用于显示屏的背光照明的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于向显示屏（4）提供背光照明的照明设备。解决了提供一种用于在IR范围内提供光照的照明设备的目的，其中该照明设备优化了用于显示屏（4）的可用空间，该照明设备包括：光导（10），包括至少一个入光面（12）、和出光面（14），其中光导（10）被配置成将进入入光面（12）的光朝着出光面（14）重定向，其中出光面（14）被配置成耦合到显示屏（4）的背侧；至少一个可见光发光二极管（LED）（18），能够发射可见光范围内的光，其中可见光LED（18）光学耦合到至少一个入光面（12）；和至少一个红外（IR）LED（20），能够发射IR范围内的光，其中至少一个IR LED（20）被配置成为出光面（14）提供光照。本发明专利技术进一步对应于包括根据本发明专利技术的照明设备（9）、和显示屏（4）的电子设备。本发明专利技术还涉及照明设备（9）用于光学识别的用途、和发光元件（26）。（26）。（26）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于显示屏的背光照明的照明设备


[0001]本公开涉及用于在具有显示屏的电子设备中提供红外（IR）范围内的光照、特别是用于移动设备中的识别目的的照明设备。

技术介绍

[0002]光学成像可以用于基于生物统计原理的识别目的，例如光学虹膜识别和面部识别。生物统计识别通常要求专用光源。已经发现提供IR范围内的光照的光源有益于识别，因为IR光能够揭示可见光不能检测到的生物统计特征。同时，有源IR光源可以对用户是不可见的，使得用户不被用于识别的照明设备分心。
[0003]用于光学识别的系统也可以集成到诸如移动电话的移动设备中。在移动设备中，每个电子元件的可用空间是高度受限的。最近，存在使移动设备中的显示屏（诸如移动电话的触摸屏）的面积最大化的趋势。在一些移动设备中，显示屏实际上覆盖移动设备的整个面，从而显著减小或消除显示屏的边框。
[0004]通常，对于显示屏以外的其他设备（例如用于可见光和IR光的相机、闪光灯、以及用于识别的IR照明设备），在移动设备的对应面上仅留下小的“凹口”。在移动设备设计中，存在通过减小凹口的大小来进一步增加显示屏的覆盖率的需要，例如使得显示屏覆盖整个面，可选地仅在显示屏的角落处的凹口中保留有相机。因此，期望将IR照明设备配置成使得在移动设备的面上仅消耗显示屏的非常小的可用空间。
[0005]原则上，可能将IR照明设备布置在移动设备的边缘或背侧，并使用光导将由IR照明设备提供的光围绕显示屏并朝着移动设备的前侧重定向。然而，这种布置的效率通常相当低。同时，前方的面处仍然有大量的空间被光导消耗，从而减小显示屏的可用大小。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种照明设备，其用于提供IR范围内的光照，特别是用于具有显示屏的移动设备，其中照明设备优化了显示屏的可用空间。本专利技术进一步涉及一种包括照明设备和显示屏的电子设备，以及一种基于上述目的的照明设备的用途。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于向显示屏提供背光照明的照明设备，该照明设备包括：光导，包括至少一个入光面和出光面，其中光导被配置成将进入入光面的光朝着出光面重定向，其中出光面被配置成耦合到显示屏的背侧；至少一个可见光发光二极管（LED），其能够发射可见光范围内的光，其中可见光LED光学耦合到至少一个入光面；和至少一个IR LED，其能够发射IR范围内的光，其中至少一个IR LED被配置成为出光面提供光照。
[0008]根据本专利技术的第二方面，提供了一种电子设备，包括根据第一方面的照明设备、和显示屏，其中照明设备的出光面耦合到显示屏的背侧。
[0009]根据本专利技术的第三方面，提供了一种根据第一方面的照明设备用于光学识别（特别是面部识别和/或虹膜识别）的用途。
[0010]根据本专利技术的第四方面，提供了一种发光元件，特别是用于根据第一方面的照明设备中，该发光元件包括：至少一个IR LED和至少一个可见光LED，其中至少一个IR LED布置成邻近于至少一个可见光LED，其中至少一个IR LED和至少一个可见光LED至少部分地密封在公共封装中。
[0011]本专利技术的第一、第二、第三和第四方面的示例性实施例可以具有以下描述的一个或多个性质。
[0012]利用本专利技术，已经发现IR光源可以有益地集成到用于向显示屏提供背光照明的照明设备中，使得可能提供一种特别用于识别目的的照明设备，而实际上对显示屏的大小没有任何限制。特别地，利用根据本专利技术的照明设备，显示屏可以实质上覆盖电子设备的整个面，同时借助于该照明设备可以高效率地提供IR范围内的光。原则上，还可能结合已经存在的显示屏配置来使用根据本专利技术的照明设备。
[0013]照明设备被配置用于向显示屏提供背光照明。显示屏被配置用于例如以二维配置呈现视觉信息。显示屏是背光显示屏，并且可以至少部分地是无源屏。那就是说，显示屏被配置成调制由照明设备提供的光以提供信息的视觉显示。
