[go: up one dir, main page]

JP6536490B2 - Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor - Google Patents

Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor Download PDF

Info

Publication number
JP6536490B2
JP6536490B2 JP2016111502A JP2016111502A JP6536490B2 JP 6536490 B2 JP6536490 B2 JP 6536490B2 JP 2016111502 A JP2016111502 A JP 2016111502A JP 2016111502 A JP2016111502 A JP 2016111502A JP 6536490 B2 JP6536490 B2 JP 6536490B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
guide plate
transparent
layer
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.)
Active
Application number
JP2016111502A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017220288A (en
Inventor
由次郎 高野
由次郎 高野
皓二 八木
皓二 八木
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.)
EIBIC CO., LTD.
Original Assignee
EIBIC CO., LTD.
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 EIBIC CO., LTD. filed Critical EIBIC CO., LTD.
Priority to JP2016111502A priority Critical patent/JP6536490B2/en
Priority to PCT/JP2017/020151 priority patent/WO2017209146A1/en
Publication of JP2017220288A publication Critical patent/JP2017220288A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6536490B2 publication Critical patent/JP6536490B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Description

この発明は、透明導光板及びこれに用いる光反射シートに関する。この発明の透明導光板は、例えば、透過型ディスプレイ装置の面光源等に適用することができる。   The present invention relates to a transparent light guide plate and a light reflecting sheet used for the same. The transparent light guide plate of the present invention can be applied to, for example, a surface light source of a transmissive display device.

透過型ディスプレイ装置としては、例えば下記特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1の透過型ディスプレイ装置では、バックライトとして、面光源を使用している。   As a transmissive display device, for example, the one disclosed in Patent Document 1 below is known. In the transmissive display device of Patent Document 1, a surface light source is used as a backlight.

ここで、面光源は、例えば、導光板の側面から入射させた光を、その導光板の厚さ方向に出射させることによって、液晶板等に光を供給する。面光源をバックライトとして使用することにより、蛍光灯やLEDアレイ等を使用する場合と比較して、その透過型ディスプレイ装置を薄型化できる。   Here, for example, the surface light source supplies light to a liquid crystal plate or the like by emitting light incident from the side surface of the light guide plate in the thickness direction of the light guide plate. By using a surface light source as a back light, it is possible to reduce the thickness of the transmissive display device as compared to the case of using a fluorescent lamp, an LED array or the like.

面光源としては、例えば、下記特許文献2に開示されたものが知られている。特許文献2では、インクジェット印刷技術を用いて、導光板の背面に、球欠状の光反射突部(引用文献2では光反射ドット)を多数形成している。そして、導光板の側面から入射した光が、導光板内で散乱し、その一部が光反射突部の内側球面に達して反射することにより、導光板の厚さ方向に出射する光を得る(引用文献2の図1等参照)。   As a surface light source, for example, the one disclosed in Patent Document 2 below is known. In Patent Document 2, a large number of light-reflecting projections (light-reflecting dots in Cited Document 2) are formed on the back surface of the light guide plate using an inkjet printing technique. Then, the light incident from the side surface of the light guide plate is scattered in the light guide plate and a part thereof reaches the inner spherical surface of the light reflecting protrusion and is reflected to obtain the light emitted in the thickness direction of the light guide plate (Refer to FIG. 1 etc. of cited reference 2).

国際公開第2014/010585号International Publication No. 2014/010585 特開2015−76124号公報JP, 2015-76124, A

しかしながら、インクジェット印刷技術を用いて光反射突部を形成する場合、この光反射突部の径やピッチを高精度に制御することが困難である。このため、引用文献2の技術によっては、光量が十分に均一な面光源を歩留まり良く製造することは困難であった。   However, when forming a light reflection protrusion using an inkjet printing technique, it is difficult to control the diameter and pitch of this light reflection protrusion with high precision. For this reason, it has been difficult to manufacture a surface light source with a sufficiently uniform light quantity with high yield depending on the technique of Patent Document 2.

また、インクジェット印刷技術を使用する場合、光反射突部の径を十分に小さくすることができない。このため、従来の導光板には、これらの光反射突部が視認できてしまうと共に、十分な出射光量を得にくいという欠点があった。   Moreover, when using inkjet printing technology, the diameter of a light reflection protrusion can not be made small enough. For this reason, the conventional light guide plate has a drawback that it is difficult to obtain sufficient light quantity while the light reflecting projections can be visually recognized.

更に、インクジェット印刷技術を使用する場合、光反射突部が導光板から剥がれ落ち易いという欠点があった。特に、表示画面が曲面の透過型ディスプレイ装置を作成するために、その導光板を湾曲させると、一部の光反射突部が導光板から剥がれ落ちてしまって、光量が十分に均一な面光源を得ることができない。更には、光反射突部が剥がれ落ちやすいために、導光板の表面を洗浄することも困難であった。   Furthermore, in the case of using the inkjet printing technology, there is a disadvantage that the light reflecting protrusion is easily peeled off from the light guide plate. In particular, when the light guide plate is curved in order to create a transmissive display device having a curved display screen, a part of the light reflection protrusions peel off from the light guide plate, and a surface light source with a sufficiently uniform light amount. Can not get. Furthermore, it is also difficult to clean the surface of the light guide plate because the light reflecting projections are easily peeled off.

この発明は、出射光量の均一性が十分に高く、光反射突部が視認し難く、且つ、光反射突部が剥がれ落ち難い導光板を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a light guide plate in which the uniformity of the emitted light amount is sufficiently high, the light reflecting protrusion is difficult to visually recognize, and the light reflecting protrusion is hardly peeled off.

