JPH01112202A - 光拡散装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光拡散装置に関する。この種の光拡散装置は光
源からの光を受けて比較的広い面積にわたって均一に照
明を行うための面光源として利用され、実用上はたとえ
ば広告灯等の表示器の照明手段として、更には特に最近
では液晶表示装置の裏面照明手段として使用される。

［従来の技術］ 光拡散装置としては、一般にスリガラス板又は乳白色ガ
ラス板等の光拡散板が広く用いられている。これらは通
常、光源を光拡散板の裏面側に所定の距離だけ離して配
置して使用される。

ところで、近年特に液晶表示装置等において装置の小型
化が要求される様になっており、照明手段も小型化が望
まれている。そこで、光源を拡散板の端面に近接して配
置し、該端面を光入射面として利用することが行われる
様になっている。しかし、単に上記スリガラス板又は乳
白色ガラス板の端面に光源を配置しただけでは拡散板全
面にわたって均一な明かるさが得られない。このため、
たとえば特公昭５８−１７９５７号公報及び実公昭５８
−２５４０５号公報に示される様に、裏面を光源側端面
部から該端面部と対向する端面（又は端縁）部へとヘア
ライン状に粗面化して拡散板内での光の透過に指向性を
もたせ、更に対向端面部へと拡散板の厚みを次第に減少
させることにより、対向端面部における拡散板の明かる
さを向上させ全面均一な明かるさを得ることが提案され
ている。

しかしながら、これは透明基板の表面に極めて微細且つ
厳密な加工を要するため、製作」−及びコスト」二の難
点があり、装置の低コスト化が求められている事情を考
慮すると十分満足できるものではなかった。

これらの問題点を解決するものとして、本発明者は先に
、透明基板の少なくとも１つの端面の少なくとも一部を
除く全ての面に透光性光拡散層が形成されており、該透
明基板の表面の少なくとも一部を除く全ての光拡散層−
にに遮光層が形成されている光拡散板と、透明基板の裏
面に光反射層が形成されており該透明基板の裏面と少な
くとも１つの端面の少なくとも一部とを除く全ての而に
透光性光拡散層が形成されており該透明基板、の表面の
少なくとも一部を除く全ての光拡散１−に遮光層が形成
されている光拡散板とを提案した（実開昭６０−２６０
旧号及び実開昭６０−２６００２じ“）。これにより、
かなりの改善がなされるけれども、更に詳細に検討した
結果、これらの光拡散板においては入射光の一部が光拡
散照射面にて［１１反射して拡散板内において特に遮光
層により吸収されて光のロスが生じることが分った。

」１記の問題を解決する手段として、本発明者らは特開
昭６１−５５６８４吋の様な光拡散装置を提案した。こ
の装置は基材の表面に光拡散層が形成され、該基材の裏
面には光反射層が形成された光拡散装置において、基材
の大部分が透明層で構成されており、光拡散層と透明層
の間にはそれらの中間の性質を有する層を形成すること
により、光源からの光量の損失が少なく、かつ均一性の
良好な光拡散効果を達成するものである。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、その後、液晶表示器のサイズが大きくな
るにつれ、最小の電力消費（最少の発光光束）で光拡散
装置より出射する面輝度を可能な限り大きくすることを
要請されている。この要請を満たずには使用するランプ
によって決められる光エネルギーを如何に多く拡散面よ
り出射させるかにかかっており、それを実現できる光拡
散装置の提供が望まれていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、特開昭６１−５５６８４号の様な光拡
散装置を更に改良し、薄型で光源のワット数を小さくし
たままで、光源からの光量の損失が少なく、かつ均一性
の良好な光拡散効果を得ることのできる光拡散装置を提
供することにある。

以上のような１１的は、基材の少なくとも一側端を光束
の入射面とし、これに直交或は略直交する一つの血が出
射面となっており、かつ出射面に光学的に対応する面に
光束を出射面側に反射する反射層が形成されている光拡
散器において、−上記基材は大部分が透明層で形成され
、その一方の表面に光拡散層が形成されると共に、前記
透明層と前記光拡散層との間にはそれらの中間の性質を
有する中間層が形成され、 しかも−１１記反射層が銀薄膜層で形成されていること
を特徴とする光拡散器により達成される。

すなわち、本発明者らは既に提案した特開昭６１−５５
６８４号の各構成要件について、更に改良すべく鋭意検
討した結果、次のような構成の光拡散装置を発明するに
いたった。つまり、光拡散層については、前記提案の発
明品の構成が最も優れているが、もう一つの構成要件で
ある基材の裏面に直接又は近接して形成しである反射面
について検討した処、驚くへきことに通常この様な反射
材としてごく一般的に使用されているアルミニウム薄膜
と、銀薄膜との間には材質本来の持つ反射率（註ｌ）で
は到底考え及ばない程の差を見出し、銀薄膜を前記反射
層に使用することによって前記目的を達成できる光拡散
装置を完成した。

（註１） 両者の屈折率は、［バキューム・デポジション・才ブ・
シン・フィルム（Ｖａｃｕｕｍ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
　ｏｆＴｈｉｒｒＦｉｌｍｓ　）　Ｊ　　（著者：エル
、ホランド（Ｌ、Ｈｏ１１ａｎｄ） 発行：チャップマンエンドホール社（Ｃｈａｐｍａｎａ
ｎｄ　Ｈａｌｌ　Ｌｔｄ　１９６６）のＰ、　３２２所
載の ｒ　　Ｖｉｓｉｂｌｅ　　ｌｉｇｈｔ（４５０〜＆［１
０ｎｍ）　　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ　　Ｊのグラフ
から読み取ったもので、 Ａ℃　８８〜９３％ Ａｇ９３〜９７％ である。

以下、本発明の光拡散装置について図面に基づき詳細に
説明する′。

第１図は本発明の光拡散器の一実施例の使用状態におけ
る斜視図であり、第２図はそのＩＩ−ＩＩ′断面図、第
３図はそのＩ−１’断面図である。

第１図〜第３図において、１は基材であり、該基材Ｉは
その大部分が透明層２からなり、表面即ち光拡散出射面
側（第２図における上面側）には光拡散層３が形成され
ている。また、該拡散層３と透明層２との間には光学的
にそれらの中間の性質を示す中間層４が形成されている
。即ち基材１は透明層２、拡散層３及び中間層４からな
る。この様に基材１の表面、即ち光拡散出射面側に拡散
層３及び中間層４を形成しておくことにより、中間層４
がない場合に比べて、透明層２中の光が出射面から基材
１外へと良好に拡散照射せしめられる。

また、基材Ｉの裏面（第２図における下面側）には反射
層５が付与されている。さらに基材１の端面８．９に沿
ってそれぞれ光源１０．１１が配置されている。基材１
の光源１０．１１に対面する端面以外の端面ば光散乱反
射処理がなされている。また、７は光源１０．ＩＩの光
を基材側に反射するりフレフタ−、第３図における６は
基材ｌの他の端面に設けられた光散乱反射層である。

基材ｌは、透光性の良好な材料の表面を適宜処理するか
又は該材料を成形する際に表面に拡散層３と中間層４と
を付与することにより形成することができる。この様な
基材の形成方法としては、特開昭６１−５５６８４号公
報に開示された方法が適用できる。

基材１の拡散層３の厚さは例えば、約０．０５〜１ｍｍ
であり、中間層４の厚さは例えば、約０．０１〜０．０
２ｍｍ程度である。

基材１は通常平面板形状であり、その平面形状は通常図
示されているように矩形であるが、これに限定されるこ
とはなく、使用される装置の形状に応じて適当な変形が
可能である。また、厚みは通常全面にわたり均一である
が、必ずしもこれに限定されることなく、例えば、光源
側端面部から対向端面部へと次第に厚みが減少するよう
に形成することや、全体の形状をアーチ状にする等の変
形が可能である。基材ｌの大きさ及び厚みは特に限定さ
れることはなく、目的に応じて決定される。さらに第１
図では基材ｌの両端８．９に光源１０．１１が配置され
ている構成を示したが、基材ｌの一方の端面１０或は１
１にのみ光源を配置するような構成を取ることもできる
ことは明らかである。

光反射層５は、通常は銀を基材１に蒸着することにより
形成されるが、直接銀薄膜を形成することのみに限らず
、銀蒸着したフィルム又は銀をスパッタリングしたフィ
ルムを基材ｌに貼着するか、近接することによって形成
しても良い。

なお、光散乱反射層６としては、通常通り反射率の良好
な反射材であれば良い。

［実施例］ 以下、実施例を説明するが、もちろんこれらは本発明の
実施態様例であり、本発明はこれらに限定されるもので
ないことはいうまでもない。

（実施例−１） アクリル系樹脂ベレット（三菱レイヨン社製ハイベット
ＨＢＳ　　［登録商標］）にルチル型酸化ヂタンを重量
で　１．５％トライブレンドし通常の押出機で７５μ厚
のフィルムを形成した。該フィルムを無機ガラス平板上
に空気泡の入らぬ様に延展し、メチルメタクリレートで
仮１−めしだ後、通常の方法でスペーサーを介してガラ
ス板でセルを形成し、このクリアランス中にメチルメタ
クリレート半重合シラツブを注入し、通常の方法通り重
合固化して５ｍｍ厚の樹脂を得た。

