TW201925882A - 包括光導板的光源設備 - Google Patents

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史帝夫羅伊 伯德特
瑞蒙葛洛 格林
迪哈南傑 喬許
瀋平 李
克利斯南希曼 費帕柯瑪
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美商康寧公司
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Abstract

一種光源設備可包括背板，此背板包括材料，此材料包括在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數。光源設備也可包括光導板，此光導板包括材料，此材料包括約等於背板的線性熱膨脹係數的線性熱膨脹係數。光源設備可進一步包括第一中間層，其可將光導板附接至背板並至少部分地外切界定在背板與光導板之間的空間。第一中間層可包括從約50 MPa至約100 GPa的楊氏模數。

Description

包括光導板的光源設備
本申請案依據專利法請求2018年1月15日提出之美國臨時申請案第62/617,379號與2017年11月29日提出之美國臨時申請案第62/592,021號之優先權權益，其各自內容被依賴並參照其全文以併入本文。
本發明大體上關於光源設備，及更具體地關於包括光導板的光源設備。
提供帶有做為顯示設備的背光之聚合物光導板的顯示設備是眾所皆知的。聚合物光導板通常相對於顯示設備的框架而安裝。
接下來呈現本發明的簡短摘要，以提供在實施方式中敘述的某些具體例之基本理解。
在某些實例具體例中，光源設備可包含背板。背板可包含材料，其包含在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數。背板可進一步包含第一主表面、第二主表面、及界定在第一主表面與第二主表面之間的厚度。光源設備也可包含光導板。光導板可包含材料，其包含約等於背板的線性熱膨脹係數的線性熱膨脹係數。光導板也可包含第一主表面、第二主表面、及界定在玻璃光導板的第一主表面與玻璃光導板的第二主表面之間的厚度。光源設備可進一步包含第一中間層，其至少部分地外切界定在背板與光導板之間的空間。第一中間層可藉由使光導板的第一主表面的一外部分與背板的第一主表面接觸，以將光導板附接至背板。第一中間層可包含從約50 MPa至約100 GPa的楊氏模數。
在某些具體例中，第一中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
在某些具體例中，光源設備可包含顯示面板與安置在光導板與顯示面板之間的第二中間層。顯示面板可包含界定在顯示面板的第一主表面與顯示面板的第二主表面之間的厚度。第二中間層可藉由使顯示面板的第一主表面與光導板的第二主表面接觸，以將顯示面板附接至光導板。
在某些具體例中，第一中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
在某些具體例中，顯示面板的厚度可從約0.8 mm至約1.8 mm。
在某些具體例中，背板的第二主表面可包含光源設備的第一最外層表面。顯示面板的第二主表面可包含光源設備的第二最外層表面。光源設備的整體厚度可界定在第一最外層表面與第二最外層表面之間。
在某些具體例中，光源設備的整體厚度可在從約2.35 mm至約13.7 mm的範圍內。
在某些具體例中，第二中間層可包含小於第一中間層的楊氏模數之楊氏模數。
在某些具體例中，第二中間層的楊氏模數可從約0.005 MPa至約0.5 MPa。
在某些具體例中，光源設備可包括可選地耦接至光導板的邊緣的光源。
在某些具體例中，光導板可包含矩形光導板。第一中間層可包含沿著矩形光導板的第一邊緣延伸的第一區段、沿著矩形光導板的第二邊緣延伸的第二區段、及沿著矩形光導板的第三邊緣延伸的第三區段。
在某些具體例中，光源設備可包含可選地耦接至矩形光導板的第四邊緣的光源。
在某些具體例中，背板的材料可包含從約10 GPa至約350 GPa的楊氏模數。
在某些具體例中，背板的材料可包含玻璃。
在某些具體例中，光導板的材料可包含從約60 GPa至約90 GPa的楊氏模數。
在某些具體例中，光導板的材料可包含玻璃。
在某些具體例中，背板可包含大於光導板的面積之面積。
在某些具體例中，背板的厚度可在從約0.5 mm至約5 mm的範圍內。
在某些具體例中，光導板的厚度可在從約0.5 mm至約5 mm的範圍內。
在某些具體例中，第一中間層可包含光導板的第一主表面與背板的第一主表面之間的厚度在從約0.05 mm至約0.3 mm的範圍內。
在某些具體例中，顯示面板可包含液晶顯示面板。
