CN113383190A - 包括导光板的背光单元、制得的显示装置、制作和使用显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于显示装置中的液晶显示器(LCD)单元的背光单元和包括背光单元的显示装置。背光单元包括导光板(LGP)和第一光源。导光板具有两个主表面和在两个主表面之间的第一侧壁表面。第一光源与导光板的第一侧壁表面接触或接近，并且与导光板光学耦合。导光板的尺寸(例如长度)大于LCD单元的尺寸(例如长度)。第一光源的尺寸(例如长度)等于或大于LCD单元的尺寸(例如长度)。

Description

包括导光板的背光单元、制得的显示装置、制作和使用显示装 置的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2019年3月28日提交的美国临时申请No.62/825,207和于2018年11月30日提交的美国临时申请No.62/773,593的优先权，这些申请的内容被参考且通过引用的方式将其全部内容合并于此。

技术领域

本公开内容总体上涉及导光板和所得的显示装置。具体而言，所公开的主题涉及一种导光板、包括这种导光板的背光以及所得的显示装置。

背景技术

液晶显示器(LCD)用于各种电子设备，例如手机、笔记本电脑、电子平板电脑、电视和计算机监视器。LCD可以包括用于产生光的背光单元(BLU)，然后可以对光进行转换、过滤和/或偏振以产生所需的图像。但是，与其他显示装置相比，LCD在亮度、对比度、效率和视角方面可能会受到限制。持续需要改进的是亮度、对比度和色域，同时在功率要求和装置尺寸(例如，厚度)中取得平衡。

汽车显示器可以包括诸如LCD的多种显示器类型，并且被用作仪表盘显示器、中央堆叠显示器、平视显示器、后座娱乐显示器和电子反光镜显示器。由于广泛的行驶条件，这种汽车显示器需要经受高低温度和湿度循环。这些显示器还必须足够亮以允许在阳光下的可读性。为了达到这一性能，最近的汽车显示器正朝着1000尼特或更大亮度发展。

除了常规的平面和刚性显示装置之外，还非常需要弯曲和/或柔性的显示装置。导光板和背光单元大多是非柔性的。

因此，有利的是提供具有柔性背光的弯曲和/或柔性显示装置，例如汽车显示器，并且提供良好的亮度和阳光下可读性。

发明内容

本公开内容提供了一种用于显示装置中的液晶显示(LCD)单元的背光单元和所得的显示装置。

根据一些实施例，背光单元包括导光板(LGP)和第一光源。LGP具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面。第一光源与第一侧壁表面接触或接近，并且与LGP光学耦合。在一些实施例中，LGP的尺寸(例如长度)大于LCD单元的预定尺寸(例如长度)。例如，LGP的长度与LCD单元的长度之比为1.2或更高。诸如比率的范围的示例包括但不限于1.2-3、2-3、3-5或任何合适的范围。LGP的尺寸可以比一个LCD单元的尺寸大得多。LGP可用于照亮两个或更多个LCD单元。第一光源的尺寸(例如长度)等于或大于LCD单元的预定尺寸(例如长度)。在一些实施例中，LGP的长度可以大于第一光源的长度。

导光板(LGP)可以包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料或由该材料制成。LGP是透明的，具有高透光率，并且可以配置为用于柔性和刚性显示器。在一些实施例中，LGP包括强化玻璃或由强化玻璃制成。这种玻璃通过以热方式或化学和热方式进行离子交换来化学强化。LGP的厚度在约0.01mm到约6mm的范围内，例如约0.01mm到约0.6mm，约0.01mm到约0.7mm，或约0.01mm到约1.6mm，或任何其他合适的范围。LGP被配置为可动态弯曲到约100mm的最小曲率半径。例如，曲率半径可以在约100mm到约10,000mm、约100mm到约5,000mm、约100mm到约4,000mm、约100mm到约3,000mm、约100mm到约2,000mm、约100mm到约1,000mm、约100mm到约400mm、约200mm到约400mm、约100mm到约500mm的范围内，或任何其他合适的范围。

在一些实施例中，LGP由具有任何适合于刚性显示器应用的厚度的任何玻璃制成。在一些实施例中，LGP由具有适合于柔性和刚性显示器应用的厚度的聚合物制成。

在一些实施例中，导光板还包括与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，并且背光单元包括与第二侧壁表面接触或接近并且与导光板光学耦合的第二光源。每个光源沿LCD屏幕或LGP的长度方向(即，较长的侧边)设置。还可以沿LCD屏幕或LGP的宽度方向设置第三光源。该配置可以与沿LCD屏幕或LGP的长度方向设置两个光源结合使用。

在一些实施例中，每个光源包括多个分立的发光二极管(LED)。每个分立的LED具有长度(Pw)。多个分立的LED以具有单位尺寸或间距(P)的重复图案以0.5至0.95(例如0.75至0.86)范围内的Pw/P之比设置。间距(P)包括一个LED的长度和两个相邻LED之间的间隙。

在一个方面，本公开内容提供了一种显示装置，该显示装置包括LCD单元和如本文所述的背光单元。LGP具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面。第一光源与第一侧壁表面接触或接近，并且与导光板光学耦合。LGP的尺寸(例如长度)大于LCD单元的尺寸(例如长度)。第一光源的尺寸(例如长度)等于或大于LCD单元的长度。LGP的长度可以大于第一光源的长度。

在一些实施例中，导光板(LGP)的尺寸(例如长度)比LCD单元的尺寸(例如长度)大得多，并且被配置为照亮一个或多个附加的LCD单元。

导光板(LGP)可以包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料或由该材料制成。例如，在一些实施例中，LGP包括化学或热强化玻璃或由该强化玻璃制成。LGP的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，并且LGP被配置为可动态弯曲到500mm或更小或者约100mm到约500mm的最小曲率半径。曲率半径可以在100mm到1,000mm(例如，100-400mm或200-400mm)的范围内。光源和侧壁表面之间的间隙可以小于约0.01mm。在一些实施例中，光源可以直接接触LGP的侧壁表面。

在一些实施例中，每个光源包括多个分立的LED。每个LED具有长度(Pw)。多个分立的LED以具有单位尺寸(P)的重复图案以0.5至0.95(例如0.75至0.86)范围内的Pw/P之比设置。

显示装置还可以包括一个或多个部件，例如光提取器、反射器、至少一个棱镜膜、触摸面板、覆盖透镜及其组合。

根据一些实施例，所描述的显示装置包括由玻璃制成的LGP，并且可以被配置用于任何合适的领域中的弯曲或柔性显示器应用，例如汽车显示器应用。在一些实施例中，这种装置包括至少一个LCD单元和背光单元。背光单元包括LGP和第一光源。LGP具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面。第一光源与第一侧壁表面接触或接近。导光板的尺寸(例如长度)大于至少一个LCD单元的尺寸(例如长度)。第一光源的尺寸(例如长度)等于或大于至少一个LCD单元的尺寸。LGP由玻璃制成。在一些实施例中，LGP的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，并且LGP被配置为可动态弯曲至100mm的最小曲率半径，例如100mm到1,000mm或约100mm到约500mm的范围内的最小曲率半径。在一些实施例中，导光板还包括与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，并且背光单元包括与第二侧壁表面接触或接近并与LGP光学耦合的第二光源。

在一些实施例中，每个光源包括多个分立的LED，多个分立的LED以具有单位尺寸或间距(P)的重复图案以0.5至0.95(例如0.75至0.86)范围内的Pw/P之比设置，其中Pw是每个LED的长度。

