TW201843512A - 具有支撐柱及腔體高度監控的背光單元 - Google Patents

Abstract

一電子裝置可具有一顯示器，該顯示器具有一背光。該背光為顯示影像之一像素陣列提供背光照明。該背光可包括一胞陣列。各胞可含有一光源及一腔式反射器，該光源具有一或多個發光二極體，該腔式反射器向外通過一漫射器反射來自該光源的光以供用於形成該背光照明。該等光源可安裝至一印刷電路。該印刷電路上的支撐柱可用以維持該漫射器與該印刷電路處於一固定距離。該印刷電路上的感測器可用以測量該印刷電路與漫射器之間的分隔距離。可基於所測量的分隔距離對像素增益輪廓作出調整。

Description

具有支撐柱及腔體高度監控的背光單元

此大致上係關於顯示器，且更具體地係關於背光顯示器。

電子裝置通常包括顯示器。舉例而言，電腦及行動電話有時具備背光液晶顯示器。側光式背光單元具有發光二極體，該等發光二極體發射光至一光導板的一邊緣表面中。該光導板接著跨該顯示器側向分配該發射光以作為背光照明。直下式背光單元具有發光二極體的陣列，其等垂直地發射光通過該顯示器。

直下式背光可具有局部可調光型發光二極體，其等允許增強動態範圍。然而，若不小心，由一直下式背光所產生的光可不夠均勻。舉例而言，發光二極體與一重疊漫射器層間之距離的變動可導致一背光之非所欲的均勻性變動。

一電子裝置可具有一顯示器，該顯示器具有一背光。該背光為顯示影像之一像素陣列提供背光照明。該背光可包括一背光胞(backlight cell)陣列。各胞可含有一光源及一腔式反射器，該光源具有一或多個發光二極體，該腔式反射器向外通過一漫射器反射來自該光源的光以供用於形成該背光照明。

該等光源可安裝至一印刷電路。支撐柱可用以維持該漫射器與該印刷電路處於一固定距離。該等支撐柱可形成為該漫射器之整體式突起部；可係由聚合物（諸如清透的白色聚合物）形成之分開的聚合物結構；以及可使用黏著劑、螺釘、或其他附接機構來耦合至該印刷電路及漫射器。

可在該印刷電路上提供光學感測器。該等光學感測器可各自包括一發光裝置（諸如一發光二極體）及一光偵測器。該等光學感測器可測量來自該發光二極體的光，其已通過該等腔式反射器中的各別開口自該漫射器反射。該漫射器與該印刷電路之間的分隔可使用該等光學感測器測量並由控制電路系統使用，以更新像素增益輪廓(pixel gain profile)，該等像素增益輪廓針對跨該顯示器之背光強度的變動改正影像。

相關申請案之交互參照

本申請案主張2017年8月25日申請的美國專利申請案第15/687,374號以及2017年5月3日申請的臨時專利申請案第62/501,002號的優先權，其特此以引用方式將其全部併入本文中。

電子裝置可具備背光顯示器。背光顯示器可包括液晶像素陣列或藉由來自一直下式背光單元的光而自背部點亮的其他顯示器結構。圖1所示的係一說明性電子裝置的透視圖，該電子裝置所具有的類型可具備具有一直下式背光單元之一顯示器。圖1之電子裝置10可係運算裝置（諸如膝上型電腦、含有嵌入式電腦的電腦監視器、平板電腦、行動電話、媒體播放器、或其他手持式或可攜式電子裝置）、較小型裝置（諸如腕錶裝置、垂飾裝置、頭戴式耳機或耳機裝置、嵌入眼鏡或其他穿戴於使用者頭上之裝備的裝置、或其他配戴式或袖珍裝置）、電視、不含嵌入式電腦之電腦顯示器、遊戲裝置、導航裝置、嵌入式系統（諸如具有顯示器的電子裝備在其中而安裝於資訊站或汽車內的一系統）、實施二或更多個此等裝置之功能的裝備、或其他電子裝備。

如圖1所示，裝置10可具有一顯示器（諸如顯示器14）。顯示器14可安裝於殼體12中。有時可稱為外殼或機殼之殼體12可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合物、金屬（諸如不鏽鋼、鋁等）、其他合適材料、或任二或更多個此等材料之一組合形成。殼體12可使用單體式組態來形成，其中殼體12的一些或全部係經機械加工或模製為單一結構，或者可使用多個結構來形成（諸如內部框架結構、形成外部殼體表面的一或多個結構等）。

殼體12可具有一支架（諸如可選的支架18）、可具有多個部件（諸如相對於彼此移動之殼體部分，以形成膝上型電腦或其他具有可移動部件的裝置）、可具有行動電話或平板電腦的形狀（諸如在其中省略支架18的配置）、及/或可具有其他合適的組態。示於圖1之用於殼體12的配置係說明性的。

顯示器14可係一觸控螢幕顯示器，其合併一層導電性電容式觸控感測器電極或其他觸控感測器組件（諸如電阻式觸控感測器組件、聲波觸控感測器組件、基於力的觸控感測器組件、基於光的觸控感測器組件等）；或者可係一非觸敏式顯示器。電容式觸控螢幕電極可由氧化銦錫墊或其他透明導電結構的一陣列形成。

