JP2010113871A - 導光板の成形方法および導光板の成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板をキャビティ内で成形する際に、平坦面をはじめとした各部にヒケがない導光板を成形することのできる導光板の成形方法および成形金型を提供する。
【解決手段】入光面Ｐ１と出光面Ｐ２が対向する面に設けられ、入光面Ｐ１には光源が納められる凹状部Ｐ４が設けられた導光板Ｐを成形金型１２のキャビティＣ内で成形する際に、成形金型１２の固定金型１３と可動金型１５のいずれか一方の金型には入光面Ｐ１の凹状部Ｐ４を形成するための凸状部２１を有する入光面形成面２０が設けられ、いずれか他方の金型には出光面形成面４８が設けられ、形成されたキャビティＣにおいて入光面形成面２０と出光面形成面４８の間隔は変更可能となっており、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板をキャビティ内で成形する導光板の成形方法および成形金型に関する。

近年、テレビジョンやパーソナルコンピュータ等のプラズマ表示装置や液晶表示装置の光源として球状や半球状の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられるようになってきた。そして球状や半球状の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いる場合には両面が平坦面からなる導光板以外に、特許文献１ないし特許文献３に示されるように、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面に光源が納められる凹状部が設けられた導光板が用いられることが増えてきた。前記入光面に光源が納められる凹状部が設けられた導光板は、光源からの光をロスなく導光板内に入光させ分散させて出光面から出光する点では有利である。

前記導光板は、特許文献１に示されるように出光面が平坦面のものと、特許文献２、特許文献３に示されるように入光面の凹状部と対向する出光面の位置に凹状部が設けられているものが存在する。そして特許文献２では凹状部に微細な転写パターンを設けることが記載され、特許文献３には出光面の平坦面に転写パターンを設けることが記載されている。また特許文献１の図１には導光板の周辺部（側面）を波型にして他の導光板と接続することが記載されており、特許文献２の図４には入光面の凹状部の周囲を環状突起部とする（突出した部分に凹状部を形成する）ことが記載されている。これらの導光板は、成形上の困難性や装置が大型化することから、比較的小型の導光板を複数枚成形し、それらを組み合わせて使用する場合が多い。

前記導光板の成形方法は、平坦部の板厚は厚めであり凹状部もあるので、押出成形は適切でなく、通常は射出成形により成形されている。しかし前記導光板を一般的な射出成形により成形した場合、入光面の凹状部以外の平坦面と出光面の平坦面の間における平坦部が比較的厚肉であるので、前記平坦面の部分が冷却収縮によりヒケて一定厚みに成形できないという問題があった。前記ヒケ対策のために保圧をかけることが考えられるが、キャビティのゲート側とゲートから遠方側で均一に保圧をかけることが出来ないという問題があった。また転写パターンがある導光板の場合は、転写パターンが良好に成形できないという問題があった。更に周辺部や入光面が突出した部分が形成された導光板をアクリル樹脂で成形する場合は、突出した部分の充填度合いを適切にコントロールできないことから突出した部分に過充填によるクラックや割れ、または充填不足が発生するという問題があった。

特開２００７−２０６３９８号公報（請求項１、図１、図２） 特開２００６−２８６２１７号公報（請求項１、００１７、図２、図３） 特開２００７−４２３２０号公報（請求項１、図１）

そこで本発明では、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板をキャビティ内で成形する際に、平坦面（転写平坦面を含む）をはじめとした各部にヒケがない導光板を成形することのできる導光板の成形方法および成形金型を提供することを目的とする。また前記の入光面には光源が納められる凹状部が設けられた転写面を有する導光板を成形する際に、転写パターンを良好に成形することができる導光板の成形方法および成形金型を提供することを目的とする。更に前記の少なくとも入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板において、周辺部や入光面に突出した部分が形成されている場合には、突出した部分に過充填によるクラックや割れ、または充填不足を発生させずに成形することができる導光板の成形方法および成形金型を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の導光板の成形方法は、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板を成形金型のキャビティ内で成形する導光板の成形方法において、前記成形金型の固定金型と可動金型のいずれか一方の金型には入光面の前記凹状部を形成するための凸状部を有する入光面形成面が設けられ、いずれか他方の金型には出光面形成面が設けられ、形成されたキャビティにおいて前記入光面形成面と前記出光面形成面の間隔は変更可能となっており、キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することを特徴とする。

