JP4528888B1 - 導光板の製造方法、導光板、バックライト装置、及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、大型の導光板でも、任意の形状や形状に適した光学特性に対応可能で、且つタクトを短縮できる導光板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の導光板の製造方法は、導光板用基板の側面から光を入射して一主面及び他主面に形成された凹状の反射ドットで発生した拡散光を主面から導出させるための導光板の製造方法であって、反射ドットの形成位置が、一主面及び他主面の面内の直交する二方向又はいずれか一方向に沿って対面同一とならないように、且つ反射ドットの深さが、一主面及び他主面に対して光が入射する側面の近傍で最も浅く、側面から離間する毎に段階的に深く、側面に対向し反射面を有する側面の近傍で最も深い部分よりも浅くなるように、反射ドットを導光板用基板の一主面及び他主面の所定範囲にそれぞれ形成することを特徴とする。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、少量多品種の比較的大型の導光板の製造に、超音波マルチホーンを用いたフレキシブルなドット加工が対応可能な両面発光用の導光板の製造方法、上記製造方法により製造された導光板、及び上記導光板を設けたバックライト装置と照明装置に関する。

従来、ＬＥＤ光を用いて面光源を生成する導光板において、大画面テレビジョン受像機に内蔵して使用する導光板については、例えば、断面形状が光源から出射した光束の進行方向に向かって広がる形をした逆楔型の反射ドットを設けた導光板の構成がある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−３０５７１３号公報

しかしながら、前述の構成では、少量多品種の生産における任意の形状や形状に適した光学特性に対応することは困難であり、且つ製造に係るタクトが掛かるという問題点があった。

そこで、本発明は前述の技術的な課題に鑑み、案内表示板等に使用される比較的大型の導光板であっても、少量多品種の生産における任意の形状や形状に適した光学特性に対応可能であり、且つ製造に係るタクトを大幅に短縮させることができる導光板の製造方法、上記製造方法により製造された導光板、及び上記導光板を設けたバックライト装置と照明装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決すべく、本発明に係る導光板の製造方法は、導光板用基板の一側面から光を入射して一主面及び他主面に形成された凹状の反射ドットで発生した拡散光を主面から導出させるための導光板の製造方法であって、前記反射ドットの形成位置が、前記一主面及び前記他主面の面内の直交する二方向又はいずれか一方向に沿って対面同一とならないように、且つ前記反射ドットの深さが、前記一主面及び前記他主面に対して、光が入射する前記一側面の近傍で最も浅く、前記一側面に対向し前記一主面及び前記他主面に直交した反射面を有する他側面に向けて段階的に深く、前記反射面を有する他側面の近傍で最も深い部分よりも浅くなるように、前記反射ドットの深さを前記導光板用基板の前記一主面及び前記他主面の所定範囲にそれぞれ段階的に異ならせて形成することを特徴とする。

本発明に係る導光板の製造方法によれば、案内表示板等に使用される比較的大型の導光板であっても、少量多品種の生産における任意の形状や形状に適した光学特性に対応可能であり、且つ製造に係るタクトを大幅に短縮させることができる。

本発明の第１の実施形態の導光板を示す模式図であり、（ａ）は導光板の表面部を示す模式図、（ｂ）は導光板の側面部を示す模式図、（ｃ）は導光板の裏面部を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の導光板の表面部の一部を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の導光板に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工用の加工具を示す模式図であり、（ａ）は加工具の支持部を示す模式図、（ｂ）は加工具の超音波加工部を示す模式図である、 本発明の第１の実施形態の導光板に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工用の超音波加工装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の導光板に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工の状態を示す模式図であり、（ａ）乃至（ｅ）はエンボス加工を行う前に加工部材の加工開始基準高さを測定し、次に該加工開始基準高さに合わせて加工部材に対してエンボス加工を行う状態を順に示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の導光板の側面部を示す模式図であり、（ａ）は加工部材に湾曲や厚み斑が無い場合の導光板の側面部を示す模式図、（ｂ）は加工部材に湾曲や厚み斑が有る場合の導光板の側面部を示す模式図である。 従来の導光板の製造において加工部材に湾曲や厚み斑が有る場合の導光板の側面部を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の導光板の表面部に形成された表面部凹パターン痕と裏面部に形成された裏面部凹パターン痕を透過させた状態で示す模式図であり、（ａ）は表面部凹パターン痕に対して裏面部凹パターン痕が対面同一に形成されている状態を示す模式図、（ｂ）は表面部凹パターン痕に対して裏面部凹パターン痕がＸ方向に半ピッチ偏心して形成されている状態を示す模式図、（ｃ）は表面部凹パターン痕に対して裏面部凹パターン痕がＹ方向に半ピッチ偏心して形成されている状態を示す模式図、（ｄ）は表面部凹パターン痕に対して裏面部凹パターン痕がＸ，Ｙ方向ともに半ピッチ偏心して形成されている状態を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の導光板を用いたバックライト装置を各構成部材に分解した状態で示す斜視図であり、（ａ）は導光板の両面ともに拡散板及び反射シートが配設されていない場合のバックライト装置を示す斜視図、（ｂ）は導光板の一面のみ反射シートが配設された場合のバックライト装置を示す斜視図、（ｃ）は導光板の一面のみに拡散板が配設され且つ導光板の他面に反射シートが配設された場合のバックライト装置を示す斜視図、（ｄ）は導光板の両面にそれぞれ拡散板が配設された場合のバックライト装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態の導光板を用いたバックライト装置に係る案内灯を示す斜視図であり、（ａ）は導光板が配設された案内灯を組み立てた状態で示す斜視図、（ｂ）は導光板の一面に案内表示板が配設され且つ導光板の他面に反射シートが配設された状態を示す斜視図、（ｃ）は導光板の両面にそれぞれ案内表示板が配設された状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態の表面部凹パターン痕と裏面部凹パターン痕の深さをそれぞれ異ならせた導光板の側面部を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態の表面部凹パターン痕と裏面部凹パターン痕の深さをそれぞれ異ならせた導光板の側面部を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態の表面部凹パターン痕と裏面部凹パターン痕の深さをそれぞれ異ならせた導光板と該導光板に接着させた反射テープの側面部を示す模式図である。

