JPH07110409A - エッジ光源式平面ランプ用導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細なドットを密度変化させた印刷パターン
からなる乱反射層を設ける必要なく形成できて歩留や製
造効率に優れると共に、大きい発光面を得る場合にも面
全体の輝度の均一性に優れるエッジ光源式平面ランプ用
導光板の開発。 【構成】 側面に配置された線状光源の光を面光源に変
換するための導光板（１）であり、透明基板（１１，１
３）の２層以上の積層体からなると共に、その光出射側
の透明基板（１１）が少なくとも表面における屈折率が
その透明基板のそれとは異なる光透過性の乱反射粒子
（１２）を分散含有するエッジ光源式平面ランプ用導光
板。 【効果】 乱反射粒子を分散含有する透明基板と単なる
透明基板との積層体を形成することで得ることができ、
射出成形方式や鋳込重合方式等の量産容易な製造方式に
て効率よく得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大きい発光面を形成す
る場合にも良好な輝度の均一性を示して製造効率に優れ
るエッジ光源式平面ランプ用導光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に例示の如く、導光板１の側面に蛍
光ランプ等の線状光源２を配置し、光源からの光を導光
板内に受光して矢印の如く導光板の片側に光を出射する
面光源に変換するようにしたエッジ光源式の平面ランプ
が液晶ディスプレイのバックライトや電飾表示灯などと
して多用されている。

【０００３】従来、前記の導光板としては、均質な透明
体からなる基板（１）の底面に反射性インクのドットを
パターン印刷してなる乱反射層を設けたものが知られて
いた。かかる乱反射層は、基板の片側（表側）に面全体
の輝度が均一化するよう光を出射させるためのもので、
光出射面の全体における輝度を均一化するため光源より
遠ざかるほどドット密度が連続的（無段階的）に増大す
るようにスクリーン印刷方式等でパターン印刷されてい
る。

【０００４】しかしながら、ドット密度を連続的に変化
させるためには各ドット面積をミクロンオーダーで変化
させる必要があるため各ドットが明確に区画された状態
に印刷することが困難で得られる導光板の歩留に劣ると
共に、ドット密度を連続的に変化させた印刷版の作製に
多時間、多労力を要する上に導光板の寸法や形状ごとに
ドットの印刷パターンを変更する必要があり、総じて導
光板が製造効率に乏しい問題点があり、また大きい発光
面を有する導光板の形成が困難な問題点もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微細なドッ
トを密度変化させた印刷パターンからなる乱反射層を設
ける必要なく形成できて歩留や製造効率に優れると共
に、大きい発光面を得る場合にも面全体の輝度の均一性
に優れるエッジ光源式平面ランプ用導光板の開発を課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、側面に配置さ
れた線状光源の光を面光源に変換するための導光板であ
り、透明基板の２層以上の積層体からなると共に、その
光出射側の透明基板が少なくとも表面における屈折率が
その透明基板のそれとは異なる光透過性の乱反射粒子を
分散含有することを特徴とするエッジ光源式平面ランプ
用導光板を提供するものである。

【０００７】

【作用】上記構成の導光板は、光出射側の透明基板中に
入射した光を乱反射粒子の表面で乱反射させて光を基板
平面より出射させると共に、透明基板中に分散させた多
数の乱反射粒子の分布に基づいて発光面全体の輝度が均
一化するようにしたものであり、かつその場合に主に側
面配置の線状光源からの光を光出射側の裏面における透
明基板を介して面全体に効率よく透過させて光を基板の
末端部にも効率よく供給し大面積板の場合でも発光面全
体の輝度が良好に均一化するようにしたものである。ま
た乱反射粒子を分散含有する透明基板も単なる透明基板
と同様に射出成形方式や鋳込重合方式等の量産容易な製
造方式にても容易に形成することができることから良好
な製造効率も達成したものである。

【０００８】

【実施例】本発明の導光板は、透明基板の２層以上の積
層体からなり、かつその光出射側の透明基板が少なくと
も表面における屈折率がその透明基板のそれとは異なる
光透過性の乱反射粒子を分散含有するものであって線状
光源の側面に配置されてその線状光源の光を面光源に変
換するようにしたエッジ光源式平面ランプの形成に用い
るものである。図１に本発明の導光板、図２にエッジ光
源式平面ランプを例示した。１が導光板、１１，１３が
透明基板、１２が乱反射粒子、２が線状光源である。

