TW200947065A - Direct backlighting device - Google Patents
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Description
200947065 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於直下型背光裝置,特別是可減低位於 發光面的輝度不均、並可以達成直下型背光裝置的薄型化 與部件項數的減少。 【先前技術】 ❹ 習知用於液晶顯示裝置的直下型背光裝置,例如是廣 泛使用依序具有下列元件的直下型背光裝置:一反射板; 相互大致平行配置的複數個線狀光源;以及一光擴散板, 來自這些線狀光源的直射光及從反射板反射的反射光,是 從其光入射面入射、而從其出光面射出而成為發光面。此 類的直下型背光裝置,一般而言其反射片的反射面與光擴 散板的光入射面的距離為18〜22mm左右、線狀光源的中心 與光擴散板的光入射面的距離b為15mm左右、鄰接的線狀 ❷ 光源的中心間的距離a為20 mm左右、(a/.b)為1,3左右。 關於上述的直下型背光裝置的發光面,雖然容易得到 高輝度,另一方面,在發光面上的線狀光源的正上方部分 (將線狀光源垂直地投影在光擴散板上之處)的輝度雖高, 但是隨著與此一正上方部分的距離的增加,輝度有降低的 傾向,而在發光面發生週期性的輝度不均的情況。因此, 習知技術揭露了降低發光面的輝度不均的技術,其是在光 擴散板印刷條狀或點狀的光量修正圖形,以減低受到線狀 光源的正上方照射的光量’藉此相對地增加在線狀光源間
2111-10282-PF 200947065 的部分(將鄰接的線狀光源的中間位置垂直地投影在光擴 散板上之處)所受到照射的光量。 • 本案諸位發明人提出了更進一步改善輝度不均的直下 型背光裝置’例如在日本專利申請案號為特願2〇〇6_2ii276 t所示,在光擴散板的出光面形成條狀排列的稜鏡,其含 有複數個截面為相同的三角形的線狀稜鏡,而將映在出光 面的線狀光源的像的位置配置在既定的範圍。關於此一直 φ 下型背光裝置,其(a/b)為2· 5左右。 另外,近年來有液晶顯示裝置的薄型化與減少部件項 數的需求。因此,直下型背光裝置的本身亦受到薄型化與 減少部件項數的要求。亦即增大a或縮小b、或者一併增 大a且縮小b。具體而言,是需要(a/b)>3的樣態。 【發明内容】 【發明所欲解決的問題】 ❹ 如此將直下型背光裝置薄型化並減少線狀光源的數量 的情況中,是將線狀光源與光擴散板的距離拉近,並加大 線狀光源間的間隔。因此,從線狀光源照向上述線狀光源 間的部分的光線,其在光擴散板的光入射面的入射角變 大而增加其菲淫爾反射率(Fresnel reflectivity)、且 亦增大投影面積,因此其問題在於發光面的輝度不均更加 明顯。因此,如專利文獻1所示,僅藉由將光量修正圖形 印刷在光擴散板巧既定位置的方法,無法充分改善輝度不 均。另外’僅藉由將映在出光面的線狀光源的像的位置配
2^11-l〇282-PF 4 200947065 置在既疋的位置的樣態而增大(a/b)的情況中,亦不能充分 改善輝度不均。 本發明的目的為提供一種直下型背光裝置,其可以減 低發光面的輝度不均’並可以達成薄型化及/或線狀光源的 使用數量。 【用以解決問題的手段】 本案諸位發明人已針對(a/b)值大的情況的直下型背 ❹光裝置進行研究。(a/b)值大的情況中,入射至相當於線狀 光源中間的位置的入射角(相對於光擴散板法線的角度)就 變大’而光擴散板内部的光線的穿透距離就變大。此時若 光擴散板内部的全光線穿透率低,則入射至相當於線狀光 源中間的位置的入射光的利用效率就偏低,則可能會發生 線狀光源中間的輝度偏低的問題。因此,瞭解到在(a/b) 值大的情況中,就有必要增大形成光擴散板的材料的全光 線穿透率T。在此處,經過本案諸位發明人更詳細地研究, Ο 瞭解到使出光面的線狀稜鏡的傾斜角落在一特定範圍,且 使構成光擴散板的材料的全光線穿透率與(a/b)之間具有 特定關係,可以充分地降低輝度不均,而完成本發明。 本發明之直下型背光裝置,是依下列順序具有:一反 射板;相互大致平行配置的複數個線狀光源;以及一光擴 散板’來自上述線狀光源的直射光及從上述線狀光源射出 而在上述反射板反射的反射光,是從上述光擴散板的光入 射面入射、而從上述光擴散板的出光面射出;其中以鄰接 的上述線狀光源的中心之間的平均距離為a(mm)、且以上 2111-10282-PF 5 200947065 述線狀光源的中心與上述光入射面的平均距離為…之 時,滿足U/b)>3的關係;在上述出光面形成有複數個第 一線狀稜鏡,上述第一線狀稜鏡的延伸方向與上述線狀光 源大致平行、並具有複數個斜面、且截面為多角形, ·構成 各第-線狀稜鏡的上述複數個斜面中,以面積最大的斜面 A1的傾斜角4 Θ1(度)、1以該光擴散板的構成材料的全 光線穿透率為τ(%)之時,滿足30盔0 、且 φ (a/b) + 60]的關係。 在此處,數值a可以是常數、亦可以是變數,為後文 所述的數值範圍(通常為1〇~1〇〇nm、較好為1〇〜5〇龍)内的 值。a為變數的情況,較好的透光率是以a的平均值進行 計算。 另外’全光線穿透率 ',是根據曰本工業規格JIS K7361 1以雙面平滑、厚度的板材所測定的值。濁度 計’例如可使用日本電色工業股份有限公司所製NM2〇〇〇 春來求得。稜鏡的傾斜角度是根據曰本工業隸jis,b 0601 1 994所求得的算術平均傾斜,可使用超深度顯微鏡 例如基恩斯股份有限公司(KEYENCE c〇rp〇rati〇n)所製 VK-9500來求得。 根據本發明,由於使出光面的線狀稜鏡的傾斜角落在 特定範圍、且使構成光擴散板的材料的全光線穿透率與 (a/b)之間具有特定關係,可以提高輝度最低的線狀光源中
