(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジライト方式導光板において、導光板の基材をゴム状弾性体とし、ゴム硬度が２０〜８０で破断伸度を５０％以上とし、かつゴム状弾性体の少なくとも一方の面を、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリルから選ばれる厚み２５〜１２５μｍの可撓性透明フィルムで覆ったことを特徴とする曲面表示ディスプレイのバックライト用の面状光源用導光板。
【請求項２】
可撓性透明フィルムに、光源から離れるにつれて面積率が大きくなる光拡散反射パターンが設けられていることを特徴とする請求項１記載の曲面表示ディスプレイのバックライト用の面状光源用導光板。
【請求項３】
ゴム状弾性体に光拡散剤が添加されたことを特徴とする請求項１記載の曲面表示ディスプレイのバックライト用の面状光源用導光板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種表示装置のバックライトとして用いられる面状光源装置、あるいは電飾看板等のディスプレイ用面状光源装置に関するものである。特に導光板と導光板の少なくとも一つの側端面に光源を配置してなる、エッジライト方式あるいはサイドライト方式とよばれる面状光源装置の導光板に関し、特に可撓性を付与した導光板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エッジライト方式の面状光源装置は、透明樹脂板よりなる導光板、導光板の少なくとも一つの側端面に設置される光源、導光板の光出射面側に配置される拡散板および導光板の光出射面の反対面側に配置される反射板により構成される。
【０００３】
面状光源装置に使用される導光板は、透明樹脂板の全反射を利用して光源からの入射光を導光すると共に、透明樹脂板の表面に光拡散層を設けることによって光拡散層に到達した光の入射角を全反射の臨界角以上に変えて出射させるものである。
【０００４】
このようなエッジライト方式面状光源装置としては、特開昭５７−１２８３８３号、実開昭６４−３８６２１号、特開平１−２４１５９０号に開示されているように、光拡散層の面積率を到達する光量に応じて制御し均一な面光源を得るために、光源から離れるにつれて面積率が大きくなるように、光拡散層を透明樹脂基板上に形成させた導光板がある。
【０００５】
このような導光板の基材としては、前述の先行技術に開示されているように、ポリメチルメタクリレートやポリカーボネートの透明板が一般に用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
導光板としてポリメチルメタクリレートやポリカーボネートを用いると、基材が硬いため、例えば円柱状の柱のディスプレイを行う場合、曲面に沿って任意に曲げることはできず、あらかじめ必要な曲面形状に加熱成形する等の工程が必要であった。
【０００７】
本発明の目的は、上述のような欠点を解消するために、導光板に可撓性を付与し、曲面でも設置できる可撓性バックライトを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために研究を行った結果、導光板の基材としてゴム状弾性体、特にゴム硬度が２０〜８０、好ましくは２０〜６５で、破断伸度５０％以上のゴム状弾性体を用いることで目的が達成されることが判明した。
【０００９】
ゴム硬度が２０より小さくなると、たとえ両面に可撓性プラスチックフィルムで覆ったとしても、変形させた場合にひずみが残りやすくなってしまう。また、ゴム硬度が８０を超えると、特に電飾看板など大サイズで使用する場合で厚さが厚くなった場合に曲面への取り付けが難しくなる。特に、導光板の厚さ２０ｍｍ以上の場合を考えるとゴム硬度は２０〜６５が好ましい。
【００１０】
なお、本発明における「ゴム硬度」とは、ＪＩＳ−Ｋ６３０１におけるスプリング式硬さ試験（Ａ形）による硬さをいう。また、本発明における「破断伸度」とは、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準拠してダンベル状試験片を用いて引張速さ５００ｍｍ／分で測定した「伸び」をいう。
【００１１】
このようなゴム状弾性体としては、光源からの入射光を導光するために透明度が高いことが必要であり、シリコン系、アクリル系、ウレタン系、ブチル系等のゴム状弾性体が使用できる。透明度、耐光性の点からは、特にシリコン系のゴム状弾性体が好ましい。
【００１２】
このようなゴム状弾性体は、成形法によりシート状にして用いるほか、透明フィルム上に押し出して、少なくとも一方の面を透明フィルムで覆われた構造にしても良い。
【００１３】
特に２枚の透明フィルムの間にゴム状弾性体を挟んだ構造のものが好ましい。
【００１４】
透明フィルムとしては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリル等のプラスチックフィルムが使用可能であり、厚みが薄すぎると作業性が悪く、厚すぎると可撓性が低下することから、透明フィルムの厚みとしては、２５〜１２５μｍが適当である。
【００１５】
ゴム状弾性体の厚みとしては、ユニットの構成によるが、液晶用バックライトの場合には１．５ｍｍ〜１０ｍｍ、電飾看板用としては１０〜５０ｍｍが適当である。
【００１６】
このようなゴム状弾性体を導光板として使用するためには、光源からの光を均一な面光源として出射するために、ゴム状弾性体の少なくとも一方の面に、光源からの距離が離れるにつれて面積率が大きくなるような拡散反射パターンを設置するか、特開平４−２７０３０２号に開示されているようにゴム状弾性体のヘーズをエッジライトの構成にあわせた均一な値にコントロールする。
【００１７】
光源からの距離が離れるにつれて面積率が大きくなるような拡散反射パターンを設置する方法としては、以下のものがあげられる。
【００１８】
▲１▼シート状のゴム状弾性体１１に直接光拡散反射パターン４１をシルク印刷等の印刷法によって印刷する方法（図１）。
【００１９】
▲２▼シート状のゴム状弾性体１１に、白色フォトレジストを塗布または全面印刷し、フォトリソ法によって光拡散反射パターン４１を形成する方法（図１）。
【００２０】
▲３▼あらかじめ印刷法またはフォトリソ法によって光拡散反射パターン４１を設置した透明フィルム２１上にゴム状弾性体１１を押し出す方法（図２、図３）。
【００２１】
▲４▼あらかじめ印刷法またはフォトリソ法によって光拡散反射パターン４１を設置した透明フィルム２１とシート状に成形したゴム状弾性体１１を貼り合わせる方法（図４）。
【００２２】
▲５▼透明フィルム２１とシート状に成形したゴム状弾性体１１を、光拡散剤を含む接着剤６２で、パターン状に貼り合わせる方法（図５）。
【００２３】
また、特開平４−２７０３０２号に開示されているようにゴム状弾性体のヘーズをエッジライトの構成にあわせた均一な値にコントロールする方法としては、以下のものが使用できる。
【００２４】
▲１▼ゴム状弾性体に光拡散剤３１を練り込んだ後、シート状に成形する方法（図６）。
【００２５】
▲２▼シート状のゴム状弾性体１１に直接光拡散剤を含む塗料を塗布または印刷して光拡散反射層５１を形成する方法（図７）。
【００２６】
▲３▼内部に直接光拡散剤を含有させたフィルム２２、あるいは表面に光拡散剤を含む塗料を塗布または印刷して光拡散反射層５１を設けた透明フィルム２１上に、ゴム状弾性体１１を押し出す方法（図８、図９、図１０）。
【００２７】
▲４▼内部に直接光拡散剤を含有させたフィルム２２、あるいは表面に光拡散剤を含む塗料を塗布または印刷して光拡散反射層を設けたフィルムと、シート状に成形したゴム状弾性体１１を貼り合わせる方法（図１１）。
【００２８】
▲５▼透明フィルム２１とシート状に成形したゴム状弾性体１１を、光拡散剤を含む接着剤６２で均一に貼り合わせる方法（図１２）。
【００２９】
この場合の光拡散剤としては、透明顔料としては天然または合成シリカ、ガラスビ−ズ、ダイヤモンド等の無機顔料、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の有機顔料及びライススタ−チ、コ−ンスタ−チ等の天然顔料を用いることができ、白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク、クレ−等を用いることができる。これらの顔料は単独で用いても良いし、２種類以上を混合して用いても良い。
【００３０】
塗料、インキとして使用する場合は、これら光拡散剤をポリメタクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のアクリル系、スチレン系、ウレタン系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、セルロ−ス系、ポリアミド系等の樹脂に分散して使用する。これら樹脂は単独で用いても良いし、２種類以上を混合して使用しても良い。さらに塗料、インクには、分散性、塗布性を改善するために、分散剤、レベリング剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。
【００３１】
接着剤として使用する場合は、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、シリコン系、ゴム系等の接着剤が使用できる。
【００３２】
本発明は、このような構成によって曲面への設置を可能とするものであるが、導光板の光源垂直方向の長さは、光源を導光板一側端面に設置した場合には、取り付ける円柱の中心から角度１２０゜に相当する円弧の長さ以下が好ましく、特に９０゜に相当する円弧の長さ以下が好ましい。
【００３３】
また、光源を二側端面に設置した場合には、角度１８０゜に相当する円弧の長さ以下、好ましくは１５０゜に相当する円弧の長さ以下にする。
