本申請(qǐng)涉及背光單元和包括上述背光單元的顯示裝置。
背景技術(shù):
最近,隨著諸如手機(jī)(mobile phone)、PDA、筆記本電腦等各種便攜式電子設(shè)備的發(fā)展,對(duì)于可應(yīng)用于這些設(shè)備的輕薄且體積小尺寸短的平板顯示裝置(flat panel display device)的需求正逐漸增加。對(duì)于作為這種平板顯示裝置的LCD(liquid crystal display)、PDP(plasma display panel)、FED(field emission display)、VFD(vacuum fluorescent display)等的研究十分活躍,目前由于量產(chǎn)化技術(shù)、驅(qū)動(dòng)手段的簡(jiǎn)易性、對(duì)于高畫質(zhì)的實(shí)現(xiàn)、以及大尺寸畫面的實(shí)現(xiàn)等原因,液晶顯示裝置(LCD)尤其受到矚目。
上述液晶顯示裝置利用插置于兩個(gè)電極之間的液晶(liquid crystal)來顯示圖像。然而,構(gòu)成這種液晶顯示裝置的顯示器件的液晶自身無法發(fā)光,而只是根據(jù)施加的電信號(hào)簡(jiǎn)單地執(zhí)行使光透射或者阻斷光的功能。因此,為了在液晶面板上顯示信息,需要在液晶顯示裝置內(nèi)額外地包含所謂背光單元(back light unit,下文中也稱作BLU),即用于從后方向液晶面板提供照明的面發(fā)光裝置。這種BLU優(yōu)選地提高光的亮度,并且形成均勻的面光源,從而均勻地照射液晶面板,這在產(chǎn)品的品質(zhì)方面可謂非常重要。
通常,由作為光源的燈、導(dǎo)光板(light guiding plate;light wave guide)、反射片(reflection sheet)、擴(kuò)散片(diffusion sheet)、棱鏡片(prism sheet)、保護(hù)片(protect sheet)等各種部件組合而構(gòu)成單個(gè)BLU。這里,導(dǎo)光板起到將光從光源均勻地引導(dǎo)至各個(gè)方向的作用,反射片起到使從導(dǎo)光板的下表面漏出的光重新反射回導(dǎo)光板內(nèi)部的作用,擴(kuò)散片起到散射光并使光的亮度均勻化的作用,以及棱鏡片起到向上下左右折射并聚集光從而提高亮度的作用。另外,保護(hù)片起到保護(hù)棱鏡片的山與山之間的槽免受灰塵等異物的附著并防止產(chǎn)生刮痕的作用。
現(xiàn)有的BLU為使光的亮度均勻化并提高光效率,而與上述擴(kuò)散片一同連接至上述棱鏡片而使用,由于具有額外的擴(kuò)散片和棱鏡片使得部件數(shù)量增加,因此不僅不易于BLU的輕薄短小化,還增加了組裝工序,同時(shí)存在廢品率增加且生產(chǎn)費(fèi)用增加的問題。
然而,考慮到背光單元是對(duì)實(shí)現(xiàn)高亮度的液晶顯示裝置的整體厚度產(chǎn)生最大影響的要素,對(duì)于根據(jù)第2008-0004135號(hào)韓國(guó)公開專利的背光單元而言,由于構(gòu)成要素繁多而存在阻礙液晶顯示裝置的薄型化和輕量化的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本申請(qǐng)的目的在于提供背光單元以及包括上述背光單元的顯示裝置。
然而,本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題不限于上文所提及的問題,并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過下文中的記載清楚地理解未提及的其他問題。
解決方法
本申請(qǐng)的第一方面提供背光單元,該背光單元包括光源、引導(dǎo)從所述光源射出的光的導(dǎo)光板、以及在所述導(dǎo)光板上與其形成為一體并且包括使從所述導(dǎo)光板反射的光射出的微型圖案的光學(xué)片。
本申請(qǐng)的第二方面提供包括根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面的背光單元的顯示裝置。
本申請(qǐng)的第三方面提供光學(xué)片的制造方法,該方法包括:在圓形模具表面形成凹痕(dimple)的步驟;對(duì)所述圓形模具進(jìn)行1次以上的復(fù)制,從而制造經(jīng)過復(fù)制的模具的步驟;以及利用所述經(jīng)過復(fù)制的模具制造包括微型圖案的光學(xué)片的步驟。
有益效果
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,通過將形成有微透鏡圖案或者微棱柱圖案的導(dǎo)光板與一個(gè)光學(xué)片結(jié)合而具有如下優(yōu)點(diǎn):在無需增加額外的棱鏡片或者擴(kuò)散片的情況下進(jìn)行制造,從而能夠生產(chǎn)最大限度地減少部件的背光。尤其,由于根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式的導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)符合使入射至導(dǎo)光板內(nèi)部的光在導(dǎo)光板的上下兩面進(jìn)行全反射的條件,因此幾乎不存在光損失,而且由于背光單元的結(jié)構(gòu)已最大限度地減少光界面的數(shù)量,因此具有能夠使光的利用效率達(dá)到最大值的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式,隨著背光單元(BLU)的尺寸增加以及導(dǎo)光板的尺寸也增加,可去除圖案可見性問題從而強(qiáng)化均勻的面光源的質(zhì)量,上述圖案可見性問題可能在根據(jù)從光源部的光的入射部至終末部之間的位置而產(chǎn)生形成在光學(xué)片上的結(jié)構(gòu)的密度差異的情況下發(fā)生。尤其,可通過將光學(xué)片與導(dǎo)光板一體化,并且去除擴(kuò)散片和棱鏡片,從而實(shí)現(xiàn)背光單元的小型化及薄膜化。
