雙面發光的背光源的製作方法

2023-06-07 04:21:06 2

專利名稱：雙面發光的背光源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種組裝在液晶顯示裝置中的雙面發光的背光源。
背景技術：
在組裝在液晶顯示裝置中的背光源中，存在導光板的兩個面發光的雙面發光類型的背光源。在以往的雙面發光的背光源中具有在導光板的兩個面中分別設有多個光學片 (透鏡片、擴散片等)的結構，背光源難以薄型化，成本按照光學片的數量來計算，還存在由 於生產工序的增加而導致增加成本的問題。因此，在專利文獻1中公開了將在單面上形成有微小構造的稜鏡列的射出光控制 板分別密接到導光板的兩個面上的雙面發光的背光源。根據這種雙面發光的背光源，能夠 削減光學片個數，實現背光源的薄型化、減少成本。專利文獻1 日本特開2002-133906號公報

發明內容
發明要解決的問題但是，在上述專利文獻1的雙面發光的背光源中，在導光板的兩個面中射出光控 制板的稜鏡列形成區域的大小相同(參照專利文獻1的圖1)，能夠應用於在兩個面中顯示 區域大小相同的液晶顯示裝置，但是不能應用於在兩個面中顯示區域大小不同的液晶顯示
直O因此，本發明的目的在於提供一種雙面發光的背光源，其能夠削減光學片個數並 應用於在導光板的兩個面中顯示區域大小不同的液晶顯示裝置，並且能夠使兩個面的顯示 區域的顯示質量優良。用於解決問題的手段為了達到上述目的，本發明的雙面發光的背光源的特徵在於，具備光源，其具有在長度方向上延伸的基體和在上述基體表面沿長度方向相互留有間 隔而配置的多個LED;導光板，光從上述光源射入其端面；第一微稜鏡陣列片，其是在單面上形成多個微小構造的稜鏡的透明片，該稜鏡朝 向上述導光板側並與上述導光板形成為一體，使光從上述導光板取出並向第一液晶面板射 出；以及第二微稜鏡陣列片，其是在單面形成多個微小構造的稜鏡的透明片，該稜鏡朝向 上述導光板的與上述導光板的設有上述第一微稜鏡陣列片的面相對的面側並與上述導光 板形成為一體，使光從上述導光板取出並向第二液晶面板射出，上述第二微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域比上述第一微稜鏡陣列片的稜鏡形成區 域小，上述第一微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域中的稜鏡的配置如下在稜鏡配置量的密度 隨著遠離上述光源而變大的配置中，在與上述第二微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域相對的區域中使稜鏡配置量的密度增加。根據這種結構，能夠減少光學片數量並應用於在導光板的兩個面中顯示區域大小 不同的液晶顯示裝置，另外，考慮到第二微稜鏡陣列片中的稜鏡對光能量的利用來進行第 一微稜鏡陣列片中的稜鏡的配置，因此能夠實現第一微稜鏡陣列片側的發光區域中的亮度 均勻，能夠使兩個面的顯示區域中的顯示品質優良。另外，本發明的雙面發光的背光源也可以是在上述結構中，上述光源具備配置成 覆蓋上述多個LED的樹脂部，在上述長度方向上，上述樹脂部的與上述基體側相反側的表 面在沿上述長度方向相鄰的上述LED之間具有凹部。根據這種結構，在樹脂部中沿長度方向傳播的光作為射出光從凹部取出，因此能 夠提高亮度容易變低的相鄰LED之間的亮度，能夠使光源長度方向的發光強度分布的均勻 性優良。並且，能夠抑制背光源的發光區域中光射入部一側的區域中的亮度不均。另外，本發明的雙面發光的背光源也可以是在上述各結構中，上述第二微稜鏡陣 列片所具有的薄膜部的尺寸比設有上述第二微稜鏡陣列片的上述導光板的面的尺寸小。由 此，能夠節約第二微稜鏡陣列片的片數量，減少片的成本。另外，本發明的雙面發光的背光源也可以是在上述各結構中，上述第二微稜鏡陣 列片所具有的薄膜部的尺寸與設有上述第二微稜鏡陣列片的上述導光板的面的尺寸相同。 由此，容易使第二微稜鏡陣列片無錯位地與導光板形成為一體。發明的效果根據本發明的雙面發光的背光源，能夠減少光學片個數並應用於在導光板的兩個 面中顯示區域大小不同的液晶顯示裝置，並且能夠使兩個面的顯示區域的顯示質量優良。


