CN115720617A - 包括图案化漫射器和波长选择反射器的背光 - Google Patents

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Abstract

一种背光包括：基板；多个光源；反射层；第一漫射板；第二漫射板；以及一色彩转换层。该多个光源靠近该基板。该反射层靠近该基板。该第一漫射板位于该多个光源上方。该色彩转换层位于该第一漫射板与该第二漫射板之间。

Description

包括图案化漫射器和波长选择反射器的背光
本申请根据35USC§119(e)主张于2020年4月29日提交的美国临时专利申请序列号63/017,296和于2021年2月2日提交的美国临时专利申请序列号63//144,760的优先权，所述申请通过引用整体并入本文。
背景
技术领域
本公开大体涉及用于显示器的背光。更具体地，本公开涉及包括图案化漫射器的背光，所述些图案化漫射器包括图案化反射器和波长选择反射器。
背景技术
液晶显示器(liquid crystal display，LCD)通常用于各种电子器件中，诸如蜂窝电话、膝上型计算机、电子板、电视机和计算机监视器。LCD是基于光阀的显示器，其中显示面板包括单独可寻址光阀的阵列。LCD可包括用于产生随后可经波长转换、滤波和/或偏振以从LCD产生图像的光的背光。背光可以是边缘照亮式(edge-lit)或直接照亮式(direct-lit)。边缘照亮式背光可包括边缘耦合至导光板的发光二极管(light emitting diode，LED)阵列，所述导光板从其表面发射光。直接照亮式背光可包括位于LCD面板正后面的二维(2D)阵列LED。
相较于边缘照亮式背光，直接照亮式背光可具有改进的动态对比度的优点。例如，具有直接照亮式背光的显示器可独立调整每个LED的亮度，以设置跨图像的亮度的动态范围。这就是公知的局部调光。然而，为了达成期望的光均匀性和/或避免在直接照亮式背光中的热点，可将漫射板或膜定位在距LED一距离处，从而使整体显示器厚度大于边缘照亮式背光源的厚度。已使用定位于LED上方的透镜来改进直接照亮式背光中光的横向扩散。然而，在此类配置中，光在LED与漫射板或膜之间行进的光学距离(optical distance，OD)(例如，从至少10毫米至通常约20毫米至30毫米)仍然产生不期望的高整体显示器厚度，和/或这些配置可随着背光厚度减小而产生不期望的光学损耗。虽然边缘照亮式背光可能更薄，但来自每个LED的光可跨导光板的较大区域扩散，使得关闭单个LED或LED群组可仅对动态对比度比率具有最小的影响。
发明内容
本公开的一些实施例涉及一种背光。该背光包括：基板；多个光源；反射层；第一漫射板；第二漫射板；以及色彩转换层。该多个光源靠近该基板。该反射层靠近该基板。该第一漫射板位于该多个光源上方。该色彩转换层位于该第一漫射板与该第二漫射板之间。
本公开的又一些实施例涉及一种反射器。该反射器包括：载体；第一波长选择反射器；以及第二波长选择反射器。该载体包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面。该第一波长选择反射器位于该载体的该第一表面上。该第一波长选择反射器透射多于60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的与该第一波长范围不同的第二波长范围的法向入射光。该第二波长选择反射器位于该载体的该第二表面上。该第二波长选择反射器透射多于60％的该第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的与该第一波长范围不同的第三波长范围的法向入射光。
本公开的又一些实施例涉及一种背光。该背光包括：基板；多个光源；反射层；图案化漫射器；以及色彩转换层。该多个光源靠近该基板用于发出在第一波长范围内的光。该反射层靠近该基板。该图案化漫射器包括载体、位于该载体的第一表面上的第一波长选择反射器和位于该第一波长选择反射器上或位于该载体的与该载体的该第一表面相对的第二表面上的多个图案化反射器。该色彩转换层将该第一波长范围的光转换成高于该第一波长范围的第二波长范围的光以及高于该第二波长范围的第三波长范围的光。该第一波长选择反射器透射多于60％的该第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的该第二波长范围的法向入射光。
本文所公开的背光是具有改进的光效率的薄的直接照亮式背光。所述背光具有隐藏光源从而产生更薄背光的改进的能力。隐藏光源的改进的能力允许消除位于背光的光源正上方的所谓“热”点，从而产生跨显示器的均匀亮度。本文所公开的背光内使用的图案化漫射器具有大的对准公差，提供改进的辉度均匀性和色彩均匀性，且可被配置成与不同色彩和/或不同发射角度分布的光源一起使用。
将在随后的详细描述中阐述附加特征及优点，且本领域技术人员部分地从所述描述将容易地明白或者通过实践如本文所描述的实施例(包括随后的详细描述、权利要求以及附图)将认识到所述些附加特征及优点。
应理解，前述大致描述及以下详细描述二者仅仅是示例性的，且旨在提供用于理解权利要求的本质及特性的概述或框架。附图被包括以提供对本说明书的进一步理解，且并入本说明书中并构成其一部分。附图示出一个或多个实施例，且与描述一起解释各种实施例的原理及操作。
附图说明
图1A至图1C是包括图案化漫射器的示例性背光部分的各种视图；
图2是包括图1A至图1C的示例性背光部分的示例性液晶显示器(LCD)的横截面图；
图3A至图3B是包括图案化漫射器的示例性背光部分的横截面图；
图4是包括图案化漫射器的另一示例性背光部分的横截面图；
图5是包括图案化漫射器的示例性背光部分的横截面图；
图6A和图6B是示例性图案化漫射器的横截面图；
图7A和图7B是其他示例性图案化漫射器的横截面图；
图8A和图8B是其他示例性图案化漫射器的横截面图；
图9A和图9B是具有测量空间辉度(luminance)和色坐标(color coordinate)的检测器的示例性空间均匀且成角度的朗伯光源的横截面图；
图10A和图10B是具有示例性图案化漫射器和测量空间辉度和色坐标的检测器的示例性空间均匀且成角度的朗伯光源的横截面图；
图11A至图11C分别是示例性光源和两种定向的示例性图案化漫射器的所测量的空间分布Cx(r)、所测量的Cy(r)和所测量的空间分布辉度(r)的图表；
图12A至图12E分别是从图11A至图11C推导出的色坐标差值DCx1(r)≡Cx1(r)-Cx0(r)和DCx2(r)≡Cx2(r)-Cx0(r)、色坐标差值DCy1(r)≡Cy1(r)-Cy0(r)和DCy2(r)≡Cy2(r)-Cy0(r)、色坐标比率RCx1(r)≡Cx1(r)/Cx0(r)和RCx2(r)≡Cx2(r)/Cx0(r)、色坐标比率RCy1(r)≡Cy1(r)/Cy0(r)和RCy2(r)≡Cy2(r)/Cy0(r)以及辉度比率RL1(r)≡辉度1(r)/辉度0(r)和RL2(r)≡辉度2(r)/辉度0(r)的图表；
图13A至图13E分别是示例性光学部件件的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图14A至图14E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图15A至图15E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图16A至图16E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图17A至图17E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图18A至图18E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图19A至图19E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图20A至图20E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表；
图21A至图21E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)以及辉度比率RL1(r)的图表；
图22A至图22E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)以及辉度比率RL1(r)的图表；以及
图23A至图23E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)以及辉度比率RL1(r)的图表；
图24是包括图1A至图1C的示例性背光部分的另一示例性LCD的横截面图；
图25A至图25C是包括具有波长选择反射器的图案化漫射器的示例性LCD的横截面图；
图26是包括第一波长选择反射器和第二波长选择反射器的示例性反射器的横截面图；以及
图27A至图27E是对于波长选择反射器的各种配置的反射率与波长的关系的图表。
具体实施方式
现将详细参照本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。只要有可能，将贯穿附图使用相同的附图标记来指代相同或相似的零件。然而，本公开可体现为许多不同的形式，且不应解释为局限于本文阐述的实施例。
范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表达此类范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用前述词“约”将值表示为近似值时，将理解的是，特定值形成另一个实施例。将进一步理解的是，每个范围的端点在与另一端点相关及与另一端点无关方面均有意义。
如本文所用的方向性术语(例如，向上、向下、右、左、前部、后部、顶部、底部、垂直、水平)仅参照如所绘制的附图，且并不旨在暗示绝对定向。
除非另外明确指出，否则决不旨在将本文所阐述的任何方法解释为需要按特定次序执行其步骤，或者任何设备都需要特定定向。因此，在方法权利要求实际上并未列举其步骤要遵循的次序、或任何装置权利要求实际上并未列举针对单独组件的次序或定向、或并未在权利要求或说明书中另外具体指出步骤应局限于特定次序、或并未列举针对装置的组件的特定次序或定向的情况下，决不旨在在任何方面推断次序或定向。这对于任何可能的非表达解释基础来说是如此，包括：关于步骤排列的逻辑事项、操作流程、组件的次序、组件的定向、从语法组织或标点推导出的普通意义以及说明书中描述的实施例的数目及类型。
如本文所用，除非上下文另有清楚说明，否则单数形式“一(a/an)”及“所述(the)”包括多个引用物。因此，除非上下文另有清楚指示，否则例如对“一”组件的引用包括具有两个或更多个此类组件的方面。
现参照图1A至图1C，描绘了示例性背光部分100的各种视图。图1A是背光部分100的横截面图。背光部分100可包括基板102、反射层104、多个光源106a和图案化漫射器110b。图案化漫射器110b包括载体108(例如，导光板)和多个图案化反射器112。多个光源106a被布置在基板102上且与基板102电气通信。每个光源106a可沿着法线轴发出如107a所指示的峰强度光线。反射层104位于基板102上且围绕每个光源106a。在某些示例性实施例中，基板102可是反射性的，使得可不包括反射层104。图案化漫射器110b位于多个光源106a上方且光学耦合至每个光源106a。在某些示例性实施例中，可使用光学粘合剂(未示出)来将多个光源106a耦合至图案化漫射器110b。光学粘合剂(例如，苯基硅酮)可具有大于或等于载体108的折射率的折射率。多个图案化反射器112被布置在载体108的上表面上方。每个图案化反射器112与对应光源106a对准。
每个图案化反射器112包括沿着图案化反射器的宽度或直径的厚度轮廓，所述厚度轮廓包括如113所指示的基本平坦部段和如114所指示的从基本平坦部段113延伸且围绕所述基本平坦部段113的弯曲部段。基本平坦部段113可具有粗糙表面轮廓(例如，在整个基本平坦部段上的厚度轻微变化)。在某些示例性实施例中，基本平坦部段113的厚度变化不大于基本平坦部段的平均厚度的正负20％。在此实施例中，在与载体108正交的方向上测量的平均厚度被定义为基本平坦部段的最大厚度(T最大)加上基本平坦部段的最小厚度(T最小)除以二(即，(T最大+T最小)/2)。例如，对于约100微米平均厚度的基本平坦部段113，基本平坦部段的最大厚度将等于或小于约120微米且基本平坦部段的最小厚度将等于或大于约80微米。在其他实施例中，基本平坦部段113的厚度变化不大于基本平坦部段的平均厚度的正负15％。例如，对于约80微米平均厚度的基本平坦部段113，基本平坦部段的最大厚度将等于或小于约92微米且基本平坦部段的最小厚度将等于或大于约68微米。
