JP2008058464A - Highly uniform diffusion plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、拡散プレートに関し、特に、優れた光学拡散性を有する高均一性の拡散プレートに関する。 The present invention relates to a diffusion plate, and more particularly, to a highly uniform diffusion plate having excellent optical diffusibility.
ディジタルＴＶの普及に伴って、ディスプレーにおいて、液晶ディスプレーが重要視されて、高度の成長を果たした。液晶ディスプレーにおいて、その結像が、電界の開閉に従って、画面を表示し、液晶パネルは、自身が、光線を発射せず、バックライトモジュールにより、ディスプレーの光源を供給する。一般として、大きいサイズの液晶ディスプレーに、直下式光源が適用され、直下式バックライトであれば、チューブの増設と拡散素子の設計により、高輝度と均一光源の要求を満足できる。また、均一光源の要求を満たすために、直下式バックライトモジュールに利用される拡散プレートが、光線を均一的に散乱するための重要素子である。拡散プレートとは、主として、光線を拡散する機能を有し、添加された光拡散剤の種類と屈折率が異なることにより、光線が、拡散プレート同士の間で、屈折を繰り返することにより、均一的に分布し、上記の方法では、良い効果が得られる。しかしながら、拡散効率が要求を満足できるが、ディスプレーが、環境保護や低コストへ発展する傾向があるため、実用とは、言えなくなる。近年、冷陰極管と電源変換器のコストが高くなり、また、容易に取得できないため、チューブの使用数量を低減することと拡散素子の変更により、需要を満足し、そして、コストダウンの要求を達成する。しかしながら、チューブの使用数量を減らすと、チューブ同士の間に存在する隙間が大きくなり、これにより、明暗のむらが更に明白になり、そのため、拡散度に対する要求が、更に高まって、拡散プレートに大量の光拡散剤が使用され、しかしながら、冷陰極管によるむらが、拡散プレートによる均一化できず、そのバルク拡散だけでは、需要を満足できず、そのため、拡散プレートやバックライトモジュールの構造を変更しなければ、高輝度と高拡散度の需要を満足できない。 With the widespread use of digital TV, liquid crystal displays have been regarded as important in displays and have achieved high growth. In a liquid crystal display, the image is displayed according to the opening and closing of an electric field, and the liquid crystal panel itself does not emit light and supplies the light source of the display by the backlight module. Generally, a direct light source is applied to a large-sized liquid crystal display, and if it is a direct backlight, the requirement for high brightness and a uniform light source can be satisfied by adding a tube and designing a diffusing element. In addition, in order to satisfy the requirement for a uniform light source, a diffusion plate used in a direct backlight module is an important element for uniformly scattering light rays. The diffusion plate mainly has a function of diffusing light rays, and the light diffuses uniformly between the diffusion plates by being different in type and refractive index of the added light diffusing agent. The above method provides a good effect. However, although the diffusion efficiency can satisfy the requirement, it cannot be said that the display is practical because it tends to develop environmental protection and low cost. In recent years, the cost of cold-cathode tubes and power converters has increased, and since they cannot be obtained easily, the demand can be met and the cost can be reduced by reducing the number of tubes used and changing the diffusion element. Achieve. However, when the number of tubes used is reduced, the gaps between the tubes become larger, which makes the unevenness of light and darkness more apparent, which further increases the demand for diffusivity and increases the amount of diffusion on the diffusion plate. Light diffusing agents are used, however, the unevenness due to the cold cathode tube cannot be made uniform by the diffusion plate, and the bulk diffusion alone cannot satisfy the demand, so the structure of the diffusion plate and the backlight module must be changed. Thus, the demand for high brightness and high diffusivity cannot be satisfied.
