專利名稱：：具有高照度均勻性的背光照明顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光學(xué)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(jiān)視器和LCD電視機(jī)的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
：一些顯示系統(tǒng)，例如液晶顯示器(LCD)是從背面照明的。這種顯示器廣泛應(yīng)用于多種裝置中，例如膝上型計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算器、電子表、電視機(jī)等。一些背光照明顯示器包括位于顯示器側(cè)面的光源，設(shè)置光導(dǎo)以便將來自光源的光引導(dǎo)至顯示面板的背面。另一些背光照明顯示器，例如一些LCD監(jiān)視器和LCD電視機(jī)(LCD-TV)是使用位于顯示面板后方的多個(gè)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?yàn)橐@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(cè)面設(shè)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(yīng)用，例如LCD-TV需要顯示器足夠亮，以至于與其它應(yīng)用相比可以在更遠(yuǎn)的距離進(jìn)行觀看。此外，LCD-TV的視角需要量通常與LCD監(jiān)視器和手持裝置的不同。一些LCD監(jiān)視器和大多數(shù)LCD-TV通常由多個(gè)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(gè)寬度延伸，其結(jié)果是通過由較暗區(qū)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(kuò)散片使LCD裝置背面的照度分布平滑。目前，LCD-TV擴(kuò)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CaC03顆粒在內(nèi)的多種分散相。當(dāng)暴露在燈的高溫下時(shí)，這些擴(kuò)散片通常會(huì)發(fā)生變形或翹曲。此外，一些擴(kuò)散片具有沿其寬度空間變化的擴(kuò)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(kuò)散體有時(shí)稱為印刷圖案擴(kuò)散體。它們制造起來較昂貴，并且由于該擴(kuò)散圖案在組裝時(shí)必須對(duì)準(zhǔn)照明光源因而增加了制造成本。此外，需要定制化地?cái)D出復(fù)合擴(kuò)散片，以便于使擴(kuò)散顆粒均勻地分散在聚合物基體中，這進(jìn)一步增加了制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(chǎn)生照明光的一個(gè)或多個(gè)光源。在所述光源單元和所述顯示面板之間設(shè)置有擴(kuò)散層。在所述擴(kuò)散層和所述顯示面板之間設(shè)置有第一增亮層和反射偏振片中的至少一個(gè)。在所述擴(kuò)散層和所述光源單元之間設(shè)置有光轉(zhuǎn)向面。所述光轉(zhuǎn)向面使從所述光源單元向所述擴(kuò)散層傳輸?shù)恼彰鞴獾闹辽僖徊糠值膫鞑シ较虬l(fā)生改變。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及操作顯示面板的方法。所述方法包括產(chǎn)生照明光和將所述照明光大體上導(dǎo)向所述顯示面板。在第一結(jié)構(gòu)化表面處使所述照明光轉(zhuǎn)向。使轉(zhuǎn)向的照明光擴(kuò)散，然后傳輸?shù)剿鲲@示面板。本發(fā)明的上述
發(fā)明內(nèi)容不是為了描述本發(fā)明的每個(gè)示出的實(shí)施例或每一種實(shí)施方式。附圖和下述具體實(shí)施方式將更具體地說明這些實(shí)施例。結(jié)合附圖根據(jù)以下本發(fā)明各種實(shí)施例的詳細(xì)描述可以更全面地理解本發(fā)明，其中圖1示意性示出可以使用根據(jù)本發(fā)明原理的擴(kuò)散片的背光照明液晶顯示裝置；圖2A示意性示出具有根據(jù)本發(fā)明原理的背光源和光管理單元的光源。圖2B是示出對(duì)于不同種類的擴(kuò)散片來說亮度與圖2A所示光源上的位置之間的關(guān)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(duì)于不同種類的擴(kuò)散片來說亮度與圖2A所示光源上的位置之間的關(guān)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(shí)驗(yàn)測(cè)出的背光源的亮度變化量與通過擴(kuò)散層的單程透射率之間的關(guān)系的示意圖3A示意性示出用于模型計(jì)算的光源模型；圖3B是示出對(duì)于通過擴(kuò)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(guān)系的曲線圖3C是示出光源模型上的照度變化量與通過擴(kuò)散片的單程透射率之間的關(guān)系的曲線圖4A示意性示出根據(jù)本發(fā)明原理的可以用于使光在進(jìn)入擴(kuò)散層之前轉(zhuǎn)向的光轉(zhuǎn)向元件的一般實(shí)施例；圖4B-4D示意性示出根據(jù)本發(fā)明原理的可以用于使光在進(jìn)入擴(kuò)散層之前轉(zhuǎn)向的光轉(zhuǎn)向面的不同示例性實(shí)施例；圖5A和圖5B示意性示出用于各種實(shí)例的光轉(zhuǎn)向面的不同示例性實(shí)施例；圖6A和圖6B是分別示出通過不具有光轉(zhuǎn)向面和具有光轉(zhuǎn)向面的擴(kuò)散層透射的光分布的極坐標(biāo)圖7A示出對(duì)于各種光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)來說背光單元上的照度變化量與擴(kuò)散體透射率之間的關(guān)系；圖7B示出對(duì)于各種光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)來說背光單元上的照度變化量與擴(kuò)散體透射率之間的關(guān)系；圖8示意性示出光轉(zhuǎn)向面的另一個