[发明专利]光循环型薄壁中空腔体背光源的设计参数

说明书

相关专利申请

以下共有的和共同未决的PCT专利申请以引用方式并入本文中：名称为BACKLIGHT AND DISPLAY SYSTEM USING SAME(背光源和采用该背光源的显示系统)的PCT专利申请No.XXXX/XXXXXX(代理人案卷号63274WO004)；名称为RECYCLING BACKLIGHTS WITH SEMI-SPECULARCOMPONENTS(具有半镜面元件的循环背光源)的PCT专利申请No.XXXX/XXXXXX(代理人案卷号63032WO003)；名称为WHITE LIGHTBACKLIGHTS AND THE LIKE WITH EFFICIENT UTILIZATION OF COLOREDLED SOURCES(高效利用彩色LED光源的白光背光源等)的PCT专利申请No.XXXX/XXXXXX(代理人案卷号63033WO004)；和名称为COLLIMATINGLIGHT INJECTORS FOR EDGE-LIT BACKLIGHTS(侧光式背光源的准直光注入器)的PCT专利申请No.XXXX/XXXXXX(代理人案卷号63034WO004)。 

技术领域

本发明涉及适用于从后面照亮显示器或其他图形的扩展面积光源，通常称为背光源。本公开尤其适用于，但不一定局限于，发射基本上仅具有一种偏振态的可见光的背光源。 

背景技术

以往，简单的背光源装置仅包括三种主要元件：光源或灯具、后反射器、和前漫射片。此类系统仍可用于通用广告牌和室内照明应用。 

近年来，已通过加入其他元件以提高亮度或降低功耗、提高均匀度、和/或减小厚度对该基本背光源设计进行了改进。快速发展的消费电子行业对装配有液晶显示器(LCD)的产品(例如计算机显示器、电视显示器、手机、数码相机、袖珍型MP3音乐播放器、个人数字助理(PDA)和其他手持装置)的需求促进了这样的改进。这些改进中的一些，例如使用固体光导装 置以使得可以设计非常薄的背光源、使用光管理膜(例如线性棱柱膜和反射偏振膜)以增加同轴亮度，在本文中连同有关LCD装置的其他背景信息进行描述。 

尽管上述产品中的一些可以使用普通环境光来观看显示器，但是大部分都带有背光源从而使得显示器可见。就LCD装置而言，这是由于LCD面板不是自发光的，因此通常使用照明组件或背光源来观看。背光源位于LCD面板上与观察者相对的一侧，使得由背光源产生的光透过LCD到达观察者。背光源结合了一个或多个光源，例如冷阴极荧光灯(CCFL)或发光二极管(LED)，并将光源发出的光分配在与LCD面板的可视区域相匹配的输出区域上。由背光源发出的光在背光源的输出区域上有利地具有足以使用户对LCD面板所产生图像具有满意视觉体验的亮度和空间均匀度。 

因为操作方法的关系，LCD面板仅利用了一种偏振态的光，从而对LCD应用而言，很重要的一点是要了解背光源发出具有正确或可用偏振态的光的亮度和均匀度，而不只是可能非偏振的光的亮度和均匀度。考虑到这一点，当所有其他因素都相同时，在LCD应用中，主要或专门地发射具有可用偏振态的光的背光源比发射非偏振光的背光源更为有效。然而，由于通过LCD面板背面设置的吸收型偏振器可轻松消除不可用的偏振态，故可发射不仅仅具有可用偏振态的光、甚至可发射随机偏振光的背光源仍完全可用于LCD应用中。 

LCD装置通常分为三类，背光源可用于这几类中的两类。在称为“透射型”的第一类中，仅可借助照明背光源观看LCD面板。即，LCD面板被构造为仅“以透射方式”观看，即来自背光源的光沿其光路透过LCD到达观察者。在称为“反射型”的第二类中，除去背光源并代以反光材料，LCD面板被构造为仅用位于LCD上观察者侧的光源观看。来自外部光源(如环境室内灯)的光从LCD面板的前面传送到后面，经反光材料反射后再次沿其光路透过LCD到达观察者。在称为“透反型”的第三类中，将背光源和部分反光材料置于LCD面板的后面，LCD面板被构造为：当打开背光源时以透射方式观看，或者当背光源关闭并存在有足够环境光时则以反射方式观看。 

以下的具体实施方式中所述的背光源可普遍用于透射型LCD显示器和透反型LCD显示器中。