JP2002258056A - 導光反射板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄型で高輝度、高効率でありながら明るさの
均一性を得られる導光反射板を、低廉なコストで製造す
る方法、及び製造された導光反射板を提供すること。 【解決手段】成形用金型として、（ｉ）感光性フォトレ
ジスト材料層を選択的に露光して選択的に硬化させるこ
とにより前記凹凸形状を有する硬化フォトレジスト材料
の導光板モデルを作成し、(ii）該導光板モデルの凹凸
形状表面との間に空隙を有している耐熱性の型枠を該モ
デルに配して、該露出した凹凸形状表面と対向する型枠
との間に第１の空洞部を形成し、(iii)該第１の空洞部
に流動性の耐熱性材料を供給して固化させ、(iv)前記導
光板モデルを前記型枠から取り外すことによりその跡に
第２の空洞部が形成された固化済耐熱性材料と前記耐熱
性型枠との合体物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光反射板に関
し、特に液晶板等の縦横に広がりをもった表示装置を見
易くするためのバックライトシステム中に良好に利用で
きる導光反射板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示器は、近年パソコンやその他携
帯用機器の画像表示部に多用されている。これら表示装
置は薄くする必要があり、バックライト方式も現在ほと
んどのものが冷陰極管（蛍光灯）を導光板の端に置き、
線状光源を面状光源に変換して使用するサイドライト方
式が使用されている。これを図を用いて説明する。

【０００３】図３は、現在使用されているバックライト
方式の例である。蛍光灯等の円筒の光源（１）を反射鏡
（２）を用いて集光し、導光板（３）に光を入射する。
（３）の導光板はアクリル樹脂などの光透明度が高いも
のが用いられる。矢印は光の伝搬状況を示す。光は導光
板の中を上下の端面で全反射しながら伝わり、液晶パネ
ルの全面に平面光を照射する。下方に漏れた光は、導光
板（３）の下に置かれた反射板（１１）で反射し、導光
板に再入射する。液晶表示器の方向に導かれた光は、明
るさのムラを低減するために設けられた拡散板（４）で
拡散され、液晶表示器を裏面より照射する。図３の方式
でも図に示したように、右斜め上に向かう光が多く、こ
の方向に光が集中する。このため、導光板（３）の下の
面を図のように傾斜させ台形状にしたものが用いられて
いる。

【０００４】図４は拡散板上の光源に直角方向の照度分
布を示したもので、縦軸は照度、横軸は拡散板の光源に
直角方向の距離である。また、図６に示したように、導
光板と拡散シートの間に表面が細かい凹凸部（６）を有
するプリズム状になっているプリズムシートを配置し、
光分布を修正する考案がなされている。プリズムシート
は光透過性のよい樹脂で作られ、小さなプリズムをシー
ト上に配列した構造を持ち、プリズムの屈折効果によ
り、光の方向を修正する。プリズムシートや拡散シート
は交互に重ねて複数用いられる場合もある。また、導光
板の下面に複数の凹または凸部を設けることにより、光
の部分的集中を防ぎ、均一な光を液晶表示板に照射する
ことができる。この凹凸部の径及び深さが大きすぎると
目で感じる照度ムラとなる。一方、小さすぎると光の反
射効率が低下し、従って輝度の低下となる。この凹また
は凸部の直径は１０〜２００μｍ、高さまたは深さは２
〜４０μｍ程度が好ましいことが知られている。一方向
の凹凸であれば機械加工も可能であり、光源の長手方向
に平行なスリットを下面に持つ導光板は既に実用化され
ている。しかし、縦横の両方に凹凸を持たせた方が光源
の長手方向の照度邑も吸収できるので好ましい。機械加
工ではこのような微細な凹凸の加工は困難である。凹凸
の壁面が曲線の場合はなお困難である。機械加工によら
ず、リソグラフィー法により凹凸部の反転パターンのス
タンパーを作り、これを押し型として凹凸を有する導光
板の製作も可能であるが、精度に問題がある。

