CN1167958C - 导光板及其制造方法、面发光装置及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导光板、它能减少在出射面部及反射面部光的反射、提高光透过率;还提供一种具备这种导光板、能够高效率照射光的面发光装置;并提供一种反差良好、显示性能优秀的液晶显示装置。液晶显示装置1由导光板12和液晶显示单元20构成。导光板12具备基体11及设在基体11表面的防反射膜15、18,基体11具有出射面12b和反射面12c,出射面12b将通过侧端面12a导入内部的光源13的光出射,反射面12c位于与出射面12b相反一侧、将在内部传输的光反射,在出射面12b和反射面12c上设有防反射膜15、18。液晶显示单元20与该导光板12的出射面12b相对设置。
Description
技术领域
本发明涉及导光板及其制造方法、面发光装置以及液晶显示装置,尤其涉及用于液晶显示装置的前置光的具有良好透光性的导光板结构。
背景技术
一般说来,在以环境光作为光源进行显示的反射型液晶显示装置中,它的亮度被环境光的光通量左右,在黑暗地方使用时、在不能得到充足环境光的环境下,存在着显示的目视性极端低下的问题。
为解决所述问题,提出了一种在反射型液显显示单元的前面一侧内配置前置光(面发光装置)作为辅助光源的新型液晶显示装置。这种具有前置光的液晶显示装置在白天、屋外等环境光强的环境中是作为通常的反射型液晶显示装置工作的,必要时使所述前置光打开作为光源用。图8示出在液晶显示单元的前面配置了前置光的液晶显示装置的剖面结构。图8所示的液晶显示装置200由液晶显示单元220和前置光210构成,前置光210配置在液晶显示单元220的前面(图8的上面),并使导光板212配置在液晶显示单元220的显示区内。
前置光210由导光板212及光源213构成,导光板212用透明丙烯酸系树脂注射模塑成形制成,光源213由配置在导光板212侧端面212a的冷阴极电子管构成。导光板212的下面(液晶显示单元220一侧)成为光出射的出射面212b,与该出射面212b相反一侧的面(导光板212的上面)上交互周期性配置第1斜面部216和与它连接的第2斜面部217,二者构成反射面212C,第1斜面部216和第2斜面部217与出射面212b倾斜设置,以改变光在导光板212内部的方向,并且,在导光板212的出射面212b上贴有防反射膜(增透膜)215。
液晶显示单元220由相互对置、中间挟有液晶层223的第1衬底221和第2衬底222用密封材料224粘合一体化构成,在第1衬底221靠近液晶层223一侧顺序设有显示电路226和反射层225,反射层225含有反射膜以反射入射到液晶显示单元220的光,显示电路226驱动、控制液晶层223,在第2衬底222靠近液晶层223一侧设有显示电路227。
在以上结构的液晶显示装置200中,从光源213射出的光通过导光板212的侧端面212a导入导光板212的内部,与光在导光板212内部传输的同时,在第1斜面部216上被反射,第1斜面部对导光方向的倾斜角大,将它的传输方向改变向出射面212b,并从出射面212b射出。从出射面212b射出的光作为照明光入射到液晶显示单元220内,通过显示电路226、227及液晶层223后,在反射层225上被反射,返回到液晶显示单元220的外侧,透过导光板的出射面212b、反射面212C到达观察者。这样,液晶显示单元220的显示就被观察者目视。
发明内容
但是,在所述结构液晶显示装置200的前置光210中,因为仅在导光板212的出射面212b上设有防反射膜215,就会因在导光板内部或表面的反射而产生降低反差的问题,这是由下述理由引起的。
首先,在所述前置光210中,从外部入射到前置光210的反射面212C上的光、在该反射面212C上被反射直接到达观察者,因而降低了显示的目视性。
