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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201280074906.7(22)申请日 2012.07.25F21S 2/00(2006.01)C09K 11/06(2006.01)F21Y 101/02(2006.01)(71)申请人 英派尔科技开发有限公司地址 美国特拉华州(72)发明人 俊一郎黑木 贤一桥诘(74)专利代理机构 北京市铸成律师事务所 11313代理人 孟锐(54) 发明名称背光系统(57) 摘要背光系统包括第一导光层、第一光源、第二导光层和第二光源。第一光源被配置成发射第一光到第一导光层中。第二导光层布置在第一导光层的第一表面上。第二导光层包含光激发的荧光团。。
2、第二光源被配置成发射第二光到第二导光层中,这与第一光源的发射同步。(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.01.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/004741 2012.07.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/016871 EN 2014.01.30(51)Int.Cl.(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5页 说明书9页 附图6页(10)申请公布号 CN 104508352 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104508352 A1/5 页21.背光系统,其包括 :第一导光层 ;多个第一光源,所述多个第。
3、一光源被布置在所述第一导光层的至少一侧的边缘上和被配置成发射第一光经过所述边缘到达所述第一导光层中 ;第二导光层,其被布置在所述第一导光层的第一表面上,并且其中包含光激发的荧光团 ;和多个第二光源,所述多个第二光源被布置在所述第二导光层的至少一侧的边缘上和被配置成与所述第一光源的发射同步而发射第二光经过所述边缘到达所述第二导光层中,其中所述第一导光层被配置成在其中传播所述第一光和发射所述第一光经过所述第二导光层的一部分,和其中所述第二导光层被配置成在其中传播所述第二光和发射由来自所述部分的所述第二光照射的光激发的荧光团引起的白光。2.权利要求 1 所述的背光系统,进一步包括反射层,其被布置在所。
4、述第一导光层的与所述第一表面相反的第二表面上。3.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述第一光源中的至少一个被布置在所述第一导光层的第一侧的边缘上,和所述第一光源中的至少另一个被布置在与其所述第一侧垂直的所述第一导光层的第二侧的边缘上,和其中所述第二光源中的至少一个被布置在所述第二导光层的第一侧的边缘上,和所述第二光源中的至少另一个被布置在与其所述第一侧垂直的所述第二导光层的第二侧的边缘上。4.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述第一光源中的每个是发光二极管,其被配置成发射白光。5.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述第一光源中的每个是被配置成发射白光的一组发光二极管,所述发光二极管的组包。
5、括发射红光的二极管、发射绿光的二极管和发射蓝光的二极管。6.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述第二光源中的每个是被配置成发射紫外光的发光二极管。7.权利要求 6 所述的背光系统,其中所述光激发的荧光团是紫外线激发的荧光团,其适于通过紫外光照射而发射白光。8.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述光激发的荧光团由金属配合物组成。9.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述光激发的荧光团由选自如下的至少一种金属配合物组成 :铕配合物、铌配合物、镨配合物、钕配合物、钐配合物、钆配合物、铽配合物、镝配合物、钬配合物、铒配合物、铥配合物和镱配合物。10.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述光激发的荧。
