JP2016219121A - Light guide body for surface light source device, and surface light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面光源装置用導光体及び面光源装置に関する。 The present invention relates to a light guide for a surface light source device and a surface light source device.
従来、携帯電話、ノートパソコン、液晶テレビ、ビデオカメラ等に用いられる液晶表示装置、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、電気機器や車両の表示スイッチ等の表示装置、シーリングライト等の室内照明、照明看板等の照明装置に用いられている光源装置としては、例えば、ハウジング内に蛍光灯等の線状光源や発光ダイオード等の点光源を複数個配置した直下方式のもの、板状の導光体の側面に線状光源又は点光源を配置したエッジライト方式のもの等がある。 Conventionally, liquid crystal display devices used in mobile phones, notebook computers, liquid crystal televisions, video cameras, etc., backlight keys for mobile phones, backlight keyboards for personal computers, display devices such as display switches for electrical equipment and vehicles, ceiling lights, etc. Examples of light source devices used in lighting devices such as indoor lighting and lighting signboards are, for example, those directly below, in which a plurality of linear light sources such as fluorescent lamps and point light sources such as light emitting diodes are arranged in a housing, plate-like There is an edge light type in which a linear light source or a point light source is disposed on the side surface of the light guide.
エッジライト方式の光源装置は、通常、矩形板状のアクリル樹脂板等の透明材料を導光体とし、その側面に対向して配置された光源の光を側端面（光入射面）から導光体に入射させ、導光体の表面（光出射面）又は裏面に形成した出射機構や、導光体中に光拡散性粒子を含有させる等の光出射手段を設けることにより、入射した光を光出射面から出射する。 An edge light type light source device usually uses a transparent material such as a rectangular acrylic resin plate as a light guide, and guides light from a light source arranged facing the side surface from a side end surface (light incident surface). Incident light is incident on the body by providing a light emitting means such as an emission mechanism formed on the front surface (light emission surface) or back surface of the light guide or a light diffusing particle in the light guide. The light exits from the light exit surface.
このような導光体の１つに、コア−クラッド構造からなる積層体を用いた導光体がある。このコア−クラッド構造を有する導光体は、コア層とクラッド層との屈折率差により、層の界面で全反射し、コア層内を導光する。例えば、特許文献１には、コア−クラッド構造からなる積層体を用いた導光体が提案されている。 As one of such light guides, there is a light guide using a laminated body having a core-clad structure. The light guide having this core-cladding structure is totally reflected at the interface of the layers due to the difference in refractive index between the core layer and the clad layer, and guides the inside of the core layer. For example, Patent Document 1 proposes a light guide using a laminated body having a core-clad structure.
しかしながら、特許文献１に提案される方法は、コア層が平滑であることから、面光源装置の輝度や均斉度が十分ではない。 However, the method proposed in Patent Document 1 does not have sufficient brightness and uniformity of the surface light source device because the core layer is smooth.
本発明の目的は、輝度や均斉度に優れる面光源装置用導光体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light guide for a surface light source device that is excellent in luminance and uniformity.
本発明は、コア層と、前記コア層の少なくとも一方の表面にクラッド層とを有する導光体であって、前記導光体は、少なくとも一つの側端面が光入射面であり、前記導光体は、光入射面と直交する面が光出射面であり、前記コア層は、複数のレンズ列を有し、複数のレンズ列が、光入射面と直交している面光源装置用導光体に関する。 The present invention is a light guide having a core layer and a cladding layer on at least one surface of the core layer, wherein the light guide has at least one side end surface as a light incident surface, and the light guide The surface of the body is a light emitting surface whose surface is orthogonal to the light incident surface, the core layer has a plurality of lens rows, and the plurality of lens rows are orthogonal to the light incident surface. About the body.
また、本発明は、前記面光源装置用導光体及び光源を有する面光源装置に関する。
更に、本発明は、前記面光源装置を含む照明装置に関する。
The present invention also relates to a surface light source device having the light guide for the surface light source device and a light source.
Furthermore, this invention relates to the illuminating device containing the said surface light source device.
本発明の面光源装置用導光体は、輝度や均斉度に優れる。
また、本発明の面光源装置は、輝度や均斉度に優れる。
更に、本発明の照明装置は、輝度や均斉度に優れる。
The light guide for the surface light source device of the present invention is excellent in luminance and uniformity.
Moreover, the surface light source device of the present invention is excellent in luminance and uniformity.
Furthermore, the lighting device of the present invention is excellent in luminance and uniformity.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いながら説明するが、本発明はこれらの実施の形態及び図面に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and drawings.
本発明の面光源装置用導光体は、コア層と、コア層の少なくとも一方の表面にクラッド層とを有する。 The light guide for a surface light source device of the present invention has a core layer and a cladding layer on at least one surface of the core layer.
（コア層）
コア層は、透明性の高い材料であれば特に限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
コア層の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ガラス等が挙げられる。これらのコア層の材料の中でも、レンズ列を形成しやすいことから、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂が好ましく、更に透明性に優れることから、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂がより好ましい。
(Core layer)
The core layer is not particularly limited as long as it is a highly transparent material, and can be appropriately selected depending on the purpose of use and the like.