如本文所述的所得背光单元和所得显示装置具有高亮度。例如，在一些实施例中，在电流在约10mA到30mA范围内的情况下，背光单元具有约15,000尼特到约68,000尼特的范围内的亮度，并且显示装置具有约1,000尼特到约4,700尼特的范围内的亮度。除了优异的亮度，背光和显示装置还具有其他性能，例如热稳定性。

本公开内容中提供的产品可以用于各种应用。例如，在一些实施例中，产品是包括柔性背光的汽车显示器，该柔性背光包括能够动态弯曲和阳光下可读的玻璃导光板。

其它的特征和优点将在下面的具体实施方式中阐述，并且对于本领域技术人员而言，这些特征和优点根据描述将是显而易见的，或者通过实践本文所述的实施例(包括随后的具体实施方式、权利要求书以及附图)而认识到。

应该理解，前面的一般描述和下面的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供进一步的理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了一个或多个实施例，并且与文字说明一起用于解释各种实施例的原理和操作。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下具体实施方式可以最好地理解本公开内容。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不一定按比例绘制。相反，为了清楚起见，各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。在整个说明书和附图中，相似的附图标记表示相似的特征。

图1A是示出根据一些实施例的示例性柔性显示装置的透视图。

图1B是示出根据一些实施例的具有示例性背光单元的示例性柔性显示装置的平面图，所述背光单元包括导光板(LGP)和一个光源。

图1C是示出根据一些实施例的具有示例性背光单元的示例性柔性显示装置的平面图，所述背光单元包括导光板(LGP)和两个光源。

图1D是示出根据一些实施例的图1C(沿线A-A’)的示例性柔性显示装置的截面图。

图2A是示出根据一些实施例的具有示例性尺寸的示例性显示装置的平面图。

图2B是根据一些实施例的图2A的示例性显示装置中的一个光源的示例性部分的放大图。

图3是示出在一些实施例中的示例性原型背光单元的性能的平面图。

图4示出了图3的原型背光单元的沿垂直和水平方向的空间亮度分布。

图5A-5C是示出根据一些实施例的当开启一个或两个光源时示例性原型背光单元的性能的平面图。

图6示出了根据一些实施例的当开启一个或两个光源时图5A-5C的原型背光单元(具有约为1.93的L_LED/L_LCD的比率)的沿中心水平线(B-B’)的空间亮度分布。

图7示出了根据一些实施例的当开启一个或两个光源时图5A-5C的原型背光单元(具有约为1的L_LED/L_LCD的比率)的沿中心水平线(B-B’)的空间亮度分布。

图8是示出根据一些实施例的用于改变示例性导光板的曲率半径的示例性设备的透视图。

图9A至图9B是示出根据一些实施例的示例性导光板以第一曲率半径(R1)和第二曲率半径(R2)动态弯曲的截面图。

图10是示出根据一些实施例的制造示例性显示装置的示例性方法的流程图。

图11是示出根据一些实施例的使用示例性显示装置的示例性方法的流程图。

具体实施方式

旨在结合附图来阅读示例性实施例的描述，附图应被认为是整个书面描述的一部分。在描述中，相对术语，例如“下部”，“上部”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”以及其派生词(例如，“水平”、“向下”、“向上”等)应该被解释为指代随后描述的或在所讨论的附图中所示的取向。这些相对术语是为了便于描述，并且不需要以特定的取向来构造或操作装置。关于附接、耦合等术语，诸如“连接”和“互连”指的是一种关系，其中结构直接或通过中间结构间接地彼此固定或附接，以及二者可移动的或刚性的附接或关系，除非另有明确说明。

为了在下文中的描述目的，应当理解，以下描述的实施例可以采取替代变型和实施例。还应理解，本文所述的具体制品、成分和/或过程是示例性的，不应视为限制性的。

在本公开内容中，单数形式“一”、“一者”和“该”包括复数引用，并且除非上下文另有明确指示，否则对特定数值的引用至少包括该特定值。当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解的是，特定值形成另一实施例。如本文所用，“约X”(其中X是数值)优选是指所列举的值(含)的±10％。例如，短语“约8”优选地是指7.2至8.8(含)的值。在存在的情况下，所有范围都是包含性的和可组合的。例如，当叙述范围“1至5”时，所叙述的范围应解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”、“2至5”等。另外，当肯定性地提供替代列表时，这种列表可以解释为意味着可以例如通过权利要求中的否定限制来排除任何替代。例如，当叙述“1至5”的范围时，所叙述的范围可以被解释为包括其中1、2、3、4或5中的任何一个被否定地排除的情况；因此，对“1至5”的叙述可以解释为“1和3至5，但没有2”，或者简单地“其中不包括2”。意图是，本文肯定性地叙述的任何部件、元素、属性或步骤都可以在权利要求书中明确排除，无论是否作为替代方案列出这些部件、元素、属性或步骤或者是否单独列出它们。

汽车显示器正朝着弯曲形状因子发展，该显示器可以包括弯曲的覆盖基板。在这样的显示器中使用的背光单元(BLU)可以是平坦的或弯曲的。弯曲的覆盖基板允许将显示器更沉浸式集成到汽车内部设计中的更广泛可能性。与具有平坦覆盖基板的显示器相比，弯曲显示器需要特殊的材料、处理设备和新颖的计量技术。为了满足汽车工业的高技术规格要求，弯曲的汽车显示器面临着技术挑战，例如应力引起的角部漏光和角部图像缺陷(mura)。同时，弯曲显示器必须以弯曲的形状保持背光的高亮度均匀性和机械可靠性，并且期望具有所需的小厚度并且具有二维(2D)局部调光能力。

更高级的汽车显示器正朝着可动态弯曲的形状因子发展，这意味着曲率半径可以根据用户的选择而变化。相反，上述的弯曲形状因子仅需要固定的曲率半径。

液晶显示器(LCD)可以是平坦的或弯曲的。弯曲LCD由于弯曲的BLU而具有更好的一致性。弯曲的BLU可以包括塑料导光板(LGP)，有时也称为导光膜(LGF)。当LGP的厚度较小(例如，比0.7毫米薄)时，基于塑料LGP的BLU可以具有柔性。薄塑料LGP可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)制成。

由于需要高通量和小的LED，基于薄塑料LGP的BLU可能不会产生实现汽车显示器的阳光下可读性的高亮度。发光二极管(LED)产生的大量热量会导致塑料LGP翘曲。为了减小热影响，保持LED和塑料LGP之间的间隙足够大，从而导致低的光耦合效率和更低的亮度。

另一方面，实现阳光下可读性的高亮度BLU可以由厚于2mm或3mm的厚塑料LGP制成。厚LGP允许使用更大的LED；但是，在这样的厚度下，LGP很脆，并且不具有允许动态弯曲的柔性。

本公开内容提供一种用于显示装置中的液晶显示器(LCD)单元的背光单元、所得的显示装置、该背光单元或显示装置的制造方法和使用方法。提供背光和所得的显示装置来满足不同应用中面临的挑战。例如，在一些实施例中，本公开内容提供一种包括柔性背光的显示装置，该柔性背光包括能够动态弯曲和阳光下可读的玻璃LGP。相关描述仅用于说明。本公开内容中提供的产品还可以包括用于弯曲显示器和刚性显示器的基于玻璃的LGP，并且可以包括用于柔性显示器和刚性显示器的基于聚合物的LGP。

在本公开内容中，术语“背光”和“背光单元”可互换使用。除非另有明确指示，否则本文中使用的术语“背光”或“背光单元”应理解为涵盖从显示器的背面照亮显示器的为显示器提供光的装置或照明形式。

