JP2017538264A - 導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の導光板は、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなる。前記出光面と前記導光板底面は向かい合って設けられ、前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面の離れた一端の厚さよりも大きく、前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面の近くに設けられた楔形空洞底面が設けられ、前記導光板の楔形空洞内には、反射片が設けられ、前記反射片には、前記楔形空洞底面が貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられ、本発明の導光板の光エネルギーの損失が小さく、製造コストが低く、光線の輝度を高くすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、２０１４年１２月２日に提出した申請番号２０１４１０７２１０６２．１・発明名称「導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置」の先願優先権を要求し、前記先願の内容は引用で本文中に合併される。

本発明は表示技術分野に関し、特に導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置に関する。

既存の液晶モニターにおいて、エッジライト方式バックライトモジュールは通常、導光板と、導光板底面に設けられた反射片と、前記導光板側辺に設けられた光源と、からなる。エッジライト方式バックライトモジュールにおいて、光源から放出された光は、導光板の側面から導光板へ進入し、そして光線は導光板及び導光板底面網点の反射により、一部分の光線は導光板の正面から射出され、もう一部分の光線は、屈折後に底反射片の表面に到達し、底反射片によって反射した後、再度導光板に進入し、反射された後に、導光板の正面から射出される。また、同時に、導光板の正面から射出された光線は、導光板上方部に設けられたフィルムの拡散と集光効果によって、光学画面を均一にし、且つ画面中心の輝度を十分明るくさせる。前記の光学フィルム材は、一般に、プリズムフィルム、と（或いは）輝度向上フィルム等からなる。

従来の技術において、導光板は、通常、ポリメタクリル酸メチルからなり、その光透過率は９２％、屈折率は１．４９である。それゆえ、光線が導光板を通り射出された時には、８％の光エネルギーは導光板により吸收、損失され、画面輝度の低下をもたらす。損失された光エネルギーは、１０％前後増やした光学フィルムで補うしかなく、生産コストの増加を招く。

本発明は、光エネルギー損失が小さく、輝度が高く、製造コストの低い、導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明による導光板は、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなり、前記出光面と前記導光板底面は、向かい合って設けられる。前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚度は、前記導光板における前記入光面に離れた一端の厚度より大きい。前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面の近くに設けられた楔形空洞底面が設けられる。前記導光板の楔形空洞内には、反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられる。

さらに、前記楔形空洞には、前記入光面に近接した楔形空洞側面が設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部突起に向かって突起した少なくとも一つの導光突起が設けられる。

さらに、前記導光突起と、前記導光板は一体成型でなる。

さらに、前記導光板突起は半球体、多角錐、或いは多面体である。

さらに、前記導光板突起は半球体であり、前記半球体の直径は５０ミクロンから６０ミクロンである。

さらに、前記楔形空洞の厚さは、２ミリメートルより大きいか、同等である。

さらに、前記導光板は、ポリメタクリル酸メチル材料からなる。

さらに、前記導光板の導光板底面には反射層が設けられる。

本発明のバックライトモジュールには、導光板が設けられ、前記導光板には、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面とからなり、前記出光面と前記導光板底面は向かい合って設けられる。前記入光面は、前記出光面と前記導光板の底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面に離れた一端の厚さよりも大きい。前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面の近くに設けられた楔形空洞底面が設けられる。前記導光板の楔形空洞内には反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片は、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられる。

さらに、前記楔形空洞には、前記入光面に近い楔形空洞側面が設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部に向かって突起した少なくとも一つの導光板突起が設けられる。

本発明の液晶表示装置の前記導光板は、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなり、前記出光面と前記導光板底面は、向かい合って設けられ、前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記導光板光面に離れた一端の厚さより大きい。前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面の近くに設けられた楔形空洞底面が設けられる。前記導光板の楔形空洞内には反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられる。