通過本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在實(shí)現(xiàn)不使用光的散射方法的高效率的光提取結(jié)構(gòu)的過程中,可通過將根據(jù)本申請(qǐng)的光學(xué)片與導(dǎo)光板結(jié)合,從而在無需額外具有擴(kuò)散片和棱鏡片的情況下以低廉的費(fèi)用制造背光單元。另外,在使用利用切削加工實(shí)現(xiàn)精密結(jié)構(gòu)的模具的情況下,在加工模具時(shí)原本耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間及注意力,但是利用根據(jù)本申請(qǐng)的沖孔、鋼印、激光加工等,能夠節(jié)省模具制作所花費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用。
根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式,在光學(xué)片的制造過程中不需要制造具有柔性部位的特殊模具,因此能夠減少用于制作特殊模具的經(jīng)費(fèi)及單價(jià)。同時(shí),由于由具有高低差的3個(gè)平坦面、即模具的圓平面、棱錐底面的第一加工平面和棱錐底面的第二加工平面構(gòu)成,因此不會(huì)出現(xiàn)加工痕跡,并且可實(shí)現(xiàn)具有高低差的壓印的埋深,并且通過在行列方向上布置具有較深深度的槽來去除壓印泡沫的產(chǎn)生,從而可形成高品質(zhì)的光學(xué)片。此外,由于可在橫向和縱向中的一個(gè)方向上使加工深度變得更淺,從而使得模具的制造變得容易,并由此能夠縮短加工時(shí)長(zhǎng)。另外,根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式的背光單元通過將根據(jù)本申請(qǐng)的光學(xué)片結(jié)合至無圖案導(dǎo)光板上,從而相比于使用3張棱鏡片和擴(kuò)散片的現(xiàn)有的背光單元節(jié)省費(fèi)用的效果明顯,并且理論上作為使光學(xué)效率達(dá)到最大值的結(jié)構(gòu),可以期待光效率的創(chuàng)新性提高。
附圖說明
圖1是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式在導(dǎo)光板的一側(cè)面上形成有光學(xué)片的背光單元的剖視圖。
圖2是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式與一側(cè)面上具有表面粗糙度的光學(xué)片結(jié)合的導(dǎo)光板的剖視圖。
圖3是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的棱錐行列的模擬圖。
圖4是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的棱錐行列的模擬圖。
圖5是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的棱錐行列的模擬圖。
圖6是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的棱錐行列的模擬圖。
圖7a和圖7b分別是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的導(dǎo)光板和光軌(light trail)的模擬圖以及示出光學(xué)片的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖8a和圖8b分別是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的導(dǎo)光板和光軌(light trail)的模擬圖以及示出光學(xué)片的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖9是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的導(dǎo)光板與光學(xué)片結(jié)合的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖10a和圖10b是根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的背光單元的概略性剖視圖。
圖11是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的形成有微型圖案的光學(xué)片以及不同位置處的微型圖案的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖12是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的形成有微型圖案的光學(xué)片以及不同位置處的微型圖案的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖13是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式制造光學(xué)片的方法的模擬圖。
具體實(shí)施方式
