CN107688270A - 应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置 - Google Patents

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Abstract

一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，包括背光光源和反射层，该背光光源包括沿光轴方向依次间隔设置的激发光源、波长转换层和滤光层，该激发光源采用UV激光或短波长蓝光激光；该波长转换层用于将UV或短波长蓝光转换为红、绿、蓝三色光出射；该滤光层用于反射UV或短波长蓝光波段的光，同时透射可见光波段的光；该激发光源作为侧光式背光光源设在一导光板的一端，在该导光板的背面设有该反射层，在该导光板的正面设置扩散层。本发明的优点是：在激光作为激发源的波长转换型光源中，有效避免激光直射人体造成的危险，并解决了近紫外和短波长蓝光对于人眼的伤害，解决了激光光源导致的显示画面散斑问题。既兼顾了安全性和显示性能。

Description

应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置
技术领域
本发明涉及一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，用作液晶显示器背光光源。
背景技术
激光光源目前在投影、平板显示领域开始广泛应用。由于三基色激光技术并不成熟，通常采用1个单色激光+其它光源(LED光源或者荧光粉受激发光装置)。
例如最早三菱公布的激光背光方案，采用的是红光激光+蓝、绿光LED的形式。由于采用红光激光作为光源使用，红光激光部分可能对人眼及人体健康有较大伤害，同时带来显示画面上的散斑噪声。
而单色激光+荧光粉受激发光的混合光源，通常采用蓝光激光（通常在440nm—470nm）作为激发源，红、绿两种荧光粉作为受激发光源，最终实现的是蓝色激光+红色受激光源+绿色受激光源的混合光源。混合光源中的蓝光是单一波长的激光，同时为了激发效率考虑，蓝光的波长一般较短。因此混合光源中的蓝光成分对人眼及人体健康有较大伤害，同时也存在画面散斑噪声问题。
目前光峰科技已经考虑到上述问题，开始开发相关技术并申请了专利。其典型的专利为“基于波长转换的光源及其二次激发方法”（专利申请号201010531498.6）：第一峰值波长的激发光(UV光)的激发光源，利用第一光波长转换材料，用来吸收激发光并激发具有第二峰值波长的光（蓝光）；同时包括第二光波长转换材料，用来吸收该具有第二峰值波长的光并激发具有第三峰值波长（红光、绿光）的受激发光。此种做法可有效避免原始光源直接出射的问题。但是由于采用了二次激发的方式，效率必然受到很大影响，同时蓝光既是出射光，又同时是第三峰值波长的激发源，为了保证效率，蓝光的波长通常较短，直接出射会对人眼产生较大伤害。
发明内容
本发明旨在提供一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，解决以激光作为激发源的显示光源存在的下述问题 ： 1）因波长短、能量高，容易对人体造成伤害；2）显示光源的蓝光危害；3）激光直接作为显示光源导致的显示画面散斑噪声问题。
本发明的技术方案是：一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，包括相邻设置的背光光源和反射层，其特征在于，所述的背光光源包括沿光轴方向依次间隔设置的激发光源、波长转换层和滤光层，该激发光源采用UV激光或短波长蓝光激光，波长范围为300—410nm；该波长转换层用于将UV光或短波长蓝光转换为红、绿、蓝三色光出射；该滤光层用于反射UV或短波长蓝光波段的光，同时透射可见光波段的光；该激发光源作为侧光式背光光源设在一导光板的一端，在该导光板的背面设有该反射层，在该导光板的正面设置扩散层，扩散层的正面出射光作为显示器件的光源。
本发明的优点是：在激光作为激发源的波长转换型光源中，有效避免了激光直射人体造成的危险，并解决了近紫外或短波长蓝光对于人眼的伤害，同时有效消除了显示画面散斑问题。既兼顾了安全性，又兼顾了显示性能。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图（不含外壳）。
图3是本发明采用的光源的基本构造示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本发明一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，在显示结构的侧面设置背光光源，并安装在外壳9内。显示结构从下至上依次是反射层8、导光板7、扩散层5和增光层6。背光光源包括UV或短波长蓝光光源1、波长转换层2和滤光层3，在导光板7的入光侧涂布或者贴敷滤光层3，滤光层3背对导光板的一侧设置波长转换层2，波长转换层2的另一侧设置一排UV或短波长蓝光光源1。各部分特征如下：
1）UV或短波长蓝光光源1的波长范围为300—410nm。
2）反射层8的反射波长范围为450—650nm。
3）导光板7为透明PMMA或者PS材料，也可以为无机玻璃材料，导光板7贴近反射层8的面印刷网点，起到匀光作用。导光板7的侧面涂布或者贴敷UV或短波长蓝光滤光层3，滤光层3反射UV或短波长蓝光波段（300—410nm）的光，同时透射可见光波段（450—650nm）。
4）波长转换层2主要作用是吸收UV或短波长蓝光，将UV或短波长蓝光转换为红、绿、蓝三色光出射。其中：
蓝光波长为460—480nm。这个波长既保证了UV或短波长蓝光激发转换的效率，又降低了对人眼的伤害。
绿光波长为530—570nm。
红光波长为620—640nm。
波长转换层2可以用量子点材料薄层，特点是可以吸收较短波长的光发射较长波长的光。出射光的峰值波长由量子点的颗粒直径控制，能够精确得到所需要的波长，并且有较窄的半波宽。
5）扩散层5用于对导光板7出射光均匀化。
6）增光层6是可选层，根据实际情况需要配置，一般由DBEF或者BEF组成，起到提高光的利用率的作用。
7）扩散层5的出射光为白光，包含红、绿、蓝三基色的光。如果波长转换层采用了量子点材料，出射的白光的红、绿、蓝三基色的光的半波宽均会在40nm以下。
参见图3，本发明一种应用波长转换原理的新型背光光源装置，所采用的光源的基本结构主要特征如下：
1）激发光源1为UV激光或短波长蓝光激光，波长范围为300—410nm。
2）波长转换层2，主要作用是吸收UV或短波长蓝光，将UV或短波长蓝光转换为红、绿、蓝三色光出射。其中：
蓝光波长为460—480nm。这个波长既保证了UV或短波长蓝光激发转换的效率，又降低了对人眼的伤害。
绿光波长为530—570nm。
红光波长为620—640nm。
波长转换层2可以用量子点材料薄层，特点是可以吸收较短波长的光发射较长波长的光。出射光的峰值波长由量子点的颗粒直径控制，能够精确得到所需要的波长，并且有较窄的半波宽。
3）滤光层3的作用是反射UV或短波长蓝光波段（300—410nm）的光，同时透射可见光波段（450—650nm）的光。
滤光层3的作用是将激发光源（紫外光或短波长蓝光）阻挡在最终的出射光之外，使得用户避免激光、短波长蓝光造成的伤害。
4）出射光为白光，包含红、绿、蓝三基色的光。如果波长转换层2采用了量子点材料，出射的白光的红、绿、蓝三基色的光的半波宽均会在40nm以下。应用于液晶显示或者投影显示将取得较高的色域范围（>100%NTSC）。