間的邛刀的光利用效率。因此,可以更進一步地.減低發光 面的輝度不均。 2111-10282-PF 6 200947065 另外,上述線狀稜鏡的截面(與長邊方向垂直的截面) 為多角形,藉此設有這種線狀稜鏡的光擴散板,可藉由後 文所述的射出成形或擠製成形(extrusi〇nm〇lding),而較 容易成形。而本發明所用的光擴散板,其製造方法並未特 別限定,例如可舉出以以下的方法成形。 即關於成形方法,例如可以是在平板狀的光擴散板表 面形成由複數個線狀稜鏡所構成的稜鏡陣列的方法,亦可 _ 以在形成成為光擴散板的基材的平板部分(亦有稱為光擴 散板基部的情況)的同時一體化地形成稜鏡陣列的方法。 關於在平板狀的光擴散板表面形成稜鏡陣列的方法, 可舉出的例子有:對平板狀的光擴散板表面進行切削加工 的方法,在平板狀的光擴散板上層積或貼附具有所欲形狀 的稜鏡片等的具有凹凸構造的片狀物的方法;在平板狀的 光擴散板表面塗佈光硬化式樹脂或熱硬化式樹脂,以軋輥 或壓模將所欲的形狀轉印至此塗膜,而在此狀態下使塗膜 Ο 硬化的方法;以及以具有所欲形狀的軋輥或壓模沖壓 (press)平板狀的光擴散板表面的浮雕(e.mb〇ss)加工法等 等。 另外,在形成光擴散板基部的同時,一體性地形成稜 鏡陣列的方法,可舉出的例子是使用可形成所欲的稜鏡陣 列的鑄模(casting mold)的锖造法、使用可形成所欲的稜 鏡陣列的模具的射出成形法等等。射出成形法及鑄造法如 上所述由於可以在形成光擴散板基部的同時形成稜鏡陣 列’故相當簡便。關於鑄造法,可以在可成形板狀物的模 2111-10282-PF 7 200947065 具内進仃,亦可以使原料流入連續二片輪帶(belt)之間, 在移動輪帶的同時連續性地進行。關於射出成形法,由於 形狀轉印率向’較好為在注入樹脂之時提高模具溫度、而 在冷卻時急速冷卻模具。另外,亦可剌射出壓縮成形法, 在注入樹脂之時擴大模具,而之後閉鎖模具。 另外,上述直下型背光裝置中,上述傾斜角滿足 32.5$ 0 1$42.5的關係、更好為滿足35$ 0 的關 t且上述全光線穿透率了較好為滿^ TgUx(a/b) + 65]。 若是藉由上述構成,可以進一步地減低發光面的輝度不均。 另外,上述直下型背光裝置中,上述線狀稜鏡較好是 截面為等腰三角形的形狀。#由這種構成’可以容易地設 計及製造光擴散板。 另外,上述直下型背光裝置中,上述線狀稜鏡的截面 較好是相對於上述光擴散板的厚度方向的平行細呈現對
稱的狀態。藉由此-構成,不但成形相對容易,從與線狀 光源正交方向的斜向觀察上述直下型背光裝置的情況中, 可抑制輝度不均,可以使線狀光源與正交方向也 對稱。 & 另外’上述直下型背光裝f中,較好是將—棱鏡片 置在相對於該光擴散板而距離該些線狀光源較遠的位置 藉由此一構成,可更進一步減低發光面的輝度不均。 另外’上述直下型背光裝置中,在上述光 有複數個第二線狀稜鏡’上述第二線狀稜鏡的 上述線狀光源大致平行、並具有複數個斜面、 入射面形成 延伸方向與 且截面為多
211]-]〇282-PF 200947065 角形,構成各第二線狀稜鏡的上述斜面中,以面積最大的 斜面A2的傾斜角為Θ2(度)之時,可以滿足125$ 27. 5的關係。 【發明的效果】 藉由本發明,使形成於出光面的線狀稜鏡的傾斜角在 一特定範圍,且使形成光擴散板的材料的全光線穿透率與 (a/b)之間具有—特定關係,因此可以提高輝度最低的線狀 〇 S源中間部分的光利用效率。因此,可更進一步減低發光 面的輝度不均。 【實施方式】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易酼,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳 細說明如下: 〈第一實施例〉 © 以下’參照所附圖式,針對本發明第—實施例相關的 直下型背光裝置進行說明。第】圖是本發明第一實施例相 關的直下型背光裝置的示意性的縱剖面圖。如第i圖所 不’直下型背光裝置1是依下列順序具有:一反射板 相互大致平行配置的複數個線狀光源10;以及一光擴散板 30,來自線狀光源1 〇的直射光及從線狀光源1〇射出而在 反射板20反射的反射光,是從光擴散板3〇的光入射面μ .入射、而從光擴散务30的出光面34射出。 而在本說明書中,除非另行指定,「上」及「下」是
2111-10282-PF 9 200947065 指將直下型背光裝置載置為其出光面在水平地上側的狀態 中的「上」及「下」的方向的意思,在各圖式中的上方向 與下方向均·一致。 線狀光源1 〇 ’是形成為直管狀(線狀)的光源,從輝度 均勻性的觀點’較好為使用直管狀的冷陰極管 cathode ilU0rescent lamp ; CCFL)。而關於線狀光源 1〇, 並不限於冷陰極管,亦可使用例如直線狀排列的外部電極 ❿ 螢光燈管(external eiectrode fluorescent lamp ; eefl)、氙氣燈(xenon lainp)、氙-汞燈(xen〇n_ffiercury lamp)、熱陰極管(hot cathode tube)、及發光二極體 (LED);還有發光二極體與導光體的組合萼等。線狀光源 10的外徑通常為2.0〜20. 〇龍,較好為3. 〇~1〇〇龍。另外, 線狀光源10的内徑r通常為1. 0〜19. 〇丽,較好為 2. 0〜9. Omm。藉由上述的管徑’可對直下型背光裝置的薄型 化有幫助。 β 關於線狀光源1 〇的形狀,除了直線狀之外,列舉出可 用者還有:以大致半圓狀的連接管連接大致平行的二根直 管而成的υ字型光源、以二個大致半圓狀的連接管連接大 致平行的三根直管而成的Ν字型光源、以三個大致半圓狀 的連接管連接大致平行的四根直管而成的w字型光源等 尊。 線狀光源1 0的數量並無特別限定。例如將直下型背光 裝置1用於32对的液晶顯示裝置的情況中,線狀.光源的數 量可以是16根、U根、12根、8根、4根、2根等偶數根
2111-10282-PF 10 200947065 或奇數根。而線狀光源如上所述為u字型、N字型、w字型 的情況中’是計算其直管的數量作為其光源的根數。 鄰接的線狀光源10的中心間的平均距離a通常是 1 〇 100mm,較好為10〜5 Omm。藉由使平均距離落於上述範 圍,其優點在於:可減低直下型背光裝置的消耗電力、容 易組裝此一裝置、且抑制發光面的輝度不均。在此處,鄰 接的線狀光源的中心間的距離,從上述直下型背光裝置的 β 輝度均一度(直下型背光裝置的發光面内的最大輝度與最 小輝度之比)的觀點,較好是大致上為常數(平均距離±5% 的範圍内),但亦可不是常數、亦可以是亂數、亦可以具有 朝向特定部位連續性地或階段性地變大或變小般的規則 性。在此處,特定的部位是指例如矩形的光擴散板的一側 的長邊、或是包含對向的短邊的中心位置彼此連結的線的 中心部位等等。 另外,線狀光源10的中心與光擴散板3〇的光入射面 〇 32的平均距離b (ΠΗΠ),可考慮直下型背光裝置的厚度與輝 度句度來進行没汁,但是其可以是2mm〜13mm、較好為 3mm〜1〇關。藉由使平均距離b落於上述範圍,可以減低輝 度不均、且可以防止燈管的發光效率偏低,可以使直下型 背光裝置薄型化。在本實施例中,複數個線狀光源2 〇是使 其與光入射面32的平均距離b (mm)配置為所有的線狀光 源與光入射面32的距離均大致為常數。而「大致為常數」 疋指平均距離b (mm)的最大隼除以平均距離b (min)的最小 值S 1 · 3。但是’亦可以配置複數個線狀光源,而使一部分
