TW200535525A - Light guide plate, member, light guide plate, and liquid crystal display device - Google Patents

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TW200535525A
TW200535525A TW094103943A TW94103943A TW200535525A TW 200535525 A TW200535525 A TW 200535525A TW 094103943 A TW094103943 A TW 094103943A TW 94103943 A TW94103943 A TW 94103943A TW 200535525 A TW200535525 A TW 200535525A
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TW
Taiwan
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light
guide plate
light guide
plate body
scope
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Application number
TW094103943A
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English (en)
Inventor
Kiyoharu Nakatsuka
Yasunari Zempo
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
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Description

200535525 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於導光板本體、導光板、背光、以及使 用此等而構成的液晶顯示裝置之相關技術。 液晶顯示裝置有例如第8圖所示,配置有一對的偏光 板102、103於液晶顯示元件1〇1之上下兩面的同時,亦配 置有背光於下側的偏光板103的下面側之構成者。筆記型 _個人電腦等多數之液晶顯示裝置為了達成薄型化、低消費 电力化,係使用邊緣光型(edge light type)而作為前述背光。 【先前技術】 作為邊緣光型之背光,一般係如第8圖所示,將來自 藉由反射板107所集光的光源m的光自導光板1〇9的一 端面導入至導光板109内而照明之方式。繼而在形成有絲 網印刷等之擴散反射層110於前述導光板1〇9之底面的同 日守,為了使自前述導光板109所漏出的光不致於浪費而能 φ有效利用,亦配置有反射板1 〇8於導光板! 〇9的底面側等。 在别述下侧的偏光板1 〇3和導光板1 〇9之間,為了有效利 用光源111的光而配置有施行偏光的選擇分離之亮度提升 的薄膜1 04 ’且在該亮度提升薄膜丨〇4的下側配置有稜鏡 溥片(prism sheet) 105,其係用以將來自光源之光集光或擴 散於液晶顯示元件的顯示上有效之角度範圍内,此外,在 该稜鏡薄片1 05的下侧使用配置有用以減低背光用光的不 均勻之擴散板106之構成者(參閱第8圖)。 第8圖所示之構成之液晶顯示裝置由於係使用亮度提 316747 200535525 升涛膜和稜鏡薄片之構成,故構造為複雜化而使製造效率 降低的同時’亦具有零件數量增多而提高製造成本之問 題。此外’耐久性能亦不夠充分。 • 因此’為了解決如此之問題而提案有液晶顯示裝置, •其係在液晶顯示元件的背面側依序配置有楔形的導光板、 田射圖λ/ 4板、反射板之構成(參考專利文獻丨)。該液 曰曰頒不裝置係將自光源射入至導光板的光作成平行光,此 ⑩外’繞射角係大致設計成9〇。。 (專利文獻1):曰本特開平η_281978號公報 【發明内容】 田於將自光源射 mj -------八王守尤伋的无作成平行光之 ^#上係相#困難’故記載於前述專利文獻!之技 =了無法獲得充分的偏光分離功能之外 有效地進行不需要的偏光成分的再利用之問題。 此外,對液晶顯示元件的顯 ♦度範圍的光之功能亦不夠充分。〜射』不上有效之角 f發明係有鑑於如此之技術背景而
