JP5470152B2 - Light guide plate manufacturing apparatus and method - Google Patents

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Description

この発明は、導光板の裏面に複数のドット状反射部を形成し、導光板に端面から入射した光を各ドット状反射部で表面側へ反射させて表示する表示装置に係り、特に表示装置に用いる導光板の製造装置及び製造方法に関する。   The present invention relates to a display device in which a plurality of dot-like reflecting portions are formed on the back surface of a light guide plate, and light that is incident on the light guide plate from the end face is reflected to the front side by each dot-like reflecting portion, and in particular, the display device. The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a light guide plate used in the manufacturing process.

透明な導光板の裏面に、所望のパターンにより複数のドット状反射部を形成し、導光板の端面からLED等により照明することにより、導光板の表面側へドット状反射部による輝点パターンを表示する表示装置が知られている。各ドット状反射部は、端面から入射した光を表面側へ反射するために、表面に対して傾いた反射面を有する楔状の切欠き部(凹部)として形成される。このようなドット状反射部を有する導光板の製造方法は、導光板の材料としてアクリル、ポリカーボネート等の熱軟化性樹脂を使用する場合、加熱した加工具の刃部を導光板の一方の面に押し込み、所定の深さになった後に、刃部を引き抜く方法を用いていた(特許文献1)。   A plurality of dot-like reflecting portions are formed with a desired pattern on the back surface of the transparent light guide plate, and the bright spot pattern by the dot-like reflecting portion is formed on the surface side of the light guide plate by illuminating with an LED or the like from the end face of the light guide plate. A display device for displaying is known. Each dot-like reflecting portion is formed as a wedge-shaped notch (concave portion) having a reflecting surface inclined with respect to the surface in order to reflect light incident from the end face to the surface side. In the manufacturing method of the light guide plate having such a dot-like reflection portion, when using a heat-softening resin such as acrylic or polycarbonate as the material of the light guide plate, the blade portion of the heated processing tool is placed on one surface of the light guide plate. After pushing in and reaching a predetermined depth, a method of pulling out the blade portion was used (Patent Document 1).

国際公開第2007/123202号International Publication No. 2007/123202

しかしながら上記従来の導光板の製造方法にあっては、導光板にドット状反射部を形成する際に、加熱した刃部を導光板に押し込むと、溶融した樹脂が刃部の周囲の導光板表面に溢れるので、ドット状反射部周囲に丘状に盛り上がったり、刃部周囲の加工具下面に付着したりするという問題点があった。   However, in the above conventional method of manufacturing a light guide plate, when forming a dot-like reflecting portion on the light guide plate, when the heated blade portion is pushed into the light guide plate, the molten resin is the surface of the light guide plate around the blade portion. Therefore, there is a problem in that it rises like a hill around the dot-like reflecting part or adheres to the lower surface of the processing tool around the blade part.

図11は、従来の導光板の製造方法を説明する模式断面図である。図11(a)に示すように、加工具13には、ヒータを内蔵した加熱部11が設けられ、加熱部11の下面に楔状の刃部12が突出して形成されている。刃部12には、ドット状反射部の反射面を形成するための斜面12aが設けられている。そして図11(a)に示すように、ドット状反射部2を形成する際に、導光板1の軟化温度以上に加熱した刃部12を導光板1に押し込むことにより、溶融した溢れ樹脂15が導光板1の表面1cに盛り上がる。また図11(b)に示すように、加熱した刃部12を導光板1から引き抜く際に、刃部12の周囲の導光板が軟化しているために、ドット状反射部2の形状が変形し、反射面の良好な形状が得られずドット状反射部の輝度ムラが生じる。特に、ドット状反射部2の周囲の丘状に盛り上がった溢れ樹脂15の部分は、導光板の透明性を損ねて外観が悪化する。また丘の高さが大きくなると、導光板全体としての厚さが増加し、小型機器内に導光板を納めたい場合の障害となる。   FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a light guide plate. As shown in FIG. 11 (a), the processing tool 13 is provided with a heating part 11 with a built-in heater, and a wedge-shaped blade part 12 protrudes from the lower surface of the heating part 11. The blade portion 12 is provided with an inclined surface 12a for forming a reflecting surface of the dot-like reflecting portion. Then, as shown in FIG. 11A, when forming the dot-like reflecting portion 2, the melted overflow resin 15 is formed by pushing the blade portion 12 heated to the softening temperature or higher of the light guide plate 1 into the light guide plate 1. It rises on the surface 1c of the light guide plate 1. Further, as shown in FIG. 11B, when the heated blade portion 12 is pulled out from the light guide plate 1, the shape of the dot-like reflecting portion 2 is deformed because the light guide plate around the blade portion 12 is softened. However, a favorable shape of the reflecting surface cannot be obtained, resulting in uneven brightness of the dot-like reflecting portion. In particular, the overflow resin 15 that swells up in the shape of a hill around the dot-like reflecting portion 2 impairs the transparency of the light guide plate and deteriorates the appearance. In addition, when the height of the hill is increased, the thickness of the entire light guide plate increases, which is an obstacle when the light guide plate is desired to be accommodated in a small device.

