本公开内容主要涉及一种用于电子显示器的背光源。更具体地,本发明涉及一种具有用于曲面显示器的图案化反射器的背光源。
背景技术:
1、液晶显示器(lcd)通常用于各种电子器件,诸如蜂窝电话、膝上型计算机、电子平板、电视、计算机监视器和仪器。lcd是基于光阀的显示器,其中显示面板包括对光进行调制的可单独寻址光阀(即像素)阵列。透射式lcd需要包括背光源以产生光,然后进行调制、波长转换、滤波和/或偏振以通过lcd产生图像。背光源可以是侧光式或直下式的。侧光式背光源包括边缘耦合到导光板的一个或多个光源(例如,荧光灯、发光二极管(led)等),该导光板从主表面(通常垂直于边缘耦合表面)向lcd的后方发光。直下式背光源包括直接位于lcd后方的光源阵列。来自背光源的光照亮透射式lcd的后侧,透射式lcd在每个像素中调制透射至观看者的光以产生图像。
2、在一些情况下,与侧光式背光源相比,直下式背光源具有更好的动态对比度的优点。例如,具有直下式背光源的lcd中的电子器件可以独立地调节led阵列中的每个led或led区域的输出光,以帮助增加输出光的动态范围或整个图像的感知亮度。这通常被称为“局部调光”。虽然侧光式背光源也可以执行局部调光,但是直下式背光源可以提供更多的调光区域以改善整体图像质量。为了实现期望的光线均匀性和/或为了避免直下式背光源中出现较亮区域的热点,可以在背光单元(blu)中包括漫射板或膜并且将其定位在与led相距一定距离处。这种布置可使整个显示设备比使用侧光式背光源的显示设备更厚。定位在各个led上方的漫射器或透镜已被用于改善直下式背光源中的光线横向扩散。在这种配置中,led与漫射板或膜之间的光学距离(od)(例如,从至少10毫米到通常约20-30毫米)仍然会导致整个显示设备的厚度过大。随着背光源厚度的减小,这种配置可能产生不良的光学损耗或非均匀性。然而侧光式背光源可以更薄,来自每个led的光会散布在导光板的更大区域上,使得个别地关闭led或led群组对动态对比度影响很小。
3、图1是表示根据现有技术的包括基于led的直下式blu的常规lcd设备的侧视图。图1示出的blu包括安装在基板10上的作为光源的led 20、光漫射器30和向lcd 50的后方发光的光学膜40。每个led 20像点光源一样工作,并且沿着法向轴发射峰值强度。从led 20发射的光在到达lcd 50之前被光漫射器30漫射并被光学膜40操纵。
4、led是当电流通过时发光的小型半导体器件。led可以制成不同的尺寸。mini led的宽度和长度通常小于约0.5mm。这样可以在显示装置的每单位面积中使用更多的led。利用更多的led,更容易产生更大数量的局部调光区域,以产生更大的显示对比度并增强观看体验。
5、mini-led安装在lcd显示装置内部,但led本身比微型led(micro-led)大得多且通常用于形成作为显示画面的图像,而非用作lcd的背光源。尽管没有公认的阈值,但小于0.2mm的led通常被称为mini-led。它们可以是0.1mm或更小。小于0.05mm的led通常被称为微型led。
6、为了通过提供局部调光来最大化光学性能并减小整个显示器的厚度,需要制造具有背光单元的尽可能薄的lcd,所述背光单元包括输出均匀光线的较小led阵列。这是一个挑战,特别是在曲面lcd的背光源中。
技术实现思路
1、本发明的实施方式涉及背光单元。在一个实施方式中,一种背光单元包括多个光源;以及在第一弯曲基板上的多个图案化反射器,所述多个图案化反射器包括中心图案化反射器和外侧图案化反射器,所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器与所述多个光源中的对应光源对准,并且所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器具有最大厚度,其中从所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器到其对应光源的光学距离随着所述图案化反射器在所述第一弯曲基板上的位置而变化,并且所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器的最大厚度基于所述图案化反射器在所述第一弯曲基板上的位置而变化。
2、在一个方面,第一弯曲基板包括凹部。在一个方面,第一弯曲基板包括凸部。
3、在一个方面,在凹部中,光学距离从中心图案化反射器到外侧图案化反射器增大。
4、在一个方面,在凸部中,多个图案化反射器的最大厚度从中心图案化反射器到外侧图案化反射器减小。
5、在一个方面,中心图案化反射器的中心轴与其对应光源的中心轴同轴,并且外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴偏移。
6、在一个方面,外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移量为约od*tan(α),其中od是外侧图案化反射器到其对应光源的光学距离,并且α是外侧图案化反射器的切线与中心图案化反射器的基线之间的角度。
7、在一个方面,光学距离从中心图案化反射器到外侧图案化反射器减小。
8、在一个方面,多个图案化反射器的最大厚度从中心图案化反射器到外侧图案化反射器增大。
9、在一个方面,一种显示器包括如本文所述的背光单元。在一个方面,显示器是弯曲的。
10、在一个实施方式中,显示系统包括:显示器;位于第一基板上的多个光源,所述多个光源被布置成照亮所述显示器;图案化漫射器,所述图案化漫射器位于所述显示器与所述多个光源之间并且包括位于第二基板上的可变漫射图案,其中所述可变漫射图案包括多个图案化反射器,所述多个图案化反射器包括中心图案化反射器和外侧图案化反射器,所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器与所述多个光源中的对应光源配准,从所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器到其对应光源的光学距离基于所述图案化反射器在所述第二基板上的位置而变化,并且所述多个图案化反射器中的每个图案化反射器的最大厚度基于所述图案化反射器在所述第二基板上的位置而变化。
11、在一个方面,显示器是弯曲的。在一个方面,第二基板是弯曲的。
12、在一个方面,光学距离从中心图案化反射器到外侧图案化反射器增大。
13、在一个方面,中心图案化反射器的中心轴与其对应光源的中心轴同轴,并且外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴偏移。
14、在一个方面,外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移量为约od*tan(α),其中od是外侧图案化反射器与其对应光源的光学距离,并且α是外侧图案化反射器的切线与中心图案化反射器的基线之间的角度。
15、在一个方面,如果第二基板是凹形的,则外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移远离中心图案化反射器,并且如果第二基板是凸形的,则外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移朝向中心图案化反射器。
16、在一个方面,如果第二基板是凹形的,则外侧图案化反射器的最大厚度小于中心图案化反射器的最大厚度,并且如果第二基板是凸形的,则外侧图案化反射器的最大厚度大于中心图案化反射器的最大厚度。
17、在一个方面,显示器是弯曲的,并且第二基板是弯曲的。
18、在一个实施方式中,一种背光单元包括:第一光源和第二光源,所述第一光源和所述第二光源的每一者位于具有第一曲率半径的第一基板上;以及第一图案化反射器和第二图案化反射器,所述第一图案化反射器和所述第二图案化反射器的每一者位于第二基板上,所述第二基板具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径,其中所述第一图案化反射器与所述第一光源对准并且与所述第一光源相距第一光学距离od1,并且所述第二图案化反射器与所述第二光源对准并且与所述第二光源相距第二光学距离od2,其中od1不等于od2,并且所述第一图案化反射器具有第一最大厚度t1,并且所述第二图案化反射器具有第二最大厚度t2,其中t1不等于t2。
19、在一个方面,第一曲率半径小于第二曲率半径。
20、在一个方面,od1小于od2,并且t1大于t2。
21、在一个方面,第一光源的中心轴与垂直于第一图案化反射器的主表面的轴形成角度m1,第二光源的中心轴与垂直于第二图案化反射器的主表面的轴形成角度m2,并且m1不等于m2。
22、在一个方面,od1小于od2,并且m1大于m2。在一个方面,m1=0。
23、参照附图并通过对本发明的优选实施方式的以下详细描述,本发明的上述和其他特征、元件、特性、步骤和优点将变得更加明显。
1.一种背光单元,包括:
2.根据权利要求1所述的背光单元,其中所述第一弯曲基板包括凹部。
3.根据权利要求1所述的背光单元,其中所述第一弯曲基板包括凸部。
4.根据权利要求2所述的背光单元,其中,在所述凹部中,所述光学距离从所述中心图案化反射器到所述外侧图案化反射器增加。
5.根据权利要求4所述的背光单元,其中,在所述凸部中,所述多个图案化反射器的所述最大厚度从所述中心图案化反射器到所述外侧图案化反射器减小。
6.根据权利要求1所述的背光单元,其中
7.根据权利要求6所述的背光单元,其中所述外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移量为约od*tan(α),其中od是所述外侧图案化反射器到其对应光源的光学距离,并且α是所述外侧图案化反射器的切线与所述中心图案化反射器的基线之间的角度。
8.根据权利要求3所述的背光单元,其中所述光学距离从所述中心图案化反射器到所述外侧图案化反射器减小。
9.根据权利要求8所述的背光单元,其中所述多个图案化反射器的所述最大厚度从所述中心图案化反射器到所述外侧图案化反射器增大。
10.一种显示器,包括如权利要求1所述的背光单元。
11.根据权利要求10所述的显示器,其中所述显示器是弯曲的。
12.一种显示系统,包括:
13.根据权利要求12所述的显示系统,其中所述显示器是弯曲的。
14.根据权利要求12所述的显示系统,其中所述第二基板是弯曲的。
15.根据权利要求12所述的显示系统,其中所述光学距离从所述中心图案化反射器到所述外侧图案化反射器增大。
16.根据权利要求12所述的显示系统,其中
17.根据权利要求16所述的显示系统,其中所述外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移量为约od*tan(α),其中od是所述外侧图案化反射器到其对应光源的光学距离,并且α是所述外侧图案化反射器的切线与所述中心图案化反射器的基线之间的角度。
18.根据权利要求16所述的显示系统,其中,如果所述第二基板是凹形的,则所述外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移远离所述中心图案化反射器,并且如果所述第二基板是凸形的,则所述外侧图案化反射器的中心轴相对于其对应光源的中心轴的偏移朝向所述中心图案化反射器。
19.根据权利要求16所述的显示系统,其中
20.根据权利要求12所述的显示系统,其中
21.一种背光单元,包括:
22.根据权利要求21所述的背光单元,其中所述第一曲率半径小于所述第二曲率半径。
23.根据权利要求21所述的背光单元,其中,od1小于od2,并且t1大于t2。
24.根据权利要求21所述的背光单元,其中
25.根据权利要求24所述的背光单元,其中,od1小于od2,并且m1大于m2。
26.根据权利要求24所述的背光单元,其中,m1=0。
