TW201234044A - Illumination converter - Google Patents

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201234044 六、發明說明： 【先前技術】 空間光調變器（尤其包含液晶顯示器（L c D))通常使用一 背光或面光來為該顯示器提供光。此等光之一常見光源係 發光二極體（LED)，且該等LED可位於該1^〇正下方（所謂 之直接照明）或照射一波導之經設置於該LCD下方之邊緣 •(所謂之邊緣照明）’或此二者之一組合。組合之一實例係 在該背光係由照射一波導之一 LED陣列組成之情形下，其 中該等波導係傾斜以形成一背光。 光學波導可為平坦片或可為錐形，且可具有由一反射材 料（諸如，金屬條帶）塗佈之若干邊緣。該等波導通常係藉 由將樹知模製或鑄造成接近最終或最終形狀而製造，或者 係由一較大之片而製作。 【發明内容】 本發明係一般關於能夠將光自一種幾何形式轉換成另一 種幾何形式之照明轉換器。明確而言，所描述之該等照明 轉換器能夠將一圓形光源（諸如，一 LED)轉換成用於一邊 緣照明波導中之一線性光源，該線性光源可用於一顯示器 .之一背光中。在一態樣中，本發明提供一種照明轉換器， 其包含一可見光透明膜之一螺旋纏繞部分及該可見光透明 膜之一平面部分。該可見光透明膜之該螺旋纏繞部分包含 一中央軸線，該可見光透明臈係圍繞該中央軸線而纏繞； 垂直於該中央軸線之光輸入表面，該光輸入表面包括該 可見光透明膜之一第一邊緣；一反射表面，其包括該可見 159896.doc 201234044 光透明膜之一第二邊緣，該第二邊緣與該可見光透明膜之 該第一邊緣成45度角而設置；及一平行於該中央軸線之光 輸出區域。該可見光透明膜之該平面部分自該可見光透明 膜之該螺旋纏繞部分切線地延伸至該可見光透明膜之一光 輸出邊緣。 在另一態樣中，本發明提供一種背光，其包含一照明轉 換器及一發光二極體（LED)。該照明轉換器包含一可見光 透明膜之一螺旋纏繞部分及該可見光透明膜之一平面部 分。一可見光透明膜之該螺旋纏繞部分包含一中央轴線， 該可見光透明膜係圍繞該中央軸線而纏繞；一垂直於該中 央軸線之光輸入表面，該光輸入表面包括該可見光透明膜 之一第一邊緣；一反射表面，其包括該可見光透明膜之一 第一邊緣’該第二邊緣相對於該可見光透明膜之該第一邊 緣以45度而設置；及平行於該中央軸線之一光輸出區域。 3亥可見光透明膜之該平面部分自該可見光透明膜之該螺旋 纏繞部分切線地延伸至該可見光透明膜之一光輸出邊緣。 該LED經設置鄰近該光輸入表面且能夠將光注入該光輸入 表面中。 上文概述並不意在描述本發明之各個經揭示實施例或每 個實施案。下文之圖式及詳盡描述更明確地例證若干闡釋 性實施例。 【實施方式】 在整篇說明書中，參考附圖，其中類似之參考數字指示 類似之元件。 159896.doc 201234044 該等圖式並不按照比例繪製。圖中使用之類似數字 指示類似之組件。然而，將理解，在一給定圖中使用—予 字來指示一組件並不意於限制在另一圖式中以相同之2 標識的組件。 本發明係關於一種用於空間光調變器顯示器中之一背光 或面光之一光分佈裝置。該光分佈裝置一般可描述為—照 明轉換器’其接收來自-光源(諸如，-點光源或其他小 検截面面積光源）之輸入光，且將該光轉換成一可用於照 射一波導之邊緣之線光源。 在一特定實施例中，該照明轉換器可包含至少—個 LED，用於由該LED發射之光之集光光學器件；及一透明 膜，該透明膜經切割具有—輸人邊緣、—輸出邊緣及一反 射邊緣。