y轴线延伸。在一些实施例中，多个结构体136具有折射率 ηι，该折射率不同于光导110的折射率％，本文将进一步描述。
[0073] 组件100的光导110可包括任何合适的光导，如中空或实心光导。虽然将光导110 示出为平面形状，但光导可以采用任何合适的形状，如楔形、圆柱形、平面形状、锥形、复杂 的模制形状等。光导110还可在x-y平面内具有任何合适的形状，如矩形、多边形、弯曲形 状等。另外，光导110的输入表面114和/或输出表面112可以包括任何合适的形状，如上 面针对光导110的形状所述的那些。光导110被构造成可将光导引而通过其输出表面112。
[0074] 另外，光导Iio可以包括任何合适的材料。例如，光导Iio可以包括玻璃；丙稀 酸酯（包括聚甲基丙烯酸甲酯）、聚苯乙烯、含氟聚合物；聚酯，包括聚对苯二甲酸乙二醇 酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)以及包含PET和/或PEN的共聚物；聚烯径，包括聚 乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯，聚烯烃的全同立构、无规立构和间同立构异构体，以及通过茂金 属聚合制造的聚烯烃。其他合适的聚合物包括聚碳酸酯、聚苯乙烯，苯乙烯-甲基丙烯酸 酯共聚物和共混物、环烯烃聚合物（如得自美国肯塔基州路易斯维尔瑞翁化学公司（Zeon Chemicals L. P.，Louisville, KY)的 ZEONEX 和 ZE0N0R)、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺。
[0075] 多个光源120紧邻光导110的输入表面114设置。光源120被设置成可将光对准 而通过输入表面114进入光导110。虽然描述为具有沿着光导110的一个侧面或边缘设置 的一个或多个光源120,但光源可以沿着光导的两个、三个、四个或更多个侧面设置。例如， 对于矩形光导110, 一个或多个光源120可以沿着光导的四个侧面中的每一个设置。在所示 实施例中，光源沿着y轴线设置。
[0076] 光源120被示意地示出。在大多数情况下，这些光源120是紧凑型发光二极管 (LED)。就这一点而言，"LED"是指发射可见光、紫外光或红外光的二极管。发光二极管包 括以商品名"LED"销售的非相干的包封或封装半导体器件，而不论是常规的或是超辐射的 类型。如果LED发射的是诸如紫外光等不可见光，以及在LED发射可见光的某些情况下，则 将其封装为包含磷光体（或是照亮设置在远处的磷光体），以将短波长的光转化为波长更 长的可见光，某些情况下会得到发射白光的器件。
[0077] "LED芯片"是LED的最基本形态，即经半导体加工过程而制成的单个部件或芯片。 部件或芯片可包括适用于施加电力以使装置通电的电触点。部件或芯片的各个层和其他功 能元件通常以晶片级形成，然后可以将加工好的晶片切成单个元件，以生产大量的LED芯 片。
[0078] 无论是否用于产生白光，多色光源可在照明组件中表现为多种形式，并且对光导 输出区域或表面的颜色和亮度均匀性产生不同的影响。在一种方法中，多个LED芯片（例 如，发红光、绿光和蓝光的芯片）全部彼此接近地装在引线框架或其他基底上，然后一起装 入单个封壳材料中形成一个封装体，封装体内还可以包括单透镜元件。可以控制这样的光 源发射任何一种单独颜色的光，或同时发出所有颜色的光。在另一种方法中，可以将单独封 装的LED聚集成一簇用于某个给定的循环腔，其中每个封装体仅有一个LED芯片并发射一 种颜色的光，LED簇中含有发出不同颜色（如蓝/黄、红/绿/蓝、红/绿/蓝/白或红/绿 /蓝/青/黄）的封装LED的组合。还可使用琥珀色LED。在另一个方法中，可以将此类单 独封装的多色LED以一个或多个线条、阵列或其他图案的形式设置。