在某些具體例中，光源設備可包含玻璃背板，其包含第一主表面、第二主表面、及界定在第一主表面與第二主表面之間的厚度。光源設備可包含玻璃光導板，其包含第一主表面、第二主表面、及界定在玻璃光導板的第一主表面與玻璃光導板的第二主表面之間的厚度。光源設備可包含第一中間層，其至少部分地外切界定在玻璃背板與玻璃光導板之間的空間。第一中間層可藉由使玻璃光導板的第一主表面的一外部分與玻璃背板的第一主表面接觸，以將玻璃光導板附接至玻璃背板。第一中間層可包含從約50 MPa至約100 GPa的楊氏模數。光源設備可進一步包含顯示面板，其包含界定在顯示面板的第一主表面與顯示面板的第二主表面之間的厚度。光源設備還可進一步包含第二中間層。第二中間層可藉由使顯示面板的第一主表面與光導板的第二主表面接觸，以將顯示面板附接至光導板。第二中間層可包含小於第一中間層的楊氏模數之楊氏模數。光源設備可進一步包含可選地耦接至玻璃光導板的邊緣的光源。
在某些具體例中，第一中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
在某些具體例中，第二中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
在某些具體例中，玻璃背板的第二主表面可包含光源設備的第一最外層表面。顯示面板的第二主表面可包含光源設備的第二最外層表面。光源設備的整體厚度可界定在第一最外層表面與第二最外層表面之間。
在某些具體例中，顯示面板可包含液晶顯示面板。
現在將參照顯示出實例具體例的隨附圖式而更完整地說明在此之後的具體例。儘可能地，在圖式中使用相同的元件符號指稱相同或類似部件。然而，本發明可以許多不同形式而實行，且不應侷限於本文所述的具體例。
圖 1 –圖 4 繪示諸如LED顯示設備、LCD顯示設備或其他類型的顯示設備的光源設備101 。光源設備101 可包括背板103 。在某些具體例中，背板103 可包括材料，其包含在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數。在進一步具體例中，背板103 的線性熱膨脹係數可為在從0°C至300°C的範圍內溫度之從40 x 10-7 /°C 至100 x 10-7 /°C。在進一步具體例中，背板的線性熱膨脹係數可為在從0°C至300°C的範圍內溫度之從70 x 10-7 /°C 至90 x 10-7 /°C。提供帶有在上述指明範圍內的線性熱膨脹係數之背板103 可最小化在溫度變動下的背板103 之尺寸的整體變化。在進一步具體例中，背板103 的材料可包含楊氏模數為從約10 GPa至約350 GPa，諸如從約60 GPa至約150 GPa，然而在進一步具體例中也可提供其他範圍的楊氏模數。提供帶有從約10 GPa至約350 GPa(例如，從約60 GPa至約150 GPa)之楊氏模數的背板103 可幫助背板103 做為結構構件，以助於當支撐光源設備101 及/或操作光源設備101 時，防止光源設備101 的撓曲。
在某些具體例中，背板103 的材料可包含玻璃，然而在進一步具體例中可提供陶瓷、複合材料(例如，玻璃-陶瓷、陶瓷-玻璃)。例如，背板103 可包含材料(例如，玻璃)，帶有在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C 至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數及從約10 GPa至約350 GPa之楊氏模數。在某些具體例中，背板103 可提供為各種玻璃類型，其會可選地被加工及/或處理以增加強度。例如，在一具體例中，背板103 可包含鈉鈣玻璃，其被邊緣加工及/或熱回火以增加背板103 的強度。背板103 取決於應用可為不透明、半透明或透明的。在某些具體例中，背板103 可被處理以提供由於側向延伸部分414 的框架外觀。例如，處理可提供帶有不同顏色或反射、折射、或過濾光的紋理之背板103 ，以提供框架外觀。
如圖 4 所示，背板103 可包括第一主表面401 、第二主表面403 、及界定在第一主表面401 與第二主表面403 之間的厚度405 。如圖示，在某些具體例中，第一主表面401 與第二主表面403 可包含實質上平行的平面表面。雖然未圖示出，第一與第二主表面可包含彎曲形狀，例如，帶有包含凹面形狀的第一主表面401 與包含凸面形狀的第二主表面403 。背板103 的厚度405 可最小化以減少光源設備101 的重量，同時仍具有足夠厚度以在光源設備101 的操作期間及/或在施加其他外力於光源設備101 的期間，抵抗光源設備101 的重量下之變形。在某些具體例中，背板103 的平均厚度405 可在從約0.5毫米(mm)至約5 mm的範圍內，然而在進一步具體例中可提供其他厚度。在某些具體例中，背板103 的平均厚度405 可在從約1 mm至約4 mm的範圍內，諸如從約2 mm至約3 mm。在進一步具體例中，平均厚度405 在遍及背板103 的至少一部分或實質上所有的區域為實質上相同的。