下面,將參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明以使本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地實(shí)施。然而,本申請(qǐng)可以以多種不同的形態(tài)來實(shí)現(xiàn),并且不限于本文中所描述的實(shí)施方式。另外,為了清楚地描述本申請(qǐng),在附圖中省略了與說明無關(guān)的部分,并且貫穿說明書全文對(duì)相似的部分使用了相似的附圖標(biāo)記。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,當(dāng)表述為某部分與另一部分“連接”時(shí),不僅包括“直接連接”的情況,還包括在兩者之間存在其他元件的情況下“電連接”的情況。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,當(dāng)表述為某部件位于另一部件“上”時(shí),不僅包括某部件接觸另一部件的情況,還包括在兩個(gè)部件之間存在其他部件的情況。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,當(dāng)表述為某部分“包括”某構(gòu)成要素時(shí),并不排除未具體進(jìn)行相反記載的另一構(gòu)成要素,而是意味著還可包括其他構(gòu)成要素。在本申請(qǐng)的說明書全文中所使用的程度用語“約”、“基本上”等在提示有所提及的含義固有的制造及物質(zhì)的容許誤差時(shí),表示在其數(shù)值內(nèi)或者以接近其數(shù)值的含義來使用,并且出于防止不道德的侵權(quán)者濫用為幫助本申請(qǐng)的理解而提及了正確數(shù)值或者絕對(duì)數(shù)值的公開內(nèi)容的目的而使用。在本申請(qǐng)的說明書全文中所使用的程度用語“(進(jìn)行)……的步驟”或者“……的步驟”不意味著“用于……的步驟”。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,馬庫(kù)什形式的表述所包含的用語“它們的組合”意味著選自由馬庫(kù)什形式的表述所記載的構(gòu)成要素組成的群組中的一個(gè)以上的混合體或組合,即意味著包括選自由上述構(gòu)成要素組成的群組中的一個(gè)以上的群組。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,“A和/或B”的記載意味著“A或B,或者A和B”。
根據(jù)本申請(qǐng)的說明書全文,“導(dǎo)光板”作為執(zhí)行背光單元的亮度和均勻的照明功能的部件,具體地表示組裝在用于在液晶顯示裝置(LCD)中將光引導(dǎo)至液晶的背光單元內(nèi)部的丙烯酸成型物,并且可起到將從光源發(fā)散的光均勻地傳遞至液晶顯示裝置的整個(gè)表面的作用,但是可不限于此。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,“微型圖案”表示“納米尺寸的微型圖案或者微米尺寸的微型圖案”。上述微型圖案包括圓臺(tái)形、多角錐臺(tái)形、棱錐形、棱柱形或者透鏡形等,上述納米尺寸的微型圖案包括約1nm至約999nm的尺寸,以及上述微米尺寸的微型圖案包括約1μm至約1000μm的尺寸。
根據(jù)本申請(qǐng)的說明書全文,“透鏡”表示并排排列的多條圓柱形,即可根據(jù)觀察的角度實(shí)現(xiàn)立體感或各種變換,因此,例如可用作顯示器、立體照片等的透鏡、膜和薄片等,但是可不限于此。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,“棱錐行列”的記載表示“在單維度上連續(xù)布置的納米尺寸的微型圖案或者微米尺寸的微型圖案”。上述微型圖案包括圓臺(tái)形、多角錐臺(tái)形、棱錐形、棱柱形或者透鏡形,上述納米尺寸的微型圖案包括約1nm至約999nm的尺寸,以及上述微米尺寸的微型圖案包括約1μm至約1000μm的尺寸。
在本申請(qǐng)的說明書全文中,“凹痕(dimple)”的記載表示“火山口(crater)形狀的多個(gè)凹陷部(depression)”。
下面,參照附圖詳細(xì)說明本申請(qǐng)的實(shí)施方式和實(shí)施例。然而,本申請(qǐng)可不限于這些實(shí)施方式、實(shí)施例和附圖。
本申請(qǐng)的第一方面提供背光單元,該背光單元包括光源、引導(dǎo)從上述光源射出的光的導(dǎo)光板、以及在上述導(dǎo)光板上與其形成為一體并且包括使從上述導(dǎo)光板反射的光射出的微型圖案的光學(xué)片。
關(guān)于這一點(diǎn),圖1示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的背光單元的剖視圖。如圖1所示,根據(jù)本申請(qǐng)的背光單元可在導(dǎo)光板30的一側(cè)面上形成有光學(xué)片100,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述光學(xué)片100可包括基材10和形成在上述基材10上的微型圖案20。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,包括有上述微型圖案20的上述光學(xué)片100具有使光折射并聚集從而提高亮度的原有功能之外,還具有使光擴(kuò)散的功能。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述光學(xué)片100的基材10可使用由能夠使光透射的透明材料形成的板狀基材。例如,上述基材10可包括聚碳酸酯(polycarbonate)系列、聚砜(polysulfone)系列、聚丙烯酸脂(polyacrylate)系列、聚苯乙烯(polystyrene)系列、聚氯乙烯(polyvinylchloride)系列、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)系列、聚降冰片烯(polynorbornene)系列、聚酯(polyester)系列、聚氨酯(polyurethane)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephtalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的材料,但是可不限于此。
