JP3734547B2 - 導光板の製造方法及びバックライト装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルを背面から照射するバックライト装置の製造方法、及び導光板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示パネルを背面から照射するバックライト装置としては、薄型化が容易なことから、冷陰極管等の管状光源を、光透過性に優れた透明導光体であるポリメチルメタクリレートからなる導光板の側端部に沿って取り付け、光源からの光束を導光板内へ導き、導光板上面の出射面から光束を出射させる、エッジライト方式が主流となっている。
【0003】
エッジライト方式のバックライト装置としては、図14(a)に示すように、平行平板状の導光板31の一端部に沿って光源32が配置された一灯式のものや、同図(b)に示すように、導光板31の相対向する2端部に沿って光源32・32が配置された二灯式のもの、同図(c)に示すように、コの字状の光源32が導光板31の3端部に沿って配置されたものなどがある。
【0004】
ここで、エッジライト方式のバックライト装置における面光源化の原理を、図15を用いて説明する。図15は、二灯式のバックライト装置の一構成例を示す断面図である。
【0005】
光源32からの光束は、直接、或いは、光源32の背面側に設けられた反射鏡33によって反射されて導光板31に入射する。入射した光束は、導光板31内を伝播するが、空気と導光板31の境界面において、全反射角(境界面の両側に存在する物質の屈折率によって決定)以上の角度で入射する限り全反射する。したがって、導光板31の各面が鏡面となっている場合、導光板31の光源32が配置される側端面31aと垂直な関係にある、導光板31の上面(以下、出射面と称する)31b、及び導光板31の底面(以下、反射面と称する)31cから光束は出射されない。
【0006】
しかしながら、反射面31cが鏡面でない場合、光束は反射或いは透過し、反射面31cの形態によっては出射面31bからも出射することとなる。したがって、反射面31cに光束を全反射させずに拡散(乱反射)させる部分(以下、拡散部と称する)と全反射させる部分とを適度に設けることによって面光源化が可能となる。
【0007】
拡散部の形成方法としては、現在、印刷方式と称される、導光板の反射面に白色系の塗料を印刷する方法と、粗面方式と称される、導光板の反射面を凹凸に加工する方法とが主流である。前者の方では、図16(a)に示すように、導光板31の反射面31cに、ドット状、或いは同図(b)に示すように、くさび状の白色系塗料からなる複数の拡散物38…が配置される。図15のバックライト装置において、導光板31の反射面31cに形成されている拡散パターン部37は、この方法でドット状の拡散物38…が形成されたものである。一方、後者の方法では、図17(a)に示すように、導光板31の反射面31cに、コーン状の凹部、或いは同図(b)に示すように、V字溝状の凹部からなる複数の拡散凹部39…が形成される。
【0008】
ところで、バックライト装置としては、その明るさが均一であることが望ましく、導光板の出射面からは、その全域において均一な光束を出射させなければならない。この出射面から出射される光束は、鏡面に形成された反射面に占める単位面積あたりの拡散部の面積比率(以下、占有面積比率と称する)、及びそれら拡散部に入射する光量によって決定される。
【0009】
そこで、全面が鏡面の導光板内において光束の伝播を考えると、当然のことながら光源に近い部分にまず光束が到達し、全反射しながら光源から離れた部分に伝播されて行く。したがって、光源から離れた部分まで光束を到達させるには、光源に近い部分で一部の光束を拡散させ、残りの光束は全反射させればよい。つまり、拡散部の占有面積比率を光源に近い部分と離れた部分とで操作することにより、出射面からの光量を変化させることができ、拡散パターン部を形成する際に、占有面積比率を上手く設計することで、導光板の出射面全域において均一な光束を出射させることができる。基本的には、光源から離間するほど、拡散部の占有面積比率を大きくすればよく、二灯式のバックライト装置における拡散部の占有面積比率は、図18に示すようになる。
【0010】
但し、実際には、図15に示すように、導光板31の出射面31bの上に拡散シート35を配置して面光源をつくり出している。これは、拡散パターン部37だけでは、人間の目で認識できないほどに拡散パターン部37の各拡散物38の形状、ピッチが小さくないかぎり、パターンによる濃度むらが発生して面光源として実用的ではないためである。また、拡散シート35以外にも、反射面31cの下には導光板31の反射面31cから漏れる光束を有効利用するための反射シート34、拡散シート35の上には導光板31の出射面31bの法線方向の輝度を大きくするための指向性変換シート36がそれぞれ配置される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、液晶表示装置の薄型化、コンパクト化、低価格化に伴い、バックライト装置の更なる薄型化が要求されている。そのため、管状光源の細径化、及びそれに伴う導光板の薄型化が必要となっている。しかしながら、上記した従来の拡散パターン部では、以下のような理由によりバックライト装置の更なる薄型化のニーズに対応できない。
【0012】
つまり、更なる薄型化が図られた導光板においても、拡散パターン部を形成する場合、図16(a)(b)に示した拡散物38、図17(a)(b)に示した拡散凹部39の、形状、ピッチは、少なくとも、その上に配される拡散シートによって認識できない程度に細かいものでなければならない。そのため、導光板の薄型化と共に、拡散物38、拡散凹部39の、細形状化、細ピッチ化が必要とされる。
【0013】
しかしながら、従来の拡散パターン部における拡散物38及び拡散凹部39は、それぞれ最適に設計されたさまざまな形状およびピッチで形成されたものであるが、いずれの場合においても、その形状は相似形であり、ピッチにおいても同一か、ある関係に基づいた規則正しいものである。
【0014】
そのため、ドット状やくさび状の拡散物38を印刷する場合、細ピッチ化されてピッチが小さいと、例えばドット状を例示した図19(a)に示すように、液ダレによって個々の拡散物38がその間の部分で結合しやすくなる。図中、液ダレにて塗料が付着した部分を斜線にて示す。このような液ダレが起こると、その部分で拡散物38の面積が大きくなり、その部分における導光板の出射面から出射する光束も多くなり、バックライト装置の発光面に予め所望していた輝度分布が得られなくなる。
【0015】
また、ドット状の拡散物38の場合、設計形状は円形であったとしても、印刷の際の接着性が悪いと、印刷接着不良が起こり、実際に印刷されたときの形状は完全な円形とはならず、厳密に言うと、図19(b)に示す斜線部のような印刷不良部分ができる。このような印刷接着不良は、拡散物38自体の大きさが、印刷不良部分よりも非常に大きければ問題ないが、細形状化に伴って拡散物38自体が更に小さくなると無視できなくなり、上記の液ダレの場合と同様に、予め所望していた発光面の輝度分布が得られなくなる。
【0016】
そして、拡散物38が規則正しく並んでいる従来の拡散パターン部の構成では、液ダレによる影響は、拡散物38の形状の大きい光源側から離れた部分で集中しておこる一方、印刷接着不良による悪影響は、拡散物38の形状が小さい光源側で集中して起こり、その結果濃度むらが発生し、発光面上で輝線として認識されてしまい、低品位のバックライト装置となる。
【0017】
尚、その対策としては、液ダレが生じない程度にまで、または、印刷接着不良の影響を受けない程度にまで、拡散物38の形状を大きくし、この大きな拡散物38の形状を発光面上で認識できないように、導光板或いはその上に配される拡散シートを厚くするか、或いは液ダレや印刷接着不良による濃度むらが発光面上で輝線として認識できないように、導光板或いは拡散シートを厚くするかの何れかであり、結局、薄型化とは逆行する対策となる。
また、液ダレや印刷接着不良により、製造工程において歩留りが低下することも明白であり、コスト高を招来する。
【0018】
一方、図17(a)(b)に示した拡散凹部39のように、導光板31を凹凸に加工する方法では、上記のような液ダレや印刷接着不良の問題は生じない。しかしながら、拡散凹部39が規則正しく並んでいる従来の拡散パターン部の構成では、拡散凹部39の細形状化、細ピッチ化にて製造が極めて困難となるのは明白であり、必然的に高度な加工技術を必要とし、コスト高を招来する。
【0019】
このように、従来の拡散パターン部の構成では、導光板の薄型化が進むに連れて、拡散パターン部の形成が困難になり、バックライト装置の発光面上に輝線が発生しやすく、かつ、仮に良好に形成できたとしても、低歩留りであったり、高価な製造装置が必要であるなど、量産性に優れず、製造コストの面で問題があった。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の導光板の製造方法は、バックライト装置に用いられる導光板の製造方法であって、光透過性を有する平板状の導光板の底面に、導光板内に入射された光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部を設ける工程を有し、該工程では、無数の不定形の拡散部を、不定なピッチで、かつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように配置することを特徴としている。
本発明の導光板の製造方法では、導光板に、導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、拡散パターン部を設ける上記工程において、さらに、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部を配置することを特徴とすることができる。
ここで、上記拡散部は、導光板の底面に拡散物を塗布する、或いは導光板の底面に凹凸を設けることで形成することができる。
また、本発明のバックライト装置の製造方法は、光透過性を有する平板状の導光板の少なくとも一端に沿って管状の光源が配され、上記導光板の底面に、導光板内に入射された光源からの光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部が設けられているバックライト装置の製造方法において、上記した本発明の導光板の製造方法を用いて上記導光板を製造することを特徴としている。
【0023】
これによれば、底面に、無数の不定形(不定型)の拡散部が不定なピッチでかつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように、また、導光板に導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、該側端面での反射をも考慮して、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部が配置された導光板、及び該導光板を有するバックライト装置を得ることができる。そして、上記拡散部としては、導光板の底面に拡散物が塗布して形成されてなるものや、導光板の反射面が凹凸に加工されてなるものがある。
【0024】
例えば前者の拡散物を塗布してなる拡散部の場合、従来の拡散パターン部のように、拡散部の形状が相似形で、ピッチが同一か、ある関係に基づいて規則正しいものであると、細形状化、細ピッチ化に伴って、液ダレや印刷接着不良による拡散部の占有面積比率変化が特定の領域で集中して起こり、バックライト装置の発光面に輝線が認識された。これに対し、本発明の拡散パターン部は、拡散部の形状が不定型で、そのピッチも不定であるので、液ダレや印刷接着不良による占有面積比率の変化は、従来のように特定の領域に集中して起こるのではなく、反射面上のランダムな位置で起こることとなる。
【0025】
したがって、液ダレや印刷接着不良が導光板の輝度に及ぼす影響は、従来に比べて格段に小さくなり、バックライト装置の更なる薄型化に伴い、拡散部の細形状化、細ピッチ化が図られたとしても、液ダレや印刷接着不良を起因とした発光面の輝線の発生を防止できる。
【0026】
また、この場合、仮に液ダレや印刷接着不良が無視できないくらい多く発生したとしても、本発明の拡散パターン部は、拡散部の形状が不定型で、そのピッチも不定であるので、予めそれを見込んだ占有面積比率でパターンを設計しておくことで、何ら問題なく対処できる。
【0027】
また、後者の導光板の反射面を凹凸に加工してなる拡散部の場合、従来の拡散パターン部では、拡散部の細形状化、細ピッチ化により、製造が極めて困難となっていたが、本発明の拡散パターン部は、拡散部の形状が不定型で、そのピッチも不定であるので、困難なく細形状化、細ピッチ化を図ることが可能である。
【0028】
尚、本発明の拡散パターン部は、無数の不定型な拡散部が、不定なピッチで配置されてなるので、拡散部一つ一つのミクロレベルで見れば、反射面上のあらゆるところで光束の拡散量は異なるが、多数の拡散物を取り込んだ領域を対象としたマクロレベルで見れば、拡散部の占有面積比率さえ同じにすれば、反射面上のあらゆるところで光束の拡散量を同じにすることができるので、拡散部の形状、ピッチの不定さが、輝度分布に影響を及ぼすことは一切ない。
そして、導光板の上面から出射される光束は、その底面に占める単位面積あたりの拡散部の占有面積比率(占有率)と、それら各部に入射する光量によって決定されるため、拡散パターン部をなす無数の不定型な拡散部を、このように単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が光源から離間するほど高くなるように配置することで、導光板の上面から出射される出射光束の量が、光源からの距離に関係なく均一となり、均一な発光面をもつバックライト装置となる。
【0032】
光源からの光を反射する側端面が存在する場合、その側端面は二次光源となり得る。したがって、上記構成によれば、拡散パターン部は、光源が配された光源側端部側及び上記光を反射する側端面側から離間するほど、単位面積当たりの導光板の底面に対する拡散部の占有率が高くなるように形成されているので、光源からの光を反射する側端面にて構成される二次光源による光束まで考慮されたものとなり、導光板の上面から出射される出射光束の量が、側端面での反射にも関係なくさらに均一となり、より均一な発光面をもつバックライト装置となる。
【0033】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図1ないし図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、ここでは、12インチクラスの二灯式バックライト装置を例示する。また、ここで各部の具体的な寸法や材質等は、種々変更可能であることは言うまでもない。
【0034】
本発明に係るバックライト装置は、図2(a)(b)に示すように、平行平板状の導光板1と、この導光板1の相対向する二端部に沿って配された光源2・2と、導光板1のエッジから光源2・2を覆うように形成された反射鏡3・3と、導光板1の下面側に配された反射シート4と、導光板1の上面側に順に積層された拡散シート5及びプリズムシート6とを備えている。
【0035】
上記導光板1は、光透過性に優れた透明導光体であるポリメチルメタクリレートからなる全面鏡面仕上げの平板で、その寸法は、横252mm、縦198mm、厚み5mmである。また、導光板1における、光源2が配されている側端面1a・1aが、光源2・2からの光束を内部に入射させる入射面であり、また、上面1bが導光された光束を出射する出射面、導光板1の下面1cが内部に導光された光束を反射させる反射面である。以下、入射面1a、出射面1b、反射面1cと称する。そして、導光板1の反射面1cには、光束を拡散させて出射面1bから出射させるための拡散パターン部7が形成されており、この拡散パターン部7の詳細については後述するが、従来とは異なるパターンを有している。
【0036】
上記光源2は、冷陰極三波長管蛍光灯からなる管状光源で、その寸法は、管径3mm、管長265mmである。反射鏡3は、白色のポリエチレンテレフタレートフィルムからなり、光源2の背面側(導光板1の反対側)に発せられた光束を反射させて効率よく導光板1に入射させるためのものである。上記反射シート4も、白色のポリエチレンテレフタレートフィルムからなり、導光板1の反射面1cから漏れ出た光束を再び導光板1内部へ戻すことで、光の有効利用を図るためのものである。
【0037】
上記拡散シート5は、ビーズが含まれた一様な凹凸面を有するポリカーボネート系の樹脂シートからなり、導光板1の出射面1bから出射される光束を、さらに拡散するものである。プリズムシート6は、光源2の管軸方向と平行に延びる溝を有する、断面ノコギリ状のポリカーボネート系の樹脂シートからなり、出射面1bの法線方向の輝度を大きくするためのものである。
【0038】
次に、上記導光板1の反射面1cに形成されている拡散パターン部7について、図1、図3を用いて説明する。
拡散パターン部7は、図1に示すように、無数の不定型形状の拡散物(拡散部)8…が、不定なピッチで配置されて構成されている。そして、拡散物8…は、光源2・2が配されている側から導光板中心部へ向かって、疎から密となるように分布している。
【0039】
上記拡散物8…は、白色塗料を用いてシルク印刷で形成されており、このような不定型形状、不定ピッチのパターンも、以下のようにして容易に形成される。つまり、従来と同様に所望の、拡散物8の占有面積比率、印刷範囲、パターンの細かさ等のグラデーションデータをコンピュータに入力し、パターン出力用編集機(例えば、サイテックス社製ドレブシリーズ250)が取り込めるデータに変換する。そして、このパターン出力用編集機を、グラデーションデータを不定型形状に変換する専用のソフト(例えば、サイテックス社製Fmスクリーン)で作動させる。これにより、不定型形状の拡散物8が不定ピッチで無数に配置された構成の拡散パターン部7の印刷用版が出力される。後は従来と同様にこの印刷用版を用いてシルク印刷を行い、拡散パターン部7を導光板1の反射面1cとなる表面に形成する。
【0040】
本バックライト装置の導光板1の場合、拡散物8の占有面積比率は、導光板1の中心位置から光源2・2の方向へ±90mmの位置において、16〜80%で直線変化するように形成されている。図3に拡散パターン部7のパターン状態を示す。図中、拡散物8…は白色、導光板1の表面は黒色で表されている。この図からも、本バックライト装置の導光板1に形成された拡散パターン部7の拡散物8の形状、ピッチが不定(ランダム)であることがわかる。
【0041】
そして、このような拡散パターン部7は、拡散物8一つ一つのミクロレベルで見れば、反射面1cのあらゆるところで光束の拡散量は異なるが、多数の拡散物8…を含む領域を対象としたマクロレベルで見れば、反射面1cの管軸方向に並ぶあらゆるところで光束の拡散量が等しいものである。例えば、図3中、領域S1 の拡散量と領域S2 における拡散量は等しく、領域S3 の拡散量と領域S4 の拡散量も等しい。
【0042】
上記構成のバックライト装置において、光源2・2から発せられた光束は、直接、或いは反射鏡3・3にて反射されて入射面1aから導光板1内部に入射され、全面反射を繰り返して導光板1内部へ進む光束、出射面1bから出射する光束とに分かれ、導光板1を面光源化する。つまり、導光板1内部に入射された光のうち、反射面1cに形成されている拡散パターン部7の拡散物8に入射したものは拡散され、出射面1cから出射、或いは反射面1cから出射して反射シート4にて反射されて再び導光板1内へ入射する。一方、拡散物8が形成されていない鏡面部分に入射したものは全面反射された後、出射面1bでも全反射され、再び反射面1cに到達し、ここでまた、全反射されてさらに導光板1内部へ進む光束と、導光板1外部へ出射される光束とに別れる。導光板1の出射面1bから出射した光束は、その上面に配された拡散シート5でさらに拡散され、プリズムシート6で指向性が変換される。
【0043】
次に、上記のような拡散パターン部7が、輝度分布に与える影響を調べた結果を示す。
ここでは、上記導光板1と同一構成の導光板の一方面(後に反射面となる)に、形状がドット状で、ピッチが一定な従来の拡散パターン部の構成を有している以外は、全く拡散物8と同一の構成の拡散物からなる比較拡散パターン部を形成した。
【0044】
図4に、この比較拡散パターン部のパターン状態を示す。図中、拡散物は白色、導光板の表面は黒色で表されている。図からもわかるように、拡散物の形状は相似であり、径だけが場所によって異なり、光源側ほど小さくなっている。そして、拡散物のピッチは同一である。図5に、図4の一部を拡大して示す。ドット状の拡散物21におけるピッチad、ピッチaeが0.898mmの場合、ピッチab、ピッチbcは0.898mmの21/2 である0.635mmとなり、これらのピッチはすべての拡散物21間で等しい。
【0045】
そして、この比較拡散パターン部においても、拡散物21の占有面積比率は、導光板の中心一から光源の方向へ±90mmの位置において、16〜80%で直線変化するように形成されている。
【0046】
まず、上記拡散パターン部7及び比較拡散パターン部を形成するための印刷用版を、濃度計で測定した。その結果は、両者とも図6に示すようになった。このことから、拡散パターン部7及び比較拡散パターン部は、それぞれ拡散物8・21の形状やピッチは異なるが、拡散物8・21の占有面積比率が同じであることがわかる。
【0047】
次に、比較拡散パターン部が形成された導光板を用いて、本バックライト装置と同じ構成のバックライト装置を作製し、本バックライト装置及び比較バックライト装置の各発光面の輝度分布を測定した。拡散物8…・21…の印刷時に、液ダレや印刷接着不良が発生しなかった場合、両者ともその結果は図7に示すようになった。尚、測定ポイントは、導光板1の中心線上において、そのセンターポイントを0mmとして上下方向に10mmステップずつポイントを測定し、センターポイントの基礎を100%としたときの輝度比率を示している。
【0048】
このことから、液ダレや印刷接着不良が発生しない場合は、拡散物8・21の占有面積比率さえ同一であれば、発光面の輝度分布が同じになることがわかる。したがって、拡散パターン部を最適に設計することで、本バックライト装置の拡散パターン部7及び比較拡散パターン部の何れにおいても、均一な輝度分布を有するバックライト装置が得られることがわかる。
【0049】
ところが、拡散物8…・21…の印刷時に、液ダレや印刷接着不良が発生した場合は、両者において大きな違いが確認された。比較拡散パターン部の場合は、相似形の拡散物21が同一のピッチで径だけが変化して反射面上に点在しているので、液ダレにより占有面積比率が大きくなり易い形状の大きなものは、導光板中心部近傍に集中しており、また、印刷接着不良により占有面積比率が影響されやすい形状の小さなものも、光源の配されている端部側に集中しているので、液ダレも印刷接着不良も、それらの特定領域に集中して発生した。
【0050】
図8(b)に、液ダレが生じた場合の拡散物21の占有面積比率を実線にて示す。また、比較拡散パターン部の印刷に使用した印刷用版における拡散物21の占有面積比率を破線にて示す。これは、占有面積比率の設計値であり、液ダレ及び印刷接着不良の無い状態で拡散物21…が形成された場合の占有面積比率に等しい。この図から、拡散物21の径が大きい導光板中心部付近で液ダレが起こり、その部分で実際の占有面積比率が設計値よりもある部分から急に大きくなっていることがわかる。
【0051】
同図(c)に、印刷接着不良が生じた場合の拡散物21の占有面積比率を実線にて示し、その際に使用した印刷用版における拡散物21の占有面積比率を破線にて示す。この図から、拡散物21の径が小さくなる導光板の光源側端部側で印刷接着不良による影響が大きくなり、その部分で実際の占有面積比率が設計値よりもある部分から急に小さくなっていることがわかる。
同図(a)は、液ダレと印刷接着不良とが同時に生じた場合のものである。
【0052】
これに対し、本バックライト装置の拡散パターン部7の場合は、不定型形状の拡散物8が不定なピッチで配置されているので、液ダレにより占有面積比率が大きくなり易い形状が大きなものも、印刷接着不良により占有面積比率が影響されやすい形状の小さなものも、反射面1c上のランダムな位置に点在しているため、液ダレも印刷接着不良もランダムな位置で発生した。したがって、比較拡散パターン部のように、占有面積比率がある部分から急に変化するようなことはなく、その占有面積比率は、ほぼ設計値通りの直線状であった。
【0053】
以上のように、本バックライト装置における導光板1の反射面1cに形成された拡散パターン部7は、無数の不定型な拡散物8…が、不定なピッチで配置されてなるものである。したがって、従来の拡散パターン部のように、拡散物の形状が相似形で、ピッチが同一か、ある関係に基づいて規則正しいものであると、細形状化、細ピッチ化に伴って、液ダレや印刷接着不良による拡散物の占有面積比率変化が特定の領域で集中して起こっていたが、これによれば、液ダレや印刷接着不良による占有面積比率の変化は、従来のように特定の領域に集中して起こるのではなく、反射面上のランダムな位置で起こることとなる。
【0054】
これにより、液ダレや印刷接着不良が導光板の輝度に及ぼす影響は、従来に比べて格段に小さくなり、本記バックライト装置のように更なる薄型化が図られ、拡散物8の細形状化、細ピッチ化が図られたものであっても、液ダレや印刷接着不良を起因とした発光面の輝線の発生を防止でき、高品位のバックライト装置を得ることができる。
【0055】
また、この場合、仮に液ダレや印刷接着不良が無視できないくらい多く発生したとしても、拡散パターン部7は、拡散物8の形状が不定型で、そのピッチも不定であるので、予めそれを見込んだ占有面積比率でパターンを設計しておくことで、何ら問題なく対処できる。
【0056】
また、上記のような拡散パターン部7では、従来の拡散パターン部の構成に比べて、印刷の際の再現性を高くできるといった効果があり、歩留りを向上できる。また、液ダレや印刷接着不良による影響が小さいので、拡散パターン部7の形成に用いる塗料の粘着等の条件の幅が広くなり、ひいては材料コストの削減も図れる。
【0057】
また、本バックライト装置において、拡散パターン部7は、光源2が配された光源側端部側から離間するほど、単位面積当たりの反射面1cに対する拡散物8の占有面積比率が高くなるように形成されているので、導光板1の出射面1bから出射される出射光束の量が、光源2からの距離に関係なく均一となり、均一な発光面をもつバックライト装置となっている。
【0058】
尚、ここでは、印刷物を塗布する印刷方式の拡散物8の形成についてのみ述べたが、このような拡散パターン部7の構成を、導光板1の反射面1cに拡散部である拡散凹部を設ける粗面方式に適用することももちろん可能である。それにより、高度な技術、高価な製造装置等を必要とすることなく低コストにて、容易に拡散凹部の細形状化、細ピッチ化を図ることができる。
【0059】
上記の粗面方式による拡散パターン部7は、例えば以下のようにして実現できる。すなわち、上述した印刷方式と同様にして、不定型形状の拡散物8が不定ピッチで無数に配置された構成の拡散パターン部7の印刷用版を形成し、この印刷用版のパターンを導光体となるポリメチルメタクリレートを成形する型に転写させ、従来と同様に導光板を成形すればよい。
【0060】
成形型にパターンを転写する手段としては、種々考えられが、例えば図9に示すようなドライフィルムエッチング方式がある。まず、同図(a)に示すように、成形金型22上に、感光性樹脂であるドライフィルム21及び印刷用版20を積層し、光を照射させる。これにより、印刷用版20のパターンがドライフィルム21に転写され、これを洗浄(剥離)すれば、同図(b)に示すように、ドライフィルム21の感光部のみが固まった樹脂21aが印刷用版のパターン通りに金型上に形成される。
【0061】
次に、エッチング液を浴びせれば、樹脂21aによってマスキングされた部分以外の金属部が侵食され、後に樹脂21aを取り除くよう洗浄(剥離)すれば、同図(c)に示すように、印刷用版20のパターンが成形金型22に転写される。
【0062】
また、ここで説明した二灯式以外に、前述した一灯式、コの字型光源を配したバックライト装置にももちろん本発明は適用可能である。図10(a)(b)に、上記の拡散パターン部7が適用された一灯式のバックライト装置を示し、図12(a)(b)に、上記の拡散パターン部7が適用されたコの字型光源2’のバックライト装置を示す。それぞれ、導光板1上における拡散物8の最適な占有面積比率が異なるだけで、上記と同じ効果を奏する。尚、図10(a)(b)、図12(a)(b)に示す各バックライト装置においては、説明の便宜上、前記の図2(a)(b)に示したバックライト装置の部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【0063】
図11(a)に、一灯式のバックライト装置における拡散物8の占有面積比率を示す。また、同図(b)は、光源2が配されていない導光板1の側端面1dを二次光源として考慮した場合の拡散物8の占有面積比率を示している。これは、側端面1dは光源2からの光束を反射するので、恰も側端面1dに、第2の光源が配されたように、側端面1d側の反射面1cに入射する光束が増すためである。このように、拡散パターン部7が、光源2が配された入射面1a側及び上記光束を反射する側端面1d側から離間するほど、拡散物8の占有面積比率が高くなるように形成することで、同図(a)の占有面積比率で拡散物8が形成された拡散パターン部のバックライト装置に比べて、より均一な発光面を持つものとなる。
【0064】
図13は、コの字型光源2’を用いたバックライト装置における拡散物8の占有面積比率を等高線で示している。これにおいても、導光板1における光源2’が配されていない側端面からの反射が考慮されているので、均一な発光面を持つものとなっている。
【0065】
【発明の効果】
以上のように、本発明の導光板の製造方法は、バックライト装置に用いられる導光板の製造方法であって、光透過性を有する平板状の導光板の底面に、導光板内に入射された光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部を設ける工程を有し、該工程では、無数の不定形の拡散部を、不定なピッチで、かつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように配置することを特徴としている。
本発明の導光板の製造方法では、導光板に、導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、拡散パターン部を設ける上記工程において、さらに、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部を配置することを特徴とすることができる。
ここで、上記拡散部は、導光板の底面に拡散物を塗布する、或いは導光板の底面に凹凸を設けることで形成することができる。
また、本発明のバックライト装置の製造方法は、光透過性を有する平板状の導光板の少なくとも一端に沿って管状の光源が配され、上記導光板の底面に、導光板内に入射された光源からの光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部が設けられているバックライト装置の製造方法において、上記した本発明の導光板の製造方法を用いて上記導光板を製造することを特徴としている。
これによれば、底面に、無数の不定形(不定型)の拡散部が不定なピッチでかつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように、また、導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、該側端面での反射をも考慮して、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部が配置された導光板を得ることができ、また、該導光板を有するバックライト装置を得ることができる。
【0068】
これにより、拡散部を印刷にて形成する構成において、バックライト装置の更なる薄型化に伴い、拡散部の細形状化、細ピッチ化が図られたとしても、拡散部の形成する際の液ダレや印刷接着不良を起因とした発光面の輝線の発生を防止できるという効果を奏する。
【0069】
また、拡散部を導光板を凹凸に加工して形成する構成において、拡散部の細形状化、細ピッチ化が図られたとしても、困難なく加工できるという効果を奏する。
【0071】
また、拡散部を光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように配置することにより、導光板の上面から出射される出射光束の量を、光源からの距離に関係なく均一とし、発光面を均一にできるという効果を奏する。
【0073】
また、導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部を配置することにより、導光板の上面から出射される出射光束の量が、側端面での反射にも関係なくさらに均一となり、発光面をより一層均一にできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態のバックライト装置における、導光板の底面である反射面に形成された拡散パターン部を示す模式図である。
【図2】(a)は上記バックライト装置の断面図であり、(b)は平面図である。
【図3】上記導光板に形成された拡散パターン部のパターン状態を示す説明図である。
【図4】比較拡散パターン部のパターン状態を示す説明図である。
【図5】図4の比較拡散パターン部の要部を拡大して示した説明図である。
【図6】図3の拡散パターン部、図4の比較拡散パターン部の形成に用いる各印刷用版における、拡散物の占有面積比率を示す両者に共通の説明図である。
【図7】液ダレ・印刷接着不良のない状態で、図3の拡散パターン部、図4の比較拡散パターン部が形成された各導光板を用いて作製された各バックライト装置の発光面の輝度比を示す両者に共通の説明図である。
【図8】(a)は図4の比較拡散パターン部の形成時に、液ダレ・印刷接着不良の両方が生じた場合の拡散物の占有面積比率を示す説明図であり、(b)は液ダレのみが生じた場合の拡散物の占有面積比率を示す説明図であり、(c)は印刷接着不良のみが生じた場合の拡散物の占有面積比率を示す説明図である。
【図9】(a)〜(c)は、図3の拡散パターン部を、粗面方式で形成するときの工程を示す説明図である。
【図10】本発明の他の実施の形態のバックライト装置の構成を示すもので、(a)は上記バックライト装置の断面図であり、(b)は平面図である。
【図11】図10のバックライト装置の導光板に形成された拡散パターン部における、拡散物の占有面積比率を示す説明図である。
【図12】本発明の他の実施の形態のバックライト装置の構成を示すもので、(a)は上記バックライト装置の断面図であり、(b)は平面図である。
【図13】図12のバックライト装置の導光板に形成された拡散パターン部における、拡散物の占有面積比率を示す説明図である。
【図14】エッジライト方式のバックライト装置の構成例を示す説明図である。
【図15】従来の二灯式のバックライト装置の構成を示す断面図である。
【図16】印刷方式で拡散部を形成した従来の拡散パターン部を示す説明図である。
【図17】粗面方式で拡散部を形成した従来の拡散パターン部を示す説明図である。
【図18】二灯式のバックライト装置の導光板に形成された拡散パターン部における、拡散部の占有面積比率を示す説明図である。
【図19】(a)は従来の拡散パターン部の構成で、印刷方式で拡散部を形成した場合に起こりやすかった液ダレを示す説明図であり、(b)は従来の拡散パターン部の構成で、印刷方式で拡散部を形成した場合に起こりやすかった印刷接着不良を示す説明図である。
【符号の説明】
1 導光板
1c 反射面(底面)
2 光源
2’ 光源
3 反射鏡
4 反射シート
5 拡散シート
7 拡散パターン部
8 拡散物(拡散部)
Claims (3)
- バックライト装置に用いられる導光板の製造方法であって、
光透過性を有する平板状の導光板の底面に、導光板内に入射された光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部を設ける工程を有し、
該工程では、無数の不定形の拡散部を、不定なピッチで、かつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように配置し、上記拡散部を導光板の底面に拡散物を塗布することで形成することを特徴とする導光板の製造方法。 - バックライト装置に用いられる導光板の製造方法であって、
光透過性を有する平板状の導光板の底面に、導光板内に入射された光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部を設ける工程を有し、
該工程では、無数の不定形の拡散部を、不定なピッチで、かつ光束の入射面から離間するほど単位面積当たりの導光板の底面に対する占有率が高くなるように配置し、上記拡散部を導光板の底面に拡散物を塗布することで形成し、
導光板に、導光板内を伝播する光束を反射する側端面が設けられる場合は、
拡散パターン部を設ける上記工程において、さらに、上記側端面から離間するほど上記占有率が高くなるように上記拡散部を配置することを特徴とする導光板の製造方法。 - 光透過性を有する平板状の導光板の少なくとも一端に沿って管状の光源が配され、上記導光板の底面に、導光板内に入射された光源からの光束を拡散して上面から出射させるための拡散パターン部が設けられているバックライト装置の製造方法において、
上記請求項1又は2の何れか1項に記載の導光板の製造方法を用いて上記導光板を製造することを特徴とするバックライト装置の製造方法。
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