具有圖案化的背光提取脊的顯示器背光燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)一般地涉及具有顯示器的電子裝置，并且更具體地，涉及具有背光燈的顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話之類的電子裝置具有顯示器。諸如等離子體顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器之類的一些顯示器具有產(chǎn)生光的像素陣列。在這種類型的顯示器中，背光不是必要的因?yàn)橄袼刈约寒a(chǎn)生光。其它顯示器包含無源像素，無源像素可以改變透過顯示器的光的量以向用戶顯示信息。因?yàn)闊o源像素自己不產(chǎn)生光，所以通常需要為具有無源像素的顯示器提供背光。
[0003]在用于顯示器的典型的背光組件中，導(dǎo)光板用于分散由諸如發(fā)光二極管光源之類的光源產(chǎn)生的背光。諸如擴(kuò)散層和棱鏡膜之類的光學(xué)膜可以置于導(dǎo)光板的上方。反光片可以在導(dǎo)光板下形成以提高背光效率。
[0004]發(fā)光二極管的條帶可以向?qū)Ч獍宓倪吘壧峁┕??？梢栽趯?dǎo)光板上提供諸如凸起(bump)之類的光散射特征。在導(dǎo)光板內(nèi)行進(jìn)的來自發(fā)光二極管的光可以被凸起朝上散射以形成用于顯示器的背光。導(dǎo)光板有時(shí)也可以設(shè)有細(xì)長(zhǎng)的脊(有時(shí)稱為柱鏡特征(lenticular feature))，所述脊幫助從導(dǎo)光板提取背光。脊設(shè)置在導(dǎo)光板上的一均勻的矩形區(qū)中。
[0005]來自發(fā)光二極管的條帶的光最初集中在發(fā)光二極管的輸出附近。光必須行進(jìn)足夠距離進(jìn)入導(dǎo)光板以充分混合來用作背光照明。需要大混合距離的背光單元可能比期望的消耗更多的顯示器內(nèi)容積。與此同時(shí)，將背光燈中的混合距離減小太多可能導(dǎo)致不期望的背光熱點(diǎn)。
[0006]因此，期望能夠提供具有改進(jìn)的背光燈的顯示器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種顯示器，其可以具有用于為觀看者顯示圖像的像素陣列。像素陣列可以由諸如彩色濾光層、液晶層、薄膜晶體管層和偏光層之類的顯示層形成。
[0008]背光單元可以用于產(chǎn)生顯示器的背光照明。背光照明可以穿過偏光鏡、薄膜晶體管層、液晶層和彩色濾光層。背光單元可以具有發(fā)射光進(jìn)入導(dǎo)光板的邊緣的一排發(fā)光二極管。
[0009]導(dǎo)光板可以具有相對(duì)的上表面和下表面。可以使用下表面上的凸起陣列和上表面上的脊從導(dǎo)光板提取出背光。脊的密度可以根據(jù)顯示器上的位置而變化以避免產(chǎn)生背光熱點(diǎn)。
[0010]如果期望的話，導(dǎo)光板的不同區(qū)可以具有不同的脊密度。脊中的一些可以沿著具有不同的脊密度的區(qū)之間的曲折的邊界終止。脊長(zhǎng)度和端點(diǎn)位置可以相對(duì)于邊界抖動(dòng)以幫助平滑不同區(qū)之間的密度過渡。脊的寬度和厚度可以朝向脊端點(diǎn)逐漸變小以平滑脊密度的過渡。脊可以圖案化以局部地減小脊密度。例如，脊可以圖案化為減小緊鄰發(fā)光二極管的脊密度從而避免發(fā)光二極管處的光的過度提取。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)實(shí)施例的具有顯示器的示例性電子裝置的示意圖。
[0012]圖2是根據(jù)實(shí)施例的電子裝置中的示例性顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0013]圖3是根據(jù)實(shí)施例的示例性顯示器的俯視圖。
[0014]圖4是根據(jù)實(shí)施例的用于顯示器背光燈的導(dǎo)光板的示例性對(duì)稱錐形(tapered)部分的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖5是根據(jù)實(shí)施例的具有在其下表面上的諸如凸起的光散射特征的示例性導(dǎo)光板的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖6是根據(jù)實(shí)施例的其中凸起密度被繪制為是沿著導(dǎo)光板的長(zhǎng)度的位置的函數(shù)的曲線。
[0017]圖7是根據(jù)實(shí)施例的其中凸起密度被繪制為是沿著導(dǎo)光板的寬度的距離的函數(shù)的曲線。
[0018]圖8是根據(jù)實(shí)施例的示例性導(dǎo)光板邊緣突出的透視圖。
[0019]圖9是根據(jù)實(shí)施例的示出不同的光線如何與導(dǎo)光板的表面相互作用不同的量的導(dǎo)光板的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0020]圖10是根據(jù)實(shí)施例的示出圓形的脊可以如何沿著導(dǎo)光板的上表面延伸的導(dǎo)光板的橫截面透視圖。
