TW200949157A - Perforated backlight - Google Patents

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200949157 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示内容係關於有孔背光及照明器具，且特定而言係 關於一種提供均勻照明之高效邊緣發光有孔背光。 本申請案主張於2008年2月8曰申請之美國臨時專利申請 ' 案第61/027219號之權益，該案之全部揭示内容以引用方 式倂入本文中。 【先前技術】 ❹ 煮光及照明器具用於各種應用中，諸如（舉例而言）液晶 顯示器及商業圖形顯示器。目前，諸多用於進行背光照明 之流行系統包含：直接發光背光，其令多個燈或一單個蛇 形燈在使用者之視場中配置於顯示器後方；或邊緣發光背 光’其中該等燈係沿一位於顯示器後方之光導之一個或多 個邊緣放置，以使得該等燈在使用者之視場外。 照明器具亦用於各種應用中。一新趨勢係使用本質上為 點源之LED固態光源。已做出諸多嘗試來使燈泡狀led燈 © 與漫射光之器具耦合以避免亮點。均勻光發射係照明器具 之一重要且期望之性質’此乃因其係處於背光中。均勻度 對LED而言尤其困難，此乃因光源自身更高度集中。在直 接視場外沿照明器具之邊緣配置光源尤其有利。此方法允 許使用較少的更強LED，從而減少照明器具之成本。 一般要求此等及其他可能構造產生發射至使用者之視場 中之光，其符合或超過對發射之亮度及色彩之應用具體要 求、此等構造在背光之可見發射表面上方之空間均勻度及 13S386.doc 200949157 亮度、色彩以及其均白 性。另外，構造必_^對觀察該發射表面之角度之相依 命、财用性、重量、Λ 狀因素（例如，厚度）、壽 … 欢率及熱發射之要求，同時注音志太 及可製造性限制。 』吁/王葱成本 液晶顯示器之背光在 ^. . 傳統上一直必須滿足尤其嚴格的光 學效^要求。如此，係值 传倂入直接發光構造中之光源數目 &之厚度主要由與亮度要求相反之均句度要求指

示。即，直接發光LED背光往往在一厚空腔中併入諸多緊 密間隔之源以符合均4rj疮西+、 门勺度要求，且即使在每一個源所發射 之通量相對小時仍符合目標亮度。另一方面，邊緣發光背 光採用引導光來在薄形狀因素之情形下達成適當之均句 度此時’挑戰已沿經照明之邊緣達到一直線源通量密 度，該直線源通量密度足夠大以符合對顯示面積之亮度要 求。所要求之直線密度隨著顯示器之對角線尺寸線性增 加，且大多數當前LC顯示器中所使用之冷陰極螢光燈 (CCFL)不能產生充足通量來符合大於約26英吋對角線顯示 器中之亮度要求。因此，當前CCFL照明之LC顯示器對小 於26英吋之規格往往薄且邊緣發光，且對大於26英吋之規 格往往厚且直接發光。 LED作為背發光顯示器之可行光源之出現顯著更改了邊 緣發光大規格顯示器之可能性。線性LED陣列可容易地產 生一單個CCFL之直線通量密度之十倍，從而可對甚至最 大規格顯示器及照明器具設想邊緣發光。LED之當前成本 結構係使得可使用少量的高通量裝置（與大量低通量裝置 138386.doc 200949157 相反）以一較低成本來達到達成所指定之亮度所要求之總 源通量。儘管直接發光led背光要求大量低通量裝置，但 邊緣發光LED背光亦可利用任一選項。因此，led照明促 進了所有顯示器之薄邊緣發光背光。且邊緣發光促進了 LED背光及照明器具之最低成本替代方案。 因此，需要利用相對少量的大通量裝置作為源之邊緣發 光LED照明之背光及照明器具，且其符合液晶顯示器背 光、圖形符號盒及照明器具之所有光學效能及其他要求。 φ 【發明内容】 本揭示内容係關於一種有孔背光，且特定而言係關於一 種提供均勻照明之高效邊緣發光有孔背光。應理解，我們 將術語"背光••定義為一指代一發光物件之泛用術語，其中 光係自一表面發射。