CN104344275A - 背光模组及显示设备 - Google Patents

Abstract

一种背光模组，包括三原色激光光源、合光器、线性反射装置及面性反射装置。该合光器用于将该三原色激光光源发出的三原色激光合成白光光束并出射。该线性反射装置包括线性排列的多个第一微机电反射镜，该第一微机电反射镜的排列方向平行于白光光束的出射方向。该面性反射装置包括行列式排列的第二微机电反射镜，第二微机电反射镜的列数等于该第一微机电反射镜的个数，每一列的多个第二微机电反射镜对应一个第一微机电反射镜。本发明还涉及一种应用该背光模组的显示设备。

Description

背光模组及显示设备

技术领域

本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种用于显示设备的背光模组及利用该背光模组的显示设备。

背景技术

现有技术中的背光模组包括光源、导光板及光学模片组，该光源一般为冷阴极荧光灯或白光发光二极管（LED），该导光板将光源发出的光线进行混光，以得到一均匀面光源，接着采用光学模片组将光引导至正视角。然而，光线经过导光板和光学模片组后会造成光能量的大量损失；另，冷阴极荧光灯或白光发光二极管（LED）发出的光线在经过显示设备的彩色滤光片时，穿透频谱范围较大，因此经过彩色滤光片的三原色次像素所产生的色域较窄。

发明内容

因此，有必要提供一种光源利用率高且色彩饱和度佳的背光模组及具有该背光模组的显示设备。

一种背光模组，包括三原色激光光源、合光器、线性反射装置及面性反射装置。该合光器用于将该三原色激光光源发出的三原色激光合成白光光束并出射。该线性反射装置包括线性排列的多个第一微机电反射镜，该多个第一微机电反射镜的排列方向平行于自该合光器出射的白光光束的出射方向，该线性反射装置用于依次并周期性地反射自该合光器出射的白光光束至与该多个第一微机电反射镜的排列方向相垂直的方向。该面性反射装置包括行列式排列的多个第二微机电反射镜，该第二微机电反射镜的列数等于该第一微机电反射镜的个数，行数为多个，每一列的多个第二微机电反射镜对应一个第一微机电反射镜，且每一列的多个第二微机电反射镜与经对应的第一微机电反射镜的反射的光束的传播方向相对，该多个第二微机电反射镜用于依次并周期性地反射自该多个第一微机电反射镜反射的光线至与该多个第二微机电反射镜的行列方向相垂直的方向，以形成面光源。

一种显示设备，包括如上所述的背光模组及一显示面板，该显示面板与该面性反射装置的出光侧相对设置。

该背光模组采用反射激光的方式形成面光源，光线的方向性很强，可以直接入射至显示设备的正视角的各个次像素，而无需要导光板和光学膜片，从而减小光能损失。另外，由于背光模组发出的白光是由三原色激光合光而形成，可以使显示设备的次像素的颜色较纯，从而使各个像素产生较广的色域，使显示画面的整体色彩饱和度更佳。

附图说明

图1是本发明第一实施例的背光模组的结构及光路示意图。

图2是本发明第二实施例的显示设备的结构示意图。

主要元件符号说明

背光模组 100

红光激光光源 10

绿光激光光源 11

蓝光激光光源 12

合光器 13

线性反射装置 14

面性反射装置 15

白光光束 132

出光面 133

第一微机电反射镜 141

第一转动轴 142

第一反射面 143

第二微机电反射镜 151

第二转动轴 152

反射面 153

显示设备 200

显示面板 20

进光偏振片 222

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

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种背光模组100，包括红光激光光源10、绿光激光光源11、蓝光激光光源12、合光器13、线性反射装置14及面性反射装置15。

