用于电子设备显示器的背光结构和背光组件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380013071.9

申请日:

2013.02.27

公开号:

CN104246359A

公开日:

2014.12.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F21V 8/00申请日:20130227|||公开

IPC分类号:

F21V8/00; G02B6/00

主分类号:

F21V8/00

申请人:

苹果公司

发明人:

J·C·弗兰克林; D·W·赖特; 齐俊; 朱文勇

地址:

美国加利福尼亚

优先权:

2012.03.09 US 13/417,155; 2012.03.15 US 13/421,703

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

鲍进

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内容摘要

本发明提供了一种电子设备,所述电子设备可具有带有背光结构的显示器。所述背光结构可产生穿过所述显示器中的显示层的背光。所述背光结构可包括将光分布于所述显示层上的导光板。光源诸如发光二极管光源可用于向所述导光板提供光。在一个合适的实施例中,具有弯曲的光导结构可耦接在所述光源和所述导光板之间并可用于经由全内反射将来自所述光源的所述光引导至所述导光板。在另一个合适的实施例中,所述发光二极管可安装在柔性印刷电路上,所述柔性印刷电路卷曲成弹簧元件。柔性印刷电路可用于使所述发光二极管相对于所述导光板的所述边缘偏置。

权利要求书

1.  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
光源,所述光源被配置为提供光;
耦接至所述光源的光导结构,所述光导结构被配置为接收所述光并经由全内反射引导所述光;和
导光板,所述导光板具有耦接至所述光导结构的边缘,其中所述导光板被配置为接收来自所述光导结构的所述光并具有将所述光提供至所述显示器作为所述背光照明的表面。

2.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述导光板位于一平面中,并且其中所述光源位于所述平面外。

3.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光源与所述导光板的边缘部分重叠。

4.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有弯曲。

5.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有U形弯曲。

6.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有L形弯曲。

7.
  根据权利要求6所述的背光组件,其中所述导光板位于一平面中,并且其中所述光源位于所述平面外。

8.
  根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光源包括多个发光二极管,所述背光组件还包括:
其上安装有所述发光二极管的柔性基板,其中所述柔性基板包括被配置为向所述发光二极管供电的导电迹线。

9.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
光导结构,所述光导结构耦接至所述导光板的所述边缘,其中所述光导结构具有平行于所述导光板的所述边缘延伸的长度;和
光源,所述光源被配置为产生所述光并耦接至所述光导结构的端部,其中所述光导结构被配置为经由全内反射引导所述光并具有漏光促进结构,所述漏光促进结构被配置为促进所述光从所述光导结构泄漏至所述导光板内。

10.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述导光板具有拐角和垂直于所述边缘的附加边缘,并且其中所述光导结构具有缠绕在所述拐角周围的L形弯曲。

11.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述光导结构包含塑料。

12.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在密度上变化。

13.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在形状上变化。

14.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在尺寸上变化。

15.
  根据权利要求9所述的背光组件,其中所述光源包括至少一个发光二极管。

16.
  根据权利要求9所述的背光组件,还包括:
插入所述光导结构与所述导光板的所述边缘之间的透明粘合剂。

17.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
多个光导,所述多个光导具有耦接至所述导光板的所述边缘的相应端部,其中所述光导被配置为经由全内反射引导所述光。

18.
  根据权利要求17所述的背光组件,其中所述光导包括紧邻彼此沿基板延伸的光波导。

19.
  根据权利要求17所述的背光组件,其中所述光导包括光纤。

20.
  根据权利要求17所述的背光组件,还包括多个光源,所述光源中的每一者将所述光的一部分发射至所述光导的相应一者内。

21.
  一种电子设备,包括:
外壳;
安装在所述外壳中的显示器;和
背光组件,所述背光组件被配置为提供用于所述显示器的背光照明,其中所述背光组件包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘,
光导结构,所述光导结构具有平行于所述导光板的所述边缘延伸的长度并具有第一边缘和第二相对的边缘,其中所述第一边缘耦接至所述导光板的所述边缘,和
多个光源,所述多个光源沿着所述长度耦接至所述光导结构的所述第二边缘,其中所述光导结构被配置为经由全内反射将来自所述光源的所述光引导至所述导光板的所述边缘。

22.
  根据权利要求21所述的电子设备,还包括与所述光源重叠的至少一个电子部件。

23.
  根据权利要求22所述的电子设备,其中所述电子部件包括按钮。

24.
  根据权利要求21所述的电子设备,其中所述光导结构包括至少一个弯曲。

25.
  根据权利要求24所述的电子设备,还包括至少一个电子部件,其中所述弯曲被配置为允许所述电子部件与所述光源重叠。

26.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
基板;和
多个发光二极管,所述多个发光二极管每一者都具有相对的第一表面和第二表面,其中所述发光二极管中的每一者插入所述边缘和所述基板之间,所述发光二极管中的每一者将所述光的一部分从其第一表面发射至所述边缘内,并且其中所述发光二极管中的每一者的所述第二表面安装至所述基板。

27.
  根据权利要求26所述的背光组件,其中所述基板包括柔性聚合物片材,所述柔性聚合物片材卷曲以形成弹簧,所述弹簧使所述发光二极管的所述第一表面相对于所述导光板的所述边缘偏置。

28.
  根据权利要求26所述的背光组件,其中所述基板包括具有间隙的柔性聚合物片材,并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。

29.
  根据权利要求26所述的背光组件,还包括弯曲引导结构,所述基板在所述弯曲引导结构的周围弯曲。

30.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
柔性印刷电路;和
多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性印刷电路上并耦接至所述导光板的所述边缘,其中所述柔性印刷电路卷曲以形成弹簧并被配置为使所述多个发光二极管相对于所述导光板的所述边缘偏置。

31.
  根据权利要求30所述的背光组件,其中所述发光二极管中的每一者具有基底表面,所述发光二极管藉由所述基底表面安装至所述柔性印刷电路,并且其中所述发光二极管中的每一者具有边缘表面,所述边缘表面垂直于所述基底表面并将光发射至所述导光板的所述边缘内。

32.
  根据权利要求31所述的背光组件,其中所述柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。

33.
  根据权利要求30所述的背光组件,其中所述柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。

34.
  根据权利要求30所述的背光组件,其中所述卷曲的柔性印刷电路包括弯曲部分,所述弯曲部分具有形成穿孔的部分。

35.
  根据权利要求30所述的背光组件,其中所述卷曲的柔性印刷电路包括弯曲部分,所述弯曲部分具有局部变宽的迹线。

36.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
柔性印刷电路;和
多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性印刷电路上并耦接至所述导光板的所述边缘,其中所述柔性印刷电路具有间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。

37.
  根据权利要求36所述的背光组件,其中每个间隙具有形成矩形槽隙的直边缘。

38.
  根据权利要求36所述的背光组件,其中每个间隙具有形成槽隙的边缘,并且其中每个槽隙具有局部变宽的部分。

39.
  根据权利要求36所述的背光组件,其中所述间隙沿着所述柔性印刷电路的边缘形成,并且其中附加间隙形成于所述柔性印刷电路的相对边缘上,使得所述柔性印刷电路具有螺线形状。

40.
  一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;
柔性基板;
多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性基板上并耦接至所述导光板的所述边缘;和
偏置结构,所述偏置结构使所述发光二极管压靠所述导光板的所述边缘。

41.
  根据权利要求40所述的背光组件,其中所述偏置结构包括泡沫。

42.
  根据权利要求41所述的背光组件,其中所述泡沫包括充当所述发光二极管的散热器的导热泡沫。

43.
  根据权利要求40所述的背光组件,还包括:
支撑结构;和
插入所述支撑结构和所述柔性基板之间的粘合剂,所述粘合剂将所述柔性基板附接至所述支撑结构,其中所述粘合剂被配置为允许所述柔性基板和所述柔性基板上的所述发光二极管充分横向运动以使所述发光二极管中的每一者相对于所述导光板的所述边缘横向对准。

44.
  根据权利要求40所述的背光组件,其中所述柔性基板包括轨道孔以适应所述柔性基板和所述发光二极管相对于所述导光板的横向移动。

45.
  根据权利要求40所述的背光组件,其中所述柔性基板具有间隙,并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。

46.
  一种背光组件,包括:
导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘部分;
多个发光二极管,所述多个发光二极管中的每一者与所述光被相应间隙发射至其中的所述边缘部分中的相应一者分开;和
折射率匹配材料,所述折射率匹配材料填充所述间隙。

47.
  根据权利要求46所述的背光组件,其中所述导光板具有孔,所述孔具有形成所述边缘部分的边缘,并且其中所述多个发光二极管中的每一者安装于所述孔中的相关联的一者中。

48.
  根据权利要求47所述的背光组件,其中所述导光板具有贮存器,所述贮存器被配置为接收所述折射率匹配材料的过量部分,并且其中所述贮存器中的每一者形成为至所述孔中的相应一者的延伸部。