顯示器14可包括像素16的一陣列，其係由液晶顯示器(LCD)組件形成；或者可具有一像素陣列，其係基於其他顯示技術。顯示器14的截面側視圖係示於圖2。

如圖2所示，顯示器14可包括一像素陣列（諸如像素陣列24）。像素陣列24可包括一像素陣列（諸如圖1之像素16）（例如具有成列及成行的像素26之一像素陣列）。像素陣列24可由一液晶顯示器模組（有時稱為一液晶顯示器或液晶層）或其他合適的像素陣列結構形成。作為一實例，用於形成像素陣列24的一液晶顯示器可包括上部偏光器與下部偏光器、一濾色器層、及一薄膜電晶體層，該薄膜電晶體層係插置在該上部偏光器與該下部偏光器之間，且一液晶材料層係插置在該濾色器層與該薄膜電晶體層之間。若為所欲，其他類型的液晶顯示器結構可用於形成像素陣列24。

在14的操作期間，影像可顯示於像素陣列24上。背光單元42（其有時可稱為背光、背光層、背光結構、背光模組、背光系統等）可用於產生行經通過像素陣列24的背光照明44。此照明像素陣列24上的任何影像以供觀看者（諸如在方向22上觀看顯示器14的觀看者20）觀看。

背光單元42可具有光學膜26、光漫射器（諸如光漫射器（光漫射器層）34）、及光源陣列36。光源陣列36可含有光源38的二維陣列。各光源38可含有一或多個發光二極體，並可與背光胞38C的各別一者相關聯。胞38C可含有反射器，以用於使光反射通過像素陣列24。胞38C可以在圖2之X-Y平面中具有列及行的一陣列配置。

胞38C中的光源38可藉由裝置10中的控制電路系統來共調地控制或者可經個別控制（例如以實施幫助改善顯示於像素陣列24上之影像的動態範圍之局部調光方案）。在通過像素陣列24之前，由各胞38C所產生的光可沿著維度Z向上行進通過光漫射器34及光學膜26。光漫射器34可含有光散射結構，其等漫射自發光二極體陣列36的光，且從而幫助提供均勻的背光照明44。作為一實例，光學膜26可包括膜（諸如二色性濾光器32、磷光層30、及膜28）。膜28可包括增亮膜，其等幫助準直光44，從而為使用者20及/或其他光學膜（諸如補償膜等）增強顯示器14的亮度。

光源38之發光二極體可發射任何合適顏色的光。在一個說明性組態中，發光二極體發射藍光。二色性濾光器層32可經組態以使來自發光二極體38的藍光通過，同時反射呈其他顏色的光。來自發光二極體38的藍光可藉由一光致發光材料（諸如磷光層30，例如白色磷光材料或其他將藍光轉換成白光的光致發光材料的一層）來轉換成白光。若為所欲，其他光致發光材料可用以將藍光轉換成不同顏色的光（諸如紅光、綠光、白光等）。舉例而言，層30（其有時可稱為一光致發光層或顏色轉換層）可包括量子點，該等量子點將藍光轉換成紅光及綠光（例如以產生包括紅色、綠色、及藍色組分的白色背光照明等）。亦可使用發光二極體38於其中發射白光（例如以便可依所欲省略層30）及/或發光二極體38於其中發射用於含有量子點之像素的藍或紫外幫浦光的組態。

在層30於其中發射白光（例如由層30中的磷光材料產生之白光）的組態中，在向下(-Z)方向上由層30所發射的白光可藉由二色性濾光器層32來往上反射回來通過像素陣列24作為背光照明（亦即層32可幫助反射背光向外遠離陣列36）。在層30於其中包括例如紅色量子點及綠色量子點的組態中，二色性濾光器32可經組態以反射分別來自紅色量子點及綠色量子點的紅光及綠光，以幫助將背光向外反射遠離陣列36。藉由將背光42的光致發光材料（諸如層30的材料）放置在漫射器層34的上面，發光二極體38可經組態以朝陣列36的發光二極體胞（發光塊(tile)）發射較此等胞之中心處更多的光，從而幫助增強背光照明均勻性。

圖3係用於背光42之一說明性光源陣列的頂視圖。如圖3所示，陣列36可含有成列及成行的光源38。各光源38可與一各別的胞38C相關聯。胞38C之邊緣的長度D可係2 mm、18 mm、1至10 mm、1至4 mm、10至30 mm、大於5 mm、大於10 mm、大於15 mm、大於20 mm、小於25 mm、小於20 mm、小於15 mm、小於10 mm、或其他合適的大小。若為所欲，可使用以六邊形瓦狀疊覆的陣列及具有以其他合適的陣列圖案組織之光源38的陣列。在具有矩形胞的陣列中，各胞可具有等長的邊（例如，各胞可具有正方形的外形，其中四個等長的胞邊緣環繞一各別的發光二極體）；或者各胞可具有不同長度的邊（諸如非正方形的矩形形狀）。圖3的組態（陣列36在其中具有成列及成行的正方形發光區域，諸如胞38C）僅係說明性的。

