CN102411165B - 导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器 - Google Patents
导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102411165B CN102411165B CN2011102000676A CN201110200067A CN102411165B CN 102411165 B CN102411165 B CN 102411165B CN 2011102000676 A CN2011102000676 A CN 2011102000676A CN 201110200067 A CN201110200067 A CN 201110200067A CN 102411165 B CN102411165 B CN 102411165B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microstructure
- optical waveguide
- waveguide layer
- reflection horizon
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
- B29C43/30—Making multilayered or multicoloured articles
- B29C43/305—Making multilayered articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
- G02B1/045—Light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Abstract
本发明涉及一种导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器。该导光装置包括有:一均光层、一导光层及一反射层。导光层对应一入光面,可供侧光源所发出的光进入。反射层可将导光层中的光反射回导光层。均光层上表面是一出光面,与入光面垂直,可供导光层内的光至少有一部分可从出光面射出。其中,反射层、导光层与均光层三者为共押出一体成型,反射层与导光层之间无空气界面;并且,反射层的上表面为一反射面,且在该反射面上设置有一立体的微结构。本发明不需使用菱镜模组即可提升光的利用率,使出光更为均匀,辉度更为增亮,并降低背光模组的成本。
Description
技术领域
本发明涉及导光装置技术领域,特别是涉及一种导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器。
背景技术
导光板(Light Guide Plate)是显示器背光模组中的光引导介质,目前,多数背光模组为侧光型(Edge Type),利用导光板来引导侧向的光线,使其从显示器的正面射出,从而提高面板的辉度(luminance)并控制亮度的均匀。
导光板的工作原理是使光线进入导光板后发生反射,将光线传至导光板的另一端,特别的,可利用导光板的一侧特定结构产生各个角度的扩散现象,将反射光引导到导光板正面,折射率越大,其导光能力就越好。另外,除了射向正面的光线外,有些光线还会受到导光板底部的反射板的反射而被再次导入导光板。
如图1所示,为美国专利第7,108,385号(公告于2006年9月19日)所公开的发光元件的光源模组,其公开一种导光板,其中,液晶面板57、扩散膜56、菱镜模组55、光源模组50、光射出的平面523,导光板520与反射板524,光源模组50中的电路板51与反光层54,上述各元件形成一个背光模组5。
然而,现有技术提供的导光板中各元件(例如反射片、导光板、扩散片、菱镜片等)具有各自的缺点,可归纳为如下表1:
表1
如图2所示,现有技术提供的导光板520在光线传导过程中,会面临光损耗问题。为了在背光模组5增加反射光的效果,现有技术会新增一反射板524,由于此现有的反射板524与导光板520之间有空气层525,因而这将导致光581的损耗增加8%左右,这降低了光利用率,并且会增加背光模组5的制程程序及成本。
此外,现有技术提供的导光板若是采取印刷导光板技术,则易因印刷导光板需经过网版、油墨、网印等工序,造成产品合格率难以控制及亮带缺失。图3为现有技术提供的导光板520的亮带示意图。如图3所示,在导光板520的出光面上因出光不均匀而在其中央部分出现条状最亮区域582(亦即亮线)、次亮区域583、以及最***的较暗区域584。
如上所述,现有技术由于导光板与板材之间有空气层,会增加光损耗,导致背光模组成本较高,并有明显的亮线现象,菱镜模组加工不易且微结构易损坏,因而有进一步改良的空间。
发明内容
本发明的主要目的是在于提供一种导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器,该导光装置为共押出制程的简单的一体成型的三层复材结构,具有提升光利用率、使出光更为均匀、辉度更为增亮、降低背光模组成本、不需菱镜模组等优点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种导光装置,该导光装置可搭配一侧光源使用;该导光装置包括:
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从该入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;以及
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构。
本发明的有益效果是:本发明提出的导光装置在导光层的底部一侧增加微结构以及一层反射层,与此导光装置同时形成,使得此导光装置中的反射层与导光层间无空气界面层。由于本发明反射层与导光层板材之间无空气层,与有空气间隔的现有技术相较之下,本发明的导光装置可不需菱镜模组即可提升光利用率,其微结构亦可用于导光层的反射与光扩散现象,同时达到反射与导光的效果,可有效降低光损耗至4%以下,使出光更为均匀、辉度更为增亮。同时,由于本发明中的导光装置的制程经简化,故可减少导光装置贴膜程序、背光模组制程程序及成本。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步,所述反射面上的微结构的深宽比符合至少下列条件之一:
条件一:
条件二:P2的值介于80μm至250μm之间;
条件四:所述微结构为非连续的微结构,且相邻两微结构之间的距离G的值介于0mm至1.4mm之间。
进一步,所述导光装置还包括至少下列其中之一:
复数个扩散粒子,位于所述导光层中;
复数个扩散粒子,位于所述均光层中;
在所述出光面上设有的一立体的微结构;
不同折射率的两种塑料,混合在所述反射层中;
复数个反射粒子,位于所述反射层中;以及
可控制疏密变化的一粗糙面或一雾面,位于所述出光面上。
进一步,当所述导光层中有所述复数个扩散粒子时,所述导光层内的扩散粒子与所述导光层本身的塑料基材的折射率的差Δn1的值满足0.04<Δn1<0.1,所述导光层内的扩散粒子的粒径介于2μm与10μm之间,且所述导光层本身的塑料基材的折射率介于1.42与1.63之间;
当所述均光层中有所述复数个扩散粒子时,所述均光层内的扩散粒子与所述均光层本身的塑料基材的折射率的差Δn2值系满足0.04<Δn2<0.1,所述均光层内的扩散粒子的粒径介于2μm-10μm之间,且所述均光层本身的塑料基材的折射率介于1.42与1.63之间;
当所述反射层中混合有两种不同折射率的塑料时,所述不同折射率的两种塑料的混合比例为7∶3;
当所述反射层中有复数个反射粒子时,所述反射粒子的折射率在2.2-3.2之间,且所述反射粒子的重量百分比小于0.5%,且所述反射粒子的粒径介于4μm与50μm之间,所述反射层本身的塑料基材的折射率介于1.6与2.5之间,且所述反射层与所述导光层两者的折射率的差值介于0.05与1之间;以及
