用于顯示單元的光源模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于顯示單元的光源模塊，包括光源、導(dǎo)光組件和反射鏡，所述光源包括激光光源，所述導(dǎo)光組件包括導(dǎo)光板、擴散片和棱鏡片，其特征在于，所述的導(dǎo)光板底部設(shè)有熒光模塊和散射模塊。本實用新型通過少量激光器與熒光模塊的配合使用，合成白光，與其他激光顯示相比，具有色彩飽和度高，體積減小，結(jié)構(gòu)簡單，亮度均勻等有益效果。
【專利說明】用于顯示單元的光源模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于顯示光源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及微型顯示裝備的用于顯示單元的光源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯示技術(shù)的進步，顯示系統(tǒng)逐漸向小型化發(fā)展。例如作為液晶顯示、智能眼鏡、頭盔顯示、手機等移動設(shè)備顯示、可穿戴智能設(shè)備微型顯示單元。在微型顯示單元中大多采用導(dǎo)光板作為顯示單元的照明光源。目前比較流行的導(dǎo)光板光源有發(fā)光二極管和冷陰極管。由于冷陰極管體積比較大，限制了導(dǎo)光板光源的體積，因此不適合用于微型顯示單元的光源。因此在微型顯示領(lǐng)域大多采用半導(dǎo)體二極管作為導(dǎo)光板的光源。但是半導(dǎo)體二極管發(fā)光亮度有限，且發(fā)光譜線較寬，導(dǎo)致色彩飽和度較低。
[0003]為了提高在微型顯示單元的照明亮度，并提高顯色的色彩飽和度。人們開始引入激光作為顯示單元的發(fā)光源。例如專利申請?zhí)枮?01210103447.4，名稱為一種投影顯示光源的實用新型專利。又如專利申請?zhí)枮?01310360729.5名稱為一種背光源模塊的實用新型專利，用激光器或LED光源。由于激光是單色光，作為顯示光源，需要三原色:紅、綠、藍三色光按比例混合得到白光，因此至少需要三個激光器，造成體積不能做到小巧，成本較高，不適宜微型顯示單元的應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提出了一種體積小巧、色彩飽和度高的用于顯示單元的光源模塊。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種用于顯示單元的光源模塊，包括光源、導(dǎo)光組件和反射鏡，所述光源包括激光光源，所述導(dǎo)光組件包括導(dǎo)光板、擴散片和棱鏡片，所述的導(dǎo)光板底部設(shè)有熒光模塊和散射模塊。所述熒光模塊和散射模塊合并在一起，形成一個熒光散射模塊，均勻的分布在導(dǎo)光板底部形成網(wǎng)點狀結(jié)構(gòu)。所述熒光模塊經(jīng)過光源的激發(fā)，發(fā)射出與之相同顏色的光；所述散射模塊分散光的強度，使激光均勻照射到熒光模塊上，避免激光的高能量使熒光模塊中的熒光粉淬滅。
[0006]當所述激光光源的顏色包含三原色中的一種或兩種時，所述熒光模塊包含三原色中剩余的顏色；當所述激光光源的顏色為復(fù)合色時，所述熒光模塊包含三原色中所有的顏色。所述三原色為光的三原色，分別是紅、綠、藍三種。所述復(fù)合色為由紅、綠、藍三原色混合合成的其他顏色。
[0007]優(yōu)選的，所述激光光源包含藍色激光光源，所述熒光模塊含有紅光熒光粉和綠光熒光粉。
[0008]優(yōu)選的，所述激光光源包含藍色激光光源和紅色激光光源，所述熒光模塊含有綠光突光粉。
[0009]優(yōu)選的，所述激光光源包含波長小于藍色的激光光源，所述熒光模塊含有紅、綠、藍三種顏色的熒光粉。
[0010]進一步的，還包括設(shè)置在導(dǎo)光板上部的選擇性濾光片，所述選擇性濾光片能完全透射紅、綠、藍光，并完全反射除紅、綠、藍之外的其他波段范圍的光。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)光組件為矩形或契形。
[0012]優(yōu)選的，所述棱鏡片為交叉棱鏡片。
[0013]優(yōu)選的，所述反射鏡分為底部反射鏡和側(cè)部反射鏡，分別位于導(dǎo)光組件的底部和四周。
[0014]進一步的，所述側(cè)部反射鏡在光源入射的一側(cè)設(shè)有供光源穿過的孔。
