JP2013058318A - Sheet-shaped light guide body - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、側面漏光型の照光装置に用いるシート状導光体に関するものである。 The present invention relates to a sheet-like light guide used in a side light leakage type illumination device.
従来から、シート状導光体と、導光体の少なくとも一端に光学的に接続した光源装置とから概略構成され、光源装置から入射させた光を、シート状導光体の側面から漏光させる側面漏光型の照光装置が知られている。
この種の側面漏光型の照光装置としてシート状導光体を用いる場合、このシート状導光体の所望の側面部分から外部に漏光させるために、シート状導光体の側面部分を形成している低屈折率層を除去したり、低屈折率層から導光部である高屈折率層に至るまで凹部を形成したりする必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a side surface that is schematically configured from a sheet-like light guide and a light source device optically connected to at least one end of the light guide, and causes light incident from the light source device to leak from the side of the sheet-like light guide A light leakage type illumination device is known.
When a sheet-like light guide is used as this type of side light leakage type illumination device, a side portion of the sheet-like light guide is formed in order to leak light from a desired side portion of the sheet-like light guide to the outside. It is necessary to remove the low refractive index layer or to form a recess from the low refractive index layer to the high refractive index layer that is the light guide.
低屈折率層を除去したり、低屈折率層から導光部である高屈折率層に至るまで凹部を形成したりするには、例えば、レーザー加工やエンドミルを用いた加工方法を挙げることができる。これらの加工方法、例えばレーザー加工の場合では、シート状光伝送体の材質、及びシートの厚みによってレーザー光源の焦点位置や出力を調整することにより、低屈折率層を簡単に、且つ寸法精密カットできるという長所がある。
このように構成されたシート状導光体を備えた側面漏光型の照光装置は、小スペース性に優れ軽量に装置を設計することが可能であることから、パソコンのディスプレイやキーボード、携帯電話の画面、液晶パネル、タッチ式コントロールパネルのバックライト用途に好適である(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
In order to remove the low refractive index layer or to form a recess from the low refractive index layer to the high refractive index layer that is the light guide portion, for example, a laser processing or a processing method using an end mill may be mentioned. it can. In the case of these processing methods, for example, laser processing, the low refractive index layer can be easily and dimensionally cut by adjusting the focal position and output of the laser light source according to the material of the sheet-like optical transmission body and the thickness of the sheet. There is an advantage that you can.
The side leakage type illumination device including the sheet-shaped light guide configured as described above is excellent in small space and can be designed with a light weight. It is suitable for backlight applications of screens, liquid crystal panels, and touch-type control panels (see, for example,
しかしながら、上述の従来技術にあっては、導光部分である高屈折率層が単層の場合、光源に近い発光部で多くの光量が漏光してしまうため、光源より遠い発光部において光量が低くなり易いという課題がある。
また、例えば、高屈折率層にメタクリレート樹脂を使用し、高屈折率層の両側面の低屈折率層に低屈折樹脂として例えばPVDF(PolyVinylidene DiFluoride)樹脂を使用した2種3層構造の導光板を、側面に粗面化や溝加工を施し側面漏光型の照光装置に利用する場合、導光路が1層しかないため側面全体を均一に発光させるには最適な粗面の粗さや溝の深さや大きさを高度な計算によって導き出し、且つ高度な加工技術によって加工する必要あるという課題がある。
However, in the above-described conventional technology, when the high refractive index layer that is the light guide portion is a single layer, a large amount of light leaks in the light emitting portion close to the light source. There is a problem that it tends to be low.
Further, for example, a light guide plate having a two-kind / three-layer structure using a methacrylate resin for the high refractive index layer and using, for example, PVDF (PolyVinylline DiFluoride) resin as the low refractive index resin for the low refractive index layers on both sides of the high refractive index layer. When the surface is roughened or grooved on the side surface and used in a side-light leakage type illumination device, since there is only one light guide path, the optimum rough surface roughness and groove depth are required to uniformly emit the entire side surface. There is a problem that it is necessary to derive the sheath size by advanced calculation and to perform processing by advanced processing technology.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光量の均一性に優れ、且つ高度な光学設計を必要としない照光装置を実現可能なシート状導光体を提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a sheet-like light guide that can realize an illumination device that is excellent in light quantity uniformity and does not require an advanced optical design. It is.
上記の課題を解決するために、本発明に係るシート状導光体は、少なくとも一つの光入射面と、少なくとも一つの光出射面とを有するシート状導光体であって、屈折率η1が1.45≦η1<1.6を満たすように設定された透明樹脂からなる高屈折率層と、屈折率η2が1.35≦η2<1.45を満たすように設定された透明樹脂からなる低屈折率層とが前記光入射面に対して垂直方向に交互に複数積層された導光体本体を有し、前記導光体本体に、前記高屈折率層と前記低屈折率層との積層方向に沿って深さが深くなる複数の凹部を形成し、これら複数の凹部は、前記高屈折率層、及び前記低屈折率層の延在方向に沿って、且つ前記光入射面から離れるに従って漸次前記深さが深くなるように配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a sheet-like light guide according to the present invention is a sheet-like light guide having at least one light incident surface and at least one light exit surface, and has a refractive index η1. 1. High refractive index layer made of transparent resin set to satisfy 1.45 ≦ η1 <1.6, and transparent resin set to satisfy refractive index η2 of 1.35 ≦ η2 <1.45 A light guide body having a plurality of low refractive index layers alternately stacked in a direction perpendicular to the light incident surface, and the light guide body includes the high refractive index layer and the low refractive index layer. A plurality of recesses whose depth increases along the stacking direction is formed, and the plurality of recesses are separated from the light incident surface along the extending direction of the high refractive index layer and the low refractive index layer. According to the above, the depth is gradually increased.
本発明によれば、導光部分である高屈折率層を複数設け、レーザー加工やエンドミル等を用いた機械加工を用いてシート状導光体の側面に発光が必要な箇所、及び深さに凹部を形成することができる。このため、所定の高屈折率層内の導光のみを漏光として照光に使用できるので、光量の均一性に優れ、また高度な光学設計を必要としない照光装置を実現できる。
また、漏光箇所の数量に対応して導光部分である高屈折率層を増減させ、それぞれの層厚みに応じて凹部の加工を行うことによって、漏光箇所の増減に容易に対応することが可能となる。
According to the present invention, a plurality of high-refractive-index layers that are light guide portions are provided, and a portion where light emission is necessary on the side surface of the sheet-like light guide using a laser processing or machining using an end mill, and the depth are provided. A recess can be formed. For this reason, since only the light guide in the predetermined high refractive index layer can be used for illumination as light leakage, it is possible to realize an illumination device that is excellent in light quantity uniformity and does not require advanced optical design.
In addition, by increasing or decreasing the high refractive index layer, which is the light guide portion, according to the number of light leakage locations, and processing the recesses according to the thickness of each layer, it is possible to easily respond to the increase or decrease of the light leakage locations It becomes.
(シート状導光体)
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、照光装置に用いられるシート状導光体1の側面図である。
同図に示すように、シート状導光体1は、例えば携帯電話、ノートパソコン、液晶テレビ、ビデオカメラ等に使用される照光装置である液晶表示装置、携帯電話のバックライトキー、パソコンのバックライトキーボード、電気機器の表示スイッチ等の照光装置である表示装置に用いられるものである。
シート状導光体1は、3つの高屈折率層2と4つの低屈折率層3とが交互に積層され、積層方向両表面に低屈折率層3が配置されるように構成された板状の導光体本体10を有している。
(Sheet light guide)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a sheet-
As shown in the figure, the sheet-
The sheet-
導光体本体10は、積層方向に垂直な方向の面、つまり、シート状導光体1の側面1aのうちの少なくとも1つ(例えば、この実施形態では図1における左側面)が光入射面4に設定されている。この光入射面4からシート状導光体1内に、不図示の外部光源から光が入射されるようになっている。
The
また、導光体本体10は、積層方向両面のうち、一方の面1b(図1における上面)が光を出射させる光出射面5に設定されている。そして、この光出射面5と対向する他方の面1cに複数の凹部6a〜6cが形成されている。これら複数の凹部6a〜6cは、光入射面4から入射された光を光出射面5から出射させる光出射手段7として機能している(詳細は後述する)。
なお、導光体本体10は、板状に形成されていれば特に形状を限定するものではなく、短形、三角形等の多角形状のほか、円形等であってもよい。また、湾曲した形状であってもよい。
Further, in the
The shape of the
(高屈折率層)
高屈折率層2は、屈折率η1が
1.45≦η1<1.6・・・(1)
を満たすように設定されている透明な層である。各高屈折率層を形成する材料としては、公知の材料を用いることができ、例えば、メタクリル酸メチルの単独重合体(PMMA)、又は共重合体を主成分として構成することができる。中でも、透明性、耐久性に優れると共に安価であることから、PMMAを主成分として構成することが好ましい。
(High refractive index layer)
The high
It is a transparent layer that is set to satisfy. As a material for forming each high refractive index layer, a known material can be used. For example, a homopolymer of methyl methacrylate (PMMA) or a copolymer can be used as a main component. Among them, it is preferable to use PMMA as a main component because it is excellent in transparency and durability and is inexpensive.
なお、メタクリル酸メチルの共重合体を用いる場合には、メタクリル酸メチルの含有量は50質量%以上とすることが好ましい。共重合可能な単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、n−アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメタクリル酸エステル類、マレイミド類、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、スチレン等が挙げられる。 In addition, when using the copolymer of methyl methacrylate, it is preferable that content of methyl methacrylate shall be 50 mass% or more. Examples of the copolymerizable monomer include acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate, and methacrylic acid esters such as ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and cyclohexyl methacrylate, Maleimides, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, styrene and the like can be mentioned.
また、耐熱性に優れる観点から、ポリカーボネート系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂等を好適に用いることができる。特に、ポリカーボネート系樹脂はPMMAより屈曲率が高いため、開口数が大きくなる。この結果、シート状導光体1が屈曲した際、漏光を低く抑えることができる。ここで、開口数とは、「光を集める性能」のことであり、開口数が大きいほど受光量を増やすことが可能となり、シート状導光体1を屈曲させた際に光の漏れを抑えることができる。
各高屈折率層2の厚みT1は特に限定されるものではないが、液晶表示装置、光源装置の薄型化を図る観点から、10μm〜500μmの範囲で決定することが好ましい。
Further, from the viewpoint of excellent heat resistance, polycarbonate resins, alicyclic polyolefin resins, and the like can be suitably used. In particular, since the polycarbonate-based resin has a higher bending rate than PMMA, the numerical aperture is increased. As a result, when the sheet-
The thickness T1 of each high
(低屈折率層)
低屈折率層3は、屈折率η2が
1.35≦η2<1.45・・・(2)
を満たすように設定されている透明な層である。すなわち、各低屈折率層3は、各高屈折率層2の屈折率よりも低く設定されている。各低屈折率層3を形成する材料としては、各高屈折率層2の屈折率を考慮して決定することができる。
(Low refractive index layer)
The low
It is a transparent layer that is set to satisfy. That is, each low
例えば、各低屈折率層3の材料としては、含フッ素オレフィン系樹脂を主成分とする樹脂組成物が挙げられる。含フッ素オレフィン系樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン単独重合体や、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの2元共重合体、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの2元共重合体、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの2元共重合体、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの3元共重合体等のフッ化ビニリデン系共重合体を挙げることができる。
For example, the material of each low
各高屈折率層の屈折率と各低屈折率層の屈折率との屈折率差Δηは、
Δη=η1−η2・・・(3)
により表すことができるが、より好ましくは、
Δη≧0.1・・・(4)
を満たすことが望ましい。
これは、屈折率差Δηが0を超え、より好ましくは式(4)を満たすことにより、入射した光がシート状導光体1内を全反射しながら損失なく遠くまで伝播し、シート状導光体1の表面に不図示の光反射層を光学密着させても漏光が起こらず、輝度が高い発光が得られやすいためである。
The refractive index difference Δη between the refractive index of each high refractive index layer and the refractive index of each low refractive index layer is
Δη = η1-η2 (3)
More preferably,
Δη ≧ 0.1 (4)
It is desirable to satisfy.
This is because when the refractive index difference Δη exceeds 0, and more preferably satisfies the formula (4), the incident light propagates far without loss while being totally reflected in the sheet-like
各低屈折率層3の厚みT2は特に限定されるものではないが、シート状導光体1の取り扱い性の観点から3〜50μmの範囲で決定することが好ましい。この範囲であれば、シート状導光体1は屈曲性を有し、取り扱い性が良好になる。
各高屈折率層2の厚みT1と、各低屈折率層3の厚みT2との比率は、各高屈折率層2と各低屈折率層3の材質を勘案して決定することができる。
The thickness T2 of each low
The ratio between the thickness T1 of each high
(光出射手段)
光出射手段7としては、光入射面4から入射され、各高屈折率層2内を伝播する光を光出射面5から出射可能な構造であればよい。すなわち、例えば、光の出射位置制御のしやすさから、図1に示すように、光出射手段7は、低屈折率層3を貫通し高屈折率層2に達するような凹部6a〜6cであることが好ましい。
(Light emitting means)
The light emitting means 7 may have any structure that can emit light that is incident from the
より具体的には、凹部6a〜6cは、各低屈折率層3を穿孔し各高屈折率層2に達する溝状の亀裂のような、所謂「傷」状に形成されている。そして、凹部6a〜6cは、これらの深さH1〜H3が光入射面4から離れるに従って漸次深くなるように形成されている。
すなわち、光入射面4に最も近い位置に形成されている凹部6aは、導光体本体10の他方の面1cから1つ目の高屈折率層2に至る間に形成され、且つ一方の面1bに向かうに従って、先細りとなるように形成されている。
More specifically, the
That is, the
また、光入射面4から2番目に位置に形成されている凹部6bは、導光体本体10の他方の面1cから2つ目の高屈折率層2に至る間に形成され、且つ一方の面1bに向かうに従って、先細りとなるように形成されている。
さらに、光入射面4からもっとも離れた近い位置に形成されている凹部6cは、導光体本体10の他方の面1cから3つ目の高屈折率層2に至る間に形成され、且つ一方の面1bに向かうに従って、先細りとなるように形成されている。
このように、各凹部6a〜6cは、高屈折率層2、及び低屈折率層3の延在方向に沿って、且つ光入射面4から離れるに従って漸次深さH1〜H3が深くなるように配置されている。
The
Further, the
As described above, each of the
このように形成された凹部6a〜6cを設けることにより、光入射面4から各高屈折率層2内に入射した光が凹部6a〜6cで反射して光出射面5から出射し、シート状導光体1が発光する。
なお、各低屈折率層3に設ける凹部6a〜6cの形状は特に限定されるものではなく、不図示の外部光源の光量や、光入射面4から反対側までの距離、光源装置導光体に求める発光の形態等を考慮して形状を決定することができる。
By providing the
The shape of the
(シート状導光体の製造方法)
次に、シート状導光体1の製造方法について説明する。
図1に示すように、シート状導光体1を構成する導光体本体10は、高屈折率層2と低屈折率層3を交互に複数積層することにより製造することができる。
ここで、高屈折率層2と低屈折率層3を交互に積層する方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
(1)多層溶融押出により高屈折率層2と低屈折率層3とを多層一体成形する方法
(2)高屈折率層2となる樹脂シートあるいは樹脂フィルムと、低屈折率層3を形成する樹脂シートや樹脂フィルムを交互に積層して製造する方法
(3)低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層構造のシートを積層して製造する方法
(4)加熱プレス法や接着剤を用いて高屈折率層2と低屈折率層3を交互に積層する方法
なお、高屈折率層2と低屈折率層3を交互に積層する方法はこれら(1)〜(4)の方法に限定されるものではなく、高屈折率層2と低屈折率層3とを積層可能な方法であればよい。
(Manufacturing method of sheet light guide)
Next, the manufacturing method of the sheet-like
As shown in FIG. 1, the
Here, as a method of alternately laminating the high
(1) Method of integrally forming a high
続いて、高屈折率層2と低屈折率層3が交互に積層された多層積層体を得た後、得られた多層積層体を用途に応じた寸法に切断する。次に、積層方向の両面のうち、一方の面1bを光出射面5に設定し、他方の面1bに凹部6a〜6cを形成する。これら凹部6a〜6cを形成する方法としては、例えば、レーザー加工、エンドミルによる加工、熱プレス等が挙げられる。しかしながら、これに限られるものではなく、種々の加工方法を採用することが可能である。
Then, after obtaining the multilayer laminated body by which the high
このような構成のもと、シート状導光体1の光入射面4から入射した光は、屈折率の異なる各高屈折率層2と各低屈折率層3との界面で生じる全反射により、漏光することなく高屈折率層2内の遠くまで伝播される。
このとき、導光体本体10に形成されている凹部6a〜6cは、これらの深さH1〜H3が光入射面4から離れるに従って漸次深くなるように形成されているので、各凹部6a〜6cによって、光が伝播される高屈折率層2の数が異なる。
Under such a configuration, light incident from the
At this time, the
すなわち、光入射面4に最も近い位置に形成されている凹部6aからは、1つの高屈折率層2から伝播された光が光出射面5を介して出射される。また、光入射面4から2番目に位置に形成されている凹部6bからは、2つの高屈折率層2から伝播された光がそれぞれ光出射面5を介して出射される。さらに、光入射面4からもっとも離れた近い位置に形成されている凹部6cからは、3つの高屈折率層2から伝播された光がそれぞれ光出射面5を介して出射される。
That is, light propagated from one high
ここで、例えば、高屈折率層2が単層の場合、光入射面4から入射した光は、この光入射面4から離れた位置に形成されている凹部6cよりも光入射面4に近い位置に形成された凹部6aから光出射面5に向かって出射されやすい。このため、光入射面4に近い位置に形成された凹部6aと、光入射面4から離れた位置に形成されている凹部6cとの間に輝度差が生じる。
Here, for example, when the high
従来は、この輝度差を小さくするために、高度な光学設計技術と精密な加工技術が必要となっていた。
しかしながら、本実施形態のシート状導光体1にあっては、高屈折率層2を3層有しており、各凹部6a〜6cが形成される高屈折率層2の数が異なっている。このため、光入射面4から離れた凹部6a〜6cほど、多くの高屈折率層2から光量を取り出すことが可能になる。よって、光入射面4に最も近い凹部6aと、最も離れた凹部6cとの間で輝度差を小さくすることが可能になる。
Conventionally, in order to reduce this luminance difference, advanced optical design technology and precise processing technology have been required.
However, the sheet-like
したがって、上述の実施形態によれば、シート状導光体1を構成する導光体本体10に複数の凹部6a〜6cを形成し、これら凹部6a〜6cの深さH1〜H3を変化させるという簡単な加工により、シート状導光体1の光出射面5の所定の箇所に、所定の高屈折率層2の導光のみを漏光として照光に使用することができる。このため、シート状導光体1の光出射面5の光量の均一性に優れ、また高度な光学設計を必要としない照光装置を実現できる。
また、漏光箇所の数量に対応して導光部分である高屈折率層2を増減させ、それぞれの層厚みに応じて凹部6a〜6cの形状を変化させることによって、漏光箇所の増減に容易に対応することが可能となる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the plurality of
In addition, by increasing or decreasing the high
さらに、単層樹脂をシート状導光体とすると、埃や汚れが付着した部分は単層樹脂の屈折率と同等以上の屈折率となる場合があり、単層樹脂内を伝播した光が漏光しやすくなるが、本実施形態のシート状導光体1は、各高屈折率層2と各低屈折率層3との界面で全反射が生じるため、この低屈折率層3の表面に埃等が付着しても、高屈折率層2内を伝播する光が漏光することがない。このため、高品質なシート状導光体1を提供することが可能になる。
Furthermore, if the single-layer resin is a sheet-like light guide, the part where dust or dirt adheres may have a refractive index that is equal to or higher than the refractive index of the single-layer resin, and light propagated through the single-layer resin leaks. However, since the sheet-like
次に、この発明の実施例と比較例を具体的に示して糸継ぎ方法を説明する。尚、本発明の実施例は以下に記載された事項によって限定されるものではない。
(光学評価)
図2は、シート状導光体1の光学評価に用いた測定系の模式図である。
同図に示すように、シート状導光体1の光学特性は、定電流電源により20mAで発光させた発光ダイオード(日亜化学工業社製 NSSW020BT 1個使用)11を、シート状導光体1の光入射面4に配置し、輝度計(TOPCON社製 輝度計BM−7)12を用い、光出射手段を設けた部位を中心とした視野角2°のエリアの光出射面5から出射される出射光Cの法線方向(0°方向)の輝度を測定距離を入射位置からそれぞれ50mm、100mm、150mm、200mmと移動させ(図1における矢印Y参照)、測定を行った。
Next, the embodiment of the present invention and a comparative example will be shown specifically to explain the yarn splicing method. In addition, the Example of this invention is not limited by the matter described below.
(Optical evaluation)
FIG. 2 is a schematic diagram of a measurement system used for optical evaluation of the sheet
As shown in the figure, the optical properties of the sheet-shaped
(実施例)
ここで、シート状導光体1を構成する導光体本体10を製造するにあたって、この導光体本体10の高屈折率層2には、メタクリル樹脂(アクリペットVH000、屈折率1.49、三菱レイヨン株式会社)を用いる一方、低屈折率層3には、フッ化ビニルデン共重合体(KYNAR720、屈折率n=1.42、アルケマ株式会社製)を用いた。
そして、Tダイを持つ共押出製造装置を用いて成型した厚み100μmの低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層構造の3層構造の積層体を幅980mm、厚み100μmに成型した。成型した積層体の低屈折率層の厚みを測定したところ、上側面側、下側面側共に5μmであった。
(Example)
Here, in manufacturing the
Then, a laminate having a three-layer structure of a low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer structure having a thickness of 100 μm and molded using a coextrusion manufacturing apparatus having a T die was molded to a width of 980 mm and a thickness of 100 μm. When the thickness of the low refractive index layer of the molded laminate was measured, it was 5 μm on both the upper side and the lower side.
この積層体を長さ400mm、幅300mmの長方形に切り出したものを5枚重ねたのち、鏡面版(真鍮製、ニッケルメッキ)、及び銅版(銅製)にて挟み、高圧プレス機(庄司鉄工株式会社製、圧力100t、ラム径350mm)を用いて3分間予熱(設定160℃)した後、5分間の加圧(設定160℃、加圧15MPa)、3分間の冷却(約15℃、加圧10MPa)を行い低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層構造となる積層体を作成した。 5 layers of this laminate cut out into a rectangle with a length of 400 mm and a width of 300 mm are stacked, and then sandwiched between a mirror plate (brass, nickel plating) and a copper plate (copper), and a high-pressure press (Shoji Iron Works Co., Ltd.) Manufactured, pressure 100 t, ram diameter 350 mm), preheated for 3 minutes (set 160 ° C.), then pressurized for 5 minutes (set 160 ° C., pressurized 15 MPa), cooled for 3 minutes (about 15 ° C., pressurized 10 MPa) Low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index A laminate having a refractive index layer / low refractive index layer structure was prepared.
このような工程を経て製造した積層体を長さ200mm、幅10mmの短形に切り出し、導光体とした。そして、この導光体の積層方向一面に、レーザーマーカー(ML−Z9520T、キーエンス社)を用いて光入射面から距離50mm、100mm、150mm、200mmの箇所に切欠状の光出射手段7(凹部)を設けた。
ここで、レーザーエッチングパターンは光入射方向に対して平行なライン形状を1mm間隔で5本とした。得られた凹部形状をレーザー共焦点顕微鏡(レーザー共焦点顕微鏡 OLS−3000)で測定を行ったところ深さはそれぞれ約90μm、約140μm、約220μm、290μmの溝状の凹部が形成されていた。
The laminated body manufactured through these steps was cut into a short shape having a length of 200 mm and a width of 10 mm to obtain a light guide. Then, a light emitting means 7 (recessed) in the form of a notch is formed on one surface of the light guide in the stacking direction at a distance of 50 mm, 100 mm, 150 mm, 200 mm from the light incident surface using a laser marker (ML-Z9520T, Keyence) Was provided.
Here, the laser etching pattern has five line shapes parallel to the light incident direction at intervals of 1 mm. When the obtained concave shape was measured with a laser confocal microscope (Laser Confocal Microscope OLS-3000), groove-shaped concave portions having depths of about 90 μm, about 140 μm, about 220 μm, and 290 μm were formed, respectively.
(比較例)
実施例と同様に、シート状導光体を構成する高屈折率層には、メタクリル樹脂(アクリペットVH000、屈折率1.49、三菱レイヨン株式会社)を用いる一方、低屈折率層には、フッ化ビニルデン共重合体(KYNAR720、屈折率n=1.42、アルケマ株式会社製)を用いた。
そして、Tダイを持つ共押出製造装置を用いて成型した厚み450μmの低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層構造の3層構造の積層体を幅980mm、厚み100μmに成型した。
(Comparative example)
As in the examples, methacrylic resin (Acrypet VH000, refractive index 1.49, Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is used for the high refractive index layer constituting the sheet-shaped light guide, while the low refractive index layer is used. A vinylidene fluoride copolymer (KYNAR720, refractive index n = 1.42, manufactured by Arkema Co., Ltd.) was used.
Then, a laminate having a three-layer structure of a low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer structure having a thickness of 450 μm and molded using a coextrusion manufacturing apparatus having a T die was molded to a width of 980 mm and a thickness of 100 μm.
成型した積層体の低屈折率層の厚みを測定したところ、上側面側、下側面側共に5μmであった。これを実施例同様に長さ200mm、幅10mmの短形に切り出した後レーザーマーカーで凹部(光出射手段)を形成し、実施例と同様の方法で測定を行った。
この比較例では、光入射面側に近い凹部からの輝度の値が高く、光入射面側から離れるに従って大きく輝度の値が低下していることが確認できた。これと比較し、実施例では光入射面4側から近い凹部(不図示)と比較して光出射面5側から離れた光出射手段7(凹部)での輝度の低下が非常に小さくなって出射光Cの均一化が図れていることを確認できた。これらの結果を表1に示す。
When the thickness of the low refractive index layer of the molded laminate was measured, it was 5 μm on both the upper side and the lower side. This was cut out into a short shape having a length of 200 mm and a width of 10 mm in the same manner as in the example, and then a concave portion (light emitting means) was formed with a laser marker.
In this comparative example, it was confirmed that the luminance value from the concave portion close to the light incident surface side was high, and the luminance value was greatly decreased as the distance from the light incident surface side was increased. In comparison with this, in the embodiment, the decrease in luminance at the light emitting means 7 (recessed portion) away from the
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、シート状導光体1を構成する導光体本体10の一方の面1b(図1における上面)を光出射面5に設定し、この光出射面5と対向する他方の面1bに複数の凹部6a〜6cを形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、一方の面1b、つまり、光出射面5側に凹部6a〜6cを形成してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, one
また、上述の実施形態では、高屈折率層2の両面に低屈折率層3を配置し、シート状導光体1を構成する導光体本体10の積層方向最外面が低屈折率層3となる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、シート状導光体の積層方向最外面が高屈折率層2となるように構成してもよい。
さらに、上述の実施形態では、シート状導光体1を構成する導光体本体10は、3つの高屈折率層2と4つの低屈折率層3とが交互に積層された板状のものであって、高屈折率層2を3層有している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、導光体本体10は、高屈折率層2を2層以上有していればよい。
In the above-described embodiment, the low refractive index layers 3 are disposed on both surfaces of the high
Furthermore, in the above-described embodiment, the
そして、上述の実施形態では、シート状導光体1は、導光体本体10の側面1aのうちの少なくとも1つが光入射面4に設定され、積層方向両面のうち、一方の面1bが光を出射させる光出射面5に設定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、導光体本体10の複数の側面1aを光入射面4に設定してもよい。また、導光体本体10の積層方向両面1b,1cを光出射面5に設定してもよい。
In the above-described embodiment, in the sheet
本発明のシート状導光体1は出射光輝度の均一化及び、光学設計や表面加工技術の簡略化が図ることが可能となるため、生産性良く安価な均一光源を提供することができる。
Since the sheet-like
1 シート状導光体
1a 一方の面
1b 他方の面
2 高屈折率層
3 低屈折率層
4 光入射面
5 光出射面
6a〜6c 凹部
7 光出射手段
10 導光体本体
H1〜H3 深さ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
屈折率η1が
1.45≦η1<1.6
を満たすように設定された透明樹脂からなる高屈折率層と、
屈折率η2が
1.35≦η2<1.45
を満たすように設定された透明樹脂からなる低屈折率層とが前記光入射面に対して垂直方向に交互に複数積層された導光体本体を有し、
前記導光体本体に、前記高屈折率層と前記低屈折率層との積層方向に沿って深さが深くなる複数の凹部を形成し、
これら複数の凹部は、前記高屈折率層、及び前記低屈折率層の延在方向に沿って、且つ前記光入射面から離れるに従って漸次前記深さが深くなるように配置されていることを特徴とするシート状導光体。 A sheet-like light guide having at least one light incident surface and at least one light emitting surface,
The refractive index η1 is 1.45 ≦ η1 <1.6.
A high refractive index layer made of a transparent resin set to satisfy
Refractive index η2 is 1.35 ≦ η2 <1.45
A low refractive index layer made of a transparent resin set so as to satisfy a light guide body that is alternately stacked in a direction perpendicular to the light incident surface,
In the light guide body, a plurality of recesses whose depth is increased along the stacking direction of the high refractive index layer and the low refractive index layer,
The plurality of recesses are arranged such that the depth gradually increases along the extending direction of the high-refractive index layer and the low-refractive index layer and away from the light incident surface. A sheet-like light guide.
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