專利名稱：偏振光轉(zhuǎn)換裝置及由其組成的車用燈與液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光的轉(zhuǎn)換利用裝置，特別是一種偏振光轉(zhuǎn)換裝置；本實(shí)用新 型還涉及一種由該偏振光轉(zhuǎn)換裝置組成液晶顯示裝置；本實(shí)用新型還涉及一種由該偏振光 轉(zhuǎn)換裝置組成的車用照明及信號(hào)指示燈。
背景技術(shù)：
在液晶顯示技術(shù)中，液晶屏需要的是偏振光，另一正交方向的偏振光往往被浪費(fèi)， 如要避免浪費(fèi)則需要對偏振光的偏振方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之成為有用的偏振光。當(dāng)前最主要 的偏振轉(zhuǎn)換器件是玻片，結(jié)構(gòu)上一般是使用在玻璃上蒸鍍偏振分光膜的方式先進(jìn)行分光， 被分出的“廢光”再通過波片進(jìn)行偏振轉(zhuǎn)換。此種分光模式一般采用光線傾斜45度角入射， 采用玻璃條塊堆疊式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，蒸鍍工藝復(fù)雜，整體成本也較高。如PBS偏振轉(zhuǎn)換器。整體 器件因不方便超薄化，故沒有用在顯示器和液晶電視上，而主要用在投影顯示中。在邊打燈 式的背光模組中，有用到反射型偏振片作為分光器件，被分返回的光線其偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換仍 然需要用波片。因波片成本比較高昂，這在液晶屏越做越大的今天，波片也同樣需要很大， 如此成本將高到無法接受。目前也有一些其他形式的偏振轉(zhuǎn)換裝置，但不是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，就是 工藝復(fù)雜，很難有令人滿意的方式。汽車在夜晚會(huì)車時(shí)，汽車大燈如果能出射偏振光，在司機(jī)的視線前設(shè)置偏振片，將 可以做到讓司機(jī)看不到對方車大燈的光但可以看到自己車大燈的光。讓夜晚行車視野清 晰，行車更安全。目前的技術(shù)方案是在汽車大燈的玻殼上設(shè)置偏振片。如此帶來的問題是 大燈的亮度減低了一半。造成了光能的浪費(fèi)。如果要增加大燈的功率則會(huì)改變汽車的電路 性能，給行車安全帶來危險(xiǎn)。同樣也會(huì)造成光能的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)更為合 理、結(jié)構(gòu)更為緊湊、較廉價(jià)且具較高偏振光轉(zhuǎn)換效率的偏振光轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供了一種由上述偏振光轉(zhuǎn)換裝置組 成液晶顯示裝置。本實(shí)用新型所要解決的再一技術(shù)問題是提供了一種由上述偏振光轉(zhuǎn)換裝置組成 的車用照明及信號(hào)指示燈。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型 是一種偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特點(diǎn)是，它包括光源、反光碗和偏振分光片；所述的偏振分光片 設(shè)置在反光碗的進(jìn)出光一側(cè)，且所述的偏振分光片為金屬線柵型偏振分光片或反射型偏振 片。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上 所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特點(diǎn)是，所述反光碗為單個(gè)反光碗或者是由若干反光碗組成的 點(diǎn)陣面。[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上 所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特點(diǎn)是，在偏振分光片的兩側(cè)設(shè)有透光片。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上 所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特點(diǎn)是，所述的透光片為勻光板。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。本實(shí) 用新型還公開了一種液晶顯示裝置，其特點(diǎn)是，它包括如以上技術(shù)方案所述的偏振光轉(zhuǎn)換 裝置和液晶屏，且由所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置為液晶屏提供偏振光。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。本實(shí) 用新型還公開了一種車用照明或信號(hào)指示燈，其特點(diǎn)是，它包括如以上技術(shù)方案所述的偏 振光轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型偏振轉(zhuǎn)換裝置的偏振轉(zhuǎn)換原理如下當(dāng)偏振分光片為金屬線柵結(jié)構(gòu)時(shí)如圖4，我們可以把自然光分解成偏振方向與偏振分光片金屬線柵平行和垂直的 兩部分，并且自左向右射向彩色偏振分光片。如圖5，到達(dá)偏振分光片后，偏振方向與偏振分光片金屬線柵垂直的偏振光線通 過，而與其平行的光線被反射。如圖6，被偏振分光片反射回去的光線經(jīng)過反光碗的反射后又變成部分偏振光。部 分偏振光又可以分解為與偏振分光片金屬線柵平行和垂直的兩部分，重新再次自左向右射 向偏振分光片，重復(fù)圖4至5的過程，如此反復(fù)，直至光能被充分利用。當(dāng)偏振分光片為反射型偏振片時(shí)，光線到達(dá)反射型偏振片后，偏振方向與反射型 偏振片偏振方向平行的偏振光線通過，而與其垂直的光線被反射。偏正轉(zhuǎn)換原理同上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)效果主要是其結(jié)構(gòu)緊湊，制作工藝簡單，光能利 用率高，成本低廉?，F(xiàn)有技術(shù)利用偏振分光膜分光，一般需要傾斜45度角入射，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 占用空間較大。制作上需要多次蒸鍍，工藝復(fù)雜，成本高。本實(shí)用新型所用偏振分光片為直 射型，結(jié)構(gòu)更緊湊。制作上金屬線柵型偏振分光片工藝較蒸鍍簡單的多。反射型偏振片雖 工藝稍復(fù)雜，但其和金屬線柵型偏振分光片一樣，都便于規(guī)?；a(chǎn)，成本較低。本實(shí)用新型中的偏振轉(zhuǎn)換裝置中，光在偏振分光片和反光碗之間經(jīng)過若干次循環(huán) 后，除了較小的反射損失外，絕大部分的光能基本上都可以從偏振分光片出射。