光扩散板及背光单元的制作方法

文档序号:19941337发布日期:2020-02-14 23:11阅读:200来源:国知局
光扩散板及背光单元的制作方法

本发明涉及光扩散板及背光单元。



背景技术:

作为透射型的液晶显示装置,从背面照射液晶层的背光源方式已经得到普及,其在液晶层的背面侧装备有边缘光型(侧光型)、正下方型等的背光单元。其中,正下方型背光单元具备1个或多个光源、和在该光源的出光面侧设置的光扩散板。该正下方型背光单元通过利用光扩散板使从1个或多个光源射出的光线扩散来实现亮度的均匀化。

然而,在该正下方型背光单元中,从1个或多个光源射出的光线向光扩散板的厚度方向透射,因此在俯视下与1个或多个光源互相重叠的位置上产生从表面射出的光量大于其他部分的热点,因该热点而招致液晶显示装置的亮度不均。

鉴于这样的问题,现今提出在光扩散板的与光源相对向的面上设置包含含有白色颜料的多个反射点的点图案(参照日本特开2008-282744号公报)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-282744号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

认为:上述公报中记载的光扩散板可以通过利用上述点图案将从光源射出的光发生扩散及反射,从而将光源的亮度分布一定程度地均匀化。

然而,本发明人进行了深入研究,结果可知:从材料选定的观点等出发,并不容易形成反射率充分高的反射点,即使在如上述公报中记载那样在光扩散板上设有上述的点图案的情况下,也无法充分抑制热点的产生。另外可知:即使提高反射点的反射率,也会视觉上确认到反射点本身闪耀,有时因该反射点反而损害液晶显示装置的品质。

本发明是鉴于这样的情况而完成的发明,其课题在于提供能够容易且可靠地实现亮度的均匀化的光扩散板及背光单元。

用于解决课题的手段

本发明人发现:若采用一种光扩散板,其具备基体材料层、配置于该基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个反射点的反射点图案、以及配置于该基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个遮光点的遮光点图案,上述反射点图案及上述遮光点图案在俯视下至少部分互相重叠;则可以利用上述遮光点图案将已透过上述反射点图案的(或预定透过上述反射点图案的)光线的至少一部分进行遮光,由此可以抑制热点的产生。另外,本发明人还发现:通过这样地抑制热点的产生,从而可以抑制因反射点引起的闪耀。

即,为了解决上述课题而完成的本发明涉及的光扩散板,其是配置于1个或多个光源的出光面侧的光扩散板,所述光扩散板具备:基体材料层,其具有与上述出光面相对向的光入射面及与该光入射面相对向的光出射面,并且具有光扩散性;反射点图案,其配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧,并且包含多个反射点;以及遮光点图案,其配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧,并且包含多个遮光点,上述反射点图案及上述遮光点图案在俯视下至少部分互相重叠。

该光扩散板由于具备配置于基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个反射点的反射点图案、和配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个遮光点的遮光点图案,上述反射点图案及上述遮光点图案在俯视下至少部分互相重叠,因此能够容易且可靠地实现亮度的均匀化。

适宜的是:上述反射点图案包含至少1个上述反射点和以包围该至少1个反射点的方式设置的多个其他上述反射点,并且具有上述多个其他反射点的密度朝向上述至少1个反射点的径向外侧逐渐减小的1个或多个反射区域,上述遮光点图案包含至少1个上述遮光点和以包围该至少1个遮光点的方式设置的多个其他上述遮光点,并且具有上述多个其他遮光点的密度朝向上述至少1个遮光点的径向外侧逐渐减小的1个或多个遮光区域,上述至少1个反射点和上述至少1个遮光点在俯视下至少部分互相重叠。由此,通过将上述至少1个反射点和上述至少1个遮光点以与上述光源的出光面在俯视下至少部分互相重叠的方式进行配置,从而能够容易提高亮度的均匀化。

上述多个其他反射点及上述多个其他遮光点适宜被设置为多重环状。这样一来,通过将上述多个其他反射点及上述多个其他遮光点设置为多重环状,从而能更容易提高亮度的均匀化。

上述反射区域的环数适宜大于上述遮光区域的环数。这样一来,通过使上述反射区域的环数大于上述遮光区域的环数,从而能够在上述1个或多个光源的正上方区域中利用上述遮光点对已透过上述反射点的(或预定透过的)光线进行选择性且有效地遮光,能够进一步提高亮度的均匀化。

在上述1个或多个遮光区域中上述遮光点适宜在俯视下以1:1与上述反射点互相重叠。这样一来,通过在上述1个或多个遮光区域中使上述遮光点在俯视下以1:1与上述反射点互相重叠,从而能够利用上述遮光点对已透过上述反射点的(或预定透过的)光线进行选择性的遮光,并且能够进一步提高亮度的均匀化。

作为上述多个反射点的平均直径,优选为1μm以上且60μm以下,作为上述多个遮光点的平均直径相对于上述多个反射点的平均直径之比,优选为0.7以上且1.3以下。这样一来,通过使上述多个反射点的平均直径以及上述多个遮光点的平均直径相对于上述多个反射点的平均直径之比为上述范围内,从而容易致密地控制从该光扩散板射出的光线的出光量,由此容易促进亮度的均匀化。

