IPC分类号：
F21S2/00 | G02F1/13357 | F21Y115/10
国民经济行业分类号：
C4350 | C3545 | C3871 | C3976
当前申请(专利权)人地址：
東京都千代田区丸の内一丁目5番1号
摘要：
【課題】従来に比べて、エッジライトの入射光量の損失を少なくすることが可能な導光板。
【解決手段】相互に対向する第1の主面と第2の主面、および前記第1の主面と前記第2の主面をつなぐ第1の端面を備えたガラス基板と、樹脂層とを有し、前記第1の端面から光を導光するエッジライト方式の表示装置用の導光板であって、前記樹脂層は、前記第1の端面、前記第1の主面、前記第2の主面の少なくとも一部に形成されており、前記ガラス基板の屈折率をn1とし、前記樹脂層の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnは、0〜0.5の範囲であることを特徴とする導光板。
【選択図】図2
技术问题语段：
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述のように、エッジライト方式の表示装置用の導光板としては、これまでに様々な形態のものが開発、提案されている。しかし、導光板に用いる際には入射光量の損失を少なくするためには、入射端面を鏡面仕上げにして散乱損失を少なくする必要がある。さらに、導光板がエッジライトの厚さより薄くなると入射する光量が低下するため、入射端面の厚さを主面に対して厚くして、入射光量を増やす事が望ましい。しかしながら、このような導光板をガラス基板単体で実現するにはプロセスが複雑になり、製造が困難であった。
【0008】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、従来のガラス基板を使用した導光板に比べて、エッジライトの入射光量の損失を少なくすることが可能な導光板を提供することを目的とする。また、本発明では、そのような導光板の製造方法を提供することを目的とする。
技术功效语段：
【0011】本発明では、ガラス基板の入射端面に樹脂層が形成されているため、ガラス基板の入射端面が鏡面でなくても散乱損失を少なくすることができる。あるいは、ガラス基板の入射端面に接する主面に樹脂層が形成されているため、ガラス基板への入射光量を増やすことができる。ここで、ガラス基板と樹脂層の屈折率差Δnを0以上とすることで、樹脂層からガラス基板に入射する光の全反射が発生しないので、入射光量を増やすことができる。さらに望ましくはΔnを0〜0.5の範囲とすることで、ガラス基板と樹脂層の境界面での屈折角を小さくでき、入射光をスムーズにガラス基板に導入できる。この様に従来に比べて、エッジライトの入射光量の損失を少なくすることが可能なカラス基板を使用した導光板を提供することができる。また、本発明では、そのような導光板の製造方法を提供することができる。
权利要求：
【請求項1】
相互に対向する第1の主面と第2の主面、および前記第1の主面と前記第2の主面をつなぐ第1の端面を備えたガラス基板と、
樹脂層とを有し、
前記第1の端面から光を導光するエッジライト方式の表示装置用の導光板であって、
前記樹脂層は、前記第1の端面、前記第1の主面、前記第2の主面の少なくとも一部に形成されており、
前記ガラス基板の屈折率をn1とし、前記樹脂層の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnは、0〜0.5の範囲であることを特徴とする導光板。
【請求項2】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の主面に設置されている、請求項1に記載の導光板。
【請求項3】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の端面と隣接する前記第1の主面の端部に設置される、請求項2に記載の導光板。
【請求項4】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の主面上に、内側の端部を有する、請求項3に記載の導光板。
【請求項5】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の主面の前記端部から前記第1の端面にわたって設置される、請求項3または4に記載の導光板。
【請求項6】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の主面の前記端部および前記第1の端面から、前記ガラス基板の前記第1の端面と隣接する前記第2の主面の端部にわたって設置される、請求項5に記載の導光板。
【請求項7】
前記ガラス基板の前記第1の端面と、前記樹脂層の端面は、単一の連続面を形成する、請求項3または4に記載の導光板。
