JPWO2012137805A1 - 導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置 - Google Patents

導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2012137805A1
JPWO2012137805A1 JP2013508892A JP2013508892A JPWO2012137805A1 JP WO2012137805 A1 JPWO2012137805 A1 JP WO2012137805A1 JP 2013508892 A JP2013508892 A JP 2013508892A JP 2013508892 A JP2013508892 A JP 2013508892A JP WO2012137805 A1 JPWO2012137805 A1 JP WO2012137805A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protrusion
light guide
guide plate
light
light incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013508892A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6046606B2 (ja
Inventor
行 阪本
行 阪本
順 阪本
順 阪本
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPWO2012137805A1 publication Critical patent/JPWO2012137805A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6046606B2 publication Critical patent/JP6046606B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065Manufacturing aspects; Material aspects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S6/00Lighting devices intended to be free-standing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces

Abstract

本発明による導光板(10)は、光入射面(22)および主面(24a、24b)を有する導光部材(20)と、主面(24a、24b)の少なくとも一方に設けられた突起部(30a、30b)とを備える。主面(24a)を法線方向から見た場合、光入射面(22)と突起部(30b)との間の距離は光入射面(22)と突起部(30a)との間の距離よりも大きく、突起部(30a、30b)のそれぞれは光入射面(22)から入射された光の伝搬方向(P)に直交する直交方向(Q)に沿った長さが伝搬方向(P)に沿って単調増加する形状を有しており、突起部(30b)の直交方向(Q)に沿った長さの最小値は突起部(30a)の直交方向(Q)に沿った長さの最大値よりも大きい。

Description

本発明は導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置に関する。
導光板は、入射された光を比較的広い出射面からほぼ均一に出射させることができ、液晶表示装置または照明装置等に用いられる。光源からの光が導光板の側方にある光入射面に入射すると、光は、導光板の一対の主面において反射を繰り返し、光入射面に略直交する方向(伝搬方向)に導光板内を伝搬する。導光板内を伝搬する光は、光学的な作用により、導光板内を伝搬するにつれて少しずつ出射面から出射される。なお、典型的な液晶表示装置では、導光板と液晶表示素子との間に拡散板が設けられており、これにより、液晶表示素子に光源からの光が均一に照射される。
導光板の主面に、光入射面から離れるほど面積の増大するドットパターンを設けることが知られている(特許文献1、2)。特許文献1には、出射面またはその対向面に円形状のドットパターンを印刷することが記載されている。また、特許文献2には、金型を用いて、出射面またはその対向面に凹凸形状を形成することが記載されている。
特開平5−313017号公報 特開平5−210014号公報
特許文献1や特許文献2に記載の導光板では、導光板の拡散効率が十分でないことがある。例えば、近年、装置の小型化がますます要求されているが、本願発明者らは導光板の薄型化を図る場合、導光板の拡散効率をさらに向上させることが必要となることを見出した。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、拡散効率を向上させた導光板および導光板の作製方法、ならびに、そのような導光板の作製に適した導光板作製装置を提供することにある。
