JP2744177B2 - Light guide plate - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光線を均一に導光する
ための導光板に関し、特に、液晶表示ディスプレイにお
いて、液晶パネルのバックライト光源の光を均一に液晶
表示素子に導光するために用いられる導光板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light guide plate for uniformly guiding light rays, and more particularly, to a liquid crystal display for uniformly guiding light from a backlight source of a liquid crystal panel to a liquid crystal display element. The present invention relates to a light guide plate used for a light guide.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、液晶表示ディスプレイ装置１０においては、図４に
示したように、液晶パネルの裏側に配設された、バック
ライトとしての蛍光管１１より照射された光線が、その
下面に銀、アルミなどの金属が蒸着された金属蒸着層か
ら成る反射部が設けられた導光板１２を通過し、上方に
導光された光線が、導光板１２の上方に配設された拡散
板１３により均一に拡散通過され、拡散板１３の上方に
配置された液晶表示素子１４に導光されるようになって
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal display device 10, as shown in FIG. 4, a fluorescent tube 11 as a backlight disposed on the back side of a liquid crystal panel is used. The irradiated light beam passes through the light guide plate 12 provided with a reflective portion made of a metal vapor-deposited layer on the lower surface of which a metal such as silver or aluminum is vapor-deposited. The light is uniformly diffused and transmitted by the diffusion plate 13 disposed above, and is guided to the liquid crystal display element 14 disposed above the diffusion plate 13.
【０００３】従来、この種の導光板としては、通常、ア
クリル板、ポリカーボネート板、ポリスチレン板などの
透明板が用いられている（特開平４−２９２９１号）。Conventionally, as this type of light guide plate, a transparent plate such as an acrylic plate, a polycarbonate plate, or a polystyrene plate has been generally used (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-29291).
【０００４】また、輝度を均一にするために、多数の透
明微粒子を導光板の基層に埋設したものがある（特開平
４−２９２９０号）。この場合、透明微粒子として、例
えば、透明ガラス、透明プラスチック、無機質透明物
質、有機質透明物質など用いられている（特開平４−２
９２９０号）。In order to make the luminance uniform, there is one in which a large number of transparent fine particles are embedded in a base layer of a light guide plate (Japanese Patent Laid-Open No. 4-29290). In this case, as the transparent fine particles, for example, a transparent glass, a transparent plastic, an inorganic transparent substance, an organic transparent substance or the like is used (Japanese Patent Laid-Open No. 4-2).
No. 9290).
【０００５】しかしながら、従来の導光板では、基層な
らびに、基層内に埋設された透明微粒子も、透明性の高
いポリマー固体などを用いており、そのためのポリマー
は、均一構造を有するものであり、導光された液晶パネ
ルの画面の輝度はまだまだ十分満足のいくものではなか
った。従って、従来では、通常、導光板の上面には、図
４に示したように、輝度をさらに向上させるために光拡
散板が使用されている。However, in the conventional light guide plate, the base layer and the transparent fine particles embedded in the base layer also use a highly transparent polymer solid or the like, and the polymer for that purpose has a uniform structure. The brightness of the illuminated LCD panel screen was not yet satisfactory enough. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 4, a light diffusing plate is usually used on the upper surface of the light guide plate to further improve the luminance.
【０００６】従って、本発明は、このような現状に鑑
み、光源の光を均一に導光し、かつ導光された光の輝度
が従来より格段と向上した導光板、特に液晶表示装置に
用いられる導光板を提供することを目的とする。Accordingly, in view of the above situation, the present invention is applied to a light guide plate, particularly a liquid crystal display device, in which light from a light source is uniformly guided, and the brightness of the guided light is remarkably improved. It is an object to provide a light guide plate that can be used.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題及び目的に鑑み発明なされたものであって、光を導く
ための導光板基層と、該導光板基層に混入され、前記基
層に導入された光を導光板の上方に拡散させるためのビ
ーズとから構成される導光板において、ポリマー固体内
に種々の大きさの相関距離を有する、不均一構造を有
し、白濁するような樹脂を、導光板基層、若しくはビー
ズの材料として使用したことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems and objects, and comprises a light guide plate base layer for guiding light, and a light guide plate base layer mixed with the light guide plate base layer. In a light guide plate composed of beads for diffusing the introduced light above the light guide plate, a resin having a heterogeneous structure having a correlation distance of various sizes in a polymer solid and having a cloudy appearance Is used as a light guide plate base layer or a bead material.
