TWI467283B - 具有半反射鏡組件之再循環背光 - Google Patents

具有半反射鏡組件之再循環背光 Download PDF

Info

Publication number
TWI467283B
TWI467283B TW97118450A TW97118450A TWI467283B TW I467283 B TWI467283 B TW I467283B TW 97118450 A TW97118450 A TW 97118450A TW 97118450 A TW97118450 A TW 97118450A TW I467283 B TWI467283 B TW I467283B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
reflector
backlight
cavity
incidence
Prior art date
Application number
TW97118450A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200931136A (en
Inventor
Michael Francis Weber
Rolf Werner Biernath
Timothy Joseph Nevitt
David George Freier
John Allen Wheatley
Gilles Jean-Baptiste Benoit
Charles David Hoyle
Zhaohui Yang
Andrew John Ouderkirk
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of TW200931136A publication Critical patent/TW200931136A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI467283B publication Critical patent/TWI467283B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0096—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the lights guides being of the hollow type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0056—Means for improving the coupling-out of light from the light guide for producing polarisation effects, e.g. by a surface with polarizing properties or by an additional polarizing elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

具有半反射鏡組件之再循環背光
本發明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(通常稱作背光)，以及類似廣域照明器件。本發明尤其適用於包括前部反射體及背部反射體之背光，在前部反射體與背部反射體之間形成中空光再循環空腔。
以下共同擁有且同在申請中之PCT專利申請案以引用之方式併入本文中：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"THIN HOLLOW BACKLIGHTS WITH BENEFICIAL DESIGN CHARACTERISTICS"之PCT專利申請案第XXXX/XXXXXX號(代理人案號63031WO003)；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)。
可視內部光源相對於背光的輸出區域定位於何處而將背光視為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、平方英吋或其類似單位之單位之數值量)。
第一種類為"側面發光型"。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。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與光導相關聯的相對大質量或重量，尤其針對較大背光尺寸；對利用自一背光至另一背光不可互換之組件之需要，因為光導必需針對特定背光尺寸且針對特定光源組態經注射模塑或其他方式製造；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率隨特性平面內尺寸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。
第二種類為"直光型"。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。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。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。
以申請人之觀點，現有直光型背光之缺陷或侷限性包括與強漫射板相關聯的低效率；在LED光源之狀況下，對用於足夠均一性及亮度之大量此等光源之需要，以及相關聯的高組件成本及熱產生；及背光之可達成薄度之侷限性，光源超出該薄度會產生非均一性及不良"穿通(punchthrough)"，其中亮點呈現於每一光源上之輸出區域中。
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"。
一類型或另一類型之背光通常用於基於液晶(LC)之顯示器。液晶顯示器(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，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)可為重要的。在該方面，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。
本申請案揭示具有漫射及鏡面反射特性之界定組合之反射性及/或透射性薄膜、表面或其他組件。此等組件在本文中被稱作"半反射鏡"，且可藉由稱為"輸送比率"之量特徵化，該量為入射角之函數。當恰當地置放於具有高半球反射率(Rf hemi )值輸出表面(前部表面)之合適中空再循環空腔背光內時，其可有助於改良背光之輸出性質且允許新設計空間中背光的建構。
舉例而言，本申請案揭示背光，該等背光包括：形成中空光再循環空腔之前部反射體及背部反射體，前部反射體為部分透射性的以提供輸出照明區域；及一或多個光源，其經安置以在有限角分布上發射光進入光再循環空腔。顯然，背光亦包括對空腔提供鏡面反射特性與漫射特性之所要平衡之組件，該組件藉由在15度入射角大於15%且在45度入射角小於95%的輸送比率來特徵化。前部或背部反射 體可為或可包括該組件，或組件可與前部及肯部反射體不同。在一些狀況下，組件之輸送比率在15度入射角大於20%，或在45度入射角小於90%。
可包括小面積LED光源及楔形反射體之光源可以受限或經部分準直之角分布發射光進入光再循環空腔。舉例而言，所注入光可經準直以具有在0度至60度，或0度至30度之範圍中之關於平行於背光輸出區域之橫斷平面而居中的半最大功率全角寬(full angle－width at half maximum power，FWHM)。在此等狀況下，再循環空腔之前部反射體理想地具有大體上隨入射角增加之反射率，及大體上隨入射角降低之透射率。此反射率及透射率可係針對任何入射平面內之非偏振可見光，或針對在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之光。在另一態樣中，本揭示案提供一種包括前部反射體及背部反射體之中空光再循環空腔，前部反射體為部分透射性的以提供輸出照明區域，其中空腔包括大於約0.5且小於約0.95之空腔輸送值，且其中前部反射體包括大於約0.6的Rhemi 。
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，標的物僅由可在執行期間加以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，諸如最小數目之薄膜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，且此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之吸收性損耗。LED晶粒亦以朗伯方式發射光，但是由於其遠小於CCFL之大小，可易於(例如)藉由整體囊封透鏡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之較小大小及較高密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在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之實質上封閉空腔，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與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之漫射率(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且同時亦具有應 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其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。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(可選地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。在共同讓渡之相關申請案中，吾人描述一種藉由兩個基本參數獨特地特徵化含有再循環空腔之任何背光的方法。此相關PCT專利申請 案名為"Thin Hollow Backlights With Beneficial Design Characteristics"(代理人案號63031WO003)。
吾人現轉至圖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形成中空光再循環空腔16。背光10在延伸之輸出區域或表面18上發射光，其在此狀況下對應於前部反射體12之外主表面。前部及背部反射體展示為平面且彼此平行，且在橫斷尺寸13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。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經反射為相對較強反射光束20a及相對較弱透射光束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。
