具有改进效率的侧光背光单元制造技术

一种用于背光显示器的侧光背光单元，包括反射器、侧光导光膜、漫射器膜以及一对效率提高的交叉的亮度增强膜。漫射器膜具有与所述一对交叉的亮度增强膜的光接收角相匹配的有角度的光分布输出以提供增加的轴上亮度，而无需增加侧光背光单元的功率。增加侧光背光单元的功率。增加侧光背光单元的功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进效率的侧光背光单元
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月18日提交的美国临时专利申请序列No.63/127,325和2021年6月24日提交的美国临时专利申请序列No.63/214,730的优先权。所有这些的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术针对一种用于背光显示器的侧光背光单元，其具有改进的效率，允许在不增加显示器的电功率的情况下增加观看亮度。

技术介绍

[0004]侧光背光单元(BLU)使用导光膜100，其中多个发光二极管(LED)110通常沿着导光膜100的一侧定位，如图1中所示。导光膜100具有宽度W和长度L，并且LED 110定位在沿着导光膜100的宽度W的一个边缘处并且被配置为将光发射到导光膜100中，使得光沿着导光膜100的长度L行进，如图2中所示，图2是沿着图1的线2
‑
2的横截面图。导光膜100通常在顶表面和/或底表面上具有小结构以使光从导光膜100耦合出。理想地，这些结构被切趾(apodise)，使得从导光膜100耦合出的光具有空间均匀的强度。一般而言，耦合出导光膜100的光以远离导光膜100的光输入边缘的角度分布耦合出，如图2中所示。这个远离导光膜100的总体方向标称沿着导光膜100的长度L延伸并且被称为导光膜100的光方向。
[0005]期望用于侧光显示器的背光单元最大化光效率，即，增加观看亮度而不必增加提供给背光单元的电功率。