在又一些实施例中，基本平坦部段113的厚度变化不大于基本平坦部段的平均厚度的正负10％。例如，对于约50微米平均厚度的基本平坦部段113，基本平坦部段的最大厚度将等于或小于约55微米且基本平坦部段的最小厚度将等于或大于约45微米。在又一些实施例中，基本平坦部段113的厚度变化不大于基本平坦部段的平均厚度的正负5％。弯曲部段114可被定义为厚度变化对距图案化反射器112的中心的距离变化的绝对比率。弯曲部段114的斜度可随距图案化反射器112的中心的距离而减小。在某些示例性实施例中，斜度在基本平坦部段113附近为最大，随距图案化反射器112的中心的距离而迅速减小，然后随距图案化反射器的中心的距离更远而缓慢减小。
如120所指示的每个基本平坦部段113的尺寸L0(即，宽度或直径)(在平行于基板102的平面中)可大于如124所指示的每个对应光源106a的尺寸(即，宽度或直径)(在平行于基板102的平面中)。每个基本平坦部段113的尺寸120可小于每个对应光源106a的尺寸124乘以预定值。在某些示例性实施例中，当每个光源106a的尺寸124大于或等于约0.5毫米时，预定值可为约2或约3，使得每个基本平坦部段113的尺寸小于每个光源106a的尺寸的三倍。当每个光源106a的尺寸124小于0.5毫米时，预定值可由光源106a与图案化反射器112之间的对准能力确定，使得每个图案化反射器112的每个基本平坦部段113的尺寸在比每个光源106a的尺寸大约100微米至约300微米之间的范围内。每个基本平坦部段113足够大以使得每个图案化反射器112可与对应光源106a对准，且足够小以达成合适的辉度均匀性及色彩均匀性。
每个图案化反射器112的尺寸L1(即，宽度或直径)以122指示(在平行于基板102的平面中)，且相邻光源106a之间的节距P以126指示。虽然在图1A中沿着一个方向示出节距，但在与所示的方向正交的方向上节距可不同。节距可例如为约90毫米、45毫米、30毫米、10毫米、5毫米、2毫米、1毫米或0.5毫米，大于约90毫米，或小于约0.5毫米。在某些示例性实施例中，每个图案化反射器112的尺寸122对节距126的比率L1/P在约0.45至1.0之间的范围内。所述比率可随光源106a的节距126和每个光源的发射表面与对应的图案化反射器112之间的距离而变化。例如，对于节距126等于约5毫米且每个光源的发射表面与对应的图案化反射器之间的距离等于约0.2毫米，所述比率可等于约0.50、0.60、0.70、0.80、0.90或1.0。
每个图案化反射器112将从对应光源106a发出的光的至少一部分反射至载体108中。每个图案化反射器112具有镜面反射率和漫射反射率。镜面反射光从载体108的底部表面出射。虽然镜面反射光主要由于反射层104与载体108之间的反射或由于反射层104与色彩转换层、漫射薄片或漫射板(在下面图2中示出)之间的反射而横向行进，但由于来自反射层104的不完全反射，可能发生一些光损耗。
漫反射光具有从载体108的法线测量在0°与90°之间的角分布。约50％的漫反射光具有超过全内反射的临界角(θTIR)的角度。因此，漫反射光可由于全内反射而无任何损耗地横向行进，直至光随后由图案化反射器112自载体108提取出来为止。
图1B是基板102上的多个光源106a和反射层104的俯视图。光源106a以包括多个行和多个列的2D阵列配置。虽然在图1B中以三行和三列示出9个光源106a，但在其他实施例中，背光部分100可包括以任何合适数目的行和任何合适数目的列配置的任何合适数目的光源106a。光源106a还可以其他周期性图案(例如，六边形或三角形格子)配置，或者配置为准周期性或非严格周期性图案。例如，光源106a之间的间距在背光的边缘和/或拐角处可较小。
基板102(图1A)可是印刷电路板(printed circuit board，PCB)、玻璃或塑料基板、或用于将电信号传递至每个光源106a以单独控制每个光源的另一种合适基板。基板102可以是刚性基板或柔性基板。例如，基板102可包括平坦玻璃或弯曲玻璃。弯曲玻璃例如可具有小于约2000毫米(诸如约1500毫米、1000毫米、500毫米、200毫米或100毫米)的曲率半径。反射层104可包括例如：金属箔，诸如银、铂、金、铜等；介电材料(例如，诸如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)的聚合物)；多孔聚合物材料，诸如聚对酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚2,6萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)等；多层介电干涉涂层或反射油墨，包括白色无机微粒(例如，二氧化钛、硫酸钡等)；或适合于反射光并调谐所反射和所透射光的色彩的其他材料(诸如有色颜料)。
多个光源106a中的每个光源可例如是LED(例如，尺寸大于约0.5毫米)、迷你LED(例如，尺寸介于约0.1毫米至约0.5毫米之间)、微LED(例如，尺寸小于约0.1毫米)、有机LED(organic LED，OLED)、或具有范围为从约400纳米至约750纳米的波长的另一种合适光源。在其他实施例中，多个光源106a中的每个光源可具有短于400纳米和/或长于750纳米的波长。来自每个光源106a的光被光学耦合至载体108。如本文所用，术语“光学耦合”旨在表示光源直接或经由光学澄清(optically-clear)粘合剂定位在载体108的表面处并与载体108光学通信，以便将至少部分地由于全内反射而传播的光引入至载体中。来自每个光源106a的光被光学耦合至载体108，使得光的第一部分由于全内反射而在载体108中横向行进且由图案化反射器112自载体中提取出来，并且光的第二部分由于在反射层104和图案化反射器112的反射表面处或在光学膜堆叠(在图2中示出)与反射层104之间的多次反射而在反射层104与图案化反射器112之间横向行进。
根据各种实施例，载体108可包括用于发光和显示应用的任何合适的透明材料。如本文所用，术语“透明”旨在表示载体在光谱的可见光区域(约420纳米至750纳米)内在500毫米长度上具有大于约70％的光透射。在某些实施例中，示例性透明材料在紫外线(ultraviolet，UV)区域(约100纳米至400纳米)中在500毫米长度上可具有大于约50％的透光率。根据各种实施例，针对范围为从约450纳米至约650纳米的波长，载体在50毫米光程长度上可包括至少95％的透光率。
载体的光学特性可受到透明材料的折射率影响。根据各种实施例，载体108可具有范围为自约1.3至约1.8的折射率。在其他实施例中，载体108可具有相对低水平的光衰减(例如，由于吸收和/或散射)。针对范围为从约420纳米至约750纳米的波长，载体108的光衰减(α)可例如小于约每米5分贝。载体108可包括聚合物材料，诸如塑料(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯(methylmethacrylatestyrene，MS)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS))、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)或其他相似材料。载体108还可包括玻璃材料，诸如铝硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐、碱性硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、碱性铝硼硅酸盐、碱钙或其他合适玻璃。可商购获得的适合于用作玻璃载体108的玻璃的非限制性示例包来自康宁公司(CorningIncorporated)的EAGLE
Figure BDA0004018452460000101
LotusTM、
Figure BDA0004018452460000102
IrisTM和
Figure BDA0004018452460000103
玻璃。在其中基板102包括弯曲玻璃的示例中，载体108还可包括弯曲玻璃以形成弯曲背光。在其他实施例中，载体108可具有相对高水平的光衰减。针对范围为自约420纳米至约750纳米的波长，载体108的光衰减(α)可例如大于约每米5分贝。
图1C是载体108上的多个图案化反射器112的俯视图。每个图案化反射器112可包括基本平坦部段113和弯曲部段114。另外，每个图案化反射器112可包括位于载体108上的单独点115。基本平坦部段113可比弯曲部段114更具有反射性，病且弯曲部段114可比基本平坦部段113更具有透射性。每个弯曲部段114可具有随距基本平坦部段113的距离而以连续且平滑方式改变的特性。虽然在图1C所示的实施例中，每个图案化反射器112的形状为圆形，但在其他实施例中，每个图案化反射器112可具有另一合适形状(例如，椭圆形、矩形、六边形等)。在图案化反射器112直接制造于载体108的上表面上的情况下，图案化反射器112提高隐藏光源106a的能力。直接在载体108的上表面上制造图案化反射器112还节省空间。
在某些示例性实施例中，每个图案化反射器112是漫反射器，使得每个图案化反射器112通过以足够高的角度散射一些光线以使得它们可通过全内反射在载体108中传播，来进一步增强背光部分100的性能。此类光线随后将不会在图案化反射器112与反射层104之间或在光学膜堆叠与反射层104之间经历多次反射，因此避免光功率损耗，从而提高背光效率。在某些示例性实施例中，每个图案化反射器112是镜面反射器。在其他实施例中，每个图案化反射器112的一些区域具有更多漫反射特性，而一些区域具有更多镜面反射特性。
每个图案化反射器112可例如通过用白色油墨、黑色油墨、金属油墨或其他合适油墨印刷(例如，喷墨印刷、网板印刷、微印刷等)图案来形成。每个图案化反射器112还可通过以下方式来形成：首先例如通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)或任何数目的涂布技术(诸如例如狭缝模具或喷涂)来沉积白色材料或金属材料的连续层，然后通过光刻法(photolithography)或其他已知区域选择性材料去除方法对所述层进行图案化。每个图案化反射器112还可通过从载体自身选择性去除材料的其他已知方法来形成，例如经由激光烧蚀(ablation)或化学蚀刻至载体中。
在使用白色光源106a的某些示例性实施例中，在图案化反射器112中以可变密度存在不同的反射和吸收材料对于使跨背光的调光区中的每个调光区的色移最小化可以是有益的。光线在图案化反射器与反射层104(图1A)之间的多次弹回可致使光谱红色部分中的光损耗比在蓝色部分中多，或光谱蓝色部分中的光损耗比在红色部分中多。在此情况下，例如通过使用轻微着色的反射/吸收材料或具有相反色散符号的材料(在此情况下，色散意指反射和/或吸收的光谱相依性(spectral dependence))将反射工程化为色彩中性的可使色移最小化。当使用白色光源106a时，还有益的是，图案化反射器112反射并透射与绿光和红光相似量的蓝光。图案化反射器112可包含大于阈值尺寸的微米尺寸颗粒。例如，阈值尺寸对于二氧化钛可为约140纳米、对于氧化铝可为约560纳米或对于氟化钠可为约750纳米。在其他实例中，阈值尺寸可为1微米、2微米、5微米、10微米或20微米。在使用蓝色光源106a的某些示例性实施例中，有益的是，图案化反射器112反射比绿光和红光更多的蓝光并透射比绿光和红光更少的蓝光。图案化反射器112可包含小于阈值尺寸的纳米尺寸颗粒。例如，临界尺寸对于二氧化钛可为约140纳米、对于氧化铝可为约560纳米或对于氟化钠可为约750纳米。
