JP2000321404A - 光拡散シート - Google Patents

光拡散シート

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JP2000321404A
JP2000321404A JP11131483A JP13148399A JP2000321404A JP 2000321404 A JP2000321404 A JP 2000321404A JP 11131483 A JP11131483 A JP 11131483A JP 13148399 A JP13148399 A JP 13148399A JP 2000321404 A JP2000321404 A JP 2000321404A
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diffusion sheet
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Hitoshi Masaki
均 正木
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Keiwa Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶画面の全体にわたった照度の低下を防ぎ
つつ、発光ダイオードのイメージが生ずることを防ぐと
ともに、製造コストを抑えることも可能な光拡散シート
を提供することである。 【解決手段】 光拡散シート1を、表側面に形成される
第一拡散部3と裏側面に形成される第二拡散部4とを備
えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いられる光拡散シートであって、比較的に小型の機器に
組み込まれる液晶表示装置に用いられる光拡散シートに
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、光源と該光源
を出射した光線を液晶表示装置の画面に導くための光拡
散シートとを備えている。この光拡散シートは、光源を
出射した光線を液晶表示装置の画面(以下、「液晶画
面」と略する)が配設される方向に集光するように導く
のであり、これにより、液晶画面が適当な照度に照明さ
れ鮮明な見やすい画面が得られるようになっている。
【0003】ところで、液晶表示装置は小型の電気製
品、例えば携帯電話等の表示板としても用いられるよう
になりつつある。
【0004】そして、このような小型の電気製品に液晶
表示装置が用いられる場合には、光源として平面状に多
数配設される発光ダイオードと、これらの発光ダイオー
ドと向き合うように配設される光拡散シートとが用いら
れる。
【0005】そして、発光ダイオードを出射した光線
は、光拡散シートの裏側から表側へと導かれ、光拡散シ
ートの表側から液晶画面へと導かれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、発光ダイオー
ドは、真っ直ぐに出射する方向の光量が相対的に多くな
るように光を放射するので、液晶画面に発光ダイオード
のイメージが形成され、画面の見やすさを損なう原因と
なる。
【0007】一方、光拡散シートの裏面等に消光性の印
刷を施すことにより、液晶画面に発光ダイオードのイメ
ージが生じないようにすることもできる。
【0008】しかし、かかる印刷を施すことは、光源を
出射した光量を減少させて液晶画面に入射させることに
なるのであり、液晶画面の全体的な照度の低下を招き光
源に対する効率の良い照明を行えないことになる。さら
に、光拡散シートを製造する上で、上記印刷を施すため
の工程を設ける必要があり、作業工数及び製造コストが
嵩むことになる。
【0009】そこで、本発明は、発光ダイオードが用い
られる液晶表示装置に用いられる光拡散シートであっ
て、液晶画面の全体にわたった照度の低下を防ぎつつ、
発光ダイオードのイメージが生ずることを防ぐことがで
き、製造コストを抑えることも可能な光拡散シートを提
供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光拡散シートは、表側面と裏側面とに拡散
部が形成されてなっている(請求項1)。
【0011】本発明の光拡散シートによると、光源を出
射した光線は、光拡散シートの裏側より入射し表側から
出射する過程において、裏側面での拡散に加えて表側面
においても拡散される。これにより、光拡散シートの表
側を出射する光線は、その表面全体にわたって平均化さ
れることになる。従って、光源として発光ダイオードを
用いた場合に、液晶画面に発光ダイオードのイメージが
形成されることがない。また、従来のごとく印刷を施す
ことによって発光ダイオードを出射した光線の光量自体
を減少させる必要がないので、液晶画面の全体にわたっ
て照度を低下させることがなく、液晶画面を効率良く照
明することが可能になる。
【0012】また、前記表側面と裏側面とに形成される
二つの拡散部のうち、少なくとも一方をエンボス形状に
形成すると(請求項2)、該形状の拡散部を含んでなる
光拡散シートの形成が比較的に容易であり、比較的に製
造コストを抑えることが可能になる。そして、前記二つ
の拡散部をともにエンボス形状に形成する場合には(請
求項3)、光拡散シートの形成はさらに容易であり、そ
の製造コストが嵩むことがない。
【0013】ここで、エンボス形状とは、樹脂等の薄板
