JPH10175260A - 複合樹脂シート及び面光源素子 - Google Patents
複合樹脂シート及び面光源素子Info
- Publication number
- JPH10175260A JPH10175260A JP8338721A JP33872196A JPH10175260A JP H10175260 A JPH10175260 A JP H10175260A JP 8338721 A JP8338721 A JP 8338721A JP 33872196 A JP33872196 A JP 33872196A JP H10175260 A JPH10175260 A JP H10175260A
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- Japan
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- light
- light guide
- sheet
- resin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塵埃や異物が付着し難く、光拡散性、視界制
御性等の光学的機能が付与されたシート、及び出射光の
輝度の均一性が優れた面光源素子を提供する。 【解決手段】 2層構造または3層構造の透明な樹脂層
で形成される外表面が平滑な樹脂シ−トであって、隣接
する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−トの厚み方向
をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹脂層境界の
に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸状態が
特定の式で表される樹脂シ−ト。この樹脂シ−トを導光
体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導光体のx方
向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源を設置し、
導光体の表面から出射された光を導光体の法線方向に変
化させる機能を有する光変向シ−トを導光体表面に設置
した面光源素子。
御性等の光学的機能が付与されたシート、及び出射光の
輝度の均一性が優れた面光源素子を提供する。 【解決手段】 2層構造または3層構造の透明な樹脂層
で形成される外表面が平滑な樹脂シ−トであって、隣接
する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−トの厚み方向
をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹脂層境界の
に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸状態が
特定の式で表される樹脂シ−ト。この樹脂シ−トを導光
体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導光体のx方
向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源を設置し、
導光体の表面から出射された光を導光体の法線方向に変
化させる機能を有する光変向シ−トを導光体表面に設置
した面光源素子。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光シ−ト、光拡
散性シート、視界制御性シート等に好適な複合樹脂シー
ト及びこれを導光体とする面光源素子に関する。
散性シート、視界制御性シート等に好適な複合樹脂シー
ト及びこれを導光体とする面光源素子に関する。
【0002】
【従来の技術】表面に凹凸形状を有する光拡散性シート
としては、凹凸形状を有する金型に熱可塑性透明樹脂シ
ートを重ね合わせて加熱プレスして製造する方法が知ら
れている。また視界制御性シートとしては、凹凸形状を
有する透明樹脂シートの表面に遮光層を配設したシート
等が知られている。これらのシートは照明カバーや看
板、あるいは背後から光を投射する表示装置の拡散板、
導光体、建材その他の用途に広く使用されている。又、
装飾性が必要なシートには深み感のあるものが要求され
ており、濃淡印刷やシャドー印刷等を施したものが用い
られている。
としては、凹凸形状を有する金型に熱可塑性透明樹脂シ
ートを重ね合わせて加熱プレスして製造する方法が知ら
れている。また視界制御性シートとしては、凹凸形状を
有する透明樹脂シートの表面に遮光層を配設したシート
等が知られている。これらのシートは照明カバーや看
板、あるいは背後から光を投射する表示装置の拡散板、
導光体、建材その他の用途に広く使用されている。又、
装飾性が必要なシートには深み感のあるものが要求され
ており、濃淡印刷やシャドー印刷等を施したものが用い
られている。
【0003】一方、液晶表示装置、看板、交通案内板等
に使用されている背面光源装置としては、板状の導光体
の端面に線状光源を配置したエッジライト方式のものが
ある。このようなエッジライト方式の背面光源装置は、
通常、アクリル樹脂板等の板状透明材料を導光体とし、
その一側端に配置された光源からの光を導光体中に入射
させ、導光体の表面(光出射面)から光を面状に出射さ
せる装置である。ここで用いられる導光体には通常その
表面あるいは裏面に光散乱部及び/又は光拡散部が形成
されている。そしてこのような面光源素子においては光
源からの距離の遠近に影響されることなく出射光の輝度
の均一性を確保することが必要である。この性能は大型
の面光源素子にとって特に重要である。
に使用されている背面光源装置としては、板状の導光体
の端面に線状光源を配置したエッジライト方式のものが
ある。このようなエッジライト方式の背面光源装置は、
通常、アクリル樹脂板等の板状透明材料を導光体とし、
その一側端に配置された光源からの光を導光体中に入射
させ、導光体の表面(光出射面)から光を面状に出射さ
せる装置である。ここで用いられる導光体には通常その
表面あるいは裏面に光散乱部及び/又は光拡散部が形成
されている。そしてこのような面光源素子においては光
源からの距離の遠近に影響されることなく出射光の輝度
の均一性を確保することが必要である。この性能は大型
の面光源素子にとって特に重要である。
【0004】特開平8−127159号公報は導光体表
面にチタンホワイトのような光拡散物質をドット状に印
刷し光出射面上にプリズムシ−トを載置した面光源素子
を開示している。このような面光源素子はドットの被覆
率を光源からの距離に従って変化させることによって輝
度の均一性を得ることができる。
面にチタンホワイトのような光拡散物質をドット状に印
刷し光出射面上にプリズムシ−トを載置した面光源素子
を開示している。このような面光源素子はドットの被覆
率を光源からの距離に従って変化させることによって輝
度の均一性を得ることができる。
【0005】また、 特開平2−84618号公報は導
光体の表面(光出射面)およびその裏面の少なくとも一
方の面を梨地面とし光出射面上にプリズムシートを載置
した面光源素子を開示している。このような面光源素子
は非常に高い輝度が得られる。
光体の表面(光出射面)およびその裏面の少なくとも一
方の面を梨地面とし光出射面上にプリズムシートを載置
した面光源素子を開示している。このような面光源素子
は非常に高い輝度が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面に
凹凸形状を有する光拡散性シートでは、表面の異形面に
塵埃、異物が付着し易く、表面の凸部の脱落や損傷等に
より性能確保が困難である等の問題があった。又、前述
の視界制御性シートについても同様の問題点があった。
又、濃淡印刷やシャドー印刷したものでは立体感、深み
感が不足し、外観上必ずしも満足出来るものではなかっ
た。
凹凸形状を有する光拡散性シートでは、表面の異形面に
塵埃、異物が付着し易く、表面の凸部の脱落や損傷等に
より性能確保が困難である等の問題があった。又、前述
の視界制御性シートについても同様の問題点があった。
又、濃淡印刷やシャドー印刷したものでは立体感、深み
感が不足し、外観上必ずしも満足出来るものではなかっ
た。
【0007】また、ドット状パタ−ンを持つ導光体はド
ットを光拡散性を持つシ−トで隠蔽せねばならず、これ
が輝度の低下や面光源素子の構成の複雑化を招く結果に
なっている。また、従来の表面を梨地面とした導光体は
出射光の輝度の均一性が満足できるものではなかった。
ットを光拡散性を持つシ−トで隠蔽せねばならず、これ
が輝度の低下や面光源素子の構成の複雑化を招く結果に
なっている。また、従来の表面を梨地面とした導光体は
出射光の輝度の均一性が満足できるものではなかった。
【0008】本発明の目的は、塵埃や異物が付着しにく
くて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与され
たシート、及び出射光の輝度の均一性が優れた面光源素
子を提供することにある。
くて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与され
たシート、及び出射光の輝度の均一性が優れた面光源素
子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、透明な
樹脂層aと透明な樹脂層bによって透明な樹脂層cが挟
まれた積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シ−トであ
って、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−ト
の厚み方向をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹
脂層境界の少なくとも一方の境界に凹凸形状が形成さ
れ、この凹凸のx方向の凹凸状態を表す次式においてa
値が5〜45度である樹脂シ−トにある。
樹脂層aと透明な樹脂層bによって透明な樹脂層cが挟
まれた積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シ−トであ
って、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−ト
の厚み方向をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹
脂層境界の少なくとも一方の境界に凹凸形状が形成さ
れ、この凹凸のx方向の凹凸状態を表す次式においてa
値が5〜45度である樹脂シ−トにある。
【0010】
【数3】
【0011】但し、 f(x):xy断面の境界面の凹
凸形状をxの関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。
凸形状をxの関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。
【0012】また本発明の要旨は、透明な樹脂層aと透
明な樹脂層bとからなる積層構造を有する外表面が平滑
な樹脂シ−トであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率
が異なり、シ−トの厚み方向をy、幅方向をxとすると
きにxy断面の樹脂層境界に凹凸形状が形成され、この
凹凸のx方向の凹凸状態を表す前記式においてa値が5
〜45度である樹脂シ−トにある。
明な樹脂層bとからなる積層構造を有する外表面が平滑
な樹脂シ−トであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率
が異なり、シ−トの厚み方向をy、幅方向をxとすると
きにxy断面の樹脂層境界に凹凸形状が形成され、この
凹凸のx方向の凹凸状態を表す前記式においてa値が5
〜45度である樹脂シ−トにある。
【0013】更に本発明の要旨は、前記の樹脂シ−トを
導光体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導光体の
x方向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源を設置
し、導光体の表面から出射された光を導光体の法線方向
に変化させる機能を有する光変向シ−トを導光体表面に
設置した面光源素子にある。
導光体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導光体の
x方向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源を設置
し、導光体の表面から出射された光を導光体の法線方向
に変化させる機能を有する光変向シ−トを導光体表面に
設置した面光源素子にある。
【0014】本発明の2層構造または3層構造の樹脂シ
ートにおいて、x方向、y方向、z方向はそれぞれ直交
する3軸方向であり、yは厚み方向、xは幅方向であっ
て、凹凸形状はxy断面においてx方向に向かって形成
されている。
ートにおいて、x方向、y方向、z方向はそれぞれ直交
する3軸方向であり、yは厚み方向、xは幅方向であっ
て、凹凸形状はxy断面においてx方向に向かって形成
されている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図1〜図11は樹脂シートのxy断面における凹凸
状態を示すものであり、境界面は折れ線状、鋸刃状、半
円状、半楕円状、波形状、n次の放物線状または1/n次の
放物線状等の各種形状をとることができる。また図5、
図11のような規則性のない形状をとることもできる。
図6〜図11は3つの樹脂層からなる樹脂シートであ
り、図9と図10の樹脂シートは2層目と3層目の境界
面が平面形状のものである。
る。図1〜図11は樹脂シートのxy断面における凹凸
状態を示すものであり、境界面は折れ線状、鋸刃状、半
円状、半楕円状、波形状、n次の放物線状または1/n次の
放物線状等の各種形状をとることができる。また図5、
図11のような規則性のない形状をとることもできる。
図6〜図11は3つの樹脂層からなる樹脂シートであ
り、図9と図10の樹脂シートは2層目と3層目の境界
面が平面形状のものである。
【0016】樹脂シートを構成する各樹脂層に使用され
る樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル
系樹脂、非晶質ポリオレフィン、ポリアミド、これらの
共重合体樹脂、ブレンド樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げる
ことができる。
る樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル
系樹脂、非晶質ポリオレフィン、ポリアミド、これらの
共重合体樹脂、ブレンド樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げる
ことができる。
【0017】隣接する樹脂層の各樹脂の屈折率差は0.
1以上0.3以下であることが好ましい。屈折率差が小
さすぎると光を拡散する作用が弱くなる。一方、屈折率
差を大きくしすぎると特殊な樹脂を使うことが必要とな
りコストが高くなる。好ましい樹脂の組み合わせとし
て、ポリカ−ボネ−ト、ポリエチレンテレフタレ−ト、
ポリスチレン又はポリエチレン等と透明性、耐候性等が
良好なポリメチルメタクリレ−トとの組み合わせが挙げ
られる。尚、隣接する樹脂の密着性等を考慮して樹脂を
選定することが好ましい。
1以上0.3以下であることが好ましい。屈折率差が小
さすぎると光を拡散する作用が弱くなる。一方、屈折率
差を大きくしすぎると特殊な樹脂を使うことが必要とな
りコストが高くなる。好ましい樹脂の組み合わせとし
て、ポリカ−ボネ−ト、ポリエチレンテレフタレ−ト、
ポリスチレン又はポリエチレン等と透明性、耐候性等が
良好なポリメチルメタクリレ−トとの組み合わせが挙げ
られる。尚、隣接する樹脂の密着性等を考慮して樹脂を
選定することが好ましい。
【0018】3層構造の樹脂シートの場合、両表面の樹
脂aと樹脂bは同一の樹脂とすることもでき、又異なる
樹脂とすることもできる。但し、シートの反りの防止を
考慮すると、同一の樹脂または吸水性が同程度の樹脂を
使用することが望ましい。
脂aと樹脂bは同一の樹脂とすることもでき、又異なる
樹脂とすることもできる。但し、シートの反りの防止を
考慮すると、同一の樹脂または吸水性が同程度の樹脂を
使用することが望ましい。
【0019】樹脂シートに意匠性や深み感を付与する場
合、光拡散性等の光学特性を付与する場合、樹脂層を構
成するそれぞれの樹脂中に、有機、無機の染料・顔料、
光拡散剤等を添加することができる。
合、光拡散性等の光学特性を付与する場合、樹脂層を構
成するそれぞれの樹脂中に、有機、無機の染料・顔料、
光拡散剤等を添加することができる。
【0020】本発明の樹脂シートは、例えば溶融押出機
を用いて、樹脂aと樹脂b、または更に樹脂cが積層さ
れるように共押し出しする方法によって製造することが
できる。また、本発明の樹脂シ−トは、一方の面に凹凸
形状を形成した樹脂aのシートの凹凸面上に、他の樹脂
bの原料(単量体等)を流し込んだ後、それを重合させ
ることによって製造することができる。更に、本発明の
樹脂シ−トは、それぞれ一方の面に凹凸形状を形成した
樹脂aのシート及び樹脂bのシートを、それらの各凹凸
面上を所定間隔をもって対向させその間に他の樹脂cの
原料を流し込んだ後、それを重合させることによって製
造することができる。
を用いて、樹脂aと樹脂b、または更に樹脂cが積層さ
れるように共押し出しする方法によって製造することが
できる。また、本発明の樹脂シ−トは、一方の面に凹凸
形状を形成した樹脂aのシートの凹凸面上に、他の樹脂
bの原料(単量体等)を流し込んだ後、それを重合させ
ることによって製造することができる。更に、本発明の
樹脂シ−トは、それぞれ一方の面に凹凸形状を形成した
樹脂aのシート及び樹脂bのシートを、それらの各凹凸
面上を所定間隔をもって対向させその間に他の樹脂cの
原料を流し込んだ後、それを重合させることによって製
造することができる。
【0021】次に本発明の面光源素子について説明す
る。本発明の樹脂シートは優れた光拡散性を備えている
ので面光源素子の導光体として使用することができる。
る。本発明の樹脂シートは優れた光拡散性を備えている
ので面光源素子の導光体として使用することができる。
【0022】面光源素子についても、面光源を構成する
樹脂シートのx方向、y方向、z方向と同じ方向を、そ
れぞれx方向、y方向、z方向と定める。また導光体
(樹脂シ−ト)については、説明の便宜のために、反射
材2が貼られる側を裏面(または下面)とし、プリズム
等の光変向シート4が積層される側を表面(または上
面)と表示する。従って、これらの上下関係は面光源素
子が実際に使用される際の上下関係とは必ずしも一致し
ない。
樹脂シートのx方向、y方向、z方向と同じ方向を、そ
れぞれx方向、y方向、z方向と定める。また導光体
(樹脂シ−ト)については、説明の便宜のために、反射
材2が貼られる側を裏面(または下面)とし、プリズム
等の光変向シート4が積層される側を表面(または上
面)と表示する。従って、これらの上下関係は面光源素
子が実際に使用される際の上下関係とは必ずしも一致し
ない。
【0023】本発明の面光源素子において、光源3は導
光体のx方向の少なくとも一方の端面(yz面)に設置
される。図12では一方の端面にのみ設置されている。
光源が設置されない他の2端面又は3端面には適宜反射
材が貼られる。
光体のx方向の少なくとも一方の端面(yz面)に設置
される。図12では一方の端面にのみ設置されている。
光源が設置されない他の2端面又は3端面には適宜反射
材が貼られる。
【0024】導光体が屈折率の異なる2つ以上の樹脂層
で構成され、樹脂層の界面が凹凸形状を呈している場
合、光はその界面および、導光体の表面でスネルの法則
に従って、反射または屈折を繰り返しながら、導光体中
を伝搬する。導光体の表面又は裏面に達した光のうち、
臨界角を越える光は導光体の外に出射する。
で構成され、樹脂層の界面が凹凸形状を呈している場
合、光はその界面および、導光体の表面でスネルの法則
に従って、反射または屈折を繰り返しながら、導光体中
を伝搬する。導光体の表面又は裏面に達した光のうち、
臨界角を越える光は導光体の外に出射する。
【0025】本発明者等は、面光源素子において、ある
点での光の出射強度(I)と光入射面端での出射光強度
(I0 )との関係は、出射率(ψ)、光入射面からの距
離(L’)および導光体の厚さ(t)によって、実験的
に次の(1)式で表されることを見出した。
点での光の出射強度(I)と光入射面端での出射光強度
(I0 )との関係は、出射率(ψ)、光入射面からの距
離(L’)および導光体の厚さ(t)によって、実験的
に次の(1)式で表されることを見出した。
【0026】
【数4】
【0027】(1)式から、導光体の長さ(L)と厚さ
(t)が決定すれば、出射率(ψ)によって光出射面内
での輝度の均一性が決定されることがわかる。
(t)が決定すれば、出射率(ψ)によって光出射面内
での輝度の均一性が決定されることがわかる。
【0028】なお、導光体の出射率(ψ)は、導光体の
z方向の中央部において、光入射面から20mm間隔で
輝度の測定を行ない、光入射面からの距離と厚みの比
(L’/t)を横軸に、輝度の対数を縦軸にプロット
し、その勾配(K)を求めて、次の(2)式によって求
められる。
z方向の中央部において、光入射面から20mm間隔で
輝度の測定を行ない、光入射面からの距離と厚みの比
(L’/t)を横軸に、輝度の対数を縦軸にプロット
し、その勾配(K)を求めて、次の(2)式によって求
められる。
【0029】 ψ=(1−10K)×100 ・・・ (2) 本発明においては、輝度分布の均一性の尺度として、次
の(3)式で示されるバラツキ度(R%)を用いて、面
光源素子における輝度分布の均一性についての評価およ
び検討を行った。バラツキ度(R%)は、導光体のz方
向のほぼ中央部において光入射端面からx方向に向かっ
て、最初は15mm離れた点、それ以降は20mm毎の
点について、対向する端部までの範囲内を20mm間隔
で輝度測定を行い、測定輝度の最大値(Imax )、測定
輝度の最小値(Imin )、測定輝度の平均値(Iav)を
求め、次の(3)式によって求める。
の(3)式で示されるバラツキ度(R%)を用いて、面
光源素子における輝度分布の均一性についての評価およ
び検討を行った。バラツキ度(R%)は、導光体のz方
向のほぼ中央部において光入射端面からx方向に向かっ
て、最初は15mm離れた点、それ以降は20mm毎の
点について、対向する端部までの範囲内を20mm間隔
で輝度測定を行い、測定輝度の最大値(Imax )、測定
輝度の最小値(Imin )、測定輝度の平均値(Iav)を
求め、次の(3)式によって求める。
【0030】 R%={(Imax−Imin)/Iav }×100 ・・・ (3) その結果、出射率(ψ)とバラツキ度(R%)とは、導
光体の長さ(L)と厚さ(t)に依存して特定の関係に
あることが見出され、出射率(ψ)が大きくなるとバラ