在某些具體例中，背板103 可包含為矩形形狀的外圍邊緣，然而在進一步具體例中可提供其他多邊形或曲線形狀。例如，如圖 1 與圖 2 所示，背板103 可包括第一周圍邊緣105a 、第二周圍邊緣105b 、及第三周圍邊緣105c 。如圖 2 進一步所示，背板103 可包括第四周圍邊緣105d 。周圍邊緣105a-d 顯示為矩形形狀，其中背板103 的區域是矩形的。如圖示，為了形成矩形形狀，第二周圍邊緣105b 可平行於第四周圍邊緣105d ，而第一周圍邊緣105a 可平行於第三周圍邊緣105c 。如進一步圖示，第二與第四周圍邊緣105b 、105d 可垂直於第一與第三周圍邊緣105a 、105c 。
如圖 4 所示，光源設備101 可進一步包括光導板407 ，其可包括可傳遞光之廣泛種類的材料。在某些具體例中，光導板407 可包括材料，其包含約等於背板103 的線性熱膨脹係數之線性熱膨脹係數。例如，光導板407 可包括在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C 至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數。在進一步具體例中，光導板407 的線性熱膨脹係數可為在從0°C至300°C的範圍內溫度之從40 x 10-7 /°C 至100 x 10-7 /°C。在進一步具體例中，光導板407 的線性熱膨脹係數可為在從0°C至300°C的範圍內溫度之從70 x 10-7 /°C 至90 x 10-7 /°C。提供帶有上述指明範圍內的線性熱膨脹係數之光導板407 可最小化在溫度變動下的光導板407 之尺寸的整體改變。再者，提供帶有包含約等於背板103 的線性熱膨脹係數之熱膨脹係數的材料之光導板407 可防止在溫度變動期間若背板103 與光導板407 之間的任何熱膨脹失配。如此，在光導板407 與背板103 之間可提供堅固與不變的連接，而沒有熱變動損傷此非常牢固與不變的連接，由於光導板407 與背板103 在溫度差別下可類似地膨脹及/或收縮。再者，光導板407 與背板103 之間的非常牢固與不變的連接可有效地將光導板407 與背板103 結合成強化的堅固支撐構件，其可大幅增加光源設備101 的結構整合與剛性。藉由被牢固地附接於光導板407 的背板103 創造之結合的強化的堅固支撐構件可助於抑制在光源設備101 自身之重量、外力、及/或內力(諸如來自光源設備之部件的熱失配)的任何一者或其之結合下的光源設備101 之彎曲、扭曲或其他變形。
在進一步具體例中，光導板407 的材料可包含楊氏係數為從約60 GPa至約90 GPa，諸如從約60 GPa至約80 GPa、諸如從約60 GPa至約70 GPa。提供帶有諸如上述指明範圍內的楊氏係數的光導板407 可幫助光導板407 做為結構構件，以當支撐光源設備101 及/或操作光源設備101 時，助於防止光源設備101 的撓曲。在某些具體例中，光導板407 的材料可包含與背板103 相同的材料。例如，在某些具體例中，光導板407 可包含玻璃，其可具有在上方關於光導板407 所述的範圍內的線性熱膨脹係數及/或楊氏模數。例如，在某些具體例中，光導板407 可包括帶有在從0°C至300°C的範圍內溫度之從約30 x 10-7 /°C 至約100 x 10-7 /°C的線性熱膨脹係數及從約10 GPa至約350 GPa之楊氏模數的玻璃。
若被提供，光導板407 的玻璃可為透明的以容許光穿過光導板407 ，以進一步容許光導板407 作用為背光。因此，在某些具體例中，光導板407 的材料可包括玻璃以容許光導板407 作用為背光，同時也容許光導板407 以增強光源設備101 的整體結構整合與剛性，藉由將光導板407 牢固地附接於背板103 。因此，光導板407 可作用為背光，同時也被有效地與背板103 結合為強化的堅固支撐構件，以助於抑制在光源設備101 自身之重量、外力、及/或內力(諸如來自光源設備之部件的熱失配)的任何一者或其之結合下的光源設備101 之彎曲、扭曲或其他變形。
如圖 4 所示，光導板407 可包括第一主表面409 、第二主表面411 、及界定在第一主表面409 與第二主表面411 之間的厚度413 。如圖示，在某些具體例中，第一主表面409 與第二主表面411 可包含實質上平行的平面表面。雖然未圖示，第一與第二主表面可包含彎曲形狀，例如，帶有包含凸面形狀的第一主表面409 與包含凹面形狀的第二主表面411 。光導板407 的厚度413 可被最小化以減少光源設備101 的重量，同時仍具有足夠厚度以在光源設備101 的操作期間及/或在施加其他外力於光源設備101 的期間，抵抗光源設備101 的重量下之變形。在某些具體例中，光導板407 的平均厚度413 可在範圍為從約0.5 mm至約5 mm之內，諸如從約1 mm至約4 mm、諸如從約1 mm至約2 mm，然而在進一步具體例中可提供其他厚度。在進一步具體例中，平均厚度413 在遍及光導板407 的至少一部分或實質上全部的區域可為實質上相同的。
