JP2008139869A

JP2008139869A - 光学板

Info

Publication number: JP2008139869A
Application number: JP2007301055A
Authority: JP
Inventors: Tung-Ming Hsu; 東明許; Shao-Han Chang; 紹漢章
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2008-06-19
Also published as: US20080130279A1; CN101191851A

Abstract

【課題】光線の利用率を向上させることができる光学板を提供することである。
【解決手段】第一透明層と第二透明層と拡散層とが一体に成型される光学板において、前記拡散層は、前記第一透明層と第二透明層の間に配置された透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と前記第二透明層の表面には、複数の長状Ｖ形突起がそれぞれ形成されている。前記第１透明層及び第２透明層の複数の長状Ｖ形突起が緊密に配列される。
【選択図】図２

Description

本発明は、バックライトに用いる光学板に関し、特に複合型光学板に関する。

液晶表示装置は、携帯用個人情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話、液晶テレビ等の表示装置に広く用いられている。ところが、液晶自体が非発光材料であるから、バックライトの光線を介して表示の機能を実現する。前記バックライトは、液晶パネルに輝度が充分であり、且つ分布が均一である面光源を提供する。

図１は、従来の拡散板及びプリズムシートを用いるバックライトを示す断面図である。前記バックライト１０は、反射板１１と、前記反射板１１の上に順に配置された複数の光源１２と、拡散板１３と、プリズムシート１５と、を含む。

上述した部品において、前記拡散板１３の内部には、光線を拡散させる拡散粒子が分布されている。前記拡散粒子の材料として、一般的にメタクリル酸メチルが用いられる。前記プリズムシート１５の表面には、バックライトの所定の視角範囲内の輝度を向上させるＶ状のマイクロ突起が設けられている。

前記バックライト１０を用いる時、前記複数の光源１２の光線が、まず、前記拡散板１３によって均一に拡散される。拡散される光線が前記プリズムシート１５を通過する時、プリズムシート１５のＶ状のマイクロ突起によって光線が一定に集光されるので、前記バックライト１０の所定の視角範囲内の輝度を向上させることができる。

しかし、従来技術のバックライト１０において、前記拡散板１３とプリズムシート１５は別々に製造していたので、両者が独立に存在する。前記拡散板１３とプリズムシート１５を使用する場合、両者をいくら密着させても、接触面の間に空気層が存在するのを防ぐことができない。従って、前記光源１２の光線が、前記拡散板１３及びプリズムシート１５を通過する時、前記接触面の空気層の反射によって、光線が多いく損失され、光線の利用率が低下される。

本発明の目的は、光線の利用率を向上させることができる光学板を提供することである。

第一透明層と第二透明層と拡散層とが一体に成型される光学板において、前記拡散層は、前記第一透明層と第二透明層の間に配置された透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と前記第二透明層の表面には、複数の長状Ｖ形突起がそれぞれ形成されている。

第一透明層、第二透明層及び拡散層が一体成型される本発明の光学板において、前記拡散層は、透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と前記第二透明層の表面には、複数の長状Ｖ形突起がそれぞれ形成されている。光源の光線が前記光学板を通過する時、まず、前記光学板の何れか１つの透明層によって拡散された後、前記拡散層によってさらに均一に拡散され、前記拡散された光線が他の１つの透明層によって集光される。

これで、光線が一体に成型された前記光学板を通過するので、光線が光学界面に形成される空気層に反射されることを防ぐことができる。即ち、一体に成型された前記２つの透明層と拡散層との間に空気層が形成されることができないので、光線が空気層に反射されることを防ぐことができる。従って、光線のエネルギーが損失されることを防ぎ、光線の利用率を向上させることができる。また、光線が前記光学板の第一透明層と拡散層によって均一に拡散された後、前記第二透明層に入射するから、前記光学板は優れる光学的均一性を有する。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る光学板に対して詳細に説明する。