[0079] LED效率与温度相关并且通常随温度增加而降低。不同类型LED的效率降低可以 不同。例如，红色LED显示出比蓝色或绿色LED更为显著的效率降低。如果将更为热敏感 的LED热隔离以使其在散热器上具有更低的功率密度，和/或使其不易于与其他LED进行 热传递，则本发明的各种实施例可以用于减轻此影响。在传统照明组件中，设置单色的LED 簇会导致很差的颜色均匀度。在本发明中，（例如）红色LED簇的颜色可以和绿色和蓝色 LED的颜色很好地混合而形成白色。
[0080] 光传感器和反馈系统可以用于检测和控制LED光的亮度和/或颜色。例如，传感 器可以靠近单个LED或LED簇布置，从而监测输出并提供反馈以控制、保持、或调整白点或 色温。可能有利的是沿着边缘或在中空腔体内布置一个或多个传感器以对混合光采样。在 某些情况下，可能有利的是提供传感器以检测观察环境（例如，放置显示器的房间）中显示 器外部的环境光。在这种情况下，可以使用控制逻辑根据环境观察条件来适当调整显示器 光源输出。可以使用多种类型的传感器，例如使用得自美国德克萨斯州布兰诺德州先进光 电解决方案公司（Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Plano, Texas)的光转频率 或光转电压传感器。另外，可以使用热传感器来监测并控制LED输出。所有这些技术可用 于根据工作状况并根据对元件经时老化的补偿调整白点或色温来。传感器可用于动态对比 系统或场序系统以向控制系统提供反馈信号。
[0081] 如果需要，可以使用其他可见光发光体（如线性冷阴极荧光灯（CCFL)或热阴极荧 光灯（HCFL))来代替或辅助分立的LED光源，以作为本发明所公开的背光源的照明源。此外 还可使用混合系统，例如CCFL/LED (包括发出冷白光和暖白光的CCFL/LED)、CCFL/HCFL (例 如发出不同光谱的CCFL/HCFL)。发光器的组合可有多种变化，并包括LED和CCFL，以及诸 如多个CCFL、多个不同颜色的CCFL以及LED和CCFL之类的复合体。光源还可以包括激光 器、激光二极管、等离子体光源或有机发光二极管，它们单独使用或与其他类型的光源（如 LED)结合使用。
[0082] 例如，在某些应用中，可能有利的是用不同的光源（如长圆柱形CCFL)或线性表 面发射光导来代替离散光源列，其中该光导沿其长度方向发光并连接到远程有源元件（如 LED芯片或卤素灯），也可对其他光源列做同样的替代。在美国专利No. 5, 845, 038 (Lundin 等人）和No. 6, 367, 941 (Lea等人）中公开了这种线性表面发射光导的例子。已为人们所知 的还有纤维耦合激光二极管和其他半导体发光体，在这些发光体中，当把它放在本发明所 公开的循环腔中或者以其他方式放在背光源的输出区域后面时，光学纤维波导的输出端可 以看作是光源。同样的情况也适用于发光区域较小的其他无源光学元件，如透镜、偏转器、 狭窄的光导以及发射从有源元件（如灯泡或LED芯片）接收到的光线的类似元件。这类无 源元件的一个例子是侧发光封装LED的模制封壳或透镜。
[0083] 可以将任何合适的侧发光LED用于一个或多个光源，如Luxeon?LED(得自美国 加利福尼亚州圣何塞的流明公司（Lumileds，San Jose, CA))，或在（例如）名称为"LED Package with Converging Optical Element"（具有聚光元件的LED封装）的美国专利 申请 No. 11/381，324(Leatherdale 等人）、以及名称为"LED PACKAGE WITH WEDGE-SHAPED OPTICAL ELEMENT"（具有楔形光学元件的LED封装）的美国专利申请No. 11/381，293(Lu等 人）中所述的LED。本文所述的各种实施例可能需要其他发射图案。参见例如名称为"LED Package with Wedge-shaped Optical Element"（具有模形光学元件的 LED 封装）的美国 专利公布 No. 2007/0257270 (Lu 等人）。