上述基体材料层、反射点图案及遮光点图案适宜依次设置于上述1个或多个光源的出光方向。这样一来,通过将上述基体材料层、反射点图案及遮光点图案依次设置于上述1个或多个光源的出光方向,从而利用上述遮光点图案对已透过上述反射点图案的光线容易可靠地进行遮光。由此容易促进亮度的均匀化。

另外,为了解决上述课题而完成的本发明涉及的背光单元具备:具有出光面的1个或多个光源、和配置于上述1个或多个光源的出光面侧的光扩散板,上述光扩散板具有:基体材料层,其具有与上述出光面相对向的光入射面及与该光入射面相对向的光出射面,并且具有光扩散性;反射点图案,其配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧,并且包含多个反射点;以及遮光点图案,其配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧,并且包含多个遮光点,上述反射点图案及上述遮光点图案在俯视下至少部分互相重叠。

该背光单元具备配置于1个或多个光源的出光面侧的光扩散板,该光扩散板具有配置于基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个反射点的反射点图案、和配置于上述基体材料层的光入射面侧或光出射面侧并且包含多个遮光点的遮光点图案,上述反射点图案及上述遮光点图案在俯视下至少部分互相重叠,因此能够容易且可靠地实现亮度的均匀化。

适宜的是:上述反射点图案包含至少1个上述反射点和以包围该至少1个反射点的方式设置的多个其他上述反射点,并且具有上述多个其他反射点的密度朝向上述至少1个反射点的径向外侧逐渐减小的1个或多个反射区域,上述遮光点图案包含至少1个上述遮光点和以包围该至少1个遮光点的方式设置的多个其他上述遮光点,并且具有上述多个其他遮光点的密度朝向上述至少1个遮光点的径向外侧逐渐减小的1个或多个遮光区域,上述至少1个反射点、上述至少1个遮光点及上述光源的出光面在俯视下至少部分互相重叠。这样一来,通过使上述反射点图案包含至少1个上述反射点和以包围该至少1个反射点的方式设置的多个其他上述反射点,并且具有上述多个其他反射点的密度朝向上述至少1个反射点的径向外侧逐渐减小的1个或多个反射区域,并且使上述遮光点图案包含至少1个上述遮光点和以包围该至少1个遮光点的方式设置的多个其他上述遮光点,并且具有上述多个其他遮光点的密度朝向上述至少1个遮光点的径向外侧逐渐减小的1个或多个遮光区域,上述至少1个反射点、上述至少1个遮光点及上述光源的出光面在俯视下至少部分互相重叠,从而能够容易提高亮度的均匀化。

予以说明,在本发明中,“直径”是指换算为等面积的正圆时的直径。另外,点(反射点及遮光点)的“直径”是指点的底部的直径。另外,点的“平均直径”是指任意提取的10个独立点(未发生多个点连结的点)的直径的平均值。

发明效果

如以上说明所示,本发明的光扩散板及背光单元能够容易且可靠地实现亮度的均匀化。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的背光单元的示意性剖视图。

图2是图1的背光单元的光扩散板及光源的示意性端视图。

图3是表示图2的光扩散板的反射区域的示意性俯视图。

图4是表示图2的光扩散板的反射区域及遮光区域的示意性俯视图。

图5是表示图2的光扩散板的出光量控制区域的配置的示意性俯视图。

图6是表示与图1的背光单元不同的实施方式涉及的背光单元的光扩散板及光源的示意性端视图。

图7是表示图6的光扩散板的反射区域的示意性俯视图。

图8是表示图6的光扩散板的反射区域及遮光区域的示意性俯视图。

图9是表示与图1及图6的背光单元不同的实施方式涉及的背光单元的光扩散板及光源的示意性端视图。

图10是表示与图1、图6及图9的背光单元不同的实施方式涉及的背光单元的光扩散板及光源的示意性端视图。

图11是表示实施例中的从第1反射点的中心起的径向距离与反射点的密度的关系的图表。

图12是表示实施例中的从第1遮光点的中心起的径向距离与遮光点的密度的关系的图表。

图13是表示实施例的背光单元的亮度分布的平面图像。

图14是表示比较例的背光单元的亮度分布的平面图像。

图15是表示实施例及比较例的背光单元的led光源的正上方区域中的亮度分布的图表。

图中:1―led光源,1a―出光面,2、21―光扩散板,3―光学片,4―液晶面板,11―基体材料层,11a―光入射面,11b―光出射面,12、22、32、42―反射点图案,12a、22a―反射点,13、23、33、43―遮光点图案,13a、23a―遮光点,15、25―反射区域,15a、25a―第1反射点,15b、25b―第2反射点,16、26―遮光区域,16a、26a―第1遮光点,16b、26b―第2遮光点,17―出光量控制区域,18―光透射区域。

具体实施方式

以下,适当参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。

[第一个实施方式]

[背光单元]

