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FACHGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtdiffusionsplatte mit einem
Optikelement-Array,
das auf vorderen und hinteren Oberflächen davon integral ausgebildet
ist, und eine Direktbeleuchtungsvorrichtung, die die Lichtdiffusionsplatte
einschließt,
die auf einer Lichtreflexionsplatte mit kastenartiger Form montiert
ist und Lichtquellen im Inneren davon umfasst.
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STAND DER TECHNIK
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Bisher
wurde in einer Flüssigkristallanzeige
mit einem großen
Bildschirm als erstes eine Lichtdiffusionsplatte installiert, um
ein Lampenbild einer Lichtquelle (Fluoreszenzröhre) für eine Hintergrundlichteinheit
zu löschen.
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Diese
Lichtdiffusionsplatte muss übertragenes
Licht bezüglich
seiner Ausbreitungsrichtung in einem breiten Winkel streuen.
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Um
das übertragene
Licht über
die gesamte Oberfläche
einer Flüssigkristalleinheit
bei einer hohen Leuchtdichte zu projizieren, wird im Allgemeinen
mindestens eine Prismafolie zwischen der Lichtdiffusionsplatte als
ein Träger
und der Flüssigkristalleinheit
angeordnet. Das heißt,
in der Direktbeleuchtungsvorrichtung vom Stand der Technik sind
ein unter dem Prismafilm liegender Lichtdiffusionsfilm, eine Prismafolie,
ein über der
Prismafolie liegender Lichtdiffusionsfilm (fakultativ) und Reflektive
Polarizer Brightness Enhancement Filme (fakultativ) auf der Lichtdiffusionsplatte
in der angegebenen Reihenfolge ausgebildet.
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Der über der
Prismafolie liegende Lichtdiffusionsfilm kann vom Standpunkt des
optischen Gleichgewichts des gesamten Direkt-Beleuchtungssystems
weggelassen werden. Die Lichtdiffusionsfilme werden in einen (unter
dem Prismafilm liegenden) Lichtdiffusionsfilm, der unter der Prismafolie
liegt, um einfallendes Licht wirksam auf die Prismafolie zu zwingen,
und einen (über
dem Prismafilm liegenden) Lichtdiffusionsfilm, der über der
Prismafolie liegt, um die Randwinkelabhängigkeit des von der Prismafolie
emittierten Lichtes zu erleichtern, eingeteilt.
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Die
Prismafolie wird verwendet, um Licht in einem Winkel, der zur Verbesserung
der Leuchtdichte wirksam ist, zu bündeln oder zu streuen.
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Allerdings
müssen
bei dem Zusammenbauverfahren eines Flüssigkristall-Hintergrundlichtes
gegebenenfalls zwei der Prismafolien und weitere optisch funktionelle
Filme (Lichtdiffusionsfilm, Polarisationstrennfilm und dergleichen)
justiert werden, das Verfahren ist lang und kompliziert, die Kosten,
die optischen funktionellen Filme herzustellen, einschließlich derjenigen
der Prismafolien sind hoch, wodurch es zu einer herabgesetzten Produktivität kommt.
Somit bestehen zunehmende Nachfragen insbesondere nach einer Reduktion
in der Anzahl von Prismafolien, die zur Verbesserung der Leuchtdichte
verwendet werden.
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Vorgeschlagen
wird eine Lichtdiffusionsplatte mit unregelmäßigen Mustern eines Optikelement-Arrays,
wie eine Prismaform, die integral auf einer Lichtdiffusionsfolie
ausgebildet ist (siehe beispielsweise die Patentdokumente 1 und
2). Allerdings sind die unregelmäßigen Muster
gleichmäßig auf
der gesamten Oberfläche
auf einer Seite der Lichtdiffusionsfolie ausgebildet und weisen
die gleiche Form auf, ohne Rücksicht
auf Zwischenräume
zwischen Lichtquellen, sodass leider die Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit
zum Zeitpunkt der Lichtemission groß und die Lichtemission nicht
gleichmäßig ist.
Insbesondere, wenn die unregelmäßigen Muster
durch ein aus keilförmigen
Prismen mit einem Scheitelschnittwinkel von 90° gebildetes Optikelement-Array gebildet
werden, wird einfallendes Licht nicht von der Emissionsoberfläche emittiert
(übertragen)
und wird aufgrund der Totalreflexionsmerkmale der Prismen in Richtung
der Lichtquellenseite reflektiert, da die unregelmäßigen Muster
von den zentralen Teilen zwischen den Lichtquellen näher an Positionen
direkt oberhalb der Lichtquellen rücken. Somit nimmt die Leuchtdichte
signifikant ab, Teile direkt oberhalb der Lichtquellen werden zu
den dunkelsten, und Licht wird nicht gleichmäßig emittiert. Darum ist es
schwer, diese Lichtdiffusionsplatte in die praktische Anwendung
umzusetzen.
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Es
werden auch Versuche unternommen, lineare Fresnel-Linsen auf der
vorderen Oberfläche
auszubilden (siehe zum Beispiel Patentdokument 3). Im Falle einer
linearen Lichtquelle, wie eine Kaltkathodenröhre, ist die Sichtwinkelabhängigkeit
hoch, und die Frontleuchtdichte ist gleichmäßig und hoch, allerdings nimmt beim
Betrachten in einer schrägen
Richtung die Leuchtdichte signifikant ab, und der Schatten einer
Lichtquelle wird ausgeprägt.
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Der
Versuch, die Dicke des existierenden Hintergrundbeleuchtungssystems
vom direkten Typ herabzusetzen, hat Grenzen. Demnach wird ein Verfahren
zum Aufbau eines Hintergrundlichtsystems mit einem großen Bildschirm
durch Anordnen einer Vielzahl von Lichtführungsplatten, wie Tandem-Hintergrundlichter (siehe
beispielsweise Patentdokumente 4 und 5), vorgeschlagen. Die Dicke
des Hintergrundlichtsystems kann herabgesetzt werden, allerdings
ist die Verwendung einer Vielzahl von Lichtführungsplatten notwendig, was
es erschwert, das Gewicht des Systems herabzusetzen.
- Patentdokument 1: JP
2004-163575 A
- Patentdokument 2: JP
2004-163945 A
- Patentdokument 3: JP
05-61043 A
- Patentdokument 4: JP
2003-346537 A
- Patentdokument 5: JP
2002-72204 A
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lichtdiffusionsplatte,
die unter der Anzahl von Lichtquellen (Zwischenraum zwischen Lichtquellen)
Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit
auf einem praktischen Niveau (was die Leuchtdichte gleichmäßig macht)
beseitigt und hohe Leuchtdichte (entsprechend der Leuchtdichte, die
erzeugt wird, wenn eine Vielzahl von herkömmlichen Prismafolien laminiert
ist) erzielt, durch Integrieren eines Lichtdiffusionsplattensubstrats
mit einem Optikelement-Array, und eine dünne Direktbeleuchtungsvorrichtung
mit der Lichtdiffusionsplatte, bereitzustellen.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER
PROBLEME
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Studien durchgeführt, um
das oben erwähnte Ziel
der Erfindung zu erreichen. Als ein Ergebnis haben sie gefunden,
dass das oben erwähnte
Ziel durch eine Lichtdiffusionsplatte erreicht werden kann, die
ein Optikelement-Array einschließt, das integral auf der vorderen
und hinteren Oberfläche
eines auf einer Direktbeleuchtungsvorrichtung zu montierenden Lichtdiffusionsplattensubstrats
ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage
dieses Befundes bewerkstelligt.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung stellt Folgendes bereit:
- (1) eine Lichtdiffusionsplatte, die ein Optikelement-Array einschließt, das
integral auf der vorderen und hinteren Oberfläche eines auf einer Direktbeleuchtungsvorrichtung
zu montierenden Lichtdiffusionsplattensubstrats ausgebildet ist;
- (2) die unter Punkt 1 beschriebene Lichtdiffusionsplatte, wobei
das Optikelement-Array
je nach einem Typ von Lichtquelle ein Mikrolinsen-Array oder ein
Prismenarray ist;
- (3) die unter Punkt 2 beschriebene Lichtdiffusionsplatte, wobei
die Mikrolinsen-Arrays linsenförmige
Linsen-Arrays sind;
- (4) die Lichtdiffusionsplatte wie in unter Punkt 3 beschrieben,
wobei ein Bogen am Ende R eines jeden linsenförmigen Linsen-Arrays, das auf
der vorderen Oberfläche
des Lichtdiffusionsplattensubstrats ausgebildet ist, 1/3 bis ½ eines
Kreises beträgt
und ein Bogen am Ende R eines jeden linsenförmigen Linsen-Arrays, das auf
der hinteren Oberfläche
des Lichtdiffusionsplattensubstrats ausgebildet ist, 1/10 bis 1/3
eines Kreises beträgt;
- (5) die Lichtdiffusionsplatte wie unter Punkt 1 beschrieben,
wobei ein Material, das ein Lichtdiffusionsplattensubstrat aufbaut,
ein transparentes Harz oder eine Licht-diffundierende Harzzusammensetzung mit
einer Licht-Gesamttransmission von 75 bis 96% ist;
- (6) eine Direktbeleuchtungsvorrichtung, die die Lichtdiffusionsplatte
wie in einem der Punkte 1 bis 5 beschrieben einschließt, die
auf einer Lichtreflexionsplatte mit einer kastenförmigen Form
montiert ist und Lichtquellen im Inneren davon einschließt;
- (7) die Direktbeleuchtungsvorrichtung wie unter Punkt 6 beschrieben,
wobei ein, zwei oder mehr optischen Filme auf der Lichtdiffusionsplatte
ausgebildet sind;
- (8) die Direktbeleuchtungsvorrichtung wie unter Punkt 6 oder
7 beschrieben, wobei die Lichtreflexionsplatte einen welligen oder
parabolischen Querschnitt aufweist; und
- (9) die Direktbeleuchtungsvorrichtung wie unter Punkt 7 oder
8 beschrieben, wobei der auf der Lichtdiffusionsplatte ausgebildete
optische Film ein Lichtdiffusionsfilm mit einer Licht-Gesamttransmission
von 80% oder höher
ist.