在-特定實施财，該輸人邊緣與該輸出邊緣形 成一直角，且該反射邊緣相對於該輸入邊緣及該輸出邊緣 成45度角。該料經捲繞成—圓柱形’且該輸人邊緣在該 圓柱體之中轉該輸出邊緣最遠，圓柱體之轴線係平行於 -亥輸出邊緣’且其中該集光光學器件之輸出照射該圓柱體 之形成有該輸入邊緣之端。 邊緣照明具有若干超越直接照明的優點，其原因在於， 該波導較薄’同時達成—經均句照射之顯示器。然而，、邊 緣照明具有若干挑戰。該波導之該邊緣之縱橫比（例如， 寬度與厚度之比率）通常極高，通常超過10:1或甚至超過 100:1，而典型之LED僅具有接近i之一縱橫比。當試圖將 該L咖合至該波導之邊緣以充分地照射該顯示ϋ時，此 159896.doc 201234044 可產生若干間題。在一些情形下，一般而言’僅一小數目 之LED用於照射該波導之一個或一個以上之邊緣’且此可 造成跨該波導之該表面之LCD照明之非均勻性。在一些情 形下，該光學系統之光展量可增加’且造成該波導所需之 厚度增加。此可能潛在地造成使用不同增益膜之背光之再 循環系統效率降低。 在一些情形下’該等LED邊緣照明顯示器使用若干方法 中之一種方法來產生白光。此一方法在於添加一磷光體至 一紫外（UV)或藍色LED，以藉由對經發射輻射進行降頻轉 換而產生白光。一般而言，該磷光體使小LED之光展量增 加到大於使用較大LED之光展量之一程度。另一產生白光 之方法在於組合紅色、綠色與藍色發光LED。習知之邊緣 照明波導可使得極難使用此等顏色組合光學系統來降低光 展量。 本發明藉由使用一照明轉換器而提供一光源與一背光波 導之間之光展量匹配。所描述之照明轉換器使用再循環膜 增加背光之光學效率、減小背光厚度且降低材料成本及消 耗。 在一特定實施例中，該照明轉換器可描述爲「圓形至直 線」照明轉換器；也就是說，輸入光之幾何形式已經自圓 形變化成線性。在此實施例中’該照明轉換器轉變自一 LED收集之光之一般低縱橫比輸出’且將其轉換成適用於 一經邊緣照明顯示器中之一線性光源。 圖1顯示根據本發明之一態樣之一照明轉向器丨〇〇之一示 159896.doc • 6 - 201234044 意性透視圖。在一特定實施例中，照明轉向器1〇〇顯示可 用於形成一照明轉換器之一可見光透明膜i丨〇之屬性，如 其他段落所述。該可見光透明膜110可為一高度透明聚合 物膜’較佳使波長介於450奈米（nm)至650 nm之間之光之 損失小於6 dB/m(分貝/公尺）。損失可歸因於諸如體積或表 面散射及吸收之效應。合適之聚合物包含丙烯酸酯，尤其 是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚矽氧、聚酯、聚婦 烴、聚碳酸酯及此類物。該聚合物膜可由擠壓、鑄造及固 化或溶劑塗層而製作。 該可見光透明膜110包含一第一部分1〇2及第二部分 104，該二者係由一光輸出區域127分離。該可見光透明膜 110進步包含一第一主表面112、一第二相對主表面114 及介於該二者之間之一光輸出邊緣Π6。光輸出區域127代 表穿過可見光透明膜110之一垂直於該光輸入邊緣12〇之橫 截面。在一些情形下，可能希望在光輸出邊緣116上相對 於光輸出區域127形成—角度，1因此代表穿過可見光透 月膜110之可與該第二邊緣119呈一角度「❽」（在圖^中顯 示為大約90度）而設置之一橫截面。 本文所述之該等邊緣中之各者具有一厚度「t」，其中 「tj遠遠小於可見光透明膜110中之任何其他尺寸，其導 致一高縱橫比(即，寬度或長度除以厚度)波導。