反射偏光片，从而提高光利用率，增强液晶显示器的亮度，同时也减小耗电。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种光利用率高、亮度高的液晶显示器。
【背景技术】
由于液晶本身不能发光，其作用主要是控制光线的通过或不通过，因此一般液晶显示器需采用背光模组作为光源系统。
请参阅图1，一种现有技术液晶显示器1，包括一第一基板10、一液晶单元12、一第二基板14和一背光模组16。其中该第一基板10包括一玻璃衬底101和一偏光片102，该第二基板14包括一玻璃衬底141和一吸收偏光片142，该背光模组16包括一光源161、一导光板162、一增亮片(Brightness Enhancement Film，BEF)13、一扩散板164和一反射板165。
请一并参阅图2，该液晶显示器1工作时，光源161发出自然光，该自然光经背光模组16转换为面光源后从增亮片163射出，其到达吸收偏光片142时仍为自然光束T，该自然光束T可看作由振幅相同且光矢量相互垂直的线偏振光P与线偏振光S组成。该线偏振光P的偏振态垂直于吸收偏光片142的偏振态，该线偏振光S的偏振态与吸收偏光片142的偏振态相同，故，仅线偏振光S能通过吸收偏光片142，而线偏振光P被吸收偏光片142吸收，即到达吸收偏光片142的自然光至多仅一半光能量可通过，从而导致液晶显示器1对光的利用率低、亮度低且耗电较大。
请参阅图3，为2002年9月20日公告的美国专利第6,448,955号揭示的一种现有技术液晶显示器2，包括一第一基板20、一液晶单元22、一第二基板24和一背光模组26。该背光模组26包括光源2611及2612、分别与光源2611及2612相对应的导光板2621及2622、一增亮片263、一扩散板264、一反射板265、一反射偏光片(Double Brightness Enhance Film，DBEF)266和一覆盖层(未标示)。
请一并参阅图4，该液晶显示器2工作时，光源2611及2612发出自然光，该自然光经背光模组26内部传输至反射偏光片266时仍为自然光束T，该自然光束T可看作由振幅相同且光矢量相互垂直的线偏振光P与线偏振光S组成。该线偏振光P的偏振态垂直于反射偏光片266的偏振态，该线偏振光S的偏振态与反射偏光片266的偏振态相同，因此，仅线偏振光S能通过反射偏光片266，而线偏振光P被反射偏光片266反射。部分线偏振光P被背光模组26重新转换成线偏振光S与线偏振光P，而大部分线偏振光P经反射板265后再次到达反射偏光片266时，偏振态仍与反射偏光片266垂直，即大部分线偏振光P仍不能通过反射偏光片266。因此，虽然该液晶显示器2对光的利用率较图1所示的液晶显示器1高，但其对线偏振光P的再利用量仍难以令人满意。
综上所述，提供一种光利用率高的液晶显示器极为必要。
【发明内容】
为解决现有技术液晶显示器光利用率低的缺陷，本发明提供一种光利用率高的液晶显示器。
本发明解决技术问题的技术方案是：提供一液晶显示器，该液晶显示器包括一第一基板、一液晶层、一第二基板、一反射偏光片和一背光模组。其中，该第一基板包括一玻璃衬底和一偏光片，该第二基板包括一玻璃衬底，该背光模组包括至少一光源、一导光板、一反射元件、一反射偏光片和一λ/4相位延迟层(λ/4 PhaseRetarder)。该液晶层设置在第一基板与第二基板之间，该背光模组设置在第二基板一侧，该导光板、反射元件相对于第二基板依次排列，该光源设置在导光板的侧方，该反射偏光片设置在导光板与第二基板之间，该λ/4相位延迟层设置在导光板与反射偏光片之间。
本发明液晶显示器的背光模组包括一λ/4相位延迟层，该λ/4相位延迟层与反射元件相配合，将被反射偏光片反射的偏振光转换成偏振态与反射偏光片相同的偏振光并进而通过反射偏光片，从而提高光利用率，增强液晶显示器的亮度，同时也减小耗电。
【附图说明】
图1是一种现有技术液晶显示器的剖面图。
图2是图1所示液晶显示器的部分光路图。
图3是另一种现有技术液晶显示器的剖面图。
图4是图3所示的液晶显示器的部分光路图。
图5是本发明液晶显示器第一实施方式的剖面图。
图6是图5所示液晶显示器的部分光路图。
图7是本发明液晶显示器第二实施方式的剖面图。
图8是本发明液晶显示器第三实施方式的剖面图。
【具体实施方式】
请参阅图5，为本发明液晶显示器的第一实施方式，该液晶显示器3包括一第一基板30、一液晶层32、一第二基板34和一背光模组36。该液晶层32设置在第一基板30与第二基板34之间，该背光模组36设置在第二基板34一侧。该第一基板30包括一玻璃衬底301和一偏光片302，该第二基板34包括一玻璃衬底341和一反射偏光片342。该背光模组36包括一光源361、一导光板362、一反射元件365和一λ/4相位延迟层366，该λ/4相位延迟层366、导光板362和反射元件365相对第二基板34依次排列。此外，光源361设置在导光板362的侧方，且该光源361被一光源罩(未标示)部分包围。
该λ/4相位延迟层366一般采用云母(Mica)制成，因云母是双轴晶体，即使光垂直入射时，亦可分解成光矢量相互垂直的两分量，由于该两分量的折射率不同，即会产生一定的相位延迟。另外，经过拉伸的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)薄膜也可用来制造λ/4相位延迟层366。
该λ/4相位延迟层366的厚度d由公式(1)确定：
