CN111273488A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种背光模组及显示装置，其中，该背光模组包括发光单元、激光器阵列、棱镜片和扩散片。其中，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上，所述扩散片设置于所述棱镜片上，其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。本方案可以提高背光的均匀性。

Description

背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，由于激光显示技术具有色域范围广、色彩饱和度高、节能环保及使用寿命长等优点，而被逐渐应用到显示装置中。在激光显示技术中，激光背光模组的性能可以直接影响到显示装置的显示效果。
然而，激光背光模组所提供的背光均匀性较差，视角较小，从而导致显示装置的显示效果较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种背光模组及显示装置，可以提高背光的均匀性。
第一方面，本申请实施例提供了一种背光模组，包括：
发光单元；
激光器阵列，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构；
棱镜片，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上；
扩散片，所述扩散片设置于所述棱镜片上；
其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。
在本申请实施例提供的背光模组中，所述红色激光器与所述绿色激光器交错设置；或所述红色激光器与所述绿色激光器层叠设置。
在本申请实施例提供的背光模组中，当红色激光器与所述绿色激光器层叠设置时，所述绿色激光器设置于所述红色激光器上。
在本申请实施例提供的背光模组中，所述红色激光器和所述绿色激光器包括微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
在本申请实施例提供的背光模组中，所述发光单元包括蓝色激光发生器和导光板，所述蓝色激光发生器设置于所述导光板的侧面；或所述发光单元为蓝色激光发生器。
在本申请实施例提供的背光模组中，所述背光模组还包括反射片，所述反射片设置于所述发光单元远离所述激光器阵列的一侧。
第二方面，本申请实施例提供了一种显示装置，包括：
显示模组；
背光模组，所述背光模组设置于所述显示模组上，所述背光模组包括发光单元、激光器阵列、棱镜片和扩散片，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上，所述扩散片设置于所述棱镜片上，其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。
在本申请实施例提供的显示装置中，所述红色激光器与所述绿色激光器交错设置，或所述红色激光器与所述绿色激光器层叠设置。
在本申请实施例提供的显示装置中，当红色激光器与所述绿色激光器层叠设置时，所述绿色激光器设置于所述红色激光器上。
在本申请实施例提供的显示装置中，所述红色激光器和所述绿色激光器包括微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
由上，本申请实施例提供的背光模组包括发光单元、激光器阵列、棱镜片和扩散片。其中，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上，所述扩散片设置于所述棱镜片上，其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。本方案可以提高背光的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的背光模组的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的背光模组的另一结构示意图。
图3是本申请实施例提供的激光器阵列的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的激光器阵列的另一结构示意图。
图5是本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种背光模组及显示装置，以下将分别进行详细说明。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的背光模组的结构示意图。该背光模组100可以包括发光单元10、激光器阵列20、棱镜片30和扩散片40。
其中，该发光单元10可以用于提供蓝色激光。需要说明的是，当该背光模组100为侧入式背光模组时，该发光单元10可以包括蓝色激光发生器11和导光板12。其中，该蓝色激光发生器11可以设置于导光板12的侧面。当该背光模组100为直下式背光模组时，该发光单元10即可以为蓝色激光发生器，如图2所示。
其中，该激光器阵列20可以设置于发光单元10上。在一些实施例中，可以如图3或图4所示，该激光器阵列20可以包括红色激光器21和绿色激光器22。需要说明的是，该红色激光器21和绿色激光器22包括回音壁模式的光学微腔结构。
该红色激光器21和绿色激光器22的材料可以包括香豆素类、罗丹明类、菁类、嗪类等激光染料、无机三五族材料的半导体材料、量子点、全无机钙钛矿、有机无机杂化钙钛矿等激光材料或激光晶体等。
需要说明的是，回音壁模式源于声学领域，其原理是声波可以不断地在弯曲光滑的墙面反射而损耗很小，所以声音可以沿着墙壁传播很远的距离，这种效应被称为耳语回廊模式(Whispering Gallery Mode，WGM)，即回音壁模式。类似于声波在墙面反射，当光在从光密向光疏介质入射且入射角足够大时，也可以在两种介质表面发生全反射，那么，在弯曲的高折射率介质界面也存在光学回音壁模式。在闭合腔体的边界内，光则可以一直被局域在腔体内部保持稳定的行波传输模式，即光的损耗较小。
