CN109312910B - 包括结构化反射器的再循环背光源 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了再循环背光源。更具体地，描述了包括结构化反射器的再循环背光源。该结构化反射器重定向至少针对从光导发射的角的光并且回射其他光，该回射光具有不由所述光导发射的入射角。

Description

包括结构化反射器的再循环背光源
背景技术
背光源为光选通型显示器(诸如液晶显示器)提供基本上均匀的照明。依赖于偏振操纵以形成图像的显示器(诸如液晶显示器)可以使用有效的光再循环腔以便将不可使用的偏振光(例如，否则将被液晶模块吸收的光)转换成可使用的偏振光。结构化反射器使用成形反射器以便操纵或重定向光。
发明内容
在一个方面中，本说明书涉及再循环背光系统。再循环背光系统包括反射偏振器、结构化反射器和具有输入表面的光导，该光导设置在该反射偏振器与该结构化反射器之间。该光导具有耦合到该输入表面中并从该光导提取的光的发射角θ的第一范围，该发射角θ的范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。该结构化反射器被构造成以角
Figure BDA0001898794320000011
的第二范围回射光，该角
Figure BDA0001898794320000012
的第二范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。该结构化反射器还被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到该反射偏振器的法向轴线的30度内，该角ψ的第三范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。没有角θ也是角
Figure BDA0001898794320000013
在另一个方面中，本说明书涉及再循环背光系统。再循环背光系统包括反射偏振器、结构化反射器和具有输入表面的光导，该光导设置在该反射偏振器与该结构化反射器之间。该光导具有耦合到该输入表面中并从该光导提取的光的发射角θ的第一范围，该发射角θ的范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。该结构化反射器被构造成以角的第二范围反射光但不重定向光，该角
Figure BDA0001898794320000015
的第二范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。该结构化反射器还被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到该反射偏振器的法向轴线的30度内，该角ψ的第三范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的。没有角θ也是角
Figure BDA0001898794320000016
附图说明
图1是包括结构化反射器的再循环背光源的分解前正视图。
图2是示例性结构化反射界面的前正截面。
图3是示例性结构化反射器的前正截面。
图4是另一个示例性结构化反射器的前正截面。
图5是另一个示例性结构化反射器的前正截面。
图6是针对实施例1中的三个棱镜几何形状中的每一个的作为极角函数的向下引导亮度分布的曲线图。
图7是针对实施例2的作为极角函数的亮度的曲线图。
图8是针对实施例3和实施例4的作为极角函数的向下引导亮度分布的曲线图。
具体实施方式
图1是包括结构化反射器的再循环背光源的分解前正视图。再循环背光源100包括反射偏振器110、结构化反射器120和具有输入表面132的光导130。
反射偏振器110可以是任何合适的反射偏振器。在一些实施方案中，反射偏振器可以是线性反射偏振器。在一些实施方案中，反射偏振器可以是圆形反射偏振器。在一些实施方案中，反射偏振器可以是多层光学膜。例如，反射偏振器可以是或包括反射偏振器层压体，诸如DBEF反射偏振器(可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn.))。在一些实施方案中，线性反射偏振器可以是玻璃上型反射偏振器，诸如APF反射偏振器(可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,Minn.))。
