[发明专利]用于液晶显示器光学模块的压束片及光学模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器的光学模块，尤其是涉及一种用于液晶显示器光学模块的压束片及光学模块。

背景技术

液晶显示器面板中的液晶本身不具有发光特性，其利用背光模组提供光源，达到显示器显示效果。目前主流的TFT(薄膜晶体管)型的液晶显示器主要是由荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄膜式晶体管等等构成。TFT液晶显示器具备背光源荧光管，其光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式就会改变穿透液晶的光束的偏振状态，然后这些光线还必须经过前方的彩色滤光膜与另一块偏光板。但其背光源光能的利用率并不高，使得液晶显示屏的亮度及对比度呈现远远不如传统的显像管显示。为解决这个问题，可以在TFT液晶显示器中使用亮度很高的背光源，但背光源大量未被利用的光能以及由此引起的热量滞留在TFT液晶显示器中，将严重影响液晶显示器中器件的寿命，从而缩短液晶显示器的使用寿命。

2006年11月15日中国公开的发明专利“用于液晶显示器的光学模块及液晶显示器”(CN1862337)公开了一种用于液晶显示器的光学模块及液晶显示器。这种用于液晶显示器的光学模块及液晶显示器，它包括置于液晶显示屏背光源前的压束片和置于压束片前的分色片。压束片将一束扩展光束分成一组细小光束列，分色片将白光分为红、绿、蓝三原色，并根据颜色顺序折射到不同的位置。由于引入了分色片，背光源可见光频谱内所有的光能都被有效利用，其利用率提高三倍以上。如果再引入了分束片，背光源所有偏振方向的光能都被有效利用，其利用率提高一倍以上。串联此两模板，则可使背光源的总体光能利用率提高六倍以上，液晶显示屏的亮度及对比度得到显著提高，能耗显著降低，实现真正意义上的高亮度、低能耗的液晶显示器。但是这种用于液晶显示器的光学模块中的如图1中所示的压束片11，采用直径不同的大直径凸透镜阵列和小直径凸透镜阵列，大直径凸透镜和小直径凸透镜的焦点重叠于光学介质(玻璃或塑料)中。如图2所示，来自于背光源的白色、非偏振、扩展光束经大直径凸透镜阵列入射，因两凸透镜的焦点重叠于光学介质中，入射光均会聚于焦点处，在焦点处形成较高的温度，很容易损坏光学介质，从而影响液晶显示器的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种较薄的、光学损耗小的压束片及能够提高液晶显示器高背光源光能利用率及液晶显示屏的亮度和对比度的光学模块。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于液晶显示器光学模块的压束片，包括入射面和出射面，所述的入射面为凸透镜阵列，所述的出射面为凹透镜阵列，所述的凸透镜阵列和所述的凹透镜阵列相互对齐，所述的凸透镜阵列的凸透镜与对应的所述的凹透镜阵列的凹透镜焦点重叠形成望远镜系统。

所述的入射面和所述的出射面间以光学玻璃或塑料为材料。

所述的凸透镜阵列各凸透镜无间隙连续排列。

一种使用上述的压束片的光学模块，所述的压束片前设置有分色片，所述的压束片将一束扩展光束分成一组细小光束列，所述的分色片将白光分为红、绿、蓝三原色，并根据颜色顺序折射到不同位置。

所述的压束片与所述的分色片之间设置有分束片，所述的分束片将所述的细小光束列分成二组相互正交的线性偏振细小光束列。

所述的分束片包括两块基板及基板间夹着的空间定位液晶分子，所述的空间定位液晶分子沿着与入射光束成大于0°、小于90°的夹角方向排列。

所述的分色片包括干涉滤光片组，所述的干涉波光片组包括三种干涉滤光片，所述的干涉滤光片沿着与入射光束相垂直的方向排列。

与现有技术相比，本发明的优点在于扩展光束通过本发明的压束片入射，在保证背光源可见光频谱内所有的光能能被有效利用，提高液晶显示屏亮度和对比度的同时，本发明的压束片大大缩减了现有技术压束片的厚度，从而减小了液晶显示器的厚度，更好地满足了用户的需求。另一方面，由于凸透镜与凹透镜焦点重叠于光学介质(光学玻璃或塑料)外，有效地保护了光学介质(光学玻璃或塑料)。

附图说明

图1为CN1862337中液晶显示器的光学模块结构图，其中11为压束片；

图2为图1中压束片的望远镜系统的光学工作原理图，B₁和B₂分别为凸透镜两侧的光束宽度；

图3a为本发明的压束片的截面图；

图3b为图3a压束片的望远镜系统的光学工作原理图，B₁为凸透镜的光束宽度，B₂为凹透镜的光束宽度；