JP5599074B2 - 微小構造を具え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 - Google Patents
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Description
本発明は、微小構造を具える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、微小構造を具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有する為、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、押し出し工程で簡単に一体成型された二層複合材構造であり、光の利用率を向上させ、出光がより均一であり、輝度がより増明され、バックライトモジュールのコストを低減し、プリズムモジュールを必要としない等の利点を有する微小構造を具え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、本発明が開示する微小構造を具え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することができる。該反射均一光導光装置は、少なくとも導光層及び反射層を含む。該導光層は、入光面及び出光面を設ける。該入光面は、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る。該反射層は、該導光層中の光を該導光層に反射して戻すことができる。該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型してなり、該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さない。該導光層及び該反射層の間は、反射面を定義し、且つ該反射面上に立体微小構造を設置する。
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る。該反射層は、該導光層中の光を該導光層に反射して戻すことができる。該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型してなり、該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さない。該導光層及び該反射層の間は、反射面を定義し、且つ該反射面上に立体微小構造を設置する。
好適実施例において、該出光面上に微小構造を設け、該出光面の微小構造及び該反射面の微小構造の深さと幅の比のデータは、以下の関係式に適合する；
1.6E-02≦(H1/P1)×(H2/P2)≦1.21E-01 ；
そのうち、Ｈ１は、該出光面の微小構造の深さであり、Ｐ１は、該出光面の微小構造の幅であり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、Ｐ２は、該反射面の微小構造の幅である。
1.6E-02≦(H1/P1)×(H2/P2)≦1.21E-01 ；
そのうち、Ｈ１は、該出光面の微小構造の深さであり、Ｐ１は、該出光面の微小構造の幅であり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、Ｐ２は、該反射面の微小構造の幅である。
好適実施例において、該微小構造を具える反射均一光導光装置は、更に、少なくとも下記の何れか１つの条件に適合する：
0.02＜Rh(1/H2)＜0.5、そのうち、Ｒｈは、該反射層の厚さであり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、
該反射層の微小構造の深さと幅の比（H2/P2）値は、0.03〜0.8になるようにする。
0.02＜Rh(1/H2)＜0.5、そのうち、Ｒｈは、該反射層の厚さであり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、
該反射層の微小構造の深さと幅の比（H2/P2）値は、0.03〜0.8になるようにする。
好適実施例において、該出光面の微小構造は、非連続性の微小構造であり、且つ２つの相互に隣接する微小構造の距離Ｇ値は、0〜1.4mmになるようにする。
好適実施例において、該微小構造を具える反射均一光導光装置は、更に少なくとも下記のうち１つを含む：
該導光層中に添加する複数の拡散粒子；
該反射層中に混合する異なる屈折率の二種の可塑原料；
該反射層中に添加する複数の反射粒子；
該出光面上に形成する粗面又は疎密分布を制御可能な霧面。
該導光層中に添加する複数の拡散粒子；
該反射層中に混合する異なる屈折率の二種の可塑原料；
該反射層中に添加する複数の反射粒子；
該出光面上に形成する粗面又は疎密分布を制御可能な霧面。
本発明は、押し出し工程で簡単に一体成型された二層複合材構造であり、光の利用率を向上させ、出光がより均一であり、輝度がより増明され、バックライトモジュールのコストを低減し、プリズムモジュールを必要としない等の利点を有する微小構造を具え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提供する。
本発明が提示する微小構造を具え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（二層構造）の概要：
図４に示すように、本発明の微小構造を具える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、一体に押し出し成型する整合性工程を介し、反射均一光導光装置の導光層及び反射層の間の反射面上に立体の微小構造を形成し、単一導光装置に均一光、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、その反射均一光導光装置１の本体は、微小構造反射層１１と、微小構造導光層１２と、表面粗度（Ｒａ）が導光層１２に形成された出光面１２１とを含む。
図４に示すように、本発明の微小構造を具える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、一体に押し出し成型する整合性工程を介し、反射均一光導光装置の導光層及び反射層の間の反射面上に立体の微小構造を形成し、単一導光装置に均一光、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、その反射均一光導光装置１の本体は、微小構造反射層１１と、微小構造導光層１２と、表面粗度（Ｒａ）が導光層１２に形成された出光面１２１とを含む。
図４に示すのは、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の本体の実施例の一つである。この微小構造を具える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）の微小構造導光装置である。
（二） 本発明の反射層１１（下層）の概要：