かかる課題を解決するため、請求項1の発明に係る透明導光板は、光源から側面に入射された光の少なくとも一部を、裏面に設けられた複数の光反射突部の内球面で反射させて、表面から出射させる透明導光板であって、平板形状を呈する、透光性の導光基材と、型押し加工で前記光反射突部が形成され、該光反射突部の形成面が外側になるように該導光基材の裏面に貼付される、平板形状の光反射部材と、を備えることを特徴とする。   In order to solve such problems, the transparent light guide plate according to the invention of claim 1 reflects at least a portion of the light incident on the side surface from the light source by the inner spherical surface of the plurality of light reflecting projections provided on the back surface. A transparent light guide plate for emitting light from the surface and having a flat plate shape, and the light reflecting protrusion is formed by embossing and the forming surface of the light reflecting protrusion is And a flat-plate shaped light reflecting member attached to the back surface of the light guide substrate so as to be the outer side.

請求項2の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、前記光反射部材は、前記導光基材の前記裏面側に積層された複数の透光層を備え、該複数の透光層のうちの最外層は、前記光反射突部が形成された光反射層であり、該光反射層は、直接接する前記透光層よりも屈折率が高い、ことを特徴とする。   In the invention according to claim 2, in addition to the configuration according to claim 1, the light reflecting member includes a plurality of light transmitting layers laminated on the back surface side of the light guide substrate, and the plurality of light transmitting members The outermost layer of the layers is a light reflecting layer in which the light reflecting protrusion is formed, and the light reflecting layer has a refractive index higher than that of the light transmitting layer in direct contact.

請求項3の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、前記複数の透光層は、前記導光基材の裏面に貼付されるポリエチレンテレフタラート層と、紫外線硬化性樹脂を用いて該ポリエチレンテレフタート層上に直接形成された前記光反射層とを含むことを特徴とする。 In the invention according to claim 3, in addition to the configuration according to claim 2, the plurality of light transmitting layers use a polyethylene terephthalate layer attached to the back surface of the light guide substrate and an ultraviolet curable resin. characterized in that it comprises a said light reflecting layer which is formed directly on the polyethylene terephthalate La over coat layer on.

請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成に加えて、前記導光基材及び前記光反射部材が可撓性を有することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that, in addition to the configuration according to any one of claims 1 to 3, the light guide substrate and the light reflection member have flexibility.

請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の構成に加えて、前記光源から側面に入射された光の一部を背面から出射させることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is characterized in that, in addition to the configuration according to any one of claims 1 to 4, part of the light incident on the side surface from the light source is emitted from the back surface.

請求項6の発明に係る光反射シートは、請求項1乃至5のいずれかに記載の透明導光板を構成する光反射部材として使用する光反射シートであって、平板形状に形成され、型押し加工で光反射突部が形成され、該光反射突部の形成面が外側になるように導光基材の裏面に貼付されるように構成されており、光源から前記透明導光板の側面に入射された光の少なくとも一部を、前記導光基材の裏面に貼付されて設けられた複数の前記光反射突部の内球面で反射させて、前記透明導光板の表面から出射させるように構成されたことを特徴とするThe light reflecting sheet according to the invention of claim 6 is a light reflecting sheet used as a light reflecting member constituting the transparent light guide plate according to any one of claims 1 to 5, and is formed in a flat plate shape and is embossed A light reflecting protrusion is formed by processing, and the light reflecting protrusion is attached to the back surface of the light guiding substrate so that the formation surface of the light reflecting protrusion is on the outside, and from the light source to the side surface of the transparent light guiding plate At least a part of the incident light is reflected by the inner spherical surface of the plurality of light reflecting protrusions attached to the back surface of the light guide substrate and emitted from the surface of the transparent light guide plate It is characterized in that it is configured .

請求項1の発明によれば、光反射部材に型押し加工で光反射突部を形成することとしたので、光反射突部の径やピッチを高精度に制御することが容易である。   According to the first aspect of the invention, since the light reflecting protrusion is formed on the light reflecting member by embossing, it is easy to control the diameter and the pitch of the light reflecting protrusion with high accuracy.

また、型押し加工を使用することにより、光反射突部の径を非常に小さくすることが可能になる。   Further, by using embossing, it is possible to make the diameter of the light reflecting protrusion extremely small.

更に、型押し加工を使用することにより、光反射突部を剥がれ落ち難くすることができる。   Furthermore, the light reflecting protrusion can be made difficult to peel off by using embossing.

請求項2の発明によれば、複数の透光層を積層することで光反射部材を構成するに際して、最外層である光反射層の屈折率を、直接接する透光層の屈折率よりも大きくしたので、透明導光板が被照射面を照射する光量を増大させることができる。   According to the invention of claim 2, when the light reflecting member is formed by laminating a plurality of light transmitting layers, the refractive index of the light reflecting layer which is the outermost layer is larger than the refractive index of the light transmitting layer in direct contact. Because of this, it is possible to increase the amount of light that the transparent light guide plate irradiates the surface to be irradiated with.

請求項3の発明によれば、光反射部材を、ポリエチレンテレフタラート層及び紫外線硬化性樹脂層の積層としたので、耐久性が高く、加工し易く且つ安価な光反射部材を得ることができる。   According to the invention of claim 3, since the light reflecting member is a laminate of the polyethylene terephthalate layer and the ultraviolet curable resin layer, it is possible to obtain a light reflecting member which has high durability, is easy to process, and is inexpensive.

請求項4の発明によれば、導光基材及び光反射部材を可撓性とすることで、表示画面が曲面の透過型ディスプレイ装置の透明導光板としての使用が可能になる。   According to the invention of claim 4, by making the light guide substrate and the light reflecting member flexible, it becomes possible to use the transparent light guide plate of the transmissive display apparatus having a curved display screen.