其次,从光源213发出通过导光板212的侧端面212a导入到导光板212内的光在导光板内部传输的同时,由在反射面212C上形成的斜面部216、217中有陡峻倾斜角的第1斜面部216将它的传输方向改变为向着出射出面212b的方向,其中约96%从出射面212b射出、照亮反射型液晶显示单元220。但是,还有约4%被出射面212b反射、成为射向反射面212c的反射光,它通过反射面212c射出到外部到达观察者。这样的反射光是没有通过液晶显示单元220而到达观察者的光,它是对显示没有贡献的光。因此,这些反射光作为噪声被观察者目视,而成为降低反差的原因。此外,所述反射光是由周期性形成的第1斜面部216上反射的光形成的,而且是通过周期性形成了斜面部216、217的反射面212c到达观察者,由于斜面部216、217的周期性产生干涉,有可能发生莫尔条纹。
再次,如上所述、从光源213发出的光,由在导光板212的反射面212c上周期性连续形成的斜面部216改变了它的传输方向,从出射面212b出射,照明反射型液晶显示单元220。入射到液晶显示单元220的光,由液晶显示单元220的反射层225反射向前置光210一侧,再次入射到导光板212内。从液晶显示单元220射向前置光210的光的一部分在导光板212的出射面212b及反射面212c上被反射,生成对显示无贡献的光,成为降低反差的原因。
鉴于上述情况,本发明的目的就是提供降低了在导光板出射面部及反射面部光的反射、提高了光透过度的导光板,具有这种导光板的能够高效率照射光的面发光装置,以及反差良好、显示性能优秀的液晶显示装置。
上述课题可由具有下述特征的导光板解决:导光板具备具有出射面及反射面的基体和设置在该基体表面的防反射膜,出射面出射通过侧端面导入到内部的光,反射面位于与出射面相反的一侧、反射在内部传输的光,所述防反射膜至少设置在所述出射面和反射面上。在所述反射面上设置的防反射膜具有防止来自外部的光的反射的功能。
在光波波长550nm时,所述防反射膜的反射率最好小于A1膜反射率的1%。
在光波波长380nm~780nm范围内,所述防反射膜的反射率最好小于A1膜反射率的2.5%,在光波波长450nm~700nm范围内,所述防反射膜的反射率最好小于A1膜反射率的1.5%。
所述基体的折射率大于1.48、所述防反射膜的折射率最好小于1.35。
所述防反射膜最好用浸渍涂敷法形成。
所述防反射膜最好是单层结构。
上述课题也可以由具备有本发明的导光板和配置在该导光板的所述入射端面部的光源为特征的面发光装置解决。
上述课题也可以由以具备所述面发光装置为特征的液晶显示装置解决。
附图说明
图1是本发明一实施方式的液晶显示装置的剖面图。
图2是将与本发明相关的液晶显示单元反射层的一部分放大示出的立体图。
图3A~图3C示出与本发明相关的防反射膜形成方法一个例子的结构图。
图4示出由AFM测得的防反射膜的膜厚分布的测试结果。
图5出示导光板防反射膜的膜厚测试方法的一个例子。
图6示出本发明实施例1的防反射膜反射率的测试结果。
图7示出本发明实施例2的液晶显示装置的反差比测试结果。
图8是显示具有现有的面发光装置的液晶显示装置一个例子的剖面图。
符号说明
1-液晶显示装置;10-前置光;11-基体;12-导光板;12a-侧端面;12b-出射面;12c-反射面;13-光源;14-沟槽;15、18-防反射膜;16-第1斜面部;17-第2斜面部;20-液晶显示单元。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实例方式,当然,本发明并不仅限于以下的实施方式。此外,本实施方式中参照的各图是为了说明导光板、面发光装置、液晶显示装置的构成,各部分的大小、厚度、尺寸等与实际的导光板、面发光装置、液晶显示装置并不相同。