LGP是透明的或基本透明的。如本文中所使用的，术语“透明”旨在表示厚度约为1mm的LGP在光谱的可见光区域(400-700nm)中具有大于约85％的透光率。例如，示例性的透明LGP在可见光范围内可以具有大于约85％的透光率，例如大于约90％，大于约95％或大于约99％的透光率，包括其间的所有范围和子范围。根据各种实施例，LGP可在可见光区域中具有小于约50％的透光率，例如小于约45％，小于约40％，小于约35％，小于约30％，小于约25％或小于约20％，包括其间的所有范围和子范围。在某些实施例中，示例性LGP可以在紫外(UV)区域(100-400nm)中具有大于约50％的透光率，例如大于约55％，大于约60％，大于约65％，大于约70％，大于约75％，大于约80％，大于约85％，大于约90％，大于约95％或大于约99％的透光率，包括其间的所有范围和子范围。

除非另有明确指示，否则本文中使用的术语“光学耦合”应理解为表示两个或更多个部件或设备互连以传输光波和/或光信号。例如，当光源与导光板光学耦合时，从光源发出的光被传输或耦合到导光板中。

除非另外明确指出，否则本文所用的术语“玻璃制品”或“玻璃”应理解为包含全部或部分由玻璃制成的任何物体。玻璃制品包括单块基板，或玻璃和玻璃、玻璃和非玻璃材料、玻璃和结晶材料、以及玻璃和玻璃陶瓷(包括非晶相和结晶相)的层压体。除非另有说明，否则所有玻璃组成均以基于氧化物的摩尔百分比(mol.％)表示。

“应力分布图”是相对于强化玻璃制品的位置的应力图。玻璃制品处于压缩应力下的压缩应力(CS)区域从第一表面延伸到制品的压缩深度(DOC)。中心拉伸区域从DOC延伸到玻璃制品的中心部分，并且包括玻璃制品处于拉伸应力下的区域。

如本文所用，压缩深度(DOC)是指玻璃制品内的应力从压缩应力变为拉伸应力的深度。在DOC处，应力从正(压缩)应力跨变到负(拉伸)应力，因此呈现出应力值为零。根据机械领域中通常使用的惯例，压缩表示为负(<0)应力，拉伸表示为正(>0)应力。然而，在整个说明书中，压缩应力(CS)和中心拉伸(CT)表示为正值或绝对值——即，如本文所述，CS＝|CS|，CT＝|CT|。最大中心拉伸(最大CT或CT_max)是指中心拉伸区域中的最大拉伸应力。最大压缩应力(最大CS或CS_max)是指CS区域中的最大CS应力。

如本文所用，术语“交换深度”、“层深度”(DOL)、“层的化学深度”和“化学层的深度”可以互换使用，大体上描述了对于特定离子发生由离子交换过程(IOX)所促进的离子交换的深度。DOL是指玻璃制品内的深度(即，从玻璃制品的表面到其内部区域的距离)，在该深度处金属氧化物或碱金属氧化物的离子(例如，金属离子或碱金属离子)扩散到玻璃制品中且离子的浓度达到最小值(由辉光放电-发射光谱法(GD-OES)确定)。在一些实施例中，DOL被给出为由离子交换(IOX)过程所引入的离子的最慢扩散或最大的交换深度。

除非另外说明，否则CT和CS在本文中以兆帕斯卡(MPa)表示，厚度以毫米表示，DOC和DOL以微米表示。

使用诸如Orihara Industrial Co.，Ltd.(日本)制造的FSM-6000之类的市售仪器，通过表面应力计(FSM)测量表面处的CS。表面应力测量依赖于与玻璃的双折射有关的应力光学系数(SOC)的精确测量。继而根据题为“用于测量玻璃应力-光学系数的标准测试方法”的ASTM标准C770-16中描述的程序C(玻璃盘法)来测量SOC，其全部内容通过引用的方式合并于此。

使用本领域已知的散射光偏振镜(SCALP)技术测量最大CT值。

取决于离子交换处理，可以通过FSM或SCALP测量DOC。在通过将钾离子交换到玻璃制品中而在玻璃制品中产生应力的情况下，FSM用于测量DOC。在通过将钠离子交换到玻璃制品中而产生应力的情况下，SCALP用于测量DOC。在通过将钾离子和钠离子交换到玻璃中而在玻璃制品中产生应力的情况下，通过SCALP测量DOC。认为钠的交换深度表示DOC，而钾离子的交换深度表示压缩应力大小的变化(但不是从压缩到拉伸的应力变化)。通过FSM测量这种玻璃制品中钾离子的交换深度(或DOL)。

折射近场(RNF)方法也可以用于测量应力分布的属性。当利用RNF方法时，将利用通过SCALP提供的最大CT值。特别是，通过RNF方法测量的应力分布被力平衡和校准到通过SCALP测量提供的最大CT值。RNF方法在题为“测量玻璃样品的分布特性的***和方法”的美国专利No.8,854,623中进行了描述，其全部内容通过引用的方式合并于此。特别地，RNF方法包括将玻璃制品相邻于参考块放置；生成偏振切换光束，该光束以1Hz到50Hz的速率在正交偏振之间进行切换；测量偏振切换光束中的功率量并生成偏振切换参考信号，其中在每个正交偏振中测得的功率量在彼此的50％之内。该方法还包括将偏振切换光束通过玻璃样品和参考块透射到玻璃样品中的不同深度，然后使用中继光学***将透射的偏振切换光束中继到信号光电检测器，信号光电检测器生成偏振切换检测信号。该方法还包括将检测信号除以参考信号以形成归一化检测信号，并依据归一化检测信号确定玻璃样品的分布特性。

在图1A-3、5和8-9B中，相似的项目由相似的附图标记表示，并且为了简洁起见，不再重复上面参考前述附图提供的结构的描述。图4、6和7示出了示例性装置的一些性能。参考图1A-3、5和8-9B中描述的示例性结构来描述图10-11中描述的方法。

本公开内容的一个方面涉及一种提供高亮度的背光，该背光由于其高亮度而实现了阳光下可读性，并且是可动态弯曲的，从而允许用户改变其曲率。在一或多个实施例中，背光还能够进行局部调光以节省功率和获得更高的动态范围。

背光的实施例可以用于形成电子部件的一部分的汽车显示器中，包括但不限于仪表盘显示器、中央堆叠显示器、平视显示器、后座娱乐显示器和电子反光镜显示器。在一个或多个实施例中，背光单元可以符合多种表面轮廓，可以与柔性LCD和柔性覆盖透镜集成在一起以形成柔性显示模块。

参考图1A，示例性显示装置10包括在虚线框中突出显示的可动态弯曲显示器20和背光30。在一些实施例中，包括LCD显示单元50的可弯曲显示器20可以是中央堆叠汽车显示器的一部分。在示例性显示装置10的正面16，电子按钮或控件18可以用于弯曲一部分或整个显示装置10，和/或选择要显示的期望信息。根据用户通过按下控件18的选择，可弯曲显示器20或整个显示装置10可以在长度(或垂直)方向上弯曲。除了显示单元(例如，LCD、OLED等)和背光之外，这种显示装置还需要可动态弯曲的覆盖基板。

参考图1B-1D，示例性显示装置60(或62)包括背光单元30和LCD单元50。背光单元30包括导光板(LGP)32和光源40。在一些实施例中，示例性显示装置60(或62)可以包括至少一个可动态弯曲显示器20，其在虚线区域中被突出显示以用于说明目的。整个装置可以是可动态弯曲的。除了如本文所述的光源40的数量和位置之外，图1B中所示的示例性显示装置60和图1C中所示的示例性显示装置62相同。

LGP 32具有第一主表面32a、与第一主表面32a相对的第二主表面32b以及在第一主表面32a和第二主表面32b之间的第一侧壁表面32c。第一光源40与第一侧壁表面32c接触或接近，并且与LGP 32光学耦合。

