JP5280497B2 - 反射均一光導光装置及び該反射均一光導光装置を有するバックライトモジュール及び液晶ディスプレイ - Google Patents
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Description
本発明は、反射均一光導光装置に関し、特に、押し出し工程により一体に成型され、且つ反射、均一光及び導光の機能を兼ね備える反射均一光導光装置に関し、それは、側面光源に合わせて使用し、ディスプレイのバックライトモジュールを構成することができる。
導光板（Light Guide Plate）は、ディスプレイバックライトモジュール中の光導引媒体であり、主に多数のバックライトモジュールがエッジタイプ（Edge Type）であり、導光板の導引側方向の光線によりディスプレイ正面から射出し、パネルの輝度（luminance）を向上させ、輝度の均一性を制御することができる。
導光板の原理は、光線を利用し、導光板に進入後に光反射を発生し、光線を導光板の他端に伝達し、特に、導光板の一側の特定構造を利用し、各角度の拡散現象を発生することができ、反射光を導光板の正面に導引し、屈折率が大きくなるほど、その導光能力が良好である。また、正面に向かって照射される光線以外に、いくつかの光線は、導光板底部の反射板により再度導光板に導入される。
図１に示すように、従来技術は、米国特許第7108385号明細書（2006年9月19日公告）が開示する発光部材の光源モジュールは、導光板を開示している。そのうち、液晶パネル５７、拡散膜５６、プリズムモジュール５５、光源モジュール５０、導光板５２０及び反射板５２４を含む光射出平面５２３、光源モジュール５０中の回路板５１及び光反射層５４が１つのバックライトモジュール５を形成している。
しかしながら、従来技術の導光板中の各部材の欠点は、反射片、導光板、拡散片、プリズム片等を含み、以下の表１に帰納することができる。
表１：従来技術の導光板中の各部材の欠点
図２に示すように、従来技術の導光板５２０は、光線伝導過程において、光損傷問題に直面する。バックライトモジュール５(図１参照)が反射光を増加する効果を増加する為、従来技術は、反射板５２４を新たに増設し、この従来技術の反射板５２４及び導光板５２０の間に空気層５２５を有することにより、光５８１の損耗を約８％に達するまで増加し、光利用率を低減し、且つバックライトモジュール５の製造工程及びコストを増加する。
また、従来技術の導光板は、プリント導光板の技術を採取しており、プリント導光板は、網版、インク、及びメッシュプリント技術等により、製品の歩留まりが良好でないこと及び明帯の欠陥等を引き起こす。図３は、従来技術の導光板５２０の明帯の説明図である。導光板５２０の出光面上において出光が均一でなくなり、その中央部分に縞状の最も明るい領域(最明領域)５８２（明線と称する）、次に明るい領域(副明領域)５８３、及び最も外周の比較的暗い領域５８４が出現する。
上記のように、従来技術は、導光板及び板材の間に空気層を有し、光損耗を増加し、バックライトモジュールのコストが比較的高く、明らかな明線現象を有し、プリズムモジュールの加工が容易でなく、且つ微小構造の損壊等の欠陥があり、更に改良の余地がある。
本発明の目的は、光損耗を低減し、バックライトモジュールのコストを低減し、明線現象を減少し、プリズムモジュールを必要としない等の利点を有する反射均一光導光装置及び該反射均一光導光装置を具えるバックライトモジュール及び液晶ディスプレイを提供することにある。
上記の目的を達成する為、本発明が開示する反射均一光導光装置は、側面光源に合わせて使用し、バックライトモジュールとして液晶ディスプレイ中に設置させることができる。該反射均一光導光装置は、少なくとも導光層、反射層及び出光面を含む。該導光層の近傍側面は、入光面を設定して定義し、該側面光源が発する光を該入光面から該導光層中に進入させることができる。該反射層は、該導光層中の該反射層に向かう該光を該導光層に反射することができる。該出光面及び該導光層は、垂直であり、該導光層内の該光の少なくとも一部分を該出光面から射出させることができる。そのうち、該反射層及び該導光層は、押し出し成型してなり、且つ該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さない。
好適実施例において、該反射均一光導光装置の導光係数ＬＧＣ値は、以下の条件に適合する：2.07＜ＬＧＣ＜4.23。
好適実施例において、該反射均一光導光装置は、更に以下の条件に適合する：0.001＜(t2/t1)＜0.111 ；
そのうち、t1は、導光層の厚さであり、t2は、反射層の厚さであり、該導光係数ＬＧＣの定義は、ＬＧＣ＝Ａ／（Ｂ＋Ｃ）であり；
そのうち、該出光面の何れか１つの位置において該出光面に垂直な法線を定義することができ、該導光層中の該出光面に向かう該光及び該法線の間に挟み角θを有し、該挟み角θが臨界角θｃより大きい時、該光は、該導光層に全反射されることができ、該反射均一光導光装置がなす出光面を離れる光型の角度及び光強度の間に対する対応曲線図において、該曲線図のＸ軸が角度であり、その範囲が０度〜９０度であり、Ｙ軸が光強度であり、Ｌ１は、Ｘ軸の角度値が該臨界角θｃ値に等しい垂直線であり、Ｌ２がＸ軸の角度値が該臨界角θｃ値に２０度を加えた位置に等しい垂直線であり、Ａの値は、該光型の曲線、Ｌ２及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｂの値は、該光型の曲線、Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｃの値は、光型曲線、Ｌ１及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しい。
そのうち、t1は、導光層の厚さであり、t2は、反射層の厚さであり、該導光係数ＬＧＣの定義は、ＬＧＣ＝Ａ／（Ｂ＋Ｃ）であり；
そのうち、該出光面の何れか１つの位置において該出光面に垂直な法線を定義することができ、該導光層中の該出光面に向かう該光及び該法線の間に挟み角θを有し、該挟み角θが臨界角θｃより大きい時、該光は、該導光層に全反射されることができ、該反射均一光導光装置がなす出光面を離れる光型の角度及び光強度の間に対する対応曲線図において、該曲線図のＸ軸が角度であり、その範囲が０度〜９０度であり、Ｙ軸が光強度であり、Ｌ１は、Ｘ軸の角度値が該臨界角θｃ値に等しい垂直線であり、Ｌ２がＸ軸の角度値が該臨界角θｃ値に２０度を加えた位置に等しい垂直線であり、Ａの値は、該光型の曲線、Ｌ２及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｂの値は、該光型の曲線、Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｃの値は、光型曲線、Ｌ１及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しい。
好適実施例において、該反射均一光導光装置は、更に少なくとも下記の１つを含む：
該導光層中に添加する複数の拡散粒子；
該導光層の該反射層から離れる側に位置する均一光層；
該反射層中に混合される異なる屈折率の２種の可塑原料；
該反射層中に添加される複数の反射粒子；及び
該出光面上に形成される粗面又は階層化霧面。
該導光層中に添加する複数の拡散粒子；
該導光層の該反射層から離れる側に位置する均一光層；
該反射層中に混合される異なる屈折率の２種の可塑原料；
該反射層中に添加される複数の反射粒子；及び
該出光面上に形成される粗面又は階層化霧面。
好適実施例において、該導光層中に該複数の拡散粒子を添加する時、該導光層内の拡散粒子及び該導光層自身の可塑原料基材の屈折率の差（Δn）の値は、0.04＜Δn＜0.1になるようにし、該導光層内の該拡散粒子の粒径は、2μm〜10μmになるようにし、且つ該導光層自身の可塑原料基材の屈折率は、1.42〜1.63になるようにし；
該反射均一光導光装置は、該均一光層を有する時、該出光面は、該均一光層上に位置し、そうでなければ、該出光面は、該導光層上に位置し；
該反射層中に異なる屈折率の２種の可塑原料を有する時、異なる屈折率の２種の可塑原料の混合比率が7：3であり；
