[实用新型]自由立体显示器用高亮度背光源设备

说明书

技术领域

本实用新型属于显示器件设备领域，特别涉及一种自由立体显示器用的高亮度背光源设备。

背景技术

目前主流的显示器显示的图像在没有偏光镜的辅助效应时，基本上是没有立体感和深度感。为了更加真实的再现客观立体事物，人们在大力发展能将场景的三维信息完全地重现出来的自由立体显示器。随着液晶显示技术的发展，液晶显示器已经逐渐成为市场上的主流。目前的自由立体显示器主要是利用双目视差的原理，通过在液晶显示器上增加相应的分光元件，如狭缝光栅，达到立体显示的目的。

就液晶显示器而言，由于液晶本身不会发光，因而要观察图像必须要有背光源的照射。依液晶显示器对光源的利用形态可大致分为反射式液晶显示器、透射式液晶显示器以及半反射式半透射式液晶显示器三种，对于自由立体显示器所用的TFT液晶显示器，利用的是透射式背光源。目前常用的普通液晶显示器的结构如图1a所示。它的光学膜主要包括扩散膜、亮度增强膜等。导光板是一块有机塑料板，底面排布有微小的点，用来破坏光的全反射，使光线能够从导光板射出。光学膜与导光板依次放置在液晶屏的下面，背光灯放置在导光板的侧边，并且用背光灯反射罩包起来。背光灯发出的光一部分直接射入导光板，另一部分经反射罩反射后也射入导光板，光线在导光板内经导光板底部的网点反射后，从导光板的上表面射出。经过光学膜中扩散膜的扩散后光线变的比较均匀，再通过亮度增强膜后，可以提高显示器的亮度。但这种显示器不具备显示立体图像时的显示效果。自由立体显示器如图1b所示。将图1b与图1a的普通的液晶显示器相比，主要区别是立体显示器在液晶屏和光学膜之间加入了分光的狭缝光栅。由于狭缝光栅黑条纹的遮挡，透过光栅出射的光将有很大一部份被吸收掉，所以在使用相同的背光源时，立体显示的亮度不足，它约为二维显示时亮度的1/3，显示器亮度的不足将严重影响显示效果。这是目前使用狭缝光栅的自由立体显示器的一个主要缺点。在此形势下我们开发了一种高亮度的自由立体显示器投入应用。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题，是针对已有技术中，对于自由立体显示器中所有的背光源只采用普通的分光狭缝光栅，使亮度太低，无法满足使用要求。为了克服自由立体显示器显示三维图像时亮度不足的缺点，就要重新提出一种用于自由立体液晶显示器的新的背光源。本实用新型的目的，是提供一种自由立体显示器用高亮度背光源设备，为了实现上述目的，所使用的主要技术方案是：一种自由立体显示器用高亮度背光源设备，包括背光灯、灯箱、液晶屏，其特征在于，所述背光灯，是采用放置在底部照射的直下式背光位置的多个灯体；该多个灯体放置在由多个支撑柱所支撑的、形成一个背光腔室的灯箱之内；灯箱顶部设置有一个多棱形扩散板，扩散板表面覆有光学膜。上述方案是针对传统的背光源亮度不足的问题，把侧边式的背光源换用能大幅度提高亮度的底部光式的背光源。为了克服底部照射式背光源亮度不均匀的问题，我们采用特殊设计并支撑在灯箱上方的扩散板代替了扩散膜，为了克服扩散板可能的变形，在扩散板底部增加了支撑用的支柱。在光学膜组中利用能明显的提高显示亮度的BEF增亮膜和DBEF增亮膜。

所述背光灯是采用冷阴极荧光灯或排列成条形的LED，多个背光灯是等间距并排排列，其数量至少为2个。

所述背光腔是一个使用金属材料制成的立方体或切面为梯形的六面体，在背光腔的内壁涂有反射漆或贴上反射膜。它的作用是限制与收集背光灯发出的光。

所述多棱形扩散板是利用掺杂有微小扩散粒子的有机材料制成，其表面制成平行的棱镜条纹，这些材料如PC、PS、PMMA等通过注塑制成的，在扩散板的材料中为了使光更均匀，掺杂了一些微小的扩散粒子。另外为了提高扩散效果增强亮度，扩散板的表面做成特殊的结构形态，通过刻画或模压的方法在表面做成了平行的棱镜条纹。

为了克服扩散板可能的变形，在扩散板的底部使用了支撑柱，所述支撑柱是，采用锥形的柱身，支撑柱的底端固定在背光腔室底板上，顶端支撑在扩散板上。锥形支柱的设计可以使得其既能支撑扩散板而又不至于遮挡背光灯光。

所述扩散板上面使用的光学膜，是采用BEF增量膜及DBEF膜。是因为BEF增量膜能够充分利用杂散光，使得被发散的光线可以重新集中到视角之内；另外DBEF膜可以充分利用偏振光，使得原不能通过液晶屏的偏振光可以被重复利用。