TW460737B - Light guide plate, surface light source and LCD display apparatus using the light guide plate, and method for manufacturing said light guide plate - Google Patents

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TW460737B
TW460737B TW087115136A TW87115136A TW460737B TW 460737 B TW460737 B TW 460737B TW 087115136 A TW087115136 A TW 087115136A TW 87115136 A TW87115136 A TW 87115136A TW 460737 B TW460737 B TW 460737B
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TW
Taiwan
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light
guide plate
light guide
lens unit
lens
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TW087115136A
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Michiaki Sato
Yoichiro Goto
Toru Nose
Masahiro Higuchi
Takaya Kusafuka
Original Assignee
Sanyo Electric Co
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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 460737 五、發明説明(1 ) 「發明之技術範圍1 本發明爲有關於導光板,使用該導光板之面光源,液 晶顯示裝置及導先板之製造方法,尤其有關於,形成取入 太陽光或由螢光燈等外光之外光取入部之導光板,使用該 導光板之液晶顯示裝置之背光(back light)用面光源,由數 位描繪照像機(d i g i t a 1 s t y 1 τι s c a m e r a)或錄影攝影機(v i d e 〇 camera)照出被照體之液晶監測器(LCD monitor)等背兜方 式之液晶顯示裝置及其導光板之製造方法< 「以往技術1 做爲液晶顯示裝置之背光用光源,一般已知透光性平 板做爲導光板之側光(side light)方式者。此種面光源爲, 由透明之平行平板或剖面楔形平板所構成之導光板之側端 面之一方,射入螢光燈等光源送出之光,利用透光性平板 內部之全反射將光線向導光板之全面廣泛傳播,所傳播之 光線之一部分由導光板裡面之光散亂反射板成爲臨界角未 滿之擴散反射光,由此由導光板表面放出擴散光(實開昭 5 5- 16220 1)者。 再者,在一方之面具有三角之三稜鏡(prism)型小透鏡 之突起,另一面做爲平滑面之透鏡片(lens sheet)在前述面 光源之導光板表面以突起面做爲上面重疊,利用透鏡之光 集束作用,可以使其擴散放射光在所求之角度範圍內以均 勻狀擴散者(實開平4-107201) » 此種透鏡板爲,對於不亮面透明擴散板(不亮面透明 板)組合使用之情況爲,比較僅使用不亮面透明擴散板者(美 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝. 訂 本纸張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Λ料見牯(210X29_?公及) 310054 460737 五、發明説明(2 ) 國專利第4729067號),可以將光源之光能量在所求之有限 之角度範圍內以重點方式分配,而且在其角度範圍內可以 獲得均勻等方性很高之擴散光。 再者在最近,做爲使用於液晶顯示裝置之背光之高輝 度措施,如第1圖所示,有採用小透鏡透鏡片2片以垂直 重疊之構成之趨向(月刊Display 1996年5月號P35-P39)。 再者,由於太陽光或室內光等外光做爲輔助光源,在 導光板之側端面設置外光取入部之背光用面光源亦廣爲人 所知,其外光取入部之形狀成爲剖面圓弧狀而構成一個筒 型透鏡(cylindrical lens)(特開平 5-1 1249)。 「發明擬解决之問題1 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 但是,在於以往之液晶顯示裝置之面光源,非但具有 視覺特性比較狹小之問題,而且由於使用2片小透鏡透鏡 片,以相當於該部分增加材料成本之同時,亦必須使2片 小透鏡透鏡片以垂直取得位置安裝,由此引起很大之製造 成本,結果引起背光裝置成爲非常高價格之問題。再者亦 由於數位描繪照像機或錄影攝影機照像被照體之液晶顯示 裝置本身之消耗電力非常大,即使抑制其他電路系統之消 耗電力,期求照像機裝置全面之有效之消耗電力減低非常 困難,此種結果引起無法達成照像機裝置之使用時間之長 時間化之問題。 本發明爲解決前述問題而硏創者,其目的在於提供, 小透鏡透鏡片之使用片數成爲1片,或不使用,以求減低 配件成本及製造成本之同時,減低主光源之消耗電力,再 本紙張尺度適用中國國家標導(CNS )以規格(210X297公潑) 2 310054 經濟部中央摞準局負工消费合作社印製 460737 ___ ΙΓ 五、發明説明(3 ) 者可以不需要主光源之液晶顯示裝置及背光用面光源, 具備該面光源之導光板,以及該導光板之製造方法。 Γ解決問穎之丰跺1 申請專利範圍第1項之本發明之導光板爲,爲達成前 述目的,成爲由樹脂連成一體之導光板,具備取入外光之 外光取入部,以及射出由前述外光取入部取入之外光之光 射出面等,前述生光射出面爲,彤成多數之凹形狀或凸形 狀之小透鏡單位透鏡所構成之第1透鏡部,前述第1透鏡 部之多數之小透鏡單位透鏡爲,各自之稜線方向互相大約 以平行狀排列之同時,對於前述外光取入部之長邊方向大 約成爲垂直爲特徵者。 申請專利範圍第2項之本發明之導光板爲,在於申請 專利範圍第1項所記載之導光板中,前述第1透鏡部之多 數之小透鏡單位透鏡之頂部之角度爲125度至165度爲特 徵者。. 申請專利範圍第3項之本發明之導光板爲,前述第1 透鏡部之多數之小透鏡單位透鏡之頂部之角度爲150度前 後爲特徵者。 申請專利範圍第4項之本發明之導光板爲,在於申請 專利範圍第1項至申請專利範圍第3項之任何一項所記載 之導光板中,在對向於前述光射出面之光反射面,具備由 前述導光板之同一樹脂形成之多數之凹形狀或凸形狀之小 透鏡單位透鏡所構成之第2透鏡部,前述第2透鏡部之多 數之小透鏡單位透鏡爲,各自之稜線方向互相以大約平行 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ. 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4坭格(210X29·?公处) 310054 460737 經濟部中央標牟局貝JC消於吾作社印聚 A7 B7 五、發明説明(4 .) 排列之同時,對於前述第1透鏡部之多數之小透鏡單位透 鏡之稜線方向大約成爲垂直爲特徵者。 申請倉利範圍第5項之本發明之導光板爲,在於申請 專利範圍第4項所記載之導光板,前述第2透鏡部之多數 之小透鏡單位透鏡之頂部之角度爲125度至165度爲特徵 者》 申請專利範圍第6項之本發明之導光板爲,在於申請 專利範圍第4項所記載之導光板,前述第2項透鏡部之多 數之小透鏡單位透鏡之頂部之角度爲150度前後爲特徵 者。 申請專利範圍第7項之本發明之面光滬爲,具備:申 請專利範圍第1項至申請專和範圍第6項中任何一項所記 載之導光板,以及安裝於t述導光板之外光取入部,前述 光射串面及前述光反射面以外之至少一面之光源等爲特徵 者。 申請專利範圍第8項之本發明之液晶顯朱裝養爲,具 備申請專利範圍第1項至申請專利範圍第6項中之任何一 項所記載之導光板或申請專利範圍第7項所記載之面光源 之任一者,以及接近於前述導光板之光射出面安裝之液晶 板爲特徵者。 .. 申請專利範圍第9項之本發明之導光板之製造方法, 係用以製造申請專利範圍第1項至申請專利範圍第6項中 之任何一項所記載之導光板之方法,包含前述導光板由金 屬模具形成之工程爲特徵者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 本紙张尺度適用中國國家標缚.(C'NS ) Λ4規格(210X297公釐) 4 310054 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印紫 60737 Λ7 H? _____ 五、發明説明(5 ) 「實施例1 本發明之實施例,依據圖面詳細說明如下》 第7圖(A)及(B)爲,表示導光板之斜視圖,使用該圖 對於以下之用詞予以定義。 所請小透鏡(lenticular)單位透鏡亦即爲,在第7單(A) 中,由頂點 ABC形成之三角形做爲底面之三角柱之稜鏡 (prism),或第7圖(B)中,由彬點ABDEC所形成之五角形 做爲底面之稜鏡(prism)。但是,在此所示之小透鏡單位透 鏡If爲,僅爲例示者,而不限定於此,此外亦可以使用 圓柱,橢圓柱或多角柱等。再者,該圖中小透鏡單位透鏡 If表示僅爲凸形狀者但圖中雖無表示亦可以爲凹形狀。 小透鏡單位透鏡之三角柱之稜鏡部爲,與第7圖(A) 及第7圖(B)共同表示,由頂點ABC形成之三角形做爲底 面之三角柱_之稜.鏡(prism)。 所謂三角柱之稜鏡部之頂部爲,第7圖(A)及第7圖(B) 共同以頂點A稱之。 所請三角柱之稜鏡部之頂部之角度爲,第7圖(Α)及 第7圖(B)共同以點BAC所形成角度稱之》 第8圖爲,表示三角柱之稜鏡部之剖面形狀之模式圖。 三角柱之稜鏡部爲,如第8圖(A)所示,宜採用二等 邊三角形之形狀,例如爲第8圖(B)所示頂部A缺少部分 成爲台形狀,或第8圖(C)所示頂部A成爲圓滑之彎曲形 狀時對於導光板之性能幾無影響,因此此等形狀之稜鏡均 含於本案發明之三角柱之稜鏡部。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4悅格(210X297公兑) 5 310054 I.丨.!·--.、裝------訂----T—,./..L (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 460737 Λ ? 五、發明説明(6 ) 第2圖爲,表示本發明之導光板之斜視圖。 1爲導光板,使用金屬模具經由樹脂成形製造導光板 1之同時,外光取入部la形成於導光板1之上部一端,再 者亦形成多數之小透鏡單位透鏡If所構成之第1透鏡部 1 e ° ' 第1透鏡部le之小透鏡單位透鏡If亦即爲三角柱之 稜鏡,其線方向互相成爲大約平行狀,由對於外光取入部 la之長邊方向大約成爲垂直之方式配置。尤其,三角柱之 稜鏡之頂角爲,依據後述之計算結果,由成爲125度至165 度之範圍之方式製造。苒者,三角柱之稜鏡之頂角爲125 度至165度之範圍內時,即使三角柱之稜鏡之大小,節距 (Pitch),高度及頂角之產生擺動或散亂時,對於導光板之 性能不發生影響。尤其,如第9圖所示,即使稜鏡之節距 由10#m至1000 /im之範圍變化時,輝度分布特性不會有 太大之變化。 外光取入部la爲,太陽光或室內光等外光做爲主要 光線取.入。此種外光取入部la爲,由第1透鏡部le向第 2圖之上方向突出,此種結果,比較以往之導光板其外光 取入面之表面積增大。外光取入部la之形狀爲,剖面大 約爲扇形狀其前端爲圓弧狀之唧筒型透鏡,經由其透鏡效 果,非但由直接上方甚至於直接側方或斜上方之外光均可 以由良好效率取入。但是,外光取入部la爲,不限定於 扇形狀之啷筒型透鏡,例如亦可以爲不形成透鏡之平板 (fl at)形狀。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝' 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λβ見格(2】0Χ297.公趟) 310054 460737
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) lc爲光射入面,如以下所說明,射入由大約平行狀接 近於光射入面1C之光源(圖未表示)所照射之光線。但是, 亦可以在2個側面lb之一方或雙方配置光源而成爲光射 入面。
Id爲光反射面,爲防止光之漏洩而提高反射效率,與 樹脂成形之同時形成大約圓錐凹狀之多數之錐體(cone), 對於樹脂成形之後方施行點印刷後,安裝鋁等反射板(圖 未表示)。 經由成爲前述導光板,第1透鏡部le爲,由外光取 入部la及光射入面lc射入之光線由光反射面Id或導光 板1之2個側面反射,射入光之幾乎大部分最終由第1透 鏡部le成爲具有均勻之指向性之合成光射出。並且,在 該側面lb,爲防止光線之漏洩,安裝白色帶(tape)等漏洩 防止配件。 做爲導光板1之材料,由透光性材料中選擇,通常爲 使用丙條酸樹脂(acrylic resin)或聚碳樹脂(poly carbonate resin)等》導光板之形狀成爲平行平板或剖面楔形平板, 其厚度通常使用卜10mm程度者》 再者,做爲其他之透光性材料有,甲基聚異丁烯酸(poly methacrylic acid methyl),甲基聚丙儲酸(poly acrylic acid methyl)等丙烯酸聚酯(methacrylic acid ester)或異丁燦酸聚 酯(methacrylic acid ester)之單獨或共重聚合體,或聚乙燦 對苯二酸(polyethylene terephthalate),聚 丁燦對苯二酸.(poly butylene terephthalate)等之聚酯(poly ester),或聚礙 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS〉格(210X297公垃) 310054 4伽 737 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ? 五、發明説明(8 ) (polycarbonate),聚苯乙嫌(poly styrene),甲基聚苯(poly methyl benzene)等熱可塑性樹脂,或由紫外線或電子線架 橋之多功能之尿焼西嫌(urethane acrylate),聚酯丙烧(poly ester acrylate)等丙烯樹脂,不飽和聚酯等透明之樹脂,透 明之玻璃,透明之陶瓷(ceramic)等。 其次,使用第2圖說明本發明之導光板之動作。 由導光板1之外光取入部la,室外爲太陽光,室內爲 螢光燈等外光由良好效率射入。再者,使光源點燈之情況 下’由光射入面lc射入之光源之光及由外光取入部la取 入之外光經由光反射面Id或導光板1之2個側面lb反 射,向具有集束光線之作用之第1透鏡部le之方向引導 之擴散放射光爲,由第1透鏡部le以所求之角度範圍內 做爲具有均勻之指向性之合成光射出。由於此,具備本發 明之導光板之液晶顯示裝置使用爲數位照像機或錄影攝影 機照出被照體之液晶監測器(LCD monitor)之情況爲,可以 由不必要點亮光源之程度施行充分之照明,此種結果,可 以期求各種照像機裝置本身之消耗電力之減低。 第3圖爲,表示本發明之導光板之輝度分布特性之圖。 橫座標爲,導光板之長度定爲100%,由電燈之導光 板之位置由%表示,値〇之位置爲最接近電燈之導光板之 端面位置。另一方面値100之位置爲最離開導光板之端面 位置 縱座標爲,雖然沒有表示單位,爲表示輝度,該値愈 大表示愈明亮。 本纸張尺度適用中國國家榡牟(CNS ) 格(210X297*^ ) 310054 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;裝- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 4S0737 五、發明説明(9 ) 第3圖之表示輝度分布特性之圖爲,表示使用美國〇R A 公司所開發之光學設計評價軟體之CODEV解析導光板之 輝度分布特性者,做爲評價參數,使用電燈所照射之光之 波長定爲600nm,導光板之材料爲典型之PMMA之折曲率 1.49者,三角柱之稜鏡之頂角由90° ,120° ,135° , 150° ,165°及平面(亦即無三角柱之稜鏡)分別變化之情 況下輝度分布特性之模擬結果。 由該圖可以明瞭,以往之導光板共同使用之透鏡片之 頂角之90°至120°間之輝度分布特性爲,非但比較平板 (flat)者低劣,而且本發明之135°至165°之輝度分布特 性比較以往之90°至120°之輝度分布特性有大幅之改 善。再者,由135°至165°之特性改善非常顯著,尤其在 150°附近,輝度分布特性呈現峯値效果(peak effect)爲容 易理解者。並且.,光線之波長或導光板之材料之曲折率即 使有些微之變化,在此對於輝度分布特性並無很大之影 響。 第4圖爲,表示視界角特性之圖》 橫座標爲,表示對於導光板之視界角度,値〇(圖未表 示)爲表示對於導光板垂直之方向,値-90爲表示對於導光 板水平之方向。 縱座標爲,雖無表示單位,亦即表示輝度,値愈大表 示愈明亮。 第4圖之表示視界角特性之圖爲,與前述同樣使用 CODE V以解析導光板之視界角特性者,做爲參數,使用由 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 现格(210X2^7*^ ) 9 310054 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-
-、1T 460737 * Λ? ______ ΗΊ 五、發明説明(10 ) 電燈照射之光線之波長爲600nm,導光板之材料使用典型 之PMMA之曲折率1.49者,三角柱之稜鏡(prism)之頂角 由 90° ,120° ,125° ,135β ,150° ,165。及平板(亦即 無三角柱之稜鏡)分別變化之情況之輝度分布之模擬結 果。 由該圖可以明瞭,比較以往之導光板共同使用之透鏡 片之頂角之90°之視界角度與120°之視界角特性時,120 °之情況遠較90°之情況惡劣,但是另一方面,由125° 至165°之視界角特性爲,比較以往之90°之視界角特性 有顯著之改善,峯値效果明顯呈現。 本案申請人爲,由以往之透鏡片之頂角之範圍須爲. 90°至120°之固定觀念,脫出,獨自施行導光片之基礎 光學設計模擬之結果,發現視界角特性由125°至165°之 範圍可以大幅度改善,依據該結果提出全新之導光板者。 第5圖爲,表示本發明之導光板之斜視圖。但是,對 於已說明之構成部分附加相同號碼而省略重覆之說明。 經濟中央標隼局員工消费合作社印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在於導光板1,經由使用金屬模具之樹脂成形製造導 光板1之同時,亦形成由導光板1相同樹脂成形之多數之 小透鏡單位透鏡If構成之第1透鏡部le及第2透鏡部lg» 第2透鏡部lg之小透鏡單位透鏡If爲,與第1透鏡 部ie同樣之三角柱之稜鏡,此等稜線方向互相爲大約平 行狀,與外光取入部la之長邊方向大約成爲平行(亦即與 第1透鏡部le之小透鏡單位透鏡If之稜線方向大約垂直) 之方式排列,三角柱之稜鏡之頂角爲,成爲125°至165° 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Λ4蚬格(2!