ツキ度(R%)はそれに伴って増加し、出射率(ψ)が
一定であれば導光体の長さ(L)と厚さ(t)の比(L
/t)が大きくなるに従ってバラツキ度(R%)も大き
くなる。すなわち、一定の大きさの導光体においては、
導光体1の光出射面内での輝度分布の均一性(バラツキ
度)は、導光体からの出射率(ψ)に依存するものであ
り、出射率(ψ)を制御することによって輝度分布の均
一性を図ることができる。
光体の長さ(L)と厚さ(t)に依存して特定の関係に
あることが見出され、出射率(ψ)が大きくなるとバラ
ツキ度(R%)はそれに伴って増加し、出射率(ψ)が
一定であれば導光体の長さ(L)と厚さ(t)の比(L
/t)が大きくなるに従ってバラツキ度(R%)も大き
くなる。すなわち、一定の大きさの導光体においては、
導光体1の光出射面内での輝度分布の均一性(バラツキ
度)は、導光体からの出射率(ψ)に依存するものであ
り、出射率(ψ)を制御することによって輝度分布の均
一性を図ることができる。
【0031】一方、面光源素子は、入射端面から入射し
た光を効率良く光出射面から出射することが必要であ
る。従って、導光体の出射率(ψ)はある程度以上の値
としなければならない。出射率が低すぎる場合は出射面
から出射しないで導光体中を往復する光が増えるからで
ある。即ち、導光体の出射率(ψ)は、光出射面の各領
域における輝度分布の均一性と高輝度化の両方を考慮し
て、導光体サイズに見合った最適な値に設定することが
必要である。
た光を効率良く光出射面から出射することが必要であ
る。従って、導光体の出射率(ψ)はある程度以上の値
としなければならない。出射率が低すぎる場合は出射面
から出射しないで導光体中を往復する光が増えるからで
ある。即ち、導光体の出射率(ψ)は、光出射面の各領
域における輝度分布の均一性と高輝度化の両方を考慮し
て、導光体サイズに見合った最適な値に設定することが
必要である。
【0032】このような導光体用に適した樹脂シートと
しては、隣接する樹脂層の樹脂間の屈折率差が0.03
〜0.3であることが好ましく、0.05〜0.25で
あることがより好ましく、0.05〜0.20であるこ
とが特に好ましい。 屈折率差が小さすぎると、樹脂界
面での光の進行方向の変化が小さすぎて、導光体の出射
率(ψ)が小さくなる。また逆に屈折率差が大きすぎる
と、樹脂界面での光の進行方向の変化が大きすぎ、導光
体の出射率(ψ)が大きくなる。
しては、隣接する樹脂層の樹脂間の屈折率差が0.03
〜0.3であることが好ましく、0.05〜0.25で
あることがより好ましく、0.05〜0.20であるこ
とが特に好ましい。 屈折率差が小さすぎると、樹脂界
面での光の進行方向の変化が小さすぎて、導光体の出射
率(ψ)が小さくなる。また逆に屈折率差が大きすぎる
と、樹脂界面での光の進行方向の変化が大きすぎ、導光
体の出射率(ψ)が大きくなる。
【0033】好ましい樹脂の組み合わせとして、ポリカ
-ボネ-ト、ポリエチレンテレフレ-ト、ポリスチレンも
しくはポリエチレン等とポリメチルメタクリレ-トとの
組み合わせが挙げられる。
-ボネ-ト、ポリエチレンテレフレ-ト、ポリスチレンも
しくはポリエチレン等とポリメチルメタクリレ-トとの
組み合わせが挙げられる。
【0034】本発明の樹脂シートを面光源素子用の導光
体として用いた場合、導光体の出射率は、図1〜図11
の樹脂層間の境界線のa値に影響される。a値は、5〜
45度程度であることが好ましい。尚、a値は、図1〜
図11で明確に示された凹凸状態のみならずこれらの図
では明示されていない微細な凹凸状態も含めて算出され
る値である。
体として用いた場合、導光体の出射率は、図1〜図11
の樹脂層間の境界線のa値に影響される。a値は、5〜
45度程度であることが好ましい。尚、a値は、図1〜
図11で明確に示された凹凸状態のみならずこれらの図
では明示されていない微細な凹凸状態も含めて算出され
る値である。
【0035】ところで、図12に示すようなエッジライ
ト方式の面光源素子において、本発明の樹脂シ−トを導
光体として使用した場合、導光体表面からの出射光は、
その最大強度を示す方向が表面のxz面法線に対して、x
方向に50度以上傾いている。従って、出射光の向きを
観察者が位置する法線方向に変角させる必要がある。そ
こで、本発明の面光源素子においては、導光体の上に光
変向シ−ト4が載置される。光変向シ−トは、光の進行
方向を変更可能なシートを意味する。
ト方式の面光源素子において、本発明の樹脂シ−トを導
光体として使用した場合、導光体表面からの出射光は、
その最大強度を示す方向が表面のxz面法線に対して、x
方向に50度以上傾いている。従って、出射光の向きを
観察者が位置する法線方向に変角させる必要がある。そ
こで、本発明の面光源素子においては、導光体の上に光
変向シ−ト4が載置される。光変向シ−トは、光の進行
方向を変更可能なシートを意味する。
【0036】光変向シ−トとしては、拡散シ−トや、少
なくとも一方の面に多数の柱状レンズ単位が柱の長手方
向に平行になるように配置されたレンズシ−トなどが挙
げられる。
なくとも一方の面に多数の柱状レンズ単位が柱の長手方
向に平行になるように配置されたレンズシ−トなどが挙
げられる。
【0037】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。尚、
面光源素子の評価方法は以下の通りである。
面光源素子の評価方法は以下の通りである。
【0038】1)法線方向輝度の測定 図13に示すように、面光源素子の光出射面のz方向の
中央部の幅20mmの部分を測定領域とした。光入射面
からx方向に初めの5mmを除外して、20mm角の正
方形に区分し、これを領域1、2、3、・・・、nとす
る。導光体のx方向の一方の端面(yz面)に設置した
冷陰極管 (KC130T4E 4mmφ×130m
m、松下電器(株)製)をインバ−タ−(TDK(株)
製CXA-M10L)を介して直流電源に接続し、DC1
2Vを印加して点灯させる。
中央部の幅20mmの部分を測定領域とした。光入射面
からx方向に初めの5mmを除外して、20mm角の正
方形に区分し、これを領域1、2、3、・・・、nとす
る。導光体のx方向の一方の端面(yz面)に設置した
冷陰極管 (KC130T4E 4mmφ×130m
m、松下電器(株)製)をインバ−タ−(TDK(株)
製CXA-M10L)を介して直流電源に接続し、DC1
2Vを印加して点灯させる。
【0039】面光源素子を測定台に載置する。次に、測
定領域1の中央部を通る、xz面の法線方向に輝度計
(ミノルタ(株)製nt-1°)の光軸を一致させる。さ
らに、輝度計の測定円が8〜9mmφになるように面光
源素子からの距離をとって、輝度計を固定する。この状
態で、測定領域1の法線輝度を測定し、この値をG1と
する。面光源素子をx方向に20mm移動し、領域2の
法線輝度値を測定し、この値をG2とする。この操作を
繰り返して、全領域G1〜Gnについて法線輝度値を測定
する。
定領域1の中央部を通る、xz面の法線方向に輝度計
(ミノルタ(株)製nt-1°)の光軸を一致させる。さ
らに、輝度計の測定円が8〜9mmφになるように面光
源素子からの距離をとって、輝度計を固定する。この状
態で、測定領域1の法線輝度を測定し、この値をG1と
する。面光源素子をx方向に20mm移動し、領域2の
法線輝度値を測定し、この値をG2とする。この操作を
繰り返して、全領域G1〜Gnについて法線輝度値を測定
する。
【0040】2)出射率 前記1)において測定したG1〜Gnの値を用いて、横軸
に各測定領域中央部と導光体の光入射端の距離と導光体
厚さの比(L’/t)を、縦軸に法線輝度の対数(logG
1、・・、logGn)をプロットする。プロットで得られ
た直線の勾配(K)を求めた後、前記(2)式によって
出射率(ψ)を求める。
に各測定領域中央部と導光体の光入射端の距離と導光体
厚さの比(L’/t)を、縦軸に法線輝度の対数(logG
1、・・、logGn)をプロットする。プロットで得られ
た直線の勾配(K)を求めた後、前記(2)式によって
出射率(ψ)を求める。
【0041】3)バラツキ度(R%) 前記1)において測定したG1〜Gnの中で、最大値をI
max,最小値をImin、平均値をIavとし、前記(3)式
よりR%を求める。
max,最小値をImin、平均値をIavとし、前記(3)式
よりR%を求める。
【0042】実施例1 樹脂a及び樹脂bとしてポリカーボネート(三菱瓦斯化
学(株)製ユーピロンH−3000)用い、樹脂cとし
てポリメチルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製ア
クリペットVH)を用いた。
学(株)製ユーピロンH−3000)用い、樹脂cとし
てポリメチルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製ア
クリペットVH)を用いた。
【0043】樹脂a及び樹脂bをそれぞれ、表面に凹凸
形状を持つ金型と表面が平滑な金型の間に挟み、熱プレ
スによって形状を転写したシ−トを2枚製造した。次
に、この2枚のシ−トの凹凸面の間に樹脂cを挟み、熱
プレスによって厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図1
1)。
形状を持つ金型と表面が平滑な金型の間に挟み、熱プレ
スによって形状を転写したシ−トを2枚製造した。次
に、この2枚のシ−トの凹凸面の間に樹脂cを挟み、熱
プレスによって厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図1
1)。
【0044】この樹脂得シ−トのa値は、17度であっ
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
【0045】実施例2 樹脂aとしてポリカーボネート(三菱瓦斯化学(株)製
ユーピロンH−3000)用い、樹脂bとしてポリメチ
ルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製アクリペット
VH)を用いた。
ユーピロンH−3000)用い、樹脂bとしてポリメチ
ルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製アクリペット
VH)を用いた。
【0046】表面に凹凸形状を持つ金型と表面が平滑な
金型の間に樹脂bを挟み、熱プレスによって形状を転写
したシ−トを製造した。次に、このシ−トの凹凸面と表
面が平滑な金型の間に樹脂aを挟み、熱プレスによって
厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図5)。
金型の間に樹脂bを挟み、熱プレスによって形状を転写
したシ−トを製造した。次に、このシ−トの凹凸面と表
面が平滑な金型の間に樹脂aを挟み、熱プレスによって
厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図5)。
【0047】この樹脂得シ−トのa値は、20度であっ
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
【0048】実施例3 これは小型面光源素子の実施例である。実施例1で得ら
れた樹脂シートをz方向長さ100mm,x方向長さ30
0mmに切断し、出射率測定用の導光体(小型面光源素
子)とした。
れた樹脂シートをz方向長さ100mm,x方向長さ30
0mmに切断し、出射率測定用の導光体(小型面光源素
子)とした。
【0049】導光体の長さ方向の2つのxy端面に銀蒸
着したPETフィルムを粘着剤で貼り付け、導光体の裏
面に銀蒸着したPETフィルムをテ−プ止めして反射面
を形成した。さらに、導光体の他の1つのyz端面の脇
に冷陰極管を管の長辺がz方向になるように設置し、冷
陰極管と導光体を銀蒸着したPETフィルムで覆った。
着したPETフィルムを粘着剤で貼り付け、導光体の裏
面に銀蒸着したPETフィルムをテ−プ止めして反射面
を形成した。さらに、導光体の他の1つのyz端面の脇
に冷陰極管を管の長辺がz方向になるように設置し、冷
陰極管と導光体を銀蒸着したPETフィルムで覆った。
【0050】一方、PETフィルム上に屈折率1.53のア
クリル系紫外線硬化樹脂で、頂角63度、ピッチ50ミ
クロンの柱状プリズム単位を、互いの長手方向が平行に
なるように多数形成して、プリズムシ−トを製造した。
これを、プリズム面を下向きに、かつプリズム単位の長
手方向がz方向になるようにして、導光体の表面上に設
置した。このようにして製造された小型面光源素子の出
射率を評価したところ出射率は1.91であった。
クリル系紫外線硬化樹脂で、頂角63度、ピッチ50ミ
クロンの柱状プリズム単位を、互いの長手方向が平行に
なるように多数形成して、プリズムシ−トを製造した。
これを、プリズム面を下向きに、かつプリズム単位の長
手方向がz方向になるようにして、導光体の表面上に設
置した。このようにして製造された小型面光源素子の出
射率を評価したところ出射率は1.91であった。
【0051】同様にして実施例1で得られた樹脂シート
をz方向長さ100mm,x方向長さ105mmに切断し
た。この導光体については2つのxy端面及び1つのy
z端面に銀蒸着したPETフィルムを粘着剤で貼り、導
光体の他の1つのyz端面の脇に冷陰極管を設置した。
その他の条件は前記と同様にしてバラツキ度評価用の小
型面光源素子を製造し評価したところバラツキ度は19
%であった。
をz方向長さ100mm,x方向長さ105mmに切断し
た。この導光体については2つのxy端面及び1つのy
z端面に銀蒸着したPETフィルムを粘着剤で貼り、導
光体の他の1つのyz端面の脇に冷陰極管を設置した。
その他の条件は前記と同様にしてバラツキ度評価用の小
型面光源素子を製造し評価したところバラツキ度は19
%であった。
【0052】実施例4 実施例2のシ−トを用いて実施例3と同様に面光源を製
造した。出射率は2.23であり、バラツキ度は23%
であった。
造した。出射率は2.23であり、バラツキ度は23%
であった。
【0053】比較例1 3mm×100mm(z方向)×105mm(x方向)
のアクリル樹脂板の裏面に酸化チタン粒子を含んだ白色
塗料を用いて、斑点パタ−ンをスクリ−ン印刷によって
形成した。この時、光入射側端面の近くでは、斑点の密
度を低く、光入射面からx方向に遠ざかるにしたがっ
て、密度を高くした。これを導光体として、実施例3と
同様にして小型面光源素子を製造した。この面光源素子
は、そのバラツキ度は12%と小さいが、プリズムを通
して斑点パタ−ンが観察された。
のアクリル樹脂板の裏面に酸化チタン粒子を含んだ白色
塗料を用いて、斑点パタ−ンをスクリ−ン印刷によって
形成した。この時、光入射側端面の近くでは、斑点の密
度を低く、光入射面からx方向に遠ざかるにしたがっ
て、密度を高くした。これを導光体として、実施例3と
同様にして小型面光源素子を製造した。この面光源素子
は、そのバラツキ度は12%と小さいが、プリズムを通
して斑点パタ−ンが観察された。
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、塵埃や異物が付着しに
くくて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与さ
れたシート、又、深み感や立体感のある意匠性シート等
が提供される。また、このシ−トを導光体とする面光源
素子は出射光の輝度の均一性が優れている。
くくて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与さ
れたシート、又、深み感や立体感のある意匠性シート等
が提供される。また、このシ−トを導光体とする面光源
素子は出射光の輝度の均一性が優れている。
【図1】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図2】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図3】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図4】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図5】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図6】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図7】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図8】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図9】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
図である。
【図10】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示
す図である。
す図である。
【図11】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示
す図である。
す図である。
【図12】面光源素子の斜視図である。
【図13】面光源素子の評価方法を示す図である。
1 導光体 2 反射材 3 蛍光灯 4 光変向シ−ト 5 面光源素子 6 輝度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 雅春 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京技術・情報センタ− 内
Claims (3)
- 【請求項1】 透明な樹脂層aと透明な樹脂層bによっ
て透明な樹脂層cが挟まれた積層構造を有する外表面が
平滑な樹脂シ−トであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈
折率が異なり、シ−トの厚み方向をy、幅方向をxとす
るときにxy断面の樹脂層境界の少なくとも一方の境界
に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸状態を
表す次式においてa値が5〜45度である樹脂シ−ト。 【数1】 但し、 f(x):xy断面の境界面の凹凸形状をxの
関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。 - 【請求項2】 透明な樹脂層aと透明な樹脂層bとから
なる積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シ−トであっ
て、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−トの
厚み方向をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹脂
層境界に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸
状態を表す次式においてa値が5〜45度である樹脂シ
−ト。 【数2】 但し、 f(x):xy断面の境界面の凹凸形状をxの
関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の樹脂シ
−トを導光体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導
光体のx方向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源
を設置し、導光体の表面から出射された光を導光体の法
線方向に変化させる機能を有する光変向シ−トを導光体
表面に設置した面光源素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338721A JPH10175260A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 複合樹脂シート及び面光源素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338721A JPH10175260A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 複合樹脂シート及び面光源素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10175260A true JPH10175260A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18320844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8338721A Pending JPH10175260A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 複合樹脂シート及び面光源素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10175260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001296408A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Keiwa Inc | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| JP2005275015A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Kimoto & Co Ltd | 光拡散板、導光板、およびこれらを用いたバックライト |
| JP2005309186A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | 光拡散板、その光拡散板を備えたレンチキュラー板および透過型スクリーン |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338721A patent/JPH10175260A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001296408A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Keiwa Inc | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| JP2005275015A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Kimoto & Co Ltd | 光拡散板、導光板、およびこれらを用いたバックライト |
| JP2005309186A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | 光拡散板、その光拡散板を備えたレンチキュラー板および透過型スクリーン |
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