[發明專利]具有高照度均勻性的背光照明顯示器無效

申請號：	200680021730.3	申請日：	2006-05-12
公開（公告）號：	CN101198897A	公開（公告）日：	2008-06-11
發明（設計）人：	肯尼斯·A·愛潑斯坦	申請（專利權）人：	3M創新有限公司
主分類號：	G02F1/1335	分類號：	G02F1/1335
代理公司：	北京天昊聯合知識產權代理有限公司	代理人：	顧紅霞;張天舒
地址：	美國明***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	具有照度均勻背光照明顯示器
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及光學顯示器，更具體地說涉及由光源從背面直接照明的液晶顯示器(LCD)，例如可以用于LCD監視器和LCD電視機的液晶顯示器。

背景技術

一些顯示系統，例如液晶顯示器(LCD)是從背面照明的。這種顯示器廣泛應用于多種裝置中，例如膝上型計算機、手持計算器、電子表、電視機等。一些背光照明顯示器包括位于顯示器側面的光源，設置光導以便將來自光源的光引導至顯示面板的背面。另一些背光照明顯示器，例如一些LCD監視器和LCD電視機(LCD-TV)是使用位于顯示面板后方的多個光源從背面直接照明的。較大的顯示器越來越普遍地采用后一種布置，這是因為要獲得一定水平的顯示器亮度所需的光功率需求量按照顯示器尺寸的平方增加，然而沿顯示器的側面設置光源的可用空間僅隨著顯示器尺寸線性地增加。此外，一些顯示器應用，例如LCD-TV需要顯示器足夠亮，以至于與其它應用相比可以在更遠的距離進行觀看。此外，LCD-TV的視角需要量通常與LCD監視器和手持裝置的不同。

一些LCD監視器和大多數LCD-TV通常由多個冷陰極熒光燈(CCFL)從背面照明。這些光源是線性的并沿顯示器的整個寬度延伸，其結果是通過由較暗區域分隔開的一系列亮帶照明顯示器的背面。這種照度分布是不能滿足要求的，因此通常使用擴散片使LCD裝置背面的照度分布平滑。

目前，LCD-TV擴散片使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的聚合物基體，該聚合物基體具有包括玻璃、聚苯乙烯微珠和CaCO3顆粒在內的多種分散相。當暴露在燈的高溫下時，這些擴散片通常會發生變形或翹曲。此外，一些擴散片具有沿其寬度空間變化的擴散特性，以便使得LCD面板背面的照度分布更均勻。這種不均勻的擴散體有時稱為印刷圖案擴散體。它們制造起來較昂貴，并且由于該擴散圖案在組裝時必須對準照明光源因而增加了制造成本。此外，需要定制化地擠出復合擴散片，以便于使擴散顆粒均勻地分散在聚合物基體中，這進一步增加了制造成本。

發明內容

本發明的一個實施例涉及具有光源單元和顯示面板的直接照明顯示單元，所述光源單元包括能夠產生照明光的一個或多個光源。在所述光源單元和所述顯示面板之間設置有擴散層。在所述擴散層和所述顯示面板之間設置有第一增亮層和反射偏振片中的至少一個。在所述擴散層和所述光源單元之間設置有光轉向面。所述光轉向面使從所述光源單元向所述擴散層傳輸的照明光的至少一部分的傳播方向發生改變。

本發明的另一個實施例涉及操作顯示面板的方法。所述方法包括產生照明光和將所述照明光大體上導向所述顯示面板。在第一結構化表面處使所述照明光轉向。使轉向的照明光擴散，然后傳輸到所述顯示面板。

本發明的上述發明內容不是為了描述本發明的每個示出的實施例或每一種實施方式。附圖和下述具體實施方式將更具體地說明這些實施例。

附圖說明

結合附圖根據以下本發明各種實施例的詳細描述可以更全面地理解本發明，其中：

圖1示意性示出可以使用根據本發明原理的擴散片的背光照明液晶顯示裝置；

圖2A示意性示出具有根據本發明原理的背光源和光管理單元的光源。

圖2B是示出對于不同種類的擴散片來說亮度與圖2A所示光源上的位置之間的關系的曲線圖，其中未使用增亮層或反射偏振片；

圖2C是示出對于不同種類的擴散片來說亮度與圖2A所示光源上的位置之間的關系的曲線圖，其中使用了增亮層和反射偏振片；

圖2D是示出實驗測出的背光源的亮度變化量與通過擴散層的單程透射率之間的關系的示意圖；

圖3A示意性示出用于模型計算的光源模型；

圖3B是示出對于通過擴散片的單程透射率的各種值來說亮度與圖3A所示光源模型上的位置之間的關系的曲線圖；

圖3C是示出光源模型上的照度變化量與通過擴散片的單程透射率之間的關系的曲線圖；