KR20080021043A - 광확산판 및 그것을 이용한 조명 장치 - Google Patents

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히로시 가와토
마사미 고구레
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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

표리 양면에 광학 소자 어레이(1,1')를 일체 형성한 광확산판(2a) 및 상기 광확산판을, 내부에 광원(4)이 설치된 상자형 형상을 갖는 광반사판(3) 상에 설치하여 직하형 조명 장치로 함으로써, 실용 수준의 광원수(광원 사이 거리)에 있어서의 휘도 불균일의 해소(휘도의 균일화) 및 고휘도화(종래의 프리즘 시트를 적층하는 경우와 동등한 휘도의 발현)를 구현화하는 광확산판 및 상기 광확산판을 갖는 박형의 직하형 조명 장치를 제공한다.

Description

광확산판 및 그것을 이용한 조명 장치{LIGHT DIFFUSING PLATE AND LIGHTING DEVICE USING IT}
본 발명은, 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성하여 되는 광확산판 및 상기 광확산판을, 내부에 광원이 설치된 상자형 형상을 갖는 광반사판 상에 설치하여 이루어지는 직하형 조명 장치에 관한 것이다.
종래, 대형 화면의 액정 디스플레이에 있어서, 백라이트 유닛의 광원(형광관)의 램프 이미지를 지우기 위해 우선 광확산판을 설치한다.
이 광확산판은, 투과광을 직진 방향에 대하여 넓은 각도로 분산시키는 특성이 요구된다.
그리고, 투과광을 액정 유닛의 면 전체에 높은 휘도로 투광시키기 위해, 통상 광확산판과 액정 유닛의 사이에, 광확산판을 지지체로 하여, 프리즘 시트를 적어도 1장 개재시키고 있다. 즉, 종래의 직하형 조명 장치에서는, 광확산판 상에 프리즘하용(用) 광확산 필름/프리즘 시트/(필요에 따라)프리즘상용 광확산 필름/(필요에 따라)편광 분리 시트의 순으로 적층되어 사용되어 있다.
프리즘상용 광확산 필름은, 직하형 조명 장치 시스템 전체의 광학적인 밸런스의 관점에서 생략되는 경우도 있다. 광확산 필름은 프리즘 시트에의 입사광을 유효하게 일으키기 위해 프리즘 시트의 아래에 적층하는 것(프리즘하용)과, 프리즘 시트로부터의 출사광의 거야각 의존성을 완화하기 위해 프리즘 시트의 위에 적층하여 이용하는 것(프리즘상용)이 있다.
이 프리즘 시트는, 휘도 향상에 유효한 각도의 범위로 집광, 확산을 행하는 것이다.
그러나, 액정 백라이트의 조립 공정에서는, 이 프리즘 시트를 경우에 따라서는 2장, 그 밖의 광학 기능성 필름(광확산성 필름, 편광 분리 필름등)을 함께 세팅하지 않으면 안되고, 공정이 길고 또한 복잡하다는 문제가 있고, 이들 프리즘 시트를 포함하는 광학 기능성 필름에 드는 비용이 높게 되어, 생산성의 저하를 초래하고 있다. 이 때문에, 그 중에서도 휘도의 향상을 도모하기 위해 사용되는 프리즘 시트의 삭감에 대한 요망이 높아져 있다.
광확산 시트 상에, 프리즘 형상 등의 광학 소자 어레이의 요철 모양을 일체 형성시킨 광확산판이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 2 참조). 그러나 이들은, 어느 쪽도 그 요철 모양이, 광확산 시트의 한쪽 전면에 균일하게 실시되고, 광원 사이 거리에 관계없이 동일 형상이기 때문에, 발광시의 휘도 불균일이 크고, 균일하게 발광하지 않는다고 하는 문제가 있다. 그 중에서도 요철 모양이, 단면 꼭지각이 90°인 V 홈상 프리즘으로 이루어지는 광학 소자 어레이의 경우에는, 광원 사이 중앙의 위치로부터 광원 직상 위치에 가까이 감에 따라, 프리즘에 의한 전반사 특성 때문에 입사광이 출사면으로 방출(투과)되지 않고, 반대로 광원측으로 반사하여 휘도가 극단적으로 저하되고, 광원 직상이 가장 어둡게 되고, 균일하게 발 광하지 않는다고 하는 문제가 있고, 어느 쪽도 실용화에는 난점이 있다.
또한, 리니어 프레넬렌즈를 표면에 형성하는 시도(예컨대, 특허문헌 3 참조)도 있지만, 냉음극관과 같은 선상광원의 경우에는, 시야각의 의존성이 높고, 정면 휘도는 균일하게 높지만, 경사 방향으로부터 관측한 경우에는 휘도가 극단적으로 저하되거나, 반대로 광원 그림자가 눈에 띄거나 하는 문제가 있다.
