波长转换头、像素单元、显示器及电子设备的制作方法

文档序号:15561833发布日期:2018-09-29 02:25阅读:123来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种波长转换头、像素单元、显示器及电子设备。



背景技术:

现有的led显示器包括多个像素单元,每一个像素单元包括rgb三个荧光粉区和三个led灯。每一个led灯对应的一个荧光粉区。因此,每一个led灯发出光线时,会对相邻的荧光粉区造成干扰,从而造成该像素单元的纯色显示性能差。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种波长转换头、像素单元、显示器及电子设备,以解决现有像素单元的纯色显示性能差的技术问题。

为了解决上述问题,本发明提供了一种波长转换头,其包括:

波长转换盒,其内依次设置第一波长转换区、第二波长转换区和第三波长转换区,波长转换盒一侧设有第一光发光器件,另一侧设有磁铁;

安装格,其包括底板和侧板,底板上设有至少两个光电探测器,光电探测器用于感应第一光发光器件的光信号,且将光信号转换为电信号;

线圈,其设置于邻近侧板的底板上,或设置于与波长转换头对应的光源系统上;

控制器,其分别与光电探测器、线圈连接,控制器用于接收电信号且根据电信号控制线圈的第一通电时序,产生不同方向的磁场作用力至磁铁,以通过磁铁带动波长转换盒向左或向右移动。

作为本发明的进一步改进,在预设时间段内控制器接收到相同电信号时,控制器产生控制线圈的第二通电时序,产生不同方向的磁场作用力至所述磁铁,以通过所述磁铁带动所述波长转换盒向左或向右移动。

作为本发明的进一步改进,波长转换盒底面或底板上表面设有阻尼物质。

作为本发明的进一步改进,安装格还包括型腔,侧板顶部设有至少一个出气口,底板上或侧板上设有至少一个进气口,型腔连通进气口与出气口,经出气口出来的冷却气体用于冷却波长转换盒。

作为本发明的进一步改进,底板中部设有一个开口,开口的尺寸与一个波长转换区的尺寸相匹配。

作为本发明的进一步改进,第一波长转换区与第二波长转换区之间设有不透光隔板,第二波长转换区与第三波长转换区之间设有不透光隔板。

作为本发明的进一步改进,第一波长转换区,第二波长转换区和第三波长转换区的底部均设有铝颗粒,铝颗粒离散分布于荧光粉中。

作为本发明的进一步改进,波长转换盒的盒底采用导热系数高于预设阈值的材料制备形成的板状结构。

为了解决上述问题,本发明还提供了一种像素单元,其包括上述的波长转换头和光源系统,光源系统用于发出光线,且光线照射波长转换头的一个波长转换区。

作为本发明的进一步改进,光源系统包括壳体,壳体包括反光杯和固定筒,反光杯与固定筒密封连接,反光杯内设有紫外发光器件,固定筒的顶部设有出光口,紫外发光器件用于发出光线,且光线经出光口照射一个波长转换区。

作为本发明的进一步改进,固定筒内设置有导光组件,导光组件的一端正对紫外发光器件,导光组件的另一端正对一个波长转换区。

作为本发明的进一步改进,导光组件包括透镜和光纤,紫外发光器件的出光光路上依次设置透镜、光纤,光纤的顶端通向出光口。

作为本发明的进一步改进,固定筒内还设有一个限位器,限位器用于固定光纤;

和/或,光纤顶部设有一光纤套,光纤贯穿光纤套;

和/或,固定筒还设有固定结构,固定结构用于固定透镜。

作为本发明的进一步改进,透镜外壁设有凹槽,固定机构包括与凹槽匹配的软带和固定支架,固定支架固定设置于固定筒内,软带嵌入凹槽内且固定支架固定连接。

为了解决上述问题,本发明还提供了一种显示器,其包括上述的像素单元。

作为本发明的进一步改进,其包括至少一个风扇,像素单元包括光源系统和波长转换头,风扇用于冷却光源系统的紫外发光器件和用于冷却波长转换头的波长转换盒。

为了解决上述问题,本发明还提供了一种电子设备,其包括上述的显示器。

本发明通过光电探测器感应的电信号,控制线圈的第一通电时序,以产生不同方向的磁场作用力至磁铁,进而通过磁铁带动波长转换盒向左或向右移动,以致光源系统的发光器件发出的光线正对一个波长转换区,既减少了对发光器件的需求量,从而降低了生产成本,也避免了发光器件发出的光线对其他波长转换区的影响,从而提升了具有该波长转换头像素单元的纯色显示性能。