说明书

用于电子设备显示器的背光结构和背光组件
本申请要求于2012年3月9日提交的美国专利申请13/417,155和于2012年3月15日提交的美国专利申请13/421,703的优先权,每个专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本发明整体涉及电子设备,并且更具体地,涉及具有显示器和相关联背光结构的电子设备。
电子设备(诸如计算机和蜂窝电话)具有显示器。一些显示器(诸如等离子体显示器和有机发光二极管显示器)具有生成光的显示器像素阵列。在这种类型的显示器中,背光并非必要的,因为显示器像素自身产生光。其他显示器包含被动显示器像素,其可改变透射穿过显示器以对用户显示信息的光量,但自身并不产生光。因此,常常需要为具有被动显示器像素的显示器提供背光。
在用于显示器的一种典型背光组件中,发光二极管带沿导光板的边缘定位。光从该发光二极管带发射到导光板内,并且导光板用于将光分布于显示器上。发光二极管带常常安装在显示器的非有效的显示部分的下方。
要确保在导光板边缘处存在足够空间以容纳发光二极管就可能需要在显示器的边界处有大量非有效的显示区域。这种类型的宽的非有效的显示边界可能在美学上无吸引力,并且可减少可用于对用户显示图像的有效显示区域的量。
在用于显示器的一种典型背光组件中,使用导光板来分布由光源(诸如发光二极管光源)生成的背光。光学膜(诸如漫射层和增亮膜)可置于导光板顶部。可在导光板下方形成反射器以提高背光效率。
为了提供令人满意的背光,可能需要将一个或多个发光二极管带定位于导光板的边缘上。可通过将一行发光二极管安装到柔性电路上来形成发 光二极管光带。光带通常附接于导光板的边缘,以使得发光二极管可将光引导至导光板内。
在一种理想的光带中,发光二极管相互对准,以使得每个发光二极管可物理地接触导光板。然而,在一行发光二极管中常存在导致不对准的放置变化。如果不小心,则这种类型的不对准可导致发光二极管和导光板之间的气隙。气隙的存在可对背光效率具有不利影响。较差的背光效率又可降低电力消耗效率,并且可降低电子设备中的电池寿命。
因此将需要能够提供具有用于背光显示器的改进布置的电子设备。
发明内容
可提供一种用于产生用于显示器的背光照明的背光组件。背光组件可包括导光板。导光板可具有上表面,穿过该上表面将背光提供至显示器的下侧。
光源可被配置为向导光板提供光。光源可包括一个或多个发光二极管。发光二极管可安装在柔性基板上。导电迹线可形成于柔性基板上,并且可用于向发光二极管提供电力。
光导结构可耦接在光源和导光板之间。光导结构可被配置为接收来自光源的光,并且经由全内反射将光引导至导光板。
光源可与导光板的边缘部分重叠。光导结构可具有U形弯曲以将来自光源的光重新导向至导光板。
光源可垂直于导光板而取向。光导结构可具有L形弯曲以将来自光源的光重新导向至导光板。
细长光导结构可耦接至导光板的边缘。光导结构可具有平行于导光板的边缘延伸的长度。光源可耦接至光导结构的端部。光可自光源发射至光导结构的端部内,并且可经由全内反射在光导结构内引导。
光导结构可具有漏光促进结构。漏光促进结构可被配置为促进从光导结构至导光板内的漏光。
漏光促进结构可沿光导结构的长度不均匀。漏光促进结构可沿光导结构的长度在密度、形状和/或尺寸方面改变。透明粘合剂可介于导光板的边缘和光导结构之间。
可使用多个光导将来自多个光源的光引导至导光板。每个光源可将光的一部分发射至这些光导中相应一者内。所述多个光导可具有耦接至导光板边缘的相应端部,并且可经由全内反射将光引导至导光板的边缘。所述多个光导可由紧邻彼此沿基板延伸的光波导形成,或可由光纤形成。
可将显示器安装于电子设备外壳中。可将一个或多个电子部件安装于外壳中。可使用背光组件向显示器提供背光。背光组件可包括一个导光板和多个光源。光导结构可具有相对的第一边缘和第二边缘。第一边缘可耦接至导光板的边缘,并且第二边缘可耦接至所述多个光源。光导结构可用于经由全内反射将来自光源的光引导至导光板。
光导结构可具有弯曲。光导结构中的弯曲可允许电子部件诸如按钮与光源重叠。
可提供一种用于产生用于显示器的背光照明的背光组件。背光组件可具有光源,诸如发光二极管。发光二极管可为边缘发射型二极管,其发射光穿过垂直于基底表面的边缘,或可发射光穿过与基底表面相对的表面。
背光组件可包括导光板。导光板可具有上表面,穿过该上表面将背光提供至显示器的下侧。导光板也可具有可将光自发光二极管发射至的边缘部分。
发光二极管可安装在柔性基板上,诸如,由柔性聚合物片材形成的柔性印刷电路。柔性印刷电路可缠绕在弯曲引导结构周围以形成弹簧。弹簧可使发光二极管压靠导光板的边缘部分。
可在柔性印刷电路内提供槽隙或其他去耦特征以使相邻的发光二极管相互机械去耦。槽隙的形状可为矩形,并且槽隙可具有局部变宽的部分。槽隙可沿柔性印刷电路的一个边缘形成,或可形成于柔性印刷电路的相对边缘上,以使得柔性印刷电路具有蜿蜒形状。
可在弹簧形卷曲柔性印刷电路的弯曲部分内形成穿孔。可在柔性印刷电路的弯曲部分上形成局部变宽的迹线以增强迹线强度。
可使用泡沫结构(诸如充当散热器的导热泡沫)、弯曲金属结构或其他偏置结构使柔性印刷电路和附接的发光二极管相对于导光板的边缘部分偏置。可使用粘合剂将柔性印刷电路附接至支撑结构,该粘合剂允许柔性印刷电路和发光二极管相对于导光板的边缘部分横向移动。这样将发光二极管和导光板的边缘部分对准并且使发光二极管和导光板之间的间隙最小 化。柔性印刷电路内的轨道孔可用于允许柔性印刷电路和发光二极管与导光板横向对准。
导光板可具有将发光二极管置于其中的孔。可使用与导光板的折射率匹配的折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙以改善耦接效率。可将贮存器耦接至孔以容纳过量的折射率匹配材料。
根据附图以及以下对优选实施例的详细描述,本发明的其他特征、本发明的本质以及各种优点将更加显而易见。
附图说明
图1为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如便携式计算机)的图。
图2为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如蜂窝电话或其他手持设备)的图。
图3为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如平板电脑)的图。
图4为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如内置有计算机的计算机监视器)的图。
图5为根据本发明一实施例的示例性背光显示器的横截面侧视图。
图6为具有根据本发明一实施例的显示结构、背光结构和相关联的印刷电路的示例性电子设备的一部分的分解透视图。
图7为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中将光源堆叠于导光板上方以使得光源与导光板的边缘部分重叠。
图8为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中将光源堆叠于导光板下以使得光源与导光板的边缘部分重叠。
图9为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中使用带有L形弯曲的光导结构将光源耦接至导光板。
图10为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中使用带有L形弯曲的光导结构将光源耦接至导光板。
图11为根据本发明一实施例的示例性显示器的横截面侧视图,该示例性显示器在电子部件与光源重叠的配置下已安装在电子设备的外壳中。
图12为根据本发明一实施例的其中使用光导结构将光从光源导向至导光板的示例性背光布置的顶视图。
图13为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有L形弯曲以缠绕在导光板的拐角周围并且用于将光从光源引导至导光板。
图14为根据本发明一实施例的图11和12中所示类型的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中,光导结构由多个光波导(光导)形成。
图15为根据本发明一实施例的图11和12中所示类型的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中,光导结构具有漏光促进结构。
图16为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有密度改变的漏光促进结构。
图17为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有尺寸改变的漏光促进结构。
图18为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有漏光促进结构,所述漏光促进结构具有沿光导结构的长度逐渐改变的一种或多种属性。
图19为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有由嵌入的散射结构形成的漏光促进结构。
图20为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有由突起形成的漏光促进结构。
图21为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如便携式计算机)的图。
图22为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如蜂窝电话或其他手持设备)的图。
图23为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如平板电脑)的图。
图24为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备(诸如带有内置计算机的计算机监视器)的图。
图25为根据本发明一实施例的示例性背光显示器的横截面侧视图。
图26为发光二极管和导光板之间具有气隙的常规背光布置的横截面侧视图。
图27为发光二极管和导光板之间具有气隙的常规背光布置的顶视图。
图28A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中发光二极管安装在柔性基板上,该柔性基板卷曲成弹簧元件,该弹簧元件使每个发光二极管的顶部相对于导光板偏置。
图28B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图8A的弹簧元件,其中柔性基板具有使相邻发光二极管分开并且机械去耦的间隙。
图28C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图8A的弹簧元件,其中柔性基板不含间隙。
图29A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中发光二极管安装在柔性基板上,该柔性基板卷曲成弹簧元件,该弹簧元件使每个发光二极管的侧相对于导光板偏置。
图29B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图9A的弹簧元件,其中柔性基板具有使相邻发光二极管分开并且机械去耦的间隙。
图29C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图9A的弹簧元件,其中柔性基板具有局部变宽的间隙。
图30A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中使用高剪切粘合剂将柔性基板附接至支撑结构。
图30B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于图10A的布置中,其中柔性基板具有使相邻发光二极管机械去耦的蜿蜒形状。
图31A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中使用偏置结构使发光二极管压靠导光板。
图31B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于图11A的布置中,其中柔性基板具有轨道孔以将柔性基板附接至支撑结构。
图31C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于图11A的布置中,其中柔性基板具有使相邻发光二极管机械去耦的蜿蜒形状。
图32A为根据本发明一实施例的背光布置的顶视图,在该背光布置中使用折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙。
图32B为根据本发明一实施例的图12A的背光布置的横截面侧视图,其中使用折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙。
具体实施方式
显示器可具有背光结构。背光结构可产生用于显示器的背光,其帮助设备的用户在各种环境照明条件下查看显示器上的图像。可在任何合适类型的电子设备中提供具有背光的显示器。
在一些配置中,电子设备可具有背光布置,其中使用光导结构将来自光源的光路由至导光板。导光板可将光分布于显示器上以便为用户显示图像。图1-20示出其中可使用光导结构将来自光源的光路由至导光板的背光配置的例子。
在一些配置中,电子设备可具有其中多个光源沿导光板的边缘定位的背光布置。可使用偏置构件使光源压靠导光板的边缘,或折射率匹配材料可插入光源和导光板的边缘之间。图21-32B示出其中光源沿导光板的边缘定位的背光配置的例子。
图1中示出了一种示例性电子设备,该设备为可具有背光显示器的类型,其中使用光导结构将来自光源的光路由至导光板。电子设备10可为计算机(诸如整合至显示器(诸如计算机监视器)内的计算机、膝上型计算机、平板电脑)、相对更小的便携式设备(诸如腕表设备、挂件设备或其他可佩戴或微型设备)、蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视或其他电子设备。
如图1所示,设备10可包括背光显示器,诸如显示器14。显示器14可为结合了电容性触摸电极或其他触摸传感器组件的触摸屏或可为非触敏式的显示器。显示器14可包括由液晶显示器(LCD)组件或其他合适显示器像素结构形成的图像像素。其中显示器14使用液晶显示器像素形成的布置有时在本文中作为例子描述。然而,这仅是示例性的。如果需要,可使用 任何合适类型的显示技术形成显示器14(例如,电润湿显示技术、电泳显示技术等)。
设备10可具有外壳,诸如外壳12。外壳12(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如,不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料中任何两者或更多者的组合形成。
外壳12可使用其中外壳12的一些或全部被机械加工或模制为单个结构的一体式配置形成,或可使用多个结构(例如,内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等)形成。
如图1所示,外壳12可具有多个部分。例如,外壳12可具有上部部分12A和下部部分12B。可使用允许部分12A围绕旋转轴线16相对于部分12B旋转的铰链将上部部分12A耦接至下部部分12B。键盘(诸如键盘18)和触摸板(诸如触摸板20)可安装在外壳部分12B中。
显示器14可具有有效的显示区域(诸如有效的显示区域AA)和非有效的显示区域(诸如区域IA)。有效的显示区域AA可例如是在显示器14的中心中的矩形区域,其中显示器像素主动地用于为设备10的用户显示图像。非有效的显示区域IA可缺乏主动显示器像素。在图1的例子中,非有效的显示区域IA具有围绕显示器14的有效显示区域AA的矩形环的形状。
电路和组件有时可形成于显示器14的非有效的显示区域IA的下方。为了隐藏电路和其他组件而不被设备10的用户看到,非有效的显示区域IA可具有不透明壳罩。不透明壳罩可由不透明材料(诸如着黑色的聚合物材料)形成,或可由其他颜色的不透明掩蔽材料形成。其中显示器14中的不透明掩蔽材料具有黑色外观的配置有时在本文中作为例子描述。然而,这仅是示例性的。设备10中的不透明掩蔽材料可具有任何合适颜色。
在图2的例子中,已使用足够小以适合握在用户手中的外壳来实现设备10(即,图2的设备10可为手持式电子设备,诸如蜂窝电话)。如图2所示,设备10可包括背光显示器,诸如安装在外壳12的前部上的显示器14。显示器14可基本上填充有主动显示器像素,或可具有非有效的显示部分,诸如非有效的显示部分IA,其围绕有效的显示部分,诸如有效的显示部分AA。显示器14可具有开口(例如,显示器14的非有效的显示区域 IA中或有效的显示区域AA中的开口),诸如容纳按钮22的开口和容纳扬声器端口24的开口。
图3为在已经以平板电脑的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图3所示,背光显示器14可安装在外壳12的上(前)表面上。可在显示器14中形成开口以容纳按钮22(例如,在围绕有效的显示区域AA的非有效的显示区域IA中)。