返回圖式，反射光束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光束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。所有透射光束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。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鄰近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。
可利用反射性及透射性光學組件之組合製得將線或點光源轉換為均一廣域光源之背光空腔，或更一般化地任何照明空腔。在許多狀況下，所要空腔相比其橫向尺寸極薄。用於提供均一廣域光源之較佳空腔為建立使光橫向展布且使光線方向隨機化之多次反射之空腔。通常，光源之面積相比正面之面積愈小，在空腔的輸出區上建立均一光密度之問題愈大。
過去，固體光導已通常用於最薄背光，且，除了諸如用於掌上型器件中之顯示器之極小顯示器之外，已藉由諸如冷陰極螢光燈(CCFL)之線性連續光源照明。固體光導經由光之全內反射(TIR)現象提供光之低損耗輸送及光導的頂部及底部表面處之鏡面反射。如在本申請案中其他處所述，光之鏡面反射在光導內提供光之最有效率之橫向輸送。置放於固體光導之頂部或底部表面上之提取器重新指引光以便將其指引出光導，從而本質上建立部分反射體。
然而，固體光導對於大顯示器呈現若干問題，諸如成本、重量及光均一性。關於大面積顯示器之均一性之問題已隨分離紅/綠/藍(RGB)彩色LED的出現而增加，該等分離紅/綠/藍(RGB)彩色LED相比背光之輸出區之更大面積為有效點光源。高密度點光源可引發關於習知直光型背光以及利用固體光導之側面發光型系統之均一性問題。若可使得中空光導亦如在固體光導中提供光之顯著橫向輸送，則可極大地減少均一性問題。在一些狀況下，就偏振及光線角再循環系統而言，中空空腔可比固體空腔更擅長越過顯示器面橫向展布光。可用以針對中空光導有效完成此之組件中之一些通常不可用於背光工業，或在該等組件已存在之狀況下，迄今未以正確的方式建構中空光導以製得均一、薄、有效中空光混合空腔。
有效中空反射性空腔相比用於製得薄均一背光之固體光導具有若干優勢，即使固體光導經由全內反射(TIR)現象提供有效頂部及底部反射體亦如此。固體光導主要用以在光與諸如反射性偏振器及其他亮度增強薄膜相互作用之前提供光之橫向分散。
然而，固體光導之TIR表面不足以滿足現代背光之所有需要，且通常在固體光導上方及下方皆添加額外光控制薄膜。當今利用固體光導之大部分系統亦利用分離背部反射體以運用諸如BEF及DBEF之亮度增強薄膜。此等薄膜再循環自光導提取但由於不合適之偏振或傳播角而不可用於顯示器之光。背部反射體通常為白色反射體，其在其反射特 性上實質上為朗伯。然而，許多橫向輸送首先藉由固體光導之TIR表面達成，且經再循環之光藉由朗伯背部反射體轉換且返回至顯示器。若無論如何需要分離之頂部及底部光管理薄膜，則單獨利用其來建立中空光導且亦同時提供反射性偏振器及其他亮度增強薄膜之功能可更有效。以此方式，可省略固體光導以及其他亮度增強薄膜。
吾人提出以空氣替換固體光導，且以高效率低損耗鏡面反射體及半鏡面反射體替換固體光導之TIR表面。如以下所解釋，此等類型之反射體對於使背光空腔內光之最佳橫向輸送更加便利可為重要的。光之橫向輸送可藉由光源之光學組態起始，或其可藉由運用低損耗半鏡面反射體之空腔中光線的廣延再循環誘發。
吾人可以屬於兩個一般種類之空間分離之低損耗反射體來替換固體光導的TIR表面。一種為用於正面之部分反射體，且第二種為用於背部及側面之全反射體。如以上所述，無論如何常常將後者添加至固體光導系統。就空腔中光之最佳輸送及光之混合而言，前部反射體及背部反射體皆可為反射鏡或半反射鏡而非朗伯。另外，某類型之半反射鏡組件可用於空腔內其他處以促進光之均一混合。空氣用作大光導中光之橫向輸送之主要媒體致能較輕、較低成本且更均一顯示器背光的設計。
就顯著促進光之橫向展布之中空光導而言，如同固體光導中的情形，光注入至空腔中之方式為重要的。中空光導之格式允許用於在直光型背光中各點處注入光之更多選 項，尤其在具有多個但光學隔離之區的背光中。在中空光導系統中，TIR及朗伯反射體之功能可藉由鏡面反射體及半反射鏡、前向散射漫射元件之組合來完成。如以下所解釋，朗伯散射或反射元件之過多利用並不視為最佳的。
吾人此處描述之例示性部分反射體(前部反射體)(特定言之，例如，名為"BACKLIGHT AND DISPLAY SYSTEM USING SAME"之共同讓渡之PCT專利申請案(代理人案號63274WO004)中所述之非對稱性反射性薄膜(ARF))提供低損耗反射且亦提供對偏振光之透射及反射的比單獨藉由固體光導中之TIR可能的情形更佳之控制。因此，除了越過顯示器之面之橫向範圍中改良之光分布之外，中空光導亦可提供大系統的改良偏振控制。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經準直至顯著程度，且可提供具有單一薄膜構造之偏振光輸出。
較佳前部反射體具有相對較高之總反射率以支援空腔內相對較高之再循環。吾人根據"半球反射率"來特徵化此，意謂當光(具有所關注波長範圍)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，藉由來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，除非另外規定)入射的光來照明組件，且收集經反射入彼相同半球之所有光。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率產生半球反射率(Rhemi )。根據反射體之Rhemi 來特徵化其對於再循環空腔尤 其便利，因為光通常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。另外，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，前部反射體之一些實施例呈現至少對於一平面內入射之光(方向特定)隨入射角遠離法線增加之反射率(及通常隨入射角減小之透射率)。此等反射性質使光以較接近法線(亦即，較接近背光之檢視軸)之角度優先透射出前部反射體，且此有助於增加視角處顯示器之察覺亮度，其對於顯示器工業為重要的(以較高視角處較低察覺亮度為代價，其通常較不重要)。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1a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(諸如代理人案號63274WO004中所述之ARF)，則吾人出於本申請案之目的指定y軸為"通軸"且指定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，一般而言，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在其他處所引用之代理人案號63274WO004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)之極高反射率通常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63274WO004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轉向薄膜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63274WO004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。
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。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 。乘積Rf hemi *Rb hemi 可較佳為至少70%(0.70)或75%或80%。
存在關於中空光再循環空腔設計之與將來自小面積光源之光有效且均一地展布至輸出區的整個區域之若干重要方面。此等方面為1)光自光源至空腔中之恰當方向注入；2) 空腔內前向散射漫射體或半鏡面反射表面或組件之利用；3)透射光，但亦為實質上反射性的使得大部分光線在前部反射體與背部反射體之間再循環許多次以便最終使空腔內光線方向隨機化之前部反射體；及4)藉由最佳組件設計最小化損耗。
習知背光已利用此等技術中之一或多者以增強背光之均一性，但所有四者從未以正確組態同時用於具有極小面積光源的薄且中空背光中。在本文中更詳細地考察空腔設計之此等方面。
關於光自光源至空腔中之注入，中空光導相比固體光導對光注入具有顯著不同之要求。舉例而言，如在美國專利6,905,220(Wortman等人)之圖10中所示之側面發光型固體光導說明簡單地藉由相抵固體光導之一邊緣置放螢光管而邊緣注入至固體光導。背光210之相似配置展示於本申請案之圖2中。螢光管224為朗伯發射器，亦即，光在所有方向上等同地發散。以鏡226包覆管之3/4再次產生於固體光導240之扁平垂直邊緣242上入射的朗伯光場。司乃耳定律(Snell's law)之簡單應用展示即使彼表面上入射(且透射至固體光導之內部)之最高角光線(＋/－90度)亦將在其初次遇到前部表面244或背部表面246時經全內反射，除非其遇到提取特徵。以此方式，光線經有效地輸送越過固體光導240。
若以中空光導替換固體光導，則光線在進入中空光導時不經折射。就自一邊緣進入之光線之朗伯分布而言，將存 在於垂直方向上指引(朝向前部反射體)的大量光，如圖3中所說明，其中背光310包括中空光導316及螢光管324。為製得均一背光，部分反射性薄膜應在接近光源處反射性極大，且接著越過空腔之面具有高度分級之透射率，多於固體光導的分級提取圖案所需要之程度。
更均一中空背光可藉由利用部分準直光源，或具有準直光學構件之朗伯光源來製得，以產生促進光之橫向輸送的高度指向性光源。此光注入器426之實例展示於圖4中，其中背光410包括中空光導416、一或多個光源424及注入器426。其他合適之光注入器之實例描述於名為"COLLIMATING LIGHT INJECTORS FOR EDGE－LIT BACKLIGHTS"之共同讓渡的PCT專利申請案(代理人案號63034WO004)中。任何合適之技術可用以提供所要程度之準直及來自光源的光之注入角，例如，複合拋物線集光器形光注入器、透鏡、提取器等。
在一些實施例中，光線較佳主要以水平方向注入至中空光導，亦即，具有提供小半最大功率全角寬(FWHM)之準直特性，其中光藉由關於橫斷平面之一定對稱性程度而經準直。不可避免光線角之某有限分布，且此分布可藉由準直光學器件之形狀結合光源的發射圖案來最佳化以有助於提供越過空腔之輸出區域之光之均一性。部分反射性前部反射體及半鏡面反射體之部分漫射產生光再循環及隨機化光空腔，其與注入光源光學器件協調作用以建立均一、薄且有效的中空光導。
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一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，所選區域的亮度可增加，其他區域中之相應亮度降低。
舉例而言，在具有沿一邊緣均一安置之若干LED之背光中，LED可經瞄準使得所有光束在背光之大致中心處相交，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。大體而言，光源可經瞄準使得光主要以相對於橫斷平面之任何合適之角經指引，包括0度。
