背光模組及顯示設備的制作方法
【專利摘要】一種背光模組，包括三原色激光光源、合光器、線性反射裝置及面性反射裝置。該合光器用于將該三原色激光光源發(fā)出的三原色激光合成白光光束并出射。該線性反射裝置包括線性排列的多個第一微機電反射鏡，該第一微機電反射鏡的排列方向平行于白光光束的出射方向。該面性反射裝置包括行列式排列的第二微機電反射鏡，第二微機電反射鏡的列數(shù)等于該第一微機電反射鏡的個數(shù)，每一列的多個第二微機電反射鏡對應一個第一微機電反射鏡。本發(fā)明還涉及一種應用該背光模組的顯示設備。
【專利說明】背光模組及顯示設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種背光模組，尤其涉及一種用于顯示設備的背光模組及利用該背光模組的顯示設備。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的背光模組包括光源、導光板及光學模片組，該光源一般為冷陰極熒光燈或白光發(fā)光二極管(LED),該導光板將光源發(fā)出的光線進行混光，以得到一均勻面光源，接著采用光學模片組將光引導至正視角。然而，光線經(jīng)過導光板和光學模片組后會造成光能量的大量損失；另，冷陰極熒光燈或白光發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的光線在經(jīng)過顯示設備的彩色濾光片時，穿透頻譜范圍較大，因此經(jīng)過彩色濾光片的三原色次像素所產(chǎn)生的色域較窄。


【發(fā)明內容】

[0003]因此，有必要提供一種光源利用率高且色彩飽和度佳的背光模組及具有該背光模組的顯示設備。
[0004]一種背光模組，包括三原色激光光源、合光器、線性反射裝置及面性反射裝置。該合光器用于將該三原色激光光源發(fā)出的三原色激光合成白光光束并出射。該線性反射裝置包括線性排列的多個第一微機電反射鏡，該多個第一微機電反射鏡的排列方向平行于自該合光器出射的白光光束的出射方向，該線性反射裝置用于依次并周期性地反射自該合光器出射的白光光束至與該多個第一微機電反射鏡的排列方向相垂直的方向。該面性反射裝置包括行列式排列的多個第二微機電反射鏡，該第二微機電反射鏡的列數(shù)等于該第一微機電反射鏡的個數(shù)，行數(shù)為多個，每一列的多個第二微機電反射鏡對應一個第一微機電反射鏡，且每一列的多個第二微機電反射鏡與經(jīng)對應的第一微機電反射鏡的反射的光束的傳播方向相對，該多個第二微機電反射鏡用于依次并周期性地反射自該多個第一微機電反射鏡反射的光線至與該多個第二微機電反射鏡的行列方向相垂直的方向，以形成面光源。
[0005]一種顯示設備，包括如上所述的背光模組及一顯示面板，該顯示面板與該面性反射裝置的出光側相對設置。
[0006]該背光模組采用反射激光的方式形成面光源，光線的方向性很強，可以直接入射至顯示設備的正視角的各個次像素，而無需要導光板和光學膜片，從而減小光能損失。另夕卜，由于背光模組發(fā)出的白光是由三原色激光合光而形成，可以使顯示設備的次像素的顏色較純，從而使各個像素產(chǎn)生較廣的色域，使顯示畫面的整體色彩飽和度更佳。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明第一實施例的背光模組的結構及光路示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明第二實施例的顯示設備的結構示意圖。
[0009]主要元件符號說明背光模組100 紅光激光光源10 綠光激光光源11 藍光激光光源12 合光器13 線性反射裝置14 面性反射裝置15 白光光束132 出光面133
第一微機電反射鏡141 第一轉動軸142 第一反射面143 第二微機電反射鏡151 第二轉動軸152 反射面153 顯示設備200 顯示面板20 進光偏振片222
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

【具體實施方式】
[0010]請參閱圖1，本發(fā)明第一實施例提供一種背光模組100，包括紅光激光光源10、綠光激光光源11、藍光激光光源12、合光器13、線性反射裝置14及面性反射裝置15。
