TWI504838B - 發光體 - Google Patents

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TWI504838B
TWI504838B TW099109492A TW99109492A TWI504838B TW I504838 B TWI504838 B TW I504838B TW 099109492 A TW099109492 A TW 099109492A TW 99109492 A TW99109492 A TW 99109492A TW I504838 B TWI504838 B TW I504838B
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Youji Ono
Tatsuya Ueda
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Description

發光體
本發明係關於使用導光板方式提供光線之發光體。
以往，在面發光體中，像所見到的液晶顯示裝置之背光板光源裝置那樣，主要是用於液晶顯示器的用途。
近年來，越來越趨向於將此面發光板作為遮光板而使用於建材或娛樂等之用途。此種情況下，對於此遮光板，要求能在光源熄燈時作為透明板發揮作用，而在光源亮燈時，藉由橫穿板面(表裏兩面)放射的散射光而作為遮光板發揮作用，發揮遮蔽內部深處之視野的作用。
迄今目前為止的一般的液晶顯示裝置，在透射型液晶的情況，需要非透明之背光裝置，而在反射型液晶的情況，實用上需要反射板。因而，在任一情況下，作為顯示裝置整體均為非透明。
在面發光體中，如同液晶顯示裝置之背光板光源裝置所見已知悉有：以凹凸或圓點印刷等方式於導光板表面設置散光功能的構成(專利文獻1)、或者於導光板內添加基材之折射率與光擴散粒子的折射率之折射率差Δn小的光擴散粒子之構成(專利文獻2)。在此等構成中，於光源熄燈時，導光板為不透明或者導光板之厚度方向的霧度值大。因此，雖在光源亮燈時可執行遮光作用，但於熄燈時，難以發揮透明板之作用。
(專利文獻)
〔專利文獻1〕特開昭57-128383號公報
〔專利文獻2〕特許第3162398號公報
本發明係鑑於上述狀況而完成者，其目的在於提供一種發光體，係在使用導光板方式(背光板方式)提供光線之發光體中，於光源熄燈時，藉由減小厚度方向或者粗細方向(與導光方向正交之方向)的霧度值來確保透明性，於光源亮燈時，藉由使用橫穿板面放射的散射光，可放射出高效率之光。
為了解決上述課題，本發明之發光體的一形態為，使用含有光擴散粒子之透明基材的發光體，該發光體係一面使光線於透明基材之厚度方向散射，一面朝透明基材之長度方向進行光線的導光，且以透明基材之5(mm)厚度左右的霧度值(%)除亮度衰減係數E(m-1 )所得的運算值(m-1 /%)，成為0.55(m-1 /%)以上10.0(m-1 /%)以下。此發光體於熄燈時，藉由使用能滿足運算值之低霧度值的透明基材而作為透明板發揮作用，於亮燈時，藉由透明基材所含有之光擴散粒子，實現高效率之光放射。藉此，可實現作為背光板或遮光板發揮作用之顯示裝置。
另外，在本發明之發光體的一形態樣中，透明基材以至少含有基材的折射率與光擴散粒子的折射率之折射率差 △n的絕對值是0.3以上3以下之光擴散粒子較為適宜，以光擴散粒子之濃度為0.0001重量%以上0.01重量%以下較為適宜，另外，以光擴散粒子係由具有折射率差△n之絕對值與粒子的重量平均直徑d(mm)之乘積是0.0001(mm)以上的重量平均直徑之粒子所構成較為適宜。