請求項5の発明によれば、光源から側面に入射された光の一部を背面から出射させることにより、表示画面と背景とを重ねて表示するタイプの透過型ディスプレイ装置に、この発明の透明導光板使用できる。 According to the invention of claim 5, the transparent display device according to the invention is of a type in which the display screen and the background are superimposed and displayed by emitting a part of the light incident on the side surface from the light source from the back surface. the light guide plate may be used.

請求項6の発明によれば、この発明に係る透明導光板用の光反射部材を得ることができる。   According to the invention of claim 6, it is possible to obtain the light reflecting member for the transparent light guide plate according to the present invention.

この発明の実施の形態1に係る透明導光板の構成を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the structure of the transparent light-guide plate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 上記実施の形態1に係る透明導光板の構成を概念的に示す平面図である。It is a top view which shows notionally the structure of the transparent light guide plate which concerns on the said Embodiment 1. FIG. 上記実施の形態1に係る透明導光板の原理を説明するための概念的部分断面図である。It is a conceptual fragmentary sectional view for demonstrating the principle of the transparent light guide plate which concerns on the said Embodiment 1. FIG. 上記実施の形態1に係る透明導光板の製造方法を説明するための概念的平面図である。It is a conceptual top view for demonstrating the manufacturing method of the transparent light guide plate which concerns on the said Embodiment 1. FIG.

以下、この発明の実施の形態1について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この実施の形態1に係る透明導光板の構造を概略的に示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the transparent light guide plate according to the first embodiment.

図1に示したように、この透明導光板100は、導光基材110と、接着層120と、光反射部材130とを備える。   As shown in FIG. 1, the transparent light guide plate 100 includes a light guide substrate 110, an adhesive layer 120, and a light reflection member 130.

導光基材110は、透光性を有する、板状の基材である。この導光基材110としては、平面視が矩形の、平板形状のものが使用される。導光基材110は、剛性を有する板であっても良いし、可撓性を有するシートであっても良い。導光基材110の形成材料としては、例えばアクリルが好適であるが、他の材料を使用してもよい。導光基材110の平面寸法は任意であり、使用する透過型ディスプレイ装置の画面寸法等に応じて定めれば良い。また、導光基材110の厚さも任意であるが、例えば2mm程度である。この実施の形態1では、導光基材110の屈折率n0を、1.49に設定した。   The light guide substrate 110 is a plate-like substrate having translucency. As the light guide substrate 110, a flat plate having a rectangular plan view is used. The light guide substrate 110 may be a plate having rigidity or a sheet having flexibility. As a forming material of the light guide substrate 110, for example, acrylic is preferable, but other materials may be used. The planar dimensions of the light guide substrate 110 are arbitrary, and may be determined according to the screen dimensions and the like of the transmissive display device to be used. Further, the thickness of the light guide substrate 110 is also optional, for example, about 2 mm. In the first embodiment, the refractive index n0 of the light guide substrate 110 is set to 1.49.

接着層120としては、例えば透明光学粘着フィルム(Optical Clear Adhesive Film:OCA)を使用できる。但し、十分な透光性と接着性能とを有するものであれば、他の種類の接着シートや接着剤等を使用してもよい。この接着層120の厚さは、例えば0.1mmである。この実施の形態1では、接着層120の屈折率n1を、1.4857に設定した。   As the adhesive layer 120, for example, a transparent optical adhesive film (Optical Clear Adhesive Film (OCA)) can be used. However, other types of adhesive sheets, adhesives and the like may be used as long as they have sufficient transparency and adhesion performance. The thickness of the adhesive layer 120 is, for example, 0.1 mm. In the first embodiment, the refractive index n1 of the adhesive layer 120 is set to 1.4857.

光反射部材130は、接着層120を用いて、導光基材110の裏面に貼付される。この光反射部材130としては、例えば、平面寸法が導光基材110と略同一の、平板形状のものが使用される。この光反射部材130は、剛性を有する板であっても良いし、可撓性を有するシート(この発明の光反射シートに対応)であっても良い。   The light reflecting member 130 is attached to the back surface of the light guide substrate 110 using the adhesive layer 120. As the light reflection member 130, for example, a flat plate having a plane dimension substantially the same as that of the light guide substrate 110 is used. The light reflecting member 130 may be a rigid plate or a flexible sheet (corresponding to the light reflecting sheet of the present invention).

光反射部材130は、単層構造であっても良いし、多層構造であっても良い。図1の例では、この光反射部材130を、ベース層131と光反射層132とを積層することで形成した。これらの層131,132は、何れも透光性を有する層である。   The light reflecting member 130 may have a single layer structure or a multilayer structure. In the example of FIG. 1, the light reflecting member 130 is formed by laminating the base layer 131 and the light reflecting layer 132. Each of the layers 131 and 132 is a light transmitting layer.

ここで、ベース層131の形成材料としては、例えばPET(すなわち、ポリエチレンテレフタラート)を使用できるが、他の材料で形成してもよい。この実施の形態1では、ベース層131の屈折率n2を、1.48に設定した。また、このベース層131の厚さは、例えば0.05mmである。なお、ベース層131が厚くなるほど出射光の色温度が上昇する傾向があるため、このベース層131は、光反射部材130の耐久性等を確保できる範囲内で、なるべく薄くすることが望ましい。   Here, as a forming material of the base layer 131, for example, PET (that is, polyethylene terephthalate) can be used, but it may be formed of other materials. In the first embodiment, the refractive index n2 of the base layer 131 is set to 1.48. The thickness of the base layer 131 is, for example, 0.05 mm. Since the color temperature of the emitted light tends to increase as the base layer 131 becomes thicker, it is desirable to make the base layer 131 as thin as possible within the range where the durability and the like of the light reflection member 130 can be secured.