【請求項8】
前記ガラス基板の前記第1の端面に設置された前記樹脂層の表面は、平滑な面として構成される、請求項5または6に記載の導光板。
【請求項9】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の厚さ以下の厚さを有する、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の導光板。
【請求項10】
前記樹脂層は、前記ガラス基板の前記第1の端面に設置されている、請求項1に記載の導光板。
【請求項11】
前記樹脂層は、UV硬化樹脂である、請求項1乃至10のいずれか一つに記載の導光板。
【請求項12】
前記ガラス基板は、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスまたは無アルカリガラスで構成される、請求項1乃至11のいずれか一つに記載の導光板。
【請求項13】
前記ガラス基板は、0.1mm〜0.5mmの厚さを有する、請求項1乃至12のいずれか一つに記載の導光板。
【請求項14】
エッジライト方式の表示装置用の導光板の製造方法であって、
(1)穴部を有する型を準備するステップであって、前記型は、前記穴部の少なくとも一部に、樹脂を保持する保持部を有するステップと、
(2)前記型の前記保持部に、樹脂を設置するステップと、
(3)前記型の前記穴部に、相互に対向する第1の主面および第2の主面、ならびに前記第1の主面と前記第2の主面をつなぐ第1の端面を有するガラス基板を設置するステップであって、前記ガラス基板は、少なくとも一部が、前記型の前記保持部に設置された前記樹脂と接触するように配置されるステップと、
前記ガラス基板の一方の主面の側から、紫外線を照射して、前記樹脂を硬化させるステップと、
を有し、
前記ガラス基板の屈折率をn1とし、前記樹脂の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnは、0〜0.5の範囲であることを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項15】
前記(3)のステップでは、前記ガラス基板は、少なくとも前記第1の主面の一部が、前記保持部に設置された前記樹脂と接触するように配置される、請求項14に記載の製造方法。
【請求項16】
前記(3)のステップでは、前記ガラス基板は、少なくとも前記第1の端面が、前記保持部に設置された前記樹脂と接触するように配置される、請求項14に記載の製造方法。
技术领域：
【0001】
本発明は、エッジライト方式の表示装置用の導光板に関する。
背景技术：
【0002】
従来より、LEDなどの低消費電力光源を使用したエッジライト方式の表示装置が知られている。エッジライト方式の表示装置では、相互に対向する2つの主面を有する導光板と、該導光板の一つの端面に対向して配置された光源とが使用される。ここで、導光板の「端面」とは、導光板の2つの主面を相互に接続する側面を意味する。また、光源と面する端面を、特に、「入射端面」と称する。
【0003】
エッジライト方式では、光源からの光は、導光板の入射端面に入射される。その後、導光板に入射した光は、導光板の内部を伝播し、導光板の一つの主面(「出射面」という)から出射される。
【0004】
一般に、このようなエッジライト方式の表示装置の導光板として、樹脂系の基板やガラス基板等の透明基板が用いられているが、剛性が高く劣化が少ないガラス基板の方が望ましい。
【0005】
例えば、ガラス基板の上に、凹凸を有する樹脂層を設置することにより形成された導光板などが提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】
特開2001-235746号公報
发明内容：
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前述のように、エッジライト方式の表示装置用の導光板としては、これまでに様々な形態のものが開発、提案されている。しかし、導光板に用いる際には入射光量の損失を少なくするためには、入射端面を鏡面仕上げにして散乱損失を少なくする必要がある。さらに、導光板がエッジライトの厚さより薄くなると入射する光量が低下するため、入射端面の厚さを主面に対して厚くして、入射光量を増やす事が望ましい。しかしながら、このような導光板をガラス基板単体で実現するにはプロセスが複雑になり、製造が困難であった。
【0008】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、従来のガラス基板を使用した導光板に比べて、エッジライトの入射光量の損失を少なくすることが可能な導光板を提供することを目的とする。また、本発明では、そのような導光板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明では、相互に対向する第1の主面と第2の主面、および前記第1の主面と前記第2の主面をつなぐ第1の端面を備えたガラス基板と、