さらに、前記楔形空洞には、前記入光面に近い楔形空洞側面が設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部に向かって突起した少なくとも一つの導光突起が設けられる。

本発明の導光板とバックライトモジュール及び液晶表示装置は、大部分の光線をエッジライト方式で変換して正面から射出させることを保証することにより、材料の節約とコストの削減ができる。また、導光板内には、楔形空洞が形成され、光線が導光板入光面の一側から導光板へ入った時、導光板材料自体が、光エネルギーの吸收を減少させる。それにより、出光面から射出された光線輝度が増加し、ひいては、表示装置の画面輝度を高くすることができる。また、光エネルギー損失の減小により、集光フィルムの使用を減らして、製造コストを下げることができる。

本発明の実施例や従来の技術の技術案を明確に説明するために、以下に、実施例の記述において必要とされる図面を簡単に紹介する。以下の記述にある図面は、本発明の実施例の一部にすぎず、一般的な本分野の技術者は、創造性のある労働をせずとも、これらの図面をもとに、その他の図面を考えだすことができる。

本発明の好ましい実施例１の導光板の構造を示した概略図である。 図１の導光板を示した俯瞰図である。 本発明の好ましい実施例２の導光板の構造を示した概略図である。 本発明の好ましい実施例３のバックライトモジュールの光線の伝播を示した概略図である。

以下、本発明実施例の中の添付図面に基づいて、本発明実施例の技術法案について明確させるため、完全に説明する。記載された実施例は本発明の一部分の実施例であるのは明らかであり、全ての実施例では決してない。本発明の実施例に基づき、同業者は創造的な労働を作りださないことを前提において、獲得されたすべてのその他の実施例は、本発明の保護範囲に属すものである。

（実施例１）
図１と図２を参照する。本発明の好ましい実施例１は導光板１０を提供し、少なくとも一つの入光面１１と、一つの出光面１３と、一つの導光板底面１５と、からなる。導光板１０内には、楔形空洞１７が形成され、前記出光面１３と導光板底面１５は、導光板１０の向かい合う両側に設けられる。前記入光面１１は、前記出光面１３と前記導光板底面１５に接続される。本発明を使用する時は、入光面１１から入射した光線が楔形空洞１７によって屈折と(或いは)反射された後、出光面１３から射出される。本実施例においては、前記導光板１０は楔形を呈し、前記導光板１０における前記入光面１１に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面１１に離れた一端の厚さより大きい。

さらに、前記導光板１０の楔形空洞１７には、前記入光面１１に対応して楔形空洞側面１７１が設けられるとともに、前記楔形空洞側面１７１の楔形空洞底面１７３に連結される。前記楔形空洞１７の外輪郭と前記導光板１０はおおよそ同じであり、前記楔形孔空洞１７における前記入光面１１に近い一端的厚度は、其の原理における前記入光面１１の一端的厚度より大きい。

前記導光板１０には、さらに反射片１９が設けられる。前記反射片１９は、楔形空洞１７内に設けられるとともに、前記楔形空洞１７における導光板底面１５に近い一側に設けられる。具体的には、前記反射片１９は、前記楔形空洞の楔形空洞底面１７３に貼り合わされる。

本発明を使用する時、光線は楔形空洞１７に入射した後、前記反射片１９に照射され、それにより、光線は均等に拡散され、出光面１３２１から射出される。前記反射片１９には、反射突起部１９１を設けることができ、反射突起部１９１は点状、プリズム状、溝状等の形状とすることができ、また、その表面の粗さを調整することにより、その反射、散乱效果を調整することができる。具体的には、前記反射突起部１９１は、前記導光板１０の出光面１３の向きに設けられる。

さらに、楔形空洞１７の厚さは、２ミリより大きくするか、或いは、２ミリと等しくすることができる。理解が必要なのは、楔形空洞１７の加工の難度度を下げるため、及び、楔形空洞１７の加工の良品率を保証するため、楔形空洞１７の厚さは、２ミリより大きいほうが好ましい、という点である。また、理解が必要なのは、前記楔形空洞１７の厚さは導光板１０の厚さより大きくできない、という点である。

