JP2013073729A - Light guide, lighting device having the same, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に照明光路制御に使用される導光体、及び照明装置並びに表示装置に関するものである。 The present invention relates to a light guide used mainly for illumination light path control, an illumination device, and a display device.
最近の大型液晶テレビやフラットディスプレイパネル等においては主に、直下型方式の照明装置と、エッジライト方式の照明装置とが採用されている。直下型方式の照明装置では、光源として複数の冷陰極管やLED(Light Emitting Diode)が、パネルの背面に規則的に配置される。液晶パネル等の画像表示素子と光源との間には、光散乱性の強い拡散板が用いられ、光源としての冷陰極管やLEDが視認されないようにしている。 In recent large-sized liquid crystal televisions, flat display panels and the like, a direct type illumination device and an edge light illumination device are mainly used. In the direct type illumination device, a plurality of cold cathode tubes and LEDs (Light Emitting Diodes) are regularly arranged as light sources on the back surface of the panel. A light diffusing plate is used between the image display element such as a liquid crystal panel and the light source so that a cold cathode tube or LED as a light source is not visually recognized.
一方、エッジライト方式の照明装置は、複数の冷陰極管やLEDが、導光板と呼ばれる透光性の板の端面に配置される。一般的に、導光板の射出面(画像表示素子と対向する面)の逆側の面(光偏向面)には、該導光板の端面から入射する入射光を効率良く射出面へと導く光偏向要素が形成される。現在、光偏向面に形成される光偏向要素としては白色のインキがドット状に印刷されたものが一般的(例えば特許文献1)である。しかし、白色ドットに入射した光はほぼ無指向に拡散反射されるため、導光板の射出面側への光取出し効率は低い。白色インキによる光吸収も無視することはできない。 On the other hand, in an edge light type lighting device, a plurality of cold-cathode tubes and LEDs are arranged on an end face of a translucent plate called a light guide plate. In general, light that efficiently enters incident light that is incident from an end surface of the light guide plate onto a surface (light deflection surface) opposite to the light emission surface (surface that faces the image display element) of the light guide plate. A deflection element is formed. At present, the light deflection element formed on the light deflection surface is generally one in which white ink is printed in the form of dots (for example, Patent Document 1). However, since the light incident on the white dots is diffusely reflected almost omnidirectionally, the light extraction efficiency to the exit surface side of the light guide plate is low. Light absorption by white ink cannot be ignored.
そこで最近では、マイクロレンズをインクジェット法によって導光板の光偏向面へと形成する方法や、レーザーアブレーション法によって光偏向要素を形成する方法などが提案されている。白色インキと違い、導光板の樹脂と空気との屈折率差による反射、屈折、透過を利用しているため、光吸収はほとんど生じない。そのため、白色インキに比べて光取出し効率の高い導光板を得ることができる。 Therefore, recently, a method of forming a microlens on the light deflection surface of a light guide plate by an ink jet method, a method of forming a light deflection element by a laser ablation method, and the like have been proposed. Unlike white ink, light absorption hardly occurs because it uses reflection, refraction, and transmission due to the difference in refractive index between the resin of the light guide plate and air. Therefore, a light guide plate having a higher light extraction efficiency than that of white ink can be obtained.
しかしながら、インクジェット法やレーザーアブレーション法による光偏向要素の形成は、白色インキの印刷と同様、導光板を平板成形した後に別工程で形成されるため、作製工程数が減る訳ではない。むしろ、白色インキの印刷工程よりもタクトタイムが長く、また、設備のイニシャルコストが高いなど、高コストとなる問題がある。 However, the formation of the light deflection element by the ink jet method or the laser ablation method is formed in a separate process after the light guide plate is formed into a flat plate, as in the case of printing with white ink, so the number of manufacturing steps is not reduced. Rather, there is a problem that the tact time is longer than the white ink printing process and the initial cost of the equipment is high, resulting in high costs.
そこで、導光板を射出成形法や押出成形法により成形し、光偏向要素を押出時にダイレクトに賦形する方法も提案されている(例えば特許文献2)。導光板の成形と同時に光偏向要素も形成されるため工程数が減り、低コスト化が実現できる。 Therefore, a method has been proposed in which the light guide plate is formed by an injection molding method or an extrusion molding method, and the light deflection element is directly shaped at the time of extrusion (for example, Patent Document 2). Since the light deflection element is formed simultaneously with the formation of the light guide plate, the number of processes is reduced, and the cost can be reduced.