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の複数の重量な概念の１つは、反射面の微小構造の設計を利用し、側面光源２から発生する光の導光装置１における反射現象を起こし、従来の網目方式に置き変え、光源を散布し、且つ該微小構造は、反射層１１及び導光層１２の間の反射面上に形成され、反射板の使用に取って代わる。そのうち、構造導光層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、導光層１２及び反射層１１の微小構造が相互に対応し、反射片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。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の複数の重量な概念の１つは、反射面の微小構造の設計を利用し、側面光源２から発生する光の導光装置１における反射現象を起こし、従来の網目方式に置き変え、光源を散布し、且つ該微小構造は、反射層１１及び導光層１２の間の反射面上に形成され、反射板の使用に取って代わる。そのうち、構造導光層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、導光層１２及び反射層１１の微小構造が相互に対応し、反射片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。
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、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、本発明の微小構造を具える反射光導光装置１は、導光層１２の底側に微小構造及び一層に反射層１１を増加し、この導光層１２と同時に形成し、この微小構造を具える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、本発明の微小構造を具える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、その微小構造は、導光層の反射及び光拡散現象を行うこともでき、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、本発明の微小構造を具える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。
本発明の微小構造を具える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）異なる屈折率の二種の可塑原料を混合するか、反射層の可塑原料中に少量の反射粒子を添加する方式により、本発明の反射層１１を製造する。
（２）異なる屈折率の二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）異なる屈折率の二種の可塑原料を混合するか、反射層の可塑原料中に少量の反射粒子を添加する方式により、本発明の反射層１１を製造する。
（２）異なる屈折率の二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）本発明の微小構造を具える均一光導光層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１２２を利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、均一光及び傷隠しの効果を達成し、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１２２を利用し、線光源又は点光源を面光源に形成し、均一光及び傷隠しの効果を達成し、屈折率の差により光利用率が向上する。
本発明の微小構造を具える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１２２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１２２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）本発明の微小構造：
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の実施例において、導光層１２及び反射層１１が相互の隣接する表面（即ち、導光層１２の底側面、又は反射層１１の上側面）は、反射面を定義する。本発明は、この反射面上に複数の微小構造の設計を追加している。本発明において、各微小構造の間の距離は、同一の距離、非同一の距離又は交錯配列する微小構造である。各微小構造は、三次元（例えば、ピラミッド）構造であることができ、各面に非対称又は対称の三角形、側面に非対称又は対称な三角形構造、弧形構造等を有することができる。好適実施例は、以下のとおりである。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の実施例において、導光層１２及び反射層１１が相互の隣接する表面（即ち、導光層１２の底側面、又は反射層１１の上側面）は、反射面を定義する。本発明は、この反射面上に複数の微小構造の設計を追加している。本発明において、各微小構造の間の距離は、同一の距離、非同一の距離又は交錯配列する微小構造である。各微小構造は、三次元（例えば、ピラミッド）構造であることができ、各面に非対称又は対称の三角形、側面に非対称又は対称な三角形構造、弧形構造等を有することができる。好適実施例は、以下のとおりである。
反射面の各微小構造の深さと幅の比は、0.03〜0.8であり、反射面の各微小構造の幅は、80μm〜250μmになるようにすることが好ましい。
反射層の厚さ及び微小構造の深さは、0.02＜Rh(1/H2)＜0.8になるようにし、従って、反射及び導光効果を兼ね備える。
（五）本発明の微小構造反射層１１（下層）の導光效果及び厚さの関係：
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の実施例において、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。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の実施例において、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。
（六）本発明の微小構造反射層の厚さ（下層）及び微小構造の深さの関係：
図６に示すように、それは、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の輝度の関係曲線図である。本曲線図において、二軸の関係の係数データは、以下の通りであり、そのうち、縦軸が反映するのは、全体の微小構造が形成する輝度（Luminance）であり、即ち、出光面において測量される輝度値であり、横軸は、反射層の厚さ（Rh）に反射面の微小構造の深さの反比（1/H2）を掛けた反射層微小構造の深さの関係値である。
そのうち、反射層の上、下両表面（そのうち、一表面が反射面である）が何れも連続性、且つほぼ平行に延伸する三角錐状の微小構造を有する時、図６の左下隅の小図に示すように、その反射層の厚さ（Rh）が指すのは、上、下両表面の両者の三角錐状微小構造の二つの錐頂点の間の距離であり、且つ微小構造の深さ（H2）が指すのは、反射層の任意の一表面の三角錐状微小構造の錐頂点及び錐谷の間の深さの距離である。
反射層の上、下両表面（そのうち、一表面が反射面である）中に有する一表面は、平面であるが、他表面が連続性三角錐状の微小構造を有する時、図６の右下隅の小図に示すとおりであり、その反射層厚さ（Rh）が指すのは、該平面及び三角錐状構造の錐状の間の距離であり、且つ微小構造の深さ（H2）が指すのは、三角錐状微小構造の錐頂点及び錐谷の間の深さの距離である。