該反射層中に該複数の反射粒子を有する時、該反射粒子の屈折率は、2.2〜3.2であり、且つ添加濃度は、0.5重量％より小さく、且つ該反射粒子の粒径は4〜50μmになるようにし、該反射層自身の可塑原料の屈折率は、1.6〜2.5に位置し、且つ該反射層及び該導光層の二者の屈折率の差値が0.05-1になるようにし；
該出光面上に該粗面を有する時、該出光面の粗度（Ra）の値が1μm＜Ra＜6μmになる。
該反射均一光導光装置は、該均一光層を有する時、該出光面は、該均一光層上に位置し、そうでなければ、該出光面は、該導光層上に位置し；
該反射層中に異なる屈折率の２種の可塑原料を有する時、異なる屈折率の２種の可塑原料の混合比率が7：3であり；
該反射層中に該複数の反射粒子を有する時、該反射粒子の屈折率は、2.2〜3.2であり、且つ添加濃度は、0.5重量％より小さく、且つ該反射粒子の粒径は4〜50μmになるようにし、該反射層自身の可塑原料の屈折率は、1.6〜2.5に位置し、且つ該反射層及び該導光層の二者の屈折率の差値が0.05-1になるようにし；
該出光面上に該粗面を有する時、該出光面の粗度（Ra）の値が1μm＜Ra＜6μmになる。
好適実施例において、該反射均一光導光装置が該均一光層を有する時、該均一光層中に複数の拡散粒子を添加し；該均一光層内の拡散粒子及び該均一光層自身の可塑原料の基材の屈折率の差（Δn）の値が0.04＜Δn＜0.1になるようにし、該均一光層内の拡散粒子の粒径が2μm〜10μmになるようにし、且つ該均一光層自身の可塑原料の基材の屈折率が1.42〜1.63になるようにする。
好適実施例において、該臨界角θc ＝sin-1(1/n)であり、そのうち、nが該導光層自身の可塑原料の基材の屈折率であり；且つ、該出光面上に該粗面を有する時、該出光面の粗度（Ra）の値は、更に1μm＜Ra＜2.21μmに制限する。
本発明は、光損耗を低減し、バックライトモジュールのコストを低減し、明線現象を減少し、プリズムモジュールを必要としない等の利点を有する反射均一光導光装置及び該反射均一光導光装置を具えるバックライトモジュール及び液晶ディスプレイを提供する。
本発明が提示する反射均一光導光装置及び該反射均一光導光装置を有するバックライトモジュール及び液晶ディスプレイを分かり易くする為、以下に図面に合わせて詳細に説明する。
（一） 本発明の装置（平板本体）の概要：
図４に示すように、本発明の反射均一光導光装置、特に、オールインワン（ALL IN ONE）の導光装置は、内部に拡散粒子を設置すること及び整合性工程を介し、単一装置に均一光、導光及び光反射の効果を達成させることができ、任意の側面光源２の形式の大型パネルに応用可能であり、その本体は、反射層１１と、均一光可能な導光層１２と、を含む。
図４に示すように、本発明の反射均一光導光装置、特に、オールインワン（ALL IN ONE）の導光装置は、内部に拡散粒子を設置すること及び整合性工程を介し、単一装置に均一光、導光及び光反射の効果を達成させることができ、任意の側面光源２の形式の大型パネルに応用可能であり、その本体は、反射層１１と、均一光可能な導光層１２と、を含む。
図４に示すのは、本発明の反射均一光導光装置１の本体の実施例の一つである。この反射均一光導光装置１は、簡単な一体に成型された二層複合材（押し出し工程）の導光装置である。
（二） 本発明の反射層１１（下層）の概要：
本発明の反射均一光導光装置１の複数の重量な概念中の１つは、側面光源２を利用し、光が導光装置１における反射現象を発生し、従来の網目方式に置き変え、光源を散布し、反射層１１の内部に添加し、反射板の使用に取って代わり、そのうち、光均一光可能な導光層１２の拡散粒子を利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、反射、導光及び均一光の効果を達成する。
本発明の反射均一光導光装置１の複数の重量な概念中の１つは、側面光源２を利用し、光が導光装置１における反射現象を発生し、従来の網目方式に置き変え、光源を散布し、反射層１１の内部に添加し、反射板の使用に取って代わり、そのうち、光均一光可能な導光層１２の拡散粒子を利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、反射、導光及び均一光の効果を達成する。
上記技術により、本発明は、反射片により発生する光損耗を減少し、主要な方式は、均一光可能な導光層１２と同時に反射片又は反射層１１を形成することである。図５に示すように、本発明の反射光導光装置１は、均一光可能な導光層１２の底側の一層に反射層１１を増加し、この導光層１２と同時に形成し、この反射均一光導光装置１の本体中の反射層１１及び透明導光層１２の間に空気界面層を有さないようにする。本発明の反射層１１及び導光層１２の板材の間に空気層を有さないことにより、図２に示すように、空気間隔を有する従来技術と比較し、本発明の反射均一光導光装置１は、光利用率を向上することができ、反射層１１が反射及び導光の効果を同時に達成し、光損耗を４％以下に効率的に低減することができる。同時に、本発明の反射均一光導光装置１の工程が簡易化を経ることにより、導光装置の貼膜工程、バックライトモジュール製造工程及びコストを低減することができる。
本発明の反射均一光導光装置１の反射層１１の好適実施例は、以下である。
（１）異なる屈折率の２種の可塑原料を混合するか、反射層１１の可塑原料中に少量の反射粒子１１１を添加する方式により、本発明の反射層１１を製造する。
（２）異なる屈折率の２種の可塑原料を混合し、反射層１１を製造する時、異なる屈折率の混合比率が7：3である。
（３）反射粒子１１１を添加する方式で反射層１１を製造する時、その反射粒子１１１の屈折率2.2〜3.2であり、添加濃度が0.5重量％より小さい。
（４）反射粒子１１１の粒径が1〜100μmになるようにし、最も良好な範囲は、4〜50μmである。
（５）反射層１１自身の可塑原料の屈折率は、1.6-2.5になるようにする。
（６）反射層１１及び均一光可能な導光層１２の屈折率の差値が0.05-1になるようにする。
（１）異なる屈折率の２種の可塑原料を混合するか、反射層１１の可塑原料中に少量の反射粒子１１１を添加する方式により、本発明の反射層１１を製造する。
（２）異なる屈折率の２種の可塑原料を混合し、反射層１１を製造する時、異なる屈折率の混合比率が7：3である。
（３）反射粒子１１１を添加する方式で反射層１１を製造する時、その反射粒子１１１の屈折率2.2〜3.2であり、添加濃度が0.5重量％より小さい。
（４）反射粒子１１１の粒径が1〜100μmになるようにし、最も良好な範囲は、4〜50μmである。
（５）反射層１１自身の可塑原料の屈折率は、1.6-2.5になるようにする。
（６）反射層１１及び均一光可能な導光層１２の屈折率の差値が0.05-1になるようにする。
（三）本発明の均一光可能な導光層１２（上層）の概要：
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、更に導光層１２中に添加される複数の微小拡散粒子を利用し、線光源又は点光源が形成する面光源を利用し、均一光の効果を達成し、屈折率の差により光利用率が向上する。
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、更に導光層１２中に添加される複数の微小拡散粒子を利用し、線光源又は点光源が形成する面光源を利用し、均一光の効果を達成し、屈折率の差により光利用率が向上する。
本発明の反射均一光導光装置１の導光層１２の好適実施例は、以下であることができる：
（１）導光層１２中に少量の拡散粒子（図示せず）を添加するか、導光層１２の出光面１２１の表面に霧化処理を行う。
（２）拡散粒子及び導光層１２の可塑原料基材の屈折率の差は、0.04＜Δn ＜0.1になるようにする 。
（３）拡散粒子の粒径は、2μm〜10μmになるようにする。
（４）導光層１２の表面（出光面１２１）の粗度（Ra）は、1μm＜Ra＜6μmになるようにし、輝度及び均一度を向上することができる。
（５）導光層１２自身の可塑原料基材の屈折率は、1.42〜1.63になるようにする。
（１）導光層１２中に少量の拡散粒子（図示せず）を添加するか、導光層１２の出光面１２１の表面に霧化処理を行う。
