CN100381908C - 用于背光组件的光导板、背光组件及其制造方法 - Google Patents

用于背光组件的光导板、背光组件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了可用于背光组件的光导板、背光组件及其制造方法。该光导板能够增强亮度均匀度并减少光损失。光导板包括一侧为入射平面的透明板。光导板的内部由多个相对于入射平面倾斜的平面分割，各个倾斜平面中的每个都被部分反射涂覆。

Description

用于背光组件的光导板、背光组件及其制造方法
技术领域
本发明总体思想涉及的是一种用于背光组件的光导板、一种采用该光导板的背光组件，以及该光导板的制造方法；更具体地，涉及一种可用于背光组件的光导板及其制造方法，其可以提高亮度均匀度，通过防止光损失而提高光的利用率，降低生产成本，并且简化制造过程。
背景技术
背光组件设置在液晶显示(LCD)面板的后侧，用于将线光源转变为均匀的面光源并且照亮液晶显示(LCD)面板。起初，背光组件具有几个以恒定间隔布置在LCD面板后侧的灯。近来，边缘照明类型的背光组件已经得到广泛应用，这是因为它有利于LCD的细长化和寿命。
图1是传统背光组件的分解的侧剖视图。
参照图1，传统背光组件包括灯10、灯光反射器11、反射板30、光导板20、散光板(diffuse panel)40、亮度增强膜50和偏光增强膜(polarizationenhancement film)60。
灯10是用于背光组件的线光源。灯光反射器11反射由灯10在反向于光导板20的方向上发出的光，使得光可传送到光导板20上。光导板20透过一侧接收来自灯10和灯光反射器11的一维线光源的光，并将线光源转变成面光源。来自面光源的光传送到散光板40。反射板30反射从光导板20入射的光，从而光可被重新射向光导板20。散光板40分散从光导板20传送来的光，使得光均匀地分布。亮度增强膜50折射并聚焦从散光板40传送来的光，使得光的直线度和亮度增强。偏光增强膜60增强了由亮度增强膜50传送来的光的偏光效率(polarization efficiency)，由此提高了光效率。
光导板20是背光组件的主要部件。传统的光导板20包括形成在透明丙烯酸树脂板下表面上的光散射层。当光源照射到光导板20的一侧表面时，所照射的光完全反射到光导板20的上下表面上并由光散射层垂直地散射，然后通过光导板20。
参照图2，光散射层通常设置有相对于彼此以不同直径、密度和间距布置的点状光散射图形21。在图2的示例中，点状光散射图形21的大小取决于距灯10的距离而增加。如果点状光散射图形21以相同直径、密度和间距形成，则靠近灯10的位置要比远离灯10的位置亮。由此，从光导板20发出的光的亮度分布变得不均匀。为了发出具有均匀亮度分布的光，点状光散射图形21取决于它们的位置形成有不同的直径、密度和间距。丝网印刷方法广泛用于形成点状光散射图形21。
如上所述，当形成光导板20的光散射层时，改变点状光散射图形21以提高亮度均匀度。即，随着距灯10的距离变得越远，入射到光导板20的光的强度降低。此外，沿着光导板20传送并在点状光散射图形21处散射的光的亮度与点状光散射图形21的面积成比例。因此，为了在整个光导板20上获得均匀的亮度分布，将点状光散射图形21的直径设计成随着点状光散射图形距线光源的距离增加而根据特定函数也增加。而且，将点状光散射图形21的间距设计成，通过使点状光散射图形21的被散射光充分地叠加来增加均匀度。点状光散射图形21的密度也设计成用来增加均匀度。但是，将图形排列设计成具有满意的亮度均匀度是很难的。通常是即使通过几次反复试验也不可能获得满意的亮度均匀度。
由于光通过全反射传送直至光到达点状光散射图形21为止，随着光的移动路径变得越长，光损失发生了。由此，只有从光源发出的一些少量的光通过光导板20的上表面传送，从而光的利用率下降。
此外，当制造光导板20时，印刷点状光散射图形21的工艺并不简单。一个光导板包括几千个至几万个点状光散射图形21。点状光散射图形21的大小范围为几十微米至几千微米。当形成小图形时，因为印刷油墨难以通过丝网，所以有必要减小印刷油墨的粘度。反之，当形成大图形时，因为印刷油墨易于通过丝网，所以有必要增加印刷油墨的粘度。由于这些矛盾的要求条件，所以难于调整印刷油墨的粘度。即，当粘度高时，一些小直径的点状图形不能被印刷上。当粘度低时，一些大直径的点状图形可能会渗开。由于有许多点状图形及其它们各自不同的大小而难于正确调整粘度，所以产量下降因此制造成本增加。
发明内容
本发明总发明思想提供一种可用于背光组件的光导板及其制造方法，其可以提高亮度均匀度，通过防止光损失而提高光的利用率，降低生产成本，并且简化制造过程。
本发明总发明思想的其他方面将部分在下面的说明中阐述，而部分将从说明书中显而易见或者可通过对总发明思想的实践而了解。
本发明总发明思想的前述和/或其他方面通过提供一种可用于背光组件的光导板以将线光源转变成面光源而实现。该光导板包括一侧为入射平面的透明板。光导板的内部由多个相对于入射平面倾斜的平面分割，各个倾斜平面中的每个平面都被部分反射涂覆。其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
本发明总发明思想还提供一种可用于背光组件的光导板，该光导板包括：接收表面，透过该接收表面来接收光；和多个相对于接收表面倾斜的部分反射涂覆的倾斜平面，以预定角度顺序地反射递增百分比的所接收到的光，使得按顺序的每个倾斜平面接收较小百分比的所接收到的光。
本发明总发明思想还提供一种可用于背光组件的光导板，以将线光源转变成面光源，该光导板包括：多个透明板，它们沿着线光源的光路顺序地设置成彼此平行并且被部分反射涂覆，使得每个透明板以相对于光路的预定角度反射入射于其上的预定光量，并将入射到其上的剩余光量沿着光路朝向下一个按顺序的透明板透射。其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
本发明总发明思想还提供一种背光组件，包括：照射光的线光源；和光导板，其将线光源转变成面光源并包括：透明板，该透明板包括作为入射平面的第一侧；以及多个相对于入射平面倾斜的分割透明板内部的平面，各个倾斜平面中的每个平面被部分反射涂覆，以透过第二侧反射从光源照射的预定光量。其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
本发明总发明思想的前述和/或其他方面还通过提供一种制造可用于背光组件的光导板的方法而实现。该方法包括：根据彼此间不同涂覆规范来部分反射涂覆多个透明板以使透明板具有递增的反射率；通过按部分反射涂层的反射率的顺序堆叠并联接部分反射涂覆的透明板而形成透明板组件；以及倾斜地切割该透明板组件以提供多个具有预定厚度的光导板。
本发明总发明思想还提供一种将线光源转变成面光源的方法，该方法包括：透过第一表面接收光；和将所接收到的光顺序地通过多个倾斜平面，以使预定量的所接收到的光反射通过与第一表面正交的第二表面。其中将所接收到的光顺序地通过多个倾斜平面包括：在每个倾斜平面处顺序地接收递减的光量；和在每个倾斜平面处朝向第二表面顺序地反射递增百分比的所述递减的光量。
附图说明
从下面结合附图对实施例的说明中，本发明总发明思想的这些和/或其他方面将变得明显和更易于理解，附图中：
图1是传统背光组件的分解的侧剖视图；
图2是图1的传统背光组件的光导板的点状图形的视图；
图3是示出具有根据本发明总发明思想实施例的光导板的背光组件的分解的侧剖视图；
图4是示出图3的光导板的透视图；
图5是示出图3的根据本发明总发明思想实施例的光导板的工作情况的视图；和
图6是示出制造图3的可用在根据本发明总发明思想实施例的背光组件中的光导板的方法的视图。
具体实施方式
现在详细描述本发明总发明思想实施例，其示例示于附图中，在全部附图中相同的附图标记表示相同的元件。下面在参照附图的同时描述实施例是，以解释本发明总发明思想。
图3是示出一种背光组件的分解的侧剖视图，该背光组件具有根据本发明总发明思想实施例的光导板100，而图4是图3的光导板100的透视图。
参照图3和4，背光组件包括灯10、灯光反射器11、反射板30、光导板100、散光板40、亮度增强膜50和偏光增强膜60。
