專利名稱：光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種可作為顯示裝置的背光模塊的光源系統(tǒng)，特別是一種包括有模塊增亮裝置的光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器因?yàn)榫哂型庑洼p薄、耗電量少以及無輻射污染等特性，因此為目前日漸普及的一種顯示裝置，已廣泛地應(yīng)用于個人桌上型計算機(jī)屏幕以及筆記本計算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、手機(jī)等攜帶式信息產(chǎn)品上，并逐漸取代陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯視器及傳統(tǒng)電視。
一般而言，液晶顯示模塊(liquid crystal display module，LCM)為一液晶顯示器中最關(guān)鍵的裝置，其包括有液晶顯示面板及背光模塊等組件。液晶顯示面板是在兩片玻璃基板中設(shè)置一液晶分子層，通常在各玻璃基板上會先涂布配向?qū)?，以使液晶分子順著一個特定且平行于玻璃表面的方向排列。借由在玻璃基板上的晶體管、電極等電子組件，可對液晶分子提供電場而使液晶分子隨電場大小而旋轉(zhuǎn)，由于液晶分子的雙折射率會隨液晶分子的方向而改變，便會使偏振光在經(jīng)過液晶分子時產(chǎn)生偏振方向的改變。因此，液晶顯示面板的顯示原理即是在液晶顯示面板的上、下兩側(cè)各設(shè)置一偏光片(polarizer)，并配合液晶分子的旋轉(zhuǎn)以控制出光面的光線量，便可顯示出畫面。
請參考圖1，圖1為傳統(tǒng)一液晶顯示面板的顯示原理示意圖。傳統(tǒng)液晶顯示面板包括有二玻璃基板12，其上設(shè)有電極，而玻璃基板12中間設(shè)置有液晶分子14。玻璃基板12的兩側(cè)則設(shè)置有二互相垂直的第一與第二偏光片16、18，因此，在上圖未施加電場的情形下，光源所產(chǎn)生的的自然光在經(jīng)過第一偏光片16時，會形成僅具有第一偏振分量的線偏振光P，再經(jīng)過玻璃基板12以及液晶分子層。值得注意的是，在適當(dāng)厚度的液晶分子層中，液晶分子14會使線偏振光P的偏振方向剛好改變90度而形成第二偏振分量-線偏振光S，便可通過第二偏光片18。另一方面，當(dāng)對液晶分子施加電壓時可改變液晶分子14的方向(如下圖施加電場的情況)，例如使液晶分子14的方向與電場行進(jìn)方向平行，使得線偏振光P在經(jīng)過液晶分子層時不會改變偏振方向，便無法通過第二偏光片18。由上述可知，借由偏光片將光源轉(zhuǎn)換成線偏振光，并配合對液晶分子施加不同電場以使線偏振光轉(zhuǎn)換成橢圓偏光，如此才能顯示灰階影像，故一般在液晶顯示面板兩側(cè)設(shè)置偏光片是液晶顯示器的必要設(shè)計。
然而，一般偏光片的功能是使某一偏振方向的線偏振光可通過偏光片，而將垂直于該偏振方向的光線吸收，亦即會吸收百分之四十三至五十的光線，導(dǎo)致光線利用率較低。因此，如何改善液晶顯示模塊設(shè)計，以提高液晶顯示模塊的光利用效率，能有效利用大部分的自然光，仍為業(yè)界持續(xù)研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能有效利用隨機(jī)偏振光線的光源系統(tǒng)，其具有模塊增亮裝置(P-S converter)，以作為液晶顯示模塊或其它需要光源的背光模塊，進(jìn)而解決上述傳統(tǒng)平面顯示模塊的問題。
根據(jù)本發(fā)明，公開一種光源系統(tǒng)，其包括有用以產(chǎn)生隨機(jī)偏振光線的至少一光源，以及一模塊增亮裝置設(shè)于光源的一側(cè)，以使光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線能直接射入模塊增亮裝置。模塊增亮裝置包括有至少一光偏振化組件與至少一偏振調(diào)制組件，其中，光偏振化組件包括有一第一雙折射面與一第二雙折射面。第一雙折射面用以反射隨機(jī)偏振光線的一第一偏振分量，并使隨機(jī)偏振光線的一第二偏振分量通過，且第一雙折射面的一面為一第一反射面；而一第二雙折射面能反射隨機(jī)偏振光線的第二偏振分量，并使第一偏振分量通過，且第二雙折射面的一面為一第二反射面。上述第一與該第二反射面是用以將光線朝遠(yuǎn)離該光源的方向反射而離開光偏振化組件。此外，偏振調(diào)制組件能將第二偏振分量或第一偏振分量旋轉(zhuǎn)偏振。
