專利名稱：導光板、面發(fā)光裝置、液晶顯示裝置以及導光板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于側(cè)光型背光單元的導光板、裝配有該導光板的面發(fā)光裝置和液晶 顯示裝置、以及導光板制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置，特別是透射型液晶顯示裝置包括液晶顯示面板和作為照明光源的 背光單元。作為背光單元，除了光源布置在液晶顯示面板的正下方的直下型之外，還存在側(cè) 光型。側(cè)光型背光單元包括布置于液晶顯示面板背面的導光板、布置于導光板側(cè)面的光源、 覆蓋導光板的光發(fā)射面的相對側(cè)的表面的反射板等。在側(cè)光型背光單元中，從光源發(fā)射出的光從導光板的光入射面進入導光板，并且 一邊在導光板的光發(fā)射面和相對側(cè)的光反射面上重復全反射，一邊在導光板內(nèi)部傳播。在 傳播過程中，光被形成在光反射面上的漫射圖案漫射，并且當相對于光發(fā)射面的入射角成 為臨界角以下的時候從光發(fā)射面發(fā)射，從而變?yōu)橐壕э@示面板的照明光。漫射圖案用于使 光從光發(fā)射面均勻地發(fā)射，并且形成為圖案密度在光源附近低，伴隨著與光源距離的加大 圖案密度增高。例如，日本專利申請公開第2006-210108號公開了一種膜狀導光板，其中， 通過印刷方法在光發(fā)射面的背面形成點狀圖案。

發(fā)明內(nèi)容
近幾年，已經(jīng)將液晶顯示裝置制造得更薄，并且也要求組成背光單元的導光板變 得更薄。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于導光板變得更薄，所以在漫射圖案的形成密度低 的區(qū)域，漫射圖案的形成區(qū)域和漫射圖案的非形成區(qū)域之間的漫射特性的差別變得明顯， 并且傾向于通過液晶顯示面板觀察得到該差別。伴隨著導光板的薄化的實現(xiàn)，需要解決由 上面的事實導致的亮度不均勻和所顯示的圖像質(zhì)量的降低。鑒于上述情況，需要一種能夠抑制伴隨著導光板的薄化而來的亮度不均勻的產(chǎn)生 的導光板、裝配有該導光板的面發(fā)光裝置和液晶顯示裝置、以及導光板制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種包括光入射面、光反射面和光發(fā)射面的 導光板。光反射面包括多個第一光漫射部和第二光漫射部。多個第一光漫射部中的每一個 都具有第一凹凸高度。第二光漫射部具有低于第一凹凸高度的第二凹凸高度，并以網(wǎng)狀方 式在多個第一光漫射部的周圍延伸。光發(fā)射面發(fā)射從光入射面進入且被光反射面反射的光。第一光漫射部漫射從光入射面進入、并且一邊在光發(fā)射面和光反射面重復全反射一邊在導光板內(nèi)部傳播的光，并且從光發(fā)射面發(fā)射光。第二光漫射部也具有漫射在導光板 內(nèi)部傳播的光的功能。這里，第二光漫射部與第一光漫射部相比具有小的凹凸高度，因此其 漫射功能比第一光漫射部低。然而，因為第二光漫射部以網(wǎng)狀方式在第一光漫射部的周圍 延伸，所以第二光漫射部減小了在第一光漫射部的形成位置和其非形成位置之間的漫射程 度的差別，從而減少了由漫射程度上的差別導致的亮度不均勻的產(chǎn)生。因此，通過上述的導 光板，能夠有效地抑制伴隨薄化的實現(xiàn)而來的亮度不均勻的產(chǎn)生。第二光漫射部的凹凸高度可以是300nm以上至lOOOnm以下。在第二光漫射部的 凹凸高度小于300nm的情況下，相對于可見光波長表現(xiàn)出所謂的蛾眼效應，將難以獲得目 標漫射特性。此外，在第二光漫射部的凹凸高度超過lOOOnm的情況下，由第二光漫射部帶 來的光漫射效應的影響變強。結(jié)果，與其他區(qū)域相比，從第一光漫射部的形成密度大的區(qū)域 發(fā)射的光的量增加，從而變得難于實現(xiàn)亮度特性的均勻性。多個第一光漫射部的每一個可以是圓形的凸起部和圓形的凹入部之一。在這種情 況下，多個第一光漫射部的每一個可以具有50 ym以下的直徑。使用這種結(jié)構(gòu)，能夠減小在 第一光漫射部的形成位置和其非形成位置之間的漫射程度的差別，并且非常有助于對亮度 不均勻的抑制。導光板可以具有300 ym以下的厚度。即使當如上述地將導光板做成薄的時候，也 能夠有效地抑制由在第一光漫射部的形成位置和其非形成位置之間的漫射程度的差別導 致的亮度不均勻的產(chǎn)生。多個第一光漫射部和第二光漫射部可以一體地形成于光反射面上。因此，變得能 夠容易地在光反射面上形成第一光漫射部和第二光漫射部。例如，通過使用具有對應于第 一光漫射部和第二光漫射部的形狀的凹入部的母版，能夠在光反射面上形成凸起的第一光 漫射部和第二光漫射部。