TW200947065A - Direct backlighting device - Google Patents

Direct backlighting device Download PDF

Info

Publication number
TW200947065A
TW200947065A TW098102178A TW98102178A TW200947065A TW 200947065 A TW200947065 A TW 200947065A TW 098102178 A TW098102178 A TW 098102178A TW 98102178 A TW98102178 A TW 98102178A TW 200947065 A TW200947065 A TW 200947065A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
linear
plate
light sources
backlight device
Prior art date
Application number
TW098102178A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunori Takahashi
Kenji Kusano
Original Assignee
Zeon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeon Corp filed Critical Zeon Corp
Publication of TW200947065A publication Critical patent/TW200947065A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133604Direct backlight with lamps
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

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)

  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
TW098102178A 2008-01-30 2009-01-21 Direct backlighting device TW200947065A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019508 2008-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200947065A true TW200947065A (en) 2009-11-16

Family

ID=40912645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098102178A TW200947065A (en) 2008-01-30 2009-01-21 Direct backlighting device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2009096293A1 (zh)
TW (1) TW200947065A (zh)
WO (1) WO2009096293A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102565916A (zh) * 2011-11-17 2012-07-11 友达光电股份有限公司 导光板、背光模块与显示装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6028230B2 (ja) * 2012-02-29 2016-11-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置
JP2015109183A (ja) 2013-12-04 2015-06-11 富士通株式会社 イルミネーション装置及びイルミネーション装置を備えた機器
CN113655662B (zh) * 2021-08-26 2024-06-18 合肥工业大学 一种用于MiniLED背光模组的光学膜及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4425164B2 (ja) * 2004-04-12 2010-03-03 株式会社クラレ 照明装置およびこれを用いた画像表示装置
JP2006195276A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
CN101749599A (zh) * 2004-08-24 2010-06-23 日本瑞翁株式会社 正下式背光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102565916A (zh) * 2011-11-17 2012-07-11 友达光电股份有限公司 导光板、背光模块与显示装置
CN102565916B (zh) * 2011-11-17 2014-05-28 友达光电股份有限公司 导光板、背光模块与显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009096293A1 (ja) 2009-08-06
JPWO2009096293A1 (ja) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7857475B2 (en) Direct-type backlight device
TWI432793B (zh) 擴散片及使用它之背光單元
JP4552563B2 (ja) 直下型バックライト装置
JPWO2011030594A1 (ja) 点光源用光拡散板及び直下型点光源バックライト装置
JPWO2007032469A1 (ja) 直下型バックライト装置
JP2006286217A (ja) バックライト装置
JPWO2007049618A1 (ja) 光拡散板及び直下型バックライト装置
JP2013225058A (ja) 光学板及び直下型点光源バックライト装置
WO2010010840A1 (ja) 光拡散板、光拡散板の製造方法、面光源装置、及び表示装置
TW200938905A (en) Light diffusing plate, direct-type backlight device and liquid crystal display system
JP5614128B2 (ja) 光学シート、バックライトユニット及びディスプレイ装置
JP2006195276A (ja) 直下型バックライト装置
TW200947065A (en) Direct backlighting device
JP2010066664A (ja) 光拡散板、直下型バックライト装置、および液晶表示装置
JP2006310150A (ja) 直下型バックライト装置
JP2007095386A (ja) 直下型バックライト装置
JP2007163810A (ja) 光拡散板および直下型バックライト装置
WO2010005051A1 (ja) 直下型バックライト装置及び液晶表示装置
JP5593653B2 (ja) 導光板、バックライトユニット及び表示装置
JP2007298698A (ja) 光拡散板及び面照射装置
JP2006244868A (ja) 直下型バックライト装置
JP5791386B2 (ja) 直下型点光源バックライト装置
WO2009110379A1 (ja) 直下型バックライト装置
JP2013073819A (ja) 光学シート、バックライトユニット及び液晶表示装置
JP2012242649A (ja) 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置