[0084] 在照明组件与显示面板（如图4的显示面板490)联合使用的一些实施例中，组件 100连续发射白光，液晶面板与滤色器矩阵组合而形成多色像素组（例如，黄/蓝（YB)像 素、红/绿/蓝（RGB)像素、红/绿/蓝/白（RGBW)像素、红/黄/绿/蓝（RYGB)像素、红 /黄/绿/青/蓝（RYGCB)像素等），以使得所显示的图像为多色。或者，也可以使用色序 技术来显示多色图像，该技术不是用白光从背后连续照明液晶面板，并通过调制液晶面板 中的多色像素组来产生颜色，而是对组件内部的不同颜色（例如，选自诸如上述组合的各 种组合中的红色、橙色、琥珀色、黄色、绿色、青色、蓝色（包括品蓝）和白色）的独立光源进 行调制，以使组件以快速重复的方式依次闪现空间上均匀的色光输出（例如，先是红色，然 后是绿色，然后是蓝色）。这种颜色调制组件然后与只有一个像素阵列（没有任何滤色器矩 阵）的显示模块组合，只要调制速度足够快以在观察者的视觉系统中产生短暂混色效果， 就可与组件同步地调制像素阵列，在整个像素阵列上产生全部可实现的颜色（如果在背光 源中使用光源）。色序显示（也称为场序显示）的实例在美国专利No. 5, 337, 068 (Stewart 等人）和美国专利No. 6, 762, 743 (Yoshihara等人）中有所描述。在一些情况下，人们可能 只希望提供单色显示。在这些情况下，照明组件可以包括滤光器或主要发射一种可见波长 或颜色的特殊光源。
[0085] 在一些实施例中，光源120可以包括一个或多个偏振光源。在此类实施例中，偏振 光源的偏振轴可以优选地取向为使其大体上平行于前反射器的通过轴；或者，光源偏振轴 可以优选地大体上垂直于前反射器的通过轴。在其他实施例中，偏振轴可以相对于前反射 器的通过轴形成任何合适的角度。
[0086] 可以采用任何合适的布置方式设置光源120。此外，光源120可以包括发出不同波 长或颜色的光的光源。例如，光源可以包括发出第一波长的光的第一光源和发出第二波长 的光的第二光源。第一波长可与第二波长相同，也可不同。光源120也可以包括发出第三 波长的光的第三光源。在一些实施例中，各种光源120产生的光可以经混合而向显示面板 或其他装置提供白光。在其他实施例中，光源210可以各自产生白光。
[0087] 此外，在一些实施例中，至少部分地准直发射光的光源可以是优选的。此类光源可 以包括透镜、提取器、成型的封壳、或由光学元件构成的它们的组合，从而将所需输出提供 至本发明所公开的背光源的中空光循环腔。另外，本发明的照明组件可包括注入光学元件， 其部分地准直或禁闭初始注入循环腔中的光。
[0088] 光源120可以设置在距光导110的输入表面114任何合适的距离b处。例如，在 一些实施例中，光源120可以设置在距输入表面1145mm、2mm、lmm、0. 5mm或更小距离内的位 置处。另外，光源120可以设置在距结构化表面层130的多个结构体136任何合适的距离 b'（如5mm、2mm、lmm、0.5mm或更小距离）内的位置处。
[0089] 光源120可沿着y轴线间隔开任何合适的距离，从而结合结构化表面层130在光 导Iio内形成任何所需的光分布。例如，光源120的中心至中心间距a(即，间距）可为至 少5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm或更大，如本文进一步描述。光源120的布置方式可能 使得一个光源的主要发射表面与相邻光源的主要发射表面相距任何合适的距离e，如至少 5mm、10mm. 15mm、20mm、25mm、30mm 或更大。
[0090] 结构化表面层130设置在多个光源120和光导110的输入表面114之间。在图 IA-B所示实施例中，结构化表面层130包括基底132,该基底包括面向光源120的第一表面 133和面向光导110的输入表面114的第二表面134。层130还包括设置在基底132的第一 表面133上的面向多个光源120的多个结构体136。结构体136形成结构化表面135。虽 然结构化表面层130被示出为紧邻光导110的一个边缘设置，但结构化表面层130还可以 结合另外的光源120紧邻光导110的两个、三个、四个或更多个边缘118设置，从而在光导 110内形成所需的光分布。