图1是本发明的一种实施方式、具备前置光(面发光装置)的液晶显示装置的剖面图,在该图中,液晶显示装置1大体由液晶显示单元20和前置光10构成,前置光10配置在液晶显示单元20的前面一侧,它将液晶显示单元照亮。前置光10由透明的导光板12和光源13构成,光源13配置在导光板12的侧端面12a处,光从侧端面12a导入导光板12。
导光板12将由配置在液晶显示单元20显示区域前面一侧(图1中的上面一侧)的光源13发出的光照射到液晶显示单元20上,它由基体11和透明的防反射膜15、18构成,基体11由透明的丙烯酸系树脂构成,防反射膜15、18分设在基体11的下面和上面。如图1所示,导光板12的下面(与液晶显示单元20相对的面)成为照亮液晶显示单元的光射出的出射面12b,与出射面12b相反一侧的上面(导光板12的外面)成为改变在导光板12内部传输的光的方向的反射面12c。
构成导光板12基体11的材料除丙烯酸系树脂外,也可使用聚碳酸脂类树脂、环氧树脂等透明的树脂材料以及玻璃等。如果举一个具体的例子的话可举a tonn(商品名:JSR公司制),这是一种很好的产品,当然并不仅限于这种产品。
导光板12的出射面12b与液晶显示单元20相对设置,是为照亮液晶显示单元20的光出射面,是表面粗糙度(Ra)小于10nm的平滑的面,在出射面12b上设有防止光反射的防反射膜15。
在反射面12c上形成许多个由第1斜面部16和第2斜面部17构成的楔子状的沟槽14,形成带状,第1斜面部16对出射面12b倾斜形成,为了反射在导光板12内部传输的光,改变光的传输方向,第2斜面部与第1斜面部相连接,构成所述沟槽14的第1斜面部16和第2斜面部17中第1斜面部16的倾斜角更陡。此外,在反射面12c上设有防反射膜18以防止光的反射。
此外,在图1所示的导光板12中,反射面12c的形状是连续形成的楔子状沟槽,呈现三角波形状,除此以外,也可以是在相邻的沟槽14之间设有与出射面12b几乎平行的平坦部平台形状连续不断的形状;或者在反射面12c上连续形成成为球面一部分的许多个凹陷部的形状;或者形成成为球体一部分的许多凸起部的形状。
光源13可以是冷阴极电子管、有机EL元件、LED或者LED与棒状导光体的组合,只要能够将光均匀地照射到导光板12的侧端面12a上都可以使用。
液晶显示单元20由密封材料24将相对设置的、中间挟有液晶层23的由玻璃等构成的第1衬底21和第2衬底22粘接起来形成一体而构成。在所述第1衬底21的液晶层23一侧的面上顺序叠层反射层25和显示电路26,反射层25包含金属反射膜,在所述第2衬底22的液晶层23一侧的表面上形成显示电路27。这样液晶显示单元20就成为具备能使从外部入射的光反射的反射层25的反射型液晶显示单元。
显示电路26和27包含电极层和定向膜等,电极层由透明导电膜等构成,以驱动液晶层23,定向膜控制液晶层23的定向,二者在图中都没表示出来。此外,在某些情况下,为要进行彩色显示也可形成具有彩色过滤膜的结构。
反射层25由溅射等方法将铝、银等组成的金属反射膜在丙烯酸系树脂构成的有机膜上形成,在反射膜上形成由硅树脂构成的、覆盖反射膜和有机膜的平坦化膜,有机膜的形状举例来说可以在表面形成凹凸形状。该反射层25也可形成包含彩色过滤膜的结构,这种情况下,最好直接在所述反射膜的上方形成彩色过滤膜。采用这样的结构,由于在光的反射面上能够配置彩色过滤膜,这样可以降低彩色边纹和视差,得到高性能的彩色显示。
这里,参照图2说明一下所述液晶显示单元20的反射层25的有机膜表面以及在有机膜上形成的反射膜的形状。
图2是显示形成在液晶显示单元20的反射层25上的有机膜和反射膜放大后的立体图。该图中,在有机膜28的表面上连续形成许多凹陷部28a,凹陷部28a的内部成为球面的一部分,凹陷部28a相互重叠,反射膜29形成在有机膜28上。
有机膜28是在衬底上形成由感光性树脂等构成的平面状树脂层后,用丙烯酸系树脂组成的复印型具在所述树脂层表面压印后、使树脂层硬化形成的,复印型具具有与图2所示的有机膜28的表面凹凸形状相反的凹凸形状。反射膜29用溅射法或真空蒸法等方法将铝、银等高反射率金属材料形成的薄膜而成,反射膜29将反射光入射到形成在有机膜28表面的液晶显示单元20。