Examples of the material for the core layer include acrylic resin, polycarbonate resin, alicyclic polyolefin resin, and glass. Among these core layer materials, acrylic resin, polycarbonate resin, and alicyclic polyolefin resin are preferable because they can easily form a lens array, and acrylic resin and polycarbonate resin are more preferable because of excellent transparency.
アクリル樹脂は、透明性、耐久性に優れ、安価であるため好ましい。
アクリル樹脂としては、例えば、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと他の単量体との共重合体等が挙げられる。これらのアクリル樹脂の中でも、より透明性、耐久性に優れ、より安価であることから、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体が好ましい。
メチルメタクリレートと他の単量体との共重合体を用いる場合、共重合体中のメチルメタクリレート単位の含有率は、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上が更に好ましい。
他の単量体としては、例えば、メチルアクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリル酸；無水マレイン酸；マレイミド類；スチレン等の芳香族ビニル類等が挙げられる。
尚、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はその両者をいう。
An acrylic resin is preferable because it is excellent in transparency and durability and is inexpensive.
Examples of the acrylic resin include methyl methacrylate homopolymers, copolymers of methyl methacrylate and other monomers, and the like. Among these acrylic resins, a methyl methacrylate homopolymer and a copolymer containing 50% by mass or more of a methyl methacrylate unit are preferable because they are more excellent in transparency and durability and are less expensive.
When a copolymer of methyl methacrylate and another monomer is used, the content of methyl methacrylate units in the copolymer is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 70% by mass or more. Further preferred.
Examples of other monomers include methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. (Meth) acrylates; (meth) acrylic acid; maleic anhydride; maleimides; aromatic vinyls such as styrene.
In the present specification, (meth) acrylate refers to acrylate, methacrylate, or both.
ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂は、耐熱性、難燃性に優れるため好ましい。特に、ポリカーボネート樹脂は、屈折率が高く開口数が大きくできるため、屈曲しても漏光を低く抑えることができ、好ましい。
尚、開口数とは、光を集める指標のことであり、開口数が大きいほど受光量を増やすことができ、屈曲しても漏光を低く抑えることができる。
Polycarbonate resins and alicyclic polyolefin resins are preferred because of their excellent heat resistance and flame retardancy. In particular, a polycarbonate resin is preferable because it has a high refractive index and a large numerical aperture, and thus can suppress light leakage even when bent.
The numerical aperture is an index for collecting light. The larger the numerical aperture, the larger the amount of received light, and the lower the leakage even if bent.
コア層は、複数のレンズ列を有する。
コア層は、例えば、図１のように複数のレンズ列を有する。
The core layer has a plurality of lens rows.
The core layer has, for example, a plurality of lens rows as shown in FIG.
レンズ列のピッチは、図１でいうＰに相当する。
レンズ列のピッチは、５０μｍ〜１０００μｍが好ましく、８０μｍ〜５００μｍがより好ましい。レンズ列のピッチが５０μｍ以上であると、面光源装置用導光体の生産性に優れる。また、レンズ列のピッチが１０００μｍ以下であると、面光源装置用導光体の外観に優れる。
The pitch of the lens array corresponds to P in FIG.
The pitch of the lens rows is preferably 50 μm to 1000 μm, and more preferably 80 μm to 500 μm. When the pitch of the lens rows is 50 μm or more, the productivity of the light guide for the surface light source device is excellent. Moreover, when the pitch of the lens rows is 1000 μm or less, the appearance of the light guide for the surface light source device is excellent.
レンズ列の高さは、図１でいうＨに相当する。
レンズ列の高さは、４μｍ〜１０８０μｍが好ましく、１１μｍ〜５００μｍがより好ましい。レンズ列の高さが４μｍ以上であると、面光源装置用導光体の輝度に優れる。また、レンズ列の高さが１０８０μｍ以下であると、面光源装置用導光体の外観に優れる。
The height of the lens array corresponds to H in FIG.
The height of the lens array is preferably 4 μm to 1080 μm, and more preferably 11 μm to 500 μm. When the height of the lens array is 4 μm or more, the brightness of the light guide for the surface light source device is excellent. In addition, when the height of the lens array is 1080 μm or less, the appearance of the light guide for the surface light source device is excellent.
レンズ列の断面形状のアスペクト比は、Ｈ／Ｐで定義される。
レンズ列の断面形状のアスペクト比は、０．０９〜１．０６が好ましく、０．２０〜０．６０がより好ましい。レンズ列の断面形状のアスペクト比が０．０９以上であると、面光源装置用導光体の輝度に優れる。また、レンズ列の断面形状のアスペクト比が１．０６以下であると、面光源装置用導光体の外観に優れる。
The aspect ratio of the cross-sectional shape of the lens array is defined by H / P.
The aspect ratio of the cross-sectional shape of the lens array is preferably 0.09 to 1.06, and more preferably 0.20 to 0.60. When the aspect ratio of the cross-sectional shape of the lens array is 0.09 or more, the luminance of the light source for the surface light source device is excellent. Further, when the aspect ratio of the cross-sectional shape of the lens array is 1.06 or less, the light guide for the surface light source device is excellent in appearance.
