應(yīng)用于led的濾波結(jié)構(gòu)，led顯示屏及獲取光損耗系數(shù)的方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲取光損耗系數(shù)的方法，實現(xiàn)了LED的濾波結(jié)構(gòu)的藍光濾波和相位匹配的技術(shù)，解決了由于LED光波長單一,且短波長的光譜能量很高，而導(dǎo)致的視覺損傷的技術(shù)問題，同時，解決了模態(tài)間的光學(xué)損耗的技術(shù)問題。本發(fā)明實施例的濾波結(jié)構(gòu)包括：環(huán)形諧振器和曲型波導(dǎo)，曲型波導(dǎo)的曲率半徑與環(huán)形諧振器的曲率半徑一致，曲型波導(dǎo)包含有輸入端和輸出端，曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器之間間隔有耦合區(qū)域，其中，曲率半徑與耦合區(qū)域具備相對應(yīng)的關(guān)系。
【專利說明】應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲取光損耗系數(shù)的方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲 取光損耗系數(shù)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的 LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管），包含有 ELC(Embedded LED Chip)、SMDL(Surface Mounted Device LED)、FCL(Flip_Chip LED)等，但是無論是哪種 LED，其顯示光源在輸出的光譜的藍光成分是對視網(wǎng)膜具有損傷作用的，因為，過強的短波 藍光容易引起視網(wǎng)膜上感光細胞的光化學(xué)損傷和色素上皮功能的退化，過強的輻射還會引 起視網(wǎng)膜的熱損傷。
[0003] LED的光譜不連續(xù)，波長單一，而且短波長的光譜能量很高，長期在一種波段的 強光照射下，必然會降低對其他顏色的分辨能力，導(dǎo)致色弱的可能性會很高，同時，長時間 使用易造成視覺疲勞，以及當(dāng)使用相關(guān)的濾波結(jié)構(gòu)對藍光進行濾波的設(shè)計，往往因為濾波 結(jié)構(gòu)中相位不匹配，從而導(dǎo)致模態(tài)間的光學(xué)損耗。
[0004] 因此，為了解決上述提及的LED的波長單一，及其短波長的光譜能量很高，而導(dǎo)致 的視覺損傷，以及因為濾波結(jié)構(gòu)中相位不匹配，從而導(dǎo)致模態(tài)間的光學(xué)損耗的技術(shù)問題，已 經(jīng)成為了當(dāng)前技術(shù)人員在LED研究領(lǐng)域中的另一個重要的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲取光損耗系數(shù) 的方法，實現(xiàn)了 LED的濾波結(jié)構(gòu)的藍光濾波和相位匹配的技術(shù)，解決了由于LED光波長單 一，且短波長的光譜能量很高，而導(dǎo)致的視覺損傷的技術(shù)問題，同時，解決了模態(tài)間的光學(xué) 損耗的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明實施例提供的一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，包括：
[0007] 環(huán)形諧振器和曲型波導(dǎo)；
[0008] 所述曲型波導(dǎo)的曲率半徑與所述環(huán)形諧振器的曲率半徑一致，所述曲型波導(dǎo)的腔 寬度與所述環(huán)形諧振器的腔寬度一致；
[0009] 所述曲型波導(dǎo)包含有輸入端和輸出端；
[0010] 所述曲型波導(dǎo)和所述環(huán)形諧振器之間間隔有耦合區(qū)域；
[0011] 其中，所述曲率半徑和所述腔寬度與所述耦合區(qū)域的區(qū)域信息具備相對應(yīng)的關(guān) 系。
[0012] 優(yōu)選地，
[0013] 所述曲率半徑和所述腔寬度與所述耦合區(qū)域的區(qū)域信息具備相對應(yīng)的關(guān)系具體 包括：
[0014] 所述曲率半徑的值和所述腔寬度的值與光損耗系數(shù)κ p相關(guān)聯(lián)；
[0015] 所述區(qū)域信息與所述光損耗系數(shù)κ p建立有反比關(guān)系。
[0016] 優(yōu)選地，
[0017] 所述區(qū)域信息與LED的濾波率Τ( λ )建立有相對應(yīng)的關(guān)系。
[0018] 優(yōu)選地，
[0019] 所述區(qū)域信息為所述曲型波導(dǎo)和所述環(huán)形諧振器之間的間距。
[0020] 優(yōu)選地，
[0021] 所述曲型波導(dǎo)為圓弧形結(jié)構(gòu)。
[0022] 優(yōu)選地，所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)還包括：
[0023] 光纖，其中一端與所述輸入端連接；
[0024] LED芯片，與所述光纖另一端連接。
[0025] 優(yōu)選地，
[0026] 所述LED芯片為藍光LED芯片。