(gè)示例性實(shí)施例；圖9A-圖9C示意性示出根據(jù)本發(fā)明原理的可以用于使光在進(jìn)入擴(kuò)散層之前轉(zhuǎn)向的光轉(zhuǎn)向面的附加示例性實(shí)施例；圖9D和9E示意性示出具有不同"穿入率(wetout)"值的光轉(zhuǎn)向面的示例性實(shí)施例；圖IOA和圖IOB示出背光源上的亮度和照度變化量與光轉(zhuǎn)向面的穿入率之間的關(guān)系，并且圖10B示出照度；圖11A示意性示出根據(jù)本發(fā)明原理的光轉(zhuǎn)向面的另一個(gè)示例性實(shí)施例；圖IIB示意性示出用于各種實(shí)例的不同類型光轉(zhuǎn)向面；圖12-圖14是示出對(duì)于不同深度的背光源來說使用圖IIB所示類型的光轉(zhuǎn)向面的背光源上的照度均勻度變化量與表面形狀各參數(shù)之間關(guān)系的曲線圖15是示出與簡(jiǎn)單擴(kuò)散片相比根據(jù)本發(fā)明原理的背光源的實(shí)施例的照度與其上位置之間關(guān)系的曲線圖。雖然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改并獲得各種變型和可選形式，還是在附圖中通過實(shí)例顯示了本發(fā)明的細(xì)節(jié)，并且將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，應(yīng)該理解，其意圖并非將本發(fā)明限于所述具體實(shí)施例。相反，其意圖是涵蓋在所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有變型、等同物和可選形式。具體實(shí)施例方式本發(fā)明適用于顯示面板，例如液晶顯示器(LCD或LC顯示器)，并尤其適用于從背面直接照明的LCD,例如用于LCD監(jiān)視器和LCD電視機(jī)(LCD-TV)中的LCD。更具體地說，本發(fā)明涉及對(duì)用于照明LC顯示器的直接照明背光源產(chǎn)生的光進(jìn)行管理。光管理膜裝置通常位于背光源和顯示面板本身之間。光管理膜裝置可以層壓在一起或可以是獨(dú)立的，并通常包括擴(kuò)散片和具有棱柱形結(jié)構(gòu)化表面的增亮膜。在圖1中示出直接照明顯示裝置100的示例性實(shí)施例的示意性分解視圖。這種顯示裝置100可以用于例如LCD監(jiān)視器或LCD-TV中。顯示裝置100可以基于LC面板102的使用，而LC面板102通常包括設(shè)置在面板基板106之間的LC層104。面板基板106通常由玻璃形成，并可以包括位于其內(nèi)表面上的用于控制LC層104中的液晶取向的電極結(jié)構(gòu)和配向?qū)?。電極結(jié)構(gòu)通常排列成限定LC面板像素，即LC層上可以獨(dú)立于相鄰區(qū)域?qū)σ壕∠蜻M(jìn)行控制的區(qū)域。一個(gè)或多個(gè)面板基板106還可以包括用于在顯示的圖像上附加顏色的濾色片。上吸收偏振片108位于LC層104上方而下吸收偏振片110位于LC層104下方。在示出的實(shí)施例中，上、下吸收偏振片位于LC面板102之外。吸收偏振片108、110和LC面板102—起控制光從背光源112透射通過顯示器IOO到達(dá)觀看者。例如，吸收偏振片108、110可以排列成其透射軸正交。在未激活狀態(tài)下，LC層104的像素不改變從其中透射的光的偏振態(tài)。相應(yīng)地，上吸收偏振片108吸收通過下吸收偏振片110的光。另一方面，當(dāng)像素激活時(shí)，從LC層104中通過的光的偏振態(tài)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而使得透射通過下吸收偏振片110的光的至少一部分也透射通過上吸收偏振片108。例如由控制器114選擇性地激活LC層104的不同像素，使得光在某些需要的位置射出顯示器，從而形成觀察者可以看到的圖像。控制器可以包括例如計(jì)算機(jī)或接收并顯示電視圖像的電視控制器。在上吸收偏振片108上可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)可選層109，例如以便為顯示器表面提供機(jī)械和/或環(huán)境保護(hù)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，層109可以包括位于吸收偏振片108上的硬涂層。應(yīng)該理解到，一些類型的LC顯示器u」以以與上述方式不同的方式操作。例如，吸收偏振片可以平行排列并且LC面板可以在非激活狀態(tài)下使光的偏振態(tài)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。無論如何，這種顯示器的基本結(jié)構(gòu)仍然與上述結(jié)構(gòu)相似。背光源112包括產(chǎn)生照明LC面板102的光的多個(gè)光源116。用于LCD-TV或LCD監(jiān)視器的光源116通常為沿著顯示裝置100的高度延伸的線性冷陰極熒光管。然而，也可以使用其它類型的光源，例如白熾燈或弧光燈、發(fā)光二極管(LED)、平面熒光面板或外部熒光燈。所列出的光源不是限制性或窮舉性的，而僅是示例性的。背光源112還可以包括反射器118，該反射器118用于反射從光源116沿背離LC面板102的方向向下傳播的光。如下所述，反射器118還可以用于在顯示裝置100內(nèi)循環(huán)利用光。反射器118可以是鏡面反射器或可以是漫反射器。可以用作反射器118的鏡面反射器的一個(gè)實(shí)例是可從3MCompany,St.Paul,Minnesota購(gòu)得的VikuitiTMEnhancedSpecularReflection(ESR)膜。合適的漫反射器的實(shí)例包括例如充填有諸如二氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣等漫反射顆粒的諸如PET、PC、PP、PS等聚合物。在共同擁有的美國(guó)專利No.5,976,686中討論了包含微孔材料和含纖維材料的漫反射器的其它實(shí)例。光管理膜裝置120位于背光源112和LC面板102之間，該光管理膜裝置120也可以稱為光管理單元。光管理膜影響從背光源112傳播的光從而改善顯示裝置100的操作。例如，光管理膜裝置120可以包括擴(kuò)散片122。擴(kuò)散片122用于擴(kuò)散從光源接收到的光，從而增加入射到LC面板102上的照明光的均勻性。這樣，使觀察者感覺到圖像亮度更均勻。光管理單元120還可以包括反射偏振片124。