JP2002166446A - 導光板成形用金型及び導光板成形用スタンパ並びにこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、成形される導光板
に輝点を発生させ得ない滑らかな面を有する金型やスタ
ンパ及びこれらの製造方法を提供するにある。 【解決手段】 導光板成形用キャビティ(kc
1)を構成する金型(k2)やキャビティに収納されるスタン
パの導光板の少なくとも出光面を形成し得る面(k2a)
に、金属メッキ層(k22)を比較的厚く形成した後、該金
属メッキ層(k22)を所定厚さでかつ表面が鏡面状を呈す
るように研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形される導光板
に輝点の発生等を防止するよう改良された導光板製造用
金型及び導光板成形用スタンパ並びにこれらの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】側端面から入射された照明光を表裏の２
面間で導光すると共に、面状に拡散して必要な照明領域
から外部に出光させるよう構成されたいわゆるサイドラ
イト型面光源装置に用いられる導光板は、通常、金型キ
ャビティ内で直接成形されるか、又は金型キャビティ内
にスタンパと呼ばれる転写用プレート材を収納して成形
されている。

【０００３】ところで、上記金型やスタンパには、冷間
加工されたステンレス等の金属材料が用いられるが、こ
のような金属材料は内部に多数のボイドを含んでおり、
従って、このような金属材料の表面を鏡面状に研磨する
と、内部のボイドが表面に凹所となって開口することに
なる。

【０００４】そして、このような凹所が表面にできた金
型やスタンパを用いて導光板を成形すれば、得られる導
光板に凸部として転写されてしまい、それが輝点を発生
する原因となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形される
導光板に上記のごとき輝点を発生させ得ない滑らかな面
を有する金型やスタンパ及びこれらの製造方法を提供す
るにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして本願『請求項
１』にかかる発明によれば、『導光板成形用キャビティ
(kc1)を構成する金型であって、該キャビティ(kc1)の少
なくとも導光板の出光面を形成し得る面(k2a)に、所定
厚さでかつ表面が鏡面仕上げされた金属メッキ層(k22)
が形成されている導光板成形用金型(k2)』が提供され
る。

【０００７】また、本願『請求項６』にかかる発明によ
れば、『導光板成形用キャビティ(kc2)内に用いられ、
成形される導光板の少なくとも出光面に所定の性状を転
写するスタンパであって、該スタンパ(S)の転写面(s2a)
に、所定厚さでかつ表面が鏡面仕上げされた金属メッキ
層(s2)が形成されている導光板成形用スタンパ(S)』が
提供される。

【０００８】本発明は更に、上記導光板成形用金型及び
導光板成形用スタンパのそれぞれの製造方法を提供する
ことができる。

【０００９】すなわち、前者の導光板成形用金型の製造
方法としては、本願『請求項１１』に示すように、『導
光板成形用キャビティ(kc1)を構成する金型(k2)の、導
光板の少なくとも出光面を形成し得る面(k2a)に金属メ
ッキ層(k22)を比較的厚く形成した後、該金属メッキ層
(k22)を所定厚さでかつ表面が鏡面状を呈するように研
磨することを特徴とする』ものである。

【００１０】また、後者の導光板成形用スタンパの製造
方法としては、本願『請求項１６』に示すように、『導
光板成形用キャビティ(kc2)内に用いられ、成形される
導光板の少なくとも出光面に所定の性状を転写するスタ
ンパの製造方法であって、該スタンパ(S)の転写面(s2a)
に金属メッキ層(s2)を比較的厚く形成した後、該金属メ
ッキ層(s2)を所定厚さでかつ表面が鏡面状を呈するよう
に研磨することを特徴とする』ものである。

【００１１】本発明によれば、金型(k2)やスタンパ(S)
の基材となる金属ブロック体には、もともとボイドを多
数含んでおり、その表面にはいくつかボイドが開口して
凹所を形成している。このようなブロック体の表面に対
して金属メッキ層を比較的厚目に形成し、次いでこの金
属メッキ層を研磨すれば、形成される金属メッキ層がボ
イド等の凹所を充填・被覆すると共にさらに堆積される
金属メッキ層にはボイド等が全く形成されないので、こ
の金属メッキ層を研磨しても凹所が全く無い滑らかな鏡
面状の金属表面を露呈させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明において、金型(k2)やスタ
ンパ(S)の金属メッキ層(k22)(s2)が形成される部分は、
少なくとも導光板の出光面を形成する部分である。な
お、この部分以外にも更に金属メッキ層が形成されてい
ても良いことはいうまでもない。

【００１３】上記金属メッキ層(k22)(s2)を構成する金
属は、ニッケル又は銅が転写性・寸法性等の点から好適
に選択される。

【００１４】上記研磨・鏡面仕上げされた金属メッキ層
(k22)(s2)の厚さは、１０〜１００μｍが好適に選択さ
れる。１０μｍよりも薄い場合は、この金属メッキ層に
サンドブラスト等によりグラデーションパターン等を設
ける場合には厚さが不十分となって、金型やスタンパの
基材面が露呈しうる点で好ましくなく、１００μｍより
も厚い場合は、メッキ材料の無駄となる点で好ましくな
い。

【００１５】なお、研磨する前の金属メッキ層は、例え
ば１００〜２００μｍ程度の比較的厚目の層に形成して
おくことが必要となる。

【００１６】本発明において、金型(k2)又はスタンパ
(S)には、研磨・鏡面仕上げされた金属メッキ層(k22)(s
2)表面に対して、個々には視認できない程度の微小な複
数の凹部又は凸部の少なくともいずれかによりグラデー
ションネガパターンが形成されても良い。

【００１７】上記グラデーションネガパターンの形成
は、例えば、サンドブラストの走査速度、走査ピッチ、
サンド流量、吹き付け圧力、吹き付け角度、吹き付け距
離のうちの少なくとも１つを変化させて形成する当該分
野で公知の手法が適宜用いられる。

【００１８】また、上記グラデーションネガパターンを
構成する凹部又は凸部は、球面状であることが、各凹部
又は凸部で反射した光が散乱せず規則正しく所定の方向
に向かう点で好ましいものとなる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、これにより本発明は限定されるものではない。

【００２０】［実施例１］本例は、上・下の金型にて形
成されるキャビティ内に樹脂を導入して、直接、導光板
を成形する場合について説明する。

【００２１】例えば、図１に示すように上金型(k1)と下
金型(k2)とで導光板製造用の金型キャビティ(kc1)が構
成され、かつ、下金型(k2)の上面(k2a)が導光板の出光
面を形成するように構成された射出成形用金型におい
て、下金型(k2)が本発明の金型となる。

【００２２】この下金型(k2)は、本体(k21)がスターバ
ックス金型材料を六面加工して平板状ブロック体に構成
されており、この本体上面には、鏡面状の表面を有する
ニッケルメッキ層(k22)が約２０μｍの厚さで形成され
ている。

【００２３】以上のように構成された下金型(k2)の金型
キャビティ(kc1)を構成する面(k2a)は、ニッケルメッキ
層(k22)が鏡面仕上げされた面から形成されているの
で、メッキ処理前にこの面にボイド等の凹所が存在して
いても、メッキ層により完全に被覆されてしまい、ほぼ
完全な平滑面となっている。

【００２４】従って、この下金型(k2)と上金型(k1)とを
図１に示すように型締して金型キャビティ(kc1)を形成
し、ここに例えばアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性
樹脂をスプル(ks)を通じて射出し成形すれば、得られる
成形体（導光板）の下金型(k2)のニッケルメッキ層(k2
2)と接する面は、該メッキ層の性状がダイレクトに転写
され、凸部の存在しない平滑面に形成されることとな
る。

【００２５】［実施例２］本例は、上・下の金型にて形
成される金型キャビティ内にスタンパを収納し、金型キ
ャビティとスタンパとで構成される空間で導光板を成形
する場合について説明する。

【００２６】例えば、図２に示すように上金型(k3)と下
金型(k4)とで金型キャビティ(kc2)が構成され、この金
型キャビティ(kc2)内にスタンパ(S)が収納され、該スタ
ンパ(S)と上記金型キャビティ(kc2)とで構成される空間
(イ)が、導光板製造用キャビティとなる。

【００２７】上記スタンパ(S)は、図３に示すように、
基材(s1)が鏡面仕上げされたステンレス製の平板状ブロ
ック体で構成されており、この基材(s1)の底面を除く５
面が厚さ２０μｍでかつ表面が鏡面状のニッケルメッキ
層(s2)にて被覆されている。

【００２８】上記ニッケルメッキ層(s2)は、まず厚さ１
００μｍに形成し、その後、このニッケルメッキ層を上
記所定の厚さになるまで、鏡面研磨機で仕上げることに
よりなされる。

【００２９】以上のように構成されたスタンパ(S)で
は、たとえ基材(s1)にボイド等の凹所(sv)があっても、
その上に施されるニッケルメッキ層(s2)により充填・被
覆されて平滑化され、その上このニッケルメッキ層(s2)
表面は鏡面仕上げされるので、スタンパ(S)の転写面は
ほぼ完全な平滑面となっている。

【００３０】従って、図２に示すように、このスタンパ
(S)を上金型(k3)と下金型(k4)とで構成される金型キャ
ビティ(kc2)内に収納し、上下の金型(k3)(k4)を型締め
し、スタンパ(S)と金型キャビティ(kc2)とで構成される
空間(イ)に例えばアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性
樹脂をスプル(ks)を通じて射出し成形すれば、得られる
成形体（導光板）のスタンパ(S)のニッケルメッキ層(s
2)と接する面は、該メッキ層の性状がダイレクトに転写
され、凸部の全く存在しない平滑面に形成されることと
なる。

【００３１】［実施例３］本例は、凸シボによるグラデ
ーションパターンを有するいわゆる指向性導光板を製造
する金型又はスタンパに関する説明である。

【００３２】例えば、実施例１で得られた鏡面状のニッ
ケルメッキ層(k22)を有する下金型(k2)又は実施例２で
得られた鏡面状のニッケルメッキ層(s2)を有するスタン
パ(S)を、図４に模式的に示すように、その一端部(x)を
支持台(u)上に載せて斜めに配置し、ショットガン(g)を
前後左右に移動させ、平均径１００μｍ〜１０μｍの微
小球状粒子を所定圧力で均一に該ニッケルメッキ層(k2
2)(s2)表面にショットしてブラストエッチングを行っ
た。

【００３３】この場合、下金型(k2)又はスタンパ(S)の
一端部(x)側からこれに対向する他端部(y)側に至る途中
の位置〔上記一端部(x)側から１／５〜１／４〕までは
上記下金型(k2)又はスタンパ(S)に次第に近づくように
ショットガン(g)を移動させ、最近接位置を過ぎると次
第に下金型(k2)又はスタンパ(S)から離間するように移
動させた。

【００３４】これにより、上記一端部(x)側から他端部
(y)側に向かって、球面状凹シボによる粗・密・粗とい
うグラデーションネガパターンが鏡面状のニッケルメッ
キ層(k22)(s2)に設けられた下金型(k2)又はスタンパ(S)
が得られた。

【００３５】上記得られた下金型(k2)又はスタンパ(S)
を、実施例１又は実施例２と同様に用いて導光板を射出
成形すれば、球面状凸シボ群が上記グラデーションパタ
ーン通りに付された指向性導光板が簡単に製造されるこ
ととなる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の金型又はスタンパは、導光板の
出光面を形成する面が金属メッキ層から構成されると共
にさらにこのメッキ層表面が鏡面状に仕上げられている
ので、このメッキ層表面には凹所が存在しないほぼ完全
に平滑な状態となっており、この性状がダイレクトに導
光板に転写成形される。従って、得られる導光板には凸
部が全く形成されず、輝点を形成しない導光板を提供す
る事が出来る。

【００３７】また、上記金型やスタンパの鏡面状の金属
メッキ層表面には、該金属メッキ層の材質を選択するこ
とにより、非常に簡単に凹部又は凸部からなるシボによ
りグラデーションネガパターンを設けることができる。
従って、輝点を全く形成しなくかつ所期のグラデーショ
ンパターン通りの導光板の成形が非常に容易となる。

【００３８】しかも、シボを球面状の凹部・凸部からな
るものにする事も簡単にでき、均斉度が良好でかつ高輝
度の導光板を簡単に成形することができる金型やスタン
パを提供できる。

【００３９】本発明は、金属メッキ層を形成してこれを
研磨して鏡面仕上げするというだけの非常に簡単な工程
で、輝点を構成しない導光板を成形するための金型やス
タンパを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型の一例を用いた成形用金型の構成
説明図

【図２】本発明のスタンパの一例を用いた成形用金型の
構成説明図

【図３】図２に用いたスタンパの断面構成説明図

【図４】本発明の金型又はスタンパへのグラデーション
パターンの施工工程例を示す模式図

【符号の説明】

(k1)(k3)…上金型 (k2)(k4)…下金型 (S)…スタンパ (kc1)(kc2)…金型キャビティ (k22)(s2)…ニッケルメッキ層 (k2a)(s2a)…成形される導光板の出光面を形成する面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 裕純 愛媛県新居浜市新田町３丁目７番17号 日 本ケミテック株式会社内 (72)発明者 美藤 望 愛媛県新居浜市新田町３丁目７番17号 日 本ケミテック株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AH73 AJ02 CA11 CB01 CD02 CD22

