发光装置以及背光模块
技术领域
本发明关于一种发光装置以及一种包括该发光装置的背光模块。
背景技术
背光模块为液晶显示器提供白光光源,直下式背光模块中的白光光源一般由较多的光源构成,如LED点阵或冷阴极管等。以LED点阵或冷阴极管的白光一般是通过激发荧光粉后混合而成,但这样会使使用该背光模块的显示器有显示色域不足以及显示色彩不鲜艳等缺陷。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种能使显示器显示色域较广且使显示色彩鲜艳的发光装置以及背光模块。
一种发光装置包括一个激光光源,一个光学透镜以及一个发散透镜。该激光光源用于发出由绿、红、蓝三原色光线混合而成的准直白光。该光学透镜用于接收该准直白光以使该准直白光转化为发散光出射。该发散透镜位于该光学透镜的出光方向上并与该光学透镜对准,该发散透镜与该光学透镜的间的距离大于该光学透镜的焦距,该发散透镜用于接收并进一步发散由该光学透镜出射的该发散光。
一种背光模块包括一个发光装置以及一个扩散板。该发光装置包括一个激光光源,一个光学透镜以及一个发散透镜。该激光光源用于发出由绿、红、蓝三原色光线混合而成的准直白光。该光学透镜用于接收该准直白光以使该准直白光转化为发散光出射。该发散透镜位于该光学透镜的出光方向上并与该光学透镜对准,该发散透镜与该光学透镜的间的距离大于该光学透镜的焦距,该发散透镜用于接收并进一步发散由该光学透镜出射的该发散光。该扩散板位于该发散透镜背离该光学透镜的一侧。该扩散板与该发散透镜对准并用于接收并进一步发散由该发散透镜发出的该发散光。
一种背光模块包括多个发光装置以及一个扩散板。该每个发光装置包括一个激光光源,一个光学透镜以及一个发散透镜。该激光光源用于发出由绿、红、蓝三原色光线混合而成的准直白光。该光学透镜用于接收该准直白光以使该准直白光转化为发散光出射。该发散透镜位于该光学透镜的出光方向上并与该光学透镜对准,该发散透镜与该光学透镜的间的距离大于该光学透镜的焦距,该发散透镜用于接收并进一步发散由该光学透镜出射的该发散光。该扩散板位于该发散透镜背离该光学透镜的一侧。该多个发光装置相互间隔地排列且该每个发光装置的发散透镜均与该扩散板对准,该扩散板用于接收并进一步发散由该发散透镜发出的该发散光。
相较于现有技术,本发明所提供的发光装置及背光模块利用该激光光源发出由三原色光线混合而成的准直白光,从而扩大显示器的显示色域并使显示色彩更加鲜艳。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的发光装置的示意图。
图2为图1中发光装置中的激光光源的结构示意图。
图3为本发明第二实施方式提供的背光模块的示意图。
图4为本发明第三实施方式提供的背光模块的示意图。
主要元件符号说明
背光模块 |
800、900 |
发光装置 |
100 |
激光光源 |
10 |
反射镜 |
20 |
光学透镜 |
30 |
发散透镜 |
40 |
扩散板 |
50、60 |
第一激光单元 |
11 |
第二激光单元 |
12 |
第三激光单元 |
13 |
第一透反镜 |
14 |
第二透反镜 |
15 |
入光面 |
41 |
出光面 |
42 |
侧面 |
43 |
容置腔 |
45 |
顶点 |
48 |
底面 |
49 |
光入射面 |
52、62 |
光出射面 |
54、64 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1,本发明第一实施方式提供的发光装置100包括一个激光光源10,一个反射镜20,一个光学透镜30以及一个发散透镜40。
该激光光源10用于发出由绿、红、蓝三原色光线混合而成的准直白光。具体地,请参阅图2,该激光光源10包括一个第一激光单元11、一个第二激光单元12、一个第三激光单元13、一个第一透反镜14以及一个第二透反镜15。该第一激光单元11、该第二激光单元12以及该第三激光单元13分别用于发出三原色光线。在本实施方式中,该第一激光单元11发出绿光,该第二激光单元12发出红光,该第三激光单元13发出蓝光。
该第一激光单元11、该第二激光单元12以及该第三激光单元13呈L形排列。该第二激光单元12及该第三激光单元13相互间隔地排列成一条直线,该第一激光单元11设置在垂直该直线的方向上。第一透反镜14以及该第二透反镜15设置在该第一激光单元11的出光方向上。该第一透反镜14与该第二激光单元12对应。该第二透反镜15与该第三激光单元13对应。
该第一激光单元11发出的绿光依次穿透该第一透反镜14以及该第二透反镜15。该第二激光单元12发出的红光被该第一透反镜14反射后穿透该第二透反镜15。该第三激光单元13发出的蓝光被该第二透反镜15反射并与穿透该第二透反镜15的该绿光及该红光混合形成准直白光。
优选地,该第一激光单元11、该第二激光单元12以及该第三激光单元13均采用半导体激光器件,该第一激光单元11、该第二激光单元12以及该第三激光单元13的体积相较于采用其它传统的激光器件较小。相应地,该激光光源10及该发光装置100的体积也较小。