図２乃至図４に示すように、本発明の光学板２０は、一体に成型される第一透明層２１、拡散層及２２及び第二透明層２３を含む。前記光学板２０を金型で製造する場合、まず、前記第一透明層２１を射出成型し、次に、前記第一透明層２１の上に前記拡散層２２を射出成型し、最後、前記拡散層２２の上に第二透明層２３を射出成型する。前記光学板２０の製造順序を一定に変動することができるが、前記拡散層をできるだけ前記２つの透明層２１、２３の間に配置する方がよい。

前記拡散層２２は、透明樹脂２２１と、前記透明樹脂２２１の内に分布される拡散粒子２２３と、を含む。前記第一透明層２１と前記第二透明層２３の表面には、それぞれ連続的に緊密に配列される複数の長状Ｖ形突起２１１、２３１が形成されている。本実施形態で、前記第一透明層２１の長状Ｖ形突起２１１の長手方向と、第二透明層２３の長状Ｖ形突起２３１の長手方向が同じである。

前記拡散層２２、第一透明層２１及び第二透明層２３の厚さは、各々０．３５ｍｍであるか、０．３５ｍｍより大きい。好ましくは、前記拡散層２２、第一透明層２１及び第二透明層２３の厚さの合計を１．０５〜６ｍｍにする。

第一透明層２１及び第二透明層２３は、異なる透明樹脂材料から製造することができる。その透明樹脂材料として、アクリル酸樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体等を単独または混合して用いることができる。第一透明層２１及び第二透明層２３は、異なる透明樹脂材料から製造することもできる。

前記第一透明層２１の長状Ｖ形突起２１１と第二透明層２３の長状Ｖ形突起２３１は、すべて属する透明層の１つの側辺から対向する他の側辺へ延伸して形成される長状突起である。

互いに隣接する２つの長状Ｖ形突起の中心間の距離は、０．０２５ｍｍ≦ｈ≦１ｍｍであり、各々長状Ｖ形突起の頂角θは、６０度〜１２０度である。前記長状Ｖ形突起の頂角θが異なるに従って、バックライトの輝度と視角範囲が異なる。

前記光学板２０の拡散層２２は、入射された光源の光線を均一に拡散させる作用を奏する。

前記光学板２０の透光率は、前記透明樹脂２２１と拡散粒子２２３の組成比例によって決まる。好ましくは、前記光学板２０の透光率を３０％〜９８％にする。

前記拡散層２２の透明樹脂２２１の材料として、アクリル酸樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体等を単独または混合して用いることができる。前記拡散層２２の拡散粒子２２３の材料として、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アクリル酸樹脂等の粒子を単独または混合して用いることができる。前記拡散粒子２２３は、従来技術の拡散板に分布される拡散粒子のように、入射された光源の光線を均一に拡散させる。また、本実施例で、前記拡散層２２と前記第一透明層２１の接続面、前記拡散層２２と前記第二透明層２３の接続面は皆平面である。

前記第一透明層２１を前記光学板２０の光入射面の側に設置する場合、光源の光線が前記第一透明層２１の複数の長状Ｖ形突起２１１によって拡散された後、前記拡散層２２によって更に拡散される。その後、前記光線が直接前記第二透明層２３に入射されて、前記第二透明層２３の長状Ｖ形突起２３１によって集光される。これで、前記第一透明層２１、前記拡散層２２及び前記第二透明層２３が一体に成型される前記光学板２０を光線が通過するので、光学界面に形成される空気層によって反射されることを防ぐことができる。

即ち、一体に成型される前記第一透明層２１と前記拡散層２２と前記第二透明層２３との間に空気層が形成されることができないので、光線が空気層によって反射されることを防ぐことができる。従って、光線のエネルギーが損失されることを防ぎ、光線の利用率を向上させることができる。且つ、前記光学板２０を通過する光線が前記第一透明層２１と前記拡散層２２によって二回も拡散されるので、前記光学板２０から出る光線の均一性を確保することができる。

また、前記光学板２０をバックライトに組み立てる時、光学板２０を１つだけ組み立てれば組立が完成されるから、従来技術の拡散板及びプリズムシートを組み立てることに比較して、作業の時間を減らし、作業の効率を向上させることができる。

