CN111051974A - 具有带有直接照明式背光单元的显示器的电子设备 - Google Patents

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Abstract

显示器中的像素阵列可由具有光源阵列(诸如发光二极管)的背光源照明。发光二极管可安装在印刷电路上。可在印刷电路上形成反射器以有助于将来自发光二极管的光向上反射通过像素。反射器可包括两个白色油墨层。可将多功能层和其他光学膜结合到背光源中。这些层可包括漫射器、微透镜阵列层、薄膜干涉滤波器、磷光粉层、光准直层和反射偏振器。

Description

具有带有直接照明式背光单元的显示器的电子设备
本专利申请要求于2017年9月26日提交的美国临时专利申请62/563,557的优先权，该美国临时专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本发明整体涉及显示器，并且更具体地涉及背光显示器。
电子设备通常包括显示器。例如，计算机和蜂窝电话有时具有背光液晶显示器。侧光式背光单元具有将光发射到导光板的边缘表面的发光二极管。然后导光板将所发射的光横向分布在显示器上以用作背光照明。直接照明式背光单元具有发射竖直穿过显示器的光的发光二极管阵列。
直接照明式背光可具有允许动态范围被増强的局部可调光发光二极管。然而，如果不小心，则直接照明式背光源可为大体积的或者可产生非均匀背光照明。
发明内容
显示器中的像素阵列可由背光源照明。背光源可具有光源阵列，诸如发光二极管的二维阵列。发光二极管可安装在印刷电路上。可在印刷电路上形成反射器以有助于将来自发光二极管的光向上反射通过像素。反射器可以是一个或多个材料层诸如一个或多个白色油墨层或反射多层膜。
可将光学膜结合到位于像素与发光二极管的二维阵列之间的背光源中。光学膜可包括层诸如漫射器、微透镜阵列层、薄膜干涉滤波器、磷光粉层、光准直层和反射偏振器。在一些配置中，可形成多功能膜。
附图说明
图1是根据一个实施方案的具有显示器的例示性电子设备的前视图。
图2是根据一个实施方案的例示性显示器的横截面侧视图。
图3是根据一个实施方案的例示性像素阵列的横截面侧视图。
图4和图5是根据实施方案的具有反射偏振器层的例示性显示器的横截面侧视图。
图6和图7是根据实施方案的背光源的例示性二维光源阵列的横截面侧视图。
图8是根据一个实施方案的例示性漫射器的横截面侧视图。
图9是根据一个实施方案的薄膜干涉滤波器的例示性电介质叠堆的横截面侧视图。
图10是根据一个实施方案的例示性蓝光反射薄膜干涉滤波器的光反射的曲线图。
图11是根据一个实施方案的例示性滤波器和漫射器层以及相关联的发光源阵列的图示。
图12是根据一个实施方案的例示性蓝光透射以及红色和绿光反射薄膜干涉滤波器的光反射的曲线图。
图13是根据一个实施方案的例示性滤波器和磷光粉层的横截面侧视图，该例示性滤波器和磷光粉层可用作来自蓝色发光二极管的相关联的二维阵列的光的光转换层。
图14是根据一个实施方案的白色发光二极管的例示性二维阵列的横截面侧视图。
图15和图16是根据实施方案的例示性滤波器和磷光粉层的横截面侧视图。
图17、图18和图19是根据实施方案的例示性微透镜阵列层的横截面侧视图。
图20是根据一个实施方案的例示性光准直层诸如棱镜膜的横截面侧视图。
图21是根据一个实施方案的例示性棱镜和微透镜阵列层的横截面侧视图。
图22是根据一个实施方案的例示性光转换层的横截面侧视图。
图23和图24是根据一个实施方案的例示性背光源的横截面侧视图。
具体实施方式
电子设备可提供有背光显示器。背光显示器可包括由来自直接照明式背光单元的光背光照明的液晶像素阵列或其他显示器结构。图1中示出了类型的例示性电子设备的前视图，该例示性电子设备可提供有具有直接照明式背光单元的显示器。图1的电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备)、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实现这些设备的功能中的两种或更多种功能的设备、或其他电子设备。
