[發明專利]一種可用于偏振背光源的導光板及偏振背光源

在審

• 申請號: 201711405519.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109959985A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 趙輝;王丹妮;薛九枝;丁宇鳴
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 嚴慎;王維

本發明涉及一種可用于偏振背光源的導光板及偏振背光源。所述導光板包括：入光面；出光面，所述出光面連接于所述入光面；第一表面，所述第一表面連接于所述入光面且基本上平行相對于所述出光面；以及微型陣列，所述微型陣列被設置在所述第一表面且包括多個平行排列的微型結構，所述微型結構沿與所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型陣列與所述入光面相分離并具有一間隔，其中，所述導光板被配置成以全反射模式傳播由所述入光面入射的自然光。本發明的導光板藉由橫向分布的微型結構，可提高由偏振背光源出射的偏振光在橫向上的均勻性。

技術領域

本發明涉及液晶顯示技術領域，特別涉及一種可用于偏振背光源的導光板及偏振背光源。

背景技術

平板顯示器如液晶顯示器(LCD)是許多種類的電子設備的必要部件。作為被動型發光器件，液晶顯示器是一種依靠顯示屏背面的背光源來照亮屏幕。由于液晶平板顯示器的顯示要求，有效利用的光線為特定偏振方向的光。對于傳統的出射自然光的背光源，最終光強的利用率往往不到原始光強的5％，光損耗很高。如果被損耗的光沒有被重復利用，可造成溫度升高等不利影響。為了解決這個問題，其中一種解決方案是直接使用一種可發出偏振光的背光源，達到提高光利用率的效果。在這種解決方案中，直接在背光源結構中使用偏振分離技術，利用偏振相關的全反射、散射以及具有光學各向異性的材料涂覆，從而達到發出偏振光的目的。

在自然光背光源中，導光板的結構中有散射中心，光線在導光板中傳播時會與散射中心相互作用，使光線傳播方向重新排布。重新排布的光線分布符合散射特征，角度有很寬的分布，部分光線將不再滿足波導條件而逃逸波導成為出射光，出光的方向也取決于散射光線的分布。經散射后未出射的光，傳播方向可以與入射光有較大的差異。

常用背光源中常用的發光體是LED光源，是由一系列分立的LED芯片組成，原始的入射光在入射面橫向方向上是不連續的。但是經過一段距離的傳播后，相鄰LED芯片發出的光因波導、散射中心的作用會互相混合，使整體光強在橫向上達到均勻，并使最終從背光源出射的光在橫向上是均勻的。

在偏振背光源中，也會使用同種類型的LED光源，因此也存在橫向均勻性的調整問題。然而與常用背光源的出射機制不同，偏振背光源對光線在導光板中的傳播有特定的要求，最終出射光取決于導光板中傳播的波導模式以及其與偏振分離層之間的相互作用。由于偏振背光源的出射光對入射光的依賴性不僅體現在光強上，也體現在光線的入射角度上，所以要求入射光的總光強橫向均勻，同時也要求入射光每一部分波導的分立項也滿足橫向均勻。

因此，需要提供一種導光板，在滿足橫向均勻出光的同時，對波導在導光板中的傳播以及波導與相鄰的偏振分離層之間的相互作用影響輕微，進一步保證從偏振背光源出射的線偏振光橫向均勻連續。

發明內容

為滿足上述需求，本發明提出一種可用于偏振背光源的導光板，所述導光板包括：入光面；出光面，所述出光面連接于所述入光面；第一表面，所述第一表面連接于所述入光面且基本上平行相對于所述出光面；以及微型陣列，所述微型陣列被設置在所述第一表面且包括多個平行排列的微型結構，所述微型結構沿與所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型陣列與所述入光面相分離并具有一間隔，其中，所述導光板被配置成以全反射模式傳導由所述入光面入射的自然光。在優選的實施方案中，所述間隔的長度范圍為所述導光板縱向長度的0.5％到4.0％。在優選的實施方案中，所述導光板厚度在300微米到500微米，所述微型結構的深度大于所述導光板厚度的0.5％。

在優選的實施方案中，所述微型結構為等距且重復排列的結構，所述等距且重復排列的結構之間的周期為所述導光板厚度的3％～150％。