图1的背光单元为液晶显示装置用的正下方型背光单元。该背光单元在多个led光源1的出光方向依次具备多个led光源1、光扩散板2、和1个或多个光学片3。另外,该背光单元还具备收容多个led光源1、光扩散板2、和1个或多个光学片3的方形托盘状的外壳(未图示)。在1个或多个光学片3的多个led光源1的出光方向侧配置有液晶面板4。该背光单元被构成为:利用光扩散板2使从多个led光源1射出的光线进行扩散,再在其透过1个或多个光学片3后使其入射至液晶面板4。予以说明,作为1个或多个光学片3,可列举例如光扩散片、棱镜片、微透镜片、偏光反射片等,可以将这些片以任意的组合来使用。

<光源>

多个led光源1在与液晶面板4相对向的一侧(观看的人侧)具有出光面1a。该出光面1a构成射出光线的光出射区域的最外表面。多个led光源1将指向性高的光线从该出光面1a射出向光扩散板2侧。多个led光源1配置于上述外壳的底部。多个led光源1优选在该背光单元的俯视下以规定的间距、等密度且散点状地配置成格子图案(例如正方形格子图案)等。多个led光源1以使各出光面与光扩散板2(详细而言,为后述的光扩散板2的基体材料层11)等间隔的方式进行设置。予以说明,多个led光源配置成“格子图案”是指将led光源配置在各格子点。

<光扩散板>

该光扩散板2配置于多个led光源1的出光面1a侧。如图2所示,该光扩散板2具备:基体材料层11,其具有与出光面1a相对向的光入射面11a及与光入射面11a相对向的光出射面11b,并且具有光扩散性;反射点图案12,其配置于基体材料层11的光出射面11b侧,并且包含多个反射点12a;以及遮光点图案13,其配置于基体材料层11的光出射面11b侧,并且包含多个遮光点13a。反射点图案12及遮光点图案13在俯视下至少部分互相重叠。该光扩散板2不具有除基体材料层11、反射点图案12及遮光点图案13以外的其他层。

(基体材料层)

基体材料层11为例如与平面方向长度相比厚度(光入射面11a及光出射面11b的相对方向长度)较小的大致长方体状。基体材料层11构成该光扩散板2的光入射侧的最表层。基体材料层11具有树脂基质和该树脂基质中所含有的光扩散剂。基体材料层11利用上述光扩散剂使从光入射面11a入射的光线扩散后,从光出射面11b射出。

上述树脂基质需要使光线透过,因此以透明、尤其是无色透明的合成树脂作为主成分。作为上述合成树脂,可列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、醋酸纤维素、耐候性氯乙烯等。予以说明,“主成分”是指以质量换算含有比例最大的成分,是指例如含有比例为50质量%以上的成分。

作为上述光扩散剂,只要是能够使光扩散的光扩散剂,则并无特别限定,可列举例如无机填充物及有机填充物。作为上述无机填充物,可列举例如二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、氧化锌、硫化钡、硅酸镁及它们的混合物。作为上述有机填充物,可列举例如丙烯酸树脂、丙烯腈树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等。

作为基体材料层11的平均厚度,可以为例如0.1mm以上且3.0mm以下左右。

(反射点图案)

反射点图案12直接配置于基体材料层11的光出射面11b。反射点图案12仅配置于基体材料层11的光出射面11b侧,而不配置于基体材料层11的光入射面11a侧。反射点图案12由多个反射点12a构成。多个反射点12a利用例如丝网印刷、喷墨印刷、凹版印刷、胶版印刷、柔性版印刷、点胶机印刷等印刷法来形成。作为上述印刷法,优选能够容易且可靠地形成多个反射点12a的丝网印刷。作为多个反射点12a的形状,并无特别限定,但是,可列举例如半球状、球缺状等。

多个反射点12a为了使光线反射而使用例如在粘结剂成分中含有白色颜料或银色颜料的墨液来形成。由此,多个反射点12a包含上述粘结剂成分固化而成的树脂基质、和该树脂基质中所含有的上述白色颜料或银色颜料。作为上述粘结剂成分中所含有的颜料,优选白色颜料。通过使多个反射点12a包含白色颜料,从而能够较廉价地形成多个反射点12a,并且能够抑制因多个反射点12a引起的闪耀。另外,在多个反射点12a包含白色颜料的情况下,存在使这些反射点12a的反射率较低的倾向,但是,由于该光扩散板2可以利用多个遮光点13a对已透过多个反射点12a的光线进行遮光,因此能够充分地提高该背光单元的亮度的均匀化。予以说明,多个反射点12a具有使光线发生反射的功能,另一方面,不具有吸收光线的功能。

作为上述粘结剂成分,可列举例如会因加热或紫外线照射而固化的树脂。作为这样的树脂,可列举例如丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚酯、醇酸树脂、聚氨酯、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、聚苯乙烯、聚缩醛、聚酰胺、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纤维素树脂、乙基纤维素树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂等,可以使用它们中的1种或将2种以上混合使用。其中,作为上述粘结剂成分,优选热收缩或变形的风险小、并且能够以高精度形成所期望的形状的反射点12a的丙烯酸系紫外线固化型树脂。