以下、本発明の導光板の製造方法、導光板、バックライト装置、及び照明装置に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の導光板の製造方法、導光板、バックライト装置、及び照明装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。

［第１の実施形態］
最初に本願発明に係る導光板の製造方法により製造された導光板の構成について説明し、次に導光板の加工具及び加工装置について説明し、さらに導光板の製造方法について説明し、最後に本願発明に係る導光板の製造方法により製造された導光板の光学的な仕様について説明する。

まず、本願発明に係る導光板１０の製造方法により製造された導光板１０の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。

なお、図１は導光板１０を示す模式図であり、さらに図１（ａ）は導光板１０の表面部１０Ａ、同様に図１（ｂ）は導光板１０の側面部１０Ｃ、同様に図１（ｃ）は導光板１０の裏面部１０Ｄを示す模式図である。また、図２は導光板１０の表面部１０Ａの一部を拡大して示す模式図である。

導光板１０は、例えばメタクリル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）板から成る、複数の凹パターン痕が形成された所定の大きさの板状部から構成される。具体的には、該板状部の大きさは、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍからＢ０版サイズ相当の１４５０ｍｍ×１０３０ｍｍの長方形状で、４ｍｍから１２ｍｍの厚みに対応する。ここで、図１に示すように、導光板１０の表面部１０Ａには表面部凹パターン痕１０Ｂが形成され、導光板１０の裏面部１０Ｄには裏面部凹パターン痕１０Ｅが形成されている。また、その凹パターン痕は、例えば長径０．６ｍｍ及び深さ０．４ｍｍの四角錐形状痕から形成されてピッチパターンとして、例えば１．２、１．５、２．０、及び８．０ｍｍピッチ等で構成されたマトリクス状の成形痕にて形成されている。

次に、導光板１０の加工具及び加工装置について説明する。具体的には、導光板１０に設けられた凹パターン痕を形成する加工具２０、及び超音波加工装置３０について、図３及び図４を参照しながら説明する。

なお、図３は導光板１０に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工用の加工具２０を示す模式図であり、さらに図３（ａ）は加工具２０の支持部２０Ｂ、同様に図３（ｂ）は加工具２０の超音波加工部２０Ａを示す模式図である、また、図４は導光板１０に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工用の超音波加工装置３０を示す斜視図である。

加工具２０は、超音波加工用ホーンであり、超音波加工用ホーンの矩形状の先端面にマトリクス状に加工ドットを配列させた超音波加工部２０Ａ、及び該超音波加工部２０Ａを支持する支持部２０Ｂから構成される。また、超音波加工部２０Ａにおいて、各加工ドットは四角錐形状に形成されている。なお、図２（ｂ）においては、一例として４行４列のマトリクス状に加工ドットを配列させた超音波加工部２０Ａを記載している。

超音波加工装置３０は、機台３１、作業台３２、移動機構３３、真空ポンプ３４、及び超音波発振器３５等から構成される。なお、超音波加工装置３０には、例えば本願発明と同一の出願人により実用新案登録出願され、登録３１４０２９２号として登録済みの超音波加工装置を用いることができる。この様な超音波加工装置３０に、加工具２０の支持部２０Ｂを装着して、加工具２０の超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加することにより、加工部材５の表面又は裏面、もしくは両面に凹パターン痕を形成して導光板１０を製造する。

具体的には、超音波加工装置３０において、加工具２０の超音波加工部２０Ａを加工部材５の一主面に押圧させることにより、加工部材５の一主面に超音波加工部２０Ａに設けられた加工ドットを反映した反射ドットを形成させる。なお、加工具２０を加工部材５に対して相対的に移動させて反射ドットの形成を繰り返すことにより、加工部材５の一主面の所定範囲に反射ドットを形成する。また、加工ドットの四角錐形状の稜線の延長方向の少なくとも一方向は加工部材５を加工することにより形成された導光板１０の側面から入射する光の入射方向と実質的に略平行とされる様に、加工具２０の超音波加工部２０Ａを加工部材５の一主面に押圧させる。なお、加工部材５の形状誤差を考慮した、より具体的な凹パターン痕の形成方法については、図５を参照しながら後述する。