の表面にエンボス加工により形成される凹凸模様からな
る形状をいう。一般に、未硬化の樹脂等の薄板を凹形状
が彫刻されたロールに通すと、該薄板のロールに面した
表面に前記凹形状の反転形状からなる凹凸形状をエンボ
ス形状として形成することができる。
【0014】また、拡散部をエンボス形状に形成する場
合には、その表面の粗さをRzが5μm以上50μm以
下とすると(請求項5)、より顕著に光線を拡散でき
る。
【0015】また、前記二つの拡散部のうち他方を拡散
剤を含んだコーティング層に形成する場合には(請求項
4)、該他方の拡散部によって、光線をより拡散できる
ので、光拡散シートを出射する光線をより均一に拡散す
ることができる。
【0016】ここで、拡散剤を含んだコーティング層と
は、樹脂系ビーズ(例えば、ポリメチルメタクリレー
ト、スチレン等)と無機系拡散剤(炭酸カルシウム、酸
化チタン、硫酸バリウム等)の一方もしくは両方とバイ
ンダーとが混合された溶液をコーティングすることによ
って形成される層をいう。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、図1乃至図4に基づい
て、本発明の光拡散シートの実施形態について説明す
る。
【0018】まず、図1に基づいて、本発明の第一実施
形態である光拡散シート1について説明する。図1は光
拡散シート1の部分断面図である図1において、上側が
表側(即ち、液晶画面の側)であり、下側が裏側であ
る。
【0019】この光拡散シート1は、基材シート2と、
基材シート2の表側に形成された第一拡散部3と、基材
シート2の裏側に形成された第二拡散部4とを備えて構
成されている。この光拡散シート1を形成するにあた
り、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPC(ポ
リカーボネート)、ポリオレフィン等の合成樹脂により
形成することができる。
【0020】また、この光拡散シート1にあっては、第
一拡散部3、第二拡散部4ともにエンボス形状に形成さ
れている。
【0021】図1に示される第一拡散部3、第二拡散部
4を形成するエンボス形状は、特に一定の規則的な形状
とされなくてもよく、凹凸からなる形状であればランダ
ムに形成される形状であってもよい。
【0022】そして、かかるエンボス形状の凹凸を、R
z粗さが5μm〜50μm程度となるように形成するの
が好ましい。これにより、より顕著に光線を拡散するこ
とができる。
【0023】この光拡散シート1によると、第一拡散部
3、第二拡散部4がともにエンボス形状に形成されてな
っているので、後に述べるように光拡散シートの製造が
容易であり、製造コストが嵩むことがない。
【0024】次に、図2に基づいて、本発明の第二実施
形態である光拡散シート11について説明する。
【0025】図2は光拡散シート11の部分断面図であ
る。
【0026】光拡散シート11は、前記光拡散シート1
と同様に、基材シート12と、基材シート12の表側に
形成された第一拡散部13と、基材シート12の裏側に
形成された第二拡散部14とを備えて構成されている。
【0027】光拡散シート11にあっては、第一拡散部
13はエンボス形状に形成されている。この第一拡散部
13のエンボス形状は、前記光拡散シート1の第一拡散
部3のエンボス形状と同様の形状である。
【0028】そして、光拡散シート11のうち、基材シ
ート12と第一拡散部13とについては上記基材シート
1と同様の材質によって形成することができる。
【0029】そして、第二拡散部14は、拡散剤を含ん
だコーティング層であるビーズ層に形成されており、ビ
ーズとバインダーとが混合された溶液を基材シート12
に塗工して乾燥・硬化することによって得ることができ
る。このビーズ層は、ポリスチレンからなるビーズと、
アクリル樹脂のバインダーとによって形成することがで
きる。
【0030】次に、図3に基づいて、本発明の第三実施
形態である光拡散シート21について説明する。
【0031】図3は光拡散シート21の部分断面図であ
る。
【0032】光拡散シート21は、前記光拡散シート
1、11と同様に、基材シート22と、基材シート22
の表側に形成された第一拡散部23と、基材シート22
の裏側に形成された第二拡散部24とを備えて構成され
ている。
【0033】光拡散シート21にあっては、基材シート
22の表側の第一拡散部23がビーズ25とバインダー
26とからなるビーズ層により形成され、基材シート2
2の裏側の第二拡散部24がエンボス形状に形成されて
いる。第二拡散部24のエンボス形状は前記第一拡散部
3、13のエンボス形状と同様であり、第一拡散部23
のビーズ層についても前記第二拡散部14のそれと同様
である。
【0034】次に、本発明の光拡散シートの作用につい
て、図4に基づいて説明する。
【0035】図4は、液晶画面を照明するべく配設され
る光源と光拡散シートとを示している。図4に示される
ように、光源としての多数の発光ダイオード31が平面
状に配設され、光拡散シートの例である上記光拡散シー
ト1がその裏側が発光ダイオード31に向き合うように
配設されている。また、光拡散シート1の表側(図4に
おける上側)には図示されない液晶画面が配設される。
【0036】発光ダイオード31を出射した光線は、裏
側の第二拡散部4より基材シート2へと入射する。この
第二拡散部4より基材シート2へ入射する際に、光線は
第二拡散部4によって拡散される。そして、基材シート