又，以透明基材宜為厚度方向之霧度值為30%以下的導光板。另外，透明基材宜為厚度方向之粒子層數S1 成為0.15以下的方式所構成，在設透明基材之板厚為t(mm)，從透明基材之端面提供光線的光源在透明基材之厚度方向上的大小為D(mm)時，以板厚t處於D/2≦t≦20D的範圍較為適宜。另外，發光體之形狀亦可為板狀、桿狀、筒狀。
另外，本發明之發光體的另一個形態，係使用含有光擴散粒子之透明基材的發光體，該發光體至少含有透明基材的折射率與光擴散粒子的折射率之折射率差△n的絕對值是0.3以上3以下之光擴散粒子，且光擴散粒子之濃度為0.0001重量%以上0.01重量%以下。此發光體係使用滿足該折射率差△n及光擴散粒子之濃度的透明基材。藉此，於熄燈時，可發揮透明板的作用，於亮燈時，可實現高效率之光放射。
根據本發明之發光體的一個形態，於光源熄燈時，可藉由減小厚度方向或者粗細方向的霧度值來確保透明性，於光源亮燈時，藉由使用橫穿板面放射的散射光，可高效率地放射出光線。
 (實施形態1)
以下，參照圖式，針對本發明之實施形態1，以板狀之面發光體作為發光體之一例進行說明。本發明之實施形態1之面發光體，係使用含有光擴散粒子之導光板。當從光源提供光線時，導光板一面使光線於導光板之厚度方向進行散射，一面朝導光板之長度方向進行光線的導光。導光板之長度方向，係從光源提供光線之端面(入射端面)朝對向之端面的方向，該方向與所提供之導光光線的直行方向平行。導光板之厚度方向，係顯示導光板之厚度的方向，該方向與長度方向垂直。另外，將垂直於導光板之長度方向及導光板的厚度方向雙方之方向設為導光板的寬度方向。另外，以導光板為板狀之情況進行說明。導光板之形狀亦可為於長度方向、寬度方向改變其厚度的形態(楔形剖面)。
第1圖顯示面發光體之一例。第1圖中，光源1係配置於面發光體2的端部。另外，於光源1之周圍配置用以有效地利用光線的反射罩6。第1圖中，於面發光體2之左側配置光源1，使光線從面發光體2之入射端面朝與入射面對向的端面導光。
另外，第1圖中，面發光體2之兩側所示箭頭群，為以模式方式顯示光擴散之狀態者。從光源1射入面發光體2之入射端面的光線，被朝與面發光體2之入射面對向的端面導光。在此期間，該光線由光擴散粒子所擴散，而從面發光體2之正面及背面射出。射出之光線的光量係隨著導光距離之增長而減少。
另外，本實施形態之導光板，係建構成導光板之厚度方向的霧度值成為30%以下。
又，關於亮度，具有如下特徵：以厚度5(mm)左右的導光板之霧度值(%)除亮度衰減係數E(m-1 )所得的運算值(m-1 /%)，成為0.55(m-1 /%)以上10.0(m-1 /%)以下。
運算值係顯示有關亮度之一個特性者，其成為一面實現高效率之光放射，一面定義透明性高之導光板的指標。運算值係使用亮度衰減係數E(m-1 )所算出，所以，首先，針對亮度衰減係數E(m-1 )進行說明。
本發明之亮度衰減係數E(m-1 )，係指在從配置於面發光體之一端面的光源使光線從該端面射入時，對朝垂直於與該端面相接之發光面之方向射出之光的亮度值之對數、及距該端面之距離進行繪圖而示出亮度特性之情況的斜率。又，亮度衰減係數E，係使用以任意之長度單位(m)來測量既定區域(parts)的亮度所得之結果，故以(m-1 )或(parts/m)的單位來表示。在以後之說明中，使用(m-1 )進行說明。
亮度之測量結果，理論上遵照如下所示之式(1)。在此，以U(x)表示測量所得之亮度值，以B(x)表示理論上之亮度值。
B(x)=B(0)×exp(-E×x) (1)
其中，x(x≧0)顯示距入射端面之距離(導光距離)。
另外，亮度衰減係數E(m-1 )係在注意以下之情況下所導出者。
1.在導光板之背面配置例如黑色的布等之吸收光線的素材。這是為了能容易進行解析，而用以吸收射出至背面側之光者。在此，設測量亮度之側為正面，而對向之側為背面。