レンズ列の断面形状としては、例えば、球欠形状、楕円球欠形状、多角形等が挙げられる。これらの断面形状は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの断面形状の中でも、面光源装置用導光体の輝度に優れることから、球欠形状、楕円球欠形状、多角形が好ましく、半球形状、三角形がより好ましく、三角形が更に好ましい。 Examples of the cross-sectional shape of the lens array include a spherical shape, an elliptical spherical shape, and a polygonal shape. These cross-sectional shapes may be used alone or in combination of two or more. Among these cross-sectional shapes, since the luminance of the light guide for the surface light source device is excellent, a spherical shape, an elliptical spherical shape, and a polygon are preferable, a hemispherical shape and a triangle are more preferable, and a triangle is more preferable.
三角形の頂角は、図１でいうθに相当する。
三角形の頂角は、面光源装置用導光体の輝度に優れることから、５０°〜１６０°が好ましく、９０°〜１３０°がより好ましい。
The apex angle of the triangle corresponds to θ in FIG.
The apex angle of the triangle is preferably 50 ° to 160 °, more preferably 90 ° to 130 °, because the light guide for the surface light source device is excellent in luminance.
コア層の厚さは、図１でいうＴに相当する。
コア層の厚さは、０．１ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、０．８ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。コア層の厚さが０．１ｍｍ以上であると、面光源装置用導光体の機械特性に優れる。また、コア層の厚さが１５ｍｍ以下であると、面光源装置用導光体の生産性、取り扱い性に優れる。
The thickness of the core layer corresponds to T in FIG.
The thickness of the core layer is preferably 0.1 mm to 15 mm, and more preferably 0.8 mm to 10 mm. When the thickness of the core layer is 0.1 mm or more, the mechanical properties of the light guide for the surface light source device are excellent. Further, when the thickness of the core layer is 15 mm or less, the light guide for the surface light source device is excellent in productivity and handleability.
レンズ列は、コア層の一方の面に設けても、コア層の両面に設けてもよいが、面光源装置用導光体のモアレを抑制することができることから、コア層の一方の面に設けることが好ましい。 The lens array may be provided on one surface of the core layer or on both surfaces of the core layer. However, since the moire of the light guide for the surface light source device can be suppressed, the lens array is provided on one surface of the core layer. It is preferable to provide it.
（クラッド層）
クラッド層は、コア層の片面のみに設けても、コア層の両面に設けてもよいが、導光性に優れ、反りを抑制することから、コア層の両面に設けることが好ましい。
(Clad layer)
The clad layer may be provided only on one side of the core layer or on both sides of the core layer. However, the clad layer is preferably provided on both sides of the core layer because of excellent light guiding properties and suppressing warpage.
クラッド層は、透明性の高い材料で、コア層の屈折率と異なる材料であれば特に限定されないが、導光性に優れることから、コア層の屈折率よりも低い材料が好ましい。 The cladding layer is not particularly limited as long as it is a highly transparent material and has a refractive index different from that of the core layer. However, a material having a lower refractive index than the core layer is preferable because of excellent light guiding properties.
コア層の材料としてアクリル樹脂を用いる場合、クラッド層の材料としては、例えば、フッ素含有オレフィン樹脂、フッ素含有アクリル樹脂等が挙げられ、導光性、加工性に優れることから、フッ素含有アクリル樹脂が好ましい。
フッ素含有オレフィン樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン単独重合体、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重合体、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共重合体等が挙げられる。これらのフッ素含有オレフィン樹脂の中でも、加工性や成形性に優れることから、フッ化ビニリデン単独重合体が好ましい。
フッ素含有アクリル樹脂としては、例えば、トリフルオロメチル（メタ）アクリレート重合体、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート重合体、ヘキサフルオロ−２−プロピル（メタ）アクリレート重合体等が挙げられる。これらのフッ素含有アクリル樹脂の中でも、耐久性に優れることから、ヘキサフルオロ−２−プロピル（メタ）アクリレート重合体が好ましい。
When an acrylic resin is used as the material for the core layer, examples of the material for the clad layer include a fluorine-containing olefin resin, a fluorine-containing acrylic resin, and the like. preferable.
Examples of the fluorine-containing olefin resin include a vinylidene fluoride homopolymer, a copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, vinylidene fluoride and trifluoroethylene, and the like. And a copolymer of vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and hexafluoropropylene. Among these fluorine-containing olefin resins, a vinylidene fluoride homopolymer is preferable because of excellent workability and moldability.
Examples of the fluorine-containing acrylic resin include trifluoromethyl (meth) acrylate polymer, trifluoroethyl (meth) acrylate polymer, hexafluoro-2-propyl (meth) acrylate polymer, and the like. Among these fluorine-containing acrylic resins, hexafluoro-2-propyl (meth) acrylate polymer is preferable because of excellent durability.
コア層の材料としてポリカーボネート樹脂を用いる場合、クラッド層の材料としては、例えば、フッ素含有オレフィン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
フッ素含有オレフィン樹脂、アクリル樹脂の具体例は、前述と同様で、好ましい範囲や好ましい理由も、前述と同様である。
When polycarbonate resin is used as the material for the core layer, examples of the material for the cladding layer include fluorine-containing olefin resins and acrylic resins.
