TW201003248A - Hollow backlight with tilted light source - Google Patents

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201003248 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於適合照明一顯示器或圖解的延伸區域之光 源’一般稱為背光。 【先前技術】 , 背光被用於照明諸如LCD電腦監視器、手機顯示、個人 數位助理、及其它手持裝置之顯示器。為了努力減輕重 里，中空背光被發展出來。一些中空背光利用對稱集中器 或光注射器，包含對稱抛物線集中器，與一光源組合以引 導光至中空光腔。然而，因為對稱光注射器的體積，此等 光注射器增加顯示器之總的大小。顯示器大小的增加係由 於需要一增加的基座寬度以容納該對稱光注射器的大小。 圖8闡釋一利用一對稱光注射器的先前技術背光8〇〇。背 光8〇〇具有界定光腔808的一前反射片8〇2、後反射片8〇4、 及側反射片806。在光源8 10與光腔8〇8之間，一混合抛物 . 線集中器8 12引導光從該光源至該光腔。該基座寬度標示 ’為「W」。 【發明内容】 ’在—實施例中，本發明提供一種背光，其包括經設置以 形成一中空光腔的一前反射片及一後反射片’該背光有一 第一光源接近該前反射片之一端且具有5。至9〇。之一傾斜 角，且有一第一非對稱光準直器在至少該第—光源與該後 反射片之間延伸以引導光從該第一光源進入該中空光腔。 在另一實施例中，本發明提供的以上背光進一步包括一 140694.doc 201003248 第二光源接近該前反射片之另一端且具有5。至9〇。之—傾 斜角且有第—非對稱光準直器在該第：光源與該後反 射片之間延伸以引導光從該第二光源進入該中空光腔。 在其他實施例中’該非對稱光準直器係彎曲狀；該非對 稱準直器係抛物線狀；可能有s過一個的非對稱準直器設 置在一光源與該前及後反射片之間；且該光源包括I CCFL燈或一 LED晶粒。 【實施方式】 除了其他優點以外’本發明之背光在重量上係比含有固 肢光V之旁光更輕及提供一種方式以提供適合所預期應用 的売度及空間均勻度同時減低中空邊光背光系統之基座寬 度。本發明之背光係可採用螢光燈管及LED光源二者。此 等背光可用於LCD、招牌框及燈具中。 本發明之一背光之一實施例在圖i被顯示。背光丨〇〇包括 一前反射片102及一後反射片1〇4，該等反射片之一設置方 式使其形成一中空光腔1〇6。在此實施例中，該前反射片 102係平面的。在其他實施例中，該前反射片可能係彎曲 狀或具有曲率。光源108接近於該前反射片且其與該前 反射片102之切線的相關位置係藉由一傾斜角i 1〇所界定。 傾斜角no藉由交又128 線122，及Η)一線124而被界 定，線122係與岫反射片之平面的切線平行的；線丨24則係 垂直於光源之孔徑平面126且將其平分。 傾斜角通常可從5。至90。的範圍，且可為在5。至90。之間 的任何數字或範圍。在其他實施例中，該傾斜角可能係 140694.doc 201003248 15〇 、 30〇 、 45〇 、 6〇 或範圍。 或90。或在〗5。至9〇。之間的任何數字 包括—光元件112、—光元件反射片⑴ t m空的—非對稱光準直器1^關於準 比二料稱」意味著每個相對於-光源之準直器形狀 I、二Γ’具有不同的長度(包含零長度)、不同的形 …者都有。一第一光準直器116在光源⑽ 片104之間延伸，並延伸至光腔中。在此實施例中，第i ?準直益在光源108與前反射片1〇2之間沒有長度。在此實 把：中，光準直器116與後反射片104係整合一體的。在其 他只把例+ ’ ^準直器與後反射片，或其部分，可能係單 獨的組件或由不同材料製成。 光準直器116與後反射片之間的邊界係光準直器的切線 係水平線的地方1〇5。 正如在圖1顯示的，光準直器116係彎曲狀或具有曲率。 理想的係到達前反射片102之光具有一相對大的入射角。 