由于本發(fā)明的光源系統(tǒng)中包括有一模塊增亮裝置，能將光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線轉(zhuǎn)換成單一線偏振分量，因此本發(fā)明光源系統(tǒng)作為液晶顯示模塊的背光模塊時，能有效利用光源，使得至少80％以上光源所產(chǎn)生的光線能被有效利用，以產(chǎn)生液晶顯示模塊的影像畫面。


圖1為傳統(tǒng)一液晶顯示面板的顯示原理示意圖。
圖2為本發(fā)明光源系統(tǒng)應(yīng)用于一液晶顯示模塊的示意圖。
圖3為圖2所示模塊增亮裝置的放大側(cè)面示意圖。
圖4為圖2所示模塊增亮裝置的另一實(shí)施例的側(cè)面放大示意圖。
圖5為本發(fā)明光源模塊的第三實(shí)施例的側(cè)面示意圖。
圖6為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第四實(shí)施例的剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明光源系統(tǒng)第一與第二實(shí)施例中對光線的作用流程示意圖。
圖8為本發(fā)明光源系統(tǒng)第三與第四實(shí)施例中對光線的作用流程示意圖。
主要組件符號說明10液晶顯示模塊12液晶顯示單元14光源系統(tǒng)16背光模塊18光源產(chǎn)生器 20反光罩22反射板 24導(dǎo)光板26、28光學(xué)膜片30模塊增亮裝置32下偏光片34液晶面板36上偏光片38、38a、38b 光偏振化組件40偏振調(diào)制組件42 第一入光面44第二入光面 46 雙折射面48雙折射面46a第一穿透面46b 第一反射面 48a第二穿透面48b 第二反射面 50 第一出光面51第二出光面 52 第三出光面54光偏振化單元56a穿透面56b 反射面 58 雙折射面60出光面 62 入光面64偏振調(diào)制組件100模塊增亮裝置102 光偏振化組件102a 第一光偏振化單元102b 第二光偏振化單元104偏振調(diào)制組件106、108 穿透面 107、109 雙折射面110、112 反射面 114第三出光面
116 第四出光面 118、120 第二出光面122、124 第一出光面126 第一入光面128 第二入光面 130 具反射性膜片150 模塊增亮裝置 152 光偏振化組件152a 第一光偏振化單元 152b 第二光偏振化單元154、156 第一入光面158、160 第二出光面162、164 第一出光面166、168 穿透面170、172 反射面171、173 雙折射面174 偏振調(diào)制組件 176 具反射性膜片200、300 發(fā)光光源、背光源 202、302 光偏振化組件204、304 偏振調(diào)制組件 206、308 液晶顯示單元306 具反射性膜片具體實(shí)施方式
請參考圖2，圖2為本發(fā)明光源系統(tǒng)應(yīng)用于一液晶顯示模塊的示意圖。液晶顯示模塊10包括有一液晶顯示單元12以及一本發(fā)明光源系統(tǒng)14，其中本發(fā)明光源系統(tǒng)14包括有一作為光源的背光模塊16，其包括有一光源產(chǎn)生器18、一導(dǎo)光板24、一反光罩20用以將光源產(chǎn)生器18所產(chǎn)生的光線反射至導(dǎo)光板24之內(nèi)、一反射板22以及多個光學(xué)膜片26、28。由于光源產(chǎn)生器18可為燈管或其它一般具發(fā)光功能的組件，其產(chǎn)生的光線為隨機(jī)偏振光線，因此由背光模塊16射出的光線亦為隨機(jī)偏光，如光學(xué)膜片26表面箭頭所示。此外，光源系統(tǒng)14還包括有一模塊增亮裝置30，用以將背光模塊16產(chǎn)生的隨機(jī)偏光轉(zhuǎn)換成單一偏振分量，例如為S線偏振光，如圖中垂直箭頭所標(biāo)示。
液晶顯示單元12包括有液晶面板34以及一上偏光片36、一下偏光片32分別設(shè)于液晶面板34的上下兩側(cè)，其中上偏光片36與下偏光片32的穿透軸互相垂直。此外，下偏光片32的穿透軸平行于由模塊增亮裝置30射出的偏振分量，因此由模塊增亮裝置30射出的光線可完全通過下偏光片32而不會被其吸收或過濾，以被液晶顯示單元36充分利用。當(dāng)S線偏振光通過液晶顯示面板34時，會隨液晶分子的旋轉(zhuǎn)角度而改變偏振方向，最后通過上偏光片36的光線即為P線偏振光，以顯示影像畫面。
