JP2013254711A - Surface light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可撓性を有する面発光装置に関する。 The present invention relates to a flexible surface light emitting device.
従来、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネートなど硬く透明性の高い樹脂材料からなる導光板は、その側面や背面から蛍光管や冷陰極管、ＬＥＤ等により光を導入し、導光板の前面を発光させる面状光源として、テレビ、パソコン、携帯電話等の液晶ディスプレイや、照明、電飾看板等に使用されてきた。
しかしながら、これらの透明な樹脂材料からなる導光板は可撓性に乏しいため、曲面形状のディスプレイに用いる場合や、円弧状や波状などの意匠性を持たせた照明、看板等に用いる場合には、予め所望の形状に成形する必要があり、このような成型品を得るためには、各成型品ごとに金型等を準備する必要があり、汎用性に乏しく、製造コストが高くなるとの問題があった。また、ＰＭＭＡやポリカーボネートからなる導光板の厚さを薄くして、可撓性を付与することも可能であるが、この場合、光源からの光を効率良く導光板中に導くことが困難となり光の導入効率が低下したり、導光板が破損しやすくなったりする等の問題があった。
Conventionally, a light guide plate made of a hard and highly transparent resin material such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate introduces light from the side or back of the light guide by a fluorescent tube, a cold cathode tube, an LED, etc. As a planar light source that emits light, it has been used for liquid crystal displays such as televisions, personal computers, and mobile phones, as well as lighting and electric signs.
However, since the light guide plate made of these transparent resin materials is poor in flexibility, when it is used for a curved display, or when it is used for lighting, signboard, etc. having a design such as an arc shape or a wave shape. In order to obtain such a molded product, it is necessary to prepare a mold for each molded product, and the problem is that the versatility is poor and the manufacturing cost is high. was there. It is also possible to reduce the thickness of the light guide plate made of PMMA or polycarbonate to give flexibility, but in this case, it becomes difficult to efficiently guide light from the light source into the light guide plate. However, there are problems such as a reduction in the efficiency of introducing the light guide plate and the light guide plate being easily damaged.
また、このような面発光装置は、商品等の被検査物に光線を照射して、この商品に傷や異物等が存在しないかを検査する検査装置の光源としても使用しうる。
しかしながら、上述した樹脂材料からなる導光板は、可撓性に乏しいため、被検査物の形状に応じて光を照射することが困難であり、被検査物の形状によっては光が照射されず、影になる部分が存在し、精度の高い検査が困難となる場合があった。
Further, such a surface light emitting device can also be used as a light source of an inspection device that irradiates an inspection object such as a product with a light beam and inspects the product for any damage or foreign matter.
However, since the light guide plate made of the resin material described above is poor in flexibility, it is difficult to irradiate light according to the shape of the object to be inspected, and light is not irradiated depending on the shape of the object to be inspected. There is a part that becomes a shadow, and it may be difficult to perform high-precision inspection.
一方、柔軟性（可撓性）を有する導光板として、シリコーンゴムからなる導光板や、アクリル系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる導光板も提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
しかしながら、シリコーンゴムからなる導光板は、透明性に優れるものの力学強度が低く、特に引裂強度が低いため、導光板が傷つき易く、裂け易いとの間題があった。
また、アクリル系樹脂を主成分とする導光板は、脆いため導光板への展開が難しいばかりでなく、アクリル系樹脂の合成時の触媒残渣の影響により、白色光を入射した際に出射光が黄色っぽくなるといった問題があった。
On the other hand, as a light guide plate having flexibility (flexibility), a light guide plate made of silicone rubber and a light guide plate made of a resin composition mainly composed of an acrylic resin have also been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). 3).
However, although the light guide plate made of silicone rubber is excellent in transparency, the mechanical strength is low, and particularly the tear strength is low, so that the light guide plate is easily damaged and easily torn.
In addition, the light guide plate mainly composed of acrylic resin is not only difficult to deploy on the light guide plate because of its brittleness, but also due to the influence of catalyst residues during synthesis of acrylic resin, the emitted light is not incident when white light is incident. There was a problem of becoming yellowish.
さらに、導光板の他の材質としては、ウレタンゴムやウレタン系エラストマー等の透明ゴムも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、ウレタンゴムやウレタン系エラストマー等からなるフレキシブル導光板では、白色光を入射しても、出射光が黄色に着色することがあり、光源色の再現性に劣るとの問題があった。
Further, as another material of the light guide plate, transparent rubber such as urethane rubber and urethane elastomer has been proposed (for example, see Patent Document 3).
However, a flexible light guide plate made of urethane rubber, urethane elastomer, or the like has a problem that even if white light is incident, the emitted light may be colored yellow and the reproducibility of the light source color is poor.
一方、特許文献４では、熱可塑性ポリウレタン系樹脂からなる導光板において、導光板が劣化（黄変）し、その結果、白色光を入射した際に出射光が黄色に着色するとの問題を解決するために、フレキシブル導光板の表面にアクリル系樹脂からなる劣化防止層を形成することが提案されている。 On the other hand, in Patent Document 4, in the light guide plate made of thermoplastic polyurethane resin, the light guide plate deteriorates (yellows), and as a result, the problem that the emitted light is colored yellow when white light is incident is solved. Therefore, it has been proposed to form a deterioration preventing layer made of an acrylic resin on the surface of the flexible light guide plate.
上述した通り、ポリウレタンからなるフレキシブル導光板は既に提案されている。
そして、特許文献４では、ポリウレタンからなる導光板において、白色光を入射した際に出射光が黄色に着色するとの問題が、導光板の経時的な劣化（黄変）に起因するとし、ポリウレタンの劣化を防止すべく劣化防止層を形成することを提案している。
しかしながら、本発明者らがポリウレタンからなるフレキシブル導光板について検討を重ねたところ、驚くべきことに、白色光を入射した際に出射光が黄色に着色するとの課題は、ポリウレタンの経時的な劣化（黄変）によるものばかりではなく、ポリウレタンからなるフレキシブル導光板を成形した直後において、その外観が無色透明であっても、白色光を入射した際に出射光が黄色に着色するとの問題が発生することがあることが明らかとなった。
As described above, a flexible light guide plate made of polyurethane has already been proposed.
In Patent Document 4, in the light guide plate made of polyurethane, it is assumed that the problem that the emitted light is colored yellow when white light is incident is caused by the deterioration (yellowing) of the light guide plate over time. It has been proposed to form a deterioration preventing layer in order to prevent deterioration.
However, when the present inventors repeatedly examined a flexible light guide plate made of polyurethane, surprisingly, the problem that the emitted light is colored yellow when white light is incident is the deterioration of polyurethane over time ( Not only due to yellowing), but immediately after molding a flexible light guide plate made of polyurethane, there is a problem that the emitted light is colored yellow when white light is incident even if its appearance is colorless and transparent It became clear that there was something.
そこで、本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ね、特定のポリオール成分と特定のイソシアネート成分と硬化剤とを、非アミン系触媒の存在下で熱硬化させた熱硬化性ポリウレタンからなる導光板では、製造直後（初期）から長期間に渡って入射光色と出射光色の色差が小さくなる（光源色再現性に優れる）ことを見出し、さらに、このフレキシブル導光板は、効率良く均一に発光するとともに、柔軟性に富み、任意の形状に曲げて使用することが可能であることも見出し、本発明を完成した。 Accordingly, the present inventors have made extensive studies to solve the above problems, and thermosetting polyurethane obtained by thermosetting a specific polyol component, a specific isocyanate component, and a curing agent in the presence of a non-amine catalyst. In the light guide plate made of the above, it has been found that the color difference between the incident light color and the emitted light color is small (excellent light source color reproducibility) over a long period of time immediately after manufacture (initial stage). The present invention was completed by finding that it emits light uniformly and well, has high flexibility, and can be bent into an arbitrary shape.
本発明の面発光装置は、熱硬化性ポリウレタンからなり、可撓性を有する板状の導光板と、
上記導光板の側面から光を入射するための光源とを備え、上記導光板の一の主面を発光面とする面発光装置であって、
上記熱硬化性ポリウレタンは、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも１種のポリオール成分、脂肪族ポリイソシアネート成分及び硬化剤を非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなるものであることを特徴とする。
The surface light emitting device of the present invention is made of a thermosetting polyurethane, and has a flexible plate-shaped light guide plate,
A surface light emitting device comprising a light source for making light incident from a side surface of the light guide plate, and having one main surface of the light guide plate as a light emitting surface,
The thermosetting polyurethane is obtained by thermosetting at least one polyol component selected from the group consisting of polyether polyol, polycaprolactone polyol and polycarbonate polyol, an aliphatic polyisocyanate component and a curing agent in the presence of a non-amine catalyst. It is characterized by being made.
本発明の面発光装置は、上記導光板の発光面と反対側の表面に、反射パターンが形成されていることが好ましい。 In the surface light emitting device of the present invention, it is preferable that a reflection pattern is formed on the surface opposite to the light emitting surface of the light guide plate.
また、本発明の面発光装置において、上記導光板は、分光光度計を用いて測定した３８０〜７８０ｎｍの波長範囲での光透過率が、８５％以上であることが好ましい。
また、上記導光板は、ＪＩＳ−Ａ硬さが５５〜１００°であることが好ましい。
さらに、上記熱硬化性ポリウレタンは、アクリル骨格を含有しないことが好ましい。
In the surface light emitting device of the present invention, the light guide plate preferably has a light transmittance of 85% or more in a wavelength range of 380 to 780 nm measured using a spectrophotometer.
The light guide plate preferably has a JIS-A hardness of 55 to 100 °.
Furthermore, the thermosetting polyurethane preferably does not contain an acrylic skeleton.
また、本発明の面発光装置は、上記導光板の発光面側に光拡散シートを備えることや、上記導光板の発光面と反対面側に光反射シートを備えることが好ましい。
また、本発明の面発光装置において、上記光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）であることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the surface light-emitting device of this invention equips the light-emitting surface side of the said light-guide plate with a light-diffusion sheet, or equips the light-emitting surface of the said light-guide plate with a light reflection sheet.
In the surface light emitting device of the present invention, the light source is preferably an LED (light emitting diode).
