JP2001076522A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
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- G02B6/0041—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided in the bulk of the light guide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出射光の輝度が高い光源装置を提供する。
【解決手段】 導光体に光源からの光を入射し、前記導
光体の光出射面から光を出射する光源装置において、前
記導光体が、少なくとも一つの表面に光拡散処理が施さ
れるとともに、屈折率の異なる微粒子を１０００ｐｐｍ
以下の濃度で含有する光拡散性を有するプラスチック材
料により形成されている光源装置。
光体の光出射面から光を出射する光源装置において、前
記導光体が、少なくとも一つの表面に光拡散処理が施さ
れるとともに、屈折率の異なる微粒子を１０００ｐｐｍ
以下の濃度で含有する光拡散性を有するプラスチック材
料により形成されている光源装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に光拡散処理
が施された導光体に光源からの光を入射して光出射面か
ら光を出射する光源装置に関する。
が施された導光体に光源からの光を入射して光出射面か
ら光を出射する光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、薄型の看板、表示装置、照明
器具、液晶表示装置の背面光源等に用いられる光源装置
として、導光体に光源からの光を入射して任意の形状又
はパターンで発光させるものが知られている。このよう
な光源装置における導光体は、できるだけ光を吸収する
ことのないものが望ましいので、透明性の優れたメタク
リル樹脂が用いられている。この種の光源装置として
は、より輝度が高く、よりコンパクトであることが求め
られている。
器具、液晶表示装置の背面光源等に用いられる光源装置
として、導光体に光源からの光を入射して任意の形状又
はパターンで発光させるものが知られている。このよう
な光源装置における導光体は、できるだけ光を吸収する
ことのないものが望ましいので、透明性の優れたメタク
リル樹脂が用いられている。この種の光源装置として
は、より輝度が高く、よりコンパクトであることが求め
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光源装置の方式では輝度を高くすることに限界があり、
より輝度の高い高性能な光源装置の出現が望まれてい
た。本発明の目的は、より輝度の高い高性能な光源装置
を提供することにある。
光源装置の方式では輝度を高くすることに限界があり、
より輝度の高い高性能な光源装置の出現が望まれてい
た。本発明の目的は、より輝度の高い高性能な光源装置
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決させるための手段】上記目的は、導光体に
光源からの光を入射し、前記導光体の光出射面から光を
出射する光源装置において、前記導光体が、少なくとも
一つの表面に光拡散処理が施されるとともに、屈折率の
異なる微粒子を１０００ｐｐｍ以下の濃度で含有する光
拡散性を有するプラスチック材料により形成されている
ことを特徴とする光源装置によって達成される。
光源からの光を入射し、前記導光体の光出射面から光を
出射する光源装置において、前記導光体が、少なくとも
一つの表面に光拡散処理が施されるとともに、屈折率の
異なる微粒子を１０００ｐｐｍ以下の濃度で含有する光
拡散性を有するプラスチック材料により形成されている
ことを特徴とする光源装置によって達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について詳細
に説明する。本発明による光源装置の一例を図１に示
す。冷陰極管の光源１０に導光体１２が接して設けられ
ている。導光体１２の下面には光拡散処理が施され光拡
散層１４が形成されている。光拡散層１４は、微粒子を
含む拡散剤を含有する拡散性インキ等を導光体１２の下
面に印刷することにより形成されている。
に説明する。本発明による光源装置の一例を図１に示
す。冷陰極管の光源１０に導光体１２が接して設けられ
ている。導光体１２の下面には光拡散処理が施され光拡
散層１４が形成されている。光拡散層１４は、微粒子を
含む拡散剤を含有する拡散性インキ等を導光体１２の下
面に印刷することにより形成されている。
【０００６】光拡散層１４としては、図１に示したもの
に限らず、導光体１２の下面に微細な凹凸を形成して表
面に光拡散性を付与するようにしてもよい。微細な凹凸
を形成する方法としては、サンドブラスト、印刷等のよ
うな後処理、パターンロールによる熱転写処理、凹凸の
あるセルによるキャスト等の種々の方法がある。
に限らず、導光体１２の下面に微細な凹凸を形成して表
面に光拡散性を付与するようにしてもよい。微細な凹凸
を形成する方法としては、サンドブラスト、印刷等のよ
うな後処理、パターンロールによる熱転写処理、凹凸の
あるセルによるキャスト等の種々の方法がある。
【０００７】導光体１２の下面の光拡散層１４には必要
に応じて反射膜１６が形成され、導光体１２の光出射面
上には光拡散板１８が載置されている。光源１０及び導
光体１２は光源装置の外囲器２０に収納され固定されて
いる。
に応じて反射膜１６が形成され、導光体１２の光出射面
上には光拡散板１８が載置されている。光源１０及び導
光体１２は光源装置の外囲器２０に収納され固定されて
いる。
【０００８】光源１０から導光体１２に入射した光は、
光拡散層１４で拡散されると共に反射膜１６で反射され
ることにより、導光体１２の光出射面から出射する。導
光体１２の光出射面上に光拡散板１８を載置することに
よって、導光体１２からの出射光の輝度のムラを少なく
することができる。
光拡散層１４で拡散されると共に反射膜１６で反射され
ることにより、導光体１２の光出射面から出射する。導
光体１２の光出射面上に光拡散板１８を載置することに
よって、導光体１２からの出射光の輝度のムラを少なく
することができる。
【０００９】本発明の光源装置は、導光体１２が内部に
屈折率の異なる微粒子を含有する光拡散性を有するプラ
スチック材料により形成されていることを特徴としてい
る。したがって、導光体１２の表面に形成した光拡散層
１４による光の散乱に加え、導光体１２内部でも含有す
る微粒子により光が散乱されることにより、光出射面か
ら出射される光の輝度がより高くなる。
屈折率の異なる微粒子を含有する光拡散性を有するプラ
スチック材料により形成されていることを特徴としてい
る。したがって、導光体１２の表面に形成した光拡散層
１４による光の散乱に加え、導光体１２内部でも含有す
る微粒子により光が散乱されることにより、光出射面か
ら出射される光の輝度がより高くなる。
【００１０】導光体１２の内部に分散された微粒子の含
有量は、表面に光拡散処理が施されず内部に微粒子を含
有しているときの導光体１２の出射光の輝度（Ａ）が、
表面に光拡散処理が施され内部に微粒子を含有していな
いときの導光体１２の出射光の輝度（Ｂ）の２〜１０％
となるようにすることが好ましい。これは、出射光の輝
度Ａが輝度Ｂの２％より小さいと微粒子を含有すること
による輝度向上効果が小さくなり、１０％より大きいと
導光体１２の光源１０に近い部分が明るくなり輝度にム
ラを生じる傾向にあるためである。また、導光体１２の
内部に分散された微粒子の含有割合（濃度）としては、
１０００ｐｐｍ以下であり、好ましくは１００ｐｐｍ以
下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下の範囲である。
有量は、表面に光拡散処理が施されず内部に微粒子を含
有しているときの導光体１２の出射光の輝度（Ａ）が、
表面に光拡散処理が施され内部に微粒子を含有していな
いときの導光体１２の出射光の輝度（Ｂ）の２〜１０％
となるようにすることが好ましい。これは、出射光の輝
度Ａが輝度Ｂの２％より小さいと微粒子を含有すること
による輝度向上効果が小さくなり、１０％より大きいと
導光体１２の光源１０に近い部分が明るくなり輝度にム
ラを生じる傾向にあるためである。また、導光体１２の
内部に分散された微粒子の含有割合（濃度）としては、
１０００ｐｐｍ以下であり、好ましくは１００ｐｐｍ以
下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下の範囲である。
【００１１】導光体１２の製造方法としては、拡散剤を
含有させた材料を重合させる方法、押出し成型による方
法、射出成型による方法等が挙げられる。光源１０とし
ては、図１で示した冷陰極管の他に、蛍光ランプ等の線
状光源でもよいし、ハロゲンランブ等のような点状光源
であってもよい。また、導光体１２の形状も図１で例示
した四角板形状の他に、任意の板形状や棒形状のよう
に、必要に応じたいかなる形状でもよい。
含有させた材料を重合させる方法、押出し成型による方
法、射出成型による方法等が挙げられる。光源１０とし
ては、図１で示した冷陰極管の他に、蛍光ランプ等の線
状光源でもよいし、ハロゲンランブ等のような点状光源
であってもよい。また、導光体１２の形状も図１で例示
した四角板形状の他に、任意の板形状や棒形状のよう
に、必要に応じたいかなる形状でもよい。
【００１２】導光体１２の材料としては、透明性プラス
チックであればいかなるプラスチックでもよいが、メタ
クリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂が好ましい。
チックであればいかなるプラスチックでもよいが、メタ
クリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂が好ましい。
【００１３】導光体１２の内部に分散される微粒子は、
光を拡散させるために、導光体１２を構成するプラスチ
ック材料と屈折率の異なる材料からなる。例えば、酸化
チタン、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無
機粒子や、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコ
ン樹脂等の有機微粒子が挙げられる。これら微粒子の平
均粒径は０．１〜２０μｍであることが好ましい。これ
は、平均粒径が０．１μｍより小さいと光散乱性の波長
依存性が大きくなり、出射光は光源１０の色より黄色が
強くなる傾向にあるためである。また、平均粒径が２０
μｍより大きいと散乱光のムラが目立つ傾向にあるため
である。
光を拡散させるために、導光体１２を構成するプラスチ
ック材料と屈折率の異なる材料からなる。例えば、酸化
チタン、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無
機粒子や、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコ
ン樹脂等の有機微粒子が挙げられる。これら微粒子の平
均粒径は０．１〜２０μｍであることが好ましい。これ
は、平均粒径が０．１μｍより小さいと光散乱性の波長
依存性が大きくなり、出射光は光源１０の色より黄色が
強くなる傾向にあるためである。また、平均粒径が２０
μｍより大きいと散乱光のムラが目立つ傾向にあるため
である。
【００１４】
【実施例】実施例１〜１４、比較例１ メタクリル酸メチル部分重合体（重合率２０％）１００
重量部に、表１に示した拡散剤を同じく表１に示した濃
度で添加し、セルキャストの常法にしたがって、重合触
媒としてアゾビスイソブチロニトリルを０．０５重量
部、紫外線吸収剤として２−（５−メチル−２−ヒドロ
キシフェニル）−ベンゾトリニアゾールを０．００５重
量部、離型剤としてジオクチルスルフォコハク酸ナトリ
ウムを０．００１重量部添加して攪拌する。脱気後、厚
さ６ｍｍのガラス板２枚と周囲を塩化ビニル製のチュー
ブで構成したセルの中に注入し、７０℃の水浴重合によ
り２時間、続いて１２０℃の空気浴重合で２時間かけて
重合を完結させて、厚さ３ｍｍのメタクリル樹脂板を作
成した。比較例１は、拡散剤を添加しない以外は実施例
１〜１４と同様である。
重量部に、表１に示した拡散剤を同じく表１に示した濃
度で添加し、セルキャストの常法にしたがって、重合触
媒としてアゾビスイソブチロニトリルを０．０５重量
部、紫外線吸収剤として２−（５−メチル−２−ヒドロ
キシフェニル）−ベンゾトリニアゾールを０．００５重
量部、離型剤としてジオクチルスルフォコハク酸ナトリ
ウムを０．００１重量部添加して攪拌する。脱気後、厚
さ６ｍｍのガラス板２枚と周囲を塩化ビニル製のチュー
ブで構成したセルの中に注入し、７０℃の水浴重合によ
り２時間、続いて１２０℃の空気浴重合で２時間かけて
重合を完結させて、厚さ３ｍｍのメタクリル樹脂板を作
成した。比較例１は、拡散剤を添加しない以外は実施例
１〜１４と同様である。
【００１５】光拡散処理の方法：得られたメタクリル樹
脂板の背面に、拡散剤を有する帝国インキ製造株式会社
製のセリコール１３−マットメジューム８０重量％とセ
リコール１３−遅効コンパウンド２０重量％を混合して
インキとした。このインキの濃度が均一となるような網
点グラデーションを施した２５０メッシュのスクリーン
を用いて光拡散層のスクリーン印刷を行った。
脂板の背面に、拡散剤を有する帝国インキ製造株式会社
製のセリコール１３−マットメジューム８０重量％とセ
リコール１３−遅効コンパウンド２０重量％を混合して
インキとした。このインキの濃度が均一となるような網
点グラデーションを施した２５０メッシュのスクリーン
を用いて光拡散層のスクリーン印刷を行った。
【００１６】光反射層と光源の取付け：光拡散処理を施
したメタクリル樹脂板を縦２１５ｍｍ、横１７０ｍｍに
切断し、入射面となる長辺側端面をサンドペーパ及び羽
布により研磨する。表面に光拡散処理を施した側を反射
率９１％のＡｇ蒸着フィルムで覆った。長辺側端面か
ら、光源として直径５．６ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、１２
Ｖ、２．１Ｗの冷陰極管を密着させ、管電流を４．７ｍ
Ａとして光源装置を構成した。
したメタクリル樹脂板を縦２１５ｍｍ、横１７０ｍｍに
切断し、入射面となる長辺側端面をサンドペーパ及び羽
布により研磨する。表面に光拡散処理を施した側を反射
率９１％のＡｇ蒸着フィルムで覆った。長辺側端面か
ら、光源として直径５．６ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、１２
Ｖ、２．１Ｗの冷陰極管を密着させ、管電流を４．７ｍ
Ａとして光源装置を構成した。
【００１７】輝度の測定方法：導光体の光入射面から距
離１０〜１６０ｍｍの輝度を視野角１度の輝度計を用い
て出射面法線方向から輝度を測定し、その平均値を出射
面法線方向の平均輝度とした。測定方法Ａは、導光体に
光拡散層を形成しないで測定する輝度測定方法である。
測定法方Ｂは、導光体に光拡散層を形成し、出射面に拡
散板として透過率４５％、拡散率７３％である厚さ２ｍ
ｍのメタクリル樹脂板を使用した測定方法である。
離１０〜１６０ｍｍの輝度を視野角１度の輝度計を用い
て出射面法線方向から輝度を測定し、その平均値を出射
面法線方向の平均輝度とした。測定方法Ａは、導光体に
光拡散層を形成しないで測定する輝度測定方法である。
測定法方Ｂは、導光体に光拡散層を形成し、出射面に拡
散板として透過率４５％、拡散率７３％である厚さ２ｍ
ｍのメタクリル樹脂板を使用した測定方法である。
【００１８】実施例１〜１４のα（％）は、各実施例の
測定方法Ａによる測定輝度の比較例１の測定方法Ｂによ
る測定輝度１４３（ｎｔ）に対する百分率である。図２
は、光源面からの距離を横軸とし、測定方法Ｂによる測
定輝度を縦軸として、実施例２、実施例１１及び比較例
１の測定値のグラフである。
測定方法Ａによる測定輝度の比較例１の測定方法Ｂによ
る測定輝度１４３（ｎｔ）に対する百分率である。図２
は、光源面からの距離を横軸とし、測定方法Ｂによる測
定輝度を縦軸として、実施例２、実施例１１及び比較例
１の測定値のグラフである。
【００１９】実施例１５、１６、比較例２ 光拡散処理方法がメタクリル樹脂板の背面に白色インキ
によりスクリーン印刷した点を除いては実施例１〜１４
と同じである。比較例２は、拡散剤を添加しない点を除
いて実施例１５、１６と同様である。実施例１５、１６
のα（％）は、各実施例の測定方法Ａによる測定輝度の
比較例２の測定方法Ｂによる測定輝度２８０（ｎｔ）に
に対する百分率である。
によりスクリーン印刷した点を除いては実施例１〜１４
と同じである。比較例２は、拡散剤を添加しない点を除
いて実施例１５、１６と同様である。実施例１５、１６
のα（％）は、各実施例の測定方法Ａによる測定輝度の
比較例２の測定方法Ｂによる測定輝度２８０（ｎｔ）に
に対する百分率である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、導光体表
面に光拡散層を形成するとともに、内部に屈折率の異な
る微粒子を特定量含有する光散乱性を有するプラスチッ
ク材料により導光体を形成することにより、出射光の輝
度をより高くすることができる。
面に光拡散層を形成するとともに、内部に屈折率の異な
る微粒子を特定量含有する光散乱性を有するプラスチッ
ク材料により導光体を形成することにより、出射光の輝
度をより高くすることができる。
【図１】本発明の光源装置一例を示す上面図及び断面図
である。
である。
【図２】本発明の本発明による光源措置の輝度を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０ ・・・ 光源 １２ ・・・ 導光体 １４ ・・・ 光拡散層 １６ ・・・ 反射膜 １８ ・・・ 光拡散板 ２０ ・・・ 外囲器
Claims (5)
- 【請求項１】 導光体に光源からの光を入射し、前記導
光体の光出射面から光を出射する光源装置において、前
記導光体が、少なくとも一つの表面に光拡散処理が施さ
れるとともに、屈折率の異なる微粒子を１０００ｐｐｍ
以下の濃度で含有する光拡散性を有するプラスチック材
料により形成されていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項２】 前記微粒子の量を、前記導光体の表面に
光拡散処理が施されず微粒子を含有するときの出射光の
輝度が、前記導光体の表面に光拡散処理が施され微粒子
を含有しないときの出射光の輝度の２〜１０％になるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の光源装置。 - 【請求項３】 前記導光体の光出射面以外の面に反射膜
を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の光源装
置。 - 【請求項４】 前記プラスチック材料は、メタクリル樹
脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂及びポリカーボネート
樹脂からなる群から選択される一種又はそれらの組合せ
からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の光源装置。 - 【請求項５】 前記微粒子は、酸化チタン、シリカ、硫
酸バリウム、炭酸カルシウムの無機微粒子及びメタクリ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコン樹脂の有機微粒子
からなる群から選択される一種又はそれらの組合せから
なり、平均粒径が０．１〜２０μｍであることを特徴と
する請求項１乃至４のいずれかに記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227595A JP2001076522A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227595A JP2001076522A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001076522A true JP2001076522A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=18721014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000227595A Pending JP2001076522A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001076522A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6941056B2 (en) | 2000-11-13 | 2005-09-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Light guide and method for producing transparent thermoplastic resin composition for light guide |
| JP2006179454A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-07-06 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 発光体及び発光システム |
| CN102675790A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 住友化学株式会社 | 导光板用树脂组合物以及导光板 |
| JP2019075330A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | 興和株式会社 | 照明装置 |
| JP2019075331A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | 興和株式会社 | 照明装置 |
-
2000
- 2000-07-27 JP JP2000227595A patent/JP2001076522A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6941056B2 (en) | 2000-11-13 | 2005-09-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Light guide and method for producing transparent thermoplastic resin composition for light guide |
| JP2006179454A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-07-06 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 発光体及び発光システム |
| CN102675790A (zh) * | 2011-03-09 | 2012-09-19 | 住友化学株式会社 | 导光板用树脂组合物以及导光板 |
| JP2019075330A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | 興和株式会社 | 照明装置 |
| JP2019075331A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | 興和株式会社 | 照明装置 |
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