如此，光線理想地以相對於切線122之一小的角度從光源 被提供。然而，一些光可在從切線122之一相對大的角度 被傳遞。在此情形中，彎曲狀的光準直器反射此光使得此 光以一相對大的入射角到達前反射片1〇2。在其他實施例 中，光準直器116之曲率可被描述為拋物線形，其頂點位 於與孔控平面126之交又處且其焦點在孔徑平面126與前反 射片102之交叉處。如此，拋物線之軸線理想的係平行於 孔徑平面126。在此實施例中，光元件係一冷陰極螢光燈 140694.doc 201003248 (CCFL)且該光元件反射片能被描述為一對漸開線ιΐ8、 120 ° 在其他實施例中，光元件反射片可能係任何包圍在光元 件周圍的普通形狀。此等形狀包含（但不限於）卵形、矩 形、或梯形的截面。 在一些應用中，理想的係在光元件處的視線無法直接達 到前反射片，例如，當傾斜角係9〇。時。在那種情形下， 光元^及現有的光元件反射片可一起進一步繞光元件反射 片與前反射片交又的點旋轉。該光元件反射片因此具有從 遠離前反射片的一端至後反射片之間的一反射延伸部。該 延伸可為平坦的或彎曲的。在—實施例中，該延伸係一圓 弧。 在其他實施例中，該光元件可為具有或不具有一光元件 反射片之一 LED或一列LED。此外，該等LED可在每個附 近及在每個LED與該中空室之間有一折射透鏡元件以幫助 光提取及/或光準直。可有進一步的光元件反射片，其等 或在LED之間延伸或（若存在）在該折射透鏡元件與該等準 直器之間延伸。此等光元件反射片可為平坦的或具有一彎 曲的截面。理想地，散熱器，例如，環繞光源及在準直器 之一部分上延伸之散熱器能與led光元件一起被用於從 LED帶走熱量。 若需要，其他諸如熱陰極螢光燈（HCFL)、外部電極螢光 燈（EEFL)、或光管，（例如，正如在美國專利第6,267,492 號中描述的）之可見光發射器能被用於所揭示的背光之光 140694.doc 201003248 源中。此外，混合系統諸如，例如，（CCFL/LED)，包含 冷白及暖白的CCFL/HCFL/EEFL，諸如能發射不同的光譜 者能被使用。光發射器之組合可廣泛地變化，且包含leD 及CCFL ’及複數型態諸如’例如，多個ccfL、多個不同 顏色的CCFL、及LED及CCFL等。 與螢光燈一起使用的光元件反射片理想地係螢光管之圓 形截面之一對漸開線之形式，正如在圖1顯示的。 、 本發明之一背光200之另一實施例在圖2被顯示。背光 200包括一前反射片202及一後反射片2〇4，該等反射片以 一方式被設置以形成一中空光腔2〇6。光源2〇8接近於該前 反射片202且其關於該前反射片2〇2之位置係藉由一傾斜角 210所界定，正如以上界定的。光源2〇8包括一光元件 212，一光元件反射片214，及用於引導光進入該中空光腔 206之第一及第二非對稱光準直器216、。光準直器 與後反射片之間的邊界係光準直器的切線係水平線的地方 ) 205。光準直益217具有的長度通常係小於光準直器216， 且在光源208與前反射片202之間延伸。 光準直益217可為平坦的或具有曲率。理想的是，到達 刚反射片202之光具有一相對大的入射角。若傾斜角21〇是 小的，使得有-些向前傳播的光會以—比所需更大的角度 到達前反射片2G2,光準直器217可經定位，使得其反射地 重新引導光向下’且其角度在從後反射片2〇4、或光準直 〇D 6反射之日守，光線將以理想的角度到達前反射片2〇2。 如此，藉由光準直器216及217提供的光準直以一理想的小 140694.doc 201003248 角度自光源至前反射片202提供光線。在其他實施例中， 光準直器217之曲率能被描述為一抛物線部分。在此實施 例中’光元件係一冷陰極螢光燈（CCFL)且該光元件反射片 2 1 4可被描述為一對漸開線。 本發明之一背光300之另一實施例係顯示於圖3。背光 300包括一前反射片302及一後反射片3〇4，該等反射片以 一方式被設置以形成一中空光腔3〇6。