【０００８】ここで、本発明で言う「不均一性を有する
樹脂」としては、ポリマー固体内に種々の大きさの相関
距離を有する、不均一構造を有し、白濁するような樹脂
が使用可能である。例えば、メチルメタクリレート（ｍ
ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）とビニルベン
ゾエート（ｖｉｎｙｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ）の共重合
体、ポリ（２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリ
レート）（ｐｏｌｙ（２，２，２−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏ
ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）をポリメチル
メタクリレート（ｐｏｌｙ ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａ
ｃｒｙｌａｔｅ）中に分散させた重合体等であり、これ
らのポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）重合体内部に、ポリビニルベンゾエート（ＰＶＢ）
又はポリ（２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリ
レート）の微粒子が形成され、ミクロ相分離構造となり
白濁するものである。As the "resin having non-uniformity" in the present invention, a resin having a heterogeneous structure, having a correlation distance of various sizes in a polymer solid, and having cloudiness can be used. It is. For example, methyl methacrylate (m
Copolymer of ethyl methacrylate and vinyl benzoate, poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) (poly (2,2,2-trifluoro)
Ethyl methacrylate is replaced with polymethyl methacrylate.
such as a polymer dispersed in a polymethyl methacrylate (PMM).
A) Polyvinyl benzoate (PVB) inside the polymer
Alternatively, fine particles of poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) are formed, resulting in a microphase-separated structure and opacity.
【０００９】これにより、重合体内に分散、形成された
微粒子により、本導光板を通過する光が均一に拡散され
るとともに、不均一構造を有するビーズによってさらに
光が拡散されるため、従来の導光板と比較して格段とそ
の輝度が向上する。Thus, the light passing through the light guide plate is uniformly diffused by the fine particles dispersed and formed in the polymer, and the light is further diffused by beads having a non-uniform structure. The brightness is remarkably improved as compared with the light plate.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の光拡散シート材について、添
付図面に基づいてより詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The light diffusing sheet material of the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
【００１１】図１は、本発明の光拡散シート材の部分拡
大断面図であり、図１において１は全体で本発明の導光
板を示し、基本的に、導光板１は、導光板基層２と、該
導光板基層２に混入されたビーズ３とから構成されるも
のである。FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view of a light diffusing sheet material of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light guide plate of the present invention as a whole. And beads 3 mixed in the light guide plate base layer 2.
【００１２】ここで、上記導光板基層２とビーズ３の構
成としては、（１）導光板基層２が、透明性を有する物
質から構成され、前記ビーズ３が、不均一構造を有する
樹脂から構成される場合、（２）導光板基層２が、不均
一構造を有する樹脂から構成され、前記ビーズ３が、透
明性を有する物質から構成されている場合、（３）導光
板基層２及びビーズ３が、不均一構造を有する樹脂から
構成されている場合がある。Here, the light guide plate base layer 2 and the beads 3 are configured as follows: (1) The light guide plate base layer 2 is formed of a transparent material, and the beads 3 are formed of a resin having a non-uniform structure. When (2) the light guide plate base layer 2 is made of a resin having a non-uniform structure and the beads 3 are made of a substance having transparency, (3) the light guide plate base layer 2 and the beads 3 May be composed of a resin having a non-uniform structure.
【００１３】これらの場合、導光板基層２は、透明性を
有する物質から構成される場合には、例えば、ポリカー
ボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂、ポリスチレンなどの
透明な合成樹脂等が使用可能である。なお、これ以外で
あっても要するに透明であって、光の通過を阻害しない
もので、導光性能を保持し、かつ、目的とする用途に応
じた弾性、耐久性などの諸特性を兼ね備えたものであれ
ば、導光板基層としていずれのものでも使用可能であ
る。In these cases, when the light guide plate base layer 2 is made of a substance having transparency, for example, a transparent synthetic resin such as polycarbonate (PC), acrylic resin, and polystyrene can be used. In addition, even in other cases, it is essentially transparent and does not hinder the passage of light, retains light guiding performance, and has various properties such as elasticity and durability according to the intended use. Any material can be used as the light guide plate base layer.