次に、導光板１０の製造方法について説明する。具体的には、加工部材５の形状誤差を考慮した、導光板１０に設けられた凹パターン痕の形成について、図５を参照しながら具体的に説明する。

なお、図５は導光板１０に設けられた凹パターン痕を形成するエンボス加工の状態を示す模式図であり、さらに図５（ａ）乃至（ｅ）はエンボス加工を行う前に加工部材５の加工開始基準高さを測定し、次に該加工開始基準高さに合わせて加工部材５に対してエンボス加工を行う状態を順に示す模式図である。

図５（ａ）に示すように、加工部材５の表面の加工開始基準高さＨ１を、超音波加工装置３０の図示せぬ測定部に配設された可動式のプローブＤを加工部材５の表面に接触させることにより検出する。また該加工部材５には、例えば所定の形状で透明なメタクリル樹脂板を用いる。なお、プローブＤは、機械的な構成に限定されることはなく、例えば超音波加工装置３０の図示せぬ測定部から測定光を照射して、加工部材５の表面からの反射光を受光する構成としても良い。

同様に、図５（ｂ）に示すように、超音波加工装置３０に装着された加工具２０を、加工開始基準高さＨ１を検出した表面部１０Ａの上方の位置まで移動させた後、該加工開始基準高さＨ１を基準として、加工具２０の先端に設けられた超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加し、表面部１０Ａの加工開始基準高さＨ１から所定の深さまで超音波加工部２０Ａを降下させる。また、次の超音加工箇所である加工部材５の表面の加工開始基準高さＨ２を、超音波加工装置３０の測定部に配設された可動式のプローブＤにより検出する。

同様に、図５（ｃ）に示すように、超音波加工装置３０に装着された加工具２０を、加工開始基準高さＨ２を検出した表面部１０Ａの上方の位置まで移動させた後、該加工開始基準高さＨ２を基準として、加工具２０の先端に設けられた超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加し、表面部１０Ａの加工開始基準高さＨ２から所定の深さまで超音波加工部２０Ａを降下させる。また、次の超音加工箇所である加工部材５の表面の加工開始基準高さＨ３を、超音波加工装置３０の測定部に配設された可動式のプローブＤにより検出する。

同様に、図５（ｄ）に示すように、超音波加工装置３０に装着された加工具２０を、加工開始基準高さＨ３を検出した表面部１０Ａの上方の位置まで移動させた後、該加工開始基準高さＨ３を基準として、加工具２０の先端に設けられた超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加し、表面部１０Ａの加工開始基準高さＨ３から所定の深さまで超音波加工部２０Ａを降下させる。また、次の超音加工箇所である加工部材５の表面の加工開始基準高さＨ４を、超音波加工装置３０の測定部に配設された可動式のプローブＤにより検出する。

さらに、図５（ｅ）に示すように、超音波加工装置３０に装着された加工具２０を、加工開始基準高さＨ４を検出した表面部１０Ａの上方の位置まで移動させた後、該加工開始基準高さＨ４を基準として、加工具２０の先端に設けられた超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加し、表面部１０Ａの加工開始基準高さＨ４から所定の深さまで超音波加工部２０Ａを降下させる。

次に、上述した導光板１０に設けられた凹パターン痕の形成に係る効果について、図６及び図７を参照しながら具体的に説明する。

なお、図６は本願発明に係る導光板１０の側面部１０Ｃを示す模式図であり、さらに図６（ａ）は加工部材５に湾曲や厚み斑が無い場合の導光板１０の側面部１０Ｃを示す模式図、同様に図６（ｂ）は加工部材５に湾曲や厚み斑が有る場合の導光板１０の側面部１０Ｃを示す模式図である。また、図７は従来の導光板４０の製造において加工部材５に湾曲や厚み斑が有る場合の導光板４０の側面部４０Ａを示す模式図である。

図６（ａ）に示すように、加工部材５に湾曲や厚み斑が無い場合には、加工毎に表面部１０Ａの加工開始基準高さを検出しなくても、導光板１０の表面部１０Ａの位置に寄らず、表面部１０Ａに対して一定深さの表面部凹パターン痕１０Ｂを形成できる。同様に、導光板１０の裏面部１０Ｄの位置に寄らず、裏面部１０Ｄに対して一定深さの裏面部凹パターン痕１０Ｅを形成できる。

しかし、図６（ｂ）に示すように、加工部材５に湾曲や厚み斑が有る場合には、加工毎に表面部１０Ａの加工開始基準高さを検出しなければ、表面部１０Ａに対して一定深さの表面部凹パターン痕１０Ｂを形成できない。同様に、加工毎に裏面部１０Ｄの加工開始基準高さを検出しなければ、裏面部１０Ｄに対して一定深さの裏面部凹パターン痕１０Ｅを形成できない。