光反射層132としては、例えば紫外線硬化樹脂を使用できるが、他の材料で形成してもよい。この実施の形態1では、光反射層132の屈折率n3を、1.5785に設定した。また、この光反射層132の厚さは、例えば、0.012mmである。   For example, an ultraviolet curing resin can be used as the light reflecting layer 132, but it may be formed of another material. In the first embodiment, the refractive index n3 of the light reflecting layer 132 is set to 1.5785. The thickness of the light reflection layer 132 is, for example, 0.012 mm.

この光反射層132の外側面132a側には、多数の光反射突部132bが形成されている。   A large number of light reflecting protrusions 132 b are formed on the side of the outer surface 132 a of the light reflecting layer 132.

光反射突部132bは、望ましくは、球欠状を呈する。このような形状とすることで、これら光反射突部132bの内球面を凹面鏡として作用させて、導光基材110から光反射部材130に挿入された光の一部を反射させ、導光基材110の表面側に導くことができる。   The light reflecting protrusion 132b desirably has a spherical shape. With such a shape, the inner spherical surface of the light reflecting protrusion 132b acts as a concave mirror to reflect a part of the light inserted from the light guiding substrate 110 into the light reflecting member 130, and the light guiding base It can be led to the surface side of the material 110.

光反射突部132bの寸法は、例えば直径30〜60μm、高さ3〜5μm(望ましくは3.3〜4.67μm)である。   The dimensions of the light reflecting protrusion 132b are, for example, a diameter of 30 to 60 μm and a height of 3 to 5 μm (desirably 3.3 to 4.67 μm).

図2の平面図に示したように、これらの光反射突部132bは、光反射層132の外側面132aに、互いに直交するx方向及びy方向(すなわち、光反射部材130の縦横方向)に沿った二次元方向に、所定のピッチで、所定の配置パターンに従って配置される。図2の例では、光反射突部132bを千鳥状に配置したが、通常の行列状でもよい。図2において、縦横方向のピッチAは例えば0.16〜0.24mm、斜め方向のピッチBは例えば0.11〜0.17mmである。また、隣接する3個の光反射突部132bが成す三角形の角度θa,θb,θcは任意であるが、この実施の形態1では、θa=θb=θc=60゜(すなわち正三角形)とした。   As shown in the plan view of FIG. 2, these light reflecting projections 132 b are formed on the outer surface 132 a of the light reflecting layer 132 in the x and y directions (that is, the longitudinal and lateral directions of the light reflecting member 130) orthogonal to each other. It is arranged according to a predetermined arrangement pattern at a predetermined pitch in a two-dimensional direction along. In the example of FIG. 2, although the light reflection protrusion 132b is arrange | positioned at zigzag form, it may be normal matrix form. In FIG. 2, the pitch A in the vertical and horizontal directions is, for example, 0.16 to 0.24 mm, and the pitch B in the oblique direction is, for example, 0.11 to 0.17 mm. In addition, although the angles θa, θb, and θc of the triangle formed by the three adjacent light reflection protrusions 132b are arbitrary, in the first embodiment, θa = θb = θc = 60 ° (that is, an equilateral triangle). .

次に、この実施の形態1に係る透明導光板100の光学的な原理について、図3の概念的部分断面図を用いて説明する。   Next, the optical principle of the transparent light guide plate 100 according to the first embodiment will be described with reference to a conceptual partial cross-sectional view of FIG.

図3に示したように、透明導光板100には、その側面から、この透明導光板100の表面及び裏面と平行な方向に、光が入射される。上述のように、この光の光源としては、例えば白色LED(図示せず)等が使用される。   As shown in FIG. 3, light is incident on the transparent light guide plate 100 in the direction parallel to the front and back surfaces of the transparent light guide plate 100 from the side surface thereof. As described above, for example, a white LED (not shown) or the like is used as a light source of this light.

透明導光板100に入射された光は、その一部が、この導光基材110と接着層120との境界面301に達する。そして、この境界面301で、一部の光は反射し、残りの光は屈折して接着層120に入射される。   Part of the light incident on the transparent light guide plate 100 reaches the interface 301 between the light guide substrate 110 and the adhesive layer 120. Then, part of the light is reflected at the boundary surface 301, and the remaining light is refracted to be incident on the adhesive layer 120.

接着層120に入射された光は、この接着層120とベース層131との境界面302に達する。そして、この境界面302で、一部の光は反射し、残りの光は屈折してベース層131に入射される。   The light incident on the adhesive layer 120 reaches the interface 302 between the adhesive layer 120 and the base layer 131. Then, part of the light is reflected at the boundary surface 302, and the remaining light is refracted to be incident on the base layer 131.

更に、ベース層131に入射された光は、このベース層131と光反射層132の境界面303に達する。そして、この境界面303で、一部の光は反射し、残りの光は屈折して光反射層132に入射される。   Furthermore, light incident on the base layer 131 reaches the interface 303 between the base layer 131 and the light reflection layer 132. Then, part of the light is reflected at the boundary surface 303, and the remaining light is refracted and is incident on the light reflection layer 132.

そして、光反射層132に入射された光の一部は、光反射突部132bに達して、この光反射突部132bで反射する。   Then, part of the light incident on the light reflecting layer 132 reaches the light reflecting protrusion 132 b and is reflected by the light reflecting protrusion 132 b.

光反射突部132bで反射した光は、境界面303に達して、その一部は反射し、残りは屈折してベース層131に入射される。   The light reflected by the light reflecting protrusion 132 b reaches the boundary surface 303, a part of which is reflected, and the rest is refracted and incident on the base layer 131.

ベース層131に入射された光は、境界面302に達して、その一部は反射し、残りは屈折して接着層120に入射される。   The light incident on the base layer 131 reaches the interface 302 and is partially reflected, and the rest is refracted and incident on the adhesive layer 120.

