[发明专利]具有结构化膜的中空背光源

说明书

相关专利申请

本专利申请要求提交于2008年2月7日的美国临时专利申请No.61/026876的权益，该专利的公开内容以引用方式全文并入本文。

以下共同拥有和共同待审的PCT专利申请以引用方式并入本文：PCT专利申请No.PCT/US08/064096，其名称为“THIN HOLLOW BACKLIGHTSWITH BENEFICIAL DESIGN CHARACTERISTICS”(具有有利设计特性的薄中空背光源)；PCT专利申请No.PCT/US08/064115，其名称为“RECYCLINGBACKLIGHTS WITH SEMI-SPECULAR COMPONENTS”(具有半镜面组件的再循环背光源)；PCT专利申请No.PCT/US08/064129，其名称为“WHITELIGHT BACKLIGHTS AND THE LIKE WITH EFFICIENT UTILIZATION OFCOLORED LED SOURCES”(有效利用彩色LED光源的白光背光源等)；PCT专利申请No.PCT/US08/064125，其名称为“COLLIMATING LIGHTINJECTORS FOR EDGE-LIT BACKLIGHTS”(用于侧光式背光源的准直光射入器)；PCT专利申请No.PCT/US08/064133，其名称为“BACKLIGHT ANDDISPLAY SYSTEM USING SAME”(背光源及使用其的显示系统)。

技术领域

本发明涉及适用于从背后照明显示内容或图像的扩展面光源，其通常被称为背光源。

背景技术

从历史上看，简单的背光源装置仅包括三个主要组件：光源或灯、后反射器和前漫射片。这样的系统还通用于广告指示牌以及室内照明应用。

近年来，已经通过添加其他组件对这种基本背光源设计进行了改进，以增加亮度或减小功耗、增加均匀度、和/或减小厚度。由于高速增长的消费电子产品行业对包含液晶显示器(LCD)的产品(例如，计算机监控器、电视监控器、移动电话、数码相机、袖珍MP3音乐播放器、个人数字助理(PDA)以及其他手持式装置的需求，更刺激了这些改进。本文中结合关于LCD装置的进一步的背景信息提及了这些改进中的一些，例如使用固态导光装置以允许设计非常薄的背光源，以及使用光管理膜(例如线形棱柱膜和反射偏振膜)以增加轴向(on-axis)亮度。

尽管上面列出的产品中的一些也可以使用普通环境光来观看显示内容，但大部分都包括用于使显示内容可见的背光源。就LCD装置而言，这是因为LCD面板不是自发光的，因此通常利用照明组件或“背光源”来观看。背光源位于LCD面板的与观看者相对的一侧，使得背光源产生的光透过LCD而到达观看者。背光源包含一个或多个光源，例如冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)，并使来自所述光源的光散布在与LCD面板的可视面积匹配的输出面积上。有利的是，背光源所发出的光在背光源的整个输出面积上具有足够的亮度和足够的空间均匀度，以为使用者提供对LCD面板所生成图像的令人满意的观看体验。

LCD面板通常仅使用光的一个偏振态，因此就LCD应用而言，重要的是知道背光源的正确即可用偏振态的光的亮度和均匀度，而不仅只是可能为非偏振的光的亮度和均匀度。在这一方面，在所有其他因素相同的情况下，与发射非偏振光的背光源相比，发射主要为或全部为可用偏振态的光的背光源在LCD应用中更为有效。然而，发射非全部为可用偏振态的光(甚至到发射随机偏振的光的程度)的背光源仍完全可用于LCD应用，这是因为可通过在LCD面板和背光源之间设置吸收型偏振片来消除不可用的偏振态。

通常认为LCD装置可分成三类，在这三类中有两类使用背光源。在第一类(称作“透射型”)中，LCD面板仅可借助于发光背光源来观看。也就是说，LCD面板被构造为仅“在透射模式下”通过使来自背光源的光透过LCD而到达观看者来观看。第二类(称作“反射型”)不需要背光源，用反射材料代替背光源，并且LCD面板被构造为可仅用位于LCD的观看者一侧的光源来观看。来自外部光源的光(例如，室内环境光)从前至后透过LCD面板，被反射材料反射，并再次透过LCD而到达观看者。第三类(称作“透反射型”)的背光源和部分反射材料均被置于LCD面板后面，LCD面板被构造为既可在背光源打开时在透射模式下观看，也可在背光源关闭而存在充足的环境光时在反射模式下观看。