CN101539259A - 一种液晶显示系统用激光背光源 - Google Patents

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王洪君
宋刚
万强
李庆华
王纯纯
邱天星
汪延东
张纯波
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Abstract

本发明公开了一种液晶显示系统用激光背光源。它在色域范围、色彩的鲜明程度，成色的逼真程度上都要远远好于现有的液晶显示器光源。其结构为：所述激光背光源包括若干个相间排列的RGB六角形激光二极管单元，在RGB六角形激光二极管单元的底部设有反射板，RGB六角形激光二极管单元上部设有散射器，散射器上部设有增亮膜。

Description

一种液晶显示系统用激光背光源
技术领域
本发明属于激光显示系统领域，尤其涉及一种液晶显示系统用激光背光源。
背景技术
近年来，液晶显示器(LCD)的发展突飞猛进，在平板显示领域的地位也越来越重要。液晶电视、笔记本电脑，移动电话等已经走入了千家万户，液晶显示器也成了现如今市场上比较主流的显示器件。这源于液晶显示器的多种优点：无辐射、能耗小、散热小以及纤巧轻薄、便于携带等。液晶显示器在大多数应用中已经取代了传统的CRT显示器，但是并没有说完全取代。原因在于液晶显示器显示的色域较CRT范围要小，呈现的色彩不够丰富。我们知道，液晶本身并不发光，它依靠背光源将光线穿过显示面板，展现图形图像。因此，背光源的技术是液晶显示器呈现色彩质量的关键因素。
传统的液晶电视采用的是冷阴极荧光管背光源(即CCFL)，它的技术成熟寿命长但也有不少缺点：一是色域较小，一般只能达到NTSC色域标准的72％；二是冷阴极荧光管中含有少量的汞，不符合环保标准；三是漏光现象较普遍，低温启动困难，响应时间慢。随着背光源的发展，光源领域又研制出一些无汞的绿色光源，如：电致发光(EL)、发光二极管(LED)和截止阻挡放电(DBD)等几种类型。但CCFL由于其成熟的技术，低廉的价格在未来几年内仍然是背光源的主流。但是就目前来看，它已经受到了来自其他背光源，尤其是LED背光源的挑战。
LED背光源是近来发展趋势比较快的一种背光源，它有望取代传统的CCFL。LED背光源系统最显著的优点是可以扩大色彩还原性和超高对比度。通过选择适当波长的LED和与之相匹配的彩膜，LED背光源色彩还原范围可以达到NTSC色域标准的105％甚至120％以上。但是LED背光源也有它的缺点，首先是它的亮度不够高，再者它的功耗也比较大，色彩呈现范围也没有很大。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术的缺陷，提供一种具有设计合理、色域范围更大的液晶显示系统用激光背光源。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种液晶显示系统用激光背光源，所述激光背光源包括若干个相间排列的RGB六角形激光二极管单元，在RGB六角形激光二极管单元的底部设有反射板，RGB六角形激光二极管单元上部设有散射器，散射器上部设有增亮膜。
所述RGB六角形激光二极管单元包括一个六角形导光板，在导光板的中部设有一个腔内倍频表面垂直发射的激光二极管；其中激光二极管发出红光或蓝光或绿光即RGB三基色中的一种；三种颜色的激光二极管所在的RGB六角形激光二极管单元相间排列。
所述红色激光二极管采用波长635nm的激光二极管；绿色激光二极管采用532nm的激光二极管，蓝色激光二极管采用465nm的激光二极管。
本发明的激光显示设备用背光源采用的是激光二极管阵列。其中红光采用波长635nm左右的激光二极管；绿、蓝光的波长分别为532nm和465nm，采用腔内倍频表面垂直发射激光二极管(Arasor International Ltd)。结构排布为红绿蓝相间的阵列式布局。每个(激光二极管)LD都镶嵌在一个六角形的匀光和导光体中间，诸多六角形就将LD发出的束光“打散”，形成了一个红、绿、蓝相间的发光的光面。
