專利名稱：一種激光背光面光源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于激光顯示系統(tǒng)的激光背光面光源，屬于激光顯示技術領域。
背景技術：
近年來，液晶顯示器(LCD)的發(fā)展突飛猛進，在平板顯示領域占有非常重要的地 位。液晶電視、筆記本電腦、移動電話等已經(jīng)走進了千家萬戶，液晶顯示器也成了如今市場 上主流的顯示器。這源于液晶顯示器的多種優(yōu)點無輻射、能耗小、散熱小、輕薄、便于攜帶 等。傳統(tǒng)液晶顯示器大多采用冷陰極熒光管(即CCFL)背光源，其主要缺陷有
1.冷陰極熒光管中含有少量的汞，不符合環(huán)保標準；
2.漏光現(xiàn)象比較普遍，低溫啟動困難，響應時間較長； 3.色域范圍比CRT要小， 一般只能達到NTSC色域標準的72% ，呈現(xiàn)的色彩不夠豐
雖o 眾所周知，液晶本身并不發(fā)光，它依靠背光源將光線穿過液晶面板，展現(xiàn)圖形圖 像。因此，背光源技術是液晶顯示器呈現(xiàn)色彩質(zhì)量的關鍵因素。隨著背光源的發(fā)展，光源 領域又研制出一些無汞的綠色光源，如電致發(fā)光(EL)、發(fā)光二極管(LED)和截止阻擋放電 (DBD)等幾種類型。LED背光源是近來發(fā)展比較快的一種背光源，它有望取代現(xiàn)有的CCFL。 LED背光源系統(tǒng)最顯著的優(yōu)點是可以擴大色彩還原性且具有超高對比度。通過選擇適當波 段的LED, LED背光源的色彩還原范圍可以達到NTSC色域標準的105%甚至120%以上。但 是LED背光源也有它的缺點，首先是它的亮度不夠高，需要多個LED,功耗也比較大，色彩呈 現(xiàn)范圍還不夠大(與激光相比)。激光具有亮度高、單色性好及方向性好等優(yōu)點。因此，采 用激光作為背光源可大大提高顯示的色域范圍(可以達到NTSC色域標準的170%以上)、 色飽和度及色彩逼真程度，采用激光作為背光源是未來實現(xiàn)全色顯示的發(fā)展趨勢。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有背光源技術存在的不足，提供一種結(jié)構合理、色域范圍更大的可
用于激光顯示系統(tǒng)的激光背光面光源。 本發(fā)明的激光背光面光源采用以下技術方案 該激光背光面光源，包括激光光源、一個分束鏡、一個反射鏡、兩個擴束鏡、兩個微 細導光棒及一個背光板模組，激光光源位于分束鏡的前面，反射鏡位于分束鏡的后面，兩個 擴束鏡分別位于分束鏡和反射鏡的一側(cè)，兩個微細導光棒鑲嵌在導光板的上下兩側(cè)，并分 別位于兩個擴束鏡的一側(cè)，激光光束經(jīng)分光擴束后分別通過兩個微細導光棒，形成向側(cè)面 均勻發(fā)光的柱或線光源，從微細導光棒側(cè)面發(fā)出的光進入導光板勻光，形成激光背光面光 源。 所述激光光源可為單個激光光源，亦可為多個激光光源及其合成光源。
所述分束鏡能對光實現(xiàn)反射與透射按i : i的比例進行分光。 所述反射鏡為寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，對可見光具有高反射性。
所述兩個擴束鏡為兩個相同的消球差雙凹透鏡，能將光束轉(zhuǎn)變成具有一定孔徑角 的發(fā)散光束。 所述兩個微細導光棒結(jié)構完全相同，呈圓柱形，其內(nèi)部有適當密度的散射顆粒，其 半側(cè)面鍍有高反射膜， 一端嵌入具有特殊面形結(jié)構的反衍型光學器件。 所述導光板的結(jié)構和作用與現(xiàn)有液晶顯示器中的導光板類似，包括高反膜、散光 膜、交叉棱鏡聚光增亮膜及其保護膜。 本發(fā)明得到比較均勻、色純度比較高的背光源，可廣泛用于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)， 如液晶電視、筆記本電腦、移動電話等，也可用于正在研發(fā)的多種激光顯示系統(tǒng)。其色域范 圍、色彩的鮮明程度、彩色的逼真程度都要遠遠好于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)。該激光背光面光 源也可用于去掉彩色濾光膜的新型液晶顯示系統(tǒng)，利用激光順序發(fā)光實施時間混色進行全 色顯示，這種方案不但在色域范圍、色彩鮮明程度、彩色的逼真程度上要好于現(xiàn)有的液晶顯 示系統(tǒng)，而且其空間分辨率要提高三倍，能量利用率可提高67% 。