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了 一種包括導光板和光源的面發(fā)光裝置。導光板包括光入射面、光反射面和光發(fā)射面。光反射面包括多個第一光漫射部和 第二光漫射部。多個第一光漫射部的每一個都具有第一凹凸高度。第二光漫射部具有低于 第一凹凸高度的第二凹凸高度，并且以網(wǎng)狀的方式在多個第一光漫射部的周圍延伸。光發(fā) 射面發(fā)射從光入射面進入并且被光反射面反射的光。光源面向?qū)Ч獍宓墓馊肷涿娌贾谩８鶕?jù)如上構(gòu)造的面發(fā)光裝置，能夠有效地抑制伴隨著導光板的薄化而來的亮度不 均勻的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種包括導光板、光源和液晶顯示面板的液
晶顯示裝置。導光板包括光入射面、光反射面和光發(fā)射面。光反射面包括多個第一光漫射部和 第二光漫射部。多個第一光漫射部的每一個都具有第一凹凸高度。第二光漫射部具有低于 第一凹凸高度的第二凹凸高度，并以網(wǎng)狀的方式在多個第一光漫射部的周圍延伸。光發(fā)射 面發(fā)射從光入射面進入并且被光反射面反射的光。光源面向?qū)Ч獍宓墓馊肷涿娌贾?。液晶顯示面板布置在導光板的光發(fā)射面?zhèn)?。根?jù)如上構(gòu)造的液晶顯示裝置，能夠有效地抑制伴隨著導光板的薄化而來的亮度
5不均勻的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種導光板制造方法，包括在透明基材的第 一表面上形成每一個都具有第一凹凸高度的多個第一光漫射部的步驟。在第一表面上，形 成具有低于第一凹凸高度的第二凹凸高度并且以網(wǎng)狀的方式在多個第一光漫射部的周圍 延伸的第二光漫射部。如上述制造的導光板在其光反射面上包括第一光漫射部和以網(wǎng)狀方式在第一光 漫射部的周圍延伸的第二光漫射部。因此，能夠有效地抑制伴隨著導光板的薄化而來的亮 度不均勻的產(chǎn)生。
可以使用母版通過轉(zhuǎn)印法形成多個第一光漫射部和第二光漫射部，其中，所述母 版上形成有具有對應于多個第一光漫射部的形狀的結(jié)構(gòu)和對應于第二光漫射部的形狀的 結(jié)構(gòu)。因此，能夠提高導光板的生產(chǎn)率。導光板的制造方法可以包括用鉻鍍層涂覆母版的表面的步驟。因此，可以通過在 鉻鍍層中產(chǎn)生的裂縫來構(gòu)造具有與第二光漫射部對應的形狀的結(jié)構(gòu)。多個第一光漫射部可以形成在形成有第二光漫射部的第一表面上。在這種情況 下，多個第一光漫射部可以由通過印刷方法形成在第一表面上的印刷層組成。例如，可以通 過使用在其上形成有涂層的母版來形成第二光漫射部，其中，在所述涂層的表面上具有微 細裂縫。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，能夠抑制伴隨著導光板的薄化而來的亮 度不均勻的產(chǎn)生。根據(jù)下面如在附圖中闡明的本發(fā)明的最佳實施方式的詳細描述，本發(fā)明的這些和 其他目標、特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置的示意性結(jié)構(gòu)的分解 透視圖；圖2是示出了組成液晶顯示裝置的導光板的光發(fā)射面的平面圖；圖3是示出了導光板的光反射面的底視圖；圖4是導光板的側(cè)視圖；圖5是沿圖2的(A)-㈧線方向觀察的橫截面圖；圖6是導光板的光反射面的主要部分的放大圖；圖7是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的導光板制造方法的示意性工序圖；圖8是用于成形導光板的光反射面的母版的主要部分的橫截面圖；圖9是母版的主要部分的平面圖；圖10是沖壓機的示意性結(jié)構(gòu)圖，用于說明導光板的生產(chǎn)步驟；圖11是液晶顯示裝置的分解透視圖，用于說明導光板的作用；以及圖12是示出用于說明導光板的光學特性的實驗結(jié)果的圖表，其中，圖12A示出了 在光反射面上沒有形成結(jié)構(gòu)(第二光漫射部)的情況下的實驗結(jié)果，圖12B示出了在光反 射面上形成有結(jié)構(gòu)的情況下的實驗結(jié)果。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置的示意性分解透視圖。 首先，將描述液晶顯示裝置1的整體結(jié)構(gòu)。(液晶顯示裝置)該實施方式的液晶顯示裝置1包括液晶顯示面板2和從背面?zhèn)日樟烈壕э@示面板 2的面發(fā)光裝置3。該面發(fā)光裝置3包括背光單元7、以及諸如漫射片8和棱鏡片9的合適 的光學片，其中背光單元7包括導光板4、光源5和反射板6。