2へ入射した光線は、第一拡散部3を通って表側へ出射
するが、その際に第一拡散部3によってさらに拡散され
る。
【0037】このようにして、発光ダイオード31を出
射した光線は、光拡散シート1の裏側から入射し表側か
ら出射する過程において、第一拡散部3に加えて第二拡
散部4によっても拡散されることになるので、光拡散シ
ート1の表側面の全体にわたって均一に拡散されること
になる。従って、光拡散シート1の表側を出射した光線
は、液晶画面に発光ダイオード31のイメージを形成す
ることがない。
【0038】次に、第一実施形態である上記光拡散シー
ト1の製造方法の例について説明する。
【0039】まず、基材シート2の材料である合成樹脂
を溶融してTダイからシート状に押し出し、一対のポリ
シングロールで引き取る。この一対のポリシングロール
の表面には所定形状の凹部が多数個設けられている。未
硬化の合成樹脂は凹部に流入し、この凹部の反転形状に
基づく凹凸形状がエンボス形状として表側面と裏側面と
に形成された基材シート2が得られる。かかる基材シー
ト2のエンボス形状が形成される表側面、裏側面の部分
は、各々に第一拡散部3、第二拡散部4にあたる。
【0040】光拡散シート1は、このように、ポリシン
グロールで引き取ると同時に、第一拡散部3および第二
拡散部4が形成されることになるので、製造工程が簡易
であり、製造コストが嵩むことがない。
【0041】次に、二つの拡散部のうち一方がエンボス
形状に形成され他方がビーズ層に形成されてなる光拡散
シートの例である上記光拡散シート11の製造方法の例
について説明する。
【0042】まず、基材シート12の材料である合成樹
脂を溶融してTダイからシート状に押し出し、一対のポ
リシングロールで引き取る。このポリシングロールの一
方の表面(即ち、基材シート12の表側面と当接する
方)には所定形状の凹部が多数個設けられている。前記
光拡散シート1と同様に、表側面にエンボス形状が形成
された基材シート12が得られる。かかる基材シート1
2のエンボス形状が形成された表側面は第一拡散部13
にあたる。そして、基材シート12の裏側面に、ロール
コート等の既知の方法により、ビーズ15とバインダー
16とが混合された塗液が塗工され、硬化されることに
よりビーズ層が形成される。このビーズ層が形成された
裏側面は第二拡散部14にあたる。
【0043】この光拡散シート11についても、少なく
とも第一拡散部3については、ポリシングロールで引き
取ると同時に形成されることになるので、比較的に製造
工程を簡易にでき、製造コストを抑えることができる。
【0044】
【実施例】以下に、本発明の光拡散シートの実施例につ
いて説明する。第一の実施例は、実施形態において説明
した光拡散シート1と同様の構成である。そして、表側
面と裏側面とにRz粗さが30μmをなすエンボス形状
によって拡散部を形成した。また、この光拡散シートを
ポリカーボネートによって形成した。
【0045】第二の実施例は、実施形態において説明し
た光拡散シート11と同様の構成であり、基材シート1
2をポリカーボネートにより形成した。また、表側面に
はRz粗さが30μmをなすエンボス形状を形成し、裏
側面のビーズ層をアクリル系ビーズとアクリル系バイン
ダーによって形成した。
【0046】第三の実施例は、実施形態において説明し
た光拡散シート21と同様の構成であり、基材シート2
2をポリカーボネートによって形成した。また、裏側面
にはRz粗さが30μmをなすエンボス形状を形成し、
表側面のビーズ層をアクリル系ビーズとアクリル系バイ
ンダーによって形成した。
【0047】そして、以上の第一乃至第三の実施例に係
る光拡散シートの各々について、それらの裏面側に図4
に示したように発光ダイオードを配設し、表面側におい
て、発光ダイオードのイメージの観察と、輝度の測定と
を行った。輝度の測定については、測定機((株)トプ
コン製 BMー7)を用いた。また、かかる輝度の測定
を行うにあたり、光拡散シートを水平に支持し、前記測
定機のレンズ面が光拡散シートの表面から高さ50cm
の位置となるように測定機を設定した。また、測定機が
光拡散シートを眺める立体角は1度であった。
【0048】発光ダイオードのイメージについては、第
一乃至第三の実施例のいずれについても十分に消えてい
たが、第二の実施例が最も良く消えており、第一の実施
例と第三の実施例とはほぼ同程度に消えていることを確
認できたまた、輝度の測定については、第一の実施例が
416.3cd/m2であり、第二の実施例が340.5cd/m2であり、
第三の実施例が441.0cd/m2 であった。また、以上に説
明した第一乃至第三の実施例を比較すると、発光ダイオ
ードのイメージを最も消したい場合には実施例2が適し
ていることが判った。また、発光ダイオードのイメージ
を消しつつ輝度を上げたい場合には実施例3が適してい
ることが判った。実施例1によると、発光ダイオードの
イメージを消しつつ、輝度については実施例2よりも高
め得ることが判った。
【0049】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項1記載の
光拡散シートによると、液晶画面に発光ダイオードのイ
メージが形成されることがないという効果を奏する。
【0050】また、かかる効果を得るにあたり、発光ダ
イオードを出射した光線の光量自体を減少させることが
少ないので、液晶画面の全体についての照度の低下を招
くことがなく、液晶画面を効率良く照明できるという効
果を奏する。