該表面可用作一 LC顯示器、圖形告示 牌、發光照明器具或其他發光應用之一背光。端視應用要 求’該表面可係扁平或非扁平。 在一第一實施例中，一背光包含一下部光導，其具有一 ® 鏡面反射底部表面及一具有複數個光透射孔之對置鏡面反 射有孔鏡膜。該鏡面反射有孔鏡膜具有一聚合多層結構， .其中該鏡面反射有孔鏡膜之非有孔面積具有一 98%或更大 之光反射係數值，且該鏡面反射底部表面具有一 98%或更 大之光反射係數值。一光準直注入器將輸入光導引至該下 部光導中。光大致沿一水平平面平行於該鏡面反射有孔鏡 膜傳播。該光準直注入器將輸入光線提供至一垂直平面 中’該垂直平面正交於水平平面，且與該垂直及水平平面 138386.doc 200949157 之一相交處形成具有一 30度或更小之絕對值之一角度。一 上部光空腔設置於該下部光導上。該上部光空腔具有一光 發射表面及一光輸入表面。該光輸入表面係至少部分地由 鏡面反射有孔鏡膜界定》該上部光空腔具有由該光發射表 面及該光輸入表面界定之一厚度。該厚度等於或大於毗鄰 光透射孔之間的一距離。 在另一實施例中，一背光包含一下部光導，其具有一鏡 面反射底部表面及一具有複數個光透射孔之對置鏡面反射 6 有孔鏡膜。該鏡面反射有孔鏡膜具有一聚合多層結構。該 鏡面反射有孔鏡膜之非有孔面積具有一 99%或更大之光反 射係數值。該鏡面反射有孔鏡膜具有一1%或更小之總光 吸收係數值，且該鏡面反射底部表面具有一 99%或更大之 光反射係數值。一光準直注入器將輸入光導引至該下部光 導中。該光大致沿一水平平面平行於該鏡面反射有孔鏡膜 傳播。該光準直注入器將輸入光線提供至一垂直平面中， 該垂直平面正父於該水平平面，且與該垂直及水平平面之 一相交處形成具有一30度或更小之絕對值之一角度。 【實施方式】 在以下闡述中，參照形成其一部分之隨附圖式，且其中 以圖解說明方式顯示數個具體實施例。應理解，亦可涵蓋 且可實施其他實施例而不背離本發明之範疇或精神。因 此，以下實施方式不應視為具有限制意義。 本文中所使用之所有科學及技術術語除非另外詳細說明 否則皆具有此技術中所共同使用之含義。本文中所提供之 138386.doc 200949157 疋義係用以促進理解本文中頻繁使用之某些術語且並非意 欲限制本揭示内容之範疇。 除非另外指示’否則本說明書及申請專利範圍中所使用 之表示特徵大小、數量及實鱧性質之所有數目在所有情況 下皆應理解為由術語"大約"來修飾。因此，除非指示相反 情形’否則前述說明書及隨附申請專利範圍中所闡明之數 值參數係近似值’該等近似值可端視熟習此項技術者利用 本文所揭示之教示内容試圖獲得之所期望性質而變化。 ❹ 由端點對數值範圍之敍述包含所有含在彼範圍内之數字 (例如，1至5 ’ 包含 1、1.5、2、2_75、3、3.80、4及 5)及彼 範圍内之任一範圍。 除非本内容另外明確指示’否則如本說明書及隨附申請 專利範圍中所使用’單數形式"一（a)"、” 一（an)"及"該 (the)"囊括具有複數個指代物之實施例。除非本内容另外 明確指示’否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使 用’術語"或"一般採用其包含•，及/或"在内之意義。 ® 使用一 Perkin Elmer Lambda-900分光光度計及15〇咖積 分球附件報道可見光（介於380與780 nm之間）下本文中所 闡述之反射膜之光乓射係數值及光吸收係數值。在8及45 度兩個入射處進行量測。使用反射係數組態且以一鏡標準 為基準來量測光反射係數值。 使用一中心安裝附件將樣本懸掛在積分球中間來進行對 光吸收係數值（來自孔之貢獻）之量測。在無一樣本之情形 下，該儀器係以一白色PTFE校正標準為基準安裝於反射 138386.doc 200949157 係數埠上且該中心安裝件處於適當位置。