導光板１０は、ポリメタクリル酸メチル材料からなるのが好ましい。理解が必要なのは、前記導光板１０は、ポリカーボネートらその他適した材料からなることもできる、という点である。

さらに、前記導光板１０の導光板底面には反射層（図示せず）が設けられ、前記反射層はテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）か、或いは、屈折率が１から１．４８の材質の物からなる。

本発明の導光板１０を採用する際、入光面１１から入射された光線が楔形空洞１７によって屈折と(或いは)反射された後、出光面１３から射出される。すなわち、大部分の光線はエッジライト方式から変換して正面へ射出できることを保証することができ、導光板１０の全体の重量と導光板１０を製造するためにかかる材料の用量を減らすことができる。導光板１０内には楔形空洞１７が形成されるため、光線が導光板１０の入光面１１の一側から導光板１０に入る時、導光板１０の材料自体の光エネルギーに対する吸收を減少させ、出光面１３から射出した光線の輝度は増加し、ひいては、表示装置の画面輝度を高くすることができる。また、光エネルギー損失の減少により、集光膜材の使用を減らして、バックライトモジュールのコストを下げることができる。同時に、導光板１０が楔形を呈するため、光線が導光板１０の中部に向かって集まるのに役立つ。また、入光面１１の面積を広げることができ、光線が導光板１０の楔形空洞１７に入りやすく、光線の使用効率も引き上げることができる。

(実施例２)
図３に示すように、本発明の好ましい実施例２は導光板２０を提供し、本実施例による導光板２０の構造は、実施例１の導光板２０の構造とおおよそ同じである。前記導光板２０は、少なくとも一つの入光面２１と出光面２３と底面２５とからなる。導光板２０内には楔形空洞２７が形成され、前記出光面２３と前記底面２５は前記導光板２０の向かい合う両側に設けられる。前記入光面２１は、前記出光面２３と前記底面２５の間に接続される。楔形空洞２７には、前記入光面２１に対応して、楔形空洞側面２７１と、前記楔形空洞側面２７１に連結される楔形空洞底面２７３とが設けられ、前記楔形空洞２７内には反射片２９が設けられる。

本実施例で異なるのは、前記楔形空洞２７の楔形空洞側面２７１上には、前記楔形空洞２７内部に向かって突起した少なくとも一つの導光突起部２７５が設けられる、という点である。また、本実施例において、前記楔形空洞側面２７１は、前記入光面２１と平行、あるいは大体平行である。

さらに、前記導光突起部２７５が半球体である時、前記導光突起部２７５の直径は５０ミクロンから６０ミクロンである。

さらに、前記導光突起部２７５は前記導光板２０と同じ材料からなる。そしてさらには、前記導光突起部２７５と前記導光板２０は一体成型でなる。

理解が必要なのは、前記導光突起部２７５を設ける数量は、前記楔形空洞２７のサイズに基づいて設けることができる、という点である。前記導光突起部２７５は前記楔形空洞側面２７１の縦方向と横方向に沿って、複数の横列と複数の縦列に配置することができ、それにより、導光突起部２７５からなる配列を構成させることができる、という点である。

さらに、前記導光突起部２７５の形状は、球体、多角錐、あるいは多面体でもよい。理解が必要なのは、前記導光突起部２７５が前記導光板２０の入光面２１から入射された光線を拡散させることを保証できさえすれば、前記導光突起部２７５には、その他の適した形状も設けることがでる、という点である。

本実施例の導光板には、導光突起部２７５が設けられ、光線は導光板２０の入光面２１から導光板２０へ入射された後、光線が、導光突起部２７５を通過して拡散され、それにより、導光板２０の出光面２３から射出された光線線は更に均一になる。