（２）拡散粒子及び導光層１２の可塑原料基材の屈折率の差は、0.04＜Δn ＜0.1になるようにする 。
（３）拡散粒子の粒径は、2μm〜10μmになるようにする。
（４）導光層１２の表面（出光面１２１）の粗度（Ra）は、1μm＜Ra＜6μmになるようにし、輝度及び均一度を向上することができる。
（５）導光層１２自身の可塑原料基材の屈折率は、1.42〜1.63になるようにする。
（四）本発明の反射層１１（下層）の導光效果及び厚さの関係：
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、その反射層１１の厚さ及び入光量の関係は、好適な範囲を得ることができ、即ち、反射層１１の厚さは、本体の総厚さ（導光層１２に反射層１１を加えたもの）の１/１０より大きくないことが好ましい。
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、その反射層１１の厚さ及び入光量の関係は、好適な範囲を得ることができ、即ち、反射層１１の厚さは、本体の総厚さ（導光層１２に反射層１１を加えたもの）の１/１０より大きくないことが好ましい。
（五）本発明の均一光の導光層１２（上層）の厚さ、濃度及び均一度の関係：
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、均一光可能な導光層１２（上層）の厚さ、濃度及び均一度関係の実施例は、以下のようであることができる：
（１）導光板１２は、少量の拡散粒子を添加し、明帯及び均一度不良等の現象を解決することができる。
（２）拡散粒子の粒径が小さいほど、透過分布が狭くなる。
（３）拡散粒子の粒径が大きいほど、透過分布が広くなる。
（４）屈折率の差異及び必要な添加濃度に応じて変化し；粒径の大きさ及び必要な添加濃度に応じて変化する。
本発明の反射均一光導光装置１の実施例において、均一光可能な導光層１２（上層）の厚さ、濃度及び均一度関係の実施例は、以下のようであることができる：
（１）導光板１２は、少量の拡散粒子を添加し、明帯及び均一度不良等の現象を解決することができる。
（２）拡散粒子の粒径が小さいほど、透過分布が狭くなる。
（３）拡散粒子の粒径が大きいほど、透過分布が広くなる。
（４）屈折率の差異及び必要な添加濃度に応じて変化し；粒径の大きさ及び必要な添加濃度に応じて変化する。
本発明の反射均一光導光装置１は、導光層１２中に少量の拡散粒子を添加し、明帯及び均一度不良の問題を解決することができ、光の利用率を向上することもできる。拡散粒子及び導光層１２の可塑原料基材の屈折率が0.04＜Δn＜0.1の範囲内になるようにする時、高透過率の状態を保持することができる。
そのうち、本発明の導光層 １２の厚さ及び拡散粒子の濃度は、輝度及び光均一度と関連する。
本発明の反射均一光導光装置１中の導光層１２の粗度及び輝度に影響を及ぼすパラメータは、以下を有する：
（１）導光層１２の表面（出光面１２１）の粗度は、導光板の輝度値の向上を補助する。
（２導光層１２の表面（出光面１２１）粗度の徐々の階層変化は、反射層の反射粒子濃度に伴って変化する。
（１）導光層１２の表面（出光面１２１）の粗度は、導光板の輝度値の向上を補助する。
（２導光層１２の表面（出光面１２１）粗度の徐々の階層変化は、反射層の反射粒子濃度に伴って変化する。
導光層１２表面（出光面１２１）粗度（Ra）の利点は、以下である：(1)均一光導光板の輝度を増加する； (2)明帯の問題を解決する；(3)均一度を向上する。
従って、均一光可能な導光層１２の出光面１２１の粗度（Ra）及び輝度（L）の関係において、粗度は、1μm〜6μmにあることにより好適な輝度を得ることができる。
（六）本発明の反射均一光導光装置１ａの三層構造を有する実施態様の概要：
図６を参照し、本発明の三層の平板設計の反射均一光導光装置１ａの実施例を有し、それは、一体に成型される複合材であり、押し出し工程により製造されることができ、その本体のうちの１つの実施例は、反射層１１ａ（下層）と、導光層１２ａ（中間層）と、均一光層１３ａ（上層）と、を含む。
図６を参照し、本発明の三層の平板設計の反射均一光導光装置１ａの実施例を有し、それは、一体に成型される複合材であり、押し出し工程により製造されることができ、その本体のうちの１つの実施例は、反射層１１ａ（下層）と、導光層１２ａ（中間層）と、均一光層１３ａ（上層）と、を含む。
図６は、本発明の反射均一光導光装置１ａの三層構造を具える本体の実施例説明図である。
そのうち、図６に示す本発明反射均一光導光装置１ａの本体中の反射層１１ａ（下層）の説明は以下である：
本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の反射層１１ａは、内部に設置した反射粒子１１１ａを利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、従来の網目方式による光源散布又は従来の反射板の使用に取って代わり、反射、導光及び均一光の効果を達成する。
本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の反射層１１ａは、内部に設置した反射粒子１１１ａを利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、従来の網目方式による光源散布又は従来の反射板の使用に取って代わり、反射、導光及び均一光の効果を達成する。
本発明は、図２に示すような従来技術の反射片の空気間隔が発生する光損耗を解決し、主要な方式は、導光層１２ａと同時に反射片又は反射層１１ａを形成し、導光層１２ａの一側（下側面）に一層の反射層１１ａを増加し、この導光装置１ａと同時に形成し、この反射層１１ａ（下層）及び導光層１２ａ（中間層）間には、空気界面層を有さない。
本発明の反射層１１ａ及び導光層１２ａの間に空気層を有さないことにより、図２に示すような従来技術と比較し、本発明の反射均一光導光装置１ａは、光利用率を向上することができ、光損耗を効率的に低減することができる。同時に、工程が簡易化を経るので、導光装置の反射片の貼膜工程、バックライトモジュール製造工程及びコストを減少することができる。
本発明の反射均一光導光装置１ａの反射層１１ａの好適実施例は、以下である：
（１）異なる屈折率の可塑原料を混合するか少量の反射粒子１１１ａを添加する。
（２）異なる屈折率の可塑原料の混合比が7：3である。
（３）反射粒子１１１ａの屈折率が2.2〜3.2であり、添加濃度が0.5%より小さい。
（４）反射粒子１１１ａの粒径が1〜100μmになるようにし、最も好適な範囲の差値は、4〜50μmである。
（５）反射層１１ａの屈折率が1.6〜2.5になるようにする。
（６）反射層１１ａ及び均一光層１３ａの屈折率の差値が0.05〜1になるようにする。
（１）異なる屈折率の可塑原料を混合するか少量の反射粒子１１１ａを添加する。
（２）異なる屈折率の可塑原料の混合比が7：3である。
（３）反射粒子１１１ａの屈折率が2.2〜3.2であり、添加濃度が0.5%より小さい。
（４）反射粒子１１１ａの粒径が1〜100μmになるようにし、最も好適な範囲の差値は、4〜50μmである。
（５）反射層１１ａの屈折率が1.6〜2.5になるようにする。
（６）反射層１１ａ及び均一光層１３ａの屈折率の差値が0.05〜1になるようにする。
上記条件において、好適な光反射率を得ることができ、光の損耗を減少することができる。
図６に示すように、本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の均一光層１３ａ（上層）を以下に説明する：
本発明の実施例において、該均一光層１３ａは、該導光層１２aの該反射層１１ａから比較的離れた側に位置し、且つ更に、均一光層１３ａ中の拡散粒子１３１ａを利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、均一光の効果を達成し、屈折率の差により光利用率を向上する。
本発明の実施例において、該均一光層１３ａは、該導光層１２aの該反射層１１ａから比較的離れた側に位置し、且つ更に、均一光層１３ａ中の拡散粒子１３１ａを利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、均一光の効果を達成し、屈折率の差により光利用率を向上する。