請參考圖3，圖3為圖2所示模塊增亮裝置30的放大側(cè)面示意圖。模塊增亮裝置30包括有至少一光偏振化組件38與至少一偏振調(diào)制組件40。在本實(shí)施例中，模塊增亮裝置30包括有多個光偏振化組件38互相緊鄰平行并排，如圖中所示的光偏振化組件38a、38b等。光偏振化組件38為雙折射(double refraction)晶體所構(gòu)成，例如石英、方解石或冰洲石，能將隨機(jī)偏振光線分為一第一偏振分量與一第二偏振分量，并讓第一偏振分量通過，而反射第二偏振分量。此外，各光偏振化組件38a、38b均包括有一第一入光面42、一第二入光面44、一第一出光面50、一第二出光面51以及一第三出光面52，其中第一出光面50與第二出光面51不平行于第三出光面52，而第一入光面42與第二入光面44位于同一平面上，平行于第一出光面50。此外，組件符號46、48所指平面定義為雙折射面46、48，互相平行設(shè)置，且其相反于第一、第二入光面42、44的一側(cè)為第一與第二反射面46b與48b，而鄰近于第一、第二入光面42、44一側(cè)的平面為第一、第二穿透面46a、48a。當(dāng)光線行進(jìn)至雙折射面46、48時，雙折射面46、48可使某一偏振分量直接通過，而完全反射另一偏振分量。在此實(shí)施例中，雙折射面48能讓第一偏振分量通過，即讓S偏振分量通過，而反射P偏振分量，而雙折射面46的穿透軸則與其相反，能讓第二偏振分量P偏振分量通過，而反射S偏振分量。此外，偏振調(diào)制組件40設(shè)于各光偏振化組件38的第一出光面50表面，為一相位延遲組件，可將第一偏振分量與第二偏振分量互相調(diào)制，其中偏振調(diào)制組件40優(yōu)選為一二分之一相位延遲膜。
本實(shí)施例中光線的行進(jìn)路徑系敘述如下以光偏振化組件38b為例，由光源16產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線，會經(jīng)由第一入光面42或第二入光面44進(jìn)入光偏振組件38b，其中定義由第一入光面42入射的光線包括有第一偏振分量S與第二偏振分量P。當(dāng)光線由第一入光面42進(jìn)入光偏振化組件38b時，會先行進(jìn)至雙折射面46，此時第二偏振分量P可通過穿透面46a而直接朝第一出光面50行進(jìn)，而第一偏振分量S會被反射，朝第三出光面52射出而進(jìn)入相鄰的光偏振化組件38a中。因此，由第一出光面50射出的光線僅具有單一偏振分量，即第二偏振分量P，而第二偏振分量P又會經(jīng)由第一出光面50表面的偏振調(diào)制組件40調(diào)制轉(zhuǎn)換成第一偏振分量S，朝頂面射出而離開模塊增亮裝置。另一方面，被雙折射面46反射的第一偏振分量S行進(jìn)至相鄰光偏振化組件38a的反射面48b時，會被完全反射而朝頂面射出進(jìn)入液晶顯示單元12。
再者，由光偏振化組件38b的第二入光面44進(jìn)入的光線同樣為隨機(jī)偏振光線，為便于說明，定義為包括有第一偏振分量S’與第二偏振分量P’的光線，第一偏振分量S’與第二偏振分量P’與上述第一偏振分量S與第二偏振分量P的總和即為背光模塊16所產(chǎn)生光線的總和。在第一偏振分量S’與第二偏振分量P’行進(jìn)至雙折射面48時，穿透面48a會使第一偏振分量S’直接通過，而完全反射第二偏振分量P’，以讓第一偏振分量S’朝頂面射出進(jìn)入液晶顯示單元12，而第二偏振分量P’則于光偏振化組件38b之內(nèi)繼續(xù)行進(jìn)至反射面46b，被反射后由第一出光面50射出，并經(jīng)由偏振調(diào)制組件40轉(zhuǎn)換為第一偏振分量S’。由上述可知，由背光模塊16產(chǎn)生的光線均被模塊增亮裝置30轉(zhuǎn)換成S偏振分量而進(jìn)入液晶顯示單元12，因此背光模塊16產(chǎn)生的大部分光線均能被液晶顯示單元12有效利用。值得注意的是，雙折射面46、48不平行于任一光偏振組件38的入光面(例如第一入光面42)或出光面(例如第一出光面50)，但雙折射面46、48與光偏振組件38的入光面或出光面的夾角可依裝置的需要而有不同的設(shè)計。