【0051】請求項2記載の発明は、エンボス形状の拡
散部を含んでなる光拡散シートの形成が比較的に容易で
あり、比較的に製造コストを抑えることが可能になると
いう効果を奏する。そして、請求項3記載の発明による
と、かかる効果をより一層奏することができるのであ
り、即ち、光拡散シートの形成がさらに容易であり、そ
の製造コストが嵩むことがない。
【0052】請求項4記載の発明よると、光拡散シート
を出射する光線をより均一に拡散させることができると
いう効果を奏する。
【0053】請求項5記載の発明は、エンボス形状に形
成されてなる拡散部による光線の拡散をより顕著にでき
るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態にかかる光拡散シートの部分断面
図である。
【図2】第二実施形態にかかる光拡散シートの部分断面
図である。
【図3】第三実施形態にかかる光拡散シートの部分断面
図である。
【図4】光源と光拡散シートとの配置を示す図である。
【符号の説明】
1 光拡散シート 2 基材シート 3 第一拡散部 4 第二拡散部 11 光拡散シート 12 基材シート 13 第一拡散部 14 第二拡散部 15 ビーズ 16 バインダー 21 光拡散シート 22 基材シート 23 第一拡散部 24 第二拡散部 25 ビーズ 26 バインダー 31 発光ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年6月12日(2000.6.1
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光拡散シートは、多数配設される発光ダイ
オードより放射される光線を裏側面より入射させ、表側
面より出射させて用いられるものであり、前記表側面と
裏側面とに拡散部が形成されており、前記二つの拡散部
のうち、いずれか一方がエンボス形状に形成されている
(請求項1)。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】本発明の光拡散シートによると、光源を出
射した光線は、光拡散シートの裏側より入射し表側から
出射する過程において、裏側面での拡散に加えて表側面
においても拡散される。これにより、光拡散シートの表
側を出射する光線は、その表面全体にわたって平均化さ
れることになる。従って、光源として発光ダイオードを
用いた場合に、液晶画面に発光ダイオードのイメージが
形成されることがない。また、従来のごとく印刷を施す
ことによって発光ダイオードを出射した光線の光量自体
を減少させる必要がないので、液晶画面の全体にわたっ
て照度を低下させることがなく、液晶画面を効率良く照
明することが可能になる。そして、前記拡散部のいずれ
か一方がエンボス形状に形成されるので、かかる拡散部
を含んでなる光拡散シートの形成を比較的に容易とで
き、その製造コストが嵩むことがない。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】前記表側面と裏側面とに形成される二つの
拡散部のうち、前記エンボス形状による拡散部を表側面
に形成することができ(請求項2)、また、エンボス形
状による拡散部を裏側面に形成することもできる(請求
項3)。また、前記表側面と裏側面とに形成される二つ
の拡散部のいずれについても、エンボス形状に形成する
ことができる(請求項4)。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】また、前記二つの拡散部のいずれか一方を
エンボス形状により形成する場合について、他方の拡散
部については、拡散剤を含んだコーティング層に形成す
ることができる。これにより、前記他方の拡散部によっ
て光線をより拡散することができ、光拡散シートを出射
する光線をより均一に拡散することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表側面と裏側面とに拡散部が形成されて
    なる光拡散シート。
  2. 【請求項2】 前記表側面と裏側面とに形成される二つ
    の拡散部のうち、少なくとも一方がエンボス形状に形成
    されてなる請求項1記載の光拡散シート。
  3. 【請求項3】 前記二つの拡散部がエンボス形状に形成
    されてなる請求項1記載の光拡散シート。
  4. 【請求項4】 前記二つの拡散部のうち他方が、拡散剤
    を含んだコーティング層に形成されてなる請求項2記載
    の光拡散シート。
  5. 【請求項5】 前記エンボス形状に形成されてなる拡散
    部の表面は、Rzが5μm以上50μm以下である請求
    項2乃至請求項4のいずれかに記載の光拡散シート。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016963A3 (de) * 2001-08-17 2003-10-23 Hentze Lissotschenko Patentver Anordnung und vorrichtung zur optischen strahlhomogenisierung
KR101172411B1 (ko) * 2002-03-11 2012-08-08 롬 앤드 하스 덴마크 파이낸스 에이에스 가시광 확산을 위한 표면 형성된 복합 중합체 렌즈

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