图4为在已经以整合至计算机监视器内的计算机的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图4所示,背光显示器14可安装在外壳12的前表面上。支架26可用于支撑外壳12。显示器14可包括非有效的显示区域,诸如围绕有效的显示区域AA的非有效的显示区域IA。
图5中示出了显示器14的横截面侧视图。如图5所示,显示器14可包括背光结构30和显示层58。背光结构30可包括导光板(诸如导光板32)、光学膜(诸如光学膜34)和反射器(诸如反射器36)。在操作期间,光源(诸如发光二极管光源)可将光发射至导光板32内。导光板32可由透明丙烯酸或其他透明聚合物片材形成。光可通过全内反射在导光板32内行进。穿过导光板32的上表面逸出的光可在方向z上穿过覆盖显示层58,并且可充当用于显示器14的背光。穿过导光板32的下表面逸出的光可由反射器36反射并且向上重新导向到方向z上。反射器36可由反射材料形成,诸如白色塑料(作为一个例子)。光学膜34可包括增亮膜层、漫射膜层和补偿膜层(作为例子)。
显示器14可具有上偏光器层(诸如偏光器层40)和下偏光器层(诸如偏光器层42)。偏光器层42可使背光44偏振。薄膜晶体管(TFT)层46可包括薄膜晶体管电路层和相关联像素电极阵列。薄膜晶体管层46上的像素结构(诸如薄膜晶体管结构和像素电极阵列中的相关联像素电极)可产生对应于要显示的图像数据的电场。由薄膜晶体管层46上的每个电极产生的电场按相应量来调整在液晶层48的相关联部分中的液晶的取向。当光行进穿过显示器14时,液晶的取向的调整对穿过层48的光的偏振进行调整。当此光到达上偏光器40时,光的每个像素的偏振态衰减与其偏振成比例的量,由此产生对于用户可见的图像。
滤色器层50可包含彩色像素阵列(例如,红色、蓝色和绿色滤色器元件的阵列)以用于为显示器14提供形成彩色图像的能力。如果需要,可使 用密封剂将滤色器层50密封至薄膜晶体管层46并且将液晶材料48保留在显示器14内。
显示器14可包括触敏层,诸如触敏层54,以用于接收来自设备10的用户的触摸输入。触敏层54可包括已经沉积以形成电容性触摸传感器阵列的氧化铟锡(ITO)电极或其他合适透明电极的图案。一般而言,触敏层54可被配置为基于电容性、电阻性、光学、声学、电感或机械测量或可相对于在触敏层54附近的一个或多个触摸或接近触摸的发生而测量的任何现象来检测在触敏层54上的这一个或多个触摸或接近触摸的位置。如果需要,触敏层54可结合到薄膜晶体管层46内(例如,显示器像素电极和电容性触摸电极可形成于共同基板上)。其中触敏层54与薄膜晶体管层46分开的图5的例子仅为示例性的。
如果需要,显示器14中可包括附加层。可使用可选的透明玻璃或塑料层来提供用于显示器14的防护盖,如图5的覆盖层56所示。
图6为一种组件的分解透视图,该组件包括显示层58、背光结构30和用于将背光提供至背光结构30的光源。如图6所示,多个光源(诸如光源38)可安装在基板(诸如基板60)上。光源38可由沿基板60的长度布置成行的多个发光二极管形成。基板60可为柔性印刷电路(“柔性电路”),其由一个或多个柔性聚合物(诸如聚酰亚胺)片材形成。导电迹线可形成于基板60之上和/或之内(例如,使用铜或其他金属)。如果需要,基板60上的每个发光二极管38可焊接到相关联的迹线66。在操作期间,可经由迹线66将电力提供至发光二极管38。
基板60可耦接至印刷电路,诸如印刷电路62。印刷电路62可为由诸如玻璃纤维填充的环氧树脂(例如FR4)这样的材料形成的刚性印刷电路板,可为由一个或多个柔性聚合物(诸如聚酰亚胺)片材形成的柔性印刷电路(“柔性电路”),或可由诸如陶瓷、塑料、玻璃等这样的材料形成。如果需要,印刷电路62可由刚性层和柔性层的组合形成(有时称为“刚性-柔性”印刷电路)。可使用连接器、使用焊料或使用任何其他合适类型的附接方法将基板60附接至印刷电路62。
集成电路、分立组件(诸如电阻器、电容器和电感器)和其他电子部件(诸如组件64)可安装至印刷电路62。如果需要,组件(诸如组件64)可用于经由迹线66向光源38提供控制信号(作为例子)。
在操作期间,光源38可用于将光68发射至背光结构30内(例如,至图5的导光板32内)。背光结构30可用于在方向z上将光68均匀地分布于显示层58上。
在一种常规背光组件中,发光二极管沿导光板的边缘定位并且通常位于显示器的非有效的显示部分下方。在导光板的边缘处容纳发光二极管可能需要大量非有效的显示区域。例如,在导光板的边缘处可需要宽度诸如宽度W以容纳发光二极管。另外,为使来自分立光源的光变得均匀,需要“混合距离”。在导光板的边缘处提供用于光混合的足够空间需要在显示器的边缘处有附加的非有效的显示区域。将发光二极管定位在导光板的边缘处可因此导致在显示器的边界周围存在不期望的大量非有效的显示区域。
为了使在显示器边界周围的非有效的显示区域的量最小化,可将光源定位在空间高效的位置,并且可使用辅助光导结构将来自光源的光路由至导光板。例如,光源可位于导光板上方,可位于导光板下方,或可位于不必使用附加非有效的显示区域的居中位置。
在论述可在电子设备10中使用的结构时,某些结构有时称为在其他结构“上方”或“下方”。在另一结构上方的结构可比所述结构更靠近电子设备10的前表面。在另一结构下方的结构可比所述结构更靠近电子设备10的后表面或背表面。
图7为一种背光组件的横截面侧视图,其中光源(诸如光源38)位于导光板(诸如导光板32)的上方(例如,其中光源38与显示层58位于导光板32的相同侧上)。如图7所示,光源38与导光板32的边缘部分重叠,并且将光72发射至辅助光导结构(诸如光导结构74)内。光导结构74可用于将来自光源38的光72路由至导光板32。
光导结构74可形成为导光板32的整体部分,或可形成为耦接至导光板32的独立结构。光导结构74可由诸如已经模制、形成或机械加工成弯曲形状的塑料这样的材料形成。在图7的例子中,光导结构74具有U形弯曲(例如,进行180°转弯)并且被配置为朝向导光板32重新导向光72(初始被导向远离导光板32)。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。
可使用多个光源38为显示器14提供背光。例如,多个发光二极管38可耦接至光导结构74的端部74A,并且可用于为显示器14提供背光。为了确保背光均匀地分布于显示器14上,可提供混合距离以允许来自分立光源的光(例如,来自各个发光二极管的光)变得均匀。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。
导光板32可安装于可选的支撑结构内,诸如支撑结构76内。支撑结构76(有时称为基座或机械基座)可由诸如塑料、陶瓷、纤维复合材料、金属这样的材料或其他合适材料形成。如果需要,可通过将背光结构30直接安装于外壳12内或通过将背光结构30安装于其他形状的支撑结构中来形成显示器14。在图7的示例性配置中,支撑结构76用于形成显示器14的背光组件,该显示器14的背光组件可安装于显示器覆盖层(诸如图5的显示器覆盖层56)下方的外壳12内。如果需要,可使用其他安装配置。
支撑结构76可由导热材料形成,并且可用作发光二极管38的散热器。如果需要,在背光结构30附近可存在附加散热器,其可用于将热量转移远离显示器14。
图8为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的横截面侧视图。在图8的例子中,光源38定位在导光板32下方(例如,在导光板32的与显示层58相对的侧上)并且与导光板32的边缘部分重叠。光源38可将光72发射至光导结构74内。光导结构74可用于将来自光源38的光72路由至导光板32。
在图8的例子中,光导结构74具有U形弯曲(例如,进行180°转弯)以朝向导光板32重新导向光72(初始被导向远离导光板32)。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。
可使用多个光源38为显示器14提供背光。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。
图9为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的横截面侧视图。如图9所示,光源38可定位在导光板32下方(例如,在导光板32的 与显示层58相对的侧上)并且可被取向成垂直于导光板32。光源38可将光72发射至光导结构74内。在图9的例子中,光导结构74具有L形弯曲(例如,进行90°转弯)以朝向导光板32重新导向光72(初始被导向为垂直于导光板32)。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。
可使用多个光源38为显示器14提供背光。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。
如果需要,可相邻于光源38形成可选的散热器结构,诸如散热器结构80,并且可使用该散热器结构将热量转移远离光源38。散热器结构80可由导热材料(诸如金属)形成。如果需要,散热器结构80可形成为支撑结构76的整体部分,可形成为外壳12的整体部分,或可形成为将热量转移远离显示器14的独立结构。
图10为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的横截面侧视图。如图10所示,光源38可定位在导光板32上方(例如,在导光板32的与显示层58相同的侧上)并且可被取向成垂直于导光板32。光源38可将光72发射至光导结构74内。在图10的例子中,光导结构74具有L形弯曲(例如,进行90°转弯)以朝向导光板32重新导向光72(初始被导向为垂直于导光板32)。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。
可使用多个光源38为显示器14提供背光。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。
如果需要,可相邻于光源38形成可选的散热器结构,诸如散热器结构80,并且可使用该散热器结构将热量转移远离光源38。散热器结构80可由导热材料诸如金属形成。如果需要,散热器结构80可形成为支撑结构76的整体部分,可形成为外壳12的整体部分,或可形成为将热量转移远离显示器14的独立结构。
图11为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的横截面侧视图。如图11所示,光导结构30和显示层58可安装在外壳12内并且可由覆盖层诸如覆盖层56覆盖。
如果需要,可在显示器14下方定位一个或多个印刷电路,诸如印刷电路92。印刷电路92可为由诸如玻璃纤维填充的环氧树脂(例如FR4)这样的材料形成的刚性印刷电路板,可为由一个或多个柔性聚合物(诸如,聚酰亚胺)片材形成的柔性印刷电路(“柔性电路”),或可由诸如陶瓷、塑料、玻璃等这样的材料形成。如果需要,印刷电路92可由刚性和柔性层的组合形成(有时称为“刚性-柔性”印刷电路)。集成电路、分立组件(诸如电阻器、电容器和电感器)和其他电子部件(诸如组件94)可安装至印刷电路92。如果需要,组件94可用于向光源38提供控制信号(例如,与图6的组件64类似)。
如图11所示,光源38可与导光板32的边缘横向间隔开距离D。光导结构74可用于通过全内反射将来自光源38的光72朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。
如果需要,光源38可从导光板32偏移。例如,导光板32可位于一平面中,并且光源38可位于所述平面外(例如,可位于所述平面上方或下方)。这可允许光源38定位在空间高效的位置,诸如在设备10中的另一组件的正上方或正下方。例如,光源38可位于按钮诸如设备10的按钮22的下方。
按钮22可具有按钮构件,诸如按钮构件82。当用户在方向84上按压按钮构件82的外部时,按钮构件82可压靠弹片开关(dome switch)诸如弹片开关86,从而启动开关(例如,将内部开关端子短接在一起以闭合开关)。如果需要,弹片开关诸如弹片开关86可安装至印刷电路诸如印刷电路88。如果需要,可使用其他类型的开关,诸如具有基于弹簧的偏置构件或使按钮构件(诸如按钮构件82)偏置的其他偏置结构的开关。使用具有圆顶形偏置结构的弹片开关仅为示例性的。
光源38可位于其他电子设备组件诸如内部组件90上方或下方。其中光源38位于其他设备组件(诸如按钮22和/或组件90)正上方或正下方的这种类型配置可为空间高效的并且可使显示器14边界周围的非有效的显示区域的量最小化。例如,按钮构件22可位于显示器14的非有效的显示部分(例如,非有效的显示区域IA)中。通过将光源38定位在按钮构件22正下方,不需要附加的非有效的显示区域来容纳光源38。
图12为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的顶视图。如图12所示,光源诸如集中式光源38'可用于为显示器14提供背光。集中式光源38'可由足够强大以为显示器14提供足够背光的一个、两个、三个或三个以上发光二极管形成。辅助光导结构诸如光导结构96可用于将来自集中式光源38'的光72分布于导光板32的边缘上。
光导结构96可形成为导光板32的整体部分,或可形成为耦接至导光板32的边缘的独立结构。光导结构96可由诸如塑料或玻璃(作为例子)这样的材料形成。光导结构96可由单一材料(例如,单一玻璃或塑料材料)形成,或可具有涂覆有外部部分(例如,较低折射率部分)的内部部分(例如,较高折射率部分)。光导结构96可由一束光纤电缆形成,可由单个光纤结构形成,可由丙烯酸条结构形成,或可由任何合适的透明材料形成,该材料将使来自集中式光源38'的光分散至导光板32的边缘内。光72可在光导结构96的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构96发射至导光板32内的光72可随后分布于显示层58(图5)上以充当用于显示器14的背光。
在形成光导结构96时可使用任何合适的制造技术。例如,光导结构96和导光板32可形成单个整体结构的部分(例如,模制或机械加工的单件聚合物或其他合适材料)。在这种类型配置中,光导结构96中的一些或全部可形成为导光板32的整体部分。可使用沟槽或其他凹槽将光导结构96和导光板32分开。凹槽可帮助将光限制于光导结构96。漏光促进特征结构可沿由凹槽形成的光导结构96的边缘形成并且可用于将受限制的光释放至导光板32内。
利用另一合适布置,可使用双射注塑形成光导结构96和导光板32。利用该类型的制造技术,将第一射出的材料注入模具内以形成第一结构(例如,以形成导光板32)。接着将第二射出的材料注入模具内以形成第 二结构(例如,以沿导光板32的边缘形成整体模制的光导结构96)。光导结构96和导光板32可由相同类型的材料形成,或可由不同类型的材料形成。如果需要,用于形成第一射出和第二射出的材料可为具有不同的相应折射率的聚合物。
如果需要,可使光导结构96向上压靠导光板32,或可使用粘合剂将光导结构96粘结至导光板32。例如,透明粘合剂诸如透明粘合剂97(例如,环氧树脂)可插入光导结构96和导光板32之间并且可用于将光导结构96附接至导光板32的边缘。
如果需要,可相邻于集中式光源38'形成可选散热器结构,诸如散热器结构98,并且可使用该散热器结构将热量转移远离光源38'。散热器结构98可由导热材料诸如金属形成。如果需要,散热器结构98可形成为围绕外壳结构或其他结构的整体部分,或可形成为将热量转移远离显示器14的独立结构。
图13为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的顶视图。如图13所示,集中式光源诸如集中式光源38'可用于为显示器14提供背光。辅助光导结构诸如光导结构96可用于将来自集中式光源38'的光72分布于导光板32的边缘上。
如图13所示,集中式光源38'可相邻于导光板32的第一边缘,诸如边缘32A,并且光导结构96可相邻于导光板32的第二边缘,诸如边缘32B。光导结构96可具有L形弯曲以缠绕于导光板32的拐角周围(例如,可在导光板32的拐角周围形成90°弯曲)以朝向导光板32重新导向光72(初始被导向为远离导光板32)。光72可在光导结构96的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构96发射至导光板32内的光72可随后分布于显示层58(图5)上以充当用于显示器14的背光。
图14为示例性背光结构30的顶视图,其示出光导结构96可如何由多个光波导(光导)诸如光波导102形成。如图14所示,光72可传播穿过光波导102并且可发射至导光板32的边缘内。每个光波导102可耦接至导光板32的相应部分,以使得光72沿导光板32的边缘均匀地分布。
光波导102可由聚合物诸如环氧树脂形成,可由光纤形成,或可由其他合适材料形成。光波导102可具有圆形横截面形状、正方形横截面形状、矩形横截面形状、椭圆形横截面形状、具有弯曲边缘的形状、具有直 边缘的形状、具有弯曲边缘与直边缘的组合的形状或其他合适横截面形状。如果需要,光波导102可安装至支撑结构诸如支撑结构112(例如,刚性或柔性玻璃或塑料基板或树脂层),或可直接安装于外壳结构12或其他支撑结构内。
图15为示例性背光结构30的顶视图,其示出光导结构96可如何具有漏光促进结构诸如漏光促进结构104以帮助将光散射出光导结构96并且散射至导光板32。例如,可通过使相邻于导光板32的光导结构96的表面(例如,表面114)粗糙化或在该表面中形成凹口来形成漏光促进结构104。当光在光导结构96内传播时,表面114的粗糙化纹理可促进光从光导结构96泄漏至导光板32内。
如果需要,可选反射器诸如反射器106可相邻于光导结构96形成于粗糙化表面114的相对侧上。在方向108上从光导结构96逸出的任何光均可由反射器106朝向导光板32反射回去。反射器106可由白色塑料、金属或其他反射材料的片材形成。
当光72在光导结构96内传播(例如,在方向116上)并且距集中式光源38'的距离增大时,光72的强度可降低。为了确保光72沿导光板32的边缘均匀地分布,可能需要具有从接收较低强度光的光导结构96部分的增大的漏光。
为了增大在光导结构96的距离集中式光源38'较远的部分中的漏光,漏光促进结构104可沿表面114的长度不均匀。例如,漏光促进结构104在光导结构96的表面114上的尺寸、密度和/或形状可随着距集中式光源38'的距离增大而改变(例如,表面114上的粗糙度可沿方向116增大)。这种类型配置可确保光沿导光板32的边缘均匀地分布。
图16至图20为其中光导结构96可具有不均匀漏光促进结构的方式的示例性例子。
如图16所示,漏光促进特征结构104A可包括形成于光导结构96的表面114上的一系列凹口或粗糙化部分。每个凹口或粗糙化部分104A可具有宽度,诸如宽度X。粗糙化部分104A的宽度X可沿方向116增大。如果需要,漏光促进结构104A的密度也可沿光导结构96的长度增大(例如,表面114给定区域中的漏光促进结构104A的量可沿方向116增大)。漏光促 进结构的较宽粗糙化部分和/或较大密度可促进在光导结构96的距集中式光源38'较远的部分中的漏光增大。
图17为漏光促进结构104可如何沿光导结构96的长度不均匀的另一个例子。在图17的例子中,漏光促进结构104B可沿光导结构96的长度在尺寸上改变。例如,每个粗糙化部分或凹口104B均可具有深度,诸如深度D。凹口104B的深度D可沿方向116增大。较深粗糙化部分(例如,较大尺寸的漏光促进结构)可促进在光导结构96的距集中式光源38'较远的部分中的漏光增大。
图18为漏光促进结构可如何沿光导结构96的长度不均匀的另一个例子。如图18所示,漏光促进结构104C可沿光导结构96的表面114连续形成。漏光促进结构104C可具有沿光导结构96的长度平滑改变的一种或多种特性(例如,漏光促进结构104C可由遵循线性或弯曲梯度改变的结构类型形成)。例如,凹口104C的深度D可沿方向116逐渐增大。可沿光导结构96的长度逐渐改变的漏光促进结构104C的其他特性包括尺寸、形状、密度和/或材料特性。漏光促进结构104C可用于增大距集中式光源38'较远的光导结构96部分中的漏光。
如果需要,光导结构96中的漏光促进结构104可由嵌入的散射结构形成,诸如颗粒、气泡和/或空隙。如图19的示例性布置中所示,漏光促进结构104D可由充满空气的气泡、由折射率大于或小于光导结构96折射率的材料形成的颗粒、或者具有将来自光源38'的光72散射至导光板32(图15)内的其他特性的颗粒或空隙形成。漏光促进结构104D可沿方向116在尺寸、形状、密度和/或材料特性(例如,折射率)上改变以确保光在表面114上均匀地分布至导光板32内。
如果需要,光导结构96中的漏光促进结构104可由其他结构形成,诸如突起。如图20所示,一系列突起诸如突起104E可形成于光导结构96的表面114上,并且可用于将来自光源38'的光72散射至导光板32内。突起104E可形成为光导结构96的整体部分或可为形成于光导结构96的表面114上的独立结构。突起104E可沿方向116在尺寸、形状、密度和/或材料特性上改变以确保光在表面114上均匀地分布至导光板32内。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:光源,其被配置为提供光;耦接至光源的光 导结构,其被配置为接收光并且经由全内反射引导所述光;和导光板,其具有耦接至光导结构的边缘,其中导光板被配置为接收来自光导结构的光并具有将光提供至显示器作为背光照明的表面。
根据另一个实施例,导光板位于一平面中,并且其中光源位于该平面外。
根据另一个实施例,光源与导光板的边缘部分重叠。
根据另一个实施例,光导结构包括弯曲。
根据另一个实施例,光导结构包括U形弯曲。
根据另一个实施例,光导结构包括L形弯曲。
根据另一个实施例,导光板位于一平面中,并且其中光源位于该平面外。
根据另一个实施例,光源包括多个发光二极管,背光组件还包括在其上安装发光二极管的柔性基板,其中柔性基板包括被配置为向发光二极管提供电力的导电迹线。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光发射至其中以形成背光照明的边缘;耦接至导光板边缘的光导结构,其中光导结构具有平行于导光板边缘延伸的长度;和光源,其被配置为产生光并且耦接至光导结构的端部,其中光导结构被配置为经由全内反射引导光并具有漏光促进结构,所述结构被配置为促进光从光导结构泄漏至导光板内。
根据另一个实施例,光导结构具有拐角和垂直于所述边缘的附加边缘,并且其中光导结构具有缠绕在拐角周围的L形弯曲。
根据另一个实施例,光导结构包括塑料。
根据另一个实施例,漏光促进结构沿所述长度在密度上改变。
根据另一个实施例,漏光促进结构沿所述长度在形状上改变。
根据另一个实施例,漏光促进结构沿所述长度在尺寸上改变。
根据另一个实施例,光源包括至少一个发光二极管。
根据另一个实施例,背光组件还包括插入导光板边缘和光导结构之间的透明粘合剂。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光发射至其中以形成背光照明的边缘;多个光导,其具有耦接至导光板边缘的相应端部,其中光导被配置为经由全内反射引导光。
根据另一个实施例,光导包括紧邻彼此沿基板延伸的光波导。
根据另一个实施例,光导包括光纤。
根据另一个实施例,背光组件还包括多个光源,其中每个光源将光的一部分发射至光导的相应一者内。
根据另一个实施例,提供了一种电子设备,该电子设备包括:外壳、安装于外壳中的显示器和被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,其中背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光发射至其中以形成背光照明的边缘;光导结构,其具有平行于导光板边缘延伸的长度并具有第一相对边缘和第二相对边缘;包括耦接至导光板边缘的第一边缘;以及沿着所述长度耦接至光导结构第二边缘的多个光源,其中光导结构被配置为经由全内反射将来自光源的光引导至导光板的边缘。
根据另一个实施例,电子设备还包括与光源重叠的至少一个电子部件。
根据另一个实施例,电子部件包括按钮。
根据另一个实施例,光导结构包括至少一个弯曲。
根据另一个实施例,电子设备还包括至少一个电子部件,其中弯曲被配置为允许电子部件与光源重叠。
以上所述仅是说明本发明的原理,并且在不脱离本发明范围和实质的情况下,本领域内的技术人员可以做出各种修改。上述实施例可以单独实施,也可以任意组合实施。
图21中示出了一种示例性电子设备,该设备为可具有背光显示器的类型,其中多个光源沿导光板的边缘定位。电子设备10可为计算机(诸如整合至显示器(诸如计算机监视器)内的计算机、膝上型计算机、平板电脑)、相对更小的便携式设备(诸如腕表设备、挂件设备或其他可佩戴或微型设备)、蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视或其他电子设备。
如图21所示,设备10可包括背光显示器,诸如显示器214。显示器214可为结合了电容性触摸电极或其他触摸传感器组件的触摸屏,或可为非触敏式的显示器。显示器214可包括由液晶显示器(LCD)组件或其他合适显示器像素结构形成的图像像素。其中显示器214使用液晶显示器像素来形成的布置有时在本文中作为例子描述。然而,这仅是示例性的。如果需要,在形成显示器214时可使用任何合适类型的显示技术。
设备10可具有外壳,诸如外壳212。外壳212(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如,不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料中任何两者或更多者的组合形成。
外壳212可使用其中外壳212的一些或全部经机械加工或模制为单个结构的一体式配置形成,或可使用多个结构(例如,内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等)形成。
如图21所示,外壳212可具有多个部分。例如,外壳212可具有上部部分212A和下部部分212B。可使用允许部分212A围绕旋转轴线216相对于部分212B旋转的铰链将上部部分212A耦接至下部部分212B。键盘(诸如键盘218)和触摸板(诸如触摸板220)可安装在外壳部分212B中。
在图22的例子中,已使用足够小以适合握在用户手中的外壳来实现设备10(即,图22的设备10可为手持式电子设备,诸如蜂窝电话)。如图22所示,设备10可包括背光显示器,诸如安装在外壳212的前部上的显示器214。显示器214可基本上填充有主动显示器像素,或可具有有效的显示部分和非有效的显示部分。显示器214可具有开口(例如,显示器214的非有效的显示部分或有效的显示部分中的开口),诸如容纳按钮222的开口和容纳扬声器端口224的开口。
图23为在已经以平板电脑的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图23所示,背光显示器214可安装在外壳212的上(前)表面上。可在显示器214中形成开口以容纳按钮222。
图24为在已经以整合至计算机监视器内的计算机的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图24所述,背光显示器214可安装在外壳212的前表面上。支架226可用于支撑外壳212。
图25中示出了显示器214的横截面侧视图。如图25所示,显示器214可包括背光结构230。背光结构230可包括光源(诸如发光二极管光源) 238、导光板(诸如导光板)232、光学膜234和反射器(诸如反射器236)。在操作期间,发光二极管光源238可将光244发射至导光板232内。导光板232可由透明塑料矩形片材形成。光244可通过全内反射在导光板232内行进。穿过导光板232的上表面逸出的光可在方向z上穿过覆盖显示层,并且可充当用于显示器214的背光。穿过导光板232的下表面逸出的光可由反射器236反射并且在方向z上向上重新导向。反射器236可由反射材料形成,诸如白色塑料(作为一个例子)。光学膜234可包括增亮膜层、漫射膜层和补偿膜层(作为例子)。
显示器214可具有上偏光器层(诸如偏光器层240)和下偏光器层(诸如偏光器层242)。偏光器层242可使背光244偏振。薄膜晶体管(TFT)层246可包括薄膜晶体管电路层和相关联像素电极阵列。薄膜晶体管层246上的像素结构(诸如薄膜晶体管结构和像素电极阵列中的相关联像素电极)可产生对应于要显示的图像数据的电场。由薄膜晶体管层246上的每个电极产生的电场按相应量来调整在液晶层248的相关联部分中的液晶的取向。当光行进穿过显示器214时,液晶的取向的调整对穿过层248的光的偏振进行调整。当此光到达上偏光器240时,光的每个像素的偏振态衰减与其偏振成比例的量,由此产生对于用户可见的图像。
滤色器层250可包含彩色像素阵列(例如,红色、蓝色和绿色滤色器元件的阵列)以用于为显示器214提供形成彩色图像的能力。如果需要,可使用密封剂252将滤色器层250密封至薄膜晶体管层246并且将液晶材料248保留在显示器214内。
显示器214可包括触敏层,诸如触敏层254,以用于接收来自设备10的用户的触摸输入。触敏层254可包括已经沉积以形成电容性触摸传感器阵列的氧化铟锡(ITO)电极或其他合适透明电极的图案。一般而言,触敏层254可被配置为基于电容性、电阻性、光学、声学、电感或机械测量或可相对于在触敏层254附近的一个或多个触摸或接近触摸的发生而测量的任何现象检测在触敏层254上的这一个或多个触摸或接近触摸的位置。如果需要,触敏层254可结合到薄膜晶体管层246内(例如,显示器像素电极和电容性触摸电极可形成于共同基板上)。其中触敏层254与薄膜晶体管层246分开的图25的例子仅为示例性的。
如果需要,显示器214中可包括附加层。可使用可选的透明玻璃或塑料层来提供用于显示器214的防护盖,如图25的覆盖层256所示。
图26中示出了一常规背光布置的横截面侧视图。如图26所示,通过沿导光板304的边缘定位的发光二极管302带提供背光照明。通常使用焊料将发光二极管302安装至柔性印刷电路基板306。由于安装过程期间的放置变化,发光二极管302经常不对准。结果,在发光二极管302和导光板304的边缘之间形成气隙G。此类气隙G可对背光效率具有不利影响。例如,光308在从气隙G行进至导光板304时将经历折射率的改变。这样又将改变光308进入导光板304的角度,从而可能抑制导光板304将背光均匀地分布至整个显示器的能力。
图27中示出了具有气隙的一常规背光布置的顶视图。如图27所示,发光二极管302不对准,从而导致发光二极管302和导光板304之间的气隙G。由于发光二极管302由柔性印刷电路基板306的固体带机械地耦接在一起,因此各个发光二极管302不能够独立地配准至导光板304。结果,背光结构300将具有低光学效率。
图28A为显示器214的一部分的横截面侧视图,示出了显示器214的光学效率可如何最大化。如图28A所示,背光结构230可包括导光板232、反射器236和多个发光二极管238。发光二极管238可安装在柔性印刷电路(有时称为“柔性电路”或“柔性尾部”)的带上,诸如柔性电路260。柔性电路260和设备10中的其他柔性印刷电路可由聚酰亚胺片材和/或其他聚合物层形成。柔性电路260可包括封装发光二极管238焊接至其的图案化金属迹线。柔性电路260上的图案化金属迹线可用于将电力分布至发光二极管238的导电端子。在上面安装多个发光二极管238的柔性电路260带有时称为“光带”或“光条”。
背光结构230可安装在可选的支撑结构内,诸如支撑结构262。支撑结构262(有时称为基座或机械基座)可由诸如塑料、陶瓷、纤维复合材料、金属这样的材料或其他合适材料形成。如果需要,可通过将背光结构230直接安装于外壳212内或通过将背光结构230安装于其他形状的支撑结构中来形成显示器214。在图28A的示例性配置中,机械基座262用于形成显示器214的背光组件,该显示器214的背光组件可安装于在显示器覆 盖层诸如图25的显示器覆盖层256下方的外壳212内。如果需要,可使用其他安装配置。
如图28A所示,发光二极管238可插入柔性尾部260和导光板232之间。每个发光二极管238可具有安装(例如,焊接)至柔性尾部260的基底表面和将光发射至导光板232内的与该基底表面相对的顶表面238T。为了确保发光二极管238压靠导光板232,柔性尾部260可卷曲和/或弯曲以形成弹簧元件,诸如弹簧元件260P。弹簧元件260P可在方向266上将力施加于发光二极管238(例如,朝向导光板232)。为了使柔性尾部260形成至该类型的弹簧元件内,柔性尾部260可在支撑结构262的内部卷曲。在试图返回至其平衡位置(例如,不卷曲)时,柔性尾部260将自然地在方向266上施加力,由此使发光二极管238的顶表面238T压靠导光板232。光可从发光二极管238的顶表面238T直接发射至导光板232的边缘内。使柔性尾部260形成至使发光二极管238相对于导光板232偏置的弹簧元件内可帮助减小或消除发光二极管238和导光板232之间的气隙。
如果需要,弯曲引导结构诸如弯曲引导结构235可任选地用于使柔性尾部260形成和成形至弹簧元件260P内。柔性尾部260可在弯曲引导结构235周围弯曲以在柔性尾部260中形成所需弯曲。弯曲引导结构235(有时称为芯轴)可为适形的或尺寸不够大的结构,并且可由诸如泡沫、橡胶、塑料这样的材料或其他合适材料形成。例如,弯曲引导结构235可具有细长杆形状,其平行于电子设备10的边缘延伸。在柔性尾部260在弯曲引导结构235周围卷曲时,在弯曲引导结构235上的弯曲表面可用于形成柔性尾部260上的弯曲部分。如果需要,可在将柔性尾部260操纵至弹簧元件260P内的同时加热弯曲引导结构235。弯曲引导结构235可形成为外壳212的整体部分,可形成为支撑结构262的整体部分,或可为用于使柔性尾部260形成至弹簧元件260P内的独立结构。
弹簧元件260P的一些区域诸如弯曲区域261可具有比弹簧元件260P的其他区域小的弯曲半径。可进行测量以使在区域诸如区域261中柔性尾部260上的应力最小化。例如,柔性尾部260的区域261可具有穿孔,可预先形成(例如,使用热形成过程或冷形成过程),可具有减小的层(例如,在柔性电路260的弯曲区域中铜镀覆可减小至一层以增大弯曲区域中 的柔性)等。在柔性尾部260的具有小弯曲半径的部分中,可通过增大弯曲区域中迹线的宽度来加强图案化迹线。
发光二极管238可相互机械去耦,以使得每个单独的发光二极管238可独立地配准至导光板232。为了使发光二极管238去耦,可在柔性尾部260中形成间隙以分开相邻发光二极管238。图28B中示出了其中使用间隙分开相邻发光二极管238的柔性尾部260的顶视图。如果需要,图28B的柔性尾部260可用于形成图28A的弹簧元件。
如图28B所示,可在柔性尾部260中形成多个间隙,诸如间隙268,由此产生多个分开的柔性“插片”。每个发光二极管238可安装在相关联的柔性插片上。间隙268(有时称为槽隙)可将发光二极管238相互分开并且机械去耦,从而允许每一者独立地配准至导光板232。如果需要,迹线诸如迹线267可在柔性尾部260的弯曲部分中局部变宽以增强弯曲部分中迹线的强度。
在图28B中,示出柔性尾部260处于平坦位置(例如,“不卷曲”)。当柔性尾部260卷曲成图28A中所示的弹簧元件260P的形状时,每个发光二极管238的顶表面238T将压靠导光板232的边缘。由弹簧元件260P提供的力可抵靠导光板232向上推动发光二极管238的顶表面238T,并且每个单独的发光二极管238可独立地配准至导光板232。
在图28B的例子中,间隙268用于隔离每个单独的发光二极管238(例如,单个发光二极管238安装在每个柔性插片上)。然而,这仅是示例性的。如果需要,间隙268可用于隔离发光二极管238组。例如,如果需要,在相关联的柔性插片上可存在两个、三个或三个以上的发光二极管。一般而言,可使用任何数量的间隙268分开任何数量的发光二极管238。
图28C为可用于形成图28A的弹簧元件260P的柔性尾部260的另一可能配置的顶视图。如图28C所示,在上面安装发光二极管238的柔性尾部260可为柔性印刷电路基板的固体带。在图28C中,示出柔性尾部260处于平坦位置(例如,“不卷曲”)。当柔性尾部260卷曲成图28A中所示的弹簧元件260P的形状时,由弹簧元件260P提供的力将抵靠导光板232向上推动每个发光二极管238的顶表面238T。光可从发光二极管238的顶表面238T直接发射至导光板232的边缘内。
由于每个发光二极管238的顶表面238T配准至导光板232,因此在柔性尾部260上的发光二极管238的任何放置变化(例如在柔性尾部260的表面上的位置变化)将不影响发光二极管物理接触导光板232的能力。由弹簧元件260P提供的力将推动顶表面238T与导光板232直接接触,而不管在柔性尾部260的表面上的任何横向不对准。
图29A为显示器214的一部分的横截面侧视图,示出了可用于使显示器214的光学效率最佳化的另一可能背光组件。如图29A所示,柔性尾部260可卷曲和/或弯曲以形成弹簧元件260P。图29A的弹簧元件260P可在方向272上(例如,朝向导光板232)将力施加于发光二极管238,由此使发光二极管238的侧表面238S压靠导光板232。光可从每个发光二极管238的侧表面238S(例如,垂直于发光二极管238的基底表面的表面)直接发射至导光板232的边缘内。
如果需要,弯曲引导结构235可任选地用于使柔性尾部260形成和成形至弹簧元件260P内。柔性尾部260可缠绕在弯曲引导结构235周围以在柔性尾部260中形成所需弯曲。为了使在小弯曲半径的区域中柔性尾部260上的应力最小化,柔性尾部260的部分可穿孔,可预先形成(例如,使用热形成过程或冷形成过程),可具有减小的层(例如,柔性电路260的弯曲区域中铜镀覆可减小至一层以增大弯曲区域中的柔性)等。在柔性尾部260的具有小弯曲半径的部分中,可通过增大弯曲区域中迹线的宽度来加强图案化迹线。
如果需要,发光二极管238可相互机械去耦,以使得每个单独的发光二极管238可独立配准至导光板232。图29B中示出了其中使用间隙分开相邻发光二极管238的柔性尾部260的顶视图。如果需要,图29B的柔性尾部260可用于形成图29A的弹簧元件。
如图29B所示,可在柔性尾部260中形成多个间隙268(例如,矩形槽隙),由此产生多个分开的柔性插片。每个发光二极管238可安装在相关联的柔性插片上。间隙268可将发光二极管238相互分开并且机械去耦,从而允许每一者独立地配准至导光板232。
在图29B中,示出柔性尾部260处于平坦位置(例如,“不卷曲”)。当柔性尾部260卷曲成图29A中所示的弹簧元件260P的形状时,发光二极管238的侧表面238S可与导光板232直接接触。由弹簧元件260P 提供的力可抵靠导光板232推动每个发光二极管238的侧表面238S。由于发光二极管238相互机械去耦,因此发光二极管238的不对准将不影响各个发光二极管238物理接触导光板232的边缘的能力。
在制造期间,可能无意地稍微成角度地将发光二极管焊接至柔性尾部。如果不小心,则此类型的成角度位置可导致发光二极管与导光板之间的气隙。为了确保发光二极管238与导光板232的边缘齐平,发光二极管238可具有旋转能力。图29C为其中发光二极管238具有旋转能力的柔性尾部260的顶视图。如果需要,图29C的柔性尾部260可用于形成图29A的弹簧元件260P。
如图29C所示,多个槽隙268可插入相邻发光二极管238之间。槽隙268可具有局部变宽的部分,诸如变宽的部分274。具有带有局部变宽部分的槽隙可允许每个发光二极管238稍微旋转,如由图29C中的箭头276所指示。为发光二极管238提供旋转能力可确保每个发光二极管238的整个侧表面238S与导光板232直接接触。
图30A为显示器214的一部分的横截面侧视图,示出了可使显示器214的光学效率最佳化的另一可能背光布置。如图30A所示,柔性尾部260可沿导光板232的边缘平放。
粘合剂诸如粘合剂282的层可插入柔性尾部260和支撑结构262之间。粘合剂282可为将柔性尾部260附接至支撑结构262同时允许柔性尾部260沿支撑结构262的表面进行一些移动的高剪切粘合剂。高剪切粘合剂诸如粘合剂282可提供将柔性尾部260固定至支撑结构262内部而不限制其在支撑结构262表面上的横向移动(例如,不抑制导光板232和发光二极管238之间的配准)的方式。粘合剂282可由压敏粘合剂、UV可固化粘合剂、空气可固化粘合剂、水分可固化粘合剂或其他合适类型的粘合剂形成。如果需要,粘合剂282可用作散热器。例如,粘合剂282可由具有高热导率的材料形成,并且可被配置为将热量从背光结构230转移至支撑结构262、外壳212或背光结构30附近的其他合适散热器。
安装在柔性尾部260上的多个发光二极管238可相互机械去耦,以使得每个单独的发光二极管238可独立地配准至导光板232。图30B中示出了柔性尾部的顶视图,该柔性尾部为可用于图30A的配置中的类型。
如图30B所示,柔性尾部260可具有其中在柔性尾部260的两侧形成间隙的蜿蜒形状。例如,间隙诸如间隙268可形成于在相邻发光二极管238之间的柔性尾部260的侧2A上。下一个最近间隙诸如间隙268B可形成于柔性尾部260的侧2B(例如,柔性尾部260的相对侧)上。间隙可沿柔性尾部260的长度在侧上交替,以产生蜿蜒形状的柔性基板。
当背光结构230插入至支撑结构262A内时,可在方向284上施加力(图30A)。这样可将柔性尾部260推动至支撑结构262的后壁262R内,并且减小或消除发光二极管238与导光板232之间的间隙。由于柔性尾部260的蜿蜒形状(图30B),发光二极管238可相互机械去耦,以使得每个发光二极管238的侧表面238S可独立地配准至导光板232。
图31A为显示器214的一部分的横截面侧视图,示出了可用于使显示器214的光学效率最佳化的另一可能背光组件。如图31A所示,柔性尾部260可沿导光板232的边缘平放。偏置结构诸如偏置结构292可用于使发光二极管238相对于导光板232偏置,以帮助减小或消除发光二极管238与导光板232之间的气隙。偏置结构292可插入发光二极管238和支撑结构262的后壁262R之间。
如果需要,偏置结构292可由可适形的、导热泡沫(例如,由Gap材料或其他合适材料形成的泡沫)形成。使用导热材料形成偏置结构292可允许偏置结构292将热量从背光结构230(例如,从发光二极管238)转移至支撑结构262、外壳212或在背光结构30附近的其他合适散热器。可用于使发光二极管238相对于导光板232偏置的其他结构包括金属填充的泡沫、V形结构(例如,V形金属弹簧构件)、弹簧结构、其他合适结构等。
如果需要,可选粘合剂诸如高剪切粘合剂282可用于将柔性尾部260附接至支撑结构262,而不限制其在支撑结构262表面上的横向移动(例如,不抵抗由偏置结构292提供的偏置力)。然而,这仅是示例性的。可使用其他方法将柔性电路260附接至支撑结构262。例如,柔性尾部260的相对端可具有轨道孔。可使用螺钉或销钉在轨道孔处将柔性尾部260固定至支撑结构262。图31B为柔性尾部260的顶视图,示出了轨道孔可如何用于将柔性尾部260附接至支撑结构262。
如图31B所示,孔诸如轨道孔980(有时称为开口或槽隙)可形成于柔性尾部260的相对端中。销钉诸如销钉960可插入穿过每个轨道孔980。销钉960可用于将柔性尾部260紧固至支撑结构262。销钉960可为蘑菇状销钉、直销钉或任何其他合适类型的销钉或螺钉。轨道孔980可具有细长“轨道”形状。柔性尾部260在y和z方向上的移动可受到限制,然而,可允许在x方向上的移动(例如,可允许沿细长轨道孔980长度的移动)。该类型的紧固方法可提供将柔性尾部260固定至支撑结构262内部而不限制其相对于导光板232的横向移动(例如,不抵抗由偏置结构292提供的偏置力)的方式。
当将背光结构230插入到支撑结构262内时,偏置结构292可在方向294上施加力(例如,偏置结构292可使发光二极管238相对于导光板232偏置)。由偏置结构292提供的偏置力可减小或消除发光二极管238与导光板232之间的间隙。如果需要,柔性尾部260可形成为具有蜿蜒形状,如图31C所示。柔性尾部260的蜿蜒形状可用于使发光二极管238相互机械去耦,以使得每个发光二极管238的侧表面238S可独立地配准至导光板232。
图32A为显示器214的一部分的顶视图,示出了可用于使显示器214的光学效率最佳化的另一可能背光组件。如图32A所示,导光板232可具有平行于导光板232的边缘中的一者延伸的一行孔232P。每个孔232P(有时称为开口或导光板开口)可由导光板材料封闭和包围。
背光结构230可包括安装在柔性尾部260上的一行发光二极管238。导光板232的边缘可与柔性尾部260重叠,使得该行发光二极管238与该行导光板开口232P对准。发光二极管238可各自定位于相关联的孔232P内。孔232P可具有任何合适形状,当将发光二极管238插入到导光板开口232P内时,其容纳发光二极管238。如果需要,可将一个以上发光二极管238安装至相关联的导光板开口232P内。其中在每个开口232P中安装单个发光二极管238的图32A的例子仅为示例性的。
为了消除发光二极管238和导光板232之间的气隙,可使用折射率匹配材料诸如折射率匹配材料404填充每个发光二极管238周围的孔232P。折射率匹配材料404的折射率可匹配于导光板232的折射率。在该类型的配置中,来自发光二极管238的光进入导光板232的角度将不受到在其从 折射率匹配材料404传递至导光板232时的折射率改变的影响。折射率匹配材料404可为光学透明的,并且可由UV可固化粘合剂、空气可固化粘合剂、水分可固化粘合剂、凝胶或其他合适材料形成。
如果需要,可相邻于相关联的开口232P在导光板232中形成可选贮存器诸如贮存器402。贮存器402可形成为至开口232P的延伸部(例如,相邻于开口232P的凹槽或空腔)。贮存器402可被配置为在开口232P中接收过量的折射率匹配材料404。贮存器402可形成于发光二极管238的不发射光的侧(例如,如图32A中所示的发光二极管238的后侧)上。如果需要,导光板开口232P可不具有贮存器402。其中导光板开口232P具有用于接收过量折射率匹配材料404的贮存器402的图32A的例子仅为示例性的。
图32B中示出了沿轴线406截取的背光结构230的横截面。如图32B所示,光244可由发光二极管238发射并且可行进穿过折射率匹配材料404并且进入导光板232内。折射率匹配材料404可确保光进入导光板232的角度不受界面408处的折射率改变的影响。光244可通过全内反射在导光板232内行进。穿过导光板232的上表面逸出的光可在方向z上穿过覆盖显示层,并且可充当用于显示器214的背光。穿过导光板232的下表面逸出的光可由反射器236反射并且在方向z上向上重新导向。
如果需要,光可从板232的一个以上边缘发射至导光板232内。例如,可沿导光板232的一个边缘、两个边缘、三个边缘或所有四个边缘放置发光二极管238带。其中发光二极管238沿导光板232的一个边缘定位的图32A的例子仅为示例性的。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光发射至其中以形成背光照明的边缘;基板;和多个发光二极管,其各自具有相对的第一表面和第二表面,其中发光二极管中每一者插入边缘和基板之间,其中发光二极管中每一者将该光的一部分从其第一表面发射至该边缘内,并且其中发光二极管中每一者的第二表面安装至该基板。
根据另一个实施例,基板包括柔性聚合物片材,其卷曲以形成弹簧,该弹簧使发光二极管的第一表面相对于导光板的边缘偏置。
根据另一个实施例,基板包括柔性聚合物片材,其具有间隙并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间,以使这两个相邻发光二极管机械去耦。
根据另一个实施例,背光组件还包括弯曲引导结构,基板在该弯曲引导结构周围弯曲。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光发射至其中以形成背光照明的边缘;柔性印刷电路;和多个发光二极管,其安装在柔性印刷电路上并且耦接至导光板的边缘,其中柔性印刷电路卷曲以形成弹簧并且被配置为使所述多个发光二极管相对于导光板的边缘偏置。
根据另一个实施例,发光二极管中的每一者具有基底表面,发光二极管藉由该基底表面安装至柔性印刷电路,并且其中发光二极管中的每一者具有边缘表面,该边缘表面垂直于基底表面并且将光发射至导光板的边缘内。
根据另一个实施例,柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使这两个相邻发光二极管机械去耦。
根据另一个实施例,柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使这两个相邻发光二极管机械去耦。
根据另一个实施例,卷曲柔性印刷电路包括弯曲部分,该弯曲部分具有形成穿孔的部分。
根据另一个实施例,卷曲柔性印刷电路包括弯曲部分,该弯曲部分具有局部变宽的迹线。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光被发射至其中以形成背光照明的边缘;柔性印刷电路;和多个发光二极管,其安装在柔性印刷电路上并且耦接至导光板的边缘,其中柔性印刷电路具有间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使这两个相邻发光二极管机械去耦。
根据另一个实施例,每个间隙具有形成矩形槽隙的直边缘。
根据另一个实施例,每个间隙具有形成槽隙的边缘并且其中每个槽隙具有局部变宽的部分。
根据另一个实施例,间隙沿着柔性印刷电路的边缘形成,并且其中附加间隙形成于柔性印刷电路的相对边缘上,以使得柔性印刷电路具有蜿蜒形状。
根据一个实施例,提供了一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光被发射至其中以形成背光照明的边缘;柔性基板;多个发光二极管,其安装在柔性基板上并且耦接至导光板的边缘;和偏置结构,该偏置结构使发光二极管压靠导光板的边缘。
根据另一个实施例,偏置结构包括泡沫。
根据另一个实施例,泡沫包括导热泡沫,其充当发光二极管的散热器。
根据另一个实施例,背光组件还包括支撑结构,和插入支撑结构与柔性基板之间的粘合剂,该粘合剂将柔性基板附接至支撑结构,其中粘合剂被配置为允许柔性基板和柔性基板上的发光二极管充分横向运动以使发光二极管中的每一者相对于导光板的边缘横向对准。
根据另一个实施例,柔性基板包括轨道孔以适应柔性基板和发光二极管相对于导光板的横向移动。
根据另一个实施例,柔性基板具有间隙并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使这两个相邻发光二极管机械去耦。
根据一个实施例,提供了一种背光组件,该背光组件包括:导光板,其具有将背光照明提供至显示器的表面并具有光被发射至其中以形成背光照明的边缘部分;多个发光二极管,多个发光二极管中的每一者与光被相应间隙发射至其中的边缘部分中的相应一者分开;和折射率匹配材料,其填充间隙。
根据另一个实施例,导光板具有孔,该孔具有形成边缘部分的边缘,并且其中多个发光二极管中的每一者安装于孔中的相关联一者中。
根据另一个实施例,导光板具有贮存器,其被配置为接收折射率匹配材料的过量部分,并且其中贮存器中的每一者形成为至孔中相应一者的延伸部。
以上所述仅是说明本发明的原理,并且在不脱离本发明范围和实质的情况下,本领域内的技术人员可以做出各种修改。上述实施例可以单独实施,也可以任意组合实施。

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1、10申请公布号CN104246359A43申请公布日20141224CN104246359A21申请号201380013071922申请日2013022713/417,15520120309US13/421,70320120315USF21V8/00200601G02B6/0020060171申请人苹果公司地址美国加利福尼亚72发明人JC弗兰克林DW赖特齐俊朱文勇74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人鲍进54发明名称用于电子设备显示器的背光结构和背光组件57摘要本发明提供了一种电子设备,所述电子设备可具有带有背光结构的显示器。所述背光结构可产生穿过所述显示器中的显。

2、示层的背光。所述背光结构可包括将光分布于所述显示层上的导光板。光源诸如发光二极管光源可用于向所述导光板提供光。在一个合适的实施例中,具有弯曲的光导结构可耦接在所述光源和所述导光板之间并可用于经由全内反射将来自所述光源的所述光引导至所述导光板。在另一个合适的实施例中,所述发光二极管可安装在柔性印刷电路上,所述柔性印刷电路卷曲成弹簧元件。柔性印刷电路可用于使所述发光二极管相对于所述导光板的所述边缘偏置。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090986PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0279032013022787PCT国际申请的公布数据WO2013/134017EN。

3、2013091251INTCL权利要求书4页说明书22页附图25页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书22页附图25页10申请公布号CN104246359ACN104246359A1/4页21一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括光源,所述光源被配置为提供光;耦接至所述光源的光导结构,所述光导结构被配置为接收所述光并经由全内反射引导所述光;和导光板,所述导光板具有耦接至所述光导结构的边缘,其中所述导光板被配置为接收来自所述光导结构的所述光并具有将所述光提供至所述显示器作为所述背光照明的表面。2根据权利要求1所述的背光组件,其中所述导光板位于一平面中。

4、,并且其中所述光源位于所述平面外。3根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光源与所述导光板的边缘部分重叠。4根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有弯曲。5根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有U形弯曲。6根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光导结构具有L形弯曲。7根据权利要求6所述的背光组件,其中所述导光板位于一平面中,并且其中所述光源位于所述平面外。8根据权利要求1所述的背光组件,其中所述光源包括多个发光二极管,所述背光组件还包括其上安装有所述发光二极管的柔性基板,其中所述柔性基板包括被配置为向所述发光二极管供电的导电迹线。9一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背。

5、光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;光导结构,所述光导结构耦接至所述导光板的所述边缘,其中所述光导结构具有平行于所述导光板的所述边缘延伸的长度;和光源,所述光源被配置为产生所述光并耦接至所述光导结构的端部,其中所述光导结构被配置为经由全内反射引导所述光并具有漏光促进结构,所述漏光促进结构被配置为促进所述光从所述光导结构泄漏至所述导光板内。10根据权利要求9所述的背光组件,其中所述导光板具有拐角和垂直于所述边缘的附加边缘,并且其中所述光导结构具有缠绕在所述拐角周围的L形弯曲。11根据权利要求9所述的背光组件,其中所述。

6、光导结构包含塑料。12根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在密度上变化。13根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在形状上变化。14根据权利要求9所述的背光组件,其中所述漏光促进结构沿所述长度在尺寸上变化。15根据权利要求9所述的背光组件,其中所述光源包括至少一个发光二极管。16根据权利要求9所述的背光组件,还包括插入所述光导结构与所述导光板的所述边缘之间的透明粘合剂。17一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括权利要求书CN104246359A2/4页3导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形。

7、成所述背光照明的边缘;多个光导,所述多个光导具有耦接至所述导光板的所述边缘的相应端部,其中所述光导被配置为经由全内反射引导所述光。18根据权利要求17所述的背光组件,其中所述光导包括紧邻彼此沿基板延伸的光波导。19根据权利要求17所述的背光组件,其中所述光导包括光纤。20根据权利要求17所述的背光组件,还包括多个光源,所述光源中的每一者将所述光的一部分发射至所述光导的相应一者内。21一种电子设备,包括外壳;安装在所述外壳中的显示器;和背光组件,所述背光组件被配置为提供用于所述显示器的背光照明,其中所述背光组件包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形。

8、成所述背光照明的边缘,光导结构,所述光导结构具有平行于所述导光板的所述边缘延伸的长度并具有第一边缘和第二相对的边缘,其中所述第一边缘耦接至所述导光板的所述边缘,和多个光源,所述多个光源沿着所述长度耦接至所述光导结构的所述第二边缘,其中所述光导结构被配置为经由全内反射将来自所述光源的所述光引导至所述导光板的所述边缘。22根据权利要求21所述的电子设备,还包括与所述光源重叠的至少一个电子部件。23根据权利要求22所述的电子设备,其中所述电子部件包括按钮。24根据权利要求21所述的电子设备,其中所述光导结构包括至少一个弯曲。25根据权利要求24所述的电子设备,还包括至少一个电子部件,其中所述弯曲被配。

9、置为允许所述电子部件与所述光源重叠。26一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;基板;和多个发光二极管,所述多个发光二极管每一者都具有相对的第一表面和第二表面,其中所述发光二极管中的每一者插入所述边缘和所述基板之间,所述发光二极管中的每一者将所述光的一部分从其第一表面发射至所述边缘内,并且其中所述发光二极管中的每一者的所述第二表面安装至所述基板。27根据权利要求26所述的背光组件,其中所述基板包括柔性聚合物片材,所述柔性聚合物片材卷曲以形成弹簧,所述弹簧使所述发光二极管的所述第一。

10、表面相对于所述导光板的所述边缘偏置。28根据权利要求26所述的背光组件,其中所述基板包括具有间隙的柔性聚合物片材,并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两权利要求书CN104246359A3/4页4个相邻发光二极管机械去耦。29根据权利要求26所述的背光组件,还包括弯曲引导结构,所述基板在所述弯曲引导结构的周围弯曲。30一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;柔性印刷电路;和多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性印刷电路上并耦接至所述导。

11、光板的所述边缘,其中所述柔性印刷电路卷曲以形成弹簧并被配置为使所述多个发光二极管相对于所述导光板的所述边缘偏置。31根据权利要求30所述的背光组件,其中所述发光二极管中的每一者具有基底表面,所述发光二极管藉由所述基底表面安装至所述柔性印刷电路,并且其中所述发光二极管中的每一者具有边缘表面,所述边缘表面垂直于所述基底表面并将光发射至所述导光板的所述边缘内。32根据权利要求31所述的背光组件,其中所述柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。33根据权利要求30所述的背光组件,其中所述柔性印刷电路包括多个间隙,其中每个。

12、间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。34根据权利要求30所述的背光组件,其中所述卷曲的柔性印刷电路包括弯曲部分,所述弯曲部分具有形成穿孔的部分。35根据权利要求30所述的背光组件,其中所述卷曲的柔性印刷电路包括弯曲部分,所述弯曲部分具有局部变宽的迹线。36一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘;柔性印刷电路;和多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性印刷电路上并耦接至所述导光板的所述边缘,其中所述柔性印刷电路具有间隙,其。

13、中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。37根据权利要求36所述的背光组件,其中每个间隙具有形成矩形槽隙的直边缘。38根据权利要求36所述的背光组件,其中每个间隙具有形成槽隙的边缘,并且其中每个槽隙具有局部变宽的部分。39根据权利要求36所述的背光组件,其中所述间隙沿着所述柔性印刷电路的边缘形成,并且其中附加间隙形成于所述柔性印刷电路的相对边缘上,使得所述柔性印刷电路具有螺线形状。40一种被配置为提供用于显示器的背光照明的背光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至权利要求书CN104246359。

14、A4/4页5其中以形成所述背光照明的边缘;柔性基板;多个发光二极管,所述多个发光二极管安装在所述柔性基板上并耦接至所述导光板的所述边缘;和偏置结构,所述偏置结构使所述发光二极管压靠所述导光板的所述边缘。41根据权利要求40所述的背光组件,其中所述偏置结构包括泡沫。42根据权利要求41所述的背光组件,其中所述泡沫包括充当所述发光二极管的散热器的导热泡沫。43根据权利要求40所述的背光组件,还包括支撑结构;和插入所述支撑结构和所述柔性基板之间的粘合剂,所述粘合剂将所述柔性基板附接至所述支撑结构,其中所述粘合剂被配置为允许所述柔性基板和所述柔性基板上的所述发光二极管充分横向运动以使所述发光二极管中的。

15、每一者相对于所述导光板的所述边缘横向对准。44根据权利要求40所述的背光组件,其中所述柔性基板包括轨道孔以适应所述柔性基板和所述发光二极管相对于所述导光板的横向移动。45根据权利要求40所述的背光组件,其中所述柔性基板具有间隙,并且其中每个间隙插入所述多个发光二极管内的两个相邻发光二极管之间以使所述两个相邻发光二极管机械去耦。46一种背光组件,包括导光板,所述导光板具有将所述背光照明提供至所述显示器的表面并具有光被发射至其中以形成所述背光照明的边缘部分;多个发光二极管,所述多个发光二极管中的每一者与所述光被相应间隙发射至其中的所述边缘部分中的相应一者分开;和折射率匹配材料,所述折射率匹配材料填。

16、充所述间隙。47根据权利要求46所述的背光组件,其中所述导光板具有孔,所述孔具有形成所述边缘部分的边缘,并且其中所述多个发光二极管中的每一者安装于所述孔中的相关联的一者中。48根据权利要求47所述的背光组件,其中所述导光板具有贮存器,所述贮存器被配置为接收所述折射率匹配材料的过量部分,并且其中所述贮存器中的每一者形成为至所述孔中的相应一者的延伸部。权利要求书CN104246359A1/22页6用于电子设备显示器的背光结构和背光组件0001本申请要求于2012年3月9日提交的美国专利申请13/417,155和于2012年3月15日提交的美国专利申请13/421,703的优先权,每个专利申请据此全。

17、文以引用方式并入本文。背景技术0002本发明整体涉及电子设备,并且更具体地,涉及具有显示器和相关联背光结构的电子设备。0003电子设备诸如计算机和蜂窝电话具有显示器。一些显示器诸如等离子体显示器和有机发光二极管显示器具有生成光的显示器像素阵列。在这种类型的显示器中,背光并非必要的,因为显示器像素自身产生光。其他显示器包含被动显示器像素,其可改变透射穿过显示器以对用户显示信息的光量,但自身并不产生光。因此,常常需要为具有被动显示器像素的显示器提供背光。0004在用于显示器的一种典型背光组件中,发光二极管带沿导光板的边缘定位。光从该发光二极管带发射到导光板内,并且导光板用于将光分布于显示器上。发光。

18、二极管带常常安装在显示器的非有效的显示部分的下方。0005要确保在导光板边缘处存在足够空间以容纳发光二极管就可能需要在显示器的边界处有大量非有效的显示区域。这种类型的宽的非有效的显示边界可能在美学上无吸引力,并且可减少可用于对用户显示图像的有效显示区域的量。0006在用于显示器的一种典型背光组件中,使用导光板来分布由光源诸如发光二极管光源生成的背光。光学膜诸如漫射层和增亮膜可置于导光板顶部。可在导光板下方形成反射器以提高背光效率。0007为了提供令人满意的背光,可能需要将一个或多个发光二极管带定位于导光板的边缘上。可通过将一行发光二极管安装到柔性电路上来形成发光二极管光带。光带通常附接于导光板。

19、的边缘,以使得发光二极管可将光引导至导光板内。0008在一种理想的光带中,发光二极管相互对准,以使得每个发光二极管可物理地接触导光板。然而,在一行发光二极管中常存在导致不对准的放置变化。如果不小心,则这种类型的不对准可导致发光二极管和导光板之间的气隙。气隙的存在可对背光效率具有不利影响。较差的背光效率又可降低电力消耗效率,并且可降低电子设备中的电池寿命。0009因此将需要能够提供具有用于背光显示器的改进布置的电子设备。发明内容0010可提供一种用于产生用于显示器的背光照明的背光组件。背光组件可包括导光板。导光板可具有上表面,穿过该上表面将背光提供至显示器的下侧。0011光源可被配置为向导光板提。

20、供光。光源可包括一个或多个发光二极管。发光二极管可安装在柔性基板上。导电迹线可形成于柔性基板上,并且可用于向发光二极管提供电力。说明书CN104246359A2/22页70012光导结构可耦接在光源和导光板之间。光导结构可被配置为接收来自光源的光,并且经由全内反射将光引导至导光板。0013光源可与导光板的边缘部分重叠。光导结构可具有U形弯曲以将来自光源的光重新导向至导光板。0014光源可垂直于导光板而取向。光导结构可具有L形弯曲以将来自光源的光重新导向至导光板。0015细长光导结构可耦接至导光板的边缘。光导结构可具有平行于导光板的边缘延伸的长度。光源可耦接至光导结构的端部。光可自光源发射至光导。

21、结构的端部内,并且可经由全内反射在光导结构内引导。0016光导结构可具有漏光促进结构。漏光促进结构可被配置为促进从光导结构至导光板内的漏光。0017漏光促进结构可沿光导结构的长度不均匀。漏光促进结构可沿光导结构的长度在密度、形状和/或尺寸方面改变。透明粘合剂可介于导光板的边缘和光导结构之间。0018可使用多个光导将来自多个光源的光引导至导光板。每个光源可将光的一部分发射至这些光导中相应一者内。所述多个光导可具有耦接至导光板边缘的相应端部,并且可经由全内反射将光引导至导光板的边缘。所述多个光导可由紧邻彼此沿基板延伸的光波导形成,或可由光纤形成。0019可将显示器安装于电子设备外壳中。可将一个或多。

22、个电子部件安装于外壳中。可使用背光组件向显示器提供背光。背光组件可包括一个导光板和多个光源。光导结构可具有相对的第一边缘和第二边缘。第一边缘可耦接至导光板的边缘,并且第二边缘可耦接至所述多个光源。光导结构可用于经由全内反射将来自光源的光引导至导光板。0020光导结构可具有弯曲。光导结构中的弯曲可允许电子部件诸如按钮与光源重叠。0021可提供一种用于产生用于显示器的背光照明的背光组件。背光组件可具有光源,诸如发光二极管。发光二极管可为边缘发射型二极管,其发射光穿过垂直于基底表面的边缘,或可发射光穿过与基底表面相对的表面。0022背光组件可包括导光板。导光板可具有上表面,穿过该上表面将背光提供至显。

23、示器的下侧。导光板也可具有可将光自发光二极管发射至的边缘部分。0023发光二极管可安装在柔性基板上,诸如,由柔性聚合物片材形成的柔性印刷电路。柔性印刷电路可缠绕在弯曲引导结构周围以形成弹簧。弹簧可使发光二极管压靠导光板的边缘部分。0024可在柔性印刷电路内提供槽隙或其他去耦特征以使相邻的发光二极管相互机械去耦。槽隙的形状可为矩形,并且槽隙可具有局部变宽的部分。槽隙可沿柔性印刷电路的一个边缘形成,或可形成于柔性印刷电路的相对边缘上,以使得柔性印刷电路具有蜿蜒形状。0025可在弹簧形卷曲柔性印刷电路的弯曲部分内形成穿孔。可在柔性印刷电路的弯曲部分上形成局部变宽的迹线以增强迹线强度。0026可使用泡。

24、沫结构诸如充当散热器的导热泡沫、弯曲金属结构或其他偏置结构使柔性印刷电路和附接的发光二极管相对于导光板的边缘部分偏置。可使用粘合剂将柔性印刷电路附接至支撑结构,该粘合剂允许柔性印刷电路和发光二极管相对于导光板的边缘部分横向移动。这样将发光二极管和导光板的边缘部分对准并且使发光二极管和导光板之说明书CN104246359A3/22页8间的间隙最小化。柔性印刷电路内的轨道孔可用于允许柔性印刷电路和发光二极管与导光板横向对准。0027导光板可具有将发光二极管置于其中的孔。可使用与导光板的折射率匹配的折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙以改善耦接效率。可将贮存器耦接至孔以容纳过量的折射率匹配。

25、材料。0028根据附图以及以下对优选实施例的详细描述,本发明的其他特征、本发明的本质以及各种优点将更加显而易见。附图说明0029图1为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如便携式计算机的图。0030图2为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如蜂窝电话或其他手持设备的图。0031图3为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如平板电脑的图。0032图4为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如内置有计算机的计算机监视器的图。0033图5为根据本发明一实施例的示例性背光显示器的横截面侧视图。0034图6为具有根据本发明一实施例的显示结构、背。

26、光结构和相关联的印刷电路的示例性电子设备的一部分的分解透视图。0035图7为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中将光源堆叠于导光板上方以使得光源与导光板的边缘部分重叠。0036图8为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中将光源堆叠于导光板下以使得光源与导光板的边缘部分重叠。0037图9为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中使用带有L形弯曲的光导结构将光源耦接至导光板。0038图10为根据本发明一实施例的示例性背光布置的横截面侧视图,在该示例性背光布置中使用带有L形弯曲的光导结构将光源耦接至导光板。

27、。0039图11为根据本发明一实施例的示例性显示器的横截面侧视图,该示例性显示器在电子部件与光源重叠的配置下已安装在电子设备的外壳中。0040图12为根据本发明一实施例的其中使用光导结构将光从光源导向至导光板的示例性背光布置的顶视图。0041图13为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有L形弯曲以缠绕在导光板的拐角周围并且用于将光从光源引导至导光板。0042图14为根据本发明一实施例的图11和12中所示类型的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中,光导结构由多个光波导光导形成。0043图15为根据本发明一实施例的图11和12中所示类型的示例性背光布置。

28、的顶视图,在该示例性背光布置中,光导结构具有漏光促进结构。0044图16为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置说明书CN104246359A4/22页9中光导结构具有密度改变的漏光促进结构。0045图17为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有尺寸改变的漏光促进结构。0046图18为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有漏光促进结构,所述漏光促进结构具有沿光导结构的长度逐渐改变的一种或多种属性。0047图19为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有由嵌入的。

29、散射结构形成的漏光促进结构。0048图20为根据本发明一实施例的示例性背光布置的顶视图,在该示例性背光布置中光导结构具有由突起形成的漏光促进结构。0049图21为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如便携式计算机的图。0050图22为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如蜂窝电话或其他手持设备的图。0051图23为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如平板电脑的图。0052图24为具有根据本发明一实施例的背光显示器的示例性电子设备诸如带有内置计算机的计算机监视器的图。0053图25为根据本发明一实施例的示例性背光显示器的横截面侧视图。0054图2。

30、6为发光二极管和导光板之间具有气隙的常规背光布置的横截面侧视图。0055图27为发光二极管和导光板之间具有气隙的常规背光布置的顶视图。0056图28A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中发光二极管安装在柔性基板上,该柔性基板卷曲成弹簧元件,该弹簧元件使每个发光二极管的顶部相对于导光板偏置。0057图28B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图8A的弹簧元件,其中柔性基板具有使相邻发光二极管分开并且机械去耦的间隙。0058图28C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图8A的弹簧元件,其中柔性基板不含间隙。0059图29A为根。

31、据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中发光二极管安装在柔性基板上,该柔性基板卷曲成弹簧元件,该弹簧元件使每个发光二极管的侧相对于导光板偏置。0060图29B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图9A的弹簧元件,其中柔性基板具有使相邻发光二极管分开并且机械去耦的间隙。0061图29C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于形成图9A的弹簧元件,其中柔性基板具有局部变宽的间隙。0062图30A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中使用高剪切粘合剂将柔性基板附接至支撑结构。0063图30B为根据本发明一实施例的柔性基板的。