Claims (6)

1.一种应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，包括相邻设置的背光光源和反射层4，其特征在于，所述的背光光源包括沿光轴方向依次间隔设置的激发光源1、波长转换层2和滤光层3，该激发光源1采用UV激光或短波长蓝光激光，波长范围为300—410nm；该波长转换层2用于将UV光或短波长蓝光转换为红、绿、蓝三色光出射；该滤光层3用于反射UV或短波长蓝光波段的光，同时透射可见光波段的光；该激发光源1作为侧光式背光光源设在一导光板7的一端，在该导光板7的背面设有该反射层4，在该导光板7的正面设置扩散层5，扩散层5的正面射出的光作为显示器件的光源。
2.根据权利要求1所述的应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，其特征在于，在所述的扩散层5的出光侧设有增光层6，该增光层6由DBEF或者BEF组成，起到提高光的利用率的作用。
3.根据权利要求1所述的应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，其特征在于，所述的滤光层3涂布或者贴敷在该导光板7一端，该滤光层3背对导光板7的一侧设置与该导光板7的一端对应的波长转换层2，该波长转换层2的另一侧设置一排UV或短波长蓝光光源1。
4.根据权利要求1所述的应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，其特征在于，所述的导光板7采用透明PMMA、PS材料或无机玻璃材料制成，在该导光板7贴近反射层4的面印刷网点，起到匀光作用。
5.根据权利要求1所述的应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，其特征在于，所述的扩散层5用于对导光板7出射光均匀化。
6.根据权利要求1所述的应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置，其特征在于，所述的波长转换层2转换出射的蓝光波长为460—480nm，绿光波长为530—570nm，红光波长为620—640nm；该波长转换层2采用量子点材料，能够吸收较短波长的光发射较长波长的光，出射光的峰值波长由量子点的颗粒直径控制，能够精确得到所需要的波长，并且有较窄的半波宽。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110989242A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 Tcl华星光电技术有限公司 背光模组和显示装置
CN112540498A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 精工爱普生株式会社 波长转换元件、光源装置以及投影仪
CN115376401A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 台湾扬昕股份有限公司 显示装置
CN115917769A (zh) * 2020-06-30 2023-04-04 哈曼国际工业有限公司 车辆量子点显示***和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070210326A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Makoto Kurihara Lighting device and display device provided with the same
CN205139535U (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 信利半导体有限公司 一种显示模组及液晶显示器
CN205910485U (zh) * 2016-08-04 2017-01-25 青岛蓝之虹光电技术有限公司 应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070210326A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Makoto Kurihara Lighting device and display device provided with the same
CN205139535U (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 信利半导体有限公司 一种显示模组及液晶显示器
CN205910485U (zh) * 2016-08-04 2017-01-25 青岛蓝之虹光电技术有限公司 应用波长转换原理的新型侧光式背光光源装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112540498A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 精工爱普生株式会社 波长转换元件、光源装置以及投影仪
CN112540498B (zh) * 2019-09-20 2022-08-23 精工爱普生株式会社 波长转换元件、光源装置以及投影仪
CN110989242A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 Tcl华星光电技术有限公司 背光模组和显示装置
US11435515B2 (en) 2019-12-06 2022-09-06 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and display device
CN115917769A (zh) * 2020-06-30 2023-04-04 哈曼国际工业有限公司 车辆量子点显示***和方法
CN115376401A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 台湾扬昕股份有限公司 显示装置

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