可見光透 明膜110之其他尺寸(諸如’寬度「W」；第一長度「L1」， :包含一第一光輸入邊緣120 ;及第二長度「L2」，其包含 ϋ緣m及與第一邊緣121相對之—第二邊緣119)各 159896.doc 201234044 者可大於該可見光透明膜110之該厚度「tj達10倍、達 100倍或甚至超過1〇〇倍。 可見光透明膜110之該第一部分102包含一反射邊緣 118 ’其與該光輸入邊緣12〇成45度而設置，且自光輸入尖 端125延伸至光輸出區域127。該反射邊緣118可包含一經 拋光表面，其能夠促成該可見光透明膜内或藉由設置於該 邊緣表面上之，反射塗層之全内反射（TIR)。在一些情形 下’該反射塗層可包含一金屬塗層，諸如，銀、铭及此類 物’或該反射塗層可包含介電質塗層，諸如，包含交替之 無機介電質層或有機介電質層之一個多層介電質塗層，如 此項技術中所已知。 經輸入可見光線130通過光輸入邊緣120而進入照明轉向 器100之該第一部分1〇2中、自反射邊緣118反射、穿過光 輸出區域127且通過照明轉向器100之第二部分1〇4之光輸 出邊緣116作為輸出可見光線140而離開照明轉向器1〇〇。 經輸入可見光線130中之各者可為經部分準直之輸入光 線，該等光線透過包含一校準角「α」之一經部分準直輸 入核心13 5散佈。如熟悉此項技術者已知，在一些情形 下，根據光源之組態，該準直角「α」可至多約45度、至 多約40度，至多約30度、至多約20度或至多約15度。較佳 的是，該準直角「α」可自約5度變化至約20度。 在準直角「α」内通過照明轉向器100之經輸入可見光線 130中之各者之路徑可包含藉由TIR或此類效應而來自該第 一主表面112及第二主表面114之多條反射光線。一般而 159896.doc

S 201234044 言’ TIR可在該照明轉向器ι〇〇之材料之折射率大於與該照 明轉向器100之該等表面接觸之材料之折射率之情形下發 生。因此，在一些情形下，在需要TIR之情形下，在該等 表面中之各個相鄰表面之間提供一空隙，諸如，氣隙。在 一些情形下，該可見光透明膜110可於一個或一個以上表 面上塗佈有一低折射率塗層，包含碳氟化合物、聚石夕氧及 多孔材料，諸如超低折射率塗層及相位分離聚合嵌段共聚 物，以增強TIR。在一些情形下，該可見光透明膜u〇可於 一個或一個以上之表面上塗佈有反射材料，諸如本文其他 •I又落所述之金屬或介電質塗層。該可見光透明膜可於 一個或一個以上表面上具有其他塗層，包含硬質塗層平 面化塗層及抗靜電塗層。 在一些情形下’角「Θ」可小於90度，諸如，大約45度 (圖中未顯示），且可使光輸出邊緣116以與反射邊緣118類 似之方式來反射光，且傳送該光通過第二邊緣119(也就是 說，在與圖1中所示之經輸入光線13〇之方向係大體上相同 之一方向）。在一些情形下’角「Θ」可大於9〇度，諸如， 大約135度（圖中未顯示），且可使光輸出邊緣116以與反射 邊緣118類似之方式來反射光’且傳送該光通過第一邊緣 121(也就是說，在與圖丨中所示之該輸入可見光線13〇之方 向係相反之一方向上）。應理解，角「θ」可如需調整，以 導向經輸出可見光線140通過一經選擇輸出邊緣，且最終 進入一波導中，或傾斜進入一波導中，如本文其他段落中 所述。 159896.doc 201234044 圖2A至圖2C顯示根據本發明之一態樣之一照明轉換器 200之示意性透視圖。