若為所欲，各胞38C可具有一光源，該光源係由發光二極體晶粒之一陣列形成（例如，多個個別的發光二極體38D，其等係以例如發光二極體的2x2群集之一陣列配置，在各胞38C的中心處形成四晶粒的光源38）。此類型的組態係藉由圖3之最左下的胞38C中的光源38來繪示，其已由發光二極體38D的2x2陣列形成（諸如四個分開的發光二極體晶粒）。在圖3之陣列36的左下角中之光源38中的二極體38D可安裝在一共用的封裝基材上、可安裝在跨陣列36延伸之一印刷電路板基材上、或可使用其他合適的配置安裝在陣列36中。大致上，各胞38C可包括一光源38，其具有單一的發光二極體38D、一對發光二極體38D、2至10個發光二極體38D、至少兩個發光二極體38D、至少4個發光二極體38D、至少八個發光二極體38D、少於五個發光二極體38D、或其他合適數目的發光二極體。

圖4係背光42中之一說明性背光胞38C的截面側視圖。如圖4所示，陣列36中的各胞38C可具有一反射器（諸如腔式反射器68）。反射器68可具有正方形的外形（亦即，當自上方觀看時為正方形的覆蓋區）或者可具有其他合適的形狀，並可由片材金屬（諸如沖壓片材金屬）、金屬化的聚合物膜、一塑膠載體上之一薄膜金屬、在一聚合物膜或模製塑膠載體上形成一介電質反射鏡（一薄膜干涉反射鏡）之一介電質薄膜堆疊、一白色反射膜（諸如在以一亮面塗層（諸如一亮面聚合物塗層）覆蓋之一聚合物載體上由一白色墨水層或其他白色層形成的一亮面白色聚合物片材）、或其他合適的反射器結構。

在各胞38C中可於反射器68中形成一開口，以容納一各別的光源38。各胞中的光源38可具有一上部部分及一下部部分，該上部部分突出通過反射器68中的開口，該下部部分具有經焊接或以其他方式安裝至印刷電路60中之金屬跡線的接觸。

胞38C中的反射器可具有具有彎曲部分的截面輪廓以幫助向上反射來自光源38的光作為背光照明44。在一個說明性組態的情況下，一聚合物膜（諸如以一介電薄膜干涉鏡表面或一亮面白色反射表面塗佈的一膜）可使用一滾筒壓印（例如，該膜可使用一加熱滾筒上的圖案化結構經熱成形）。接續形成各胞38C中之反射器68的彎曲壁之熱成形操作，一模切工具或其他切割設備可為光源38之各者切割開口。

如圖4所示，一透明結構（諸如透明圓頂結構70）可形成於各光源38的上方，以幫助側向分配已藉由該光源發射的光80。圓頂結構70可由清透聚矽氧或其他透明聚合物的一珠粒形成（如一實例）。在操作期間，光源38發射藉由圓頂結構70折射而遠離Z軸的光80。

光80的一些光線係相對於圖4的Z軸以相對大的角度定向。光80的此等離軸光線係自反射器68在Z方向上向上反射。光80的其他光線係相對於Z軸（顯示器14的表面法線）以較小的角度定向。若為所欲，背光42可包括具有一角度相依的光透射特性之一可選的濾光器層（諸如濾光器層97）。漫射器層34可包括光漫射層34’。層34’可包括一聚合物黏合劑中之光散射粒子（諸如粒子72）及/或可具有用於漫射自光源38之光80之其他光散射結構。濾光器層97可係由多個介電層97’形成之一薄膜干涉濾光器或者具有一角度相依的光透射特性之其他合適的濾光器。濾光器層97可形成於與層34’分開的一基材上或者可形成於漫射器34中的層34’上，如圖4之說明性組態中所示。

歸因於外部壓力、歸因於由熱波動所導致的膨脹及/或收縮、及/或歸因於製造變異，顯示器14的層可非完全平坦的。此可在印刷電路60與漫射器34之間的分隔距離H（有時稱為光學距離H）中產生非所欲的波動。在一個說明性組態的情況下，顯示器14在背光42中可包括一支撐柱陣列，其幫助維持跨顯示器14之高度H的一所欲固定值。

圖5係背光42之一說明性部分的截面側視圖，其顯示背光42可如何包括一支撐柱。如圖5所示，支撐柱90可在印刷電路60之上部表面60U與漫射器34之相對的下部表面（表面34L）之間延伸（作為一實例）。柱90可係圓柱狀（徑向對稱）或者可具有其他形狀（例如，柱90的一或多個邊具有平坦部分的形狀）。柱90之徑向對稱配置可幫助減少陰影。

支撐柱（諸如圖5之支撐柱90）的存在可幫助維持漫射器34與印刷電路60之間的一固定分隔高度H，並可因此幫助穩定陣列36中之光源38與漫射器34之間的垂直分隔。此穩定將幫助減少光強度的波動，否則光強度的波動可導致顯示器14之區域中的熱點及暗區。

如圖5所示，支撐柱90可具有一下部部分（諸如下部部分90B）及一上部部分（諸如上部部分90F）。部分90B可具有筆直的邊（例如，部分90B可係一圓柱），且部分90F可向外逐漸變細（例如，部分90F可具有一倒置圓錐體形狀）。反射器68可具有一開口陣列，其中各開口接收一各別的支撐柱90。在各胞38C的各角落處可存在一支撐柱，或者支撐柱90可更稀疏地排列在背光42中（例如以容納分隔高度測量感測器等）。

