JP2007311330A - バックライトユニットの導光板の製造方法 - Google Patents

バックライトユニットの導光板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】サンスタンパを用いた射出成形により導光板を大量に生産することで、製造効率を向上させるほか、再現性及び品質も確保できるバックライトユニットの導光板の製造方法を提供する。
【解決手段】直加工により反射パターンが形成されているマスタブロックを製造する段階と、前記マスタブロックの前記反射パターン上にメッキ膜を形成させる段階と、前記メッキ膜を前記マスタブロックから切り離してマザースタンパを得る段階と、前記マザースタンパ上に対応するように形成されている反射パターン上に第２メッキ膜を形成させる段階と、前記第２メッキ膜を前記マザースタンパから切り離してサンスタンパを得る段階と、前記サンスタンパを金型コアに取り付けた後、前記金型コアを用いた射出成形により前記サンスタンパ上の反射パターンに対応する反射パターンが形成されている導光板を得る段階とを含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、バックライトユニットの導光板の製造方法に関し、より詳細には最初に直加工によりマスタブロックを製造した後、該当マスタブロックを用いたメッキ複製を通じて順次マザースタンパとサンスタンパとを製造し、その後、サンスタンパを用いた射出成形により導光板を大量生産するバックライトユニットの導光板の製造方法に関する。
一般に、最近ではディスプレイ装置として液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）が広く用いられているが、液晶表示装置は自ら発光することができない受光素子である液晶を利用しているため、背面照明装置であるバックライトユニット（ＢＬＵ；Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）を別途に備える。
バックライトユニットは、備えられる光源の位置に応じてエッジ型（ｅｄｇｅ ｔｙｐｅ）と直下型（ｄｉｒｅｃｔ ｔｙｐｅ）とに区分され、直下型とは液晶表示パネルの下部側に光源が配置されてパネルの全面を直接照光する方式をいい、エッジ型とは側部に光源が配置されて該当光源から発光した光が導光板を通りながら前面側へと方向を変える方式をいうが、本発明はエッジ型に関する。
図１は、従来のエッジ型バックライトユニットの一例を示す。
側部に備えられて光を発生させる光源１０と、この光源１０に端部が接するように備えられる導光板３０と、導光板３０上に積層されて備えられるプリズムシート４０と、プリズムシート（ｐｒｉｓｍ ｓｈｅｅｔ）４０上に積層されて備えられる拡散シート（ｄｉｆｆｕｓｅｒ ｓｈｅｅｔ）５０などを含んでおり、また導光板３０の下部側には反射シート（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｓｈｅｅｔ）２０が備えられる。
従って、光源１０から導光板３０に入射される光は、導光板３０の底面である反射面及び導光板３０下部側の反射シート２０で反射されて導光板３０の上面である出射面から出射され、導光板３０から出射される光はプリズムシート４０を透過しながら集光され、次いで拡散シート５０を透過しながら広がった後、最終的に液晶表示パネル（図示せず）の全面を照らす。
以上のようなバックライトユニットにおいて、導光板３０はその性能を左右する核心要素であり、前述したような光の経路を変え、また光源１０から点状または線状に発光する光を面光に転換させる役割を果たす。
このような導光板３０は六面体状の透明板体で形成され、その材質は光透過性の優れたアクリル樹脂や、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂またはガラスなどの無機透明素材またはそれらの複合体が用いられている。
そして、導光板３０はその内部での媒質の変化はなく、自ら光の経路を変換させることができないため、更にその底面上には、図２に示すように、入射される光を反射させるための反射パターン（ｐｒｉｓｍ ｐａｔｔｅｒｎ）３２が全体的に形成され、この反射パターン３２としては、主にプリズムパターンが採用されている。
ここで、 反射パターン３２は、その断面形状が略三角形であり、複数のものが平行にライン状に形成される。
従って、導光板３０から入光される光は、導光板３０の底面上に形成されている反射パターン３２の各傾斜面を通して所定の角度で反射されて上部側に向かうか、または反射パターン３２の各傾斜面を透過した後に下部側の反射シート２０で反射された後、再び導光板３０を通って上部側に向かう。
このような導光板３０の製造に際しては、該当導光板３０上に反射パターン３２を直接レーザまたは機械的加工などにより、直加工して製造することもできるが、このように直加工を通じてそれぞれ導光板３０を製造すれば、製造効率が極めて低下してしまうため、最近では主に射出成形により反射パターン３２が同時に形成されるように導光板３０を製造している。