"211M0282-PF 200947065 的線狀光源比其他的線狀光源還接近光入射面32。例如平 均距離b (mm)可以是亂數,亦可以具有朝向特定部位連贖 性地或階段性地變大或變小般的規則性。在此處,特定的 部位是指例如矩形的光擴散板的一側的長邊、或是包含對 向的短邊_的中心位置彼此連結的線的中心部位等等。
反射板20是一板材,其反射從線狀光源1〇射出的光 線。關於反射板20的材質,可使用染上白色或銀色的樹脂 及金屬等等,從輕量化的觀點則較好為樹脂。另外,反射 板20的顏色,從可以減低輝度不均的觀點,較好為白色。 但疋,為了使輝度舆輝度均一度高度平衡,反射板2〇的材 質較好為使用白色與銀色的混合。 力叶’在上述反射板
,?、'κ叫、PV ΊΜ- J 的:域,亦可設置一突起部,此突起部是向光擴教板那_ 2突出’且沿著4數個_狀光源的長邊方向而延伸。此s 大起部較好為設置在鄰接的線狀光源的大致的中間位置【 還有’位於突起部的短邊方向的截面形狀並 =的情況可列舉為:等腰三角形、等腰梯形、將圓开 狀、=、將橢圓形以與其短軸平行的線段切斷的开 橢圓形以與其長軸平行的線段切斷的形 凸出的曲線以與一線軸對稱 : 上凸出的曲鍵μ a 逆⑨排的形狀、將向 等。上心 軸對稱的方式連成—排的形狀筹 a >狀的頂點部分可以是尖端、 從輝_拓 ^ 』以疋τ有弧度c 又=一又、製造簡便的觀點,則較 突起部的截面开1 # ㈣為二角形。另外, 士狀,較好為相對於與光播散板的厚度方向
2111-10282-PF 200947065 垂直的線段的線㈣稱。藉由㈣㈣ 光擴散板的出光面的輝度不均。 ;制位於 的起伏狀、亦可f ^起部可以是連續式 可以更進一步提升輝度的 骽仁疋徒 關於上述突起部的…法 較好為連續式的。 的""置方法,可列舉為··對突起部所附的 金屬結構作白色或銀色 . 結構貼上白色或銀色…:“突起部所附的金屬 巴聽色的反射片的方法、將白色或銀色的平 ❹ 坦反射片㈣而設置在平坦的金屬結構的方法、使用既定 形狀的模具對白色或銀色的樹脂進行成形的方法等等。 光擴散板30是將人射光擴散並射出的板材。關於光擴 散板30的材質’可以使用玻璃、難以混合的二種(含)以上 的樹脂混合物、使光擴散劑分散於透明樹脂而成的物體、 以及單一種類的透明樹脂等等。上述材質之中,從輕量、 成形容易的觀點,較好為樹脂;從容易提升輝度的觀點, 較好為單一種類的透明樹脂。另外,從容易調整全光線穿 透率與混濁度(haze)的觀點,可使用使光擴散劑分散於透 明樹脂而成的物體。 上述透明樹脂,是指根據JIS K7361-1,在雙面平滑 的厚度2mm的板狀物所測定出全光線穿透率為7〇%(含)以 上的樹脂’例如可舉出聚乙烯(polyethylene)、丙烯 (propylene)-乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯 (polystyrene)、具有芳香族乙烯基單體(aromatic vinyl monomer)與低烷基•的(甲基)丙烯酸烷基酯((meth) aery lie acid alkyl ester)的共聚物、聚對笨二曱酸乙二酯 211M0282-PF 13 200947065 (polyethylene terephthalate ; PET)、對苯二甲酸 (terephthalic acid)—乙二醇(ethylene glycol)—環己 二甲醇(cyclohexanedimethanol ; CHDM)共聚物、聚碳酸醋 (polycarbonate)、壓克力樹脂、及具有脂環式(alicycHc) 構造的樹脂。而(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及曱基丙稀酸(異 丁稀酸)(methacrylic acid)。 上述物質中,以聚碳酸酯、聚苯乙烯、含有1〇%(含) φ 以上的芳香族乙烯基單體之具有芳香族乙烯基單體與低烷 基的(甲基)丙稀酸统基酯的共聚物(所含單體的比例為質 量比’而芳香族乙烯基單體的含量比例並無特別限定,可 為90%)及具有脂環式構造的樹脂等的吸水率為 的樹脂作為透明樹脂,由於因吸溼所造成的變形量少,而 可以得到翹曲少的大型的光擴散板,故較推薦上述物質。 具有脂環式構造的樹脂,其流動性良好,而可以高效 率地製造大型的光擴散板,故更推薦具有脂環式構造的樹 〇 脂。具有脂環式構造的樹脂與光擴散劑的的混合物,因為 其兼具光擴散板所必要的高透光性與高擴散性、並具有良 好色度’故可適用於光擴散板。 具有脂環式構造的樹脂,是在主鏈及/或側鏈具有脂環 式構造的樹脂。從機械強度、耐熱性等的觀點,特別較好 為在主鏈具有脂環式構造的樹脂。關於脂環式構造,可舉 出飽和環狀碳氫(環烷類;cycl〇alkane)構造、及不飽和環 .狀碳氫(環烯類(cycloalkene)、環块類(cycl〇alkyne))構 造等。從機械強度、耐熱性等的觀點,較好為環烧類構造
2111-10282-PF 14 200947065 及環烯類構造,其中最好為環烷類構造。構成脂環式構造 的碳原子數,通常為4~30個、較好為5 ~20個、更好為5〜15 個的範圍時,其機械強度、耐熱性及光擴散板的成形性的 特性得到高度平衡,為較佳的材料。 具有脂環式構造的樹脂中的具有脂環式構造的樹脂的 重複單元的比例,可因應使用目的而作適當選擇,但通常 為50重量%(含)以上、較好為7〇重量%(含)以上、更好為 φ 90重量%(含)以上。相關比例的上限可以是1〇〇重量%。若 具有脂環式構造的樹脂的重複單元的比例過少,則耐熱性 偏低而不推薦。而具有脂環式構造的樹脂中的具有脂環式 構造的樹脂的重複單元以外的重複單元,可因應使用目的 作適當選擇》 關於具有脂環式構造的樹脂的具體例子,可列舉出的 有.(1)降莰烯(n〇rb〇rnene)單體的開環(ring-opening) 聚合物、及降莰烯和可與其行開環共聚反應的其他單體的 ® 開環共聚物、還有上述的氫化產物、降莰烯單體的加成聚 合物、及降莰烯和可與其行共聚反應的其他單體的加成共 聚物等的降莰烯聚合物;(2)單環的環狀烯烴(〇lefin)聚合 物及其氫化產物;(3)環狀共軛二烯聚合物及其氫化產物; (4)乙烯基脂環烴(vinylal icycl ic hydr〇carb〇n)系單體 的聚合物、及乙烯基脂環烴系單體和可與其行共聚反應的 其他單體的共聚物、還有上述之氫化產物、芳香族乙稀基 單體的聚合物之芳香環的氫牝產物、及芳香族乙.烯基單體 和可與其行共聚反應的其他單體的共聚物之芳香環的氫化
