用于背光显示器的颜色转换膜和背光单元制造技术

一种用于背光单元的颜色转换膜包括发光二极管的阵列。该颜色转换膜包括基本上平面的基底部分，以及多个三维结构，多个三维结构从基本上平面的基底部分延伸。三维结构中的每个三维结构具有至少一个倾斜表面，该倾斜表面具有相对于基本上平面的基底部分的约55°‑75°的底角。颜色转换膜包括具有约为1.5‑1.7的折射率的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于背光显示器的颜色转换膜和背光单元相关申请的交叉引用本申请依赖于2019年1月3日提交的标题为“COLORCONVERSIONFILMANDBACKLIGHTUNITFORBACKLITDISPLAYS”的美国临时专利申请序列No.62/787,828的优先权，该申请的内容通过引用整体合并于此。
本专利技术一般地涉及可以用作背光显示器的背光单元中的颜色转换层、具体地用于具有蓝色发光二极管(LED)光源的背光显示器的颜色转换膜。
技术介绍
液晶显示器(LCD)正越来越多地使用背光单元架构100(在图1中示意性图示的)，该背光单元架构100通常包括各个短波长(蓝色)LED110的阵列。如图1中所图示的，一系列膜用于扩散或漫射从蓝色LED110发射的光，该一系列膜包括漫射器膜120、使用量子点或发光材料(phosphormaterial)来将蓝光中的一些蓝光转换为绿光和红光并可以是膜的形式的颜色转换层130、被配置为扩散或漫射从颜色转换层130出射的光的第二漫射器膜140以及经常是相对于彼此旋转大致90度的两个棱镜膜的两个增亮膜(BEF)150、160。在背光单元中可以有用于改善光的整体均匀度的附加的膜。诸如图1中描绘的颜色转换层130之类的远程颜色转换层的使用使离开LED本身的蓝至白光转换材料移动至位于距LED短距离的基板。这在提高效率、提高可靠性以及亮度和颜色再现的更好均匀度方面有许多潜在的益处。颜色转换层通常被封装在其它可塑层内或其它可塑层之间。在颜色转换层130内，大量的蓝光被吸收并在更长的波长(例如，红色波长和绿色波长)下被重新发射。更长波长的光在所有方向上发射，并且如果没有允许更长波长的光耦合出膜(即，从膜出射)的机制，则很大一部分留在层130中。因此，当前的颜色转换层可以使用层内的表面粗糙和/或散射位点以允许发射的光耦合出层。如图2中图示的，当颜色转换层130是已知的含发光剂或量子点的膜230时，进入膜的光线并不在膜230内行进相同的距离。例如，如由箭头200表示的以诸如垂直(～90°)之类的“高”角度进入膜230的光线行进最短的距离，而如由箭头210表示的以“较低”角度进入膜230的光线行进比光线200更长的距离，如图2中所示。行进距离的这种差异产生了至少两个问题。第一，正以较低角度(箭头210)行进通过颜色转换层130的蓝光行进较长距离通过颜色转换层130，从而导致与以较高角度(箭头200)行进的光相比，蓝光中的更多蓝光被吸收，并且因此较少的蓝光以较低角度从颜色转换层130出射，这导致颜色随角度的变化而变化。第二，因为低角度蓝光(箭头210)相对于垂直蓝光(箭头200)优先地衰减，所以蓝光的扩散或漫射减少。这导致蓝光的较差的均匀度，这使背光单元100中的较厚的膜堆叠成为必要以进行补偿。期望的是具有没有对入射光的角度依赖性并且可以为以不同角度进入颜色转换层的光提供类似吸收的颜色转换层。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供有一种用于包括发光二极管的阵列的背光单元的颜色转换膜。该颜色转换膜包括基本上平面的基底部分，以及从基本上平面的基底部分延伸的多个三维结构。多个三维结构中的每个三维结构具有至少一个倾斜表面，该倾斜表面具有相对于基本上平面的基底部分的约55°-75°的底角。颜色转换膜包括具有约为1.5-1.7的折射率的材料。在实施例中，基本上平面的基底部分具有高达约15μm的厚度。在实施例中，颜色转换膜的材料包括发光材料。在实施例中，材料包括量子点。在实施例中，多个三维结构中的每个三维结构具有从包括角锥体和圆锥体的组中选择的形状。根据本专利技术的一方面，提供有一种背光单元，该背光单元包括：蓝色发光二极管的阵列，被构造和布置为漫射从发光二极管的阵列发射的光的第一基板，以及颜色转换层。颜色转换层包括基底部分，该基底部分具有与第一基板接触的第一侧和与第一侧相对的第二侧。颜色转换层包括从基底部分的第二侧延伸的多个三维结构。三维结构中的每个三维结构具有带有约为55°-75°的底角的至少一个倾斜表面。颜色转换层具有约1.5-1.7的折射率。背光单元还包括与多个三维结构接触的第二基板。第二基板具有比颜色转换层的折射率小约0.05至约0.3的折射率。在实施例中，基底部分具有高达约15μm的厚度。在实施例中，颜色转换层具有1.6的折射率，并且第二基板具有1.5的折射率。在实施例中，底角约为70°。