ここで、導光板１０用の基板となる加工部材５には、例えば樹脂板であって、具体的にはメタクリル樹脂板等を用いる。メタクリル樹脂板は、押し出し製法により製造されることから、メタクリル樹脂板の厚みの個体差は、基準値が厚み８ｍｍのもので約±１ｍｍもある。また、一枚のメタクリル樹脂板においても厚み斑が大きく、具体的には最大厚みと最少厚みの差分は約０．４ｍｍもある。なお、メタクリル樹脂板は、水分を吸収することにより反り返るように変形することがある。この様に、メタクリル樹脂板は、厚みの個体差、厚み斑、及び反り返り等に起因する厚み成分の誤差が大きい。一方、導光板１０の表面部１０Ａに形成する表面部凹パターン痕１０Ｂの深さ、及び導光板１０の裏面部１０Ｄに形成する裏面部凹パターン痕１０Ｅの深さは、それぞれ０．３ｍｍから０．５ｍｍに設定する場合が多い。

したがって、導光板１０用の基板となる加工部材５のメタクリル樹脂板の加工において、超音波加工装置３０の測定部に装着された可動式のプローブＤにより検出した後に、該加工開始基準高さを基準として、加工具２０先端の設けられた超音波加工部２０Ａに超音波振動を印加しながら、メタクリル樹脂板の表面から所定の深さまで超音波加工部２０Ａを降下させて、加工することは必須である。

なお、メタクリル樹脂板の表面の加工開始基準高さを検出しない場合には、図７に示す従来の導光板４０の様に、導光板４０の表面部４０Ａにおいて一定深さの表面部凹パターン痕４０Ｂを形成することができない。同様に、導光板４０の裏面部４０Ｄにおいて一定深さの裏面部凹パターン痕４０Ｅを形成することができない。

次に、導光板１０の製造方法により製造された導光板１０の光学的な仕様について説明する。具体的には、導光板１０の両面に形成された凹パターン痕に係る光学的な仕様について、図８を参照しながら具体的に説明する。

なお、図８は導光板の表面部１０ＡにピッチＰ１で形成された表面部凹パターン痕１０Ｂと裏面部１０ＤにピッチＰ１で形成された裏面部凹パターン痕１０Ｅとを透過させた状態で示す模式図であり、さらに図８（ａ）は表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０Ｅが対面同一に形成されている状態、同様に図８（ｂ）は表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＸ方向に半ピッチＰ２偏心して形成されている状態、同様に図８（ｃ）は表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＹ方向に半ピッチＰ２偏心して形成されている状態、同様に図８（ｄ）は表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＸ，Ｙ方向ともに半ピッチＰ２偏心して形成されている状態を示す。

ここで、導光板の表面部１０Ａに形成された表面部凹パターン痕１０Ｂと、裏面部１０Ｄに形成された裏面部凹パターン痕１０Ｅに対して、それぞれＬＥＤ光が照射される。具体的には、図８（ａ）乃至（ｄ）の各図において、凹パターン痕に対して図８の水平方向ＸからＬＥＤ光の入射光Ｌ１が照射される。同様に、図８（ａ）乃至（ｄ）の各図において、凹パターン痕に対して図８の垂直方向ＹからＬＥＤ光の入射光Ｌ２が照射される。以下、凹パターン痕の仕様に係る光学特性に関し、図８（ａ）に示す表面部凹パターン痕１０Ｂと裏面部凹パターン痕１０Ｅが対面同一に形成されている状態を基準の条件として、図８（ｂ）乃至（ｄ）に示す表面部凹パターン痕１０Ｂに対し裏面部凹パターン痕１０Ｅが半ピッチＰ２偏心している３つの条件における光学特性についてそれぞれ説明する。

まず、図８（ｂ）に示す様に表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＸ方向に半ピッチＰ２偏心して形成されている条件での光学特性について、図８（ａ）と比較しながら説明する。この条件において、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できるＸ方向での導光板１０に形成された凹パターン痕の視認できる密度は、図８（ａ）の場合と比較して２倍である。このため、図８（ａ）の場合と比較して、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できる凹パターン痕による輝点がＸ方向では２倍になるため光の明暗の差が小さくなる。また、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できるＹ方向での導光板１０に形成された凹パターン痕の密度は、図８（ａ）の場合と同一である。このため、図８（ａ）の場合と比較して、Ｙ方向においては光の明暗の差は同一である。

また、図８（ｃ）に示す様に表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＹ方向に半ピッチＰ２偏心して形成されている条件での光学特性について、図８（ａ）と比較しながら説明する。この条件において、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できるＹ方向での導光板１０に形成された凹パターン痕の密度は、図８（ａ）の場合と比較して２倍である。このため、図８（ａ）の場合と比較して、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できる凹パターン痕による拡散光がＹ方向では２倍になるため光の明暗の差が小さくなる。また、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できるＸ方向での導光板１０に形成された凹パターン痕の密度は、図８（ａ）の場合と同一である。このため、図８（ａ）の場合と比較して、Ｘ方向では光の明暗の差は同一である。

同様に、図８（ｄ）に示す様に表面部凹パターン痕１０Ｂに対して裏面部凹パターン痕１０ＥがＸ，Ｙ方向ともに半ピッチＰ２偏心して形成されている条件での光学特性について、図８（ａ）と比較しながら説明する。この条件において、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できるＸ，Ｙ方向での導光板１０に形成された凹パターン痕の密度は、図８（ａ）の場合と比較してそれぞれ２倍である。このため、図８（ａ）の場合と比較して、導光板１０の表面部１０Ａ側から視認できる凹パターン痕による拡散光がＸ，Ｙ方向ともに２倍になるため光の明暗の差がそれぞれ小さくなる。

以上、図８（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら上述した通り、表面部凹パターン痕１０Ｂに対する裏面部凹パターン痕１０Ｅの位置をＸ，Ｙ方向に偏心して形成することにより、光学特性を任意に選択することができる。なお、特に図８（ｄ）に示した条件においては、図８（ａ）に示した条件と比較して、Ｘ，Ｙ方向ともに光の明暗の差がそれぞれ小さくなるため、良好な光学特性が得られる。

次に、本施形態の導光板１０を配設したバックライト装置５０の構成例について、図９（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら具体的に説明する。

なお、図９は導光板１０を用いたバックライト装置５０を各構成部材に分解した状態で示す斜視図であり、さらに図９（ａ）は導光板１０の両面ともに拡散板５３及び反射シート５２が配設されていない場合のバックライト装置５０Ａを示す斜視図、同様に図９（ｂ）は導光板１０の一面のみ反射シート５２が配設された場合のバックライト装置５０Ｂを示す斜視図、同様に図９（ｃ）は導光板１０の一面のみに拡散板５３が配設され且つ導光板１０の他面に反射シート５２が配設された場合のバックライト装置５０Ｃを示す斜視図、同様に図９（ｄ）は導光板１０の両面にそれぞれ拡散板５３Ａ及び５３Ｂが配設された場合のバックライト装置５０Ｄを示す斜視図である。以下、図９（ａ）乃至（ｄ）に示した各バックライト装置５０について順に説明する。

まず、図９（ａ）に示すバックライト装置５０Ａにおいては、導光板１０の側面部１０Ｃに対向するように１個以上の白色ＬＥＤから構成されたＬＥＤユニットが配設されている。ここで、白色ＬＥＤに駆動電流を印加することにより白色ＬＥＤ光を導光板１０に入射させると、該白色ＬＥＤ光が導光板１０の表面部１０Ａ及び裏面部１０Ｄに形成された凹パターン痕に照射されてそれぞれ拡散光が発生する。また、その拡散光は表面部１０Ａ及び裏面部１０Ｄに放出される。

また、図９（ｂ）に示すバックライト装置５０Ｂにおいては、バックライト装置５０Ａに設けられた導光板１０の裏面部１０Ｄに対向するように反射シート５２が配設されている。ここで、バックライト装置５０Ｂでは、裏面部１０Ｄ側から放出された拡散光は、反射シート５２により反射され導光板１０に入射した後に、該入射光が表面部１０Ａ側から放出される。

同様に、図９（ｃ）に示すバックライト装置５０Ｃにおいては、バックライト装置５０Ｂに設けられた導光板１０の表面部１０Ａに対向するように拡散板５３が配設されている。ここで、バックライト装置５０Ｃでは、表面部１０Ａから放出された拡散光が拡散板５３に入射され、該拡散光が拡散板５３で更に拡散される。その結果、点在する輝点が不明瞭となり、拡散板５３が均一な発光面となる。なお、拡散板５３には例えば乳半板を用いる。

同様に、図９（ｄ）に示すバックライト装置５０Ｄにおいては、バックライト装置５０Ａに設けられた導光板１０の表面部１０Ａ及び裏面部１０Ｄに対向するように、拡散板５３Ａ及び拡散板５３Ｂがそれぞれ配設されている。ここで、バックライト装置５０Ｄでは、表面部１０Ａから放出された拡散光が表面部１０Ａに対向して配設された拡散板５３Ａに入射され、該拡散光が拡散板５３Ａで更に拡散される。同様に、裏面部１０Ｄから放出された拡散光が裏面部１０Ｄに対向して配設された拡散板５３Ｂに入射され、該拡散光が拡散板５３Ｂで更に拡散される。その結果、点在する輝点が不明瞭となり、拡散板５３Ａ、拡散板５３Ｂが共に均一な発光面となる。

次に、本施形態の導光板１０を配設したバックライト装置に係る案内灯６０について、図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照しながら具体的に説明する。

なお、図１０は導光板１０を用いたバックライト装置に係る案内灯６０を示す斜視図であり、さらに図１０（ａ）は導光板１０が配設された案内灯６０を組み立てた状態で示す斜視図、同様に図１０（ｂ）は導光板１０の一面に案内表示板６１が配設され且つ導光板１０の他面に反射シート５２が配設された状態を示す斜視図、同様に図１０（ｃ）は導光板１０の両面にそれぞれ案内表示板６１Ａ及び案内表示板６１Ｂが配設された状態を示す斜視図である。以下、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示した各バックライト装置に係る案内灯６０について順に説明する。

案内灯６０は、図１０（ａ）に示すように、導光板１０、ＬＥＤユニット５１、及び案内表示板６１等から構成されている。ここで、図１０（ｂ）に示す案内灯６０Ａにおいては、導光板１０の側面部１０Ｃに対向するようにＬＥＤユニット５１が配設されている。また、導光板１０の裏面部１０Ｄに対向するように反射シート５２が配設されている。さらに、導光板１０の表面部１０Ａに対向するように案内表示板６１が配設されている。また、この案内表示板６１は、例えば乳半板の表面に標準案内用図記号等を印刷したシートを貼付けたものを用いる。この様な案内灯６０Ａは、片面発光の表示装置であり、図９（ｃ）に示すバックライト装置５０Ｃに係る応用製品に相当するものである。

同様に、図１０（ｃ）に示す案内灯６０Ｂにおいては、導光板１０の側面部１０Ｃに対向するようにＬＥＤユニット５１が配設されている。また、導光板１０の表面部１０Ａ及び裏面部１０Ｄに対向するように、それぞれ案内表示板６１Ａ及び案内表示板６１Ｂが配設されている。また、それぞれ案内表示板６１Ａ及び案内表示板６１Ｂは、例えば乳半板の表面に標準案内用図記号等を印刷したシートを貼付けたものを用いる。この様な案内灯６０Ｂは、両面発光の表示装置であり、図９（ｄ）に示すバックライト装置５０Ｄに係る応用製品に相当するものである。

以上、第１の実施形態に係る導光板１０の製造方法によれば、加工具２０の超音波加工部２０Ａを加工部材５の一主面に押圧させることにより、加工部材５の一主面に対して、マトリクス状の加工ドットを反映した複数の反射ドットを１度に形成させることができる。この様にマトリクス状の加工ドットを設けた超音波加工部２０Ａにより、少量多品種の比較的大型の導光板の製造に、超音波マルチホーンを用いたフレキシブルなドット加工が対応可能であり、且つ製造に係るタクトを大幅に短縮させることができる。具体的には、導光板１０の製造方法において、４行４列のマトリクス状に加工ドットを設けた超音波加工部２０Ａによれば、超音波加工部２０Ａに加工ドットを１個だけ設けた場合と比較して、製造に係るタクトを１/１６に短縮させることができる。

また、第１の実施形態に係る導光板１０によれば、表面部凹パターン痕１０Ｂに対する裏面部凹パターン痕１０Ｅの位置をＸ，Ｙ方向に偏心して形成することにより、光の明暗の差に係る光学特性を任意に選択することができる。例えば、表面部凹パターン痕１０Ｂに対する裏面部凹パターン痕１０Ｅの位置をＸ，Ｙ方向に半ピッチＰ２偏心して形成することにより、Ｘ，Ｙ方向ともに光の明暗の差がそれぞれ小さくすることができる。

同様に、第１の実施形態に係るバックライト装置によれば、導光板１０を用い、例えば案内灯６０の様な片面発光及び両面発光の表示装置を、必要とする所定の光学特性に基づいて、構成することができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る導光板７０及び導光板８０の構成について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。なお、図１１は表面部凹パターン痕７０Ｂと裏面部凹パターン痕７０Ｅの深さをそれぞれ異ならせた導光板７０の側面部７０Ｃを示す模式図である。同様に、図１２は表面部凹パターン痕８０Ｂと裏面部凹パターン痕８０Ｅの深さをそれぞれ異ならせた導光板８０の側面部８０Ｃを示す模式図である。

なお、第２の実施形態の導光板７０及び導光板８０は、第１の実施形態の導光板１０に形成された略均一な深さの表面部凹パターン痕１０Ｂ及び裏面部凹パターン痕１０Ｅと異なり、表面部及び裏面部の凹パターン痕の深さを段階的に異ならせていることに特徴を有している。なお、それ以外の導光板７０及び導光板８０に係る構成は、第１の実施形態で述べた導光板１０の構成と同様である。そこで、第２の実施形態の導光板７０及び導光板８０においては、第１の実施形態の導光板１０と異なる凹パターン痕の深さに係る構造及び効果等について具体的に説明する。

まず、図１１に示す導光板７０においては、表面部７０Ａの表面部凹パターン痕７０Ｂの深さと、裏面部７０Ｄの裏面部凹パターン痕７０Ｅの深さが、それぞれ段階的に深くなるように形成されている。具体的には、側面部７０Ｃから見た場合、図１１左側の表面及び裏面の凹パターン痕の深さと比較して、図１１右側の表面及び裏面の凹パターン痕の方が段階的に深くなるように、凹パターン痕が形成されている。ここで、側面部７０Ｃの図１１左側からＬＥＤ光の入射光Ｌ３が照射されると、光学特性から光源に近くなれば光密度が高く、遠くなれば光密度が低くなることから、図１１左側よりの凹パターン痕の反射面積を小から大へ変化させることにより拡散光の取り出しが平均化する。また、側面部７０Ｃの図１１右側からＬＥＤ光の入射光Ｌ４が照射されると、前述したことから図１１右側よりの凹パターン痕の反射面積を大から小へ変化させることにより拡散光の取り出しが、右側では多く左側では少なくなる。すなわち、この凹パターン痕加工は片側光源使用時に有効な加工方法となる。

次に、図１２に示す導光板８０においては、表面部８０Ａの表面部凹パターン痕８０Ｂの深さと、裏面部８０Ｄの裏面部凹パターン痕８０Ｅの深さが、導光板８０の中央部に進むごとに相対的に深く、すなわち、導光板８０の両端面側では浅く中央部では深くなるように形成されている。ここで、側面部８０Ｃの図１２左側からＬＥＤ光の入射光Ｌ５が照射されると、図１２左側から右側に光学特性から光源に近くなれば光密度が高く、遠くなれば光密度が低くなることから、図１２左側の凹パターン痕での拡散光は、図１２中央部に至る凹パターン痕の反射面積を小から大へ変化させることにより拡散光の取り出しが平均化する。同様に、側面部８０Ｃの図１２右側からＬＥＤ光の入射光Ｌ６が照射されると、図１２右側から左側に光学特性から光源に近くなれば光密度が高く、遠くなれば光密度が低くなることから、図１２右側の凹パターン痕での拡散光は、図１２中央部に至る左側の凹パターン痕の反射面積を小から大へ変化させることにより拡散光の取り出しが平均化する。したがって、全体の拡散光の取り出しが平均化する。すなわち、この凹パターン痕加工は両側光源使用時に有効な加工方法となる。

以上、第２の実施形態に係る導光板７０及び導光板８０の製造方法によれば、加工具２０の超音波加工部２０Ａを、加工部材５の一主面に段階的に深く又は浅く押圧させることにより、加工部材５の一主面に対して、複数の任意の深さを有する反射ドットを形成させることができる。この様な導光板７０及び導光板８０の製造方法によれば、必要とされる発光面サイズに対応した拡散光の取出しが可能になり、任意の仕様に合わせた導光板の製造を最適化することができる。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る導光板９０構成について、図１３を参照しながら説明する。なお、図１３は表面部凹パターン痕９０Ｂと裏面部凹パターン痕９０Ｅの深さをそれぞれ異ならせた導光板９０と該導光板９０に接着させた反射テープ９１の側面部を示す模式図である。

なお、第３の実施形態の導光板９０は、第１の実施形態の導光板１０に形成された略均一な深さの表面部凹パターン痕１０Ｂ及び裏面部凹パターン痕１０Ｅと異なり、表面部及び裏面部の凹パターン痕の深さを段階的に異ならせ、且つ導光板９０の側面部の片側に反射テープ９１を接着させていることに特徴を有している。なお、それ以外の導光板９０に係る構成は、第１の実施形態で述べた導光板１０の構成と同様である。そこで、第３の実施形態の導光板９０においては、第１の実施形態の導光板１０と異なる凹パターン痕の深さに係る構造及び効果等について具体的に説明する。

導光板９０の構造に関し、表面部９０Ａの表面部凹パターン痕９０Ｂの深さと、裏面部９０Ｄの裏面部凹パターン痕９０Ｅの深さは、図１３左側の側面部９０Ｃ'から右側の側面部９０Ｃ''に対して、それぞれ段階的に深くなるように形成されている。但し、図１３右端の側面部９０Ｃ''では、表面部９０Ａの表面部凹パターン痕９０Ｂの深さと、裏面部９０Ｄの裏面部凹パターン痕９０Ｅの深さともに、相対的に浅くなるように形成されている。具体的には、例えば図１３に示す表面部９０Ａの表面部凹パターン痕９０Ｂにおいて、凹パターン痕の深さは、凹パターン痕Ｔ１が一番浅く、凹パターン痕Ｔ５が一番深く、且つ凹パターン痕Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５の関係にある。

導光板９０の光学特性に係る効果に関し、図１３左側の側面部９０Ｃ'からＬＥＤ光の入射光Ｌ７が照射されると、光学特性から光源に近くなれば光密度が高く、遠くなれば光密度が低くなることから、図１３左側から凹パターン痕の反射面積を小から大へ変化させることにより、表面部９０Ａ及び裏面部９０Ｄにおいて、拡散光の取り出しが平均化する。ここで、導光板９０の側面部９０Ｃ''に接着された反射テープ９１により、ＬＥＤ光の入射光Ｌ７が側面部９０Ｃ''で反射されて反射光Ｌ８が発生する。該反射光Ｌ８は、凹パターン痕により拡散光に変換されることから、ＬＥＤ光が拡散光に変換される割合が増加する。この様な反射光Ｌ８は、側面部９０Ｃ''近傍の凹パターン痕において拡散光に影響を及ぼしている。したがって、側面部９０Ｃ''では、表面部９０Ａの表面部凹パターン痕９０Ｂの深さと、裏面部９０Ｄの裏面部凹パターン痕９０Ｅの深さともに、相対的に浅くなるように形成される。

以上、第３の実施形態に係る導光板９０の製造方法によれば、加工具２０の超音波加工部２０Ａを、加工部材５の一主面に段階的に深く又は浅く押圧させることにより、加工部材５の一主面に対して、複数の任意の深さを有する反射ドットを形成させることができる。この様な導光板９０の製造方法によれば、導光板９０の側面部の片側に反射テープ９１を接着させる構成においても、必要とされる発光面サイズに対応した均一な拡散光の取出しが可能になり、任意の仕様に合わせた導光板の製造を最適化することができる。

なお、上述した第１乃至第３の実施形態においては、導光板を案内灯に係るバックライト装置に用いる光デバイスとしてそれぞれ説明したが、このような形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。具体的には、例えば導光板を液晶ディスプレイに係るバックライト装置に用いても良い。また、例えば導光板をＬＥＤ照明装置に用いる照明装置として構成しても良い。また、ＬＥＤユニットに配設するＬＥＤは、白色のＬＥＤに限定されるものではなく、例えば白色、赤色、青色、及び緑色の中の一色からなるＬＥＤ、若しくはそれら各色のＬＥＤの組み合わせとしても良い。

５ 加工部材
１０ 導光板
１０Ａ 表面部
１０Ｂ 表面部凹パターン痕
１０Ｃ 側面部
１０Ｄ 裏面部
１０Ｅ 裏面部凹パターン痕
２０ 加工具
２０Ａ 超音波加工部
２０Ｂ 支持部
３０ 超音波加工装置
３１ 機台
３２ 作業台
３３ 移動機構
３４ 真空ポンプ
３５ 超音波発振器
４０ 導光板
４０Ａ 表面部
４０Ｂ 表面部凹パターン痕
４０Ｃ 側面部
４０Ｄ 裏面部
４０Ｅ 裏面部凹パターン痕
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ バックライト装置
５１ ＬＥＤユニット
５２ 反射シート
５３,５３Ａ,５３Ｂ 拡散板
６０，６０Ａ，６０Ｂ 案内灯
６１，６１Ａ，６１Ｂ 案内表示板
７０ 導光板
７０Ａ 表面部
７０Ｂ 表面部凹パターン痕
７０Ｃ 側面部
７０Ｄ 裏面部
７０Ｅ 裏面部凹パターン痕
８０ 導光板
８０Ａ 表面部
８０Ｂ 表面部凹パターン痕
８０Ｃ 側面部
８０Ｄ 裏面部
８０Ｅ 裏面部凹パターン痕
９０ 導光板
９０Ａ 表面部
９０Ｂ 表面部凹パターン痕
９０Ｃ'，９０Ｃ'' 側面部
９０Ｄ 裏面部
９０Ｅ 裏面部凹パターン痕
９１ 反射テープ
Ｄ プローブ
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 加工開始基準高さ
Ｐ１ ピッチ
Ｐ２ 半ピッチ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７ 入射光
Ｌ８ 反射光
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ 凹パターン痕

Claims (10)

1. 導光板用基板の一側面から光を入射して一主面及び他主面に形成された凹状の反射ドットで発生した拡散光を主面から導出させるための導光板の製造方法であって、
   前記反射ドットの形成位置が、前記一主面及び前記他主面の面内の直交する二方向又はいずれか一方向に沿って対面同一とならないように、
   且つ前記反射ドットの深さが、前記一主面及び前記他主面に対して、光が入射する前記一側面の近傍で最も浅く、前記一側面に対向し前記一主面及び前記他主面に直交した反射面を有する他側面に向けて段階的に深く、前記反射面を有する他側面の近傍で最も深い部分よりも浅くなるように、
   前記反射ドットの深さを前記導光板用基板の前記一主面及び前記他主面の所定範囲にそれぞれ段階的に異ならせて形成すること
   を特徴とする導光板の製造方法。
2. 前記導光板用基板の他主面の面内の直交する二方向又はいずれか一方向に沿って設ける前記反射ドットを、前記導光板用基板の一主面の面内の直交する二方向又はいずれか一方向に沿って複数形成された前記反射ドットの中間に位置するように形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の導光板の製造方法。
3. 前記反射ドットは四角錐形状であること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導光板の製造方法。
4. 前記反射ドットの四角錐形状の稜線の延長方向の少なくとも一方向は前記導光板用基板の一側面から入射する光の入射方向と略平行とされること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導光板の製造方法。
5. 前記反射ドットは前記一主面及び前記他主面に超音波加工用ホーンがそれぞれ当接され超音波の振動により前記一主面及び前記他主面が部分的に溶融されて形成されていること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導光板の製造方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の導光板の製造方法により製造されたこと
   を特徴とする導光板。
7. 請求項６に記載の導光板を有すること
   を特徴とするバックライト装置。
8. 前記導光板の前記反射面を有する他側面に、反射テープを設けたこと
   を特徴とする請求項７に記載のバックライト装置。
9. 前記導光板の前記一主面及び前記他主面に、それぞれ表示板を配設したこと
   を特徴とする請求項７又は請求項８に記載のバックライト装置。
10. 請求項６に記載の導光板を有すること
    を特徴とする照明装置。