また本発明の請求項５に記載の導光板の成形金型についても、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板を成形金型のキャビティ内で成形する導光板の成形金型において、前記成形金型の固定金型と可動金型のいずれか一方の金型には入光面の前記凹状部を形成するための凸状部を有する入光面形成面が設けられ、いずれか他方の金型には出光面形成面が設けられ、形成されたキャビティにおいて前記入光面形成面と前記出光面形成面の間隔は変更可能となっており、キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することを特徴とする。

本発明の導光板の成形方法および成形金型は、出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板を成形金型のキャビティ内で成形するに際して、成形金型の固定金型と可動金型のいずれか一方の金型には前記入光面の凹状部を形成する凸状部を有する入光面形成面が設けられ、いずれか他方の金型には出光面形成面が設けられ、形成されたキャビティにおいて前記入光面形成面と前記出光面形成面の間隔は変更可能となっており、キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形するので、平坦面（転写平坦面を含む）をはじめとした各部にヒケがない成形品を成形することができる。

本発明の実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。図１は、本実施形態の導光板の射出成形機の要部と成形金型の断面を表わした図である。図２は、同じく本実施形態の導光板の射出成形機の要部と成形金型の可動金型を固定盤側から見た正面図である。図３は、本実施形態の導光板の成形方法を示すチャート図である。図４は、本実施形態の入光面に光源が納められる凹状部が設けられた導光板の斜視図である。図５は、前記導光板の図４におけるＡ−Ａ線の断面を示すとともに前記導光板と光源の関係を示す図である。

まず最初に本実施形態に用いられる導光板Ｐについて図４および図５により説明する。導光板Ｐは、上記した特許文献１ないし特許文献３に記載されるものと技術的な共通性を有する導光板であって、入光面Ｐ１と出光面Ｐ２が対向する両面（表示装置と平行となる両主面）に形成されている。そして図４および図５では下側の面として示される導光板Ｐの入光面Ｐ１（本願明細書では直接光源Ｌ１から光が入光する部分だけでは無く、裏面全体を入光面Ｐ１と呼ぶ）は、大半の部分が平坦面Ｐ３からなり、光源Ｌ１である半球状の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）が納められる凹状部Ｐ４が形成されている。なお本実施形態において凹状部Ｐ４は中心線であるＡ−Ａ線に沿って一定の間隔を隔てて３個所に形成されるが個数は限定されず、一例として矩形の配置位置に４，６，８，９個等が形成されていてもよい。本実施形態において入光面Ｐ１の凹状部Ｐ４は球面状をしているが、円錐状や角錐状、または四角形等の形状でもよい。また前記凹状部Ｐ４に微細な凹凸パターン等を形成してもよい。そして前記凹状部Ｐ４の周囲には環状突起部Ｐ５が形成されている。環状突起部Ｐ５は導光板Ｐに対する光源Ｌ１の高さを規定したり光源Ｌ１を取付ける際に用いられる部分である。従って環状突起部Ｐ５の高さが高い場合、凹状部Ｐ４の底部Ｐ６が平坦面Ｐ３よりも更に裏面側となる場合もあり得る。また場合によっては環状突起部Ｐ５を設けない場合もあり得る。更にまた裏面の平坦面Ｐ３は、パターンが転写された平坦転写面とする場合もある。