上述基材10可使用背光單元的光學(xué)片100上所使用的一般厚度的基材,并且上述基材10的厚度可以是約10μm至約2000μm,但是可不限于此。例如,上述基材10可具有約10μm至約2000μm、約10μm至約1800μm、約10μm至約1600μm、約10μm至約1400μm、約10μm至約1200μm、約10μm至約1000μm、約10μm至約800μm、約10μm至約600μm、約10μm至約400μm、約10μm至約200μm、約10μm至約100μm或者約10μm至約50μm的厚度,但是可不限于此。上述基材10在上述厚度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,并且可具有適當(dāng)?shù)娜彳浶?,且透射光的損失少。即,在約小于10μm的范圍中機(jī)械強(qiáng)度可能會(huì)弱,并且在約大于2000μm的范圍中,在實(shí)現(xiàn)顯示器的薄膜時(shí)可能存在機(jī)械性及光學(xué)性問題。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述微型圖案可包括多個(gè)圓臺(tái)形、多角錐臺(tái)形、棱錐形、棱柱形、透鏡形以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,如圖2所示,上述基材10的未形成上述微型圖案20的另一側(cè)面上可形成有表面粗糙度40,但是可不限于此??赏ㄟ^具有如上所述的表面粗糙度40的表面使光擴(kuò)散,從而提高光的亮度均勻性以及擴(kuò)大視角。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,包括有上述微型圖案20的上述光學(xué)片100可包括圓形、橢圓形、多邊形以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,形成在上述光學(xué)片100上的微型圖案20可具有平面形的頂部,并且包括具有一定角度的側(cè)面,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,形成在上述光學(xué)片100上的微型圖案20可包括各微型圖案20的兩側(cè)的側(cè)壁具有仰角A的形態(tài),但是可不限于此。上述仰角A包含以上述光學(xué)片100為基準(zhǔn)測(cè)量上述微型圖案20的傾斜度的數(shù)值。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述微型圖案20的側(cè)面的仰角可以是約45°至約80°,但是可不限于此。例如,上述微型圖案20的側(cè)面的仰角A可以是約45°至約80°、約50°至約80°、約55°至約80°、約60°至約80°、約65°至約80°、約70°至約80°、約75°至約80°、約45°至約75°、約45°至約70°、約45°至約65°、約45°至約60°、約45°至約55°或者約45°至約50°,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述光學(xué)片100可包括在基材10的一側(cè)面上由錐臺(tái)形狀在單維度上連續(xù)布置而形成的棱錐行列,但是可不限于此。
例如,上述棱錐行列可對(duì)上述基材10的一側(cè)面進(jìn)行壓印工藝而形成,或者將通過精密車床加工制作的棱錐行列粘合至上述基材10的一側(cè)面上而形成,但是可不限于此。例如,利用納米壓印光刻法(nanoimprint lithography)制造包括有上述棱錐行列的光學(xué)片可以是這樣一種過程:即,準(zhǔn)備通過精密車床加工而形成有期望圖案的諸如硅等的壓印用模具,并使其面對(duì)上述基材之后插入壓板之間,進(jìn)行高溫高壓處理之后通過與模具分離的方式將模具的圖案轉(zhuǎn)錄至上述基材10上。由于上述納米壓印光刻法使用諸如硅等的剛性模具,因此能夠?qū)崿F(xiàn)超微型圖案。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在上述光學(xué)片100包括上述棱錐行列的情況下,上述光學(xué)片的基材的一側(cè)面上可并列布置不僅使光折射并聚集還具有使光擴(kuò)散的功能的上述棱錐行列。例如,上述棱錐行列包括在單維度上連續(xù)布置的錐臺(tái)形的棱錐,并且上述錐臺(tái)可包括圓臺(tái)、多邊錐臺(tái)以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述棱錐行列可包括以相同的尺寸和/或間距橫向布置的形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,如圖3至圖6所示,上述棱錐行列可包括以不同的尺寸和/或間距縱向布置的形狀,但是可不限于此。例如,上述間距可根據(jù)上述背光單元的尺寸和/或光學(xué)模擬而變化。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,包括上述棱錐行列的上述光學(xué)片 100可具有包括基材、棱錐底面和棱錐行列底面的3個(gè)平坦面,但是可不限于此。