また図11(c)に示すように、加熱部11の下面で溢れ樹脂15を押しつぶした場合、図11(d)に示すように、軟化した溢れ樹脂15が加熱部11の下面とドット状反射部2の周囲に付着し、導光板の透明性及び外観を損ねる。さらに加熱部11の下面に溢れ樹脂15が付着していると、連続して複数のドット状反射部を形成する際の支障となる。   Further, as shown in FIG. 11C, when the overflow resin 15 is crushed on the lower surface of the heating unit 11, as shown in FIG. 11D, the softened overflow resin 15 is reflected on the lower surface of the heating unit 11 and the dot-like reflection. It adheres to the periphery of the part 2 and impairs the transparency and appearance of the light guide plate. Furthermore, if the overflowing resin 15 adheres to the lower surface of the heating unit 11, it becomes a hindrance when continuously forming a plurality of dot-like reflection parts.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導光板にドット状反射部を形成する際に、溶融した樹脂が切欠き部周囲に丘状に盛り上がったり、刃部周囲の加工具下面に付着したりすることを防止することができる導光板の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when forming a dot-like reflecting portion on the light guide plate, the molten resin rises in a hill shape around the notch portion, or the processing tool lower surface around the blade portion It is an object of the present invention to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a light guide plate that can be prevented from adhering to the surface.

上記目的を達成するために、本発明は、端面から入射した光を表面側へ反射するドット状反射部を導光板の表面に形成する導光板の製造装置であって、任意に超音波の発振及び停止が可能な超音波振動発生部と、該超音波振動発生部に機械的に接続し前記ドット状反射部を導光板に形成するための刃部を備えた加工具と、を備え、前記超音波振動発生部を発振させて前記加工具の刃部を前記導光板に押し込んでドット状反射部を形成する際に、前記刃部が導光板に押し込まれて該刃部により押し出された溶融材料を押しつぶす庇部を該刃部の周囲に設けたことを要旨とする。   In order to achieve the above object, the present invention is a light guide plate manufacturing apparatus that forms a dot-like reflecting portion on the surface of a light guide plate that reflects light incident from an end face to the surface side, and optionally generates ultrasonic waves. And an ultrasonic vibration generating unit capable of being stopped, and a processing tool that is mechanically connected to the ultrasonic vibration generating unit and includes a blade portion for forming the dot-shaped reflecting portion on the light guide plate, and When the blade portion of the processing tool is pushed into the light guide plate by oscillating the ultrasonic vibration generating portion to form a dot-like reflection portion, the blade portion is pushed into the light guide plate and melted by the blade portion. The gist is that a heel portion for crushing the material is provided around the blade portion.

また、本発明の導光板の製造装置に係る前記庇部は、前記溶融材料と接する面を鏡面または指定の表面粗さの面の仕上げとしたことを要旨とする。   Further, the gutter of the light guide plate manufacturing apparatus of the present invention is characterized in that the surface in contact with the molten material is a mirror surface or a surface having a specified surface roughness.

また、本発明は、任意に超音波の発振及び停止が可能な超音波振動発生部と、該超音波振動発生部に機械的に接続し導光板にドット状反射部を形成するための刃部を有する加工具と、を備えた製造装置により、端面から入射した光を表面側へ反射するドット状反射部を導光板の表面に形成する導光板の製造方法であって、前記超音波振動発生部により超音波振動が印加された前記刃部を導光板の所望の位置に所定の深さまで押し込む第1の工程と、前記超音波振動発生部の発振を停止させて、前記刃部の周囲の導光板を硬化させる第2の工程と、前記刃部を導光板から引き抜く第3の工程と、を備えたことを要旨とする。   The present invention also provides an ultrasonic vibration generating unit capable of arbitrarily oscillating and stopping ultrasonic waves, and a blade portion for mechanically connecting to the ultrasonic vibration generating unit to form a dot-like reflecting portion on a light guide plate A light guide plate manufacturing method comprising: forming a dot-like reflecting portion on a surface of a light guide plate that reflects light incident from an end surface to the surface side by a manufacturing apparatus comprising: A first step of pushing the blade portion, to which ultrasonic vibration is applied by the portion, to a desired position of the light guide plate to a predetermined depth, and stopping the oscillation of the ultrasonic vibration generating portion, The gist includes a second step of curing the light guide plate and a third step of extracting the blade portion from the light guide plate.

また、本発明の導光板の製造方法は、前記導光板のそれぞれ異なる所望の位置に、前記第1の工程から第3の工程までを複数回繰り返すことにより、前記導光板に複数の前記ドット状反射部による所望のパターンを形成する第4の工程を更に備えたことを要旨とする。   Moreover, the manufacturing method of the light-guide plate of this invention repeats from the said 1st process to a 3rd process in multiple different desired positions of the said light-guide plate in multiple times, The several said dot shape on the said light-guide plate. The gist of the invention is that it further includes a fourth step of forming a desired pattern by the reflecting portion.

本発明によれば、加工具の庇部で溶融材料を押しつぶすので、形成されたドット状反射部の周囲に溶融材料が盛り上がることがなく、導光板の透明性を損ねることがなくなるという効果がある。   According to the present invention, since the molten material is crushed by the collar portion of the processing tool, there is an effect that the molten material does not rise around the formed dot-shaped reflection portion and the transparency of the light guide plate is not impaired. .

また本発明によれば、形成されたドット状反射部の周囲に溶融材料が盛り上がることがなく、導光板の厚さの増加が抑制され、小型機器内に導光板を納る場合の障害とならないという効果がある。   Further, according to the present invention, the molten material does not swell around the formed dot-shaped reflecting portion, the increase in the thickness of the light guide plate is suppressed, and does not become an obstacle when the light guide plate is placed in a small device. There is an effect.