在一些实施例中，参考图1B，在示例性显示装置60中，第一光源40也可以沿着LGP32的宽度(或水平)方向设置。参考图1C，使用了两个光源40。LGP 32还包括与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面32c。背光单元30包括第二光源40，第二光源40与第二侧壁表面32c接触或接近并且与LGP光学耦合。每个光源40被设置为与LGP 32的两个相对的侧壁表面32c中的每一个接触或相邻。每个光源40沿着LGP 32或LCD屏幕或单元50的长度方向(即，较长侧边)或宽度方向设置。取决于LCD单元50的尺寸和取向，图1B和图1C中的配置可以单独或组合使用。除非另外明确指出，否则对第一光源40的描述也适用于另一光源，例如第二光源或第三光源。

光源40包括发光二极管(LED)，并且在一些实施例中可以是LED带。在一些实施例中，光源40还可包括OLED和荧光灯。光源40可以与LGP 32机械地耦接或安装在LGP 32上，或者与LGP 32粘合，例如，使用无机或有机粘合剂粘合。例如，诸如环氧树脂、硅树脂或聚酰亚胺的聚合物可以用于将光源40粘合到LGP 32上。

在一些实施例中，光源40和LGP 32的侧壁表面32c之间的间隙可以小于约0.01mm。在一些实施例中，光源可以直接接触LGP 32的侧壁表面。当LGP 32由薄的强化玻璃制成时，即使当光源40靠近或接触LGP 32时，LGP 32也可以耗散或承受任何可能产生的热量。因此，LGP 32的亮度显著提高。

参考图1D，显示装置60或62还可以包括一个或多个部件，诸如光提取器33、反射器31、扩散片34、至少一个棱镜膜36、触摸面板52、覆盖透镜54以及其任何组合。具有良好的透明度和图案化的微结构的光提取器可以可选地涂覆或印刷在LGP 32的第一和/或第二主表面上，以提高光均匀性。在一些实施例中，LGP 32仅是一层而没有其他涂层。如图1D所示，反射器(或底部反射器)31可以设置在LGP 32下方以将光反射回LGP 32。扩散片34和至少一个棱镜膜36(例如，两个棱镜膜36a、36b)可以设置在LGP 32上方和显示单元50(例如，LCD)下方。触摸面板52可以设置在显示单元50上方。覆盖透镜54设置在触摸面板52上方。图1D中所示的这些部件可以彼此接触或不接触地堆叠在一起。在其他实施例中，LGP 32具有在其上形成光提取器33的附加层。附加层可以提供诸如在光提取器33和LGP 32之间的改进粘附力的益处。

导光板(LGP)32可以包括选自由玻璃、聚合物及其组合组成的组的材料或由该材料制成。LGP 32是透明的，具有高透光率，并且可以被配置用于柔性和刚性显示器。

在一些实施例中，LGP 32包括强化玻璃或由强化玻璃制成。这种玻璃通过以热方式或化学和热方式进行离子交换来化学强化。LGP 32的厚度在约0.01mm到约6mm的范围内，例如，约0.01mm到约0.7mm，或约0.01mm到约1.6mm，或任何其他合适的范围。LGP 32被配置为可动态弯曲到约100mm的最小曲率半径。当LGP是平坦的时，最大曲率半径可以是无穷大。在一些实施例中，曲率半径可以在约100mm到约1,000mm的范围内，例如，约100mm到约400mm，约200mm到约400mm，或任何其他合适的范围。

参考图2A，在一些实施例中，LGP的尺寸(例如长度)大于LCD单元的尺寸(例如长度)。LCD单元的尺寸或大小可以是预定的。例如，LGP 32的长度与LCD单元50的长度之比为1.2或更高。诸如比率的范围的示例包括但不限于1.2-3、2-3、3-5或任何合适的范围。LGP32的尺寸可以比一个LCD单元50的尺寸大得多。在一些实施例中，LGP可用于照亮两个或更多个LCD单元。光源40的尺寸(例如长度)等于或大于LCD单元的尺寸(例如长度)。在一些实施例中，LGP 32的长度可以大于光源40的长度。在一些实施例中，LGP 32的形状和大小适于照亮一个或多个附加的LCD单元。LGP 32的长度可以比光源40的长度大得多。

这些尺寸关系适用于柔性背光和刚性背光。在一些实施例中，如针对柔性背光源所述的，LGP 32由具有薄强化玻璃的任何玻璃制成，或者具有用于刚性显示器应用的任何合适的厚度。在一些实施例中，LGP 32由具有适合于柔性和刚性显示器应用的厚度的聚合物制成。

图2A示出了各种尺寸的定义，包括LED的长度为L_LED，LGP的长度和宽度为L_LGP和W_LGP，LCD的长度和宽度为L_LCD和W_LCD，LED封装宽度和LED间距分别为Pw和P。在一些实施例的对照性背光中，LGP在长度和宽度上仅略大于相应的显示器，例如，仅大几毫米以允许均匀地混合LED光。可以可选地将反光带粘贴到不与LED邻近的LGP边缘。在图2A所示的背光中，LGP可以比LCD大得多，从而可以由单个LGP照亮多个显示器。例如，L_LGP/L_LCD≈2.9。LED的长度可以等于或大于LCD的长度，即L_LED/L_LCD≥1。

参考图2B，在一些实施例中，每个光源40包括多个发光二极管(LED)。每个LED具有长度(Pw)。多个LED以具有间距(P)的重复图案设置。Pw/P之比可以在0.5到0.95的范围内(例如0.75到0.86)。间距(P)包括一个LED的长度和两个相邻LED之间的间隙。

用于LGP的玻璃制品的选择驱动了背光30的动态弯曲性。例如，在一个或多个实施例中，用于LGP 32的玻璃制品的厚度允许LGP从第一曲率半径到第二曲率半径的动态弯曲，即约100mm或更大(例如，约100mm到约10000mm、约100mm到约5000mm、约100mm到约4000mm、约100mm到约3000mm、约100mm到约2000mm、约100mm到约1000mm、约100mm到约1500mm、约100mm到约1000mm、约100mm到约1250mm、约100mm到约1000mm、约100mm到约750mm、约100mm到约500mm、约100mm到约250mm、约100mm到约200mm、约150mm到约1500mm、约200mm到约1500mm、约1000mm到约400mm、约200mm到约400mm、约300mm到约1500mm、约400mm到约1500mm、约500mm到约1500mm、约750mm到约1500mm、约1000mm到约1500mm、约1250mm到约1500mm)。在一个或多个实施例中，玻璃制品的厚度允许与光源的有效光学耦合。

示例性玻璃可以包括但不限于铝硅酸盐、碱金属铝硅酸盐、硼硅酸盐、碱金属硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、碱金属铝硼硅酸盐和其他合适的玻璃。

在一个或多个实施例中，用于LGP 32的玻璃制品被强化。在一个或多个实施例中，可以通过利用制品的各部分之间的热膨胀系数的不匹配以产生压缩应力区域和表现出拉伸应力的中心区域来对玻璃制品进行机械强化。在一些实施例中，可以通过将玻璃加热至高于玻璃转变点的温度然后快速淬火来对玻璃制品进行热强化。

在一个或多个实施例中，用于LGP 32的玻璃制品可以通过离子交换来化学强化。在离子交换过程中，玻璃制品表面处或附近的离子会被具有相同化合价或氧化态的较大离子替换(或交换)。在玻璃制品包括碱金属铝硅酸盐玻璃的那些实施例中，制品的表面层中的离子和较大的离子是一价碱金属阳离子，例如Li+、Na+、K+、Rb+和Cs+。可替换地，表面层中的一价阳离子可以用除碱金属阳离子以外的一价阳离子替换，例如Ag+等。在这样的实施例中，交换到玻璃制品中的一价离子(或阳离子)产生应力。

可通过将玻璃制品浸入一个或多个熔融盐浴中进行离子交换过程，所述熔融盐浴包含较大的离子以与玻璃制品中的较小的离子进行交换。应该注意的是，也可以使用盐水浴。另外，浴的组成可以包括一种以上的较大离子(例如，Na+和K+)或单一较大离子。本领域技术人员将理解，离子交换过程的参数，包括但不限于浴组成和温度、浸没时间、玻璃制品在盐浴(或多个浴)中的浸没次数、多个盐浴的使用、额外的步骤(例如退火，洗涤等)通常由玻璃制品的组成(包括制品的结构和存在的任何结晶相)以及通过强化所得到的期望的玻璃制品的CS、DOC和CT值确定。示例性的熔融浴组成可包括较大碱金属离子的硝酸盐、硫酸盐和氯化物。典型的硝酸盐包括KNO₃，NaNO₃，LiNO₃，NaSO₄及其组合。熔融盐浴的温度通常在约380℃到约450℃的范围内，而浸没时间则在约15分钟到约100小时的范围内，具体取决于玻璃制品的厚度、浴温度和玻璃(或一价离子)的扩散率。但是，也可以使用与上述不同的温度和浸没时间。

在一个或多个实施例中，可将用于LGP 32的玻璃制品浸入温度为约370℃到约480℃的100％NaNO₃、100％KNO₃、或NaNO₃和KNO₃的组合的熔融盐浴中。在一些实施例中，可以将玻璃制品浸入包含约1％到约99％的KNO₃和约1％到约99％的NaNO₃的熔融混合盐浴中。在一个或多个实施例中，在将玻璃制品浸入第一浴之后，可将玻璃制品浸入第二浴中。第一浴和第二浴可以具有彼此不同的组成和/或温度。在第一浴和第二浴中的浸没时间可以不同。例如，在第一浴中的浸没可以比在第二浴中的浸没时间更长。

在一个或多个实施例中，可将玻璃制品浸入温度低于约420℃(例如，约400℃或约380℃)的包括NaNO₃和KNO₃(例如49％/51％，50％/50％，51％/49％)的熔融混合盐浴中短于约5小时，或甚至约4小时或更短。在一个或多个实施例中，将玻璃制品浸入温度为430℃的第一混合熔融盐浴(例如75％KNO₃/25％NaNO₃)中8小时，然后浸入温度低于第一混合熔融盐浴的KNO₃的第二纯熔融盐浴中较短的持续时间(例如，约4小时)。

可以调整离子交换条件以提供“尖峰”或增加所得玻璃制品的表面处或附近的应力分布的斜率。尖峰会导致更大的表面CS值。由于本文所述的玻璃制品中使用的玻璃组成的独特性质，该尖峰可以通过单个浴或多个浴来实现，其中浴具有单一组成或混合组成。

在一个或多个实施例中，在多于一个的一价离子交换到玻璃制品中的情况下，不同的一价离子可以交换到玻璃制品内的不同深度(并在玻璃制品内的不同深度处产生不同大小的应力)。可以确定所得到的应力生成离子的相对深度，并获得应力分布的不同特性。

在一个或多个实施例中，玻璃制品的表面CS范围为约200MPa到约1000MPa(例如，约300MPa到约1000MPa、约400MPa到约1000MPa、500MPa到约1000MPa、约600MPa到约1000MPa、约700MPa到约1000MPa、约800MPa到约1000MPa、约300MPa到约900MPa、约300MPa到约800MPa、约300MPa到约700MPa、约300MPa到约600MPa、约300MPa到约500MPa、或约300MPa到约400MPa)。可以在主表面处测量前述CS值，或者可以在CS区域内距主表面一定深度处得到前述CS值。

在一个或多个实施例中，CT_max大小为约80MPa或更小、约78MPa或更小、约76MPa或更小、约75MPa或更小、约74MPa或更小、约72MPa或更小、约70MPa或更小、约68MPa或更小、约66MPa或更小、约65MPa或更小、约64MPa或更小、约62MPa或更小、约60MPa或更小、约58MPa或更小、约56MPa或更小、约55MPa或更小、约54MPa或更小、约52MPa或更小、或约50MPa或更小。在一个或多个实施例中，CT_max大小的范围为约40MPa到约80MPa、约45MPa到约80MPa、约50MPa到约80MPa、约55MPa到约80MPa、约60MPa到约80MPa、约65MPa到约80MPa、约70MPa到约80MPa、约40MPa到约75MPa、约40MPa到约70MPa、约40MPa到约65MPa、约40MPa到约60MPa、约40MPa到约55MPa、或约40MPa到约50MPa。在一个或多个实施例中，当玻璃制品处于基本平坦的构型(例如，玻璃制品的曲率半径大于约5000mm或大于约10,000mm)时，存在CT_max大小的前述范围。

在一个或多个实施例中，LGP 32的玻璃制品可具有约0.6mm或更小的厚度(例如，约0.1mm到约0.6mm、约0.2mm到约0.6mm、约0.25mm到约0.6mm、约0.3mm到约0.6mm、约0.4mm到约0.6mm、约0.5mm到约0.6mm、约0.1mm到约0.55mm、约0.1mm到约0.5mm、约0.1mm到约0.4mm、或约0.1mm到约0.3mm)。在一个或多个实施例中，玻璃制品具有约0.55mm的厚度。

在一个或多个实施例中，LGP 32的玻璃制品包括设置在玻璃制品上的光提取器，以提取光并满足目标均匀性。

在一个示例中，将从光源40或多个光源42发出的光耦合到LGP 32中。在一个或多个实施例中，光源40或多个光源42包括LED。在一个或多个实施例中，光源40或多个光源42各自以20mA的电流发出约18流明，并且发射高度为约0.46mm。最大电流为30mA。因此，假设光源40和LGP 32之间的间隙可以做得尽实际可能的小，从光源40或多个光源42发出的大部分光可以耦合到LGP的玻璃制品中。例如，该间隙可以为0.01mm或更小，因为与塑料LGP不同，玻璃LGP不会经历由高温和/或高湿引起的任何翘曲。也可以使用以20mA的电流发出9流明或更大亮度的LED。

强化玻璃比作为柔性导光板的钠钙玻璃更好。基于遵循ASTM标准C-158的4点弯曲测试，对于具有相同的边缘光洁度的1.1毫米厚的钠钙玻璃和1.1毫米厚的强化玻璃IOX-GG，钠钙玻璃的弯曲强度为90.6MPa，基于该强度计算得出的弯曲半径或曲率半径约为420mm。对于强化玻璃IOX-GG，弯曲强度为707MPa，基于该强度计算得出的弯曲半径或曲率半径约为54mm。强化玻璃可以弯曲至100mm或更高的曲率半径。

在一些实施例中，LGP 32由至少一种聚合物制成。合适的聚合物材料的示例包括但不限于环状烯烃共聚物、聚酯、聚丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺、硅酮、氟硅氧烷、无定形氟聚合物、任何其他合适的聚合物及其任何组合。聚酯的示例包括但不限于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其任何组合。在一些实施例中，LGP 32可包括玻璃和至少一种聚合物的组合。例如，至少一种聚合物可以涂覆在基于玻璃的LGP的表面上，或者可以形成为光提取器的图案。