2.在與入射面對向之端面附近，會有因來自端面之光的反射之影響而使亮度特性不遵照式(1)的情況。於是為排除此影響，在與入射面對向之端面施以吸收處理來進行測量。作為吸收處理方法，可列舉如朝與入射面對向之端面塗布黑墨水等的方法。在與入射面對向之端面配置反射鏡之情況，是在拆除了反射鏡之後進行吸收處理。
3.由於會有在入射端面附近，亮度特性不遵照式(1)的情況，所以，在導出亮度衰減係數E(m-1 )時，將該部分除外。例如，從與入射面對向之端面朝入射端面方向，根據L/2或L/3之亮度特性，導出亮度衰減係數E及運算值。其中，L為從光源光入射端面至對向的端面為止之距離(m)。在入射端面附近具有亮度特性不遵照式(1)的情況理由並不明確。有關於此，可認為與光擴散粒子添加量少、及越是折射率差Δn大的構成越有產生之傾向等有關係。因而，作為其中一個理由，推定是因在入射端面附近之導光板內的光擴散角分布，與朝入射端面方向之L/2或L/3的導光板內的光擴散角分布不同而引起者，或者因光源在反射罩的反射等之影響所引起者。
4.亮度衰減係數E(m-1 )，係使用後述之第4圖所示亮度特性圖，在從與入射面對向之端面至L/2(面發光體之中央)或L/3的範圍內，藉由近似直線所導出。
第2圖顯示面發光體之亮度分布測量系統之一例。第2圖中，具備光源1、面發光體2、亮度計3。另外，在面發光體2之背面側配置有用以吸收射出至背面側之光線的吸收片4。在與面發光體2之入射面對向的端面施以吸收處理5。又，在光源1之周圍配置有用以有效地利用光線的反射罩6。第2圖中，於面發光體2之左側配置光源1，使光線從面發光體之入射端面朝與入射面對向的端面導光。設入射端面之位置為0m，迄至與入射面對向的端面為止的任意距離設為導光距離。第2圖中係使最大導光距離為0.2m。亮度計3係使用例如、CCD(Charge Coupled Device；光耦合裝置，)照相機。第2圖中，以t表示面發光體2(導光板)之板厚。
第3圖為繪製所測量之亮度值U(x)(cd/m2 )與距入射端面之距離x(m)的例子之示意圖。第4圖為繪製亮度值U(x)(cd/m2 )之對數ln(U(x))與距入射端面之距離x(m)的亮度特性圖。
在此，理論上之亮度值B(0)(cd/m2 )，係根據上述亮度值、亮度衰減係數之定義及計算亮度衰減係數而導出亮度特性的亮度特性導出法，所計算出之假想亮度值。具體而言，是把在從與入射面對向之端面迄至L/2(面發光體之中央)的範圍藉近似直線求出的近似線予以延長至x=0(m)時，與縱軸交叉之值設為ln(B(0))時所計算出之假想亮度值。
其次，針對亮度衰減係數E(m-1 )與亮度之關係進行說明。亮度衰減係數E(m-1 )表示其值越大，則在導光方向之每單位長度越可取出更多的光。
第5圖為亮度衰減係數E(m-1 )不同之情況下的理論上之亮度值B(x)與導光距離x(m)之關係例的示意圖。
第5圖之關係例為針對將擴散材添加於基材中的面發光體來測定其亮度者，是將從氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、氧化鋁及聚苯乙烯中選出一種粒子直徑是0.5～3μm之擴散材，以0.02～0.005重量%添加於厚度為5mm之面發光體者。在任一亮度衰減係數E中，均將導光距離設為0.2(m)。此時，亮度衰減係數E(m-1 )越大，則B(x)的減少越大。即，可知從面發光體2取出更多光線的結果，B(x)的減少變得越大。
其次，針對在本發明所定義之層數S1 進行說明。層數S1 係相當於將存在於面發光體2之光擴散粒子的總截面投影於其發光面之面積。藉此，可評價光擴散粒子之厚度方向的密度。更具體言之，導光板之厚度方向的粒子層數S1 係由式(2)所定義。例如，底面被鋪設充填成無間隙之狀態下的粒子層數S1 為1。第6圖為將導光板含有之光擴散粒子的總截面投影於導光板(面發光體2)的底面之例子。
其中，n3 為粒子個數密度(/mm3 )，t(mm)為板厚，V3 為粒子體積率，d(mm)為重量平均粒子直徑，a(mm)為平均粒子直徑。
又，在本發明之實施形態中，粒子直徑為重量平均粒子直徑，粒子半徑為重量平均粒子半徑。
在面發光體2中，為作成可確保透明性以放射出高效率之光，需要在將此層數S1 保持為較小的狀態下來增大亮度衰減係數E(m-1 )。具體而言，藉由確保面發光體2之透明性，在熄燈時，面發光體2可作為透明板發揮作用。透明性係需要使構成面發光體2之導光板的霧度值較小，藉由使第6圖所示之層數S1 為較小而可實現。另外，藉由以高效率放射光線，於亮燈時，面發光體2可作為遮光板發揮作用。高效率之光放射，係藉由增大上述亮度衰減係數E而可實現。
首先，檢討霧度值。當霧度值比30%還大時，會喪失透明感。以霧度值為20%以下較為適宜，又以10%以下更為適宜。雖無下限，但為了實現高亮度，從不包含沒有添加擴散粒子之透明板的情況之意思層面，可設為0.1%以上。然而，在可實現高效率之光放射的情況，可使用具有不滿0.1之霧度值的導光板。
在本發明之實施形態中，是在面發光體2之面內，霧度值為不同的情況，在面發光體2之面中霧度值最小的部位來評價霧度值者。
再者，針對有關亮度之運算值進行說明。如上述，運算值(m-1 /%)係以厚度5mm左右時的霧度值(%)除亮度衰減係數E(m-1 )所得的值。運算值(m-1 /%)比0.55還小者，適合於導光距離長者，但因為光取出效率小，所以，亮燈時之亮度不夠充分。
運算值(m-1 /%)比10.0還大者，其光取出效率大，所以亮燈時之亮度充分，但因為導光距離短，而不夠充分。
本發明之實施形態的面發光體2，其光擴散粒子之濃度亦可在厚度方向為一定，亦可為例如由光擴散粒子含有層及透明層所構成之複層構成、或由光擴散粒子含有濃度不同之2層以上所成之複層構成。在複層構成之情況亦與上述相同，根據測量出之霧度值來求取5mm厚度左右的霧度值。
另外，為了將霧度值設為30%以下，以層數S1 為0.15以下較為適宜。又以0.1以下更為適宜。
以折射率差Δn為0.3以上較為適宜。在折射率差Δn比0.3小之情況，無法有效地取出光線，亮燈時雖能確保亮度，但有透明感變差的情況。另外，以0.4以上更為適宜。另一方面，當折射率差Δn比3大時，散射光主要集中於後方散射，所以，亮燈時雖能確保亮度，但仍有透明感變差的情況。
在本發明之實施形態所使用之擴散粒子的平均直徑小之情況，會有被認為是起因於瑞利散射現象之著色等色調的變化所引起的情況。另外，在折射率差Δn小之情況，亦會有被認為是起因於瑞利散射現象之著色等色調的變化所引起的情況。具體而言，會有在光源附近，散射光帶有藍色，而在離開光源之位置，則帶有黃色的情況。
於是，為了抑制被認為是起因於瑞利散射現象之著色，以粒子之平均直徑(mm)與折射率差絕對值之乘積為0.0001(mm)以上者較為適宜。
另外，以面發光體2之板厚t(mm)，相對於光源的板厚方向之大小D(mm)，處於D/2≦t≦20D的範圍較為適宜。
參照第7A,7B圖說明其理由。第7A圖為顯示由光擴散粒子22的濃度C(重量%)、基板之厚度t(mm)的導光板21a所構成之面發光體2a的模式圖。第7B圖為顯示由光擴散粒子22的濃度C(重量%)、板厚3t(mm)的導光板21b所構成之面發光體2b的例子。導光板21b之板厚為導光板21a之板厚的3倍。
