本實用新型涉及一種應用波長轉換原理的新型側光式背光光源裝置,用作液晶顯示器背光光源。
背景技術:
激光光源目前在投影、平板顯示領域開始廣泛應用。由于三基色激光技術并不成熟,通常采用1個單色激光+其它光源(LED光源或者熒光粉受激發(fā)光裝置)。
例如最早三菱公布的激光背光方案,采用的是紅光激光+藍、綠光LED的形式。由于采用紅光激光作為光源使用,紅光激光部分可能對人眼及人體健康有較大傷害,同時帶來顯示畫面上的散斑噪聲。
而單色激光+熒光粉受激發(fā)光的混合光源,通常采用藍光激光(通常在440nm—470nm)作為激發(fā)源,紅、綠兩種熒光粉作為受激發(fā)光源,最終實現的是藍色激光+紅色受激光源+綠色受激光源的混合光源?;旌瞎庠粗械乃{光是單一波長的激光,同時為了激發(fā)效率考慮,藍光的波長一般較短。因此混合光源中的藍光成分對人眼及人體健康有較大傷害,同時也存在畫面散斑噪聲問題。
目前光峰科技已經考慮到上述問題,開始開發(fā)相關技術并申請了專利。其典型的專利為“基于波長轉換的光源及其二次激發(fā)方法”(專利申請?zhí)?01010531498.6):第一峰值波長的激發(fā)光(UV光)的激發(fā)光源,利用第一光波長轉換材料,用來吸收激發(fā)光并激發(fā)具有第二峰值波長的光(藍光);同時包括第二光波長轉換材料,用來吸收該具有第二峰值波長的光并激發(fā)具有第三峰值波長(紅光、綠光)的受激發(fā)光。此種做法可有效避免原始光源直接出射的問題。但是由于采用了二次激發(fā)的方式,效率必然受到很大影響,同時藍光既是出射光,又同時是第三峰值波長的激發(fā)源,為了保證效率,藍光的波長通常較短,直接出射會對人眼產生較大傷害。
技術實現要素:
本實用新型旨在提供一種應用波長轉換原理的新型側光式背光光源裝置,解決以激光作為激發(fā)源的顯示光源存在的下述問題 : 1)因波長短、能量高,容易對人體造成傷害;2)顯示光源的藍光危害;3)激光直接作為顯示光源導致的顯示畫面散斑噪聲問題。
本實用新型的技術方案是:一種應用波長轉換原理的新型側光式背光光源裝置,包括相鄰設置的背光光源和反射層,其特征在于,所述的背光光源包括沿光軸方向依次間隔設置的激發(fā)光源、波長轉換層和濾光層,該激發(fā)光源采用UV激光或短波長藍光激光,波長范圍為300—410nm;該波長轉換層用于將UV光或短波長藍光轉換為紅、綠、藍三色光出射;該濾光層用于反射UV或短波長藍光波段的光,同時透射可見光波段的光;該激發(fā)光源作為側光式背光光源設在一導光板的一端,在該導光板的背面設有該反射層,在該導光板的正面設置擴散層,該擴散層的正面射出的光作為顯示器件的光源。
在所述的擴散層的出光側設有增光層,該增光層由DBEF或者BEF組成,起到提高光的利用率的作用。
所述的濾光層涂布或者貼敷在該導光板一端,該濾光層背對導光板的一側設置與該導光板的一端對應的波長轉換層,該波長轉換層的另一側設置一排UV或短波長藍光光源。
所述的導光板采用透明PMMA、PS材料或無機玻璃材料制成,在該導光板貼近反射層的面印刷網點,起到勻光作用。
所述的波長轉換層2采用能夠吸收較短波長的光、并發(fā)射較長波長的光得量子點材料制成,該波長轉換層轉換出射的藍光波長為460—480nm,綠光波長為530—570nm,紅光波長為620—640nm。
本實用新型的優(yōu)點是:在激光作為激發(fā)源的波長轉換型光源中,有效避免了激光直射人體造成的危險,并解決了近紫外或短波長藍光對于人眼的傷害,同時有效消除了顯示畫面散斑問題。既兼顧了安全性,又兼顧了顯示性能。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖;
圖2是圖1的A-A剖視圖(不含外殼)。
圖3是本實用新型采用的光源的基本構造示意圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2,本實用新型一種應用波長轉換原理的新型側光式背光光源裝置,在顯示結構的側面設置背光光源,并安裝在外殼9內。顯示結構從下至上依次是反射層8、導光板7、擴散層5和增光層6。背光光源包括UV或短波長藍光光源1、波長轉換層2和濾光層3,在導光板7的入光側涂布或者貼敷濾光層3,濾光層3背對導光板的一側設置波長轉換層2,波長轉換層2的另一側設置一排UV或短波長藍光光源1。各部分特征如下:
1)UV或短波長藍光光源1的波長范圍為300—410nm。
2)反射層8的反射波長范圍為450—650nm。
3)導光板7為透明PMMA或者PS材料,也可以為無機玻璃材料,導光板7貼近反射層8的面印刷網點,起到勻光作用。導光板7的側面涂布或者貼敷UV或短波長藍光濾光層3,濾光層3反射UV或短波長藍光波段(300—410nm)的光,同時透射可見光波段(450—650nm)。
4)波長轉換層2主要作用是吸收UV或短波長藍光,將UV或短波長藍光轉換為紅、綠、藍三色光出射。其中:
藍光波長為460—480nm。這個波長既保證了UV或短波長藍光激發(fā)轉換的效率,又降低了對人眼的傷害。
綠光波長為530—570nm。
紅光波長為620—640nm。
波長轉換層2可以用量子點材料薄層,特點是可以吸收較短波長的光發(fā)射較長波長的光。出射光的峰值波長由量子點的顆粒直徑控制,能夠精確得到所需要的波長,并且有較窄的半波寬。
5)擴散層5用于對導光板7出射光均勻化。
6)增光層6是可選層,根據實際情況需要配置,一般由DBEF或者BEF組成,起到提高光的利用率的作用。
7)擴散層5的出射光為白光,包含紅、綠、藍三基色的光。如果波長轉換層采用了量子點材料,出射的白光的紅、綠、藍三基色的光的半波寬均會在40nm以下。
參見圖3,本實用新型一種應用波長轉換原理的新型背光光源裝置,所采用的光源的基本結構主要特征如下:
1)激發(fā)光源1為UV激光或短波長藍光激光,波長范圍為300—410nm。
2)波長轉換層2,主要作用是吸收UV或短波長藍光,將UV或短波長藍光轉換為紅、綠、藍三色光出射。其中:
藍光波長為460—480nm。這個波長既保證了UV或短波長藍光激發(fā)轉換的效率,又降低了對人眼的傷害。
綠光波長為530—570nm。
紅光波長為620—640nm。
波長轉換層2可以用量子點材料薄層,特點是可以吸收較短波長的光發(fā)射較長波長的光。出射光的峰值波長由量子點的顆粒直徑控制,能夠精確得到所需要的波長,并且有較窄的半波寬。
3)濾光層3的作用是反射UV或短波長藍光波段(300—410nm)的光,同時透射可見光波段(450—650nm)的光。
濾光層3的作用是將激發(fā)光源(紫外光或短波長藍光)阻擋在最終的出射光之外,使得用戶避免激光、短波長藍光造成的傷害。
4)出射光為白光,包含紅、綠、藍三基色的光。如果波長轉換層2采用了量子點材料,出射的白光的紅、綠、藍三基色的光的半波寬均會在40nm以下。應用于液晶顯示或者投影顯示將取得較高的色域范圍(>100%NTSC)。