本發(fā)明涉及激光顯示和照明領(lǐng)域，特別涉及一種陣列式激光量子點棒背光顯示模組裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對顯示器的光學(xué)性能要求越來越高。從早期的熒光燈管為背光的顯示器到現(xiàn)在的led背光的顯示器。同時從電腦顯示，到手機，到大屏幕，到家庭影院，無不體現(xiàn)了顯示技術(shù)的發(fā)展。然而任何技術(shù)都有它的局限，今天led雖然成了市場的熱點，得到極大的普及，但某些方面也存在發(fā)展瓶頸，特別是在亮度，穩(wěn)定性和色域方面。因此人們企圖開發(fā)新的技術(shù)，來改進現(xiàn)有的產(chǎn)品，而激光作為光源適逢其時。

激光作為光源其最大的特點就是它寬廣的色域、長壽命、極高亮度、較低的能耗，具有傳統(tǒng)光源無可比擬的先天優(yōu)勢，因此被譽為繼黑白顯示、彩色顯示和數(shù)字顯示之后的第四代“繼承者”。如果能夠采用激光直接做成背光源無疑將會在色域，穩(wěn)定性，亮度方面給現(xiàn)有的顯示技術(shù)一個很大的促進。然而限于激光源的成本，散熱，尺寸結(jié)構(gòu)等一系列的問題，至今市場上仍沒有真正的用純粹激光做背光源的產(chǎn)品。

相比而言，量子點材料卻具有很大的優(yōu)勢。其優(yōu)勢在于，量子點的光電特性很獨特，它受到光的刺激，會根據(jù)量子點的直徑大小，發(fā)出各種不同顏色的非常純正的高質(zhì)量單色光。而量子點應(yīng)用到顯示技術(shù)的主要原理，是通過純藍光源，激發(fā)量子點結(jié)構(gòu)中不同尺寸的量子點晶體，從而釋放出純紅光子和純綠光子，并與剩余的純藍光投射到成像系統(tǒng)上面，這樣就可以借助量子點發(fā)出能譜集中、非常純正的高質(zhì)量紅/綠單色光，完全超越傳統(tǒng)led背光的熒光粉發(fā)光特性，實現(xiàn)更佳的成像色彩。

量子點技術(shù)用在背光上能夠大幅提升色域表現(xiàn)，讓色彩更加鮮明，量子點技術(shù)由于其光電特性獨特所以得到廣泛應(yīng)用，且逐漸獲得液晶廠商和用戶的普遍認可。但是其激發(fā)光源為藍光led，由于led為廣譜光源，其光源的光譜很寬，不能很好的發(fā)揮量子點的優(yōu)勢，因而迫切需要一種顏色更純的激發(fā)光源，從而使得量子點形成的廣譜的色域更寬，顏色更純。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

所要解決的技術(shù)問題：

量子點技術(shù)用在背光上能夠大幅提升色域表現(xiàn)，讓色彩更加鮮明，但是其激發(fā)光源為藍光led，由于led為廣譜光源，其光源的光譜很寬，不能很好的發(fā)揮量子點的優(yōu)勢。

技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的是通過利用高亮度的激光光源激發(fā)高亮度的量子點熒光，并且利用陣列式高亮量子點棒組成任意長度和寬度的背光顯示模塊。這既滿足了戶外高亮度顯示的要求，也通過量子點的激發(fā)更充分的發(fā)揮其釋放純色的功能，減少采用純激光光源系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，結(jié)合高亮激光和量子點棒各自特點提高背光源顯示系統(tǒng)的亮度和色域。

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種陣列式激光量子點棒背光顯示模組裝置，包括至少一個激勵點光源201、量子點棒101和液晶顯示面板503，所述量子點棒101組成陣列，所述的激勵點光源201為藍色激光光源，所述藍色激光光源與量子點棒101經(jīng)光學(xué)耦合部件耦合，且一一對應(yīng)，在平行于顯示面板的平面呈矩形陣列式排布。

設(shè)有背板401，量子點棒101陣列橫向位于背板401的中間部分，背板401兩側(cè)設(shè)有金屬支架，分別為左金屬支架301和右金屬支架302，所述激勵點光源201固定在所述金屬支架上。

左金屬支架301和右金屬支架302為激勵點光源201的陣列固定支架，且激勵點光源201的排布順序為：如果第一排量子點棒101的左側(cè)對應(yīng)有激勵點光源201，那么第二排的量子點棒101的右側(cè)將對應(yīng)有激勵點光源201，每個量子點棒對應(yīng)唯一的一個激勵點光源201，以下量子點棒101與激勵點光源201將按所述規(guī)律交替排布。

所述背板401上依次固定反光板801、量子點棒101、增亮膜501、勻光膜502以及未端的液晶顯示面板503。

所述的量子點棒101內(nèi)設(shè)有摻雜的紅綠量子點601和摻雜的散射顆粒701。

與量子點701相比，所述散射顆粒601的尺寸大于量子點701而小于可見光的波長。

所述摻雜散射顆粒701的濃度從量子點棒靠近激勵點光源201的入射端到量子點棒101另一端逐漸增加。

所述激勵點光源201軸心與量子點棒101軸心同軸。

所述激勵點光源201波長范圍為450nm-455nm，功率大于1.5瓦，所述每個激勵點光源201光源與一個熱沉散熱導(dǎo)流槽相連，所述激勵點光源201和量子點棒101為替換和拆卸結(jié)構(gòu)，所述量子點棒101陣列之間的距離能夠調(diào)節(jié)，對應(yīng)的激勵點光源201之間的間距隨之調(diào)節(jié)。

所述的量子點棒10下端弧面鍍反射膜901。

有益效果：

本發(fā)明采用陣列式高亮激光源，不僅可以控制光源的波長，而且還可以控制激光源的亮度和功率消耗。本發(fā)明采用陣列式帶散射摻雜顆粒的量子點棒結(jié)構(gòu)，使高亮激光有效地變成高亮面光源，從而省去導(dǎo)光板，結(jié)構(gòu)大大簡化。本發(fā)明陣列式量子點棒，即線光源拼接成均勻面光源。由于量子點棒的尺寸可控，可隨意組合成任意大小尺寸的顯示背光模組。而且面光源的亮度由激光源和量子點棒的數(shù)量決定，因而能夠滿足戶外高亮度顯示的要求。本發(fā)明采用通過控制激光源波長，量子點摻雜成分和濃度及散射顆粒的濃度以及量子點棒的數(shù)量決定系統(tǒng)的亮度和色域。

附圖說明

圖1是陣列式激光量子點棒背光模組的整體結(jié)構(gòu)。

圖2是陣列式激光量子點棒背光模組橫截面結(jié)構(gòu)圖。

圖3是陣列式激光量子點棒背光模組量子點棒內(nèi)部散射點設(shè)計結(jié)構(gòu)圖。

圖4是陣列式激光量子點棒背光模組量子點棒剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，圖1為陣列式激光量子點棒背光模組的整體結(jié)構(gòu)，包括至少一個激勵點光源201、量子點棒101和液晶顯示裝置503，所述量子點棒101組成陣列，所述的激勵點光源201為藍色激光光源，所述藍色激光光源與量子點棒101經(jīng)光學(xué)耦合部件耦合，且一一對應(yīng)，在平行于顯示面板的平面呈矩形陣列式排布。

設(shè)有背板401，量子點棒101陣列橫向位于背板401的中間部分，背板401兩側(cè)設(shè)有金屬支架，分別為左金屬支架301和右金屬支架302，所述激勵點光源201固定在所述金屬支架上。

上述陣列式激光量子點棒背光模組結(jié)構(gòu)光的傳播路徑為：光從激勵點光源201射出，經(jīng)光學(xué)耦合透鏡，進入量子點棒101，其間激光激發(fā)產(chǎn)生的紅色和綠色光以及剩余的藍色激光混合成所需的白光，經(jīng)量子點棒101內(nèi)散射中心的散射使得更多的光從量子點棒101的徑向，即垂直于量子點棒101的軸心方向射出。由陣列式量子點棒101組成的平面光源直接作為背光模組的面光源為顯示所用。由于量子點棒101的直徑及排列密度可控，加上激勵點光源201的功率可調(diào)，由此制成的大面積線陣面光源，滿足戶外高亮顯示要求。

圖2為圖1的橫截面圖，主要包括由陣列式激光源及相應(yīng)的陣列式量子點棒組成的光源部分和相應(yīng)的光學(xué)耦合部件，所述背板401上依次固定反光板801、量子點棒101、增亮膜501、勻光膜502以及未端的液晶顯示面板503。其中所需增亮膜501的數(shù)量由系統(tǒng)最終所需亮度決定，增加增亮膜的數(shù)量可以提高亮度。

圖3為陣列式激光量子點棒背光模組的核心部件，為提高量子點棒的徑向散射，特意在量子點棒101中摻雜散射顆粒。激光由左或者右端入射，經(jīng)光學(xué)耦合透鏡，將激光耦合進量子點棒101，為保證最大光學(xué)耦合，激光源軸心，耦合透鏡軸心與量子點棒心同軸。