また本発明によれば、超音波振動が印加された加工具の刃部を導光板に押し込んだ後、超音波振動を停止し導光板の溶融部を硬化させた後に加工具の刃部を導光板から引き抜くので、刃部の形状及び庇部下面の形状が正確に導光板に転写されるようになり、正確な形状のドット状反射部を形成することができるという効果がある。   Further, according to the present invention, after the blade portion of the processing tool to which ultrasonic vibration is applied is pushed into the light guide plate, the ultrasonic vibration is stopped and the melted portion of the light guide plate is cured, and then the blade portion of the processing tool is guided. Since it is pulled out from the optical plate, the shape of the blade portion and the shape of the lower surface of the collar portion are accurately transferred to the light guide plate, and there is an effect that a dot-shaped reflecting portion having an accurate shape can be formed.

また本発明によれば、加工具に溶融材料が付着することがないので、連続的に複数のドット状反射部を導光板に形成することができるという効果がある。   Further, according to the present invention, since the molten material does not adhere to the processing tool, there is an effect that a plurality of dot-like reflecting portions can be continuously formed on the light guide plate.

本発明の導光板の製造装置による導光板を用いた表示装置の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the display apparatus using the light-guide plate by the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention. 図1に示す表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the display apparatus shown in FIG. 図1に示す表示装置の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the display apparatus shown in FIG. 図1に示す表示装置のドット状反射部を示す平面図である。It is a top view which shows the dot-shaped reflection part of the display apparatus shown in FIG. 本発明の導光板の製造装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention. 本発明の導光板の製造装置の要部正面図である。It is a principal part front view of the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention. (a)本発明の導光板の製造装置に用いる加工具の一例の正面図、(b)側面図である。(A) It is a front view of an example of the processing tool used for the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention, (b) It is a side view. (a)本発明の導光板の製造装置に用いる加工具の他の例の正面図、(b)側面図である。(A) The front view of the other example of the processing tool used for the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention, (b) It is a side view. (a)本発明の導光板の製造装置を用いた超音波加工によるドット状反射部の形成を説明する図、(b)超音波発振停止後の加工具の引き抜きを説明する図、(c)本発明の導光板の製造装置により形成されたドット状反射部の平面図である。(A) The figure explaining formation of the dot-shaped reflection part by ultrasonic processing using the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention, (b) The figure explaining extraction of the processing tool after an ultrasonic oscillation stop, (c) It is a top view of the dot-shaped reflection part formed with the manufacturing apparatus of the light-guide plate of this invention. 本発明の導光板の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the light-guide plate of this invention. (a)従来の導光板の製造方法による溢れ樹脂を説明する図、(b)従来の導光板の製造方法によるドット状反射部形状の変形を説明する図、(c)従来の導光板の製造方法による溢れ樹脂を説明する図、(d)従来の導光板の製造方法による溢れ樹脂の加工具への付着を説明する図である。(A) The figure explaining overflow resin by the manufacturing method of the conventional light-guide plate, (b) The figure explaining the deformation | transformation of the dot-shaped reflection part shape by the manufacturing method of the conventional light-guide plate, (c) Manufacture of the conventional light-guide plate The figure explaining overflow resin by a method, (d) It is a figure explaining adhesion to the processing tool of overflow resin by the manufacturing method of the conventional light-guide plate.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。最初に、本発明の導光板の製造装置を用いて製造される導光板を使用した表示装置について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a display device using a light guide plate manufactured using the light guide plate manufacturing apparatus of the present invention will be described.

図1〜図4は、本発明の導光板の製造装置を用いて製造された導光板1を使用した表示装置10の一例を示すものである。図1は、表示装置10を模式的に示す斜視図であり、図2は、表示装置10の断面図であり、図3は、表示装置10の要部拡大断面図であり、図4は、ドット状反射部2の平面図である。   1 to 4 show an example of a display device 10 using a light guide plate 1 manufactured using the light guide plate manufacturing apparatus of the present invention. 1 is a perspective view schematically showing the display device 10, FIG. 2 is a cross-sectional view of the display device 10, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the display device 10, and FIG. FIG. 4 is a plan view of a dot-like reflecting unit 2.

表示装置10は、導光板1と、導光板1の端面1aに設けられた光源6とを備えている。光源6としては、発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード(LD)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)、冷陰極蛍光管(CCFL)などを用いることができる。光源6は、導光板1の延在方向に沿って延在して形成するのが好ましい。図示の例では、光源6は、略矩形形状の導光板1の一辺の端面1aに沿って延在して形成されている。光源6は、例えば、複数のLEDが端面1aに沿う方向に配列されたものが使用できる。光源6が発する光の色は、白、赤、黄、緑、青などを例示でき、導光板1に形成されたドット状反射部2が構成するパターンに応じて適宜選択できる。なお、光源6は、導光板1の一方及び他方の端面に設けることもできる。   The display device 10 includes a light guide plate 1 and a light source 6 provided on an end surface 1 a of the light guide plate 1. As the light source 6, a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), an organic electroluminescence (organic EL), a cold cathode fluorescent tube (CCFL), or the like can be used. The light source 6 is preferably formed so as to extend along the extending direction of the light guide plate 1. In the illustrated example, the light source 6 is formed so as to extend along the end surface 1 a on one side of the substantially rectangular light guide plate 1. As the light source 6, for example, a plurality of LEDs arranged in a direction along the end face 1a can be used. The color of the light emitted from the light source 6 can be exemplified by white, red, yellow, green, blue, and the like, and can be appropriately selected according to the pattern formed by the dot-like reflecting portions 2 formed on the light guide plate 1. The light source 6 can also be provided on one and the other end surfaces of the light guide plate 1.

