JP3823964B2 - Light guide plate, backlight device, and method of manufacturing light guide plate - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)のバックライトユニットなどに使用される導光板に関し、詳しくは、所定のゲート位置から溶融材料を射出成形用金型に注入して射出成形される導光板、上記導光板を備えたバックライト装置及び導光板の製造方法に関する。 The present invention relates to a light guide plate used for a backlight unit of a liquid crystal display (LCD), and more specifically, a molten material is injected into a mold for injection molding from a predetermined gate position. The present invention relates to a light guide plate, a backlight device including the light guide plate, and a method for manufacturing the light guide plate.
液晶表示装置のバックライトユニットは、液晶表示装置を搭載する電子機器の普及に伴い、大量生産されることが求められている。バックライトユニットは、主に、光源と、光源から出射された光を導光して面発光させる導光板とによって形成されている。 The backlight unit of a liquid crystal display device is required to be mass-produced with the spread of electronic devices equipped with the liquid crystal display device. The backlight unit is mainly formed by a light source and a light guide plate that guides light emitted from the light source to emit light.
光源は、蛍光管や、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などが用いられ、特に小型化、薄型化された電子機器に搭載する場合は、発光ダイオードが使用されることが多い。 As the light source, a fluorescent tube, a light emitting diode (LED), or the like is used. In particular, a light emitting diode is often used when the light source is mounted on a miniaturized and thin electronic device.
導光板は、アクリル系の板材を所望の形状に加工して用いられていたが、製造工程を削減でき、安定した品質で大量生産をすることが可能な射出成形によって製造されるようになってきている。射出成形は、射出成形用金型のキャビティ内に、例えば、溶融したアクリル樹脂といった、溶融材料を充填して、キャビティ形状の成形物を製造する手法である。 The light guide plate has been used by processing an acrylic plate material into a desired shape. However, the light guide plate can be manufactured by injection molding, which can reduce the manufacturing process and enable mass production with stable quality. ing. Injection molding is a technique for manufacturing a cavity-shaped molded product by filling a cavity of an injection mold with a molten material such as a molten acrylic resin.
射出成形用金型には、キャビティ内に充填する溶融樹脂を注入するためのゲートと呼ばれる溶融材料注入口が開口されている。このように射出成形によって製造される導光板は、この溶融材料注入口であるゲートの位置によって、その品質が左右されることになる。 In the injection mold, a molten material injection port called a gate for injecting a molten resin to be filled in the cavity is opened. Thus, the quality of the light guide plate manufactured by injection molding depends on the position of the gate which is the molten material injection port.
したがって、射出成型用金型のゲート位置が異なる様々な導光板が製造されている。例えば、図9に示すように導光板100の光入射面101から入射される光の導光方向に対して平行となる側面102にゲート104を設けて導光板100を製造する手法、図10に示すように光入射面201にゲート204を設けて導光板200を製造する手法、また、図11に示すように光入射面301と対向する位置にある反光入射面303にゲート304を設けて製造する手法などが考案、実施されている。
Therefore, various light guide plates having different gate positions of injection molds are manufactured. For example, as shown in FIG. 9, a method of manufacturing the
ところが、図9に示すように側面102上にゲート104を設けた場合、射出成型用金型のキャビティ内へゲート104を介して溶融材料を注入すると、ゲート104付近で強い圧力がかかることになる。
However, when the
一般に導光板の光反射面、図9においては、光出射面105に対向する面は、入射された光を効率よく光出射面方向へ立ち上げるためにプリズムパターンや、ドットパターンなどが形成されている。これらのパターンは、射出成形用金型のキャビティ内に形成された細かい凹凸が、充填された溶融材料に転写されることで形成される。
In general, the light reflecting surface of the light guide plate, that is, the surface facing the
充填される溶融材料への圧力が強いとそれだけ転写はよくなるため、図9に示す導光板100においては、ゲート104が設けられた側面102付近での転写が優れることになる。逆にいうと、側面102に対向する位置の側面103付近での転写は、側面102付近に較べて劣ってしまうことになる。
When the pressure to the molten material to be filled is strong, the transfer is improved as much. Therefore, in the
したがって、導光板100では、光入射面101に対して左右で転写の精度が異なる転写ムラが生じてしまっていることになり、光出射面105から出射される光は、不均一な輝度となってしまうといった問題がある。
Therefore, in the
また、図10に示すように、光入射面201上にゲート204を設けた場合、形成された導光板200には、上述したような転写ムラは生じないが、光入射面201上にはゲート跡が残ってしまうため、ゲート204を、単に切断しただけでは、光の伝搬に支障をきたしてしまう。そこで、光入射面201は、ゲート204を切断した後に鏡面研削を施す必要がある。
As shown in FIG. 10, when the
したがって、導光板200を製造するには、通常よりも工程が増え、製造工程増加による時間のロス、コストアップをしてしまうといった問題がある。
Therefore, in order to manufacture the
さらに、図11に示すように、反光入射面303上にゲート304を設けた場合、光導光板300が、導光板としては一般的な楔形形状であるとすると、溶融材料を注入するゲート304の面積が非常に狭くなり、最悪の場合、溶融樹脂を注入できなくなってしまうといった問題がある。特に、小型化、薄型化する電子機器においては、導光板自体の厚さも非常に薄くする要請がある。したがって、楔形形状をしている導光板300の場合、反光入射面303は最も薄くなるため、反光入射面303にゲート304を設けるのは現実的ではないといった問題がある。
Furthermore, as shown in FIG. 11, when the
そこで、本発明は、このような問題を解決するために案出されたものであり、不要な製造工程を削減し、転写ムラのない導光板、上記導光板を備えたバックライト装置及び導光板の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been devised in order to solve such problems, a light guide plate that eliminates unnecessary manufacturing processes and has no uneven transfer, a backlight device including the light guide plate, and a light guide plate. It aims at providing the manufacturing method of.
上述の目的を達成するために、本発明に係る導光板は、光入射面を有し、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子から入射された光を導光して面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔型形状をした導光板において、上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で偶数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央近傍に配列される2つの発光素子の間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light guide plate according to the present invention has a light incident surface and is incident from a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface. A wedge-shaped light guide plate that guides light to emit light and emits light in a light guide direction, wherein the plurality of light emitting elements are arranged in a longitudinal direction of the light incident surface. When the even number of light guide plates are arranged in a row at predetermined intervals, a gate for injecting a molten material to be filled in the cavity of the injection mold at the time of injection molding of the light guide plate is provided with a length of the light incident surface. Between the two light emitting elements arranged in the vicinity of the center of the direction, the light emitting elements are provided at positions where neither is arranged .
また、本発明に係る導光板は、光入射面を有し、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子から入射された光を導光して面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔型形状をした導光板において、
上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする。
The light guide plate according to the present invention has a light incident surface, and guides light incident from a plurality of light emitting elements arranged in rows at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface. In the light guide plate having a wedge shape in which the thickness in the light guide direction of the light guided is gradually reduced,
When the plurality of light emitting elements are arranged in an odd number in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface, the light emitting plate is filled in the cavity of the injection mold when the light guide plate is injection molded. Which of the light emitting elements between the light emitting element arranged at the center in the longitudinal direction of the light incident surface and the light emitting element arranged adjacent to any one of the light emitting elements is a gate for injecting a molten material. Are also provided at positions where they are not arranged.
さらに、本発明に係るバックライト装置は、光入射面から入射された光を導光して光出射面から面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔形形状をした導光板と、上記導光板の上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子を有する光源と、上記導光板の光反射面側に配置される反射シートと、上記導光板の上記光出射面側に重ねて配置される拡散シート及びプリズムシートからなるシート材と、上記導光板に、上記光源と、上記反射シートと、上記シート材とを保持するフレームとを備え、上記導光板は、上記光源が有する複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする。 Furthermore, the backlight device according to the present invention guides light incident from the light incident surface and emits light from the light exit surface, and the wedge shape has a thickness that gradually decreases in the light guide direction of the guided light. A light guide plate having a shape, a light source having a plurality of light emitting elements arranged in rows at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate, and a light reflecting surface side of the light guide plate A reflection sheet, a sheet material composed of a diffusion sheet and a prism sheet arranged to overlap the light output surface side of the light guide plate, and the light source, the reflection sheet, and the sheet material are held on the light guide plate. The light guide plate includes a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface . In the cavity of the injection mold during injection molding Gate for injecting the molten material to Hama, between the light-emitting elements arranged in the longitudinal center of the light incident surface, and one array of light-emitting elements adjacent to the light emitting element, the light emitting element Are provided at positions where none of them are arranged.
さらに、本発明に係るバックライト装置は、光入射面から入射された光を導光して光出射面から面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔形形状をした導光板と、上記導光板の上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子を有する光源と、上記導光板の光反射面側に配置される反射シートと、上記導光板の上記光出射面側に重ねて配置される拡散シート及びプリズムシートからなるシート材と、上記導光板に、上記光源と、上記反射シートと、上記シート材とを保持するフレームとを備え、上記導光板は、上記光源が有する複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする。 Furthermore, the backlight device according to the present invention guides light incident from the light incident surface and emits light from the light exit surface, and the wedge shape has a thickness that gradually decreases in the light guide direction of the guided light. A light guide plate having a shape, a light source having a plurality of light emitting elements arranged in rows at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate, and a light reflecting surface side of the light guide plate A reflection sheet, a sheet material composed of a diffusion sheet and a prism sheet arranged to overlap the light output surface side of the light guide plate, and the light source, the reflection sheet, and the sheet material are held on the light guide plate. The light guide plate includes a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface . In the cavity of the injection mold during injection molding Gate for injecting the molten material to Hama, between the light-emitting elements arranged in the longitudinal center of the light incident surface, and one array of light-emitting elements adjacent to the light emitting element, the light emitting element Are provided at positions where none of them are arranged.
さらにまた、本発明に係る導光板の製造方法は、光入射面を有し、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子から入射された光を導光して面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔形形状をした導光板の製造方法において、上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で偶数個だけ列状に配列される場合には、上記光入射面の長手方向の中央近傍に配列された2つの発光素子の間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けられたゲートから、射出成形用金型に充填する溶融材料を注入することで上記導光板を射出成形することを特徴とする。 Furthermore, the method for manufacturing a light guide plate according to the present invention guides light incident from a plurality of light emitting elements having a light incident surface and arranged in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface. In the manufacturing method of the light guide plate having a wedge shape in which the thickness in the light guide direction of the guided light is gradually decreased, the plurality of light emitting elements are arranged in a longitudinal direction of the light incident surface. When an even number is arranged in a row at a predetermined interval, it is provided at a position where neither of the light emitting elements is arranged between two light emitting elements arranged in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the light incident surface. The light guide plate is injection-molded by injecting a molten material to be filled into an injection mold from the formed gate.
さらにまた、本発明に係る導光板の製造方法は、光入射面を有し、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子から入射された光を導光して面発光させる、上記導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少する楔形形状をした導光板の製造方法において、上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けられたゲートから、射出成形用金型に充填する溶融材料を注入することで、上記導光板を射出成形すること特徴とする。 Furthermore, the method for manufacturing a light guide plate according to the present invention guides light incident from a plurality of light emitting elements having a light incident surface and arranged in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface. In the manufacturing method of the light guide plate having a wedge shape in which the thickness in the light guide direction of the guided light is gradually decreased, the plurality of light emitting elements are arranged in a longitudinal direction of the light incident surface. When an odd number is arranged in a row at a predetermined interval, a light emitting element arranged in the center in the longitudinal direction of the light incident surface, and a light emitting element arranged adjacent to one of the light emitting elements, The light guide plate is injection-molded by injecting a molten material filled in an injection mold from a gate provided at a position where none of the light-emitting elements are arranged.
本発明の導光板及び導光板の製造方法は、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融樹脂を注入するゲートを、光入射面側の複数の発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする。 In the light guide plate and the light guide plate manufacturing method of the present invention, a gate for injecting a molten resin to be filled in a cavity of an injection mold at the time of injection molding of the light guide plate is used as a plurality of light emitting elements on the light incident surface side. Are also provided at positions where they are not arranged.
これにより、光入射方向に対して左右の転写ムラを抑制することを可能とすると共に、ゲートによって形成されるゲート形成物を切断し、鏡面研削するといった工程を経る必要がなくなるため、製造時間を短縮できるため低コストで製造可能となり、容易に大量生産をすることを可能とする。 This makes it possible to suppress left and right transfer unevenness with respect to the light incident direction, and eliminates the need to go through a process of cutting and mirror-polishing the gate formation formed by the gate. Since it can be shortened, it can be manufactured at low cost, and mass production can be easily performed.
また、このような導光板を備えたバックライト装置は、製造時間を短縮できるため低コストで製造可能であり、また大量生産も容易になる。 In addition, a backlight device including such a light guide plate can be manufactured at a low cost because the manufacturing time can be shortened, and mass production is facilitated.
以下、本発明に係る導光板、バックライト装置及び導光板の製造方法の発明を実施するための最良の形態を図面を参照にして詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the invention of a light guide plate, a backlight device, and a method of manufacturing a light guide plate according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、本発明を実施するための最良の形態として示す導光板10を示す。導光板10は、液晶表示装置のバックライト装置であるバックライトユニットなどに用いられる。導光板10に用いられる材料としては、アクリル樹脂の他、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明熱可塑性樹脂が用いられる。
FIG. 1 shows a
導光板10は、一例として、透明度の高いアクリル樹脂などを材料とし射出成形される。導光板10は、光入射面11から入射された光を、当該導光板10の一方主面である光反射面12で多方向へ反射させ、反射された光を光出射面13から均一な光として出射させる。光反射面12には、細かい凹凸形状、例えば、プリズムパターンや、ドットパターンなどが形成されており、入射され当該導光板10内に導光された光を効率よく光出射面13方向へ立ち上げるような処理が施されている。この、光反射面12のプリズムパターンや、ドットパターンは、射出成形用金型によって形成される。
For example, the
導光板10は、光入射面11から入射され、導光された光の導光方向の厚みが徐々に減少するような楔形形状をしているが、本発明は、このような楔形形状以外の形状の導光板にも適用可能である。
The
導光板10の光源としては、図1に示す基板23に所定の間隔で列状に配列された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)21a,21b,21c,21dを備える光源部20が用いられる。発光ダイオード21a,21b,21c,21dの光出射方向は、全て同一であり、光を出射する面をそれぞれ光出射面22a,22b,22c,22dとする。なお、以下の説明においては、発光ダイオード21a,21b,21c,21dを総称して発光ダイオード21とも呼び、それぞれの光出射面22a,22b,22c,22dを総称して光出射面22とも呼ぶ。発光ダイオード21は、例えば、チップ型発光ダイオードである。
As the light source of the
基板23上に配列される各発光ダイオード21のピッチは、導光板10のサイズ、用いる発光ダイオード21の数によって決定される。例えば、発光ダイオード21は、基板23上に14mmや6mmといったピッチで配列される。なお、本発明は、発光ダイオード21を配列する際のピッチに限定されるものではなく、発光ダイオード21が基板23上にどのようなピッチで配列されていても有効に機能する。
The pitch of the
この光源部20は、導光板10に対して、当該光源部20が備える発光ダイオード21の光出射面22が導光板10の光入射面11と密着するように設置される。例えば、図1に示す光源部20の基板23上に“×”印として示す箇所に両面テープを貼り、導光板10の光反射面12側で光の反射に影響がない箇所とで接着させることで、導光板10に対して光源部20を取り付けることができる。
The
また、導光板10と、光源部20とは、バックライトユニットのフレーム内に収めた際に、導光板10の光入射面11と、発光ダイオード21の光出射面22とを密着するようにしてもよい。
Further, when the
図1において、導光板10の光反射面11上に点線で囲った箇所、位置11a,11b,11c,11dは、上述したように導光板10と、光源部20とを取り付けた際に、発光ダイオード21の光出射面22が密着する位置を示している。
In FIG. 1,
導光板11の光出射面11には、位置11bと、位置11cとの間に、導光板11を射出成形する場合に必ず形成される射出成形用金型のゲート部分の樹脂が硬化したゲート形成物15が残されている。
On the
導光板11に残されたゲート形成物15は、全くの不要物であるため、一般には、射出成形した成形物をランナーから切り離す際に、なるべく成型物に残らないようにカットされ、必要であれば研削処理されることになる。
Since the gate-formed
導光板10の光入射面11に形成されているゲート形成物15は、光源部20を、導光板10に取り付けた場合に、発光ダイオード21bと、発光ダイオード21cとの間に入り込むため、全く邪魔にならない。また、ゲート形成物15は、発光ダイオード21が光を出射する方向に存在しないため、導光板10の入射された光を導光して面発光させる機能を損なうといった虞も全くないことになる。
Since the
従来の技術でも説明したように、射出成型用金型のゲート位置を、成形される導光板の光入射面とするような場合には、ゲートによって形成されるゲート形成物をカットするゲートカット処理をした後に、さらに鏡面研削処理を施す必要があった。 As explained in the prior art, when the gate position of the injection mold is the light incident surface of the light guide plate to be molded, the gate cutting process for cutting the gate formation formed by the gate After finishing, it was necessary to further perform mirror surface grinding.
しかし、このように、導光板10の光入射面11上において、発光ダイオード21が配列されない位置に、ゲート形成物15が形成されるよう、射出成形用金型のゲート位置を決めることで、ゲート形成物15をカットするといったゲートカット処理をするだけでよい。さらに、このゲートカット処理も、導光板10に極めて近い位置でするといった精密な処理でなくてもよく、発光ダイオード21の光出射方向の厚さ程度、例えば、光入射面11より1mm厚程度のゲート形成部15を残すような処理で十分である。
However, in this way, the gate position of the injection mold is determined so that the
導光板10を射出成形する際に用いられる射出成形用金型は、図1に示すような導光板10を形成するキャビティと、ゲート形成物15を形成するゲートとを備えている。上述したように、射出成型用金型のゲートは、射出成形した導光板10に光源部20を取り付けた際に、発光ダイオード21が配列されない光入射面11上の位置に設けられる。
An injection mold used when injection molding the
また、射出成型用金型に設けるゲートの位置は、キャビティ内に充填する溶融材料が均一にキャビティ内に広がるように、形成する導光板10の光入射面11の中央位置とすることが望ましい。
Moreover, it is desirable that the position of the gate provided in the injection mold is the center position of the
図1に示す例では、光源部20の発光ダイオード21が偶数個であるため、導光板10の光入射面11の中央位置は、ちょうど、いずれの発光ダイオード21も配列されない状態となっている。したがって、発光ダイオード21b,21cが配置される位置11bと、位置11cとの間がゲートとなるように射出成形用金型を作製する。
In the example shown in FIG. 1, since the
図2に、光源部の発光ダイオードが奇数個の場合を示す。図2に示すように光源部40は、基板43上に3個の発光ダイオード41a,41b,41cが所定の間隔で配列されている。導光板10と同じく楔形形状の導光板30の光入射面31に示した位置31a,31b,31cは、各発光ダイオード41a,41b,41cの光出射面42a,42b,42cを導光板30の光入射面31に密着させるように取り付けた場合に、各発光ダイオードが位置する箇所を示している。
FIG. 2 shows a case where there are an odd number of light emitting diodes in the light source section. As shown in FIG. 2, in the
光入射面31の中央位置には、発光ダイオード41bが配置されるため、ここにゲートを設けることができない。したがって、射出成形用金型のゲートは、溶融材料をキャビティに充填した際に、当該ゲートによって、ゲート形成物35a又はゲート形成部35bが形成されるような位置、つまり、位置31bと位置31aとの間か、位置31bと、位置31cとの間に設けられることになる。これにより、射出成形用金型に充填される溶融材料がほぼ均一にキャビティ内に広がることになる。
Since the
導光板10の光反射面12を形成する射出成型用金型のキャビティ内面は、上述したように、導光板10内に導光された光を効率よく光出射面13方向へ立ち上げるための、プリズムパターンや、ドットパターンなどを形成する細かい凹凸形状となっている。この凹凸形状が、充填された溶融材料に転写されて硬化することで、各種パターンが光反射面12に形成されることになる。
As described above, the cavity inner surface of the injection mold that forms the
実際に導光板10を射出成型用金型によって形成した場合、ゲート形成物15の他に、図3に示すようにランナー部16も形成される。ランナー部16は、溶融材料供給源から溶融材料、例えば、溶融したアクリル樹脂を射出成型用金型に供給する際の供給路(ランナー)によって形成された、ゲート形成物15と同様の不要物である。なお、図3には、1つの導光板10と、ゲート形成物15と、ランナー部16としか示していないが、実際には、複数枚の導光板10を一度に形成することになる。
When the
溶融材料供給源から供給される溶融した溶融材料は、ランナー、ゲートを介して射出成型用金型のキャビティ内に充填されていく。キャビティ内に溶融材料、例えば、溶融したアクリル樹脂を充填する際は、圧力及び温度が適切となるように制御がなされる。 The molten molten material supplied from the molten material supply source is filled into the cavity of the injection mold through the runner and the gate. When filling the cavity with a molten material, for example, a molten acrylic resin, the pressure and temperature are controlled appropriately.
キャビティ内への溶融材料の充填が終了し冷却されると、射出成型用金型が外され、図3に示す矢印Aの箇所において、ゲートカット処理され、ランナー部16から、ゲート形成物15を有する導光板10が切り離される。
When the filling of the molten material into the cavity is completed and the mold is cooled, the injection mold is removed, and the gate cut process is performed at the position indicated by the arrow A shown in FIG. The
上述したように、ゲート形成物15は、発光ダイオード21を設置した際に、邪魔にもならず、光の導光にもなんら影響を与えないため、ゲート形成物15を有する導光板10は、このまま液晶表示装置のバックライトユニットとして用いられることになる。
As described above, when the
図4に上述した導光板10と、光源部20とを備えるバックライトユニット80を示す。バックライトユニット80は、導光板10の光入射面11側に光源部20が配置され、さらに導光板10の光反射面12側に反射シート81が配置され、導光板10の光出射面13側に、拡散シート82、第1のプリズムシート83、第2のプリズムシート84が順に重ねて配置される。このように配置された、導光板10、光源20、反射シート81、拡散シート82、第1のプリズムシート83、第2のプリズムシート84は、バックライト装置80の筐体となるフレーム85、フレーム86内に、反射シート81をフレーム86側にして、がたつきなどがないように組み付けられる。
FIG. 4 shows a
このようなバックライト装置80は、光源部20が有する各発光ダイオード21から出射された光を、導光板10の光入射面11から入射して導光し、光反射面12及び反射シート81で反射して、光出射面13から出射させる。光出射面13から出射された光は、拡散シート82によって、均一な光に拡散され、第1のプリズムシート83、第2のプリズムシート84によって、光の水平成分、垂直成分が共に法線方向、つまり発光ダイオード21からの光の入射方向と垂直な方向に集光される。第2のプリズムシートから出射された光は、フレーム85の開口部85Aから出射され、例えば、液晶表示装置などに照射される。
In such a
図2で示した、導光板30及び光源40を用いた場合でも、バックライトユニットのその他の構成及び光の経路は、バックライトユニット80と全く同様となるため、説明を省略する。
Even when the
続いて、実施例として、光入射面の発光ダイオードが配列されない位置にゲートを設けた射出成型用金型を用いて射出成形した楔形形状の導光板と、光入射面から入射される光の導光方向と平行な側面にゲートを設けた射出成型用金型を用いて射出成形した楔形形状の導光板とを用意し、それぞれの輝度を測定した。なお、溶融材料としては、どちらの場合においても、溶融したアクリル樹脂を用いるものとする。 Subsequently, as an example, a wedge-shaped light guide plate injection-molded using an injection mold provided with a gate at a position where the light-emitting diodes on the light incident surface are not arranged, and a guide of light incident from the light incident surface. A wedge-shaped light guide plate injection-molded using an injection mold provided with a gate on a side surface parallel to the light direction was prepared, and the brightness of each was measured. In either case, a molten acrylic resin is used as the molten material.
まず、光入射面にゲートを設けた射出成形用金型で製造された楔形形状の導光板について説明をする。図5に示すように導光板50は、光入射面51から反光反射面52までの幅が30mm、側面53から側面54までの幅が35mmであり、光入射面51は、25mm×1mm、反光入射面52は、35mm×0.3mmというような形状をしている。
First, a wedge-shaped light guide plate manufactured with an injection mold having a gate on the light incident surface will be described. As shown in FIG. 5, the
この導光板50に、光を入射する光源部60は、5mmのピッチで配列された4個のチップ型発光ダイオード、発光ダイオード61a,61b,61c,61dを基板63上に備えている。各発光ダイオードは、縦×横×高さが、1mm×2mm×1mmのサイズである。
The
光源部60は、基板63に示した“×”印に貼り付けられた両面テープによって、導光板50の光反射面55側と接続される。このとき、各発光ダイオードの光出射面62a,62b,62c,62dは、導光板50の光入射面51に密着するように取り付けられる。
The
導光板50の光入射面51の、位置51bと、位置51cとの間には、射出成形用金型のゲートによって形成されたゲート形成物55が残されている。位置51bと、位置51cとの間は3mm程度、光入射面51の厚さは1mmであるため、ゲート形成物55の光入射面51と接触している面積は、それ以下のサイズとなっている。
Between the position 51b and the
また、ゲート形成物55の突出部分は、各発光ダイオードの光出射方向のサイズ1mmに合わせて、1mmとなるようにゲートカットされている。
Further, the protruding portion of the
図6に、図5に示した導光板50の光入射面51に対して、上述のようにして取り付けられた光源部60から出射された光を入射した場合に、光出射面56から出射される光の輝度を測定した結果を示す。図6において、結ばれた等高線は、同一の輝度レベルを示しており、この等高線によりほぼ同心状の楕円が形成されているのが分かる。したがって、導光板50は、転写ムラなく良好に射出成形されたと考えられる。
6, when the light emitted from the
続いて、側面にゲートを設けた射出成形用金型で製造された楔形形状の導光板について説明をする。図7に示すように、導光板70は、光入射面71から反光反射面72までの幅が30mm、側面73から側面74までの幅が35mmであり、光入射面71は、25mm×1mm、反光入射面72は、35mm×0.3mmというように、図5で示した導光板50と、全く同じサイズである。
Next, a wedge-shaped light guide plate manufactured with an injection mold having a gate on the side will be described. As shown in FIG. 7, the
外見的に導光板70が、導光板50と、異なる箇所は、光入射面71上にゲート形成物がないということと、側面73にゲートカットされた痕跡である73Aがあるという2箇所である。
Apparently, the
この導光板70に、図5を用いて説明した光源部60を、導光板50のときと全く同様にして、各発光ダイオードの光出射面62a,62b,62c,62dが光入射面71に密着するように両面テープで取り付ける。
The
図8に、図7に示した導光板70の光入射面71に対して、上述のようにして取り付けられた光源部60から出射された光を入射した場合に、光反射面75で反射され、光出射面76から出射される光の輝度を測定した結果を示す。
In FIG. 8, when light emitted from the
図8に示すように、結ばれた等高線は同心状の楕円とならず、実線で囲い斜線で示した領域Xにおいて輝度が乱れているのが分かる。領域Xは、ゲートが設けられた位置であり、この位置において、非常に高い圧力がかかって、溶融樹脂が注入されたため、光の入射方向に対して左と右とで転写の程度が異なる、つまり転写ムラが生じ、輝度にもばらつきを生じさせてしまっていると考えられる。 As shown in FIG. 8, it can be seen that the connected contour lines are not concentric ellipses, but the luminance is disturbed in a region X surrounded by a solid line and indicated by diagonal lines. Region X is a position where a gate is provided, and at this position, a very high pressure is applied and molten resin is injected, so that the degree of transfer differs between left and right with respect to the incident direction of light. That is, it is considered that transfer unevenness occurs and the brightness also varies.
以上の結果からも分かるように、光入射面51の位置51bと、位置51cとの間にゲートを設けた射出成型用金型で射出成形された導光板50は、ゲート形成物55を光入射面51上に残していても、転写ムラがなく、優れた輝度特性を示す。
As can be seen from the above results, the
10 導光板、11 光入射面、11a,11b,11c,11d 位置、15 ゲート形成物、20 光源部、21,21a,21b,21c,21d 発光ダイオード、22a,22b,22c,22d 光出射面、23 基板、80 バックライトユニット
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で偶数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央近傍に配列される2つの発光素子の間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする導光板。 A light incident surface that guides light incident from a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in a longitudinal direction of the light incident surface to cause surface emission; In the light guide plate with a wedge shape in which the thickness in the light guide direction gradually decreases,
When the plurality of light emitting elements are arranged in an even number of rows at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface, the light emitting plate is filled in the cavity of the injection mold at the time of injection molding of the light guide plate. A light guide plate, wherein a gate for injecting a molten material is provided at a position between the two light emitting elements arranged in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the light incident surface where none of the light emitting elements are arranged.
上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とする導光板。 A light incident surface that guides light incident from a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in a longitudinal direction of the light incident surface to cause surface emission; In the light guide plate with a wedge shape in which the thickness in the light guide direction gradually decreases,
When the plurality of light emitting elements are arranged in an odd number in a row at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface, the light emitting plate is filled in the cavity of the injection mold when the light guide plate is injection molded. Which of the light emitting elements between the light emitting element arranged at the center in the longitudinal direction of the light incident surface and the light emitting element arranged adjacent to any one of the light emitting elements is a gate for injecting a molten material. A light guide plate characterized by being provided at a position where they are not arranged.
上記導光板の上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子を有する光源と、
上記導光板の光反射面側に配置される反射シートと、
上記導光板の上記光出射面側に重ねて配置される拡散シート及びプリズムシートからなるシート材と、
上記導光板に、上記光源と、上記反射シートと、上記シート材とを保持するフレームとを備え、
上記導光板は、上記光源が有する複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で偶数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とするバックライト装置。 A light guide plate having a wedge shape in which the thickness of the light guided in the light guide direction gradually decreases, and guides light incident from the light incident surface to emit light from the light exit surface;
A light source having a plurality of light emitting elements arranged in a row at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate;
A reflective sheet disposed on the light reflecting surface side of the light guide plate;
A sheet material composed of a diffusion sheet and a prism sheet disposed to overlap the light output surface side of the light guide plate;
The light guide plate includes the light source, the reflective sheet, and a frame that holds the sheet material,
The light guide plate is used for injection molding when the light guide plate has an even number of light emitting elements arranged in rows at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface. A gate for injecting a molten material to be filled in a cavity of a mold is formed of a light emitting element arranged in the center in the longitudinal direction of the light incident surface, and a light emitting element arranged adjacent to one of the light emitting elements. A backlight device characterized by being provided at a position where none of the light emitting elements are arranged .
上記導光板の上記光入射面の長手方向に所定の間隔で列状に配列された複数の発光素子を有する光源と、
上記導光板の光反射面側に配置される反射シートと、
上記導光板の上記光出射面側に重ねて配置される拡散シート及びプリズムシートからなるシート材と、
上記導光板に、上記光源と、上記反射シートと、上記シート材とを保持するフレームとを備え、
上記導光板は、上記光源が有する複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、当該導光板の射出成形時に射出成形用金型のキャビティ内に充填する溶融材料を注入するゲートを、上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けることを特徴とするバックライト装置。 A light guide plate having a wedge shape in which the thickness of the light guided in the light guide direction gradually decreases, and guides light incident from the light incident surface to emit light from the light exit surface;
A light source having a plurality of light emitting elements arranged in a row at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide plate;
A reflective sheet disposed on the light reflecting surface side of the light guide plate;
A sheet material composed of a diffusion sheet and a prism sheet disposed to overlap the light output surface side of the light guide plate;
The light guide plate includes the light source, the reflective sheet, and a frame that holds the sheet material,
The light guide plate is for injection molding when the light source plate has a plurality of light emitting elements arranged in an odd number in a row at predetermined intervals in the longitudinal direction of the light incident surface. A gate for injecting a molten material to be filled in a cavity of a mold is formed of a light emitting element arranged in the center in the longitudinal direction of the light incident surface, and a light emitting element arranged adjacent to one of the light emitting elements. A backlight device characterized by being provided at a position where none of the light emitting elements are arranged .
上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で偶数個だけ列状に配列される場合には、
上記光入射面の長手方向の中央近傍に配列された2つの発光素子の間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けられたゲートから、射出成形用金型に充填する溶融材料を注入することで、上記導光板を射出成形することを特徴とする導光板の製造方法。 A light incident surface that guides light incident from a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in a longitudinal direction of the light incident surface to cause surface emission; In the method of manufacturing a light guide plate having a wedge shape in which the thickness in the light guide direction gradually decreases,
When the plurality of light emitting elements are arranged in an even number at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface,
Injection of molten material to fill the injection mold from a gate provided between the two light emitting elements arranged in the vicinity of the center of the light incident surface in the longitudinal direction where none of the light emitting elements are arranged. By doing so, the said light-guide plate is injection-molded, The manufacturing method of the light-guide plate characterized by the above-mentioned.
上記複数の発光素子が、上記光入射面の長手方向に所定の間隔で奇数個だけ列状に配列される場合には、
上記光入射面の長手方向の中央に配列された発光素子と、上記発光素子のいずれか一方の隣りに配列された発光素子との間の、上記発光素子がいずれも配列されない位置に設けられたゲートから、射出成形用金型に充填する溶融材料を注入することで、上記導光板を射出成形すること特徴とする導光板の製造方法。 A light incident surface that guides light incident from a plurality of light emitting elements arranged in a row at a predetermined interval in a longitudinal direction of the light incident surface to cause surface emission; In the method of manufacturing a light guide plate having a wedge shape in which the thickness in the light guide direction gradually decreases,
When the plurality of light emitting elements are arranged in an odd number at a predetermined interval in the longitudinal direction of the light incident surface,
Between the light emitting element arranged at the center in the longitudinal direction of the light incident surface and the light emitting element arranged adjacent to any one of the light emitting elements, the light emitting elements are provided at positions where none of them is arranged. A method of manufacturing a light guide plate, wherein the light guide plate is injection-molded by injecting a molten material to be filled into an injection mold from a gate.
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