在某些具體例中，光導板407 可包含為矩形形狀的外圍邊緣，然而在進一步具體例中可提供多邊形或曲線形狀。雖然未圖示，光導板407 可包括平行於背板103 的第一周圍邊緣105a 的第一周圍邊緣、平行於背板103 的第二周圍邊緣105b 的第二周圍邊緣、及平行於背板103 的第三周圍邊緣105c 的第三周圍邊緣。再者，如圖 3 所示，光導板407 可包括平行於背板103 的第四周圍邊緣105d 的第四周圍邊緣301 。如圖示，光源303 會被可選地耦接於光導板407 的第四周圍邊緣301 。在某些具體例中，光源303 可包括設計以將光源303 可選地與光導板407 的第四周圍邊緣301 連接的界面305 ，使得光可以方向307 行進進入第四周圍邊緣301 ，其中光導板407 作用為用於顯示面板107 的背光。
如圖示，在某些具體例中，光導板407 的周圍邊緣可包含矩形形狀，其可提供帶有矩形區域的光導板407 的主表面。例如，如圖 1 與圖 4 所示，背板103 可包括相較於光導板407 的面積之更大的面積，使得周圍邊緣105a-c 的一部分414 可各自側向地延伸距離415 越過光導板407 的對應周圍邊緣417 。在某些具體例中，距離415 可在範圍為從約2 mm至約8 mm之內，諸如從約4 mm至約6 mm，然而在進一步具體例中可提供其他距離。在某些具體例中，部分414 可包括諸如塗料(例如，黑色塗料)之塗層416 (見圖 4 )，或部分414 可被結凍、蝕刻、著色、或被其他處理以提供框架特徵。例如，若光源設備101 被提供帶有顯示面板107 ，框架特徵可提供帶有在玻璃上圖像之外觀的光源設備101 。
圖 5 繪示另一光源設備501 ，其可具有類似或相同於本發明中討論之光源設備101 的特徵之特徵。因此，參照圖 4 與 5 的具體例中之一者而敘述的特徵可同等地應用於本發明中圖 4 與 5 的其他具體例。如此，為了簡化討論，參照圖 4 與 5 的具體例中之一者的特徵被理解以應用於圖 4 與 5 的其他具體例。不同於圖 4 中繪示的具體例，圖 5 所示的替代具體例可包括周圍邊緣105a-c ，其不側向地延伸一距離越過光導板407 的對應周圍邊緣417 。如圖 5 所示，在某些具體例中，可提供蓋504 以遮蔽光源設備101 的周圍邊緣區域。在某些具體例中，為了最小化來自光導板407 的周圍邊緣417 的光損失，帶有對於可見光從約0.8至約0.99的反射率的反射器可被放置在蓋504 與光導板407 的周圍邊緣417 之間，或在其他具體例中，氣隙(0.01 mm至2 mm)可被提供在蓋504 與光導板407 的周圍邊緣417 之間。
光導板407 及/或背板103 可包括從7 cm(公分)至4.3 m(公尺)的對角線，然而其他尺寸的光導板與背板可併入本發明的特徵。為了本發明的目的，板(例如，光導板407 或背板103 )的對角線被視為此板的相對角落(例如，圖 2 所示矩形背板103 的相對角落)之間延伸的尺度。例如，參照圖 2 所示的背板103 ，背板103 可包括矩形背板103 (包括繪示的矩形區域)，帶有界定背板103 的寬度之第一與第三周圍邊緣105a 、105c 及界定背板103 的高度之第二與第四周圍邊緣105b 、105d 。圖 2 所示之第一與第三周圍邊緣105a 、105c 的對角線為圖 2 所示之背板103 的矩形之相對角落之間延伸的尺度。圖 2 所示的矩形背板103 之對角線也被視為帶有第一與第三周圍邊緣105a 、105c 之一者及第二與第四周圍邊緣105b 、105d 之一者的直角三角形的斜邊。在某些具體例中，在本發明中，光導板407 及/或背板103 的寬度相對於高度的寬高比可為從約1：1至約4：1，然而在進一步具體例中可提供其他寬高比。
如圖 4 所示，光源設備101 可包括第一中間層419 ，其可將光導板407 附接於背板103 。在某些具體例中，第一中間層419 可至少部分地外切界定在背板103 與光導板407 之間的空間421 。在某些具體例中，第一中間層419 可包括至少一區段，諸如一個、兩個、三個、四個或更多個區段。例如，如圖示，第一中間層419 可包括三個區段419a-c (見圖 1 中的虛線)，其可緊密接著光導板407 的周圍邊緣417 之對應的周圍邊緣區段，以部分地外切空間421 而提供至空間421 的入口。在某些具體例中，如圖示，光導板407 可包含矩形光導板，其中第一中間層419 包含沿著矩形光導板407 的第一邊緣延伸的第一區段419a 、沿著矩形光導板407 的第二邊緣延伸的第二區段419b 、及沿著矩形光導板407 的第三邊緣延伸的第三區段419c 。雖然未圖示，在某些具體例中，第一中間層419 可包括四個區段，其緊密接著光導板的周圍邊緣之對應的邊緣區段以完全外切空間421 。
