專利名稱：包括具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置背光單元的棱鏡導(dǎo)光板，更具體地說，涉及具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板，該棱鏡位于導(dǎo)光板的前表面或后表面，以用于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率 和可靠性。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示(下文中簡(jiǎn)稱為“LCD”)裝置是指通過向布置在兩個(gè)玻璃基板之間 的液晶施加電場(chǎng)來顯示數(shù)字或圖像的裝置，其中液晶由具有介于液態(tài)和固態(tài)之間的中間相 的材料制成。由于IXD裝置不是自發(fā)光裝置，因此它必須具有背光單元作為光源來產(chǎn)生光。通 過在液晶被均勻排列的液晶面板中調(diào)節(jié)背光單元所產(chǎn)生的光的透射率的方式，圖像被顯示 出來。圖8是示出傳統(tǒng)IXD裝置的背光單元的分解立體圖。如圖8所示，傳統(tǒng)IXD背光單元包括光源61、反射板62、導(dǎo)光板63、擴(kuò)散片64、棱 鏡片65以及保護(hù)片66。光源61用于初始在IXD裝置中發(fā)出光。盡管可以使用各種類型的光源61，但I(xiàn)XD 裝置通常采用具有低功耗且發(fā)出高亮度白光的冷陰極熒光燈(CCFL)作為光源61。導(dǎo)光板63位于IXD面板的下方且靠近光源61的一側(cè)。導(dǎo)光板63用于將光源61 產(chǎn)生的聚光轉(zhuǎn)換成平面光，然后將該平面光向前投射到LCD面板上。反射板62位于導(dǎo)光板63的后側(cè)上。反射板62用于將光源61發(fā)出的光反射到布 置在反射板62前面的IXD面板69。擴(kuò)散片64位于導(dǎo)光板63的前側(cè)上。擴(kuò)散片64用于將穿過導(dǎo)光板63的光均勻化。當(dāng)光穿過擴(kuò)散片64時(shí)，光會(huì)沿著水平方向和垂直方向擴(kuò)散，并且亮度迅速降低。 在這點(diǎn)上，棱鏡片65用于折射并集中光，從而增強(qiáng)亮度。保護(hù)片66位于棱鏡片65的上方。保護(hù)片66用于防止棱鏡片65上出現(xiàn)刮痕，并 防止在使用沿垂直方向和水平方向排列成兩層的棱鏡片65時(shí)發(fā)生波紋(Moire)效應(yīng)。如圖8所示，光源61通常位于背光單元60的一個(gè)邊緣。結(jié)果，光并不是均勻地透 射通過該單元的整個(gè)表面，而是該單元的邊緣往往比該背光單元的其他任何部分要亮。為 了防止這種現(xiàn)象，使用了導(dǎo)光板63。導(dǎo)光板通常由透明丙烯酸樹脂制成，透明丙烯酸樹脂由 于其高強(qiáng)度而不易破裂，并具有抗變形性。導(dǎo)光板的特征在于其重量輕和對(duì)可見光的高透 射率。換句話說，導(dǎo)光板63用于使光源61發(fā)出的光均勻地投射到導(dǎo)光板63的整個(gè)表面。然而，在實(shí)踐中，在背光單元60被拆卸且光被允許從位于導(dǎo)光板63 —側(cè)的光源61發(fā) 出的情況下，光并不均勻地投射到導(dǎo)光板63的整個(gè)表面，而是集中在導(dǎo)光板63的兩端上。 這是因?yàn)閷?dǎo)光板63將來自光源61的光導(dǎo)引至導(dǎo)光板63的相對(duì)側(cè)。因此，導(dǎo)光板63的后表面經(jīng)過特殊處理，以使光在導(dǎo)光板63上散反射，從而使得光能夠透射通過導(dǎo)光板63的整個(gè)表面。具體來說，導(dǎo)光板63的后表面形成有凸/凹圖案， 所述凸/凹圖案具有在考慮離光源61的距離等的情況下而設(shè)計(jì)的預(yù)定形狀。當(dāng)凸/凹圖 案形成在導(dǎo)光板63的后表面上時(shí)，具有較高亮度和均勻性的平面光被發(fā)射通過液晶顯示 裝置的導(dǎo)光面板的整個(gè)表面。凸/凹圖案的一個(gè)實(shí)例是棱鏡形。這種棱鏡導(dǎo)光板通過制備對(duì)應(yīng)圖案的模型而后 通過注射成型或熱壓而制成。然而，在制造過程中，這種具有尖角形狀的棱鏡會(huì)導(dǎo)致很多缺 陷。為了解決這些缺陷，已經(jīng)采用了很多方法來改進(jìn)該制造過程。另外，由于棱鏡的形狀奇特，當(dāng)該產(chǎn)品被用作背光單元時(shí)，可能會(huì)存在因棱鏡的尖 的頂部與接觸棱鏡的片進(jìn)行摩擦而導(dǎo)致棱鏡破裂或片被磨碎的問題。