圖5之支撐柱90可使用黏著劑94及/或使用螺釘（諸如螺釘96）附接至層60。螺釘96可具有一軸，該軸行經通過印刷電路基材60中的一開口並與柱90之部分90B中的一帶螺紋開口中的螺紋嚙合。柱90之上部部分90F可使用黏著劑92附接至漫射器34。欲防止歸因於柱90的存在而形成於背光42上的暗點，柱90可由一透明材料（此一清透聚合物）形成。黏著劑92亦可由一清透材料（例如一清透聚合物）形成。在操作期間，來自光源38的光80可照在柱90的部分90F上，並可在柱90內（例如藉由折射）經重導向，如光線80-1所繪示者。在柱90與漫射器34間之介面處的折射可導致光線80-2在相對於光線80-1的一非零角度處成角度，且在漫射器34與漫射器34上之空氣（或其他材料）間之介面處的折射可導致光線44（諸如離開漫射器34的背光照明）在相對於光線80-2的一非零角度處成角度。光80-2亦可藉由漫射器34中的散射特徵來散射。部分90F的喇叭形狀及部分90F的透明度可幫助引導離軸光線（諸如柱90上方的說明性光線80），以便照明44存在於柱90上方。結果，可減少或排除背光照明44中歸因於柱90之存在的局部暗點。

若為所欲，可使用在背光42中用於支撐漫射器34的其他組態。在圖6之說明性組態中，柱90包括多節塑膠。一第一節塑膠（諸如一白色聚合物）係用於形成下部柱部分90W。至少部分地形成於部分90W的頂部上之一第二節塑膠係用於形成上部柱部分90C。部分90C可係透明的（例如，部分90C可由清透聚合物形成）。使用此類型的組態，一光線（諸如說明性離軸光線80）可進入清透部分90C並折射以形成光線80A。光線80A可反射離開部分90W的反射白色表面92以形成經反射的光線80B。光線80B可根據全內反射主體自部分90C的內部表面（例如，部分90C與介於漫射器34與印刷電路60之間的空間中之周圍空氣間的介面）反射，從而形成經反射的光線80C。光線80C可進入漫射器34，且在行經通過漫射器34且可能藉由漫射器34散射之後，可離開漫射器34成為背光照明44。不同光線可採取不同路徑通過柱90及層34。然而，如圖6之光線80的說明性路徑所表明的，柱90之白色部分90W的存在可幫助反射光，使得光在柱90處未經吸收及損耗，且清透部分90C的存在可幫助將光重導向於柱90上方以作為照明44。結果，具有圖6所示之類型的柱結構可幫助減少暗點，否則該等暗點可由將支撐併入背光42而引起。

在圖7之說明性組態中，柱90包括部分90WR（諸如一白色聚合物部分）及部分90C（諸如一清透聚合物部分）。柱部分90WR的表面92係圓化的。此形狀可幫助向上重導向光通過漫射器34（例如，較少的光可被側向反射，且較多的光可被向上反射）。部分90C可係向外呈喇叭形（逐漸變細）（例如，使得相鄰於漫射器34的部分90C頂部相較於相鄰於柱部分90WR的部分90C底部更寬），以便促成行經通過部分90C的光之重導向向上通過漫射器34。若為所欲，其他形狀可用於柱部分90WR及90C。圖7的組態僅係說明性的。

如圖8所示，用於背光42的支撐柱可由漫射器34的整體部分形成。在圖8之實例中，漫射器34的部分34P係作為一支撐柱，並在漫射器34的下部表面與印刷電路60之相對的上部表面之間延伸。部分34P可由與漫射器34相同的（多種）材料形成，並可例如藉由模製具有整體式支撐柱34P之一漫射器34來形成，以便此等整體式支撐柱係始於漫射器34之平面部分的突起部。亦可使用柱（諸如圖8之柱34P）在其中係與漫射器34分開形成並（例如使用黏著劑或其他附接機構）附接至漫射器34的組態。支撐柱34P可由清透或半透明塑膠（諸如透明聚合物、具有光散射粒子或其他光散射特徵的透明聚合物等）形成。支撐柱34P的下部部分可係圓柱狀，且支撐柱34P的上部部分可具有一向外彎曲的喇叭形輪廓。若為所欲，其他形狀可用於整體式支撐柱（諸如支撐柱34P）。

支撐柱34P可使用黏著劑、螺釘、或其他附接機構附接至印刷電路60。印刷電路60可重疊一金屬背光底板層（諸如金屬底板61）或其他合適的支撐結構。每當所欲的係為背光42的層提供額外支撐時，可將此類型的配置用於背光42中。

在圖8之實例中，支撐柱34P係經組態以接收一螺釘（諸如螺釘96）（例如，支撐柱34P可具有一帶螺紋的開口，其接收螺釘96之一帶螺紋的軸部分）。彈性墊片100（諸如一環形墊圈）可接收於金屬底板61的開口102中。螺釘96的軸可行經通過墊片100中之一開口及層60中之一開口（諸如較螺釘96的軸更寬的一開口）。在螺釘96的一頭部分與金屬底板61間之墊片100的存在可幫助調節柱34P的位置與印刷電路60中之開口102的位置間的側向失配（例如，以滿足對公誤差、以調節歸因於熱膨脹及收縮的側向偏移等）。

