JP2014029417A - Light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに光学シートに関する。 The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device and a transmissive image display device including the same, and an optical sheet.
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、液晶表示パネルといった透過型画像表示部の背面側に配置され、透過型画像表示部に光を供給する面光源装置を有する。このような面光源装置としてエッジライト型の面光源装置が知られている。エッジライト型の面光源装置は、透光性を有する導光板と、導光板の側方に配置され、導光板の側面に光を供給するための光源とを備えている。透光性の樹脂から形成された導光板では、光源などから出射される紫外線による劣化を抑制するために紫外線吸収剤が添加されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art A transmissive image display device such as a liquid crystal display device generally includes a surface light source device that is disposed on the back side of a transmissive image display unit such as a liquid crystal display panel and supplies light to the transmissive image display unit. As such a surface light source device, an edge light type surface light source device is known. The edge light type surface light source device includes a light-transmitting light guide plate and a light source disposed on the side of the light guide plate for supplying light to the side surface of the light guide plate. In a light guide plate formed of a light-transmitting resin, an ultraviolet absorber is added to suppress deterioration due to ultraviolet rays emitted from a light source or the like (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、導光板を形成する透光性樹脂に紫外線吸収剤を添加すると、紫外線吸収剤自体の色によって導光板が黄色味を帯びるようになる。透過型画像表示装置及び面光源装置における導光板では、光源から出射された光が導光板の端面に入射し、出射面から出射されるまでの光路が長くなる。このため、導光板を透過する光は、黄色味の影響を受けやすくなり、色相の変化が生じるおそれがある。また、透光性樹脂に添加された紫外線吸収剤により透過率が低下するおそれがある。 However, when an ultraviolet absorber is added to the translucent resin forming the light guide plate, the light guide plate becomes yellowish depending on the color of the ultraviolet absorber itself. In the light guide plate in the transmissive image display device and the surface light source device, the light emitted from the light source enters the end surface of the light guide plate, and the optical path from the light exiting surface becomes longer. For this reason, the light which permeate | transmits a light-guide plate becomes easy to receive to the influence of yellowishness, and there exists a possibility that the change of a hue may arise. Moreover, there exists a possibility that the transmittance | permeability may fall with the ultraviolet absorber added to translucent resin.
そこで、本発明の主な目的は、導光板を透過する光の色相の変化を抑制すると共に、透過率の低下を抑制することができる導光板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに光学シートを提供することにある。 Accordingly, a main object of the present invention is to provide a light guide plate capable of suppressing a change in hue of light transmitted through the light guide plate and suppressing a decrease in transmittance, a surface light source device including the light guide plate, and a transmissive image display. An apparatus and an optical sheet are provided.
本発明に係る導光板は、透光性樹脂からなる導光板であって、光が入射される入射面と、入射面と交差する面であり、光を反射させる反射部が設けられた反射面と、反射面と反対側の面であり、光を出射する出射面と、を備え、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下である。 The light guide plate according to the present invention is a light guide plate made of a translucent resin, and is an incident surface on which light is incident and a surface that intersects the incident surface, and is provided with a reflecting portion that reflects light And a light-exiting surface that is opposite to the reflecting surface and emits light, and the amount of the ultraviolet absorber added to the translucent resin is 50 ppm by mass or less.
本発明に係る面光源装置は、上記に記載の導光板と、導光板における入射面と対向して配置されており、入射面に光を供給する光源部と、を備えている。 A surface light source device according to the present invention includes the light guide plate described above, and a light source unit that is disposed to face an incident surface of the light guide plate and supplies light to the incident surface.
本発明に係る透過型画像表示装置は、上記に記載の導光板と、導光板における入射面と対向して配置されており、入射面に光を供給する光源部と、導光板の出射面側に配置されており、導光板から出射される光により照明され画像を表示する透過型画像表示部と、を備えている。 A transmissive image display device according to the present invention is arranged above the light guide plate described above, an incident surface of the light guide plate, a light source unit that supplies light to the incident surface, and an output surface side of the light guide plate And a transmissive image display unit that is illuminated by light emitted from the light guide plate and displays an image.
