温控波长转换头、像素单元、显示器及电子设备的制作方法

文档序号:15693564发布日期:2018-10-19 18:40阅读:106来源:国知局

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



背景技术:

现有的显示装置包括多个像素单元,每一个像素单元包括rgb三个荧光粉区。在显示装置的使用过程中,发光器件产生的光线,照射所需颜色对应的荧光粉区,以获取该像素单元所需颜色。

但是,发光器件产生的光线长时间照射一个荧光粉区,该荧光粉区内的荧光粉会产生很大的热量,从而导致荧光粉在高温下工作,既降低了荧光粉的稳定性能,也降低了像素单元的使用寿命。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种温控波长转换头、像素单元、显示器及电子设备,以解决现有的像素单元的荧光粉的稳定性能差,且使用寿命短的技术问题。

为了解决上述问题,本发明提供了一种温控波长转换头,其包括:

中空的安装格,其包括底板、至少一个侧板和一个型腔,底板上或侧板上设有至少一个进气口,侧板的顶部设有至少一个出气口,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;

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,波长转换盒活动设置于底板上。

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,铝颗粒离散分布于底部的荧光粉中。

作为本发明的进一步改进,其还包括风扇,风扇用于加速冷却气体的流通。

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

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对应尺寸匹配,进气口设置于开口处。

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,其还包括线圈,线圈设置于侧板上,或设置于邻近侧板处的底板上,或设置于与温控波长转换头匹配的光源系统上,安装格内设有至少一个磁铁,磁铁设置于波长转换盒侧壁上,线圈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,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,安装格还设有至少一个弹性器件,弹性器件的一端与波长转换盒一侧壁连接,弹性器件的另一端与侧板连接。

为了解决上述问题,本发明还提供了一种像素单元,其包括上述的温控波长转换头和光源系统,光源系统用于发出光线,且光线照射温控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,发光器件设置于反光杯内,出光口设置于固定筒的顶端发光器件用于发出光线,且光线经出光口射向一个波长转换区。

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,透镜、光纤依次设置于发光器件的出光光路上,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温控波长转换头,风扇用于冷却光源系统的发光器件和用于冷却温控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。

附图说明

图1为本发明温控波长转换头第一个实施例的结构示意图;

图2为本发明温控波长转换头第二个实施例的结构示意图;

图3为本发明温控波长转换头第三个实施例的结构示意图;

图4为本发明温控波长转换头第四个实施例的结构示意图;

图5为本发明温控波长转换头第五个实施例的结构示意图;

图6为本发明温控波长转换头第六个实施例的结构示意图;

图7为本发明像素单元第一个实施例的结构示意图;

图8为本发明像素单元中光源系统第一个实施例的结构示意图;

图9为本发明像素单元中光源系统第二个实施例的结构示意图;

图10为本发明像素单元中光源系统第三个实施例的结构示意图;

图11为本发明像素单元中透镜一个实施例的结构示意图;

图12为本发明显示器第一个实施例的框架结构示意图;

图13为本发明显示器第二个实施例的框架结构示意图;

图14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展示了本发明温控波长转换头的一个实施例。在本实施例中,该温控波长转换头1包括中空的安装格10和波长转换盒11。

其中,中空的安装格10包括底板100、至少一个侧板101和一个型腔102,底板100上或侧板101上设有至少一个进气口(图中未示出),侧板101的顶部设有至少一个出气口103,型腔102连通进气口与出气口103,经出气口103出来的冷却气体用于冷却波长转换盒11。

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。

优选地,中空的安装格10包括两个侧板101,每一个侧板101的顶部设置两个出气口103,每一个底板100上设置两个进气口。

进一步地,波长转换盒11内依次设置第一波长转换区110、第二波长转换区111和第三波长转换区112,波长转换盒11活动设置于底板100上。

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,也提升了波长转换头的使用寿命。

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110,第二波长转换区111和第三波长转换区112的底部均设有铝颗粒,铝颗粒离散分布于底部的荧光粉中。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波长转换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11的盒底为采用导热系数高于预设阈值的材料制备形成的板状结构。

优选地,波长转换盒11的盒底可以为透明aln陶瓷底板,同时,波长转换盒11的盒底具有透光性能,便于光线经盒体投射至波长转换区。

本实施例通过设置导热系数高的盒体,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。

为了降低光损,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图2,底板100中部设有一个开口120,开口120的尺寸与一个波长转换区对应尺寸匹配,进气口设置于开口120处。

本实施例通过设置一与波长转换区尺寸匹配的开口,因此,发光器件发出的光线穿过开口,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3,第一波长转换区110与第二波长转换区111之间设有不透光隔板130,第二波长转换区111与第三波长转换区112之间设有不透光隔板130。