またそして図４および図５では上側の面として示される導光板の出光面Ｐ２（表面）は、大半の部分が平坦面Ｐ７からなり、入光面Ｐ１の凹状部Ｐ４に対向する出光面Ｐ２の位置に凹状部Ｐ８が３個所に形成されている。本実施形態において出光面Ｐ２の凹状部Ｐ８はプリズム形状をしており、光源Ｌ１から投光された光をプリズム形状の傾斜面によって反射させ出光面Ｐ２全体に分散する働きをしている。なお凹状部Ｐ８は、前記以外に、円錐状であって平坦面Ｐ７とはなだらかに接続されているもの、角錐状（プリズム状）のもの、および球面状等の形状のもの等でもよい。また出光面Ｐ２の凹状部Ｐ８は必ずしも必要でなく全ての面を平坦面Ｐ７としてもよい。そして前記出光面Ｐ２の平坦面Ｐ７についても微細な転写パターンが形成された転写平坦面としてもよく、凹状部Ｐ８も微細な凹凸パターン等を有する転写面としてもよい。そして前記導光板Ｐは出光面Ｐ２の平坦面Ｐ７（転写平坦面を含む）と入光面Ｐ１の平坦面Ｐ３（転写平坦面を含む）の間の平坦部Ｐ９の板厚は４ｍｍとなっている。なお導光板Ｐの平坦部Ｐ９の板厚は、入光面Ｐ１側の凹状部Ｐ４に納められる光源Ｌ１から光を分散して出光するために２ｍｍ〜８ｍｍの板厚を有することが望ましい。また出光面Ｐ２の凹状部Ｐ８の底部Ｐ１０と入光面Ｐ１の凹状部Ｐ４の底部Ｐ６の間における最も薄い部分（両面が凹状球面の場合は凹レンズ部）Ｐ１１の板厚は１ｍｍとなっており、前記平坦部Ｐ９の板厚の２５％となっている。なお前記最も薄い部分Ｐ１１の板厚は、前記平坦部Ｐ９の板厚の１０％〜５０％とすることが望ましい。

また図４に示されるように約３２ｍｍ×５０ｍｍの概略四角形状に近い導光板Ｐの周辺部（側面）は、それぞれ凸状部Ｐ１２と凹状部Ｐ１３が連続する波型となっている。そして本実施形態の導光板Ｐは他の導光板Ｐと隙間なく接続されて表示装置の導光板が形成されるようになっている。なお導光板Ｐの周辺部（側面）を平面視で波型にするのは他の導光板Ｐと接続されて連続する導光板として表示装置として使用した際に接続線が明確にならないためである。従って導光板Ｐの周辺部は、波型に限定されず鋭角突起とＶ溝や、角突起と角溝などを組合わせたもの等でもよい。また導光板Ｐは正方形または長方形とし、周辺部を直線としたものでもよい。また表示装置の周辺となる部分の導光板Ｐのみを波型と直線を組み合わせたピースとしてもよい。そしてまた射出成形機１１や成形金型１２等の設備は大型化するが、表示装置の全体を１枚の導光板Ｐによってカバーするようにしてもよい。

次に本実施形態の導光板を成形する射出成形機１１と成形金型１２について説明する。射出成形機１１は射出圧縮成形（射出プレスを含む）を行うことが可能な射出成形機であり、固定金型１３が取付けられた固定盤１４に対して可動金型１５が取付けられる可動盤１６が移動する型締装置１０と加熱筒３８内で溶融樹脂を可塑化しノズル３９から射出する射出装置４０を備え、加熱筒３８内には直径２８ｍｍの図示しないスクリュが挿入されている。そして本実施形態を行う限りにおいては高速射出を行う射出装置は必要ではない。