根据一些实施例，所描述的显示装置60或62包括玻璃制成的LGP，并且可以被配置用于任何合适的领域中的弯曲或柔性显示器应用，例如汽车显示器应用。在一些实施例中，这种装置包括至少一个LCD单元50和背光单元30。背光单元30包括LGP 32和第一光源40。LGP 32在第一主表面32a和第二主表面32b之间具有第一侧壁表面32c。第一光源40与第一侧壁表面32c接触或接近。LGP 32的尺寸(例如长度)大于至少一个LCD单元50的尺寸(例如长度)。光源40的尺寸(例如长度)等于或大于至少一个LCD单元50的尺寸(例如长度)。LGP32由玻璃制成，并且可以具有约0.01mm到约0.7mm范围内的厚度。LGP 32被配置为可动态弯曲到约100mm的最小曲率半径和无限大的最大曲率半径。在一些实施例中，曲率半径可以在100mm至1,000mm的范围内。在一些实施例中，LGP 32还包括第二侧壁表面32c，并且背光单元30包括第二光源40，第二光源40与第二侧壁表面接触或接近并且与LGP 32光学耦合。第一和第二侧壁表面32c彼此相对。

在一些实施例中，每个光源40包括多个分立的LED 42，多个分立的LED 42以具有间距(P)的重复图案以0.5至0.95(例如0.75至0.86)范围内的Pw/P之比设置，其中Pw是每个LED的长度。在一些实施例中，比率Pw/P可以在0.6至0.95的范围内。在一些实施例中，Pw/P之比优选地尽实际可能地接近1以提供更高的光通量。在其他实施例中，当足够的光通量可用于某些应用时，Pw/P之比可小至0.6。

如本文所述的背光单元30和所得显示装置62具有高亮度。例如，在一些实施例中，在25℃的环境温度下电流在约10mA至30mA的范围内的情况下，背光单元30具有约15,000尼特到约68,000尼特的范围内的亮度，并且示例性显示装置62具有约1,000尼特到约4,700尼特的范围内的亮度。

不受任何特定理论的束缚，在一些实施例中，至少几个因素有助于背光单元30和所得显示装置62的高亮度。这些因素包括：(1)如本文所述的LGP32的化学组成、结构和机械强度，例如，包括强化玻璃的LGP；(2)如本文所述的LGP 32的厚度，例如，基于玻璃的LGP的厚度范围；(3)LGP 32的耐热性或散热性，例如，如本文所述的基于玻璃的LGP；(4)各部件的相对大小和尺寸，例如，如本文所述的LGP 30、光源40和显示单元50；(5)如本文所述的间距尺寸与各个光源尺寸的比率。这些因素不是穷举的，可以单独使用或以任何组合使用。

示例和性能：

参考图1C-1D和2A-2B，制造了具有基于玻璃的LGP 32的可弯曲背光30的原型。这种背光提供高亮度和可动态弯曲性。基于玻璃LGP的背光包括两个关键部件：形成具有光提取器的LGP 32的柔性玻璃制品和两个光源40，例如具有高亮度的LED。每个光源40设置在LGP 32的长度方向的每一侧。来自作为光源40的LED的光被边缘耦合到LGP 32中，并且随后被提取出。背光30还包括在LGP 32下方的底部反射器31、在LGP上方的扩散片34和两个棱镜膜36，如图1D所示。

用于LGP的玻璃的选择很重要。玻璃的厚度需要足够小以允许200mm或100mm的曲率半径，又要足够大以有效地耦合LED光。强化玻璃有助于维持动态弯曲。在原型中，玻璃LGP由厚度为0.55mm的强化玻璃制成。这种玻璃的设计具有改善的抗自然损伤性，可增强使用后的残留强度、高边缘强度、高表面耐划伤性和耐尖锐接触损伤性、以及优异的表面质量。玻璃可以弯曲到200mm的半径。玻璃LGP边缘的精加工也很重要。重要的是抛光四个侧壁以去除玻璃切割过程中产生的缺陷。在一个实施例中，将侧壁抛光成直的或平坦的；平坦侧壁在光耦合效率方面是有利的。在另一个实施例中，将侧壁抛光成圆弧形；圆弧侧壁在机械强度方面是有利的。

将光提取器33印刷在玻璃LGP上以提取光并且满足目标均匀性。对于用作光源的LED，每个LED在20mA的电流下会发出约18流明，发射高度约为0.46mm。最大电流为30mA。因此，假设LED和LGP之间的间隙可以做得尽实际可能的小，从LED发出的大部分光可以耦合到0.55mm厚的玻璃LGP中。间隙可以为0.01mm或更小，因为与塑料LGP不同，玻璃LGP不会经历由高温和/或高湿引起的任何翘曲。用白色墨水(例如可从Mimaki获得的LH-100UV可固化的白色墨水)喷墨印刷光提取器33。也可以使用其他合适的材料。任何其他合适的制造方法(例如丝网印刷)也可以用于制造光提取器。

将LED条设计成为目标显示器提供高亮度。比率L_LED/L_LCD≈1.93。表1总结了背光的尺寸。

表1

	W<sub>LGP</sub>	L<sub>LGP</sub>	L<sub>LED</sub>	W<sub>LCD</sub>	L<sub>LCD</sub>	Pw	P
								单位：mm	150	440	294	152.4	91.44	4.2	4.9

测量原型背光的背光均匀度和亮度。图3示出了原型背光是平坦的时的照片。两组LED均开启。光提取图案的长度L_p和宽度W_p分别略大于LCD的长度和宽度。光提取图案是指光提取器的图案，在该图案中光提取器的密度变化。特别地，光提取器的密度随着所测量的与LED的距离而增大。光提取器的最大面积密度出现在图案的中间，在70％到100％之间。光提取器的面积密度定义为包围光提取器的正方形的区域占选定区域的比率。照片是用Radiant的ProMetric成像色度计(型号IC-PMI16)拍摄的。根据9点亮度图(端点距离LCD边缘10％)，由L_min/L_max定义的亮度均匀度约为81％。水平方向上的黑色区域隐藏了LED；垂直方向上的黑色区域阻挡不需要用于照亮LCD的残留光。

图4示出了图3所示的背光沿中央垂直和水平方向的空间亮度分布。在每个LED电流I≈20.0mA情况下，背光的中心亮度达到约46000尼特。当将商用7英寸LCD(通常为在后玻璃基板上带有反射偏振片的白色LCD)放置在背光上方时，显示器亮度被测量为约3100尼特。亮度是用Radiant的ProMetric成像色度计(型号IC-PMI16)测量的。也可以使用任何其他亮度计，例如Photo Research的PR-680光谱仪进行测量。

表2总结了背光(“背光亮度”)和带有LCD的背光(“显示器亮度”)的中心亮度值。粗体值是测量的；而其他值则基于亮度和电流之间以及背光亮度和显示器亮度之间的线性关系假设来计算。原型中使用的LCD的透光率被测量为约6.8％。

在L_LED/L_LCD≈1.00的情况下，未直接照亮LCD的多余LED被阻挡。在20mA的电流下，预计显示器亮度约为2000尼特。随着比率L_LED/L_LCD增加，显示器亮度增加。但是，显示器亮度以比比率L_LED/L_LCD更低的速率增加，这表明当LED不直接照亮LCD的有效区域时会发生光损耗。

利用原型背光实现的亮度值是在2018年显示器周展览会上展示的汽车显示器演示所报告的1000尼特的约2到3倍。

表2：

原型背光也具有局部调光能力。图5A-5C分别是在以下三种条件下的原型背光的照片：左侧的一组LED开启(图5A)，右侧的一组LED开启(图5B)以及两组LED均开启(图5C)。它们是通过在电流I＝16.4mA，L_LED/L_LCD≈1.93下拍摄的。