多层光学膜反射偏振器可以通过交替双折射材料(尤其是聚合物材料)的任何合适组合来形成。在一些实施方案中，交替层中的仅一个层可以是双折射的。当在仔细控制的过程和材料状况下进行定向时，这些层沿着正交的x方向、y方向和z方向中的至少一个形成交替的高折射率和低折射率的堆叠，其中x方向是最大拉伸的平面内方向。反射偏振器通常具有在一个平面内方向上的层之间的紧密匹配(小于0.05)的折射率差异，以及在另一个平面内方向上的层之间的不匹配(大于0.05)的折射率差异。每层对的光学厚度(折射率乘以物理厚度)确定与该层对相对应的反射带的中心，并且两层之间的折射率对比(差异)确定该反射带的相对强度。各种其他细节(诸如层轮廓设计、保护性边界层、表层或层对的f比)可以被修改为适合于期望的应用。反射偏振器还可以具有尺寸上较厚或稳定的层以保持或增强物理特性，诸如抗翘曲性或刚度。
结构化反射器120可以是任何合适的材料和任何合适的尺寸和形状。结构化反射器120可以是或包括多层光学膜，诸如ESR反射器(可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,Minn.))。在一些实施方案中，结构化反射器120是反射金属。在一些实施方案中，反射器是聚合物或包括反射金属化表面的其他基材。在图2-图5中更详细地描述结构化反射器120的特定结构化表面。
光导130可以是任何合适的厚度并且可以具有任何合适的形状。在一些实施方案中，光导130可以是基本上平面的或膜形的。在一些实施方案中，光导130可以是楔形的。在一些实施方案中，光导130通过注塑或任何其他合适的方法由透明聚合物材料形成。光导130可以包括任何数量的提取特征(例如，正或负微观特征)。在一些实施方案中，提取特征可以是印刷的或丝网印刷的点或其他散射特征。在一些实施方案中，为了按区域提供更均匀的光提取，提取特征可能以特定图案或梯度进行布置。光导具有至少一个输入表面132。输入表面132可以包括特定的几何形状或结构化特征以改善光到光导130中的耦合。输入表面132还可以包括准直光学器件。
在一些实施方案中，再循环背光源100可以层压或结合在一起以形成整体。在一些实施方案中，通过压敏粘合剂、通过可固化(UV或可热固化)粘合剂、通过超声波焊接、热粘合、通过光学透明粘合剂、或通过任何合适的粘合剂以及通过任何合适的方法，可以粘附或结合再循环背光源100的部件。在一些实施方案中，再循环背光源的部件可以通过多种方法的组合来结合在一起。
图1还示出了描述再循环背光源100的构造的角的若干范围。所示的每个角是相对于反射偏振器的法线(如虚线垂直线所标识的)测量的。由θ所示的角的范围是从光导发射的角。在一些实施方案中，考虑包含提取光的每个单角的角的范围可能是不实际的。例如，制造不精确、材料杂质或其他不均匀性可能形成若干杂散光线。因此，在一些实施方案中，可以优选将角的范围表征为包括从光导提取的光的90％的范围，在一些实施方案中，可以优选将角的范围表征为包括从光导提取的光的95％的范围。
结构化反射器被构造成使得它将从ψ所示的角的范围入射的光重定向到反射偏振器110的法向轴线的30度内。在一些实施方案中，结构化反射器被构造成使得它被设计成将从ψ所示的角的范围入射的光重定向到反射偏振器的法向轴线的20度内。结构化反射器还被构造成使得它回射从
Figure BDA0001898794320000041
所示的角的范围入射的光。回射意味着入射光沿其入射方向被反射(在垂直于反射表面的平面中测量)。在一些实施方案中，在其入射方向的1度内的回射是足够的。在一些实施方案中，在其入射方向的5度内的回射是足够的。在一些实施方案中，没有角θ也是角
Figure BDA0001898794320000042
在一些实施方案中，所有的角θ也是角ψ。
图2是示例性结构化反射界面的前正截面。结构化反射器200包括在第一材料220与第二材料230之间的反射界面210。作为第一材料220和第二材料230之间的边界的反射界面210示出了可用于结构化反射器的各种构造。例如，在一种构造中，第一材料220是基本上透明的聚合物或玻璃材料(诸如丙烯酸)并且第二材料230是空气。在这种情况下，光将在反射界面210上以某些超临界入射角全内反射。该结构可以通过任何合适的过程(包括微复制、压花等)制备。在替代性构造中，第一材料220是空气并且第二材料230是聚合材料。在这种情况下，反射界面210是第二材料230上的金属化反射表面。第一材料和第二材料也可以是不同折射率的聚合物材料，其中反射界面210是金属化反射表面。金属化反射表面可以是气相沉积的、经电镀的，或者是模制到一种或两种材料的表面的金属薄膜。在记住图2的上下文的情况下，图3-图5仅示出了结构化反射器的界面形状以便示出结构化反射器的设计灵活性。
