JPH11202331A - 導光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板の反射面と出光面の少なくとも一方の
面に光を散乱させる複数の散乱部を形成して、導光板の
出光面から出射される光の状態を調整するにあたり、散
乱部を大きくした場合のように、散乱部と他の部分とで
出射される光の状態が異なって、散乱部の形状が浮き出
して見えるということがなく、出光面から出射される光
の状態を適切に調整できるようにする。 【解決手段】 反射面１４と出光面１５の少なくとも一
方の面に光を散乱させる複数の散乱部１１が形成されて
なる導光板１０において、上記の各散乱部を突出するよ
うにして形成すると共に、散乱部の突出する高さを適宜
変更させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
イ用のバックライト，表示板，照明ディスプレイ等の各
種の面光源装置において、この面光源装置の面全体から
光を出射させるのに用いる導光板に係り、特に、反射面
と出光面の少なくとも一方の面に光を散乱させる複数の
散乱部を形成した導光板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶ディスプレイ用のバック
ライト，表示板，照明ディスプレイ等の各種の面光源装
置においては、この面光源装置の面全体から光が出射さ
れるようにするため、光透過性の高い透光性材料で構成
された導光板を用いるようにしていた。

【０００３】ここで、上記の導光板を製造するにあた
り、従来においては一般に、図１に示すように、透明な
プラスチック素材を用いて射出成形や押出成形等により
導光板１０を板状に成形すると共に、この導光板１０の
出光面全体から十分な光が出射されるようにするため、
この導光板１０の反射面と出光面の少なくとも一方の面
に光を散乱させる複数の散乱部１１を設けるようにして
いた。

【０００４】また、このように導光板１０の反射面と出
光面の少なくとも一方の面に複数の散乱部１１を設ける
にあたり、従来においては、一般に導光板１０の反射面
と出光面の少なくとも一方の面に反射性のインキを用い
た印刷を行なって、散乱部１１を設けるようにしてい
た。

【０００５】しかし、このように導光板１０を成形した
後、個々の導光板１０に対して反射性のインキを用いて
散乱部１１を印刷することは面倒であり、生産性が悪い
等の問題があった。

【０００６】また、近年においては、上記のように導光
板１０の反射面と出光面の少なくとも一方の面に散乱部
１１を形成するにあたり、導光板１０の成形に用いる金
型のキャビティ面に、導光板１０に形成する散乱部１１
に対応するようにして加工を行ない、このキャビティ面
の所定位置に粗面部や凹部を設け、この金型を用いて導
光板１０を成形することにより、導光板１０の少なくと
も一方の面に粗面部や凸部からなる散乱部１１を同時に
形成することが行なわれるようになった。

【０００７】また、上記のように導光板１０の少なくと
も一方の面に、反射性のインキを印刷したり、粗面部や
凸部を形成して散乱部１１を設けるにあたって、導光板
１０の出光面から出射される光の状態を調整するため、
従来においては、一般に図１に示すように、導光板１０
に形成する散乱部１１の大きさや密度等を変更させるよ
うにしていた。

【０００８】しかし、近年においては、導光板１０に様
々な特性が要求され、上記のように導光板１０に形成す
る散乱部１１の大きさや密度を変更させただけでは、必
要とされる十分な特性が得られないことがあり、特に、
散乱部１１を大きくした場合には、この散乱部１１と他
の部分において出射される光の状態が異なり、散乱部１
１の形状が浮き出して見える等の問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、液晶ディ
スプレイ用のバックライト，表示板，照明ディスプレイ
等の各種の面光源装置の面全体から光を出射させるのに
用いる導光板における上記のような問題を解決すること
を課題とするものであり、導光板の反射面と出光面の少
なくとも一方の面に光を散乱させる複数の散乱部を形成
して、この導光板の出光面から出射される光の状態を調
整するにあたり、散乱部を大きくした場合のように、散
乱部と他の部分とで出射される光の状態が異なって、散
乱部の形状が浮き出して見えるということがなく、出光
面から出射される光の状態を適切に調整できるようにす
ることを課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明における導光板
においては、上記のような課題を解決するため、反射面
１４と出光面１５の少なくとも一方の面に光を散乱させ
る複数の散乱部１１が形成されてなる導光板において、
上記の各散乱部１１を突出するようにして形成すると共
に、散乱部１１の突出する高さを適宜変更させるように
した。

【００１１】そして、この発明における導光板のよう
に、反射面１４と出光面１５の少なくとも一方の面に形
成する複数の散乱部１１を突出するようにして設けると
共に、散乱部１１の突出する高さを適宜変更させると、
突出した高さの異なる散乱部１１において光の散乱状態
が異なり、出光面１５から出射される光の状態を調整で
きるようになる。

【００１２】また、上記のように散乱部１１の突出する
高さを変更させて、出光面１５から出射される光の状態
を調整する場合、一般には散乱部１１の突出する高さが
高くなるほど多く散乱がおこって、出光面１５から出射
される光の量が増加し、従来のように散乱部１１を大き
くしなくても、十分な光が出光面１５から出射されるよ
うになり、散乱部１１の形状が浮き出して見えるという
こともなくなる。

【００１３】また、上記のように散乱部１１の突出する
高さを変更させると共に、散乱部１１の大きさや密度を
適切に変化させると、これにより出光面１５から出射さ
れる光の状態をさらに適切に調整できるようになる。

【００１４】ここで、上記の散乱部１１の面積が小さす
ぎると、十分な散乱が得られなくなって出光面１５から
出射される光の量が低下する一方、散乱部１１の面積が
大きすぎると、散乱部１１の形状が浮き出して見えるた
め、この散乱部１１の面積を０．０１ｍｍ² 〜２０ｍｍ
² の範囲にある点群で構成することが好ましく、より好
ましくは、０．０３ｍｍ² 〜７ｍｍ² の範囲にある点群
で構成するようにし、さらに出光面１５から出射される
光の状態を適切に調整するためには、これらの散乱部１
１を規則的に配置させることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
導光板を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１６】ここで、この実施形態においても、図１に
示すように、透明なプラスチック材料で構成された導光
板１０の片面に、その一端側から徐々に径が大きくなる
ようにして多数の散乱部１１を設けるようにし、図２に
示すように、各散乱部１１を導光板１０の片面より突出
させると共に、散乱部１１が突出する高さを適当に異な
らせるようにしている。

【００１７】ここで、上記の導光板１０を構成する透明
なプラスチック材料については特に制約がないが、一般
に、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート
樹脂等の透明なプラスチック材料が用いられる。

【００１８】そして、上記のような導光板１０を製造す
るにあたっては、導光板１０の片面に形成する上記の散
乱部１１と対応するようにして、図３に示すように、金
型２０のキャビティ面２１に深さが異なる凹部２２を設
け、この金型２０を用いて導光板１０を成形すると共
に、この導光板１０の片面に突出する高さが適当に変化
した散乱部１１を設けるようにしている。

【００１９】ここで、金型２０のキャビティ面２１に対
して、導光板１０の片面に形成する上記の散乱部１１と
対応するようにして深さが異なる凹部２２を設けるにあ
たっては、キャビティ面２１に直接機械的或いはレーザ
ーを用いて適当に深さが異なる凹部２２を順々に設ける
ようにしたり、フォトレジスト樹脂を用いてキャビティ
面２１に、導光板１０に形成する散乱部１１に対応した
パターンになったレジスト膜を形成し、その上からブラ
スト処理やエッチング処理を行ない、それぞれ処理時間
を調整して深さが異なる凹部２２を順々に設けるように
したり、また導光板１０に形成する散乱部１１に対応し
たパターンのマスク板をキャビティ面２１にセットし、
その上からブラスト処理を行ない、その処理時間を調整
して深さが異なる凹部２２を設けること等が可能であ
る。

【００２０】また、上記のように導光板１０の片面に散
乱部１１を形成するにあたっては、この散乱部１１の面
積を前記のように０．０１ｍｍ² 〜２０ｍｍ² の範囲、
より好ましくは０．０３ｍｍ² 〜７ｍｍ² の範囲にす
る。また、図１に示す例では、この散乱部１１を平面形
状が円形状になるようにしているが、散乱部１１の形状
は特に限定されず、楕円形状、三角形や四角形等の多角
形状、不定形状等であってもよい。

【００２１】また、上記のように突出した散乱部１１の
端面は平坦であってもよいが、光の散乱性を高めるため
には、粗面或いは波形状になっていることが好ましい。

【００２２】また、導光板１０に形成する散乱部１１の
位置や密度については、通常、中心点間の間隔を等間隔
にして均等に分散させた配置がとられるが、導光板１０
に要求される様々な特性に応じて適宜変更させることが
できる。

【００２３】そして、上記の導光板１０においては、上
記のように散乱部１１を形成した面を反射面と出光面の
何れにも使用することができ、反射面と出光面の何れに
使用した場合においても、出光面から出射される光の平
均輝度や輝度分布に大差はない。

【００２４】次に、この発明の条件を満たす実施例１の
導光板と、この発明の条件を満たさない比較例１，２の
導光板とを作製し、実施例１の導光板と比較例１，２の
導光板との相違を明確にする。

【００２５】ここで、実施例１及び比較例１，２の各導
光板１０においては、透明なポリメチルメタクリレート
樹脂を用い、それぞれ平面形状が縦７９ｍｍ、横１０６
ｍｍの長方形状であって、図４に示すように、その厚み
が、光が入射される入光面１２からその反対側に位置す
る反入光面１３に向かって直線的に変化して次第に薄く
なり、入光面１２における厚みが３ｍｍ、反入光面１３
における厚みが１ｍｍになるようにした。

【００２６】また、上記の各導光板１０ａに散乱部１１
を設けるにあたっては、前記の図１に示したように、円
形状でその直径が次第に変化した散乱部１１を反射面１
４に設けるようにし、入光面１２に近接した反射面１４
の部分における散乱部１１の直径が０．４６ｍｍ、反入
光面１３に近接した反射面１４の部分における円形の散
乱部１１の直径が０．６７ｍｍになるように、入光面１
２から反入光面１３に向かうに連れて次第に散乱部１１
の直径を大きくすると共に、反射面１４における散乱部
１１の密度が反射面１４の各位置において１１８個／ｃ
ｍ² になるようにした。

【００２７】そして、実施例１の導光板１０において
は、反射面１４に設ける散乱部１１の突出高さを変更さ
せ、入光面１２と反入光面１３との間を３等分し、入光
面１２側に位置する１／３の部分における各散乱部１１
の突出高さを１０μｍ、中間の部分における各散乱部１
１の突出高さを１５μｍ、反入光面１３側に位置する１
／３の部分における各散乱部１１の突出高さを２０μｍ
になるようにした。

【００２８】一方、比較例１の導光板１０においては、
反射面１４に設ける各散乱部１１の突出高さを全て１０
μｍにし、また比較例２の導光板１０においては、反射
面１４に設ける各散乱部１１の突出高さを全て２０μｍ
にした。

【００２９】そして、上記の実施例１及び比較例１，２
の各導光板１０を用い、図５（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、それぞれ各導光板１０の入光面１２側に反射鏡１ａ
が取り付けられた光源１を設ける一方、上記のように散
乱部１１が形成された反射面１４及び上記の入光面１２
を除く反入光面１３等の他の端面に反射シート２を配す
ると共に、反射面１４と反対に位置する出光面１５上に
拡散シート３を設け、さらにこの拡散シート３の上に直
交させた２枚のレンズシート４ａ，４ｂを配するように
した。

【００３０】そして、上記の実施例１及び比較例１，２
の各導光板１０に対して、それぞれ上記の光源１から入
光面１２を通して光を各導光板１０内に導き、各導光板
１０の出光面１５から出射された光の輝度を測定した。

【００３１】ここで、各導光板１０の出光面１５から出
射された光の輝度を測定するにあたっては、トプコン社
製ＢＭ−７測定器を用い、各導光板１０の出光面１５を
縦方向及び横方向にそれぞれ５等分し、このように２５
等分された各領域の中央部における輝度を測定すると共
に、入光面１２や反入光面１３と平行して並んだ第１行
〜第５行の各行における平均輝度及び入光面１２や反入
光面１３と直交するように並んだ第１列〜第５列の各列
における平均輝度を求めた。

【００３２】そして、実施例１の導光板１０における測
定結果を表１に、比較例１の導光板１０における測定結
果を表２に、比較例２の導光板１０における測定結果を
表３に示した。なお、上記の行については、入光面１２
に近接した部分を第１行、反入光面１３に近接した部分
を第５行とした。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【表３】

【００３６】この結果、反射面１４に設ける散乱部１１
の突出高さを全て１０μｍにした比較例１の導光板１０
に比べて、実施例１及び比較例２の各導光板１０は出光
面１５全体から出射される光の輝度が高くなっており、
また実施例１の導光板１０と比較例１，２の各導光板１
０とを比較すると、入光面１２から反入光面１３に至る
各行における輝度の変化の傾向が異なっており、入光面
１２から離れた反入光面１３側の各行における輝度が比
較例１，２の導光板１０に比べてかなり高くなってい
た。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
導光板においては、反射面と出光面の少なくとも一方の
面に形成する複数の散乱部を突出するようにして形成す
ると共に、散乱部の突出する高さを適宜変更させるよう
にしたため、突出する高さの異なった散乱部において光
の散乱状態が異なり、出光面から出射される光の状態を
調整できるようになった。

【００３８】そして、この発明における導光板において
は、散乱部の突出する高さを高くすることにより、従来
のように散乱部を大きくしなくても、十分な光が出光面
から出射されるようになり、散乱部の形状が浮き出して
見えるということもなく、さらに上記のように散乱部の
突出する高さを変更させると共に、この散乱部の大きさ
や密度を適切に変化させることにより、出光面から出射
される光の状態をより一層適切に調整できるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】光散乱部が設けられた導光板の平面図である。

【図２】この発明の実施形態に係る導光板において、導
光板の片面に突出する高さの異なった散乱部を設けた状
態を示した部分説明図である。

【図３】同実施形態の導光板を製造するのに使用した金
型の部分説明図である。

【図４】実施例１及び比較例１，２における導光板の概
略側面図である。

【図５】実施例１及び比較例１，２の導光板を使用する
状態を示した概略図である。

【符号の説明】

１０ 導光板 １１ 光散乱部 １４ 反射面 １５ 出光面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射面１４と出光面１５の少なくとも一
   方の面に光を散乱させる複数の散乱部１１が形成されて
   なる導光板において、上記の各散乱部１１が突出して形
   成されると共に、散乱部１１の突出する高さを適宜変更
   させたことを特徴とする導光板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した導光板において、上
   記の各散乱部１１を面積が０．０１ｍｍ² 〜２０ｍｍ²
   の範囲にある点群で構成し、これらの散乱部１１を規則
   的に配置させたことを特徴とする導光板。