在總透射係數 (mTT，在反射係數琿處具有白色標準）及漫射透射係數 (mDT，在反射係數琿處具有黑暗陷味）組態兩者中進行樣 本量測。對大於照明光束（約5 cm2)且經定位以包含該光束 中之數個孔之樣本進行量測。下標p、u&〇分別指定在一 有孔鏡膜（即，ESR)、對應之無孔鏡膜及無樣本之情形下 進行之量測。透射穿過一樣本並擊中反射係數埠之光之部 分（f)係由以下關係給出： © MdmTTp-mDTpWmTTVmDTu)。 下標P及下標u分別指定有孔及無孔鏡膜。 對於其孔不有助於吸收之一理想有孔鏡膜而言，mTT係 由以下關係給出： mTTideaI=f*mTT〇+(l-f)*mTTu 〇 最後，使用以下關係計算有孔鏡膜之孔之光吸收係數值 (Ah):

Ah=mTTideal-mTTp 均勻光混合係直接發光顯示器架構之一挑戰。由此可 見’背光之厚度及背光内光源之數目及/或設置通常由與 亮度要求相反之均勻度要求指示。結果係厚空腔，且在 LED源之情形中，使用諸多低通量裝置。大多數顯示應用 不期望厚背光，且LED之當前成本結構係使得對於一既定 總要求之通量而言使用諸多低通量裝置頗昂貴。 邊緣發光架構一般可在薄形狀因素之情形下達成適當之 均勻度’且在LED源之情形中，可利用相對少量的高通量 138386.doc 200949157 裝置，因此相對於直接發光顯示器減少成本。沿一個或多 個邊緣提供充足通量已成為大規格顯示器之一挑戰，但線 性LED陣列每單位長度可提供比CCFL大10倍多之通量， 以便甚至對極大規格亦可對LED照明之背光進行邊緣照 明。因此’藉助LED源’成本及形狀因素兩者皆有利於邊 -緣照明》 挑戰係開發展現光學效能、光學及機械強健性、製造方 便、形狀因素、重量及組件成本之恰當組合之特定邊緣發 ❹ 光構造。本揭示内容藉由採用有孔鏡來形成使用照明一邊 緣發光中空引導件之幾個高通量led對一直接發光上部空 腔進行照明之諸多緊密間隔之低通量虛擬LED來達成此等 屬性之一期望組合。儘管本揭示内容不如此有限性，但藉 由下文提供之對實例之討論將獲得對本揭示内容之各種態 樣之一瞭解。 本揭示内容係關於有孔背光，且特定而言係關於一種提 供均勻照明之高效邊緣發光背光。此等背光可用於各種應 ® 用中’諸如（例如）液晶顯示器及商業圖形顯示器及照明器 具。本揭示内容提供一種邊緣發光背光，其包含：丨）一下 部邊緣照明之中空光導，其上部表面穿孔有眾多小、緊密 間隔之孔；及2)—上部光空腔，其由通過該等孔之光照 明，該上部光空腔可充當一循環及混合室以確保透過其上 部表面之均勻發射。該背光藉助高效鏡面膜刻線且有孔部 分針對下部光導及上部光空腔兩者中之光而言亦係高效鏡 面膜。該背光係由一系列沿其邊緣中之一者或多者設置之 I38386.doc -10- 200949157 離散及/或連續光源照明，其經組態（藉由光源或含納結構 之設計）以在法向於該（等）照明邊緣之平面内提供至少部分 地關於水平方向（與有孔高效鏡面膜平行之一方向）準直之 照明。 準直（其由光導之高效鏡面膜特性保持）與該膜之高反射 率組合促進透過穿孔之一大致均勻通量，而不管其離該 (等）經照明之邊緣之法向距離。即，考量一水平平面平行 於有孔高效鏡面膜且一垂直平面正交於該水平平面，則輸 φ 入光線至至此垂直平面中之發射將與該垂直及水平平面之 相交處形成一角度’以使得此角度之絕對值小於3〇度或小 於20度或小於15度。此準直係藉由相對於平行於該等經照 明之邊緣之平移不變之結構（例如，反射器或透鏡）來達 成。 可藉助可實現之反射率及大於該背光深度之30倍之法向 距離上之準直程度維持充足均勻通量，從而准許一淺引導 件或一大規格背光。該準直亦透過穿孔提供一輻射強度， 其經導引而大致離開有孔高效鏡面膜表面之向上法向。上 部光空腔可充當由具有大致均勻通量之一緊密間隔之側發 射光源陣列照明之一直接發光背光。在諸多實施例中，上 部光空腔之發射表面可包含一部分反射且部分透射漫射元 件以促進循環及混合，且可視期望含有一增益增強組件及/ 或一反射式偏光器。