圖1是本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源的分解立體圖。圖2是本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源的側面截面圖(中段)、俯視圖 (上段)以及仰視圖(下段)。圖3是本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源所具有的光源的立體圖(上 段)和長度方向的截面圖(下段)。圖4是用於說明主側微稜鏡陣列片的稜鏡配置的圖。圖5是本發明的第一實施方式的變形例的雙面發光的背光源的側面截面圖(中 段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。圖6是本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源的分解立體圖。圖7是本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源的側面截面圖(中段)、俯視圖 (上段)以及仰視圖(下段)。圖8是本發明的第二實施方式的變形例的雙面發光的背光源的側面截面圖(中 段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。附圖標記說明1 框架；2 導光板；2a 頂面；2b 底面；2c 光射入面；3 主側微稜鏡陣列片；3a 稜鏡；3b 薄膜部；3c 突起部；3』 主側微稜鏡陣列片；4 副側微稜鏡陣列片；4a 稜鏡；4b 薄膜部；4c 突起部；4，副側微稜鏡陣列片；5 光源；5a 印刷基板；5b =LED ；5c 樹脂密封層；5d 樹脂密封層；6 反射片；7 反射片；7』 反射片；8 遮光雙面膠帶；8a開口部；9 反 射片；9』 反射片；10 遮光雙面膠帶；IOa :開口部；10』 遮光雙面膠帶；10』 a :開口部；11 副側微稜鏡陣列片；Ila 稜鏡；lib 薄膜部；Ilc 突起部；11，副側微稜鏡陣列片；12 反 射片；13 :反射片；13a :開口部；13』 反射片；13』 a 開口部。
具體實施例方式下面參照

本發明的實施方式。(第一實施方式)在圖1中示出本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源100的分解立體圖。此 夕卜，在圖1中將導光板2、主側微稜鏡陣列片3以及副側微稜鏡陣列片4簡略地表示為一個 長方體狀構件。另外，在圖2中示出本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源100的側面截面 圖(中段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。此外，在俯視圖和仰視圖中示意性地示 出微稜鏡陣列片的稜鏡的配置。如圖所示，本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源100具備框架1、導光板 2、主側微稜鏡陣列片(主側MPA片)3、副側微稜鏡陣列片(副側MPA片)4、光源5、反射片 6、反射片7、遮光雙面膠帶8、反射片9以及遮光雙面膠帶10。框架1呈包圍大致長方體狀的開口部的外周的形狀，是樹脂成型品。在框架1的 開口部內收納有導光板2、主側MPA片3、副側MPA片4、光源5、反射片9、反射片6以及反 射片7。在此，參照圖3詳細地說明光源5。