(57)【要約】      （修正有）【課題】高輝度導光板の提供。【解決手段】高屈折率の透明樹脂により形成されたプレート体の導光板（１０）において、導光板（１０）の片面を光入射面（１１）、導光板（１０）の表面を光射出面（１２）、光射出面（１２）に相対する背面を反射面（１３）とし、反射面（１３）に、陥没する複数個のセル（１４）による拡散パターンを形成するとともに、光射出面（１２）には、ほぼ半球のドーム状を呈する複数個の突出する拡散ポイント（１５）を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種の高輝度導光板において、その導光板は高屈折率の透明樹脂により形成されたプレートで、そのうち、その導光板の片面を光入射面とし、且つその導光板の表面を光射出面と、その導光板はその光射出面に相対する背面を反射面とし、その導光板はその反射面に陥没する複数個のセルが拡散パターンを形成し、
当該導光板は光射出面に複数個の拡散ポイントが突出し、各拡散ポイントが光射出面に配置され、品質及び均一度を改善することにより、導光板金型の製造コストを下げることを特徴とする高輝度導光板。
【請求項２】
当該拡散ポイントがほぼ半球のドーム状を呈するものであることを特徴とする請求項１記載の高輝度導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置のパーツに関し、詳しく言うと、特に高輝度導光板を指す。
【背景技術】
【０００２】
周知の面光源装置は主に、導光板、発光部、反射板構造を包括する。そのうち、導光板は、高屈折率の透明樹脂で形成され、またその背面にセル（cｅｌｌ）により構成される拡散パターン（ｐａｔｔｅｒｎ）が加工形成される。導光板の片面を光入射面とし、発光部は光入射面と相対し、これにより光線を投射して導光板に進入する。反射板は拡散パターンの背面を有すると共に高反射率のシート体を有する導光板に貼り付けられる。
【０００３】
発光部は光入射面を通過し、導光板内部に入射する光線が、導光板の表面及び背面の間を重複して全反射を行い、且つ光線が導光板内部に閉じこめられ、発光部から遠く離れる方向へ伝送される。こうすることで、導光板内を伝送する光線が、導光板の背面まで投射された時、一部分の光は拡散パターンにより導光板の表面（これを光射出面とする）方向へ全反射する。この時、光射出面に向いて、全反射臨界角より小さい角度で反射する光線は、光射出面を通過し、導光板外部から射出する。別の部分の拡散パターンの全反射を受けない光線は、反射板により反射され導光板内部へ戻り、再度導光板内に閉じこめられ、反射板の反射により、導光板背面のエネルギー損失が減少する。
【０００４】
導光板の光射出面により射出された光は、大屈折率の媒体から小さい屈折率の媒体へ射出されるため、光線は光射出面の法線から離れた方向へ射出される。光入射面に沿い、巾方向をX軸と定め、光入射面と垂直方向をY軸とし、光射出面に垂直の方向をZ軸と定めると、この時、導光板内部に光射出面を通過して射出する光はほぼY軸方向に沿った細長い指向性パターンの光となる。人の目の有効視角は５°〜１０°であり、また目視でこの視角範囲外の射出光を感じることができないため、光射出面を通過して射出される光線は、肉眼で完全に接収することができない。この種の状態下で、光射出面の垂直方向（Z軸方向）から見るとき、目視で得られる導光板を射出する光線輝度は比較的低く、且つ発光部の発光効率において不利である。それゆえ、周知の面光源装置の多くは導光板の光射出面の上方にプリズムを配合して設置し、光射出面から射出する光を、プリズムを通して、Z軸方向近くに集中させ、目視で得られる光線輝度を高める。
【０００５】
これからわかるように、光射出面を通過し射出する光線の指向性のパターンは光射出面の方向（Ｚ軸方向）に垂直に沿ってさらに近づけることができ、より多くの光線を人の目の有効視角内に進入させる。プリズムの使用に頼る必要がなく、導光板を射出する光線のＺ軸方向の輝度を高めることができ、さらには発光部の発光効率を高め、また面光源装置の体積及びその製造コストを下げるものである。
【０００６】
別の方面から言うと、周知の面光源装置は発光部の発光パーツを光源として利用し、その発光パーツは一般に冷陰極管ランプ（ＣＣＦＬ）及び発光ダイオード（ＬＥＤ）の二種類である。そのうち、ＬＥＤを光源として利用する発光パーツは、複数個のＬＥＤを配置して多数の点光源を形成する。且つ点光源は光入射面を通過し導光板内部に向かって輻射状に投射される光線である。周知の導光板は拡散パターンのセル（ｃｅｌｌ）を構成し、Z軸方向からこれを見ると、その屈折、反射光線の境界面は光入射面と平行である。このように、導光板内で伝送された光線が拡散パターンまで投射されると、一部分の光線だけが拡散パターンにより、光射出面方向へ全反射され、ＬＥＤ間にある光混合距離により、明暗の交互縞をつくりやすい。特に鏡面ｐａｔｔｅｒｎによる導光板は、これら明暗の交互縞の状況はより厳重である。はっきりしたブライトライン、ダークフリンジが形成されるにつれ、拡散板を利用して、射出導光板の光を拡散させる必要がある。さらには、射出導光板の光線に影響し、Z軸方向の輝度が低下し、且つ、発光部の発光効率に不利となるものである。