6、光团由选自由如下式 (1) 至(10) 表示的化合物构成的组的至少一种金属配合物组成 :权 利 要 求 书CN 104508352 A2/5 页3( 其中,R1、R2、R3和R4各自独立代表有机基团,和 R1和R2彼此不同 ) ;( 其中,R1、R2、R3和R4各自独立代表有机基团,和 R1和R2彼此不同 ) ;( 其中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18) ;( 其中,m 和 n 各自独立地是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18) ;( 其中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18) ;权 利 要 求 书CN 104508352 A3/5 页4(其中,n是。
7、从1至18的整数,包括1和18,和D代表氘);( 其中,D 代表氘 ) ;( 其中,D 代表氘 ) ;( 其中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18) ;权 利 要 求 书CN 104508352 A4/5 页5( 其中,D 代表氘 )。11.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述第二导光层由透明聚合物材料形成。12.权利要求 11 所述的背光系统,其中所述透明聚合物材料是丙烯酸类树脂或热塑性弹性体。13.权利要求 12 所述的背光系统,其中所述丙烯酸类树脂是聚 ( 甲基丙烯酸甲酯 )。14.权利要求 12 所述的背光系统,其中所述热塑性弹性体是选自如下的至少一种热塑性弹性体 :。
8、烯烃型弹性体、含聚丙烯的橡胶、苯乙烯基弹性体、基于丙烯酰基的弹性体、聚氨基甲酸酯基弹性体、硅橡胶、硅氧烷弹性体、聚碳酸酯膜和透明聚酰亚胺。15.权利要求 2 所述的背光系统,其中所述反射层包含至少一种选自如下的材料 :金属、金属氧化物和聚合物。16.权利要求2所述的背光系统,其中所述反射层由至少一种具有折射率为1.7或更高的材料组成。17.权利要求 1 所述的背光系统,其中所述光激发的荧光团的浓度被限定为随着与所述第二导光层的至少一侧的边缘的距离增加而增加。18.显示系统,其包括背光系统、其中所述背光系统包括 :第一导光层 ;多个第一光源,所述多个第一光源被布置在所述第一导光层的至少一侧的边缘。
9、上和被配置成发射第一光经过所述边缘到达所述第一导光层中 ;第二导光层,其被布置在所述第一导光层的第一表面上,并且其中包含光激发的荧光团 ;和多个第二光源,所述多个第二光源被布置在所述第二导光层的至少一侧的边缘上和被配置成与所述第一光源的发射同步而发射第二光经过所述边缘到达所述第二导光层中,其中所述第一导光层被配置成在其中传播所述第一光和发射所述第一光经过所述第二导光层的一部分,和其中所述第二导光层被配置成在其中传播所述第二光和发射由来自所述部分的所述第二光照射的光激发的荧光团引起的白光。19.控制背光系统照明的方法,所述方法包括 :确定具有第一导光层和布置在所述第一导光层的表面上的第二导光层的。
10、背光系统的一部分,所述第二导光层中包含光激发的荧光团 ;根据所述确定的部分选择多个第一光源中的至少一个和多个第二光源中的至少一个,所述多个第一光源被布置在所述第一导光层的至少一侧的边缘上,所述多个第二光源被布置在所述第二导光层的至少一侧的边缘上 ;和通过所述至少一个第一光源发射第一光穿过所述第一导光层的所述至少一侧的所述边缘,同时,与所述至少一个第一光源的发射同步,通过所述至少一个第二光源发射第二光穿过所述第二导光层的所述至少一侧的所述边缘。20.权利要求 19 所述的方法,其中所述第一光是白光和所述第二光是紫外光。21.权利要求 20 所述的方法,其中所述光激发的荧光团是紫外线激发的荧光团,。
11、其被配置成通过紫外光的照射发射白光。22.制造背光系统的方法,所述方法包括 :权 利 要 求 书CN 104508352 A5/5 页6提供第一导光层 ;布置多个第一光源在所述第一导光层的至少一侧的边缘上,以便发射第一光经过所述边缘到达所述第一导光层中 ;提供第二导光层,所述第二导光层中包含光激发的荧光团 ;布置所述第二导光层在所述第一导光层的第一表面上 ;和布置多个第二光源在所述第二导光层的至少一侧的边缘上,以便发射第二光经过所述边缘到达所述第二导光层中,其中所述第一导光层被配置成在其中传播所述第一光和发射所述第一光经过所述第二导光层的一部分,和其中所述第二导光层被配置成在其中传播所述第二光。
12、和发射由来自所述部分的所述第二光照射的光激发的荧光团引起的白光。23.权利要求 22 所述的方法,进一步包括布置反射层在所述第一导光层的与所述第一表面相反的第二表面上。24.权利要求 22 所述的方法,其中所述第二导光层的提供包括限定所述光激发的荧光团的浓度,以便随着与所述第二导光层的所述至少一侧的边缘的距离增加而增加。权 利 要 求 书CN 104508352 A1/9 页7背光系统背景技术0001 液晶显示器 (LCD) 是利用液态晶体的光调制性质的显示设备。由于液态晶体(crystal liquids) 不直接发射光,LCD 需要表面光源来均匀地照射面板或屏的整个表面。背光照明是众所周知。