2111-10282-PF 15 200947065 產物等的乙烯基脂環烴聚合物。 上述物質中,從耐熱性、機械強度等的觀點,較好為 降莰烯聚合物及乙烯基脂環烴聚合物’更好為降莰烯單體 的開環聚合物的氫化產物、降莰烯和可與其行開環共聚反 應的其他單體的開環共聚物的氫化產物、芳香族乙烯基單 體的聚合物之芳香環的氳化產物、及芳香族乙烯基單體和 可與其行共聚反應的其他單體的共聚物之芳香環的氳化產 赢 物0 霸 上述光擴散劑為具有使光線擴散的性質的粒子,可分 為無機填充物與有機填充物之大項。關於無機填充物,可 列舉出二氧化矽(silica)、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鈦、 氧化鋅、硫酸鋇、矽酸鎂、及上述的混合物。關於有機填 充物,可列舉出壓克力樹脂、聚胺酯(polyurethane)、聚 氣乙烯(polyvinyl chloride)、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯腈 (polyacrylonitrile)、聚醯胺(polyamide)、聚矽氧烷 © (polysil〇xane)樹脂、三聚氰胺樹脂(melamine resin)、 及苯胍胺(benzoguanamine)等等。在上述物質中,關於有 機填充物’較好為聚苯乙烯樹脂、聚矽氧烷樹脂、及其交 和物所構成的微粒’因為其具有高分散性、高耐熱性、且 成形時不會變色(黃變);其中以耐熱性更優異這一點來 說’更好為聚矽氧烷樹脂的交聯物所構成的微粒。 關於上述光擴散劑的形狀,例如可舉出球狀、立方狀、 針狀、夢狀、紡錘形狀、板狀、鱗月狀、及纖維狀,其中 較好為球狀,因為其可使光線的擴散方向為等向性。上述
2111-10282-PF 16 200947065 擴散劑的使用狀態,是平均地分散於透明樹脂内。 分散於透明樹脂的光擴散劑的比例,可因應光擴散& 的厚度、線狀光源的間隔等作適當選擇,但較好為將光擴 散劑的含量調整為滿足下列式1的分散物的全光線穿透率 Τ’更好為光擴散劑的含量調整為滿足下列式2。藉由使全 光線穿透率落於下列適用的範圍,可以進一步提升輝度及 輝度均一度。
4x(a/b) + 60 4x(a/b) + 65 ......(式 1) ......(式.2) 而全光線穿透率是根據JIS K7361-1,在雙面平滑的 厚度2mm的板狀物所測定出的值。在此處,根據上列式ι、 2 ’ U/b)的數值範圍為[3<(a/b)s 1〇]、更好為[3<(a/b) ^ 8.75] ° 本發明所用的光擴散板的材質,其玻璃轉換溫度(Tg) 較好為90°C (含)以上、更好為10(rc (含)以上。玻璃轉換 ® 溫度的上限並無特別限定,但可以是250°C。 光擴散板30的厚度較好為〇. 4〜5. 〇職、更好為 4 · Omm藉由使光擴散板的厚度落於上述的適當範圍, 不但可以抑制因本身的重量所造成的撓曲’並可以容易地 成形。另外,線狀光源丨〇的中心與光入射面32的平均距 離b通常為2.0〜13. 〇随、較好為3.〇~1〇.〇mm。另外,線狀 光源10的中心與反射板2〇的平均距離通常為mOmm、 較好為2.0〜4.0mm。另外,關於光擴墘板的尺寸,可以適 用的疋17吋(直21.2mmx橫376mm)〜100吋(直I 245mmx橫
2111-10282-PF 17 200947065 賴)較好為32叫·(直398mmx橫708mm)〜65吋(直8〇9mm X橫 1439mm) 〇 接下來針對光擴散板30的外型進行說明。如第j圖 所不,在本實施例之光擴散板30中,在出光面34全面性 地形成複數個排列、截面為相同的等腰三角形的線狀稜鏡 36(相田於第—線狀稜鏡各線狀棱鏡%具有傾斜角pi
相同的二個斜面。而由於截面是等腰三㈣,其二個斜面 分別相當於斜面Ai。 接下來說明上述斜面的傾斜角θΐ達何種程度的情 況,才彳于到優異的光學特性。在線狀稜鏡36的傾斜角0工 為〇(度)附近的情況中,由於在線狀光源的正上方位置中, 光線通過擴散板内之_,幾+全部的⑽都是直接進入擴 散板後射出,而在出光面上發生線狀光源正上方的明亮 部、中間的暗部 而產生輝度不均。另一方面,線狀稜鏡 的傾斜角0 1在45(度)附近的情況,如司乃耳(sneU)定 律所示,在線狀光源正上方的位置中,由於光線在線狀稜 鏡的斜面反射之後’再回到背光裝置的内部,就難以朝光 擴散板法線方向出光。也就是配合背光裝置的構成,藉由 調整線狀稜鏡的傾斜角,可以調整從線狀光源的中間位置 射出的光量,而可以得到從線狀光源正上方的位置射出的 光量與由中間位置射出的光量為均一之無輝度不均的背光 裝置。經由本案諸位發明人的研究結果,是瞭解到:藉由 使線狀稜鏡的傾#角θ 1為(30$ θ 1盔45),可使在線狀光 源的正上方位置中之經反射而回到背光裝置的内部的光 2111-10282-PF 18 200947065 里與線狀光源的中間位置中之射出至光擴散板外部的光 量取得平衡,可以減低輝度不均。
而棱鏡的傾斜角度是根據日本工業規格J IS B 0601 1 994所求得的算數平均傾斜可使用超深度顯微鏡 VK-9500來求得。 在本實施例的光擴散板3〇中,是全面性地形成有複數 個排歹·I冑面為相同的等腰三角形的線狀稜鏡。藉由設置 ❿複數個這樣的相同形狀的線狀棱鏡,可以容易設計與製造 光擴散板。但是這些線狀稜鏡的形狀,可因應光擴散板内 的位置,而為適當地不同形狀。 在此處,上述等腰三角形是包含構成線狀稜鏡的二個 斜面的傾斜角差在2度以内者。另外,關於截面為相同的 等腰二角形之線狀稜鏡,也包含下列情況:某個線狀稜鏡 X的其中一個斜面χι的傾斜角,與對照的線狀稜鏡γ之對 應於上述個斜面XI的斜面Y1的傾斜角的差在2度以 ❹内’而且線狀稜鏡x的另-個斜面X2的傾斜角,與對照的 線狀稜鏡Y之對應於另—個斜面χ2的斜面的傾斜角的 差在2度以内。而關於截面的三角形形狀,也包含等腰三 角形的頂點部分為曲面狀的樣態。 述線狀稜鏡的粗糙度,是以光擴散板的出光面中沿 著各種方向所測定的中心線平均粗糙度Ra中的最大值為 Ra (max)通常 Ra (max)為卜1000 # m,較佳情況的 Ra (max\ 為2〜50(^m,更佳情況的Ra (max)為3〜100/Z1?。另外, 線狀棱鏡的寬度尺寸通常為1〇〜500 //m、較好為