液晶顯示面板2具有液晶層介于一對透明基板之間的結(jié)構(gòu)。液晶顯示面板2的驅(qū) 動模式?jīng)]有特殊限制，VA(垂直取向)、IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)、TN(扭轉(zhuǎn)向列)等都是可用的。液 晶顯示面板2包括布置在光入射側(cè)的第一偏光器(偏光板)和布置在光發(fā)射側(cè)的第二偏光 器(偏光板)。此外，液晶顯示面板2包括用于顯示彩色圖像的濾色片(未示出)。應該注 意到液晶顯示面板2的結(jié)構(gòu)中包括相位差膜，用于在必要時對液晶層的雙折射等進行光學 補償。背光單元7由側(cè)光型背光單元組成。背光單元7包括透明材料制成的導光板4、 布置在導光板4的側(cè)面部的光源5、和覆蓋導光板4的光發(fā)射面的相對側(cè)的表面的反射板6 等。反射板6的實例包括反射片、鏡面金屬框、白色等的高反射樹脂框等。光源5由多個諸 如LED(發(fā)光二極管)的點光源組成，但是可以使用諸如熒光管的線光源。導光板4包括從光源5發(fā)出的光進入的光入射面43a、與漫射片8相對的光發(fā)射面 41和與反射板6相對的光反射面42。從光入射面43a進入的光一邊在光發(fā)射面41的內(nèi)表 面和光反射面42的內(nèi)表面之間重復全反射，一邊在導光板4的內(nèi)部傳播。作為光漫射部的 點狀圖案形成在光反射面42上的預定位置，被點狀圖案漫射、并且相對于光發(fā)射面41的入 射角小于臨界角的光從光發(fā)射面41射向漫射片8。對點狀圖案的位置或尺寸進行最優(yōu)化， 使得光均勻地從光發(fā)射面41發(fā)射。通過這種方式，將導光板4構(gòu)造成面發(fā)光體。(導光板的結(jié)構(gòu))接著，將詳細描述導光板4。圖2是導光板4的平面圖，圖3是導光板4的底視圖，圖4是導光板4的側(cè)視圖， 圖5是沿圖2的(A)-㈧線的橫截面圖。導光板4由諸如聚碳酸酯樹脂和丙烯酸樹脂的透 明塑料材料形成。在該實施方式中，導光板4通過以預定尺寸沖切上述的透明樹脂材料的 塑料片來制造?？梢赃m當設定導光板4的尺寸，例如設定為67mm寬，35mm長。導光板4的 厚度例如設定為300 μ m以下，在本實施方式中是250 μ m。如圖2至圖4所示，導光板4具有包括作為導光板主體的導光部40的薄板、光發(fā) 射面41、光反射面42和四個側(cè)面43。光發(fā)射面41和光反射面42對應于導光板4的彼此 相對的兩個主表面。在導光板4的四個側(cè)面43中，一個表面對應于成為光入射面43a的第 一側(cè)面，其它三個表面對應于除了光入射面43a之外的第二側(cè)面43b。光入射面43a可以 是導光板4的短邊側(cè)面或者可以是其長邊側(cè)面。導光板4的光反射面42和除了光入射面 43a之外的三個側(cè)面43b被反射板6覆蓋。應當注意的是光入射面43a側(cè)也可以被反射板 6覆蓋。導光板4的光發(fā)射面41如圖2和圖5所示被形成為平面，但并不局限于此。為了賦予光發(fā)射面41光漫射效應，光發(fā)射面41可以形成棱鏡圖案。在這種情況下，在與成為光 入射面43a的一個側(cè)面43平行的方向上排列許多棱鏡圖案?？梢钥缭焦獍l(fā)射面41的整個 區(qū)域形成棱鏡圖案，或者在光發(fā)射面41上部分地形成棱鏡圖案。此外，本發(fā)明不局限于棱 鏡圖案，可以采用其他光漫射圖案，例如環(huán)形透鏡圖案和透鏡陣列圖案。另一方面，導光板4的光反射面42具有將從光入射面43a進入并且透過導光部40 的光向光發(fā)射面41側(cè)反射的功能。如圖4和圖5所示，在光反射面42上形成每一個都具 有曲面凸起部的多個點狀圖案42a。形成點狀圖案42a，作為漫射由光反射面42反射的光 的漫射部(第一光漫射部)。進入點狀圖案42a的光以小于滿足全反射條件的臨界角的入 射角，相對于光發(fā)射面41部分地進入，從而從光發(fā)射面41發(fā)射。與光入射面43a的距離越 遠，點狀圖案42a的形成密度越高，從而點狀圖案42a之間的形成間隔變短。 點狀圖案42a的形狀和凹凸高度不受特別限制，點狀圖案42a只需要具有通過其 能夠獲得上述的漫射效應的尺寸。在本實施方式中，點狀圖案42a的每一個是圓形的，其直 徑是例如20 μ m以上至70 μ m以下，而其凹凸高度是10 μ m以上至35 μ m以下。點狀圖案 42a不限制于凸起型，可以是凹入型或凸起型和凹入型的組合?？梢韵鄬τ趯Ч獍?的厚度確定點狀圖案42a的尺寸。例如，在每個點狀圖案42a 是圓形并且具有50 μ m以下的直徑的情況下，可以將點狀圖案42a的直徑與導光板4的厚 度的比設定為20%以下。