TW200839379A - Back-lit displays with high illumination uniformity - Google Patents

Description

200839379 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案是有關以下2006年11月15曰申請之美國專利申 請案，該等案件以引用的方式併入本文中：申請號 11/560234”具有高亮度均勻度之背光顯示器（Back-Lh Displays with High Illumination Unif〇rmity)” ；中請號

ϋ 11/560271’’具有高亮度均勻度之背光顯示器”；申請號 60/865944”具有高亮度均勻度之背光顯示器”；及申請號 11/560250”具有局覺度均勻度之背光顯示器”。 本發明係關於光學顯示器，且更特定言之，係關於從後 面由光源來直接照射的液晶顯示器（Lcd)，例如可用於 LCD監視器及LCD電視之中的顯示器。 【先前技術】 某些顯示器系統，舉例來說，液晶顯示器（LCD)，係從 後面來照射。此等顯示器可廣泛應用在眾多裝置之中，例 如膝上型電腦、手持式計算冑、數位手錶、電才見以及類似 的裝置。某些背光顯示器會包含一被設置在該顯示器側的 光源’其中’會定位一光導用以將來自光源的光引導至顯 示器面板的背Φ。其他的背光顯示器，舉例來說，特定的 LCD監視器及LCD電視（LCD_TV)則係從後面由被定位在該 顯不器面板後面的數個光源來直接照射。隨著顯示器越來 越大，後者的配置便越來越普及，因為用以達到特定顯示 益明亮度位準所需要的光功率需求會隨著顯示器尺寸的平 方而增加，而在該顯示器側之中可用來設置光源的面積則 僅會隨著顯示器尺寸線性增加。此外，某些顯示器應用 126493.doc 200839379 (例如LCD-TV)在從比其他應用更遠的距離處來觀看時會 需要夠亮的顯示器。此外，LCD_TV的視角需求通常會： 於LCD監視器及手持式裝置的視角需求。 、 許多LCD監視器及LCD_TV係從後面由數個冷陰極螢光 . @來照射。該些光源會以直線的方式延伸在該顯示器的全 寬度上，其結果係該顯示器的背面會由隔著暗區的一連串 免帶來照射。此亮度輪廓並非所需的結果，所以，通常會 使用一擴散板來平滑化該LCD裝置背部處的亮度輪廊。 〇 在該等燈後面會使用一擴散反射器來將光導向觀看者， 其中該等燈係被定位在該反射器與該擴散器之間。在該擴 月欠反射器與该擴散器之間的分隔距離係由從該擴散器射出 的光的所需明亮度均勻度來限制。倘若分隔距離太小的 話，那麼照度均勻性便會較小，從而會破壞觀看者所看到 的影像。此結果係因為沒有足夠的空間讓光均勻地擴散在 該等燈之間。 【發明内容】 G 本發明的一具體實施例係關於一被直接照射的顯示器單 元’其具有一顯示器面板以及被佈置在該顯示器面板後面 的一或多個光源。該一或多個光源能夠產生亮度光。一擴 散器會被佈置在該一或多個光源以及該顯示器面板之間。 ^ 在該一或多個光源及該擴散器之間會佈置一光轉向層。該 光轉向層包括一面向該一或多個光源的第一光轉向表面。 该弟一光轉向表面主要會將垂直入射在該光轉向層之上的 光轉向至一正交於該光轉向層的第一轉向平面。該光轉向 層還進一步包括一面向該擴散器的第二轉向表面。較佳的 126493.doc 200839379 係’該第二光轉向層會被組態成用以將在垂直於該光轉向 層的方向中於該光轉向層内傳播的光轉向至一不平行於該 第一光轉向平面的第二轉向平面。 本^月的另一具體實施例係關於一被直接照射的顯示器 單70 ’其具有一顯示器面板以及被佈置在該顯示器面板後 面的一或多個光源，該一或多個光源能夠產生亮度光。一 擴散器會被佈置在該一或多個光源以及該顯示器面板之 間。在該一或多個光源及該擴散器之間會佈置一光轉向 層。該光轉向層包括一面向該一或多個光源的第一光轉向 表面’以及一面向該顯示器面板的第二光轉向表面，在實 貝垂直於该光轉向層的方向中於該光轉向層内傳播的該一 或多個光源所發出的光之中至少一第一部分實質上會透射 穿過该第二光轉向表面的一平坦部分，而在實質垂直於該 光轉向層的方向中於該光轉向層内傳播的該一或多個光源 所發出的光之中至少一第二部分實質上會在該第二光轉向 表面的一斜面部分處被全内反射。 上面的本發明概要並非要說明本發明的每一個圖解具體 實施例或每一種實施方案。圖式及下文的詳細說明會更明 確地舉例說明該些具體實施例。 【實施方式】 本發明可適用於顯示器面板，例如液晶顯示器（LCd或 LC顯不器），並且特別適用於從後面來直接照射的[CD， 例如在LCD監視器及LCD電視（LCD-TV)中所使用的顯示 器。更明確地說，本發明和管理用於照射一 LC顯示器的直 接照明背光所產生的光有關。光管理膜配置通常係被定位 126493.doc 200839379 在該背光與該顯示器面板本身之間。光管理膜（其可能會 被層疊在-起或者可能各自獨立)配置通常包含一擴散層 以及具有稜鏡式結構表面的至少一明亮度增強膜。 =1呈現一直接照明顯示器裝置的示範性具體實施例的 不思刀解圖。舉例來說，此顯示器裝置1〇〇可用在LCD監 視时或LCD-TV之中。顯示器裝置1〇〇可能係以使用一 LC 面板102為主，其通常包括一被佈置在面板平板1〇6之間的 LC層104。平板1〇6通常係由玻璃形成，且可能在其内表面 上包含電極結構與對準層，用以控制該[(：層1〇4之中的液 晶的方位。該等電極結構通常會經配置以定義面板像 素，其中该LC層區域之中的液晶的方位可以獨立於相鄰的 區域來控制。一濾色器還可能包含一或多個平板1〇6，用 以賦予色彩給被顯示的影像。 在LC層104上方會定位一上吸收偏光器1〇8且在[(：：層1〇4 下方θ疋位下及收偏光器110。在圖中所示的具體實施 例中，上及下吸收偏光器係被設置在面板102的外面。 吸收偏光裔1 08、11 〇以及LC面板1 02會結合控制來自背光 112的光透射穿過顯示器1〇〇至觀看者。舉例來說，吸收偏 光器108、110經配置使其透射軸垂直。在未被啟動的狀態 中，LC層104的像素可能不會改變通過其中的光的偏光。 據此，通過下吸收偏光器110的光便會被上吸收偏光器1〇8 吸收。另一方面，當該像素被啟動之後，通過其中的光的 偏光便會被旋轉，而使得該光中會透射穿過該下吸收偏光 器11 0的至少某些光同樣會透射穿過該上吸收偏光器丨〇8。 