[0027] 本發(fā)明實施例提供的一種LED顯示屏，包括：
[0028] 由若干個本發(fā)明實施例中提及的任意一種所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)組成的 LED顯示屏。
[0029] 本發(fā)明實施例提供的一種獲取光損耗系數(shù)的方法，包括：
[0030] 通過所述曲型波導(dǎo)的曲率半徑和腔寬度按照第一計算方法獲取彎曲損耗κ b ;
[0031] 根據(jù)所述彎曲損耗K b按照第二計算方法獲取所述光損耗系數(shù)κ p。
[0032] 優(yōu)選地，
[0033] 所述第一計算方法為等效折射率法，所述第二計算方法為將所述彎曲損耗κ b的 值與耦合損耗！^的值求和；
[0034] 所述耦合損耗的值與耦合區(qū)域的耦合系數(shù)K e的值為正比關(guān)系。
[0035] 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：
[0036] 本發(fā)明實施例提供的一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲取光損耗系數(shù) 的方法，其中濾波結(jié)構(gòu)包括：環(huán)形諧振器和曲型波導(dǎo)，曲型波導(dǎo)的曲率半徑與環(huán)形諧振器的 曲率半徑一致，曲型波導(dǎo)的腔寬度與環(huán)形諧振器的腔寬度一致；曲型波導(dǎo)包含有輸入端和 輸出端；曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器之間間隔有耦合區(qū)域；其中，曲率半徑和腔寬度與耦合區(qū) 域的區(qū)域信息具備相對應(yīng)的關(guān)系。本實施例中，通過將曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器之間間隔有 耦合區(qū)域，且耦合區(qū)域的區(qū)域信息與LED的濾波率T ( λ )建立有相對應(yīng)的關(guān)系，實現(xiàn)了可以 是通過調(diào)節(jié)耦合區(qū)域控制LED的光的濾波率Τ ( λ )，使得輸出的LED的光由于其光波長單 一，且短波長的光譜能量很高，而導(dǎo)致的視覺損傷的技術(shù)問題得以解決，以及曲型波導(dǎo)的 曲率半徑與環(huán)形諧振器的曲率半徑一致，曲型波導(dǎo)的腔寬度與環(huán)形諧振器的腔寬度一致的 設(shè)計便實現(xiàn)了光在曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器中的傳輸速度一致，進一步可以得到光在曲型波 導(dǎo)和環(huán)形諧振器中的相位為零，最終實現(xiàn)了濾波結(jié)構(gòu)的相位匹配技術(shù)，解決了模態(tài)間的光 學(xué)損耗的技術(shù)問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0038] 圖1為本發(fā)明實施例中一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明實施例中一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明實施例中一種獲取光損耗系數(shù)的方法一個實施例的流程示意圖；
[0041] 圖4為耦合損耗！^的值與耦合區(qū)域的耦合系數(shù)K e的值為關(guān)系曲線圖。

【具體實施方式】
[0042] 本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，LED顯示屏及獲取光損耗系數(shù) 的方法，實現(xiàn)了 LED的濾波結(jié)構(gòu)的藍光濾波和相位匹配的技術(shù)，解決了由于LED光波長單 一，且短波長的光譜能量很高，而導(dǎo)致的視覺損傷的技術(shù)問題，同時，解決了模態(tài)間的光學(xué) 損耗的技術(shù)問題。
[0043] 為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明 實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述 的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護 的范圍。
[0044] 請參閱圖1，本發(fā)明實施例中一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)的一個實施例包括：
[0045] 環(huán)形諧振器1和曲型波導(dǎo)2,可以理解的是，該曲型波導(dǎo)2為圓弧形結(jié)構(gòu)；
[0046] 曲型波導(dǎo)2的曲率半徑R1與環(huán)形諧振器1的曲率半徑R2 -致，且曲型波導(dǎo)2的 腔寬度與環(huán)形諧振器1的腔寬度一致；
[0047] 曲型波導(dǎo)2包含有輸入端21和輸出端22 ;
[0048] 曲型波導(dǎo)2和環(huán)形諧振器1之間間隔有耦合區(qū)域3。
[0049] 必須說明的是，曲率半徑R1\R2和前述的腔寬度與耦合區(qū)域3具備相對應(yīng)的關(guān)系， 可以進一步理解的是，前述的曲率半徑R1\R2的值和腔寬度的值與光損耗系數(shù)κ p相關(guān)聯(lián)， 同時，耦合區(qū)域3的區(qū)域信息與光損耗系數(shù)κ p建立有反比關(guān)系，可以理解的是，耦合區(qū)域3 的區(qū)域信息為曲型波導(dǎo)2和環(huán)形諧振器1之間的間距。
[0050] 必須說明的是，前述的曲率半徑R1\R2的值和腔寬度的值與光損耗系數(shù)κρ相關(guān) 聯(lián)可以是根據(jù)等效折射率法確定與光損耗系數(shù)κ ρ的關(guān)系，前述的等效折射率法將在后續(xù) 的實施例中進行詳細的描述，此處不再具體贅述。
[0051] 需要說明的是，前述的曲型波導(dǎo)2的曲率半徑R1與環(huán)形諧振器1的曲率半徑R2 一致，且曲型波導(dǎo)2的腔寬度與環(huán)形諧振器1的腔寬度一致，使得光在曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振 器中的傳輸速度一致，進一步可以得到光在曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器中的相位為零，可以理 解的是，前述的光在曲型波導(dǎo)和環(huán)形諧振器中的相位為零進一步進行詳細描述如下：
[0052] 曲型波導(dǎo)2和環(huán)形諧振器1可以是兩個鄰近的單模光波導(dǎo)（single mode waveguides),在這兩個波導(dǎo)中均同時具有順向與逆向相反方向傳播的波（forward & backward directions)，當(dāng)其中一個波導(dǎo)，例如曲型波導(dǎo)2中的消逝波延伸到另一跟波導(dǎo)如 環(huán)形諧振器1時就會發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換，即是耦合發(fā)生，耦合的程度取決于兩個波導(dǎo)的模態(tài) 設(shè)計與距離?？梢岳斫獾氖牵僭O(shè)順向傳遞的波為A+與B+，逆向為A-與B-，并假設(shè)此二波 導(dǎo)是理想波導(dǎo)，即沒有擾動（perturbation)。
[0053] 振幅強度由曲型波導(dǎo)2轉(zhuǎn)移至環(huán)形諧振器1之方程式為：
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，包括環(huán)形諧振器，其特征在于，還包括曲型波導(dǎo)； 所述曲型波導(dǎo)的曲率半徑與所述環(huán)形諧振器的曲率半徑一致，所述曲型波導(dǎo)的腔寬度 與所述環(huán)形諧振器的腔寬度一致； 所述曲型波導(dǎo)包含有輸入端和輸出端； 所述曲型波導(dǎo)和所述環(huán)形諧振器之間間隔有耦合區(qū)域； 其中，所述曲率半徑和所述腔寬度與所述耦合區(qū)域的區(qū)域信息具備相對應(yīng)的關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述曲率半徑和所述腔 寬度與所述耦合區(qū)域的區(qū)域信息具備相對應(yīng)的關(guān)系具體包括： 所述曲率半徑的值和所述腔寬度的值與光損耗系數(shù)％相關(guān)聯(lián)； 所述區(qū)域信息與所述光損耗系數(shù)κρ建立有反比關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述區(qū)域信息與LED的 濾波率T ( λ )建立有相對應(yīng)的關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述區(qū) 域信息為所述曲型波導(dǎo)和所述環(huán)形諧振器之間的間距。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述曲型波導(dǎo)為圓弧形 結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括： 光纖，其中一端與所述輸入端連接； LED芯片，與所述光纖另一端連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED芯片為藍光 LED芯片。
8. -種LED顯示屏，其特征在于，包括： 由若干個如權(quán)利要求1至7所述的應(yīng)用于LED的濾波結(jié)構(gòu)組成的LED顯示屏。
9. 一種獲取光損耗系數(shù)的方法，其特征在于，包括： 通過所述曲型波導(dǎo)的曲率半徑和腔寬度按照第一計算方法獲取彎曲損耗Kb ; 根據(jù)所述彎曲損耗Kb按照第二計算方法獲取所述光損耗系數(shù)Kp。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述第一計算方法為等效折射率法，所述第二計算方法為將所述彎曲損耗κ b的值與 耦合損耗\的值求和； 所述耦合損耗的值與耦合區(qū)域的耦合系數(shù)K e的值為正比關(guān)系。
【文檔編號】G09F9/33GK104100932SQ201410373675
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】林廣承 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司