作为上述白色颜料,可列举例如氧化钛(钛白)、氧化锌(锌华)、碳酸铅(铅白)、硫酸钡、碳酸钙(白垩)等。作为上述银色颜料,可列举例如铝等金属颜料。

作为多个反射点12a的反射率的下限,优选为30%,更优选为40%。另一方面,作为多个反射点12a的反射率的上限,可以为100%,也可以为90%,还可以为80%。该光扩散板2由于可以利用多个遮光点13a对已透过多个反射点12a的光线进行遮光,因此即使多个反射点12a的反射率为上述范围内,也能充分地提高该背光单元的亮度的均匀化。另外,该光扩散板2通过将多个反射点12a的反射率在上述范围内相对较低,从而能廉价地形成多个反射点12a。另一方面,若上述反射率未达到上述下限,则存在难以充分抑制该背光单元的热点的产生的风险。予以说明,“多个反射点的反射率”是指被多个反射点反射的全部光束[lm]相对于入射至这些反射点的全部光束[lm]之比,其是指利用分光光度计测定的值。

多个反射点12a的直径优选为均匀。作为多个反射点12a的平均直径的下限,优选为1μm,更优选为10μm。另一方面,作为多个反射点12a的平均直径的上限,优选为60μm,更优选为55μm。若上述平均直径未达到上述下限,则存在使基于各反射点12a的光线的反射效果不充分的风险。相反,若上述平均直径超过上述上限,则基于各反射点12a的光线的反射区域变得过大,难以致密地控制该背光单元的亮度,进而还存在难以实现该背光单元的亮度的均匀化的风险。

如图3所示,反射点图案12包含1个反射点12a(第1反射点15a)、和以包围该第1反射点15a的方式设置的多个其他反射点12a(第2反射点15b),并且具有多个第2反射点15b的密度朝向第1反射点15a的径向外侧逐渐减小的反射区域15。换言之,反射区域15被设置为:在以第1反射点15a(更详细而言,为第1反射点15a的中心)为中心而划区为环状(在本实施方式中为圆环状)的相同宽度的多个区域中,划区为内侧的区域的1个或多个反射点12a的密度大于划区为外侧的区域的1个或多个反射点12a的密度。在本实施方式中,反射区域15为圆形。反射区域15可以在与led光源1在俯视下互相重叠的位置具有第1反射点15a及多个第2反射点15b连结而形成的实心区域(ベタ領域)。

反射点图案12具有多个反射区域15。各反射区域15以在俯视下包含led光源1的出光面1a的方式与led光源1以1:1对应地设置。具体而言,第1反射点15a与led光源1的出光面1a在俯视下至少部分互相重叠,更详细而言,第1反射点15a的中心和led光源1的出光面1a的中心设置于在俯视下一致的位置。

多个第2反射点15b以包围第1反射点15a的方式设置为多重环状。另外,多个第2反射点15b以第1反射点15a作为中心设置成放射状。在反射区域15中,内侧的环中的多个第2反射点15b的密度大于外侧的环中的多个第2反射点15b的密度。换言之,内侧的环中的多个第2反射点15b的平均间距小于外侧的环中的多个第2反射点15b的平均间距。

在各环中邻接的第2反射点15b间的间距优选相同。这样一来,通过使各环中邻接的第2反射点15b间的间距相同,从而抑制led光源1的正上方区域中的光线的射出量局部变大,容易实现该背光单元的亮度的均匀化。另外,通过均匀地形成多个反射点12a的直径,并且将这些反射点12a的平均直径控制为上述的范围内,从而能够进一步提高该背光单元的亮度的均匀化。

多个第2反射点15b优选不连续地配置在通过第1反射点15a的中心的直线上。即,第1反射点15a的径向上相邻的第2反射点15b彼此优选相对第1反射点15a的径向错开配置。这样一来,通过使多个第2反射点15b不连续地配置在通过第1反射点15a的中心的直线上,从而能够抑制莫尔条纹的产生。

予以说明,反射点图案12可以除多个反射区域15以外也具有1个或多个反射点12a,但是,从容易且可靠地控制光线的观点出发,优选在除多个反射区域15以外不形成反射点12a。

该光扩散板2通过在俯视下与多个led光源1互相重叠的区域与led光源1以1:1对应地形成反射区域15,在该反射区域15中使多个第2反射点15b的密度朝向第1反射点15a的径向外侧逐渐减小,从而利用多个反射点12a抑制led光源1的正上方区域的光线的射出量,并且使被这些反射点12a反射的光线自未形成反射点12a的led光源1间的区域射出,由此能够提高该背光单元的亮度的均匀化。

(遮光点图案)

遮光点图案13配置于反射点图案12上。遮光点图案13仅配置于基体材料层11的光出射面11b侧,而不配置于基体材料层11的光入射面11a侧。该光扩散板2在多个led光源1的出光方向上依次设有基体材料层11、反射点图案12及遮光点图案13。由此,该光扩散板2容易利用遮光点图案13对已透过反射点图案12的光线可靠地进行遮光。其结果使该光扩散板2容易促进该背光单元的亮度的均匀化。遮光点图案13不经由其他层而直接配置于反射点图案12上。遮光点图案13构成该光扩散板2的光出射侧的最表层。