導光板21b含有之光擴散粒子22的總量，比導光板21a含有之光擴散粒子22更多，所以，可認為其發光強度亦大。然而，在第7A,7B圖所示之面發光體2a,2b中，導光光線係一面反複地進行全反射一面行進至面發光體2a,2b的內部。因此，在光擴散粒子之濃度為相同的情況，導光光線藉由光擴散粒子所擴散的概率，在第7A及7B圖之情況相同。例如，第7A圖中，顯示藉由光擴散粒子22p來擴散光的情況，第7B圖中，顯示藉由光擴散粒子22q來擴散光的情況。如此，發光面之亮度，在第7A圖及第7B圖中成為相同。
另一方面，第7A圖之面發光體2a的板厚t比第7B圖之面發光體2b的板厚3t還薄，所以，其霧度值小而透明感高。因而，本發明之面發光體係以較薄的一方較為適宜。
然而，當板厚比光源之大小還小時，射入端面之光的比率變小，所以，會有光的利用效率變小的情況。因而，以面發光體之板厚t(mm)，相對於光源的板厚方向之大小D(mm)，處於D/2≦t≦20D的範圍較為適宜。又以處於D≦t≦15D的範圍更為適宜。
另外，在面發光體之基材係由丙烯酸樹脂等之透明塑膠構成的情況，考慮到其剛性，以厚度t為0.5mm以上較為適宜。另外，以相對於導光板之長度L(mm)，處於t≧L/400的範圍較為適宜。
另外，在以例如壓出成型來製造本發明之面發光體的情況，從製造之容易度考慮，以其厚度為20mm以下較為適宜。
如以上說明，本發明之實施形態1的面發光體之一形態，係使用含有光擴散粒子之導光板的面發光體，該面發光體係一面使光線於該導光板之厚度方向散射，一面朝該導光板之長度方向進行光線的導光，且該導光板之厚度方向的霧度值為30%以下，且以厚度5(mm)左右的該導光板之霧度值(%)除亮度衰減係數E(m-1 )所得的運算值(m-1 /%)，成為0.55(m-1 /%)以上10.0(m-1 /%)以下。此面發光體於熄燈時，藉由使用低霧度值的導光板而作為透明板發揮作用，於亮燈時，藉由導光板所含有之光擴散粒子，實現高效率之光放射。藉此，可實現作為背光板或遮光板發揮作用之顯示裝置。
另外，在本發明之面發光體的一個態樣中，以導光板至少含有導光板的基材之折射率與光擴散粒子的折射率之折射率差△n的絕對值是0.3以上3以下之光擴散粒子較為適宜，以光擴散粒子係由具有折射率差△n之絕對值與粒子的重量平均直徑d(mm)之乘積為0.0001(mm)以上的重量平均直徑之粒子所構成較為適宜。
又，以導光板係以厚度方向之粒子層數S1 成為0.15以下的方式所構成較為適宜，在設導光板之板厚為t(mm)，從導光板之端面提供光線之光源的導光板之厚度方向的大小為D(mm)時，以板厚t處於D/2≦t≦20D的範圍較為適宜。
(實施形態2)
在實施形態1中，說明了以板狀之面發光體作為發光體之一例的情況。在實施形態2中，說明其他形狀之面發光體的情況。參照第8A至第8D圖及第9圖，說明本實施形態之發光體的一例。
發光體的實施形態之一的面發光體之形狀，除例如像第8A圖那樣之長方形等的發光體7a以外，還可以是從正面看之形狀為以正方形、梯形、三角形等之多角形、圓、橢圓等的曲線所形成的形狀。
另外，除列舉之翼狀發光體7b(第8B圖)、火焰狀發光體7c(第8C圖)等以外，面發光體還可為由曲線及直線所形成之其他的形狀。
又，面發光體並不限定於如第8A至第8C圖所示之平板狀，如第8D圖所示，亦可為彎曲形狀。第8D圖中，使用虛線來顯示與入射端面之底邊平行的線，以便能容易瞭解形狀彎曲之狀態。第8D圖中，顯示與第8A圖相同之形狀呈現彎曲之狀態，但第8B及第8C圖等之其他形狀亦可彎曲。
在第8A至第8D圖中，顯示發光體之板厚為一定的形狀，但板厚亦可不一定。另外，板之寬度亦可不一定。面發光體亦可像上述多角形、圓、橢圓那樣，不具有與光源1之寬度相同的寬度。但是，為了有效地利用光線，與光源1對向之入射端面，係以具有至少與光源1相同的寬度或比其寬之寬度較為適宜。