该红光激光光源10、绿光激光光源11及蓝光激光光源12为三原色激光光源，可以发出对应颜色的激光束。本实施例中，该合光器13为合光棱镜，由四块镀制特定光学薄膜直角棱镜胶合而成，该合光器13用于将三原色激光光源发出的光束进行合成白光发出。如图1所示，定义一三维直角坐标系，具有相互垂直的X轴、Y轴及Z轴。该红光激光光源10、绿光激光光源11及蓝光激光光源12分别与该合光器13的三个外表面相邻且出光端与对应的外表面相对，该红光激光光源10、绿光激光光源11及蓝光激光光源12发出的三原色激光由该合光器13合光后形成白光光束132并由该合光器13的出光面133出射，本实施例中，该白光光束132的出射方向为X轴正方向。

该线性反射装置14包括线性排列的多个第一微机电反射镜(MEMS mirror)141，每一该第一微机电反射镜141具有一第一转动轴142及一第一反射面143，该第一转动轴142垂直于自该合光器13的出光面133出射的白光光束132的出射方向即X轴方向，本实施例中，该第一转动轴142平行于Z轴方向。该第一微机电反射镜141为微机电组件，其在接收一电压驱动后，将以该第一转动轴142为轴作简谐运动，即在一定角度范围内以预定频率作往复摆动。本实施例中，该第一微机电反射镜141的个数为M个。

面性反射装置15包括在X方向和Y方向行列式排布的多个第二微机电反射镜151，其在X方向的个数即每行的个数与该线性反射装置14的第一微机电反射镜141的个数相等即为M个，在Y方向的个数即每列的个数为N个，即M列×N行，每一列的N个第二微机电反射镜151对应一第一微机电反射镜141。M和N的值与该背光模组100所应用的显示设备的次像素的行列数对应相等，即每一第二微机电反射镜151对应一个次像素。一般地，一个像素包括三个次像素，即三原色次像素。例如，对于一分辨率为600×400的显示设备来说，其次像素的个数为1800×1200，对应于此显示设备的面性反射装置15的M值为1800，N值为1200；或者M值为1200，N值为1800。

每一该第二微机电反射镜151具有第二转动轴152及一第二反射面153，该第二转动轴152平行于该自该合光器13的出光面133出射的白光光束132的出射方向即X轴方向。该第二微机电反射镜151的工作原理与该第一微机电反射镜141的工作原理相同。每一列的第二微机电反射镜151与对应的第一微机电反射镜141的出射方向相对，以接收从对应的第一微机电反射镜141出射的光线。该多个第二微机电反射镜151用于将从该线性反射装置14出射的光线反射至垂直于该面性反射装置15的行列方向的方向即Z轴方向，以形成面光源。本实施例中，自该第一微机电反射镜141出射的光线经该多个第二微机电反射镜151反射后的方向为Z轴正方向。

该背光模组100的工作原理如下：

首先，该红光激光光源10、绿光激光光源11及蓝光激光光源12发出三原色激光，经过该合光器13的合光后形成白光光束132并由该合光器13的出光面133出射至该线性反射装置14。

其次，该线性反射装置14的多个第一微机电反射镜141依次转动并回复原位，以使该多个第一微机电反射镜141均可反射该白光光束132至该面性反射装置15中对应的第二微机电反射镜151，并周期性地转动，以使该白光光束被周期性地反射至该面性反射装置15。假定所有的第一微机电反射镜141转动并回复一次的总时间为一周期C1，当每一第一微机电反射镜141的反射频率大于某一极限值时，即超过光线人眼暂留极限时，则在人眼观察时自该线性反射装置14出射的光线成为一连续的线性光源，一般地，该反射频率的极限值一般为60Hz。按照反射频率60Hz计算，若使该线性反射装置14反射后形成线性光缘，周期C1的时间为1/60秒，每一第一微机电反射镜141转动并回复原位的时间即反射时间为1/60÷M=1/60M秒，其中M为该线性反射装置14中第一微机电反射镜141的个数，M为大于2的自然数。