13、的表面光源技术的实例,因而,背光系统通常被用于这样的 LCD。发光二极管 (LED) 和冷阴极荧光灯 (CCFL) 是用于背光系统的光源的实例。0002 根据这样的光源被布置的位置,存在两种类型的背光系统 :边缘光型背光系统和直接型 (direct type) 背光系统。在边缘光型背光系统中,光源被布置在导光板的侧表面上。另一方面,在直接型背光系统中,光源被直接布置在液晶面板下面。另外,在背光系统中利用例如局部调光 (dimming) 技术在光源上进行调光。局部调光技术是指这样的技术 :其将背光系统的光出射表面分成多个区域,然后对各个区域进行光强度控制。0003 发明概述0004 背光系统可包。
14、括第一导光层、多个第一光源、第二导光层和多个第二光源。多个第一光源可被布置在第一导光层的至少一侧边缘上。另外,多个第一光源可被配置成发射第一光经过第一导光层的至少一侧边缘到达第一导光层中。第二导光层可被布置在第一导光层的第一表面上。另外,第二导光层中可包含光激发的荧光团。多个第二光源可被布置在第二导光层的至少一侧边缘上。另外,多个第二光源可被配置成发射第二光经过第二导光层的至少一侧边缘到达第二导光层中,这与第一光源的发射同步。第一导光层可被配置成传播其中的第一光和发射第一光经过第二导光层的一部分。第二导光层可被配置成传播其中的第二光和从所述部分发射由第二光照射 (illuminated) 的光。
15、激发的荧光团引起的白光。0005 显示系统可包括上述背光系统。0006 控制本公开背光系统的照明的方法可包括确定一部分上述背光系统。控制本公开背光系统的照明的方法可包括根据确定的背光系统的部分,选择多个第一光源中的至少一个和多个第二光源中的至少一个。控制本公开背光系统的照明的方法可包括通过至少一个第一光源发射第一光经过第一导光层的至少一侧边缘,同时通过至少一个第二光源发射第二光经过第二导光层的至少一侧边缘,这与至少一个第一光源的发射同步。0007 下面描述制造本公开上述背光系统的方法。0008 附图简述0009 图 1 是示意性剖面图,显示根据本公开布置的背光系统的实例。0010 图 2 是示。
16、意性俯视图 (top-down view),显示根据本公开布置的背光系统的实例。0011 图 3 是示意性透视图,显示根据本公开布置的背光系统的实例。0012 图 4 是示意性俯视图,显示根据本公开布置的背光系统的实例。0013 图 5 是示意性透视图,显示根据本公开布置的背光系统的实例。0014 图 6 是流程图,显示控制根据本公开布置的背光系统的照明的方法实例。0015 图 7 是方块图,显示针对根据本公开的背光系统布置的计算设备的实例。0016 图 8 是流程图,显示制造根据本公开布置的背光系统的方法的实例。0017 发明详述说 明 书CN 104508352 A2/9 页80018 在。
17、以下详细描述中,参考附图,所述附图构成说明书的一部分。在附图中,类似的符号通常确定类似的组件,除非上下文另外说明。另外,附图意图是解释性的,并且可以不按照比例绘制。在发明详述、附图和权利要求书中描述的示例性实施方式不意图是限制性的。可利用其他实施方式,也可进行其他改变,而不背离本文呈现的主题的精神或范围。应该容易地理解,如本文一般性描述地和附图中所示的,本公开的方面可以以各种不同的构型被布置、替换、组合、分离和设计,其均在本文中被明确地考虑。0019 本公开描述针对背光照明的技术、结构、设备、装置、系统和方法,在所述背光照明中,第一光由多个第一光源中的至少一个被引入到第一导光层中 ;和与此同步。
18、,第二光由在层压方向上与所述多个第一光源中的至少一个位于相同位置的多个第二光源中的至少一个被引入到第二导光层中。0020 背光系统0021 图1-3显示根据本公开布置的背光系统的非限制性实例。如示于图1,本公开的背光系统10可包括第一导光层100、多个第一光源110、第二导光层200和多个第二光源210。0022 第一光源0023 作为非限制性实例,多个第一光源 110 可被布置在第一导光层 100 的至少一侧的边缘上。另外,如示于图 4 和 5,第一光源 110 中的至少一个可被布置在第一导光层 100 的第一侧的边缘上,和第一光源 110 中的至少另外一个可被布置在与第一导光层 100 的。
19、第一侧垂直的第二侧的边缘上。多个第一光源 110 可被配置成发射第一光经过第一导光层 100的所述至少一侧的边缘到达第一导光层100中。作为进一步的非限制性实例,第一光源110中的每个可以是发光二极管,其被配置成发射可见光,诸如但不限于白光或仿白光 (pseudo white light)。作为进一步的非限制性实例,第一光源 110 中的每个可包括一组被配置成发射白光的发光二极管,例如发射红光的二极管、发射绿光的二极管和发射蓝光的二极管。0024 第二光源0025 作为非限制性实例,多个第二光源 210 可被布置在第二导光层 200 的至少一侧的边缘上。另外,如示于图 4,第二光源 210 中。