在某些具體例中，光導板407 的第一主表面409 可包括印刷墨滴，其可被蝕刻、或被其他處理以提取光穿過光導板407 的第一主表面409 。在某些具體例中，諸如鏡子或反射箔片的反射材料423 可定位在光導板407 與背板103 之間的空間421 之內。在使用中，反射材料423 可反射提取自第一主表面409 的光返回光導板407 ，使得光最終行經通過光導板407 的第二主表面411 。雖然未圖示，在某些具體例中，背板103 的第一主表面401 可包含高度反射表面，諸如高度拋光的表面，其中反射材料423 可被省略。
如圖 4 所示，第一中間層419 可將光導板407 附接於背板103 ，藉由將光導板407 的第一主表面409 的一外部分接觸背板103 的第一主表面401 。如圖 5 所示，第一中間層也可將光導板407 附接於背板103 ，藉由將光導板407 的第一主表面409 的一外部分接觸背板103 的第一主表面401 的一外部分。第一中間層419 可包含楊氏模數為從約50 MPa至約100 GPa，諸如約200 MPa至約50 GPa，諸如從約500 MPa至約10 GPa。提供帶有在上列範圍內的楊氏模數的第一中間層419 可提供光導板407 與背板103 之間上述的堅固及不變的連接。如上所述，堅固及不變的連接可將光導板407 與背板103 有效地結合成強化的堅固支撐結構，以大幅地增加光源設備101 的結構整合與剛性。再者，在背板103 的線性熱膨脹係數約等於光導板407 的線性熱膨脹係數的具體例中，可提供第一中間層419 之相對高的楊氏模數(例如，從約50 MPa至約100 GPa)，而不損傷在溫度變動下的光導板407 、背板103 或第一中間層419 。
參照圖 5 ，第一中間層419 可包括光導板407 的第一主表面409 與背板103 的第一主表面401 之間的厚度502 。在某些具體例中，如圖示，厚度502 可相等於空間421 的厚度。若提供有反射材料423 ，厚度502 可在範圍為從約0.1 mm至約0.5 mm之內，諸如0.2 mm至0.4 mm，諸如0.3 mm。然而，若反射材料423 (例如，箔片層)被省略，厚度502 可為更小。例如，若藉由背板103 的第一主表面401 提供反射，而非定位在空間421 內的反射材料，厚度502 可大於0.05 mm，諸如在範圍為從約0.05 mm至約0.3 mm之內，諸如從約0.05 mm至約0.2 mm，諸如從約0.05 mm至約0.1 mm。參照圖 4 ，第一中間層419 可包括寬度425 ，從約1 mm至約5 mm，諸如從約2 mm至約4 mm，諸如約3 mm，然而在進一步具體例中可提供其他寬度。提供縮減的寬度425 可助於減少與顯示區域的干擾，然而提供足夠高的寬度425 以增加接合面積且因而進一步固化光源設備101 。
在某些具體例中，第一中間層419 可被提供帶有機械與光學性質，以增強光源設備101 的效能。例如，參照圖 5 ，第一中間層419 可包括第一黏附層503 、第二黏附層505 及可選的間隔層507 。第一黏附層503 、第二黏附層505 及可選的間隔層507 可被選擇用於期望的機械性質。例如，第一黏附層503 、第二黏附層505 及間隔層507 可提供帶有相對高的楊氏模數(例如，上述的從約50 MPa至約100 GPa，諸如約200 MPa至約50 GPa，諸如從約500MPa至約10 GPa)之第一中間層419 。第一中間層419 的此種相對高的楊氏模數可提供背板103 與光導板407 之間的堅固連接。在某些具體例中，第一黏附層503 與第二黏附層505 可包含樹脂(例如，聚乙烯丁醛)、環氧樹脂、或其他黏附劑類型。
在某些具體例中，第一中間層419 可包括反射性質，其設計以反射在第一中間層419 的附近內逃離光導板407 光返回光導板407 ，以允許光導板更有效地作為用於光源設備101 的顯示區域的背光。在某些具體例中，第一中間層419 可包括對於可見光的反射率為從約0.6至約0.99，諸如從約0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。為了本發明的目的，反射率被視為白色可見光(即，帶有390奈米(nm)–700 nm之波長的光)的全半球反射率(即，擴散反射或鏡面反射)。藉由使用在發表在2008年8月之IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE, VOL. 55, NO. 4,第2432頁之標題為「Optical Reflectance Measurements for Commonly Used Reflectors」的文章中的方法，可量測中間層419 的反射率。在此方法中，光源可為帶有涵蓋390-700 nm之寬頻頻寬之合適的非極化雷射源、帶有從390-700 mm之波長調諧範圍之可調諧雷射、或包括分別發射藍光(諸如，帶有波長~480 nm)、綠光(諸如，帶有波長~550 nm)、及紅光(諸如，帶有波長~650 nm)的三種雷射。雷射光束用以固定的入射角照向反射器(諸如，中間層419 )上。藉由一系列的矽光二極體量測反射光的角度分布。光二極體可移動以涵蓋2π的立體角。一種電腦程式控制光源與光二極體的動作，及資料收集。雷射光束的入射角變動在範圍為0至90度中，諸如10至80度。在雷射光束的各入射角處，量測光反射率的角度分布。籍由積分量測的光反射率之角度分布可計算在各波長的各入射之反射率。最後，藉由將所有的該等角度與所有的波長平均而達成試驗下的反射器的反射率。
在某些具體例中，面向光導板的間隔層507 的外表面可設計以提供鏡面反射或擴散反射，但較佳為鏡面反射。例如，間隔層507 可包含鋁箔層、或銀箔層以提供面向光導板407 的鏡面反射表面。在此種具體例中，第二黏附層505 可包含透明層，其中第一中間層419 可提供由光導板407 逃離的光以間隔層507 的外反射表面的鏡面反射，穿過透明第二黏附層505 並返回光導板407 。為了本發明的目的，若至少60%的可見光行經穿過黏附層的5毫米(mm)長度，黏附層被視為透明的。本發明的透明黏附層可通過至少60%的可見光，諸如至少80%，諸如至少90%，諸如至少95%的可見光穿過黏附層的5 mm長度。在進一步具體例中，面向光導板407 的間隔層507 的外表面或間隔物515 本身可包含鏡面反射膜或擴散反射膜，但較佳為鏡面反射膜。在又進一步具體例中，第二黏附層505 本身可提供擴散反射。例如，使用在白色塗料中的色素粒子混合物，諸如二氧化矽或二氧化鈦(TiO2 )，可被支出在另外透明第二黏附層505 中，以提供光的擴散反射返回光導板407 。
在某些具體例中，若提供間隔層507 ，其可操作以將第一黏附層503 隔離第二黏附層505 。間隔層507 也可作用以增加第一中間層419 的楊氏模數及/或提供帶有期望厚度502 的第一中間層419 。在某些具體例中，間隔物可包含金屬(例如，金屬箔片)，諸如鋼、銀、鋁或其他材料。
在某些具體例中，即使帶有堅固連接，第一中間層419 可被移除以用於修復、回收或類似物。因此，光導板407 可由背板103 移除。在某些具體例中，熱線可用於移除黏附層，用於修復或重建光源設備101 。黏附於光導板407 及/或背板103 的黏附層的殘留部分可以溶劑或其他處理移除。
在某些具體例中，可提供光源設備101 而不帶有顯示面板107 。在此種具體例中，光源設備可操作為照明裝置，其中光從光導板407 放射以提供光源。替代地，如圖 1 與圖 3-5 所示，光源設備101 、501 的具體例可包括顯示面板107 。在某些具體例中，顯示面板可包括界定在顯示面板107 的第一主表面428 與第二主表面430 之間的厚度426 。在進一步具體例中，如圖示，顯示面板的厚度426 可界定在第一玻璃基板429 的主表面與顯示面板107 的第二主表面430 之間。雖然並非必要的，顯示面板可被撓曲(例如，在某些具體例中從平坦定向至彎曲定向)。在某些具體例中，顯示面板可為平坦的，然而在進一步具體例中，顯示面板可具有彎曲形狀或其他形狀。厚度426 可在範圍為從約0.8 mm至約1.8 mm內，諸如從約1.2 mm至約1.4 mm，然而在進一步具體例中可提供其他厚度。在某些具體例中，顯示面板107 可被提供作為光發射二極體顯示面板(LED顯示面板)、液晶顯示面板(LCD面板)、或其他類型的顯示面板。作為實例，顯示面板107 被繪示為LCD顯示面板，然而在進一步具體例中可提供其他類型的顯示面板。參照圖 4 ，若被提供，LCD面板會可選地包括各種實例部件，諸如內偏光層427 、第一玻璃基板429 、薄膜電晶體431 、液晶433 、共同電極435 、RGB濾色器437 、第二玻璃基板439 及外偏光層441 。
如圖 4 進一步所示，光源設備101 可進一步包括第二中間層443 ，其可將顯示面板107 附接於光導板407 。在某些實施例中，第二中間層443 可至少部分地外切界定在光導板407與顯示面板107 之間的空間。在某些具體例中，第二中間層443 可包括至少一區段，諸如一個、兩個、三個、四個或更多個區段。在某些具體例中，第二中間層443 可包括三個區段，其可對應於上述的第一中間層419 的三個區段419a -c。可由圖 4 與 5 而得知，在某些具體例中，第二中間層443 的三個區段可彼此側向地對齊，然而在進一步具體例中可提供其他相對排列。若被提供，第二中間層443 的三個區段可部分地外切空間447 以提供進入空間447 。雖然未示出，在某些具體例中，第二中間層443 可包括四個區段以完全地外切空間447 。如圖 5 所示，諸如擴散器片509 或稜鏡片551 之光學部件可定位在空間447 內，以準備來自光導板407 的光以被顯示面板107 所接收。
第二中間層443 可包括光導板407 的第二主表面411 與顯示面板107 的第一主表面428 之間的厚度513 。在某些具體例中，如圖示，厚度513 可等於空間447 的厚度。為了提供足夠空間予擴散器片509 與稜鏡片511 ，厚度513 可在範圍為從約0.5 mm至約1.6 mm內，諸如從約0.8 mm至約1.5 mm，諸如從約1.2 mm至約1.4 mm，然而在進一步具體例中可提供其他厚度。
第二中間層443 可安置在光導板407 與顯示面板107 之間。第二中間層443 可將顯示面板107 附接於光導板407 ，藉由使顯示面板107 的第一玻璃基板429 的主表面接觸光導板407 的第二主表面443 。第二中間層443 可包括寬度445 ，其可類似或等同於第一中間層419 的寬度425 ，雖然在進一步具體例中可提供不同的厚度。
由於顯示面板107 的各種部件(例如，層)，顯示面板107 的線性熱膨脹係數可不匹配於光導板407 的熱膨脹係數。在某些具體例中，第二中間層443 的楊氏模數可被選擇以減少顯示面板107 上的應力及/或減少以第二中間層443 之顯示面板107 與光導板的附接。在某些具體例中，第二中間層443 可包括小於第一中間層419 的楊氏模數之楊氏模數。在某些具體例中，第二中間層的楊氏模數為從約0.005 MPa至約0.5 MPa。因此，第一中間層419 的楊氏模數可被選擇相對地高於第二中間層的楊氏模數以容許在背板103 與光導板407 之間的牢固附接，以有效地將光導板407 與背板103 結合為強化的堅固支撐結構，以大幅地增強光源設備101 的結構整合與剛性。再者，第二中間層443 的楊氏模數可被選擇相對地低於第一中間層419 的楊氏模數以提供顯示面板107 至光導板407 的附接，同時適應在溫度變動下顯示面板107 與光導板407 之間的熱失配。顯示面板107 可因此被由光導板407 與背板103 提供之強化的堅固支撐結構所運載，光導板407 與背板103 彼此可被堅固與固定地附接。
在某些具體例中，第二中間層443 可包括夾在第一黏附層517 與第二黏附層519 之間的間隔層515 。在某些具體例中，第二中間層443 的間隔層515 可相同於第一中間層419 的間隔層507 。再者，在某些具體例中，第二中間層443 的第一黏附層517 可相同於第一中間層419 的第二黏附層505 。再進一步，第二黏附層519 在某些具體例中可包含雙側膠帶。因此，由於第二中間層443 之相對低的楊氏模數，在顯示面板107 與光導板407 之間可提供順從的附接，以適應溫度變動期間發展的由於玻璃光導板407 與顯示面板107 之間的線性熱膨脹係數中的失配而會產生的尺寸差異。因此，可避免會造成機械故障或斑紋(mura)效應或由於顯示面板107 的翹曲之漏光的應力。
在某些具體例中，第二中間層443 可包括設計以反射在第二中間層443 的附近內之逃離光導板407 的光返回光導板407 的反射性質，以容許光導板更有效率地作為用於光源設備101 的顯示區域的背光。在某些具體例中，類似於上述的第一中間層419 ，第二中間層443 可包括對於可見光的反射率為從約0.6至約0.99，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
在某些具體例中，面向光導板之間隔層515 的外表面可被設計以提供上述的擴射反射或鏡面反射。例如，間隔層515 可包含鋁箔層、或銀箔層以提供面向光導板407 的鏡面反射表面。在此種具體例中，第一黏附層517 可包含透明層，其中第二中間層443 可提供從光導板407 逃離的光的鏡面反射，由間隔層515 之外反射表面，通過透明的第一黏附層517 並返回光導板407 。在進一步具體例中，面向光導板407 的間隔層515 的外表面或間隔層515 本身可包含鏡面反射膜或擴散反射膜，但較佳地為鏡面反射膜。在又進一步具體例中，第一黏附層517 本身可提供擴散反射。例如，使用在白色塗料中的色素粒子混合物，諸如二氧化矽或二氧化鈦(TiO2 )，可被支出在另外透明第一黏附層517 中，以提供光的擴散反射返回光導板407 。
在某些具體例中，上述的光源設備101 的特徵可提供相對薄的設計，其可減少重量與增強外觀，同時仍維持光源設備101 的結構整合。例如，參照圖 3 與 4 ，背板103 的第二主表面403 可包含光源設備101 的第一最外層表面。顯示面板107 的第二主表面430 可包含光源設備101 的第二最外層表面。光源設備101 的整體厚度449 界定在第一最外層表面與第二最外層表面之間。在某些具體例中，光源設備的整體厚度在範圍為從約2.35 mm至約13.7 mm內，諸如從約4.5 mm至約7.1 mm。
應理解到雖然已經參照某些繪示與特定實例而詳細說明各種具體例，但本發明不應被當作侷限於此，由於在不背離之後的申請專利範圍的範疇之所揭示的特徵的各種修改與結合是可能的。
101‧‧‧光源設備
103‧‧‧背板
105a、105b、105c、105d‧‧‧周圍邊緣
107‧‧‧顯示面板
301‧‧‧周圍邊緣
303‧‧‧光源
305‧‧‧界面
307‧‧‧方向
401‧‧‧第一主表面
403‧‧‧第二主表面
405‧‧‧厚度
407‧‧‧光導板
409‧‧‧第一主表面
411‧‧‧第二主表面
413‧‧‧厚度
414‧‧‧部分
415‧‧‧距離
416‧‧‧塗層
417‧‧‧周圍邊緣
419‧‧‧第一中間層
419a、419b、419c‧‧‧區段
421‧‧‧空間
423‧‧‧反射材料
425‧‧‧寬度
426‧‧‧厚度
427‧‧‧內偏光層
428‧‧‧第一主表面
429‧‧‧第一玻璃基板
430‧‧‧第二主表面
431‧‧‧薄膜電晶體
433‧‧‧液晶
435‧‧‧共同電極
437‧‧‧RGB濾色器
439‧‧‧第二玻璃基板
441‧‧‧外偏光層
443‧‧‧第二中間層
445‧‧‧寬度
447‧‧‧空間
449‧‧‧整體厚度
501‧‧‧光源設備
502‧‧‧厚度
503‧‧‧第一黏附層
504‧‧‧蓋
505‧‧‧第二黏附層
507‧‧‧間隔層
509‧‧‧擴散器片
511‧‧‧稜鏡片
513‧‧‧厚度
515‧‧‧間隔層
517‧‧‧第一黏附層
519‧‧‧第二黏附層
當參照隨附圖式而閱讀接下來的實施方式時，該等與其他的特徵、具體例及優點可被更佳地理解，其中：
圖 1 為根據本發明之光源設備的具體例之前立視圖；
圖 2 為圖 1 之光源設備的後立視圖；
圖 3 為沿著圖 1 之線段3-3 的光源設備的剖面視圖；
圖 4 為沿著圖 2 之線段4A-4A 的光源設備的左側與頂側剖面視圖，其中沿著圖 2 之線段4B-4B 的光源設備的右側剖面視圖會看起來像是繞著垂直軸之圖 4 的鏡像。
圖 5 為沿著圖 2 之線段4A-4A 的光源設備的第二具體例之左側與頂側剖面視圖，其中沿著圖 2 之線段4B-4B 的光源設備的第二具體例之右側剖面視圖會看起來像是繞著垂直軸之圖 5 的鏡像。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無

Claims (15)

  1. 一種光源設備，包含： 包含一材料的一背板，該材料包含在從0°C至300°C的一範圍內之一溫度的從約30 x 10-7 /°C至約100 x 10-7 /°C的一線性熱膨脹係數，該背板包含一第一主表面、一第二主表面、及界定在該第一主表面與該第二主表面之間的一厚度；包含一材料的一光導板，該材料包含約等於該背板的該線性熱膨脹係數的一線性熱膨脹係數，該光導板包含一第一主表面、一第二主表面、及界定在該玻璃光導板的該第一主表面與該玻璃光導板的該第二主表面之間的一厚度；及一第一中間層，至少部分地外切界定在該背板與該光導板之間的一空間，該第一中間層藉由使該光導板的該第一主表面的一外部分與該背板的該第一主表面接觸，將該光導板附接至該背板，其中該第一中間層包含從約50 MPa至約100 GPa的一楊氏模數。
  2. 如請求項1所述之光源設備，其中該第一中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的一反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
  3. 如請求項1與請求項2之任一項所述之光源設備，進一步包含一顯示面板與安置在該光導板與該顯示面板之間的一第二中間層，該顯示面板包含界定在該顯示面板的一第一主表面與該顯示面板的一第二主表面之間的一厚度，該第二中間層藉由使該顯示面板的該第一主表面與該光導板的該第二主表面接觸，將該顯示面板附接至該光導板。
  4. 如請求項1所述之光源設備，其中該第二中間層包括對於可見光之從約0.6至約0.99的一反射率，諸如從0.8至0.99，諸如從0.9至0.95。
  5. 如請求項3所述之光源設備，其中該背板的該第二主表面包含該光源設備的一第一最外層表面，該顯示面板的該第二主表面包含該光源設備的一第二最外層表面，及該光源設備的一整體厚度界定在該第一最外層表面與該第二最外層表面之間。
  6. 如請求項3所述之光源設備，其中該第二中間層包含小於該第一中間層的該楊氏模數的一楊氏模數。
  7. 如請求項6所述之光源設備，其中該第二中間層的該楊氏模數為從約0.005 MPa至約0.5 MPa。
  8. 如請求項1所述之光源設備，進一步包含可選地耦接至該光導板的一邊緣的一光源。
  9. 如請求項1所述之光源設備，其中該光導板包含一矩形光導板，其中該第一中間層包含沿著該矩形光導板的一第一邊緣延伸的一第一區段、沿著該矩形光導板的一第二邊緣延伸的一第二區段、及沿著該矩形光導板的一第三邊緣延伸的一第三區段。
  10. 如請求項9所述之光源設備，進一步包含可選地耦接至該矩形光導板的一第四邊緣的一光源。
  11. 如請求項1所述之光源設備，其中該背板的該材料包含從約10 GPa至約350 GPa的一楊氏模數。
  12. 如請求項1所述之光源設備，其中該背板的該材料包含玻璃。
  13. 如請求項1所述之光源設備，其中該光導板的該材料包含從約60 GPa至約90 GPa的一楊氏模數。
  14. 如請求項1所述之光源設備，其中該光導板的該材料包含玻璃。
  15. 如請求項1所述之光源設備，其中該顯示面板包含一液晶顯示面板。
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