本発明の面発光装置は、導光板として、特定の熱硬化性ポリウレタンからなる導光板を備えるため、初期から長期間に渡って光源色再現性に優れるとともに、効率良く均一に発光させることができる。
また、上記面発光装置は、可撓性を有する導光板を備えるため、発光面を種々の形状に変形させることができ、そのため、被照射物の形状等に応じて、容易にかつ確実に被照射物に光を照射することができる。よって、本発明の面発光装置は、例えば、照明は勿論のこと、検査装置用の光源や、広告表示板や電飾看板装置の光源等として好適に使用することができる。
Since the surface light-emitting device of the present invention includes a light guide plate made of a specific thermosetting polyurethane as the light guide plate, it has excellent light source color reproducibility over a long period from the beginning, and can emit light efficiently and uniformly. .
In addition, since the surface light-emitting device includes a flexible light guide plate, the light-emitting surface can be deformed into various shapes. Therefore, the surface light-emitting device can be easily and reliably covered according to the shape of the irradiated object. The irradiated object can be irradiated with light. Therefore, the surface light-emitting device of the present invention can be suitably used as, for example, a light source for an inspection device, a light source for an advertisement display board or an electric signboard device as well as illumination.
以下、本発明の面発光装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第一実施形態）
図１（ａ）は、本発明の面発光装置の実施形態の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図２（ａ）、（ｂ）はともに、図１に示した面発光装置の使用時の態様の一例を模式的に示す斜視図である。
Hereinafter, an embodiment of a surface light-emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
Fig.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of embodiment of the surface emitting device of this invention, (b) is the sectional view on the AA line of (a). FIGS. 2A and 2B are both perspective views schematically showing an example of a mode when the surface light emitting device shown in FIG. 1 is used.
図１に示すように、本発明の面発光装置１０Ａは、可撓性を有する透明な導光板１１と、導光板１１の発光面１１ａ側（表面側）に配設される光拡散シート１２と、導光板１１の裏面１１ｂ（発光面１１ａと反対側の面）に配設される光反射シート１３と、ＬＥＤ１５が付設された一対の支持部材１４とを備え、導光板１１、光拡散シート１２及び光反射シート１３の両側の端辺が支持部材１４により支持されている。また、導光板１１、光拡散シート１２及び光反射シート１３の残りの端辺は、可撓性を有するフレーム部材１６で保持されている。
ここで、導光板１１と光拡散シート１２、及び、導光板１１と光反射シート１３のそれぞれは、一定の間隙（空気層）を有するように保持されている。
As shown in FIG. 1, a surface light emitting device 10 </ b> A of the present invention includes a flexible transparent
Here, each of the
支持部材１４は、支持する導光板１１等の端辺と略同一長さの長尺状部材であり、図１（ｂ）に示すように、光拡散シート１２の端辺を挟持するための溝部１４２を備えた上支持部材１４１と、光反射シート１３の端辺を挟持するための溝部１４４、導光板１１を保持するための切欠き部１４５を備えた下支持部材１４３と、上支持部材１４１と下支持部材１４３とを固定するボルト１４６を備えている。
また、切欠き部１４５の壁面には、導光板１１に光を導入するための光源としてＬＥＤ１５が導光板１１の側面に光を入射できるように付設されている。
そして、支持部材１４は、上支持部材１４１の溝部１４２に光拡散シート１２の端辺を挿入し、下支持部材１４３の溝部１４４に光反射シート１３の端辺を挿入し、下支持部材１４３の切欠き部１４５に導光板１１の端辺を配置させた後、上支持部材１４１と下支持部材１４３とをボルト１４６で固定して導光板１１を挟持することにより、導光板１１、光拡散シート１２及び光反射シート１３を支持している。
なお、導光板１１の裏面１１ｂ（発光面１１ａと反対側の表面）には図示しないが、反射パターンが形成されている。
The
Further, an
Then, the
Although not shown, a reflection pattern is formed on the
そして、この面発光装置１０Ａは、図２（ａ）に示すように導光板１１が湾曲するように変形させることにより、外面側が発光する円筒形状の面発光装置１０Ｂとして使用することができる。また、図２（ｂ）に示すように導光板１１が湾曲するように変形させることにより円弧状の面状光源１０Ｃとして使用することもできる。更に、図２（ａ）に示すような円筒形状にフレキシブル導光板を変形させる場合、内面側が発光するように変形させてもよい。
勿論、本発明のフレキシブル導光板は柔軟性（可撓性）に優れるため、図２に示した形状のみならず、任意の形状に変形させて使用することができる。
And this surface light-emitting
Of course, since the flexible light guide plate of the present invention is excellent in flexibility (flexibility), it can be used by being deformed into an arbitrary shape as well as the shape shown in FIG.
（第二実施形態）
本発明の面発光装置の実施形態は、第一実施形態に限定されるわけではなく、例えば、図３、及び、図４−１、２に示したものであってもよい。
図３（ａ）は本発明の面発光装置の実施形態の別の一例を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図４−１（ａ）、（ｂ）はともに、図３に示した面発光装置の使用時の態様の一例を模式的に示す斜視図であり、図４−２は、図３に示した面発光装置の使用時の態様の別の一例を模式的に示す斜視図である。
(Second embodiment)
The embodiment of the surface light emitting device of the present invention is not limited to the first embodiment, and may be, for example, those shown in FIG. 3 and FIGS.
FIG. 3A is a perspective view schematically showing another example of the embodiment of the surface light emitting device of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIGS. 4-1 (a) and (b) are both perspective views schematically showing an example of a mode when the surface emitting device shown in FIG. 3 is used, and FIG. 4-2 is shown in FIG. It is a perspective view which shows typically another example of the aspect at the time of use of a surface emitting device.
図３に示した面発光装置２０Ａは、可撓性を有する透明な導光板２１と、光源としてＬＥＤ２５を有する複数個の支持部材２４ａ〜２４ｊとを備え、導光板２１の両側の端辺がそれぞれ支持部材２４ａ〜２４ｅ及び２４ｆ〜２４ｊにより支持されている。
ここで、各支持部材２４ａ〜２４ｅ及び２４ｆ〜２４ｊのそれぞれは一定間隔離間して配置されている。
このように、複数個の支持部材が一定間隔離間して配設された構成を備えることにより、面発光装置は発光面を任意の形状により変形しやすくなる。
A surface
Here, each of the
As described above, by providing a configuration in which a plurality of support members are disposed at a predetermined interval, the surface light emitting device can easily deform the light emitting surface into an arbitrary shape.
支持部材２４ａ〜２４ｊはそれぞれ、上支持部材２４１と、導光板２１を保持するための切欠き部２４３を備えた下支持部材２４２と、ボルト２４４とを備えている。また、切欠き部２４３の壁面には、導光板２１に光を導入するための光源としてＬＥＤ２５が付設されている。
また、導光板２１の裏面２１ｂ（発光面２１ａと反対側の面）には、反射パターン（図示せず）が形成されている。
Each of the
Further, a reflection pattern (not shown) is formed on the
そして、この面発光装置２０Ａは、図４−１（ａ）に示すように導光板２１が湾曲するように変形させることにより、円弧状の面発光装置２０Ｂとして使用することができる。
また、面発光装置２０Ａは、複数個の支持部材が一定間隔離間して配設されているため、図４−１（ｂ）に示すように、支持部材により支持される導光板の端辺が屈曲するように変形させた円弧状の面発光装置２０Ｃとして使用することもできる。更には、図４−２に示すように、導光板の４つの端辺がそれぞれ独立して湾曲又は屈曲するように変形させた不定形状の面発光装置２０Ｄとして使用することもできる。
勿論、面発光装置２０Ａは、必ずしも半円弧状に変形させて使用する必要はなく、例えば、平板状のまま使用しても良いし、また、例えば、円筒形状に湾曲させた状態（図２（ａ）参照）で使用してもよい。
The surface
Further, in the surface
Of course, the surface light-emitting
また、本実施形態で説明した面発光装置２０Ａは、光拡散シート及び光反射シートが配設されていない態様を有するものであるが、勿論、本実施形態の面発光装置においても、必要に応じて光拡散シート及び光反射シートが配設されていてもよい。更に、導光板、光拡散シート及び光反射シートの支持部材で支持された端辺以外の残りの端辺が、第一実施形態と同様、可撓性を有するフレーム部材で保持されていてもよい。
Further, the surface
（他の実施形態）
第一及び第二の実施形態では、導光板の対向する（平行な）一対の端辺がともに支持部材で支持されているが、本発明の面発光装置においては、一方の端辺のみが支持部材で支持され、他方の端辺が自由端であってもよい。
第一及び第二の実施形態では、全ての支持部材に光源が配設されているが、導光板の一方の端辺を支持する支持部材にのみ光源が配設されていてもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, a pair of opposing (parallel) end sides of the light guide plate are both supported by the support member. However, in the surface light emitting device of the present invention, only one end side is supported. The other end may be a free end supported by a member.
In the first and second embodiments, the light source is disposed on all the supporting members, but the light source may be disposed only on the supporting member that supports one end of the light guide plate.
以下、本発明の面発光装置の各構成部材について、詳細に説明する。
（導光板）
導光板は、可撓性を有し、熱硬化性ポリウレタンからなるものである。
上記熱硬化性ポリウレタンは、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも１種のポリオール成分、脂肪族ポリイソシアネート成分及び硬化剤を非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなるものである。
Hereinafter, each component of the surface light-emitting device of this invention is demonstrated in detail.
(Light guide plate)
The light guide plate has flexibility and is made of thermosetting polyurethane.
The thermosetting polyurethane is obtained by thermosetting at least one polyol component selected from the group consisting of polyether polyol, polycaprolactone polyol and polycarbonate polyol, an aliphatic polyisocyanate component and a curing agent in the presence of a non-amine catalyst. It is something to be made.
本発明の面発光装置では、導光板として上述した特定の熱硬化性ポリウレタンからなる導光板を備えていることが極めて重要である。
まず、熱硬化性ポリウレタンからなることにより、熱可塑性ポリウレタンからなる場合に比べて、歪みが小さく透明性に優れることとなり、更に、上記熱硬化性ポリウレタンが特定の熱硬化性ポリウレタンであるため、初期から長期間に渡って光源色再現性に優れるとともに、効率良く均一に発光させることができることとなる。
In the surface light-emitting device of the present invention, it is extremely important to include the light guide plate made of the above-described specific thermosetting polyurethane as the light guide plate.