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AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
eine Lichtdiffusionsplatte, die Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit
in der Anzahl von Lichtquellen (Zwischenraum zwischen Lichtquellen)
auf praktischem Niveau beseitigt (was die Leuchtdichte gleichmäßig macht)
und hohe Leuchtdichte (entsprechend der Leuchtdichte, die erzeugt wird,
wenn eine Vielzahl von herkömmlichen
Prismafolien laminiert wird) durch Integrieren eines Lichtdiffusionsplattensubstrats
mit einem Optikelement-Array erreicht, und eine dünne Direktbeleuchtungsvorrichtung
mit der Lichtdiffusionsplatte bereitgestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Beispiel einer Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Direktbeleuchtungsvorrichtung,
wenn lineare Lichtquellen (Kaltkathodenröhren) als Lichtquellen verwendet
werden.
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2 ist
ein Beispiel einer Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Direktbeleuchtungsvorrichtung,
wenn Punktlichtquellen (LED-Lichtquellen) als Lichtquellen verwendet
werden.
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3 ist
eine beispielhafte Querschnittansicht einer Lichtdiffusionsplatte,
die eine lichtdiffundierende Harzzusammensetzung einschließt, und
mit einem Optikelement-Array,
das integral auf der vorderen und hinteren Oberfläche davon
ausgebildet ist.
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4 ist
ein Beispiel für
eine Querschnittansicht einer Lichtdiffusionsplatte, die ein transparentes
Harz einschließt,
und mit einem Optikelement-Array, das integral auf der vorderen
und hinteren Oberfläche
davon ausgebildet ist.
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5 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung
zeigt, einschließlich
einer Reflexionsplatte mit einer parabolischen Reflektoranordnungsstruktur,
die auf einem Metallsubstrat montiert ist.
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6 ist
ein Beispiel für
eine Querschnittansicht der in 5 gezeigten
Beleuchtungsvorrichtung.
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BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Eine
erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte
weist ein Optikelement-Array auf, das integral auf der vorderen
und hinteren Oberfläche
eines auf einer Direktbeleuchtungsvorrichtung zu montierenden Lichtdiffusionsplattensubstrats
ausgebildet ist.
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Die 1 und 2 sind
Querschnittansichten, die verschiedene Ausführungsformen für Direktbeleuchtungsvorrichtungen,
die die erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte
einschließen,
zeigen. Wie in den 1 und 2 gezeigt,
weist die erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte
eine Struktur auf, dass die Optikelement-Arrays 1 und 1' integral auf
der vorderen und hinteren Oberfläche
eines Lichtdiffusionsplattensubstrats 2a (2b)
ausgebildet sind. Wie später
beschrieben, bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine Lichtreflexionsplatte, 4 bezeichnet
eine lineare Lichtquelle, und 5 bezeichnet eine Punktlichtquelle.
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Als
die auf der vorderen und hinteren Oberfläche des Lichtdiffusionsplattensubstrats
gebildeten Optikelement-Arrays kann zweckmäßigerweise je nach Lichtemissionsmerkmalen
(Richtfähigkeit)
der jeweiligen Lichtquelle eine Kombination der auf der vorderen
und hinteren Oberfläche
davon auszubildenden Optikelement-Arrays gewählt werden. Durch Montieren
der Optikelement-Arrays mit Lichtdiffusions- und -bündelungsfunktionen auf sowohl
der vorderen als auch hinteren Oberfläche des Lichtdiffusionsplattensubstrats
kann eine planare Beleuchtungsvorrichtung mit gleichmäßigen Leuchtdichteverteilungsmerkmalen
erhalten werden, wenn alle Typen von Lichtquellen, wie die linearen
Lichtquellen 4, die in 1 gezeigt
sind, oder die Punktlichtquellen 5, die in 2 gezeigt
sind, verwendet werden.
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Als
der Typ von Lichtquellen, der in der Direktbeleuchtungsvorrichtung
verwendet wird, können
bevorzugt lineare Lichtquellen, wie Heißkathodenröhren oder Kaltkathodenröhren, oder
Punktlichtquellen, wie LEDs (optische Halbleitervorrichtung), verwendet
werden.
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In
dem Falle der linearen Lichtquellen kann, in Abhängigkeit von dem Typ der jeweiligen
Lichtquelle, der Richtfähigkeit
der jeweiligen Lichtquelle, der Helligkeit jeder Lichtquellenleuchtdichte,
des Zwischenraums zwischen Lichtquellen, des Abstands von der Lichtquelle
zu der Diffusionsplatte und der Merkmale der Lichtreflexionsplatte
in Gebrauch, eine Leuchtdichteverteilung durch Anbringen konvexer
oder konkaver Linsen, eines Mikrolinsen-Arrays, wie linsenförmige Linsen,
oder eines Prismalinsen-Arrays
auf der vorderen und hinteren Oberfläche des Lichtdiffusionsplattensubstrats
gleichmäßig gemacht
werden.
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In
dem Falle der Punktlichtquelle, wie LED, kann eine planare Beleuchtungsvorrichtung,
die eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung
aufweist, durch Anbringen des optimalen Optikelement-Arrays auf
der Einfalls- und Emissionsoberfläche mit den Punktlichtquellen
als der Mittelpunkt davon gemäß den Lichtemissionsmerkmalen
(Richtfähigkeit)
von LED erhalten werden. LED emittiert aufgrund seiner hohen Richtfähigkeit extrem
geradliniges Licht, sodass die Form des Optikelement-Arrays je nach
Richtfähigkeit
von LED gewählt und
angeordnet wird, wodurch es möglich
gemacht wird, eine Leuchtdichteverteilung gleichmäßig zu machen.
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Die 3 und 4 sind
Querschnittansichten, die verschiedene Ausführungsformen für erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatten
(verschieden im Material des Lichtdiffusionsplattenmaterials) erläutern. Die
Bezugssymbole 2a und 2b bezeichnen ein Lichtdiffusionsplattensubstrat,
das aus einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung hergestellt
ist, bzw. ein Lichtdiffusionsplattensubstrat, das aus einem transparenten Harz
hergestellt ist, und 6 und 6' bezeichnen linsenförmige Linsen.
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Als
das Optikelement-Array, das auf der vorderen und hinteren Oberfläche des
Lichtdiffusionsplattensubstrats ausgebildet ist, wie in 3 und
in 4 gezeigt, können
linsenförmige
Linsen 6 und 6',
die orthogonal zueinander oder parallel zueinander auf der vorderen
und hinteren Oberfläche
angeordnet sind, Mikrolinsen-Arrays,
die auf den beiden Oberflächen
ausgebildet sind, oder eine Kombination eines linsenförmigen Linsen-Arrays
und eines Mikrolinsen-Arrays, die auf der vorderen und hinteren
Oberfläche
ausgebildet ist, zweckmäßigerweise
je nach Anordnung der LED-Lichtquellen
(Punktlichtquellen) gewählt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte
ist vorzugsweise so, dass das obige Optikelement-Array ein Mikrolinsen-Array
oder ein Prismalinsen-Array, je nach Typ der Lichtquellen, ist.
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Das
Optikelement-Array, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, ist beispielsweise ein Mikrolinsen-Array oder ein Prismalinsen-Array.
Bevorzugte Beispiele für
das Mikrolinsen-Array umfassen eine Aneinanderreihung von sphärischen
Linsen, eine Aneinanderreihung von asphärischen Linsen, wobei eine
Vielzahl von Fischaugenlinsen, konvexen Linsen, konkaven Linsen,
ballenartigen und zylindrischen Linsen auf einer Ebene angeordnet
ist. Wenn eine Punktlichtquelle, wie LED, verwendet wird, können vorzugsweise
diese Optikelement-Arrays verwendet werden. Von diesen sind linsenförmige Linsen
mit der gleichen Querschnittsform bevorzugt.
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Die
Musterform des Mikrolinsen- oder Prismalinsen-Arrays kann zweckmäßigerweise
je nach Typ der jeweiligen Lichtquelle, Richtfähigkeit der jeweiligen Lichtquelle,
Helligkeit der jeweiligen Lichtquellenleuchtdichte, Zwischenraum
zwischen Lichtquellen, Abstand von der Lichtquelle zu der Lichtdiffusionsplatte
und Form der Lichtreflexionsplatte in Gebrauch gewählt werden.
Ein Pitch von 10 bis 200 μm,
ein Radius von mehreren Zehn μm
bis 300 μm,
eine rechteckige Ausrichtung, eine Delta-Ausrichtung und linsenförmige Linsen können verwendet
werden.
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Die
Höhe eines
jeden Elements des Optikelement-Array beträgt vorzugsweise 5 bis 300 μm.
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Wenn
die Höhe
größer ist
als 300 μm,
verbessert sich die Leuchtdichte, allerdings wird der Schatten des
Prismenarrays ausgeprägt,
und die Anzeigequalität
verschlechtert sich. Wenn die Höhe
kleiner ist als 5 μm,
verbessern sich die Lichtdiffusionsmerkmale, jedoch erniedrigt sich
die Bündelungsfunktion,
wodurch die Leuchtdichte herabgesetzt wird. In einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung
für Flüssigkristall-TV
beträgt
die Höhe
vorzugsweise 20 bis 300 μm,
stärker
bevorzugt 5 bis 250 μm.
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Das
Prismalinsen-Array besteht aus keilartigen, quadratisch-pyramidal-artigen
oder polygonal-pyramidal-artigen Prismalinsen. Im Falle von keilartigen
Prismalinsen können
sie eine gekrümmte
Linie aufweisen, wie eine wellenförmige Linie, um einen Interferenzrand
herabzusetzen. Der Scheitelschnittwinkel des Keils wird zweckmäßiger aus
einem Bereich von 30 bis 150° je
nach Sichtwinkelabhängigkeit,
Typ der jeweiligen Lichtquelle, Helligkeit der jeweiligen Lichtquellenleuchtdichte,
Zwischenraum zwischen Lichtquellen und Abstand von der Lichtquelle
zu der Lichtdiffusionsplatte gewählt.
Beispielsweise ist im Falle einer Kaltkathodenröhre, die eine lineare Lichtquelle
ist, eine keilartige Prismalinse mit einem Scheitelschnittwinkel
von 90 ± 60° oder eine
quadratisch-pyramidenartige Prismalinse bevorzugt. Von diesen kann
die Leuchtdichte bei einem Scheitelschnittwinkel von 90 ± 30° erhöht werden.
Der Scheitelschnittwinkel beträgt
vorzugsweise 90 ± 20°, stärker bevorzugt
90 ± 10° in der vertikalen
Richtung des Bildschirms, wo ein enger Sichtwinkel erlaubt ist.
Das Ende der Scheitelschnittlinie kann etwas abgerundet gemacht
sein, wie R, um Lichtdiffusionseigenschaften bereitzustellen. Der
Radius des Endes R kann je nach Pitch des Prismenarrays gewählt werden.
In dem Fall eines Prismenarray mit einem Pitch von 100 μm oder weniger
liegt der Radius vorzugsweise im Bereich von 3 bis 100 μm und wird
zweckmäßigerweise
aus dem obigen Bereich je nach den gewünschten Lichtquellen-Diffusionseigenschaften
gewählt.
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In
dem Falle einer Beleuchtungsvorrichtung, wobei lineare Lichtquellen
in einer horizontalen Richtung des Bildschirms eines Flüssigkristall-TV-Gerätes angeordnet
sind, können
die engen Sichtwinkel in den Sichtwinkelmerkmalen in der horizontalen
Richtung des Bildschirms durch Ausrichten der linearen Richtung
des linearen Prismalinsen-Arrays mit der linearen Richtung der linearen
Lichtquellen herabgesetzt werden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist das Mikrolinsen-Array stärker bevorzugt
ein linsenförmiges
Linsen-Array, wie in den 3 und 4 gezeigt.
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Das
linsenförmige
Linsen-Array wird durch Anordnen einer Vielzahl von zylindrischen
Linsen auf einer Ebene in einer Richtung erhalten, und der industrielle
Gebrauchswert davon ist hoch, da es leicht hergestellt werden kann.
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Ein
linsenförmiges
Linsen-Array mit einem Pitch von weniger als 300 μm und einer
Querschnittsform mit einem Radius des Endes R von 300 μm oder weniger
kann bevorzugt verwendet werden. Wenn ein linsenförmiges Linsen-Array
mit einem Pitch von mehr als 300 μm
auf der einfallenden Oberfläche
verwendet wird, erhöht
sich die Menge einer insgesamt reflektierten Komponente signifikant,
und die Menge einer einfallenden Komponente nimmt ab, wodurch eine
Reduktion und Nichtungleichmäßigkeit
in der Leuchtdichte hervorgerufen werden. Der Pitch beträgt stärker bevorzugt
200 μm oder
weniger, stärker
bevorzugt 100 μm
oder weniger.
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Der
Radius des Endes R beträgt
vorzugsweise 200 μm
oder weniger. Wenn der Radius des Endes R größer ist als 200 μm, verschlechtert
sich die Lichtdiffusionsleistung, und die Gleichmäßigkeit
in der Leuchtdichte geht verloren. Der Radius des Endes R beträgt stärker bevorzugt
50 μm oder
weniger, weitaus stärker bevorzugt
20 μm oder
weniger. Die Querschnittsform der linsenförmigen Linse, die jeweils auf
der vorderen und hinteren Oberfläche
der Lichtdiffusionsplatte ausgebildet ist, kann zweckmäßigerweise
je nach Typ der jeweiligen Lichtquelle, Anordnung der Lichtquellen,
Leuchtdichte der jeweiligen Lichtquelle, Zwischenraum zwischen Lichtquellen
und Abstand von der Lichtquelle zu der Lichtdiffusionsplatte gewählt werden.
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Wird
ein Fall herangezogen, wobei Kaltkathodenröhrenlichtquellen (lineare Lichtquellen)
mit Zwischenräumen
von etwa 25 ± 5
mm als Beispiel angeordnet sind, wenn linsenförmige Linsen mit einer Querschnittsform
mit geringen Lichtdiffusionseigenschaften (beispielsweise ein Pitch
von 10 bis 50 μm,
ein Radius des Endes R von 10 bis 50 μm und ein Bogen an dem Ende
R, der 1/4 eines Kreises beträgt)
auf der einfallenden Oberfläche
der Lichtdiffusionsplatte angeordnet sind und linsenförmige Linsen
mit einer Querschnittsform mit hohen Lichtdiffusionseigenschaften
(beispielsweise ein Pitch von 50 bis 100 μm, ein Radius des Endes R von
100 bis 200 μm,
ein Bogen an dem Ende R, der 1/2 eines Kreises beträgt) auf
der Emissionsoberfläche
angeordnet, können
hohe und gleichmäßige Leuchtdichte
realisiert werden. Der Bogen an dem Ende R des linsenförmigen Linsen-Arrays auf der Emissionsoberfläche (vordere
Oberfläche)
wird vorzugsweise größer gemacht
als der Bogen an dem Ende R der linsenförmigen Linse auf der einfallenden
Oberfläche
(hintere Oberfläche),
und der Bogen an dem Ende R der linsenförmigen Linse auf der Emissionsoberfläche (vordere Oberfläche) beträgt wünschenswerterweise
etwa 1/3 bis 1/2 eines Kreises. Wenn linsenförmige Linsen mit niedrigeren
Lichtdiffusionseigenschaften als diejenigen von linsenförmigen Linsen
mit einem Bogen an dem Ende, der 1/3 eines Kreises beträgt, verwendet
werden, verkleinert sich die Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit.
Der Bogen an dem Ende R des linsenförmigen Linsen-Arrays auf der
einfallenden Oberfläche
(hintere Oberfläche) beträgt wünschenswerterweise
etwa 1/10 bis 1/3 eines Kreises. Wenn ein linsenförmiges Linsen-Array
mit einem Bogen an dem Ende R mit hohen Lichtdiffusionseigenschaften
auf der einfallenden Oberfläche
verwendet wird, wird nicht nur ein Moiré-Rand gebildet, sondern auch
die Wirkung der Verbesserung der Leuchtdichte wird nicht erhalten.
In dem linsenförmigen
Linsen-Array kann eine Kombination von vorderer und hinterer Oberflächen dieser
Bögen an
den Enden R zweckmäßigerweise
je nach Typ der jeweiligen Lichtquelle, Helligkeit der jeweiligen
Lichtquellenleuchtdichte, Zwischenraum zwischen Lichtquellen und
Abstand von der Lichtquelle und der Lichtdiffusionsplatte gewählt werden.
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In
der erfindungsgemäßen Lichtdiffusionsplatte
ist das Lichtdiffusionsplattensubstrat, auf dem kein Optikelement-Array
ausgebildet ist, zweckmäßigerweise
eine transparente Harzfolie (4) oder
eine aus einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung hergestellte
Folie (3) mit einer Licht-Gesamttransmission von 75 bis
96%.
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Hinsichtlich
der optischen Eigenschaften des Lichtdiffusionssubstrats kann eine
Herabsetzung in der Leuchtdichte durch Einstellen der Licht-Gesamttransmission
des Lichtdiffusionsplattensubstrats an sich, auf dem kein Optikelement-Array
ausgebildet ist, auf 75 bis 96%, unterdrückt werden. Wenn die Licht-Gesamttransmission
geringer ist als 75%, nimmt die Menge einer unbrauchbaren gestreuten
Lichtkomponente, die nicht auf die Prismaelemente einfällt, aufgrund
hoher Lichtdiffusionseigenschaften zu und setzt dadurch die Leuchtdichte
herab. Wenn die Licht-Gesamttransmission höher ist als 96%, neigen die
Schatten der Lichtquellen dazu, ausgeprägt zu werden. Die Licht-Gesamttransmission
beträgt,
in Abhängigkeit
von dem Pitch, der Definition oder dergleichen des Optikelement-Arrays,
das auf beiden Oberflächen
des Lichtdiffusionsplattensubstrats ausgebildet ist, vorzugsweise
80 bis 95%, stärker
bevorzugt etwa 85 bis 94%. Das Lichtdiffusionsplattensubstrat kann
aus einem Harz oder aus Glas hergestellt sein, solange es eine Licht-Gesamttransmission
innerhalb dieses Bereichs aufweist. Vom Gesichtspunkt des leichten
Gewichtes und der Festigkeit ist es allerdings vorzugsweise aus
einem Harz hergestellt. Die Schatten der Lichtquellen können unter
Verwendung eines transparenten Harzes oder einer lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung mit Lichtdiffusionseigenschaften innerhalb eines
spezifischen Bereiches als ein Material, das das Lichtdiffusionsplattensubstrat
aufbaut, herabgesetzt werden.
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Beispiele
für das
transparente Harz, das in dem Lichtdiffusionsplattensubstrat verwendet
wird, das die erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte
aufbaut, umfassen Polycarbonatharz (PC-Harz), Polymethylmethacrylatharz
(PMMA-Harz), Methylmethacrylat-Styrolcopolymerharz (MS-Harz), Polystyrolharz
(PS-Harz), cyclisches Olefinpolymer (COP-Harz), Polyethersulfone
und modifizierte Produkte davon. Von diesen kann ein geeignetes
Material je nach Gebrauchsumgebung und -anforderungen (Wärmebeständigkeit,
Wasserbeständigkeit,
Verarbeitbarkeit und dergleichen) gewählt werden.
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Die
obigen transparenten Harze können
als das Basisharz der in dem erfindungsgemäßen Lichtdiffusionsplattensubstrat
verwendeten lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung verwendet werden,
und aus diesen kann ein geeignetes je nach Verwendung und Umgebung
einer Beleuchtungsvorrichtung mit der Lichtdiffusionsplatte, die
die Harzzusammensetzung umfasst, gewählt werden. Beispielsweise
wird vorzugsweise PC-Harz in einem Flüssigkristall-TV mit einer Bildschirmgröße von mehr
als 30 in verwendet, da das PC-Harz Dimensionsstabilität gegenüber Verwerfungen
und Deformation aufweist, die durch Wärme und Wasser (Feuchtigkeitsabsorption)
zum Zeitpunkt der Verwendung hervorgerufen werden.
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Die
lichtdiffundierende Harzzusammensetzung umfasst das obige transparente
Harz als Basisharz, dem ein lichtdiffundierendes Material zugemischt
ist. Das lichtdiffundierende Material kann ein Material mit einem
Unterschied im Brechungsindex von 0,02 oder höher im Vergleich zu dem Brechungsindex
des als Basisharz gewählten
Harzes sein, beispielsweise eines, das aus einem Polystyrolharz,
einem vernetzten acrylischen Harz, einem vernetzten Polystyrolharz,
einem Silikonharz, einem Fluorharz, Siliciumdioxid, Quarz, Titanoxid
und Zinkoxid ausgewählt
ist, vorzugsweise Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser
von 1 bis 200 μm
und/oder Fasern mit einer Faserlänge/Faserdurchmesser
(L/D) von 2 oder höher
sein.
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Die
Menge des lichtdiffundierenden Materials beträgt in Abhängigkeit von dem Typ des lichtdiffundierenden
Materials vorzugsweise 0,01 bis 10 Masseteile, stärker bevorzugt
0,1 bis 8 Masseteile, weitaus stärker bevorzugt
0,2 bis 5 Masseteile bezüglich
100 Masseteile des Basisharzes. Wenn die Menge geringer ist als 0,01
Masseteile, wird das lichtdiffundierende Material in den Lichtdiffusionseigenschaften
schlechter, wohingegen, wenn die Menge größer ist als 10 Masseteile,
sich die Licht-Gesamttransmission
verkleinert und die Auswirkung der Verbesserung der Leuchtdichte
durch das Optikelement-Array nicht erhalten werden kann.
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Wenn
ein Polycarbonatharz als das obige transparente Harz verwendet wird,
wird besonders bevorzugt mindestens eines, ausgewählt aus
thermoplastischen acrylischen Harzteilchen, vernetzten acrylischen Harzteilchen
und Quarzfasern, in Kombination als das lichtdiffundierende Material
verwendet.
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Die
Lichtdiffusionsharzzusammensetzung kann mit einem Antioxidans, Lichtbeständigkeitsmittel,
Stabilisatoren, einem Plastifizierer und einem Trennmittel zusätzlich zu
dem lichtdiffundierenden Material gemischt werden. Die Licht-Gesamttransmission
kann auf jedem Niveau durch Brechungsindex, Teilchendurchmesser
und Menge des lichtdiffundierenden Materials kontrolliert werden.
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Die
Dicke des Lichtdiffusionsplattensubstrats, auf der kein Optikelement-Array
ausgebildet ist, beträgt vorzugsweise
etwa 0,5 bis 5 mm. Wenn die Dicke geringer ist als 0,5 mm, ist die
Sicherstellung ausreichender Lichtdiffusionseigenschaften schwierig,
die genügen,
um die Schatten der Lichtquellen zu kaschieren, wohingegen, wenn
die Dicke größer ist
als 5 mm, das Gewicht stark zunimmt, wodurch das leichte Gewicht
von montierten Vorrichtungen beeinträchtigt werden. Hinsichtlich
der Sicherstellung von Steifigkeit des Lichtdiffusionsplattensubstrats
beträgt
die Dicke stärker
bevorzugt etwa 1 bis 4 mm, noch stärker bevorzugt etwa 2 bis 3
mm.
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Wenn
die Dicke des Lichtdiffusionsplattensubstrats 0,5 mm oder höher ist,
ist seine Steifigkeit angemessen, wodurch bei Einarbeitung in eine
Direktbeleuchtungsvorrichtung das Lichtdiffusionsplattensubstrat durch
sein Eigengewicht nicht gekrümmt
wird und seine Planarität
beibehält.
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Wenn
die Dicke des Lichtdiffusionsplattensubstrats 5 mm oder weniger
beträgt,
verschlechtern sich die optischen Eigenschaften nicht, und das leichte
Gewicht wird beibehalten. Die Licht-Gesamttransmission dieser Lichtdiffusionsplatte
beträgt
60 bis 95%, vorzugsweise 65 bis 93%.
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Wenn
die Licht-Gesamttransmission in den obigen Bereich fällt, wird
eine integrale Optikelement-Array-Lichtdiffusionsplatte erhalten,
die in die praktische Anwendung umgesetzt werden kann.
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Beispiele
für das
Verfahren zur Herstellung der integrierten Optikelement-Array-Lichtdiffusionsplatte der
vorliegenden Erfindung umfassen:
- (1) ein Verfahren
zum Bilden eines Optikelement-Arrays durch Extrudieren (Folienformen)
des obigen transparenten Harzes oder der lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
zu einer Folie und Prägen
oder Pressen beider Oberflächen
des erhaltenen Lichtdiffusionsplattensubstrats;
- (2) ein Verfahren zum Bilden eines Optikelement-Arrays auf beiden
Oberflächen
des Lichtdiffusionsplattensubstrats durch Spritzguss oder Spritzprägen des
transparenten Harzes oder der lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
oder dergleichen unter Verwendung einer Pressform, die feinbearbeitet
wurde, um eine zuvor bestimmte Form aufzuweisen;
- (3) ein Verfahren zum Bilden eines Optikelement-Arrays mit einer
zuvor festgelegten Form durch Bilden eines transparenten härtbaren
Harzes, das durch ultraviolette Bestrahlung oder Elektronenstrahl
zu einem Optikelement-Array mit einer zuvor festgelegten Form gehärtet wurde,
und Binden des erhaltenen Optikelement-Arrays an beide Oberflächen des
Lichtdiffusionsplattensubstrats; und
- (4) ein Verfahren zum Bilden eines Optikelement-Arrays mit einer
zuvor festgelegten Form auf beiden Oberflächen eines plattenartigen Lichtdiffusionsplattensubstrats
durch Laminieren eines Films oder einer Folie mit dem Optikelement-Array
mit einer zuvor festgelegten Form.
-
Als
Verfahren zum Laminieren des Films oder der Folie können ein
Verfahren, wobei ein kontinuierlicher transparenter Harzfilm mit
einer zuvor festgelegten Form zugeführt und auf beide Oberflächen einer
folienartigen Lichtdiffusionsschicht mit einer zuvor bestimmten
Dicke, die durch Schmelzextrusionsformen geformt wurde, laminiert
wird und ein Verfahren, wobei ein Lichtdiffusionsplattensubstrat,
das durch Schmelzextrusion erhalten wird, und ein kontinuierlicher
transparenter Harzfilm mit einem Optikelement-Array mit einer zuvor
festgelegten Form miteinander unter Verwendung eines Klebstoffs
verklebt werden, verwendet werden, um zu verhindern, dass die Leuchtdichte
des Films oder der Folie geringer wird als die Leuchtdichte der
Lichtdiffusionsschicht allein. Das hinsichtlich der Produktivität bevorzugte
Verfahren ist ein Extrusionsverfahren, wobei ein Rohmaterialpellet
eines transparenten Harzes oder einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
direkt zu einem Optikelement-Array auf beiden Oberflächen der
Lichtdiffusionsplatte unter Verwendung einer Pressform geformt wird,
die feinbearbeitet wurde, um eine zuvor bestimmte Form aufzuweisen.
Hinsichtlich eines großen
Bildschirms mit einer Größe von mehr
als 37 in ist eine Kombination von Extrusionsformen und Prägewalzen
bevorzugt.
-
Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist die erfindungsgemäße Direktbeleuchtungsvorrichtung
dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte auf
einer Lichtreflexionsplatte mit einer kastenförmigen Form, die die Lichtquellen
im Inneren davon umfasst, montiert ist. Die Direktbeleuchtungsvorrichtung
besteht vorzugsweise aus einer Lichtreflexionsplatte mit einem welligen
oder parabolischen Querschnitt, und der erfindungsgemäßen Lichtdiffusionsplatte.
-
Hinsichtlich
der Lichtreflexionsplatte mit einer kastenartigen Form ist eine
Lichtreflexionsplatte in einem kastenartigen Gehäuse bestehend aus einem Stahlplattenchassis,
einer Lampenhalterung und dergleichen installiert, oder ein kastenartiges
Gehäuse
wird aus dem gleichen lichtreflektierenden Material wie die Lichtreflexionsplatte
hergestellt.
-
In
einer Kombination von einer Lichtreflexionsplatte und einer Lichtdiffusionsplatte,
die die Direktbeleuchtungsvorrichtung aufbaut, kann die Lichtreflexionsplatte
eine planare Form aufweisen, wenn allerdings eine Lichtreflexionsplatte
mit einem welligen oder parabolischen Querschnitt und die Lichtdiffusionsplatte
der vorliegenden Erfindung in Kombination verwendet werden, können eine
gleichmäßigere Leuchtdichteverteilung
und höhere
Leuchtdichte erhalten werden, als wenn eine Lichtreflexionsplatte
mit einer planaren Form verwendet wird.
-
In
Abhängigkeit
von dem Typ der jeweiligen Lichtquelle, der Richtfähigkeit
der jeweiligen Lichtquelle und dem Zwischenraum zwischen Lichtquellen
und dem Abstand von der Lichtquelle zu der Lichtdiffusionsplatte,
wenn die Lichtreflexionsplatte mit einem welligen oder parabolischen
Querschnitt verwendet wird, ist es möglich, Licht zu kontrollieren,
dass es auf die Einfallsoberfläche
der Lichtdiffusionsplatte effektiv einfällt und die Menge einer Lichtkomponente
herabsetzt, die nicht durch Totalreflexion einfallen kann.
-
Die
Lichtreflexionsplatte kann aus einem Metall oder Harz hergestellt
sein, solange ihr Lichtreflexionsvermögen 90% oder höher ist,
vorzugsweise 95% oder höher
ist. Das Material der Lichtreflexionsplatte kann zweckmäßigerweise
je nach Typ der jeweiligen Lichtquelle gewählt werden. Eine Metall-Lichtreflexionsplatte wird
vorzugsweise durch Abscheiden von Aluminium oder Silber oder Weißbeschichten
der Oberfläche
einer Metallplatte hergestellt. Ein poröses gedehntes Polyestermaterial
oder ein superkritischer Schaum kann verwendet werden und wird vorzugsweise
in der lichtreflektierenden Harzplatte verwendet. Eine lichtreflektierende
Zusammensetzung, wobei ein Polycarbonatharz mit einem Weißpigment
vermischt ist, kann unschwer durch ein thermoplastisches Harzformverfahren
(Vakuumformen, Pressformen, Spritzguss etc.) so gebildet werden,
dass es einen welligen oder parabolischen Querschnitt aufweist,
und ist hinsichtlich der Produktivität geeignet.
-
Es
werden mindestens ein Lichtdiffusionsfilm und eine Prismafolie auf
eine in der Direktbeleuchtungsvorrichtung vom Stand der Technik
gebräuchliche
Lichtdiffusionsplatte laminiert, somit ist die Anzahl von Teilen groß, das Zusammenbauverfahren
ist kompliziert, und die Produktivität gering. Wird jedoch eine
Beleuchtungsvorrichtung unter Verwendung einer Kombination aus integriertem
Optikelement-Array und erfindungsgemäßer Lichtdiffusionsplatte mit
der obigen Form hergestellt, wird die gleiche Leuchtdichte wie diejenige
der Beleuchtungsvorrichtung vom Stand der Technik gezeigt, während die
Anzahl von Prismafolien herabgesetzt, das Zusammenbauverfahren vereinfacht
und die Produktivität
verbessert werden kann.
-
Ein
Beispiel für
die lichtreflektierende Zusammensetzung, wobei ein Polycarbonatharz
mit einem Weißpigment
verwendet wird, ist eine lichtreflektierende Zusammensetzung, die
etwa 8 bis 50 Masse-% eines Weißpigments,
etwa 0,1 bis 5 Masse-% eines Zersetzungsinhibitors und gegebenenfalls
0,1 bis 5 Masse-% der Summe eines Flammschutzmittels und einer Flammschutzhilfe
in einem Polycarbonatharz einschließt.
-
Es
können
verschiedenen Weißpigmente
verwendet werden, beispielsweise können Titanoxid, Zinkoxid, Lithopon,
Zinksulfid und Bleiweiß verwendet
werden. Von diesen ist Titanoxid bevorzugt, da es eine ausgezeichnete
Färbekraft
aufweist. Titanoxid kann von einem Rutil-Typ oder Anatas-Typ sein,
jedoch ist der Rutil-Typ bevorzugt, da er ausgezeichnete Wärmestabilität und Wetterfestigkeit
aufweist. Vorzugsweise ist das Titanoxid mit verschiedenen Oberflächenbehandlungsmitteln,
wie Aluminiumoxidhydrat, Siliciumdioxid oder Zink, oberflächenbehandelt.
-
Der
Zersetzungsinhibitor ist vorzugsweise ein Organosiloxan, wie Alkylhydrogensilikon
oder Alkoxysilikon, mit einer reaktiven Gruppe, wie eine Methoxygruppe
oder Ethoxygruppe, und Beispiele für das Alkoxysilikon umfassen
Methoxysilikon und Ethoxysilikon.
-
Beispiele
für das
gegebenenfalls verwendete Flammschutzmittel umfassen bekannte Verbindungen, wie
organische Metallsalzverbindungen, anorganische Kieselsäure und
Silikatverbindungen davon, Phosphat-basierte Verbindungen, Bor-basierte
Verbindungen, Triazin-basierte Verbindungen und Polyorganosiloxan-basierte
Verbindungen. Als Flammschutzhilfe können Teflonharz (Warenzeichen)
als Tropfverhinderungsmittel verwendet werden.
-
In
der erfindungsgemäßen Direktbeleuchtungsvorrichtung
umfasst eine Vielzahl von optischen Filmen, die auf mindestens eine
Oberfläche
der Lichtdiffusionsplatte laminiert ist, vorzugsweise mindestens
einen Lichtdiffusionsfilm mit einer Licht-Gesamttransmission von 80% oder höher.
-
Die
Vielzahl von optischen Filmen umfasst mindestens einen, vorzugsweise
zwei unter dem Prismafilm liegende Lichtdiffusionsfilme, die zur
Verbesserung der Leuchtdichte und dazu, die Leuchtdichte gleichmäßig zu machen,
geeignet sind. Die Licht-Gesamttransmission der unter dem Prismafilm
liegenden Lichtdiffusionsfilme ist vorzugsweise 80% oder höher. Wenn
die Licht-Gesamttransmission niedriger als 80% ist, wird die Leuchtdichte
gleichmäßig gemacht,
jedoch wird die Wirkung der Verbesserung der Leuchtdichte nicht
erhalten. Die Licht-Gesamttransmission beträgt stärker bevorzugt 85% oder mehr,
weitaus stärker
bevorzugt 89 bis 93%.
-
In
der erfindungsgemäßen Direktbeleuchtungsvorrichtung
sind die erfindungsgemäße Lichtdiffusionsplatte,
(zwei) über
dem Prismafilm liegende Lichtdiffusionsfilme und Reflective Polarizer
Brightness Enhancement Filme (fakultativ) in der angegebenen Reihenfolge
laminiert, um die gleiche Leuchtdichte und Gleichmäßigkeit
zu erzielen wie diejenigen der Direktbeleuchtungsvorrichtung vom
Stand der Technik. Eine Prismafolie kann anstelle von einem der
obigen (zwei) über
dem Prismafilm liegenden Lichtdiffusionsfilme verwendet werden.
-
BEISPIELE
-
Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform für das Verfahren
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lichtdiffusionsplatte im
Einzelnen beschrieben, wobei ein transparentes Polycarbonatharz
als typisches Beispiel herangezogen wird.
-
1) Herstellung der lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung
-
Herstellungsbeispiel 1
-
Fünf Masseteile
von vernetzten Acrylperlen (PMMA, XX03BZ von Sekisui Plastics Co.,
Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser 100 μm) als lichtdiffundierendes
Material wurden mit 100 Masseteile eines Polycarbonatharzes (FN1900A,
hergestellt durch Kosan Co., Ltd.) als ein thermoplastisches transparentes
Harz gemischt, und das resultierende Gemisch wurde bei 280°C geschmolzen
und durch einen Knetextruder mit einem Lochdurchmesser von 40 mm
verknetet, um ein Pellet einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
mit einer Licht-Gesamttransmission von 93,8% zu erhalten.
-
Herstellungsbeispiel 2
-
Ein
Pellet einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung mit einer
Licht-Gesamttransmission
von 93,5% wurde auf die gleiche Weise wie im Herstellungsbeispiel
1 erhalten, außer
dass 1 Masseteil vernetzte Acrylperlen (MEX-20, hergestellt von Sekisui Plastics
Co., Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser 20 μm) als das lichtdiffundierende
Material verwendet wurde.
-
Herstellungsbeispiel 3
-
Ein
Pellet aus einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung mit einer
Licht-Gesamttransmission von
85,0% wurde auf die gleiche Weise im Herstellungsbeispiel 1 erhalten,
außer
dass 2 Masseteile vernetzte Acrylperlen (MBX-20, hergestellt von
Sekisui Plastics Co., Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser 20 μm) als das lichtdiffundierendes
Material verwendet wurden.
-
Herstellungsbeispiel 4
-
Ein
transparentes Harz mit einer Licht-Gesamttransmission von 91,5%
wurde direkt als ein Rohmaterialharz für ein Lichtdiffusionsplattensubstrat
ohne Mischen eines lichtdiffundierendes Materials mit einem Polycarbonatharz
als ein thermoplastisches transparentes Harz verwendet.
-
Herstellungsbeispiel 5
-
Ein
im Handel erhältliches
MS-Harz mit einer Licht-Gesamttransmission von 94% (Planelloy (Warenzeichen)
KM-6A, hergestellt von Japan A&L
Co., Ltd.), das ein thermoplastisches transparentes Harz ist, wurde direkt
als ein Rohmaterialharz für
ein Lichtdiffusionsplattensubstrat verwendet.
-
Herstellungsbeispiel 6
-
Ein
im Handel erhältliches
cyclisches Olefinpolymer (COP-Harz) mit einer Licht-Gesamttransmission von
92,0% (ZEONOR (Warenzeichen) 1060R, hergestellt von ZEON Corporation),
das ein thermoplastisches transparentes Harz ist, wurde direkt als
ein Rohmaterialharz für
ein Lichtdiffusionsplattenmaterial verwendet.
-
Herstellungsbeispiel 7
-
Ein
im Handel erhältliches
Methylmethacrylatharz (PMMA-Harz) mit einer Licht-Gesamttransmission von
93,5% (MG5, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), das ein
thermoplastisches transparentes Harz ist, wurde direkt als ein Rohmaterialharz
für ein
Lichtdiffusionsplattensubstrat verwendet.
-
2) Herstellung des Lichtdiffusionsplattensubstrats
durch Extrusion
-
Die
in den obigen Herstellungsbeispielen 1 bis 7 erhaltenen Pellets
wurden bei einer Pressformtemperatur von 260°C unter Verwendung eines Extruders
mit einem Lochdurchmesser von 65 mm extrudiert, um Folien mit einer
Breite von 60 mm und einer Dicke von 2 mm für sämtliche Beispiele, Vergleichsbeispiele
und Bezugsbeispiele herzustellen, außer dass die Dicke einer Folie
von Vergleichsbeispiel 6 1 mm betrug.
-
3) Herstellung einer Lichtdiffusionsplatte
(Bildung eines Optikelement-Arrays)
-
(i) Warmpressformen
-
Ein
Stück mit
den Maßen
584 × 584
mm wurde aus jedem der durch das Verfahren 2 erhaltenen Lichtdiffusionsplattensubstrate
ausgeschnitten, und auf beiden Oberflächen davon wurde durch Warmpressen
des Stückes
bei einer Pressformtemperatur von 220°C unter Verwendung des folgenden
Stempels zum Bilden eines Optikelement-Arrays ein Mikrolinsen-Array
gebildet. Die Kontur eines durch den obigen Schritt erhaltenen pressgeformten
Produkts wurde durch einen Rauter bearbeitet, um eine Lichtdiffusionsplatte
mit einem integrierten 21,5 in Optikelement-Array (eine Breite von
446 mm und eine Länge
von 335 mm) zu erhalten. Wurde kein Optikelement-Array geformt,
wurde das aus der Folie nach der Extrusion ausgeschnittene Stück mit der obigen
Größe verwendet.
-
(ii) Spritzprägen
-
Jedes
der in den obigen Herstellungsbeispielen 1 bis 7 verwendete Harzpellet
wurde verwendet und unter Verwendung einer 450-Tonnen-Spritzprägemaschine
mit den obigen Mikrolinsen-Array-Stempeln sowohl auf der feststehenden
als auch der beweglichen Oberfläche
einer Pressform (hergestellt von Niigata Machine Techno Co., Ltd.)
spritzgegossen, um eine Lichtdiffusionsplatte mit dem obigen 21,5-in
Mikrolinsen-Array (Breite 446 mm und Länge 335 mm) sowohl auf der
vorderen als auch hinteren Oberfläche davon herzustellen. Eine geeignete
Formungstemperatur und eine geeignete Pressformtemperatur wurden
je nach Typ eines das Lichtdiffusionsplattensubstrat aufbauende
Harzes gewählt,
um das Pressformen durchzuführen.
War das Harz ein Polycarbonatharz, wurde das Pressformen bei einer
Formungstemperatur von 300°C
und einer Formtemperatur von 120°C
durchgeführt.
Im Falle von MS-Harz wurde das Pressformen bei einer Formungstemperatur
von 260°C
und einer Formtemperatur von 70°C
durchgeführt,
und in dem Fall von COP-Harz
wurde das Pressformen in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Formungstemperatur
von 290°C
und einer Formtemperatur von 90°C
durchgeführt.
-
Der
zur Bildung des Optikelement-Arrays verwendete Stempel besaß die folgenden
Spezifikationen (Form nach Überführung mit
einer geschätzten Überführungsrate
für jedes
Formungsverfahren).
-
(i) Linsenförmiges Linsen-Array
-
- E1: Einfalloberfläche
der Lichtdiffusionsplatte; Radius des Endes R von 20 (μm), Pitch
von 20 μm,
Bogen an dem Ende R von 1/4 eines Kreises
- R2: Emissionsoberfläche
der Lichtdiffusionsplatte; R2; Radius des Endes R von 50 (μm), Pitch
von 100 μm, Bogen
an dem Ende R von 1/2 eines Kreises.
-
(ii) Keilartiges Prismalinsen-Array
-
- Pitch von 100 μm,
Scheitelwinkel von 90°
-
4) Herstellung eines lichtreflektierenden
Gehäuses
-
Eine
lichtreflektierende Zusammensetzung, die ein Polycarbonatharz als
ein Matrixharz (Taflon (Warenzeichen) URC2501, hergestellt von Idemitsu
Kosan Co., Ltd.) einschloss, wurde bei einer Temperatur von 120°C 5 Stunden
getrocknet und zu einem lichtreflektierenden Gehäuse spritzgegossen, in dem
eine Lichtreflexionsplatte, eine Lampenhalterung und eine wellige
Lichtreflexionsplatte mit einem gleichschenkligen dreieckigen Querschnitt
mit einer Höhe
von 10 mm und einer Bodenlänge
von 18 mm auf einer Lichtreflexionsoberfläche durch eine 450-Tonnen-Spritzprägenmaschine
bei einer Formungstemperatur von 290°C und einer Formtemperatur von
90°C s miteinander
integriert (Bildschirmgröße von 21,5
in, Außenform:
462 (Breite) × 358 (Länge) × 20 (Höhe) mm)
und zum Zusammenbauen einer Beleuchtungsvorrichtung verwendet wurden.
-
Ein
lichtreflektierendes Gehäuse
mit einem flachen Reflexionsboden wurde ebenfalls unter den gleichen
Bedingungen geformt, mit der Ausnahme, dass eine Pressform mit einem
welligen Reflexionsboden eine flache Platte war.
-
5) Konstitution und Zusammenbau der Beleuchtungsvorrichtung
-
Eine
3-mm-Durchmesser Kaltkathodenröhre
(hergestellt von Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) wurde als
eine lineare Lichtquelle verwendet.
-
Die
Lichtdiffusionsplatte und die Lichtreflexionsplatte (Lichtreflexionsgehäuse), die
unter 3) und 4) erhalten wurden, wurden verwendet, 12 Kaltkathodenröhren wurden
unter Verwendung eines Silikonkautschukpakets, das an eine Lampenhalterung
und die Enden der Kaltkathodenröhren
angepasst war, angeordnet, um zu gewährleisten, dass das Zwischenraum
zwischen Lichtquellen zu 26,7 mm wurde und der Abstand zwischen
dem Boden der Lichtreflexionsplatte und der vorderen Oberfläche der
Kaltkathodenröhre
zu 1,5 mm wurde, und die Lichtdiffusionsplatte auf dem Lichtreflexionsgehäuse montiert
war. Ein Lichtdiffusionsfilm für Flüssigkristall-TVs
wurde auf der erhaltenen Beleuchtungsvorrichtung montiert, und ein
Teil um die Emissionsoberfläche
der Beleuchtungsvorrichtung wurde durch einen Metallrahmen fixiert.
-
6) Bewertung der Leistung
-
- (i) Die Licht-Gesamttransmission der Lichtdiffusionsplatte
wurde nach JISK7105 gemessen.
- (ii) Die unter 5) erhaltene Beleuchtungsvorrichtung wurde bei
12 V und 6 A bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Inverters
eingeschaltet.
Hinsichtlich der Leuchtdichteeigenschaften der
erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung
wurde die vordere Leuchtdichte an insgesamt 400 Stellen an den Mittelpunkten
zwischen den Lichtquellen und rechts oberhalb der Lichtquellen in
den Bereichen von 4 Kaltkathodenröhren, die im Mittelpunkt der
Beleuchtungsvorrichtung angeordnet waren, unter Verwendung eines
Leuchtdichte-/Streifen-Ungleichmäßigkeitsmessgerätes (Exe
Sclae-3W Leuchtdichte, Farbschattierungs- und Streifen-Ungleichmäßigkeits-Analysators (hergestellt
von Eye Systems Co., Ltd.) gemessen, und der Durchschnitt der Messwerte
wurde als Bewertungsindex herangezogen.
- (iii) Hinsichtlich der Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit wurde ein durch Division
der höchsten
Leuchtdichte durch die geringste Leuchtdichte erhaltener Wert als
ein Bewertungsindex herangezogen.
- (iv) Hinsichtlich der Sichtwinkelabhängigkeit wurden die Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit
und die Abschattung der Lichtquellen mit Sichtinspektion bei einem
Winkel von 35° von
der Normalen des Bildschirms aus in vertikaler Richtung des Bildschirms
bewertet. O (zufriedenstellend) bedeutet, dass sie fast als gleichmäßig beobachtet
wurden und x (unzureichend) bedeutet, dass sie nicht gleichmäßig beobachtet
wurden.
- (v) Hinsichtlich der Dicke des Beleuchtungsvorrichtungsprodukts
wird sie durch den Abstand von der Lichtreflexionsplatte zu der
Lichtdiffusionsplatte dargestellt.
-
Beispiel 1
-
Nachdem
das Pellet aus der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung zu einem Lichtdiffusionsplattensubstrat mit
einer Dicke von 2 mm spritzgegossen worden war, wurde eine Lichtdiffusionsplatte
mit linsenförmigen Linsen
R1 und R2, die auf der vorderen und hinteren Oberfläche ausgebildet
waren, durch Warmepressformen, das in 3) – (i) beschrieben ist, erhalten.
Nachdem ein Lichtreflexionsgehäuse
mit einem flachen Boden einer Lichtreflexionsplatte und umfassend
12 Kaltkathodenröhren und
die obige Lichtdiffusionsplatte montiert waren, wurden zwei Lichtdiffusionsfilme
(Opals (Warenzeichen) BS-701, anzuordnen unter dem Prismafilm, hergestellt
von Keiwa Co., Ltd.; Licht-Gesamttransmission 89%) auf der Lichtdiffusionsplatte
angeordnet, um eine linsenförmige
Linsen-integrierte Lichtdiffusionsplatten-Beleuchtungsvorrichtung
zusammenzubauen, und die Vorrichtung wurde auf die Leistung bewertet.
-
Die
erhaltene Beleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche Leuchtdichte
von 10 000 c/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,10 und eine ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Beispiel 2
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
die lichtdiffundierende Harzzusammensetzung, die im Herstellungsbeispiel
2 erhalten wurde, anstelle der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung und ein Lichtreflexionsgehäuse mit einem welligen Boden
anstelle des Lichtreflexionsgehäuse
mit einem flachen Boden aus einer Lichtreflexionsplatte verwendet
wurden. Die erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung besaß eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 11 400 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,05 und ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit.
-
Beispiel 3
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
die in Herstellungsbeispiel 3 erhaltene lichtdiffundierende Harzzusammensetzung
anstelle der in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung besaß eine durchschnittliche Leuchtdichte
von 9 600 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,02 und ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit.
-
Beispiel 4
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
in Herstellungsbeispiel 4 erwähntes Harz
anstelle der in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 10 300 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,10 und ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Beispiel 5
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
in Herstellungsbeispiel 5 erwähntes Harz
anstelle der in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 10 500 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,07 und eine ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Beispiel 6
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
in Herstellungsbeispiel 6 erwähntes Harz
anstelle der in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 10 700 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,11 und eine ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Beispiel 7
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
in Herstellungsbeispiel 7 erwähntes Harz
anstelle der in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen lichtdiffundierenden
Harzzusammensetzung verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 10 600 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,08 und eine ausgezeichnete Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
das Prismenarray nicht auf dem Lichtdiffusionsplattensubstrat ausgebildet
wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 7 430 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,56 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Die
Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
eine im Handel erhältliche Prismafolie
(BEFII, hergestellt von Sumitomo 3 M Limited) zwischen zwei Lichtdiffusionsfilme
(Opals (Warenzeichen) BS-701, hergestellt von Keiwa Co., Ltd; liegt
unter dem Prismafilm, Licht-Gesamttransmission 89%, PPS-072; liegt
unter dem Prismafilm, Licht-Gesamttransmission von 49%) gelegt und
auf dem Lichtdiffusionsplattensubstrat angeordnet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 8 920 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,36 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Die
Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass
ein keilartiges Prismenarray mit gleichmäßigen Oberflächen auf
der gesamten Emissionsoberfläche
des Lichtdiffusionsplattensubstrats zum Zeitpunkt des Bildens eines
Prismalinsen-Arrays
durch Warmpressen gebildet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 8 900 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,28 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
Die
Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 3 wurde wiederholt, außer dass
die Bodenform des Lichtreflexionsgehäuses wellig war.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 9 500 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,41 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
Die
Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 3 wurde wiederholt, außer dass
die in Herstellungsbeispiel 3 erhaltene lichtdiffundierende Harzzusammensetzung
verwendet wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 10 000 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 1,31 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Die
Verfahrensweise von Vergleichsbeispiel 4 wurde wiederholt, außer dass
die Dicke des Lichtdiffusionsplattensubstrats im Extrusionsformschritt
zur Herstellung des Lichtdiffusionsplattensubstrats zu 1 mm gemacht
wurde.
-
Die
erhaltene Direktbeleuchtungsvorrichtung wies eine durchschnittliche
Leuchtdichte von 8 600 cd/m2, eine Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
von 3,23 und eine schlechte Sichtwinkelabhängigkeit auf.
-
Die
obigen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1-1]
| Lichtdiffusionsplatte |
Lichtdiffusionsplattensubstrat | Bildung
des Optikelement-Arrays |
Herstellungsbeispiel | Dicke (mm) | Licht-Gesamt-Transmission (%) | Pressformverfahren | OptikelelementArray |
Beispiel
1 | 1 | 2 | 93,8 | Extrusion | Formpressen | linsenförmig |
Beispiel
2 | 2 | 2 | 93,5 | Extrusion | Formpressen | linsenförmig |
Beispiel
3 | 3 | 2 | 85,0 | Extrusion | Formpressen | linsenförmig |
Beispiel
4 | 4 | 2 | 91,5 | Extrusion | Formpressen | linsenförmig |
Beispiel
5 | 5 | 2 | 94,0 | Spritzprägen | linsenförmig |
Beispiel
6 | 6 | 2 | 92,0 | Spritzprägen | linsenförmig |
Beispiel
7 | 7 | 2 | 93,5 | Spritzprägen | linsenförmig |
Vergleichsbeispiel
1 | 1 | 2 | 93,8 | Extrusion | | nicht
gebildet |
Vergleichsbeispiel
2 | 1 | 2 | 93,8 | Extrusion | | nicht
gebildet |
Vergleichsbeispiel
3 | 1 | 2 | 93,8 | Extrusion | Formpressen | keilartiges Prisma |
Vergleichsbeispiel
4 | 1 | 2 | 93,8 | Extrusion | Formpressen | keilartiges Prisma |
Vergleichsbeispiel
5 | 3 | 2 | 85,0 | Extrusion | Formpressen | keilartiges Prisma |
Vergleichsbeispiel
6 | 1 | 1 | 96,5 | Extrusion | Formpressen | keilartiges Prisma |
[Tabelle 1-2]
| Lichtreflexionsplatte | optischer
Film | Bewertungsergebnisse |
Bodenform des Lichtreflexionsgehäuses | Typ von
Lichtdiffusionsfilm, Licht-Gesamttransmission
T (%), Anzahl von Filmen | im
Handel erhältliche Prismalinsenfolie | durchschnittliche Leuchtdichte (cd/m2) | Gleichmäßigkeit
(–) | Sichtwinkelabhängigkeit (Sichtinspektion) |
über dem Prismafilm
liegend T = 49% | unter
dem Prismafilm liegend T = 89% | Anzahl
der Folien |
Beispiel
1 | planar | 0 | 2 | 0 | 10
000 | 1,10 | O |
Beispiel
2 | wellig | 0 | 2 | 0 | 11
400 | 1,05 | O |
Beispiel
3 | wellig | 0 | 2 | 0 | 9
600 | 1,02 | O |
Beispiel
4 | wellig | 0 | 2 | 0 | 10
300 | 1,10 | O |
Beispiel
5 | wellig | 0 | 2 | 0 | 10
500 | 1,07 | O |
Beispiel
6 | wellig | 0 | 2 | 0 | 10
700 | 1,11 | O |
Beispiel
7 | wellig | 0 | 2 | 0 | 10
600 | 1,08 | O |
Vergleichsbeispiel
1 | planar | 1 | 1 | 0 | 7 430 | 1,56 | x |
Vergleichsbeispiel
2 | planar | 1 | 1 | 1 | 8 920 | 1,36 | x |
Vergleichsbeispiel
3 | planar | 1 | 1 | 0 | 8
900 | 1,28 | x |
Vergleichsbeispiel
4 | wellig | 1 | 1 | 0 | 9
500 | 1,41 | x |
Vergleichsbeispiel
5 | wellig | 1 | 1 | 0 | 10
000 | 1,31 | x |
Vergleichsbeispiel
6 | wellig | 1 | 1 | 0 | 8
600 | 3,23 | x |
-
Herstellungsbeispiel 8 (Diffusionsplatte
für LED)
-
0,25
Masseteile Silikonperlen (hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co.,
Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser 5 μm) als ein lichtdiffundierendes
Material wurden mit 100 Masseteile eines Polycarbonatharzes (FN1900A,
hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.) als ein thermoplastisches
transparentes Harz vermischt, und das resultierende Gemisch wurde
bei 280°C
geschmolzen und durch einen Knetextruder mit einem Lochdurchmesser
von 40 mm verknetet, um eine lichtdiffundierende Harzzusammensetzung
(Pellet aus einem lichtdiffundierenden Material) mit einer Licht-Gesamttransmission
von 85% zu erhalten.
-
Die
erhaltene lichtdiffundierende Harzzusammensetzung wurde bei einer
Formungstemperatur von 260°C
unter Verwendung eines Extruders mit einem Lochdurchmesser von 65
mm extrudiert, um eine Lichtdiffusionsplattensubstratfolie mit einer
Breite von 60 cm und einer Dicke von 2 mm zu erhalten.
-
Das
erhaltene Lichtdiffusionsplattensubstrat wurde zur Herstellung einer
Lichtdiffusionsplatte mit zwei linsenförmigen Linsen (RZ: Ende R (50 μm), Pitch
von 100 μm)
verwendet, die orthogonal zueinander auf der vorderen und hinteren
Oberfläche
durch Warmepressformen gebildet wurden.
-
Herstellungsbeispiel 9 (Reflexionsplatte
für LED)
-
Nach
dem Vermischen von 50 Masseteilen eines Polycarbonatharzes (Taflon
FN2500A, hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.) mit 50 Masseteilen
Titanoxid und 1 Masseteil Methoxysilikon wurde das resultierende
Gemisch bei 280°C
geschmolzen und unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders
verknetet, um ein Pellet einer lichtreflektierenden Zusammensetzung
zu erhalten.
-
Das
erhaltene Pellet aus einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
wurde bei einer Formungstemperatur von 260°C unter Verwendung eines Extruders
mit einem Lochdurchmesser von 65 mm extrudiert, um eine Folie mit
einer Breite von 60 cm und einer Dicke von 2 mm zu erhalten.
-
Die
erhaltene Folie wurde unter Verwendung einer Warmformmaschine weiter
zu einer Reflexionsplatte mit einer Reflektor-Arraystruktur mit
parabolischem Querschnitt formgepresst, und, wie in den 5 und 6 gezeigt,
wurde ein äußerst kleiner
Teil des Querschnittsparabols ausgestanzt, sodass ein Licht emittierender
Teil einer LED-Lichtquelle
von der Oberfläche
der Reflexionsplatte aus exponiert war.
-
Beispiel 8 (Hintergrundlicht-Bewertung)
-
Die
in Herstellungsbeispiel 8 erhaltene Lichtdiffusionsplatte und die
in Herstellungsbeispiel 9 erhaltene Reflexionsplatte wurden verwendet,
und 100 weiße
LED-Lichtquellen (LXHL-FW3C, hergestellt von Lumireds Co., Ltd.)
wurden in einem Array montiert (der Pitch der LEDs betrug 40 mm).
Die Reflexionsplatte und die Lichtdiffusionsplatte wurden in einem
Abstand von 25 mm zum Messen der Leuchtdichte montiert. Die Leuchtdichte
betrug 11 000 cd/m2, und die Leuchtdichte-Gleichmäßigkeit
betrug 1,02. Die Sichtwinkelabhängigkeit war
ausgezeichnet.
-
Industrielle Anwendungsmöglichkeit
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Lichtdiffusionsplatte bereitgestellt werden,
die die Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit
in der Anzahl von Lichtquellen (Abstand zwischen Lichtquellen) auf
praktischem Niveau beseitigt (was die Leuchtdichte gleichmäßig macht)
und hohe Leuchtdichte (entsprechend der Leuchtdichte, die erzeugt
wird, wenn eine Vielzahl von herkömmlichen Prismafolien laminiert
werden) durch Integrieren eines Lichtdiffusionsplattensubstrats
mit einem Optikelement-Array und einer dünnen Direktbeleuchtungsvorrichtung
mit der Lichtdiffusionsplatte erzielt.
-
Zusammenfassung
-
Eine
mit einem Optikelement-Array auf der vorderen und hinteren Oberfläche davon
integral geformte Lichtdiffusionsplatte und eine Direktbeleuchtungsvorrichtung,
wobei diese Lichtdiffusionsplatte auf einer Lichtreflexionsplatte
mit einer Kastenform montiert und darin mit einer Lichtquelle bestückt ist,
wobei eine Lichtdiffusionsplatte und eine dünne Direktbeleuchtungsvorrichtung
bereitgestellt sind, die Leuchtdichte-Ungleichmäßigkeit unter einer Anzahl
von Lichtquellen (Zwischen-Lichtquellen-Abstand) auf einem praktischem Niveau beseitigen
(macht die Leuchtdichte gleichmäßig) und
höhere
Leuchtdichte hervorbringen (gibt Leuchtdichte entsprechend derjenigen
ab, wenn herkömmliche
Prismafolien laminiert sind).
-
- 1,
1'
- Optikelementanordnung
- 2a
- Lichtdiffusionsplattensubstrat,
hergestellt aus einer lichtdiffundierenden Harzzusammensetzung
- 2b
- Lichtdiffusionsplattensubstrat,
hergestellt aus einem transparenten Harz
- 3
- Lichtreflexionsplatte
- 4
- lineare
Lichtquelle (Kaltkathodenröhre)
- 5
- Punktlichtquelle
(LED-Lichtquelle)
- 6,
6'
- linsenförmige Linse
- 7
- Metallplatte