（実施例３）
本発明の好ましい実施例３によるバックライトモジュールは、光源と、好ましい実施例１による前記導光板１０と、からなる。

図４に示すように、バックライトモジュールの光源は、前記導光板１０に近い入光面１１に設けられる、前記光源から発せられた光線Ａ、または、光線Ｂは導光板１０の入光面１１から導光板１０へ進入し、導光板１０によって屈折された後、導光板１０内部の楔形空洞１７へ進入する。そして再度、楔形空洞１７の楔形空洞底面１７３と導光板１０の導光板底面１５によって屈折と（或いは）反射された後、導光板１０の出光面１３から射出される。

これらからわかるように、光線Ａ、または光線Ｂは、入光面１１から導光板１０へ入り、導光板１０を通過した時、導光板１０内には、楔形空洞１７が形成されるので、導光板１０の材料の光エネルギーに対する吸收を減少させる事ができ、それゆえ表示画面の輝度は増す。

さらに、光線Ａと比して、光線Ｂは入光面１１から導光板１０へ入り、光線が、楔形空洞側面１７１における楔形空洞１７内部の突起部に向かった曲面を通過する時、光線Ｂの屈折方向には、変化が起こる。それにより、光線Ｂは、楔形空洞１７の導光板底面１５によって、一度反射するだけで、すぐに出光面１３の中間部分へ到達し、射出される、それゆえ、光線が出光面１３の中間部分へ到達した時のエネルギーの損失を確実に小さくすることができ、それにより、表示画面中心の輝度十分に明るく均一にすることができる。

理解が必要なのは、上述した光線Ａ、または、光線Ｂの伝播する方向、及び屈折光線射と(或いは)反射回数は、実施例に過ぎず、実際の光線の伝播する方向、及び屈折と(或いは)反射回数は、実際の状況によって決まる。

さらに、前記導光板１０の導光板底面１５には、網点（図示せず）が設けられ、前記網点は、導光板底面１５へ照射された光線を、前記導光板１０の出光面１３の向きに反射させるのに使用される。さらに、本実施例の、バックライトモジュールの導光板の楔形空洞内にも、反射片を設けることができる。

なお、以上の実施例が提供する導光板１０は、導光板１の短辺に設けられた光源を表す説明図であり、具体的には、光源は、短辺の左側と、短辺の右側に別々に設けることも、短辺の左右両側に同時に設けることもできる。同様に、光源は、導光板１０の長辺にも設けることができる。具体的には、光源は、長辺の上側や長辺の下側に設けることも、長辺の上下両側に同時に設けることもできる。このような場合、導光板１０の楔形空洞１７は、図１４が示すように設けられ、楔形空洞１７の方向は図２、或いは図３と同様であり、光線の伝播する方向に対して垂直になる。

さらには、上記で述べた"左側"、"右側"は、いずれも、導光板１０短辺の二つの側面を指し、"上側"、"下側"は導光板１０の長辺の二つの側面を指すが、これらの位置を表す専門用語は、図を参照して説明するために用いたにすぎず、制限するための用語ではない。

本実施例において、バックライトモジュールは、エッジライト方式バックライトモジュールとし、バックライトモジュールで使用されている光源は、冷陰極管、発光ダイオード、または、その他適用された光源とする事ができる。

本発明は、さらに液晶表示装置を提供し、前記液晶表示装置は上記に述べたバックライトモジュールからなる。理解が必要なのは、前記液晶表示装置は、液晶パネル、電子ペーパー、ＯＬＥＤパネル、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、デジタルフォトスタンド、携帯電話、タブレット等の表示機能を有するすべての製品やパーツにすることができる、という点である。

前述した内容は、本発明の好ましい実施例にすぎない。当然、それによって本発明の特許請求の範囲を限定することはできない。ゆえに、本発明の特許請求と同じ効果を持つ変化は、本発明の範囲に含まれるものとする。

