專利名稱：導(dǎo)光板、使用該導(dǎo)光板的面光源和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)光板、使用該導(dǎo)光板的面光源和顯示裝置，特別涉及通過取入來自太陽光和熒光燈等的外光和來自內(nèi)部光源的光，從光射出面射出單獨(dú)的光或合成光的導(dǎo)光板，作為使用該導(dǎo)光板的液晶顯示裝置等非自發(fā)發(fā)光型顯示器的背光的面光源，和用數(shù)字靜象照相機(jī)及電視攝象機(jī)映出被攝體的液晶監(jiān)視器等背光方式的顯示裝置。
作為液晶顯示裝置的背光用的面光源，已知以透光性平板作為導(dǎo)光板的側(cè)光方式的面光源。在這種面光源中，從由透明的平行平板和斷面楔形平板構(gòu)成的導(dǎo)光板的側(cè)端面一方，入射來自熒光燈等光源的光，利用透光性平板內(nèi)部的全反射，把光傳播遍及導(dǎo)光板整個(gè)區(qū)域，把該傳播光的一部分用導(dǎo)光板里面的光散射反射板構(gòu)成臨界角不足的擴(kuò)散反射光，從導(dǎo)光板表面發(fā)射擴(kuò)散光(實(shí)開昭55-162201)。
此外，為了把太陽光和室內(nèi)光等外光作為輔助光源，已知在導(dǎo)光板的側(cè)端面設(shè)置外光取入部分的背光用的面光源，該外光取入部分的形狀為斷面圓弧狀，構(gòu)成一個(gè)圓柱形透鏡(特開平5-11249)。


圖1是表示以往的液晶顯示裝置的模式圖。
以往的液晶顯示裝置配有液晶屏9、熒光管等內(nèi)部光源3和導(dǎo)光板1，在把液晶顯示裝置例如作為電子靜象照相機(jī)的液晶監(jiān)視器使用的情況下，在導(dǎo)光板1的左側(cè)作為照相機(jī)本體，攝影者通過來自光射出面1e的射出光從液晶屏9的右側(cè)觀看被攝體。
此外，在配有以往的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板1的上部一端，為了取入作為主要光的外光，設(shè)有由斷面圓弧狀的圓柱形透鏡構(gòu)成的外光取入部分1a，從而能夠高效率地取入來自正上方和側(cè)面的外光。由于通常使用丙烯基或聚碳酸酯等透明性材料由金屬模用樹脂成形制成該導(dǎo)光板1，所以外光取入部分1a當(dāng)然是整體無色透明的導(dǎo)光板。
但是，在以往的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板中，如上所述，透過整體為無色透明的外光取入部分1a可看見內(nèi)部光源3，所以存在對攝影者產(chǎn)生設(shè)計(jì)上的不協(xié)調(diào)感的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于通過構(gòu)成不能看見裝置內(nèi)部和內(nèi)部光源的結(jié)構(gòu)，提供沒有設(shè)計(jì)上的不協(xié)調(diào)感的導(dǎo)光板，使用該導(dǎo)光板的面光源和顯示裝置。
此外，如下所述，本發(fā)明的目的在于提供這樣的導(dǎo)光板，使用該導(dǎo)光板的面光源和液晶顯示裝置，即該導(dǎo)光板通過使從外光取入部分入射的外光和從光入射面入射的來自內(nèi)部光源的光入射后立即使其在導(dǎo)光板內(nèi)部被散射，提高從光射出面射出的光的亮度，并且沒有射出光的表面不勻。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方案的導(dǎo)光板配有取入來自光源的光的光入射面，其特征在于，所述光入射面?zhèn)扔泄馍⑸溲b置。
本發(fā)明第二方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第一方案所述的導(dǎo)光板，所述光散射裝置被直接形成在導(dǎo)光板的光入射面上。
本發(fā)明第三方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第二方案所述的導(dǎo)光板，通過對導(dǎo)光板的光入射面進(jìn)行梨皮處理形成所述光散射裝置。
本發(fā)明第四方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第三方案所述的導(dǎo)光板，所述梨皮處理是金屬模成形、噴砂加工、腐蝕或無光澤加工。
本發(fā)明第五方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第一方案所述的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板的光入射面?zhèn)忍畛涔馍⑸鋭﹣硇纬伤龉馍⑸溲b置。
