背景光式透光顯示器制造技術

描述了一種用于透光顯示器系統的背景光組件。該背景光組件包括照亮一光腔（２０）的一光源（１６）。一透光顯示器（１４）設置在光腔附近，以使從光腔射出的光線照亮透光顯示器。背景光組件可包括一個或多個鏡面反射器（２２）和一個或多個其它光學元件（１８，２６），以確保從光腔射出的光線具有所想要的空間均勻性、偏振性、顏色和／或角度分布。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及透光顯示器，更具體地說，是涉及用于與透光顯示器一起使用的背景光組件。
技術介紹
透光顯示器系統通常是通過改變所透過的光線特性的作用來產生圖像的可視表現的。傳統的透光顯示器系統通常包括照亮一透光顯示器的一光源。透光顯示器接受例如來自一視頻板或一顯示驅動器的輸入信號。透光顯示器在來自光源的光線穿過透光顯示器時對其加以改變，以產生輸入信號所定義的圖像的可視表現。通常需要在照亮透光顯示器之前對來自光源的光線、亦即背景光進行調節。例如，透光顯示器可能需要光線在亮度和/或色彩方面在空間上是均勻。此外，某些透光顯示器還要求使光線偏振，為了向透光顯示器提供適當的照明，已經研制出了各種傳統的背景光組件結構。通過改善背景光組件，透光顯示器系統所產生的可視表現的外觀也可以得到改善。
技術實現思路
一般來說，本專利技術涉及一種用于在透光顯示器系統中使用的背景光組件。透光顯示器系統包括一諸如液晶顯示器(“LCD”)之類的透光顯示器，背景光組件照亮該透光顯示器。背景光組件包括照亮一光腔的一光源。透光顯示器設置在光腔附近，以使從光腔射出的光線照亮透光顯示器。背景光組件可以包括一個或多個反射器和一個或多個其它的光學元件，以保證從光腔射出的光線被適當地調節并在強度上足夠地均勻。換言之，使用光學元件來調節光線，以使從背景光組件射出的光線具有所想要的照明特性，這些照明特性例如包括所想要的空間均勻性、偏振性、顏色以及角度分布。以這種方式，背景光組件可以向透光顯示器提供適當的照明，以使透光顯示器能正確地呈現圖像的可視表現。在附圖和下面的描述中將給出各種實施例的其它細節。從該描述和附圖、以及從權利要求書中，其它的特征、目的和優點將變得更加清楚。附圖簡述附圖說明圖1是根據本專利技術的一透光顯示器系統的側剖視圖。圖2和3是根據本專利技術的一第一調節器的示范例的側剖視圖。圖4是根據本專利技術的一第二示范例的側剖視圖。圖5和6是根據本專利技術的透光顯示器系統的其它實施例的側剖視圖。圖7是用于在一透光顯示器系統中使用的一背景光組件100的又一實施例的立體圖。圖8和9是采用多于一個光腔的背景光組件的側剖視圖。圖10是說明照亮根據本專利技術一實施例的一顯示器的一示例過程的流程圖。圖11是根據本專利技術的另一透光顯示器系統的側剖視圖。具體實施例方式圖1是根據本專利技術的一透光顯示器系統10的側剖視圖。系統10包括一背景光組件12和一透光顯示器14。透光顯示器14例如可以聯接至視頻板(videoboard)(未示出)，以接收定義所要顯示的圖像的輸入信號。背景光組件12提供光線，透光顯示器14根據輸入信號改變這些光線，以產生圖像的可視表現。例如，透光顯示器14可以是一諸如液晶顯示器(“LCD”)之類的光閥，或者可以是任何需要光源照明的其它透光顯示器。背景光組件12包括一光源16，該光源例如包括一個或多個點狀光源，如發光二級管(“LED”)。或者，光源16可以包括任何發光裝置，包括熒光燈或類似的發光裝置。不過，熒光燈相對體積較大且有較大的電氣噪聲，并且可能會耗用相當大量的電能。出于這個原因，通常人們優選諸如LED之類的半導體光源。相較而言，半導體光源需要相對較少量的電能，并可以替代其它光源使用以明顯地減小背景光組件12的尺寸。舉例來說，光源16可以包括一個如可從日本的Nichia Corporation購得的NSCM310型的三色LED，或者同樣可從日本的Nichia Corporation購得的NSCW100型的白色LED。在一些實施例中，光源16表現一起發出所要光線的多個LED。背景光組件12還可包括一第一調節器18、亦即一先調節器。例如，第一調節器18可以改變從光源16發出的光線的偏振性、空間均勻性、角度分布和/或顏色。