需要说明的是,本实施例中的不透光隔板130为不透光材料制备的板状结构。

本发明通过不同的波长转换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波长转换区的影响,从而进一步提升了该像素单元的纯色显色性能。

为了提升像素单元的自动复位性能,因此,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图4,安装格10还设有至少一个弹性器件140,弹性器件140的一端与波长转换盒11一侧壁连接,弹性器件140的另一端与侧板101连接。

需要说明的是,本实施例中的弹性器件140可以包括弹簧,优选地,该弹簧为扭簧,此外,本实施例中的弹性器件140还可以包括弹性绳。

本实施例通过设置弹性器件,致使波长转换盒向左或向右移动后复位时,通过弹性器件控制波长转换盒,避免波长转换盒复位时来回移动,进而提升了该荧光头的自动复位稳定性能。

为了精简向左或向右移动波长转换盒的移动机构,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图5,该温控波长转换头还包括线圈150,线圈150设置于侧板101上,安装格10内设有至少一个磁铁160,磁铁160设置于波长转换盒11侧壁上,线圈150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160,以通过磁铁160带动波长转换盒11向左或向右移动。

在其他实施例中,参见图6,线圈150设置于邻近侧板101处的底板100上,线圈150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160,以通过磁铁160带动波长转换盒11向左或向右移动。

在其他实施例中,线圈150设置于与温控荧光头匹配的光源系统上,线圈150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160,以通过磁铁160带动波长转换盒11向左或向右移动。

图7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包括上述实施例描述的温控波长转换头1和光源系统2,光源系统2用于发出光线,且光线照射温控波长转换头1的第一波长转换区110、第二波长转换区111或第三波长转换区112。

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110可以为b(blue)色荧光粉区、第二波长转换区111可以为g(green)色荧光粉区和第三波长转换区112可以为r(red)色荧光粉区。

参见图8,光源系统2包括壳体20,壳体20的底部设有一发光器件21,壳体20的顶部设有出光口,发光器件21用于发出光线,且光线经出光口射向一个波长转换区。

具体地,线圈150不通电时,发光器件21发出的光线,经出光口射向第二波长转换区111。线圈150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160,以通过磁铁160带动温控波长转换头1向左或向右移动。具体地,线圈150通正向电流时,产出第一磁场,以致磁铁160受到向左的磁场作用力,从而推动波长转换盒11向左移动,进而发光器件21发出的光线,经出光口射向第三波长转换区112。同理,线圈150通反向电流时,产出第二磁场,以致磁铁160受到向右的磁场作用力,从而推动波长转换盒11向右移动,进而发光器件21发出的光线,经出光口射向第一波长转换区110。

需要说明的是,本实施例中的线圈可以设置于壳体20的顶端。

本实施例的像素单元只需要一个发光器件,减少了发光器件的需求量,从而降低了像素单元的生产成本。此外,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。

为了提升发光器件的光线利用率,因此,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图9,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,发光器件21设置于反光杯201内,出光口设置于固定筒202的顶端。

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,本实施例的发光器件21可以led灯,优选地,发光器件21为紫外led灯。

本实施例通过将发光器件设置于反光杯中,致使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。

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9,固定筒202内设置有导光组件210,导光组件210的一端正对发光器件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2100和光纤2101,透镜2100、光纤2101依次设置于发光器件21的出光光路上,光纤2101的顶端通向出光口。

具体地,透镜2100设置于发光器件21的出光方向上,光纤2101设置于透镜2100的上方,且伸出出光口。

本实施例通过透镜致使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10,光纤2101顶部设有一光纤套220,光纤2101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。

为了进一步避免光纤在使用过程中出现晃动,在上述实施例的基础上,其他实施例中,参见图10,固定筒202内还设有一个限位器230,限位器230用于固定光纤2101。

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。

透镜若在像素单元的使用过程中,出现晃动,则会影响像素单元的显色性能,因此,在上述实施例的基础上,其他实施例中,固定筒202还设有固定结构,固定结构用于固定透镜2100。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2100,支架的另一端与固定筒202固定连接。

优选地,参见图11,透镜2100外壁设有凹槽21001,固定机构包括与凹槽21001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21001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12,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200。需要说明的是,本实施例中的像素单元200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13,该显示器还包括至少一个风扇301,像素单元200包括光源系统和温控波长转换头,风扇301用于冷却光源系统的发光器件和用于冷却温控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,也带走了发光器件产生的热量,避免了发光器件在高温下工作,从而进一步提升了发光器件的使用寿命。

参见图14,本实施例另一个实施例还提供了一种电子设备500,该电子设备400包括上述实施例描述的显示器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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