[0011]該紅光激光光源10、綠光激光光源11及藍光激光光源12為三原色激光光源，可以發(fā)出對應顏色的激光束。本實施例中，該合光器13為合光棱鏡，由四塊鍍制特定光學薄膜直角棱鏡膠合而成，該合光器13用于將三原色激光光源發(fā)出的光束進行合成白光發(fā)出。如圖1所示，定義一三維直角坐標系，具有相互垂直的X軸、Y軸及Z軸。該紅光激光光源10、綠光激光光源11及藍光激光光源12分別與該合光器13的三個外表面相鄰且出光端與對應的外表面相對，該紅光激光光源10、綠光激光光源11及藍光激光光源12發(fā)出的三原色激光由該合光器13合光后形成白光光束132并由該合光器13的出光面133出射,本實施例中，該白光光束132的出射方向為X軸正方向。
[0012]該線性反射裝置14包括線性排列的多個第一微機電反射鏡(MEMS mirror) 141,每一該第一微機電反射鏡141具有一第一轉動軸142及一第一反射面143，該第一轉動軸142垂直于自該合光器13的出光面133出射的白光光束132的出射方向即X軸方向，本實施例中，該第一轉動軸142平行于Z軸方向。該第一微機電反射鏡141為微機電組件，其在接收一電壓驅動后，將以該第一轉動軸142為軸作簡諧運動，即在一定角度范圍內以預定頻率作往復擺動。本實施例中，該第一微機電反射鏡141的個數(shù)為M個。
[0013]面性反射裝置15包括在X方向和Y方向行列式排布的多個第二微機電反射鏡151，其在X方向的個數(shù)即每行的個數(shù)與該線性反射裝置14的第一微機電反射鏡141的個數(shù)相等即為M個，在Y方向的個數(shù)即每列的個數(shù)為N個，即M列XN行，每一列的N個第二微機電反射鏡151對應一第一微機電反射鏡141。M和N的值與該背光模組100所應用的顯示設備的次像素的行列數(shù)對應相等，即每一第二微機電反射鏡151對應一個次像素。一般地，一個像素包括三個次像素，即三原色次像素。例如，對于一分辨率為600X400的顯示設備來說，其次像素的個數(shù)為1800X 1200，對應于此顯示設備的面性反射裝置15的M值為1800，N值為1200 ;或者M值為1200，N值為1800。
[0014]每一該第二微機電反射鏡151具有第二轉動軸152及一第二反射面153,該第二轉動軸152平行于該自該合光器13的出光面133出射的白光光束132的出射方向即X軸方向。該第二微機電反射鏡151的工作原理與該第一微機電反射鏡141的工作原理相同。每一列的第二微機電反射鏡151與對應的第一微機電反射鏡141的出射方向相對，以接收從對應的第一微機電反射鏡141出射的光線。該多個第二微機電反射鏡151用于將從該線性反射裝置14出射的光線反射至垂直于該面性反射裝置15的行列方向的方向即Z軸方向，以形成面光源。本實施例中，自該第一微機電反射鏡141出射的光線經(jīng)該多個第二微機電反射鏡151反射后的方向為Z軸正方向。
[0015]該背光模組100的工作原理如下:
首先，該紅光激光光源10、綠光激光光源11及藍光激光光源12發(fā)出三原色激光，經(jīng)過該合光器13的合光后形成白光光束132并由該合光器13的出光面133出射至該線性反射裝置14。
[0016]其次，該線性反射裝置14的多個第一微機電反射鏡141依次轉動并回復原位，以使該多個第一微機電反射鏡141均可反射該白光光束132至該面性反射裝置15中對應的第二微機電反射鏡151，并周期性地轉動，以使該白光光束被周期性地反射至該面性反射裝置15。假定所有的第一微機電反射鏡141轉動并回復一次的總時間為一周期Cl，當每一第一微機電反射鏡141的反射頻率大于某一極限值時，即超過光線人眼暫留極限時，則在人眼觀察時自該線性反射裝置14出射的光線成為一連續(xù)的線性光源，一般地，該反射頻率的極限值一般為60Hz。按照反射頻率60Hz計算，若使該線性反射裝置14反射后形成線性光緣，周期Cl的時間為1/60秒，每一第一微機電反射鏡141轉動并回復原位的時間即反射時間為1/60+Μ=1/60Μ秒，其中M為該線性反射裝置14中第一微機電反射鏡141的個數(shù)，M為大于2的自然數(shù)。
[0017]然后，每一第一微機電反射鏡141反射的激光被面性反射裝置15的對應列的N個第二微機電反射鏡151進一步周期性地反射。由于每一第一微機電反射鏡141的反射時間為1/60M秒,則每一第二微機電反射鏡151轉動并回復原位的時間反射時間為1/60MN,如此則每秒的時間內，每一第二微機電反射鏡151反射60次，則在人眼視覺上，自該面性反射裝置15出射的光線為連續(xù)的面光源。其中，N為大于2的自然數(shù)。