更に、接着層120に入射された光は、境界面301に達して、その一部は反射し、残りは屈折して導光基材110に入射される。   Furthermore, the light incident on the adhesive layer 120 reaches the interface 301, a part of which is reflected, and the rest is refracted to be incident on the light guide substrate 110.

そして、導光基材110に入射された光の一部が、この導光基材110の表面(図3の下側面)から出射する。   Then, part of the light incident on the light guide substrate 110 is emitted from the surface of the light guide substrate 110 (lower side surface in FIG. 3).

ここで、周知のように、光が物質A(屈折率をnaとする)から物質B(屈折率をnbとする)に達した場合、その境界面における反射率Rは、下式(1)で与えられる(垂直入射の場合)。   Here, as is well known, when light reaches from substance A (refraction index is na) to substance B (refraction index is nb), the reflectance R at the interface is expressed by the following formula (1) Given by (in the case of normal incidence).

R=(na−nb)/(na+nb) ・・・(1)
この式(1)が示すように、物質A,Bの屈折率na,nbの差が小さいほど、反射率Rが小さくなり、したがって物質Aから物質Bへ達した光の透過率が多くなる。
R = (na-nb) 2 / (na + nb) 2 (1)
As this equation (1) shows, the smaller the difference between the refractive indices na and nb of the substances A and B, the smaller the reflectance R and hence the higher the transmittance of the light reaching the substance B from the substance A.

この実施の形態1では、上述のように、導光基材110の屈折率n0は1.49、接着層120の屈折率n1は1.4857、ベース層131の屈折率n2は1.48、光反射層132の屈折率n3は1.5785である。   In the first embodiment, as described above, the refractive index n0 of the light guide substrate 110 is 1.49, the refractive index n1 of the adhesive layer 120 is 1.4857, and the refractive index n2 of the base layer 131 is 1.48. The refractive index n3 of the light reflecting layer 132 is 1.5785.

すなわち、この実施の形態1では、導光基材110の屈折率n0と接着層120の屈折率n1との差(0.0043)及び接着層120の屈折率n1とベース層131の屈折率n2との差(0.0057)が小さいため、これら各部110,120,131の境界面301,302では、光の透過率が高い。従って、導光基材110の側面から入射された光の多くは、ベース層131へ達する。   That is, in the first embodiment, the difference (0.0043) between the refractive index n0 of the light guide substrate 110 and the refractive index n1 of the adhesive layer 120 and the refractive index n1 of the adhesive layer 120 and the refractive index n2 of the base layer 131 The light transmittance is high at the boundary surfaces 301 and 302 of the respective portions 110, 120, and 131 because the difference (0.0057) between them is small. Therefore, much of the light incident from the side surface of the light guide substrate 110 reaches the base layer 131.

一方、光反射層132の屈折率n3とベース層131の屈折率n2との差(n3−n2=0.0985は大きい。このため、ベース層131側から境界面303に達した光の透過率は、境界面301,302の場合よりも小さくなる(従って、反射率は、境界面301,302の場合よりも大きくなる)。   On the other hand, the difference between the refractive index n3 of the light reflection layer 132 and the refractive index n2 of the base layer 131 (n3-n2 = 0.0985 is large, and hence the transmittance of light reaching the boundary surface 303 from the base layer 131 side) Is smaller than in the case of the boundary surfaces 301 and 302 (thus, the reflectance is larger than in the case of the boundary surfaces 301 and 302).

その反面、n3>n2であるため、ベース層131側から境界面303へ達した光の全反射は起こらない。   On the other hand, since n3> n2, total reflection of light reaching the interface 303 from the base layer 131 does not occur.

従って、十分な光量の光を、ベース層131から光反射層132内へ導くことができる。   Therefore, a sufficient amount of light can be guided from the base layer 131 into the light reflecting layer 132.

ここで、周知のように、境界面303に達した時の入射角θ1が大きいほど、光の反射率が高くなる。このため、光反射層132には、入射角θ1が小さい光(すなわち、透明導光板100の厚さ方向に対する角度が小さい光)が、多く入射されることになる。   Here, as is well known, the larger the incident angle θ1 when the boundary surface 303 is reached, the higher the light reflectance. Therefore, a large amount of light having a small incident angle θ1 (that is, light having a small angle with respect to the thickness direction of the transparent light guide plate 100) is incident on the light reflecting layer 132.

光反射層132へ入射された光の一部は、上述のように、光反射突部132bで反射する。上述のように、光反射層132の屈折率n3は1.5785であり、この光反射層132の外部(通常は空気)の屈折率と比べて十分に大きいので、光反射突部132bで反射する光の光量は十分に大きい(上述の式(1)参照)。   As described above, part of the light incident on the light reflecting layer 132 is reflected by the light reflecting protrusion 132 b. As described above, the refractive index n3 of the light reflecting layer 132 is 1.5785, which is sufficiently larger than the refractive index of the outside (usually air) of the light reflecting layer 132. The amount of light to be emitted is sufficiently large (see the above equation (1)).

そして、光反射層132内で反射した光は、再び、境界面303へ達する。上述のように、境界面303に達した時の入射角が大きいほど、光の反射率が高い。更に、この光は、屈折率の高い媒体(光反射層132)から低い媒体(ベース層131)へ入射する光であるため、入射角θ2が所定値より大きい光に対しては、全反射が起こる。このため、ベース層131には、入射角θ2が小さい光(すなわち、透明導光板100の厚さ方向に対する角度が小さい光)が、多く入射されることになる。   Then, the light reflected in the light reflection layer 132 reaches the boundary surface 303 again. As described above, the larger the incident angle when the boundary surface 303 is reached, the higher the light reflectance. Furthermore, since this light is light entering from a medium having a high refractive index (light reflection layer 132) to a low medium (base layer 131), total reflection is obtained for light having an incident angle θ2 larger than a predetermined value. Occur. Therefore, a large amount of light having a small incident angle θ2 (that is, light having a small angle with respect to the thickness direction of the transparent light guide plate 100) is incident on the base layer 131.