透過該發射表面之均勻發射可由等於 或超過有孔高效鏡面膜之緊密間隔之孔之間的間隔之一上 部光空腔深度來保證。因此，此緊密孔間隔准許採納一淺 138386.doc •11· 200949157 上部空腔’同時保持發射均勻度β 圖1圖解說明-說明性背光10之一示意性剖視圖，且圖2 圖解說明說明性有孔鏡臈30之一示意性平面圖。該背光包 含-下部光導20，其具有一鏡面反射底部表面以一具有 複數個光透射孔32之對置鏡面反射有孔鏡膜3〇。在某些實 施例中，鏡面反射底部表面22及對置鏡面反射有孔鏡膜3〇 係平行表面。鏡面反射有孔鏡膜3〇具有一多層聚合結構。 鏡面反射有孔鏡面30之非有孔面積具有一 98%或更大之光 Ο 反射係數值。鏡面反射係數有孔鏡膜30具有一 2%或更小 之總光吸收係數值。在其他實施例中，鏡面反射有孔鏡膜 30使該鏡面反射有孔鏡膜之非有孔面積具有一 99%或更大 或99.5%或更大之一光反射係數值。鏡面反射有孔鏡膜3〇 具有一 1°/。或更小、或0.5%或更小之總光吸收係數值。鏡 面反射底部表面22具有一 98%或更大、或99%或更大或 99.5%或更大之光反射係數值。"總"光吸收係數係指在一 含有數個穿孔之點被照明時所展現之吸收係數，--即， ® 非有孔區及穿孔兩者上之平均吸收係數β 在諸多實施例中，界定下部光導20之所有表面皆係由鏡 面反射鏡膜形成（其中上部表面由鏡面反射有孔鏡膜30界 定），該鏡面反射鏡膜具有一99%或更大之光反射係數值及 一 1%或更小之光吸收係數值，或一99,5%或更大之光反射 係數值及一 0.5%或更小之光吸收係數值。光反射係數、吸 收係數及光透射係數一般全部獨立於該鏡面反射鏡膜之表 面上之入射光角度（本文中更詳細地加以闡述）。 138386.doc -12- 200949157 儘管穿孔或光透射孔32允許對由鏡面反射有孔鏡膜3〇界 定之上部表面之總反射係數及透射係數之連續調整，但此 等穿孔或光透射孔32實質上不將額外光吸收係數引入至由 鏡面反射有孔鏡膜30界定之該上部表面中（見下文闡述之 圖3) 〇 一光源40或光準直注入器40經由一準直結構44將輸入光 42導引至下部光導2〇中。經準直之光42大致平行於鏡面反 射有孔鏡膜30傳播。即’考量一水平平面（例如，輸入轴 © 平面LA)平行於有孔高效鏡面膜3〇且一垂直平面正交於該 水平平面，則輸入光線至此垂直平面中之發射將與該垂直 及水平平面之相交處形成一角度Θ，以使得此角度之絕對 值小於30度或小於2〇度或小於15度。 光源或準直注入器4〇亦可闡述為提供一 6〇度或更小之光 雖（2倍於角度Θ)、或一 50度或更小之光錐（2倍於角度Θ)、 或一40度或更小之光錐（2倍於角度0)、或一3〇度或更小之 _ 光錐（2倍於角度0)或一 2〇度或更小之光錐（2倍於角度β)。 準直注入器40可係任一有用光源。在諸多實施例中，該光 源係諸如（例如）一發光二極體之一固態光源。 光源或準直注入器4〇可經由任一有用光準直構件提供經 準直之光（平行於光輸入軸LA且在一所期望光錐（2倍於角 度Θ)内傳播之光），該光準直構件諸如（例如）一楔形光注入 結構44(如圖所圖解說明）或一抛物線光注入結構或一適當 之透鏡結構。在諸多實施例中，光源或準直注入器4〇僅將 輸入光42導引至下部光導2〇之一個側27或邊緣中。因此， 138386.doc -13· 200949157 下部光導20之一對置側26不包含一光源。在其他實施例 中，一個或多個額外經準直光源將光導引至下部光導20之 其他侧或邊緣中。在特定實施例中，一大面積背光10可具 有將光提供至下部光導之對置邊緣或側上之下部光導中之 經準直光源；該背光可具有將光提供至該下部光導之所有 四個側中之經準直光源。 輸入光42透射穿過下部光導20且以與鏡面反射有孔鏡膜 30為30度或更小 '或25度或更小、或20度或更小或1〇度或 φ 更小之一角度θ(如由以上闡述之光源或準直注入器4〇之光 錐角度確定）透過光透射孔32退出下部光導20。因此，光 透射孔32充當一虛擬側發射光源。此等虛擬側發射光源頗 為有用，此乃因其甚至對於小於光透射孔32之間的間距ρ 值之上部空腔50厚度Τ值亦促進光均勻度。 在其他實施例中，若一部分透射漫射膜（未顯示）定位於 鏡面反射有孔鏡膜30之表面上或緊鄰該表面，則光透射孔 32充當朗伯發射鱧。此部分透射漫射膜可視期望應用於光 ® 透射孔32之所有部分或僅一部分上方。在某些實施例中， 此鄰背光之經照明之邊緣之光透射孔3 2可經修改以充當如 以上所闞述之朗伯發射體，以減少該背光之該等經照明之 邊緣處之背光發射之局部暗化。朗伯發射因其本質而對 稱，且可在緊鄰經照明之邊緣倂入時減輕局部暗化。在下 部光導20中之缺點在由準直注入器4〇建立之6〇度光錐外部 產生假光線錐之情形下，光透射孔32上之層壓或上覆漫射 膜亦可有用。該漫射器膜在其橫穿上部空腔5〇時擴散此 138386.doc • 14· 200949157 光’從而防止顯示光發射中產生一亮點。 在諸多實施例中，與鏡面反射有孔鏡膜30中所提供之光 透射孔32之總數目相比較，相對少量之光源或準直注入器 40將輸入光42導引至下部光導20中。在諸多實施例中，提 供複數個高強度LED作為經準直之（Θ等於或小於30度）邊緣 發光光源且於鏡面反射有孔鏡膜30中提供大量（每LED 100 至500個孔）光透射孔32。此組態提供大量（每LED 100至 500個孔）虛擬（對一觀察者而言）側發射（θ等於或小於3〇 ❹ 度、或θ等於或小於25、或Θ等於或小於20度或Θ等於或小 於10度）光源。在一個特定實施例中，78個高亮度LED被轉 換為22,000個具有一 1200微米之直徑d及一 3600微米之間 距P之小虛擬侧發射LED。 上部光空腔50設置於下部光導2〇上。上部光空腔5〇具有 一光發射表面52及一光輸入表面54。光輸入表面54係至少 部分地由鏡面反射有孔鏡膜30界定。上部光空腔5〇具有由 光發射表面52與光輸入表面54之間的一距離界定之一厚度 ❿ τ。厚度τ等於或大於毗鄰光透射孔32之間的一距離或週期 P。在其他實施例中，厚度τ等於或小於毗鄰光透射孔32之 間的一距離或週期P。 下部光導20及/或上部光空腔5〇可視期望係一中空反射 空腔或由-實心材料形成。在諸多實施例中，下部光導2〇 係一中空空腔。在諸多實施例中，下部光導2〇及上部光空 腔50係一中空反射空腔。在其他實施例中下部光導係 -中空反射空腔且上部光空腔5Q係由—實心材料形成。形 138386.doc _ 15 _ 200949157 成上部光空腔50之實心材料可係任一有用光透射材料，諸 如（例如）一聚合材料或一玻璃。 美國專利第5,882,774號中最完全地闌述鏡面反射鏡膜之 優點、特性及製造，該專利以引用方式倂入本文中。本文 中呈現對此等鏡面反射鏡膜之性質及特性之一相對簡短闡 述。 如結合本揭示内容使用之多層聚合鏡面反射鏡膜（例 如’鏡面反射底部表面22及鏡面反射有孔鏡膜3〇連同形成 〇 下部光導20及/或上部光空腔50之剩餘側表面一起）展現入 射光之低吸收及離轴以及法向光線之高反射率。此等多層 光學膜之獨特性質及優點提供設計高效背光系統之一機 會’該系統在與已知背光系統相比較時展現低吸收損失。 此等多層聚合鏡面反射鏡膜對於在多層聚合鏡面反射鏡膜 之表面上具有任一入射角度之具有任一可見光波長（即， 380至780 nm)之可見光而言係有效光反射器（98%或更大、 或99%或更大之反射係數）。 β 實例性多層聚合鏡面反射鏡膜包含一具有由至少兩種材 料形成之交替層之多層堆疊。該等材料中之至少一者具有 應力感生雙折射性質’以使得該材料之折射率受拉伸過程 的影響。層之間的每一個邊界處之折射率差將導致部分光 線被反射。