上記構成の導光板、面光源装置及び透過型画像表示装置において、導光板の入射面から入射した光は、導光板内を全反射しながら伝搬する。導光板内を伝搬する光が反射面に設けられた反射部に入射すると、反射部により全反射条件と異なる条件で反射する。よって、反射部で反射した光は出射面から出射される。導光板は、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下であるので、入射面に入射してから出射面に出射されるまでの間に受ける黄色味の影響が抑制される。これにより、導光板を透過する光の色相の変化を抑制すると共に、透過率の低下を抑制することができる。この導光板を備えた面光源装置では、自然な色相でかつ輝度の高い光を透過型画像表示部に供給することができる。このような光が供給された透過型画像表示装置では、透過型画像表示部で表示される画像をより高品質なものとすることができる。 In the light guide plate, the surface light source device, and the transmissive image display device configured as described above, the light incident from the incident surface of the light guide plate propagates while totally reflecting inside the light guide plate. When light propagating in the light guide plate is incident on the reflection portion provided on the reflection surface, the light is reflected by the reflection portion under conditions different from the total reflection conditions. Therefore, the light reflected by the reflecting portion is emitted from the emission surface. In the light guide plate, since the amount of the ultraviolet absorber added to the translucent resin is 50 ppm by mass or less, the influence of the yellow color received from the time when it enters the light incident surface until it is emitted to the light output surface is suppressed. . Thereby, while suppressing the change of the hue of the light which permeate | transmits a light-guide plate, the fall of the transmittance | permeability can be suppressed. In the surface light source device including the light guide plate, light having a natural hue and high luminance can be supplied to the transmissive image display unit. In the transmissive image display apparatus supplied with such light, the image displayed on the transmissive image display unit can be of higher quality.
本発明に係る導光板では、出射面における対角線の長さを50cm以上とすることができる。 In the light guide plate according to the present invention, the length of the diagonal line on the exit surface can be 50 cm or more.
紫外線吸収剤が添加された導光板では反射面の対角線の長さが長くなるほど、導光板を透過する光の光路長が長くなり、出射光の黄色味が目立つこととなる。本発明では、大型のサイズの導光板で目立っていた紫外線吸収剤自体による黄色味の影響を抑制することができる。 In the light guide plate to which the ultraviolet absorber is added, the longer the diagonal length of the reflecting surface, the longer the optical path length of the light transmitted through the light guide plate, and the yellowishness of the emitted light becomes conspicuous. In this invention, the influence of the yellowishness by the ultraviolet absorber itself which was conspicuous with the large sized light-guide plate can be suppressed.
本発明に係る導光板では、透光性樹脂を、ポリスチレン樹脂、又はメチルメタクリレート・スチレン共重合体樹脂とすることができる。 In the light guide plate according to the present invention, the translucent resin can be a polystyrene resin or a methyl methacrylate / styrene copolymer resin.
ポリスチレン樹脂、又はメチルメタクリレート・スチレン共重合体樹脂は吸湿性が比較的低いので、吸湿による形状の変化が抑制される。これにより、良好な出射状態を維持することができる。また、導光板の製造において、材料にかかるコストを低減することができる。 Since the polystyrene resin or the methyl methacrylate / styrene copolymer resin has a relatively low hygroscopic property, a change in shape due to moisture absorption is suppressed. Thereby, a favorable emission state can be maintained. In addition, in manufacturing the light guide plate, the cost for the material can be reduced.
本発明に係る導光板では、入射面に光源部としての白色発光ダイオードからの光が入射される、白色発光ダイオード用の導光板として用いることができる。 The light guide plate according to the present invention can be used as a light guide plate for a white light emitting diode in which light from a white light emitting diode as a light source is incident on an incident surface.
透光性樹脂の劣化を招く紫外線の波長は290〜400nmである。このため、波長の上限値が410nm程度までの光をカットすることが、透光性樹脂の劣化を低減するために望まれている。一方、白色発光ダイオードから出射される光の波長は400nm以上である。したがって、紫外線による劣化対策がなされた従来の導光板では、白色発光ダイオードが発光する光に含まれる400nm〜410nmの波長領域の光もカットされる。これにより、発光強度が5%程度下がることが分かっており、より一層の輝度の低下を招いている。上記構成の導光板では、この白色発光ダイオードからの光が入射される場合であっても、白色発光ダイオードに特有の400nm〜410nmの領域が波長の光がカットされることがなくなるので、輝度の低下を抑制するという効果がより大きくなる。 The wavelength of ultraviolet light that causes deterioration of the translucent resin is 290 to 400 nm. For this reason, in order to reduce deterioration of translucent resin, it is desired to cut the light whose upper limit of wavelength is about 410 nm. On the other hand, the wavelength of light emitted from the white light emitting diode is 400 nm or more. Therefore, in the conventional light guide plate in which measures against deterioration due to ultraviolet rays are taken, light in the wavelength region of 400 nm to 410 nm included in the light emitted from the white light emitting diode is also cut. As a result, it has been found that the emission intensity is reduced by about 5%, which causes a further reduction in luminance. In the light guide plate having the above configuration, even when light from the white light emitting diode is incident, light having a wavelength in the region of 400 nm to 410 nm peculiar to the white light emitting diode is not cut. The effect of suppressing the decrease is further increased.
