CN109765727A - 侧入式背光源、模组及激光电视 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧入式背光源、模组及激光电视，其中，所述侧入式背光源包括壳体、激光发射器以及设置于所述壳体内的导光圆管；所述壳体包括安装有所述激光发射器的第一面板和连接于所述第一面板上的第二面板，所述第二面板上设置有出光孔；所述导光圆管安装于所述第一面板上且平行于所述第二面板，所述导光圆管背离所述第二面板的一侧设置有反光涂层，所述导光圆管朝向所述第二面板的一侧为透光部；所述激光发射器能够发射光束至所述反光层上；所述反光涂层能够将所述光束扩散并反射至所述第二面板的出光孔处出光。本发明的侧入式背光源、模组及激光电视旨在解决现有的电视液晶模组的亮度、色域以及对比度不足技术问题。

Description

侧入式背光源、模组及激光电视

技术领域

本发明涉及背光模组领域，尤其涉及一种侧入式背光源、模组及激光电视。

背景技术

随着市场需求升级，电视机在外观造型升级的同时，内容也在不断升级。为了将丰富内容资源显示更加逼真完整，需要对电视机进行内在显示画质的提升。而对于显示画质来说，液晶模组的亮度、色域以及对比度等指标均是需要提升和突破的部分。针对高亮度和高对比度部分，目前是通过增加LED颗数和LOCAL DIMMING(区域调光)来实现，市面上超薄造型的均为侧光式产品，LED颗数直接与散热之间冲突，LOCAL DIMMING的趋势也不是很高，故亮度不是很高。

传统产品的广色域实现方式是通过使用蓝光LED进行激发量子点材料从而产生半波宽较窄的红绿半波宽较窄的频谱，从而提升其对应的色域。目前大部分应用方案均是使用量子膜实现。而量子膜的激发效率非常低，基本光损耗在30-50％之间，含重金属Cd的量子膜的效率较高，在30％-40％左右，但因为含有重金属Cd，有毒不环保。无Cd的量子膜激发效率较低，在50％左右，且色域仅NTSC1931 90％，根本达不到全色域。因此，传统市面上的激光电视，其实均为激光光源的投影仪，将光线投在显示板上进行反射后进入人眼，故亮度一般较低，且分辨率很低。

鉴于此，有必要提出一种侧入式背光源、模组及激光电视，以缓解或克服上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种侧入式背光源，该侧入式背光源旨在解决现有的电视液晶模组的亮度、色域以及对比度不足技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种侧入式背光源，包括壳体、激光发射器以及设置于所述壳体内的导光圆管；