加之這種直 射型偏振分光片和反光碗組合成的此種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致光線極少逃逸(見圖2-3)。因此總的光能 利用率很高?，F(xiàn)有技術(shù)中波片的成本較高，大尺寸的波片成本更是高得無法接受。而本實(shí)用新 型技術(shù)中的偏振分光片和反光碗?yún)s很便宜，也容易實(shí)現(xiàn)大尺寸。本實(shí)用新型所述的一種液晶顯示裝置，是由本實(shí)用新型所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置和 液晶屏組成，由于偏振轉(zhuǎn)換裝置已經(jīng)可以高效提供偏振光給液晶屏使用，因此可以省去液 晶屏中入光一側(cè)的塑料偏振片。當(dāng)顯示要求為單色或黑白色時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)制作過程中，可 以將偏振光轉(zhuǎn)換裝置中的偏振分光片和液晶屏制作在一起。具體位置可根據(jù)偏振分光片用 材的不同而不同，或在液晶屏入光一側(cè)的玻璃的外側(cè)，或在入光一側(cè)的玻璃和ITO電極之 間，或在入光一側(cè)的ITO電極和液晶之間。本實(shí)用新型偏振轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用在汽車燈上時(shí)，在獲得高效偏振光的同時(shí)，幾乎不用改變現(xiàn)有車大燈的結(jié)構(gòu)，不用增加燈的功率，也不用改變汽車的電器結(jié)構(gòu)，實(shí)施極其方 便。

圖1為本實(shí)用新型偏振光轉(zhuǎn)換裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型偏振光轉(zhuǎn)換裝置中光源發(fā)出的光經(jīng)反光碗反射后到達(dá)偏振分 光片并被反射后的運(yùn)行示意圖。圖3為本實(shí)用新型偏振光轉(zhuǎn)換裝置中光源發(fā)出的光直接射向偏振分光片并被反 射后的運(yùn)行示意圖。圖4-6為本實(shí)用新型偏振光轉(zhuǎn)換裝置中偏振光轉(zhuǎn)換原理圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員進(jìn)一步地理解本實(shí)用新型，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實(shí)施例1。參照圖1-3。一種偏振光轉(zhuǎn)換裝置，它包括光源2、反光碗1和偏振分光 片3 ；所述的偏振分光片3設(shè)置在反光碗1的進(jìn)出光一側(cè)，且所述的偏振分光片3為金屬線 柵型偏振分光片或反射型偏振片。實(shí)施例2。在實(shí)施例1所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置中，所述反光碗1為單個(gè)反光碗1或 者是由若干反光碗1組成的點(diǎn)陣面。實(shí)施例3。在實(shí)施例1或2所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置中，在偏振分光片的兩側(cè)設(shè)有透 光片。實(shí)施例4。在實(shí)施例3所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置中，所述的透光片為勻光板。實(shí)施例5。一種液晶顯示裝置，它包括實(shí)施例1-4任何一項(xiàng)所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置 和和液晶屏，且由所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置為液晶屏提供偏振光。實(shí)施例6。一種車用照明或信號(hào)指示燈，它包括實(shí)施例1-4任何一項(xiàng)所述的偏振光
轉(zhuǎn)換裝置。
權(quán)利要求一種偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，它包括光源(2)、反光碗(1)和偏振分光片(3)；所述的偏振分光片(3)設(shè)置在反光碗(1)的進(jìn)出光一側(cè)，且所述的偏振分光片(3)為金屬線柵型偏振分光片或反射型偏振片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述反光碗(1)為單個(gè)反光碗 (1)或者是由若干反光碗(1)組成的點(diǎn)陣面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在偏振分光片(3)的兩側(cè) 設(shè)有透光片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的透光片為勻光板。
5.一種液晶顯示裝置，其特征在于，它包括權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的偏振光轉(zhuǎn)換 裝置和液晶屏，且由所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置為液晶屏提供偏振光。
6.一種車用照明或信號(hào)指示燈，其特征在于，它包括權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的偏 振光轉(zhuǎn)換裝置。
專利摘要本實(shí)用新型是一種偏振光轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，它包括光源、反光碗和偏振分光片；所述的偏振分光片設(shè)置在反光碗的進(jìn)出光一側(cè)，且所述的偏振分光片為金屬線柵型偏振分光片或反射型偏振片。本實(shí)用新型還公開了一種液晶顯示裝置，它包括如以上技術(shù)方案所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置和液晶屏，且由所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置為液晶屏提供偏振光。本實(shí)用新型還公開了一種車用照明或信號(hào)指示燈，它包括如以上技術(shù)方案所述的偏振光轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)用新型偏振光轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)緊湊，制作工藝簡單，光能利用率高，成本低廉。
文檔編號(hào)B60Q1/26GK201654337SQ20102011408
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者劉鳳峰, 李冠軍, 李啟航 申請人:李冠軍