JP2002122742A - 導光板および導光板成形型並びにその製造方法 - Google Patents

導光板および導光板成形型並びにその製造方法

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JP2002122742A
JP2002122742A JP2000316394A JP2000316394A JP2002122742A JP 2002122742 A JP2002122742 A JP 2002122742A JP 2000316394 A JP2000316394 A JP 2000316394A JP 2000316394 A JP2000316394 A JP 2000316394A JP 2002122742 A JP2002122742 A JP 2002122742A
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Yasuo Hobo
康雄 保母
Moriyasu Izawa
守康 伊澤
Noboru Watabe
昇 渡部
Shigekazu Sakai
茂和 境
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Sintobrator Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光輝むらの発生しない導光板およびこの導光
板の量産に適した導光板成形型ならびにこの導光板成形
型の製造方法を提供する。 【解決手段】 樹脂基板の光拡散面を表面粗さがRaで
0.02〜0.10μmの範囲内で段階的に変化した複
数の帯域よりなり、隣接する帯域間の表面粗さの差異を
Raで0.010μm未満とするグラデーションパター
ンに形成した導光板と、鏡面加工した型板の被加工面に
前記したグラデーションネガパターンを精密ブラスト加
工により形成してある導光板成形型と、型材の型面に鏡
面状の被加工面を形成し、この被加工面に向けてノズル
を走査可能としたブラスト装置でその加工条件を段階的
に変化させながら研掃材をブラストして被加工面に前記
したグラデーションネガパターンを精密ブラスト加工す
る導光板成形型の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータや携帯電話等の液晶表示装置、あるいは広告照
明、案内表示パネル、時計文字板その他のイルミネーシ
ョンのバックライト等に用いられる導光板およびこれを
製造するための導光板成形型ならびにその製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータや携帯電話等の
液晶表示装置、あるいは広告照明、案内表示パネル、時
計文字板その他のイルミネーションのバックライト等に
はエッジライトパネル型の面光源装置が広く利用されて
いる。エッジライトパネル型の面光源装置では、電球、
蛍光灯、冷陰極管の光源の一次照明光を導光板の側面か
ら入射させ、導光板の断面内を表裏の2面間で導光して
面状に拡散し、導光板の必要な照明領域の全体から外部
に出射するようになっている。
【0003】このような面光源装置に使用される導光板
は、導入された照明光を効率良く出光面から出射させる
ために反射面または出射面に光拡散用の凹凸を付けるた
めの梨地加工を施したりしている。この梨地加工は導光
板素材に直接施してもよいが、導光板の成形型の型面に
光拡散面を転写するための梨地加工を施してこの成形型
で導光板を製造することにより、同一の精度でもって導
光板を大量に製造することができる。このような梨地加
工を施す手段としては、ケミカルエッチング、フォトエ
ッチング、サンドブラスト加工などがあるが、乾式で簡
便に高精度な加工を施すことのできるサンドブラスト装
置を用いた精密ブラスト加工が注目されている。
【0004】サンドブラスト装置を用いた精密ブラスト
加工によって光拡散用の凹凸面を形成するには、型面に
鏡面状の被加工面を施した型材を用意してその鏡面加工
された被加工面に研掃材を噴射しつつノズルを走査させ
ることによって行うことができ、例えば、図4に示すよ
うに、先ず、No.1帯域において一定の表面粗さのサンド
ブラスト加工を施し、次いで、No.2、No.3、No.4帯域と
移行するにつれて表面粗さを若干増加させるか減少させ
ながら、サンドブラスト加工を施すことにより行うこと
ができる。しかしながら、従来はこの表面粗さの異なる
隣り合う帯域の境界には見る角度によって浮き上がって
導光板の導光に悪影響を及ぼす細長い雲状の光輝むら1
が頻発し、このむらの発生原因が掴めずこれを解消する
ことができなかった。このような光輝むら1は表面粗さ
の程度の小さい帯域間の境界に発生し易いものである
が、光輝むら1は当然に導光板の導光に影響を及ぼし、
光の出射にむらを生じて導光板品質を損なうので、この
発生は防止せねばならないものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、光輝むらの発生しない導光板および
この導光板の量産に適した導光板成形型ならびにこの導
光板成形型の製造方法を提供するためになされたもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、側面から入射された照明光を表
面から出射させるようにした樹脂基板の光拡散面を、表
面粗さがRaで0.02〜0.10μmの範囲内におい
て段階的に変化した複数の帯域よりなり、且つ、隣接す
る帯域間の表面粗さの差異をRaで0.010μm未満
とするグラデーションパターンに形成してあることを特
徴とする導光板を請求項1の発明とし、この導光板を量
産するための導光板成形型、すなわち、鏡面加工された
型板の被加工面に、表面粗さがRaで0.02〜0.1
0μmの範囲内において段階的に変化した複数の帯域よ
りなり、且つ、隣接する帯域間の表面粗さの差異がRa
で0.010μm未満である精密ブラスト加工によるグ
ラデーションネガパターンを形成してあることを特徴と
する導光板成形型を請求項2の発明とし、この導光板成
形型の製造方法である、型材の型面に鏡面状の被加工面
を形成する工程と、この被加工面に向けてノズルを走査
可能としたブラスト装置を用い、その加工条件を段階的
に変化させて前記ノズルから研掃材をブラストして、被
加工面に表面粗さがRaで0.02〜0.10μmの範
囲内において段階的に変化し、且つ、隣接する帯域間の
表面粗さの差異がRaで0.010μm未満である複数
の帯域よりなるグラデーションネガパターンを精密ブラ
スト加工する工程とよりなることを特徴とする導光板成
形型の製造方法を請求項3の発明とする。なお、この導
光板成形型の製造方法におけるブラスト装置による加工
条件の段階的な変化としては、ノズルの走査速度、走査
ピッチ、研掃材噴射量、噴射圧力、ノズルと被加工面と
の距離のうちの少なくとも一つを段階的な変化させたれ
ばよく、これを請求項4の発明とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
好ましい実施の形態をあげて本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の導光板成形型の説明図であって、図にお
いて導光板成形型2の型面のNo.1帯域はサンドブラスト
加工により形成された表面粗さがRaで0.02〜0.
04μmの細かい粗さ帯域であり、以後No.2〜No.7帯域
は順次表面粗さがRaで0.010μm未満の幅で順次
増大する帯域であり、従って、No.7帯域の表面粗さはR
aで0.08〜0.10μm程度とされている。このよ
うに隣接する帯域との粗さの差異を0.010μm未満
として順次粗さを増大させたことにより、導光板成形型
2の型面は帯域間の境界に光輝むらの発生しない良好な
グラデーションネガパターンが形成されているものであ
る。
【0008】上記したようなグラデーションネガパター
ンは、導光板成形型の型材の型面に先ず表面粗さがRa
で0.02μm未満となるように鏡面加工を施してお
き、次いで、この鏡面状の被加工面がブラスト装置の走
査可能とされたノズルのノズル口に臨むように型材をセ
ットする。そして、ブラスト装置の加工条件を段階的に
変化させて前記ノズルから鏡面状の被加工面に向けてア
ルミナ砥粒などの研掃材をブラストしながら、図3に示
すように、ノズルを走査線3に沿って走査させることに
よって形成することができる。表面粗さの程度は、ノズ
ルの走査速度、走査ピッチ、研掃材噴射量、噴射圧力、
ノズルと被加工面との距離のうちの少なくとも一つを変
化させることにより調整することができ、例えば、ノズ
ルの走査速度を50〜300mm/sec、走査ピッチ
を2〜30mm、研掃材噴射量を10〜100g/mi
n、噴射圧力を0.05〜0.15MPa、ノズルと被
加工面との距離を100〜300mmの間で調整するこ
とにより所望の表面粗さに変化させることができる。な
お、研掃材の粒度は加工条件の選択によって#200程
度の粗いものから#1000程度の細かいものまでを用
いることができる。
【0009】前記したように鏡面加工された型板の被加
工面にサンドブラスト装置を用いた精密ブラスト加工に
より形成されるグラデーションネガパターンの各帯域の
表面粗さはRaで0.02〜0.10μmの範囲内で段
階的に変化させたものとする必要があり、また、このグ
ラデーションネガパターンにおける隣接する帯域間の表
面粗さの差異はRaで0.010μm未満とする必要が
ある。その理由は表面粗さがRaで0.02μm未満で
は乱反射による光の拡散が不足するからであり、一方、
表面粗さがRaで0.10μmを超える場合には、光の
乱反射が多くなり過ぎて導光性に支障をきたすことにな
るからである。しかも、隣接する帯域との表面粗さの差
異は表面粗さの差異がRaで0.010μm以上ある
と、表面粗さの変化が大きすぎて光輝むらが発生し易く
なるから、隣接する帯域との表面粗さの差異はRaで
0.010μm未満に止めなければならない。
【0010】
【実施例】ステンレス鋼からなる導光板成形用型材に形
成された200mm×300mmの型面に一般的な鏡面
加工法によって鏡面仕上げを行なって表面粗さがRaで
0.02μm未満の鏡面状の被加工面を得た。次に、こ
の導光板成形用型材をその被加工面に向けてノズルを走
査可能としたブラスト装置にセットし、ブラスト装置の
ノズルから前記した200mm×300mmの被加工面
に向け研掃材である#240のアルミナ粒子を精密定量
供給装置から供給しながらブラスト加工を施した。ブラ
スト装置の加工条件は、ノズルの走査ピッチは10m
m、研掃材噴射量は50g/min、噴射圧力は0.1
0MPa、ノズルと被加工面との距離は300mmと一
定とし、ノズルの走査速度のみを300、275、25
0、220、190、165、140mm/secの7
段階に調整した。その結果、図1、図2に示すように、
それぞれの帯域の表面粗さがRaで0.040、0.0
46、0.052、0.058、0.065、0.07
2、0.080μmの7つの帯域が段階的に形成された
複数の帯域よりなるグラデーションネガパターンが型面
に得られ、しかも、このグラデーションネガパターンに
おける隣接する帯域との表面粗さの差異は全てRaで
0.010μm未満であった。
【0011】次に、このようにして得られた導光板成形
型にアクリル樹脂を常法により注型し脱型したところ、
樹脂脂基板の片面に型面のグラデーションポジパターン
が転写されて、表面粗さがRaで0.02〜0.10μ
mの範囲内において段階的に変化した複数の帯域よりな
り、且つ、隣接する帯域間の表面粗さの差異をRaで
0.010μm未満とするグラデーションポジパターン
が片面に光拡散面として形成され、側面から入射された
照明光を表面から出射させることのできる導光板が得ら
れた。このようにして得られた導光板は、グラデーショ
ンポジパターンを形成する各帯域間の境界に光輝むらの
発生は全く見られなかった。すなわち、隣接する帯域と
の粗さの差異を全て0.010μm未満に抑えたことに
より、粗さの急激な変化が無くなり、この結果、光輝む
らの発生のないグラデーションネガパターンが形成され
た導光板成形型を製造することができた。なお、本実施
例においては、ノズルの走査速度を遅くすることにより
粗さを増大させているため、同時に研掃材の衝突点数も
増加する。また、図1に示した実施形態においては、粗
さの最大になる帯域を被加工面の一端に寄せて形成して
あるが、粗さの最大になる帯域を被加工面の中央等適宜
所望の位置に形成することのできるのは勿論のことであ
る。また、上記した実施例においては粗さの変化を7段
階として、隣り合う帯域間の粗さの差異を0.010μ
m未満としたが、さらに13段階に細分割して隣接する
帯域間の粗さの差異を0.005μm未満とすることに
よっても、良好なグラデーションネガパターンが形成さ
れた導光板成形型を製造することができた。
【0012】〈比較例〉上記の実施例に対し、図4、図
5に示すように、同じ200mm×300mmの面積の
被加工面の粗さを4段階に変化させた導光板成形型を製
造した。この場合、ノズルの走査ピッチ、研掃材噴射
量、噴射圧力、ノズルと被加工面との距離は上記実施例
と同一とし、ノズルの走査速度を300、250、19
0、140mm/secの4段階に調整した。その結
果、表面粗さがRaでそれぞれ0.040、0.05
2、0.065、0.080μmからなる4つの帯域が
形成されたが、表面粗さの細かい側の二つの帯域間の境
界に光輝むらが発生してしまった。これは隣接する帯域
との表面粗さの差異がRa0.010μm以上と大き
く、表面粗さの変化の度合いが大き過ぎたためにもたら
されたものである。
【0013】この比較例に記載した導光板成形型を用
い、前記した実施例の場合と同様にしてアクリル樹脂を
注型し脱型して型面のグラデーションネガパターンを転
写することにより、樹脂基板の片面にグラデーションポ
ジパターンが光拡散面として形成された導光板を製造し
た。このようにして得られた導光板は、転写されたグラ
デーションポジパターンにも光輝むらが発生してしま
い、良好な導光板を得ることはできなかった。これは、
前記した表面粗さの変化をRaで0.02〜0.10μ
mの範囲内において7段階に変化させ、且つ隣接する帯
域間の粗さの差異をRaで0.010μm未満に抑えた
前記実施例に記した導光板成形型を用いて得た導光板で
は光輝むらが発生しなかったのに比べて著しく品質の劣
るものであった。
【0014】
【発明の効果】前記説明から明らかなように、本発明の
導光板は、樹脂基板の光拡散面を、表面粗さがRaで
0.02〜0.10μmの範囲内において段階的に変化
した複数の帯域よりなり、且つ、隣接する帯域間の表面
粗さの差異をRaで0.010μm未満とするグラデー
ションパターンに形成したことによって光輝むらの発生
がない優れた品質のものとなった。また、本発明の導光
板成形型は前記した特徴のある導光板を簡単な手段で安
価に量産することができるものとなる。さらに、本発明
の導光板成形型の製造方法は、周知の鏡面加工法とブラ
スト加工法を巧妙に組み合わせることにより前記した特
長のある導光板成形型を製造できる利点があ従って、本
発明は今後の導光板の薄肉化、大型化にも対応可能な技
術として工業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導光板成形型の型面の平面図である。
【図2】図1の導光板成形型の型面における表面粗さの
分布図である。
【図3】サンドブラスト走査処理の説明図である。
【図4】光輝むらの発生した導光板成形型の型面の平面
図である。
【図5】図4の導光板成形型の型面の表面粗さの分布図
である。
【符号の説明】
1 光輝むら 2 導光板成形型 3 走査線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 昇 愛知県西春日井郡西春町大字宇福寺字神明 51番地 新東ブレーター株式会社内 (72)発明者 境 茂和 愛知県西春日井郡西春町大字宇福寺字神明 51番地 新東ブレーター株式会社内 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA23Z FA31Z FC14 FC29 LA18 4F202 AA21 AH73 CA01 CB01 CD22

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側面から入射された照明光を表面から出
    射させるようにした樹脂基板の光拡散面を、表面粗さが
    Raで0.02〜0.10μmの範囲内において段階的
    に変化した複数の帯域よりなり、且つ、隣接する帯域間
    の表面粗さの差異をRaで0.010μm未満とするグ
    ラデーションパターンに形成してあることを特徴とする
    導光板。
  2. 【請求項2】 鏡面加工された型板の被加工面に、表面
    粗さがRaで0.02〜0.10μmの範囲内において
    段階的に変化した複数の帯域よりなり、且つ、隣接する
    帯域間の表面粗さの差異がRaで0.010μm未満で
    ある精密ブラスト加工によるグラデーションネガパター
    ンを形成してあることを特徴とする導光板成形型。
  3. 【請求項3】 型材の型面に鏡面状の被加工面を形成す
    る工程と、この被加工面に向けてノズルを走査可能とし
    たブラスト装置を用い、その加工条件を段階的に変化さ
    せて前記ノズルから研掃材をブラストして、被加工面に
    表面粗さがRaで0.02〜0.10μmの範囲内にお
    いて段階的に変化し、且つ、隣接する帯域間の表面粗さ
    の差異がRaで0.010μm未満である複数の帯域よ
    りなるグラデーションネガパターンを精密ブラスト加工
    する工程とよりなることを特徴とする導光板成形型の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 ブラスト装置による加工条件の段階的な
    変化を、ノズルの走査速度、走査ピッチ、研掃材噴射
    量、噴射圧力、ノズルと被加工面との距離のうちの少な
    くとも一つとした請求項3に記載の導光板成形型の製造
    方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039487A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Nissen Chemitec Corp 導光板成形用金型入子の成形表面にシボによるグラデーションパターンを形成する方法
JP2003089061A (ja) * 2001-09-13 2003-03-25 Sinto Brator Co Ltd グラデーションパターン形成法及びその形成装置
JP2006159712A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 外面にグラデーション模様を有する成形品の製造方法及びその成形品の製造に使用するマスターの製造方法
JP2009258317A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp 表示装置

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