藉由在單轴至雙軸定向之一範圍内拉伸該多層 堆疊，產生一對於不同定向之平面偏振入射光具有一反射 率範圍之膜。該多層堆疊因此可用作一鏡。此等聚合鏡面 反射鏡膜展現一布魯斯特角度（對於在該等層介面中之任 138386.doc -16 - 200949157 一者處入射之光，反射係數成為零之角度）’該角度極大 或不存在。相反，已知多層聚合膜在層介面處展現相對小 的布魯斯特角度，從而導致光透射及/或不期望之彩虹 色。可應用美國專利第5,882,774號中所闡述之原理及設計 考量來產生具有所期望鏡面反射鏡效應之多層堆疊。該多 .層聚合鏡面反射鏡膜堆疊可包含數十、數百或數千個層， 且每一層可係由許多不同材料中之任一者製成。 對於聚合鏡面反射鏡膜應用而言，每一個偏振及入射平 φ 面之光之所期望之平均透射一般而言相依於反射膜之預期 使用。一種產生一多層鏡膜之方式係以雙轴方式拉伸一多 層堆疊，該多層堆疊含有一雙折射材料作為低/高折射率 對之高折射率層。對於一高效反射膜而言，期望地，在可 見光譜（380-780 nm)内在法向入射處沿每一個拉伸方向之 平均透射小於2%(反射係數大於98%)、或小於1%(反射係 數大於99%)或小於〇.5%(反射係數大於99 5%) ^此等聚合 鏡面反射鏡膜可自Minnesota、Saint Paul之3M公司購得， ❹ 商標名稱為 VIKUITlTM ENHANCED SPECULAR REFL£CT〇Il (ESR)。 此等聚合鏡面反射鏡膜經精確沖模切割以形成鏡面反射 有孔鏡膜30之孔32。對聚合鏡面反射鏡膜之精確沖模切割 實質上不將額外光吸收係數（在自380至780之波長）引入至 鏡面反射有孔鏡膜3〇。下部引導件2〇之效率可由〇在進入 ^引導件之纽在退ώ則導件之前與頂部及底部表面之 動平Φ數目及2)每-次反彈所經歷之吸收係數確定。若 138386.doc 200949157 存在（比如）1〇次互動，則在頂部及底部表面兩者之吸收係 數係0.5%時，效率為（0 995)5χ(〇 995)5=〇 95，但在頂部表 面之吸收係數係3%時，效率僅為（〇 995)5χ(〇 97〇)5 = 0.84。因此，穿孔而不引入額外吸收係數頗為重要。 此允許下部光導維持一 98%或更大或99%或更大、或甚 .至99.5%或更大之效率（在自38〇至78〇之波長）。在諸多實 施例中，鏡面反射有孔鏡膜3〇具有一〇 5%或更小、或〇 4% 或更小、或0.3%或更小、或0.2%或更小或〇1%或更小之光 φ 吸收係數（在自380至780之波長）。 如圖3中所圖解說明，具有經精確沖模穿孔之孔之聚合 鏡面反射鏡膜之光吸收係數（對於38〇至75〇 nm光約為〇%) 顯著低於具有雷射切割孔之聚合鏡面反射鏡膜之光吸收係 數（自380 nm光之3-4%下降至750 nm光之〇.8·15%)。由精 確沖模切割聚合鏡面反射鏡膜展現之此下降之光吸收係數 提供背光之光效率之一顯著增加。 儘管在圖2中將孔32圖解說明為具有一圓形定義，但孔 ❹ 32亦可具有任一有用規則或不規則形狀，諸如（例如）一多 邊形或循圓形及類似形狀《在諸多實施例中，孔32之間的 距離Ρ係規則的。在其他實施例中，孔32之間的距離ρ沿鏡 面反射有孔鏡膜30之一寬度（自第一側24至第二側26)增加 或減少。 在諸多實施例中，鏡面反射有孔鏡膜3〇具有一總面積， 且光透射面積（由開放面積或由孔32空隙界定之穿孔面積 界定）係介於反射有孔鏡膜30之總面積之自5%至2〇%之一 138386.doc •18- 200949157 範圍内。在諸多實施例中，總面積之孔百分比跨越總面積 恆定》在其他實施例中，總面積之孔百分比跨越總面積增 加或減少或隨著相對於背光之經照明之邊緣之定位而變 化。在此等實施例中，由該等孔佔用之部分面積跨越總面 積變化，而該等孔之間距或中心至中心距離得以維持。 孔32可具有任一有用大小d及孔32之間的距離P。在某些 有用實施例中，圓形孔具有約孔之間的距離或間距P值之 1 /3之一大小d值。