具有降低了的色分离的包括偏振转向薄膜的背光单元的制作方法

文档序号:2741162阅读:95来源:国知局

专利名称::具有降低了的色分离的包括偏振转向薄膜的背光单元的制作方法
技术领域
:本发明主要涉及一种包括导光板和转向薄膜部件以提高亮度的背光单元,特别涉及一种导光板,该导光板,不同波长的不同主角度的光,并提供偏振光的输出,以及通过^ffl包含不同颜色的^5:光源的光源来M^色分离。技术背景液晶显示器(LCD)在成本和性能方面继续提高,成为许多电脑、仪器、和娱乐设施的首皿示类型。用于传统的便携式电脑显示器的M型LCD是一种背光型显示器,该显示器具有一个为了向外朝向LCD,光的光$^共表面,该光J^共表面方爐于LCD后面。人们已纟辣取两种基本途径中的一种,供一种合适的具有充分均匀的亮度然而维持紧凑及低廉的成本的背光装置的挑战。在第一种途径中,光提供表面用来l^共高度翻寸的、大体上遵循朗伯分布的光分布,该光分布具有覆盖广泛角度范围内的大体上恒定的亮度。按照此第一种途径,为了达到增加轴上的和近轴的亮度的目的,采用多个的增亮膜,以改变一部分具有朗伯分布的光的方向,从而提供更为准直的照明。在所提议的增亮膜的解决方案中有,例如,美国专利No.5,592,332(尼西奥(Nishio)等人);美国专利No.6,lll,696(阿^(Men)等人);以及美国专利No.6,280,063(佛恩(Fong)等人)中所描述的方案。上面所弓阅的专利中所描述的,例如增亮膜(BEF)的解决方案,提供了一些am宽视角的增亮方法。樹共背光照明的第二种途径4OT导光板(LGP),该导光板接自放置于侧面的灯或其他光源的入射光,并采用全内反射(TIR)在内部弓l导这些光,从而覆盖狭窄角度范围的光自LGP激寸出来。自LGP的输出的光典型地具有相对于法线相当陡的角度,例如70度或者更大。通鄉匕第二种途径,采用转向薄膜,一种光变向部件,来改变自LGP输出的朝向法线的激寸光的方向。定向转向薄膜被广泛地称为光变向部件或光变向薄膜,诸如可从纽约鲍德温克莱瑞克斯(Clarex)公司得到的Jlf^HSOT(HighlyScatteringOpticalTransmission高散射光学传输)的导光板,提供了一种改进的解决方案以向这种类型显示器提供均匀的背光,而不需要^魏膜或制造中的点式打印。HSOT导光板和其它类型的定向转向薄膜使用以不同组合方式组合的棱镜结构阵列,以改变光从导光板向法线,或者朝向其它合适的目标角度的方向,该目标角度相对于二维表面典型地^G法线。作为一个例子,美国专利No.6,746,130(奥卡瓦(Ohkawa))描述了一种用于LGP照明的作为转向薄膜的,制薄片。参考图1,图1示出了在显^置100中的导光板10的全部功能。来自光源12的光入射在入射表面18上荆寸入导光板10,该导光板10是如图所示的典型的楔形。光在导光板10里传播,直至坏再满足全内蹈寸(HR)的情况,然后可以从反射表面142反射,在输出表面16上从导光板中射出。接着这个光线到达转向薄膜122,并且该光线被引导为照明光栅装置120,诸如LCD或其它类型的空间光调制器或其它调制该光线的二维背光元件。为了在大多数情况下最优化的观看,鄉光应该鶴一个与法线V成相对狭窄角度的范围。偏振器124应当方燈在照明路^i:,以向光栅驢120樹共用于调希啲魏的偏振光。但是,因为光在通过转向薄膜122之后实质上是非偏振的,或最多具有一些小角度的偏振,所以偏振器124必须吸收大约一半的光。为了克服这个问题,通常在吸收性的偏振器124和转向薄膜122之间设置一个HM型偏振器125。在禾斗伊克(Koike)等人的名为"Surfacelightsourcedevicewithpolarizationfimction"的美国专利Nos.5,982,540和6,172,809中公开了一种反射型偏振器。科伊克等人的'540和'809的公开示出了一种表面光源装置,其具有导光板、一个或多个偏振分离板、光向调节器(实质上是转向薄膜)和偏振变换器。该偏振分离板是一种劍寸型偏振器125。科伊克等人的'540的公开中所描述的偏振分离板利用布鲁其愤寺角来分离照明的S-和P-偏振元件。