2111-10282-PF 19 200947065 20〜400 /z m、更好為 30〜300 /z m。 〈第二實施例> 本實施例的直下型背光裝置2,與第一實施例僅在光 擴散板的外型方面有所不同。因此,在本實施例中,主要 僅說明不同的部分,而將其他的說明簡略化。而符合的相 同部分,則以相同或相當的構成物來表示。 第2圖為一剖面圖’具體說明光擴散板13〇的表面形 狀。 ❹ 如第2圖所示,在本實施例之光擴散板13〇中,除了 在出光面之外,也在光入射面丨32的全面,形成具有複數 個截面為等腰三角形之線狀稜鏡136 (相當於第二線狀稜 鏡)的稜鏡陣列138。在構成各線狀稜鏡136的二個斜面之 中,以其面積最大的斜面A2的傾斜角為(度),傾斜 角0 2為12. 5S 0 2$ 27. 5的範圍。藉由使傾斜角0 2落 於上述犯圍,在線狀光源的中間位置中,可以適當地增加 ❹入射至光擴散板内部光量,而可以得到更優於上述第一實 施例之減低輝度不均的效果。 〈第三實施例> 本實施例的直下型背光裝置3,與第一實施例僅在線 狀稜鏡的截面形狀方面有所不同。第3圖是截面為多角形 的線狀稜鏡形狀的具體說明圖。如第3圖所示,線狀稜鏡 包含具有傾斜角0 a的斜面A31、A32與具有傾斜角0匕的 斜面B3丨、B32。此時,具有,相同傾斜角的斜面的面積,是 有必要符合左右的各平均值的±5%以内。也就是斜面A”的
2111-10282-PF 20 200947065 面積 SA31與斜面 A32的面積 SA32,是分別為 {[(SA31+SA32)/2]x〇.95}(含)以上、{[(SA31+SA32)/2]x 1.05}(含)以下。 而關於第3圖所示的線狀稜鏡的變形例,可列舉第4 圖所示的線狀稜鏡。第4圖是與第3圖所示相異的截面為 多角形的線狀稜鏡形狀的具體說明圖。如第4圖所示,此 線狀稜鏡包含具有傾斜角θβ的斜面A41、A42與具有傾斜 角Θ b的斜面Β41、Β42。由於這種線狀稜鏡是在一個的線 狀稜鏡中,同一個傾斜角的面均為相同的數量,因此可認 為在光學性能方面是與第3圖所示的線狀稜鏡為同一物 品。 藉由本實施例’在達成與上述實施例大致相同的效果 之時’由於在一個線狀稜鏡設置複數個傾斜角,可以更加 擴展出射光的分佈,而可以更進一步減低發光面的輝度不 均0
在本實施例的光擴散板中,可以全面性地形成上述線 狀稜鏡,亦可以因應光擴散板内的位置而適當地形成不同 形狀的線狀稜鏡。 〈變形例〉 本發明並未限定於上述各實施例。 在上述實施例中,線狀稜鏡的截面形狀為等腰三角形 或五角形,亦可以使其為上述以外的多角形,例如為梯形 等的四角形、六角形、七角形等的多樣的多角形狀。另外, 線狀稜鏡的斜面的傾斜角,是以光擴散板的厚度方向為軸
2111-10282-PF 21 200947065 而左右為相同形狀’但其並未限定於此。但是,從容易設 计的觀點、無論在左右觀察都不會發生輝度不均的觀點, 較好為左右斜面的角度相同,更好為使其為左右對稱的形 狀。 另外,在上述各實施例中,是形成在類比於裙擺的部 位連成一排的線狀稜鏡,但並不限於此,亦可以為線狀稜 鏡彼此分離而存在的樣態,也就是在鄰接的線狀稜鏡之間 _ 存在平滑部分(平坦面)的樣態。此時,平滑部分的寬度尺 寸,可以是全部均-的尺寸,亦可以是根據與線狀光源的 距離而連讀或階段式地變化。 在本發明中,各線狀稜鏡的表面,可以是平滑面或粗 糙面。粗糙面的情況中’可以光線射出的方向在適度的範 圍内夕樣化,另外還可以改善成形時對於模具的脫膜性。 從以上觀點,線狀稜鏡表面的算術平均粗糙度Ra較好為 0.01/zm 、更好為 0.02/^ιη〜2#111、又更好為 ❹0. m。另外’上述線狀稜鏡的表面的粗化,可以 全面遍及所有的線狀稜鏡的構造、亦可以只及於其中一些 的線狀稜鏡;另外,亦^Γ ,、丨+ ^ 卜亦了以在一個的線狀稜鏡全面進行表 面粗化,亦可以在其一部分進行粗化。 另卜在上述直下型背光裝置中,較好為在光擴散板 的出光侧,也就是在相對於光擴散板而距離上述線狀光源 較遠的位置’配置-光學片,且可配置-片或複數片的光 學片光學片較好,為包含-片(含)以上的稜鏡片。藉由使 用具有截面為等腰三角形的稜鏡的稜鏡片,可以適當地平
211M0282-PF 22 200947065 衡線狀光源的正上方位置中之經反射而回到直下型背光裝 置内部的光量、與線狀光源的中間位置中之射出至直下型 背光裝置外部的光量,而可以進一步減低輝度不均。 上述光學片也可以含有擴散片。可以在透明片上塗佈 分散於黏結劑(binder)中的擴散劑,而將此透明片作為擴 散片。 另外,上述光學片亦可以含有一片(含)以上的反射型 0 偏光片。反射型偏光片較好為設置在光擴散板的出光側, 也就是在相對於光擴散板而距離上述線狀光源較遠的位 置。反射型偏光片可使用:利用布魯斯特角(Brewster,s angle)所造成的偏光成分的反射率的差之反射型偏光片 (例如日本特表平6-508449號公報所揭露者);利用膽固醇 型液晶(cholesteric liquid crystal)所造成的選擇反射 特14的反射型偏光片,具體而言,由膽固醇型液晶所構成 的薄膜與四分之一波板的層積體(例如日本特開平3_459〇6 β 號公報所揭露者);已施加微細的金屬線狀圖形的反射型偏 光片(例如日本特開平2_3〇81〇6號公報所揭露者);層積至 少二種的高分子薄膜而利用折射率異向性所造成的反射率 異向性的反射型偏光片(例如日本特表平9 —506837號公報 所揭露者);在高分子膜中具有以至少二種高分子所形成的 島狀構造而利用折射率異向性所造成的反射率異向性的反 射型偏光片(例如美國5,825,543號說明書所揭露者);將 .粒子分散於高分子薄膜中而利用折射率異向性所造成的反 射率異向性的反射型偏古y , ν 偏先片(例如曰本特表平11 - 509014
23U-10282-PF 23 200947065 號公報所揭露者),將無機粒子分散於高分子薄膜中而利用 由尺寸所造成的散射能力差異而導致的反射率異向性的反 射型偏光片(例如曰本特開平9-297204號公報所揭露者) 等等。 本發明之直下型背光裝置,可以適用於例如扭轉向列 (切isted nematic ; TN)模式、超扭轉向列(super twisted nematic ; STN)模式、混合排列向列(hybrid aHgned ❸ nematic ; HAN)模式、垂直配向(vertical alignffient ; VA) 模式、多區域垂直配向(inul1;i_d〇fflain ve:rtical alignment ; MVA)模式、橫向電場驅動(in plane switching ; IPS)模式、光學補償雙折射(〇pticaiiy compensated birefringence ; 0CB)等的各顯示模式的液晶 顯示裝置。 :【實施例】 以下,舉出實施例以更詳細地說明本發明,但本發明 ❹ 並未受限於這些實施例。 (製造例1.光擴散板用原料塊(pellet)Pl) 將99.8份的作為透明樹脂之具有脂環式構造的樹脂 (曰本zecm股份有限公司:ZE〇N〇R⑧1〇6〇R;吸水率0.0^) 與0.2份的作為光擴散劑的由平均粒徑的聚矽氧烷系 聚合物的交聯物所構成的微粒子混合,在雙螺桿押出機 (twin-screw extruder)中進行混煉,再將其押出成條狀 (strand),再以造粒機(pell.eiizer)切斷而製塢光擴散板 用原料塊P卜由此一光擴散板用原料塊…使用射出成形