在特定實施例中，該等孔具有一介於自 100至3000微米或自500至1500微米之一範圍内之大小d且 孔之間（中心至中心）的一距離或間距P介於自300至9000微 米或自1500至4500微米之一範圍内。孔32中心至中心圖案 或設置可係任一有用圖案或設置。在諸多實施例中，孔32 中心至中心圖案或設置係諸如（例如）一六邊形圖案之一立 方體圖案。在其他實施例中，孔3 2中心至中心圖案或設置 係一非立方體圖案。 背光10可進一步包含一可選光學元件60 ^光學元件60可 β 係一個或多個光學元件，諸如（例如）一光晶顯示面板、一 圖形膜、一漫射器、具有稜鏡表面結構之一增強膜（諸如 可自3Μ公司購得，商標名稱為VIKUITITM BRIGHTNESS ENHANCEMENT FILM (BEF))、偏光鏡（例如，反射偏光 鏡及/或吸收偏光鏡）及/或類似光學元件。反射偏光鏡可係 一多層反射偏光鏡，例如亦可自3M公司購得，商標名稱 為 VIKUITITM DUAL BRIGHTNESS ENHANCEMENT FILM (DBEF)。反射偏光鏡以一預定偏振透射光，同時以一不同 138386.doc ，19 * 200949157 偏振將光反射至背光10中，其中偏振狀態發生變更，且該 光接著導引回至該反射偏光鏡。 只要本文中所引用之所有參考及公開案未達到可直接抵 觸此揭示内容的程度，該等參考及公開案皆以全文引用的 方式明確倂入本文中β已討論本揭示内容之說明性實施例 且已在本揭示内容之範疇内對可能變化做出參考。熟習此 項技術者將顯而易見本揭示内容中之此等及其他變化及修 改，而不背離本揭示内容之範疇，且應理解，本揭示内容 〇 並不限於本文所闡明之該等說明性實施例。因此，本揭示 内容僅由以下提供之申請專利範圍加以限制。 【圖式簡單說明】 結合隨附圖式考量對本揭示内容之各種實施例之以上實 施方式可更元全地理解本揭示内容，其中： 圖1圖解說明一說明性背光之一示意性剖視圖； 圖2圖解說明說明性有孔鏡膜之一示意性平面圖；且 圊3係吸收係數對精確沖模穿孔及雷射切割鏡膜之光波 β 長之一曲線圖。 該等圖未必按比例。該等圖中所使用之相同編號指代相 同組件。然而’應理解’使用一編號來指代一既定圖中之 組件並非意欲限制在另一圓中以相同編號標記之組件。 【主要元件符號說明】 10 背光 20 下部光導 22 鏡面反射底部表面 138386.doc -20- 200949157 26 27 30 32 40 42 44 50 ❹ 52 54 60 第二側 側 鏡面反射有孔鏡膜 光透射孔 光源或光準直注入器 輸入光 準直結構/楔形光注入結構 上部光空腔 光發射表面 光輸入表面 光學元件

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Claims (1)

1. 200949157 七、申請專利範圓： 1. 一種背光’其包括： 下"卩光導’其具有一鏡面反射底部表面及一具有複 數個光透射孔之對置鏡面反射有孔鏡膜，該鏡面反射有 孔鏡膜具有一聚合多層結構，其中該鏡面反射有孔鏡膜 之非有孔面積具有一 98。/。或更大之光反射係數值且該鏡 面反射底部表面具有一98%或更大之光反射係數值； 一光準直注入器’其將輸入光導引至該下部光導中， φ 該光大致沿一水平平面平行於該鏡面反射有孔鏡膜傳 播’該光準直注入器將輸入光線提供至一垂直平面中， 該垂直平面正交於該水平平面，且與該垂直及水平平面 之一相交處形成具有一 30度或更小之絕對值之一角 度；及 一上部光空腔，其設置於該下部光導上，該上部光空 腔具有一光發射表面及一光輸入表面，該光輸入表面至 少部分地由該鏡面反射有孔鏡膜界定，該上部光空腔具 +❹ 有由該光發射表面及該光輸入表面界定之一厚度，該厚 度等於或大於毗鄰光透射孔之間的一距離。 2. 