發(fā)明內(nèi)容
[技術(shù)問題]因此，鑒于以上問題已作出本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造棱鏡導(dǎo) 光板的方法，所述方法通過將棱鏡的邊緣圓化或去角至不使亮度大幅下降的程度，從而增 加以與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相同的方式生產(chǎn)的產(chǎn)品的生產(chǎn)率，并提高該產(chǎn)品的可靠性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種根據(jù)本發(fā)明的IXD裝置的包括導(dǎo)光板的背光單兀。[技術(shù)方案]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，以上及其他目的可通過提供如下的具有光滑頂部的棱鏡 的導(dǎo)光板來實(shí)現(xiàn)，所述導(dǎo)光板包括主體，包括側(cè)表面以及與側(cè)表面相連的前表面和后表 面，光入射到該側(cè)表面上，光從前表面和后表面上出射；以及位于前表面或后表面上的多個(gè) 棱鏡，其中各個(gè)棱鏡均具有圓形拐角，兩個(gè)斜面在該圓形拐角處相交，或者各個(gè)棱鏡具有位 于頂部的平坦表面，兩個(gè)斜面在該平坦表面相交。[有益效果]根據(jù)本發(fā)明的用于LCD裝置的棱鏡導(dǎo)光板與具有銳邊的三角棱鏡的傳統(tǒng)導(dǎo)光板 相比，具有亮度未降低且生產(chǎn)率和可靠性得到提高的效果。


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上及其他目的、特點(diǎn)和其他優(yōu)勢(shì)將變 得更加容易理解，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的包括具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板的后表面的立體圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖；圖5是示出穿過棱鏡的光的量的分布和累積分布的圖；圖6是列出圖5中的圖的部分?jǐn)?shù)據(jù)的表格；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比較正面亮度(frontal brightness)的圖；以及圖8是示出傳統(tǒng)IXD裝置的背光單元的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明致力于一種具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板包括主體，包括側(cè)表 面以及與側(cè)表面相連的前表面和后表面，光入射到該側(cè)表面上，光從前表面和后表面上出 射；以及位于前表面或后表面上的多個(gè)棱鏡，其中各個(gè)棱鏡具有圓形拐角，兩個(gè)斜面在該圓 形拐角處相交，或者各個(gè)棱鏡在頂部具有平坦表面，兩個(gè)斜面在該平坦表面相交。[實(shí)施例]現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板的優(yōu)選實(shí) 施例。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚，構(gòu)成本發(fā)明的部件的尺寸在附圖中被放大。進(jìn)一步，在說明書中使用的術(shù)語是考慮到本發(fā)明的功能而被限定的。因此，應(yīng)當(dāng)預(yù) 期到，這些術(shù)語可根據(jù)使用者或操作者的使用而改變。因此，限定應(yīng)當(dāng)基于本發(fā)明的整個(gè)公開內(nèi)容。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板的后表面的立體圖。