Specific examples of the fluorine-containing olefin resin and the acrylic resin are the same as described above, and the preferable range and the preferable reason are also the same as described above.
コア層の屈折率とクラッド層の屈折率との屈折率差は、０．００１以上が好ましく、０．０１以上がより好ましい。コア層の屈折率とクラッド層の屈折率との屈折率差が０．００１以上であると、入射した光がコア層とクラッド層との界面を全反射しながら少ない損失で遠くまで伝播でき、クラッド層の表面に他の層を設けても漏光が少ない。 The refractive index difference between the refractive index of the core layer and the refractive index of the cladding layer is preferably 0.001 or more, and more preferably 0.01 or more. When the refractive index difference between the refractive index of the core layer and the refractive index of the cladding layer is 0.001 or more, the incident light can propagate far away with less loss while totally reflecting the interface between the core layer and the cladding layer, Even if another layer is provided on the surface of the cladding layer, light leakage is small.
クラッド層の厚さは、面光源装置用導光体の光閉じ込め効率、取り扱い性に優れることから、１μｍ〜５００μｍが好ましく、３μｍ〜１００μｍがより好ましい。 The thickness of the clad layer is preferably 1 μm to 500 μm, and more preferably 3 μm to 100 μm, since the light confinement efficiency and handleability of the light guide for the surface light source device are excellent.
コア層の少なくとも一方の表面にクラッド層を設ける方法としては、例えば、多層溶融押出によりコア層とクラッド層とを一体成形して得る方法、コア層の少なくとも一方の表面にクラッド層をコーティング処理して得る方法等が挙げられる。
コーティング処理の方法としては、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、スプレーコート法、印刷法等が挙げられる。
印刷処理の方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等が挙げられる。
As a method of providing a clad layer on at least one surface of the core layer, for example, a method obtained by integrally forming the core layer and the clad layer by multilayer melt extrusion, or coating the clad layer on at least one surface of the core layer And the like.
Examples of the coating method include a die coating method, a gravure coating method, a spin coating method, a dip coating method, a bar coating method, a spray coating method, and a printing method.
Examples of the printing process include screen printing and ink jet printing.
コア層に複数のレンズ列を設ける方法としては、例えば、コア層を形成する材料とクラッド層を形成する材料とを重ねた後又は前記のようにコア層の少なくとも一方の表面にクラッド層を設けた後、熱圧着処理する方法が挙げられる。
具体的には、コア層を形成する材料とクラッド層を形成する材料とを重ねた後又は前記のようにコア層の少なくとも一方の表面にクラッド層を設けた後、レンズ金型と鏡面金型との間に挟み、熱をかけることで、コア層の一方の面に複数のレンズ列を設けることができる。
コア層の両面に複数のレンズ列を設ける場合は、鏡面金型をレンズ金型に変えればよい。
連続生産する場合は、金型をロール状にして、ロール・ツー・ロールで生産すればよい。
As a method of providing a plurality of lens rows on the core layer, for example, after the material for forming the core layer and the material for forming the cladding layer are overlapped, or as described above, the cladding layer is provided on at least one surface of the core layer. Then, the method of carrying out the thermocompression-bonding process is mentioned.
Specifically, after the material for forming the core layer and the material for forming the cladding layer are overlaid, or after providing the cladding layer on at least one surface of the core layer as described above, the lens mold and the mirror mold And a plurality of lens rows can be provided on one surface of the core layer.
When a plurality of lens rows are provided on both surfaces of the core layer, the mirror mold may be changed to a lens mold.
In the case of continuous production, the mold may be rolled and produced by roll-to-roll.
（光入射面・光出射面）
本発明の面光源装置用導光体は、少なくとも一つの側端面が光入射面である。
光入射面は、１つの側端面であってもよく、１つの側端面と対向する側端面との２つの側端面であってもよく、面光源装置の用途に応じて適宜設定すればよい。
(Light entrance surface / light exit surface)
In the light guide for a surface light source device of the present invention, at least one side end surface is a light incident surface.
The light incident surface may be one side end surface or two side end surfaces, one side end surface and the side end surface facing each other, and may be set as appropriate according to the use of the surface light source device.
コア層の複数のレンズ列は、光入射面と直交している。
コア層の複数のレンズ列は、例えば、図１のように光入射面と直交する。
The plurality of lens rows of the core layer are orthogonal to the light incident surface.
The plurality of lens rows of the core layer are orthogonal to the light incident surface as shown in FIG.
本発明の面光源装置用導光体は、光入射面と直交する面が光出射面である。
光出射面は、光入射面と直交する面であれば、１つの面であってもよく、１つの面と対向する面との２つの面であってもよく、面光源装置の用途に応じて適宜設定すればよい。
In the light guide for the surface light source device of the present invention, the surface orthogonal to the light incident surface is the light emitting surface.
As long as the light exit surface is a surface orthogonal to the light incident surface, it may be one surface or two surfaces, one surface and the other surface, depending on the application of the surface light source device. May be set as appropriate.