图案化漫射器110b具有空间变化透射率或空间变化色移。图案化漫射器110b也可具有空间变化透射率和空间变化色移。由于图案化漫射器110b的空间反射率和空间透射率被联系在一起，因此图案化漫射器还具有空间变化反射率。例如，在图案化漫射器110b的相同位置处，较小(或较大)的反射率与较大(或较小)的透射率相联系。因此，本文所公开的图案化漫射器将通过空间透射率而不是通过空间反射率来量化。以两个空间辉度分布(一个用放置在空间均匀且成角度的朗伯光源上方的图案化漫射器来测量，而另一个用空间均匀且成角度的朗伯光源来测量)的比率来表示空间变化透射率。以两个空间色坐标分布(一个用放置在空间均匀且成角度的朗伯光源上方的图案化漫射器来测量，而另一个用空间均匀且成角度的朗伯光源来测量)的差值和/或比率方面来表示空间变化色移。对于所述测量，针对图案化反射器112将感兴趣区域限定为如118处所指示的径向位置r。相对于每个图案化反射器112的中心来测量径向位置r。径向位置r的范围为从与各图案化反射器112的中心相对应的0至以119指示的与每个图案化反射器的最大径向位置r相对应的r最大。感兴趣区域是与多个光源106a的布局相对应的重复单元，所述布局可为正方形、矩形、六边形或另一种合适布局。
图2是示例性液晶显示器(liquid crystal display，LCD)140的横截面图。LCD140包括背光部分100，所述背光部分包括如先前参照图1A至图1C描述并示出的图案化漫射器110b。另外，LCD 140的背光包括可选地位于背光部分100上方的漫射板146、可选地位于漫射板146上方的色彩转换层148(例如，量子点膜或磷光体膜)、可选地位于色彩转换层148上方的棱镜膜150以及可选地位于棱镜膜150上方的反射偏振器152。LCD 140还包括位于背光的反射偏振器152上方的显示面板154。在某些示例性实施例中，反射偏振器152可结合至显示面板154。
为了保持光源106a与载体108上的图案化反射器112之间的对准以使背光部分100恰当地起作用，有利的是，载体108和基板102由相同或相似类型的材料制成，以使得载体108上的图案化反射器112和基板102上的光源106a二者在较大操作温度范围内彼此很好地对准。在某些示例性实施例中，载体108和基板102由相同的塑料材料制成。在其他实施例中，载体108和基板102由相同或相似类型的玻璃制成。
保持载体108与基板102上的光源106a对准的替代解决方案是使用高度柔性基板。高度柔性基板可由聚酰亚胺或其他耐高温聚合物膜制成，以允许组件焊接。高度柔性基板还可由诸如FR4或玻璃纤维的材料制成，但厚度明显小于通常。在某些示例性实施例中，0.4毫米厚度的FR4材料可用于基板102，所述FR4材料可足够柔性以吸收因改变的操作温度引起的尺寸变化。
图3A是示例性背光部分200a的简化横截面图。背光部分200a与先前参照图1A至图1C描述并示出的背光部分100相似，除了以下之外：在背光部分200a中使用光源106b代替光源106a以及使用包括图案化反射器212的图案化漫射器210a代替图案化漫射器110b。虽然为简单起见图3A示出单个光源106b和对应的单个图案化反射器212，但应理解，背光部分200a可包括任何合适数目的光源106b和对应的图案化反射器212。背光部分200a可包括如先前参照图1A至图1C描述并示出的基板102和反射层104。另外，背光部分200a包括位于载体108上方的光学膜堆叠(未示出)的第一层(例如，146)。光学膜堆叠的第一层可以是漫射板、色彩转换层、棱镜膜或另一合适的板或膜。在此实施例中，每个图案化反射器212位于载体108的第一表面上，其中所述载体的第一表面面向多个光源106b。
每个光源106b沿着大于约10度的离轴角θ(即，偏离与多个光源106b配置在其中的平面正交的轴线)发出如107b所指示的峰强度光线。在某些示例性实施例中，离轴角θ在介于约10度至约80度之间的范围内，诸如在介于约20度至约60度之间的范围内。每个图案化反射器212包括空间透射率或空间反射率。对应光源106b的峰强度光线107b在等于R0的径向位置r处拦截对应的图案化反射器212。径向位置r是在对应的图案化反射器的平面中(沿着图案化反射器的宽度或直径)且从对应的图案化反射器212的中心来测量。在r满足R0-50％*R0≤r≤R0+50％*R0情况下，与r等于0相比，反射率更大或透射率更小。在某些示例性实施例中，在r满足R0-50％*R0≤r≤R0+50％*R0情况下，反射率最大或透射率最小。在另一实施例中，在r满足R0-20％*R0≤r≤R0+20％*R0情况下，与r等于0相比，反射率更大或透射率更小。在其他实施例中，在r满足R0-50％*R0≤r≤R0+50％*R0情况下，与r大于R0+50％相比，反射率更大或透射率更小。
在某些示例性实施例中，各光源106b是具有约200微米或更小的高度以及约500微米或更小的宽度或直径的迷你LED。当反射层104与图案化漫射器210a的底部表面之间的光学距离为约0.5毫米、1.0毫米或2.0毫米或更大时，R0可近似为R0＝OD*tan(θ)，其中OD(以218指示)是反射层104与图案化反射器212之间的光学距离。在其他实施例中，R0＝S0/2+(OD-h0/2)*tan(θ)，其中S0是对应光源106b的宽度(或直径)并且h0(以216指示)是对应光源在反射层104上方的高度。光源106b可在包含法线方向和光线107b的不同平面中具有不同尺寸。
在图3A所示的实施例中，每个图案化反射器212包括空间厚度轮廓，其中每个图案化反射器的最大厚度位于对应光源106b的峰强度光线107b拦截对应的图案化反射器212的位置。在其他实施例中，每个图案化反射器212包括空间色坐标x，其中每个图案化反射器的最大色坐标x位于对应光源106b的峰强度光线107b拦截对应的图案化反射器212的位置。在另一实施例中，每个图案化反射器212包括空间色坐标y，其中每个图案化反射器的最大色坐标y位于对应光源106b的峰强度光线107b拦截对应的图案化反射器212的位置。在另一实施例中，每个图案化反射器212包括空间厚度轮廓、空间色坐标x及空间色坐标y，其中每个图案化反射器的最大厚度、最大色坐标x和最大色坐标y位于对应光源106b的峰强度光线107b拦截对应的图案化反射器212的位置。如本文所用，空间色坐标x和y根据1931CIE色彩空间来定义。可使用不同的色彩空间来量化色彩，且可将任何其他色彩空间转换成1931CIE色彩空间。在图11A至图23E中，空间色坐标x和y分别表示为Cx和Cy。
图3B是示例性背光部分200b的简化横截面图。背光部分200b与先前参照图3A描述并示出的背光部分200a相似，除了以下之外：在背光部分200b中图案化漫射器210b包括位于载体108的背向多个光源106b的表面上的每个图案化反射器212。在此实施例中，R0＝S0/2+(OD-h0/2)*tan(θ)+hg*sin(θ)/sqrt(n*n-sin(θ)*sin(θ))，其中S0(以214指示)是对应光源106b的宽度(或直径)，h0(以216指示)是对应光源在反射层104上方的高度，OD(以218指示)是反射层与载体108之间的光学距离，hg(以219指示)是载体的厚度，n是载体的折射率，以及θ是对应光源的峰强度光线107b的离轴角。
虽然在一个横截面中描述了峰强度光线，但它可随方位角
Figure BDA0004018452460000151
而变化。即，对于具有三维实体形状的光源，峰强度阵列的离轴角θ是方位角
Figure BDA0004018452460000152
的函数。每一方位角
Figure BDA0004018452460000153
处的每个峰强度光线在径向位置
Figure BDA0004018452460000154
处拦截图案化反射器，所述径向位置是方位角
Figure BDA0004018452460000155
的函数。在图案化反射器的平面中，在0度与360度之间变化的所有方位角
Figure BDA0004018452460000156
处的R0集合形成环绕图案化反射器的中心的环。环的形状可是椭圆形、圆形或另一合适形状。因此，与包含多个光源106b的平面中的方位角
Figure BDA0004018452460000161
相对应的等于R0的一组径向位置r围绕每个对应的图案化反射器212的中心，且在r满足
Figure BDA0004018452460000162
Figure BDA0004018452460000163
和
Figure BDA0004018452460000164
情况下，与r等于0相比，反射率更大或透射率更小。
图4是另一示例性背光部分220的简化横截面图。背光部分220与先前参照图3A描述并示出的背光部分200a相似，除了以下之外：背光部分220包括图案化漫射器240，在背光部分220中使用图案化反射器242代替图案化反射器212。在一个实施例中，每个图案化反射器242包括例如以244指示的多个实体部段，以及例如以246指示的与多个实体部段244交错的多个开口部段。每个实体部段244和每个开口部段246可以是环状的，诸如圆形、椭圆形或与对应光源106b对准的另一合适形状。在另一实施例中，每个图案化反射器242包括例如以246指示的多个开口(例如，圆柱形开口)。位于距每个图案化反射器242的中心相同距离处的开口246可呈环状布置，诸如圆形、椭圆形或与对应光源106b对准的另一合适形状。
每个实体部段244的空间开口孔径比率A(r)可等于As(r)/(As(r)+Ao(r))，其中r是距对应的图案化反射器242的中心的距离，As(r)是对应的实体部段244的面积，且Ao(r)是对应的开口部段246的面积。在此实施例中，每个图案化反射器242包括空间开口孔径比率轮廓，其中每个图案化反射器的最小开口孔径比率位于对应光源106b的峰强度光线107b拦截对应的图案化反射器的位置。
每个图案化反射器242包括反射材料图案以产生可变漫反射器。反射材料可包括例如：金属箔，诸如银、铂、金、铜等；介电材料(例如，诸如PTFE的聚合物)；多孔聚合物材料，诸如PET、PMMA、PEN、PES等；多层介电干涉涂层或反射油墨，包括白色无机微粒(例如，二氧化钛、硫酸钡等)；或适合于反射光的其他材料。
每个图案化反射器242可例如通过用白色油墨、黑色油墨、金属油墨或其他合适油墨印刷(例如，喷墨印刷、网板印刷、微印刷等)图案来形成。每个图案化反射器242还可通过以下方式来形成：首先例如通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)或任何数目的涂布技术(诸如例如狭缝模具或喷涂)来沉积白色或金属材料的连续层，然后通过光刻法或区域选择性材料去除的其他已知方法对所述层进行图案化。
图3A至图4的实施例可经修改以包括位于光源106b上方的封装层。封装层可是平面层或球形圆顶。在此情况下，径向位置R0可由于封装层的折射率而不同。在其他实施例中，可不包括载体108，且图案化反射器212或242可位于光源106b上方的封装层上。在又一些实施例中，载体可以是位于光源106b上方的封装层。同样，在此情况下，径向位置R0可由于封装层的折射率而不同。
图5是示例性背光部分300的横截面图。背光部分300与先前参照图1A至图1C描述并示出的背光部分100相似，除了以下之外：在背光部分300中每个图案化反射器112面向对应光源106a。背光部分300可包括如先前参照图1A至图1C描述并例示的基板102、反射层104和多个光源106a。在此实施例中，图案化漫射器110a包括载体108(例如，导光板)，所述载体具有第一表面304和与所述第一表面相对的第二表面306。多个图案化反射器112位于载体108的第一表面304上，其中所述载体的第一表面304面向多个光源106a。
图6A是示例性图案化漫射器320a的横截面图。图案化漫射器320a与先前参照图5描述并例示的图案化漫射器110a相似，除了以下之外：图案化漫射器320a包括漫射层322。漫射层322位于载体108的第二表面306上。图案化漫射器320a被配置成使载体108的第一表面304在背光内面向多个光源106a。在另一实施例中，漫射层322可配置在载体108的第一表面304与多个图案化反射器112之间。
漫射层322在背光内背向多个光源106a(未示出)。漫射层322改进从光源106a发出的光的横向扩散，从而改进光均匀性。漫射层322可具有镜面反射率和漫反射率以及镜面透射率和漫透射率。镜面反射率或镜面透射率是沿着镜面方向以0或8度(取决于测量设置)反射或透射光的百分比，而漫反射率或透射率是不包括镜面反射率或镜面透射率的反射或透射光的百分比。漫射层322可具有雾度和透射率。漫射层322可具有例如约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％或99％或更大的雾度和约20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％或更大的透射率。在某些示例性实施例中，漫射层322具有约70％的雾度和约90％的总透射率。在其他实施例中，漫射层322具有约88％的雾度和约96％的总透射率。在其他实施例中，漫射层322具有约99％的雾度及约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％的总透射率。按照美国试验与材料学会(American Societyfor Testing and Materials，ASTM)D1003“透明塑料的雾度及光透射率的标准试验方法(Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of TransparentPlastics)”，雾度被定义为经散射使得其方向偏离入射光束的方向多于2.5度的透射光的百分比，并且透射率被定义为的透射光的百分比。可通过各种雾度计来测量雾度和透射率。
漫射层322漫射来自光源106a的光线。作为结果，背光的图案化反射器112可比不包括漫射层322而仍然有效隐藏光源106a的背光的图案化反射器薄。漫射层322还漫射原本将经历全内反射的光线。另外，漫射层322漫射由背光内的色彩转换层、漫射薄片或漫射板(例如，图2的146)反射回的任何光线。因此，漫射层322增加由色彩转换层、漫射薄片或漫射板以及位于漫射板或漫射薄片上方的任何棱镜膜(诸如一个或两个亮度增强膜)引起的光回收效应。
在某些示例性实施例中，漫射层322包括均匀或连续的散射颗粒层。散射层322被认为包括均匀的散射颗粒层，其中相邻散射颗粒之间的距离小于光源尺寸的五分之一。无论漫射层322相对于光源的位置如何，漫射层322都表现出相似的漫射特性。散射颗粒可例如位于包括微米尺寸或纳米尺寸散射颗粒(诸如氧化铝颗粒、TiO2颗粒、PMMA颗粒或其他合适颗粒)的透明或白色油墨内。颗粒尺寸可例如在从约0.1微米至约10.0微米的范围内变化。在其他实施例中，漫射层322可包括防眩光图案。防眩光图案可由聚合物珠层形成或者可蚀刻而成。在此实施例中，漫射层322可具有例如约1微米、3微米、7微米、14微米、21微米、28微米或50微米厚度或另一合适厚度。
在某些示例性实施例中，漫射层322可包括可经由网板印刷施加至载体108的图案。漫射层322可经网板印刷于施加至载体108的底漆层(例如，粘合剂层)上。在其他实施例中，漫射层322可通过经由粘合剂层将漫射层层压至载体来施加至载体108。在又一些实施例中，漫射层322可通过将漫射层压印(例如，热或机械压印)至载体中，将漫射层冲压(例如，滚轮冲压(roller stamping))至载体中或将漫射层注射成型(injection molding)来施加至载体108。在又一些实施例中，漫射层322可通过对载体进行蚀刻(例如，化学蚀刻)来施加至载体108。在一些实施例中，漫射层322可用激光(例如，激光破坏)施加至载体108。
在又一些实施例中，漫射层322可包括多个空心珠。空心珠可以是塑料空心珠或玻璃空心珠。空心珠例如可以是以交易名称“3M GLASS BUBBLES iM30K”从3M公司购得的玻璃气泡。这些玻璃气泡具有玻璃组成物，包括在从约70重量％至约80重量％的范围内的SiO2、在从约8重量％至约15重量％的范围内的碱土金属氧化物、以及在从约3重量％至约8重量％的范围内的碱金属氧化物、以及在从约2重量％至约6重量％的范围内的B2O3，其中每个重量％是以玻璃气泡的总重量计。在某些示例性实施例中，空心珠的尺寸(即，直径)可例如从约8.6微米变化至约23.6微米，其中中值尺寸为约15.3微米。在另一实施例中，空心珠的尺寸可例如从约30微米变化至约115微米，其中中值尺寸为约65微米。在又一些实施例中，漫射层322可包括多个纳米尺寸色彩转换颗粒，诸如红色和/或绿色量子点或其他合适磷光体颗粒。在又一些实施例中，漫射层322可包括多个空心珠、纳米尺寸散射颗粒和纳米尺寸色彩转换颗粒，诸如红色和/或绿色量子点或其他合适磷光体颗粒(诸如氟硅酸钾(potassium fluorosilicate，PFS)基磷光体)。
空心珠可首先与溶剂(例如，甲基乙基酮(Methyl Ethyl Ketone，MEK))均匀混合，随后与任何合适的粘结剂(例如，甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅)混合，然后在必要时通过热或紫外线(ultraviolet，UV)固化固定以形成糊剂(paste)。糊剂然后可经由狭缝涂布、网板印刷或任何其他合适手段沉积至载体108的表面上以形成漫射层322。在此实施例中，漫射层322可具有例如介于约10微米至约100微米之间的厚度。在另一实施例中，漫射层322可具有介于约100微米与约300微米之间的厚度。在需要时可使用多个涂层来形成厚漫射层。在每个示例中，漫射层322的雾度可大于99％，如用诸如BYK-Gardner的Haze-Gard的雾度计测量的。在漫射层322内使用空心珠的两个优点包括1)减少漫射层322的重量；以及2)在小厚度下达成期望的雾度水平。
图6B包括示例性图案化漫射器320b的横截面图。图案化漫射器320b与先前参照图6A描述并示出的图案化漫射器320a相似，除了以下之外：图案化漫射器320b被配置成使载体108的第一表面304在背光内背向多个光源106a。
图7A是另一示例性图案化漫射器340a的横截面图。图案化漫射器340a与先前参照图5描述并示出的图案化漫射器110a相似，除了以下之外：图案化漫射器340a包括封装层342。封装层342位于载体108的第一表面304上且封装多个图案化反射器112中的每个图案化反射器。图案化漫射器340a被配置成使载体108的第一表面304在背光内面向多个光源106a。封装层342可包括澄清树脂材料、硅酮或另一合适材料。澄清树脂材料、硅酮或另一合适材料应具有超过约60％且优选地超过约90％的透射率。封装层342可包括纳米尺寸或微米尺寸散射颗粒。
图7B是另一示例性图案化漫射器340b的横截面图。图案化漫射器340b与先前参照图7A描述并例示的图案化漫射器340a相似，除了以下之外：图案化漫射器340b被配置成使载体108的第一表面304在背光内背向多个光源106a。
图8A是另一示例性图案化漫射器360a的横截面图。图案化漫射器360a与先前参照图5描述并例示的图案化漫射器110a相似，除了以下之外：图案化漫射器360a包括位于载体108的第一表面304和第二表面306二者上的多个图案化反射器112。图案化漫射器360a包括位于载体108的第一表面304上的多个第一图案化漫射器112a。每个第一图案化反射器112a被配置成在背光内与对应光源106a对准。图案化漫射器360a还包括位于载体108的第二表面306上的多个第二图案化漫射器112b。每个第二图案化反射器112b被配置成在背光内与对应光源106a对准。图案化漫射器360a可被布置成使载体108的第一表面304或第二表面306在背光内面向多个光源106a。第一图案化反射器112a和第二图案化反射器112b可相同或者可不相同。
图8B是另一示例性图案化漫射器360b的横截面图。图案化漫射器360b与先前参照图8A描述并例示的图案化漫射器360a相似，除了以下之外：图案化漫射器360b包括封装层342a和342b。封装层342a位于载体108的第一表面304上且封装多个第一图案化反射器112a中的每个第一图案化反射器。封装层342b位于载体108的第二表面306上且封装多个第二图案化反射器112b中的每个第二图案化反射器。每个封装层342a和342b可包括澄清树脂材料、硅酮或另一合适材料。图案化漫射器360b可被布置成使载体108的第一表面304或第二表面306在背光内面向多个光源。
图9A是具有测量空间辉度及色坐标的检测器420的示例性空间均匀且成角度的朗伯光源400a的横截面图。空间均匀且成角度的朗伯光源400a包括基板402、多个光源406a、第一体积漫射板408、膜堆叠410和第二体积漫射板412。膜堆叠410可包括色彩转换层、一个或两个棱镜膜和/或一个或两个漫射薄片。
多个光源406a被布置在基板402上且与基板402电气通信。在某些示例性实施例中，多个光源406a中的，每个光源406a是蓝色发光二极管(light emitting diode，LED)。第一体积漫射板408被布置在多个光源406a上方。在某些示例性实施例中，可使用光学粘合剂(未示出)来将多个光源406a耦合至第一体积漫射板408。膜堆叠410被布置在第一体积漫射板408上方。第二体积漫射板412被布置在膜堆叠410上方。
相邻光源406a之间的节距P以426指示。虽然在图9A中沿着一个方向示出节距，但在与所示的方向正交的方向上节距可不同。节距可例如为约5毫米、2毫米、1毫米或0.5毫米或小于约0.5毫米。第一体积漫射板408和第二体积漫射板412各自可例如具有约3毫米厚度。检测器420被配置成测量空间辉度和色坐标。检测器420可例如是来自Radiant VisionSystems的
Figure BDA0004018452460000211
成像色度计(型号IC-PMI16)或另一等效仪器。
图9B是具有测量空间辉度和色坐标的检测器420的另一示例性空间均匀且成角度的朗伯光源400b的横截面图。空间均匀且成角度的朗伯光源400b包括基板402、多个光源406b和体积漫射板414。多个光源406b被布置在基板402上且与基板402电气通信。在某些示例性实施例中，多个光源406b中的每个光源406b是白色LED。体积漫射板414被布置在多个光源406b上方。在某些示例性实施例中，可使用光学粘合剂(未示出)来将多个光源406b耦合至体积漫射板414。
相邻光源406b之间的节距P以426指示。虽然在图9B中沿着一个方向例示出节距，但在与所例示的方向正交的方向上节距可不同。节距可例如为约5毫米、2毫米、1毫米或0.5毫米或小于约0.5毫米。体积漫射板414可例如具有约6毫米厚度。在某些示例性实施例中，可用具有总厚度等于体积漫射板414的厚度的两个或更多个体积漫射板替换体积漫射板414。
虽然已经描述并示出两个示例性空间均匀且成角度的朗伯光源400a和400b，但本文中可使用具有其他配置的空间均匀且成角度的朗伯光源。
图10A是示例性测量设置500a的横截面图，所述示例性测量设置500a包括空间均匀且成角度的朗伯光源400a与示例性图案化漫射器110a和检测器420。在此实施例中，图案化漫射器110a被布置成使得载体108的第一表面304面向空间均匀且成角度的朗伯光源400a。检测器420被配置成测量载体108上的图案化反射器112的空间辉度和色坐标。
图10B是示例性测量设置500b的横截面图，所述示例性测量设置500b包括空间均匀且成角度的朗伯光源400a与示例性图案化漫射器110b和检测器420。在此实施例中，图案化漫射器110b被布置成使得载体108的第一表面304背向空间均匀且成角度的朗伯光源400a。检测器420被配置成测量载体108上的图案化反射器112的空间辉度和色坐标。
虽然图10A和图10B例示出使用空间均匀且成角度的朗伯光源400a来测量载体108上的图案化反射器112的空间辉度和色坐标的测量设置，但在其他实施例中可使用空间均匀且成角度的朗伯光源400b或等效光源。另外，虽然图10A和图10B中示出图案化漫射器110a/110b，但相似的测量设置可用于其他图案化漫射器，诸如先前所描述的图案化漫射器210a/210b、240、320a/320b、340a/340b、360a和360b。图11A至图11C到图23A至图23E的以下图表包括使用图10A和图10B的测量设置500a和500b确定的测量结果。
图11A至图11C分别是示例性成角度的朗伯光源400a和两种定向的示例性图案化漫射器(例如，110a/110b)的所测量的空间色坐标Cx(r)、所测量的空间色坐标Cy(r)和所测量的空间辉度(r)的图表，其中r是径向位置。相对于图案化反射器112的中心以毫米为单位来测量径向位置r，其范围为从与图案化反射器的中心相对应的0至与图案化反射器的最大径向位置相对应的r最大。米格图表是使用以下各项确定的：图9A的用于示例性成角度的朗伯光源400a的测量设置；图10A的用于具有面向成角度的朗伯光源400a的多个图案化反射器112的图案化漫射器110a的测量设置；以及图10B的用于具有背向成角度的朗伯光源400a的多个图案化反射器112的图案化漫射器110b的测量设置。
在图11A的图表中，由实心三角形指示空间均匀且成角度的朗伯光源的所测量的空间色坐标Cx(r)(在本文中表示为Cx0(r))。由空心圆形指示位于载体108的底部上的图案化反射器112面向成角度的朗伯光源400a的图案化漫射器110a的所测量的空间色坐标Cx(r)(在本文中表示为Cx1(r))。由实心圆形指示位于载体108的顶部上的图案化反射器112背向光源400a的图案化漫射器110b的所测量的空间色坐标Cx(r)(在本文中表示为Cx2(r))。
在图11B的图表中，由实心三角形指示空间均匀且成角度的朗伯光源的所测量的空间色坐标Cy(r)(在本文中表示为Cy0(r))。由空心圆形指示位于载体108的底部上的图案化反射器112面向成角度的朗伯光源400a的图案化漫射器110b的所测量的空间色坐标Cy(r)(在本文中表示为Cy1(r))。由实心圆形指示位于载体108的顶部上的图案化反射器112背向成角度的朗伯光源400a的图案化漫射器110b的所测量的空间色坐标Cy(r)(在本文中表示为Cy2(r))。
在图11C的图表中，由实心三角形指示空间均匀且成角度的朗伯光源的所测量的空间辉度(r)(在本文中表示为辉度0(r))。由空心圆形指示位于载体108的底部上的面向成角度的朗伯光源400a的图案化漫射器110a的所测量的空间辉度(r)(在本文中表示为辉度1(r))。由实心圆形指示位于载体108的顶部上的图案化反射器112背向成角度的朗伯光源400a的图案化漫射器110b的所测量的空间辉度(r)(在本文中表示为辉度2(r))。辉度以尼特为单位进行测量。
如图11A至图11C的图表所示，从空间均匀且成角度的朗伯光源400a测量的空间色坐标Cx0(r)和Cy0(r)以及空间辉度0(r)基本上是平坦的，与感兴趣区域中的径向位置r无关，在此示例中所述径向位置r介于r等于0与r最大等于约3.2毫米之间。对于Cx0和Cy0，感兴趣区域中的r的被定义为|最大(Cx0(r))-最小(Cx0(r))|和|最大(Cy0(r))-最小(Cy0(r))|的色坐标的绝对最大差值分别小于约0.002。对于Cx0和Cy0，被定义为|100％-最小(Cx0(r))/最大(Cx0(r))|和|100％-最小(Cy0(r))/最大(Cy0(r))|的色坐标的相对最大差值分别小于约1％。被定义为|100％-最小(辉度0(r))/最大(辉度0(r))|的辉度的相对最大差值对于辉度0小于约2％。以上所测量的空间分布是成角度的朗伯光源400a或400b的特性。尽管未示出，但成角度的朗伯光源400a或400b的角度辉度分布几乎遵循朗伯分布。空间均匀且成角度的朗伯光源400a可被构造有不同节距的LED或被构造有不同的体积漫射板，只要光源提供的空间辉度和空间色坐标满足以上条件即可。
所测量的Cx1(r)、Cy1(r)、辉度1(r)、Cx2(r)、Cy2(r)和辉度2(r)可随成角度的朗伯光源400a的色坐标Cx0(r)、Cy0(r)和辉度0(r)而显著变化。图案化漫射器110a/110b的特性为透射率和色移，所述特性与成角度的朗伯光源400a的色坐标Cx0(r)、Cy0(r)和辉度0(r)无关或对其不灵敏。图案化漫射器110a的色移可由色坐标差值DCx1(r)≡Cx1(r)-Cx0(r)和DCy1(r)≡Cy1(r)-Cy0(r)和/或色坐标比率RCx1(r)≡Cx1(r)/Cx0(r)和RCy1(r)≡Cy1(r)/Cy0(r)来描述，其中符号“≡”意指“定义为”。图案化漫射器110a的透射率可由辉度比率RL1(r)≡辉度l(r)/辉度0(r)来描述。同样，图案化漫射器110b的色移可由色坐标差值DCx2(r)≡Cx2(r)-Cx0(r)和DCy2(r)≡Cy2(r)-Cy0(r)和/或色坐标比率RCx2(r)≡Cx2(r)/Cx0(r)和RCy2(r)≡Cy2(r)/Cy0(r)来描述。图案化漫射器110b的透射率可由辉度比率RL2(r)≡辉度2(r)/辉度0(r)来描述。
图12A至图12E分别是从图11A至图11C推导出的色坐标差值DCx1(r)≡Cx1(r)-Cx0(r)和DCx2(r)≡Cx2(r)-Cx0(r)、色坐标差值DCy1(r)≡Cy1(r)-Cy0(r)和DCy2(r)≡Cy2(r)-Cy0(r)、色坐标比率RCx1(r)≡Cx1(r)/Cx0(r)和RCx2(r)≡Cx2(r)/Cx0(r)、色坐标比率RCy1(r)≡Cy1(r)/Cy0(r)和RCy2(r)≡Cy2(r)/Cy0(r)以及辉度比率RL1(r)≡辉度1(r)/辉度0(r)和RL2(r)≡辉度2(r)/辉度0(r)的图表。
如图12A和图12B所示，色坐标差值DCx1(r)、DCx2(r)、DCy1(r)及DCy2(r)具有以下特征：
1)与在r＝r最大处相比，各曲线在r＝0处具有基本更大的值，即DCx1(0)≥DCx1(r最大)+0.005；DCy1(0)≥DCy1(r最大)+0.005；DCx2(0)≥DCx1(r最大)+0.005；以及DCy2(0)≥DCy2(r最大)+0.005。
2)差值DCx1(r)-DCx2(r)及DCy1(r)-DCy2(r)随径向位置r而变化。|[DCx1(0)-DCx2(0)]-[DCx1(r最大)-DCx2(r最大)]|大于或等于约0.01或至少大于或等于约0.005。|[DCy1(0)-DCy2(0)]-[DCy1(r最大)-DCy2(r最大)]|大于或等于约0.01或至少大于或等于约0.005。
3)对于r介于0与预定值之间(在此示例中为约0.7mm)，曲线DCx1(r)、DCy1(r)、DCx2(r)和DCy2(r)相对平坦且变化不多于约0.005。
4)随着r从0增加至r最大，所述曲线大体上趋于更低或保持平坦。DCx1从r＝0处的约0.022降低至r＝r最大处的约0.008，而DCx2从r＝0处的约0.032降低至r＝r最大处的约0.005。DCy1从r＝0处的约0.022降低至r＝r最大处的约0.010，而DCy2从r＝0处的约0.032降低至r＝r最大处的约0.008。
5)当r小于约2的阈值时，DCx1(r)＜DCx2(r)且Dcy1(r)＜DCy2(r)；且当r大于所述阈值时，DCx1(r)＞DCx2(r)且DCy1(r)＞DCy2(r)。
6)在r＝0处且介于0与r最大之间，DCx1(r)、DCy1(r)、DCx2(r)和DCy2(r)大于0。
如图12C和图12D所示，色坐标比率RCx1(r)、RCy1(r)、RCx2(r)及RCy2(r)具有以下特征：
1)与在r＝r最大处相比，每个曲线在r＝0处具有基本更大的值，即RCx1(0)≥RCxl(r最大)+3％；RCy1(0)≥RCyl(r最大)+3％；RCx2(0)≥RCxl(r最大)+3％；且RCy2(0)≥RCy2(r最大)+3％。
2)差值RCx1(r)-RCx2(r)和RCy1(r)-RCy2(r)随径向位置r而变化。|[RCx1(0)-RCx2(0)]-[RCx1(r最大)-RCx2(r最大)]|≥3％。|[RCy1(0)-RCy2(0)]-[RCy1(r最大)-RCy2(r最大)]|≥3％。
3)对于r介于0与预定值之间(在此实例中为约0.7mm)，曲线RCx1(r)、RCy1(r)、RCx2(r)及RCy2(r)相对平坦且变化不多于约3％。
4)随着r自0增加至r最大，所述曲线大体上趋于更低或保持平坦。RCx1从r＝0处的约107％降低至r＝r最大处的约103％；而RCx2从r＝0处的约111％降低至r＝r最大处的约102％。RCy1从r＝0处的约107％降低至r＝r最大处的约103％；而RCy2从r＝0处的约110％降低至r＝r最大处的约102％。
5)当r小于约2的阈值时，RCx1(r)＜RCx2(r)且Rcy1(r)＜RCy2(r)；且当r大于所述阈值时，RCx1(r)＞RCx2(r)且RCy1(r)＞RCy2(r)。
6)在r＝0处且介于0与r最大之间，RCx1(r)、RCy1(r)、RCx2(r)和RCy2(r)大于约1。
如图12E所示，辉度比率RL1(r)和RL2(r)具有以下特征：
1)与在r＝r最大处相比，每个曲线在r＝0处具有基本更小的值，即RL1(0)≤RL1(r最大)-3％且RL2(0)≤RL2(r最大)-3％。
2)差值RL1(r)-RL2(r)随径向位置r而变化。|[RL1(0)-RL2(0)]-[RL1(r最大)-RL2(r最大)]|≥3％。
3)对于r介于0与预定值之间(在此实例中为约0.7mm)，曲线RL1(r)和RL2(r)相对平坦且变化不多于约3％。
4)随着r自0增加至r最大，所述曲线大体上趋于更高或保持平坦。RL1从r＝0处的约60％增加至r＝r最大处的约99％；而RL2从r＝0处的约40％增加至r＝r最大处的约110％。
5)当r小于约2的阈值时，RL1(r)＞RL2(r)；且当r大于所述阈值时，RL1(r)＜RL2(r)。
6)RL1(r)和RL2(r)小于r＝0处的100％。
7)RL2(r最大)＞100％，指示图案化漫射器将r＝0附近的光重新分布至远离图案化漫射器的中心的区域。
以上曲线的相对平坦部分及以下所描述的那些可称为基本平坦部段。以上曲线的递增或递减部分及以下所描述的那些可称为弯曲部段。
图13A至图13E分别是当用具有空间均匀漫射层的比较光学组件替换图案化漫射器110a/110b时的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表。如图13A至图13E所示，曲线DCx1(r)、DCy1(r)、DCx2(r)、DCy2(r)、RCx1(r)、RCy1(r)、RCx2(r)、RCy2(r)、RL1(r)和RL2(r)中的每一者基本上是平坦的，与径向位置无关。在r＝0处及在r＝r最大处，各曲线具有基本相同的值。例如，|DCx1(0)-DCx1(r最大)|＜0.004，|DCy1(0)-DCx1(r最大)|＜0.004，|DCx2(0)-DCx2(r最大)|＜0.004，|DCy2(0)-DCy2(r最大)|＜0.004，|RCx1(0)-RCx1(r最大)|＜2％，|RCy1(0)-RCx1(r最大)|＜2％，|RCx2(0)-RCx2(r最大)|＜2％，|RCy2(0)-RCy2(r最大)|＜2％，|RL1(0)-RL1(r最大)|＜2％以及|RL2(0)-RL2(r最大)|＜2％。另外，差值DCx1(r)-DCx2(r)、DCy1(r)-DCy2(r)、RCx1(r)-RCx2(r)、RCx1(r)-RCx2(r)以及RL1(r)-RL2(r)还基本上与r的值无关。例如，|[DCx1(0)-DCx2(0)]-[DCx1(r最大)-DCx2(r最大)]|＜0.004，|[DCy1(0)-DCy2(0)]-[DCy1(r最大)-DCy2(r最大)]|＜0.004，|[RCx1(0)-RCx2(0)]-[RCx1(r最大)-RCx2(r最大)]|＜2％，|[RCy1(0)-RCy2(0)]-[RCy1(r最大)-RCy2(r最大)]|＜2％及|[RL1(0)-RL2(0)]-[RL1(r最大)-RL2(r最大)]|＜2％。以上结果还适用于比较光学组件，所述比较光学组件是可在LCD背光中找到的约2毫米厚的体积漫射板。
图14A至图14E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表。所述些曲线分别与图12A至图12E的曲线定性上相似，但定量上不同。例如，RL1从r＝0处的约65％增加至r＝r最大处的约100％；而RL2从r＝0处的约30％增加至r＝r最大处的约110％，如图14E所示。
图15A至图15E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)和及RL2(r)的图表。所述些曲线分别具有与图12A至图12E相似的行为，但也具有不同的特征。例如，DCx2、DCy2、RCx2和RCy2中的每一者从r＝0起增加并在约r＝0.7mm处达到最大值。然后，每一者从约r＝0.7mm降低至约r＝1.5mm。每一者在约r＝1.5mm至约r＝2.5mm之间保持平坦，然后从约r＝2.5mm降低至r＝r最大。
图16A至图16E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)每一RL2(r)的图表。所述些曲线分别具有与图15A至图15E中的那些相似的行为。例如，DCx2、DCy2、RCx2或RCx2中的每一者从自r＝0起增加并在约r＝0.7mm处达到最大值。然后，每一者从约r＝0.7mm降低至约r＝1.5mm。每一者在约r＝1.5mm至约r＝2.5mm之间保持平坦，然后从约r＝2.5mm降低至r＝r最大。RL2从r＝0起降低并在约r＝0.7mm处达到最小值。RL2然后从约r＝0.7mm增加至约r＝1.5mm。在约r＝1.5mm至约r＝2.5mm之间，RL2保持平坦。RL2然后从约r＝2.5mm增加至r＝r最大。