本發(fā)明第六方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第五方案所述的導(dǎo)光板，在導(dǎo)光板的樹脂成形時(shí)進(jìn)行所述光散射劑的填充。
本發(fā)明第七方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第一至第六方案中的任何一個(gè)方案所述的導(dǎo)光板，所述光入射面是取入外光的外光取入部分。
本發(fā)明第八方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第一至第六方案中的任何一個(gè)方案所述的導(dǎo)光板，所述光入射面是取入來自內(nèi)部光源光的光取入部分。
本發(fā)明第九方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第一至第六方案中的任何一個(gè)方案所述的導(dǎo)光板，所述光入射面是取入外光的外光取入部分和取入來自內(nèi)部光源光的內(nèi)光取入部分。
本發(fā)明第十方案的導(dǎo)光板的特征在于，配有第九方案所述的導(dǎo)光板，所述外光取入部分與內(nèi)光取入部分對置。
本發(fā)明第十一方案的面光源的特征在于，配有第九或第十方案所述的導(dǎo)光板，和靠近所述內(nèi)光取入部分設(shè)置的內(nèi)部光源。
本發(fā)明第十二方案的顯示裝置的特征在于，配有第八方案所述的導(dǎo)光板，和靠近所述導(dǎo)光板的光射出面設(shè)置的非自發(fā)發(fā)光型顯示器。
本發(fā)明第十三方案的顯示裝置的特征在于，配有第十一方案所述的面光源，和靠近所述面光源的光射出面設(shè)置的非自發(fā)發(fā)光型顯示器。
圖1是以往的液晶顯示裝置的模式圖。
圖2是本發(fā)明的導(dǎo)光板的透視圖。
圖3是本發(fā)明的面光源的模式圖。
圖4是表示配有本發(fā)明的面光源的顯示裝置的模式圖。
實(shí)施例首先，定義以下用語。
光入射面是形成在導(dǎo)光板上的面，稱為取入來自熒光燈等內(nèi)部光源光的面(內(nèi)部光取入部分)和取入太陽光及室內(nèi)光等外光的面(外光取入部分)。
把導(dǎo)光板的表面實(shí)施梨皮狀的粗加工處理稱為梨皮處理。此外，可通過金屬模成形、噴砂加工、腐蝕或無光澤加工實(shí)施梨皮處理。
光散射裝置是表示對入射到導(dǎo)光板內(nèi)部的光進(jìn)行散射的裝置，例如稱為實(shí)施梨皮處理的光入射面和填充光散射材料的光入射面。
非自發(fā)發(fā)光型顯示器是顯示器本身不發(fā)光的顯示器，例如必須帶背光等光源的液晶屏。
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2是本發(fā)明的導(dǎo)光板的透視圖。
1是導(dǎo)光板，在制成用金屬模由樹脂成形的導(dǎo)光板1的同時(shí)，還在導(dǎo)光板1的上部一端形成下述的外光取入部分1a。
1a是外光取入部分，取入作為主要光的太陽光和室內(nèi)光等外光。該外光取入部分1a為斷面圓弧狀的圓柱形透鏡，在其外光取入面上實(shí)施梨皮處理變?yōu)椴煌该鳡顟B(tài)，并填充光散射材料。通常，把金屬模的外光取入部分的整個(gè)表面進(jìn)行噴砂加工作為梨皮表面，通過使用金屬模進(jìn)行樹脂成形，在外光取入部分1a的表面上實(shí)施該梨皮處理。但是，在外光取入部分1a的表面上實(shí)施梨皮處理時(shí)，利用腐蝕液等表面腐蝕經(jīng)透明加工的外光取入部分1a的表面，直接進(jìn)行噴砂加工也可以。
1c是光入射面，如以下說明，入射從略平行地靠近光入射面1c設(shè)置的內(nèi)部光源(圖中未示出)照射的光。此外，光入射面1c經(jīng)梨皮處理變?yōu)椴煌该鳡顟B(tài)，并填充光散射材料。把金屬模的光入射面部分的整個(gè)表面進(jìn)行噴砂加工達(dá)到梨皮表面，通過使用該金屬模進(jìn)行樹脂成形，在光入射面1c的表面上實(shí)施該梨皮處理。但是，在光入射面1c的表面上實(shí)施梨皮處理時(shí)，利用腐蝕液等表面腐蝕透明加工過的光入射面1c的表面，直接進(jìn)行噴砂加工也可以。再有，也可以在兩個(gè)側(cè)面1b的一面或兩面，配置光源作為光入射面。
1d是光反射面，在樹脂成形后，為了防止光的泄漏提高反射率，在進(jìn)行點(diǎn)狀印刷形成錐形凹坑之后安裝膜或鋁等反射板(圖中未示出)。再有，在本實(shí)施例中，在光入射面1c和光反射面1d上同時(shí)配有光散射裝置，但僅在其中任何一面上設(shè)有光散射裝置也可以。