图6示出了在以下三种条件下沿图5A-5C所示的中心水平线(B-B’)的空间亮度分布：(a)左侧的一组LED开启；(b)右侧的一组LED开启；(c)两组LED均开启。局部调光度由局部调光指数测量，该局部调光指数定义为LDI＝1-非照明区的平均亮度/照明区的平均亮度。例如，基于图6的曲线(a)，LDI＝1-(-45mm至0mm之间位置的平均亮度/0mm至45mm之间位置的平均亮度)。基于曲线(b)，LDI＝1-(0mm至45mm之间位置的平均亮度/-45mm至0mm之间位置的平均亮度)。无论哪种情况下，LDI≈78％。

在L_LED/L_LCD≈1.00的情况下，未直接照亮LCD的多余LED被阻挡。类似于图6，图7示出了在三种条件下沿着中心水平线的空间亮度分布。在非照明区域，亮度水平下降得更快。局部调光指数增加到约85％。该LDI相当于或高于使用柱状透镜的边缘照明背光的74％-83％的典型值。

在原型中，同一组上的LED连接到同一电源，因此每个LED不能单独开启或关闭。然而，可以想到的是，一旦每个LED或LED的子集是可分别开关的，则可以实现二维局部调光。另外，可以将本领域中已知的多个柱状透镜添加到LGP的顶表面或底表面以增强准直性，从而增强局部调光。

图8示出了允许动态弯曲玻璃LGP、整个背光、LCD和覆盖基板的示例性的固定设备80。玻璃LGP或整个背光的曲率可以从凹到平再到凸变化。固定设备80包括具有基部支撑件83的基部81。固定设备80还包括用于玻璃LGP 32的支撑件，包括用于固定LGP 32的一端的第一支撑件82和用于支撑玻璃LGP 32的中间部分的第二支撑件84。玻璃保持器86用于沿梁88固定和移动玻璃LGP 32的另一端。玻璃保持器86顶部上的诸如弹簧90的部件允许玻璃LGP 32呈凸出形状。玻璃保持器底部上的诸如弹簧90的另一部件允许玻璃LGP 32呈凹入形状。固定设备80还可以包括旋转轮或其他装置92，其构造成使玻璃保持器86沿着梁88移动。

图9A-9B是示出如何使用固定设备80来弯曲玻璃LGP 32的截面图。两个支撑件82、84用于在可动态弯曲和弯曲区域的末端将玻璃保持在预定形状。根据一个示例，在玻璃宽度方向(水平)上，两个支撑件82、84的宽度大于0.25英寸。两个支撑件82、84中的每一个和玻璃LGP 32可以通过任何合适的粘合剂粘合在一起。玻璃保持器86被设计用于在玻璃边缘处提供力矩，使得玻璃LGP可以具有从支撑件84到玻璃保持器86的均匀半径。弹簧刚度是玻璃尺寸的函数。具有可控制的均匀弯曲形状的可动态弯曲机械固定设备设计可以满足客户设备的需求并避免光学失真。

参考图9A至图9B，玻璃LGP 32或所得背光30可被定位在第一位置，在该第一位置，玻璃LGP 32或背光30具有第一曲率半径，例如，如图9A所示的R1。玻璃LGP 32或背光30可以被弯曲或动态弯曲，其中玻璃LGP 32或背光30被弯曲到第二位置，在该第二位置，背光具有第二曲率半径，例如，如图9B所示的R2。R2可以小于R1。参考图9B，在一些实施例中，玻璃保持器86具有增加的长度以允许以较小的曲率半径进行更紧缩的弯曲。

如本文所述，本公开内容还提供一种制造背光单元的方法或制造显示装置的方法。参考图10，示例性方法100用于制造显示装置。在步骤102，提供LCD单元50。在步骤104，使用LGP 32、光源40和本文所述的其他部件来形成背光单元30。在步骤106，组装背光单元30和LCD单元50以形成显示装置。诸如触摸面板52和覆盖透镜54之类的其他部件也可以放置在LCD单元50上方。

如本文所述，本公开内容还提供一种使用背光单元的方法或使用显示装置的方法。参考图11，示出了示例性方法120。可以弯曲显示装置，使得背光单元30中的LGP 32从平坦位置或从第一曲率半径弯曲到第二曲率半径。例如，在步骤122，可以提供处于第一位置的示例性显示装置62，在第一位置中LGP 32是平坦的。在步骤124，弯曲示例性显示装置62，使得LGP 32具有第一曲率半径(R1，图9A)。在步骤126，进一步弯曲示例性显示装置62，使得LGP 32具有第二曲率半径(R2，图9B)。LGP 32可以处于凹入或凸出位置。第一或第二曲率半径中的一个可以在约100mm到约1,000mm的范围内(例如，100-400mm、200-400mm、100-500mm或200-500mm)。

尽管描述了本实用新型的背光来照亮LCD，但是在没有LCD的情况下，背光也可以用作单独高亮度照明单元。在一些实施例中，照明单元适合于弯曲表面。照明单元具有如上所述的背光的特征。为了简洁起见，不再重复上面参考背光单元提供的结构的描述。

本公开内容的方面(1)涉及一种用于显示装置中的液晶显示器(LCD)单元的背光单元，该背光单元包括：导光板，具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面；及第一光源，与第一侧壁表面接触或接近，并且与导光板光学耦合，其中，导光板的长度大于所述LCD单元的预定长度，并且第一光源的长度等于或大于所述LCD单元的预定长度。

方面(2)涉及方面(1)的背光单元，其中，导光板的长度大于第一光源的长度。

方面(3)涉及方面(1)或方面(2)的背光单元，其中，导光板的长度与LCD单元的长度之比为1.2或更高。

方面(4)涉及方面(1)至(3)中任一项的背光单元，其中，导光板包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料。

方面(5)涉及方面(1)至(4)中任一项的背光单元，其中，导光板包括化学或热强化玻璃。

方面(6)涉及方面(5)的背光单元，其中，导光板的厚度在约0.01mm到约6mm的范围内。

方面(7)涉及方面(5)的背光单元，其中，导光板的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内。

方面(8)涉及方面(5)至(7)中任一项的背光单元，其中，导光板被配置为可动态弯曲到约100mm的最小曲率半径。

方面(9)涉及方面(1)至(8)中任一项的背光单元，其中，导光板还包括与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，背光单元包括与第二侧壁表面接触或接近并且与导光板光学耦合的第二光源。

方面(10)涉及方面(1)至(9)中任一项的背光单元，其中，第一光源包括多个分立的LED。

方面(11)涉及方面(10)的背光单元，其中，每个分立的LED具有长度(Pw)，多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.5至0.95范围内的Pw/P之比设置。

方面(12)涉及一种显示装置，该显示装置包括：液晶显示器(LCD)单元；及背光单元，该背光单元包括：导光板，具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面以及在第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面；及第一光源，与第一侧壁表面接触或接近，并且与导光板光学耦合，其中，导光板的长度大于LCD单元的长度，第一光源的长度等于或大于LCD单元的长度。

方面(13)涉及方面(12)的显示装置，其中，导光板的长度大于第一光源的长度。

方面(14)涉及方面(12)或(13)的显示装置，其中，导光板被配置为照亮一个或多个附加LCD单元。

方面(15)涉及方面(12)至(14)中任一项的显示装置，其中，导光板包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料。

方面(16)涉及方面(12)至(15)中任一项的显示装置，其中，导光板包括化学或热强化玻璃。

方面(17)涉及方面(16)的显示装置，其中，导光板的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，并且导光板被配置为可动态弯曲到100mm的最小曲率半径。

方面(18)涉及方面(16)或(17)的显示装置，其中，第一光源和第一侧壁表面之间的间隙小于约0.01mm。

方面(19)涉及方面(12)至(18)中任一项的显示装置，其中，第一光源包括多个分立的LED。

方面(20)涉及方面(19)的显示装置，其中，每个分立的LED具有长度(Pw)，多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.5至0.95范围内的Pw/P之比设置。