なお、このとき境界面303で反射した光の一部は、光反射層132内で散乱し、この境界面303への入射角θ2が小さい光となって、ベース層131に入射されることになる。   At this time, a part of the light reflected by the boundary surface 303 is scattered in the light reflection layer 132 and is incident on the base layer 131 as light having a small incident angle θ2 to the boundary surface 303. Become.

ベース層131に入射された光の一部は、上述のように、接着層120及び導光基材110を透過して、この導光基材110の表面(図3の下側面)から出射する。上述のように、ベース層131と接着層120との屈折率の差(n2−n1)や、接着層120と導光基材110との屈折率の差(n0−n1)は小さいので、これらの透過率は十分に大きい。   As described above, part of the light incident on the base layer 131 is transmitted through the adhesive layer 120 and the light guide substrate 110 and emitted from the surface of the light guide substrate 110 (the lower surface in FIG. 3). . As described above, since the difference (n2−n1) in the refractive index between the base layer 131 and the adhesive layer 120 and the difference (n0−n1) in the refractive index between the adhesive layer 120 and the light guide substrate 110 are small, The transmittance of is sufficiently large.

このように、この実施の形態1では、光反射部材130を、上の層(すなわち光反射層132)の方が屈折率が高くなるように構成したので、透明導光板100の厚さ方向に対する角度が小さい光を多く取り出せるようになり、これにより出射光の指向性を高めることができるので、被照射面(例えば、透過型ディスプレイ装置の液晶パネル)の照射光量を増大させることができる。   As described above, in the first embodiment, the light reflection member 130 is configured such that the refractive index of the upper layer (that is, the light reflection layer 132) is higher. Therefore, the light reflection member 130 in the thickness direction of the transparent light guide plate 100 A large amount of light with a small angle can be extracted, which can enhance the directivity of the emitted light, and therefore the amount of light emitted from the surface to be irradiated (for example, the liquid crystal panel of the transmissive display device) can be increased.

次に、この実施の形態1に係る透明導光板100の製造方法について説明する。   Next, a method of manufacturing the transparent light guide plate 100 according to the first embodiment will be described.

最初に、以下のようにして、シート状の光反射部材130を作製する。   First, the sheet-like light reflecting member 130 is manufactured as follows.

まず、ベース層131(例えばPET)の裏面に、液体状態の紫外線硬化性樹脂を塗布する。   First, a liquid ultraviolet curable resin is applied to the back surface of the base layer 131 (for example, PET).

次に、この紫外線硬化性樹脂に、型押し加工で、光反射突部132bを形成する。型押し加工の方式は限定されず、この紫外線硬化性樹脂に平板状の型を押し付ける直押し転写方式でもよいが、大面積の光反射部材130を作製するためには、回転ローラ型の型を用いたローラ転写方式を用いることが望ましい。   Next, the light reflection protrusion 132b is formed on the ultraviolet curable resin by embossing. The method of embossing is not limited, and a direct pressing method may be used in which a flat plate is pressed against the ultraviolet curable resin. However, in order to produce the large-area light reflecting member 130, a rotating roller type is used. It is desirable to use the roller transfer method used.

続いて、紫外線を照射することにより、この紫外線硬化性樹脂を硬化させる。   Subsequently, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating it with ultraviolet light.

その後、この光反射部材130を、所望のサイズに寸断する。光反射部材130のサイズは、被照射面(例えば、透過型ディスプレイ装置の液晶パネル)のサイズに基づいて決定される。   Thereafter, the light reflecting member 130 is cut into a desired size. The size of the light reflecting member 130 is determined based on the size of the light receiving surface (for example, the liquid crystal panel of the transmissive display device).

以上により、シート状の光反射部材130が完成する。   Thus, the sheet-like light reflecting member 130 is completed.

次に、以下のようにして、この光反射部材130を、導光基材110に貼付する工程を行う。   Next, the step of attaching the light reflection member 130 to the light guide substrate 110 is performed as follows.

まず、導光基材110の裏面に、接着層120を形成する。上述のように、この接着層120の形成方法は、透明光学粘着フィルム(OCA)を貼付する方法であっても良いし、液体の接着剤等を導光基材110の裏面に塗布する方法であっても良い。   First, the adhesive layer 120 is formed on the back surface of the light guide substrate 110. As described above, the method of forming the adhesive layer 120 may be a method of attaching a transparent optical adhesive film (OCA), or a method of applying a liquid adhesive or the like to the back surface of the light guide substrate 110 It may be.

その後、この接着層120の裏面に、シート状の光反射部材130を貼付する。このとき、図4の概念的平面図に示したように、この光反射部材130を、導光基材110に対して、傾斜させて貼付してもよい。   Thereafter, the sheet-like light reflecting member 130 is attached to the back surface of the adhesive layer 120. At this time, as shown in the conceptual plan view of FIG. 4, the light reflection member 130 may be attached to the light guide substrate 110 in an inclined manner.

例えば、この光反射部材130を、光反射突部132bの縦横の配列方向と導光基材110の縦横の側面とが平行になるように貼付すると、光反射突部132bのピッチや配置パターンによっては、透明導光板100の出射光に縞状の輝度ムラが発生して、被照射面(例えば、透過型ディスプレイ装置の液晶パネル)の画質を劣化させる原因になる場合がある。   For example, when the light reflecting member 130 is pasted so that the vertical and horizontal arrangement direction of the light reflecting projections 132b and the vertical and horizontal side surfaces of the light guide substrate 110 become parallel, the pitch and arrangement pattern of the light reflecting projections 132b In some cases, stripe-like luminance unevenness may occur in the light emitted from the transparent light guide plate 100 to cause deterioration of the image quality of the surface to be irradiated (for example, the liquid crystal panel of the transmissive display device).