另外，發光體不限定於面發光體。
發光體亦可為桿狀。桿狀發光體之形狀，可列舉如圓柱形、方柱形、圓錐形、方錐形等。其粗細亦可不一定。
又，發光體亦可為筒狀。筒狀發光體之形狀，可列舉如圓筒形、方筒形、中空圓錐形、中空方錐形等。
又，發光體之形狀，亦可為例如在發光體的一面具有菱鏡形狀。第9圖顯示一例。另外，不限定於菱鏡形狀，亦可將由波形、曲面、斜面所形成之其他的形狀附加於發光體的一面。在當中任一情況，以發光體表面具有能使入射於內部之光線引起全反射的程度之平滑度較為適宜。
其次，針對本實施形態之擴散材的種類及亮度之關係進行說明。在本實施形態中，與實施形態1相同，可使用第2圖之亮度測量系統來測量亮度。只是，對於例如像發光體7a～7d那樣包含平板狀部分之形狀，雖可測量霧度值，但對於例如像發光體7e那樣沒有平板狀部分之情況，則無法測量霧度值。在此種情況下，亦可使構成發光體之透明基材及光擴散粒子，同樣地形成平板狀之發光體來進行測量。在此，在本實施形態中，針對擴散材之種類及亮度的關係進行檢討。
亮度(cd/m-2 )係在注意以下之情況下所測量者。
1.在導光板之背面配置例如黑色的布等之吸收光線的素材來作為吸收片4。這是為了用以吸收射出至背面側之光，而僅測量從正面射出之光。在此，設測量亮度之側為正面，而對向之側為背面。
2.在與入射面對向之端面附近，因來自端面之光的反射之影響，具有亮度特性發生變化的情況。在此為了排除此影響，在與入射面對向之端面施以吸收處理5來進行測量。作為吸收處理方法，可列舉如朝與入射面對向之端面塗布黑墨水等的方法。
使用第5圖所示之擴散材的種類及濃度不同之情況下的面發光體之亮度值B(x)與導光距離x(m)的關係例，來檢討擴散材之種類及亮度的關係。
第5圖之關係例為針對將擴散材添加於基材中的面發光體來測量其亮度者，是將從氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、氧化鋁及聚苯乙烯中選出一種的粒子直徑是0.5~3μm之擴散材，以0.02~0.0005重量%添加於厚度是5mm之面發光體者。其中任意一例均是將導光距離設為0.2(m)之情況。此時可知根據擴散材之種類及濃度，亮度特性會發生較大的變化。
本發明者等經對擴散材之種類及濃度不同的發光體進行了各種檢討的結果，發現具有特定範圍之折射率差且添加了特定範圍之濃度的發光體，在熄燈時的透明性及亮燈時之亮度的均衡度絕佳的情況。
以折射率差△n為0.3以上較為適宜。在折射率差△n比0.3小之情況，無法有效地取出光線，亮燈時雖能確保亮度，但透明感變差。另外，以0.4以上更為適宜。
另一方面，當折射率差△n比3大時，散射光主要集中於後方散射，所以，亮燈時雖能確保亮度，但透明感變差。
作為此種發光體之基材及擴散材的組合，可於例如丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、苯乙烯系樹脂等的透明樹脂，採用氧化鈦、氧化鋅等之光擴散材微粒。
在本發明之實施形態所使用的擴散粒子的平均直徑小之情況，具有被認為是起因於瑞利散射現象之著色等色調的變化所引起的情況。另外，在折射率差△n小的情況，亦有被認為是起因於瑞利散射現象之著色等色調的變化所引起的情況。具體而言，具有在光源附近，散射光帶有藍色， 而在離開光源之位置，則帶有黃色的情況。
在此，為了抑制被認為是起因於瑞利散射現象之著色，以粒子之平均直徑(mm)與折射率差絕對值之乘積為0.0001(mm)以上較為適宜。
另外，以光擴散粒子之濃度為0.0001重量%以上0.01重量%以下較為適宜。隨著光擴散粒子之濃度的增高，發光體的透明度降低。因此，為了維持發光體之透明性，例如若為板狀發光體的話，維持低霧度值，而為板狀以外的話，維持目視的透明感，需要將光擴散粒子之濃度抑制為較低。另一方面，在光擴散粒子之濃度過低的情況，無法充分地使光線散射，而有發光體之亮度小的情況。