1e是光射出面，用光反射面1d和導(dǎo)光板1的兩個(gè)側(cè)面反射來自外光取入部分1a和光入射面1c的入射光，入射光的大部分最終作為有均勻方向性的合成光從光射出面1e射出。而且，在該側(cè)面1b上，為了防止光的泄漏，安裝有白色膠帶等防止泄漏部件。
作為導(dǎo)光板1的材料，可從透光性材料中選擇，通常使用丙烯基或聚碳酸酯樹脂。導(dǎo)光板的形狀為平行平板和斷面楔形平板，其厚度通常為1～10mm左右。
此外，作為其它透光性材料，可使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基等的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等的單獨(dú)或共重合體、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丁烯對苯二酸酯等的聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丁烯等可熱塑性樹脂、或紫外線或電子射線交聯(lián)的多官能的聚氨丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等的丙烯酸酯、不飽和聚酯等透明樹脂、透明玻璃、透明陶瓷等。
下面，參照圖2說明本發(fā)明的導(dǎo)光板的動(dòng)作。
在導(dǎo)光板1的外光取入部分1a上，由于高效率地入射室外的太陽光或室內(nèi)的熒光燈等外光，所以在不必點(diǎn)亮內(nèi)部光源的程度下可進(jìn)行充分的照明，可實(shí)現(xiàn)消耗功率的降低。此外，在點(diǎn)亮內(nèi)部光源的情況下，用光反射面1d和導(dǎo)光板1的兩個(gè)側(cè)面1b反射由光入射面1c入射的來自內(nèi)部光源的光和從外光取入部分1a取入的外光，并從光射出面1e射出有均勻方向性的合成光。
再有，通過對該外光取入部分1a的外光取入面和光入射面1c(但是，僅其中任何一個(gè)面也可以)進(jìn)行梨皮處理，在以往的導(dǎo)光板上從外光取入部分1a可直接看見在光入射面1c下部安裝的內(nèi)部光源變得不能直接看見，其結(jié)果，在把配有本發(fā)明的導(dǎo)光板的液晶顯示裝置用于液晶監(jiān)視器等的情況下，消除了產(chǎn)生設(shè)計(jì)上不協(xié)調(diào)感的問題。
本申請發(fā)明者最初以消除上述設(shè)計(jì)上的問題為目的，把外光取入部分1a的外光取入面進(jìn)行梨皮處理，設(shè)想在磨光玻璃上加工成不透明的情況，其后使外光取入面的表面加工狀態(tài)也由透明變?yōu)槟ス獠Ａ畹牟煌该鳡顟B(tài)，發(fā)現(xiàn)從光射出面1e射出的光的亮度分布特性被改善了10％以上，并且射出光均勻，沒有表面不勻，根據(jù)該結(jié)果，提出了新導(dǎo)光板的建議?？梢哉J(rèn)為，其理由是在從外光取入部分1a入射的外光在入射后，立即在導(dǎo)光板1的內(nèi)部散射，使朝向光射出面1e的光增大和均勻化的緣故。
圖3是表示本發(fā)明的面光源的模式圖。
2是面光源，由本發(fā)明的導(dǎo)光板1、熒光管等內(nèi)部光源3和各種控制電路(圖中未示出)等構(gòu)成。在該控制電路中，還包括例如檢測從導(dǎo)光板1的光射出面射出的光的總量，調(diào)整供給內(nèi)部光源3的功率使射出光量變得最佳的電路。
從內(nèi)部光源3射出的光由反射體4反射從導(dǎo)光板1的光入射面1c進(jìn)入導(dǎo)光板1的內(nèi)部，此外，自然光等外光從導(dǎo)光板1的外光取入部分1a進(jìn)入導(dǎo)光板1的內(nèi)部，用在光反射面1d下部安裝的反射板5和側(cè)端面1b反復(fù)進(jìn)行反射聚光，從導(dǎo)光板1的光射出面1e向擴(kuò)散板6射出。此外，向擴(kuò)散板6入射的光利用擴(kuò)散板6和透鏡片7在期望的角度范圍內(nèi)各向同性地均勻地?cái)U(kuò)散，從透鏡片7射出。
圖4是表示配有本發(fā)明的面光源的顯示裝置的模式圖。
8是顯示裝置，例如由作為非自發(fā)發(fā)光型顯示器的液晶屏9和本發(fā)明的面光源2構(gòu)成。從上述面光源2各向同性地均勻地?cái)U(kuò)散射出的光被導(dǎo)入液晶屏9。但是，也可以是從面光源2除去內(nèi)部光源3，僅利用來自導(dǎo)光板1的外光的顯示裝置。