種構造簡單且零件數量亦::的W 同時’亦能對液晶顯示元件的顯;= 低成本 ’曰,角度乾圍的光之導光板本體、導光 ’不上有 日日絲員示裝置。 月光、以及液 ::達成前述目的’本發明係提供以下之手严 相對向二T光板本體係具備光射出面以及和二出面 耵向之底面,且形成有截 射出面 有截面為二角形的溝或/及突狀條體 3]6747 6 200535525 一於該底面,且構成該溝或/及突狀條體的傾斜面和光射出面 所形成的父叉角度(銳角)係設定於39」至47·5。之範圍。 由於本發明係構成導光板本體之底面的溝或/及突狀 •條體的傾斜面和光射出面所形成的交叉角度(銳角)係設定 於39.5至47.5。之範圍,故能控制自導光板本體的光射出 面所射出之光的擴散角度(角度範圍)。因此,若使用該導 光板本體而構成液晶顯示裝置,即能對液晶顯示元件的顯 修不面有效地照射顯示上有效之角度範圍的光。此外,由於 即2使用稜鏡薄片而亦能控制射出光的擴散角度,故構 =簡:且零件數量亦為少數即可,進而能提供相較於習知 口口更薄型的背光’此外,能廉價地提供薄型且低消費電力 之液晶顯示裝置。 此處’交叉角度係在39 5至47 5。之範圍内,設定為 2種以上相異的角度為佳。 根據此情形,則能更減少光射出面之光射出的強度不 鲁均’且能構成更均勻之面光源。 此處,上述之交叉角度係以39.5至44.5。或45.5至 :·5之範圍為佳。交叉角度超過44.5。而未滿45.5。之 範圍則具有光射出的擴散角度變小之傾向。 此外溝或/及突狀條體的寬幅係以〇·〇】至5mm為 隹,0.01至1mm則更為理想。 …=此情形,由於溝或/及突狀條體的寬幅係規定於上 述之見幅,故能充分防止導光板本體底面之光的繞射現象 或光的干涉。 316747 7 200535525 - 此外,溝或/及突狀條體❹在 地形成為隹。 欠度方向中不連續性 根據上述之設計,則能更減少光 度不均,且能構成更均勻之面光源。 4射出的強 為隹此外’溝或,及突狀條體係以在平面觀視t形成圓弧狀 中形之:Γ.由於溝或7及突狀條體係在平面觀視 丨少光射出面之光射出的強度不均。乍為先柄,亦能減 此外’導光板本體之截面形狀以矩形狀為準。 根據上述之設計’由於截面形狀係矩 本體之製作係達於容易化。 故^先板 此外’導光板本體之截面形狀亦以楔形形狀為隹。 聽根=述之設計,由於導光板本體之截面形狀係楔形 哉y 、之利用效率係增大。此外,由於導光板本體之 ,截,面形狀係楔形形狀,且產生空白空間,並能配置電子電 路等於該空白空間,故能使液晶顯示裝置達於更薄型化Γ 人、本發明之導光板係具備上述之導光板本體、以及對向 方;‘光板本體的光射出面之偏光分離手段。 、 本發明係藉由偏光分離手段而得以將P偏光等之特定 的偏光成份作為射出光。 、疋 此處’偏光分離手段係使用擴散性雷射圖繞射元件為 佳。 根據上述之設計,由於偏光分離手段係使用擴散性雷 316747 8 200535525 射圖繞射元件(d】ffusive h 射圖繞射元件射圖繞射元件係以替換式之擴散性雷 根據此情形,由於擴散 模組成形或沖塵成形等方射圖繞射元件係藉由例如 提升生產性之優ί 侍以輕易地製造,故具有能 :=擴散性雷射圖繞射元件係由相 而折射率更大之材料所構成為纟。 板本肢 根據上述設計,由於批玉 於導光板本體而折射率更射圖繞射元件係由相較 板本體的光射出面所射出 ^先 + f “ 的擴散角度(角度範圍)較 7…出光亦能糟由透過該擴散性雷 使射出光的擴散角戶垆士 ,, L 兀射凡件而 m丄 據此即能對液晶顯示元件的释 >不面有效地照射顯示上有效之角度範圍的光。 ^ 卜偏光刀離手段係使用線棚⑼^⑽)為佳。 此時,由於偏光分離手段係使用線柵,故能獲得充八 之偏光分離功能。 叙传充分 :外,更具備偏光方向變換手段為佳,其係對向 了^光板本體的光射入面的1端面和光射出面之外所殘留 的面之中之至少一面,將s偏光成份之至 P偏光成份而反射。 义換成 根據上述之設計,由於在除了導光板本體的光射入面 3]6747 9 200535525 和光射出面之外所殘留的面之中之至少 方向變換手段 面側配置有偏光 偏先成份之至少一部份變換成P## 成份而反射;妫处丁、ή祖 1 w义谀攻Ρ偏先
.v L 支月b不浪費s偏光成份而在變換成P傯杏A 份上利用作為昭明朵,妙牡义換戚P偏先成 ,. …、先據此而旎明顯地提升光的利用效率。 ’更具備λ/ 4相位差板和错而g 於降了遒止4丄 祁位差板和叙面反射板,其係對向 、示了 V先板本體的光射入面的丨 殘留的面之中之至少一面.且西?署古=先射出面之外所 板本體和有4相位差板於導光 不版和叙面反射板之間為佳。 根據上述之設計’由於對導光板本體中介"4相位差 板的=有鏡面反射板’且藉由λ/4相位差板和鏡面反射 :】:而到達於此處…光係變換成ρ偏光而反 :為=入至導光板本體内,該反射之Ρ偏光係能利用 作為W明先,故能提升光的利用效率。 此外,更具備擴散反射板為佳,其係對向於除了導 :本體的光射入面的i端面和光射出面之外所殘留 中之至少一面。 根據上述之設計,由於配置有擴散反射板於除了導光 板本體的光射入面和光射出面之外所殘留的面之中之至少 一面側’且到達於該擴散反射板之之—部份係㈣ 成P偏光而反射,而該反射之P偏光係能利用作為照明 光’故能提升光的利用效率。 本發明之背光係具備: 上述之導光板;以及 光源,其係配置於該導光板的端面側。 316747 200535525 , 此處,除了該%源之外,t具備配置於外側的反射板 為佳。 此等發明(背幻係能控制自|光板的光射出面所射出 •之光,擴散角度(角度範圍)。因此,若使用該背光而構成 液ΒΘ頒不I置,則能對液晶顯示元件的顯示面有效地照射 ^不上有效之角度圍的光。此外,由於即使不使用棱鏡 j片而亦能控制射出光的擴散角度,故構造簡單且零件數 _ 1亦為 數即可。