本発明に係る導光板では、透光性樹脂に対する蛍光増白剤の添加量を0質量ppm以上10質量ppm以下とすることができる。 In the light guide plate according to the present invention, the amount of the fluorescent whitening agent added to the translucent resin can be 0 mass ppm or more and 10 mass ppm or less.
この構成の導光板によれば、紫外線吸収剤を上記の添加量としているので、紫外線吸収剤による黄色味を抑制するための蛍光増白剤の添加量を低減することができる。これにより、蛍光増白剤を添加することによる透過率の低下が抑制されるので、導光板から出射される光の輝度を向上させることができる。 According to the light guide plate having this configuration, since the ultraviolet absorber is added as described above, it is possible to reduce the amount of the fluorescent whitening agent for suppressing yellowing due to the ultraviolet absorber. Thereby, since the fall of the transmittance | permeability by adding a fluorescent whitening agent is suppressed, the brightness | luminance of the light radiate | emitted from a light-guide plate can be improved.
本発明に係る導光板は、出射面から出射される光によって透過型画像表示部としてのカラー液晶表示パネルを照明する、カラー液晶表示装置用の導光板として用いることができる。 The light guide plate according to the present invention can be used as a light guide plate for a color liquid crystal display device that illuminates a color liquid crystal display panel as a transmissive image display unit with light emitted from an emission surface.
この構成の導光板によれば、黄色味の影響が抑制された光で透過型画像表示が照射される。その結果、透過型画像表示部で表示される画像をより高品質なものとすることができる。 According to the light guide plate having this configuration, the transmissive image display is irradiated with light in which the influence of yellowishness is suppressed. As a result, the image displayed on the transmissive image display unit can be of higher quality.
本発明に係る光学シートは、透光性樹脂からなり、導光板に用いられる光学シートであって、光が入射される入射面と、入射面と交差する面であり、光を反射させる反射部を設けるための反射面と、反射面と反対側の面であり、光を出射する出射面と、備え、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下である。 An optical sheet according to the present invention is an optical sheet made of a light-transmitting resin and used for a light guide plate, and is an incident surface on which light is incident, a surface intersecting the incident surface, and a reflecting part that reflects light And a light-exiting surface on the side opposite to the reflective surface, and the amount of the ultraviolet absorber added to the translucent resin is 50 mass ppm or less.
上記構成の光学シートでは、光学シートの一方の面(反射面)に反射部が設けられることにより導光板として機能する。このとき光学シートの入射面から入射した光は、光学シート内を全反射しながら伝搬する。その光が反射部に入射すると、反射部により全反射条件と異なる条件で反射する。よって、反射部で反射した光は出射面から出射される。光学シートは、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下であるので、入射面に入射してから出射面に出射されるまでの間に受ける黄色味の影響を抑制させることができる。また、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下であるので、光線透過率が低下することを抑制することができる。 The optical sheet having the above configuration functions as a light guide plate by providing a reflection portion on one surface (reflection surface) of the optical sheet. At this time, the light incident from the incident surface of the optical sheet propagates while being totally reflected in the optical sheet. When the light enters the reflection portion, the light is reflected by the reflection portion under conditions different from the total reflection conditions. Therefore, the light reflected by the reflecting portion is emitted from the emission surface. In the optical sheet, since the amount of the UV absorber added to the translucent resin is 50 ppm by mass or less, it is possible to suppress the influence of the yellow color that is received between the incident on the incident surface and the emergence on the emitting surface. Can do. Moreover, since the addition amount of the ultraviolet absorber with respect to translucent resin is 50 mass ppm or less, it can suppress that a light transmittance falls.