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光板成形用キャビティを構成す
   る金型であって、該キャビティの少なくとも導光板の出
   光面を形成し得る面に、所定厚さでかつ表面が鏡面仕上
   げされた金属メッキ層が形成されている導光板成形用金
   型。
2. 【請求項２】 金属メッキ層が、ニッケル、銅か
   ら選択されるいずれかの金属からなる請求項１記載の導
   光板成形用金型。
3. 【請求項３】 金属メッキ層が、１０〜１００μ
   ｍの厚さである請求項１又は２に記載の導光板成形用金
   型。
4. 【請求項４】 金属メッキ層表面に、個々には視
   認できない程度の微小な複数の凹部又は凸部の少なくと
   もいずれかがグラデーションネガパターンを形成するよ
   うに設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の導
   光板成形用金型。
5. 【請求項５】 凹部又は凸部が、球面状である請
   求項４記載の導光板成形用金型。
6. 【請求項６】 導光板成形用キャビティ内に用い
   られ、成形される導光板の少なくとも出光面に所定の性
   状を転写するスタンパであって、該スタンパの転写面
   に、所定厚さでかつ表面が鏡面仕上げされた金属メッキ
   層が形成されている導光板成形用スタンパ。
7. 【請求項７】 金属メッキ層が、ニッケル、銅か
   ら選択されるいずれかの金属からなる請求項６記載の導
   光板成形用スタンパ。
8. 【請求項８】 金属メッキ層が、１０〜１００μ
   ｍの厚さである請求項６又は７に記載の導光板成形用ス
   タンパ。
9. 【請求項９】 金属メッキ層表面に、個々には視
   認できない程度の微小な複数の凹部又は凸部の少なくと
   もいずれかがグラデーションネガパターンを形成するよ
   うに設けられている請求項６〜８のいずれかに記載の導
   光板成形用スタンパ。
10. 【請求項１０】 凹部又は凸部が、球面状である請
    求項９記載の導光板成形用スタンパ。
11. 【請求項１１】 導光板成形用キャビティを構成す
    る金型の、導光板の少なくとも出光面を形成し得る面に
    金属メッキ層を比較的厚く形成した後、該金属メッキ層
    を所定厚さでかつ表面が鏡面状を呈するように研磨する
    ことを特徴とする導光板成形用金型の製造方法。
12. 【請求項１２】 金属メッキ層が、ニッケル、銅か
    ら選択されるいずれかの金属からなる請求項１１記載の
    導光板成形用金型の製造方法。
13. 【請求項１３】 研磨後の金属メッキ層が、１０〜
    １００μｍの厚さである請求項１１又は１２に記載の導
    光板成形用金型の製造方法。
14. 【請求項１４】 研磨後の金属メッキ層表面に、個
    々には視認できない程度の微小な複数の凹部を、サンド
    ブラストの走査速度、走査ピッチ、サンド流量、吹き付
    け圧力、吹き付け角度、吹き付け距離のうちの少なくと
    も１つを変化させてグラデーションネガパターンを形成
    することからなる請求項１１〜１３のいずれかに記載の
    導光板成形用金型の製造方法。
15. 【請求項１５】 凹部が球面状である請求項１４に
    記載の導光板成形用金型の製造方法。
16. 【請求項１６】 導光板成形用キャビティ内に用い
    られ、成形される導光板の少なくとも出光面に所定の性
    状を転写するスタンパの製造方法であって、該スタンパ
    の転写面に金属メッキ層を比較的厚く形成した後、該金
    属メッキ層を所定厚さでかつ表面が鏡面状を呈するよう
    に研磨することを特徴とする導光板成形用スタンパの製
    造方法。
17. 【請求項１７】 金属メッキ層が、ニッケル、銅か
    ら選択されるいずれかの金属からなる請求項１６記載の
    導光板成形用スタンパの製造方法。
18. 【請求項１８】 研磨後の金属メッキ層が、１０〜
    １００μｍの厚さである請求項１６又は１７に記載の導
    光板成形用スタンパの製造方法。
19. 【請求項１９】 研磨後の金属メッキ層表面に、個
    々には視認できない程度の微小な複数の凹部を、サンド
    ブラストの走査速度、走査ピッチ、サンド流量、吹き付
    け圧力、吹き付け角度、吹き付け距離のうちの少なくと
    も１つを変化させてグラデーションネガパターンを形成
    することからなる請求項１６〜１８のいずれかに記載の
    導光板成形用スタンパの製造方法。
20. 【請求項２０】 凹部が球面状である請求項１９に
    記載の導光板成形用スタンパの製造方法。