參照?qǐng)D1，導(dǎo)光板的主體100包括光入射到其上的相對(duì)的側(cè)表面101、連接到側(cè)表 面101且與IXD面板相對(duì)布置的前表面103以及連接到側(cè)表面101且與前表面103相對(duì)布 置的后表面105。通常，術(shù)語“側(cè)表面101”表示物體的側(cè)表面。不過在本申請(qǐng)文件中，側(cè)表面101被 限定為從光源106發(fā)出的光入射到的表面。因此，側(cè)表面101對(duì)應(yīng)于分別布置在與光源106 相鄰的位置處的兩個(gè)表面101，如圖1所示。后表面105在與光源的縱向平行的縱向上具有多個(gè)主棱鏡110。后表面105在與 主棱鏡垂直的方向上也具有多個(gè)副棱鏡(未示出)。可根據(jù)導(dǎo)光板所需的特性來可選地提 供副棱鏡(未示出)。因此，存在僅具有主棱鏡的情況。如上所述，導(dǎo)光板具有位于后表面或前表面上的多個(gè)棱鏡。主棱鏡、副棱鏡或前棱 鏡中的各個(gè)棱鏡通常都具有三角形的橫截面。本發(fā)明并不涉及位于導(dǎo)光板上的主棱鏡、副棱鏡或前棱鏡的排列，但涉及與所有 這些棱鏡相對(duì)應(yīng)的特定橫截面形狀。因此，上述棱鏡統(tǒng)稱為棱鏡，下面將描述它們特定的橫 截面結(jié)構(gòu)。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖。參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的棱鏡200的特征在于在頂部205處具有圓形頂
面。 保持兩個(gè)斜面202和204相交處的頂部205的頂面具有銳邊對(duì)于光學(xué)性能可能是 有利的。然而，由于棱鏡是以幾十微米到幾百微米的細(xì)微尺寸被制造的，因此難以將具有細(xì) 微尺寸的棱鏡頂部205制造成具有銳邊。也就是說，由于不能形成均勻的頂部205而產(chǎn)生許多缺陷。另外，即便可以形成尖 頂，也會(huì)存在頂面容易被損壞的問題。棱鏡200通過熱壓或注射成型而制成。此時(shí)，頂面可能會(huì)在變形期間被損壞，也可 能由于與其他片摩擦而破裂或被其他片磨損。本發(fā)明具有如圖2所示的圓形頂面以防止頂面被損壞，并具有減少在制造期間產(chǎn) 生的缺陷的效果。
優(yōu)選地，光滑頂部205的高度(Hl)被形成為比圓化處理之前的三角形的高度(H2) 小 1/30 到 1/2。當(dāng)高度減少得小于1/30時(shí)，不能通過圓化處理實(shí)現(xiàn)防止缺陷的效果。另一方面， 當(dāng)高度減少得大于1/2時(shí)，棱鏡的光學(xué)性能降低。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的棱鏡300的特征在于具有去角的頂部 305。也就是說，頂部的頂面具有切口形的平坦表面306。頂部并非在制造棱鏡的過程中被 去角，而是利用模型或熱壓被處理成切口形。與本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例中的相同，頂部305具有平坦表面306以防止對(duì)頂端的 損壞，因此具有與第一優(yōu)選實(shí)施例相同的效果。優(yōu)選地，由于形成平坦表面306而降低的棱鏡高度(H4-H3)被限制在棱鏡高度的 1/30到1/2的范圍內(nèi)。圖4示出根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的均具有光滑頂部的多個(gè)棱鏡的剖面圖。第三優(yōu)選實(shí)施例是對(duì)第二優(yōu)選實(shí)施例的修改。在這點(diǎn)上，根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí) 施例的棱鏡300的特征在于將平坦表面306與兩個(gè)斜面302、304相交處的拐角圓化。這是 因?yàn)楫?dāng)平坦表面306與兩個(gè)表面302、304相交以再次形成銳角時(shí)，這些拐角產(chǎn)生缺陷的可 能性較高。圖5是示出穿過棱鏡后表面中單位位置的光的量的分布的圖，該分布是離棱鏡頂 部的累積距離的分布的函數(shù)。χ軸表示從棱鏡頂部開始被分成100等份的棱鏡的斜面。這里，圖的左邊指的是頂 部，圖的右邊指的是棱鏡的底部。在每個(gè)位置的光的量是指穿過通過將斜面分成100等份 而獲得的各個(gè)單位位置的光的量。