[发明专利]包含降频转换膜元件的背光系统

说明书

技术领域

本发明涉及改善包含降频转换膜元件的背光系统的色彩均匀度的方法 以及改进的背光系统。

背景技术

液晶显示器(LCD)是非发射显示器，其将单独的背光单元以及红 色、绿色和蓝色滤色器用于像素以在屏幕上显示彩色图像。红色、绿色和 蓝色滤色器分别将背光单元发射的白光分为红光、绿光和蓝光。LCD装置 可显示的色彩范围被称作色域。

LCD背光系统通常包括包含反射板或反射膜的膜叠堆、包含提取特征 结构的光导(例如，导光板或导光膜)、漫射片、光重定向膜(例如，棱 镜膜、透镜膜和/或其他增亮膜)和/或反射偏光片。传统上，LCD利用由蓝 色LED芯片与黄光YAG荧光粉相结合构成的白光发光二极管(LED)。 移动式/手持式装置通常为侧光式，并且包含光导，以使光均匀地分布在显 示区域上。然后使用漫射片将“白”光扩散出光导。然而，最近已经开发 出具有改善的色域的LCD。在这些LCD中，白光LED被蓝光LED取代， 并且漫射片被主动转换色彩的降频转换膜元件取代。降频转换片可包括例 如红色和绿色量子点、荧光粉、荧光染料等。仅将典型LCD背光源中的底 部漫射片替换为量子点膜元件，可显著增大所获得的色域(例如，增大 50％)。

与包含量子点膜元件或其他降频转换膜元件的背光系统相关联的一个 问题在于靠近背光源边界(即，显示器的可视区的边缘处)的色彩不均 匀。通常，这种不均匀性表现为显示器可视区的边缘处的蓝辉光。这种辉 光通常被认为是由从背光系统的边缘泄漏的蓝光造成的。

发明内容

根据上述观点，我们认识到需要改善包含降频转换膜元件的背光系统 的色彩均匀度。

出人意料地，我们发现包含降频转换膜元件的显示器的可视区边缘处 的色彩不均匀性并非仅由此前认为的蓝光泄漏所引起的。相反，我们发现 该色彩不均匀性主要是由显示器边缘处的红光和绿光不足引起的，因为红 光和绿光与蓝光相比，存在角分布的差异。

简而言之，在一个方面，本发明提供了具有可视区的侧光式LCD背光 单元，该侧光式LCD背光单元包括(a)降频转换膜元件、(b)包括提取 元件的光导、(c)反射器和(d)蓝光LED；其中提取元件延伸超过可视 区。

在另一方面，本发明提供了LCD背光单元，该LCD背光单元包括 (a)支撑结构、(b)降频转换膜元件、(c)反射器、(d)蓝光LED和 (e)高反射材料和降频转换材料中的至少一种；其中高反射材料或降频转 换材料与降频转换膜元件的边缘重叠或施加于支撑结构。

在另一方面，本发明提供了具有可视区的侧光式LCD背光单元，该侧 光式LCD背光单元包括(a)支撑结构、(b)降频转换膜元件、(c)包 括提取元件的光导、(d)反射器、(e)蓝光LED和(f)高反射材料和降 频转换材料中的至少一种；其中高反射材料或降频转换材料与降频转换膜 元件的边缘重叠或施加于支撑结构，并且其中提取元件延伸超过可视区。

在又一方面，本发明提供了改善跨具有可视区的LCD背光单元的色彩 均匀度的方法。该方法包括在可视区的至少一个边缘中增加红光和绿光； 其中LCD背光单元包括降频转换膜元件、反射器和蓝光LED。

附图说明

结合以下对附图和具体实施方式的详细说明可以更加全面地理解本发 明。

图1是光导和提取图案化区域的顶视图。

图2是实施例中所用的测量设置的图示。

图3a是图2所示的设置的相机图像。

图3b是图2所示的设置的测量数据。

图4是图2所示的设置的测量数据。

图5a是光导和提取图案的顶视图。

图5b是图5a所示的区域的相机图像。

图6a是光导和提取图案的顶视图。

图6b是图6a所示的区域的相机图像。

图7是对应于图5b和图6b的测量数据。

图8是对应于图5b和图6b的测量数据。

图9是对应于图6b的测量数据。

图10是实施例中所用的测量设置的图示。

图11a是基于图10的设置的一对相机图像。

图11b是对应于图11a的测量数据。

图12是实施例中所用的测量设置的图示。

图13a是基于图12的设置的一对相机图像。