附图说明

图1为本发明波长转换头第一个实施例的结构示意图;

图2为本发明波长转换头第二个实施例的结构示意图;

图3为本发明波长转换头第三个实施例的结构示意图;

图4为本发明波长转换头第四个实施例的结构示意图;

图5为本发明像素单元第一个实施例的结构示意图;

图6为本发明像素单元第二个实施例的结构示意图;

图7为本发明像素单元第三个实施例的结构示意图;

图8为本发明像素单元中透镜一个实施例的结构示意图;

图9为本发明显示器一个实施例的框架结构示意图;

图10为本发明电子设备一个实施例的框架结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用来限定本发明。

图1展示了本发明波长转换头的一个实施例。在本实施例中,该波长转换头1包括波长转换盒10、安装格11、线圈12和控制器(图中未示出)。

其中,波长转换盒10内依次设置第一波长转换区100、第二波长转换区101和第三波长转换区102,波长转换盒10一侧设有第一光发光器件103,另一侧设有磁铁104。

在本申请实施例中,该第一光发光器件103可以为可见光发光器件。

需要说明的是,为了更加详细说明本发明的技术方案,第一波长转换区100可以为b(blue)色荧光粉区、第二波长转换区101可以为g(green)色荧光粉区和第三波长转换区102可以为r(red)色荧光粉区。进一步地,为了致使发光器件发出的光线能够透波长转换盒,因此,波长转换盒的盒底为透光材质的板状结构。

安装格11包括底板110和侧板111,底板110上设有至少两个光电探测器(图中未示出),光电探测器用于感应第一光发光器件103的光信号,且将光信号转换为电信号。

在本申请实施例中,该光电探测器可以为光电传感器。作为一个举例,在波长转换盒10与底板110的连接处布设该至少两个光电传感器,该至少两个光电传感器与可见光发光器件的匹配,以精确定位该波长转换盒的当前位置。

该线圈12设置于邻近侧板111的底板110上,控制器分别与光电探测器、线圈12连接,控制器用于接收电信号且根据电信号控制线圈12的第一通电时序,产生不同方向的磁场作用力至磁铁104,以通过磁铁104带动波长转换盒10向左或向右移动。

在其他实施例中,该线圈12设置于与波长转换头1对应的光源系统上,控制器分别与光电探测器、线圈12连接,控制器用于接收电信号且根据电信号控制线圈12的第一通电时序,产生不同方向的磁场作用力至磁铁104,以通过磁铁104带动波长转换盒10向左或向右移动。

本实施例通过光电探测器感应的电信号,控制线圈的第一通电时序,以产生不同方向的磁场作用力至磁铁,进而通过磁铁带动波长转换盒向左或向右移动,以致光源系统的发光器件发出的光线正对一个波长转换区,既减少了对发光器件的需求量,从而降低了生产成本,也避免了发光器件发出的光线对其他波长转换区的影响,从而提升了具有该波长转换头像素单元的纯色显示性能。

为了提升该波长转换头荧光粉的稳定性能,在上述实施例的基础上,其他是实施例中,在预设时间段内控制器接收到相同电信号时,控制器产生控制线圈的第二通电时序,产生不同方向的磁场作用力至所述磁铁,以通过所述磁铁带动所述波长转换盒向左或向右移动。

具体地,在预设时间段内,若波长转换盒不出现移动,则光源系统发出的光线则会长时间照射该波长转换区内的荧光粉,进而该波长转换区内的荧光粉的温度会提升,从而降低了该荧光粉长时间在高温下工作,以致降低了荧光粉的稳定性能。本实施例的控制器在预设时间段内,接收到相同的电信号时,产生控制线圈的第二通电时序,产生不同方向的磁场作用力至所述磁铁,以通过所述磁铁带动所述波长转换盒向左或向右移动,进而避免了长时间照射一个波长转换区的荧光粉,从而提升了荧光粉的稳定性能。

为了提升该波长转换头的纯色显示性能的稳定性,在上述实施例的基础上,其他实施例中,波长转换盒10底面或底板110上表面设有阻尼物质(图中未示出)。

本实施例可以通过在波长转换盒底面或底板上表面设有阻尼物质,以致断开通向线圈的电流时,波长转换盒即时停止运动,避免了波长转换盒移动至所需位置时反复运动,从而提升了纯色显示性能的稳定性。

