TW594237B - Light guide plate having anti-reflection layer, method of manufacturing the same, illumination device, and liquid crystal display - Google Patents
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Description
594237 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種照明裝置及液晶顯示裝置,特別是關於 配置在液晶顯示板前面的照明裝置的構成。 【先前技術】 現在廣泛應用的攜帶型資訊終端或手機等的顯示部,在 反射型液晶顯示板的前面,廣泛使用著一種叫作正面光的 照明裝置。即在液晶顯示板的上方(觀察者側)配置此種正 面光,仗上方知、射液晶面板。另外,必要時更在正面光的 上側配置資料輸入裝置之輸入板。 圖12係配置了正面光的液晶顯示裝置構成的剖視圖。圖 中所示液晶顯示裝置100由液晶面板120與設在該液晶面板 120前面側的正面光110構成。液晶顯示裝置ι2〇係於相對配 置的上基板121和下基板122間,夾持以密封材料124密封的 液晶層1 23。在上基板1 2 1的内侧面(液晶層丨23側),形成包 含電極和定向膜等的液晶控制層126 ;在下基板122的内側 面(液晶層123侧),在下基板122上順序地層疊由鋁、銀等 反射率咼的金屬薄膜構成的反射層127和由電極和定向膜 寺構成的液晶控制層1 2 8。 正面光110其構成係具備平板狀的導光板112和設在該導 光板112侧端面112a的棒狀光源11 3。從光源丨丨3射出的光從 導光板112的侧端面112a傳送到導光板112内,再經過棱柱 體狀的導光板112的反射面112c的反射,而改變了光的傳播 方向,從導光板112的射出面112b向著液晶面板丨2〇照射。 80969 594237 另外,在正面光110的射出面112b設有防反射層117,可 以有效地將傳送到導光板112内部的光傳向液晶面板12〇一 側另外,由於反射型液晶面板120的反射光被導光板i i 2 表面反射,可以防止光的衰減。 上述防反射層117是將折射率不同的多層材料(典型的是 Si〇2層和丁沁2層)周期性地層疊形成的,各層用喷塗法或直 空鍍膜等方法形成有一定厚产的膜,制石 ^ , ^ ^ 疋与庋的艇,例如以1/4 λ的光學條 件製成的防反射層,使射入該防反射層117的光可以高透射 率透過。 【發明内容】 但是,在上述防反射層117的形成方法中 ::課題。用真空鐘膜或喷塗法等形成如此折射率不同: :曰::枓的:法中’由於該防反射層117的成膜是分批生產 以’有生產效率低,製造成本也非常 f ’通過構成防反射層117各層的折射率、膜厚的电人 防:=_果,但是要想在整個可視 : 察設有此種防反射層的照明裝 “斜方向觀 ’也有顯示色再現性低下的問題。至"方反射層著色 另外,由於多層結構為 尤其是在高溫、高濕的環形成的多層膜,故 爲了確保導光板及正面光:可能成為問題’ 此處,考慮生產性的—有^會成為限制。 間單方法,晋右 折射率降低的有機化合物 * 有棱案使用控制 液心貝,經塗敷而形成防反 80969 射層的方法。但疋,用此種方法形成的防反射膜,需要折 射率能任意變化、並且能製作實際可以使用的處理液的材 料,但折射率可控制性和處理液製作的容易性兩方面都兼 顧的材料幾乎沒有,所以要想得到防反射效果好的防反射 層是困難的。另外,爲了得到實用的防反射效果,將上述 f機化合物塗敷在導光板上以後,還要進行加熱處理等後 功處理,由於此種後期處理,也會使導光板的特性惡化。 妓爲解決上述課題中存在的問題,本發明的目的之一是提 供-種能有良好防反射效果、並具備可靠性高的防反射層 的導光板。 1明的目的之二是提供一種導光板的製造方法,使設 有上述防反射層的導光板易於製造而且價格低廉。 本^明的目的之三是提彳妓一 ^ ^ » Γ- AI « , 足攸禋。又有上述防反射層的導光 板的照明裝置。 士另外,本發明的另一個目的是提供一種配置了上述照明 叙置的液晶顯示裝置。 爲了達到上述的目的,本發明採用如下結構。 本發明之導光板,並牿檄幺 ^、 為A備將光源發出的光從側端 面傳入、並將於内部傳播的上 如、、 猶7上迷先k射出面射出的結構, 上述射出面上設有次微米階 又木^的被細凹部或凸部以格子狀 地排列而形成的防反射層。 以下的微細凹凸形 可防止入射到該射 光透射率。因此, 依據上述結構的導光板,可見光波長 狀排列形成在導光板的射出面。如此, 出面的光被反射,提高導光板射出面的 80969 594237 傳送到導光板内部的光 以提高光源的利用效率 板0 可以更有效地從射出面射出,而可 構成一種南壳度照明裝置的導光 另外’在本發明的導光板·中 >、 尤瑕T上述排列形成的微細凹部 =的間距最好在。.3 _以下,此種結構,使短波長側 的先也能充分透射,可以取得良好的反射效果。上述間距 一超過0·3 μιη,上述一部分射屮 出先會被反射,降低射出面 的透射率。另外,也容易產生诱 身 勿座生逯過该反射層的透射光或反 射光的著色等問題。例如使用液晶面板前面配置了正 2導光板㈣晶面板,㈣色的再雜會降低。此外,雖 然上述間距越小防止光反射 议丰越回,但由於形成間距 極小而又排列正確的凹部/凸部 阿 丨非吊困難,所以實用上間距 裒好在0·2 μιη以上。 另外,本發明的導光板中,上述微細凹部或凸部較佳為 依交錯格子狀排列。以此種結構排列的上述凹部或凸部, 比起依正方格子狀排列的上述凹部或凸部,因爲可以配置 搶度更南的凹部和凸部,所以可以有效地使排列間距變小 不僅可^而防反射效果,還可 ,^ j Μ防止產生透過該反射層 的透射光或被反射光的著色等。 另外,在本發明的導光板中, 4形成父錯排列的凹部 或凸部的排列方向,較佳為使朝向導 J ¥光板面内的主導光的 方向的凹部或凸部的有效間距爲最 ^ 取』的方向。依據此種結 構’可以取得更好的防反射效果。 本發明中所謂的”有效間距",係4 你相當於通過某個凸部(凹 80969 594237 部)中心的第1直線,與通過和該凸部相鄰的凸部中心且與 上述第1直線平行的第2直線之間的距離;向著依正方格子 狀排列的多個凸部的凸部排列方向的有效間距,與這些凸 部的間距是相同的。但是,肖著正方袼子對角線方向的有 效間距則是凸部間距的,較實際的間距更小。另外, 當防反射層的凸部以最密集的六方格子狀交錯排列時,上 述有效間距變小到實際間距的1/2。
此外,所謂的導光板面内的”主導光方向",係指從配設 在導光板側面的光源輸入到導光板内的光,其在導光板面 ^上宏觀的傳播方向,通常係從設置光源的側端面,向著與 該側端面相對的側端面的方向。 、 ,發明的導光板中,向著上述導光板的主導光 向的凹部或凸部的有效間距較佳狀15μηι以下。以此種 成的導光板’不僅可進一步提高防反射效果,同時還可 抑制透射光或反射光的著色。 發明之導光板製造方法,其特徵為藉由使用 、:射出成形,製造具有將來自光源的光 並將於内部傳播的上述光從射出面射出的結構的導先板 在對應用於形成上$ $ # & 、 辟 7成上这^先板的空腔部的導光板射出面| 土 ’使用依格子狀排列形成右今料半R比ΛΑ 凸部的鑄槿,…” 卡階的微小凹部」 、、將上述微細的凹部或凸部的形狀, 形時轉印在導光板上。 於射出」 採用此種構成的製造方法,由於 時,在射出面形成防反射居 、成形的丨 反射層,所以,不需另外對防反射; 80969 594237 再進行鍍膜或塗敷等處理過程,可以莴对盘 μ同效率地製造設置防 反射層的導光板。 、、其次,於本發明導光板的製造方法中,較佳為於對應上 述導光板射出面的空腔部壁面,使用簡炎 …丨日』此馮0.3 以下, 依交錯格子狀排列形成有微細凹部或凸部的鑄模。如此構 成,可易於製造防反射效果好’而且可以抑制透射/反射光 的著色等之導光板。 其次,本發明的照明裝置,其特徵為具備如上述中任一 者的導光板,及配置在該導光板側端面的光源。此種結構 的照明裝置,由於設置了上述本發明的導光板,可以將從— 光源輸入到導光板的光,更有效地從導光板的射出面射出 。如此的照明裝置,光源的利用效率高,亮度也高。 其次,本發明的液晶顯示裝置,其特徵為將上述照明裝 置設在液晶面板的前側面。此種結構的液晶顯示裝置,設 置了上述本發明的照明裝置,可以防止液晶面板的反射光 在照明裝置的導光板其次被反射而衰減,也可以提高顯示籲 的儿度另外,在進行彩色顯示的情形,由於可以抑制透 過導光板光的著色,而可以得到優良的色彩再現性。 【實施方式】 以下參照圖式說明本發明的實施方式。 圖1爲本發明一實施方式之液晶顯示裝置的構成的立體 圖’圖2爲圖1所示液晶顯示裝置結構的剖視圖。這些圖中 所不的液晶顯示裝置設有反射型液晶面板2〇,及配置在其 前側面的正面光(照明裝置)丨〇。 80969 -10- 594237 >面光1 0由略王平板狀的透明導光板丨2,以及配設在該 導光板12的側端面(入光面)12a的光源13構成。導光板12由 丙烯類樹脂或聚碳酸酯類樹脂形成。如圖所示,該導光板 的/、人側(液日日顯示單元2〇側),係作為射出正面光1 〇的 照明光的射出面12b,於圖示之上面側(與液晶顯示單元2〇 相反之側),形成有剖視爲三角形波浪狀的棱柱形狀。具體 而言,由向著上述射出面12b傾斜而形成的緩傾斜面部14a 與較該緩斜面部14a傾斜角度更大的陡斜面14b所組成的剖 視爲三角形之多個凸部14係相互平行地形成,。而且,在 導光板12的射出面12b上形成防反射層I?。 設置在導光板12的側端面12a的光源13為沿導光板12側 而面12a。又置的棒狀光源。具體地說,在棒狀的導光體1 3& 的兩端設有由白色LED (Light Emitting Diode :發光二極體) 等組成的發光元件13a、13a。並且,將從這些發光元件13& 、13a射出的光通過導光體13b傳入導光板12。由於棒狀的 導光體13b設在發光元素13a、13a和導光板12之間,所以可 使點光源之發光元件13a、13a的光均勻地照射在導光板12 的側端面12a上。 光源1 3將光傳入導光板12的側端面i 2a是沒有問題的,例 如也可以使用沿導光板12的側端面} 2a排列發光元件的結 構。另外也可以只設置一個發光元件13a。 上述結構的正面光1 0將從光源1 3射出的光,從導光板^ 2 的側端面12a傳入導光板12内部,經設在反射面12c的凸部 14的陡斜面部14b的反射,改變光的傳播方向,作爲照明光 80969 -11 - 594237 從射出面12b射出。 #本貫施方式的正面光1()的導光板12,在其射出面n側 没有防反射層17。其一大特徵為該防反射層是由次微米階 的微細凹部或凸部依格子狀排列形成。 以下蒼照圖3、圖4說明該防反射層17。圖3爲以模式顯示 防反射層17表面形狀一部分的立體圖。圖4爲以模式顯示防 反射層結構的微細凸部(凹部)排列示例的俯視圖,圖4Α所 示為將上述凸部排列成正方格子狀之例,圖4β為排列成交 錯格子狀之例。 如圖3所示,直徑爲〇·15〜〇·4 μηι的多個微細凸部7,依交 錯格子狀排列在防反射層丨7的表面,可以使寬幅波長範圍 的光以高透射率透射,由於設有此種微細凹凸形狀的防反 射層,就可以防止光的反射技術,此種技術已在德國弗琅 街費學會(Faunhofer Gesell Shaft)的記載資訊中發表了,由 於每個凸部皆以可見波長範圍以下之高度及重複間距排列 形成,故不會産生入射光反射的問題。 而且,由於設有該防反射層17,當傳送到導光板12内部 的光入射到射出面12b時,幾乎不産生反射光,可以提高液 晶面板20的照明效率。另外,由於在射出面丨2b的内側幾乎 不産生反射,可以抑制射出面12b被反射的光到達使用者時 産生泛白現象,也可以提高對比度和顯示的質量。 另外’由反射型液晶面板2 0反射的光’在射入導光板12 的射出面12b時,該防反射層17起有效的作用,以高透射率 透過液晶面板2 0的反射光’可以得到南免度的顯示。