如圖9所示，支撐柱90（諸如一清透聚合物支撐柱、一白色聚合物支撐柱等）可具有倒置圓錐體形狀或最小化柱90之上部部分（柱90接觸漫射器34處）的大小（直徑W）的其他組態。在漫射器厚度T對柱頂部直徑W的比率足夠（諸如至少1、至少2、至少3、小於100等）的組態中，來自光源38的光所造成的陰影將經最小化，且柱90的存在將不會明顯地破壞所發射之背光照明44的均勻性。

若為所欲，一經模製的支撐結構（諸如圖10之支撐結構102）可用於支撐腔式反射器68。支撐結構102可例如在各胞38C中具有一彎曲輪廓，其允許反射器68向上反射光以形成背光照明44。支撐結構102可具有開口以容納光源38。反射器68可層壓至支撐結構102的表面、可沉積在支撐結構102的表面上、或者可（例如藉由由一反射材料（諸如白色塑膠）形成支撐結構102）整合至支撐結構102中。圖10之經模製的支撐結構102可係足以強健來支撐漫射器34，且因此可用以減少或排除在背光42中使用支撐柱90。

在一些組態中，漫射器高度（分隔）感測器可併入背光42中。此類型的配置係示於圖11之背光42的截面側視圖中。如圖11所示，反射器68在各別的胞38C之間可具有開口（諸如開口106）。各開口106可允許光反射離開漫射器34的下部表面34L。在裝置10的操作期間，當下部漫射器表面34L與印刷電路60之對應的上部表面之間的高度H的值改變（例如，歸因於外部壓力、熱效應、層翹曲等）時，高度H的值可經動態地測量，並用於提供改正用的校準資訊（諸如像素增益調整）予裝置10中的顯示器驅動器電路系統。校準資訊允許動態地移除任何由H的變動所引起的亮度變動，從而確保顯示器14之像素16的陣列上的影像不會展現出非所欲的熱點及暗區。

可使用任何合適的感測器（諸如電容式感測器、機電位移感測器、聲響感測器、力感測器等）測量高度（距離）H的值。在繪示於圖11中之一個合適組態的情況下，一光學感測器陣列係用以監控漫射器34的形狀。舉例而言，如圖11所示，光學感測器104可與反射器68中的開口106對準。光學感測器104可包括一光源（諸如光源104L），並可包括一偵測器（諸如偵測器104D）。光源104L可係例如一發光二極體或一雷射。光源104L可發射光（諸如紅外光），該光係使用者看不見的，且因此不會影響影像在顯示器14上顯示的像素；及/或光源104L可發射低功率可見光（諸如處於不會破壞使用者觀看顯示器影像之強度的脈衝可見光）。光偵測器104D可經組態，以在已藉由光源104L發射的光已向上行經通過開口106並已反射離開下部漫射器表面34L且返回通過開口106至偵測器104D之後測量該光。

開口106與漫射器34的距離隨著高度H的變化（例如，隨著漫射器34相對於感測器104使用焊錫或其他導電材料來安裝至其的基材60的移動）而改變。隨著開口106與表面34L之間的分隔改變，能夠自表面34L反射並返回至偵測器104D之來自光源104L的光的量改變達一對應的量。舉例而言，若表面34L靠近開口106，來自源104L之相對大量的光將自表面34L反射並返回至偵測器104D。若表面34L遠離開口106，由偵測器104D所偵測之自表面34L反射的光的量將減小。結果，感測器（諸如圖11之感測器104）作為近接（距離）感測器，其等可在跨背光42之不同的感測器位置處動態地測量漫射器34的高度H。

若為所欲，感測器104可連同支撐柱90散布（例如，感測器104與柱90可彼此一同散布在一陣列中，感測器與柱在該陣列中係定位於胞38C的角落處）。可用於跨背光42分配支撐柱90及感測器104之類型的一說明性圖案係示於圖12。在此配置中，相較於感測器104，可有更多支撐柱90。一般來說，可有任何合適數目的支撐柱90及任何合適數目的感測器104（例如，針對每1至5個支撐柱有一個感測器等）。圖12的配置係說明性的。

圖13及圖14的圖繪示感測器測量如何可用以動態地補償顯示器14，以減少或排除歸因於跨顯示器14之H的變動之影像強度變動。在圖13的圖中，背光輸出強度I（諸如照明44的強度）已依據跨背光42之側向距離X來繪製。圖13的圖中所涵蓋之背光42的區域涵蓋兩個胞38C及兩個對應的光源38。歸因於光源38存在於胞38C之中心處，在各胞之中心處的光輸出中可存在局部化峰值，如實線108及110（各胞38C的輸出）與實線112（所得的兩胞38C之經組合的輸出）所指示者。欲排除對裝置10之使用者所顯示之最終影像中與線112相關聯的強度變動，裝置10中之顯示器驅動器電路系統可具備一補償像素增益輪廓（諸如圖14之像素增益輪廓114）。藉由在背光強度具有局部峰值的位置處局部減少像素增益以及反之亦然，顯示器14上對使用者所顯示的最終影像將不會展現出歸因於背光強度變動之明顯的強度波動。