[0021]圖11是根據(jù)實(shí)施例的可以用于導(dǎo)光板的示例性可變密度脊圖案的圖示。
[0022]圖12是根據(jù)實(shí)施例的導(dǎo)光板的一部分的俯視圖，其示出脊的端點(diǎn)位置如何沿著不同脊密度的兩個(gè)不同區(qū)域之間的邊界隨機(jī)分布以幫助減少沿著邊界的背光強(qiáng)度中的可見變化。
[0023]圖13是根據(jù)實(shí)施例的導(dǎo)光板中的示例性錐形脊的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示出了可以設(shè)有顯示器的類型的示例性電子裝置。如圖1所示，電子裝置10可以具有控制電路16。控制電路16可以包括用于支持裝置10的操作的存儲(chǔ)裝置和處理電路。存儲(chǔ)裝置和處理電路可以包括諸如硬盤驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)器(例如，閃存存儲(chǔ)器或其他配置為形成固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的電可編程只讀存儲(chǔ)器)、易失性存儲(chǔ)器(例如，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的存儲(chǔ)裝置?？刂齐娐?6中的處理電路可以用于控制裝置10的操作。處理電路可以是基于一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、基帶處理器、電源管理單元、音頻芯片、專用集成電路等。
[0025]裝置10中的諸如輸入-輸出裝置12的輸入-輸出電路可以用于允許數(shù)據(jù)提供給裝置10并允許數(shù)據(jù)從裝置10提供給外部裝置。輸入-輸出裝置12可以包括按鈕、操縱桿、滾輪、觸摸板、鍵板、鍵盤、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、音頻發(fā)生器、振動(dòng)器、相機(jī)、傳感器、發(fā)光二極管和其它狀態(tài)指示器、數(shù)據(jù)端口等。用戶可以通過向輸入-輸出裝置12提供命令來控制裝置10的操作并可以使用輸入-輸出裝置12的輸出資源接收狀態(tài)信息和來自裝置10的其他輸出。
[0026]輸入-輸出裝置12可以包括一個(gè)或多個(gè)諸如顯示器14的顯示器。顯示器14可以是包括收集用戶的觸摸輸入的觸摸傳感器的觸摸屏顯示器，或顯示器14也可以是對(duì)觸摸不敏感的。用于顯示器14的觸摸傳感器可以是基于電容式觸摸傳感器電極的陣列、聲波觸摸傳感器結(jié)構(gòu)、電阻式觸摸組件、基于力的觸摸傳感器結(jié)構(gòu)、基于光的觸摸傳感器或其他合適的觸摸傳感器配置。
[0027]控制電路16可以用于在裝置10上運(yùn)行諸如操作系統(tǒng)代碼和應(yīng)用之類的軟件。在裝置10操作期間，在控制電路16上運(yùn)行的軟件可以在顯示器14上顯示圖像。
[0028]裝置10可以是平板電腦、筆記本電腦、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、電視、蜂窩電話、媒體播放器、腕表裝置或其他可穿戴電子設(shè)備、或其他合適的電子裝置。
[0029]用于裝置10的顯示器14包括像素陣列。像素陣列可以由液晶顯示(IXD)組件或其他合適的顯示結(jié)構(gòu)形成。本文中有時(shí)描述基于液晶顯示結(jié)構(gòu)的配置作為示例。
[0030]顯示覆蓋層可以覆蓋顯示器14的表面或諸如彩色濾光層、薄膜晶體管層的顯示層，或顯示器的其他部分可以作為顯示器14中的最外層(或接近最外層)。最外顯示層可以由透明玻璃片、透明塑料層或其他透明部件形成。
[0031]圖2示出了裝置10的顯示器14的示例性配置的橫截面?zhèn)纫晥D。如圖2所示，顯示器14可以包括諸如背光單元42的背光單元(有時(shí)稱之為背光燈或背光燈結(jié)構(gòu))用于產(chǎn)生背光44。在操作期間，背光44朝外行進(jìn)(在圖2的定向中，在Z維度垂直向上)并穿過顯示層46中的像素結(jié)構(gòu)。這將照明正由像素產(chǎn)生的任何圖像以供用戶觀看。例如，背光44可以照明顯示層46上正被觀看者48在方向50上觀看的圖像。
[0032]顯示層46可以被安裝在諸如塑料底座結(jié)構(gòu)和/或金屬底座結(jié)構(gòu)之類的底座結(jié)構(gòu)中以形成用于安裝在裝置10的殼體中的顯示模塊，或顯示層46可以直接安裝在用于裝置10的電子裝置殼體中(例如，通過將顯示層46堆疊到金屬或塑料殼體中的凹陷部分中)。顯示層46可以形成液晶顯示器或可以用于形成其他類型的顯示器。
[0033]在其中顯示層46用于形成液晶顯示器的配置中，顯示層46可以包括諸如液晶層52的液晶層。液晶層52可以?shī)A在諸如顯示層58