JPH11273434A - 面光源素子 - Google Patents

面光源素子

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Publication number
JPH11273434A
JPH11273434A JP10079367A JP7936798A JPH11273434A JP H11273434 A JPH11273434 A JP H11273434A JP 10079367 A JP10079367 A JP 10079367A JP 7936798 A JP7936798 A JP 7936798A JP H11273434 A JPH11273434 A JP H11273434A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin layer
resin
light
light source
light guide
Prior art date
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Pending
Application number
JP10079367A
Other languages
English (en)
Inventor
Michisuke Edamatsu
通介 枝松
Yasuo Hiromoto
泰夫 広本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP10079367A priority Critical patent/JPH11273434A/ja
Publication of JPH11273434A publication Critical patent/JPH11273434A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高輝度で均一な輝度分布を有し、かつ面光源
素子構成が極めて簡便な面光源素子を提供する。 【解決手段】 透明な樹脂層Aと透明な樹脂層Cによっ
て透明な樹脂層Bが挟まれた積層構造を有する外表面が
平滑な樹脂シートであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈
折率が異なり、シートの巾方向をX、厚み方向をY、長
さ方向をZとした場合に、XY平面で表される断面にお
いて、樹脂層A中に扁平形状の複数の樹脂条Jが埋設さ
れ、かつ樹脂層Bと樹脂層Cの境界面が凹凸形状を有し
ている樹脂シートを導光体とし、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(Y
Z面)に光源を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路標識、照明看
板、案内板、液晶表示装置、採光窓等の多様な目的及び
用途に適用可能な面光源素子に関する。
【0002】
【従来の技術】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
の一方の側面端部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/または光
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。
【0003】特開平5−127159号公報は、導光体
の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、光出射面上に光変角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、ドット
状パターンを光拡散性を持つシー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さを招
く結果になっている。
【0004】特開平2−84618号公報は、導光体の
表面(光出射面)及びその裏面の少なくとも一方の面を
梨地面とし、光出射面上に光変角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では、非
常に高い輝度が得られるものの、出射光の輝度の均一性
において満足できるものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑みてなされたものであり、高輝度で均一な輝度分布を
有し、かつ面光源素子構成が極めて簡便な面光源素子を
提供することにある。
【0006】
【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Cによって透明な樹脂層Bが挟
まれた積層構造を有する外表面が平滑な樹脂シートであ
って、隣接する樹脂層の樹脂の屈折率が異なり、シート
の巾方向をX、厚み方向をY、長さ方向をZとした場合
に、XY平面で表される断面において、樹脂層A中に扁
平形状の複数の樹脂条Jが埋設され、かつ樹脂層Bと樹
脂層Cの境界面が凹凸形状を有している樹脂シートを導
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
た面光源素子にある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。図1は本発明の面光源素子の導光体として
好適な樹脂シートの一例であり、長さ方向のZ方向に直
角なXY平面の部分断面図である。これらの樹脂シート
は、特願平9−349247号の装置と方法を用いて容
易に製造することができる。その一例として溶融樹脂を
以下の装置に供給して積層押出する方法がある。先ず図
4に示す複数列のスリット状の樹脂条J用樹脂流路41
と複数列のスリット状の樹脂層A用樹脂流路45が交互
に配置される複合樹脂流形成部において樹脂層Aに樹脂
状Jが埋設された形状を形成する。その後で、図5に示
す樹脂層B用樹脂を流入させるスリット状の流路51
と、樹脂層C用樹脂を流出させるための流路52からそ
れぞれ樹脂を流出させて樹脂層Bと樹脂層Cを樹脂層A
に積層する。その際、図6に示すように流路52のxy
断面をz方向の高さが大きい部分とz方向の高さが小さ
い(零を含む)部分が交互に配置された構造とすること
により、樹脂層Bと樹脂層Cの境界面に凹凸形状を形成
させることができる。
【0008】図1に示した樹脂シートは優れた光拡散
性、導光性を備えているので面光源素子の導光体として
使用することが出来る。図2は本発明の面光源素子の一
例を示す模式図である。通常導光体は樹脂層C側を裏面
として、この面に反射材が設置される。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、光はその界面及び導光体の
表面で、反射または屈折を繰り返しながら、導光体中を
伝搬し、導光体の表面また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ことが知られ
ている。
【0009】ところで、従来のエッジライト方式の面光
源素子において、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(XZ面)の法線に対して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り、このた
め導光体の上に光変角シート4が載置される。(図3)
本発明の導光体は樹脂層Bと樹脂層Cの積層界面が凹凸
形状を呈しているのでこの導光体のX方向の端面から、
樹脂層Bと樹脂層Cに入射された光は樹脂層Bから一定
の角度をもって樹脂層A中に出射される。本発明の特徴
は、樹脂層Bの上に、扁平形状を呈した樹脂条Jが埋設
された樹脂層Aが積層一体化されている点にある。樹脂
層Bから樹脂層Aに向かった光は、樹脂条Jの表面で反
射し、光変角シート4を載置することなくY方向又はほ
ぼY方向へ向かう光として空気中へ出射する。即ち、従
来の面光源素子において必要とされた光変角シートを設
置することなく光の進行方向を制御することが出来る。
この空気中への光の進行方向は、樹脂条Jの角度を調節
することにより、任意に変えることが出来る。
【0010】本発明における好ましい樹脂の組合せとし
ては、樹脂層C用樹脂としてポリメチルメタクリレー
ト、樹脂層B用樹脂としてポリカーボネート、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリスチレン、またはポリエチレ
ン等が挙げられる。樹脂層C用樹脂と、樹脂層B用樹脂
の屈折率差は0.03〜0.3であることが好ましい。
樹脂層A用樹脂として、ポリメチルメタクリレートが好
ましいが、他の透明樹脂を用いても差し支えない。樹脂
条J用樹脂としては、樹脂層A用樹脂より屈折率の低い
樹脂が用いられる。
【0011】樹脂層Bと樹脂層Cの積層界面の形状は、
折れ線状、鋸歯状等の直線形状、半円状、半楕円状、波
形状、n次の放物線状、1/n次の放物線状等の曲線形
状をとることが出来る。
【0012】本発明の面光源素子に用いられる光源とし
ては、冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプの直管型等
が用いられるが、寿命が長く細径化による導光効率を向
上できる点で冷陰極蛍光ランプが好ましい。また、光源
におけるランプリフレクターとしては、反射率の高いシ
ート状の材料で構成することが好ましく、一般にポリエ
ステルフィルムに銀を蒸着したものや、反射率の高い物
質をコーテイングしたものが用いられる。導光板の裏面
と側面に配置される反射材は、導光体内部を反射しなが
ら進んできた光を無駄なく使えるように光を反射させる
働きをするものであり、発砲ポリエステル、ポリエステ
ルフィルムに金属蒸着したもの、アルミ板の表面にアク
リル系塗料を白色塗装したものなどが用いられる。
【0013】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0014】[実施例1]図4、図5及び図6で示され
る装置に溶融状態の各樹脂を供給して図1の(a)に示
されるような形状のシート厚3mm、巾500mm、長
さ1mの樹脂シートを製作した。樹脂層A及び樹脂層C
用の樹脂としてポリメチルメタクリレート[三菱レイヨ
ン製アクリペット(登録商標)MD、屈折率1.4
9]、樹脂層B用樹脂としてポリカーボネート(三菱ガ
ス化学製ユーピロンH−3000、屈折率1.59)、
樹脂条J用樹脂としてポリ弗化ビニリデン−テトラフル
オロエチレン共重合体(ダイキン製VT−100、屈折
率1.40)を用いた。
【0015】樹脂層Aの厚みは1.5mmであり、樹脂
条Jは、ピッチ0.3mm、厚みが約0.02mm、長
さが1mm、シート表面(XZ面)の法線に対してX方
向への傾斜角φは約20度であった。樹脂層Bと樹脂層
Cの積層界面の凹凸形状は図1の(a)の形状をしてお
り、ピッチpが0.6mm、ピッチpに対する凹凸の高
さhの比は約0.15であった。
【0016】この樹脂シートをZ方向長さ100mm、
X方向長さ300mmに切断し導光体とした。この導光
体の長さ方向の2つのXY端面に反射材として銀蒸着し
たポリエチレンテレフタレートフィルム(以下PETフ
ィルムと略す)を粘着剤で貼り付け、導光体の裏面に銀
蒸着したPETフィルムをテー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端面の脇に光源と
して冷陰極管を管の長辺がZ方向になるよう図2のよう
に設置し、ランプリフレクターとして銀蒸着したPET
フィルムで、冷陰極管と導光体を覆った。
【0017】このようにして製作した小型面光源素子の
特性を評価したところ、導光体の出射面内での輝度分布
が均一であった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、道路標識、照明看板、
案内板、液晶表示装置等に用いて好適な機能を有し、か
つ素子構成が極めて簡便な面光源素子を提供することが
出来、産業上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる樹脂シートのXY平面の模
式断面図である。
【図2】本発明の面光源素子の模式図である。
【図3】従来の面光源素子の模式図である。
【図4】樹脂条J用樹脂を樹脂層A中に埋設させるため
のスリット状の複合樹脂形成部の模式図である。
【図5】樹脂条J用樹脂を樹脂層A中に埋設させた後
に、樹脂層B、樹脂層Cを積層させる装置の断面図であ
る。
【図6】図5に示す流路52のV−V線に沿う斜視図で
ある。
【符号の説明】
1 導光体 2 反射材 3 光源 4 光変角シート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な樹脂層Aと透明な樹脂層Cによっ
    て透明な樹脂層Bが挟まれた積層構造を有する外表面が
    平滑な樹脂シートであって、隣接する樹脂層の樹脂の屈
    折率が異なり、シートの巾方向をX、厚み方向をY、長
    さ方向をZとした場合に、XY平面で表される断面にお
    いて、樹脂層A中に扁平形状の複数の樹脂条Jが埋設さ
    れ、かつ樹脂層Bと樹脂層Cの境界面が凹凸形状を有し
    ている樹脂シートを導光体とし、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(Y
    Z面)に光源を設置した面光源素子。
JP10079367A 1998-03-26 1998-03-26 面光源素子 Pending JPH11273434A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153358A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Ctx Opto Electronics Corp 導光板及びバックライトモジュール
WO2013073265A1 (ja) * 2011-11-16 2013-05-23 シャープ株式会社 光源装置及びそれを備える表示装置
KR20150120000A (ko) * 2014-04-16 2015-10-27 레이젠 주식회사 다층 레이어 도광판

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WO2013073265A1 (ja) * 2011-11-16 2013-05-23 シャープ株式会社 光源装置及びそれを備える表示装置
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