[0015]本實用新型通過激光器與熒光模塊的配合使用，合成白光，與其他激光顯示相比，具有色彩飽和度高，體積減小，結(jié)構(gòu)簡單，亮度均勻等有益效果。本實用新型還具有如下優(yōu)
占-
^ \\\.[0016]1.激光作為照明光源，有效地提高了顯示系統(tǒng)的亮度和色彩飽和度。
[0017]2.用一種或 少量的激光器，實現(xiàn)三種顏色的激光器照明，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低安裝的難度和成本。
[0018]3.使用少量的激光器達到了微型顯示的亮度要求，解決了由于過多的激光器帶來系統(tǒng)發(fā)熱的問題。
[0019]4.由于激光是通過導(dǎo)光板分散后照射到熒光粉上的，因此光強相對比較弱，從而有效克服了激光的高能量使熒光粉效率淬滅的問題。
[0020]5.激光經(jīng)過導(dǎo)光板勻化后光強變得均勻，亮度降低，有利于保護人眼安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型中導(dǎo)光板的示意圖；
[0023]圖3為本實用新型第三種實施例的示意圖。
[0024]其中:1、光源；2、導(dǎo)光板；22、紅光熒光粉；23、綠光熒光粉；24、散射模塊；3、底部反射鏡；4、側(cè)部反射鏡；5、擴散片；6、棱鏡片。
【具體實施方式】
[0025]下文將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例以及實施例中的特征可以相互任意組合。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]如圖1所示，本實用新型所述的用于顯示單元的光源模塊，包括光源1、導(dǎo)光板2、底部反射鏡3、側(cè)部反射鏡4、擴散片5、棱鏡片6。
[0027]所述導(dǎo)光板2由折射率較高的材料制成，可以分散激光光源的強度。
[0028]所述底部反射鏡3和側(cè)部反射鏡4，分別位于所述導(dǎo)光板2的底部和四周，所述反射鏡可以完全反射導(dǎo)光板2內(nèi)的光,使得所有的光只能經(jīng)過上面的擴散片5和棱鏡片6出射。所述棱鏡片6為交叉棱鏡片。
[0029]所述擴散片5和交叉棱鏡片依次在所述的導(dǎo)光板2上面，將經(jīng)過的紅光、藍光和綠光混合，合成白光出射。[0030]如圖2所示，所述的導(dǎo)光板2底部包含熒光模塊和散射模塊24。所述的導(dǎo)光板2具有較高的折射率和較高的透過率，較高的折射率使得光源I從側(cè)邊發(fā)出的光可以在導(dǎo)光板2內(nèi)傳播時不會直接從導(dǎo)光板2的上部射出，進而經(jīng)過多次反射后均勻的照射在導(dǎo)光板2底部的熒光模塊上，且避免激光的高能量使熒光模塊中的熒光粉淬滅。較高的透過率可以使得光在導(dǎo)光板2內(nèi)傳播時不會損耗。所述熒光模塊經(jīng)過光源I的激發(fā)，發(fā)射出與之相同顏色的光，且傳播方向與光源I的方向不同，可以從導(dǎo)光板2頂部出射。所述散射模塊24起到改變光的傳播方向的作用，使得光可以從頂部出射。
[0031]所述的紅光熒光粉22、綠光熒光粉23和散射模塊24均勻的離散在導(dǎo)光板的底部，形成網(wǎng)點狀結(jié)構(gòu)。所述的紅光熒光粉22、綠光熒光粉23和散射模24塊發(fā)出的光具有朗伯體發(fā)光特性，由于全反射條件限制，只有在全反射角度Θ范圍內(nèi)的光才能出射。為保證不同顏色的光能夠有效混合，因此紅光熒光粉22、綠光熒光粉23之間的距離以及熒光模塊與散射模塊24之間的距離滿足下述條件:
[0032]x〈h*tan Θ
[0033]其中X為不同顏色的熒光粉之間的距離或熒光模塊與散射模塊24之間的距離，h為導(dǎo)光板2的厚度。
[0034]在出射面發(fā)生全反射的光經(jīng)過其他散射點散射后，從導(dǎo)光板2正面出射。
[0035]所述熒光模塊的顏色與激光光源的顏色組合是三原色的一種或者復(fù)合色的一種，并符合混色比例合成白光。
[0036]所述光源1，至少包含一個藍光激光器。所述光源I發(fā)射出的藍光進入到所述導(dǎo)光板2中，經(jīng)過導(dǎo)光板2的傳播后，藍光照射到所述紅光熒光粉22，激發(fā)紅光熒光粉22產(chǎn)生紅光。部分藍光照射到所述的綠光熒光粉23，激發(fā)綠光熒光粉23產(chǎn)生綠光。部分藍色激光照射到所述的散射模塊24時，光的波長不變，只改變傳播方向。
[0037]剩余的藍色激光會被底部反射鏡3、側(cè)部反射鏡4反射多次，最終也會照射到所述的熒光粉或散射點上，或從所述導(dǎo)光板2上面出射。
