JP3105459U

JP3105459U - 湾曲プリズムの輝度増強フィルム

Info

Publication number: JP3105459U
Application number: JP2004002934U
Authority: JP
Inventors: 世杰唐
Original assignee: 世杰唐
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2010-05-26
Also published as: US20050237641A1; KR200364045Y1; US7448776B2; TWM255146U

Abstract

【課題】光線を導引して二次元による屈折を生じさせると共に、模様重ねの現象を低く抑え、輝度増強フィルムの構造を簡単にし、さらに製造コストを低く抑える。
【解決手段】基板および複数個の湾曲プリズムユニットにより構成される。基板に設けられた表面は湾曲プリズムユニットを排列し設置するのに用いられる。湾曲プリズムユニットには少なくとも一個の湾曲延伸曲面が形成され、湾曲延伸曲面は適当な表面曲率の変化が形成されることにより、湾曲プリズムユニットの湾曲延伸曲面は基板から入射した光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができるため、全体の二次元による輝度増強の効率を高めることができるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、湾曲プリズムの輝度増強フィルムに関するもので、特に液晶表示器（Liquid Crystal Display）に使用される輝度増強フィルムにおいて、複数個の湾曲プリズムユニットを形成し、適当な表面曲率の変化を提供することにより、光学の屈折の特性（Optical Refractive Characteristic）を高める湾曲プリズムの輝度増強フィルムに係るものである。

従来の輝度増強フィルムとしては、図９に示すように、輝度増強フィルムにはベース１および複数個の菱状柱体２が含まれ、菱状柱体２はベース１の表面に配列される。菱状柱体２は第一平面２ａおよび第二平面２ｂにより組成され、菱状柱体２により光線を屈折することによって集光の現象を生じさせるようにとしたものがある（例えば、特許文献１を参照）。

また、従来の輝度増強フィルムとしては、図１０、１１に示すように、波面の輝度増強フィルム（Brightness Enhancement Film）１０にはベース１１および波面微細条層（Brightness Layer）１２が含まれる。ベース１１には上表面と下表面が形成され、上表面には複数個の波面細条（Rippled Ridge）１２１が配列される。波面細条１２１は複数個の輝度増強ユニット（Brightness Unit）１２２が配列されてなるもので、輝度増強フィルム１２２には第一曲面１２３と第二曲面１２４が形成される。第一曲面１２３と第二曲面１２４は波面微細条層１２の上表面まで緩やかに傾斜するように形成されるため、第一曲面１２３と第二曲面１２４の底辺は共同で直底辺１２５を形成する。直底辺１２５は隣接する二個の輝度増強フィルム１２２の間に位置されると共に、互いが真直ぐに連接して波の谷が形成される。上述した構造に基づき、第一曲面１２３と第二曲面１２４の表面曲率により入射された光線を導引して屈折を生じさせることができるため、二次元の方向による輝度増強の功能が生じると共に、二次元による光線の屈折を行うことができる。このように、図９に示す菱状柱体２の第一平面２ａと第二平面２ｂの代わりに輝度増強フィルム１２２の第一曲面１２３と第二曲面１２４を利用することにより、菱状柱体２の一次元による輝度増強という問題点を大幅に改善することができるようにとしたものがある（例えば、特許文献２を参照）。
ＰＣＴ特許出願番号第Ｗ０９６／２３６４９号アメリカ特許番号第６，２７７，４７１号

上記のような従来の輝度増強フィルムにおいては、第一平面２ａおよび第二平面２ｂは曲面ではないため、単独に平坦な表面を利用した場合は一次元空間による屈折の光線しか生じることができず、そのために上記輝度増強フィルムから一次元空間による集光の現象しか生じることができないという問題点があった。

また、上記のような従来の輝度増強フィルムにおいては、輝度増強フィルム１２２の第一曲面１２３と第二曲面１２４は緩やかに傾斜して直底辺１２５を形成することができるが、模様重ね（Morie）の現象が生じ易いという問題点があった。また、輝度増強フィルム１２２の構造が複雑過ぎることにより、金型のコストも相対的に高くなるため、輝度増強フィルムの量産のコストを低く抑えることができないという問題点があった。このように、上記のような従来の輝度増強フィルムをさらに改良しなければならない。

本考案はこのような問題点に鑑みて考案したものであって、その目的とするところは、基板の表面において複数個の湾曲プリズムユニットを形成し、湾曲プリズムユニットには少なくとも一個の湾曲延伸曲面が形成され、湾曲延伸曲面には適当な表面曲率の変化が生じることにより、光線を導引して二次元による屈折を生じさせると共に、模様重ねの現象を低く抑え、輝度増強フィルムの構造を簡単にし、さらに製造コストを低く抑えることができる湾曲プリズムの輝度増強フィルムを提供しようとするものである。