請參考圖4，圖4為圖2所示模塊增亮裝置30的另一實(shí)施例的側(cè)面放大示意圖。在本實(shí)施例中，模塊增亮裝置30包括有多個呈水平并排的光偏振化單元54以及多個偏振調(diào)制組件64，設(shè)于相鄰的光偏振化單元54之間。光偏振化單元54為雙折射材料，例如石英、方解石或冰洲石等雙折射晶體，且優(yōu)選具有正方形側(cè)面形狀，其包括有一入光面62以及一出光面60，而組件符號58所指的平面為一雙折射面58，其外表面為一反射面56b，而內(nèi)表面為一穿透面56a，其中，入光面62、出光面60與雙折射面58形成一三角形側(cè)面形狀，優(yōu)選為等腰直角三角形。因此，在光偏振化單元54內(nèi)的光線行進(jìn)至雙折射面58時，第一偏振分量可通過穿透面56a，而第二偏振分量則會被完全反射。另一方面，偏振調(diào)制組件64設(shè)于出光面60表面，為二分之一相位延遲膜，能將第二偏振分量轉(zhuǎn)換為第一偏振分量。
本實(shí)施例模塊增亮裝置30對于光線的作用說明如下以光偏振化單元54b為例，從背光模塊16射出的光線包括有第一偏振分量S’與第二偏振分量P’，由入光面62射入光偏振化單元54b中，行進(jìn)至雙折射面58時，第一偏振分量S’可由其穿透面56a直接射出，而第二偏振分量P’則會被反射而由出光面60射出光偏振化單元54b，然后被偏振調(diào)制組件64轉(zhuǎn)換成第一偏振分量S’，接著行進(jìn)至相鄰的光偏振化單元54a，并經(jīng)由反射面56b完全反射而向外射出離開模塊增亮裝置30。因此，由入光面62進(jìn)入模塊增亮裝置30的光線均會被轉(zhuǎn)換成第一偏振分量S、S’而提供給液晶顯示單元12僅具有單一偏振分量的背光源。
請參考圖5，圖5為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第三實(shí)施例的側(cè)面示意圖。本發(fā)明光源系統(tǒng)包括有一模塊增亮裝置100以及二光源設(shè)于模塊增亮裝置100的兩側(cè)，而模塊增亮裝置100包括有至少一光偏振化組件102、至少一偏振調(diào)制組件104以及一具反射性膜片130，其中光偏振化組件102包括有一第一光偏振化單元102a與一第二光偏振化單元102b，而偏振調(diào)制組件104系設(shè)于第一光偏振化單元102a與第二光偏振化單元102b之間，優(yōu)選為二分之一相位延遲膜。光偏振調(diào)制組件102包括有互相平行的第一入光面126與第二入光面128用來接收兩側(cè)光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線、二位于同一平面的第一出光面122、124與第二出光面118、120，以及二位于同一平面的第三出光面114與第四出光面116，其中偏振調(diào)制組件104緊鄰于第二出光面118、120而設(shè)置。此外，第一光偏振化單元102a與第二光偏振化單元102b均分別包括有一雙折射面107、109，其中雙折射面107相反于第一入光面126的一面為一反射面110，能完全反射光線，而雙折射面107鄰近于第一入光面126的一面為一穿透面106，會反射第二偏振分量而讓第一偏振分量通過；類似地，第二光偏振化單元102b的雙折射面109在相反于第二入光面128的一面為一反射面112，其反面則為穿透面108，同樣會反射第二偏振分量，而讓第一偏振分量通過。此外，在本實(shí)施例中，雙折射面107與第一入光面126的夾角相同于雙折射面109與第二入光面128的夾角。再者，具反射性膜片130垂直于第一、第二入光面126、128所設(shè)置，且設(shè)于第三、第四出光面114、116表面。
左側(cè)光源所產(chǎn)生的光線包括有第一偏振分量P’與第二偏振分量S’，會經(jīng)由第一入光面126進(jìn)入光偏振化單元102a中，行進(jìn)至雙折射面107時，第一偏振分量P’可通過穿透面106而行進(jìn)至第二出光面118，經(jīng)由偏振調(diào)制組件104轉(zhuǎn)換為第二偏振分量S’，再行進(jìn)至第二光偏振化單元102b的雙折射面109，被反射面112完全反射，而由第一出光面124射出；而由第一入光面126進(jìn)入光偏振化單元102a中的第二偏振分量S’，則會被雙折射面107反射，由第三出光面114射出，接著被具反射性膜片130反射回光偏振化單元102a之內(nèi)，經(jīng)過穿透面106而由第一出光面122射出。同樣的，由右側(cè)光源經(jīng)由第二入光面128進(jìn)入第二偏振化單元102b內(nèi)的光線包括有第一偏振分量P與第二偏振分量S，其中第一偏振分量P會穿過穿透面108而行進(jìn)至第二出光面120，被偏振調(diào)制組件104轉(zhuǎn)換成第二偏振分量S，被反射面110完全反射而由第一出光面122射出；由第二入光面128進(jìn)入的第二偏振分量S則會被雙折射面109反射，由第四出光面116射出，再被具反射性膜片130反射回第二光偏振單元102b而由第一出光面124射出。由上述可知，光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線均被轉(zhuǎn)換為第二偏振分量S、S’，而由模塊增亮裝置100的第一出光面122、124射出，以提供具有單一線偏振分量的光源系統(tǒng)。