舉例來說，藉由一控制器114來選擇性啟動Lc層1〇4中不同 126493.doc 200839379 的像素便可讓特定所需位置處的光離開該顯示器，從而形 成一讓觀看者看見的影像。舉例來說，該控制器可能包含 電腦或電視控制器，其會接收並顯示電視影像。舉例來 说’可將一或多個可選層1〇9提供在上吸收偏光器1〇8上 方，用以對顯示表面提供機械及/或環境保護。在一項示 範性具體實施例中，層109可能包含一位於吸收偏光器1〇8 上方的硬塗層。 應該明白的係，某些類型的LC顯示器可能會以和上述 不同的方式來運作。舉例來說，亦可將吸收偏光器平行對 準並且LC面板可在處於未啟動狀態時來旋轉光的偏光。無論 如何，此類顯示器之基本結構均類似於以上說明的結構。 者光112包含數個光源丨丨6，其會產生用來照射面板 102的光。用在LCD-TV或LCD監視器之中的光源116經常 為線性的冷陰極螢光燈，其會沿該顯示器裝置1 00的高度 延伸。不過，亦可使用其他類型的光源，例如白熱絲燈或 弧光燈、發光二極體（LED)、平面式螢光面板或外部螢光 燈。此份光源清單並不具有限制意義或詳盡性，而僅具有 示範性。 背光112還可能包含一反射器118，用以反射在遠離面 板102的方向中從光源116處朝下傳播的光。反射器ιι8還 可用來再循環顯示器裝置1 〇〇内的光，其解釋如下。反射 器11 8可能係鏡面反射器或可能係擴散反射器。可用作反 射器118的鏡面反射器之一範例係可從明尼蘇達州聖保羅 市的3M公司購得之VikuitiTM增強式鏡面反射（esr)膜。合 宜的擴散反射器範例包含載有擴散性反射粒子（例如二氧 126493.doc -10- 200839379 化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣或類似的粒子）的聚合物，例如 PEt、PC、pp、ps。在共同擁有之美國專利申請公開案第 2003/0118805 A1號之中便討論過擴散反射器之其他範例， 其包含微孔材料及含原纖維材料。 光管理膜的配置120(其亦可被稱為光管理單元）係被定 位在背光112與LC面板102之間。該等光管理膜會影響傳播 自背光112的光，以便改良該顯示器裝置1〇〇的運作。舉例 來說，光管理膜的配置120可能包含一擴散板122。擴散板 122係用來擴散接收自該等光源的光，其會提高入射在lc 面板102之上的亮度光的均勻度。結果，觀看者所看見的 影像便會更均勻明亮。在某些具體實施例中，擴散板122 可能會形成一含有大量擴散粒子的層。在某些具體實施例 中，該擴散板可能會被附著至光管理膜配置12〇之中的另 一層或者可能會被省略。 光管理皁元120亦可能包含一反射偏光器124。該等光源 116通常會產生未經偏光的光，但是下吸收偏光器n〇卻僅 會透射單一偏光狀態，所以，光源11 6所產生的光之中約 有一半不會透射穿過至LC層104。不過，反射偏光器124卻 可用來反射否則會在下吸收偏光器之中被吸收的光，所 以’便可藉由在該反射偏光器124與該反射器118之間的反 射來再循環此光。被反射偏光器124反射的光中至少某些 可能會被去偏光，接著便會在偏光狀態下被送回該反射偏 光器124，用以透射穿過該反射偏光器124與該下吸收偏光 器110而抵達LC層104。依此方式，反射偏光器124便可用 126493.doc 11 200839379 來提高光源116所射出的光抵達LC層104的分率，所以，顯 示器裝置100所產生的影像便會比較亮。 可以使用任何合宜類型的反射偏光器，舉例來說，多層 光學膜（MOF)反射偏光器；擴散反射偏光膜（drpf)(例如 連續/分散相位偏光器）、線栅反射偏光器或膽固醇反射偏 光器。 MOF與連續/分散相位反射偏光器皆依賴於至少兩種材 料（通常為聚合材料）之間的折射率差異，用以選擇性地反 射其中一種偏光狀態的光，同時透射具有正交偏光狀態的 光。在共同擁有之美國專利案第5,882,774號之中便說明過 MOF反射偏光器之某些範例。M0F反射偏光器之商用範例包 含可從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司購得之Vikuiti™ DBEF-D200及DBEF-D440多層反射偏光器，其包含擴散表面。 可配合本發明使用的DRPF的範例包含如在（例如）共同擁 有之美國專利案第5,825,543號之中所述的連續/分散相位 偏光器’以及在共同擁有之美國專利案第5,867,3 16號之中 所述的擴散反射多層偏光器。在美國專利案第5,751，388號 之中則說明過其他合宜類型的DRPF。 可配合本發明使用的線栅偏光器的某些範例包含在美國 專利案第6，122，103號之中所述的範例。明確地說，線栅偏 光器可從位於美國猶他州歐瑞市的M〇xtek lnc·處購得。 可配合本發明使用的膽固醇偏光器的某些範例包含在 (例如）美國專利案第5,793,456號以及美國專利公開案第 2002/0159019號之中所述的範例。經常會在輸出側之上連 126493.doc -12- 200839379 同一四分之一波長阻滯層一起提供膽固醇偏光器，以便讓 透射穿過該膽固醇偏光器的光會被轉換成線性偏光。 在某些具體實施例中，該反射偏光器126可提供擴散作 用，舉例來說，讓一擴散表面面向背光112。於其他具體 實施例中，該反射偏光器126可能具備一明亮度增強表 面，其會提高通過反射偏光器126的光的增益。舉例來 說，反射偏光器126的上表面可能具備一稜鏡明亮度增強 表面或是一增益擴散表面。下文將更詳細討論明亮度增強 表面。於其他具體實施例中，該反射偏光器可能在面向背 光112的侧之上具備一擴散特徵（例如擴散表面或體積）並且 在面向LC面板102的側之上具備一明亮度增強特徵（例如稜 鏡表面或增益擴散表面）。 於某些示範性具體實施例中，可能會在擴散板122與反 射偏光器124之間提供一偏光控制層126。偏光控制層126 的範例包含一四分之一波長阻滯層與一偏光旋轉層（例如 一液晶偏光旋轉層）。偏光控制層126可用來改變從反射偏 光器124處反射的光的偏光，以便提供透射穿過反射偏光 器124的再循環光的分率。 光管理層之配置120亦可能包含一或多個明亮度增強 層。明亮度增強層係一包含用以將離軸光重新引導至更接 近於該顯示器之軸132之方向上的表面結構的層。此會增 加穿過LC層104之轴上傳播的光之數量，因而增加由觀看 者看見的影像之明亮度。其中一個範例係稜鏡明亮度增強 層，其具有透過折射及反射來重新引導亮度光的數個稜鏡 126493.doc -13- 200839379