如图1所示，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可安装在外壳12中。有时可称为壳体或箱体的外壳12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的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可以利用一体式配置形成，在一体式配置中，外壳12的一部分或全部被机加工或模制成单个结构，或者可以利用多个结构(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。
外壳12可具有支架，可具有多个部件(例如，相对于彼此移动的外壳部分以形成膝上型计算机或具有可移动部件的其他设备)，可具有蜂窝电话或平板电脑的形状(例如，在其中不存在支架的布置中)并且/或者可具有其他合适的配置。图1所示的外壳12的布置是示例性的。
显示器14可为并入导电电容性触摸传感器电极层或其他触摸传感器部件(例如，电阻性触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。
显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的像素16的阵列或者可具有基于其他显示技术的像素阵列。图2中示出了显示器14的横截面侧视图。
如图2所示，显示器14可包括像素阵列诸如像素阵列50。像素阵列50可为液晶显示器或具有像素16的阵列的其他显示器，该显示器被配置成针对正在方向22上观察显示器14的用户(诸如观看者20)显示图像。背光单元42(有时称为背光结构或背光源)可用于为像素16提供背光照明44。
背光单元42可包括光源阵列，该光源阵列具有带有光源(诸如产生背光照明44的发光二极管或激光器)的单元。背光单元42可例如具有发光二极管阵列诸如发光二极管阵列36。发光二极管阵列36可包含发光二极管单元38的二维阵列。例如，发光二极管单元38可排列成行和列，并且可位于图2的X-Y平面中。每个发光二极管单元38可包括产生光44的一个或多个发光二极管。由发光二极管单元38产生的光可为蓝光、紫外光、白光和/或其他颜色的光。如果需要，也可使用其中单元38包括激光器的配置。
在操作期间，发光二极管单元38可由设备10中的控制电路一致控制或者可独立控制(例如，以实现有助于改善在像素阵列50上显示的图像的动态范围的局部调光方案)。每个发光二极管单元38产生的光在穿过像素阵列50之前可沿维度Z向上行进通过光学膜(层)52。层52可包括用于漫射和匀化光的漫射器层和/或微透镜阵列层、用于准直光的光准直膜诸如增亮膜(棱镜膜)、用于从窄带光源(例如，蓝光或紫外光发光二极管或激光器)产生白色照明44的光致发光膜诸如磷光粉层、薄膜干涉滤波器和/或反射偏振器(例如，以有助于容纳和/或再循环光)和/或其他光学膜。
图3示出了像素阵列50可如何由液晶显示器像素形成。如图3所示，像素阵列50可形成液晶显示器，该液晶显示器具有液晶层诸如夹置在薄膜晶体管层50B与滤色器层50D之间的液晶层50C。也可使用其中薄膜晶体管层位于层50C的顶部并且滤色器层与薄膜晶体管层集成或位于层50C下方的配置。层50D、50C和50B可插置在上偏振器50E与下偏振器50A之间。
如果需要，光学膜52(图2)可包括反射偏振器，以有助于再循环光并从而增强背光效率。反射偏振器通过给定偏振的光，同时反射正交偏振的光。在图4的示例中，反射偏振器54已被层压到像素阵列50的下侧上。这种类型的配置可用于例如在设备10是紧凑且便携式的情况下。在图5的示例中，反射偏振器54搁置在背光单元42中的其他光学膜52的顶部。这种类型的布置可用于例如在设备10是具有支架或壁装设备的台式设备的情况下。