[0038]從所述的紅光熒光粉22、綠光熒光粉23和散射模塊24發(fā)出的光會向各個角度擴散，通過底部反射鏡3、側(cè)部反射鏡4反射后，依次通過所述擴散片5和棱鏡片6得到均勻的白光。
[0039]本實用新型的第二種實施例為，所述光源I為藍色激光管和紅色激光管，所述導(dǎo)光板2內(nèi)包含與藍色、紅色組合顏色相互補的綠光熒光粉23，以及散射模塊24。
[0040]藍色激光管發(fā)出的藍色激光通過所述導(dǎo)光板2傳播后，部分藍色激光和紅色激光激發(fā)綠色熒光粉23發(fā)出綠光，部分通過散射模塊24散射。
[0041]散射后的藍光和紅光以及綠色熒光經(jīng)過反射鏡反射后，依次通過所述導(dǎo)光板2上面的擴散片5和棱鏡片6后得到均勻的白光。
[0042]如圖3所示，本實用新型第三種實施例為，所述光源I為波長小于藍色的短波長激光，可以發(fā)出短波長激光。
[0043]所述導(dǎo)光板2內(nèi)依次包含有紅色熒光粉22、綠色熒光粉23和藍色熒光粉(圖中未示出)。熒光模塊的熒光粉除了紅、綠、藍三色外，還包括其他可以合成白光的成分。
[0044]所述導(dǎo)光板2上側(cè)設(shè)有選擇性濾光片8。所述選擇性濾光片8可以對于熒光模塊發(fā)出的紅色、藍色和綠色的可見光完全透射,對其他波長的光可以全部反射。[0045]所述光源I發(fā)出的短波長激光進入導(dǎo)光板內(nèi)后激發(fā)導(dǎo)光板2底部的三種顏色的熒光模塊發(fā)出紅光、綠光和藍光，并經(jīng)過底部反射鏡3、側(cè)部反射鏡4多次反射后依次經(jīng)過所述擴散片5和棱鏡片6后得到均勻的白光。
【權(quán)利要求】
1.一種用于顯示單元的光源模塊，包括光源(I)、導(dǎo)光組件和反射鏡，所述光源(I)包括激光光源，所述導(dǎo)光組件包括導(dǎo)光板(2)、擴散片(5)和棱鏡片(6),其特征在于,所述的導(dǎo)光板底部設(shè)有熒光模塊和散射模塊(24 )。
2.如權(quán)利要求1所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，當所述激光光源的顏色包含三原色中的一種或兩種時，所述熒光模塊包含三原色中剩余的顏色；當所述激光光源的顏色為復(fù)合色時，所述熒光模塊包含三原色中所有的顏色。
3.如權(quán)利要求2所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述激光光源包含藍色激光光源，所述熒光模塊含有紅光熒光粉(22)和綠光熒光粉(23)。
4.如權(quán)利要求2所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述激光光源包含藍色激光光源和紅色激光光源，所述熒光模塊含有綠光熒光粉(23)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述激光光源包含波長小于藍色的激光光源，所述熒光模塊含有紅、綠、藍三種顏色的熒光粉。
6.如權(quán)利要求5所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，還包括設(shè)置在導(dǎo)光板(2)上部的選擇性濾光片(8)，所述選擇性濾光片(8)能完全透射紅、綠、藍光，并完全反射除紅、綠、藍之外的其他波段范圍的光。
7.如權(quán)利要求1所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述導(dǎo)光組件為矩形或契形。
8.如權(quán)利要求1所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述棱鏡片(6)為交叉棱鏡片。
9.如權(quán)利要求1所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述反射鏡分為底部反射鏡(3)和側(cè)部反射鏡(4)，分別位于導(dǎo)光組件的底部和四周。
10.如權(quán)利要求9所述的用于顯示單元的光源模塊，其特征在于，所述側(cè)部反射鏡(4)在光源(I)入射的一側(cè)設(shè)有供光源(I)穿過的孔。
【文檔編號】F21V13/00GK203731207SQ201420009154
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】陳昱, 劉洪力 申請人:南京中科神光科技有限公司