脊狀物。可用於顯示器裝置之中的稜鏡明亮度增強層之範 例包含可從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司購得之VikuitiTM BEFII及BEFIII系列的稜鏡膜，其包含BEFII 90/24、BEFII 90/50、BEFIIIM 90/50及 BEFIIIT。

稜鏡明亮度增強層通常會在一維上提供光學增益。亦可 在光管理層之配置120之中包含一第二明亮度增強層 128b，其中會配置一稜鏡明亮度增強層使其稜鏡結構被定 向成正交於第一明亮度增強層128a的稜鏡結構。此一組態 會在一維上提面该顯不器早元的光學增益。在圖中所示的 具體實施例中，明亮度增強層128a、128b係被定位在背光 112與反射偏光器124之間。於其他具體實施例中，明亮度 增強層128a與128b可被佈置在反射偏光器124與Lc面板1〇2 之間。 可用來提高穿過該顯示器的光的軸上明亮度的另一種類 型的明亮度增強層128a係增益擴散層。增益擴散層的一個 範例係一在其上表面上具備作為透鏡的一元件配置的層。 離開該增益擴散層128a的光之中會以對該顯示器的轴132 之相對較大角度來傳播的至少一部分光會被層表面上的元 件重新引導為傳播在更平行於該軸132的方向之中。亦可 以使用-個以上增益擴散明亮度增強層128&。舉例來說， 可以使用兩或三個增益擴散層ma、㈣。此外，亦可配 合一或多個稜鏡明亮度增強膜㈣來使用_或多個增益擴 政層128a於此丨月況中，增益擴散膜與稜鏡明亮度增 強層㈣可以任何所需的順序被放置在該光管理膜：二 126493.doc 200839379 120内。可用在顯示器之中的增益擴散層的其中一個範例 為購自位在日本大阪的Keiwa Inc·的BS-42型膜。 光管理單元之中的不同層可獨立運作。於其他具體實施 例中，可以將該光管理單元中的該等層之中的兩或更多層 層疊在一起，舉例來說，如共同擁有之美國專利申請公開 案第2006/0082698號中所討論者。於其他示範性具體實施 例中，該光官理單元可能包含分隔一間隙的兩個子裝配 件，舉例來說，如共同擁有之美國專利申請公開案第 2006/0082700號中所述者。 在習知技術中，針對給定的明亮度數值與亮度均勻度， 光源116與擴散層122之間的間隔、相鄰光源116之間的間 隔以及擴散器透射率均係設計顯示器時要考量的重要因 素。一般來說，一強擴散器（也就是，會擴散較大分率入 射光的擴散器）會改良均勻度，但是卻也會導致低明亮 度’因為高擴散位準會伴隨著強烈的反向擴散並且因而會 提高損失。 在正常擴散條件下，在螢幕上所看見的明亮度變化的特 倣為最大明亮度係位在光源的上方，而最小明亮度係位在 光源之間。可以在光源130與擴散層122之間定位一增強均 勻度膜（EUF)130，用以降低該顯示器面板1〇2的亮度之中 的不均勻度。EUF 130的每一面（也就是，朝向光源116的 側以及朝向該顯示器面板1〇2的側）均可能係一光轉向表 面。該等光轉向表面係由數個光轉向元件所構成，其會以 折射的方式來轉向從EUF 130其中一側前進至另一側的 126493.doc -15- 200839379 光，用以降低亮度不均勻度。該等光轉向元件包括該euf 表面之中不平行於該EUF 130平面的部分。 圖2中示意性解說EUF 200的一特殊示範性具體實施例。 該EUF 200包括一第一光轉向表面202，其包含第一光轉向 元件204。於此特殊的具體實施例中，該等光轉向元件2〇4 會形成橫跨該EUF 200之表面的肋狀件並且具有三角形剖 面。第二光轉向表面206同樣包含具有三角形剖面的肋狀 『 光轉向元件2〇8。在EUF 200的此組態中，該等光轉向元件 ' 204與208會相對地被定向成讓在平行於z軸的方向中來自 下面之入射在EUF 200之上的光210會在x_z平面之中被第 二光轉向表面206轉向。在離開EUF 200時，在EUF 2〇〇内 平行z軸傳播的光則會在y_z平面之中被第一光轉向表面 202轉向。因此，因為垂直入射在膜2〇〇之上的光會在平行 x-z平面的平面之中被轉向，故可將元件2〇4視為係形成一 平行於x-z方向的光轉向平面。同樣地，因為在該膜内平 行2軸傳播的光會在y-z平面之中被轉向，故可將元件2〇8 視為係形成—平行於y_z方向的光轉向平面。於此組態 中’由該等光轉向元件204與208所造成的光轉向平面會彼 垂直於其他組恐巾，該#光轉向平面可能並不平行， 、 但也不會垂直。 在某些組態中，上側或下側的光轉向元件可在一個以上 的方向中來轉變光。於此一情況中，該光轉向平面會被視 為係構成最大轉向之方向的平面。 在某些具體實施例中，該聊本身可能係由擴散材料所 126493.doc -16 - 200839379 冓成舉例來說’含有大量擴散粒子的聚合物基質。該等 擴散粒子可能會㈣在整個卿之巾，或者可能不存在於 P刀的EUF之中’丫列如該等光轉向元件。當該冊卩具有擴 政I*生時’ it光官理膜配置並不需要在該euf與該顯示器面 板之間包合一額外的擴散層，不㉟，仍可能會存在一額外 的擴散層。 、，亥等光轉向表面可能包含具有不同形狀的光轉向元件， 並且可月bS包含平行於該EUF的許多部分。圖从與3b中示 意性解說EUF的某些額外示範性具體實施例。在圖3a中， 此EUF 300具有-第一光轉向表面3〇2，其包含具有三角形 剖面形狀的光轉向元件3〇4。必匕圖中還顯示出一光轉向元 件304的頂角α。於此特殊具體實施例中，在相鄰的光轉向 兀件304之間會有一平坦區3〇6，該處的膜表面會平行於該 EUF 300的平面。平坦區3〇6的寬度在顯示為，，〜，，。下方的 光轉向表面3 08可能具有和第一光轉向表面3〇2相同的形 狀’或者亦可能具有不同的形狀。 在圖3B中，EUF 320具有一第一光轉向表面322，其包 含具有截角三角形剖面形狀的光轉向元件324，其具有一 頂平坦部分326。於此特殊具體實施例中，在相鄰的光轉 向兀件324之間同樣會有一平坦區328。下方的光轉向表面 330可能具有和第一光轉向表面322相同的形狀，或者亦可 能具有不同的形狀。 圖4A至4C中示意性解說euf的某些其他示範性具體實施 例。在圖4A中，EUF 400具有一第一光轉向表面402，其 126493.doc -17- 200839379 包含具有彎曲面406的光轉向元件4〇4。第二 撕斤具有的光轉向元件亦可能具有 ;' =向表面 係必要條件。同樣地，當第二光轉向表不：這並非 時，第一光轉向表面則並非要具有彎曲^:曲表面 ’叫不1田。在圖4ΒΦ， 示範性EUF 420具有一光轉向表面422，盆光 具有f曲面426與平坦部分428。在所說明件424 。平坦部分428係平行於EUF膜42〇的平面。