また、光拡散効果が、主として、拡散プレートに添加された光拡散剤や拡散プレートの表面形態によって達成される。そのため、拡散プレートの出射面に三角錐状のプリズムを増設することは、光拡散効果が向上される手段の一つであり、しかし、拡散プレートに均一的の三角錐状プリズムを増設することにより、光線を改めで配置する分光の効果が得られるが、チューブに対して、遮蔽効果が余り得られない。 The light diffusion effect is achieved mainly by the light diffusing agent added to the diffusion plate and the surface form of the diffusion plate. Therefore, adding a triangular pyramid prism on the exit surface of the diffuser plate is one of the means to improve the light diffusion effect, but by adding a uniform triangular pyramid prism to the diffuser plate The effect of spectroscopically arranging the light rays is obtained, but the shielding effect is not so much obtained with respect to the tube.
本発明の主な目的は、光源が改めて配置される効果が得られ、更に、光線を分散して均一化することにより、チューブによるむらを遮蔽や散乱できる高均一度の拡散プレートを提供する。 The main object of the present invention is to provide a highly uniform diffusion plate that can obtain the effect of re-arranging the light source, and further can shield and scatter unevenness due to the tube by dispersing and homogenizing the light beam.
請求項１の考案は、出射パネルに、三角錐状のプリズム構造が設けられ、当該プリズムが、上、中、下層からなり、共押出ダイヘッドにより三層の構造に結合され、また、成形ローラで三角錐状に成形し、光線が、プリズムによる屈折により、進む経路が変更されて、散乱することを特徴とする高均一度の拡散プレートである。 According to the first aspect of the invention, the output panel is provided with a triangular pyramid-shaped prism structure, and the prism is composed of an upper, middle, and lower layer, and is combined into a three-layer structure by a coextrusion die head. It is a highly uniform diffuser plate that is shaped into a triangular pyramid and is scattered by changing the traveling path of light by refraction by a prism.
請求項２の考案は、プリズム構造が、台形であることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 2 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the prism structure is trapezoidal.
請求項３の考案は、プリズム構造の三角錐状の先端が、円弧形であることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 3 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the triangular pyramid tip of the prism structure has an arc shape.
請求項４の考案は、プリズム構造が、円弧形であることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 4 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the prism structure has an arc shape.
請求項５の考案は、プリズムの上層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 5 is the highly uniform diffusion plate according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the upper layer of the prism.
請求項６の考案は、プリズムの下層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 6 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the lower layer of the prism.
請求項７の考案は、プリズムの上、下層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 7 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the upper and lower layers of the prism.
請求項８の考案は、プリズムの中層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 8 is the highly uniform diffusion plate according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the middle layer of the prism.
請求項９の考案は、プリズムの中、下層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 9 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the lower layer of the prism.
請求項１０の考案は、プリズムの上、中層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 10 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the middle layer on the prism.
請求項１１の考案は、プリズムの上、中、下層に、光拡散剤と紫外線吸収剤が添加されることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 11 is the highly uniform diffusion plate according to claim 1, wherein a light diffusing agent and an ultraviolet absorber are added to the upper, middle and lower layers of the prism.
請求項１２の考案は、プリズムの材質が、ＰＭＭＡであることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 12 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the material of the prism is PMMA.
請求項１３の考案は、プリズムの材質が、ＭＳであることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 13 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the material of the prism is MS.
請求項１４の考案は、プリズムの材質が、ＰＳであることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 14 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the material of the prism is PS.
請求項１５の考案は、プリズムの材質が、ＰＣであることを特徴とする請求項１に記載の高均一度の拡散プレートである。 The invention of claim 15 is the diffusion plate of high uniformity according to claim 1, wherein the material of the prism is PC.
本発明は、光の出射面に三角状のプリズム構造を増設する設計であり、各組の構造は、チューブの位置や設計に応じて、光線が、プリズムを通過する時の屈折や反射により、光線の進行経路を変更して、光線を散乱する効果が得られ、また、光拡散剤の添加と分布により、均一的に入射した光線を拡散して、バックライトモジュールに対する需要を満足する。 The present invention is a design in which a triangular prism structure is added to the light exit surface, and the structure of each set depends on the refraction and reflection when the light beam passes through the prism, depending on the position and design of the tube. By changing the traveling path of the light beam, the effect of scattering the light beam can be obtained, and by addition and distribution of the light diffusing agent, the uniformly incident light beam is diffused to satisfy the demand for the backlight module.
