[发明专利]局部可调光型光导板以及包含该光导板的显示装置

说明书

本文公开了背光单元，其包含光导组装件(110)和至少一个光源(125)，所述光导组装件(110)包含光导板(105)和至少一个光阀层(115)，所述光源(125)光耦合至光导板(105)，其中，光导组装件(110)的区域配置成在激活状态与非激活状态之间切换，其中，激活状态透射至少约90％的入射光线，而非激活状态透射小于约10％的入射光线。还公开了包含所述背光单元的显示装置以及用于显示图像的方法。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119要求2016年3月31日提交的序列号为62/316011的美国临时申请的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

本公开的领域

本公开总体上涉及光导板和包含所述光导板的显示装置，更具体而言，涉及局部可调光的侧光式(edge-lit)光导板和装置。

背景

液晶显示器(LCD)被广泛用于各种电子产品中，例如手机、笔记本电脑、电子平板电脑、电视机和计算机显示器。然而，相比于其它显示技术，LCD可在亮度、对比度、效能和/或可视角度上受限。例如，相比于其它显示技术，一直存在需要常规LCD具有更高对比度、色域和/或亮度且平衡功率要求和装置尺寸(例如厚度)的要求。

LCD可包含背光单元(BLU)，其用于产生可随后被转化、过滤和/或偏振以产生所需图像的光线。BLU可以是侧光式的，例如包含至少一个耦合至光导板(LGP)边缘的光源，或者是背光式(back-lit)的，例如包含设置于LCD面板后方的二维阵列光源。直下式(direct-lit)BLU可具有相比于侧光式BLU而言对比度得到改善的优势。例如，为了产生图像的暗区，可关闭直下式BLU的各个光源，以提供局部调光。然而，为了实现所需的光线均匀性以及/或者为了避免直下式BLU中产生热点，可将光源定位于与LGP相距一定距离，从而使得显示器的总厚度大于侧光式BLU的总厚度。

因此，如果能够提供用于解决一个或更多个上述缺点的BLU，例如提供具有改善的对比度的更薄的显示装置用BLU，那将会是有利的。此外，如果能够提供厚度减小至与侧光式BLU相似且同时还能够提供与背光式BLU相似的局部可调能力的显示装置用BLU，那也将会是有利的。

发明简述

在各种实施方式中，本公开涉及背光单元，其包含光导组装件和至少一个光源，所述光导组装件包含光导板和至少一个光阀层，所述光源光耦合至光导板，且配置成将光线注入光导板中，其中，光导组装件还包含第一区域和第二区域，第一区域能够在激活状态与非激活状态之间切换。在一些实施方式中，在激活状态下，第一区域的发光表面透射至少约90％的注入光线，所述注入光线入射于第一区域的对应的面向背板的表面上，而在非激活状态下，第一区域的发光表面透射小于约10％的注入光线，所述注入光线入射于第一区域的对应的面向背板的表面上。在另一些实施方式中，在激活状态下，入射于发光表面上的注入光线的至少约90％被第一区域透射，而在非激活状态下，入射于发光表面上的注入光线的小于约10％被第一区域透射。本文还公开了包含所述背光单元的显示和照明装置以及用于显示图像的方法。

在某些实施方式中，光源可耦合至LGP的一个或更多个边缘。根据另一些实施方式，光导组装件的第二区域能够在激活状态与非激活状态之间切换。LGP可包含多个排列成二维阵列的片块，这些片块中的一个或更多个对应于LGP的第一区域或第二区域。光阀层可与发光表面或LGP的面向背板的表面接触或相邻。

在各种实施方式中，BLU还可包含配置成使第一区域和/或第二区域在激活状态与非激活状态之间切换的切换结构。切换时间可在例如约10毫秒(ms)至约10秒(s)的范围内。切换机构可引起LGP与毗邻LGP的光阀层的至少一部分之间的接触，或者其能够改变与LGP接触的光阀层的至少一部分的物理性质。根据某些实施方式，毗邻LGP的光阀层可包含漫射或光散射材料。在另一些实施方式中，可引发与LGP接触的光阀层的至少一部分改变偏振性(polarization)、折射率和/或纹理性质。