该反射镜20位于该激光光源10的出光方向上。该反射镜20用于接收并反射自该激光光源10发出的准直白光。在本实施方式中,该反射镜20将从该激光光源10发出的准直白光的光路转折90度并将该准直白光反射至该光学透镜30。可以理解,在其它实施方式中,反射镜20可以省略,此时该激光光源10发出的准直白光直接进入该光学透镜30。
该光学透镜30面对该反射镜20,该光学透镜30用于接收经该反射镜20反射的该准直白光以使该准直白光转化为发散光出射,且使该发散光的光场分布近视为朗伯分布。本实施方式中,该光学透镜30为凸透镜,该准直白光穿过该光学透镜30后在该光学透镜30的焦点处会聚,如此,经过该光学透镜30焦点后的光线即为发散光。
该发散透镜40与该反射镜20位于该光学透镜30的相对两侧,且该发散透镜40与该光学透镜30对准,即该发散透镜40设置在该光学透镜30的出光方向上。该发散透镜40与该光学透镜30的距离大于该光学透镜30的焦距。
该发散透镜40包括一个入光面41,一个出光面42以及一个侧面43。该入光面41与该出光面42分别位于该发散透镜40的相背两侧。该侧面43连接该入光面41与该出光面42。该发散透镜40的制作材料选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃其中的一。在本实施方式中,该发散透镜40具有一个光轴OO’,该发散透镜40沿光轴OO’呈轴对称分布。该光学透镜30的光轴与该光轴OO’重合。
该入光面41为平面,该入光面41的中部形成有一个容置腔45。该容置腔45朝该出光面42的方向凹入。在本实施方式中,该容置腔45沿该光轴OO’的截面形状呈半椭圆。该容置腔45包括一个顶点48以及一个底面49。该容置腔45沿该光轴OO’呈轴对称分布,该顶点48及该底面49的圆心位于该光轴OO’上。根据需要,该顶点48与底面49的间的高度H大于该底面49的半径R,以使光线以更大的角度朝远离发散透镜40的光轴OO’方向偏折。
该出光面42朝远离该入光面41的方向凸起。该侧面43形成有雾化结构而使光线散射。根据需要,该雾化结构可通过喷砂加工方式的形成。此外,该雾化结构也可通过放电加工的方式形成。
该入光面41面对该光学透镜30,来自该光学透镜30的发散光由该入光面41入射至该发散透镜40,然后经由该出光面42以及该侧面43发散出射。
由于该入光面41上设置有该容置腔45,当光线从该入光面41入射时,该容置腔45将使光线朝远离光轴OO’的方向偏折,从而扩大出光角度。并且,由于该发散透镜40的出光角度增大,在侧面43出射的光线将相应增多。此时,通过在侧面43形成有雾化结构,该雾化结构将使从该侧面43出射的光线更加均匀化。因此,该发散透镜40可在提高出光角度的同时使从该侧面43出射的光线均匀化,从而使整个发光装置100所发出的发散光较为均匀柔和。
请参阅图3,本发明第二实施方式提供的背光模块800包括一个如上所述的发光装置100以及一个扩散板50。该扩散板50位于该发散透镜40背离该光学透镜30的一侧并与该发散透镜40对准。具体地,该扩散板50包括一个光入射面52及与该光入射面52平行相背的光出射面54。该光入射面52与该出光面42相对并与该入光面41平行。从该出光面42出射的发散光从该光入射面52入射至该扩散板50,然后经由该光出射面54出射从而进一步被发散。该背光模块800可用于小尺寸显示器中。
请参阅图4,本发明第三实施方式提供的背光模块900包括多个如上所述的发光装置100以及一个扩散板60。该扩散板60位于该发散透镜40背离该光学透镜30的一侧。该多个发光装置100相互间隔排列且该多个发光装置100中的发散透镜40均与该扩散板60对准。具体地,该扩散板60包括一个光入射面62及与该光入射面62平行相背的光出射面64。该光入射面62与该出光面42相对并与该入光面41平行。从该出光面42出射的发散光由该光入射面62入射至该扩散板60,然后经由该光出射面64出射从而进一步被发散。
本发明所提供的发光装置100利用激光光源10发出由三原色光线混合而成的准直白光以扩大显示器的显示色域并使显示色彩更加鲜艳。而且,由于该发光装置100中采用半导体激光器件,且利用反射镜20转折光路,使该发光装置100内部可以进行合理布局且以减小该发光装置100的体积。同时,由于该发光装置100采用光学透镜30将激光光源10发出的准直白光扩散成发散光且利用该发散透镜40进一步扩大出光角度,从而使得由该发光装置100发出的发散光更加发散且各方向光线均匀。
本发明所提供的背光模块800,900具有与该发光装置100相同的有益效果,在此不再赘述。另外,由于该发光装置100所发出的发散光较发散,则可以利用较少的该发光装置100即可使该背光模块800,900达到一定大小的出光面积。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。