図１と１〜１は、本発明に係わる拡散プレートの出射パネルに増設された三角錐状のプリズム構造であり、当該プリズム１０は、上、中、下層１１、１２、１３からなり、共押出ダイヘッドにより三層の構造に結合され、また、成形ローラで三角錐状に成形し、また、その上層１１の三角錐状が、副押出機により押出された部分、中層１２が、主押出機により押出された部分、下層１３が副押出機により押出の部分である。 FIGS. 1 and 1-1 show a triangular pyramid prism structure added to the exit panel of the diffusion plate according to the present invention. The prism 10 is composed of upper, middle, lower layer 11, 12, 13 and is co-extruded. Combined into a three-layer structure by a die head, formed into a triangular pyramid shape by a forming roller, and the triangular pyramid shape of the upper layer 11 is extruded by a sub-extruder, and the middle layer 12 is formed by a main extruder. The extruded part, the lower layer 13 is an extruded part by the sub-extruder.
図２と２〜１は、本発明に係わる拡散プレートの出射パネルに増設された台形のプリズム構造であり、当該プリズム２０は、上、中、下層２１、２２、２３からなり、共押出ダイヘッドにより三層の構造に結合され、また、成形ローラで台形に成形し、また、その上層２１の台形が、副押出機により押出された部分、中層２２が、主押出機により押出された部分、下層２３が、副押出機により押出された部分である。 2 and 2-1 are trapezoidal prism structures added to the exit panel of the diffusion plate according to the present invention. The prism 20 is composed of upper, middle and lower layers 21, 22, and 23, and is formed by a coextrusion die head. Combined with a three-layer structure, formed into a trapezoid with a forming roller, the trapezoid of the upper layer 21 is a portion extruded by a sub-extruder, the middle layer 22 is a portion extruded by a main extruder, a lower layer Reference numeral 23 denotes a portion extruded by the sub-extruder.
図３と３〜１は、本発明に係わる拡散プレートの出射パネルに増設された三角錐状の先端が円弧形であるプリズム構造であり、当該プリズム３０は、上、中、下層３１、３２、３３からなり、共押出ダイヘッドにより三層の構造に結合され、また、成形ローラで三角錐状の先端を円弧形に成形し、また、その上層３１の先端が円弧形である三角錐状が、副押出機により押出された部分、中層３２が、主押出機により押出された部分、下層３３が、副押出機により押出された部分である。 FIGS. 3 and 3 to 1 show a prism structure in which a triangular pyramid-shaped tip is added to the exit panel of the diffusion plate according to the present invention and has an arc shape. The prism 30 includes upper, middle, and lower layers 31 and 32. , 33, which are combined into a three-layer structure by a coextrusion die head, and a triangular pyramid tip is formed into an arc shape by a forming roller, and the tip of the upper layer 31 is an arc shape. The shape is the portion extruded by the sub-extruder, the middle layer 32 is the portion extruded by the main extruder, and the lower layer 33 is the portion extruded by the sub-extruder.
図４と４〜１は、本発明に係わる拡散プレートの出射パネルに増設された円弧状のプリズム構造であり、当該プリズム４０は、上、中、下層４１、４２、４３からなり、共押出ダイヘッドにより三層の構造に結合され、また、成形ローラで円弧状に成形し、また、その上層４１の円弧状が、副押出機により押出された部分、中層４２が、主押出機により押出された部分、下層４３が、副押出機により押出された部分である。 4 and 4 to 1 are arc-shaped prism structures added to the exit panel of the diffusion plate according to the present invention. The prism 40 is composed of upper, middle and lower layers 41, 42 and 43, and is a coextrusion die head. The upper layer 41 is formed into a circular arc shape by the forming roller, and the arc layer of the upper layer 41 is extruded by the sub-extruder, and the middle layer 42 is extruded by the main extruder. The part, the lower layer 43 is a part extruded by the sub-extruder.