體貝施例中’光轉向表面422在光轉向元件偽之間可能含 有平坦部分43〇。在所說明的具體實施例中，平坦部分· 係平行於EUF 420的平面。 在圖4A與4B中所示的示範性具體實施例中，光轉向元 件姻、424的彎曲表面包含相對陡,肖的表面梯度變化，盆 可被視為與數學上的不連續雷同。舉例來說，陡崎的梯度 變化出現在圖4A中的點彻、光轉向部件4〇4的頂點及圖 4B中光轉向部件424的點432。該些相對陡_的梯度變化會 防止單-光轉向部件被當作透鏡的操_，因為透鏡會要求 其表面上具有平滑的梯度變化。因此，光轉向部件4〇4、 似並不會對通過其中的平行光產生單次聚焦，不論係真 實聚焦或虛《焦都m日月㈣係，本文所討論的 任何光轉向表面可能係内含在一單側的euf之上，換言 之，其光轉向表面僅位在該膜的單一側之上；可能係内含 在一雙側的EUF之上’其光轉向表面係位在兩側之上。 在圖4A與4B中所示的示範性具體實施例中，該等光轉 向兀件402、422可被視為突出自EUF 4〇〇、42〇的表面。於 126493.doc -18- 200839379 其他具體實施例中，該等光轉向元件可能會形成該EUF之 表面中的凹部。圖4C中示意性解說此一 EUF 440的一示範 性具體實施例。於此情況中，該光轉向表面442係由具有 表面446的光轉向元件444所構成。在某些的具體實施例 中’可此會在凹部之中提供平坦區448，並且可能會在光 轉向元件444之間提供平坦區450。對本發明來說，一光轉 向表面是否含有突出於該Ευρ外面或突入至該euF之中的 光轉向兀件並不重要，而事實上，在某些情況中可將兩種 组態理解為均等，而兩個凹陷光轉向元件之間的部分452 則會被視為從該EUF處向外突出的光轉向元件。 該等光轉向元件未必全部具有相同高度。舉例來說，如 圖4D中示意性解說，光轉向元件464便可能具有不同高 度。同樣，單一光轉向元件亦可能會在其長度中具有不同 的高度。舉例來說，第二光轉向表面468之上的光轉向元 件470的南度h便會根據沿膜460的位置而改變。 圖5中示意性說明具有不同高度之光轉向元件的euf的 另一具體實施例。EUF 500具有第一光轉向表面5〇2，其光 轉向元件504會形成具有起伏脊狀部508的稜鏡506。脊狀 部508的南度會沿著稜鏡5〇6而改變，且寬度w同樣會沿著 稜鏡506而改變。在美國專利申請公開案第2〇〇7/〇〇47254 號之中更詳細地說明此類型表面。第二光轉向表面51〇可 能含有任何所需形狀的光轉向元件。舉例來說，第二光轉 向表面510可能包含會形成為具有起伏脊狀部之稜鏡的光 轉向元件。 126493.doc -19- 200839379 6等t轉向70件並不f要相對於EUF的法線而對稱。圖 以、性解說具有不對稱光轉向元件6()2的卿刪的 固：例於此特殊具體實施例中’該等光轉向元件602 _形成為具有筆直側的稜鏡。該等光轉向元件中至少某些 (舉例來㉗’光轉向元件與602b)會相對於垂直聊 _所畫出的軸604而不對稱。下光轉向表面606可能包含 或可能不包含不對稱的光轉向元件。 圖6B中不思性解說具有不對肖光轉向元件622的EUF 620的另則B例。該等光轉向元件⑵中至少某些（舉例 來說A轉向元件622a與622b)會具有彎曲側並且相對於 垂直EUF 620所晝出的軸624而不對稱。 圖7A示意性解說具有其他光管理層7〇4的euf的用法。 在圖中所示的具體實施例中，該光管理層7〇4包括一稜鏡 月儿度i曰強層。於其他具體實施例中，則可能會在擴散層 702上方定位不同類型的層，或額外的光管理層，例如反 射偏光層。EUF 710係被定位在擴散層7〇2的輸入側。Ευρ 710具有一面向擴散層7〇2的第一光轉向表面712以及一背 離擴散層702的第二光轉向表面714。來自一或多個光源 (圖_並未顯示）的光708會通過EUF 710抵達擴散層702並 且進入該或該等其他光管理層7〇4。 在某些具體實施例中，舉例來說，該第一光轉向表面 712可能會透過使用黏著劑被附著至擴散層7〇2。圖7B中示 意性解說此一配置的一示範性具體實施例，其中該第一光 轉向表面712中部分會穿入該擴散層702的下表面703之上 126493.doc -20- 200839379 的一黏著層722。在某些具體實施例中，在該黏著層722與 部分該表面712之間會有一間隙724。在美國專利案第 6,846,089號之中便更詳細地說明過使用黏著劑來將結構性 膜表面黏著至其他層。 .圖7C中不意性解說另一示範性具體實施例，其中該光轉 向表面712所含的光轉向元件中的一部分73〇會平行擴散層 702的下表面702a。该光轉向表面712的表面可能會壓頂該 〃 擴散層702的下表面702a，或者可能會利用一黏著劑被黏 著至該下表面702a。 模型範例 本文已經建構一顯示器的亮度單元（其具有一背光與一 光管理單元）的光線迹線模型來探討該亮度單元的光學效 能與一 EUF之各項參數的函數關係。圖8示意性解說模型 亮度單元800包括一反射框802，其會定義一光源陣列腔 804的邊緣限制；一位於燈陣列808下方的背反射器8〇6 ; J 一擴散層810 ;以及一EUF 812。除非特別提及，否則本模 型假設反射器8 0 6係一鏡面反射器。本模型假設燈8 〇 8各包 括一 38,000尼特的長形光源，和冷陰極螢光燈雷同。該等 燈808會被規律地隔開中心至中心距離s，反射器806與該 擴散層810之間的分隔距離給定為D，而燈808與反射器806 之間的分隔距離則為Η。燈808之間的間隔S假設為30 mm，燈的直徑2R假設為3 mm，而D的數值則假設為7 mm。擴散層810厚為2 mm，而EUF 812的厚度約為0.45 mm並且會接觸該擴散層810的下表面。於該腔之中有三個 126493.doc -21 - 200839379 燈泡808。日月亮度增強層814與反射偏光層8i5會被定位在 及擴散層81G的上方。日月亮度增強層814係由稜鏡肋狀件 所形成，該等肋狀件會被定向成平行於該等燈泡8〇8的細 長方向。 用於EUF的材料的折射率假設為1 586，其係對應於可用 於EUF的環氧樹脂丙烯酸材料的折射率數值。euf亦可以 使用其他合宜類型的材料。