CN117331163A - 数字显示设备及其组装方法 - Google Patents

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CN117331163A CN202310746563.4A CN202310746563A CN117331163A CN 117331163 A CN117331163 A CN 117331163A CN 202310746563 A CN202310746563 A CN 202310746563A CN 117331163 A CN117331163 A CN 117331163A
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圣卡拉林甘王公
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Abstract

披露了一种数字显示设备及其组装方法。数字设备包括：光源，该光源可操作以发射光线；以及刚性光输送器，该刚性光输送器可操作以将来自光源发射的光线朝向观看区域传输。数字显示设备进一步包括柔性光学膜，该柔性光学膜可操作以将传输通过刚性光输送器的光线朝向观看区域引出，该柔性光学膜进一步包括具有弯曲部的至少一个微结构；并且该柔性光学膜粘合至刚性光输送器的曲面表面，至少一个微结构的弯曲部的顶点与刚性光输送器的曲面表面相反。

Description

数字显示设备及其组装方法
技术领域
本披露内容涉及显示设备、特别是大尺寸曲面显示器、更特别地是用于在机动车辆中使用的显示设备。
背景技术
显示设备通常用来向用户显示内容。这种显示设备可以放置在户外条件下或室内条件下。数字显示设备日益取代用于向用户显示车辆信息的传统模拟仪表盘。
数字显示设备在机动车辆应用中的常见挑战是机动车辆中严苛的照明条件这一本质。例如，所显示的内容将受到不可控的外部照明条件的影响，比如在白天驾驶时受到阳光的影响以及在夜间驾驶时受到昏暗路灯的影响。
出于审美原因以及为了优化用户体验，汽车行业中对于曲面数字显示器的需求日益增长。然而，由于如上文解释的不可控的外部照明影响，现有的曲面显示设备不适合在机动车辆中使用。虽然存在使用具有圆锥形状的光学器件引出光线以增强照明的现有显示器，但是这种圆锥形状通常针对一般的消费电子产品(例如监控器或屏幕)而生产，这无法解决如上文所讨论的机动车辆应用中的问题。
因此，需要提供一种克服或至少缓解上述问题的数字显示设备。此外，通过随后结合附图和本披露内容的背景技术而给出的详细描述和所附权利要求，其他期望的特点和特征将变得显而易见。
发明内容
本披露内容的目的是通过提供独立权利要求的主题来缓解实施用于在机动车辆中使用的曲面数字显示器的问题。
本披露内容的另外的目的在所附的从属权利要求中阐述。
本披露内容的目的通过用于在机动车辆中使用的数字显示设备来实现，在该数字显示设备中：
光源，该光源可操作以从数字显示设备的边缘发射光线；以及
刚性光输送器，该刚性光输送器可操作以将来自光源发射的光线朝向观看区域传输；
其中，
该数字显示设备进一步包括：
柔性光学膜，该柔性光学膜可操作以将传输通过刚性光输送器的光线朝向观看区域引出，该柔性光学膜进一步包括具有弯曲部的至少一个微结构；
并且
该柔性光学膜粘合至刚性光输送器的曲面表面，该至少一个微结构的弯曲部的顶点与刚性光输送器的曲面表面相反。
本披露内容的上述方面的优点产生了包括柔性光学膜的数字显示设备，其中，柔性光学膜相对于刚性光输送器布置，使得柔性光学膜引出来自刚性光输送器的光线以增强朝向观看区域的照明。优选地，将微结构战略性地置换在柔性光学膜上以实现均匀性。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
柔性光学膜的总厚度范围介于100μm至400μm之间。
本披露内容的上述方面的优点在于将从刚性光输送器朝向观看区域引出的光线进行优化以实现均匀性。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
至少一个微结构的高度范围介于5μm至100μm之间。
本披露内容的上述方面的优点在于将从刚性光输送器朝向观看区域引出的光线进行优化以实现均匀性。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，该数字显示设备进一步包括：
沉积在刚性光输送器与柔性光学膜之间的光学透明粘合剂。
本披露内容的上述方面的优点在于使用光学透明粘合剂将柔性光学膜与刚性光输送器集成，从而生产出单件式薄曲面光导。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
光学透明粘合剂、刚性光输送器和柔性光学膜具有匹配的折射率。
本披露内容的上述方面的优点在于集成光导，该集成光导的所有光学元件共享匹配的折射率，以实现从光源发射的光线通过集成光导朝向观看区域的流畅传输。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
观看区域的尺寸为至少16英寸并且具有曲面规格(curved form factor)。
本披露内容的上述方面的优点在于产生了适合在机动车辆中使用的大尺寸曲面显示器。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
至少一个微结构中的每个微结构相对于光源的位置被***性地定位在柔性光学膜上。
本披露内容的上述方面的优点在于将这些微结构中的每个微结构有区别地定位在柔性光学膜上，以优化机动车辆显示器可实现的均匀性。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
至少一个微结构中的较少量的微结构更靠近光源的位置定位；并且
至少一个微结构中的较大量的微结构更靠近光源的位置定位。
本披露内容的上述方面的优点在于产生了具有有区别地或***性地定位的微结构的柔性光学膜，从而实现了均匀性优化。举例而言，在光线进入集成光导的区域处，微结构数量较少，即，可能需要较少数量的微结构来将光线朝向观看区域引出。相比之下，在期望光线传输更远的、距离光源更远的区域，可能需要更大数量的微结构来将光线朝向观看区域引出。因此，实现了均匀性。前述构型对于侧光式数字显示设备是有用的。
优选的是如上所述的数字显示设备或如上作为优选所述的数字显示设备，其中：
刚性光输送器具有曲面规格，刚性光输送器的曲面规格与观看区域的曲面规格大致相同。
本披露内容的上述方面的优点在于产生了曲面刚性光输送器，其曲率半径与曲面数字显示设备的显示半径大致匹配。
本披露内容的目的通过如本文所披露的组装数字显示设备的方法来实现，该方法包括：
制造用来生产至少一个柔性光学膜的模具，包括以下步骤：
将用于构建柔性光学膜的金属片铺设在平面上；以及
通过激光方式在金属片上生产至少一个微结构；
其中，
激光得到的该至少一个微结构包括弯曲部。
本披露内容的上述方面的优点产生了用于制造如本文所讨论的一个或多个柔性光学膜的母模，该母模适用于在平板上重现柔性光学膜，以在母模中实现均匀且对称的微结构。
优选的是如上所述的组装数字显示设备的方法或如上作为优选所述的组装数字显示设备的方法，该方法进一步包括：
通过所制造的模具通过注塑成型工艺生产至少一个柔性光学膜。
本披露内容的上述方面的优点在于使用所制造的母模通过注塑成型工艺生产柔性光学膜。
优选的是如上所述的组装数字显示设备的方法或如上作为优选所述的组装数字显示设备的方法，该方法进一步包括：
提供刚性光输送器，该刚性光输送器的曲率半径范围优选地为0mm至4000mm、更优选地为500mm–4000mm、甚至更优选地为1000mm至3000mm。
本披露内容的上述方面的优点在于提供了具有曲面半径的刚性光输送器。
优选的是如上所述的组装数字显示设备的方法或如上作为优选所述的组装数字显示设备的方法，其中：
将光学透明粘合剂沉积在刚性光输送器的曲面表面上；以及
将所生产的该至少一个柔性光学膜粘合到刚性光输送器的曲面表面上。
本披露内容的上述方面的优点在于产生了适用于大尺寸曲面机动车辆显示器的集成光导。
附图说明
本披露内容的其他目的和方面通过以下参考附图对实施例的描述将变得显而易见，在附图中：
图1A示出了根据示例性实施例的集成光导的截面视图。
图1B示出了根据示例性实施例的微结构。
图2示出了根据示例性实施例的柔性光学膜的俯视图。
图3示出了根据示例性实施例的数字显示设备的俯视图。
图4示出了根据示例性实施例的数字显示设备的侧视截面视图。
图5A示出了根据示例性实施例的用于制造用来生产柔性光学膜的模具的流程图500a。
在参考以上附图描述的各种实施例中，在若干立体图和/或配置中，相同的附图标记指代相同的部件。
图5B示出了根据示例性实施例的用于组装具有集成光导的数字显示设备的流程图500b。
在参考以上附图描述的各种实施例中，在若干立体图和/或配置中，相同的附图标记指代相同的部件。
在参考以上附图描述的各种实施例中，在若干立体图和/或配置中，相同的附图标记指代相同的部件。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本披露内容或本披露内容的应用和用途。此外，无意受本披露内容的前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的约束。本披露内容旨在提出一种实现均匀性的具有集成光导的数字显示设备。集成光导包括柔性光学膜和刚性光输送器，其中，集成光导适用于数字显示器。
在下文中，术语“透明”是指物体或物质具有透明性质。因此，术语“光学透明粘合剂”是指具有透明性质从而允许光线透射过的粘合剂。特别地，当用作将光学元件层粘合在一起以产生单个集成光学元件的手段时，入射光线透射过光学元件层或集成光学元件。光学透明粘合剂的一种类型可以是环氧化物。
本文使用的术语“数字显示器”应指用于以视觉形式呈现信息的电子输出装置。在机动车辆内的数字显示器的背景下，数字显示器的示例包括全数字仪表板(也称为数字仪表盘)和混合数字仪表板。当在本文的语境下使用时，除非另外说明，否则术语“数字仪表板”应包涵全数字仪表板和混合数字仪表板两者。术语“数字仪表板”应指利用数字显示器作为显示车辆信息的输出设备的全数字仪表盘。术语“混合仪表板”应包涵利用模拟电子器件和数字电子器件的组合作为呈现车辆信息的显示设备的数字仪表盘。进一步地，数字显示设备的示例可以包括具有使用合适的数字显示技术制造的显示层的数字显示设备。数字显示层的示例可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器和薄膜晶体管(TFT)显示层。
术语“曲线”是指线或轮廓线在其长度的至少一部分上逐渐从直线偏离。在下文中，术语“曲线”、“曲面”、“弯曲部”、“弯曲形状”及其变体应理解为包涵线或轮廓线本身，包括凸出的和凹入的线或轮廓线。
术语“显示半径”是指显示器的显示曲率或弯曲规格，显示半径以毫米(mm)为单位或用“R”表示。
参考附图的图1A，示出了根据优选实施例的集成光导100的侧视截面视图。集成光导100包括刚性光输送器102和柔性光学输送器106。刚性光输送器102可操作以将光线传输直到观看区域。柔性光学输送器106包括至少一个微结构108、108’、108”，至少一个微结构108、108’、108”中的每个微结构均具有弯曲部C(参见图1B)。弯曲部轮廓的示例可以为拱形。参考图1B，该图示出了根据优选实施例的示例性微结构108，微结构108的高度H范围介于5μm至100μm之间且宽度W范围介于50μm至100μm之间。返回图1A，柔性光学膜106可操作以将传输通过刚性光输送器102的光线朝向观看区域302(如图3所示)引出。至少一个微结构108、108’、108”可以以***性的方式设置在柔性光学膜106上。
虽然图1A展示了平板集成光导100，但不应局限于此，本领域技术人员应理解，可以应用同一发明构思来生产呈曲面形状的集成光导。例如，刚性光输送器102可以具有曲面规格，使得传输直到观看区域302的光线具有曲面规格(如图3所示)，以如本文所披露的将集成光导实施为曲面数字显示设备。在本文披露的一些实施例中，刚性光输送器的曲率半径范围优选地为0mm至4000mm、更优选地为500mm–4000mm、甚至更优选地为1000mm至3000mm。在本文披露的一些实施例中，刚性光输送器的曲率半径无限大∞，表明大致为平面或平板。
为了生产集成光导100，可以向刚性光输送器102的一侧施加光学透明粘合剂104。如果刚性光输送器102具有曲面规格、或者换言之使用了曲面刚性光输送器102，则将光学透明粘合剂104施加至刚性光输送器102的凸出的表面。此后，所生产的集成光导100包括柔性光学膜106，该柔性光学膜具有***性地定位的至少一个微结构108、108’和108”，微结构108、108’、108”中的每个微结构均具有弯曲部C，至少一个微结构108、108’、108”的弯曲部C的顶点P与刚性光输送器102的曲面表面相反。优选地，光学透明粘合剂104、刚性光输送器102和柔性光学膜106具有匹配的折射率，使得光线可以传输通过集成光导100。
图2示出了根据示例性实施例的柔性光学膜106的俯视图。如从图2可以看出的，至少一个微结构108、108’、108”***性地定位在柔性光学膜106的表面上。至少一个微结构108、108’、108”中的每个微结构均具有顶点为P的弯曲部轮廓或拱状微结构。优选地，柔性光学膜106的总厚度范围介于100μm至400μm之间。可以抛光柔性光学膜106以产生镜面抛光的表面品质。在这个示例性实施例中，至少一个微结构108、108’、108”被定位成使得柔性光学膜106的一侧具有在柔性光学膜上稀疏分散的多个微结构108、108’、108”，而柔性光学膜106的另一端密集分散有多个微结构108、108’、108”。前述构型适用于侧光式数字显示器，其中，柔性光学膜106的至少一个微结构中的较少量的微结构更靠近光源位置定位、即微结构是稀疏分散的，而至少一个微结构中的较大量的微结构更靠近光源位置定位、即微结构是密集分散的。
如本文所披露的柔性光学膜106的主要优点在于，柔性光学膜106的总厚度范围介于100μm至400μm之间，从而产生了薄集成光导，因此也减小了数字显示设备的总厚度。所披露的柔性光学膜106的另一优点在于，由于柔性光学膜106在平板上生产而不是直接在光导本身上成型微结构，因此至少一个微结构108、108’、108”中的每个微结构可以产生形状精度、即曲率。又一优点在于，可以将柔性光学膜106施加在具有任何半径或弯曲规格的曲面刚性光输送器上。当然，微结构108、108’、108”朝刚性光输送器的曲表面定向，从而减少了微结构108、108’、108”的畸变。
图3示出了根据示例性实施例的数字显示设备300的俯视图。在这个示例性实施例中，数字显示设备300是具有观看区域302的大尺寸曲面显示设备。观看区域302可操作以显示内容或信息。优选地，观看区域的尺寸为至少16英寸并且具有曲面规格。在这个示例性实施例中，刚性光输送器102具有曲面规格，刚性光输送器102的曲面规格与观看区域302的曲面规格大致匹配。数字显示设备300包括集成光导100。如从图3可以看出的，柔性光学膜106被定位成距离观看区域3002最远、或者在刚性光输送器102后方。优选地，刚性光输送器具有曲面规格，刚性光输送器102的曲面规格与观看区域的曲面规格大致匹配。
图4示出了根据示例性实施例的数字显示设备400的侧视截面视图。数字显示设备400包括：照明源402，该照明源可操作以发射光线；集成光导100，该集成光导包括用于传输从照明源402发射的光线的刚性光输送器106。在这个示例性实施例中，照明源402布置在数字显示器400的边缘上。集成光导100进一步包括柔性光学膜106，该柔性光学膜可操作以将传输通过刚性光输送器的光线朝向观看区域引出，柔性光学膜106进一步包括具有弯曲部C的至少一个微结构。
可选地，可以在刚性光导102前方放置光学膜漫射器404。可选地，光学元件放置在数字显示设备的壳体内、施加有反射器箔406、406’，从而对数字显示设备400的环境内的、待由柔性光学膜106引出并通过刚性光输送器102朝向观看区域传输的光线的反射进行优化。
成型方法
在示例性实施例中，可以制造用来生产如本文所披露的柔性光学膜106以及集成光导100的母模。
图5A示出了用于制造用来生产柔性光学膜106的模具的流程图500a。在步骤502，将金属片铺设在平面上。在下一步骤504，向金属片施加激光以生产至少一个微结构108、108’或108”，这些微结构108、108’或108”具有弯曲部C。因此，生产出母模。在步骤506，可以使用由步骤502和步骤504制造的母模通过采用注塑成型工艺来生产至少一个柔性光学膜106。
现在参考图5B，该图示出了用于组装数字显示设备300、400的流程图500b，在步骤508，提供刚性光输送器，该刚性光输送器用于使光线通过数字显示设备300、400传输至观看区域。在优选实施例中，刚性光输送器可以是用于生产平板数字显示设备的平板。在优选实施例中，刚性光输送器具有曲面规格或显示半径，用于生产曲面显示设备。
在步骤510，将光学透明粘合剂施加或沉积在刚性光输送器上。在其中刚性光输送器具有曲面规格的优选实施例中，将光学透明粘合剂施加或沉积在刚性光输送器的曲面侧上。在步骤512，将所生产的至少一个光学膜粘合至刚性光输送器的一侧。更具体地，将所生产的至少一个光学膜粘合至刚性光输送器的曲面侧，从而生产出用于组装数字显示设备的集成光导。
生产显示层内的圆锥形光学元件的已知方法是直接在光导上应用激光技术，从而在光导本身上生产圆锥形光学元件。然而，如果显示器是曲面显示器且使用曲面光导，则得到的所生产的圆锥形光学元件可能是不一致的，其中在光导元件上的空腔和透镜会有畸变。生产用来制造待被粘合至刚性光输送器的柔性光学膜的母模的主要优点旨在缓解上述问题。
因此，可以看出，提供了一种实现均匀性的、具有集成光导的大型曲面数字显示设备。特别地，使用柔性光学膜和刚性光输送器的组合来生产集成光导。此外，柔性光学膜包括具有弯曲部的至少一个微结构，该至少一个微结构将传到用于传输光线的刚性光导的光线朝向大型曲面数字显示设备的观看区域引出，从而优化光线直到观看区域的传输。此外，常规的方法直接向曲面光输送器应用激光方法以生产用于引出光线从而实现均匀性的结构，这由于在曲面表面上制造结构因而可能导致结构畸变，与该常规方法相比，本披露内容提出了通过使用可以被粘合至刚性光输送器的柔性光学膜来至少缓解上述问题。虽然在本披露内容的前述详细描述中已经呈现了示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。
进一步应当理解的是，示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本披露内容的范围、适用性、操作或配置。相反，前述详细描述将向本领域技术人员提供用于实施本披露内容的示例性实施例的便利路线图，应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本披露内容的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置以及操作方法进行各种改变。
附图标记清单
100 集成光导
102 刚性光输送器
104 光学透明粘合剂
106 柔性光学膜
108，108’，108” 至少一个微结构
200 柔性光学膜的俯视图
300 数字显示设备的俯视立体图
302 观看区域
304 观看者
400 数字显示设备的截面视图
402 照明源
404 光学膜漫射器
406 反射器箔
500a 用于制造柔性光学膜的流程图
502 铺设用于构建的金属片
504 在金属片上生产至少一个微结构
506 使用母模生产至少一个柔性光学膜
500b 用于组装数字显示设备的流程图
508 提供刚性光输送器
510 在刚性光输送器上沉积光学透明粘合剂
512 将至少一个柔性光学膜粘合到刚性输送器的一侧上

Claims (14)

1.一种用于在机动车辆中使用的数字显示设备(300，400)，该数字显示设备(300，400)包括：
光源(402)，该光源可操作以发射光线；以及
刚性光输送器(102)，该刚性光输送器可操作以将来自该光源(402)发射的光线朝向观看区域(302)传输；
其中，
该数字显示设备(300，400)进一步包括：
柔性光学膜(106)，该柔性光学膜可操作以将传输通过该刚性光输送器(102)的光线朝向该观看区域(302)引出，该柔性光学膜(106)进一步包括具有弯曲部(C)的至少一个微结构(108，108’，108”)；
并且
该柔性光学膜(106)粘合至该刚性光输送器(102)的曲面表面，该至少一个微结构(108，108’，108”)的弯曲部(C)的顶点(P)与该刚性光输送器(102)的曲面表面相反。
2.根据权利要求1所述的数字显示设备(300，400)，其中，该柔性光学膜(106)的总厚度范围介于100μm至400μm之间。
3.根据权利要求1至2所述的数字显示设备(300，400)，其中，该至少一个微结构(108，108’，108”)的高度(H)范围介于5μm至100μm之间。
4.根据权利要求1至2或3所述的数字显示设备(300，400)，其中，该至少一个微结构(108，108’，108”)的宽度(W)范围介于50μm至100μm之间。
5.根据权利要求1所述的数字显示设备(300，400)，该数字显示设备进一步包括沉积在该刚性光输送器(102)与该柔性光学膜(106)之间的光学透明粘合剂(104)。
6.根据权利要求5所述的数字显示设备(300，400)，其中，该光学透明粘合剂(104)、该刚性光输送器(102)和该柔性光学膜(106)具有匹配的折射率。
7.根据前述权利要求中任一项所述的数字显示设备(300，400)，其中，该观看区域(302)的尺寸为至少16英寸并且具有曲面规格。
8.根据前述权利要求中任一项所述的数字显示设备(300，400)，其中，
该至少一个微结构(108，108’，108”)中的每个微结构相对于该光源(402)的位置被***性地定位在该柔性光学膜(106)上。
9.根据权利要求8所述的数字显示设备(300，400)，其中，该柔性光学膜(106)包括：
该至少一个微结构(108，108’，108”)中的较少量的微结构更靠近该光源(402)的位置定位；以及
该至少一个微结构(108，108’，108”)中的较大量的微结构更靠近该光源(402)的位置定位。
10.根据前述权利要求中任一项所述的数字显示设备(300，400)，其中，
该刚性光输送器(102)具有曲面规格，该刚性光输送器(102)的曲面规格与该观看区域(302)的曲面规格大致匹配。
11.一种组装根据权利要求1至10中任一项所述的数字显示设备的方法(500b)，该方法(500b)包括：
制造(500a)用来生产至少一个柔性光学膜的模具，包括以下步骤：
将用于构建柔性光学膜(106)的金属片铺设(502)在平面上；以及
通过激光方式在该金属片上生产至少一个微结构(108，108’，108”)；
其中，
激光得到的该至少一个微结构(108，108’，108”)包括弯曲部(C)。
12.根据权利要求11所述的方法(500b)，该方法进一步包括：
通过所制造的该模具通过注塑成型工艺生产(506)至少一个柔性光学膜。
13.根据权利要求12所述的方法(500b)，该方法进一步包括：
提供(508)刚性光输送器，该刚性光输送器的曲率半径范围优选地为0mm至4000mm、更优选地为500mm至4000mm、甚至更优选地为1000mm至3000mm。
14.根据权利要求13所述的方法(500b)，该方法进一步包括：
将光学透明粘合剂沉积(510)在该刚性光输送器的曲面表面上；以及
将所生产的该至少一个柔性光学膜粘合(512)到该刚性光输送器的曲面表面上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7817233B2 (en) * 2005-12-28 2010-10-19 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. OCB-mode liquid-crystal display device
US20080232135A1 (en) * 2006-05-31 2008-09-25 3M Innovative Properties Company Light guide
US20100027114A1 (en) * 2006-12-19 2010-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lens structure and manufacturing method, and the manufacture of shaped polymer articles
US7507012B2 (en) * 2007-05-16 2009-03-24 Rohm And Haas Denmark Finance A/S LCD displays with light redirection
GB2453323A (en) * 2007-10-01 2009-04-08 Sharp Kk Flexible backlight arrangement and display
TWI453359B (zh) * 2011-08-30 2014-09-21 Coretronic Corp 光源裝置
CN103162182B (zh) * 2013-01-24 2015-04-08 友达光电(厦门)有限公司 窄边框背光模组及其制作方法
US10267972B2 (en) * 2016-10-25 2019-04-23 Svv Technology Innovations, Inc. Shaped light guide illumination devices
CN108897167A (zh) * 2018-07-24 2018-11-27 中航华东光电有限公司 一种特种曲面液晶显示用背光模组

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