在圖3的上段示出光源5的立體圖，在圖3的 下段示出光源5的長度方向的截面圖。如圖所示，光源5具備印刷基板5a、發出藍色光的多個LED5b、包含螢光體的透光 性樹脂密封層5c以及不包含螢光體的透光性樹脂密封層5d。印刷基板5a呈細長的條狀，形成有配線圖案。並且，LED 5b是在印刷基板5a的長 度方向上相互留有間隔而配置的，各LED 5b通過導線與印刷基板5a的配線連接，各LED 5b 電串聯連接。在印刷基板5a上作為串聯電路的端部形成有正電極端子和副電極端子(均 未圖示)，通過向各端子間施加電壓來使各LED 5b發光。另外，樹脂密封層5c是例如分散有黃色螢光體作為螢光體的矽樹脂，包圍各LED 5b形成。黃色螢光體在吸收LED 5b所發出的藍色光時被激勵並發出黃色光，通過藍色光和 黃色光的混合來發出白色光。另外，樹脂密封層5d形成為大致梯形柱狀使其包圍各樹脂密封層5c，其由例如矽 樹脂形成。通過相鄰的樹脂密封層5d所具有的與印刷基板5a相對側的表面中與連接梯形 的上邊和下邊的斜邊相對應的面形成截面為大致V字形的凹部5e。該凹部5e形成在相鄰 的LED 5b之間。從由LED 5b和樹脂密封層5c構成的光源部發出並沿長度方向在樹脂密封層5d 中傳播的光作為射出光從凹部5e取出，因此能夠提高亮度容易變低的相鄰LED之間的亮 度，能夠使光源5的長度方向上發光強度分布的均勻性變好。再次回到背光源100的結構的說明。導光板2是具有側面和夾著該側面的頂面2a和底面2b的大致長方體狀構件，其由丙烯酸等樹脂形成。頂面2a和底面2b進行了鏡面加 工。並且，作為導光板2所具有的側面中的一個面的光射入面2c與光源5所具有的各樹脂 密封層5d相對置，從光源5發出的光從光射入面2c射入導光板2內。另外，主側MPA片3與導光板2形成為一體。主側MPA片3是在單面上形成多個 微小構造的大致梯形旋轉體狀的稜鏡3a的透明片，其具有與導光板2相同的折射率。另外，主側MPA片3的薄膜部3b的大小與導光板2的頂面2a相同。並且，通過塗抹在導光板 2的整個頂面2a上的粘接劑，將各稜鏡3a和形成在薄膜部3b的一端的大致長方體狀的突 起部3c粘接到頂面2a上，從而使主側MPA片3與導光板2形成為一體，使其覆蓋導光板2 的整個頂面2a。此外，粘接劑的折射率與導光板2的折射率相同。從導光板2的光射入面 2c射入導光板2內的光通過全反射在導光板2內傳播並從頂面2a向稜鏡3a取出，通過稜 鏡3a的全反射其行進方向被改變為頂面2a的法線方向，從薄膜部3b向主側液晶面板(未 圖示)射出。另外，反射片6是在片狀部分的一端形成大致矩形狀突起部的結構，該突起部被 載置於光源5上，片狀部分的一部分被載置於主側MPA片3上。突起部的反射面朝向光源5 側，片狀部分的一部分的反射面朝嚮導光板2側，反射片6使來自光源5的光、來自導光板 2的洩漏光漫反射並使光返回導光板2，具有提高光的利用效率的作用、提高背光源的發光 區域的亮度均勻性的作用。另外，反射片7被載置在反射片9上，覆蓋光源5和導光板2的入光部的下部。反 射片7的反射面朝嚮導光板2側，反射片7使來自光源5的光、來自導光板2的洩漏光漫反 射，使光返回到導光板2，具有提高光利用效率的作用、提高背光源的發光區域中的亮度均 勻性的作用。並且，包圍大致矩形狀的開口部8a的周圍的形狀的遮光雙面膠帶8的一個面被粘 接在框架1的整個上表面、主側MPA片3上表面的邊緣部的一部分和反射片6的整個上表 面上。並且，在遮光雙面膠帶8的另一面上粘接有主側液晶面板(未圖示)。遮光雙面膠帶 8的開口部8a內的區域向正下方錯開的區域成為主側MPA片3的稜鏡形成區域，開口部8a 內的區域成為發光區域，從發光區域發出的光對主側液晶面板(未圖示)進行照明。另外，副側MPA片4與導光板2成為一體。副側MPA片4與主側MPA片3相同，也 是在單面上形成有多個微小構造的大致梯形旋轉體狀的稜鏡4a的透明片，具有與導光板2 相同的折射率。