[發明專利]顯示設備

有效

• 申請號: 201810936633.1
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN110837199B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 余新;郭祖強;顧佳琦;李屹
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B26/04
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 唐芳芳

一種顯示設備包括光源裝置、第一空間光調制器、第二空間光調制器、第一光回收裝置及第二光回收裝置，光源裝置用來發出第一顏色光、第二顏色熒光、第二顏色補充光、第三顏色熒光及第三顏色補充光；第一空間光調制器用于調制第一顏色光產生第一顏色圖像光及調制第二顏色熒光與第二顏色補充光產生第二顏色圖像光及非圖像光；第二空間光調制器調制第三顏色熒光及第三顏色補充光產生第三顏色圖像光及非圖像光，第一光回收裝置將第一空間光調制器產生的非圖像光中的第一顏色光與第二顏色補充光回收至第一空間光調制器再次利用；第二光回收裝置將第二空間光調制器產生的非圖像光中的第三顏色補充光回收至第二空間光調制器再次利用。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示設備。

背景技術

色域通常指人眼在自然界能夠看到的可見光的光譜軌跡，可見光譜軌跡所構成區域的面積即為人眼能夠看到可見光的最大色域面積。目前，以不同顯示器件構成的投影機、顯示器等顯示設備都是采用R、G、B三基色顯示設備，對圖像進行色彩還原再現。在一個指定的色度空間，如CIE1931 xy色度空間，顯示設備的R、G、B三基色所形成三角形稱為該設備能夠顯示的色域，色域空間面積越大，則人們感覺呈現的色彩畫面越鮮艷、越逼真，然而，如何使得所述顯示設備可以實現較寬色域的顯示是業界一種重要的技術課題。

激光投影機等顯示設備的光源一般分為三大類，一類是通過短波長的激光激發不同顏色的熒光粉以產生紅綠藍三基色的基色光。另一類直接利用紅綠藍三色激光作為三基色光源。第三類是前兩類的組合，一般藍色激光光源既作為短波長的激發光源激發熒光粉以產生紅綠基色光，本身又作為藍色的基色光。這三種不同的實現技術各有優缺點。對于激光激發熒光粉或激光熒光混合的方案，因為氮化鎵基底的半導體藍光激光器具有效率高，壽命長，工作穩定的特點，利用藍光半導體激光器激發熒光粉色輪的方案具有壽命長，效率高，設備穩定，成本低的特點。但是由于熒光粉激發的熒光(Laser phosphor)的頻譜較寬，因而導致這種方案的色域比較小。一般利用此技術的顯示設備能夠覆蓋完全的sRGB色域，通過一些增強處理，如加入窄帶的光濾波器去除綠光和紅光中的黃光光譜，能夠增強其色域達到DCI-P3色域。但是窄帶濾波會損失相當大的光亮度，從而使得顯示設備的效率大大降低。采用純RGB激光的顯示設備，因為RGB激光具有很好的單色性，因而具有非常寬廣的色域范圍。利用RGB激光的顯示設備(如投影系統)能夠輕易達到REC.2020色域標準，關于前述幾種顯示設備的色域比對圖請參閱圖1。

然而，RGB激光顯示設備(如投影儀)也存在諸多缺點。第一是散斑。散斑是由于激光的相干性，導致在顯示平面上反射的光由于平面的起伏產生的相位差引起干涉，導致顯示畫面出現亮度分布的不均勻。雖然有很多發明嘗試解決激光散斑的問題，但是效果都不理想。第二是RGB激光顯示設備的成本高。這是由于RGB激光顯示設備中的紅和綠激光在目前的技術下還不成熟。半導體綠激光的效率目前還只能做到20％以下，遠低于氮化鎵襯底的藍光激光器和三元襯底的紅光激光器，且成本很高。而紅激光雖然效率能做到和藍激光差不多，但是紅激光的溫度穩定性差，不僅隨著溫度的增加其效率顯著降低，而且中心波長也會發生漂移。這兩點使得RGB激光顯示設備隨溫度變化會出現偏色。這就需要對紅激光器增加恒溫裝置以穩定紅激光器的工作狀態，這也意味著需要大功率的冷卻裝置來保證紅激光的工作溫度穩定，從而大大增加了RGB激光顯示設備的成本。

針對以上，本發明提出將激光熒光和RGB激光等補充光相結合，能夠有效的發揮兩者的優勢并彌補各自的不足。通過在激光熒光系統中加入少量的紅和綠激光作為補充光，能夠有效拓展投影系統的色域范圍。并且由于熒光的加入，能夠大大的減弱純激光等補充光的散斑效應。雖然不能完全消除散斑，但是熒光的加入使得散斑的對比度大大的降低而不被人眼所察覺。由于不需要大功率的紅綠激補充光，因而相比RGB激光光源不需要復雜的散熱系統，因而也大大降低了系統的成本。