【０００５】現在、サイドライト方式では、液晶表示板
の明るさの均一性が問題である。しかし、導光板の台形
化は、入射側をあまり厚くするのは薄型化の点から好ま
しくなく、更に、ディスプレイの面積が大きくなり台形
の傾斜方向に長くなると台形の効果も減少する。プリシ
ズムシートは、部分的な光の方向修正には効果がある
が、図４に示したような右斜め上の方向に集中する大き
な光分布を修正することができない。また、携帯機器で
は、バックライトの占める消費電力が全体の半分以上を
占める機器もあり、高輝度化、高効率化も課題である。
このため、導光板と液晶表示器の間に入れる拡散シー
ト、プリズムシートなどの枚数を増加させるのは効率が
悪くなり好ましくない。一方、導光板から下に漏れる光
は、平面反射鏡により反射し、導光板に戻している。こ
の平面反射板への入射光は、図３の如く左斜め上部から
入射するものが多く、従って、反射光は右斜め上部に向
かうことになり、右斜め上方向への光の集中をますます
強くしている。薄型で高輝度、高効率でありながら明る
さの均一性を得るには、導光板の下面に微細で滑らかな
形状の凹部を２５００〜１００００００／ｃｍ²配置す
ることにより、光の進路を変え、液晶表示板を邑なく効
率よく照明するバックライトシステムを作成することが
できる。

【０００６】すなわち、例えば特開平１０−２５３８８
３号及び特開平１０−１０４６２１号には、図６に示さ
れるように、出射面(111)、それに対向する底面(112)、
及び出射面(111)と底面(112)間の側端面からなる入射面
(113)を有する板状物(101)からなり、底面(112)に入射
面(113)に沿う方向の斜面からなる凸部(122)又は凹部(1
21)を周期的に有して、その直線状又は曲線状の斜面(壁
面)が出射光(α1)の出射方向の集光性（指向性）を向上
させるように、底面(112)との交点と頂点を結ぶ直線に
基づいて長辺面(121a)(122a)と短辺面(121b)(122b)から
なり、長辺面(121a)(122a)の出射面(111)に対する傾斜
角の絶対値が短辺面(121b)(122b)の同傾斜角の絶対値よ
りも小さく、長辺面(121a)(122a)が凸部(122)の場合に
は入射面側に、凹部(121)の場合には入射面に対向する
側端側に位置し、底面における凸部又は凹部の周期が５
００μｍ以下の導光板が記載されている。

【０００７】また、凹凸の外側を反射鏡処理する場合、
導光板と反射鏡を処理した反射面は、滑らかで光学的に
密着していないと光が散乱し効率を悪くする。このた
め、凹凸部は滑らかな面とする必要がある。例えば特開
平０５−２１００１４号公報には、透明板の側端面に線
状の１次光源を配置し、透明板の一面を光放散面とし、
これに対向する他の面を光反射面としてなり、光放散面
又は光反射面のいずれか一方に１次光源から遠くなるに
従い拡大する１／1000mm以上 200／1000mm以下の高さの
突起を多数凸設し、この突起の先端表面及び／又はこの
突起形成面の突起以外の表面を粗面化してなる導光板を
金型成形法により形成することが記載されており、特開
平１１−１１９２１９号公報には、入射面より遠ざかる
に従って板状部材の板厚が薄くなるように形成されたサ
イドライト型面光源装置の出射面又は裏面にプリズム面
を形成する場合でも、光散乱パターンを知覚困難にし
て、出射光量を均一化するため、板状部材の光出射面、
又は光出射面と対向する面に、光源側端面と略直交する
方向に延長する１対の斜面を有する凸部を端面と略平行
な方向に繰り返し形成し、光出射面、又は光出射面側と
対向する面に、肉眼により知覚困難な大きさで照明光を
散乱させる光散乱パターンを、単位面積当たりの個数
が、前記端面より遠ざかるに従って変化するように形成
することが記載されている。