範例聚合物材料包含，但並不 受限於：聚（碳酸酯）(PC);對排與同排聚（苯乙烯）(ps); C1-C8烷基苯乙烯；烷基、芳香族以及脂肪族含環的（甲 基）（丙浠酸酯），其包含聚（甲基丙烯酸甲酯）(pMMA)以及 PMMA共聚物，乙氧基與丙氧基化的（曱基）丙烯酸酯；多 機能的甲基（丙烯酸酯）；丙烯酸酯化環氧樹脂；環氧樹 脂；以及其他乙烯不飽和材料；環烯烴與環烯烴共聚物； 丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS);苯乙烯丙烯腈共聚物（SAn); 環氧樹脂；聚（乙烯基環己烷）；PMMA/聚（氟乙烯）摻合 物’聚（氧化一曱本）合金，苯乙烯欲段共聚物；聚醯亞 胺；聚砜；聚（氯乙烯）；聚（二甲基矽氧烷）(PDMS);聚胺 酯；不飽和聚酯；聚（乙烯），其包含低雙折射聚乙烯；聚 (丙烯）(PP);聚（對苯二曱酸），例如聚（對苯二甲酸乙二 酯）(PET);聚（烷萘），例如聚（萘二甲酸乙二酯）（pen);聚 醯胺；離子聚合物；醋酸乙烯/聚乙烯共聚物；醋酸纖維 素；醋酸纖維素丁酸酯；氟聚合物；聚（苯乙烯）-聚（乙烯） 共聚物；PET與PEN共聚物，其包含聚烯烴pet與PEN ;以 及聚（碳酸酯）/脂肪族PET摻合物。術語（曱基）丙烯酸酯係 126493.doc -22- 200839379 被定義為對應的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯化合物。 本文已針對EUF之上的光轉向表面的各種形狀來模型化 從擴散層810所發出的光的均勻度。圖9八與叩中顯示模型 化之EUF 900表面。面向該擴散層的上光轉向表面9〇2具有 光轉向元件904，其具有曲率半徑為r的彎曲面9〇6。本文 假設該等光轉向元件904被配製成具有間距p。r為正規化 至間距P的無因次數。因此，倘若曲率半徑係該間距的5〇 倍的話，那麼，R的數值便為5〇。該等光轉向元件的頂角θ 係由用以連接光轉向元件9〇4的頂點與光轉向元件9〇4的底 角的虛擬三角形來定義。在某些情況中，該等光轉向元件 會被模型化成一平坦尖端。平坦部分9〇8的範圍卩會在零與 〇·2Ρ之間改變。具有平坦部分的光轉向元件9〇4的頂角則 為沒有截斷該元件904的平坦部分時的頂角。圖9Β中顯示 下光轉向表面912，其中光轉向元件914會從EUF 9〇〇向外 突出。 在下文所討論的所有情況中，光轉向元件9〇4、9丨4的光 轉向表面902、912具有相同的尺寸，並且具有均勻的高 度本文係利用蒙特卡羅（Monte Carlo)法針對不同表數的 各種數值來模型化亮度單元的行為。 、 範例 範例1至6在擴散層下方具有£11]^的模型化亮度單元 本文已模型化各種EUF參數之數個組合的亮度單元的光 學特性。各種EUF參數的不同範圍列在表1之中。術語"頂 點’’所指的係該光轉向部件的頂角；術語"平坦部"所指= 126493.doc -23- 200839379 係該平坦區的範圍F ;而術語”R”所指的係該光轉向元件的 曲率半徑。術語”底部”所指的係該EUF中面向光源的下表 面；而術語"頂端”所指的係該EUF中背向光源的上表面。 術語π擴散器-g”所指的係亨耶格林斯坦（Henye广 Greenstein)擴散參數··數值g=1會造成全部向前散射，而 g=-l則係關聯完全向後散射。數值g=〇會在所有方向中具 有均勻的散射。本模型中所用到的數值g範圍介於〇 92至 0.955之間，其約略對應於56%至99%之透射穿過2 mm厚擴 散層的單次透射率。散射光線的角度分佈f(e)給定為 [2(1+82-280080)1 ·5] ’其中，㊀係相對於該光線的輸入方向 的角度。對該些數值g來說，散射會高度地偏向正向方向 之中。亨耶格林斯坦u因數描述的係在該擴散器内光的平 均自由路徑的倒數，其會被設定為14 mm」。因此，散射 係數C係一指數因數，其會給定為c=e-ud，其中d係該擴散 器内的位置。 燈而度Η所指的係該等燈與該反射器之間的分隔距離， 如圖8所示。本模型之中包含光損失：該反射器被假設為 會反射98.5%的入射光，其餘的1.5%會被吸收，且該等光 學膜的材料被假設為具有0 · 003 mm·1的吸收長度。除非特 別提及，否則本文係以鏡面反射器來模型化該反射器。參 數A、T以及R分別對應於在該擴散器之中被吸收的入射光 的百分比，透射穿過該擴散器的入射光的百分比，以及被 該擴散器反射的入射光的百分比。 126493.doc -24- 200839379 表i:參數範圍 爹數 最小值 最大值 底部頂點(度） 58 80 底部平坦部 0 0.2 底部半徑 0.8 100 頂端頂點(度） 70 110 頂端平坦部 0 0.2 頂端半徑 0.8 100 擴散器-g 0.92 0.98 燈高度H( mm) 0.02 2 A(%) 5.1 2.3 T(°/〇) 60.6 79.5 R (%) 34.7 18.2 表II中呈現範例1A至6A所用的各種參數的實際數值。範 例1A至6A係選自本文所探討的許多不同組合之中，並且 係在總明亮度與均勻度方面其有良好效能的範例。 表II範例1至6的參數值 參數 Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ex. 5 Ex. 6 底部頂點(度） 62.0 63.9 63.7 62.2 62.2 66 底部平坦部 0.16 0.16 0.12 0.15 0.13 0.001 底部半徑 3.9 4.3 5.4 4.1 5.6 100 底部頂點(度） 89.1 90.2 79.5 89.9 77.3 100 頂端平坦部 0.11 0.10 0.17 0.12 0.14 0.001 頂端半徑 0.92 1.14 0.93 1.02 0.87 100 擴散器-g 0.98 0.98 0.97 0.97 0.97 0.97 燈高度H( mm) 0.89 0.61 0.47 0.68 0.42 0.5 腔深度D(mm) 7 7 7 7 7 7 範例1至6的亮度單元從光源開始依序包含一 EUF、一擴 126493.doc -25- 200839379 散器片、一稜鏡明亮度增強層以及一反射偏光層。 比較範例7至12:沒有EUF的亮度單元 為比較具有EUF的亮度單元的效能和習知亮度單元的效 能’本文中針對和圖8中所示雷同但已省略EUF 8 12的亮度 單元取得數組比較資料。該些比較範例中所用的擴散器 和燈南度的數值呈現在表III之中。 表III比較範例的參數值 參數 Tex· 7 J Ex. 8 Ex. 9 Ex. 10 Ex. 11 Ex. 12 擴散器-g 0.963 0.965 0.967 0.97 0.973 0.976 H (mm) T〇.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 本文係在下面兩個條件分析範例7至12，即i)反射器8〇6 係一擴散反射器，以及U)反射器8〇6係一鏡面反射器。該 擴散反射器會被視為係具有反射率97%的朗伯（Lambertian) 反射器。本範例中利用在範例名稱後面加上一字母來象徵 前述此等兩種不同條件，字母”D"表示使用擴散反射器的