另外，副側MPA片4的薄膜部4b的尺寸小於導光板2的底面2b的尺寸。並 且，通過塗抹在導光板2的底面2b的一部分上的粘接劑，將各稜鏡4a和形成在薄膜部4b 的一端的大致長方體狀的突起部4c粘接到底面2b，從而使副側MPA片4與導光板2成為一 體，使其覆蓋底面2b的一部分。此外，粘接劑的折射率與導光板2的折射率相同。從導光 板2的光射入面2c射入導光板2內的光經過全反射在導光板2內傳播並從底面2b向稜鏡 4a取出，通過稜鏡4a的全反射其行進方向改變為底面2b的法線方向，從薄膜部4b朝向副 側液晶面板(未圖示)射出。另外，在一端形成凹部且具有大致矩形狀的開口部的反射片9被配置在光源5下 和導光板2下，使得副側MPA片4被配置在該開口部內，並且在凹部中配置有反射片7。反 射片9的除了形成凹部的部分以外的部分反射面朝嚮導光板2側，反射片9使來自導光板 2的洩漏光漫反射並使光返回導光板2，具有提高光利用效率的作用、提高背光源的發光區域中亮度均勻性的作用。並且，包圍大致矩形狀的開口部IOa的周圍的形狀的遮光雙面膠帶10的一面被粘接到框架1的整個下表面、反射片9的整個下表面以及副側MPA片4的上表面的整個邊緣 部。並且，在遮光雙面膠帶10的另一面粘接有副側液晶面板(未圖示)。遮光雙面膠帶10 的開口部IOa內的區域向正上方錯開的區域成為副側MPA片4的稜鏡形成區域，開口部IOa 內的區域成為發光區域，從發光區域發出的光對副側液晶面板(未圖示)進行照明。副側 MPA片4的稜鏡形成區域小於主側MPA片3的稜鏡形成區域，發光區域也是副側小於主側， 副側液晶面板的顯示區域小於主側液晶面板的顯示區域。另外，在俯視圖中，副側MPA片4的稜鏡形成區域被包含在主側MPA片3的稜鏡形 成區域中，主側MPA片3的稜鏡形成區域中的稜鏡配置如下在稜鏡配置量的密度隨著遠離 光源5而增加的配置(圖4)中，在與副側MPA片4的稜鏡形成區域相對的區域(圖2的區 域A)中使稜鏡配置量的密度增加。在導光板2中傳播的光越遠離光源5消耗的光能量越 多，為了使主側發光區域內的亮度均勻，需要隨著遠離光源5而加大主側MPA片3的稜鏡配 置量的密度，但是光能量在副側MPA片4的稜鏡形成區域中被利用掉了，因此為了補償該利 用掉的部分來實現主側發光區域內的亮度均勻而採用如上所述的結構。這樣，根據本發明的第一實施方式的雙面發光的背光源100，能夠削減光學片數量 並應用於在導光板的兩個面中顯示區域大小不同的液晶顯示裝置，能夠使兩個面的發光區 域中的亮度均勻性優良，能夠使兩個面的顯示區域中的顯示質量優良。另外，通過使用在長 度方向上發光強度分布的均勻性優良的光源5，能夠減小主側發光區域中入光部側的區域 中的亮度不均。在此，在圖5中示出第一實施方式的變形例的雙面發光的背光源100』的側面截面 圖(中段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。此外，在俯視圖和仰視圖中示意性地示 出微稜鏡陣列片中的稜鏡的配置。另外，對與第一實施方式的結構部件相同的部件附加相 同的附圖標記。在第一實施方式的變形例的雙面發光的背光源100』中，與第一實施方式的雙面發 光的背光源100的副側MPA片4相比，副側MPA片4』的位置更靠近光源5側。與此相伴， 通過使副側MPA片4』的稜鏡配置量的密度小於副側MPA片4的稜鏡配置量的密度(比較 圖5的仰視圖和圖2的仰視圖)，調整副側發光區域中的亮度水平使其與第一實施方式相等。另外，在俯視圖中副側MPA片4』的稜鏡形成區域與主側MPA片3』的稜鏡形成區域 部分重疊，主側MPA片3』的稜鏡形成區域中的稜鏡的配置如下在稜鏡配置量的密度隨著 遠離光源5而變大的配置(圖4)中，在與副側MPA片4』的稜鏡形成區域相對的區域(在 圖5中區域B與主側MPA片3』的稜鏡形成區域重疊的區域)中使稜鏡配置量的密度增加。 由此，實現主側發光區域中的亮度均勻化。(第二實施方式)在圖6中示出本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源200的分解立體圖。此外，在圖6中將導光板2、主側微稜鏡陣列片3以及副側微稜鏡陣列片11簡略地表示為一個 長方體狀部件。另外，在圖7中示出本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源200的側面截面圖(中段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。此外，在俯視圖和仰視圖中示意性地示出微稜鏡陣列片中稜鏡的配置。此外，在圖6、圖7中對與上述第一實施方式相同的結構部件附加相同的附圖標 記，省略其詳細說明。在本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源200中，副側MPA片的形狀與第一 實施方式不同。副側MPA片11是在單面上形成有多個微小構造的大致梯形旋轉體狀的稜鏡 Ila的透明片，具有與導光板2相同的折射率。在此，與第一實施方式不同，副側MPA片11 的薄膜部lib的尺寸與導光板2的底面2b的尺寸相同。並且，通過在導光板2的整個底面 2b上塗抹的粘接劑，各稜鏡Ila和形成在薄膜部lib的一端的大致長方體狀的突起部Ilc 被粘接到底面2b，從而使副側MPA片11與導光板2形成為一體，使其覆蓋整個底面2b。此 夕卜，粘接劑的折射率與導光板2的折射率相同。從導光板2的光射入面2c射入導光板2內 的光經過全反射在導光板2內傳播並並從底面2b向稜鏡Ila取出，通過稜鏡Ila的全反射 其行進方向改變為底面2b的法線方向，從薄膜部lib朝向副側液晶面板(未圖示)射出。另外，反射片12被配置在光源5下。反射片12的反射面朝向光源5側，反射片12 使來自光源5的光發生漫反射並使光返回導光板2，具有提高光利用效率的作用、提高背光 源的發光區域中亮度均勻性的作用。另外，具有大致矩形狀開口部13a的反射片13被配置在反射片12下和副側MPA 片11的薄膜部lib下。反射片13的反射面朝嚮導光板2側，反射片13使來自導光板2的 洩漏光發生漫反射並使光返回導光板2，具有提高光利用效率的作用、提高背光源的發光區 域中亮度均勻性的作用。並且，包圍大致矩形狀且大小與反射片13的開口部13a相同的開口部IOa的周圍 的形狀的遮光雙面膠帶10的一面被粘接到框架1的整個下表面和反射片13的整個下表 面。在該粘接狀態下，開口部13a與開口部IOa重疊形成一個開口部。另外，在遮光雙面膠 帶10的另一面粘接有副側液晶面板(未圖示)。並且，上述所形成的開口部內的區域向正 上方錯開的區域成為副側MPA片11的稜鏡形成區域，該開口部內的區域成為發光區域，從 發光區域發出的光對副側液晶面板(未圖示)進行照明。副側MPA片11的稜鏡形成區域 小於主側MPA片3的稜鏡形成區域，發光區域也是副側比主側小，副側液晶面板的顯示區域 比主側液晶面板的顯示區域小。另外，在俯視圖中，副側MPA片11的稜鏡形成區域被包含在主側MPA片3的稜鏡 形成區域中，主側MPA片3的稜鏡形成區域中的稜鏡配置如下在稜鏡配置量的密度隨著遠 離光源5而變大的配置(圖4)中，在與副側MPA片11的稜鏡形成區域相對的區域(圖7 的區域C)中使稜鏡配置量的密度增加。由此，實現主側發光區域內的亮度均勻。這樣，根據本發明的第二實施方式的雙面發光的背光源200，也能夠減少光學片數 量並應用於在導光板的兩個面中顯示區域大小不同的液晶顯示裝置，能夠使兩個面的發光 區域中的亮度均勻性優良，能夠使兩個面的顯示區域中的顯示質量優良。另外，通過使用長 度方向的發光強度分布的均勻性優良的光源5，能夠減小主側發光區域中入光部側的區域 中的亮度不均。另外，副側MPA片11的薄膜部lib與導光板2的底面2b大小相同，因此能夠容易 地將副側MPA片11無錯位地粘接到導光板2上。此外，從不浪費片數量、削減片成本的觀點出發，希望使用第一實施方式中所利用的副側MPA片4。
在此，在圖8中示出第二實施方式的變形例的雙面發光的背光源200』的側面截面 圖(中段)、俯視圖(上段)以及仰視圖(下段)。此外，在俯視圖和仰視圖中示意性地示 出微稜鏡陣列片中的稜鏡的配置。另外，對與第二實施方式的結構部件相同的部件附加相 同的附圖標記。在第二實施方式的變形例的雙面發光的背光源200』中，與第二實施方式的雙面發 光的背光源200的副側MPA片11相比，副側MPA片11』的稜鏡形成區域的位置更靠近光源 5側。與此相伴，通過使副側MPA片11』的稜鏡配置量的密度小於副側MPA片11的稜鏡配 置量的密度(比較圖8的仰視圖和圖7的仰視圖)，調整副側發光區域中的亮度水平使其與
第二實施方式相等。另外，在俯視圖中，副側MPA片11』的稜鏡形成區域與主側MPA片3』的稜鏡形成 區域部分重疊，主側MPA片3』的稜鏡形成區域中的稜鏡的配置如下在稜鏡配置量的密度 隨著遠離光源5而變大的配置(圖4)中，在與副側MPA片11』的稜鏡形成區域相對的區域 (在圖8中區域D與主側MPA片3』的稜鏡形成區域重疊的區域)中使稜鏡配置量的密度增 力口。由此，實現主側發光區域中的亮度均勻化。工業實用件本發明的雙面發光的背光源能夠安裝到液晶顯示裝置中來利用。
權利要求
一種雙面發光的背光源，其特徵在於具備光源，其具有在長度方向上延伸的基體和在上述基體表面上沿長度方向相互留有間隔而配置的多個LED；導光板，光從上述光源射入其端面；第一微稜鏡陣列片，其是在單面上形成多個微小構造的稜鏡的透明片，該稜鏡朝向上述導光板側並與上述導光板形成為一體，使光從上述導光板取出並向第一液晶面板射出；以及第二微稜鏡陣列片，其是在單面上形成多個微小構造的稜鏡的透明片，該稜鏡朝向上述導光板的與上述導光板的設有上述第一微稜鏡陣列片的面相對的面側並與上述導光板形成為一體，使光從上述導光板取出並向第二液晶面板射出，上述第二微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域小於上述第一微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域，上述第一微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域中的稜鏡的配置如下在稜鏡配置量的密度隨著遠離上述光源而變大的配置中，在與上述第二微稜鏡陣列片的稜鏡形成區域相對的區域中使稜鏡配置量的密度增加。
2.根據權利要求1所述的雙面發光的背光源，其特徵在於上述光源具備配置成覆蓋上述多個LED的樹脂部，在上述長度方向上，上述樹脂部的 與上述基體側相反側的表面在沿上述長度方向相鄰的上述LED之間具有凹部。
3.根據權利要求1或2所述的雙面發光的背光源，其特徵在於上述第二微稜鏡陣列片所具有的薄膜部的尺寸比設有上述第二微稜鏡陣列片的上述 導光板的面的尺寸小。
4.根據權利要求1或2所述的雙面發光的背光源，其特徵在於上述第二微稜鏡陣列片所具有的薄膜部的尺寸與設有上述第二微稜鏡陣列片的上述 導光板的面的尺寸相同。
全文摘要
在導光板2的頂面2a上粘接有主側微稜鏡陣列片(主側MPA片)3，在底面2b上粘接有副側微稜鏡陣列片(副側MPA片)4，副側MPA片4的稜鏡形成區域小於主側MPA片3的稜鏡形成區域，主側MPA片3的稜鏡形成區域中的稜鏡配置如下在稜鏡配置量的密度隨著遠離光源5而變大的配置中，在與副側MPA片4的稜鏡形成區域相對的區域中使稜鏡配置量的密度增加。
文檔編號F21Y101/02GK101809361SQ200880109149
公開日2010年8月18日 申請日期2008年10月15日 優先權日2007年10月19日
發明者岡野昌伸, 重田博昭 申請人:夏普株式會社