図１および図２に示されるように、成形金型１２は前記した導光板Ｐを成形する金型であって、固定金型１３と可動金型１５とからなり、型合わせされた両金型１３，１５の間には容積および厚さが可変のキャビティＣが形成され、キャビティＣ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することが可能となっている。可動金型１５の金型本体部１７の固定金型側の面における略中央には、コア部１８が固着されており、コア部１８の前面側はキャビティ形成ブロック１９となっている。そしてキャビティ形成ブロック１９の固定金型１３と対向する面は、入光面形成面２０が形成されている。入光面形成面２０は、前記導光板Ｐの入光面Ｐ１の形状に応じて、凹状部Ｐ４を形成する凸状部２１と、その周囲に環状突起部Ｐ５を形成する環状凹部２２が形成されている。また入光面形成面２０の凸状部２１と環状凹部２２以外の部分は平坦面Ｐ３を形成する平坦面形成面２３となっている。そして入光面Ｐ１の凹状部Ｐ４や平坦面Ｐ３を転写面とする場合は、それに応じた転写パターンが加工されている。なお図２に示されるようにコア部１８のキャビティ形成ブロック１９を固定金型側から見た形状は、波型の導光板Ｐの外周形状に一致せずに導光板Ｐの凹状部Ｐ１３よりも内側に入る長方形となっている。またコア部１８のキャビティ形成ブロック１９の裏面側には、前記入光面形成面２０と平行に複数本の冷却媒体流路２４が形成されている。

前記金型本体部１７の固定金型側の面における複数箇所には、バネ２５が前記固定金型側に向けて取付けられている。そして前記バネ２５の前記固定金型側は、キャビティ形成ブロック１９を含むコア部１８の周囲を囲むよう配設される可動枠部２６に取付けられている。従って換言すれば可動枠部２６によって形成された空洞部の中にコア部１８が配設されている。そして可動枠部２６が前記バネ２５により金型本体部１７およびコア部１８に対して型開閉方向に移動可能となっている。そして可動枠部２６の固定金型１３と対向する面は当接面２７となっている。また可動枠部２６の内側はコア部１８との当接する当接面は平坦面（一部にガス抜きベントを設ける場合あり）から構成されている。また可動枠部２６の内側におけるキャビティ側面を形成する部分には、導光板Ｐの凸状部Ｐ１２と凹状部Ｐ１３からなる波型の周辺部の側面形状に対応して、波型面２８が形成されている。波型面２８は、可動枠部２６の当接面２７に隣接する前端から型開閉方向に４．０ｍｍの部分までに形成されている。また可動枠部２６には、前記波型面２８に連続して入光面形成面２０と平行な可動枠部側の入光面形成面２９が形成されている。可動枠部側の入光面形成面２９は、外側が波型であって内側は可動枠部２６の当接面に接続されるので直線となっている。

また図２に示されるように可動金型１５の２面のコア部１８とコア部１８の間の可動枠部２６はランナ形成ブロック３０となっており、表面にはランナ形成面３１が成形されている。なお可動枠部２６をいくつのブロックから構成するかは設計事項の範囲内である。また可動枠部２６は図示しないバネによりキャビティＣ側に向けて押圧されるようにしてもよい。

金型本体部１７の内部の空間にはエジェクタプレート３２がバネ３３により後方に向けて付勢されており、エジェクタプレート３２には突出ピン３４が複数固定されている。そしてキャビティＣに向けて一例として８本の突出ピン３４が設けられ、前記突出ピン３４の先端面は前記入光面形成面２０の一部を形成している。また中央の突出ピン３５はランナおよびスプルの突出用のピンであって、その先端面には食込み部が設けられている。そしてエジェクタプレート３２の後方には図示しないエジェクタ装置のエジェクタロッド３６が当接されるようになっている。金型本体部１７には後述する固定金型１３に設けられたガイドロッド５３が挿入されるガイド穴３７が複数箇所に設けられている。なお本実施形態では成形金型１２にゲートカット機構は設けられていないがゲートカット機構を設けるようにしてもよい。

なお入光面形成面２０を一方の金型である可動金型１５の側に形成し、出光面形成面４８を他方の金型である固定金型１３の側に形成した理由は、まず第１に、突出ピン３４による突出時の跡が、入光面Ｐ１の光源Ｌ１から光が直接入光する部分以外の平坦面Ｐ３に残っても支障が殆どないからである。また第２に、凹状部Ｐ４や環状突起部Ｐ５が形成されて比較的形状が複雑な入光面Ｐ１を可動金型側とすることにより、型開時に成形された導光板Ｐが可動金型側に残りやすくするためである。しかしながら入光面形成面２０を一方の固定金型１３の側に形成し、出光面形成面４８を他方の金型である可動金型１５の側としてもよく、その場合は入光面Ｐ１の平坦面Ｐ３にダイレクトゲートを設けることも考えられる。

次に固定金型１３について説明すると、図１に示されるように、図示しない射出成形機１１の固定盤１４に取付けられる固定金型１３は、金型本体部４１、キャビティ形成ブロック４２、ランナ形成ブロック４３、スプルブッシュ４４、当接ブロック４５等から形成されている。そして金型本体部４１の固定盤側には射出装置４０のノズル３９が挿入される穴４６が形成され、その周囲にはロケートリング４７が取付けられている。金型本体部４１の可動金型側にはキャビティ形成ブロック４２が取付けられ、該キャビティ形成ブロック４２の可動金型１５と対向する面は、導光板Ｐに出光面Ｐ２を形成する出光面形成面４８となっている。そして出光面形成面４８には、出光面Ｐ２の凹状部Ｐ８を形成するための凸状部４９と平坦面Ｐ７を形成するための平坦面形成面５０が形成されている。なお導光板Ｐの凹状部Ｐ８または平坦面Ｐ７を転写面とする場合は、出光面形成面４８に転写用のパターンを形成する。そしてキャビティ形成ブロック４２の裏面側とスプルブッシュ４４の周囲には、冷却媒体流路５１が複数形成されている。

金型本体部４１の中央には、キャビティ形成ブロック４２の間の位置には、キャビティＣに向けてランナを形成するランナ形成ブロック４３が配設されている。ランナ形成ブロック４３は、その中央部に可動金型側に向けて拡径された孔が設けられたスプルブッシュ４４が配設されている。また金型本体部４１にキャビティ形成ブロック４２が固定された部分の外側には当接ブロック４５がキャビティ形成ブロック４２を取囲むように形成されている。そして前記当接ブロック４５の可動金型側の面は、可動金型１５の可動枠部２６の当接面２７と当接する当接面５２となっている。また金型本体部４１の前記当接ブロック４５が固定された部分の外側には、複数のガイドロッド５３が可動金型１５に向けて固定されている。

次に図３のチャート図により、本実施形態の射出成形機１１および成形金型１２を用いた導光板Ｐの成形方法について説明する。本実施形態の導光板Ｐの成形方法では、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を使用して上記形状の導光板Ｐを約３５秒の成形サイクル時間で成形している。可動金型１５の入光面形成面２０を冷却する冷却媒体流路２４、固定金型１３の出光面形成面４８およびスプルブッシュ４４を冷却する冷却媒体流路５１へは、温調器により７０℃の冷却媒体（冷却水）を流している。なお成形される樹脂がアクリル樹脂である場合、ガラス転移温度Ｔｇより３０〜６０℃低い、５０〜８０℃程度に温度制御された冷却媒体（冷却水）を各部に流通することが好ましい。

また射出装置４０の加熱筒３８の前部ゾーン（最もノズル３９に近いゾーン）は２５０℃に温度設定され、溶融樹脂が計量されている。なおアクリル樹脂を用いた場合の前記加熱筒３８の前部ゾーンの温度設定は、２２０〜２７０℃に温度設定されることが望ましい。型締装置１０の作動により型開状態から可動盤１６および可動金型１５を固定盤１４および固定金型１３に向けて移動させる。そして固定金型１３の当接ブロック４５の当接面５２に対して前記可動金型１５の可動枠部２６の当接面２７を当接させることにより型閉が行われ、板厚および容積可変のキャビティＣが形成される。次に型締力をバネ２５の弾発力に打ち勝つ程度に上昇させ、可動金型１５の金型本体部１７とコア部１８を前進させる。そしてキャビティＣの厚み（入光面形成面２０の平坦面形成面２３と出光面形成面４８の平坦面形成面５０の間隔）が、導光板Ｐの平坦部Ｐ９の板厚４．０ｍｍに対して４．１ｍｍとなった位置で可動金型１５のコア部１８の移動を停止するよう位置制御を行う。そしてこの停止位置で型締装置１０をロックする。この停止位置は、導光板Ｐの平坦部Ｐ９の板厚に対して３％ないし１０％を加えた程度の距離が望ましい。