導光板1は、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂などの合成樹脂からなる板が用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。   The light guide plate 1 may be a transparent material, and a plate made of a synthetic resin such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, a silicone resin, or a cyclopolyolefin resin is used. Among them, an acrylic resin is used from the viewpoints of transparency and ease of processing. A plate is preferred.

導光板1の厚さは、例えば0.5mm〜10mmとすることができる。導光板1は、背景を透かし見ることができる程度の光透過性を有することが好ましい。また導光板1の形状は、図示のように、平面視して略矩形状をなす板状をなしているが、導光板1の形状は、端面1a、表面1b、および裏面1cとして機能する面が形成可能であれば、図示の形状に限定されない。なお、本発明において、透明であるとは、ドット状反射部2からの反射光が視認できる程度の光透過性を持つことをいう。   The thickness of the light guide plate 1 can be set to 0.5 mm to 10 mm, for example. It is preferable that the light guide plate 1 has a light transmittance that allows the background to be seen through. The light guide plate 1 has a substantially rectangular shape in plan view as shown in the figure, but the light guide plate 1 has a shape that functions as an end face 1a, a front face 1b, and a back face 1c. If it can form, it will not be limited to the shape of illustration. In the present invention, the term “transparent” means that the reflected light from the dot-like reflecting portion 2 has a light transmittance that can be visually recognized.

導光板1の裏面1cには、1または複数のドット状反射部2からなる表示部3が形成されている。図3及び図4に示すように、ドット状反射部2は、裏面1cに形成された切欠きであり、光源6から出射されて端面1aから入射した光を表面1b側に反射する反射面2aを有する。ドット状反射部2は、光源6からの光が反射面2aに当たるような形状とされる。   On the back surface 1 c of the light guide plate 1, a display unit 3 including one or a plurality of dot-like reflection units 2 is formed. As shown in FIGS. 3 and 4, the dot-like reflecting portion 2 is a notch formed in the back surface 1 c, and a reflecting surface 2 a that reflects the light emitted from the light source 6 and incident from the end surface 1 a to the surface 1 b side. Have The dot-like reflecting portion 2 is shaped so that the light from the light source 6 strikes the reflecting surface 2a.

図示の例では、ドット状反射部2の平面視した形状が略矩形とされ(図4を参照)、ドット状反射部2の光源6からの光の入射方向に沿った断面形状が、端面1a側に形成された反射面2aを斜辺とする三角形をなしている(図3を参照)。   In the illustrated example, the shape of the dot-like reflecting portion 2 in plan view is substantially rectangular (see FIG. 4), and the cross-sectional shape along the incident direction of light from the light source 6 of the dot-like reflecting portion 2 is the end face 1a. It forms a triangle with the reflecting surface 2a formed on the side as a hypotenuse (see FIG. 3).

ドット状反射部2は、導光板1に形成されて光源6からの光を表面1b側に反射する構造であればよく、その構成は、図示の例に限定されない。ドット状反射部2の平面視した形状が、矩形以外に例えば、台形、三角形、五角形などの多角形、円形、あるいは円の一部を切り取った形状であってもよい。   The dot-like reflection part 2 may be any structure as long as it is formed on the light guide plate 1 and reflects the light from the light source 6 toward the surface 1b, and its configuration is not limited to the example shown in the drawing. The shape of the dot-like reflecting portion 2 in plan view may be, for example, a polygon such as a trapezoid, a triangle, and a pentagon, a circle, or a shape obtained by cutting a part of a circle.

平面視したときのドット状反射部2の縦横比(アスペクト比)(平均値)は、10:1から1:1の範囲であることが好ましく、5:1から1:1の範囲がさらに好ましい。縦横比とは、平面視でドット状反射部2が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比(長辺:短辺)をいう。縦横比が大きすぎると、ドット状反射部2からの光の形状が点状でなく線状と認識されるようになるため、結果的に視認性が低下する。図4に示すように、縦横比とは、ドット状反射部2の平面視した形状が長方形の場合には長方形の長辺と短辺の比(長辺:短辺)をいう。β1>β2の場合はβ1:β2、β1<β2の場合はβ2:β1となる。ドット状反射部2の平面視した形状が長方形以外の図形の場合には、平面視でドット状反射部2が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比(長辺:短辺)をいう。   The aspect ratio (aspect ratio) (average value) of the dot-like reflecting portions 2 when viewed in plan is preferably in the range of 10: 1 to 1: 1, and more preferably in the range of 5: 1 to 1: 1. . The aspect ratio refers to the ratio of the long side to the short side (long side: short side) of the rectangle having the smallest area that is inscribed by the dot-like reflecting portion 2 in plan view. If the aspect ratio is too large, the shape of the light from the dot-like reflecting portion 2 is recognized as a linear shape instead of a dot shape, resulting in a decrease in visibility. As shown in FIG. 4, the aspect ratio refers to the ratio of long side to short side (long side: short side) when the shape of the dot-like reflecting unit 2 in plan view is a rectangle. When β1> β2, β1: β2, and when β1 <β2, β2: β1. When the shape of the dot-like reflecting portion 2 in plan view is a figure other than a rectangle, the ratio of the long side to the short side of the rectangle with the smallest area that is inscribed in the plan view (long side: short side). Say.

導光板1の表面1bに対する反射面2bの傾斜角度(図3に示す角度α)は、小さすぎれば出射光の傾斜角度も大きくなり、表示装置101を正面から見たときのドット状反射部2の視認性が低下する。傾斜角度αが大きすぎれば、光の入射角度が臨界角を超え、反射面2aを透過する光の割合が増加するため、光の反射率が低下し、光の利用効率が低下する。このため、反射面2aの傾斜角度αは、45度以上60度以下が好ましく、50度以上55度以下がさらに好ましい。傾斜角度を前記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、反射光を表面1bに対し垂直に近い角度で出射させ、ドット状反射部2の視認性を高めることができる。   If the angle of inclination of the reflecting surface 2b with respect to the surface 1b of the light guide plate 1 (angle α shown in FIG. 3) is too small, the angle of inclination of the emitted light also increases, and the dot-like reflecting portion 2 when the display device 101 is viewed from the front. Visibility is reduced. If the inclination angle α is too large, the incident angle of light exceeds the critical angle and the proportion of light transmitted through the reflecting surface 2a increases, so that the light reflectance decreases and the light utilization efficiency decreases. For this reason, the inclination angle α of the reflecting surface 2a is preferably 45 degrees or more and 60 degrees or less, and more preferably 50 degrees or more and 55 degrees or less. By setting the tilt angle in the above range, the reflection efficiency of light can be increased, and the reflected light can be emitted at an angle close to perpendicular to the surface 1b, so that the visibility of the dot-like reflecting portion 2 can be enhanced.

図示の例では、反射面2aは平坦であるが、反射面は、少なくとも一部が曲面をなしていてもよい。反射面が曲面であると、反射光の出射角度が広い範囲にわたる場合があるが、この場合には、ドット状反射部2が広い範囲から視認できるようになる。   In the illustrated example, the reflecting surface 2a is flat, but at least a part of the reflecting surface may be curved. If the reflection surface is a curved surface, the emission angle of the reflected light may extend over a wide range. In this case, the dot-like reflection unit 2 can be viewed from a wide range.

反射面2aの表面粗さ(最大高さRy)(JIS B 0601-1994)は、1μm以下、好ましくは0.1μm以下が好適である。表面粗さをこの範囲にすることによって、反射面2における光の反射率を高めることができる。   The surface roughness (maximum height Ry) of the reflecting surface 2a (JIS B 0601-1994) is 1 μm or less, preferably 0.1 μm or less. By setting the surface roughness within this range, the reflectance of light on the reflecting surface 2 can be increased.

図3において高さγで示すドット状反射部2の高さは、小さすぎればドット状反射部2の視認性が低くなり、大きすぎれば表示装置10の透明性の点で好ましくない。そのため、ドット状反射部2の高さγの平均値は、0.1mm〜5mmが好ましく、0.5mm〜3mmがさらに好ましい。また、導光板1の厚さに対するドット状反射部2の高さの比(平均値)は、1/10〜1/1が好ましく、1/5〜2/3がさらに好ましい。   In FIG. 3, the height of the dot-like reflecting portion 2 indicated by the height γ is too small, the visibility of the dot-like reflecting portion 2 is lowered, and if the height is too large, the transparency of the display device 10 is not preferable. Therefore, the average value of the height γ of the dot-like reflecting portion 2 is preferably 0.1 mm to 5 mm, and more preferably 0.5 mm to 3 mm. In addition, the ratio (average value) of the height of the dot-like reflecting portion 2 to the thickness of the light guide plate 1 is preferably 1/10 to 1/1, and more preferably 1/5 to 2/3.

全てのドット状反射部2の反射面2bの面積を一定とすると、光源6に近いドット状反射部2における反射光に比べ、光源6から遠い位置にあるドット状反射部2における反射光の強度が低くなる傾向にある。このため、反射面2bの面積を光源6からの距離が離れるに応じて大きくすることによって、ドット状反射部2の反射光の強度を均一化するのが好ましい。   If the area of the reflecting surface 2b of all the dot-like reflecting parts 2 is constant, the intensity of the reflected light at the dot-like reflecting part 2 located far from the light source 6 as compared with the reflected light at the dot-like reflecting part 2 close to the light source 6 Tend to be lower. For this reason, it is preferable to make the intensity of the reflected light of the dot-like reflecting portion 2 uniform by increasing the area of the reflecting surface 2b as the distance from the light source 6 increases.

図3に示すように、表示装置10では、光源6からの光を端面1aから導光板1に入射させ、ドット状反射部2の反射面2aに反射させ、表面1b側から出射させることができる。表面1b側から表示装置10を見ると、ドット状反射部2はドット状の輝点として観察される。   As shown in FIG. 3, in the display device 10, the light from the light source 6 can be incident on the light guide plate 1 from the end surface 1 a, reflected on the reflecting surface 2 a of the dot-like reflecting portion 2, and emitted from the surface 1 b side. . When the display device 10 is viewed from the front surface 1b side, the dot-like reflecting portion 2 is observed as a dot-like bright spot.