光的累積量是指根據(jù)從頂部開始的累積距離的光的累積量。圖6是列出根據(jù)棱鏡高度的光的累積量的部分?jǐn)?shù)據(jù)的表格。穿過棱鏡高度的約10% 的光的累積量為約7. 5%。因此，當(dāng)棱鏡的這10%被磨圓時(shí)，約7. 5%的出射亮度被降低。比較例和實(shí)驗(yàn)例典型傳統(tǒng)的具有尖頂?shù)睦忡R(比較例)和本發(fā)明的具有去角頂部的棱鏡(實(shí)驗(yàn) 例)已被制造，并且它們的亮度被測(cè)量以用于進(jìn)行比較。比較例和實(shí)驗(yàn)例的棱鏡分別都具有82°的頂角和50 μ m的間距。在比較例和實(shí)驗(yàn) 例中，導(dǎo)光板的前表面上設(shè)置相同的前棱鏡。另外，實(shí)驗(yàn)例的棱鏡具有被圓化到具有3μπι 的彎曲半徑的頂部。圖7是示出傳統(tǒng)導(dǎo)光板(比較例)和根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板(實(shí)驗(yàn)例)的亮度測(cè)量 結(jié)果的圖。如圖7所示，與比較例的導(dǎo)光板相比，實(shí)驗(yàn)例的導(dǎo)光板示出近似相同的亮度分布， 且平均亮度降低約7%。盡管亮度降低不顯著，但是由于具有尖頂而導(dǎo)致的問題能夠被解 決，從而提高生產(chǎn)率和可靠性。盡管出于例示的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意 識(shí)到，在不偏離如所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改、 增加和替換。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)光板，包括主體，包括側(cè)表面以及與所述側(cè)表面相連的前表面和后表面，光入射到所述側(cè)表面上，光從所述前表面和后表面上出射；以及多個(gè)棱鏡，位于所述前表面或所述后表面上，其中各個(gè)棱鏡具有圓形頂部，兩個(gè)斜面在所述圓形頂部相交。
2.一種導(dǎo)光板，包括主體，包括側(cè)表面以及與所述側(cè)表面相連的前表面和后表面，光入射到所述側(cè)表面上， 光從所述前表面和后表面上出射；以及多個(gè)棱鏡，位于所述前表面或所述后表面上，其中各個(gè)棱鏡在頂部具有平坦表面，兩個(gè)斜面在所述平坦表面相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)光板，其中所述棱鏡的高度比被測(cè)量到所述兩個(gè)斜面 的延長線相交點(diǎn)的高度小1/30到1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其中所述頂部具有圓形拐角，所述兩個(gè)斜面和所述 平坦表面在所述圓形拐角處相交。
5.一種背光單元，包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)光板。
6.一種液晶顯示裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元。
全文摘要
提供一種用于液晶顯示裝置背光單元的棱鏡導(dǎo)光板，更具體地說，提供一種包括具有光滑頂部的棱鏡的導(dǎo)光板，該棱鏡位于導(dǎo)光板的前表面或后表面，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和可靠性。導(dǎo)光板包括主體，包括側(cè)表面以及與所述側(cè)表面相連的前表面和后表面，光入射到所述側(cè)表面上，光從所述前表面和后表面上出射；以及位于所述前表面或所述后表面上的多個(gè)棱鏡，其中各個(gè)棱鏡都具有圓形拐角，兩個(gè)斜面在該圓形拐角處相交，或者各個(gè)棱鏡具有光滑頂部，該頂部在頂面具有平坦表面，兩個(gè)斜面在該平坦表面相交。
文檔編號(hào)G02B6/00GK101842726SQ200780101388
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者池哲求, 鄭伍溶, 金萬碩, 金載翰 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社