JPH0429289A - 導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は導光板に関し、より詳しくは可撓性を有する表
示体（可撓性液晶パネル）の背面照明に用いる導光板に
関する。

〈従来の技術〉 近年、電子工学の分野でネマチック液晶か急速な発展を
遂げている。このネマチック液晶の光学的性質を利用し
た液晶表示デイスプレィ（ＬＣＤ）は、２枚のガラス基
板の内側に多数の帯状の透明電極を並べると共に、ガラ
ス基板の間にネマチック液晶材料を１０μｍ程度の厚さ
に封入し、ガラス基板の外側に１枚づつの偏光板を接着
したちのである。

このネマッチク液晶材料は誘電率異方性が正で、液晶分
子の長軸が２枚のガラス基板間で９０度連続的に捩れた
ツイスト（Ｔ　Ｎ）配列セルを形成している。このセル
の捩れのピッチは可視光の波長に比べて十分大きいので
、電極に垂直に入射した直線偏光の偏光方向はセル通過
中に液晶分子の捩じれに沿って９０度旋光する。したが
って、このツイスト配列セルは直交偏光子間では光を透
過し、平行偏光子間では光をしゃ断する機能を有する。

液晶表示デイスプレィに電場を印加すると、定のしきい
値電圧から液晶の分子長軸は電場方向に傾き始める。そ
して、しきい値電圧の２倍程度の電圧印加で電極の近傍
以外のすべての液晶分子長軸は電場方向と平行に再配列
し、９０度の旋光性は消失する。この状態では、電場無
印加の場合とは全く逆に、直交偏光子間では光をしゃ断
し、平行偏光子間では光を透過することになる。このよ
うにして、液晶表示デイスプレィは光の明暗によって像
を描く。

このような液晶表示デイスプレィは、入射光の過不足を
補うために、一方の偏光板の背面に、光源と導光板本体
とがらなる導光板を配置して、照明されるべき面の照明
を行うのか一般的であった。

従来の導光板としては特開昭６２−７３２０６号公報や
特開昭６２．７３５０２号公報に記載のものがあげられ
る。

そして、前記導光板本体としては、通常、アクリル板、
ポリカーボネート板、ポリスチレン板等が用いられ、光
源としては、線光源である螢光灯や点光源である白熱灯
が用いられていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 近時、液晶表示デイスプレィに可撓性を付与するという
要望が高まってきた。そこで液晶とポリマーとの複合体
を、２枚の透明電極膜付きプラスチックフィルムで挾ん
だ形態の可撓性液晶パネルが開発されている。

しかしながら、液晶パネル背面に配置する従来の導光板
は剛直て可撓性に乏しく、例えばアクリル板の曲げ強さ
は５００〜１３００Ｋｇｆ／ｃｍ２　ポリカーボネート
板は９５０Ｋｇｆ／ｃｍ２前後、ポリスチレン板は２１
０〜９８０Ｋｇｆ／ｃｍ２　（以上いずれも試験方法は
ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０による）といずれも高い値を示し
ている。

したかって、可撓性液晶パネルか開発されても、可撓性
を有する導光板が開発されていないために、可撓性液晶
パネルの可撓性を十分に活かしきれないのが実状であっ
た。

本発明の導光板は上述のような現状を打破すべくなされ
たもので、可撓性液晶パネルの背面照明に用いるのに適
した可撓性を有し、かつ輝度が均一である導光板を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段および作用〉本発明の導光
板は、可撓性液晶パネルの背面に配置され、多数の透明
徴粒子が内部に埋設された可撓性の導光板本体と、この
導光板本体の側面に設けられ、導光板本体内に光を照射
する光源とを備え、前記透明徴粒子は前記導光板本体と
屈折率が異なり、かつ前記液晶パネル面に対して傾斜す
ると共に、前記光源からの光の入射方向に対しても傾斜
した傾斜面を形成するように埋設されたことを特徴とし
ている。

上記構成の導光板によれば、導光板本体は可撓性である
ので、これを液晶パネルと組み合わせることにより得ら
れる液晶表示デイスプレィに可撓性を付与することがで
きる。

また光源からの光が、導光板本体内に入射すると、この
導光板本体内で傾斜面を形成している透明徴粒子に当た
って、乱反射し、導光板本体の前面にある液晶パネルの
背面に達して液晶パネル背面を高輝度で照射する。

この際、透明徴粒子は傾斜面を形成しているので、光の
乱反射が全面で起こり、液晶パネルをむらなく均一に照
射することができる。

さらに導光板本体の背面に可撓性反射板または可撓性反
射膜を設ければ、透明徴粒子によって導光板本体の背面
側に反射された光が、再び反射板または反射膜に反射さ
れて液晶パネルの背面を照射するので、光源からの光が
効率良く利用でき、輝度も高まる。

前記透明微粒子の形成する傾斜面の形状はとくに限定さ
れるものではなく、直線状あるいは湾曲状のいずれても
よく、さらに中央部で前記液晶パネル面に近接する凸面
状の断面を有する形状あるいは中央部で液晶パネル面か
ら最も離隔して凹面状であってもよい。

また、液晶パネル面に平行な水平部と傾斜した傾斜部と
がらなる断面が階段状であってもよい。

前記導光板本体を構成する高分子材料としては透明で可
撓性に富んだゴム弾性体、例えば、ＵＶキュアタイプま
たはＥＢキュアタイプのポリメチルメタクリレート、ポ
リエチルメタクリレート、エポキシアクリレート、ウレ
タンアクリレート、シリコーンゴム等があげられる。

これらの高分子材料のうち、とくに、曲げ強さがＡＳＴ
Ｍ　　Ｄ７９０試験で約５０Ｋｇｆ／ｃｍ２以下である
ものを選択すると、非常に可撓性に富んだものになるの
で好ましい。

前記透明微粒子の材質としては、例えば透明ガラス、無
機透明物質、有機透明物質等かあげられ、これらは１種
のみに限らす２種以上の混合物でも複合物でもよい。ま
た、固体でも液体でもよい。

透明微粒子の屈折率は、導光板本体の屈折率との差か大
きい程、入射光の乱反射か著しくなり好ましい。例えば
、０．２程度以上の差かあるのか適当である。

また透明微粒子の導光板本体内部への埋設方法としては
、以下の方法があげられる。

すなわち、互いに対応する傾斜面を有する２つの導光板
本体部材を用意し、一方の傾斜面に接着剤と透明微粒子
とがらなる塗布液を塗布させるが、あるいは接着剤塗布
面に透明微粒子を散布し、ついで傾斜面同士を重ね合せ
て熱圧着し、両部材を溶融一体化させて透明微粒子を傾
斜面状に埋設する。また、溶融一体化せずに透明微粒子
層を介して両部材を接着あるいは接着せずに単に重ね合
せるだけであってもよい。

さらに、予め形成した一方の導光板部材の上面の傾斜面
に前記と同様にして傾斜面上に接着剤と透明微粒子とが
らなる塗布液を塗布するが、あるいは接着剤塗布面に透
明微粒子を塗布し、さらにその上から高分子材料を流し
込んで形成し、全体を直方体の板状に形成してもよい。

なお、ここでいう透明微粒子の粒径は、導光板本体の厚
みに対して１／２〜１／３００００程度のものかよく、
具体的には、通常、約０．５〜１０００μｍの範囲内に
あるものをいう。

前記光源としては、例えば螢光灯、白熱灯等があげられ
、これらの光源は直接導光板本体の端面に配置してもよ
く、あるいは光ファイバーを介して光を導くようにして
もよい。

〈実施例〉 以下、図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。

図において、２は可撓性液晶パネルを示し、液晶パネル
２の背面には、板状の可撓性導光板本体３か配置しであ
る。

可撓性導光板本体３の少なくとも両側面には光源１，１
か設けられている。また導光板本体３の内部には、前記
液晶パネル２に対して湾曲凹面状の傾斜面を形成する多
数の透明微粒子４・か埋設しである。さらに導光板本体
３の背面には可撓性の反射板５が設けられている。

６は前記光源１の放熱反射部材である。

前記導光板本体３は、中央部で液晶パネル面から最も離
隔し湾曲した凹面状である第１の本体構成部材３ａと、
第１の本体構成部材３ａの凹面と対応する凸状の傾斜面
状の第２の本体構成部材３ｂとを一体化して形成される
。

本実施例における第１の本体構成部材３ａと第２の本体
構成部材３ｂとは共に屈折率か１．３〜１．５の範囲に
ある透明なシリコーンゴム（信越化学工業製の二液型Ｒ
ＴＶゴムＫＥ１０３）からなり、第１の本体構成部材３
ａの凸面表面に透明微粒子４の塗布液を塗布、乾燥後、
第２の本体構成部材３ｂの凹面を重ね合わせ一体成型し
、全体としては厚さ２〜１５ｍｍ程度の直方体の板状に
しである。

導光板本体３に埋設される透明微粒子４は、粒径０．５
〜１０００μｍ程度の透明ガラスでありその屈折率は１
．４５〜１．９６の範囲内にある透明微粒子４の単位面
積当たりの占める割合は１０〜７０％程度である。

