專利名稱：導光板及具備該導光板的背光源裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導光板以及背光源裝置，特別涉及形成有將以斜線狀入射的點光源的 光引導成直線狀的功能性光學圖案的導光板以及利用該導光板的側面照明型背光源裝置。
背景技術：
根據(jù)光源的配置方式，使用于液晶顯示裝置的背光源裝置區(qū)分為直下式或側式背 光源裝置。直下式背光源裝置為LED配置在導光板的下側的方式，雖然具有顯示出較高亮度 的優(yōu)點，但為了使光分布均勻需要充分保證LED和液晶面板之間的空間，因此，實現(xiàn)薄型化 受到限制。另一方面，如圖1所示，考慮了薄型化的側式背光源裝置具有LED1配置于導光板 2的側面的結構，構成像擴散板或棱鏡板這樣的光學板3配置在導光板2的上側且反射板4 配置在下側的結構。在這種方式的結構中，從作為點光源的LED1出射的光在導光板2的內(nèi)部發(fā)生散射 以及全反射，并向?qū)Ч獍?的上部整個面出射而實現(xiàn)面光源的背光源。另一方面，如圖2所示，在利用LED的現(xiàn)有側式背光源裝置中，因射入到導光板2 內(nèi)部的點光源的光發(fā)生散射而發(fā)生以斜線方向的較寬角度9a擴散的現(xiàn)象。向斜線方向行 進的光進入到配置有關(off)狀態(tài)的LED1的導光板區(qū)域，從而使僅從規(guī)定區(qū)域出射光的掃 描或調(diào)光(dimming)控制變得困難。S卩，在現(xiàn)有的側式背光源裝置中，實現(xiàn)利用LED的個別驅(qū)動進行的掃描或調(diào)光方 式的背光照明時，存在因光干涉的影響而難以實現(xiàn)LCD的高像質(zhì)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于提供一種導光板，在多 個LED配置于導光板側面的背光源裝置中，在導光板的下面形成用于有效地散射以及全反 射光的光點圖案(dot pattern)且在導光板的上面形成有提高向?qū)Ч獍鍍?nèi)部入射的光的直 進性的光學圖案。另一方面，本發(fā)明的目的在于，還提供一種導光板以及具備該導光板背光源裝置， 在進行個別LED的開關驅(qū)動時使光的干涉最小化，從而在一個導光板上能夠?qū)崿F(xiàn)兩個以上 的掃描以及調(diào)光結構。為了達到上述目的，本發(fā)明的導光板包括板狀的主體；光學圖案，在上述主體的 上面沿長度方向形成有多個，將從外部入射的光引導成直進性的光；以及光點圖案，形成于 上述導光板主體的下面。在上述結構中，上述光學圖案形成為角柱形狀或者圓柱形狀。在上述結構中，上述角柱形狀的光學圖案具有60°至100°的頂角al;以及相對 于圖案的間隔P1為0. 2XP1至0. 7XP1的曲率半徑R1。
3
在上述結構中，上述圓柱形狀的光學圖案中，相對于長度方向其橫向的頂角部截 面具有球面形狀或非球面形狀。在上述結構中，上述角柱形狀的光學圖案，相對于圖案的間隔P2具有0. 4XP2至 1. 0XP2的高度H2。在上述結構中，上述光學圖案以25iim以下的間距P3和10 y m以下的深度H3形 成負角。在上述結構中，上述直進性的光，相對于光的行進方向以2°至35°的傾斜角eb 入射。在上述結構中，上述光點圖案是通過印刷或激光加工形成，引導光的散射以及全 反射。在上述結構中，上述主體由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、介苯乙烯、聚碳酸酯中 的任一種樹脂物構成。另外，為了達到上述目的，本發(fā)明的一種背光源裝置包括導光板，其包括板狀 的主體；光學圖案，在上述主體的上面沿長度方向形成有多個，將從外部入射的光引導成直 進性的光；和光點圖案，形成于上述導光板主體的下面；多個LED，沿著上述導光板的至少 一側邊緣部的長度方向配置；以及光學板，配置在上述導光板的上部。在上述結構中，上述LED構成為可進行個別驅(qū)動，以便表現(xiàn)出掃描或調(diào)光效果。根據(jù)本發(fā)明的導光板以及背光源裝置，通過在導光板的上面以及下面形成的功能 性光學圖案，提高對于入射到內(nèi)部的點光源的光的直進性，即使在連接有多個的導光板結 構中，也能夠在個別LED的開關驅(qū)動時使光的干涉變得最小，從而有效地表現(xiàn)出掃描或調(diào) 光的效果，并進行控制。另外，通過入射到導光板內(nèi)部的光的直進性，有效地實現(xiàn)掃描或調(diào)光效果，從而能 夠改善液晶顯示裝置的像質(zhì)。


圖1是表示根據(jù)現(xiàn)有技術的側式背光源裝置的分解立體圖；圖2是表示根據(jù)現(xiàn)有技術的導光板的光特性的平面圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的側式背光源裝置的分解立體圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的導光板的立體圖以及表示光學圖案的詳細截面圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的導光板的底視圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的導光板的光特性的平面圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的導光板的光學圖案的詳細截面圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的導光板的光學圖案的詳細截面圖；圖9是用于確認根據(jù)本發(fā)明的導光板的光干涉指數(shù)的圖表。附圖標記10 :LED (光源)；20 導光板；21:光學圖案；22:光點圖案；30 ；光學板40 反射板。
