[发明专利]光线转换装置、背光模组及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光线转换装置、背光模组及显示装置。

背景技术

光是一种横波，能够发生偏振的现象，即垂直于光传播方向且偏向某些特定方向振动。在日常生活中，太阳光、照明灯所发出的光等均为自然光，其包含了垂直于光传播方向的所有可能的偏振方向的光线。

在现有的显示器中，例如液晶显示器，其发光元件为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，其所发出的光类似于自然光，并通过导光板将LED的点光源变为面光源。然而，在实际应用中，液晶显示器需要利用其内部的液晶实现光亮度的转换来达到不同的显示效果，这其中，要求通过液晶的光线必须为线偏振光(沿固定方向振动的光线)，才能够完成上述操作。因此，液晶显示器的导光板的出光侧设有偏振片，偏振片只允许特定振动方向的光线通过，而其它振动方向的光线则被偏振片吸收或反射，从而得到上述线偏振光。

由上述描述可知，LED发出的光线仅通过偏振片的部分得到了利用，其余部分光线未被利用，则造成了光源的浪费，降低了光源的利用率。

发明内容

本发明的实施例提供一种光线转换装置、背光模组及显示装置，以提高光源的利用率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种显示器中的光线转换装置，包括准直透镜及反射模块，所述准直透镜用于将自然光准直，同时转换为包括相互垂直的两个振动方向的光线的线偏光；所述准直透镜出光面侧设有偏振分光片，且通过所述准直透镜得到的所述线偏光照射到所述偏振分光片的入射角为锐角；所述偏振分光片用于将所述线偏光中振动方向与所述偏振分光片透过轴方向相同的光透射，其它振动方向的光反射；所述反射模块用于至少反射两次被所述偏振分光片反射的光线，以使所述反射光线与经过所述偏振分光片的透射光线以相同的振动方向射出。

其中，所述反射模块中设有用于完全反射被所述偏振分光片反射的光线的全反射面；所述准直透镜的出光面与所述反射模块的入光面相贴合。

优选地，所述线偏光照射到所述偏振分光片的入射角为45度。

优选地，照射到所述反射模块中的全反射面的光线的入射角为45度。

具体可以为，所述全反射面包括第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面；被所述偏振分光片反射的光线依次经过所述第一反射面、第二反射面、第三反射面及第四反射面反射后，振动方向及出射方向与所述透射光线的振动方向、出射方向相同。

本发明实施例提供的反射模块的结构有多种，其中一种为：所述反射模块为棱镜；所述偏振分光片固定在所述棱镜中。

为了更好的固定偏振分光片，所述偏振分光片与所述棱镜之间固定设有树脂，所述树脂一端侧与所述棱镜固定连接、另一端侧与所述偏振风光片固定连接。

其中，为了保证经过偏振分光片的透射光线不受树脂的影响，所述树脂的折射率与所述棱镜材质的折射率相近。

本发明实施例提供的偏振分光片的类型有多种，其中一种为：所述偏振分光片为多层膜结构的偏振滤光片或双折射分光棱镜。

本发明实施例提供的准直透镜的类型有多种，其中一种为：所述准直透镜为内全反射准直透镜。

一种背光模组，包括上述的光线转换装置。

一种显示装置，包括上述的背光模组。

本发明实施例提供的光线转换装置、背光模组及显示装置中，由于设有准直透镜，能够将分散的自然光汇聚成为一束光，且该束光为包含相互垂直的两个振动方向的线偏光，经过准直透镜得到的线偏光照射到偏振分光片时，其入射角为锐角，因此经过偏振分光片后线偏光中一种振动方向的光线传播方向不变，透射过去，即为透射光线，另一种振动方向的光线在偏振分光片处发生反射，即为反射光线，从而再通过反射模块至少两次的反射作用，使反射光线变为与透射光线相同的振动方向并射出。由上述过程可知，自然光通过准直透镜、偏振分光片及反射模块，其两个振动方向的光线最后能够以相同振动方向射出，从而使不同振动方向的光线都能被利用，避免了光源的浪费，提高了光源利用率。

另外，现有技术中的为了得到线偏振光，通常在显示器中临近导光板出光面一侧设有下偏振片，相比本实施例中通过光线转换装置直接得到线偏振光，则无需再设置下偏振片，简化了工艺，节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的光线转换装置一个视角的示意图；