本発明による導光板は、光入射面、第1主面および第2主面を有する導光部材と、前記第1主面および前記第2主面の少なくとも一方に設けられた複数の突起部とを備える、導光板であって、前記複数の突起部は、第1突起部および第2突起部を含み、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記光入射面と前記第2突起部との間の距離は前記光入射面と前記第1突起部との間の距離よりも大きく、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは前記光入射面から入射された光の伝搬方向に直交する直交方向に沿った長さが前記伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記第2突起部の前記直交方向に沿った長さの最小値は前記第1突起部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい。
ある実施形態において、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは台形形状を有している。
ある実施形態において、前記複数の突起部は、前記導光部材とほぼ同じ材料から形成される。
ある実施形態において、前記複数の突起部は、前記導光部材とは異なる材料から形成される。
ある実施形態において、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第2突起部の面積は、前記第1突起部の面積よりも大きい。
ある実施形態において、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第1突起部および前記第2突起部の中心が前記伝搬方向に沿うように前記第1突起部および前記第2突起部は配列されている。
ある実施形態において、前記光入射面は、第1光入射面と、前記第1光入射面とは異なる第2光入射面とを含み、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記複数の突起部のうちの前記第2光入射面よりも前記第1光入射面に近い突起部は、前記第1光入射面から入射された第1入射光の第1伝搬方向に直交する方向に沿った長さが前記第1伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記複数の突起部のうちの前記第1光入射面よりも前記第2光入射面に近い突起部は、前記第2光入射面から入射された第2入射光の第2伝搬方向に直交する方向に沿った長さが前記第2伝搬方向に沿って単調増加する形状を有している。
本発明による導光板作製装置は、版ロールおよび転写ロールを備える導光板作製装置であって、前記版ロールの表面には、第1凹部および第2凹部を含む複数の凹部が設けられており、前記第1凹部および第2凹部は所定の方向に沿って設けられおり、前記第1凹部および前記第2凹部のそれぞれは、所定の方向に直交する直交方向に沿った長さが前記所定の方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記版ロールの前記表面を法線方向から見た場合、前記第2凹部の前記直交方向に沿った長さの最小値は、前記第1凹部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい。
本発明による導光板の作製方法は、光入射面、第1主面および第2主面を有する導光部材を用意する工程と、前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面の少なくとも一方にグラビアオフセット印刷で複数の突起部を印刷する工程とを包含する、導光板の作製方法であって、前記印刷する工程において、前記複数の突起部は、第1突起部および第2突起部を含み、前記第1主面を法線方向から見た場合、前記光入射面と前記第2突起部との間の距離は前記光入射面と前記第1突起部との間の距離よりも大きく、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは前記光入射面から入射された光の伝搬方向に直交する直交方向に沿った長さが前記伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記第2突起部の前記直交方向に沿った長さの最小値は前記第1突起部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい。
本発明によれば、導光板の拡散効率を向上させることができる。
(a)は本発明の導光板の実施形態の模式的な断面図であり、(b)は(a)の模式的な上面図である。 本実施形態の導光板の模式的な拡大図である。 (a)は比較例の導光板の模式的な断面図であり、(b)は(a)の模式的な上面図である。 (a)は比較例の導光板の模式的な一部拡大図であり、(b)は本実施形態の導光板の模式的な一部拡大図である。 図1に示した導光板を備える液晶表示装置の模式図である。 本実施形態の導光板の模式的な断面図である。 本実施形態の導光板の模式的な断面図である。 本実施形態の導光板の模式的な上面図である。 (a)は本発明による導光板作製装置の実施形態の模式図であり、(b)は(a)の導光板作製装置における版ロールの模式図である。 本実施形態の導光板作製装置の模式図である。 (a)および(b)は本発明の導光板の作製方法を説明するための模式図である。
以下、図面を参照して本発明による導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。
図1を参照して本発明による導光板10の実施形態を説明する。図1(a)および図1(b)に、本実施形態の導光板10の模式的な断面図および上面図をそれぞれ示す。図1(a)は図1(b)の1a−1a’線に沿った断面である。
導光板10は、導光部材20と、複数の突起部30とを備える。導光部材20は、光入射面22および主面24a、24bを有する。ここでは、導光部材20の主面24a、24bはいずれもほぼ平坦であり、導光部材20の厚さはほぼ一定である。典型的には、導光部材20の主面24a、24bの面積は互いに等しい。