すなわち、射出成形による導光板３０の製造は、事前に反射パターン３２が直加工により形成されている金型コアを用意した後、該当金型コアを用いる射出成形の繰り返しにより導光板３０を生産性よく製造する。
しかしながら、このような射出成形を用いて製造する方法の場合も、以下のような不具合が生じている。
すなわち、一つの金型コアによっては限られた数量の導光板３０のみ射出成形できるので、導光板３０を大量生産するには、複数の金型コアが必要となる。ところが、複数の金型コアを直加工により製造するには多くの時間と労働力及びコストがかかるため、製造効率が非常に低く、また加工される反射パターン３２の正確性及び再現成も確保できなくなるという問題点がある。
更に、様々な製品に装着されるバックライトユニットの導光板３０は、そのサイズもそれぞれ異なっていなければならず、従来は多様なサイズの導光板３０を製造するために、また対応するように、多様なサイズの金型コアを事前に用意しなければならなかったため、更に製造効率が低下し、反射パターン３２の正確性及び再現成も低くなるという問題点がもたらされている。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、最初に直加工によりマスタブロックを製造し、該当マスタブロックを用いた二度のメッキ複製により順次マザースタンパとサンスタンパとを製造した後、サンスタンパを用いた射出成形により導光板を大量生産することで、製造効率を向上させるほか、再現性及び品質も確保できるバックライトユニットの導光板の製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明によるバックライトユニットの導光板の製造方法は、直加工により反射パターンが形成されているマスタブロックを製造する段階と、前記マスタブロックの前記反射パターン上にメッキ膜を形成させる段階と、前記メッキ膜を前記マスタブロックから切り離してマザースタンパを得る段階と、前記マザースタンパ上に対応するように形成されている反射パターン上に第２メッキ膜を形成させる段階と、前記第２メッキ膜を前記マザースタンパから切り離してサンスタンパを得る段階と、前記サンスタンパを金型コアに取り付けた後、前記金型コアを用いた射出成形により前記サンスタンパ上の反射パターンに対応する反射パターンが形成されている導光板を得る段階とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、製造効率が極めて低い直加工は、最低一度のみ行い、導光板を円滑に大量生産できるので、生産性向上はもちろん、優れた品質の導光板を製造できるという効果を奏する。
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図３は、本発明によるバックライトユニットの導光板の製造方法を示す順序図である。
まず、図４に示すように、金属板体上に微細な反射パターン１０２を陽刻に直加工してマスタブロック１００を製造する（Ｓ１０２）。
このとき、一例として、ダイアモンドバイト１０４を用いて反射パターン１０２を切削加工することにより形成できる。
その後、マスタブロック１００を図５に示す電解メッキ装置２００を用いてその反射パターン１０２が形成されている上面上に更にメッキ膜３００が形成されるようにする（Ｓ１０４）。
このとき、被覆対象であるマスタブロック１００を陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）２０２に接続し、陽極（ａｎｏｄｅ）２０４と共に電解メッキ液２０６に含浸させた状態で陽極２０４と陰極２０２との間に電流を流し、マスタブロック１００の反射パターン１０２上にメッキ膜３００が覆われて形成されるようにするが、メッキ膜３００は好ましくはニッケル（Ｎｉ）金属膜で形成されることができる。
次いで、図６に示すように、マスタブロック１００上に形成されているメッキ膜３００を切り離して分離させると、該当メッキ膜３００上にはマスタブロック１００上の陽刻反射パターン１０２に反対に対応する陰刻反射パターン３０２が複製されて形成される（Ｓ１０６）。
そして、このように製造されるメッキ膜３００をマザースタンパ３００という（図７を参照）。
次に、該当マザースタンパ３００を、前述した電解メッキ装置２００を用いて再び複製し、すなわちマザースタンパ３００の陰刻反射パターン３０２上に電解メッキにより第２メッキ膜４００が形成されるようにした後（Ｓ１０８）、図８に示すように、該当第２メッキ膜４００をマザースタンパ３００上から切り離して分離させると、得られる第２メッキ膜４００上にはマザースタンパ３００上の陰刻反射パターン３０２に反対に対応する陽刻反射パターン４０２が複製されて形成され（Ｓ１１０）、このように製造される第２メッキ膜４００をサンスタンパ４００という（図９を参照）。