图6和图7中示出了用于发光二极管阵列36的例示性配置。在图6的示例中，将发光二极管62的阵列安装(例如，焊接)到印刷电路板56中的金属迹线。发光二极管阵列36可包括反射器58以有助于再循环光并增强背光效率(例如，通过将已从发光二极管62发射的任何光发射回向上(+Z)方向)。可由印刷电路板56上的反射层60(或如果需要，由反射层形成的弯曲腔)形成反射器58。层60可由白色油墨层(例如，包含氧化钛颗粒或其他光散射颗粒的聚合物)形成，或者可由被配置成形成高反射层的薄膜干涉滤膜形成。
二极管62可具有(例如)约100微米-150微米的(在X-Y平面中的)横向尺寸。可在层60中形成开口以允许二极管62焊接到印刷电路56。
在图7的例示性配置中，反射器58具有两个层。最初，沉积第一白色油墨层诸如白色油墨层64。油墨层64可为通过暴露于紫外光而固化的光致图案化的氧化钛油墨。紫外固化油墨层64可被精确地图案化以最小化层64与二极管60之间的间隙。在已沉积并图案化层64之后，可沉积第二白色油墨层诸如层66。层66可使用丝网印刷来沉积和图案化，并且可使用热固化来固化。热固化白色油墨层66可具有与层64中的开口对准的开口。丝网印刷倾向于比光致图案化更不精确，因此层66中的开口可被制成大于层64中的开口，以提供在层66的沉积期间轻微不对准的边缘。油墨层66可比油墨层64更具反射性，这增强了反射器58的反射率。
光学层52可包括一个或多个光漫射器层。在图8的例示性配置中，光漫射器层68(有时可称为漫射器或漫射器层)具有聚合物基板，诸如其中已经嵌入了光散射颗粒72(例如，氧化钛颗粒)的基板70。如果需要，可使用其他漫射器配置。
光学层52可包括薄膜干涉滤波器层。可由交替折射率的无机电介质层和/或有机电介质层的叠堆(参见例如图9的层74的电介质叠堆)形成这些层。薄膜干涉滤波器可形成宽带(白光)反射器(有时称为反射镜或部分反射镜)并且/或者可形成比其他滤波器反射更多一些颜色的光的滤波器(例如，以形成具有非平坦可见光反射光谱的滤波器)。薄膜干涉滤波器可被配置成透射未反射的光(例如，使得光透射在未反射的波长下为高的)。电介质叠堆诸如图9的层74的叠堆可在聚合物或玻璃基板上形成并且/或者可与执行其他功能的材料层组合(例如，作为薄膜干涉滤波器涂层)。
在图10的曲线图中，光学层52的例示性薄膜干涉滤波器的反射率R已绘制为波长的函数。在图10的示例中，薄膜干涉滤波器形成对蓝光表现出反射率RH的蓝光反射滤波器(有时称为部分反射或部分透明的滤波器)。反射率RH的值可介于例如50％和90％之间、至少60％、小于80％或其他合适的值(例如，滤波器可为对蓝光部分透明的部分透射的蓝色反射滤波器)。在红色波长和绿色波长下，该滤波器可具有比在蓝色波长下更大或更小的反射率。
图11示出了如何可将这种类型的蓝色反射薄膜干涉滤波器诸如蓝光反射滤波器76形成为漫射器70上的涂层以形成滤波器和漫射器层71。在操作期间，发光二极管阵列36可发射被蓝光反射滤波器76部分透射和部分反射的蓝光B。透射光B在Z方向上向上穿过漫射器70以用作背光照明44。反射蓝光B在维度X和Y上横向扩散，然后从阵列36中的结构(诸如反射器58)向上反射离开(图6和图7)。这就降低了热点。
在图12的曲线图中，光学层52的另一个例示性薄膜干涉滤波器的反射率R已绘制为波长的函数。在图12的示例中，薄膜干涉滤波器形成蓝色透射以及红色和绿色反射滤波器。这种类型的滤波器可用于控制已经通过用蓝光照射磷光粉层而产生的红光和绿光。如图13所示，例如，发光二极管阵列36可产生蓝光B。蓝色透射以及红色和绿色反射滤波器78可将蓝光透射到光致发光层诸如黄色磷光粉层80。在层80中，蓝光B中的一些蓝光被转换为红光R和绿光G以用作白色背光照明44。滤波器78可形成为磷光粉层80的下表面上的涂层，以形成滤波器和磷光粉层81。滤波器78的存在有助于反射层80中产生的红光和绿光，从而防止红光和绿光横向渗漏。如果需要，发光二极管阵列36可包含白色发光二极管以发射白光W(图14)。
可通过将电介质叠堆(图9)沉积在聚合物膜上并将该膜层压到磷光粉层80上来形成滤波器78，如图15所示。磷光粉层80可包括磷光粉涂层84。涂层84可沉积并固化在聚合物基板82上。在图16的例示性配置中，磷光粉层80包括其上沉积有滤波器78的聚合物阻挡层。
图17、18和19的微透镜阵列层诸如例示性层88可用于扩散和匀化光44。层88可为相对薄的，以便不过度增大显示器14的厚度。例如，层88可为5微米-100微米厚，可为至少10微米厚，或可小于150微米厚。在图17的示例中，层88的上(面向外的)表面90具有凸形透镜(诸如凸形微透镜94)阵列，并且层88的下(面向内的)表面92具有凹形透镜(诸如凹形微透镜94)阵列。在图18的示例中，上表面90具有凹形微透镜94，并且下表面92具有凹形微透镜94。如图19所示，如果需要，层88可具有平坦的上表面90(无微透镜)和具有凹形微透镜94阵列的下表面92。也可使用其中图17、18和/或19的例示性层88具有带有凸形微透镜94阵列的下表面的配置。
微透镜94可具有约15微米-25微米、至少1微米、至少2微米、至少4微米、至少7微米、至少10微米、至少20微米、至少40微米、至少100微米、小于300微米、小于150微米、小于75微米、小于30微米、小于15微米、小于5微米或其他合适的横向(X-Y平面)尺寸的横向尺寸，并且可具有约3微米-20微米、至少0.5微米、至少1微米、至少2微米、至少5微米、至少25微米、至少100微米、小于250微米、小于125微米、小于60微米、小于30微米或其他合适的高度的高度。
非均匀图案可用于微透镜94，以降低莫尔效应并增强光均匀度。例如，透镜94的高度、直径和/或中心位置可为随机化的(例如，透镜94可具有通过使透镜94的透镜曲率和光圈变化而产生的焦度的随机分布，同时将透镜94阵列配置为表现出所需平均焦度)。如果需要，微透镜94可被配置成形成所需周期性(例如，所需节距)的透镜阵列，但阵列中的每个透镜(例如，阵列的每行和/或列处的透镜)可具有相对于其在阵列内的标称位置以随机(非均匀)量偏移的透镜中心位置。随机透镜中心偏移(在阵列的一个或两个横向维度中)的量值可为阵列的标称透镜中心到透镜中心间距(节距)的1％-30％，可为标称间距的至少5％，可为标称间距的至少10％，可小于标称间距的90％，可小于标称间距的20％等。在该类型的布置的情况下，阵列中的每个透镜的透镜中心可以一定量从阵列的周期性节距偏移，该一定量不同于阵列中的其相邻透镜的量。微透镜阵列层具有排列成行和列的透镜阵列，透镜中的每个透镜具有透镜中心，该透镜中心以偏移值从阵列中的标称透镜中心位置偏移，并且透镜的偏移值在不同行和列中为不同的(例如，每个透镜的偏移值不同于相邻行和列中的透镜的偏移值)。使用有意偏移透镜中心位置和/或透镜焦度和/或其他非均匀属性透镜94可有助于降低频率对比度(例如，来自发光二极管的周期性热点)。
如果需要，可将增亮膜(有时称为棱镜膜或光准直棱镜层)用于准直光44。图20是例示性棱镜膜的横截面侧视图。如图20所示，棱镜膜96具有一系列的平行脊98，这些脊延伸到页面中并且具有三角形横截面形状。脊98可向上(向外)面向观察者以有助于朝向观察者准直光44。
如果需要，可通过共享基板膜和/或其他层将层52中的微透镜、光准直棱镜、漫射器层、磷光粉层和/或其他结构固结到多功能膜中。例如，考虑图21的布置。在图21的示例中，已在层104的上表面上形成了光准直结构层诸如光准直棱镜膜层102，并且已在层104的相反的下表面上形成微透镜阵列106。可由低折射率聚合物(例如，聚合物膜、固化液体聚合物层等)形成层104。层102和层106可通过图案化和固化液体聚合物或其他透明材料以在层104的上表面和下表面上形成涂层来形成，并且/或者可(例如，使用层104)由彼此层压的膜来形成。
图22中示出了另一种例示性多功能光学膜结构。在图22的示例中，滤波器78已形成在滤波器和磷光粉层81的下表面上。滤波器和磷光粉层81包括基板82和磷光粉涂层80。滤波器和漫射器层71包括在漫射器70上的滤波器76。可通过使用聚合物层108将滤波器78和层81耦接到层71来形成单个光学膜诸如光转换片材110(有时称为光转换层或转换层)。可由有助于降低反射的低折射率聚合物材料形成聚合物层108。使用多功能层诸如转换片材110和/或其他多功能层(例如，图21的层100)可有助于降低在形成显示器14时的组件复杂度。