【００３４】
これより導光板が長くなると導光損失が大きくなり、輝度が低下したり、均一な面光源が得られにくくなるからである。
【００３５】
【作用】
本発明は、エッジライト方式の導光板基材として、ゴム状弾性体、特にゴム硬度が２０〜８０、好ましくは２０〜６５で破断伸度を５０％以上のゴム状弾性体を用いることにより、例えば円柱状の柱のような曲面でも設置可能な可撓性バックライトを得ることができるものである。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳述する。なお、本実施例における「％」、「部」は特記しない限り重量基準である。
【００３７】
［実施例１］
厚さ５０μｍ、大きさ１５０ｍｍ×３００ｍｍの透明ポリエステルフィルム（東レ社製：ルミラーＴ６０）の片面に、次の組成の光拡散性インキにて、光源から離れるにつれて面積率が大きくなるような網点パターンをシルク印刷した。
【００３８】
インキ組成
・クリアインキ：固形分３７．５％          ８０部
（帝国インキ製造社製：ＳＰ−６２ＡＵクリアー）
・合成シリカ顔料                          １０部
（富士シリシア化学社製：サイリシア４３５）
・メチルエチルケトン                      １０部
【００３９】
このフィルム上にゴム硬度２０のシリコンゴム（東芝シリコン社製：ＹＥ５８２２）を厚さ５ｍｍになるように押し出し、１２０℃で２時間硬化させて、本発明の可撓性導光板を作成した。
【００４０】
この導光板を、
ラ   ン   プ：冷陰極管、管径５．６ｍｍ、管面輝度１７０００ｃｄ／ｃｍ2
ラ ン プ位置：導光板短辺側１灯
反   射   板：白色ポリエステルフィルム（東レ社製：ルミラーＥ−６０）
リフレクター：銀蒸着フィルム（きもと社製：ＧＲ３８Ｗ）
拡散フィルム：（きもと社製：Ｄ−２０４）
のユニットに取り付け、エッジライト方式バックライトを作製した。
【００４１】
このバックライトを直径５００ｍｍの円柱上の柱に密着する形で取り付けたところ、曲面に沿って簡単に取り付けられ、均一な面光源が得られた。
【００４２】
［比較例１］
厚さ５ｍｍのシート状に成形したゴム硬度４５のシリコンゴム（東芝シリコン社製：ＴＳＥ３４５０）を用意し、大きさ１５０ｍｍ×３００ｍｍに断裁した。
【００４３】
このシートの片面に、実施例１と同様に光拡散パターンを印刷して本発明の可撓性導光板を得た。
【００４４】
この導光板を実施例１と同様にバックライトに組み込んだところ、均一な面光源が得られた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明による面状光源用導光板は、従来の硬い導光板に変えて、可撓性の基材を使用したので、従来不可能だった円柱状柱等にも取り付けられる、曲面表示ディスプレイのバックライトとして有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の面状光源用導光板の一実施例を表す断面図。
【図２】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図３】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図４】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図５】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図６】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図７】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図８】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図９】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図１０】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図１１】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【図１２】  本発明の面状光源用導光板の他の実施例を表す断面図。
【符号の説明】
１１：ゴム状弾性体
１２：光拡散剤入りゴム状弾性体
２１：透明フィルム
２２：光拡散剤入りフィルム
３１：光拡散剤
４１：光拡散反射パターン
５１：光拡散反射層
６１：透明接着剤
６２：光拡散剤入り接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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