JPH10175260A - Composite resin sheet and face light source element - Google Patents

Composite resin sheet and face light source element

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JPH10175260A
JPH10175260A JP8338721A JP33872196A JPH10175260A JP H10175260 A JPH10175260 A JP H10175260A JP 8338721 A JP8338721 A JP 8338721A JP 33872196 A JP33872196 A JP 33872196A JP H10175260 A JPH10175260 A JP H10175260A
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JP
Japan
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resin
sheet
light
light guide
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP8338721A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuko Hayashi
泰子 林
Kazukiyo Chiba
一清 千葉
Masaharu Oda
雅春 小田
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication of JPH10175260A publication Critical patent/JPH10175260A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent dust or foreign matter from sticking to a resin sheet by using the resin sheet consisting of adjacent resin layers whose refractive index varies and (a) value is a specific value in formula expressing an uneven state in the X direction of an uneven shape formed on the border with at least, one of the resin layers in the X-Y cross section, given the thickness direction of a sheet as Y and the width direction as X. SOLUTION: The resin sheet consisting of a resin (c) formed between the counter- faced uneven faces of a resin (a) and a resin (b) is used as a light guide 1. In addition, the surface on which a light turning sheet 4 is laminated serves as the top face of the resin sheet with a face light source 3 set each in the X, Y and Z direction. The light source 3 is set on the Y-Z face as at least, one of the faces, in the X direction, of the light guide 1. As the interface of the resin layer is uneven, a light is transmitted through the interface or the surface according to the Snell's rule. Further, the light exceeding a critical angle is emitted, and the rate of emission is accepted, if the (a) value influencing the interfacial line between the resin layers is about 5-45 deg. by formula. In this case, f(X) is a formula in which the uneven shape of the interface of the X-Y cross section is expressed as function of X; and L is the length of the sheet in the width (X) direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導光シ−ト、光拡
散性シート、視界制御性シート等に好適な複合樹脂シー
ト及びこれを導光体とする面光源素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite resin sheet suitable for a light guide sheet, a light diffusion sheet, a visibility control sheet, and the like, and a surface light source element using the same as a light guide.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面に凹凸形状を有する光拡散性シート
としては、凹凸形状を有する金型に熱可塑性透明樹脂シ
ートを重ね合わせて加熱プレスして製造する方法が知ら
れている。また視界制御性シートとしては、凹凸形状を
有する透明樹脂シートの表面に遮光層を配設したシート
等が知られている。これらのシートは照明カバーや看
板、あるいは背後から光を投射する表示装置の拡散板、
導光体、建材その他の用途に広く使用されている。又、
装飾性が必要なシートには深み感のあるものが要求され
ており、濃淡印刷やシャドー印刷等を施したものが用い
られている。
2. Description of the Related Art As a light diffusing sheet having an uneven shape on the surface, there is known a method in which a thermoplastic transparent resin sheet is superposed on a mold having an uneven shape and heated and pressed. Further, as a visibility control sheet, a sheet in which a light shielding layer is provided on the surface of a transparent resin sheet having an uneven shape is known. These sheets can be used as lighting covers or signboards, or diffusers for display devices that project light from behind,
Widely used for light guides, building materials and other applications. or,
Sheets requiring decorativeness are required to have a sense of depth, and sheets subjected to light and shade printing, shadow printing, and the like are used.

【0003】一方、液晶表示装置、看板、交通案内板等
に使用されている背面光源装置としては、板状の導光体
の端面に線状光源を配置したエッジライト方式のものが
ある。このようなエッジライト方式の背面光源装置は、
通常、アクリル樹脂板等の板状透明材料を導光体とし、
その一側端に配置された光源からの光を導光体中に入射
させ、導光体の表面(光出射面)から光を面状に出射さ
せる装置である。ここで用いられる導光体には通常その
表面あるいは裏面に光散乱部及び/又は光拡散部が形成
されている。そしてこのような面光源素子においては光
源からの距離の遠近に影響されることなく出射光の輝度
の均一性を確保することが必要である。この性能は大型
の面光源素子にとって特に重要である。
On the other hand, as a back light source device used for a liquid crystal display device, a signboard, a traffic guide plate, and the like, there is an edge light type in which a linear light source is arranged on an end face of a plate-shaped light guide. Such an edge light type back light source device
Usually, a plate-shaped transparent material such as an acrylic resin plate is used as the light guide,
This is a device in which light from a light source disposed at one end of the light guide is made incident on the light guide, and light is emitted from the surface (light emission surface) of the light guide in a planar manner. The light guide used here usually has a light scattering portion and / or a light diffusion portion formed on the front surface or the back surface. In such a surface light source element, it is necessary to ensure the uniformity of the luminance of the emitted light without being affected by the distance from the light source. This performance is particularly important for large surface light source elements.

【0004】特開平8−127159号公報は導光体表
面にチタンホワイトのような光拡散物質をドット状に印
刷し光出射面上にプリズムシ−トを載置した面光源素子
を開示している。このような面光源素子はドットの被覆
率を光源からの距離に従って変化させることによって輝
度の均一性を得ることができる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-127159 discloses a surface light source element in which a light diffusing substance such as titanium white is printed in the form of dots on the surface of a light guide and a prism sheet is mounted on a light emitting surface. . Such a surface light source element can obtain uniformity of luminance by changing the dot coverage according to the distance from the light source.

【0005】また、 特開平2−84618号公報は導
光体の表面(光出射面)およびその裏面の少なくとも一
方の面を梨地面とし光出射面上にプリズムシートを載置
した面光源素子を開示している。このような面光源素子
は非常に高い輝度が得られる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-84618 discloses a surface light source element in which a prism sheet is mounted on a light exit surface with a surface (light exit surface) of the light guide and at least one of the rear surfaces thereof having a matte surface. Has been disclosed. Such a surface light source element can obtain extremely high luminance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面に
凹凸形状を有する光拡散性シートでは、表面の異形面に
塵埃、異物が付着し易く、表面の凸部の脱落や損傷等に
より性能確保が困難である等の問題があった。又、前述
の視界制御性シートについても同様の問題点があった。
又、濃淡印刷やシャドー印刷したものでは立体感、深み
感が不足し、外観上必ずしも満足出来るものではなかっ
た。
However, in the case of a light diffusing sheet having an uneven surface, dust and foreign matter easily adhere to the irregular surface of the surface, and it is difficult to secure the performance due to dropout or damage of the convex portion on the surface. And so on. In addition, the above-mentioned visibility control sheet has a similar problem.
In contrast, in the case of light and shade printing or shadow printing, the three-dimensional effect and the depth effect are insufficient, and the appearance is not always satisfactory.

【0007】また、ドット状パタ−ンを持つ導光体はド
ットを光拡散性を持つシ−トで隠蔽せねばならず、これ
が輝度の低下や面光源素子の構成の複雑化を招く結果に
なっている。また、従来の表面を梨地面とした導光体は
出射光の輝度の均一性が満足できるものではなかった。
Further, in a light guide having a dot pattern, the dots must be concealed by a sheet having a light diffusing property, which results in a decrease in luminance and a complicated structure of the surface light source element. Has become. Further, the conventional light guide having a matte surface does not satisfy the uniformity of the luminance of the emitted light.

【0008】本発明の目的は、塵埃や異物が付着しにく
くて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与され
たシート、及び出射光の輝度の均一性が優れた面光源素
子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sheet to which dust and foreign matter are hardly adhered and to which optical functions such as light diffusion and visibility control are imparted, and a surface light source element having excellent uniformity of emitted light luminance. Is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、透明な
樹脂層aと透明な樹脂層bによって透明な樹脂層cが挟
まれた積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シ−トであ
って、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−ト
の厚み方向をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹
脂層境界の少なくとも一方の境界に凹凸形状が形成さ
れ、この凹凸のx方向の凹凸状態を表す次式においてa
値が5〜45度である樹脂シ−トにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a resin sheet having a laminated structure in which a transparent resin layer c is sandwiched between a transparent resin layer a and a transparent resin layer b and having a smooth outer surface. In addition, the refractive index of the resin of the adjacent resin layers is different, and when the thickness direction of the sheet is defined as y and the width direction is defined as x, at least one of the boundaries of the resin layer in the xy cross section has an uneven shape, In the following expression representing the unevenness state of the unevenness in the x direction, a
Resin sheet having a value of 5 to 45 degrees.

【0010】[0010]

【数3】 (Equation 3)

【0011】但し、 f(x):xy断面の境界面の凹
凸形状をxの関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。
Here, f (x) is an equation representing the uneven shape of the boundary surface of the xy section as a function of x. L is the length of the sheet in the width (x) direction.

【0012】また本発明の要旨は、透明な樹脂層aと透
明な樹脂層bとからなる積層構造を有する外表面が平滑
な樹脂シ−トであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率
が異なり、シ−トの厚み方向をy、幅方向をxとすると
きにxy断面の樹脂層境界に凹凸形状が形成され、この
凹凸のx方向の凹凸状態を表す前記式においてa値が5
〜45度である樹脂シ−トにある。
The gist of the present invention is that a resin sheet having a laminated structure composed of a transparent resin layer a and a transparent resin layer b has a smooth outer surface, and the refractive index of the resin of the adjacent resin layer. When the thickness direction of the sheet is y and the width direction is x, an uneven shape is formed at the resin layer boundary in the xy cross section.
It is on a resin sheet at ~ 45 degrees.

【0013】更に本発明の要旨は、前記の樹脂シ−トを
導光体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導光体の
x方向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源を設置
し、導光体の表面から出射された光を導光体の法線方向
に変化させる機能を有する光変向シ−トを導光体表面に
設置した面光源素子にある。
Further, the gist of the present invention is that the above-mentioned resin sheet is used as a light guide, a reflecting material is provided on the back surface of the light guide, and at least one end face (yz plane) in the x direction of the light guide. A surface light source element is provided with a light source, and a light diverting sheet having a function of changing light emitted from the surface of the light guide in a direction normal to the light guide is provided on the surface of the light guide.

【0014】本発明の2層構造または3層構造の樹脂シ
ートにおいて、x方向、y方向、z方向はそれぞれ直交
する3軸方向であり、yは厚み方向、xは幅方向であっ
て、凹凸形状はxy断面においてx方向に向かって形成
されている。
In the resin sheet having a two-layer structure or a three-layer structure according to the present invention, the x direction, the y direction, and the z direction are orthogonal triaxial directions, y is the thickness direction, x is the width direction, and The shape is formed in the xy section toward the x direction.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図1〜図11は樹脂シートのxy断面における凹凸
状態を示すものであり、境界面は折れ線状、鋸刃状、半
円状、半楕円状、波形状、n次の放物線状または1/n次の
放物線状等の各種形状をとることができる。また図5、
図11のような規則性のない形状をとることもできる。
図6〜図11は3つの樹脂層からなる樹脂シートであ
り、図9と図10の樹脂シートは2層目と3層目の境界
面が平面形状のものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 11 show an uneven state in the xy cross section of the resin sheet. Various shapes such as the following parabolic shape can be taken. FIG.
A shape without regularity as shown in FIG. 11 can also be taken.
6 to 11 show a resin sheet composed of three resin layers. The resin sheets shown in FIGS. 9 and 10 have a planar boundary surface between the second layer and the third layer.

【0016】樹脂シートを構成する各樹脂層に使用され
る樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル
系樹脂、非晶質ポリオレフィン、ポリアミド、これらの
共重合体樹脂、ブレンド樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げる
ことができる。
The resin used for each resin layer constituting the resin sheet includes polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, acrylic resin, amorphous polyolefin, polyamide, copolymer resin thereof, and blend resin. And the like.

【0017】隣接する樹脂層の各樹脂の屈折率差は0.
1以上0.3以下であることが好ましい。屈折率差が小
さすぎると光を拡散する作用が弱くなる。一方、屈折率
差を大きくしすぎると特殊な樹脂を使うことが必要とな
りコストが高くなる。好ましい樹脂の組み合わせとし
て、ポリカ−ボネ−ト、ポリエチレンテレフタレ−ト、
ポリスチレン又はポリエチレン等と透明性、耐候性等が
良好なポリメチルメタクリレ−トとの組み合わせが挙げ
られる。尚、隣接する樹脂の密着性等を考慮して樹脂を
選定することが好ましい。
The difference between the refractive indices of the resins in the adjacent resin layers is 0.1.
It is preferably from 1 to 0.3. If the difference in refractive index is too small, the effect of diffusing light is weakened. On the other hand, if the refractive index difference is too large, it is necessary to use a special resin, which increases the cost. Preferred combinations of resins include polycarbonate, polyethylene terephthalate,
Examples include a combination of polystyrene or polyethylene with polymethyl methacrylate having good transparency and weather resistance. In addition, it is preferable to select a resin in consideration of the adhesiveness between adjacent resins.

【0018】3層構造の樹脂シートの場合、両表面の樹
脂aと樹脂bは同一の樹脂とすることもでき、又異なる
樹脂とすることもできる。但し、シートの反りの防止を
考慮すると、同一の樹脂または吸水性が同程度の樹脂を
使用することが望ましい。
In the case of a three-layer resin sheet, the resins a and b on both surfaces may be the same resin or different resins. However, in consideration of prevention of sheet warpage, it is preferable to use the same resin or a resin having a similar water absorption.

【0019】樹脂シートに意匠性や深み感を付与する場
合、光拡散性等の光学特性を付与する場合、樹脂層を構
成するそれぞれの樹脂中に、有機、無機の染料・顔料、
光拡散剤等を添加することができる。
In the case where the resin sheet is given a design property or a sense of depth, or in the case where optical properties such as light diffusion properties are given, organic and inorganic dyes / pigments,
A light diffusing agent or the like can be added.

【0020】本発明の樹脂シートは、例えば溶融押出機
を用いて、樹脂aと樹脂b、または更に樹脂cが積層さ
れるように共押し出しする方法によって製造することが
できる。また、本発明の樹脂シ−トは、一方の面に凹凸
形状を形成した樹脂aのシートの凹凸面上に、他の樹脂
bの原料(単量体等)を流し込んだ後、それを重合させ
ることによって製造することができる。更に、本発明の
樹脂シ−トは、それぞれ一方の面に凹凸形状を形成した
樹脂aのシート及び樹脂bのシートを、それらの各凹凸
面上を所定間隔をもって対向させその間に他の樹脂cの
原料を流し込んだ後、それを重合させることによって製
造することができる。
The resin sheet of the present invention can be produced by, for example, coextrusion using a melt extruder so that the resin a and the resin b or the resin c is laminated. Further, the resin sheet of the present invention is obtained by pouring a raw material (monomer or the like) of another resin b onto an uneven surface of a resin a sheet having an uneven shape formed on one surface and then polymerizing the same. It can be manufactured by doing. Further, the resin sheet of the present invention comprises a sheet of resin a and a sheet of resin b, each of which has an irregular shape formed on one surface thereof, opposing each other at a predetermined interval on each of the irregular surfaces, and the other resin c therebetween. Can be produced by pouring the raw material and polymerizing it.

【0021】次に本発明の面光源素子について説明す
る。本発明の樹脂シートは優れた光拡散性を備えている
ので面光源素子の導光体として使用することができる。
Next, the surface light source device of the present invention will be described. Since the resin sheet of the present invention has excellent light diffusing properties, it can be used as a light guide of a surface light source element.

【0022】面光源素子についても、面光源を構成する
樹脂シートのx方向、y方向、z方向と同じ方向を、そ
れぞれx方向、y方向、z方向と定める。また導光体
(樹脂シ−ト)については、説明の便宜のために、反射
材2が貼られる側を裏面(または下面)とし、プリズム
等の光変向シート4が積層される側を表面(または上
面)と表示する。従って、これらの上下関係は面光源素
子が実際に使用される際の上下関係とは必ずしも一致し
ない。
With respect to the surface light source element, the same directions as the x, y, and z directions of the resin sheet constituting the surface light source are defined as the x, y, and z directions, respectively. For the light guide (resin sheet), for convenience of explanation, the side on which the reflecting material 2 is attached is referred to as the back surface (or the lower surface), and the side on which the light diverting sheet 4 such as a prism is laminated is referred to as the front surface. (Or top). Therefore, these vertical relations do not always coincide with the vertical relation when the surface light source element is actually used.

【0023】本発明の面光源素子において、光源3は導
光体のx方向の少なくとも一方の端面(yz面)に設置
される。図12では一方の端面にのみ設置されている。
光源が設置されない他の2端面又は3端面には適宜反射
材が貼られる。
In the surface light source device of the present invention, the light source 3 is provided on at least one end surface (yz surface) of the light guide in the x direction. In FIG. 12, only one end face is provided.
A reflecting material is appropriately applied to the other two or three end surfaces where the light source is not installed.

【0024】導光体が屈折率の異なる2つ以上の樹脂層
で構成され、樹脂層の界面が凹凸形状を呈している場
合、光はその界面および、導光体の表面でスネルの法則
に従って、反射または屈折を繰り返しながら、導光体中
を伝搬する。導光体の表面又は裏面に達した光のうち、
臨界角を越える光は導光体の外に出射する。
When the light guide is composed of two or more resin layers having different refractive indices, and the interface between the resin layers has an uneven shape, light is transmitted at the interface and the surface of the light guide according to Snell's law. The light propagates through the light guide while repeating reflection or refraction. Of the light that reaches the front or back surface of the light guide,
Light exceeding the critical angle exits the light guide.

【0025】本発明者等は、面光源素子において、ある
点での光の出射強度(I)と光入射面端での出射光強度
(I0 )との関係は、出射率(ψ)、光入射面からの距
離(L’)および導光体の厚さ(t)によって、実験的
に次の(1)式で表されることを見出した。
The inventors of the present invention have found that in the surface light source element, the relationship between the light emission intensity (I) at a certain point and the light emission intensity (I 0 ) at the end of the light incident surface is as follows: It was experimentally found that the distance (L ') from the light incident surface and the thickness (t) of the light guide were expressed by the following equation (1).

【0026】[0026]

【数4】 (Equation 4)

【0027】(1)式から、導光体の長さ(L)と厚さ
(t)が決定すれば、出射率(ψ)によって光出射面内
での輝度の均一性が決定されることがわかる。
If the length (L) and the thickness (t) of the light guide are determined from the equation (1), the uniformity of the luminance in the light emission surface is determined by the emission rate (ψ). I understand.

【0028】なお、導光体の出射率(ψ)は、導光体の
z方向の中央部において、光入射面から20mm間隔で
輝度の測定を行ない、光入射面からの距離と厚みの比
(L’/t)を横軸に、輝度の対数を縦軸にプロット
し、その勾配(K)を求めて、次の(2)式によって求
められる。
The emission rate (ψ) of the light guide is obtained by measuring the luminance at the center of the light guide in the z-direction at intervals of 20 mm from the light incident surface, and measuring the ratio of the distance from the light incident surface to the thickness. (L '/ t) is plotted on the horizontal axis, and the logarithm of luminance is plotted on the vertical axis, and its slope (K) is obtained, which is obtained by the following equation (2).

【0029】 ψ=(1−10K)×100 ・・・ (2) 本発明においては、輝度分布の均一性の尺度として、次
の(3)式で示されるバラツキ度(R%)を用いて、面
光源素子における輝度分布の均一性についての評価およ
び検討を行った。バラツキ度(R%)は、導光体のz方
向のほぼ中央部において光入射端面からx方向に向かっ
て、最初は15mm離れた点、それ以降は20mm毎の
点について、対向する端部までの範囲内を20mm間隔
で輝度測定を行い、測定輝度の最大値(Imax )、測定
輝度の最小値(Imin )、測定輝度の平均値(Iav)を
求め、次の(3)式によって求める。
Ψ = (1−10K) × 100 (2) In the present invention, as a measure of the uniformity of the luminance distribution, the degree of variation (R%) represented by the following equation (3) is used. Then, the uniformity of the luminance distribution in the surface light source element was evaluated and examined. The degree of variation (R%) is approximately 15 mm away from the light-incident end face in the x-direction from the light-incident end face in the substantially central portion in the z-direction of the light guide. Is measured at intervals of 20 mm within the range, and the maximum value of the measured luminance (Imax), the minimum value of the measured luminance (Imin), and the average value of the measured luminance (Iav) are obtained, and are obtained by the following equation (3).

【0030】 R%={(Imax−Imin)/Iav }×100 ・・・ (3) その結果、出射率(ψ)とバラツキ度(R%)とは、導
光体の長さ(L)と厚さ(t)に依存して特定の関係に
あることが見出され、出射率(ψ)が大きくなるとバラ
ツキ度(R%)はそれに伴って増加し、出射率(ψ)が
一定であれば導光体の長さ(L)と厚さ(t)の比(L
/t)が大きくなるに従ってバラツキ度(R%)も大き
くなる。すなわち、一定の大きさの導光体においては、
導光体1の光出射面内での輝度分布の均一性(バラツキ
度)は、導光体からの出射率(ψ)に依存するものであ
り、出射率(ψ)を制御することによって輝度分布の均
一性を図ることができる。
R% = {(Imax−Imin) / Iav} × 100 (3) As a result, the emission rate (ψ) and the degree of variation (R%) are determined by the length (L) of the light guide. And a specific relationship depending on the thickness (t). When the emission rate (ψ) increases, the degree of variation (R%) increases accordingly, and the emission rate (ψ) remains constant. If present, the ratio (L) of the length (L) to the thickness (t) of the light guide is
/ T) increases, the degree of variation (R%) also increases. That is, in a light guide of a certain size,
The uniformity (degree of variation) of the luminance distribution in the light exit surface of the light guide 1 depends on the exit rate (ψ) from the light guide, and the luminance is controlled by controlling the exit rate (ψ). Uniformity of distribution can be achieved.

【0031】一方、面光源素子は、入射端面から入射し
た光を効率良く光出射面から出射することが必要であ
る。従って、導光体の出射率(ψ)はある程度以上の値
としなければならない。出射率が低すぎる場合は出射面
から出射しないで導光体中を往復する光が増えるからで
ある。即ち、導光体の出射率(ψ)は、光出射面の各領
域における輝度分布の均一性と高輝度化の両方を考慮し
て、導光体サイズに見合った最適な値に設定することが
必要である。
On the other hand, it is necessary for the surface light source element to efficiently emit the light incident from the incident end face from the light emitting face. Therefore, the light emission rate (ψ) of the light guide must be a certain value or more. If the emission rate is too low, the amount of light that reciprocates in the light guide without being emitted from the emission surface increases. In other words, the emission rate (ψ) of the light guide should be set to an optimal value corresponding to the size of the light guide in consideration of both the uniformity of the brightness distribution and the high brightness in each region of the light emission surface. is required.

【0032】このような導光体用に適した樹脂シートと
しては、隣接する樹脂層の樹脂間の屈折率差が0.03
〜0.3であることが好ましく、0.05〜0.25で
あることがより好ましく、0.05〜0.20であるこ
とが特に好ましい。 屈折率差が小さすぎると、樹脂界
面での光の進行方向の変化が小さすぎて、導光体の出射
率(ψ)が小さくなる。また逆に屈折率差が大きすぎる
と、樹脂界面での光の進行方向の変化が大きすぎ、導光
体の出射率(ψ)が大きくなる。
As a resin sheet suitable for such a light guide, a difference in refractive index between resins of adjacent resin layers is 0.03.
It is preferably from 0.3 to 0.3, more preferably from 0.05 to 0.25, and particularly preferably from 0.05 to 0.20. If the refractive index difference is too small, the change in the traveling direction of the light at the resin interface is too small, and the emission rate (率) of the light guide becomes small. Conversely, if the difference in the refractive index is too large, the change in the traveling direction of the light at the resin interface is too large, and the emission rate (ψ) of the light guide increases.

【0033】好ましい樹脂の組み合わせとして、ポリカ
-ボネ-ト、ポリエチレンテレフレ-ト、ポリスチレンも
しくはポリエチレン等とポリメチルメタクリレ-トとの
組み合わせが挙げられる。
A preferred resin combination is polycarbonate.
-A combination of polyethylene, polyethylene tererate, polystyrene or polyethylene with polymethyl methacrylate.

【0034】本発明の樹脂シートを面光源素子用の導光
体として用いた場合、導光体の出射率は、図1〜図11
の樹脂層間の境界線のa値に影響される。a値は、5〜
45度程度であることが好ましい。尚、a値は、図1〜
図11で明確に示された凹凸状態のみならずこれらの図
では明示されていない微細な凹凸状態も含めて算出され
る値である。
When the resin sheet of the present invention is used as a light guide for a surface light source element, the emission ratio of the light guide is as shown in FIGS.
Is affected by the a value of the boundary line between the resin layers. a value is 5
Preferably, it is about 45 degrees. In addition, a value is shown in FIGS.
These values are calculated not only in the uneven state clearly shown in FIG. 11 but also in the fine uneven state not explicitly shown in these figures.

【0035】ところで、図12に示すようなエッジライ
ト方式の面光源素子において、本発明の樹脂シ−トを導
光体として使用した場合、導光体表面からの出射光は、
その最大強度を示す方向が表面のxz面法線に対して、x
方向に50度以上傾いている。従って、出射光の向きを
観察者が位置する法線方向に変角させる必要がある。そ
こで、本発明の面光源素子においては、導光体の上に光
変向シ−ト4が載置される。光変向シ−トは、光の進行
方向を変更可能なシートを意味する。
When the resin sheet of the present invention is used as a light guide in an edge light type surface light source element as shown in FIG. 12, the light emitted from the surface of the light guide is
The direction showing the maximum intensity is x
It is inclined more than 50 degrees in the direction. Therefore, it is necessary to change the direction of the emitted light to the normal direction where the observer is located. Therefore, in the surface light source element of the present invention, the light diverting sheet 4 is mounted on the light guide. The light diverting sheet means a sheet capable of changing the traveling direction of light.

【0036】光変向シ−トとしては、拡散シ−トや、少
なくとも一方の面に多数の柱状レンズ単位が柱の長手方
向に平行になるように配置されたレンズシ−トなどが挙
げられる。
Examples of the light diverting sheet include a diffusion sheet and a lens sheet in which a large number of columnar lens units are arranged on at least one surface so as to be parallel to the longitudinal direction of the column.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。尚、
面光源素子の評価方法は以下の通りである。
The present invention will be described below with reference to examples. still,
The evaluation method of the surface light source element is as follows.

【0038】1)法線方向輝度の測定 図13に示すように、面光源素子の光出射面のz方向の
中央部の幅20mmの部分を測定領域とした。光入射面
からx方向に初めの5mmを除外して、20mm角の正
方形に区分し、これを領域1、2、3、・・・、nとす
る。導光体のx方向の一方の端面(yz面)に設置した
冷陰極管 (KC130T4E 4mmφ×130m
m、松下電器(株)製)をインバ−タ−(TDK(株)
製CXA-M10L)を介して直流電源に接続し、DC1
2Vを印加して点灯させる。
1) Measurement of Luminance in Normal Direction As shown in FIG. 13, a 20 mm wide portion at the center of the light emitting surface of the surface light source element in the z direction was used as a measurement region. Excluding the first 5 mm in the x direction from the light incident surface, the light incident surface is divided into squares of 20 mm square, and these are defined as regions 1, 2, 3, ..., n. A cold cathode tube (KC130T4E 4 mmφ × 130 m) installed on one end surface (yz surface) in the x direction of the light guide
m, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.)
(CXA-M10L) and a DC1
Lighting is performed by applying 2V.

【0039】面光源素子を測定台に載置する。次に、測
定領域1の中央部を通る、xz面の法線方向に輝度計
(ミノルタ(株)製nt-1°)の光軸を一致させる。さ
らに、輝度計の測定円が8〜9mmφになるように面光
源素子からの距離をとって、輝度計を固定する。この状
態で、測定領域1の法線輝度を測定し、この値をG1と
する。面光源素子をx方向に20mm移動し、領域2の
法線輝度値を測定し、この値をG2とする。この操作を
繰り返して、全領域G1〜Gnについて法線輝度値を測定
する。
The surface light source element is mounted on a measuring table. Next, the optical axis of a luminance meter (nt-1 ° manufactured by Minolta Co., Ltd.) is made to coincide with the normal direction of the xz plane passing through the center of the measurement area 1. Further, the luminance meter is fixed at a distance from the surface light source element so that the measurement circle of the luminance meter is 8 to 9 mmφ. In this state, the normal luminance of the measurement area 1 is measured, and this value is defined as G1. The surface light source element is moved by 20 mm in the x direction, and the normal luminance value of the area 2 is measured, and this value is defined as G2. By repeating this operation, the normal luminance value is measured for all the regions G1 to Gn.

【0040】2)出射率 前記1)において測定したG1〜Gnの値を用いて、横軸
に各測定領域中央部と導光体の光入射端の距離と導光体
厚さの比(L’/t)を、縦軸に法線輝度の対数(logG
1、・・、logGn)をプロットする。プロットで得られ
た直線の勾配(K)を求めた後、前記(2)式によって
出射率(ψ)を求める。
2) Emission Rate Using the values of G1 to Gn measured in 1), the horizontal axis represents the distance (L) between the distance between the center of each measurement area and the light incident end of the light guide and the light guide thickness. '/ t) and the vertical axis is the logarithm of the normal luminance (logG
1,..., LogGn). After obtaining the slope (K) of the straight line obtained by the plot, the emission rate (ψ) is obtained by the above equation (2).

【0041】3)バラツキ度(R%) 前記1)において測定したG1〜Gnの中で、最大値をI
max,最小値をImin、平均値をIavとし、前記(3)式
よりR%を求める。
3) Variation (R%) Among G1 to Gn measured in the above 1), the maximum value is I
Assuming that max is the minimum value, Imin is the average value, and Iav is the average value, R% is calculated from the above equation (3).

【0042】実施例1 樹脂a及び樹脂bとしてポリカーボネート(三菱瓦斯化
学(株)製ユーピロンH−3000)用い、樹脂cとし
てポリメチルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製ア
クリペットVH)を用いた。
Example 1 Polycarbonate (Iupilon H-3000 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used as resin a and resin b, and polymethyl methacrylate (Acrypet VH manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was used as resin c.

【0043】樹脂a及び樹脂bをそれぞれ、表面に凹凸
形状を持つ金型と表面が平滑な金型の間に挟み、熱プレ
スによって形状を転写したシ−トを2枚製造した。次
に、この2枚のシ−トの凹凸面の間に樹脂cを挟み、熱
プレスによって厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図1
1)。
Resins a and b were sandwiched between a mold having an uneven surface and a mold having a smooth surface, respectively, and two sheets whose shapes were transferred by hot pressing were manufactured. Next, a resin sheet having a thickness of 3 mm was obtained by sandwiching the resin c between the uneven surfaces of the two sheets and hot pressing (FIG. 1).
1).

【0044】この樹脂得シ−トのa値は、17度であっ
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
The a value of this resin sheet was 17 degrees. The outer surface was smooth, without warpage, and had good appearance and light transmittance.

【0045】実施例2 樹脂aとしてポリカーボネート(三菱瓦斯化学(株)製
ユーピロンH−3000)用い、樹脂bとしてポリメチ
ルメタクリレート(三菱レイヨン(株)製アクリペット
VH)を用いた。
Example 2 Polycarbonate (Iupilon H-3000 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used as resin a, and polymethyl methacrylate (Acrypet VH manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was used as resin b.

【0046】表面に凹凸形状を持つ金型と表面が平滑な
金型の間に樹脂bを挟み、熱プレスによって形状を転写
したシ−トを製造した。次に、このシ−トの凹凸面と表
面が平滑な金型の間に樹脂aを挟み、熱プレスによって
厚み3mmの樹脂シ−トを得た(図5)。
A sheet having a resin b sandwiched between a metal mold having an uneven surface and a metal mold having a smooth surface was transferred by hot pressing to produce a sheet. Next, the resin a was sandwiched between the uneven surface of the sheet and a mold having a smooth surface, and a resin sheet having a thickness of 3 mm was obtained by hot pressing (FIG. 5).

【0047】この樹脂得シ−トのa値は、20度であっ
た。外表面は平滑で、反りが無く、外観及び光透過性は
良好であった。
The a value of this resin sheet was 20 degrees. The outer surface was smooth, without warpage, and had good appearance and light transmittance.

【0048】実施例3 これは小型面光源素子の実施例である。実施例1で得ら
れた樹脂シートをz方向長さ100mm,x方向長さ30
0mmに切断し、出射率測定用の導光体(小型面光源素
子)とした。
Embodiment 3 This is an embodiment of a small surface light source element. The resin sheet obtained in Example 1 was 100 mm long in the z direction and 30 mm long in the x direction.
It was cut into 0 mm to obtain a light guide (small surface light source element) for measuring the emission ratio.

【0049】導光体の長さ方向の2つのxy端面に銀蒸
着したPETフィルムを粘着剤で貼り付け、導光体の裏
面に銀蒸着したPETフィルムをテ−プ止めして反射面
を形成した。さらに、導光体の他の1つのyz端面の脇
に冷陰極管を管の長辺がz方向になるように設置し、冷
陰極管と導光体を銀蒸着したPETフィルムで覆った。
A silver-deposited PET film is adhered to the two xy end faces in the length direction of the light guide with an adhesive, and the silver-deposited PET film is taped on the back surface of the light guide to form a reflection surface. did. Further, a cold-cathode tube was placed beside the other yz end face of the light guide such that the long side of the tube was in the z direction, and the cold-cathode tube and the light guide were covered with a silver-evaporated PET film.

【0050】一方、PETフィルム上に屈折率1.53のア
クリル系紫外線硬化樹脂で、頂角63度、ピッチ50ミ
クロンの柱状プリズム単位を、互いの長手方向が平行に
なるように多数形成して、プリズムシ−トを製造した。
これを、プリズム面を下向きに、かつプリズム単位の長
手方向がz方向になるようにして、導光体の表面上に設
置した。このようにして製造された小型面光源素子の出
射率を評価したところ出射率は1.91であった。
On the other hand, a large number of columnar prism units having a vertical angle of 63 degrees and a pitch of 50 microns are formed on a PET film using an acrylic ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.53 so that their longitudinal directions are parallel to each other. -Was manufactured.
This was placed on the surface of the light guide, with the prism surface facing downward and the longitudinal direction of the prism unit being in the z direction. When the emission efficiency of the small surface light source element manufactured as described above was evaluated, the emission efficiency was 1.91.

【0051】同様にして実施例1で得られた樹脂シート
をz方向長さ100mm,x方向長さ105mmに切断し
た。この導光体については2つのxy端面及び1つのy
z端面に銀蒸着したPETフィルムを粘着剤で貼り、導
光体の他の1つのyz端面の脇に冷陰極管を設置した。
その他の条件は前記と同様にしてバラツキ度評価用の小
型面光源素子を製造し評価したところバラツキ度は19
%であった。
Similarly, the resin sheet obtained in Example 1 was cut into a length of 100 mm in the z direction and a length of 105 mm in the x direction. For this light guide, two xy end faces and one y
A PET film with silver deposited on the z end face was adhered with an adhesive, and a cold cathode tube was placed beside another yz end face of the light guide.
The other conditions were the same as described above to produce and evaluate a small surface light source element for evaluating the degree of variation.
%Met.

【0052】実施例4 実施例2のシ−トを用いて実施例3と同様に面光源を製
造した。出射率は2.23であり、バラツキ度は23%
であった。
Example 4 A surface light source was manufactured in the same manner as in Example 3 using the sheet of Example 2. The emission rate is 2.23, and the variation is 23%.
Met.

【0053】比較例1 3mm×100mm(z方向)×105mm(x方向)
のアクリル樹脂板の裏面に酸化チタン粒子を含んだ白色
塗料を用いて、斑点パタ−ンをスクリ−ン印刷によって
形成した。この時、光入射側端面の近くでは、斑点の密
度を低く、光入射面からx方向に遠ざかるにしたがっ
て、密度を高くした。これを導光体として、実施例3と
同様にして小型面光源素子を製造した。この面光源素子
は、そのバラツキ度は12%と小さいが、プリズムを通
して斑点パタ−ンが観察された。
Comparative Example 1 3 mm × 100 mm (z direction) × 105 mm (x direction)
A spot pattern was formed by screen printing using a white paint containing titanium oxide particles on the back surface of the acrylic resin plate. At this time, the density of the spots was low near the light incident side end face, and increased as the distance from the light incident face in the x direction increased. Using this as a light guide, a small surface light source element was manufactured in the same manner as in Example 3. In this surface light source element, the degree of variation was as small as 12%, but spot patterns were observed through the prism.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、塵埃や異物が付着しに
くくて、光拡散性、視界制御性等の光学的機能が付与さ
れたシート、又、深み感や立体感のある意匠性シート等
が提供される。また、このシ−トを導光体とする面光源
素子は出射光の輝度の均一性が優れている。
According to the present invention, a sheet to which dust and foreign matter are hardly adhered and which is provided with an optical function such as light diffusing property and visibility control property, and a design sheet having a deep feeling and a three-dimensional feeling. Etc. are provided. Further, the surface light source element using this sheet as a light guide is excellent in uniformity of luminance of emitted light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an uneven state in an xy cross section of a resin sheet.

【図2】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an uneven state in an xy cross section of a resin sheet.

【図3】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an uneven state in an xy cross section of the resin sheet.

【図4】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing an uneven state in an xy cross section of the resin sheet.

【図5】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an uneven state in the xy cross section of the resin sheet.

【図6】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an uneven state in the xy cross section of the resin sheet.

【図7】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an uneven state in the xy cross section of the resin sheet.

【図8】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an uneven state in the xy cross section of the resin sheet.

【図9】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing an uneven state in the xy section of the resin sheet.

【図10】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an uneven state in an xy cross section of the resin sheet.

【図11】樹脂シートのxy断面における凹凸状態を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an uneven state in the xy cross section of the resin sheet.

【図12】面光源素子の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a surface light source element.

【図13】面光源素子の評価方法を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a method for evaluating a surface light source element.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 導光体 2 反射材 3 蛍光灯 4 光変向シ−ト 5 面光源素子 6 輝度計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light guide 2 Reflector 3 Fluorescent lamp 4 Light deflection sheet 5 Surface light source element 6 Luminance meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 雅春 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京技術・情報センタ− 内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaharu Oda 3816 Noborito, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Tokyo Technology and Information Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明な樹脂層aと透明な樹脂層bによっ
て透明な樹脂層cが挟まれた積層構造を有する外表面が
平滑な樹脂シ−トであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈
折率が異なり、シ−トの厚み方向をy、幅方向をxとす
るときにxy断面の樹脂層境界の少なくとも一方の境界
に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸状態を
表す次式においてa値が5〜45度である樹脂シ−ト。 【数1】 但し、 f(x):xy断面の境界面の凹凸形状をxの
関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。
An outer surface of a laminated resin sheet having a transparent resin layer c sandwiched between a transparent resin layer a and a transparent resin layer b is a smooth resin sheet. When the refractive index is different and the thickness direction of the sheet is y and the width direction is x, an uneven shape is formed on at least one of the resin layer boundaries in the xy cross section, which represents the unevenness of the unevenness in the x direction. A resin sheet having an a value of 5 to 45 degrees in the following formula. (Equation 1) Here, f (x) is a formula expressing the uneven shape of the boundary surface of the xy section as a function of x. L is the length of the sheet in the width (x) direction.
【請求項2】 透明な樹脂層aと透明な樹脂層bとから
なる積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シ−トであっ
て、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シ−トの
厚み方向をy、幅方向をxとするときにxy断面の樹脂
層境界に凹凸形状が形成され、この凹凸のx方向の凹凸
状態を表す次式においてa値が5〜45度である樹脂シ
−ト。 【数2】 但し、 f(x):xy断面の境界面の凹凸形状をxの
関数として表した式 L: シ−トの幅(x)方向の長さ である。
2. A resin sheet having a laminated structure composed of a transparent resin layer a and a transparent resin layer b and having a smooth outer surface, wherein the adjacent resin layers have different refractive indices. When the thickness direction is y and the width direction is x, an uneven shape is formed at the resin layer boundary in the xy cross section, and the a value is 5 to 45 degrees in the following equation representing the unevenness state of the unevenness in the x direction. Resin sheet. (Equation 2) Here, f (x) is a formula expressing the uneven shape of the boundary surface of the xy section as a function of x. L is the length of the sheet in the width (x) direction.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の樹脂シ
−トを導光体とし、導光体の裏面に反射材を設置し、導
光体のx方向の少なくとも一方の端面(yz面)に光源
を設置し、導光体の表面から出射された光を導光体の法
線方向に変化させる機能を有する光変向シ−トを導光体
表面に設置した面光源素子。
3. The resin sheet according to claim 1 or 2 as a light guide, a reflective material provided on the back surface of the light guide, and at least one end face (yz) of the light guide in the x direction. A surface light source element in which a light source is installed on a surface of a light guide, and a light diverting sheet having a function of changing light emitted from the surface of the light guide in a normal direction of the light guide is installed on the surface of the light guide.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296408A (en) * 2000-04-13 2001-10-26 Keiwa Inc Light diffusing sheet and back light unit using the same
JP2005275015A (en) * 2004-03-25 2005-10-06 Kimoto & Co Ltd Light diffusion board, light guiding board and back light using the same
JP2005309186A (en) * 2004-04-23 2005-11-04 Toppan Printing Co Ltd Light diffusing plate, and lenticular plate and transmission type screen equipped with the light diffusing plate

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