JP2013134939A - Method of manufacturing surface light-emitting light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大型の面発光用の導光板の製造方法、特に、導光板の素材となる透明材料からなる基板の表面に、多数の反射用凹部を形成する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a large-sized surface-emitting light guide plate, and more particularly to a method for forming a large number of reflective recesses on the surface of a substrate made of a transparent material that is a material of the light guide plate.
大型液晶TVのバックライト、あるいは看板のバックライトなどとしては、エッジライト方式の面発光導光板が使用されることが多い。エッジライト方式の面発光導光板は、その端面からLEDなどの光源によって導光板内に光を入射させ、導光板の二つの板面のうちの一方の板面から全体的に光を出射させ、面発光させるものである。この種の面発光導光板において、その端面から入射された光を、一方の板面から全体的に出射させるための構成としては、いくつかの構成が知られているが、その代表的な構成としては、導光板の板面に多数のV状溝などの反射用凹部を、その板面の二次元方向に分散させた態様で形成しておき、端面から入射された光を各反射用凹部の内側面によって反射させ、他方の板面側から外部へ光を出射させて、全体として面発光させる構成のものが提案されている(例えば特許文献1)。このような導光板の代表的な例を図13、図14に示す。 As a backlight of a large liquid crystal TV or a backlight of a signboard, an edge light type surface emitting light guide plate is often used. The edge-light surface emitting light guide plate allows light to be incident on the light guide plate from a light source such as an LED from its end face, and emit light entirely from one of the two plate surfaces of the light guide plate, It emits surface light. In this type of surface light-emitting light guide plate, several configurations are known as a configuration for emitting light incident from the end surface as a whole from one plate surface. As described above, reflection concave portions such as a large number of V-shaped grooves are formed on the plate surface of the light guide plate in such a manner that it is dispersed in the two-dimensional direction of the plate surface, and light incident from the end surface is reflected on each reflection concave portion. A configuration has been proposed in which light is emitted from the other plate surface side to the outside so as to emit surface light as a whole (for example, Patent Document 1). A typical example of such a light guide plate is shown in FIGS.
図13、図14において、アクリル樹脂などの透明材料からなる板状の基板1の二つの板面3A、3Bのうち、一方の板面3Aには、垂直断面がレ字状もしくはV字状をなす多数の反射用凹部5が、その板面3Aを含む2次元方向に分散した状態で形成されている。これらの反射用凹部5では、その内側面5A、5Bのうちの少なくとも一方(例えば5A)が反射面として機能する。すなわち導光板としての使用時においては、前記板面3Aに対して直角となる一つの端面3CにLEDなどの光源7を配設して、その光源7から端面3Cを経て基板1の内部に光を入射させ、基板1内部においてその光を反射用凹部5の内側面5A、5Bのうちの少なくとも一方(反射面5A)により、基板1の他方の板面3Bに向けて反射させ、その板面3Bから外部に出射させることができる。なお、反射用凹部の形状やその内側面の角度によっては、反射用凹部を形成した側の板面から外部に光を出射させることもある。いずれの場合においても、多数の微小な反射用凹部5を、二次元方向に高密度で分散形成しておくことによって、板面から面発光に近い状態で光を出射させることができる。
13 and 14, of the two
この種の面発光用導光板を製造するにあたっては、アクリル樹脂などの透明材料からなる導光板用基板の板面に、多数の微小な反射用凹部を、その板面の二次元方向に高密度で分散させた状態で形成する必要がある。従来このような面発光用導光板の製造、特に反射用凹部の形成加工としては、レーザ加工や、機械切削加工が適用されている。しかしながらレーザ加工では、加工速度に限界があり、また多数の反射用凹部を同時に形成することは困難であり、そのため多数の反射用凹部を高密度で形成するためには、長時間を要し、生産性の点で問題があり、高コストとならざるを得ない。また切削などの機械加工によって反射用凹部を形成する場合も、通常は一つの反射用凹部ごとに加工しなければならず、やはり生産性が劣り、高コストとならざるを得ず、また一部では、複数の加工工具を同時に作動させて、複数の反射用凹部を同時に形成することも試みられているが、高密度で多数の反射用凹部を形成するためには、生産性の向上にも限界があった。 In manufacturing this type of surface light-emitting light guide plate, a large number of minute reflective recesses are formed on the surface of the light guide plate substrate made of a transparent material such as acrylic resin in a two-dimensional direction of the plate surface with high density. It is necessary to form in a dispersed state. Conventionally, laser processing or mechanical cutting has been applied to the manufacture of such a light emitting plate for surface light emission, and in particular to the formation processing of the concave portion for reflection. However, in laser processing, there is a limit to the processing speed, and it is difficult to simultaneously form a large number of reflecting recesses, and thus it takes a long time to form a large number of reflecting recesses at a high density. There is a problem in terms of productivity, and it must be expensive. Also, when forming a reflective recess by machining such as cutting, it usually has to be processed for each reflective recess, which is also inferior in productivity and inevitably high in cost. Attempts have been made to simultaneously operate a plurality of processing tools to simultaneously form a plurality of reflective recesses, but in order to form a large number of reflective recesses at a high density, it is also necessary to improve productivity. There was a limit.
