專利名稱：發(fā)光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用導(dǎo)光板方式提供光線的發(fā)光體。
背景技術(shù)：
以往，關(guān)于面發(fā)光體，像所見(jiàn)到的液晶顯示裝置的背光燈光源裝置那樣，作為液晶顯示器的用途是主流。近年來(lái)，越來(lái)越趨向于將這種面發(fā)光板作為遮光板使用于建筑材料或娛樂(lè)等用途。在這樣的情況下，對(duì)于遮光板，要求能在光源熄燈時(shí)作為透明板發(fā)揮作用，而在光源亮燈時(shí)，利用橫貫板面(表里兩面)輻射的散射光，作為遮光板發(fā)揮作用，發(fā)揮遮蔽內(nèi)部深處的視野的作用。迄今為止的一般的液晶顯示裝置，在透射型液晶的情況下，需要不透明的背光燈裝置，而在反射型液晶的情況下，在實(shí)用上需要反射板。因此，在任何情況下，顯示裝置整體都是不透明的。在面發(fā)光體中，已知有像所見(jiàn)到的液晶顯示裝置的背光燈光源裝置那樣，以凹凸或點(diǎn)印刷等方式在導(dǎo)光板表面設(shè)置散射功能的結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn)1)、或在導(dǎo)光板內(nèi)添加基材的折射率與光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη小的光漫射粒子的結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn) 2)。在這些結(jié)構(gòu)中，光源熄燈時(shí)導(dǎo)光板為不透明或?qū)Ч獍宓暮穸确较虻啮仓荡蟆Ｒ虼?，在光源亮燈時(shí)能夠起遮光作用，但熄燈時(shí)難于使其起透明板的作用?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭57-U8383號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特許第3162398號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而作出的，其目的在于，提供下述的發(fā)光體，在采用導(dǎo)光板方式(背光燈方式)提供光線的發(fā)光體中，通過(guò)在光源熄燈時(shí)使厚度方向或粗細(xì)方向 (與導(dǎo)光方向正交的方向)的霾值(haze value)降低以確保透明性，在光源亮燈時(shí)利用橫貫板面輻射的散射光，從而能夠高效率地發(fā)射光。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)光體的一形態(tài)是使用含有光漫射粒子的透明基材的發(fā)光體，一邊使光線在透明基材的厚度方向散射，一邊光線在透明基材的長(zhǎng)度方向?qū)Ч猓?且使輝度衰減(luminance attenuation)系數(shù)EOiT1)除以透明基材的每5mm厚度的霾值 (% )所得的計(jì)算值(m_7% )為0. 55(m-V% )以上且10. 0(m_7% )以下。這種發(fā)光體在熄燈時(shí)通過(guò)采用滿足計(jì)算值的低霾值的透明基材，作為透明板起作用，在亮燈時(shí)利用透明基材中包含的光漫射粒子實(shí)現(xiàn)高效率的光發(fā)射。借助于此，能夠?qū)崿F(xiàn)作為背光燈或遮光板起作用的顯示裝置。又，本發(fā)明的發(fā)光體的一形態(tài)中，最好是透明基材至少含有基材的折射率與光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη的絕對(duì)值為0. 3以上且3以下的光漫射粒子 ’最好是光漫射粒子的濃度為0. 0001重量％以上且0. 01重量％，又，最好是光漫射粒子由具有折射率差Δη的絕對(duì)值與粒子的重量平均直徑d(mm)之積為0. 0001 (mm)以上的重量平均直徑的粒子構(gòu)成。而且最好是透明基材是厚度方向的霾值為30%以下的導(dǎo)光板。又，最好是透明基材形成為厚度方向的粒子層數(shù)S1在0. 15以內(nèi)的結(jié)構(gòu)；最好是透明基材的板厚記為t (mm)、 從透明基材的端面提供光的光源的、透明基材的厚度方向上的尺寸記為D(mm)時(shí)，板厚t在 D/2彡t彡20D的范圍內(nèi)。又，發(fā)光體的形狀也可以是板狀、棒狀、筒狀。又，本發(fā)明的發(fā)光體的另一形態(tài)是采用含有光漫射粒子的透明基材的發(fā)光體，至少含有透明基材的折射率與光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη的絕對(duì)值在0.3以上且3以下的光漫射粒子，光漫射粒子的濃度在0. 0001重量％以上且0. 01重量％以下。這種發(fā)光體使用滿足上述折射率差Δη與光漫射粒子的濃度的透明基材。借助于此，在熄燈時(shí)作為透明板起作用，亮燈時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率的光發(fā)射。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光體的一形態(tài)，則在光源熄燈時(shí)通過(guò)降低厚度方向、或粗細(xì)方向的霾值，能夠確保透明性，在光源亮燈時(shí)通過(guò)利用橫貫板面輻射的散射光，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的光發(fā)射。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體一個(gè)示例的圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體的輝度分布測(cè)定系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體的輝度分布測(cè)定結(jié)果的一個(gè)示例的圖。圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體的輝度分布的對(duì)數(shù)圖的一個(gè)示例的圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體中輝度衰減系數(shù)E不同的情況下的輝度值B(X)與導(dǎo)光距離x(m)之間的關(guān)系例的圖。圖6是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體的層數(shù)的圖。圖7A是說(shuō)明在本發(fā)明的實(shí)施方式1的面發(fā)光體中導(dǎo)光板的厚度(t)與光漫射粒子的濃度之間的關(guān)系的圖。圖7B是在本發(fā)明的實(shí)施方式1的面發(fā)光體中，導(dǎo)光板的厚度Ot)與光漫射粒子的濃度之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖8A是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光體的形狀的一個(gè)示例為長(zhǎng)方形的情況的圖。圖8B是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光體的形狀的一個(gè)示例為翼狀的情況的圖。圖8C是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光體的形狀的一個(gè)示例為火炎狀的情況的圖。圖8D是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光體的形狀的一個(gè)示例為彎曲形狀的情況的圖。圖9是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光體的形狀的一個(gè)示例具備棱鏡(prism) 形狀的情況的圖。圖10是表示在本發(fā)明的實(shí)施例的面發(fā)光體中輝度衰減系數(shù)E與每5mm厚度的霾
4值之間的關(guān)系的圖。符號(hào)說(shuō)明12、2a、2b345621a、21b22、22p、22q7a 7e
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式1以板狀的面發(fā)光體作為發(fā)光體的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體采用含有光漫射粒子的導(dǎo)光板。當(dāng)光源提供光線時(shí)，導(dǎo)光板一邊使光線在導(dǎo)光板的厚度方向散射，一邊使光線在導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向?qū)Ч?。?dǎo)光板的長(zhǎng)度方向是從光源提供光的端面(入射端面)指向?qū)χ玫亩嗣娴姆较?，與被提供的引導(dǎo)光直進(jìn)的方向平行。導(dǎo)光板的厚度方向是表示導(dǎo)光板的厚度的方向，與長(zhǎng)度方向垂直。 又，以與導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向及導(dǎo)光板的厚度方向兩者垂直的方向?yàn)閷?dǎo)光板的寬度方向。又， 對(duì)于導(dǎo)光板用板狀導(dǎo)光板的情況進(jìn)行說(shuō)明。導(dǎo)光板的形狀也可以是在長(zhǎng)度方向、寬度方向上其厚度有變化的形狀(斷面為楔形)。圖1表示面發(fā)光體的一個(gè)示例。圖1中，光源1配置于面發(fā)光體2的端部。又，在光源1的周圍，配置用于有效利用光的反射蓋6。圖1中，在面發(fā)光體2的左側(cè)配置光源1， 使得光線從面發(fā)光體2的入射端面導(dǎo)向與入射面對(duì)置的端面。又，圖1中，在面發(fā)光體2的兩側(cè)表示的箭頭群示意表示光漫射的狀態(tài)。從光源1 射入面發(fā)光體2的入射端面的光，被導(dǎo)向與面發(fā)光體2的入射面對(duì)置的端面。在該期間，該光線被光漫射粒子漫射，從面發(fā)光體2的正面及背面射出。射出的光量相應(yīng)于導(dǎo)光距離的變長(zhǎng)而減少。又，本實(shí)施方式的導(dǎo)光板構(gòu)成為導(dǎo)光板的厚度方向的霾值為30%以下。進(jìn)一步，關(guān)于輝度，導(dǎo)光板具有如下所述特征，即輝度衰減系數(shù)EOiT1)除以每5mm 厚度的霾值(% )得到的計(jì)算值OiT1/% )為0. 55(m-V% )以上且10.0^1/% )以下。計(jì)算值表示有關(guān)輝度的一個(gè)特性，是定義能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的光發(fā)射又有高透明性的導(dǎo)光板的指標(biāo)。計(jì)算值用輝度衰減系數(shù)E (πΓ1)計(jì)算，因此，首先對(duì)輝度衰減系數(shù)E OiT1)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的所謂輝度衰減系數(shù)EOiT1)是指從面發(fā)光體的一端面上配置的光源使得光線從該端面射入時(shí)，將向與該端面相接的發(fā)光面垂直的方向出射的光的輝度值的對(duì)數(shù)與離該端面的距離之間的關(guān)系作成圖來(lái)表示輝度特性的情況下的斜率。還有，輝度衰減系數(shù)E使用以任意長(zhǎng)度單位(m)測(cè)定規(guī)定區(qū)域(parts)的輝度得到的結(jié)果，因此，以(πΓ1)或
光源面發(fā)光體輝度計(jì)吸收片吸收處理反射蓋導(dǎo)光板光漫射粒子發(fā)光體(parts/m)這樣的單位表示。在以下的說(shuō)明中，使用OiT1)進(jìn)行說(shuō)明。輝度的測(cè)定結(jié)果理論上如下面的式(1)所示。在這里，測(cè)定的輝度值以U(X)表示， 理論上的輝度值以B(X)表示。B (χ) =B (0) X exp (_E X χ)…(1)在這里，χ (χ彡0)表示離入射端面的距離(導(dǎo)光距離)。又，輝度衰減系數(shù)E(πΓ1)是注意到以下情況而導(dǎo)出的。1.在導(dǎo)光板的背面配置例如黑布等吸收光線的材料。這是為了容易分析，吸收向背面?zhèn)壬涑龅墓饩€的材料。在這里，以測(cè)定輝度的一側(cè)為正面，以對(duì)置的一側(cè)為背面。2.在與入射面對(duì)置的端面附近，由于來(lái)自端面的光線的反射的影響，有時(shí)候輝度特性不符合式(1)。因此，為了消除該影響，對(duì)與入射面對(duì)置的端面施加吸收處理后進(jìn)行測(cè)定。作為吸收處理的方法，有例如在與入射面對(duì)置的端面上涂布黑墨液等方法。在與入射面對(duì)置的端面上配置反射鏡的情況下，在取下反射鏡后進(jìn)行吸收處理。3.由于有在入射端面附近輝度特性不符合式(1)的情況，所以在導(dǎo)出輝度衰減系數(shù)EOiT1)時(shí)，將該部分除外。例如根據(jù)從與入射面對(duì)置的端面向入射端面方向L/2或L/3的輝度特性，導(dǎo)出輝度衰減系數(shù)E及計(jì)算值。這里，L為從光源光入射端面到對(duì)置的端面的距離(m)。在入射端面附近輝度特性有時(shí)候不符合式(1)的原因不明確。關(guān)于這一點(diǎn)，可認(rèn)為與光漫射粒子添加量少、以及越是折射率差Δη大的結(jié)構(gòu)越有發(fā)生的傾向等有關(guān)系。因此， 作為其中的一個(gè)原因，推斷是因?yàn)樵谌肷涠嗣娓浇膶?dǎo)光板內(nèi)的光漫射角分布與朝入射端面方向L/2或L/3的導(dǎo)光板內(nèi)的光漫射角分布不同、或者因光源的反射罩的反射等的影響所引起的。4.輝度衰減系數(shù)EOiT1)用下述圖4所示的輝度特性圖，在從與入射面對(duì)置的端面到L/2(面發(fā)光體的中央)或L/3的范圍利用線性近似導(dǎo)出。圖2表示面發(fā)光體的輝度分布測(cè)定系統(tǒng)的一個(gè)例子。在圖2中，具備光源1、面發(fā)光體2、輝度計(jì)3。又，在面發(fā)光體2的背面?zhèn)扰渲梦障虮趁鎮(zhèn)壬涑龅墓饩€的吸收片4。對(duì)與面發(fā)光體2的入射面對(duì)置的端面實(shí)施吸收處理5。而且，在光源1的周圍配置高效率利用光線用的反射蓋6。