本発明に係る導光板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに光学シートによれば、導光板を透過する光に与える黄色味の影響を抑制させると共に、輝度の低下を抑制することが可能となる。 According to the light guide plate, the surface light source device and the transmissive image display device including the same, and the optical sheet according to the present invention, the influence of yellowishness on the light transmitted through the light guide plate is suppressed, and the decrease in luminance is suppressed. It becomes possible to do.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。図1は、本発明に係る導光板の一実施形態を適用した透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図であり、透過型画像表示装置を分解して示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described. Further, in the description, words indicating directions such as “up” and “down” are convenient words based on the state shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a transmissive image display device to which an embodiment of a light guide plate according to the present invention is applied, and shows the transmissive image display device in an exploded manner.
透過型画像表示装置1は、透過型画像表示部10と、透過型画像表示部10に供給するための面状の光を出力する面光源装置20とを備える。以下、説明の便宜のため、図1に示すように、面光源装置20に対して、透過型画像表示部10が配列されている方向をZ軸方向又は正面方向と称する。また、Z軸方向に直交する2つの方向をX軸方向及びY軸方向と称する。X軸方向及びY軸方向は互いに直交する。
The transmissive
透過型画像表示部10は、面光源装置20から出射される面状の光で照明されることによって画像を表示する。透過型画像表示部10の例は、液晶セル11の両面に偏光板12,13が配置された偏光板貼合体としてのカラー液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置1は、カラー液晶表示装置(又はカラー液晶テレビ)である。液晶セル11及び偏光板12,13は、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置で用いられているものを用いることができる。液晶セル11の例は、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶セルやSTN(SuperTwisted Nematic)型の液晶セル等である。
The transmissive
面光源装置20は、透過型画像表示部10に光を供給するエッジライト型のバックライトユニットである。面光源装置20は、導光板30と、導光板30の一つの側面(入射面)31aに対向して配置された光源部22とを備える。
The surface
光源部22は、ライン状に配列(図1では、Y軸方向に配列)された複数の点状光源とすることができる。点状光源の例は、白色発光ダイオード(以下、「白色LED」とも称す)である。光源部22は、導光板30の側面31aに光を効率的に入射するために、導光板30が配置された方向とは反対側に、光を反射させる反射部としてのリフレクター23を備えてもよい。また、光源部22は、冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)などの線状光源であってもよい。
The
面光源装置20の光源としては、白色LED(Light Emitting Diode)に限らずその他のLEDでもよい。また、面光源装置20の光源としては、一つの箇所に複数のLEDを配置して一つの光源単位を構成してもよい。例えば、一つの光源単位として、赤色、緑色、青色の異なる三色のLEDが、近接され並べられて配置されていてもよい。そして、複数のLEDを有する光源単位が、上述した配置方向に従い離散的に配置される。このような場合には、異なるLED同士は可能な限り近づけられて配置されていることが好ましい。
The light source of the surface
光源部22となる白色LEDとしては、様々な出光分布を有するものが使用可能である。法線方向の光度が最大であり、光度分布の半値幅が40度以上80以下である出光分布を有するものが好適である。また、LEDのタイプとしては、具体的に、ランバーシアン型、砲弾型、サイドエミッション型などが挙げられる。
As white LED used as the
透過型画像表示装置1では、導光板30と透過型画像表示部10との間に、各種光学部材40が配置されている構成でもよい。各種光学部材40の例には、反射型偏光分離シート、光拡散シート、輝度向上シート、マイクロレンズシート、及びレンチキュラーレンズシート及びプリズムシートなどが含まれ、本発明の趣旨を逸脱しなければ、単独又は組み合わせて配置され得る。
The transmissive
面光源装置20は、導光板30に対して透過型画像表示部10と反対側に位置する反射板25を備えていてもよい。反射板25は、導光板30から反射板25側に出射した光を導光板30に再度入射させるためのものである。反射板25は、図1に示すようにシート状であってもよい。また、反射板25は、導光板30を収容する面光源装置20の筐体底面であって、鏡面加工が施された底面であってもよい。
The surface
導光板30は、光源部22から出射された光を透過型画像表示部10に向けて出射するために用いられる。導光板30は、板状に形成されている。導光板30の平面視形状の例は略長方形及び略正方形を含む。導光板30の平面視形状のサイズは、目的とする透過型画像表示部10の画面サイズに適合するように選択される。導光板30のサイズは、通常、270mm×480mm以上1250mm×2220mm以下であり、好ましくは、390mm×700mm以上である。また、導光板30の対角線の長さは、通常、50cm以上250cm以下であり、好ましくは、80cm以上である。また、導光板30の厚みTは、通常0.5mm以上4.0mm以下であり、例えば2mmとすることができる。
The
導光板30は、透光性樹脂(又は透明樹脂)を主成分として構成されている。透光性樹脂の屈折率の例は、1.46〜1.62である。透光性樹脂材料の例は、ポリスチレン(PS)樹脂(屈折率:1.59)、MS樹脂(メタクリル酸メチル−スチレン共重合体)樹脂(屈折率:1.56〜1.59)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂(屈折率:1.49)、ポリカーボネート樹脂(屈折率:1.59)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂)(屈折率:1.56〜1.59)、アクリル系紫外線硬化樹脂(屈折率:1.46〜1.58)、シクロオレフィン系樹脂(屈折率:1.51〜1.55)などである。透光性樹脂材料としては、吸湿性、コストの観点からポリスチレン樹脂、MS樹脂がより好ましい。
The
導光板30には、紫外線による劣化を低減するための紫外線吸収剤が添加されている。本実施形態では、この紫外線吸収剤の添加量に一つの特徴を有する。すなわち、導光板30を構成する透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下、好ましくは、10質量ppm以下である。例えば、サイズが514mm×904mmであり、対角線の長さが104cmである、40インチディスプレイ用の導光板30の場合、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量を0質量ppmとすることができる。
The
透光性樹脂に添加される紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤である。 Examples of the ultraviolet absorber added to the translucent resin include, for example, a benzotriazole ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, a cyanoacrylate ultraviolet absorber, a malonic ester ultraviolet absorber, and an oxalic anilide ultraviolet absorber. Agents, triazine ultraviolet absorbers, and the like, preferably benzotriazole ultraviolet absorbers and triazine ultraviolet absorbers.
また、紫外線吸収剤を上記の添加量としているので、紫外線吸収剤による黄色味を抑制するための蛍光増白剤の添加量を低減することができる。これにより、蛍光増白剤を添加することによる透過率の低下が抑制されるので、導光板から出射される光の輝度を向上させることもできる。 Moreover, since the ultraviolet absorber is used as the above-mentioned addition amount, the addition amount of the fluorescent whitening agent for suppressing the yellowness due to the ultraviolet absorber can be reduced. Thereby, since the fall of the transmittance | permeability by adding a fluorescent whitening agent is suppressed, the brightness | luminance of the light radiate | emitted from a light-guide plate can also be improved.
また、導光板30には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
Further, additives such as an antistatic agent, an antioxidant, a processing stabilizer, a flame retardant, and a lubricant can be added to the
上記の添加剤など、透光性樹脂に添加されるものがある場合には、紫外線吸収剤の添加量は、導光板30を構成する透光性樹脂とその他に添加されるものとを合わせた質量に対して定められ、その添加量は50質量ppm以下である。また、蛍光増白剤の添加量の考え方についても同様である。
When there is an additive added to the translucent resin, such as the above-mentioned additive, the addition amount of the ultraviolet absorber is a combination of the translucent resin constituting the
図1に示すように、導光板30は、光学部材40と互いに対向し、略平坦に形成された出射面31cと、後述する複数の反射ドット(反射部)32が形成された背面(反射面)31dと、出射面31c及び背面31dに交差する4つの側面31a,31b,31e,31fを有する。図1では、X軸方向において互いに対向している2つの側面31a及び側面31bを示し、Y軸方向において互いに対向している2つの側面31e及び側面31fを示している。図1では、側面31a及び側面31bと出射面31c及び背面31dとの配置関係の一例として、側面31a及び側面31bは出射面31c及び背面31dに略直交している状態を示している。本実施形態では、導光板30の他の側面31e,31fも出射面31c及び背面31dと直交している。