또한, 현행의 직하형 백라이트 조명 장치의 시스템에서는, 그 이상의 박형화를 도모하기 위해서는 한계에 이르고 있고, 이 때문에, 탠덤형 백라이트 등 도광판을 복수장 배열하고, 대화면의 백라이트 시스템을 구성하는 방법도 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 4 및 5 참조). 그러나 이 방법에서는 박형화는 도모할 수 있지만, 도광판을 복수장 사용하기 때문에 경량화를 도모하는 것은 곤란하다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 제2004-163575호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 제2004-163945호 공보
특허문헌 3: 일본 특허공개 제1993-61043호 공보
특허문헌 4: 일본 특허공개 제2003-346537호 공보
특허문헌 5: 일본 특허공개 제2002-72204호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 광확산판 기재와 광학 소자 어레이를 일체화함으로써 실용 수준의 광원수(광원 사이 거리)에 있어서의 휘도 불균일의 해소(휘도의 균일화) 및 고휘도화(종래의 프리즘 시트를 적층하는 경우와 동등한 휘도의 발현)를 구현화하는 광확산판 및 상기 광확산판을 갖는 박형의 직하형 조명 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하고자 예의 검토했다. 그 결과, 직하형 조명 장치에 탑재되는 광확산판 기재의 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성하여 되는 광확산판이, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 이 지견에 따라서 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은,
(1) 직하형 조명 장치에 탑재되는 광확산판 기재의 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성하여 되는 것을 특징으로 하는 광확산판,
(2) 광학 소자 어레이가, 광원종(光源種)에 따라, 마이크로렌즈 어레이 또는 프리즘 어레이인 상기 (1)에 기재된 광확산판,
(3) 마이크로렌즈 어레이가, 렌치큐라렌즈 어레이인 상기 (2)에 기재된 광확산판,
(4) 광확산판 기재의 표면에 형성된 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R 원호가 1/3 내지 1/2원이며, 또한 광확산판 기재의 이면에 형성된 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R 원호가 1/10 내지 1/3원인 상기 (3)에 기재된 광확산판,
(5) 광확산판 기재를 구성하는 재료가, 전광선 투과율이 75 내지 96%의 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 광확산판,
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 광확산판이, 내부에 광원이 설치된 상자형 형상을 갖는 광반사판 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 조명 장치,
(7) 광확산판 상에 1매 또는 2매 이상의 광학 필름이 설치되어 있는 상기 (6)에 기재된 직하형 조명 장치,
(8) 광반사판의 단면 형상이, 파판상(波板狀) 또는 포물선상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 직하형 조명 장치,
(9) 광확산판 상에 설치되는 광학 필름이, 전광선 투과율 80% 이상의 광확산 필름인 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 직하형 조명 장치이다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 광확산판 기재와 광학 소자 어레이를 일체화함으로써 실용 수준의 광원수(광원 사이 거리)에 있어서의 휘도 불균일의 해소(휘도의 균일화) 및 고휘도화(종래의 프리즘 시트를 적층하는 경우와 동등한 휘도의 발현)를 구현화하는 광확산판 및 상기 광확산판을 갖는 박형의 직하형 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 광원에 선상광원(냉음극관)을 이용한 경우의 본 발명의 직하형 조명 장치의 단면도의 일례이다.
도 2는 광원에 점광원(LED 광원)을 이용한 경우의 본 발명의 직하형 조명 장치의 단면도의 일례이다.
도 3은 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성한, 광확산성 수지 조성물을 이용한 광확산판의 단면도의 일례이다.
도 4는 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성한, 투명성 수지를 이용한 광확산판의 단면도의 일례이다.
도 5는 파라볼라상의 리플렉터 어레이 구조를 갖는 반사판을 금속 기판에 부착한, 본 발명의 조명 장치의 일례를 나타내는 그림이다.
도 6은 도 5의 조명 장치의 단면도의 일례이다.
부호의 설명
1,1': 광학 소자 어레이
2a: 광확산성 수지 조성물을 이용한 광확산판 기재
2b: 투명성 수지를 이용한 광확산판 기재
3: 광반사판
4: 선상광원(냉음극관)
5: 점광원(LED 광원)
6,6': 렌치큐라렌즈
7: 금속 기판
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 광확산판은, 직하형 조명 장치에 탑재되는 광확산판 기재의 표리 양면에 광학 소자 어레이가 일체 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1 및 도 2는, 각각 본 발명의 광확산판이 탑재되어 있는 직하형 조명 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2에서 나타내어지는 바와 같이, 본 발명의 광확산판은, 광확산판 기재(2a(2b))의 표리 양면에 광학 소자 어레이(1 및 1')가 일체 형성에 의해 설치된 구조를 갖고 있다. 한편, 후에 설명하지만, 부호 3은 광반사판, 4는 선상광원, 5는 점광원이다.
광확산판 기재의 표리 양면에 형성되는 광학 소자 어레이로서는, 각종 광원종의 출사광 특성(지향성)에 맞춰, 표리 양면에 형성하는 광학 소자 어레이의 조합을 적절히 선정하면 좋다. 광확산과 집광 기능을 갖는 광학 소자 어레이를 광확산판 기재의 표리 양면에 배치시킴으로써, 도 1에 예시하는 선상광원(4), 도 2에 예시하는 점광원(5) 등 어느 쪽의 광원종을 이용하더라도 균일한 휘도 분포 특성을 갖는 면상 조명 장치로 할 수 있다.
직하형 조명 장치에 사용되는 광원종으로서는, 선상광원의 열음극관, 냉음극관, 점광원의 LED(광 반도체 소자) 등을 들 수 있고, 이들은 어느 쪽이나 적합하게 사용할 수 있다.
선상광원의 경우에는, 광원의 종류, 광원의 지향성, 광원 휘도의 밝기, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리, 사용되는 광반사판의 특성에도 의하지만, 광확산판 기재의 표리 양면에 볼록렌즈나 오목렌즈, 렌치큐라렌즈 등의 마이크로렌즈 어레이, 또는 프리즘렌즈 어레이를 배치함으로써, 휘도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
LED와 같은 점광원에서는, 점광원을 중심으로 하여, LED의 출사광 특성(지향성)에 맞춰, 입광면, 출광면에 알맞은 광학 소자 어레이를 배치함으로써, 균일한 휘도 분포를 발현하는 면상조명으로 할 수 있다. LED는 지향성이 높기 때문에 직진성이 강한 빛이 출사되므로, LED의 지향성에 맞춰 광학 소자 어레이의 형상을 선정하여 배치함으로써, 휘도 분포의 균일화를 도모할 수 있다.
도 3 및 도 4는, 각각 본 발명의 광확산판의 다른 예(광확산판 기재의 재료가 다른 예)를 나타내는 단면도이며, 부호 2a 및 2b는, 각각 광확산성 수지 조성물을 이용한 광확산판 기재 및 투명성 수지를 이용한 광확산판 기재, 6 및 6'는 각각 렌치큐라렌즈이다.
광확산판 기재의 표리에 형성되는 광학 소자 어레이로서는, 도 3 및 도 4에 예시하는 바와 같이, 렌치큐라렌즈(6,6')끼리를 표리에 직교 또는 병행하게 배치하거나, 마이크로렌즈 어레이끼리를 양면에 배치하거나, 렌치큐라렌즈와 마이크로렌즈 어레이를 표리에 배치함으로써, LED 광원(점광원)의 배열에 맞춰 적절하게 선정할 수 있다.
