JP4813383B2

JP4813383B2 - 導光シート

Info

Publication number: JP4813383B2
Application number: JP2007011066A
Authority: JP
Inventors: 平四郎不藤; 俊光黒木; 琢郎杉浦
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: JP2008177106A; CN101230970B; CN101230970A

Description

本発明は、携帯電話のような携帯端末装置の操作領域に配置される導光シートに関する。

従来から、表示装置、主に液晶表示装置の照明手段として、液晶表示パネルの背面側から表示面側に向けて光を供給する面状光源、例えばバックライト装置が知られている。このような面状光源としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この面状光源は、発光ダイオードからの光を導光させる導光板と、導光板からの光により蛍光を発する蛍光物質を有し、凹凸表面を有する透明フィルムとを備えており、発光ダイオードからの光が蛍光物質に照射されて蛍光を発するとともに、この蛍光が凹凸表面を介して外界に出射されるように構成されている。
特開２０００−１２３６２０号公報

近年、上記のような面状光源を利用して携帯電話のような携帯端末装置の操作領域を発光させるために導光シートが開発されている。この導光シートは、携帯端末装置の操作領域上に配置されるので、ユーザの操作を確実に行わせるために可撓性が必要であり、このため、通常プラスチック材料が用いられる。このようにプラスチック材料を用いた導光シートに上記の方法により発光ダイオードの光を導光させると、光における特定の成分が吸収されてしまい、光源の位置によって全面を均一な色で発光させることが難しいという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光源の位置に拘らずシート全面にわたって均一な色で発光させることができる導光シートを提供することを目的とする。

本発明の導光シートは、主面及び端面を有すると共に、前記主面上に設けられ、前記端面から入射した光を発光させる複数の発光領域を有するシート本体を備えた導光シートであって、前記発光領域は、前記シート本体を構成する材料で吸収される光の色成分の色の補正材料を含む光反射材料で構成され、光が入射する端面から離れるにしたがって前記補正材料を多く含むことを特徴とする。

この構成によれば、発光領域において光反射材料に補正材料を混合させるので、特定の光成分の吸収を抑えて発光領域における発光の色のばらつきを抑えることができる。その結果、光源の位置に拘らずシート全面にわたって均一な色で発光させることができると共に、より精度良く色のばらつきを抑えることが可能となる。

本発明の導光シートにおいては、前記発光領域は、光が入射する端面から離れるにしたがって広くなることが好ましい。この構成によれば、色のばらつきを抑えると共に、明るさのばらつきをも抑えることができる。

本発明の導光シートは、主面及び端面を有すると共に、前記主面上に設けられ、前記端面から入射した光を発光させる複数の発光領域を有するシート本体を備えた導光シートであって、前記発光領域は、前記シート本体を構成する材料で吸収される光の色成分の色の補正材料を含む光反射材料で構成されているので、光源の位置に拘らずシート全面にわたって均一な色で発光させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る導光シートを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は部分側面図である。

図１に示す導光シートは、可撓性を有する材料、例えばプラスチックで構成されたシート本体１を有する。具体的には、このシート本体１は、ポリウレタン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂などで構成されている。シート本体１は、端面Ａ及び主面Ｂを有する。シート本体１の端面Ａには、光源２が配置されている。この光源２としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを挙げることができる。ここでは、青色ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤ光源を用いる。

シート本体１の主面Ｂ上には、端面Ａから入射した光源２からの光を発光させる複数の発光領域１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）が設けられている。この発光領域１１は、表面を粗らしたり、主に光反射材料（例えば、白色インク）で構成された層を形成することにより設けられている。ここでは、発光領域１１は、光反射材料で構成された層である。このような発光領域１１を設けることにより、図１（ｂ）に示すように、シート本体１中を導光した光が発光領域１１で光反射（光拡散）して外界に出射される。これにより外界から光を視認することができる。なお、シート本体１の主面Ｂにおいて、発光領域１１以外の領域は非発光領域１２であり、この領域からは光を視認できない。

発光領域１１は、シート本体１を構成する材料で吸収される光の色成分の色の補正材料を含む。上述したシート本体１を構成する材料は、いずれも４００ｎｍ〜５００ｎｍの間の波長の光（青色の光成分）を吸収して黄変する性質を有しているので、この場合においては、補正材料としては青色の補正材料を用いる。補正材料としては、インクや顔料などを挙げることができる。この場合、発光領域１１は、光反射材料に補正材料を混合した混合材料で構成された層を印刷などにより形成しても良く、光反射材料で構成された層と補正材料で構成された層とを個別に印刷などにより形成しても良い。

上記のようにシート本体１が特定の光成分を吸収する場合、光源２からの距離に応じて光成分が吸収される程度が異なる。すなわち、図１（ａ）において、光源２からの距離に応じて光成分が吸収される程度が異なる。したがって、発光領域１１ａ，１１ｂ，１１ｃでは光成分が吸収される程度が異なる。その結果、発光領域による発光の色合いが異なり、シート本体全面にわたって均一な色で発光させることができない。

本発明のように、発光領域１１において光反射材料に補正材料を混合させることにより、ここでは吸収された青色成分を補うように、白色材料に青色の補正材料（ここでは青色顔料）を混合させることにより、青色成分の吸収を抑えて発光領域における発光の色のばらつきを抑えることができる。光反射材料に対する補正材料の含有量は、０．００１重量％〜２重量％であることが好ましい。

ここで、光源２からの距離と、その場所で発光された光の色度との間の関係を調べると、図２に示すようになる。すなわち、色度表におけるｘ成分及びｙ成分のいずれもが距離の増加に伴って増加した。これは、光源２からの距離に応じて、図３に示す色度表において色度が矢印方向に移動する、すなわち色度が黄色に移行することを意味する。また、光反射材料に対する補正材料（青色顔料）の含有量と、発光された光の色度との間の関係を調べると、図４に示すようになる。すなわち、光反射材料に対する補正材料の含有量が増加するにしたがって、色度表におけるｘ成分及びｙ成分のいずれもが減少した。これは、補正材料の含有量の増加に応じて、図３に示す色度表において色度が矢印方向と反対方向に移動する、すなわち色度が白色に移行することを意味する。図４から、ｘ成分については元の色に戻すために０．１８重量％／６０ｍｍの顔料が必要であることが分かり、ｙ成分については元の色に戻すために０．３重量％／６０ｍｍの顔料が必要であることが分かる。したがって、０．００３重量％〜０．００５重量％／ｍｍの補正材料を加えることにより色補正を行うことが可能となる。

このため、発光領域１１は、光が入射する端面から、すなわち光源２から離れるにしたがって補正材料を多く含むように設定することが好ましい。具体的には、図１（ａ）において、発光領域１１ａ、発光領域１１ｂ、発光領域１１ｃの順に補正材料を多く含むように設定する。これにより、より精度良く色のばらつきを抑えることが可能となる。

発光領域１１において、図５（ａ）に示すように、光反射材料１１１中に補正材料１１２を含む態様である場合、すなわち光反射材料１１１に補正材料１１２を混合した混合材料で発光領域１１を形成した場合、補正材料を多く含める、すなわち補正材料の割合を高めるためには、その体積を多くすればよいので、図５（ｂ）に示すように、補正材料１１２の量を多くすれば良い。また、図５（ｃ）に示すように、光反射材料層１１３と補正材料層１１４を個別に形成した場合には、補正材料を多く含める、すなわち補正材料の割合を高めるためには、補正材料層１１４の面積や体積を多くする。例えば、スクリーン印刷で発光領域を形成する場合は、光源からの距離に対して補正材料層１１４の面積を増やしたスクリーン印刷マスクを作成することで、光反射材料層１１３のスクリーン印刷を含めて２回の印刷工程で全ての場所で均一な色の導光シートを作製することができる。さらに、図５（ｄ）に示すように、光反射材料のドット１１５と補正材料のドット１１６とを別々に形成しても良い。

また、発光領域１１は、光が入射する端面から、すなわち光源２から離れるにしたがって広くなるように設定することが好ましい。具体的には、図６に示すように、発光領域１１ａ、発光領域１１ｂ、発光領域１１ｃの順に広くするように設定する。これにより、より精度良く色のばらつきを抑えることが可能となる。これにより、光源２から距離が離れることによる明るさの低下を補って、色のばらつきを抑えると共に、明るさのばらつきをも抑えることができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
ポリウレタン樹脂で構成されたシート本体の主面上に、白インクに青色顔料を０．１重量％、０．２５重量％で混合した混合インクをスクリーン印刷して発光領域を形成して、それぞれ実施例１，２の導光シートを作製した。また、ポリウレタン樹脂で構成されたシート本体の主面上に、白インクをスクリーン印刷して発光領域を形成して比較例の導光シートを作製した。

このとき、白インクとしては、Ｒ−５８０（石原産業製）４９．９体積％、バイロン２００（東洋紡製）２７．８体積％、バイロン５６０（東洋紡製）２２．４体積％で配合してなるものを用い、青色顔料としてはＬＩＯＮＥＬＢＬＵＥＦＧ−７３５０（TOYO INK製）を用いた。

上記のようにして得られた導光シートについて、全面における色調変化（ｘ成分）を調べた。色調変化は、トプコン社製ＳＲ−３及びハイランド社製Risa-Colorを用い、視野角１°、距離５００ｍｍの条件で求めた。その結果、実施例１，２の導光シートは０．００７であり、色のばらつきが抑えられていたが、比較例の導光シートは０．０２であり、色のばらつきが大きかった。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態においては、光の青成分がシート本体に吸収される場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、光の他の色成分がシート本体に吸収される場合についても同様に適用することができる。また、導光シートにおける発光領域の寸法、形状や、光反射材料、補正材料などについては本発明の効果を逸脱しない範囲で適宜設定することができる。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

本発明の実施の形態に係る導光シートを示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は部分側面図である。色度と光源からの距離との間の関係を示す図である。図２に示す色度の変化を説明するための色度表を示す図である。色度と光反射材料における補正材料の含有量との間の関係を示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、発光領域における光反射材料と補正材料との間の割合を示す図である。本発明の実施の形態に係る導光シートの他の例を示す図である。

符号の説明

１シート本体
２光源
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ発光領域
１２非発光領域
１１１光反射材料
１１２補正材料
１１３光反射材料層
１１４補正材料層
１１５光反射材料のドット
１１６補正材料のドット

Claims

主面及び端面を有すると共に、前記主面上に設けられ、前記端面から入射した光を発光させる複数の発光領域を有するシート本体を備えた導光シートであって、前記発光領域は、前記シート本体を構成する材料で吸収される光の色成分の色の補正材料を含む光反射材料で構成され、光が入射する端面から離れるにしたがって前記補正材料を多く含むことを特徴とする導光シート。
前記発光領域は、光が入射する端面から離れるにしたがって広くなることを特徴とする請求項１記載の導光シート。