TWI458918B - 具有有利設計特性之薄形中空背光 - Google Patents

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TWI458918B
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Timothy John Hebrink
Rolf Werner Biernath
Michael Francis Weber
David George Freier
John Allen Wheatley
Charles David Hoyle
Kristopher James Derks
Andrew John Ouderkirk
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Description

具有有利設計特性之薄形中空背光
本揭示案係關於適合用於自背面照明顯示器或其他圖形之廣域光源，通常被稱作背光。本揭示案尤其適用於(但未必限於)發射具有實質上僅一偏振狀態之可見光的背光。
以下共同擁有且同在申請中之PCT專利申請案以引用的方式併入本文中：名為"BACKLIGHT AND DISPLAY SYSTEM USING SAME"之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63274WO004)；名為"RECYCLING BACKLIGHTS WITH SEMI-SPECULAR COMPONENTS"之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63032WO003)；名為"WHITE LIGHT BACKLIGHTS AND THE LIKE WITH EFFICIENT UTILIZATION OF COLORED LED SOURCES"之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63033WO004)；及名為"COLLIMATING LIGHT INJECTORS FOR EDGE-LIT BACKLIGHTS"之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63034WO004)。
過去，簡單背光器件僅包括三個主要組件：光源或燈、背部反射體及前部漫射體。此等系統仍用於通用廣告牌且用於室內照明應用。
近年來，已藉由添加其他組件以增加亮度或降低功率消耗，增加均一性及/或減小厚度對此基本背光設計進行改 進。改進已由併有液晶顯示器(LCD)之產品(諸如，電腦監視器、電視監視器、行動電話、數位相機、口袋型MP3音樂播放器、個人數位助理(PDA)及其他掌上型器件)之高成長消費型電子工業中的需求推動。本文中結合關於LCD器件之其他背景資訊提及此等改進中之一些，諸如允許極薄背光之設計的固體光導之利用，及增加軸上亮度之諸如線性稜鏡薄膜及反射性偏振薄膜的光管理薄膜之利用。
儘管以上列舉之產品中的一些可利用普通環境光以檢視顯示器，但是大部分包括背光以使顯示器可見。在LCD器件之狀況下，此係因為LCD面板並非自照明，且因此通常係利用照明總成或背光來檢視。背光位於LCD面板自觀察者之相對側上，使得由背光產生之光通過LCD以達到觀蔡者。背光併有一或多個光源(諸如冷陰極螢光燈(CCFL)或發光二極體(LED))，且將來自光源的光分布於匹配LCD面板之可檢視區域的輸出區域之上。由背光發射之光良好地具有足夠亮度及背光之輸出區域上足夠的空間均一性以給利用者提供由LCD面板產生之影像之滿意檢視經歷。
LCD面板由於其操作方法而僅運用光之一偏振狀態，且因此對於LCD應用重要的係，瞭解背光之亮度及具有正確或可利用偏振狀態之光的均一性，而非簡單地可為非偏振之光之亮度及均一性。在此方面，在所有其他因素等同之情形下，發射主要或獨佔地處於可利用偏振狀態下之光之背光在LCD應用中比發射非偏振光之背光更有效率。然而，發射並非獨佔地處於可利用偏振狀態之光之背光，即 使就發射隨機偏振光的範圍而言，仍在LCD應用中可充分利用，因為非可利用偏振狀態可易於由提供於LCD面板之背部處之吸收性偏振器消除。
LCD器件大體屬於三個種類中之一者，且背光用於此等種類中之兩者中。在稱為"透射型"之第一種類中，LCD面板可僅借助於經照明背光來檢視。亦即，LCD面板經組態以僅經"透射"檢視，來自背光之光在途中經透射通過LCD至觀察者。在稱為"反射型"之第二種類中，背光經消除且藉由反射性材料替換，且LCD面板經組態以僅藉由位於LCD之觀察者側上的光源檢視。來自外部光源之光(例如，環境室內光)自LCD面板之前部通過至背部，反射離開反射性材料，且再次在途中通過LCD至觀察者。在稱為"半穿透半反射型"之第三種類中，背光及部分反射性材料皆置於LCD面板後，LCD面板經組態以在背光接通之情形下經透射檢視，或在背光斷開且足夠環境光存在的情形下經反射檢視。
在下文詳細描述中描述之背光大體可用於透射型LCD顯示器及半穿透半反射型LCD顯示器兩者中。
除以上論述之LCD顯示器之三個種類之外，視內部光源相對於背光的輸出區域定位於何處而定背光亦可屬於兩個種類中之一者，其中背光"輸出區域"對應於顯示器件之可檢視區域或區。背光之"輸出區域"在本文中有時被稱作"輸出區"或"輸出表面"以區分區或表面自身與彼區或表面之面積(具有平方米、平方毫米、平方英吋或其類似者之單 位的數值量)。
在"側面發光型"背光中，沿背光構造之外邊界或周邊，一或多個光源大體安置於對應於輸出區域之區域或區的外部(自平面圖視角)。光源常常由接界背光之輸出區域的框架或帶槽框遮蔽而不可見。光源通常發射光進入被稱作"光導"之組件中，尤其在期望極薄輪廓背光之狀況下，如膝上型電腦顯示器中的情形。光導為清楚、固體且相對薄板，其長度及寬度尺寸與背光輸出區域相當。光導利用全內反射(TIR)以輸送或導引來自邊緣安裝之燈的光越過光導的整個長度或寬度至背光之相對邊緣，且將區域化提取結構之非均一圖案提供於光導的表面上以將此經導引光中之一些重新指引出光導朝向背光之輸出區域。(其他逐漸提取方法包括利用錐形固體導件，其中傾斜頂部表面引發光之逐漸提取，因為隨光傳播遠離光源，TIR角平均現由更大數目之光線達到。)此等背光通常亦包括光管理薄膜(諸如安置於光導後或下方之反射性材料，及安置於光導前部或上方之反射性偏振薄膜及稜鏡亮度增強薄膜(BEF)薄膜)以增加軸上亮度。
以申請人之觀點，現有側面發光型背光之缺陷或侷限性包括以下：與光導相關聯之相對大質量或重量，尤其對於較大背光尺寸；對利用自一背光至另一背光不可互換之組件之需要，因為光導必須針對特定背光尺寸且針對特定光源組態經射出成形或其他方式製造；關於現有提取結構圖案，對利用需要自背光中之一位置至另一位置的實質空間 非均一性之組件的需要；且隨著背光尺寸增加，歸因於沿顯示器之邊緣之有限空間或"不動產"的提供充分照明難度增加，因為圓周與矩形之面積的比隨特性平面內尺寸L(例如，就給定縱橫比矩形而言，背光之輸出區之長度或寬度或對角量測)線性(1/L)減小。
在直光型背光中，通常以區內的規則陣列或圖案實質上在對應於輸出區域之區域或區內安置一或多個光源(自平面圖視角)。或者，可以說直光型背光中之光源直接安置於背光之輸出區域後。因為光源潛在地經由輸出區域直接可檢視，所以通常將強漫射板安裝於光源上方以在輸出區域之上展布光以遮蔽光源免於直接檢視。又，諸如反射性偏振器薄膜及稜鏡BEF薄膜之光管理薄膜亦可置放於漫射體板頂部上用於改良之軸上亮度及效率。大面積LCD應用傾向於利用直光型背光，因為其不受側面發光型背光之1/L侷限性約束且由於與固體光導相關聯之重量。
以申請人之觀點，現有直光型背光之缺陷或侷限性包括以下：與強漫射板相關聯之低效率；在LED光源之狀況下，用於足夠均一性及亮度之大量此等光源的需要，以及相關聯的高組件成本及熱產生；及關於背光之可達成薄度的侷限性，光源超出背光之可達成薄度產生非均一性及不良"穿通(punchthrough)"，其中亮點顯現於每一光源上方的輸出區域中。
在一些狀況下，直光型背光亦可包括位於背光之周邊處之一或一些光源，或側面發光型背光可包括直接位於輸出 區域後的一或一些光源。在此等狀況下，若大部分光直接源自背光之輸出區域後則背光視為"直光型"，若大部分光源自背光之輸出區域的周邊則為"側面發光型"。
本申請案揭示包括形成中空光再循環空腔之前部及背部反射體之側面發光型背光。再循環空腔具有輸出區域Aout及空腔輸出區域與空腔背部表面之間的特性空腔深度H。接近背光之周邊安置一或多個光源以發射光進入光再循環空腔。此等光源可藉由其相對於彼此的幾何配置(包括其間的距離，及其可聚合之方式)而描述。舉例而言，光源之平面式陣列可具有"SEP"之平均平面圖光源聚合，且光源共同具有有效發射區域Aemit。背光藉由處於自0.0001至0.1之範圍中之第一參數及處於自3至50的範圍中之第二參數而特徵化，其中第一參數等於Aemit/Aout，且第二參數等於SEP/H。光源可主要配置於輸出區域之周邊處以提供側面發光型背光，或主要配置於輸出區域之空間內以提供直光型背光。所敍述第一及第二參數範圍內之背光可具有任何合適之實體尺寸，大或小。舉例而言，此背光在橫向尺寸(例如，矩形輸出區域之對角量測)上可約為一英吋，且在此狀況下可為較大分區之背光中之許多經分割的區中之一者。
本申請案亦揭示側面發光型背光，其具有形成中空再循環空腔，且不管其第一及第二參數值可相對大之前部及背部反射體。部分透射性之前部反射體提供背光之可在形狀 上大體為矩形的輸出區域。矩形形狀之對角量測可為任何合適之值。在一些實施例中，對角可為至少12英吋(300mm)。中空空腔可有利地減少背光相對於利用固體光導之側面發光型背光的質量。
本申請案亦揭示背光，其中光在橫斷或橫向方向上經有效且有效率地分布，使得背光對光源失效及/或光源至光源色彩可變性之可見效應極大地抵抗。當背光內之個別光源降級、失效或斷開時，此背光之輸出區域之上的亮度均一性僅經適度減小。舉例而言，揭示背光，其中數目N之光源發射光進入形成於前部反射體與背部反射體之間的再循環空腔中，所發射光中之一些通過前部反射體以形成背光之輸出區域。數目N可至少為8，且N個光源包括彼此鄰近之M個光源的子集，其中M至少為N之10%，或至少為2，或兩者。當所有N個光源經供電且當所有M個光源經選擇性斷開時，背光維持輸出區域之上之足夠亮度均一性。由於再循環空腔中之極佳橫向或橫斷光分布("光混合")，諸如此背光之背光亦通常對與色彩皆標稱地相同的LED光源當中之色彩可變性相關聯的問題較不敏感。此色彩可變性通常需要LED經分箱。
在許多狀況下，期望提供極高再循環空腔，其中前部反射體具有對可見非偏振光之半球反射率Rf hemi ，背部反射體具有對可見非偏振光之半球反射率Rb hemi ，且乘積Rf hemi ，Rb hemi 至少為0.70。舉例而言，若背部反射體具有98%之Rb hemi ，則前部反射體具有至少71.4%之Rf hemi 。若前部反 射體視需要經製造以不同地反射及透射不同偏振狀態，則其可具有對具有第一偏振狀態之可見光之98%的半球反射率，及對具有與第一偏振狀態正交之第二偏振狀態(例如，可利用偏振狀態)的可見光之78%的半球反射率。在此狀況下，第二或可利用偏振狀態主要由前部反射體反射，即使其相比第一偏振狀態經優先透射亦如此。
亦常常期望確保透射通過前部反射體之光量實質上大於由背部反射體透射或以其他方式損耗(例如，藉由吸收)之光量。因此，舉例而言，(1-Rf hemi )/(1-Rb hemi )之比至少為10。
除前部反射體及背部反射體之外，較佳提供高反射性及低損耗側面反射體以產生實質上閉合或密封之反射空腔，且藉由(例如)維持集體光源區域與背光輸出區域之極小比而使與光源相關聯之損耗保持於最小位準。在一些例項中，高反射性且低損耗側面反射體可有助於高再循環空腔中之光之橫向及橫斷輸送及混合。
本申請案之此等及其他態樣將自下文詳細描述顯而易見。然而，在任何情形下，以上概要不應解釋為對所主張標的物之限制，該標的物僅由可在執行期間經修訂的附加申請專利範圍界定。
說明書通篇參考附加圖式，其中相似參考數字表示相似元件。
下一代背光組合以下特性中之一些或全部同時提供足夠 用於所預期應用之亮度及空間均一性將為有利的：薄輪廓；設計簡單性，諸如最小數目之光學組件及最小數目之光源，及便利之光源布局；低重量；未利用或無需具有自背光中之一位置至另一位置之實質空間非均一性(例如，無顯著分級)的薄膜組件；與LED光源以及諸如固態雷射光源之其他小面積、高亮度光源之相容性；對與色彩皆標稱地相同之LED光源當中之色彩可變性相關聯的問題之不敏感性；就可能的程度而言，對LED光源子集之燒毀或其他失效之不敏感性；及上文先前技術章節中所提及之侷限性及缺陷中之至少一些的消除或減少。
此等特性是否可成功併入背光中部分視用於照明背光之光源之類型而定。舉例而言，CCFL在其狹長有效發射性區域之上提供白光發射，且彼等發射性區域亦可操作以散射撞擊於CCFL上之某光，諸如再循環空腔中將發生的。然而，來自CCFL之典型發射具有實質上朗伯(Lambertian)之角分布，其在給定背光設計中可為低效率或以其他方式不良的。又，CCFL之發射性表面儘管在某種程度上漫射地反射，但是亦通常具有申請人已發現在期望高再循環空腔之情形下為顯著的吸收性損耗。
LED晶粒以近朗伯方式發射光，但是由於其遠小於CCFL之尺寸，可易於(例如)藉由整體囊封透鏡或反射體或提取器而修改LED光分布，以使所得經封裝LED為前向反射體、側面發射器或其他非朗伯輪廓。此等非朗伯輪廓可提供所揭示背光之重要優勢。然而，LED光源相對於 CCFL之較小尺寸及較高強度亦可使其更難以利用LED產生空間均一性背光輸出區域。此在諸如紅/綠/藍(RGB)LED之配置的個別彩色LED用以產生白光的狀況下尤其成立，因為未能提供此光之充分橫向輸送或混合可易於導致不良彩色帶或區域。白色發光LED(其中磷光體由藍色或UV發射LED晶粒激發以自與LED晶粒相當之小區域或體積產生密集白光)可用以減小此色彩非均一性，但白色LED當前不能夠提供與藉由個別彩色LED配置可達成之LCD色域同樣廣泛的LCD色域，且因此對於所有最終用途應用可能並非所期望的。
申請人已發現與LED光源照明相容，且可產生在至少一些態樣中勝過當前技術市售之LCD器件中所發現之背光的背光設計的背光設計特徵之組合。此等背光設計特徵包括以下中之一些或全部：˙再循環光學空腔，其中大部分光在自部分透射性且部分反射性之前部反射體出射之前經歷實質上同延之前部反射體與背部反射體之間的多次反射；˙舉例而言，藉由提供包括低損耗前部反射體及背部反射體以及側面反射體之具有低吸收性損耗的實質上封閉空腔，且藉由(例如，藉由確保所有光源之累積發射區域為背光輸出區域之小部分)使與光源相關聯的損耗保持極低，使得再循環空腔中光傳播之總損耗保持格外低；˙再循環光學空腔，其為中空的，亦即，空腔內光之 橫向輸送主要發生於空氣，真空或類似物中而非發生於諸如丙烯酸或玻璃之光學密集介質中；˙在經設計以僅發射處於特定(可利用)偏振狀態之光之背光的狀況下，前部反射體具有對此可利用光之足夠高之反射率以支援橫向輸送或展布，且具有對光線角隨機化之足夠高的反射率以達成背光輸出的可接受空間均一性，但具有進入恰當之應用可利用角之足夠高的透射以確保背光之應用亮度為可接受的；˙再循環光學空腔含有給空腔提供鏡面反射特性及漫射特性之平衡的組件，即使當使光僅在窄角度範圍上注入至空腔中時，組件具有足以支援空腔內顯著橫向光輸送或混合的鏡面反射性，但是亦具有足以使得空腔內穩態光之角分布實質上均勻化的漫射率(且此外，在經設計以僅發射處於特定(可利用)偏振狀態之光之背光的狀況下，空腔內之再循環較佳包括經反射光偏振相對於入射光偏振狀態之隨機化度，其允許非可利用偏振光藉以轉換為可利用偏振光之機構)；˙再循環空腔之前部反射體具有大體隨入射角增加之反射率，及大體隨入射角減小的透射率，其中反射率及透射率係針對非偏振可見光且針對任何入射平面，及/或針對在平面(具有可利用偏振狀態之斜射光針對其經p偏振)中入射之具有可利用偏振狀態的光 (且此外，前部反射體具有高半球反射率值同時亦具有應用可利用光之足夠高透射率)；˙光注入光學器件，其將初始注入至再循環空腔之光(例如，具有0度至90度，或0度至60度，或0度至30度之範圍中之半最大功率全角寬(FWHM)(關於橫斷平面)的注入光束)部分準直或限於接近橫斷平面(橫斷平面平行於背光之輸出區域)的傳播方向。在一些例項中，可期望最大功率之注入光具有位於橫斷平面下方與橫斷平面成不大於40度之角的向下投影，且在其他例項中，使最大功率之注入光具有位於橫斷平面上方朝向前部反射體與橫斷平面成不大於40度之角的向上投影。
LCD面板之背光以其最簡單形式由諸如LED晶粒之有效發射表面或CCFL燈泡中的磷光體之外層的光產生表面，及分布或展布此光的幾何及光學配置以如下方式組成：產生被稱作背光輸出區域之在發射亮度上空間均一之經延伸的或大面積照明表面或區。大體而言，由於與所有背光空腔表面之相互作用，及與光產生表面之相互作用，此將極高亮度區域光源變換為大面積均一性輸出表面的過程導致光之損耗。諸如利用具有指定LED透鏡之直光型光源架構以使前部反射體上之入射第一反彈通量平均化之其他方法可產生經由背光輸出表面的有效、均一性亮度，但此等方法可對所有背光組件之準確幾何組態極敏感。對於第一近似，未由此過程傳遞通過與前部反射體相關聯之輸出區域 或表面的任何光(視情況進入所要應用觀察者-錐形(若存在)，且具有特定(例如，LCD可利用)偏振狀態(若存在))為"損耗"光。
建議含有再循環空腔之任何背光可藉由兩個基本參數獨特地特徵化。在此方面，參考圖1中所示之廣義背光10，其中前部反射體12及背部反射體14形成再循環空腔16。背光10在經延伸之輸出區域或表面18之上發射光，其在此狀況下對應於前部反射體12之外主表面。前部反射體12及背部反射體14為所展示平面且彼此平行，且在橫斷尺寸13之上共延，該尺寸亦對應於諸如輸出區域18之長度或寬度之橫斷尺寸。
在其他實施例中，前部反射體12及背部反射體14可為非平行的，例如，如名為"BACKLIGHTS HAVING SELECTED OUTPUT LIGHT FLUX DISTRIBUTION AND DISPLAY SYSTEMS USING SAME"之共同擁有之美國專利申請案第61/030, 767號中進一步描述。可利用任何合適之技術提供此非平行關係。舉例而言，頂部及底部反射體中之一者或兩者可形成為非平面式形狀，前部及背部反射體可經定位使得其為非平行的，一或多個結構可定位於前部及背部反射體中之一者或兩者上，或此等技術之任何組合可用以提供非平行關係。
前部反射體反射自空腔內入射於其上之實質量之光，如藉由初始光束20經反射為相對強反射束20a及相對較弱透射束20b所示。注意，表示各種光束之箭頭在本質上為示 意性的，例如，不同光束之所說明傳播方向及角分布並非意欲為完全準確的。返回至圖式，反射束20a由背部反射體14強烈反射為光束20c。光束20c由前部反射體12部分透射以產生透射束20d，且經部分反射以產生另一光束(未圖示)。前部反射體與背部反射體之間的多次反射有助於支援空腔內光之橫斷傳播，由箭頭22所指示。所有透射束20b、20d等等全體不相干地加在一起以提供背光輸出。
為達成說明之目的，小面積光源24a、24b、24c在圖式中展示於替代性位置，其中光源24a展示於側面發光型位置且具備可有助於準直(至少部分)來自光源24a之光的反射性結構26。光源24b及24c展示於直光型位置，且光源24c將大體上與提供於背部反射體14中之孔或小孔(未圖示)對準以准許光注入至空腔16中。反射性側表面(未圖示，不同於反射性結構26)將通常亦大體上提供於尺寸13之端點處，較佳以密封型式連接前部反射體12及背部反射體14用於最小損耗。
任何合適之技術可用以將前部及背部反射體密封在一起。舉例而言，在一些實施例中，反射性填縫劑可用以將前部反射體12及背部反射體14密封在一起。反射性填縫劑可提供反射性障壁以防止來自背光空腔之光洩漏且提供機械結合以將前部反射體12及背部反射體14緊固在一起。可運用任何合適之反射性填縫劑。舉例而言，填縫劑可包括裝載有反射性顆粒之清晰基質及/或可含有折射率不同之區。合適之顆粒包括TiO2 或反射性材料之帶或片，諸如金 屬碎片、金屬化聚合物薄膜、珠光顏料或多層光學薄膜。清晰基質可具有適合囊封及傳遞反射性元件以及對所塗覆表面提供足夠結合強度之任何材料。具有不同折射率之區可經由不可混溶摻合物化學、玻璃或聚合物珠粒之裝載，或空氣或其他相異材料注入至基質來形成。填縫劑可經由噴嘴施配以形成珠粒或其他成形輪廓。凸面或凹面橫截面輪廓可提供用於管理背光空腔內部之光的額外設計選項。填縫劑可經熱或光學固化。在一些實施例中，填縫劑可包括具有用於施配及形狀保持之合適黏度的環氧樹脂型系統。
在一些直光型實施例中，大體上垂直之反射性側表面可實際上為將背光與類似或等同之相鄰背光分離的薄分割物，其中每一此背光實際上為較大分區背光之一部分。個別子背光中之光源可以任何所要組合接通或斷開以提供較大背光之照明及變暗區的圖案。此分區背光可動態地用以在一些LCD應用中改良對比度及節省能量。區之間的反射性分割物可未完全延伸至頂部反射體，但可藉由經定尺寸以最小化區邊界之可見度(自觀察者之視角)之間隙自其分離，同時亦最佳化區至區滲漏(bleedthrough)。
返回至兩參數論述，在本文中被稱作參數A之第一參數使總發射光源區域與背光輸出區域相關。因此，參數A為所有發光光源表面之總面積(在本文中被稱作"Aemit")與背光之輸出表面的面積(在本文中被稱作"Aout")之比。在矩形輸出區之通常狀況下，面積Aout簡單地為矩形之長度乘 以其寬度。就給定背光而言，光源表面之總面積可藉由合計光源之有效面積來確定。舉例而言，視為"大晶粒"LED之LumiledsTM LXHL-PM09綠色LED具有約1 mm2 之晶粒表面面積(一大頂部表面及四個較小側表面)。視為"小晶粒"LED之Nichia Rigel NFSG036B綠色LED具有約0.09 mm2 之晶粒表面面積。具有由65個"大晶粒"LED叢集(一個紅色、一個藍色及一個綠色，其輸出經平衡以在經組合時產生白光)組成之陣列的背光將具有總光源表面面積Aemit=65個叢集×3晶粒/叢集×1 mm2 /晶粒=195 mm2 。
就基於CCFL之背光而言，總光產生表面面積僅為每燈泡發光磷光體層之總表面面積乘以照明空腔的燈泡之數目。舉例而言，含有16個CCFL燈泡之背光(每一者長820 mm，直徑4 mm)將具有總光產生表面面積Aemit=16個燈泡×(π×4 mm)×820 mm=164,871 mm2 。
累積光源表面面積與輸出表面面積之比(亦即，參數A)為基本背光挑戰之正規化且無單位量測表示：將具有高亮度(且通常具有朗伯發射圖案)之小表面變換為大表面輸出，較佳具有相對空間均一性亮度，且較佳地，其中來自輸出表面之總光通量為來自光源的總光通量之實質部分(對應於理想無損耗系統之1.0或100%之部分)。
第二參數使平均平面圖或橫向光源聚合("SEP")與空腔深度("H")相關。空腔深度H(圖1)為沿垂直於輸出區域之軸之自背部反射體至前部反射體的實體距離(輸出區域Aout)，亦即，其為前部反射體及背部反射體之軸上間 隔。空腔深度H亦可解譯為非平面式輸出區域與非平面式背部反射體之間的平均間隔。平均平面圖光源間隔SEP為光源之特性橫向間隔相對於輸出表面Aout之量測。參數SEP量測光源以均一性空間分布相對於輸出表面安置於空腔內之程度。較大值之聚合特性SEP指示光源經"聚叢"或限於空腔之相對小區域(體積)內，同時較小值的SEP指示相對於輸出表面經均一配置的光源間隔。大體而言，中空空腔內之光源經配置以提供輸出表面上儘可能空間均一之光通量分布，從而產生給定空腔幾何結構的最小值之SEP。SEP之計算由實例最佳解釋。
圖2a展示具有安置於具有橫斷尺寸L(長度)及W(寬度)之背部反射體34上或接近其的十八個光源32a之直光型背光30a之光源配置的示意性平面圖，其中相關聯之前部反射體及輸出區域(未圖示)具有相同橫斷尺寸且與背部反射體34共延。光源32a以規則重複圖案配置以形成沿寬度或y方向分離之三個相等間隔之列及沿長度或x方向(垂直於y方向)分離的六個相等間隔之行。光源之沿x方向之平均間隔因此為L/6，且光源之沿y方向之平均間隔為W/3。接著SEP計算為此等兩個正交光源間隔之平均值，或SEP=((L/6)+(W/3))/2。
就6×6英吋輸出區域(L=W=6英吋或153 mm)而言，此實例之SEP變為SEP=38 mm。注意，若列之間的間隔非均一，或若行之間的間隔非均一，則結果保持相同，只要光源以三個列及三個行配置即可。可藉由假設列及行對準針 對沿列及行之略微不規則間隔近似地評估SEP。
亦注意，每一光源32a可為諸如單一白色發光LED之單一發射元件，或其可為個別彩色LED(例如，紅/綠/藍或紅/綠/藍/綠等等)之產生通常為白光的所要背光色彩之最小單位單元或叢集。在經設計以發射僅具有一色彩(例如，綠色)之光之背光的狀況下，每一光源32a為單一綠色發光LED。
圖2b展示類似於背光30a之背光30b之光源配置的示意性平面圖，但其中十八個光源32b沿背部反射體34之周邊安置於平行於y方向之單一線或行中。在此狀況下，沿長度或x方向僅存在一行光源32b，及沿寬度或y方向配置之18列(單一)光源32b。光源之沿x方向之平均間隔因此為L/1，且光源的沿y方向之平均間隔為W/18。SEP再次計算為此等兩個或正交光源間隔之平均值，或SEP=((L/1)+(W/18))/2。
就6×6英吋輸出區域(L=W=6英吋或153 mm)而言，此實例之SEP變為SEP=81 mm。注意，若沿y方向之光源之間隔非均一，則結果保持相同。81 mm之SEP值多於圖2a實施例(38 mm)之兩倍，即使兩個實施例利用相同數目之光源亦如此。此為其應為的情形，因為圖2b實施例中之每一光源沿輸出表面需要影響或照明遠長於圖2a中之每一光源的橫向尺寸，因為光源與圖2a相比更聚合。SEP可替代地視為平均每一光源需要提供至輸出區域之橫斷或橫向"影響半徑"。
在圖2a之實施例中僅存在一光源32a或在圖2b之實施例中僅存在一光源32b的狀況下，無論單一光源經定位與輸出區域成何關係，沿x方向之平均光源間隔為L/1且沿y方向之平均光源間隔為W/1，從而在6×6英吋輸出區域的狀況下產生((L+W)/2)或153 mm之SEP。
橫跨輸出區域之實質上整個橫斷尺寸之諸如CCFL的線性形狀光源不同於如LED之區域化或"點"光源而經處理。圖2c展示類似於背光30a之直光型背光30c之光源配置的示意性平面圖，但其中如所示，六個線性光源32c配置於線性陣列中越過同一背部反射體34。在此狀況下，光源之沿x方向之平均間隔為L/6，因為存在沿尺寸L分布之六個光源。沿y方向之平均間隔為零，因為光源32c沿彼方向為連續的。SEP再次計算為此等兩個正交光源間隔之平均值，或SEP=((L/6)+0)/2=L/12。此對應於平均燈泡至燈泡間隔之一半。就6×6英吋輸出區域(L=W=6英吋或153 mm)而言，此實例之SEP變為SEP=13 mm。
在此背景下，吾人可藉由兩個無量綱參數特徵化任何再循環空腔背光，其具有就其預期應用而言足夠的亮度及空間均一性參數A=Aemit/Aout；及參數B=SEP/H其中Aemit、Aout、SEP及H如以上所描述。圖3展示將此 等兩個參數繪製為背光參數空間或背光設計空間之圖。
此特徵化對於平面式背光空腔尤其直接，其中背光之背部反射體(有時在本文中被稱作底板)及背光之輸出區域皆為平面式，彼此平行，且具有近似相等面積且近似共延。然而，兩參數特徵化決不限於平面平行背光幾何結構，且可經一般化用於任何背光幾何結構，其具有如下基本元件：與前部反射體相關聯之輸出表面，及與前部反射體形成光再循環空腔之背部反射體，及安置於空腔內或與空腔光學式連接的一或多個光源之分群。
另外，上文已針對具有沿x及y方向之實質上規則間隔之光源說明特性光源間隔參數SEP的確定。對於以不規則圖案安置光源之情形，SEP可藉由以下等式來確定：，其中Ai 為外接兩個或兩個以上不規則間隔之光源的圓i之面積，外接圓中的光源之數目為#i 。N為用以包圍所有光源之外接圓的總數，其中所有外接圓的數目及位置(i至N)經選擇以便最小化所有外接圓之聚合面積的總和。
作為實例，參看圖2b，若沿y方向安置於單一行中之18個光源限於y尺寸之下部½，則其沿y軸的間隔將為非均一的，亦即，在軸之下部½中間隔W/36，且軸之上部½中不存在光源。在此例項中，不規則間隔之SEP等式之利用得出SEP=125 mm。只要光源在空間上更聚合，則特性聚合 參數SEP增加至125 mm。
若18個光源之限制或聚合繼續沿y軸佔據更小區，則如以上所描述，就單一光源駐留於6×6英吋空腔中之例項而言，不規則間隔的SEP等式將提供接近153 mm之最大值的較大尺寸。
圖3包括設計空間中之一般趨勢之某自解釋性描述。亦描繪表示假想初始背光設計之點36。若藉由減小空腔深度H但保持所有其他設計特徵恆定來修改設計，則經修改之設計將對應於上方點36a且與點36垂直對準。若替代地藉由以較小發光區域光源替換背光中之每一個別光源(例如，以較小LED晶粒替換每一LED晶粒，但保持LED晶粒之總數恆定且保持其空間分布相同)，但保持所有其他設計特徵恆定來修改初始背光設計，則經修改之設計將對應於左邊點36b且與點36水平對準。在又一替代性實施例中，可藉由添加更多光源且將其更密集地配置於背光內，同時保持其他設計特徵恆定來修改初始設計。在此狀況下，經修改之設計將對應於點36c，其位於起始點36右下方。在未來可預期，LED光源可變得更亮，且此可使得自初始設計移除光源且將其更稀疏地配置於背光內，保持其他設計特徵恆定。此設計修改將對應於起始點36左上方之點。
獲得若干市售之LCD器件且關於背光參數空間分析其背光。所得設計點展示於圖4中所說明之背光設計空間圖中，其再次抵靠參數B繪製參數A。
點40a至40d皆表示運用由彩色LED之陣列供電之直光型背光的商用LCD電視。點40a表示Samsung Electronics 46英吋(對角量測)TV。點40b表示32英吋Sony LED TV，其使用高亮度OSRAM Golden Dragon LED。此單位以四個叢集(RGGB)分群LED。點40c表示利用OSRAM Golden Dragon LED之另一Sony 32英吋LED TV，但此單元以三個叢集：RGB分群LED。點40d表示Sony Qualia40英吋TV。點40a至40d皆具有極接近2之參數B值。
點40e至40f表示商用筆記型電腦之顯示器。此等每一者利用側面發光型背光組態、CCFL光源，及固體(丙烯酸)光導。點40e表示HP 14.1英吋dv1000，Samsung LTN140W1-101。點40f表示AUO 15.4英吋筆記型電腦，B154-EW-02型。
點40g表示眾多商用LCD電視，其中每一者利用藉由CCFL照明之直光型背光。
回顧圖4中所繪製之點，可見，具有最小值之參數A(亦即，集體光源發射面積與背光輸出區面積之最小分數)之背光(點40a至40d)具有相對低值的參數B。具有高值之參數B(亦即，關於平均光源間隔之薄空腔深度)之光源(點40e至40f)運用具有其伴隨劣勢的固體光導，且僅達成適度低值之參數A(因為其運用CCFL光源)。
將期望提供具有薄空腔(例如，參數B=3或更多)，且具有適度低或甚至極低相關光源區域(參數A=0.1或更少)，且具有不同於固體光導之中空空腔的一類背光。
如本文中所提及，申請人已發現與LED光源照明相容，且可產生在至少一些態樣中勝過現有背光之背光設計之背光設計特徵的組合。吾人現將更詳細地論述此等背光設計特徵中之一些，且接著，參考已經建構及測試之背光，論證此等背光(運用中空空腔設計)現能夠佔據圖4的圖上之所要空間。
吾人以例示性前部反射體及背部反射體之論述開始。在此方面，大體提及名為"BACKLIGHT AND DISPLAY SYSTEM USING SAME"("63274申請案")之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號。
吾人此處所描述之例示性部分反射體(前部反射體)(特定言之，例如，63274申請案中所描述之非對稱反射薄膜(ARF))提供低損耗反射且亦提供偏振光之透射及反射的比單獨藉由固體光導中之TIR可能產生的控制更佳之控制。因此，除越過顯示器之面的橫向範圍中經改良之光分布之外，中空光導亦可提供大系統的經改良偏振控制。透射藉由入射角之顯著控制藉由以上提及之較佳ARF亦為可能的。以此方式，來自混合空腔之光可準直至顯著程度，且可提供來自單一薄膜構造之偏振光輸出。
較佳前部反射體具有相對高總反射率以支援空腔內相對高的再循環。吾人依據"半球反射率"來特徵化此，意謂當光自所有可能方向入射於組件(表面、薄膜或薄膜集合)上時該組件的總反射率。因此，藉由自關於法線方向居中之半球內之所有方向(及所有偏振狀態，除非另外指定)入射 的光來照明組件，且收集經反射入彼同一半球之所有光。所反射光之總通量與所關注波長範圍之入射光的總通量之比產生半球反射率Rhemi 。依據反射體之Rhemi 來特徵化該反射體對於再循環空腔尤其便利，因為光大體以所有角度入射於空腔之內表面上，無論前部反射體、背部反射體或側面反射體。此外，不同於正入射之反射率，Rhemi 對就一些組件(例如，稜鏡薄膜)而言可極為顯著之反射率隨入射角的可變性不敏感，且已將其考慮在內。
事實上，在例示性實施例中，至少對於一平面內入射之光，較佳前部反射體呈現隨入射角遠離法線而增加之(方向特定)反射率(及大體隨入射角減小之透射率)。此等反射性質使光以更接近法線(亦即，更接近背光之檢視軸)之角度優先透射出前部反射體。此有助於增加視角處顯示器之察覺亮度，其對顯示器工業為重要的(以較高視角處較低察覺亮度為代價，其較不常見但同等重要)。藉由角行為增加反射率係"至少針對一平面內入射之光"，因為有時窄視角僅對於一檢視平面為期望的，且較寬視角在正交平面內為期望的。實例為一些LCD TV應用，其中寬視角對於在水平面內檢視為期望的，但針對垂直平面指定較窄視角。在其他狀況下，窄視角在兩個正交平面中皆為期望的，以便最大化軸上亮度。
當吾人論述傾斜角反射率時，有助於記住圖5之幾何考慮。該處，可見位於x-y平面內之表面50，z軸為法線方向。若表面為偏振薄膜或部分偏振薄膜(諸如63274申請案 中所述之ARF)，則吾人出於此應用之目的指定y軸為"通過軸"且x軸為"阻斷軸"。換言之，若薄膜為偏振薄膜，則偏振軸平行於y軸之正入射光相比偏振軸平行於x軸之正入射光經優先透射。當然，大體而言，表面50無需為偏振薄膜。
光可自任何方向入射於表面50上，但吾人集中於平行於x-z平面之第一入射平面52，及平行於y-z平面之第二入射平面54。當然，"入射平面"指代含有表面法線及特定光傳播方向之平面。吾人在圖式中展示在平面52內入射之一傾斜光線53，及在平面54內入射之另一傾斜光線55。假設光線為非偏振的，其將各具有位於其各別入射平面內之偏振分量(被稱作"p偏振"光且在圖式中加以標籤"p")，及經定向垂直於各別入射平面之正交偏振分量(被稱作"s偏振光"且在圖式中加以標籤"s")。重要的是，應注意，就偏振表面而言，"s"及"p"可與通過軸或阻斷軸對準，此視光線之方向而定。在圖式中，光線53之s偏振分量，及光線55之p偏振分量與通過軸(y軸)對準且因此將經優先透射，同時相對偏振分量(光線53之p偏振，及光線55之s偏振)與阻斷軸對準。
在此條件下，吾人考慮在前部反射體為諸如63274申請案中所述之ARF之狀況下指定(若吾人期望)前部反射體"呈現大體上隨入射角增加之反射率"的意義。ARF包括多層構造(例如，在合適之條件下經定向以產生所要折射率關係及所要反射率特性之共擠聚合物微層)，其具有對阻斷 偏振狀態下之正入射光的極高反射率及對通過偏振狀態下之正入射光的較低但仍實質的反射率(例如，25%至90%)。阻態光(光線53之p偏振分量，及光線55之s偏振分量)之極高反射率大體對所有入射角維持極高。更有趣之行為為通態光(光線53之s偏振分量，及光線55之p偏振分量)，因為其在正入射下呈現中間反射率。入射平面52內之傾斜通態光歸因於s偏振光反射率之本質將呈現隨增加入射角而增加的反射率(然而，相對增加量將視正入射下之通態反射率之初始值而定)。因此，自平行於平面52之檢視平面內之ARF薄膜發射的光將部分經準直或以角度限制。然而，如63274申請案中所論述，其他入射平面54內之傾斜通態光(亦即，光線55之p偏振分量)可呈現三個行為中之任一者，此視微層之間的z軸折射率差相對於平面內折射率差之量值及極性而定。
在一狀況下，布魯斯特角(Brewster angle)存在，且此光之反射率隨增加入射角而減小。此在平行於平面54之檢視平面內產生亮離軸瓣，其在LCD檢視應用中通常為不期望的(儘管在其他應用中此行為可為可接受的，且即使在LCD檢視應用之狀況下，此有瓣輸出可藉由稜鏡薄膜等等之利用經重新指引朝向檢視軸)。
在另一狀況下，布魯斯特角不存在或極大，且p偏振光之反射率隨增加入射角而相對恆定。此在所參考之檢視平面內產生相對寬視角。
在第三狀況下，不存在布魯斯特角，且p偏振光之反射 率隨入射角顯著增加。此可在所參考之檢視平面內產生相對窄視角，其中準直度至少部分藉由控制ARF中之微層之間的z軸折射率差之量值經修整。
當然，反射性表面50無需具有ARF所具有之非對稱軸上偏振性質。舉例而言，對稱多層反射體可藉由微層之數目、層厚度分布、折射率等等之恰當選擇經設計以具有高反射率但具有實質透射率。在此狀況下，光線53及55兩者之s偏振分量將以彼此相同之方式隨入射角增加。再次，此係歸因於s偏振光反射率之本質，但是相對增加量將視正入射反射率之初始值而定。光線53及光線55兩者之p偏振分量將具有彼此相同之角行為，但是如63274申請案中所論述，此行為可藉由控制微層之間的z軸折射率差相對於平面內折射率差之量值及極性而控制為以上提及之三種狀況中之任一者。
因此，可見前部反射體中反射率隨入射角之增加(若存在)可指代供具有可利用偏振狀態之傾斜光經p偏振的平面內入射之具有可利用偏振狀態的光。或者，此反射率增加可指代任何入射平面內非偏振光之平均反射率。
亦可利用不同於特定ARF多層反射性薄膜之反射(但部分透射)組件。替代性候選材料包括以下：
以上所提及之反射體可單獨利用或組合利用以提供合適之前部反射體。
較佳背部反射體亦具有對可見光的高半球反射率，通常遠高於前部反射體，因為前部反射體經故意設計為部分透射以提供背光之所需光輸出。再次參考63274申請案。背部反射體之半球反射率被稱作Rb hemi ，同時前部反射體之半球反射率被稱作Rf hemi 。較佳地，乘積Rf hemi * Rb hemi 至少為70%(0.70)，或75%，或80%。
較佳地，前部及/或背部反射體可具有鏡面反射特性及漫射特性之平衡，因此具有如在名為"RECYCLING BACKLIGHTS WITH SEMI-SPECULAR COMPONENTS"之共同讓渡之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63032WO003)("63032申請案")中更充分描述的半鏡面反射特性。此等反射體具有在15度入射角處大於15%且在45度入射角處小於95%之輸送比T，其中T=(F-B)/(F+B)，且F及B指代指定入射角處之前向及後向散射光通量。此等半鏡面反射體併入再循環空腔可提供再循環空腔中的光之橫向輸送與角混合之間的良好平衡用於最小空腔厚度下之最佳輸出均一性。半鏡面反射體之實例為已塗佈有珠粒層之VikuitiTM ESR薄膜。
側面反射體亦通常包括於再循環空腔中以最小化損耗且增強光傳播。如本文中其他處所提及，側面反射體可為劃分較大分區背光之鄰近部分的分割物。此外，較佳再循環空腔之中空本質使其易於順從側面反射體之設計中的實質 設計靈活性。在一狀況下，側面反射體可簡單地為簡單矩形形狀之蛋糕烤盤狀支撐單元的反射體化壁(reflectorized wall)。或者，側面反射體可為薄反射性薄膜之條帶，無論單獨或塗覆至某種程度上較硬基板用於機械支撐。在此等狀況下，相對易於簡單地藉由將一或多個側面反射體條帶彎曲為所要形狀而產生不同於矩形形狀之空腔區域。
此展示於圖6中，其中參考數字60識別習知矩形設計之背光輸出區域。舉例而言，藉由彎曲反射性材料之條帶且將其置放於(矩形或其他形狀)前部反射體與背部反射體之間而形成之不規則形狀的側面反射體62產生具有不規則右邊緣之輸出區域。輸出區域之其他邊緣可經類似地成形以提供廣泛多種非矩形輸出區域形狀，例如橢圓形。
為達成說明之目的，進一步界定形成再循環空腔之背光前部反射體及背部反射體之光學表面為便利的。圖7為包括背光710及LC面板730之顯示系統700的示意性橫截面視圖。背光710經定位以對LC面板730提供光。背光710包括形成具有空腔深度H及具有面積Aout之輸出區718之中空光再循環空腔716的前部反射體712及背部反射體714。前部反射體712包括第一前部反射體薄膜720、第二前部反射體薄膜722及第三前部反射體薄膜724，其形成前部反射體薄膜堆疊。本文中所述之任何合適薄膜可用以提供前部反射體712。
LC面板730通常包括安置於面板738之間的LC層736。板738常常由玻璃形成且可包括電極結構及位於其內表面上 用於控制LC層736中液晶之定向的對準層。此等電極結構通常經配置以便界定LC面板像素，亦即，液晶之定向可獨立於鄰近區域經控制之LC層區域。彩色濾光片740亦可與板738中之一或多者包括在一起用於在由LC面板730顯示之影像上施加色彩。
LC面板730定位於上部吸收偏振器732與下部吸收偏振器734之間。在所說明之實施例中，上部吸收偏振器732及下部吸收偏振器734位於LC面板730外部。吸收偏振器732、734及LC面板730組合控制光自背光710通過顯示系統700透射至觀察者。舉例而言，吸收偏振器732、734可經配置，其透射軸彼此垂直。在未活化狀態下，LC層736之像素可能未改變通過其之光的偏振。因此，通過下部吸收偏振器734之光由上部吸收偏振器732吸收。當像素經活化時，通過其之光的偏振經旋轉，使得透射通過下部吸收偏振器734的光中之至少一些亦透射通過上部吸收偏振器732。舉例而言，LC層736之不同像素藉由控制器(未圖示)之選擇性活化導致光在特定所要位置傳出顯示系統700，因此形成由觀察者所見之影像。控制器可包括(例如)接收且顯示電視影像之電腦或電視控制器。
舉例而言，一或多個可選層(未圖示)可接近上部吸收偏振器734而提供，以提供對顯示器表面之機械及/或環境保護。在一例示性實施例中，層可包括上部吸收偏振器734之上之硬殼。
應瞭解，一些類型之LC顯示器可以不同於以上所述之 方式操作。舉例而言，吸收偏振器732、734可經平行對準且LC面板在處於未活化狀態時可旋轉光之偏振。無論如何，此等顯示器之基本結構保持類似於以上所述之結構。
出於建模之目的(其中吾人將前部及背部反射體視為具有實質上無限範圍)，吾人可界定可見非偏振光之背部反射體有效反射率"Rb hemi (有效)"包括再循環空腔的內部內除界定輸出表面之小孔外的所有反射性及有損耗元件。在此方面，諸如LED晶粒、透鏡、封裝、電路及經曝露之電路板的有損耗元件以及周圍高反射率材料包括於面積分數意義中，以確定Rb hemi (有效)。此外，反射性表面之間的實體間隙亦包括於界定此有效反射率中。此Rb hemi (有效)表面之實體位置可接著便利地繪製為與實體空腔內部之平均表面一致。
此外，利用簡單構造Rf hemi 及Tuseable (0度)界定前部反射體之光學性質為便利的，其中"useable"(有時藉由符號"∥"說明)指代與應用LCD面板730(展示於圖7中之背光上)之底部吸收偏振器734的通軸對準之偏振狀態。
Rf hemi 為可量測量，描述前部反射體之半球反射率。此前部反射體可經組態以由單一反射性薄膜或反射性薄膜或反射性元件之眾多組合組成。其可經層疊或間隔開，但大體而言，其界定為與空腔之輸出面共延且作為系統一起操作以再循環來自光源之光以便徹底混合空腔內之光的組件。前部反射體之組件可包括諸如漫射體板及表面結構漫射體之漫射性元件，以及諸如雙凸及/或稜鏡薄膜之折射 性元件。
Tuseable (0度)之值界定為藉由覆蓋於全角度光源(例如，角度混合再循環空腔)上之前部反射體及吸收性偏振器在0度(前部反射體平面之法線)的透射強度與僅藉由覆蓋於全角度光源上之吸收性偏振器在0度的強度之比。在顯示應用經設計以接受不同於法線角(0度)之某其他角度集合或某任意偏振狀態之光的例項中，前部反射體之特性光學性質可由Tpol (Ω)更一般化地指定，其中Ω表示來自背光之輸出區域的光之應用接受之立體角，且"pol"指代彼光之偏振狀態，其對於應用實用性為需要的。
在參看圖7時，將前部反射體712界定為駐留於前部反射體薄膜之最內表面726處之具有性質Rf hemi 的表面，或駐留於前部反射體薄膜之最外表面728處之前部反射體組件堆疊的最內反射性組件及Tpol (Ω)，或前部反射體組件堆疊的最外部反射性組件更便利。接著可由Rb hemi (有效)表面與具有性質Rf hemi 之前部反射體最內表面726之垂直距離界定背光空腔深度H。就其他任意背光空腔幾何結構而言，其中背部反射體Rb hemi (有效)表面716及前部反射體Rf hemi 表面726非共平面，可利用恰當幾何構造界定有效空腔深度Heff 。