图3是示例性结构化反射器的前正截面。结构化反射器300包括具有直角回射部分320和倾斜重定向部分330的多个微观特征。回射部分320包括小面322和324以及对应的基部边缘323和325。倾斜重定向部分330包括小面332。连接基部边缘323和325的线340与法向轴线352之间的角被示为350。
结构化反射器300包括多个微观特征。取决于结构化反射器的构造(即，结构化反射器是通过全内反射器还是通过金属化反射表面进行反射)，微观特征可以是微腔或微棱镜。
直角回射部分320由小面322和324形成。小面322比小面324更长；换言之，直角回射部分的小面是不对称的。直角回射部分320包括小面相交的直角。在一些实施方案中，尽管小面仍然形成直角，但回射部分可以从反射偏振器的法线(在图3中被示为352)歪斜或倾斜。在这种情况下，反射偏振器的法线与直角回射部分320的直角相交将不会形成具有相等数值的两个角。直角回射部分320负责在结构化反射器300上的入射角的一定范围的回射。换言之，在回射角的范围内入射在直角回射部分上的光被反射通常两次，使得它从其入射位置往回行进。
倾斜重定向部分330由小面332形成。在一些实施方案中，小面332是平坦的。在一些实施方案中，小面332是略微弯曲的。倾斜重定向部分330将从角的特定范围入射在其上的光重定向到在反射偏振器的法线的特定角内行进的光。例如，在其重定向的角的范围内入射在倾斜重定向部分330上的光可以被重定向到反射偏振器的法线的20度内。在一些实施方案中，重定向光可以在反射偏振器的法线的30度内重定向。倾斜重定向部分相对于法线的角和小面的形状都可以有助于入射光被重定向到的围绕反射偏振器的法线的光锥的宽度或窄度。在一些实施方案中，倾斜重定向部分330具有粗糙或结构化表面，以使入射光被重定向到的围绕反射偏振器的法线的光锥变宽。
在一些实施方案中，由直角回射部分占据的结构化反射器的投影区域的比例为至少40％。在一些实施方案中，它至少为50％。在一些实施方案中，它至少为60％。考虑到在更多的一者和更少的另一者之间的折衷(并且在一些实施方案中，部分的第三类型或第四类型等)，回射部分与重定向部分之间的特定平衡可能取决于期望的应用。
结构化反射器300的另一个几何特征是来自直角回射部分320的末端边缘(即边缘323和325)的线340与法向轴线352形成角。在一些实施方案中，该角350小于最小角θ或者从光导发射的光的角的范围。在这种情况下，从光导发射的光将不会“看到”结构化反射器的回射部分，并且因此该设计防止直接来自光导的光被再次回射。
图4是另一个示例性结构化反射器的前正截面。结构化反射器400包括具有反射部分420和重定向部分430的多个微观特征。反射部分420包括小面422、424和426以及基部边缘423和425。重定向部分430包括小面432。连接基部边缘423和425的线440与法向轴线452之间的角被示为450。
图4中的结构化反射器400与图3中的结构化反射器300不同，这至少因为结构化反射器400没有任何直角回射部分。相反，结构化反射器400具有反射光但不重定向光的反射部分420。出于本申请的目的，反射光但不重定向光意味着入射角和反射角相对于法向轴线452是相同的(为清楚起见，这并不是指局部表面法线，其中对于任何反射表面都是如此)。反射部分包括通常平坦且垂直于法向轴线的小面426。由于制造极其陡峭的侧壁中的限制和结构化反射器的尺寸稳定性，因此在一些实施方案中，小面422和424可能不平行于法向轴线452(即垂直于小面426)。
否则，结构化反射器400类似于图3中的结构化反射器300。反射部分的末端边缘423、425之间的线440相对于反射偏振器的法向轴线452形成角450。类似于图3中的结构化反射器300，反射部分420可以构成结构化反射器的投影区域的至少40％、至少50％或至少60％。
图5是另一个示例性结构化反射器的前正截面。结构化反射器500包括具有直角回射部分520和倾斜弯曲重定向部分530的多个微观特征。回射部分520包括小面522和524以及对应的基部边缘523和525。倾斜弯曲重定向部分530包括弯曲小面532。连接基部边缘523和525的线540与法向轴线552之间的角被示为550。
除了重定向部分是包括弯曲小面532的倾斜弯曲重定向部分530之外，图5中结构化反射器500也类似于图3中的结构化反射器300。弯曲小面532可以具有任何合适的曲率半径。在一些实施方案中，一个小面(在图5的图示中，小面524)可以是弯曲小面532在其结束点处的切线的延伸。在一些实施方案中，弯曲小面532可以具有简单的曲率。在一些实施方案中，弯曲小面532可以具有复杂的曲率。在一些实施方案中，弯曲小面532可以具有离散的弯曲小面。弯曲小面532可以具有凸曲率或凹曲率。在一些实施方案中，如上所述，弯曲小面的曲率可以实现重定向光的更宽分布。
再次在图5中，直角回射部分的末端边缘523、525之间的线540相对于反射偏振器的法向轴线552形成角550。类似于图3中的结构化反射器300和图4中的结构化反射器400，直角回射部分520可以构成结构化反射器的投影区域的至少40％、至少50％或至少60％。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。本发明不应被视为限于上述具体示例和实施方案，因为详细描述此类实施方案是为了便于说明本发明的各个方面。相反，本发明应被理解为涵盖本发明的所有方面，包括落在由所附权利要求书及其等同物所限定的本发明的范围内的各种修改、等同工艺和替代装置。
实施例
实施例1
使用LightTools软件(可购自加利福尼亚州帕萨迪纳的Synopsis(Synopsis,Pasadena CA))如下制备光导堆叠的计算机模型。堆叠的顶层被建模为折射率是1.405的反射偏振器，其在一个轴线上具有100％的反射并且在正交轴线上具有100％的透射。紧接着它的下面是被建模为折射率是1.405的完美消偏振器的层，其可将偏振光转换为随机偏振光。在其下面是被建模为具有1.58的折射率的光导的层。其尺寸是50mm的交叉引导乘以198.25mm的向下引导。光导的上表面具有沿向下引导行进的折射率为1.58的棱镜，并且底表面具有沿交叉引导行进的提取器。上表面棱镜具有为13微米的间距、为156.8度的夹角以及相等的底角。底部提取器具有为1.18微米的深度、面向光输入边缘的为3.25度的提取小面以及为20度的背小面角。提取器密度是恒定的，其中提取器之间的向下引导间距为96.09微米。光导被对准以使得反射偏振器的透射轴线沿向下引导行进并且透射沿交叉引导方向的100％的光，同时反射沿向下引导方向偏振的100％的光。还假设了折射率为1.405且没有散射并没有吸收的材料填充了消偏振器与光导之间的空间，并且由此填充在光导顶部的结构的凹槽中。将类似的材料放置在光导的底部提取器下方。光导堆叠的底层是具有95％表面反射率的结构化反射器。对三个这样的结构化反射器进行了建模。结构化反射器被建模为具有为94％的表面反射率的棱镜，其是垂直于来自光源的光传播方向的已定向交叉引导。
使用三个棱镜几何形状中的每一个对光导堆叠进行建模。每个棱镜具有长度为17微米的基部。一个是三小面棱镜，其中面向光源的侧具有两个小面，重定向部分相对于基部形成39度的角，并且底角为45度。最靠近基部的小面的长度为6.90微米并且另一个小面的长度为5.15微米。棱镜的远侧的长度为11.48微米。第二棱镜类型是倾斜棱镜，其中面向光源的侧相对于水平方向的角为39度，夹角为90度，并且另一个底角为51度。第三棱镜类型具有相等的39度的底角和102度的夹角。
输入光导的光被建模为模拟Nichia NSSW304D光线数据源的单个分立LED。LED被放置在光导的注入边缘的中心处。在进入光导之前，使用100％反射空气集中器来集中光线。在集中之后，源在空气中的角输出具有蝙蝠翼形状，其中沿交叉引导方向具有80度的半角并且沿光导厚度方向具有32度的半角。
该模型包括具有与光导相同的长度和宽度的检测器，该检测器位于光导堆叠上方，其中在检测器与光导堆叠之间具有气隙。LightTools软件用于计算光导堆叠的亮度输出。针对三个棱镜几何形状中的每一个，向下引导亮度分布在图6中被示为极角的函数。
建模结果表明：在39度等腰棱镜的情况下，在30度极角附近的再循环光有显著离轴线亮度。针对三小面棱镜设计和倾斜棱镜设计，轴向亮度与39度等腰棱镜设计相比分别增加了12.4％和20.6％。
实施例2
