JP2004279532A

JP2004279532A - 拡散板及び発光装置

Info

Publication number: JP2004279532A
Application number: JP2003067881A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Haniyu; 篤史羽生
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】拡散板におけるランプイメージを緩和と輝度低下防止を図る。
【解決手段】透明基板２０と、前記透明基板２０の一方の面に設けられた透過率調整用の高ヘーズ層２１と、前記透明基板の他方の面に設けられた輝度向上用の拡散ビーズ層２２と、を備えて構成されている拡散板。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散板及び発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、１５インチを超えるような大型の平面発光装置として、直下型バックライト形式の発光装置が用いられるケースが増えている。このような発光装置としては、特許文献１に記載のものがあり、その基本構成は、光を拡散させる拡散板の背後にランプを備えたものである。
従来から製造販売されている拡散板としては、アクリルやポリカーボネートなどの樹脂板に拡散剤を混ぜた乳白色の板が一般的である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２０２２９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、拡散板の背後にランプを配置した発光装置においては、ランプイメージの発生という問題が発生する。ランプイメージとは、ランプの形状、配置が拡散板上の光の強弱となって表れたものであり、ランプイメージが存在は、発光装置の発光品位を損なう。
ここで、発明者の知見によれば、ランプイメージの発生は、拡散板における光の透過率と密接な関係がある。つまり、透過率が高いとランプイメージが見えやすく、逆に透過率が低いとランプイメージが緩和される。
したがって、ランプイメージを緩和するには、拡散板の透過率を低くすればよい。しかし、拡散剤を混ぜた拡散板の場合、拡散板の透過率を下げようとすると拡散剤が多くなって拡散板内部で光が吸収され、光のロスが多くなって、輝度の低下が生じる。また、拡散剤が多いと拡散板内部で青色光が吸収されて光が黄色くなるという問題も発生する。
そこで、本発明の課題は、透過率を下げることによる輝度の低下を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記透明基板の一方の面に設けられた透過率調整用の高ヘーズ層と、前記透明基板の他方の面に設けられた集光用の拡散層と、を備えて構成されていることを特徴とする拡散板である。高ヘーズ層はヘーズ値が８０％以上が好ましい。
また、本発明に係る発光装置は、透明基板と、前記透明基板の背後に配置されたランプと、前記透明基板のランプ側の面に配置された高ヘーズ層と、前記透明基板のランプ側とは反対の面に配置された集光用の拡散層と、を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、透明基板では光のロスがなく、高ヘーズ層によって光を分散・反射させて透過率を下げているため、透過率を下げても輝度低下の防止が図られている。また、拡散層から出でる光は集光されるため輝度が上昇する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、Ｘ線写真フィルムを観察するためのシャウカステンとして用いられる発光装置１の基本構成を示しており、拡散板２が設置される面が開口したケーシング３を備え、当該ケーシング３内にランプ４が複数配置されている。ランプ４としては、線状光源、より具体的には、冷陰極管タイプの蛍光ランプが用いられており、複数のランプ４がケーシング３内において所定間隔をおいて平行に配置されている。
【０００７】
ケーシング３内側の底面３ａ及び／又は側面３ｂは、ランプ４からの光を反射するための反射面とされている。反射面は、ケーシング３の白色塗装又は白色シートの敷設によって構成することができる。反射面は、拡散反射面が好ましく、８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上の反射率を有しているのが好ましい。
【０００８】
ランプ４の光は、直接又は反射面３ａ，３ｂによる反射を介して拡散板２の一面２ａ側から入光し、反対側の他面２ｂ側から出光する。すなわち、拡散板２のランプ４側の面２ａは入光面であり、反対側の面２ｂは出光面（発光面）である。
【０００９】
図２は、拡散板２の拡大断面図を示しており、この拡散板２は、透明樹脂板（アクリル板若しくはポリカーボネート板等）又は透明ガラス板等を基板とする透明基板２０を備え、この透明基板２０のランプ４側に高ヘーズ層２１が形成され、反対側に拡散ビーズ層（拡散層）２２が形成されている。
この透明基板２０は、薄すぎるとランプイメージの緩和が困難になること、及び拡散板としての剛性を確保するため０．５ｍｍ以上が好ましく、厚すぎると自重によるたわみが発生し易くなるため３ｍｍ以下が好ましい。より具体的には、２ｍｍ程度の厚さが好ましい。
【００１０】
この拡散板２では、ランプイメージの緩和は、主に高ヘーズ層２１によって行われる。高ヘーズ層２１は、拡散板法線方向の透過率を下げるためのものであり、ランプ４から発した光をランプ４側に反射させて、拡散板２の光透過率をランプイメージが緩和される程度まで低下させる。高ヘーズ層２１は、厚みが２０μｍ程度であり、アクリルビーズ、シリカビーズ、酸化チタンビーズ、又はこれらの複合物によって形成されている。なお、高ヘーズ層２１は、有機、無機を問わない。
【００１１】
高ヘーズ層２１単独のヘーズ値は、高い方が好ましく、好ましくは７０％以上であり、より好ましくは８０％以上である。高ヘーズ層２１により、光を反射し、光の透過率を調整している。また、ランプイメージを確実に消すには、拡散板２全体のヘーズ値（高ヘーズ層２１と拡散ビーズ層２２とを合わせたヘーズ値）として、７５％以上あるのが好ましく、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。
【００１２】
高ヘーズ層２１の光の透過率（透明基板２０に高ヘーズ層２１だけを片塗りし、高ヘーズ層２１側から光を入れたときの透過率（図３参照））は、２５％〜６８％であり、特に好ましくは５５％程度である。
また、拡散板２全体（高ヘーズ層２１と拡散ビーズ層２２とを合わせた透過率）としての光の透過率は、ランプイメージを緩和できる程度に低いのが好ましく、具体的には７０％程度又はそれ以下、より好ましくは５０％程度又はそれ以下、さらに好ましくは４０％程度又はそれ以下である。また、拡散板２全体の透過率は、２０％以上、さらには３０％以上であるのが好ましい。
【００１３】
従来のように乳白色拡散板の厚み全体で透過率を下げるのではなく、この拡散板２のように、ランプ側の面２ａにおける光の反射によって透過率を下げることで、透明である基板２０中では光のロスを少なくすることができる。
つまり、透過率を下げるために添加物である拡散剤（及び光の調整剤）を多くすると、当該拡散剤等によって吸収される光も多くなって光のロスが多くなるが、本実施形態の拡散板２は厚さの大部分を占める基板２０は透明であるため、拡散板２内部での光のロスは少ない。また、拡散剤が多いと青色光が吸収されて発光色が黄色っぽくなるが、本実施形態ではそれも防止されている。
そして、透過率の調整は、高ヘーズ層２１における光の反射によって行われる。高ヘーズ層２１によって拡散反射した光は、ケーシング反射面３ａ，３ｂにおいて（若干のロスはあるものの）、再反射され、最終的に大部分が拡散板２から出光するため、拡散板２全体としての輝度の低下を防止できる。
【００１４】
換言すると、本実施形態に係る拡散板２によれば、高ヘーズ層２１によって拡散板法線方向の透過率が低くなっているため、ランプイメージの原因となる放線方向の光が緩和されるが、ランプ４からの光の大部分は最終的に拡散板２から出光できるため輝度の低下は少ない。
しかも、高ヘーズ層２１における拡散反射と反射面３ａ，３ｂ（特に反射面３ａ）での拡散反射という２重の拡散反射を経た光は、比較的均一な拡散光となり、ランプイメージの発生が抑制される。このように、本実施形態では、ケーシング内面の反射面３ａ，３ｂと拡散板２の高ヘーズ層２１とによって十分な拡散光が得られているため基板２０が透明であっても良好な発光品位が得られる。
【００１５】
また、高ヘーズ層２１では、透明基板２０に入る光をも拡散光にしている。拡散光が透明基板２０に進入するため、ランプ４から直接、拡散板２に垂直方向に進入しようとする光があっても拡散板面方向に広がるように拡散され、ランプイメージがぼやけて、ランプイメージの位置ズレによる緩和が得られる。なお、拡散光を得るには、高ヘーズ層２１として、上記のようにビーズによって形成されたビーズ層とするのが好ましい。
【００１６】
拡散板２の出光面２ｂ側の拡散ビーズ層２２は、透明性があり、輝度を高めるための拡散シートに一般的に使用されている拡散ビーズ層と同様のものが用いられている。この拡散ビーズ層２２は、指向性を有するものであり、透明なシート（厚み０．１ｍｍのＰＥＴシート）の片面に拡散ビーズを塗ったときにヘーズ値が７０％以上のものを、透明基板２０に塗布すると良好な拡散ビーズ層を形成できた。拡散ビーズとしては、具体的には、きもと株式会社製の拡散シート１００ＧＭ２又は恵和株式会社製拡散シートＢＳ−０４に使用されているビーズが好ましい。なお、拡散ビーズ層２２の厚みは２０μｍ程度が好ましい。
【００１７】
拡散ビーズ層２２では、透明基板２０を通ってきた光（拡散光）を、拡散板２に対して垂直方向に集光して、輝度を向上させる。また、拡散板２の上に載置される光学シート（拡散シート）が無くとも輝度が得られるため、コストダウンを図ることもできる。また、拡散層２２は、透明基板２０とは別体の拡散シート等の光学シートとしてもよいが、本実施形態では、剛性のある基板２０に拡散ビーズ層２２が形成されているため、剛性の低い光学シートに比べて損傷に強い。したがって、出光面２ａが外部に露出した状態で使用されるシャウカステン・発光式看板・ライティングボックスなどの発光装置のように、出光面２ａに手・物体などが接触することがあるものの拡散板として、本実施形態の拡散板２は好適である。また、本実施形態の拡散板２は、光学シートがなくとも拡散板２単独で均一の発光品位（ランプイメージの緩和）及び高輝度が得られるため、出光面２ａ側に光学シートが用いられない発光装置の拡散板として好適である。
なお、拡散ビーズ層２２では、光の拡散も行われるため、ランプイメージの一層の緩和にも寄与する。
【００１８】
また、拡散ビーズ層２２が出光面２ａに形成されていることにより、出光面２ａに微細な凹凸が形成されており、出光面２ａに光学シートを敷設する場合（液晶表示装置用バックライト）などには、当該光学シートが出光面２ａに密着するのを防止でき、特に光学シートとして密着性の高いレンズシート等を載置する場合に好適である。
【００１９】
本実施形態に係る拡散板２によれば、ランプ４側から拡散板２に入ろうとする光は、高ヘーズ層２１で所定量反射されるため、拡散板２が透過率の高い透明基板２０によって形成されていても、拡散板２全体の透過率は、低く調整されており、ランプイメージの改善が行われる。しかも、拡散板２は、大部分が透明な基板２０によって形成されているため、拡散板２中での光のロスが少なく、輝度の低下を防止しつつランプイメージの改善が可能となっている。
さらに、高ヘーズ層２１では、光拡散が行われるため、入光面２ａから入った光と出光面２ｂから出る光との間には、位置ズレが生じており、この位置ズレがランプイメージの緩和に役立っている。さらに、拡散ビーズ層２２でも光拡散によりランプイメージが緩和されている。
そして、出光面２ｂでは、光の指向性を高めることで、輝度が向上しており、拡散板２全体として、光透過率を低くしてランプイメージを緩和可能なものとしつつ、輝度低下防止が達成されている。
【００２０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の発光装置は、シャウカステンだけでなく、写真ネガ等をみるためのライトボックス、発光式看板、液晶表示装置のバックライト等として用いても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、透過率を下げてランプイメージを緩和することができるとともに、透過率を下げても輝度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】直下型バックライトの概略構成図である。
【図２】拡散板の拡大断面図である。
【図３】高ヘーズ層の透過率の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１バックライト（発光装置）
２拡散板
２０透明基板
２１高ヘーズ層
２２拡散ビーズ層（拡散層）

Claims

透明基板と、
前記透明基板の一方の面に設けられた透過率調整用の高ヘーズ層と、
前記透明基板の他方の面に設けられた集光用の拡散層と、
を備えて構成されていることを特徴とする拡散板。
前記高ヘーズ層は、ヘーズ値が８０％以上であることを特徴とする請求項１記載の拡散板
透明基板と、
前記透明基板の背後に配置されたランプと、
前記透明基板のランプ側の面に配置された高ヘーズ層と、
前記透明基板のランプ側とは反対の面に配置された集光用の拡散層と、を備えていることを特徴とする発光装置。