JP2011180420A - 光拡散シート及びそれを用いた面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入光面と、該入光面に対向する出光面とを有し、前記入光面に入射した光を拡散して前記出光面から出光する光拡散シートであり、前記光拡散シートは、屈折率が1.58以上の単一透明樹脂材料からなり、前記光拡散シートの厚み方向に直交する2面が前記入光面と前記出光面を形成し、前記入光面は平坦であり、前記出光面には、底面が一辺の長さl=10μm〜100μmの略平行六辺形であり、高さHと前記底面の一辺の長さlとの比H/lが0.5以上1.2以下のドーム形状の突起12が、間隔aと前記底面の一辺の長さlとの比a/lが0.15以下となるようにハニカム配列により平面充填されている。
【選択図】図1
Description
本発明においては、単一の透明樹脂材料によって光拡散シートを形成する。本発明における透明樹脂材料は屈折率が高いことが好ましく、具体的には屈折率が1.58以上であることが好ましい。
図1(a)は上方から突起12を見た平面図、図1(b)は突起12の側面図である。突起12は底面が略平行六辺形(対向する3組の2辺が略平行かつ略等長である六角形)の略ドーム形状(垂直断面形状が、少なくとも頂点近傍で上に凸の略円弧状であることを意味する)を有している。底面が略平行六辺形であることにより、突起の平面充填が可能であり、底面が円形である場合よりも密に突起を配置することができる。また、略ドーム形状を有することにより、錐体のような尖った形状と比較してレンズとして良好な性能を実現することができる。平面充填可能な底面の形状としては、他に三角形や四角形などが存在するが、後述するように平行六辺形であることが望ましい。
従って、上述の一辺の長さlと、倍率の関係から、突起12の大きさd(2頂点間の最長距離)は、15〜75μmとなる。
実際には、光拡散シートのある垂直断面に含まれる突起について、平均の高さを求め、突起の頂点位値を平均した高さを基準として、そこから平均高さ×0.97下がった仮想平面における間隔aの平均値から、突起の間隔aを求めることができる。
このように定義される突起の間隔aの好ましい範囲は、突起の高さHと同様に、突起12の底面を形成する平行六辺形の一辺の長さlに対する比率a/lによって規定することができる。具体的には、a/l≦0.15であることが好ましく、a/l≦0.1であることがさらに好ましく、a/l≦0.05であることが最も好ましい。理論的にはa/lの下限値は0であるが、現在の製造技術では0とすることは困難である。
<実施例1>
一辺の長さl=20μm、大きさd=40μm、p=34.6μm(縦横比1)、高さH=20μm(H/l=1.0)の突起が図5(a)に示すように平面充填された形状に対応した凹凸を形成した部材から、電鋳プロセスにより原版となる鋳型を形成した。そして、ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製のユーピロンHL4000、屈折率1.585)を射出成形し、幅400mm、高さ300mm、平均厚みが2mmのポリカーボネート製光拡散シートを作成した。1cmの区間における突起の間隔aは平均1.0μm(a/l=0.05)であった。この間隔は、成型精度や樹脂のヒケなどにより生じたものと考えられる。
実施例1と同様の突起を、図5(b)に示すように、ハニカム配列ではなく、隣接する突起とは頂点でのみ接するような配列で形成したことを除き、実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
図5(c)に示すように、比較例1の各突起を隣接する突起と10μmずつ離間させて形成した(a=10μm、a/l=0.5)ことを除き、実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例3>
図6(a)、(b)に示すような、底面が一辺34.6μmの正三角形で、高さ20μmのドーム形状を有する突起を、出光面を平面充填するように配列した以外は、実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例4>
図6(c)、(d)に示すような、底面が、対角線の長さ40μmの正方形で、高さ20μmのドーム形状を有する突起を、出光面を平面充填するように配列した以外は、実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例5>
図6(e)、(f)に示すような、突起がドーム型でなく、正六角錐形状であること以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<実施例2>
大きさd=40μm、p=25.9μm(実施例1に対するx方向の倍率α=1,y方向の倍率β=0.75)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<実施例3>
大きさd=30μm、p=34.6μm(実施例1に対するx方向の倍率α=0.75,y方向の倍率β=1)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<実施例4>
大きさd=50μm、p=34.6μm(実施例1に対するx方向の倍率α=1.25,y方向の倍率β=1)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例6>
大きさd=40μm、p=17.3μm(実施例1に対するx方向の倍率α=1,y方向の倍率β=0.5)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例7>
大きさd=20μm、p=34.6μm(実施例1に対するx方向の倍率α=0.5,y方向の倍率β=1)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例8>
大きさd=75μm、p=34.6μm(実施例1に対するx方向の倍率α=1.5,y方向の倍率β=1)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
<比較例9>
大きさd=40μm、p=43.4μm(実施例1に対するx方向の倍率α=1,y方向の倍率β=1.25)とした以外は実施例1と同様にして光拡散シートを作成した。
図7(a),(b)に示すような、内寸幅350mm、奥行き200mm、深さ22mmのケースを用意し、内側面および底面に株式会社ツジデン製、RF188反射シート32を貼り付けた。
そして、底面の反射シートから4mm離して、直径3.5mm、長さ400mmの冷陰極管7本(33)を、電極部34がケースから突き出るようにし、かつ冷陰極管33の中心間の距離が25mmとなるように、ケースの幅方向に平行に配置した。
輝度平均値 La=(L1+L2)/2 (数式1)
輝度均一度 Lu=((L1-L2)/La)*100 (数式2)
ここで、
L1:輝度極大値の平均値
L2:輝度極大値にはさまれた極小値の平均値
である。
輝度ムラが少ないことは、図8において、実施例1の輝度測定結果の変動幅が比較例1,2の変動幅より小さいことにも現れている。
また、実施例1〜4及び比較例6〜9とから、底面の形状が正六角形に対してx方向の倍率αが0.75〜1.25の範囲,y方向の倍率βが0.75〜1.1である場合に、平均輝度と輝度ムラの絶対値及びバランスが良好であり、特に正六角形(x方向の倍率α=1,y方向の倍率β=1)の場合に良好であることがわかる。
さらに、突起を底面が平行六辺形のドーム形状として形成することで、輝度の均一度を高めることができる。さらに、突起をハニカム配列させ、出光面を突起で平面充填することにより、一層の輝度均一度の向上及び高平均輝度を実現することができる。
Claims (7)
- 入光面と、該入光面に対向する出光面とを有し、前記入光面に入射した光を拡散して前記出光面から出光する光拡散シートであり、
前記光拡散シートは、屈折率が1.58以上の単一透明樹脂材料からなり、
前記光拡散シートの厚み方向に直交する2面が前記入光面と前記出光面を形成し、
前記入光面は平坦であり、
前記出光面には、底面が一辺の長さl=10μm〜100μmの略平行六辺形であり、高さHと前記底面の一辺の長さlとの比H/lが0.5以上1.2以下のドーム形状の突起が、間隔aと前記底面の一辺の長さlとの比a/lが0.15以下となるようにハニカム配列により平面充填されていることを特徴とする光拡散シート。 - 前記略平行六辺形が、正六角形における対向する2頂点間の方向の距離を1とした際の前記対向する2頂点間の方向の長さが0.75〜1.25、正六角形における対向する2辺の距離を1とした際の、前記対向する2辺の距離が0.75〜1.1の範囲であることを特徴とする請求項1記載の光拡散シート。
- 前記突起の底面が正六角形であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光拡散シート。
- 前記透明樹脂材料が熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の光拡散シート。
- 前記透明樹脂材料がポリカーボネートであることを特徴とする請求項4記載の光拡散シート。
- 前記光拡散シートが、前記突起に対応した形状を有する金型を用い、前記透明樹脂材料を射出成形して形成されることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の光拡散シート。
- 反射シートと、
前記反射シートの上に均等に配置された複数の光源と、
前記入光面が前記複数の光源を挟んで前記反射シートと対向するように配置された、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光拡散シートと、
を有することを特徴とする面光源装置。
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JP2010045327A JP2011180420A (ja) | 2010-03-02 | 2010-03-02 | 光拡散シート及びそれを用いた面光源装置 |
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---|---|---|---|---|
JP2015108838A (ja) * | 2012-12-21 | 2015-06-11 | 株式会社リコー | 画像表示装置 |
CN116381985A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-07-04 | 咏巨科技有限公司 | 光学膜与其制造方法 |
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JP2001296408A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Keiwa Inc | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
JP2006235394A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Enplas Corp | 光制御部材、面光源装置及び表示装置 |
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