專利名稱：導(dǎo)光板、顯示裝置以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光外反、使用該導(dǎo)光板構(gòu)造的顯示裝置、以及 結(jié)合有該顯示裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在諸如Y更攜式電話或PDA (個(gè)人^:字助理)的電子i殳備 中， -使用導(dǎo)光才反來(lái)形成液晶顯示裝置的背光單元。導(dǎo)光^1由諸如丙 烯酸樹(shù)脂(PMMA)材料的透光材料以板的形狀形成。導(dǎo)光板利用 其正面和背面上的全反射使穿過(guò)其端面進(jìn)入的光導(dǎo)向其整個(gè)表面， 然后通過(guò)在正面和背面中的一個(gè)表面上的凹或凸部來(lái)改變光的前 進(jìn)方向，直到光呈現(xiàn)相對(duì)于并從另一面或發(fā)光面進(jìn)入的小于全反射 角的角，從而從發(fā)光面的整個(gè)區(qū)域發(fā)出光。在使用上述這種導(dǎo)光^反構(gòu)成的液晶顯示裝置中，為了將光有效 地乂人導(dǎo)光外反導(dǎo)向液晶面才反，通常在導(dǎo)光才反和液晶面才反之間插入具有 執(zhí)行光分布、光聚集等功能的透鏡片、棱鏡片等。例如，在第 2006-47795號(hào)日本專利/>開(kāi)中，4皮露了上述類型的液晶顯示裝置。發(fā)明內(nèi)容然而，如果插入透鏡片、棱鏡片等，則液晶顯示裝置的厚度的 大小會(huì)增加與所插入的薄片相對(duì)應(yīng)的量。因此，從實(shí)現(xiàn)減小結(jié)合液 晶顯示裝置的電子設(shè)備的尺寸以及降低成本的角度來(lái)看，設(shè)置透鏡 片、棱鏡片等并不是優(yōu)選。在這點(diǎn)上，例如，形成這樣的導(dǎo)光板看起來(lái)是可行的使形成 在其底面上的棱鎮(zhèn) 使光垂直指向上，爿t人而消除插入透4竟片、棱4竟片 等的必要性。然而，如果棱鏡僅使光垂直指向上，那么由于會(huì)聚光 由于光的指向性而看上去會(huì)像一個(gè)點(diǎn)，所以很難確保光在導(dǎo)光板的 整個(gè)表面上的均勻性。因此，需要提供一種導(dǎo)光板、顯示裝置、和電子設(shè)備，其能夠 實(shí)現(xiàn)尺寸和成本等的減小，并除此之外還能夠不受亮度不規(guī)則性的 影響而實(shí)現(xiàn)均勻的平面光源。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)其端 面進(jìn)入的光來(lái)從其整個(gè)表面均勻發(fā)出光。導(dǎo)光板包括形成在與導(dǎo)光 一反的發(fā)光面相對(duì)的表面上的母棱4竟和形成在母棱4竟位于導(dǎo)光板的 端面?zhèn)鹊男泵嫔系淖永?竟。母棱4竟和子棱4竟改變穿過(guò)端面進(jìn)入的光 的前進(jìn)方向，乂人而^f吏光乂人發(fā)光面發(fā)出。具有了這種導(dǎo)光才反，不〗又母棱4竟改變光的前進(jìn)方向，而且形成 在母棱4竟的斜面上的子棱4竟也改變光的前進(jìn)方向。因此，例如，即棱鏡改變前進(jìn)方向之后的光變成了會(huì)聚光的情況下，會(huì)聚光由于子 棱^:的存在而能夠改變成擴(kuò)散光，即，通過(guò)子棱4竟改變光的前進(jìn)方 向。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò) 其端面進(jìn)入的光來(lái)從其整個(gè)表面均勻地發(fā)出光。該導(dǎo)光板包括母棱 鏡，其形成在與導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上并被配置為改變穿過(guò) 端面進(jìn)入的光的前進(jìn)方向，從而使光乂人發(fā)光面發(fā)出。該導(dǎo)光板還包 括輔助棱鏡，其形成在母棱4竟沿光的前進(jìn)方向的下游側(cè)上以從相對(duì) 于發(fā)光面的表面突出，并凈皮配置為改變已穿過(guò)母棱4竟的光的前進(jìn)方 向，以使光被發(fā)光面或與發(fā)光面相對(duì)的表面全反射。對(duì)于導(dǎo)光板，鄰近母棱鏡形成輔助棱鏡。輔助棱鏡改變已穿過(guò)母棱4免的光的前進(jìn)方向，以4吏光#:導(dǎo)光板的發(fā)光面或者與發(fā)光面相 對(duì)的表面全反射。因此，例如，即使在向光并不有助于"^是高來(lái)自發(fā) 光面的光的射出效率的方向發(fā)出已穿過(guò)母棱鏡的光的情況下，由于 輔助棱鏡的存在，光可以被發(fā)光面或者相對(duì)于發(fā)光面的表面全反 射，即，通過(guò)輔助棱《竟改變光的前進(jìn)方向。所以，可以通過(guò)隨后母 棱鏡改變光的前進(jìn)方向來(lái)使光向光有助于提高來(lái)自發(fā)光面的光的 射出步文率的方向發(fā)出。因此，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光板，由于母棱鏡改變穿過(guò)端面 進(jìn)入的光的前進(jìn)方向以使光從發(fā)光面發(fā)出，所以可以無(wú)需插入透鏡 片、棱鏡片等元件來(lái)構(gòu)造顯示裝置。