而液 -12- 80969 594237 晶面板20的反射光被導光板12的射出面12b反射,損失了部 分顯示光會使亮度降低;另外,由於射出面12b的反射會使 導光板1 2産生泛白現象而降低了對比度。本發明的導光板 12因設有防反射層1 7,而可以避免出現上述的問題。 本發明中凸部7的間距最好在〇 · 3 μηι以下,凸部7的高度 最好在0·2 μπι以上。這是因爲間距一超過〇3 μιη,光入射 到導光板時會産生著色現象;另外,如果凸部7的高度在〇.2 μηι以下’防反射效果不理想,會使反射率提高。 上述凸部7的間距越小,越可提高防反射層17的透射率。 但是,以均勻的尺寸排列形成間距在〇·2 μιη以下的極微細 凸部7是很困難,也是製造成本高的原因之一。所以,實用 上凸部7的間距下限值爲0.2 μηι左右。 以下簽照圖4說明構成防反射層17的凸部7的排列結構。 在本實施方式防反射層17中,凸部7可排列成圖4入所示之正 方格子狀’或圖4Β所示之交錯格子狀,但較佳為依交錯格 子狀排列’使該有效間距成爲最小的方向,與在導光板η 面内的主導光方向平行,如此形成的防反射心效果較好。 導光板12面内的主導光方向,如圖4α、4β所示,如ρ =的正,光丨。般’在導光板12的侧端面⑸設有棒“ 先源13之牯,是從導光體丨儿的光射出面,向著導 9 側端面的方向(從導光板側端面丨2 a 面的方向)。 ㈣側知面⑵相對 另外,圖4A中係假設凸部 向上相鄰凸部7的間距p相等 7的有效間距p e與圖 ,而圖4B的上下方 示的上下方向上,圖示 80969 13- 594237 斜方向上相鄰的凸部7,7的中心之間在圖示上下方 I々阿的距 離為有效間距Pe,與實際間距P的1/2相等。 如此,圖4B所示依交錯格子狀的排列方法比起圖4a所示 依正方格子狀的排列方法更能將凸部7的有效間距“變小 。該有效間距Pe爲最小時的方向與導光板丨2的主導光方向 平行,可以防止在防反射層17的光的反射,也防止由於防 反射層1 7透射/反射光的著色,而降低液晶顯示裝置的顏色 口此,於將凸部排列成如圖4A所示正方袼子狀之時,者 導光板i2的主導光在如圖示上下方向時,使凸部7㈣列; 向為如圖所示斜向45。,可以使有效間距卜變小。相反地, 於將凸部排列成如如圖4B所示交錯格子狀之時,主導光方 向在如圖示上下方向時,不以圖中所示配置,而配置為例 =凸部7的排列方向爲圖示的左右方向(連接相鄰凸部7的 中心之直線的方向爲圖示的左右方向)時,由㈣示上^ =錢間距Pe與凸部7的間距p相等,故比起有效間距& 夂侍最小的排列情形,防反射效果降低。 二=導光板12中,在導光板12的主導光方向的上述凸 据言 > 間距取好在0·15陣以下。在這個範圍内,可以 ::,射層17的防反射效果,也可提高液晶顯 ==果有效間距一超過一,就降低了防反射 層1 7的防反射特性。 月導光板12中,防反射層17不僅在射出面_置 在配置了光㈣的側端面12a也設有防反射層。以此種結 80969 -14- 594237 構也可以在光源13(導光體13b)的光傳入導光板12時,抑制 在^"光板1 2的側端面12 a的光反射’如此即可以有效地提高 光源的利用效率,也可以提高正面光1 〇的亮度。 液晶面板20的液晶層23夾在相對配置的上基板2丨和下基 板22之間,液晶層23由設在沿基板21、22内側面邊框的密 封材料24密封住。圖1所示的液晶顯示裝置1,由設於下基 板22外側面的模型30所支持,並透過圍繞模型3〇的外周邊 的彈性基板29a、29b,與設於圖示該模型30的下侧(與液晶 面板20相反的一側)的控制電路(圖中未示出)連接。在上基 板2 1的内側(下基板2 2側)设有液晶控制層2 6 ;在下基板2 2 的内侧面(上基板21側)設有反射層27,反射層27有用於反 射正面光1 0的照明光和反射外部光的金屬薄膜,該反射層 27上形成有液晶控制層28。 液晶控制層26、28係包含用於驅動控制液晶層23的電極 和定向膜等而構成,並包含用於轉換上述電極的半導體元 件等。另外,有時亦具備用於彩色顯示的彩色濾光片。並 且,如圖2所示,下基板22側的液晶控制層“超過密封材料 24延伸至外側,在其前端部28a與彈性基板“a連接,另外 上基板21側的液晶控制層26,雖未詳細圖示,其係連接於 如圖1所示的彈性基板29b上。 反射層27具備反射膜’其由反射率高的鋁或銀等金屬薄 膜製成’用來反射射人液晶顯示板2G的外部光和正面光1〇 的照明光。爲防止在特定的方向反射光變強而降低液晶顯 不裝置的目視性’最好設置光散射單元,作爲此種光散射 80969 -15- 594237 單70,可以將反射膜作成凹凸形狀,也可以使用散射膜, 用以分散與構成樹脂膜材料折射率不同的樹脂空心顆粒。 以上構成的本發明實施例中的液晶顯示裝置1,在外部光 條件充分的環境中,利用外部光反射顯示;而在無法充分 C得外α卩光之環境時,點亮正面光丨〇,而以從導光板1 2的 射出面12b射出的光,作爲照明光顯示。 並且在正面光10的導光板12設有防反射層1 7,可以使 從光源13傳入導光板12内部的光,有效地從射出面i2b射出 故可以提尚射入液晶面板20的照明光的亮度,使顯示亮 度提南。 另外,射入上述液晶面板2〇的光,由下基板22的反射層 27反射後再射入導光板12,透過該導光板12後顯示出來。 本貫施方式的液晶顯示裝置丨中的上述導光板12,設有防反 射層17,從液晶面板2〇的反射光幾乎不被導光板12的射出 面12b反射,就顯示出來。因此,可以防止被導光板12的射 出面12b反射的光顯示亮度降低,也可以防止射出面i2b反 射所産生導光板12泛白,使顯示的亮度高,對比度也強。 (導光板的製造方法) 以下說明本發明導光板的製造方法。但本發明導光板的 製造方法,並不只限於以下說明的方法。 圖1所示導光板12是使用鑄模射出形成的。亦即在用於形 成導光板12的鑄模空腔部,形成導光板12的射出面的壁面 ,由次微米階的微細凹部或凸部排列形成。使用此種鑄模 射出成形,將該凹處的凹凸形狀複製在導光板的射出面, 80969 -16- 594237 並在導光板的射出面形成防反射層。 形成於上述空腔部壁面的凹凸形狀,其所形成的凹部或 凸部的間距較佳為0.3㈣以下,並依交錯格子狀排列的形 狀。而且,較佳為將上述凹部或凸部的間距排列方向,設 定為與對應導光板i 2側端面丨2 a的空腔部壁面垂直之方$ 的上述凹部或凸部的有效間距最小。如上述液晶顯示裝置 的實施方式所示,如此可以製造出防反射效果好,又 著色的導光板。 久 採用此種製造方法,不需要增加新製程,就能製造設有 馬效率防反射層的導光板。與先前技術中使用鍍膜法製造 防反射層的方法相比,能使製造成本低,並在短時間内就 能製造出有同等以上防反射特性的導光板。 本貫施方式製造方法中使用的用於形成鑄模防反射層的 ^凸形狀,例如’可以使用電子束緣圖裝置在鑄模表㈣ 成圖案’然後進行餘刻處理後形成。但並不只限於上述此 種方法,%可以使用有鑄模的空腔部的凹凸形狀的模子, 形成導光板的防及說· g rp 运。用於形成該防反射層的模子,可 以用衆所周知的沁電鑄製版法等。、 广卜’若於對應導光板12的侧端面12a的空腔部的壁面, 形成與上述同樣的微細凹凸形狀的上述鑄模, 端㈣製作形成有防反射層的導光板。 、 【貫施例】 以下用貫例例詳細說明本發明。 80969 -17- (實施例1 ) 首先’準備形成有與導光板外形相反的凹凸的空腔部的 每模在對應该鑄模的導光板的射出面的壁面上,使用電 子束繪圖裝置形成圖案,其後進行蝕刻處理。在對應上述 導光板射出面的壁面排列形成多個凹部。在該鑄模形成的 凹部,係依交錯格子狀排列,間距設爲0·25 μ1η,凹部的深 度設爲0.25 μιη。 然後,於該鑄模注入丙烯樹脂射出成形,製成在射出面 設有防反射層的(w) 4G mm x (L) 5G mm χ⑴。8麵的導 光板、、,工過AFM (Atomic Force Microscopy)測定製成的導 光板射出面的形狀,禮認高度爲〇23陶〜〇·24啤的微細 凹部是以0.25㈣間距,依交錯格子狀均勻排列形成的。 然後測定製成的導光板射出面的反射率,測定結果如圖5 曲線圖所示’波長在彻麵〜· nm範圍内,反射率不到 可以判定導光板的射出面有反射功能。另外,製作 除了在導光板的射出面不設置防反射層,其餘皆盘本举施 例導光板相同結構的導光板,結果,所測定之射出面:反 射率爲4〜5 %。 (實施例2) 其次’爲了驗證構成導光板防反射層的凸部間 之反射效果的差異,使用與上述實施例i相同 ^ 製作3種僅凸部間距不同的導光板。 、卞万法, 、 /、體而吕,亦即準借在 上述空腔部形成凹部的間距爲〇·25 、 • 3 Π!、〇 4 丨丨 m 夕 3 種鑄模,以射出成形製成3種類型的導光板。 · 80969 -18- 藉由AFM確§忍導光板射出面的形狀,結果各凸部形成的 間距是0.25 μιη、0·3 μιη、〇·4 μηι,而每塊導光板的凸部高 度皆是 0.25 μιη〜0.27 μιη。 之後,在上述製成的各導光板短邊的侧端面,設置兩端 有白色LED的棒狀光源,製成正面光。 接著於上述各正面光點亮之狀態,測定向導光板上面(與 射出面相反側的面)的漏光。測定該漏光時,設定導光板的 法線方向爲0。,而以沿導光板面内的導光方向,向配置光 源的側端面的傾角爲負,以與其相反侧的傾角爲正,於_3〇。 3 〇 Ιϋ圍内移動檢測漏光用的檢測器,測定該漏光。測定 、《果如圖6的曲線圖所不。圖6曲線圖的橫軸表示檢測器的 角度’縱軸表示漏光的亮度。 、如圖6所示,凸部的間距爲〇·25㈣、〇·3陶的導光板的 漏光比起凸部的間距爲〇 .4 μιη導光板的漏光,其變化幅度 小,故可以確認此2種導光板可得很好的防反射效果。因此 ,我們可以認定凸部間距在〇·3㈣以下的導光板,能高效 率地將光源的光傳入導光板射出面一側。另外,由於對導 光板上面#!的漏光減少,戶斤以,使配置在液晶面板的前 面,也不會降低顯示的目視性,τ以得到高對比度且高亮 度顯不效果。 以下測疋上述各導光板漏光的色度。測定方法舆上述測 定漏光的方法一樣’沿導光板面的導光方向,使檢測器在 -30°〜30°的角度範圍變化,測定結果如圖了所示,圖7是W 色度圖曲線圖中印有X符號表示的點是c光源(白色)。 80969 -19- 594237 如圖7所示,凸部的間距爲〇.25㈣的導光㈣口凸部間距 爲0.3 μπι的導光板,其色度的角度依賴性小,且都集中在c 光源的附近。亦即在液晶面板的前面設置正面光構:的液 晶顯示裝置之情形時,^吏從斜方向觀察,顯示亦沒有著 色,此表示提高了液晶面板顯示色的再現性。另外,凸部 間距為0.25 μπι的導光板,由於色度的分佈小,著色亦更小 ,可說是再現性良好的導光板。相對於此,凸部間距為 Km的導光板,色度與C光源的距離大,分佈範圍也廣大, 漏光産生著色,其顏色也因角度不同而不同,故比上述間 距小的導光板,色彩再現性更為低下。 (實施例3) 以下’爲驗證因導光板的反射層凸部排列不同的效果, 製作僅有凸部排列不同的2種導光板。 士首先準備在空腔部壁面依正方格子狀排列凹部而形成的 鑄模’二及依交錯格子狀排列凹部形成的鑄模。無論那種 麵杈凹部的間距皆爲〇.3叫,凹部的深度爲〇3 _。然後 ’使用各自的鑄模用射出成形法製成導光板,以Μ 所得到的導光板射出面的形狀’所形成的凸部各自依正 =狀和交錯格子狀排列,各導光板上皆排列形成有間距 為〇.3_、兩度為0·27μηι〜〇·29μηι的微細凸部。 在上述製成的導光板的側端面,設有棒狀的光源構成正 面光,於该專正面光點真的你能 卸元占冗的狀恶下,與上述實施例 測定漏光的色度、。其結果如圖8所示,可確認凸部依交錯格 子狀排列形成的導光板’比起凸部依正方格子狀排列形成 80969 -20 - 的光板其色度分佈小, 隹 .π 且都术中在C光源附近,著色也比 =凸部依正方格子狀排列的導光板,物度的角度 二情::色度有遠離c光源的傾向,可以說即使從導光板 的正面看者色少,作作X. , I k斜方向硯祭時著色還是變大,顯示 色也是有若干變化的。 (實施例4) 以下舄了驗證導光板的主導光方向與防反射層凸部的排 列方向對導光板防反射特性的影響,使用與上述實施例】 相同的t造方法,製作2種防反射層凸部制方向不同的導 光板,設定各導光板凸部的間距爲G 25_,高度則爲〇 23 μιη〜〇·24 μιη,幾乎相同。 製作各導光板凸部的排列方向為各個凸部排列方向與導 光板主導光方向平行者,以及各個凸部排列方向與主導光 方向垂直者。如此製成的導光板,前者在導光板的主導光 方向上的有效間距是0125 μιη,後者的有效間距是〇·2ΐ7卜㈤ 。即,前者排列中,係使在導光板主導光方向上有效間距 爲最小而排列防反射層凸部。 接著,於上述製成的2種導光板側端面設置棒狀的光源構 成正面光’與上述實施例2同樣,對這些正面光在點亮的狀 心下’測疋其色度。測定結果如圖9色度圖所示,防反射層 的有效間距為0.125 μιη的導光板與防反射層的有效間距爲 0·217 μηι的導光板相比,可以確認有效間距爲〇125 ^瓜的 導光板色度分佈集中在C光源的附近,而著色較小,而且從 斜方向觀察,色度的變化也小。另一方面,有效間距為〇.2 π μιη 80969 -21 - 594237 勺‘光板,彳心正面觀察時色度在C光源的附近,著色小,但 從斜方向觀察時,著色變大。
其夂’在與導光板的主導光方向垂直的方向上變化測定 角度來’則定上述2種導光板的色度,也就是說驗證與導光 、彳而面平行方向上的漏光對角度的依賴性。設定測定 角又範圍在30〜3〇。之間,其測定結果如圖1〇所示,在與 導光板側端面平行的方向,與上述在主導光方向上的測定 相反在導光板主導方向的有效間距最小的導光板色度的 分佈’較有效間距爲〇·217陣的導光板更大。其可以認爲 ••因與導光板的侧端面平行方向上的漏光,即是於接近垂 直於主‘光方向之方向上人射之光的反射光,對於該光, 有放間距爲〇.2 17陣的_方,與人射光垂直形狀的間距變 小之故。與液晶面板組合時,從觀察者的角度來看,上下 方向勺色度刀佈小疋很重要的,而左右方向的色度分佈, 於貝用上問題並不大’所以,從觀察者的角度來看,在導
光板的上端部或下端部配置了棒狀的光源的用途中,使用 有效間距最小之導光板較佳。 如此,由於使凸部的有效間距在導光板的主導光方向變 小’故可抑制漏光的著色。另外,從圖9及圖1〇所示的結果 看’如果防反射層的有效間距在⑶㈣以下的話,色度幾 乎都可集中在C光源的附近;而依正方格子狀以〇ι 5 _以 下的間距排列凸部非f困難,如本發明導光板,依交錯格 子狀排列形成凸部,能夠得到與凸部間距較小者相同的特 性’故在製作和成本方面相當有利。 80969 -22- 594237 (實施例5) 其次,為比較先前技術的多層膜構造的防反射層與本發 明的防反射層,製作先前技術構造的導光板作爲比較試樣 。具體而言,係以射出成型製作在射出面未形成凹凸形狀 的導光板,在该導光板的射出面以真空鍍膜法,將Si〇2層 和Τι〇2層相互交替周期性地層疊形成了防反射層。而且, 在该導光板的側端面設置棒狀光源,作爲比較用的正面光。 對上述比較用的正面光在點亮的狀態下,與上述實施例2 同樣地進行測定色度,測定結果如圖丨丨的色度圖所示,另 外,圖11中爲用於比較,一併記載了上述實施例2中所製作 的防反射層凸部間距為0·25 μηι的導光板色度測定結果。如 忒圖所示,可看出形成有先前技術的防反射層的比較用正 面光,其色度分佈廣,觀測角度之影響會造成漏光之著色 ,而在與液晶面板組合後,大大地降低了斜方向的顏色再 現性。因此,可確認藉由組合本發明之導光板與液晶面板 ,可實現視角較先前技術更廣的液晶顯示裝置。 【發明效果】 如上述詳細說明,本發明的導光板具備從側端面導入來 自光源的光,並將於内部傳播的上述光從射出面射出的結 構,在上述射出面具備次微米階的微細凹部或凸部依格子 狀排列形成之防反射層,故可以使於導光板内部傳播的光 能更有效地從射出面射出,而構成光源的利用效率高,高 亮度的照明裝置。 另外,本發明的導光板中,上述微細凹部或凸部若為依 80969 -23 - 則其比起依正方格子狀排列設置 故可使有效間距排列變小,提高 防止透過該反射層的光或反射的 交錯格子狀排列的構成, 的凹部或凸部密度更高, 防反射效果,並且還可以 光的著色的導光板。 另外’在本發明的盡水 、先板中,上述依交錯排列形成的凹 口P或凸卩的排列方$戈&厂^ 、 白右為向者該導光板面的主導光方向之 凹部或凸部的有效距離a田 “以、的方向,則更可以獲得有效 的防反射效果。 其次,本發明的導光板製造方法,其係以使用鑄模之射 成型’製造具有從側端面輸入來自光源的光,並將於内 部傳播的上述光從射$面射㈣結構的導光板; 於對應用於形成上述導光板的空腔部的導光板射出面的 ,面:使用依格子狀排列形成有次微米階的細小凹部或凸 部料模’將上述微細凹部或凸部的形狀,在射出成形時 複,在導光板上’藉此構成’由於在導光板射出成形時’ 同寸可在導光板的射出面形成防反射層,故可以高效、容 易且廉價地製造導光板。 —其次,本發明的照明裝置,具備上述本發明的導光板, 藉此構成,可有效率地將由光源被導人導光板的光,從導 光板的射出面射出。藉此,肖明裝置之光源的利用效率高 ’亮度亦高。 门 其次,本發明的液晶顯示裝置,在液晶面板的前面,具 備上述的照明裝置,所以可以防止來自液晶面板的反射光 於照明裝置的導光板下面被反射而衰減,從而可獲得高真 80969 -24- 594237 度顯示。 【圖式簡單說明】 圖1係本兔明一貫施方式之液晶顯示裝置構成的立體圖。 圖2係圖1所示液晶顯示裝置構成的剖面圖。 圖3係以模式顯示圖2所示防反射層的表面形狀構成的立 體圖。 圖4係圖3所示防反射層凸部排列例的說明圖,圖4A係依 正方格子狀排列之例;圖4B係依交錯袼子狀排列之例。 圖5係實施例1的導光板的反射率測定結果的曲線圖。 圖6係實施例2的導光板漏光的亮度測定結果的曲線圖。 圖7係實施例2的導光板漏光的色度測定結果的曲線圖。 圖8係實施例3的導光板漏光的色度測定結果的曲線圖。 圖9係實施例4的導光板漏光的色度測定結果的曲線圖。 圖1 〇係實施例4的導光板漏光的色度測定結果的曲線圖。 圖11係實施例5的導光板漏光的色度測定結果的曲線圖。 圖1 2係具備先前技術構成的導光板的液晶顯示裝置剖視 圖。 【圖式代表符號說明】 10 正面光 12 導光板 13 光源 14a 緩斜面部 14b 陡斜面部 17 防反射層 80969 -25- 594237 7 凸部 20 液晶面板 30 模型 80969 26-
Claims (1)
- 、申請專利範圍: 種導光板,其特徵在於:具備將來自光源的光從側端 面傳入内部,並將於内部傳播的上述光從射出面射出的 構成, 上述射出面設有防反射層,其係由次微米階的微細凹 4或凸部依格子狀排列而形成。 根據申請專利範圍第i項之導光板,其中上述排列形成 的微細凹部或凸部的間距在0.3 μηι以下。 根據申請專利範圍第1項之導光板,其中上述微細凹部 或凸部係依交錯格子狀排列形成。 根據申請專利範圍第3項之導光板,其中上述依交錯排 、J开^成的凹部或凸部的排列方向,係向著該導光板内主 導光方向的凹部或凸部的有效間距爲最小的方向。 根據申請專利範圍第1項之導光板,其中向著上述導光 板面内纟導光方向的凹部或凸部的有效間距在0.15 _ 以下。 制=導光板的製造方法,其係以使用鑄模之射出成型, 製造具有從側端面輸入來自光源的光並將於内部傳播 的上述光從射出面射出的結構的導光板; 於對應用於形成上述導光板的空腔部的導光板射出 ,的壁面,使用依格子狀排列形成有次微米階的細小凹 ρ或凸部的鑄模’將上述微細凹部或凸部的形狀,在射 出成形時複製在導光板上。 根據申請專利範圍第6項之導光板的製造方法,其中對 594237 應上述導光板射出面空腔部的壁面,使用間距在0.3 μηι 以下,依交錯格子狀排列形成的微細凹部或凸部的鑄 模。 8. —種照明裝置,其特徵在於: 具備申請專利範圍第1項之導光板,及設置在該導光 板側端面的光源。 9. 一種液晶顯示裝置,其特徵在於: 將申請專利範圍第8項之照明裝置設置在液晶面板的 前面側。 80969
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