图23和图24中示出了用于显示器14的例示性背光结构。
如图23的例示性配置所示，背光单元42可包括光源诸如发光二极管阵列36。来自阵列36的光在+Z方向上向上穿过堆叠在阵列36的顶部的层，并且作为背光照明44离开背光单元42。微透镜阵列层88可位于阵列36上方。层88可为图17所示的类型的阵列层，或者如果需要，其他类型的阵列层(诸如图18和图19的阵列88)。滤波器和漫射器层71可位于层88上方。滤波器和磷光粉层81可位于层71上方。
层112可为多功能层诸如图21的层100(例如，包括具有微透镜阵列的第一侧面和具有光准直棱镜的第二侧面的层)。在另一个例示性配置中，层112由下层(例如，微透镜阵列诸如图18的透镜阵列层88，或者如果需要，微透镜阵列层诸如图17的层88、图19的层88等)形成并由位于下层上方的上层(例如，上层诸如光准直棱镜膜)形成。
光准直棱镜层96可位于层112上方。层96的棱镜可垂直于层112的棱镜行进。例如，如果层112的棱镜平行于X轴，则层96的棱镜可平行于Y轴。反射偏振器54可位于层96上方。
如果需要，可将多功能光转换层(诸如图22的转换片材110)和多功能层(诸如图21的棱镜和微透镜层100)结合到背光单元42中。图24中示出了这种类型的布置。如图24所示，微透镜阵列层88可位于阵列36上方。层88可为图17所示的类型的阵列层，或者如果需要，其他类型的阵列层(诸如图18和图19的阵列88或其他微透镜阵列层)。转换片材110可位于层88上方。棱镜和微透镜层100可位于层110上方。光准直棱镜层96可位于层100上方。层96的棱镜可垂直于层100的棱镜行进。例如，如果层100的棱镜平行于X轴行进，则层96的棱镜可平行于Y轴行进。反射偏振器54可位于层96上方。
根据一个实施方案，提供了一种显示器，所述显示器包括：像素，所述像素被配置成显示图像；背光源，所述背光源被配置成为所述像素产生背光照明，所述背光源包括：二维光源阵列，所述光源被配置成发射光；光转换层，所述光转换层插置在所述二维光源阵列与所述像素之间，所述光转换层包括：聚合物基板层；位于所述基板层上的磷光粉层；位于所述磷光粉层上的第一滤波器层；漫射器层；聚合物材料，所述聚合物材料将所述漫射器层附接到所述第一滤波器层；和位于所述漫射器层上的第二滤波器层。
根据另一个实施方案，所述第一滤波器层包括蓝色透射以及红色和绿色反射薄膜干涉滤波器。
根据另一个实施方案，所述第二滤波器层包括被配置成部分反射蓝光的蓝色反射薄膜干涉滤波器。
根据另一个实施方案，所述二维光源阵列包括蓝色发光二极管阵列。
根据另一个实施方案，所述显示器包括：印刷电路，所述蓝色发光二极管安装在所述印刷电路上；和位于所述印刷电路上的反射器，所述印刷电路具有接纳所述蓝色发光二极管的开口。
根据另一个实施方案，所述反射器包括：位于所述印刷电路上的紫外固化白色油墨层；和位于所述紫外固化白色油墨层上的热固化白色油墨层。
根据另一个实施方案，所述第一滤波器层和所述第二滤波器层是由电介质层的叠堆形成的薄膜干涉滤波器。
根据另一个实施方案，所述显示器包括插置在所述光转换层与所述二维光源阵列之间的微透镜阵列层。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述微透镜阵列层，所述微透镜阵列层具有相反的第一表面和第二表面，所述第一表面具有面向所述二维光源阵列的凹形透镜，并且所述第二表面具有面向所述光转换层的凸形透镜。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括具有非均匀透镜焦度的多个透镜。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括具有非均匀尺寸的多个透镜。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述微透镜阵列层，所述微透镜阵列层包括具有随机化透镜中心位置的透镜。
根据另一个实施方案，所述微透镜阵列层具有排列成行和列的透镜阵列，所述透镜中的每个透镜具有透镜中心，所述透镜中心以偏移值从所述阵列中的标称透镜中心位置偏移，并且每个透镜的所述偏移值不同于相邻行和列中的所述透镜的所述偏移值。
根据另一个实施方案，所述显示器包括棱镜和微透镜层，所述棱镜和微透镜层插置在所述像素与所述光转换层之间，所述棱镜和微透镜层包括聚合物层、位于所述聚合物层的第一表面上的微透镜层和位于所述聚合物层的相反的第二表面上的光准直棱镜阵列。
根据另一个实施方案，所述显示器包括反射偏振器，所述反射偏振器插置在所述棱镜和微透镜层与所述像素之间。
根据另一个实施方案，所述显示器包括位于所述反射偏振器与所述棱镜和微透镜层之间的光准直结构层。
根据一个实施方案，提供了一种显示器，所述显示器包括：二维光源阵列；像素；和位于所述光源阵列与所述像素之间的光学膜，所述光学膜包括棱镜和微透镜层，所述棱镜和微透镜层具有面向所述像素的光准直结构和面向所述二维光源阵列的微透镜阵列。
根据另一个实施方案，所述显示器包括微透镜阵列层，所述微透镜阵列层插置在所述棱镜和微透镜层与所述二维光源阵列之间。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述微透镜阵列层，所述微透镜阵列层具有面向所述二维光源阵列的凹形微透镜。
根据另一个实施方案，所述显示器包括所述二维光源阵列，所述二维光源阵列包括二维蓝色光源阵列，所述二维蓝色光源阵列被配置成产生蓝光，并且所述显示器还包括位于所述棱镜和微透镜层与所述微透镜阵列层之间的光转换层，所述光转换层被配置成将所述蓝光的至少一部分转换成红光和绿光。
根据另一个实施方案，所述光转换层包括：聚合物基板层；位于所述基板层上的磷光粉层；和位于所述磷光粉层上的蓝色透射以及红色和绿色反射薄膜干涉滤波器。
根据另一个实施方案，所述光转换层包括：漫射器层；聚合物材料，所述聚合物材料耦接在所述漫射器层与所述第一滤波器层之间；和位于所述漫射器层上的蓝色反射薄膜干涉滤波器，所述蓝色反射薄膜干涉滤波器被配置成部分反射蓝光。
根据一个实施方案，提供了一种显示器，所述显示器包括：二维光源阵列，所述二维光源阵列产生光；像素，所述像素由所述光照明；第一微透镜阵列层，所述第一微透镜阵列层位于所述像素与所述二维光源阵列之间；位于所述微透镜阵列层与所述像素之间的漫射器；滤波器和磷光粉层，所述滤波器和磷光粉层具有磷光粉和薄膜干涉滤波器，所述滤波器和磷光粉层位于所述漫射器与所述像素之间；第二微透镜阵列层，所述第二微透镜阵列层位于所述滤波器和磷光粉层与所述像素之间。
根据另一个实施方案，所述显示器包括：位于所述第二微透镜阵列层与所述像素之间的第一光准直棱镜膜；和位于所述第一光准直棱镜膜与所述像素之间的第二光准直棱镜膜；和位于所述像素与所述第二光准直棱镜膜之间的反射偏振器。
前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (24)

1.一种显示器，包括：
像素，所述像素被配置成显示图像；
背光源，所述背光源被配置成为所述像素产生背光照明，其中所述背光源包括：
二维光源阵列，所述光源被配置成发射光；和
光转换层，所述光转换层插置在所述二维光源阵列与所述像素之间，其中所述光转换层包括：
聚合物基板层；
位于所述基板层上的磷光粉层；
位于所述磷光粉层上的第一滤波器层；
漫射器层；
聚合物材料，所述聚合物材料将所述漫射器层附接到所述第一滤波器层；和
位于所述漫射器层上的第二滤波器层。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第一滤波器层包括蓝色透射以及红色和绿色反射薄膜干涉滤波器。
3.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第二滤波器层包括被配置成部分反射蓝光的蓝色反射薄膜干涉滤波器。
4.根据权利要求1所述的显示器，其中所述二维光源阵列包括蓝色发光二极管阵列。
5.根据权利要求4所述的显示器，还包括：
印刷电路，所述蓝色发光二极管安装在所述印刷电路上；和
位于所述印刷电路上的反射器，所述印刷电路具有接纳所述蓝色发光二极管的开口。
6.根据权利要求5所述的显示器，其中所述反射器包括：
位于所述印刷电路上的紫外固化白色油墨层；和
位于所述紫外固化白色油墨层上的热固化白色油墨层。
7.根据权利要求1所述的显示器，其中所述第一滤波器层和所述第二滤波器层是由电介质层的叠堆形成的薄膜干涉滤波器。
8.根据权利要求1所述的显示器，还包括插置在所述光转换层与所述二维光源阵列之间的微透镜阵列层。
9.根据权利要求8所述的显示器，其中所述微透镜阵列层具有相反的第一表面和第二表面，其中所述第一表面具有面向所述二维光源阵列的凹形透镜，并且其中所述第二表面具有面向所述光转换层的凸形透镜。
10.根据权利要求8所述的显示器，其中所述微透镜阵列层包括具有非均匀透镜焦度的多个透镜。
11.根据权利要求8所述的显示器，其中所述微透镜阵列层包括具有非均匀尺寸的多个透镜。
12.根据权利要求8所述的显示器，其中所述微透镜阵列层包括具有随机化透镜中心位置的透镜。
13.根据权利要求8所述的显示器，其中所述微透镜阵列层具有排列成行和列的透镜阵列，其中所述透镜中的每个透镜具有透镜中心，所述透镜中心以偏移值从所述阵列中的标称透镜中心位置偏移，并且其中每个透镜的所述偏移值不同于相邻行和列中的所述透镜的所述偏移值。
14.根据权利要求1所述的显示器，还包括棱镜和微透镜层，所述棱镜和微透镜层插置在所述像素与所述光转换层之间，其中所述棱镜和微透镜层包括聚合物层、位于所述聚合物层的第一表面上的微透镜层和位于所述聚合物层的相反的第二表面上的光准直棱镜阵列。
15.根据权利要求14所述的显示器，还包括反射偏振器，所述反射偏振器插置在所述棱镜和微透镜层与所述像素之间。
16.根据权利要求15所述的显示器，还包括位于所述反射偏振器与所述棱镜和微透镜层之间的光准直结构层。
17.一种显示器，包括：
二维光源阵列；
像素；和
位于所述光源阵列与所述像素之间的光学膜，其中所述光学膜包括棱镜和微透镜层，所述棱镜和微透镜层具有面向所述像素的光准直结构和面向所述二维光源阵列的微透镜阵列。
18.根据权利要求17所述的显示器，还包括：
微透镜阵列层，所述微透镜阵列层插置在所述棱镜和微透镜层与所述二维光源阵列之间。
19.根据权利要求18所述的显示器，其中所述微透镜阵列层具有面向所述二维光源阵列的凹形微透镜。
20.根据权利要求19所述的显示器，其中所述二维光源阵列包括二维蓝色光源阵列，所述二维蓝色光源阵列被配置成产生蓝光，并且其中所述显示器还包括位于所述棱镜和微透镜层与所述微透镜阵列层之间的光转换层，所述光转换层被配置成将所述蓝光的至少一部分转换成红光和绿光。
21.根据权利要求20所述的显示器，其中所述光转换层包括：
聚合物基板层；
位于所述基板层上的磷光粉层；和
位于所述磷光粉层上的蓝色透射以及红色和绿色反射薄膜干涉滤波器。
22.根据权利要求21所述的显示器，其中所述光转换层还包括：
漫射器层；
聚合物材料，所述聚合物材料耦接在所述漫射器层与所述第一滤波器层之间；和
位于所述漫射器层上的蓝色反射薄膜干涉滤波器，所述蓝色反射薄膜干涉滤波器被配置成部分反射蓝光。
23.一种显示器，包括：
二维光源阵列，所述二维光源阵列产生光；
像素，所述像素由所述光照明；
第一微透镜阵列层，其中所述第一微透镜阵列层位于所述像素与所述二维光源阵列之间；
位于所述微透镜阵列层与所述像素之间的漫射器；
滤波器和磷光粉层，所述滤波器和磷光粉层具有磷光粉和薄膜干涉滤波器，其中所述滤波器和磷光粉层位于所述漫射器与所述像素之间；和
第二微透镜阵列层，其中所述第二微透镜阵列层位于所述滤波器和磷光粉层与所述像素之间。
24.根据权利要求23所述的显示器，还包括：
位于所述第二微透镜阵列层与所述像素之间的第一光准直棱镜膜；和
位于所述第一光准直棱镜膜与所述像素之间的第二光准直棱镜膜；和
位于所述像素与所述第二光准直棱镜膜之间的反射偏振器。
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