因此，可以防止顯示裝置的厚 度尺寸增大，并且也有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)合該顯示裝置的電子設(shè)備的尺 寸、成本等的減小。除此之外，由于即使在這種情況下，射出方向 的光由于子棱鏡的存在而改變?yōu)閿U(kuò)散光，所以可以防止光看上去像 由會(huì)聚光形成的點(diǎn)的情況，從而可以確保在發(fā)光面的整個(gè)區(qū)域上的 發(fā)光均勻性。此外，來(lái)自發(fā)光面的光的射出效率由于輔助棱鏡的存 在而才是高，所以可以實(shí)現(xiàn)不受亮度不規(guī)則性影響的均勻平面光射 出。換句話說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)能夠減小尺寸并降低成本等的均勻平面光 源，并且除此之外，還可以實(shí)現(xiàn)不受亮度不規(guī)則性影響的均勻平面 光源。


例的便攜式電話的配置實(shí)例的示意圖；圖2是示出了插入在便攜式電話中的背光型液晶顯示裝置的配 置實(shí)例的分解透浮見(jiàn)圖；圖3A和圖3B是示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板的構(gòu)造實(shí)例的 示意圖；圖4和圖5是示出了導(dǎo)光板的制造過(guò)程的具體實(shí)例的示意圖；圖6A和圖6B是示出了具有現(xiàn)有構(gòu)造的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度分 布動(dòng)作(action)的實(shí)例的示意圖；圖7~圖9B是示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度分布 動(dòng)作的具體實(shí)例的示意圖；圖10A~圖IOD是示出了在應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光々反上形成母棱 鏡和子棱鏡的具體實(shí)例的示意圖；圖IIA和圖IIB是示出了棱鏡的凹進(jìn)部分的角部是圓形的發(fā)光 強(qiáng)度分布動(dòng)作的具體實(shí)例的示意圖；圖12~圖13B是示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度分 布動(dòng)作的不同具體實(shí)例的示意圖；圖14是示出了在應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光4反上形成輔助棱4竟的具 體實(shí)例的示意圖；以及圖15A和圖15B是示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度 分布動(dòng)作的又一具體實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下，將參考附圖來(lái)描述應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光4反、顯示裝置、 和電子設(shè)備。[電子設(shè)備的構(gòu)造]首先，描述應(yīng)用本實(shí)施例的電子設(shè)備。本實(shí)施例的電子設(shè)備通 ?？梢允潜銛y式電話。首先參照?qǐng)D1A 圖1G,示出了便攜式電話 的配置實(shí)例。 -使攜式電話包括上側(cè)外殼141、下側(cè)外殼142、轉(zhuǎn)軸 部件形式的連"^妄部143、顯示部144、輔助顯示部145、圖<象燈146、 和相機(jī)147?？梢越Y(jié)合應(yīng)用了本實(shí)施例的顯示裝置作為顯示部144 或輔助顯示部145。應(yīng)注意，可以通過(guò)結(jié)合應(yīng)用了本實(shí)施例的顯示裝置來(lái)配置除使_ 攜式電話之外的應(yīng)用本實(shí)施例的電子設(shè)備，尤其是數(shù)碼相機(jī)、筆記 本型個(gè)人計(jì)算機(jī)、和攝像機(jī)等。[顯示裝置的構(gòu)造]現(xiàn)在，將描述在上述這種電子設(shè)備中所使用的顯示裝置，即， 應(yīng)用本實(shí)施例的顯示裝置。形成應(yīng)用本實(shí)施例的顯示裝置作為背光 型液晶顯示裝置，背光型液晶顯示裝置包括使用穿過(guò)其端面進(jìn)入的 光以使光從其整個(gè)表面均勻發(fā)出的導(dǎo)光4反。圖2是示出了背光型液晶顯示裝置的配置實(shí)例。參照?qǐng)D2,液 晶顯示裝置10包括4姿順序堆疊的液晶面纟反11、導(dǎo)光4反12、樹(shù)脂框 13、和反射片14。液晶面玲反11形成了顯示部144或輔助顯示部145。在導(dǎo)光才反12的一個(gè)端面上》文置有多個(gè)白色LED 15,以4吏來(lái)自 白色LED 15的光用于使光從導(dǎo)光板12的整個(gè)表面發(fā)出，從而導(dǎo)光 才反12用作液晶面才反11的背光。具體;l也，多個(gè)白色LED15線性排 列在導(dǎo)光板12的一個(gè)端面上的軟性印刷電路板(FPC) 16上，從 而它們可以用作主要光源。應(yīng)注意，可以使用冷陰極熒光燈代替白 色LED 15 4乍為主要光源。樹(shù)脂框13具有框架的形狀并支撐其上的液晶面板11、導(dǎo)光板 12和反射片14,以使導(dǎo)光板12的發(fā)光面與液晶面板11相對(duì)。反射片14具有諸如Sumitomo 3M Limited的ESR反射膜的具 有高反射率的薄片外形，并被置于導(dǎo)光板12與導(dǎo)光板12的發(fā)光面 相對(duì)的表面附近。這里應(yīng)注意，在圖2所示的'液晶顯示裝置10中，雖然乂于應(yīng)于 一個(gè)液晶面才反11來(lái)力文置一個(gè)導(dǎo)光—反12, ^f旦是可以另外配置應(yīng)用本 實(shí)施例的顯示裝置，以-使與顯示部144和4t助顯示告卩145坤目^j"應(yīng)的 兩個(gè)'液晶面才反共用一個(gè)導(dǎo)光才反12。[導(dǎo)光板的構(gòu)造]應(yīng)用本實(shí)施例并具有上述構(gòu)造的顯示裝置的具體特4正在于形 成顯示裝置的導(dǎo)光板12。這里，將詳細(xì)描述顯示裝置中所使用的導(dǎo) 光斧反12，即，應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光—反12。導(dǎo)光板12是由透光材料以板狀形成，并且通常以以下方式構(gòu) 造。具體地，板狀導(dǎo)光板12利用板的正面或背面的全反射來(lái)使從 放置在其一個(gè)端面上的白色LED 15進(jìn)入的光導(dǎo)向?qū)Ч獍?2的整個(gè)區(qū)域。導(dǎo)光板12 4吏用形成在其一相對(duì)表面上的棱4竟來(lái)改變光的前 進(jìn)方向，從而使光以小于全反射角的角度到達(dá)另一個(gè)表面或者發(fā)光 面并且從發(fā)光面出去。導(dǎo)光才反12利用此現(xiàn)象來(lái)〗吏光乂人整個(gè)發(fā)光面 發(fā)出。雖然透光材料一般可以是PMMA,但也可以使用聚碳酸酯 (PC)樹(shù)脂材料、環(huán)烯基樹(shù)脂材料等樹(shù)脂材料來(lái)替代。此外，"板 形狀的形成"不僅包括形成導(dǎo)光板以在其整個(gè)區(qū)域上具有均勻的厚 度，還包括形成導(dǎo)光板以具有從白色LED 15開(kāi)始厚度逐漸減小的 4焦形形狀。
另外，必須構(gòu)造導(dǎo)光板12以使諸如棱鏡或反射點(diǎn)的凹或凸部 形成在導(dǎo)光板12與發(fā)光面相對(duì)的表面上，從而改變穿過(guò)導(dǎo)光板12 的端面進(jìn)入的光的前進(jìn)方向，以4吏光乂人發(fā)光面發(fā)出。在所示的導(dǎo)光 板12具有作為凹或凸部形成在其上的棱鏡時(shí)，特4正大多在于棱鏡。
圖3A和圖3B是示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板的構(gòu)造實(shí)例。
參照?qǐng)D3A，導(dǎo)光板12具有棱4竟部分12a，其通過(guò)以4黃截面中 的三角形切割導(dǎo)光板12的材料來(lái)形成在與其發(fā)光面相對(duì)并鄰近反 射片14的表面上。在下文中，棱4竟部分12a^皮稱為母棱4免12a。雖 然在圖3中示出了在導(dǎo)光板12上僅設(shè)置一個(gè)母棱鏡12a,但是實(shí)際 上導(dǎo)光板12具有為其形成的多個(gè)這種母棱鏡12a。此外，導(dǎo)光才反 12具有類似于母棱4免12a的另一個(gè)棱4竟部分12b，另 一個(gè)棱4竟部分 12b通過(guò)以橫截面中的三角形切割導(dǎo)光板12的材料而形成在母棱 鏡12a鄰近白色LED 15的斜面上。在下文中，棱鏡部分12b被稱 為子棱鏡12b。盡管在圖3A所示的導(dǎo)光板12上形成有兩個(gè)這種子 棱鏡12b，但是對(duì)于每個(gè)母棱鏡12a，這種子棱4竟12b的數(shù)量可以 為至少一個(gè)。因此，導(dǎo)光板12通過(guò)母棱鏡12a和子棱鏡12b以下 文描述的這種方式改變穿過(guò)其端面進(jìn)入的光的前進(jìn)方向，以4吏光乂人 導(dǎo)光板12的發(fā)光面發(fā)出。導(dǎo)光板12還具有沖黃截面為三角形的不同的棱4竟部分12c,其鄰 近母棱鏡12a形成在母棱鏡12a沿光的前進(jìn)方向的下游側(cè)上，以使 棱鏡部分12c從與發(fā)光面相對(duì)的導(dǎo)光板12的表面突出。在下文中， 棱鏡部分12c被稱為輔助棱鏡12c。設(shè)定輔助棱鏡12c的突出量， 以充分i真充導(dǎo)光^反12和反射片14之間的間隙。如下文詳細(xì)描述， 輔助棱鎮(zhèn):12c改變已穿過(guò)母棱4竟12a的光的前進(jìn)方向，以-使光^皮導(dǎo) 光板12的發(fā)光面或者相對(duì)于發(fā)光面的表面全反射。
此外，導(dǎo)光板12具有—黃截面為三角形的另一不同的棱鏡部分 12d，其鄰近母棱鏡12a形成在母棱鏡12a沿光前進(jìn)方向的上游側(cè) 上，以使棱鏡部分12d從與發(fā)光面相對(duì)的導(dǎo)光板12的表面突出。 在下文中，棱4竟部分12d ^皮稱為第二豐乾助沖麥4竟12d。形成在導(dǎo)光才反 12上的第二輔助棱鏡12d增加有助于光源側(cè)發(fā)光強(qiáng)度分布的分量。
應(yīng)注意，母棱鏡12a和子棱鏡12b不必具有尖銳的頂角，而是 可以在頂角處為圓形，例如，如圖3B所示。這個(gè)相似性也應(yīng)用于 輔助沖菱4竟12c和第二輔助對(duì)菱4竟12d。
可以通過(guò)i者如切割的才幾;喊加工方法或利用激光束雕刻凹或凸 部的激光加工方法來(lái)制造具有上述這種構(gòu)造的導(dǎo)光才反12。然而，為 了高效制造導(dǎo)光板12，可以使用光刻技術(shù)和金屬模塑成型(metal mold making )技術(shù)來(lái)制造導(dǎo)光板12。
圖4和圖5示出了導(dǎo)光板12的制造過(guò)程的具體實(shí)例。
在使用光刻技術(shù)和金屬模塑成型技術(shù)來(lái)制造導(dǎo)光板12的情況 下，首先利用光刻4支術(shù)來(lái)形成圖4所示的潛像。具體地，例如，如 果將不同尺寸的光圏圖案(aperture pattern)同心》文置并且連續(xù)曝光 四次，則形成具有立體形狀的潛z像。然后，顯影潛Y象，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng) 于各個(gè)棱4竟的形狀。在如上所述進(jìn)4于潛4象形成和顯影之后，例如，通過(guò)Ni電鑄來(lái)獲得形狀與潛像形成結(jié)果的形狀互補(bǔ)的Ni圖案。然 后，例如，采用Ni壓模執(zhí)行UV硬化樹(shù)脂的金屬;f莫塑成型來(lái)制造 導(dǎo)光纟反12。
現(xiàn)在，將描述具有上述這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板12的發(fā)光強(qiáng)度分布 動(dòng)作。
首先，為了與導(dǎo)光板12發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作相比4交，將描述現(xiàn) 有構(gòu)造的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作。
圖6A和圖6B示出了現(xiàn)有構(gòu)造的導(dǎo)光板的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作 的實(shí)例。在這種情況下的導(dǎo)光板20是使用折射率n=1.492的PMMA 作為材料形成的，并且具有僅-使光指向上的棱鏡21。
如圖6A和圖6B所示，如果使光從鄰近導(dǎo)光板20的端面放置 的白色LED 15導(dǎo)向如上所述的導(dǎo)光板20,則由于根據(jù)光的折射的 計(jì)算表達(dá)式l.Osin90。=l.492.sin0，所以入射光相對(duì)于入射面的法線 的角a在士42。內(nèi)。以士42。內(nèi)的角入射的光呈現(xiàn)了相對(duì)于導(dǎo)光板20 的上表面或發(fā)光面的法線大于48。的角b。由于角b大于臨界角42°, 所以如果導(dǎo)光板20的上表面和底表面彼此平行延伸，則光被導(dǎo)光 板20的兩個(gè)表面以及其間連續(xù)全反射。
然后，如圖6A所示，當(dāng)光到達(dá)形成在導(dǎo)光板20的底表面上的 棱鏡21時(shí)，接下來(lái)，根據(jù)折射定律，其前進(jìn)方向被棱鏡21的斜面 改變，并且以小于臨界角的角到達(dá)導(dǎo)光4反20的上表面。因此，來(lái) 自白色LED15的光乂人導(dǎo)光才反20的發(fā)光面垂直向上發(fā)出。然而，如果僅棱鏡21的一個(gè)斜面用于改變光的前進(jìn)方向，則^艮難實(shí)現(xiàn)^吏光
相對(duì)于法線(參考圖6A中的箭頭標(biāo)記c)向作為光源的白色LED 15 側(cè)后的方向折射。因此，如果積 使光通過(guò)棱鏡21垂直指向上，則 通過(guò)上述光的指向性減小了到白色LED 15側(cè)的發(fā)光強(qiáng)度分布。因 此，會(huì)聚光可能^f象一個(gè)點(diǎn)，并且這4艮難確保導(dǎo)光4反20的整個(gè)區(qū)域 上的光的均勻性。
此外，如圖6B所示，當(dāng)全反射光到達(dá)形成在導(dǎo)光板20的底表 面上的棱《竟21時(shí)， 一部分光穿過(guò)棱4竟21的斜面并產(chǎn)生撞擊反射板 14的分量。同時(shí)，如果考慮光穿過(guò)導(dǎo)光板20的底表面的全反射， 則必須確保導(dǎo)光一反20和反射片14之間的某一固定間隙。因此，已 穿過(guò)棱鏡21并撞擊反射片14的光在被反射片14反射之后穿過(guò)固 定間隙入射到導(dǎo)光板20的平坦底表面。然后，進(jìn)入的光沒(méi)有被導(dǎo) 光板20的上表面全反射，而是,人上表面沿傾斜方向射出。這種傾 斜方向上的漏光(參考圖6B中的箭頭標(biāo)記d)減小了來(lái)自白色LED 15的光的利用率并且可引起傾斜觀察時(shí)亮度不規(guī)則性的出現(xiàn)。
與上述這種構(gòu)造的導(dǎo)光板20相比，應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板12 實(shí)現(xiàn)了如下所述的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作，這是因?yàn)槟咐忡R12a和子棱 4竟12b改變了光的前進(jìn)方向。
圖7、圖8A、圖8B、圖9A和圖9B示出了應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo) 光板12的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作的具體實(shí)例。
在應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光板12中，母棱鏡12a和形成在母棱鏡 12a的斜面上的子棱鏡12b都改變了光的前進(jìn)方向。具體地，根據(jù) 折射定律，不僅母棱4竟12a的斜面改變光的前進(jìn)方向，而且每個(gè)子 棱鏡12b的斜面也改變光的前進(jìn)方向。因此，即使在很難僅使用母棱4免12a來(lái)4吏光向相對(duì)于法線與白色LED 15側(cè)后的方向(參考圖 7中的箭頭標(biāo)記c)折射的情況下，仍然可以通過(guò)子棱鏡12b使光 的前進(jìn)方向改變來(lái)充分確^呆向此方向4斤射的光分量。這表示，同樣在僅通過(guò)母棱鏡12a改變前進(jìn)方向之后的光變成 如圖8B所示的會(huì)聚光的情況下，由于子棱鏡12b的存在而可以使 會(huì)聚光改變?yōu)閿U(kuò)散光，即，通過(guò)子棱鏡12b改變光的前進(jìn)方向。也 就是iJt，由于子棱鏡12b的存在，可以-使導(dǎo)致光看上去Y象一個(gè)點(diǎn)的 現(xiàn)象的會(huì)聚光變?yōu)榫哂袑挾ㄏ虿⒊尸F(xiàn)均勻光分布的擴(kuò)散光。對(duì)于如上所述的這種擴(kuò)散光，乂人發(fā)光面發(fā)出的光形成如圖9A 和圖9B所示的密集平面光源。即，通過(guò)利用子棱鏡12b產(chǎn)生擴(kuò)散 光可以得到高均勻性的平面光源。除此之外，為此，不必如在現(xiàn)有 導(dǎo)光板中所要求的一樣插入透鏡片、棱鏡片、或類似元件。具體地，用于實(shí)現(xiàn)上述這種發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作的母棱4竟12a和 子棱鏡12b可以為諸如圖IOA和圖IOB所示的棱鏡。具體地，例 如，在使用折射率n=1.492的PMMA形成導(dǎo)光板12的情況下，所 形成的母棱4竟12a和子棱4竟12b具有如圖10A所示的角度并具有如 圖IOB所示的尺寸。然而，〗寺形成的子4麥4竟12b的凄t量并不一定為 2，而是如圖IOC所示，可以每個(gè)母棱鏡12a形成至少一個(gè)子棱鏡 12b。此外，母棱4免12a和子4菱4免12b并不一定具有尖4兌的頂角，而 是如圖10D所示，例如，可以另外具有拱形的圓形頂點(diǎn)(arcuately rounded vertex )。這是因?yàn)?，在例如通過(guò)樹(shù)脂材料模塑制造導(dǎo)光板 12的情況下，可以在處理過(guò)禾呈中^f吏頂部成圓形。另外，在才莫塑時(shí)，在頂部和凹部的角部都可以是圓形。剛才說(shuō) 的這種圓形角部可能成為減少光源側(cè)發(fā)光強(qiáng)度分布的因素。圖11A和圖11B示出了凹部的角部是圓形的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作的具體實(shí)例。例如，如果在現(xiàn)有構(gòu)造的導(dǎo)光板中在沿相對(duì)于棱鏡21的光前 進(jìn)方向的上游側(cè)上的角部22是圓形的，則由于當(dāng)與角部22不是圓 形的那些導(dǎo)光板進(jìn)4于比4交時(shí)并沒(méi)有獲得來(lái)自導(dǎo)光一反20的底表面的 過(guò)分垂直光分量，所以光源側(cè)的發(fā)光強(qiáng)度分布減少。然而，在如圖11B所示母棱4免12a和子棱鏡12b用于改變光的前進(jìn)方向的情況下，即佳j莫塑時(shí)就Z使角部12e成圓形，^f旦是也可以分量相對(duì)應(yīng)的光分量。因此，可以防止光源側(cè)的發(fā)光強(qiáng)度分布的減 少。也就是"i兌，對(duì)于配置為在其上形成有母棱4竟12a和子棱4竟12b 的導(dǎo)光板12,不管模塑時(shí)是否使角部成圓形，都可以充分確保向光 源側(cè)折射的光分量。[通過(guò)輔助棱鏡獲得的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作]此外，由于當(dāng)與在上文中所述的現(xiàn)有構(gòu)造的導(dǎo)光板20相比時(shí)， 根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光板12具有鄰近母棱鏡12a的輔助棱鏡12c,所 以可以預(yù)期以下的發(fā)光強(qiáng)度分布。圖12、圖13A和圖13B是示出了根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光板的發(fā) 光強(qiáng)度分布動(dòng)作的另一個(gè)實(shí)例。在才艮據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光板12中，如圖12所示，鄰近母棱鏡12a 設(shè)置的輔助棱鏡12c向反射片14突出，以充分填充導(dǎo)光板12和反 射片14之間的間隙。輔助棱鏡12c改變已穿過(guò)母棱鏡12a的光的 前進(jìn)方向。換句話說(shuō)，由于輔助對(duì)菱4竟12c的存在而減少了直4妄撞擊 反射片14的光分量。然后，輔助棱鏡12c改變已穿過(guò)母棱鏡12a的光的前進(jìn)方向，從而使光被導(dǎo)光板12的發(fā)光面或相對(duì)于發(fā)光面 的表面全反射。更具體地，改變已穿過(guò)母棱鏡12a的光的前進(jìn)方向， 從而可以滿足e^導(dǎo)光板臨界角(在PMMA的情況下為42.2。)。這表示，如圖13A所示，同樣在可以僅由于母棱鏡12a的存在 而向不必要的方向發(fā)出已穿過(guò)母棱4竟12a并^皮反射片14反射的光 的情況下，由于輔助棱鏡12c的存在而使已穿過(guò)母棱鏡12a的光被 導(dǎo)光板12的發(fā)光面或相對(duì)于發(fā)光面的表面全反射，即，通過(guò)輔助 棱鏡12c改變光的前進(jìn)方向。即，可以抑制向不必要的方向發(fā)出光， 并使光從發(fā)光面向有助于4是高光射出效率的方向發(fā)出。如果抑制光從導(dǎo)光板12的發(fā)光面向不必要的方向射出以提高 發(fā)光面的光射出效率，則導(dǎo)光板12可以不受亮度的不規(guī)則性的影 響而實(shí)5見(jiàn)均勻的平面光射出。除此之外，雖然確信在導(dǎo)光板12的底表面和反射片14之間的 間隙可能出現(xiàn)在任何其它位置，但是由于僅輔助棱鏡12c的頂部就 i真充反射片14和導(dǎo)光一反12之間的間隙，所以防止光凈皮導(dǎo)光并反l2 的底表面全反射的阻礙。實(shí)現(xiàn)上述這種發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作的導(dǎo)光板12具體可以如圖14 所示。在使用例如折射率n=1.492的PMMA作為材料形成導(dǎo)光板 12的情況下，所形成的輔助棱4竟12c可以具有如圖14所示的角度 和尺寸。應(yīng)注意，每個(gè)頂部并不一定具有尖銳的頂角，而也可以是 4共圓形的。此外，盡管在圖14中未示出子棱4竟12b， ^f旦即使在存在這種子 棱鏡12b的情況下，自然也可以獲得類似的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作。[通過(guò)第二輔助棱鏡獲得的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作]此外，由于在應(yīng)用本實(shí)施例的導(dǎo)光才反12上設(shè)置有第二輔助棱 4竟12d，所以獲得了如下所述的發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作。圖15A和圖15B 示出了根據(jù)本實(shí)施例的可以獲得發(fā)光強(qiáng)度分布動(dòng)作的導(dǎo)光板的又 一具體實(shí)例。在根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光板12中，如圖15A所示，由于鄰近母 棱鏡12a設(shè)置第二輔助棱鏡12d,所以當(dāng)與其中不i殳置第二輔助棱 鏡12d的可選情況下的導(dǎo)光板相比時(shí)，入射到母棱鏡12a和子棱鏡 12b的光的入射角很大。因此，在設(shè)置第二輔助棱鏡12d的情況下， 當(dāng)與其中不設(shè)置第二輔助棱鏡12d的可選情況下的導(dǎo)光板相比，有 助于光源側(cè)的發(fā)光強(qiáng)度分布的光分量的增加。此外，如圖15B所示，在鄰近母棱鏡12a設(shè)置輔助棱鏡12c和 第二輔助棱4竟12d的情況下，通過(guò)上文所述的輔助棱4竟12c得到的 發(fā)光強(qiáng)度分布抑制了光從導(dǎo)光板12的發(fā)光面向不必要的方向的射 出，即，傾斜發(fā)出的光。因此，有助于發(fā)光強(qiáng)度分布在光源側(cè)的光 分量的相對(duì)增加。換句話說(shuō)，除〗吏入射到母棱鏡12a等的光的入射 角更大之外，還可以增加有助于發(fā)光強(qiáng)度分布在光源側(cè)的光分量。盡管使用特定條件來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是這種描述 僅用于說(shuō)明，并且應(yīng)了解，在不背離以下權(quán)利要求的精神或范圍的 條件下，可以作出小務(wù)改和變化。例如，雖然在上述的實(shí)施例中，母棱鏡12a、子棱鏡12b、輔 助棱鏡12c和第二輔助棱4竟12d都^皮形成在導(dǎo)光才反12上，^f旦是另 外，例如，也可以僅設(shè)置母棱鏡12a和子棱鏡12b或者僅設(shè)置母棱 4竟12a和輔助棱4竟12c。同樣，在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)不會(huì)導(dǎo)致 亮度不MJJ'H生的均勻平面光源，同時(shí)與現(xiàn)有構(gòu)造的導(dǎo)光^1相比，有 利于減小尺寸和成本等。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面均勻地發(fā)出，所述導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上；以及子棱鏡，形成在所述母棱鏡位于所述導(dǎo)光板的端面?zhèn)鹊男泵嫔?；其中所述母棱鏡和所述子棱鏡改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述光的前進(jìn)方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，還包括第二輔助棱鏡，形成 在所述母一麥4竟沿所述光的前進(jìn)方向的上游側(cè)上，以乂人與所述發(fā) 光面相對(duì)的所述表面突出。
3. —種導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面均 勻地發(fā)出，所述導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上， 并被配置為改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述光的前進(jìn)方向，從而 Y吏所述光乂人所述發(fā)光面發(fā)出；以及輔助棱鏡，形成在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的下 游側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出，并被配置為 改變已穿過(guò)所述母棱4竟的所述光的前進(jìn)方向，乂人而^f吏光^皮所述 發(fā)光面或與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面全反射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，還包括第二輔助棱鏡，形成 在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的上游側(cè)上，以從與所述發(fā) 光面相對(duì)的所述表面突出。
5. —種導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面均 勻地發(fā)出，所述導(dǎo)光4反包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上；子棱鏡，形成在所述母棱鏡位于所述導(dǎo)光板的端面?zhèn)鹊?名牛面上；以及輔助棱鏡，形成在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的下 游側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出；其中所述母棱鏡和所述子棱鏡改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述 光的前進(jìn)方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出，所述輔助棱 鏡改變已穿過(guò)所述母棱鏡的所述光的前進(jìn)方向，從而使所述光
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光板，還包括第二輔助棱鏡，形成 在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的上游側(cè)上，以/人與所述發(fā) 光面相對(duì)的所述表面突出。
7. —種顯示裝置，包括導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面 均勻i也發(fā)出；所述導(dǎo)光板包括母棱4竟，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面 上，以及子棱鏡，形成在所述母棱鏡位于所述導(dǎo)光板的端面 側(cè)的斜面上，其中所述母棱4竟和所述子棱4竟改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述 光的前進(jìn)方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所迷的顯示裝置，其中，所述的導(dǎo)光板還包括 第二輔助棱鏡，形成在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的上游 側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出。
9. 一種顯示裝置，包括導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面 均勻；也發(fā)出；所述導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面 上，并一皮配置為改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述光的前進(jìn) 方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出，以及輔助一麥4竟，形成在所述母棱4竟沿所述光的前進(jìn)方向 的下游側(cè)上，以從相對(duì)于所述發(fā)光面的所述表面突出， 并一皮配置為改變已穿過(guò)所述母棱4竟的所述光的前進(jìn)方所述表面全反射。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，所述導(dǎo)光板還包括 第二輔助棱鏡，形成在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向的上游 側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出。
11. 一種顯示裝置，包括導(dǎo)光板，用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)使光從整個(gè)表面 均勻i也發(fā)出；所述導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上；子棱鏡，形成在所述母棱鏡位于所述導(dǎo)光板的端面 側(cè)的殺牛面上，以及輔助棱4竟，形成在所述母棱一鏡沿所述光的前進(jìn)方向 的下游側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出， 其中所述母棱鏡和所述子棱鏡改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述 光的前進(jìn)方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出，所述輔助棱 4竟改變已穿過(guò)所述母棱4竟的所述光的前進(jìn)方向，乂人而4吏光^皮所 述發(fā)光面或與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面全反射。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述的導(dǎo)光板還包 括第二輔助棱4竟，形成在所迷母棱4免沿所述光的前進(jìn)方向的 上游側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出。
13. —種電子設(shè)備，包括顯示裝置，包括用于〗吏用穿過(guò)端面進(jìn)入的光來(lái)^f吏光從整 個(gè)表面均勾地發(fā)出的導(dǎo)光板；所述導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與所述導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上，子棱#;,形成在所述母棱^:位于所述導(dǎo)光才反的端面 側(cè)的殺牛面上，以及輔助棱4竟，形成在所述母棱鏡沿所述光的前進(jìn)方向 的下游側(cè)上，以從與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面突出， 其中所述母棱鏡和所述子棱鏡改變穿過(guò)所述端面進(jìn)入的所述 光的前進(jìn)方向，從而使所述光從所述發(fā)光面發(fā)出，所述輔助棱 改變已穿過(guò)所述母棱鏡的所述光的前進(jìn)方向，從而使光纟皮所述 發(fā)光面或與所述發(fā)光面相對(duì)的所述表面全反射。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種導(dǎo)光板、顯示裝置以及電子設(shè)備，其中，導(dǎo)光板用于使用穿過(guò)端面進(jìn)入的光從整個(gè)表面均勻地發(fā)處光，該導(dǎo)光板包括母棱鏡，形成在與導(dǎo)光板的發(fā)光面相對(duì)的表面上；以及子棱鏡，形成在所述母棱鏡在導(dǎo)光板的端面?zhèn)壬系男泵嫔?；其中，母棱鏡和子棱鏡改變穿過(guò)端面進(jìn)入的光的前進(jìn)方向，從而使光從發(fā)光面發(fā)出。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101266318SQ20081008570
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者大輪道彥, 落合昌弘, 鈴木弘真 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社