次に所定の遅延時間が経過すると、既にスプルブッシュ４４に当接された射出装置４０のノズル３９から、該スプルブッシュ４４を介して射出速度１２．５ｍｍ／ｓｅｃで射出を行う。なおこの射出速度は、５〜１００ｍｍ／ｓｅｃの比較的低速とすることがより一層望ましい。このような低速の射出速度とすることにより、入光面形成面２０の凸状部２１やその周囲の環状凹部２２の部分でエアを巻き込んだりウエルドが発生したりすることなくより均一な導光板Ｐを成形することができる。この際、型締装置１０は低圧で型締力制御を行っており、可動金型１５の金型本体部１７およびコア部１８は、射出時の圧力によって一時的に更に後退されることを許容する。前記後退量は、図３に示されるように本実施形態では０．１ｍｍであり４．２ｍｍまでキャビティ間隔が広げられる。なお射出時の型開き量は、導光板Ｐの板厚に対して３％ないし１０％を加えた程度の距離が望ましい。または射出速度が遅いので位置制御または速度制御により型開きを行ってもよい。そしてその結果、可動枠部２６は、コア部１８よりも相対的に前方位置となり、固定金型１３の出光面形成面４８と可動金型１５の入光面形成面２０との間隔は、導光板Ｐの平坦部Ｐ９の板厚に対して０．２ｍｍほど広がる。そしてキャビティＣの断面積が大きくなったことから、流動損失を小さくして溶融樹脂を射出することができる。またその結果、溶融樹脂を比較的低速・低圧で射出することができる。

そして図３に示されるように、射出装置４０の加熱筒３８内のスクリュ位置が所定の位置（本実施形態では最前進位置から２．０ｍｍの位置）に到達すると、射出の途中で型締装置１０を再作動させ急速昇圧を開始する。そして射出開始からスクリュが保圧切換位置へ到達するまでに要する時間（充填時間）は１．５秒であり、保圧切換位置に到達すると射出制御から保圧制御に切換えられ、１秒間保圧が加えられる。一方型締装置の側においては、型締力１８０ｋＮ（その全てが溶融樹脂に掛かるとすると面圧５６．２５ＭＰａ）まで０．１秒ないし０．３秒で急速に昇圧がなされた後、２．０秒間、前記型締力となるようクローズドループにより型締力を制御（面圧を圧力制御）し、キャビティＣ内の溶融樹脂を圧縮する。その際に図3に示されるようにキャビティＣの出光面成形面４８の平坦面形成面５０と入光面形成面２０の平坦面形成面２３の間隔は、４．２ｍｍから導光板の板厚である４．０ｍｍまで圧縮がなされる。前記２秒が経過すると、型締装置１０側においては型締力１００ｋＮ（その全てが溶融樹脂に掛かるとすると面圧３１．２５ＭＰａ）まで１秒間かけてスロープにて型締力を下降制御する。

その際可動金型１５のコア部１８の位置は、まだ溶融樹脂の冷却固化が完了していないので再び型締力の下降とともにバネ２５の付勢力も相俟って後退し、キャビティＣの出光面成形面４８の平坦面形成面５０と入光面形成面２０の平坦面形成面２３の間隔は、再び４．２ｍｍ程度となる。しかしその後キャビティＣの前記平坦面形成面２３と前記平坦面形成面５０の間隙は、型締装置１０による圧縮は継続されているので、溶融樹脂の冷却収縮の進行するとともに再びコア部１８が前進して狭くなり、最終的に導光板Ｐの平坦部Ｐ９の板厚である４．０ｍｍとなる。この再型開挙動は、成形金型１２の構造（特にバネ２５の弾発力）、型締力を低下させる程度やタイミング、および成形品の形状等により異なるが、キャビティＣ内での溶融樹脂を均一化させ、内部応力を緩和するために有効な対策の一つと考えられている。なおこの再型開挙動が行われないものも本発明に含まれることは言うまでもない。

この際に外側が波型の可動枠部側の入光面形成面２９の前方部分のキャビティＣ内へは直接圧縮力を及ぼすことはできないが、すぐ隣のコア部１８の入光面形成面２０の部分は圧縮されるのでその部分から流動した溶融樹脂によりほぼ均一に圧縮される。そして成形金型１２には圧縮シロが残った状態で圧縮を完了する。

冷却が完了すると導光板Ｐは、可動金型１５の側に貼り付いた状態で型開される。型開されると、バネ２５が伸長して可動枠部２６に対してコア部１８が相対的に後退するため、導光板Ｐが離型されやすくなる。またコア部１８と可動枠部２６の間から離型エアを噴出するようにしてもよい。そして図示しないエジェクタ装置のエジェクタロッド３６の作動により突出ピン３４が前進され、導光板Ｐは、入光面Ｐ１の平坦面Ｐ３がランナともに突出されるとともに図示しない取出機により吸着保持される。なお取出された導光板Ｐについては、ゲート部分が、他の導光板Ｐと接合された際に隙間がないよう仕上げ処理されて完成品となる。

次に図６に示される別の実施形態の導光板の成形金型６１について説明する。この別の実施形態の例は、成形金型６１におけるキャビティの数を１個とするとともに、成形金型６１におけるキャビティの配置を斜め方向とした点が主な変更点である。技術思想自体は、図１等の例と同じである。従って説明を大幅に省略し、相違点を中心に説明する。

別の実施形態の成形金型６１は、図示しない固定金型と可動金型６２の間には容積および厚さが可変のキャビティが形成されるようになっている。可動金型６２は、金型本体部６３に固定されるコア部６４とバネによって移動可能な可動枠部６５，６６等が設けられ、コア部６４に対して可動枠部６５，６６が型開閉方向に相対的に位置変更可能となっている。そしてコア部６４には入光面を形成する入光面形成面６７が形成されている。入光面形成面６７には、平坦面を形成する平坦面形成面と５個の凹状部を形成する凸状部６８が形成されている。本実施形態で成形される導光板は、各辺が直線からなる四角形をしており、導光板の４つの角部のうちの二つの角部が上下となり、残りの二つの角部が水平方向となるようキャビティが配置されている。そして水平方向に設けられた角部の一方に、ゲート６９が設けられている。またゲート６９にはランナが接続され固定金型のスプルに接続されている。

可動枠部６５，６６は２個のブロックからなり、それぞれがコア部６４の入光面形成面６７の２辺に当接される。また可動枠部６５，６６の正面は、当接面７０，７１となっている。本実施形態では右側の可動枠部６５の後ろ側のブロックの側方にはブロック７２が前方に向けて固着され、ブロック７２と可動枠部６５の間に設けられたバネ７３により可動枠部６５の前方側のブロックをコア部６４側に押圧している。また左側の可動枠部６６よりも更に左側の金型本体部６３には、型締完了時に固定金型の当接ブロックと当接する当接ブロック７４が固着されている。また金型本体部６３には型開閉時にガイドロッドが挿入されるガイド穴７５が形成されている。図示しない固定金型は、前記可動金型６２の可動枠部６５，６６の当接面７０，７１と当接される当接ブロックが形成され、型が当接される際に前記当接面同士が当接され、板厚および容積が可変のキャビティが形成されるようになっている。なお成形金型６１を用いた成形方法についても射出圧縮成形（射出プレスを含む）により溶融樹脂の圧縮成形がなされる。なお、射出速度を低速にする点等も上記の図１等に示される実施形態と同じである。

また本発明は、上記以外の成形金型でも成形可能である。一例としてキャビティの数は１個以上で８個取り程度までが想定される。そしてまた本発明は、いわゆるインロー金型と称される一方の金型のコア部が他方の金型の凹部（キャビ部）に挿入されて容積可変のキャビティが形成される金型を使用してもよい。また成形金型は、ホットランナを使用したものでもよい。

更に本発明は、アクリル樹脂以外の樹脂を用いても成形可能である。一例としてポリカーボネート樹脂や、他のオレフィン系樹脂等を使用してもよい。環状オレフィン樹脂としては、アートン、アペル、ゼオノア（それぞれ登録商標）等があげられる。また他の光学製品用の樹脂材料や前記樹脂材料等を混合した樹脂でもよい。そしてアクリル樹脂以外の樹脂材料を使用する場合も、一般的にはガラス転移温度Ｔｇより３０〜６０℃低い温度により成形金型を温調することが望ましい。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。

本実施形態の導光板の射出成形機の要部と成形金型の断面を表わした図である。 本実施形態の導光板の射出成形機の要部と成形金型の可動金型を固定盤側から見た正面図である。 本実施形態の導光板の成形方法を示すチャート図である。 本実施形態の入光面に光源が納められる凹状部が設けられた導光板の斜視図である。 前記導光板の図４におけるＡ−Ａ線の断面を示すとともに前記導光板と光源の関係を示す図である。 別の実施形態の導光板の成形金型の可動金型を固定金型側から見た正面図である。

符号の説明

１１ 射出成形機
１２，６１ 成形金型
１３ 固定金型
１５，６２ 可動金型
１８，６４ コア部
２０，６７ 入光面形成面
２１，６８ 凸状部
２６，６５，６６ 可動枠部
４０ 射出装置
４８ 出光面形成面
Ｃ キャビティ
Ｐ 導光板
Ｐ１ 入光面
Ｐ２ 出光面
Ｐ３，Ｐ７ 平坦面
Ｐ４ 光源が納められる凹状部
Ｐ８ 凹状部
Ｐ９ 平坦部
Ｐ１１ 最も板厚が薄い部分
Ｌ１ 光源

Claims (6)

1. 出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板を成形金型のキャビティ内で成形する導光板の成形方法において、
   前記成形金型の固定金型と可動金型のいずれか一方の金型には入光面の前記凹状部を形成するための凸状部を有する入光面形成面が設けられ、
   いずれか他方の金型には出光面形成面が設けられ、
   形成されたキャビティにおいて前記入光面形成面と前記出光面形成面の間隔は変更可能となっており、
   キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することを特徴とする導光板の成形方法。
2. 前記導光板は平坦部の板厚が２ｍｍ〜８ｍｍであり、入光面の前記凹状部と対向する出光面の位置には凹状部が設けられており、入光面の前記凹状部と出光面の凹状部の間における最も薄い部分の板厚は前記平坦部の板厚の１０％〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の導光板の成形方法。
3. キャビティの間隔を導光板の板厚よりも開いた状態で溶融樹脂を射出し、キャビティの間隔を更に開いた後、導光板の板厚まで圧縮することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板の成形方法。
4. 射出装置から５ｍｍ／ｓｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃの低速で溶融樹脂をキャビティ内に射出し、射出の途中でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の導光板の成形方法。
5. 出光面と入光面が対向する面に設けられ、入光面には光源が納められる凹状部が設けられた導光板を成形金型のキャビティ内で成形する導光板の成形金型において、
   前記成形金型の固定金型と可動金型のいずれか一方の金型には入光面の前記凹状部を形成するための凸状部を有する入光面形成面が設けられ、
   いずれか他方の金型には出光面形成面が設けられ、
   形成されたキャビティにおいて前記入光面形成面と前記出光面形成面の間隔は変更可能となっており、
   キャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮して成形することを特徴とする導光板の成形金型。
6. 前記導光板は平坦部の板厚が２ｍｍ〜８ｍｍであり、入光面の前記凹状部と対向する出光面の位置には凹状部が設けられており、入光面の前記凹状部と出光面の凹状部の間における最も薄い部分の板厚は前記平坦部の板厚の１０％〜５０％であることを特徴とする請求項５に記載の導光板の成形金型。

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