与CRT、等离子、背投等显示设备相比,液晶显示器因具有纯平面、显示精细、厚度薄、色彩鲜艳等特性而成为平板显示的主流。为保证其日益广阔的应用前景,就必须进一步提高显示效果,尤其是亮度和均匀性。但液晶本身不发光,因此背光源的研发与设计就成为现代显示与成像技术的研究热点之一,具有广泛的理论意义和实用价值。导光与增亮是现阶段液晶产业面临的一个最主要的问题。本文分析了在光线传播过程中,背光组光能损失的主要途径,论述了提高光能利用率的几种方法:采用高反射率的反射膜、偏振光分离重利用、加入棱镜膜、改进导光板等。结合我国液晶产业目前的生产状况,本文提出了在光源处进行偏振光分离重利用的方法并设计了具体的实验光路,计算了光能利用率,进行了详细的误差分析。这种方案针对大屏幕显示设备,在提高了光能利用率、降低了起偏损失的同时,还可以减少棱镜片的使用数量及电力耗费。结构简单,易于实现。本文利用LightTools的专业设计功能,实现了背光系统的三维建模;利用蒙特卡罗光线追迹功能,完成了整个光路的模拟分析,得到了对应于亮度和均匀性的多种输出结果,便于以后的调试和优化。在前期工作基础上,本文改进完善了已有的光路模拟追迹程序,采用.TXT文件作为接口数据实现了与交互式建模工具的配合使用;初步探索了包含棱镜膜功能的一体化导光板的设计,以期使小屏幕显示设备更轻薄,性能更优越。