像素单元的使用过程中,紫外发光器件产生的光线长时间照射一个波长转换区,该波长转换区内的荧光粉会产生很大的热量,因此,需要即时散热。在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图2,安装格11还包括型腔120,侧板111顶部设有至少一个出气口121,底板110上或侧板111上设有至少一个进气口(图中未示出),型腔120连通进气口与出气口121,经出气口121出来的冷却气体用于冷却波长转换盒10。

需要说明的是,一个显示器包括一个安装架,该安装架包括多个安装格。其中一个安装格的进气口与气体发生器的出气管连通,余下的安装格通过相邻安装格的型腔连通,以实现整个安装架中流通冷却气体。

在本申请实施例中,每一个安装架的进气口可以设置于底板上,也可以设置于侧板上。作为一个举例,进气口设置于底板与侧板的连接处,因此,冷却气体既可以快速通向底板,加大了底板与波长转换盒底部的温度差值,从而提升了热传导速率,也可以快速通向侧板的出气口,以致冷却气体经该出气口快速通向波长转换盒,从而提升了波长转换盒的降温速率。

本实施例通过底板或侧板底部设置进气口,侧板顶部设置出气口,既带走传导至底板处热量,也通过出口处的冷却气体冷却波长转换盒,从而降低了波长转换盒以及荧光粉的温度,进而既提升了荧光粉的稳定性能,也提升了荧光头的使用寿命。

为了降低光损,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图3,底板110中部设有一个开口130,开口130的尺寸与一个波长转换区的尺寸相匹配。

具体地,开口130的尺寸小于等于一个波长转换区的尺寸。

本实施例通过设置一与波长转换区尺寸匹配的开口,因此,紫外发光器件发出的光线经出光口,直接照射至一个波长转换区的荧光粉,从而避免了底板损耗光线,进而降低了光损,提升了光线利用率。

为了提升像素单元的纯色显色性能,因此,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图4,第一波长转换区100与第二波长转换区101之间设有不透光隔板140,第二波长转换区101与第三波长转换区102之间设有不透光隔板140。

需要说明的是,本实施例中的不透光隔板140为不透光材料制备的板状结构。

本发明通过不同的荧光粉区之间设置不透光隔板,进一步避免了发光器件发出的光线对其他荧光粉区的影响,从而进一步提升了该像素单元的纯色显色性能。

为了进一步提升荧光粉的稳定性能以及荧光头的散热效果,在上述实施例的基础上,其他实施例中,第一波长转换区100,第二波长转换区101和第三波长转换区102的底部均设有铝颗粒,铝颗粒离散分布于荧光粉中。优选地,铝颗粒含量占波长转换区底部荧光粉的20%,其中,波长转换区底部1-2cm为底部荧光粉。

本实施例通过在每一个荧光粉区的底部设置铝颗粒,由于铝颗粒具有反射功能,以及导热功能的特性,所以,可以提升热量传导至底板的速率,进而进一步提升了散热效果,以及荧光粉的稳定性能。

为了进一步提升荧光粉的稳定性能以及荧光头的散热效果,波长转换盒10的盒底采用导热系数高于预设阈值的材料制备形成的板状结构。

本实施例中的波长转换盒10的盒底为透光板材,优选地,波长转换盒10的盒底可以为透明aln陶瓷底板。

本实施例通过设置导热系数高的盒底,可以提升热量传导至底板的速率,进而进一步提升了散热效果,以及荧光粉的稳定性能。

图5展示了本发明像素单元的一个实施例。在本实施例中,该像素单元300包括上述的波长转换头1和光源系统2,光源系统2用于发出光线,且光线照射波长转换头1的一个波长转换区。

需要说明的是,为了更加详细说明本发明的技术方案,第一波长转换区100可以为b(blue)色荧光粉区、第二波长转换区101可以为g(green)色荧光粉区和第三波长转换区102可以为r(red)色荧光粉区。

为了进一步提升该像素单元的光线利用率,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图5,光源系统2包括壳体20,壳体20包括反光杯201和固定筒202,反光杯201与固定筒202密封连接,反光杯201内设有紫外发光器件21,固定筒202的顶部设有出光口,紫外发光器件21用于发出光线,且光线经出光口照射一个波长转换区。

需要说明的是,本实施例中的反光杯201与固定筒202可以采用螺纹连接,也可以焊接。进一步地,本实施例的紫外发光器件21可以led灯,优选地,紫外发光器件21为紫外led灯。