ここで、マザースタンパ３００を用いたサンスタンパ４００のメッキによる製造は繰り返して行われ、複数のサンスタンパ４００を製造する。
その後、図１０に示すように、製造された一つのサンスタンパ４００を金型コア５００上に取り付けた後、該当金型コア５００を用いる射出成形の繰り返しにより複数の導光板３０を製造し（Ｓ１１４）、それにより製造される導光板３０上の反射パターン３２はサンスタンパ４００上の陽刻反射パターン４０２に反対に対応する陰刻に形成される。
これにより、非常に時間がかかる直加工は、最初に一度のみ行ってマスタブロック１００を製造した後、該当マスタブロック１００を用いてマザースタンパ３００及び複数のサンスタンパ４００を製造し、該当サンスタンパ４００を用いて導光板３０を大量に生産できるようになるので、大幅な製造効率の向上が達成でき、また再現性及び品質の優れた導光板３０を製造できる。
更に、本発明によれば、マザースタンパ３００を用いて複数のサンスタンパ４００を製造した後、該当サンスタンパ４００を所望のサイズに切断し（Ｓ１１２）、切断された特定のサンスタンパ４００を用いて対応するサイズの導光板３０を製造することもでき、そのためには、まずマスタブロック１００を最も大きいサイズに製造しておく必要がある。
もちろん、サンスタンパ４００を多様なサイズに切断せず、その代わりにマザースタンパ３００を多様なサイズに切断し、対応する多様なサイズの導光板３０を製造することもできる。
これにより、また多様なサイズの導光板３０も非常に容易に製造できるようになるので、この点においても製造効率を向上させることができる。
最後に、以上で最初にマスタブロック１００上の反射パターン１０２を陽刻に形成して最終的に製造される導光板３０上の反射パターン３２が陰刻に形成されるようにしたが、それとは反対に実施されることもできるのはいうまでもない。
以上の内容は本発明の好適な実施の形態を例示したものに過ぎないもので、本発明は、請求範囲に開示された本発明の範疇内で多様に変更及び修正可能なものである。
従来のバックライトユニットの構造を示す概略図である。 従来のバックライトユニットに備えられる導光板を示す概略図である。 本発明によるバックライトユニットの導光板の製造方法を示す順序図である。 本発明によって直加工によりマスタブロックを製造する段階を示す概略図である。 本発明によってメッキ膜の形成時に用いる電解メッキ装置を示す概略図である。 本発明によってマスタブロック上にメッキされたマザースタンパを得る段階を示す概略図である。 本発明によって製造されたマザースタンパを示す概略図である。 本発明によってマザースタンパ上にメッキされたサンスタンパを得る段階を示す概略図である。 本発明によって製造されたサンスタンパを示す概略図である。 本発明によってサンスタンパを用いた射出成形により導光板を製造する段階を説明するための概略図である。
符号の説明
１０ 光源
２０ 反射シート
３０ 導光板
３２、１０２、３０２、４０２ 反射パターン
４０ プリズムシート
５０ 拡散シート
１００ マスタブロック
１０４ ダイアモンドバイト
２００ 電解メッキ装置
２０２ 陰極
２０４ 陽極
２０６ 電解メッキ液
３００ マザースタンパ
４００ サンスタンパ
５００ 金型コア

Claims (4)

  1. 直加工により反射パターンが形成されているマスタブロックを製造する段階と、
    前記マスタブロックの前記反射パターン上にメッキ膜を形成させる段階と、
    前記メッキ膜を前記マスタブロックから切り離してマザースタンパを得る段階と、
    前記マザースタンパ上に対応するように形成されている反射パターン上に第２メッキ膜を形成させる段階と、
    前記第２メッキ膜を前記マザースタンパから切り離してサンスタンパを得る段階と、
    前記サンスタンパを金型コアに取り付けた後、前記金型コアを用いた射出成形により前記サンスタンパ上の反射パターンに対応する反射パターンが形成されている導光板を得る段階と、
    を含むことを特徴とするバックライトユニットの導光板の製造方法。
  2. 前記マザースタンパまたは前記サンスタンパを、一定のサイズに切断する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニットの導光板の製造方法。
  3. 前記メッキ膜及び前記第２メッキ膜の形成には、電解メッキを用いることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニットの導光板の製造方法。
  4. 前記マスタブロック上の前記反射パターンは、陰刻または陽刻に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のバックライトユニットの導光板の製造方法。
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