在許多狀況下，期望將具有至少0.70，且較佳至少0.80，且最佳至少0.90之乘積Rf hemi * Rb hemi (有效)之背光空腔的高再循環性質與足夠高值之Tpol (Ω)組合，因為此提供空腔內經角度混合及空間混合之光，越過輸出區域的逃逸 機構，用於將空間均一性亮度傳遞至應用。
在應用需要具有特定偏振之光的例項(諸如LCD面板)中，可需要足夠高值的Tusable (0度)以達成越過應用觀察者-錐形之圍繞法線方向分布的高LCD可利用亮度。事實上，隨著新固態、高亮度LED光源之出現，在無LED所發射光之顯著部分的損耗之情形下，將高亮度LED光產生表面變換為具有所需亮度之大面積、空間均一性輸出表面的雙重挑戰已變得難以應付。因此吾人在本文中描述具有足以用於所預期應用之亮度及空間均一性之具有獨特幾何性質SEP/H及Aemit/Aout的中空背光。此係藉由使用具有極高反射性表面前部及背部，與此等反射性表面之鏡面反射特性及漫射特性之平衡組合，且與將初始注入至再循環空腔的光部分準直或限於接近橫斷平面(橫斷平面平行於背光之輸出區域)之傳播方向之光注入光學器件組合的背光空腔之令人驚訝之方法來達成。另外，吾人已發現藉由獨特前部反射體Tpol (Ω)性質之利用，可達成具有應用可利用偏振之高應用亮度。
為良好近似，經合適設計之光學空腔(其中由內部光源發射之光之大部分經歷實質上共延的前部反射體與背部反射體之間的多次反射)將具有空腔內可在空腔內兩個方向及空間位置上變得實質上隨機化之光線。達成光線之此空間及角度隨機化所需的多次反射之數目將在較大程度上視反射性元件(參見(例如)63032申請案)之鏡面反射特性及漫射特性而定。
就具有空腔內光線之高度角度及空間隨機化之再循環背光空腔而言，通過輸出表面至任何特定輸出角Ω中的亮度在沿輸出表面之各個點處將實質上相等。就此再循環空腔而言，進入任何特定輸出角Ω之亮度可藉由表述式近似L(Ω)=((光源流明)/(2π×Aout ))*(Tpol (Ω)/(1-Rf hemi ×Rb hemi (有效)))。"光源流明"為由安置於空腔內或光學式耦接至空腔之光源發射入空腔之流明。表述式Tpol (Ω)/(1-Rf hemi ×Rb hemi (有效))表示就具有前部及背部反射體之再循環空腔而言，具有偏振"pol"之進入立體角Ω的強度相比單獨進入光源之前向半球(相對於輸出表面)之角混合通量的分數增加。
吾人已發現，與新穎高反射材料、恰當前部反射體透射特性組合之LED光源屬性及光注入幾何結構可經組態以致能背光參數空間之新穎區域中的實質上中空背光。
組件特徵化
吾人已量測具有作為背部反射體組件之當前及潛在用途之若干材料的Rb hemi 。所使用之量測裝置由申請人定製建置，但是在設計及操作上為直接了當的。由Labsphere製造且由Spectralon製得之具有三個相互正交之埠的商用六英吋積分球(integrating sphere)用以照明樣本且確定前部反射體樣本及背部反射體樣本之半球反射率Rhemi ，以及法線角透射率Tuseable (0度)。穩定化光源經由一埠照明球體。PhotoResearch PR650分光光度計用以量測通過第二埠之球內壁光度。樣本置放於第三埠上。積分球壁光度之校準係藉由利用置放於第三埠上之已知反射率標準來完成，且球 體壁光度係在具有及無校準標準之情形下量測。Rhemi 係藉由將樣本置放於第三埠上來量測；樣本半球反射率Rhemi 係藉由取得具有及無樣本之球體壁光度之比且使用簡單積分球亮度增益演算法來獲得。此Rhemi 量測與再循環背光空腔效能密切相關，因為其為以較大程度上類似於實際再循環空腔中發生之方式量測之全角度輸入，全角度輸出反射。此外，利用位於第三埠處之PhotoResearch PR650分光光度計收集進入所選立體角之透射率T(Ω)，其中Ω係藉由收集小孔及其相對於樣本表面的法線之位置而界定。法線角處之LCD可利用透射率Tuseable (0度)係藉由在樣本之法線角處利用分光光度計及參考樣本及將吸收性偏振器(來自San Ritz之LCD顯示器偏振器SR5518)單獨覆蓋於吸收性偏振器上來獲得。
利用以上所述技術，針對以下材料確定Rb hemi ：
ESR為自3M公司可得之VikuitiTM 增強鏡面反射體多層聚合薄膜。ESR具有99.4%之半球反射率。
MC-PET為自Furukawa America, Inc.(Peachtree市，GA) 可得之微孔PET反射性薄片。MCPET為漫射反射性的。
2xTIPS為具有高反射率之多孔聚丙烯薄膜且可利用(例如)在美國專利第5,976,686號(Kaytor等人)中所描述之熱誘發式相分離製得。利用光學黏接劑將兩個TIPS薄片層疊在一起以形成層板。朗伯漫射反射體具有97.5%之平均半球反射率。
3M BDG ESR為包括塗佈於ESR薄膜上之複數個光學元件的光學薄膜。塗佈過程包括將具有約18 μm之幾何平均直徑之尺寸分布的小PMMA珠粒(MBX-20，自Sekisui可得)分散於Iragacure 142437-73-01, IPA及Cognis Photomer 6010之溶液中。將溶液計量於塗佈機中，且隨後加以UV固化，從而產生大約40 μm之厚度的乾燥塗層。以此厚度，PMMA珠粒之分散建立經隨機空間分布之半球表面結構的一部分。平均表面上PMMA珠粒之突起的平均半徑經估計為平均珠粒半徑的大約60%。乾燥基質經調配以具有與PMMA珠粒大約相同之折射率，從而最小化塗層內之體散射(bulk scatter)。BESR具有98.0%之半球反射率。
利用以上引用之技術對潛在地適合用作前部反射體之材料(單一反射性薄膜或反射性元件與漫射性元件的組合)執行進一步特徵化。此等特徵化之結果列舉於下表中：
89% R非對稱反射性薄膜(ARF-89) 。此非對稱反射性薄膜包括雙折射90/10 coPEN及非雙折射PMMA之264個交替微層。以¼波層對之序列配置264個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約400 nm至900 nm波長之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。將90/10 coPEN之五微米厚表層安置於相干變更之微層堆疊的外表面上。薄膜(包括交替微層、PBL及表層)之總厚度大約為40微米。利用本文中所述之方法製 造此薄膜。
90/10 coPEN層之雙折射折射率值(在633 nm處量測)為nx1=1.785，ny1=1.685，nz1=1.518，且PMMA層之折射率為nx2=ny2=nz2=1.494。
ARF-89具有通軸中89%之平均軸上反射率、阻斷軸中98%之平均軸上反射率，及92.5%的半球反射率。
84% R非對稱反射性薄膜(ARF-84)。 此非對稱反射性薄膜包括雙折射90/10 coPEN材料及非雙折射PMMA材料之264個交替微層。以¼波層對之序列配置264個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約400 nm至900 nm之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。將90/10 coPEN之五微米厚表層安置於相干變更之微層堆疊的外表面上。ARF-84(包括交替微層、PBL及表層)之總厚度大約為40 μm。利用本文中所述之方法製造此薄膜。
90/10 coPEN之交替微層之雙折射折射率值(在633 nm處量測)為nx1=1.785，ny1=1.685及nz1=1.518；且PMMA之微層之折射率為nx2=ny2=nz2=1.494。
ARF-84具有通軸中83.7%之平均軸上反射率、阻斷軸中97.1%之平均軸上反射率，及88.5%的半球反射率。
68% R非對稱反射性薄膜(ARF-68)。 此非對稱反射性薄膜包括雙折射90/10 coPEN材料及非雙折射PMMA材料之274個交替微層。以¼波層對之序列配置274個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地 越過大約400 nm至970 nm之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。將75% SA115及25% DP2554之摻合物之五微米厚表層安置於相干變更之微層堆疊的外表面上。非對稱反射性薄膜(包括交替微層、PBL及表層)之總厚度為大約50 μm。利用本文中所述之方法製造此薄膜。
在633 nm處量測90/10 coPEN及PMMA材料之交替微層的雙折射折射率值。coPEN微層之折射率為nx1=1.820，ny1=1.615及nz1=1.505。PMMA微層之折射率為nx2=ny2=nz2=1.494。
ARF-68具有通軸中68.4%之平均軸上反射率、阻斷軸中99.5%之平均軸上反射率，及83.2%的半球反射率。
37% R非對稱反射性薄膜(ARF-37)。 此非對稱反射性薄膜包括雙折射90/10 coPEN及非雙折射CoPET-F及DP29341摻合物之274個交替微層。以¼波層對之序列配置274個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約420 nm至850 nm之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。將coPEN 55/45/HD之五微米厚表層安置於相干變更之微層堆疊的外表面上。ARF-37(包括交替微層、PBL及表層)之總厚度大約為50 μm。利用本文中所述之方法製造此薄膜。
90/10 coPEN之交替微層之所量測雙折射折射率值(在633 nm處量測)為nx1=1.820，ny1=1.615及nz1=1.505，且coPET-F+DP29341層的折射率為nx2=ny2=nz2=1.542。
ARF-37具有通軸中38.1%之平均軸上反射率、阻斷軸中 99.0%之平均軸上反射率，及67.6%的半球反射率。
非對稱反射性薄膜之3層層板(3xARF)。 此非對稱反射性薄膜包括利用兩個厚光學黏接層接合在一起之三個非對稱反射性薄膜以形成層板。每一薄膜包括雙折射90/10 coPEN及非雙折射之PET-G的274個交替微層。以¼波層對之序列配置274個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約410 nm至940 nm之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。個別多層光學薄膜上不存在表層。利用本文中所述之方法製造每一薄膜。2xARF(包括交替微層、PBL及黏接層)之總厚度為大約100 μm。90/10 coPEN之交替微層的雙折射折射率值(在633 nm處量測)為nx1=1.830，ny1=1.620及nz1=1.500，且PET-G之微層的折射率為nx2=ny2=nz2=1.563。
3xARF具有通軸中48%之平均軸上反射率，及75.4%之半球反射率。
非對稱反射性薄膜之4層層板(4xARF)。 此非對稱反射性薄膜包括利用三個厚光學黏接層接合在一起之四個非對稱反射性薄膜以形成層板。每一薄膜包括雙折射90/10 coPEN及非雙折射之PET-G的274個交替微層。以¼波層對之序列配置274個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約410 nm至940 nm之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。個別多層光學薄膜上不存在表層。利用本文中所述之方法製造每一薄膜。4xARF(包括交替微層、PBL及黏接層)之總厚度為 大約200 μm。
90/10 coPEN之交替微層之所量測雙折射折射率值(在633 nm處量測)為nx1=1.830，ny1=1.620及nz1=1.500，且PET-G的微層之折射率為nx2=ny2=nz2=1.563。
4xARF具有通軸中55.6%之平均軸上反射率，及79.2%之半球反射率。
非對稱反射性薄膜之5層層板(5xARF)。 此多層光學薄膜包括用以將非對稱反射性薄膜之五個薄片接合於層板體中之四個厚光學黏接層。每一薄膜包括雙折射90/10 coPEN及非雙折射之PET-G的274個交替微層。以¼波層對之序列配置274個交替微層，其中層之厚度梯度經設計以提供一偏振軸的廣泛且均一地越過大約410 nm至940 nm波長之頻寬的強反射共振，及正交軸的較弱反射共振。個別多層光學薄膜上不存在表層。5xARF(包括交替微層、PBL及黏接層)之總厚度為大約260 μm。90/10 coPEN材料之交替微層之所量測(在633 nm處)雙折射折射率值為nx1=1.830，ny1=1.620及nz1=1.500，且PET-G材料之折射率為nx2=ny2=nz2=1.563。
在以下實例中，與層疊至5xARF之表面之面對背部反射體的側面之Opalus BS-702珠狀增益漫射體(自Keiwa Corp.可得)一起利用5xARF，使得增益漫射體之珠粒(亦即，微球體)面向背部反射體。
層疊至珠狀增益漫射體之5xARF具有通軸中61.7%之平均軸上反射率，及81.1%的半球反射率。
BGD 。除非另外指定，否則以下實例中之一些包括Opalus BS-702珠狀增益漫射體(自Keiwa Corp.可得)。
DBEF 。自3M公司可得之多層反射性偏振薄膜。DBEF具有50.8%之半球反射率。
APF 。自3M公司可得之多層反射性偏振薄膜。APF具有51.0%之半球反射率。
諸如LED之極小面積光源的近來出現提供實質上增加再循環背光背部反射體的反射率位準之機會。事實上，因為LED發射表面面積相比諸如CCFL之更習知光源如此小，所以再循環空腔背部反射體表面之絕大部分可由諸如在上表I中所描述的材料之具有極高Rb hemi 值之材料構成。當然，再循環空腔之Rb hemi (有效)值將在操作上判定空腔在隨機化光線角及建立空間均一性輸出表面亮度上如何有效率。如以上所陳述，Rb hemi (有效)值將包括再循環空腔內與光源及電子器件相關聯之低反射率元件。吾人已特徵化由小封裝晶粒RGGB LED、經曝露之電路及經曝露之區域電路板組成的Cree X-Lamp陣列之有效反射率。針對圍繞且包括RGGB小晶粒叢集之經曝露區域特徵化可見光反射率，且反射率經估計越過可見頻帶平均為約50%。吾人可因此進行合理假設，RLED-area hemi =~50%。
在63274申請案中，將66個RGB小封裝晶粒叢集排列於再循環空腔之矩形背部表面上，3M 2xTIPS覆蓋背部反射體表面之大部分，且鏡面反射性3M ESR覆蓋矩形盒側壁。圖8描繪個別叢集之俯視圖，以毫米給出尺寸。66個 RGB晶粒叢集之幾何配置，及相鄰高反射率2xTIPS材料之謹慎檢查指示與LED封裝及電路相關聯的材料之經曝露面積約為背部反射體面積之11.2%，剩餘面積的88.8%由2xTIPS覆蓋。組件中之每一者之Rhemi 的簡單面積分數產生值Rb hemi (有效)=92.2%。再循環背光之此Rb hemi (有效)值可藉由利用63274申請案(其中可找到實例之完整描述)之實例C6、C7、C8、27及28中所述的前部反射體的表II中所展示之量測值及將Tuseble (0度)及Rf hemi 之此等所量測值應用於以上L(Ω)的等式來驗證。在此例項中，假設LED RGB叢集發光輸出為3.55流明/叢集。
圖9引用為指示實例C6、C7、C8、27及28中之前部反射體類型中之每一者的所量測平均亮度(0度)在與Rb hemi (有效)之其他值比較時符合Rb hemi (有效)=92.2%之假設，指示Rb hemi (有效)藉由背部反射體Rb hemi 分量的面積分數加權之計算為有效的。圖9亦論證空腔效率(由Rb hemi (有效)之值表示)之小改變對背光亮度可具有大且令人驚訝之影響。
利用背部反射體之低反射率材料面積分數之進一步減小的其他再循環背光設計可對在通過前部輸出表面至應用之光之較低損耗的情形下提供光線角及空間混合的顯著改良極為有利。此尤其為使用大封裝LED晶粒之再循環背光架構之狀況，其中晶粒尺寸約為1 mm-sq。在此例項中，可顯著減少與再循環空腔之周邊內或沿再循環空腔之周邊的LED光源安置相關聯之低反射率材料的面積分數。視背部反射體組件之選擇而定，Rb hemi (有效)之值可超過96%，且 較佳97%，且更佳98%。
實例之序文-均一性
如下文進一步提供而建構並測試廣泛分類之背光。在大部分狀況下，提供每一背光之平均亮度及均一性之指示兩者。提供此等結果，使得至少在某種程度上可估定給定背光是否可適合任何特定所預期之應用，且未必限於LCD TV或類似最終用途器件之應用。
因此，當在本文中利用時，術語"可接受空間均一性"指代總強度及色彩兩者之兩個可接受均一性。何視為可接受亮度及空間均一性視將利用背光之特定應用而定。舉例而言，LCD均一性之共同參考標準為TCO 05(瑞典專業雇員聯盟，2.0版，2005-09-21，第9頁)，其指定大於66%之可接受臨限亮度比。在特定技術之早期商業化中，均一性標準可更低；舉例而言，當首先引入筆記型電腦時，可接受均一性在50%至60%之範圍中。此外，舉例而言，內部照明字型燈(channel letter)為另一應用，其中亮度均一性為重要效能量度。此處，人為因素研究已展示，若亮度比大於50%則大部分人判斷字型燈均一性為可接受的。參見(例如)Freyssinier等人，Evaluation of light emitting diodes for signagea pplications (固態照明之第三次國際會議，SPIE 5187:309-317(2004)之會議記錄)。緊急標誌為發光面板之又一普遍存在應用。均一性之實例說明書為"Energy Star program for Exit Signs"。參見"Energy Star Program Requirements for Exit Signs Draft 1"，Eligibility Criteria Version 3.0。就具有Energy Star名稱資格之出口標記而言，標記應具有大於20:1(亦即，5%)之亮度均一性。
視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association，VESA)在其出版物Flat PanelDisplay Measurements Standard, v. 2.0 (2001年6月1日出版)標準306-1 Sampled Uniformity and Color of White(本文中被稱作VESA 9pt Color Nonuniformity Standard)中設定亮度及色彩均一性之準則。本文中報告之VESA 9pt Luminance Uniformity係由背光之輸出表面上的9個指定圓形區(被稱作"樣本點")確定為
其中L min 為9個點之亮度的最小值且L max 為9個點的亮度之最大值。較高值之VESA 9pt Luminance Uniformity指示更均一之系統。
VESA 9pt Color Nonuniformity確定為9個樣本點中之任何兩對之間的色差之最大值。色差△u'v'為
其中下標1及2表示相比之兩個樣本點。較低值之VESA 9pt Color Nonuniformity指示更均一之系統。
背光實例
建構並測試廣泛分類之背光。構造之細節(包括背光幾何結構、所利用之反射性材料及其他光學材料、所利用之光源及其組態，及其他重要背光組件)、測試方法及結果 提供於以上所引用之63274申請案中，且所有此等資訊之全部內容併入本文中。彼申請案利用所建構之各種實施例之以下名稱，且在本申請案中遵循此名稱：C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8；及1、2、3、4、5、6a至6f、7、8、9、10a、10b、11a、11b、12a至12f及13至31。
如下文將展示，實例提供駐留於以上所論述之所要空腔設計空間中的中空光再循環空腔之眾多說明，且提供至少足夠之亮度及均一性特性。此外，實例論證前部及背部反射體之反射性薄膜之不同組合的效應。亦包括不同光源配置，一些為側面發光型且其他為直光型。亦包括大面積側面發光型背光(至少自12英吋至40英吋對角量測而變化)。實例中之一些論證斷開所選光源之效應，在一些狀況下展示設計對光源失效或燒毀之穩固性。最終，提出各種組合中之實例以論證下文申請專利範圍中提出之性質。
額外實例21a至21h
如下進行一些額外實例。此等額外實例利用與實例20及21相同之實體布局，以下除外：在一些狀況下，用作前部反射體之ARF-89薄膜由3M APF反射性偏振薄膜替換，且接通或斷開光源之各種組合以論證對光源燒毀的敏感性。吾人將此等額外實例稱作實例21a、21b、21c、21d、21e、21f。
來自實例20及21之背光系統用於此等實例，唯一差別為斷開綠色LED中之一者。當自輸出側檢視盒時(LED桿沿頂 部定位)，所斷開之綠色LED位於LED之左堤的左側處。
實例21a：側面發光型、中空背光之輸出區由置放於背光之輸出區域之上的反射性偏振器(安裝於丙烯酸板上之APF)覆蓋。接通所有LED(紅色、綠色及藍色，以上提及之單一綠色LED除外，總計4R 7G 4B)以產生白光。背光在接近LED處較亮且在遠端(遠離LED)顯然較暗。
實例21b：利用與實例21a相同之組態，但僅對綠色LED供電(以上提及之單一綠色LED除外，總計7G)。背光在接近LED處顯現為更亮且在遠端(遠離LED)較暗。
實例21c：利用與實例21a相同之組態，但僅對LED之右堤的四個綠色LED供電(總計4G)。背光在接近LED之右側上顯現為更亮且在遠端(遠離LED)較暗，且在LED未發光之左側上亦較暗。
實例21d：利用與實例21a相同之組態，但僅對LED之左堤之三個綠色LED供電(總計3G)。背光在接近LED之左側上顯現為更亮且在遠端(遠離LED)較暗，且在LED未發光之右側上亦較暗。
實例21e：側面發光型、中空背光之輸出區由置放於背光之輸出區域上的部分反射體(安裝於丙烯酸板上之ARF-89)覆蓋。部分反射體具有對可見光的大約11%之通軸透射率。背光之背部由塗佈珠粒之ESR覆蓋。接通所有LED(紅色、綠色及藍色，以上提及之單一綠色LED除外，總計4R 7G 4B)以產生白光。背光顯現為均一照明。
實例21f：利用與21e相同之組態，除了僅對綠色LED(以 上提及之單一綠色LED除外，總計7G)供電。背光顯現為均一照明。
實例21g：利用與實例21e相同之組態，除了僅對LED之右堤的四個綠色LED(總計4G)供電。背光顯現為均一照明。
實例21h：利用與21e相同之組態，除了僅對LED之左堤的三個綠色LED供電。背光顯現為均一照明。
此等實例之量測結果概述如下：
由所有前述實例，吾人具有足夠資訊以計算背光設計參數：參數A，等於Aemit/Aout；及參數B，等於SEP/H。
側面發光型實例繪製於圖10中，且直光型實例繪製於圖11中。在兩種狀況下，諸圖中利用之標籤對應於以上實例編號慣例。
本文中所描述之背光之各種實施例可包括感光器及反饋系統以偵測及控制來自光源的光之亮度及色彩中之一者或兩者。舉例而言，感測器可位於接近個別光源或光源叢集 處以監視輸出且提供反饋以控制、維持或調整白點或色溫。沿邊緣或在空腔內定位一或多個感測器以取樣混合光可為有利的。在一些例項中，提供感測器以偵測檢視環境(例如，顯示器所處房間)中之顯示器外部之環境光可為有利的。控制邏輯可用以恰當地基於周圍檢視條件調整光源之輸出。可利用任何合適之感測器，例如，光對頻率或光對電壓感測器(自Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Plano, Texas可得)。另外，熱感測器可用以監視及控制光源之輸出。此等技術中之任一者可用以基於操作條件及對隨時間老化之組件的補償而調整光輸出。此外，感測器可用於動態對比、垂直掃描或水平區，或場序式系統以將反饋信號供應至控制系統。
除非另外指示，否則對"背光"之引用亦意欲應用於在其預期之應用中提供標稱地均一性照明之其他廣域照明器件。此等其他器件可提供偏振或非偏振輸出。實例包括光箱、發光面板、標記、字型燈、可見度燈(例如，用於車輛或機車)，及經設計用於室內(例如，住宅或辦公室)或室外用途的有時被稱作"照明器具"之一般照明器件。亦請注意，側面發光型器件可經組態以在兩個相對主要表面(亦即，以上稱作"前部反射體"及"背部反射體")發出光，在該狀況下前部反射體及背部反射體皆為部分透射性的。此器件可照明置放於背光之相對側面上之兩個獨立LCD面板或其他圖形部件。在彼狀況下，前部及背部反射體可具有相同或類似構造。
術語"LED"指代發射可見，紫外或紅外光之二極體。其包括具有習知或超輻射種類之在市場上作為"LED"交易之不連貫包裝或囊封之半導體器件。若LED發射諸如紫外光之不可見光，且在其發射可見光之一些狀況下，則其經封裝以包括磷光體(或其可照明經遠端安置之磷光體)以將短波長光轉換為較長波長可見光，在一些狀況下產生發射白光的器件。"LED晶粒"以其最基本形式(亦即，藉由半導體處理程序製得之個別組件或晶片之形式)為LED。組件或晶片可包括適合用於電力應用之電接點以對器件供電。組件或晶片之個別層及其他功能元件通常以晶圓尺度形成，且完成之晶圓可接著經切割為個別單一零件(piece part)以產生許多LED晶粒。LED亦可包括杯形反射體或其他反射性基板、形成為簡單圓頂形透鏡或任何其他已知形狀或結構之囊封材料、提取器，及其他封裝元件，該等元件可用以產生前向發射、側面發射，或其他所要光輸出分布。
除非另外指示，否則對LED之引用亦意欲應用於能夠在小發射面積中發射彩色或白色及偏振或非偏振之明亮光的其他光源。實例包括半導體雷射器件，及運用固態雷射抽吸之光源。
在一些實施例中，側面發光型背光之亮度均一性可藉由瞄準注入光輸出方向，調整鄰近光源或光源群組之間的間隔，或兩種技術之組合來增強。舉例而言，如本文中所述之具有窄光分布錐形角之前向發射光源可選為控制由光源發射的光之方向之方式。通常，就側面發光型背光而言， 可沿背光之一或多個邊緣配置光源，使得所發射之光束經指引實質上垂直於輸入邊緣且彼此平行。藉由在非垂直方向上且朝向背光之所選區域瞄準一或多個光源之光束，所選區域的亮度可隨其他區域中之相應亮度降低而增加。舉例而言，在具有沿一邊緣均一安置之光源的背光中，光源可經瞄準使得所有光束在背光之近似中心處相交，因此產生亮中心及較不亮的邊緣。若少於所有光束之光束經指引以在中心處相交，則中心亮度可降低，藉此提供將亮度調整至所要位準之機構。相似配置可用以產生(例如)較亮邊緣及較不亮中心。任何合適之技術可用以控制光源之發射方向，例如，光源、透鏡、提取器、準直反射體等等的安裝定向。
可沿背光之一或多個邊緣配置光源，使得其間的間隔為非均一性的。在此情形下，背光之具有經更接近間隔之光源的部分將傾向於較亮。舉例而言，在具有沿一邊緣安置之40個LED之背光中，中心20個LED可比朝向每一邊緣之側邊10個LED間隔更接近，因此產生較亮中心。相似調整可用以產生較亮邊緣。
光源之間的此非均一性間隔亦可藉由控制個別光源或光源群組之光輸出以模擬非均一性實體間隔來提供。舉例而言，可斷電或斷開一或多個光源以控制注入光之分布。
其他合適之技術可單獨利用或與光源瞄準及分布組合利用以提供所要輸出光分布。舉例而言，區域化提取結構之均一性或非均一性圖案可提供於前部反射體及背部反射體 中之一者或兩者上以將光中之一些重新指引出背光。
除非另外指示，否則說明書及申請專利範圍中利用之表述特徵尺寸、量及實體性質之所有數字應理解為由術語"約"修飾。因此，除非相反地指示，否則前述說明書及附加之申請專利範圍中闡述的數值參數為可視設法由熟習此項技術者運用本文中揭示的教示獲得之所要性質而變化的近似值。
本揭示案之各種修改及變更在未脫離本揭示案之範疇及精神的情形下對熟習此項技術者將顯而易見，且應理解，本揭示案不限於本文中闡述之說明性實施例。本文中引用之所有美國專利、專利申請案出版物、未出版專利申請案及其他專利及非專利文獻的全部內容以引用的方式併入，其中任何標的物與前述揭示案直接矛盾之處除外。
10‧‧‧廣義背光
12‧‧‧前部反射體
13‧‧‧橫斷尺寸
14‧‧‧背部反射體
16‧‧‧再循環空腔
18‧‧‧輸出區域或表面
20‧‧‧初始光束
20a‧‧‧相對強反射光束
20b‧‧‧相對較弱透射束
20c‧‧‧光束
20d‧‧‧透射束
22‧‧‧箭頭
24a‧‧‧小面積光源
24b‧‧‧小面積光源
24c‧‧‧小面積光源
26‧‧‧反射性結構
30a‧‧‧直光型背光
30b‧‧‧背光
30c‧‧‧直光型背光
32a‧‧‧光源
32b‧‧‧光源
32c‧‧‧光源
34‧‧‧背部反射體
36‧‧‧點
36a‧‧‧點
36b‧‧‧點
36c‧‧‧點
40a‧‧‧點
40b‧‧‧點
40c‧‧‧點
40d‧‧‧點
40e‧‧‧點
40f‧‧‧點
40g‧‧‧點
50‧‧‧表面
52‧‧‧第一入射平面
53‧‧‧傾斜光線
54‧‧‧第二入射平面
55‧‧‧傾斜光線
60‧‧‧背光輸出區域
62‧‧‧側面反射體
700‧‧‧顯示系統
710‧‧‧背光
712‧‧‧前部反射體
714‧‧‧背部反射體
716‧‧‧中空光再循環空腔/背部反射體Rb hemi (有效)表面
718‧‧‧輸出區
720‧‧‧第一前部反射體薄膜
722‧‧‧第二前部反射體薄膜
724‧‧‧第三前部反射體薄膜
726‧‧‧最內表面
728‧‧‧最外表面
732‧‧‧上部吸收偏振器
734‧‧‧下部吸收偏振器
736‧‧‧LC層
738‧‧‧面板
740‧‧‧彩色濾光片
圖1為廣義再循環背光或類似廣域光源之示意性側視圖；圖2a至2c為再循環空腔內之不同光源配置之俯視平面圖；圖3為由兩個無量綱參數(參數A及參數B)界定之背光參數設計空間的圖；圖4為背光參數設計空間之圖，所繪製之點對應於多種市售的LCD顯示器件；圖5為展示不同入射平面及不同偏振狀態之表面的透視圖； 圖6為背光輸出區域之正視圖；圖7為包括與LCD面板組合之背光之顯示器系統的示意性橫截面；圖8為LED叢集配置之平面圖；圖9為展示不同反射體及背部反射體之不同"有效反射率"之平均亮度的圖；及圖10及圖11為在參數A/參數B設計空間中繪製各種背光實例之圖，圖10繪製側面發光型背光且圖11繪製直光型背光。
(無元件符號說明)

Claims (20)

  1. 一種側面發光型背光，其包含：一前部反射體及一背部反射體，其形成一具有一空腔深度H及一具有面積Aout之輸出區的中空光再循環空腔；及一或多個光源，其經安置接近該背光之一周邊以發射光至該光再循環空腔中，該等光源具有SEP之一平均平面圖光源間隔且共同地具有一有效發射面積Aemit；其中一第一參數等於Aemit/Aout；其中一第二參數等於SEP/H；且其中該背光特徵為該第一參數在0.0001至0.1之一範圍中，且該第二參數在3至10之一範圍中。
  2. 如請求項1之背光，其中該一或多個光源包含一或多個LED。
  3. 如請求項1之背光，其中該前部反射體具有對非偏振可見光之一半球反射率Rf hemi ，且該背部反射體具有對非偏振光的一半球反射率Rb hemi ，且Rf hemi * Rb hemi 至少為0.70。
  4. 如請求項3之背光，其中Rf hemi * Rb hemi 至少為0.80。
  5. 如請求項1之背光，其中該背光在該輸出區之上呈現至少50%之一VESA 9均一性值。
  6. 如請求項5之背光，其中該背光呈現至少60%之一VESA 9均一性值。
  7. 如請求項6之背光，其中該背光呈現至少70%之一VESA 9均一性值。
  8. 如請求項6之背光，其中該背光呈現至少80%之一VESA 9均一性值。
  9. 如請求項1之背光，其中該輸出區大體上為矩形且具有至少12英吋之一對角量測。
  10. 如請求項9之背光，其中該對角量測至少為23英吋。
  11. 如請求項10之背光，其中該對角量測至少為40英吋。
  12. 一種側面發光型背光，其包含：一前部反射體及一背部反射體，其形成一具有一空腔深度H及一具有面積Aout之輸出區的中空光再循環空腔；及數目N之一或多個光源，其經安置接近該光再循環空腔之一周邊且發射光進入該光再循環空腔；其中該輸出區在形狀上大體上為矩形且具有至少30英吋之一對角量測，及其中該輸出區呈現至少50%之一VESA 9均一性值。
  13. 如請求項12之背光，其中該一或多個光源包含一或多個LED。
  14. 如請求項12之背光，其中該輸出區呈現至少70%之一VESA 9均一性值。
  15. 如請求項12之背光，其中該一或多個光源具有SEP之一平均平面圖光源間隔且共同地具有一有效發射面積Aemit；其中一第一參數等於Aemit/Aout； 其中一第二參數等於SEP/H；且其中該背光特徵為該第一參數在0.0001至0.1之一範圍中，且該第二參數在3至10之一範圍中。
  16. 一種背光，其包含：一前部反射體及一背部反射體，其形成一具有一輸出區之中空光再循環空腔；及數目N個光源，其經安置以發射光進入該光再循環空腔，該N個光源包括彼此鄰近之M個光源的一子集，其中M至少為N之10%，或至少為2，或兩者；其中在所有N個光源經供電且在所有該M個光源經選擇性斷開時，該背光在其輸出區之上呈現至少50%之一VESA亮度均一性值。
  17. 如請求項16之背光，其中該再循環空腔具有一深度H；其中該輸出區具有一面積Aout；其中該N個光源具有SEP之一平均平面圖光源間隔且共同地具有一有效發射面積Aemit；其中一第一參數等於Aemit/Aout；其中一第二參數等於SEP/H；且其中該背光特徵為該第一參數在0.0001至0.1之一範圍中，且該第二參數在3至10之一範圍中。
  18. 如請求項16之背光，其中該前部反射體及該背部反射體各為實質上空間均一的。
  19. 如請求項16之背光，其中該N個光源主要經安置接近該輸出區之一周邊以提供一側面發光型背光。
  20. 如請求項16之背光，其中該前部反射體具有對非偏振可見光之一半球反射率Rf hemi ，且該背部反射體具有對非偏振光的一半球反射率Rb hemi ，且Rf hemi * Rb hemi 至少為0.70。
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Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1980882A3 (en) * 2006-10-06 2012-12-12 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. Thin light bar and method of manufacturing
US8107155B2 (en) 2006-10-06 2012-01-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for reducing visual artifacts in displays
WO2008045311A2 (en) 2006-10-06 2008-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device with built-in light coupler
CN101681053B (zh) 2007-05-20 2012-03-21 3M创新有限公司 具有半镜面元件的循环背光源
TWI448643B (zh) 2007-05-20 2014-08-11 3M Innovative Properties Co 背光與利用背光之顯示系統
EP2160729A2 (en) * 2007-05-20 2010-03-10 3M Innovative Properties Company White light backlights and the like with efficient utilization of colored led sources
US9028108B2 (en) * 2007-05-20 2015-05-12 3M Innovative Properties Company Collimating light injectors for edge-lit backlights
EP2197649B1 (en) * 2007-10-09 2017-05-10 Anthony J. Nichol Light coupling into illuminated films
US8434909B2 (en) * 2007-10-09 2013-05-07 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting display with light mixing within a film
CN101939675A (zh) 2008-02-07 2011-01-05 3M创新有限公司 具有结构化膜的中空背光源
CN101952646B (zh) 2008-02-22 2014-01-29 3M创新有限公司 具有选定的输出光通量分布的背光源及使用该背光源的显示***
US8118468B2 (en) 2008-05-16 2012-02-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination apparatus and methods
JP5819723B2 (ja) * 2008-06-04 2015-11-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 傾斜した光源を備える中空のバックライト
EP2313800A4 (en) 2008-07-10 2014-03-19 3M Innovative Properties Co VISCOELASTIC LIGHT GUIDE
US9285531B2 (en) 2008-08-08 2016-03-15 3M Innovative Properties Company Lightguide having a viscoelastic layer for managing light
KR20100020214A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 삼성전자주식회사 광원 구동방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 갖는 액정표시장치
KR20110080170A (ko) * 2008-10-27 2011-07-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 경사 추출을 이용하는 반-경면 중공형 백라이트
WO2010059579A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 3M Innovative Properties Company High transmission flux leveling multilayer optical film and related constructions
WO2010059568A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 3M Innovative Properties Company Reflective film combinations with output confinement in both polar and azimuthal directions and related constructions
WO2010059566A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 3M Innovative Properties Company Multilayer optical film with output confinement in both polar and azimuthal directions and related constructions
CN102265088B (zh) * 2008-11-19 2015-02-18 3M创新有限公司 用于照明设备和其他照明***中的光管理的布鲁斯特角膜
GB2466846A (en) * 2009-01-13 2010-07-14 Barco Nv Sensor system and method for detecting a property of light emitted from at least one display area of a display device
US8905610B2 (en) 2009-01-26 2014-12-09 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting device comprising a lightguide film
US8764262B2 (en) 2009-01-26 2014-07-01 Flex Lighting Ii, Llc Illumination via flexible thin films
WO2010090924A2 (en) 2009-02-06 2010-08-12 3M Innovative Properties Company Light control film and multi-layer optical film stack
WO2010129393A1 (en) 2009-04-30 2010-11-11 3M Innovative Properties Company Task light with glare control member
US8917962B1 (en) 2009-06-24 2014-12-23 Flex Lighting Ii, Llc Method of manufacturing a light input coupler and lightguide
US8684556B2 (en) * 2009-09-30 2014-04-01 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) lighting systems including low absorption, controlled reflectance and diffusion layers
WO2011050226A1 (en) 2009-10-24 2011-04-28 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with angular confinement in selected planes of incidence
WO2011050268A1 (en) 2009-10-24 2011-04-28 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with high off-axis reflectivity
EP2491440A4 (en) 2009-10-24 2018-05-02 3M Innovative Properties Company Voided diffuser
KR101729805B1 (ko) 2009-10-24 2017-04-24 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 구배 저굴절률 물품 및 방법
KR101769171B1 (ko) 2009-10-24 2017-08-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광원 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템
EP3258167A3 (en) 2009-12-08 2018-04-18 3M Innovative Properties Co. Optical constructions incorporating a light guide and low refractive index films
WO2011078988A1 (en) 2009-12-21 2011-06-30 3M Innovative Properties Company Transflective articles and light assemblies
MX2012009190A (es) * 2010-02-24 2012-08-31 Toray Industries Pelicula reflectora blanca para luz posterior de bordes iluminados y luz posterior que usa la misma.
EP3421211A1 (en) 2010-04-14 2019-01-02 3M Innovative Properties Company Patterned gradient polymer film and method
US9028123B2 (en) 2010-04-16 2015-05-12 Flex Lighting Ii, Llc Display illumination device with a film-based lightguide having stacked incident surfaces
KR20130096155A (ko) 2010-04-16 2013-08-29 플렉스 라이팅 투 엘엘씨 필름 기반 라이트가이드를 포함하는 조명 디바이스
WO2011140019A1 (en) 2010-05-07 2011-11-10 3M Innovative Properties Company Apparatus for manufacturing multilayer polymeric films
MY166721A (en) 2010-05-21 2018-07-18 3M Innovative Properties Co Partially reflecting multilayer optical films with reduced color
US9041885B2 (en) 2010-06-10 2015-05-26 3M Innovative Properties Company Display device and method of LC panel protection
US9103956B2 (en) 2010-07-28 2015-08-11 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting device with optical redundancy
WO2012122511A1 (en) 2011-03-09 2012-09-13 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting device with adjustable light output profile
US8705915B2 (en) 2011-03-15 2014-04-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light turning feature patterns for lightguides
CN103518097B (zh) 2011-04-07 2016-03-30 3M创新有限公司 装饰灯
EP2769247B1 (en) 2011-10-20 2021-12-01 3M Innovative Properties Company Apodized broadband partial reflectors
US9551818B2 (en) 2011-10-20 2017-01-24 3M Innovative Properties Company Apodized broadband partial reflectors having differing optical packets
KR102047286B1 (ko) * 2011-10-20 2019-11-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 경사형 투과 스펙트럼 전방 반사기를 갖는 조명 시스템
TW201337349A (zh) * 2012-03-12 2013-09-16 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 光學構件及顯示系統
CN202629814U (zh) * 2012-05-31 2012-12-26 京东方科技集团股份有限公司 侧入式背光模组
US9753213B2 (en) * 2012-07-31 2017-09-05 Mitsubishi Electric Corporation Planar light source device and liquid crystal display apparatus
EP2914899A1 (en) 2012-10-30 2015-09-09 3M Innovative Properties Company Rectangular light duct extraction
SG11201504090XA (en) 2012-10-30 2015-07-30 3M Innovative Properties Co Curved light duct extraction
BR112015019801A2 (pt) 2013-02-20 2017-07-18 3M Innovative Properties Co pilha de polarizador e luz de fundo
JP2014163690A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Mitsutoyo Corp 形状測定装置
US9690032B1 (en) 2013-03-12 2017-06-27 Flex Lighting Ii Llc Lightguide including a film with one or more bends
US11009646B2 (en) 2013-03-12 2021-05-18 Azumo, Inc. Film-based lightguide with interior light directing edges in a light mixing region
US9566751B1 (en) 2013-03-12 2017-02-14 Flex Lighting Ii, Llc Methods of forming film-based lightguides
JP2014222575A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 キヤノン株式会社 光源装置
US9046637B1 (en) 2014-02-25 2015-06-02 3M Innovative Properties Company Tubular lighting systems with inner and outer structured surfaces
US10161593B2 (en) 2014-02-25 2018-12-25 3M Innovative Properties Company Solid state lighting device with virtual filament(s)
US10261233B2 (en) 2014-11-25 2019-04-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Backlight unit with controlled light extraction
JP6364335B2 (ja) 2014-12-04 2018-07-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
DE102015100977A1 (de) * 2015-01-23 2016-07-28 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Gerät zur Bearbeitung einer Oberfläche
CN110622048B (zh) 2017-03-02 2023-03-28 3M创新有限公司 具有低光学厚度敏感性的动态反射彩色膜
US10241253B2 (en) * 2017-05-11 2019-03-26 Glo Ab Light bar containing symmetric LED placement and method of making thereof
US10446112B2 (en) * 2017-09-20 2019-10-15 Apple Inc. Electronic devices having light sensors with thin-film filters
WO2020047340A1 (en) 2018-08-30 2020-03-05 Flex Lighting Ii, Llc Film-based frontlight with angularly varying diffusion film
US11036085B2 (en) 2018-10-05 2021-06-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Optically-calibrated backlight unit internal supports
CN113678035A (zh) 2019-01-03 2021-11-19 阿祖莫公司 包括产生多个照明峰值的光导和光转向膜的反射型显示器
WO2020144553A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 3M Innovative Properties Company Backlight for an image forming device comprising an optical cavity formed by opposing cold and hot mirrors
WO2021022307A1 (en) 2019-08-01 2021-02-04 Flex Lighting Ii, Llc Lightguide with a light input edge between lateral edges of a folded strip
JP7412729B2 (ja) 2019-09-09 2024-01-15 アイリスオーヤマ株式会社 電気圧力鍋
US11800051B2 (en) * 2021-12-17 2023-10-24 Raytheon Company Device and method for optical sensor calibration

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020060907A1 (en) * 2000-04-25 2002-05-23 Honeywell International Inc. Hollow cavity light guide for the distriubution of collimated light to a liquid crystal display
US20030043567A1 (en) * 2001-08-27 2003-03-06 Hoelen Christoph Gerard August Light panel with enlarged viewing window
TWI225560B (en) * 2003-12-29 2004-12-21 Au Optronics Corp Edge light type backlight module and liquid crystal display
JP2005173546A (ja) * 2003-11-18 2005-06-30 Toray Ind Inc 光反射フィルムおよびそれを用いた面光源
TWM276216U (en) * 2005-04-22 2005-09-21 Innolux Display Corp Back light module
TWI264511B (en) * 2003-07-11 2006-10-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light source system and backlight module using the same
TWI274942B (en) * 2004-03-31 2007-03-01 Hannstar Display Corp Liquid crystal display device and backlight module thereof

Family Cites Families (213)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5816677A (en) 1905-03-01 1998-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Backlight device for display apparatus
US3610729A (en) 1969-06-18 1971-10-05 Polaroid Corp Multilayered light polarizer
US3711176A (en) 1971-01-14 1973-01-16 Dow Chemical Co Highly reflective thermoplastic bodies for infrared, visible or ultraviolet light
BE789478A (fr) 1971-10-01 1973-03-29 Dow Chemical Co Procede et dispositif d'extrusion de matieres plastiques en feuilles multicouches
US3884606A (en) 1971-10-01 1975-05-20 Dow Chemical Co Apparatus for multilayer coextrusion of sheet or film
US4040727A (en) 1975-09-10 1977-08-09 Rockwell International Corporation Transflector
US4446305A (en) 1981-03-02 1984-05-01 Polaroid Corporation Optical device including birefringent polymer
US4456336A (en) 1981-10-06 1984-06-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company High brightness internal reflector for liquid crystal displays and its method of fabrication
US4540623A (en) 1983-10-14 1985-09-10 The Dow Chemical Company Coextruded multi-layered articles
US4791540A (en) 1987-05-26 1988-12-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Light fixture providing normalized output
US4964025A (en) 1988-10-05 1990-10-16 Hewlett-Packard Company Nonimaging light source
EP0528797B1 (en) 1989-12-22 1996-02-07 David Sarnoff Research Center, Inc. Field-sequential display system utilizing a backlit lcd pixel array and method for forming an image
US5136479A (en) 1990-06-19 1992-08-04 E-Systems, Inc. Device and method for creating an areal light source
US5103337A (en) 1990-07-24 1992-04-07 The Dow Chemical Company Infrared reflective optical interference film
US5126880A (en) 1990-12-18 1992-06-30 The Dow Chemical Company Polymeric reflective bodies with multiple layer types
US5586013A (en) 1991-07-19 1996-12-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Nonimaging optical illumination system
US5528720A (en) 1992-03-23 1996-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Tapered multilayer luminaire devices
CA2148115A1 (en) 1992-10-29 1994-05-11 Walter J. Schrenk Formable reflective multilayer body
JPH0772815A (ja) 1992-12-15 1995-03-17 Koito Mfg Co Ltd 液晶表示装置
TW289095B (zh) 1993-01-11 1996-10-21
US5360659A (en) 1993-05-24 1994-11-01 The Dow Chemical Company Two component infrared reflecting film
JPH0794008A (ja) 1993-09-24 1995-04-07 Chiyatani Sangyo Kk 面照明装置
US5381309A (en) 1993-09-30 1995-01-10 Honeywell Inc. Backlit display with enhanced viewing properties
US5440197A (en) 1993-10-05 1995-08-08 Tir Technologies, Inc. Backlighting apparatus for uniformly illuminating a display panel
EP0735952B1 (en) 1993-12-21 2000-03-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayered optical film
WO1995017691A1 (en) 1993-12-21 1995-06-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical polarizer
JP4091978B2 (ja) 1993-12-21 2008-05-28 スリーエム カンパニー 明るさを強化した反射偏光子
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
JP3448626B2 (ja) 1993-12-21 2003-09-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 反射偏光子ディスプレイ
US5828488A (en) 1993-12-21 1998-10-27 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Reflective polarizer display
DE4420024C2 (de) * 1994-06-09 1996-05-30 Heraeus Quarzglas Halbzeug in Form eines Verbundkörpers für ein elektronisches oder opto-elektronisches Halbleiterbauelement
JPH08153405A (ja) * 1994-06-21 1996-06-11 Nakaya:Kk 面状光源
JP4168179B2 (ja) 1995-03-03 2008-10-22 スリーエム カンパニー 種々の高さの構造化面を有する光指向性フィルム及び該フィルムから作製された光指向性製品
US5751388A (en) 1995-04-07 1998-05-12 Honeywell Inc. High efficiency polarized display
JP3187280B2 (ja) 1995-05-23 2001-07-11 シャープ株式会社 面照明装置
JPH095737A (ja) 1995-06-19 1997-01-10 Canon Inc バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置
WO1997001788A1 (en) 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transflective displays with reflective polarizing transflector
US6080467A (en) 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
BR9609314A (pt) 1995-06-26 1999-07-06 Minnesota Mining & Mfg Película de multicamadas
EP0832392B1 (en) 1995-06-26 2003-08-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Backlight system with multilayer optical film reflector
US6712481B2 (en) 1995-06-27 2004-03-30 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
US5971551A (en) 1995-07-07 1999-10-26 Arch Development Corporation Nonimaging optical concentrators and illuminators
US5867316A (en) 1996-02-29 1999-02-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer film having a continuous and disperse phase
US5825543A (en) 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
US20100302479A1 (en) 1996-03-21 2010-12-02 Aronson Joseph T Optical article
US6600175B1 (en) 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
JP3409587B2 (ja) 1996-05-14 2003-05-26 オムロン株式会社 光路変換光学素子、画像表示装置及び光投射器
JPH10170723A (ja) * 1996-12-10 1998-06-26 Nitto Denko Corp 面光源ユニット
US5845038A (en) 1997-01-28 1998-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical fiber illumination system
JPH10213712A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Fujitsu Kasei Kk バックライトユニット
US6280063B1 (en) 1997-05-09 2001-08-28 3M Innovative Properties Company Brightness enhancement article
JPH1172625A (ja) 1997-06-30 1999-03-16 Toshiba Lighting & Technol Corp バックライト及びこれを用いた液晶表示装置
JPH1139916A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Matsushita Electric Works Ltd 携帯用光照射装置
US5976686A (en) 1997-10-24 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Diffuse reflective articles
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
EP2147771B1 (en) 1998-01-13 2018-07-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for making multilayer optical films
CN1104325C (zh) 1998-01-13 2003-04-02 美国3M公司 改性共聚聚酯和改进的多层反射薄膜
US6157490A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Optical film with sharpened bandedge
US6531230B1 (en) 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
US6157486A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Retroreflective dichroic reflector
KR100603876B1 (ko) 1998-01-28 2006-07-24 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 적외선 간섭 필터
EP1057049B1 (en) 1998-02-18 2008-10-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
JPH11260133A (ja) * 1998-03-15 1999-09-24 Omron Corp 面光源装置
US6282821B1 (en) 1998-06-25 2001-09-04 3M Innovative Properties Company Low-loss face diffuser films for backlit signage and methods for using same
WO2000043815A1 (en) 1999-01-26 2000-07-27 Fusion Lighting, Inc. Light pipe utilizing plastic sheets
US6752505B2 (en) 1999-02-23 2004-06-22 Solid State Opto Limited Light redirecting films and film systems
AU750659B2 (en) 1999-02-24 2002-07-25 3M Innovative Properties Company Illumination device for producing predetermined intensity patterns
US6267492B1 (en) 1999-04-15 2001-07-31 3M Innovative Properties Company Illumination device with side emitting light guide
JP3434465B2 (ja) 1999-04-22 2003-08-11 三菱電機株式会社 液晶表示装置用バックライト
DE19961491B4 (de) 1999-05-25 2005-08-04 Siteco Beleuchtungstechnik Gmbh Innenraumleuchte mit Hohllichtleiter
US6122103A (en) 1999-06-22 2000-09-19 Moxtech Broadband wire grid polarizer for the visible spectrum
EP1070913B1 (de) 1999-07-23 2007-06-27 Siteco Beleuchtungstechnik GmbH Kompakte Leuchte mit Hohllichtleiter
KR100679094B1 (ko) 1999-10-08 2007-02-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 유닛
EP1236009A2 (en) 1999-11-30 2002-09-04 Reflexite Corporation Luminaire system
US6738349B1 (en) 2000-03-01 2004-05-18 Tektronix, Inc. Non-intrusive measurement of end-to-end network properties
US6893135B2 (en) 2000-03-16 2005-05-17 3M Innovative Properties Company Light guides suitable for illuminated displays
JP3301752B2 (ja) 2000-03-31 2002-07-15 三菱電機株式会社 フロントライト、反射型液晶表示装置および携帯情報端末
US6975455B1 (en) 2000-04-18 2005-12-13 3M Innovative Properties Company Transflective layer for displays
JP4288553B2 (ja) 2000-07-25 2009-07-01 富士フイルム株式会社 カメラのストロボ装置
US6809892B2 (en) 2000-07-26 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Hollow surface illuminator
JP4485026B2 (ja) * 2000-07-26 2010-06-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 導光ユニット
JP4023079B2 (ja) 2000-08-31 2007-12-19 株式会社日立製作所 面状照明装置及びこれを備えた表示装置
US6673425B1 (en) 2000-10-27 2004-01-06 3M Innovative Properties Company Method and materials for preventing warping in optical films
US6888529B2 (en) 2000-12-12 2005-05-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Control and drive circuit arrangement for illumination performance enhancement with LED light sources
JP2002202738A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Kazuyoshi Nishikawa 薄型自発光式空洞拡散表示装置
US6917399B2 (en) 2001-02-22 2005-07-12 3M Innovative Properties Company Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture
CN1462354A (zh) 2001-05-08 2003-12-17 荷兰鲁米勒德斯照明有限公司 照明***和显示装置
JP2002350846A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Yazaki Corp Ｌｅｄバックライト
WO2002097324A1 (en) 2001-06-01 2002-12-05 Lumileds Lighting U.S., Llc Compact illumination system and display device
EP2239725B1 (en) 2001-06-07 2013-10-23 Genoa Color Technologies Ltd. System and method of data conversion for wide gamut displays
JP2003029720A (ja) 2001-07-16 2003-01-31 Fujitsu Ltd 表示装置
US6663262B2 (en) 2001-09-10 2003-12-16 3M Innovative Properties Company Backlighting transmissive displays
GB0123815D0 (en) * 2001-10-03 2001-11-21 3M Innovative Properties Co Light-guide lights providing a substantially monochromatic beam
GB0123813D0 (en) 2001-10-03 2001-11-21 3M Innovative Properties Co Light-guide lights suitable for use in illuminated displays
CA2465523A1 (en) 2001-11-02 2003-05-15 Honeywell International Inc. Hollow wedge shape light guide for back illumination
EP2420873A3 (en) 2001-12-14 2013-01-16 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. Uniform illumination system
US6937303B2 (en) 2001-12-18 2005-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmissive and reflective type liquid crystal display
JP2003223982A (ja) 2002-01-31 2003-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波加熱装置
CN1643344A (zh) 2002-03-20 2005-07-20 三井金属矿业株式会社 流量测定方法和流量计、其中所使用的流量测定部组件和使用了该组件的流量测定单元、以及使用了流量计的配管泄漏检查装置
EP1353317A2 (en) * 2002-04-08 2003-10-15 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for dimming a lamp in a backlight of a liquid crystal display
US6679621B2 (en) 2002-06-24 2004-01-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Side emitting LED and lens
JP2004031180A (ja) 2002-06-27 2004-01-29 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライト装置
JP2004111357A (ja) 2002-07-09 2004-04-08 Topcon Corp 光源装置
JP2004055430A (ja) 2002-07-23 2004-02-19 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライト装置
JP4177049B2 (ja) 2002-08-28 2008-11-05 シャープ株式会社 表面実装型側面発光ダイオードおよびその製造方法
US7460196B2 (en) 2002-09-25 2008-12-02 Lg Displays Co., Ltd. Backlight device for liquid crystal display and method of fabricating the same
GB0222810D0 (en) 2002-10-02 2002-11-06 3M Innovative Properties Co Light source assembly and light-guide light suitable for an illuminated display
JP4153776B2 (ja) 2002-11-07 2008-09-24 三菱電機株式会社 面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置
JP2004171947A (ja) 2002-11-20 2004-06-17 Harison Toshiba Lighting Corp バックライト装置
JP4091414B2 (ja) 2002-12-18 2008-05-28 三菱電機株式会社 面状光源装置、表示装置及び液晶表示装置
US20040219338A1 (en) 2003-05-01 2004-11-04 Hebrink Timothy J. Materials, configurations, and methods for reducing warpage in optical films
US6814456B1 (en) 2003-05-15 2004-11-09 Toppoly Optoelectronics Corp. Back light module
JP2004342429A (ja) 2003-05-15 2004-12-02 Advanced Display Inc 面状光源装置およびそれを備えた液晶表示装置
US6846089B2 (en) 2003-05-16 2005-01-25 3M Innovative Properties Company Method for stacking surface structured optical films
US6974229B2 (en) 2003-05-21 2005-12-13 Lumileds Lighting U.S., Llc Devices for creating brightness profiles
WO2004111532A1 (ja) 2003-06-16 2004-12-23 Advanced Display Inc. 面状光源装置および該装置を用いた表示装置
US6905212B2 (en) 2003-07-02 2005-06-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Varying light beam for a display system
TW594264B (en) 2003-07-09 2004-06-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd A light-projecting device for a backlight module in a flat panel display device
JP2004071576A (ja) 2003-08-18 2004-03-04 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 面状発光装置
US7282272B2 (en) 2003-09-12 2007-10-16 3M Innovative Properties Company Polymerizable compositions comprising nanoparticles
JP2005093147A (ja) 2003-09-16 2005-04-07 Sharp Corp 照明装置およびそれを備えた表示装置ならびに携帯型電子機器
US7114839B2 (en) 2003-10-06 2006-10-03 Chia Shin Kuo Light-inverse type guidelight plate
US7052168B2 (en) 2003-12-17 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Illumination device
US7223005B2 (en) 2003-12-23 2007-05-29 Lamb David J Hybrid lightguide backlight
US7303322B2 (en) 2003-12-23 2007-12-04 3M Innovative Properties Company Multiple lightguide backlight
US7009343B2 (en) 2004-03-11 2006-03-07 Kevin Len Li Lim System and method for producing white light using LEDs
JP2005292546A (ja) 2004-04-01 2005-10-20 Mitsubishi Electric Corp 低消費電力液晶表示装置
KR100576865B1 (ko) 2004-05-03 2006-05-10 삼성전기주식회사 백라이트용 발광 다이오드 어레이 모듈 및 이를 구비한백라이트 유닛
JP2005327682A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Sony Corp バックライト装置、及び液晶表示装置
JP4590283B2 (ja) 2004-05-21 2010-12-01 シャープ株式会社 バックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置
TWI310471B (en) 2004-05-25 2009-06-01 Au Optronics Corp Backlight module equipped with brightness convergence function
KR100586966B1 (ko) 2004-05-27 2006-06-08 삼성전기주식회사 수직 발광형 백라이트 모듈
US7997771B2 (en) 2004-06-01 2011-08-16 3M Innovative Properties Company LED array systems
TWI233220B (en) 2004-06-18 2005-05-21 Chi Mei Optoelectronics Corp Light emitting diode package
KR20050121076A (ko) 2004-06-21 2005-12-26 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 표시장치
KR20060000544A (ko) 2004-06-29 2006-01-06 삼성전자주식회사 표시 장치용 백라이트, 표시 장치용 광원, 광원용 발광다이오드
US7213958B2 (en) 2004-06-30 2007-05-08 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having light guide and an interference reflector
ATE525665T1 (de) 2004-07-27 2011-10-15 Dolby Lab Licensing Corp Diffusor für licht aus einer lichtquellengruppe und damit ausgerüstete displays
EP1640756A1 (en) 2004-09-27 2006-03-29 Barco N.V. Methods and systems for illuminating
US7436469B2 (en) 2004-10-15 2008-10-14 3M Innovative Properties Company Composite diffuser plates and direct-lit liquid crystal displays using same
US7446827B2 (en) 2004-10-15 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Direct-lit liquid crystal displays with laminated diffuser plates
JP2008047291A (ja) 2004-10-21 2008-02-28 Minebea Co Ltd 面状照明装置
US7329982B2 (en) 2004-10-29 2008-02-12 3M Innovative Properties Company LED package with non-bonded optical element
US7277609B2 (en) 2004-11-05 2007-10-02 Optical Research Associates Methods for manipulating light extraction from a light guide
US20060103777A1 (en) 2004-11-15 2006-05-18 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with rectangular based prisms
US7745814B2 (en) 2004-12-09 2010-06-29 3M Innovative Properties Company Polychromatic LED's and related semiconductor devices
US7285802B2 (en) 2004-12-21 2007-10-23 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of making same
US7296916B2 (en) 2004-12-21 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of making same
US20060131601A1 (en) 2004-12-21 2006-06-22 Ouderkirk Andrew J Illumination assembly and method of making same
US7320538B2 (en) 2004-12-30 2008-01-22 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with concave pyramid-shaped structures
US7220026B2 (en) 2004-12-30 2007-05-22 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with offset prismatic structures
US7416309B2 (en) 2004-12-30 2008-08-26 3M Innovative Properties Company Optical film having a surface with rounded structures
JP2006221922A (ja) 2005-02-09 2006-08-24 Mitsubishi Rayon Co Ltd Ｌｅｄ面状光源装置
US20060187650A1 (en) 2005-02-24 2006-08-24 3M Innovative Properties Company Direct lit backlight with light recycling and source polarizers
JP4431070B2 (ja) * 2005-02-28 2010-03-10 シャープ株式会社 面照明装置及びそれを備えた液晶表示装置
US7356229B2 (en) 2005-02-28 2008-04-08 3M Innovative Properties Company Reflective polarizers containing polymer fibers
JP4852695B2 (ja) 2005-03-17 2012-01-11 国立大学法人東北大学 液晶ディスプレイ及びバックライトユニット
JP4430571B2 (ja) 2005-03-25 2010-03-10 三菱レイヨン株式会社 Ｌｅｄ面光源装置
JP2006269364A (ja) 2005-03-25 2006-10-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd Ｌｅｄ面光源装置
US20060221610A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 Chew Tong F Light-emitting apparatus having a plurality of overlapping panels forming recesses from which light is emitted
US20060250707A1 (en) 2005-05-05 2006-11-09 3M Innovative Properties Company Optical film having a surface with rounded pyramidal structures
US20060257678A1 (en) 2005-05-10 2006-11-16 Benson Olester Jr Fiber reinforced optical films
KR100774061B1 (ko) 2005-05-17 2007-11-06 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 백라이트 및 액정 표시 장치
JP2008541198A (ja) 2005-05-19 2008-11-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 薄型内部照明型標識
US7220036B2 (en) 2005-05-20 2007-05-22 3M Innovative Properties Company Thin direct-lit backlight for LCD display
US7297381B2 (en) * 2005-05-20 2007-11-20 General Electric Company Light diffusing films, methods of making the same, and articles using the same
US7591094B2 (en) 2005-05-31 2009-09-22 The University Of British Columbia Perforated multi-layer optical film luminaire
US7196483B2 (en) 2005-06-16 2007-03-27 Au Optronics Corporation Balanced circuit for multi-LED driver
US7903194B2 (en) 2005-06-24 2011-03-08 3M Innovative Properties Company Optical element for lateral light spreading in back-lit displays and system using same
US8023065B2 (en) 2005-06-24 2011-09-20 3M Innovative Properties Company Optical element for lateral light spreading in edge-lit displays and system using same
JP4935004B2 (ja) 2005-07-01 2012-05-23 ソニー株式会社 表示装置
US20070024994A1 (en) 2005-07-29 2007-02-01 3M Innovative Properties Company Structured optical film with interspersed pyramidal structures
US20070047228A1 (en) 2005-08-27 2007-03-01 3M Innovative Properties Company Methods of forming direct-lit backlights having light recycling cavity with concave transflector
JP5290755B2 (ja) 2005-08-27 2013-09-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 照明アセンブリおよびシステム
US7537374B2 (en) 2005-08-27 2009-05-26 3M Innovative Properties Company Edge-lit backlight having light recycling cavity with concave transflector
US7438442B2 (en) 2005-10-12 2008-10-21 Lg Display Co., Ltd. Light emitting package, backlight unit and liquid crystal display device including the same
TWI331694B (en) 2005-10-20 2010-10-11 Ind Tech Res Inst Back-lighted structure
JPWO2007049823A1 (ja) 2005-10-28 2009-04-30 タキロン株式会社 面発光装置及び面発光装置における発光方法
US20070147037A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Dynascan Technology Corp. Super slim LCD backlight device using uniforming chamber
US20070153162A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Wright Robin E Reinforced reflective polarizer films
US20070153384A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Ouderkirk Andrew J Reinforced reflective polarizer films
TW200728851A (en) 2006-01-20 2007-08-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Backlight module
CN100468170C (zh) 2006-02-10 2009-03-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 背光***
KR20070096457A (ko) 2006-03-24 2007-10-02 엘지전자 주식회사 광 파이프를 이용한 면 광원 장치, 이를 구비한 백라이트유닛 및 액정 표시 장치
US7525126B2 (en) 2006-05-02 2009-04-28 3M Innovative Properties Company LED package with converging optical element
US20070257270A1 (en) 2006-05-02 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Led package with wedge-shaped optical element
US20070258241A1 (en) 2006-05-02 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Led package with non-bonded converging optical element
US7390117B2 (en) 2006-05-02 2008-06-24 3M Innovative Properties Company LED package with compound converging optical element
US7317182B2 (en) 2006-05-24 2008-01-08 3M Innovative Properties Company Backlight wedge with encapsulated light source
US7660509B2 (en) 2006-05-24 2010-02-09 3M Innovative Properties Company Backlight asymmetric light input wedge
US7740387B2 (en) 2006-05-24 2010-06-22 3M Innovative Properties Company Backlight wedge with side mounted light source
US7607814B2 (en) 2006-05-24 2009-10-27 3M Innovative Properties Company Backlight with symmetric wedge shaped light guide input portion with specular reflective surfaces
US20080002256A1 (en) 2006-06-30 2008-01-03 3M Innovative Properties Company Optical article including a beaded layer
TWM317024U (en) 2006-07-25 2007-08-11 Longtech Systems Corp Brightness improved structure of lateral backlight for LCD
JP4966701B2 (ja) 2006-08-03 2012-07-04 ハリソン東芝ライティング株式会社 中空式面照明装置
US7905650B2 (en) 2006-08-25 2011-03-15 3M Innovative Properties Company Backlight suitable for display devices
US20080057277A1 (en) 2006-08-30 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers
US7773834B2 (en) 2006-08-30 2010-08-10 3M Innovative Properties Company Multilayer polarizing fibers and polarizers using same
US7481563B2 (en) 2006-09-21 2009-01-27 3M Innovative Properties Company LED backlight
US8128273B2 (en) 2006-10-26 2012-03-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system and display device
US7604381B2 (en) 2007-04-16 2009-10-20 3M Innovative Properties Company Optical article and method of making
US9028108B2 (en) 2007-05-20 2015-05-12 3M Innovative Properties Company Collimating light injectors for edge-lit backlights
EP2160729A2 (en) 2007-05-20 2010-03-10 3M Innovative Properties Company White light backlights and the like with efficient utilization of colored led sources
TWI448643B (zh) 2007-05-20 2014-08-11 3M Innovative Properties Co 背光與利用背光之顯示系統
CN101681053B (zh) 2007-05-20 2012-03-21 3M创新有限公司 具有半镜面元件的循环背光源
US7513634B2 (en) 2007-05-21 2009-04-07 National Tsing Hua University Structure of planar illuminator
US8425101B2 (en) 2007-05-29 2013-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination system, luminaire and backlighting unit
JP2010541295A (ja) 2007-10-08 2010-12-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 半導体波長コンバータが接合された発光ダイオード
CN101939675A (zh) 2008-02-07 2011-01-05 3M创新有限公司 具有结构化膜的中空背光源
CN101952646B (zh) 2008-02-22 2014-01-29 3M创新有限公司 具有选定的输出光通量分布的背光源及使用该背光源的显示***
JP5819723B2 (ja) 2008-06-04 2015-11-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 傾斜した光源を備える中空のバックライト
CN102089702B (zh) 2008-06-13 2014-05-14 3M创新有限公司 准直光引擎
US8293187B2 (en) 2009-04-06 2012-10-23 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Device and method for direct measurement of isotopes of expired gases

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020060907A1 (en) * 2000-04-25 2002-05-23 Honeywell International Inc. Hollow cavity light guide for the distriubution of collimated light to a liquid crystal display
US20030043567A1 (en) * 2001-08-27 2003-03-06 Hoelen Christoph Gerard August Light panel with enlarged viewing window
TWI264511B (en) * 2003-07-11 2006-10-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light source system and backlight module using the same
JP2005173546A (ja) * 2003-11-18 2005-06-30 Toray Ind Inc 光反射フィルムおよびそれを用いた面光源
TWI225560B (en) * 2003-12-29 2004-12-21 Au Optronics Corp Edge light type backlight module and liquid crystal display
TWI274942B (en) * 2004-03-31 2007-03-01 Hannstar Display Corp Liquid crystal display device and backlight module thereof
TWM276216U (en) * 2005-04-22 2005-09-21 Innolux Display Corp Back light module

Also Published As

Publication number Publication date
CN101681057B (zh) 2012-07-04
EP2162785A2 (en) 2010-03-17
US20100156953A1 (en) 2010-06-24
US20140009963A1 (en) 2014-01-09
US8523419B2 (en) 2013-09-03
WO2008144636A3 (en) 2009-04-02
JP2010528429A (ja) 2010-08-19
US8926159B2 (en) 2015-01-06
KR101488042B1 (ko) 2015-01-29
EP2162785B1 (en) 2018-03-07
JP5584117B2 (ja) 2014-09-03
WO2008144636A2 (en) 2008-11-27
KR20100021469A (ko) 2010-02-24
CN101681057A (zh) 2010-03-24
TW200914769A (en) 2009-04-01
EP2487535A1 (en) 2012-08-15

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