本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、導光板の素材となるべきアクリル樹脂などの透明な板状の基板の板面に、多数の反射用凹部を同時に高密度で形成し得るようにし、これによって、反射用凹部形成のための加工に要する時間、工数を少なくして、面発光用導光板の生産性の向上、ひいては製造コストの低減を図ることを課題としている。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and it is possible to simultaneously form a large number of concave portions for reflection on a plate surface of a transparent plate-like substrate such as an acrylic resin to be a material of a light guide plate at a high density. Thus, it is an object of the present invention to reduce the time and man-hours required for processing for forming the reflective recesses, improve the productivity of the surface light-emitting light guide plate, and reduce the manufacturing cost.
上記課題を解決するため、本発明では、基本的には、形成すべき反射用凹部に対応する刃先部を有する押し型を用いて、その刃先部を板状の基板板面に食い込ませるように、押し型を基板の板面に押し付けることによって、反射用凹部を板面に形成することを前提とし、前記押し型として、多数の刃先部が間隔を置いて一方向に並ぶ板状刃体を用い、一回の押し付けによって多数の刃先部を同時に基板の板面に食い込ませ、これによって多数の反射用凹部を同時に形成するようにした。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, basically, a cutting die having a cutting edge corresponding to the reflecting recess to be formed is used, and the cutting edge is bitten into the plate-like substrate plate surface. Assuming that the concave portion for reflection is formed on the plate surface by pressing the pressing die against the plate surface of the substrate, a plate-like blade body in which a large number of blade edge portions are arranged in one direction at intervals as the pressing die. In use, a large number of cutting edge portions are bitten into the plate surface of the substrate at the same time by a single pressing, thereby forming a large number of concave portions for reflection at the same time.
すなわち本発明の基本的な態様(第1の態様)による面発光用導光板の製造方法は、光源からの光を、導光板における板面に対して所定の角度をなす端面から、導光板内に入射させ、その光を、導光板の板面の二次元方向に分散して形成された多数の反射用凹部内の反射面により反射させ、これによって面発光させるようにした導光板を製造する方法において、
板状の透明材料からなる導光板用基板の板面に、前記多数の反射用凹部を形成するにあたり、
それぞれ刃面を有する多数の刃先部が一方向に沿い間隔を置いて形成されてなる、1以上の板状刃体を備えた押し型を用い、前記多数の刃先部が前記基板の板面に同時に押し込まれるように、前記押し型を基板の板面に押し付け、これによって基板の板面に多数の反射用凹部を同時に形成することを特徴とするものである。
That is, in the method of manufacturing the surface light-emitting light guide plate according to the basic aspect (first aspect) of the present invention, the light from the light source is transmitted from the end surface forming a predetermined angle to the plate surface of the light guide plate into the light guide plate. Is produced, and the light is reflected by the reflecting surfaces in a large number of reflecting recesses formed by dispersing the light in the two-dimensional direction of the plate surface of the light guide plate, thereby producing a light guide plate that emits surface light. In the method
In forming the multiple reflective recesses on the plate surface of the light guide plate substrate made of a plate-like transparent material,
A plurality of cutting edge portions each having a blade surface are formed at intervals along one direction, and using a pressing die having one or more plate-like blade bodies, the multiple blade edge portions are formed on the plate surface of the substrate. The pressing mold is pressed against the plate surface of the substrate so as to be pushed in at the same time, thereby forming a large number of reflective recesses simultaneously on the plate surface of the substrate.
このような第1の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、多数の刃先部を有する板状刃体を基板に押し付けることによって、その多数の刃先部が同時に基板の板面に押し込まれて、多数の反射用凹部が同時に形成される。そのため、高密度で多数の反射用凹部を形成する場合でも、反射用凹部形成のための工数を少なくして、生産性の向上を図り、ひいては導光板の製造コストを低減することができる。 According to the method for manufacturing the light emitting plate for surface light emission of the first aspect as described above, by pressing a plate-like blade body having a large number of blade edge portions against the substrate, the large number of blade edge portions are simultaneously pushed into the plate surface of the substrate. Thus, a large number of reflective recesses are formed simultaneously. Therefore, even when a large number of reflection recesses are formed at a high density, the number of steps for forming the reflection recesses can be reduced, the productivity can be improved, and the manufacturing cost of the light guide plate can be reduced.
また本発明の第2の態様による回路基板の製造方法は、前記第1の態様において、前記押し型として、2以上の前記板状刃体を、その板面が平行となるように間隔を置いて保持してなる押し型を用い、その押し型を前記基板の板面に押し付けるに当たり、2以上の板状刃体の多数の刃先部を同時に基板の板面に食い込ませて、基板の板面の2次元方向に分散する多数の反射用凹部を同時に形成することを特徴とするものである。 In the circuit board manufacturing method according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, as the pressing mold, two or more plate blades are spaced apart so that their plate surfaces are parallel to each other. In order to press the pressing die against the plate surface of the substrate, a large number of cutting edge portions of two or more plate blades are bitten into the substrate surface of the substrate at the same time. A large number of concave portions for reflection dispersed in the two-dimensional direction are simultaneously formed.
このような第2の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、押し型の刃先側に、2以上の板状刃体の刃先部が2次元方向に(すなわち縦横に)並んでいるため、その押し型を前記基板の板面に押し付ければ、基板の板面の2次元方向に分散した多数の反射用凹部を同時に形成することができる。したがって、反射用凹部形成のための工数を、さらに少なくして、生産性の飛躍的な向上を図り、ひいては導光板の製造コストを、より低減することができる。そして、特に1枚の基板に形成すべき多数の反射用凹部のすべてに対応するように、一枚の板状刃体における刃先部の数と、一つの押し型に保持する板状刃体の枚数を設定しておけば、一回の押し付け作業で、すべての反射用凹部を同時に形成することができ、より一層生産性を高めることができる。 According to the method for manufacturing the surface light-emitting light guide plate of the second aspect, the blade edge portions of the two or more plate-shaped blade bodies are arranged in a two-dimensional direction (that is, vertically and horizontally) on the blade edge side of the pressing die. Therefore, if the pressing die is pressed against the plate surface of the substrate, a large number of reflective recesses dispersed in the two-dimensional direction of the plate surface of the substrate can be formed simultaneously. Therefore, it is possible to further reduce the man-hours for forming the concave portions for reflection, thereby dramatically improving the productivity, and further reducing the manufacturing cost of the light guide plate. The number of cutting edge portions in one plate-like blade body and the number of plate-like blade bodies held in one pressing die are particularly adapted to correspond to all of the large number of reflection recesses to be formed on one substrate. If the number is set, all the concave portions for reflection can be formed at the same time by one pressing operation, and the productivity can be further improved.
また本発明の第3の態様による面発光用導光板の製造方法は、前記第2の態様において、前記押し型として、2以上の板状刃体を、その相互間の間隔が変化するように保持された押し型を用い、これによって基板の板面に形成される多数の反射用凹部の相互間の間隔に変化を与えるようにしたことを特徴とするものである。 Moreover, the manufacturing method of the light-emitting plate for surface light emission by the 3rd aspect of this invention is set so that the space | interval between the two or more plate-shaped blade bodies may change as the said press die in the said 2nd aspect. This is characterized in that a held pressing die is used to change the interval between a plurality of reflecting recesses formed on the plate surface of the substrate.
第3の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、多数の反射用凹部の相互間の間隔を変化させることができるため、光源からの距離などに応じて、反射用凹部の分散密度を適切に変化させることができる。例えば、基板内における、光源からの距離が遠い個所では、反射用凹部に到達する光の強度が低くなるのが通常であり、そのため光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の密度を、光源からの距離が近い箇所部分と同じに設定している場合は、光源からの距離が遠い個所では板面から出射される面発光の光も弱くなってしまう傾向を示す。しかるに、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の間隔を狭めて、その個所の反射用凹部の分散密度を高めておけば、光源からの距離が遠い個所でも、光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。 According to the method for manufacturing the surface light-emitting light guide plate of the third aspect, since the interval between the many reflecting recesses can be changed, the dispersion density of the reflecting recesses depends on the distance from the light source and the like. Can be changed appropriately. For example, in a place where the distance from the light source in the substrate is far, the intensity of the light reaching the reflecting recess is usually low, so the density of the reflecting recess in the place far from the light source is In the case where the distance from the light source is set to be the same as that of the portion where the distance from the light source is short, the surface emission light emitted from the plate surface tends to be weak at a position where the distance from the light source is far. However, if the distance between the reflective recesses at a location far from the light source is reduced and the dispersion density of the reflective recesses at that location is increased, a location where the distance from the light source is close even at a location far from the light source. It is possible to cause surface emission with a light quantity equivalent to or close to that.
さらに本発明の第4の態様による面発光用導光板の製造方法は、前記第2もしくは第3の態様の面発光用導光板の製造方法において、前記押し型として、2以上の板状刃体を、それぞれの刃先部の高さが変化するように保持された押し型を用い、これによって基板の板面に形成される反射用凹部の深さに変化を与えるようにしたことを特徴とするものである。 Furthermore, the manufacturing method of the surface emitting light guide plate according to the fourth aspect of the present invention is the method of manufacturing the surface emitting light guide plate according to the second or third aspect, wherein two or more plate blades are used as the pressing die. Using a pressing die held so that the height of each blade edge portion changes, thereby changing the depth of the concave portion for reflection formed on the plate surface of the substrate. Is.
第4の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、多数の反射用凹部の深さを変化させることができるため、光源からの距離などに応じて、各反射用凹部の深さを適切に変化させることができる。すなわち、反射用凹部の深さは、反射面として機能する反射用凹部の内側面の面積に対応し、この反射面の面積が変化すれば、一つの反射用凹部で反射される光の光量が変化する。したがって例えば、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の深さを、光源からの距離が近い個所における反射用凹部の深さよりも深くしておけば、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部の反射面で反射する光量も大きくなる。また同時に、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の深さを、光源からの距離が近い個所における反射用凹部の深さよりも深くしておけば、光源からの光が、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部に到達するまでの間に、他の反射用凹部を通過して光量が低下する割合も少なくなる。そしてこれらが相俟って、光源からの距離が遠い個所でも光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。 According to the method for manufacturing the surface light-emitting light guide plate of the fourth aspect, the depths of the many reflecting recesses can be changed. Therefore, the depth of each reflecting recess can be set according to the distance from the light source. It can be changed appropriately. That is, the depth of the concave portion for reflection corresponds to the area of the inner surface of the concave portion for reflection functioning as a reflective surface. If the area of this reflective surface changes, the amount of light reflected by one reflective concave portion can be reduced. Change. Therefore, for example, if the depth of the recess for reflection at a location far from the light source is set deeper than the depth of the recess for reflection at a location close to the light source, the depth for reflection at a location far from the light source The amount of light reflected by the reflecting surface of the recess also increases. At the same time, if the depth of the recess for reflection at a location far from the light source is set to be deeper than the depth of the recess for reflection at a location close to the light source, the light from the light source is distant from the light source. However, the rate at which the amount of light decreases through the other reflective recesses before reaching the reflective recesses at a distant location is also reduced. In combination, even at a location far from the light source, it is possible to cause surface emission with a light quantity equivalent to or close to a location near the distance from the light source.
さらに本発明の第5の態様による面発光用導光板の製造方法は、前記第2〜第4のいずれかの態様の面発光用導光板の製造方法において、前記刃先部の厚みを、前記2以上の板状刃体ごとに変化させて、各刃先部の刃面の面積が変化する押し型を用い、これによって基板の板面に形成される反射用凹部の反射面の面積に変化を与えるようにしたことを特徴とするものである。 Furthermore, the manufacturing method of the surface light-emitting light guide plate according to the fifth aspect of the present invention is the method of manufacturing the surface light-emitting light guide plate according to any one of the second to fourth aspects, wherein the thickness of the blade edge portion is set to 2. By changing for each of the above plate-like blade bodies, a pressing die that changes the area of the blade surface of each blade edge portion is used, thereby changing the area of the reflecting surface of the reflecting recess formed on the plate surface of the substrate. It is characterized by doing so.
第5の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、各刃先部の刃面の面積を変化させることにより、各反射用凹部の反射面の面積に変化を与えることができる。そのため、例えば、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の反射面の面積が、光源からの距離が近い個所における反射用凹部の反射面の面積よりも大きくなるように、各刃先部の刃面の面積を設定しておけば、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部の反射面で反射する光量も大きくなる。また同時に、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の反射面の面積を、光源からの距離が近い個所における反射用凹部の反射面の面積よりも大きくすれば、光源からの光が、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部に到達するまでの間に、他の反射用凹部の反射面を通過することによる光量の低下割合も少なくなる。そしてこれらが相俟って、光源からの距離が遠い個所でも光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。 According to the method for manufacturing the surface light-emitting light guide plate of the fifth aspect, the area of the reflecting surface of each reflecting recess can be changed by changing the area of the blade surface of each cutting edge. Therefore, for example, the blade of each cutting edge part is set so that the area of the reflecting surface of the reflecting recess at a location far from the light source is larger than the area of the reflecting surface of the reflecting recess at a location close to the light source. If the area of the surface is set, the amount of light reflected by the reflecting surface of the reflecting recess at a location far from the light source becomes large. At the same time, if the area of the reflecting surface of the reflecting recess at a location far from the light source is larger than the area of the reflecting surface of the reflecting recess at a location close to the light source, the light from the light source The rate of decrease in the amount of light due to passing through the reflecting surface of another reflecting recess is reduced until it reaches the reflecting recess at a location far from. In combination, even at a location far from the light source, it is possible to cause surface emission with a light quantity equivalent to or close to a location near the distance from the light source.
さらに本発明の第6の態様による面発光用導光板の製造方法は、前記第1〜第5のいずれかの態様の面発光用導光板の製造方法において、前記板状刃体の多数の刃先部を基板の板面に押し込むにあたり、基板の板面を傾斜させた状態で板状刃体の多数の刃先部を基板の板面に食い込ませ、これによって反射用凹部の深さに変化を与えるようにしたことを特徴とする。 Furthermore, the manufacturing method of the surface light-emitting light guide plate according to the sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing the surface light-emitting light guide plate according to any one of the first to fifth aspects. When pushing the part into the plate surface of the substrate, the blade edge of the plate blade is bitten into the plate surface of the substrate with the substrate plate surface inclined, thereby changing the depth of the recess for reflection. It is characterized by doing so.
第6の態様の面発光用導光板の製造方法によれば、前記第4の態様と同様に、多数の反射用凹部の深さを変化させることができるため、光源からの距離などに応じて、各反射用凹部の深さを適切に変化させることができる。 According to the method for manufacturing the surface light-emitting light guide plate of the sixth aspect, the depths of a large number of the concave portions for reflection can be changed in the same manner as in the fourth aspect. The depth of each reflecting recess can be appropriately changed.
さらに本発明の第7の態様による面発光用導光板の製造方法は、前記第1〜第6のいずれかの態様の面発光用導光板の製造方法において、前記板状刃体として、隣り合う刃先部の相互間の間隔が変化する板状刃体を用い、これによって基板の板面に形成される多数の反射用凹部の相互間の間隔に変化を与えるようにしたことを特徴とする。 Furthermore, the manufacturing method of the light-emitting plate for surface light emission by the 7th aspect of this invention is adjacent to the said plate-shaped blade body in the manufacturing method of the light-emitting plate for surface light emission of the said 1st-6th aspect. The present invention is characterized in that a plate-like blade body in which the distance between the blade edge portions is changed is used to change the distance between the plurality of reflective recesses formed on the plate surface of the substrate.
このような第7の態様の面発光用導光板の製造方法によっても、基板の板面に形成される反射用凹部の分散密度を、光源との位置関係や光源からの距離に応じて、適切に調整することができる。 Also according to the manufacturing method of the surface light-emitting light guide plate of the seventh aspect, the dispersion density of the concave portions for reflection formed on the plate surface of the substrate is appropriately determined according to the positional relationship with the light source and the distance from the light source. Can be adjusted.
本発明の面発光用導光板の製造方法によれば、多数の刃先部を有する板状刃体を基板に押し付けることにより、その多数の刃先部が同時に基板の板面に押し込まれて、多数の反射用凹部が同時に形成される。そのため、高密度で多数の反射用凹部を形成する場合でも、反射用凹部形成のための工数の低減および時間の短縮を図って、生産性の向上を向上させ、ひいては導光板の製造コストを低減することができる。 According to the method for manufacturing a light-emitting plate for surface light emission of the present invention, by pressing a plate-like blade body having a large number of cutting edge portions against the substrate, the large number of blade edge portions are simultaneously pushed into the plate surface of the substrate, and a large number of cutting edge portions are pressed. A reflective recess is formed at the same time. Therefore, even when a large number of reflective recesses are formed at high density, the man-hour and time required for forming the reflective recesses are reduced, improving the productivity, and thus reducing the manufacturing cost of the light guide plate. can do.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1、図2には本発明の面発光用導光板の製造方法において、導光板素材となる基板の板面に多数の反射用凹部を形成するための押し型10の第1の例を示し、図3にはその押し型10に使用される板状刃体12の一例を示す。
図1、図2において、押し型10は、多数(図示の例では10枚)の板状刃体12を、間隔を置いて板面が平行となるように、硬質樹脂や金属、セラミック等からなる押し型基材14に埋め込んだ構成とされている。ここで、隣り合う板状刃体12の相互の間隔S1は、すべて同一としても良いが、本実施形態の場合は、押し型10における板状刃体12の並ぶ方向の一端10Aの側から他端10Bの側に向けて、間隔S1が次第に狭くなるように定められている。また各板状刃体12は、少なくとも各刃先部16が押し型基材14から突出するように、基材14に埋め込まれている。なお押し型基材14からの各刃先部16の突出高さH1は、本実施形態ではすべて同一となるように定められている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 and FIG. 2 show a first example of a
In FIG. 1 and FIG. 2, the
各板状刃体12は、図3に示すように、鋼などの硬質材料からなる、全体として概ね方形をなす板材における一辺に、それぞれ刃先稜線16Aから所定の角度で傾斜する刃面16Bを有する多数の刃先部16を、刃先稜線方向に沿って間隔S2を置いて形成してなるものである。各刃先部16の頂部(刃先稜線16A)は、一直線上に位置し、また刃面16Bは同一平面に沿った面とされている。ここで、図3に示す例では、各刃先部16の幅W(刃先稜線方向に沿った方向の幅)は同一とされている。また、隣り合う刃先部16の間隔S2も、すべて同一とされているが、場合によっては、後に改めて説明するように、間隔S2を変化させる構成とすることもできる。また一つの板状刃体12における各刃先部16の刃面16Bの傾斜角度θ(図1参照)は、すべて同一となるように定められている。この刃面16Bの傾斜角度θは、特に限定されないが、この傾斜角度θは、最終的に導光板に形成すべき反射用凹部の反射面の角度に相当するから、必要とされる反射面角度に応じて決定すればよく、通常は30度から50度の範囲内とすることが好ましい。。なお本実施形態では、刃先部16は、傾斜する刃面16Bが、板状刃体12の板面の一方の側のみに形成された、断面レ字状の片刃の構成としているが、場合によっては板面の両面側に傾斜する刃面を形成した、断面V字状の両刃の構成とすることもできる。
As shown in FIG. 3, each plate-
上述のような板状刃体12を製造する方法は特に限定されないが、例えば、方形の板からなる刃体素材の一辺に、予めその長さ方向に連続する刃先を形成しておき、その後に、各刃先部16の相互間の空所に相当する部位を切削加工や打ち抜き加工などにより切除することによって、刃体素材に各刃先部16を間隔を置いて形成することが簡便である。
The method for producing the plate-
上述のような多数の板状刃体12を備えた押し型10を使用して、導光板素材(基板)に反射用凹部を形成する方法について、図9を参照して説明する。
With reference to FIG. 9, a method for forming the concave portions for reflection on the light guide plate material (substrate) using the
図9に示すように、面発光用導光板の素材となるべきアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明材料からなる基板1を用意し、上面が水平面をなす載置台18上に基板1を載置する。そして基板1の一方の板面3A上に、スペーサ20を配置する。このスペーサ20は、硬質樹脂や金属、セラミックなどからなるものであり、押し型10における各刃先部16が通過しうる多数の空所(ガイド部)20Aを形成したものである。なおスペーサ20の高さH2は、押し型10における各刃先部16の突出高さH1から、基板1の板面3Aに形成すべき反射用凹部5の深さD1を差し引いた寸法とされている。このようにスペーサ20を、基板1の板面3A上に配置した状態で、その板面3Aの上方から押し型10を降下させて、各刃先部16をスペーサ20の空所(ガイド部)20A内に挿入させ、さらに押し型10を降下させて、プレス機などの任意の押圧手段(図示せず)によって押し型10の刃先部16を基板1の板面3Aに押し付ければ、基板1の板面3Aに各刃先部16が食い込んで、各刃先部16の刃先形状に対応する形状の多数の反射用凹部5が、同時に形成される。すなわち、本実施形態の場合、断面がレ字状をなす深さD1の多数の反射用凹部5が、板面3Aに沿った平面内の二次元方向に高い分散密度で分散した状態で、同時に形成される。このようにして多数の反射用凹部5が基板1の板面3Aに形成された後には、押し型10を上昇させ、さらにスペーサ20を取り外せば、一連の反射用凹部形成工程が終了して、面発光用導光板が得られる。なお、押し型10の刃先部16を基板1の板面に押し込むに当たっては、必要に応じて、押し型10および基板1のいずれか一方または双方を加熱して、基板1を軟化させてもよく、加熱の要否は、基板1の材質などに応じて適宜選択すればよい。
As shown in FIG. 9, a
ここで、押し型10としては、既に述べたように、隣り合う板状刃体12の相互の間隔S1が、押し型10における板状刃体12の並ぶ方向の一端10Aの側から他端10Bの側に向けて、次第に狭くなるように定められたものを用いている。そのため、基板1の板面3Aの多数の反射用凹部5も、基板1の一方の端面3Cから他方の端面3Dに向けて、次第に相互間の間隔S3が小さくなるように形成される。言い換えれば、基板1の一方の端面3Cから他方の端面3Dに向けて、次第に反射用凹部5の分散密度が大きくなるように、多数の反射用凹部5が形成されている。このような面発光用導光板は、例えば、一方の端面3Cの側に光源を配置して使用する場合に有利となる。すなわち、基板内における、光源からの距離が遠い個所では、反射用凹部に到達する光の強度が低くなるのが通常であり、そのため光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の密度を、光源からの距離が近い箇所部分と同じに設定している場合は、光源からの距離が遠い個所では板面から出射される面発光の光も弱くなってしまう傾向を示す。しかるに、本実施形態で示すように、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の間隔を狭めて、その個所の反射用凹部の分散密度を高めておけば、光源からの距離が遠い個所でも、光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。
Here, as the
なお図9に示した例では、基板1の板面3Aと押し型10との間にスペーサ20を介在させることによって、刃先部16の基板板面3Aへの刃先部16の押し込み深さが安定し、これによって各反射用凹部5の深さD1の均一化を容易に図ることができる。また各空所20Aが、それぞれ刃先部16を案内するガイドの役割を果たすため、各反射用凹部5が形成される位置も安定化される。但し、このようなガイドの機能が不要な場合には、スペーサとして、多数の刃先部16を全体的に取り囲む矩形枠状の部材を用いても良い。さらに、場合によってはスペーサを省いてもよい。
In the example shown in FIG. 9, by inserting the
さらに、図1、図2に示す例では、押し型10として、多数の板状刃体12を押し型基材14に埋め込んだ構成としているが、場合によっては、図4、図5に示すように、治具32およびスペース板34、保持板36を用いて組み立てた構成としても良い。すなわち、多数の板状刃体12の相互の間にそれぞれ異なる厚みのスペース板34を挟み、その全体の両側に保持板36を配置して、棒状あるいはボルト状などの任意の治具32によって連結一体化した構成としても良い。
Furthermore, in the example shown in FIGS. 1 and 2, as the
図6には、本発明の面発光用導光板の製造方法で使用される押し型10の別の例を示す。
図6において、押し型10における多数の板状刃体12は、押し型10の一端10Aの側から他端10Bの側に向かって、刃先部16の突出高さH1が次第に高くなるように設けられている。このような押し型10を用いて、導光板用の基板1の板面3Aに多数の反射用凹部5を形成する状況を、図10に示す。
この場合は、図10から明らかなように、基板板面3Aに対する刃先部16の食い込み深さが、基板1の一方の端面3Cから他方の端面3Dに向かって次第に大きくなるから、反射用凹部5の深さD1も、同じ方向に向かって次第に深くなる。ここで、反射用凹部5の深さD1は、その反射用凹部5の内側面(反射面)の面積に影響を及ぼし、さらにこの反射面の面積は、反射光量に影響を及ぼす。したがって、例えば、一方の端面3Cの側に光源を配置して使用する場合に、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の深さ、ひいては反射面の面積を大きくしておけば、光源からの距離が遠い個所でも、光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で反射させることが可能となる。さらに、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の深さを、光源からの距離が近い個所における反射用凹部の深さよりも深くしておくことにより、光源からの光が、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部に到達するまでの間に、他の反射用凹部を通過することによる光量の低下割合も少なくなる。そしてこれらが相俟って、光源からの距離が遠い個所でも光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。
FIG. 6 shows another example of the
In FIG. 6, a large number of plate-
In this case, as apparent from FIG. 10, the depth of penetration of the
図7には、本発明の面発光用導光板の製造方法で使用される押し型10のさらに別の例を示す。
図7において、押し型10における多数の板状刃体12は、押し型10の一端10Aの側から他端10Bの側に向かって、刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)Tが次第に厚くなるように設けられている。なおこの例において、刃先部16の間隔および突出高さは均一とされている。
このような押し型10を用いて、導光板用の基板1の板面3Aに多数の反射用凹部5を形成する状況を、図11に示す。
この場合、刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)Tは、刃先部16の刃面16Bの面積に対応するから、導光板用素材の基板1に形成される反射用凹部5の反射面(斜面)5Aの面積に影響を及ぼすことになる。したがって、例えば、一方の端面3Cの側に光源を配置して使用する場合に、光源からの距離が遠い個所における反射用凹部の反射面の面積を大きくしておくことにより、光源からの距離が遠い個所でも、光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で反射させることが可能となる。
FIG. 7 shows still another example of the
In FIG. 7, many plate-
FIG. 11 shows a situation in which a large number of
In this case, since the thickness T (maximum thickness of the
さらに図12には、本発明の面発光用導光板の製造方法で使用される押し型10のさらに別の例を用いて、導光板用素材の基板1の板面3Aに多数の反射用凹部5を形成する状況を示す。この例で使用している押し型10は、各板状刃体12の突出高さH1は均一とされている。
この場合、図12に示すように、載置台18として、その表面18Aが、一端から他端に向けて上昇するように湾曲状もしくは直線状に傾斜したものを用いている。この場合、載置台18の表面(傾斜面)18Aに導光板の素材となる基板1を載置した状態では、基板1の板面3Aは、その表面位置(高さ)が、一方の端面3Cの側から他方の端面3Dの側に向かって高くなる。一方、スペーサ20としては、その高さH2が一端側から他端側に向けて小さくなるものを用いている。
Further, FIG. 12 shows a large number of reflective recesses on the
In this case, as shown in FIG. 12, as the mounting table 18, the
このような位置関係で前記と同様に押し型10を下降させ、刃先部16を基板1の板面3Aに食い込ませて反射用凹部5を形成するに際しては、基板1の一方の端面3Cに近い位置では、刃先部16の食い込み深さが浅く、端面3Cから遠くなるにしたがって、刃先部16の食い込み深さが深くなる。したがって図10に示した例と同様に、基板1の板面3Aに形成される多数の反射用凹部5は、端面3Cの側から端面3Dの側に向かって次第にそれぞれの深さが深くなる。そのため、図10の例の場合と同様に、例えば、一方の端面3Cの側に光源を配置して使用する場合に、光源からの距離が遠い個所でも、光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で反射させることが可能となり、また光源からの光が、光源からの距離が遠い個所の反射用凹部に到達するまでの間に、他の反射用凹部を通過して光量が低下する割合も少なくなる。そしてこれらが相俟って、光源からの距離が遠い個所でも光源からの距離が近い個所と同等、もしくはそれに近い光量で面発光させることが可能となる。
In the above-described positional relationship, when the
以上の各実施形態では、押し型10として、各板状刃体12における各刃先部16の相互間の間隔S2が等しいものを用いているが、各刃先部16の間隔S2は、必ずしも均一である必要はない。例えば図8に示しているように、板状刃体12の幅方向の両端に近い領域における刃先部16の間隔S2Aを、幅方向の中央部の領域における刃先部16の間隔S2Bより小さくした板状刃体12を用いても良い。この場合、導光板用素材としての基板1に形成される反射用凹部5は、基板1の一方の端面3Cと他方の端面3Dとを結ぶ方向に対して直交する方向(基板1の幅方向)に隣り合う反射用凹部5の間隔が変化し、基板1の幅方向の両端付近では、その間隔が、幅方向の中央部付近よりも小さくなる。換言すれば、反射用凹部5の分散密度が、基板1の幅方向の両端付近で、幅方向の中央部付近よりも大きくなる。したがって例えば基板1内で幅方向の両端付近に到達する光量が少なくて、その幅方向の両端付近で反射光量が少なくなることが懸念される場合でも、それを補って均一に面発光させることが可能となる。
In each of the above embodiments, as the
以上のところにおいて、図1、図2の押し型、および図4、図5の押し型では、隣り合う板状刃体12の間隔S1を変化させており、また図6の押し型では、刃先部16の突出高さH1を変化させ、さらに図7の押し型では刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)T1を変化させているが、これらの変化の態様は、それぞれ独立に適用する場合に限られないことはもちろんである。すなわち、板状刃体12の間隔S1と、刃先部16の突出高さH1と、刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)T1のうちの2種以上を同時に変化させても良い。さらに、図12に示したような基板1の板面3Aを傾斜させる例の場合も、板状刃体12の間隔S1および/又は刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)T1の一方又は双方の変化と組み合わせても良い。さらに、図8に示したような、一つの板状刃体12における刃先部16の相互間の間隔S2A、S2Bを変化させる例も、上記のいずれか1種または2種以上の変化と組み合わせることができる。
In the above, in the pressing molds of FIGS. 1 and 2 and the pressing molds of FIGS. 4 and 5, the interval S1 between the
さらに、以上の各実施形態では、片刃の刃先部16を有する板状刃体12を用いて、断面がレ字状の反射用凹部5を形成するものとしているが、既に述べたように、両刃の刃先部を有する板状刃体を用いて、V字状の反射用凹部を形成してもよい。そしてその場合には、基板1の端面3C、3Dの両側に光源を配置して、両端側から光を入射させる導光板に好適となる。またその場合には、板状刃体12の間隔S1や、刃先部16の突出高さH1、あるいは刃先部16の厚み(刃面16Bの最大厚み)T1のうちの1種または2種以上を、両端面3C、3Dに近い部分と、両端間の中央部分とで異ならしめるように構成することが望ましい。
Further, in each of the embodiments described above, the plate-
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはもちろんである。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is of course not limited to these embodiments. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1・・・基板、3A、3B・・・板面、3C、3D・・・端面、5・・・反射用凹部、7・・・光源、10・・・押し型、12・・・板状刃体、16・・・刃先部、16A・・・刃先稜線、16B・・・刃面。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
板状の透明材料からなる導光板用基板の板面に、前記多数の反射用凹部を形成するにあたり、
それぞれ刃先稜線から所定の角度で傾斜する刃面を有する多数の刃先部が、一方向に沿い間隔を置いて形成されてなる、1以上の板状刃体を備えた押し型を用い、前記多数の刃先部が前記基板の板面に同時に食い込むように前記押し型を基板の板面に押し付け、これによって基板の板面に多数の反射用凹部を同時に形成することを特徴とする面発光用導光板の製造方法。 A large number of light beams are formed by allowing light from a light source to enter a light guide plate from an end surface forming a predetermined angle with respect to the plate surface of the light guide plate, and dispersing the light in the two-dimensional direction of the plate surface of the light guide plate. In a method of manufacturing a light guide plate that is reflected by the reflecting surface in the reflecting recess of the surface, thereby causing surface light emission,
In forming the multiple reflective recesses on the plate surface of the light guide plate substrate made of a plate-like transparent material,
A plurality of cutting edge portions each having a blade surface inclined at a predetermined angle from a cutting edge ridge line are formed at intervals along one direction. The surface emitting guide is characterized in that a plurality of recesses for reflection are simultaneously formed on the plate surface of the substrate, by pressing the pressing die against the plate surface of the substrate so that the cutting edge portion of the substrate bites into the plate surface of the substrate simultaneously. Manufacturing method of light plate.
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