[发明专利]导光板以及包括该导光板的侧缘型表面发射光学装置

说明书

本发明涉及导光板和包括该导光板的侧缘型表面发射光学装置。导光板具有光入射面、垂直于所述光入射面的配光控制表面以及与所述配光控制表面对置的发光面，在导光板中，扁平式镜面磨光部设置在配光控制表面的第一区域上，并且棱镜序列设置在配光控制表面的第二区域上，所述第二区域未设置扁平式镜面磨光部。所述棱镜序列相对于所述扁平式镜面磨光部突出。所述棱镜序列的每个棱镜均具有与所述光入射面对置的上升斜面、连接至所述上升斜面的第一下降斜面以及连接至所述第一下降斜面的第二下降斜面。所述第一下降斜面的斜度大于所述第二下降斜面的斜度。

技术领域

本公开主题涉及液晶显示器(LCD)单元中使用的导光板以及包括导光板的侧缘型表面发射光学装置。

背景技术

用于LCD单元的侧缘型表面发射光学装置具有轻薄结构的优势。

图15A是图示出现有技术的侧缘型表面发射光学装置的平面图，图15B和图15C是分别沿图15A中线B-B和线C-C截取的图15A的侧缘型表面发射光学装置的剖视图(见：JP2009-81094A以及US2009/0086509A1的图1(a)和图9)。

在图15A、图15B和图15C中，侧缘型表面发射光学装置由导光板1构成，导光板1由透明材料制成，诸如丙烯酸树脂或者聚碳酸酯树脂，具有光入射表面S_i、垂直于光入射表面S_i的配光控制表面S_c，以及与配光控制表面S_c对置的发光面S_o。由多个发光二极管(LED)形成的光源2布置在光入射表面S_i上。而且，仅在图15C示出的棱镜板材3布置在导光板1的发光面S_o上，而液晶显示器(LCD)面板(未示出)布置在棱镜板材3的外侧。棱镜板材3是单面变形的三角形棱镜板材；但是，除了三角形截面之外，棱镜板材3可以具有诸如为弯曲截面的截面。此外，仅在图15B和图15C中示出的柔性反射板材4布置在配光控制表面S_c上。柔性反射板材4被操作以返回从配光控制表面S_c泄露的光，因而加强光强度。在图15B和图15C中，注意到的是，柔性反射板材4从导光板1离开；但是，柔性反射板材4实际上靠近导光板1的配光控制表面S_c。

如图15A所示，多个扁平式镜面磨光部11设置在导光板1的配光控制表面S_c上，并且从光入射表面S_i延伸。扁平式镜面磨光部11用作将光散布至导光板1内部的器件。在该情况下，扁平式镜面磨光部11的位置距离光入射表面S_i越远，在该位置处扁平式镜面磨光部11的宽度越小。多个三角形棱镜序列12设置在导光板1的配光控制表面S_c的区域上，该区域中未设置扁平式镜面磨光部11。三角形棱镜序列12相对于扁平式镜面磨光部11突出。每个三角形棱镜序列12包括多个等距布置的三角形棱镜以用于使光路径弯折。在该情况下，三角形棱镜序列12的位置距离光入射表面S_i越远，在该位置处三角形棱镜序列12的宽度越大。因而，更多的光完全被三角形棱镜序列12反射，以实现均匀的表面发射。

图16是图15A、图15B和图15C的导光板1的部分放大剖视图，在图16中，每节距P0中的三角形棱镜序列12的每个棱镜12P的具有非对称结构，该结构由直线型上升斜面12a和直线型下降斜面12b形成，直线型上升斜面12a的倾斜角由α0限定，直线型下降斜面12b的倾斜角由α1(≠α0)限定。尤其，下降斜面12b执行配光控制以使光路径弯折。为了沿着棱镜板材3的法线方向增强表面发射的光强度，下降斜面12b相对于扁平式镜面磨光部11的倾斜角α1优选地尽可能小，例如，

4°≦α1≦5°。

结果，能够实现如图17所示的半高全宽的导光板1的空间配光特性，注意到的是，半高全宽是25°，其范围可以是从55°至80°。而且，上升斜面12a相对于扁平式镜面磨光部11的倾斜角α0是15°≦α0≦90°。