請參考圖6，圖6為本發(fā)明光源系統(tǒng)的第四實(shí)施例的剖面示意圖。在此實(shí)施例中，本發(fā)明光源系統(tǒng)包括有一模塊增亮裝置150以及二側(cè)光源，分別設(shè)于模塊增亮裝置150的兩側(cè)。模塊增亮裝置150包括有一光偏振化組件152、一偏振調(diào)制組件174與一具反射性膜片176依序堆棧設(shè)置，其中偏振調(diào)制組件174為四分之一相位延遲膜，能將線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。
光偏振化組件152為雙折射晶體所構(gòu)成，例如石英、方解石或冰洲石，包括有一第一光偏振化單元152a與一第二光偏振化單元152b，平行并排而緊鄰設(shè)置。第一光偏振化單元152a包括有一第一入光面154、一第一出光面162、一第二出光面158以及一雙折射面171，而第二光偏振化單元152b亦包括有一第一入光面156、一第一出光面164、一第二出光面160以及雙折射面173。其中，雙折射面171、173相鄰于第一入光面154、156的一面均為穿透面166、168，其反面均為反射面170、172，而穿透面166、168能讓第一偏振分量(S偏振分量)通過，并反射第二偏振分量(P偏振分量)。
本發(fā)明光源系統(tǒng)的運(yùn)作系敘述如下由左側(cè)光源所產(chǎn)生的光線為隨機(jī)偏振光線，包括第一偏振分量S’與第二偏振分量P’，由第一入光面154進(jìn)入第一光偏振化單元152a中，其中第一偏振分量S’會通過穿透面166而繼續(xù)行進(jìn)至第二光偏振化單元152b之內(nèi)，然后被反射面172反射而由第一出光面164射出；第二偏振分量P’則會被雙折射面171反射，由第二出光面158射出，經(jīng)由偏振調(diào)制組件174轉(zhuǎn)換為圓偏光，然后被具反射性膜片176反射后，再經(jīng)過偏振調(diào)制組件174轉(zhuǎn)換為第一偏振分量S’，進(jìn)入第一光偏振單元152a中，穿過穿透面166而由第一出光面162射出。同樣的，右側(cè)光源所產(chǎn)生的光線包括有第一偏振分量S與第二偏振分量P，由第一入光面156進(jìn)入第二光偏振單元152b之中，其中第一偏振分量S會通過穿透面168而進(jìn)入第一光偏振單元152a中，被反射面170反射而由第一出光面162射出；而第二偏振分量P則會在進(jìn)入第二光偏振化單元152b之后，被雙折射面173反射，由第二出光面160射出，經(jīng)由偏振調(diào)制組件174轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏光，然后被具反射性膜片176反射，再經(jīng)由偏振調(diào)制組件174轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝黄穹至縎，接著進(jìn)入第二光偏振化單元152b中，穿過穿透面168而由第一出光面164射出。因此，本發(fā)明光源系統(tǒng)的兩側(cè)光源所發(fā)出的光線均會由模塊增亮裝置150轉(zhuǎn)換成僅包括有第一偏振分量S、S’的光線，以提供給液晶顯示單元。
上述本發(fā)明光源系統(tǒng)第一與第二實(shí)施例中對光線的作用可參考圖7。首先，由發(fā)光光源或背光源200所產(chǎn)生的光線會經(jīng)由光偏振化組件202而分成第一偏振分量與第二偏振分量，再經(jīng)由偏振調(diào)制組件204將第二偏振分量轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝黄穹至?，以使轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝黄穹至康墓饩€進(jìn)入具偏光板的液晶顯示單元206中。