量子點棒101按一定濃度摻雜的紅綠量子點701，和一定濃度摻雜的散射顆粒601，由于量子點701對藍光的吸收，從激勵點光源201一端入射的激光強度會沿著量子點棒101逐漸向另一端衰減其強度，相應(yīng)的所激發(fā)的量子點熒光也隨之減弱。一種彌補的辦法是在其中摻雜適當(dāng)?shù)纳⑸漕w粒601。因為激光量子點701棒背光模組的最終有效光亮由從量子點棒101上端出射的總光通量決定，因此提高所產(chǎn)生熒光的徑向散射是關(guān)鍵。增加適量的散射顆粒601可以有效的提高量子點棒的徑向出光效率，而這一部分對最終顯示器的亮度貢獻很大。因而摻雜散射顆粒701的密度分布不是軸向均勻的，所述摻雜散射顆粒601的濃度為由激勵點光源201入射端到量子點棒101另一端逐漸增加，也就是說，如果激光從左側(cè)入射，那么量子點棒101的右側(cè)散射顆粒密度較大；相反如果激光從量子點棒101右側(cè)入射，那么量子點棒的左側(cè)散射顆粒密度較大。

為了背光系統(tǒng)的光的均勻性，左金屬支架301和右金屬支架302都設(shè)有激勵點光源201，左金屬支架301和右金屬支架302為激勵點光源201的陣列固定支架，且激勵點光源201的排布順序為：如果第一排量子點棒101的左側(cè)對應(yīng)有激勵點光源201，那么第二排的量子點棒101的右側(cè)將對應(yīng)有激勵點光源201，每個量子點棒對應(yīng)唯一的一個激勵點光源201，以下量子點棒101與激勵點光源201將按所述規(guī)律交替排布。這樣由于光的吸收造成的不均勻由兩側(cè)的不均勻來勻化，使得整個背光系統(tǒng)出光均勻。

散射顆粒601相比較于量子點701，其尺寸大于量子點而小于可見光的波長，也就是小于400納米。這樣對可見光的散射最強，使得可見光徑向出射最強。

系統(tǒng)的總的亮度要求由最終通過液晶顯示面板503的亮度決定，因此激光光源201的最終光效由介于其間的激光源耦合透鏡，量子點棒101的橫截面尺寸也就是直徑，量子點棒101內(nèi)部的光散射顆粒濃度及分布，紅綠量子點的摻雜濃度及配比，以及后續(xù)的增亮膜的數(shù)量，勻光膜的透光效率和液晶面板的透光效率決定。

圖4為量子點棒101剖面圖。由于對量子點的激發(fā)是各向同性，而顯示面板最終所需僅僅是從量子點棒上部散射出來的光，因此向下面散射的光勢必浪費。為回收這些光，特采取量子點棒下端弧面鍍反射膜901。激光激發(fā)得量子熒光經(jīng)底部的反射膜發(fā)射，大部分回到徑向，成為有用的光。因此此反射膜的設(shè)計極為重要。理想的反射材料應(yīng)具有98%以上的反射效率。

在本發(fā)明中，藍色激光光源由半導(dǎo)體激光源組成。藍色激光光源的波長范圍為450nm-455nm，功率大于1.5瓦，為減少長時間照射可能引起的溫度提高，藍色激光光源附帶了特殊的散熱結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括沿著激光模塊末端自左向右方向的空氣普通熱沉導(dǎo)流槽組成。

陣列激光光源的數(shù)目和量子點棒為一一對應(yīng)，其間距由激光源與量子點棒之間的光學(xué)耦合效率決定。太近或太遠都會影響光的耦合，所以他們之間的間距需要優(yōu)化。而這最終由所需的背板顯示系統(tǒng)的亮度要求決定。

量子點棒陣列之間的距離可調(diào)。當(dāng)背板顯示系統(tǒng)亮度要求高時，量子點棒之間的間距可減小，量子點棒直徑減小，對應(yīng)的激光源之間的間距也需要隨之調(diào)節(jié)，反之亦然。

量子點棒的長度由所需顯示面板的尺寸決定。大的顯示尺寸要求的量子點棒的長度相應(yīng)也長。

圖1中陣列式量子點棒背光模組尺寸可在幾寸到65寸顯示器之間變化。

本發(fā)明設(shè)計可延伸應(yīng)用于方形量子點塊，或條，也可以應(yīng)用于圓形及不規(guī)則圖形背光系統(tǒng)設(shè)計。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明的，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準。