JPH0429290A - 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、カラス基板の外側に１枚づつの偏光板を接着
したものである。

このネマッチク液晶材料は誘電率異方性か正で、液晶分
子の長軸か２枚のカラス基板間で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
中に液晶分子の捩しれに沿って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
とからなる導光板を配置して、照明されるべき面の照明
を行うのが一般的であった。

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、例えばアクリル板、
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、液晶デイスプレィに可撓製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た
形態の可撓性液晶パネルか開発されている。

しかしながら、液晶パネルの背面に配置する従来の導光
板は剛直で可撓性に乏しく、例えばアクリル板の曲げ強
さは５００〜１３００Ｋｇ　ｆ／ｃｍ２　ポリカーボネ
ート板は９５０Ｋｇｆ／ｃｍ２前後、ポリスチレン板は
２１０〜９８０Ｋｇｆ／ｃｍ２　（以上いずれも試験方
法はＡＳＴＭＤ７９０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
を有する導光板か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、勝つ輝度か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板状の可撓性の導光板本体と
、前記可撓性導光板本体の側面に設けられ、可撓性導光
板本体内に光を照射する光源とを備え、前記透明徴粒子
は前記可撓性導光板本体と屈折率か異なり、かつ前記導
光板本体内に分散状態で埋設されることを特徴としてい
る。

また本発明では、前記透明徴粒子に代えて気泡を用いて
もよい。

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、これを可撓性液晶パネルと組み合わせることによ
り、得られる液晶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
導光板本体内に分散している透明徴粒子に当たり、四方
へ方に乱反射し、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の背面を高輝度で照射する。こ
のことは透明徴粒子に代えて微小気泡を用いた場合にお
いても同様である。

前記透明徴粒子または微小気泡の分散密度は、光源から
離隔した部位か光源近傍よりも高くなるように勾配がつ
けられており、例えば光源か導光板本体の両側部にある
場合には、導光板本体内の光源に平行な中央部かその両
側部よりも高くなるように構成すると、入射光か導光板
本体内の中央部で両側部よりも乱反射か生し易くなり、
全体として液晶パネルを照射する光の輝度がより一層、
均一化される。

さらに、導光板本体の背面に、例えば鏡面状にした可撓
性のアルミニウム板等の可撓性反射板または可撓性反射
膜を設ければ、透明微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、光源からの光か効
率良く利用でき、輝度も高まる。

前記導光板本体を構成する高分子材料としては透明て可
撓性に富んたゴム弾性体、例えば、ＵＶキュアタイプま
たはＥＢ半キユア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、シリコーンゴム等かあげられる。

これらの高分子材料のうち、曲げ強さかＡＳＴＭ　　Ｄ
７９０試験で約５０　Ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ　２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。

また、導光板本体の厚さは、２〜１５ｍｍ程度であるの
か適当である。

前記透明微粒子の材質としては、例えば透明ノアラス、
透明プラスチック、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
も複合物でもよく、固体でも液体でもよい。むろん空気
の微小な気泡でもよい。

透明微粒子の屈折率は、導光板本体の屈折率との差が大
きい程、入射光の乱反射か著しくなり好ましい。具体的
には、両者の屈折率の差は０．２以上程度あるのか適当
である。

透明微粒子あるいは気泡の大きさは約０．５〜１０００
μｍの範囲内にあるものかよく、その分散量は体積割合
にして導光板本体のほぼ１％以上程度か好ましい。透明
微粒子あるいは気泡の分散量は多い程よいが、導光板本
体の強度や微粒子の透明度、および形状等を考慮しなか
ら実体に即して決めるのか好ましい。

透明微粒子の導光板本体内部への埋設方法としては、以
下の方法かあげられる。

すなわち、透明微粒子を分散させた高分子材料の溶液を
型枠内に流し込んで透明微粒子か分散状態のまま成形す
る。前述のように、透明微粒子の分散密度に勾配をつけ
るには次のように行う。すなわち、透明微粒子を混合し
た高分子材料の溶液を充分攪拌した後、型枠内に流し込
む。これを静置すると、高分子材料よりも密度の大きな
透明微粒子は徐々に沈降を始め、透明微粒子の分散密度
に勾配がつくので、時間を見計らって高分子材料を急速
にキュアすれば、その時の透明微粒子の分散状態で固ま
る。次いて、同し微粒子分散密度勾配を持った導光板部
材を分散密度の高い部分同士を合せるようにして接着す
れば、両端、すなわち両光源に近いところの微粒子分散
密度を低く、中央部にいくにつれて微粒子分散密度を高
くした導光板本体を形成できる。

透明微粒子の代わりに気泡を用いる場合には、高分子材
料の溶液を強力に充分攪拌することにより、気泡か巻き
込まれるかたちで溶液内に分散される。この溶液を型枠
内に流し込み静置すると、気泡かゆっくり上昇し、気泡
密度に一定の勾配かできるので、時間を見計らって高分
子材料を急速にキュアすれば、その時の気泡の分散状態
の密度分布で固まる。次いて、同し気泡分散密度勾配を
持った導光板部材を分散密度の高い部分同士を合せるよ
うにして接着すれば、両端、すなわち両光源に近いとこ
ろの気泡分散密度を低く、中央部にいくにつれて気泡分
散密度を高くした導光板本体を形成できる。また、発泡
させることにより形成することもてきる。

なお、ここでいう透明微粒子は球形に限らす、例えば棒
状、繊維状、板状、ドーナツ状、多面体状等、様々な形
状かあげられ、さらに、固体あるいは液状の粒子であっ
てもよい。

前記光源としては、例えば螢光灯や白熱灯かあげられる
。これらの光源は導光板本体の側面に直接配置してもよ
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。

可撓性の導光板本体３の両側面には光源１．１か設けら
れている。また導光板本体３の内部には、光源１からの
光の入射方向に対して厚さ方向の全光入射領域にわたっ
て多数の透明微粒子４か分散した状態で埋設しである。

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の放熱を反射する放熱反射部材である。

前記導光板本体３は、屈折率か１．３〜１．５の範囲に
ある透明なシリコーンゴム（信越化学工業源の二液型Ｒ
ＴＶゴムＫＥ１０３）からなり、内部に透明微粒子４か
光源１から光源に平行な中央部に近付くに従って分散密
度か高くなるように（第１図Ａ参照）分散した状態で埋
設し、全体としては直方体の板状にしである。

この導光板本体３の製造は、前述のように、透明微粒子
４・・・に分散密度勾配を持たせてキュアした導光板本
体部材をその分散密度の高い部分同士を重ね合わせ、接
着して作製した。

導光板本体３に埋設される透明微粒子４は、屈折率は１
．４５〜１．９６の範囲内にある透明ガラスである。

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は螢光灯であり、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１１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かできる。他方、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内に入射された光は、
導光板本体３の内部に埋設され、光の入射方向に対して
厚さ方向の全光入射領域にわたって分散した多数の透明
微粒子４に当たり乱反射する。この乱反射により光は液
晶パネル２の背面を照射する。このとき透明微粒子４は
光源１に平行な中央部に近付くに従って分散密度か高く
なっているので、光源１．１から最も離隔し、光の届き
難い中央部で最も頻繁に乱反射か起こることとなり、光
の輝度は均一化されて液晶パネル２の背面を照射する。

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
かって、光源から入射した光は効率良く液晶パネル２の
背面を照射することかできる。しかも、入射光の利用効
率か向上することにより高い輝度か望める。

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、シリコーンゴムに限るも
のではなく、またシリコーンゴムに可撓性を大きく損な
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、気泡を分散したシリコーンゴムからなる導光板本
体を使用しても、上記と同様の効果か得られる。

〈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
の適応範囲か広がる。

また導光板本体内部に透明微粒子または気泡か分散状態
で含有されているので、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かできる。

【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

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板状の可撓性の導光板本体と、 前記可撓性導光板本体の側面に設けられ、 可撓性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可撓性導光板本体と 屈折率が異なり、かつ前記導光板本体内に分散状態で埋
   設されることを特徴とする導光板。 ２、前記透明微粒子の分散密度が、光源から離隔した部
   位へ行くにつれて高くなるように勾配をつけられた請求
   項１記載の導光板。 ３、可撓性液晶パネルの背面に配置され、多数の微小な
   気泡を内部に包含する可撓性の導光板本体と、 前記導光板本体の側面に設けられ、可撓性 導光板本体内に光を照射する光源とを備えたことを特徴
   とする導光板。 ４、前記気泡の分散密度が、光源から離隔した部位へ行
   くにつれて高くなるように勾配をつけられた請求項３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または３記載の導
   光板。