專利名稱：導(dǎo)光板及具備該導(dǎo)光板的背光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)光板以及背光源裝置，特別涉及形成有將以斜線狀入射的點(diǎn)光源的 光引導(dǎo)成直線狀的功能性光學(xué)圖案的導(dǎo)光板以及利用該導(dǎo)光板的側(cè)面照明型背光源裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)光源的配置方式，使用于液晶顯示裝置的背光源裝置區(qū)分為直下式或側(cè)式背 光源裝置。直下式背光源裝置為L(zhǎng)ED配置在導(dǎo)光板的下側(cè)的方式，雖然具有顯示出較高亮度 的優(yōu)點(diǎn)，但為了使光分布均勻需要充分保證LED和液晶面板之間的空間，因此，實(shí)現(xiàn)薄型化 受到限制。另一方面，如圖1所示，考慮了薄型化的側(cè)式背光源裝置具有LED1配置于導(dǎo)光板 2的側(cè)面的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成像擴(kuò)散板或棱鏡板這樣的光學(xué)板3配置在導(dǎo)光板2的上側(cè)且反射板4 配置在下側(cè)的結(jié)構(gòu)。在這種方式的結(jié)構(gòu)中，從作為點(diǎn)光源的LED1出射的光在導(dǎo)光板2的內(nèi)部發(fā)生散射 以及全反射，并向?qū)Ч獍?的上部整個(gè)面出射而實(shí)現(xiàn)面光源的背光源。另一方面，如圖2所示，在利用LED的現(xiàn)有側(cè)式背光源裝置中，因射入到導(dǎo)光板2 內(nèi)部的點(diǎn)光源的光發(fā)生散射而發(fā)生以斜線方向的較寬角度9a擴(kuò)散的現(xiàn)象。向斜線方向行 進(jìn)的光進(jìn)入到配置有關(guān)(off)狀態(tài)的LED1的導(dǎo)光板區(qū)域，從而使僅從規(guī)定區(qū)域出射光的掃 描或調(diào)光(dimming)控制變得困難。S卩，在現(xiàn)有的側(cè)式背光源裝置中，實(shí)現(xiàn)利用LED的個(gè)別驅(qū)動(dòng)進(jìn)行的掃描或調(diào)光方 式的背光照明時(shí)，存在因光干涉的影響而難以實(shí)現(xiàn)LCD的高像質(zhì)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種導(dǎo)光板，在多 個(gè)LED配置于導(dǎo)光板側(cè)面的背光源裝置中，在導(dǎo)光板的下面形成用于有效地散射以及全反 射光的光點(diǎn)圖案(dot pattern)且在導(dǎo)光板的上面形成有提高向?qū)Ч獍鍍?nèi)部入射的光的直 進(jìn)性的光學(xué)圖案。另一方面，本發(fā)明的目的在于，還提供一種導(dǎo)光板以及具備該導(dǎo)光板背光源裝置， 在進(jìn)行個(gè)別LED的開關(guān)驅(qū)動(dòng)時(shí)使光的干涉最小化，從而在一個(gè)導(dǎo)光板上能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)以上 的掃描以及調(diào)光結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的導(dǎo)光板包括板狀的主體；光學(xué)圖案，在上述主體的 上面沿長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)，將從外部入射的光引導(dǎo)成直進(jìn)性的光；以及光點(diǎn)圖案，形成于 上述導(dǎo)光板主體的下面。在上述結(jié)構(gòu)中，上述光學(xué)圖案形成為角柱形狀或者圓柱形狀。在上述結(jié)構(gòu)中，上述角柱形狀的光學(xué)圖案具有60°至100°的頂角al;以及相對(duì) 于圖案的間隔P1為0. 2XP1至0. 7XP1的曲率半徑R1。
3
在上述結(jié)構(gòu)中，上述圓柱形狀的光學(xué)圖案中，相對(duì)于長(zhǎng)度方向其橫向的頂角部截 面具有球面形狀或非球面形狀。在上述結(jié)構(gòu)中，上述角柱形狀的光學(xué)圖案，相對(duì)于圖案的間隔P2具有0. 4XP2至 1. 0XP2的高度H2。在上述結(jié)構(gòu)中，上述光學(xué)圖案以25iim以下的間距P3和10 y m以下的深度H3形 成負(fù)角。在上述結(jié)構(gòu)中，上述直進(jìn)性的光，相對(duì)于光的行進(jìn)方向以2°至35°的傾斜角eb 入射。在上述結(jié)構(gòu)中，上述光點(diǎn)圖案是通過印刷或激光加工形成，引導(dǎo)光的散射以及全 反射。在上述結(jié)構(gòu)中，上述主體由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、介苯乙烯、聚碳酸酯中 的任一種樹脂物構(gòu)成。另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種背光源裝置包括導(dǎo)光板，其包括板狀 的主體；光學(xué)圖案，在上述主體的上面沿長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)，將從外部入射的光引導(dǎo)成直 進(jìn)性的光；和光點(diǎn)圖案，形成于上述導(dǎo)光板主體的下面；多個(gè)LED，沿著上述導(dǎo)光板的至少 一側(cè)邊緣部的長(zhǎng)度方向配置；以及光學(xué)板，配置在上述導(dǎo)光板的上部。在上述結(jié)構(gòu)中，上述LED構(gòu)成為可進(jìn)行個(gè)別驅(qū)動(dòng)，以便表現(xiàn)出掃描或調(diào)光效果。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板以及背光源裝置，通過在導(dǎo)光板的上面以及下面形成的功能 性光學(xué)圖案，提高對(duì)于入射到內(nèi)部的點(diǎn)光源的光的直進(jìn)性，即使在連接有多個(gè)的導(dǎo)光板結(jié) 構(gòu)中，也能夠在個(gè)別LED的開關(guān)驅(qū)動(dòng)時(shí)使光的干涉變得最小，從而有效地表現(xiàn)出掃描或調(diào) 光的效果，并進(jìn)行控制。另外，通過入射到導(dǎo)光板內(nèi)部的光的直進(jìn)性，有效地實(shí)現(xiàn)掃描或調(diào)光效果，從而能 夠改善液晶顯示裝置的像質(zhì)。


圖1是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)式背光源裝置的分解立體圖；圖2是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光板的光特性的平面圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的側(cè)式背光源裝置的分解立體圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的立體圖以及表示光學(xué)圖案的詳細(xì)截面圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的底視圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的光特性的平面圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的導(dǎo)光板的光學(xué)圖案的詳細(xì)截面圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的導(dǎo)光板的光學(xué)圖案的詳細(xì)截面圖；圖9是用于確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的光干涉指數(shù)的圖表。附圖標(biāo)記10 :LED (光源)；20 導(dǎo)光板；21:光學(xué)圖案；22:光點(diǎn)圖案；30 ；光學(xué)板40 反射板。
具體實(shí)施例方式通過下面說明的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，由本發(fā)明以及本發(fā)明的實(shí)施例所解決的技 術(shù)問題會(huì)變得更加明確。下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的側(cè)式背光源裝置的分解立體圖。參照?qǐng)D3，本發(fā)明的側(cè)式背光源裝置包括導(dǎo)光板20、配置于導(dǎo)光板的側(cè)面的多個(gè) LED10、配置于導(dǎo)光板20的上側(cè)的光學(xué)板30以及配置于導(dǎo)光板20下側(cè)的反射板40。具體而言，上述LED10為背光源裝置的光源，多個(gè)LED10以安裝于基板(未圖示) 的陣列形狀配置于導(dǎo)光板20的兩側(cè)。在此，LED10可以只配置于導(dǎo)光板20的一側(cè)，但為了 適用于大畫面而優(yōu)選配置于兩側(cè)。另外，為了實(shí)現(xiàn)掃描或調(diào)光的效果，構(gòu)成為一個(gè)或多個(gè) LED10能夠個(gè)別地進(jìn)行開關(guān)驅(qū)動(dòng)。上述的導(dǎo)光板20具有將從LED10出射的點(diǎn)光源的光轉(zhuǎn)換成面光源的結(jié)構(gòu)，由作為 光透射率優(yōu)良的樹脂物的、具有95%以上光透射率的PMMA (polymethylmethacrylate 聚 甲基丙烯酸甲酯)、PS(poly stylene 聚苯乙烯)、MS (meta styrene 介苯乙烯)、PC (poly carbonate 聚碳酸酯)中的任一種樹脂物構(gòu)成。尤其是，在本發(fā)明中，角柱形狀或圓柱形狀的圖案(稱為“光學(xué)圖案”)形成在導(dǎo)光 板20的上面，光點(diǎn)形狀的圖案(稱為“光點(diǎn)圖案”)形成在下面。在此，光學(xué)圖案21使通過 入光部入射的點(diǎn)光源的光進(jìn)行全反射而使其傳輸至導(dǎo)光板20內(nèi)部的較深區(qū)域，光點(diǎn)圖案 22使入射到導(dǎo)光板20內(nèi)部的光有效地進(jìn)行散射。上述的光學(xué)板30具有用于使向?qū)Ч獍?0上側(cè)出射的面光源的光提高光特性的結(jié) 構(gòu)，由棱鏡板、擴(kuò)散板以及保護(hù)板等功能性板構(gòu)成。這樣的多種光學(xué)板30用于控制向上側(cè) 出射的光的方向和光分布。上述的反射板40使露出到導(dǎo)光板20下側(cè)的光向?qū)Ч獍?0的內(nèi)部反射而向上側(cè) 出射，以此提高背光源裝置的亮度。如上所述的結(jié)構(gòu)通過殼體末端以及板末端固定而形成背光源裝置。下面說明構(gòu)成 本發(fā)明的背光源裝置的導(dǎo)光板以及由導(dǎo)光板產(chǎn)生的光特性。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的立體圖以及表示形成在導(dǎo)光板的上面的光學(xué) 圖案的詳細(xì)截面圖，圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的底視圖，圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo) 光板的光特性的平面圖。首先，參照?qǐng)D4，在導(dǎo)光板20的兩側(cè)配置有多個(gè)LED10，在導(dǎo)光板20的上面形成光 學(xué)圖案21。這種光學(xué)圖案21形成角柱形狀，并且沿著光入射的方向形成多個(gè)，各角柱形狀 的截面形成頂角部為圓弧狀的形狀。如圖2所示，向?qū)Ч獍?0內(nèi)部入射的點(diǎn)光源的光，通常相對(duì)于行進(jìn)方向以規(guī)定角 度e a向左右側(cè)的斜線方向擴(kuò)散而行進(jìn)，本發(fā)明的角柱形狀的光學(xué)圖案21引導(dǎo)所入射的點(diǎn) 光源的光以直進(jìn)方向行進(jìn)。在此，頂角部為圓弧狀的角柱形狀的光學(xué)圖案21，優(yōu)選形成為延伸的頂角部的角 度al形成60°至100°，相對(duì)于形成圖案的間距P1，取圓的頂角部的曲率半徑R1形成為 0. 2XP1 至 0. 7XP1 之間。另外，參照?qǐng)D5，多個(gè)圓形或橢圓形的光點(diǎn)圖案22隨機(jī)地形成在導(dǎo)光板20的下 面。在此，光點(diǎn)圖案22能夠通過激光或印刷的方式形成，考慮到入射光的量，優(yōu)選在配置有LED10的入光部一側(cè)形成得稀疏、離入光部越遠(yuǎn)形成得越密。這種光點(diǎn)圖案22可以使通過 導(dǎo)光板20內(nèi)部的點(diǎn)光源的光有效地進(jìn)行散射以及全反射而向上側(cè)出射。對(duì)于具有如上結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板的光特性如圖6所示，與圖2相比可知，在開狀態(tài)下從 LED出射的光，在導(dǎo)光板內(nèi)部的相對(duì)于行進(jìn)方向的左右側(cè)傾斜角e b顯著減小，表現(xiàn)出優(yōu)異 的直進(jìn)性。此時(shí)，在導(dǎo)光板內(nèi)部相對(duì)于光的行進(jìn)方向的左右側(cè)傾斜角度，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 導(dǎo)光板的情況下表現(xiàn)為約40°左右(圖2的e a)，但在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)光板的情 況下為約10°左右，并且表現(xiàn)為2°至35°之間(圖6的0 b)。由此可知，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)光板20中，點(diǎn)光源的光通過角柱形狀的光 學(xué)圖案21被引導(dǎo)成直進(jìn)性的光而入射。由此，在開(on)狀態(tài)的LED和關(guān)(off)狀態(tài)的LED 的個(gè)別驅(qū)動(dòng)中，使得在導(dǎo)光板20內(nèi)部光的相互干涉變得最小而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的掃描和調(diào)光效 果，這樣的效果最終使得液晶顯示裝置能夠顯示出優(yōu)異的像質(zhì)。圖7和圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的導(dǎo)光板的光學(xué)圖案的詳細(xì)截面圖。參照?qǐng)D7，導(dǎo)光板上面的光學(xué)圖案21可以在光入射方向上以圓柱形狀形成多個(gè)。 圓柱形狀的光學(xué)圖案21可以形成為如圖7的(a)所示的非球面狀的圓柱形狀，或者形成為 如圖7的(b)所示的球面狀的圓柱形狀。在此，圓柱形狀的光學(xué)圖案21優(yōu)選形成為截面的 高度H2相對(duì)于形成圖案的間距P2在0. 4XP2至1. 0XP2之間。另外，如圖8所示，導(dǎo)光板上面的光學(xué)圖案21可以按角柱形狀、截面為非球面或球 面的圓柱形狀在導(dǎo)光板上面以負(fù)角形成。在此，優(yōu)選形成負(fù)角的光學(xué)圖案21的間隔P3為 25iim以下，深度H3為lOiim以下。圖9是用于確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的導(dǎo)光板的光干涉指數(shù)的圖表，是對(duì)于沿著 分割驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)光板的中間部分的垂直線的亮度進(jìn)行仿真表示的圖表。在此，垂直分量表示 亮度，水平分量表示自導(dǎo)光板的垂直線中心的距離。另外，表1和表2是表示對(duì)于頂角部為圓弧形的角柱形狀的光學(xué)圖案和截面為球 面或非球面的圓柱形狀的光學(xué)圖案的光干涉指數(shù)的表。光干涉指數(shù)在圖9的圖表中按(Im_ min/Im_max) X (L1/L2)來(lái)計(jì)算，通常將光干涉指數(shù)小于40 %的情況認(rèn)定為非常良好的狀 態(tài)。表1〈在頂角部為圓弧形的角柱形狀的光學(xué)圖案中，光干涉指數(shù)隨頂角(al)以及曲率 半徑(R1)的結(jié)果(P1 = 50 u m) >