As shown in FIG. 1, the
導光板30における背面31dには、光を乱反射させる反射ドット32が形成されている。反射ドット32は、所定のドットパターンに配置されている。ドットパターンには、光源部22から離れるにしたがって互いに隣り合う反射ドット32の間隔が密となるような配置や、光源部22から離れるにしたがって、反射ドット32の大きさ(径)が大きくなるような配置が含まれる。図1では、光源から離間するにつれて径が大きくなるように形成された反射ドット32の配置の例を示している。また、反射ドット32の形状としては、略円状、略点状、略四角形状等が例示される。
反射ドット32を形成する方法には、例えば、光を拡散させる拡散粒子を有するインクを、インクジェット印刷する方法、スクリーン印刷する方法、または蒸着させる方法などが含まれる。
The method of forming the
導光板30の出射面31cは、平坦面となっている。なお、導光板30の出射面31cは、モアレ低減などのために、僅かに表層拡散を有していてもよい。
The
〔導光板の製造方法〕
次に、本実施形態に係る導光板の製造方法の一例について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、導光板となる導光板原板を製造する装置の一実施形態を示した概略構成図である。図3は、図2に示す製造装置により製造された導光板原板に反射ドットを形成する装置の一実施形態を示した概略構成図である。図1に示すような導光板30は、図2に示す装置60によって製造された導光板原板(光学シート)30Aに、装置70により反射ドット32を形成することで製造される。まず、導光板30となる導光板原板30Aを製造するための装置(導光板原板製造装置)60について説明する。
[Production method of light guide plate]
Next, an example of the manufacturing method of the light-guide plate which concerns on this embodiment is demonstrated using FIG.2 and FIG.3. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an apparatus for manufacturing a light guide plate original plate to be a light guide plate. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an apparatus for forming reflective dots on a light guide plate original plate manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG. The
導光板原板製造装置60は、図2に示すように、原料となる熱可塑性樹脂を投入するための樹脂投入口61と、熱可塑性樹脂を加熱溶融するための押出機62と、押出機62から供給される溶融樹脂をシート状に押し出すためのダイ63と、ダイ63から押し出されたシート状の樹脂シート80を成形するための第1押圧ロール64、第2押圧ロール65及び第3押圧ロール66と、樹脂シート80を幅方向(押出方向と直交する方向)に沿って所定のサイズに切断するカッター68とを備えている。
As shown in FIG. 2, the light guide plate original
第1押圧ロール64、第2押圧ロール65及び第3押圧ロール66は、各ロールの回転軸が略平行に配置されている。第1押圧ロール64及び第2押圧ロール65と、第2押圧ロール65及び第3押圧ロール66とは、樹脂シート80の厚み方向に互いに離間して配置され、互いの周面同士の間隔は、樹脂シート80の厚みに応じて設定されている。第1〜第3押圧ロール64〜66の周面64a〜66aは鏡面である。
As for the
このような導光板原板製造装置60において、例えば、熱可塑性樹脂としてのポリスチレン樹脂と、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物とを樹脂投入口61に投入する。次に、紫外線吸収剤が混入されたポリスチレン樹脂を押出機62内で溶融混練し、ダイ63に供給する。ダイ63では、上記押出機62から供給された溶融樹脂を樹脂シート80として押し出す。次に、樹脂シート80を第1押圧ロール64と第2押圧ロール65とで挟み込んで押圧し、その後、樹脂シート80を第2押圧ロール65と第3押圧ロール66とで挟み込んで押圧する。これにより、表面が平坦で、所望の厚みの樹脂シート80が形成される。そして、カッター68により所望のサイズに切断することにより、所望の厚み及びサイズを有する導光板原板30Aとなる。このように形成された導光板原板30Aにおいて背面となる面に反射ドット32を形成する。
In such a light guide plate original
次に、導光板原板30Aの背面となる面に反射ドット32を形成する装置(反射ドット形成装置)70について説明する。図3に示す反射ドット形成装置70は、導光板原板30Aを搬送する搬送手段71と、導光板原板30Aにインクを滴下するインクジェットヘッド72と、滴下されたインクを硬化させるUVランプ73とを備えている。
Next, an apparatus (reflective dot forming apparatus) 70 that forms the
このような反射ドット形成装置70において、導光板原板30Aは、搬送手段71によって、方向Aに沿って連続的又は間欠的に搬送される。導光板原板30Aの表面Sに、支持部72Aに支持されたインクジェットヘッド72により液滴状のインクがドット状にパターン印刷される。パターン印刷は、例えば、図1に示すように、入射面となる側面31aから離れるにしたがって、反射ドット32の径が大きくなるように印刷することができる。
In such a reflective
反射ドット32を形成するために用いられるインクは、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型のインクとすることができる。光重合開始剤は、紫外線硬化型樹脂の分野において通常用いられているものから適宜選択することができる。印刷されたインクは、支持部73Aに支持されたUVランプ73により、領域73Bにおいて硬化される。これにより、硬化したインクからなる反射ドット32が形成される。このようにして、導光板30が製造される。