20、的至少一个可被布置在第二导光层 200 的第一侧的边缘上,和第二光源 210 中的至少另外一个可被布置在与第二导光层 200 的第一侧垂直的第二侧的边缘上。作为进一步的非限制性实例,多个第二光源 210 可被配置成发射第二光经过第二导光层 200 的所述至少一侧的所述边缘到达第二导光层 200 中,这与第一光源 110 的发射同步。作为进一步的非限制性实例,第二光源 210 中的每个是发光二极管,其被配置成发射不可见光,诸如但不限于紫外光。0026 第一导光层0027 第一导光层 100 可被配置成在其中传播第一光。一部分第一光可随着其行进经过第一导光层 100 而被漫射,因此被发射经过第一导。
21、光层 100 的一部分到达第二导光层 200。第一导光层 100 可由例如聚 ( 甲基丙烯酸甲酯 )、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二酯形成。第一导光层 100 的厚度的非限制性实例可以在大约 100 微米和大约 5 毫米之间的范围内。0028 第二导光层0029 第二导光层 200 可被配置成在其中传播第二光和发射由来自第二导光层的所述部分的第二光照射的光激发的荧光团 220 引起的白光。第二导光层 200 可被布置在第一导说 明 书CN 104508352 A3/9 页9光层 100 的第一表面上。第二导光层 200 厚度的非限制性实例可以在例如大约 100 微米和大约 5 毫米之间的。
22、范围内。0030 第二导光层200中可包含光激发的荧光团220。作为非限制性实例,光激发的荧光团220可适于通过紫外光的照射发射白光。作为另外的非限制性实例,光激发的荧光团220可由金属配合物组成,但不限于由金属配合物组成。作为进一步的非限制性实例,包括光激发的荧光团 220 的金属配合物可以是选自如下的至少一种金属配合物 :铕配合物、铌配合物、镨配合物、钕配合物、钐配合物、钆配合物、铽配合物、镝配合物、钬配合物、铒配合物、铥配合物和镱配合物。另外,金属配合物的具体实例可以是选自由下式 (1) 至 (10) 表示的化合物的至少一种金属配合物。其中包含光激发的荧光团 220 的第二导光层 200。
23、 可允许背光系统 10 提供高对比率。应该理解,对比率是指最大发光度和最小发光度之间的对比度 ( 最大发光度 / 最小发光度 )。0031 【化学式 1】0032 0033 在式 (1) 中,R1、R2、R3和R4各独立代表有机基团,和 R1和R2彼此不同。R1、R2、R3和R4的具体实例可以是例如具有 1 至 18 个碳原子的烷基基团,或具有 3 至 12 个碳原子的烷基基团。随着烷基碳数目由下限增加,由式 (1) 表示的化合物的溶解度提高,而随着烷基碳数目由上限下降,由式 (1) 表示的化合物的热稳定性提高。0034 【化学式 2】0035 0036 在式 (2) 中,R1、R2、R3和R。
24、4各独立代表有机基团,和 R1和R2彼此不同。R1、R2、R3和R4的具体实例可以是例如具有 1 至 18 个碳原子的烷基基团,或具有 3 至 12 个碳原子的烷基基团。随着烷基碳数目由下限增加,由式 (2) 表示的化合物的溶解度提高,而随着烷基碳数目由上限下降,由式 (2) 表示的化合物的热稳定性提高。0037 【化学式 3】0038 说 明 书CN 104508352 A4/9 页100039 在式 (3) 中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18,并且,作为非限制性实例,可以是从 3 至 12 的整数,包括 3 和 12。随着 n 由下限增加,由式 (3) 表示的化合物的溶。
25、解度提高,而随着 n 由上限下降,由式 (3) 表示的化合物的热稳定性提高。0040 【化学式 4】0041 0042 在式 (4) 中,m 和 n 各自独立地是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18,并且,作为非限制性实例,可以是从 3 至 12 的整数,包括 3 和 12。随着 m 和 n 由下限增加,由式 (4) 表示的化合物的溶解度提高,而随着 m 和 n 由上限下降,由式 (4) 表示的化合物的热稳定性提高。0043 【化合物 5】0044 0045 在式 (5) 中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18,并且,作为非限制性实例,可以是从 3 至 12 的整数,包括 3 和 12。随着 n 由下限增加,由式 (5) 表示的化合物的溶解度提高,而随着 n 由上限下降,由式 (5) 表示的化合物的热稳定性提高。0046 【化学式 6】0047 0048 在式 (6) 中,n 是从 1 至 18 的整数,包括 1 和 18,并且,作为非限制性实例,可以是从 3 至 12 的整数,包括 3 和 12。随着 n 由下限增加,由式 (6) 表示的化合物的溶解度提高,而随着 n 由上限下降,由式 (6) 表示的化合物的热稳定性提高。在式中 (6),D 代表氘。0049 【化学式 7】0050 说 明 书CN 104508352 A。