本考案の第一の目的は、湾曲プリズムの輝度増強フィルムに複数個の湾曲プリズムユニットが形成され、湾曲プリズムユニットには少なくとも一個の湾曲延伸曲面が形成され、湾曲延伸曲面には適当な表面曲率の変化が生じることにより、全体の二次元による輝度増強の効率を高め、さらに輝度増強フィルムの構造を簡単にすることができる湾曲プリズムの輝度増強フィルムを提供しようとするものである。

本考案の第二の目的は、複数個の湾曲プリズムユニットは不規則に排列するように形成されることにより、模様重ねの現象が生じるのを減らすことができるため、光学表示器の画質を高めることができる湾曲プリズムの輝度増強フィルムを提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本考案による湾曲プリズムの輝度増強フィルムは、下記のようになるものである。すなわち、
基板および複数個の湾曲プリズムユニットにより構成される。基板には第一表面と第二表面が設けられ、基板は光線が入射し通過するのに用いられる。複数個の湾曲プリズムユニットは基板の第一表面において互いに隣接するように排列され、各湾曲プリズムユニットには少なくとも一個の湾曲延伸曲面が形成され、湾曲延伸曲面は波浪状の湾曲に形成されることにより、表面曲率の変化が生じ、光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができる。

本考案による湾曲プリズムの輝度増強フィルムは、各湾曲プリズムユニットは基板に相対して実質上として同じ垂直の高さに形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットは基板に相対して実質上として異なる垂直の高さに形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットは基板に相対して同じ水平の幅に形成されると共に、二個の隣接する湾曲プリズムユニットは同じ不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板の第一表面において隣接するように排列されることにより、各湾曲プリズムユニットは二個の湾曲延伸曲面に形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットの二個の湾曲延伸曲面には不規則に交錯した複数個の側脊部が突出するように設けられ、各側脊部には連続に変化した表面曲率が形成されることもできる。また、各側脊部には同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。また、各側脊部には異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットは基板に相対して異なる水平の幅に形成されると共に、二個の隣接する湾曲プリズムユニットは異なる不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板の第一表面において隣接するように排列されることにより、各湾曲プリズムユニットは二個の湾曲延伸曲面に形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットの二個の湾曲延伸曲面には不規則に交錯した複数個の側脊部が突出するように設けられ、各側脊部には連続に変化した表面曲率が形成されることもできる。また、各側脊部には同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。また、各側脊部には異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。また、各隣接する湾曲プリズムユニットは互いに平行して基板の第一表面において隣接するように排列され、さらに各湾曲プリズムユニットには延伸平面と湾曲延伸曲面が形成されることもできる。また、各湾曲プリズムユニットの湾曲延伸曲面には不規則に交錯した複数個の側脊部が突出するように設けられ、各側脊部には連続に変化した表面曲率が形成されることもできる。また、各側脊部には同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。また、各側脊部には異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることもできる。

本考案の湾曲プリズムの輝度増強フィルムによれば、湾曲プリズムの輝度増強フィルムに複数個の湾曲プリズムユニットが形成され、湾曲プリズムユニットには少なくとも一個の湾曲延伸曲面が形成され、湾曲延伸曲面には適当な表面曲率の変化が生じることにより、全体の二次元による輝度増強の効率を高め、さらに輝度増強フィルムの構造を簡単にすることができるという利点がある。

本考案の湾曲プリズムの輝度増強フィルムによれば、複数個の湾曲プリズムユニットは不規則に排列するように形成されることにより、模様重ねの現象が生じるのを減らすことができるため、光学表示器の画質を高めることができるという利点がある。

本考案の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本考案の実施例１の湾曲プリズムの輝度増強フィルムには基板３および複数個の湾曲プリズムユニット４が含まれ、基板３および湾曲プリズムユニット４は同じ光を通す材料により一体成形になるように製成することができる。基板３には第一表面３ａと第二表面３ｂが形成され、基板３は光線が入射して通過するのに用いられることができる。湾曲プリズムユニット４は微構造（microstructure）に属するもので、複数個の湾曲プリズムユニット４は基板３の第一表面３１（または第二表面３２）において互いに隣接するように排列される。各湾曲プリズムユニット４には第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂが設けられる。構造上において、各湾曲プリズムユニット４の第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂの間には共同で稜線４２が定義され、そして二個の隣接する湾曲プリズムユニット４の第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂの間には共同で波の谷の共直線４３（底周縁の境界）が定義される。

