一种基于全息技术制作的背光源系统

摘要

一种基于全息技术制作的背光源系统，属于光学液晶显示技术领域。为了解决背光源系统照明的均匀性问题，本发明公开了一种基于全息技术制作的背光源系统，该系统由多个背光源照明单元无缝拼接组成，每个背光源照明单元包括光源、导光板、反射膜、全息膜、增亮膜；导光板是楔形的板；光源封装在导光板的侧面；反射膜附着在导光板的下表面上；全息膜是一层包含有全息图的聚合物膜，它附着在导光板的上表面上；增亮膜附着在全息膜上。本发明结构简单，实施效果显著，解决了背光源系统中的光束质量问题，可以使背光源出射光面的均匀性得到进一步的提高，确保背光源系统对液晶显示器的均匀照明。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于全息技术制作的背光源系统，可以用于液晶显示器背光系统，属于光学液晶显示技术领域。

背景技术

由于液晶本身不发光，因此需要一个背光源对液晶照明。为了使背光源能够均匀照明液晶，就要采用一种光导系统将光源发出的光转化成为均匀的平面光，光源与光导系统就组成了背光源系统。

在背光源系统的现有技术中，如图1所示，包括光源1，导光板2，散射网点3，反射膜4，散射膜5和增亮膜6。如图2所示，光源1发出的光线进入导光板2后，一部分光线从导光板2的上表面向上出射，另一部分光线直接入射或被导光板上表面反射到散射网点3上，光线被散射网点3漫反射或透过散射网点3后被反射膜4反射，最终光线从导光板2上表面向上出射；从导光板2出射的出光面上会出现散射网点3的像。现有技术中常用的方法是在导光板2上面使用一层散射膜5，从导光板2出射的光线透过散射膜5后出光面上的散射网点3的像将会消除；散射膜5会使光线的散射很严重，光线透出散射膜5后出射角很大，垂直方向上的光强变弱；增亮膜6能将大角度出射的光线转化为小角度出射，垂直方向上的亮度增大。由于这种系统中使用了多层光学膜，使得制作背光源系统的成本很高；同时多层光学膜层对于光线的散射使得光线的出光角度很大，降低了背光源系统出光面的亮度；多层光学膜对光能的吸收很严重，导致背光源系统的光能利用率降低。

发明内容

为了解决背光源系统照明的均匀性问题，本发明提供了一种基于全息技术制作的背光源系统，所述背光源系统由多个背光源照明单元无缝拼接组成，每个背光源照明单元包括光源、导光板、反射膜、全息膜、增亮膜；所述导光板是楔形的板，具有侧面、上表面、连接所述侧面和上表面的下表面以及两个平行的端面；所述光源封装在所述导光板的侧面；所述反射膜附着在所述导光板的下表面上，用于将入射至导光板下表面上的光在向上的方向上反射至导光板的上表面；所述全息膜是一层包含有全息图的聚合物膜，它附着在所述导光板的上表面上，所述全息膜对于入射到其上的光线进行调制，以得到均匀亮度的出光面；所述增亮膜附着在所述全息膜上，用于减小出射光线的出射角度，提高出光面的亮度。

在本发明中，所述全息膜包含的全息图记录的全息光栅是非周期性的光栅。

作为本发明的一种改进，所述导光板的侧面改为曲面，下表面是斜平面。

作为本发明的另一种改进，所述导光板的侧面是平面，下表面改为曲面。

本发明提出的基于全息技术制作的背光源系统，具有以下优点：由于使用全息膜代替散射网点和散射膜，消除了散射网点和散射膜对光线散射的影响，利用全息膜的再现技术将光源发出的光转化成亮度均匀的出光面，改善了光束的质量，提高了光束的均匀性；由于全息膜的制备较为方便，结构设计与系统装调更为容易；由于全息膜的价格低廉，因此可以使背光源系统的加工成本降低；由于全息膜对光的吸收不强，提高了背光源系统的光能利用率。本发明结构简单，实施效果显著，解决了背光源系统中的光束质量问题，可以使背光源出射光面的均匀性得到进一步的提高，确保背光源系统对液晶显示器的均匀照明。在诸多领域都有广阔的应用前景。

附图说明

图1为现有技术中背光源系统的结构示意图。

图2为现有技术中背光源系统工作流程示意图。

图3为本发明所述的基于全息技术制作背光源系统的第一实施例的结构示意图。

图4为本发明所述的基于全息技术制作背光源系统的第一实施例的背光源照明单元结构示意图。

图5为本发明所述的基于全息技术制作背光源系统的第二实施例的结构示意图。

图6为本发明所述的基于全息技术制作背光源系统的第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明。

如图3所示本发明的第一实施例由多个背光源照明单元无缝拼接组成。每一个背光源照明单元包括光源1，导光板2，反射膜4，全息膜7，增亮膜6，如图4所示。

导光板2是楔形的板，具有侧面、上表面、连接所述侧面和上表面的下表面以及两个平行的端面。

光源1封装在所述导光板2的侧面；光源1可以是点光源比如：LED，光源1也可以是线光源比如：荧光管；光源1可以是单色光光源也可以是白光光源。

导光板2接收光源1发出的白光，入射在导光板2的上表面的光线的一部分在向下的方向上被反射。

反射膜4附着在所述导光板2的下表面上，用于将入射至导光板2下表面上的光在向上的方向上反射至导光板2的上表面。

全息膜7是一层包含有全息图的聚合物膜，它附着在所述导光板2的上表面上，所述全息膜7对于入射到其上的光线进行调制，以得到均匀亮度的出光面。

增亮膜6附着在所述全息膜7上，用于减小出射光线的出射角度，提高出光面的亮度。

本发明的特点是光源1发出的光线会耦合进入导光板2，入射在导光板2的上表面的光分为两部分，一部分从导光板2的上表面向上透射出导光板2，另一部分被向下反射；入射在导光板2的下表面的光全部都被反射膜4反射后从导光板2的上表面向上透射出导光板2，从导光板2的上表面向上透射出的光入射全息膜7，光线被全息膜7中包含的全息图调制，透射出全息膜7的光线分别朝向三个不同方向衍射，一部分是再现出的制备全息图时的入射在全息膜7上的平行平面光8，另一部分是与参考光9方向相同的光线，又一部分是偏离平行平面光8方向与参考光9方向镜像对称方向的光线，三种不同方向的衍射光线叠加后得到亮度均匀的出光面，透过全息膜7的光线入射在增亮膜6上，大角度出射的光线被转化成为小角度出射，增强了出光面垂直方向上的亮度。

如图5所示，本发明的第二实施例是第一实施例的改进，结构上与第一实施例大致相同，不同之处在于：导光板2的侧面改为曲面，下表面是斜平面。第二实施例的工作原理与第一实施例相同。

如图6所示，本发明的第三实施例是第一实施例的另一种改进，结构上与与第一实施例大致相同，不同之处在于：导光板2的侧面是平面，下表面改为曲面。第三实施例的工作原理与第一实施例相同。