遮光点图案13由多个遮光点13a构成。多个遮光点13a通过吸收光线而进行遮光。多个遮光点13a利用例如丝网印刷、喷墨印刷、凹版印刷、胶版印刷、柔性版印刷、点胶机印刷等印刷法来形成。作为上述印刷法,优选能够容易且高精度地形成多个遮光点13a的丝网印刷。作为多个遮光点13a的形状,并无特别限定,可列举例如半球状、球缺状等。

多个遮光点13a为了吸收光线而使用例如黑色墨液来形成。作为上述黑色墨液,可列举例如:包含氧化铬、氧化铁、碳化铬、碳化钨、炭黑、云母等陶瓷烧结体的无机系墨液;在粘结剂成分中含有黑色染料、黑色颜料等的有机系墨液。

作为上述有机系墨液中所含的上述粘结剂成分,可列举例如通过加热或紫外线照射而固化的树脂。作为这样的树脂,可列举例如丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚酯、醇酸树脂、聚氨酯、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、聚苯乙烯、聚缩醛、聚酰胺、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、纤维素树脂、乙基纤维素树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂等,可以使用它们中的1种或将2种以上混合使用。其中,作为上述粘结剂成分,优选热收缩或变形的风险小、能够以高精度形成所期望的形状的遮光点13a的丙烯酸系紫外线固化型树脂。

作为上述有机系墨液中所含的上述黑色颜料,可列举例如炭黑、钛黑等。另外,作为上述黑色染料,可列举例如c.i.溶剂黑3、c.i.溶剂黑7、c.i.溶剂黑27等。

作为多个遮光点13a的光吸收率的下限,优选0.01%,更优选1.00%。若上述光吸收率未达到上述下限,则存在使多个遮光点13a的光线的吸收性不充分的风险。另一方面,作为多个遮光点13a的光吸收率的上限,可以为例如100%。予以说明,“多个遮光点的光吸收率”是指:被多个遮光点吸收的全部光束[lm]相对于入射至这些遮光点的全部光束[lm]之比。

多个遮光点13a的直径优选均匀。作为多个遮光点13a的平均直径的下限,优选为1μm,更优选为10μm。另一方面,作为多个遮光点13a的平均直径的上限,优选为60μm,更优选为55μm。若上述平均直径未达到上述下限,则存在使基于各遮光点13a的光线的吸收效果不充分的风险。相反,若上述平均直径超过上述上限,则基于各遮光点13a的光线的吸收区域变得过大,难以致密地控制该背光单元的亮度,进而存在难以实现该背光单元的亮度的均匀化的风险。

作为多个遮光点13a的平均直径相对于多个反射点12a的平均直径之比的下限,优选为0.7,更优选为0.8。另一方面,作为上述比的上限,优选为1.3,更优选为1.2。若上述比未达到上述下限,则不能利用多个遮光点13a对已透过多个反射点12a的光线进行充分的遮光,存在无法充分提高该背光单元的亮度的均匀化的风险。相反,若上述比超过上述上限,则存在未入射至多个反射点12a而从基体材料层11的光出射面11b射出的光线被多个遮光点13a过度遮光的风险,并且存在阻碍该背光单元的高亮度化或亮度的均匀化的风险。

该光扩散板2通过将多个反射点12a的平均直径及多个遮光点13a的平均直径相对于多个反射点12a的平均直径之比控制为上述范围内,从而容易致密地控制从该光扩散板2射出的光线的出光量,由此容易促进亮度的均匀化。

如图4所示,遮光点图案13包含1个遮光点13a(第1遮光点16a)和以包围该第1遮光点16a的方式设置的多个其他遮光点13a(第2遮光点16b),并且具有多个第2遮光点16b的密度朝向第1遮光点16a的径向外侧逐渐减小的遮光区域16。换言之,遮光区域16被设置为:在以第1遮光点16a(更详细而言,为第1遮光点16a的中心)为中心而划区为环状(在本实施方式中为圆环状)的相同宽度的多个区域中,划区为内侧的区域的1个或多个遮光点13a的密度大于划区为外侧的区域的1个或多个遮光点13a的密度。在本实施方式中,遮光区域16为圆形。

遮光点图案13具有多个遮光区域16。各遮光区域16以在俯视下包含led光源1的出光面1a的方式与该led光源1以1对1对应地设置。第1反射点15a和第1遮光点16a在俯视下互相重叠,更详细而言,将第1反射点15a的中心和第1遮光点16a的中心设置于在俯视下一致的位置。由此,该背光单元使第1反射点15a、第1遮光点16a及led光源1的出光面1a在俯视下互相重叠,更详细而言,将第1反射点15a的中心、第1遮光点16a的中心和led光源1的出光面1a的中心设置于在俯视下一致的位置。