しかしながら、射出成形法で導光板を作製する場合、サイズが大きくなるほど射出成形機には高い圧力が必要となるため、携帯電話やノートパソコンなどの比較的小型な表示装置用の導光板作製には適しているものの、テレビ等の大型な表示装置への適用は難しい。一方で押出成形法は、大型の導光板作製に適した製造方法ではあるが、難易度の高い円筒状のロール金型を作製する必要がある。 However, when a light guide plate is manufactured by an injection molding method, the higher the size, the higher the pressure required for the injection molding machine. Therefore, for manufacturing a light guide plate for a relatively small display device such as a mobile phone or a laptop computer. Although suitable, it is difficult to apply to large display devices such as televisions. On the other hand, the extrusion molding method is a production method suitable for producing a large light guide plate, but it is necessary to produce a cylindrical roll mold having a high degree of difficulty.
導光板の光立ち上げ性能を担うのはドットであるため、いかにドットを傷のない状態で最終ユーザーに届けるかが重要となる。しかし、現状は下記に示すように十分な技術開発がなされている状態とは言いがたい。
導光板は保護フィルムで異物や傷つきから保護されて輸送され、組み立ての際に保護フィルムを剥がす。特に研磨の工程で異物が発生するため、現状保護フィルムは必須となっている。一方、導光板には縁の部分に、ドットのないベゼルが存在する。ベゼルは鏡面であるため、保護フィルムとよく密着し、輸送中に保護フィルムがはがれることを防止している。しかしながら、保護フィルムを剥がす作業はクリーンルーム内で行われ、手袋をした状態でもあり、保護フィルムが剥がしにくく生産性を低下させている。
また、通常用いられる凸レンズは、万が一保護フィルムが剥がれた場合に容易に傷つくため、保護フィルムの密着力を上げざるを得ない。さらに、保護フィルムが剥がされたあとは、テレビの筐体内で擦れ、傷つき、光立ち上げ性能が低下する。
本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、傷つきにくく、高性能で、組立作業が容易な導光体と、これを備えた照明装置及び表示装置を提供することにある。
Since it is the dots that are responsible for the light launching performance of the light guide plate, it is important how to deliver the dots to the end user without any scratches. However, it is hard to say that the current state of technology development has been made as shown below.
The light guide plate is transported while being protected from foreign objects and scratches by a protective film, and the protective film is peeled off during assembly. In particular, since a foreign substance is generated in the polishing process, the current protective film is essential. On the other hand, the light guide plate has a dot-free bezel at the edge. Since the bezel is a mirror surface, it is in close contact with the protective film and prevents the protective film from being peeled off during transportation. However, the work of peeling off the protective film is performed in a clean room and is in a gloved state, and the protective film is difficult to peel off, reducing productivity.
Moreover, since the convex lens used normally is easily damaged when the protective film is peeled off, the adhesion of the protective film must be increased. Further, after the protective film is peeled off, it is rubbed and damaged in the television casing, and the light launch performance is deteriorated.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a light guide that is not easily damaged, has high performance, and is easy to assemble, and an illumination device and a display device including the light guide. is there.
請求項1の発明は、透光性の導光体であって、
前記導光体は、第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面と、前記第1主面と前記第2主面とを接続する4つの側端面を有し、
前記4つの側端面の少なくとも1つの側端面に臨む複数の光源が、該側端面の延在方向に並べて配置され、
前記第1主面には、前記導光体内を導光する光を前記第2主面側へと偏向する光偏向要素が形成され、
前記第1主面の前記4つの側端面に沿う4辺の周縁部のうち、1又は2辺の周縁部に、前記光偏向要素が形成されていない帯状のベゼルを有している、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of claim 1 is a translucent light guide,
The light guide has a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and four side end surfaces connecting the first main surface and the second main surface,
A plurality of light sources facing at least one side end face of the four side end faces are arranged side by side in the extending direction of the side end face,
The first main surface is formed with a light deflecting element that deflects light guided through the light guide body toward the second main surface,
Of the four peripheral edges along the four side end faces of the first main surface, one or two peripheral edges have a belt-like bezel on which the light deflection element is not formed.
It is the light guide characterized by this.
請求項2の発明は、請求項1に記載の導光体であって、
前記光偏向要素が凹形状のドットであり、
前記光源が臨む前記側端面からの距離によってドットのサイズ、形状、配置間隔のうちいずれかが異なる、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of
The light deflection element is a concave dot;
Depending on the distance from the side end face where the light source faces, any one of dot size, shape, and arrangement interval is different.
It is the light guide characterized by this.
請求項3の発明は、請求項1もしくは2に記載の導光体であって、
前記第1主面における前記光偏向要素の面積占有密度が50〜95%である部分が、前記第1主面の前記4辺の周縁部のうち、前記ベゼルを有していないベゼルレス部分にある、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of
The portion where the area occupation density of the light deflection elements in the first main surface is 50 to 95% is a bezelless portion that does not have the bezel among the peripheral portions of the four sides of the first main surface. ,
It is the light guide characterized by this.