如圖6所示，導光板4的光反射面42進一步包括以網(wǎng)狀方式在點狀圖案42a個體 的周圍延伸的結(jié)構(gòu)42b。網(wǎng)孔的形狀是不規(guī)則的，并且其尺寸也是隨機的。結(jié)構(gòu)42b由在光 反射面42上向隨機方向分支同時延伸的條紋狀的凸起部組成。結(jié)構(gòu)42b的高度(凹凸高 度)低于點狀圖案42a的高度，例如是300nm以上至600nm以下。結(jié)構(gòu)42b的高度不必是 均勻的，在各個區(qū)域可以不同。結(jié)構(gòu)42b具有大體上是三角形的橫截面，但是當然不局限于 此。與點狀圖案42a的情況相同，結(jié)構(gòu)42b作為用于漫射進入光反射面42的光的光漫 射部(第二光漫射部)。因為結(jié)構(gòu)42b的凹凸高度遠小于點狀圖案42a的凹凸高度，所以結(jié) 構(gòu)42b比點狀圖案42a產(chǎn)生更小的光漫射效應。在這方面，在本實施方式中，結(jié)構(gòu)42b以網(wǎng) 狀方式延伸，以像上述那樣圍繞點狀圖案42a，因此減小了點狀圖案42a的形成位置與點狀 圖案42a的非形成位置之間的漫射特性的差別。因此，防止了伴隨著導光板4的薄化而來 的通過面板2觀察到點狀圖案42a。如上所述，需要將結(jié)構(gòu)42b的高度設定為這樣的高度，S卩，通過該高度可以減小在 點狀圖案42a的形成位置和點狀圖案42a的非形成位置之間的漫射特性的差別，例如設定 成300nm以上至IOOOnm以下的范圍。例如，當結(jié)構(gòu)42b的高度超過IOOOnm時，由結(jié)構(gòu)42b 帶來的光漫射效應影響很大，例如，與其他區(qū)域相比，從具有大的點狀圖案42a的形成密度 的區(qū)域發(fā)射的光的量增加。在這種情況下，變得難以獲得面發(fā)光體所需的均勻的面內(nèi)亮度 特性。此外，在結(jié)構(gòu)42b的高度小于300nm的情況下，相對于可見光波長表現(xiàn)所謂的蛾眼 效應，并且難以獲得目標漫射特性。這里用到的“蛾眼效應”表示當光以等于或小于目標光 波長的周期進入形成有凹凸結(jié)構(gòu)(如，凸起結(jié)構(gòu))的層中的時候所表現(xiàn)出來的反射防止作 用。由于凹凸結(jié)構(gòu)不能夠被光識別為結(jié)構(gòu)，而是識別為其折射率連續(xù)變化的層，因此界面反射受到抑制，并且表現(xiàn)出反射防止效果。除了根據(jù)點狀圖案42a的大小或排列間隔之外，還可以根據(jù)導光板4的厚度等適 當?shù)卦O定形成于點狀圖案42a之間的結(jié)構(gòu)42b的形成密度。結(jié)構(gòu)42b的形成密度越大，在 點狀圖案42a的非形成位置可以獲得越高的漫射特性。
這里使用的結(jié)構(gòu)42b的形成密度是指例如每單位面積的結(jié)構(gòu)42b的數(shù)量或由結(jié)構(gòu) 42b形成的網(wǎng)孔的尺寸。在這種情況下，每單位面積的結(jié)構(gòu)42b的數(shù)量越大或者網(wǎng)孔的尺寸 越小，結(jié)構(gòu)42b的形成密度就越高。在導光板4的整個光反射面42上結(jié)構(gòu)42b的形成密度可以是一致的，或者可以在 每個區(qū)域中是不同的。例如，在點狀圖案42a的形成密度越低的區(qū)域(點狀圖案42a的排 列間隔越大的區(qū)域)中，結(jié)構(gòu)42b的形成密度可以越大。點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b —體地形成在導光板4的光反射面42上。如稍后描述 的，在本實施方式中，形狀被轉(zhuǎn)印到透明基材的表面，于是形成了光反射面42。在這種情況 下，具有對應于上述點狀圖案和結(jié)構(gòu)的形狀的凹入圖案形成在用于將形狀轉(zhuǎn)印到透明基材 的母版上，結(jié)果凸起的點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b同時形成在光反射面42上。因此，可容易 地形成點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b。(實施方式的動作)如上所述地構(gòu)造了本實施方式的液晶顯示裝置1。接著，將描述其動作。從光源5發(fā)射的光經(jīng)由光入射面43a進入導光板4。進入導光板4的光一邊在光 發(fā)射面41的內(nèi)側(cè)面和光反射面42的內(nèi)側(cè)面之間重復包括全反射的反射動作，一邊在導光 部40內(nèi)傳播。在本實施方式中，點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b形成在光反射面42上。在從導光部40 到達光反射面42的光之中，進入點狀圖案42a的光以由相對于點狀圖案42a的入射位置決 定的漫射模式漫射。由于該漫射光在許多情況下不滿足相對于光發(fā)射面41的全反射條件， 所以大部分漫射光被從光發(fā)射面發(fā)射。另一方面，在從導光部40到達光反射面42的光之中，進入點狀圖案42a的非形成 區(qū)域的光被進一步分為進入結(jié)構(gòu)42b的光和不進入結(jié)構(gòu)42b的光。不進入結(jié)構(gòu)42b的光是 指進入以網(wǎng)狀方式延伸的結(jié)構(gòu)42b的非形成位置(即，網(wǎng)孔區(qū)域)的光。這種光被平坦的 光反射面42規(guī)則地反射。另一方面，進入結(jié)構(gòu)42b的光以由相對于結(jié)構(gòu)42b的入射位置所 決定的漫射模式漫射。由于漫射光在許多情況下不滿足相對于光發(fā)射面的全反射條件，所 以大部分漫射光被從光發(fā)射面發(fā)射。在這個實施方式中，結(jié)構(gòu)42b以網(wǎng)狀方式在點狀圖案42a周圍延伸。因此，由結(jié)構(gòu) 42b產(chǎn)生漫射光以圍繞點狀圖案42a。從而，減小了在點狀圖案42a的形成位置和其非形成 位置之間的光漫射的程度的差別。結(jié)果，可以抑制由光漫射的程度的差別導致的亮度不均 勻的產(chǎn)生。當導光板4更薄或者在點狀圖案42a的形成間隔更大的區(qū)域中，可以明顯地獲 得這樣的效果。從導光板4的光發(fā)射面41發(fā)射的光經(jīng)由漫射片8和棱鏡片9被照射到液晶顯示 面板2上，并被用作在液晶顯示面板2的前表面顯示圖像的照明光。如上所述，因為在本實施方式中結(jié)構(gòu)42b以網(wǎng)狀方式延伸以圍繞導光板4的點狀 圖案42a，所以可以減小在點狀圖案42a的形成位置和其非形成位置之間的光漫射的程度的差別。因此，例如，可以有效地抑制在與點狀圖案42a的形成位置對應的位置上的亮度不 均勻的產(chǎn)生，以及有效地抑制伴隨著導光板4的薄化而來的可以在液晶顯示面板2的前表 面(顯示面)觀察到的亮度的不均勻。因此，根據(jù)本實施方式，可以提供在面內(nèi)亮度分配方面優(yōu)良的導光板4和面發(fā)光 裝置3。另外，根據(jù)本實施方式，可以抑制伴隨著導光板4的薄化可被導致的顯示圖像的劣 化，從而提供在圖像質(zhì)量方面優(yōu)良的液晶顯示裝置1。(導光板的制造方法)接著，將描述根據(jù)本實施方式的如上構(gòu)造的導光板4的制造方法。根據(jù)本實施方式的導光板4的制造方法包括在由透明塑料片等制成的透明基材 的一個表面上形成點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b的步驟和通過以框的形狀沖切透明基材而形成 導光板4的外形的步驟。成為導光板4的基材的塑料片可以通過諸如熔融擠出成形、熱壓 成形和輥扎成形的各種成形方法來制造。此外，塑料片可通過購買市場上可買到的產(chǎn)品來 準備。圖7是本實施方式中使用的導光板制造裝置11的示意性結(jié)構(gòu)圖。導光板制造裝 置11包括片成形部12和沖壓部13。片成形部12對導光板4的光發(fā)射面41和光反射面 42進行成形。沖壓部13以預定的形狀沖切由片成形部12成形的塑料片，從而形成導光板 4的外形(側(cè)周面)。在片成形部12中提供有成形機20。成形機20包括加熱輥21、冷卻輥22、和環(huán)繞 著加熱輥21和冷卻輥22的環(huán)帶23。成形機20還包括對著加熱輥21的轉(zhuǎn)印輥24和對著 冷卻輥22的壓送輥25。成形機20通過在環(huán)帶23和轉(zhuǎn)印輥24之間提供用作導光板4的基 材的透明樹脂材料，來形成具有預定厚度(例如，0. 30mm以下)且其表面和背面分別被成形 為所需形狀的長塑料片S。塑料片S的表面(圖7中的上表面)組成導光板4的光發(fā)射面41且其背面(圖 7中的下表面)組成導光板4的光反射面42。這里，在制造具有平坦表面作為光發(fā)射面41 的導光板4的情況下，將環(huán)帶23的轉(zhuǎn)印面形成為平坦的。此外，在將光發(fā)射面41形成為棱 鏡結(jié)構(gòu)表面的情況下，由具有對應于上述棱鏡結(jié)構(gòu)表面的形狀的棱鏡結(jié)構(gòu)表面形成環(huán)帶23 的轉(zhuǎn)印面。另一方面，轉(zhuǎn)印輥24形成塑料片S的下表面?zhèn)龋鋵趯Ч獍?的光反射面42。 如上所述，導光板4的光反射面42包括多個點狀圖案42a和以網(wǎng)狀方式延伸的結(jié)構(gòu)42b。 在塑料片S的成形步驟中，由轉(zhuǎn)印輥24同時形成那些點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b。圖8和圖9是示出轉(zhuǎn)印輥24的轉(zhuǎn)印面(外周面)的狀態(tài)的主要部分的側(cè)橫截面 圖和平面圖。轉(zhuǎn)印輥24包括用于在塑料片S的背面形成點狀圖案42a的多個第一凹入部 24a和形成結(jié)構(gòu)42b的第二凹入部24b。S卩，轉(zhuǎn)印輥24被用作用于在塑料片S的背面形成 點狀圖案42a和結(jié)構(gòu)42b的母版。第一凹入部24a中的每一個具有對應于點狀圖案42a的大致半球狀的橫截面。在 本實施方式中，第一凹入部24a具有大約50 y m的直徑和大約20 y m的深度。如圖8所示， 形成第一凹入部24a，使得從底部中央到周緣部的弧的中心角0在預定的范圍內(nèi)。角e 根據(jù)需要的點狀圖案42a的光漫射特性被適當?shù)卦O置，在本實施方式中被設置為57. 5度到 67. 6度。此外，第一凹入部24a的周緣部可形成如圖所示的適當彎曲形狀。
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另一方面，在轉(zhuǎn)印輥24的整個外周面上形成第二凹入部24b。第二凹入部24b可 以形成在形成有第一凹入部24a的區(qū)域中。在本實施方式中，通過在覆蓋轉(zhuǎn)印輥24的外周 面的鉻鍍層上產(chǎn)生的微細裂縫來構(gòu)造第二凹入部24b。鉻鍍層是具有高耐蝕性的硬涂層，并且形成在轉(zhuǎn)印輥24的外周面上，以增強轉(zhuǎn)印 輥24的耐久性和耐蝕性。通常，當形成鉻鍍層時，微細裂縫由于內(nèi)應力產(chǎn)生在表面上。裂 縫一邊在任意方向上分支，一邊在整個表面上傳播，因此形成具有不規(guī)則形狀的網(wǎng)狀形狀。 在本實施方式中，由裂縫組成的結(jié)構(gòu)被用作第二凹入部24b，由此在塑料片S上形成具有對 應于結(jié)構(gòu)的形狀的凸起結(jié)構(gòu)42b。根據(jù)包括鍍膜的厚度在內(nèi)的各種形成條件控制在鉻鍍層的表面上產(chǎn)生的裂縫的 深度。在本實施方式中，在其上形成那些裂縫的母版被卷成輥的形狀，于是形成轉(zhuǎn)印輥24。 因此，在母版被處理成輥的形狀之后，裂縫的深度和寬度與處理前相比變得更大。在本實 施方式中，制造轉(zhuǎn)印輥24使得在母版被處理為輥的形狀后裂縫的深度落入300nm以上到 lOOOnm以下的范圍內(nèi)。沖壓部13提供有沖壓機30。圖10是沖壓機30的示意性結(jié)構(gòu)圖。沖壓機30包 括位于塑料片S的上表面的可移動沖模31和位于塑料片S的下表面的固定沖模32。可移 動沖模31被構(gòu)造成能夠相對于固定沖模32在垂直方向進行移動。緩沖構(gòu)件33和34分別 裝備在可移動沖模31和固定沖模32的內(nèi)表面?zhèn)?。一個框狀沖壓刀片(四刀片，Victoria blade) 35埋入固定沖模32側(cè)的緩沖構(gòu)件34中。沖壓機30在垂直方向上對提供在可移動沖模31和固定沖模32之間的塑料片S 進行沖壓。這時，埋在緩沖構(gòu)件34中的沖壓刀片35從下表面靠近塑料片S，并形成具有對 應于沖壓刀片35形狀的外形的片。制造出的片組成本實施方式的導光板4。因為在本實施方式中導光板4是通過沖壓方法制造的，所以能夠容易地制造不能 通過注射成形方法制造的等于或小于0. 30mm的超薄導光板4。沖切出的橫截面可以原樣地 用作光入射面43a。因此，可以降低導光板4的制造成本，還可顯著地提高產(chǎn)量。此外，通過 改變沖壓刀片35的尺寸，可以容易地支持對應于各種屏幕尺寸的導光板的制造。如上所述，制造出本實施方式的導光板4。根據(jù)本實施方式，可以容易地制造出在 光反射面42上包括點狀圖案42a和以網(wǎng)狀方式在點狀圖案42a周圍延伸的結(jié)構(gòu)42b的導光 板4。因此，例如，可以有效地抑制在對應于點狀圖案42a的形成位置的位置上的亮度不均 勻的產(chǎn)生，以及有效地抑制伴隨著導光板4的薄化而來的在液晶顯示面板2的前表面(顯 示面)可被觀察到的亮度的不均勻。本發(fā)明的發(fā)明人制造出在導光板厚度和點狀圖案尺寸上不同的多個導光板樣品， 并檢驗由結(jié)構(gòu)42b的存在/不存在造成的光特性的差別。圖11示出了用于評估的液晶顯示 裝置的示意性結(jié)構(gòu)。圖11中示出的液晶顯示裝置101包括液晶顯示面板102、導光板104、 光源105、反射板106、漫射片108、和兩個棱鏡片109A和109B。液晶顯示面板102包括其 偏振軸相互正交的第一偏光器102A和第二偏光器102B。每個棱鏡片109A和109B均具有 面向液晶顯示面板102側(cè)的棱鏡形成面，并且被排列使得棱鏡的脊線方向相互正交。