此外，一般的光源投射到液晶面板上的背光是白光，需要经过滤色片才能显示出彩色图像，这样以来造成了色谱的拓宽以及光能量的损失。而本光源采用RGB二极管相间的结构，可以方便地控制三种颜色的二极管顺序发光，实施场顺序显示方式。
本发明的有益效果是：激光源的设计，力求得到比较均匀、色纯度高的背光源。采用该背光光源的液晶显示系统，在色域范围、色彩的鲜明程度，成色的逼真程度上都要远远好于现有的显示器。
附图说明
图1为LD光源排列示意图；
图2为背光源的结构截面图。
其中，1.激光背光源，2.导光板，3.反射板，4.激光二极管，5.散射器，6.增亮膜。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
图1、图2描述了整个激光背光源1的结构。激光背光源1包括若干个相间排列的RGB六角形激光二极管单元，在RGB六角形激光二极管单元的底部设有反射板3，RGB六角形激光二极管单元上部设有散射器5，散射器5上部设有增亮膜6。RGB六角形激光二极管单元包括一个六角形导光板2，在导光板2的中部设有一个腔内倍频表面垂直发射的激光二极管4；其中激光二极管4发出红光或蓝光或绿光即RGB三基色中的一种；三种颜色的激光二极管4所在的RGB六角形激光二极管单元相间排列。
其中，红色激光二极管采用波长635nm的激光二极管；绿色激光二极管采用532nm的激光二极管，蓝色激光二极管采用465nm的激光二极管。
本发明采用腔内倍频表面垂直发射激光二极管(Arasor International Ltd)。结构排布为红绿蓝相间的阵列式布局，整体形状如附图1所示。激光二级管4位于六角形导光板2中间，由于周围是六角形的导光板2，激光二极管4的发光为侧射式向周围发散。正六角形导光板2的分布使得背光源的布局比较紧密，可以较好的铺满整个光面，同时发出的光线分布也比较均匀，效果较好。每个六角形的边长为30.79mm，对于一个270×480mm的面积，一共需要R、G、B各14颗，总共42颗侧射式LD。
激光二极管4发出光线，经过四周六角形导光板2进行导光传播。之后由正面以一定角度射出后，均匀分布于发光区域内，再经散射器5、增亮膜6，使光线聚集在液晶显示器的视角范围内。导光板2的底部铺有反射板3，以增加光的利用率。
激光背光源发出光线后，需要消相干、消散斑，一般采用LD阵列光源。采用阵列光源中各发光单元之间发光的随机性初步降低时间相干性，若阵列光源中各发光单元以一定的频率频闪，则更有利于降低时间相干性。接下来光源需要经过匀光整形系统，一般采用矩形工程散射器使光线均匀发散。最后光源再经过分束及合光光学系统(主要有分束器，合光器，此外还有偏振片、半波片等)，光学延迟系统(主要包括一些透镜、反射镜等)后就可以用作液晶显示的光源。

Claims (3)

1.一种液晶显示系统用激光背光源，其特征是，所述激光背光源包括若干个相间排列的RGB六角形激光二极管单元，在RGB六角形激光二极管单元的底部设有反射板，RGB六角形激光二极管单元上部设有散射器，散射器上部设有增亮膜。
2.如权利要求1所述的液晶显示系统用激光背光源，其特征是，所述RGB六角形激光二极管单元包括一个六角形导光板，在导光板的中部设有一个腔内倍频表面垂直发射的激光二极管；其中激光二极管发出红光或蓝光或绿光即RGB三基色中的一种；三种颜色的激光二极管所在的RGB六角形激光二极管单元相间排列。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示系统用激光背光源，其特征是，所述红色激光二极管采用波长635nm的激光二极管；绿色激光二极管采用532nm的激光二极管，蓝色激光二极管采用465nm的激光二极管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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