当所述出光面上具有所述粗糙面时,所述出光面的粗糙度Ra的值满足1μm<Ra<6μm。
进一步,当所述出光面上具有所述粗糙面时,所述出光面的粗糙度Ra的值满足1μm<Ra<2.21μm。
进一步,在所述出光面上设置有一立体的微结构,并且,在所述出光面上的微结构的排列方向和所述反射面的微结构的排列方向相互平行或相互正交。
进一步,当所述出光面上的微结构与所述反射面上的微结构是以下其中之一:
具有多数狭长且平行排列的连续性三角条状的微结构;
具有多数狭长且平行排列的连续性半圆条状的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性锥形的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性球形的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性弧状锥形的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、等距疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的锥形、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且以阵列排列的非连续性立体的锥形、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;以及,
具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、等距疏密变化的微结构。
本发明还提出了一种具有导光装置的背光模组,该背光模组包括:
一侧光源;
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从所述入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;以及
至少一光学膜,覆盖于所述出光面上;
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构;并且,
并且n1<n2;
其中,H2为所述反射面上的微结构的深度,P2为所述反射面上的微结构的宽度,n1为所述均光层的折射率,n2为所述导光层的折射率。
另外,本发明还提出了一种具有导光装置的液晶显示器,该液晶显示器包括:
一侧光源;
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从该入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;
至少一光学膜,覆盖于所述出光面上;以及
一液晶面板,位于所述光学膜较远离所述导光层的一侧;
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构;并且,
并且n1<n2;
其中,H2为所述反射面上的微结构的深度,P2为所述反射面上的微结构的宽度,n1为所述均光层的折射率,n2为所述导光层的折射率。
附图说明
图1为现有技术提供的发光元件的光源模组示意图。
图2为现有技术提供的导光板在光线传导过程中发生光损耗的示意图。
图3为现有技术提供的导光板的亮带示意图。
图4为本发明提供的导光装置的第一实施例的示意图。
图5为本发明提供的导光装置第一实施例减少光损耗的示意图。
图6-A至图6-C为本发明提供的导光装置的一辉度关系曲线图。
图7为本发明提供的导光装置中的反射层、导光层与均光层结构的多种实施态样示意图。
图8-A至图8-O分别为本发明提供的导光装置上的微结构的不同实施例示意图。
图9为本发明提供的导光装置的另一实施例示意图。
图10为本发明提供的用来制造导光装置的共押出制程的一实施例流程图。
图11为本发明提供的用来制造导光装置的共押出制程的一实施例示意图。
图12为本发明提供的用来在导光装置的出光面上形成粗糙面的喷砂制程示意图。
图13-A为本发明提供的导光装置的再一实施例示意图。
图13-B为图13-A所示的本发明提供的导光装置测试出光面的光型的角度与光亮度之间的对应曲线图。
图14为本发明提供的测量导光装置的出光面的光亮度的实施例示意图。
附图说明:
1、1a、1b-具微结构之导光装置
11、11a、11b、11c、11d、11e-反射层
111、111a-反射粒子
112、112a、112b、112c、112d、112e-反射面
12、12a、12b、12c、12d、12e-导光层
122、122a-扩散粒子
13、13a、13b、13c、13d、13e-均光层
131、131a-扩散粒子
132、132a、132b、132c、132d、132e-出光面
15-入光面 2-侧光源
20、20c、20d、20e-光
201、203-反射 202-出光
21、22、23-料桶 24-螺杆混炼
25-押出模具 R1、R2及R3-滚轮
31-喷砂装置 32-喷嘴
33-滚轮表面 41、42-栏位
411、412、413、414、421、422、423、424-图
4111、4121、4131、4141、4211、4221、4231、4241-出光面
4112、4122、4132、4142、4212、4222、4232、4242-反射面
5-背光模组 50-光源模组
51-电路板 520-光板
523-光射出的平面 524-反射板
54-反光层 55-菱镜模组
56-扩散膜 57-液晶面板
581-光 582-最亮区域
583-次亮区域 584-较暗区域
590-光学膜 801、812、813、814、815-微结构
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本发明是关于一种导光装置。该导光装置以共押出制程一体成型制作且兼具有反射、均光与导光功能,其搭配一个侧光源使用,可构成一显示器的背光模组。同样,该导光装置还可以应用于液晶显示器中。
为了能更清楚地描述本发明所提出的导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器,下面配合说明书附图进行详细说明。
(一)对本发明装置(三层结构)的概述:
如图4所示,本发明提出的导光装置1,特别是指一种多合一(ALL IN ONE)的导光装置,通过共押出一体成型的整合性制程,在导光装置的导光层与反射层之间的反射面上形成立体的微结构,使得利用单一导光装置即可达成均光、导光与光反射的效果,其可应用于任何侧光源2形式的大型面板。该导光装置1包括:
一微结构反射层11;
一导光层12;及
一微结构均光层13。
图4为本发明提出的导光装置1的实施例之一。此导光装置1为一简单的一体成型的三层复材(为共押出制程)的微结构导光装置。
(二)本发明中设有微结构的反射层11(下层)的概述:
本发明提出的导光装置1的数个重要概念中的其中之一,是利用反射面上的微结构的设计来造成由侧光源2所产生的光在导光装置1内的反射现象,以取代传统的用网点方式来散布光源;且该微结构形成于反射层11与导光层12之间的反射面上,进而取代反射板的使用。其中,利用微结构均光层13的扩散粒子将线光源或点光源形成面光源,并使均光层13与反射层11的微结构相互对应,进而取代反射片的使用,达到反射、导光及均光的效果。
利用上述技术,本发明减少了反射片所产生的光损耗,主要原因来自于与导光层12同时形成的反射片或是反射层11。如图5所示,本发明提出的导光装置1在导光层12的底部一侧增加微结构以及一层反射层11,与此导光装置1同时形成,使得此导光装置1中的反射层11与导光层12间无空气界面层。由于本发明反射层11与导光层12板材之间无空气层,与图2所示有空气间隔的现有技术相较之下,本发明的导光装置1可提升光利用率,其微结构亦可用于导光层的反射与光扩散现象,同时达到反射与导光的效果,可有效降低光损耗至4%以下。同时,由于本发明中的导光装置1的制程经简化,故可减少导光装置贴膜程序、背光模组制程程序及成本。