圖12A示出當只有點狀圖案形成于光反射面142上的樣品被用作導光板104時 表示液晶顯示面板102的可見度評估的實驗結(jié)果。在這個實例中，“可見度”是指由在點狀 圖案的形成位置和其非形成位置之間的光漫射特性的差別導致的、并且通過液晶顯示面板102觀察到的亮度不均勻的程度。在這個實例中，用“〇”表示亮度不均勻不被識別的樣品， 用“A”表示亮度不均勻在允許范圍內(nèi)被識別的樣品，而用“X”表示超過允許范圍的亮度 不均勻被識別的樣品。如圖12A所示，當導光板變薄時，由于點狀圖案的直徑變得更大，所以可見度劣 化。即，可以通過根據(jù)導光板的變薄來減小點狀圖案的直徑以防止可見度劣化。在這個實 例中，當點狀圖案的直徑是50 y m和40 y m時，在具有300 u m以下的厚度的導光板中發(fā)現(xiàn) 亮度不均勻。應當注意的是，通過使用參照圖7描述的成形機制造出那些樣品。在這種情況下， 用比鉻鍍層軟的鎳鍍層涂覆轉(zhuǎn)印輥的表面，該轉(zhuǎn)印輥的表面成為用于成形光反射面142的 母版。鎳鍍層不導致如鉻鍍層的情況下的微細裂縫。因此，可以制造不包括以網(wǎng)狀方式延 伸的結(jié)構(gòu)的導光板。另一方面，圖12B示出了當制造出使用涂覆有鉻鍍層的轉(zhuǎn)印輥24形成的導光板時 表示可見度評估的結(jié)果。從圖12B的結(jié)果可以明顯看出，在點狀圖案的直徑是40 pm的情 況下，抑制了所有厚度的導光板的亮度不均勻的產(chǎn)生。此外，在點狀圖案的直徑是50 ym的 情況下，發(fā)現(xiàn)減少亮度不均勻的效應。這表明在點狀圖案42a的形成位置和其非形成位置 之間的光漫射特性的差別通過形成于光反射面142上的結(jié)構(gòu)(42b)被減輕，并且因此由光 漫射特性差別導致的亮度不均勻的產(chǎn)生被有效地減少。至此，已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明當然不局限于此?？苫诒景l(fā)明 的技術(shù)構(gòu)思對其作各種更改。例如，在上述實施方式中，第一光漫射部(點狀圖案42a)和第二光漫射部(結(jié)構(gòu) 42b)在同一步驟中同時形成于塑料片上?？蛇x地，第一光漫射部可以在第二光漫射部形成 之后形成。在這種情況下，第二光漫射部可在制造出在其上形成有諸如鉻鍍層的硬鍍膜的 平坦母版之后，通過將母版轉(zhuǎn)印到塑料片的表面上來形成。此外，可以使用諸如絲網(wǎng)印刷方 法的印刷技術(shù)在已經(jīng)形成有第二光漫射部的塑料片的表面上形成凹凸圖案，作為第一光漫 射部。因此，可以容易地根據(jù)導光板的尺寸、需要的光學特性等以低成本形成具有適當?shù)膱D 案排列的第一光漫射部。形成于導光板的光反射面的第一光漫射部(點狀圖案42a)和第二光漫射部(結(jié) 構(gòu)42b)并不局限于具有凸起的形狀，可以具有凹入的形狀。在這種情況下，只需要在用于 轉(zhuǎn)印那些光漫射部的母版上形成對應于第一光漫射部和第二光漫射部的形狀的凸起的結(jié) 構(gòu)。用于成形第二光漫射部(結(jié)構(gòu)42b)的轉(zhuǎn)印模并不局限于其表面涂覆有鉻鍍層的 母版。例如，可以通過使用復制方法或電成形技術(shù)從涂覆有鉻鍍層的初級母版進一步制造 第二母版，并且可以使用基于第二母版制造的模子(第三母版)。因此，用于成形第二光漫 射部的轉(zhuǎn)印模不局限于其表面涂覆有鉻鍍層的母版。導光板的制造不局限于通過如上所述的沖壓法制造的情況。例如，可以通過使用 旋轉(zhuǎn)銑刀等從塑料片S上切割出導光板。導光板4的形狀不局限于簡單的板狀。例如，本發(fā)明也適用于板厚度隨著與入射 面?zhèn)鹊木嚯x增加而逐漸減小的楔狀的導光板。此外，本發(fā)明還適用于其上表面由傾斜部和 平坦部形成的導光板。使用這種結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)造出薄的導光板，其中，當根據(jù)光源的尺寸設
12置入射面的厚度時平坦部用作光發(fā)射面。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應理解的是，在所附權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)，根據(jù)設計 要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和變更。
權(quán)利要求