光源116通常產(chǎn)生非偏振光，而下吸收偏振片110僅透射一種偏振態(tài)的光，因此光源116產(chǎn)生光的大約一半不能透射到達(dá)LC層104。然而，反射偏振片124可以用于反射在不設(shè)置反射偏振片的情況下會(huì)被下吸收偏振片吸收的光，從而可以通過反射偏振片124和反射器118之間的反射而循環(huán)利用上述光?？梢詫⒎瓷淦衿?24反射的光的至少一部分消偏振，并隨后以透射通過反射偏振片124和下吸收偏振片IIO到達(dá)LC層104的偏振狀態(tài)返回到反射偏振片124。以這樣的方式，反射偏振片124可以用于提高光源116發(fā)出的光中到達(dá)LC層104的比例，這樣由該顯示裝置IOO產(chǎn)生的圖像更亮?？梢允褂萌魏魏线m類型的反射偏振片，例如多層光學(xué)膜(MOF)反射偏振片；漫反射偏振膜(DRPF)，例如連續(xù)/分散相偏振片、線柵反射偏振片或膽甾型反射偏振片。MOF和連續(xù)/分散相反射偏振片都依賴于至少兩種材料(通常為聚合物材料)之間的折射率差來選擇性地反射一個(gè)偏振態(tài)的光而透射正交偏振態(tài)的光。在共同擁有的美國(guó)專利No.5,882,774中描述了MOF反射偏振片的一些實(shí)例?？少?gòu)得的MOF反射偏振片的實(shí)例包括可從3MCompany,St.Paul,Minnesota得到的包括擴(kuò)散表面的VikuitiTMDBEF-D200禾口DBEF-D440多層反射偏振片?？捎糜诒景l(fā)明的DRPF實(shí)例包括在共同擁有的美國(guó)專利No.5,825,543中描述的連續(xù)/分散相反射偏振片和例如在共同擁有的美國(guó)專利No.5,867,316中描述的多層漫反射偏振片。在美國(guó)專利No.5,751,388中描述了其它合適類型的DRPF。可用于本發(fā)明的線柵偏振片的一些實(shí)例包括在美國(guó)專利No.6,122,103中描述的那些線柵偏振片。線柵偏振片可從MoxtekInc.,Orem，Utah及其它公司購(gòu)得?？捎糜诒景l(fā)明的膽甾型偏振片的一些實(shí)例包括例如在美國(guó)專利No.5,793,456和美國(guó)專利No.6,917,399中描述的那些膽甾型偏振片。膽甾型偏振片通常在輸出側(cè)設(shè)置有四分之一波延遲層，這樣將透射通過膽甾型偏振片的光轉(zhuǎn)換成線偏振態(tài)的光。在一些示例性實(shí)施例中，在例如擴(kuò)散片122和反射偏振片124之間可以設(shè)置偏振控制層126。偏振控制層126的實(shí)例包括四分之一波延遲層和偏振旋轉(zhuǎn)層，例如液晶偏振旋轉(zhuǎn)層。偏振控制層126可以用于改變從反射偏振片124反射的光的偏振態(tài)，從而使更多的循環(huán)利用光透射通過反射偏振片124。光管理層裝置120還可以包括一個(gè)或多個(gè)增亮層。增亮層是包括將離軸光轉(zhuǎn)向更靠近顯示器軸線的方向的表面結(jié)構(gòu)的層。這增加了通過LC層104軸上傳播的光量，從而增加觀察者看到的圖像的亮度。增亮層的一個(gè)實(shí)例是具有通過折射和反射使照明光轉(zhuǎn)向的多個(gè)棱柱形脊部的棱柱形增亮層?？捎糜陲@示裝置中的棱柱形增亮層的實(shí)例包括可得自3MCompany,St.Paul,Minnesota的VikuitiBEFII和BEFIII類棱柱形膜，包括BEFII90/24、BEFII90/50、BEFIIIM90/50和BEFIIIT。該示例性實(shí)施例示出設(shè)置在反射偏振片124和LC面板102之間的第一增亮層128a。棱柱形增亮層通常提供一個(gè)維度上的光學(xué)增益。在光管理層裝置120中還可以包括可選的第二增亮層128b，該第二增亮層的棱柱形結(jié)構(gòu)的取向與第一增亮層128a的棱柱形結(jié)構(gòu)的取向正交。這樣的構(gòu)造使得在兩個(gè)維度上增加顯示單元的光學(xué)增益。在另一示例性實(shí)施例中，增亮層128a、128b可以位于背光源112和反射偏振片124之間。光管理單元中的不同層可以是獨(dú)立的。在另一實(shí)施例中，可以將光管理單元中的兩個(gè)或更多個(gè)層層壓在一起，例如如共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/966,610中所述。在另一示例性實(shí)施例中，光管理單元可以包括由間隙分隔的兩個(gè)組件，例如如共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/965,937中所述。傳統(tǒng)上，對(duì)于給定的亮度和照度均勻度值，燈泡到擴(kuò)散片間隔、燈泡到燈泡間隔和擴(kuò)散片透射率是設(shè)計(jì)顯示器時(shí)的重要考慮因素。通常，強(qiáng)擴(kuò)散片，即擴(kuò)散較高比例的入射光的擴(kuò)散片，提高均勻性但是造成亮度降低，這是由于高的擴(kuò)散水平伴隨著強(qiáng)的反向擴(kuò)散。在正常的擴(kuò)散條件下，通過屏幕看到的亮度變化由位于燈泡上方的最大亮度和位于燈泡之間的最小亮度來表達(dá)。使用如圖2A所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得的參考數(shù)據(jù)更詳細(xì)地示出這一點(diǎn)。樣品光源200與可以用于背面照明LC顯示器的光源類似，并構(gòu)造有背光源202和光管理單元204。背光源202包括均勻間隔開的4個(gè)冷陰極熒光燈(CCFL)206。燈206位于背面反射器208上方。光管理單元204位于燈的上方，并包括依次布置的擴(kuò)散片210、可選的增亮層212和反射偏振片214。吸收偏振片216位于光管理單元204的上方。使用了擴(kuò)散片210的三個(gè)不同實(shí)例。擴(kuò)散片210的每個(gè)實(shí)例具有l(wèi)mm厚的聚碳酸酯(PC)基板218和層壓在基板兩側(cè)的擴(kuò)散層220。在每種情況下，基板218前側(cè)和后側(cè)的擴(kuò)散層220是相同的。在表I中概要地列出了擴(kuò)散片實(shí)例的特性。表I:擴(kuò)散片實(shí)例<table>complextableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>擴(kuò)散體3635-30、3635-70和7725-314分別指的是可得自3MCompany,St.Paul,Minnesota的3MTMScotchcalTMDiffuserFilm3635-30禾n3635-70型以及3MScotchcalElectroCutGraphicFilm7725-314。