图17A至图17E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表。所述曲线分别具有与图16A至图16E中的那些相似的行为。例如，DCx2、DCy2、RCx2及RCx2中的每一者从r＝0起增加并在约r＝0.7mm处达到最大值。然后，每一者从约r＝0.7mm降低至约r＝1.5mm。每一者在约r＝1.5mm至约r＝2.5mm之间保持平坦，然后自约r＝2.5mm降低至r＝r最大。RL2从r＝0起降低并在约r＝0.7mm处达到最小值。RL2然后从约r＝0.7mm增加至约r＝1.5mm。在约r＝1.5mm至约r＝2.5mm之间，RL2保持平坦。RL2然后从约r＝2.5mm增加至r＝r最大。
图18A至图18E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表。所述些曲线相较于图12A至图12E中的那些分别具有一些相似行为以及一些不同行为。例如，与图12A至图12E相似，对于小于阈值的r，DCx1(r)＜DCx2(r)且RCx1(r)＜RCx2(r)。与图12A至图12E不同，对于所有r，DCy1(r)＜DCy2(r)且RCy1(r)＜RCy2(r)。另外，当r大于阈值时，DCy1(r)和DCy2(r)可变为小于0，RCy1(r)和RCy2(r)可变为小于100％，且RL1(r)和RL2(r)可变为大于100％。
图19A至图19E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)、以及辉度比率RL1(r)和RL2(r)的图表。所述些曲线相较于图18A至图18E中的那些分别具有一些相似行为以及一些不同行为。具体而言，对于所有r，DCx1(r)＜DCx2(r)且RCx1(r)＜RCx2(r)。对于所有r，DCy1(r)＜DCy2(r)且RCy1(r)＜RCy2(r)。对于所有r，DCy1(r)＜0且DCy2(r)＞0，RCy1(r)＜100％且RCy2(r)＞100％。
图20A至图20E分别是另一示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)和DCx2(r)、色坐标差值DCy1(r)和DCy2(r)、色坐标比率RCx1(r)和RCx2(r)、色坐标比率RCy1(r)和RCy2(r)以及辉度比率RL1(r)及RL2(r)的图表。所述些曲线相较于图19A至图19E中的那些分别具有一些相似行为以及一些不同行为。具体而言，对于所有r，DCx1(r)＜DCx2(r)且RCx1(r)＜RCx2(r)。对于所有r，DCy1(r)＞DCy2(r)且RCy1(r)＞RCy2(r)。
关于图21A至图21E至图23A至图23E的剩余实施例中的每一者，例示出根据图10A的用于两个示例性图案化漫射器的设置测量的色坐标差值DCx1(r)、DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、RCy1(r)以及辉度比率RL1(r)。根据图10B的设置测量的色坐标差值DCx2(r)、DCy2(r)、色坐标比率RCx2(r)、RCy2(r)以及辉度比率RL2(r)与参照图12A至图12E和图14A至图14E到图20A至图20E描述的那些相似。
图21A至图21E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)以及辉度比率RL1(r)的图表。空心圆形指示第一图案化漫射器(PDIF-1)的数据点，而实心圆形指示第二图案化漫射器(PDIF-2)的数据点。
图22A至图22E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)及辉度比率RL1(r)的图表。空心圆形指示第三图案化漫射器(PDIF-3)的数据点，而实心圆形指示第四图案化漫射器(PDIF-4)的数据点。如图22A至图22E所示，，PDIF-3在以DCx1(r)、DCy1(r)、RCx1(r)及RCy1(r)表示的空间色移中具有小的斜率。所述曲线几乎线性地自r＝0降低至r＝r最大，分别降低约0.003、0.004、0.8％和0.1％。在其他实施例中，所述曲线可降低甚至更小的量。然而，PDIF-3的空间辉度比率RL1(r)几乎线性地从r＝0处的约70％增加至r＝r最大处的约82％。
图23A至图23E分别是另两个示例性图案化漫射器的色坐标差值DCx1(r)、色坐标差值DCy1(r)、色坐标比率RCx1(r)、色坐标比率RCy1(r)和辉度比率RL1(r)的图表。空心圆形指示第五图案化漫射器(PDIF-5)的数据点，而实心圆形指示第六图案化漫射器(PDIF-6)的数据点。
重新参照图8A，图案化漫射器360a可包括位于载体108的相对表面上的图案化反射器112a和112b。当图案化反射器112a和112b基本上相同时，图案化漫射器360a是相似的，无论在图10A或图10B的测量设置中是载体108的第一表面304还是第二表面306面向成角度的朗伯光源400a。在此情况下，DCx1(r)、DCy1(r)、RCx1(r)、RCy1(r)和RL1(r)基本上分别与DCx2(r)、DCy2(r)、RCx2(r)、RCy2(r)和RL2(r)相同。因此，对于在0和r最大的范围内的所有r，|DCx1(r)-DCx2(r)|＜0.005，|DCy1(r)-DCy2(r)|＜0.005，|RCx1(r)-RCx2(r)|＜3％，|RCy1(r)-RCy2(r)|＜3％且|RL1(r)-RL2(r)|＜3％。
重新参照图8B，图案化漫射器360b可包括分别位于载体108的相对表面上封装于对应封装层342a和342b中的图案化反射器112a和112b。当图案化反射器112a和112b基本上相同且封装层342a及342b基本上相同时，图案化漫射器360b是相似的，无论在图10A或图10B的测量设置中是载体108的第一表面304还是第二表面306面向成角度的朗伯光源400a。因此，对于在0和r最大的范围内的所有r，|DCx1(r)-DCx2(r)|＜0.005，|DCy1(r)-DCy2(r)|＜0.005，|RCx1(r)-RCx2(r)|＜3％，|RCy1(r)-RCy2(r)|＜3％且|RL1(r)-RL2(r)|＜3％。
图24是另一个示例性LCD 600的横截面图。LCD 600包括背光部分100，所述背光部分包括如先前参照图1A至图1C描述并例示的图案化漫射器110b。另外，LCD 600的背光包括位于背光部分100上方的色彩转换层148(例如，量子点膜或磷光体膜)、位于色彩转换层148上方的漫射板146、可选地位于漫射板146上方的棱镜膜150、以及可选地位于棱镜膜150上方的反射偏振器152。LCD 600还包括位于背光的反射偏振器152上方的显示面板154。在某些示例性实施例中，反射偏振器152可结合至显示面板154。
在此实施例中，图案化漫射器110b可称为第一漫射板，且漫射板146可称为第二漫射板。虽然图24中所示的第一漫射板110b是先前参照图1A描述的图案化漫射器，但在其他实施例中，第一漫射板110b可与如先前所描述的第二漫射板146、图案化漫射器210a(图3A)、图案化漫射器210b(图3B)、图案化漫射器240(图4)、图案化漫射器110a(图5)、图案化漫射器320a(图6A)、图案化漫射器320b(图6B)、图案化漫射器340a(图7A)、图案化漫射器340b(图7B)、图案化漫射器360a(图8A)、图案化漫射器360b(图8B)或另一种合适的漫射板相似。色彩转换层148位于第一漫射板110b与第二漫射板146之间。
第一漫射板110b位于多个光源106a与色彩转换层148之间。如图24所示并如先前所描述，第一漫射板110b可包括图案化漫射器，所述图案化漫射器包括多个图案化反射器112，其中各图案化反射器112与对应光源106a对准。图案化漫射器110b可包括载体108与如先前所描述位于载体108的第一表面上的多个图案化反射器112。在其他实施例中，第一漫射板110b可具有如先前参照图3A至图8B描述的其他配置。
在某些示例性实施例中，第一漫射板110b包括第一杨氏模量，且第二漫射板146包括小于第一杨氏模量的第二杨氏模量。在一个实施例中，第二杨氏模量小于第一杨氏模量的一半。第二漫射板146是体积漫射板且使光散射穿过第二漫射板的厚度。相反，漫射薄片在其表面处而不是在其体积内部散射光。例如，第一漫射板110b可包括EAGLE
Figure BDA0004018452460000321
玻璃(杨氏模量为约73.6吉帕斯卡(gigapascal))或浮动玻璃(杨氏模量为约47.7吉帕斯卡)。第二漫射板146可包括聚碳酸酯(杨氏模量介于约13.5吉帕斯卡与约21.4吉帕斯卡之间)、PMMA(杨氏模量为约2.855吉帕斯卡)或具有较低杨氏模量的玻璃，每一者与散射元素混合以在体积内散射光。
通过在LCD 600内将色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间，与色彩转换层148不位于第一漫射板110b与第二漫射板146之间的LCD 140(图2)相比，可改进辉度、辉度均匀性和色彩均匀性。在色彩转换层148位于第一漫射板110b与第二漫射板146之间的情况下，可增加平均CIE空间色坐标x和y，从而指示更多来自光源106a的蓝光被转换成绿光和红光。另外，可增加辉度。基于这些改进，可不包括原本可能使用的弱漫射薄片，且色彩转换层148可具有较低浓度的色彩转换颗粒，因此与LCD 140相比降低了LCD600的成本。
在某些示例性实施例中，与彩转换层148布置在第一漫射板110b和第二漫射板146上方时的辉度相比，当色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间时，辉度增加至在从约101％至约111％的范围内。另外，当色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间时，CIE色坐标x和y可小于约0.40。在某些示例性实施例中，当色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间时，CIE色坐标x和y增加至在从约101％至约112％的范围内。
如图2所示，色彩转换层148可被放置漫射板146的顶部上，因为色彩转换层148可能缺乏漫射板146的热稳定性和尺寸稳定性。当使用图案化漫射器(例如，110b)时，特别是当载体(例如，108)是玻璃时，色彩转换层148可被放置在图案化漫射器的顶部上且可不包括附加漫射板(例如，146)。因此，当如图2所示使用附加漫射板(例如，146)时，认为色彩转换层的最佳位置在附加漫射板的顶部上而非在漫射板之间是很自然的。因此，如图24所示在第一漫射板110b与第二漫射板146之间的色彩转换层148的布置并不显而易见。另外，当色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间时，色坐标并不总是在目标上且辉度并不总是得到改进。为了达成改进的辉度的优点，当色彩转换层148布置在第一漫射板110b与第二漫射板146之间时，CIE色坐标x和y应小于约0.40。为了使色坐标在目标上，应将色彩转换层148改变为具有较低浓度的色彩转换颗粒或较薄的色彩转换颗粒层。
图25A是示例性LCD 700a的横截面图。LCD 700a包括背光，所述背光包括背光部分702a、可选地位于背光部分702a上方的漫射板146、可选地位于漫射板146上方的色彩转换层148(例如，量子点膜或磷光体膜)、可选地位于色彩转换层148上方的棱镜膜150、以及可选地位于棱镜膜150上方的反射偏振器152。在其他实施例中，色彩转换层148可被布置在背光部分702a与漫射板146之间。LCD 700a还包括位于背光的反射偏振器152上方的显示面板154。背光部分702a包括如先前参照图1A至图1B描述并例示的基板102、反射层104以及多个光源106a。另外，背光部分702a包括图案化漫射器710a。图案化漫射器710a包括载体108、位于载体108的第一表面上的波长选择反射器712a以及位于载体108的与载体108的第一表面相对的第二表面上的多个图案化反射器112。
在如图25A所示的此实施例中，波长选择反射器712a面向多个光源106a，而多个图案化反射器112背向多个光源106a。在其他实施例中，波长选择反射器712a可背向多个光源106a，而多个图案化反射器112可面向多个光源106a。在下面参照图26更详细地描述波长选择反射器712a的配置。