再者，本發(fā)明光源系統(tǒng)第三與第四實(shí)施例的光線作用則可以圖8表示，由發(fā)光源或背光源300所產(chǎn)生的光線，同樣經(jīng)由模塊增亮裝置后轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袉我黄穹至康墓饩€，再進(jìn)入具偏光片的液晶顯示單元308中。值得注意的是，第三、第四實(shí)施例中模塊增亮裝置包括有光偏振化組件302、偏振調(diào)制組件304及具反射性膜片306，因此光線會先經(jīng)由光偏振化組件302分成第一偏振分量與第二偏振分量，而第二偏振分量借由偏振調(diào)制組件304轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝黄穹至浚笤倮镁叻瓷湫阅て?06調(diào)整光線路徑，以使第一偏振分量均朝特定方向行進(jìn)。
此外，由于本發(fā)明模塊增亮裝置的入光面均互相平行，且可設(shè)計成彼此相連而形成一完整的較大平面，因此在使用模塊增亮裝置將隨機(jī)偏振光線轉(zhuǎn)換成單一偏振分量時，不需先行利用特定組件(例如聚光組件)將原光線導(dǎo)引至模塊增亮裝置的特定位置，僅需將光源設(shè)置于入光面附近，使光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線直接由入光面進(jìn)入模塊增亮裝置，便可達(dá)到將隨機(jī)偏振光線均轉(zhuǎn)換成單一偏振分量的功能。
本發(fā)明模塊增亮裝置與光源系統(tǒng)可應(yīng)用于一般需要背光模塊或背光源的裝置中，例如液晶顯示器。相較于傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明光源系統(tǒng)的模塊增亮裝置是利用光偏振化組件與偏振調(diào)制組件相組合，因此，除了被光源系統(tǒng)內(nèi)膜片所吸收的部分光線，大約80％至99％的原來隨機(jī)偏振光線均可被模塊增亮裝置轉(zhuǎn)換成具有單一偏振分量的光線，以供液晶顯示單元利用。因此，利用本發(fā)明光源系統(tǒng)作為液晶顯示模塊的背光模塊，可使用能量較小光源產(chǎn)生器，便達(dá)到相同于傳統(tǒng)技術(shù)的亮度，借此降低成本及提升能量的使用。此外，在一般背光模塊中加裝本發(fā)明模塊增亮裝置，即可明顯提高亮度，甚至能達(dá)到增亮一倍亮度的效果，有效改善顯示器的影像畫面質(zhì)量。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種光源系統(tǒng)，其包括有至少一光源，用以產(chǎn)生隨機(jī)偏振光線；以及一模塊增亮裝置(P-S converter)設(shè)于該光源的一側(cè)，以使該隨機(jī)偏振光線直接射入該模塊增亮裝置中，該模塊增亮裝置包括有至少一光偏振化組件，而該光偏振化組件包括有一第一雙折射面，用以反射該隨機(jī)偏振光線的一第一偏振分量，并使該隨機(jī)偏振光線的一第二偏振分量通過，且該第一雙折射面的一面為一第一反射面；以及一第二雙折射面，用以反射該隨機(jī)偏振光線的該第二偏振分量，并使該隨機(jī)偏振光線的該第一偏振分量通過，且該第二雙折射面的一面為一第二反射面；其中且該第一與該第二反射面用以將光線朝遠(yuǎn)離該光源的方向反射而離開該光偏振化組件；以及至少一偏振調(diào)制組件，用以將該第二偏振分量或該第一偏振分量旋轉(zhuǎn)偏振。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該第二偏振分量通過該第一雙折射面后，會經(jīng)過該偏振調(diào)制組件而離開該光偏振化組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該第一偏振分量被該第一雙折射面反射后會經(jīng)由該第二反射面反射而離開該光偏振化組件，而該第二偏振分量被該第二雙折射面反射后，會被該第一反射面反射，再經(jīng)過該偏振調(diào)制組件而離開該光偏振化組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該偏振調(diào)制組件為一二分之一相位延遲膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化組件的該第一與該第二雙折射面為平行設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化組件包括有一第一入光面與一第二入光面，且該隨機(jī)偏振光線由該第一入光面進(jìn)入該光偏振化組件時，會先行進(jìn)至該第一