図６に示すように、それは、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の輝度の関係曲線図である。本曲線図において、二軸の関係の係数データは、以下の通りであり、そのうち、縦軸が反映するのは、全体の微小構造が形成する輝度（Luminance）であり、即ち、出光面において測量される輝度値であり、横軸は、反射層の厚さ（Rh）に反射面の微小構造の深さの反比（1/H2）を掛けた反射層微小構造の深さの関係値である。
そのうち、反射層の上、下両表面（そのうち、一表面が反射面である）が何れも連続性、且つほぼ平行に延伸する三角錐状の微小構造を有する時、図６の左下隅の小図に示すように、その反射層の厚さ（Rh）が指すのは、上、下両表面の両者の三角錐状微小構造の二つの錐頂点の間の距離であり、且つ微小構造の深さ（H2）が指すのは、反射層の任意の一表面の三角錐状微小構造の錐頂点及び錐谷の間の深さの距離である。
反射層の上、下両表面（そのうち、一表面が反射面である）中に有する一表面は、平面であるが、他表面が連続性三角錐状の微小構造を有する時、図６の右下隅の小図に示すとおりであり、その反射層厚さ（Rh）が指すのは、該平面及び三角錐状構造の錐状の間の距離であり、且つ微小構造の深さ（H2）が指すのは、三角錐状微小構造の錐頂点及び錐谷の間の深さの距離である。
従って、図６のデータから分かるように、異なる反射層の厚さ及び微小構造の深さの比値(幅と深さとの比)の出光面に対する輝度は、異なる影響を有する。Rh(1/H2)値は、0.02＜Rh(1/H2)＜0.8であり、この範囲内において、初めて反射及び導光の効果を同時に有することができ、反射層の反射率は、約８０％であり、この範囲を超えれば、反射率が過度に低くなるか、均一光効果が悪くなる。また、Rh(1/H2)値が更に最も好適な範囲0.02＜Rh(1/H2)＜0.5の間にある時、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置は、更に比較的高い輝度を出光面上に提供し、即ち、好適な反射及び均一光の光学パフォーマンスを有することができる。
（七）本発明の導光層１２（上層）の厚さ、濃度及び均一度の関係：
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の実施例において、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）微小構造の導光層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。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１の実施例において、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）微小構造の導光層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。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１は、微小構造導光層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の範囲内にある時、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。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１中の均一光導光層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）粗度の疎密分布を制御可能な階層変化は、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）粗度の疎密分布を制御可能な階層変化は、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、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。
（八）本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の本体の具体構造のその他の多種実施例の態様：
本発明中の微小構造を具える反射均一光導光装置1において、その導光層１２中には、拡散粒子１２２を添加することも添加しないこともでき、且つ導光層１２上表面（出光面１２１）は、鏡面平面、霧面平面、連続性を具える微小構造、単一側入光設計の非連続性微小構造、及び両側入光設計の非連続性微小構造等の多種の態様であることができる；同時に、反射層１１及び導光層１２の両者の接触面（反射面１１２）も鏡面平面、霧面平面、連続性を具える微小構造、単一側入光設計の非連続性微小構造、及び両側入光設計の非連続性微小構造等の多種態様であることができる。
従って、上記の各種異なる設計の反射層１１及び導光層１２が交互に組み合わせた後、図７に示すような本発明中の微小構造を具える反射均一光導光装置１中の反射層１１及び導光層１２構造の多種実施態様を得ることができる。
例えば、図７の欄４１中の２つの構造図４１１，４１２は、それぞれ導光層内に拡散粒子を有すること（構造図４１１）及び拡散粒子を有さないこと（構造図４１２）を示しているが、両者（構造図４１１，４１２）の導光層上表面（出光面４１１１、４１２１）は、何れも連続性を有する構造設計であり、且つ反射層及び導光層の両者の接触面（反射面４１１２、４１２２）が何れも平面（鏡面又は霧面）である２つの実施例を示している。
更に、欄４２中の２つの構造図４２１，４２２は、それぞれその導光層内に拡散粒子を有すること（構造図４２１）及び拡散粒子を有さないこと（構造図４２２）を示しているが、両者の導光層上表面（出光面４２１１、４２２１）が何れも平面（鏡面又は霧面）であり、反射層及び導光層の両者の接触面（反射面４２１２、４２２２）が両側入光設計の非連続性微小構造である２つの実施例を示している。その他の実施例は、類推されるものである。
また、出光面及び反射面の両者が何れも微小構造（連続性、非連続性、単一側又は両側の入光設計を問わず）を有する各実施例において、その出光面上に設けられる微小構造の配列方向及び反射面上に設けられる微小構造の配列方向は、互いに平行又は直交の配列方向である。
本発明中の微小構造を具える反射均一光導光装置1において、その導光層１２中には、拡散粒子１２２を添加することも添加しないこともでき、且つ導光層１２上表面（出光面１２１）は、鏡面平面、霧面平面、連続性を具える微小構造、単一側入光設計の非連続性微小構造、及び両側入光設計の非連続性微小構造等の多種の態様であることができる；同時に、反射層１１及び導光層１２の両者の接触面（反射面１１２）も鏡面平面、霧面平面、連続性を具える微小構造、単一側入光設計の非連続性微小構造、及び両側入光設計の非連続性微小構造等の多種態様であることができる。
従って、上記の各種異なる設計の反射層１１及び導光層１２が交互に組み合わせた後、図７に示すような本発明中の微小構造を具える反射均一光導光装置１中の反射層１１及び導光層１２構造の多種実施態様を得ることができる。
例えば、図７の欄４１中の２つの構造図４１１，４１２は、それぞれ導光層内に拡散粒子を有すること（構造図４１１）及び拡散粒子を有さないこと（構造図４１２）を示しているが、両者（構造図４１１，４１２）の導光層上表面（出光面４１１１、４１２１）は、何れも連続性を有する構造設計であり、且つ反射層及び導光層の両者の接触面（反射面４１１２、４１２２）が何れも平面（鏡面又は霧面）である２つの実施例を示している。