圖2中，在面發(fā)光體2的左側(cè)配置光源1，將光從面發(fā)光體的入射端面導(dǎo)向與入射面對(duì)置的端面。以入射端面的位置為0m，以到與入射面對(duì)置的端面的任意距離為導(dǎo)光距離。圖2中，以最大導(dǎo)光距離為0. an。輝度計(jì)3采用例如CCD (Charge Coupled Device:電荷耦合器件)照相機(jī)。圖2中，面發(fā)光體2 (導(dǎo)光板)的板厚以t表示。在圖3表示將測(cè)定到的輝度值U(X) (cd/m2)與距入射端面的距離χ(m)的關(guān)系的例子作圖表示的圖。在圖4表示將輝度值U(X) (cd/m2)的對(duì)數(shù)ln(U(x))與距入射端面的距離X(m)的關(guān)系作圖表示的輝度特性圖。在這里，理論上的輝度值B(O) (cd/m2)是根據(jù)上述輝度值與輝度衰減系數(shù)的定義以及計(jì)算輝度衰減系數(shù)導(dǎo)出輝度特性的輝度特性導(dǎo)出法計(jì)算出的假想的輝度值。具體地說(shuō)，是把在從與入射面對(duì)置的端面到L/2 (面發(fā)光體的中央)的范圍借助于直線近似求出的近似線延長(zhǎng)至χ = 0(m)時(shí)，與縱軸交叉的值設(shè)為In(B(O))時(shí)計(jì)算出的假想的輝度值。下面對(duì)輝度衰減系數(shù)E(πΓ1)與輝度之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。輝度衰減系數(shù)EOiT1)其值越大，表示在導(dǎo)光方向的每單位長(zhǎng)度被取出越多的光。在圖5表示輝度衰減系數(shù)E (πΓ1)不同的情況下理論上的輝度值B (χ)與導(dǎo)光距離X(Hl)之間的關(guān)系例。圖5的關(guān)系例是對(duì)將漫射材料添加于基材中的面發(fā)光體測(cè)定其輝度的結(jié)果，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0. 5 3 μ m的漫射材料，以0. 02 0. 0005重量％添加于厚度為5mm的面發(fā)光體的結(jié)果。任一輝度衰減系數(shù)E， 都是將導(dǎo)光距離設(shè)為0. an的情況。這時(shí)，輝度衰減系數(shù)E (πΓ1)越大，則B(X)的減少量越大。也就是說(shuō)，從面發(fā)光體2取出更多光線的結(jié)果是，B(X)的減少量變得越大。下面對(duì)在本發(fā)明所定義的層數(shù)S1進(jìn)行說(shuō)明。層數(shù)S1相當(dāng)于將存在于面發(fā)光體2 的光漫射粒子的總截面投影于該發(fā)光面的面積。借助于此，能夠評(píng)價(jià)光漫射粒子的厚度方向的密度。更具體地說(shuō)，導(dǎo)光板的厚度方向的粒子層數(shù)S1用式( 定義。例如，底面被鋪設(shè)充填成無(wú)間隙的狀態(tài)下的粒子層數(shù)S1為1。在圖6表示將導(dǎo)光板含有的光漫射粒子的總截面投影于導(dǎo)光板(面發(fā)光體幻的底面的例子。[公式1]
*.,‘..2^. 1 *t ζ.,、
1 J ‘ ‘ 4 爐3/3d在這里，叫為粒子個(gè)數(shù)密度(/mm3)，t(mm)為板厚，V3為粒子容積率，d (mm)為重量平均粒子直徑，a(mm)為平均粒子半徑。又，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，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(fā)光體2中，為了確保透明性以便能夠高效率地發(fā)射光，需要在將該層數(shù)S1 保持為較小的狀態(tài)下增大輝度衰減系數(shù)E (πΓ1)。具體地說(shuō)，通過(guò)確保面發(fā)光體2的透明性， 在熄燈時(shí)，面發(fā)光體2可作為透明板發(fā)揮作用。透明性需要使構(gòu)成面發(fā)光體2的導(dǎo)光板的霾值為較小值，通過(guò)使圖6所示的層數(shù)S1為較小值能夠?qū)崿F(xiàn)。另外，通過(guò)以高效率發(fā)射光線，在亮燈時(shí)面發(fā)光體2可作為遮光板發(fā)揮作用。高效率的發(fā)射光可通過(guò)增大上述輝度衰減系數(shù)E實(shí)現(xiàn)。首先，探討霾值。霾值大于30%時(shí)，失去透明感。霾值以20%以下為宜，10%以下特別理想。雖然沒(méi)有特別規(guī)定下限，但是為了實(shí)現(xiàn)高輝度，從不包含沒(méi)有添加光漫射粒子的透明板的情況的含義出發(fā)，可設(shè)為0.1 %以上。但是，在可以實(shí)現(xiàn)高效率的光發(fā)射的情況下， 可使用具有不足0. 1的霾值的導(dǎo)光板。