第一及第二光源 3 08、310每個都接近該前反射片3〇2，且其相對於該前反 射片之位置係藉由一傾斜角312所界定。每個光源包括兩 個光元件314、一光元件反射片316、及用於每個光源之— 光準直器318、320，其用於引導光進入中空光腔3〇6中。 在光準直器318與後反射片之間的邊界係與光準直器正切 呈水平線之處305。 本發明之一背光700之另一實施例係顯示於圖7。背光 700包括-前反射片7()2及—後反射片7()4,該等反射片以 一方式被設置以形成-中空光腔鳩。光源彻接近於該前 反射片702且其相對於該前反射片7〇2之位置係藉由一傾斜 角71〇所界定，正如以上所定義的。光源7〇8包括—咖晶 粒712 ’及用於引導光進人該中空光腔鳩之—第—非對稱 光準直器716。在光準直器716與後反射片之間的邊界係與 光準直器正切呈水平線之處7〇5。 後反射片及光準直去去u 盗一者都包括一片狀材料，其提供面 對中空光腔的-高反射表面，該等反射表面⑽、M2能使 -入射光束之有限控制的擴展成_加寬的反射束。此類型 140694.doc 201003248 之材料-1已知》「散射反射材料」，絲決於反射束之 角擴展可進-步分蝴「寬的」或「窄的」散射反射材 料（見「DayHghdng in Architecture _ Α ΕιΐΓ〇ρ_

Book」，由詹姆士及詹姆士 1993年在倫敦發行。國際標準 圖書編號1·873936_21·4，第4.3至4.5頁）。通常，反射表面 160、162包括一狹窄的散射反射片（意思係其具有一色散 角，該色散角小於15。或，對本發明更典型的係在約$。至 15°之間），但應該如此使得其反射率不致實質地減少，對 於在不係垂直於表面方向入射的光，且至少為85% (較佳 至少為90%且最理想的係至少98%)。 術語「色散角」意思係在反射光之最大強度（Ια)之反 向與具有W2之一值的強度方向之間的角，假定反射光 之一強度分佈曲線係對應於Imax方向對稱的。若該反射光 之強度分佈曲線不對應於Imax方向對稱的’在本文中使用 的該術語色散角意味著在Imax方向與Imax/2強度之一方向的 平均角度。該加寬的反射束可能會，或可能不會，在最大 強度方向展示一突出蜂值。 適當的高反射率材料之實例包含可從3M公司購得的 vikuiti™ 增強的鏡面反射片（Enhanced Specuiar

Reflector ; ESR)多層聚合膜；一種膜藉由使用一千分之零 點四吋厚度辛基丙烯酸壓敏黏合劑層壓一裴载硫酸鋇聚酯 合成纖維膜（千分之二吋厚度）至VIKUITITM ESR膜製成， 所得的層壓膜在本文稱為「EDR π」膜；可從東麗公司 (Toray Industries, Inc.)購得的 Ε_6〇 系列 lumIRRORtm 聚酯 140694.doc 201003248 薄膜’可從 Alanod Aluminum-Veredlung GmbH & Co.購得 的MIRO™陽極電鍍鋁膜（包含mir〇tm 2膜）；及可從3]^公 司購得的 SILVERLUX及 / 或 ECP 305 + Solar膜。 面對者中空光腔之後反射片之反射表面可能係大體平坦 及光滑的’或其可具有與其相關的一結構表面以提高光散 射或混合。此一結構表面可加入在（a)該後反射片或準直器 或兩者之反射表面160上，或在施加於該表面的一透明 塗層上。在前者的情形下，一高度反射膜可被層壓至一基 板，其中一結構表面已在之前被形成，或一高度反射膜可 被層壓至一平坦基板（諸如一薄金屬板，正如可從3m公司 講得的VIKUITI™财用增強型鏡面反射片金屬⑴㈣心 Enhanced Specular Reflect〇卜Meul ; desr_m)反射片）接下 來形成該結構表面，諸如利用—衝壓操作。在後者的情形 中，具有-結構表面之—透明膜能被層壓至一平坦的反射 表面士，或―透明膜能被塗覆於反射片上然後—結構表面加 “二透月膜之頂部，或—反射金屬塗層可被塗覆，例如 =^ 土覆’ 1具有一結構表面之一透明膜之結構側或 平坦側。 