(57)【要約】【課題】光拡散層のグラデーションパターンの最適設計を容易にすること。【解決手段】横ストライプＳ１〜ＳｎのピッチＰは３ｍｍ、横ストライプＳ１の線幅（Ｗｍｉｎ）は０．５ｍｍ、横ストライプＳｎの線幅（Ｗｍａｘ）は２．０ｍｍ、他の横ストライプＳ２、Ｓ３・・・Ｓｎ−２、Ｓｎ−１については、横ストライプＳ１と横ストライプＳｎの心−心距離をＸとして、Ｄ＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／（Ｘ／Ｐ）・・・（１）なる式に従ってストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄを決定し、横ストライプＳ１（最小幅ストライプ）から横ストライプＳｎ（最大幅ストライプ）へと、１本毎にＤ増加させる。横ストライプＳ１〜Ｓｎのグラデーションパターンが式（１）に従って定まるので、バックライトのサイズすなわち導光板のサイズに応じての最適設計が容易になる。【選択図】図１
2011165502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の透明板であり、その片面には、平行に配設された複数本のストライプにて構成され、線幅が最小である前記ストライプ（以下、「最小幅ストライプ」という）から線幅が最大である前記ストライプ（以下、「最大幅ストライプ」という）まで１本毎に前記ストライプの線幅が増加するグラデーションパターンの光拡散層が印刷されている導光板において、
前記最小幅ストライプの線幅Ｗｍｉｎは０．４〜０．６ｍｍ、前記最大幅ストライプの線幅Ｗｍａｘは１．６〜２．４ｍｍ、隣り合う前記ストライプの心−心距離であるピッチＰは３ｍｍで、
前記最小幅ストライプと前記最大幅ストライプの心−心距離をＸとしたときに、
前記ストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄは、下記の式（１）に従って決定されることを特徴とする導光板。
Ｄ＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／（Ｘ／Ｐ）・・・（１）
【請求項２】
請求項１記載の導光板において、
前記最大幅ストライプは前記導光板の中心線上に１本配され、
この中心線を対称軸とする形態で前記グラデーションパターンの光拡散層が印刷されている
ことを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１記載の導光板において、
前記導光板の向かい合った２辺の一方に最も近い位置に前記最小幅ストライプが配され、
該２辺の他方に最も近い位置に前記最大幅ストライプが配されている
ことを特徴とする導光板。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の導光板において、
前記光拡散層は、アクリル樹脂製で直径が３〜１６μｍの真球ビーズを拡散剤としたインキにて印刷されていることを特徴とする導光板。
【請求項５】
請求項４記載の導光板において、
前記光拡散層を印刷するインキは、アクリル樹脂製の真球ビーズ、透明性合成樹脂のバインダ及び溶剤を必須成分とし、
アクリル樹脂製の真球ビーズの配合比は、透明性合成樹脂のバインダを１００重量部としたときに８〜１２重量部である
ことを特徴とする導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置や電飾看板などの表示装置においてバックライト等に用いられる導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの表示装置でバックライトに用いられる導光板が知られている。この種の導光板はアクリル等の透明なプレートを主体としており、その裏面にはエッジ沿いの光源から入射してきた光を表側へ向けて反射し拡散させるための拡散機能部が設けられている。拡散機能部を設ける手法の一つに印刷があり、例えばドットの形状、大きさ、ドット密度、印刷膜厚などを光源側のエッジからの距離に応じて変化させたグラデーションパターンを印刷している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０３０１７号公報
【特許文献２】特開平７−２６１１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のドットによるグラデーションパターンでは、ドットの形状、大きさ、密度、膜厚等のバランスが重要で、このバランスが崩れると照度低下や発光ムラが顕著に現れる。従って、ドットの形状、大きさ、密度、厚さ等を各サイズ毎に最適化するのが理想的である。
【０００５】
ところが、バックライトのサイズが多岐に亘るため（例えばＢ５〜Ｂ０、特大としてそれ以上の大きさもある）、ドットの形状、大きさ、密度、厚さ等を各サイズ毎に最適化するのがきわめて困難であった。このため、例えば小サイズ用、中サイズ用、大サイズ用の３パターンを用意しておいて使用し、それらから外れるサイズのときはいずれかを拡大して使用するといったことが行われていた。また、光拡散剤の混合量も膜厚に関係するのでその都度設計していた。