First, by comprising a thermosetting polyurethane, compared to the case of comprising a thermoplastic polyurethane, the distortion is small and the transparency is excellent. Further, since the thermosetting polyurethane is a specific thermosetting polyurethane, Therefore, the light source color reproducibility is excellent over a long period of time, and light can be emitted efficiently and uniformly.
上記熱硬化性ポリウレタンは、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも１種のポリオール成分、脂肪族ポリイソシアネート成分及び硬化剤を非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなるものである。 The thermosetting polyurethane is obtained by thermosetting at least one polyol component selected from the group consisting of polyether polyol, polycaprolactone polyol and polycarbonate polyol, an aliphatic polyisocyanate component and a curing agent in the presence of a non-amine catalyst. It is something to be made.
上記熱硬化性ポリウレタンは、ポリオール成分がポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールから選択される少なくとも１種である。そのため、上述した効果を奏するとともに、加えて、以下の効果を奏する。
即ち、ポリオール成分がポリエーテルポリオールである場合には、熱硬化性ポリウレタンが、耐水性（耐加水分解性）、柔軟性及び耐微生物分解性に優れるとともに、永久歪みが小さくなるとの効果を奏する。
また、ポリオール成分がポリカプロラクトンポリオールである場合には、熱硬化性ポリウレタンが、高強度で引裂強度、耐磨耗性に優れるとともに縮合エステル系ポリオールに比して耐加水分解性に優れるとの効果を奏する。
また、ポリオール成分がポリカーボネートポリオールである場合には、熱硬化性ポリウレタンが、耐水性（耐加水分解性）、耐侯性及び耐熱性に優れるとの効果を奏する。
従って、本発明においては、導光板に要求される特性に応じて、ポリオール成分をポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールを１種又は２種以上選択すれば良い。
なお、ウレタンの材料成分であるポリオール成分としては、縮合エステル性系のポリエステルポリオールも知られているが、上記縮合エステル性系のポリエステルポリオールをポリオール成分とした場合は、熱硬化性ポリウレタンが触媒残査の影響等により着色しやすく、また耐水性に劣るため長期に渡って安定した性能を維持することが困難であることから、本発明の熱硬化性ポリウレタンのポリオール成分としては不適切である。
In the thermosetting polyurethane, the polyol component is at least one selected from polyether polyol, polycaprolactone polyol, and polycarbonate polyol. Therefore, in addition to the effects described above, in addition to the following effects.
That is, when the polyol component is a polyether polyol, the thermosetting polyurethane has an effect of being excellent in water resistance (hydrolysis resistance), flexibility, and microbial degradation resistance and reducing permanent set.
In addition, when the polyol component is polycaprolactone polyol, the thermosetting polyurethane has high strength, excellent tear strength and abrasion resistance, and also has excellent hydrolysis resistance compared to the condensed ester polyol. Play.
Moreover, when a polyol component is a polycarbonate polyol, there exists an effect that a thermosetting polyurethane is excellent in water resistance (hydrolysis resistance), weather resistance, and heat resistance.
Therefore, in the present invention, the polyol component may be selected from polyether polyol, polycaprolactone polyol, and polycarbonate polyol, depending on the characteristics required for the light guide plate.
Condensed ester-based polyester polyols are also known as polyol components, which are urethane material components. However, when the above-mentioned condensed ester-based polyester polyol is used as a polyol component, thermosetting polyurethane is the catalyst residue. It is unsuitable as a polyol component of the thermosetting polyurethane of the present invention because it is easy to be colored due to the influence of inspection, etc., and it is difficult to maintain stable performance over a long period because of poor water resistance.
上記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、ポリプロピレンテトラオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリテトラメチレントリオール、これらの共重合体等のポリアルキレングリコール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変成体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene triol, polypropylene tetraol, polytetramethylene glycol, polytetramethylene triol, polyalkylene glycols such as copolymers thereof, and side chains introduced into these. And derivatives having a branched structure introduced therein, modified products, and mixtures thereof.
上記ポリカプロラクトンポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトングリコール、ポリカプロラクトントリオール、ポリカプロラクトンテトラオール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変成体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the polycaprolactone polyol include polycaprolactone glycol, polycaprolactone triol, polycaprolactone tetraol, derivatives in which side chains are introduced or branched structures are introduced therein, modified products, and mixtures thereof. It is done.
上記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリカーボネートグリコール、ポリカーボネートトリオール、ポリカーボネートテトラオール、これらに側鎖を導入したり分岐構造を導入したりした誘導体、変成体、さらにはこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include polycarbonate glycol, polycarbonate triol, polycarbonate tetraol, derivatives in which side chains are introduced or branched structures are introduced, modified products, and mixtures thereof.
上記ポリオールは、数平均分子量が２００〜１００００であることが好ましい。
その理由は、数平均分子量が２００未満では反応が速すぎて成形が困難になったり、成形物が柔軟性を失うとともに脆くなったりすることがある。一方、１００００を超える場合には粘度が高くなりすぎて成形が困難になったり、成形物が結晶化して白濁したりするなどの不具合を生じることがある。
The polyol preferably has a number average molecular weight of 200 to 10,000.
The reason is that when the number average molecular weight is less than 200, the reaction is too fast and molding becomes difficult, or the molded article loses flexibility and becomes brittle. On the other hand, when it exceeds 10,000, the viscosity becomes too high and molding may become difficult, or the molded product may crystallize and become cloudy.
上記熱硬化性ポリウレタンは、イソシアネート成分が脂肪族ポリイソシアネートである。
本発明においては、イソシアネート成分が脂肪族ポリイソシアネートであることが重要である。イソシアネート成分が脂肪族ポリイソシアネートであることにより、初期状態から光源色再現性を優れたものとすることができるからである。
また、イソシアネート成分が脂肪族ポリイソシアネートであると、光源が発する光や熱、及び、太陽光線等の外部から光や熱により、熱硬化性ポリウレタンが変色し、光源色再現性が低下や、出光面の輝度が低下したりする等の不具合が生じることがなく、長期間に渡って優れた光源色再現性を維持することができる。
一方、イソシアネート成分が脂肪族ポリイソシアネート以外のイソシアネート成分である場合には、上述した不具合が発生することとなる。
In the thermosetting polyurethane, the isocyanate component is an aliphatic polyisocyanate.
In the present invention, it is important that the isocyanate component is an aliphatic polyisocyanate. This is because when the isocyanate component is an aliphatic polyisocyanate, the light source color reproducibility can be improved from the initial state.
In addition, when the isocyanate component is an aliphatic polyisocyanate, the thermosetting polyurethane is discolored by light or heat emitted from the light source and light or heat from the outside such as sunlight, and the light source color reproducibility is reduced or the light emission is reduced. It is possible to maintain excellent light source color reproducibility over a long period of time without causing problems such as a reduction in surface brightness.
On the other hand, when the isocyanate component is an isocyanate component other than the aliphatic polyisocyanate, the above-described problems occur.
上記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、ノルボルナンジイソシアネート、これらの変性体や多量体等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine diisocyanate, isopropylidenebis (4-cyclohexylisocyanate), norbornane diisocyanate, and the like. And modified forms and multimers of the above. These may be used alone or in combination of two or more.
上記硬化剤としては特に限定されず、例えば、脂肪族又は脂環族の低分子量グリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン等のトリオール類、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類等が挙げられる。
これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
The curing agent is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic or alicyclic low molecular weight glycols, triols such as trimethylolpropane and glycerin, and polyhydric alcohols such as pentaerythritol and sorbitol.
These may be used alone or in combination of two or more.
上記熱硬化性ポリウレタンは、非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなるものである。
上記非アミン系触媒としては、例えば、ジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫、ジラウリル酸ジメチル錫、ジブチル錫オキシド、オクタン錫等の有機錫化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、カルボン酸錫塩、カルボン酸ビスマス塩等が挙げられる。
そして、上記非アミン系触媒を使用しているため、上記導光板は、初期状態（製造直後）から光源色再現性に優れるともに、長期間に渡ってこの優れた再現性を維持することができ、さらに長期間に渡って変色することもない。
一方、触媒としてアミン系触媒を使用して得た熱硬化性ポリウレタンでは、白色光を入射した際に出射光が黄色くなる傾向にあり、また、経時的に外観が着色していくとともに、入射光に対する再現性も低下するとの不具合が生じる。
The thermosetting polyurethane is obtained by thermosetting in the presence of a non-amine catalyst.
Examples of the non-amine catalyst include organic tin compounds such as di-n-butyltin dilaurate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin oxide, and octane tin, organic titanium compounds, organic zirconium compounds, carboxylic acid tin salts, and carboxylic acids. Examples thereof include bismuth acid salts.
Since the non-amine catalyst is used, the light guide plate is excellent in light source color reproducibility from the initial state (immediately after manufacture) and can maintain this excellent reproducibility over a long period of time. In addition, there is no discoloration over a longer period.
On the other hand, in the thermosetting polyurethane obtained by using an amine-based catalyst as the catalyst, the emitted light tends to become yellow when white light is incident, and the appearance is colored over time. There is a problem that the reproducibility with respect to is also lowered.
上記非アミン系触媒は、材料組成物中に、０．０００５重量％〜３重量％となるように添加することが好ましい。
０．０００５重量％未満では、十分に反応速度を高めることができないため、効率よく成形体を得ることができない場合があり、一方、３重量％を超えると、反応速度が速すぎるため、均一な厚みの成形体を得ることができなくなったり、成形体の耐熱性や耐候性が低下したり、さらには光透過率が低下したり、成形体が着色したりするなどの不具合を生じる場合がある。
The non-amine catalyst is preferably added to the material composition so as to be 0.0005 wt% to 3 wt%.
If the amount is less than 0.0005% by weight, the reaction rate cannot be sufficiently increased, and thus a molded product may not be obtained efficiently. On the other hand, if the amount exceeds 3% by weight, the reaction rate is too high, and thus uniform. It may not be possible to obtain a molded body having a thickness, the heat resistance and weather resistance of the molded body may be reduced, the light transmittance may be reduced, and the molded body may be colored. .
