本實用新型專利技術(shù)公開了一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源，該面光源包括導(dǎo)光板、結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件、激光器、光束整形器件和反射器件；光束整形器件和反射器件位于激光器和導(dǎo)光板之間的光路上，激光器發(fā)射的初始激光束經(jīng)過光束整形器件準(zhǔn)直后，被反射器件反射改變傳播方向照射到錐形反射面上；錐形反射面將激光器發(fā)出的準(zhǔn)直激光束轉(zhuǎn)換成線型環(huán)狀激光并射向結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件，結(jié)構(gòu)光發(fā)生器將線型環(huán)狀或扇形激光的發(fā)散角擴張至大于10
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源
[0001]本技術(shù)涉及一種激光顯示面光源，具體涉及一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源。
技術(shù)介紹
[0002]目前，平板顯示器的顯示光源為LED或OLED，為朗伯型發(fā)光體。所有的平板顯示器光學(xué)系統(tǒng)均為朗伯型光源設(shè)計。
[0003]而LED、OLED的色域覆蓋及色彩顯示度遠(yuǎn)低于激光光源。
[0004]三基色激光是人類可以獲得的最優(yōu)顯示照明光源。激光光源具有可實現(xiàn)覆蓋75.8％以上的人眼可識別色域，光譜寬度極窄，可實現(xiàn)色彩高數(shù)字編碼不重疊的優(yōu)勢，故激光顯示是公認(rèn)的第四代技術(shù)。
[0005]激光與LED、OLED不同之處在于，激光為高斯型光源；且OLED、LED的光空間發(fā)散角極大而激光的光空間發(fā)散角極小，激光一直被用于指示光、激光加工、激光投影。這就造成了高斯型光源與現(xiàn)有朗伯型光源的光學(xué)結(jié)構(gòu)無法兼容。造成了激光作為平板顯示器，如液晶顯示器背光時光利用率下降。
[0006]為了提升激光在液晶顯示器導(dǎo)光板中的利用率，目前開發(fā)出了在激光入射導(dǎo)光板之前增加散射體的方案。這種方案會降低激光如射導(dǎo)光板的耦合率，且散射體會對激光造成30％以上光損耗。這種損耗會增加激光器在液晶顯示器中的使用量，產(chǎn)品成本居高不下。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0007]有鑒于此，本技術(shù)提供了一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源，采用結(jié)構(gòu)光發(fā)生器替代散射體，從根本上解決了現(xiàn)有散射體光損耗過大的缺陷，有效降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
[0008]一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源，該面光源包括導(dǎo)光板、結(jié)構(gòu)光發(fā)生器、激光器、光束整形器件和反射器件；
[0009]所述導(dǎo)光板上具有至少一個通孔，通孔內(nèi)存在至少一種結(jié)構(gòu)光發(fā)生器，導(dǎo)光板一側(cè)的表面上具有非全反射結(jié)構(gòu)；
[0010]所述光束整形器件和反射器件位于激光器和導(dǎo)光板之間的光路上，激光器發(fā)射的初始激光束經(jīng)過光束整形器件準(zhǔn)直后，被反射器件反射改變傳播方向照射到錐形反射面上；
[0011]所述錐形反射面位于通孔的底部，錐形反射面將激光器發(fā)出的準(zhǔn)直激光束轉(zhuǎn)換成線型環(huán)狀或扇形激光并射向結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件，所述結(jié)構(gòu)光發(fā)生器將線型環(huán)狀或扇形激光的發(fā)散角擴張至大于10
°
后，線型環(huán)狀或扇形激光由通孔內(nèi)壁入射到導(dǎo)光板內(nèi)部并發(fā)生全反射直至接觸到導(dǎo)光板上的非全反射結(jié)構(gòu)，線型環(huán)狀或扇形激光由非全反射結(jié)構(gòu)透射或反射出導(dǎo)光板形成液晶顯示器或照明所用的激光面光源。
[0012]進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)光發(fā)生器將線型環(huán)狀或扇形激光轉(zhuǎn)換成為多點、多段或面激
光。
[0013]進(jìn)一步地，所述錐形反射面為角錐型、圓錐型或母線為閉合曲線的錐形。
[0014]進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)光發(fā)生器存在于通孔中與錐形反射面相對的開口處，激光束照射該發(fā)生器件后產(chǎn)生一空間發(fā)散角大于10
°
的非線型環(huán)狀或扇形激光，此面型環(huán)狀激光經(jīng)過錐形反射面反射后入射導(dǎo)光板。
[0015]進(jìn)一步地，所述通孔內(nèi)壁為一個單獨的入光面，或多個入光面的組合。
[0016]進(jìn)一步地，所述激光器與液晶顯示屏及液晶顯示器殼體之間存在具有“反射”、“折射”、“衍射”、“干涉”、“偏振”、“散射”、“受激發(fā)射熒光”功能之一的光學(xué)器件，或以上功能器件的組合。
[0017]有益效果：
[0018]本技術(shù)的結(jié)構(gòu)光發(fā)生器與傳統(tǒng)散射體相比，可對激光進(jìn)行發(fā)散角精確調(diào)整，且結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的透光率遠(yuǎn)高于散射體。從根本上解決了現(xiàn)有散射體方案光損耗過大的缺陷，在錐形反射面與導(dǎo)光板之間加入功能壁可以準(zhǔn)確調(diào)整環(huán)形激光的發(fā)散角，解決了激光束在導(dǎo)光板內(nèi)的提取率問題。
附圖說明
[0019]圖1為本技術(shù)激光顯示面光源的光路示意圖；
[0020]圖2為本技術(shù)激光顯示面光源中結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件位于錐形反射面上方的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本技術(shù)激光顯示面光源中采用異錐形反射面的示意圖；
[0022]圖4為結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件上的功能壁與錐形反射面為一整體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本技術(shù)激光顯示面光源的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，1
?