コア層の複数のレンズ列は、光出射面側に設けても、光出射面と対向する側に設けてもよいが、面光源装置用導光体の外観に優れることから、光出射面と対向する側に設けることが好ましい。 The plurality of lens rows of the core layer may be provided on the light exit surface side or on the side facing the light exit surface, but since the appearance of the light guide for the surface light source device is excellent, It is preferable to provide it on the opposite side.
（光出射手段）
本発明の面光源装置用導光体は、更に光出射手段を有することが好ましい。
(Light emitting means)
The light guide for the surface light source device of the present invention preferably further has light emitting means.
光出射手段としては、コア層内を伝播する光をコア層の外に出射できればよく、例えば、クラッド層を貫通しコア層に達する凹部、コア層表面に形成される凹部等が挙げられる。これらの光出射手段は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの光出射手段の中でも、光の出射位置を制御しやすいことから、クラッド層を貫通しコア層に達する凹部が好ましい。 The light emitting means only needs to be able to emit light propagating in the core layer to the outside of the core layer. Examples thereof include a recess that penetrates the cladding layer and reaches the core layer, and a recess formed on the surface of the core layer. These light emitting means may be used alone or in combination of two or more. Among these light emitting means, a recessed portion that penetrates the cladding layer and reaches the core layer is preferable because the light emitting position can be easily controlled.
光出射手段は、光量、導光距離、面光源装置用導光体に求める発光の形態等に応じて、形状、大きさ、深さ、間隔等を適宜選択すればよく、例えば、国際公開第２０１０／０７３７２６号パンフレットに記載のように設定することができる。 The light emitting means may appropriately select the shape, size, depth, interval, etc. according to the amount of light, the light guide distance, the form of light emission required for the light source for the surface light source device, etc. It can be set as described in the 2010/073726 pamphlet.
面光源装置用導光体に光出射手段を設ける方法としては、例えば、レーザー加工、サンドペーパー加工、プレス加工、熱プレス加工等が挙げられる。これらの光出射手段を設ける方法の中でも、面光源装置用導光体の生産性に優れることから、レーザー加工が好ましい。 Examples of the method of providing the light emitting means on the light guide for the surface light source device include laser processing, sandpaper processing, press processing, and hot press processing. Among these methods of providing the light emitting means, laser processing is preferable because of excellent productivity of the light guide for the surface light source device.
（光反射層）
本発明の面光源装置用導光体は、少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を設けてもよい。
光反射層は、光を散乱反射させることができる層であれば特に限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
光反射層としては、例えば、ビニル系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の樹脂インクにより可視光を反射する樹脂をコーティング処理した樹脂層；ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の樹脂板や樹脂フィルム；セルロース等の紙；アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、インジウム、スズ、銀、チタン、鉛、亜鉛等の金属板や金属薄膜等が挙げられる。これらの光反射層の中でも、反射率を容易に調整できることから、樹脂インクにより可視光を反射する樹脂をコーティング処理した樹脂層が好ましい。
(Light reflecting layer)
In the light guide for a surface light source device of the present invention, a light reflecting layer may be provided on the surface of at least one of the cladding layers.
The light reflecting layer is not particularly limited as long as it is a layer capable of scattering and reflecting light, and can be appropriately selected according to the purpose of use.
Examples of the light reflecting layer include a resin layer obtained by coating a resin that reflects visible light with a resin ink such as vinyl, polyester, acrylic, urethane, and epoxy; polyolefin resin, polyester resin, acrylic resin, and the like Examples include resin plates and resin films; papers such as cellulose; metal plates such as aluminum, nickel, gold, platinum, chromium, iron, copper, indium, tin, silver, titanium, lead, and zinc, and metal thin films. Among these light reflecting layers, since the reflectance can be easily adjusted, a resin layer obtained by coating a resin that reflects visible light with a resin ink is preferable.
光反射層は、発泡させていてもよく、顔料や拡散微粒子を含んでもよい。
顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の白色顔料等が挙げられる。これらの顔料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの顔料の中でも、可視光の全領域に対して反射率が高いことから、白色顔料が好ましい。
拡散微粒子の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。これらの拡散材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
The light reflecting layer may be foamed and may contain pigments and diffusing fine particles.
Examples of the pigment include white pigments such as titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, and magnesium carbonate. These pigments may be used alone or in combination of two or more. Among these pigments, a white pigment is preferable because of its high reflectance with respect to the entire visible light region.
Examples of the material of the diffusion fine particles include silicone resin, acrylic resin, styrene resin, and the like. These diffusing materials may be used alone or in combination of two or more.
光反射層の厚さは、光反射層の反射率や面光源装置用導光体の用途に応じて適宜選択すればよいが、生産性、反射性能に優れることから、１０μｍ〜５００μｍが好ましく、５０μｍ〜２００μｍがより好ましい。 The thickness of the light reflection layer may be appropriately selected according to the reflectance of the light reflection layer and the use of the light guide for the surface light source device, but is preferably 10 μm to 500 μm because of excellent productivity and reflection performance. 50 μm to 200 μm is more preferable.
光反射層は、クラッド層の全面を覆ってもよく、クラッド層の一部の領域を覆ってもよい。 The light reflecting layer may cover the entire surface of the cladding layer, or may cover a partial region of the cladding layer.