所述壳体包括安装有所述激光发射器的第一面板和连接于所述第一面板上的第二面板，所述第二面板上设置有出光孔；

所述导光圆管安装于所述第一面板上且平行于所述第二面板，所述导光圆管背离所述第二面板的一侧设置有反光涂层，所述导光圆管朝向所述第二面板的一侧为透光部；

所述激光发射器能够发射光束至所述反光层上；

所述反光涂层能够将所述光束扩散并反射至所述第二面板的出光孔处出光。

优选地，所述激光发射器的出光口对准所述导光圆管的管孔并且所述激光发射器能够发出与所述导光圆管的中心轴线成夹角的光束。

优选地，所述导光圆管为透光管，所述导光圆管的内壁面背离所述第二面板的一侧设置有反光层。

优选地，所述侧入式背光源还包括安装座，所述安装座包括连接于所述第一面板上的固定部和与所述导光圆管配合的装夹部。

优选地，所述导光圆管靠近所述安装座的部位均设置有所述反光涂层。

优选地，所述激光发射器包括红光激光发射器、蓝光激光发射器和绿光激光发射器。

优选地，所述反光涂层为纳米散射扩散粒子层。

此外，本发明还提供一种侧入式背光模组，所述侧入式背光模组包括根据以上所述的侧入式背光源。

优选地，所述侧入式背光模组还包括背板、设置于所述背板上的支撑架以及设置于所述支撑架上的光学片，所述背板连接有多个所述侧入式背光源。

此外，本发明还提供一种激光电视，所述激光电视包括根据以上所述的侧入式背光模组。

本申请的方案中，由于侧入式背光源，包括壳体、激光发射器以及设置于所述壳体内的导光圆管。其中，采用激光源，尤其RGB的红绿蓝单色的小型激发器作为背光源，其优良的高能量和极窄的半波宽可以满足产品高亮度和全色域的表现，从而容易搭配更高分辨率面板，如8K等进行超清晰画质显示。而导光圆管则用于实现背光的均匀分布以及减弱激光光线的能量，防止激光直接出射对搭配应用造成伤害。具体地，导光圆管安装于第一面板上且平行于第二面板，导光圆管背离第二面板的一侧设置有反光涂层，导光圆管朝向第二面板的一侧为透光部，激光发射器能够发射光束至反光层，反光涂层能够将激光发射器发射过来的光束扩散并从透光部反射出去至第二面板的出光孔处出光。因此，本申请的侧入式背光源是一种高激发能量、半波宽较窄的光源，在保证高色域满足高亮度的同时能够搭配LOCAL DIMMING实现高对比度，并应用于电视机中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的机构获得其他的附图。

图1为本发明的实施例的侧入式背光源的第一视角示意图；

图2为本发明的实施例的侧入式背光源的第二视角示意图；

图3为本发明的实施例的侧入式背光源的第一部件示意图；

图4为本发明的实施例的侧入式背光源的第二部件示意图；

图5为本发明的实施例的侧入式背光源的第一部件另一状态示意图；

图6为本发明的实施例的侧入式背光源的另一状态示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参见附图1至附图3，本发明提供的一种侧入式背光源100，包括壳体、激光发射器200以及设置于壳体内的导光圆管300；壳体包括安装有激光发射器200的第一面板110和连接于第一面板110上的第二面板120，第二面板120上设置有出光孔；导光圆管300安装于第一面板110上且平行于第二面板120，导光圆管300背离第二面板120的一侧设置有反光涂层310，导光圆管300朝向第二面板120的一侧为透光部；激光发射器200能够发射光束210至反光层上；反光涂层310能够将光束210扩散并反射至第二面板120的出光孔处出光。

本申请的方案中，由于侧入式背光源100，包括壳体、激光发射器200以及设置于壳体内的导光圆管300。其中，采用激光源，尤其RGB的红绿蓝单色的小型激发器作为背光源，其优良的高能量和极窄的半波宽可以满足产品高亮度和全色域的表现，从而容易搭配更高分辨率面板，如8K等进行超清晰画质显示。而导光圆管300则用于实现背光的均匀分布以及减弱激光光线的能量，防止激光直接出射对搭配应用造成伤害。具体地，导光圆管300安装于第一面板110上且平行于第二面板120，导光圆管300背离第二面板120的一侧设置有反光涂层310，导光圆管300朝向第二面板120的一侧为透光部，激光发射器200能够发射光束210至反光层，反光涂层310能够将激光发射器200发射过来的光束210扩散并从透光部反射出去至第二面板120的出光孔处出光。因此，本申请的侧入式背光源100是一种高激发能量、半波宽较窄的光源，在保证高色域满足高亮度的同时能够搭配LOCAL DIMMING实现高对比度，并应用于电视机中。

需要说明的是，本申请的方案中采用的激光发射器200除了可以使用RGB的激光器外，也可以使用青配红激光器，或者蓝配黄激光器。因激光光线非常聚集，基本为准直特性，如果直接出射的话能量太强，对搭配应用会有一定危害，故存在需要一定光路的设计改变其准直的特性，即存在设置一个反光涂层310的必要。此外，使用RGB单个激光器，可以根据用途和需求进行组合功率，波长，数量等搭配。本发明中RGB激光器的搭配方式并不受特别限制，多个RGB激光器的搭配可以是呈现线装排列方式，也可以呈三角式进行排列，亦或者横向的三排RGB交错排列，当然也可以按照RGB进行组合白光作为背光均匀面光源，又或者将RGB放置在一个模块内进行混色，这样的光线排列方式，更有利于将光线色彩进行混合，防止出现偏色问题。