在上述光學(xué)片100僅具有單個(gè)加工平面的情況下,將執(zhí)行橫向及縱向的車刀切削加工,而在上述橫向及縱向的切削之后留在切削平面上的加工痕跡是不可控的,并且上述加工痕跡可能對(duì)BLU的亮度均勻度產(chǎn)生影響。另外,由于為完成上述橫向和縱向的切削加工而使切削加工的總的延長(zhǎng)距離變得很長(zhǎng),使得工藝時(shí)間變長(zhǎng)。然而,根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,對(duì)于包括具有2個(gè)高低差的加工平面的光學(xué)片100,可去除加工痕跡,并且可實(shí)現(xiàn)具有高低差的壓印的埋深,并且通過在行列方向上布置具有較深深度的槽來去除壓印泡沫的產(chǎn)生,從而可制造高品質(zhì)的光學(xué)片。此外,由于可在橫向和縱向中的一個(gè)方向上使加工深度變得更淺,從而使得模具的制造變得容易,并由此能夠縮短加工時(shí)長(zhǎng)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述導(dǎo)光板30起到將來自光源的光引導(dǎo)至液晶顯示面板側(cè)的作用,因此上述導(dǎo)光板30可由諸如作為能夠透射光的透射性材料之一的丙烯酸的塑膠系列的物質(zhì)形成,但是可不限于此。例如,上述導(dǎo)光板 30可包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)系列、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚丙烯酸酯(polyacrylate,PA)、聚氨酯、烯烴系透明樹脂、以及由它們的組合所形成的群組中選擇的物質(zhì),但是可不限于此。例如,在使用上述耐候性和著色性優(yōu)異的PMMA系列的導(dǎo)光板的情況下,由于機(jī)械強(qiáng)度高,因此不易于破裂或者變形,并且重量輕,耐化學(xué)性強(qiáng),且由于在可見光范圍內(nèi)對(duì)光的吸收性低,因此具有優(yōu)異的透明性及光澤。例如,在使用比重約為1的烯烴系透明樹脂的情況下,可實(shí)現(xiàn)根據(jù)本申請(qǐng)的背光單元的輕量化。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述導(dǎo)光板30可以是無圖案導(dǎo)光板或者有圖案導(dǎo)光板,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在將無圖案導(dǎo)光板用作上述導(dǎo)光板30的情況下,對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,在上述無圖案導(dǎo)光板上發(fā)生全反射,且由于上述全反射特性而無法使用上述無圖案導(dǎo)光板,在本申請(qǐng)的一實(shí)施方式中,通過將上述光學(xué)片結(jié)合至上述無圖案導(dǎo)光板,使得即使上述無圖案導(dǎo)光板具有全反射特性,仍可在不產(chǎn)生光損失的情況下制造背光單元。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在將有圖案導(dǎo)光板用作導(dǎo)光板30的情況下,上述有圖案導(dǎo)光板的圖案可包括透鏡圖案或者棱柱圖案,但是可不限于此。例如,上述微棱柱可以是形成在上述導(dǎo)光板上的多個(gè)多邊形形態(tài)的棱柱圖案。上述有圖案導(dǎo)光板的圖案可包括透鏡圖案、棱柱圖案、以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,如圖7a和圖8a所示,上述導(dǎo)光板30可以是長(zhǎng)方形板的形狀,因此上述導(dǎo)光板30可具有正面、背面和4個(gè)側(cè)面,并且除了上述側(cè)面以外,上述導(dǎo)光板30的正面或者背面上可排列有透鏡圖案或者棱柱圖案,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述有圖案導(dǎo)光板的透鏡圖案或者棱柱圖案可具有平面形狀的頂部,并且側(cè)面可包括具有一定的傾斜度的平面或者曲面形狀,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,圖7b和圖8b分別是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的光學(xué)片100的結(jié)構(gòu)的模擬圖。根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,形成在上述光學(xué)片100上的微型圖案20可具有平面形狀的頂部21,并且可包括具有一定的角度的側(cè)面,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,可通過使上述導(dǎo)光板30和上述光學(xué)片100交叉而使得上述光學(xué)片100在上述導(dǎo)光板30上與其形成為一體,但是可不限于此。
例如,在上述導(dǎo)光板30和上述光學(xué)片100以交叉的方式結(jié)合的情況下,在上述導(dǎo)光板30與上述光學(xué)片100的接觸點(diǎn)上可形成光軌200。上述光軌200可通過形成在導(dǎo)光板30的一側(cè)面上的透鏡圖案或者棱柱圖案31所排列的固定間距或者不規(guī)則的間距而形成,并且可形成在光源的出光面一側(cè)。上述光軌200可具有通過上述導(dǎo)光板的透鏡圖案或者棱柱圖案31控制從位于導(dǎo)光板30的側(cè)面的光源入射的光以免其向行進(jìn)方向的左右偏離的功能,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在圖7a和圖8a中以虛線示出的頂部21顯示形成在圖7b和圖8b所示的光學(xué)片100上的微型圖案20與形成在上述導(dǎo)光板30上的透鏡圖案或者棱柱圖案31交叉結(jié)合的情形。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,形成在上述光學(xué)片100上的上述微型圖案20可具有固定的寬度或者間距,但是可不限于此。圖7b示出具有固定間距的微棱柱20的排列,并且圖8b示出具有固定寬度的微棱柱20的排列。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述背光單元可通過上述導(dǎo)光板30的透鏡圖案或者棱柱圖案31與上述光學(xué)片100的微型圖案20交叉的方式來結(jié)合,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,可通過使導(dǎo)光板30與形成在上述光學(xué)片100上的微型圖案的頂部21結(jié)合而使得上述光學(xué)片100在上述導(dǎo)光板30上與其形成為一體,但是可不限于此。例如,上述背光單元可由上述導(dǎo)光板30的透鏡圖案或者棱柱圖案的頂部32和上述光學(xué)片100的微型圖案的頂部21結(jié)合而形成,但是可不限于此。
相關(guān)地,圖9是示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的導(dǎo)光板30與光學(xué)片100以交叉方式結(jié)合的結(jié)構(gòu)的模擬圖。如圖9所示,上述背光單元可由形成在上述導(dǎo)光板30上的透鏡圖案或者棱柱圖案31與形成在上述光學(xué)片100上的微型圖案20的頂部21結(jié)合而形成,但是可不限于此。
結(jié)合在形成有上述光軌200的導(dǎo)光板30上的光學(xué)片100可具有定義出射光的角分布特性的側(cè)面角度、定義背光的亮度分布的光學(xué)片100的微型圖案20的密度及頂部21的寬度數(shù)值作為設(shè)計(jì)要素。具體地,微型圖案20的密度及頂部21的寬度數(shù)值的設(shè)計(jì)要素如下:
1.光提取量通過由光軌結(jié)構(gòu)200的頂部32的寬度和光學(xué)片100的微型圖案的頂部21的寬度所形成的光提取窗201的面積和密度來決定。
2.所提取的光的出射角分布通過光學(xué)片100的側(cè)面角數(shù)值來決定。
上述背光單元包括根據(jù)上述設(shè)計(jì)要素具有固定寬度或者間距的微型圖案20的排列結(jié)構(gòu),并且可以以面對(duì)上述導(dǎo)光板30的微透鏡圖案或者微棱柱圖案31的頂部32的形態(tài)而彼此相對(duì)地結(jié)合。
對(duì)于上述背光單元而言,由于從布置在上述導(dǎo)光板30的側(cè)面上的光源入射至上述導(dǎo)光板30的內(nèi)部的光在上述導(dǎo)光板30的上下兩面均符合全反射條件,因此基本上無損失地在上述導(dǎo)光板30的內(nèi)部行進(jìn),并且在行進(jìn)過程中,向形成在光軌結(jié)構(gòu)200與光學(xué)片100的結(jié)合部位上的光提取窗201入射的光在不發(fā)生反射的情況下可原樣通過形成在光學(xué)片100上的微型圖案20向上述導(dǎo)光板30的外部射出。
對(duì)于上述導(dǎo)光板30的出射角而言,可通過光學(xué)片100的微型圖案20的側(cè)面角度來確定出射角分布,并且具有光發(fā)散角基本上不偏離垂直于導(dǎo)光板30的平面的豎直方向的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,可通過透明粘合劑、熱熔接或者化學(xué)熔接使上述光學(xué)片100在上述導(dǎo)光板30上與其形成為一體,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述透明粘合劑可包括壓敏粘合劑、光學(xué)透明粘合劑、UV膜、丙烯酸系紫外線硬化用基材、以及由它們的組合形成的群組中選擇的粘合劑,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,圖10a和圖10b是背光單元的概略性剖視圖。根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,如圖10a和圖10b所示,上述背光單元包括光源50、引導(dǎo)從上述光源50射出的光的導(dǎo)光板30、在上述導(dǎo)光板30上與其形成為一體并且形成有使從上述導(dǎo)光板30反射的光射出的微型圖案20的光學(xué)片100、反射板60和擴(kuò)散膜(未示出)。然而,出于本申請(qǐng)的導(dǎo)光板30具有優(yōu)異的光效率和出光分布特性而可以省略上述擴(kuò)散膜,但是可不限于此。在上述導(dǎo)光板是平板的情況下,上述光源50可位于導(dǎo)光板30的一側(cè)或者兩側(cè),另外,雖然未示出,但是在上述導(dǎo)光板30為厚度朝著一端逐漸減小的楔子形狀的情況下,上述光源50也可位于導(dǎo)光板30的一側(cè)或者兩側(cè)。作為光源可使用諸如發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)的點(diǎn)光源或者諸如冷陰極熒光燈(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)的線光源。另外,也可使用多個(gè)點(diǎn)光源或者與點(diǎn)光源一同使用將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成線形光的結(jié)構(gòu)。上述反射板60布置在上述導(dǎo)光板30的反面,從而將從上述導(dǎo)光板30的背面射出的光反射至上述導(dǎo)光板30的上表面。這種反射板60通過使向顯示裝置的顯示面板外側(cè)偏離而損失的光再次入射,從而減少光的損失,同時(shí)提高向上述導(dǎo)光板30的上表面透射的光的均勻度。位于上述導(dǎo)光板30的上部的上述光學(xué)片100除了具有原有的光學(xué)片的功能之外,還起到提高光的亮度均勻性和擴(kuò)大視角的作用。同時(shí),雖然未示出,但是根據(jù)具體情況,可在上述光學(xué)片100的上部布置額外的保護(hù)片。