樹脂層とを有し、
前記第1の端面から光を導光するエッジライト方式の表示装置用の導光板であって、
前記樹脂層は、前記第1の端面、前記第1の主面、前記第2の主面の少なくとも一部に形成されており、
前記ガラス基板の屈折率をn1とし、前記樹脂層の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnは、0〜0.5の範囲であることを特徴とする導光板が提供される。
【0010】
また、本発明では、エッジライト方式の表示装置用の導光板の製造方法であって、
(1)穴部を有する型を準備するステップであって、前記型は、前記穴部の少なくとも一部に、樹脂を保持する保持部を有するステップと、
(2)前記型の前記保持部に、樹脂を設置するステップと、
(3)前記型の前記穴部に、相互に対向する第1の主面および第2の主面、ならびに前記第1の主面と前記第2の主面をつなぐ第1の端面を有するガラス基板を設置するステップであって、前記ガラス基板は、少なくとも一部が、前記型の前記保持部に設置された前記樹脂と接触するように配置されるステップと、
前記ガラス基板の一方の主面の側から、紫外線を照射して、前記樹脂を硬化させるステップと、
を有し、
前記ガラス基板の屈折率をn1とし、前記樹脂の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnは、0〜0.5の範囲であることを特徴とする導光板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、ガラス基板の入射端面に樹脂層が形成されているため、ガラス基板の入射端面が鏡面でなくても散乱損失を少なくすることができる。あるいは、ガラス基板の入射端面に接する主面に樹脂層が形成されているため、ガラス基板への入射光量を増やすことができる。ここで、ガラス基板と樹脂層の屈折率差Δnを0以上とすることで、樹脂層からガラス基板に入射する光の全反射が発生しないので、入射光量を増やすことができる。さらに望ましくはΔnを0〜0.5の範囲とすることで、ガラス基板と樹脂層の境界面での屈折角を小さくでき、入射光をスムーズにガラス基板に導入できる。この様に従来に比べて、エッジライトの入射光量の損失を少なくすることが可能なカラス基板を使用した導光板を提供することができる。また、本発明では、そのような導光板の製造方法を提供することができる。
具体实施方式：
【0013】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【0014】
(従来のエッジライト方式の表示装置用の導光板)
まず、本発明の構成および特徴をより良く理解するため、図1を参照して、従来のエッジライト方式の表示装置用の導光板(以下、「従来の導光板」という)の一例について簡単に説明する。
【0015】
図1には、従来の導光板1の断面を模式的に示す。
【0016】
図1に示すように、従来の導光板1は、ガラス基板10と、樹脂層20とを有する。ガラス基板10は、第1の主面12および第2の主面14を有し、樹脂層20は、ガラス基板10の第1の主面12の側に設置される。
【0017】
樹脂層20は、ガラス基板10とは反対の表面22に、微細な凹凸を有し、この微細な凹凸は、樹脂層20の表面22に反射機能を発現するために設けられる。
【0018】
従来の導光板1は、端面2、表側4、および裏側6を有する。このうち、端面2は、従来の導光板1をエッジライト方式の表示装置に適用した場合、光源と対向する面、すなわち入射端面として使用される。また、従来の導光板1において、表側4は、光が出射される側となり、裏側6は、表側4と対向する側となる。
【0019】
導光板1をこのような構成とした場合、微細な凹凸を有する樹脂層20の表面22が反射層として機能するため、導光板1の端面2から入射した光が、裏側6から系外に出射されることを抑制することができる。
【0020】
しかしながら、導光板1のこのような構成では、樹脂層20内での光の全反射が問題となる場合がある。
【0021】
すなわち、従来の導光板1では、端面2に照射された光は、一部(第1の光)が樹脂層20の端面から樹脂層20に入射され、一部(第2の光)がガラス基板10の端面からガラス基板10の内部に入射される。このうち、第1の光の少なくとも一部は、樹脂層20とガラス基板10の間の界面、すなわち第1の主面12において反射されてしまい、ガラス基板10の側に伝播することができなくなる可能性がある。そして、そのような挙動が生じると、導光板1の表側4から出射される光の量が低下し、所望の特性が得られなくなってしまう。