需要说明的是，微腔是指具有高品质因子且尺寸在微米级别的光学谐振腔。由于微腔的品质因子很高，例如，品质因子可达到108量级，因此，可以在较低功率下激发微腔的机械模式。即是，在本申请实施例中，红色激光器21和绿色激光器22可以在较低功率的蓝色激光的激发下分别发出红色激光和绿色激光。
由此，本申请实施例中的红色激光器21和绿色激光器22所采用的回音壁模式的光学微腔结构可以结合回音壁模式和光学微腔结构的优点。即是，红色激光器21和绿色激光器22可以在较低功率的蓝色激光的激发下分别发出红色激光和绿色激光，并且保持较大的激光强度。
在一些实施例中，为了增大红色激光器21和绿色激光器22的激光发射角，从而增大该背光模组100的视角。红色激光器21和绿色激光器22可以包括微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
在一些实施例中，由于红色激光器21和绿色激光器22的激光发射角较大，因此为了提高该背光模组100的背光均匀性，可以将若干红色激光器21和若干绿色激光器22阵列排布，形成大规模的激光器阵列20。具体的，可以如图3所示，将红色激光器21和绿色激光器22交错设置；或如图4所示，将红色激光器21和绿色激光器22层叠设置。
需要说明的是，当红色激光器21设置于绿色激光器22上时，绿色激光器22受发光单元10提供的蓝色激光激发而发出绿色激光，而绿色激光大部分会对红色激光器21吸收，从而增大了激光的损耗。而当设绿色激光器22设置于红色激光器21上时，红色激光器21受发光单元10提供的蓝色激光激发而发出红色激光，而绿色激光器22对红色激光的吸收则很少。
因此，在本申请实施例中，为了减少红色激光器21对绿色激光器22发出的绿光激光的吸收，可以将绿色激光器22设置于红色激光器21上。
在一些实施例中，红色激光器21和绿色激光器22交错设置的激光器阵列20可以通过喷墨打印技术形成。此时，红色激光器21和绿色激光器22的材料可以包括可溶液加工的有机激光材料和钙钛矿类材料。
在一些实施例中，红色激光器21和绿色激光器22层叠设置的激光器阵列20可以通过在一透明基片上依次沉积红色激光材料和绿色激光材料，从而得到双色激光薄膜，然后在再利用光刻、电子束蚀刻或离子束蚀刻等方法进行蚀刻形成。此时，红色激光器21和绿色激光器22的材料可以包括聚合物掺杂有机激光染料的材料和无机半导体激光材料。
在本申请实施例中，红色激光器21和绿色激光器22的直径可以为10微米-100微米。需要说明的是，当红色激光器21和绿色激光器22的尺寸越小时，红色激光器21和绿色激光器22所能够支持的激光模式数量越少。当红色激光器21和绿色激光器22的尺寸达到一定界限时，还可以得到单模激光。因此，当红色激光器21和绿色激光器22的尺寸越小时，该背光模组100的背光的光谱纯度及其色域范围越大。
并且，红色激光器21和绿色激光器22的尺寸越小，激光器阵列20可以容纳的红色激光器21和绿色激光器22越多，红色激光器21和绿色激光器22的数量越多，背光模组100的背光均匀性越高。
其中，棱镜片30设置于激光器阵列20上。该棱镜片30可以为一层或多层透明的塑料薄膜，比如该棱镜片30可以包括上棱镜片和下棱镜片。该棱镜片30的作用是改善背光的视角分布，它可以将向各个角度发散的背光汇聚到轴向角度上，也就是正视角度上，从而在不增加出射总光通量的情况下提高轴向亮度。
在本申请实施例中，该棱镜片30改变蓝色激光、红色激光和绿色激光的发散角度，使得蓝色激光、红色激光和绿色激光的发散角度相同，进而使得蓝色激光、红色激光和绿色激光可以混合形成白色激光。
其中，扩散片40设置于棱镜片30上。该扩散片40可以通过散射粒子的折射和反射将背光雾化，并将背光由小角度出光集中到正面以提高正面辉度，将背光均匀透出。同时，该扩散片40也能起到保护棱镜片30的作用。该扩散片40的基材需选择透光率高的材料，并在基材中加入一颗颗散射粒子，分散在扩散片40基材中。当背光经过扩散片40时，背光会不断的在两个折射率相异的介质中穿过，并发生许多折射、反射与散射的现象，从而产生光学扩散的效果，将背光均匀透出。
可以理解的是，在本申请实施例中，棱镜片30可以使得大多的蓝色激光、红色激光和绿色激光可以混合形成白色激光。但是，还可能存在部分蓝色激光、红色激光和绿色激光未混合形成白色激光。因此，该扩散片40还可以用于改变通过该扩散片40的蓝色激光、红色激光和绿色激光的发散角度，使得蓝色激光、红色激光和绿色激光的发散角度相同，进而使得蓝色激光、红色激光和绿色激光可以混合形成白色激光。从而进一步提高该背光模组100的背光纯度。
在一些实施例中，为了提高蓝色激光的利用率，可以在发光单元10远离激光器阵列20的一侧设置一反射片50。该反射片50可以将射向反射片50的蓝色激光反射到激光器阵列20或导光板12上，从而提高蓝色激光的利用率。
本申请实施例所提供的背光模组100通过发光单元10提供蓝色激光，并在发光单元10上设置具有红色激光器21和绿色激光器22的激光器阵列20，使得蓝色激光照射到红色激光器21和绿色激光器22时可以分别激发出红色激光和绿色激光，红色激光、绿色激光和蓝色激光可以通过棱镜片30和扩散片40混合形成白色激光，从而使得背光模组100可以提供白色背光。
由上，本申请实施例提供的背光模组100包括发光单元10、激光器阵列20、棱镜片30和扩散片40。其中，激光器阵列20设置于发光单元10上，该激光器阵列20包括红色激光器21和绿色激光器22，红色激光器21和绿色激光器22包括回音壁模式的光学微腔结构；棱镜片30设置于激光器阵列20上；该扩散片40设置于棱镜片30上。本方案通过发光单元10提供蓝色激光，并在发光单元10上设置回音壁模式的光学微腔结构的红色激光器21和绿色激光器22的激光器阵列20，从而使得通过该激光器阵列20形成的背光视角较大，背光均匀性较高。即是，本方案可以提高背光模组100的背光视角及其背光均匀性。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的显示装置1000的结构示意图。该显示装置1000可以包括背光模组100和显示模组200。