ΟΧ297々^ ) 10 310054 4S07J7 H? 五、發明説明(11 ) 之範圍之方式製造。再者,三角柱之稜鏡之頂角爲125° 及165°之範圍內時,即使三角柱之稜鏡之大小,節距, 高度及頂角發生振擺及散亂時導光板之性能不受影響。 再者,第2透鏡部lg之下面,由不透過光線之方式 施行鋁蒸著之反射面處理(圖未表示)。 其次,使用第5圖說明本發明之導光板之作用。 由導光板1之外光取入部la,室外爲太陽光,室內爲 螢光燈等送出之外光由高效率射入。再者,欲點燈光線之 情況爲,由光射入面lc射入之光源之光線及由外光取入 部la取入之外光由第2透鏡部lg之下面或導光板1之2 個側面lb反射。此時,第2透鏡部lg爲,具有導光板1 內使光線均勻化之作用,由此將擴散之光線向第1透鏡部 le之方向引導。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且,經由第2透鏡部lg向具有集束光線作用之第1 透鏡部le之方向引導之擴散放射光爲,由第1透鏡部le 以所求之角度範圍內成爲具有均勻之指向性之合成光射 出。由於此,具有本發明之導光板之液晶顯示裝置使用於 由數位照像機或錄影攝影機照出被照體之液晶監測器 (monitor)之情況爲,可以由不必要點亮光源之程度施行充 分之照明,此種結果,可以期求各種照像機裝置本身之消 耗電力之減低。 第6圖爲表示本發明之面光源之模式圖。 2爲,面光源,由本發明之導光板1,螢光管等光源3 及各種控制電路(圖未表示)等所構成。此種控制電路爲, 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) /\4規格(210X297公* ) 310054 460737 Λ? 五、發明説明(I2 ) 例如具有檢測由導光板1之光射出面射出之光線之總量, 由光射出量成爲最適値之方式調整電力而向光源3供給之 電路。 由光源3射出之光線爲由反射板4反射而由導光板1 之光射入面lc,或自然光等外光爲由外光取入部la進入 導光板1之內部,由安裝於光反射面Id之下部之反射板5 或由第2透鏡部lg或側端面lb反射而反覆地施行集束後, 由導光板1之第1透鏡部le向擴散板6射出。再者,射 入於擴扳6之光線爲,經由透鏡板7在所求之角度範圍均 勻等方擴散而由透鏡片7射出。但是,依其用途,亦可以 由本面充源2去除螢光管或控制電路(圖未表示)等,由此 成爲僅取入外光之型式之面光源,或亦可以去除擴散板6 及透鏡片7。 第10圖爲,表示具備發明之面光源之液晶顯示裝置 之模式圖。 第10(A)圖之液晶顯示裝置爲,外光取入部比較液晶 板9之顯示面更爲向光射出方向突出,另一方面,在第10(B) 圖之液晶顯示裝置,表示外光取入部並不由液晶板9之顯 示面更向光射出方向突出之狀況。此等2種類液晶顯示裝 置爲,其外光取入效果均非常優異,但是第10(B)圖之液 晶顯示裝置爲外光取入部不由液晶板9之顯示面突出,因 此非但可以防止該外光取入部本身之損傷或使用人員之受 傷等外,亦無損於設計之自由度。 8爲,液晶顯示裝置,由液晶板9及本發明之面光源 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Λ4規格(210 X 2^7公垃) 12 310054 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '袈- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 60737 Λ 7 ΊΡ 五、發明説明(13 ) 2所構成>由前述面光源2以均句等方擴而射出之光線爲, 向液晶板9引導。但是,亦可以爲,由面光源2去除光源 3,僅利用導光板1之外光之液晶顯示裝置。 再者,在於本發明之導光板之製造方法中,含具使用 加工第1透鏡部le之細微圖型(pattern)之金屬模具,或加 工第1透鏡部le及第2透鏡部lg之細微圖型之金屬模具, 形成前述導光板之工程,在成形由導光板之同一樹脂形成 之多數之小透鏡單位透鏡之同時形成。 f發明之效果1 如前所說明,依據本發明之導光板之製造方法時,由 於經過導先板由金屬模具成形之工程之同時|形成不需要 外光取入部及以往之小透鏡透鏡片之由多數之小透鏡單位 透鏡構成之第1透鏡部形成於導光板,因此可以大幅度削 減製造成本。 