其中，在激光器的选择方面，可以采用小功率的RGB单色的激光发生器，激光器的发光角度基本为准直显现，水平方向的角度在10度以内，垂直方向角度在10度-20度。工作温度在-30至85摄氏度，输出功率在50-200mw之间。优选地，使用RGB激光发射器200包括红光激光发射器200、蓝光激光发射器200和绿光激光发射器200。其中，蓝光激光发射器200激发出蓝光波长范围430-460nm之间，绿色激光发射器200激发出的绿光波长在505-540nm之间，红色激光发射器200激发出的红光波长620-640nm之间，每种单色光源发出的单色光线，其单色光线的频谱半波宽建议最好在15-25nm左右，根据不同应用场合和产品的色度需求进行细部选择搭配。激光器单个尺寸优选为φ5mm以下，单个功率优选为200MW以下。另外，使用优良导热特性的金属材质包边的激光发射器200以保证大功率下散热及稳定性。

作为本发明的一种具体实施方式，激光发射器200的出光口对准导光圆管300的管孔并且激光发射器200能够发出与导光圆管300的中心轴线成夹角的光束210。为了使得激光发射器200发射的光束210能够入射至导光圆管300的管孔内的反光涂层310，且使得反光涂层310尽可能都被照射到，本申请的实例中，激光发射器200的出光口对准导光圆管300的管孔，激光发射器200发出的光束210应与导光圆管300的中心轴线成一个微小的夹角，这个微小的夹角使得光束210既能接触到反光涂层310，又能产生反射。

进一步地，请结合附图3和附图4，导光圆管300为透光管，导光圆管300的内壁面背离第二面板120的一侧设置有反光层。透光管可以使用高透光率99％以上，耐高温150℃以上的玻璃或者塑胶材料，通过导光圆管300的完全透明来保证出射光线的能量。透光部分和反光部分在划分是可以直接将导光圆管300分成两个半圆管，半圆管的横截面平行于第二面板120。

进一步地，反光涂层310为纳米散射扩散粒子层。反光涂层310可以是在导光圆管300内通过贴附或者涂布，蒸镀带有超高反光特性(99％以上反射率)的带有纳米级别的散射及扩散粒子(PMMA等类似材料)，以此将入射在管子底面的光线进行打散扩散并反射至顶部进行出光。在光线来回反射过程中，将光线颜色(RGB)均匀化，同时经过反光涂层310后激光的能量实现降低，避免激光器直接出射的强光透过光学材料进行高温烧毁或者刺伤人眼。

请参照附图5，作为本发明的进一步具体实施方式，侧入式背光源100还包括安装座400，安装座400包括连接于第一面板110上的固定部和与导光圆管300配合的装夹部。安装座400用于将导光圆管300固定在第一面板110上。此外，为了避免导光圆管300与安装座400的配合部分有光线漏出，可以在导光圆管300靠近安装座400的部位均设置有反光涂层310，比如距离导光圆管3001-2mm以内的管体部分。此外，也可以进一步在安装座400的装夹部表面涂布或蒸镀超高反光特性(99％以上反射率)内部也带有纳米级别的扩散粒子，保证准直光束210进入时，将光线打散。

请参照附图6，需要说明的是，本发明的方案既可以是单侧入光，可以是双侧入光。单侧入光即只在导光圆管300的一端设置激光发射器200，导光圆管300的另一端用反光涂层310进行封口处理。当然，本本发明的方案也可以在采用双侧入光的方式，在导光圆管300的两端均设置激光发射器200，导光圆管300的两端均能接受到激光射入。具体采用单侧入光还是双侧入光主要由屏幕大小以及导光圆管300的长度确定。