具體實施例方式通過下面說明的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，由本發(fā)明以及本發(fā)明的實施例所解決的技 術問題會變得更加明確。下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的側式背光源裝置的分解立體圖。參照圖3，本發(fā)明的側式背光源裝置包括導光板20、配置于導光板的側面的多個 LED10、配置于導光板20的上側的光學板30以及配置于導光板20下側的反射板40。具體而言，上述LED10為背光源裝置的光源，多個LED10以安裝于基板(未圖示) 的陣列形狀配置于導光板20的兩側。在此，LED10可以只配置于導光板20的一側，但為了 適用于大畫面而優(yōu)選配置于兩側。另外，為了實現(xiàn)掃描或調(diào)光的效果，構成為一個或多個 LED10能夠個別地進行開關驅(qū)動。上述的導光板20具有將從LED10出射的點光源的光轉換成面光源的結構，由作為 光透射率優(yōu)良的樹脂物的、具有95%以上光透射率的PMMA (polymethylmethacrylate 聚 甲基丙烯酸甲酯)、PS(poly stylene 聚苯乙烯)、MS (meta styrene 介苯乙烯)、PC (poly carbonate 聚碳酸酯)中的任一種樹脂物構成。尤其是，在本發(fā)明中，角柱形狀或圓柱形狀的圖案(稱為“光學圖案”)形成在導光 板20的上面，光點形狀的圖案(稱為“光點圖案”)形成在下面。在此，光學圖案21使通過 入光部入射的點光源的光進行全反射而使其傳輸至導光板20內(nèi)部的較深區(qū)域，光點圖案 22使入射到導光板20內(nèi)部的光有效地進行散射。上述的光學板30具有用于使向?qū)Ч獍?0上側出射的面光源的光提高光特性的結 構，由棱鏡板、擴散板以及保護板等功能性板構成。這樣的多種光學板30用于控制向上側 出射的光的方向和光分布。上述的反射板40使露出到導光板20下側的光向?qū)Ч獍?0的內(nèi)部反射而向上側 出射，以此提高背光源裝置的亮度。如上所述的結構通過殼體末端以及板末端固定而形成背光源裝置。下面說明構成 本發(fā)明的背光源裝置的導光板以及由導光板產(chǎn)生的光特性。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的導光板的立體圖以及表示形成在導光板的上面的光學 圖案的詳細截面圖，圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的導光板的底視圖，圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的導 光板的光特性的平面圖。首先，參照圖4，在導光板20的兩側配置有多個LED10，在導光板20的上面形成光 學圖案21。這種光學圖案21形成角柱形狀，并且沿著光入射的方向形成多個，各角柱形狀 的截面形成頂角部為圓弧狀的形狀。如圖2所示，向?qū)Ч獍?0內(nèi)部入射的點光源的光，通常相對于行進方向以規(guī)定角 度e a向左右側的斜線方向擴散而行進，本發(fā)明的角柱形狀的光學圖案21引導所入射的點 光源的光以直進方向行進。在此，頂角部為圓弧狀的角柱形狀的光學圖案21，優(yōu)選形成為延伸的頂角部的角 度al形成60°至100°，相對于形成圖案的間距P1，取圓的頂角部的曲率半徑R1形成為 0. 2XP1 至 0. 7XP1 之間。另外，參照圖5，多個圓形或橢圓形的光點圖案22隨機地形成在導光板20的下 面。在此，光點圖案22能夠通過激光或印刷的方式形成，考慮到入射光的量，優(yōu)選在配置有LED10的入光部一側形成得稀疏、離入光部越遠形成得越密。這種光點圖案22可以使通過 導光板20內(nèi)部的點光源的光有效地進行散射以及全反射而向上側出射。對于具有如上結構的導光板的光特性如圖6所示，與圖2相比可知，在開狀態(tài)下從 LED出射的光，在導光板內(nèi)部的相對于行進方向的左右側傾斜角e b顯著減小，表現(xiàn)出優(yōu)異 的直進性。此時，在導光板內(nèi)部相對于光的行進方向的左右側傾斜角度，在根據(jù)現(xiàn)有技術的 導光板的情況下表現(xiàn)為約40°左右(圖2的e a)，但在根據(jù)本發(fā)明的實施例的導光板的情 況下為約10°左右，并且表現(xiàn)為2°至35°之間(圖6的0 b)。由此可知，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的導光板20中，點光源的光通過角柱形狀的光 學圖案21被引導成直進性的光而入射。