[发明专利]一种阵列侧嵌入透镜式导光板背光耦合装置和显示装置

说明书

本发明涉及激光显示和照明领域，特别涉及一种阵列侧嵌入透镜式导光板背光耦合装置和显示装置。本发明提出了一种阵列侧嵌入透镜式导光板背光耦合装置，包括激励点光源（101）、导光板（802）和线激光成型控制元件（201），所述激励点光源（101）发出的光通过线激光成型控制元件（201）转换为线光源进入到导光板，其特征在于：所述的线激光成型控制元件（201）嵌入导光板（802）入射端内部，与激烈点光源（101）一一对应。本发明提高了入射光的分布均匀性和减小由于入射光在经过透镜和导光板之间的距离时形成的空间光损耗，进一步提高了入射光和导光板间的耦合效率，提高了出射光的亮度，减小显示器的总体成本。

技术领域

本发明涉及激光显示和照明领域，特别涉及一种阵列侧嵌入透镜式导光板背光耦合装置和显示装置。

背景技术

导光板是现代背光显示器制作中的核心部件， 其主要的用途是将入射光进行光束整形并转化为出射光，因此从原理上讲导光板是光束整形和光学耦合器件。其光学耦合效率完全取决于器件的光学结构设计。为提高显示器的光学品质， 包括光亮度和色域，高的光学耦合效率是光学背光显示器制作中一直追寻的目标。导光板光学耦合器件包括两部分， 光源和导光板， 其中光源可以是LED，也可以是激光。LED具有成本低的特点，但亮度不够，且由于LED光源为宽广谱光源，因此以其作光源的显示器色域比较低；相反，激光器具有很高的亮度，很窄的带宽，因此具有很大的潜力，而且随着技术的发展和新技术的开发，优质激光器的成本也会逐渐降低。无论是LED还是半导体激光器光源，由于其出射光斑的尺寸处于毫米级别，相对于几十到几百厘米宽的显示器而言，仍然属于小尺寸，因此可近似为点光源。导光板的目的就是将点光源变成均匀的面光源，并结合其它光学增益和液晶显示模块制成显示器。为满足显示器亮度的最终要求， 显示器一般都采用多个LED或多个激光器的阵列设计形式， 由于LED和激光器都属于点光源，多个LED或是多个激光器在导光板入射界面排列，在导光板的光源入射端往往会形成不均匀的光斑阴影，这势必影响入射光源在导光板中的光学分布，从而影响出射光的均匀性， 因此也最终会影响显示器的均匀性。为减小由于点光源阵列在导光板入射端排列阴影形成的非均匀光能量分布，一般的方法是通过将点光源先变成线光源的办法， 即将点光源通过一字线透镜或着鲍威尔透镜转换为线光源， 从而提高入射光的均匀性。点光源通过线透镜变成线光源的宽度越大， 由这些线光源形成的总的线光源的均匀性就越高， 随之而形成面光源的出光均匀性越高， 显示器的显示均匀性越高。根据一字线透镜或鲍威尔透镜的成像原理，为提高所形成线光的长度，透镜的安装需要跟导光板形成一定的距离， 而正是在这个空间，会有一部分光扩散到空气中， 形成漏光， 也就是说一部分从透镜射出的光泄露到大气中而没有得到充分的利用。如果这些漏光的比例比较高， 那么造成的光的损耗就会比较大，势必影响整个显示器的成本。

本发明即针对以上多个点光源排列在导光板入射端可能形成的光斑阴影引起的出光非均匀性和由于透镜与导光板之间的距离形成的空间光损耗的不足而提出的， 目的就是为了提高出光均匀性和提高整个显示系统的光耦合效率， 从而减小系统成本。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

多个点光源在导光板入射端排列可能形成的光斑阴影引起的出光均匀性和透镜的出射光经过透镜与导光板之间的距离时所形成的空间散射光损耗。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提出了一种阵列侧嵌入透镜式导光板背光耦合装置，包括激励点光源101、导光板802和线激光成型控制元件201，所述激励点光源101发出的光通过线激光成型控制元件201转换为线光源进入到导光板，所述的线激光成型控制元件201嵌入导光板802入射端内部，与激烈点光源101一一对应。

所述的线激光成型控制元件201为一字线透镜或者鲍威尔透镜。

所述线激光成型控制元件201与导光板由速粘胶连接。

所述线激光成型控制元件201表面镀减反膜。