使用LightTools软件(可购自加利福尼亚州帕萨迪纳的Synopsis(Synopsis,Pasadena CA))如下制备光导堆叠的计算机模型。堆叠的顶层被建模为具有85％透射率和15％反射率的吸收偏振器。紧接其下方的是被建模为具有50％反射和50％透射的反射偏振器的层，其透射轴线平行于吸收偏振器的透射轴线。接下来，依次是折射率为1.47的体积散射层、折射率为1.18的另一个体积散射层、折射率为1.66的PET层以及没有吸收且没有散射的折射率为1.417的另一个层(模拟粘合剂)。
在其下面是被建模为具有1.587的折射率的光导的层。其尺寸是96.5mm的交叉引导乘以196.75mm的向下引导。光导的上表面具有沿向下引导行进的折射率为1.586的棱镜，并且底表面具有沿交叉引导行进的提取器。上表面棱镜具有17微米的间距、156.8度的夹角以及相等的底角。底部提取器具有1.18微米的深度、面向光输入边缘的3.25度的提取小面以及20度的背小面角。提取器密度增加了向下引导。还假设了折射率为1.405且没有散射并没有吸收的材料填充了PET层与光导之间的空间，并且由此填充在光导顶部的结构的凹槽中。将类似的材料放置在光导的底部提取器下方。光导堆叠的底层是具有95％表面反射率的结构化反射器。对三个这样的结构化反射器进行了建模。结构化反射器被建模为折射率为1.66且没有散射或吸收的基材上的棱镜，棱镜本身的折射率为1.565，没有散射或吸收，并且表面反射率为88％。棱镜是定向的交叉引导，其垂直于来自光源的光传播方向，并具有17微米的间距。
针对结构化反射器，使用两个棱镜几何形状对光导堆叠进行建模。一个(窄视角设计)的夹角为90度，面向光源的底角为57.5度，并且另一侧的底角为32.5度。棱镜的背离光源的侧是半径为82微米的弯曲圆弧。第二几何形状(宽视角设计)也具有90度的夹角，但面向光源的底角是56.5度并且另一个底角是33.5度。棱镜的背离光源的侧也是弯曲圆弧，但其半径为51.25微米。
输入光导的光被建模为模拟Nichia NSSW306F光线数据源的一组20个单LED。使用90％反射空气浓缩器将来自LED的光集中成更窄的角锥。该模型还包括在光导堆叠上方居中的角检测器，所述光导堆叠的交叉引导宽度为19.3mm，并且向下引导长度为39.35mm。
针对两个结构化反射器构造中的每一个计算亮度。在图7中示出了作为极角函数的亮度。结果表明：与窄视角设计(从12度到20度)相比，宽视角设计的半亮度角大67％，而从窄视角设计到宽视角设计，轴向亮度减少了29％(5128cd/m2至3630cd/m2)。
实施例3
光导堆叠的制备
如下装配用于再循环背光系统的光导堆叠。底层是在120微米厚的PET基材上由UV可固化丙烯酸酯树脂制成的具有95微米间距的线性棱镜膜。棱镜膜厚度为156微米。使用众所周知的铸造和固化过程来制造棱镜。棱镜的顶角为111度，并且底角为41度和28度。使用标准台面式方法，用3nm的AZO(掺杂铝的氧化锌)，然后用150nm的银层，并且然后用75nm的AlSiOx层来溅射涂覆棱镜表面。然后将已涂覆的膜层压到50微米厚的折射率为1.417的有机硅压敏粘合剂，从而在开放粘合剂侧留下剥离衬垫。然后将层压体切割成110mm×176mm的尺寸，其中棱镜沿110mm方向延伸。
使用HL8502聚碳酸酯(可购自密歇根州底特律的三菱工程塑料美国有限公司(Mitsubishi Engineering Plastics America,Inc.,Detroit MI))来压缩注塑光导板。它的厚度为550微米，长度为179mm，宽度为111mm，其中光输入边缘沿一个111mm的侧。光导的顶侧具有面向外并沿向下引导行进(沿着短方向)的棱镜，其间距为49.5微米，并且平均夹角为146度，以及相等底角为17度。棱镜具有连续延伸的向下引导，其从输入边缘开始并在与远侧边缘相距1.7mm的位置处终止，其中最后的1.7mm是平面的。在光导的右侧有0.5mm宽的平面无特征区域，并且在光导的左侧有0.1mm宽的平面无特征区域。光导板的底侧具有棱镜作为提取特征定向并以238纳米的平均深度切入光导中的交叉引导(沿着长度方向)，其面向光导的光输入侧的底角为3.5度并且另一个底角为20度。提取特征是连续的交叉引导并且具有减少向下引导的间距。光导板的输入侧的提取器间距为183.8微米，并且远侧的提取器间距为5.6微米。
然后在移除剥离衬垫之后将溅射涂覆的棱镜膜层压到光导板的底侧。进行层压以使得棱镜的51度小面面向光导的光输入边缘。层压在光导的短边缘上留下0.5mm的间隙，在输入边缘上留下2mm的间隙，并且在远端上留下1mm的间隙。接下来，通过将2密耳(51微米)厚的双轴向取向的PET层压到50微米厚的折射率为1.417的有机硅压敏粘合剂来制备用于光导顶侧的包覆层，从而在开放粘合剂侧上留下剥离衬垫。然后将层压膜切割成110.0mm×176mm的尺寸，除去剥离衬垫，并且将包覆层粘附到光导板的上层。
附加膜的制备
使用Sanritz HLC2-5618S吸收偏振器(可购自加利福尼亚州丘拉维斯塔的Sanritz America(Sanritz America,Chula Vista CA))的自身粘合剂将其层压到3M APF-V3反射偏振器(可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul MN))，其中反射偏振器的透射轴线与吸收偏振器的透射轴线对准。然后将层压膜切割成111mm×179mm的尺寸，其中透射轴线沿较短方向。
测试
使用柔性印刷电路上的NSSW306F-HG LED(可购自日本德岛市的Nichia Corp.)从光导的光输入侧照射所述的光导堆叠，所述LED的间距为4.75mm并且具有以每个LED 20毫安供电的LED。然后将吸收偏振器和APF-V3反射偏振器的层压组合放置在光导堆叠的顶部，其中组合的APF-V3侧面向光导堆叠。
使用Eldim L80锥光镜(可购自法国埃鲁维尔圣克莱的Eldim(Eldim,HérouvilleSaint Clair,France))在有效区域的中部测量光导堆叠的亮度。针对作为极角函数的向下引导亮度，在图8中示出了向下引导亮度。
实施例4
如实施例3中那样装配光导堆叠，不同之处在于底部棱镜膜的结构化反射棱镜的夹角为90度，面向光源方向的底角为39度，并且面向远侧的底角为51度。如前所述的那样测量亮度，并且也在图8中示出亮度。应当注意的是，实施例4中的最大亮度比实施例3的最大亮度高30.5％，而轴向亮度高5.3％。虽然针对实施例4，最大亮度是离轴线约8度，但应当注意的是，可以通过调整底部棱镜几何形状来校正该偏移。
以下是根据本公开的示例性实施方案：
项目1.一种再循环背光系统，包括：
反射偏振器；
结构化反射器；
具有输入表面的光导，该光导设置在该反射偏振器与该结构化反射器之间，
其中该光导具有耦合到该输入表面中并从该光导提取的光的发射角θ的第一范围，该发射角θ的所述范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的，
其中该结构化反射器被构造成以角
Figure BDA0001898794320000111
的第二范围回射光，该角
Figure BDA0001898794320000112
的第二范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的，
其中该结构化反射器被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到该反射偏振器的法向轴线的30度内，该角ψ的第三范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的，并且
其中没有角θ也是角
Figure BDA0001898794320000113
项目2.根据项目1所述的再循环背光系统，其中所有的角θ也是角ψ。
项目3.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器是金属化的结构化反射器。
项目4.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器是透射材料与空气之间的界面。
项目5.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器在没有气隙的情况下结合到该光导。
项目6.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器是自由浮动的。
项目7.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该反射偏振器在没有气隙的情况下结合到该光导。
项目8.根据项目7所述的再循环背光源，其中该反射偏振器通过低折射率粘合剂结合到该光导。
项目9.根据项目8所述的再循环背光源，其中该低折射率粘合剂具有折射率并且该光导具有折射率，并且该低折射率粘合剂的折射率比该光导的折射率小至少0.1。
项目10.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器包括多个微结构，该多个微结构中的每一个包括直角回射部分和与至少一个直角回射部分相邻设置的倾斜重定向部分。
项目11.根据项目10所述的再循环背光系统，其中该倾斜重定向部分是平坦的。
项目12.根据项目10所述的再循环背光系统，其中该倾斜重定向部分是弯曲的。
项目13.根据项目12所述的再循环背光系统，其中该倾斜重定向部分远离该反射偏振器的法向轴线弯曲。
项目14.根据项目10所述的再循环背光系统，其中该直角回射部分具有不相等的小面长度。
项目15.根据项目14所述的再循环背光系统，其中连接该直角反射部分的两个基部边缘的线与该反射偏振器的法向轴线形成小于任何角θ的角。
项目16.根据项目15所述的再循环背光系统，其中直角回射部分形成该结构化反射器的投影区域的多于50％。
项目17.根据项目10所述的再循环背光系统，其中该直角回射部分相对于该反射偏振器的法向轴线歪斜，使得该直角回射部分的直角与该反射偏振器的法向轴线的相交形成具有不相等数值的两个角。
项目18.根据项目1所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器包括多个反射微腔，该多个反射微腔中的每一个包括直角回射部分和与至少一个直角回射部分相邻设置的倾斜重定向部分。
项目19.根据项目18所述的再循环背光系统，其中该直角回射部分具有不相等的小面长度。
项目20.根据项目19所述的再循环背光系统，其中连接该直角反射部分的两个基部边缘的线与该反射偏振器的法向轴线形成小于任何角θ的角。
项目21.根据项目20所述的再循环背光系统，其中直角回射部分形成该结构化反射器的投影区域的多于50％。
项目22.一种再循环背光系统，包括：
反射偏振器；
结构化反射器；
具有输入表面的光导，该光导设置在该反射偏振器与该结构化反射器之间，
其中该光导具有耦合到该输入表面中并从该光导提取的光的发射角θ的第一范围，该发射角θ的所述范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的；
其中该结构化反射器被构造成以角
Figure BDA0001898794320000131
的第二范围反射光但不重定向光，该角
Figure BDA0001898794320000132
的第二范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的；
其中该结构化反射器被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到该反射偏振器的法向轴线的30度内，该角ψ的第三范围是相对于该反射偏振器的法向轴线测量的；并且
其中没有角θ也是角
Figure BDA0001898794320000133
项目23.根据项目22所述的再循环背光系统，其中所有的角θ也是角ψ。
项目24.根据项目22所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器是金属化的结构化反射器。
项目25.根据项目22所述的再循环背光系统，其中该结构化反射器是透射材料与空气之间的界面。

Claims (25)

1.一种再循环背光系统，包括：
反射偏振器；
结构化反射器；
具有输入表面的光导，所述光导设置在所述反射偏振器与所述结构化反射器之间，
其中所述光导具有耦合到所述输入表面中并从所述光导提取的光的发射角θ的第一范围，所述发射角θ的所述范围是相对于所述反射偏振器的法向轴线测量的，
其中所述结构化反射器被构造成以角
Figure FDA0002177005160000011
的第二范围回射光，所述角
Figure FDA0002177005160000012
的所述第二范围是相对于所述反射偏振器的所述法向轴线测量的，
其中所述结构化反射器被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到所述反射偏振器的所述法向轴线的30度内，所述角ψ的所述第三范围是相对于所述反射偏振器的所述法向轴测量的，并且
其中所有的角θ都不是角
Figure FDA0002177005160000013
