JP2008146036A - 光学板 - Google Patents
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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る透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と第二透明層の表面には、複数の円錐台形凹部がそれぞれ形成されている。
【選択図】図3
【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る透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と第二透明層の表面には、複数の円錐台形凹部がそれぞれ形成されている。
【選択図】図3
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、液晶パネルに十分な輝度を与え、且つ分布が均一である面光源を提供する。
図1は、従来の光学板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14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14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14を通過する時、プリズムシート14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14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14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14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る透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と第二透明層の表面には、複数の円錐台形凹部がそれぞれ形成されている。
上述したように、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、前記第一透明層と第二透明層の間に配置される透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、前記第一透明層と第二透明層の表面には、複数の円錐台形凹部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る。次に、前記均一に拡散された光線が他の透明層によって集光される。ここで、光線が何れか1つの透明層と拡散層とによって二回も拡散されるために、出射する光線の均一性を簡単に向上させることができる。
又、光線が一体に成型された前記光学板を通過するので、光学界面に形成される空気層によって前記光線が損失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ないので、空気層によって光線が損失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されるので、前記光学板は優れた光学的均一性を確保することができる。
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と図3を参照すると、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、最後に、前記拡散層22の上に第二透明層23を射出成型する。金型は、二色射出成型金型を用いる。前記光学板20を製造する順序は変更されてもよいが、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。
前記第一透明層21の表面に複数の円錐台形凹部211が形成され、前記第二透明層23の表面に複数の円錐台形凹部231が形成されている。前記拡散層22は、前記第一透明層21と第二透明層23の間に配置される透明樹脂221と、前記透明樹脂221の内に分布される拡散粒子222と、を含む。
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を同じ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。また、第一透明層21及び第二透明層23を異なる透明樹脂材料から製造することもできる。
図3と図4を参照すると、前記第一透明層21の円錐台形凹部211と前記第二透明層23の円錐台形凹部231は、マトリクス方式に配列されている。互いに隣接する2つの円錐台形凹部211(或いは円錐台形凹部231)の中心間の距離をPとし、前記円錐台形凹部211(或いは円錐台形凹部231)の最大半径をRとし、前記円錐台形凹部211(或いは円錐台形凹部231)の軸心線と母線の夾角をαとすると、前記距離Pは、式0.025mm≦P≦1.5mmを満足し、前記最大半径Rは、式P/4≦R≦Pを満足し、前記夾角αは、式30度≦α≦75度を満足する。前記光学板20において、バックライトに要求される視角範囲と輝度に従って、前記第一透明層21を光学板20の光入射面の側に設置するか、第二透明層23を光学板20の光入射面の側に設置することができる。
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222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。
前記光学板20の透光率は、前記透明樹脂221と拡散粒子222の組成比によって決まる。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の複数の円錐台形凹部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の円錐台形凹部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前記光線が損失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、空気層によって光線が損失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。
前記円錐台形凹部211と円錐台形凹部231を他の方式に配列することもできる。例えば、蜂巣状或いは不規則状に配列することである。しかし、前記光学板20の輝度を均一にするために、互いに隣接する二つの円錐台形凹部211(或いは円錐台形凹部231)の中心間の距離を大体同じにする方がよい。
第一透明層と拡散層と間の接続強度、又は第二透明層と拡散層との間の接続強度を向上させるために、前記第一透明層と拡散層、又は第二透明層と拡散層の間の接続面を曲面にすることができる。例えば、図5に示す本実施例の光学板50において、前記光学板50の第一透明層51と拡散板52の接続面を曲面にすることである。また、前記第一透明層51と拡散層52、第二透明層53と拡散層52の接続面を皆曲面にすることもできる。
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。
20 光学板
21 第一透明層
211 円錐台形凹部
22 拡散層
221 透明樹脂
222 拡散粒子
23 第二透明層
231 円錐台形凹部
50 光学板
51 第一透明層
52 拡散層
53 第二透明層
21 第一透明層
211 円錐台形凹部
22 拡散層
221 透明樹脂
222 拡散粒子
23 第二透明層
231 円錐台形凹部
50 光学板
51 第一透明層
52 拡散層
53 第二透明層
Claims (9)
- 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る透明樹脂と、前記透明樹脂の内に分布される拡散粒子と、を含み、
前記第一透明層と第二透明層の表面には、複数の円錐台形凹部がそれぞれ形成されることを特徴とする光学板。 - 前記拡散層、第一透明層、第二透明層の厚さが各々0.35mmであるか、0.35mmより大きいことを特徴とする請求項1に記載の光学板。
- 互いに隣接する2つの円錐台形凹部の中心間の距離が0.025mm〜1.5mmであることを特徴とする請求項1に記載の光学板。
- 前記円錐台形凹部の最大半径が、互いに隣接する2つの円錐台形凹部の中心間の距離の1/4乃至1倍であることを特徴とする請求項1に記載の光学板。
- 前記円錐台形凹部の母線と軸心線の夾角が30度〜75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、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、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、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。 - 前記第一透明層と拡散層の接続面、前記第二透明層と拡散層の接続面の中で、少なくとも一方が曲面であることを特徴とする請求項1に記載の光学板。
- 前記円錐台形凹部がマトリクス方式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。
- 前記円錐台形凹部が蜂巣状に配列されることを特徴とする請求項8に記載の光学板。
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