虽然这种方Sli共了一些光的偏振,但是它仅仅提供了一种许多传统的反射型偏振薄膜的替代品。这种解决方案仍然需要额外使用一个或多个分离偏振器薄膜。而且,科伊克等人的'540和'809中所公开的方法需要用于偏振分离板的材料的折射率"在狭窄范围内,基于来自导光板的光的入射角。明显地,超贿利于在损害图像质量和性能下M^劍纖振照明所需的全部元件的数量。基于这个目的,提议了大量的解决方案以简化偏振器125的结构或通过合并功能去除这个作为单独单元的元件。在合并功能的尝试中,阿莱(Arai)的名为"SurfaceLightSourceDeviceOutputtingPolarizedFrontalIlluminationLight"的美国专利Na6,027,220公开了一种育,产生至少部分被偏振化的照明的表面光源装置。如阿莱'220的公开所示出,有一些固有的来自导光板10的光的偏振现象(图l)。另外,还有由转向薄膜导致的固有的该光的进一步偏振现象。在4OT—对转向薄膜的结构中,甚至可以得到偏振现象的SS—步的轻微地增益。根据阿莱'220所公开的方法,可以将表面光源设计成简单地通过为旨转向薄膜^ffi合适的材料并根据它们的折射率M来匹酉战些材料,来为来自导光板的光的倾斜角提供一些,號的偏振。虽然这个方法具有提供一些偏振方法的优点,但是应用的局限在于,基于简单地指定折射率《可以得到多大的改进。而且,禾拥多个转向薄膜的实施方式为照明系统的设计增加了成本、难度和复杂性。在另一禾中方法中,铃木(Suzuki)的名为"ApparatusforIncreasingaPolarizationComponent,LightguidingUnit,LiquidCrystalDisplayandPolarizationMethod"的美国专利No.6,079,841樹共了一种本身就设计为传矛振光的导光板。铃木的'841中所公开的导光板禾佣一堆层积在一起的并鹏于掛共光的布鲁其麻寺角调节以达到优选的偏振状态的光导。在这种方法具有在光导向本身中合并偏振元件的优点的同时,这种方法也有缺点。导光板的复杂性和对于半波长或四分之一波长板和反射器的额外的需求否定了由在照明路纟仝上去除作为单独元件的偏振器而获得的优点。同时待审的美国专利申请系列No.11/302,011;美国专利申请系列No.11/300,659;和密(Mi)的名为"Polarizingturningfilmusingtotalinternalreflection"的美国专利No.7,139,125中所公开的方法是在转向薄ES合^N扁振功能,或更广泛地,在显示器的光变向元件里。在光变向部件的几何学和组成成分的设计中,这些方、封吏用了布鲁其射寺角,因此,在单个元件里完成光的变向和偏振两种操作。具有向上的棱镜结构的转向薄膜的一个问题是由于薄膜材料的折射率的波长相关斷万导致的色分离。因而,育,看出的是,虽然人们已经在尝i魏过与其它元件合荆扁振功能来提供偏振照明,但是这些尝试并没有提供出令人满意的解决方案。因此,这需要一个,偏振照明并减少元件的数量和减少的色分离的转向薄膜解决方案或背光单元解决方案。
发明内容本发明提供一种包括光源、导光板、和转向薄膜的背光单元,该转向薄膜具有光射A^面和,出表面,该光射出表面包括在劍寸出表面上的第一棱镜结构,其中(a)转向薄膜上的第一棱镜结构的特征在于远底角(A)和皿角(A);(b)包括不同颜色的^lz:光源的阵歹啲光源;(c)设置用来向每个颜色的转向薄膜樹共来自具有不同主角度的^lz:光源的光的导光板;以及将导光板以与光源、转向薄膜、转向薄膜的第一棱镜结构和底角相关的方式设置,以便与使用单一光源的同样的装置相比减少在转向薄膜的光射出表面上的色分离的量。本发明也包括向显示器J^f共背光的方法。本发明的一个优点是,樹共一种为不同波长對f不同主角度的光的导光板,以产生偏振光输出和M^色分离。虽然本说明书以特另哋指出并清楚地声称本发明的实质的权利要求作为结论,但是确信的是当下面结合附图的描述,本发明将得到更好的被理解。图1是示意传统的显^fi的组成的截面图,相应于美国专利No.7,139,125的图l。