これに対して、本願発明者等の検討によれば、光反射部材130を、透明導光板100に対して傾斜させて貼付することで、光反射突部132bの配列方向が、光の入射方向や液晶パネルの液晶素子の配列方向に対して傾斜した状態になり、これによって、このような画質劣化を抑制・防止することが可能になる。   On the other hand, according to the study of the inventors of the present application, the light reflecting member 130 is attached to the transparent light guide plate 100 in an inclined manner so that the arrangement direction of the light reflecting projections 132b is the light incident direction. And the liquid crystal panel is inclined with respect to the alignment direction of the liquid crystal elements, which makes it possible to suppress or prevent such image quality deterioration.

傾斜角度は、光反射突部132bのピッチや配列パターン等によって異なるが、例えば3〜5゜程度である。   The inclination angle is, for example, about 3 to 5 °, although it varies depending on the pitch of the light reflection protrusions 132b, the arrangement pattern, and the like.

なお、光反射部材130を傾斜させて貼付するのでは無く、この光反射部材130の縦横側面に対して傾斜するように、光反射突部132bを形成することにしてもよい。   Note that the light reflecting protrusion 132b may be formed so as to be inclined with respect to the vertical and horizontal side surfaces of the light reflecting member 130, instead of attaching the light reflecting member 130 so as to be inclined.

以上説明したように、この実施の形態1によれば、光反射部材130に型押し加工で光反射突部132bを形成することとしたので、光反射突部132bの径やピッチを高精度に制御することが容易になる。   As described above, according to the first embodiment, since the light reflecting projection 132b is formed on the light reflecting member 130 by embossing, the diameter and the pitch of the light reflecting projection 132b can be made with high accuracy. It becomes easy to control.

また、型押し加工を使用することにより、光反射突部132bの径を非常に小さくすることが可能になる。   Further, by using embossing, it is possible to make the diameter of the light reflecting protrusion 132 b very small.

更に、型押し加工を使用することにより、光反射突部132bを剥がれ落ち難くすることができる。   Furthermore, the light reflecting protrusion 132b can be made difficult to peel off by using embossing.

加えて、ベース層131及び光反射層132を積層することで光反射部材130を構成すると共に、ベース層131の屈折率よりも光反射層132の屈折率のを大きくしたので、透明導光板100が被照射面を照射する光量を増大させることができる。   In addition, the base layer 131 and the light reflecting layer 132 are stacked to constitute the light reflecting member 130 and the refractive index of the light reflecting layer 132 is made larger than the refractive index of the base layer 131. Can increase the amount of light irradiating the surface to be irradiated.

この実施の形態1によれば、ベース層131をPETで形成すると共に光反射層132を紫外線硬化性樹脂で形成したので、耐久性が高く、加工し易く且つ安価な光反射部材を得ることができる。   According to the first embodiment, since the base layer 131 is formed of PET and the light reflecting layer 132 is formed of an ultraviolet curable resin, it is possible to obtain a light reflecting member having high durability, easy to process, and inexpensive. it can.

この実施の形態1によれば、導光基材110及び光反射部材130を可撓性とすることで、表示画面が曲面の透過型ディスプレイ装置の透明導光板としての使用が可能になる。   According to the first embodiment, by making the light guide substrate 110 and the light reflection member 130 flexible, it becomes possible to use the display screen as a transparent light guide plate of a transmissive display apparatus having a curved surface.

なお、この実施の形態1では、この発明に係る透明導光板100を液晶ディスプレイ等に利用する場合を例にとって説明したが、入射光の一部を背面から出射させることにより、表示画面と背景とを重ねて表示するタイプの透過型ディスプレイ装置に使用することも可能である。この場合は、光反射部材130を透過して裏面側の対象物で反射した光が、光反射部材130、接着層120及び導光基材110を透過することを利用する。   In the first embodiment, the case where the transparent light guide plate 100 according to the present invention is used for a liquid crystal display or the like is described as an example, but a part of the incident light is emitted from the back to display the screen and the background. It is also possible to use it for the transmissive display apparatus of the type which displays in piles. In this case, light transmitted through the light reflecting member 130 and reflected by the object on the back side is transmitted through the light reflecting member 130, the adhesive layer 120, and the light guide substrate 110.

100 透明導光板
110 導光基材
120 接着層
130 光反射部材
131 ベース層
132 光反射層
132a 外側面
132b 光反射突部
301〜303 境界面
100 Transparent light guide plate 110 Light guide substrate 120 Adhesive layer 130 Light reflecting member 131 Base layer 132 Light reflecting layer 132 a Outer surface 132 b Light reflecting protrusion 301 to 303 Boundary surface

Claims (6)