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在面發(fā)光體2的面內(nèi)霾值不同的情況下，在面發(fā)光體2的面內(nèi)的霾值最小的部位對(duì)霾值進(jìn)行評(píng)價(jià)。下面，對(duì)關(guān)于輝度的計(jì)算值進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，計(jì)算值(m_7% )是以每5mm厚度的霾值(％)除輝度衰減系數(shù)E (πΓ1)所得的值。計(jì)算值OiT1/比0.55還小的，適合于導(dǎo)光距離長(zhǎng)的，但因?yàn)楣馊〕鲂市?，所以亮燈時(shí)亮度不夠充足。計(jì)算值(m7% )比10.0還大的，其光取出效率大，所以亮燈時(shí)的亮度充分，但導(dǎo)光距離短，不充分。本發(fā)明的實(shí)施方式的面發(fā)光體2，其光漫射粒子的濃度也可以在厚度方向上為恒定，也可以是例如由光漫射粒子含有層和透明層形成的多層結(jié)構(gòu)、或者由光漫射粒子含有層濃度為不同的2層以上形成的多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)的情況也與上面所述相同，根據(jù)測(cè)量出的霾值求每5mm厚度的霾值。
另外，為了使霾值為30%以下，層數(shù)S1SO. 15以下為宜。特別是為0. 1以下為宜。折射率差Δ η為0. 3以上為宜。折射率差Δ η比0. 3小的情況下，無(wú)法高效率地取出光線，比起亮燈時(shí)的亮度有透明感變差的情況。又，0. 4以上更為理想。另一方面，折射率差Δη比3大時(shí)，散射光主要向后方散射，還是比起亮燈時(shí)的亮度有透明感變差的情況。在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的漫射粒子的平均直徑小的情況下，會(huì)有被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色等、色調(diào)的變化發(fā)生。另外，即使是折射率差Δη小的情況下，也會(huì)有被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色等、色調(diào)的變化發(fā)生。具體地說(shuō)，會(huì)有在光源附近散射光帶藍(lán)色，而在離開(kāi)光源的位置則帶黃色的情況。因此，為了抑制被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色，粒子的平均直徑(mm)與折射率差絕對(duì)值之積在0. OOOlmm以上為宜。另外，面發(fā)光體2的板厚t (mm)，相對(duì)于光源的板厚方向的大小D (mm)，最好是在 D/2 ^ t ^ 20D的范圍內(nèi)。下面用圖7A、7B說(shuō)明其理由。在圖7A表示光漫射粒子22的濃度為C (重量％ )、 基板的厚度為t(mm)的導(dǎo)光板21a所構(gòu)成的面發(fā)光體加的示意圖。在圖7B表示光漫射粒子22的濃度為C (重量％)、板厚為3t (mm)的導(dǎo)光板b所構(gòu)成的面發(fā)光體2b的例子。導(dǎo)光板21b的板厚為導(dǎo)光板21a的板厚的3倍。導(dǎo)光板21b含有的光漫射粒子22的總量，比導(dǎo)光板21a含有的光漫射粒子22多， 因此可認(rèn)為其發(fā)光強(qiáng)度也大。然而，在圖7A、7B所示的面發(fā)光體加、213中，導(dǎo)光光線一邊反復(fù)地進(jìn)行全反射一邊行進(jìn)至面發(fā)光體 、2b內(nèi)部。因此，在光漫射粒子濃度相同的情況下， 導(dǎo)光光線被光漫射粒子漫射的概率在圖7A及圖7B的情況下是相同的。例如，圖7A表示光線被光漫射粒子22p漫射的情況，圖7B表示光線被光漫射粒子22q漫射的情況。這樣，發(fā)光面的輝度在圖7A和圖7B中是相同的。另一方面，圖7A的面發(fā)光體加的板厚t比圖7B的面發(fā)光體2b的板厚3t薄，所以其霾值小而透明感高。從而，本發(fā)明的面發(fā)光體以薄為宜。但是，板厚比光源的尺寸還小時(shí)，則射入端面的光的比率變小，因此會(huì)有光的利用效率變小的情況。從而，面發(fā)光體的板厚t (mm)相對(duì)于光源的板厚方向的尺寸D(mm)，最好是在D/2彡t彡20D范圍內(nèi)。處于D彡t彡15D范圍內(nèi)則更理想。另外，在面發(fā)光體的基材由丙烯酸樹(shù)脂等透明塑料構(gòu)成的情況下，如果考慮其剛性，則厚度t為0. 5mm以上較為適宜。另外，相對(duì)于導(dǎo)光板的長(zhǎng)度L (mm)，處于t彡L/400的范圍內(nèi)更理想。另外，在以例如擠壓成型方法制造本發(fā)明的面發(fā)光體的情況下，從制造的容易程度考慮，其厚度為20mm以下較為適宜。如上所述，本發(fā)明實(shí)施方式1的面發(fā)光體的一個(gè)形態(tài)是使用含有光漫射粒子的導(dǎo)光板的面發(fā)光體，該面發(fā)光體一邊使光線在該導(dǎo)光板的厚度方向散射，一邊光線在該導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向?qū)Ч猓疑鲜鰧?dǎo)光板的厚度方向的霾值為30%以下，且以該導(dǎo)光板的每 5mm厚度的霾值(％ )除輝度衰減系數(shù)E OiT1)所得的計(jì)算值(m_7% )為0. 55(m_7% )以上且10.0(m_7%)以下。該面發(fā)光體在熄燈時(shí)通過(guò)使用低霾值的導(dǎo)光板，作為透明板發(fā)揮作用，在亮燈時(shí)利用導(dǎo)光板中含有的光漫射粒子實(shí)現(xiàn)高效率的光發(fā)射。借助于此，能夠?qū)崿F(xiàn)作為背光燈或遮光板起作用的顯示裝置。
又，本實(shí)施方式的面發(fā)光體的一個(gè)形態(tài)中，導(dǎo)光板至少含有導(dǎo)光板的基材的折射率與光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη的絕對(duì)值為0. 3以上且3以下的光漫射粒子為宜，光漫射粒子由具有折射率差Δη的絕對(duì)值與粒子的重量平均直徑d(mm)之積為 0. OOOlmm以上的重量平均直徑的粒子構(gòu)成為宜。而且，以導(dǎo)光板的厚度方向的粒子層數(shù)S1在0. 15以內(nèi)為宜，導(dǎo)光板的板厚記為 t (mm)，從導(dǎo)光板的端面提供光的光源的、導(dǎo)光板厚度方向上的尺寸記為D (mm)時(shí)，以板厚t 在D/2彡t彡20D范圍內(nèi)為宜。實(shí)施方式2在實(shí)施方式1中，以板狀的面發(fā)光體作為發(fā)光體一個(gè)示例進(jìn)行了說(shuō)明。在實(shí)施方式2中，對(duì)其他形狀的發(fā)光體的情況進(jìn)行說(shuō)明。用圖8A 8D及圖9對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)光體的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。作為發(fā)光體的一個(gè)實(shí)施方式的面發(fā)光體的形狀，除了例如圖8A那樣的長(zhǎng)方形等發(fā)光體7a外，也可以是從正面觀察時(shí)的形狀為正方形、臺(tái)形、三角形等多邊形、或圓、橢圓等曲線形成的形狀。又，面發(fā)光體除了列舉翼狀的發(fā)光體7b (圖8B)、火炎狀的發(fā)光體7c (圖8C)等外， 也可以是曲線與直線形成的其他形狀。而且，面發(fā)光體不限于圖8A 8C所示的平板狀，也可以是圖8D所示的彎曲的形狀。圖8D中，用點(diǎn)線表示與入射端面的底邊平行的直線，使形狀彎曲的狀態(tài)容易理解。圖 8D表示與圖8A相同的形狀彎曲的狀態(tài)，圖8B、8C等其他形狀也可以是彎曲的。圖8A 8D表示發(fā)光體的板厚為恒定的形狀，但是板的厚度也可以不是恒定的。 又，板的寬度也可以不是恒定的。例如面發(fā)光體也可以像上述多邊形、或圓形、橢圓形那樣， 不具有與光源1的寬度相同的寬度。但是，為了有效利用光線，與光源1對(duì)置的入射端面， 理想的至少具有與光源1相同寬度或比其更寬的寬度。又，發(fā)光體不限于面發(fā)光體。發(fā)光體也可以是棒狀的。棒狀發(fā)光體的形狀有例如圓柱狀、方柱狀、圓錐狀、方錐狀等。也可以是粗細(xì)不是恒定的形狀。而且，發(fā)光體也可以是筒狀的。筒狀發(fā)光體的形狀可以列舉例如圓筒狀、方筒狀、 中空的圓錐狀、中空的方錐狀等。又，發(fā)光體的形狀也可以是例如在發(fā)光體的一個(gè)面上具有棱鏡(prism)形狀。圖9 表示一個(gè)例子。而且不限定于棱鏡形狀，也可以將由例如波浪形、曲面、或斜面形成的其他形狀附加于發(fā)光體的一個(gè)面上。在其任一情況下，均以發(fā)光體表面為能使入射到內(nèi)部的光線進(jìn)行全反射的程度的平滑度為宜。下面，對(duì)本實(shí)施方式的漫射材料的種類與輝度之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1 一樣，可使用圖2的輝度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量輝度。但是對(duì)于例如像發(fā)光體 7a 7d那樣包含平板狀部分的形狀，雖可測(cè)量霾值，但對(duì)于像發(fā)光體7e那樣沒(méi)有平板狀部分的情況，則無(wú)法測(cè)量霾值。在這樣的情況下，也可以使構(gòu)成發(fā)光體的透明基材及光漫射粒子同樣地形成平板狀發(fā)光體，進(jìn)行測(cè)量。在這里，本實(shí)施方式對(duì)漫射材料的種類與輝度之間的關(guān)系進(jìn)行探討。輝度(cd/πΓ2)是注意到以下情況進(jìn)行測(cè)量的。
1.在導(dǎo)光板背面配置例如黑布等吸收光線的材料作為吸收片4。這是為了吸收射出至背面?zhèn)鹊墓饩€，而僅測(cè)量從正面射出的光線。在這里，以測(cè)量輝度的一側(cè)為正面，而與其對(duì)置的一側(cè)為背面。2.在與入射面對(duì)置的端面附近，因來(lái)自端面的光的反射影響，有輝度特性發(fā)生變化的情況。因此，為了排除該影響，在與入射面對(duì)置的端面施以吸收處理5再進(jìn)行測(cè)量。作為吸收處理方法，可以列舉例如在與入射面對(duì)置的端面涂布黑墨液等的方法。下面用圖5所示的漫射材料的種類或濃度不同的情況下的面發(fā)光體的輝度值 B(χ)與導(dǎo)光距離x(rn)之間的關(guān)系例，探討漫射材料的種類與輝度之間的關(guān)系。圖5的關(guān)系例是對(duì)將漫射材料添加于基材中的面發(fā)光體測(cè)定其輝度的例子，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0. 5 3 μ m的漫射材料，以0. 02 0. 0005重量％的比例添加于厚度5mm的面發(fā)光體的例子。任意一個(gè)示例均是將導(dǎo)光距離設(shè)為0. 2m的情況?？芍@時(shí)因漫射材料的種類或濃度，輝度特性會(huì)發(fā)生較大的變化。本發(fā)明人等對(duì)漫射材料的種類或濃度不同的發(fā)光體進(jìn)行了種種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下情況具有特定范圍的折射率差，且添加了特定范圍的濃度的發(fā)光體，在熄燈時(shí)的透明性與亮燈時(shí)的輝度的平衡優(yōu)異。折射率差Δη以0. 3以上為宜。折射率差Δη比0. 3小的情況下，無(wú)法高效率取出光線，比起亮燈的亮度透明感差。而0. 4以上是理想的。另一方面，當(dāng)折射率差Δη比3大時(shí)，散射光主要是反向散射，也還是比起亮燈時(shí)的亮度透明感差。作為這樣的發(fā)光體的基材及漫射材料的組合，可在例如丙烯酸類樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、苯乙烯類樹(shù)脂等透明樹(shù)脂中添加氧化鈦、氧化鋅等光漫射材料微粒。在本發(fā)明的實(shí)施方式所使用的漫射粒子的平均直徑小的情況下，有被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色等、色調(diào)的變化發(fā)生。另外，在折射率差Δη小的情況下，也有被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色等、色調(diào)的變化發(fā)生。具體地說(shuō)，有在光源附近散射光帶有藍(lán)色，而在離開(kāi)光源的位置則帶有黃色的情況。因此，為了抑制被認(rèn)為是起因于瑞利散射現(xiàn)象的著色，以粒子的平均直徑(mm)與折射率差絕對(duì)值之積為0. OOOlmm以上為宜。而且，光漫射粒子的濃度以0.0001重量％以上且0.01重量％以下為宜。隨著光漫射粒子的濃度的增高，發(fā)光體的透明度降低。因此，為了維持發(fā)光體的透明性，例如，如果是板狀發(fā)光體，則為了維持低霾值，而如果是板狀以外的發(fā)光體，則為了維持目視的透明感，需要將光漫射粒子的濃度抑制于較低濃度。另一方面，在光漫射粒子的濃度過(guò)低的情況下，無(wú)法使光線充分散射，而且發(fā)光體的輝度有時(shí)會(huì)過(guò)小。其他實(shí)施方式本發(fā)明所使用的光源的形狀，可以根據(jù)入射端面的形狀及發(fā)光時(shí)的外觀任意選擇，例如除線狀外，可采用點(diǎn)狀、環(huán)狀等。實(shí)施例實(shí)施例1以下表示實(shí)施例以及比較例。面發(fā)光體用射出成型機(jī)制作。實(shí)施例以及比較例共
10通的條件如下所示?！垂餐l件〉基材樹(shù)脂PMMA (丙烯酸樹(shù)脂)(株式會(huì)社夕，> 制「^，《7卜」)折射率1· 494(nD)試樣尺寸厚度5mm X導(dǎo)光長(zhǎng)度200mm X寬度70mm使用光源日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制「LED NFSW036BT」使用個(gè)數(shù)7個(gè)配置間隔10_施加電壓2.8V/1個(gè)光源1個(gè)光源的大小3mm(發(fā)光部)在表1表示實(shí)施例及比較例的材料結(jié)構(gòu)與測(cè)量結(jié)果。另外，在圖10表示輝度衰減系數(shù)EOiT1)與每5mm厚度的霾值的關(guān)系。橫軸的霾值如上所述為每5mm厚度的霾值。從圖 10所示的測(cè)量結(jié)果，設(shè)霾值(％)為X，輝度衰減系數(shù)E OiT1)為y，可導(dǎo)出如下關(guān)系式。氧化鈦y= 1.4797x氧化鋅y = 0. 7726x氧化鋁y = 0. 3662x苯乙烯 y = 0. 1444x在該關(guān)系式中，χ的系數(shù)相當(dāng)于計(jì)算值(πΓ7% )。另外，在圖10中，以二條虛線表示計(jì)算值為0.55 (m-7% )以上、10. 0 (πΓ1/1^ )以下的范圍。左側(cè)虛線為y = 0. 55x的關(guān)系式，右側(cè)虛線為y = 10. Ox的關(guān)系式。在實(shí)施例1及實(shí)施例2中，計(jì)算值為約0. 77 約1. 48 (m^/% )，霾值為1 8. 6%。在比較例1及比較例2中，計(jì)算值為約0. 14 約0. 37 (πΓ1/ % )，霾值為3 25. 3%。另外，從表1的結(jié)果可知，為了使霾值為30%以下，以使S1的值為0. 15以下為宜。表1實(shí)施例及比較例與其結(jié)構(gòu)[表1]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光體，是使用含有光漫射粒子的透明基材的發(fā)光體，其特征在于，一邊使光線在所述透明基材的厚度方向散射，一邊光線在所述透明基材的長(zhǎng)度方向?qū)Ч?，且使輝度衰減系數(shù)E OiT1)除以所述透明基材的每5mm厚度的霾值(％ )所得的計(jì)算值 (πΓ7% )為 0. 55 (πΓ1/% )以上且 10. 0 (m"V% )以下。
2.權(quán)利要求1所述的發(fā)光體，其特征在于，所述透明基材至少含有基材的折射率與所述光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη 的絕對(duì)值為0. 3以上且3以下的光漫射粒子。
3.權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光體，其特征在于，所述光漫射粒子的濃度為0.0001重量％以上且0. 01重量％。
4.權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述光漫射粒子由具有所述折射率差Δη的絕對(duì)值與粒子的重量平均直徑d(mm)的乘積為0. OOOlmm以上的重量平均直徑的粒子構(gòu)成。
5.權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述透明基材是所述厚度方向的霾值為30%以下的導(dǎo)光板。
6.權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述透明基材形成所述厚度方向的粒子層數(shù)S1在0. 15以內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述透明基材的板厚記為t (mm)、從所述透明基材的端面提供光的光源的所述厚度方向上的尺寸記為D (mm)時(shí)，板厚t在D/2彡t彡20D的范圍內(nèi)。
8.權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體的形狀為棒狀。
9.權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光體，其特征在于，所述發(fā)光體的形狀為筒狀。
10.一種發(fā)光體，是使用含有光漫射粒子的透明基材的發(fā)光體，其特征在于，至少含有所述透明基材的折射率與所述光漫射粒子的折射率之間的折射率差Δη的絕對(duì)值為0. 3以上且3以下的光漫射粒子，所述光漫射粒子的濃度為0. 0001重量％以上且 0.01重量％以下。
全文摘要
本發(fā)明提供在使用導(dǎo)光板方式提供光線的面發(fā)光體中在光源熄燈時(shí)通過(guò)減小厚度方向的霾值確保透明性、在光源亮燈時(shí)通過(guò)橫貫板面輻射的發(fā)散光從而能夠高效率發(fā)射光的面發(fā)光體。使用含有光漫射粒子的導(dǎo)光板的面發(fā)光體(2)，一邊使將光線在導(dǎo)光板的厚度方向散射，一邊光線在導(dǎo)光板的長(zhǎng)度方向?qū)Ч?，而且輝度衰減系數(shù)E(m-1)除以導(dǎo)光板的每5mm厚度的霾值(％)所得的計(jì)算值(m-1/％)為0.55(m-1/％)以上且10.0(m-1/％)以下。
文檔編號(hào)F21S2/00GK102428315SQ20108002236
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者小野陽(yáng)二, 植田達(dá)也 申請(qǐng)人:可樂(lè)麗股份有限公司