【０００６】
すなわち、印刷によって拡散機能部を設ける場合、バックライトのサイズに応じての最適設計が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の導光板は、
長方形の透明板であり、その片面には、平行に配設された複数本のストライプにて構成され、線幅が最小である前記ストライプ（以下、「最小幅ストライプ」という）から線幅が最大である前記ストライプ（以下、「最大幅ストライプ」という）まで１本毎に前記ストライプの線幅が増加するグラデーションパターンの光拡散層が印刷されている導光板において、
前記最小幅ストライプの線幅Ｗｍｉｎは０．４〜０．６ｍｍ、前記最大幅ストライプの線幅Ｗｍａｘは１．６〜２．４ｍｍ、隣り合う前記ストライプの心−心距離であるピッチＰは３ｍｍで、
前記最小幅ストライプと前記最大幅ストライプの心−心距離をＸとしたときに、
前記ストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄは、
Ｄ＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／（Ｘ／Ｐ）・・・（１）
なる式（１）に従って決定される。
【０００８】
なお、式（１）にあってはＸ／Ｐは小数第１位以下を切り捨てて整数とするのが好ましい。また、増加分Ｄも例えば小数第３位を丸めて第２位までとする等により、適宜の桁数にするのが好ましい。
【０００９】
長方形の透明板である導光板の片面には、平行に配設された複数本のストライプにて構成され、平行に配設された最小幅ストライプから最大幅ストライプまでの複数本のストライプにて構成されていて、最小幅ストライプから最大幅ストライプへと１本毎にストライプの線幅が増加するグラデーションパターンの光拡散層が印刷されるが、最小幅ストライプの線幅Ｗｍｉｎ、最大幅ストライプの線幅Ｗｍａｘ及びピッチＰは予め定めてあり、ストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄは式（１）に従って決定されるので、バックライトのサイズすなわち導光板のサイズに応じての最適設計が容易になる。
【００１０】
バックライトの構成としては、導光板の２対辺から光を入射するものと、１辺から光を入射するものとがある。
導光板の２対辺から光を入射する構成の場合は、請求項２に記載のように、請求項１記載の導光板において、前記最大幅ストライプは前記導光板の中心線上に１本配され、この中心線を対称軸とする形態で前記グラデーションパターンの光拡散層が印刷されている構成とすればよい。
【００１１】
導光板の１辺から光を入射する構成の場合は、請求項３に記載のように、請求項１記載の導光板において、前記導光板の向かい合った２辺の一方に最も近い位置に前記最小幅ストライプが配され、該２辺の他方に最も近い位置に前記最大幅ストライプが配されている構成とすればよい。
【００１２】
光拡散層は、炭酸カルシウム、シリカ粉末、ガラスビーズ（例えばユニオン社製）、シリコン複合パウダー（例えば信越シリコン社製）、微粒子ビーズ（例えば東洋ケミカルズ社製）等を光拡散剤とした公知のインキを使用して印刷してもよいが、請求項４に記載のように、アクリル樹脂製で直径が３〜１６μｍの真球ビーズを拡散剤としたインキにて印刷するとよい。これはアクリル樹脂製の真球ビーズ（以下、「アクリルビーズ」ともいう。）の透過率が上記のガラスビーズ等よりも格段に優れているためであり、優れた拡散効果が得られる。
【００１３】
なお、拡散効果を良好にするには、直径が３〜１６μｍのアクリルビーズを使用するとよい。
また、印刷膜厚は１５〜３５μｍの範囲が好ましく、より望ましいのは２０〜３０μｍである。この範囲であると照度や発光ムラに及ぼす影響がほとんど無い。
【００１４】
アクリルビーズを拡散剤としたインキとしては、請求項５に記載のように、アクリル樹脂製の真球ビーズ、透明性合成樹脂のバインダ及び溶剤を必須成分とし、アクリル樹脂製の真球ビーズの配合比は、透明性合成樹脂のバインダを１００重量部としたときに８〜１２重量部である配合が優れている。又は、アクリル樹脂製の真球ビーズ、透明性合成樹脂のバインダ及び溶剤を必須成分とするインキ中におけるアクリル樹脂製の真球ビーズが占める割合が１０〜１５％である配合が優れている。これらの場合、インキ中におけるアクリル樹脂製の真球ビーズが占める割合が上記の範囲から外れると（下回っても上回っても）照度が低下するおそれがある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例の導光板の説明図。
【図２】導光板の照度測定の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［インキ］
下記の表１に示す配合にてインキ１、同２、同３を調製した。なお、バインダとしての透明性合成樹脂はアクリル樹脂を使用した。また、アクリルビーズは根上工業株式会社の架橋アクリルビーズ（品名：アートパール）、外観：白色、不揮発分：９８％以上、吸油量３０±１０、平均粒径：１４μｍを使用した。表中で配合比を示す数値は重量部である。
【００１７】
【表１】
2011165502.tif 000003