雙折射面，而該隨機(jī)光線由該第二入光面進(jìn)入該光偏振化組件時，會先行進(jìn)至該第二雙折射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該第一入光面與該第二入光面為平行設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，第一入光面與該第二入光面位于同一平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化組件還包括有一第一出光面與一第二出光面，且該第一出光面與該第二出光面平行于該第一入光面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化組件還包括有一第三出光面，不平行于該第一出光面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該模塊增亮裝置包括有多個該光偏振化組件與多個該偏振調(diào)制組件，且該等光偏振化組件互相平行并排。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光源包括有一光源產(chǎn)生器以及一導(dǎo)光板。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化組件的材料為雙折射材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該雙折射材料包括有石英、方解石或冰洲石。
15.一種光源系統(tǒng)，其包括有至少一光源，用以產(chǎn)生隨機(jī)偏振光線；以及一模塊增亮裝置，包括有多個光偏振化單元，緊鄰平行并排，各該光偏振化單元包括有一雙折射面，用以使該隨機(jī)偏振光線的一第一偏振分量通過，并反射該隨機(jī)偏振光線的一第二偏振分量，且該雙折射面的一面為一反射面，用以將光線朝遠(yuǎn)離該光源的方向反射而離開該光偏振化單元；以及一出光面，不平行于該雙折射面；以及多個偏振調(diào)制組件，分別設(shè)于該等出光面表面，以將該第二偏振分量轉(zhuǎn)換為該第一偏振分量；其中該光源所產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線直接入射至該等光偏振化單元中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，各該光偏振化單元使該第一偏振分量經(jīng)由該雙折射面射出，而該第二偏振分量被該雙折射面反射后經(jīng)由該出光面射出，再經(jīng)由相鄰的另一該光偏振化單元的該反射面反射而離開該模塊增亮裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，各該光偏振化單元具有一入光面，而該入光面、該出光面與該雙折射面形成一三角形結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該三角形結(jié)構(gòu)為一等腰直角三角形。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，各該偏振調(diào)制組件設(shè)于自各該光偏振化單元的該出光面至相鄰的該光偏振化單元的該反射面的光路徑上。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光源包括有一光源產(chǎn)生器以及一導(dǎo)光板。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光偏振化單元的材料為雙折射材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該雙折射材料包括有石英、方解石或冰洲石。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該偏振調(diào)制組件為一二分之一相位延遲膜。
