JP2010171010A

JP2010171010A - 導光板

Info

Publication number: JP2010171010A
Application number: JP2010006063A
Authority: JP
Inventors: Seiyo Sha; 政洋謝
Original assignee: TAIWAN NANOTECHNOLOGY CORP
Current assignee: TAIWAN NANOTECHNOLOGY CORP
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2010-08-05
Also published as: TW201028744A; TWI370274B

Abstract

【課題】光源から放射された光線を均一に拡散させることを可能にする高透光性導光板を提供する。
【解決手段】導光板１０は、基材１２および数多くの反射微粒子１４を備える。基材１２は熱可塑性プラスチックから構成される。反射微粒子１４は基材１２に分布し、平均粒径が０．１μｍから１００μｍの範囲であり、光源２０から入射した光線を反射する。反射微粒子１４は核心１６および殻層１８を有する。核心１６はＳｉＯ₂から構成される。殻層１８はＡｌ₂Ｏ₃から構成され、平均厚さが１．５μｍから２．５μｍである。反射微粒子１４の重量は導光板１０の重量の約１％である。光線が導光板の側面または底面から入射する際、反射微粒子１４は光線をそれぞれの方向に反射するため、導光板１０は頂面が均一な面光源として形成され、導光板１０の透光率を高めることができ、光線拡散機能を兼ね備えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、導光板に関し、詳しくは光源から放射された光線を均一に拡散させることを可能にする高透光性導光板に関する。

一般の液晶ディスプレイに使用されるバックライトモジュールは、光源、導光板、反射板、拡散板、増光膜および偏光変換膜を備える。導光板の主な機能は光線方向を誘導することによって面板の輝度を高め、明度を均一に制御することである。反射板は導光板の底部から光線が漏洩することを防止することによって光の使用効率を増加させる。拡散板の機能は導光板から放射された光線を拡散させ、均一な面光源を生成することである。
従来の導光板は、例えば特許文献１に開示されている。

従来の導光板は、射出成形法によって、ポリメタクリル酸メチル(polymethyl methacrylate，ＰＭＭＡ) で表面が平滑な板体を製作し、続いてシルクスクリーン印刷方法によって板体の底面に円形点状または方形点状の高反射性、光遮断材料を分布させることによって構成される。光源が導光板の側面に据えられる場合、円形点状または方形点状の高反射性・光遮断材料は光線を上に反射し、光線は導光板の頂面から放散される。しかしながら、導光板の頂面から放散された光線は均一ではないため、均一な面光源を生成するには、拡散板の作用にたよる必要がある。

導光板および拡散板はバックライトモジュールの光効率に係わる重要なユニットであるため、業界において長期にわたって研究開発に大きな期待を寄せる標的となっている。

特許第３９４６９５６号公報

本発明の主な目的は、光源から放射された光線を均一に拡散させることを可能にする高透光性導光板を提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明による導光板は、基材および数多くの反射微粒子を備える。基材は熱可塑性プラスチックから構成される。反射微粒子は基材に分布し、平均粒径が０．１μｍから１００μｍの範囲であり、入射した光線を反射する。
反射微粒子は核心および殻層を有する。殻層は、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃、ＣｅＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＣｕＯ、Ｄｙ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｇｅ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｋ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ₃、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ｍｎ₃Ｏ₄、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＰｂＯ、ＰＢ₃Ｏ₄、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＳｒＣＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｔｂ₄Ｏ₇、ＴｅＯ₂、ＷＯ₃、Ｖ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＺｒＯ₂のいずれか一つ以上の金属酸化物から構成される。

核心は、ＳｉＯ₂またはＴｉＯ₂から構成されることができる。
殻層は、平均厚さが０．０５μｍから５０μｍの範囲にすることができる。
核心および殻層は、同一の物質から構成されることができる。

反射微粒子は、平均粒径が１μｍから１０μｍの範囲にすることができ、さらに好ましくは、平均粒径が３μｍから５μｍの範囲にすることができる。
反射微粒子は、重量が導光板の総重量の０．１％から２０％の範囲にすることができる。
反射微粒子は、球形を呈することができる。

本発明の一実施形態による導光板を示す模式図である。

以下、本発明による導光板を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示すように、本発明の一実施形態による導光板１０は、基材１２および数多くの反射微粒子１４を備える。

基材１２は、メタクリル酸メチル樹脂(methyl methacrylate resin)、ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)またはポリスチレン(polystyrene)などの熱可塑性プラスチックから構成される。メタクリル酸メチル樹脂は、ポリメタクリル酸メチル(polymethyl methacrylate)、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸プルピル、ポリメタクリル酸ブチルまたはポリメタクリル酸アミルを含む。

反射微粒子１４は球形を呈し、かつ基材１２に均一に分布する。動的光散乱式粒径分布測定装置 (dynamic light scattering submicron particle size distribution analyzer)によって反射微粒子１４を分析した結果、平均粒径は３μｍから５μｍである。反射微粒子１４は核心１６および殻層１８を有する。核心１６はＳｉＯ₂から構成される。殻層１８はＡｌ₂Ｏ₃から構成され、平均厚さが１．５μｍから２．５μｍである。反射微粒子１４の重量は導光板１０の総重量の約１％である。

製造の際、まず研磨工程が完了した反射微粒子１４をメタクリル酸メチルオリゴマーの中に均一に分散させる。続いて注入方式によって成形工程を行うと同時に、適切な温度でメタクリル酸メチルを重合させ、ポリメタクリル酸メチル(ＰＭＭＡ)を生成することによって数多くの反射微粒子１４を含有した導光板１０を構成することが可能である。

本発明による導光板１０は数多くの反射微粒子１４を含有するため、光線が導光板の側面または底面から入射する際、反射微粒子１４は光線をそれぞれの方向に反射する。したがって、導光板１０は頂面が均一な面光源として形成されることにより、光線拡散機能を兼ね備えることが可能である。
光源２０が導光板１０の横に配置される場合、図１に示すように導光板１０の底部に反射板２２を配置することによって光線が導光板１０の底部から漏洩することを防止することが可能である。反射微粒子１４は粒径が極めて小さいため、導光板１０の透光性に影響を与えることが殆どないだけでなく、肉眼で見ても純ＰＭＭＡ板との区別がつかない。
これにより、本発明による導光板１０は従来の導光板と拡散板とを組み合わせる形態の代わりになるだけでなく、従来の導光板と拡散板との間に生じる光損失を減少させ、輝度および均一性を向上させることが可能である。

本発明の精神に基づいて導光板の成分、反射微粒子１４の成分または大きさを変更することが可能である。別の実験結果によって反射微粒子１４の平均粒径は０．１μｍから１００μｍの範囲にすることが可能であり、特に１μｍから１０μｍの範囲にすることが好ましい。殻層１８の平均厚さは０．０５μｍから５０μｍの範囲にすることが可能である。

殻層１８は、Ａｌ₂Ｏ₃に代えて別の金属酸化物、例えばＢ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃、ＣｅＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＣｕＯ、Ｄｙ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｇｅ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｋ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ₃、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ｍｎ₃Ｏ₄、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＰｂＯ、ＰＢ₃Ｏ₄、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＳｒＣＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｔｂ₄Ｏ₇、ＴｅＯ₂、ＷＯ₃、Ｖ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＺｒＯ₂から構成することが可能である。

核心１６は、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、または殻層１８と同一の物質から構成することが可能である。反射微粒子１４の重量は、導光板１０の総重量の０．１％から２０％の範囲にすることが可能である。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０：導光板、１２：基材、１４：反射微粒子、１６：核心、１８：殻層、２０：光源、２２：反射板

Claims

熱可塑性プラスチックから構成される基材と、
前記基材に分布し、平均粒径が０．１μｍから１００μｍの範囲であり、入射した光線を反射する反射微粒子と、を備え、
前記反射微粒子は、核心および殻層を有し、
前記殻層は、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＢａＣＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃、ＣｅＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＣｕＯ、Ｄｙ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｇａ₂Ｏ₃、Ｇｅ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂、Ｈｏ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｋ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ₃、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ｍｎ₃Ｏ₄、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＰｂＯ、ＰＢ₃Ｏ₄、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｓｍ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＳｒＣＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｔｂ₄Ｏ₇、ＴｅＯ₂、ＷＯ₃、Ｖ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＺｒＯ₂のいずれか一つ以上の金属酸化物から構成されることを特徴とする導光板。
前記核心は、ＳｉＯ₂またはＴｉＯ₂から構成されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
前記殻層は、平均厚さが０．０５μｍから５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項２に記載の導光板。
前記核心および前記殻層は、同一の物質から構成されることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
前記反射微粒子は、平均粒径が１μｍから１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
前記反射微粒子は、平均粒径が３μｍから５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
前記反射微粒子は、重量が総重量の０．１％から２０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
前記反射微粒子は、球形を呈することを特徴とする請求項１に記載の導光板。