由此，在開(on)狀態(tài)的LED和關(off)狀態(tài)的LED 的個別驅(qū)動中，使得在導光板20內(nèi)部光的相互干涉變得最小而實現(xiàn)優(yōu)異的掃描和調(diào)光效 果，這樣的效果最終使得液晶顯示裝置能夠顯示出優(yōu)異的像質(zhì)。圖7和圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的導光板的光學圖案的詳細截面圖。參照圖7，導光板上面的光學圖案21可以在光入射方向上以圓柱形狀形成多個。 圓柱形狀的光學圖案21可以形成為如圖7的(a)所示的非球面狀的圓柱形狀，或者形成為 如圖7的(b)所示的球面狀的圓柱形狀。在此，圓柱形狀的光學圖案21優(yōu)選形成為截面的 高度H2相對于形成圖案的間距P2在0. 4XP2至1. 0XP2之間。另外，如圖8所示，導光板上面的光學圖案21可以按角柱形狀、截面為非球面或球 面的圓柱形狀在導光板上面以負角形成。在此，優(yōu)選形成負角的光學圖案21的間隔P3為 25iim以下，深度H3為lOiim以下。圖9是用于確認根據(jù)本發(fā)明的實施例的導光板的光干涉指數(shù)的圖表，是對于沿著 分割驅(qū)動的導光板的中間部分的垂直線的亮度進行仿真表示的圖表。在此，垂直分量表示 亮度，水平分量表示自導光板的垂直線中心的距離。另外，表1和表2是表示對于頂角部為圓弧形的角柱形狀的光學圖案和截面為球 面或非球面的圓柱形狀的光學圖案的光干涉指數(shù)的表。光干涉指數(shù)在圖9的圖表中按(Im_ min/Im_max) X (L1/L2)來計算，通常將光干涉指數(shù)小于40 %的情況認定為非常良好的狀 態(tài)。表1〈在頂角部為圓弧形的角柱形狀的光學圖案中，光干涉指數(shù)隨頂角(al)以及曲率 半徑(R1)的結果(P1 = 50 u m) >
權利要求
1.一種背光源裝置用導光板，其特征在于，包括 板狀的主體；光學圖案，在上述主體的上面沿長度方向形成有多個，將從外部入射的光引導成直進 性的光；以及光點圖案，形成于上述導光板主體的下面。
2.如權利要求1所述的背光源裝置用導光板，其特征在于， 上述光學圖案形成為角柱形狀或者圓柱形狀。
3.如權利要求2所述的背光源裝置用導光板，其特征在于， 上述角柱形狀的光學圖案具有60°至100°的頂角al ；以及相對于圖案的間隔Pl為0. 2 XPl至0. 7 XPl的曲率半徑Rl。
4.如權利要求2所述的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述圓柱形狀的光學圖案中，相對于長度方向其橫向的頂角部截面具有球面形狀或非 球面形狀。
5.如權利要求2或4所述的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述角柱形狀的光學圖案，相對于圖案的間隔P2具有0. 4XP2至1. 0XP2的高度H2。
6.如權利要求2所述的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述光學圖案以25 μ m以下的間距P3和10 μ m以下的深度H3形成負角。
7.如權利要求1所述的的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述直進性的光，相對于光的行進方向以2°至35°的傾斜角9 b入射。
8.如權利要求1所述的的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述光點圖案是通過印刷或激光加工形成，引導光的散射以及全反射。
9.如權利要求1所述的的背光源裝置用導光板，其特征在于，上述主體由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、介苯乙烯、聚碳酸酯中的任一種樹脂物構成。
10.一種背光源裝置，其特征在于，包括導光板，其包括板狀的主體；光學圖案，在上述主體的上面沿長度方向形成有多個， 將從外部入射的光引導成直進性的光；和光點圖案，形成于上述導光板主體的下面； 多個LED，沿著上述導光板的至少一側邊緣部的長度方向配置；以及 光學板，配置在上述導光板的上部。
11.如權利要求10所述的的背光源裝置，其特征在于，上述LED構成為可進行個別驅(qū)動，以便表現(xiàn)出掃描或調(diào)光效果。
全文摘要
提供一種導光板及利用它的側式照光形背光源裝置，在該導光板上形成有將以斜線狀入射的點光源的光引導成直線形的功能性光學圖案。根據(jù)本發(fā)明的導光板包括板狀的主體；光學圖案，在主體的上面沿長度方向形成多個，將從外部入射的光引導成直進性的光；以及光點圖案，形成于導光板主體的下面。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的背光源裝置，包括導光板，其包括板狀的主體；光學圖案，在主體的上面沿長度方向形成有多個，將從外部入射的光引導成直進性的光；和光點圖案，形成于導光板主體的下面；多個LED，沿著導光板的至少一側邊緣部的長度方向配置；以及光學板，配置在導光板的上部。該背光源裝置通過LED的個別驅(qū)動可表現(xiàn)出掃描或調(diào)光的效果。
文檔編號G02F1/13357GK101994995SQ201010258709
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2009年8月21日
發(fā)明者呂受琓, 崔珍模 申請人:喜星電子株式會社