JP3570777B2 - 面発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディスプレイとして薄形の電飾照明、および薄形軽量のラップトップパソコン、ワープロ、液晶ＴＶ、カーナビゲーションのバックライトなどに利用される面発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エッジライト方式の面発光装置の製造方法としては、（ｉ）射出成形用金型５内に溶融樹脂を射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形する工程（図７のｉ参照）、（ｉｉ）金型を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３をグラデーションパターンでスクリーン印刷法などにより形成し、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図７のｉｉ参照）とからなっていた。
【０００３】
そして、面発光装置が、光をより効率よく利用するための光反射板１を有する場合には、上記（ｉｉ）の工程において、導光板６の光拡散透過層３が設けられた面に導光板６との間に隙間を形成するように光反射板１を配置し、光反射板１と導光板６とを端部において接着層１１で固定していた（図８参照）。隙間を形成する理由は、導光板６の光拡散透過層３が設けられた面と光反射板１とが密着していると、その界面に到達した光のうち全反射すべき光までが光反射板１の表面で散乱反射されるため、線光源７から離れた箇所まで光を導きにくくなるからである。
【０００４】
また、面発光装置が導光板表面における輝度分布をより均一にするための光拡散板１０を有する場合には、上記（ｉｉ）の工程において、導光板６表面に導光板６との間に隙間を形成するように光拡散板１０を配置し、光拡散板１０と導光板６とを端部において接着層１１で固定していた（図９参照）。隙間を形成する理由は、導光板６表面と光拡散板１０とが密着していると、その界面に到達した光のうち全反射すべき光までが光拡散板１０の裏面で散乱反射されるため、線光源７から離れた箇所まで光を導きにくくなるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の面発光装置の製造方法では、上記（ｉ）の工程と（ｉｉ）の工程の間、つまり導光板の成形後で光反射板や光拡散板を配置する以前に、導光板の表面あるいは裏面が傷付くことがあった。たとえば、成形した複数の導光板を保管や運搬のために積層させる場合、上に載せる導光板の角部が、下になる導光板の上面にぶつかって傷を付けることがある。導光板の表面あるいは裏面が傷付くと、導光板内を全反射すべき光が傷の部分より導光板外に出射されるため、その部分だけに異常発光が生じるという問題があった。
【０００６】
また、上記（ｉ）の工程と（ｉｉ）の工程の間に、導光板の表面あるいは裏面にゴミが付着することがあった。導光板の表面あるいは裏面裏面にゴミが付着すると、導光板から出射した光がゴミで散乱反射されるため、その部分だけに異常発光が生じるという問題があった。また、ゴミの付着した部分が、発光するのではなく、逆に光を遮って影になってしまう場合もある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の問題を解決することにあって、輝度の均一な面発光装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の面発光装置の製造方法は、以下の［１］〜［３］のように構成した。
【０００９】
［１］ 面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板１とを一体化させる。
【００１０】
［２］ 面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板の裏面反射部とを一体化させ、また導光板の１〜３側面に光反射板の側面反射部を一体化させる。なお、一枚のインサート材を用いて導光板の側面にも光反射板を一体化させる点で第１の発明と異なる。
【００１１】
［３］ 面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の表面に密着する接着層を介して導光板と成形樹脂反発層および光拡散板とを一体化させる。なお、成形同時で一体化する対象が光反射板ではなく光拡散板である点で第１および第２の発明と異なる。
【００１２】
以下、本発明を図を用いて［１］〜［３］についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
図１〜図６は本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。１は光反射板、２は成形樹脂反発層、３は光拡散透過層、４はインサート材、５は金型、６は導光板、７は線光源、８は裏面反射部、９は側面反射部、１０は光拡散板、１１は接着層をそれぞれ示す。
【００１４】
［１］ 面発光装置の製造方法に係る第１の発明について以下に説明する。
【００１５】
（ｉ）光反射板１の反射性を有する一面に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成したインサート材４を射出成形用金型５内に配置する工程（図１のｉ参照）。
【００１６】
この工程で用いるインサート材４の光反射板１は、光拡散透過層３で散乱反射して導光板６内に戻れなかった光を導光板６側に反射して光を効率よく利用できるようにするものである。光反射板１の材質としては、たとえば、次のようなものが好ましい。（１）白色ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの白色フィルムまたは板。（２）白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板。（３）鏡面を呈した金属板やアルミニウムなどの金属箔、あるいは金属蒸着を施したフィルムや板。
【００１７】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、射出成形時において成形樹脂と密着しない性質のものである。成形樹脂反発層２は、シリコーン樹脂、パラフィン、ワックス類、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂などを含むインキを用いた印刷法やロールコート法、スプレーコート法などのコート法により形成する。