多个光源106a发出在第一波长范围内的光。色彩转换层148将第一波长范围的光转换成高于第一波长范围的第二波长范围的光以及高于第二波长范围的第三波长范围的光。波长选择反射器712a透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光，并反射多于约60％的第二波长范围的法向入射光。在某些示例性实施例中，波长选择反射器712a还反射多于约60％的第三波长范围的法向入射光。第一波长范围例如在介于约430纳米与约460纳米之间的范围内，第二波长范围例如在介于约530纳米与约570纳米之间的范围内，并且第三波长范围例如在介于约620纳米与约680纳米之间的范围内。
与不具有波长选择反射器712a的图案化漫射器(诸如图1A的图案化漫射器110b)相比，包括具有波长选择反射器712a的图案化漫射器710a的背光具有增加的辉度和改进的均匀性。在某些示例性实施例中，当图案化漫射器包括波长选择反射器712a时，背光的辉度可增加多达约13％。
图25B是示例性LCD 700b的横截面图。LCD 700b包括背光，所述背光包括背光部分702b、可选地位于背光部分702b上方的漫射板146、可选地位于漫射板146上方的色彩转换层148(例如，量子点膜或磷光体膜)、可选地位于色彩转换层148上方的棱镜膜150、以及可选地位于棱镜膜150上方的反射偏振器152。在其他实施例中，色彩转换层148可布置在背光部分702b与漫射板146之间。LCD 700b还包括位于背光的反射偏振器152上方的显示面板154。背光部分702b包括如先前参照图1A至图1B描述并示出的基板102、反射层104和多个光源106a。另外，背光部分702b包括图案化漫射器710b。图案化漫射器710b包括载体108、位于载体108的第一表面上的波长选择反射器712b和位于波长选择反射器712b上的多个图案化反射器112。
在如图25B所示的此实施例中，波长选择反射器712b和多个图案化反射器112背向多个光源106a。在其他实施例中，波长选择反射器712a和多个图案化反射器112可面向多个光源106a。在下面参照图26更详细地描述波长选择反射器712b的配置。
多个光源106a发出在第一波长范围内的光。色彩转换层148将第一波长范围的光转换成高于第一波长范围的第二波长范围的光以及高于第二波长范围的第三波长范围的光。波长选择反射器712b透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的第二波长范围的法向入射光。在某些示例性实施例中，波长选择反射器712b还反射多于约60％的第三波长范围的法向入射光。第一波长范围例如在介于约430纳米与约470纳米之间的范围内，第二波长范围例如在介于约530纳米与约570纳米之间的范围内，并且第三波长范围例如在介于约620纳米与约680纳米之间的范围内。
与不具有波长选择反射器712b的图案化漫射器(诸如图1A的图案化漫射器110b)相比，包括具有波长选择反射器712b的图案化漫射器710b的背光具有增加的辉度和改进的均匀性。在某些示例性实施例中，当图案化漫射器包括波长选择反射器712b时，背光的辉度可增加多达约13％。
图25C是示例性LCD 700c的横截面图。LCD 700c包括背光，所述背光包括背光部分702c、可选地位于背光部分702c上方的漫射板146、可选地位于漫射板146上方的色彩转换层148(例如，量子点膜或磷光体膜)、可选地位于色彩转换层148上方的棱镜膜150、以及可选地位于棱镜膜150上方的反射偏振器152。在其他实施例中，色彩转换层148可被布置在背光部分702c与漫射板146之间。LCD 700c还包括位于反射偏振器152上方的显示面板154。背光部分702c包括如先前参照图1A至图1B描述并示出的基板102、反射层104和多个光源106a。另外，背光部分702c包括图案化漫射器710c。图案化漫射器710c包括载体108、位于载体108的第一表面上的第一波长选择反射器712a、位于载体108的与载体108的第一表面相对的第二表面上的第二波长选择反射器712b以及位于第二波长选择反射器712b上的多个图案化反射器112。
在如图25C所示的此实施例中，第一波长选择反射器712a面向多个光源106a，而第二波长选择反射器712b和多个图案化反射器112背向多个光源106a。在其他实施例中，第一波长选择反射器712a可背向多个光源106a，而第二波长选择反射器712b和多个图案化反射器112可面向多个光源106a。在下面参照图26更详细地描述第一波长选择反射器712a和第二波长选择反射器712b的配置。
多个光源106a发出在第一波长范围内的光。色彩转换层148将第一波长范围的光转换成高于第一波长范围的第二波长范围的光以及高于第二波长范围的第三波长范围的光。第一波长选择反射器712a透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的第二波长范围的法向入射光。在某些示例性实施例中，第二波长选择反射器712b还透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的第二波长范围的法向入射光。在其他实施例中，第二波长选择反射器712b透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的第三波长范围的法向入射光。第一波长范围例如在介于约430纳米与约470纳米之间的范围内，第二波长范围例如在介于约530纳米与约570纳米之间的范围内，并且第三波长范围例如在介于约620纳米与约680纳米之间的范围内。
与不具有第一波长选择反射器712a和第二波长选择反射器712b的图案化漫射器(诸如图1A的图案化漫射器110b)相比，包括具有第一波长选择反射器712a和第二波长选择反射器712b的图案化漫射器710c的背光具有增加的辉度和改进的均匀性。在某些示例性实施例中，当图案化漫射器包括第一波长选择反射器712a和第二波长选择反射器712b时，背光的辉度可增加多达约13％。
图26是包括载体108、第一波长选择反射器712a和第二波长选择反射器712b的示例性反射器750的横截面图。第一波长选择反射器712a可用于图25A的波长选择反射器712a或用于图25C的第一波长选择反射器712a。第二波长选择反射器712b可用于图25B的波长选择反射器712b或用于图25C的第二波长选择反射器712b。第一波长选择反射器712a位于载体108的第一表面上。第二波长选择反射器712b位于载体108的与载体108的第一表面相对的第二表面上。
第一波长选择反射器712a包括交替的低折射率介电层7521至752N和高折射率介电层7541至754N的第一堆叠，其中“N”为任何合适数目诸如2、3、4、5、6或更多以提供4个、6个、8个、10个、12个或更多个介电层的第一堆叠。低折射率介电层752N或高折射率介电层754N接触载体108的第一表面。在某些示例性实施例中，低折射率介电层752N接触载体108的第一表面，使得第一波长选择反射器712a在所选择波长处达成更高反射率。第二波长选择反射器712b包括交替的低折射率介电层7621至762M和高折射率介电层7641至764M的第二堆叠，其中“M”为任何合适数目诸如2、3、4、5、6或更多以提供4个、6个、8个、10个、12个或更多个介电层的第二堆叠。低折射率介电层7621或高折射率介电层7641接触载体108的第一表面。在某些示例性实施例中，低折射率介电层7621接触载体108的第二表面，使得第二波长选择反射器712b在所选择波长处达成更高反射率。在某些示例性实施例中，“N”与“M”相等。在其他实施例中，“N”与“M”可不相等。所述第一堆叠可例如包括至少4个介电层，且所述第二堆叠可例如包括至少4个介电层。在其他实施例中，层7521至752N和7621至762M可以是高折射率介电层，而层7541至754N和7641至764M可以是低折射率介电层。
每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括MgF2、SiO2或另一合适的低折射率介电材料。每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括ZrO2、Nb2O5、TiO2、Al2O3、Si3N4或另一合适的高折射率介电材料。在一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括MgF2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括ZrO2。在另一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括SiO2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括ZrO2。在又另一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括SiO2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括Nb2O5。在又另一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括SiO2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括TiO2。在又另一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括SiO2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括Al2O3。在又另一个实施例中，每个低折射率介电层7521至752N和7621至762M可包括SiO2，且每个高折射率介电层7541至754N和7641至764M可包括Si3N4。
第一波长选择反射器712a透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的与第一波长范围不同的第二波长范围的法向入射光。第二波长选择反射器712b透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的与第一波长范围不同的第三波长范围的法向入射光。在某些示例性实施例中，第一堆叠中的每个低折射率介电层7521至752N和每个高折射率介电层7541至754N是针对第二波长范围中的所选择波长λ2的四分置一波层，满足以下条件：
Figure BDA0004018452460000381
及
Figure BDA0004018452460000382
其中：
nL1是每个低折射率介电层的折射率；
dL1是每个低折射率介电层的厚度；
nH1是每个高折射率介电层的折射率；并且
dH1是每个高折射率介电层的厚度。
在某些示例性实施例中，第二堆叠中的每个低折射率介电层7621至762M和每个高折射率介电层7641至764M是针对第三波长范围中的所选择波长λ3的四分之一波层，满足以下条件：
Figure BDA0004018452460000383
及
Figure BDA0004018452460000384
其中：
nL2是每个低折射率介电层的折射率；
dL2是每个低折射率介电层的厚度；
nH2是每个高折射率介电层的折射率；并且
dH2是每个高折射率介电层的厚度。
在某些示例性实施例中，第二波长范围与第三波长范围相等。在此情况下，8或12层波长选择反射器可分别划分成位于载体108的第一表面上的4或6层第一波长选择反射器712a和位于载体108的第二表面上的4或6层第二波长选择反射器712b。通过将较大波长选择反射器划分成两个较小波长选择反射器，可改进波长选择反射器与载体108的粘合。另外，由于有效变厚的波长选择反射器(由于在第一波长选择反射器712a与第二波长选择反射器712b之间的载体108)，可增加在所设计波长处的反射率。
在其他实施例中，第一波长选择反射器712a透射多于约60％的第三波长范围的法向入射光，且第二波长选择反射器712b透射多于约60％的第二波长范围的法向入射光。在某些示例性实施例中，第一波长范围在介于约430纳米与约470纳米之间的范围内，第二波长范围在介于约530纳米与约570纳米之间的范围内，且第三波长范围在介于约620纳米与约680纳米之间的范围内。
在某些示例性实施例中，可使用薄膜沉积工艺来制造上述波长选择反射器712a和712b。在其他实施例中，波长选择反射器712a和712b各自可以是结合至图案化漫射器710a、710b或710c的载体108的一个表面的交替的低折射率聚合物层和高折射率聚合物层的堆叠。每个堆叠中的每个层可满足上述四分之一波光程条件。每个高折射率聚合物层可包含聚酯或聚酰亚胺，并且每个低折射率聚合物层可包含氟化聚合物。