次に、上記表示装置10の導光板1を製造する製造装置及び製造方法について、図5〜図10を参照して説明する。図5は、製造装置の実施例の概略を示す斜視図であり、図6は、製造装置の要部拡大図である。図7(a)は、製造装置に装着する加工具の一例を示す正面図、(b)は同側面図である。図8(a)は、製造装置に装着する加工具の他の例を示す正面図、(b)は同側面図である。図9は、導光板の製造方法を説明する図であり、(a)は、超音波振動を刃部に加えながら加工具を押し込んだ状態を示す模式断面図、(b)は、超音波振動を停止し導光板が硬化した後に加工具を引き抜く状態を示す模式断面図、(c)加工後のドット状反射部2とその周囲の溢れ樹脂16の形状を示す平面図である。図10は、製造方法を示すフローチャートである。   Next, a manufacturing apparatus and a manufacturing method for manufacturing the light guide plate 1 of the display device 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view showing an outline of an embodiment of the manufacturing apparatus, and FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the manufacturing apparatus. Fig.7 (a) is a front view which shows an example of the processing tool with which a manufacturing apparatus is mounted | worn, (b) is the same side view. Fig.8 (a) is a front view which shows the other example of the processing tool with which a manufacturing apparatus is mounted | worn, (b) is the same side view. 9A and 9B are diagrams for explaining a method of manufacturing the light guide plate. FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing a state where the processing tool is pushed in while applying ultrasonic vibration to the blade portion, and FIG. 9B is an ultrasonic vibration. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the processing tool is pulled out after the light guide plate is cured and (c) a plan view showing the shape of the dot-like reflecting portion 2 after processing and the overflow resin 16 around it. FIG. 10 is a flowchart showing the manufacturing method.

なお、以下に説明する実施の形態は、比較的大型の導光板の製造するために加工具をXY面内で移動させる方式の製造装置である。しかし、比較的小型の導光板を製造する際には、導光板材料を載置したテーブルをXY方向に移動させる方式の製造装置が好ましい。   In addition, embodiment described below is a manufacturing apparatus of the system which moves a processing tool within XY plane in order to manufacture a comparatively large light-guide plate. However, when a relatively small light guide plate is manufactured, a manufacturing apparatus that moves the table on which the light guide plate material is placed in the XY directions is preferable.

図5に示すように、製造装置51は、加工対象の導光板材料を載置するテーブル53の上に構成されている。1軸ステージの上軸(X軸)に対して、剛性を増すために、下軸(Y軸)では、2本の平行なリニアガイドウェイ55,56を用いたガントリ型の構成としている。リニアガイドウェイ55には、Y軸駆動源としてリニアモータ57が設けられている。リニアガイドウェイ55,56の各両端部には、それぞれストッパ59a,59b,59c,59dが設けられている。またリニアガイドウェイ55、56には、それぞれスライダ61,63が跨るように設けられて、それぞれリニアガイドウェイ55,56の上をY軸方向に滑動可能となっている。   As shown in FIG. 5, the manufacturing apparatus 51 is configured on a table 53 on which a light guide plate material to be processed is placed. In order to increase rigidity with respect to the upper axis (X axis) of the single axis stage, the lower axis (Y axis) has a gantry type configuration using two parallel linear guideways 55 and 56. The linear guide way 55 is provided with a linear motor 57 as a Y-axis drive source. Stoppers 59a, 59b, 59c, and 59d are provided at both ends of the linear guideways 55 and 56, respectively. The linear guideways 55 and 56 are provided so that the sliders 61 and 63 are straddled, respectively, and can slide on the linear guideways 55 and 56 in the Y-axis direction.

スライダ61,63の間は、梁部材65により接続されている。梁部材65には、2本のリニアガイドウェイ67,69が平行に設けられている。リニアガイドウェイ67,69の各両端部には、それぞれストッパ71a,71b,71c,71dが設けられている。リニアガイドウェイ69には、X軸駆動源としてリニアモータ73が設けられてる。またリニアガイドウェイ67、69に跨るようにZ軸ベース75が設けられ、Z軸ベース75は、X方向に滑動可能となっている。これにより、Z軸ベース75は、リニアモータ73,57によりそれぞれX軸方向、Y軸方向へ駆動可能となっている。X軸及びY軸の駆動量は、後述するNCプログラムにより制御される。   The sliders 61 and 63 are connected by a beam member 65. The beam member 65 is provided with two linear guideways 67 and 69 in parallel. Stoppers 71a, 71b, 71c, 71d are provided at both ends of the linear guideways 67, 69, respectively. The linear guide way 69 is provided with a linear motor 73 as an X-axis drive source. Further, a Z-axis base 75 is provided so as to straddle the linear guideways 67 and 69, and the Z-axis base 75 is slidable in the X direction. Thus, the Z-axis base 75 can be driven in the X-axis direction and the Y-axis direction by the linear motors 73 and 57, respectively. The driving amounts of the X axis and the Y axis are controlled by an NC program which will be described later.

さらにZ軸ベース75には、Z軸ベース75に対してXZ面内で回動可能なチルトベース77が設けられている。チルトベース77の上端部は、円弧状に形成され、回動角を示す角度目盛78が記入れている。この角度目盛78は、チルトベース77の直立位置を示す0°を中心に、例えば図中左右へそれぞれ40°まで記入されている。そして、Z軸ベース75には、角度目盛78と対向する位置に、基準目盛を記したプレート79が固定されている。製造装置51の使用者は、基準目盛に、Z軸を傾けたい角度に角度目盛78を合わせた状態で、チルトベース77をZ軸ベース75に固定することにより、XY平面に直立したZ軸から、XZ面内に傾けたZ’軸を実現することができる。なお、Z軸ベース75に対するチルトベース77の回動及び固定は、モータと減速機構を用いてもよいし、手動で行うようにしてもよい。   Further, the Z-axis base 75 is provided with a tilt base 77 that can rotate in the XZ plane with respect to the Z-axis base 75. An upper end portion of the tilt base 77 is formed in an arc shape, and an angle scale 78 indicating a rotation angle is written therein. The angle scale 78 is written up to 40 ° to the left and right in the drawing, for example, centering on 0 ° indicating the upright position of the tilt base 77. A plate 79 having a reference scale is fixed to the Z-axis base 75 at a position facing the angle scale 78. The user of the manufacturing apparatus 51 fixes the tilt base 77 to the Z-axis base 75 in a state where the angle scale 78 is aligned with the reference scale and the angle at which the Z-axis is desired to be tilted. The Z ′ axis inclined in the XZ plane can be realized. The tilt base 77 can be rotated and fixed with respect to the Z-axis base 75 by using a motor and a speed reduction mechanism or manually.