標(biāo)記為"單程透射率T"的欄列出單程通過擴(kuò)散體時(shí)透射的光量T(鏡面和漫透射)。不同的擴(kuò)散片都僅吸收大約l%-2%的入射光。因此，較低的單程透射率對(duì)應(yīng)于較高的漫反射量。首先測(cè)量與樣品光源200上的位置相關(guān)的亮度，在上述樣品光源200中光管理單元204僅包括擴(kuò)散片即光管理單元204不包括增亮層212或反射偏振片214。在圖2B中示出對(duì)應(yīng)于3個(gè)不同擴(kuò)散片的測(cè)量亮度(以Cd/n^為單位)與光源上的位置之間的關(guān)系。A3擴(kuò)散片具有最大的單程透射率，使得光源200上的亮度變化量最大并提供亮度最大的區(qū)域。照度在CCFL206上方表現(xiàn)出峰值。Al擴(kuò)散片提供最低的總輸出量，也使得光源200上的亮度變化量最小。在將增亮層212和反射偏振片214引入光管理單元204之后，再次測(cè)量光源200上的亮度。反射偏振片214的透射偏振方向與吸收偏振片216的透射偏振方向?qū)?zhǔn)。增亮層212是3MTMVikuitiBrightnessEnhancementFilmIll-Transparent(BEFIII-T)層，而反身寸偏振片214是3MVikuitiDualBrightnessEnhancementFilm-Diffuse440(DBEF-D440)層，上述薄膜都可得自3MCompany,St.Paul,Mirmesota。在圖2C中示出對(duì)應(yīng)于3個(gè)不同擴(kuò)散片在光源200上測(cè)出的亮度，其中光管理單元204包括增亮層212和反射偏振片214。通過對(duì)圖2B和圖2C所得結(jié)果進(jìn)行比較獲得幾個(gè)興趣點(diǎn)。首先，對(duì)于圖2C中的所有3個(gè)擴(kuò)散片來說，光源200上的平均照度更高。這是因?yàn)楫?dāng)使用反射偏振片214和反射器208在光源200內(nèi)循環(huán)利用光時(shí)效率提高。其次，當(dāng)使用擴(kuò)散片A3時(shí)測(cè)出的亮度變化量的量值大幅減小。在圖2B中，對(duì)于A3來說，最大值到最小值的變化量為大約1800Cd/m2，而在圖2C中，對(duì)于A3來說，最大值到最小值的變化量小于大約500Cd/m2。第三，對(duì)于A3來說，圖2C中亮度的相對(duì)變化量，即亮度變化量除以平均亮度小于圖2B中亮度的相對(duì)變化量。這樣，增加增亮膜將減小亮度變化量的量值。此外，應(yīng)該注意到使用A3得到的照度的最小值位于CCFL206的上方，而非如圖2B中看到的那樣最大值位于CCFL206的上方。這一情況與Al和A2的照度曲線所示出的情況形成對(duì)比，在Al和A2的照度曲線中，比其它值稍大的最大值位于CCFL206上方。下文中將進(jìn)一步討論該現(xiàn)象。然而，這意味著存在使燈上方的照度值從最小值變化到最大值的擴(kuò)散體透射率值，在該實(shí)例中，該值在86.8%和41.8%之間。可以預(yù)期，這種條件使得光源200上的照度變化量較小。相對(duì)照度變化量CJ/X(其中，X是光源上的平均照度；而(T是光源上的照度的標(biāo)準(zhǔn)差)的實(shí)驗(yàn)研究表明，在大約70%到85%的T范圍內(nèi)，對(duì)于相對(duì)較高水平的單程透射率，相對(duì)照度變化量存在最小值。圖2D示出(T/x與通過擴(kuò)散體的單程透射率T之間的關(guān)系的圖解概況。在美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/966,610中給出在該研究中使用的不同擴(kuò)散層Cl、C2、Sl、Sla-d、S2禾BS5的細(xì)節(jié)。對(duì)于小于60%的T值(Cl點(diǎn))，cr/x值相對(duì)較小。隨著T值增大，(J/X的值開始增大，然后(例如在大約70%到90%之間)減小到最小值，然后在T值為90%以上時(shí)再次增大。這樣，存在這樣一個(gè)T操作區(qū)域，在該區(qū)域中提供高的均勻性并且由于T相對(duì)較高而提供增大的輸出量。光源模型構(gòu)造具有背光源和光管理單元的光源的光線追跡模型，以便于研究光源的光學(xué)性能與各種參數(shù)的關(guān)系。如圖3A示意性示出的光源模型300包括反射框架302，其限定光源陣列腔304的邊緣；漫反射器306，其在燈泡308陣列的下方；擴(kuò)散層310;以及增亮層313，其具有棱柱形結(jié)構(gòu)化表面。該模型假定每個(gè)燈泡308包括20000尼特(nit)亮度的光源。從上方反向追跡射入系統(tǒng)的正常入射光線，到達(dá)光源的所有子光線的總和決定表面入射位置上觀察到的亮度。模型1在模型1中，假定擴(kuò)散體具有大于70%的4個(gè)不同水平的單程透射率，即71%、74%、78%和85%。燈和背面反射器306之間的間隔設(shè)定為15mm，燈設(shè)定成間隔3cm。對(duì)于各種水平的通過擴(kuò)散片310的單程透射率，計(jì)算照度與光源300上的位置之間的關(guān)系在圖3B中概要示出一些結(jié)果。曲線322對(duì)應(yīng)最高單程透射率(85%)，示出照度在與燈330的位置對(duì)應(yīng)的位置上存在顯著低點(diǎn)，而在燈330之間的位置上存在兩個(gè)峰值。曲線324對(duì)應(yīng)78%的單程透射率，定性地示出除了峰值不太明顯以外與曲線322相似的情況。曲線326對(duì)應(yīng)74%的單程透射率并且相對(duì)較平坦，而曲線328對(duì)應(yīng)71%的單程透射率并且開始表現(xiàn)出位于燈330上方的照度峰值。這樣，模型描述了與上面參照?qǐng)D2B和圖2C所述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果性質(zhì)上相似的情況較高水平的單程透射率使得燈泡上方的亮度降低并且在燈泡之間出現(xiàn)峰值。此外，擴(kuò)散體的單程透射率的減少使得最小值位于燈泡308之間而最大值位于燈泡308上方。如圖3C示出光源300上的照度水平的標(biāo)準(zhǔn)差(繪制成標(biāo)準(zhǔn)差除以平均照度的百分比)與通過擴(kuò)散層310的單程透射率之間的關(guān)系。對(duì)于該具體實(shí)例，照度變化量在74%的透射率值處到達(dá)最小值。應(yīng)該注意到，照度變化量為最小值時(shí)的透射率值T,至少部分地確定于構(gòu)造數(shù)值模型時(shí)做出的一些假設(shè)。例如，擴(kuò)散片和光源下方的反射器之間的距離以及增亮層的棱柱角都影響Tmm的具體值。因此，選擇擴(kuò)散片的正確單程透射率是在設(shè)計(jì)還包括增亮膜的背光照明顯示系統(tǒng)時(shí)做出的重要決定。如果透射率低于T,，那么照度變化量增加，因?yàn)閷?duì)擴(kuò)散片反射的光的循環(huán)利用不能達(dá)到100%的效率，因此圖像的亮度會(huì)降低。如果透射率高于Tmin，那么顯示器的照度均勻性將變低。在傳統(tǒng)的背光系統(tǒng)中，背光源深度與相鄰光源之間間隔的比值取決于擴(kuò)散層的透射率。如果擴(kuò)散層具有相對(duì)較高的反射性(低透射率)，那么可以使該比值較小，這是因?yàn)榭赡苡懈嗟墓獗环瓷洳⒀毓庠粗g的間隔傳播。另一方面，如果透射率較高，光橫向傳播的機(jī)會(huì)更小，因此使得該比值較大以便使光橫向傳播。具有較高透射率的擴(kuò)散片使得總亮度增加，這是因?yàn)樵诒彻庠磧?nèi)的光反射更少，從而避免產(chǎn)生反射損耗。然而，使背光源深度與光源間隔的比值較大的需要導(dǎo)致背光源變得更厚或使用更多光源。這樣，難以對(duì)傳統(tǒng)的背光源使用高透射率擴(kuò)散層。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，使用位于擴(kuò)散層下方的光轉(zhuǎn)向元件使得背光源能夠使用更高透射率的擴(kuò)散層，從而在保持相對(duì)較薄的背光源外形的同時(shí)提供高均勻度的輸出。設(shè)置在擴(kuò)散體和光源之間的光轉(zhuǎn)向元件可以用于增大照度均勻度較高的T值范圍。光轉(zhuǎn)向元件具有這樣的表面其使初始沿平行于顯示器軸線的方向傳播的照明光中的至少一部分轉(zhuǎn)向到不平行于軸線的方向。在圖4A中示意性示出這一點(diǎn)，該圖示出擴(kuò)散層402。在擴(kuò)散層402上方可以設(shè)置棱柱形增亮層404和/或反射偏振層405。擴(kuò)散層402、增亮層404和反射偏振層405通常垂直于顯示器軸線406設(shè)置。從光源沿著平行于軸線406的方向傳播的光408在具有一個(gè)或多個(gè)光轉(zhuǎn)向面的光轉(zhuǎn)向元件410處轉(zhuǎn)向。光轉(zhuǎn)向元件410使出射光的方向相對(duì)于入射光的方向改變。光轉(zhuǎn)向元件的一個(gè)或兩個(gè)光轉(zhuǎn)向面使光轉(zhuǎn)向。因此，在通過光轉(zhuǎn)向元件410后，光408沿著不平行于軸線406的方向傳播。光轉(zhuǎn)向面可以是例如折射面或衍射面。圖4B示意性示出光轉(zhuǎn)向面420的一個(gè)示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)向面420是擴(kuò)散體402本身的下表面。在另一些實(shí)施例中，例如如圖4C和圖4D所示，光轉(zhuǎn)向面420在光源和擴(kuò)散層402之間的中間層412上。如圖4C所示，例如，可以使用諸如壓敏粘接劑(PSA)等粘接劑將中間層412粘附到擴(kuò)散層402上，或如圖4D所示，中間層412和擴(kuò)散層402之間是間隙414。間隙414可以填充有空氣或一些其它層。光轉(zhuǎn)向面420可以是具有任何合適形狀的結(jié)構(gòu)化表面，以便于以需要的方式使照明光408轉(zhuǎn)向。例如，如圖4A-4D所示，光轉(zhuǎn)向面420可以是完全棱柱形面，或者可以是例如在棱柱形肋之間具有平坦部分的部分棱柱形面。模型2現(xiàn)在討論用于研究不同光轉(zhuǎn)向面結(jié)構(gòu)的照度均勻度的一些數(shù)值計(jì)算的結(jié)果。每個(gè)光轉(zhuǎn)向面結(jié)構(gòu)由多個(gè)如圖5A和5B所示的重復(fù)單元構(gòu)成。在圖5A中，由虛線限定的單元500具有肋部分502和平坦部分504。肋部分502包括不平行于擴(kuò)散層的表面502a。肋部分502的寬度等于單元寬度的70%，而平坦部分504的寬度w等于單元寬度的30%。肋部分502具有頂角a。在圖5B中，單元520具有肋部分522，該肋部分522的寬度等于單元寬度的100%，即肋部分之間不存在平坦部分。研究了7種不同的光轉(zhuǎn)向面結(jié)構(gòu)在表I中概要地列出了不同光轉(zhuǎn)向面的特性。在每種情況下，假設(shè)光轉(zhuǎn)向面為擴(kuò)散層的下表面。表I:光轉(zhuǎn)向面特性的概要<table>complextableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實(shí)例7的模型為平坦表面，其用于進(jìn)行比較。圖6A和圖6B每個(gè)示出通過各種T值的擴(kuò)散層的光透射率的極坐標(biāo)圖。圖6A示出作為平坦表面的實(shí)例7中依賴于角度的透射率。圖6B示出單元的30%為平坦部分且肋部分具有140°頂角的實(shí)例2中依賴于角度的透射率。該角度在垂直于肋方向的平面內(nèi)測(cè)量。表II示出具有各種T值的曲線的附圖標(biāo)記。表II:圖6A和圖6B中的曲線的T值<table>complextableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>總體上，對(duì)應(yīng)于實(shí)例2的圖6B中的曲線寬于圖6A中的曲線，由此得到的結(jié)論是至少該類型的光轉(zhuǎn)向面有助于使光輸出更均勻。在圖7A和圖7B中示出對(duì)于光源和背面反射器之間的不同間隔所計(jì)算出的背光源單元上的照度變化量。圖7A表示設(shè)定間隔為15mm時(shí)的結(jié)果，而圖7B表示設(shè)定間隔為20mm時(shí)的結(jié)果。這些尺寸被稱為反射腔的深度。對(duì)于每個(gè)示例性光轉(zhuǎn)向面，即實(shí)例l-7，計(jì)算對(duì)應(yīng)于表II中列出的每個(gè)T值的照度變化量。圖中示出照度變化量相對(duì)于T的繪制曲線圖。在圖7A中，曲線701-707分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例1-7。在圖7B中，曲線711-717分別對(duì)應(yīng)于實(shí)例1-7。在圖7A和圖7B中，對(duì)于小于透射率T^(即照度變化量為最小值時(shí))的透射率值，照度變化量的差異很小。然而，對(duì)于大于T,的透射率值，照度變化量的差異很大。在圖7A中，實(shí)例1和實(shí)例2這兩個(gè)實(shí)例的照度變化量的最小值幾乎與平坦情況的實(shí)例7的相同。對(duì)于高于Tmh的透射率水平，照度變化量的增加更小，這意味著可能讓設(shè)計(jì)者犧牲均勻性來獲得光輸出量。在圖7B中，照度變化量的差異更大。在平坦情況下，即實(shí)例7中，對(duì)于高于T^的透射率值，照度變化量迅速增加。在所有的構(gòu)造情況下，即實(shí)例l-6中，與透射率相關(guān)的照度變化量的增加低于平坦情況。實(shí)例4中照度變化量的增加尤其緩慢，其對(duì)于高達(dá)大約86%的單程透射率維持了小于5%的照度變化量。許多不同類型的外形可以用于在光轉(zhuǎn)向面中使用的結(jié)構(gòu)。例如，該結(jié)構(gòu)可以包括具有垂直于膜的豎直面的肋。在圖8中示意性示出這種結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)施例。膜800設(shè)置有包括肋804的結(jié)構(gòu)化光轉(zhuǎn)向面802。在圖中示出肋804平行于y軸布置?？蛇x的是，肋804包括平行于膜800的表面806、與膜800有夾角的表面808和垂直于膜800的表面810的任意組合。表面不必為平面的，而是可以為曲面的。結(jié)構(gòu)可以是周期性的，但不要求必須是周期性的，或者可以是不規(guī)則的。模型3在另一些示例性實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)向面可以朝向擴(kuò)散層地設(shè)置在中間層上。在圖9A中示意性示出該樣一個(gè)實(shí)例。在該實(shí)例中，棱柱形增亮層904位于擴(kuò)散層902上方。在另一些實(shí)施例中，諸如反射偏振層等不同類型的層可以位于擴(kuò)散層902上方。中間層910也被稱為光轉(zhuǎn)向?qū)?，其位于擴(kuò)散層902的另一側(cè)。中間層910上的光轉(zhuǎn)向面920朝向擴(kuò)散層902。在一些實(shí)施例中，例如可以通過使用粘接劑將光轉(zhuǎn)向面920粘附到擴(kuò)散層902上。圖9B中示意性示出這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例性實(shí)施例，其中，表面920的一部分穿入擴(kuò)散層902的下表面903上的粘接劑層922。在一些實(shí)施例中，在粘接劑層922和表面920的一部分之間保留間隙924。合適的光轉(zhuǎn)向面的一個(gè)示例性實(shí)施例是具有棱柱形結(jié)構(gòu)化表面的光學(xué)膜。在美國(guó)專利No.6,846,089中更詳細(xì)地描述了使用粘接劑將這種表面粘附到其它層上。在圖9C中示意性示出另一個(gè)示例性實(shí)施例，其中，光轉(zhuǎn)向面920基本為棱柱形，但包括與擴(kuò)散層902的下表面902a平行的部分930。棱柱形表面可以壓在擴(kuò)散層卯2的下表面902a上，或者可以粘接到下表面902a上。使用數(shù)值模型來研究使用如圖9B和圖9C所示類型的光轉(zhuǎn)向面的背光源的一些特性。所研究的一個(gè)變量是"穿入率"，對(duì)于棱柱形光轉(zhuǎn)向面而言，該變量描述棱柱高度與具有相同大小的基底和棱柱壁夾角的三棱柱的高度的比值。在圖9D-圖9E中進(jìn)一步示出這一點(diǎn)。在圖9D中，光轉(zhuǎn)向面920包括置于表面932上的完整棱柱。表面932可以是粘接劑層或擴(kuò)散層902的表面。在該情況下，穿入率為0%。在圖9E中，表面932位于如下位置如果棱柱是完整的三棱柱(如虛線所示)則該位置位于棱柱高度的50%處。這種情況表示50%的穿入率。100%的穿入率相當(dāng)于完全平坦的光轉(zhuǎn)向面。在圖10A中示出對(duì)于反射腔深度為10mm(曲線1002)、15mm(曲線1004)和20mm(曲線1006)的背光源，背光源亮度與棱柱穿入率之間的關(guān)系的數(shù)值結(jié)果。在所有3種情況下計(jì)算擴(kuò)散層902和增亮層904之間的位置處的亮度。對(duì)于該3種不同情況，計(jì)算出的亮度在穿入率為大約60%時(shí)出現(xiàn)峰值，并且隨著反射腔變薄而亮度稍稍增加。在圖10B中示出對(duì)于3種反射腔深度10mm(曲線1012)、15mm(曲線1014)和20mm(曲線1016)，背光源照度變化量與穿入率之間的關(guān)系的數(shù)值結(jié)果。在為模型選擇的具體情況下，對(duì)于15mm和20mm厚的背光源，最小變化量出現(xiàn)在穿入率為20%-40%的范圍內(nèi)，而對(duì)于10mm厚的背光源，最小變化量出現(xiàn)在穿入率為大約65%時(shí)。模型4光轉(zhuǎn)向面的形狀可以包括非對(duì)稱或無規(guī)則的元件。在圖IIA中示意性示出中間層IIO上的使用非對(duì)稱表面元件的光轉(zhuǎn)向面1102的一個(gè)實(shí)例。光轉(zhuǎn)向面1102包括非對(duì)稱元件1104，還包括對(duì)稱結(jié)構(gòu)元件1106。包括光轉(zhuǎn)向面1102的中間層IIOO可以被稱為光轉(zhuǎn)向元件。已經(jīng)以數(shù)值的方式建立了使用如下背光源的圖像顯示面板上的照度的模型，該背光源具有帶非對(duì)稱光轉(zhuǎn)向元件的光轉(zhuǎn)向元件。在該模型中，假定光轉(zhuǎn)向元件IIOO包括光轉(zhuǎn)向"單元"1110，即表面結(jié)構(gòu)元件，其中每個(gè)單元包括兩個(gè)可變棱柱1112和可選的標(biāo)準(zhǔn)棱柱1114。在圖11B中以放大的形式示出單元1110的實(shí)例。在研究中使可變棱柱1112的兩個(gè)特征改變棱柱頂角9和"傾斜角"ot，即棱柱頂角的二等分線從垂直于元件1100旋轉(zhuǎn)所經(jīng)過的角度。盡管棱柱1112a和棱柱1112b的傾斜角a相同(值為0度)，但是棱柱1112a的頂角e不同于棱柱1112b的頂角。棱柱1112a和1112c具有相同的頂角e，而1112a和1112c的傾斜角不同。當(dāng)a的值為0時(shí)，可變棱柱元件1112是對(duì)稱的。使棱柱頂角0的值從8O度變到120度，而傾斜角a從O度變到20度。假定標(biāo)準(zhǔn)棱柱1114具有90度的頂角。標(biāo)準(zhǔn)棱柱1114所占單元寬度的百分比w從0%(對(duì)應(yīng)于不存在標(biāo)準(zhǔn)棱柱1114)改變到30%(如圖IIB所示)。假定單元的寬度為lmm，而假定光源之間的間隔為30mm。圖12示出對(duì)于10mm深的背光反射腔，從不同背光源模型得到的照度變化量的總體趨勢(shì)。圖12-圖14示出的數(shù)據(jù)基于在擴(kuò)散層902正上方位置處的照度計(jì)算值。圖12中的曲線圖(a)示出照度變化量與標(biāo)準(zhǔn)棱柱1114占據(jù)的寬度百分比w之間的關(guān)系。通常對(duì)于從0%增加到30。/。的w值，照度的變化量變小。曲線圖(b)示出照度變化量與可變棱柱1112的頂角9之間的關(guān)系。通常，較小的頂角使得照度變化量變小。曲線圖(c)示出照度變化量與傾斜角a之間的關(guān)系，其中兩個(gè)可變棱柱1112在相反的方向上傾斜，即+a和-a。對(duì)于10度的傾斜角，變化量減小。圖13和圖14分別示出15mm和20mm深的背光源腔的照度變化量的相似數(shù)據(jù)。15mm和20mm腔都示出變化量隨著w值增加到30%而具有向下的趨勢(shì)。在15mm腔中，對(duì)于大約10度的傾斜角a，變化量減小，但是對(duì)于大于大約IO度的傾斜角a，變化量看起來較平坦。15mm和20mm腔表現(xiàn)出來的與e的關(guān)系都與10mm腔不同，其中與80度到90度的值相比，對(duì)于IOO度到120度范圍內(nèi)的e值得到更小的變化量值。模型5已經(jīng)進(jìn)行計(jì)算以建立背光源系統(tǒng)的一些示例性實(shí)施例的光學(xué)特性的模型，該系統(tǒng)具有10mm深的腔，其中光轉(zhuǎn)向面包括穿入和非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。在下面的表III中概要列出不同表面(實(shí)例8-12)的參數(shù)。實(shí)例8和實(shí)例9是不具有光轉(zhuǎn)向面的簡(jiǎn)單擴(kuò)散層。表III模型5的各種輸入?yún)?shù)<table>complextableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>角度a和e與圖11B中所定義的相同，即a是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的"傾斜"角而e是"可傾斜"光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的頂角。角度卩是對(duì)稱或非傾斜光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的頂角。長(zhǎng)度w是光轉(zhuǎn)向面上的由對(duì)稱光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)占據(jù)的重復(fù)單元的比例。"穿入率"參數(shù)是上面參照模型3所述的穿入率。通過擴(kuò)散層的單程透射率t以百分?jǐn)?shù)的形式給出。角度y是擴(kuò)射半角并且與t相關(guān)。擴(kuò)射半角是通過擴(kuò)散層后的強(qiáng)度最大的光與半強(qiáng)度的光之間的夾角。隨著通過擴(kuò)散層的透射率降低，由于擴(kuò)散的增加，擴(kuò)散角增大。圖15示出對(duì)于不同實(shí)例計(jì)算出的亮度與背光源上的位置之間的關(guān)系。亮度計(jì)算的是棱柱形增亮層904上方位置處的亮度。表IV列出與各個(gè)實(shí)例號(hào)對(duì)應(yīng)的曲線圖上的曲線號(hào)。表IV還列出背光源上的平均亮度l(單位尼特)、亮度的變化量(標(biāo)準(zhǔn)差)和亮度的相對(duì)變化量。具有80%的擴(kuò)散體透射率的兩個(gè)實(shí)例8和12都產(chǎn)生高的亮度，然而與只有擴(kuò)散體的情況對(duì)應(yīng)的實(shí)例8具有高的變化量。另一方面，實(shí)例12中的相對(duì)變化量?jī)H為大約1.5%。使用光轉(zhuǎn)向面的實(shí)例10也具有小的變化量，但是具有小于實(shí)例12的總亮度，這是因?yàn)閷?shí)例10的t值小于實(shí)例12的t值。表IV模型5的計(jì)算性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>應(yīng)該理解到，光轉(zhuǎn)向面可以具有這里沒有詳細(xì)討論的多種不同種類的形狀，包括具有位置、形狀和/或尺寸隨機(jī)的光轉(zhuǎn)向元件的表面。此外，雖然上述示例性實(shí)施例涉及以折射的方式使照明光轉(zhuǎn)向的光轉(zhuǎn)向面，但是另一些實(shí)施例可以使照明光衍射，或通過結(jié)合折射和衍射來使照明光轉(zhuǎn)向。本文描述的計(jì)算結(jié)果表明，與僅使用簡(jiǎn)單擴(kuò)散體相比，不同類型和形狀的光轉(zhuǎn)向?qū)犹峁┨岣哒斩群蜏p小照度變化量的可能。不應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明只限于上述具體實(shí)例，而是應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明包括如所附權(quán)利要求書中明確提出的本發(fā)明的所有方面。在閱讀本說明書之后，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易明白適用于本發(fā)明的各種修改、等同過程以及多種結(jié)構(gòu)。權(quán)利要求書旨在包括這些修改和設(shè)計(jì)。權(quán)利要求1.一種直接照明顯示單元，包括顯示面板；光源單元，其包括能夠產(chǎn)生照明光的一個(gè)或多個(gè)光源，所述光源設(shè)置在所述顯示面板后方；擴(kuò)散層，其設(shè)置在所述光源單元和所述顯示面板之間；以及中間層，其設(shè)置在所述擴(kuò)散層和所述光源單元之間，所述中間層包括朝向所述擴(kuò)散層的光轉(zhuǎn)向面，當(dāng)所述照明光通過所述光轉(zhuǎn)向面時(shí)，所述光轉(zhuǎn)向面使從所述光源向所述擴(kuò)散層傳輸?shù)恼彰鞴獾闹辽僖徊糠值膫鞑シ较虬l(fā)生改變。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述顯示面板包括液晶顯示(LCD)面板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，通過所述擴(kuò)散層的單程透射率大于大約70%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，通過所述擴(kuò)散層的單程透射率大于大約74%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述一個(gè)或多個(gè)光源包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述一個(gè)或多個(gè)光源包括至少一個(gè)熒光燈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述擴(kuò)散層安裝到所述中間層上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單元，還包括粘接劑層，其位于所述擴(kuò)散層的朝向所述中間層的一側(cè)，所述光轉(zhuǎn)向面的一部分穿入所述粘接劑層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面的至少一部分平行于所述擴(kuò)散層，而所述光轉(zhuǎn)向面的另一些部分不平行于所述擴(kuò)散層。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面的與所述擴(kuò)散層平行的部分中的至少一部分安裝到所述擴(kuò)散層上。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面包括重復(fù)結(jié)構(gòu)圖案。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分，所述一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分是所述光轉(zhuǎn)向面的不平行于所述擴(kuò)散層的區(qū)域。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面還包括平行于所述擴(kuò)散層的一個(gè)或多個(gè)平坦部分。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面包括至少一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)元件。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面包括至少一個(gè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)元件。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的單元，其中，所述至少一個(gè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)元件包括具有頂角的棱柱，所述頂角的二等分線不垂直于所述中間層。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的單元，其中，所述光轉(zhuǎn)向面包括至少一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)元件。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，還包括設(shè)置在所述擴(kuò)散層和所述顯示面板之間的第一增亮層和反射偏振片中的至少之一。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的單元，包括至少第一增亮層，其設(shè)置在所述擴(kuò)散層和所述顯示面板之間；以及第二增亮層，其設(shè)置在所述擴(kuò)散層和所述顯示面板之間，所述第二增亮層包括取向與所述第一增亮層的棱柱形結(jié)構(gòu)大致正交的棱柱形結(jié)構(gòu)；20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的單元，其中，所述反射偏振片設(shè)置在所述第一增亮層和所述顯示面板之間。21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的單元，其中，所述反射偏振片包括多層光學(xué)膜。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，還包括控制單元，其連接到所述顯示面板以控制所述顯示單元顯示的圖像。23.—種操作顯示面板的方法，包括產(chǎn)生照明光；將所述照明光大體上導(dǎo)向所述顯示面板；通過使透過中間層的所述照明光發(fā)生折射來使所述照明光的至少一部分轉(zhuǎn)向；使轉(zhuǎn)向的照明光擴(kuò)散；以及使擴(kuò)散的照明光傳輸?shù)剿鲲@示面板。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括調(diào)節(jié)所述擴(kuò)散照明光的一部分，以便形成所述顯示面板顯示的圖像。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括通過使所述擴(kuò)散照明光透過至少一個(gè)增亮膜來增加所述擴(kuò)散照明光的亮度。26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括將第一偏振態(tài)的擴(kuò)散照明光朝向所述中間層向后反射。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括改變被反射的所述第一偏振態(tài)的照明光的偏振態(tài)。全文摘要一種直接照明顯示單元具有光源單元，該光源單元包括能夠產(chǎn)生用于照明顯示面板的照明光的一個(gè)或多個(gè)光源。擴(kuò)散層設(shè)置在光源單元和顯示面板之間。第一增亮層和反射偏振片中的至少之一設(shè)置在擴(kuò)散層和顯示面板之間。光轉(zhuǎn)向面設(shè)置在擴(kuò)散層和光源單元之間。光轉(zhuǎn)向面使從光源單元傳輸?shù)綌U(kuò)散層的照明光的至少一部分的傳播方向發(fā)生改變。文檔編號(hào)G02F1/1335GK101198897SQ200680021730公開日2008年6月11日申請(qǐng)日期2006年5月12日優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日發(fā)明者肯尼斯·A·愛潑斯坦申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司