本实施例通过将紫外发光器件设置于反光杯中,致使紫外发光器件发出的光线大部分经出光口射向该波长转换盒,从而提升了光线有效利用率。

具体地,线圈12不通电时,紫外发光器件21发出的光线,经出光口射向第二波长转换区101。线圈12用于通正向或反向电流,产生不同方向的磁场作用力至磁铁104,以通过磁铁104带动波长转换盒10向左或向右平移。具体地,线圈12通正向电流时,产出第一磁场,以致磁铁104受到向右的磁场作用力,从而推动波长转换盒10向右移动,进而紫外发光器件21发出的光线,经出光口射向第一波长转换区100。同理,线圈12通反向电流时,产出第二磁场,以致磁铁104受到向左的磁场作用力,从而推动波长转换盒10向左移动,进而紫外发光器件21发出的光线,经出光口射向第三波长转换区102。

本实施例的像素单元只需要一个紫外发光器件,减少了紫外发光器件的需求量,从而降低了像素单元的生产成本。此外,紫外发光器件发出的光线刚好对应一个波长转换区,不会对其他波长转换区造成影响,从而提升了该像素单元的纯色显色性能。

为了避免发光器件发出的光线外泄,以及降低对其他波长转换区的影响,因此,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图6,固定筒202内设置有导光组件210,导光组件210的一端正对紫外发光器件21,导光组件210的另一端正对一个波长转换区。

需要说明的是,本实施例中的导光组件210可以为一光纤,也可以是一个多级聚光器。

优选地,导光组件210包括透镜2101和光纤2102,透镜2101、光纤2102依次设置于发光器件21的出光光路上,光纤2102的顶端通向出光口。

具体地,透镜2101设置于发光器件21的出光方向上,光纤2102设置于透镜2101的上方,且伸出出光口。

本实施例通过透镜致使紫外发光器件发出的光线大部分进入光纤,从而进一步提升了光线利用率。进一步通过光纤,致使光线一致进入某一个波长转换区,进一步避免了光线对其他波长转换区的影响,从而进一步提升像素单元的纯色显色性能。

光源系统发出的光线需要正对一个波长转换区,因此,需要避免光纤在使用过程出现晃动以及降低安装过程中光纤的安装难度。在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图7,光纤2202顶部设有一光纤套220,光纤2202贯穿光纤套220。本发明通过在出光口处设置光纤套,只要在光纤套中插入光纤,即可实现光纤的安装,也能保证经光纤发出的光线刚好落入某一个波长转换区,从而既降低了光纤的安装难度,也提升了经光纤射出的光线的对准率。

和/或,固定筒202内还设有一个限位器230,限位器230用于固定光纤2202。

优选地,本实施例的固定筒202内设置两个限位器230。本实施例通过设置限位器,从而避免了光纤跑偏,从而提升了光纤的稳定性能。

和/或,固定筒202还设有固定结构,固定结构用于固定透镜2101。

本实施例中的固定结构可以是一个支架,支架的一端设置该透镜2101,支架的另一端与固定筒202固定连接。优选地,参见图8,透镜2101外壁设有凹槽21011,固定机构包括与凹槽21011匹配的软带和固定支架,固定支架固定设置于固定筒202内,软带嵌入凹槽21011内,且固定支架固定连接。

本实施例通过在透镜的外壁设置凹槽,以致通过软带可实现透镜的良好固定,从而简化了透镜的固定结构,降低了像素组件的生产工艺难度,以及生产成本。

参见图9,本申请实施例还提供了一种显示器400,该显示器400包括多个上述实施例描述的像素单元300。需要说明的是,本实施例中的像素单元300与上述实施例描述的像素单元相似,因此,在此不再赘述。

为了进一步提升显示器的散热效果,参见图9,该显示器400还包括至少一个风扇310,像素单元300包括光源系统和波长转换头,风扇310用于冷却光源系统的紫外发光器件和用于冷却波长转换头的波长转换盒。

本实施例通过设置一风扇,加快了冷却气体的流通,既致使波长转换盒以及荧光粉处的温度与底板处的温度的差值变大,提升了波长转换盒以及荧光粉处热量传导至底板的速率,进而进一步提升了散热效果,以及荧光粉的稳定性能,也带走了紫外发光器件产生的热量,避免了紫外发光器件在高温下工作,从而进一步提升了紫外发光器件的使用寿命。

图10展示了本发明电子设备的一个实施例。在本实施例中,该电子设备500包括显示器400和驱动电路401,驱动电路401用于驱动显示器400进行图像显示。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明,但其只作为范例,本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言,任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中,因此,在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等,都应涵盖在本发明的范围内。

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