【００１４】また、不均一構造を有する樹脂の場合に
は、前述したように「不均一性を有する樹脂」、すなわ
ち、ポリマー固体内に種々の大きさの相関距離を有す
る、不均一構造を有し、白濁するような樹脂、例えば、
メチルメタクリレート（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒ
ｙｌａｔｅ）とビニルベンゾエート（ｖｉｎｙｌ ｂｅ
ｎｚｏａｔｅ）の共重合体、ポリ（２，２，２−トリフ
ルオロエチルメタアクリレート）（ｐｏｌｙ（２，２，
２−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅ）をポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙ ｍ
ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）中に分散させ
た重合体等であり、これらのポリマーは、ポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）重合体内部に、ポリビニルベ
ンゾエート（ＰＶＢ）又はポリ（２，２，２−トリフル
オロエチルメタアクリレート）の微粒子が形成され、ミ
クロ相分離構造となり白濁するものから構成すればよ
い。これにより、重合体内に分散、形成された微粒子に
より、本導光板を通過する光が均一に拡散されるととも
に、従来の拡散板と比較して格段とその輝度が向上す
る。Further, in the case of a resin having a non-uniform structure, as described above, a “resin having non-uniformity”, that is, a resin having a non-uniform structure having various sizes of correlation distances in a polymer solid. And a cloudy resin, for example,
Methyl methacrylate
ylate) and vinyl benzoate (vinyl beet)
zoate), poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate) (poly (2,2,2)
2-trifluoroethyl methylacy
late) with polymethyl methacrylate (polym
such as a polymer dispersed in ethyl methacrylate, and these polymers are incorporated in a polymethyl methacrylate (PMMA) polymer inside polyvinyl benzoate (PVB) or poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate). May be formed by forming microparticles of the above and forming a microphase-separated structure and becoming cloudy. Thereby, the light passing through the light guide plate is uniformly diffused by the fine particles dispersed and formed in the polymer, and the brightness is remarkably improved as compared with the conventional diffuser plate.
【００１５】なお、これらの場合、導光板基層２の厚さ
は、約１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましい。In these cases, the thickness of the light guide plate base layer 2 is preferably about 1 to 10 mm.
【００１６】また、ビーズ３としては、透明性を有する
物質から構成される場合には、例えば、通常の透明ガラ
ス、透明プラスチック、無機質透明物質、有機質透明物
質などが使用可能であり、また、不均一構造を有する樹
脂の場合には、前述したような「不均一性を有する樹
脂」が使用可能である。When the beads 3 are made of a substance having transparency, for example, ordinary transparent glass, transparent plastic, inorganic transparent substance, organic transparent substance, etc. can be used. In the case of a resin having a uniform structure, the “resin having non-uniformity” as described above can be used.
【００１７】なお、この場合、導光板基層２内にビーズ
粒子３を混入・分散させる方法としては、ビーズを分散
させた合成樹脂の溶液を型枠内に流し込み、ビーズを分
散させたままで成形すれば良い。In this case, as a method of mixing and dispersing the bead particles 3 in the light guide plate base layer 2, a solution of a synthetic resin in which beads are dispersed is poured into a mold, and molding is performed while the beads are dispersed. Good.
【００１８】また、このビーズ粒子３としては、その光
拡散効果を考慮すれば、基層の合成樹脂に対して、１〜
９５重量％が好適であり、これは、１重量％以下ではそ
の光拡散効果が期待できず、９５重量％以上ではビーズ
粒子３の基層の合成樹脂への定着が悪く、ビース粒子が
簡単に脱落してしまうおそれがあるからである。Further, considering the light diffusion effect of the bead particles 3, the bead particles 3 are 1 to 1 with respect to the synthetic resin of the base layer.
If the content is less than 1% by weight, the light diffusion effect cannot be expected. If the content is more than 95% by weight, the base layer of the bead particles 3 is poorly fixed to the synthetic resin, and the bead particles easily fall off. This is because there is a risk of doing so.
【００１９】また、この場合、ビーズ粒子３の粒径とし
ては、その光拡散効果からすれば、１〜１０００μｍ程
度が好適であり、さらに、粒度の異なる少なくとも２種
以上のビーズが混在してもよい。In this case, the diameter of the bead particles 3 is preferably about 1 to 1000 μm in view of the light diffusion effect, and even if at least two kinds of beads having different particle sizes are mixed. Good.
【００２０】また、目的に応じて、ビーズの分散密度に
勾配をつけることも可能であり、これにより光の拡散割
合を適宜部分的に変更することが可能である。その方法
としては、ビーズを混合した合成樹脂材料溶液を十分撹
拌した後、静置すればよく、これにより、ビーズが沈降
分散した状態のままで固まり、ビーズの分散密度に勾配
をつけることが可能である。Further, depending on the purpose, it is also possible to give a gradient to the dispersion density of the beads, whereby it is possible to partially change the light diffusion ratio appropriately. As a method, it is sufficient to stir the synthetic resin material solution in which the beads are mixed and then to stand still. This allows the beads to solidify in the state of sedimentation and dispersion, thereby providing a gradient in the dispersion density of the beads. It is.
【００２１】このように構成される本発明の導光板は、
図２に示したように、導光板基層２の下面に、銀、アル
ミニウムなどの金属を蒸着した金属蒸着層、又は酸化チ
タンなどの白色顔料から構成される光反射層４を設けれ
ば、図３に示したように、導光板１の導光板基層２の側
部より進入した光線Ｃは、導光板基層２の下面に形成さ
れた光反射層４と、導光板基層２の界面との間で反射さ
れ、導光板基層２の上面に導光され、光が液晶表示素子
（図示せず）に均一に導光・拡散されるようになってい
る。The light guide plate of the present invention thus configured is
As shown in FIG. 2, if a metal deposition layer formed by depositing a metal such as silver or aluminum or a light reflection layer 4 made of a white pigment such as titanium oxide is provided on the lower surface of the light guide plate base layer 2, As shown in FIG. 3, a light beam C entering from the side of the light guide plate base layer 2 of the light guide plate 1 is transmitted between the light reflection layer 4 formed on the lower surface of the light guide plate base layer 2 and the interface of the light guide plate base layer 2. And is guided to the upper surface of the light guide plate base layer 2 so that the light is uniformly guided and diffused to a liquid crystal display element (not shown).
【００２２】実施例１ メチルメタクリレートとビニルベンゾエートの共重合体
を用いて、粒径２０〜μｍのビーズを作成した。Example 1 Beads having a particle size of 20 to μm were prepared using a copolymer of methyl methacrylate and vinyl benzoate.
【００２３】このビーズを、メチルメタクリレートとビ
ニルベンゾエートの共重合体の溶液中に混合し、十分撹
拌した後、型枠内に溶液を流し込み、これを静置後、板
厚２．５ｍｍの導光板を得た。The beads are mixed in a solution of a copolymer of methyl methacrylate and vinyl benzoate, and after sufficiently stirring, the solution is poured into a mold, and the solution is allowed to stand. I got
【００２４】この導光板の下面に、酸化チタンを塗布し
て光反射層を設けた。On the lower surface of the light guide plate, a light reflecting layer was provided by applying titanium oxide.
【００２５】これを、液晶バックライト用の導光板とし
て使用した結果、従来の透明アクリル板からなる導光板
を使用した場合に比較して、その輝度が３０％向上し
た。When this was used as a light guide plate for a liquid crystal backlight, the brightness was improved by 30% as compared with the case where a conventional light guide plate made of a transparent acrylic plate was used.
【００２６】[0026]
【作用・効果】このように、構成される本発明の導光板
によれば、 （１）ポリマー固体内に種々の大きさの相関距離を有す
る、不均一構造を有し、白濁するような樹脂を、導光板
基層、若しくはビーズの材料として使用しているので、
ミクロ相分離構造となり白濁し、重合体内に分散、形成
された微粒子により、本シート材を通過する光が均一に
拡散されるとともに、従来の導光板と比較して格段とそ
の輝度が向上する。According to the light guide plate of the present invention configured as described above, (1) a resin having various correlation distances in a polymer solid, having a non-uniform structure, and becoming cloudy Is used as the light guide plate base layer or the material of the beads,
The fine particles formed into a microphase-separated structure, become turbid, and dispersed and formed in the polymer, diffuse the light passing through the sheet material uniformly, and significantly improve the brightness as compared with the conventional light guide plate.