方面(21)涉及方面(12)至(20)中任一项的显示装置，还包括选自以下组成的组中的一种或多种部件：光提取器、反射器、至少一个棱镜膜、触摸面板、覆盖透镜及其组合。

方面(22)涉及一种制造方面(12)至(21)中任一项的显示装置的方法，包括：提供LCD单元；形成背光单元；组装背光单元和LCD单元以形成显示装置。

方面(23)涉及使用方面(12)至(21)中任一项的显示装置的方法，包括：弯曲显示装置，使得背光单元中的导光板从平坦位置或从第一曲率半径弯曲到第二曲率半径。

方面(24)涉及方面(23)的使用显示装置的方法，其中，第一或第二曲率半径中的一个可以在约100mm到约10,000mm的范围内。

方面(25)涉及一种显示装置，包括：至少一个液晶显示器(LCD)单元；及背光单元，该背光单元包括：导光板，具有第一主表面、与第一主表面相对的第二主表面、位于第一主表面和第二主表面之间的第一侧壁表面；及第一光源，与第一侧壁表面接触或接近，并且与导光板光学耦合，其中，导光板的长度大于至少一个LCD单元的长度；第一光源的长度等于或大于至少一个LCD单元的长度；导光板包括玻璃，玻璃的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，其中，导光板被配置为可动态弯曲至100mm的最小曲率半径。

方面(26)涉及方面(25)的显示装置，其中，导光板还包括与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，背光单元包括与第二侧壁表面接触或接近并且与导光板光学耦合的第二光源。

方面(27)涉及方面(26)的显示装置，其中，第一光源和第二光源中的每一个包括多个分立的LED，每个分立的LED具有长度(Pw)，多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.75至0.86范围内的Pw/P之比设置。

方面(28)涉及方面(25)至(27)中任一项的显示装置，其中，在电流在约10mA到30mA范围内的情况下，背光单元具有约15,000尼特到约68,000尼特的范围内的亮度，显示装置具有约1,000尼特到约4,700尼特的范围内的亮度。

尽管已经根据示例性实施例描述了主题，但是主题不限于此。相反，所附权利要求应该被广义地解释，以包括本领域技术人员可以做出的其他变型和实施例。

Claims (28)

1.一种用于显示装置中的液晶显示器(LCD)单元的背光单元，所述背光单元包括：

导光板，所述导光板具有第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面以及在所述第一主表面和所述第二主表面之间的第一侧壁表面；和

第一光源，所述第一光源与所述第一侧壁表面接触或接近，并且与所述导光板光学耦合，

其中所述导光板的长度大于所述LCD单元的预定长度，并且所述第一光源的长度等于或大于所述LCD单元的所述预定长度。

2.如权利要求1所述的背光单元，其中所述导光板的所述长度大于所述第一光源的所述长度。

3.如权利要求1或2所述的背光单元，其中所述导光板的所述长度与所述LCD单元的所述长度之比为1.2或更高。

4.如前述权利要求中任一项所述的背光单元，其中所述导光板包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料。

5.如前述权利要求中任一项所述的背光单元，其中所述导光板包括化学或热强化玻璃。

6.如权利要求5所述的背光单元，其中所述导光板的厚度在约0.01mm到约6mm的范围内。

7.如权利要求5所述的背光单元，其中所述导光板的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内。

8.如权利要求5-7中任一项所述的背光单元，其中所述导光板被配置为可动态弯曲到约100mm的最小曲率半径。

9.如前述权利要求中任一项所述的背光单元，其中所述导光板还包括与所述第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，并且所述背光单元包括与所述第二侧壁表面接触或接近并且与所述导光板光学耦合的第二光源。

10.如前述权利要求中任一项所述的背光单元，其中所述第一光源包括多个分立的LED。

11.如权利要求10所述的背光单元，其中每个分立的LED具有长度(Pw)，并且所述多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.5至0.95范围内的Pw/P之比设置。

12.一种显示装置，所述显示装置包括：

液晶显示器(LCD)单元；和

背光单元，所述背光单元包括：

导光板，所述导光板具有第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面以及在所述第一主表面和所述第二主表面之间的第一侧壁表面；和

第一光源，所述第一光源与所述第一侧壁表面接触或接近，并且与所述导光板光学耦合，

其中所述导光板的长度大于所述LCD单元的长度，并且所述第一光源的长度等于或大于所述LCD单元的所述长度。

13.如权利要求12所述的显示装置，其中所述导光板的所述长度大于所述第一光源的所述长度。

14.如权利要求12或13所述的显示装置，其中所述导光板被配置为照亮一个或多个附加LCD单元。

15.如权利要求12-14中任一项所述的显示装置，其中所述导光板包括选自玻璃、聚合物及其组合组成的组中的材料。

16.如权利要求12-15中任一项所述的显示装置，其中所述导光板包括化学或热强化玻璃。

17.如权利要求16所述的显示装置，其中所述导光板的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，并且所述导光板被配置为可动态弯曲到小于500mm的最小曲率半径。

18.如权利要求16或权利要求17所述的显示装置，其中在所述第一光源和所述第一侧壁表面之间的间隙小于约0.01mm。

19.如权利要求12-18中任一项所述的显示装置，其中所述第一光源包括多个分立的LED。

20.如权利要求19所述的显示装置，其中每个分立的LED具有长度(Pw)，并且所述多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.5至0.95范围内的Pw/P之比设置。

21.如权利要求12-20中任一项所述的显示装置，还包括选自以下组成的组中的一种或多种部件：光提取器、反射器、至少一个棱镜膜、触摸面板、覆盖透镜及其组合。

22.一种制作如权利要求12-21中任一项所述的显示装置的方法，包括：

提供所述LCD单元；

形成所述背光单元；和

组装所述背光单元和所述LCD单元以形成所述显示装置。

23.一种使用如权利要求12-22中任一项所述的显示装置的方法，包括：

弯曲所述显示装置，使得所述背光单元中的所述导光板从平坦位置或从第一曲率半径弯曲到第二曲率半径。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述第一曲率半径或所述第二曲率半径中的一个在约100mm到约10,000mm的范围内。

25.一种显示装置，包括：

至少一个液晶显示器(LCD)单元；和

背光单元，所述背光单元包括：

导光板，所述导光板具有第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面、位于所述第一主表面和所述第二主表面之间的第一侧壁表面；和

第一光源，所述第一光源与所述第一侧壁表面接触或接近，并且与所述导光板光学耦合，

其中所述导光板的长度大于所述至少一个LCD单元的长度，并且所述第一光源的长度等于或大于所述至少一个LCD单元的所述长度；

所述导光板包括玻璃，所述玻璃的厚度在约0.01mm到约0.7mm的范围内，其中所述导光板被配置为可动态弯曲至100mm到约500mm的范围内的最小曲率半径。

26.如权利要求25所述的显示装置，其中所述导光板还包括与所述第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，并且所述背光单元包括与所述第二侧壁表面接触或接近并且与所述导光板光学耦合的第二光源。

27.如权利要求26所述的显示装置，其中所述第一光源和所述第二光源中的每一个包括多个分立的LED，每个分立的LED具有长度(Pw)，并且所述多个分立的LED以具有间距(P)的重复图案以0.75至0.86范围内的Pw/P之比设置。

28.如权利要求25-27中任一项所述的显示装置，其中在电流在约10mA到30mA范围内的情况下，所述背光单元具有约15,000尼特到约68,000尼特的范围内的亮度，并且所述显示装置具有约1,000尼特到约4,700尼特的范围内的亮度。

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