【０００７】
前記の周知の導光板の問題を解決するため、本特許出願人はかつて高輝度導光板の発明を申請したことがあり（特許文献１）、この発明に関する具体的な技術内容については、当該案の説明書をご参照下さい。この以前の発明は初めて作られた拡散パターンにより、導光板を射出する光線の光射出面に対し垂直方向上の輝度を効果的に高め、さらに進めて面光源装置の発光効率を高め、面光源装置の体積及び製造コストを下げる。また導光板を射出する光線を光射出面により平均的に分布させ、さらにはブライトライン、ダークフリンジを避けるものである。
【０００８】
以前発明した成型金型を製作したい場合、まず拡散パターンのセルの具体的サイズ及びその分布状態を設計する必要がある。また設計に基づき表面に複数個の凸ポイントが形成された鏡面コアを製作する。次にコアを金型に設置し、反射面を成型する金型面とする。コアの凸ポイントを利用し、射出作業で導光板の試作品を製作する時、反射面は複数個のセルを分布し、そして拡散パターンを構成する。その後、試作品に対するテストを行い、高輝度の達成や、無ブライトライン等予期した効果が確実に達成できたか検証する。効果が理想に達していない場合、往々にして以前の設計及び鏡面コアを廃棄せねばならない。セルのサイズ及びその分布を再度設計しなおし、またコアを再製作して、試作品を射出し検証するなどの手順をふまねばならない。繰り返しプレートを変更し、試作し、検証することで、はじめて機能表現が要求に合致した導光板の成型金型を量産製造に提供することができるのである。
【０００９】
一般的に、セルの分布配置状態は光線が光射出面を通過する時、ブライトライン、ダークフリンジの発生に対し直接影響する。一般的に業界では明暗に対し、均衡的であるかどうかの評価を品質と称す。セルの分布配置の調節により、バックライト・モジュールの品質及び均一度を修正して、予期する状態を達成させることができる。しかし、この方法は、量産用金型を製作する場合、時折、前記のプレート変更、試作、検証などの製作工程を２０回も繰り返す必要がある。言い換えるとプレートを１回変更するごとに、鏡面コアを廃棄して、再製作することを意味する。但し、鏡面コアの製作は精密要求及び技術レベルが高く、その製作コストがまた非常に高い。反復してプレート変更する回数が多いほど、鏡面コアに消耗するコストも高くなり、試作、検証などの手順を加えると、金型製作の全体的コスト及び作業時間は相当なものである。
【００１０】
そのため、以前の発明に対し品質や均一度を修正し、金型製作時のコストや作業時間の方面において理想的でない問題を改正するため、本案の発明者は積極的な研究創作を重ね、多くのテストを経た後、ついに革新的で且つ産業利用に提供する事ができる本発明を得ることができた。
【００１１】
【特許文献１】台湾特許第０９４１２５７９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主要な目的は、高輝度導光板を提供することで、それは初めて創作された光射出面に形成された拡散ポイントが、拡散パターンのセル配置を調節する必要がなく、ただちに品質及び均一度を変化修正することができ、スピーディなプレート変更、コア製作ができ、導光板金型の製造コストを下げるものである。
【００１３】
このため、本発明の高輝度導光板は、その高屈折率の透明樹脂により形成されるプレート体のうち、当該導光板の片面を光入射面とし、且つその導光板表面を光射出面とする。当該導光板のその光射出面と相対する背面を反射面とし、その導光板その反射面に陥没する複数個のセルが拡散パターンを形成する。
【００１４】
当該導光板は光射出面に複数個の拡散ポイントが突出し、各拡散ポイントが光射出面に配置され、品質及び均一度を改善することにより、導光板金型の製造コストを下げるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、一種の高輝度導光板において、その導光板は高屈折率の透明樹脂により形成されたプレートで、そのうち、その導光板の片面を光入射面とし、且つその導光板の表面を光射出面と、その導光板はその光射出面に相対する背面を反射面とし、その導光板はその反射面に陥没する複数個のセルが拡散パターンを形成し、
当該導光板は光射出面に複数個の拡散ポイントが突出し、各拡散ポイントが光射出面に配置され、品質及び均一度を改善することにより、導光板金型の製造コストを下げることを特徴とする高輝度導光板としている。