而本发明提出的导光装置1的反射层11的较佳实施例为:
(1)以不同折射率的两种塑料进行混合、或是在反射层塑料中添加少量的反射粒子的方式,来制作本发明的反射层11。
(2)若是以不同折射率的两种塑料进行混合来制作反射层11,则不同折射率塑料的混合比例为7∶3。
(3)若是以添加反射粒子111的方式来制作反射层11,则反射粒子111的折射率为2.2-3.2,反射粒子的重量百分比小于0.5%。
(4)反射粒子的粒径111介于1μm-100μm之间,最佳范围为4μm-50μm。
(5)反射层11本身的塑料基材的折射率介于1.6-2.5之间。
(6)反射层11与导光层12的折射率的差值介于0.05-1之间。
(三)本发明中微结构均光层13(上层)的概述::
在本发明提出的导光装置1的实施例中,还利用微结构均光层13中所添加的复数个微小扩散粒子131将线光源或点光源形成面光源,达到均光与遮瑕的效果,通过折射率的差来提升光利用率。
本发明中的导光装置1的微结构均光层13的较佳实施例可以为:
(1)在均光层13中添加少量的扩散粒子131、或是针对均光层13的出光面132的表面进行雾化处理。
(2)扩散粒子131与均光层13的塑料基材的折射率的差Δn2满足0.04<Δn2<0.1。
(3)扩散粒子131的粒径介于2μm-10μm之间。
(4)均光层13的上表面(出光面132)的粗糙度(Ra)满足1μm<Ra<6μm,可提升辉度及均匀度。
(5)均光层13本身的塑料基材的折射率介于1.42-1.63之间。
(四)本发明中的微结构:
在本发明中的导光装置1的实施例中,在导光层12与反射层11相邻接的表面(也就是导光层12的底侧面,或是反射层11的顶侧面)定义为一反射面。本发明在此反射面上和/或均光层13的上表面(出光面132)上增加复数个微结构。在本发明中,各微结构之间的距离为相等距离、不等距离或是交错排列的微结构。各个微结构可以是三维(例如:金字塔)结构,各面具有不对称或对称的三角形、侧面不对称或对称的三角形结构、柱状结构、弧形结构等。较佳实施例如下:
(五)本发明微结构反射层11(下层)的导光效果与厚度关系:
本发明中的导光装置1的实施例中,其反射层11微结构的厚度与入光量的关系,可以得出一个较佳的范围,也就是反射层11的厚度不宜大于本体的总厚度(即均光层13、导光层12与反射层11三者的厚度之和)的1/10。
(六)本发明中微结构反射层的厚度(下层)与微结构的深度的关系:
请参阅图6-A至图6-C,其为本发明提出的导光装置的一辉度关系曲线图。在该曲线图中的两轴关系数据如下:其中纵轴反映的是整体微结构形成的辉度(L,Luminance),也就是在出光面所量测到的辉度值,横轴为反射层的厚度(Rh)乘上反射面的微结构的深度的倒数(即1/H2)的反射层微结构的厚深关系值。
因此,根据图6的数据可知,不同的反射层厚度与微结构深度比值对于出光面的辉度会有不同的影响。当的值在范围内时,可同时有反射及导光的效果,反射层的反射率约为80%,若超出此范围则会使反射率过低或匀光功效不佳;并且,当的值进一步落在最佳范围中时,本发明提出的导光装置可进一步在出光面上提供较高辉度,这也是具有较佳反射与匀光的光学表现。
(七)本发明中均光层13的厚度、浓度及均匀度的关系:
本发明提出的导光装置1的实施例中,均光层13与导光层12的厚度、浓度及均匀度的关系的实施例如下:
(1)导光层12中添加少量扩散粒子,可解决亮带及均匀度不佳等现象。
(2)扩散粒子的粒径越小,相同穿透的分布就越窄。
(3)扩散粒子的粒径越大,相同穿透的分布就越宽。
(4)随折射率的差异与所需的添加浓度而变化;随粒径大小与所需添加浓度而变化。
本发明中的导光装置1,通过在导光层12中添加少量扩散粒子,可以解决亮带及均匀度不佳的问题,亦可提升光的利用率;当扩散粒子与导光层12本身的塑料基材的折射率的差Δn1满足0.04<Δn1<0.1时,可以保持高穿透率的状态。并且,导光层12内的扩散粒子的粒径介于2μm与10μm之间,且该导光层12本身的塑料基材的折射率介于1.42-1.63之间。
其中,本发明中的均光层13与导光层12的厚度比、均光层13与扩散粒子的浓度,与辉度及光均匀度有关。
本发明提出的导光装置1中影响导光层12形状与均光层13的粗糙度的因素有:
(1)均光层13表面(出光面132)不平整时(也就是具有粗糙度时),有助提升导光板辉度值。
(2)均光层13表面(出光面132)的粗糙度随反射层11的反射面的微结构而变化。
均光层13表面(出光面132)的粗糙度(Ra)的优点:(1)增加导光板辉度;(2)解决亮带问题;(3)提高均匀度。
因此,在均光层13的出光面132的粗糙度(Ra)与辉度(L)的关系中,粗糙度在1μm-6μm范围内可得到较好的辉度。
(八)本发明提出的导光装置具体结构的其他多种实施例:
在本发明提出的导光装置1中,均光层13中可以添加也可以不添加扩散粒子131,且均光层13上表面(出光面132)可以是镜面平面、雾面平面、具连续性微结构、单侧入光设计的非连续性微结构、以及双侧入光设计的非连续性微结构等多种结构;同时,导光层12中可以添加也可以不添加扩散粒子122;同时,反射层11与导光层12两者接触面(反射面112)也可以是镜面平面、雾面平面、具连续性微结构、单侧入光设计的非连续性微结构、以及双侧入光设计的非连续性微结构等多种结构。因此,将上述各种不同设计的反射层11、导光层12与均光层13交叉搭配后,即可得到如图七7所示的本发明提出的导光装置1中的反射层11、导光层12与均光层13结构的多种实施例。举例来说,在图7的栏位41中,由上往下依序的四个结构图411、412、413、414分别显示了:其均光层内具有扩散粒子(图411、412)与不具有扩散粒子(图413、414)、但四者(图411、412、413、414)的均光层上表面(出光面4111、4121、4131、4141)都是具有连续性结构设计而且反射层与导光层两者接触面(反射面4112、4122、4132、4142)是平面(镜面或雾面)的四个实施例(其中,图411、413实施例之导光层内有扩散粒子,但图412、414实施例则无)。又如,栏位42中的四个结构图421、422、423、424分别显示了其均光层内具有扩散粒子(图421、422)与不具有扩散粒子(图423、424)、但四者的均光层上表面(出光面4211、4221、4231、4241)都是平面(镜面或雾面)而且反射层与导光层两者接触面(反射面4212、4222、4232、4242)是具有双侧入光设计的非连续性微结构的四个实施例(其中,图421、423实施例之导光层内有扩散粒子,但图422、424实施例则无);其他实施例则类推。此外,在出光面与反射面两者皆有微结构(不论是连续性、非连续性、单侧或双测入光设计)的各实施例中,其设于出光面上的微结构的排列方向和设于反射面上的微结构的排列方向可以是相互平行的关系,也可以是相互正交的关系。
本发明提出的导光装置1除了出光面与反射面的结构可以多样化搭配与设计之外,其出光面和/或反射面上所设置的微结构的具体结构设计也有许多不同的实施例,例如但不局限于图8-A至图8-O所示的实施例,逐一举例说明如下:
如图8-A所示,本发明导光装置1上的微结构的第一实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的连续性三角条状微结构801。
如图8-B所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第二实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的连续性半圆条状微结构802。
如图8-C所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第三实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的立体的连续性锥形(金字塔)微结构803。
如图8-D所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第四实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的立体的连续性球形微结构804。
如图8-E所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第五实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的立体的连续性弧状锥形微结构805。
如图8-F所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第六实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构806(特别适合双侧入光也就是导光层的左右两侧面均为入光面的设计)。
如图8-G所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第七实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、等距疏密变化的微结构807。
如图8-H所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第八实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构808(特别适合双侧入光也就是导光层的左右两侧面均为入光面的设计)。
如图8-I所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第九实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、等距疏密变化的微结构809。
如图8-J所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的非连续性立体的锥形(金字塔)、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构810(特别适合双侧入光也就是导光层的左右两侧面均为入光面的设计)。
如图8-K所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十一实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数狭长且以阵列排列的非连续性立体的锥形(金字塔)、等距疏密变化的微结构811。
如图8-L所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十二实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构812(特别适合双侧入光也就是导光层的左右两侧面均为入光面的设计)。
如图8-M所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十三实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、等距疏密变化的微结构813。
如图8-N所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十四实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构814(特别适合双侧入光也就是导光层的左右两侧面均为入光面的设计)。
如图8-O所示,本发明提出的导光装置1上的微结构第十五实施例,其出光面和/或反射面上所设置的微结构可具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、等距疏密变化的微结构815。
请参阅图9,为本发明提出的导光装置1a的另一实施例示意图。在本实施例中,该导光装置1a的均光层13a的上表面(即出光面132a)上、以及在反射层11a与导光层12a之间的反射面112a上,分别设有微结构。其中,设在出光面132a与反射面112a上的微结构都是非连续性的;并且,设在反射面112a上的微结构不仅是非连续性且还是有疏密变化的微结构。并且,对于非连续性且有疏密变化的反射面112a微结构来说,其最接近入光面15处的反射面112a上的两相邻微结构之间的间距G最大,而远离入光面15处的反射面112a上的微结构之间的间距G则逐渐越小。通过在反射面112a上设置可控制疏密变化也就是越远离入光面15则间距G越小(越密集)的微结构,可达到出光均匀、从而避免接近入光面15处较亮越远离入光面15则越暗的现象。并且,当该反射面112a上所设置的非连续性微结构的结构的间距G值在0-1.4mm之间的较佳范围时,若再搭配贴附于出光面132a上的至少一光学膜590,其出光面132a将不会有亮线现象发生(亮线不可视)。同理,若是在出光面132a上设置类似上述的非连续性且可控制疏密变化的微结构,也可以达到类似的出光均匀效果。
通过在本发明提出的导光装置1a的出光面132a上贴合该至少一光学膜590、以及在入光面15处设置一侧光源2,再搭配其他已知附属配件,即可构成一背光模组。之后,可将该背光模组结合一已知液晶面板57而构成一液晶显示器。
请参阅图10与图11,分别为本发明用来制造导光装置的共押出制程的一实施例流程图与示意图。以制作如图9所示的具一体成型三层结构的本发明中的导光装置1a的共押出制程为例,首先需分别把用来形成反射层11a的含有反射粒子111a的塑料置于押出机台副押出机1料桶21中,并把用来形成导光层12a的含有不同粒径大小及不同折射率扩散粒子122a的之塑料置于押出机台主押出机料桶22中,以及把用来形成均光层13a的含有不同粒径大小及不同折射率的扩散粒子131a的塑料置于押出机台副押出机2料桶23中。其中,导光层12a与均光层13a所使用的塑料与扩散粒子122a、131a可以是相同但也可以是不同的材料。接着,将这些料桶21、22、23中的塑料分别利用螺杆混炼24后,进入押出模具(T Die)25的主、副层。之后,再利用R1、R2及R3三组滚轮将其押合成形,进而共押出一体成型的本发明中的多合一且兼具有反射、导光与均光功能的导光装置1a。相较于现有技术通过镀膜方式在导光层下表面镀上一层反射层,本发明采用共押一体成型的技术确实更具有制程上的便捷性与进步性。
请参阅图12,为本发明用来在导光装置出光面上形成粗糙面的喷砂制程示意图。本发明中,形成于导光装置的出光面的粗糙面或雾面,也就是形成于导光层上表面的粗糙面或雾面,其粗糙的程度可通过控制喷砂装置31的喷砂压力p、喷砂速度v、以及喷嘴32与滚轮表面33距离d来加以控制。之后再以具有预定粗糙面的滚轮表面33作为图11所示的滚轮R1、R2、R3,在共押出制程中滚压该押合成形的塑料板材,进而在本发明共押出一体成型三层结构的导光装置的反射面和/或出光面上押出粗糙面。而该粗糙面的粗糙程度,将会影响本发明中的导光装置出光面与光学膜片之间的静电吸附程度、以及导光能力的均匀性,例如下表二所示:
表2
表2中,当本发明中的导光装置的出光面上所形成的粗糙面的粗糙度Ra小于0.46μm时,会容易使导光装置的出光面与光学膜片之间的静电吸附现象变严重而容易将其刮伤。当Ra大于2.21μm时会增加光线的取出效率,有造成导光装置的出光均匀度下降之虞,且当Ra大于6μm时其出光品质甚至有无法通过品管之虞。因此,在本发明中,可将导光装置出光面上所形成的粗糙面的粗糙度控制在0.07μm-2.52μm之间,尤以0.46μm至2.21μm之间为较佳,且1μm至2.21μm之间为更佳。
在本发明中,导光层与反射层的本身塑料基材均可以选自目前已知的塑料,例如但不局限于:压克力(polymethylmethacrylate,简称PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate,简称PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,简称PET)、MS等等。导光层中所添加的扩散粒子也可以选自目前已知的材料,例如但不局限于:PMMA微粒、PC微粒、PET微粒、MS微粒等。反射粒子也可以选自目前已知的材料,例如但不局限于:SiO2微粒、TiO2微粒等。
对于本发明中的导光装置而言,除了因共押出一体成型与微结构设计而具有如前述的可提升光利用率、降低光损耗、无需再使用额外的反射片与增亮膜(BEF)、可简化模组架构并降低背光模组成本、以及减轻光学膜片的静电吸附现象等优点之外,其在导光的光学效能(例如出光均匀性、辉度、以及品味等)的提升也是重要的考量因素。
请参阅图13-A与13-B,分别为本发明的导光装置的一实施例以及其在测试出光面的光型的角度与光亮度之间的对应曲线图;该曲线图之X轴为出光面之光型的出光角度值其范围为0度至90度、且Y轴为光亮度值。以图13-A所示的本发明提出的导光装置1b的结构为例,该导光装置1b为共押出一体成型的三层扁平板状结构,其包括位于上层的均光层13b、位于中间层的导光层12b、以及位于下层且添加有反射粒子的反射层11b。在导光装置1b的导光层12b的一旁侧面为一入光面15,在入光面15旁设有一侧光源2(可为CCFL或LED)用以产生一光20,该光20经由该入光面15入射到导光装置1b的导光层12b中。在导光层12b与反射层11b相邻接的表面(也就是导光层12b的底面、或是反射层11b的顶面)是一反射面112b,而均光层13b较远离反射层11b一侧的表面(也就是均光层13b的顶面)是一出光面132b。在导光层与均光层中可以添加但也可不添加扩散粒子;并且,当导光层与均光层两者本身塑料(含其内所添加的扩散粒子)的材质都相同时,则导光装置1b实质上将相当于仅有导光层与反射层的共押出一体成型的双层结构。而图13-A所示的本发明提出的导光装置1b的实施例,便是以导光层与均光层两者本身塑料(含其内所添加的扩散粒子)的材质都相同为例。在本实施例中,该入光面15与出光面121b相互垂直。在该出光面121b的任一位置点上可定义垂直于该出光面121b的一法线N。由于反射层11b的特性,使得在导光层12b内部向下偏折的光20在射向反射面112b时,光20将会被具有微结构的反射面112b所反射203而折回导光层12b并改变角度。然而,在导光层12b内部行进的光20在射向出光面132b时,则会因为该光20的行进方向与该出光面132b的法线N之间的夹角θ大小的不同,而有反射201或出光202两种不同的光学效果。至于,决定光20究竟会在出光面处反射或是出光的因素之一,则是导光层与均光层本身塑料的折射率n与外界空气之间的光折射临界角θc来决定。其中,临界角
在本实施例中,以导光层(同均光层)的折射率n=1.58为例,将n=1.58代入上式,则可计算出临界角θc=39.26°(约等于40°)。在另一实施例中,若导光层(同均光层)的折射率n=1.49时,则可计算出临界角θc=42.16°(约等于42°)。当射向出光面132b的光20与法线N之间的夹角θ小于该临界角θc时,该光20将会出光202,而从该出光面132b折射出去;而当该夹角θ大于该临界角θc时,该光20将会被反射201回导光层12b中。
依据图13-A所示的本发明提出的导光装置1b一实施例的结构,可测试并绘制其出光面的光型的角度与光亮度的间的对应曲线图。如图13-B所示,分别以双层架构(亦即仅具有导光层与反射层、或是当均光层与导光层塑料材质相同时)以及三层架构(具有不同塑料材质也就是不同折射率所构成的均光层、导光层与反射层)两种导光装置来测试并绘制其出光面的光型的角度与光亮度之间的对应曲线图。由图13-B所示的曲线可知,双层架构且无特殊匀光设计的导光装置实施例的曲线明显朝向出光角度为0度的垂直法线的右侧偏移,显示在缺乏不同折射率的均光层的情况下,由出光面所出射的光会在约30度至50度的倾斜视角范围有最大亮度;相对地,在适于人眼观看的0度视角反而亮度较低。然而,对于有适当的反射面微结构深宽比、以及适当的均光层与导光层的折射率和厚度比值设计的三层架构导光装置实施例的曲线,其由出光面所出射的光线则明显被导往正视角,使得出光面在正、负20度角之视角范围有最大亮度,因而可增加背光模组的亮度。
依据前述的光效能评估方式,来对多种具有不同宽深比微结构的反射面、不同的均光层折射率与导光层折射率、以及具有不同厚度比的均光层与导光层,来进行交叉配对,并逐一依据如图13-A与图13-B所示的方式来逐一模拟与量测其出光面的光亮度,并将结果整理如下表3。
其中,前述的出光面光亮度的量测方式,请参阅图14为本发明量测导光装置1的出光面132的光亮度的实施例示意图。如图14所示,在上视图方向所显示的出光面132范围中选取共13个位于不同位置的测试区。通过在不同结构设计的导光装置1的一侧光源2发出光射入导光装置中,再在该导光装置1的出光面132共13个测试区量测其正视角光亮度后取其平均值,并将该平均值作为所测得的光亮度填入表3中。
表3
在表3中,“结构深宽比”栏位内的值指的是导光装置的反射面(也就是反射层上表面)上的微结构的深度H2与宽度P2的比值;“n1”栏位内的值是均光层的折射率值;“n2”栏位内的值是导光层的折射率值;“t1”栏位内的值是均光层的厚度值;“t2”栏位内的值是导光层的厚度值;“t1/t2”栏位内的值是均光层与导光层两者厚度的比值;“光亮度”栏位内的值是依据图14所示的实施例所量测得到的出光面共13个区域的光亮度的平均值。
由表三中序号11至序号64实施例所测量到的光亮度相较于其他实施例的光亮度可知,当反射面深宽比(H2/P2)值介于0.233至0.419之间(亦即,0.233 H2/P2 0.419)时可以有较佳之光亮度;并且,n1<n2之实施例的光亮度也比n2>n1之实施例来得好。另,由表三中序号23至序号78实施例所量测到的光亮度可知,当反射面的深宽比的值在0.2至0.319之间时,具有适当均光层与导光层厚度比值范围为内的三层架构的导光装置可具有相较于两层架构的导光装置(导光层厚度0)更高的光亮度;并且,三层架构的导光装置的光亮度甚至可以比两层架构的导光装置的光亮度更高出67%(例如,以序号54与序号56两实施例的光亮度值来比较)。另外,在图13-B中所示的三层架构导光装置实施例的曲线,则是依据序号42实施例的三层架构来模拟所得的曲线,其出光面的光亮度可高达5755nits。
如图15-A所示,当反射面112c的深宽比太小时,光线20c经由反射层11c的反射面112c的微结构反射后,会使得光线往大视角方向偏折,偏离正视角,使得出光面132c所测得的光亮度较低,故的范围不小于等于0.134较佳,也就是应符合以下数学式:
如图15-B所示,由于当均光层13d的折射率n1小于导光层12d的折射率n2时,例如当n1=1.49而n2=1.58时,将会有如下式之结果:
其结果为,光线经由反射层11d结构导正后可直接出射至出光面132d并出光,不会在均光层13d与导光层12d介面产生全反射,造成光在导光层12d中再次传递、损耗光的能量,所以可以获得较高的出光面132d的光亮度。
如图15-C所示,当反射面112e的深宽比太大时,光线20e经由反射层11e的反射面112e的微结构反射后,会使得光线20e往入光面15侧的方向偏折,偏离正视角,使得光亮度较低,故的范围不大于等于0.5时较佳,也就是应符合以下数学式:
综合上述的数学式可以得知,当本发明提出的导光装置的反射面微结构符合以下数学式时,将可以得到较高的出光面光亮度:
其中,P2的值介于80μm至250μm之间为较佳,若其小于80μm,则在共押出制程中利用滚轮押出微结构的成型率会降低、若其大于250μm,则在出光面易有亮线现象。
由此可见,本发明具有以下优点:
(1)本发明提出的导光装置在导光层的底部一侧增加微结构以及一层反射层,与此导光装置同时形成,使得此导光装置中的反射层与导光层间无空气界面层。由于本发明反射层与导光层板材之间无空气层,与有空气间隔的现有技术相较之下,本发明的导光装置可不需菱镜模组即可提升光利用率,其微结构亦可用于导光层的反射与光扩散现象,同时达到反射与导光的效果,可有效降低光损耗至4%以下,使出光更为均匀、辉度更为增亮。同时,由于本发明中的导光装置的制程经简化,故可减少导光装置贴膜程序、背光模组制程程序及成本。
唯以上所述的实施例不应用于限制本发明的可应用范围,本发明的保护范围应以本发明的申请专利范围内容所界定技术精神及其均等变化所含括之范围为主。即大凡依本发明申请专利范围所做的均等变化及修饰,仍将不失本发明的要义所在,亦不脱离本发明的精神和范围,故都应视为本发明的进一步实施状况。
Claims (9)
1.一种导光装置,该导光装置可搭配一侧光源使用;该导光装置包括:
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从该入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;以及
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;
其特征在于:
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型的三层复材结构,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构;
所述反射层中有复数个反射粒子,所述反射粒子的折射率在2.2-3.2之间,且所述反射粒子的重量百分比小于0.5%,且所述反射粒子的粒径介于4μm与50μm之间,所述反射层本身的塑料基材的折射率介于1.6与2.5之间,且所述反射层与所述导光层两者的折射率的差值介于0.05与1之间;
2.根据权利要求1所述的导光装置,其特征在于,所述反射面上的微结构的深宽比符合至少下列条件之一:
条件一:P2的值介于80μm至250μm之间;以及
条件二:所述微结构为非连续的微结构,且相邻两微结构之间的距离G的值介于0mm至1.4mm之间。
3.根据权利要求1所述的导光装置,其特征在于,所述导光装置还包括至少下列其中之一:
复数个扩散粒子,位于所述导光层中;
复数个扩散粒子,位于所述均光层中;
在所述出光面上设有的一立体的微结构;以及
可控制疏密变化的一粗糙面或一雾面,位于所述出光面上。
4.根据权利要求3所述的导光装置,其特征在于,
当所述导光层中有所述复数个扩散粒子时,所述导光层内的扩散粒子与所述导光层本身的塑料基材的折射率的差Δn1的值满足0.04<Δn1<0.1,所述导光层内的扩散粒子的粒径介于2μm与10μm之间,且所述导光层本身的塑料基材的折射率介于1.42与1.63之间;
当所述均光层中有所述复数个扩散粒子时,所述均光层内的扩散粒子与所述均光层本身的塑料基材的折射率的差Δn2值系满足0.04<Δn2<0.1,所述均光层内的扩散粒子的粒径介于2μm-10μm之间,且所述均光层本身的塑料基材的折射率介于1.42与1.63之间;以及
当所述出光面上具有所述粗糙面时,所述出光面的粗糙度Ra的值满足1μm<Ra<6μm。
5.根据权利要求3所述的导光装置,其特征在于,当所述出光面上具有所述粗糙面时,所述出光面的粗糙度Ra的值满足1μm<Ra<2.21μm。
6.根据权利要求1所述的导光装置,其特征在于,在所述出光面上设置有一立体的微结构,并且,在所述出光面上的微结构的排列方向和所述反射面的微结构的排列方向相互平行或相互正交。
7.根据权利要求6所述的导光装置,其特征在于,当所述出光面上的微结构与所述反射面上的微结构是以下其中之一:
具有多数狭长且平行排列的连续性三角条状的微结构;
具有多数狭长且平行排列的连续性半圆条状的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性锥形的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性球形的微结构;
具有多数以阵列排列的立体的连续性弧状锥形的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体三角条状、等距疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且平行排列的非连续性立体半圆条状、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的锥形、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数狭长且以阵列排列的非连续性立体的锥形、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性立体的球形微结构、等距疏密变化的微结构;
具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、不等距且两侧向远离入光面处变密集的可控制疏密变化的微结构;以及,
具有多数以阵列排列的非连续性弧状锥形微结构、等距疏密变化的微结构。
8.一种具有导光装置的背光模组,该背光模组包括:
一侧光源;
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从所述入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;以及
至少一光学膜,覆盖于所述出光面上;
其特征在于,
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构;并且,
所述反射层中有复数个反射粒子,所述反射粒子的折射率在2.2-3.2之间,且所述反射粒子的重量百分比小于0.5%,且所述反射粒子的粒径介于4μm与50μm之间,所述反射层本身的塑料基材的折射率介于1.6与2.5之间,且所述反射层与所述导光层两者的折射率的差值介于0.05与1之间;
并且n1<n2;
其中,H2为所述反射面上的微结构的深度,P2为所述反射面上的微结构的宽度,n1为所述均光层的折射率,n2为所述导光层的折射率;以及
9.一种具有导光装置的液晶显示器,该液晶显示器包括:
一侧光源;
一导光层,其对应一入光面;该入光面可供所述侧光源所发出的光从该入光面进入该导光层中;
一反射层,可对从所述导光层中射向该反射层的光加以反射,使其返回所述导光层;
一均光层,其较远离所述反射层一侧的表面是一出光面;其中,
所述导光层位于所述反射层与所述均光层之间,并且,所述出光面与所述入光面垂直,可使所述导光层内的光至少有一部分可从所述出光面射出;
至少一光学膜,覆盖于所述出光面上;以及
一液晶面板,位于所述光学膜较远离所述导光层的一侧;
其特征在于,
所述反射层、所述导光层与所述均光层三者为共押出一体成型,所述反射层与所述导光层之间无空气界面;并且,在所述导光层与所述反射层之间有一反射面,且在所述反射面上设置有一立体的微结构;并且,
所述反射层中有复数个反射粒子,所述反射粒子的折射率在2.2-3.2之间,且所述反射粒子的重量百分比小于0.5%,且所述反射粒子的粒径介于4μm与50μm之间,所述反射层本身的塑料基材的折射率介于1.6与2.5之间,且所述反射层与所述导光层两者的折射率的差值介于0.05与1之间;
并且n1<n2;
其中,H2为所述反射面上的微结构的深度,P2为所述反射面上的微结构的宽度,n1为所述均光层的折射率,n2为所述导光层的折射率;以及
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36705510P | 2010-07-23 | 2010-07-23 | |
US61/367,055 | 2010-07-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102411165A CN102411165A (zh) | 2012-04-11 |
CN102411165B true CN102411165B (zh) | 2013-08-07 |
Family
ID=45780968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011102000676A Active CN102411165B (zh) | 2010-07-23 | 2011-07-18 | 导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5286391B2 (zh) |
KR (1) | KR101222163B1 (zh) |
CN (1) | CN102411165B (zh) |
TW (1) | TWI418864B (zh) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013254592A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板ユニット |
TWI479209B (zh) * | 2012-12-27 | 2015-04-01 | Chi Mei Corp | 導光板 |
CN104251463A (zh) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | 叶金星 | 一种光均匀反射的散光板 |
CN103424930B (zh) * | 2013-07-31 | 2016-04-13 | 北京京东方光电科技有限公司 | 复合导光板的制造方法 |
KR102249863B1 (ko) * | 2014-03-17 | 2021-05-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 조명 부재 및 이를 이용하는 조명 장치 |
TWI522666B (zh) * | 2014-08-22 | 2016-02-21 | 友達光電股份有限公司 | 導光板及包含導光板之背光模組 |
TWI559054B (zh) * | 2014-09-22 | 2016-11-21 | Light emitting module | |
KR102278308B1 (ko) | 2014-10-15 | 2021-07-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함한 표시장치 |
CN104515016B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-10-31 | 欧普照明股份有限公司 | 一种led照明灯具 |
TWI595279B (zh) * | 2015-10-13 | 2017-08-11 | 元太科技工業股份有限公司 | 反射式顯示裝置與其前光模組 |
CN106569368B (zh) * | 2015-10-13 | 2019-06-28 | 元太科技工业股份有限公司 | 反射式显示装置与其前光模块 |
US10175393B2 (en) | 2016-05-16 | 2019-01-08 | Ubright Optronics Corporation | Optical sheet having a composite structure thereon and method to make the same |
TWI628475B (zh) * | 2016-11-07 | 2018-07-01 | 迎輝科技股份有限公司 | 導光結構、具有該導光結構之顯示器及其製造方法 |
CN108427157A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-21 | 三进光电(苏州)有限公司 | 一种双印刻导光板及其加工方法 |
CN109553157A (zh) * | 2018-05-11 | 2019-04-02 | 深圳市微纳科学技术有限公司 | Uvc流体净化杀菌组件 |
CN109212828A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-15 | 东莞市托普莱斯光电技术有限公司 | 一种能提高光线利用率的液晶电视背光模组 |
CN111458925A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 中强光电股份有限公司 | 光源模块及显示装置 |
CN112996302B (zh) * | 2019-12-13 | 2022-08-16 | 华硕电脑股份有限公司 | 电子装置 |
CN111708218A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 南京聚清新材料有限公司 | 导光膜及背光模组 |
CN111708217A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 南京聚清新材料有限公司 | 导光反光膜、制作方法及背光模组 |
CN111897454A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-06 | 业成科技(成都)有限公司 | 发光组件及其制作方法、电子装置 |
CN113655558B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-08-05 | 扬昕科技(苏州)有限公司 | 导光板以及背光模块 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3414448B2 (ja) * | 1993-08-27 | 2003-06-09 | 多摩電気工業株式会社 | 背面照光装置用拡散材 |
JPH08286043A (ja) * | 1995-04-11 | 1996-11-01 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置の照明用導光板及びその製造方法 |
JP3025080U (ja) * | 1995-11-22 | 1996-06-07 | 信越ポリマー株式会社 | 面状光源用導光体 |
JPH103813A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Sharp Corp | バックライト装置 |
JP2006268060A (ja) * | 2000-11-13 | 2006-10-05 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 導光板及び導光板用透明熱可塑性樹脂組成物の製造方法 |
JP4294306B2 (ja) * | 2002-12-11 | 2009-07-08 | 恵和株式会社 | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット |
US7520652B2 (en) * | 2003-01-29 | 2009-04-21 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Area light source |