技术实现思路

[0006]本专利技术通过用改进的光管理漫射器膜代替背光单元中的常规漫射器膜来实现提高的效率，该改进的光管理漫射器膜具有与交叉的增亮膜的光接受角度相匹配的角光分布输出。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种用于背光显示器的侧光背光单元。侧光背光单元包括镜面反射器、定位在镜面反射器上方的侧光导光膜。侧光导光膜具有长度和宽度。侧光导光膜和镜面反射器的组合被配置为提供15
°
至20
°
的峰光学分布和25
°
至45
°
的全宽半高漫射角。漫射器膜定位在侧光导光膜上方。漫射器膜在面对侧光导光膜的一侧具有多个平行的棱柱微结构，在其相对侧具有多个漫射器微结构。每个平行棱柱微结构的顶角为78
°
至92
°
，折射率为1.49至1.58。漫射器微结构具有30
°
至60
°
的全宽半高漫射角。一对交叉的亮度增强膜于漫射器膜上方。每个亮度增强膜在背向漫射器膜的一侧具有多个平行的微棱柱。一个亮度增强膜的多个平行微棱柱垂直于另一个亮度增强膜的多个微棱柱定向。漫射器膜的多个棱柱微结构与最接近与导光膜的长度对准的多个平行微棱柱基本对准。
[0008]在实施例中，漫射器膜的漫射器微结构是圆形漫射器微结构。
[0009]在实施例中，漫射器膜的漫射器微结构是圆锥形微结构。在实施例中，圆锥形微结
构具有约110
°
的顶角。
[0010]在实施例中，漫射器膜的漫射器微结构是四棱锥微结构。在实施例中，四棱锥微结构具有大约110
°
的顶角。在实施例中，四棱锥微结构的面对准成与漫射器膜的棱柱微结构平行或垂直。在实施例中，四棱锥微结构的面相对于漫射器膜的棱柱微结构定向成大约45
°
。
[0011]在实施例中，侧光背光单元还包括沿着导光膜的宽度定位的多个LED。
[0012]在实施例中，漫射器微结构是角度弯曲微结构，其被定向为在与多个棱柱微结构对准并远离多个LED的方向上弯曲光。
[0013]根据本专利技术的一方面，提供了一种用于背光显示器的侧光背光单元。侧光背光单元包括漫反射器和定位在漫反射器上方的侧光导光膜。侧光导光膜具有长度和宽度。侧光导光膜和漫反射器的组合被配置为提供30
°
至50
°
的峰光学分布和55
°
至85
°
的全宽半高漫射角。漫射器膜定位在侧光导光膜上方。漫射器膜在面对侧入式导光膜的一侧具有多个平行的棱柱微结构，在其相对侧具有多个漫射器微结构。多个平行棱柱微结构中的每一个的顶角介于75
°
至85
°
之间，折射率介于1.59至1.67之间。漫射器微结构具有小于20
°
的全宽半高漫射角。一对交叉的亮度增强膜定位在漫射器膜上方。每个亮度增强膜在其背向漫射器膜的一侧具有多个平行的微棱柱。一个亮度增强膜的多个平行微棱柱垂直于另一个亮度增强膜的多个微棱柱定向。漫射器膜的多个棱柱微结构与最接近与导光膜的长度对准的多个平行微棱柱基本对准。
[0014]在实施例中，漫射器膜的漫射器微结构是圆形漫射器微结构。在实施例中，漫射器微结构具有小于或等于10
°
的全宽半高漫射角。在实施例中，漫射器微结构具有小于或等于5
°
的全宽半高漫射角。
[0015]本专利技术的这些和其它方面、特征和特点，以及相关结构元件的操作和功能以及零件的组合和制造经济性，在考虑到以下内容后将变得更加明显。参考附图的以下描述和所附权利要求书，所有这些都构成本说明书的一部分。但是，应当明确地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并且不旨在作为本专利技术的限制的定义。如说明书和权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外明确指出。
附图说明
[0016]示出下列附图的组件是为了强调本公开的一般原理，并且不一定按比例绘制，虽然附图中的至少一个可以按比例绘制。为了一致性和清楚起见，在整个附图中根据需要重复指定相应部件的参考字符。
[0017]图1是用于背光显示器的侧光背光单元的具有多个发光二极管(LED)光源的侧光导光膜的示意性顶视图；
[0018]图2是图1沿着2
‑
2线的示意性横截面视图；
[0019]图3A是包括图1和图2的导光膜和LED的用于背光显示器的背光单元的示意性分解横截面图；
[0020]图3B是用于具有棱柱微结构并且包括顶角和底角的细节的背光显示器的亮度增强膜的示意图；
[0021]图3C是用于具有棱柱微结构的背光显示器的一对堆叠的亮度增强膜的示意图，图
示了两个膜的垂直朝向；
[0022]图3D是用于背光显示器的增益增强膜的示意图，该增益增强膜在一侧上具有棱柱微结构并且包括顶角和底角的细节；
[0023]图3E是用于背光显示器的增益增强膜的示意图，该增益增强膜在一侧上具有棱柱微结构，其中棱柱相对于膜的长轴以期望的角度形成；
[0024]图3F是用于背光显示器的增益增强膜的示意图，该增益增强膜在一侧具有倒锥体微结构，在相对侧具有棱柱，并且包括倒锥体结构的顶角和底角的细节；
[0025]图3G是用于背光显示器的增益增强膜的示意图，该增益增强膜在一侧具有倒锥体微结构，在相对侧具有棱柱，其中锥体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于背光显示器的侧光背光单元，所述侧光背光单元包括：镜面反射器；侧光导光膜，定位在镜面反射器上方，侧光导光膜具有长度和宽度，其中侧光导光膜和镜面反射器的组合被配置为提供15
°
至20
°
的峰光学分布和25
°
至45
°
的全宽半高漫射角；漫射器膜，定位在侧光导光膜上方，漫射器膜在其面向侧光导光膜的一侧具有多个平行棱柱微结构，并且在其相对侧上具有多个漫射器微结构，所述多个平行棱柱微结构中的至少一些平行棱柱微结构具有78
°
至92
°
的顶角且由折射率为1.49至1.58的材料形成，所述漫射器微结构具有30
°
至60
°
的全宽半高漫射角；以及一对交叉的亮度增强膜，定位在漫射器膜上方，亮度增强膜中的至少一个亮度增强膜在其背向漫射器膜的一侧具有多个平行微棱柱，其中一个亮度增强膜的所述多个平行微棱柱被定向为垂直于另一个亮度增强膜的多个微棱柱，其中漫射器膜的所述多个棱柱微结构与亮度增强膜中的至少一个亮度增强膜的多个平行微棱柱基本上对准。2.根据权利要求1所述的侧光背光单元，其中亮度增强膜中的所述至少一个亮度增强膜包括定向为与光方向最接近地对准的所述多个平行微棱柱。3.根据权利要求2所述的侧光背光单元，其中亮度增强膜中的所述至少一个亮度增强膜定位在侧光背光单元的顶部。4.根据权利要求1所述的侧光背光单元，其中漫射器微结构形成为圆形形状。5.根据权利要求1所述的侧光背光单元，其中漫射器微结构形成为圆锥形状。6.根据权利要求5所述的侧光背光单元，其中漫射器微结构的圆锥形状具有大约110
°
的顶角。7.根据权利要求1所述的侧光背光单元，其中漫射器微结构形成为四棱锥形状。8.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构具有大约110
°
的顶角。9.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构具有大约90
°
的顶角。10.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构由折射率大约为1.57的材料形成。11.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构的至少一些面被对准为与漫射器膜的棱柱微结构平行。12.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构的至少一些面被对准为与漫射器膜的棱柱微结构在小于或等于10度之内平行。13.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构的至少一些面被对准为与漫射器膜的棱柱微结构在小于或等于20度之内平行。14.根据权利要求13所述的侧光背光单元，其中亮度增强膜中的所述至少一个亮度增强膜包括定向为与光方向最接近地对准的所述多个平行微棱柱。15.根据权利要求7所述的侧光背光单元，其中四棱锥微结构的至少一些面相对于漫射器膜的棱柱微结构定向成大约45
°
。16.根据权利要求15所述的侧光背光单元，其中亮度增强膜中的所述至少一个亮度增强膜包括定向为与光方向最接近地对准的所述多个平行微棱柱。17.根据权利要求1所述的侧光背光单元，还包括沿着导光膜的宽度定位的多个LED。
18.根据权利要求15所述的侧光背光单元，其中漫射器微结构是角度弯曲微结构，所述角度弯曲微结构被定向为在沿着与所述多个棱柱微结构对准并远离所述多个LED的方向弯曲光。19.一种用于背光显示器的侧光背光单元，所述侧光背光单元包括：漫反射器；侧光导光膜，定位在漫反射器上方，侧光导光膜具有长度和宽度，其中侧光导光膜和漫反射器的组合被配置为提供30
°
至50
°
的峰光学分布和55
°
至85
°
的全宽半高漫射角；漫射器膜，定位在侧光导光膜上方，漫射器膜在其面向侧光导光膜的一侧具有多个平行棱柱微结构，并且在其相对侧上具有多个漫射器微结构，所述多个平行棱柱微结构中的至少一些平行棱柱微结构具有75
°
和85
°
之间的顶角和1.59和1.67之间的折射率，所述漫射器微结构具有小于20
°
的全宽半高漫射角；一对交叉的亮度增强膜，定位在漫射器膜上方，亮度增强膜中的至少一个亮...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：亮视技术公司，
类型：发明
国别省市：