亦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的。在此情形下，背光之具有更接近間隔之光源之部分將較亮。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。
在一些實施例中，一或多個光學元件可位於光源與空腔入口之間。可包括任何合適之光學元件。舉例而言，一或多個吸收性或反射性濾光片可位於光源與空腔之間以將所要光通量分布注入至空腔。可提供其他類型之濾光片以減少或移除來自所注入光之UV或短波長光以減少背光空腔材料中的光降級。其他合適之薄膜包括多層光學薄膜(例如，DBEF、APF、非對稱反射性薄膜)、光重新指引薄膜(例如，BEF)等。
另外，舉例而言，光學元件可包括具有磷光體塗層之薄膜或層以將來自一或多個光源之具有一特定光學特性(例如，波長)的光轉換為第二光學特性。例如，參見名為"PHOSPHOR BASED ILLUMINATION SYSTEM HAVING A LIGHT GUIDE AND AN INTERFERENCE REFLECTOR"之美國專利第7,255,469號(Wheatley等人)。
該或該等光學元件亦可包括任何合適之結構以修改注入至空腔中之光之方向，例如，折射性結構、反射性結構及繞射性結構。
吾人現論述中空空腔相比固體光導之一些優勢。即使光可在低損耗固體光導中橫向移動大的距離，射出光導且經再循環用於偏振或角轉換之光隨後不可參與光之實質橫向展布。原因最佳藉由圖5中所示之光線圖解釋，其描繪含有固體光導540之背光510之示意性側視圖。光線550當其在由部分反射性薄膜548反射之後重新進入光導540時朝向 法線折射。若光導540為中空的，則光線將在將提供光線之更大橫向傳播之路徑552上行進。此效應對自空氣以約30度或更大之角進入光導540之光線為實質性的。若光線將於在許多角上散射光之另一提取點處重新進入固體光導540，則一些光將以高角橫向展布，但一些將以極小角重新進入。淨效應為光之減少的橫向傳播。
仍參看圖5，初始光線554在透射時朝向橫向方向折射為光線556將提供優於用於橫向展布光之固體光導系統的顯著優勢。然而，此僅對一橫截面平面或視角成立。藉由自上方(亦即，自背光之前部)檢視系統，如圖6之平面圖所示，可見，中空光導對於沿與圖5之平面正交之方向提供均一光強度為極佳的。圖6中之光線654經折射朝向區域表面法線以產生光線656，從而使其在平行於光導640之左邊緣(自圖6之視角)的方向上展布極小。若圖6之光導640為中空的，則光線654將不會折射至光線656之路徑中。實情為，其將遵循路徑658，藉此更佳地填充光導邊緣處之點光源之間的"間隙"。
圖2至圖6描繪側面發光型系統，但相同原理適用於直光型系統。就直光型系統而言，光源位於空腔內側，或在背部反射體中製得孔或入口，光可經由該孔或入口自光源進入空腔。在任一狀況下，在背部反射體中製得開口，較佳儘可能小，以使得光源可插入或其光可在對背部反射體之總平均反射率具有最小影響的情況下通過背部反射體。
在直光型系統中，通常較佳來自給定光源之光中之僅最 小量直接入射於直接相對彼光源的輸出區域之區中之前部反射體上。一種用於達成此之方法為經設計以大部分在橫向方向上發射光之封裝LED或其類似物。此特徵通常藉由LED封裝(特定言之，囊封透鏡)之光學設計來達成。另一方法為將區域化反射體置放於LED上方以阻斷其對前部反射體之視線。任何高效率鏡可用於此目的。較佳地，鏡以凸面形狀彎曲以便展布反射光遠離光源，使得其不被重新吸收。此配置亦將實質橫向分量賦予光線方向向量。諸如具有負焦距之透鏡或費涅透鏡(Fresnel len)(亦即，散光透鏡)之折射性元件亦可用於此目的。又一方法為藉由關於前部反射體之偏振通軸未對準之一片反射性偏振器覆蓋光源。由區域反射性偏振器透射之光行進至前部反射體，其中其大部分經反射及再循環，藉此誘發光之實質橫向展布。在此方面，參考名為"DIRECT LIT BACKLIGHT WITH LIGHT RECYCLING AND SOURCE POLARIZERS"之共同讓渡之美國專利公開案第2006/0187650號(Epstein等人)。
可存在朗伯發射LED出於製造成本或效率之原因而在直光型背光中較佳之例項。出於類似原因，個別光偏轉器件可能並非較佳。藉由強制空腔中更大程度之再循環，仍可以此空腔達成良好均一性。此可藉由利用甚至更高反射性(例如，具有小於10%或20%總透射或相反90%或80%反射)之前部反射體來達成。就偏振背光而言，此配置進一步要求前部反射體之阻斷軸具有約1%至2%或更少之極低透射 率。然而，極端量之再循環可導致空腔中不可接受之損耗。
若區域化反射體或偏光器作為對隱朗伯光源之解決方案不可接受，則可將與前部反射體712及背部反射體714共延之第三組件760添加至空腔716，如圖7中所示。此第三組件760可為漫射體，諸如標準體積漫射體、散光費涅透鏡之緊密封裝陣列，或另一部分反射體。若前部反射體712為偏振，則此第三組件760無需為偏振。若利用透鏡陣列，則透鏡可為線性、圓形、橢圓形，或任何合適之形狀。線性透鏡有助於在垂直於LED之列之方向上展布光。無論何種透鏡用於第三組件，其較佳由極低損耗材料建構，因為其用於反射性極強的表面之間的空腔內，且經再循環之光將通過此組件許多次。
已回顧中空空腔相對於固體光導之一些益處及設計挑戰，吾人現轉至半鏡面反射性及透射性組件之詳細解釋及說明，及在中空再循環空腔背光中利用其而非僅朗伯或鏡面反射性組件的優勢。
有時稱作鏡之純鏡面反射體根據"入射角等於反射角"之光學法則執行。此可見於圖8之中空空腔816中。其中，前部反射體812及背部反射體814皆為純反射鏡。初始發射之傾斜光線850之小部分經透射穿過前部反射體812，但剩餘部分以等於背部反射體814的角經反射，且以等於前部反射體812之角再次經反射等等，如所說明。此配置提供越過空腔816之光之最大橫向輸送，因為經再循環的光線在 其橫向透過空腔816中未受阻。然而，空腔中未發生角混合，因為不存在將以給定入射角傳播之光轉換為其他入射角之機構。
另一方面，純朗伯反射體在所有方向上等同地重新指引光線。此可見於圖9之中空空腔916中，其中，前部反射體912及背部反射體914皆為純朗伯反射體。相同初始發射之傾斜光線950由前部反射體912在所有方向上即刻經散射，大部分散射光經反射回至空腔916中，但一些經透射穿過前部反射體912。一些反射光"前向"行進(大體上向右，如圖所見)，但等同量"後向"(大體上向左)行進。藉由前向散射，吾人指代反射光之橫向或平面內(在平行於相關散射表面之平面內)傳播分量。當反覆時，此過程在若干次反射之後極大地消除光線之前向指引分量。光束經快速分散，從而產生最小橫向輸送。
半鏡面反射體提供鏡面反射性質與漫射性質之平衡。在圖10之中空空腔1016中，前部反射體1012為純反射鏡，但背部反射體1014為半反射鏡。相同初始發射之傾斜光線1050之反射部分撞擊背部反射體1014，且以受控量實質上前向散射。光之反射錐形接著經部分透射，但大部分經反射(鏡面反射)回至背部反射體1014，所有光同時在很大程度上仍在"前向"方向上傳播。
因此可見半鏡面反射體促進越過再循環空腔之光之橫向展布，同時仍提供光線方向及偏振的充分混合。部分漫射但具有實質上前向指引分量之反射體將在光線具有較少總 反射之情況下輸送較多光越過更大距離。以定性方式，吾人可將半鏡面反射體描述為提供比反向散射實質上更多前向散射之反射體。半鏡面反射性漫射體可界定為對入射光之實質上大部分未使光線方向之法線分量反向的漫射體，亦即，光在前向(z)方向上實質上經透射，且在x及y方向上經某種程度地散射。以下結合實例給出半反射鏡之更定量描述。
圖8至圖10說明僅利用兩個主要光學組件之空腔設計：前部及背部反射體。在此狀況下，反射體中之至少一者應為半反射鏡。另一者可為反射鏡或半反射鏡，或甚至朗伯，儘管半反射鏡對於效率及均一性為有利的。作為圖10之兩組件系統之替代，額外光學組件可插入於前部反射體與背部反射體之間的再循環空腔中，且此等額外組件可經修整以將所要程度之半鏡面反射性提供至空腔。簡單實例展示於圖11中。在此狀況下，將半鏡面反射性漫射薄膜1170懸置於前部反射體1112與背部反射體1114之間的空腔1116中，反射體1112及1114皆可為反射鏡或半反射鏡。儘管常常需要最小化空腔中組件之數目，但是第三組件之利用有時可藉由允許前部或背部反射體的最小損耗設計而提供更高效率空腔。
可以若干方式完成空腔中光線藉由前向散射元件之混合。其可藉由為前部或後部反射體之整合部件或層疊至前部或背部反射體之漫射元件，或藉由置放於兩者之間任何處的獨立漫射薄片之利用來完成，如圖11中所示。此等選 項中之任何組合亦為可能的。選擇視諸如光學損耗、組件成本及製造便利性之問題之相對重要性而定。漫射元件可附接至前部或背部反射體中之任一者或為前部或背部反射體中之任一者的整合部分，或氣隙可提供於漫射體與反射體之間。
無論漫射體為任一反射體之整合部件，還是層疊至任一反射體，還是作為獨立組件置放於空腔中，總所要光學效能均為對於完成自背部反射體至前部且再次返回的一次往返通過之光線具有實質上窄於朗伯分布的角展布函數之效能。半鏡面反射體可具有鏡面反射體及朗伯反射體兩者之特性，或可為圍繞鏡面反射方向之良好界定的高斯錐形。效能在很大程度上視其如何建構而定。請記住，漫射體組件亦可與反射體分離，對於背部反射體存在若干可能構造，諸如(1)部分透射性鏡面反射體加高反射比漫射反射體；(2)部分朗伯漫射體涵蓋高反射比鏡面反射體；(3)前向散射漫射體加高反射比鏡面反射體；或(4)波狀高反射比鏡面反射體。
就每一編號構造而言，所列出之第一元件配置於空腔內側。構造(1)至(3)之第一元件在背部反射體之區域上可為連續或非連續的。另外，第一元件可具有漫射體性質之分級，或可經印刷或塗佈分級之額外漫射體圖案。分級之漫射體為可選的，但可能需要最佳化各種背光系統之效率。界定術語"部分朗伯"以意謂僅散射入射光中之一些的元件。由此元件散射之光之部分在所有方向上經幾乎均一地 指引。在構造(1)中，部分鏡面反射體為不同於用於前部反射體之組件。此狀況下之部分反射體可為具有中等反射率之空間均一薄膜，或其可為諸如穿孔多層或金屬反射體的空間非均一反射體。可藉由改變穿孔之大小及數目，或藉由改變薄膜之基本反射率，或兩者來調整鏡面反射性程度。
可藉由熱壓印多層聚合物鏡薄膜，或藉由使此薄膜實體起皺而製得構造(4)。另外，具有此等形狀之任何表面可以金屬薄膜或增強型金屬反射性薄膜來塗佈。此外，半反射鏡構造(1)至(3)可經起皺或壓印以便最佳化其光輸送性質。
可藉由類似於背部反射體，但是具有一些顯著差別之構造使得再循環空腔之前部反射體為半反射鏡。一些構造為(a)部分反射性朗伯漫射體加部分鏡面反射體；(b)前向散射漫射體加部分鏡面反射體；(c)前向散射部分反射體；或(d)(a)至(c)之各種組合。
此等構造之元件可在前部反射體之區域上為連續或非連續的。舉例而言，此等元件可具有漫射或反射性質，或兩者之分級。其可經印刷或塗佈分級之圖案。分級之漫射體為可選的，但可能需要最佳化各種背光系統之效率。術語"部分朗伯"指代僅將入射光中之一些散射為朗伯圖案，剩餘部分散射為某其他角分布(諸如鏡面反射)之元件。
再次，所列出之第一元件配置於再循環空腔內側。所有三個構造之第一元件可在部分反射體之區域上為連續或非 連續的，且第一元件可具有漫射體性質之分級，或可經印刷或塗佈分級之額外漫射體圖案。
若漫射體置放於空腔中某處，則前部及背部反射體中之一者或兩者可為反射鏡。反射體中之一者亦可為朗伯，但大體而言，此並非最佳構造，尤其對於側面發光型背光。在此狀況下，其他反射體應為半反射鏡或反射鏡。前向散射漫射體可為表面或體積漫射體，且可關於方向或偏振狀態兩者為對稱或非對稱的。