[0091] 可以用作基底132的可用聚合物膜材料包括（例如）苯乙烯-丙烯腈、乙酸丁酸 纤维素、醋酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸 酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混物、多环烯烃 和聚酰亚胺。任选地，基底材料可以包含这些材料的混合物或组合。在一些实施例中，基底 可以是多层的或可以包含悬浮或分散在连续相中的分散组分。
[0092] 在一些实施例中，基底材料可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)和聚碳酸酯。可 用的PET薄膜的例子包括光学级的聚对苯二甲酸乙二醇酯和MELINEX PET(得自美国特拉 华州威尔明顿的杜邦薄膜公司（DuPont Films, Wilmington, Del.))。
[0093] 一些基底材料可以是光学活性的，并且可用作偏振材料。
[0094] 已知在光学产品领域中，许多基底（本文也称为基膜或基板）可用作偏振材料。使 透过薄膜的光偏振可以（例如）通过在选择性吸收透过光的薄膜材料中包含二向色偏振片 来实现。也可以通过引入无机材料（例如取向的云母晶片）或者通过在连续薄膜中分散不 连续相（例如分散在连续薄膜中的光调制液晶的微滴）来实现光偏振。作为另一种选择， 可以用不同材料的超薄层来制备薄膜。例如，通过使用诸如拉伸薄膜、施加电场或磁场和合 适的涂覆技术之类的方法，可以将所述薄膜中的偏振材料沿偏振方向对齐。
[0095] 偏振膜的例子包括描述于美国专利No. 5, 825, 543 (Ouderkirk等人）和 No. 5, 783, 120 (Ouderkirk等人）中的那些。与增亮膜结合的这些偏振膜的使用已描述于 (例如）美国专利No.6，lll，696(0uderkirk等人）中。可用作基底的偏振膜的另一例子 为描述于美国专利No. 5,882, 774(Jonza等人）中的那些膜。可商购获得的薄膜是以商品 名DBEF(反射式偏光增亮薄膜）售自3M的多层薄膜。此类多层偏振光学膜在增亮膜中的 使用已描述于（例如）美国专利No. 5, 828, 488 (Ouderkirk等人）中。在其他实施例中，基 底可以用作选色反射器，如美国专利No. 6, 531，230 (Weber等人）中所述。
[0096] 基底132可包括任何合适的厚度，如至少0. 5密耳、0. 6密耳、0. 7密耳、0. 8密耳、 0.9密耳或更大。在一些实施例中，基底厚度在约1密耳至5密耳的范围内。
[0097] 多个结构体136设置在基底132的第一表面133上或其中。结构体136面向光源 120。结构体136可包括在光导110内形成所需光分布的任何合适的结构或元件。在一些 实施例中，结构体136用以使光在光导110的平面（即x-y平面）内传播。结构体136可 包括折射或衍射结构。另外，结构体可具有任何合适的形状和尺寸，并且具有任何合适的间 距。
[0098] 结构体136可取任何合适的横截面形状，如三角形、球形、非球面形、多边形等。另 外，在一些实施例中，结构体136可沿着光导110的厚度方向（即，图IA-B中的z轴）延伸。 例如，结构体136可具有三角形横截面并沿着z轴延伸而形成棱柱结构。在其他实施例中， 结构体136可取沿z和y二轴延伸的透镜状。
[0099] 例如，图2A-D是结构化表面层的若干实施例的示意性剖视图。在图2A中，结构化 表面层230a包括各自具有大体三角形横截面的多个结构体236a。虽然所示层230a包括全 部具有基本上类似的横截面和尺寸的结构体236a，但所述结构体可以有多种尺寸和形状。 结构体236a可沿着基本垂直于图中平面的轴（如图IA-B的z轴）延伸，以形成棱柱结构。 结构体236a可具有任何合适的顶角α。在一些实施例中，顶角α可为至少60度。在一些 实施例中，顶角可