(m+1/4)λ＝d(ne-no) (1)
该公式(1)中，m为整数，λ为光源31发出光束的波长，ne为该λ/4相位延迟层366的折射率，no为该λ/4相位延迟层37周围介质的折射率。
请一并参阅图6，从光源361发出的自然光束(图未示)经过导光板362、反射元件365和λ/4相位延迟层366后到达反射偏光片342时，仍为自然光束T，该自然光束T可看作由振幅相同且光矢量相互垂直的线偏振光P与线偏振光S组成。该线偏振光P的偏振态垂直于反射偏光片342的偏振态，该线偏振光S的偏振态与反射偏光片342的偏振态相同，因此，仅线偏振光S能通过反射偏光片342，而线偏振光P被反射偏光片342反射。该被反射的线偏振光P通过λ/4相位延迟层366后转换成顺时针圆偏振光R，该圆偏振光R被反射元件365反射变成逆时针圆该圆偏振光R’，该逆时针圆该圆偏振光R’通过λ/4相位延迟层366后转换成线偏振光S，从而可通过反射偏光片342。可见，该λ/4相位延迟层366与反射元件35相配合，将不能通过反射偏光片342的线偏振光P转换成能通过的线偏振光S，使得光利用率提高，从而使得液晶显示器3的亮度增强及耗电减少。
请参阅图7，为本发明背光模组的第二实施方式。该液晶显示器4包括一第一基板40、一液晶层42、一第二基板44和一背光模组46。该背光模组46包括一光源461、一导光板462、一增亮片463、一扩散板464、一反射元件465和一λ/4相位延迟层466，该增亮片463、扩散板464、λ/4相位延迟层466、导光板462和反射元件465相对于第二基板44依次排列，且光源461设置在导光板462的侧方。另，该反射元件465为导光板462的内镀层，其镀在导光板462的表面，可减小背光模组46的体积，且通过减少光传输界面使得液晶显示器4的光学效率提高。
请参阅图8，为本发明液晶显示器的第三实施方式。该液晶显示器5包括一第一基板50、一液晶层52、一第二基板54和一背光模组56。该背光模组56包括一光源561、一导光板562、一增亮片563、一扩散板564、一反射元件565和一λ/4相位延迟层566，该增亮片563、扩散板564、λ/4相位延迟层566、导光板562和反射元件565相对于第二基板54依次排列，且光源561设置在导光板562的侧方。此外，该反射元件565与λ/4相位延迟层566都为导光板562的内镀层，该λ/4相位延迟层566镀在导光板562的上表面，该反射元件565镀在导光板562的下表面。如此，可减少光传输界面，从而减小液晶显示器5的体积及提高光学效率。
另，本发明的液晶显示器并不限于上述实施方式所述，如，该反射偏光片可设置在λ/4相位延迟层与第二基板之间；导光板形状可为其他平板形或楔形，且其表面可采用网点印刷处理；光源可为点光源或线光源；增亮片可为棱镜组合等。
Claims (10)
1.一种液晶显示器，包括：一第一基板、一液晶层、一第二基板、一反射偏光片和一背光模组，其中，该第一基板包括一玻璃衬底和一偏光片，该第二基板包括一玻璃衬底，该背光模组包括至少一光源、一导光板和一反射元件，该液晶层设置在第一基板与第二基板之间，该背光模组设置在第二基板一侧，该导光板和反射元件相对于第二基板依次排列，该光源设置在导光板的侧方，该反射偏光片设置在导光板与第二基板之间，其特征在于该背光模组进一步包括一λ/4相位延迟层，该λ/4相位延迟层设置在导光板与反射偏光片之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该λ/4相位延迟层采用云母或聚乙烯醇薄膜制作。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该λ/4相位延迟层的厚度d由如下公式确定：
(m+1/4)λ＝d(ne-no)
其中，m为整数，λ为光源发出光束的波长，ne为该λ/4相位延迟层的折射率，no为该λ/4相位延迟层周围介质的折射率。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于该λ/4相位延迟层为导光板的内镀层，其镀在导光板的上表面。
5.如权利要求1或4所述的液晶显示器，其特征在于该反射元件为导光板的内镀层，其镀在导光板的下表面。
6.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该导光板形状为平板形或楔形，且该导光板表面采用网点印刷处理。
7.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该背光模组进一步包括一扩散层，该扩散层设置在λ/4相位延迟层一侧。
8.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该背光模组进一步包括至少一增亮片，该至少一增亮片为棱镜组合，且其设置在λ/4相位延迟层一侧。
9.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该背光模组进一步包括至少一光源罩，该光源罩设置在相应光源一侧，且部分包围该光源。
10.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该光源为点光源或线光源。
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