(其他實施形態)
本發明所使用之光源的形狀，可配合入射端面之形狀及發光時的模樣來任意選擇，例如除線狀外，可採用點狀、環狀等。
[實施例]
(實施例1)
以下，顯示實施例及比較例。面發光體係使用射出成型機所製作而成。以下顯示在實施例及比較例中的共同條件。
<共同條件>
基底樹脂：PMMA(丙烯酸樹脂)(KURARAY(股)製「Parapet」)
折射率：1.494(nD)
試樣尺寸：厚度5mm×導光長200mm×寬度70mm
使用光源：日亞化學工業(股)製「LED NFSW036BT」
使用個數：7個
配置間隔：10mm
施加電壓：2.8V/1光源
1個光源的大小：3mm(發光部)
表1顯示實施例及比較例之材料構成與測量結果。另外，第10圖顯示亮度衰減係數E(m-1 )與厚度5mm左右之霧度值的關係。橫軸之霧度值，如上述，為5mm厚度左右之霧度值。從第10圖所示之測量結果，當設霧度值(%)為x，亮度衰減係數E(m-1 )為y時，導出其次之關係式。
氧化鈦 y=1.4797x
氧化鋅 y=0.7726x
氧化鋁 y=0.3662x
苯乙烯 y=0.1444x
在此關係式中，x的係數相當於運算值(m-1 /%)。
另外，在第10圖中，以二條虛線顯示運算值為0.55(m-1 /%)以上10.0(m-1 /%)以下的範圍。右側之虛線成為y=0.55x、左側之虛線成為y=10.0x的關係式。
在實施例1及實施例2中，運算值為約0.77~約1.48(m-1 /%)，霧度值為1~8.6%。
在比較例1及比較例2中，運算值為約0.14~約0.37(m-1 /%)，霧度值為3~25.3%。
另外，從表1之結果可知，為了使霧度值為30%以下，以S1 的值為0.15以下較為適宜。
[表1實施例及比較例及其構成]
針對此等實施例及比較例之面發光體，藉由目視評價分5個階段來評價熄燈時之透明感及亮燈時的亮度。最佳情況為5，最差情況為1，在本評價中，3以上表示良好。表2匯總了其結果。如表2所示，實施例之面發光體，其透明感佳且亮度亮。另一方面，比較例之面發光體，其透明感差或者亮度較暗。
[表2實施例及比較例之評價結果]
(實施例2)
設試樣尺寸為直徑10mm、長度200mm的圓柱狀，製成使用光源之個數為一個的實施例3,4及比較例3,4。實施例3,4之擴散材分別與實施例1,2相同，比較例3,4之擴散材分別與比較例1,2相同。
針對此等實施例3,4及比較例3,4之桿狀發光體，藉由目視評價熄燈時之透明感及亮燈時的亮度。其結果為實施例之發光體，其透明感佳且亮度亮。另一方面，比較例之發光體，其透明感差或者亮度較暗。
如上所示，根據本發明之導光方式面發光體，可實現熄燈時之透明感高且亮燈時明亮的能作為背光板及遮光板發揮作用的顯示裝置。例如，可實現娛樂用裝飾。
另外，本發明不限定於上述實施形態，只要是在未超出本發明之實質範圍內，即可適宜地變更。
本申請案主張以2009年3月31日提出申請之日本專利申請案特願2009-084118、及2009年7月6日提出申請之日本專利申請案特願2009-159444作為基礎的優先權，其中所有內容均揭示於本說明書中。
1．．．光源
2,2a,2b．．．面發光體
3．．．亮度計
4．．．吸收片
5．．．吸收處理
6．．．反射罩
21a,21b．．．導光板
22,22p,22q．．．光擴散粒子
7a～7e．．．發光體
第1圖為本發明之實施形態1的面發光體之一例的示意圖。
第2圖為本發明之實施形態1的面發光體之亮度分布測量系統之一例的示意圖。
第3圖為本發明之實施形態1的面發光體之亮度分布測量結果之一例的示意圖。
第4圖為本發明之實施形態1的面發光體之亮度分布的對數標圖之一例的示意圖。
第5圖為在本發明之實施形態1的面發光體中，亮度衰減係數E不同之情況下的亮度值B(x)與導光距離x(m)之關係例的示意圖。
第6圖為本發明之實施形態1的面發光體之層數的說明圖。
第7A圖為在本發明之實施形態1的面發光體中，導光板之厚度(t)與光擴散粒子的濃度之關係的說明圖。
第7B圖為在本發明之實施形態1的面發光體中，導光板之厚度(2t)與光擴散粒子的濃度之關係的說明圖。
第8A圖為以長方形之情況作為本發明之實施形態2的發光體之形狀的一例的示意圖。
第8B圖為以翼狀之情況作為本發明之實施形態2的發光體之形狀的一例的示意圖。
第8C圖為以火焰狀之情況作為本發明之實施形態2的發光體之形狀的一例的示意圖。
第8D圖為以彎曲形狀之情況作為本發明之實施形態2的發光體之形狀的一例的示意圖。
第9圖為以具備菱鏡形狀之情況作為本發明之實施形態2的發光體之形狀的一例的示意圖。
第10圖為在本發明之實施例的面發光體中，亮度衰減係數E與5mm厚度左右之霧度值之關係的示意圖。
1．．．光源
2．．．面發光體
6．．．反射罩

Claims (10)

  1. 一種發光體，係使用含有光擴散粒子之透明基材的發光體，該發光體係一面使光線於該透明基材之厚度方向散射，一面朝該透明基材之長度方向進行光線的導光，且使以厚度5(mm)左右的該透明基材之霧度值(%)除亮度衰減係數E(m-1 )所得的運算值(m-1 /%)，成為0.55(m-1 /%)以上10.0(m-1 /%)以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光體，其中該透明基材至少含有基材的折射率與該光擴散粒子的折射率之折射率差△n的絕對值是0.3以上3以下之光擴散粒子。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該光擴散粒子之濃度為0.0001重量%以上0.01重量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該光擴散粒子係由具有折射率差△n的絕對值與粒子的重量平均直徑d(mm)之乘積是0.0001(mm)以上的重量平均直徑之粒子所構成。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該透明基材係厚度方向之霧度值為30%以下的導光板。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該透明基材係建構成厚度方向之粒子層數S1 成為0.15以下。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中在設透明基材之板厚為t(mm)，從該透明基材之端面提供光線之光源的該厚度方向上的大小為D(mm)時，板厚t處於D/2≦t≦20D的範圍。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該發光體之形狀為桿狀。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之發光體，其中該發光體之形狀為筒狀。
  10. 一種發光體，係使用含有光擴散粒子之透明基材的發光體，該發光體至少含有該透明基材的折射率與該光擴散粒子的折射率之折射率差△n的絕對值是0.3以上3以下之光擴散粒子，該光擴散粒子之濃度為0.0001重量%以上0.01重量%以下。
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