範例，字母’’S”表示使用鏡面反射器的範例。因此，舉例 來說，範例7會有兩組資料。其中一組標示為，，7d，，，其係 代表使用擴散反射器的範例7 ;而，’7§|，則係代表使用鏡面 反射器的㈣7。對”S，，與，兩種範例來說，所有其他參 數值均相同。 模型化結果 本模型係』來計算—亮度單元的各種操作參數，其包含 該亮度單元上方的光的明亮度以及在垂直於該亮度單元的 ㈣mm㈣μ明亮度均句度。圖iq呈現顯示 126493.doc -26 - 200839379 明冗度均勻度（單位為％)與明亮度（單位為尼特）的散佈圖。 在其中一範例中，明亮度均勻度係被表示成該範例的明亮 度百分比。比較範例7S至12S所呈現的平均明亮度略高於 EUFla例（1至6)，較高透射範例會具有較高的明亮度。最 亮的EUF範例（範例丨）的明亮度約為最亮比較範例（範例 12S)的明亮度的99·5% ;而最不亮的euF範例（範例6)的明 亮度仍具有約為範例12的明亮度的96%之明亮度。因此， 相較於鏡面反射比較範例78至12S，EUF範例1至6的明亮 度並未明顯受損。擴散式比較範例70至12D則證實明亮度 位準低於EUF範例1至6。 明亮度均勻度則被計算為該亮度單元上的均勻度的標準 差除以該亮度單元所產生的光的平均明亮度的比例。所 以’所產生的數值係相對均勻度數值。EUF範例1至6的均 勾度明顯優於任一組比較範例，其範圍落在約〇.2%至 之間。鏡面反射比較範例7S至12S的均勻度範圍落在約 3.6%至4%之間，而擴散式反射範例7D至12D的均勻度範圍 則落在約6.6%至7.1 %之間。因此，模型化結果顯示出， EUF層的存在能夠顯著地改良該亮度單元所發出的光的均 勻度’同時實質上又可保有相同的明亮度位準。 圖11中顯示從該亮度單元處垂直傳播的光的明亮度與位 置的函數關係圖。本關係圖顯示出所有EUF範例（範例1至 6)以及比較範例9S與9D的明亮度。範例9D與9S的明亮度 位準變化明顯大於範例1至6的明亮度。 應該明白的係，為達成增加的EUF效能，可以改變許多 126493.doc -27- 200839379 不同的EUF參數。可以藉由該EUF抑制該光源上方的光強 度峰值的能力來測量EUF效能。可以改變的參數包含頂 角、曲率半徑以及上下光轉向表面的平坦空間的數量，還 有EUF材料的折射率。 • 圖12所示的係針對範例1至6與範例7S至9S在不同的角度 處從該亮度單元向外傳播的光的均勻度的柱狀圖。每一個 範例均提供在三個角度（也就是，〇。、15。以及3〇。）處傳播 ( 的光的明亮度均勻度。在圖10中也提供在0。處的結果。在 15與30處的結果顯示出，增加的角度會略為降低均勻 度不過’大部分的EUF範例仍顯示出在30。處的均勻度小 於1°/❶’且在30。僅有兩個範例的均勻度略大於1%。範例7S 至9S的明亮度均勻度在〇。、15。以及3〇。處則會超過3·5%。 咸信，雙側EUF的運作方式如下。首先，可以參考圖8 將會有用，圖中所示的EUF 812具有延伸在平行於光源816 之轴的方向中（進入圖示的平面）的光轉向部件在某 Q 些不範性具體實施例中，此意謂著該等光轉向部件812a係 延伸在和一螢光燈之縱軸相同方向中的肋狀部件。倘若 S = 30 mm、D = 75 mm的話，那麼，當位在光源 816正上方時，EUF 812的下光轉向表面上的入射角便為 〇° 而若在介於該等燈泡之間的中點P處，入射角則為 72° 〇 頂端光轉向部件812b可被視為一漸進透射濾波器，其透 射率會根據入射光的傾角。底部光轉向部件812&會依據入 射角來選擇透射角i = atan((D-d)/x)，其中d為光源816的中 126493.doc -28- 200839379 心在反射器806上方的高度，而x代表該EUF的下表面的入 射點與該EUF中位於該光源正上方的點之間的分隔距離。 因此，穿過底部光轉向部件812a的透射角會與和光源816 燈泡的相隔距離X具有函數關係，其接著便會決定穿過上 光轉向部件812b的透射位準。Euf 812提供一種實用的控 制工具，用以依照和光源812的相隔距離的函數來控制光 的透射，從而影響明亮度均勻度。 為瞭解雙側EUF的組合效應，可以分開探討每一側的性 質。首先，先探討背向光源的上光轉向表面的效應。此一 膜類似一明亮度增強膜，其中因為明亮度增強膜的稜鏡内 的全内反射的關係，所以，垂直入射光的光透射會很低， 而在大於允許全内反射之角度的角度處入射的光的光透射 會明顯較高。圖13A顯示入射在一平面/稜鏡膜（類似一棱 鏡明亮度增強層）的平面側之上的透射光的極性/方位角映 圖。該等稜鏡被假設具有90。的頂角（F = 0，R無限）。在此 映圖之中，較暗的陰影係對應於透射較多的光，而白色則 係對應於零透射光。沿著該稜鏡軸及稜鏡軸附近的白色沙 漏狀區帶則與全内反射（TIR)區帶一致。 現在參考圖13B至13D來說明面向光源的光轉向表面的 效應。該些圖呈現透射穿過一稜鏡/平面膜的結構側的光 的極性/方位角映圖，其中該等稜鏡的頂角為70。。參考圖 13E更能瞭解該些圖式，圖13e顯示的係一膜uoo,直且右 面向一光源（圖中並未顯示）的稜鏡1302。該等稜鏡13〇2包 括光轉向部件。該等稜鏡係沿平行於y方向的方向上延 126493.doc -29- 200839379 伸’而Z軸則係垂直於膜1300。在圖13B中，光的入射平面 為〇°，其意謂著該等光線會被侷限在垂直於該稜鏡結構且 與稜鏡軸共面的平面之中，也就是會侷限在圖13E中的y_z 平面之中。在圖13C中，入射平面為70。，所以光線會被侷 • 限在和該膜的法線傾斜70。且與稜鏡軸共面的平面處，平 面1304。在圖13D中，光線會被侷限在和法線傾斜80。且與 稜鏡軸共面的平面處。 厂， 圖13F中顯示頂端稜鏡透射以及三種底部稜鏡入射平面 情況（也就是，0。、70。以及8〇。）的複合極/方位角映圖。該 等圖案係對應於被定向成相互垂直的EUF的兩個側之上的 光轉向結構。於〇。的情況中，光會被轉向遠離中央子午 線’該處和頂端稜鏡所產生的主要相互作用為TIR，所 以，仗燈泡處朝正上方射出的光大部分會被EUF反射。於 70°與80。入射的情況中，光會被轉向朝中央子午線前進， 該處的頂端稜鏡TIR區帶非常狹窄（弱反射），所以，以陡 (/ 肖角度從燈泡處射出且入射在燈泡間之中點附近的底部棱 鏡、=構表面之上的光會具有強烈的透射作用。結合燈上方 的光的低透射以及在⑥間之點處入射在該euf處的光的高 透射便會造成平坦化總照度輪廓，且讓照度能夠變得更均 • 勻。在圖13?中，在〇。與70。之間的角度處入射的光線具有 漸進的透射等級，其主要係針對燈泡之間的中點附近的光 透射所作的選擇。該漸進透射等級可藉由調整該等下光轉 向1M牛與上光轉向部件的參數來加以調言皆，舉例來說，頂 角、琢面曲率（半徑）、平坦化或尖端半徑或稜鏡尖端浸 126493.doc -30- 200839379 /閏彳文鏡轴方位、折射率、斜面或變動頂角稜鏡以及稜鏡 表面紋理。上及下稜鏡軸的方位（也就是，稜鏡脊狀物的 方向）可相互改變及/或相對於該等燈泡而改變。 圖14顯示經算出的明亮度均勻度與數值〇的函數關係， 其會影響該亮度單元的厚度。於每一種情況中，數值D的 變化範圍均介於5瓜瓜至u mm之間。曲線1401、1402、 1403以及1405分別顯示出和範例！、2、3以及5相同設計的 結果。曲線1407S顯示的係和範例7S相同設計的結果，而 曲線1407D顯示的係範例7〇的結果。D=7 mm的均勻度數 值則與圖10中所提供的數值相同。 用來最佳化一亮度單元之效能的其中一項重要參數為 S/D比例燈間間隔與厚度的比例。為縮降顯示器的厚度， 會期望有較高的S/D數值，不過，卻不應該損及明亮度均 勻度。一般來說，使用具有擴散背反射器806的螢光燈的 習知顯示器所使用的S/D數值會小於2。這可經由圖14中的 曲線1407D的趨勢來確認：對遠高於丨丨mm的數值D來說， 明亮度均勻度會接近1〇/。。經證實，使用鏡面背反射器8〇6 的近代發展結果可以使用高達約3的S/D數值，並且同時可 維持約1%的明亮度均勻度，從而允許縮減亮度單元的厚 度。在待審的美國專利申請公開案第2006/0262555號之中 有更詳細說明。 圖14所示的趨勢顯示出，引進EUF可利用實質上較薄的 亮度單元來達成可接受的明亮度。在圖14中所示之結果所 使用的所有設計中，燈間間隔S為30 mm。因此，針對約 126493.doc -31 - 200839379 2·7甚至更大的s/D值，利用所有EUF設計（曲線1401、 1402、1403、1405)會達成1%甚至更佳的均勻度。明確地 δ兒’曲線1401、1402、1403、1405顯示出，對不及7 mm 的數值D來說（也就是，s/D比例大於4·3)，明亮度均勻度 會小於1%。採用不同的EUF設計的探索便可在數值d小於 6 mm時產生一均勻度小於1%的系統。 實驗結果 f, 圖15中顯示具有及不具有EUF兩者由一光盒所產生的光