此外，本发明还提供一种侧入式背光模组，侧入式背光模组包括根据以上提供的侧入式背光源100。侧入式背光模组还包括背板、设置于背板上的支撑架以及设置于支撑架上的光学片，背板连接有多个侧入式背光源100。

本发明的侧入式背光模组由于使用了能量更强，半波宽度更窄的RGB单色激光作为光源，在保证高色域满足高亮度的同时能够搭配LOCAL DIMMING实现高对比度，并应用于电视机中。

具体地，侧入式背光源100的壳体可以使用铝材，铁材料或者合金等金属进行模块外部的设计，成特定方式排列的激光器固定在金属壳体上。壳体背底部设置有大量的散热孔，在对应位置可增加风扇或者水冷装置进行散热来保证其可靠性。侧入式背光源100的壳体可以通过螺钉或粘胶等形式进行固定在背板上，壳体内设置有扩散板和膜片。背板上设置有用于连接作用的支撑架，光学片为液晶面板所需结构，将光学片进行粘贴或者通过增加面框形式进行固定或者卡和在支撑架上。

此外，本发明还提供一种激光电视，激光电视包括上述的侧入式背光模组。本发明的激光电视，从市场端HDR画质要求广色域和高亮度特点进行入手，使用能量更强，半波宽度更窄的RGB单色激光作为光源，针对市场现有激光发射器200特点，RGB单色激光器的排列方案，侧入式激光光线的导出方案上，散热方案及模组形态上进行全新发明，将激光器组合发出准直激光进行扩散打开并反射，解决了激光指向性强难以应用的问题，防止出现能量太强刺伤人眼的问题，作为真正的激光电视进行面市，可以在同等亮度指标前提下实现色域最好的效果，且可以根据选择搭配的液晶面板，轻松实现4K/8K显示，解决了目前激光电视(投影仪形态)亮度低，色域低，分辨率低的问题。相对于传统产品通过使用蓝光LED进行激发量子点材料，无论在电视液晶模组的亮度、色域以及对比度上都能获得大幅的提升。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效机构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种侧入式背光源，其特征在于，所述侧入式背光源包括壳体、激光发射器以及设置于所述壳体内的导光圆管；

所述壳体包括安装有所述激光发射器的第一面板和连接于所述第一面板上的第二面板，所述第二面板上设置有出光孔；

所述导光圆管安装于所述第一面板上且平行于所述第二面板，所述导光圆管背离所述第二面板的一侧设置有反光涂层，所述导光圆管朝向所述第二面板的一侧为透光部；

所述激光发射器能够发射光束至所述反光层上；

所述反光涂层能够将所述光束扩散并反射至所述第二面板的出光孔处出光。

2.根据权利要求1所述的侧入式背光源，其特征在于，所述激光发射器的出光口对准所述导光圆管的管孔并且所述激光发射器能够发出与所述导光圆管的中心轴线成夹角的光束。

3.根据权利要求1所述的侧入式背光源，其特征在于，所述导光圆管为透光管，所述导光圆管的内壁面背离所述第二面板的一侧设置有反光层。

4.根据权利要求1所述的侧入式背光源，其特征在于，所述侧入式背光源还包括安装座，所述安装座包括连接于所述第一面板上的固定部和与所述导光圆管配合的装夹部。

5.根据权利要求4所述的侧入式背光源，其特征在于，所述导光圆管靠近所述安装座的部位均设置有所述反光涂层。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的侧入式背光源，其特征在于，所述激光发射器包括红光激光发射器、蓝光激光发射器和绿光激光发射器。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的侧入式背光源，其特征在于，所述反光涂层为纳米散射扩散粒子层。

8.一种侧入式背光模组，其特征在于，所述侧入式背光模组包括根据权利要求1至7任意一项所述的侧入式背光源。

9.根据权利要求8所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述侧入式背光模组还包括背板、设置于所述背板上的支撑架以及设置于所述支撑架上的光学片，所述背板连接有多个所述侧入式背光源。

10.一种激光电视，其特征在于，所述激光电视包括根据权利要求8或9所述的侧入式背光模组。