定量地，半鏡面反射性之程度(給定反射體或其他組件之鏡面反射特性對朗伯特性)可藉由比較分別稱作F及B之前向及後向散射光分量的通量來有效地特徵化。前向及後向散射通量可由所有立體角上之積分反射強度(或光學透射性組件之狀況下之積分透射強度)來獲得。半鏡面反射性之程度可接著由"輸送比率"T特徵化，由以下給出：T＝(F－B)/(F＋B)。
T隨自純反射鏡至純朗伯移動而自0至1變化。就純鏡面反射體而言，不存在背部散射(B＝0)，且因此T＝F/F＝1。就純朗伯反射體而言，前向及後向散射通量相同(F＝B)，且因此T＝0。具有實驗量測值之實例給出如下。任何實反射性或透射性組件之輸送比率為入射角之函數。此為符合邏輯的，因為將預期(例如)前向散射光之量對於近正入射光線不同於掠入射光線。
結合再循環空腔，可界定"有效空腔輸送比率"，亦即，在再循環空腔之完整電路或循環之後由給定入射光線經歷 的輸送比率。此量可為所關注的，尤其在含有至少一半反射鏡組件及至少一額外散射組件(半反射鏡或朗伯)之空腔中。因為輸送比率一般為入射角之函數，故可關於注入至空腔中之準直光的FWHM性質評估或指定有效空腔輸送比率。
輸送比率針對一角度之光線與反射體或漫射體之單一相互作用經良好界定。良好再循環空腔建立所有角度之光線與至少兩個反射性或漫射性組件，且可能三個或三個以上此等組件之多次相互作用。因為單一相互作用之輸送比率為入射角之函數，所以總空腔輸送比率的描述因為比單一組件更複雜。"有效空腔輸送比率"或(更描述性地)"空腔輸送值"為空腔可將注入光自注入點展布至空腔中之遠點且仍將其隨機化以足以均一地指引光朝向觀察者之良好程度的量測。估計相對空腔輸送值之簡單方法可用於判斷反射鏡、半反射鏡及朗伯組件之各種組合的比較性效益。出於此目的，吾人針對每一組件界定前向輸送數fT，其表達為： fT＝F/(F＋B)，其中F及B如本文中所述而界定及量測，但現在於單一相互作用之所有角度上加以平均。自15度至75度入射角以約15度或更小之間隔之量測足以給出恰當平均值。F及B為前向及後向散射光之相對分率，且藉由定義，F＋B＝1，從而簡單地給出fT＝F，其為前向散射光之分率。空腔輸送值CT既而為空腔之前部及背部反射體之F值的乘積： CT＝Ffront *Fback 。
舉例而言，鏡面反射性前部反射體(Ffront ＝1)及半鏡面反射性背部反射體(Fback ＝0.75，且輸送比率T＝0.5)具有總空腔輸送值CT＝1*0.75＝0.75。
作為另一實例，若前部反射體為朗伯以使得Ffront ＝0.5(T＝0)，且背部反射體為半反射鏡以使得Fback ＝0.75(T＝0.5)，則總空腔輸送值為CT＝0.5*0.75＝0.375。可預期後者空腔自注入點輸送遠小於第一實例空腔之光至給定距離。此預測由本文中所述之實驗確認。
就一些應用而言，前部反射體可由若干組件之堆疊組成，諸如鏡面反射體或半鏡面反射體繼之以光重新指引層或可或可不彼此層疊之一或多個漫射體。前部及背部反射體各自可界定為以特定次序裝配之組件之集合。組成前部反射體或背部反射體之所有組件之總輸送性質可藉由一量測來確定。個別組件(例如，薄膜)對組件之堆疊之輸送性質的影響視組件在堆疊中之序列及定向以及堆疊中其他組件的性質而定。出於至少此等原因，堆疊可作為整體加以量測。前部反射體之組件可置放於量測器件中，諸如由Autronics及由Radiant Imaging(Duvall，Washington，USA)製得之器件，內側空腔表面面對量測光束。
以上針對半鏡面反射體所述之F及B之量測係以反射模式完成，其意謂入射光束之部分通過漫射層兩次或自其反射一次。若漫射體為定位於前部反射體與背部反射體之間的 空腔中某處之中間組件，則光線在輸送過程期間完成一前部至背部循環通過其兩次。出於此原因，吾人將中間組件之F及B值界定為以與塗佈於鏡上之漫射體相同之方式量測的值。中間組件可與前部或背部反射體分為一群組，且可一起量測中間組件與所選反射體之組合輸送性質。若光之大部分於中間組件上方注入至空腔(或自下方注入至其中之通孔)，則中間組件可與底部反射體分為一群組。若光之大部分於中間組件下方注入，則中間組件可與前部反射體分為一群組以用於輸送量測。
若乘積CT沿空腔內至少一方位角(平面內)方向大於約0.5且小於約0.95，則空腔界定為半反射鏡。在一些實施例中，半鏡面反射性空腔可較佳具有大於約0.6之CT。在其他實施例中，半鏡面反射性空腔可較佳具有大於約0.7之CT。
若中間組件並不與前部及背部反射體完全共延，則總空腔輸送CT可取為含有不同組件之空腔之不同區域之CT值的加權平均值。
就最普通漫射體而言，T在0與1之間變化且F在0.5與1.0之間變化。然而，若具有一些回向反射性質之材料用作漫射體，則T可為負且可在0與－1之間變化，且F可在0與0.5之間變化。回向反射性材料之實例包括玻璃珠粒及具有90度，或近90度角小面之稜鏡結構。平坦基板(例如，BEF)上之固體稜鏡陣列對於在垂直於稜鏡之線性方向的平面中之平坦側上入射之光為回向反射性的，但僅在諸如小於＋/－ 10度的有效角度範圍上。
具有鏡面反射性個別小面之中空90度小面結構對於0度至45度之整個角範圍為回向反射性的，且額外具有對於垂直於凹槽方向的方向之0度與90度之間的所有入射角之零前向輸送。
諸如BEF及其許多變型之非對稱組件，或諸如摻合物或全像結構之非對稱漫射材料可沿各種方向建立不同空腔輸送值。
藉由將F之值相乘獲得之CT值僅為空腔的輸送性質之相對量測。作為距光源之距離之函數的光強度數值亦視空腔幾何形狀與前部及背部反射體之反射率而定。反射體之反射率愈高，光可在空腔內輸送愈遠。在例示性實施例中，Rhemi 對於前部反射體可大於0.6或甚至大於0.8，且對於背部反射體可大於約0.95。
空腔輸送值可藉由利用反射鏡(例如，ESR，平均T1)、半反射鏡1(例如，具有氣隙之ESR上BEF－III，垂直於稜鏡長度軸之T0.67之平均值)、半反射鏡2(例如，塗佈珠粒之ESR，平均T0.4)及朗伯(例如，TIPS，平均T0.02)反射體之不同組合作為前部及背部反射體來以實驗空腔加以量測。前部及背部反射體在此實驗中皆經選擇以具有高反射率以消除沿空腔之長度之可變光損耗的複雜性。以此方式，光輸送性質為樣本之間的唯一主要變數。
利用以水平線下方30度處瞄準之綠色雷射將光注入至四英吋寬空腔(1/2英吋高且12英吋長)之一開放末端。大面積 非晶矽太陽能電池覆蓋空腔之另一末端，且當與電流錶串聯連接時充當光偵測器。如可自以上分析預期，當藉由由位於空腔末端處之偵測器所收集之光的量來量測時，相對空腔輸送以如下次序減少：(反射鏡/反射鏡)>(半反射鏡/反射鏡)>(朗伯/反射鏡)>(半反射鏡/半反射鏡)>(半反射鏡/朗伯)>(朗伯/朗伯)。第二所列出組件為底部反射體，雷射光首先經指引朝向該底部反射體。此等組合中之一些之次序可視各種其他半反射鏡組件之T值而改變。經正規化至(ESR/ESR)狀況、由最高輸送值給出之相對強度列出於下表中。注意，所量測之強度並不與CT之所計算值成線性。此為可預期的，因為實際強度視如上文所述之許多因素而定。然而，CT值給出用於輸送光之各種空腔構造中相對強度之良好預測。
若組件中之一或多者經空間分級(例如，漫射體)，則將以相同方式分級總空腔輸送值。空腔輸送CT可接著藉由在面積上平均空腔之所量測CT值來確定。
申請人已發現，就可用背光空腔幾何形狀之例示性實施例而言，諸如具有14 mm之空腔深度的46英吋對角LCD顯示器，當前部反射體Rf hemi 大於70%或更大且準直光注入之FWHM為60度或更小時，大於0.50之CT值對提供輸出亮度的相對均一空間變化為必要的。
詳細實例在下文中給出，其表示廣泛範圍之反射體類型，自實質上朗伯至實質上反射鏡。半反射鏡實例用於構造(2)及(3)，且藉由以所選漫射體覆蓋鏡面反射體製得。關於反射光之角分布來特徵化所有樣本。此可藉由利用可購自autronic－MELCHERS GmbH，Germany之Autronics Conoscope以反射比模式來完成。將樣本距錐光鏡透鏡約2 mm而置放於焦點處。樣本由器具以具有所選入射角之白色準直光照明。自樣本反射之光由錐光鏡透鏡收集且成像於二維偵測器陣列(CCD相機)上。利用校正檔案將此影像變換為角分布函數。器具提供各種半鏡面反射體及漫射反 射體之角反射性質之極有用比較。反射體之顯著鏡面反射分量可產生接近鏡面反射角之偵測器的飽和，但此值可於較低敏感度之機器設定上獨立量測。
實例F：塗佈珠粒之ESR
藉由與聚合黏合劑混合之PMMA珠粒塗佈與VikuitiTM ESR薄膜實質上等同之薄膜，其類似於通常用作LCD背光中的亮度增強薄膜之珠粒增益漫射體薄膜之構造。將薄膜之樣本插入Autronics Conoscope中，且藉由在方位方向φ(入射平面關於表面法線方向之樞軸旋轉)為0之入射平面內以各種入射角θ入射之準直光照明。所有θ及φ角之所量測反射光強度對角度資料可藉由諸如圖12中之圖的等高線圖來視覺化，圖12中之圖係針對45度之入射角。等高線圖為極座標圖，其中反射角沿任何方位(φ)方向自0度至80度變化。水平方向稱作φ＝0軸，且垂直方向稱作φ＝90軸。偵測器對於接近φ＝0度軸之自約θ＝42度至80度之角度範圍經阻斷，從而產生圖式中可見之假影。鏡面反射之分量之角度中心在沿φ＝0度軸的接近－45度處顯而易見。
如以上所解釋，鏡面反射特性對朗伯特性之程度可藉由比較前向及後向散射光分量之通量(分別為F及B)來有效地特徵化，其可自圖的左及右半邊上之積分強度(φ＝90軸之右邊及左邊上之積分強度)獲得。鏡面反射性之程度接著由輸送比率T＝(F－B)/(F＋B)來特徵化。
圖12之等高線圖僅為達成說明之目的且未用於T之計算。實情為，利用在分別針對φ＝0及φ＝90方向之圖13a及圖 13b中所示之反射比之定量值。沿φ＝0軸，可見高斯散射分布以及隨角度恆定之基線朗伯分量之特性。歸因於Autronics器具對入射光束光學組件之阻斷，未記錄自θ＝42度至90度的資料。就於此等角度處具有緩慢變化之亮度資料之反射體而言，可利用鄰近區域中的值在此阻斷區域中估計資料。關於朗伯反射體，沿φ＝90軸，強度相對平坦。所有立體角上之積分產生此樣本之T＝0.50的輸送比率值(就45度入射角而言)。
如以上所解釋，輸送比率將大體上為入射角之函數。在正入射處，就大部分樣本而言，前向及反向分量將大體上相等，從而產生T＝0。然而，在較高入射角，給定反射體之前向散射程度將變得更顯而易見。在各種入射角量測塗佈珠粒之ESR，且針對此等入射角將輸送比率T繪製為圖14中之曲線F。最大輸送比率發生於接近θ＝45度處。類似地，以相同方式量測下文進一步描述之MCPET之輸送比率(參見實例C)。可能由於所量測入射角之小誤差，對於此等樣本，所量測之輸送比率在正入射處未必準確地為零。在圖14之圖中，理想朗伯反射體或透射器(漫射體)以虛線展示，且對所有入射角具有值T＝0。相比之下，理想鏡面反射體或透射器(以粗實線展示)對所有入射角具有值T＝1，準確0度之入射角除外，在該處T降為0。
如下文額外實例中所概述而建構多種其他反射體。儘管其他類型之反射體具有不同反射性質，但是趨勢類似。在15度以上，輸送比率大體隨入射角緩慢增加。最快速之增 加位於正入射上之小角處。純鏡面反射體在正入射下具有T＝0，且在所有其他角處具有T＝1。純朗伯反射在所有角處具有T＝0。實例A至K清楚地展示，可藉由不同反射體構造來產生廣泛範圍之輸送比率。資料概述於圖14中，且樣本描述、標籤及45度處的反射率及輸送比率(T)在下表中給出：
自此等實例及圖14之回顧，吾人將反射體或其他組件特徵化為半反射鏡，若：(1)在15度入射角，輸送比率T大於0.15(15%)，較佳大於0.20(20%)，以區分實質上朗伯組件，且(2)在45度入射角，輸送比率小於0.95(95%)，較佳小於0.90(90%)，以區分實質上鏡面反射性組件。
或者，可期望將"半反射鏡"特徵化為在45度具有大於0.2(20%)之輸送比率T，以區分朗伯組件。為區分鏡面反 射性組件，可接著添加如下要求，光之至少10%在位於居中於45度鏡面反射方向上之包括10度角的錐形之外側的方向上經散射。
當特徵化局部為反射鏡，但總體為半反射鏡之反射體(諸如波狀或熱形成薄膜鏡)時，可能必需修改量測條件。若諸如Autronics器具之量測系統之光斑大小小於反射體上的平均形狀尺寸，則應在成形反射體上不同位置進行若干量測以便提供其反射角分布之良好估計。
實例E：X－ESR上THV中之TiO2 顆粒
藉由將漫射薄膜層疊至寬頻帶多層鏡而產生構造(2)之實例，部分朗伯加高反射比鏡面反射體。如對於習知VikuitiTM ESR，藉由PEN及PMMA之多層，但藉由自400 nm一直延伸至1600 nm之擴展反射帶(因此命名X－ESR)來建構鏡。藉由將按重量計0.1%之白TiO2 顏料摻合入THV(其接著經擠壓且澆鑄為平滑薄膜)中製得漫射性薄膜。使用標準聚合物擠壓及薄膜澆鑄製程。二氧化鈦之小粒徑連同二氧化鈦與THV之間的大折射率差(2.4對1.35)產生廣泛角散射漫射體。僅低濃度之二氧化鈦防止漫射薄膜反射大部分光。實質量之光通過THV薄膜，且由多層鏡鏡面反射。針對具有45度入射角之鏡面反射光束展示於圖15a及圖15b中之反射結果展示－45度的近鏡面反射及寬朗伯背景之組合。
就φ＝0迹線而言，鏡面反射光束之峰值在此處未展示。以較不敏感之記錄尺度，在θ＝－45度所量測之峰值亮度為 1,907。鏡面反射分量及朗伯分量之相對強度可藉由改變TiO2 之濃度或THV薄膜之厚度，或兩者來調整。
對於構造1將預期類似於實例K(下文)之結果之結果，其涉及高反射比朗伯反射體上部分反射反射鏡的組合。在彼狀況下，鏡面反射光對朗伯散射光之相對量可藉由利用具有不同透射率值之部分反射體來調整。朗伯反射體應保持極高反射比以避免通過背部反射體之透射損耗。
實例K：X－ESR上Keiwa PBS－070
實質上前向散射反射體可藉由將前向散射漫射體與鏡面反射體組合來獲得。此為構造(3)之實例。將市售漫射體Keiwa Opulus PBS－070層疊至上文所述之擴展帶多層反射鏡(X－ESR)。圖16中針對45度入射角之狀況所示之所量測反射分布接近關於鏡面反射方向的高斯分布。在此狀況下，在45度入射之光之大部分在關於－45度的鏡面反射方向之相對較窄錐形中經反射。沿φ＝90軸之峰值亮度僅為0.8。此樣本在45度具有極高輸送比率，其中T＝0.943。
實例I：X－ESR上DFA
可藉由其他實質上前向散射漫射體獲得比實例K更廣泛之散射光分布。藉由具有僅略微不同於顆粒之折射率之折射率的基質中之球形顆粒製得之漫射體可具有此性質。一實例為被稱為來自3M Co.之DFA之漫射體薄膜。顆粒負載及漫射體厚度既而確定鏡面反射性程度，其影響輸送比率。將0.4 mm厚的DFA薄片層疊至X－ESR，且在Autronics器具中以45度入射光加以量測。沿φ＝0及φ＝90度軸針對反 射比角提取之亮度資料展示於圖17a及圖17b中。儘管不存在純朗伯分量，但是在5度量測之輸送比率降至T＝0.651。
實例G及H：具有非對稱輸送比率之反射體
將具有按重量計27%之PMMA之PEN與PMMA的混合物於雙螺桿擠壓機中摻合且藉由標準製膜設備澆鑄。所澆鑄之網依次在長度定向器中及拉幅機中以用於製造PEN薄膜之條件經定向。拉伸比為3.7×3.7。所得薄膜為50微米厚，且在正入射下具有約75%之量測半球反射比。將此薄膜層疊至X－ESR，且在Autronics錐光鏡中以兩種不同定向加以量測。即使摻合物漫射體薄膜在X及Y方向上經等同地定向，其亦呈現非對稱散射分布。此可歸因於擠壓通過模具期間PMMA分散相顆粒之伸長。圖18a及圖18b中所示之錐光干涉圖說明分別沿X及Y軸入射之光的此非對稱性。在45度所量測之輸送比率分別為0.537及0.612。此非對稱性可提供LCD背光設計中LED置放之更多選項。
實例A：TIPS近朗伯反射體
各種近朗伯漫射反射體描述於美國專利第5,976,686號(Kaytor等人)。尤其有效之反射體可藉由描述為熱誘發相分離(TIPS)之製程來製得。如同對於先前實例，在Autronics錐光鏡中量測藉由層疊厚度約0.27 mm之兩個TIPS薄膜製得之厚度約0.55 mm的反射體。沿φ＝0及φ＝90方向之迹線繪製於圖19a及圖19b中且展示近朗伯特性。僅小鏡面反射峰值在－45度為顯見的。此反射體之輸送比率為所有實例中之最低者，在45度下為T＝0.011。
實例C：MCPET
在Autronics器具中量測由日本Furukawa製造之稱為MCPET之漫射反射體薄片。反射體厚0.93 mm，對正入射光具有約98%之半球反射比。MCPET具有略高於TIPS薄膜之鏡面反射分量，但仍為實質上朗伯，如自圖20a及圖20b中所示之錐光干涉資料的φ＝0及φ＝90迹線而顯見。輸送比率對入射角之圖展示於上文圖14中。
以與以上實例相同之方式量測若干其他半鏡面反射體之半球反射比。下文給出每一反射體之簡短描述，且針對45度入射角之狀況在表II中列出所有所量測反射體的輸送比率。利用NIST校正參考反射體在Perkin Elmer Lambda 950中量測所有樣本對於近正入射光之半球反射比。所有反射體展示約95%或更大之反射比。
實例D：X－ESR上塊狀漫射體
Astra 85C為來自Astra產品之具有85%透射率之半鏡面反射性塊狀漫射體。將一片此漫射體(Clarex－DR IIIC光漫射性薄膜，級別號85C)層疊至X－ESR薄膜。
實例B：白色反射體
來自日本Mitsubishi之W270(125微米厚的白色反射體)。
實例J：X－ESR上微透鏡陣列
藉由將微透鏡之陣列澆鑄於X－ESR薄膜的表面上而建構半鏡面反射體。微透鏡具有30微米之外徑及約6.3微米之高度。透鏡曲率為球形，半徑為18.7微米。將微透鏡澆鑄於六邊形陣列中，其中鏡覆蓋約90%之表面區域。透鏡材 料為具有約n＝1.5折射率之UV可固化樹脂。具有其他幾何形狀及大小之微透鏡亦為可能的。
背光實例
利用多種低損耗反射性薄膜及半反射鏡組件建構具有不同大小及形狀之眾多中空再循環空腔背光。在一些情形下，舉例而言，帶珠粒ESR薄膜(上文實例F)用作背部反射體，不同非對稱反射性薄膜(ARF)用作前部反射體。在其他情形下，增益漫射性薄膜包括於具有非對稱反射性薄膜之再循環空腔之前部。許多背光亦包括光源部件(例如，安置於楔形反射體中之多色彩LED之列)，其將注入至空腔中之光限定為實質上小於朗伯分布之半最大功率全角寬。許多背光呈現令人滿意之總亮度及均一性，諸如將適用於LCD顯示器應用或其他應用之亮度及均一性。此等背光實例描述於共同讓渡之PCT專利申請案之以下群組中，且以引用之方式併入本文中：BACKLIGHT AND DISPLAY SYSTEM USING SAME(代理人案號63274WO004)；THIN HOLLOW BACKLIGHTS WITH BENEFICIAL DESIGN CHARACTERISTICS(代理人案號63031WO003)；WHITE LIGHT BACKLIGHTS AND THE LIKE WITH EFFICIENT UTILIZATION OF COLORED LED SOURCES(代理人案號63033WO004)；及COLLIMATING LIGHT INJECTORS FOR EDGE－LIT BACKLIGHTS(代理人案號63034WO004)。
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、標記、字型燈，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。
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大小、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而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不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‧‧‧背光
12‧‧‧前部反射體
13‧‧‧橫斷尺寸
14‧‧‧背部反射體
16‧‧‧中空光再循環空腔
18‧‧‧輸出區域或表面
20‧‧‧初始光束
20a‧‧‧相對較強反射光束
20b‧‧‧相對較弱透射光束
20c‧‧‧光束
20d‧‧‧透射光束
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
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
210‧‧‧背光
224‧‧‧螢光管
226‧‧‧鏡
240‧‧‧固體光導
242‧‧‧垂直邊緣
244‧‧‧前部表面
246‧‧‧背部表面
310‧‧‧背光
316‧‧‧中空光導
324‧‧‧螢光管
410‧‧‧背光
416‧‧‧中空光導
424‧‧‧光源
426‧‧‧注入器
510‧‧‧背光
540‧‧‧光導
548‧‧‧部分反射性薄膜
550‧‧‧光線
552‧‧‧路徑
554‧‧‧初始光線
556‧‧‧光線
610‧‧‧背光
640‧‧‧光導
654‧‧‧光線
656‧‧‧光線
658‧‧‧路徑
710‧‧‧背光
712‧‧‧前部反射體
714‧‧‧背部反射體
760‧‧‧第三組件
812‧‧‧前部反射體
814‧‧‧背部反射體
816‧‧‧空腔
850‧‧‧傾斜光線
912‧‧‧前部反射體
914‧‧‧背部反射體
916‧‧‧中空空腔
950‧‧‧傾斜光線
1012‧‧‧前部反射體
1014‧‧‧背部反射體
1016‧‧‧中空空腔
1050‧‧‧傾斜光線
1110‧‧‧背光
1112‧‧‧前部反射體
1114‧‧‧背部反射體
1116‧‧‧空腔
1170‧‧‧半鏡面反射性漫射薄膜
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1a為展示不同入射平面及不同偏振狀態之表面透視圖；圖2為含有固體光導之側面發光型背光之示意性側視圖；圖3為含有中空再循環空腔之側面發光型背光之示意性 側視圖；圖4為含有中空再循環空腔及經安置以在有限角分布上發射光進入空腔之光源構件之側面發光型肯光的示意性側視圖；圖5為含有固體光導之側面發光型肯光之示意性側視圖，其論證光注入原理；圖6為含有固體光導之側面發光型背光之示意性俯視圖，其亦論證光注入原理；圖7為含有中空再循環空腔之直光型背光之示意性側視圖；圖8至圖10為含有中空再循環空腔之背光之示意性側視圖，其比較反射鏡、朗伯及半鏡面反射體的效應；圖11為含有中空再循環空腔之直光型背光之示意性側視圖；圖12為樣本薄膜之反射光之錐光干涉圖；圖13a為圖12之薄膜之所量測亮度對觀測角的圖，亮度在入射平面內量測(φ＝0)；圖13b為圖12之薄膜之所量測亮度對觀測角的圖，亮度在垂直於入射平面之平面內量測(φ＝90)；圖14為所取樣之多種薄膜之輸送比率T對入射角的圖；圖15a至圖15b、圖16、圖17a至圖17b、圖19a至圖19b，及圖20a至圖20b為其他所測試薄膜之所量測亮度對觀測角之圖；及圖18a至圖18b為實例G至H之薄膜之反射光的錐光干涉 圖，其中薄膜對於實例G具有相對於入射平面之第一定向，且對於實例H具有相對於入射平面之第二定向，且第一定向相對於第二定向旋轉90度。
710‧‧‧背光
712‧‧‧前部反射體
714‧‧‧背部反射體
760‧‧‧第三組件

Claims (13)

  1. 一種背光，其包含：一前部反射體及一背部反射體，其形成一中空光再循環空腔，該前部反射體為部分透射性的以提供一輸出照明區域，及其中該前部反射體具有用於p偏振光之一反射率及大體上隨入射角減小之一透射率，該反射率係：(1)恆定，或(2)隨入射角而增加；一組件，其對該空腔提供鏡面反射特性與漫射特性之一所要平衡，該組件藉由一在一15度入射角大於15%且在一45度入射角小於95%之輸送比率而特徵化，其中該前部反射體或該背部反射體可為或可包括該組件，或該組件可不同於該前部反射體及該背部反射體；及一或多個光源部件，其經安置以在一有限角分布上發射光進入該光再循環空腔；其中該前部反射體具有一對非偏振可見光之半球反射率Rf hemi ，且該背部反射體具有一對非偏振可見光之半球反射率Rb hemi ，且Rf hemi *Rb hemi 至少為0.70。
  2. 如請求項1之背光，其中該輸送比率在一15度入射角大於20%。
  3. 如請求項1之背光，其中該輸送比率在一45度入射角小於90%。
  4. 如請求項1之背光，其中該組件之該輸送比率對於具有一給定入射角之光等於(F-B)/(F+B)，其中F為在該入射光與該組件發生相互作用後散射入前向方向之光之量， 且B為該入射光與該組件發生相互作用後散射入後向方向之光之量。
  5. 如請求項1之背光，其中該輸出照明區域界定一橫斷平面，且該等光源部件在0度至60度之一範圍內相對於該橫斷平面以一半最大功率全角寬(FWHM)發射光進入該光再循環空腔。
  6. 如請求項5之背光，其中該等光源部件在0度至30度之一範圍內相對於該橫斷平面以一FWHM發射光進入該光再循環空腔。
  7. 如請求項1之背光，其中該等光源部件包含一或多個LED。
  8. 如請求項1之背光，其中該前部反射體之該反射率及透射率係針對任何入射平面內的非偏振可見光。
  9. 如請求項1之背光，其中該前部反射體之該反射率及透射率係針對在一平面內入射的具有一可利用偏振狀態之光，該可利用偏振狀態之傾斜光針對該平面而經p偏振。
  10. 如請求項1之背光，其中Rf hemi *Rb hemi 至少為0.75。
  11. 如請求項10之背光，其中Rf hemi *Rb hemi 至少為0.80。
  12. 一種包含一前部反射體及一背部反射體之中空光再循環空腔，該前部反射體為部分透射性的以提供一輸出照明區域且具有用於p偏振光之一反射率及隨入射角減小之一透射率，該反射率係：(1)恆定，或(2)隨入射角而增加，其中該空腔包含一大於約0.5且小於約0.95之空腔輸 送值，且其中該前部反射體包含一大於約0.7之Rhemi 。
  13. 如請求項12之空腔，其進一步包含一組件，該組件對該空腔提供鏡面反射特性與漫射特性之一所要平衡，其中該前部反射體或該背部反射體可為或可包括該組件，或該組件可不同於該前部反射體及該背部反射體。
TW97118450A 2007-05-20 2008-05-19 具有半反射鏡組件之再循環背光 TWI467283B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93908507P 2007-05-20 2007-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200931136A TW200931136A (en) 2009-07-16
TWI467283B true TWI467283B (zh) 2015-01-01

Family

ID=39618845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW97118450A TWI467283B (zh) 2007-05-20 2008-05-19 具有半反射鏡組件之再循環背光

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8608363B2 (zh)
EP (2) EP2500767A1 (zh)
JP (1) JP5336474B2 (zh)
KR (1) KR101519171B1 (zh)
CN (1) CN101681053B (zh)
TW (1) TWI467283B (zh)
WO (1) WO2008144644A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10866352B1 (en) 2019-07-10 2020-12-15 Chicony Power Technology Co., Ltd. Light emitting device

Families Citing this family (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101681057B (zh) 2007-05-20 2012-07-04 3M创新有限公司 光循环型薄壁中空腔体背光源
TWI439641B (zh) 2007-05-20 2014-06-01 3M Innovative Properties Co 用於側面發光型背光之準直光注入器
TWI448643B (zh) 2007-05-20 2014-08-11 3M Innovative Properties Co 背光與利用背光之顯示系統
EP2255231A1 (en) 2008-02-07 2010-12-01 3M Innovative Properties Company Hollow backlight with structured films
WO2009105450A1 (en) 2008-02-22 2009-08-27 3M Innovative Properties Company Backlights having selected output light flux distributions and display systems using same
EP2297607B1 (en) * 2008-06-04 2014-04-23 3M Innovative Properties Company Hollow backlight with tilted light source
KR20160105527A (ko) 2008-07-10 2016-09-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 점탄성 도광체
KR20110043732A (ko) 2008-08-08 2011-04-27 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광을 처리하기 위한 점탄성층을 갖는 도광체
US8591052B2 (en) * 2008-10-27 2013-11-26 3M Innovative Properties Company Semispecular hollow backlight with gradient extraction
KR101703363B1 (ko) 2008-11-19 2017-02-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 조명 기구 및 다른 조명 시스템에서의 광 관리를 위한 브루스터 각 필름
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
PL2366122T3 (pl) 2008-11-19 2019-03-29 3M Innovative Properties Company Wielowarstwowa powłoka optyczna z wychodzącym promieniowaniem ograniczonym w kierunkach zarówno biegunowym jak też azymutalnym oraz powiązane konstrukcje
KR101728177B1 (ko) 2009-02-06 2017-04-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광 제어 필름 및 다층 광학 필름 적층물
JP5437886B2 (ja) * 2009-04-06 2014-03-12 日東電工株式会社 液晶表示装置および集光素子付偏光板
TWI605276B (zh) 2009-04-15 2017-11-11 ３Ｍ新設資產公司 光學結構及包含該光學結構之顯示系統
JP5727460B2 (ja) 2009-04-15 2015-06-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光結合を防止するための光学フィルム
US9291752B2 (en) 2013-08-19 2016-03-22 3M Innovative Properties Company Retroreflecting optical construction
WO2010120845A2 (en) 2009-04-15 2010-10-21 3M Innovative Properties Company Backlight and display system incorporating same
CN102460000B (zh) 2009-04-24 2016-08-10 3M创新有限公司 灯组件
JP5823958B2 (ja) 2009-06-02 2015-11-25 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光再偏向フィルム及び該フィルムを使用したディスプレイ
US9989691B2 (en) 2009-06-29 2018-06-05 3M Innovative Properties Company Lightguide and light source incorporating same
BR112012001292A2 (pt) 2009-07-21 2019-09-24 3M Innovantive Properties Company conjunto de luz
KR20120061911A (ko) 2009-08-25 2012-06-13 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광 방향 전환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템
JP5932652B2 (ja) 2009-10-24 2016-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学構造物
EP2491442A1 (en) 2009-10-24 2012-08-29 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with angular confinement in selected planes of incidence
CN102576101B (zh) 2009-10-24 2015-01-14 3M创新有限公司 空隙化扩散体
US8922733B2 (en) 2009-10-24 2014-12-30 3M Innovative Properties Company Light source and display system incorporating same
US9158155B2 (en) 2009-10-24 2015-10-13 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with high off-axis reflectivity
US8950924B2 (en) 2009-12-08 2015-02-10 3M Innovative Properties Company Optical constructions incorporating a light guide and low refractive index films
JP6057717B2 (ja) 2009-12-21 2017-01-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 半透過性物品及びライトアセンブリ
JP6356420B2 (ja) 2010-04-14 2018-07-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー パターン付き勾配ポリマーフィルム及び方法
EP2558290B1 (en) 2010-04-15 2019-01-23 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
MX341955B (es) 2010-04-15 2016-09-08 3M Innovative Properties Co Articulos retrorreflectantes que incluyen areas opticamente activas y areas opticamente inactivas.
US9791604B2 (en) 2010-04-15 2017-10-17 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
CN102884453B (zh) 2010-05-07 2015-04-01 3M创新有限公司 包括微结构化表面的抗反射膜
CN102906605B (zh) 2010-05-21 2016-02-03 3M创新有限公司 具有降低的彩色的部分反射型多层光学膜
MX2012013699A (es) 2010-06-10 2012-12-17 3M Innovative Properties Co Dispositivo de pantalla y metodo de proteccion de panel de cristal liquido (lc).
CN102313999A (zh) * 2010-07-07 2012-01-11 北京中视中科光电技术有限公司 一种减弱激光散斑的装置
JP6001545B2 (ja) 2010-10-20 2016-10-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ナノ空隙ポリマー層を組み込んだ広帯域半鏡面ミラーフィルム
CN104808270B (zh) 2010-12-04 2017-08-15 3M创新有限公司 照明组件及其形成方法
JP5941059B2 (ja) 2010-12-04 2016-06-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 照明アセンブリ及びその形成方法
JP2012182023A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd 面光源装置、液晶表示装置、及びテレビジョン受信機
US9726349B2 (en) 2011-04-07 2017-08-08 3M Innovative Properties Company Decorative light
JP6192535B2 (ja) * 2011-04-22 2017-09-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光ダクト及び照明装置
CN102287715B (zh) * 2011-08-23 2014-02-19 上海太阳能电池研究与发展中心 一种大面积均匀面光源装置
KR102047286B1 (ko) * 2011-10-20 2019-11-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 경사형 투과 스펙트럼 전방 반사기를 갖는 조명 시스템
KR101934415B1 (ko) 2011-12-15 2019-01-03 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛
KR101943446B1 (ko) * 2011-12-20 2019-01-30 엘지이노텍 주식회사 디스플레이 장치 및 조명 시스템
WO2013096169A1 (en) 2011-12-22 2013-06-27 3M Innovative Properties Company Optical device with sensor and method of making and using same
KR20140144217A (ko) 2012-03-20 2014-12-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 구조화된 광학 필름
CN102635817B (zh) * 2012-03-29 2014-02-26 深圳市华星光电技术有限公司 背光模组及液晶显示器
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
JP6130164B2 (ja) * 2012-08-07 2017-05-17 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置
US8834004B2 (en) 2012-08-13 2014-09-16 3M Innovative Properties Company Lighting devices with patterned printing of diffractive extraction features
US9625637B2 (en) 2012-08-13 2017-04-18 3M Innovative Properties Company Diffractive lighting devices with 3-dimensional appearance
US8807817B2 (en) 2012-08-13 2014-08-19 3M Innovative Properties Company Colorful diffractive luminaires providing white light illumination
US8944662B2 (en) 2012-08-13 2015-02-03 3M Innovative Properties Company Diffractive luminaires
EP2713200B1 (en) * 2012-09-26 2015-10-28 LG Display Co., Ltd. Liquid crystal display device
KR102034890B1 (ko) * 2012-10-24 2019-10-22 삼성전자주식회사 곡면 디스플레이 장치
BR112015009327A2 (pt) 2012-10-30 2017-08-22 3M Innovative Properties Company Elemento de iluminação, sistema de iluminação e método para iluminar uma região
US9791128B2 (en) 2012-10-30 2017-10-17 3M Innovative Properties Company Curved light duct extraction
US9229141B2 (en) 2012-12-13 2016-01-05 3M Innovative Properties Company Optical assembly
US9864122B2 (en) 2013-01-11 2018-01-09 Multitaction Oy Diffusing of direct backlight for a display panel
US10348239B2 (en) 2013-05-02 2019-07-09 3M Innovative Properties Company Multi-layered solar cell device
WO2015100064A1 (en) 2013-12-23 2015-07-02 3M Innovative Properties Company Luminaire with semi-specular reflector
US10161593B2 (en) 2014-02-25 2018-12-25 3M Innovative Properties Company Solid state lighting device with virtual filament(s)
US9046637B1 (en) 2014-02-25 2015-06-02 3M Innovative Properties Company Tubular lighting systems with inner and outer structured surfaces
KR20160146838A (ko) 2014-04-25 2016-12-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광학 제품용 텍스쳐화된 코팅
EP3537269A1 (en) * 2015-02-09 2019-09-11 FlatFrog Laboratories AB Optical touch system
WO2016171981A1 (en) 2015-04-24 2016-10-27 3M Innovative Properties Company Graded diffuser
US10488014B2 (en) * 2015-06-16 2019-11-26 3M Innovative Properties Company Display including switchable backlight and front surface film
CN110300950B (zh) 2017-02-06 2023-06-16 平蛙实验室股份公司 触摸感测系统中的光学耦合
WO2018160866A1 (en) 2017-03-02 2018-09-07 3M Innovative Properties Company Dynamic reflected color film with low optical caliper sensitivity
WO2019046340A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 Corning Incorporated 2D DIRECT GRADATION DIRECT LIGHTING BACKLIGHT UNIT
CN111052058B (zh) 2017-09-01 2023-10-20 平蛙实验室股份公司 改进的光学部件
CN108461611B (zh) * 2017-12-15 2020-11-10 华灿光电（浙江）有限公司 一种背光源及其制作方法
US11567610B2 (en) 2018-03-05 2023-01-31 Flatfrog Laboratories Ab Detection line broadening
CN112889016A (zh) 2018-10-20 2021-06-01 平蛙实验室股份公司 用于触摸敏感装置的框架及其工具
JP7555394B2 (ja) * 2019-08-02 2024-09-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 均一な照明のためのバックライト
EP4066089B1 (en) 2019-11-25 2024-09-25 FlatFrog Laboratories AB A touch-sensing apparatus
WO2021158164A1 (en) 2020-02-08 2021-08-12 Flatfrog Laboratories Ab Touch apparatus with low latency interactions
CN115039063B (zh) 2020-02-10 2026-02-13 平蛙实验室股份公司 改进的触摸感测设备
CZ2020393A3 (cs) 2020-07-03 2022-01-12 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Světelný modul, zejména pro osvětlovací zařízení vozidla, a osvětlovací zařízení vozidla
WO2022243874A1 (en) 2021-05-21 2022-11-24 3M Innovative Properties Company Backlight with collimating reflective polarizer
US20230244107A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-03 3M Innovative Properties Company Optical film stack for direct backlight unit
US20230341292A1 (en) * 2022-04-20 2023-10-26 Google Llc On-wafer test mechanism for waveguides
EP4612528A1 (en) * 2022-10-31 2025-09-10 Cognex Corporation Illumination line generation by double-duty diffusion

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM282187U (en) * 2005-08-08 2005-12-01 Taiwan Nano Electro Opt Tech Improved structure of a high efficiency curved V-groove
US7229198B2 (en) * 2003-06-16 2007-06-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Planar light source device and display device using the same

Family Cites Families (210)

* 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
JP3233927B2 (ja) 1989-12-22 2001-12-04 サーノフ コーポレイション バツクライト液晶表示ピクセルアレイを用いたフイールド順次式表示システム及び画像生成方法
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
EP0666993B1 (en) 1992-10-29 1999-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company 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
CN1052795C (zh) 1993-12-21 2000-05-24 美国3M公司 光学显示器
KR100430351B1 (ko) 1993-12-21 2004-05-04 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 휘도 향상 디바이스
KR100344364B1 (ko) 1993-12-21 2002-11-30 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 광학편광자및디스플레이장치
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
EP0962807B1 (en) 1993-12-21 2008-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayered optical film
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
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
EP0871923A1 (en) 1995-06-26 1998-10-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transflective displays with reflective polarizing transflector
EP0832392B1 (en) * 1995-06-26 2003-08-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Backlight system with multilayer optical film reflector
CN1106937C (zh) 1995-06-26 2003-04-30 美国3M公司 带有附加涂层或附加层的多层聚合物薄膜
US6080467A (en) 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
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
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
US5867316A (en) 1996-02-29 1999-02-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer film having a continuous and disperse 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
US5845038A (en) 1997-01-28 1998-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical fiber illumination system
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
US5976686A (en) 1997-10-24 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Diffuse reflective articles
EP1548045B1 (en) 1998-01-13 2009-06-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Modified copolyesters
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6531230B1 (en) 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
KR100601228B1 (ko) 1998-01-13 2006-07-19 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 다층 광학 필름의 제조 방법
US6157486A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Retroreflective dichroic reflector
US6157490A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Optical film with sharpened bandedge
EP1566667A3 (en) 1998-01-28 2006-03-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company An optical filter
EP1975649A1 (en) 1998-02-18 2008-10-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
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
US6185357B1 (en) * 1998-09-10 2001-02-06 Honeywell International Inc. Illumination system using edge-illuminated hollow waveguide and lenticular optical structures
US6208466B1 (en) * 1998-11-25 2001-03-27 3M Innovative Properties Company Multilayer reflector with selective transmission
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
EP1153240B1 (en) 1999-02-24 2003-11-19 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
ATE365890T1 (de) 1999-07-23 2007-07-15 Siteco Beleuchtungstech Gmbh Kompakte leuchte mit hohllichtleiter
KR100679094B1 (ko) 1999-10-08 2007-02-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 백라이트 유닛
CA2392947A1 (en) * 1999-11-30 2001-06-21 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
AU5561701A (en) 2000-04-25 2001-11-07 Honeywell Int Inc Hollow cavity light guide for the distribution of collimated light to a liquid crystal display
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
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
US6917399B2 (en) 2001-02-22 2005-07-12 3M Innovative Properties Company Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture
WO2002090826A1 (en) 2001-05-08 2002-11-14 Lumileds Lighting The Netherlands B.V. Illumination system and display device
JP2002350846A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Yazaki Corp Ｌｅｄバックライト
JP4049267B2 (ja) 2001-06-01 2008-02-20 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー コンパクトな照明システムとディスプレイデバイス
EP1407445B1 (en) 2001-06-07 2010-07-21 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
CN100342173C (zh) 2001-08-27 2007-10-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有扩大观察窗的光板
US6663262B2 (en) 2001-09-10 2003-12-16 3M Innovative Properties Company Backlighting transmissive displays
GB0123813D0 (en) 2001-10-03 2001-11-21 3M Innovative Properties Co Light-guide lights suitable for use in illuminated displays
GB0123815D0 (en) 2001-10-03 2001-11-21 3M Innovative Properties Co Light-guide lights providing a substantially monochromatic beam
WO2003040816A1 (en) 2001-11-02 2003-05-15 Honeywell International Inc. Hollow wedge shape light guide for back illumination
US7072096B2 (en) 2001-12-14 2006-07-04 Digital Optics International, Corporation 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
KR20040097136A (ko) 2002-03-20 2004-11-17 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 유량 측정 방법 및 유량계, 그것에 사용하는 유량 측정부패키지 및 그것을 사용한 유량 측정 유닛, 그리고유량계를 사용한 배관 누출 검사장치
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
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
US6814456B1 (en) 2003-05-15 2004-11-09 Toppoly Optoelectronics Corp. Back light module
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
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
TWI264511B (en) 2003-07-11 2006-10-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light source system and backlight module using the same
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
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
US7052168B2 (en) 2003-12-17 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Illumination device
US7303322B2 (en) 2003-12-23 2007-12-04 3M Innovative Properties Company Multiple lightguide backlight
US7223005B2 (en) 2003-12-23 2007-05-29 Lamb David J Hybrid 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
JP3821141B2 (ja) * 2004-06-14 2006-09-13 ソニー株式会社 バックライト装置及び液晶表示装置
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
US7255469B2 (en) 2004-06-30 2007-08-14 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having a light guide and an interference reflector
US7213958B2 (en) 2004-06-30 2007-05-08 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having light guide and an interference reflector
CA2573689C (en) 2004-07-27 2012-09-18 The University Of British Columbia Diffuser for light from light source array and displays incorporating same
EP1640756A1 (en) 2004-09-27 2006-03-29 Barco N.V. Methods and systems for illuminating
US7446827B2 (en) 2004-10-15 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Direct-lit liquid crystal displays with laminated diffuser plates
US7436469B2 (en) 2004-10-15 2008-10-14 3M Innovative Properties Company Composite diffuser plates and direct-lit liquid crystal displays using same
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
WO2006052834A2 (en) 2004-11-05 2006-05-18 Optical Research Associates Methods for manipulating light extraction from a light
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
US20060131601A1 (en) 2004-12-21 2006-06-22 Ouderkirk Andrew J 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
US7285802B2 (en) 2004-12-21 2007-10-23 3M Innovative Properties Company 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
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
TW200706803A (en) 2005-05-19 2007-02-16 3M Innovative Properties Co Thin internally illuminated sign
US7220036B2 (en) 2005-05-20 2007-05-22 3M Innovative Properties Company Thin direct-lit backlight for LCD display
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
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
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
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
US7695180B2 (en) 2005-08-27 2010-04-13 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and system
US7537374B2 (en) 2005-08-27 2009-05-26 3M Innovative Properties Company Edge-lit backlight having light recycling cavity with concave transflector
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
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 背光系统
KR20070096457A (ko) 2006-03-24 2007-10-02 엘지전자 주식회사 광 파이프를 이용한 면 광원 장치, 이를 구비한 백라이트유닛 및 액정 표시 장치
US20080037127A1 (en) 2006-03-31 2008-02-14 3M Innovative Properties Company Wide angle mirror system
US20070258241A1 (en) 2006-05-02 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Led package with non-bonded converging optical element
US20070257270A1 (en) 2006-05-02 2007-11-08 3M Innovative Properties Company Led package with wedge-shaped optical element
US7390117B2 (en) 2006-05-02 2008-06-24 3M Innovative Properties Company LED package with compound converging optical element
US7525126B2 (en) 2006-05-02 2009-04-28 3M Innovative Properties Company LED package with converging optical element
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
US7660509B2 (en) 2006-05-24 2010-02-09 3M Innovative Properties Company Backlight asymmetric light input wedge
US7317182B2 (en) 2006-05-24 2008-01-08 3M Innovative Properties Company Backlight wedge with encapsulated light source
US7740387B2 (en) 2006-05-24 2010-06-22 3M Innovative Properties Company Backlight wedge with side mounted light source
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
CN101681057B (zh) 2007-05-20 2012-07-04 3M创新有限公司 光循环型薄壁中空腔体背光源
KR20100021477A (ko) 2007-05-20 2010-02-24 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 컬러 ｌｅｄ 광원을 효율적으로 이용하는 백색광 백라이트 등
TWI448643B (zh) 2007-05-20 2014-08-11 3M Innovative Properties Co 背光與利用背光之顯示系統
TWI439641B (zh) 2007-05-20 2014-06-01 3M Innovative Properties Co 用於側面發光型背光之準直光注入器
US7513634B2 (en) 2007-05-21 2009-04-07 National Tsing Hua University Structure of planar illuminator
EP2843464A1 (en) 2007-05-29 2015-03-04 Koninklijke Philips N.V. Lighting device having a light exit window
CN101821866B (zh) 2007-10-08 2012-05-23 3M创新有限公司 具有粘接的半导体波长转换器的发光二极管
EP2255231A1 (en) 2008-02-07 2010-12-01 3M Innovative Properties Company Hollow backlight with structured films
WO2009105450A1 (en) 2008-02-22 2009-08-27 3M Innovative Properties Company Backlights having selected output light flux distributions and display systems using same
EP2297607B1 (en) 2008-06-04 2014-04-23 3M Innovative Properties Company Hollow backlight with tilted light source
CN102089702B (zh) 2008-06-13 2014-05-14 3M创新有限公司 准直光引擎

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7229198B2 (en) * 2003-06-16 2007-06-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Planar light source device and display device using the same
TWM282187U (en) * 2005-08-08 2005-12-01 Taiwan Nano Electro Opt Tech Improved structure of a high efficiency curved V-groove

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10866352B1 (en) 2019-07-10 2020-12-15 Chicony Power Technology Co., Ltd. Light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008144644A2 (en) 2008-11-27
WO2008144644A3 (en) 2009-05-07
US20140071658A1 (en) 2014-03-13
EP2500767A1 (en) 2012-09-19
EP2160644B1 (en) 2019-05-01
US9091408B2 (en) 2015-07-28
EP2160644A2 (en) 2010-03-10
US20100238686A1 (en) 2010-09-23
CN101681053B (zh) 2012-03-21
TW200931136A (en) 2009-07-16
KR20100028039A (ko) 2010-03-11
KR101519171B1 (ko) 2015-05-11
JP5336474B2 (ja) 2013-11-06
CN101681053A (zh) 2010-03-24
US8608363B2 (en) 2013-12-17
JP2010528430A (ja) 2010-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI467283B (zh) 具有半反射鏡組件之再循環背光
JP5457440B2 (ja) 漸進的注入を有する照明装置
TWI494655B (zh) 具有結構性薄膜之空孔背光裝置及具有該空孔背光裝置之顯示器
US8740442B2 (en) Backlight and display system using same
TWI458918B (zh) 具有有利設計特性之薄形中空背光
TWI494656B (zh) 具有經選擇的輸出光流量分佈的背光器及使用其之顯示器系統
TWI439641B (zh) 用於側面發光型背光之準直光注入器
TWI490606B (zh) 具有梯度提取之半鏡中空背光
US7522802B2 (en) Optical multilayer film and a backlight module utilizing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees