JP3205464U - 導光材、バックライトモジュール及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光射出を均一化し、ホットスポットの発生を低減できる導光材、バックライトモジュール及び表示装置を提供する。【解決手段】導光材は、本体１００と、複数のドット状マイクロ構造１１０と、複数のストリップ状マイクロ構造１２０とを含む。ドット状マイクロ構造は本体上に離間されて形成されている。ストリップ状マイクロ構造はドット状マイクロ構造の表面に形成されており、各ストリップ状マイクロ構造の稜線が断続的に不規則に配列されている。ストリップ状マイクロ構造の少なくとも一部は、第１の方向Ａ１に延伸して設置され、他の一部は、第１方向と異なる第２の方向Ａ２に延伸して設置され、ドット状マイクロ構造の数量は、発光光源に近接する側から遠ざかる方向に向かって徐々に増加するのが好ましい。【選択図】図２Ｃ

Description

本考案は導光材に関する。より具体的には、本考案は、ドット状マイクロ構造とストリップ状マイクロ構造を有する導光材に関する。

バックライトモジュール（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌｅ、ＢＬＭ）は、表示装置の重要な部材の一つである。表示装置における表示パネル（例えば、液晶表示パネル）自体は発光できないため、バックライトモジュールの発光光源により光線を投射し、表示の機能を実現しなければならない。

バックライトモジュールは、発光光源の位置に応じて、エッジタイプ（Ｅｄｇｅ Ｔｙｐｅ）とダイレクトタイプ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｙｐｅ）との二種類の構造に分けられ、そのうち、エッジタイプの構造では発光光源を導光材のエッジ側に設置させる。発光の方向を変更するために、導光材は通常、全反射を破壊する導光構造を有する。しかしながら、周知の導光構造は指向性が比較的高いため、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）が明らかに現れてしまう。

上記の周知の課題を解決するために、本考案は導光材を提供し、当該導光材は、本体と、複数のドット状マイクロ構造と、複数のストリップ状マイクロ構造とを含む。ドット状マイクロ構造は本体上に離間されて形成されている。ストリップ状マイクロ構造は、ドット状マイクロ構造の表面に形成され、各ストリップ状マイクロ構造の稜線は、断続的に不規則に配列されている。

本考案の実施例において、前記ストリップ状マイクロ構造の少なくとも一部は第１の方向に延伸して設置されている。

本考案の実施例において、前記ストリップ状マイクロ構造の少なくとも他の一部は前記第１方向と異なる第２の方向に延伸して設置されている。

本考案の実施例において、前記ストリップ状マイクロ構造はそれぞれ異なる外形を有する。

本考案の実施例において、前記本体は第１側と第２側を有し、第１側は発光光源に隣接し、第２側に対向する。前記ドット状マイクロ構造の数量は、前記第１側に近接するほうから前記第２側に近接する方向に向かって徐々に増加する。

本考案の実施例において、前記本体は入光面と、反射面と、出光面とを含み、入光面は発光光源に面し、反射面と出光面を接続させ、且つ前記ドット状マイクロ構造は、反射面に形成されている。

本考案の実施例において、前記本体は入光面と、反射面と、出光面とを含み、入光面は発光光源に面し、反射面と出光面を接続させ、且つ前記ドット状マイクロ構造は、出光面に形成されている。

本考案の実施例において、前記ドット状マイクロ構造の算術平均粗さ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｍｅａｎ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ、Ｒａ）は、１〜９９９ｎｍであり、端点値を含まない。

本考案の実施例は更に、バックライトモジュールを提供し、当該バックライトモジュールは前記導光材と発光光源とを含み、そのうち、当該発光光源で発光される光線は導光材へ入射され、且つストリップ状マイクロ構造により反射又は屈折された後に当該導光材から離れる。

本考案の実施例は更に、表示装置を提供し、当該表示装置は前記バックライトモジュールと表示パネルとを備え、表示パネルは導光材の本体の前方に位置している。

図１は、本考案の実施例に係るバックライトモジュールを示す模式図である。 図２Ａは、図１に示されるバックライトモジュールを示す底面図である。 図２Ｂは、本考案の他の実施例に係るバックライトモジュールを示す模式図である。 図２Ｃは、本考案の他の実施例に係るバックライトモジュールを示す模式図である。 図２Ｄは、本考案の他の実施例に係るバックライトモジュールを示す模式図である。 図３は、光線が入光面から導光材へ入射した後に出光面から導光材を離れることを示す模式図である。 図４は、本考案の他の実施例に係るバックライトモジュールを示す模式図である。 図５は、本考案の実施例に係る表示装置を示す模式図である。

以下、本考案の実施例に係る導光材と、バックライトモジュールと、表示装置とを説明する。しかしながら、本考案の実施例はただいろんな適正な創作概念を提供しているのにすぎず、各種の幅広い特定の背景において実施できることは理解すべきである。以下に開示される特定の実施例は、特定の方法により本考案を実施することを説明するためのものだけであり、本考案の技術的範囲を制限するものではない。

以下において、「第１」、「第２」等の用語を使用して各種の部材、部品、領域、層及び／又は一部を説明しているが、これらの部材、部品、領域、層及び／又は一部はこれらの用語により限定されるものではなく、これらの用語は異なる部材、部品、領域、層及び／又は一部を区別するための用語にすぎないことは理解すべきである。

図１に示すように、本考案の実施例に係るバックライトモジュールＢは主に、導光材１０と、発光光源２０とを含み、そのうち、導光材１０の本体１００は、入光面１０１と、反射面１０２と、出光面１０３とを含む。入光面１０１は、反射面１０２と出光面１０３とを接続させ、且つ発光光源２０に面している。このため、発光光源２０で発生される光線は、入光面１０１を通り抜けて、おおよそ第１方向Ａ１に沿って導光材１０に入る。発光光源２０は、例えば、複数の発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）又は冷陰極蛍光ランプ（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ，ＣＣＦＬ）を含むことができる。

図１と図２Ａに示すように、本実施例において、本体１００の反射面１０２には、反射面１０２から突出される複数のドット状マイクロ構造１１０が形成されている。これらドット状マイクロ構造１１０同士は互いに離間されており、且つ各ドット状マイクロ構造１１０の表面には更に複数の互いに離間されるストリップ状マイクロ構造１２０が形成されている。なお、各ドット状マイクロ構造１１０において、ストリップ状マイクロ構造１２０の少なくとも一部は、第１方向Ａ１に沿って互いに離間されて設置されており、且つストリップ状マイクロ構造１２０の少なくとも他の一部は第２方向Ａ２に沿って互いに離間されて設置されている。ここで、第１方向Ａ１と第２方向Ａ２とは異なっており、例えば、互いに垂直している。

ストリップ状マイクロ構造１２０はレーザー又はエッチングにより形成され、その算術平均粗さ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｍｅａｎ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ、Ｒａ）は、１〜９９９ｎｍであり（端点値を含まない）、且つ各ストリップ状マイクロ構造１２０は異なる外形とサイズを有しても良い。

本実施例において、各ストリップ状マイクロ構造１２０はいずれも第１方向Ａ１に沿って延伸しているが、幾つかの実施例において、ストリップ状マイクロ構造１２０は他の方向に沿って延伸しても良い。図２Ｂに示すように、本考案の他の実施例において、各ストリップ状マイクロ構造１２０はいずれも第２方向Ａ２に沿って延伸している。図２Ｃに示すように、本考案の更なる他の実施例において、一部のストリップ状マイクロ構造１２０は第１方向Ａ１に沿って延伸しており、且つ一部のストリップ状マイクロ構造１２０は第２方向Ａ２に沿って延伸している。また、図２Ｄに示すように、本考案の更なる他の実施例において、ストリップ状マイクロ構造１２０は第１方向Ａ１と第２方向Ａ２に対して傾斜する傾斜方向へ延伸しても良い。

図２Ａ〜２Ｄを参照し続けると、導光材１０の本体１００の対向側において、即ち第１側１０４と第２側１０５との間で複数の同じサイズの平行領域ブロック１０６を定義でき、そのうち、第１側１０４は発光光源２０に隣接する。各平行領域ブロック１０６内には異なる数量のドット状マイクロ構造１１０が含まれ、発光光源２０から比較的遠い平行領域ブロック１０６に含まれるドット状マイクロ構造１１０が比較的多く、発光光源２０から比較的近い平行領域ブロック１０６に含まれるドット状マイクロ構造１１０が比較的少ない。即ち、ドット状マイクロ構造１１０の数量は、導光材１０の第１側１０４に近接するほうから第２側１０５に近接する方向に向かって徐々に増加する。また、本実施例において、各平行領域ブロック１０６内のドット状マイクロ構造１１０は均一に設置されるため、各平行領域ブロック１０６内のドット状マイクロ構造１１０は互いに同じ間隔を有する。

図３に示すように、発光光源２０で発生される一部光線は入光面１０１を通り抜けて導光材１０に入射した後に、反射面１０２と出光面１０３との間で絶えず全反射され得る。しかしながら、これらの光線が反射面１０２上のドット状マイクロ構造１１０及びドット状マイクロ構造１１０表面のストリップ状マイクロ構造１２０に接触した後には、光線の反射角度が変更され得る。このため、全反射を破壊して、光線に出光面１０３から導光材１０を離させることができる。

ストリップ状マイクロ構造１２０は、ナノ構造（算術平均粗さは、１〜９９９ｎｍである）を有し、且つストリップ状マイクロ構造１２０の稜線は、断続的に不規則に配列されている（ストリップ状マイクロ構造１２０はいずれも第１方向Ａ１と第２方向Ａ２に沿って離間されて設置されている）。このため、光の指向性を効果的に低下させて、光混合効果を増強させ、更には光場の視点を改善し且つホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）を避けることができる。また、ドット状マイクロ構造１１０の数量は、第１側１０４に近接するほうから第２側１０５に近接する方向に向かって徐々に増加する。このため、出光面１０３の各部位から離れる光線は大体同じであり、全体の発光効果を均一にし、発光光源２０に近接する一部が比較的に明るくて、発光光源２０から離れる一部が比較的に暗い状況を避けることができる。

本考案の上記実施例におけるドット状マイクロ構造１１０は本体１００の反射面１０２に形成され且つ反射面１０２から突出されているが、依然としてユーザのニーズに応じてドット状マイクロ構造１１０の形状と位置を調節できる。例えば、図４に示すように、本考案の他の実施例において、ドット状マイクロ構造１１０は出光面１０３に形成されている。このため、一部の光線はドット状マイクロ構造１１０に接触された後にドット状マイクロ構造１１０を直接通り抜けて導光材１０から離れることができる。幾つかの実施例において、ドット状マイクロ構造１１０は同時に反射面１０２と出光面１０３に形成されている。幾つかの実施例において、ドット状マイクロ構造１１０は反射面１０２又は出光面１０３に形成される凹陥部であっても良く、即ち、導光材１０の内部に向けて凹陥しているが、反射面１０２又は出光面１０３から突出しない。

図５を参照すると、本考案の実施例に係る表示装置は、バックライトモジュールＢと、表示パネルＤとを含み、そのうち、表示パネルＤは導光材１０の本体１００の前方に位置している。出光面１０３は表示パネルＤに向けているため、出光面１０３から離れ且つ充分な明るさを有し均一に分布される光線は表示パネルＤに正常に映像を表示させるように提供される。表示パネルＤは、例えばガラス基板、カラーフィルター、液晶及び偏光板等の部材を含むことができる。

以上から分かるように、本考案は導光材を提供し、ドット状マイクロ構造の配置数量は発光光源から離れる方向に沿って徐々に増加するため、光射出効果を均一化にし、発光光源に近接するほうからの光射出が比較的に多いことによりエッジが比較的に明るい状況を避けることができる。次に、ドット状マイクロ構造と、ドット状マイクロ構造の表面に形成されるストリップ状マイクロ構造とにより、光線の導光材内における全反射を破壊でき、光線が出光面から導光材を離れるようにする。また、各ストリップ状マイクロ構造の稜線は、断続的に不規則に配列されているため、光場の視点を改善でき、混合光学活性を高めるとともにホットスポットの発生を減少させる。

本考案の実施例及びその利点は既に上記のように開示されているが、当業者であれば、本考案の要旨と技術的範囲を超えない範囲内でその変更、代替及び修飾を行うことができることは理解されるべきである。また、本考案の保護範囲は、明細書に記載される特定の実施例におけるプロセス、機器、製造、物質組成、装置、方法及びステップに制限されず、当業者は本考案に開示される内容から現在又は将来発展されるプロセス、機器、製造、物質組成、装置、方法及びステップを理解でき、ここで説明する実施例と大体同じ機能又は大体同じ結果を実現すれば、本考案に基づいて使用できる。従って、本考案の保護範囲は上記プロセス、機器、製造、物質組成、装置、方法及びステップを含む。また、各請求項は個別の実施例を構成し、且つ本考案の保護範囲も各請求項及び実施例の組合せを含む。

本考案は複数の好ましい実施例により上記のように開示されているが、これらは本考案を限定するものではない。当業者は、本考案の要旨と技術的範囲を超えない範囲内で、各種の変更と修飾を行うことができる。従って、本考案の保護範囲は、実用新案登録請求の範囲で限定するものを基準とする。また、各請求項は独立の実施例を構成し、且つ各請求項及び実施例の組合せはいずれも本考案の技術的範囲内に属する。

１０ 導光材、
２０ 発光光源、
１００ 本体、
１０１ 入光面、
１０２ 反射面、
１０３ 出光面、
１０４ 第１側、
１０５ 第２側、
１０６ 平行領域ブロック、
１１０ ドット状マイクロ構造、
１２０ ストリップ状マイクロ構造、
Ａ１ 第１方向、
Ａ２ 第２方向、
Ｂ バックライトモジュール、
Ｄ 表示パネル。

Claims (10)

1. 本体と、
   前記本体上に離間されて形成されている複数のドット状マイクロ構造と、
   前記複数のドット状マイクロ構造の表面に形成されており、それぞれの稜線が断続的に不規則に配列されている複数のストリップ状マイクロ構造と、
   を含む導光材。
2. 前記複数のストリップ状マイクロ構造の少なくとも一部は、第１の方向に延伸して設置されている、請求項１に記載の導光材。
3. 前記複数のストリップ状マイクロ構造の少なくとも他の一部は、前記第１方向と異なる第２の方向に延伸して設置されている、請求項２に記載の導光材。
4. 前記複数のストリップ状マイクロ構造はそれぞれ異なる外形を有する、請求項１に記載の導光材。
5. 前記本体は第１側と第２側を有し、前記第１側は発光光源に隣接し且つ前記第２側に対向し、前記複数のドット状マイクロ構造の数量は、前記第１側に近接するほうから前記第２側に近接する方向に向かって徐々に増加する、請求項１に記載の導光材。
6. 前記本体は入光面と、反射面と、出光面とを含み、前記入光面は発光光源に面し前記反射面と前記出光面とを接続させ、且つ前記複数のドット状マイクロ構造は、前記反射面に形成されている、請求項１に記載の導光材。
7. 前記本体は入光面と、反射面と、出光面とを含み、前記入光面は発光光源に面し前記反射面と前記出光面とを接続させ、且つ前記複数のドット状マイクロ構造は前記出光面に形成されている、請求項１に記載の導光材。
8. 前記複数のドット状マイクロ構造の算術平均粗さは、１〜９９９ｎｍであり、端点値を含まない、請求項１に記載の導光材。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の導光材と、
   発光される光線が前記導光材へ入射され、且つ前記ストリップ状マイクロ構造により反射又は屈折された後に前記導光材から離れる発光光源と、
   を含むバックライトモジュール。
10. 請求項９に記載のバックライトモジュールと表示パネルとを備え、前記表示パネルは前記導光材の前記本体の前方に位置している、表示装置。
    

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