[实用新型]带亮度增强膜的光波长转换轮组件和光源

说明书

技术领域  本实用新型涉及用来控制光的颜色或方向的光学装置。

背景技术  液晶本身不发光却可受控改变光的穿透特性，从而在显示领域不断得以应用。与液晶显示板相配套用来提供投射光的背光源则在市场的驱动下，不断往薄、亮的方向发展。图1示意了一种典型的液晶背光源结构：光导板14底部具有反射面19，由侧光源18发出的光经光导板14导射往液晶屏20；亮度增强膜10覆盖在光导板14的光出射面上，可以将大角度出射光(如光线R1)转换成小角度光进行出射，并将小角度光(如光线R4)返回通过反射或散射改变出射角度后再利用，从而提高液晶屏正视方向的光亮度。

所述亮度增强膜(BEF，brightness enhancement film)10最早公开于美国3M公司的美国专利US4,906,070。该专利明确指出亮度增强膜的结构，如图1包括一接触光出射面的平滑侧及位于另一侧的由棱镜线形平行排列而成的阵列。专利号分别为98804889和97192045的中国专利则公开了上述亮度增强膜10的改进结构，一个是在原结构上增加了散光层，一个是调整了原结构中的棱镜的角度。

随着LED(发光二极管)技术及光源技术的发展，在传统背光源的基础上增加光波长转换材料，例如但不限于荧光粉，基于光波长转换来产生具有预定颜色的出射光的背光源因其成本低、性能高效而更受市场的青睐。所述亮度增强膜10同样可用来对此类背光源进行增亮，具体结构如图2所示：来自激发光源的激发光穿过滤光片1照射到荧光粉2上，来自荧光粉2的大角度受激发光(如R1)经亮度增强膜10转换成小角度光进行出射，小角度受激发光(如R4)则被亮度增强膜10反射再经荧光粉散射成大角度出射光穿过亮度增强膜10，进而提高了荧光粉受激发光在小角度的出射光总量。滤光片1最好选择对受激发光具有反射作用，从而反射背向亮度增强膜10的受激发光以进一步提高光源的光出射亮度。

上述现有技术的不足之处在于：由于棱镜的线形排列，所述亮度增强膜10只能在垂直于单个棱镜的伸展方向进行增亮，而沿着棱镜的伸展方向则无法提供增亮效果。而随着光源技术往大功率方向的不断发展，为了延长使用寿命，现有基于光波长转换的光源往往使光波长转换材料相对于激发光束进行转动，例如但不限于美国专利US7,547,114公开的照明装置所采用的方案，以避免因光波长转换材料长时间光照而失效导致的光源性能变劣。对此类基于相对运动的新型光源来说，所述亮度增强膜10并不适用，具体分析可参考图3a及图3b，用多条横线来示意平行排列的各个棱镜或棱镜组，黑长方块来表示激发光的光斑，则假设带荧光粉的色轮上带有如图3所示的亮度增强膜时，当色轮携带亮度增强膜转动到如图3a所示的位置(棱镜走向与参照线A垂直)时，按照上述增亮原则，受激发光的分布应该沿水平方向(光斑长边方向)180度全角发光，沿竖直方向(光斑短边方向)增亮，发散全角小于180度；而当色轮携带亮度增强膜转动到如图3b所示的位置(棱镜走向与参照线A平行)时，受激发光的分布则刚好与图3a情形相反。因此，随着色轮转动，光源出射光的光分布将处于不断变化中。对于一特定的投影机系统或液晶显示装置而言，是无法使用这种光分布处于不断变化中的光源的。

发明内容  本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种带亮度增强膜的光波长转换轮组件和光源，使可适用于基于光波长转换的大功率光源的稳定增亮。

为解决上述技术问题而提出的技术方案之一是，提供一种光波长转换轮组件，包括承载有一种或一种以上光波长转换材料的光波长转换轮，驱动该光波长转换轮转动的马达，及固定马达的支架；还包括亮度增强膜，尤其是，该亮度增强膜被固定在所述支架上，该亮度增强膜的平滑面紧邻所述光波长转换轮并与光波长转换材料相贴近。

上述方案中，所述亮度增强膜完全覆盖投射在该光波长转换轮组件上的激发光斑，面积远小于所述光波长转换材料的分布面积。所述支架包括通过紧固装置紧固在一起的第一支架和第二支架，分别用来固定所述亮度增强膜和马达。所述第二支架上还设有用来固定激发光源的孔位、槽位或定位架。

上述方案中，所述亮度增强膜与光波长转换轮的距离小于0.6毫米。