在距離H於圖13及圖14之胞的鄰近處中減小（如一實例）的事件中，來自胞之各者的光輸出輪廓將變得更窄且更明顯，如由曲線108’及110'所指示者。此係由於H的減小將漫射器34置於更靠近光源38處之故。所得之背光42的強度輪廓將因此自曲線112變化成曲線112'。藉由使用一或多個感測器104測量H的減小，可相應地更新像素增益曲線。舉例而言，用於顯示器14之顯示器驅動器電路系統可具備像素增益曲線查找表條目，該等條目對應於圖14的曲線114'而非曲線114。藉由基於來自感測器104的感測器資料而動態地更新像素增益輪廓，像素16的透射度變化可補償背光照明的強度變化，從而確保顯示器14上的影像無熱點及暗區。

圖15係裝置10的電路圖。如圖15所示，裝置10可具有控制電路系統120。控制電路系統120可包括儲存與處理電路系統，以用於支援裝置10的操作。儲存與處理電路系統可包括儲存器（諸如硬碟儲存器）、非揮發性記憶體（諸如快閃記憶體或其他電性可程式化唯讀記憶體，其經組態以形成固態硬碟）、揮發性記憶體（諸如靜態或動態隨機存取記憶體）等。控制電路系統120中的處理電路系統可用以控制裝置10的操作。該處理電路系統可基於一或多個微處理器、微控制器、數位訊號處理器、基帶處理器、電源管理單元、音訊晶片、特殊應用積體電路等。

裝置10中的輸入-輸出電路系統（諸如輸入-輸出裝置122）可用以允許提供資料予裝置10，並允許資料自裝置10提供予外部裝置。輸入-輸出裝置122可包括按鈕、操縱桿、滾輪、觸控墊、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、音調產生器、振動器、攝影機、感測器（諸如環境光感測器、近接感測器、定向感測器、磁性感測器、力感測器、觸控感測器、壓力感測器、指紋感測器等）、發光二極體與其他狀態指示器、資料埠等。使用者可藉由通過輸入-輸出裝置122提供命令來控制裝置10的操作，並可使用輸入-輸出裝置122的輸出資源自裝置10接收狀態資訊及其他輸出。

裝置10可包括一或多個顯示器（諸如顯示器14）。顯示器14可包括像素16的一陣列（此類像素陣列24），該陣列回應於來自顯示器驅動器電路系統124之控制及資料訊號而顯示影像。控制電路系統16可用以在裝置10上運行軟體（諸如作業系統碼及應用程式）。在裝置10的操作期間，在控制電路系統16上運行的軟體可藉由使用顯示器驅動器電路系統124在路徑138上供給像素陣列24影像資料及控制訊號而在像素陣列24上顯示影像。顯示器驅動器電路系統124亦可發出背光控制命令予和像素陣列16重疊之陣列36中的光源38，從而允許顯示器驅動器電路系統124調整像素透射度（例如藉由調整液晶像素透射度值）及背光輸出（藉由調整源38的亮度）兩者。供給像素16的像素資料可藉由施加儲存於查找表128中之一像素增益輪廓而針對背光強度變動由電路系統124進行改正。

來自散布於陣列36之胞38C間的感測器104之一陣列的感測器資料可藉由控制電路系統（諸如感測器資料處理電路系統130）來接收。電路系統130可基於經由路徑136所接收之來自感測器104的測量而即時判定高度H。作為回應，電路系統130可提供像素增益輪廓更新予顯示器驅動器電路系統124中之像素增益輪廓查找表128，如連同圖14之說明性像素增益輪廓所述者。舉例而言，若來自感測器104的感測器資料指示H的值在一特定的胞38C中減小，用於該胞的像素增益曲線可自舊的像素增益曲線（諸如圖14之曲線114）更新至新的像素增益曲線，新的像素增益曲線所具有的類型適於減小的H值（諸如圖14之像素增益輪廓114'）。在查找表128中經更新的增益輪廓可係一二維輪廓，其涵蓋在像素陣列24之X及Y兩個側向維度中的像素增益值。

根據一實施例，提供一顯示器，其包括一像素陣列及一背光，該像素陣列經組態以顯示影像，該背光經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，該背光具有一二維胞陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、一漫射器、以及經散布的支撐柱，該等支撐柱經組態以支撐該漫射器，該等支撐柱包括白色聚合物部分。