チルトベース77には、リニアモータやボールネジ等の直動機構であるZ軸駆動部80を介してZ軸キャリア81が設けられている。Z軸駆動部80の駆動量は、後述するNCプログラムにより制御される。そしてZ軸キャリア81には、超音波振動発生部85がブラケット87とネジ89a〜89dにより固定されている。超音波振動発生部85は、ケーブル86から供給される高周波電力を超音波振動に変換する超音波振動子が内蔵されている。超音波振動発生部85には、図外の高周波電力発生部から、例えば数十kHz、数十Wの高周波電力が供給可能となっている。超音波振動発生部85に必要な高周波電力の大きさは、導光板材料の軟化点温度が高いほど大きく、また、加工対象のドット状反射部の大きさが大きいほど大きいので、供給される高周波電力の大きさは調節可能となっているのが好ましい。超音波振動発生部85の下端は、ホーン部91となり、加工具21をネジ93で固定可能となっている。   The tilt base 77 is provided with a Z-axis carrier 81 via a Z-axis drive unit 80 which is a linear motion mechanism such as a linear motor or a ball screw. The drive amount of the Z-axis drive unit 80 is controlled by an NC program described later. An ultrasonic vibration generator 85 is fixed to the Z-axis carrier 81 by a bracket 87 and screws 89a to 89d. The ultrasonic vibration generating unit 85 includes an ultrasonic transducer that converts high-frequency power supplied from the cable 86 into ultrasonic vibration. The ultrasonic vibration generating unit 85 can be supplied with high frequency power of several tens of kHz and several tens of W, for example, from a high frequency power generating unit (not shown). The magnitude of the high-frequency power required for the ultrasonic vibration generating unit 85 is larger as the softening point temperature of the light guide plate material is higher, and is larger as the size of the dot-like reflecting part to be processed is larger. The magnitude of the power is preferably adjustable. The lower end of the ultrasonic vibration generating unit 85 is a horn unit 91, and the processing tool 21 can be fixed with a screw 93.

加工具21は、導光板に押し込まれる刃部22と、導光板から刃部22により押し出される溶融樹脂を導光板の表面に押しつける庇部23が形成されている。刃部22には、ドット状反射部の反射面を形成するための斜面22aが設けられている。   The processing tool 21 is formed with a blade portion 22 that is pushed into the light guide plate and a flange portion 23 that presses the molten resin extruded from the light guide plate by the blade portion 22 against the surface of the light guide plate. The blade portion 22 is provided with a slope 22a for forming a reflection surface of the dot-like reflection portion.

また、Z軸キャリア81には、接触センサ95が設けられている。接触センサ95は、Z軸方向に滑動可能な接触レバー97の下端部が導光板に接触したことを検出するセンサである。接触センサ95に内部には、例えばフォトインタラプタを用いた位置センサが設けられ、接触レバー97の下端部が導光板に接触すると、接触レバー97の中央部に設けられた孔がフォトインタラプタにおける光の断続状態が変化して接触を検知するようになっている。また接触センサ95のオフセットを調整するためにマイクロメータを利用した調整器99が設けられている。   The Z-axis carrier 81 is provided with a contact sensor 95. The contact sensor 95 is a sensor that detects that the lower end portion of the contact lever 97 that is slidable in the Z-axis direction is in contact with the light guide plate. Inside the contact sensor 95, for example, a position sensor using a photo interrupter is provided. When the lower end portion of the contact lever 97 comes into contact with the light guide plate, a hole provided in the center portion of the contact lever 97 causes light in the photo interrupter to pass. Intermittent state changes to detect contact. An adjuster 99 using a micrometer is provided to adjust the offset of the contact sensor 95.

図7(a)は、加工具21の一例を示す正面図であり、図7(b)は、その側面図である。加工具21の先端部には、楔状の刃部22と、平面の下面23aを有する庇部23とが形成されている。刃部22は、導光板に形成するドット状反射部に応じた形状とされ、超音波振動する刃部22が導光板に押し込まれることにより、刃部22が導光板にドット状反射部を形成する。そして刃部22の斜面22aは、ドット状反射部の反射面を形成する。   Fig.7 (a) is a front view which shows an example of the processing tool 21, FIG.7 (b) is the side view. A wedge-shaped blade portion 22 and a flange portion 23 having a flat lower surface 23 a are formed at the distal end portion of the processing tool 21. The blade portion 22 has a shape corresponding to the dot-like reflection portion formed on the light guide plate, and the blade portion 22 forms a dot-like reflection portion on the light guide plate when the blade portion 22 that ultrasonically vibrates is pushed into the light guide plate. To do. And the inclined surface 22a of the blade part 22 forms the reflective surface of a dot-shaped reflective part.

ここで刃部22の形状を、斜面22aに対するもう一方の面を下面23aに対して直角とせず、数°大きくしているので、加工後に刃部22を導光板から容易に引き抜くことができる。   Here, since the shape of the blade portion 22 is increased by several degrees without making the other surface of the inclined surface 22a perpendicular to the lower surface 23a, the blade portion 22 can be easily pulled out from the light guide plate after processing.

