JP2010050070A - 面光源装置及びそれに用いる導光体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光入射面41と、光出射面43と、光出射面43の反対側に位置する裏面44と、を備えており、導光体4の裏面44に光入射面41と略直行するレンズ列44aが繰り返し設けらた導光体4が提供される。導光体4の裏面44に設けられるレンズ列44aは、ピッチと高さとの比(ピッチ/高さ)が7〜200の範囲内となるように形成されており、さらに、レンズ列44aの先端が曲面になるように形成されている。
【選択図】図2
Description
本発明の一能様によると、前記レンズパターンの表面の少なくとも一部に微細な凹凸構造が複数形成されており、前記微細な凹凸のアスペクト比が7〜200である。
本発明の一能様によると、前記レンズパターンの先端部は、曲率半径Rが25〜350μmの円弧形状である。
本発明の一能様によると、前記導光体の前記光出射面は、平均傾斜角が0.1〜8°の粗面である。
導光体4のYZ面と略平行な1対の側端面のうちの他方の側端面は、光入射端面と反対側の反対端面42とされている。導光体4の光入射端面41に略直交する2つの主面は、いずれもZ方向と略直交するように配置されており、一方の主面である上面が光出射面43とされている。該光出射面43は、光出射制御機能構造としての微細凹凸構造を有する粗面または平滑面からなる。光出射面43からは、光出射面43の法線方向(Z方向)及び光入射端面41と直交するX方向の双方を含むXZ面内の分布において指向性のある光を出射させる。この出射光分布のピークの方向が光出射面となす角度は例えば10°〜40°であり、出射光分布の半値全幅は例えば10°〜40°である。
これは、レンズ列44aのアスペクト比をこの範囲とすることで、光出射面43からの出射光を十分に集光させることができ、さらにレンズ列の破損や反射シートとの擦れに起因する白点の発生を防止することができる。即ち、プリズム列44aの形状をこの範囲とすることで、出射光分布におけるピーク光方向を含みXZ面に垂直な面において出射光分布の半値全幅が30°〜65°である集光された出射光を出射させることができ、面光源装置としての輝度を向上させることができる。レンズ列44aの配列ピッチP1は、例えば10μm〜200μm、好ましくは10μm〜150μm、より好ましくは20μm〜100μmである。
また、レンズ列の先端は、曲率半径Rが25〜300μmの円弧形状であることが好ましいが、レンズ列の先端形状は特に円弧形状に限定されず、それに近似できる形状であってもよい。また、レンズ列の先端以外の部分もR形状とされてもよく、例えばサインカーブなどにより表わされる波型であってもよい。
凸構造のそれぞれ
は、光出射面に垂直な面における断面形状において、最大アスペクト比、即ち長辺と高さ(深さ)との比、が7〜200となるような凹凸形状とされる。このような形状の微細な凹凸構造をレンズ列44aの表面に多数設けることにより、光出射面43を平面形状とした場合においても、光出射面43の法線方向(Z方向)及び光入射端面41と直交するX方向の双方を含むXZ面内の分布において指向性のある光を出射させることができる。好ましくは、微細な凹凸構造は裏面の全体に渡って設けられるが、必ずしも全面に渡って設けられる必要はなく、導光体の用途等に応じて、好ましい範囲に微細な凹凸構造を設けても良い。また、レンズ列44aの表面に微細な凹凸構造を設け、さらに光出射面43を微細凹凸構造を有する粗面としても構わない。
活性エネルギー線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリル化合物、ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類、アリル化合物、(メタ)アクリル酸の金属塩等を使用することができる。
図示されているように、リフレクタ10は、光反射素子8の端縁部外面からLED2の外側を経て光偏光素子6の出光面端縁部へと巻き付けられている。別法として、光源リフレクタ10は、光偏光素子6を避けて、光反射素子8の端縁部外面からLED2の外側を経て導光体4の光出射面端縁部へと巻き付けることも可能である。
Δa=(1/L)∫0 L|(d/dx)f(x)|dx ・・・ (1)
θa=tan−1(Δa) ・・・ (2)
を用いて求めることができる。ここで、Lは測定長さであり、Δaは平均傾斜角θaの正接である。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム(型式3365A)を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験(先端ゴム圧子φ20mm(W2mm×D5mm×H2.5mm)を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されず、輝度均斉度も良好であった。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム(型式3365A)を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験(先端ゴム圧子φ20mm(W2mm×D5mm×H2.5mm)を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されず、輝度均斉度も良好であった。
[実施例3]
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用いた。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用いた。
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム(型式3365A)を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験(先端ゴム圧子φ20mm(W2mm×D5mm×H2.5mm)を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されなかった。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。
また、レンズ列の延びる方向は、上記ステンレス板の長辺と垂直の方向(X方向)になるようにした。
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム(型式3365A)を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験(先端ゴム圧子φ20mm(W2mm×D5mm×H2.5mm)を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点が観察され、画面品が損なわれていた。その白点部分を顕微鏡にて観察したところ、導光体表面がつぶれた形状となっていた。輝度均斉度は良好であった。
鏡面仕上げをした有効面積195mm(X方向寸法)×307mm(Y方向寸法)、厚さ3mmのステンレススチール板を型素材として用い、ガラスビーズ(ポッターズバロティーニ社製J220)を用いて、ステンレススチール板からブラストノズルまでの距離を32cmとして、ブラスト処理を行った。
の万能材
料試験機ツインコラム試験システム(型式3365A)を用いて、10kgf×5000回、保持時間0.6secの加重試験(先端ゴム圧子φ20mm(W2mm×D5mm×H2.5mm)を天板側に行って得られた面光源装置の発光面を観察したところ、導光体のレンズ列と反射シートの間の擦れに起因する白点は観察されなかったが、導光体出射光のYZ面内での指向性を高めることができず輝度均斉度は良好でなかった。
4 導光体
41 光入射端面
42 反対端面
43 光出射面
44 裏面
44a レンズ列
6 光偏向素子
61 入光面
61a プリズム列
62 出光面
8 光反射素子
10 リフレクタ
F 有効発光部
Claims (4)
- 光入射面と、光出射面と、前記光出射面の反対側に位置する裏面と、を備える板状の導光体であって、前記導光体の前記裏面には前記光入射面と略直行するレンズパターンが繰り返し設けられており、前記レンズパターンのピッチと高さとのアスペクト比が7〜200であり、前記レンズパターンの先端が曲面であることを特徴とする面光源装置用導光体。
- 前記レンズパターンの表面の少なくとも一部に微細な凹凸構造が複数形成されており、前記微細な凹凸のアスペクト比が7〜200であることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置用導光体。
- 前記レンズパターンの先端部は、曲率半径Rが25〜350μmの円弧
形状であることを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体。 - 前記導光体の前記光出射面には、平均傾斜角が0.1〜8°の粗面であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体。
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