權(quán)利要求
1.一種背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，包括 板狀的主體；光學(xué)圖案，在上述主體的上面沿長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)，將從外部入射的光引導(dǎo)成直進(jìn) 性的光；以及光點(diǎn)圖案，形成于上述導(dǎo)光板主體的下面。
2.如權(quán)利要求1所述的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于， 上述光學(xué)圖案形成為角柱形狀或者圓柱形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于， 上述角柱形狀的光學(xué)圖案具有60°至100°的頂角al ；以及相對(duì)于圖案的間隔Pl為0. 2 XPl至0. 7 XPl的曲率半徑Rl。
4.如權(quán)利要求2所述的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述圓柱形狀的光學(xué)圖案中，相對(duì)于長(zhǎng)度方向其橫向的頂角部截面具有球面形狀或非 球面形狀。
5.如權(quán)利要求2或4所述的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述角柱形狀的光學(xué)圖案，相對(duì)于圖案的間隔P2具有0. 4XP2至1. 0XP2的高度H2。
6.如權(quán)利要求2所述的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述光學(xué)圖案以25 μ m以下的間距P3和10 μ m以下的深度H3形成負(fù)角。
7.如權(quán)利要求1所述的的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述直進(jìn)性的光，相對(duì)于光的行進(jìn)方向以2°至35°的傾斜角9 b入射。
8.如權(quán)利要求1所述的的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述光點(diǎn)圖案是通過印刷或激光加工形成，引導(dǎo)光的散射以及全反射。
9.如權(quán)利要求1所述的的背光源裝置用導(dǎo)光板，其特征在于，上述主體由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、介苯乙烯、聚碳酸酯中的任一種樹脂物構(gòu)成。
10.一種背光源裝置，其特征在于，包括導(dǎo)光板，其包括板狀的主體；光學(xué)圖案，在上述主體的上面沿長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)， 將從外部入射的光引導(dǎo)成直進(jìn)性的光；和光點(diǎn)圖案，形成于上述導(dǎo)光板主體的下面； 多個(gè)LED，沿著上述導(dǎo)光板的至少一側(cè)邊緣部的長(zhǎng)度方向配置；以及 光學(xué)板，配置在上述導(dǎo)光板的上部。
11.如權(quán)利要求10所述的的背光源裝置，其特征在于，上述LED構(gòu)成為可進(jìn)行個(gè)別驅(qū)動(dòng)，以便表現(xiàn)出掃描或調(diào)光效果。
全文摘要
提供一種導(dǎo)光板及利用它的側(cè)式照光形背光源裝置，在該導(dǎo)光板上形成有將以斜線狀入射的點(diǎn)光源的光引導(dǎo)成直線形的功能性光學(xué)圖案。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板包括板狀的主體；光學(xué)圖案，在主體的上面沿長(zhǎng)度方向形成多個(gè)，將從外部入射的光引導(dǎo)成直進(jìn)性的光；以及光點(diǎn)圖案，形成于導(dǎo)光板主體的下面。另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的背光源裝置，包括導(dǎo)光板，其包括板狀的主體；光學(xué)圖案，在主體的上面沿長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)，將從外部入射的光引導(dǎo)成直進(jìn)性的光；和光點(diǎn)圖案，形成于導(dǎo)光板主體的下面；多個(gè)LED，沿著導(dǎo)光板的至少一側(cè)邊緣部的長(zhǎng)度方向配置；以及光學(xué)板，配置在導(dǎo)光板的上部。該背光源裝置通過LED的個(gè)別驅(qū)動(dòng)可表現(xiàn)出掃描或調(diào)光的效果。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK101994995SQ201010258709
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者呂受琓, 崔珍模 申請(qǐng)人:喜星電子株式會(huì)社