图27A至图27E是对于波长选择反射器的各种配置的反射率与波长关系的图表。下述波长选择反射器中的每一者可用于图25A或图25C的波长选择反射器712a或者图25B或图25C的波长选择反射器712b。另外，下述各波长选择反射器可划分成两个较小波长选择反射器712a和712b，所述两个较小波长选择反射器如图25C所示组合在图案化漫射器710c中时提供与所描述的波长选择反射器相似的特征(例如，将12层波长选择反射器划分成两个6层波长选择反射器)。
图27A是4层、6层、8层、10层或12层波长选择反射器的反射率与波长关系的图表。在此实施例中，波长选择反射器包括交替的低折射率MgF2和高折射率ZrO2介电层(例如，2对、3对、4对、5对和6对介电层)，其中低折射率MgF2与载体接触。每个MgF2层具有约109纳米的标称厚度，且每个ZrO2层具有约70纳米的标称厚度。每个MgF2层和每个ZrO2层的标称厚度对应于600纳米的所选择波长的四分之一波光程。即：
Figure BDA0004018452460000391
其中：
n是每个层的折射率；
d是每个层的厚度；并且
λ是所选择波长。
图27A就波长选择反射器的反射率方面示出波长选择反射器的一个特征。波长选择反射器的透射率可推导为：
透射率＝1-反射率
在此实施例中，当波长选择反射器包括6层、8层、10层、12层或更多层时，波长选择反射器透射多于约60％的介于约430纳米与约470纳米之间的波长的法向入射光，并反射多于约60％的介于约530纳米与约680纳米之间的波长的法向入射光。相反，在此实施例中，包括2层或4层的波长选择反射器反射少于约60％的介于约530纳米与约680纳米之间的波长的法向入射光。
图27B是对于具有不同入射角的光的8层波长选择反射器的反射率与波长关系的图表。在此实施例中，波长选择反射器包括交替的低折射率MgF2和高折射率ZrO2介电层(例如，4对介电层)，其中低折射率MgF2与载体接触。每个MgF2层具有约109纳米的标称厚度，且每个ZrO2层具有约70纳米的标称厚度。每个MgF2层和每个ZrO2层的标称厚度对应于600纳米的所选择波长的四分之一波光程。波长选择反射器的反射率随入射角而变化，如0度(法向入射)、40度、60度和80度的迹线所指示。如图27B所示，随着入射角增加，峰反射率朝向较短波长偏移。因此，在此实施例中，波长选择反射器透射多于约60％的约450纳米波长的法向入射光，并在例如倾斜入射角在介于约60度与约80度之间的范围内时反射多于约60％的约450纳米的相同波长的一些倾斜入射光。
图27C是8层波长选择反射器的反射率与波长关系的图表。在此实施例中，波长选择反射器包括交替的低折射率SiO2和高折射率ZrO2介电层(例如，4对介电层)，其中低折射率SiO2与载体接触。每个SiO2层具有约102纳米的标称厚度，且每个ZrO2层具有约70纳米的标称厚度。每个SiO2层和每个ZrO2层的标称厚度对应于600纳米的所选择波长的四分之一波光程。波长选择反射器的反射率随入射角而变化，如0度(法向入射)、40度、60度和80度的迹线所指示。
在此实施例中，波长选择反射器透射多于约60％的介于约430纳米与约470纳米之间的波长的法向入射光，并反射多于约60％的介于约530纳米与约680纳米之间的波长的法向入射光。波长选择反射器在例如倾斜入射角在介于约70度与约80度之间的范围内时还反射多于约60％的约450纳米波长的一些倾斜入射光。
图27D是8层波长选择反射器的反射率与波长关系的图表。在此实施例中，波长选择反射器包括交替的低折射率SiO2与高折射率ZrO2介电层(例如，4对介电层)，其中低折射率SiO2与载体接触。每个SiO2层具有约93纳米的标称厚度，且每个ZrO2层具有约64纳米的标称厚度。每个SiO2层和每个ZrO2层的标称厚度对应于550纳米的所选择波长的四分之一波长光程。波长选择反射器的反射率随入射角而变化，如0度(法向入射)、40度、60度和80度的迹线所指示。
在此实施例中，波长选择反射器透射多于约60％的介于约430纳米与约470纳米之间的波长的法向入射光，并反射多于约60％的介于约500纳米与约580纳米之间的波长的垂直入射光。波长选择反射器在例如倾斜入射角在介于约40度与约60度之间的范围内时还反射多于约60％的约450纳米波长的一些倾斜入射光。
图27E是8层波长选择反射器的反射率与波长关系的图表。在此实施例中，波长选择反射器包括交替的低折射率SiO2和高折射率ZrO2介电层(例如，4对介电层)，其中低折射率SiO2与载体接触。每个SiO2层具有约107纳米的标称厚度，且每个ZrO2层具有约73纳米的标称厚度。每个SiO2层和每个ZrO2层的标称厚度对应于630纳米的所选择波长的四分之一波光程。波长选择反射器的反射率随入射角而变化，如0度(法向入射)、40度、60度和80度的迹线所指示。
在此实施例中，波长选择反射器透射多于约60％的介于约430纳米与约470纳米之间的波长的法向入射光，并反射多于约60％的介于约560纳米与约700纳米之间的波长的垂直入射光。波长选择反射器在例如倾斜入射角在介于约70度与约80度之间的范围内时还反射多于约60％的约450纳米波长的一些倾斜入射光。
本领域技术人员将明白，在不脱离本公开的精神和范围情况下，可对本公开的实施例做出修改和变化。因此，本公开旨在涵盖此类修改和变化，只要它们在随附权利要求及其等效物的范围内。

Claims (27)

1.一种背光，包含：
基板；
多个光源，所述多个光源靠近所述基板；
反射层，所述反射层靠近所述基板；
第一漫射板，所述第一漫射板位于所述光源上方；
第二漫射板；以及
色彩转换层，所述色彩转换层位于所述第一漫射板与所述第二漫射板之间。
2.如权利要求1所述的背光，其特征在于，所述第一漫射板包括图案化漫射器，所述图案化漫射器包括多个图案化反射器，每个图案化反射器与对应光源对准。
3.如权利要求2所述的背光，其特征在于，所述第一漫射板位于所述多个光源与所述色彩转换层之间。
4.如权利要求2所述的背光，其特征在于，所述图案化漫射器包括载体，且所述多个图案化反射器位于所述载体的第一表面上。
5.如权利要求4所述的背光，其特征在于，所述图案化漫射器包括漫射层，所述漫射层位于所述载体的与所述载体的所述第一表面相对的第二表面上。
6.如权利要求1所述的背光，其特征在于，所述第一漫射板包括玻璃。
7.如权利要求1所述的背光，其特征在于，所述色彩转换层包括量子点膜。
8.如权利要求1所述的背光，其特征在于，所述色彩转换层包括磷光体膜。
9.如权利要求1所述的背光，其特征在于，所述第一漫射板包括第一杨氏模量，且所述第二漫射板包括小于所述第一杨氏模量的一半的第二杨氏模量，且所述第二漫射板使光散射穿过所述第二漫射板的厚度。
10.一种反射器，包括：
载体，所述载体包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
第一波长选择反射器，所述第一波长选择反射器位于所述载体的所述第一表面上，所述第一波长选择反射器用于透射多于约60％的第一波长范围的法向入射光并反射多于约60％的与所述第一波长范围不同的第二波长范围的法向入射光；以及
第二波长选择反射器，所述第二波长选择反射器位于所述载体的所述第二表面上，所述第二波长选择反射器用于透射多于60％的所述第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的与所述第一波长范围不同的第三波长范围的法向入射光。
11.如权利要求10所述的反射器，其特征在于，所述第二波长范围与所述第三波长范围相等。
12.如权利要求10所述的反射器，其特征在于，所述第一波长选择反射器透射多于60％的所述第三波长范围的法向入射光，且所述第二波长选择反射器透射多于60％的所述第二波长范围的法向入射光。
13.如权利要求10所述的反射器，其特征在于，所述第一波长范围介于430纳米至470纳米之间的范围内，所述第二波长范围介于530纳米至570纳米之间的范围内，且所述第三波长范围介于620纳米至680纳米之间的范围内。
14.如权利要求10所述的反射器，其特征在于，所述第一波长选择反射器包括交替的多个低折射率介电层和多个高折射率介电层的第一堆叠，所述第二波长选择反射器包括交替的多个低折射率介电层和多个高折射率介电层的第二堆叠。
15.如权利要求14所述的反射器，其特征在于，所述第一堆叠中的每个低折射率介电层和高折射率介电层包括针对所述第二波长范围中的所选择波长λ2的四分之一波层，满足
Figure FDA0004018452450000031
及
Figure FDA0004018452450000032
其中nL1、dL1、nH1和dH1分别是所述第一堆叠中的每个低折射率介电层和高折射率介电层的折射率和厚度，且所述第二堆叠中的每个低折射率介电层和高折射率介电层包括针对所述第三波长范围中的所选择波长λ3的四分之一波层，满足
Figure FDA0004018452450000033
及
Figure FDA0004018452450000034
其中nL2、dL2、nH2和dH2分别是所述第二堆叠中的每个低折射率介电层和高折射率介电层的折射率和厚度。
16.如权利要求14所述的反射器，其特征在于，所述第一堆叠包括至少4个介电层，且所述第二堆叠包括至少4个介电层。
17.如权利要求14所述的反射器，其特征在于，每个高折射率介电层包括ZrO2、Nb2O5、TiO2、Al2O3或Si3N4。
18.如权利要求14所述的反射器，其特征在于，每个低折射率介电层包括MgF2或SiO2。
19.如权利要求10所述的反射器，进一步包括：
多个图案化反射器，所述多个图案化反射器位于所述第一波长选择反射器和所述第二波长选择反射器上。
20.一种背光，包含：
基板；
多个光源，所述多个光源靠近所述基板，以发出在第一波长范围内的光；
反射层，所述反射层靠近所述基板；
图案化漫射器，所述图案化漫射器包括载体、位于所述载体的第一表面上的第一波长选择反射器和位于所述第一波长选择反射器上或位于所述载体的与所述载体的所述第一表面相对的第二表面上的多个图案化反射器；以及
色彩转换层，所述色彩转换层用于将所述第一波长范围的光转换成高于所述第一波长范围的第二波长范围的光以及高于所述第二波长范围的第三波长范围的光，
其中所述第一波长选择反射器透射多于60％的所述第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的所述第二波长范围的法向入射光。
21.如权利要求20所述的背光，其特征在于，所述第一波长选择反射器包括交替的多个低折射率介电层和多个高折射率介电层的堆叠，且每个低折射率介电层和高折射率介电层包括针对所述第二波长范围中的所选择波长λ2的四分之的一波层，满足
Figure FDA0004018452450000041
及
Figure FDA0004018452450000042
其中nL1、dL1、nH1和dH1分别是每个低折射率介电层和高折射率介电层的折射率和厚度。
22.如权利要求21所述的背光，其特征在于，每个高折射率介电层包括ZrO2、Nb2O5、TiO2、Al2O3或Si3N4。
23.如权利要求21所述的反射器，其特征在于，每个低折射率介电层包括MgF2或SiO2。
24.如权利要求20所述的背光，其特征在于，所述第一波长选择反射器反射多于60％的所述第三波长范围的法向入射光。
25.如权利要求20所述的背光，其特征在于，所述图案化漫射器包括位于所述载体的所述第二表面上的第二波长选择反射器，所述第二波长选择反射器用于透射多于60％的所述第一波长范围的法向入射光并反射多于60％的所述第三波长范围的法向入射光。
26.如权利要求25所述的背光，其特征在于，所述第一波长选择反射器包括交替的多个低折射率介电层和多个高折射率介电层的堆叠，且每个低折射率介电层和高折射率介电层包括针对所述第三波长范围中的所选择波长λ3的四分之一波层，满足
Figure FDA0004018452450000051
及
Figure FDA0004018452450000052
其中nL2、dL2、nH2和dH2分别是每个低折射率介电层和高折射率介电层的折射率和厚度。
27.如权利要求20所述的反射器，其特征在于，所述第一波长范围介于430纳米至470纳米之间的范围内，所述第二波长范围介于530纳米至570纳米之间的范围内，且所述第三波长范围介于620纳米至680纳米之间的范围内。
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