根據另一實施例，該等支撐柱包括清透聚合物部分。

根據另一實施例，該等清透聚合物部分之各者覆蓋該等白色聚合物部分之各別一者的至少部分。

根據另一實施例，該等清透聚合物部分係逐漸變細。

根據另一實施例，該等白色聚合物部分具有圓化尖端，該等圓化尖端之各者係由該等清透聚合物部分之各別一者所覆蓋。

根據另一實施例，該等白色聚合物部分係圓柱狀。

根據另一實施例，該顯示器包括螺釘，各螺釘將該等支撐柱的各別一者附接至該印刷電路。

根據另一實施例，該顯示器包括彈性墊片，該等彈性墊片之各別一者係插置在各螺釘之至少部分與該印刷電路之間。

根據另一實施例，該等支撐柱係由該漫射器中的突起部形成。

根據另一實施例，該等支撐柱的至少一些係圓錐形。

根據另一實施例，該等圓錐形支撐柱在該漫射器處所具有的直徑小於在該印刷電路處所具有的直徑。

根據另一實施例，該顯示器包括在該印刷電路上之一光學感測器陣列，該等光學感測器測量該漫射器與該印刷電路間之各別的分隔距離。

根據另一實施例，該等支撐柱係連同該等光學感測器散布於該印刷電路上。

根據另一實施例，該顯示器包括具有一查找表之顯示器驅動器電路系統，該查找表經組態以維持一像素增益輪廓，該像素增益輪廓跨該像素陣列針對背光強度變動補償影像。

根據另一實施例，該顯示器包括控制電路系統，其經組態以回應於來自該光學感測器陣列之該等分隔距離的測量而更新該查找表中的該像素增益輪廓。

根據另一實施例，該等光學感測器各包括一發光二極體及一光偵測器，該光偵測器經組態以偵測已自該漫射器反射之來自該發光二極體的光。

根據一實施例，提供一顯示器，其包括一像素陣列及一背光，該像素陣列經組態以顯示影像，該背光經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，該背光具有一二維胞陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、一漫射器、以及支撐柱的一陣列，該等支撐柱係以黏著劑附接至該漫射器，且經組態以分隔該漫射器與該印刷電路。

根據另一實施例，該等支撐柱包括相鄰於該漫射器之清透聚合物部分。

根據另一實施例，該顯示器包括在該印刷電路上之光學感測器，該等光學感測器經組態以測量該漫射器與該印刷電路間之各別的分隔距離。

根據一實施例，提供一顯示器，其包括一像素陣列及一背光，該像素陣列經組態以顯示影像，該背光經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，該背光具有一二維胞陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、及一漫射器，且該背光包括支撐柱及光學感測器，該等支撐柱經組態以使該漫射器與該印刷電路分隔一距離，該等光學感測器測量該印刷電路與該漫射器之間的各別距離。

前文僅係說明性的，並可對所述實施例作出各種修改。前述的實施例可個別或以任何組合來實施。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧殼體

14‧‧‧顯示器

16‧‧‧像素

18‧‧‧支架

20‧‧‧觀看者；使用者

22‧‧‧方向

24‧‧‧像素陣列

26‧‧‧光學膜；像素

28‧‧‧膜

30‧‧‧磷光層；層

32‧‧‧二色性濾光器（層）

34‧‧‧光漫射器（光漫射器層）

34'‧‧‧光漫射層

34L‧‧‧表面

34P‧‧‧部分；柱；支撐柱

36‧‧‧光源陣列；陣列

38‧‧‧光源；發光二極體

38C‧‧‧背光胞；胞

38D‧‧‧發光二極體

42‧‧‧背光單元；背光

44‧‧‧光線；照明；背光照明

60‧‧‧印刷電路；層

60U‧‧‧上部表面

61‧‧‧金屬底板

68‧‧‧（腔式）反射器

70‧‧‧透明圓頂結構

72‧‧‧粒子

80-1‧‧‧光線

80-2‧‧‧光線

80‧‧‧光

80A‧‧‧光線

80B‧‧‧光線

80C‧‧‧光線

90‧‧‧支撐柱；柱

90B‧‧‧下部部分

90C‧‧‧（清透）部分

90F‧‧‧上部部分

90W‧‧‧下部柱部分；白色部分

90WR‧‧‧部分；柱部分

92‧‧‧反射白色表面；表面；黏著劑

94‧‧‧黏著劑

96‧‧‧螺釘

97‧‧‧濾光器層

97'‧‧‧介電層

100‧‧‧彈性墊片

102‧‧‧支撐結構；開口

104‧‧‧光學感測器

104D‧‧‧偵測器

104L‧‧‧光源

106‧‧‧開口

108‧‧‧實線

108'‧‧‧曲線

110‧‧‧實線

110'‧‧‧曲線

112‧‧‧實線；曲線

112'‧‧‧曲線

114‧‧‧曲線

114'‧‧‧曲線

120‧‧‧控制電路系統

122‧‧‧輸入-輸出裝置

124‧‧‧顯示器驅動器電路系統

128‧‧‧查找表

130‧‧‧感測器資料處理電路系統

136‧‧‧路徑

138‧‧‧路徑

H‧‧‧分隔距離/光學距離/高度

［圖1］係根據一實施例之具有一顯示器之一說明性電子裝置的圖。 ［圖2］係根據一實施例之一說明性顯示器的截面側視圖。 ［圖3］係根據一實施例之用於一直下式背光單元之具有成列及成行的光源胞之一說明性背光胞陣列的頂視圖。 ［圖4］係根據一實施例之一背光胞的一腔式反射器中之一說明性光源（諸如一發光二極體）的截面側視圖。 ［圖5］係根據一實施例之用於一背光之一說明性透明支撐柱的截面側視圖。 ［圖6］係根據一實施例之至少部分地由一節清透塑膠覆蓋之具有一節白色塑膠之一說明性支撐柱的截面側視圖。 ［圖7］係根據一實施例之至少部分地由一節清透塑膠覆蓋之具有一節白色塑膠（其具有一圓化尖端）之一說明性支撐柱的一部分的截面側視圖。 ［圖8］係根據一實施例之具有一支撐柱之一說明性漫射器層的一部分的截面側視圖，該支撐柱所具有的類型可由該漫射器層之一整體部分形成。 ［圖9］係根據一實施例之用於具有一倒置圓錐體形狀之一背光之一說明性支撐柱的截面側視圖。 ［圖10］係根據一實施例之一說明性腔式反射器的截面側視圖，該腔式反射器係形成於可作為用於一漫射器層之支撐結構的一固體支撐結構上方。 ［圖11］係根據一實施例之在一背光中之一說明性漫射器層高度感測器的截面側視圖。 ［圖12］係根據一實施例之用於一背光之支撐柱與漫射器層高度感測器之一說明性陣列的頂視圖。 ［圖13］係根據一實施例之顯示背光強度可如何依據側向位置而變化以及當一背光的一部分受壓縮時背光強度可如何變化的圖。 ［圖14］係根據一實施例之說明性像素增益輪廓的圖，該等像素增益輪廓可施加至用於一顯示器中之一像素陣列的影像資料以跨該顯示器補償背光強度變動。 ［圖15］係根據一實施例之電路圖，其顯示說明性電路系統，該電路系統係用於具有光學漫射器位置感測器之具有一顯示器的一電子裝置。

Claims (20)

1. 一種顯示器，其包含： 一像素陣列，其經組態以顯示影像；及 一背光，其經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，其中該背光具有一二維胞(cell)陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、一漫射器、以及經散布的支撐柱，該等支撐柱經組態以支撐該漫射器，其中該等支撐柱包括白色聚合物部分。
2. 如請求項1之顯示器，其中該等支撐柱包括清透聚合物部分。
3. 如請求項2之顯示器，其中該等清透聚合物部分之各者覆蓋該等白色聚合物部分之各別一者的至少部分。
4. 如請求項2之顯示器，其中該等清透聚合物部分係逐漸變細(tapered)。
5. 如請求項2之顯示器，其中該等白色聚合物部分具有圓化尖端，該等圓化尖端之各者係由該等清透聚合物部分之各別一者所覆蓋。
6. 如請求項1之顯示器，其中該等白色聚合物部分係圓柱狀。
7. 如請求項1之顯示器，其進一步包含螺釘，各螺釘將該等支撐柱的各別一者附接至該印刷電路。
8. 如請求項7之顯示器，其進一步包含彈性墊片，其中該等彈性墊片之各別一者係插置在各螺釘之至少部分與該印刷電路之間。
9. 如請求項1之顯示器，其中該等支撐柱係由該漫射器中的突起部形成。
10. 如請求項1之顯示器，其中該等支撐柱的至少一些係圓錐形。
11. 如請求項10之顯示器，其中該等圓錐形支撐柱在該漫射器處所具有的直徑小於在該印刷電路處所具有的直徑。
12. 如請求項1之顯示器，其進一步包含在該印刷電路上的光學感測器之一陣列，該等光學感測器測量該漫射器與該印刷電路間之各別的分隔距離。
13. 如請求項12之顯示器，其中該等支撐柱係連同該等光學感測器散布於該印刷電路上。
14. 如請求項12之顯示器，其進一步包含具有一查找表之顯示器驅動器電路系統，該查找表經組態以維持一像素增益輪廓，該像素增益輪廓跨該像素陣列針對背光強度變動補償該等影像。
15. 如請求項14之顯示器，其進一步包含控制電路系統，該控制電路系統經組態以回應於來自光學感測器之該陣列之該等分隔距離的測量而更新該查找表中的該像素增益輪廓。
16. 如請求項13之顯示器，其中該等光學感測器各包括一發光二極體及一光偵測器，該光偵測器經組態以偵測已自該漫射器反射之來自該發光二極體的光。
17. 一種顯示器，其包含： 一像素陣列，其經組態以顯示影像；及 一背光，其經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，其中該背光具有一二維胞陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、一漫射器、以及支撐柱的一陣列，該等支撐柱係以黏著劑附接至該漫射器且經組態以分隔該漫射器與該印刷電路。
18. 如請求項17之顯示器，其中該等支撐柱包括相鄰於該漫射器的清透聚合物部分。
19. 如請求項18之顯示器，其進一步包含在該印刷電路上之光學感測器，該等光學感測器經組態以測量該漫射器與該印刷電路間之各別的分隔距離。
20. 一種顯示器，其包含： 一像素陣列，其經組態以顯示影像；及 一背光，其經組態以產生用於該像素陣列的背光照明，其中該背光具有一二維胞陣列，各胞包括一光源與一反射器、在其上安裝該等光源的一印刷電路、及一漫射器，且其中該背光進一步包含支撐柱及光學感測器，該等支撐柱經組態以使該漫射器與該印刷電路分隔一距離，該等光學感測器測量該印刷電路與該漫射器之間的各別距離。