灯10是用以照射光的线光源。灯光反射器11反射由灯10在反向于光导板100的方向上照射的光，使得由灯反射器11反射的光入射到光导板100。光导板100透过其一侧接收来自灯10和灯光反射器11的线光源的光，并且通过将所接收到的光传送到光导板100的表面上方而将线光源转变成面光源。从光导板100的表面传送的光入射到散光板40。反射板30在背离散光板40的方向上反射通过光导板100传送的光，从而由反射板30反射的光可以重新射向光导板100并且从光导板100的表面朝向散光板40传送。散光板40分散从光导板100传送来的光，使得光均匀地分布。亮度增强膜50折射并聚焦从散光板40传送来的光，使得光的直线度和亮度增强。偏光增强膜60增强了光的偏光效率，由此提高了光效率。
光导板100将线光源转变成均匀的面光源。光导板100包括具有作为入射平面的第一侧的透明板。即，从线光源照射的光透过第一侧进入透明板。光导板100的透明板由多个相对于入射平面倾斜的平面101分割。每个倾斜平面都被部分反射涂覆。光导板100设置有沿着倾斜平面101彼此联接的多根透明杆102。光导板100可由塑料、丙烯、光学玻璃等制成。
倾斜平面101的部分反射涂层是一种局部地反射和透射到达每个倾斜平面101的被涂覆表面的光的涂层。例如，倾斜平面101的部分反射涂层可以通过在每个倾斜平面101的表面上淀积介电材料(如MgF2)获得。关于入射到倾斜平面101的光的反射率和透射率可以通过修改部分反射涂层的涂覆规范而调整。
每个倾斜平面101可以根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，使得反射率可以与倾斜平面距线光源的距离成比例增加。而且，距线光源最远的倾斜平面的部分反射涂层具有100％的反射率，从而防止光透射通过距光源最远的倾斜平面及泄漏出光导板100。
倾斜平面101可以相对于入射平面45°倾斜，使得从灯10发出的平行于光导板100的光可以从光导板100向散光板40传送。
图5是根据本发明总发明思想实施例的光导板的工作情况的视图。参照图5，光导板包括十个倾斜平面。图5中的数字并非附图标记，而是倾斜平面处的相对于总光量的反射光量和透射光量。首先，100的光量(总光量)入射到入射平面，即，光导板的第一侧。在第一倾斜平面处，10的光量朝向光导板的出射表面反射，而90的光量(总光量减去由第一倾斜平面反射的10的光量)透射并传送到第二倾斜平面。接着，在第二倾斜平面处，90的光量中的10的光量朝向光导板的出射表面反射，而80的光量透射并传送到第三倾斜平面。以此方式，各个倾斜平面反射的光量相等而且透射的光量逐渐减少。在第十个倾斜平面处，10的光量入射并反射，而不再有光透射。
为了获得图5所示示例的结果，倾斜平面必须根据下表1中所示规范进行涂覆。
[表1]
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
  反射率   10％   11.1％   12.5％   14.3％   16.7％   20％   25％   33.3％   50％   100％
  透射率   90％   88.9％   87.5％   85.7％   83.3％   80％   75％   66.7％   50％   0％
表1中，数字1至10代表按相对于灯的最近位置至最远位置的顺序排列的倾斜平面。如果各个倾斜平面根据上述规范被部分反射涂覆，则可以在光导板的整个出射表面上获得均匀的光量。即使当倾斜平面的个数改变时，也可以确定涂覆规范以在光导板的整个出射表面上获得均匀的光量。
用在背光组件中的光导板可用多种方法制造。例如，可以在形成为正确形状的透明杆(图4中的102)的联接表面上进行部分反射涂覆，而且可再将透明杆彼此联接。但是，该方法由于操作并不简单而不理想。
图6是示出可用于根据本发明总发明思想实施例的背光组件的光导板的制造方法的视图。参照图6，多个部分反射涂覆的透明板110堆叠形成透明板组件。每个透明板110在其堆叠之前而被部分反射涂覆。通过倾斜地切割该透明板组件提供了多个光导板100。
为了获得具有良好光量均匀度特性或亮度均匀度特性的光导板100，通过根据彼此间不同涂覆规范来部分反射涂覆透明板110，进行透明板110的部分反射涂覆，从而透明板111的反射率增加。此外，通过按部分反射涂层的反射率的顺序堆叠透明板110，制成了透明板组件。
此外，透明板110可以在一个方向上倾斜地堆叠，以避免材料浪费。
透明板110可由塑料、丙烯或玻璃制成。
根据本发明总发明思想实施例的可用于背光组件的光导板可以简单并精确地提高亮度均匀度。而且，光的移动路径变短，因为使用的是由倾斜平面反射的光。因此，防止了光损失并提高了光的利用率。此外，由于不必形成复杂的点状图形，所以制造成本降低且制造过程简化。
尽管已经示出并描述了本发明总发明思想的几个实施例，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离范围限定在所附权利要求书及其等价文件的总发明思想的原理和精神的前提下，可以对这些实施例做出改变。
本申请要求2004年6月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2004-46956的优先权，其公开的内容在此全部引用作为参考。

Claims (12)

1.一种可用于背光组件的光导板，以将线光源转变成面光源，该光导板包括：
透明板，该透明板的一侧包括入射平面以接收线光源；和
多个相对于入射平面倾斜的分割透明板内部的平面，各个倾斜平面中的每个平面被部分反射涂覆，
其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
2.如权利要求1的光导板，其中距线光源最远的倾斜平面的部分反射涂层具有100％的反射率。
3.如权利要求1的光导板，其中倾斜平面相对于入射平面成45°倾斜。
4.如权利要求1的光导板，其中透明板由塑料、丙烯和玻璃中的一种制成。
5.一种可用于背光组件的光导板，该光导板包括：
接收表面，透过该接收表面来接收光；和
多个相对于接收表面倾斜的部分反射涂覆的倾斜平面，以预定角度顺序地反射递增百分比的所接收到的光，使得按顺序的每个倾斜平面接收较小百分比的所接收到的光。
6.如权利要求5的光导板，其中多个部分反射涂覆的倾斜平面中的每个平面反射等量的所接收到的光。
7.一种可用于背光组件的光导板，以将线光源转变成面光源，该光导板包括：
多个透明板，它们沿着线光源的光路顺序地设置成彼此平行并且被部分反射涂覆，使得每个透明板以相对于光路的预定角度反射入射于其上的预定光量，并将入射到其上的剩余光量沿着光路朝向下一个按顺序的透明板透射，
其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
8.一种制造可用于背光组件的光导板的方法，该方法包括：
根据彼此间不同涂覆规范来部分反射涂覆多个透明板以使透明板具有递增的反射率；
通过按部分反射涂层的反射率的顺序堆叠和联接部分反射涂覆的透明板形成透明板组件；和
倾斜地切割该透明板组件，以提供多个具有预定厚度的光导板。
9.如权利要求8的方法，其中透明板组件的形成包括堆叠和联接透明板，使得透明板以彼此相同的方向倾斜。
10.如权利要求8的方法，其中透明板由塑料、丙烯和玻璃中的一种制成。
11.一种将线光源转变成面光源的方法，该方法包括：
透过第一表面接收光；和
将所接收到的光顺序地通过多个倾斜平面，以使预定量的所接收到的光反射通过与第一表面正交的第二表面，其中将所接收到的光顺序地通过多个倾斜平面包括：
在每个倾斜平面处顺序地接收递减的光量；和
在每个倾斜平面处朝向第二表面顺序地反射递增百分比的所述递减的光量。
12.一种背光组件，包括：
照射光的线光源；和
光导板，其将线光源转变成面光源并包括：透明板，该透明板包括作为入射平面的第一侧；以及多个相对于入射平面倾斜的分割透明板内部的平面，各个倾斜平面中的每个平面被部分反射涂覆，以透过第二侧反射从光源照射的预定光量，其中各个倾斜平面根据彼此间不同的涂覆规范而被部分反射涂覆，以使反射率与距线光源的距离成比例增加。
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