[发明专利]一种蓝色激光显示用的光源系统

说明书

本发明提供一种低成本蓝色激光显示技术，通过设计一种由圆柱型蓝光激光器阵列、滚筒型荧光体、条型聚光透镜组成光源系统，蓝光激光器阵列发出的蓝光光束，在滚筒型荧光体内表面第一预设区域涂覆蓝光荧光粉，在蓝色激光经过条型聚光透镜后均匀落在滚筒型荧光体上，通过第一预设区域产生长波段蓝光荧光，克服了激光荧光光源中因蓝色激光直接透过而存在的蓝光激光辐射安全问题、蓝色激光散斑问题与蓝色偏紫问题，本发明提供上述方案系统结构设计简单并且能够实现均匀的激光激发辐照，有效的控制激光强度，解决了蓝色激光散斑问题与蓝色偏紫问题，实现了显示色彩更纯，亮度更高，无光危害，降低了制造成本的技术效果。

技术领域

本发明涉及显示材料技术领域，具体涉及一种蓝色激光显示用的光源系统。

背景技术

激光产业的出现推动了光电产业的发展，是信息产业的支柱产业。据前瞻产业研究院测算，2014年国内激光产业市场规模在1300亿元左右。到2016年近期目标时，激光光产业产值预计超4000亿元，增加值上千亿元。激光产业园已建的和正在兴建的已超过16个。我国目前激光企业有3000家以上。激光产业正处于高速增长期。

激光显示技术能实现传统显示所达到的所有先进技术指标，如大屏幕、高分辨率、数字化等，以激光作为光源，具有波长可选择性和高光谱亮度等特性，拥有更广的色域，是CRT的两倍。它与目前主流的光反射式投影技术有着本质的区别，其不需要通过透镜成像，因此没有了焦距问题，此外，由于它没有任何内部的移动部件，也无需散热设计，所以，激光投影产品的设计十分紧凑，体积非常小巧，是深受越来越多消费者青睐的一种产品。目前所涉及的产品涵盖激光电影机、激光投影机、激光电视、激光背投拼接墙、激光微型投影、激光投影手机、激光三维立体显示机等等，可见涉及的产品已十分丰富。在各领域的应用也十分广阔，包括互动游戏、体感交互、激光电视、广告橱窗、玻璃物联网、智能商教、室内互动大屏、舞台奇幻等在内的激光投影应用新领域。

按光源技术不同包括三基色纯激光技术以及光粉+蓝光技术等，三基色纯激光技术由于成本高、体积大、消散斑困难等因素，应用范围受到限制。而光粉+蓝光技术在超高亮度激光光源领域，滚筒型激光荧光光源完全可以实现三基色激光光源同等的亮度输出，再辅以色彩纯化手段，滚筒型激光荧光光源可以实现接近三基色激光光源的色域空间，成本较低的蓝光激光器阵列发出的蓝光光束弥补了红光激光器和绿光激光器造价高、体积大的短板。同时，由于红光和绿光是由荧光粉激发出的荧光相干性消失，不存在散斑效应，蓝色激光散斑效应不明显，从而大大降低了消散斑的难度与成本。目前采用蓝光进行激发的方案中R、G和Y颜色的光都是通过荧光粉受激产生，蓝色的光是采用AR膜片使蓝光透射或利用反射材料使蓝光原路反射得到，但是，采用AR膜片与反射材料的荧光轮结构存在蓝色激光散斑问题与蓝色偏紫问题，蓝色激光直接透过而存在的蓝光激光辐射安全问题。

中国实用新型专利申请号201620547732 .7公开了一种装置包括荧光轮基板和多种颜色的荧光粉，其中，该多种颜色的荧光粉包括在激光激发下产生蓝色受激光的蓝色荧光粉，所有RGBY颜色的光全部使用荧光粉激发的方式，无需针对蓝光进行特殊的光路和结构设计，使得系统简单；并且能够实现无激光输出，达到绿色无伤害的效果。但是，该发明中采用透镜系统聚焦激光，使得激光功率密度提高，不同荧光粉的荧光过程出现非线性部分，影响显示色彩效果。此外，复杂的旋转和平行运动使得装置设计复杂性提高。

综上所述，目前仍然没有一种低成本，结构简单的蓝色激光显示技术实现彩色显示功能，同时解决激光的偏振出射问题。

发明内容

针对现有技术中激光荧光光源中因蓝色激光直接透过而存在的蓝光激光辐射安全问题、蓝色激光散斑问题与蓝色偏紫问题，本发明提供一种蓝色激光显示技术，利用蓝光激光器阵列发出的蓝光光束，在滚筒型荧光体内表面涂覆蓝光荧光粉，在均匀照射条件下，产生长波段蓝光荧光，解决了激光荧光光源中因蓝色激光直接透过而存在的蓝光激光辐射安全问题、蓝色激光散斑问题与蓝色偏紫问题，降低了成本，亮度更高、色彩更纯。