层压背光单元制造技术

背光单元包括光导层(120)、被粘合固定到光导层的背面的第一包层(124)、沿第一包层放置的多个转向结构(162)以及被粘合固定到光导层的正面的第二包层(122)，所述光导层包括沿光导层的背面(156)放置的多个提取特征(158)。第一包层具有低于光导层的光导折射率的第一折射率。第二包层具有低于或等于第一折射率的第二折射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层压背光单元附图描述为更完全地理解本公开，参考以下详细描述和附图，在附图中，相同的参考标号可被用来标识附图中相同的元素。图1是根据一个示例的具有显示器的电子设备的示意性分解透视视图。图2是根据一个示例的显示器的层压背光单元的部分示意截面视图。图3是具有根据一个示例被引导和提取的示例性光线的图2的层压背光单元的部分示意截面视图。图4是根据一个示例的作为在包层折射率中的差异的函数的提取特征角度的图表。图5是根据一个示例的作为包层折射率的函数的聚光比的图表。图6是根据一个示例的电子设备的框图，在其中可以使用层压背光单元。尽管所公开的设备和系统易于具有各种形式的实施例，但在附图中示出了(并在下文描述了)各具体实施例，其中要理解，本公开旨在是说明性的，而不将本专利技术限于本文所描述和示出的各具体实施例。详细描述电子设备的显示器具有背光单元以照明液晶显示器(LCD)面板。背光单元可以包括多个光管理膜或其它彼此粘合固定的层。所述膜或层可以包括被粘合固定到光导层的正面和背面的包层，光在提取之前通过其反射传播。包层和光导层可以被配置以便光被受控地通过光导层的背面从光导层被提取。作为与沿光导层的背面放置的提取特征的交互的结果，光以受控的角度(而不是由于散射导致的随机化角度)从光导层出射。将光的提取控制在所选的角度范围(例如几度或其它小的或非常小的范围)可以被用于提供紧密的出射分布以及进而提供一个窄视角显示器例如，显示器可以增加朝着观看者定向的照明量，而不是朝着观看者的任一侧。所述视角可以比在其它背光单元(诸如在其中通过再循环或亮度增强膜建立对视角的宽度的限制的那些背光单元)中可实现的视角更窄。更窄的视角进而可以提供减少显示器的功率消耗的机会，因为更少的光被浪费在照明观看者之外的区域。包层的配置可以支持受控提取。例如，包层可以彼此具有折射率偏差。被固定到光导层的正面的包层可以具有比被固定到背面的包层更低的折射率。折射率中的差异和提取特征的配置可以确保光以后向从光导层被提取。包层的配置和背光单元的提取特征可以产生固有地窄观察锥体。背光单元可以在无需将一个或多个棱镜膜放置在背光单元上以试图增加轴上照明的情况下产生窄观察锥体。尽管这样的棱镜膜可以相对于完全散射显示器改进轴上照明达大约5倍，但包层和提取特征可以改进照明达大约十倍。窄观察锥体的固有产生可以通过在到达这样的棱镜膜之前避免随机化光的散射来实现。避免这种随机化允许背光单元维持通过光导层传播的光的定向特性。每个提取特征可以是或包括在光导层中的棱镜形状的凹槽(indentation)。被固定到背面的包层可以被放置在每个凹槽中。凹槽允许在选择性角度范围内传播的光出射出光导层。角度的范围可以通过为浅的或低板形(profileshape)的凹槽被限制到窄的角度范围。被允许出射出光导层的窄的角度范围导致窄的从显示器的出射角度范围。这样，朝着观看者定向的光可以落入紧出射分布内。这样，可以实现窄视角的显示器。从光导层提取的光可以由多个转向结构之一反射回以将光重新定向朝向观看者。将反射(而不是散射)用于重定向维持了光提取的受控性质。每个转向结构可以是在被粘合固定到包层的膜上承载的棱镜形状的结构，所述包层被沿光导层的背面放置。遇到转向结构的光被以一个方向反射转向观看者，该方向与光导层内的光的传播角度相对应。由于提取特征的选择性提取，这样，由背光单元所发射的光可以展现出期望的方向性。结果，显示器可以展现出更窄的视角。背光单元的组成膜或层中的一些或全部可以被彼此粘合固定。例如，背光单元可以被配置为层压结构以形成实心膜组装件。背光单元的相邻膜或层的粘合可以防止或最小化背光单元的组成层的相对移动。否则，如果组成膜或层是自由浮动的，则这样的移动可以发生。例如，组成层的粘合可以防止或最小化由于机械过限制(mechanicalover-constraint)或热膨胀中的差异导致的所述层的任何褶皱或屈曲。这样可以避免或最小化在显示输出中的Mura缺陷或其它非均匀性。膜的粘合还可以允许膜的厚度被减小到最小光学功能厚度或朝着最小光学功能厚度减小。例如，这样，可以避免在背光单元中用于维持平坦度的膜厚度。背光单元的固态性质可以允许背光单元被结合到LCD面板。这样，可以建立一种稳健的、实心的显示模块。例如，显示模块的实心性质可以防止或最小化在操作期间产生的问题，例如由于触屏显示器的屈曲产生的问题。背光单元的组成层可以由材料构成和/或以其它方式被构造为和/或被配置为便利并利用层压。例如，包层可以被粘合固定到光导层的正面和背面。在一些情形中，包层可以由相应的粘合材料提供。尽管结合具有触屏的电子设备进行了描述，然而，内部支架可结合各种电子设备使用，包括不具有触敏显示器的那些电子设备。电子设备的大小和形状因子可显著改变。设备的范围可以从可穿戴设备或手持式设备到电视机或其它挂壁式显示器或其它大型设备。尽管在此描述了背光单元的各个方面，然而显示模块和电子设备的其它组件的组成和其它特性也可改变。图1是一种电子设备100的截面图，所述电子设备具有透明盖102、壳104和放置在透明盖102与壳104之间的显示模块106。透明盖102可以包括或由玻璃、塑料和/或其它透明材料组成。在该示例中，透明盖102和/或显示模块106由内部支架108支持。内部支架108被置于透明盖102和壳104之间。显示模块106被置于内部支架108的正面或向前的面上。在该示例中，电子设备100包括放置在内部支架108的背面或向后的面上的电池110和电子模块112。如下所述，显示模块106、电池110、电子模块112和/或电子设备100的其它内部组件可以被粘合地或以其他方式固定到或安装到内部支架108。在其他情况下，设备100不包括内部支架108。显示模块106可以被配置作为显示模块堆叠。显示模块堆叠106可包括任意数目的光学层或膜。显示模块堆叠106的每个层可以在结构上由内部支架108支撑。在此示例中，显示模块堆叠106包括触摸传感器单元114、LCD单元(或面板)116、以及背光单元118。触摸传感器单元114可包括形成在、被施加到或以其它方式被固定到透明盖102和/或显示模块堆叠106的剩余部分上的一个或多个层。LCD单元116可包括置于触摸传感器单元114和背光单元118之间的一个或多个层。背光单元118可以包括光导层(或板)120以及前和后包层122和124。包层122、124被分别置于光导层120的正和背面(或侧)上并沿正和背面(或侧)放置。包层122、124可以被粘合固定到正和背面。背光单元118可包括任意数目的附加光管理膜或层。光管理膜和层的示例结合图2和3被示意性地示出并描述。显示模块106的相邻的单元、层或其它元件或组件可绑定在一起或以其它方式彼此固定。例如，触摸传感器单元114可被绑定到LCD面板116。LCD面板116可进而被绑定到背光单元118。显示模块106也可被绑定或以其它方式被固定到透明盖102。显示模块106的相邻单元或面板可以是彼此毗连的，除了其间的粘合层或膜之外。在图1的示例中，粘合层126、128被用于将单元114、116、118的相邻单元彼此固定。相邻单元的绑定可以导致在其间缺少气隙。显示模块106的上(或正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光单元，包括：具有正面和背面的光导层，所述光导层包括沿所述光导层的所述背面放置的多个提取特征；被粘合固定到所述光导层的所述背面的第一包层；沿所述第一包层放置的多个转向结构；以及被粘合固定到所述光导层的所述正面的第二包层；其中所述第一包层具有低于所述光导层的光导折射率的第一折射率，并且其中所述第二包层具有低于或等于所述第一折射率的第二折射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 US 14/552,7621.一种背光单元，包括：具有正面和背面的光导层，所述光导层包括沿所述光导层的所述背面放置的多个提取特征；被粘合固定到所述光导层的所述背面的第一包层；沿所述第一包层放置的多个转向结构；以及被粘合固定到所述光导层的所述正面的第二包层；其中所述第一包层具有低于所述光导层的光导折射率的第一折射率，并且其中所述第二包层具有低于或等于所述第一折射率的第二折射率。2.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述多个提取特征的每个提取特征包括在所述光导层的所述背面中的相应的凹槽。3.如权利要求2所述的背光单元，其特征在于，每个凹槽包括比所述多个转向结构的每个转向结构更浅的棱镜。4.如权利要求2所述的背光单元，其特征在于：所述第一包层由具有所述第一折射率的粘合材料构成；以及每个凹槽由所述粘合材料填充。5.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于：每个转向结构包括相应的棱镜；以及每个提取特征比每个棱镜更浅。6.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于：每个提取特征具有以相对于背面的一个角度被定向的面；以及所述第一和第二折射率与所述光导折射率有偏差，以使得所述正面具有一个全内反射角，所述全内反射角比所述背面的全内反射角大至少两倍的每个提取特征的所述面的所述角度。7.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于，每个提取特征可以被定形，使得遇到相应的提取特征的所述光要么通过穿过所述提取特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·拉奇，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US