図１、２を参照すると、本考案の実施例１において、各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は同じ不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板３の第一表面３１において隣接するように排列される。また、基板３に相対して各湾曲プリズムユニット４は好ましくは実質上として大体同じ垂直の高さＨと水平の幅Ｗ（二個の隣接する稜線４２が挟んだ幅）を維持するように形成される。言い換えれば、二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は大体互いに平行にして排列するように形成されるが、各湾曲プリズムユニット４にはやはり不規則に湾曲した第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂが形成されるため、適当な表面曲率を提供することができる。これにより、光線が基板３の適当な位置から湾曲プリズムユニット４まで入射した時、第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂの表面曲率により光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができるため、湾曲プリズムユニット４と輝度増強フィルムの全体の輝度増強の効果を相対的に高めることができる。

また、本考案において湾曲プリズムユニット４が不規則な湾曲径路の排列に形成されることにより、模様重ね（Morie）の現象を減らすこともできるため、本考案の輝度増強フィルムの光学表示器の画質を相対的に高めることができる。他に、図１１に示す従来の二次元屈折の特性を有した輝度増強フィルムと比較してみると、本考案の湾曲プリズムユニット４には比較的簡単な構造を有するため、金型のコストと量産のコストを低く抑えることができる。

図３を参照すると、本考案の実施例２の湾曲プリズムの輝度増強フィルムが掲示される。実施例１と比較してみると、実施例２の各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は実質上として同じ垂直の高さＨを有するように形成されるが、更に進んで異なる水平の幅Ｗを有するように形成されるため、各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は異なる不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板３の第一表面３１において隣接するように排列される。言い換えれば、二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は互いに平行せず、さらに同一の湾曲プリズムユニット４には異なる湾曲の程度を有した第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂが形成されるため、異なる表面曲率を提供することができる。これにより、第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂの表面曲率により光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができるため、湾曲プリズムユニット４と輝度増強フィルムの全体の輝度増強の効果を相対的に高めることができる。

図４、５、６を参照すると、本考案の実施例３の湾曲プリズムの輝度増強フィルムが掲示される。実施例１と比較してみると、実施例３の各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は実質上として同じまたは異なる垂直の高さＨと水平の幅を有するように選択することができるが、各湾曲プリズムユニット４の第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂにはそれぞれ不規則に交錯した複数個の側脊部４４ａ、４４ｂが突出するように設けられる。各側脊部４４ａ、４４ｂはそれぞれ稜線４２と波の谷の共直線４３の間に連接され、そして各側脊部４４ａ、４４ｂには連続に変化した表面曲率が形成される。特に、稜線４２と波の谷の共直線４３に近隣した位置において、側脊部４４ａ、４４ｂの表面曲率は略平坦になるように形成され、そして稜線４２と波の谷の共直線４３から遠ざかったその他の位置においては、側脊部４４ａ、４４ｂは比較的大きい表面曲率を有するように形成される。これにより、第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂによって異なった表面曲率が提供されることにより、光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができるため、湾曲プリズムユニット４と輝度増強フィルムの全体の輝度増強の効果を相対的に有効に高めることができる。また、各側脊部４４ａ、４４ｂは需要に応じて同じまたは異なる表面曲率を選択することができる。

図７、８を参照すると、本考案の実施例４の湾曲プリズムの輝度増強フィルムが掲示される。実施例３と比較してみると、実施例４の各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４は互いに平行にして基板３の第一表面３１において隣接するように排列されるが、各湾曲プリズムユニット４には延伸平面４１ａ’と第二湾曲延伸曲面４１ｂが形成され、第二湾曲延伸曲面４１ｂには不規則に交錯した複数個の側脊部４４ｂが突出するように設けられる。各側脊部４４ｂはそれぞれ稜線４２と波の谷の共直線４３の間に連接され、そして各側脊部４４ｂにも連続に変化した表面曲率が形成される。このように、入射光源（図示せず）の入射方向を適当に設置することにより、湾曲プリズムユニット４は少なくとも第二湾曲延伸曲面４１ｂを利用して異なった表面曲率を提供することにより、光線を導引して第二湾曲延伸曲面４１ｂに投射して二次元による屈折を生じさせることができるため、同様に湾曲プリズムユニット４と輝度増強フィルムの全体の輝度増強の効果を相対的に有効に高めることができる。また、各側脊部４４ｂは需要に応じて同じまたは異なる表面曲率を選択することができる。さらに、各二個の隣接する湾曲プリズムユニット４も実質上として同じまたは異なる垂直の高さＨと水平の幅Ｗを選択することができる。