2111-10282-PF 24 200947065 機(鎖模力為⑽刚),成形而得雙面平滑且厚度2龍之 1〇—的試驗板。根據nSK736H與JIS K7136, 使用積刀球方式色差濁度計,測定此試驗板的全光線穿透 率與混濁度。全光線穿透率為89. 6%。 (製造例2··光擴散板用原料塊p2) 將99.85份的作為透明樹脂之具有上述脂環式構造的 樹脂(日本zeon股份有限公司:2肋肋抄1〇6〇1〇與〇15份 ❹&作為光擴散劑的上述聚石夕氧统系聚合物的交聯物所構成 的微粒子混合,在雙螺桿押出機中進行混煉,再將其押出 成條狀,再以造粒機切斷而製造光擴散板用原料塊”。由 :-光擴散板用原料塊P2,使用上述射出成形機,成形而 侍雙面平滑且厚度2mm之1〇〇贿50關的試驗板。以上述相 同方法測定此試驗板的全光線穿透率與混濁度,得到全光 線穿透率為91. 5%。 (製造例3 :光擴散板用原料塊p3)
將99. 6份的作為透明樹脂之具有上述脂環式構造的 樹脂(日本2^〇11股份有限公司:2£〇肋胙1〇6〇幻與〇.4份的 作為光擴散劑的上述聚矽氧烷系聚合物的交聯物所構成的 微粒子混合,在雙螺桿押出機中進行混煉,再將其押出成 條狀,再以造粒機切斷而製造光擴散板用原料塊卩 ° 宙此 一光擴散板用原料塊P3,使用上述射出成形機,成形而得 雙面平滑且厚度2則1之100inmx50inm的試驗板。以上述相5 方法測莩此試驗板的全光線穿透率與混濁度,得到全光 穿透率為81. 9%。 & 2121-10282-PF 25 200947065 (製造例4 ·光擴散板用原料塊μ ) 將99.7份的作為透明樹脂之具有上述㈣式構造的 樹脂(日本zeon股份有限公司:ZE〇N〇^1〇6〇R)與〇3份的
作為光擴散劑的上述聚梦氧以、聚合物的交聯物所構成的 微粒子混合’ Μ螺桿押出機中進行混煉,再將其押出成 條狀,再以造粒機切斷而製造光擴散板用原料塊以。由此 -光擴散㈣原料塊?4,使用上述射出成形機,成形而得 雙面平滑且厚度2ππη之l〇〇mmx50mm的試驗板。以上述相同 方法測定此試驗板的全光線穿透率與混濁度,得到全光線 穿透率為85. 8%。 (製造例5:光擴散板用原料塊p5) 將99. 3份的作為透明樹脂之具有上述脂環式構造的 樹脂(日本zeon股份有限公司:ZE〇N〇R(B1〇6〇R)與〇7份的 作為光擴散劑的上述聚矽氧烷系聚合物的交聯物所構成的 微粒子混合,在雙螺桿押出機中進行混煉,再將其押出成 ❹條狀,再以造粒機切斷而製造光擴散板用原料塊P5。由此 一光擴散板用原料塊P5,使用上述射出成形機,成形而得 雙面平滑且厚度2mm之l〇〇mmx5〇mm的試驗板。以上述相同 方法測定此試驗板的全光線穿透率與混濁度,得到全光線 穿透率為69. 6%。 (製造例6:光擴散板用原料塊p6) 將9 9 · 5份的作為透明樹脂之具有上述脂環式構造的 樹脂(日本zeon股份有限公司:ZE〇N〇R(g)1〇6〇R)與〇. 5份 的作為光擴散劑的上述聚矽氧烷系聚合物的交聯物所構成 2δ
211M0282-PF 200947065 的微粒子混合,在雙螺桿押出機中進行混煉,再將其押出 成條狀,再以造粒機切斷而製造光擴散板用原料塊?6。由 此一光擴散板用原料塊P6,使用上述射出成形機,成形而 得雙面平滑且厚度2mm之l〇〇mmx5〇mm的試驗板。以上述相 同方法測定此試驗板的全光線穿透率與混濁度,得到全光 線穿透率為77. 9%。 〈實施例1> ^ (反射板) ❿ 在内部尺寸為長邊729mm、短邊404mm、深度l〇mm的 鋁製忒體(case)的内面貼附反射片(東麗國際股份有限公 司(T〇MYINMSTRIES,INC.)製「E6SV」),藉此完成反射 板的製作。 (光擴散板) 使用既定形狀的模具部件並使用射出成形機(鎖模力 9810KN),以光擴散板用原料塊P1為原料,在缸體 〇 (cylinder)溫度290°C、維持壓力50MPa'壓力維持時間3 秒、模具溫度9(TC的條件下,進行光擴散板的成形。得到 的光擴散板為厚度2mm、730mmx405nnn的長方形平板形狀。 在光擴散板的一面,形成一凹凸構造的既定圖形,其為傾 斜角度35度(相當於頂角11〇度)的等腰三角形狀的線狀稜 鏡以70# m的間距(pitch)大致平行地全面排列而成。光擴 散板的另一面則使其為平滑面。 . 以與上述反射.板的内部尺寸的長邊方向平行的方向, 安裝16根外徑3mm的冷陰極管。冷陰極管的中心間的距離 21U-10282-PF 27 200947065 a為24mm、從反射板到冷陰極管的中心的距離為3. 5mm。 以聚矽氧烷密封劑(si li cone sealant)固定電極部附近, 安裝反相器(inverter)。接下來,將形成有表1所示的圖 形那一面朝向熱陰極管那一側,而將上述光擴散板設置在 由貼附反射面的鋁殼體所構成的反射板之上。此時,冷陰 極管的中心與光擴散板的光入射面的距離b為6. 5 mm。
在此直下型背光裝置中,(a/b)為3.7,而上述式1的 右邊的值[4x(a/bH60]為 74.8» 還有’在此光擴散板的出光面那一側,以下列順序形 成分別相當於光學片的擴散片(K1M0T0 CO.,LTD.製、 「 188GM3 」)、稜鏡片(Sumitomo 3M Limited 製 「BEFIII-10T」)、擴散片(kiMOTO C0·, LTD.製、 「188GM3」)、及偏光板(Sanritz Corporation 製)。 接下來,以管電流5mA施加於所得到的直下型背光褒 置,將其點亮。使用二次元色分佈測定裝置,在鋁殼體的 短邊方向的中心線上,沿著殼體的長邊方向以等間隔測定 100點的正面方向的輝度。中央的輝度測定值為 5490cd/m2。另外,根據下列式3與式4,求得正面方向的 輝度平均值(正面輝度)LA與輝度不均LU。輝度不均為 0.8%。上述的結果示於表1。 輝度平均值LA=(Ll+L2)/2 (式3) 輝度不均 LU=[(Ll-L2)/LA]xl〇〇 (式 4) L1 :複數根設置的熱陰極管正上方的輝度極大值的平 均 .
2111-10282-PF 28 200947065 L 2 :位於極大值之間的極小值的平均 而輝度不均是輝度的均一性的指標,輝度不均惡化 時,其數值會變大。 〈實施例2> (反射板) 在内部尺寸為長邊729職、短邊4〇4mm、深度8龍的鋁 製殼體(case)的内面貼附反射片(東麗國際股份有限公司 ❹(T〇RAYINDUSTRIES,INC.)製「E6SV」),藉此完成反射板 的製作。 (光擴散板) 使用既定形狀的模具部件並使用射出成形機(鎖模力 9810KN),以光擴散板用原料塊p2為原料,在與實施例1 相同的條件下,進行光擴散板的成形。得到的光擴散板為 厚度2mm、730mmx405M的長方形平板形狀。在光擴散板的 面,形成一凹凸構造的既定圖形,其為傾斜角度度(相 ® 當於頂角100度)的等腰三角形狀的線狀稜鏡以70"m的間 距大致平行地全面排列而成。光擴散板的另一面則使其為 平滑面。 以與上述反射板的内部尺寸的長邊方向平行的方向, 安裝16根外徑3ιηιπ的冷陰極管。冷陰極管的中心間的距離 a為25mm、從反射板到冷陰極管的中心的距離為2. 5咖。 以聚矽氧烷密封劑固定電極部附近,安裝反相器。接下來, 將形成有表1所示的圖形那.一面朝向熱陰極管那一側,而 將上述光擴散板設置在由貼附反射面的鋁殼體所構成的反
2111-10282-PF 29 200947065 射板之上。此時,冷陰極管的中心與光擴散板的光入射面 的距離b為5. 5mm。 在此直下型背光裝置中,(a/b)為4. 5,而上述式1的 右邊的值[4x(a/b) + 60]為 78.2。 還有,在此光擴散板的出光面那一側,以下列順序形 成分別相當於光學片的二張擴散片(ΚΙΜ0Τ0 CO.,LTD.製、
參 「 188GM3 」)、稜鏡片(Sumitomo 3M Limited 製 「BEFIII-ΐοτ」)、擴散片(ΚΙΜ0Τ0 CO., LTD.製、 「188GM3」)、及偏光板(Sanri tz Corporat ion 製)。 接下來,進行與實施例1相同的評判。中央的輝度測 定值為5560cd/m2、輝度不均為〇·7%。上述的結果示於表1d 〈實施例3> 除了使用光擴散板用原料塊P3來取代光擴散板用原 料塊P2之外,以與實施例2相同的條件,完成直下型背光 裝置的製作,並予以評判。結果示於表1。 〈實施例4> 除了以不含光擴散劑的ZEONOR®1〇6〇R (全光線穿透率 97.0%)來取代光擴散板用原料塊R2、冷陰極管的忠心之間 『離a為24随、從反射板至冷陰極管的中心的距離為 .5咖、冷陰極管的中心與光擴散板的光入射面的距離七為 m之外’以與實施例2相同的條件,完成直下型背光 與實施例 度與輝度不均 相同,評判所得到的直下型背光裝置的輝 。結果不於表1。
2111-10282-PF 30= 200947065 表1 單位 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 背 光 裝 置 的 構 成 線狀光源的中心之間的孚始拓齙。 咖 24 25 25 24 線狀光源的中心與光入射面的距離b 咖 6.5 5.5 5.5 4.5 線狀光源的中心與反射板的距離 刪 3.5 2.5 2.5 3.5 光入射面與反射板的距離 mm 10.0 8.0 8.0 8.0 線狀光源的外徑 mm 3.0 3.0 3.0 3.0 光學片1 (從光擴散板離開的那一侧) 一 偏光板 偏光板 偏光板 偏光板 光學片2 - 無 擴散片 擴散片 擴散片 光學片3 一 擴散片 稜鏡片 棱鏡片 稜鏡片 光學片4 一 稜鏡片 擴散片 擴散片 擴散片 光學片5 (光擴散板那一側) - 擴散片 擴散片 擴散片 擴散片 光 擴 散 板 形成於出光面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 35 40 40 40 形成於光入射面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 無 無 無 無 全光線穿透率 % 89.6 91.5 81.9 97.0 4x(a/b)+60 - 74.8 78.2 78.2 81.3 結 果 輝度 cd/m2 5490 5560 5320 5680 輝度不均 % 0.8 0.7 1.5 0.9 ❹ 〈實施例5> 在光擴散板的出光面那一側,以下列順序設置擴散片 (ΚΙΜ0Τ0 CO. , LTD.製、「188GM3」)三張、及偏光板(Sanritz Corporation製),其他條件則與實施例1相同,完成直下 型背光裝置的製作。 與實施例1相同,評判所得到的直下型背光裝置的輝 度與輝度不均。結果示於表2。 〈實施例6 > * · 除了使用光擴散板用原料塊P4來取代不含光擴散劑 2111-10282-PF = 31 200947065 的ZE0N0R®1 0 6 0R之外,以與實施例4相同的條件,元成直 下型背光裝置的製作,並予以評判。結果示於表2 ° 〈實施例7> 將具有傾斜角22.5度(頂角135度)、底邊70#m之二 角形形狀的截面的稜鏡,以無平坦部分的間隙的方式(不存 在平坦部分的方式,也就是使相互鄰接的上述三角形的底 角部分彼此相連),設置在光擴散板的光入射面的全面,其 ❹ 他條件則與實施例4相同,完成直下蜜背光裝置的製作。 與實施例1相同,評判所得到的直下型背光裝置的輝 度與輝度不均。結果示於表2。 〈實施例8> 使光擴散板的出光面的稜鏡截面,成為具有傾斜角為 35度與30度的角度之第2圖所示的多角形狀(截面的各角 度的斜邊在稜鏡底邊的投影長度相同),其他條件則與實施 例1相同,完成直下型背光裝置的製作,並予以評判。結 φ 果示於表2。 表2 .一 單位 ---- 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 背 光 裝 置 的 構 成 線狀光源的中心之間的平均砰離a _ 24 24 24 24 線狀光源的中心與先入射面的距離b mm 6.5 4.5 4.5 4.5 線狀光源的中心與反射板的距離 m 3.5 3.5 3.5 3.5 光入射面與反射板的距離 mm 10.0 8.0 8.0 10.0 線狀光源的外徑 nun 3.0 3.0 3.0 3.0 光學片1 (從光擴散板離開的那一側) - 偏光板 偏光板 偏光板 偏光板 光學片2 - 無 擴散片 擴散片 無 —一--1 2111-10282-PF 32 200947065 光學月3 — 擴散月 稜鏡片 稜鏡片 擴散片 光學片4 - 擴散片 擴散片 擴散片 稜鏡片 光學片5 (光擴散板那一側) - 擴散片 擴散片 擴散片 擴散片 光 形成於出光面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 40 40 40 35/30 擴 形成於光入射面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 無 無 22.5 無 散 Jc 全光線穿透率 % 89.6 85.8 97.0 89.6 极 4x(a/b)+60 - 74.8 81.3 81.3 74.8 結 輝度 cd/m2 5030 5680 5620 5580 果 輝度不均 % 1.9 1.1 0.6 0.5 ❿ 〈比較例1 > 除了使光擴散板的傾斜角為50度(頂角為80度)之 外’以與實施例1相同的條件,完成直下型背光裝置的製 作’並予以評判。