一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组制造技术

技术编号:25039477 阅读:15 留言:0更新日期:2020-07-29 05:31
本发明专利技术公开了一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,包括光源固定架、LCD屏幕和高亮度背光光源,所述光源固定架的内部前侧固定有LCD屏幕,并且LCD屏幕的一侧均匀通过光源固定底座与高亮度背光光源连接,且高亮度背光光源呈矩阵状分布在LCD屏幕的后侧,通过散热模组采用风冷的模式对第一450nm激光光源组件、荧光晶体组件和第二450nm激光光源组件进行散热,相比液冷散热方式体积更小,成本更低廉,该基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组结构简单,不但有效的缩小了高亮度背光光源的体积,还可以实现对单个高亮度背光光源的背光亮度、色温、光斑大小的方便高效调节,同时通过单光源模块三维余量调节可有效改善多光源光束拼接时的拼缝现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组
本专利技术涉及高亮度背光光源
,具体为一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组。
技术介绍
LCD(液晶显示)产品采用的是一种非像素自发光显示技术,必须依靠背光模组中光源的发射才能获得显示性能,背光模组、特别是背光光源质量的优劣直接影响到液晶面板的显示品质。传统的LCD背光光源广泛采用LED(发光二极管),但LED本身谱线宽度较宽,发散角较大,到达LCD屏幕上的光亮度仅能达到200-300cd/m2。近些年,单色性好、方向性好、光亮度更高、寿命更长的激光光源作为背光光源被逐渐应用到LCD显示产品上,来代替传统的LED背光光源。激光光源具有极高的亮度和色彩灰度,使得以这种光源为核心的显示技术具有宽色域、高显色指数、高饱和度等特点,特别是在立体成像领域可以极大增强3D立体效果。典型的激光混合产生白光的原理是:采用半导体蓝光激光器分别激发红色荧光粉和绿色荧光粉产生红色荧光和绿色荧光,之后利用半导体蓝光激光器本身发射的蓝光与红色荧光、绿色荧光经合光装置形成白光。这种传统的激光背光光源通常采用一个或多个波长转换装置(一般为荧光色轮)和多个中继透镜,结构过于复杂,使得光源体积过大。同时传统的激光背光光源一般采用液冷散热方式,增加了产品的成本。另外,传统的LCD主要由一整块大尺寸的显示屏以及单个背光源装置、主板等结构构成;但是实现一个大尺寸的LCD显示对单光源的亮度、色温、散热和功率以及功能调节的要求都是较大的挑战,而且造价也会显著提升,不利于大规模生产。专利CN110412796A提出了一种多LED光源背光模组作为侧入式背光进行局部控光方法,但侧入式背光的光利用效率较低,且需要导光板,导光板对背光质量影响很大。而直下式背光光源不需要导光板,光的利用率较高,均匀性较好。专利CN107705759A提出一种对LED显示屏上每个像素单元下的白光点阵光源进行单独控制的方法,但仅能改变图像的亮度参数,当屏幕背光为多光源光束拼接而成时,光束之间的拼缝会严重影响图像的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,结构简单,不但有效的缩小了高亮度背光光源的体积,还可以实现对单个高亮度背光光源的背光亮度、色温、光斑大小的方便高效调节,同时可有效改善多光源光束拼接时的拼缝现象,可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,包括光源固定架、LCD屏幕和高亮度背光光源,所述光源固定架的内部前侧固定有LCD屏幕,并且LCD屏幕的一侧均匀通过光源固定底座与高亮度背光光源连接,且高亮度背光光源呈矩阵状分布在LCD屏幕的后侧。由矩阵状的高亮度背光光源可以对出射光斑分别对应整块LCD屏幕不同区域的光斑大小、色温和亮度调节,且LCD屏幕色温可调范围为3000K-10000K。通过单光源模块三维余量调节,实现不同光源对应LCD区块的光斑的有效拼接。进一步的,所述高亮度背光光源包括镜头模块、激光光源模组、散热模组、光源固定底座和电路控制模块,光源固定底座包括安装底座和设置在安装底座上端的连接外壳,所述光源固定底座的连接外壳左侧设有镜头模块,所述激光光源模组设置在光源固定底座的连接外壳左右两侧,且光源固定底座与镜头模块左右对应,并且电路控制模块控制激光光源模组的第一450nm激光光源组件和第二450nm激光光源组件的开关和亮度调节,且散热模组设置在激光光源模组的一侧。进一步的,所述镜头模块包括匀光棒,所述匀光棒的左侧设有透镜组,且匀光棒的右侧设有散射片,使激光光源模组发出的白光的焦点位于散射片的入光面的中心处,散射片一方面可以改善白光光束的发散角,使白光有效打入匀光棒中,另一方面可以破坏入射光束中的蓝色激光的相干性,可有效消除白光光束照射到LCD屏幕时出现的散斑现象。进一步的,所述激光光源模组包括透镜和分光片,分光片位于透镜的右侧,且透镜和分光片与镜头模块位于同一条轴线上,且分光片呈45度角倾斜放置,所述分光片的下方设有第一450nm激光光源组件,且分光片的右侧设有第二450nm激光光源组件,所述分光片的上方设有荧光晶体组件,所述荧光晶体组件与第一450nm激光光源组件上下对应,通过荧光晶体组件可以对光的波长转换,以此将入射的蓝色激光转换为黄绿光,分光片为透蓝反黄绿镜片,能够对蓝色激光透射,反射荧光晶体激发的黄绿光。进一步的,所述第一450nm激光光源组件包括第一450nm激光光源,且第一450nm激光光源的一侧设有对蓝色激光进行光束整形的第一匀光模块,通过第一450nm激光光源可以发出蓝色的激光光束,然后通过第一匀光模块对蓝色激光进行光束整形。进一步的,所述第二450nm激光光源组件包括第二450nm激光光源,且第二450nm激光光源的一侧设有对蓝色激光进行光束整形的第二匀光模块,通过第二450nm激光光源可以发出蓝色的激光光束,然后通过第二匀光模块对蓝色激光进行光束整形。进一步的,所述荧光晶体组件,所述荧光晶体组件包括荧光晶体,所述荧光晶体的正面设有凸透镜,用于将透射的蓝色激光有效会聚在荧光晶体表面,并对反射的黄绿光进行准直。进一步的,所述散热模组由第一光源散热模组、荧光晶体散热模组和第二光源散热模组构成,且第一光源散热模组、荧光晶体散热模组和第二光源散热模组分别用于第一450nm激光光源组件、荧光晶体组件和第二450nm激光光源组件表面的散热。进一步的,所述第一光源散热模组、荧光晶体散热模组和第二光源散热模组包括设置在第一450nm激光光源组件、荧光晶体组件和第二450nm激光光源组件背面的集成的热管散热器,集成的热管散热器的一侧设有对应的风扇,通过风扇可以对集成的热管散热器进行吹风,以此对第一450nm激光光源组件、荧光晶体组件和第二450nm激光光源组件进行散热,使得第一450nm激光光源组件、荧光晶体组件和第二450nm激光光源组件的散热效果更好。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,具有以下好处:1、本专利技术上设置了高亮度背光光源,高亮度背光光源采用LD激光光源代替传统的LED光源作为LCD背光光源,在方向性和光亮度方面具有明显的优势,到达LCD屏幕上的光亮度可以达到1000cd/m2以上,而且LD激光光源采用LD泵浦荧光晶体产生黄绿光后与蓝光耦合成白光的技术,用一块荧光晶体实现黄绿光的同时激发,相比涂覆多种荧光粉通过复杂的机械结构得到多种单一的荧光,在保证白光光效的前提下,有效缩小了高亮度背光光源的体积。2、本专利技术上设置了第一450nm激光光源组件和第二450nm激光光源组件,通过两个激光光源使得亮度更高,而且结构更简单紧凑,有效缩小了高亮度背光光源的体积,采用矩阵状的高亮度背光光源,可以实现对单个高亮度背光光源的背光亮度、色温、光斑大小的方便高效调节,同时可有效改善多光源光束拼接时的拼缝现象。3、本专利技术上设置了散热模组,通本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,其特征在于:包括光源固定架(3)、LCD屏幕(2)和高亮度背光光源(1),所述光源固定架(3)的内部前侧固定有LCD屏幕(2),并且LCD屏幕(2)的一侧均匀通过光源固定底座(14)与高亮度背光光源(1)连接,且高亮度背光光源(1)呈矩阵状分布在LCD屏幕(2)的后侧,由矩阵状的高亮度背光光源(1)可以对出射光斑分别对应整块LCD屏幕(2)不同区域的光斑大小、色温和亮度调节,且LCD屏幕(2)色温可调范围为3000K-10000K,通过单光源模块三维余量调节,实现不同光源对应LCD区块的光斑的有效拼接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,其特征在于:包括光源固定架(3)、LCD屏幕(2)和高亮度背光光源(1),所述光源固定架(3)的内部前侧固定有LCD屏幕(2),并且LCD屏幕(2)的一侧均匀通过光源固定底座(14)与高亮度背光光源(1)连接,且高亮度背光光源(1)呈矩阵状分布在LCD屏幕(2)的后侧,由矩阵状的高亮度背光光源(1)可以对出射光斑分别对应整块LCD屏幕(2)不同区域的光斑大小、色温和亮度调节,且LCD屏幕(2)色温可调范围为3000K-10000K,通过单光源模块三维余量调节,实现不同光源对应LCD区块的光斑的有效拼接。