また、上記のプリズム１０、２０、３０、４０の構造は、ＰＭＭＡやＭＳ、ＰＳ或いはＰＣ等の材質からなり、また、当該光拡散剤は、上層１１、２１、３１、４１だけに、或いは、下層１３、２３、３３、４３だけに、或いは、中層１２、２２、３２、４２だけに添加されても良く、または、同時に上、中層１１、１２、２１、２２、３１、３２、４１、４２に、或いは、同時に中、下層１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、４３に、或いは、同時に上、下層１１、１３、２１、２３、３１、３３、４１、４３に添加されても良く、または、同時に上、中、下層１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３、４１、４２、４３に添加されても良い。 The structure of the prism 10, 20, 30, 40 is made of a material such as PMMA, MS, PS, or PC, and the light diffusing agent is only in the upper layers 11, 21, 31, 41, or It may be added only to the lower layer 13, 23, 33, 43, or only to the middle layer 12, 22, 32, 42, or at the same time the upper, middle layer 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42. Or at the same time, added to the middle, lower layer 12, 13, 22, 23, 32, 33, 42, 43, or simultaneously added to the upper, lower layer 11, 13, 21, 23, 31, 33, 41, 43 Or may be added to the upper, middle, and lower layers 11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, and 43 at the same time.
また、上記のプリズム１０、２０、３０、４０の構造は、更に紫外光吸収剤が添加されてもよく、当該紫外光吸収剤は、上層１１、２１、３１、４１だけに、或いは、下層１３、２３、３３、４３だけに、或いは、中層１２、２２、３２、４２だけに添加されても良く、または、同時に上、中層１１、１２、２１、２２、３１、３２、４１、４２に、或いは、同時に中、下層１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、４３に、或いは、同時に上、下層１１、１３、２１、２３、３１、３３、４１、４３に添加されても良く、または、同時に上、中、下層１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３、４１、４２、４３に添加されても良い。 Further, the structure of the prisms 10, 20, 30, and 40 may be further added with an ultraviolet light absorber. The ultraviolet light absorber may be added only to the upper layers 11, 21, 31, 41, or the lower layer 13. , 23, 33, 43, or may be added only to the middle layers 12, 22, 32, 42, or at the same time, to the middle layers 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, Alternatively, it may be added to the middle and lower layers 12, 13, 22, 23, 32, 33, 42, 43 at the same time, or to the upper and lower layers 11, 13, 21, 23, 31, 33, 41, 43 at the same time. Alternatively, it may be added to the upper, middle and lower layers 11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, 43 at the same time.
本発明によれば、次の利点が得られる。 According to the present invention, the following advantages can be obtained.
本発明は、環境保護が重要視され、また、冷陰極管と電源変換器のコストが高くて容易に取得できないため、三角錐状であるプリズムにより、改めに光を配向し、そのため、冷陰極管の使用量を低減でき、また、適当に光拡散剤を添加することにより、光線が分散されて均一化の効果が得られ、そして、チューブ同士の距離が増大することによる明暗の不均現象を遮蔽できる。また、押出板材から言えば、生産が複雑にならず、容易に生産できる利点が得られる。そのため、本発明に係わる拡散プレートは、拡散プレートの機能が向上され、コストを低減できる利点が得られる。 In the present invention, environmental protection is regarded as important, and the cost of the cold cathode tube and the power converter is high and cannot be easily obtained. Therefore, the light is orientated anew by a prism having a triangular pyramid shape. The amount of tubes used can be reduced, and by adding a light diffusing agent appropriately, the light beam is dispersed and the effect of homogenization is obtained, and the unevenness of brightness and darkness due to the increase in the distance between the tubes Can be shielded. Moreover, if it says from an extrusion board | plate material, production will not become complicated and the advantage which can be produced easily will be acquired. Therefore, the diffusion plate according to the present invention has the advantage that the function of the diffusion plate is improved and the cost can be reduced.