【００２７】（２）また、粒度の異なる２種以上のビー
ズが混在しているものでは、より一層均一に光が拡散さ
れる。(2) In the case where two or more kinds of beads having different particle sizes are mixed, light is more uniformly diffused.
【００２８】従って、本発明の導光板を、液晶表示ディ
スプレイにおいて、液晶パネルの裏側に配設された導光
板として使用すれば、従来の導光板に比較して、光源の
光を均一に導光・拡散し、そのため液晶表示部の画面等
の輝度が十分なものとすることが可能となる。Therefore, when the light guide plate of the present invention is used as a light guide plate provided on the back side of a liquid crystal panel in a liquid crystal display, light from a light source can be uniformly guided as compared with a conventional light guide plate. The light is diffused, so that the brightness of the screen and the like of the liquid crystal display unit can be made sufficient.
【図１】 図１は、本発明の導光板を示す部分拡大断面
図である。FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing a light guide plate of the present invention.
【図２】 図２は、本発明の導光板の適用例を示す部分
拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing an application example of the light guide plate of the present invention.
【図３】 図３は、本発明の導光板の光を導光・拡散す
る状態を示す部分拡大断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state of guiding and diffusing light of the light guide plate of the present invention.
【図４】 図４は、従来の液晶表示ディスプレイ装置の
構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional liquid crystal display device.
１…導光板 ２…導光板基層 ３…ビーズ ４…光反射層 １０…液晶表示ディスプレイ装置 １１…蛍光管 １２…導光板 １３…拡散板 １４…液晶表示素子 Ａ、Ｂ、Ｃ…光線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light guide plate 2 ... Light guide plate base layer 3 ... Beads 4 ... Light reflection layer 10 ... Liquid crystal display device 11 ... Fluorescent tube 12 ... Light guide plate 13 ... Diffusion plate 14 ... Liquid crystal display element A, B, C ... Light rays
Claims (5)
基層に混入され、前記基層に導入された光を導光板の上
方に拡散させるためのビーズとから構成される導光板で
あって、 前記基層が、透明性を有する物質から構成され、 前記ビーズが、不均一構造を有する樹脂から構成されて
いることを特徴とする導光板。1. A light guide plate comprising: a light guide plate base layer for guiding light; and beads mixed in the light guide plate base layer and diffusing light introduced into the base layer above the light guide plate. The light guide plate, wherein the base layer is made of a transparent material, and the beads are made of a resin having a non-uniform structure.
基層に混入され、前記基層に導入された光を導光板の上
方に拡散させるためのビーズとから構成される導光板で
あって、 前記基層が、不均一構造を有する樹脂から構成され、 前記ビーズが、透明性を有する物質から構成されている
ことを特徴とする導光板。2. A light guide plate comprising: a light guide plate base layer for guiding light; and beads mixed in the light guide plate base layer and diffusing light introduced into the base layer above the light guide plate. The light guide plate, wherein the base layer is made of a resin having a non-uniform structure, and the beads are made of a substance having transparency.
基層に混入され、前記基層に導入された光を導光板の上
方に拡散させるためのビーズとから構成される導光板で
あって、 前記基層及びビーズが、不均一構造を有する樹脂から構
成されていることを特徴とする導光板。3. A light guide plate comprising: a light guide plate base layer for guiding light; and beads mixed in the light guide plate base layer and diffusing light introduced into the base layer above the light guide plate. The light guide plate, wherein the base layer and the beads are made of a resin having a non-uniform structure.
メタクリレートとビニルベンゾエートの共重合体である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の導
光板。4. The light guide plate according to claim 1, wherein the resin having the heterogeneous structure is a copolymer of methyl methacrylate and vinyl benzoate.
（２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリレート）
をポリメチルメタクリレート中に分散させた重合体であ
ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
導光板。5. The resin having a heterogeneous structure is poly (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate).
The light guide plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer is a polymer in which is dispersed in polymethyl methacrylate.
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| JP4240649A JP2744177B2 (en) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Light guide plate |
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| JP4240649A JP2744177B2 (en) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Light guide plate |
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| JPH0694920A JPH0694920A (en) | 1994-04-08 |
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- 1992-09-09 JP JP4240649A patent/JP2744177B2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |