具有图案化的背光提取脊的显示器背光灯的制作方法_2

文档序号:9929102阅读:来源:国知局
和56之类的显示层之间。层56和58可以插在下偏光层60和上偏光层54之间。
[0034]层58和56可以由诸如玻璃或塑料透明层之类的透明基板层形成。层56和58可以是诸如薄膜晶体管层和/或彩色滤光层的层。可以在层58和56的基板上形成导电迹线、彩色滤光元件、晶体管和其他电路和结构(例如,以形成薄膜晶体管层和/或彩色滤光层)。触摸传感器电极也可以并入诸如层58和56之类的层中,和/或触摸传感器电极也可以在其他基板上形成。
[0035]对于一个示例性配置,层58可以是薄膜晶体管层,其包括基于薄膜晶体管的像素电路的阵列和相关联的电极(像素电极),用于向液晶层52施加电场从而在显示器14上显示图像。层56可以是彩色滤光层,其包括彩色滤光元件的阵列,用于向显示器14提供显示彩色图像的能力。如果是期望的,层58可以是彩色滤光层,并且,层56可以是薄膜晶体管层。也可以使用其中彩色滤光元件与薄膜晶体管结构在公共基板层上结合的配置。
[0036]在装置10中的显示器14的操作期间,控制电路(例如,印刷电路上的一个或多个集成电路)可以用于产生要在显示器14上显示的信息(例如,显示数据)。要显示的信息可以使用信号路径,诸如刚性或柔性印刷电路(诸如印刷电路64)中由导电金属迹线形成的信号路径,传送到诸如电路62A或62B的显示驱动集成电路(作为示例)。诸如集成电路62A的集成电路和/或诸如柔性印刷电路64的柔性印刷电路可以在凸台区(ledgereg1n) 66中附连到基板58 (作为示例)。
[0037]背光灯结构42可以包括诸如导光板78的导光板。导光板78可以由诸如透明玻璃或塑料之类的透明材料形成。在背光灯结构42的操作期间,诸如光源72的光源可以产生光74。光源72可以是例如发光二极管阵列(例如,按照在图2的定向中延伸到页中的行布置的一系列发光二极管)。
[0038]来自光源72的光74可以耦合进入导光板78的边缘表面76并且由于全内反射的原理可以贯穿导光板78在X维度和Y维度分散。导光板78可以包括帮助光退出导光板78以用作背光44的诸如凹点、凸起、凹槽或脊的光散射特征。这些特征可以位于导光板78的上表面上和/或相对的下表面上。对于一个在本文中作为示例描述的示例性配置,诸如导光板78的下表面的第一表面具有凸起的图案而诸如导光板78的上表面的相对的第二表面具有脊的图案(有时也指柱镜、柱镜结构或柱镜脊)。光源72可以如图2所示位于导光板78的左侧,或可以沿着板78的右边缘和/或板78的其他边缘定位。
[0039]从导光板78在Z方向上朝上散射的光74可以用作显示器14的背光44。朝下散射的光74可以由反光片80在朝上方向反射回去。反光片80可以由反射结构形成,反射结构诸如是涂覆有介质反射镜的塑料基板层,介质反射镜由交替高折射率和低折射率无机或有机层形成。
[0040]为了增强背光灯结构42的背光性能,背光灯结构42可以包括光学膜70。光学膜70可以包括扩散层以帮助背光44变均匀从而减少热点。光学膜70也可以包括棱镜膜(有时称之为转向膜)以用于校准背光44。光学膜70可以重叠背光单元42中的诸如导光板78和反光片80之类的其他结构。例如,如果导光板78具有图2的X-Y平面中的矩形占位(footprint),则光学膜70和反光片80均可以有匹配的矩形占位。光学膜70可以包括用于增强离轴观看的补偿膜,或可以在显示器14的偏光层内或显示器14的其他位置形成补偿膜。
[0041]图3是显示器14的一部分的俯视图,其示出显示器14可以如何在显示层46内形成像素90的阵列。像素90可以具有诸如红色滤光元件R、绿色滤光元件G和蓝色滤光元件B之类的不同色彩的彩色滤光元件。像素90可以按行和列布置并可以形成显示器14的活动区域AA。活动区域AA(Active Area)的边界可以略微地在导光板78的边界内以确保显示器14中没有可视热点(S卩,没有其中显示器14的背光照明明显亮于周围区域的区域)。例如,活动区域AA的边界92可以从导光板的下边缘76偏移距离82。一般期望最小化距离82的大小以使得显示器14对于给定的活动区域尺寸而言尽可能紧凑。然而,距离82不应当太小以确保充足的光混合。具体地,距离82应当足够大以允许从发光二极管72发射的光74足够均匀来用作背光照明。当光74起初从独立的发光二极管72发出时,光74集中于发光二极管72的出口处并且不存在于发光二极管72之间的空间中。当光74在导光板78内已经传播足够远之后(即,在光74已经穿过足够大的混合距离82之后),光74将沿着X维度平滑地分布并且不再集中于各个独立的发光二极管72的出口附近。
[0042]在不过度增厚导光板78的情况下,为了增强来自发光二极管72的光74耦合进入导光板的边缘76的效率,可能期望提供具有向外逐渐变小(tapered)(喇叭形)的边缘的导光板78。常规的边缘锥形通过如下步骤形成:邻近发光二极管在导光板的上表面中形成锥形,并使导光板的相对的平坦下表面不变。然而如果不注意,这类型的锥形可能具有太陡的倾角,而由于在锥形区内全内反射条件的损失,会提高过度漏光的可能性。对于图4的示例性导光板78的横截面侧视图中示出的示例性锥形配置,通过为导光板78分别提供上锥形结构100和下锥形结构102两者,可以避免过度光损失。锥形102和100可以是对称的,或者,锥形102和100可以具有不同形状。在区96中,导光板78是平坦的并且分别具有平坦地平行的相对上表面106和下表面108。在锥形区98中,导光板78具有的厚度从区96的厚度(T2)变为边缘76处增大的厚度Tl,所以锥形结构表面112和104相对于平坦的上导光板表面106和下导光板表面108形成非零角度。厚度T2可以是约400微米、300-500微米、小于600微米、大于200微米或其他合适的厚度。增大大小的尺寸Tl帮助导光板78接收来自发光二极管72的光74。由锥形结构100和102形成的导光板78中的锥形帮助使光74集中到导光板的区96内以用于形成背光44。
[0043]如图5所示,导光板78的下表面96可以设有诸如凸起(突出)114的光散射特征。凸起114可以帮助将在导光板78的内部行进的光74重定向为在Z方向上朝上以用作显示器14的背光44。
[0044]因为在导光板78内行进的光74被引导为在Z方向上朝上以用作背光44,保持在导光板78中的光74的强度降低。因此,光74的强度在邻近发光二极管72的导光板78的边缘76处最大,并且随着沿Y轴远离边缘76的距离的增加而降低。一般地期望背光44的强度在X维度和Y维度上跨导光板78的表面要均匀地分布。为了确保背光44在Y值较大时不要太暗淡,凸起114的密度可以如图6所示的随Y值增大而增大。在较大Y值处的凸起114的密度的增加抵消了在较大Y值处导光板内光74的强度的降低从而保证背光44具有作为维度Y的函数的均匀强度。
[0045]凸起114可以在X维度分布不均匀以帮助抵消原本会与每个发光二极管关联的热点。图7中示出了针对维度Y的多个位置的示例性横向凸起密度分布。在图7的示例中,第一发光二极管发出的光74在位置Xl处进入边缘76,并且第二发光二极管发出的光74在位置X2处进入边缘76。因此有背光44集中于位置Xl和X2周围的自然趋势,尤其在紧邻边缘76的低Y值处。这个可以通过局部降低在发光二极管74的出口处的凸起114的密度来抵消(即,通过在位置Xl和X2处降低凸起114的密度来抵消)。该类型的示例性凸起密度降低方式由图7的曲线120、122、124和126例示出。曲线120对应于邻近边缘76的凸起114的密度(维度Y1)。在这个Y位置处凸起密度的降低最大,因为光74在刚发射进入导光板78的边缘7
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