一在^實施例中，該後反射片可能係、-半鏡面反射片。 的一反=反射片」指比反向散射大體反射更多向前散射 、。任何合適的半鏡面材料戋材料組/V & # π 本發明之後反射κ如， π討次材枓組合忐被用於 1交汉射片。例如，丰籍 反射t卜、m C： 千鏡面後反射片能包含在一高 鏡面反射片包含接近面反射片。合適的半 /、有L長的透鏡特徵結構在一第一邊 140694.doc -10. 201003248 或主要表面上的一線性透鏡膜之ESR(可從3]^公司購得）， 如以下描述。該線性透鏡膜位於前及後反射片之間且其透 鏡特徵與各光元件平行。 汶等微型稷製透鏡特徵係細長形且在狼多實施例中被設 置成相互平行。在很多實施射，該等透鏡特徵在—垂直 方向具有光學倍率而在—直交水平方向則可,t 、略其光學倍 在一實施例中，該等透鏡特徵具有一彎曲半徑，其範圍 從1至250微米或從⑽剛微米，練25至75微米。此等 稜鏡特徵具有一高度’其範圍從⑽微米或從㈣微 米，或從5至50微米。在很多實施例中，在以上描述的平 :延長透鏡特徵中具有一週期或節距，其範圍從 楗米’或從1至500微米，或從125·米或從d⑽微 米’或從10至75微米。 在另-實施例中，—半鏡面後反射片能包含在—高反射 反射片上的σΡ分朗伯擴散器（partial Lambertian diffuser)。替代地’在一高反射比鏡面反射片上的一向前 散射擴散器能提供-半鏡面後反射片。另—合適的半鏡面 反射片係以-噴紗樣式壓紋的—膜材料，其在「韓射光膜 壓紋vM2_」商標下從美國明尼蘇達州聖保㈣ 可購得。 正如在本文中提到的’本發明之背光能被用於顯示系統 之背光。圖4係—光學顯示器彻之_實施例之—示意性截 面圖。顯示器400包含-液晶面板仙及―照明總成術， 140694.doc 201003248 該總成被安置以提供光至LC面板410。在此實施例中，照 明總成402包含一背光42〇及可包含額外諸如光學膜之光管 理組件480。 正如在圖4闡釋的，該lc面板410包含一液晶層412，一 進入板414’及一出口板416。該進入及出口板414及416, 每個可包含一玻璃基板，每個可包含一電極矩陣、對準 層、偏光器、補償膜、保護層、及其它層。一彩色濾光器 陣列亦可與板414及416之一或兩者被包含用於加入顏色至 藉由LC面板410顯示的影像。在該[(：面板41〇中，液晶層 412之部分藉由經由電極矩陣之一電場施加使它們的光學 狀態改變。視乎其狀態，液晶層412之一給定部分（相應於

之配置可包含一擴散器層， 散器被用於擴散從背光420接收的> 該擴散器可為任何合適的擴 器層能包含任何合適的擴散材： 傳播。例如，光管理組件480 或單純地包含一擴散器。一擴 收的光。

140694.doc 201003248 實施例中’該擴散器層可包含具有含有玻璃、聚苯乙烯 朱及CaC〇3粒子之多種分散相位之聚甲基丙烯酸曱酯之 覃δ體矩陣。例示性擴散器可包含 擴政器膜，3635-30、3635-70、及3635-1 00之型號可從美 國明尼蘇達州的聖保羅3M公司購得。 可選擇的光管理組件480亦可包含一反射偏光片。任何 合適類型的反射偏光片可被使用，例如，多層光學膜 (MOF)反射偏光片；諸如持續/分散相位偏光片之擴散反射 偏振膜（DRPE);、線栅反射偏光片；或膽固醇反射偏光片。 MOF及持續/分散相位反射偏光片依賴至少兩種材料之 間折射率的不同，通常係聚合體材料，以選擇性地反射一 偏振狀態之光而透射在一正交偏振狀態的光。M〇F反射偏 光片之一些實例在共有的美國專利第5,882,774號(^〇112^等 人）中有所描述。商業上可購得的M〇F反射偏光片實例包 含可從3M公司購得的包含擴散表面的包含vIKUITITM DBEF-D280及DBEF-D400的多層反射偏光片。 有用於與本發明連接的DRPF之實例包含如描述的持續/ 分散相位的偏光片，例如，在共有的美國專利第5,825,543 號（Ouderkirk等人）中，及如描述的擴散反射多層偏光片， 例如，在共有的美國專利第5,867,3 1W#u(Carls〇n等人）中。 