圖1是本發(fā)明激光背光面光源的結(jié)構示意圖。 圖2是激光背光面光源背光板模組的側(cè)面局部放大圖。 圖中1、激光光源，2、分束鏡，3、寬帶介質(zhì)膜高反射鏡，4、擴束鏡，5、擴束鏡，6、微 細導光棒，7、微細導光棒，8、背光板模組，9、高反膜，10、導光板，11、散光膜，12、交叉棱鏡聚 光增亮膜，13、保護膜。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的激光背光面光源包括激光光源1 、 一個分束鏡2、 一個寬帶介 質(zhì)膜高反射鏡3、擴束鏡4和擴束鏡5、微細導光棒6、微細導光棒7及一個背光板模組8。激 光光源1位于分束鏡2的前面，寬帶介質(zhì)膜高反射鏡3位于分束鏡2的后面，擴束鏡4和擴 束鏡5分別位于分束鏡2和寬帶介質(zhì)膜高反射鏡3 —側(cè)，兩個微細導光棒6和7鑲嵌在背 光板模組8中導光板10的上下兩側(cè)，并分別位于擴束鏡4和擴束鏡5的一側(cè)。
如圖2所示，背光板模組8的結(jié)構和作用與現(xiàn)有液晶顯示器中的背光板模組類似， 包括導光板10、高反膜9、散光膜11、交叉棱鏡聚光增亮膜12及其保護膜13，導光板10的 后側(cè)設有高反膜9，前側(cè)設有散光膜11、交叉棱鏡聚光增量膜12。 激光光源1的出射光束經(jīng)分束鏡2分成能量相等的兩束光；兩束光分別經(jīng)擴束鏡 4和5擴束成和兩個微細導光棒6和7相匹配的發(fā)散光束；兩束發(fā)散光在兩個微細導光棒6 和7中經(jīng)端面和側(cè)面的多次反射及內(nèi)部散射顆粒的散射最終被導入背光板模組8 ;光束在 導光板10中被微顆粒散開，在高反膜9、散光膜11及交叉棱鏡聚光增亮膜12的配合作用下 變成均勻背光。
權利要求
一種激光背光面光源，包括激光光源、一個分束鏡、一個反射鏡、兩個擴束鏡、兩個微細導光棒及一個導光板，其特征在于激光光源位于分束鏡的前面，反射鏡位于分束鏡的后面，兩個擴束鏡分別位于分束鏡和反射鏡的一側(cè)，兩個微細導光棒鑲嵌在導光板的上下兩側(cè)，并分別位于兩個擴束鏡的一側(cè)，激光光束經(jīng)分光擴束后分別通過兩個微細導光棒，形成向側(cè)面均勻發(fā)光的柱或線光源，從微細導光棒側(cè)面發(fā)出的光進入導光板勻光，形成激光背光面光源。
2. 根據(jù)權利要求1所述的激光背光面光源，其特征在于所述分束鏡能對光實現(xiàn)反射 與透射按l:l的比例進行分光。
3. 根據(jù)權利要求1所述的激光背光面光源，其特征在于所述反射鏡為寬帶介質(zhì)膜高 反射鏡，對可見光具有高反射性。
4. 根據(jù)權利要求1所述的激光背光面光源，其特征在于所述擴束鏡為消球差雙凹透 鏡，能將光束轉(zhuǎn)變成具有一定孔徑角的發(fā)散光束。
5. 根據(jù)權利要求1所述的激光背光面光源，其特征在于所述微細導光棒內(nèi)部有適當 密度的散射顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種激光背光面光源，包括激光光源、一個分束鏡、一個反射鏡、兩個擴束鏡、兩個微細導光棒及一個導光板，激光光源位于分束鏡的前面，反射鏡位于分束鏡的后面，兩個擴束鏡分別位于分束鏡和反射鏡的一側(cè)，兩個微細導光棒鑲嵌在導光板的上下兩側(cè)，并分別位于兩個擴束鏡的一側(cè)，激光光束經(jīng)分光擴束后分別通過兩個微細導光棒，形成向側(cè)面均勻發(fā)光的柱或線光源，從微細導光棒側(cè)面發(fā)出的光進入導光板勻光，形成激光背光面光源。本發(fā)明結(jié)構合理，用于液晶顯示時，在色域范圍、色彩鮮明程度，彩色的逼真程度上都要遠遠好于現(xiàn)有的液晶顯示系統(tǒng)中所采用的背光源。
文檔編號F21V7/00GK101701692SQ200910230818
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權日2009年11月25日
發(fā)明者丁海生, 萬強, 宋剛, 張行愚, 李慶華, 王洪君, 王玉榮, 連潔 申請人:山東大學