更に、欄４２中の２つの構造図４２１，４２２は、それぞれその導光層内に拡散粒子を有すること（構造図４２１）及び拡散粒子を有さないこと（構造図４２２）を示しているが、両者の導光層上表面（出光面４２１１、４２２１）が何れも平面（鏡面又は霧面）であり、反射層及び導光層の両者の接触面（反射面４２１２、４２２２）が両側入光設計の非連続性微小構造である２つの実施例を示している。その他の実施例は、類推されるものである。
また、出光面及び反射面の両者が何れも微小構造（連続性、非連続性、単一側又は両側の入光設計を問わず）を有する各実施例において、その出光面上に設けられる微小構造の配列方向及び反射面上に設けられる微小構造の配列方向は、互いに平行又は直交の配列方向である。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１は、その出光面及び反射面の構造が組み合わせ及び設計を多様化できる以外に、その出光面又は（及）反射面上に設置した微小構造の具体構造設計も多くの異なる実施例を有し、これに制限するものではないが、例えば、図８〜図２２に示す実施例であり、逐一説明する。
図８に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される連続性三角状微小構造８０１を有する。
図９に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第２実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される連続性半円状微小構造８０２を有する。
図１０に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第３実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の陳列配列される立体の連続性錐形（ピラミッド）微小構造８０３を有する。
図１１に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第４実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の陳列配列される立体の連続性球形微小構造８０４を有する。
図１２に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第５実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の陳列配列される立体の連続性弧状錐形微小構造８０５を有する。
図１３に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第６実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される非連続性三角形状で、異なる間隔で且つ両側が中間に向かい徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造８０６を有する（特に両側の入光、即ち、導光層の左右側面が何れも入光面の設計に適する）。
図１４に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第７実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される非連続性三角形状で、等間隔で疎密変化する微小構造８０７を有する。
図１５に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第８実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される非連続性立体半円状で、異なる間隔で且つ両側が中間に向かい徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造８０８を有する（特に両側の入光、即ち、導光層の左右側面が何れも入光面の設計に適する）。
図１６に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第９実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が複数の細長く、且つ平行に配列される非連続性立体半円形状で、等間隔で疎密変化する微小構造８０９を有する。
図１７に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１０実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性立体の錐形（ピラミッド）で、異なる間隔で且つ両側が中間に向かい徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造８１０を有する（特に両側の入光、即ち、導光層の左右側面が何れも入光面の設計に適する）。
図１８に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１１実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性立体の錐形（ピラミッド）で、等間隔で疎密変化する微小構造８１１を有する。
図１９に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１２実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性立体の球形微小構造であり、異なる間隔で且つ両側が中間に向かい徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造８１２を有する（特に両側の入光、即ち、導光層の左右側面が何れも入光面の設計に適する）。
図２０に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１３実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性立体の球形微小構造であり、等間隔で疎密変化する微小構造８１３を有する。
図２１に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１４実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性弧状錐形微小構造であり、異なる間隔で且つ両側が中間に向かい徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造８１４を有する（特に両側の入光、即ち、導光層の左右側面が何れも入光面の設計に適する）。
図２２に示すように、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１上の微小構造の第１５実施例は、その出光面又は（及び）反射面上に設置する微小構造が陳列配列される非連続性弧状錐形微小構造であり、等間隔で疎密変化する微小構造８１５を有する。
図２３を参照し、それは、本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１ａの他の実施例の説明図である。本実施例において、該微小構造を具える反射均一光導光装置１ａの導光層１２の出光面１２１上、及び反射層１１及び導光層１２の間の反射面１１２上には、それぞれ微小構造１１４、１２４を設ける。そのうち、反射面１１２上に設ける微小構造１１４は、連続性である。しかしながら、出光面１２１上に設けるのは、非連続性であり且つ疏密変化を有する微小構造１２４である。
また、入光面１５に最も接近する箇所の出光面１２１上の２つの隣り合う微小構造１２４の間隔Ｇが最大であり、入光面１５から離れる箇所の出光面１２１上の隣り合う微小構造１２４の間隔Ｇは、徐々に小さくなる。出光面１２１上に疎密変化を制御可能な、即ち、入光面１５から離れるほど、間隔Ｇが小さくなる微小構造１２４を設置することにより、出光の均一化を達成し、入光面に接近する箇所が比較的明るく、入光面から離れるほど暗くなる現象を回避することができる。
また、該出光面１２１上に設置した非連続性微小構造１２４の構造間隔Ｇの値が0〜1.4mmの好適な範囲にある時、出光面１２１上に貼付する光学フィルム（図示せず）を組み合わせれば、その出光面１２１は、明線現象を発生しない（明線が見えない）。同様に、反射面１１２上に上記のような非連続性、且つ疎密変化を制御可能な微小構造を設置すれば、同様の出光均一の効果を達成することができる。
また、入光面１５に最も接近する箇所の出光面１２１上の２つの隣り合う微小構造１２４の間隔Ｇが最大であり、入光面１５から離れる箇所の出光面１２１上の隣り合う微小構造１２４の間隔Ｇは、徐々に小さくなる。出光面１２１上に疎密変化を制御可能な、即ち、入光面１５から離れるほど、間隔Ｇが小さくなる微小構造１２４を設置することにより、出光の均一化を達成し、入光面に接近する箇所が比較的明るく、入光面から離れるほど暗くなる現象を回避することができる。
また、該出光面１２１上に設置した非連続性微小構造１２４の構造間隔Ｇの値が0〜1.4mmの好適な範囲にある時、出光面１２１上に貼付する光学フィルム（図示せず）を組み合わせれば、その出光面１２１は、明線現象を発生しない（明線が見えない）。同様に、反射面１１２上に上記のような非連続性、且つ疎密変化を制御可能な微小構造を設置すれば、同様の出光均一の効果を達成することができる。
図２４及び図２５を参照して説明するが、それは、それぞれ本発明の微小構造を具える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２３に示すように一体に成型された二層構造の本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１を製造する押し出し工程を例とし、先ず、それぞれ反射層１１を形成することに用いる反射粒子１１１aを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機原料桶２１中に置き、導光層１２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１２２を含有する可塑原料を押し出す主押し出し機の原料桶２２中に安定的に供給する。
続いて、これら原料桶２１，２２，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。その後、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、同時に、更に、予めＲ１，Ｒ２又は（及び）Ｒ３ローラ外表面上に刻んだ微小構造型により押し合わせ成形した板材の上表面（出光面）又は下表面（反射層及び反射面）上に必要な立体微小構造を圧延し、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２３に示すように一体に成型された二層構造の本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置１を製造する押し出し工程を例とし、先ず、それぞれ反射層１１を形成することに用いる反射粒子１１１aを含有する可塑原料を押し出す副押し出し機原料桶２１中に置き、導光層１２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１２２を含有する可塑原料を押し出す主押し出し機の原料桶２２中に安定的に供給する。
続いて、これら原料桶２１，２２，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。その後、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、同時に、更に、予めＲ１，Ｒ２又は（及び）Ｒ３ローラ外表面上に刻んだ微小構造型により押し合わせ成形した板材の上表面（出光面）又は下表面（反射層及び反射面）上に必要な立体微小構造を圧延し、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２６を参照して説明するが、それは、微小構造を具える本発明の反射均一光導光装置１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、微小構造を具える反射均一光導光装置の出光面に形成する粗面又は霧面、即ち、導光層の上表面に形成する粗面又は霧面の粗さの程度は、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及びローラ表面３３の距離ｄにより制御することができる。その後、更に、所定の亜多面を有するローラ表面３３を図２５に示すローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３とし、押し出し工程において、該押し合わせ成形する可塑原料板材を圧延し、本発明の一体に押し出し成型された二層構造の導光装置の反射面及び（又は）出光面上に粗面を押し出す。該粗面の粗度は、本発明の微小構造を具える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。
本発明において、微小構造を具える反射均一光導光装置の出光面に形成する粗面又は霧面、即ち、導光層の上表面に形成する粗面又は霧面の粗さの程度は、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及びローラ表面３３の距離ｄにより制御することができる。その後、更に、所定の亜多面を有するローラ表面３３を図２５に示すローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３とし、押し出し工程において、該押し合わせ成形する可塑原料板材を圧延し、本発明の一体に押し出し成型された二層構造の導光装置の反射面及び（又は）出光面上に粗面を押し出す。該粗面の粗度は、本発明の微小構造を具える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、本発明中の微小構造を具える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0.46μmより小さい時、微小構造を具える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、それを傷つけやすい。
Raが2.21μmより大きい時、光線の取り出し効率を増加し、微小構造を具える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6μm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、微小構造を具える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0.46μm〜2.21μmの間に制御することが好ましく、1μm〜2.21μmの間が更に好ましい。
Raが2.21μmより大きい時、光線の取り出し効率を増加し、微小構造を具える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6μm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、微小構造を具える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0.46μm〜2.21μmの間に制御することが好ましく、1μm〜2.21μmの間が更に好ましい。
本発明において、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。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微粒等である。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置について、一体に押し出し成型すること及び微小構造の設計により前記の光利用率を向上させ、光損耗を低減し、別途の反射片及び増光膜（BEF）の使用を必要とせず、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２７〜図３５を参照し、それは、本発明の微小構造の反射均一光導光装置に対し出光性能評価を行う説明図である（0度〜80度）。
異なる微小構造の幅と深さの比の設計を有する出光面又は（及び）反射面の反射均一光導光装置の出光性能に対する影響度を評価し、本発明は、シミュレーション評価方式を設計している。先ず、微小構造を具える反射均一光導光装置をシミュレーションし、それは、導光層１２ｂ上側面の出光面１２１ｂ及び反射層の導光層に隣接する箇所に位置する反射面１１２ｂを含み、出光面１２１ｂ上又は（及び）反射面１１２ｂ上にそれぞれ異なる深さ（H）と幅（P）比の微小構造１２４ｂを有する。また、出光面上に更に、垂直に外向きに射出する（垂直上向きに射出する）法線方向が入射角０度の方向であると定義する。
続いて、導光層１２ｂの中間厚さの位置は、該入射角０度の方向に相互に平行且つ所定間隔の１１本の光線２０ｂをシミュレーションし、各光線２０ｂが出光面１２１ｂ上に設置する微小構造１２４ｂ及び反射面１１２ｂ上に設置する微小構造（本実施例では平面である）の反射、屈折又は射出の影響を受けた後、何本の光線２０ｂが所定の長さの距離内（即ち、該出光面１２１ｂの水平長さ）で出光面１２１ｂから射出するかをシミュレーションする。図２７に示すように、本実施例において、出光面１２１ｂ上に幅と深さとの比の値が0.088（H1/P1 = 0.088）である微小構造１２４ｂを設け、反射面１１２ｂは、平面反射層であり、微小構造を設置しない。
入射角０度である時、全ての１１本の光線が何れも出光面１２１ｂから射出するので、図２７の右下隅の「１１」は、出光面１２１ｂから射出する光線２０ｂの数が１１であることを示している。続いて、この入射角の角度は、順に時計回り方向に逐次１０度増加し、そのシミュレーション結果は、図２８に示すとおりであり、入射角１０度である時、全ての１１本の光線２０ｂは、出光面１２１ｂから射出するので、図２８の右下隅の出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数が「１１」であることを示している。
続いて、図２９に示すように、入射角が２０度の時、出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数「１１」である。続いて、図３０に示すように、入射角が３０度である時、出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数は、「７」である。同様に、図３１〜図３５に示すように、入射角が順に４０、５０、６０、７０、８０度である時、シミュレーションで得られる出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数は、それぞれ１０、２、８、２、３本である。その後、この全ての出射光線２０ｂの数を相互に合わせて、この実施例の出光面１２１ｂの総光線２０ｂの射出数が「６５」であることが得られる。このことから分かるように、この出光面１２１ｂの総光線２０ｂ出射数の値が高いほど該実施例の出光面１２１ｂ及び反射面１１２ｂ構造が提供できる光取り出し効率が高く、即ち、出光性能が高くなる。
異なる微小構造の幅と深さの比の設計を有する出光面又は（及び）反射面の反射均一光導光装置の出光性能に対する影響度を評価し、本発明は、シミュレーション評価方式を設計している。先ず、微小構造を具える反射均一光導光装置をシミュレーションし、それは、導光層１２ｂ上側面の出光面１２１ｂ及び反射層の導光層に隣接する箇所に位置する反射面１１２ｂを含み、出光面１２１ｂ上又は（及び）反射面１１２ｂ上にそれぞれ異なる深さ（H）と幅（P）比の微小構造１２４ｂを有する。また、出光面上に更に、垂直に外向きに射出する（垂直上向きに射出する）法線方向が入射角０度の方向であると定義する。
続いて、導光層１２ｂの中間厚さの位置は、該入射角０度の方向に相互に平行且つ所定間隔の１１本の光線２０ｂをシミュレーションし、各光線２０ｂが出光面１２１ｂ上に設置する微小構造１２４ｂ及び反射面１１２ｂ上に設置する微小構造（本実施例では平面である）の反射、屈折又は射出の影響を受けた後、何本の光線２０ｂが所定の長さの距離内（即ち、該出光面１２１ｂの水平長さ）で出光面１２１ｂから射出するかをシミュレーションする。図２７に示すように、本実施例において、出光面１２１ｂ上に幅と深さとの比の値が0.088（H1/P1 = 0.088）である微小構造１２４ｂを設け、反射面１１２ｂは、平面反射層であり、微小構造を設置しない。
入射角０度である時、全ての１１本の光線が何れも出光面１２１ｂから射出するので、図２７の右下隅の「１１」は、出光面１２１ｂから射出する光線２０ｂの数が１１であることを示している。続いて、この入射角の角度は、順に時計回り方向に逐次１０度増加し、そのシミュレーション結果は、図２８に示すとおりであり、入射角１０度である時、全ての１１本の光線２０ｂは、出光面１２１ｂから射出するので、図２８の右下隅の出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数が「１１」であることを示している。
続いて、図２９に示すように、入射角が２０度の時、出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数「１１」である。続いて、図３０に示すように、入射角が３０度である時、出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数は、「７」である。同様に、図３１〜図３５に示すように、入射角が順に４０、５０、６０、７０、８０度である時、シミュレーションで得られる出光面１２１ｂから出射する光線２０ｂの数は、それぞれ１０、２、８、２、３本である。その後、この全ての出射光線２０ｂの数を相互に合わせて、この実施例の出光面１２１ｂの総光線２０ｂの射出数が「６５」であることが得られる。このことから分かるように、この出光面１２１ｂの総光線２０ｂ出射数の値が高いほど該実施例の出光面１２１ｂ及び反射面１１２ｂ構造が提供できる光取り出し効率が高く、即ち、出光性能が高くなる。
前記の光性能評価方式に基づき、多種の異なる微小構造の深さと幅の比である「深さ幅比」の微小構造を有する出光面、及び異なる深さ幅比の微小構造を有する反射面に対し、交互に組み合わせを行い、逐一図２７〜図３５に示すようにシミュレーション方式でその出光面の総光線射出数を算出し、結果を下表３に整理する。
表３：異なる深さ幅比の微小構造の出光面及び反射面の総光線射出数の統計
表３において、Ｈ１は、出光面上の微小構造の深さであり、Ｐ１は、出光面上の微小構造の幅であり、Ｈ２は、反射面上の微小構造の深さであり、Ｐ２は、反射面上の微小構造の幅である。計算して得られる出光面の出光線総数値が高いほど、該実施例の出光面及び反射面構造が提供できる採光効率が高い。表３中の番号が、３〜７、９〜１３、１６〜１９、２３〜２５及び３０〜３１の実施例の出光線の総数は、何れも９０以上であり、その出光効率が比較的高く、バックライトモジュールの輝度の上昇を大きく補助している。従って、この出光線の総数が９０以上の実施例の出光面及び反射面の微小構造の深さ幅比のデータを帰納及び分析後、以下の関係式が得られる：
1.6E-02≦(H1/P1)×(*)(H2/P2)≦1.21E-01 。
1.6E-02≦(H1/P1)×(*)(H2/P2)≦1.21E-01 。
本発明の微小構造を具える反射均一光導光装置の出光面及び反射面上の微小構造の深さ幅比が上記の関係式の範囲内に適合する時、比較的高いバックライトモジュールの輝度を得ることができる。また、Ｐ２の値が80μm〜250μmの間であることが好ましく、80μmより小さい場合、押し出し工程において、ローラが微小構造を押し出す成型率が低下し、250μmより大きい場合は、出光面に容易に明線現象が発生する。
図３６を参照し、それは、本発明の均一光導光装置を液晶ディスプレイ上に使用した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１ａを含む。
図３６に示す実施例を例とし、該反射均一光導光装置１ａの本体は、一体に押し出し成型された均一光導光層１２及び反射層１１ａから構成される２層構造である。導光層１２の近傍側面は、入光面１５及び出光面１２１を定義し、該側面光源２が発する光を該入光面１５から該導光層１２中に進入させることができる。
反射層１１ａは、該導光層１２中の該反射層１１ａに向かう該光を該導光層１２に反射して戻すことができる。該出光面１２１は、導光層１２の上表面に位置し、該入光面１５と垂直であり、該導光層１２内の該光の少なくとも一部分を該出光面１２１から射出する。該出光面１２１及び反射面１１２上にそれぞれ各微小構造１２４，１１４を設置する。
該光学膜５９０は、該出光面１２１上に被さり、出光の光学品質を改善し、均一光効果を増進する。出光面１２１上に位置する微小構造１２４は、光学膜５９０が出光面１２１に静電吸着して起こる摩損及び光学品質の低下を欠点を回避することができる。該液晶パネル５７は、該光学膜５９０の導光層１２から離れる側に位置する。
図３６に示す実施例を例とし、該反射均一光導光装置１ａの本体は、一体に押し出し成型された均一光導光層１２及び反射層１１ａから構成される２層構造である。導光層１２の近傍側面は、入光面１５及び出光面１２１を定義し、該側面光源２が発する光を該入光面１５から該導光層１２中に進入させることができる。
反射層１１ａは、該導光層１２中の該反射層１１ａに向かう該光を該導光層１２に反射して戻すことができる。該出光面１２１は、導光層１２の上表面に位置し、該入光面１５と垂直であり、該導光層１２内の該光の少なくとも一部分を該出光面１２１から射出する。該出光面１２１及び反射面１１２上にそれぞれ各微小構造１２４，１１４を設置する。
該光学膜５９０は、該出光面１２１上に被さり、出光の光学品質を改善し、均一光効果を増進する。出光面１２１上に位置する微小構造１２４は、光学膜５９０が出光面１２１に静電吸着して起こる摩損及び光学品質の低下を欠点を回避することができる。該液晶パネル５７は、該光学膜５９０の導光層１２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 微小構造を具える反射均一光導光装置
１１、１１a 反射層
１１１、１１１a 反射粒子
１１２、１１２a、１１２b、４１１２、４１２２、４２１２、４２２２ 反射面
１２、１２a、１２b 導光層
１２１、１２１a、１２１b 、４１１１、４１２１、４２１１、４２２１ 出光面
１２２、拡散粒子
１５ 入光面
２ 側面光源
２０b 光線
２１、２２ 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
４１、４２ 欄
４１１，４１２，４２１，４２２ 構造図
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
８０１〜８１５ 微小構造
１１、１１a 反射層
１１１、１１１a 反射粒子
１１２、１１２a、１１２b、４１１２、４１２２、４２１２、４２２２ 反射面
１２、１２a、１２b 導光層
１２１、１２１a、１２１b 、４１１１、４１２１、４２１１、４２２１ 出光面
１２２、拡散粒子
１５ 入光面
２ 側面光源
２０b 光線
２１、２２ 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
４１、４２ 欄
４１１，４１２，４２１，４２２ 構造図
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
８０１〜８１５ 微小構造
Claims (10)
- 側面光源に合わせて使用し、且つ導光層及び反射層を含み、
該導光層は、入光面及び出光面を設け、該入光面は、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、
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して戻すことができ、
該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型された複合材構造であり、該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さず、該導光層及び該反射層の間は、反射面を定義し、且つ該反射面上に立体微小構造を設置し、
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、
前記出光面上にさらに微小構造を設け、該出光面の微小構造及び該反射面の微小構造の深さと幅の比のデータは、以下の関係式に適合する；
1.6E-02≦(H1/P1)×(H2/P2)≦1.21E-01 ；
そのうち、Ｈ１は、該出光面の微小構造の深さであり、Ｐ１は、該出光面の微小構造の幅であり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、Ｐ２は、該反射面の微小構造の幅であり、
0.02＜Rh(1/H2)＜0.5、そのうち、Ｒｈは、該反射層の厚さであり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであることを特徴とする微小構造を具える反射均一光導光装置。 - 更に、下記の条件に適合する：