また、前記光学板２０は、従来技術の拡散板とプリズムシートの機能を具備するから、拡散板とプリズムシートが占める空間を節約することができる。即ち、拡散板及びプリズムシートを装着する必要がないから、前記光学板２０を用いる製品を軽く、薄く、小さくすることができる。

図５は、本発明の第三実施例に係る光学板５０の断面図である。本実施例の光学板５０と第一実施例の光学板２０が異なるところは、本実施例の光学板６０の第一透明層６１と拡散板６２の接続面が複合型曲面に形成されることである。前記複合型曲面は、前記第二透明層６３に形成される長状Ｖ形突起の形状と対応する構造を持つ。

また、前記第二透明層６３と前記拡散板６２の接続面も複合型曲面に設けることができる。前記複合型曲面も、前記第一透明層６１に形成される長状の長状Ｖ形突起の形状と対応する構造を持つ。または、第一透明層６１と拡散板６２の接続面或いは前記第二透明層６３と前記拡散板６２の接続面は、他の構造の曲面に設けることもできる。

また、前記第二透明層の複数の長状Ｖ形突起の長手方向と、前記第一透明層の長状Ｖ形突起の長手方向が相異することができる。即ち、前記第二透明層の複数の長状Ｖ形突起の長手方向と前記第一透明層の長状Ｖ形突起の長手方向がなす角の範囲は０〜９０度である。前記２つの長手方向がなす角が異なるに従って、バックライトは異なる輝度と視角範囲を持つ。

また、各々長状Ｖ形突起の間に一定な間隔があるように配列することもできる。前記長状Ｖ形突起が連続的に緊密に配列される場合と、一定な間隔があるように配列される場合の光学効果が微小な差異を有する。

また、第一透明層の複数の長状Ｖ形突起の頂角と第二透明層の複数の長状Ｖ形突起の頂角が相異することができる。これは、光学板を用いるバックライトの実際の状況に従って適当に調整することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、前記変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

従来技術のバックライトを示す断面図である。本発明の第一実施例に係る光学板の斜視図である。図２に示す光学板のIII−III線による断面図である。図２に示す光学板のIＶ−IＶ線による断面図である。本発明の第二実施例に係る光学板の断面図である。

符号の説明

２０光学板
２１第一透明層
２１１長状Ｖ形突起
２２拡散層
２２１透明樹脂
２２３拡散粒子
２３第二透明層
２３１長状Ｖ形突起
６０光学板
６１第一透明層
６２拡散層
６３第二透明層

Claims

第一透明層と第二透明層と拡散層とが一体に成型される光学板において、
前記拡散層は、前記第一透明層と第二透明層の間に配置された透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、
前記第一透明層と前記第二透明層の表面に複数の長状Ｖ形突起がそれぞれ形成されていることを特徴とする光学板。
前記第１透明層及び第２透明層の複数の長状Ｖ形突起がそれぞれ緊密に配列されることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記第１透明層及び第２透明層の互いに隣接する２つの長状Ｖ形突起の中心間の距離が０．０２５ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記各々の長状Ｖ形突起の頂角が６０度〜１２０度であることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記第一透明層の複数の長状Ｖ形突起の長手方向と前記第二透明層の長状Ｖ形突起の長手方向がなす角の範囲が０〜９０度であることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記第一透明層と拡散層の接続面が複合型曲面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記曲面が複数の長状Ｖ形突起を持つことを特徴とする請求項６に記載の光学板。
前記第二透明層と拡散層の接続面が複合型曲面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学板。
前記曲面が複数の長状Ｖ形突起を持つことを特徴とする請求項８に記載の光学板。
前記第一透明層、第二透明層及び拡散層の透明樹脂の材料として、アクリル酸樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、及び、スチレン／アクリロニトリル共重合体を単独または混合して用い、前記拡散粒子の材料として、二酸化チタン、二酸化ケイ素、及び、アクリル酸樹脂の粒子を単独または混合して用いることを特徴とする請求項１に記載の光学板。