在实施例中，颜色转换层具有1.7的折射率，并且第二基板具有1.5的折射率。在实施例中，底角约为60°。在实施例中，颜色转换层的折射率与第二基板的折射率之间的差为0.1，并且底角约为70°。在实施例中，颜色转换层的折射率与第二基板的折射率之间的差为0.2，并且底角约为60°。在实施例中，颜色转换层包括发光材料。在实施例中，颜色转换层包括量子点。本专利技术的这些和其它方面、特征和特性以及操作的方法和结构的相关元件与部件的组合的功能和制造的经济，将在参考附图考虑以下描述和所附权利要求时变得更加清楚，所有这些都形成本说明书的部分。然而，要明确理解的是，附图仅仅是出于例示和描述的目的，而不旨在作为对本专利技术的限制的定义。如说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一(a/an)”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。附图说明下图的部件被图示为强调本公开的一般原理，并且不必要是按比例绘制的，尽管图中的至少一幅图可以是按比例绘制的。为了一致性和清楚性的缘故，指示对应部件的参考标记在必要时在全部图中被重复。图1是用于LCD显示器的背光单元的示意性图示；图2是图1的背光单元的一部分的示意性图示；图3是根据本专利技术的实施例的背光单元的一部分的示意性图示；以及图4是图3中图示的背光单元的颜色转换层的一部分的示意性图示。具体实施方式图3示意性地图示了根据本专利技术的实施例的背光单元300的一部分。背光单元300的图示部分包括颜色转换层330，该颜色转换层330包括基本上平面的基底部分332以及多个三维结构334，基本上平面的基底部分332具有与漫射器膜120接触的第一侧，多个三维结构334从基本上平面的基底部分332的与第一侧相对的第二侧延伸。颜色转换层330可以包括诸如发光剂或量子点之类的通常用于来自LED光源的蓝光的颜色转换的材料，或者颜色转换层330可以包括可以执行与发光剂和量子点相同功能的某种其它材料。在实施例中，颜色转换层330包括发光颗粒，这些发光颗粒具有约4μm-25μm的范围内的等效直径。如也在图3中图示的，基板340接触颜色转换层330的三维结构334。基板340包括基底部分342以及多个三维结构344，基底部分342位于颜色转换层330的三维结构334的峰上方，多个三维结构344从基底部分342延伸并填充在颜色转换层330的三维结构334之间的空隙中，使得颜色转换层330的三维结构334被基板340封装。图4是彼此相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包括发光二极管的阵列的背光单元的颜色转换膜，所述颜色转换膜包括：/n基本上平面的基底部分；以及/n多个三维结构，所述多个三维结构从所述基本上平面的基底部分延伸，所述多个三维结构中的每个三维结构具有至少一个倾斜表面，其中所述倾斜表面具有相对于所述基本上平面的基底部分的约55°-75°的底角，/n所述颜色转换膜包括具有约为1.5-1.7的折射率的材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190103 US 62/787,8281.一种用于包括发光二极管的阵列的背光单元的颜色转换膜，所述颜色转换膜包括：
基本上平面的基底部分；以及
多个三维结构，所述多个三维结构从所述基本上平面的基底部分延伸，所述多个三维结构中的每个三维结构具有至少一个倾斜表面，其中所述倾斜表面具有相对于所述基本上平面的基底部分的约55°-75°的底角，
所述颜色转换膜包括具有约为1.5-1.7的折射率的材料。


2.根据权利要求1所述的颜色转换膜，其中，所述基本上平面的基底部分具有高达约15μm的厚度。


3.根据权利要求1所述的颜色转换膜，其中，所述材料包括发光材料。


4.根据权利要求1所述的颜色转换膜，其中，所述材料包括量子点。


5.根据权利要求1所述的颜色转换膜，其中，所述多个三维结构中的每个三维结构具有从包括角锥体和圆锥体的组中选择的形状。


6.一种背光单元，包括：
蓝色发光二极管的阵列；
第一基板，所述第一基板被构造和布置为漫射从所述发光二极管的阵列发射的光；
颜色转换层，所述颜色转换层具有
基底部分，所述基底部分具有与所述第一基板接触的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，以及
多个三维结构，所述多个三维结构从所述基底部分的所述第二侧延伸，三维结构中的每个三维结构具有带有约为55°-75°的底角的至少一个倾斜表面，其中，所述颜色转换层具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·L·沃克，J·J·李，
申请(专利权)人：亮视技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US