本申請(qǐng)的第二方面提供包括根據(jù)本申請(qǐng)的第1方面的背光單元的顯示裝置。
本申請(qǐng)的第二方面涉及包括根據(jù)本申請(qǐng)的第1方面的背光單元的顯示裝置,雖然省略了對(duì)與本申請(qǐng)的第1方面重復(fù)的部分的詳細(xì)說明,但是本申請(qǐng)的第一方面的詳細(xì)內(nèi)容即使被省略仍可同樣適用于本申請(qǐng)的第二方面。
上述顯示裝置可包括LCD顯示裝置、LED顯示裝置或者電子紙等,本申請(qǐng)可以不限于此。
上述顯示裝置包括上述背光單元,并且可通過常規(guī)的顯示器工藝所采用的方法進(jìn)行制造,但是本申請(qǐng)可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,包含在上述背光單元中的微型圖案的底邊間距和頂部(flat-top)寬度可設(shè)計(jì)成小于上述顯示裝置的像素間距寬度,但是可不限于此。
圖11是示出作為根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的微型圖案20、包括棱錐形狀并且包含在光學(xué)片100中的微型圖案20以及不同位置處的微型圖案20的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
圖12是示出作為根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的微型圖案20、包括棱柱形狀的光學(xué)片100的微型圖案20以及不同位置處的微型圖案20的結(jié)構(gòu)的模擬圖。
如圖11和圖12所示,上述微型圖案20的底邊間距V表示排列在光學(xué)片100上的微型圖案20之間的排列間距,并且上述圖案的頂部寬度W表示光提取窗,即,與導(dǎo)光板接觸的平坦部分的寬度。另外,上述微型圖案20可包括各微型圖案20的兩側(cè)側(cè)壁具有仰角A的形態(tài)。上述仰角A表示以上述光學(xué)片100為基準(zhǔn)而測(cè)量上述微型圖案20的傾斜度的數(shù)值。
例如,當(dāng)LCD的像素間距通常為約0.2mm至約0.4mm時(shí),上述底邊間距V和頂部寬度W可以是約5μm至約400μm,但是可不限于此。例如,上述底邊間距和頂部寬度可以是約5μm至約400μm、約10μm至約400μm、約20μm至約400μm、約40μm至約400μm、約60μm至約400μm、約80μm至約400μm、約100μm至約400μm、約200μm至約400μm、約300μm至約400μm、約5μm至約300μm、約5μm至約200μm、約5μm至約100μm、約5μm至約80μm、約5μm至約60μm、約5μm至約40μm、約5μm至約200μm或者約5μm至約10μm,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述光學(xué)片100可通過使限定圖案可見性的微型圖案20的底邊間距V保持一致,從而徹底去除微型圖案的可見性,并且防止產(chǎn)生由顯示裝置的間距引起的云紋(Moire)現(xiàn)象,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,由于上述顯示裝置的間距根據(jù)顯示裝置的畫面尺寸和分辨率而改變,因此底邊間距V值的界限數(shù)值范圍由顯示裝置的畫面尺寸和分辨率來決定,并且可將作為定義圖案可見性的數(shù)值的底邊間距V的界限數(shù)值限定在顯示裝置的像素間距值以內(nèi)。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,由于在上述微型圖案20的頂部寬度W過寬的情況下也可通過眼睛識(shí)別出頂部,因此頂部寬度W的數(shù)值也可以是小于顯示裝置的像素間距值的值。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述微型圖案20的高度H可根據(jù)上述光學(xué)片100的不同位置處的微型圖案20的密度而改變。
不同位置處的上述微型圖案20的微型圖案的高度H的差異可對(duì)層疊(lamination)等無任何影響,并且事實(shí)上由于密度并無大的改變,因此高度H值的變化也足夠緩慢使得能夠滿足上述的制約條件,但是可不限于此。
本申請(qǐng)的第3方面提供光學(xué)片的制造方法,該方法包括:在圓形模具表面形成凹痕(dimple)的步驟;對(duì)上述圓形模具進(jìn)行1次以上的復(fù)制,從而制造經(jīng)過復(fù)制的模具的步驟;以及利用上述經(jīng)過復(fù)制的模具制造包括微型圖案的光學(xué)片的步驟。
圖13示出根據(jù)本申請(qǐng)一實(shí)施方式的制造光學(xué)片的方法。