請求項２の発明は、当該拡散ポイントがほぼ半球のドーム状を呈するものであることを特徴とする請求項１記載の高輝度導光板としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は高輝度導光板を提供することで、それは初めて創作された光射出面に形成された拡散ポイントが、拡散パターンのセル配置を調節する必要がなく、ただちに品質及び均一度を変化修正することができ、スピーディなプレート変更、コア製作ができ、導光板金型の製造コストを下げるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照のこと。本発明の高輝度導光板（１０）は高屈折率の透明樹脂により形成されたプレート体で、導光板（１０）の片面を光入射面（１１）とし、且つ導光板（１０）表面を光射出面（１２）とする。導光板（１０）が光射出面（１２）と相対する背面を反射面（１３）とし、光射出面（１２）と平行である。導光板（１０）は反射面（１３）に複数個のセル（１４）が陥没し、拡散パターンを構成する。この部分は前記した以前の発明と同じであり、その構成は詳しく記述しない。図２から図４を参照のこと。導光板（１０）は光射出面（１２）に複数個の拡散ポイント（１５）が突出し、各拡散ポイント（１５）はほぼ半球のドーム状を呈し、且つそれは光軌跡に基づき光射出面（１２）に射出された状態で光射出面（１２）に配置される。導光板（１０）を射出した光線を平均に分布させ、ブライトラインやダークフリンジの形成を避け、さらには品質及び均一度を改善して、導光板金型の製造コストを下げるものである。
【００１８】
図５、図６を参照のこと。光線が光射出面（１２）を通過する時、光軌跡が拡散ポイント（１５）表面の導引を受け、広い面域に向かって拡散投射され、ブライトラインやダークフリンジの形成が避けられるため、本発明の成型金型を製作する時、拡散パターンを構成するセル（１４）の配置を、最良の品質及び均一度状態まで、何度も調節しプレート変更する必要がない。たとえその品質及び均一度は図５に示すような状態を呈するだけでも、図中Ｌはライトエリア（Ｌｉｇｈｔ  Ａｒｅａ）、Ｄはダークエリア（Ｄａｒｋ  Ａｒｅａ）を表示する。但し、さらに拡散ポイント（１５）の形成を配合すると、ただちにブライトラインやダークフリンジの形成を避けられ、品質及び均一度の改善効果を達成することができる（図６に示す通り）。図６に輝度の分布状態を示し、その輝度は導光板の中央部分から外周方向へ徐々に減少し、理想的な品質及び均一度を呈する。これにより、拡散パターンの成型に用いる鏡面コアの繰り返しの変更、試作する回数を大幅に低下することができる。実際のテストで、その拡散パターンのセル分布はＺ軸方向の出光角度を高めることができ、また光射出面を通過する光軌跡に基づき、拡散ポイント（１５）の分布状態を決定する。このようにすると、変更を反復し、約３個から５個の拡散パターン成型が必要とする鏡面コアを試作する必要があるだけである。さらに拡散ポイントを成型する準鏡面コアを配合して製作し、そのコアが形成する凹穴表面を光射出面を成型する金型面として利用すると、導光板を射出成型する時に有利となる。導光板は光射出面にその拡散ポイント（１５）を形成するが、それらコアは表面を鏡面状態に近い準鏡面コアとすることにより、直ちに光射出面（１２）及び拡散ポイント（１５）を成型後要求される機能に適合させ、準鏡面コアは製作時の精密度及び技術レベルが鏡面コアより明らかに低く、その製作コストは相対的に拡散パターンの成型に必要な鏡面コアよりはるかに低い。さらに加えて、それら準鏡面コアはスピーディにプレート変更することができ、大幅に開発時間が節約できる。そのため、本発明は拡散ポイント（１５）の形成により、スピーディに品質及び均一度を修正することができ、量産製造用導光板金型を製作する全体的コストを大幅に下げる事ができると共に、金型開発に必要な作業時間を効果的に下げる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい実施例の断面図である。
【図２】図１の拡散ポイント部分の局部拡大断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施例の拡散ポイントの分布状態図である。
【図４】図３の拡散ポイント部分の拡大図である。
【図５】拡散ポイントを形成していない導光板の輝度分布状態図である。
【図６】本発明の好ましい実施例の輝度分布状態図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  導光板
１１、１２、１３  光入射面
１４  セル
１５  拡散ポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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