在圖2A至圖2C中標識之元件200至 227中的各者對應於圖1中所呈現之以類似數字標識之元件 100至127，且對各個元件之描述及其功能係對應地相同。 例如，圖2A至圖2C中之可見光透明膜210對應於圖1中之 可見光透明膜110。 該可見光透明膜210之包含光輸入邊緣220及45度反射邊 緣21 8之第一部分202(下文稱為螺旋纏繞部分202)可經捲繞 成一螺旋物’使得該光輸入邊緣220形成可為一圓形面之 一光輸入表面222。自圖2A進展至圖2B至圖2C，該可見光 透明膜210係圍繞一中央轴線25〇在一纏繞方向255上螺旋 地纏繞，其始於該光輸入尖端225且繼續進行至少直到光 輸出區域227係經螺旋地纏繞。以此方式，該光輸入邊緣 220成爲一螺旋纏繞部分2〇2中之複數個螺旋圈，因此形成 s玄光輸入表面222(光可注入該光輸入表面222中），藉此將 該圓形光源轉換成一線性光源，該可見光透明膜21〇之第 二部分204(下文稱為平面部分2〇4)自該螺旋纏繞部分2〇2切 線地延伸。 該螺旋物可經鬆弛地裝配，以提供一間隙（諸如，一氣 隙）’其具有鄰近該可見光透明膜之空氣介面，以促進 TIR，或該螺旋物之各個層可用比該可見光透明膜具有一 較低折射率之一材料接合。例如，該可見光透明膜可由具 有相對咼折射率之聚合物（諸如，聚碳酸酯）製成，且該 膜可用-黏合劑薄層（諸如，光學透明黏合劑（例如，3厘公 159896.doc 201234044 司有售之「OCA」）或一可固化低折射率樹脂，諸如，丙 烯酸單體，其可在將該膜捲繞成一螺旋物之後固化）接 合0 該螺旋物可藉由使用依形於該螺旋物之内側之形狀之心 軸而形成，用一可控制之黏結劑（諸如，熱熔黏合劑、真 空或機械夾持）將該螺旋物之起點附接至該心軸。在使用 一可固化接合系統將該螺旋物固持在一起之情形下，可藉 由使用光化輻射（例如，紫外線束或電子束）或一熱固化系 統接合經捲繞之膜。 圖3顯示根據本發明之一態樣之一照明轉換器系統3〇〇。 圖3中之以數字標識之元件2〇〇至227中之各者對應於圖2中 所呈現之以類似數字標識之元件2〇〇至227，且對各個元件 之描述及各個元件之功能係對應地相同。照明轉換器系統 300包含具有一螺旋纏繞部分202及自該螺旋纏繞部分202 切線地延伸之一平面部分2〇4之照明轉換器2〇〇。螺旋纏繞 部分202具有一中央軸線250且包含一光輸入表面222、一 光反射邊緣218及一光輸出區域227，光輸出區域227使螺 旋纏繞部分202與平面部分204分離。光輸出區域227係平 行於中央軸線250。 照明轉換器系統300進一步包含能夠將光注入光輸入表 面222中之一 LED 370。如熟悉此項技術者所知，選擇性準 直光學器件365及一選擇性光積聚圓柱體360亦可設置於 LED 370與光輸入表面222之間，以使進入照明轉換器200 中之光至少部分地準直且均勻化。 159896.doc • 11 - 201234044 在一特定實施例中，該螺旋纏繞部分202可由一連續膜 形成’該連續膜形成該螺旋纏繞部分2〇2及該平面部分2〇4 二者。在一些情形下’該平面部分2〇4可經延伸以形成一 顯示器波導（一顯示器背光可更一般地稱為一波導），如本 文之其他段落所述。在一些情形下，該平面部分2〇4可經 耦合至一分離背光380(或波導），其可由與該可見光透明膜 210相同或不同的材料製成。較佳的是，該照明轉換器2〇〇 之該光輸出邊緣216與該背光380之一背光輸入邊緣382之 間具有一間隙384，其中該間隙384(之厚度）係該背光38〇之 厚度之約一半、該背光380之厚度之四分之一，或甚至更 小’且可由空氣或其折射率低於該可見光透明膜21〇之一 材料填充。如熟悉此項技術者知曉，在一特定實施例中， 選擇性光提取特徵388可包含於背光380中，以提供跨前表 面386之均勻光提取。 該等波導可傾斜’以照射一更大之顯示器。例如，該等 波導可配置成一個2χ 1、2x2、3 χ2或更大之陣列。一波導 亦可在相對之邊緣上具有一照明轉換器，或可在一共用波 導上使用若干轉換器。該等LED亦可放置於顯示器面板之 下方’於此該等薄波導可傾斜以形成一陣列。此組態對於 使用區域性照明以改良對比度及功率效率之顯示器尤其有 利。 可使用生產波導片之一技術來製作該可見光透明膜 (110、210)。此技術可用於生產聚合物膜及薄片波導，其 具有平滑且具有一可控制角度或曲率或二者之一個或一個 159896.doc

S 201234044 以上之邊緣。此技術在於堆疊兩個或兩個以上之可撓性膜 或片於兩個爽持板之間，藉此產生夾持板與膜或片之— 成。接著對該總成在至少一個邊缘上進行研磨及拋光。該 等經研磨或拋光之邊緣中之至少一者可用諸如金屬、介電 質之材料及微結構材料塗佈。 由於該等邊緣影響該系統之總體效能，薄膜或薄片波導 難以製造。一般而言’該等邊緣發揮三項功能中之一項或 一項以上。第一係將光自一光源（諸如，一 LED)傳送，第 二係藉由TIR使光沿該波導反射，且第三係使光在該背光 之末端以接近沬向角而反射，從而增加系統效率及均勻 性。在所有三種情形下，重要的是，該光導之該等邊緣並 不透過散射及非正交表面反射而增加光展量。難以使用習 知之製程在一薄膜或薄片中製作光學平滑且正交表面。 在一些情形下，該等邊緣中之一者或一者以上通常係用 一光學材料（諸如，一薄銀層或一薄鋁層）塗佈，或可使一 微結構施加至該邊緣，如本文其他段落所述。在此等系統 中，重要的疋，完全塗佈該等表面，但僅有很少之塗層延 伸超過§亥等邊緣。例如，在一些情形下，過量喷塗至該等 膜或片平面表面上之金屬可造成（光）透過散射、吸收或散 射及吸收二者而損失’且導致一非均句背光。在一些情形 光自一個波導至另一者之有效耦合 下，亦可能希望設置—可控制f曲部於該膜之—個或一個 以上之邊緣上。一彎曲表面可有益於若干應用，例如包含 需要-種生產纖薄且有效之波導之技術，其中該纖薄波 159896.doc -13· 201234044 導技術允許使用產生極其透明之波導（明確而言，可溶解 且電子束固化樹脂）之製程。該技術使用兩個夾持塊，其 具有充分的厚度而表現出剛性，且可由易蝕性材料或非易 蝕性材料製成。若其係由易蝕性材料製成，則用於將被研 磨及拋光之該等表面之塊之尺寸應等於或大於成品產品中 所需之最終尺寸。若該等夾持塊係由一堅硬非易蝕性材料 製成’則該等尺寸應等於或小於該等最終尺寸。該等爽持 塊可由提供剛性之堅硬材料及可經腐蝕而不會實質上磨損 研磨及拋光介質之柔軟材料之一組合而構造。 可研磨且拋光膜堆疊體使得邊緣厚度軸線係垂直於該膜 平面，或者該堆疊體可經研磨使得該邊緣厚度軸線與該膜 平面成一角度。該角度可自〇度變化至45度或更大。用於 本文中時，術語膜（film)或片（sheet)係可互換，且亦包含 平坦或錐形膜或片。一般而言，該等膜之厚度小於1〇毫米 (mm) ’較佳小於1 mm，且最佳小於約2〇〇微米。 亦可研磨且拋光該堆疊體，使得其在一個或一個以上平 面中形成-簡單或複雜可藉由將該邊緣研磨且抛 光成希望之形狀而形成具有大約平行於該膜或片之法向軸 線之若干表面之-彎曲冑。可藉由冑該等光學膜與比該光 學膜更容易被腐蝕之膜交織而製成具有平行於該臈平面之 該彎曲表面之一彎曲部’以產生一凸自，或與—更緩慢地 腐餘之膜交織，以產生—凹面。合適之高度易㈣膜包含 聚烯烴、具有低於25度C之玻璃轉變（溫度）之聚合物、多 孔聚合物及碳氟化合物膜。該易蝕性材料亦可為該膜上之 159896.doc -14· 201234044 蠟或脆弱塗層。合適的具有低腐蝕速度之膜包含結晶聚合 物’諸如聚酯，包含聚對苯二曱酸乙二醇酯；及非晶聚合 物’包含聚曱基丙烯酸曱酯、環氧樹脂及用包含陶瓷或金 屬之堅硬顆粒填充之聚合物或塗層。 一可保形拋光介質可用於產生法向於該膜之平面之一彎 曲表面。亦可能希望使該研磨介質可保形，尤其是預拋光 研磨介質。合適之研磨及拋光介質包含毛氈、聚合物膜及 彈性介質（諸如’橡膠表面）。處理條件可影響彎曲之程 度，且該膜表面與該介質之間之壓力越高，一般產生較高 之曲率。 可切割膜或片，使得其大小係大於所希望之最終大小， 接著裝配成一堆疊體且壓入一總成中，該總成具有該等夾 持塊及用於施加合適的力以維持該堆疊體之整體性之一構 件。接著可使用習知之方式（尤其是使用研磨板及拋光介 質）來研磨及拋光該等邊緣中之一者或一者以上。接著可 清潔該等堆疊體邊緣且用堅硬塗層、金屬塗層（諸如，鋁 或銀）、黏結促進層中之一者或一者以上予以塗佈，以使 該表面準備好接收後續塗層、介電質塗層（包含抗反射塗 層、寬頻帶塗層且光譜或偏光選擇塗層）及抗靜電塗層。 在-特定實施例中，該等邊緣亦可用一微結構材料塗 佈。用於在各個膜或片之該邊緣處產生一微結構之合適製 程係施加可固化樹脂與一微結構化工具之一組合至該總成 之該經研磨及拋絲面。㈣以，純結射經設計以 允許在該膜或片堆疊體經分離時，該微結構之—相對小部 159896.doc •15· 201234044

亮度增強膜（BEF)

分會遭受損壞β 度、硬度、剛性刀 該微結構中具有若 及樹脂之厚度而穷 結構至該堆疊體· (諸如，聚對苯二 化BEF圖案）、用 將該經塗佈工具沿一 ，樹脂及塗層） 化該樹脂、移除該工具且剝離該等膜。 在一些情形下’可能希望防止材料（諸如 在該等膜層之間料。可在堆疊之前將材料施加至該膜或 在拋光及清潔之後施加至該堆疊體之該邊緣。合適的材料 包含蠘、碳氟化合物流體（諸如，3Μ公司有售之 FluorinertTM流體）、油、聚合物或可經移除或密封該等邊 緣但將保持作為該等膜層之一部分之其他材料。 下文係本發明之實施例之一清單。 項目1係一照明轉換器，其包括：一可見光透明膜之一 螺旋纏繞部分，其具有：一中央軸線，該可見光透明膜係 圍繞該中央軸線而纏繞；一垂直於該中央軸線之光輸入表 面，該光輸入表面包括該可見光透明膜之一第一邊緣；一 反射表面，其包括該可見光透明膜之一第二邊緣，該第二 邊緣係與該可見光透明膜之該第一邊緣成45度角設置；一 平行於該中央軸線之光輸出區域；及該可見光透明膜之一 平面部分，其自該可見光透明膜之該螺旋纏繞部分切線地

159896.doc -16· S 201234044 延伸至該可見光透明膜之一光輸出邊緣。 項目2係項目1之該照明轉換器，其中該可見光透明膜之 該光輸出邊緣係平行於該中央軸線。 項目3係項目1或項目2之該照明轉換器，其中該螺旋纏 繞部分進一步包括該螺旋纏繞部分之相鄰層之間之一間 隙’使得該可見光透明膜内可發生全内反射（TIR)。 項目4係項目1至項目3之該照明轉換器，其中該間隙包 括空氣或比該可見光透明膜具有一較低折射率之一材料。 項目5係項目1至項目4之該照明轉換器，其中該反射表 面包括能夠支援TIR之一經拋光表面。 項目6係項目1至項目5之該照明轉換器，其中該反射表 面包括一金屬化表面反射器、一介電質多層反射器或其一 組合》 項目7係項目1至項目6之該照明轉換器，其進一步包括 一發光二極體（LED)，其經設置鄰近該光輪入表面且能夠 將光注入該光輸入表面中。 項目8係項目7之該照明轉換器’其進一步包括設置於該 LED與該光輸入表面之間之集光光學器件。 項目9係項目7至項目8之該照明轉換器，其進一步包括 设置於該LED與該光輸入表面之間之一光積聚圓柱體。 項目1 〇係項目8之該照明轉換器’其進一步包括介於該 集光光學器件與該光輸入表面之間之一光積聚圓柱體。 項目11係項目1至項目10之該照明轉換器，其進一步包 括設置以接收來自該光輸出邊緣之光之一膜波導。 159896.doc -17- 201234044 項目12係項目11之該照明轉換器’其進一步包括該膜波 導與該光輸出邊緣之間之一間隙。 項目13係項目12之該照明轉換器，其中該間隙包括空氣 或比該可見光透明膜具有一較低折射率之一材料。 項目14係項目1至項目13之該照明轉換器，其中該可見 光透明膜進一步包括比該可見光透明膜具有一更低之—折 射率之一外表面。 項目15係一背光’其包括.項目1至項目14之該照明轉 換器；及一發光二極體（LED) ’其經設置鄰近該光輸入表 面且能夠將光注入該光輸入表面中。 項目16係項目15之該背光’其中該可見光透明膜之該平 面部分進一步包括光提取特徵。 項目17係項目15或項目16之該背光，其進一步包括經設 置以接收來自該光輸出邊緣之經注入光之—膜波導。 項目18係項目17之該背光’其中該膜波導進一步包括光 提取特徵。 項目19係項目17或項目18之該背光’其進一步包括介於 該膜波導與該光輸出邊緣之間之一間隙。 項目20係項目19之該照明轉換器，其中該間隙包括空氣 或比該可見光透明波具有一更低折射率之一材料。 除非另有指示，說明書及申請專利範圍中所使用之表達 特徵大小、數量及物理性質之所有數字應被理解為由術語 「約」（about)修飾。因此，除非另有指示，上述說明書及 附加申請專利範圍中所陳述之數字參數係近似值，其可取 -18- 159896.doc

S 201234044 決於熟悉此項技術者使用本文所揭示之技術而尋求獲得之 希望之性質而變動。 本文所引用之所有參考（文獻）及公開案之全文係以引用 之方式併入本發明中’但可能與本揭示截然相反之内容除 外。儘管本文已經圖解及描述了特定實施例，一般熟悉此 項技術者應理解’在不脫離本發明之範嘴之基礎上，可用 各種替換及/或等效實施案替代所顯示及描述之該等特定 貫施例。此申請案意在涵盎本文所論述之特定實施例之任 何改編或變動。因此，本發明意在僅由該申請專利範圍及 其等效範圍而界定。 【圖式簡單說明】 圖1顯示一照明轉向器之一示意透視圖； 圖2A至圖2C顯示一照明轉換器之示意透視圖；且 圖3顯示一照明轉換器系統。 【主要元件符號說明】 100 照明轉向器 102 第一部分 104 第二部分 110 可見光透明膜 112 第一主表面 114 第二主表面 116 光輸出邊緣 118 反射邊緣 119 第二邊緣 159896.doc 201234044 120 121 125 127 130 135 140 200 202 204 210 216 218 220 222 225 227 250 255 300 360 365 370 光輸入邊緣 第一邊緣 光輸入尖端 光輸出區域 輸入之可見光線 準直輸入核心 輸出之可見光線 照明轉換器 第一部分 螺旋纏繞部分 可見光透明膜 光輸出邊緣 反射邊緣 光輸入邊緣 光輸入表面 光輸入尖端 光輸出區域 中央軸線 纏繞方向 照明轉換器 選擇性光積聚圓柱體 選擇性準直光學器件 LED 背光

159896.doc -20· S 380 201234044 382 背光輸入邊緣 384 間隙 386 前表面 388 選擇性光提取特徵 159896.doc -21-

Claims (1)

1. 201234044 七、申請專利範圍： 1. 一種照明轉換器，其包括： 一可見光透明膜之一螺旋纏繞部分，其具有： 一中央軸線，該可見光透明膜係圍繞該中央軸線而 纏繞； 一垂直於該中央軸線之光輸入表面，該光輸入表面 • 包括該可見光透明膜之一第一邊緣； 一反射表面，其包括該可見光透明膜之一第二邊 緣’該第二邊緣與該可見光透明膜之該第一邊緣成45 度角而設置； 一平行於該中央軸線之光輸出區域；及 該可見光透明膜之一平面部分，其自該可見光透明膜 之該螺旋纏繞部分切線地延伸至該可見光透明膜之一光 輸出邊緣。 2_如請求項1之照明轉換器，其中該可見光透明膜之該光 輸出邊緣係平行於該中央軸線。 3.如請求項1之照明轉換器，其中該螺旋纏繞部分進一步 包括該螺旋纏繞部分之相鄰層之間之一間隙，使得該可 , 見光透明膜内可發生全内反射（TIR)。 .4.:請求項3之照明轉換器，其中該間隙包括空氣或比該 可見光透明膜具有一更低之折射率之一材料。 如°月求項1之照明轉換器，其中該反射表面包括能夠支 援TIR之—經拋光表面。 6.如請求们之照明轉換器，其中該反射表面包括一金屬 159896.doc 201234044 化表面反射器、一介電質多層反射器或其一組合。 7·如請求項丨之照明轉換器，其進一步包括一發光二極體 (LED)，其經設置鄰近該光輸入表面且能夠將光注入該 光輸入表面中。 8.如响求項7之照明轉換器，其進—步包括設置於該led與 該光輸入表面之間之集光光學器件。 9·如請求項7之照明轉換器，其進—步包括設置於該led與 該光輸入表面之間之一光積聚圓柱體。 10.如請求項8之照明轉換器，其進一步包括介於該集光光 學器件與該光輸入表面之間之一光積聚圓柱體。 11 ·如凊求項1之照明轉換器，其進一步包括經設置以接收 來自該光輸出邊緣之光之一膜波導。 12. 如凊求項11之照明轉換器，其進一步包括該膜波導與該 光輸出邊緣之間之一間隙。 13. 如請求項12之照明轉換器，其中該間隙包括空氣或比該 可見光透明膜具有一更低之折射率之一材料。 14. 如請求項1之照明轉換器，其中該可見光透明膜進一步 包括比該可見光透明膜具有一更低之折射率之—外表面 塗層。 15. —種背光，其包括： 如請求項1之照明轉換器；及 一發光二極體（LED) ’其經設置鄰近該光輸入表面且 能夠將光注入該光輸入表面中。 16. 如請求項15之背光’其中該可見光透明膜之該平面區域 159896.doc -2- 201234044 進一步包括若干光提取特徵。 17. 18. 19.20. 如請求項15之背光，其進— 光輸出邊緣之經注入光之— 步包括經設 膜波導。 如請求項17之背光，其中該膜波導進一 取特徵。 置以接收來自該 步包括若干光提 如凊求項17之背光，其進一步包括介於該膜波導與該光 輸出邊緣之間之一間隙。 如請求項19之背光’其中該間隙包括空氣或比謗 J I光 透明膜具有一更低之折射率之一材料。 159896.doc