本発明の出願者である穎台科技により生産されたＥＭＬ−拡散プレートを使用して、出射面に三角錐状のプリズムを成形し、そして、ＥＭＳ−拡散プレートと比較する。三角錐状のプリズムの間隔サイクルが０．４ｍｍ、プリズムの角度が１１０゜、上下表層の厚さが０．１ｍｍ、チューブ同士の距離が３０ｍｍである。成形した後、適当な形状に切って直下式冷陰極管のバックライトに実装し、そして、測定してその結果を比較する。 Using an EML-diffusion plate produced by the Applicant of the present invention, Yantai Technology, a triangular pyramidal prism is formed on the exit surface and compared with the EMS-diffusion plate. The interval cycle of the triangular pyramid prism is 0.4 mm, the prism angle is 110 °, the thickness of the upper and lower surface layers is 0.1 mm, and the distance between the tubes is 30 mm. After being molded, it is cut into an appropriate shape and mounted on the backlight of a direct cold cathode tube, and the result is measured and compared.
本発明は、三角錐状のプリズムの角度と分布を変化することにより、光の進行方向を調整でき、また、調整板材の表層に添加される光拡散剤の添加量を調整できるため、従来の製品より、より優れた柔軟性を持つ。また、光拡散剤の拡散効果に、方向性がないため、規則ではない散乱の効果になり、そのため、三角錐状のプリズムを利用する光線は、バックライトモジュールのチューブの距離と拡散プレートからの高度及びチューブと反射シートの隙間に応じて、異なる構造や形状及び角度に設計できる。また、ディスプレーの設計において、より広い設計空間が提供され、異なる需要に応じて設計することができ、そして、光線の利用率が向上される。 The present invention can adjust the traveling direction of light by changing the angle and distribution of the triangular pyramid prism, and can adjust the addition amount of the light diffusing agent added to the surface layer of the adjustment plate material. Greater flexibility than the product. In addition, since the diffusion effect of the light diffusing agent has no directionality, it becomes an irregular scattering effect. Therefore, the light beam using the triangular pyramid prism is separated from the distance of the tube of the backlight module and the diffusion plate. Different structures, shapes and angles can be designed according to the altitude and the gap between the tube and the reflective sheet. Also, in the design of the display, a wider design space is provided, it can be designed according to different demands, and the light utilization rate is improved.
以上のように、本発明に係わる高均一度の拡散プレートは、板材の表面に、異なる形状を成形する立体構造で、板材の表面に形成された異なる立体構造と、添加された異なる拡散剤とにより、光の進行経路が変更され、そのため、バックライトモジュールが、冷陰極管（ＣＣＦＬ）からの光線を均一的に分散でき、また、冷陰極管の使用量を低減でき、そして、出射面から出射した光線に、光学的な均一性の効果が得られる。 As described above, the high-uniformity diffusion plate according to the present invention is a three-dimensional structure that forms different shapes on the surface of the plate material, different three-dimensional structures formed on the surface of the plate material, and different added diffusion agents. The light travel path is changed, so that the backlight module can uniformly disperse the light from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL), reduce the usage of the cold cathode fluorescent lamp, and from the emission surface. An optical uniformity effect is obtained on the emitted light beam.
１０、２０、３０、４０ プリズム
１１、２１、３１、４１ 上層
１２、２２、３２、４２ 中層
１３、２３、３３、４３ 下層
10, 20, 30, 40 Prism 11, 21, 31, 41 Upper layer 12, 22, 32, 42 Middle layer 13, 23, 33, 43 Lower layer
Claims (15)
ことを特徴とする高均一度の拡散プレート。 The output panel is provided with a triangular pyramid-shaped prism structure, and the prism is composed of an upper, middle, and lower layer, and is combined into a three-layer structure by a coextrusion die head. The light beam is scattered by changing its path due to refraction by the prism.
Diffusion plate with high uniformity characterized by that.
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