[發明專利]導光板和背光單元

在審

• 申請號: 201380011877.4
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104145199A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 崔官民;杜俊吉;張泰甲;金敃廷
• 申請（專利權）人: 可隆工業株式會社
• 主分類號: G02B6/10
• 分類號: G02B6/10;G02F1/13357
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤;陳英俊

技術領域

本發明涉及一種用于液晶顯示器的導光板，并且涉及一種包括該導光板的背光單元。

背景技術

作為光學顯示裝置，液晶顯示器(可以縮寫為“LCD”)是間接發光型的。因為它自身不能發光，所以通過使用附加的光源來顯示圖像。液晶顯示器包括作為光源元件的背光單元(可以縮寫為“BLU”)，光源元件對決定LCD的總體亮度和均勻度來說是重要的。

典型的BLU的例子包括冷陰極熒光燈(CCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)。目前，發光二極管(LED)的使用急劇增加。發光二極管在以下方面有優勢：節能，高亮度，在特定條件下局部控制亮度以最大化能量效率，高對比度從而獲得出色的圖像質量，以及由于不含水銀(Ag)而具有的環保特性。

BLU包括布置在其下表面或側面的光源。在光源布置在BLU的下表面時，設置擴散板來提高光均勻度。另一方面，在光源布置在BLU的側面時，設置導光板來調整光路使從側面入射的光向前行進，并且還使光被均勻地射出。此外，在導光板或擴散板上放置了擴散片和棱鏡片，使得光被聚集而向前行進，并且使得光是均勻的，然后到達液晶面板。然而，反射片設置在導光板或擴散板的下面，使得從光路偏離而未到達液晶面板的光被再次反射從而提高光源的利用效率。

具有布置在其下端的整個表面上的LED的直接型BLU可以顯示高圖像質量，但是由于使用大量的LED所以很昂貴。使用大量的LED可能導致能量消耗高、發熱量高以及使產品耐用性不希望地變差。此外，擴散板以預定間隔布置，使得布置在BLU背面的LED不能被從前面看見，并且因此，直接型BLU比邊緣型BLU相對而言更厚，因此有設計方面的缺點。

因此，具有布置在BLU側面的LED光源的邊緣型BLU具有廣泛的應用范圍。

通過將光源附接到BLU的至少一個側面，邊緣型BLU被制造為使用導光板而使光向前行進。與直接型BLU相比，邊緣型BLU具有較少數量的LED，因此降低了BLU的價格、發熱量和厚度。然而，邊緣型BLU具有相對較低的亮度，而無法實現圖像的局部控制功能。

近來，進行了解決邊緣型BLU的問題的許多嘗試。例如，可以提高LED的發光量來增強亮度。另外，導光板的上側面可以被賦予例如棱鏡、柱狀圖案或微透鏡陣列(MLA)圖案等的圖案，使從導光板的側面入射而通過導光板出射到前面的光的量增加，從而提高亮度。

此外，在導光板的下端經過絲網印刷、激光工藝或機械工藝的情況下，從側面入射的光可以以更大的總光量均勻地出射到前面。近來，正在進行對印刷工藝的全面研究。

按照傳統工藝，導光板經過鏡面處理，使得在光從導光板的側面入射到該導光板的情況下，盡可能多的光可以向前行進，其中光源位于導光板的側面處。鏡面處理是用于最小化表面粗糙度從而最大化入射光量的處理。由于這種表面處理，所以布置在靠近LED的導光板的上側面非常亮，而兩個相鄰的LED之間的中部會很暗，因此，產生了特定位置看起來更亮的一些熱點。當從上方觀察導光板時，導光板的更靠近LED的部分和其它部分之間的亮度差很大，并且因此均勻度變差。因此，還要額外使用例如擴散片的光學片，這使亮度不希望地變差。

為了解決這些問題，在光入射部上進行了用于形成各種圖案的鋸齒處理，其中，所述光入射部是導光板的放置LED的位置以及光進行入射的位置。盡管可能發生總光量減少的情況，但是可以提高均勻度從而改善圖像質量。

然而，當按照傳統技術使用激光工藝或機械工藝形成圖案時，它們可能導致光損失，并且均勻度的提高可能受到限制。需要解決這些問題。

通常，上部圖案例如是形成在導光板的上側面上的柱狀、棱鏡或微透鏡陣列，所述上部圖案用于反射從側面入射的光從而提高亮度。此外，在使用絲網印刷、激光工藝或機械工藝在導光板的下側面形成下圖案時，在光的內全反射的過程中，從側面入射的光可能與下圖案相沖突，從而使光的行進方向轉向所述導光板的前面。

按照傳統技術，光入射部經過鏡面處理，大量的光被無損失地接收，其中，所述光入射部是光從光源入射到的所述導光板的側面。然而，入射光徑直地傳播到導光板的與所述光入射部相對的另一側。因此，光入射部包括與光源對應的亮區和除亮區以外的暗區。在光入射部中，亮區和暗區明顯地不同，并且因此在亮區中的熱點比周圍區域更亮。為了改善亮度均勻度，需要在導光板的上側面上形成多于所需的多個擴散片。