본 발명의 광확산판은, 광원종에 따라, 상기 광학 소자 어레이가 마이크로렌즈 어레이 또는 프리즘렌즈 어레이인 것이 바람직하다.
본 발명에 이용 가능한 광학 소자 어레이로서, 마이크로렌즈 어레이 또는 프리즘렌즈 어레이 등을 들 수 있다. 마이크로렌즈 어레이로서는, 구면렌즈, 비구면렌즈 등의 집합체이며, 피쉬아이(fishi eye)렌즈, 볼록렌즈, 오목렌즈, 표상렌즈, 실린더상렌즈를 평면상으로 복수 병렬시킨 것 등을 적합하게 이용할 수 있다. LED 등의 점광원을 이용하는 경우에는, 이들의 광학 소자 어레이를 적합하게 이용할 수 있다. 그 중에서도, 동일 단면형상을 갖는 렌치큐라렌즈가 적합하다.
이들 마이크로렌즈 어레이 또는 프리즘렌즈 어레이의 패턴형상은, 광원의 종류, 광원의 지향성, 광원 휘도의 밝기, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리, 사용하는 광반사판의 형상에 맞추어 적절하게 선정하면 좋다. 피치 10 내지 200㎛, 반경 10수㎛ 내지 300μ, 정방 배열, 델타 배열, 렌치큐라 등을 이용할 수 있다.
광학 소자 어레이의 개개의 소자의 높이로서는, 5 내지 300㎛가 바람직하다.
300㎛를 초과하면, 휘도는 향상되지만, 프리즘렌즈 어레이의 형상에 의한 음영이 눈에 띄어, 표시 품위를 열화시킨다. 또한, 5㎛ 미만에서는, 광확산 특성은 향상되지만, 집광 기능이 저하되어, 휘도가 저하된다. 액정 TV용 백라이트 조명 장치로는, 20 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 250㎛ 정도이다.
프리즘렌즈 어레이로서는, V 홈상, 사각추, 다각추 등을 들 수 있다. 이들은, 간섭 줄무늬를 저감하기 위해, 예컨대 V 홈상이면, 묘상과 같은 곡선이라도 상관없다. 그 단면 꼭지각은 30 내지 150도의 범위로, 시야각의 의존성, 광원의 종류, 광원 휘도의 밝기, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리에 맞추어 적절하게 선정하면 좋다. 예컨대, 선상광원의 냉음극관의 경우에는, 단면 정각 90±60도의 V 홈 또는 사각추 프리즘이 적합하다. 그 중에서도, 단면 정각 90도±30도의 범위로 휘도를 높일 수 있다. 특히, 협시야각이 허용되는 화면 상하 방향은 90도±20도의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90도±10도이다. 한편, 단면 꼭지각에는, 광확산성을 부여하기 위해 정각 선단을 근소하게 구부린 R 형상을 설치하더라도 좋다. 이 선단 R로서는, 프리즘 어레이의 피치에 맞춰, R 직경을 선정하면 좋고, 피치 100㎛ 이하의 프리즘 어레이의 경우에는 3 내지 100㎛ 정도의 범위가 적합하며, 요구되는 광확산 특성에 따라 적절하게 선정하면 좋다.
선상광원이 액정 텔레비젼의 화면 좌우 방향에 배치된 조명 장치의 경우에는, 선상광원의 선방향에 리니어 프리즘렌즈 어레이의 선방향을 따라 배치함으로써, 화면 좌우 방향의 시야각 특성에 있어서의 협시야화를 저감할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 마이크로렌즈 어레이가, 도 3 및 도 4에 예시하는 바와 같이, 렌치큐라렌즈 어레이인 것이 더욱 바람직하다.
렌치큐라렌즈는, 실린더상렌즈를 평면상으로 1방향 복수 병렬한 것이고, 용이하게 제조할 수 있음으로 공업적인 이용가치가 크다.
상기 렌치큐라렌즈 어레이로서는, 피치 300㎛ 미만, 선단 R 300㎛ 이하의 단면 형상의 것을 적합하게 이용할 수 있다. 피치가 300㎛를 초과하는 렌치큐라렌즈 어레이를 입광면에 적용한 경우, 전반사 성분이 현저히 증가하고, 입광 성분이 저하되기 때문에, 휘도의 저하와 불균일화를 초래한다. 보다 바람직하게는, 피치가 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎛ 이하이다.
그의 선단 R로서는, 200㎛ 이하가 적합하며, 선단 R이 200㎛를 초과하면 광확산 성능이 저하되고, 휘도의 균일성이 손상된다. 바람직하게는 50㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 광원의 종류, 그의 배열, 광원의 종류, 광원 휘도의 밝기, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리에 따라, 광확산판의 표리면 각각에 형성하는 렌치큐라렌즈의 단면 형상을 적절하게 선정할 수 있다.
예컨대, 냉음극관 광원(선상광원)이 25±5mm 정도의 간격으로 배열된 경우를 예로 들면, 광확산판의 입광면측에는 렌치큐라렌즈 중에서도 광확산 특성이 낮은 능력의 단면 형상(예컨대, 피치 10 내지 50㎛, 선단 R 10 내지 50㎛, 선단 R의 원호 1/4원)의 렌치큐라렌즈를 배치하고, 그 출광면측에는 광확산 특성이 높은 능력을 갖는 단면 형상(예컨대, 피치 50 내지 100㎛, 선단 R 100 내지 200㎛, 선단 R 원호 1/2원)의 렌치큐라렌즈를 배치함으로써, 고휘도화 및 휘도의 균일화를 실현할 수 있다. 출광면(표면)측의 렌치큐라렌즈 아레이의 선단 R의 원호는, 입광면(이면)측의 렌치큐라렌즈의 선단 R의 원호보다도 크게 하는 것이 바람직하고, 출광면(표면)측의 렌치큐라렌즈의 선단 R의 원호는 1/3 내지 1/2원 정도가 바람직하다. 1/3원보다도 광확산 특성의 능력이 낮은 것에서는, 휘도의 균일성이 저하된다. 입광면(이면)측의 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R의 원호로서는, 1/10 내지 1/3원 정도의 원호가 바람직하다. 입광면측에 상기의 광확산 특성이 높은 능력을 갖는 선단 R 원호의 렌치큐라렌즈 어레이를 채용하면, 무아레 줄무늬가 발생할 뿐만 아니라, 휘도 향상의 효과가 얻어지지 않는다. 이들 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R 원호에 대한 표리의 조합은, 광원의 종류, 광원 휘도의 밝기, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리에 맞춰 적절하게 선정하면 좋다.
본 발명의 광확산판은, 광학 소자 어레이가 형성되어 있지 않은 광확산판 기재가, 전광선 투과율 75 내지 96%의 투명성 수지제의 시트(도 4) 또는 광확산성 수지 조성물제의 시트(도 3)인 것이 바람직하다.
광확산판 기재의 광학 특성으로서는, 광학 소자 어레이가 형성되어 있지 않은 광확산판 기재 자체의 전광선 투과율을 75 내지 96%로 함으로써 휘도의 저하를 저감할 수 있다. 전광선 투과율이 75% 미만에서는, 광확산성이 높기 때문에 프리즘 소자에 입광되지 않는 쓸모없는 산란광 성분이 증가하고, 휘도의 저하를 가져온다. 전광선 투과율이 96%를 초과하면 광원의 음영이 눈에 띄기 쉽게 된다. 광확산판 기재의 양면에 형성되는 광학 소자 어레이의 피치, 세밀성 등에도 의하지만, 전광선 투과율은, 바람직하게는 80 내지 95%, 보다 바람직하게는 85 내지 94% 정도이다. 이 범위의 전광선 투과율을 갖는 광확산판 기재이면, 수지제, 유리제 중 어느 것이라도 좋지만, 경량성, 강도의 관점으로부터, 수지제의 것이 바람직하다. 이와 같이, 광확산판 기재를 구성하는 재료에, 특정 범위의 광확산성을 갖는 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물을 적용함으로써, 광원의 음영을 부드럽게 하는 것이 가능해진다.
본 발명의 광확산판을 구성하는 광확산판 기재에 적용되는 투명성 수지로서는, 폴리카보네이트 수지(PC 수지), 폴리메틸메타크릴레이트 수지(PMMA 수지), 메틸메타크릴레이트-스타이렌 공중합체 수지(MS 수지), 폴리스타이렌 수지(PS 수지), 환상 올레핀 폴리머(COP 수지), 폴리에터설폰 등이나 이들의 변성체 등을 들 수 있고, 사용 환경, 요구 특성(내열성, 흡수성, 가공 특성 등)에 따라 적절히 선택하면 좋다.
본 발명의 광확산판 기재에 적용되는 광확산성 수지 조성물의 베이스 수지로서는, 상기 투명성 수지 등이 적용가능하고, 이들 수지 조성물을 이용한 광확산판이 설치된 조명 장치의 용도, 환경에 맞게 적절히 선정하면 좋다. 예컨대, 30인치를 넘는 액정 텔레비젼용에는, 사용시의 열이나 수분(흡습)에 의한 휨, 변형에 대한 치수 안정성의 요구로부터 PC 수지가 적합하다.
광확산성 수지 조성물로서는, 상기 투명성 수지를 베이스 수지로 하여, 이들에 광확산재를 배합한 것을 들 수 있다. 광확산재로서는, 베이스 수지로서 선택한 수지의 굴절률과의 차가 0.02 이상의 것이면 좋고, 예컨대 폴리스타이렌 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스타이렌 수지, 실리콘 수지, 불소계 수지, 실리카, 석영, 산화타이타늄 및 산화아연으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어지고, 그 평균입자직경이 1 내지 200㎛인 입자 및/또는 그 섬유길이/섬유직경(L/D)이 2 이상인 섬유상의 것이 적합하다.
상기 광확산재의 배합량으로서는, 광확산재의 종류에도 의하지만, 베이스 수지 100질량부에 대하여, 0.01 내지 10질량부 정도가 바람직하고, 0.1 내지 8질량부가 보다 바람직하고, 0.2 내지 5질량부가 더욱 바람직하다. 배합량이 0.01질량부 미만에서는, 광확산 특성이 부족하고, 10질량부를 초과하면 전광선 투과율이 저하되고, 광학 소자 어레이에 의한 휘도 향상의 효과가 얻어지지 않게된다.
상기 투명성 수지로서 폴리카보네이트 수지를 사용하는 경우, 광확산재로서는, 열가소성 아크릴 수지 입자, 가교 아크릴 수지 입자 및 석영 섬유 중에서 선택되는 적어도 1종과의 조합이 특히 바람직하다.
이들 광확산성 수지 조성물에는, 광확산재 이외에, 산화방지제, 내광제, 각종 안정화제, 가소제, 이형제 등을 배합할 수 있다. 전광선 투과율의 제어에 관해서는, 광확산재의 굴절률, 입자직경, 배합량에 의해 임의로 조정할 수 있다.
광학 소자 어레이가 형성되어 있지 않은 상태에서의 광확산판 기재의 두께로서는, 0.5 내지 5mm 정도가 바람직하다. 두께가 0.5mm 미만에서는 광원의 음영을 숨기는 만큼의 광확산성의 확보가 곤란하며, 또한, 5mm를 초과하면 현저히 중량이 증가하고, 각종 탑재 기기의 경량성을 손상한다. 광확산판 기재의 강성 확보의 관점에서, 그 두께는 1 내지 4mm 정도가 보다 바람직하고, 2 내지 3mm 정도가 더욱 바람직하다.
광확산판 기재의 두께가 0.5mm 이상이면, 강성이 적정하고, 직하형 조명 장치에 조립한 경우에 자중(自重)으로 구부러짐 없이 평면성이 유지된다.
또한, 광확산판 기재의 두께가 5mm 이하이면, 광학 특성이 저하되지 않고, 경량성이 유지된다. 이 광확산판의 전광선 투과율은 60 내지 95%, 바람직하게는 65 내지 93%인 것이 바람직하다.
전광선 투과율이 상기 범위이면, 실용에 충분한 광학 소자 어레이 일체형 광확산판이 얻어진다.
본 발명의 광학 소자 어레이를 일체 형성하여 되는 광확산판의 제조방법으로서는,
(1) 상기 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물을 압출 성형(시트 성형)한 후에, 수득된 광확산판 기재의 양면에 엠보싱 가공이나 프레스 가공을 실시하여 광학 소자 어레이를 형성시키는 방법,
(2) 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물을, 소정 형상의 미세가공이 실시된 금형을 이용하여 사출 성형법, 사출 압축 성형법 등에 의해 광확산판 기재의 양면에 광학 소자 어레이를 형성시키는 방법,
(3) 자외선 또는 전자선으로 경화하는 투명성 경화 수지에 의해 소정 형상의 광학 소자 어레이를 미리 성형하여, 수득된 광학 소자 어레이를 광확산판 기재에 부착하여 소정 형상의 광학 소자 어레이를 형성시키는 방법,
(4) 판상의 광확산판 기재의 양면에, 소정 형상의 광학 소자 어레이가 형성된 필름이나 시트를 적층하여 소정 형상의 광학 소자 어레이를 형성시키는 방법,
등을 들 수 있다.
적층하는 방법으로서는, 용융 압출법에 의해 소정의 두께의 시트 형상으로 성형한 광확산층의 양면에, 소정 형상을 갖는 연속한 투명성 수지 필름을 보내 적층하는 라미네이트법, 용융 압출법에 의해 수득된 광확산판 기재와 소정 형상의 광학 소자 어레이를 갖는 연속한 투명한 수지 필름을 접착제를 이용하여 접합하여 적층하는 방법 등 광확산층 단체가 갖는 휘도보다도 저하하지 않는 방법으로 적층하는 방법을 채용할 수 있다. 생산성의 관점에서 바람직한 방법은, 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물의 원료 펠렛을 직접 소정 형상의 미세 가공이 실시된 금형을 이용하여 표리 양면에 광학 소자 어레이를 형성하는 사출 성형법이다. 단, 37인치를 넘는 대화면용에 관해서는, 압출 성형법과 엠보싱롤 가공법의 조합이 바람직하다.
본 발명의 직하형 조명 장치는, 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 본 발명의 광확산판이, 내부에 광원이 설치된 상자형 형상을 갖는 광반사판 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 직하형 조명 장치에 있어서, 단면 형상이 골판상 또는 포물선상의 광반사판과 상기 본 발명의 광확산판으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상자형 형상을 갖는 광반사판으로서는, 판금 새시와 램프 홀더 등으로 구성되는 상자형의 하우징내에 광반사판을 배치하는 방법 또는 상자형 형상 그 자체를 광반사판과 동일의 광반사재로 형성하는 방법의 어느것이라도 좋다.
상기 직하형 조명 장치를 구성하는 광반사판과 광확산판의 조합하에 있어서, 광반사판은 평면 형상의 것을 이용하더라도 상관없지만, 단면 형상이 골판상 또는 방사상의 광반사판과 상기 본 발명의 광확산판을 조합시켜 이용함으로써 평면상의 광반사판을 이용한 경우보다도 더욱 휘도 분포의 균일화 및 고휘도화가 가능해진다.
광원의 종류, 광원의 지향성, 광원 사이 거리, 광원으로부터의 광확산판까지의 거리에도 의하지만, 광반사판의 단면 형상을 골판상, 또는 방사상으로 함으로써 광확산판의 입광면에 유효하게 입사하도록 제어하고, 전반사에 의해 입사할 수 없는 성분의 빛을 저감할 수 있다.
상기 광반사판으로서는, 그의 광선 반사율이 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상이면 금속제의 광반사판이나 수지제의 광반사판의 어느 것이라도 좋다. 광원종에 맞춰 적절하게 선정하면 좋다. 금속제의 광반사판은, 금속판의 표면에 알루미늄 증착, 은 증착, 백색 도장을 실시한 것이 적합하다. 수지제의 광반사판은, 폴리에스터 수지제의 연신 다공질체나 초임계 발포체 등을 이용할 수 있고, 적합하게 사용된다. 폴리카보네이트 수지에 백색 안료를 배합한 광반사성 조성물은, 열가소성 수지의 성형 가공법(진공 성형, 압공 성형, 사출 성형 등)에 의해 광반사판의 단면 형상을 골판상이나 방사상으로 용이하게 부형가능하고, 생산성의 관점으로부터도 유용하다.
종래의 직하형 조명 장치는, 적어도 통상의 광확산판 상에 광확산 필름과 프리즘 시트를 적재 배치하여 사용되기 때문에, 부품 점수가 많고, 어셈블리 공정이 복잡하고, 생산성이 떨어지지만, 본 발명의 광학 소자 어레이가 일체 형성된 광확산판과 상기 형상의 광반사판을 조합시켜, 조명 장치를 제조하면, 종래 방식의 조명 장치와 동등한 휘도가 발현하는 데에도 불구하고, 프리즘 시트의 사용 매수가 삭감가능하고, 조립 공정을 간략화 할 수 있고, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.
폴리카보네이트 수지에 백색 안료를 배합한 광반사성 조성물로서는, 폴리카보네이트 수지에, 백색 안료를 8 내지 50질량% 정도, 분해 억제제를 0.1 내지 5질량%정도, 필요에 따라 난연제 및 난연조제를 합계 0.1 내지 5질량% 정도의 비율로 함유하는 광반사성 조성물을 예시할 수 있다.
백색 안료로서는 다양한 것을 이용할 수 있고, 구체적으로는, 예컨대 산화타이타늄, 산화아연, 리토폰, 황화아연, 염기성 탄산납 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 착색력이 우수한 산화타이타늄이 바람직하다. 산화타이타늄으로서는, 루타일형 및 아나타제형의 어느 것이라도 좋지만, 열안정성, 내후성이 우수한 루타일형을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 산화타이타늄은, 각종 표면처리제, 예컨대 수화알루미나, 실리카, 아연 등으로 표면 처리한 것이 바람직하다.
분해 억제제로서는, 오가노실록산이 바람직하게 사용되고, 상기 오가노실록산으로서는, 알킬수소실리콘, 메톡시기, 에톡시기 등의 반응성기를 함유하는 알콕시실리콘 등을 들 수 있고, 알콕시실리콘으로서는, 예컨대 메톡시실리콘, 에톡시실리콘 등을 들 수 있다.
필요에 따라 사용되는 난연제는, 유기금속염 화합물, 무기규산 및 그의 규산염 화합물, 인산에스터계 화합물, 브롬계 화합물, 트라이아진계 화합물, 폴리오가노실록산계 화합물 등 공지된 것을 사용할 수 있다. 난연조제로서는, 테플론 수지(상표)를 적하 방지제로서 이용할 수 있다.
본 발명의 직하형 조명 장치에 있어서는, 광확산판의 적어도 한 면 상에 적층되는 복수의 광학 필름이, 전광선 투과율 80% 이상의 광확산 필름을 적어도 1매 적층한 것이 바람직하다.
상기 복수의 광학 필름으로서는, 프리즘하용 광확산 필름이, 휘도의 향상 및 균일화에 유용하며, 적어도 1매, 바람직하게 2매 적층하여 이용하는 것이 바람직하다. 이 프리즘하용 광확산 필름의 전광선 투과율로서는 80% 이상이 바람직하다. 80% 미만에서는, 휘도의 균일화는 달성되지만, 휘도의 향상 효과는 얻어지지 않는다. 상기 전광선 투과율로서는 85% 이상이 보다 바람직하고, 89% 내지 93%가 더욱 바람직하다.
본 발명의 직하형 조명 장치로는, 본 발명의 광확산판/프리즘상용 광확산 필름(2매)/(필요에 따라)편광 분리 시트의 순서로 적층하여, 종래의 직하형 조명 장치와 동등한 휘도와 균일성을 발현할 수 있다. 한편, 상기 프리즘상용 광확산 필름(2매) 대신에, 그의 1매를 프리즘 시트로 치환하더라도 좋다.
다음으로, 본 발명에 있어서의 광확산판의 제조법의 바람직한 태양을, 투명성 수지의 폴리카보네이트 수지를 대표예로서 이하에 구체적으로 설명한다.
1) 광확산성 수지 조성물의 조제
제조예 1
열가소성의 투명성 수지로서, 폴리카보네이트 수지(이데미쓰고산주식회사제 FN1900A) 100질량부에, 광확산재로서 가교 아크릴 비즈(PMMA, 세키스이 플라스틱 공업주식회사제 XXO3BZ, 평균입자직경 100㎛) 5질량부를 배합하고, 구경 40mm의 혼련 압출기로 280℃에서 용융, 혼련하고, 전광선 투과율 93.8%의 광확산성 수지 조성물의 펠렛을 수득했다.
제조예 2
상기 제조예 1의 광확산성 수지 조성물의 배합에 있어서, 광확산재로서 가교 아크릴 비즈(세키스이 플라스틱 공업주식회사제 MBX-20, 평균입자직경 20㎛)의 배합량을 1질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조법으로 전광선 투과율 93.5%의 광확산성 수지 조성물의 펠렛을 수득했다.
제조예 3
상기 제조예 1의 광확산성수지 조성물의 배합에 있어서, 광확산재로서 가교 아크릴 비즈(세키스이 플라스틱 공업주식회사제 MBX-20, 평균입자직경 20㎛)의 배합량을 2질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 제조법으로 전광선 투과율 85.0%의 광확산성 수지 조성물의 펠렛을 수득했다.
제조예 4
열가소성의 투명성 수지로서 폴리카보네이트 수지에 광확산재를 배합하지 않고, 전광선 투과율 91.5%의 투명성 수지를 그대로 광확산판 기재의 원료 수지로서 사용했다.
제조예 5
열가소성의 투명성 수지로서, 전광선 투과율 94%의 시판의 MS 수지(일본 A&L 주식회사제 플라넬로이(상표) KM-6A)를 그대로 광확산판 기재의 원료 수지로서 사용했다.
제조예 6
열가소성의 투명성 수지로서, 전광선 투과율 92.0%의 시판의 환상 올레핀 폴리머(COP 수지)(니폰제온주식회사제 제오노아(상표) 1060R)를 그대로 광확산판 기재의 원료 수지로서 사용했다.
제조예 7
열가소성의 투명성 수지로서, 전광선 투과율 93.5%의 시판의 메틸메타크릴레이트 수지(PMMA 수지)(스미토모화학주식회사제 MG5)를 그대로 광확산판 기재의 원료 수지로서 사용했다.
2) 압출 가공법에 의한 광확산판 기재의 제조
상기 제조예 1 내지 7에서 수득한 펠렛을, 각각 구경 65mm의 압출기를 이용하여 성형 가공 온도 260℃에서 압출 성형을 행하여, 폭 60cm, 두께를 비교예 6에 대하여 1mm로 한 것 이외에는, 모든 실시예, 비교예, 참고예에 대하여 두께 2mm의 시트를 제조했다.
3) 광확산판의 제조(광학 소자 어레이의 형성)
(i) 열프레스 성형법에 의한 경우
상기 2)기재의 방법으로 수득된 광확산판 기재의 각각을 584×584mm의 치수 형상으로 절취하고, 이것을 열프레스법에 의해 하기의 광학 소자 어레이 형성용의 스탬퍼를 이용하여 성형 온도 220℃에서 광확산판 기재의 양면에 마이크로렌즈 어레이를 형성했다. 이상의 행정에 따라서 수득된 성형체에 대하여 루터 가공에 의해 외형 가공을 실시하고, 21.5인치 크기(가로폭 446×세로폭 335mm)의 광학 소자 어레이가 일체화된 광확산판을 수득했다. 광학 소자 어레이를 형성하지 않는 경우에는, 상기 압출 가공후의 시트를 그대로 상기 치수 형상으로 절취하여 이용했다.
(ii) 사출 성형법에 의한 경우
상기 제조예 1 내지 7에서 수득한 수지 펠렛의 각각을 이용하여, 금형의 고정측, 가동측의 양면에 상기 마이크로렌즈 어레이의 스탬퍼를 부착한 450톤의 사출 압축 성형기(주식회사 니이가타마신테크노제)를 이용하여 사출 성형하고, 21.5인치 크기(가로폭 446×세로폭 335mm)의 상기의 마이크로렌즈 어레이가 표리 양면에 형성된 광확산판을 각각 제조했다. 광확산판 기재를 구성하는 수지별로 적절하게 성형 온도, 금형 온도를 선정하여, 성형을 했다. 수지가 폴리카보네이트 수지의 경우에는 성형 온도 300℃, 금형 온도 120℃에서 실시했다. MS 수지의 경우에는 성형 온도 260℃, 금형 온도 70℃, COP 수지의 경우에는 질소 분위기하에서 성형 온도 290℃, 금형 온도 90℃에서 실시했다.
한편, 광학 소자 어레이의 형성에 이용한 스탬퍼에 관해서는, 하기 내용의 수단(성형법마다 전사율을 전망한 전사후의 형상)을 적용했다.
(i) 렌치큐라렌즈 어레이
R1: 광확산판의 입광면측; 선단 R 20(㎛), 피치 20㎛, 선단 R 원호 1/4원
R2: 광확산판의 출광면측; R2; 선단 R 50(㎛), 피치 100㎛, 선단 R 원호 1/2원
(ii) V 홈상의 프리즘렌즈 어레이
피치 100㎛, 꼭지각 90°
4) 광선 반사 하우징의 제조
폴리카보네이트 수지를 매트릭스 수지로 하는 광반사성 조성물(이데미쓰고산주식회사제 타플론(상표) URC2501)을 이용하여, 온도 120℃, 5시간 건조한 후, 450톤의 사출 성형기에 의해 성형 온도 290℃, 금형 온도 90℃의 성형 조건으로, 광반사판과 램프 홀더, 및 광반사면 저면에 높이 10mm, 저변이 18mm의 이등변 삼각형을 단면에 가지는 골판상의 광반사판이 일체화된 광선 반사 하우징(화면크기 21.5인치, 외형 가로폭 462×세로폭 358×높이 20mm)을 성형하여, 조명 장치의 조립에 사용했다.
또한, 반사 저면이 평판인 광선 반사 하우징에 관해서도, 반사 저면을 파판의 금형을 평판으로 한 것 이외에는, 모두 동일한 조건으로 광선 반사 하우징을 성형했다.
5) 조명 장치의 구성과 조립
광원은 선상광원의 직경 3mm의 냉음극관(하리손도시바라이팅주식회사제)을 사용했다.
상기 3), 4)에서 수득한 광확산판, 광반사판(광선 반사 하우징)을 이용하고, 광원 간격이 26.7mm, 광반사판 저면과 냉음극관 표면까지의 거리가 1.5mm가 되도록 램프 홀더와 냉음극관 단자에 장착한 실리콘 고무제 패킹을 이용하여 냉음극관 12개를 배치하고, 광선 반사 하우징 상에 광확산판을 탑재했다. 수득된 조명 장치에 더욱이 액정 텔레비젼용의 광확산 필름을 적재하고, 금속제의 액자 테두리에서 조명 장치 출사광면 주위를 고정했다.
6) 성능평가
(i) 광확산판의 전광선 투과율은, JIS K7105에 준거하여 측정했다.
(ii) 실온으로써 상기 5)에서 수득한 조명 장치를, 인버터를 이용하여 12볼트, 6암페어로 점등시켰다.
본 발명의 조명 장치의 휘도 특성은, 휘도·근 불균일 측정장치(주식회사 아이시스템즈제 휘도·색 불균일·근 불균일 해석장치 Eye Scale-3W)를 이용하여, 조명 장치 중앙에 위치하는 냉음극관 4개분의 영역에 대하여, 광원 사이 중앙 및 광원 직상 위치의 합계 400개소의 정면 휘도를 측정하고, 이들 평균 휘도를 평가 지표로 했다.
(iii) 휘도의 균일도는, 최고 휘도를 최저 휘도로 나누어 얻은 값을 평가지표로 했다.
(iv) 시야각 의존성에 관해서는, 육안으로써 화면 상하 방향에 대하여, 화면 법선을 기준으로 35도로부터의 육안에 의해 휘도 불균일, 광원 그림자를 관찰하고, 거의 균일하게 보이는 것을 ○(양호), 불균일하게 보이는 것을 ×(불량)로 표기했다.
(v) 조명 장치의 제품 두께는, 광반사판으로부터 광확산판까지의 거리로 대표했다.
실시예 1
제조예 1에서 수득한 광확산성 수지 조성물의 펠렛을 이용하여, 두께 2mm의 광확산판 기재를 압출 성형후, 상기 3)-(i)의 열프레스 성형법으로 렌치큐라렌즈 R1, R2를 각각 표리 양면에 형성한 광확산판을 수득했다. 12개의 냉음극관을 설치한 광반사판 저면이 평면상인 광선 반사 하우징과 상기 광확산판을 탑재후, 광확산 필름(주식회사 게이와제 프리즘하용 오펄스(상표) BS-701; 전광선 투과율 89%)을 광확산판 상에 2매 적재하여 렌치큐라렌즈 일체화 광확산판 조명 장치를 조립하여, 성능 평가에 제공했다.
수득된 조명 장치의 평균 휘도는 10000cd/m2, 균일도는 1.10, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 2
제조예 1에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물로 바꾸고, 광반사판 저면이 평면상인 광선 반사 하우징을 물결형상의 저면을 갖는 광선 반사 하우징으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다. 수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 11400cd/m2, 균일도는 1.05, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 3
제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 3에서 수득한 광확산성 수지 조성물로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 9600cd/m2, 균일도는 1.02, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 4
제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 4에 기재된 수지로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 10300cd/m2, 균일도는 1.10, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 5
제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 5에 기재된 수지로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 10500cd/m2, 균일도는 1.07, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 6
제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 6에 기재된 수지로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 10700cd/m2, 균일도는 1.11, 시야각 의존성은 양호했다.
실시예 7
제조예 2에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 제조예 7에 기재된 수지로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 10600cd/m2, 균일도는 1.08, 시야각 의존성은 양호했다.
비교예 1
광확산판 기재에 프리즘 어레이를 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 7430cd/m2, 균일도는 1.56, 시야각 의존성은 불량이었다.
비교예 2
시판의 프리즘렌즈 시트(스미토모스리엠(주)제 BEFII)를 2매의 광확산 필름(주식회사 게이와제 오팔스(상표) BS-701; 프리즘하용 전광선 투과율 89%, PBS-072; 프리즘하용 전광선 투과율 49%) 사이에 삽입하고, 광확산판 기재 상에 적재한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 8920cd/m2, 균일도 1.36, 시야각 의 존성은 불량이었다.
비교예 3
열프레스법에 의한 프리즘렌즈 어레이 형성시에 전면 균일한 V 홈상 프리즘 어레이를 광확산판 기재의 출광면측에 형성시킨 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 8900cd/m2, 균일도는 1.28, 시야각 의존성은 불량이었다.
비교예 4
광선 반사 하우징의 저면 형상을 물결형으로 한 것 이외에는, 비교예 3과 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 9500cd/m2, 균일도는 1.41, 시야각 의존성은 불량이었다.
비교예 5
제조예 3에서 수득한 광확산성 수지 조성물을 이용한 것 이외에는, 비교예 3과 마찬가지로 했다. 수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 10000cd/m2, 균일도는 1.31, 시야각 의존성은 불량이었다.
비교예 6
광확산판 기재를 제조하는 압출 성형 공정에서, 그 두께를 1mm로 한 것 이외에는, 비교예 4와 마찬가지로 했다.
수득된 직하형 조명 장치의 평균 휘도는 8600cd/m2, 균일도는 3.23, 시야각 의존성은 불량이었다.
이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112007092033176-PCT00001
제조예 8(LED용 확산판)
열가소성의 투명 수지로서, 폴리카보네이트 수지(이데미쓰고산주식회사제 FN1900A) 100질량부에, 광확산제로서 0.25질량부의 실리콘 비즈(신에쓰화학주식회사제 평균입자직경 5㎛)를 배합하고, 구경 40mm의 혼련 압출기로 280℃에서 용융, 혼련하고, 전광선 투과율 85%의 광확산성 수지 조성물(광확산재의 펠렛)을 수득했따. 수득된 광확산성 수지 조성물을 구경 65mm의 압출기를 이용하여 성형 가공 온도 260℃에서 압출 성형을 행하여, 폭 60cm, 두께 2mm의 시트상의 광확산판 기재를 수득했다.
수득된 광확산판 기재를 이용하여, 열프레스 성형법에 의해 2매의 렌치큐라렌즈(R2: 선단 R(50㎛), 피치 100㎛)를 확산판의 표리에 직교시켜 형성한 광확산판을 수득했다.
제조예 9(LED용 반사판)
폴리카보네이트 수지(이데미쓰고산주식회사제 타플론FN2500A) 50질량부에 산화타이타늄 50질량부, 메톡시실리콘 1질량부를 배합후, 2축 압출기를 이용하여 280℃에서 용융, 혼련하여, 광반사성 조성물의 펠렛을 수득했다.
수득된 수지 조성물의 펠렛을 구경 65mm의 압출기를 이용하여 성형 가공 온도 260℃에서 압출 성형을 행하여, 폭 60cm, 두께 2mm의 시트를 수득했다.
수득된 시트를, 또한 열성형기를 이용하여 단면이 파라볼라상의 리플렉터 어레이 구조를 갖는 반사판을 성형하고, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, LED 광원의 발광 부위가 반사판면에서 노출하도록 단면 파라볼라의 극소부를 펀칭 가공을 실시했다.
실시예 8(백라이트의 평가)
제조예 8에서 수득한 광확산판 및 제조예 9에서 수득한 반사판을 이용하여, 백색 LED 광원(루미레즈사제 LXHL-FW3C) 100개를 이용하여 어레이상(LED 사이의 거리는 피치 40mm에 탑재했다. 반사판으로부터 광확산판의 거리를 25mm의 갭을 설치 부착하여, 휘도의 측정을 행했다. 휘도는 11000cd/m2, 균일도는 1.02였다. 시야각의 의존성은 양호했다.
본 발명에 의하면, 광확산판 기재와 광학 소자 어레이를 일체화함으로써 실용 수준의 광원수(광원 사이 거리)에 있어서의 휘도 불균일의 해소(휘도의 균일화) 및 고휘도화(종래의 프리즘 시트를 적층하는 경우와 동등한 휘도의 발현)를 구현화하는 광확산판 및 상기 광확산판을 갖는 박형의 직하형 조명 장치를 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 직하형 조명 장치에 탑재되는 광확산판 기재의 표리 양면에 광학 소자 어레이를 일체 형성하여 되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광학 소자 어레이가, 광원종(光源種)에 따라, 마이크로렌즈 어레이 또는 프리즘 어레이인 광확산판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    마이크로렌즈 어레이가, 렌치큐라렌즈 어레이인 광확산판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    광확산판 기재의 표면에 형성된 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R 원호가 1/3 내지 1/2원이며, 또한 광확산판 기재의 이면에 형성된 렌치큐라렌즈 어레이의 선단 R 원호가 1/10 내지 1/3원인 광확산판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    광확산판 기재를 구성하는 재료가, 전광선 투과율이 75 내지 96%의 투명성 수지 또는 광확산성 수지 조성물인 광확산판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 광확산판이, 내부에 광원이 설치된 상자형 형상을 갖는 광반사판 상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    광확산판 상에 1매 또는 2매 이상의 광학 필름이 설치되어 있는 직하형 조명 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    광반사판의 단면 형상이, 파판상(波板狀) 또는 포물선상인 직하형 조명 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    광확산판 상에 설치되는 광학 필름이, 전광선 투과율 80% 이상의 광확산 필름인 직하형 조명 장치.
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