依據本發明之導光板,由於已經形成由多數之小透鏡 單位透鏡構成之第1透鏡部及外光取入部,因此以往所需 要之小透鏡透鏡之使用片數可以削減或不使用,此種結果 可以大幅度削減製造成本,再者,可由外光取入部取入之 太陽光或室內光等外光做爲主要光線以良好效率取入* 依據本發明之面光源及液晶顯示裝置,由於使用前述 導光板,可以大幅度削減配件成本,再者,由於外光取入 部由良好效率取入外光,在欲獲得一定之射出光量之情況 下,非但可以減低向光源供給之電力,而且依據其用途可 以不需要光源。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X2们公处). 13 310054 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 S0737 Λ7 五、發明説明(14 ) _ 再者,依據本發明之液晶顯示裝置,由於導光板之外 光取入部不由液晶板之顯示面突出’因此裝置之使用人員 引起傷害之原因減少而可以確保安全性’再者’可以保持 該外光取入部本身之傷害防止或設計之自由度。 而夕箇單說明 第 1 圖 以 往 之 液 晶 顯 示 裝 置 之 模 式 圖 〇 第 2 围 圖 表 示 本 發 明 之 導 光 板 之 斜 視 圖 〇 第 3 圖 表 示 蹕 度 分 布 特 性 之 圖 〇 第 4 圖 表 示 視 界 角 特 性 之 圖 〇 第 5 圖 表示 本 發 明 之 導 光 板 之 斜 視 圖 〇 第 6 圖 表 示 本 發 明 之 面 光 源 之 模 式 圖 〇 第 7 圖 表 示 導 光 板 之 斜 視 圖 第 8 圖 表 示 二 角 柱 之 稜 鏡 部 之 剖 面 形 狀 之 模 式 圖 第 9 圖 表 示 輝 度 分 布 特 性 對 於 稜 鏡 節 距 之 變 化 之 圖 〇 第 10圖 表 示 具 備 本 發 明 之 面 光 源 之 液 晶 顯 示 裝 置 之模式圖。 Γ符號之說明Ί 1導光板 la外光取入部 lb側面 1 c光射入面 1 d光反射面 le第1透鏡部 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )以吼格(210X297公錄) 14 310054 Λ' 五、發明説明(β ) 1 f小透鏡單位透鏡 lg第2透鏡部 2面光源 3光源 5反射板 6擴散板 7透鏡片 8液晶顯示裝置 9液晶板 --I- - n I IJ - - - - -·1— 、 . t - .¾ i /f ·---1, (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) /\4觇格(2〗0X2〔)7^^) 15 310054

Claims (1)

  1. 90. 4· 18 H3 經濟部中央標準局員工福利委員會印製附件一 第87 1 1 5 1 36號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年4月18日) 1. 一種導光板,由樹脂一體成形,具備: 取入外光之外光取入部,及 射出由前述外光取入部取入之外光之光射出面 等: 而在前述光射出面形成由多數凹形狀或凸形狀之 小透鏡(lenticular)單位透鏡所構成之第1透鏡部; 前述第1透鏡部之多數小透鏡單位透鏡爲,各稜 線方向互相以大約平行狀排列之同時,亦與前述光取 入部之長方向大約成爲垂直,同時,頂部之角度爲 125°至165°爲特徵者》 2. 釦申請專利範圔第1項所記載之導光板,其中,前述第 1透鏡部之多數小透鏡單位透鏡之頂部之角度爲150° 左右爲特徵者。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之導光板,其中,對 向於前述光射出面之光反射面具備由前述導光板之同 一樹脂成彤之多數凹形狀或凸形狀之小透鏡單位透鏡 所構成之第2透鏡部, 前述第2透鏡部之多數小透鏡單位透鏡爲各稜線 方向互相以大約平行排列之同時,.對於前述第1透鏡 部之多.數小透鏡單位透鏡之稜線方向大約成爲垂直, 同時,頂部角度爲125°至165°爲特徵者。 4. 如申請專利範圍第3項所記載之導光板,其中,前述 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公费) ' 1 310054 4^〇73 H3 第2透鏡部之多數小透鏡單位透鏡之頂部角度爲150° 左右爲特徵者。 5. —種面光源,具備: 申請專利範圍第1項至第4項中任一項所記載之導 光板;及 安裝於前述導光板之外光取入部、前述光射出面 及前述光反射面以外之至少一面之光源等爲特徵者。 6. —種液晶顯示裝置,具備: 申請専利範圍第5項所記載之面光源;及 接近於前述導光板之光射出面安裝之液晶板等爲 特徵者。 7. —種導光板之製造方法,用以製造申請專利範圍第1. 項至第4項中任一項所記載之導光板,包括前述導光 板由金屬模具成形之工程爲特徵者。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 本紙張尺度適用申國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱) 2. 310054