US7108385B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-09-19 | Yin-Chun Huang | Illumination module of light emitting elements |
CN1752809A (zh) * | 2004-09-21 | 2006-03-29 | 庄新烈 | 导光板模组及其制法 |
KR100761090B1 (ko) * | 2005-12-30 | 2007-09-21 | 주식회사 두산 | 복합 도광판 및 그 제조방법 |
KR20070076795A (ko) * | 2006-01-20 | 2007-07-25 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조 방법 |
JP4765905B2 (ja) * | 2006-11-17 | 2011-09-07 | 日亜化学工業株式会社 | 面状発光装置及びその製造方法 |
CN101221265A (zh) * | 2007-01-12 | 2008-07-16 | 财团法人工业技术研究院 | 导光板 |
US7507012B2 (en) * | 2007-05-16 | 2009-03-24 | Rohm And Haas Denmark Finance A/S | LCD displays with light redirection |
JP5097704B2 (ja) * | 2007-08-22 | 2012-12-12 | 三菱レイヨン株式会社 | 面光源装置 |
KR100937303B1 (ko) * | 2007-08-24 | 2010-01-18 | 주식회사 나모텍 | 도광판과 그의 제조방법 및, 이를 이용한 액정표시장치의백라이트 유닛 |
JPWO2009051203A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2011-03-03 | 三菱レイヨン株式会社 | 導光部材、その製造方法及びそれを用いた面光源装置 |
JP2009103892A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | System Tooto:Kk | 光拡散体 |
CN101493536B (zh) * | 2008-01-24 | 2013-05-08 | 财团法人工业技术研究院 | 光扩散板及其制作方法 |
CN101644788A (zh) * | 2008-08-07 | 2010-02-10 | 颖台科技股份有限公司 | 光学膜片结构及其制造方法 |
JP2010086832A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Yoshikawa Kasei Kk | 導光板、光拡散板および照明用モジュール |
KR100988936B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2010-10-20 | 한국기계연구원 | 도광판 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리 |
JP5486504B2 (ja) * | 2008-10-22 | 2014-05-07 | 株式会社クラレ | 面光源素子およびこれを備えた画像表示装置 |
-
2011
- 2011-07-18 TW TW100125351A patent/TWI418864B/zh active
- 2011-07-18 CN CN2011102000676A patent/CN102411165B/zh active Active
- 2011-07-22 KR KR1020110073021A patent/KR101222163B1/ko active IP Right Grant
- 2011-07-22 JP JP2011160545A patent/JP5286391B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101222163B1 (ko) | 2013-01-14 |
CN102411165A (zh) | 2012-04-11 |
JP2012028328A (ja) | 2012-02-09 |
JP5286391B2 (ja) | 2013-09-11 |
TWI418864B (zh) | 2013-12-11 |
KR20120011808A (ko) | 2012-02-08 |
TW201207454A (en) | 2012-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102411165B (zh) | 导光装置及具有该导光装置的背光模组与液晶显示器 | |
CN102411164B (zh) | 导光装置及具有导光装置的背光模块与液晶显示器 | |
CN102411163B (zh) | 导光装置及具有导光装置的背光模块与液晶显示器 | |
US8842239B2 (en) | Light-guide apparatus with micro-structure, and backlight module and LCD device having the same | |
US7547129B2 (en) | Controlled viewing angle display apparatus | |
CN104777547B (zh) | 导光板、表面光源设备、透射型图像显示设备 | |
CN101071182B (zh) | 光学片及具有光学片的背光组件 | |
CN103605237A (zh) | 一种显示装置 | |
CN105319641A (zh) | 光导板、制造光导板的方法、背光单元以及液晶显示器 | |
CN103499853A (zh) | 导光板、平面发光装置、液晶显示装置、液晶显示终端设备及导光板的制造方法 | |
CN103782204B (zh) | 光学片 | |
CN203551920U (zh) | 一种显示装置 | |
CN201434917Y (zh) | 三层式导光结构 | |
CN102830458A (zh) | 用于降低色偏的光学膜和具有该光学膜的液晶显示器 | |
CN101153922B (zh) | 扩散聚光片 | |
US20200301061A1 (en) | Locally dimmable light guide plates and display devices comprising the same | |
CN101191864B (zh) | 光学板及其制备方法 | |
KR20130039091A (ko) | 마이크로 구조를 가진 도광장치 및 이 도광장치를 가진 배광모듈과 액정모니터 | |
EP2544033A1 (en) | Light guide plate, surface light source device, and transmission type image display device | |
CN205899066U (zh) | 一种无缝拼接的导光板 | |
CN102667539A (zh) | 光扩散性片及使用其的背光 | |
KR20130039090A (ko) | 마이크로 구조를 가진 반사분광도광장치 및 이 반사분광도광장치를 가진 배광모듈과 액정모니터 | |
CN202613224U (zh) | 背光单元及使用该背光单元的液晶显示装置 | |
CN103080783A (zh) | 光扩散膜层叠体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |