[發(fā)明專利]一種激光背光面光源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910230818.1
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN101701692A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉榮;丁海生;王洪君;宋剛;李慶華;張行愚;連潔;萬強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): F21S8/00
• 分類號(hào): F21S8/00;F21V5/00;F21V7/00;F21V8/00;F21V13/00;F21V7/22;G02F1/13357
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 于冠軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于激光顯示系統(tǒng)的激光背光面光源，屬于激光顯示技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，液晶顯示器(LCD)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，在平板顯示領(lǐng)域占有非常重要的地位。液晶電視、筆記本電腦、移動(dòng)電話等已經(jīng)走進(jìn)了千家萬戶，液晶顯示器也成了如今市場上主流的顯示器。這源于液晶顯示器的多種優(yōu)點(diǎn)：無輻射、能耗小、散熱小、輕薄、便于攜帶等。傳統(tǒng)液晶顯示器大多采用冷陰極熒光管(即CCFL)背光源，其主要缺陷有：

1.冷陰極熒光管中含有少量的汞，不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；

2.漏光現(xiàn)象比較普遍，低溫啟動(dòng)困難，響應(yīng)時(shí)間較長；

3.色域范圍比CRT要小，一般只能達(dá)到NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)的72％，呈現(xiàn)的色彩不夠豐富。

眾所周知，液晶本身并不發(fā)光，它依靠背光源將光線穿過液晶面板，展現(xiàn)圖形圖像。因此，背光源技術(shù)是液晶顯示器呈現(xiàn)色彩質(zhì)量的關(guān)鍵因素。隨著背光源的發(fā)展，光源領(lǐng)域又研制出一些無汞的綠色光源，如：電致發(fā)光(EL)、發(fā)光二極管(LED)和截止阻擋放電(DBD)等幾種類型。LED背光源是近來發(fā)展比較快的一種背光源，它有望取代現(xiàn)有的CCFL。LED背光源系統(tǒng)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以擴(kuò)大色彩還原性且具有超高對比度。通過選擇適當(dāng)波段的LED，LED背光源的色彩還原范圍可以達(dá)到NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)的105％甚至120％以上。但是LED背光源也有它的缺點(diǎn)，首先是它的亮度不夠高，需要多個(gè)LED，功耗也比較大，色彩呈現(xiàn)范圍還不夠大(與激光相比)。激光具有亮度高、單色性好及方向性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用激光作為背光源可大大提高顯示的色域范圍(可以達(dá)到NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)的170％以上)、色飽和度及色彩逼真程度，采用激光作為背光源是未來實(shí)現(xiàn)全色顯示的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有背光源技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、色域范圍更大的可用于激光顯示系統(tǒng)的激光背光面光源。

本發(fā)明的激光背光面光源采用以下技術(shù)方案：

該激光背光面光源，包括激光光源、一個(gè)分束鏡、一個(gè)反射鏡、兩個(gè)擴(kuò)束鏡、兩個(gè)微細(xì)導(dǎo)光棒及一個(gè)背光板模組，激光光源位于分束鏡的前面，反射鏡位于分束鏡的后面，兩個(gè)擴(kuò)束鏡分別位于分束鏡和反射鏡的一側(cè)，兩個(gè)微細(xì)導(dǎo)光棒鑲嵌在導(dǎo)光板的上下兩側(cè)，并分別位于兩個(gè)擴(kuò)束鏡的一側(cè)，激光光束經(jīng)分光擴(kuò)束后分別通過兩個(gè)微細(xì)導(dǎo)光棒，形成向側(cè)面均勻發(fā)光的柱或線光源，從微細(xì)導(dǎo)光棒側(cè)面發(fā)出的光進(jìn)入導(dǎo)光板勻光，形成激光背光面光源。

所述激光光源可為單個(gè)激光光源，亦可為多個(gè)激光光源及其合成光源。

所述分束鏡能對光實(shí)現(xiàn)反射與透射按1∶1的比例進(jìn)行分光。

所述反射鏡為寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，對可見光具有高反射性。

所述兩個(gè)擴(kuò)束鏡為兩個(gè)相同的消球差雙凹透鏡，能將光束轉(zhuǎn)變成具有一定孔徑角的發(fā)散光束。

所述兩個(gè)微細(xì)導(dǎo)光棒結(jié)構(gòu)完全相同，呈圓柱形，其內(nèi)部有適當(dāng)密度的散射顆粒，其半側(cè)面鍍有高反射膜，一端嵌入具有特殊面形結(jié)構(gòu)的反衍型光學(xué)器件。

所述導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)和作用與現(xiàn)有液晶顯示器中的導(dǎo)光板類似，包括高反膜、散光膜、交叉棱鏡聚光增亮膜及其保護(hù)膜。

本發(fā)明得到比較均勻、色純度比較高的背光源，可廣泛用于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)，如液晶電視、筆記本電腦、移動(dòng)電話等，也可用于正在研發(fā)的多種激光顯示系統(tǒng)。其色域范圍、色彩的鮮明程度、彩色的逼真程度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)。該激光背光面光源也可用于去掉彩色濾光膜的新型液晶顯示系統(tǒng)，利用激光順序發(fā)光實(shí)施時(shí)間混色進(jìn)行全色顯示，這種方案不但在色域范圍、色彩鮮明程度、彩色的逼真程度上要好于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)，而且其空間分辨率要提高三倍，能量利用率可提高67％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明激光背光面光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是激光背光面光源背光板模組的側(cè)面局部放大圖。

圖中：1、激光光源，2、分束鏡，3、寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，4、擴(kuò)束鏡，5、擴(kuò)束鏡，6、微細(xì)導(dǎo)光棒，7、微細(xì)導(dǎo)光棒，8、背光板模組，9、高反膜，10、導(dǎo)光板，11、散光膜，12、交叉棱鏡聚光增亮膜，13、保護(hù)膜。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的激光背光面光源包括激光光源1、一個(gè)分束鏡2、一個(gè)寬帶介質(zhì)膜高反射鏡3、擴(kuò)束鏡4和擴(kuò)束鏡5、微細(xì)導(dǎo)光棒6、微細(xì)導(dǎo)光棒7及一個(gè)背光板模組8。激光光源1位于分束鏡2的前面，寬帶介質(zhì)膜高反射鏡3位于分束鏡2的后面，擴(kuò)束鏡4和擴(kuò)束鏡5分別位于分束鏡2和寬帶介質(zhì)膜高反射鏡3一側(cè)，兩個(gè)微細(xì)導(dǎo)光棒6和7鑲嵌在背光板模組8中導(dǎo)光板10的上下兩側(cè)，并分別位于擴(kuò)束鏡4和擴(kuò)束鏡5的一側(cè)。