この板より６１’ｍｍＸ　５６ｍｍの大きさの板を切断
し、その６１ｍｍの二辺を火炎研磨した。アクリル樹脂
板の白色側（光拡散層）の対面に銀スパッタフィルム（
基材：２軸廻イ１１月００μポリエステルフィルム尾池
工業（株）製テトライト’ＳＡＧ［登録商標］）を銀面
がアクリル樹脂板に対する様に、透明な貼着ノリで貼り
つけた。次に、６１　ｍｍＸ　５６ｍｍのパネルの研磨
してない２辺は、透明粘着糊付き再帰反射性シート（ユ
ニデカ社製スパークライト［登録商標］）を貼りつけた
。

（比較例−１） 実施例１と同様にして作成した光拡散層を有する板の白
色側の対面に通常の方法で、真空蒸着法によりアルミニ
ウム薄膜を直接形成させた（肉眼により透明光が殆んど
ない鏡面に什１−げた）以下、実施例＝１と同様の手順
でパネルを作製した。

（実施例−２） 実施例−１と同様にして作成した光拡散層を千１する１
０ｍｍ厚のアクリル樹脂板より、２２５　ｍｍＸ１６４
　ｍｍの大きさの根を切断し、２２５ｍｍの２辺を火炎
研磨したアクリル樹脂板の白色側（光拡散層）の対面に
、実施例−１と同様に銀スバ・ンタフイルムを粘着糊で
展着した。アクリル樹脂板の白色側に、乳白色アクリル
樹脂板（王菱レイヨン社製＃６１３２ｍｍ）を同寸法に
切断して積層し１６４ｍｍの２辺を再帰反射シートでカ
バーした。

（比較例−２） 比較例−１と同じく、実施例−２の銀スパッタフィルム
の代わりに、アルミニウム蒸着薄膜を直接形成したこと
を除いて全く同じ手順でパネルを作成した。

（実験内容） 以上の４サンプルにつき以下の光源を配設し、拡散照射
面の中央で面輝度を測定した。

九渡プ２ブ 実施例−１，比較例−１（株）エレバム製ランプＦＬＥ
−８，９０２灯 実施例−２，比較例−２，松下電産社製　蛍光灯Ｆｔ、
−８Ｄ　　２灯 臣皮且 東京光学（株）製　ドブコン［登録商標］　ＢＭ−５視
野角ｌ。

（実験結果） 輝度　Ｃｄ／ｍ２　　　　　　　ランプ実施例−１１７
４０ＦＬＥ−８，９０２灯比較例−１１１６０ＦＬＥ−
８，９０２灯実施例−２＋４２０　　　　　　　ＦＬ−
８Ｄ　２灯比較例−２８６０ＦＬ−８Ｄ２灯 なお、ランプは研磨端面に密接し、アルミ箔でカバーし
りフレフタ−とした。

［発明の効果］ 以上、実験結果からもわかるように本発明の光拡散器に
よれば、薄型で特に光源ランプのワット数を小さくする
ことが要請されている中で、形状的に何ら変更なしに、
従来タイプのようにアルミニウムを用いた構成の光拡散
器に比べて約　１．５〜１．８倍の輝度向−ヒが達成さ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光拡散器の斜視図であり、第２図はそ
の■Ｉ−■ビ断面図である、第３３図はそのｌ−１′断
面図である。 １：基材、２：透明層、３：拡散層、４：中間層、５：
銀による光反射層、６：光散乱反射層、７：レフレクタ
−，１０，１１：光源ランプ代理人　弁理士　山　下　
穣　平

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材の少なくとも一側端を光束の入射面とし、こ
   れに直交或は略直交する一つの面が出射面となっており
   、かつ出射面に光学的に対応する面に光束を出射面側に
   反射する反射層が形成されている光拡散器において、 上記基材は大部分が透明層で形成され、その一方の表面
   に光拡散層が形成されると共に、前記透明層と前記光拡
   散層との間にはそれらの中間の性質を有する中間層が形
   成され、 しかも上記反射層が銀薄膜層で形成されていることを特
   徴とする光拡散器。
2. （２）前記出射側の面に他の光拡散板を当接させたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光拡散器。
3. （３）前記銀薄膜層が前記基材に蒸着により直接形成さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光拡散器。 （３）前記銀薄膜層が前記基材に当接された状態で配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光拡散器。