少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を設ける方法としては、例えば、少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層をコーティング処理する方法、少なくとも一方のクラッド層の表面に粘着層をコーティング処理し光反射層をラミネーションする方法、少なくとも一方のクラッド層の表面に粘着層を有する光反射層をラミネーションする方法、少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を載置する方法等が挙げられる。これらの少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を設ける方法の中でも、面光源装置用導光体の輝度と均斉度のバランスに優れることから、少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を載置する方法が好ましい。
少なくとも一方のクラッド層の表面に光反射層を載置する場合、面光源装置用導光体の輝度と均斉度のバランスに優れることから、クラッド層と光反射層との間に空気層を設けることが好ましい。
As a method of providing a light reflecting layer on the surface of at least one cladding layer, for example, a method in which a light reflecting layer is coated on the surface of at least one cladding layer, and an adhesive layer is coated on the surface of at least one cladding layer. Examples include a method of laminating a light reflecting layer, a method of laminating a light reflecting layer having an adhesive layer on the surface of at least one clad layer, and a method of placing a light reflecting layer on the surface of at least one clad layer. Among these methods of providing a light reflecting layer on the surface of at least one cladding layer, the light source for the surface light source device has an excellent balance of brightness and uniformity, so that a light reflecting layer is provided on the surface of at least one cladding layer. A mounting method is preferred.
When a light reflecting layer is placed on the surface of at least one of the cladding layers, an air layer is provided between the cladding layer and the light reflecting layer because the light source for the surface light source device has an excellent balance of brightness and uniformity. It is preferable.
コーティング処理の方法としては、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、スプレーコート法、印刷法等が挙げられる。
金属薄膜のコーティング処理の方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
印刷処理の方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等が挙げられる。
Examples of the coating method include a die coating method, a gravure coating method, a spin coating method, a dip coating method, a bar coating method, a spray coating method, and a printing method.
Examples of the method for coating the metal thin film include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method.
Examples of the printing process include screen printing and ink jet printing.
粘着層は、透明性の高い材料で、密着させる層に対する密着性に優れる材料であれば、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
粘着層の材料としては、例えば、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤等が挙げられる。これらの粘着剤は、１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの粘着剤の中でも、密着性に優れることから、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤が好ましい。
The pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately selected according to the purpose of use and the like as long as it is a highly transparent material and has excellent adhesion to the layer to be adhered.
Examples of the material for the adhesive layer include acrylic adhesives, natural rubber adhesives, synthetic rubber adhesives, silicone adhesives, urethane adhesives, and epoxy adhesives. These pressure-sensitive adhesives may be used alone or in combination of two or more. Among these adhesives, acrylic adhesives, natural rubber adhesives, synthetic rubber adhesives, silicone adhesives, urethane adhesives, and epoxy adhesives are preferred because of their excellent adhesion.
粘着層の厚さは、生産性に優れることから、１μｍ〜５００μｍが好ましく、３μｍ〜１００μｍがより好ましい。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 1 μm to 500 μm, and more preferably 3 μm to 100 μm because of excellent productivity.
本発明の面光源装置用導光体は、例えば、図２のような面光源装置用導光体１０が挙げられる。
図２は、コア層１１の両面にクラッド層１２を有し、光出射手段１５を設けたクラッド層１２の表面に意匠層又は光拡散層１４を有し、クラッド層１１の他方の表面に光反射層１３を有する面光源装置用導光体１０である。
An example of the light guide for a surface light source device of the present invention is a light guide for a surface light source device 10 as shown in FIG.
FIG. 2 shows that the clad layer 12 is provided on both surfaces of the core layer 11, the design layer or the light diffusion layer 14 is provided on the surface of the clad layer 12 provided with the light emitting means 15, and the light is applied to the other surface of the clad layer 11. A light guide 10 for a surface light source device having a reflective layer 13.
（面光源装置）
本発明の面光源装置は、本発明の面光源装置用導光体及び光源を有する。
光源としては、例えば、ＬＥＤ等の公知の点光源を複数配置した光源、公知の線状光源等が挙げられる。ＬＥＤ等の点光源を複数配置した光源を用いる場合、光の最大強度の方向を調整して配置されることが好ましい。
(Surface light source device)
The surface light source device of the present invention has the light guide for the surface light source device of the present invention and a light source.
Examples of the light source include a light source in which a plurality of known point light sources such as LEDs are arranged, a known linear light source, and the like. When using a light source in which a plurality of point light sources such as LEDs are used, it is preferable to arrange the light by adjusting the direction of the maximum intensity of light.
本発明の面光源装置は、例えば、例えば、図３のような面光源装置３０が挙げられる。
図３は、面光源装置用導光体１０の両側端面に光源３１を配置し、光出射面に意匠層又は光拡散層３２を設けた面光源装置３０である。
Examples of the surface light source device of the present invention include a surface light source device 30 as shown in FIG.
FIG. 3 shows a surface light source device 30 in which light sources 31 are arranged on both end surfaces of the light source 10 for the surface light source device, and a design layer or a light diffusion layer 32 is provided on the light emitting surface.
本発明の面光源装置用導光体や面光源装置は、必要に応じて、光反射層、粘着層、意匠層、光拡散層等を設けてもよい。 The light guide for a surface light source device and the surface light source device of the present invention may be provided with a light reflection layer, an adhesive layer, a design layer, a light diffusion layer, and the like as necessary.
本発明の面光源装置は、例えば、携帯電話、ノートパソコン、液晶テレビ、ビデオカメラ等に用いられる液晶表示装置、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、電気機器や車両の表示スイッチ等の表示装置、シーリングライト等の室内照明、照明看板等の照明装置等に好適に用いることができ、特に、照明装置に好適に用いることができる。 The surface light source device of the present invention includes, for example, a liquid crystal display device used for a mobile phone, a notebook computer, a liquid crystal television, a video camera, a backlight key for a mobile phone, a backlight keyboard for a personal computer, a display switch for an electric device or a vehicle, etc. It can be suitably used for lighting devices such as indoor lighting such as display devices and ceiling lights, lighting signs, and the like, and particularly suitable for lighting devices.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.
（平均輝度・均斉度の測定方法）
実施例・比較例で得られた面光源装置を、直流１８Ｖ、６３０ｍＡの電流を通電し発光させ、輝度計（機種名「ＢＭ−７Ａ」、（株）トプコンテクノハウス製）を用い、光源からの距離が２０ｍｍ〜２９０ｍｍの領域について、１０ｍｍ刻みで２８点の法線方向の輝度を測定し、その平均値を平均輝度とした。尚、面光源装置から輝度計の高さを５００ｍｍ、視野角度を２°とし、輝度計の測定円の中心を各領域の中心と一致させて各領域の輝度を測定し、法線方向の輝度を得た。
また、このとき、光源からの距離Ｌが２０ｍｍ〜２９０ｍｍにおける輝度の最大値と最小値の比を下式（１）により算出し、得られた値を面光源の均斉度（％）とした。
(Measuring method of average brightness and uniformity)
The surface light source devices obtained in the examples and comparative examples were made to emit light by applying a direct current of 18 V and 630 mA, and using a luminance meter (model name “BM-7A”, manufactured by Topcon Technohouse Co., Ltd.) In the region where the distance of 20 mm to 290 mm is measured, the luminance in the normal direction of 28 points was measured in increments of 10 mm, and the average value was taken as the average luminance. The luminance of the luminance meter in the normal direction is measured by setting the luminance meter height from the surface light source device to 500 mm and the viewing angle to 2 °, and the luminance circle of the luminance meter is aligned with the center of each region. Got.
At this time, the ratio between the maximum value and the minimum value of the luminance when the distance L from the light source was 20 mm to 290 mm was calculated by the following formula (1), and the obtained value was defined as the uniformity (%) of the surface light source.
｛（輝度の最小値）／（輝度の最大値）｝×１００ （１） {(Minimum value of luminance) / (Maximum value of luminance)} × 100 (1)
［実施例１］
コア層を形成するアクリル樹脂シート（商品名「アクリライトＬＸ＃００１」、三菱レイヨン（株）製、連続キャスト法により得られたキャスト板、厚さ３ｍｍ、屈折率１．４９）の両面にクラッド層を形成するフッ素含有アクリル樹脂（商品名「アクリプレン ＦＢＳ００６」、三菱レイヨン（株）製、屈折率１．４１）を積層し、一方のクラッド層の表面に鏡面金型を、他方のクラッド層の表面にレンズ金型（レンズ列のピッチ１００μｍ、レンズ列の高さ１０．６μｍ、断面形状三角形、三角形の頂角１５６°）をあて、１５０℃で熱圧着させ、幅２１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの矩形に切断し、４つの側端面をダイヤモンドバイトにより鏡面に切削し、積層体を得た。
得られた積層体の光出射面（鏡面のクラッド層の表面）に、炭酸ガスレーザー加工装置（機種名「ＥＭＭＬＳ−００１」、ＬＴＳ社製）を用い、直径７５μｍの円、深さ２５μｍの凹部をピッチが１ｍｍとなるように均一に形成し、積層体に光出射手段を設けた。更に、積層体の光出射面と対向する面（レンズ面のクラッド層の表面）に、光反射層（商品名「Ｅ２４１−ＷＳ」、（株）スミロン製、白色フィルム）を粘着層によりラミネーションし、面光源装置用導光体を得た。
得られた面光源装置用導光体の一方の側端面の幅方向に、光源としてＬＥＤ（商品名「ＮＳＳＷ１５７Ｔ」、日亜化学工業株式会社製）を１０ｍｍピッチで２０個配置し、面光源装置を得た。
得られた面光源装置の評価結果を、表１に示す。
[Example 1]
Cladding on both sides of an acrylic resin sheet (trade name “Acrylite LX # 001”, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., cast plate obtained by continuous casting method, thickness 3 mm, refractive index 1.49) forming the core layer A fluorine-containing acrylic resin (trade name “Acryprene FBS006”, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., refractive index 1.41) is laminated, and a mirror mold is formed on the surface of one clad layer, and the other clad layer A lens mold (lens array pitch 100 μm, lens array height 10.6 μm, cross-sectional shape triangle, triangle apex angle 156 °) is applied to the surface, and thermocompression bonded at 150 ° C., a rectangle 210 mm wide and 300 mm long And the four side end surfaces were cut into mirror surfaces with a diamond tool to obtain a laminate.
A carbon dioxide gas laser processing device (model name “EMMLS-001”, manufactured by LTS) is used on the light exit surface (the surface of the mirror clad layer) of the obtained laminate, and a 75 μm diameter circle and a 25 μm deep recess. Were uniformly formed with a pitch of 1 mm, and a light emitting means was provided on the laminate. Further, a light reflecting layer (trade name “E241-WS”, manufactured by Sumilon Co., Ltd., white film) is laminated on the surface (the surface of the cladding layer of the lens surface) opposite to the light emitting surface of the laminate by an adhesive layer. A light guide for a surface light source device was obtained.
In the width direction of one side end face of the obtained light guide for surface light source device, 20 LEDs (trade name “NSSW157T”, manufactured by Nichia Corporation) are arranged as light sources at a pitch of 10 mm, and the surface light source device Got.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained surface light source device.
［実施例２］
光反射層を、粘着層によりラミネーションせず、空気層を介して載置した以外は、実施例１と同様に操作を行い、面光源装置を得た。
得られた面光源装置の評価結果を、表１に示す。
[Example 2]
The surface light source device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the light reflecting layer was not laminated by the adhesive layer but was placed through the air layer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained surface light source device.
［実施例３］
レンズ金型のレンズ列のピッチを３００μｍに変更した以外は、実施例１と同様に操作を行い、面光源装置を得た。
得られた面光源装置の評価結果を、表１に示す。
[Example 3]
A surface light source device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pitch of the lens rows of the lens mold was changed to 300 μm.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained surface light source device.
［実施例４］
光反射層を、粘着層によりラミネーションせず、空気層を介して載置した以外は、実施例３と同様に操作を行い、面光源装置を得た。
得られた面光源装置の評価結果を、表１に示す。
[Example 4]
The surface light source device was obtained in the same manner as in Example 3 except that the light reflecting layer was not laminated by the adhesive layer but was placed through the air layer.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained surface light source device.
［比較例１］
レンズ金型を鏡面金型に変更した（両面を鏡面金型とした）以外は、実施例１と同様に操作を行い、面光源装置を得た。
得られた面光源装置の評価結果を、表１に示す。
[Comparative Example 1]
A surface light source device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the lens mold was changed to a mirror mold (both sides were mirror molds).
Table 1 shows the evaluation results of the obtained surface light source device.
実施例１〜４で得られた面光源装置は、コア層にレンズ列を有するため、輝度や均斉度に優れた。
一方、比較例１で得られた面光源装置は、コア層にレンズ列を有しないため、輝度や均斉度に劣った。
Since the surface light source devices obtained in Examples 1 to 4 have lens rows in the core layer, they were excellent in luminance and uniformity.
On the other hand, the surface light source device obtained in Comparative Example 1 was inferior in luminance and uniformity because it did not have a lens array in the core layer.
本発明の面光源装置は、例えば、携帯電話、ノートパソコン、液晶テレビ、ビデオカメラ等に用いられる液晶表示装置、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、電気機器や車両の表示スイッチ等の表示装置、シーリングライト等の室内照明、照明看板等の照明装置等に好適に用いることができ、特に、照明装置に好適に用いることができる。 The surface light source device of the present invention includes, for example, a liquid crystal display device used for a mobile phone, a notebook computer, a liquid crystal television, a video camera, a backlight key for a mobile phone, a backlight keyboard for a personal computer, a display switch for an electric device or a vehicle, etc. It can be suitably used for lighting devices such as indoor lighting such as display devices and ceiling lights, lighting signs, and the like, and particularly suitable for lighting devices.
１０ 面光源装置用導光体
１１ コア層
１２ クラッド層
１３ 光反射層
１４ 意匠層又は光拡散層
１５ 光出射手段
１７ レンズ列
１８ 光入射面
３０ 面光源装置
３１ 光源
３２ 意匠層又は光拡散層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light guide for surface light source device 11 Core layer 12 Cladding layer 13 Light reflection layer 14 Design layer or light diffusion layer 15 Light emitting means 17 Lens array 18 Light incident surface 30 Surface light source device 31 Light source 32 Design layer or light diffusion layer
Claims (9)
前記導光体は、少なくとも一つの側端面が光入射面であり、
前記導光体は、光入射面と直交する面が光出射面であり、
前記コア層は、複数のレンズ列を有し、
複数のレンズ列が、光入射面と直交している、面光源装置用導光体。 A light guide having a core layer and a cladding layer on at least one surface of the core layer,
In the light guide, at least one side end surface is a light incident surface,
In the light guide, a surface perpendicular to the light incident surface is a light emitting surface,
The core layer has a plurality of lens rows,
A light guide for a surface light source device, wherein the plurality of lens rows are orthogonal to the light incident surface.
A lighting device comprising the surface light source device according to claim 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2015099557A JP2016219121A (en) | 2015-05-15 | 2015-05-15 | Light guide body for surface light source device, and surface light source device |
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Cited By (1)
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| WO2018179614A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Light guide plate and lighting apparatus |
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2015
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