導光板本体３の背面側に設けられた反射板５は導光板本
体３側が鏡面仕上げされた可撓性アルミニウム板からな
り、光源１．１からの光を液晶パネル２側に反射する。

前記光源１は螢光灯である。

前記液晶パネル２は、液晶とポリマーとの複合体を２枚
の透明電極膜付きプラスチックフィルムの中に封入した
ものである。

上述の構成の導光板を使用した液晶表示デイスプレィ７
を第２図に示す。

液晶表示デイスプレィ７は、可撓性に富む透明シリコー
ンゴムからなる導光板本体３、可撓性反射板５、可撓性
液晶パネル２および光源１，１からなるので、光源１と
して螢光灯等の剛直なものを使用した場合であっても、
曲面状等に形成することができる。他方、光源１として
光フアイバー束を使用し、その光出射端面を導光板本体
の側面に接続すると、あらゆる方向に対して可撓性を有
するものとなる。

また光源１．１より導光板本体３内に発振された光は、
導光板本体３内部に埋設され傾斜面を形成する多数の透
明微粒子４に当たり乱反射する。

この乱反射により光の輝度はむらなく均一化されて液晶
パネル２の背面を均一に照射する。他方、乱反射により
反射板５の方向に向かった光は、反射板５によって反射
されて液晶パネル２に向かう。

したがって、光源から入射した光は輝度が均一化され、
効率良く液晶パネル２の背面を照射することができる。

しかも、透明微粒子は傾斜面を形成しているので、入射
光が全て液晶パネル２の照明に使用でき、光の利用効率
が向上して高い輝度が望める。

なお上記実施例においては、導光板本体３はシリコーン
ゴムを用いたものを示したが、これはシリコーンゴムに
限るものではなく、可撓性を太きく損すわない程度に、
かつ透明性を損なわない程度に他の高分子物質を添加し
てもよい。

また上記実施例においては、透明微粒子４が形成する傾
斜面か中央部で液晶パネル面から最も離隔して湾曲した
凹面状の断面を有する形状のものについて示したが、こ
れに代えて、第３図（ａｌに示すように、中央部で液晶
パネル面に近接する湾曲した凸面状の断面を有する形状
でもよいし、同図（ｂ）および（Ｃ）に示すように、直
線状の凹面あるいは直線状の凸面であってもよい。また
、直線状（同図（小参照）または湾曲状（同図（ｅ）参
照）であってもよいし、さらに、同図（１月こ示すよう
に、液晶パネル面に平行な水平部８と傾斜した傾斜部９
とがらなる断面が階段状のものであってもよい。さらに
、同図（（Ｊ）に示すように不連続な傾斜面であっても
よい。これらはいずれも透明微粒子４が、導光板本体３
の側方に設けられた光源１がらの光の入射方向に対して
傾斜面を形成しているので上記実施例と同様の効果が得
られる。

〈発明の効果〉 本発明の導光板によれば、導光板は可撓性に富むので、
可撓性液晶パネルと組み合わせて可撓性の液晶表示デイ
スプレィを提供することができ、液晶表示デイスプレィ
の適応範囲が広がる。

また導光板本体内部に透明微粒子が傾斜面を形成するよ
うに埋設されているので、入射光の輝度を均一化し、し
かも液晶パネル全体をむらなく照明することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の導光板を示す断面図、 第２図は本発明の一実施例の導光板を含む液晶表示デイ
スプレィを示す斜視図、 第３図（田〜（９）は本発明の他の実施例の導光板を示
す断面図である。 １・・・光源、２・・・液晶パネル、３・・・導光板本
体、４・・・透明微粒子、５・・・反射板 １・・・光源 ２．１．淳晶パネル ３０１．導光板本体 ４３３．透明微粒子 ５・・・反射板 第 図 第 図 ６、−導光板本体 ４−・・透明微粒子 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可撓性液晶パネルの背面に配置され、多数の透明微
   粒子が内部に埋設された可撓性の導光板本体と、 この導光板本体の側面に設けられ、導光板 本体内に光を照射する光源とを備え、 前記透明微粒子は前記導光板本体と屈折率 が異なり、かつ前記液晶パネル面に対して傾斜すると共
   に、前記光源からの光の入射方向に対しても傾斜した傾
   斜面を形成するように埋設されたことを特徴とする導光
   板。 ２、前記透明微粒子の形成する傾斜面が、直線状または
   湾曲状である請求項１記載の導光板。 ３、前記透明微粒子の形成する傾斜面が、中央部で前記
   液晶パネル面に近接する凸面状、または中央部で前記液
   晶パネル面から最も離隔した凹面状である請求項１記載
   の導光板。 ４、前記透明微粒子の形成する傾斜面が、液晶パネル面
   に平行な水平部と傾斜した傾斜部とが交互に連続した階
   段状である請求項１記載の導光板。 ５、前記可撓性導光板本体の背面に、可撓性反射板また
   は可撓性反射膜が設けられた請求項１記載の導光板。