請求項4の発明は、請求項3に記載の導光体であって、
前記第1主面の周縁部に沿った、前記光偏向要素の面積占有密度が50〜95%である部分の総長さが、前記ベゼルレス部分の総長さに対して0.1〜30%ある、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of claim 4 is the light guide according to
The total length of the portion where the area occupation density of the light deflection element is 50 to 95% along the peripheral edge of the first main surface is 0.1 to 30% with respect to the total length of the bezelless portion.
It is the light guide characterized by this.
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の導光体であって、
前記光偏向要素は、前記第1主面に対して高低差を有する形状を有しており、前記第1主面に対する前記光偏向要素の高低差が5μm以上70μm以下である、
ことを特徴とする導光体である。
Invention of
The light deflection element has a shape having a height difference with respect to the first main surface, and a height difference of the light deflection element with respect to the first main surface is not less than 5 μm and not more than 70 μm.
It is the light guide characterized by this.
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の導光体であって、
前記第2主面に、該第2主面から前記導光体の外部に出射する光を偏向する凹凸状の光学要素を有する、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of
The second main surface has an uneven optical element that deflects light emitted from the second main surface to the outside of the light guide,
It is the light guide characterized by this.
請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の導光体であって、
表面に帯電防止処理をされている、
ことを特徴とする導光体である。
The invention of
Antistatic treatment on the surface,
It is the light guide characterized by this.
請求項8の発明は、表示画像を規定する透過照明式の画像表示素子の背後に配置される照明装置であって、
光源と、
前記光源からの光を導光する請求項1乃至7のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板から出射した拡散光が透過する少なくとも1つの光学シートと、
を備えていることを特徴とする照明装置である。
The invention of claim 8 is an illuminating device disposed behind a transmissive illumination type image display element that defines a display image,
A light source;
The light guide plate according to any one of claims 1 to 7, which guides light from the light source;
At least one optical sheet through which diffused light emitted from the light guide plate is transmitted;
It is an illuminating device provided with.
請求項9の発明は、
画素単位での透過/遮光に応じて表示画像を規定する透過照明式の画像表示素子と、
前記画像表示素子の背面に配置された請求項8に記載の照明装置と、
を備えることを特徴とする表示装置である。
The invention of claim 9
A transmission illumination type image display element that defines a display image according to transmission / light-shielding in pixel units;
The illumination device according to claim 8 disposed on a back surface of the image display element;
It is provided with the following.
本発明を使用すれば、保護フィルムの密着力に頼らなくとも、ドットの傷つきを防止し、光立ち上げ性能を維持する高性能な導光板を作製することが出来る。作業性の向上、生産性の向上もあわせて実現できる。
まず、保護フィルムを剥がすきっかけがあるため、保護フィルムを剥がす作業性が向上する。しかも、きっかけ部分は限られているため、輸送中に保護フィルムが意図せず剥がれることも防止できる。そして万が一剥がれたとしても、凹形状であるためドットが傷つくことがない。保護フィルムが剥がされた後も、テレビ筐体内でドットが傷つくこともない。
If this invention is used, even if it does not depend on the adhesive force of a protective film, the high performance light-guide plate which prevents the damage | wound of a dot and maintains light launching performance can be produced. Improvements in workability and productivity can also be realized.
First, since there is a chance to peel off the protective film, workability for removing the protective film is improved. Moreover, since the trigger portion is limited, it is possible to prevent the protective film from being unintentionally peeled off during transportation. Even if it is peeled off, the dots are not damaged because of the concave shape. Even after the protective film is peeled off, the dots are not damaged in the television casing.
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について、図面を参照して説明する。なお、以後の説明において、導光体と導光板は同じものを指す。
まず、図1を使用して本発明の一実施形態に係るエッジライト方式の照明装置を備えた表示装置を説明する。本実施形態の表示装置1は、照明装置3、液晶パネル2からなる。
照明装置3は、光源6から射出した光を入射し、液晶パネル2に向かう射出光Kに偏向する役割を担う。導光体7は、照明装置3の筐体5に収められている。
導光体7は、図2(a)〜(c)に示すように、第1主面7aと、この第1主面7aと対向する第2主面7bと、これらの第1主面7aと第2主面7bとを接続する4つの側端面7L,7S,7L,7Sを有している。第1主面7a及び第2主面7bは矩形を呈しており、それらの両長辺に側端面7L,7Lがそれぞれ連なり、両短辺に側端面7S,7Sがそれぞれ連なっている。
第1主面7aには、導光体7内を導光された光を第2主面7b側に偏向する光偏向要素18が複数形成されている。各光偏向要素18の構造については、後に詳述する。また、導光体7の第1主面7aに対向する筐体5の底面には反射シート5aが設けられている。
光源6からの光は、導光体7の側端面7Lに入射する。光は第1主面7aの光偏向要素18で偏向され、第2主面7bより射出される。第2主面7bが図2に示すような光学要素19を有するときは光学要素19より射出される。この光学要素19についても、後に詳述する。光はそのあと図1に示す拡散シート8、プリズムシート20、偏向分離シート28を透過し、照明装置3からの射出光Kとして射出される。
図1において表示装置1の観察者は矢印Fの方向にいる。
Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the light guide and the light guide plate indicate the same thing.
First, a display device including an edge light type illumination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The display device 1 according to the present embodiment includes an
The illuminating
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
A plurality of
The light from the
In FIG. 1, the observer of the display device 1 is in the direction of arrow F.
図2(a)〜(c)に示すように、光偏向要素18は第1主面7aの鏡面に配置されたドットである。光学要素19は隙間なく並べられたレンズである。
導光体7はアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、AS樹脂、MS樹脂などの透明樹脂でできている。
導光体7は射出成形や押し出し成形、キャストで四角い樹脂の板状に成形される。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
The
The
光偏向要素18は様々な素材、形状で構成することができる。
例えば、光偏向要素18は、印刷された白色の円ドットである。白色のインキとしては酸化チタンなどの顔料をベースとなる樹脂に混合したものが挙げられる。樹脂はUV硬化性で、印刷後に硬化させてもよい。
例えば、光偏向要素18はインクジェットで印刷された透光性の立体的なドットである。立体形状はインクの粘度や乾燥条件、印刷の方法によって調整される。
例えば、光偏向要素18はレーザーでアブレーションされた第1主面7aの表面である。アブレーションの形状はレーザーの強度や走査など条件によるが、全てドットと表現する。ある条件では表面が粗面加工された、白色に見えるドットであり、ある条件では凹形状に掘り込まれたドットである。以上のように構成された光偏向要素18は、いずれも、図2(a)に示すような外観を呈する。
また、例えば、光偏向要素18は、図2(b)に示すように、機械加工で作成された第1主面7aの表面の凹形状のドットである。
さらに、例えば、光偏向要素18は、図2(b),(c)に示すように、型によって作成された第1主面7aの凹もしくは凸形状のドットである。ドットは導光体7を形成する際に型に入れて作成されても良いし、形成後に熱した型を押し付けて作成されても良い。
ドットの形状は上記に記載された、加工条件による成り行き形状のものの他に、半球状ドット、角錐状ドット、立方体などが挙げられる。傷つきにくさの観点から、光偏向要素18を構成するドットは凹形状が好ましく、前記第1主面7aからの高低差が5μm以上70μm以下の凹形状ドットであることが、さらに好ましい。5μm未満では傷つき防止には浅すぎ、70μmより深い場合は異物が入ってしまった場合に取り除くのが非常に困難になる。
光偏向要素18は光源からの距離によってドットのサイズ、形状、配置間隔のいずれかが異なる。
The
For example, the
For example, the
For example, the
Further, for example, as shown in FIG. 2B, the
Furthermore, for example, as shown in FIGS. 2B and 2C, the
Examples of the dot shape include hemispherical dots, pyramidal dots, cubes, and the like, in addition to those described above according to processing conditions. From the viewpoint of being hard to be damaged, the dots constituting the
The
光学要素19は様々な素材、形状で構成することができる。
例えば、光学要素19は、第2主面7bにUV硬化性樹脂で形成されたレンズである。
例えば、光学要素19は機械加工で作成された第2主面7bの凹形状のレンズである。
例えば、光学要素19は型によって作成された第2主面7bの凹もしくは凸形状のレンズである。レンズは導光体7を形成する際に型に入れて作成されても良いし、形成後に熱した型で作成されても良い。
レンズの形状は当該分野でよく知られたプリズムレンズ、レンチキュラーレンズ、台形レンズなどが挙げられる。
また、光学要素19は導光体7の機能を考えた場合、必須ではない。その場合、第2主面7bはただの平面となり、光学要素19は省くことができる。
光学要素19は光偏向要素18とは異なり、隙間なく第2主面7bに並べて配置するため、光学要素19があれば第2主面7b側において、保護フィルム(導光体7の傷つきや異物付着を防止するため輸送中に貼着されるフィルム。図示せず)を剥がす際に問題は生じない。すなわち、保護フィルムの剥がしやすさの観点からは、第2主面7b上に光学要素19があったほうがより好ましい。
The
For example, the
For example, the
For example, the
Examples of the shape of the lens include a prism lens, a lenticular lens, and a trapezoid lens well known in the art.
The
Unlike the
ここで、導光体7の第1主面7aについて詳説する。図3(c)は従来の導光体を示す説明図である。図3(c)では、導光体7と光源6を上面から見ている。従来は導光体7の各側端面7L,7S,7L,7Sに沿う周縁部の4辺に、ベゼル30が設けられている。ベゼル30とは、第1主面7aの光偏向要素18がない領域を指す。そしてベゼル30に囲まれた、光偏向要素18のある導光領域31がある。図では簡略のために真四角で示してあるが、実際は略四角となっていることが多い。ベゼル30が設けられる理由の1つは、光偏向要素18を導光体7に付加する際に、端まで付加するのは手間がかかるためである。また、ベゼル30の存在について技術的な検証が不十分であった。
なお、ベゼル30は1mm以上の幅があるものとし、1mm未満の幅の場合は光偏向要素18の配置パターンの一部とする。1mm未満の幅による光偏向要素18がない領域は、保護フィルムの密着に寄与しない。
Here, the first
Note that the
導光体7は傷や異物で光路が変化してしまうため、製造した後は組み込みまで保護フィルムをつけて取り扱われる。ベゼル30の表面は鏡面であるため、保護フィルムは良く密着するが、逆に剥がしにくいという問題がある。
Since the optical path of the
図3(a)、(b)は本発明の一実施形態の導光体を示す説明図である。本実施形態ではベゼル30は第1主面7aの4辺全てにはなく、1辺もしくは2辺にしかない。ベゼル30のない辺の周縁部を以降、ベゼルレス部分32と呼び、ベゼルレス部分32の範囲は第1主面7aの辺より5mm内側までとする。ベゼルレス部分32は光偏向要素18が端まであることで、保護フィルムを剥がすきっかけとなる。なお、ベゼルレス部分32が第1主面7aの辺より5mmを超えてさらに内側まで存在する場合、その部分は保護フィルムの剥がしやすさに寄与しない。
3A and 3B are explanatory views showing a light guide according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the
ベゼルレス部分32にはより好ましい光偏向要素18の占有密度がある。光偏向要素18の占有密度は平面視の面積における、光偏向要素18のドットが占有する面積の比率とする。剥がしやすい占有密度は50%以上95%までであった。50%未満では保護フィルムは剥がしにくくきっかけとならない。95%以上の占有密度ではドットを作成できないので未確認となっている。
好ましいベゼルレス部分32の占有面積は上記の通りだが、全てのベゼルレス部分32が上記の占有面積であると、逆に保護フィルムが輸送中などに剥がれてしまう。以降、光学要素18の占有密度が50%以上95%以下の部分を「きっかけ」と呼ぶ。輸送中の保護フィルムの剥がれを防止するためには、きっかけには好ましいサイズ(長さ)がある。
The
The preferred occupied area of the
導光体7の辺に沿ったベゼルレス部分32の長さを足したものを、ベゼルレス部分32の総長さとする。本発明ではベゼル30は第1主面7aの1〜2辺、ベゼルレス部分32は第1主面7aの2〜3辺になるので、ベゼルレス部分32の総長さは導光体7の4辺の総長さの半分以上になる。このベゼルレス部分32の総長さに対して、きっかけ部分の長さが0.1〜30%であることが好ましい。0.1%未満ではきっかけとして剥がしにくく、30%を超えると輸送中などに保護フィルムが剥がれる危険性がある。
The total length of the
好ましいきっかけのサイズが、本実施形態では試行錯誤の結果、導光体7の辺の長さの割合として導かれた。もし導光体7が小さくなっていくと、きっかけも小さくなりやはり剥がしにくくなると思われる。つまり、本発明は第1主面7aのサイズが小さい導光体7には適用できないと考えられる。導光体7の第1主面7aのサイズが大きくなった場合、きっかけも大きくなり、予期しない剥がれも発生しやすくなると考えられる。本発明の適用可能な導光体7は実際に効果が認められた23インチ以上108インチ以下とする。
なお、図3(c)に示す従来の導光体7のように、第1主面7aの4辺すべてをベゼル30とし、ベゼル30の一部にきっかけを作成した場合でも、効果がありそうに思われるが、実際はベゼル30の密着力が強く、きっかけの効果は得られなかった。
In the present embodiment, a preferable trigger size is derived as a ratio of the length of the side of the
In addition, as in the case of the conventional
導光体7の表面は帯電防止処理があるとより好ましい。帯電防止処理があることで、保護フィルムを剥がしたあとに異物が静電気で付着することを避けられる。帯電防止処理は導光体7の素材の樹脂に帯電防止剤を練りこんでも良く、もしくは導光体7の作成後に表面に塗布してもよい。
More preferably, the surface of the
押し出し成形で導光体を作成した。光偏向要素と光学要素は押し出し成形中の型押しで作成した。導光体の第2主面には光学要素19はピッチ150μm、高さ50μmの台形レンズを隙間なく並べた。光偏向要素18は深さ20μmの半球凹形状とし、配置間隔で占有密度を変えた。
試作した導光体のサイズ、ベゼル数、ベゼルレス部分の総長さに対するきっかけの長さ割合(表ではきっかけの長さと表記)は表1の通り。ベゼル4辺は従来の導光体となっている。
押し出した導光体はおおよそのサイズにカットし、市販の保護フィルムを貼り付け、重ねて側端面7Lを研磨し、サンプルとした。同じ種類のサンプルは10枚作成した。
A light guide was made by extrusion. The light deflection element and the optical element were made by stamping during extrusion. On the second main surface of the light guide, trapezoidal lenses with
Table 1 shows the size of the prototype light guide, the number of bezels, and the ratio of the trigger length to the total length of the bezel-less part (indicated in the table as the trigger length). The four sides of the bezel are conventional light guides.
The extruded light guide was cut into an approximate size, a commercially available protective film was attached, and the
作成したサンプルは1日置いて保管した後、ビニール袋に包んでプラスチック箱に入れ、JIS Z 0232に従い輸送試験したのち、クリーンルームに運び梱包をとき、保護フィルムの剥がれを目視確認した後、手で保護フィルムを剥離した。作業員は2名で5枚づつ剥離した。結果を表1に示す。剥離の容易さは1枚あたりの平均剥離時間が30秒以上を×、10秒以内を△、5秒以内を○とした。
表1より、試験したサンプルサイズにおいては、ベゼルの4辺ある比較例に比べ、1〜2の辺だけにベゼルを有する本発明の導光体はいずれも保護フィルムの剥離が容易であった。つまり、保護フィルムの剥離性について本発明の優位性が示された。ベゼル4辺が剥がしにくかった理由としては、保護フィルムがベゼルに強固についているためだった。一方、ベゼルが1辺もしくは2辺のものについては、導光体のサイズによらず、きっかけの長さではっきりとした傾向が現れた。きっかけの長さが0.05%では保護フィルムがやや剥がしにくかった。40%では輸送中に保護フィルムが剥がれるサンプルが見られた。0.1%から30%のサンプルについてはいずれも良好だった。以上より、望ましくはきっかけの長さが0.1%から30%までであることがわかった。
ベゼルが1辺の導光体と2辺の導光体とでは、ベゼルの少ない方が保護フィルムの剥離作業が早かった。しかし、導光体の光源に近い辺にベゼルが必須である事から、1辺か2辺かは照明装置や表示装置によって決めることになる。
The prepared sample is stored for one day, wrapped in a plastic bag, placed in a plastic box, transported in accordance with JIS Z 0232, transported to a clean room, and checked for peeling of the protective film by hand. The protective film was peeled off. Two workers were peeled off by 5 sheets. The results are shown in Table 1. For ease of peeling, the average peeling time per sheet was 30 seconds or more, x within 10 seconds was Δ, and within 5 seconds was ○.
From Table 1, in the tested sample size, as compared with the comparative example having four sides of the bezel, the light guides of the present invention having the bezel only on one or two sides were easy to peel off the protective film. That is, the superiority of the present invention was shown about the peelability of a protective film. The reason that the four sides of the bezel were difficult to remove was that the protective film was firmly attached to the bezel. On the other hand, when the bezel was one or two sides, a clear tendency appeared with the length of the trigger regardless of the size of the light guide. When the trigger length was 0.05%, the protective film was slightly difficult to peel off. In 40%, a sample in which the protective film peeled off during transportation was observed. All samples from 0.1% to 30% were good. From the above, it was found that the trigger length is preferably from 0.1% to 30%.
With the light guide with one side of the bezel and the light guide with two sides, the protective film was peeled off faster when the bezel was less. However, since the bezel is indispensable on the side close to the light source of the light guide, whether one side or two sides is determined by the illumination device or the display device.
保護フィルム剥離試験の結果から、保護フィルム運用における適切なきっかけについては明らかになった。保護フィルムがついている間はドットの傷・異物をなくすことができる。加えて、より高性能な導光体を得るために、保護フィルムを剥がす際の静電気によって生じる異物対策、および剥がした後の傷・異物に対応できるドットの凹形状について検証した。 From the results of the protective film peeling test, it became clear about the appropriate trigger for the protective film operation. While the protective film is on, dot scratches and foreign matter can be eliminated. In addition, in order to obtain a higher performance light guide, a countermeasure against foreign matter caused by static electricity when the protective film was peeled off, and a concave shape of dots that could deal with scratches and foreign matters after peeling were verified.