The ink used to form the
次に、上記導光板30の作用効果について、図1に示したように、導光板30を含む面光源装置20が透過型画像表示装置1に適用されている場合を例にして説明する。上記実施形態の導光板30、面光源装置20及び透過型画像表示装置1において、導光板30の入射面となる側面31aから入射した光(図1の矢印)は、導光板30内を全反射しながら伝搬する。導光板30内を伝搬する光が背面31dに設けられた反射ドット32に入射すると、反射ドット32により全反射条件と異なる条件で反射する。よって、反射ドット32で反射した光は出射面31cから出射される。このように、導光板内を透過する光は光路長が長くなるので、樹脂のわずかな着色であっても影響を受けやすい。したがって、導光板の外観的な黄色味を問題とするのではなく、透過する光が受ける黄色味を課題とする必要がある。本願発明者らは、この課題に着目し、透光性樹脂に添加する紫外線吸収剤の添加量を見出した。すなわち、導光板30は、透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下であるので、側面31aに入射してから出射面31cに出射されるまでの間に受ける黄色味の影響が抑制される。これにより、導光板30を透過する光の色相の変化を抑制すると共に、透過率の低下を抑制することができる。この導光板30を備えた面光源装置20では、自然な色相でかつ輝度の高い光を透過型画像表示部10に供給することができる。このような光が供給される透過型画像表示装置1では、透過型画像表示部10で表示される画像をより高品質なものとすることができる。
Next, the operation and effect of the
さらに、上記構成の透過型画像表示装置1では、光源部22として白色LEDを適用した場合、すなわち、導光板30が白色LEDからの光が入射される場合に効果が大きくなる点について、図4(a)及び(b)を用いて説明する。図4(a)は、白色LEDが出射する光の分光分布及び紫外線吸収剤が遮断する波長の領域示したグラフ、図4(b)は、波長が400nm付近の光強度を拡大して示したグラフである。
Furthermore, in the transmissive
透光性樹脂の劣化を招く紫外線の波長は290〜400nmである。このため、図4に示すように、波長の上限値が410nm程度までの光をカットすることが、導光板30を形成する透光性樹脂の劣化を抑制するために望まれている。一方、白色LEDから出射される光の波長は、図4に示すように400nm以上である。したがって、紫外線による劣化対策がなされた従来の導光板では、白色LEDが発光する光に含まれる400nm〜410nmの波長領域の光もカットされる。これにより、発光強度が5%程度下がることが分かっており、より一層の輝度の低下を招いていた。この点、上記実施形態の導光板30では、この白色LEDからの光が入射される場合であっても、白色LEDに特有の400nm〜410nmの領域が波長の光がカットされることがなくなる。したがって、輝度の低下を抑制するという効果がより大きくなる。
The wavelength of ultraviolet light that causes deterioration of the translucent resin is 290 to 400 nm. For this reason, as shown in FIG. 4, it is desired to cut light having an upper limit of wavelength up to about 410 nm in order to suppress deterioration of the translucent resin forming the
以上、本発明の一実施形態及び一実施例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment and one Example of this invention were demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment and Example, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention.
上記実施形態では、図2に示すような製造装置を用いて、押出成形による導光板原板30A製造の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。導光板原板30Aは、加熱プレス成形機、または射出成形機等で型枠または金型内に樹脂を充填することにより、任意の形状の導光板原板30Aを得る方法を用いることができる。
In the said embodiment, although the example of light-guide plate
上記実施形態では、導光板原板30Aの反射面となる背面31dにインクを滴下し、当該インクを硬化させることにより反射ドット(反射部)32を形成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、押出成形などにより製造された導光板原板30Aを切削加工したり、レーザを用いてドットを描画したりするなどして、反射部を形成することもできる。また、図2に示すような製造装置において、例えば第2押圧ロール65の周面に凹部が形成された転写型を設け、樹脂シート80の一方の表面に当該転写型の形状を転写してもよい。これにより、樹脂シート80の一方の表面には、反射部としての凸部が形成される。
In the said embodiment, although the ink was dripped at the
上記実施形態では、光を乱反射させる反射部としてドット状に形成する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばストライプ状に凹部又は凸部を形成することもできる。 In the above-described embodiment, an example in which dots are formed as reflecting portions for irregularly reflecting light has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a concave portion or a convex portion may be formed in a stripe shape. it can.