因此,能提供相較於習知品更薄型的 光。 、此處,作為光源而使用相互間離而配置之複數個點光 源的同日可,亦在導光板本體的底面,溝或/及突狀條體的群 為對應於各點光源而相互隔開而形成複數個於點光源之配 置方向,且構成各群之溝或/及突狀條體係分別以圍繞所對 應的各點光源之形態而配置成略為圓弧狀為佳。 、根據上述設計,在使用複數個點光源而作為光源的構 鲁成中,能提供光射出面之射出光的強度不均為較少之背光。 本發明之液晶顯示裝置係使用上述之背光而構成。 此外,本發明之另外的液晶顯示裝置係具備: 液晶單元(liquid crystal cells); 一對之偏光板,其係配置於該液晶單元的上下兩面 側;以及 上述之背光,其係配置於前述下側的偏光板之下面側。 由於此等發明(液晶顯示裝置)係能控制自導光板的光 射出面所射出之光的擴散角度(角度範圍),故能對液晶顯 316747 11 200535525 示元件的顯示面有效地照射顯示上有效之角度範。 此外,由於即使不使用稜鏡薄片而亦 角度,故構造簡單且零件數量亦、赵p叮出先的擴散 里万為數即可。因此,能 供相較於習知品更薄型且低消費電力之液晶顯示裝置。 此處,形成於導光板底面之溝或/及突狀條體的形狀、 形成於導光板底面之溝或/及突狀條體的密度、或形 光板底面之溝或/及餘條體的形狀和密度係作成依導井 板底面的位置而相異之構成為佳。 根據上述之設計,則易於充分提升依序透過背光的導 光板、下側之偏光板之光的下側偏光板面中之光強度 的均一性。 如上述’根據本發明即能控制自導光板本體的光射出 面所射出之光的擴散角度(角度範圍)。因此,若藉由使用 遠導光板本體的背光而構成液晶顯示裝置,則能對液晶顯 不兀件的顯示面有效地照射顯示上有效之角度範圍的光。、 此外’由於即使不使用稜鏡薄片而亦能控制射出光的擴散 角度,故構造簡單且零件數量亦為少數即可,$而能提供 相較於習知裝置更薄型的背光’此外,能廉價地提供薄型 且低消耗電力之液晶顯示裝置。 【貫施方式】 第1圖表示本發明之實施形態之液晶顯示裝置。在第 圖中’元件符號1係液晶顯示裝置。液晶顯示裝置1係 具備液晶顯示元件60、導光板7〇、以及光源部16〇。導光 板70和光源部160係構成邊緣光型(edge light type)之背光 316747 200535525 (back light)5。 液晶顯示元件60係由液晶單元2、以及偏光板3、4 所構成。液晶單元2之上下兩侧係分別配置有偏光板3、4。 • 在液晶顯不兀件60的下侧之偏光板4的下面侧設置導 ^光板70。導光板70係具備導光板本體10、偏光分離手段 11、以及偏光方向變換手段J 2。 ‘光板本體10係其上面作成光射出面5丨的板狀體, 且配置於偏光板4之下。在該導光板本體1〇之光射出面 51上係偏光分離手段u為作成積層一體化。本實施形態 中’一作為偏光分離手段11係使用替換式之擴散性雷射圖繞 ^件’且该偏光分離手段u係具有透過p偏光,而另 株:Γ則反射s偏光的功能。此外,擴散性雷射圖繞射元 件係由相較於導光板本體1G折射率更大之材料所構成。 置有板本體10之光射入端面之左端面胤側係配 置有先源部1 60。該光源邱〗θ , I㈣^ 有光源6和反射板卜 •丄、¥先板本肢10之左端面10L而配置有光源6 光源ό之外,更配罟古G 啕尤源6,且在 部160的光户白产山於外側。此外,來自光源 如第2:所:=、L而射入至導光板本體】0内。 福壑 Θ不在導光板本體】0的底面52传开j点古 歿數個突狀條體23。突狀 知形成有 成,且截面俜- “ 1 係由2個傾斜面24所形 出面S 。突狀條體23的各傾斜面24和^ 之範圍所形成的交叉角度(銳角)⑷係設定於39 5至^ 突狀條體23係如第3圖所示,以略為沿著左端面胤 316747 13 200535525 •的長度方向(圖式上下方向)之形態而延伸。本實施形態 中,犬狀條體23係不連續性地形成於該長度方向。換言 之,在突狀條體23的中途係形成有複數個平坦部,突狀條 體23係由向長度方向隔開而配置之複數個突狀條體素片 _ 23a所形成。此外,各突狀條體23係將光源⑽作為内側 而形成彎曲的圓弧狀。此外,此等之突狀條體幻係形成複 數個於遠離光源6之方向。
此外’如第1圖和第2圖所示,導光板本體】〇的下面 側和右端Φ服側係配置有偏光方向變換手段12,其係將 偏光t成份之至少一部份變換成"扁光成份而反射。本實 施形態中’作為偏光方向變換手段12係使用λ/ 4相位差 板13和鏡面反射板14。亦即,在導光板本體ι〇的下面側 和右端面H)R侧係分別中介λ/ 4相位差板13而 面反射板14。 ^ 弟1圖所示之液晶單元2係中介框狀的密封材料而接 合形成有配向膜的上下-對的透明基板(玻璃、塑膠等)於 ΙΤΟ(姻錫的複合氧化物)、氧化錫等之透明電極之上,並 封入液晶於以此等兩透明基㈣之框狀密封材料所圍繞的 區域内而構成。作為配向膜係可使用習知之液晶顯示聚置 所使用之配向膜,你丨如 來亞胺、聚醯胺等的高分子 外,可列舉如氧化矽、44 、 、 y 乳化紹寺之無機膜等,此等高分子 膜或無機膜係可例如由刮戶虏 “ ^ "石慝理(ubbmg)而形成。