好適実施例に基づき、本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の光均一層１３ａは、以下である：
(1)均一光層１３ａ中に少量の拡散粒子１３１ａを添加するか、均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面に対し霧化処理を行う。
(2)拡散粒子１３１ａ及び均一光層１３ａの可塑原料の基材の屈折率の差が0.04＜Δn ＜0.1になるようにする。
(3)拡散粒子１３１ａの粒径が2μm〜10μmになるようにする。
(4)均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面の粗度（Ra）が1μm＜Ra＜6μmになるようにし、輝度及び均一度を向上することができる。
(5)均一光層１３ａ自身の可塑原料の基材の屈折率が1.42〜1.63になるようにする。
(1)均一光層１３ａ中に少量の拡散粒子１３１ａを添加するか、均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面に対し霧化処理を行う。
(2)拡散粒子１３１ａ及び均一光層１３ａの可塑原料の基材の屈折率の差が0.04＜Δn ＜0.1になるようにする。
(3)拡散粒子１３１ａの粒径が2μm〜10μmになるようにする。
(4)均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面の粗度（Ra）が1μm＜Ra＜6μmになるようにし、輝度及び均一度を向上することができる。
(5)均一光層１３ａ自身の可塑原料の基材の屈折率が1.42〜1.63になるようにする。
本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の均一光層１３ａの厚さ、濃度及び均一度の関係は、以下である：
(1)均一光層１３ａに少量の拡散粒子１３１ａを添加し、明帯及び均一度が良好でない等の現象を解決する。
(2)拡散粒子１３１ａの粒径が小さいほど、透過分布が狭い。
(3)拡散粒子１３１ａの粒径が大きいほど、透過分布が広い。
(4)屈折率の差異及び必要な添加濃度に応じて変化する；粒径の大きさ及び必要な添加濃度に応じて変化する。
(1)均一光層１３ａに少量の拡散粒子１３１ａを添加し、明帯及び均一度が良好でない等の現象を解決する。
(2)拡散粒子１３１ａの粒径が小さいほど、透過分布が狭い。
(3)拡散粒子１３１ａの粒径が大きいほど、透過分布が広い。
(4)屈折率の差異及び必要な添加濃度に応じて変化する；粒径の大きさ及び必要な添加濃度に応じて変化する。
本発明の反射均一光導光装置１ａの本体中の導光層１２ａ（中間層）は、本発明の好適実施例において、更に少量の拡散粒子（図示せず）を添加でき、明帯及び均一度が良好でない問題を解決することができ、光の利用率も向上することができ、拡散粒子１３１ａ及び導光層１２ａの可塑原料基材の屈折率の差が0.04＜Δn＜0.1の範囲内になるようにし、高透過率状態を保持することができる。
続いて、均一光層１３ａ及び導光層１２ａの厚さの比、均一光層１３ａ及び拡散粒子１３１ａの濃度は、輝度及び光均一度と関連する。
本発明の反射均一光導光装置１ａの好適実施例において、その導光層１２ａの形状及び均一光層１３ａの出光面１３２ａの粗度は、以下であることができる：
（１）均一光層１３ａの表面が平らでない時、導光板の輝度値の向上を補助する。
（２）均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面の粗度は、反射層１１ａの反射粒子１１１ａの濃度に伴い変化する。
（１）均一光層１３ａの表面が平らでない時、導光板の輝度値の向上を補助する。
（２）均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面の粗度は、反射層１１ａの反射粒子１１１ａの濃度に伴い変化する。
均一光層１３ａの出光面１３２ａの表面の粗度（Ra）の利点は以下である：(1)導光板の輝度を増加する；(2)明帯の問題を解決する；(3)均一度を向上する。
従って、本発明の反射均一光導光装置１ａの均一光層１３ａの出光面１３２ａの粗度（Ra）及び輝度（L）の関係において、粗度は、1μm〜6μmであれば、好適な輝度を得ることができる。
（七）本発明の反射均一光導光装置の本体の具体構造のその他の多種の実施例の態様：
第１実施例：図４に示すように、その反射均一光導光装置１の本体は、一体に成型された均一光可能な導光層１２及び反射層１１から構成される二層構造である。そのうち、上層に位置する導光層１２の上表面（出光面１２１）は、階層化霧面である。；下層に位置する反射層１１中には、反射粒子１１１を有し、且つ反射層１１の上、下両表面は平面である。すなわち、階層化霧面とは、外見はすりガラス状の表面に似ているが均一ではなく、一辺は粗く他辺は比較的細かな面で、粗度の疎密分布が徐々に変化する状態を意味する。
第１実施例：図４に示すように、その反射均一光導光装置１の本体は、一体に成型された均一光可能な導光層１２及び反射層１１から構成される二層構造である。そのうち、上層に位置する導光層１２の上表面（出光面１２１）は、階層化霧面である。；下層に位置する反射層１１中には、反射粒子１１１を有し、且つ反射層１１の上、下両表面は平面である。すなわち、階層化霧面とは、外見はすりガラス状の表面に似ているが均一ではなく、一辺は粗く他辺は比較的細かな面で、粗度の疎密分布が徐々に変化する状態を意味する。
第２実施例：図７に示すように、その反射均一光導光装置１ｂ本体は、一体に成型される均一光可能な導光層１２ｂ及び反射層１１ｂから構成される二層構造である。そのうち、上層に位置する導光層１２ｂ中には拡散粒子１２２ｂを有し、且つ導光層１２ｂの上表面（出光面１２１ｂ）は、階層化霧面である；下層に位置する反射層１１ｂ中には、反射粒子１１１ｂを有し、且つ反射層１１ｂの上、下両表面は、平面である。
第３実施例：図６に示すように、その反射均一光導光装置１ａの本体は、一体に成型された均一光層１３ａ、導光層１２ａ及び反射層１１ａから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ａ中には、拡散粒子１３１ａを有し、且つ均一光層１３ａの上表面（出光面１３２ａ）は、階層化霧面である；中間層に位置する導光層１２ａは、透明導光材質から構成され、且つ拡散粒子を添加しないこともできる；下層に位置する反射層１１ａ中には、反射粒子１１１ａを有し、且つ反射層１１ａの上、下両表面が平面である。
第４実施例：図８に示すように、その反射均一光導光装置１ｃの本体は、一体に成型された均一光層１３ｃ、導光層１２ｃ及び反射層１１ｃから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｃ中には、拡散粒子を添加しないことができるが、その上表面（出光面１３２ｃ）は、階層化霧面である；中間層に位置する導光層１２ｃ中には、拡散粒子１２２ｃを有する；下層に位置する反射層１１ｃ中には、反射粒子１１１ｃを有し、且つ反射層１１ｃの上、下両表面が平面である。
第５実施例：図９に示すように、その反射均一光導光装置１ｄの本体は、一体に成型された均一光層１３ｄ、導光層１２ｄ及び反射層１１ｄから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｄ中には、拡散粒子１３１ｄを有し、且つその上表面（出光面１３２ｄ）は、階層化霧面である；中間層に位置する導光層１２ｄ中には、拡散粒子１２２ｄを有する；下層に位置する反射層１１ｄ中には、反射粒子１１１ｄを有し、且つ反射層１１ｄの上、下両表面が平面である。
第６実施例：図１０に示すように、その反射均一光導光装置１ｅの本体は、一体に成型された均一光層１３ｅ、導光層１２ｅ及び反射層１１ｅから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｅ中には、拡散粒子を添加しないことができるが、その上表面（出光面１３２ｅ）は、階層化霧面である；中間層に位置する導光層１２ｅ中には、拡散粒子を添加しないことができる；下層に位置する反射層１１ｅ中には、反射粒子１１１ｅを有し、且つ反射層１１ｅの上、下両表面が平面である。本実施例において、均一光層１３ｅ及び導光層１２ｅの可塑原料の屈折率が異なる；均一光層１３ｅ及び導光層１２ｅが同一の屈折率の可塑原料を採用する時、実質上は、図４に示す実施例と等しくなる。
