背光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】背光系統(tǒng)包括第一導(dǎo)光層、第一光源、第二導(dǎo)光層和第二光源。第一光源被配置成發(fā)射第一光到第一導(dǎo)光層中。第二導(dǎo)光層布置在第一導(dǎo)光層的第一表面上。第二導(dǎo)光層包含光激發(fā)的熒光團(tuán)。第二光源被配置成發(fā)射第二光到第二導(dǎo)光層中，這與第一光源的發(fā)射同步。
【專利說明】背光系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0001] 液晶顯示器（IXD)是利用液態(tài)晶體的光調(diào)制性質(zhì)的顯示設(shè)備。由于液態(tài)晶體 (crystal liquids)不直接發(fā)射光，IXD需要表面光源來均勻地照射面板或屏的整個(gè)表面。 背光照明是眾所周知的表面光源技術(shù)的實(shí)例，因而，背光系統(tǒng)通常被用于這樣的LCD。發(fā)光 二極管（LED)和冷陰極熒光燈（CCFL)是用于背光系統(tǒng)的光源的實(shí)例。
[0002] 根據(jù)這樣的光源被布置的位置，存在兩種類型的背光系統(tǒng)：邊緣光型背光系統(tǒng)和 直接型（direct type)背光系統(tǒng)。在邊緣光型背光系統(tǒng)中，光源被布置在導(dǎo)光板的側(cè)表面 上。另一方面，在直接型背光系統(tǒng)中，光源被直接布置在液晶面板下面。另外，在背光系統(tǒng) 中利用例如局部調(diào)光（dimming)技術(shù)在光源上進(jìn)行調(diào)光。局部調(diào)光技術(shù)是指這樣的技術(shù)： 其將背光系統(tǒng)的光出射表面分成多個(gè)區(qū)域，然后對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行光強(qiáng)度控制。
[0003] 發(fā)明概沐
[0004] 背光系統(tǒng)可包括第一導(dǎo)光層、多個(gè)第一光源、第二導(dǎo)光層和多個(gè)第二光源。多個(gè)第 一光源可被布置在第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)邊緣上。另外，多個(gè)第一光源可被配置成發(fā)射第 一光經(jīng)過第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)邊緣到達(dá)第一導(dǎo)光層中。第二導(dǎo)光層可被布置在第一導(dǎo)光 層的第一表面上。另外，第二導(dǎo)光層中可包含光激發(fā)的熒光團(tuán)。多個(gè)第二光源可被布置在第 二導(dǎo)光層的至少一側(cè)邊緣上。另外，多個(gè)第二光源可被配置成發(fā)射第二光經(jīng)過第二導(dǎo)光層 的至少一側(cè)邊緣到達(dá)第二導(dǎo)光層中，這與第一光源的發(fā)射同步。第一導(dǎo)光層可被配置成傳 播其中的第一光和發(fā)射第一光經(jīng)過第二導(dǎo)光層的一部分。第二導(dǎo)光層可被配置成傳播其中 的第二光和從所述部分發(fā)射由第二光照射（illuminated)的光激發(fā)的熒光團(tuán)引起的白光。
[0005] 顯示系統(tǒng)可包括上述背光系統(tǒng)。
[0006] 控制本公開背光系統(tǒng)的照明的方法可包括確定一部分上述背光系統(tǒng)。控制本公開 背光系統(tǒng)的照明的方法可包括根據(jù)確定的背光系統(tǒng)的部分，選擇多個(gè)第一光源中的至少一 個(gè)和多個(gè)第二光源中的至少一個(gè)?？刂票竟_背光系統(tǒng)的照明的方法可包括通過至少一個(gè) 第一光源發(fā)射第一光經(jīng)過第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)邊緣，同時(shí)通過至少一個(gè)第二光源發(fā)射第 二光經(jīng)過第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)邊緣，這與至少一個(gè)第一光源的發(fā)射同步。
[0007] 下面描述制造本公開上述背光系統(tǒng)的方法。
[0008] 附圖簡沐
[0009] 圖1是示意性剖面圖，顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的實(shí)例。
[0010] 圖2是示意性俯視圖（top-down view)，顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的實(shí)例。 [0011] 圖3是示意性透視圖，顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的實(shí)例。
[0012] 圖4是示意性俯視圖，顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的實(shí)例。
[0013] 圖5是示意性透視圖，顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的實(shí)例。
[0014] 圖6是流程圖，顯示控制根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的照明的方法實(shí)例。
[0015] 圖7是方塊圖，顯示針對(duì)根據(jù)本公開的背光系統(tǒng)布置的計(jì)算設(shè)備的實(shí)例。
[0016] 圖8是流程圖，顯示制造根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的方法的實(shí)例。
[0017] 發(fā)明詳沐
[0018] 在以下詳細(xì)描述中，參考附圖，所述附圖構(gòu)成說明書的一部分。在附圖中，類似的 符號(hào)通常確定類似的組件，除非上下文另外說明。另外，附圖意圖是解釋性的，并且可以不 按照比例繪制。在發(fā)明詳述、附圖和權(quán)利要求書中描述的示例性實(shí)施方式不意圖是限制性 的?？衫闷渌麑?shí)施方式，也可進(jìn)行其他改變，而不背離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍。應(yīng) 該容易地理解，如本文一般性描述地和附圖中所示的，本公開的方面可以以各種不同的構(gòu) 型被布置、替換、組合、分離和設(shè)計(jì)，其均在本文中被明確地考慮。
[0019] 本公開描述針對(duì)背光照明的技術(shù)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和方法，在所述背光照明 中，第一光由多個(gè)第一光源中的至少一個(gè)被引入到第一導(dǎo)光層中；和與此同步，第二光由在 層壓方向上與所述多個(gè)第一光源中的至少一個(gè)位于相同位置的多個(gè)第二光源中的至少一 個(gè)被引入到第二導(dǎo)光層中。
[0020] 背光系統(tǒng)
[0021] 圖1-3顯示根據(jù)本公開布置的背光系統(tǒng)的非限制性實(shí)例。如示于圖1，本公開的背 光系統(tǒng)10可包括第一導(dǎo)光層1〇〇、多個(gè)第一光源110、第二導(dǎo)光層200和多個(gè)第二光源210。
[0022] 第一光源
[0023] 作為非限制性實(shí)例，多個(gè)第一光源110可被布置在第一導(dǎo)光層100的至少一側(cè)的 邊緣上。另外，如示于圖4和5,第一光源110中的至少一個(gè)可被布置在第一導(dǎo)光層100的 第一側(cè)的邊緣上，和第一光源110中的至少另外一個(gè)可被布置在與第一導(dǎo)光層100的第一 側(cè)垂直的第二側(cè)的邊緣上。多個(gè)第一光源110可被配置成發(fā)射第一光經(jīng)過第一導(dǎo)光層100 的所述至少一側(cè)的邊緣到達(dá)第一導(dǎo)光層100中。作為進(jìn)一步的非限制性實(shí)例，第一光源Iio 中的每個(gè)可以是發(fā)光二極管，其被配置成發(fā)射可見光，諸如但不限于白光或仿白光（pseudo white light)。作為進(jìn)一步的非限制性實(shí)例，第一光源110中的每個(gè)可包括一組被配置成 發(fā)射白光的發(fā)光二極管，例如發(fā)射紅光的二極管、發(fā)射綠光的二極管和發(fā)射藍(lán)光的二極管。
[0024] 第二光源
[0025] 作為非限制性實(shí)例，多個(gè)第二光源210可被布置在第二導(dǎo)光層200的至少一側(cè)的 邊緣上。另外，如示于圖4,第二光源210中的至少一個(gè)可被布置在第二導(dǎo)光層200的第一 側(cè)的邊緣上，和第二光源210中的至少另外一個(gè)可被布置在與第二導(dǎo)光層200的第一側(cè)垂 直的第二側(cè)的邊緣上。作為進(jìn)一步的非限制性實(shí)例，多個(gè)第二光源210可被配置成發(fā)射第 二光經(jīng)過第二導(dǎo)光層200的所述至少一側(cè)的所述邊緣到達(dá)第二導(dǎo)光層200中，這與第一光 源110的發(fā)射同步。作為進(jìn)一步的非限制性實(shí)例，第二光源210中的每個(gè)是發(fā)光二極管，其 被配置成發(fā)射不可見光，諸如但不限于紫外光。
[0026] 第一導(dǎo)光層
[0027] 第一導(dǎo)光層100可被配置成在其中傳播第一光。一部分第一光可隨著其行進(jìn)經(jīng)過 第一導(dǎo)光層100而被漫射，因此被發(fā)射經(jīng)過第一導(dǎo)光層100的一部分到達(dá)第二導(dǎo)光層200。 第一導(dǎo)光層100可由例如聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二 酯形成。第一導(dǎo)光層100的厚度的非限制性實(shí)例可以在大約100微米和大約5毫米之間的 范圍內(nèi)。
[0028] 第二導(dǎo)光層
[0029] 第二導(dǎo)光層200可被配置成在其中傳播第二光和發(fā)射由來自第二導(dǎo)光層的所述 部分的第二光照射的光激發(fā)的熒光團(tuán)220引起的白光。第二導(dǎo)光層200可被布置在第一導(dǎo) 光層100的第一表面上。第二導(dǎo)光層200厚度的非限制性實(shí)例可以在例如大約100微米和 大約5毫米之間的范圍內(nèi)。
[0030] 第二導(dǎo)光層200中可包含光激發(fā)的熒光團(tuán)220。作為非限制性實(shí)例，光激發(fā)的熒光 團(tuán)220可適于通過紫外光的照射發(fā)射白光。作為另外的非限制性實(shí)例，光激發(fā)的熒光團(tuán)220 可由金屬配合物組成，但不限于由金屬配合物組成。作為進(jìn)一步的非限制性實(shí)例，包括光激 發(fā)的熒光團(tuán)220的金屬配合物可以是選自如下的至少一種金屬配合物：銪配合物、鈮配合 物、鐠配合物、釹配合物、釤配合物、釓配合物、鋱配合物、鏑配合物、鈥配合物、鉺配合物、銩 配合物和鐿配合物。另外，金屬配合物的具體實(shí)例可以是選自由下式（1)至（10)表示的化 合物的至少一種金屬配合物。其中包含光激發(fā)的熒光團(tuán)220的第二導(dǎo)光層200可允許背光 系統(tǒng)10提供高對(duì)比率。應(yīng)該理解，對(duì)比率是指最大發(fā)光度和最小發(fā)光度之間的對(duì)比度（最 大發(fā)光度/最小發(fā)光度）。
[0031] 【化學(xué)式1】
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 背光系統(tǒng)，其包括： 第一導(dǎo)光層； 多個(gè)第一光源，所述多個(gè)第一光源被布置在所述第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上和被 配置成發(fā)射第一光經(jīng)過所述邊緣到達(dá)所述第一導(dǎo)光層中； 第二導(dǎo)光層，其被布置在所述第一導(dǎo)光層的第一表面上，并且其中包含光激發(fā)的熒光 團(tuán)；和 多個(gè)第二光源，所述多個(gè)第二光源被布置在所述第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上和被 配置成與所述第一光源的發(fā)射同步而發(fā)射第二光經(jīng)過所述邊緣到達(dá)所述第二導(dǎo)光層中， 其中所述第一導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第一光和發(fā)射所述第一光經(jīng)過所述第 二導(dǎo)光層的一部分，和 其中所述第二導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第二光和發(fā)射由來自所述部分的所述 第二光照射的光激發(fā)的熒光團(tuán)引起的白光。
2. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，進(jìn)一步包括反射層，其被布置在所述第一導(dǎo)光層的與 所述第一表面相反的第二表面上。
3. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)， 其中所述第一光源中的至少一個(gè)被布置在所述第一導(dǎo)光層的第一側(cè)的邊緣上，和所述 第一光源中的至少另一個(gè)被布置在與其所述第一側(cè)垂直的所述第一導(dǎo)光層的第二側(cè)的邊 緣上，和 其中所述第二光源中的至少一個(gè)被布置在所述第二導(dǎo)光層的第一側(cè)的邊緣上，和所述 第二光源中的至少另一個(gè)被布置在與其所述第一側(cè)垂直的所述第二導(dǎo)光層的第二側(cè)的邊 緣上。
4. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述第一光源中的每個(gè)是發(fā)光二極管，其被配置 成發(fā)射白光。
5. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述第一光源中的每個(gè)是被配置成發(fā)射白光的一 組發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的組包括發(fā)射紅光的二極管、發(fā)射綠光的二極管和發(fā)射藍(lán) 光的二極管。
6. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述第二光源中的每個(gè)是被配置成發(fā)射紫外光的 發(fā)光二極管。
7. 權(quán)利要求6所述的背光系統(tǒng)，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)是紫外線激發(fā)的熒光團(tuán)，其 適于通過紫外光照射而發(fā)射白光。
8. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)由金屬配合物組成。
9. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)由選自如下的至少一種金屬 配合物組成：銪配合物、鈮配合物、鐠配合物、釹配合物、釤配合物、釓配合物、鋱配合物、鏑 配合物、鈥配合物、鉺配合物、銩配合物和鐿配合物。
10. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)由選自由如下式（1)至 (10)表示的化合物構(gòu)成的組的至少一種金屬配合物組成：

(其中，D代表氘）。
11. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述第二導(dǎo)光層由透明聚合物材料形成。
12. 權(quán)利要求11所述的背光系統(tǒng)，其中所述透明聚合物材料是丙烯酸類樹脂或熱塑性 彈性體。
13. 權(quán)利要求12所述的背光系統(tǒng)，其中所述丙烯酸類樹脂是聚（甲基丙烯酸甲酯）。
14. 權(quán)利要求12所述的背光系統(tǒng)，其中所述熱塑性彈性體是選自如下的至少一種熱塑 性彈性體：烯烴型彈性體、含聚丙烯的橡膠、苯乙烯基彈性體、基于丙烯酰基的彈性體、聚氨 基甲酸酯基彈性體、硅橡膠、硅氧烷彈性體、聚碳酸酯膜和透明聚酰亞胺。
15. 權(quán)利要求2所述的背光系統(tǒng)，其中所述反射層包含至少一種選自如下的材料：金 屬、金屬氧化物和聚合物。
16. 權(quán)利要求2所述的背光系統(tǒng)，其中所述反射層由至少一種具有折射率為1. 7或更高 的材料組成。
17. 權(quán)利要求1所述的背光系統(tǒng)，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)的濃度被限定為隨著與所 述第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣的距離增加而增加。
18. 顯示系統(tǒng)，其包括背光系統(tǒng)、其中所述背光系統(tǒng)包括： 第一導(dǎo)光層； 多個(gè)第一光源，所述多個(gè)第一光源被布置在所述第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上和被 配置成發(fā)射第一光經(jīng)過所述邊緣到達(dá)所述第一導(dǎo)光層中； 第二導(dǎo)光層，其被布置在所述第一導(dǎo)光層的第一表面上，并且其中包含光激發(fā)的熒光 團(tuán)；和 多個(gè)第二光源，所述多個(gè)第二光源被布置在所述第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上和被 配置成與所述第一光源的發(fā)射同步而發(fā)射第二光經(jīng)過所述邊緣到達(dá)所述第二導(dǎo)光層中， 其中所述第一導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第一光和發(fā)射所述第一光經(jīng)過所述第 二導(dǎo)光層的一部分，和 其中所述第二導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第二光和發(fā)射由來自所述部分的所述 第二光照射的光激發(fā)的熒光團(tuán)引起的白光。
19. 控制背光系統(tǒng)照明的方法，所述方法包括： 確定具有第一導(dǎo)光層和布置在所述第一導(dǎo)光層的表面上的第二導(dǎo)光層的背光系統(tǒng)的 一部分，所述第二導(dǎo)光層中包含光激發(fā)的熒光團(tuán)； 根據(jù)所述確定的部分選擇多個(gè)第一光源中的至少一個(gè)和多個(gè)第二光源中的至少一個(gè)， 所述多個(gè)第一光源被布置在所述第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上，所述多個(gè)第二光源被布 置在所述第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上；和 通過所述至少一個(gè)第一光源發(fā)射第一光穿過所述第一導(dǎo)光層的所述至少一側(cè)的所述 邊緣，同時(shí)，與所述至少一個(gè)第一光源的發(fā)射同步，通過所述至少一個(gè)第二光源發(fā)射第二光 穿過所述第二導(dǎo)光層的所述至少一側(cè)的所述邊緣。
20. 權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第一光是白光和所述第二光是紫外光。
21. 權(quán)利要求20所述的方法，其中所述光激發(fā)的熒光團(tuán)是紫外線激發(fā)的熒光團(tuán)，其被 配置成通過紫外光的照射發(fā)射白光。
22. 制造背光系統(tǒng)的方法，所述方法包括： 提供第一導(dǎo)光層； 布置多個(gè)第一光源在所述第一導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上，以便發(fā)射第一光經(jīng)過所述 邊緣到達(dá)所述第一導(dǎo)光層中； 提供第二導(dǎo)光層，所述第二導(dǎo)光層中包含光激發(fā)的熒光團(tuán)； 布置所述第二導(dǎo)光層在所述第一導(dǎo)光層的第一表面上；和 布置多個(gè)第二光源在所述第二導(dǎo)光層的至少一側(cè)的邊緣上，以便發(fā)射第二光經(jīng)過所述 邊緣到達(dá)所述第二導(dǎo)光層中， 其中所述第一導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第一光和發(fā)射所述第一光經(jīng)過所述第 二導(dǎo)光層的一部分，和 其中所述第二導(dǎo)光層被配置成在其中傳播所述第二光和發(fā)射由來自所述部分的所述 第二光照射的光激發(fā)的熒光團(tuán)引起的白光。
23. 權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括布置反射層在所述第一導(dǎo)光層的與所述第一 表面相反的第二表面上。
24. 權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第二導(dǎo)光層的提供包括限定所述光激發(fā)的熒光 團(tuán)的濃度，以便隨著與所述第二導(dǎo)光層的所述至少一側(cè)的邊緣的距離增加而增加。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK104508352SQ201280074906
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】俊一郎黑木, 賢一橋詰 申請(qǐng)人:英派爾科技開發(fā)有限公司