或者, 猎由傾斜蒸鍍氧化石夕而來成 ^ 向形成配向膜亦可。此外,將氧化石夕、 氧化鈦等之無機膜作為絕緣 、’豕膜而積層於此亦可,亦可將遮 316747 14 200535525 —光膜、色過濾器等予以積層。此外,在透明電極和透明基 板之間將用以防止鹼溶出的無機膜(氧化矽、氧化鋁等)予 以積層亦可。此外,亦可將遮光膜、色過濾器等予以積層。 -.本實施形態中,液晶單元2係使用90。扭曲的TN(twisted nematic,扭曲向列)型液晶顯示元件。 上下一對的偏光板3、4係配置成相互使其透過軸正交 之狀態,此外,偏光板3、4的透過軸係以和液晶單元2 籲之液晶分子的配向方向相平行之狀態而配置。 而且,在液晶顯示裝置1中,來自光源6之光係如第 2圖所示,自導光板本體1〇之左端面1〇L而射入至導光板 本體10内。此時,來自光源6之光的一部份係在藉由反射 板7反射之後,自導光板本體1〇之左端面1〇L而射入至 導光板本體1〇内。該射入光係具有s偏光成份、p偏光成 份之非偏光。 射入至導光板本體10之射入光中,P偏光成份係如第 #2圖所示,到達於導光板本體1〇之底面52且以該底面μ 之突狀條體23的傾斜面24予以正反射,且在反射至上方 向之後,不經由光射出面51而維持原狀透過偏光分離手段 11而射入至下側偏光板4内。此時,由於形成於導光板本 體之底面52的突狀條體23之傾斜面24和光射出面5ι =形成的父叉角度(α )係設定於39·5至47·5。之範圍(參閱 第2圖),故能充分控制自導光板本體丨〇的光射出面$】 所射出的光之擴散角度(角度範圍),且能將如此所進行的 角度控制之光射入至下側偏光板4内。 316747 15 200535525 卜致、:側偏光板4的透過轴和p偏光成份的偏光方向 損失:Γ至下側偏光板…偏光並未導致任何光 用=過下側偏光板4而射入至液晶單元2内並利 的光射Γ明先。此時,由於能充分控制自導光板本體10 件g面5]所射出的光之擴散角度,故能對液晶顯示元 件的^面照射顯示上有效之角度範圍的光。 射^面,射人至導光板本體IG之射人光中,s偏光 圖所示’即使到達於導光板本體㈣上面之 =面曾51’亦藉由偏光分離手段u的存在而反射,且 在重復、:ϋ光板本體10的光射出面51和底面52的反射之 j ’自導光板本體10之右端面1〇R射出,並經偏光方向 又換手& 12予以反射而再度射入至導光板本體内。本 實施形態中,由於作為偏光方向變換手段係使用λ/4 相位差板13和鏡面反射板14,故自導光板本體ι〇之右端 面服所射出之s偏光係在透過λ/ 4相位差板13時變換 成右旋轉圓偏光,且該右旋轉圓偏光經由鏡面反射板Μ 反射,而在進行該反射時變換成左旋轉圓偏光,且該左旋 轉圓偏光係於再度透過λ/ 4相位差板丨3時變換成ρ偏光 成份,如此處理,則自導光板本體1〇之右端面i〇r所射 出之s偏光係藉由λ/4相位差板13和鏡面反射板14而變 換成Ρ偏光,並再度射入至導光板本體1〇内。再度射入 之Ρ偏光係藉由導光板本體1 〇之底面52的突狀條體23 在經反射至上方向之後,不經由光射出面51而維持原狀直 接透過偏光分離手段Π而射入至下側偏光板4内。 316747 16 200535525 • /此外,射入至導光板本體ι〇之s偏光成份的一部份 係在透過導光板本體10的底面52之後,藉由配置於導光 板本體10的下面側之偏光方向變換手段12予以反射而再 度射入至前述導光板本體10内。本實施形態中,由於作為 ’偏光方向變換手段12係使用λ/4相位差板13和鏡面反射 板14,故自導光板本體1〇的下面側所射出之s偏光係在 透過λ/ 4相位差板13時變換成右旋轉圓偏光,且該右旋 鲁轉圓偏光經由鏡面反射板14予以反射,而在進行該反射時 ’交換成左旋轉圓偏光,且該左旋轉圓偏光係於再度透過Μ 4相位差板13時變換成ρ偏光成份,如此,自導光板本體 1〇之下面側所射出之S偏光係藉由λ/ 4相位差板13和^ 面反射板14而變換成ρ偏光,並再度射入至導光板码 ίο 内。 如此,自該右端面1 OR和下面再度射入至導光板本體 10内之P偏光係藉由導光板本體10之底面52的突狀條體 鲁23在上方向進行反射之後,即穿過光射出面5ι而直接透 過偏光分離手段11而射入至下側偏光板4内。如此,由於 不會浪費S偏光成份而變換成p偏光成份,並利用作為照 明光’故能明顯地提升光的利用效率。此時,如前述,由 於形成於導光板本體之底面52的突狀條體23之傾斜面Μ 和光射出面51所形成的交叉角度(α)|設定於%乃至〇 $ 之範圍,故能充分控制自導光板本體1〇的光射出面5 ^