一種導光板，包括光入射面；光反射面，所述光反射面包括多個第一光漫射部和第二光漫射部，所述多個第一光漫射部的每一個都具有第一凹凸高度，所述第二光漫射部具有低于所述第一凹凸高度的第二凹凸高度，并以網(wǎng)狀方式在所述多個第一光漫射部的周圍延伸；以及光發(fā)射面，用于發(fā)射從所述光入射面進入并被所述光反射面反射的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導光板，其中，所述第二凹凸高度是300nm以上至lOOOnm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導光板，其中，所述多個第一光漫射部的每一個是圓形凸起部和圓形凹入部之一，以及 其中，所述多個第一光漫射部中的每一個具有50 ym以下的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導光板，其中，所述導光板具有300 ym以下的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導光板，其中，所述多個第一光漫射部和所述第二光漫射部一體地形成在所述光反射面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導光板，其中，所述多個第一光漫射部和所述第二光漫射部是從所述光反射面突出的凸起部。
7.一種面發(fā)光裝置，包括 導光板，包括光入射面，光反射面，所述光反射面包括多個第一光漫射部和第二光漫射部，所述多個第一光漫 射部的每一個都具有第一凹凸高度，所述第二光漫射部具有低于所述第一凹凸高度的第二 凹凸高度，并以網(wǎng)狀方式在所述多個第一光漫射部的周圍延伸，和光發(fā)射面，用于發(fā)射從所述光入射面進入并被所述光反射面反射的光；以及 光源，布置成面向所述導光板的所述光入射面。
8.一種液晶顯示裝置，包括 導光板，包括光入射面，光反射面，包括多個第一光漫射部和第二光漫射部，所述多個第一光漫射部的每一個 都具有第一凹凸高度，所述第二光漫射部具有低于所述第一凹凸高度的第二凹凸高度，并 以網(wǎng)狀方式在所述多個第一光漫射部的周圍延伸，和光發(fā)射面，用于發(fā)射從所述光入射面進入并被所述光反射面反射的光； 光源，布置成面向所述導光板的所述光入射面；以及液晶顯示面板，布置于所述導光板 的光發(fā)射面?zhèn)取?br> 9.一種導光板制造方法，包括在透明基材的第一表面上形成每一個都具有第一凹凸高度的多個第一光漫射部；以及 在所述第一表面上形成具有低于所述第一凹凸高度的第二凹凸高度并以網(wǎng)狀方式延 伸的第二光漫射部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導光板制造方法，其中，所述多個第一光漫射部和所述第二光漫射部通過轉(zhuǎn)印法使用母版同時形成，其 中，在所述母版上形成有具有對應于所述多個第一光漫射部的形狀的結(jié)構(gòu)和對應于所述第 二光漫射部的形狀的結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導光板制造方法，進一步包括 用鉻鍍層涂覆所述母版的表面，其中，具有對應于所述第二光漫射部的形狀的結(jié)構(gòu)是在所述鉻鍍層中產(chǎn)生的裂縫。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導光板制造方法，其中，所述多個第一光漫射部形成在其上形成有所述第二光漫射部的所述第一表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導光板制造方法，其中，所述多個第一光漫射部由通過印刷方法形成在所述第一表面上的印刷層組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導光板制造方法， 其中，所述透明基材是透明塑料片，所述導光板制造方法進一步包括在所述多個第一光漫射部和所述第二光漫射部形成后將所述透明塑料片沖切成框的 形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種導光板、裝配有該導光板的面發(fā)光裝置和液晶顯示裝置以及導光板制造方法。該導光板包括光入射面、光反射面、和光發(fā)射面。光反射面包括多個第一光漫射部和第二光漫射部。多個第一光漫射部的每一個都具有第一凹凸高度。第二光漫射部具有低于第一凹凸高度的第二凹凸高度并且以網(wǎng)狀的方式在多個第一光漫射部的周圍延伸。光發(fā)射面發(fā)射從光入射面進入并且被光反射面反射的光。
文檔編號F21V8/00GK101858568SQ20101014048
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者佐佐木純, 堀井明宏, 橋本香奈子, 淺岡聰子, 青木誠 申請人:索尼公司