以這種方式，從光源16發出的光線就可適用于透光顯示器14的照明。下文將更加詳細地描述第一調節器18的若干個尤為有效的實施例。通過第一調節器18的光線進入光腔20。反射器22設置在光腔20中，以反射被第一調節器18所調節的光線。光腔20可能是中空的(除了有反射器22外)，或者可以填充有諸如固體玻璃或塑料之類的填充材料。例如，填充材料可以用來代替調節器18調節光線。光腔20的一面或多面壁可以是反射光線的。從反射器22反射離開的光線被引導向第二調節器26、亦即一后調節器。下文將更加詳細的描述第二調節器26的具體實施例。簡短地說，第二調節器26在光線被用來照亮透光顯示器14之前對它進一步地調節。第二調節器也可以過濾或反射不想要的光線。在第二調節器26的外表面周圍可以形成有一光圈28。這樣，第二調節器26所調節的光線就可以穿過該光圈28，照亮透光顯示器14。反射器22可以被看作將光腔20分為一內部24和一外部25。內和外部24和25可以是中空的，或者部分24和25中的一個或兩者可以包括填充材料。例如，在一個實施例中，反射器22僅是部分反射的。在這種情況下，穿過反射器22的光線可以在穿過反射器22重新進入內部24之前，反射離開外部25的壁或者反射離開外部25內的一漫射的填充材料。以這種方式，光線可以在光腔20內漫射和循環，直至它被調節成可作為透光顯示器14的有效照明裝置來使用。反射器22可以包括沉積在形成光腔20的內或外部24、25的成形表面上的一高度或部分反射涂層。或者，反射器22可以包括通過對一合適的薄膜基片進行覆層來制成的一反射薄膜。反射器22還可以包括一聚合物的多層光學薄膜(“MOF”)，它在所要的光譜范圍內具有高反射率或部分反射率。例如，反射器22可以是在400納米至700納米的整個可見光波長范圍上進行反射而透過紅外光線的反射MOF，或者是如所需地反射一較窄的光譜范圍的有色鏡面MOF。在任一情況中，反射MOF通過僅向透過顯示器14反射具有所要波長的光線來給透過顯示器系統10帶來好處。反射器22也可以是一聚合物MOF反射偏振鏡，它反射基本具有一種類型的偏振的光線。例如，它可以反射具有一第一線偏振的光線，并透過具有正交的線偏振的光線；或者，它可以反射具有一第一圓偏振、并透過具有相反的圓偏振的光線。線反射偏振鏡的一個例子是可從明尼蘇達州圣保羅市的Minnesota Mining and Manufacturing Company購得的雙亮度加強薄膜(“DBEF”)。反射的圓偏振鏡的一個例子是可從日本的Nitto-Denko購得的諸如NipocsTM之類的膽甾型液晶薄膜(cholesteric film)。偏振的反射薄膜例如可以用來偏振進入光腔20的光線，或者用來增強其它在背景光組件12中所使用的偏振鏡。如果透光顯示器14是需要偏振光的顯示器的話，這就可以增強顯示器系統10的效能。反射器22可以是諸如光滑的鏡面反射薄膜之類的鏡面反射器。鏡面反射薄膜可以用來在反射時反向光線的圓偏振，或者，反射器22可以是用來轉動線偏振的一四分之一波長的鏡子。這樣的在反射時的偏振反向在利用反射偏振鏡的偏振再循環方案中是有用的，與下文將述的一些實施例類似。相比穿過背景光組件中所通常使用的帶圖案的反射表面或模制的塑料腔室相比，鏡面反射薄膜的光線控制得以改善。此外，鏡面反射薄膜在引導光線方面比帶圖案的反射表面或模制的塑料腔室效率要高。反射器22的表面紋理大體是光滑的，以改善對透光顯示器1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于透光顯示器設備的背景光組件，它包括：一光腔；將光線發射入光腔的一光源；設置在光源與光腔之間的一第一調節器，其中，第一調節器改變進入光腔的光線；在光腔內的一反射器，該反射器反射經第一調節器改變的光線；　 　改變反射器所反射的光線的一第二調節器，其中，光線穿過第二調節器射出光腔。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：GT包伊德，LR懷特尼，RA米勒，KM克齊克，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]