【００１８】
インサート材４の光拡散透過層３は、線光源より導光板６内に導かれた光を光拡散反射し、その一部を導光板６の表面側に向かわせるものである。また、光拡散透過層３のグラデーションパターンは、線光源７近傍の面積率より線光源７から離れた箇所での面積率を大きくするように形成などして、導光板６の表面へ向かう光を均一に配分する。光拡散透過層３の面積率を変化させるには、光拡散透過層３を任意形状のドットで構成し、ドットの大きさを変えたり、位置によってドットの数を変えることによって行う。ドットの形状は特に限定されることなく、ラウンドドット、スクエアドット、チェーンドットなど任意形状でよい。また、ドットのかわりにストライプ状に形成してもよい。光拡散透過層３の形成方法としては、マットインキを用いた印刷法などがある。マットインキとしては、導光板６とほぼ同じかそれ以下の屈折率を有する炭酸カルシウムやシリカなどの粒子状透明物質を含有するインキを用いれば、より光拡散性を向上させることができる。
【００１９】
この工程で用いる金型５は、固定型と可動型の一対からなるものである。固定型と可動型とを型閉めすることにより、導光板６に対応する空間部を形成する。この金型５を用いて得る導光板６は、透明で、厚さ１．５〜３０ｍｍ程度の矩形状のものが好ましく、厚さの均一な平板でも、線光源７から遠ざかるにつれて厚さが薄くなるような傾斜面部が裏面側に形成された板でもよい。なお、傾斜面部は、傾斜角度が一定なものに限られず、傾斜角度が変化していてもよい。
【００２０】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１とを一体化させる工程（図１のｉｉ参照）。
【００２１】
この工程で用いる溶融樹脂の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルスチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂がある。
【００２２】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６と光反射板１との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６裏面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。
【００２３】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図１のｉｉｉ参照）。
【００２４】
この工程で用いる線光源７としては、直径２〜３ｍｍの熱陰極線管や冷陰極線管などの陰極線管を用いる。また、線光源７の形状は、Ｉ字状のもの、隣接する２側面にわたるＬ字状のもの、３側面にわたるＵ字状のものを使用できる。また、複数の線光源７を配置することもできる。
【００２５】
以上、図１に従って説明したが、第１の発明は、光反射板１の反射性を有する一面に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成し、光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は光拡散透過層３の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、光拡散透過層３と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００２６】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図２のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１とを一体化させ（図２のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する（図２のｉｉｉ参照）。
【００２７】
［２］ 面発光装置の製造方法に係る第２の発明について以下に説明する。
【００２８】
（ｉ）光反射板１の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部８と裏面反射部８の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部９とからなり、少なくとも裏面反射部８に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、裏面反射部８の成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成したインサート材４を射出成形用金型内に配置する工程（図３のｉ参照）。
【００２９】
この工程で用いるインサート材４の光反射板１は、光拡散透過層３で散乱反射して導光板６内に戻れなかった光を裏面反射部８で導光板６側に反射し、また導光板６側面より出射した光を側面反射部９で導光板６側に反射して光を効率よく利用できるようにするものである。光反射板１の材質としては、第１の発明と同様の材質のものを用いる。ただし、第２の発明の光反射板１は、第１の発明の光反射板１が導光板６の裏面のみを覆うのに対して導光板６の裏面以外に１〜３側面も覆うため、側面反射部９の面積分だけ第１の発明よりも大きい寸法が必要である。また、光反射板１は、材質が金属や樹脂の板である場合、成形樹脂反発層２や光拡散透過層３の形成前にすでに裏面反射部８と側面反射部９との境界で屈曲していてもよい。また、光反射板１が屈曲しやすいように、あるいは光反射板１の裏面反射部８と側面反射部９とが成形時または成形後に切断されるように、裏面反射部８と側面反射部９との境界にミシン目などを設けてもよい。
【００３０】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、光反射板１の少なくとも裏面反射部８に、第１の発明と同様のものが第１の発明と同様の方法で形成される。なお、図３のｉに示すように裏面反射部８のみに成形樹脂反発層２を形成してもよいし、光反射板１の全面に成形樹脂反発層２を形成してもよい。
【００３１】
インサート材４の光拡散透過層３は、裏面反射部８の成形樹脂反発層２上に、第１の発明と同様のものが第１の発明と同様の方法で形成される。
この工程で用いる金型５は、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３２】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１の裏面反射部８とを一体化させ、また導光板６の１〜３側面に光反射板１の側面反射部９を一体化させる工程（図３のｉｉ参照）。
【００３３】
この工程で用いる溶融樹脂は、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３４】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６と光反射板１との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６裏面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。また、成形樹脂反発層２が側面反射部９に形成されていない場合には、導光板６と光反射板１の側面反射部９とは密着する。
【００３５】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の光反射板１を配置していない側面のうち少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図３のｉｉｉ参照）。
【００３６】
この工程で用いる線光源７としては、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３７】
以上、図３に従って説明したが、第２の発明は、光反射板１の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部８と裏面反射部８の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部９とからなり、光反射板１の裏面反射部８に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成し、裏面反射部８の光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、裏面反射部８の光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は光拡散透過層３の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、光拡散透過層３と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００３８】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図４のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１の裏面反射部８とを一体化させ、また導光板６の１〜３側面に光反射板１の側面反射部９を一体化させ（図４のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の光反射板１を配置していない側面のうち少なくとも１側面に線光源７を配置する（図４のｉｉｉ参照）。
【００３９】
［３］ 面発光装置の製造方法に係る第３の発明について以下に説明する。
【００４０】
（ｉ）光拡散板１０の片面に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、成形樹脂反発層２上の端部に接着層１１を部分的に形成したインサート材４を射出成形用金型５内に配置する工程（図５のｉ参照）。
【００４１】
この工程に用いるインサート材４の光拡散板１０は、導光板６の表面より出射した光を拡散させ、輝度分布をなめらかにするためのものである。光拡散板１０の材質としては、たとえば、次のようなものが好ましい。（１）光拡散物質がコーティングされたフィルムまたは板。（２）自ら光拡散性を有するフィルム。（３）乳白色の樹脂板。
【００４２】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、光拡散板１０の片面に、第１および第２の発明と同様のものが第１および第２の発明と同様の方法で形成される。
【００４３】
インサート材４の接着層１１は、光拡散板１０を導光板６に固定するものである。接着層１１の材質としては、導光板６の素材に適した感熱接着性あるいは感圧接着性の樹脂を適宜使用する。たとえば、導光板６の材質がポリアクリル系樹脂の場合はポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、導光板６の材質がポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。接着層１１の形成方法としては、グラビア印刷などの印刷法などがある。
【００４４】
この工程に用いる金型５は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。
【００４５】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の表面に密着する接着層１１を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光拡散板１０とを一体化させる工程（図５のｉｉ参照）。
【００４６】
この工程で用いる溶融樹脂は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。
【００４７】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６光拡散板１０との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６表面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。
【００４８】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３を形成し、また導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図５のｉｉｉ参照）。
【００４９】
この工程で用いる線光源７は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。なお、導光板６の成形と同時に光拡散板１０を配置した後、さらに光拡散板１０を単数または複数積層してもよい。
【００５０】
以上、図５に従って説明したが、第５の発明は、光拡散板１０の片面の端部に接着層１１を部分的に形成し、接着層１１の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、接着層１１の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は接着層１１の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、接着層１１と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００５１】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に接着層１１を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図６のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の表面に密着する接着層１１を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光拡散板１０とを一体化させ（図６のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３を形成し、また導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する（図６のｉｉｉ参照）。
【００５２】
【作用】
本発明の面発光装置の製造方法は、上記の構成よりなるから、以下のような作用をする。
【００５３】
すなわち、面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板とを一体化させるので、導光板の裏面は光反射板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５４】
また、面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板の裏面反射部とを一体化させ、また導光板の１〜３側面に光反射板の側面反射部を一体化させるので、導光板の裏面は光反射板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５５】
また、面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の表面に密着する接着層を介して導光板と成形樹脂反発層および光拡散板とを一体化させるので、導光板の表面は光拡散板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の面発光装置の製造方法は、以上のような構成および作用からなるので、次の効果が奏される。
【００５７】
すなわち、面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板の成形以後、導光板の裏面が光反射板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【００５８】
また、面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板の成形以後、導光板の裏面が光反射板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【００５９】
また、面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板の成形以後、導光板の表面が光拡散板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図２】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図３】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図４】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図５】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図６】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図７】従来技術に係る面発光装置の製造工程を示す模式断面図である。
【図８】従来技術に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図９】従来技術に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 光反射板
２ 成形樹脂反発層
３ 光拡散透過層
４ インサート材
５ 金型
６ 導光板
７ 線光源
８ 裏面反射部
９ 側面反射部
１０ 光拡散板
１１ 接着層
【産業上の利用分野】
本発明は、ディスプレイとして薄形の電飾照明、および薄形軽量のラップトップパソコン、ワープロ、液晶ＴＶ、カーナビゲーションのバックライトなどに利用される面発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エッジライト方式の面発光装置の製造方法としては、（ｉ）射出成形用金型５内に溶融樹脂を射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形する工程（図７のｉ参照）、（ｉｉ）金型を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３をグラデーションパターンでスクリーン印刷法などにより形成し、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図７のｉｉ参照）とからなっていた。
【０００３】
そして、面発光装置が、光をより効率よく利用するための光反射板１を有する場合には、上記（ｉｉ）の工程において、導光板６の光拡散透過層３が設けられた面に導光板６との間に隙間を形成するように光反射板１を配置し、光反射板１と導光板６とを端部において接着層１１で固定していた（図８参照）。隙間を形成する理由は、導光板６の光拡散透過層３が設けられた面と光反射板１とが密着していると、その界面に到達した光のうち全反射すべき光までが光反射板１の表面で散乱反射されるため、線光源７から離れた箇所まで光を導きにくくなるからである。
【０００４】
また、面発光装置が導光板表面における輝度分布をより均一にするための光拡散板１０を有する場合には、上記（ｉｉ）の工程において、導光板６表面に導光板６との間に隙間を形成するように光拡散板１０を配置し、光拡散板１０と導光板６とを端部において接着層１１で固定していた（図９参照）。隙間を形成する理由は、導光板６表面と光拡散板１０とが密着していると、その界面に到達した光のうち全反射すべき光までが光拡散板１０の裏面で散乱反射されるため、線光源７から離れた箇所まで光を導きにくくなるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の面発光装置の製造方法では、上記（ｉ）の工程と（ｉｉ）の工程の間、つまり導光板の成形後で光反射板や光拡散板を配置する以前に、導光板の表面あるいは裏面が傷付くことがあった。たとえば、成形した複数の導光板を保管や運搬のために積層させる場合、上に載せる導光板の角部が、下になる導光板の上面にぶつかって傷を付けることがある。導光板の表面あるいは裏面が傷付くと、導光板内を全反射すべき光が傷の部分より導光板外に出射されるため、その部分だけに異常発光が生じるという問題があった。
【０００６】
また、上記（ｉ）の工程と（ｉｉ）の工程の間に、導光板の表面あるいは裏面にゴミが付着することがあった。導光板の表面あるいは裏面裏面にゴミが付着すると、導光板から出射した光がゴミで散乱反射されるため、その部分だけに異常発光が生じるという問題があった。また、ゴミの付着した部分が、発光するのではなく、逆に光を遮って影になってしまう場合もある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記の問題を解決することにあって、輝度の均一な面発光装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の面発光装置の製造方法は、以下の［１］〜［３］のように構成した。
【０００９】
［１］ 面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板１とを一体化させる。
【００１０】
［２］ 面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板の裏面反射部とを一体化させ、また導光板の１〜３側面に光反射板の側面反射部を一体化させる。なお、一枚のインサート材を用いて導光板の側面にも光反射板を一体化させる点で第１の発明と異なる。
【００１１】
［３］ 面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板の成形と同時に、導光板の表面に密着する接着層を介して導光板と成形樹脂反発層および光拡散板とを一体化させる。なお、成形同時で一体化する対象が光反射板ではなく光拡散板である点で第１および第２の発明と異なる。
【００１２】
以下、本発明を図を用いて［１］〜［３］についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
図１〜図６は本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。１は光反射板、２は成形樹脂反発層、３は光拡散透過層、４はインサート材、５は金型、６は導光板、７は線光源、８は裏面反射部、９は側面反射部、１０は光拡散板、１１は接着層をそれぞれ示す。
【００１４】
［１］ 面発光装置の製造方法に係る第１の発明について以下に説明する。
【００１５】
（ｉ）光反射板１の反射性を有する一面に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成したインサート材４を射出成形用金型５内に配置する工程（図１のｉ参照）。
【００１６】
この工程で用いるインサート材４の光反射板１は、光拡散透過層３で散乱反射して導光板６内に戻れなかった光を導光板６側に反射して光を効率よく利用できるようにするものである。光反射板１の材質としては、たとえば、次のようなものが好ましい。（１）白色ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの白色フィルムまたは板。（２）白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板。（３）鏡面を呈した金属板やアルミニウムなどの金属箔、あるいは金属蒸着を施したフィルムや板。
【００１７】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、射出成形時において成形樹脂と密着しない性質のものである。成形樹脂反発層２は、シリコーン樹脂、パラフィン、ワックス類、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂などを含むインキを用いた印刷法やロールコート法、スプレーコート法などのコート法により形成する。
【００１８】
インサート材４の光拡散透過層３は、線光源より導光板６内に導かれた光を光拡散反射し、その一部を導光板６の表面側に向かわせるものである。また、光拡散透過層３のグラデーションパターンは、線光源７近傍の面積率より線光源７から離れた箇所での面積率を大きくするように形成などして、導光板６の表面へ向かう光を均一に配分する。光拡散透過層３の面積率を変化させるには、光拡散透過層３を任意形状のドットで構成し、ドットの大きさを変えたり、位置によってドットの数を変えることによって行う。ドットの形状は特に限定されることなく、ラウンドドット、スクエアドット、チェーンドットなど任意形状でよい。また、ドットのかわりにストライプ状に形成してもよい。光拡散透過層３の形成方法としては、マットインキを用いた印刷法などがある。マットインキとしては、導光板６とほぼ同じかそれ以下の屈折率を有する炭酸カルシウムやシリカなどの粒子状透明物質を含有するインキを用いれば、より光拡散性を向上させることができる。
【００１９】
この工程で用いる金型５は、固定型と可動型の一対からなるものである。固定型と可動型とを型閉めすることにより、導光板６に対応する空間部を形成する。この金型５を用いて得る導光板６は、透明で、厚さ１．５〜３０ｍｍ程度の矩形状のものが好ましく、厚さの均一な平板でも、線光源７から遠ざかるにつれて厚さが薄くなるような傾斜面部が裏面側に形成された板でもよい。なお、傾斜面部は、傾斜角度が一定なものに限られず、傾斜角度が変化していてもよい。
【００２０】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１とを一体化させる工程（図１のｉｉ参照）。
【００２１】
この工程で用いる溶融樹脂の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルスチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂がある。
【００２２】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６と光反射板１との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６裏面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。
【００２３】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図１のｉｉｉ参照）。
【００２４】
この工程で用いる線光源７としては、直径２〜３ｍｍの熱陰極線管や冷陰極線管などの陰極線管を用いる。また、線光源７の形状は、Ｉ字状のもの、隣接する２側面にわたるＬ字状のもの、３側面にわたるＵ字状のものを使用できる。また、複数の線光源７を配置することもできる。
【００２５】
以上、図１に従って説明したが、第１の発明は、光反射板１の反射性を有する一面に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成し、光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は光拡散透過層３の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、光拡散透過層３と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００２６】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図２のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１とを一体化させ（図２のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する（図２のｉｉｉ参照）。
【００２７】
［２］ 面発光装置の製造方法に係る第２の発明について以下に説明する。
【００２８】
（ｉ）光反射板１の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部８と裏面反射部８の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部９とからなり、少なくとも裏面反射部８に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、裏面反射部８の成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成したインサート材４を射出成形用金型内に配置する工程（図３のｉ参照）。
【００２９】
この工程で用いるインサート材４の光反射板１は、光拡散透過層３で散乱反射して導光板６内に戻れなかった光を裏面反射部８で導光板６側に反射し、また導光板６側面より出射した光を側面反射部９で導光板６側に反射して光を効率よく利用できるようにするものである。光反射板１の材質としては、第１の発明と同様の材質のものを用いる。ただし、第２の発明の光反射板１は、第１の発明の光反射板１が導光板６の裏面のみを覆うのに対して導光板６の裏面以外に１〜３側面も覆うため、側面反射部９の面積分だけ第１の発明よりも大きい寸法が必要である。また、光反射板１は、材質が金属や樹脂の板である場合、成形樹脂反発層２や光拡散透過層３の形成前にすでに裏面反射部８と側面反射部９との境界で屈曲していてもよい。また、光反射板１が屈曲しやすいように、あるいは光反射板１の裏面反射部８と側面反射部９とが成形時または成形後に切断されるように、裏面反射部８と側面反射部９との境界にミシン目などを設けてもよい。
【００３０】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、光反射板１の少なくとも裏面反射部８に、第１の発明と同様のものが第１の発明と同様の方法で形成される。なお、図３のｉに示すように裏面反射部８のみに成形樹脂反発層２を形成してもよいし、光反射板１の全面に成形樹脂反発層２を形成してもよい。
【００３１】
インサート材４の光拡散透過層３は、裏面反射部８の成形樹脂反発層２上に、第１の発明と同様のものが第１の発明と同様の方法で形成される。
この工程で用いる金型５は、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３２】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１の裏面反射部８とを一体化させ、また導光板６の１〜３側面に光反射板１の側面反射部９を一体化させる工程（図３のｉｉ参照）。
【００３３】
この工程で用いる溶融樹脂は、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３４】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６と光反射板１との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６裏面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。また、成形樹脂反発層２が側面反射部９に形成されていない場合には、導光板６と光反射板１の側面反射部９とは密着する。
【００３５】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の光反射板１を配置していない側面のうち少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図３のｉｉｉ参照）。
【００３６】
この工程で用いる線光源７としては、第１の発明と同様のものを用いることができる。
【００３７】
以上、図３に従って説明したが、第２の発明は、光反射板１の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部８と裏面反射部８の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部９とからなり、光反射板１の裏面反射部８に光拡散透過層３をグラデーションパターンで形成し、裏面反射部８の光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、裏面反射部８の光拡散透過層３の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は光拡散透過層３の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、光拡散透過層３と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００３８】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に光拡散透過層３を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図４のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の裏面に密着する光拡散透過層３を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光反射板１の裏面反射部８とを一体化させ、また導光板６の１〜３側面に光反射板１の側面反射部９を一体化させ（図４のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の光反射板１を配置していない側面のうち少なくとも１側面に線光源７を配置する（図４のｉｉｉ参照）。
【００３９】
［３］ 面発光装置の製造方法に係る第３の発明について以下に説明する。
【００４０】
（ｉ）光拡散板１０の片面に成形樹脂反発層２を全面的に形成し、成形樹脂反発層２上の端部に接着層１１を部分的に形成したインサート材４を射出成形用金型５内に配置する工程（図５のｉ参照）。
【００４１】
この工程に用いるインサート材４の光拡散板１０は、導光板６の表面より出射した光を拡散させ、輝度分布をなめらかにするためのものである。光拡散板１０の材質としては、たとえば、次のようなものが好ましい。（１）光拡散物質がコーティングされたフィルムまたは板。（２）自ら光拡散性を有するフィルム。（３）乳白色の樹脂板。
【００４２】
また、インサート材４の成形樹脂反発層２は、光拡散板１０の片面に、第１および第２の発明と同様のものが第１および第２の発明と同様の方法で形成される。
【００４３】
インサート材４の接着層１１は、光拡散板１０を導光板６に固定するものである。接着層１１の材質としては、導光板６の素材に適した感熱接着性あるいは感圧接着性の樹脂を適宜使用する。たとえば、導光板６の材質がポリアクリル系樹脂の場合はポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、導光板６の材質がポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。接着層１１の形成方法としては、グラビア印刷などの印刷法などがある。
【００４４】
この工程に用いる金型５は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。
【００４５】
（ｉｉ）金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の表面に密着する接着層１１を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光拡散板１０とを一体化させる工程（図５のｉｉ参照）。
【００４６】
この工程で用いる溶融樹脂は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。
【００４７】
なお、導光板６が成形直後に樹脂収縮するときに、成形樹脂反発層２が成形樹脂と密着しない性質であるので、成形樹脂反発層２のみが形成された部分において導光板６光拡散板１０との間に隙間が形成される。この隙間により、面発光装置は導光板６表面に到達した光の全反射を確保し、線光源７から離れた箇所まで光を導くことができる。
【００４８】
（ｉｉｉ）金型５を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３を形成し、また導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する工程（図５のｉｉｉ参照）。
【００４９】
この工程で用いる線光源７は、第１および第２の発明と同様のものを用いることができる。なお、導光板６の成形と同時に光拡散板１０を配置した後、さらに光拡散板１０を単数または複数積層してもよい。
【００５０】
以上、図５に従って説明したが、第５の発明は、光拡散板１０の片面の端部に接着層１１を部分的に形成し、接着層１１の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填したインサート材４を用いることもできる。なお、接着層１１の形成されていない部分に成形樹脂反発層２を充填する場合、成形樹脂反発層２は接着層１１の形成部分を除くパターンを有するので、印刷法により形成する。また、接着層１１と成形樹脂反発層２は、どちらを先に形成してもよい。
【００５１】
そして、このインサート材４を用いた面発光装置の製造工程は、成形樹脂反発層２上に接着層１１を形成した前記インサート材４を用いたものと同様に、インサート材４を射出成形用金型５内に配置し（図６のｉ参照）、金型５を型閉めした後に溶融樹脂を金型５内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板６を成形すると同時に導光板６の表面に密着する接着層１１を介して導光板６と成形樹脂反発層２および光拡散板１０とを一体化させ（図６のｉｉ参照）、金型５を型開きした後に、導光板６の裏面に光拡散透過層３を形成し、また導光板６の少なくとも１側面に線光源７を配置する（図６のｉｉｉ参照）。
【００５２】
【作用】
本発明の面発光装置の製造方法は、上記の構成よりなるから、以下のような作用をする。
【００５３】
すなわち、面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板とを一体化させるので、導光板の裏面は光反射板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５４】
また、面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板の裏面反射部とを一体化させ、また導光板の１〜３側面に光反射板の側面反射部を一体化させるので、導光板の裏面は光反射板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５５】
また、面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板を成形すると同時に導光板の表面に密着する接着層を介して導光板と成形樹脂反発層および光拡散板とを一体化させるので、導光板の表面は光拡散板により保護されて傷やゴミが付かない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の面発光装置の製造方法は、以上のような構成および作用からなるので、次の効果が奏される。
【００５７】
すなわち、面発光装置の製造方法に係る第１の発明は、導光板の成形以後、導光板の裏面が光反射板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【００５８】
また、面発光装置の製造方法に係る第２の発明は、導光板の成形以後、導光板の裏面が光反射板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【００５９】
また、面発光装置の製造方法に係る第３の発明は、導光板の成形以後、導光板の表面が光拡散板により保護されて傷やゴミが付かないので、異常発光や影が生じにくく、輝度の均一な面発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図２】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図３】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図４】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図５】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図６】本発明に係る面発光装置の製造工程の一実施例を示す模式断面図である。
【図７】従来技術に係る面発光装置の製造工程を示す模式断面図である。
【図８】従来技術に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【図９】従来技術に係る面発光装置を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 光反射板
２ 成形樹脂反発層
３ 光拡散透過層
４ インサート材
５ 金型
６ 導光板
７ 線光源
８ 裏面反射部
９ 側面反射部
１０ 光拡散板
１１ 接着層
Claims (6)
- （ｉ）光反射板の反射性を有する一面に成形樹脂反発層が全面的に形成され、成形樹脂反発層上に光拡散透過層がグラデーションパターンで形成されたインサート材を射出成形用金型内に配置する工程、
（ｉｉ）金型を型閉めした後に溶融樹脂を金型内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板とを一体化させる工程、
（ｉｉｉ）金型を型開きした後に、導光板の少なくとも１側面に線光源を配置する工程とからなることを特徴とする面発光装置の製造方法。 - 光反射板の反射性を有する一面に光拡散透過層がグラデーションパターンで形成され、光拡散透過層の形成されていない部分が成形樹脂反発層で充填されたインサート材を用いる請求項１記載の面発光装置の製造方法。
- （ｉ）光反射板の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部と裏面反射部の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部とからなり、少なくとも裏面反射部に成形樹脂反発層が全面的に形成され、裏面反射部の成形樹脂反発層上に光拡散透過層がグラデーションパターンで形成されたインサート材を射出成形用金型内に配置する工程、
（ｉｉ）金型を型閉めした後に溶融樹脂を金型内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板を成形すると同時に導光板の裏面に密着する光拡散透過層を介して導光板と成形樹脂反発層および光反射板の裏面反射部とを一体化させ、また導光板の１〜３側面に光反射板の側面反射部を一体化させる工程、
（ｉｉｉ）金型を型開きした後に、導光板の光反射板を配置していない側面のうち少なくとも１側面に線光源を配置する工程とからなることを特徴とする面発光装置の製造方法。 - 光反射板の反射性を有する一面が矩形の裏面反射部と裏面反射部の１〜３辺に沿って連接された細長い形状の側面反射部とからなり、光反射板の裏面反射部に光拡散透過層がグラデーションパターンで形成され、裏面反射部の光拡散透過層の形成されていない部分が成形樹脂反発層で充填されたインサート材を用いる請求項３記載の面発光装置の製造方法。
- （ｉ）光拡散板の片面に成形樹脂反発層が全面的に形成され、成形樹脂反発層上の端部に接着層が部分的に形成されたインサート材射出成形用金型内に配置する工程、
（ｉｉ）金型を型閉めした後に溶融樹脂を金型内に射出し、樹脂を固化させることにより、導光板を成形すると同時に導光板の表面に密着する接着層を介して導光板と成形樹脂反発層および光拡散板とを一体化させる工程、
（ｉｉｉ）金型を型開きした後に、導光板の裏面に光拡散透過層を形成し、また導光板の少なくとも１側面に線光源を配置する工程とからなることを特徴とする面発光装置の製造方法。 - 光拡散板の片面の端部に接着層が部分的に形成され、接着層の形成されていない部分が成形樹脂反発層で充填されたインサート材を用いる請求項５記載の面発光装置の製造方法。
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