24.一種模塊增亮裝置，其包括有一光偏振化組件，其包括有至少二光偏振化單元，平行并排設(shè)置，而各該光偏振化單元包括有一入光面，以使隨機(jī)偏振光線直接經(jīng)由該入光面進(jìn)入該光偏振化單元；一雙折射面，用以使該隨機(jī)偏振光線的一第一偏振分量通過，并反射該隨機(jī)偏振光線的一第二偏振分量，且該雙折射面的一面為一反射面；以及一第一出光面與一第二出光面，不平行于該雙折射面，且該第一出光面垂直于該入光面；其中該反射面用以將光線朝該第一出光面反射以離開該光偏振化組件；一偏振調(diào)制組件，用以將該第二偏振分量或該第一偏振分量旋轉(zhuǎn)偏振；以及一具反射性膜片，用來將光線反射回該等光偏振化單元中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該等光偏振化組件的該等第二出光面相對設(shè)置，而該偏振調(diào)制組件設(shè)于該等第二出光面之間并緊鄰于該等第一出光面表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該偏振調(diào)制組件為一二分之一相位延遲膜。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該第一偏振分量在通過一該光偏振化單元的該雙折射面后，會先經(jīng)過該偏振調(diào)制組件后轉(zhuǎn)換為該第二偏振分量，再被相鄰的該光偏振化單元的該反射面反射而離開該模塊增亮裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該第一偏振分量在通過該等雙折射面后，會經(jīng)由該等反射面反射而離開該模塊增亮裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該第二偏振分量被該等雙折射面反射后，由該第二出光面離開各該光偏振化單元后，會依序通過該偏振調(diào)制組件、該具反射性膜片以及該偏振調(diào)制組件后再進(jìn)入各該光偏振化單元，然后通過該雙折射面后由該第一出光面離開該模塊增亮裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該偏振調(diào)制組件為一四分之一相位延遲膜。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該具反射性膜片位于該等第二出光面表面，以使該第二出光面射出的光線被反射而經(jīng)由該第二出光面入射回該等光偏振化單元中。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，各該入光面位于該光偏振化組件的兩側(cè)面，互相平行設(shè)置。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，兩相鄰的該等光偏振化單元的各該雙折射面互相不平行，且各該雙折射面與其對應(yīng)的該入光面具有相同的夾角。
34.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該偏振調(diào)制組件垂直于該第一入光面，且設(shè)于該第二出光面與該具反射性膜片之間。
35.根據(jù)權(quán)利要求24所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該光偏振化組件的材料為雙折射材料。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的模塊增亮裝置，其特征在于，該雙折射材料包括有石英、方解石或冰洲石。
37.一種光源系統(tǒng)，其包括有至少一光源，用以產(chǎn)生隨機(jī)偏振光線；以及根據(jù)權(quán)利要求24所述的一模塊增亮裝置，緊鄰于該光源設(shè)置，且該光源設(shè)于該模塊增亮裝置的至少一側(cè)邊。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，該光源系統(tǒng)包括有至少多個該光源，分別設(shè)于該光偏振化組件的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光源系統(tǒng)，包括光源與一模塊增亮裝置。模塊增亮裝置包括至少一光偏振化組件以及一偏振調(diào)制組件。偏振化組件包括穿透軸互相垂直第一與第二雙折射面，且第一、第二雙折射面一面均為反射面。借由第一、第二雙折射面與偏振調(diào)制組件設(shè)置，能將光源產(chǎn)生的隨機(jī)偏振光線轉(zhuǎn)換成具有單一偏振分量的光線，以提高光源系統(tǒng)單一偏振分量整體亮度。
文檔編號G02F1/1335GK101042496SQ20061007148
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者黎瑞雍, 游川倍 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司