2.根据权利要求1所述的一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,其特征在于:所述高亮度背光光源(1)包括镜头模块(11)、激光光源模组(12)、散热模组(13)、光源固定底座(14)和电路控制模块(15),光源固定底座(14)包括安装底座和设置在安装底座上端的连接外壳,所述光源固定底座(14)的连接外壳内部左侧设有镜头模块(11),所述激光光源模组(12)设置在光源固定底座(14)的连接外壳内部左右两侧,并且电路控制模块(15)控制激光光源模组(12)的第一450nm激光光源组件(124)和第二450nm激光光源组件(125)的开关和亮度调节,且散热模组(13)设置在激光光源模组(12)的一侧。


3.根据权利要求1所述的一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,其特征在于:所述镜头模块(11)包括匀光棒(112),所述匀光棒(112)的左侧设有透镜组(111),且匀光棒(112)的右侧设有散射片(113),使激光光源模组(12)发出的白光的焦点位于散射片(113)的入光面的中心处,散射片(113)一方面可以改善白光光束的发散角,使白光有效打入匀光棒(112)中,另一方面可以破坏入射光束中蓝色激光的相干性,可有效消除白光光束照射到LCD屏幕时出现的散斑现象。


4.根据权利要求2所述的一种基于LD泵浦荧光晶体的高亮度背光光源模组,其特征在于:所述激光光源模组(12)包括透镜(121)和分光片(123),分光片(123)位于透镜(121)的右侧,且透镜(121)和分光片(123)与镜头模块(11)位于同一条轴线上,且分光片(123)呈45...

【专利技术属性】
技术研发人员:李康张博刘琴李媛陈龙飞
申请(专利权)人:河南百合特种光学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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