導(dǎo)光板、11
?
通孔、12
?
非全反射結(jié)構(gòu)、13
?
側(cè)反射器件、2
?
結(jié)構(gòu)光發(fā)生器、21
?
第一結(jié)構(gòu)光發(fā)生面，22
?
第二結(jié)構(gòu)光發(fā)生面、3
?
激光器、41
?
光束整形器件、42
?
反射器件、43
?
錐形反射面。
具體實施方式
[0025]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]本實施例公開了一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源。如圖1所示，導(dǎo)光板1上存在至少一個通孔11，通孔11內(nèi)壁為光潔均勻的圓柱形。通孔11中非全反射結(jié)構(gòu)12所在面的開口為激光束入射端，在與之相對的開口處存在一鋁制鍍膜錐形反射面43。
[0027]錐形反射面43與通孔11內(nèi)壁之間存在一個由玻璃制成的管狀結(jié)構(gòu)光發(fā)生器2。
[0028]由激光器3發(fā)射的初始激光束經(jīng)過光束整形器件41準(zhǔn)直后，被反射器件41反射改變傳播方向照射到錐形反射面43，準(zhǔn)直激光束被轉(zhuǎn)換成線型環(huán)狀激光射向結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件2。
[0029]經(jīng)過結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件2的線型環(huán)狀激光的發(fā)散角，即徑向面與線型環(huán)狀激光中任意光線的夾角被擴張至小于80
°
后由通孔內(nèi)壁11入射到導(dǎo)光板1內(nèi)。
[0030]激光在導(dǎo)光板1內(nèi)發(fā)生全反射，直至接觸到導(dǎo)光板1上的任一非全反射結(jié)構(gòu)12，由非全反射結(jié)構(gòu)12透射或反射出導(dǎo)光板1形成液晶顯示器或照明所用的激光面光源。
[0031]激光器3為全固態(tài)激光器或半導(dǎo)體激光，激光器3的輸出能量受圖像信號的控制，進(jìn)行明暗或開關(guān)。
[0032]激光束為至少一種激光，激光束的中心波長位于400～750nm之間。或者是兩種以上的激光合束而成。
[0033]導(dǎo)光板1由折射率大于1的透光有機材料或折射率大于1的透光無機材料制成。
[0034]非全反射結(jié)構(gòu)12為油墨印刷、化學(xué)刻蝕、激光打點、模具壓制、機械刻蝕后所形成的點、線、面、凹陷、凸起中的一種或多種組合。
[0035]結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件2為折射率大于1的透光有機材料或折射率大于1的透光無機材料制成。結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件2的內(nèi)表面或外表面上存在至少一種由刻蝕或模壓能夠產(chǎn)生折射、衍射、散射、反射的光學(xué)結(jié)構(gòu)或以上光學(xué)功能的組合結(jié)構(gòu)，使線型環(huán)狀激光能夠產(chǎn)生準(zhǔn)確的發(fā)散角，并產(chǎn)生多點、多段至環(huán)狀面光源。
[0036]錐形反射面43由金屬、陶瓷、玻璃制成，表面鍍有可見光的高反射膜。錐形包括凸臺、角錐、棱錐。
[0037]在導(dǎo)光板1與液晶顯示屏與液晶顯示器殼體之間還存在至少一種反射、折射、偏振、散射、衍射、受激發(fā)光的光學(xué)器件，或以上光學(xué)功能的器件組合。
...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶有結(jié)構(gòu)光發(fā)生器的激光顯示面光源，其特征在于，該面光源包括導(dǎo)光板、結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件、激光器、光束整形器件和反射器件；所述導(dǎo)光板上具有至少一個通孔，通孔內(nèi)存在至少一種結(jié)構(gòu)光發(fā)生器，導(dǎo)光板一側(cè)的表面上具有散射或反射區(qū)；所述光束整形器件和反射器件位于激光器和導(dǎo)光板之間的光路上，激光器發(fā)射的初始激光束經(jīng)過光束整形器件準(zhǔn)直后，被反射器件反射改變傳播方向照射到錐形反射面上；所述錐形反射面位于通孔的底部，錐形反射面將激光器發(fā)出的準(zhǔn)直激光束轉(zhuǎn)換成線型環(huán)狀或扇形激光并射向結(jié)構(gòu)光發(fā)生器件，所述結(jié)構(gòu)光發(fā)生器將線型環(huán)狀或扇形激光的發(fā)散角擴張至大于10
°
后，線型環(huán)狀或扇形激光由通孔內(nèi)壁入射到導(dǎo)光板內(nèi)部并發(fā)生全反射直至接觸到導(dǎo)光板上的非全反射結(jié)構(gòu)，線型環(huán)狀或扇形激光由非全反射結(jié)構(gòu)透射或反射出導(dǎo)光板形成液晶顯示器或照明所用的激光面光源。2.如權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許江珂，許江臨，
申請(專利權(quán))人：許江珂，
類型：新型
國別省市：
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