图2所示的凹陷部28a其深度在0.1μm~3μm范围内随机形成,相邻的凹陷部28a的间距在5μm~100μm范围内随机配置,所述凹陷部28a内面的倾斜角最好设定在-30度~+30度范围内。
特别是,凹陷部28a内面的倾斜角分布在-30度~+30度范围内和相邻凹陷部28a的间隔对于平面全方向随机配置这两点特别重要。究其原因,假定相邻凹陷部28a的间隔具有规律性、就会出现光的干涉色、产生反射光带有颜色的不良情况。此外,凹陷部28a的内面倾角分布如果超出-30度~+30度范围,反射光的扩散角就过分扩展、降低了反射强度,不能得到明亮的显示(这是因为反射光的扩散角在空气中超过36度时,液晶显示装置内部的反射强度峰值降低,全反射损耗增大的缘故)。
此外、如果凹陷部28a的深度超过3μm,在后工序平坦化凹陷部28a时,就不能用平坦化膜将凸起部的顶部掩埋、无法得到期望的平坦性。
相邻凹陷部28a的间隔不足5μm时,就会产生用于有机膜28形成的复印型具的制作存在限制,加工时间极端延长,不能形成得到期望反射特性的形状,出现干涉光等问题。此外、为形成有机膜28的表面形状所使用的所述复印型具,是用金钢石压头在不锈钢等基材上多次按压制作成复印型具用母型、再将它的表面形状复印到硅树脂等上而制成的,金刚石压头的前端直径实用上最好是30μm~200μm,相邻的凹陷部28a的间隔最好为5μm~100μm。
由于构成反射层25的反射膜29具有所述的形状,液晶显示单元20有效的将从外部入射的光反射、散射,这样就能实现明亮的反射和广阔的视野角。这是由于图2所示的凹陷部28a的深度和间隔都控制在上述范围内、凹陷部28a的内面是球面的缘故。
也就是说,由于凹陷部28a的深度和间隔都得到控制、支配光反射角的凹陷部28a内面的倾斜角也控制在一定的范围内,反射膜29的反射效率就能控制在一定的范围内。此外,由于凹陷部28a的内面对所有方向都是对称的球面,反射膜29对所有方向都可以得到所述的反射效率。就是说,不论从那个方向看都可以得到明亮的显示。
以上构造的液晶显示装置1除了利用太阳光及照明等环境光进行反射显示外,也可以将前置光10打开利用它的光进行反射显示。
从前置光10的光源13发出通过导光板12的侧端面12a导入导光板12的光在导光板12内部传输的同时、由第1斜面16反射,将它的传输方向改变到出射面12b一侧,从导光板12的出射面12b射出照亮液晶显示单元20,斜面部16是构成形成在导光板12的反射面12c上的沟槽14的一部分。入射到液晶显示单元20的光,通过液晶显示单元20的显示电路26、27及液晶层23,到达反射层25,由反射层25的反射膜反射返回到液晶显示单元20的外侧,通过导光板12从反射面12c出射,到达观察者。这样,液晶显示单元20的显示被观察者目视。
带有防反射膜15的出射面12b对入射角小于5度入射光的反射率最好小于A1膜的光反射率的1%,这是因为,在波长550nm时,光的反射率如果超过1%,由于在导光板12的出射面12b及反射面12c上的反射光将使液晶显示装置1的反差降低。
所述防反射膜的反射率在光波长380nm~780nm范围内最好小于A1膜反射率的2.5%,这是因为当防反射膜的反射率超过2.5%时,在可见光范围反射率的偏差变大,特定波长的光更多被反射、导光板12被染色而被目视。
此外,所述防反射膜的反射率在光波长450nm~700nm范围内最好小于1.5%,如果采用这样的结构,液晶显示装置1能够得到高亮度、高色纯度的白显示。
在导光板12的出射面12b和反射面12c上设置有防反射膜15及18,以防止反射导光板内部及外部入射的光。由于有防反射膜15、18,本实施方式的液晶显示装置1能够发挥良好的目视性。