其他合適類型的DRPF被描述在美國專利第5,751,388號 (Larson)中。 有用於與本發明連接的線柵偏光片的一些實例包含描述 於，例如，在美國專利第6,122,103號（Perkins等人）中。線 140694.doc -13· 201003248 柵偏光片可從美國猶他州奥勒姆M〇⑽公司購得。 、、有用於與本發明連接的膽固醇偏光片的一些實例包含描 述於例如，在美國專利第5,793,456號等人）中，及 在^專利第6,91 7,399號（PQk⑽y等人）中。膽固醇偏光片 U在輸出側上與一四分之一波長阻滯層一起被提供使得 通過該膽固醇偏光片透射的光被轉換為線性偏振光。 —只’ Τ ’ 一偏振控制層可被提供在背光420與 -反：偏光片之間。偏振控制層之實例包含一四分之—波 長ί5⑼層及5者如一液晶偏振旋轉層之一偏振旋轉層。偏振 &制層可被用於改變從反射偏以被反射的光的偏振使得 再循％的光有較大部分透射通過該反射偏光片。 光官理組件480之選擇性的配置亦可包含一個或多個亮 度增強層或膜’亦稱為方向再循環層或膜。—亮度增強層 係包含一表面結構，其將偏離軸線光重新導向一接近顯示 器之‘％軸線之方向。此增加通過LC面板41 〇的沿軸光傳 播的量，如此增加觀眾看到的影像之亮度及對比。一亮度 增強層之一實例係一稜鏡亮度增強層，其具有很多稜柱脊 通過折射及反射重新引導照明光。稜鏡亮度增強層之實例 可被用於顯不器系統丨00，該系統包含可從3M公司購得的 考夂鏡膜之 VIKUITI™ BEF II and BEF III族，其包含BEF II 90/24、BEF II 90/50、BEF IIIM 90/50、及 BEF IIIT。亮度 增強亦可藉由如進一步在本文中描述的前反射片之一些實 施例被提供。 光官理組件480之選擇性的配置亦可包含其他諸如增益 140694.doc -14· 201003248 ί 擴散器之方向再循環膜及包含諸如水珠、圓頂、角錐或其 他突出結構之結構配置在一膜或層之一個或兩個主要表面 上的一規則或不規則矩陣陣列中。 在圖4闡釋的實施例之顯示器系統4〇〇中包含—背光 420。該背光420包含一前反射片43〇及一後反射片46〇 ,該 等反射片形成一中空光腔462。該室462包含一輸出表面 扑4。該輸出表面464可為任何適當的形狀，例如矩形且 可具有可用於任何理想的顯示器應用的一大小，例如，範 圍從用於一手機次顯示器對角測量大約3〇 mm至膝上電腦 螢幕對角測量大約3〇 cm至對角測量大約5〇 cm、8〇 、 100 cm、150 cm或更大的一監視器或電視。在此實施例 中，背光420包含一單一光源466設置成發射光至室462。 光源466接近於前反射片43〇且其關於前反射片43〇之位置 係藉由一傾斜角412所界定。光源466包括一光元件414、 光疋件反射片416、及一非對稱光準直器418，其用於引 V光進入中空光腔462。在此實施例中，背光42〇能包含一 側反射片或表面468，其在不包含一光源的側邊包圍該中 空光腔462的週邊。用於後反射片46〇之相同的反射材料能 被用於形成此等壁，或可使用一不同的反射材料。 圖4之顯示器400之背光420包含一前反射片43〇，其包含 多方向再循環膜或層432。在其他實施例中，使用一單一 方向再循環膜或層。一方向再循環膜係一光學膜，其通常 包含—表面結構，該表面結構以一較接近顯示器之軸線的 方向重新引導偏離軸線光。此增加通過Lc面板4丨〇沿軸線 140694.doc •15- 201003248 傳播的光的量，因此增力σ雜gfj主 日加觀小看到的影像之亮度及對比。 -方向再循環膜通常返回、或再循環入射在其上的光之一 重要部分從中空光腔術返回至中空光腔。方向再循環膜 亦可被稱為亮度增強膜或層。某些方向再循環膜可包含重 新引導光之細長的棱鏡之一陣列。其他方向再循環膜可被 稱為增益擴散器且包含諸如粒珠、圓頂、角錐或其他突出 結構之結構，其等以一規則或不規則矩陣陣列配置在一膜 或層之一個或兩個主要表面上中。 