具有压印的磷光体的光波导制造技术

一种光波导包括透明板，其在至少一个方向上显示全内反射和压印在透明板上的磷光体。当该板是边发光时磷光体从透明板上提取光，并将该光从一个波长转换到另一个波长。在加热板到它的软化的温度后，磷光体被压印到板的表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及背光装置(back light)，其用于小键盘、键盘、显 示器和其他电子设备(这里集体称为"显示器")，尤其涉及一种将磷 光体压印到光波导的至少一个主表面的光波导。
技术介绍
边缘照明板在现有技术中已被知晓很久；例如，美国专利 3,027,669 (Hardesty)和3,356,839 (Mehess等人)。边缘照明小键 盘也是现有技术中所熟知的。例如，美国专利3,892,959 ( Pulles )公 开了用于接收发光二极管(LED)的外围腔；美国专利4，177，501 (karlin)公开了一种用于接收光源的外围腔；美国专利4,247,747 (Swatten)公开了光学地耦合到具有7密耳(0.18mm)厚度的聚酯 板的LED;以及美国专利5，975，711 (Parker等人)乂/^开了 一种耦合 到光源的导光板。在现有技术中已被知晓很久的是，将磷光或者荧光材料添加到用 于将发射光中的一些从一个波长转换到另一个波长的光发射装置；例 如，参见美国专利3，510，732 (Amans)。这个过程就是所谓的级 联；例如，参见美国专利2,476,619 (Nicoll)。在现有技术中双级联 也被知晓；例如，参见美国专利6,023,371 (Onitsuka等人)。为了 以不同的波长产生光， 一些光必须被吸收，从而减小亮度。仅仅吸收 光的一种染料，虽然有用，但通常不如磷光或荧光材料一样令人满 意。美国专利4,183,628 (Laesser等人)公开了一种手表，该手表是 被光源背面照明的，该光源耦合到在它的下表面具有划痕的毛玻璃的 边缘，从而通过显示器使光重定向到向上的方向。美国专利5,396,406 (Ketchpel)公开了一种背光装置，该背光装置包括通过紫 外灯边缘照明的光波导。位于丙烯酸的"分布板(distributor plate)，，内的阱中的磷吸收紫外光并且发射红光或绿光或蓝光。美国 专利5,550,676 (Ohe等人)公开了 一种边缘照明的光波导，该光波 导在主表面上具有分级特征，用来补偿离光源的距离。美国专利 5,384,658 ( Ohtake等人)、5,477,422 ( Hooker等人)和6,386,721 (Hosseini等人)也公开了光波导中的分级的散光特征。美国专利 6,528,937 (Van Gorkom)公开了 (图3,4)装置，其用于选择性地 从光波导提取紫外光并通过覆盖该光波导的磷光体耦合该光。美国专 利6,717,348 (Takahashi)公开了 (图8)用来选择性地从光波导提 取光并通过覆盖该光波导的磷光体耦合该光的装置。美国专利 7，036，946 (Mosier)公开了 (图7)用于液晶显示器的背光装置。该 背光装置包括光波导，该光波导在第一主表面上具有光提取元件，并 且在第二 (相对)主表面上具有磷光体层。该光提取元件通过第一主 表面没有被均匀分布。发射可见光的LED和发射紫外光的LED的 混合体位于光波导的边缘。美国^^开的专利申请2006/0254894公开 了一种在光波导下面的散光特征和与该特征相邻的反射器。美国专利6，428，756 (Barnes)公开了嵌入到光波导边缘的磷光 体。外部的紫外光源使磷光体发射可见光到光波导中。Merriam-Webster，s Collegiate字典定义"embed (嵌入)，，为"to enclose closely in or as if in a matrix<fossils embedded in stone;>fe to surround closely<a sweet pulp embeds the plum seed〉(紧紧地包围或者好象在 一个基质当中 <嵌入石头中的化石 >被紧紧围绕<甜浆嵌入在杏仁中 >。"American Heritage字典定义"embed (嵌入)"为"l. a. To fix firmly in a surrounding mass; b. To enclose in a matrix; 2. To enclose snugly or firmly; 3. To make an integral part of(l.a.在一个包围的物 质中被紧紧地固定；b.被包围在一个基质当中；2.紧贴地或牢固地 被包围；3.使作为不可缺少的一个部分)"。正如这里所使用的，"印制，，是指压制在板的表面上。具体地说，磷光体被"印制，，在透明板上但没有被该板包围。换句话说，磷光体没 有被嵌入到板中。请注意，磷光体被印制在表面上，而不是含有磷光 体的墨或者介质被印制在表面上。正如这里所使用的，"透明"不是指光传输的一个特定水平。除了 其它因素以外，光传输的合适的量依赖于光波导的大小(最大尺 寸)。光波导是对直接放置在被背面照明的显示器的后面的LED的重 要改进。光波导提供更加均匀的照明，减小厚度和降低成本。即使如 此，还有具有"热点"(眩光)的问题例如，在光从光源被耦合到光 波导的地方。在光波导的边缘处， 一些光不会以全内反射所需的角度进入光波 导，从而产生不满意的杂散光。杂散光能够在光波导边缘处被掩模、 狭缝或者准直器吸收，但这增加了成本。典型的，使用一个光波导来背面照明整个显示器，这意味着整个 显示器具有相同的颜色。显示器的不同的颜色部分可通过使用染料、 滤波器或者其它装置来获得，这些都增加了背光装置的成本和复杂 性。改变现有技术中的包括光提取特征的光波导以适应设计的变化是 困难的、昂贵的。期望一种制作用于背光照明显示器的光波导的更简 单、更便宜的方法。综上所述，因此本专利技术的一个目的是提供一种光波导，其中，磷 光体既作为光提取特征又作为光转换特征。本专利技术的另 一个目的是提供一种用于在光波导的表面上设置磷光 体的方法。本专利技术的更进一步的目的是提供一个具有明显降低的杂散光或眩 光的边缘照明的光波导。本专利技术的另一个目的是提供一个比现有技术的光波导具有更简单 的结构的光波导。本专利技术的更进一步的目的是提供一个比现有技术的光波导的生产成本更低的光波导。
技术实现思路
前面所述的目的通过本专利技术被实现，其中， 一种光波导包括透明 板和印制在透明板上的磷光体，该透明板在至少一个方向上显示全内 反射。当该板被边缘照明时，磷光体从透明板中提取光，并将该光从 一个波长转换到另一个波长。磷光体被压制到板的表面上。附图说明本专利技术更加完整的理解可通过结合附图考虑下面详细的说明来获得，在附图中图1-4示出了根据本专利技术的一个优选实施例的用于制作光波导的 步骤；图5是根据本专利技术的一个优选实施例构造的光波导的截面图； 图6示出了根据本专利技术构造的光波导的操作。 图7是具有根据本专利技术的可选实施例构造的光波导的显示器的截 面图；和图8-11示出了根椐本专利技术的可选实施例的用于制作光波导的步骤。具体实施例方式图1中，光波导10包括透明板11,如玻璃或者聚合物，如聚偏 氟乙烯(PVDF)，聚脂，或者乙烯；优选是聚碳酸酯。透明板的厚 度取决于应用。根据本专利技术构造光波导使用具有5、 7和10密耳 (0.13mm、 0.18mm和0.25mm )厚度的板。其它的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导，包括：　透明板，其在至少一个方向上显示全内反射；　印制在所述透明板上的磷光体，当该板被边缘照明时，所述磷光体从所述透明板中提取光，并将该光从一个波长转换到另一个波长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：OO桑切斯，
申请(专利权)人：世界产权公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]