首先,说明图1所示液晶显示装置1利用环境光进行反射显示的情况。由于在图1所示液晶显示装置1最外面的导光板12的反射面12C上设置有防反射膜18,入射到反射面12C上的外光的反射率就能够抑制到上述那样低的反射率,也就是说它可以防止在反射面12C特定方向的光发生强反射,因而造成的液晶显示装置1的目视性显著下降。
此外,从外部通过反射面12C入射到导光板12的光,通过出射面12b入射到液晶显示单元20,由于在出射面12b上也设置有防反射膜15,如上所述,在出射面12b上对波长550nm的光的反射光小于1%,因此,在出射面12b上反射又返回外部而造成液晶显示装置1目视性降低的光减少了。
这样,本发明的液晶显示装置1由于在光通过的面上设有防反射膜,具备前置光10,而前置光10又具有能在各个面上降低反射光的导光板12,这样就能够有效的利用环境光进行具有良好目视性的反射显示。
其次,说明一下打开前置光10进行显示的情况。在这种情况下、图1所示的从光源13发出的在导光板12内部传输的光,被斜面部16反射,改变了传输方向,通过出射面12b入射到液晶显示单元20内,在出射面12b处设有防反射膜15,因此,入射到出射面12b的光中在出射面12b被反射而通过反射面12c、出射到外部而到达观察者的光通量比过去少。
再次,入射到液晶显示单元20的光、被反射层25反射,通过出射面12b再次入射到导光板12。这些通过出射面12b的光,由于防反射膜15的反射率小于1%,被出射面12b反射返回到液晶显示单元20的光通量也能减少。因此,可以防止对显示没有贡献的光入射到液晶显示单元20成为显示白斑的原因。
再次,虽然通过出射面12b从液晶显示单元20一侧入射到导光板12的光,通过反射面12c到达观察者,该光在通过反射面12C的时候,也在反射面12C反射,产生返回到导光板12内部的光,由于这个光也因在反射面12C上形成的防反射膜18而减少,能够防止对显示没有贡献的光残存在前置光10或液晶显示单元20的内部成为降低目视性的原因。
这样,本发明的液晶显示装置1,无论在利用环境光进行反射显示的情况还是打开前置光10进行反射显示的情况下,都能够得到目视性优秀的高性能显示。
所述导光板12的防反射膜15、18可以用浸渍涂敷法形成,下面参照图3说明一下用浸渍涂敷法形成防反射膜的一个例子。图3是显示本发明形成防反射膜一个例子的工程图,图3A~C是工程顺序。
首先,如果图3A所示,在基体30的侧端面30a、30b上分别配设由三醋酸脂等组成的掩蔽材料31a、31b,使防反射膜不形成到侧端面30a上。基体30由透明的丙烯酸系树脂、聚碳酸脂等树脂材料注射模塑成形制成,在基体30的一个面上形成许多呈带状的楔子形沟槽32,与形成沟槽32相反的一面(图中未显示出)则是平坦的面,此外,侧端面30a也是平坦的面。
其次,如图3B所示,一面支持着基体30的一端,一面将基体30导入到充满树脂溶液33的容器34中,以形成防反射膜。将这种基体30全体浸渍在树脂溶液33中的状态维持1分~5分钟左右。树脂溶液33并没有特定的限制,举例来说saitoltupu(商品名:旭硝子公司制)是很好用的溶液。
再次,如图3C所示,将基体30以150mm/min~300mm/min的速度向上方提升,在提升工程中,最好使提升方向与基体30带状生成有楔子形沟槽32的长度方向相平行。这是因为如果使沟槽32的长度方向与提升方向垂直进行提升时,树脂溶液33就停留在相邻沟槽32间的凸起部,形成的防反射膜膜厚就不均匀。
图4示出这样改变提升方向制作形成防反射膜导光板时,用AFM(Atomic Force Microscopy)测量防反射膜膜厚的测试结果。此外,所述的AFM的测量是在基体30相邻的沟槽32之间形成的凸起部35的顶点附近用AFM的探针36进行扫描,图5示出其部分剖面图。
图4中以实线显示的曲线示出没有形成防反射膜时基体30凸起部35的形状。图4中用一点划线显示的曲线是沟槽32的长度方向与形成防反射膜时基体30从树脂溶液33中提升方向平行时形成的防反射膜的测试结果,二点划线显示的曲线是沟槽32的长度方向与提升方向垂直时形成的防反射膜的测试结果。从一点划线、二点划线和实线所示曲线的差,可以显示出基体30上形成的防反射膜的膜厚。
如图所示,与沟槽32的长度方向平行于提升方向相比(一点划线)提升方向与沟槽32的长度方向垂直形成防反射膜(二点划线)时形成的防反射膜的膜厚整个都厚一些,在凸起部35的顶点附近斜面部特别厚,均匀性很好。
再次,将经所述工程涂敷了树脂溶液33的基体30投入到加热到70℃~90℃左右的烘箱中乾燥,这样,涂敷在基体30表面的树脂溶液33被乾燥、固化,由此形成防反射膜。然后,去除掩蔽材料31a、31b,获得除基体30侧端面30a以外的面上形成了防反射膜的导光板。
采用所述制造方法,即使在如图3A所示的基体30形成了楔子状沟槽32的面那样的有凹凸形状的面上,也能形成均匀的0.1μm左右的极薄的防反射膜。因此,采用所述制造方法,由于能够在基体的多个面上设置防反射膜,就能够制造具备优秀透光性的导光板。此外,由于可以在多个面上同时形成所述防反射膜,制造工程可以简单化、能够降低导光板的制造成本。
此外,如果采用所述制造方法,防反射膜能采用单层结构,这是由于与本发明相关的防反射膜具有与过去用多层构成的防反射膜同等以上的透光性。就是说,由于用浸渍法形成的防反射膜极薄而且均匀,能够发挥优秀的透光性。但是,在某些情况下当然多层结构效果好,采用多层结构的情况下,采用所述的制造方法也能够叠层形成均匀而且极薄的层。
此外,如果采用所述制造方法制作导光板,用这种导光板构成前置光并配置到液晶显示单元的前面时,由于所述导光板具有优秀的透光性,透过导光板的液晶显示单元的显示良好,而且因为所述前置光可以有效的照亮液晶显示单元,就可以提供具备良好目视性的液晶显示装置。
具体实施例
实施例1
首先,用a tonn(商品名:JSR公司制),作材料、用注射模塑成形法制成基体,在基体的一个面上呈带状形成许多楔子状的沟槽。在该基体中有楔子状沟槽一侧面是反射面,与反射面相反一侧的面是出射面,该基体的折射率是1.52。
其次,在所述导光板的侧端面处配设掩蔽材料,将侧端面作掩蔽处理,将该基体浸渍在saitoltupu(商品名:旭硝子公司制)后,以210mm/min的速度提升、涂敷所述溶液,接着将该基体在加热到90℃的烘箱中乾燥1小时,在所述基体的表面上形成厚度0.1μm的防反射膜、制造导光板,导光板防反射膜的折射率是1.34。
再次,除去导光板侧端面的掩蔽材料后,在导光板的侧端面配设具有白色LED的光源构成前置光,将该前置光配设在反射型液晶显示单元的前面制作液晶显示装置。
所述液晶显示装置的前置光处在非照明状态,液晶显示单元的入射角30度,观察角度为0度情况下,用LCD-7000(商品名:大塚电子公司制)测定了从液晶显示单元的反射光通过导光板时的反射率。从这些结果中、以液晶显示单元黑显示情况下和白显示情况下反射率的比作为反差比。由这些测试可知本实施例的液晶显示装置的反差比是13。
再次,从导光板的出射面一侧照射光、用分光器测量它的反射率,测量结果示于图6。在该图中,横轴示出光的波长、纵轴示出与横轴波长光相应的反射率,但是,纵轴的反射率是以A1膜的反射率为基准时的反射率,以百分比表示。如图6所示,本实施例的导光板的防反射膜的反射率在光波波长550nm时小于A1膜反射率的1%,在波长380nm~780nm范围内小于A1膜反射率的2.5%。此外,在波长500nm~700nm范围内小于Al膜反射率的1%,在波长450nm~700nm范围内小于A1膜反射率的1.5%。
实施例2
再次,在用与实施例1同样方法作成的基材上形成防反射膜的工程中,采用蒸发成膜方法,通过改变成膜材料、厚度的组合,分别形成在波长550nm的防反射膜反射率分别为A1膜反射率0.6%、0.9%、1.45%、2.3%、4.3%的防反射膜,制作导光板。所述具有4.3%反射率的导光板是未形成防反射膜的导光板。然后,用这些导光板与所述实施例1一样制作了液晶显示装置。
用BM5(商品名:topukonn公司制)测试了这些液晶显示装置的反差比,测试结果示于图7,在该图所示的曲线中,横轴表示防反射膜的反射率,纵轴表示具备不同导光板的液晶显示装置的反差比。该反差比是测量在前置光照明状态下液晶显示单元黑显示情况下和白显示情况下液晶显示装置在法线方向的亮度,求出它们的比。
如果7所示,如果在光波长550nm时防反射膜的反射率小于1%,液晶显示装置的反差比高达7.7以上,反射率超过1%,反差比就渐渐降低,在反射率4.3%时反差比降低到5。就是说,如果防反射膜的反射率小于A1膜的1%,就能防止因从液晶显示单元来的反射光通过导光板到达观察者时,在出射面上反射产生的光引起的显示白斑等,提高液晶显示装置的反差比。
比较例1
再次,作为比较例1,在用注射模塑成形法制作的基体的侧端面和反射面上配设掩蔽材料形成防反射膜,除了仅在出射面上形成防反射膜以外,制作与所述实施例1一样的液晶显示装置。
所述液晶显示装置在前置光照亮状态下进行显示,用与所述实施例1同样的方法测量反差,反差是8。
比较例2
再次,作为比较例2,采用市售的防反射薄膜制作导光板。
首先用丙烯酸系树脂derupeltuto(商品名:旭化成公司制)作为材料进行注射模塑成形,制作基体,在基体一个面上形成带状的楔子状沟槽。在这种基体上有多数楔子状沟槽那一侧的面是反射面,与反射面相反一侧的面是出射面,该基体的折射率是1.49。
再次,在所述基体的出射面上,贴上防反射薄膜制作导光板。防反射薄膜采用折射率为1.38的市售品。
再次,在该导光板的侧端面上配设具备白色LED的光源构成前置光,将前置光配置在反射型液晶显示单元的前面,制作液晶显示装置。
使所述液晶显示装置的前置光照亮进行显示,与所述实施例1同样测量反差,结果是8。
从所述实施例1及比较例1、比较例2可以确认:采用本发明的在出射面和反射面都设有防反射膜的导光板,构成具备前置光的液晶显示装置可以得到优秀的反差。
如上面详细说明的,由于本发明的导光板由具有出射面、反射面的基体和在该基体表面设置的防反射膜构成,防反射膜至少设置在所述出射面和反射面上,因此,可以抑制在出射面及反射面处从导光板的内部或外部入射光的反射,发挥优秀的透光性。
还有,如果与本发明相关的导光板防反射膜的反射率在光波波长550nm时小于A1膜反射率的1%,导光板具有优秀的透光性,在将该导光板放在前面、透过该导光板进行显示的液晶显示装置中,可以防止显示的反差比降低。
此外,如果光波波长在380nm~780nm范围内所述防反射膜的反射率小于A1膜反射率的2.5%,可以抑制因特定的波长光的强反射而透过导光板的光引起的着色现象。
此外,如果光波波长在450nm~700nm范围内,所述防反射膜的反射率小于A1膜反射率的1.5%,通过导光板的光的强度能够在很宽的波长范围内都一致,能够得到高亮度,高色纯度的显示。
再次,如果与本发明相关的基体的折射率大于1.48,而且所述防反射膜的折射率小于1.35,因为在导光板内部传输的光能够关闭在导光板内,因而能够抑制光的传输损耗、提高光源的效率。
再次,如果本发明相关的导光板的防反射膜采用单层结构,防反射膜的结构简单,可以降低制造成本。
特别是,如果采用浸渍涂敷法形成与本发明相关的导光板的防反射膜的话,因为在形成了沟槽等凹凸形状的导光板的反射面上也形成了防反射膜,因此,能够进一步显著提高导光板的透光性。
还有,本发明的导光板制造方法包含以下工程:将一个面上形成了呈带状的楔子形沟槽的平板状基体浸渍在含有能构成防反射膜的树脂材料的树脂溶液中后,将该基体从树脂溶液中提升,从而涂敷所述树脂溶液的工程;和使该基体干燥、在基体表面上形成防反射膜的工程。因为所述基体从树脂溶液中提升的方向与所述基体沟槽的方向平行,在基体形成了沟槽的面上也能形成均匀的防反射膜。此外,因为可以在所述基体上一次形成多个面的防反射膜,所以可以使工程简化,降低制造成本。