上述の如く、図９に示す従来の輝度増強フィルムによれば、一次元による屈折しか有せず、さらに図１０に示す従来の輝度増強フィルムによれば、その構造が原因で二次元による屈折の効率を制限してしまうという問題点があった。それに反して、図１に示す本考案の湾曲プリズムの輝度増強フィルムによれば、湾曲プリズムユニット４の第一湾曲延伸曲面４１ａと第二湾曲延伸曲面４１ｂにおいて不規則な表面曲率が形成されることにより、全体の二次元による屈折の効率を確実に高め、輝度増強フィルムの構造を簡単にし、模様重ねの現象を減らし、さらに光学表示器の画質を高めることができる。

本考案は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。

本考案の実施例１の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの斜視図である。本考案の実施例１の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの電子顕微写真図である。本考案の実施例２の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの斜視図である。本考案の実施例３の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの斜視図である。図４のＡの部分の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの局部の拡大図である。本考案の実施例３の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの電子顕微写真図である。本考案の実施例４の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの斜視図である。図７のＢの部分の湾曲プリズムの輝度増強フィルムの局部の拡大図である。従来の輝度増強フィルムの斜視図である。もう一つの従来の波面の輝度増強フィルムの斜視図である。図１０の従来の波面の輝度増強フィルムの局部の拡大図である。

符号の説明

１ベース２菱状柱体
２ａ第一平面２ｂ第二平面
１０波面の輝度増強フィルム１１ベース
１２波面微細条層１２１波面微細条
１２２輝度増強ユニット１２３第一曲面
１２４第二曲面１２５直底辺
３基板３１第一表面
３２第二表面４湾曲プリズムユニット
４１ａ湾曲延伸曲面４１ａ’ 延伸平面
４１ｂ湾曲延伸曲面４２稜線
４３波の谷の共直線４４ａ側脊部
４４ｂ側脊部

Claims

基板（３）および複数個の湾曲プリズムユニット（４）により構成される湾曲プリズムの輝度増強フィルムであって、基板（３）には第一表面（３１）と第二表面（３２）が設けられ、基板（３）は光線が入射し通過するのに用いられ、複数個の湾曲プリズムユニット（４）は基板（３）の第一表面（３１）において互いに隣接するように排列され、各湾曲プリズムユニット（４）には少なくとも一個の湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）が形成され、湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）は波浪状の湾曲に形成されることにより、表面曲率の変化が生じ、光線を導引して二次元による屈折を生じさせることができることを特徴とする湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）は基板（３）に相対して実質上として同じ垂直の高さに形成されることを特徴とする請求項１記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）は基板（３）に相対して実質上として異なる垂直の高さに形成されることを特徴とする請求項１記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）は基板（３）に相対して同じ水平の幅に形成されると共に、二個の隣接する湾曲プリズムユニット（４）は同じ不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板（３）の第一表面（３１）において隣接するように排列されることにより、各湾曲プリズムユニット（４）は二個の湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）に形成されることを特徴とする請求項１記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）の二個の湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）には不規則に交錯した複数個の側脊部（４４ａ、４４ｂ）が突出するように設けられ、各側脊部（４４ａ、４４ｂ）には連続に変化した表面曲率が形成されることを特徴とする請求項４記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ａ、４４ｂ）は同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項５記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ａ、４４ｂ）は異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項５記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）は基板（３）に相対して異なる水平の幅に形成されると共に、二個の隣接する湾曲プリズムユニット（４）は異なる不規則な湾曲径路の変化方式に従って基板（３）の第一表面（３１）において隣接するように排列されることにより、各湾曲プリズムユニット（４）は二個の湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）に形成されることを特徴とする請求項１記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）の二個の湾曲延伸曲面（４１ａ、４１ｂ）には不規則に交錯した複数個の側脊部（４４ａ、４４ｂ）が突出するように設けられ、各側脊部（４４ａ、４４ｂ）には連続に変化した表面曲率が形成されることを特徴とする請求項８記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ａ、４４ｂ）は同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項９記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ａ、４４ｂ）は異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項９記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各隣接する湾曲プリズムユニット（４）は互いに平行して基板（３）の第一表面（３１）において隣接するように排列され、さらに各湾曲プリズムユニット（４）には延伸平面（４１ａ’）と湾曲延伸曲面（４１ｂ）が形成されることを特徴とする請求項１記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各湾曲プリズムユニット（４）の湾曲延伸曲面（４１ｂ）には不規則に交錯した複数個の側脊部（４４ｂ）が突出するように設けられ、各側脊部（４４ｂ）は連続に変化した表面曲率が形成されることを特徴とする請求項１２記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ｂ）は同じ表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項１３記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。
各側脊部（４４ｂ）は異なる表面曲率の変化程度を有するように形成されることを特徴とする請求項１３記載の湾曲プリズムの輝度増強フィルム。