需要说明的是，该背光模组100即为上述实施例中的背光模组。
即，该背光模组100可以包括发光单元10、激光器阵列20、棱镜片30和扩散片40。其中，发光单元10用于提供蓝色激光；该激光器阵列20设置于发光单元10上，激光器阵列20可以包括红色激光器21和绿色激光器22；红色激光器21和绿色激光器22包括回音壁模式的光学微腔结构；该棱镜片30设置于激光器阵列20上；该扩散片40设置于棱镜片上40。
需要说明的是，背光模组100通过发光单元10提供蓝色激光，并在发光单元10上设置具有红色激光器21和绿色激光器22的激光器阵列20，使得蓝色激光照射到红色激光器21和绿色激光器22时可以分别激发出红色激光和绿色激光，红色激光、绿色激光和蓝色激光可以通过棱镜片30和扩散片40混合形成白色激光，从而使得背光模组100可以提供白色背光。
需要说明的是，激光器阵列20可以包括若干红色激光器21和绿光激光器22。其中，该红色激光器21可以和绿色激光器22交错设置；或红色激光器21可以和绿色激光器22层叠设置。
在本申请实施例中，为了减少红色激光器21对绿色激光器22发出的绿光激光的吸收，可以将绿色激光器22设置于红色激光器21上。
需要说明的是，本申请实施例提供的红色激光器21和绿色激光器22可以为微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
其中，该显示模组200可以包括依次层叠设置于背光模组100上的下偏光片、阵列基板、彩膜基板和上偏光片。
需要说明的是，该显示模组200包括但不限于以上结构，该显示模组200还可以包括其他结构。比如，液晶层、框胶等。
由上，本申请实施例提供的显示装置1000包括背光模组100和显示模组200。其中，背光模组100可以包括发光单元10、激光器阵列20、棱镜片30和扩散片40。其中，发光单元10用于提供蓝色激光。该激光器阵列20设置于发光单元10上，激光器阵列20可以包括红色激光器21和绿色激光器22。红色激光器21和绿色激光器22包括回音壁模式的光学微腔结构。该棱镜片30设置于激光器阵列20上。该扩散片40设置于棱镜片上40。本方案通过发光单元10提供蓝色激光，并在发光单元10上设置回音壁模式的光学微腔结构的红色激光器21和绿色激光器22的激光器阵列20，从而使得通过该激光器阵列20形成的背光视角较大，背光均匀性较高。即是，本方案可以提高背光模组100的背光视角及其背光均匀性，从而提高显示装置1000的显示效果。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种背光模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
发光单元；
激光器阵列，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构；
棱镜片，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上；
扩散片，所述扩散片设置于所述棱镜片上；
其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述红色激光器与所述绿色激光器交错设置；或所述红色激光器与所述绿色激光器层叠设置。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，当红色激光器与所述绿色激光器层叠设置时，所述绿色激光器设置于所述红色激光器上。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述红色激光器和所述绿色激光器包括微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光单元包括蓝色激光发生器和导光板，所述蓝色激光发生器设置于所述导光板的侧面；或所述发光单元为蓝色激光发生器。
6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括反射片，所述反射片设置于所述发光单元远离所述激光器阵列的一侧。
7.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示模组；
背光模组，所述背光模组设置于所述显示模组上，所述背光模组包括发光单元、激光器阵列、棱镜片和扩散片，所述激光器阵列设置于所述发光单元上，所述激光器阵列包括红色激光器和绿色激光器，所述红色激光器和所述绿色激光器包括回音壁模式的光学微腔结构，所述棱镜片设置于所述激光器阵列上，所述扩散片设置于所述棱镜片上，其中，所述发光单元用于提供蓝色激光，并用于将所述蓝色激光照射到所述红色激光器和所述绿色激光器，使得所述红色激光器和所述绿色激光器分别激发出红色激光和绿色激光，所述红色激光、所述蓝色激光和所述绿色激光通过所述棱镜片和所述扩散片混合形成白色激光。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述红色激光器与所述绿色激光器交错设置，或所述红色激光器与所述绿色激光器层叠设置。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，当红色激光器与所述绿色激光器层叠设置时，所述绿色激光器设置于所述红色激光器上。
10.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述红色激光器和所述绿色激光器包括微盘光学谐振腔结构或微半球光学谐振腔结构。
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