[发明专利]改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层及其制备方法

权利要求书

1.一种改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层，其特征在于，由非均匀发光介质膜、散射粒子膜、其他光学功能膜三个部分紧密复合组成；

所述非均匀发光介质膜用于将由微小型LED模组产生的短波长激发光转化为其他波长的光；所述非均匀发光介质膜的整体结构为旋转对称曲面或非旋转对称曲面，所述非均匀发光介质膜由多个单元结构接连形成阵列，所述单元结构与微小型LED形成一对一、一对多或多对一的对应关系；

所述散射粒子膜用于散射转换光及使膜层平整化；

所述其他光学功能膜用于添加光学性能或起保护作用。

2.根据权利要求1所述的改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层，其特征在于，所述多个单元结构接连形成的阵列形式包括矩形阵列、圆形分布阵列、同心圆阵列、平面最密堆积、阿基米德螺线阵列中的一种或多种的组合；所述单元结构尺寸为10-5000μm。

3.根据权利要求1所述的改善微小型LED背光或显示均匀性的色转换层，其特征在于，所述单元结构的剖面轮廓包括圆锥型、圆台型、圆锥曲线型、正态型中的一种或多种的组合，单元结构厚度d与微小型LED出射光的方向存在几何或函数关系如下：

(1)若单元结构的剖面轮廓为圆锥型，即直角三角形以一条直角边为轴旋转360°形成的旋转体，d由以下公式定义：

其中，R为单元结构的底面半径，d₀为最大厚度，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与膜的间距，d为在θ角度处的膜层厚度；

(2)若单元结构的剖面轮廓为圆台型，即在一水平位置截去圆锥的上半部分，d由以下公式定义：

其中，R为单元结构的下底面半径，r为单元结构的上底面半径，d₀为截前圆锥的高，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角，h为光源与膜的间距，d为在θ角度处的膜层厚度；

(3)若单元结构的剖面轮廓为圆锥曲线型，即圆锥曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，线型包括椭圆、双曲线的一支、抛物线；

椭圆型膜厚分布，d由以下公式定义：

其中，a、b为椭圆方程参数，决定了椭圆曲线的形状，可以是焦点沿横轴分布的椭圆的上半部分(ab)，也可以是焦点沿纵轴分布的椭圆的上半部分(ab)，x为入射点与中心入射点之间的距离(横坐标)，Δd表示图形在纵轴方向上平移的距离；特别地，当a＝b且Δd＝0时，平面曲线表现为半圆，膜厚分布为半球型，d还可以由公式d＝r·sinα或d²＝(h·tanθ)²+r²定义，其中，r为球体半径(r＝a＝b)、θ为目标位置相对于光源的方位角度、h为光源与膜的间距，d为在θ角度处的膜层厚度，α为半球出射点与球心的夹角；

双曲线型膜厚分布，d由以下公式定义：

其中，a、b为双曲线方程参数，决定了双曲线的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离，d₀为中心入射点处膜厚，即膜厚最大处，平面曲线表现为焦点在纵轴双曲线的下支；

抛物线型膜厚分布，d由以下公式定义：

d＝-px²+d₀(p＞0)

其中，p为抛物线方程参数，决定了抛物线的形状，x为入射点与中心入射点之间的距离，d₀为中心入射点处膜厚，即膜厚最大处；

此外，对于以上圆锥曲线，在(x,d)处有：x＝h·tanθ，其中h为光源与膜的间距，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角；

(4)若单元结构的剖面轮廓为正态型，可以是一维正态分布曲线沿中心轴旋转360°形成的旋转体，也可以是二维正态分布与某一平面包围形成的立体结构；

d由以下公式定义：

其中，x为入射点与中心入射点的距离，σ为膜厚所服从一维正态分布的标准差，μ为膜厚所服从一维正态分布的期望；在(x,d)处有：x＝h·tanθ，其中h为光源与膜的间距，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角；

或，由二维正态分布公式进行定义：

即以下两个一维正态分布分量的联合分布：

其中，x、y为入射点与光源入射中心点的横、纵距离，即以入射中心点为原点建立的水平二维平面坐标值，σ₁、σ₂分别为膜厚在x、y方向上所服从一维正态分布的标准差，μ₁、μ₂分别为膜厚在x、y方向上所服从一维正态分布的期望，ρ为x与y的结合紧密程度参数，d为目标位置膜层厚度；此外，在(x,y,d)处有：其中h为光源与膜的间距，θ为入射点和光源的连线与竖直方向形成的夹角。