【0022】
このように、従来の導光板1においても、未だ十分な特性が得られるとは言い難く、良好な特性を有する導光板に関しては、今もなお大きなニーズがある。
【0023】
(本発明の一実施形態による、エッジライト方式の表示装置用の導光板)
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態による、エッジライト方式の表示装置用の導光板の一例について説明する。
【0024】
図2には、本発明の一実施形態による、エッジライト方式の表示装置用の導光板(以下、「第1の導光板」と称する)の断面を模式的に示す。
【0025】
図2に示すように、第1の導光板100は、端面102と、第1の面104と、第2の面106とを有する。このうち、端面102は、光源からの光が入射される面であり、以下「入射端面」とも称する。また、第1の面104は、第1の導光板100の内部を伝播する光が出射される面であり、以下「出射面」とも称する。これに対して、第2の面106は、第1の導光板100の内部を伝播する光が反射される面であり、以下「背面」とも称する。
【0026】
再度図2を参照すると、第1の導光板100は、ガラス基板110と、樹脂層120と、反射層130と、反射防止層140とを備える。
【0027】
ガラス基板110は、第1の主面112および第2の主面114を有する。樹脂層120は、ガラス基板110の第1の主面112の側に設置され、反射防止層140は、ガラス基板110の第2の主面114の側に設置される。反射層130は、樹脂層120のガラス基板110とは反対の側に配置される。
【0028】
反射層130は、第1の導光板100の内部を伝播する光が、背面106から外部に出射されてしまうことを抑制する役割を有する。一方、反射防止層140は、第1の導光板100の内部を伝播する光が、出射面104において、再度内部に向かって反射されてしまうことを抑制する役割を有する。
【0029】
なお、反射層130および反射防止層140は、任意に設置される層であって、必ずしも設置する必要はない。また、反射層130および反射防止層140は、同様の効果が得られる限り、別の形態で提供されてもよい。例えば、樹脂層120の表面に、反射機能を有する微細な凹凸を形成することにより、第1の導光板100の入射端面102から入射された光が、背面106から外部に出射されることを抑制することもできる。
【0030】
第1の導光板100は、ガラス基板110と樹脂層120とを有する。このため、第1の導光板100では、該導光板の厚さの制御を容易に行うことが可能となる。例えば、ガラス基板が薄い場合、導光板に十分な広さの入射端面を確保できない可能性がある。しかしながら、ガラス基板110と樹脂層120とを組み合わせることにより、十分な広さの入射端面102を得ることができる。
【0031】
第1の導光板100が実際にエッジライト方式の表示装置に使用される場合、入射端面102に対向するようにして、光源(図示されていない)が配置される。光源は、例えば、LEDのような、指向性の光源であることが好ましい。
【0032】
そのような光源から出射された光は、まず、入射端面102から、第1の導光板100の内部に導入される。第1の導光板100の内部に入射した光は、反射層130により、第1の導光板100の背面106側での反射を繰り返しながら、第1の導光板100の内部に伝播する。そして、この光は、反射防止層140を介して、第1の導光板100の出射面104から外部に出射される。
【0033】
ここで、第1の導光板100では、波長589.3nmの光に対するガラス基板110の屈折率をn1とし、樹脂層120の屈折率をn2としたとき、
Δn=n1-n2(1)式
で表される屈折率の差Δnが、0〜0.5の範囲であるという特徴を有する。
【0034】
この場合、前述のような従来の導光板1において問題となる、樹脂層120内での光の全反射を有意に抑制することができる。すなわち、樹脂層120の内部に伝播する光が、樹脂層120/ガラス基板110の界面において、繰り返し反射され、ガラス基板110の側に入射されないという問題を、有意に抑制することができる。
【0035】
その結果、第1の導光板100では、出射面104から出射される光の量を有意に高めることが可能となり、良好な特性を有する導光板を提供することが可能となる。
【0036】
(本発明の一実施形態による導光板の構成部材)
次に、本発明の一実施形態による導光板を構成する各構成部材について、より詳しく説明する。なお、ここでは、一例として、図2に示した第1の導光板100を例に、その構成部材について説明する。従って、各部材を参照する際には、図2に示された参照符号を使用する。
【0037】
(ガラス基板110)
ガラス基板110は、いかなる組成のガラスで構成されても良い。