首先,在圓形模具表面形成凹痕,從而制造一次模具。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,在上述圓形模具表面形成上述凹痕的步驟可包括通過沖孔(punching)、鋼印、激光加工(laser machining)、以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的方法來執(zhí)行,但是可不限于此。通過上述沖孔、鋼印、激光加工在上述模具表面以一定尺寸形成上述凹痕,從而能夠在制作模具時(shí),相比于切削加工節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述凹痕可包括半球形、球形、多邊形、以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。
接下來,對(duì)上述一次模具進(jìn)行約1次以上的復(fù)制,從而制造經(jīng)過復(fù)制的模具。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述經(jīng)過復(fù)制的模具可由金屬、紫外線硬化樹脂、以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的材料形成,但是可不限于此。例如,上述金屬可包括Ni、Pd、Sn、Ag、Co、以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的金屬,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述金屬可通過電解沉積法或者無電解沉積法形成,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,可通過執(zhí)行滾軸沖壓(roll stamping)或者壓印(imprinting)來制造上述光學(xué)片,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述滾軸沖壓可在約100℃至約300℃下進(jìn)行,但是可不限于此。例如,上述滾軸沖壓可在約100℃至約300℃、約120℃至約300℃、約140℃至約300℃、約160℃至約300℃、約180℃至約300℃、約200℃至約300℃、約220℃至約300℃、約240℃至約300℃、約260℃至約300℃、約280℃至約300℃、約100℃至約280℃、約100℃至約260℃、約100℃至約240℃、約100℃至約220℃、約100℃至約200℃、約100℃至約180℃、約100℃至約160℃、約100℃至約140℃或者約100℃至約120℃下進(jìn)行,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng),可利用對(duì)上述一次模具進(jìn)行約1次的復(fù)制而獲得的經(jīng)過復(fù)制的模具(下文中稱作“二次模具”)制造光學(xué)片。上述二次模具可利用紫外線硬化樹脂來制造,但是可不限于此。利用上述紫外線硬化樹脂制造的上述二次模具可以是壓印用片狀模具,并且可將上述二次模具安裝至壓印裝置從而制造根據(jù)本申請(qǐng)的包括微型圖案的光學(xué)片,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng),可通過利用對(duì)上述一次模具進(jìn)行約2次復(fù)制而獲得的經(jīng)過復(fù)制的模具(下文中稱作“三次模具”)制造光學(xué)片。上述三次模具可通過將利用電解沉積或者無電解沉積而形成的金屬層附著至不銹鋼基材上來制造,但是可不限于此。上述不銹鋼基材的厚度可以是約0.1mm至約1mm,并且例如可以是約0.1mm至約1mm、約0.1mm至約0.9mm、約0.1mm至約0.8mm、約0.1mm至約0.7mm、約0.1mm至約0.6mm、約0.1mm至約0.5mm、約0.1mm至約0.4mm、約0.1mm至約0.3mm或者約0.1mm至約0.2mm,但是可不限于此??蓪⑸鲜鋈文>甙惭b至滾軸沖壓(roll stamping)裝置,并且在將安裝有上述三次模具的滾軸加熱至約100℃至約300℃的同時(shí)在具有約0.1mm至約3mm的厚度的片(sheet)或者板(panel)上制造包括微型圖案的光學(xué)片,但是可不限于此。例如,上述片或者板可以是約0.1mm至約3mm、約0.1mm至約2.8mm、約0.1mm至約2.6mm、約0.1mm至約2.4mm、約0.1mm至約2.2mm、約0.1mm至約2mm、約0.1mm至約1.8mm、約0.1mm至約1.6mm、約0.1mm至約1.4mm、約0.1mm至約1.2mm、約0.1mm至約1mm、約0.1mm至約0.8mm、約0.1mm至約0.6mm、約0.1mm至約0.4mm或者約0.1mm至約0.2mm,但是可不限于此。
根據(jù)本申請(qǐng)的一實(shí)施方式,上述微型圖案可包括多個(gè)錐臺(tái)形、棱錐形、棱柱形、透鏡形以及由它們的組合構(gòu)成的群組中選擇的形狀,但是可不限于此。上述微型圖案的形狀可以是半球形、半球形與四角錐臺(tái)的中間形態(tài)等多種幾何形狀,但是上述微型圖案的頂部的面積應(yīng)小于上述錐臺(tái)的基底部的面積。
前述關(guān)于本申請(qǐng)的描述為示例性的,并且應(yīng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在不改變本申請(qǐng)的技術(shù)思想或者必要特征的情況下,容易地以其他具體的形態(tài)進(jìn)行變型。因此,以上記載的實(shí)施方式應(yīng)在所有方面理解為示例性的,而不是限定性的。例如,描述為單一型的各構(gòu)成要素也可分開實(shí)施,同樣地,描述為分開的構(gòu)成要素也可實(shí)施為結(jié)合的形態(tài)。
相比于上述詳細(xì)的描述,本申請(qǐng)的范圍尤其通過隨附的權(quán)利要求范圍而呈現(xiàn),并且應(yīng)解釋為從權(quán)利要求范圍的含義及范圍以及其等同概念導(dǎo)出的所有改變或者變型均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。