如請求項1之背光，其中該鏡面反射有孔鏡膜具有一聚 合多層結構，其中該鏡面反射有孔鏡膜之非有孔面積具 有一 99%或更大之光反射係數值且該鏡面反射有孔鏡膜 具有一 1 %或更小之光吸收係數值且該鏡面反射底部表面 具有一 99%或更大之光反射係數值。 3. 如請求項1之背光’其中該光準直注入器包括發光二極 138386.doc 200949157 體。 4. 如請求項1之背光，其中該鏡面反射有孔鏡膜具有一總 面積且〜光透射面積係在該總面積之自5%至20%之一範 圍内。 5. 如請求項1之背光，其進一步包括設置於該鏡面反射有 孔鏡媒上或毗鄰於該鏡面反射有孔鏡膜之一光漫射器 層。 6. 如請求項1之背光，其中該將輸入光導引至該下部光導 Φ 中之光準直注入器僅將光導引至該下部光導之一個側 中。 7. 如請求項丨之背光，其中該下部光導係一中空光導。 8. 如請求項1之背光，其中該下部光導係一中空光導且該 上部光空腔係一實心光空腔。 9. 如請求項1之背光，其中該下部光導係一中空光導且該 上部光空腔係一中空光空腔。 10. 如請求項1之背光，其中輸入光以對該鏡面反射有孔鏡 ® 膜之一 30度或更小之角度透射穿過該等孔。 11. 一種具有如請求項1之背光之LCD顯示器。 12. 一種具有如請求項1之背光之照明圖形影像。 13· —種具有如請求項丨之背光之照明器具。 14. 一種背光，其包括： 一下部光導，其具有一鏡面反射底部表面及一具有複 數個光透射孔之對置鏡面反射有孔鏡臈，該鏡面反射有 孔鏡膜具有一聚合多層結構，其中該鏡面反射有孔鏡膜 138386.doc • 2 · 200949157 之非有孔面積具有一 99%或更大之光反射係數值且該鏡 面反射有孔鏡臈具有一 1 %或更小之光吸收係數值且該鏡 面反射底部表面具有一99%或更大之光反射係數值；及 一光準直注入器，其將輸入光導引至該下部光導中， 該光大致沿一水平平面平行於該鏡面反射有孔鏡膜傳 播’該光準直注入器將輸入光線提供至一垂直平面中， 該垂直平面正交於該水平平面，且與該垂直及水平平面 之一相交處形成具有一 30度或更小之絕對值之一角度。 © 15.如 請求項14之背光’其進一步包括設置於該下部光導上 之一上部光空腔，該上部光空腔具有一光發射表面及一 光輸入表面，該光輸入表面至少部分地由該鏡面反射有 孔鏡膜界定，該上部光空腔具有由該光發射表面及一光 輸入表面界定之一厚度》 16. 如請求項14之背光’其中該鏡面反射有孔鏡膜之非有孔 面積具有一 99.5%或更大之光反射係數值且該鏡面反射 有孔鏡臈具有一 0.5或更小之光吸收係數值且該鏡面反射 © 底部表面具有一99.5%或更大之光反射係數值。 17. 如請求項14之背光’其中該光準直注入器每1〇〇至5〇〇個 孔包括一個發光二極體。 18. 如請求項14之背光，其中該鏡面反射有孔鏡膜具有一總 面積且一光透射面積係在該總面積之自5%至15%之一範 圍内。 19. 如請求項14之背光，其進一步包括設置於該鏡面反射有 孔鏡膜上或此鄰於該鏡面反射有孔鏡膜之一光漫射器 138386.doc 200949157 層。 20. 如請求項14之背光，其中該將輸入光導引至該下部光導 中之光準直注入器僅將光導引至該下部光導之一個侧 中。 21. 如請求項14之背光，其中該下部光導係一中空光導。 22. 如請求項15之背光，其中該下部光導係一中空光導且該 上部光空腔係一實心光空腔。 23·如請求項15之背光，其中該下部光導係一中空光導且該 ❹ 上部光空腔係一中空光空腔。 24. 如請求項14之背光，其中輸入光以對該鏡面反射有孔鏡 膜之一 30度或更小之角度透射穿過該等孔。 25. 一種具有如請求項14之背光之LCD顯示器。 26· —種具有如請求項14之背光之照明圖形影像。 27. 一種具有如請求項14之背光之照明器具。

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