带有直下式背光单元的显示器制造技术

本发明专利技术题为“带有直下式背光单元的显示器”。显示器中的像素阵列可通过背光来照明，该背光具有在相应单元的阵列中的发光二极管阵列。反射器用于通过像素阵列反射来自发光二极管的光。在单元内，反射器具有截面轮廓，该截面轮廓帮助朝向单元的边缘分布从发光二极管发射的光。用于背光的光漫射器层可具有部分反射层，诸如带有角度相关透射的薄膜干涉滤光器。在每个单元内，反射器可具有带有为抛物线或椭圆形的部分的截面轮廓。

Display with direct backlight unit

The invention is entitled \display with direct down type backlight unit\. The pixel array in the display can be illuminated by a backlight having an array of light-emitting diodes in an array of corresponding units. The reflector is used to reflect light from the LED through the pixel array. Within the cell, the reflector has a cross-section profile that helps distribute light emitted from the LED toward the edge of the cell. The diffuser layer for backlight may have a partial reflector layer, such as a thin film interference filter with angular correlation transmission. Within each unit, the reflector can have a cross-section profile with parabola or ellipse.

【技术实现步骤摘要】
带有直下式背光单元的显示器本申请要求于2017年3月3日提交的临时专利申请No.62/466,492以及于2017年11月21日提交的非临时专利申请No.15/819,085的权益，上述专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及显示器，并且更具体地涉及背光显示器。
技术介绍
电子设备常常包括显示器。例如，计算机和蜂窝电话有时设置有背光液晶显示器。侧光式背光单元具有将光发射到导光板的边缘表面中的发光二极管。然后，导光板将发射的光横向分布在显示器上以用作背光照明。直下式背光单元具有垂直通过显示器发射光的发光二极管阵列。直下式背光可具有局部可调光的发光二极管，该发光二极管允许增强动态范围。然而，如果不小心，则直下式背光可能体积大或者可能产生不均匀的背光照明。
技术实现思路
显示器可具有像素阵列，诸如液晶像素阵列。像素阵列可用来自背光单元的背光照明来照明。背光单元可包括发光二极管阵列和有助于通过像素阵列反射来自发光二极管的光的光反射器。每个发光二极管可被放置在相应单元中。在每个单元中，光反射器可具有包括抛物线或椭圆形部分的截面轮廓。显示器中的漫射器可用于使来自发光二极管阵列的光均匀化。磷光层和其他光学膜可与漫射器重叠。发光二极管可为蓝光发射二极管。部分反射层可插置在漫射器与发光二极管阵列之间。部分反射层可由漫射器上的电介质层的堆叠形成。电介质层的堆叠可形成带有角度相关透射的薄膜干涉滤光器。发光二极管可安装到印刷电路，并且可突出通过光反射器中的开口。光反射器可由反射材料形成，该反射材料诸如反射白色层或形成薄膜干涉镜的电介质堆叠。附图说明图1是根据实施方案的具有显示器的例示性电子设备的图示。图2是根据实施方案的例示性显示器的截面侧视图。图3是根据实施方案的直下式背光单元的例示性发光二极管阵列的顶视图。图4是根据实施方案的例示性发光二极管的截面侧视图。图5是根据实施方案的示出可如何以各种角度从发光二极管发射光的在腔反射器中的例示性发光二极管的截面侧视图。图6是示出根据实施方案的图5的发光二极管和反射层可如何通过具有成角度地变化的透光率的层而重叠的图。图7和图8是根据实施方案的用于背光单元的腔反射器单元的透视图。图9是根据实施方案的背光单元的一部分的顶视图。图10是根据实施方案的图7中所示类型的例示性腔反射器的截面侧视图。图11是根据实施方案的图8中所示类型的例示性腔反射器的截面侧视图。图12是根据实施方案的包括带有椭圆形轮廓的部分的例示性腔反射器的截面图示。图13是根据实施方案的包括带有抛物线轮廓的部分的例示性腔反射器的截面图示。图14是根据实施方案的电介质层的例示性堆叠的截面侧视图，该电介质层诸如形成薄膜干涉滤光器的交替折射率的电介质层。图15是根据实施方案的诸如棱镜膜的例示性光准直层的截面侧视图。图16是根据实施方案的例示性微透镜阵列层的截面侧视图。图17是根据实施方案的例示性漫射器层的截面侧视图。图18是根据实施方案的例示性显示器的截面侧视图。具体实施方式电子设备可设置有背光显示器。背光显示器可包括通过来自直下式背光单元的光进行背光照明的液晶像素阵列或其他显示器结构。图1示出了可设置有具有直下式背光单元的显示器的类型的例示性电子设备的透视图。图1的电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或者其他手持式或便携式电子设备，较小的设备(诸如腕表设备)、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或佩戴在用户的头部上的其他仪器，或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如系统，该系统中带有显示器的电子仪器被安装在信息亭或汽车中)、实施这些设备中的两种或更多种设备的功能的仪器，或其他电子仪器。如图1所示，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在外壳12中。有时可被称为壳体或外罩的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或者这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，一些或全部外壳12被加工或模制成单个结构或者可使用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。外壳12可具有支架诸如可选的支架18，可具有多个零件(例如，相对于彼此移动以形成膝上型计算机或带有可移动零件的其他设备的外壳部分)，可具有蜂窝电话或平板电脑的形状(例如，在其中省略了支架18的布置中)，并且/或者可具有其他合适的配置。图1中所示的用于外壳12的布置是例示性的。显示器14可为结合了导电电容触摸传感器电极层或其他触摸传感器部件(例如，电阻触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器，或者可为不是触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或其他透明导电结构的阵列形成。显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的像素16的阵列，或者可具有基于其他显示技术的像素阵列。图2中示出了显示器14的截面侧视图。如图2所示，显示器14可包括像素阵列诸如像素阵列24。像素阵列24可包括诸如图1的像素16的像素的阵列(例如，具有数行和数列像素16的像素阵列)。像素阵列24可由液晶显示模块(有时称为液晶显示器或液晶层)或其他合适的像素阵列结构形成。作为实施例，用于形成像素阵列24的液晶显示器可包括上偏振器和下偏振器、插置在上偏振器与下偏振器之间的滤色器层和薄膜晶体管层、以及插置在滤色器层与薄膜晶体管层之间的液晶材料层。如果需要，其他类型的液晶显示器结构可用于形成像素阵列24。在14的操作期间，图像可被显示在像素阵列24上。背光单元42(其有时可被称为背光、背光层、背光结构、背光模块、背光系统等)可用于产生穿过像素阵列24的背光照明44。这对像素阵列24上的任何图像进行照明，以便由观看者(诸如沿方向22观看显示器14的观看者20)观看。背光单元42可具有光学膜26、光漫射器诸如光漫射器(光漫射器层)34、以及发光二极管阵列36。发光二极管阵列36可包含产生背光照明44的光源(诸如发光二极管38)的二维阵列。作为实施例，发光二极管38可被布置成行和列，并且可处于图2的X-Y平面中。发光二极管38可由设备10中的控制电路一致地控制，或者可被独立控制(例如，以实施帮助改善显示在像素阵列24上的图像的动态范围的局部调光方案)。由每个发光二极管38产生的光可在穿过像素阵列24之前沿着维度Z通过光漫射器34和光学膜26向上行进。光漫射器34可包含漫射来自发光二极管阵列36的光的光散射结构，并且从而帮助提供均匀的背光照明44。光学膜26可包括诸如二向色滤光器32的膜、磷光粉层30和膜28。膜28可包括增亮膜，该增亮膜帮助准直光44，并且从而提高用于用户20的显示器14和/或其他光学膜(例如，补偿膜等)的亮度。发光二极管38可发射任何合适颜色的光。在一个例示性配置的情况下，发光二极管38发射蓝光。二向色滤光器层32可被配置为使来自发光二极管38的蓝光穿过，同时反射其他颜色的光。来自发光二极管38的蓝光可通过诸如磷光粉层30的光致发光材料(例如，白色磷光体材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示器，包括：多个像素；以及背光，所述背光被配置为产生用于所述多个像素的背光照明，其中所述背光包括：光源，所述光源被配置为发射光并被布置成多个相应单元；以及反射器，所述反射器通过所述多个像素反射来自所述光源的所述光，其中所述反射器在每个单元中具有截面轮廓，所述截面轮廓带有选自由以下项构成的组的部分：抛物线部分和椭圆形部分。

【技术特征摘要】
2017.03.03 US 62/466,492;2017.11.21 US 15/819,0851.一种显示器，包括：多个像素；以及背光，所述背光被配置为产生用于所述多个像素的背光照明，其中所述背光包括：光源，所述光源被配置为发射光并被布置成多个相应单元；以及反射器，所述反射器通过所述多个像素反射来自所述光源的所述光，其中所述反射器在每个单元中具有截面轮廓，所述截面轮廓带有选自由以下项构成的组的部分：抛物线部分和椭圆形部分。2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述像素包括像素阵列，并且其中所述光源包括所述光源的二维阵列，所述光源被布置在所述相应单元的二维阵列中。3.根据权利要求2所述的显示器，其中每个光源具有至少一个发光二极管。4.根据权利要求3所述的显示器，还包括光漫射器层，所述光漫射器层插置在所述发光二极管阵列与像素阵列之间；以及部分反射层，所述部分反射层插置在所述光漫射器层与所述发光二极管阵列之间。5.根据权利要求4所述的显示器，其中所述部分反射层包括选自由以下项构成的组的部分反射层：具有角度相关光透射特性的薄膜干涉滤光器、胆甾型液晶层、和交替折射率的聚合物膜的堆叠。6.根据权利要求5所述的显示器，还包括印刷电路，其中所述发光二极管安装到所述印刷电路，其中在每个单元内所述反射器具有围绕所述发光二极管中的相应一个发光二极管的四个直边缘，并且其中沿着所述四个边缘中的每个边缘的每个点与所述印刷电路相隔共同的距离。7.根据权利要求5所述的显示器，还包括印刷电路，其中所述发光二极管安装到所述印刷电路，其中在每个单元内所述反射器具有四个拐角和四个弯曲边缘，所述四个弯曲边缘中的每个弯曲边缘在所述四个拐角中的相应一对拐角之间延伸，其中所述四个弯曲边缘中的每个弯曲边缘具有与所述印刷电路相隔第一距离的端点和与所述印刷电路相隔第二距离的中点，所述第二距离小于所述第一距离。8.根据权利要求5所述的显示器，其中所述部分反射层包括在所述光漫射器层上的涂层，其中所述反射器包括选自由以下项构成的组的反射器：有光泽的白色反射器、漫反射白色反射器、镜面反射白色反射器、形成薄膜干涉镜的薄膜电介质层的堆叠、胆甾型液晶层、以及交替折射率的聚合物膜的堆叠。9.根据权利要求3所述的显示器，其中所述发光二极管包括蓝光发射二极管，并且其中所述显示器还包括插置在所述发光二极管与所述像素阵列之间的部分反射层。10.一种显示器，包括：像素阵列；以及背光，所述背光被配置为产生用于所述像素阵列的背光照明，其中所述背光包括：发光二极管单元的二维阵列，所述发光二极管单元中的每个包括被配置为发射光的至少一个发光二极管；以及反射器，所述反射器通过所述像素阵列反射来自所述发光二极管的光，其中所述反射器在每个单元中具有截面轮廓，所述截面轮廓带有为抛物线的部分。11.根据权利要求10所述的显示器，还包括：光漫射器层，所述光漫射器层插置在所述像素阵列与发光二极管阵列之间，其中所述发光二极管被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘榕，Y·P·孙，A·哈菲迪，E·A·子维格勒，齐军，顾明霞，V·H·殷，李向同，李妍明，黄毅，洪自若，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US