１０ 導光板
１１ 入光面
１３ 出光面
１５ 導光板底面
１７ 楔型空洞
１７１ 楔形空洞側面
１７３ 楔型空洞底面
１９ 反射片
１９１ 反射突起部
２０ 導光板
２１ 入光面
２３ 出光面
２５ 底面
２７ 楔型空洞
２９ 反射片
１９１ 反射突起部
２７１ 楔型空洞側面
２７３ 楔型空洞底面
２７５ 導光突起部
１３２１ 出光面

Claims (18)

1. 出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなる導光板であって、
   前記出光面と前記導光板底面は向かい合って設けられ、前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面に離れた一端の厚度さよりも大きく、前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面に近接して設けられた楔形空洞底面が設けられ、前記導光板の楔形空洞内には反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられることを特徴とする、導光板。
2. 前記楔形空洞には、さらに、前記入光面の近接した楔形空洞側面が設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部に向かって突起した少なくとも一つの導光突起が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
3. 前記導光突起と前記導光板は一体成型でなることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
4. 前記導光突起と前記導光板は一体成型でなることを特徴とする、請求項２に記載の導光板。
5. 前記導光突起は半球体、多角錐、或いは多面体であることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
6. 前記導光突起は半球体であり、前記半球体の直径は５０ミクロンから６０ミクロンであることを特徴とする、請求項５に記載の導光板。
7. 前記導光突起は半球体、多角錐、或いは多面体であるということを特徴とする、請求項２に記載の導光板。
8. 前記導光突起は半球体であり、前記半球体の直径は５０ミクロンから６０ミクロンであることを特徴とする、請求項７に記載の導光板。
9. 前記楔形空洞の厚さは、２ミリメートルより大きいか、同等であることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
10. 前記楔形空洞の厚さ２ミリメートルより大きいか、同等であることを特徴とする、請求項２に記載の導光板。
11. 前記導光板はポリメタクリル酸メチル材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
12. 前記導光板はポリメタクリル酸メチル材料からなることを特徴とする、請求項２に記載の導光板。
13. 前記導光板の導光板底面には反射層が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の導光板。
14. 前記導光板の導光板底面には反射層が設けられることを特徴とする、請求項２に記載の導光板。
15. 導光板を備えたバックライトモジュールであって、
    前記導光板は、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなり、前記出光面と前記導光板底面は向かい合って設けられ、前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面に離れた一端の厚さより大きく、前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面に近接して設けられた楔形空洞底面が設けられ、前記導光板の楔形空洞内には反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられることを特徴とする、バックライトモジュール。
16. 前記楔形空洞には、さらに前記入光面に近い楔形空洞側面に設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部突起に向かって突起した、少なくとも一つの導光突起を設けられることを特徴とする、請求項１５に記載のバックライトモジュール。
17. 導光板を備えた液晶表示装置であって、
    前記導光板は、出光面と、導光板底面と、少なくとも一つの入光面と、からなり、前記出光面と前記導光板底面は向かい合って設けられ、前記入光面は、前記出光面と前記導光板底面に連結され、前記導光板は楔形を呈し、前記導光板における前記入光面に近い一端の厚さは、前記導光板における前記入光面に離れた一端の厚さよりも大きく、前記導光板には、さらに楔形空洞が設けられ、前記楔形空洞には、前記導光板底面に近接して設けられた楔形空洞底面が設けられ、前記導光板の楔形空洞内には反射片が設けられ、前記反射片は、前記楔形空洞底面に貼り合わされ、且つ前記反射片には、前記出光面側に向かって、反射突起が設けられることを特徴とする、液晶表示装置。
18. 前記楔形空洞には、さらに前記入光面に近接した楔形空洞側面が設けられ、前記楔形空洞側面には、前記楔形空洞内部突起に向かって突起した少なくとも一つの導光突起が設けられることを特徴とする、請求項１７に記載のバックライトモジュール。