所射出的光之擴散角度(角度範圍),如此處理即能將角度 控制之光射入至下侧偏光板4内。 X 316747 200535525 又,上述實施形態雖 =導光,。之…2二為^形的突狀條 形成有截面為三角 形的溝21以取代該突 ^取囬马三角 •於導先,本體1〇的底面52之構成亦可面為三角形的溝2! 士本發明係即使採用突狀條體 而構成此等突狀條體23之2個面21之任意-個 之2個傾斜面22亦必須對光射出面9、 24或構成溝21 傾斜而配置。亦即’構成導光板抑^^範圍的角度 之傾斜面22或構成突狀條體23之:斜面面52的溝2】 幻所形成的交又角度(銳角)(α)係必須和光射出面 。之範圍,理想上則設定於39.5至44:。':39.5至仍 之範圍。又’交又角度⑷係意味著傾斜:I·5至4’5 長面和央身μ 、针面24、22的延 圖)出面51所形成的角度(銳角)(參閲第2圖和第4 兹參閱第5圖而說明有關於 的角度範圍之理由。 寻又又角度"艮定於特定 第5圖係表示改變各種交叉角度⑷,並藉由電腦模 光=用弟】圖所示之構成的背光$而到達導光板本體 =射出面5】的光(反射光)之相對光強度之究竟的結果之 ^線圖。在該電腦模擬計算當中’作為光源6係使用光強 二的角度分佈為根據正規分佈之光源,並估算自導光板本 體10之左端面10L所射入的光經底面52進行正反射而達 方、光射出面5】的光量。此時,將空氣中之光源的光強度之 316747 200535525 角度分佈的半值寬幅以4 力筮ς回山 而進行模擬計算。 在弟5圖中,縱轴之「 〆 的光之方向和相對於光射出Φ“達於光射出面51 所报忐沾名由 出面51的切線方向(垂直方向) 料成的角度。此外,在第 直方 反射光之光強度分佈,虛線係表示s:=示ρ偏光的 度分佈。 τ衣不s偏先的反射光之光強 H ’在第5圖中,⑷係交叉角度^為48 父叉角度α為47。 ,μ在-^ W示 角度α為44。,⑷传心:度“為46。,⑷係交叉 α為39。之情形。 角度^4〇。,⑺係交叉角度 亦即’當交叉角度⑷超過47.5〇時,則如第 所示,相對光強度變小,亦 _ ° ® M II ^ χ ^ 力双之角度乾圍的光(光的利用效率下 IV)另一方面,交又角度(α)未滿39.5。時,則如第 圖⑴::示’對光射出面51而自切線方向(垂直方向)大幅偏 狀射出光即增加。亦即,難以進行射出光的擴散角度之 控制。相對於此,當交叉角度(α )係設定於39.5至47 5。 之範圍時’則由第5 ⑷⑷⑷而得知,能有效取得充 分控制光的擴散角度之光,因此,對液晶顯示元件的顯示 面能充分照射顯示上有效之角度範圍的光。特別是,當交 叉角度(α)設定於39.5至44.5。或45_5至47.5。之二^ 時,由於能有效取得極為充分控制光的擴散角度之光,故 對液晶顯示元件的顯示面能極為充分照射顯示上有效之角 度範圍的光。其中,交又角度(α )係以設定於40至44。或 ^16747 19 200535525 >6至π之範圍為佳。又,交又角度⑷超過44.5。而未 滿45.5《範圍雖係具有射出光的擴散角度變小之傾向, 但亦能實施本發明。 • 在本毛月中,父叉角度(α )係設定於39.5至47.5。之 .範圍’理想上則係在39.5至44 5。或45 5至47 5。之範圍 内,設定為2種以上相異的角度為佳。具體而言,可例示 t交叉角度係制定於42。之突狀條體和交叉角度係制定 '46.5《突狀條體為交互並排地配置之構成、或依序交 互並排地配置交叉备择技生丨^ 定於f之溝Λ及Λλ 之溝、交叉角度係制 又、角度係制定於40之溝之構成 1在—個溝或突狀條體中,亦可使-方的傾斜面 ==和另一方的傾斜面之交叉角度α相異。若採 均:優:具有能減低光射出面之射出光的強度不 Η二之幅、突狀條體23之寬幅之中之任意-項均 之範圍則广至5麵之範圍為佳,而設定於〇.〇]至1_ 2 Λ Γ未滿⑽軸時由於Μ產生在導光板 不理旦相,H 光之繞射現象或光的干涉現象,故並 的_,:=5麵時,則由於和交又角度_規定範圍 逸而 大幅提升溝的深度或突狀條體23之高戶, 進而必須使導光板本體10的厚度 之二度 化,故並不理想。此外,告:曰、以達成薄型 波紋等之不均現象,故並;^:過5咖時,則易於產生 冓I x狀條體23之平面觀視形狀並無特別限定, 316747 20 200535525 鴦 ,可列舉如圓弧狀、波形等的曲線狀、或直線狀等。又,第 圖所示之構成中’在長度方向不連續性地延伸之各突狀 條體23、23、23、23、23係在各突狀條體23,雖以不連 .⑹生地:成之突狀條體素片23a為分別在同一個圓弧(線) .之形恶而配置’但’並不特別限定於如此之配置形能, ^如在此等長度方向不連續性地延伸之突狀條體Μ、”、 K雜^ Μ之大狀條體素片233係分別在不同的圓弧(線) ^ 換。之,在各突狀條體23中,不 =生:形成之突狀條體素片23a為相互地偏離而配置於 二“条體23之長度方向(例如沿著圓弧或直線之方向) 的方向亦可。平面觀視形狀為直線時亦相同,在長 =向不繼地延伸之突狀條體23..•之各突狀條體素 朽23a亚非一定要配置於同一 相同。 直、、表上。採用溝21的情形亦 二為光源6而採用點光源(例如發光二 >幻、突狀條體23之中之任何一個 箅 如箓3^ π 1U在千面硯視中,均以形成 而mi 〜土亦即,將光源6側作為内側 而形成穹曲的圓弧狀為佳。若 , 右如用如此之構成,則即使採 用』先源而作為光源時,亦 度不均。 成u射出面之光射出的強 示,卜伞作為光源6而採用2個點光源時係如第6圖所 於氺ώ _ 以此將该點光源0Α圍繞 、來自一方的點光源6Α的光的纟+ 式(大略竹& i 、 九勺射入方向之前方區域的方 八I大略作為中心),將突狀條矽 大狀彳木,豆23···配置成圓弧狀而構成 316747 21 200535525 '::Γ=群;的同時,亦以能將該點光源6 b圍繞於 ί 2突:二將突狀條體23.