2.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所有的角θ也是角ψ。
3.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器是金属化的结构化反射器。
4.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器是透射材料与空气之间的界面。
5.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器在没有气隙的情况下结合到所述光导。
6.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器是自由浮动的。
7.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述反射偏振器在没有气隙的情况下结合到所述光导。
8.根据权利要求7所述的再循环背光系统，其中所述反射偏振器通过低折射率粘合剂结合到所述光导。
9.根据权利要求8所述的再循环背光系统，其中所述低折射率粘合剂具有折射率并且所述光导具有折射率，并且所述低折射率粘合剂的折射率比所述光导的折射率小至少0.1。
10.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器包括多个微结构，所述多个微结构中的每一个包括直角回射部分和与至少一个直角回射部分相邻设置的倾斜重定向部分。
11.根据权利要求10所述的再循环背光系统，其中所述倾斜重定向部分是平坦的。
12.根据权利要求10所述的再循环背光系统，其中所述倾斜重定向部分是弯曲的。
13.根据权利要求12所述的再循环背光系统，其中所述倾斜重定向部分远离所述反射偏振器的所述法向轴线弯曲。
14.根据权利要求10所述的再循环背光系统，其中所述直角回射部分具有不相等的小面长度。
15.根据权利要求14所述的再循环背光系统，其中连接所述直角反射部分的两个基部边缘的线与所述反射偏振器的所述法向轴线形成小于任何角θ的角。
16.根据权利要求15所述的再循环背光系统，其中直角回射部分形成所述结构化反射器的投影区域的多于50％。
17.根据权利要求10所述的再循环背光系统，其中所述直角回射部分相对于所述反射偏振器的所述法向轴线歪斜，使得所述直角回射部分的直角与所述反射偏振器的所述法向轴线的相交形成具有不相等数值的两个角。
18.根据权利要求1所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器包括多个反射微腔，所述多个反射微腔中的每一个包括直角回射部分和与至少一个直角回射部分相邻设置的倾斜重定向部分。
19.根据权利要求18所述的再循环背光系统，其中所述直角回射部分具有不相等的小面长度。
20.根据权利要求19所述的再循环背光系统，其中连接所述直角反射部分的两个基部边缘的线与所述反射偏振器的所述法向轴线形成小于任何角θ的角。
21.根据权利要求20所述的再循环背光系统，其中直角回射部分形成所述结构化反射器的投影区域的多于50％。
22.一种再循环背光系统，包括：
反射偏振器；
结构化反射器；
具有输入表面的光导，所述光导设置在所述反射偏振器与所述结构化反射器之间，
其中所述光导具有耦合到所述输入表面中并从所述光导提取的光的发射角θ的第一范围，所述发射角θ的所述范围是相对于所述反射偏振器的法向轴线测量的，
其中所述结构化反射器被构造成以角
Figure FDA0002177005160000031
的第二范围反射光但不重定向光，所述角的所述第二范围是相对于所述反射偏振器的所述法向轴线测量的，
其中所述结构化反射器被构造成将来自角ψ的第三范围的光重定向到所述反射偏振器的所述法向轴线的30度内，所述角ψ的所述第三范围是相对于所述反射偏振器的所述法向轴线测量的，并且
其中所有的角θ都不是角
Figure FDA0002177005160000033
23.根据权利要求22所述的再循环背光系统，其中所有的角θ也是角ψ。
24.根据权利要求22所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器是金属化的结构化反射器。
25.根据权利要求22所述的再循环背光系统，其中所述结构化反射器是透射材料与空气之间的界面。
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