[0014]照明设备包括能够发射可见光范围内的光的至少一个可见光LED，其中由可见光LED发射的光用于从背侧照亮显示屏。提供了一种光导，该光导包括至少一个入光面、和出光面。光导被配置成将进入入光面的光朝着出光面重定向。至少一个可见光LED光学耦合到至少一个入光面，因为由可见光LED发射的光可以进入入光面。例如，至少一个可见光LED布置成邻近于入光面，其中可见光LED的发光面面向入光面。因此，光导可以基于由至少一个可见光LED发射的光为显示屏提供可见光背光。光导可以包括反射元件和/或可以包括用于全内反射的至少一个表面，以获得朝着出光面的光的重定向。光导包括在由至少一个可见光LED和至少一个IR LED发射的波长范围内的至少部分透明的材料。
[0015]出光面被配置成耦合到显示屏的背侧。例如，出光面可以包括适配显示屏形状的形状，诸如矩形形状和/或平面形状，其中光导的出光面具有与显示屏的背侧基本上一致的尺寸。特别地，光导可以被配置成与至少一个可见光LED的布置结合，使得出光面可以提供基本上均匀的光照。也就是说，当至少一个可见光LED激活以为显示屏提供均匀的背光照明时，出光面可以跨表面具有基本上恒定的照度。可选地，漫射元件可以用于提高光照的均匀性。
[0016]根据本专利技术，用于背光照明的照明设备附加地包括能够发射IR范围内的光的至少一个IR LED。至少一个IR LED被配置成为出光面提供光照。因此，照明设备还可以借助于显示屏提供具有IR光的光照，否则其基于可见光来可视化信息。因此，利用根据本专利技术的照明设备，可以省略消耗否则可用于显示屏的空间的单独的IR光源。这里，IR LED有利地结合到照明设备中，用于为显示屏提供背光照明，使得可以优化显示屏大小。同时，至少一个IR LED可以在区域内或整个显示屏之上提供具有显示屏的IR光的光照，使得获得大面积之上的光照，例如用于识别目的。
[0017]IR LED和/或可见光LED可以包括至少一个半导体元件，诸如p
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n结、二极管和/或晶体管。例如，可见光LED和/或IR LED可以以单独或组合的LED管芯和/或LED封装的形式提供，其中特定的至少一个LED可以布置在衬底上。
[0018]IR LED和可见光LED可以由峰值波长（即具有发射强度最大的波长）表征。也就是
说，至少一个IR LED可以具有IR范围内的峰值波长，例如高于780 nm。特别地，IR LED的峰值波长可以在近IR范围内，例如从780 nm至3000 nm，特别是从800 nm至1100 nm。在一些实施例中，至少一个IR LED可以具有800 nm至1000 nm范围内的峰值波长。类似地，可见光LED可以具有可见光范围内的峰值波长，例如从380 nm至780 nm。特别地，红色LED、绿色LED和/或蓝色LED可以用作照明设备中的可见光LED。可见光LED和/或IR LED可以例如包括波长转换元件（例如基于磷光体）。例如，蓝色LED可以用作具有波长转换元件的可见光LED，以为显示屏提供白色背光。可见光LED和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于向显示屏提供背光照明的照明设备，所述照明设备包括：
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光导（10），包括至少一个入光面（12）、和出光面（14），其中所述光导（10）被配置成将进入所述入光面（12）的光朝着所述出光面（14）重定向，其中所述出光面（14）被配置成耦合到显示屏（4）的背侧；
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至少一个可见光发光二极管（LED）（18），能够发射可见光范围内的光，其中所述可见光LED（18）光学耦合到至少一个入光面（12）；和
‑
至少一个红外（IR）LED（20），能够发射IR范围内的光，其中所述至少一个IR LED（20）被配置成为所述出光面（14）提供光照，其特征在于所述至少一个IR LED（20）的电极（20
‑
）和所述至少一个可见光LED（18）的对电极（18
‑
）通过第一引线（32）接触，并且其中所述至少一个IR LED（20）的对电极（20+）和所述至少一个可见光LED（18）的电极（18+）通过第二引线（34）接触，其中可见光LED（18）和IR LED（20）布置在公共引线框架上，其中所述第一引线（32）和所述第二引线（34）彼此隔离。2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述至少一个IR LED（20）耦合到至少一个入光面（12）。3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中至少一个入光面（12）布置在所述光导（10）的边缘上。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，进一步包括布置在所述光导（10）的背面上、与所述出光面（14）相对的背部反射器（16）。5.根据前述权利要求和至少权利要求2中任一项所述的照明设备，其中所述至少一个可见光LED（18）和所述至少一个IR LED（20）耦合到同一入光面（12）。6.根据权利要求5所述的照明设备，包括交替布置在同一入光面（12...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：