表1のサンプルは特に静電気対策をしていないため、剥離試験後のサンプル表面は静電気によって異物が吸着していた。そこで、表1の印(★)を付したサンプルについて、保護フィルムを貼る前に帯電防止剤を塗布して同様の試験をしたところ、静電気によって異物が引き寄せられることはなかった。 Since the sample of Table 1 did not take any countermeasure against static electricity, foreign matter was adsorbed on the sample surface after the peel test by static electricity. Therefore, the samples with the marks (*) in Table 1 were subjected to the same test after applying an antistatic agent before applying the protective film, and no foreign matter was attracted by static electricity.
表1の印(★)を付したサンプルについて、ドット凹形状深さを2、5、10、20、50、70、80μmのものを作成した。上述の手順で導光体作成→輸送試験→保護フィルム剥離したのち、市販の表示装置に組み込み、表示装置を段ボール箱で梱包してJIS Z 0232に従い輸送試験した。
その結果、深さ2μmは浅すぎたためか、ドットの中に傷がついた。その他のものには傷はなかった。ただし、80μmのものについてはドットに入ってしまった異物を取り除くことが困難で、ドットの光学性能を維持することは難しいと判断した。
About the sample which attached | subjected the mark (*) of Table 1, the thing of dot concave shape depth was 2, 5, 10, 20, 50, 70, 80 micrometers. After making the light guide according to the above procedure → transport test → peeling the protective film, it was incorporated into a commercially available display device, and the display device was packed in a cardboard box and transported according to JIS Z 0232.
As a result, the depth of 2 μm was too shallow, so the dots were scratched. The others were not scratched. However, it was determined that it was difficult to remove the foreign matter that had entered the dots for those having a thickness of 80 μm, and it was difficult to maintain the optical performance of the dots.
ここまでに検証したサンプルの差異が、実際の導光体としての性能にどのような違いをもたらすか確認試験した。表1の印(★)を付したサンプルに対し、表2の3種類(比較例1種類、実施例2種類)の導光体を準備した。比較例の保護フィルムなしは導光体作成後から保護フィルムを貼っていない。上述と同様の手順で導光体作成→輸送試験→保護フィルム剥離したのち、組み込み→表示装置の輸送までを試験した。その後、表示装置を梱包から取り出し、表示装置の性能を評価した。結果を表2に示す。なお、表中の輝度比は最も高いサンプルを1.0とした。 A test was conducted to confirm how the difference of the samples verified so far brings about the performance as an actual light guide. Three types of light guides (one type of comparative example and two types of examples) shown in Table 2 were prepared for the samples marked with a mark (*) in Table 1. Without the protective film of the comparative example, the protective film is not pasted after the light guide is formed. In the same procedure as described above, light guide preparation → transport test → protection film was peeled off, and then integration → display device transport was tested. Thereafter, the display device was taken out of the package, and the performance of the display device was evaluated. The results are shown in Table 2. The highest luminance ratio in the table was 1.0.
まず、比較例はいずれも輝度比が低かった。これは保護フィルムがないため輸送中のキズで性能が大きく下がったためだった。保護フィルムは必須ということがわかった。このことより、本発明の保護フィルムの剥がしやすさは、導光板には非常に有用な性能であることが分かった。保護フィルムのある実施例は何れも輝度比が高かった。その中でもドット凹形状深さで差が見られた。前述の通り、2μmの深さは浅いため、保護フィルムを剥がした後についたキズがドットにまで届いているものがあった。また、80μmのものはいったん異物が付着するとエアーなどで異物を飛ばすことが難しく、これが輝度比低下の要因と思われる。いずれにしろ比較例に比べ輝度比が良好なので、望ましくはドット凹形状深さが5μm以上70μm以下がよい。 First, all of the comparative examples had a low luminance ratio. This was because the performance was greatly reduced due to scratches during transportation because there was no protective film. It was found that a protective film was essential. From this, it was found that the ease of peeling of the protective film of the present invention is a very useful performance for the light guide plate. All examples with a protective film had a high luminance ratio. Among them, a difference was seen in the depth of the concave dot shape. As described above, since the depth of 2 μm is shallow, there were some scratches that reached the dots after the protective film was peeled off. In addition, once the foreign matter is attached to 80 μm, it is difficult to blow off the foreign matter with air or the like, and this is considered to be a factor of lowering the luminance ratio. In any case, since the luminance ratio is better than that of the comparative example, it is desirable that the dot concave shape depth is 5 μm or more and 70 μm or less.
以上より、本発明を用いれば傷・異物による問題のない、高性能な光立上げ性能を有する導光板(導光体)を提供することができる。さらに、保護フィルムの剥離も容易にできるため、作業性・生産性も向上し、照明装置、表示装置のコストダウンにつながる。また、本発明の導光板を作成すれば、高性能な照明装置、表示装置を得ることができる。 As mentioned above, if this invention is used, the light-guide plate (light guide) which has the problem of a damage | wound and a foreign material and has a high-performance light starting-up performance can be provided. Furthermore, since the protective film can be easily peeled off, workability and productivity are improved, leading to cost reduction of the lighting device and the display device. Moreover, if the light guide plate of the present invention is prepared, a high-performance lighting device and display device can be obtained.
1…表示装置
2…液晶パネル
3…照明装置
5…筐体(反射シート)
6…光源
7…導光体
7a…第1主面
7b…第2主面
7L…側端面(光入射面)
7S…側端面
8…拡散シート
9、10…偏向板
11…液晶パネル
18…光偏向要素
19…光学要素
20…プリズムシート
23…基材
23a…光射出面
23b…光入射面
24…プリズムレンズ
28…偏向分離シート
30…ベゼル
31…導光領域
K…照明装置からの射出光
F…観察者の方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
6 ...
7S ... side end face 8 ...
Claims (9)
前記導光体は、第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面と、前記第1主面と前記第2主面とを接続する4つの側端面を有し、
前記4つの側端面の少なくとも1つの側端面に臨む複数の光源が、該側端面の延在方向に並べて配置され、
前記第1主面には、前記導光体内を導光する光を前記第2主面側へと偏向する光偏向要素が形成され、
前記第1主面の前記4つの側端面に沿う4辺の周縁部のうち、1又は2辺の周縁部に、前記光偏向要素が形成されていない帯状のベゼルを有している、
ことを特徴とする導光体。 A translucent light guide,
The light guide has a first main surface, a second main surface facing the first main surface, and four side end surfaces connecting the first main surface and the second main surface,
A plurality of light sources facing at least one side end face of the four side end faces are arranged side by side in the extending direction of the side end face,
The first main surface is formed with a light deflecting element that deflects light guided through the light guide body toward the second main surface,
Of the four peripheral edges along the four side end faces of the first main surface, one or two peripheral edges have a belt-like bezel on which the light deflection element is not formed.
A light guide characterized by that.
前記光源が臨む前記側端面からの距離によってドットのサイズ、形状、配置間隔のうちいずれかが異なる、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to claim 1,
Depending on the distance from the side end face where the light source faces, any one of dot size, shape, and arrangement interval is different.
A light guide characterized by that.
前記第1主面における前記光偏向要素の面積占有密度が50〜95%である部分が、前記第1主面の前記4辺の周縁部のうち、前記ベゼルを有していないベゼルレス部分にある、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to claim 1 or 2,
The portion where the area occupation density of the light deflection elements in the first main surface is 50 to 95% is a bezelless portion that does not have the bezel among the peripheral portions of the four sides of the first main surface. ,
A light guide characterized by that.
前記第1主面の周縁部に沿った、前記光偏向要素の面積占有密度が50〜95%である部分の総長さが、前記ベゼルレス部分の総長さに対して0.1〜30%ある、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to claim 3,
The total length of the portion where the area occupation density of the light deflection element is 50 to 95% along the peripheral edge of the first main surface is 0.1 to 30% with respect to the total length of the bezelless portion.
A light guide characterized by that.
前記光偏向要素は、前記第1主面に対して高低差を有する形状を有しており、前記第1主面に対する前記光偏向要素の高低差が5μm以上70μm以下である、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to any one of claims 1 to 4,
The light deflection element has a shape having a height difference with respect to the first main surface, and a height difference of the light deflection element with respect to the first main surface is not less than 5 μm and not more than 70 μm.
A light guide characterized by that.
前記第2主面に、該第2主面から前記導光体の外部に出射する光を偏向する凹凸状の光学要素を有する、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to any one of claims 1 to 5,
The second main surface has an uneven optical element that deflects light emitted from the second main surface to the outside of the light guide,
A light guide characterized by that.
表面に帯電防止処理をされている、
ことを特徴とする導光体。 The light guide according to any one of claims 1 to 6,
Antistatic treatment on the surface,
A light guide characterized by that.
光源と、
前記光源からの光を導光する請求項1乃至7のいずれかに記載の導光板と、
前記導光板から出射した拡散光が透過する少なくとも1つの光学シートと、
を備えていることを特徴とする照明装置。 An illumination device disposed behind a translucent image display element that defines a display image,
A light source;
The light guide plate according to any one of claims 1 to 7, which guides light from the light source;
At least one optical sheet through which diffused light emitted from the light guide plate is transmitted;
A lighting device comprising:
前記画像表示素子の背面に配置された請求項8に記載の照明装置と、
を備えることを特徴とする表示装置。 A transmission illumination type image display element that defines a display image according to transmission / light-shielding in pixel units;
The illumination device according to claim 8 disposed on a back surface of the image display element;
A display device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011210659A JP2013073729A (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Light guide, lighting device having the same, and display device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011210659A Withdrawn JP2013073729A (en) | 2011-09-27 | 2011-09-27 | Light guide, lighting device having the same, and display device |
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