光源から側面に入射された光の少なくとも一部を、裏面に設けられた複数の光反射突部の内球面で反射させて、表面から出射させる透明導光板であって、
平板形状を呈する、透光性の導光基材と、
型押し加工で前記光反射突部が形成され、該光反射突部の形成面が外側になるように該導光基材の裏面に貼付される、平板形状の光反射部材と、
を備えることを特徴とする透明導光板。
A transparent light guide plate for reflecting at least a part of light incident on the side surface from a light source by the inner spherical surface of a plurality of light reflecting projections provided on the back surface, and for emitting the light from the surface,
A translucent light guide substrate having a flat plate shape;
A flat-plate shaped light reflecting member which is pasted on the back surface of the light guide substrate such that the light reflecting protrusion is formed by embossing and the formation surface of the light reflecting protrusion is on the outside;
A transparent light guide plate comprising:
前記光反射部材は、前記導光基材の前記裏面側に積層された複数の透光層を備え、
該複数の透光層のうちの最外層は、前記光反射突部が形成された光反射層であり、
該光反射層は、直接接する前記透光層よりも屈折率が高い、
ことを特徴とする請求項1に記載の透明導光板。
The light reflecting member includes a plurality of light transmitting layers laminated on the back surface side of the light guide substrate,
The outermost layer of the plurality of light transmitting layers is a light reflecting layer in which the light reflecting protrusion is formed,
The light reflecting layer has a refractive index higher than that of the light transmitting layer in direct contact therewith,
The transparent light guide plate according to claim 1,
前記複数の透光層は、前記導光基材の裏面に貼付されるポリエチレンテレフタラート層と、紫外線硬化性樹脂を用いて該ポリエチレンテレフタート層上に直接形成された前記光反射層とを含むことを特徴とする請求項2に記載の透明導光板。 Wherein the plurality of light-transmitting layer comprises a polyethylene terephthalate layer to be affixed to the bottom of the light guide substrate, the light-reflecting layer which is formed directly on the polyethylene terephthalate La over preparative layer using an ultraviolet curable resin The transparent light guide plate according to claim 2, characterized in that 前記導光基材及び前記光反射部材が可撓性を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の透明導光板。   The said light guide base material and the said light reflection member have flexibility, The transparent light guide plate in any one of the Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. 前記光源から側面に入射された光の一部を背面から出射させることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の透明導光板。   The transparent light guide plate according to any one of claims 1 to 4, wherein a part of the light incident on the side surface from the light source is emitted from the back surface. 請求項1乃至5のいずれかに記載の透明導光板を構成する光反射部材として使用する光反射シートであって、
平板形状に形成され、型押し加工で光反射突部が形成され、該光反射突部の形成面が外側になるように導光基材の裏面に貼付されるように構成されており、
光源から前記透明導光板の側面に入射された光の少なくとも一部を、前記導光基材の裏面に貼付されて設けられた複数の前記光反射突部の内球面で反射させて、前記透明導光板の表面から出射させるように構成されたことを特徴とする光反射シート
It is a light reflection sheet used as a light reflection member which constitutes a transparent light guide plate according to any one of claims 1 to 5 ,
It is formed in a flat plate shape, and a light reflection protrusion is formed by embossing, and is configured to be attached to the back surface of the light guide substrate such that the formation surface of the light reflection protrusion is on the outside.
At least a portion of the light incident from the light source to the side surface of the transparent light guide plate is reflected by the inner spherical surface of the plurality of light reflecting projections attached and provided on the back surface of the light guide substrate, the transparent A light reflecting sheet characterized in that the light is emitted from the surface of the light guide plate .
JP2016111502A 2016-06-03 2016-06-03 Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor Active JP6536490B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111502A JP6536490B2 (en) 2016-06-03 2016-06-03 Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor
PCT/JP2017/020151 WO2017209146A1 (en) 2016-06-03 2017-05-30 Transparent light guide plate and light-reflective sheet using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111502A JP6536490B2 (en) 2016-06-03 2016-06-03 Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017220288A JP2017220288A (en) 2017-12-14
JP6536490B2 true JP6536490B2 (en) 2019-07-03

Family

ID=60478611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016111502A Active JP6536490B2 (en) 2016-06-03 2016-06-03 Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6536490B2 (en)
WO (1) WO2017209146A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109752786A (en) * 2017-11-03 2019-05-14 路志坚 Light-guide device and backlight arrangement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201083928Y (en) * 2007-08-30 2008-07-09 比亚迪股份有限公司 Backlight and its reflecting sheet
JP2012156082A (en) * 2011-01-28 2012-08-16 Furukawa Electric Co Ltd:The Backlight panel, light guide plate, reflection plate, and adhesive sheet
PL397987A1 (en) * 2011-02-02 2012-08-13 Sumitomo Chemical Company, Limited Fibre optic board, surface light source device, transmission-type image displaying device, method for manufacturing of the fibre optic board and ultraviolet curable ink for ink printing for the fibre optic board
JP2013077473A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Toppan Printing Co Ltd Light guide plate, method for manufacturing the same, die, backlight unit for display, and display

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017220288A (en) 2017-12-14
WO2017209146A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102671598B1 (en) optical device
US8432527B2 (en) Light guide device
JP6664193B2 (en) Backlight unit
US10317609B2 (en) Display device
JP6499269B2 (en) Laminated optical member, illumination device, display device, and television receiver
CN104423089A (en) Optical sheet and backlight unit and display device comprising the same
US10222533B2 (en) Backlight unit and display device comprising same
US9817176B2 (en) Display device including optical member having optical patterns
CN101598865A (en) Flexible display device
KR20130000252A (en) Light guide plate for backlight unit and manufacturing method thereof
JP2012018917A (en) Plane light-emitting device and sheet switch module
JP2010210904A (en) Optical diffusion sheet, and backlight device and liquid crystal display device using the same
JP2013195458A (en) Array-type display device
JP5493312B2 (en) Surface light emitting device and image display device
JP6536490B2 (en) Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor
JP5098576B2 (en) Optical sheet, backlight unit and display device
JP6567466B2 (en) Transparent light guide plate and transmissive display device using the same
JP5066957B2 (en) Optical sheet, backlight unit using the same, and display device
KR101522242B1 (en) Optical sheet and liquid crystal display including the same
KR101606710B1 (en) Complex optical film and backlight assembly including the same
KR100997953B1 (en) Integrated light guide plate and manufacturing method thereof
KR20080028403A (en) Optical film and liquid crystal display including the same
KR102604221B1 (en) Display device
KR100997956B1 (en) Integrated light guide plate and manufacturing method thereof
CN102707366A (en) Light guide module and touch panel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190204

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: 20190423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190520

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6536490

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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