［導光板］
上記の印刷インキ１、２、３を使用して、それぞれ図１に示すグラデーションパターンの光拡散層をアクリル樹脂製の長方形の透明板１の片面（裏面）に印刷した。
【００１８】
このグラデーションパターンは、透明板１の長辺と平行に配設された複数本の横ストライプＳ１、Ｓ２、Ｓ３・・・Ｓｎ−２、Ｓｎ−１、Ｓｎと、これらと直交する複数本の縦ストライプＶＳとで構成されている。なお、図１には横ストライプＳ１〜Ｓｎ、縦ストライプＶＳとも一部のみ図示して他は図示を省略している。
【００１９】
縦ストライプＶＳは何れも０．２ｍｍ幅であり、３ｍｍピッチの等間隔に配置されている。
一方、隣り合う横ストライプＳ１〜Ｓｎの心−心距離であるピッチＰは３ｍｍに設定され、  透明板１の一方の長辺Ｅ１に最も近い横ストライプＳ１の線幅（Ｗｍｉｎ）は０．５ｍｍ、透明板１の他方の長辺Ｅ２に最も近い横ストライプＳｎの線幅（Ｗｍａｘ）は２．０ｍｍである。他の横ストライプＳ２、Ｓ３・・・Ｓｎ−２、Ｓｎ−１については、横ストライプＳ１（最小幅ストライプ）と横ストライプＳｎ（最大幅ストライプ）の心−心距離をＸとしたときに、Ｄ＝（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）／（Ｘ／Ｐ）・・・（１）なる式に従って決定されるストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄを用いて、横ストライプＳ２の線幅＝Ｗｍｉｎ＋Ｄ、横ストライプＳ３の線幅＝横ストライプＳ２の線幅＋Ｄ、・・・横ストライプＳｎ−１の線幅＝横ストライプＳ２−２の線幅＋Ｄというように、長辺Ｅ１側の隣になる横ストライプの線幅に増加分Ｄを加えた線幅とされている。つまり、横ストライプの線幅は、横ストライプＳ１（最小幅ストライプ）から横ストライプＳｎ（最大幅ストライプ）へと、１本毎にＤ増加する。なお、この例では増加分Ｄは小数第４位を切り捨てて小数第３位までの数値としている。
【００２０】
上記のようにして各横ストライプＳ１〜Ｓｎの線幅を定めて、長辺Ｅ１側から長辺Ｅ２側へとピッチＰで配置したグラデーションパターンによる光拡散層をアクリル樹脂製の長方形の透明板１の片面（裏面）に印刷すれば導光板１０が完成する。本実施例では印刷膜厚は２５μｍで、印刷に当たっての横ストライプＳ１〜Ｓｎの線幅及び縦ストライプＶＳの線幅の許容誤差は±２０％である。
【００２１】
長方形の透明板である導光板１の片面には、上記のように複数本の横ストライプＳ１〜Ｓｎと複数本の縦ストライプＳＶとで構成されるグラデーションパターンの光拡散層が印刷されるが、縦ストライプＳＶの線幅、縦ストライプＳＶのピッチ、最小幅ストライプの線幅Ｗｍｉｎ、最大幅ストライプの線幅Ｗｍａｘ及びピッチＰは予め定めてあり、横ストライプ１本毎の線幅の増加分Ｄは式（１）に従って決定されるので、バックライトのサイズすなわち導光板のサイズに応じての最適設計が容易になる。
【００２２】
インキ１、２、３を用いて、上記のグラデーションパターンをアクリル樹脂製の透明板１に印刷して光の拡散実験を行ったところ、インキ１、２、３とも優れた拡散効果が得られた。
【００２３】
この導光板１０は長辺Ｅ１側から光を入射する構成であるので、図示のように長辺Ｅ１に最も近い位置に最小幅ストライプＳ１を配し、他方の長辺Ｅ２に最も近い位置に最大幅ストライプＳｎを配しているが、導光板１０の２対辺から光を入射する構成の場合は、最大幅ストライプＳｎは導光板の中心線上に１本配し、２長辺Ｅ１、Ｅ２に隣接してそれぞれに最小幅ストライプＳ１を配することで、この中心線を対称軸とする形態でグラデーションパターンの光拡散層が印刷される構成とすればよい。
［照度測定］
図２に示すように、最大幅ストライプＳｎを導光板の中心線上に１本配し、２長辺Ｅ１、Ｅ２に隣接してそれぞれに最小幅ストライプＳ１を配して、中心線を対称軸とする形態のグラデーションパターンの光拡散層を印刷したＡ４サイズとＡ２サイズの導光板を製作した。なお、インキは上記の印刷インキ１を使用し、グラデーションパターンは図１で説明した例に従っている。
【００２４】
その導光板を図２（ａ）に２点鎖線で示すようにＡ〜Ｆの６領域に等分して、各長辺Ｅ１、Ｅ２からＬＥＤの光を入射させたときの各領域における照度を測定したところ、図２（ｂ）、（ｃ）に示す通りであった。なお、ＬＥＤの素子タイプは４ｍｍ×３ｍｍ×１．２ｍｍ（厚み）、１素子当たりの輝度は１１ルーメンであり、これを１０ｍｍピッチで長辺Ｅ１、Ｅ２に配置した。表１の測定値の単位はｌｘ（ルクス）である。
【００２５】
これらの結果から明らかなように、長辺Ｅ１、Ｅ２に近い領域と中央（最大幅ストライプＳｎを中心とした領域）との照度の差は小さく、本発明のグラデーションパターンの有効性が確認できる。
【符号の説明】
【００２６】
１・・・透明板、
Ｅ１、Ｅ２・・・長辺、
１０・・・導光板、
Ｓ１〜Ｓｎ・・・横ストライプ
ＳＶ・・・縦ストライプ。
【図１】
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【図２】
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