CN104180244A - 激光背光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光背光源装置，用于液晶显示系统，包括激光光源模块、导光管和导光板，所述导光管设置在导光板周围，激光光源模块出射的激光先进入导光管，经过导光管漫反射和传导变成较均匀的线光源后，再进入到导光板内进一步进行导光、匀光后入射至一液晶面板上。本发明的激光背光源装置具有节能环保、高画质、高亮度优点。

Description

激光背光源装置

技术领域

本发明涉及液晶屏激光显示技术领域，尤其涉及一种激光背光源装置。

背景技术

目前液晶显示器作为显示市场中的一大主流，已经在电视、电脑以及平板显示领域等诸多方面有着相当广泛的应用，并且占有非常重要的地位。这主要起源于液晶显示器无辐射、耗能低、散热小、轻薄便携等诸多优点。然而由于液晶本身不发光，液晶显示器的亮度、对比度、色彩等主要指标均取决于液晶屏背后的背光源，因此背光源技术是决定液晶显示器呈现高质量色彩的关键因素。

液晶显示器发展初期，大多采用冷阴极荧光管(CCFL)作为背光源，但它能耗大、寿命较短；色域小，一般只能达到NTSC色域标准的72%，呈现的色彩不够丰富；而且荧光管中含有少量汞，不符合环保标准。随着背光源的不断发展，光源领域又研制出了一些无汞的绿色光源，如：电致发光(EL)、发光二级管(LED)和截止阻挡放电(DBD)等几种类型。LED背光源是近年来发展比较快且广泛使用的一种背光源，它已经开始逐步替代了传统的CCFL背光源。LED背光源显著的优点是：环保、寿命长、色域宽，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：亮度不够高，需要多颗LED，功耗也较大，色彩呈现范围还没有激光宽。

激光光源自诞生以来就具有高亮度、单色性好及方向性好等优点，随着近年来全世界对激光技术的不断攻克，使得采用激光作为背光源的可能性大大增加。采用激光作为背光源可大大提高显示的色域范围(可达到NTSC色域标准的170%以上)、色彩饱和度及色彩逼真程度，液晶显示的亮度及能耗都能得到进一步的改良。因此，采用激光作为液晶显示的背光源将是未来实现全色显示的发展趋势。

发明内容

本发明的目的提供一种节能环保、高画质、高亮度的激光背光源装置。

本发明是这样实现的：一种激光背光源装置，用于液晶显示系统，包括激光光源模块、导光管和导光板，所述导光管设置在导光板周围，激光光源模块出射的激光先进入导光管，经过导光管漫反射和传导变成较均匀的线光源后，再进入到导光板内进一步进行导光、匀光后入射至一液晶面板上。

相较于现有技术，本发明得到的色纯度高、亮度高且足够均匀的背光源，可广泛应用于现有的液晶显示系统中，如液晶电视、液晶显示器、车载导航仪、移动电话等，其色域范围、色彩的鲜明程度、色彩的逼真程度、亮度以及节能环保等方面都要远远好于现有的液晶显示系统。

附图说明

图1a是本发明激光背光源装置的正面结构示意图。

图1b是本发明激光背光源装置的侧面结构示意图。

图2是本发明激光背光源装置中激光光源模块的结构示意图。

图3是本发明激光背光源装置中使用纳米级散射颗粒的导光板的原理图。

具体实施方式

现在结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1a和图1b所示，本发明激光背光源装置用于液晶显示系统，包括激光光源模块1、导光管2以及导光板3，所述导光管2为长方体型，环绕在导光板四周，导光管2的主体是与导光板3连接在一起的，只是在入光端用激光切割技术切割了一段间隙4，该间隙4长度约为100mm-150mm，此段导光管称为传导管。将这一段导光管2与导光板3隔开的主要目的是：激光由于方向准直性很好，入射激光光束的发散角度较小，利用该导光管内纳米级散射颗粒需要一段约100mm-150mm的传播距离才能将激光的发散角度扩束至足够大，以使从导光管2输出面进入到导光板3内的激光足够均匀。

另外，导光管2和导光板3的非出光面均贴有高反射薄膜，使光束多次反射，以提高光能利用率。导光板3与传统使用的导光板不一样，不需要对其表面进行点线加工处理，印上微型透镜或是反光点，而是在板材浇铸过程中添加纳米级散射颗粒14而成，利用纳米级散射颗粒14的大小及分布密度可将点线光源高效、均匀地转化为面光源，导光板3原理图如图3所示。另外，导光管2内部也有此种特殊材料的纳米级散射颗粒，用于对入射激光进行漫反射，使光束发散，变均匀、柔和。

激光光源模块1如图2所示，激光光源模块1包括红色激光器5、绿色激光器6、蓝色激光器7、红光准直镜8、绿光准直镜9、蓝光准直镜10、X型分束镜以及整形透镜13。所述X型分束镜包括一个反红透绿蓝分束镜11和一个反蓝透红绿分束镜12，这个X型分束镜能将三基色激光光源汇合成一束标准白光。所述整形透镜13能将已经扩束的红绿蓝三色激光的光斑整合成一致大小。

激光光源模块1位于导光管2进口端，激光进入导光管2后，经过传导管的漫反射、扩束作用，将激光光束转化较均匀的长条形线光源进入导光板3内，再经过导光板3内散射颗粒的作用后，光束转化为十分均匀的面光源进入到液晶面板上。

另外，在本发明中，可以只使用一个激光光源模块，也可以根据不同液晶面板尺寸或是为了提高液晶屏显示亮度而使用多个激光光源模块。

虽然参照本发明的优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述。但，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种激光背光源装置，用于液晶显示系统，其特征在于：包括激光光源模块、导光管和导光板，所述导光管设置在导光板周围，激光光源模块出射的激光先进入导光管，经过导光管漫反射和传导变成较均匀的线光源后，再进入到导光板内进一步进行导光、匀光后入射至一液晶面板上。

2.根据权利要求1所述的激光背光源装置，其特征在于：所述导光管为长方体型，环绕在导光板四周。

3.根据权利要求2所述的激光背光源装置，其特征在于：所述导光管与导光板作为一个整体一起加工，在入光端切割了一段间隙。

4.根据权利要求3所述的激光背光源装置，其特征在于：所述间隙长度约为100mm-150mm。

5.根据权利要求1所述的激光背光源装置，其特征在于：所述导光管和导光板的非出光面均贴有高反射膜。

6.根据权利要求1所述的激光背光源装置，其特征在于：所述导光管与导光板上设有纳米级散射颗粒。