然后，每一第一微机电反射镜141反射的激光被面性反射装置15的对应列的N个第二微机电反射镜151进一步周期性地反射。由于每一第一微机电反射镜141的反射时间为1/60M秒，则每一第二微机电反射镜151转动并回复原位的时间反射时间为1/60MN，如此则每秒的时间内，每一第二微机电反射镜151反射60次，则在人眼视觉上，自该面性反射装置15出射的光线为连续的面光源。其中，N为大于2的自然数。

请参阅图2，本发明第二实施例提供一种显示设备200，包括第一实施例中的背光模组100及一显示面板20。本实施例中，该显示面板20为液晶显示面板，该显示面板20与该背光模组100的出光侧相对设置，即面性反射装置15的出光侧相对设置，也即该面性反射装置15的Z轴正方向一侧。面性反射装置15的每一第二微机电反射镜151所反射的激光进入显示面板20的其中一个次像素。该显示面板20邻近于面性反射装置15的一侧具有进光偏振片22，一般地，激光为线性偏振光，自该面性反射装置15出射的面性光为线性偏振光，振动方向与显示面板20的进光偏振片22的透振方向一致。可以理解，该显示面板20也可以为其他形式的显示面板，如OLED显示面板等。

因为背光模组100的出射光的振动方向与显示面板20的进光偏振片22的透振方向一致，则背光模组100发出的光线可以大部分透射进显示面板20内，从而大大减小光能损失。另外，本实施例的背光模组100采用反射激光的方式形成面光源，光线的方向性很强，可以直接入射至显示设备200的正视角的各个次像素，而无需要导光板和光学膜片，进一步减小光能损失。进一步地，由于背光模组100发出的白光是由三原色激光合光而形成，可以使显示设备200的次像素的颜色较纯，从而使各个像素产生较广的色域，使显示画面的整体色彩饱和度更佳。

另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，以用于本发明等设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种背光模组，包括：

三原色激光光源和一合光器，该合光器用于将该三原色激光光源发出的三原色激光合成白光光束并出射；

一线性反射装置，包括线性排列的多个第一微机电反射镜，该多个第一微机电反射镜的排列方向平行于自该合光器出射的白光光束的出射方向，该线性反射装置用于依次并周期性地反射自该合光器出射的白光光束至与该多个第一微机电反射镜的排列方向相垂直的方向；及

一面性反射装置，包括行列式排列的多个第二微机电反射镜，该第二微机电反射镜的列数等于该第一微机电反射镜的个数，行数为多个，每一列的多个第二微机电反射镜对应一个第一微机电反射镜，且每一列的多个第二微机电反射镜与经对应的第一微机电反射镜的反射的光束的传播方向相对，该多个第二微机电反射镜用于依次并周期性地反射自该多个第一微机电反射镜反射的光线至与该多个第二微机电反射镜的行列方向相垂直的方向，以形成面光源。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，每一该第一微机电反射镜具有第一转动轴及第一反射面，该第一转动轴垂直于自该合光器出射的白光光束的出射方向。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，每一该第二微机电反射镜具有第二转动轴及第二反射面，该第二转动轴平行于自该合光器出射的白光光束的出射方向。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第一微机电反射镜的个数和该第二微机电反射镜的列数均为M，该多个第一微机电反射镜反射一次的总时间为1/60秒，每一第一微机电反射镜反射一次的时间为1/60M秒，每一第二微机电反射镜反射一次的时间为1/60MN秒，其中M、N均为大于2的自然数。

5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该合光器为合光棱镜，该三原色激光光源分别与该合光器的三个外表面相邻且出光端与对应的外表面相对。

6.一种显示设备，包括：

如权利要求1至5任一项所述的背光模组；及

一显示面板，该显示面板与该面性反射装置的出光侧相对设置。

7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该第二微机电反射镜的个数与该显示面板的次像素的个数相等且一一对应，自每个该第二微机电反射镜反射后出射的激光进入对应的次像素。

8.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该三原色激光光源发出的激光为线性偏振光，该显示面板为液晶显示面板，该显示面板包括一与该面性反射装置相邻的进光偏振片，自该面性反射装置出射的线性偏振光的振动方向与该进光偏振片的透振方向一致。