前記反射層の微小構造の深さと幅の比（H2/P2）値は、0.03〜0.8になるようにする請求項１に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。 - 前記出光面の微小構造は、非連続性の微小構造であり、且つ２つの相互に隣接する微小構造の距離Ｇ値は、0〜1.4mmになるようにし、Ｐ２が80μm〜250μmの間になるようにする請求項２に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。
- 前記微小構造を具える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；
該反射層中に混合する異なる屈折率の二種の可塑原料；
該反射層中に添加する複数の反射粒子；
該出光面上に形成する粗面又は疎密分布を制御可能な霧面のうち１つを含む請求項２に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。 - 前記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；
該反射層中に異なる屈折率の二種の可塑原料を混合する時、その異なる屈折率の二種の可塑原料の混合比は、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％であり、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）値は、1μm＜Ra＜6μmになるようにする請求項４に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。 - 前記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＜2.21μmになるようにする請求項４に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。
- 前記出光面の微小構造及び該反射面の微小構造は、
複数の細長く且つ平行に配列した連続性三角形状を有する微小構造；
複数の細長く且つ平行に配列した連続性半円状を有する微小構造；
複数の陳列配列した連続性錐形を有する微小構造；
複数の陳列配列した連続性球形を有する微小構造；
複数の陳列配列した連続性弧状錐形を有する微小構造；
複数の細長く且つ平行に配列した非連続性立体三角形状を有し、異なる間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の細長く且つ平行に配列した非連続性立体三角形状を有し、等間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の細長く且つ平行に配列した非連続性立体半円状を有し、等間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の陳列配列した非連続性立体錐形を有し、異なる間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の細長く且つ陳列配列した非連続性立体の錐形を有し、等間隔で疎密変化する微小構造；
複数の陳列配列した非連続性立体球形微小構造を有し、異なる間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の陳列配列した非連続性立体の球形微小構造を有し、等間隔で疎密変化する微小構造；
複数の陳列配列した非連続性弧状錐形微小構造を有し、異なる間隔且つ両側が中間に向かって徐々に密集する疎密変化を制御可能な微小構造；
複数の陳列配列した非連続性弧状錐形微小構造を有し、等間隔で疎密変化する微小構造；
のうちの何れか１つである請求項２に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。 - 前記出光面の微小構造の配列方法は及び該反射面の微小構造の配列方向は、互いに平衡であるか直交する配列のうちの何れかである請求項２に記載の微小構造を具える反射均一光導光装置。
- 側面光源と、導光層と、反射層と、光学膜と、を含み、
該導光層は、入光面及び出光面を設定し、該入光面は、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、
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して戻すことができ、
該光学膜は、該出光面上に被さり、
該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型された複合材構造であり、該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さず、該導光層及び該反射層の間は、反射面を定義し、且つ該反射面上に立体微小構造を設置し、
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、
該出光面上に微小構造を有し、該出光面の微小構造及び該反射面の微小構造の深さ幅比のデータが関係式：
1.6E-02≦(H1/P1)×(H2/P2)≦1.21E-01 ；
に適合し、そのうち、Ｈ１は、該出光面の微小構造の深さであり、Ｐ１は、該出光面の微小構造の幅であり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、Ｐ２は、該反射面の微小構造の幅であり、
0.02＜Rh(1/H2)＜0.5、そのうち、Ｒｈは、該反射層の厚さであり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さである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、光学膜と、液晶パネルと、を含み、
該導光層は、入光面及び出光面を設定し、該入光面は、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、
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して戻すことができ、
該光学膜は、該出光面上に被さり、
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、
該反射層及び該導光層は、一体に押し出し成型された複合材構造であり、該反射層及び該導光層の間には、空気界面を有さず、該導光層及び該反射層の間は、反射面を定義し、且つ該反射面上に立体微小構造を設置し、
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、
該出光面上に微小構造を有し、該出光面の微小構造及び該反射面の微小構造の深さ幅比のデータが関係式：
1.6E-02≦(H1/P1)*(H2/P2)≦1.21E-01 ；
に適合し、そのうち、Ｈ１は、該出光面の微小構造の深さであり、Ｐ１は、該出光面の微小構造の幅であり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さであり、Ｐ２は、該反射面の微小構造の幅であり、
0.02＜Rh(1/H2)＜0.5、そのうち、Ｒｈは、該反射層の厚さであり、Ｈ２は、該反射面の微小構造の深さである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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