第７実施例：図１１に示すように、その反射均一光導光装置１ｆの本体は、押し出し工程により一体に成型された反射均一光導光装置であり、それは、均一光層１３ｆ、導光層１２ｆ及び反射層１１ｆから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｆ中には、拡散粒子を添加しないことができ、且つその上表面（出光面１３２ｆ）は、粗面である；中間層に位置する導光層１２ｆ中には、拡散粒子１２２ｆを添加する；下層に位置する反射層１１ｆ中には、反射粒子１１１ｆを有し、且つ反射層１１ｆの上、下両表面が平面である。
該均一光層１３ｆの上表面（即ち出光面１３２ｆ）は、粗度分布を制御可能な粗面であり、反射均一光導光装置1f本体の導光均一度を調整することができ、即ち、輝度を向上させ（従来技術の網目をプリントする効果に取って代わる）、且つ該粗面は、更に反射均一光導光装置1ｆ及び一般の常用の均一光１３ｆ上の表面上に貼付する光学フィルム（図示せず）の間の吸着現象を軽減することができる。
本発明の反射均一光導光装置１ｆの均一光層１３ｆ、導光層１２ｆ及び反射層１１ｆの三層の間は、空気層を有さず、図２に示すような従来技術と比較し、本発明の反射均一光導光装置１ｆは、光利用率を向上することができ、Fresnel Lossが起こす光損耗を効率的に低減し、且つ余計な反射片を必要としない。本発明の反射均一光導光装置１ｆは、バックライトモジュール中に応用し、モジュール構造を簡易化し、モジュールのコストを低減する。
該均一光層１３ｆの上表面（即ち出光面１３２ｆ）は、粗度分布を制御可能な粗面であり、反射均一光導光装置1f本体の導光均一度を調整することができ、即ち、輝度を向上させ（従来技術の網目をプリントする効果に取って代わる）、且つ該粗面は、更に反射均一光導光装置1ｆ及び一般の常用の均一光１３ｆ上の表面上に貼付する光学フィルム（図示せず）の間の吸着現象を軽減することができる。
本発明の反射均一光導光装置１ｆの均一光層１３ｆ、導光層１２ｆ及び反射層１１ｆの三層の間は、空気層を有さず、図２に示すような従来技術と比較し、本発明の反射均一光導光装置１ｆは、光利用率を向上することができ、Fresnel Lossが起こす光損耗を効率的に低減し、且つ余計な反射片を必要としない。本発明の反射均一光導光装置１ｆは、バックライトモジュール中に応用し、モジュール構造を簡易化し、モジュールのコストを低減する。
第８実施例：図１２に示すように、その反射均一光導光装置１ｇ本体は、押し出し工程により一体に成型される反射均一光導光装置であり、それは、均一光層１３ｇ、導光層１２ｇ及び反射層１１ｇから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｇは、拡散粒子１３１ｇを添加し（均一光及び傷隠しの効果を達成する）、且つその上表面（出光面１３２ｇ）は、粗度分布を制御可能な粗面である；中間層に位置する導光層１２ｇは、拡散粒子を有さないことができる；下層に位置する反射層１１ｇ中には、反射粒子１１１ｇを有し、且つ反射層１１ｇの上、下両表面は、平面である。
第９実施例：図１３に示すように、その反射均一光導光装置１ｈ本体は、押し出し工程により一体に成型される反射均一光導光装置であり、それは、均一光可能な導光層１２ｈ及び反射層１１ｈから構成される二層構造である。そのうち、上層に位置する導光層１２ｈ中には、拡散粒子１２２ｈを添加し、且つその上表面（出光面１２１ｈ）は、粗度分布を制御可能な粗面である；下層に位置する反射層１１ｈ中には、反射粒子１１１ｈを有し、且つ反射層１１ｈの上、下両表面は、平面である。
第１０実施例：図１４に示すように、その反射均一光導光装置１ｉ本体は、押し出し工程により一体に成型される反射均一光導光装置であり、それは、均一光層１３ｉ、導光層１２ｉ及び反射層１１ｉから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｉは、拡散粒子１３１ｉを添加し、且つその上表面（出光面１３２ｉ）は、粗度分布を制御可能な粗面である；中間層に位置する導光層１２ｉは、拡散粒子１２２ｉを有する；下層に位置する反射層１１ｉ中には、反射粒子１１１ｉを有し、且つ反射層１１ｉの上、下両表面は、平面である。本実施例において、均一光層１３ｉ及び導光層１２ｉの 可塑原料の屈折率が異なる；均一光層１３ｉ及び導光層１２ｉが同一の屈折率の可塑原料を基材として採用し、且つ均一光層１３ｉ及び導光層１２ｉ内の拡散粒子１３１ｉ、１２２ｉも同一である時、実質上、図１３に示す実施例と同一である。
第１１実施例：図１５に示すように、その反射均一光導光装置１ｊ本体は、押し出し工程により一体に成型される反射均一光導光装置であり、それは、均一光層１３ｊ、導光層１２ｊ及び反射層１１ｊから構成される三層構造である。そのうち、上層に位置する均一光層１３ｊは、拡散粒子を添加しないことができ、且つその上表面（出光面１３２ｊ）は、粗度分布を制御可能な粗面である；中間層に位置する導光層１２ｊは、拡散粒子を添加しないことができる；下層に位置する反射層１１ｊ中には、反射粒子１１１ｊを有し、且つ反射層１１ｊの上、下両表面は、平面である。
図１６及び図１７を参照し、それは、それぞれ本発明の反射均一光導光装置１の押し出し工程の実施例フロー図及び説明図である。
図９に示すように一体に成型された三層構造の本発明の反射均一光導光装置１ｄを製造する押し出し工程を例とし、先ず、それぞれ反射層１１ｄを形成することに用いる反射粒子１１１ｄを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機１(図１６,１７)の原料桶２１中に置き、導光層１２ｄの形成に用いる異なる粒径の大きさ及び異なる屈折率の拡散粒子１２２ｄを含有する可塑原料を押し出す主押し出し機(図１６,１７)の原料桶２２中に置き、均一光層１３ｄの形成に用いる異なる粒径の大きさ及び異なる屈折率の拡散粒子１３１ｄを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機２(図１６,１７)の原料桶２３中に安定的に供給する。
そのうち、導光層１２ｄ及び均一光層１３ｄが使用する可塑原料及び拡散粒子１２２ｄ、１３１ｄは、同一の材料である。続いて、これら原料桶２１，２２，２３中の可塑原料は、それぞれスクリューミキシング２４でミックシングした後、押し出し(鋳)型具（T Die）２５の主、副層に入れる。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の三組のローラによりそれを押し合わせ成形し、一体に成型した本発明の「all in one」反射均一光導光装置１ｄを押し出す。コーティング方式により導光層下表面に一層の反射層を鍍金する従来技術に比較し、本発明は、一体に押し出し成型する技術を採用し、確実にプロセス上の利便性及び進歩性を有する。
図９に示すように一体に成型された三層構造の本発明の反射均一光導光装置１ｄを製造する押し出し工程を例とし、先ず、それぞれ反射層１１ｄを形成することに用いる反射粒子１１１ｄを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機１(図１６,１７)の原料桶２１中に置き、導光層１２ｄの形成に用いる異なる粒径の大きさ及び異なる屈折率の拡散粒子１２２ｄを含有する可塑原料を押し出す主押し出し機(図１６,１７)の原料桶２２中に置き、均一光層１３ｄの形成に用いる異なる粒径の大きさ及び異なる屈折率の拡散粒子１３１ｄを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機２(図１６,１７)の原料桶２３中に安定的に供給する。
そのうち、導光層１２ｄ及び均一光層１３ｄが使用する可塑原料及び拡散粒子１２２ｄ、１３１ｄは、同一の材料である。続いて、これら原料桶２１，２２，２３中の可塑原料は、それぞれスクリューミキシング２４でミックシングした後、押し出し(鋳)型具（T Die）２５の主、副層に入れる。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の三組のローラによりそれを押し合わせ成形し、一体に成型した本発明の「all in one」反射均一光導光装置１ｄを押し出す。コーティング方式により導光層下表面に一層の反射層を鍍金する従来技術に比較し、本発明は、一体に押し出し成型する技術を採用し、確実にプロセス上の利便性及び進歩性を有する。
図１８を参照し、それは、本発明の反射均一光導光装置の出光面上に粗面を形成することに用いるサンドブラスト工程の説明図である。本発明において、反射均一光導光装置１の出光面に形成する粗面、均一光層（三層構造の実施例）又は均一光可能な導光層（二層構造の実施例）の上表面に粗面の粗さの程度は、サンドブラスト装置３１のサンドブラスト圧力ｐ、サンドブラストｖ、及びノズル３２及び押し出し工程のローラ表面３３の距離ｄにより制御することができ、粗度の疎密分布を制御可能で階層変化させることが可能である。該粗面の粗度は、本発明の反射均一光導光装置の出光面及び光学フィルムの間の静電吸着度、及び導光能力の均一性に影響を及ぼし、例えば、表２に示すようである。
表２：出光面粗度及び光学フィルム吸着度の関係
表２において、本発明中の反射均一光導光装置の出光面上に形成する粗面の粗度Raが0.46 μmより小さい時、反射均一光導光装置の出光面及び光学フィルムの間の静電吸着現象を深刻にし易く、それを傷つけやすい。Raが2.21 μmより大きい時、光線の取り出し効率が増加し、反射均一光導光装置の出光均一度が下降する可能性があり、且つRaが6 μmより大きい時、その出光品質は、品質管理を通過することができなくなる。従って、本発明において、反射均一光導光装置の出光面上に形成する粗面の粗度を0.46 μm〜2.21 μmの間に制御することが好ましく、1 μm〜2.21 μmの間が更に好ましい。
本発明において、均一光層、導光層及び反射層の自身の可塑原料は、何れも現在公知の可塑原料から選択でき、これに限定するものではないが、例えば、アクリル (polymethylmethacrylate；PMMA)、ポリカーボネート(polycarbonate；PC)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate；PET)、MS等である。均一光層及び導光層中に添加する拡散粒子も、現在公知の材料から選択することができ、これに限定するものではないが、例えば、ＰＭＭＡ微粒、ＰＣ微粒、ＰＥＴ微粒、ＭＳ微粒等である。反射粒子も現在公知の材料から選択することができ、これに限定するものではないが、例えば、SiO2微粒、TiO2微粒、PMMA微粒等である。
本発明の反射均一光導光装置について、一体に成型して押し出すことにより前記の光利用率を向上し、光損耗を低減し、別途の反射片を必要とせず、モジュール構造を簡易化し、バックライトモジュールのコストを低減し、光学フィルムの静電吸着現象を低減する等の利点を有する以外に、その導光の光学性能（例えば、出光均一性、輝度、及び品質等）の向上も重量な考慮の要素である。
図１９を参照し、それは、本発明の反射均一光導光装置の実施例の出光面から離れる光型を測定した角度及び光強度の間の対応曲線図(実線、点線(光型))である。該曲線図のＸ軸は、角度値であり、その範囲は、0度〜90度であり、且つＹ軸は光強度値である。図７に示す本発明の反射均一光導光装置１ｂの構造を例とし、該反射均一光導光装置１ｂの本体は、一体に成型して押し出した二層扁平板状構造であり、それは、上層に位置し、且つ拡散粒子を添加した均一光可能な導光層１２ｂ（その厚さがt1である）、及び下層に位置し、且つ反射粒子１１１ｂを添加した反射層１１ｂ（その厚さがt2である）を含み、且つ反射層１１ｂの上、下両表面が平面である。
反射均一光導光装置１ｂ本体の導光層１２ｂの一つの近傍側面は、入光面１５であり、入光面１５の近傍に側面光源２を有し、光２０を発生することに用い、該光２０は、該入光面１５を経由し、反射均一光導光装置１ｂの導光層１２ｂ中に入射する。導光層１２ｂ及び反射層１１ｂの相互に隣接する表面（即ち導光層１２ｂの底面、又は反射層１１ｂの上面）は、反射面１１２であり、導光層１２ｂの反射層１１ｂから離れる側の表面（即ち、導光層１２ｂの上面）は、出光面１２１ｂである。該入光面１５及び出光面１２１ｂは、相互に垂直である。
該出光面１２１ｂの任意の一上に該出光面１２１ｂに垂直な法線Ｎを定義する。反射層１１ｂの特性により、導光層１２ｂ内部に進行する光(光線)２０が反射面１１２に向かう時、該光２０の進行方向及び該反射面１１２が垂直でない時、該光２０は、反射面１１２により反射され、導光層１２ｂ中に屈折される。しかしながら、導光層１２ｂ内部に進行する光２０が出光面１２１ｂに向かう時、該光２０の進行方向及び該出光面１２１ｂの法線Ｎの間の挟み角θの大きさが異なれば、反射又は出光の２種の異なる光学効果を有する。
反射均一光導光装置１ｂ本体の導光層１２ｂの一つの近傍側面は、入光面１５であり、入光面１５の近傍に側面光源２を有し、光２０を発生することに用い、該光２０は、該入光面１５を経由し、反射均一光導光装置１ｂの導光層１２ｂ中に入射する。導光層１２ｂ及び反射層１１ｂの相互に隣接する表面（即ち導光層１２ｂの底面、又は反射層１１ｂの上面）は、反射面１１２であり、導光層１２ｂの反射層１１ｂから離れる側の表面（即ち、導光層１２ｂの上面）は、出光面１２１ｂである。該入光面１５及び出光面１２１ｂは、相互に垂直である。
該出光面１２１ｂの任意の一上に該出光面１２１ｂに垂直な法線Ｎを定義する。反射層１１ｂの特性により、導光層１２ｂ内部に進行する光(光線)２０が反射面１１２に向かう時、該光２０の進行方向及び該反射面１１２が垂直でない時、該光２０は、反射面１１２により反射され、導光層１２ｂ中に屈折される。しかしながら、導光層１２ｂ内部に進行する光２０が出光面１２１ｂに向かう時、該光２０の進行方向及び該出光面１２１ｂの法線Ｎの間の挟み角θの大きさが異なれば、反射又は出光の２種の異なる光学効果を有する。
図１９に示すように、均一光可能な導光層１２１ｂの該出光面１２ｂに近接する箇所に検出面１２３（detector）を定義することができ、導光層１２ｂ内部に進行する光２０が出光面１２１ｂに向かう時、該光２０及び該検出面１２３上の法線Ｎの間の挟み角がθである。図１９に示すように、出光面１２１ｂを離れる光型（即ち、検出面１２３に位置する光型）を測定した角度θ及び光強度の対応曲線図において、その内の垂直線Ｌ１，Ｌ２及び領域Ａ，Ｂ，Ｃの定義が以下の通りである。
垂直線Ｌ１：Ｌ１が指すのは、導光層の材料の光屈折臨界角θｃである。臨界角θｃ＝sin-1(1/n)である。本実施例において、導光層の屈折率n＝1.58を例とし、n＝1.58を上式に代入すれば、臨界角θc=39.26°（約40°）を算出できる。従って、垂直線Ｌ１は、図１９の曲線図中のＸ軸上で角度が39.26°（約40°）の位置に示される。
垂直線Ｌ２：Ｌ２が指すのは、前記臨界角θcに更に２０度を加えた位置であり、即ち、sin-1(1/n)+20 °の位置である。従って、垂直線Ｌ２は、図１９の曲線図中のＸ軸上に角度が59.26°（約60°）の位置に示される。
Ａ面積(導光領域) ：比較的大きな角度θの光を指し、導光層の出光面の全反射により比較的遠い箇所に伝達できる。図１９において、Ａの値は、光型曲線、垂直線Ｌ２及びＸ軸の３本線が囲う領域の面積値に等しい。
Ｂ面積(間接出光領域) ：光及び該検出面上の法線の間の挟み角θが臨界角θcより大きくθc+20 °より小さい範囲内にある時、出光面の全反射後、導光層内に添加する拡散粒子（beads）の効果を経て光を正しく導き(実線の光型）、光出射確率を高くする。図１９において、Ｂの値は、光型の曲線、垂直線Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４本の線が囲う領域の面積値に等しい。
Ｃ面積(直接出光領域) ： 光及び該検出面上の法線の間の挟み角θが臨界角θｃ領域よりも小さく、この時、光は、直接出光面を離れ、射出する。図１９において、Ｃの値は、光型曲線、垂直線Ｌ１及びＸ軸の三本の線が囲う領域の面積値に等しい。図１９に示すように、導光層に拡散粒子（beads）を添加しない時(点線の光型）、Ｃの値が0に等しい。
導光係数（light guide coefficient；LGC）の定義は、ＬＧＣ＝Ａ／（Ｂ＋Ｃ）である。
ＬＧＣ値が大きいほど、導光装置の導光能力が良好であることを示す；ＬＧＣ値が小さいほど、 導光装置の採光能力が良好であることを示す。導光能力が過度に高い場合、出光面の輝度が不足する；相対して、採光能力が過度に高い場合、出光面前端（入光面端付近）の輝度が過度に大きくなる。
この実施例において、t1は、均一光可能な導光層１２ｂの厚さであり且つ該反射均一光導光装置１ｂ本体は、二層構造であり、それは、独立した均一光層の設置を有さない。しかしながら、別途均一光層を有する三層構造の反射均一光導光装置については、そのｔ１は、均一光層及び導光層の二者の厚さを合わせたものであり、且つｔ２は、依然として反射層の厚さを指す。
本発明の反射均一光導光装置の前記図４〜図１５が開示する各実施例の構造は、一体に成型する押し出しが反射層及び導光層の間に空気界面層が無いようにするという技術特徴以外に、下記の条件に適合する時、更に良好な輝度であり且つ均一な出光の良好な光学効果を具えることができる。
0.001＜(t2/t1)＜0.111 ；
2.07＜ＬＧＣ＜4.23 。そのうち、ｔ２、ｔ１及びＬＧＣの値の定義は、図１９に示す実施例と同一である。
0.001＜(t2/t1)＜0.111 ；
2.07＜ＬＧＣ＜4.23 。そのうち、ｔ２、ｔ１及びＬＧＣの値の定義は、図１９に示す実施例と同一である。
(t2/t1)の値が0.001より小さい時、反射層の厚さが薄すぎ、反射率の低下及び比較的大きな光損耗を招く。 (t2/t1)の値が0.111より大きい時、導光層が薄すぎ、反射均一光導光装置の均一光效果が悪くなる。ＬＧＣ値が2.07より小さい時、導光層の採光効率が良くなり過ぎ、均等度が下降し、出光面が出光する光学品質が悪くなる。ＬＧＣ値が4.23より大きい時、導光層の採光効率が悪すぎ、出光面の輝度が不足する。
本発明の反射均一光導光装置のＬＧＣ値は、2.07〜4.23の間に制御されることができ、どのような要因がＬＧＣ値を調整可能なパラメータとして用いることができるかを検討する必要がある。
図１９に示すような曲線から分かるように、導光層が拡散粒子（beads）を添加しない時、採光能力が比較的悪く、導光能力が良好となり過ぎ、出光の光線分布の大部分が大視角に集中する。従って、反射均一光導光装置の導光層に「適量」且つ「適当な粒径」の拡散粒子を添加すれば、導光装置の導光能力及び採光能力の両者の均衡を取り、輝度が高く、且つ均等な出光の良好な光学效果を兼ね備えることができる。拡散粒子に添加する「量（濃度）」及び「粒径」の反射均一光導光装置のＬＧＣ値に対する影響の程度を理解する為、本発明は、多種の異なる粒径、濃度及び屈折率の拡散粒子を採用し、図１９に示す実施例の計算方式に基づき、下表３、表４及び表５のデータを模擬算出する。
下の各表中、Δnは、拡散粒子の屈折率及び導光層の可塑原料の屈折率の差値である； Ａ、Ｂ＋Ｃ、ＬＧＣの値の定義は、図１９に示す実施例と同一である。
表３：拡散粒子(Beads)粒径が2μmである時のBeads濃度及び導光係数(LGC)の関係
表４：拡散粒子(Beads)粒径が6μmである時のBeads濃度及び導光係数(LGC)の関係
表５：拡散粒子(Beads)粒径が10μmである時のBeads濃度及び導光係数(LGC)の関係
上記表３〜表５の内容から分かるように、拡散粒子の濃度が0.002wt%より小さい時、異なる屈折率の拡散粒子（即ち、異なるΔn値）の導光係数（ＬＧＣ値）に対する影響が比較的小さい。従って、同一の粗度分布の粗面設計の出光面については、拡散粒子の屈折率の違いによる導光係数への影響度を無視することができる。拡散粒子の濃度が0.05wt%より大きい時、異なる屈折率の拡散粒子（即ち、異なるΔn値）の導光係数に対する影響は、比較的大きく、従って、異なる拡散粒子の屈折率を調整することにより（即ち、異なる屈折率の材質の拡散粒子を使用する）、導光係数及び出光面の出光の均一度及び品質を調整することができる。当然ながら、前記の異なる屈折率の拡散粒子を使用し、導光係数を調整する以外に、拡散粒子の粒径又は濃度を変更し、導光係数を調整することもでき、本発明の反射均一光導光装置のＬＧＣ値を2.07〜4.23の間に存在するように制御することができる。
図２０に示すように、本発明の反射均一光導光装置１ｄは、液晶ディスプレイ上に使用する実施例の説明図である。該液晶ディスプレイは、バックライトモジュール及び該バックライトモジュールの上に位置する液晶パネル５７を含む。該バックライトモジュールは、更に、側面光源２、光学膜５９０、及び本発明の反射均一光導光装置１ｄを含む。図９に示す実施例を例とし、該反射均一光導光装置１ｄ本体は、一体に成型される均一光層１３ｄ、導光層１２ｄ及び反射層１１ｄから構成される三層構造である。導光層１２ｄ近傍側面は、入構面１５ｄを定義し、該側面光源２が発する光を該入光面１５ｄから該導光層１２ｄ中に進入させる。反射層１１ｄは、該導光層１２ｄ中の該反射層１１ｄに向かう該光を該導光層１２ｄに反射させる。該出光面１３２ｄは、均一光層１３ｄの上表面に位置し、それは、該入光面１５ｄと垂直であり、該導光層１２ｄ内の該光の少なくとも一部分を該出光面１３２ｄから射出することができる。該光学膜５９０は、該出光面１３２ｄ上に被せ、出光の光学品質を改善することに用い、均一光の効果を増進する。該液晶パネル５７は、該光学膜５９０の導光層１２ｄから離れる側に位置する。
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
１、１a、１b、１c、１d、１e、１f、１g、１h、１i、１j 反射均一光導光装置
１１、１１a、１１b、１１c、１１d、１１e、１１f、１１g、１１h、１１i、１１j 反射層
１１１、１１１a、１１１b、１１１c、１１１d、１１１e、１１１f、１１１g、１１１h、１１１i、１１１j 反射粒子
１１２ 反射面
１２、１２a、１２b、１２c、１２d、１２e、１２f、１２g、１２h、１２i、１２j 導光層
１２１、１２１b 、１２１h 出光面
１２２b、１２２c、１２２d、１２２f、１２２h、１２２i 拡散粒子
１２３ 検出面
１３a、１３c、１３d、１３e、１３f、１３g、１３i、１３j 均一光層
１３１a、１３１d、１３１g、１３１i 拡散粒子
１３２a、１３２c、１３２d、１３２e、１３２f、１３２g、１３２i、１３２j 出光面
１５、１５ｄ 入光面
２ 側面光源
２０ 光(光線)
２１、２２、２３ 原料桶
２４ スクリューミキシング
２５ 押し出し(鋳)型具（T Die）
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３ ローラ
３１ サンドブラスト装置
３２ ノズル
３３ ローラ表面
５ バックライトモジュール
５０ 光源モジュール
５１ 回路板
５２０ 導光板
５２３ 光射出平面
５２４ 反射板
５４ 光反射層
５５ プリズムモジュール
５６ 拡散膜
５７ 液晶パネル
５８１ 光
５８２ 最も明るい領域(最明領域)
５８３ 次に明るい領域(副明領域)
５８４ 比較的暗い領域
５９０ 光学膜
１１、１１a、１１b、１１c、１１d、１１e、１１f、１１g、１１h、１１i、１１j 反射層
１１１、１１１a、１１１b、１１１c、１１１d、１１１e、１１１f、１１１g、１１１h、１１１i、１１１j 反射粒子
１１２ 反射面
１２、１２a、１２b、１２c、１２d、１２e、１２f、１２g、１２h、１２i、１２j 導光層
１２１、１２１b 、１２１h 出光面
１２２b、１２２c、１２２d、１２２f、１２２h、１２２i 拡散粒子
１２３ 検出面
１３a、１３c、１３d、１３e、１３f、１３g、１３i、１３j 均一光層
１３１a、１３１d、１３１g、１３１i 拡散粒子
１３２a、１３２c、１３２d、１３２e、１３２f、１３２g、１３２i、１３２j 出光面
１５、１５ｄ 入光面
２ 側面光源
２０ 光(光線)
２１、２２、２３ 原料桶
２４ スクリューミキシング
２５ 押し出し(鋳)型具（T Die）
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３ ローラ
３１ サンドブラスト装置
３２ ノズル
３３ ローラ表面
５ バックライトモジュール
５０ 光源モジュール
５１ 回路板
５２０ 導光板
５２３ 光射出平面
５２４ 反射板
５４ 光反射層
５５ プリズムモジュール
５６ 拡散膜
５７ 液晶パネル
５８１ 光
５８２ 最も明るい領域(最明領域)
５８３ 次に明るい領域(副明領域)
５８４ 比較的暗い領域
５９０ 光学膜
Claims (8)
- 側面光源の使用に合わせ、且つ導光層と、反射層と、出光面と、を含み、
該導光層は、その近傍側面に入光面を設定し、該側面光源が発する光を該入光面から該導光層中に進入させることができ、
該反射層は、該導光層中の該反射層に向かう該光を該導光層に反射させることができ、
該出光面は、該入光面と垂直であり、該導光層内の該光の少なくとも一部分を該出光面から射出させることができ、
そのうち、該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型し、且つ該反射層及び該導光層の間は、空気界面を有さない反射均一光導光装置であって、
該反射均一光導光装置の導光係数ＬＧＣ値は、条件2.07＜ＬＧＣ＜4.23に適合する反射均一光導光装置。 - 更に条件0.001＜(t2/t1)＜0.111に適合し、そのうち、t1は、導光層の厚さであり、t2は、反射層の厚さであり、該導光係数ＬＧＣの定義は、 ＬＧＣ＝Ａ／（Ｂ＋Ｃ）であり、
そのうち、該出光面の任意の位置において、該出光面に垂直な法線を定義することができ、該導光層中の該出光面に向かう該光及び該法線の間の挟み角θを有し、該挟み角θが臨界角θｃより大きい時、該光は、導光層に全反射されることができ、該反射均一光導光装置がなす出光面から離れる光型の角度及び光強度の間の対応曲線図において、該曲線図のＸ軸は、角度であり、その範囲が０度〜９０度であり、Ｙ軸が光強度であり、Ｌ１がＸ軸の角度値が該臨界角θｃの値に等しい垂直線であり、Ｌ２がＸ軸の角度値が該臨界角θｃ値に２０度を加えた位置に等しい垂直線であり、Ａの値は、該光型の曲線、Ｌ２及びＸ軸の３本の線が囲う領域の面積値に等しく、Ｂの値は、該光型の曲線、Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｃの値は、光型曲線、Ｌ１及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しい請求項１に記載の反射均一光導光装置。 - 前記反射均一光導光装置は、更に少なくとも、
該導光層中に添加する複数の拡散粒子；
該導光層の該反射層から離れる側に位置する均一光層；
該反射層中に混合される異なる屈折率の２種の可塑原料；
該反射層中に添加される複数の反射粒子；及び
該出光面上に形成される粗面又は階層化霧面；
のうちの１つを含む請求項１に記載の反射均一光導光装置。 - 該導光層中に該複数の拡散粒子を添加する時、該導光層内の拡散粒子及び該導光層自身の可塑原料の基材の屈折率の差（Δn）値は、0.04＜Δn＜0.1になるようにし、該導光層内の拡散粒子の粒径は、2μm〜10μmになるようにし、且つ該導光層自身の可塑原料の基材の屈折率が1.42〜1.63になるようにし、
該反射均一光導光装置が該均一光層を有する時、該出光面は、該均一光層上に位置し、そうでなければ、該出光面は、該導光層上に位置し、
該反射層中に異なる屈折率の２種の可塑原料を混合する時、その異なる屈折率の２種可塑原料の混合比率が7：3であり、
該反射層中に該複数の反射粒子を添加する時、該反射粒子の屈折率が2.2〜3.2であり、且つ添加濃度が0.5重量％より小さく、且つ該反射粒子の粒径が4〜50μmになるようにし、該反射層自身の可塑原料の屈折率が1.6〜2.5になるようにし、且つ該反射層及び該導光層二者の屈折率差値が0.05〜1になるようにし、
該出光面上に該粗面を有する時、該出光面の粗度（Ra）値が1μm＜Ra＜6μmになるようにする請求項３に記載の反射均一光導光装置。 - 前記反射均一光導光装置が該均一光層を有する時、該均一光層中に複数の拡散粒子を添加し、該均一光層内の拡散粒子及び該均一光層自身は、可塑原料の基材の屈折率差（Δn）値は、0.04＜Δn＜0.1になるようにし、該均一光層内の拡散粒子の粒径が2μm〜10μmになるようにし、且つ該均一光層自身の可塑原料の基材の屈折率が1.42〜1.63になるようにする請求項３に記載の反射均一光導光装置。
- 前記臨界角θc =sin-1(1/n)であり、そのうち、nが該導光層自身の可塑原料の基材の屈折率であり、
該出光面上に該粗面を有する時、該出光面の粗度（Ra）値が更に1μm＜Ra＜2.21μmに制限される請求項３に記載の反射均一光導光装置。 - 側面光源と、導光層と、反射層と、出光面と、光学膜と、を含み、
該導光層は、その一つの近傍側面に入光面を設定し、該側面光源が発する光を該入光面から該導光層中に進入させることができ、
該反射層は、該導光層中の該反射層に向かう該光を該導光層に反射することができ、
該出光層は、該入光面と垂直であり、該導光層内の該光の少なくとも一部分を該出光面から射出することができ、
該光学膜は、該出光面上に被せ、
そのうち、該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型され、且つ該反射層及び導光層の間は、空気界面を有さず、該反射均一光導光装置の導光係数ＬＧＣ値は、条件2.07＜ＬＧＣ＜4.23に適合し、
そのうち、該出光面の任意の位置に該出光面に垂直な法線を定義することができ、該導光層中に該出光面の該光及び該法線の間に挟み角θを有し、該挟み角θが該臨界角θｃより大きい時、該光は、導光層に全反射されることができ、該反射均一光導光装置がなす出光面を離れる光型の角度及び光強度の間に対する対応曲線図において、該曲線図のＸ軸が角度であり、その範囲が０度〜９０度であり、Ｙ軸が光強度であり、Ｌ１は、Ｘ軸の角度値が該臨界角θｃ値に等しい垂直線であり、Ｌ２がＸ軸の角度値が該臨界角θｃ値に２０度を加えた位置に等しい垂直線であり、Ａの値は、該光型の曲線、Ｌ２及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｂの値は、該光型の曲線、Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｃの値は、光型曲線、Ｌ１及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しい反射均一光導光装置を有するバックライトモジュール。 - 側面光源と、導光層と、反射層と、出光面と、光学膜と、液晶パネルと、を含み、
該導光層は、その一つの近傍側面に入光面を設定し、該側面光源が発する光を該入光面から該導光層中に進入させることができ、
該反射層は、該導光層中の該反射層に向かう該光を該導光層に反射することができ、
該出光層は、該入光面と垂直であり、該導光層内の該光の少なくとも一部分を該出光面から射出することができ、
該光学膜は、該出光面上に被せ、
該液晶パネルは、該光学膜の導光層から離れる側に位置し、
そのうち、該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型され、且つ該反射層及び導光層の間は、空気界面を有さず、該反射均一光導光装置の導光係数ＬＧＣ値は、条件2.07＜ＬＧＣ＜4.23に適合し、
そのうち、該出光面の任意の位置に該出光面に垂直な法線を定義することができ、該導光層中に該出光面の該光及び該法線の間に挟み角θを有し、該挟み角θが該臨界角θｃより大きい時、該光は、導光層に全反射されることができ、該反射均一光導光装置がなす出光面を離れる光型の角度及び光強度の間に対する対応曲線図において、該曲線図のＸ軸が角度であり、その範囲が０度〜９０度であり、Ｙ軸が光強度であり、Ｌ１は、Ｘ軸の角度値が該臨界角θｃ値に等しい垂直線であり、Ｌ２がＸ軸の角度値が該臨界角θｃ値に２０度を加えた位置に等しい垂直線であり、Ａの値は、該光型の曲線、Ｌ２及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｂの値は、該光型の曲線、Ｌ１、Ｌ２及びＸ軸の４つの線が囲う領域の面積値に等しく、Ｃの値は、光型曲線、Ｌ１及びＸ軸の３つの線が囲う領域の面積値に等しい反射均一光導光装置を有する液晶ディスプレイ。
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