結果示於表3。 〈比較例2> 除了使用光擴散板用原料塊P5之外,以與實施例1相 同的條件’完成直下型背光裝置的製作,並予以評判。結 果示於表3。 ❹ 〈比較例3> 除了使光擴散板的出光面的稜鏡的傾斜角為50度(頂 角為80度)、光入射面的稜鏡的傾斜角為37.5度(頂角為 1 0 5度)之外’以與實施例7相同的條件,完成直下型背光 裝置的製作,並予以評判。結果示於表3。 〈比較例4> 除了使用光擴散板用原料塊P6之外,以與實施例7相 同的條件’完成直下型背光裝置的製作,並予以.評判。結 2111-10282-PF 33 200947065 果示於表3。
表3 背 光 裝 置 的 構 成 單位 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 平均距離a nun 24 24 24 24 入射面的距離b mm 6.5 6.5 4.5 4.5 線狀光源的中心與反射板的距離 咖 3.5 3.5 3.5 3.5 光入射面與反射板的距錐 mm 10.0 10.0 8.0 8.0 線狀光源的外徑 mm 3.0 3.0 3.0 3.0 光學片1 (從光擴散板離開的那一側) 一 偏光板 偏光板 偏光板 偏光板 光學片2 一 無 無 擴散片 擴散片 光學片3 — 擴散片 擴散片 稜鏡片 稜鏡片 光學片4 一 稜鏡片 棱鏡片 擴散片 擴散片 光學片5 (光擴散板那一侧) 一 擴散片 擴散片 擴散片 擴散片 光 擴 散 板 形成於出光面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 50 35 50 40 形成於光入射面的線狀稜鏡的平均傾斜角 度 無 無 37.5 22.5 全光線穿透率 % 89.6 69.6 97.0 77.9 4x(a/b)+60 - 74.8 74.8 81.3 81.3 結 果 輝度 cd/m2 5470 5130 5540 5330 輝度不均 % 2.5 3.4 3.8 4.5 實施例1~7與比較例2、4,將穿透率T與(a/b)對照, 以記號「〇」標示輝度不均良好的實施例、以記號「X」標 示輝度不均不良的比較例,繪示於第5圖。從其結果瞭解, 在滿足式1的範圍中,其結果顯示為良好。 從實施例1與比較例的比較、實施例6與比較例4的 比較,分別瞭解到,在使稜鏡的傾斜角為既定角度之下, 可以得到良好的結果。另外,藉由實施例1與實施例5的 比較,瞭解到在具有稜鏡片的情況中,可以得到更好的效 211M0282-PF 34 200947065 果。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明,任何本發明所屬技術領域中具有通常知識 者,在不脫離本發明之精神和範圍内,當可作些許之更動 與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍 所界定者為準。 【圖式簡單說明】 馨 第1圖是本發明第一實施例相關之直下型背光裝置的 示意性的縱剖面圖。 第2圖是具體說明本發明第二實施例所用的光擴散板 的表面形狀的剖面圓。 第3圖是本發明第三實施例相關的截面為多角形的線 狀稜鏡形狀的具體說明圖。 第4圖是與第3圖所示相異的截面為多角形的線狀稜 φ 鏡形狀的具體說明圖。 第5圖是用以顯示相對於(a/b)值的全光線穿透率τ的 良好範圍的曲線圖。 10~線狀光源 30〜光擴散板 34〜出光® 130~光擴散板 【主要元件符號說明】 1〜直下型背光裝置 20〜反射板 3 2〜光入射面 36~線狀稜鏡
2111-10282-PF 35 200947065 132~光入射面 136~線狀稜鏡 138~稜鏡陣列 A31 ~斜面 A32~斜面 A41〜斜面 A 4.2 ~斜面 B31〜斜面 丑32~斜面 B41〜斜面 B42〜斜面 0 1〜傾斜角 0 2~傾斜角 0 a〜傾斜角 0 b〜傾斜角 36
2111-10282-PF
Claims (1)
- 200947065 七、申請專利範圍: 1 · 一種直下型背光裝置,依下列順序具有.: 一反射板; 相互大致平行配置的複數個線狀光源;以及 一光擴散板,來自該些線狀光源的直射光及從該些線 狀光源射出而在該反射板反射的反射光,是從該光擴散板 的光入射面入射、而從該光擴散板的出光面射出;其中 以鄰接的該些線狀光源的中心之間的平均距離為 ® a(mm)、且以該些線狀光源的中心與該光入射面的平均距離 為b(mm)之時,滿足(a/b)>3的關係; 在該.出光面形成有複數個第一線狀稜鏡,該些第一線 狀稜鏡的延伸方向與該些線狀光源大致平行、並具有複數 個第一斜面、且截面為多角形; 構成各第一線狀棱鏡的該些第一斜面中,以面積最大 的斜面A1的傾斜角為Θ1(度)、且以該光擴散板的構成材 ❹ 料的全光線穿透率為T(%)之時,滿足30$ 0 、且τ 2 [4x(a/b) + 60]的關係。 2_如申請專利範圍第1項所述的直下型背光裝置,其 中該些第一線狀稜鏡的截面形狀為等腰三角形。 3.如申請專利範圍第1項所述直下型背光裝置,其中 一稜鏡片是配置在相對於該光擴散板而距離該些線狀光源 較遠的位置。 4·如申請專利範圍第1項所述之直下型背光裝置,其 中 , ’、 2111-10282-PF 37 200947065 在該光入射面形成有複數個第二線狀稜鏡,該些第二 線狀種鏡的延伸方向與該些線狀光源大致平行、ϋ具有複 數個斜面、且截面為多角形; 構成各第二線狀棱鏡的兮此极工山 j系些斜面中,以面箱最大的 面Α2的傾斜角為θ 2(度)之眛 ^ 0〈時,滿足12.5客0 2^27.5的 關係。 的〇 211M0282-PF 38
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