導光部材20は、例えば、アクリル樹脂から形成される。導光部材20の光入射面22は光源(図1では図示せず)と対向しており、光源からの光は図1(b)の矢印Liに示すように導光部材20の光入射面22から導光部材20内部に侵入し、伝搬方向Pに伝搬する。光は導光部材20を伝搬方向Pに伝搬する過程で図1(a)の矢印Loに示すように導光部材20の主面24a側から出射される。なお、本明細書の以下の説明において、主面24a、24bをそれぞれ第1主面24a、第2主面24bと記載することがある。
突起部30は、導光部材20の第1主面24aおよび第2主面24bの少なくとも一方に設けられている。図1に示した導光板10では、突起部30は、導光部材20の主面24aに設けられている。ここでは、突起部30は導光部材20とは異なる材料から形成されており、導光部材20の主面24aと突起部30との界面において屈折率は変化する。
突起部30は、例えば、アクリル系の樹脂から形成される。または、突起部30はポリイミド系の樹脂から形成されてもよい。あるいは、突起部30はビーズを含有してもよい。例えば、ビーズはアモルファスシリカまたはアクリルから形成され、その平均粒径は約1μm程度である。
ここでは、導光部材20の主面24aにおいて導光部材20と突起部30との界面に入射した光は、導光部材20と突起部30との界面において拡散する。また、突起部30と、導光部材20および突起部30の周囲の物質(典型的には空気)との界面においても光は拡散する。本実施形態の導光板10では、突起部30の大きさは主面24aの位置に応じて異なる。主面24aを法線方向から見た場合の突起部30の面積は、光入射面22から離れるほど大きくなるように配列されている。典型的には、光入射面に入射した光は、伝搬距離が長くなるほど導光板から出射されて減少するため、導光板から出射される光の強度は光入射面から離れるほど減少する。しかしながら、本実施形態の導光板10では、突起部30は、光入射面22から離れるほど面積が増加するように配列されており、導光板10からの光の強度を均一化することができる。
また、ここでは、突起部30は伝搬方向Pに沿って配列されている。具体的には、導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、突起部30の中心はほぼ伝搬方向Pに沿って直線状に配列されている。例えば、隣接した直線状の突起部30の中心間の距離は最も大きい突起部30のx方向に沿った長さとほぼ等しい。
例えば、最も小さい突起部30のx方向に沿った長さは20μmであり、最も大きい突起部30のx方向に沿った長さは120μmである。また、突起部30のy方向に沿った長さ(幅)は、例えば、50μm以上150μm以下である。すべての突起部30のy方向に沿った長さ(幅)は等しくてもよい。また、突起部30の厚さ(z方向に沿った長さ)は、例えば、2μm以上6μm以下であることが好ましく、3μm以上5μm以下であることがさらに好ましい。詳細は後述するが、このような微細な突起部はグラビアオフセット印刷で好適に形成できる。このように微細な突起部30を設けることにより、光を適切に拡散させることができ、拡散板を省略することができる。
ここで、同一直線上(y方向に沿った直線)に配列された互いに隣接する2つの突起部30a、30bに着目する。導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、突起部30bと光入射面22との間の距離は、突起部30aと光入射面22との間の距離よりも大きい。ここでは、突起部30a、30bのそれぞれは台形形状を有している。なお、本明細書の以下の説明において、突起部30a、30bをそれぞれ第1突起部30a、第2突起部30bと記載することがある。
上述したように、突起部30aおよび突起部30bの中心が光入射面22から入射された光の伝搬方向Pに沿うように突起部30aおよび突起部30bは配列されている。導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、第1、第2突起部30a、30bのそれぞれは、光の伝搬方向Pに直交する直交方向Qに沿った長さが伝搬方向Pに沿って単調増加する形状を有している。このため、本実施形態の導光板10では、主面24a全体だけでなく、各突起部30の近傍を局所的に見た場合でも、光入射面22から離れるほど面積が増加するように構成されており、導光板10からの光の強度をさらに均一化することができる。
さらに、本実施形態の導光板10では、突起部30bの直交方向Qに沿った長さの最小値は、突起部30aの直交方向Qに沿った長さの最大値よりも大きい。このため、本実施形態の導光板10では、主面24a全体だけでなく、隣接する2つの突起部30の近傍を局所的に着目する場合でも、光入射面22から離れるほど突起部30の設けられた領域の面積が増加するように構成されている。このため、導光板10から出射される光の強度をさらに均一化することができる。本実施形態の導光板10では、突起部30を以上のように設けることにより、拡散効率を向上させている。
図2に、1列の突起部30の拡大図を示す。各突起部30はそれぞれ台形形状を有しており、異なる突起部30の側辺は同一直線上に位置している。上述したように、突起部30bは、光の伝搬方向Pに直交する直交方向Qに沿った長さが伝搬方向Pに沿って単調増加する形状を有している。直交方向Q(x方向)に沿った長さのうち最小値はLx1であり、最大値はLx2である。
なお、少なくとも1つの突起部30において、伝搬方向P(y方向)に沿った長さは直交方向Q(x方向)に沿った長さの最大値よりも小さい。また、好ましくは、この突起部30において伝搬方向P(y方向)に沿った長さは直交方向Q(x方向)に沿った長さの最小値よりも小さい。例えば、図2に示すように、突起部30bにおいて、伝搬方向P(y方向)に沿った長さLyはLx1、Lx2よりも小さい。
以下、本実施形態の導光板を比較例の導光板と比較する。図3を参照して比較例の導光板70を説明する。図3(a)および図3(b)に、導光板70の模式的な断面図および上面図をそれぞれ示す。
導光板70は、導光部材80および突起部90を備える。導光部材80は、光入射面82と、主面84a、84bとを有している。突起部90は、導光部材80の主面84aに設けられている。導光部材80の主面84aを法線方向から見た場合、突起部90はそれぞれほぼ円形状であり、光入射面82から離れるほど、突起部90の面積は大きくなっている。
比較例の導光板70でも光入射面82から離れるほど突起部90の面積が大きくなっており、出射光の均一化が図られている。しかしながら、比較例の導光板70では、導光部材80を薄くすると、導光板70からの光のばらつきが視認されることがある。例えば、導光部材80の厚さを4mmから2.5mmに薄くすると、導光板70において光のばらつきが視認された。これに対して、本実施形態の導光板10において導光部材20の厚さを2.5mmにしても、光のばらつきは視認されなかった。
この理由の詳細は明らかではないが以下のように考えられる。図4(a)に、比較例の導光板70における2つの突起部90a、90bを示す。導光部材80の主面84aを法線方向から見た場合、光入射面82と突起部90bとの間の距離は、光入射面82と突起部90aとの間の距離よりも大きく、突起部90bの直径は突起部90aよりも大きい。
図4(b)に、本実施形態の導光板10の模式的な一部拡大図を示す。ここでも、伝搬方向Pに沿って配列された2つの突起部30a、30bに着目している。ここで、導光板10、70の主面24a、84aをそれぞれ法線方向から見た場合に、光入射面22、82から伝搬方向Pに伝搬する光のうち、突起部30a、90aと重ならず、突起部30b、90bと重なる領域Aに着目する。比較例の導光板70では、領域Aを形成するために面積の比較的大きい突起部90bを形成することが必要となるが、本実施形態の導光板10では、領域Aを形成するための突起部30bの面積は比較的小さくて済む。このため、本実施形態の導光板10では、拡散効率の向上が実現されたと考えられる。
このような導光板10は液晶表示装置に好適に用いられる。以下、図5を参照して、液晶表示装置100を説明する。
図5に、導光板10を備えた液晶表示装置100の模式図を示す。液晶表示装置100は、導光板10に加えて、光源110および液晶表示素子120を備える。液晶表示素子120は、導光板10における導光部材20の主面24a側に配置されている。なお、上述したように、導光板10は高い拡散機能を有するため、拡散板を省略したが、必要に応じて、導光板10と液晶表示素子120との間に拡散板を設けてもよい。
液晶表示素子120は、前面基板122と、背面基板124と、前面基板122と背面基板124との間に設けられた液晶層126とを有する。ここでは、図示していないが、前面基板122および背面基板124のそれぞれには、必要に応じて、電極、絶縁層およびカラーフィルタ等が設けられている。
光源110から出射された光は、導光板10の光入射面22に入射し、導光板10内を伝搬方向Pに沿って伝搬する。導光板10において導光部材20の主面24a側から光が液晶表示素子120に向けて出射される。液晶表示素子120は、光源110から導光板10を介して出射された光を変調し、これにより、所望の表示が行われる。
なお、液晶表示装置100は反射板130をさらに備えていてもよい。反射板130は、導光部材20の主面24bから外部に出射された光を導光部材20に戻すように反射する。これにより、光源110から出射された光の利用効率を向上させることができる。
なお、ここでは、導光板10を備えた液晶表示装置100を例示したが、導光板10の利用形態は液晶表示装置に限定されない。例えば、導光板10は照明装置に用いられてもよく、あるいは、導光板10は他の装置に用いられてもよい。
上述した説明では、突起部30は導光部材20とは異なる材料から形成されていたが、本発明はこれに限定されない。突起部30は導光部材20とほぼ同じ材料から形成されていてもよい。
図6に、本実施形態の導光板10の模式図を示す。ここでは、突起部30は導光部材20とほぼ同じ材料から形成されている。このため、導光部材20の主面24aと突起部30との界面において屈折率はほとんど変化しない。しかしながら、導光部材20の主面24aに突起部30が設けられているため、突起部30と、導光部材20および突起部30の周囲の物質(典型的には空気)との界面において光が拡散する。なお、この導光板10において突起部30は導光部材20と一体的に形成されてもよく、このような導光板10は金型を用いて好適に作製される。
このように、突起部30は導光部材20と同じ材料から形成されてもよく、別の材料から形成されてもよい。ただし、突起部30が導光部材20とは異なる材料から形成されると、拡散の効果が大きい。突起部30の屈折率は導光部材20の屈折率よりも高いことが好ましいが、突起部30の屈折率は導光部材20の屈折率よりも低くてもよい。
なお、上述した説明では、突起部30が、導光部材20の主面24aに設けられていたが、本発明はこれに限定されない。突起部30は導光部材20の主面24bに設けられていてもよい。
図7に、本実施形態の導光板10の模式図を示す。ここでは、突起部30は導光部材20の主面24bに設けられている。なお、突起部30は、導光部材20と異なる材料から形成されてもよく、導光部材20とほぼ同じ材料から形成されてもよい。
このように、突起部30は、主面24aおよび主面24bの一方に設けられてもよい。あるいは、ここでは図示しないが、突起部30は、主面24aおよび主面24bの両方に設けられてもよい。
なお、上述した説明では、導光部材20の厚さはほぼ一定であったが、本発明はこれに限定されない。導光部材20の厚さは位置に応じて変化してもよい。例えば、導光部材20は、光入射面22から離れるにしたがって薄くなってもよい。また、上述した説明では、主面24a、24bの面積はほぼ等しかったが、本発明はこれに限定されない。主面24a、24bの面積は異なってもよい。
上述した説明では、光入射面22は導光部材20の一側面に設けられたが、本発明はこれに限定されない。
図8に、導光板10の模式図を示す。光は、導光部材20に光入射面22aおよび光入射面22bのそれぞれから入射される。例えば、光入射面22aは、導光部材20の−y方向側に設けられており、光入射面22bは導光部材20の+y方向側に設けられている。なお、本明細書の以下の説明において、光入射面22a、22bをそれぞれ、第1光入射面22a、第2光入射面22bと記載することがある。また、第1光入射面22a、第2光入射面22bから入射する光を、それぞれ、第1入射光、第2入射光と記載することがある。
ここで、主面24aを法線方向から見た場合、突起部30のうちの第2光入射面22bよりも第1光入射面22aに近い突起部を突起部30A(第1突起部群30A)と記載し、突起部30のうちの光入射面22aよりも光入射面22bに近い突起部を突起部30B(第2突起部群30B)と記載する。突起部30Aは、第1入射光の伝搬方向P1に直交する直交方向Q1に沿った長さが伝搬方向P1に沿って単調増加する形状を有しており、突起部30Bは、第2入射光の伝搬方向P2に直交方向Q2に沿った長さが伝搬方向P2に沿って単調増加する形状を有している。
上述したように、導光板10は、例えば金型で形成されてもよい。この場合、典型的には、突起部30は導光部材20と同じ材料から形成される。あるいは、突起部30は、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷またはスタンプ印刷で導光部材20上に形成されてもよく、また、別の手法で形成されてもよい。なお、導光板10の突起部30はグラビアオフセット印刷で形成されることが好ましい。
以下、図9および図10を参照して本発明による導光板作製装置の実施形態を説明する。図9(a)に、本実施形態の導光板作製装置200の模式図を示す。導光板作製装置200は、グビアオフセット印刷で導光板10を作製する。以下の説明において、導光板作製装置200を単に作製装置200と記載することがある。
作製装置200は、版ロール210および転写ロール220を備える。版ロール210および転写ロール220はそれぞれ回転可能である。ここでは、版ロール210および転写ロール220の直径はほぼ等しい。
版ロール210の表面は金属メッキで処理されている。典型的には、版ロール210には、所定のパターンに凹溝が形成されている。このパターンは、導光部材20に印刷される線・図形・模様その他に対応する。転写ロール220の表面にはブランケットが設けられる。典型的には、ブランケットはゴムから形成される。例えば、ブランケットは、シリコーンのゴムから形成される。
印刷は、版ロール210および転写ロール220はいずれも回転して行われる。インクは、版ロール210から転写ロール220を介して導光部材20に転写される。このようにしてインクの印刷が行われる。
図9(b)に、版ロール210の模式図を示す。版ロール210の表面には複数の凹部212が設けられている。ここで、互いに隣接する2つの凹部212a、212bに着目する。本明細書の以下の説明において、凹部212a、212bをそれぞれ第1凹部212a、第2凹部212bと記載することがある。
第1凹部212aおよび第2凹部212bは方向Rに沿って設けられている。版ロール210の表面を法線方向から見た場合、凹部212a、212bのそれぞれは、方向Rに直交する直交方向Qに沿った長さが方向Rに沿って単調増加する形状を有している。版ロール210の表面を法線方向から見た場合、凹部212bの直交方向Qに沿った長さの最小値は凹部212aの直交方向Qの長さの最大値よりも大きい。
なお、図9(b)では、直線状に配列された凹部212a、212bは、版ロール210の回転方向と平行な方向Rに沿って設けられたが、本発明はこれに限定されない。直線状に配列された凹部212a、212bの設けられる方向Rは円柱状の版ロール210の母線の方向と平行であってもよい。
作製装置200において、導光部材20は版ロール210および転写ロール220の位置まで搬送されることが好ましい。例えば、図10に示すように、作製装置200は、導光部材20を搬送する搬送部230をさらに備えてもよい。ここでは、搬送部230はコンベアであり、コンベア230は、固定された版ロール210および転写ロール220に対して導光部材20を搬送する。作製装置200は、インクを乾燥させる乾燥装置240をさらに備えてもよい。
以下、図9〜図11を参照して、導光板10の作製方法の一例を説明する。図11(a)に示すように、光入射面22、主面24a、24bを有する導光部材20を用意する。
図11(b)に示すように、導光部材20の主面24aにインクをグラビアオフセット印刷で印刷し、複数の突起部30を形成する。例えば、突起部30は、アクリル製の樹脂から形成される。なお、ここでは、複数の突起部30は導光部材20の主面24aに印刷されたが、複数の突起部30は導光部材20の主面24bに印刷されてもよく、あるいは、主面24a、24bの両方に印刷されてもよい。
典型的には、導光部材20は高硬度のアクリル樹脂から形成される。また、典型的には、作製装置200では、版ロール210は金属から形成され、転写ロール220は樹脂から形成される。このように、作製装置200では、版ロール210ではなく転写ロール220が導光部材20と直接接触するため、アクリル樹脂への物理的衝撃を抑制することができる。
このように導光板10をグラビアオフセット印刷で作製することが好ましい。グラビアオフセット印刷により、突起部30の材料使用量を低減するとともに、また、突起部30を簡便かつ高速に形成できる。また、グラビアオフセット印刷により、微細な突起部30を実現することができ、また、導光部材20とは異なる材料で突起部30を形成することができる。ただし、グラビアオフセット印刷を行う場合でも、突起部30を導光部材20とほぼ同じ材料から形成してもよい。
本発明によれば、導光板の拡散効率を向上させることができる。このような導光板は液晶表示装置および照明装置に好適に用いられる。
10 導光板
20 導光部材
30 突起部
100 液晶表示装置
110 光源
120 液晶表示素子
130 反射板
200 導光板作製装置
210 版ロール
220 転写ロール
230 搬送部
240 加熱装置

Claims (9)

  1. 光入射面、第1主面および第2主面を有する導光部材と、
    前記第1主面および前記第2主面の少なくとも一方に設けられた複数の突起部と
    を備える、導光板であって、
    前記複数の突起部は、第1突起部および第2突起部を含み、
    前記第1主面を法線方向から見た場合、前記光入射面と前記第2突起部との間の距離は前記光入射面と前記第1突起部との間の距離よりも大きく、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは前記光入射面から入射された光の伝搬方向に直交する直交方向に沿った長さが前記伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記第2突起部の前記直交方向に沿った長さの最小値は前記第1突起部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい、導光板。
  2. 前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは台形形状を有している、請求項1に記載の導光板。
  3. 前記複数の突起部は、前記導光部材とほぼ同じ材料から形成される、請求項1または2に記載の導光板。
  4. 前記複数の突起部は、前記導光部材とは異なる材料から形成される、請求項1または2に記載の導光板。
  5. 前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第2突起部の面積は、前記第1突起部の面積よりも大きい、請求項1から4のいずれかに記載の導光板。
  6. 前記第1主面を法線方向から見た場合、前記第1突起部および前記第2突起部の中心が前記伝搬方向に沿うように前記第1突起部および前記第2突起部は配列されている、請求項5に記載の導光板。
  7. 前記光入射面は、第1光入射面と、前記第1光入射面とは異なる第2光入射面とを含み、
    前記第1主面を法線方向から見た場合、前記複数の突起部のうちの前記第2光入射面よりも前記第1光入射面に近い突起部は、前記第1光入射面から入射された第1入射光の第1伝搬方向に直交する方向に沿った長さが前記第1伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、
    前記第1主面を法線方向から見た場合、前記複数の突起部のうちの前記第1光入射面よりも前記第2光入射面に近い突起部は、前記第2光入射面から入射された第2入射光の第2伝搬方向に直交する方向に沿った長さが前記第2伝搬方向に沿って単調増加する形状を有している、請求項1から6のいずれかに記載の導光板。
  8. 版ロールおよび転写ロールを備える導光板作製装置であって、
    前記版ロールの表面には、第1凹部および第2凹部を含む複数の凹部が設けられており、
    前記第1凹部および第2凹部は所定の方向に沿って設けられおり、
    前記第1凹部および前記第2凹部のそれぞれは、所定の方向に直交する直交方向に沿った長さが前記所定の方向に沿って単調増加する形状を有しており、
    前記版ロールの前記表面を法線方向から見た場合、前記第2凹部の前記直交方向に沿った長さの最小値は、前記第1凹部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい、導光板作製装置。
  9. 光入射面、第1主面および第2主面を有する導光部材を用意する工程と、
    前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面の少なくとも一方にグラビアオフセット印刷で複数の突起部を印刷する工程と
    を包含する、導光板の作製方法であって、
    前記印刷する工程において、
    前記複数の突起部は、第1突起部および第2突起部を含み、
    前記第1主面を法線方向から見た場合、前記光入射面と前記第2突起部との間の距離は前記光入射面と前記第1突起部との間の距離よりも大きく、前記第1突起部および前記第2突起部のそれぞれは前記光入射面から入射された光の伝搬方向に直交する直交方向に沿った長さが前記伝搬方向に沿って単調増加する形状を有しており、前記第2突起部の前記直交方向に沿った長さの最小値は前記第1突起部の前記直交方向に沿った長さの最大値よりも大きい、導光板の作製方法。
JP2013508892A 2011-04-04 2012-04-04 導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置 Active JP6046606B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011082547 2011-04-04
JP2011082547 2011-04-04
PCT/JP2012/059161 WO2012137805A1 (ja) 2011-04-04 2012-04-04 導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012137805A1 true JPWO2012137805A1 (ja) 2014-07-28
JP6046606B2 JP6046606B2 (ja) 2016-12-21

Family

ID=46969199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013508892A Active JP6046606B2 (ja) 2011-04-04 2012-04-04 導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9405055B2 (ja)
EP (1) EP2696131A4 (ja)
JP (1) JP6046606B2 (ja)
KR (1) KR101685754B1 (ja)
CN (1) CN103459917B (ja)
WO (1) WO2012137805A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104508357B (zh) 2012-07-27 2018-01-23 阪本顺 导光板、光源装置、导光板制造装置及导光板制造方法
CN105988159A (zh) * 2015-06-30 2016-10-05 乐视致新电子科技(天津)有限公司 导光板的制作方法、背光模组及显示装置
KR102378189B1 (ko) * 2015-07-29 2022-03-24 엘지디스플레이 주식회사 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 모바일 기기
CN106597599A (zh) * 2017-01-17 2017-04-26 京东方科技集团股份有限公司 背光模组、显示面板及显示装置
US11448828B2 (en) * 2021-02-22 2022-09-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Optical device for coupling light

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03189679A (ja) * 1989-12-20 1991-08-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd 面状光源装置
JPH05210014A (ja) * 1991-07-15 1993-08-20 Daimon Seisakusho:Kk 液晶バックライト用導光板とこれを成形する金型
JPH0799404B2 (ja) 1992-05-14 1995-10-25 株式会社明拓システム 導光パネルのドットパタ−ン
US6215936B1 (en) * 1997-05-29 2001-04-10 Kuraray Co., Ltd. Lightguide having trapezoidally-shaped main body with a level surface at an angle to a rear surface
US6151008A (en) * 1997-08-01 2000-11-21 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for controlling the brightness of a display screen
KR20010011655A (ko) * 1999-07-29 2001-02-15 김우연 평판형 표시장치의 도광판 및 그 제조방법
US6923559B2 (en) * 2003-05-01 2005-08-02 Agilent Technologies, Inc. Radiation-pattern-matched light-diffusing pattern for light guide edge-illuminated by a directional light source
US20080285308A1 (en) * 2004-03-23 2008-11-20 Donald Burris Clary Light Guide and Apparatus For Using Light Guide
KR100782378B1 (ko) * 2006-02-14 2007-12-07 주식회사 에스에프에이 패턴 형성장치 및 방법
JP2007305544A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置用導光板およびそれを用いた面光源装置
KR20080085242A (ko) 2007-03-19 2008-09-24 삼성전자주식회사 도광판 및 이를 이용하는 백라이트 어셈블리
JP2007227405A (ja) * 2007-06-11 2007-09-06 Enplas Corp 導光板の製造方法
US8322874B2 (en) * 2007-09-06 2012-12-04 3M Innovative Properties Company Lightguides having light extraction structures providing regional control of light output
JP2010271517A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Oji Paper Co Ltd 輝度均斉化シートおよび面光源装置
US8882323B2 (en) * 2009-08-12 2014-11-11 3M Innovative Properties Company Lightguide

Also Published As

Publication number Publication date
CN103459917A (zh) 2013-12-18
CN103459917B (zh) 2016-06-22
US20140029306A1 (en) 2014-01-30
WO2012137805A1 (ja) 2012-10-11
KR20130137704A (ko) 2013-12-17
EP2696131A1 (en) 2014-02-12
EP2696131A4 (en) 2015-02-25
US9405055B2 (en) 2016-08-02
KR101685754B1 (ko) 2016-12-12
JP6046606B2 (ja) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101872348B1 (ko) 백라이트용 도광판 및 그 제조 방법
JP6046606B2 (ja) 導光板、導光板の作製方法および導光板作製装置
JP2017033949A (ja) 導光体
TW200411278A (en) Reflective plate and plane light source with the same
JP2010218693A (ja) 点状光源用導光板
KR20120071755A (ko) 평판조명용 도광판 및 그 제조방법, 이를 이용한 평판조명장치
KR20130099890A (ko) 도광판 및 백라이트 유닛
JPH11142843A (ja) バックライト装置
JP6324311B2 (ja) 導光板、光源装置、導光板製造装置および導光板の製造方法
KR20120090589A (ko) 백라이트 어셈블리용 광학시트, 백라이트 어셈블리 및 그의 제조방법
KR101202960B1 (ko) 도광판과 그 제조방법 및 그를 이용한 백라이트 유닛
KR101211726B1 (ko) 반사판 일체형 패턴 도광판 및 그의 제조 방법
KR100271036B1 (ko) 백라이트장치(back light device)
KR100773527B1 (ko) 디스플레이 소자용 조명 장치, 이를 포함하는 백라이트유닛 및 액정표시장치
JP5200077B2 (ja) 光学シート、面光源装置及び透過型画像表示装置
KR100927955B1 (ko) 나노 와이어 그리드 편광자 유닛 및 그 제조 방법
KR101015485B1 (ko) 도광판 및 그 제조방법
KR101317191B1 (ko) 면조명 장치
KR100901662B1 (ko) 일체형 광학 시트 및 상기 광학 시트를 이용한 백라이트유닛
JP2015076124A (ja) 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、導光板用配光パターンの設計方法、及び、導光板の製造方法
JP2004219449A (ja) 反射体の製造方法及び反射体並びに液晶表示装置
JP2006066233A (ja) ライトユニット、導光板、表示装置、液晶表示装置、バックライト、及び、フロントライト
KR20130027337A (ko) 액정표시장치용 집광시트와 이의 제조방법 및 이를 구비한 액정표시장치
US20150062871A1 (en) Optical plate, method of manufacturing the same, and backlight assembly having the same
TW200804932A (en) Backlight module and liquid crystal display apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160624

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6046606

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250