的只驗測置值。該光盒寬約3 3 cm並且含有中心至中心間 隔為35 mm的8根螢光燈。該光盒深約8 mm，所以，S/D比 例為約4.4之值。於所有情況中，在該等燈上方均存在一 擴散層。曲線1502顯示的係經測得的光度（單位為cd m·2) 和該擴政層上的位置的函數。此曲線顯示出其密度具有明 顯的空間變化。曲線15〇4代表的係在該擴散層下方存在一 EUF時所實施的雷同測量，其顯示出EUF具有一在讓輸出 t / 強度更均勻方面之顯著的效果。用來產生實驗結果的EUF 係-雙側EUF，每一表面均含有一連串的稜鏡肋狀物，在 孩等肋狀物之間沒有任何平坦區域，且在該等肋狀物本身 之上也’又有任何平坦區域。在下光轉向表面（其係面向該 . 等燈）之上，稜鏡頂角為66。；而在上光轉向表面（其係面向 該擴散層）之上，稜鏡頂角為100。。 岫述測里會反覆進行，不過卻會在該擴散器上方佈置三 個光吕理膜。從該擴散層處開始，該等膜往上依序為-增 孤擴放°° 明壳度增強膜以及一反射偏光膜。該增益擴 126493.doc -32- 200839379

散器係可購自位在日本大阪Keiwa Inc的BS-42類型的增益 擴散器片。明亮度增強膜係BEFIII-10T，其係可購自位在 美國明尼蘇達州聖保羅市3 Μ公司的稜鏡明亮度增強膜； 而該反射偏光層則係DBEF-D400，其同樣係可購自3Μ公 司的多層反射偏光膜。加入該等光管理膜會明顯地提高從 该光盒朝上削進的光量。該關係圖顯示的係不具有Euf(曲 線1506)及具有EUF(曲線1508)兩者的光度與該光盒上的位 置的函數。由於邊界條件的關係，中心處的照度通常會高 於邊緣處。不過，於正確位置處放置EUF所測得的輪廓會 明顯較沒有EUF時來得平滑。 應該瞭解的係，光轉向表面可以採用本文未詳細討論的 眾多不同類型的形狀，其包含具有隨意位置、形狀及/或 尺寸的光轉向元件的表面。此外，雖然上面所討論的示範 性具體實施例係關於會以折射的方式來轉變亮度光的光轉 向表面，不過，其他具體實施例亦可繞射該亮度光，或者 經由折射與繞射的方式來轉變該亮度光。本文所述之計算 結果顯示ill，相較於單獨使用簡易的擴散器，不同類型與 形狀的光轉向層均可提高照度，並且降低照度變異。 不應該將本發明視為限於上面說明的特定範例，、而應將 其理解為涵蓋如所时請專利範圍中清楚陳述的本發明之 所有態樣。在檢視本說明書之後，熟f本發 技術之人士將㈣地明白本發明所適用的各種修改、等效 =序及终多結構。中請專利範圍係意欲涵蓋此類修改及裝 置0 126493.doc -33- 200839379 【圖式簡單說明】 藉由下面關於本發明各種具體實施例 圖’可更透徹地瞭解本發明，其中： 、 圖1示意性解說根據本發明的原理， 化層的背光液晶顯示器裝置； 又勺q 增強均勻度膜（EUF) 圖2示意性解說根據本發明原理的一 的具體實施例； Γ

圖3A、3B、4A至4D、5、6A以及όΒ示立从Λ 發明原理的EUF的額外具體實施例； 4根據本 圖7Α至7C示意性解說根據本發明原理，包含一 的光 管理單元的不同具體實施例； 、 圖8示意性解說根據本發明原理，包含光源與光管理膜 的一亮度單元的具體實施例； 圖9Α與9Β顯示根據本發明原理，用來模型化一 Ευρ的各 項參數； 圖10呈現針對各種模型範例所算出的明亮度均勻度與光 度的散佈圖； 圖11顯示針對各種模型範例的明亮度與該亮度單元上之 位置的函數關係圖； 圖12顯不針對各種模型範例在不同的角度處所算出之從 該凴度單元射出的光的明亮度均勻度； 圖13A至D與13F顯示用來說明—EUF之運作的各種極性 錐光圖； 圖1 3E示思性解說一示範模型euf ; 126493.doc -34- 200839379 圖14顯示針對各種模型範例的明亮度均勻度與介於擴散 器及反射器間的分隔距離的函數關係；以及 圖1 5呈現利用光管理層之各種組合利用實驗所獲得昭 度測量值和一樣本光盒上的位置的函數關係。 雖然本發明具有各種修改及替代形式，但是其細節已藉 由圖式中的範例加以顯示並已加以詳細說明。然而，應瞭 解的係本文並非要將本發明限制於本文所說明的特殊具體 實施例。相反地，本發明意欲随落錢附巾請專利範圍 所定義的本發明精神與範疇内的所有修正例、等效 替代例。 【主要元件符號說明】 100 顯示器裝置 102 液晶面板 104 液晶層 106 面板平板 108 上吸收偏光器 109 可選層 110 下吸收偏光器 112 背光 114 控制器 116 光源 118 反射器 120 光管理膜配置 122 擴散板（層） 126493.doc 200839379 Γ 124 反射偏光器 126 偏光控制層/反射偏光器 128a 明亮度增強層 128b 明亮度增強層 130 增強均勻度膜/光源 200 增強均勻度膜 202 光轉向表面 204 光轉向元件 206 光轉向表面 208 光轉向元件 300 增強均勻度膜 302 光轉向表面 304 光轉向元件 306 平坦區 308 光轉向表面 320 增強均勻度膜 322 光轉向表面 324 光轉向元件 326 頂平坦部分 328 平坦區 330 光轉向表面 400 增強均勻度膜 402 光轉向表面 404 光轉向元件 126493.doc -36- 200839379 406 彎曲面 408 光轉向表面 420 增強均勻度膜 422 光轉向表面 424 光轉向元件 426 彎曲面 428 平坦部分 430 平坦部分 440 增強均勻度膜 442 光轉向表面 444 光轉向元件 446 表面 448 平坦區 450 平坦區 452 突出部分 460 膜 464 光轉向元件 468 光轉向表面 470 光轉向元件 500 增強均勻度膜 502 光轉向表面 504 光轉向元件 506 稜鏡 508 脊狀部 126493.doc -37- 200839379 510 光轉向表面 600 增強均勻度膜 602 光轉向元件 602a 光轉向元件 602b 光轉向元件 606 光轉向表面 620 增強均句度膜 622a 光轉向元件 622b 光轉向元件 702 擴散層 702a 下表面 703 下表面 704 光管理層 710 增強均勻度膜 712 光轉向表面 714 光轉向表面 722 黏著層 724 間隙 730 光轉向元件之一部分 800 亮度單元 802 反射框 804 光源陣列腔 806 背反射器 808 燈陣列/燈泡 126493.doc -38- 200839379 810 擴散層 812 增強均勻度膜 812a 光轉向部件 812b 光轉向部件 814 明亮度增強層 815 反射偏光層 816 光源 900 增強均勻度膜 902 光轉向表面 904 光轉向元件 906 彎、曲面 908 平坦部分 912 光轉向表面 914 光轉向元件 1300 膜 1302 稜鏡 1304 平面 126493.doc -39-

Claims (1)