上記実施形態では、導光板30の一つの側面31aに対向する位置に光源部22が配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導光板30において互いに対向する二つの側面31a,31bのそれぞれに対向する位置に、光源部22を配置してもよい。この場合、光源部22から光が入射される側面31a,31bからの距離に基づいて、適切に反射部が配置される。
In the above embodiment, the example in which the
1…透過型画像表示装置、10…透過型画像表示部、11…液晶セル、12,13…偏光板、20…面光源装置、22…光源部、23…リフレクター、25…反射板、30…導光板、30A…導光板原板、31a…側面(入射面)、31b,31e,31f…側面、31c…出射面、31d…背面(反射面)、32…反射ドット(反射部)、40…光学部材、60…導光板原板製造装置、61…樹脂投入口、62…押出機、63…ダイ、64…第1押圧ロール、65…第2押圧ロール、66…第3押圧ロール、68…カッター、70…反射ドット形成装置、71…搬送手段、72…インクジェットヘッド、73…UVランプ、80…樹脂シート。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
光が入射される入射面と、
前記入射面と交差する面であり、前記光を反射させる反射部が設けられた反射面と、
前記反射面と反対側の面であり、前記光を出射する出射面と、
を備え、
前記透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下である、
導光板。 A light guide plate made of translucent resin,
An incident surface on which light is incident;
A reflecting surface provided with a reflecting portion that is a surface intersecting the incident surface and reflects the light;
An exit surface that is opposite to the reflecting surface and emits the light;
With
The amount of the ultraviolet absorber added to the translucent resin is 50 mass ppm or less,
Light guide plate.
請求項1に記載の導光板。 The length of the diagonal line on the exit surface is 50 cm or more,
The light guide plate according to claim 1.
請求項1又は2に記載の導光板。 The translucent resin is a polystyrene resin or a methyl methacrylate / styrene copolymer resin.
The light guide plate according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載の導光板。 Used as a light guide plate for a white light emitting diode, in which light from a white light emitting diode as a light source is incident on the incident surface.
The light-guide plate as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の導光板。 The amount of fluorescent brightener added to the translucent resin is 0 mass ppm or more and 10 mass ppm or less.
The light-guide plate as described in any one of Claims 1-4.
請求項1〜5の何れか一項に記載の導光板。 Used as a light guide plate for a color liquid crystal display device, which illuminates a color liquid crystal display panel as a transmissive image display unit with light emitted from the emission surface.
The light guide plate according to any one of claims 1 to 5.
前記導光板における前記入射面と対向して配置されており、前記入射面に光を供給する光源部と、
を備えている面光源装置。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 6,
A light source section that is disposed to face the incident surface of the light guide plate, and that supplies light to the incident surface;
A surface light source device.
前記導光板における前記入射面と対向して配置されており、前記入射面に光を供給する光源部と、
前記導光板の前記出射面側に配置されており、前記導光板から出射される光により照明され画像を表示する透過型画像表示部と、
を備えている透過型画像表示装置。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 6,
A light source section that is disposed to face the incident surface of the light guide plate, and that supplies light to the incident surface;
A transmissive image display unit that is disposed on the light exit surface side of the light guide plate and is illuminated by light emitted from the light guide plate and displays an image;
A transmissive image display device.
光が入射される入射面と、
前記入射面と交差する面であり、前記光を反射させる反射部を設けるための反射面と、
前記反射面と反対側の面であり、前記光を出射する出射面と、
を備え、
前記透光性樹脂に対する紫外線吸収剤の添加量が50質量ppm以下である、
光学シート。 An optical sheet made of a translucent resin and used for a light guide plate,
An incident surface on which light is incident;
A reflecting surface for providing a reflecting portion that is a surface that intersects the incident surface and reflects the light;
An exit surface that is opposite to the reflecting surface and emits the light;
With
The amount of the ultraviolet absorber added to the translucent resin is 50 mass ppm or less,
Optical sheet.
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