【０００８】さらに特開平９−２６９４８９号公報に
は、液晶セルと、その背面に配置された導光板と、導光
板の側面に配置された光源とを具備した液晶表示装置で
あって、導光板が、光源からの光の入射面と、入射され
た光を液晶セルに対して出射させる光透過面と、入射面
からの光を光透過面方向に導く複数の輪郭が丸みをもっ
た小凸部または小凹部からなる反射斜面とを有する液晶
表示装置が記載され、特開平８−２９６２１号公報に
は、片面に複数の表面凹型又は凸型の湾曲面が設けら
れ、隣り合う湾曲面間の夫々に平坦面が設けられ、この
平坦面の幅が導光板の側方に設けられた光源からの光量
低下に応じて狭くされており、表面凹型又は凸型の湾曲
面にはサンドブラスト加工が施され又は金属粒子が施さ
れた導光板が記載され、特開平９−２９２５３０号公報
には、端面に置かれた光源からの光を導光する導光板に
導光機能を有する層が２層以上備えられ、光出射面と反
対側の層が複屈折性を示し、界面で光が散乱または屈折
または回折した光が導光板の表面から出射する導光板の
複数層の接合面を断面三角形状のプリズム構造の凹凸に
形成することが記載され、特開平１１−１０９３３８号
公報には、導光板の光源側端面から入射し導光板中を反
射しながら反対方向に進む光は、出射面から出るときに
も垂直に出射せず導光板中の進行方向と同様に光源と反
対方向に出射するものが多く、カラー表示用液晶板を垂
直に照明しない点を改良するため、ホログラムカラーフ
ィルタにより回折させることが記載されている。

【０００９】そこで、このような微細で高精度の導光板
を形状設計どおりに製作する方法が要求されるが、特開
平１０−０４８４２８号公報には、モアレ縞の発生を抑
えて画面を見やすくすると共に画面全体の輝度が高く且
つ均一な明るさとするため、光源側側面を受光面とし、
出射側表面を断面三角形状のプリズム構造の凹凸に形成
した光放散面とし、反対側の裏面を反射面としたプラス
チック導光板に、この導光板の光放射面から放たれた光
を散乱させて液晶ディスプレイとの相互干渉を防止する
干渉遮断シ−トを可及的に近い位置に配設してなる導光
板アセムブリにおけるプラスチック導光板を、射出成形
により製造することが記載されているが、成形型をどの
ようにして製作するかについては記載されていない。特
開平８−１４６２２９号公報には、各種の表示を行なう
ための液晶装置と、その内側に配され、内側から照明す
る透明または半透明の表面に凹凸が形成された導光板
と、導光板の液晶装置と対向する表面とは反対側の表面
を覆うように転写によって形成された反射層と、をそれ
ぞれ具備する液晶表示装置を製造するため、ベースフィ
ルム上に反射層を積層して形成して成る転写フィルムを
金型内に導入し、金型内のキャビティに溶融樹脂を射出
して透明または半透明な凹凸が形成された導光板を成形
するとともに、転写フィルムの反射層を成形される導光
板の所定の位置に転写し、金型を開くとともに、反射層
を前記ベースフィルムから分離して前記反射層を有する
導光板を取出すことが記載されているが、金型の製作に
ついては記載されていない。

【００１０】特開平７−１５９６２３号公報には、透明
板の側端面に１次光源を配置し、透明板の一方の平面を
光放散面、及び他方の平面を光反射面とし、光反射面に
１次光源から離れるに従って次第に拡大する平面図形の
形状であって且つそれらの底面を粗面化した凹部を多数
設けた液晶バックライト用導光板を、ベース板の多数の
凹部を有する表面形状を電鋳法により転写した部材を金
型の部品に用い、この金型により片面に粗面化した凹部
を多数有する透明板からなる導光板を得ることが記載さ
れているが、この金型をフォトレジスト法及びロストワ
ックス法を用いて製作することについては記載されてい
ない。

【００１１】そこで、我々は先に、（１）「液晶表示器
の裏面に設置される導光板で、液晶表示器と反対の面に
ランダムに配置された複数の縦、横２方向に凹凸の形状
をなし、その壁面が直線または曲線で、その下面を反射
鏡処理した構造を持つ導光板を、該導光板の凹凸形状と
逆の凹凸形状を有する成形用金型を用いて樹脂材料から
製造する導光板の製造方法であって、該成形用金型とし
て、（ｉ）感光性フォトレジスト材料層を選択的に露光
して選択的に硬化させることにより前記凹凸形状を有す
る硬化フォトレジスト材料の導光板モデルを作成し、(i
i)フォトレジスト材料の該モデルの表面に溶融ワックス
を供給した後冷却して硬化フォトレジスト材料の該モデ
ル表面の凹凸形状と逆の凹凸形状を有するワックス固形
物を作成し、(iii)硬化フォトレジスト材料の該モデル
と該ワックス固形物との合体物から該硬化フォトレジス
ト材料の該モデルを分離除去し、分離除去した跡の第１
の空洞部に流動性の耐熱性材料を供給して固化させるこ
とにより硬化フォトレジスト材料の該モデルを耐熱性材
料のモデルに置換し、(iv)耐熱性材料の該モデルに合体
しているワックス固形物を溶融分離し、溶融分離した跡
の第２の空洞部に金属材料を注入して冷却固化し、
(ｖ）該金属材料に合体している耐熱性材料の該モデル
を分離除去することにより得られる金属製のものを用い
ることを特徴とする導光板の製造方法」、及び（２）
「液晶表示器の裏面に設置される導光板で、液晶表示器
と反対の面にランダムに配置された複数の縦、横２方向
に凹凸の形状をなし、その壁面が直線または曲線で、そ
の下面を反射鏡処理した構造を持つ導光板を、該導光板
の凹凸形状と逆の凹凸形状を有する成形用金属型を用い
て樹脂材料から製造する導光板の製造方法であって、該
成形用金属型として、(ｉ)感光性フォトレジスト材料層
を選択的に露光して選択的に硬化させることにより前記
凹凸形状を有する硬化フォトレジスト材料を作成し、(i
i)該フォトレジスト材料の凹凸面を導電処理し、(iii)
導電処理済みの該フォトレジスト材料層の表面に金属電
鋳造処理を施すことにより得られ、該導光板表面上に蓄
積した導光板の凹凸形状と逆の凹凸形状を有する金属材
料を用いることを特徴とする導光板の製造方法」を開発
し、特願２０００−３２６６５２として特許出願した。

【００１２】この方法によれば、微細な凹部を下面に多
数有する導光板の大量生産が可能であり、凹部の形状の
設計も容易となり、また、フォトレジスト技術と巧妙に
組み合わせたロストワックス法又は電鋳法によるため、
凸部の壁面は滑らかであり、これにアルミなどの金属を
蒸着すれば、光学的にも密着した滑らかな鏡面を持つ導
光反射板を作ることができ、これを用いてムラのない照
明光を液晶表示器に送ることができ、薄型で高効率のバ
ックライトシステムを作ることができるという極めて優
れた効果を得ることができるが、工数が若干多くなるき
らいがある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、上記従来技術に鑑みて、薄型で高輝度、高効率
でありながら明るさの均一性を得られる導光反射板を、
設計が比較的簡単で設計変更の融通性に富みかつ工数が
少なく低廉なコストで量産可能な改良された製造方法、
及びこの製造方法により製造された導光反射板を提供す
ることにある。

【課題を解決するための手段】即ち、前記課題は、本発
明の（１）「液晶表示器の裏面に設置される導光板で、
液晶表示器と反対の面にランダムに配置された複数の
縦、横２方向に凹凸の形状をなし、その壁面が直線また
は曲線で、その下面を反射鏡処理した構造を持つ導光板
を、該導光板の凹凸形状と逆の凹凸形状を有する成形用
金型を用いて樹脂材料から製造する導光板の製造方法で
あって、該成形用金型として、（ｉ）感光性フォトレジ
スト材料層を選択的に露光して選択的に硬化させること
により前記凹凸形状を有する硬化フォトレジスト材料の
導光板モデルを作成し、(ii）該導光板モデルの凹凸形
状表面との間に空隙を有している耐熱性の型枠を該モデ
ルに配して、該露出した凹凸形状表面と対向する型枠と
の間に第１の空洞部を形成し、(iii)該第１の空洞部に
流動性の耐熱性材料を供給して固化させた、(iv)前記導
光板モデルを前記型枠から取り外すことによりその跡に
第２の空洞部が形成された固化済耐熱性材料と前記耐熱
性型枠との合体物を用いることを特徴とする導光板の製
造方法」、（２）「前記該導光板モデルの凹凸形状表面
との間に空隙を有している耐熱性の型枠を該モデルに配
した後に又は前記該導光板モデルの凹凸形状表面との間
に空隙を有している耐熱性の型枠を該モデルに配して該
露出した凹凸形状表面と対向する型枠との間に第１の空
洞部を形成する前に、該露出した凹凸形状表面と対向す
る型枠との間に第１の空洞部を形成することを特徴とす
る前記第（１）項に記載の導光板の製造方法」、（３）
「前記第（１）項又は第（２）項に記載の製造方法によ
り製造されたことを特徴とする導光板」、（４）「前記
導光板が、その樹脂下面の凹部の面の外側に金属の蒸着
膜からなる反射面を有する導光反射板であることを特徴
とする前記第（３）項に記載の導光板」により達成され
る。