如以上說明，按照本發(fā)明的導(dǎo)光板，由于其外光取入部分的外光取入面或光入射面變?yōu)椴煌该鞯哪ス獠Ａ?，所以?gòu)成不能看見裝置內(nèi)部和內(nèi)部光源的結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)上不協(xié)調(diào)感。
此外，由于外光取入面和光入射面變?yōu)椴煌该鞯哪ス獠Ａ?，從外光取入部分入射的外光和從光入射面入射的光在入射后立即在?dǎo)光板內(nèi)部被散射的結(jié)果，使朝向光射出面的光增大和均勻化，所以使來自光射出面的射出光的亮度提高，并且沒有射出光的表面不勻。而且，由于導(dǎo)光板的外光取入面和光入射面變得不透明，所以構(gòu)成不能看見裝置內(nèi)部和內(nèi)部光源的結(jié)構(gòu)，不會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)上不協(xié)調(diào)感。
此外，按照本發(fā)明的面光源和顯示裝置，通過使用上述導(dǎo)光板，由于使來自光射出面的射出光的亮度提高，所以在達(dá)到一定射出光量的情況下，不僅可降低供給光源的功率，而且根據(jù)用途還可不需要光源。
權(quán)利要求
1．一種導(dǎo)光板，配有取入來自光源的光的光入射面，其特征在于，所述光入射面?zhèn)扔泄馍⑸溲b置。
2．如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光散射裝置被直接形成在導(dǎo)光板的光入射面上。
3．如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于，對導(dǎo)光板的光入射面進(jìn)行梨皮處理形成所述光散射裝置。
4．如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述梨皮處理是金屬模成形、噴砂加工、腐蝕或無光澤加工。
5．如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，在導(dǎo)光板的光入射面?zhèn)忍畛涔馍⑸鋭﹣硇纬伤龉馍⑸溲b置。
6．如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光板，其特征在于，在導(dǎo)光板的樹脂成形時(shí)進(jìn)行所述光散射劑的填充。
7．如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光入射面是取入外光的外光取入部分。
8．如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光入射面是取入來自內(nèi)部光源的光的內(nèi)部光取入部分。
9．如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述光入射面是取入外光的外光取入部分和取入來自內(nèi)部光源的光的內(nèi)部光取入部分。
10．如權(quán)利要求9所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述外光取入部分與內(nèi)部光取入部分對置。
11．一種面光源，其特征在于，配有權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的導(dǎo)光板，和靠近所述內(nèi)部光取入部分設(shè)置的內(nèi)部光源。
12．一種顯示裝置，其特征在于，配有權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光板，和靠近所述導(dǎo)光板的光射出面設(shè)置的非自發(fā)發(fā)光型顯示器。
13．一種顯示裝置，其特征在于，配有權(quán)利要求11所述的面光源，和靠近所述面光源的光射出面設(shè)置的非自發(fā)發(fā)光型顯示器。
全文摘要
提供導(dǎo)光板,使用該導(dǎo)光板的面光源和顯示裝置。由于外光取入部分1a的外光取入面或光入射面1c經(jīng)梨皮處理變得不透明,所以不能直接看見在光入射面1c下部安裝的內(nèi)部光源,消除了設(shè)計(jì)上的不協(xié)調(diào)感。用光反射面1d和導(dǎo)光板1的兩個(gè)側(cè)面1b反射從光入射面入射的來自內(nèi)部光源的光和外光,并從光射出面1e射出有均勻方向性的合成光。
文檔編號G02F1/13357GK1221123SQ9812601
公開日1999年6月30日 申請日期1998年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者樋口政廣, 草深孝也, 清田健二 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社