具有沟槽光学板的光学显示器制造技术

本发明专利技术公开一种显示系统，所述显示系统具有光源、显示面板以及设置在所述光源和所述显示面板之间的光控制层构造。所述光源透过所述光控制层构造对所述显示面板进行照明。所述光控制层构造包括沟槽板，所述沟槽板具有朝向所述显示面板的前层、朝向所述光源的后层以及连接所述前层和所述后层的多个连接件。在一些实施例中，所述沟槽板包括第一光控制层、与所述第一光控制层大致平行并且在空间上间隔开的横向构件以及连接所述横向构件和所述第一光控制层的第一连接件构造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学显示器，更具体地说，涉及背面照明的显示系统，例如，可用于液晶监视器和液晶电视机中的显示系统。
技术介绍
液晶显示器(LCD)是在诸如膝上型计算机、手持计算器、电子表和电视机之类的装置中使用的光学显示器。一些液晶显示器包括位于显示器侧面的光源，其设置有光导装置以将光从光源处导向液晶显示器面板的背面。其它的液晶显示器，例如一些液晶监视器和液晶电视机(LCD-TV)，采用设置在液晶显示器面板后方的多个光源直接照明。较大的显示器日益普遍地采用这种构造，这是因为为了达到某个显示亮度级，光功率需求随显示器尺寸的平方增加，而可用于沿着显示器侧面设置光源的空间仅随显示器的尺寸线性地增加。另外，一些液晶显示器应用(例如液晶电视机)要求显示内容足够亮，以便与其它应用相比能在更远的距离进行观看，并且液晶电视机的视角要求一般不同于液晶监视器和手持装置的视角要求。一些液晶监视器和大多数液晶电视机一般由多个冷阴极荧光灯(CCFL)从背面照明。这些光源是线性的并且在显示器的整个宽度上延伸，其结果是利用由较暗区域分隔开的一系列亮条纹照亮显示器的背面。这样的照度分布是不可取的，因此使用扩散板来使液晶显示装置背面上的照度分布平滑。目前，液晶电视机的扩散板采用的是结合有多种分散相的聚合物基质，该聚合物基质由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、环烯烃、以及聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯的无规共聚物构成，该分散相包括玻璃、聚苯乙烯小珠和CaCO3颗粒。这些扩散板在暴露于灯的高温下之后通常会发生变形或翘曲。另外，一些扩散板具有在整个扩散板宽度上随空间变化的扩散特性，以便使液晶显示器面板背面的照度分布更为均匀。有时将这种-->不均匀的扩散板称作印刷图案扩散板。这种扩散板制造起来较昂贵，而且会增加制造成本，这是因为在装配时必须将扩散图案对准照明光源。此外，这些扩散板还需要专用的挤出配混操作以使扩散颗粒均匀地分布在整个聚合物基质中，这进一步增加了成本。此外，为了防止翘曲或其它类型的物理形变，扩散板必须具有相对于其高度和宽度而言的最小厚度。随着显示器尺寸的增大，这意味着扩散板也变得越来越厚，因而显示器的重量会增加。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及这样的显示系统：该显示系统具有光源、显示面板以及设置在该光源和该显示面板之间的光控制层构造。该光源透过光控制层构造对显示面板进行照明。光控制层构造包括这样的沟槽板：该沟槽板具有朝向所述显示面板的前层、朝向所述光源的后层以及连接所述前层和后层的多个连接件。本专利技术的另一个实施例涉及包括沟槽层的光控制单元。该沟槽层具有第一光控制层、与第一光控制层大致平行并且在空间上与所述第一光控制层间隔开的横向构件，以及将所述横向构件连接至第一光控制层的第一连接件构造。根据下面的详细描述，本专利申请的这些及其它方面将是显而易见的。然而，在任何情况下，以上内容都不应理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，在专利申请过程中可以对其进行修正。附图说明结合附图参照下面对本专利技术的各种实施例所做的详细描述，可以更全面地理解本专利技术，在附图中类似的附图标记表示类似的元件，其中：图1示意性地示出了使用沟槽板的显示装置；图2A示意性地示出了沟槽板；图2B和2C示意性地示出了附连有光学薄膜的沟槽板；图3示意性地示出了具有空间上可变的单程透射率的沟槽板；-->图4示意性地示出了具有空间上可变的折射率的沟槽板；图5A和5B示意性地示出了其上层和下层分别具有空间上变化的厚度的沟槽板；图6A和6B示意性地示出了其上层和下层分别具有空间上变化的厚度的沟槽板；图7A、7B和7C示意性地示出了具有横截面形状不同的沟槽的沟槽板；图8A示意性地示出了沟槽板的俯视图，其示出了平行布置的沟槽；图8B示意性地示出了沟槽板的俯视图，其示出了垂直布置的多组平行沟槽；图9和10示意性地示出了具有光学上有用的表面结构的沟槽板；图11A、11B、12A和12B示意性地示出了包括沟槽板的多种光学薄膜构造；图13A和13B示意性地示出了使用与光学薄膜附连的脊的沟槽板的构造；图14A和14B示意性地示出了使用与光学薄膜附连的双面脊的沟槽板的构造；图15和16示意性地示出了构建在双面脊周围的不同薄膜构造；图17示意性地示出了使用具有互连构件的第一层和第二层的沟槽板的构造；以及图18示意性地示出了具有流过沟槽板的沟槽的热传递介质流的显示系统。本专利技术可以有多种修改形式和替代形式，其具体情况在附图中以举例的方式示出并且将在下文作详细描述。然而应当理解，本专利技术并不受所描述的具体实施例的限制。相反，本专利技术涵盖属于由所附的权利要求书限定的本专利技术的精神和范围内的全部修改形式、等同形式和替代形式。具体实施方式-->本专利技术适用于液晶显示器(LCD或LC显示器)，并且适用于背面直接照明式液晶显示器和边缘照明式液晶显示器，例如，用于液晶监视器和液晶电视机(LCD-TV)中的液晶显示器。目前在液晶电视机中使用的扩散板均基于形成为刚性薄片的聚合物基质(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或环烯烃)。该薄片包含扩散颗粒，例如，有机颗粒、无机颗粒或空隙(气泡)。这些板在暴露于用来照明显示器的光源的高温下后，常常会发生变形或翘曲。制造这些板以及将其组装在最终显示装置中的花费也更为昂贵。本专利申请公开了直接照明式液晶显示装置，该液晶显示装置具有设置在液晶显示器面板自身和光源之间的光控制层构造。该光控制层构造可包括扩散层，该扩散层的透射率和雾度水平被设计为用来提供在整个显示器上具有相对均匀的亮度的直接照明式液晶显示器。图1示出了示例性的直接照明式液晶显示装置100的示意性分解图。此类显示装置100可以用于(例如)液晶监视器或液晶电视机。显示装置100的基础是液晶面板102的使用，该液晶面板通常包括设置在面板基板106之间的液晶层104。面板基板106通常由玻璃形成，并且可以包括位于其内表面上的、用于控制液晶层104中的液晶取向的电极结构和配向层。电极结构通常布置成用于限定液晶面板的像素，所述像素是液晶层中可独立于相邻区域对液晶取向进行控制的区域。一个或多个面板基板106还可包括用于在显示的图像上施加颜色的滤色器。上吸收偏振器108设置在液晶层104之上，下吸收偏振器110设置在液晶层104之下。在示出的实施例中，上、下吸收偏振器均位于液晶面板102之外。吸收偏振器108、110和液晶面板102联合控制来自背光源112的光通过显示装置100到达观察者的透射过程。在一些液晶显示器中，可将吸收偏振器108、110布置成使其透射轴相互垂直。当液晶层104的像素未激活时，该像素不会改变从其中穿过的光的偏振态。相应地，当吸收偏振器108、110垂直排列时，穿过下吸收偏振器110的光被上吸收偏振器108吸收。另一方面，当像素被激活时，从其中通过的光的偏振态发生旋转，从而使得透射通过下吸收偏振器110的光中至少有一部分也透射通过上吸收偏振器108。例如，通过控制器114对液晶层104的不同像素进行-->选择性的激活，使得光在某些所需的位置从显示器射出，从而形成观察者看到的图像。该控制器可以包括(例如)计算机或接收并显示电视图像的电视机控制器。在上吸收偏振器108上可设有一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在显示面板和背光源之间使用的光控制单元，所述光控制单元具有朝向所述显示面板的显示面板侧和朝向所述背光源的背光源侧，所述单元包括：　沟槽层，其包括第一光控制层、与所述第一光控制层大致平行并且在空间上间隔开的横向构件、以及与所述横向构件成为一体的第一连接件构造，所述第一连接件附连至所述第一光控制层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-28 11/276,4421.一种在显示面板和背光源之间使用的光控制单元，所述光控制单元具有朝向所述显示面板的显示面板侧和朝向所述背光源的背光源侧，所述单元包括：沟槽层，其包括第一光控制层、与所述第一光控制层大致平行并且在空间上间隔开的横向构件、以及与所述横向构件成为一体的第一连接件构造，所述第一连接件附连至所述第一光控制层。2.根据权利要求1所述的单元，其中所述第一光控制层包括扩散层、增亮层和反射偏振层中的一者。3.根据权利要求1所述的单元，还包括附连至所述沟槽层的第二光控制层。4.根据权利要求3所述的单元，其中第二连接件构造使所述第二光控制层和所述横向构件连接。5.根据权利要求3所述的单元，其中所述第二光控制层连接到所述第一光控制层，使得所述第一光控制层位于所述横向构件和所述第二光控制层之间。6.根据权利要求1所述的单元，其中所述第一连接件设置在所述横向构件的显示面板侧上并且从所述横向构件开始延伸，所述单元还包括设置在所述横向构件的背光源侧上的第二连接件，所述第二连接件从所述横向构件开始延伸，并且所述单元还包括附连至所述第二连接件的第二光控制层。7.一种显示系统，包括：光源；显示面板；以及设置在所述光源和所述显示面板之间的光控制层构造，使得所述光源通过所述光控制层构造对所述显示面板进行照明，所述光控制层构造包括沟槽板，所述沟槽板包括朝向所述显示面板的前层、朝向所述光源的后层、以及连接所述前层和所述后层的多个连接件。8.根据权利要求7所述的系统，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯T理查德，马克D格尔森，苏珊E安德森，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]