【０００９】透明基板としては、透明体からなる適宜な
ものを用いうる。好ましくは、例えばポリメタクリル酸
メチルやメタクリル−スチレン共重合体の如きアクリル
系樹脂、ポリカーボネート、ガラスなどの透明性に優れ
るものである。厚さは、任意であるが一般には１０mm以
下、就中１０μm〜７mm、特に５０μm〜５mmである。

【００１０】本発明の導光板は、透明基板の積層体とし
て形成されるが、その層数は２層又は３層以上の任意数
である。一般には、薄型化の点より片面発光の場合には
図１に例示の如く２層の積層体とされ、両面発光の場合
には図３に例示の如く３層の積層体とされる。

【００１１】透明基板の形状は、平板が一般的である
が、図４に例示の如く積層する透明基板の一部又は全部
を介して線状光源２から遠ざかるほど導光板としての積
層体の断面厚さが漸次薄くなるテーパー形などとするこ
ともできる。かかるテーパー形は、その形状に基づく集
光効果が線状光源から遠ざかることによる光強度の低下
を補償し、発光面全体の輝度の均一化に有利に作用す
る。

【００１２】図１、図３に例示の如く、本発明において
光の出射側となる透明基板１１については乱反射粒子１
２を分散含有するものが用いられる。その乱反射粒子と
しては、光透過性、就中、透過光線の波長範囲に優れる
もので、少なくとも表面の屈折率がそれを含有させる透
明基板のそれとは異なるものが用いられる。

【００１３】従って乱反射粒子としては、透明基板と同
じ材質からなるものをそれとは屈折率が異なるもので表
面処理したものなども用いうる。一般に用いられる乱反
射粒子は、ガラスビーズや熱可塑性樹脂あるいは熱硬化
性樹脂の粉末などであるが、気泡なども乱反射粒子とし
て機能させることができる。

【００１４】乱反射粒子を分散含有する透明基板の形成
は、例えば乱反射粒子を混入させた透明基板形成剤を用
いての射出成形方式や鋳込重合方式などの適宜な方式で
行うことができる。また前記に準じた形成方式の際に急
激に冷却する等の冷却速度を制御する方式などにより気
泡を乱反射粒子として含有する透明基板を形成すること
ができる。

【００１５】用いる乱反射粒子の形状や粒径について
は、それを含有させる透明基板の厚さなどに応じて適宜
に決定でき、粒子表面での乱反射の点よりは表面積の大
きい形状が有利である。また透明基板厚の１／２以下、
就中１／１０以下、特に０．１〜５００μmの粒径を有
するものが一般に用いられる。乱反射粒子の含有量は、
５〜８０重量％が一般的である。

【００１６】前記の透明基板における乱反射粒子の分布
は、均等であってもよいし、線状光源からの距離に基づ
いて段階的又は連続的に変化していてもよい。また乱反
射粒子の粒径が、線状光源からの距離に基づいて段階的
又は連続的に変化していてもよい。

【００１７】発光面全体の輝度の均一化の点よりは、線
状光源から遠ざかるほど乱反射粒子が密に分布する状
態、また乱反射粒子の粒径が小さくなる状態が好まし
い。かかる分布状態を有する透明基板の形成は、例えば
射出成形方式や鋳込重合方式等の方式で乱反射粒子の密
度や粒径の異なる層を順次積層形成するなどの方式で行
うことができる。

【００１８】本発明の導光板を形成する透明基板の積層
体は、例えば二層押出成形方式等で同時成形する方式、
一層毎に順次重畳成形する方式、一層毎に成形したもの
を接着剤等により接合する方式などの適宜な方法で形成
することができる。

【００１９】エッジ光源式平面ランプは、例えば図２に
例示の如く、本発明の導光板１の側面に線状光源２を配
置することにより得ることができる。その線状光源とし
ては、例えば熱陰極ランプや冷陰極ランプ等の蛍光ラン
プ、白熱電球、ＨＩＤ、ＥＬ、ＬＥＤなどの適宜なもの
を用いうる。就中、寿命や管径の細さによる薄型化等の
点より冷陰極ランプが好ましく用いうる。ちなみに管径
２．５〜７mm、長さ５０〜３００mmの小型の冷陰極ラン
プなども市販されている。なお図２中の５は、金属箔等
からなる反射膜であり、６はカバーである。

【００２０】本発明の導光板に対しては、必要に応じて
反射層を設けることもできる。図２、図４における符号
の３が反射層であり、透明基板、特に乱反射粒子を含有
しない透明基板の光を入射又は出射させる必要のない面
に設けうる。反射層としては、白色顔料を混入させる方
式等で拡散効率や反射光率を向上させたポリエステル等
からなるフィルムや銀、アルミニウム等の金属を蒸着さ
せたプラスチックフィルムなどの適宜なものを用いう
る。

【００２１】なお前記において、透明基板の反射層を設
ける面、就中、透明基板の光を出射させる面に対向する
面（底面）は、発光面全体の輝度の均一化をはかる点よ
り粗面化等による乱反射面とすることが有利であり、従
来のパターン印刷による乱反射層などとすることもでき
る。

【００２２】また本発明の導光板に対しては、必要に応
じて拡散層を設けることもできる。図２における符号の
４が拡散層であり、矢印の如く透明基板の光を出射させ
る面に設けうる。拡散層としては、ポリエステルやポリ
カーボネートの如き光透過性に優れるプラスチック層の
表面に光拡散用の粒子を分布させたものや層の表面をエ
ンボス加工等で粗面化したもの、更にはそれらの層を重
ね合わせたものなどの適宜なものを用いうる。

【００２３】本発明の導光板を用いて形成されたエッジ
光源式の平面ランプは、例えば液晶ディスプレイのバッ
クライトや電飾表示灯などの種々の目的に用いることが
できる。

【００２４】実施例１ ポリメタクリル酸メチル１００部（重量部、以下同じ）
あたり粒径５０〜５００μmのガラスビーズ３０部を含
有するペレットと、ポリメタクリル酸メチルのペレット
を用いて二層押出成形方式により厚さ約１mm、幅５５０
mm、長さ４００mmのガラスビーズ含有板と同寸で厚さが
約２mmのポリメタクリル酸メチル板との積層体を同時成
形し、そのポリメタクリル酸メチル板の露出面をサンド
ペーパーで粗面化したのち平均粒径１μmのチタニアを
２０重量％含有するポリエステル溶液を塗布して反射層
を形成して導光板を得た。

【００２５】次に、前記の導光板の幅方向側面に管径３
mm、長さ３００mmの冷陰極ランプ２本を"く"の字形に配
置し、その外側に銀蒸着のポリエステル系反射膜を設け
てエッジ光源式の平面ランプを形成した。

【００２６】前記の平面ランプの輝度を調べたところ、
導光板の長さ方向に基づいて冷陰極ランプ側の端より１
０mmの位置で６１０cd／ｍ²、１００mmの位置で５９５c
d／ｍ²、２００mmの位置で５７０cd／ｍ²、３００mmの
位置で５４５cd／ｍ²、４００mmの位置（末端）で６１
５cd／ｍ²であった。これは、従来の反射性インクのド
ットをパターン印刷してなる乱反射層を設けたＢ５版の
大きさのものに匹敵する輝度の均一性である。なお導光
板の幅方向においては輝度の相違はなかった。

【００２７】

【発明の効果】本発明の導光板は、乱反射粒子を分散含
有する透明基板と単なる透明基板との積層体を形成する
ことで得ることができ、射出成形方式や鋳込重合方式等
の量産容易な製造方式にて効率よく得ることができる。
従って微細なドットを密度変化させた印刷パターンから
なる乱反射層を設ける必要なく形成できて歩留や製造効
率に優れており、また大きい発光面の場合にもその全体
の輝度の均一性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】導光板を例示した断面図。

【図２】エッジ光源式平面ランプを例示した断面図。

【図３】他の導光板を例示した断面図。

【図４】さらに他の導光板を例示した断面図。

【符号の説明】

１：導光板 １１，１３：透明基板 １２：乱反射粒子 ２：線状光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｇ０９Ｆ 13/18 Ｄ 8621−5Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面に配置された線状光源の光を面光源
   に変換するための導光板であり、透明基板の２層以上の
   積層体からなると共に、その光出射側の透明基板が少な
   くとも表面における屈折率がその透明基板のそれとは異
   なる光透過性の乱反射粒子を分散含有することを特徴と
   するエッジ光源式平面ランプ用導光板。
2. 【請求項２】 乱反射粒子の分布又は／及び粒径を線状
   光源からの距離に基づいて段階的又は連続的に変化させ
   てなる請求項１に記載の導光板。
3. 【請求項３】 線状光源から遠ざかるほどその厚さが漸
   次薄くなる請求項１又は２に記載の導光板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載のエッジ光源式平面
   ランプ用導光板の側面に線状光源を有することを特徴と
   するエッジ光源式平面ランプ。