上記導光板は、上記ポリオール成分、上記ポリイソシアネート成分及び上記硬化剤を非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなる熱硬化性ポリウレタンからなる成形体であり、その成形方法は、ワンショット法であっても良いし、プレポリマー法や擬プレポリマー法であっても良い。 The light guide plate is a molded body made of thermosetting polyurethane obtained by thermosetting the polyol component, the polyisocyanate component, and the curing agent in the presence of a non-amine catalyst, and the molding method is a one-shot method. It may be a prepolymer method or a pseudo prepolymer method.
上記ワンショット法では、ポリオール、ポリイソシアネート及び硬化剤を一括して投入し、硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製すればよい。
上記プレポリマー法では、ポリオールと化学量論的に過剰量のポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを予め調製しておき、ここに所定量の硬化剤を混合して、プレポリマーを硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製すればよい。
また、上記擬プレポリマー法では、ポリオールの一部を予め硬化剤に混合しておき、残りのポリオールとポリイソシアネートによりプレポリマーの調製を行い、ここに上記ポリオールと硬化剤との混合物を混合して硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンの成形体を作製すればよい。
なお、具体的な熱硬化性ポリウレタンの成形方法については後述する。
In the one-shot method, a polyol, polyisocyanate, and a curing agent are charged all at once and cured to produce a thermosetting polyurethane molded body.
In the prepolymer method, a prepolymer having an isocyanate group at a terminal is prepared in advance by reacting a polyol with a stoichiometric excess of polyisocyanate, and a predetermined amount of a curing agent is mixed therein, What is necessary is just to produce the molded object of a thermosetting polyurethane by hardening a prepolymer.
In the pseudo-prepolymer method, a part of the polyol is mixed in advance with a curing agent, a prepolymer is prepared with the remaining polyol and polyisocyanate, and a mixture of the polyol and the curing agent is mixed therein. The molded body of the thermosetting polyurethane may be produced by curing.
A specific method for forming a thermosetting polyurethane will be described later.
また、上記熱硬化性ポリウレタンは、アクリル骨格（アクリル骨格又はメタクリル骨格）を含有しないことが好ましい。
従って、上記熱硬化性ポリウレタンは、例えば、アクリル変性ポリウレタンを除く熱硬化性ポリウレタンが好ましい。
アクリル骨格を有する熱硬化性ポリウレタンでは、ポリウレタンの柔軟性が損なわれるとともに耐摩耗性や引裂強度などの力学的強度が低下することがあり、更には、アクリル骨格又はアクリル骨格を導入するために使用した触媒の残査により、出射光が着色（例えば、黄色）する場合があるからである。
Moreover, it is preferable that the said thermosetting polyurethane does not contain an acrylic skeleton (an acrylic skeleton or a methacryl skeleton).
Accordingly, the thermosetting polyurethane is preferably, for example, a thermosetting polyurethane excluding acrylic-modified polyurethane.
Thermosetting polyurethane with an acrylic skeleton may impair the flexibility of the polyurethane and reduce the mechanical strength such as abrasion resistance and tear strength. Furthermore, it is used to introduce an acrylic skeleton or an acrylic skeleton. This is because the emitted light may be colored (for example, yellow) due to the remaining catalyst.
上記導光板は、その要求特性を阻害しない範囲で、必要に応じて、着色剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、防黴剤、難燃剤等の各種添加剤を含有していてもよい。 The light guide plate contains various additives such as a colorant, a light stabilizer, a heat stabilizer, an antioxidant, an antifungal agent, and a flame retardant as necessary, as long as the required characteristics are not impaired. Also good.
また、上記導光板は、分光光度計を用いて測定した３８０〜７８０ｎｍの波長範囲での光透過率が、８５％以上であることが好ましい。
これにより、導光板全体として高い光透過性を確保することができる。
一方、上記光透過率が８５％未満では、光の取出し効率が低くなり、発光面の輝度が低下する場合がある。
Further, the light guide plate preferably has a light transmittance of 85% or more in a wavelength range of 380 to 780 nm measured using a spectrophotometer.
Thereby, high light transmittance is securable as the whole light-guide plate.
On the other hand, when the light transmittance is less than 85%, the light extraction efficiency is lowered, and the luminance of the light emitting surface may be lowered.
また、上記導光板は、分光光度計を用いて３８０〜７８０ｎｍの波長範囲において１ｎｍ毎に測定した光透過率の算術平均値が８５％以上であることも好ましい。
このような特性を満足する場合もまた、発光面の輝度を高輝度とするとともに、光源色の再現性に優れるからである。
Moreover, it is also preferable that the light guide plate has an arithmetic average value of 85% or more of light transmittance measured every 1 nm in a wavelength range of 380 to 780 nm using a spectrophotometer.
This is also because, when satisfying such characteristics, the luminance of the light emitting surface is increased and the reproducibility of the light source color is excellent.
なお、本発明において、導光板の光透過率とは、表面が鏡面状で、厚さが３ｍｍの測定試料の光透過率をいう。 In the present invention, the light transmittance of the light guide plate refers to the light transmittance of a measurement sample having a mirror-like surface and a thickness of 3 mm.
上記導光板は、ＪＩＳ−Ａ硬さが５５〜１００°であることが好ましい。
上記ＪＩＳ−Ａ硬さが５５°未満では、導光板と組み合わせて使用しうる反射シート、拡散シート等のシート類と、導光板とが張り付きやすくなるため、上記シート類と導光板との間に空気溜まりが発生して導光板の発光面が均一に発光しなくなったりするおそれがある。一方、ＪＩＳ−Ａ硬さが１００°を超えると、導光板の柔軟性が低下し、湾曲させる等、変形した際にひずみやシワが残留しやすくなる。
The light guide plate preferably has a JIS-A hardness of 55 to 100 °.
When the JIS-A hardness is less than 55 °, a sheet such as a reflection sheet or a diffusion sheet that can be used in combination with the light guide plate and the light guide plate are easily stuck to each other. There is a possibility that air accumulation may occur and the light emitting surface of the light guide plate may not emit light uniformly. On the other hand, when the JIS-A hardness exceeds 100 °, the flexibility of the light guide plate is reduced, and distortion and wrinkles are likely to remain when the light guide plate is deformed.
上記導光板の厚さは特に限定されないが、通常、０．５〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。０．５ｍｍ未満では、導光板に光源からの光を効率よく入射することができないことがあり、一方、１０ｍｍを超えると、柔軟性が損なわれる場合がある。柔軟性を確実に確保することができる点からは０．５〜５ｍｍであることがより好ましい。なお、第一の実施形態では、厚さ２ｍｍを採用している。
また、上記導光板の厚み精度は、０．１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以下がより好ましい。
Although the thickness of the said light-guide plate is not specifically limited, Usually, it is preferable that it is about 0.5-10 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, light from the light source may not be efficiently incident on the light guide plate. On the other hand, if the thickness exceeds 10 mm, flexibility may be impaired. From the point which can ensure a softness | flexibility reliably, it is more preferable that it is 0.5-5 mm. In the first embodiment, a thickness of 2 mm is employed.
Further, the thickness accuracy of the light guide plate is preferably 0.1 mm or less, and more preferably 0.05 mm or less.
上記導光板の表面形状は、鏡面状であることが好ましい。高輝度でかつ均一な発光面とすることができるからである。
ここで、上記導光板の表面を鏡面状とするためには、例えば、後述する第１〜第３の製造方法により導光板を製造すればよい。
The surface shape of the light guide plate is preferably a mirror surface. This is because a high-luminance and uniform light-emitting surface can be obtained.
Here, in order to make the surface of the light guide plate into a mirror surface, for example, the light guide plate may be manufactured by first to third manufacturing methods described later.
また、上記導光板の裏面（発光面と反対側の表面）には反射パターンが形成されている。
上記反射パターンは、導光板内を導光する光を散乱させる機能を有する。
この反射パターンは、上記機能を有するものであればその形状等は特に限定されず、例えば、導光板の裏面に散点的に（ドット状に）形成されていてもよく、格子状に形成されていてもよい。
このとき、上記反射パターンは、導光板の側面側（光源に近接する側）中央側（側面から遠い箇所）にかけて傾斜的にその形成密度が高くなるよう形成されていることが好ましい。発光面から出射する光が面全体で均一になりやすいからである。
Further, a reflection pattern is formed on the back surface (the surface opposite to the light emitting surface) of the light guide plate.
The reflection pattern has a function of scattering light guided through the light guide plate.
The shape or the like of the reflective pattern is not particularly limited as long as it has the above function. For example, the reflective pattern may be formed on the back surface of the light guide plate in a scattered manner (in a dot shape) or in a lattice shape. It may be.
At this time, it is preferable that the reflection pattern is formed so that its formation density increases in a slope from the side surface side (side near the light source) to the center side (location far from the side surface) of the light guide plate. This is because the light emitted from the light emitting surface is likely to be uniform over the entire surface.
このような構成からなる導光板を製造する方法としては特に限定されず、遠心成形法、鋳型を用いた注型法、押出成形、射出成形、トランスファー成形、カレンダー成形等により製造することができ、具体的には、例えば、下記第１〜第３の導光板の製造方法により製造することができる。 The method for producing the light guide plate having such a structure is not particularly limited, and can be produced by a centrifugal molding method, a casting method using a mold, extrusion molding, injection molding, transfer molding, calendar molding, etc. Specifically, for example, it can be manufactured by the following first to third light guide plate manufacturing methods.
［第１の導光板の製造方法］
第１の導光板の製造方法（以下、単に第１の製造方法ともいう）は、回転可能な円筒形状の金型の内側にシリコーンゴム層を形成した後、上記金型内に、少なくともポリオール成分及びイソシアネート成分（又は、これらからなるウレタンプレポリマー）、硬化剤、並びに、非アミン系触媒を含有する材料組成物を流し込み、上記金型を加熱しつつ回転させて上記材料組成物を熱硬化させる方法である。
[Method for Manufacturing First Light Guide Plate]
A first light guide plate manufacturing method (hereinafter also simply referred to as a first manufacturing method) includes forming a silicone rubber layer inside a rotatable cylindrical mold and then at least a polyol component in the mold. And a material composition containing an isocyanate component (or a urethane prepolymer comprising these), a curing agent, and a non-amine catalyst, and rotating the mold while heating to thermally cure the material composition. Is the method.
図５（ａ）は、第１の導光板の製造方法で使用する遠心成形機を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線断面である。図６は、図５におけるＤ部の部分拡大断面図である。第１の製造方法は、加熱された回転可能な円筒形状の金型を回転させながら、その内側に熱硬化性材料組成物を流し込んで硬化させる遠心成形法を用いたものである。 Fig.5 (a) is sectional drawing which shows typically the centrifugal molding machine used with the manufacturing method of the 1st light-guide plate, (b) is CC sectional view taken on the line of (a). 6 is a partial enlarged cross-sectional view of a portion D in FIG. The first production method uses a centrifugal molding method in which a thermosetting material composition is poured and cured while rotating a heated rotatable cylindrical mold.
第１の製造方法では、遠心成形法を用いるが、この遠心成形法に用いる成形機や金型としては、特に新しいものを用いる必要はなく、図５に示したような従来から使用されている遠心成形機４２０を用いることができる。なお、図中、４２１は金型、４２２は断熱室、４２３はヒータ、４２４は前面扉、４２５は回転軸である。
In the first manufacturing method, a centrifugal molding method is used. However, it is not necessary to use a new molding machine or mold for the centrifugal molding method, and it has been conventionally used as shown in FIG.
第１の製造方法では、まず、金型４２１の内側に無溶媒２成分液状シリコーンゴムを流し込んで、上記金型の内側に上記２成分液状シリコーンゴムの成形体を形成する。
図６は、第１の製造方法により遠心成形を行っている場合の金型の一部（図５におけるＤ部に該当）を模式的に示した断面図である。
In the first manufacturing method, first, a solvent-free two-component liquid silicone rubber is poured into the
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a part of a mold (corresponding to part D in FIG. 5) when centrifugal molding is performed by the first manufacturing method.
第１の製造方法では、最初に金型４２１の内側に無溶媒２成分液状シリコーンゴムを流し込むので、図６に示したように、金型４２１の内面上にシリコーンゴム層４２８が形成される。そして、最初に離型性に優れる２成分液状シリコーンゴムにより金型４２１の内面上にシリコーンゴム層４２８を形成するので、全く離型剤を用いなくとも、そのうえに形成される熱硬化性ポリウレタン４２７からなる導光板を極めて容易に剥離することができる。
また、第１の製造方法では、有機溶媒が添加されていない無溶媒の２成分液状シリコーンゴムを用いるので、作業者の健康を害することなく、作業環境の衛生を良好に保つことができる。
In the first manufacturing method, since the solvent-free two-component liquid silicone rubber is first poured into the
In the first production method, since a solvent-free two-component liquid silicone rubber to which no organic solvent is added is used, the health of the work environment can be kept good without harming the health of the worker.
上記２成分液状シリコーンゴムとしては特に限定されず、例えば、縮合型２成分液状シリコーンゴム、付加型２成分液状シリコーンゴム等を挙げることができる。なかでも、縮合型のものが好ましい。付加型２成分液状シリコーンゴムは、温度による反応速度変化が激しいので、例えば、熱硬化ポリウレタンを成形する際に必要な１４０℃付近の温度下では、硬化反応が早すぎる。これに対して、縮合型２成分液状シリコーンゴムを用いれば、反応速度を容易に制御することができる。 The two-component liquid silicone rubber is not particularly limited, and examples thereof include a condensation type two-component liquid silicone rubber and an addition type two-component liquid silicone rubber. Of these, the condensed type is preferable. The addition-type two-component liquid silicone rubber has a rapid change in reaction rate due to temperature. For example, the curing reaction is too early at a temperature around 140 ° C. necessary for molding a thermosetting polyurethane. On the other hand, if a condensation type two-component liquid silicone rubber is used, the reaction rate can be easily controlled.
ここで、シリコーンゴム層４２８の厚みは、０．５〜３ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満であると、シリコーンゴム層４２８の厚みが薄すぎるため強度がなく、金型より剥離させる際に、全てをきれいに剥離させることができず、一方、３ｍｍを超えると、金型の熱を有効に伝熱させることができず、成形した導光板の特性に悪影響が発生する場合がある。
Here, the thickness of the
第１の製造方法では、引き続き、上記熱硬化性ポリウレタンの材料組成物を金型４２１内に流し込んで硬化させることによりシート状の上記熱硬化性ポリウレタンを作製する。この場合、シート状物の厚み精度を０．１ｍｍ以下とすることができる。
具体的には、既に説明した、ポリオール成分及びイソシアネート成分（又は、これらからなるウレタンプレポリマー）、硬化剤、並びに、非アミン系触媒を含有する材料組成物を流し込み、硬化させれば良い。
In the first production method, the sheet-like thermosetting polyurethane is subsequently produced by pouring the material composition of the thermosetting polyurethane into a
Specifically, the material composition containing a polyol component and an isocyanate component (or a urethane prepolymer comprising these), a curing agent, and a non-amine catalyst described above may be poured and cured.
ここで、硬化条件は、材料組成物に応じて適宜設定すればよく特に限定されないが、例えば、温度：６０〜１６０℃、時間：５〜１８０分、回転数：２００〜２５００ｒｐｍの条件範囲で行えばよい。 Here, the curing conditions may be set as appropriate according to the material composition, and are not particularly limited. For example, the curing conditions are a temperature: 60 to 160 ° C., a time: 5 to 180 minutes, and a rotation speed: 200 to 2500 rpm. Just do it.
第１の製造方法によれば、最初に流し込んだシリコーンゴム層４２８の空気側面４２８ａに、鏡面状の面が形成されるため、続いて材料組成物を流し込んで成形した熱硬化性ポリウレタン４２７のシート状物はその両面が鏡面状となる。
また、第１の製造方法では、成形金型の振れ精度が良好になるように、金型を精密に加工しなくても、無溶媒２成分液状シリコーンゴムを金型に流し込むと、上記２成分液状シリコーンゴムは、金型４２１の振れを吸収したかたちで硬化し、内側の空気側面４２８ａが鏡面状で、しかも高い振れ精度を有するシリコーンゴム層４２８が形成される。そのため、第１の製造方法では、導光板の厚み精度を少なくとも０．１ｍｍ以下と極めて高精度にすることができる。
According to the first manufacturing method, since a mirror-like surface is formed on the
Further, in the first manufacturing method, when the solvent-free two-component liquid silicone rubber is poured into the mold without precisely processing the mold so that the deflection accuracy of the molding mold is good, The liquid silicone rubber is cured in the form of absorbing the vibration of the
第１の製造方法では、熱硬化性ポリウレタンの成形完了後、シート状物を金型から取り出し、所定のサイズに裁断することで導光板とすることができる。
なお、金型から取り出した後は、後硬化を行ってもよい。
In the first manufacturing method, after completion of the molding of the thermosetting polyurethane, the sheet-like material is taken out from the mold and cut into a predetermined size to obtain a light guide plate.
In addition, after taking out from a metal mold | die, you may postcure.
上記シート状物の熱硬化性ポリウレタンを裁断する方法としては特に限定されないが、例えば、超音波カッターを用いて裁断することが好ましい。
切断面を極めて平滑にすることができ、この切断面を光の入射面としても、入射時のロスを小さく抑えることができるからである。また、研磨処理も不要となる。
Although it does not specifically limit as a method of cutting the thermosetting polyurethane of the said sheet-like material, For example, it is preferable to cut using an ultrasonic cutter.
This is because the cut surface can be made extremely smooth, and even when this cut surface is used as the light incident surface, the loss upon incidence can be kept small. Further, no polishing process is required.
［第２の導光板の製造方法］
第２の導光板の製造方法（単に、第２の製造方法ともいう）は、少なくともポリオール成分及びイソシアネート成分（又は、これらからなるウレタンプレポリマー）、硬化剤、並びに、非アミン系触媒を含有する材料組成物を注型機を介して、離間して配置された一対のロールにより連続的に送り出される間隔維持部材の間隙に流し込み、その間隙に上記材料組成物を保持した上記間隙維持部材を加熱装置に導入し、上記材料組成物を上記間隙維持部材で保持した状態で熱硬化させる方法である。
[Method for Manufacturing Second Light Guide Plate]
The method for producing the second light guide plate (also simply referred to as the second production method) contains at least a polyol component and an isocyanate component (or a urethane prepolymer comprising these components), a curing agent, and a non-amine catalyst. The material composition is poured through a casting machine into a gap of a gap maintaining member continuously fed by a pair of spaced apart rolls, and the gap maintaining member holding the material composition is heated in the gap. In this method, the material composition is thermally cured while being introduced into an apparatus and held by the gap maintaining member.
図７は、第２の導光板の製造方法を説明するための模式図である。
図７に示すように、第２の製造方法では、材料組成物４３０ａを注型機４３１を介して、離間して配置された一対の加熱ロール４３３ａ、４３３ｂに引き込まれ、連続的に送り出されるポリエチレンテレフタレートシート（ＰＥＴシート）４３２ａ、４３２ｂの間隙に流し込み、その間隙に材料組成物４３０ａを保持したＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂを加熱装置４３６内に導入し、材料組成物４３０ａをＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂで保持した状態で熱硬化させ、熱硬化性ポリウレタンのシート状物４３０を成形する。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing the second light guide plate.
As shown in FIG. 7, in the second manufacturing method, the
ここで、材料組成物４３０ａは、第１の製造方法で金型内に投入する熱硬化性ポリウレタンの材料組成物と同様である。
また、ＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂは間隙維持部材としての機能を有し、その間隙を一定の厚さに維持することができる。これにより、ＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂに挟まれて保持される材料組成物４３０ａは一定の厚さを維持した状態で硬化することとなるため、厚み精度に優れた熱硬化性ポリウレタンのシート状物を製造することができ、その厚み精度を０．１ｍｍ以下にすることができる。
Here, the
The
また、注型機４３１より材料組成物４３０ａを供給する際、注型機４３１のヘッド部４３１ａの位置は、加熱ロール４３３ａ、４３３ｂの中央部（ＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂがなす間隙の中央部）より、いずれか一方の加熱ロール側に偏在していることが好ましく、このとき、偏在距離は、加熱ロールの半径以下であることが好ましい。即ち、注型機４３１のヘッド部４３１ａの直下は、一対の加熱ロール４３３ａ、４３３ｂの中央部から一方の加熱ロールの中心（軸）までのいずれかの位置に位置することが好ましい。
また、ヘッド部４３１ａの先端部と、加熱ロールの表面との距離（加熱ロールの表面の最も近い部分との距離）は、３ｃｍ以下であることが好ましい。
このような位置に、ヘッド部４３１ａを配設することにより、熱硬化性ポリウレタンのシート状物の厚み精度がより向上するとともに、気泡が混入しにくく、かつ混入した気泡が抜けやすくなるからである。
Further, when the
Moreover, it is preferable that the distance (distance with the nearest part of the surface of a heating roll) of the front-end | tip part of the
By disposing the
加熱ロール４３３ａ、４３３ｂは、少なくともＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂを連続的に送り出すことができれば、必ずしも加熱ロールである必要はなく、単に搬送機能のみを有するものであっても良いが、加熱ロールであることが好ましい。
この場合、材料組成物４３０ａは、ＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂの間隙に保持された直後から硬化し始めることとなるため、加熱装置４３６内に導入されるまで厚さがより均一に維持されることとなり、より厚み精度に優れる熱硬化性ポリウレタンのシート状物を製造することができるからである。
ここで、加熱ロール４３３ａ、４３３ｂの搬送面温度は、１０〜６０℃に設定することが好ましい。
１０℃未満では、材料組成物の粘度が高くなって泡が抜けにくくなるとともに、硬化反応が遅くなって成形物の厚み精度が低下する場合があり、一方、６０℃を超えると、加熱ロール上で材料組成物が硬化してしまったり、成形物に気泡が入ったりする場合がある。
The heating rolls 433a and 433b are not necessarily heating rolls as long as at least the
In this case, since the
Here, it is preferable to set the conveyance surface temperature of the heating rolls 433a and 433b to 10 to 60 ° C.
If it is less than 10 degreeC, while the viscosity of a material composition becomes high and it becomes difficult to remove a bubble, hardening reaction may become slow and the thickness precision of a molded product may fall, On the other hand, if it exceeds 60 degreeC, on a heating roll In some cases, the material composition may harden or bubbles may enter the molded product.
加熱装置４３６は、ヒータを備えた加熱炉であり、熱硬化性ポリウレタンの硬化温
度まで炉内温度を上昇させることができるものであればよい。
また、加熱装置４３６内での加熱条件（硬化条件）は特に限定されず、材料組成物の組成に応じて適宜設定すれば良く、例えば、温度：４０℃〜１６０℃、時間：１０〜１８０分の
条件で行えば良い。
The
Moreover, the heating conditions (curing conditions) in the
なお、図７において、４３４はＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂを送り出すための搬送ローラ、４３５は補助ローラ、４３７は材料組成物を保持したＰＥＴシート４３２ａ、４３２ｂを加熱装置４３６内で搬送するためのコンベアベルトである。
In FIG. 7, 434 is a conveying roller for feeding out the
上記第２の製造方法において、間隙維持部材は、ＰＥＴシートに限定されるわけではなく、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ポリオレフィン樹脂等の他の樹脂材料や金属材料からなるシート状物であってもよい。
但し、上記間隙維持部材は、その材料組成物４３０ａと接する部分に、離型処理等の表面処理が施されていないことが好ましく、そのため、成形した熱硬化性ポリウレタンのシート状物の剥離性に優れることから、ＰＥＴシートが好ましい。
なお、離型処理等が施されていないことが望ましい理由は、作製した熱硬化性ポリウレタンからなる導光板の表面に離型剤が付着し、光学特性が低下することを回避するためであり、処理剤が導光板に付着するおそれがないような表面処理であれば施されていてもよい。
また、上記間隙維持部材は、連続的に繰り返し使用可能な無端ベルト状であってもよい。
なお、上記間隙維持部材の材質は、上記硬化条件に応じて選択する必要があり、例えば、１６０℃付近の高温条件で硬化させる場合は、上記間隙維持部材としては、スチールベルト等の金属製の間隙維持部材を選択することが好ましい。
In the second manufacturing method, the gap maintaining member is not limited to a PET sheet. For example, the gap maintaining member is a sheet-like material made of another resin material such as PEN (polyethylene naphthalate) resin, polyolefin resin, or a metal material. There may be.
However, it is preferable that the gap maintaining member is not subjected to a surface treatment such as a mold release treatment on the portion in contact with the
The reason why it is desirable that the release treatment or the like is not performed is to avoid that the release agent adheres to the surface of the light guide plate made of the produced thermosetting polyurethane, and the optical properties are deteriorated. The surface treatment may be performed as long as the treatment agent is not likely to adhere to the light guide plate.
The gap maintaining member may be an endless belt that can be used continuously and repeatedly.
The material of the gap maintaining member needs to be selected according to the curing conditions. For example, when curing at a high temperature around 160 ° C., the gap maintaining member is made of a metal such as a steel belt. It is preferable to select a gap maintaining member.
第２の製造方法では、熱硬化性ポリウレタン４３０の成形完了後（加熱装置から搬出後）、シート状物を間隙維持部材から剥離し、所定のサイズに裁断することで導光板とすることができる。
なお、間隙維持部材から剥離した後は、後硬化を行ってもよい。
In the second manufacturing method, after completion of the molding of the thermosetting polyurethane 430 (after unloading from the heating device), the sheet-like material is peeled off from the gap maintaining member and cut into a predetermined size to obtain a light guide plate. .
In addition, after peeling from the gap maintaining member, post-curing may be performed.
上記シート状物の熱硬化性ポリウレタンを裁断する方法としては特に限定されず、第１の製造方法と同様の方法を用いることができる。 The method for cutting the thermosetting polyurethane of the sheet-like material is not particularly limited, and the same method as the first production method can be used.
［第３の導光板の製造方法］
第３の導光板の製造方法（単に、第３の製造方法ともいう）は、少なくともポリオール成分及びイソシアネート成分（又は、これらからなるウレタンプレポリマー）、硬化剤、並びに、非アミン系触媒を含有する材料組成物を、外周面の全周に渡って彫り込まれた溝部を備え、加熱されながら回転している成形ドラムの上記溝部に吐出し、上記溝部と上記溝部を覆って上記成形ドラムに従動して回走するエンドレスベルトとにより構成される空間部に上記材料組成物を充填した状態で熱硬化させる方法である。
[Method for Manufacturing Third Light Guide Plate]
The third light guide plate manufacturing method (also simply referred to as third manufacturing method) contains at least a polyol component and an isocyanate component (or a urethane prepolymer comprising these components), a curing agent, and a non-amine catalyst. The material composition is provided with grooves engraved over the entire circumference of the outer peripheral surface, discharged to the grooves of the forming drum rotating while being heated, and covers the grooves and the grooves to be driven by the forming drum. And a heat-curing method in a state in which the above-mentioned material composition is filled in a space portion constituted by an endless belt that runs around.
図８（ａ）は、第３の導光板の製造方法を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、第３の導光板の製造方法で使用する加熱ドラムのみを示す斜視図であり、（ｃ）は、第３の導光板の製造方法における硬化途中の状態を示す断面図である。 FIG. 8A is a cross-sectional view schematically showing a third light guide plate manufacturing method, and FIG. 8B is a perspective view showing only a heating drum used in the third light guide plate manufacturing method. (C) is sectional drawing which shows the state in the middle of hardening in the manufacturing method of the 3rd light-guide plate.
図８に示すように、第３の製造方法では、まず、材料組成物４４０ａを注型機４４１のヘッド部４４１ａより成形ドラム４５０の成形用溝４５１（図８（ｂ）、（ｃ）参照）内に吐出する。ここで、材料組成物４４０ａは、第１の製造方法で金型内に投入する熱硬化性ポリウレタンの材料組成物と同様である。
このとき、成形ドラム４５０は、回転軸４５３を中心に所定の速度で反時計方向に回転しており、成形ドラム４５０の周速と成形用溝４５１の深さ及び幅に対応する必要量の材料組成物がヘッド部４４１ａを介して連続的に注入される。
As shown in FIG. 8, in the third manufacturing method, first, the
At this time, the forming
材料組成物４４０ａは、成形ドラム４５０のヘッド部４４１ａの真下のａ点からｂ点（エンドレスベルト４５４の当接開始直前位置）までの間で硬化反応が開始された後、成形ドラム４５０と同様の温度に加熱された成形用のエンドレスベルト４５４により、成形ドラム４５０のｂ点からｃ点までの間、加熱・保持して硬化反応を進行させる。これにより材料組成物４４０ａの硬化反応がほぼ完了し、必要な幅及び厚さを備え、表面が平滑な鏡面状態である熱硬化性ポリウレタン４４０が成形される。
The
エンドレスベルト４５４は、エンドレスベルト４５４を予熱する予熱ロール４５６、ベルト走行を調整するガイドロール４５８、エンドレスベルト４５４に張力を付与するテンションロール４５７及びエンドレスベルト４５４を冷却する冷却ロール４５５に掛け渡され、成形ドラム４５０の回転に従動して同一方向に回転するように構成されている。
また、予熱ロール４５６は、成形ドラム４５０に対し接近・離間可能に構成され、成形ドラム４５０の外周面とエンドレスベルト４５４の接触開始点、つまり材料組成物の加熱開始位置を調整できるように構成されている。そのため、原料組成物の反応性のばらつきに対応して、成形ドラム４５０の周速を変化させずにａ点〜ｂ点間の加熱時間を微調整することができる。
The
Further, the preheating
ここで、成形ドラム４５０は、１００〜１５０℃に加熱され、さらに、３０〜３００秒間で１回転するように速度が調整されていることが好ましい。
また、予熱ロール４５６は、１００〜１５０℃に加熱されていることが好ましい。
Here, it is preferable that the forming
Moreover, it is preferable that the preheating
次に、成形された熱硬化性ポリウレタン４４０は、ｃ点で成形ドラム４５０の成形用溝４５１から剥離され、冷却用コンベヤ４６１のエンドレスコンベヤベルト４６１ａ上に導かれる。ここで、エンドレスコンベヤベルト４６１ａは冷却装置４６４で冷却されているため、熱硬化性ポリウレタン４４０はエンドレスコンベヤベルト４６１ａ上で常温（２０℃前後）近くまで冷却されつつ搬送されることとなる。なお、図中４６２、４６３はローラであり、その内部には冷却水が循環していてもよい。
その後、熱硬化性ポリウレタン４４０を所定のサイズに裁断することで導光板とすることができる。なお、熱硬化性ポリウレタン４４０を裁断する前後において、必要に応じて、後硬化を行ってもよい。
裁断する方法としては特に限定されず、第１の製造方法と同様の方法を用いることができる。
なお、第３の製造方法で使用する製造装置の例としては、例えば、特開平９−１４１７６１号公報に開示された製造装置と同様の構成を備えた装置等を使用することができる。
このような第１〜第３のいずれかの製造方法を用いることで、導光板を好適に製造することができる。
Next, the molded
Then, it can be set as a light-guide plate by cutting the
The method for cutting is not particularly limited, and the same method as the first manufacturing method can be used.
As an example of a manufacturing apparatus used in the third manufacturing method, for example, an apparatus having the same configuration as the manufacturing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-141761 can be used.
By using any one of the first to third manufacturing methods, the light guide plate can be preferably manufactured.
また、導光板の裏面に形成される上記反射パターンは従来公知の方法によって形成することができる。
具体的には、例えば、酸化チタンや沈降性硫酸バリウム等を含有する白色塗料をドットパターン状にスクリーン印刷して形成することが可能である。また、その他、グラビア印刷による方法、インクジェットやディスペンサーを用いた描画法によりパターニングする方法によって形成することもできる。
更には、Ｖ溝カッターやレーザ微細加工装置やウォータージェット装置を用いて導光板の裏面に凹凸形状からなる反射パターンを形成する方法や、切削加工・電鋳加工により凹凸面を形成した金型を用いて凹凸形状からなる反射パターンを形成する方法も採用することができる。また、光造形により導光板の裏面に硬化樹脂（熱硬化性ポリウレタン）からなる反射パターンを積層形成することも可能である。
Moreover, the said reflection pattern formed in the back surface of a light-guide plate can be formed by a conventionally well-known method.
Specifically, for example, a white paint containing titanium oxide, precipitated barium sulfate or the like can be formed by screen printing in a dot pattern. Moreover, it can also form by the method of patterning by the method by gravure printing, and the drawing method using an inkjet or dispenser.
Furthermore, there is a method of forming a reflection pattern having a concavo-convex shape on the back surface of the light guide plate using a V-groove cutter, a laser micromachining device or a water jet device, or a mold having a concavo-convex surface formed by cutting or electroforming It is also possible to employ a method of forming a reflection pattern having a concavo-convex shape. Moreover, it is also possible to laminate and form a reflection pattern made of a curable resin (thermosetting polyurethane) on the back surface of the light guide plate by stereolithography.
（光拡散シート）
上記光拡散シートは、可撓性を有する薄板状のシートであり、導光板の発光面から出射した光を、透過する際に拡散する光学的機能を有する。
上記光拡散シートとしては従来公知の光拡散シートを用いることができ、十分な可撓性及び光拡散性を有するものであれば材質等は特に限定されず、従来公知の光拡散シートを用いることができ、例えば光拡散剤が均一かつ密にコートされた樹脂製の光拡散シートが好適に用いられる。
上記光拡散シートの厚さは特に限定されないが、通常、０．０３６〜０．２６５ｍｍ程度であり、第一実施形態では、厚さ０．１２５ｍｍのものを使用している。
(Light diffusion sheet)
The light diffusion sheet is a flexible thin plate-like sheet, and has an optical function of diffusing light emitted from the light emitting surface of the light guide plate when it is transmitted.
A conventionally known light diffusing sheet can be used as the light diffusing sheet, and the material is not particularly limited as long as it has sufficient flexibility and light diffusing property, and a conventionally known light diffusing sheet is used. For example, a resin-made light diffusion sheet coated with a light diffusing agent uniformly and densely is preferably used.
Although the thickness of the said light-diffusion sheet is not specifically limited, Usually, it is about 0.036-0.265 mm, and the thing of thickness 0.125mm is used in 1st embodiment.
（光反射シート）
上記光反射シートは、可撓性を有する薄板状のシートであり、導光板の裏面側から出射してきた光を導光板側に反射させる光学的機能を奏するシートである。
上記光反射シートとしては、例えば白色ポリプロピレン（ＰＰ）を薄板状に形成したシート等を用いることができる。なお、第一実施形態では、光反射シートは厚さが０．８ｍｍのものを使用している。
また、上記光反射シートとしては、例えば、発砲ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や発泡ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂から形成したものを用いても良く、銀等の金属を蒸着したフィルムや薄板の金属板等からなるものを用いても良い。
(Light reflection sheet)
The light reflecting sheet is a sheet-like sheet having flexibility, and has an optical function of reflecting light emitted from the back side of the light guide plate to the light guide plate side.
As the light reflecting sheet, for example, a sheet formed of white polypropylene (PP) in a thin plate shape can be used. In the first embodiment, a light reflecting sheet having a thickness of 0.8 mm is used.
In addition, as the light reflecting sheet, for example, a sheet formed from a resin such as foamed polyethylene terephthalate (PET) or foamed polycarbonate (PC) may be used, such as a film on which a metal such as silver is deposited, a thin metal plate, or the like. You may use what consists of.
また、第一実施形態の面発光装置では、導光板１１と光拡散シート１２との間、及び、導光板１１と光反射シート１３との間には、空気層が形成されている。そのため、この空気層を形成すべく、導光板１１の表面及び裏面（出射面及びその反対側の面）、光拡散シート１２の裏面（導光板１１と対向する面）、及び、光反射シート１３の表面（導光板１１と対向する面）に、空気層形成手段として散点状に複数の凸部（図示せず）が形成されていてもよく、この複数の凸部によって空気層が確保されてもよい。ここで、空気層の厚さ（間隙の距離）は特に限定されない。また、屈折率の低い空気層を導光板の界面に設置することによって、遠くまで光を透過させることができるが、材料系・光源系の工夫により導光板と光拡散シート及び導光板と光反射シートは、それぞれ直接積層されていても導光板としての性能を確保できることがある。
なお、本発明の面発光装置において、光拡散シート及び光反射シートは必ずしも必須ではなく、必要に応じて備えればよい。
In the surface light emitting device of the first embodiment, an air layer is formed between the
In the surface light emitting device of the present invention, the light diffusing sheet and the light reflecting sheet are not necessarily essential, and may be provided as necessary.
（支持部材）
上記支持部材の材質は特に限定されないが、耐久性、コスト面等の観点から金属や樹脂とすることが好ましく、特に、光源が発する熱を放熱させるのに適しているとの観点からは、例えば、アルミ合金等の金属が好ましい。
なお、支持部材の内面（特に、導光板を挟持する部分の表面）は、反射性を有する面とすることが好ましく、例えば、金属光沢面や白色面とすることが好ましい。これにより、光源からの出射光のうち導光板の端面に入射されない光を導光板の端面に向けて反射することができるからである。
また、上記支持部材の形状は、第一及び第二実施形態の形状に限定されるわけではなく、光源を備え、導光板を支持することができ、更に必要に応じて、光拡散シートや光反射シート反射を導光板に対して所定の位置で支持することができる形状であればよい。
(Support member)
The material of the support member is not particularly limited, but is preferably a metal or a resin from the viewpoints of durability, cost, and the like, and particularly from the viewpoint of being suitable for dissipating heat generated by the light source, for example, Metal such as aluminum alloy is preferable.
Note that the inner surface of the support member (particularly, the surface of the portion sandwiching the light guide plate) is preferably a reflective surface, for example, a metallic gloss surface or a white surface. This is because light that is not incident on the end face of the light guide plate among the light emitted from the light source can be reflected toward the end face of the light guide plate.
In addition, the shape of the support member is not limited to the shapes of the first and second embodiments, can include a light source, support the light guide plate, and further, if necessary, a light diffusion sheet or light Any shape that can support reflection of the reflection sheet at a predetermined position with respect to the light guide plate may be used.
（光源）
第一及び第二実施形態の面発光装置では、光源として、ＬＥＤが採用されているが、本発明の面発光装置において、光源はＬＥＤに限定されるわけではなく、例えば、半導体レーザ、電球、エレクトロルミネセンスパネル（ＥＬＰ）、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、熱陰極、蛍光灯（ＨＣＦＬ）等を使用することもできる。
上記ＬＥＤとしては、単一波長光のみを発光するＬＥＤ、発光色を変更可能な多色ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、ＵＶ−ＬＥＤ等、公知のＬＥＤをいずれも使用することができる。
また、第一実施形態では、図１（ｂ）に示したように、光源（ＬＥＤ１５）は、導光板１１の端面（側面）と一定の間隔をもって配設されている。ここで、光源の出射面と導光板の端面との距離は、１ｃｍ以内であることが好ましく、５ｍｍ以内であることがより好ましく、３ｍｍ以内であることがさらに好ましい。光源からの光が導光板に効果的に入射されるからである。更に、光源は、出射面が導光板の端面と当接するよう配設することも可能である。
(light source)
In the surface light-emitting devices of the first and second embodiments, an LED is employed as the light source. However, in the surface light-emitting device of the present invention, the light source is not limited to the LED. For example, a semiconductor laser, a light bulb, An electroluminescence panel (ELP), a cold cathode tube (CCFL), a hot cathode, a fluorescent lamp (HCFL), or the like can also be used.
As said LED, well-known LED, such as LED which light-emits only single wavelength light, multicolor LED which can change luminescent color, white LED, UV-LED, can be used.
In the first embodiment, as shown in FIG. 1B, the light source (LED 15) is disposed with a certain distance from the end surface (side surface) of the
上記光源は、導光板のサイズにもよるが、通常、複数個配設されている。
このとき、各光源は、全て同一の光（白色光であってもよく、単一波長光であってもよい）を出射するものであってもよいし、光源毎に出射する光の色（波長）が異なっていてもよい。
また、上記光源は、その光量等が制御手段（図示省略）によって制御されている。そのため、例えば、異なる色の光を出射する複数個の光源を併用されている場合には、光の色ごとに光を出射するタイミングが異なるよう制御することができる。そのため、例えば、光源として、赤、青、緑の３色のＬＥＤを備える面発光装置とした場合には、あるタイミングでは赤色の光を発光させ、別のタイミングでは青色の光を発光させ、更に別のタイミングでは、緑色の光を発光させることができる。
Usually, a plurality of light sources are arranged depending on the size of the light guide plate.
At this time, all the light sources may emit the same light (white light or single wavelength light), or the color of light emitted for each light source ( (Wavelength) may be different.
Further, the light amount of the light source is controlled by control means (not shown). Therefore, for example, when a plurality of light sources that emit light of different colors are used in combination, it is possible to control the light emission timing to be different for each color of light. Therefore, for example, in the case of a surface light emitting device including LEDs of three colors of red, blue, and green as a light source, red light is emitted at one timing, blue light is emitted at another timing, At another timing, green light can be emitted.
（フレーム部材）
フレーム部材は、可撓性を有する材質からなるものであれば特に限定されず、例えば、樹脂からなるものを用いることができる。
なお、上記フレーム部材は必ずしも配設する必要はないが、例えば、上記フレーム部材として不透明のフレーム部材を備えることにより、上記面発光装置において発光面以外からの光の漏れを防止することができる。
(Frame member)
The frame member is not particularly limited as long as it is made of a flexible material, and for example, a frame member can be used.
In addition, although the said frame member does not necessarily need to be arrange | positioned, the leakage of light from other than a light emission surface can be prevented in the said surface light-emitting device by providing an opaque frame member as said frame member, for example.
（その他）
本発明の面発光装置では、更に、カラーフィルター、プリズムシート、集光レンズシート、表面保護シート、広告メディア等のシート類を備えていてもよい。これらのシート類は、通常、導光板の発光面側に配設される。
(Other)
The surface light-emitting device of the present invention may further include sheets such as a color filter, a prism sheet, a condensing lens sheet, a surface protection sheet, and advertising media. These sheets are usually disposed on the light emitting surface side of the light guide plate.
このような面発光装置は、導光板と、反射シート、拡散シート等のその他必要なシート類を準備し、それぞれを一体的に支持部材で所定の位置に支持することにより製造することかできる。 Such a surface light emitting device can be manufactured by preparing a light guide plate and other necessary sheets such as a reflection sheet and a diffusion sheet, and supporting each of them in a predetermined position by a supporting member.
次に、本発明の面発光装置の使用方法について説明する。
まず、上記面発光装置を使用して光を照射する際の光の光路について、図１に示した面発光装置１０Ａを例に説明する。
面発光装置１０Ａでは、まずＬＥＤ１５から光が導光板１１に入射される。この入射された光は、導光板１１の表面及び裏面で全反射を繰り返しつつ導光板１１内を透過する。この導光板１１内を透過する光のうち一部は、導光板１１の裏面に形成された反射パターンで散乱光となる。この散乱光は、一部が導光板１１の発光面側（表面側）から出射され、他の一部は導光板１１内を透過する。また、導光板１１内を透過する光のうち一部は、導光板１１の表面側及び裏面側から出射される。この導光板１１の裏面側から出射した光は、光反射シート１３によって反射され、再度導光板１１内に入射される。導光板１１の表面側から出射した光は、空気層を介して光拡散シート１２に入射する。光拡散シート１２に入射した光は、拡散されて光拡散シート１２の表面側から出射する。そして、この光拡散シート１２の表面側から出射した光が、上記面発光装置が照射する光となる。
Next, a method for using the surface light emitting device of the present invention will be described.
First, the optical path of light when irradiating light using the surface light emitting device will be described by taking the surface
In the surface light emitting device 10 </ b> A, light is first incident on the
図９は、本発明の面発光装置を用いた検査装置の一例を説明するための模式図である。
図９に示す検査装置３００は、被検査物３０１を搬送するための、コンベアベルト３５１及びコンベアロール３５２を有するコンベア装置３５０と、被検査物に光を照射するための面発光装置３１０、３２０、３３０と、被検査物３０１を撮像するためのカメラ３４０ａ〜３４０ｄとを備えている。
ここで、面発光装置３１０、３２０、３３０として、本発明の面発光装置が使用される。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example of an inspection apparatus using the surface light-emitting device of the present invention.
An
Here, the surface light-emitting devices of the present invention are used as the surface light-emitting
検査装置３００では、４カ所の検査ゾーン３１、３２、３３、３４を有しており、それぞれの検査ゾーンにおいて、目的に応じた検査が行われるように構成されている。
具体的には、輪郭検査ゾーン３１、異物検査ゾーン３２、表面傷検査ゾーン３３、内部検査ゾーン３４に区分されている。
そして、異物検査ゾーン３２、表面傷検査ゾーン３３及び内部検査ゾーン３４は、それぞれの検査目的に応じた波長の光が面発光装置より照射されるように構成されており、異物検査ゾーン３２では太陽光に近いＲａ（演色評価数）の高い白色光源の光が、表面傷検査ゾーン３３では青色の光が、内部検査ゾーン３４で赤色の光が照射される。
青色の光は、散乱能力が高いので金属表面等にできる表面傷を検査するのに適しており、赤色の光は、透過能力が高いので半透明な食品などの内部を検査するのに適している。
また、各検査の評価は、カメラ３４０ａ〜３４０ｄにより撮像された被検査物３０１の画像を処理・解析することにより行う。
なお、本発明の検査装置において面発光装置より照射する光の色は、上述した白色、青色及び赤色に限定されるわけではなく、検査目的や被検査物自身の色等を考慮して、他の色の光（例えば、緑色や黄色の光等）を照射してもよい。
勿論、検査装置において区分された検査ゾーンの数も４つに限定されるわけではない。
The
Specifically, it is divided into a
The foreign
Blue light is suitable for inspecting surface scratches on metal surfaces due to its high scattering ability, and red light is suitable for inspecting semi-transparent foods because of its high transmission ability. Yes.
The evaluation of each inspection is performed by processing / analyzing the image of the
Note that the color of light emitted from the surface light emitting device in the inspection apparatus of the present invention is not limited to the above-described white, blue, and red, but may be other in consideration of the inspection purpose, the color of the inspection object itself, and the like. (For example, green or yellow light) may be irradiated.
Of course, the number of inspection zones divided in the inspection apparatus is not limited to four.
このような検査装置では、異物検査、表面傷検査及び内部検査をそれぞれ最適な条件で行うことができる。また、被検査物毎に面発光装置の相対的位置（場所や角度、発光面の形状）を変更することができるため、形状が常時一定でない被検査物を検査するのに特に好適である。
また、面発光装置３１０、３２０、３３０は、それぞれ、その相対的位置を変更する位置変更手段と、この位置変更手段を制御する位置制御手段とを備えていてもよい。
具体的には、例えば、位置変更手段として電動モータを採用し、電動モータの駆動軸に対して支持部材１４を相対的に固定し、上記位置制御手段の制御によって支持部材１４を回動させるよう設けることも可能である。この場合、種々の形状の被検査物３０１に対して、常に、最適な条件で検査を行うことができ、より優れた検査精度を確保することができる。
また、位置制御手段による位置変更手段の制御量を、位置制御手段又はその他の記憶手段に記憶させておくことで、面発光装置３１０、３２０、３３０の発光面の形状を所望形状に再現することが可能となる。また、面発光装置３１０、３２０、３３０は、光量制御手段を備えていてもよく、この場合、被検査物に応じた光量の光を照射することができる。
In such an inspection apparatus, the foreign substance inspection, the surface flaw inspection, and the internal inspection can be performed under optimum conditions. Moreover, since the relative position (location, angle, and shape of the light emitting surface) of the surface light emitting device can be changed for each inspection object, it is particularly suitable for inspecting an inspection object whose shape is not always constant.
Each of the surface
Specifically, for example, an electric motor is employed as the position changing means, the
Further, by storing the control amount of the position changing means by the position control means in the position control means or other storage means, the shape of the light emitting surface of the surface
更に、面発光装置３１０、３２０、３３０の発光面を変形させる位置変更手段を制御する位置制御手段を、カメラ３４０ａにより撮像された被検査物３０１の形状等に関する情報等に基づき制御することにより、被検査物３０１毎に面発光装置の発光面の形状を変更することができ、被検査物３０１毎にその性状が異なっていても、常に最適な条件で検査を行うことができる。
Furthermore, by controlling the position control means for controlling the position changing means for deforming the light emitting surface of the surface
本発明の面発光装置の用途は、検査装置の光源に限定されるわけではなく、各種照明、広告表示板や電飾看板装置の光源等としても好適に使用することができる。 The use of the surface light-emitting device of the present invention is not limited to the light source of the inspection device, and can be suitably used as a light source for various types of lighting, advertisement display boards, and electrical signage devices.
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ 面発光装置
１１、２１ 導光板
１２ 光拡散シート
１３ 光反射シート
１４、２４ 支持部材
１５、２５ 光源（ＬＥＤ）
４２７、４３０、４４０ 熱硬化性ポリウレタン
４２８ シリコーンゴム層
４３２ａ、４３２ｂ ＰＥＴシート
４３３ａ、４３３ｂ 加熱ロール
４３６ 加熱装置
４５０ 成形ドラム
４５１ 成形用溝
４５４ エンドレスベルト
４６１ 冷却用コンベヤ
10A, 10B, 10C, 20A, 20B, 20C, 20D Surface
427, 430, 440
Claims (8)
前記導光板の側面から光を入射するための光源とを備え、
前記導光板の一の主面を発光面とする面発光装置であって、
前記熱硬化性ポリウレタンは、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも１種のポリオール成分、脂肪族ポリイソシアネート成分及び硬化剤を非アミン系触媒の存在下で熱硬化させてなるものであることを特徴とする面発光装置。 A plate-shaped light guide plate made of thermosetting polyurethane and having flexibility;
A light source for entering light from the side surface of the light guide plate,
A surface light emitting device having a light emitting surface as one main surface of the light guide plate,
The thermosetting polyurethane is obtained by thermosetting at least one polyol component selected from the group consisting of polyether polyol, polycaprolactone polyol and polycarbonate polyol, an aliphatic polyisocyanate component and a curing agent in the presence of a non-amine catalyst. What is claimed is: 1. A surface light emitting device comprising:
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| JP2012131229A JP2013254711A (en) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | Surface light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018029856A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | Light source unit and display apparatus |
| WO2019111821A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社 イマック | Lighting device for inspection |
-
2012
- 2012-06-08 JP JP2012131229A patent/JP2013254711A/en active Pending
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| WO2019111821A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | 株式会社 イマック | Lighting device for inspection |
| JPWO2019111821A1 (en) * | 2017-12-04 | 2020-10-08 | 株式会社レイマック | Lighting equipment for inspection |
| US11105488B2 (en) | 2017-12-04 | 2021-08-31 | Leimac Ltd. | Lighting device for inspection |
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