图2A是示意具有使用单波长入射背光的面朝上的棱镜结构的转向薄膜的截面示意图,相应于美国专利No.7,139,125的图3A。图2B、2C和2D是示意具有使用多波长入射背光的面朝上的棱镜结构的转向薄膜的截面示意图。图3示意了两种通常j顿的光学材料的折射率的波长相关性。图4是示意M^色分离的转向薄膜的截面示意图,其中在面对导光板的转向薄膜的底面上构造棱镜结构。图5是示意^1>色分离的转向薄膜截面示意图,其中在面对导光板的转向薄膜的底面上构3t3fl竟或^lt结构。图6是示意具有M^了的色分离的显^S的纟賊的截面示意图,其中导光板为不同波长^l寸不同主角度的光。图7是示意图6中的导光板和转向薄膜的截面示意图。具体实施方式本描述特别涉及形成本发明装置的元件形成部分或者更直接地与本发明装置配合的部件。将理解的是,没有特别示意或描述的元件可采取本领域技术人员熟知的各种形式。如在上面背景部分所谈到的,已经存在通过在照明路^i:的其它元件里合并偏振功能来M^照明装置的全部复杂性的尝试。本发明的方法是减少转向薄膜的色分离,或更广泛地,减少显示器的光变向元件的色分离。不同于同上文中所描述的传统方法,本发明的方法在光变向部件的几何学和组成成分的设计中都使用了微结构,因此在一个单独元件中完成了光的变向和偏振。转向薄膜如在本领域技术中所知和在
背景技术
中所讨论的,转向薄膜,广泛地称之为光变向部件或光变向薄膜,是将从导光船寸出的或多或少的准直光输出从大的斜角(offangle)重新导向法线或观看方向的光学薄膜。本发明的装置^ffl通常成型为棱镜型的光变向结构。在更正式的定义中,真正的棱镜具有至少两个平面。但是,因为在所有的实施例中一个或更多的光变向结构的表面不需要是平面的,而有可以是弯曲的或具有多截面的,所以在本说明书中使用更为通常的术语"棱镜结构"。如在背景中附炎至啲之鹏出的材料,传统的转向薄膜重新导向在倾斜入射角上接收到的光的方向,典型的是60度,远离法线方向,该光来自于导光板或类似的供光元件。转向薄膜典型地4顿通常为棱镜形状的多种尺寸的折射结构阵列,以将来自导光板的光的方向重新导向法线方向。因为提供这样的薄膜,所以认为法线是与薄膜的二维平面相关的。参考图1所示,将光源12设置于导光板10的侧面。这种布置和在顶部和/或底部具有微结构的导光板10的设计规定了转向薄膜的所需角特性和设计布局。对于导光板10的性能情况范围,同时待审的美国专利申请系列No.ll/302,011;美国专利申请系列No.ll/300,659;和密(Mi)的名为"Polarizingturningfilmusingtotalinternalreflection"的美国专利No.7,139,125中所公开的光变向部件可以用来皆代图1中的传统的转向薄膜122的排列,并且育^Jif共足够的偏振作用以消除或至少最小化偏振器124和g型偏振器125中的一个或两个的性能要求。参考与美国专利No.7,139,125中的图3A相对应的图2A,这里示意了JOT劍寸单波长光的导光板10的偏振转向薄膜20的截面示意亂示意关键角度和几何学,。转向薄膜20具有许多面向上,朝着LC^a^它的光调制器的棱镜结构,齡结构具有近表面24(如图1的实施例中所示,与光源12近相关)和远表面26,两个侧面都自薄膜的法线方向V倾斜并由相对于水平方向H的顶角",和远底角A和近底角A决定倾斜程度。来自导光板10的光在覆盖中心输入主角度^左右的小角度范围入射。自转向薄膜20的结构输出表面传播到LC显示元件的光的输出角^由许多因素决定,这些因素包括中心输入主角度^、转向薄膜20的折射率、和在远表面26上的远表面26以与平表面22成一^l斗角度的絲倾斜的远底角A,如公式(1)所描述的来自导光板的入射光以覆盖许多以主角度为中心的角度入射,从而大部分的入射光与主角度为+/-10度的关系。公式(1)和随后的公式中^^输入角^作为主角度。注意到当从导光板10^I寸出微长光线R1时,纟贿一条光束从转向薄膜20射出。但是,大多数通常使用的与冷阴极荧光灯(CCFL)耦合的导光板往往劍寸多波长的光,或者甚至激寸连纟嫌长光谱的光。图2B与图2A中除了光线Rl代表多波拉外是一样的,例如,650nm是红色,550nm是纟絶,和450nm是蓝色。图2B图解说明了转向薄膜20的色分离问题;三个波长的光线30a、30b、30c在转向薄膜20中分离并当它们从转向薄膜20射出时进一步分离。因为典型材料的折射率随波长斷氏,所以图2B中所示的光线30a、30b、30c分别代表蓝色、绿色和红色光c图2C示意了色分离的另一种可能性。沿着图2B中同样的光路的较长波长光线30b(绿色光)、30c(红色光)到达远表面并^ii人远表面26射出。较短波长光线30a(蓝色光)具撤高折射率并且沿着图2C中一条不同的鹏挑光线30a到达远表面26,随后由于全内g向近表面反射,并最终从近表面24射出。图2D也示意了色分离的另一种可能性。沿着图2B中同样的光路的较长波长光线30b(纟絶光)、30c(红色光)到iii^表面并Ji人远表面26射出。较短波长光线30a(蓝色光)具有较高折射率并且沿着图2D中一条不同的光^射,。光线30a到达远表面26,随后由于全内g向近表面反射,并进一步地折射或向导光板反射回来。这样的话,光线30a就不会直接从转向薄膜出来。在图2C和图2D中,较短波长光采取了与较长波长光非常不同的路径,因此导致了色分离的大问题。当从一1^寺定的方向观看转向薄膜时,色分离导致了让人不舒服的色彩外观。这个问题发生在具有向上棱镜结构的转向薄膜中,但在具有向下棱镜结构的转向薄膜中并不是这样。众所周知,所有光学材料的折射率都具有波长相关性(ModernOpticalEngineering现代光学工程,WarrenJ.SmithMcGraw-Hi11,2000)。根据Cauchy的折射率离散公式,光学材料的折射率由公式(2)给出"=a+4+4,公式(2)其中a、b和c是在给定的波长下对齡對虫的材料从观糧的折射率中计算得出的常数。根据公式(1)和公式(1.1),因为如参考公式(2)所述的转向薄膜材料的折射率的波长相关性,所以输出角《",是波长相关性的。图3示出了两种通常i柳的光学材料的折射率的波长相关性的例子。当入It波长从375nm增加到988nm时,苯二甲酸乙二醇酯(PET)的折射率从1.8034降低到1.7367。对于聚砜,在同一光谱里折射率的变化是0.1037。对于PET,在波长义为450nm时折射率大约是1.787,波长A为550nm时折射率"大约是1.766,和波长义为650nm时折射率"大约是1.754。对于聚砜,在波长A为450nm(蓝色光)日tJ斤射率"大约是1.670,波长A为550nm(绿色光)时折射率n大约是1.642,和波长义为650nm(红色光)时折射率M大约是1.628。色分离度(DCS)为了更好地鉴别本发明,确信的是色分离的量化度是有用的。虽然有不同的方法测量色分离,但是在本发明中色分离度是根据输出角L的均别tt测量的,如下面的公式中所定义的腦=>/<1-《",>)2>,其中《'〉:4〖r《'"^1r700,-公式(3)公式(4.1)公式(4.2)300她符号<〉表示波长在400nm和700nm之间的范围内的平均值。在简化的形式中,只考虑在三个波长450nm、550nm、和650nm的输出角^平均值定义在下面的公式中,<(>=^€(450)+《(550)+C(650))公式(5.1)公式(5.2)<〉=全(l(450)+《w(550)+(650))在下面的例子中,4顿了平均值的简化形式。它足够适合比较的目的。参考图4和图5,示出了本发明的M的转向薄膜20的关键特征。再次为面向上的棱镜结构(顿常地,面向夕卜朝向观看者并朝向LC装置或其它光调制器)。参考光源12的位置(图1),^棱镜结构具有一个近表面24和一#表面26。如图2A中所示,远表面26是光的,或出口表面。参考图4,除了面向上的棱镜结构之外,还有朝着导光板10的面向下的棱镜结构,其特征为近底角^和远底角^(与光源12^ifi^远的关系,如图l的实施例中所示)。从转向薄膜20的结构输出表面传播到LC显示元件的光的输出角&,由许多因素决定,这些因素包括中心输入主角度《、转向薄膜20的折射率、在远表面26上的底角A,该远表面26与水平方向H成一个斜角度的关系倾斜、以及在近表面28上的,角^,该近表面28与水平方向H成一^M斗角度的关系倾斜。在本发明的实施例中,输出角&,由输入角&、棱镜结构的折射率n、远底角^、和近底角^决定,如公式(3)所描述的e。"(=A-arcsin<{msinA-y2—arcsinsin(^-/2)公式(3)S31阅读参考下面表1的讨论,可以明显的得出,从公式(3)得到的输出10角L是不那么波长相关的。##考图4,Mil将远表面26和近表面28进行适当地倾余斗(相对于平表面22),将在近表面28上的、以中心照明光线R1,也称为主光线为中心的入射光被^gi也变向为朝向目标角度,即薄勝去线方向V。在一个实施例中,将棱镜结构沿着转向薄膜20的表面在延长方向上线性地拉长,从而使^棱镜结构从输出表面的一遊U另一边腿线伸展。对于如图4的这些截面图,线性延长方向是法线到纸面的方向。可以认识到的题种排列对于转向薄膜20的制造具有优势。然而,不要求将棱镜结构以这样的线粗申展方式排列。重要的是棱镜结构的多,面与来自导光板10的入射光的角度之间相关的角度关系,如图4的截面图所示。参考图5,除了面向上的棱镜结构之外,还有朝向导光板10的面向下的透镜结构。自转向薄膜20的结构输出表面传播到LC显示元件的光的输出角《",由许多因素决定,这些因素包括中心输入主角度^、转向薄膜20的折射率、在远表面26上的底角A,该远表面26与水平方向H成一^M4角度的关系倾斜、和朝向导光板10的面向下的透镜结构的曲率C。与图4相似,底角^和^也与透镜结构相关进行定义。ffl31将远表面26适当地倾斜(相对于平表面22)并为itli表面30(lenticularsurface)选择合适的曲率C,将S3tl竟表面30上的、以中心照明光线R1,也称为主光线为中心的入射光^g地变向为朝向目标角度,即法线方向V。在一个实施例中,将棱镜结构沿着转向薄膜20的表面在延长方向上线性地拉长,从而使齡棱镜结构从输出表面的一边到另一边腿线伸展。对于图5的这些截面图,线性延长方向是法线到纸面的方向。可以认识到的是这种排列对于转向薄膜20的制造具有优势。然而,不要求将棱镜结构以这样的线性伸展方式排列。重要的是棱镜结构的多,面与来自导光板10的入射光的角度之间相关的角度关系,如图5的截面图所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表1为作为比较的例子和发明的例子总结了DCS。在作为比较的例子1.1中,转向薄膜具有底角/1=66.0。,/2=66.0。。转向薄膜是由聚砜(它的折射率w在波长/l是450nm(蓝色光)时大约是1.670,在波长义是550nm(乡絶光)时大约是1.642,和在波长;i是650nm(红色光)时大约是1.628)或者PET"在波长义是45Qnm时大约是1.787,在波长义是550nm时大约是1.766,和在波长;i是650nm时大约是1.754)制成的。所有^H个波长的主角度都是相同的^=70。。从公式(1)、(3)、(5.1)、和(5.2)中得至l课砜的DCS是2.16°。对于PET,光采取图2D中所示的光线30a的路径,因此DCS太大以至于不能量化。重要的是DCS是非常大的。除了如图4中所示,转向薄fl雜它的底表面上具有额外的棱镜结构,并且该棱镜结构是以底角^-10.0。和7^20。为特征的之外,发明的例子1.2与例子U是相同的。通常是满足^90。-^这个瞎况的。这个例子的转向薄膜示出了DCS得到了降低;对于PET,DCS是1.23°,对于聚砜DCS是1.33°。除了在底表面上的棱镜结构是以底角^=20.0。和^=20。为特征的之外,发明的例子1.3和例子1.2是相同的。DCS得到了,一步的斷氏;对于PET,DCS是0.79°,对于聚砜DCS是0.950。通常,远底角/^雌在50。至7(T的范围内。近底角^,在10°至20°的范围内。在这个范围之外,色分离度DCS仍然十分地大或者输出角的范围不是想得至啲范围。为不同的波长掛共不同的主角度的导光板下面参考图6,这里示出了另一种根据本发明的降低色分离的解决方案,该方案使用导光板10'以为不同的波长提供不同的主角度。该导光板可以在它的底和顶表面上具有微结构。诸如发光二极管(LEDs)的两个顿多的3拉光源产生不同波长的光。三个有代表性的独立光源201、202、203垂直地排列于导光板的一侧以产生不同的波长。独立光源可以在垂直和水平方向移动。3拉光源可以具有不同的尺寸或者其它特性。当以任何已知的方法如通过光学建模或实验来^i也设计光源和导光板的排列时,导光板IO,育,为不同的波长l^共期望的主角度。相比较而言,单个的传统的CCFL光源不能3fcii也为不同的波长改变输出光的分布,因此它对于这种应用是不合适的。但是,当合适地与导光板耦合时,在不同驱动斜牛下的两个顿多的CCFL可以为不同的波长产生不同的主角度。另外,弱t^体126可以选择性地放置于转向薄膜20和光栅装置120之间。弱舰体也稍微斷氐了色分离,但是因为对于穿透转向薄膜的光它不能产生太多的繊,所以它不能完全消除色分离。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2示出了发明的和作为比较的例子,这些例子说明了在不同盼瞎况下以及使用各种与独立光源相耦合的导光板时,该^^:光源决定不同波长的光的主角度,转向薄膜20的DCS是如何斷氐的。在作为比较的例子2.1中,底角^=66.0。,A=66.0。。转向薄膜由聚砜制成。所有SH个波长的主角度同为e^70。。输出角(的变化大于5°,會,从公式(1)中得出yU450nm时是4.5。,义=550nm时是8.0°,和^650nm时是9.7°。从公式(3)、(5.1)、和(5.2)中得出DCS是2.16。。除了主角度随着波长改变之外,发明的例子2.2与例子2.1是相同的。A-450nm时主角度^是70。,/U55onm时主角度&是63。,和^650nm时主角度《"是61°。结果,输出角^的变化小于r,义=450腿时是4.5°,义^50nm时是4.1°,和义-650nm时是4.0。。不同波长的输出角的较小的变化显示了较少的色分离,这也由值为0.22°的较小的DCS反映出来。这个发明的例子表明可以通过引入鄉主角度随波长变化的导光板来降低色分离度。雌的是,蓝色光(义-450nm)的主角度大于绿色光(xU550nm)的主角度,该绿色光(h550nm)的主角度大于红色光(h650nm)的主角度。也为雌的是,蓝色和纟tfe光的主角度之间的差tt^于纟ife和红色光t间的主角度的差值。除了在;U45onm时主角度&是78°,A-550nm时主角度&是72°,和^650nm时主角度^是70。之外,发明的例子2.3和例子2.2是相同的。从而,与例子2.2中的大约4.0。相比,将输出角^,调整到接近9.0°。同样地,输出角&,的变化小于1°,并且DCS具有一微小的值0.29°。与例子2.2相比,发明的例子2.4具有不同的底角和主角度。底角是A=68.0°,/2=68.0°,并且/^450nm时主角度A是78。,/U550nm时主角度^是72°,和A=650nm时主角度&是70°。它们被选择为产生的输出角接近0.0°,或接近法线方向。输出角《,的变化小于1°,并且DCS具有一微小的值0.40°。除了;^450nm时主角度^是71°,x^550nm时主角度&是66°,和;i-650nm时主角度A是63。之外,发明的例子2.5和例子2.4是相同的。它们净姚择为产生的输出角^微0.0°,或f魏法线方向。/1=450腦时输出角^是0.8°,义=550nm时输出角是0.7°,义=650nm时输出角&(是-0.4°。DCS具有一微小的值0.54°。在这个例子中,蓝色光(义二450nm)的输出角大于绿色光(A:55onm)的输出角,该绿色光(A:550nm)的输出角大于红色光Q-650nm)的输出角,在例子2.2至lj例子2.4中,蓝色光Q-450nm)的输出角小于绿色光(A-550腦)的输出角,该绿色光Q=550nm)的输出角小于红色光Q=650nm)的输出角。上面的发明的例子2.2到例子2.5只是示范性的。其它的变化都是可以的。图7是图6的一个局部放大视图,示出了从导光板10'射出的不同波诚颜色的光线31a、31b、31c、并在转向薄膜20处以光线30a、30b、30c射出。这些光线具有比较小的角度分离。构成转向薄膜20的材料用于本发明的转向薄膜20可以由具有相对高的折射率的材料制成,包括含硫聚合物、尤其是聚硫氨酯、多硫化物以及类似物。具有高折射率的材料也包括热稳定性极好的并且具有高可使用性和高可成型性的聚碳化二亚胺共聚物,如沙达;fcM(Sadayorid)等人的于2004年8月12日公开的名为"Polycarbodiimidehavinghighindexofrefractionandproductionmethodthereof"的美国专禾l)申请公开文本No.2004/0158021中所公开的一样。这些材料的折射率在589nm时从1.738变化到1.757。在微球体和珠子上涂覆了如二氧化钛、氧化锆、和氧化钡这些高折射^#料的材料也可展现小于或大于1.7的高折射率,如切赫姆(Chisholm)等人的名为"HIGHINDEXCOATEDLIGHTMANAGEMENTFILMS"的美国专利申请公开文本No.2004/0109305中所公开的一样。高折射率的材料也包括许多聚酯如聚萘二酸乙二醇酯(PEN)和聚萘二酸丁二醇酯(PBN)。这些材料具有从大约1.64变化到高达1.9的折射率,如海布里克(Hebrink)等人的名为"MethodformakingcoPEN/PMMAmultilayeropticalfilms"的美国专利No.6,830,713中所讨论的一样。也可以使用其它已知的具有高折射率的材料。将在这里所参考的专禾诉卩其它公开文本合并于此作为参考。部件清单10,10,.导光板12.光源16.输出表面18.输A^面20.转向薄膜22.平表面24.近表面26.远表面30a,30b,30c.光线31a,31b,31c.光线34.棱镜结构82.点光源薦,no.显^a120.光栅體122.转向薄膜124.偏振器125.反射型偏振器126.弱翻寸体142.反射表面201.蓝色光光源202.雜光光源203.红色光光源顶角A'底角A.底角底角底角折射率.入射角l,,.输出角V薄膜法线方向VI.远表面上法线方向H.水平方向Rl.中心照明,1权利要求1、一种包括光源、导光板、和转向薄膜的背光单元,该转向薄膜具有光射入表面和光射出表面,该光射出表面包括在该射出表面上的第一棱镜结构,其中(a)转向薄膜上的第一棱镜结构的特征在于远底角(β1)和近底角(β2);(b)包括不同颜色的独立光源的阵列的光源;(c)设置用来向每个颜色的转向薄膜提供来自具有不同主角度的独立光源的光的导光板;以及将导光板以与光源、转向薄膜、转向薄膜的第一棱镜结构和底角相关的方式设置,以便与使用单一光源的同样的装置相比减少在转向薄膜的光射出表面上的色分离的量。2、如权利要求1所述的背光单元,其中红色光的光输出的主角度小于蓝色光的光输出的主角度。3、如权禾腰求1戶脱的背光单元,其中纟絶光和红色光的光输出的主角度之间的差值小于蓝色光和纟i^光的光输出的主角度之间的差值。4、如权利要求1戶欣的背光单元,其中色分离度小于1.4°。5、如权利要求1所述的背光单元,其中色分离度小于1.0°。6、如权利要求1戶,的背光单元,其特征Hit—步地在于该远底角A在50°到70°的范围内。7、如权利要求1所述的背光单元,其中该光源是发光二极管。8、一种向显示器樹共背光的方法,该方》跑括在该显示器中包含如权利要求1戶/M的背光单元。全文摘要一种包括光源、导光板、和转向薄膜的背光单元,该转向薄膜具有光射入表面和光射出表面,该光射出表面包括在该射出表面上的第一棱镜结构,其中(a)转向薄膜上的第一棱镜结构的特征在于远底角(β<sub>1</sub>)和近底角(β<sub>2</sub>);(b)包括不同颜色的独立光源的阵列的光源;(c)设置用来向每个颜色的转向薄膜提供来自具有不同主角度的独立光源的光的导光板;以及将导光板以与光源、转向薄膜、转向薄膜的第一棱镜结构和底角相关的方式设置,以便与使用单一光源的同样的装置相比减少在转向薄膜的光射出表面上的色分离的量。文档编号G02B6/00GK101329474SQ20081010031公开日2008年12月24日申请日期2008年3月6日优先权日2007年3月7日发明者Q·洪,X·-D·米申请人:罗门哈斯丹麦金融有限公司
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