【００１４】以下、本発明を具体的に説明する。導光反
射板（７）は、通常、例えば図１Ａに示すように、上側
の光拡散面（５ａ）と下側の光反射面（５ｂ）及びくさ
び形状の側面（８）を有する導光板（５）の下側に凹凸
部（６）が形成されており、断面くさび形状の厚くなっ
た元端には、光を導光板（５）中に入射させるように光
学的に接続された線状の光源（７ａ）が配置され、この
光源（７ａ）は光を導光板（５）中に導くためのスリッ
ト状開口部を有する光反射覆い（７ｂ）で覆われてい
る。光反射覆い（７ｂ）は、光を光源（７ａ）からスリ
ット状開口部を通って導光板（５）中に効率よく入射、
例えば導光板（５）の元端側面になるべく垂直に入射さ
せ導光板（５）中を並行に進行させるものであることが
好ましい。

【００１５】凹凸部（６）の作用について説明するため
の図１Ｂを参照すると、例えば、坦部（５ｃ）を介して
分布する各凹凸部（６）の断面が三角型で底辺が解放さ
れているものであるときには、光源（７ａ）より導光板
中を進行する光（ｈν）は、スネルの法則により、導光
板底部表面になるべく全反射角に近い角度で入射するこ
とが好ましく、また導光板底部（５ｂ）から反射せず外
部に漏れた光（ｈν）も再度導光板中に入射するよう
に、凹部（６ａ）を緩傾斜面（６ｃ）及び急傾斜面（６
ｄ）により形成することにより、全反射角に近い角度で
緩傾斜面（６ｃ）に入射する光（Ａ）を導光板（５）中
に反射し、小さい入射角の光（Ｂ）は緩傾斜面（６ｃ）
を透過した後急傾斜面（６ｄ）に小さい角度で入射させ
急傾斜面（６ｄ）を通過して再度導光板（５）中に導入
させる。

【００１６】しかしながら、このような三角型における
急峻で高い頂点の存在は、光の進行方向の後方に位置す
る凹凸面への光入射を遮り、したがって、後方に位置す
る凹凸面を構成する斜面の下方の斜面は、下側の反射面
（５ｂ）の勾配をよほど急傾斜にしないかぎり（つまり
導光板（５）の厚みを大きくしないかぎり）、光反射の
ために利用できなくなるので、これを避けるため、実際
は、図１Ｃに示されるように、頂部を丸くした曲面を有
する凹凸面を設けることが検討されている。

【００１７】また、導光板（５）の厚い方の元端から光
の進行方向末端になるにつれて、凹凸部（６）及び坦部
（５ｃ）のサイズを徐々に小さくし、かつ、各坦部（５
ｃ）及び各凹凸部（６）の分布頻度を徐々に増加させる
ことも一般的に行われているが、本発明における導光板
もこのような構造ものであり得る。凹部（６ａ）の代わ
りに、図１Ｄに示されるように、凸部を設けてもよい。
また、これら凹凸部は、導光板の光出射側と反対の下側
（底部）に設けるのに代えて導光板の光出射側に設ける
ことができる。いずれにしても、図１Ｃに示されるよう
な曲線構造の凹凸面を設けることにより、凹凸部（６）
の斜面に入射する光の角度を、より全反射角に近い方向
にすることができ、また反射方向を均一に分散すること
ができる。

【００１８】このような、頂部を丸くした曲面を有する
凹凸面を、適切なサイズ及び適切な分布密度で設けるこ
とは、例えば金型の機械的な切削加工によっては達成す
ることが極めて難かしい。一方、本発明によれば、この
ような望ましい導光板（５）のための金型を比較的簡単
に製作することができ、かつ不良品の発生を伴うことな
く確実に製作することができ、このような金型を用いて
適切な導光板（５）を製造することができる。本発明に
おける導光板（５）の凹凸部（６）及び坦部（５ｃ）の
サイズは、最大０．２５μｍ以下であることが好まし
い。また、図１Ｃに示される例においては導光板（５）
の下側に、アルミ蒸着により反射層（９）を設けてい
る。これにより、光源より導光反射板（７）の上下の端
面で反射しながら進行する光（ｈν）を下面の凹部（６
ａ）で全反射させて上部方向、即ち液晶表示器の方向に
向かわせ、液晶表示器の照度ムラをなくすことができ
る。

【００１９】さらに、本発明においては、導光反射板
（７）を光屈折率の高い、例えばメタクリレート樹脂で
作成する場合、アルミ蒸着による反射層（９）に代えて
導光板底部（５ｂ）の外側に、光屈折率が著しく低い樹
脂層を設けることができ、これにより、導光反射板
（７）中を屈折しながら進行する光を、外側に設けた樹
脂との境界面で内側になるべく全反射に近い角度に近づ
けることができる。

【００２０】また、凹部（６ａ）は、図１Ｅに示される
ように格子の交点に配列することができ、更に、図１Ｆ
に示されるように千鳥状に配列することができるが、モ
アレを防止するため、図１Ｇに示されるようにランダム
に配置することが好ましい。この凹部の精度は、照度ム
ラ、効率に大きく影響する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の１例
を、図２を用いて具体的に説明する。図２は、本発明の
１例を把握するための成形型の製造プロセスを概念的に
示す。本発明では、集積回路などの微細なパターンを作
成することができるフォトレジスト技術と、精度の高い
成形ができるパタニング技術を組み合わせて導光板下部
（底部側）、又は上部（光射出面側）に精巧な凹部を持
つ導光反射板を少ない工数で作成する。即ち、（ｉ）ま
ず、フォトレジスト技術を用いて、紫外線硬化性樹脂や
電子線硬化性樹脂等（以下「感光性樹脂」という）によ
り感光層（１０）をガラス、石英、ポリカーボネートフ
イルム、ＰＥＴフイルムなどの好ましくは透明の基板
（１２）上に作成した感光性材料を、凹部（６ａ）の反
転形状を感光性樹脂により、感光層（１０）を基板（１
２）上に作成し、前記図１における凹部（６ａ）を形成
するのに適した光学的濃淡パターンを有するオリジナル
としての露光パターン（１４）を介してフォトレジスト
材料層を選択的に露光（１３）し、選択的に硬化させる
ことにより凹部（６ａ）を有する硬化済みフォトレジス
ト材料製の導光板モデル（１６）を作成する。また、感
光性樹脂層中に存在させる架橋触媒の濃度、分布状態を
調節し、光照射時間、現像時間を調節することにより、
感光性樹脂層各部の硬化感光性樹脂層に形成される前記
凹部（６ａ）の構造を変化させることができる。

【００２２】（ii)次に、このようにして製作された導
光板モデル（１６）の凹凸形状表面との間に空隙（１
７）を有している耐熱性の型枠（１８）を導光板モデル
（１６）に配して、該露出した凹凸形状表面（１６ａ）
と対向する型枠（１８）との間に第１の空洞部（２０）
を形成する。

【００２３】導光板モデル（１６）の凹凸形状表面（１
６ａ）との間に空隙を有している耐熱性の型枠（１８）
を導光板モデル（１６）に配して、露出した凹凸形状表
面（１６ａ）と対向する型枠（１８）との間に第１の空
洞部（２０）を形成する前に導光板モデル（１６）の表
面に離型剤（２１）を付与することが好ましく、又は図
中には示してないが、導光板モデル（１６）に型枠（１
８）を配した後、第１の空洞部（２０）を形成する導光
板モデル（１６）の凹凸形状表面（１６ａ）及び型枠
（１８）の空隙（１７）の内壁面に離型剤（２１）を付
与することが好ましい。離型剤としてはシリコン油系の
もの、又は熱硬化性フッ素樹脂、又は硫化モリブデン微
粉末等の無機系離型剤を好ましく用いることができる。

【００２４】(iii)次に、第１の空洞部（２０）に流動
性の耐熱性材料（２２）を供給して固化させ、(iv)導光
板モデル（１６）を型枠（１８）から取り外すことによ
りその跡に第２の空洞部（２３）が形成された固化済耐
熱性材料（２２）と前記耐熱性型枠（１８）との合体物
（２４）を得ることができ、この第２の空洞（２３）部
の形は、硬化フォトレジスト材料の導光反射板モデル
（１６）と同じであり、したがって、固化した耐熱性塑
性材料（２２）の表面は、硬化フォトレジスト材料の導
光反射板モデル（１６）の表面の凹凸形状と逆の凹凸形
状を有する。この合体物（２４）を、樹脂材料から導光
板を製造するために用いることができる。

【００２５】硬化フォトレジスト材料の導光板モデル
（１６）を分離除去した跡に生じる空洞部（第１の空洞
部）に供給される流動性の耐熱性塑性材料（２２）とし
ては、この空洞（キャビティ）中に供給することができ
る程度に流動性のある石膏、歯科用セメント、粉末冶金
材料、セラミックス原料、金属材料等を用いることがで
きる。

【００２６】そして、このようにして得られた本発明の
成形用金型は、各種の導光反射板成形、例えば熱可塑性
樹脂の射出成形、シート状樹脂材料の熱スタンプ、フォ
トポリマ（感光性樹脂）を用いた硬化フォトレジストか
らなる反射板製造等、に用いることができ、また、例え
ば導光板下部（底部側）にアルミニウム等の金属の反射
層を、及び／又は上部（光射出面側）に偏光板を、配置
することができる。

【００２７】本発明における導光板は、液晶表示器の裏
面に設置される導光板で、液晶表示器と例えば反対の面
ランダムに配置された複数の縦、横２方向に凹凸の形状
をなし、その壁面が直線または曲線で、その下面を反射
鏡処理した構造を持つものである。前記凹凸形状反射層
を設けない場合には、この凹凸形状は液晶表示器側に設
けることができる。

【００２８】また一般的に、導光板から液晶表示器に出
射される光が均一に液晶表示器を照射するためには光が
よく散乱されることが必要であるが、そのためには導光
板中を進む光が導光板の表裏両面であらゆる角度に反射
して強度が均一化されることが必要であり、したがっ
て、その場合は導光板中を進む光の光路長が長く、かつ
反射回数も多くなり、そのため、導光板中での光の強度
減衰度（光吸収度）は増加し、光の強度は低下する。つ
まり、導光板における光減衰度（光の吸収度）と照射光
の均一度（光散乱程度）とは、しばしば２律相反の関係
にあり、例えば導光板中を進む光の光路長の大小はラン
バートベアーの法則により導光板中での光吸収度（光減
衰度）を直接左右する一方、液晶表示器に出射される光
の散乱度は光路長にバラツキがある方がよいので、凹部
又は凸部を多数設けること、曲線であることが好まし
く、また、凹部又は凸部を構成する長さが異なる２つの
辺壁のうち、長い辺壁と短い辺壁のいずれを光源側に設
けるかは、凹凸部が凹部であるか凸部であるかにより、
また、導光板の上側（液晶表示器側）に存在するか下側
に存在するかにより、選択することができる。各凹部又
は凸部の形状は一律である必要がなく、また凹部又は凸
部が、断面が三角型で解放されている底辺の他の２辺が
等しいとき、つまり凹部又は凸部が２等辺三角型のと
き、凹部又は凸部が小さいとき又は凹部又は凸部を構成
する２つの辺壁が急角度にときには、導光板下部（底部
側）は上部（光射出面側）に設ける方が好ましいことに
なる。また、得られた導光板の樹脂下面の凹部の面の外
側にアルミなどを蒸着し、反射膜を作成する。この方法
により、縦横の方向に凹部を有し、反射膜を有する導光
反射板を作ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明によれば、微細な凹部を下面に多数有
し、薄型で高輝度、高効率でありながら明るさの均一性
を得られる導光反射板を、設計が比較的簡単で設計変更
の融通性に富みかつ工数が少なく低廉なコストで量産す
ることが可能であり、凹部の形状の設計も容易となり、
また、フォトレジスト技術と巧妙に組み合わせた金型製
作法によるため、凸部の壁面は滑らかであり、これにア
ルミなどの金属を蒸着すれば、光学的にも密着した滑ら
かな鏡面を持つ導光反射板を作ることができ、これを用
いてムラのない照明光を液晶表示器に送ることができ、
薄型で高効率のバックライトシステムを作ることができ
るという極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による導光板の構造及び作用を説明する
断面図である。

【図２】本発明の導光板の製造方法を説明するプロセス
フロー図である。

【図３】従来技術によるサイドライト方式のバックライ
トシステムの断面図である。

【図４】図３に示した拡散板上の照度分布を示した図で
ある。

【図５】従来技術におけるプリズムシート断面の拡大図
である。

【図６】従来技術における別のプリズムシート断面の拡
大図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 反射鏡 ３ 導光板 ４ 拡散板 ５ 導光板 ５ａ 導光板上側光拡散面 ５ｂ 導光板下側光反射面 ５ｃ 坦部 ６ 凹凸面形成部 ６ａ 凹部 ６ｃ 緩傾斜面 ６ｄ 急傾斜面 ７ 導光反射板 ７ａ 光源 ７ｂ 光反射覆い ８ 導光板側面 ９ アルミ蒸着反射層 １０ 感光層 １１ 反射板 １２ 基板 １３ 露光 １４ 露光パターン １６ 硬化済みフォトレジストの導光板モデル １６ａ 凹凸形状表面 １７ 空隙 １８ 型枠 ２０ 第１の空洞部 ２１ 離型剤 ２２ 耐熱性塑性材料 ２３ 第２の空洞部 ２４ 合体物 １０１ 板状物 １１１ 出射面 １１２ 底面 １１３ 入射面 １２１ 凹部 １２１ａ 長辺面 １２１ｂ 短辺面 １２２ 凸部 １２２ａ 長辺面 １２２ｂ 短辺面 α１ 出射光 Ａ 光 Ｂ 光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤村 忠正 東京都世田谷区奥沢６丁目28番18号株式会 社技研内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FB02 FC10 LA11 LA12 LA16 LA18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示器の裏面に設置される導光板
   で、液晶表示器と反対の面にランダムに配置された複数
   の縦、横２方向に凹凸の形状をなし、その壁面が直線ま
   たは曲線で、その下面を反射鏡処理した構造を持つ導光
   板を、該導光板の凹凸形状と逆の凹凸形状を有する成形
   用金型を用いて樹脂材料から製造する導光板の製造方法
   であって、該成形用金型として、（ｉ）感光性フォトレ
   ジスト材料層を選択的に露光して選択的に硬化させるこ
   とにより前記凹凸形状を有する硬化フォトレジスト材料
   の導光板モデルを作成し、(ii）該導光板モデルの凹凸
   形状表面との間に空隙を有している耐熱性の型枠を該モ
   デルに配して、該露出した凹凸形状表面と対向する型枠
   との間に第１の空洞部を形成し、(iii)該第１の空洞部
   に流動性の耐熱性材料を供給して固化させ、(iv)前記導
   光板モデルを前記型枠から取り外すことによりその跡に
   第２の空洞部が形成された固化済耐熱性材料と前記耐熱
   性型枠との合体物を用いることを特徴とする導光板の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記該導光板モデルの凹凸形状表面との
   間に空隙を有している耐熱性の型枠を該モデルに配した
   後に又は前記該導光板モデルの凹凸形状表面との間に空
   隙を有している耐熱性の型枠を該モデルに配して該露出
   した凹凸形状表面と対向する型枠との間に第１の空洞部
   を形成する前に、前記導光板モデルの表面に離型剤を付
   与することを特徴とする請求項１に記載の導光板の製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は２に記載の製造方法に
   より製造されたことを特徴とする導光板。
4. 【請求項４】 前記導光板が、その樹脂下面の凹部の面
   の外側に金属の蒸着膜からなる反射面を有する導光反射
   板であることを特徴とする請求項３に記載の導光板。