32、顶视图,该柔性基板可用于图10A的布置中,其中柔性基板具有使相邻发光二极管机械去耦的蜿蜒形状。说明书CN104246359A5/22页100064图31A为根据本发明一实施例的背光布置的横截面侧视图,在该背光布置中使用偏置结构使发光二极管压靠导光板。0065图31B为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于图11A的布置中,其中柔性基板具有轨道孔以将柔性基板附接至支撑结构。0066图31C为根据本发明一实施例的柔性基板的顶视图,该柔性基板可用于图11A的布置中,其中柔性基板具有使相邻发光二极管机械去耦的蜿蜒形状。0067图32A为根据本发明一实施例的背光布置的顶视图,在该背光布置。

33、中使用折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙。0068图32B为根据本发明一实施例的图12A的背光布置的横截面侧视图,其中使用折射率匹配材料填充发光二极管和导光板之间的间隙。具体实施方式0069显示器可具有背光结构。背光结构可产生用于显示器的背光,其帮助设备的用户在各种环境照明条件下查看显示器上的图像。可在任何合适类型的电子设备中提供具有背光的显示器。0070在一些配置中,电子设备可具有背光布置,其中使用光导结构将来自光源的光路由至导光板。导光板可将光分布于显示器上以便为用户显示图像。图120示出其中可使用光导结构将来自光源的光路由至导光板的背光配置的例子。0071在一些配置中,电子设。

34、备可具有其中多个光源沿导光板的边缘定位的背光布置。可使用偏置构件使光源压靠导光板的边缘,或折射率匹配材料可插入光源和导光板的边缘之间。图2132B示出其中光源沿导光板的边缘定位的背光配置的例子。0072图1中示出了一种示例性电子设备,该设备为可具有背光显示器的类型,其中使用光导结构将来自光源的光路由至导光板。电子设备10可为计算机诸如整合至显示器诸如计算机监视器内的计算机、膝上型计算机、平板电脑、相对更小的便携式设备诸如腕表设备、挂件设备或其他可佩戴或微型设备、蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视或其他电子设备。0073如图1所示,设备10可包括背光显示器,诸。

35、如显示器14。显示器14可为结合了电容性触摸电极或其他触摸传感器组件的触摸屏或可为非触敏式的显示器。显示器14可包括由液晶显示器LCD组件或其他合适显示器像素结构形成的图像像素。其中显示器14使用液晶显示器像素形成的布置有时在本文中作为例子描述。然而,这仅是示例性的。如果需要,可使用任何合适类型的显示技术形成显示器14例如,电润湿显示技术、电泳显示技术等。0074设备10可具有外壳,诸如外壳12。外壳12有时可被称为壳体可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属例如,不锈钢、铝等、其他合适的材料或这些材料中任何两者或更多者的组合形成。0075外壳12可使用其中外壳12的一些或全部被机械加工或模制。

36、为单个结构的一体式配置形成,或可使用多个结构例如,内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等形成。0076如图1所示,外壳12可具有多个部分。例如,外壳12可具有上部部分12A和下部说明书CN104246359A106/22页11部分12B。可使用允许部分12A围绕旋转轴线16相对于部分12B旋转的铰链将上部部分12A耦接至下部部分12B。键盘诸如键盘18和触摸板诸如触摸板20可安装在外壳部分12B中。0077显示器14可具有有效的显示区域诸如有效的显示区域AA和非有效的显示区域诸如区域IA。有效的显示区域AA可例如是在显示器14的中心中的矩形区域,其中显示器像素主动地用于为设备10的用。

37、户显示图像。非有效的显示区域IA可缺乏主动显示器像素。在图1的例子中,非有效的显示区域IA具有围绕显示器14的有效显示区域AA的矩形环的形状。0078电路和组件有时可形成于显示器14的非有效的显示区域IA的下方。为了隐藏电路和其他组件而不被设备10的用户看到,非有效的显示区域IA可具有不透明壳罩。不透明壳罩可由不透明材料诸如着黑色的聚合物材料形成,或可由其他颜色的不透明掩蔽材料形成。其中显示器14中的不透明掩蔽材料具有黑色外观的配置有时在本文中作为例子描述。然而,这仅是示例性的。设备10中的不透明掩蔽材料可具有任何合适颜色。0079在图2的例子中,已使用足够小以适合握在用户手中的外壳来实现设备。

38、10即,图2的设备10可为手持式电子设备,诸如蜂窝电话。如图2所示,设备10可包括背光显示器,诸如安装在外壳12的前部上的显示器14。显示器14可基本上填充有主动显示器像素,或可具有非有效的显示部分,诸如非有效的显示部分IA,其围绕有效的显示部分,诸如有效的显示部分AA。显示器14可具有开口例如,显示器14的非有效的显示区域IA中或有效的显示区域AA中的开口,诸如容纳按钮22的开口和容纳扬声器端口24的开口。0080图3为在已经以平板电脑的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图3所示,背光显示器14可安装在外壳12的上前表面上。可在显示器14中形成开口以容纳按钮22例如,在围。

39、绕有效的显示区域AA的非有效的显示区域IA中。0081图4为在已经以整合至计算机监视器内的计算机的形式实现电子设备10的配置下的电子设备10的透视图。如图4所示,背光显示器14可安装在外壳12的前表面上。支架26可用于支撑外壳12。显示器14可包括非有效的显示区域,诸如围绕有效的显示区域AA的非有效的显示区域IA。0082图5中示出了显示器14的横截面侧视图。如图5所示,显示器14可包括背光结构30和显示层58。背光结构30可包括导光板诸如导光板32、光学膜诸如光学膜34和反射器诸如反射器36。在操作期间,光源诸如发光二极管光源可将光发射至导光板32内。导光板32可由透明丙烯酸或其他透明聚合物。

40、片材形成。光可通过全内反射在导光板32内行进。穿过导光板32的上表面逸出的光可在方向Z上穿过覆盖显示层58,并且可充当用于显示器14的背光。穿过导光板32的下表面逸出的光可由反射器36反射并且向上重新导向到方向Z上。反射器36可由反射材料形成,诸如白色塑料作为一个例子。光学膜34可包括增亮膜层、漫射膜层和补偿膜层作为例子。0083显示器14可具有上偏光器层诸如偏光器层40和下偏光器层诸如偏光器层42。偏光器层42可使背光44偏振。薄膜晶体管TFT层46可包括薄膜晶体管电路层和相关联像素电极阵列。薄膜晶体管层46上的像素结构诸如薄膜晶体管结构和像素电极阵列中的相关联像素电极可产生对应于要显示的图。

41、像数据的电场。由薄膜晶体管层46上的每个电极产生的电场按相应量来调整在液晶层48的相关联部分中的液晶的取向。当说明书CN104246359A117/22页12光行进穿过显示器14时,液晶的取向的调整对穿过层48的光的偏振进行调整。当此光到达上偏光器40时,光的每个像素的偏振态衰减与其偏振成比例的量,由此产生对于用户可见的图像。0084滤色器层50可包含彩色像素阵列例如,红色、蓝色和绿色滤色器元件的阵列以用于为显示器14提供形成彩色图像的能力。如果需要,可使用密封剂将滤色器层50密封至薄膜晶体管层46并且将液晶材料48保留在显示器14内。0085显示器14可包括触敏层,诸如触敏层54,以用于接收。

42、来自设备10的用户的触摸输入。触敏层54可包括已经沉积以形成电容性触摸传感器阵列的氧化铟锡ITO电极或其他合适透明电极的图案。一般而言,触敏层54可被配置为基于电容性、电阻性、光学、声学、电感或机械测量或可相对于在触敏层54附近的一个或多个触摸或接近触摸的发生而测量的任何现象来检测在触敏层54上的这一个或多个触摸或接近触摸的位置。如果需要,触敏层54可结合到薄膜晶体管层46内例如,显示器像素电极和电容性触摸电极可形成于共同基板上。其中触敏层54与薄膜晶体管层46分开的图5的例子仅为示例性的。0086如果需要,显示器14中可包括附加层。可使用可选的透明玻璃或塑料层来提供用于显示器14的防护盖,如。

43、图5的覆盖层56所示。0087图6为一种组件的分解透视图,该组件包括显示层58、背光结构30和用于将背光提供至背光结构30的光源。如图6所示,多个光源诸如光源38可安装在基板诸如基板60上。光源38可由沿基板60的长度布置成行的多个发光二极管形成。基板60可为柔性印刷电路“柔性电路”,其由一个或多个柔性聚合物诸如聚酰亚胺片材形成。导电迹线可形成于基板60之上和/或之内例如,使用铜或其他金属。如果需要,基板60上的每个发光二极管38可焊接到相关联的迹线66。在操作期间,可经由迹线66将电力提供至发光二极管38。0088基板60可耦接至印刷电路,诸如印刷电路62。印刷电路62可为由诸如玻璃纤维填充。

44、的环氧树脂例如FR4这样的材料形成的刚性印刷电路板,可为由一个或多个柔性聚合物诸如聚酰亚胺片材形成的柔性印刷电路“柔性电路”,或可由诸如陶瓷、塑料、玻璃等这样的材料形成。如果需要,印刷电路62可由刚性层和柔性层的组合形成有时称为“刚性柔性”印刷电路。可使用连接器、使用焊料或使用任何其他合适类型的附接方法将基板60附接至印刷电路62。0089集成电路、分立组件诸如电阻器、电容器和电感器和其他电子部件诸如组件64可安装至印刷电路62。如果需要,组件诸如组件64可用于经由迹线66向光源38提供控制信号作为例子。0090在操作期间,光源38可用于将光68发射至背光结构30内例如,至图5的导光板32内。。

45、背光结构30可用于在方向Z上将光68均匀地分布于显示层58上。0091在一种常规背光组件中,发光二极管沿导光板的边缘定位并且通常位于显示器的非有效的显示部分下方。在导光板的边缘处容纳发光二极管可能需要大量非有效的显示区域。例如,在导光板的边缘处可需要宽度诸如宽度W以容纳发光二极管。另外,为使来自分立光源的光变得均匀,需要“混合距离”。在导光板的边缘处提供用于光混合的足够空间需要在显示器的边缘处有附加的非有效的显示区域。将发光二极管定位在导光板的边缘处可因此导致在显示器的边界周围存在不期望的大量非有效的显示区域。说明书CN104246359A128/22页130092为了使在显示器边界周围的非有。

46、效的显示区域的量最小化,可将光源定位在空间高效的位置,并且可使用辅助光导结构将来自光源的光路由至导光板。例如,光源可位于导光板上方,可位于导光板下方,或可位于不必使用附加非有效的显示区域的居中位置。0093在论述可在电子设备10中使用的结构时,某些结构有时称为在其他结构“上方”或“下方”。在另一结构上方的结构可比所述结构更靠近电子设备10的前表面。在另一结构下方的结构可比所述结构更靠近电子设备10的后表面或背表面。0094图7为一种背光组件的横截面侧视图,其中光源诸如光源38位于导光板诸如导光板32的上方例如,其中光源38与显示层58位于导光板32的相同侧上。如图7所示,光源38与导光板32的。

47、边缘部分重叠,并且将光72发射至辅助光导结构诸如光导结构74内。光导结构74可用于将来自光源38的光72路由至导光板32。0095光导结构74可形成为导光板32的整体部分,或可形成为耦接至导光板32的独立结构。光导结构74可由诸如已经模制、形成或机械加工成弯曲形状的塑料这样的材料形成。在图7的例子中,光导结构74具有U形弯曲例如,进行180转弯并且被配置为朝向导光板32重新导向光72初始被导向远离导光板32。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向Z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。0096可使用。

48、多个光源38为显示器14提供背光。例如,多个发光二极管38可耦接至光导结构74的端部74A,并且可用于为显示器14提供背光。为了确保背光均匀地分布于显示器14上,可提供混合距离以允许来自分立光源的光例如,来自各个发光二极管的光变得均匀。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时混合并且变得均匀。0097导光板32可安装于可选的支撑结构内,诸如支撑结构76内。支撑结构76有时称为基座或机械基座可由诸如塑料、陶瓷、纤维复合材料、金属这样的材料或其他合适材料形成。如果需要,可通过将背光结构30直接安装于外壳12内或通过将背光结。

49、构30安装于其他形状的支撑结构中来形成显示器14。在图7的示例性配置中,支撑结构76用于形成显示器14的背光组件,该显示器14的背光组件可安装于显示器覆盖层诸如图5的显示器覆盖层56下方的外壳12内。如果需要,可使用其他安装配置。0098支撑结构76可由导热材料形成,并且可用作发光二极管38的散热器。如果需要,在背光结构30附近可存在附加散热器,其可用于将热量转移远离显示器14。0099图8为可用于为显示器14提供背光的另一可能背光组件的横截面侧视图。在图8的例子中,光源38定位在导光板32下方例如,在导光板32的与显示层58相对的侧上并且与导光板32的边缘部分重叠。光源38可将光72发射至光导结构74内。光导结构74可用于将来自光源38的光72路由至导光板32。0100在图8的例子中,光导结构74具有U形弯曲例如,进行180转弯以朝向导光板32重新导向光72初始被导向远离导光板32。光72可在光导结构74的壁处反射,并且可通过全内反射朝向导光板32引导。从光导结构74发射至导光板32内的光72可随后在方向Z上分布于显示层58上以充当用于显示器14的背光。0101可使用多个光源38为显示器14提供背光。光导结构74可提供足够的混合距离以用于使来自各个光源38的光72在其从光导结构74的端部74A传播至相对端部74B时说明书CN104246359A139/22页14混合并且变得均。

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