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8773399B2 (en) 2012-03-28 2014-07-08 Au Optronics Corp. Touch display device

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100318545B1 (ko) * 1999-12-20 2001-12-24 정명식 액정소자의 백 라이트 유닛 금형 제조방법
KR100367008B1 (ko) * 2001-02-02 2003-01-09 심충건 Lcd 장치에서 프리즘 기능을 갖는 도광판 제조 방법
KR20020066787A (ko) * 2001-02-13 2002-08-21 심충건 Lcd 디스플레이 장치의 격자패턴 무인쇄 도광판
KR20020066788A (ko) * 2001-02-13 2002-08-21 심충건 Lcd 디스플레이 장치의 양각 격자패턴 도광판 및 그제조방법
KR100883098B1 (ko) * 2002-04-26 2009-02-11 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치
CN100401161C (zh) * 2003-05-21 2008-07-09 宇东科技股份有限公司 一种侧光型背光模件及液晶显示器
CN100376978C (zh) * 2003-08-14 2008-03-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 背光模组
CN100368883C (zh) * 2003-10-21 2008-02-13 统宝光电股份有限公司 半透射半反射式液晶显示面板
CN100405174C (zh) * 2004-07-24 2008-07-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 导光板及背光模组
KR100661147B1 (ko) 2004-10-09 2006-12-26 제일모직주식회사 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한액정표시장치용 백라이트 유닛
JP4533728B2 (ja) * 2004-11-29 2010-09-01 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
KR100739797B1 (ko) 2006-02-23 2007-07-13 삼성전자주식회사 외부광을 이용한 디스플레이 장치
JP4385031B2 (ja) * 2006-03-31 2009-12-16 日本ライツ株式会社 導光板および平面照明装置
KR101866244B1 (ko) 2011-01-17 2018-06-12 삼성전자주식회사 스캐닝 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정 표시 장치
TWI459089B (zh) * 2011-06-14 2014-11-01 Au Optronics Corp 導光板及背光模組
TW201426125A (zh) * 2012-12-26 2014-07-01 Young Lighting Technology Inc 導光板及背光模組

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0511249A (ja) * 1991-07-08 1993-01-19 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP3123006B2 (ja) * 1992-06-30 2001-01-09 大日本印刷株式会社 面光源及び液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8773399B2 (en) 2012-03-28 2014-07-08 Au Optronics Corp. Touch display device

Also Published As

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KR100326228B1 (ko) 2002-04-17

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