[发明专利]基于可调光学滤波器的平板显示器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种图像显示技术领域的装置，具体是一种基于可调光学滤波器的平板显示器。

背景技术

平板显示是相对于传统显像管显示庞大的身躯相比较而言的一类显示技术，主要是以液晶显示(LCD)、等离子显示(PDP)及有机发光二级体显示(OLED)为平板显示的三大支柱。在进入21世纪后的十年中，液晶显示技术飞速发展，现已在显示器和电视机这两大应用领域中全面超越了基于阴极射线管(CRT)的传统显示产品。在目前的平板显示产品中，液晶显示占据着绝对的主导地位。而在液晶显示(LCD)技术中，最为成熟的则是薄膜晶体管显示技术(TFT-LCD)。

薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)的原理是利用液晶来改变入射光线的偏振态，以控制光线的通过。传统的TFT-LCD面板的主要由背光模组和液晶面板两大部分组成。背光模组的作用是向液晶面板提供强度足够且分布均匀的光线，其组成结构包括光源、导光板、反射板、光学扩散膜以及棱镜增透膜等。液晶面板的主要作用是控制不同颜色光的出光强度，其结构包括前后两个正交的偏振片、玻璃基板、TFT电路层、液晶配向层、液晶层、彩色滤光片等，其原理是通过TFT电路在液晶层上施加电压信号，控制从前偏振片出射的线偏振光线的偏振态，从而控制从后偏振片的出光量大小，当此光线通过一组由红、绿、蓝三色组成的吸收型彩色滤光片，就能实现不同颜色光的强度控制。

经对现有文献检索发现，中国申请号为：200510118113.2，名称为：阵列基板、彩色滤光片基板、液晶显示屏及显示装置，该技术利用彩色滤光片对背光的颜色进行调制，使不同的颜色像素只显示红、绿、蓝这三种颜色中的一种；利用两层偏振层来对背光的光强进行调制，使不同的颜色像素产生不同的灰阶。由于每个像素由红、绿、蓝三个颜色像素组成，且像素的尺寸极小，因此人眼观察时会对其进行加法混色，继而产生所需的色彩。然而该技术在能量利用上存在一些明显的不足：其一是由于使用光线偏振态来调制光强，产生线偏振光的传统吸收型偏振片会导致近1/2的光吸收损耗；其二是因为使用吸收型彩色滤光片来滤除其他颜色而使特定颜色透过，其将导致2/3的光被吸收而损失。因此，该技术的理论光能利用效率最大不超过16.67％。若考虑材料吸收、界面反射等因素，则其实际光能利用效率一般不会超过10％，这将在能源上带来极大的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于可调光学滤波器的平板显示器。本发明同时具有光强调制和颜色调制的功能，能够消除传统TFT-LCD中偏振片和彩色滤光片带来的损耗，且能够大大地提高面板器件的集成度，简化显示器结构，减小面板厚度，并降低成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：背光模组、可变光学调制装置、显示优化装置和保护壳，其中：背光模组设置在保护壳的底部，可变光学调制装置平行设置在背光模组的上部，显示优化装置平行设置在可变光学调制装置的上部，可变光学调制装置的底部与背光模组的顶部的距离为L₁，显示优化装置的底部与可变光学调制装置的顶部的距离为L₂。

所述的L₁的取值范围为：0＜L₁≤1mm。

所述的L₂的取值范围为：0＜L₂≤1mm。

所述的保护壳是一个敞口的长方体保护壳。

所述的背光模组为可变光学调制装置提供具有较窄的光线发散角，且其出射光的光谱要求覆盖可见光范围，并且其光谱在红绿蓝波长附近具有峰状分布，该装置的背光方式是直下式或侧入射式。

所述的背光模组采用直下式背光时，包括：底部反射板、四个侧面反射板、光源阵列、第一扩散膜和棱镜膜，其中：底部反射板设置于保护壳的底部，侧面反射板固定在保护壳的侧面且与底部反射板垂直相连，光源阵列设置在底部反射板上，第一扩散膜设置在光源阵列上且分别与四个侧面反射板的顶部相连，棱镜膜设置在第一扩散膜上。

所述的背光模组采用侧入射式背光时，包括：底部反射板、侧面反射板、侧面光源、五个光源反射板、导光板、第一扩散膜和棱镜膜，其中：底部反射板设置在保护壳的底部，导光板设置在底部反射板上，侧面反射板固定在光源耦合不到的保护壳的侧面且与底部反射板垂直相连，侧面光源紧贴导光板的一个侧面，第一扩散膜设置在导光板上，棱镜膜设置在第一扩散膜上，第一扩散膜和棱镜膜将导光板完全覆盖，五个光源反射板设置在侧面光源的周围且形成一个仅有一个开口面的长方体。