就该光扩散板2而言,由于反射点图案12具有多个反射区域15,遮光点图案13具有多个遮光区域16,第1反射点15a和第1遮光点16a在俯视下互相重叠,因此通过将第1反射点15a和第1遮光点16a以与led光源1的出光面1a在俯视下互相重叠的方式进行配置,从而能够容易地提高该背光单元的亮度的均匀化。

多个第2遮光点16b以包围第1遮光点16a的方式设置为多重环状。另外,多个第2遮光点16b以第1遮光点16a作为中心设置成放射状。在遮光区域16中,内侧的环中的多个第2遮光点16b的密度大于外侧的环中的多个第2遮光点16b的密度。换言之,内侧的环中的多个第2遮光点16b的平均间距小于外侧的环中的多个第2遮光点16b的平均间距。该光扩散板2通过将多个第2反射点15b及多个第2遮光点16b设置为多重环状,从而能够更容易提高该背光单元的亮度的均匀化。

反射区域15的环数优选大于遮光区域16的环数。该光扩散板2通过使反射区域15的环数大于遮光区域16的环数,从而能够在多个led光源1的出光量大的区域中利用遮光点13a对透过反射点12a的光线进行选择性且有效的遮光,并且能够进一步提高该背光单元的亮度的均匀化。

在各环中邻接的第2遮光点16b间的间距优选相同。这样一来,通过使各环中邻接的第2遮光点16b间的间距相同,从而抑制led光源1的正上方区域中的光线的射出量局部变大,容易实现该背光单元的亮度的均匀化。另外,通过均匀地形成多个遮光点13a的直径,并且将这些遮光点13a的平均直径控制为上述的范围内,从而能够进一步提高该背光单元的亮度的均匀化。

多个第2遮光点16b优选不连续地配置在通过第1遮光点16a的中心的直线上。即,第1遮光点16a的径向上相邻的第2遮光点16b彼此优选相对第1遮光点16a的径向错开配置。这样一来,通过使多个第2遮光点16b不连续地配置在通过第1遮光点16a的中心的直线上,从而能够抑制莫尔条纹的产生。

在多个遮光区域16中,遮光点13a在俯视下以1:1与反射点12a互相重叠。更详细而言,在俯视下与遮光区域16重叠的区域中,多个反射点12a的配置图案和多个遮光点13a的配置图案相同。该扩散板2通过在多个遮光区域16中使遮光点13a在俯视下以1:1与反射点12a互相重叠,从而能够利用遮光点13a对透过反射点12a的光线进行选择性的遮光,并且能够进一步提高该背光单元的亮度的均匀化。

予以说明,遮光点图案13可以除多个遮光区域16以外也具有1个或多个遮光点13a,但是,从容易且可靠地控制光线的观点出发,优选除多个遮光区域16以外不形成遮光点13a。

如图5所示,该光扩散板2在俯视下互相重叠的反射区域15及遮光区域16构成1个出光量控制区域17(在图5中,图示反射区域15的外缘作为出光量控制区域17的外缘)。该出光量控制区域17与led光源1以1:1对应地设置,在本实施方式中,设置为正方形格子图案。另外,该光扩散板2将在俯视下的除多个出光量控制区域17以外的区域构成为从基体材料层11的光出射面11b直接射出光线的光透过区域18。

<出光量控制功能>

对该光扩散板2的出光量控制功能进行详细说明。一般而言,从led光源射出的光线的指向性高,因此,在以往的背光单元中,光扩散板的多个led光源的正上方区域中的出光量容易变大。与此相对,该背光单元具有该光扩散板2与多个led光源1以1:1对应地设置的多个反射区域15。因此,若采用该光扩散板2,则从led光源1射出的光线的一部分被多个反射点12a予以反射而返回至基体材料层11的光入射面11a侧,因该基体材料层11中所含的光扩散剂进行扩散及反射,由此从邻接的led光源1间的出光量较小的区域射出。该光扩散板2距离led光源1的正上方区域越远,多个反射点12a的密度越小,因此能够使被多个反射点12a反射的光线从出光量较小的区域有效地射出。

然而,如上述那样从led光源1射出的光线由于指向性高,因此若根据例如背光单元的薄型化等要求而使多个led光源1与该光扩散板2的间隔变小,则透过多个反射点12a的光量变大,在多个led光源1的正上方区域容易产生热点。另外,为了抑制该热点的产生,在例如设有含有银色颜料的高反射率的反射点的情况下,容易产生因该反射点引起的图像的闪耀的不良情况。与此相对,由于该背光单元具有该光扩散板2与多个led光源1以1:1对应地设置的多个遮光区域16,因此能够利用多个遮光点13a对已透过多个反射点12a的光线选择性地进行遮光,能够抑制来自多个反射点12a的漏光,能够容易且可靠地抑制热点的产生。

<优点>

该光扩散板2具备配置于基体材料层11的光出射面11b侧且包含多个反射点12a的反射点图案12、和配置于基体材料层11的光出射面11b侧且包含多个遮光点13a的遮光点图案13,反射点图案12及遮光点图案13在俯视下至少部分互相重叠,因此能够容易且可靠地实现该背光单元的亮度的均匀化。

该背光单元具备在多个led光源1的出光面1a侧配置的该光扩散板2,该光扩散板2具有配置于基体材料层11的光出射面11b侧且包含多个反射点12a的反射点图案12、和配置于基体材料层11的光出射面11b侧且包含多个遮光点13a的遮光点图案13,反射点图案12及遮光点图案13在俯视下至少部分互相重叠,因此能够容易且可靠地实现亮度的均匀化。

该背光单元由于使该光扩散板2具有多个反射区域15和多个遮光区域16,第1反射点15a、第1遮光点16a及led光源1的出光面1a在俯视下至少部分互相重叠,因此能够容易提高亮度的均匀化。

[第二实施方式]

[背光单元]

图6的背光单元除光扩散板21的反射点图案22及遮光点图案23的配置不同以外,具备与图1的背光单元同样的构成。因此,以下仅对光扩散板21的反射点图案22及遮光点图案23进行说明。

<光扩散板>

(反射点图案)

反射点图案22直接配置于基体材料层11的光出射面11b。反射点图案22仅配置于基体材料层11的光出射面11b侧,而不配置于基体材料层11的光入射面11a侧。反射点图案22由多个反射点22a构成。多个反射点22a利用与图2的多个反射点12a同样的印刷法来形成。另外,作为多个反射点22a的成分、反射率、直径,可以与图2的反射点12a同样。

如图7所示,反射点图案22包含1个反射点22a(第1反射点25a)和以包围该第1反射点25a的方式设置的多个其他反射点22a(第2反射点25b),并且具有多个第2反射点25b的密度朝向第1反射点25a的径向外侧逐渐减小的反射区域25。在本实施方式中,该反射区域25为圆形。

反射点图案22具有多个反射区域25。各反射区域25与图1的背光单元同样以在俯视下包含led光源1的出光面1a的方式与该led光源1以1:1对应地设置。

多个第2反射点25b与图3的第2反射点15b同样以包围第1反射点25a的方式设置为多重环状。反射点图案22可以除多个反射区域25以外具有1个或多个反射点22a,但是,从容易且可靠地控制光线的观点出发,优选除多个反射区域25以外不形成反射点22a。

(遮光点图案)

遮光点图案23从反射点图案22的上侧进行配置。遮光点图案23仅配置于基体材料层11的光出射面11b侧,而未配置于基体材料层11的光入射面11a侧。该光扩散板21在多个led光源1的出光方向依次设有基体材料层11、反射点图案22及遮光点图案23。

遮光点图案23由多个遮光点23a构成。多个遮光点23a利用与图2的多个遮光点13a同样的印刷法形成。另外,作为多个遮光点23a的成分、光吸收率、直径,可以与图2的遮光点13a同样。

如图8所示,遮光点图案23包含1个遮光点23a(第1遮光点26a)和以包围该第1遮光点26a的方式设置的多个其他遮光点23a(第2遮光点26b),并且具有多个第2遮光点26b的密度朝向第1遮光点26a的径向外侧逐渐减小的遮光区域26。在本实施方式中,该遮光区域26为圆形。

遮光点图案23具有多个遮光区域26。各遮光区域26与图1的背光单元同样以在俯视下包含led光源1的出光面1a的方式与该led光源1以1:1对应地设置。

多个第2遮光点26b与图4的第2遮光点16b同样以包围第1遮光点26a的方式设置为多重环状。反射区域25的环数优选大于遮光区域26的环数。

在多个遮光区域26中,多个遮光点23a在俯视下与多个反射点22a部分互相重叠。遮光区域26中的多个遮光点23a的个数小于与这些遮光点23a在俯视下互相重叠的多个反射点22a的个数。该光扩散板21在遮光区域26中多个遮光点23a的个数小于与这些遮光点23a在俯视下互相重叠的多个反射点22a的个数,因此利用多个遮光点23a对已透过多个反射点22a的光线部分地吸收。由此,该光扩散板21容易抑制该背光单元的多个led光源1的正上方区域中的亮度变得过小。换言之,在如图1的背光单元那样遮光点13a与反射点12a以1:1互相重叠的情况下,通过利用遮光点13a对已透过反射点12a的光线选择性地进行遮光,从而容易实现背光单元的亮度的均匀化。与此相对,图6的背光单元由于遮光点23a未与反射点22a以1:1互相重叠,因此不入射至多个反射点22a而从基体材料层11的光出射面11b射出的光线的一部分被多个遮光点23a遮光的风险高。然而,该光扩散板21通过使多个遮光点23a的个数小于多个反射点22a的个数,从而不会利用多个遮光点23a对透过多个反射点22a的光线的一部分进行吸收,由此抑制该背光单元的led光源1的正上方区域中的亮度变得过小,并且能够实现亮度的均匀化。

予以说明,遮光点图案23可以除多个遮光区域26以外具有1个或多个遮光点23a,但是,从容易且可靠地控制光线的观点出发,优选除多个遮光区域26以外不形成遮光点23a。

[其他的实施方式]

此次公开的实施方式为在所有方面的例示,应理解为非限制性的实施方式。本发明的范围并不限定于上述实施方式的构成,其意图包含由技术方案的范围所示、且与技术方案的范围等同的含义及在范围内的全部变更。

例如该光扩散板可以如图9所示那样将反射点图案32配置于基体材料层11的光出射面11b侧、并且将遮光点图案33配置于基体材料层11的光入射面11a侧。若采用该构成,则能够预先利用遮光点图案33而减小入射至反射点图案32的光量,因此即使在光线部分透过反射点图案32的情况下,也能实现背光单元的亮度的均匀化。

另外,该光扩散板可以如图10所示那样将遮光点图案43直接配置于基体材料层11的光出射面11b、并且在该遮光点图案43上配置反射点图案42。根据该构成,也可以预先利用遮光点图案43而减小入射至反射点图案42的光量,因此即使在光线部分透过反射点图案42的情况下,也能实现背光单元的亮度的均匀化。

进而,该光扩散板可以将反射点图案及遮光点图案均配置于基体材料层的光入射面侧。另外,该光扩散板可以将反射点图案和/或遮光点图案配置于基体材料层的光入射面侧和光出射面侧两者。

构成上述反射点图案的多个反射点的配置及构成遮光点图案的多个遮光点的配置,能够根据光源的出光面的形状进行设计。当例如光源的出光面为在1个方向上较长的矩形状、椭圆状等的情况下,上述反射点图案可以包含以沿着该出光面的长度方向的方式连续配置的多个第1反射点和以包围这些多个第1反射点的方式设置的多个第2反射点。另外,上述遮光点图案可以包含以沿着上述出光面的长度方向的方式连续配置的多个第1遮光点和以包围这些多个第1遮光点的方式设置的多个第2遮光点。

上述多个第2反射点可以以例如1个或多个第1反射点作为中心而配置为螺旋状(螺旋状)。另外,上述多个第2遮光点可以以例如1个或多个第1遮光点作为中心而配置为螺旋状(旋涡状)。

该背光单元的具体的构成并不限定为图1的构成。该背光单元也可以例如不在光扩散板的光出射面侧配置光学片。另外,该背光单元可以仅具备1个光源。进而,该背光单元在使用指向性高的led光源的情况下发挥特优异的效果,但是上述光源也可以不为led光源。

如上所述,该背光单元适合用作液晶显示装置的正下方型背光单元,也能用作例如照明装置用的背光单元。

实施例

以下,利用实施例对本发明进行更详细的说明,但是,本发明并不受这些实施例的限定。

[实施例]

<光扩散板>

在树脂基质中分散含有光扩散剂的平均厚度0.2mm的基体材料层的光出射面配置反射点图案。该反射点图案为具有以正方形格子图案配置的多个反射区域的反射点图案。各反射区域为第1反射点及第2反射点设置为图7的配置的反射区域。构成该反射点图案的多个反射点的平均直径为40μm,反射率为70%。另外,在该反射点图案上配置有遮光点图案。该遮光点图案为具有以正方形格子图案配置的多个遮光区域的遮光点图案。各遮光区域为第1遮光点及第2遮光点设置为图8的配置的遮光区域,该第1遮光点的中心以与第1反射点的中心在俯视下一致的方式进行配置。构成该遮光点图案的多个遮光点的平均直径为40μm,光吸收率为25%。将距离该光扩散板的反射区域的中心(第1反射点的中心)的径向距离与反射点的密度的关系示于图11中。另外,将距离该光扩散板的遮光区域的中心(第1遮光点的中心)的径向距离与遮光点的密度的关系示于图12中。予以说明,上述多个反射点的反射率使用日本分光株式会社制的分光光度计“v-670”来测定。

<背光单元>

在以1.2mm间距的正方形格子图案配置的多个led光源的出光面侧,以使多个led光源的出光面与基体材料层的光入射面相对向的方式配置上述光扩散板。多个led光源的出光面为直径0.2mm的圆形。另外,多个led光源的出光面的中心、第1反射点的中心和第1遮光点的中心以在俯视下一致的方式进行设置。

[比较例]

除了不具有遮光点图案以外,制造与实施例同样的光扩散板。在具有与实施例同样的构成的多个led光源的出光面侧以使多个led光源的出光面与基体材料层的光入射面相对向的方式配置该光扩散板。多个led光源的出光面的中心和第1反射点的中心以在俯视下一致的方式进行设置。

<评价结果>

将表示实施例的背光单元的亮度分布的平面图像示于图13中,将表示比较例的背光单元的亮度分布的平面图像示于图14中。另外,将实施例及比较例的背光单元的led光源的正上方区域中的亮度分布示于图15中。如图13及图15所示,具备实施例的光扩散板的背光单元实现了led光源的正上方区域的亮度和其他区域的亮度的均匀化,抑制了热点的产生。与此相对,具备比较例的光扩散板的背光单元如图14及图15所示那样使led光源的正上方区域的亮度局部变高,产生了热点。

产业上的可利用性

如以上所述,本发明的光扩散板能够容易且可靠地实现背光单元的亮度的均匀化,因此适合用于液晶显示装置的正下方型背光单元。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1