还有,由于本发明的面发光装置具备本发明的导光板和在该导光板侧端面配置的光源,可以因导光板优秀的透光性得到高效率的照明。
此外,本发明的液晶显示装置由于具备本发明的面发光装置,可以将面发光装置光源的光高效率的用于液晶显示单元的照明,与此同时,由于导光板优异的透光性,当透过面发光装置进行显示时,能够防止显示反差比的下降。
Claims (18)
1.一种导光板,其特征在于:它具备基体和设在基体表面的防反射膜,基体具有出射面和反射面,出射面出射通过侧端面导入内部的光,反射面位于与出射面相反的一侧,它将在内部传输的光反射,
所述防反射膜至少设在所述出射面和反射面上,在所述反射面上设置的防反射膜具有防止来自外部的光的反射的功能。
2.根据权利要求1所述的导光板,其特征在于:
在所述反射面上设有多个斜面部以反射在所述基体内部传输的光,改变该光的传输方向。
3.根据权利要求1所述的导光板,其特征在于:
所述防反射膜的反射率在光波波长550nm时小于Al膜反射率的1%。
4.根据权利要求3所述的导光板,其特征在于:
所述防反射膜的反射率在光波波长380nm~780nm范围内小于Al膜反射率的2.5%。
5.根据权利要求4所述导光板,其特征在于:
所述防反射膜的反射率在光波波长450nm~700nm范围内小于Al膜反射率的1.5%。
6.根据权利要求1所述的导光板,其特征在于:
所述基体的折射率大于1.48,而且所述防反射膜的折射率小于1.35。
7.根据权利要求1所述的导光板,其特征在于:
所述防反射膜采用浸渍涂敷法形成。
8.根据权利要求7所述的导光板,其特征在于:
所述防反射膜是单层结构。
9.一种导光板制造方法,包含基体树脂溶液涂敷工程和该基体表面形成防反射膜的工程,树脂溶液涂敷工程是将在一个面上呈带状形成了多个楔子形沟槽的平板状基体浸渍到含有能形成防反射膜的树脂材料的树脂溶液中后,将该基体从所述树脂溶液中提起;防反射膜形成工程是将所述基体乾燥后在该基体的表面上形成防反射膜;其特征在于:
所述基体从树脂溶液提升的方向与所述基体沟槽的长度方向平行。
10.一种面发光装置,其特征在于:
它具备根据权利要求1所述的导光板和配设在该导光板入射端面部的光源。
11.根据权利要求10所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板的所述反射面上,设有多个斜面部,以反射所述基体内部传输的光、改变该光的传输方向。
12.根据权利要求10所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板中所述防反射膜的反射率在光波波长为550nm时,小于Al膜反射率的1%。
13.根据权利要求12所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板中所述防反射膜的反射率在光波波长380nm~780nm范围内,小于Al膜反射率的2.5%。
14.根据权利要求13所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板中所述防反射膜的反射率在光波波长为450nm~700nm范围内,小于Al膜反射率的1.5%。
15.根据权利要求10所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板中所述基体的折射率大于1.48,而且所述防反射膜的折射率小于1.35。
16.根据权利要求10所述的面发光装置,其特征在于:
在所述导光板中所述防反射膜是用浸渍涂敷法形成的。
17.根据权利要求16所述的面发光装置,其特在于:
在所述导光板中所述防反射膜是单层结构。
18.一种液晶显示装置,其特征在于:
具备权利要求10所述的面发光装置。
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