該等前反射片具有—相對高的整體反射率1維持在腔 室内之相對高的再循環。此能以「半球反射率」而加以特 徵化，其意味著當光從所有可能方向被射到其上時―且件 ==之堆疊（不管其係一表面、膜、或膜之集合）之總 二=另：此，該組件被從所有方向(及所有偏振狀 除非另有說明)入射的光(具有適合-預定應用的一光 =佈）在圍繞一法線方向為中心的一半球内照射，且所 經反射至相同的半球内的光皆被收集 量對入射光之所有通量之比產生半球反先之所有通 Η Γί甘r> 认 Rhemi。反射 …-為特徵之—反射片對於再循環腔尤其方便，因 :光：常入射在腔室之各内部表面上，不管其係前反射 後反射片、或侧反射片，涵蓋所有㈣度。 線方向入射的反射率，^考慮隨著入射角的變動 產生之反射率的變動，此對於一歧 (例如稜鏡膜）。 …且件可為#意義的 較佳的後反射片同樣具有一高半球狀反射率，通常遠高 140694.doc -J6- 201003248 於前反射片 因為該前反射片有意被設計成部分透射 “，，η心7汉ό又e I紙σ丨» ’刀遂射以提

或 80%。 一再循環背光配置可以分別針對 外久刑·平Whemi及R、emi之乘積為特徵。 bemi之乘積最少係7〇% (〇.7〇)，或75%， 用於本發明之背光的前反射片可包含以不同組合之兩、 一、四、五、六、或更多層方向再循環膜。在使用諸如 BEF膜之稜鏡膜及其他方向再循環膜的實施例中，稜鏡膜 可被设置成最接近再循環腔，而其他方向再循環膜設置在 比稜鏡膜遠離腔室之處。此等方向膜可被放置使得該等稜 鏡平行或垂直例如一光發射軸線之一軸線而對齊。 作為方向再循環膜使用的稜鏡光學膜可包含通常均一形 狀之稜鏡，或它們可包含在一膜上形狀、高度、侧面位 置、及/或其他空間特性可從一處到另一處大體上變化的 棱鏡。具有不同幾何形狀的稜鏡光學膜之實例在美國專利 第 5,771,328 號（Wortman 等人）及第 6,354,709 號（Campbell 等 人），及美國專利公開案第2007/0047,254 A1號（Schardt等 人）中有所描述。 在一些實施例中，增益擴散器可被用作在前反射片43〇 内之方向再循環膜432。一增益擴散器之一實例係〇palUS BS-702 ’可從Keiwa公司購得。其他增益擴散器在美國專 利公開案第 2006/0103777 A1 號（Ko等人），第 2006/0146566 Α1 號（Κο 等人），第 2006/0152943 Α1 號（Κο 等人），第 2006/0146562 Α1 號（Ko 等人），第 2006/0250707 Α1 號 140694.doc 201003248 (Whitney等人），及第2007/〇〇24994 A1等人）中 有所揭示。熟習此項技術者應瞭解，在上述美國專利申請 案中描述的—些增盈擴散器包含的光學元件實質上係稜 鏡，且可破描述為包含在一軸線上延長的稜鏡之一陣列。 此等光予臈可被描述為棱鏡方向再循環膜且可被描述為增 盈擴散器膜。在一些實施例中，包含增益擴散器之前反射 片並非必需包含稜鏡方向再循環膜。在其他實施例中，一 個、一個、三個、或更多相同或不同構造之增益擴散器可 與兩個、三個、或更多棱鏡膜組合起來。 本發明之—背光420之一前反射片430可包含除了那些特 徵化為方向再循環膜的光學膜。例如，前反射片43〇可包 含諸如DBEF、DRPF、或APF之一反射偏光片正如在本 文描述的。包含如此一反射偏光片可以各種方式改善一背 光之效能，包含使背光更有效率，或能為單-或一組光源 之一給定的能量輸入製造更多可用光。 在其他實施例中，一前反射片能包括（從最接近中空光 腔處算起）一擴散器板，一 BEF膜（垂直於光源之若干稜 鏡）’—增益擴散器’及一 BEF膜（平行於光源之若干稜 鏡）’ 一擴散器板，一 BEF膜具有一擴散器塗層或一單一擴 散器與該等稜鏡（垂直於光源之若干稜鏡）整合，正如2〇〇7 年12月14曰申請之美國專利申請案第61/〇13,782號，以引 用的方式將其光學物品之描述併入，及一 BEF膜（平行於光 源之若干稜鏡）。在其他實施例中，該擴散器板可 明板。 140694.doc -18- 201003248 一背光之一珂反射片之方向再循環膜及其他光學膜可為 獨立式的’或其中—些或所有可藉由任何適當的技術實體 地相互貼附’包含在一 II -ΐ- as. jy t # 在頌不窃之一先管理單元内連接其他 膜之描述的在本文中描千& @ U 又γ揭不的此寻技術。進一步，正如包含 在一「前反射片I岑一「止其 力」4 先官理早兀」内之描述之膜可任 意的及非排他性地考慮。

本發明之Μ釋性實施例被討論且已經有參考針對在本發 明内，可能的變化。在本發明内之此等及其它變化及修改 在不月離本發明之範圍下對熟習此項技術者將係明顯的， 且應瞭解此發明不受限於本文提出的闡釋性實施例。因 此，本發明僅由以下提供的請求項所限制。 實例 一背光測試原型被構造成與在圖5描述的背光相似。背 光500包括一多層前反射片510及-後反射片520，該等反 射片以方式被设置以形成一中空光腔530。第一及第二 光源540、542每個接近於前反射片51〇且其關於前反射片 之位置係藉由一60度的傾斜角544所界定。光元件54〇、 542係CCFL。月ί〗反射片含有一透明板512(acrylite 丙 烯駄片，來自美國新澤西州帕西帕尼〇⑺工業）、一亮度 增強膜包含一延長的稜鏡結構514(來自美國明尼蘇達州聖 保羅的3M公司的BEFII_5T)，其稜鏡之排列垂直於光源。 在膜514上，係一增益擴散器膜516(來自一宏碁19英寸監 視器，型號AL1916W，16:1〇螢幕高寬比）及在膜516上係 稜鏡膜518’其具有圓形的頂端（來自3M公司的rBeF- 140694.doc -19- 201003248 8M)，其具有細長的棱鏡平行於該等光元件排列。 光準直器550由SOMOS光敏聚合物1112〇(美國伊利諾州 埃爾金市DSM Desotech公司）形成然後與DESR-M反射片層 壓。光準直之曲線能被描述為一抛物線，其頂點在孔隙 平面526與準直器550的交叉處且其焦點在孔隙平面526與 月il反射片5 10的交叉5 2 8處。如此，抛物線之軸線係平行于 孔隙平面526。 後反射片520由DESR-M形成，然後緊緊拉到一中心柱 上’且用雙面膠支撐在適當的位置以形成一反射表面 5 22 °又置在準直器及後反射片之反射表面上的係一線性 透鏡膜524，其具有大約45微米之一節距及4微米之一透鏡 南度。 視角係使用一AUTRONIC-MELCHERS CONOSCOPE(錐 光偏振儀）（德國卡爾斯魯厄）所測量。界定視角成為亮度下 降到轴向冗度的5〇%時的角度，水平視角係±46。而垂直視 角則係±36.5。。此等視角相當適合電視及監視器應用。 空間一致性係使用一 PR〇METRIC成像光度計所測量， 來自Radiant Imaging(美國華盛頓州Duvaii市）的型號卩^^· 1 垂直照度曲線通過顯示器之中心在圖ό中被顯 示所測里的照度曲線藉由實線顯示而一理想的照度曲線 則藉由虛線顯示。腔室之窄化部分在中心增加光提取方面 係有政的。該測量的資料具有788〇 cd/m2之一最大值且最 j值除以最大值係8G%。—較佳的照度曲線藉由在圖6中 的虛線所顯tf ° @較佳的照度曲線具有相同的積分面積在 140694.doc -20· 201003248 心亮 曲線下正如該測量的照度曲線。此較佳照度曲線之中 度係 71 70 cd/m2。 【圖式簡單說明】 圖1係一背光之一實施例之一示意性截面圖； 圖2係一背光之一實施例之一示意性截面圖； 圖3係一背光之一實施例之一示意性截面圖； 圖4係一光學顯示器之一實施例之一示意性截面圖； 圖5係一光學顯示器之一實施例之一示意性截面圖； 圖6係照度與垂直位置之一標繪圖； 圖7係一背光之一實施例之一示意性截面圖；及 圖8係一先前技術背光之一示意性截面圖。 【主要元件符號說明】 100 背光 102 前反射片 104 後反射片 105 水平線 106 中空光腔 108 光源 110 傾斜角 112 光元件 114 光元件反射片 116 非對稱光準直 118 漸開線 120 漸開線 140694.doc -21 - 201003248 122 線 124 線 126 孔徑平面 128 交叉 160 反射表面 162 反射表面 200 背光 202 前反射片 204 後反射片 205 水平線 206 光腔 208 光源 210 傾斜角 212 光元件 214 光元件反射片 216 光準直器 217 光準直器 300 背光 302 前反射片 304 後反射片 305 水平線 306 光腔 310 第二光源 312 傾斜角 314 光元件 140694.doc -22 201003248 316 光元件反射片 318 光準直器 320 光準直器 400 顯示器 402 照明總成 410 LC面板 412 液晶層 414 進入板 416 出口板 418 光準直器 420 背光 430 前反射片 432 再循環膜或層 460 後反射片 462 腔室 464 輸出表面 466 光源 480 光管理組件 500 背光 510 前反射片 512 透明板 514 稜鏡結構 516 膜 520 後反射片 140694.doc -23- 201003248 522 反射表面 524 線性透鏡膜 528 交叉 530 光腔 540 第一光源 542 第二光源 544 傾斜角 550 光準直器 700 背光 702 前反射片 704 後反射片 705 水平線 706 光腔 708 光源 710 傾斜角 712 LED晶粒 716 光準直器 800 背光 802 前反射片 804 後反射片 806 側反射片 808 光腔 810 光源 812 集中器 140694.doc -24

Claims (1)

1. 201003248 七、申請專利範圍： 1 _ 一種背光，其包括： 一前反射片及一後反射片，其等經設置以形成一中空 光腔； 一第一光源’接近於該前反射片之一端且具有5。至90。 之一傾斜角；及 一第一非對稱光準直器，在至少該第一光源與該後反

   射片之間延伸’以引導光從該第一光源進入該中空光 腔。 2·如叫求項丨之背光，其中該非對稱光準直器係彎曲的。 3.如明求項i之背光，其中該非對稱光準直器係抛物線狀 的。

   4·如請求们之背光，其中該第—光源包括一光元件及成 一對漸開線形式的一光元件反射片。 5· h月求項i之背光，進一步包括一側反射片，該側反射 片圍繞*相對該光源之一週邊。 6 ·如請求項1之 背光 包括 其中該光源包括一光元件 該光元 CCFL 求項1之背光，其中該光源包括-光元件，該光元 件包括〜LED。 8.如請求項 . > 之月先進一步包括一第二非對稱光準直 二非對稱光準直器在該第一光源與該前反射片 之間延伸。 '項1之月光，其中該第—非對稱光準直器與該後 140694.doc 201003248 反射片係整體的。 ίο. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 如請求項1之背光，其中該後反射片包括一散射反射材 料。 如請求項1之背光，其中該後反射片包括一半鏡面材 料。 如請求項1之背光，其中該後反射片進一步包括一線性 透鏡薄膜。 如請求項1之背光，其中該前反射片包括多個層。 如請求項丨之背光，進一步包括一第二光源，該第二光 源接近於該前反射片之另一端且具有5。至90。之一傾斜 角；及 第二非對稱光準直器，其在該第二光源與該後反射 片之間延伸’以引導光從該第二光源進入該中空光腔。 如叫求項1之背光，其中該前反射片包括一擴散板、一 增现擴散器、一亮度增強膜、一反射偏光片、或以上任 何7°件的任何組合之至少一者。 如請求項1, 上 、月九，其中該光源包括一光元件反射片， 且该光元件反射Η目士 狀。 ^有一卵形、長方形或梯形之戴面形 如請求項1之背光 其中該光源包括一LED及一散熱器 140694.doc