1. Ci 2·如請求項丨的單元 該弟一轉向平面。 3 ·如請求項1的單元 元件，其具有被一 分0 200839379 十、申請專利範圍·· 1 · 一種直接照射顯示器單元，其包括： 一顯示器面板； 一或多個光源’其被佈置在該顯示器面板的後面，並 且能夠產生亮度光； 一擴散器，其係被佈置在該一或多個光源以及該顯示 器面板之間；以及 一被佈置在該一或多個光源及該擴散器之間的光轉向 層口亥光轉向層包括_面向該一或多m源的第一光轉 向表面向表面主要會將垂直人射在該光轉 向層之上的光轉向至一正交於該光轉向層的第一光轉向 平面。亥光轉向層還進一步包括一面向該擴散器的第二 ’較佳的係，該第二光轉向層會被組態成用 的光轉+ 向轉向層的方向中於該光轉向層内傳播 面。 不平行於該第一轉向平面的第二轉向平 ，其中該第一轉向平面實質上垂直於 ’其中該第一光轉向表面包括光轉向 表面裂痕分隔的至少兩個相鄰表面部 4 如請求項1的單元 層0 其中該擴散裔會被附著i 該光轉向 126493.doc 200839379 面向該光轉向層之側上的黏著層，該第二光轉向表面中 的部分會穿入該黏著層之中。 6·如請求項4的單元，其中該第二光轉向表面中至少某些 4分會平行該擴散器並且會被附著至該擴散器。 7·如請求項1的單元，其中該等第一與第二光轉向表面中 至少一者包括一相對於垂直該光轉向層之軸而不對稱的 光轉向部件。

   8·如請求们的單元’其中該等第一與第二光轉向表面中 至少—者包括一具有平行該光轉向層之表面部分的 向部件。 9·如：求们的單元，其中該等第一與第二光轉向表面中 至 > 一者在兩個相鄰光轉向部件之間包括至少一 面部分。 一表 10.

   如明求項1的單元，其中該等第一與第 至；一者包括一延伸在該光轉向層上 件0 二光轉向表面中 的細長光轉向部 η·:請求項1〇的單元，其中該細長光轉向部件在沿 光轉向部件長度的高度實質上係恆定的。 & 12. 如請求項"的單元’其中該細長光轉向部 長光轉向部件長度變化的高度。 ^、、、田 13. 如請求項！0的單元，其中該細長光轉向部件 長光轉向部件長度變化的寬度。 〃 μ、、、田 “Ή:”1的…中該等第-與第二光轉向表面中 者包括同度並不相同的兩個相鄰光轉向部件。 126493.doc 200839379 15. 如請求項1的單亓 ，/、進一步匕括被佈置在該擴散器與 该顯不器面板之間的—或多個光管理膜。 16. 如請求項15的置； i 十、 早凡，其中該一或多個光管理臈包括至少 第明免度增強膜與一反射偏光膜。 17. 如請求項16的單元， 半七紅 μ 其進一步包括一弟二明亮度增強 膜其具有-被定向成實質正交於該第一明亮度增強膜 之稜鏡結構的稜鏡結構。 18·如請求項1的罝； ^ , 的早兀，其中該顯示器面板包括一液晶顯示 裔（L C D)面板。 19. 如凊求項！的單元，其中該一或多個光源包括至少一發 光二極體。 20. 如請求項1的單元，其中該-或多個光源包括至少—螢 光燈。 21·如請求項!的單元，其進一步包括一控制單元，其會被 耦合至該顯示器面板’用以控制該單讀顯示的影像。 22·如請求項1的單元，其中該擴散器係一擴散表面。 23. 如請求項1的單元，其中該擴散器係一擴散層。 24. —種直接照射顯示器單元，其包括： 一顯示器面板； 一或多個光源，其係被佈置在該顯示器面板後面，該 一或多個光源能夠產生亮度光； Λ 一擴散器，其係被佈置在該顯示器面板與該一或多個 光源之間；以及 一被佈置在該一或多個光源及該擴散器之間的光轉向 126493.doc 200839379 層-亥光轉向層包括一面向該一或多個光源的第一光轉 向表面，以及一面向該擴散器的第二光轉向表面，在實 質垂直於該光轉向層的方向中㈣光轉向層内傳播的自 該-或多個光源所發出的光之中至少一第一部分實質上 • 會透射穿過該第二光轉向表面的一平坦部分，而在實質 垂直於該光轉向層的方向中於該光轉向層内傳播的自該 一或2個光源所發出的光之中至少—第二部分實質上會 (' 在該第二光轉向表面的-斜面部分處被全内反射。 25. 如睛求項24的單元，复中你兮 十夕ym ，、T從該一或多個光源入射在該第 -光轉向表面上的光實質上會被轉向至_第—光轉向平 面’而從該第-光轉向表面入射在該第二光轉向表面上 的光實質上會被轉向至—不平行於該第—光轉向平面的 第—先轉向平面。 26. 如請求項24的單元，其中該第一光轉向平面實質上垂直 於該第二光轉向平面。 27. 如請求項24的單元，直中兮笙笙 I T該專弟一與第二光轉向表面 中至少一者包括光轉向元件， τ ，、/、有被一表面裂痕分隔 的至少兩個相鄰表面部分。 ‘ 28.如請求項24的單元，其中該擴散器會被附著至該光轉向 - 層。 29.如凊求項28的單元，直谁一半七 ^ 八進步包括一位於該擴散器之中 面向該光轉向層之彳目1丨μ μ Μ # Ρ 的黏者層’該第二光轉向表面中 的部分會穿入該黏著層之中。 3 0·如請求項28的單元，其中嗲筐一 弟一光轉向表面中至少某些 126493.doc 200839379 部分會平行該擴散器並且會被附著至該擴散器。 31. 如請求項24的單元，其中該等第一與 , ^ ^ U得句表面中 至父一者匕括一相對於垂直於該光轉 光轉向元件。 糊之輪不對稱的 32. 如請求項24的單元，其中該等第一與第二光轉向表面中 至少-者包括-具有平行於該光轉向層之表面部分的光 轉向元件。 33. 如請求項24的單元，其中該等第—與第二光轉向表面中 至少一者在兩個相鄰光轉向元件之間包括至少一平坦表 面部分。 34. 如請求項24的單元，其中該等第一與第二光轉向表面中 至少一者包括一延伸在該光轉向層上的細長部件。 35. 如請求項34的單元，其中該細長部件在沿該細長部件長 度的高度實質上係恒定的。

   36·如請求項34的單元，其中該細長部件具有沿該細長部件 長度改變的高度。 37·如請求項34的單元，其中該細長光轉向部件具有沿該細 長部件長度改變的寬度。 38·如請求項24的單元，其中該等第一與第二光轉向表面中 至少一者包括高度並不相同的兩個相鄰光轉向元件。 3 9·如請求項24的單元，其進一步包括被佈置在該擴散器與 該顯示器面板之間的一或多個光管理膜。 40·如請求項39的單元，其中該一或多個光管理膜包括至少 一第一明亮度增強膜與一反射偏光膜。 126493.doc 200839379 4 1 ·如請求項40的單元，其進一步包括一第二明亮度增強 膜，其具有一被定向成實質正交於該第一明亮度增強膜 之一稜鏡結構的稜鏡結構。 42.如請求項24的單元，其中該顯示器面板包括一液晶顯示 器（LCD)面板。 43_如請求項24的單元，其中該一或多個光源包括至少一發 光二極體。 44. 如請求項24的單元，其中該一或多個光源包括至少一螢 光燈。 45. 如請求項24的單元，其進一步包括一控制單元，其會被 耦合至該顯示器面板，用以控制該單元所顯示的一影 像。 126493.doc