··配置成圓弧狀而構成 弟2犬狀條體群72為佳。 丹力又 .相η:=Γ而採用3個以上的點光源時,亦採用和此 相同的構成為佳。當然,在如此的構成,亦可採用溝群以 取代突狀條體群則自無需贅述。 52日Ut21或/及突狀條體23於導光板本體1G的底面 木用使平坦面能不殘存於該底面52之形能 (溝或犬狀條體係連續地形成於該寬幅方向之形能),但, 自減少光射出面之光射出的強度不均之觀點而;,溝一21 =鳩體23係以平坦面能殘存於導光板本體1〇的底 面52之形悲而配置為佳^ ^ - ^ ^ ω L 力P溝21或/及突狀條體23 心以不連㈣地形成於該寬幅方向為佳(參閱第^)。 此外,在導光板本體1〇的底面, 條體23之密度係在面内 再次大狀 不均勻亦可。例如’如第7圖所示, ^或=狀條體23_數密度係可隨著遠離光源“ 月^寺’通過下側的偏光板4而透過液晶顯示元 側的光之強度分佈係易於在偏光板4的射出面内,實 質上充分地調整成均勻之狀態。 、 此外,使導光板本體1G的底面所形成的溝2】或突狀 條體23之形狀,在面内互為相異亦可。例如,可因應於離 光源6的距離而使形成於處 體23之形狀,例如使交叉::各位置之各溝21或突狀條 μ便乂又角度α、溝之深度、突狀條體之 316747 22 200535525 高度等相異。例如,溝21讳/ g办& a P、土叫丄 ^ /及大狀條體2 3的交叉角度j 係可ik者遂離光源6而變大。 kzl而、H六a θ 4丨月形時,通過下側的偏光 板4而透過液日日#員示元件⑼側的 μ - 先之強度分佈亦易於在偏 面内’在貫質上充分地調整成均勾之狀態。此外, .在f面内,亦可使溝21或突狀條體23的密度、以及溝21 或犬狀條體23之形狀的雙方都形成相異之狀能。 光板細係將偏光方向變換手段配置於導 側和右端面侧,但,並不特別限定於如 = 偏光方向_段12配置於除了導光板 本10的光射入面之左端面丨 四面之中之至少一面側亦可。先射出面51所殘留的 雖η用λ/ 4 中’作為偏光方向變換手段12 吏用/4相位差板13和鏡面反射板Μ,但,並不特 :限^於如此之形態。作為偏光方向變換手段 用 :=Γ之構成。亦即’亦可採用配置有擴散: ,除了 ¥光板本體10的光射入面之左端面10L和光 ^面51以外所殘留的四面之中之至少—面側之構成。該 =:寺’自導光板本體10所射出之S偏光係藉由該擴; =板12而擴散反射’並形成含有s偏光成份和p偏光 之非偏光。亦即’自導光板本體10所射出之s偏弁 的一部份係藉由擴散反射板12而變換成p偏光, 入至導光板本體10内。 射 此外’上34貫施形態中,光源6雖係採用僅配置於 光板本體】〇的一端面侧之構成,但,並不特別限定於如此 3)6747 23 200535525 =成如光源6亦可配置於導光板本體則4個端面 山 ^ 2個纟而面側或3個端面側,或者,配置於4個 力而面之全部的端面側亦可。將光源“己置於 時,以採用分別配置於相對向的2二 <構成為佳。 、、曰此外,上述實施形態中,液晶單元2雖係使用I”型 、口頌示元件,但,並不特別限定於如此之型態,例如亦 ^使用超扭曲向列(STN,suPer twisted nematic)型的液晶 頋不兀件。或者,使用直接利用偏光成份之另外的動作模 ^之液晶顯示元件亦可。此外,亦可使用藉由將相位差板 j另外的液晶單元積層於STN型的液晶顯示元件而使色 =白化之FSTN型液晶顯示元件、或DSTN型的液晶顯 示元件。此外,使用將色過濾器組合於此等液晶顯示元件 而予以彩色化之彩色STN型的液晶顯示元件亦可。 在本發明,作為導光板本體10係如實施形態,亦可使 用光射出面5 1和底面52係形成平行狀者(截面係矩形狀 者)’亦可使用光射出面5〗和底面52係配置成非平行狀而 戴面係形成楔形者。此外,作為導光板本體1〇的構成材料 雖無特別限定,但,以使用丙烯系樹脂為佳。 此外’作為光源6雖無特別限定,但,可例示如點光 源線光源等。作為點光源係可列舉如發光二極體等。 一此外’作為偏光分離手段11雖無特別限定,但,可例 示如擴散性雷射圖繞射元件、線柵等。 作為雷射圖繞射元件雖無特別限定,但,可使用例如 24 316747 200535525 ,丙烯酸系、聚乙烯卡唑系(polyvinyl carbaz〇i)等之光聚合 物、重鉻酸明膠、光抗蝕劑、銀鹽等各種感光材料。亦^ 使用利普曼型的體積·相位型之雷射圖繞射元件,但,就 里產性優異之點而言,則以使用替換式之雷射圖繞射元件 (rellef type holographic diffraction element)為佳。亦即,由 於替換式之雷射圖繞射元件係可藉由例如模組成形或沖壓 成形等方式而輕易地製造,故能提升生產性。 φ 線柵係將金屬線空出間隔而予以排列配置者,例如能 在將金屬蒸鍍於導光板本體10的光射出面的全面之後,藉 由蝕刻處理而製作。此外,柵格導線亦可使用記載於美國 專利第6122103號公報之方法而製作。 本發明所使用之雷射圖繞射元件丨丨係例如可使用法 蘭克·懷勒斯基(Frank Wyrowski),歐洛夫·布萊恩道爾 (OlofBryngdahi)共著「反覆傅立葉-轉換演算應用於電 腦之雷射圖(iteratlve Founer — transf_ alg〇nthm appHed 籲to COmputer Hollgraphy)」,美國光學學會誌(J 〇扒s〇c Am. A),第5卷,第7號,美國,美國光學會(The 〇pticaI S〇Ciety〇fAmeriCa) ,1988 年 7 月,p l〇58_1〇65 所記載 的方法而製作圖案。根據作成之圖案的數值資料而能例如 特開2001-337584號公報所記載,使用電子線描繪裝置而 作成原版,並使用该原版而進行雷射圖繞射元件丨〗之量 產。 此外,偏光分離手段11係自導光板本體的光射出面而 分離亦可。 316747 200535525 顯示裝置並明之導光板本體、導光板、背光、及液晶 變更:’ ^別限定於上述實施形態’亦可作各種設計 【圖式簡單說明】 面圖弟1圖表不本發明之液晶顯示裝置的一實施形態之側 f 2 π兒月‘光板之偏光方向變換手段、偏光分離手 又、、用之模式性的側面圖。 ^圖‘光板本體和反射板之底面圖。 =4圖表示導光板的變形例之模式性的側面圖。 到、圭弟曾5圖表示模擬計算使用第1圖所示之構成的背光而 1 ν光板之光射出面的光之相對光強度的結果之曲線 =,⑷係表示交又角度a$48。,(b)係表示交叉角度“ ·、‘、47,⑷係表示交叉角度α為46。,⑷係表示交叉角 又“為44 ’⑷係表示交叉角度α為40。,⑴係表示交 _又角度α為39。之情形。 一第6圖表示導光板本體的變形例之底面圖(亦合併表 示反射板之底面圖)。 第7圖表示導光板的變形例之模式性的側面圖。 第8圖習知之液晶顯示裝置之側面圖。 【主要元件符號說明】 1 液晶顯示裝置 2 液晶單元 3 、 偏光板(上側) 4 偏光板(下側) 5 背先 ό 光源 316747 26 200535525 7 反射板 】〇 導光板本體 10L· 導光板本體之光射入端面 10R 導光板本體之右端面 11 偏光分離手段 13 λ/ 4相位差板 21 溝 23 突狀條體 51 導光板本體之光射 52 導光板本體之底面 70 導光板 12 偏光方向變換手段 14 鏡面反射板 22 傾斜面 24 傾斜面 出面 60 〉夜晶顯示元件 160 光源部
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Claims (1)

  1. 200535525 % 十、申請專利範圍: -1 · 一種導光板本體,其特徵在於·· 具備光射出面以及和前述光射出面相對向之底 Λ ’且形成有截面為三角形的溝或/及突狀條體於前述 -· f面’構成前述溝或/及突狀條體的傾斜面和前述光射 出面所形成的交叉角度(銳角)係設定於39 5至47y 範圍。 · 2·如申請專利範圍第1項之導光板本體,其中, 前述交又角度係在39.5至47·5。之範圍内,設定為 2種以上相異的角度。 3·如申請專利範圍第〗項之導光板本體,其中,: 前述溝或/及突狀條體的寬幅係0.01至5mm。 4.如申請專利範圍第1項之導光板本體,其中, 前述溝或/及突狀條體係在該長度方向不連續性地 形成。 、 • 5.如申=專利範圍第】項之導光板本體,其中, 月)述溝或/及犬狀條體係在平面觀視中形成圓弧 狀。 如申,月專利範圍第J項之導光板本體,其中, 截面形狀係矩形狀。 7·如申请專利範圍第】項之導光板本體,其中, 截面形狀係楔形形狀。 8.—種導光板,其特徵在於: 其係具備: 316747 28 200535525 申請專利範圍第1項之導光板本體;以及 、子向方、4述導光板本體的光射出面之偏光分離手 9·如申請專利範圍第8項之導光板,其中, 月’J述偏光分離手段係擴散性雷射圖繞射元件。 10·如申請專利範圍第9項之導光板,其中, 前述擴散性雷射圖繞射元件係替換式⑽W 之擴散性雷射圖繞射元件。 11 ·如申睛專利範圍第9項之導光板,其中, 前述擴散性雷射圖繞射元件係由相較於前述導光 板本體而折射率更大之材料所構成。 12. 如申請專利範圍第8項之導光板,其中, 前述偏光分離手段係線柵(wire grid)。 13. 如申請專利範圍第8項之導光板,其中, 更具備偏光方向變換手段’其係對向於除了前述導 光板本體的光射入面和光射出面之外所殘留的面之中 -面,並將S偏光成份之至少一部份變換成"扁 光成份而反射。 14·如申請專利範圍第8項之導光板,其中, 义更具備λ/4相位差板和鏡面反射板,其係、對向於除 了前述導光板本體的光射入面和光射出面之外所殘= 的面之中之至少-面;且配置有前述λ/4相位差板二 述導光板本體和前述鏡面反射板之間。 1 5·如申請專利範圍第8項之導光板,其中, 316747 29 200535525 ^更八備擴放反射板,其係對向於除了前述導光板本 勺光射入面和*射出面之外所殘冑的面之中之至少 一面0 -.I6·一種背光,其特徵在於: 其係具備: 申請專利範圍第1項之導光板;以及 配置於該導光板的端面側之光源。 • 17·如申請專利範圍第16項之背光,其中,更具備 配置於該光源的更外側之反射板。 18,如申請專利範圍第16項之背光,其中, 作為則述光源而使用相互隔開而配置之複數個點 f的同時,亦在前述導光板本體的底面,前述溝或/ =突狀條體的群係對應於前述各點光源而相互隔開而 省則述點光源之配置方向形成複數個,構成前述各群之 癱i或i及突狀條體係分別以圍繞前述所對應的各點光源 • 之形態而配置成略為圓弧狀。 19.一種液晶顯示裝置,其特徵在於: 2 使用申叫專利範圍第16項之背光而構成。 •種液晶顯示裝置,其特徵在於·· 其係具備·· 液晶單元,· 及 配置於該液晶 單元的上下兩面側之一對偏光板,·以 配置於前述下側的偏光板 之下面侧之申請專利範 316747 30 200535525 圍第16項之背光。 21 ·如申凊專利範圍 ^ U貝之,夜日日_示裝詈,甘山 狀!成於前述導光板底面之溝或/及”::, 狀,或者形成於前述導光板底二:體的形 密度,或者形成於前述導光板底条體的 的 低低曲之溝或/及突狀條體 、>狀和密度係作成依前述導光板底面的位置而相異 之構成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273091A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd プリズム導光板、照明装置および電子機器
US7876489B2 (en) * 2006-06-05 2011-01-25 Pixtronix, Inc. Display apparatus with optical cavities
TWI352220B (en) 2007-08-09 2011-11-11 Coretronic Corp Light guide plate and backlight module
US7791683B2 (en) * 2007-11-19 2010-09-07 Honeywell International Inc. Backlight systems for liquid crystal displays
KR100952201B1 (ko) * 2009-07-10 2010-04-09 주식회사 엘에스텍 레이저를 이용한 패턴형성장치
US20120170310A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide with uniform light distribution
CN102331598B (zh) * 2011-09-19 2013-05-08 苏州向隆塑胶有限公司 导光板及其制作方法以及光源装置
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
CN102956160B (zh) * 2012-10-15 2015-05-20 上海交通大学 基于体积全息原理的高对比度oled显示装置
CN103807808A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 中央大学 导光装置
CN105324605B (zh) * 2013-02-22 2020-04-28 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
WO2015057625A1 (en) 2013-10-14 2015-04-23 Reald Inc. Control of directional display
CN104062795B (zh) * 2014-06-13 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 拼接屏边框弱化结构及拼接屏
WO2016057690A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Reald Inc. Directional backlight
US10459152B2 (en) 2015-04-13 2019-10-29 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
CN108387968A (zh) * 2018-03-23 2018-08-10 上海徕尼智能科技有限公司 一种背光模组
CN116194812A (zh) 2020-09-16 2023-05-30 瑞尔D斯帕克有限责任公司 车辆外部照明装置
WO2022211442A1 (ko) * 2021-04-02 2022-10-06 엘지이노텍 주식회사 조명장치
WO2024030274A1 (en) 2022-08-02 2024-02-08 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

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