[0018]請參閱圖2，本發(fā)明第二實施例提供一種顯示設備200，包括第一實施例中的背光模組100及一顯示面板20。本實施例中，該顯示面板20為液晶顯示面板,該顯示面板20與該背光模組100的出光側相對設置，即面性反射裝置15的出光側相對設置，也即該面性反射裝置15的Z軸正方向一側。面性反射裝置15的每一第二微機電反射鏡151所反射的激光進入顯示面板20的其中一個次像素。該顯示面板20鄰近于面性反射裝置15的一側具有進光偏振片22，一般地，激光為線性偏振光，自該面性反射裝置15出射的面性光為線性偏振光，振動方向與顯示面板20的進光偏振片22的透振方向一致?？梢岳斫?，該顯示面板20也可以為其他形式的顯示面板，如OLED顯示面板等。
[0019]因為背光模組100的出射光的振動方向與顯示面板20的進光偏振片22的透振方向一致，則背光模組100發(fā)出的光線可以大部分透射進顯示面板20內，從而大大減小光能損失。另外，本實施例的背光模組100采用反射激光的方式形成面光源，光線的方向性很強，可以直接入射至顯示設備200的正視角的各個次像素，而無需要導光板和光學膜片，進一步減小光能損失。進一步地，由于背光模組100發(fā)出的白光是由三原色激光合光而形成，可以使顯示設備200的次像素的顏色較純,從而使各個像素產(chǎn)生較廣的色域,使顯示畫面的整體色彩飽和度更佳。
[0020]另外，本領域技術人員還可于本發(fā)明精神內做其它變化，以用于本發(fā)明等設計，只要其不偏離本發(fā)明的技術效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種背光模組，包括: 三原色激光光源和一合光器，該合光器用于將該三原色激光光源發(fā)出的三原色激光合成白光光束并出射； 一線性反射裝置，包括線性排列的多個第一微機電反射鏡，該多個第一微機電反射鏡的排列方向平行于自該合光器出射的白光光束的出射方向，該線性反射裝置用于依次并周期性地反射自該合光器出射的白光光束至與該多個第一微機電反射鏡的排列方向相垂直的方向；及 一面性反射裝置，包括行列式排列的多個第二微機電反射鏡，該第二微機電反射鏡的列數(shù)等于該第一微機電反射鏡的個數(shù)，行數(shù)為多個，每一列的多個第二微機電反射鏡對應一個第一微機電反射鏡，且每一列的多個第二微機電反射鏡與經(jīng)對應的第一微機電反射鏡的反射的光束的傳播方向相對，該多個第二微機電反射鏡用于依次并周期性地反射自該多個第一微機電反射鏡反射的光線至與該多個第二微機電反射鏡的行列方向相垂直的方向，以形成面光源。
2.如權利要求1所述的背光模組，其特征在于，每一該第一微機電反射鏡具有第一轉動軸及第一反射面，該第一轉動軸垂直于自該合光器出射的白光光束的出射方向。
3.如權利要求2所述的背光模組，其特征在于，每一該第二微機電反射鏡具有第二轉動軸及第二反射面，該第二轉動軸平行于自該合光器出射的白光光束的出射方向。
4.如權利要求1所述的背光模組，其特征在于，該第一微機電反射鏡的個數(shù)和該第二微機電反射鏡的列數(shù)均為M，該多個第一微機電反射鏡反射一次的總時間為1/60秒，每一第一微機電反射鏡反射一次的時間為1/60M秒，每一第二微機電反射鏡反射一次的時間為1/60麗秒，其中M、N均為大于2的自然數(shù)。
5.如權利要求1所述的背光模組，其特征在于，該合光器為合光棱鏡，該三原色激光光源分別與該合光器的三個外表面相鄰且出光端與對應的外表面相對。
6.—種顯不設備，包括: 如權利要求1至5任一項所述的背光模組 '及 一顯示面板，該顯示面板與該面性反射裝置的出光側相對設置。
7.如權利要求6所述的顯示設備，其特征在于，該第二微機電反射鏡的個數(shù)與該顯示面板的次像素的個數(shù)相等且一一對應，自每個該第二微機電反射鏡反射后出射的激光進入對應的次像素。
8.如權利要求6所述的顯示設備，其特征在于，該三原色激光光源發(fā)出的激光為線性偏振光，該顯示面板為液晶顯示面板，該顯示面板包括一與該面性反射裝置相鄰的進光偏振片，自該面性反射裝置出射的線性偏振光的振動方向與該進光偏振片的透振方向一致。
【文檔編號】F21S8/00GK104344275SQ201310315801
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權日:2013年7月25日
【發(fā)明者】陳柏洲 申請人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司