図9(a)に示すように、超音波振動した刃部22が導光板1に押し込まれる際に、刃部22の周囲の導光板表面1cに溶融した溢れ樹脂16が溢れるが、庇部23は、この溢れ樹脂16を押しつぶす作用を行う。溢れ樹脂16の平面視した形状は、図9(c)の様になる。これにより、導光板のドット状反射部2の周囲に溢れ樹脂16が盛り上がることがなくなり、導光板の透明性を損ねることがなくなる。また、庇部23で溢れ樹脂16を押しつぶすので、ドット状反射部2の周囲に溢れ樹脂16が盛り上がることがなく、導光板の厚さの増加が抑制され、小型機器内に導光板を納る場合の障害とならない。   As shown in FIG. 9A, when the blade portion 22 that is ultrasonically vibrated is pushed into the light guide plate 1, the overflow resin 16 overflows on the light guide plate surface 1 c around the blade portion 22. Performs the action of crushing the overflow resin 16. The shape of the overflow resin 16 in plan view is as shown in FIG. Thereby, the overflowing resin 16 does not swell around the dot-like reflecting portion 2 of the light guide plate, and the transparency of the light guide plate is not impaired. In addition, since the overflow resin 16 is crushed by the flange 23, the overflow resin 16 does not rise around the dot-like reflection portion 2, the increase in the thickness of the light guide plate is suppressed, and the light guide plate is accommodated in a small device. The case will not be an obstacle.

庇部23の下面23aの表面粗さ(最大高さRy)(JIS B 0601)は、例えば、0.1μm以下に鏡面仕上げされている。これにより、図9(b)に示すように、超音波振動を停止して、刃部22及びその周囲の導光板の温度が導光板材料の軟化点温度以下となったときに、加工具21を導光板1から引き抜くと、庇部23の下面23aに接していた溢れ樹脂16の表面16aは、庇部23の下面23aの表面粗さが転写されるので滑らかになり、導光板の透明性を損なうことがない。   The surface roughness (maximum height Ry) (JIS B 0601) of the lower surface 23a of the flange 23 is, for example, mirror-finished to 0.1 μm or less. Accordingly, as shown in FIG. 9B, when the ultrasonic vibration is stopped and the temperature of the blade portion 22 and the surrounding light guide plate becomes equal to or lower than the softening point temperature of the light guide plate material, the processing tool 21 is used. Is pulled out from the light guide plate 1, the surface 16 a of the overflow resin 16 that has been in contact with the lower surface 23 a of the flange 23 becomes smooth because the surface roughness of the lower surface 23 a of the flange 23 is transferred, and the transparency of the light guide plate Will not be damaged.

図8(a)は、加工具21の他の例を示す正面図であり、図8(b)は、その側面図である。図7と同様に、加工具21の先端部には、楔状の刃部22と、平面の下面23aを有する庇部23とが形成されている。刃部22は、導光板に形成するドット状反射部に応じた形状とされ、超音波振動する刃部22が導光板に押し込まれることにより、刃部22が導光板にドット状反射部を形成する。そして刃部22の斜面22aは、ドット状反射部の反射面を形成する。なお、庇部23の下面23aは、鏡面仕上げされていれば、図9に示したように凹面であってもよいし、図7,8に示したように平面であってもよい。   Fig.8 (a) is a front view which shows the other example of the processing tool 21, FIG.8 (b) is the side view. As in FIG. 7, a wedge-shaped blade portion 22 and a flange portion 23 having a flat lower surface 23 a are formed at the distal end portion of the processing tool 21. The blade portion 22 has a shape corresponding to the dot-like reflection portion formed on the light guide plate, and the blade portion 22 forms a dot-like reflection portion on the light guide plate when the blade portion 22 that ultrasonically vibrates is pushed into the light guide plate. To do. And the inclined surface 22a of the blade part 22 forms the reflective surface of a dot-shaped reflective part. The bottom surface 23a of the flange 23 may be a concave surface as shown in FIG. 9 or a flat surface as shown in FIGS.

次に、図10のフローチャートを参照して、導光板の製造装置51を用いた製造方法を説明する。本フローチャートの説明では、作業者と製造装置51との協働により導光板を製造する例を示しているが、板状の導光板材料を取り扱うロボット装置を導入して完全自動化することもできる。   Next, a manufacturing method using the light guide plate manufacturing apparatus 51 will be described with reference to the flowchart of FIG. In the description of this flowchart, an example in which a light guide plate is manufactured by cooperation between an operator and the manufacturing apparatus 51 is shown. However, a robot apparatus that handles a plate-shaped light guide plate material can be introduced to be fully automated.

まず最初にステップ(以下、ステップをSと略す)10において、作業者は、導光板を加工するNCプログラムを製造装置51に読み込ませる。NCプログラムを読み込んだ製造装置51は、図示しない操作盤の製造開始のボタンが押されるまで待機するものとする。このNCプログラムは、例えば、周知のXYZ3軸NC加工機の一般的なX軸、Y軸、Z軸の各位置を制御するコマンド、超音波振動発生部に供給する高周波電力のオン・オフを制御するコマンド、時間待ちコマンド、及びループ制御等の補助的なコマンド群からなるNCプログラムである。このNCプログラムは、製造装置とは別に設けられた汎用のCADシステムにより作成され、通信回線を介して、或いは持ち運び可能な記憶媒体により製造装置51へ読み込まれる。   First, in step (hereinafter, step is abbreviated as S) 10, the operator causes the manufacturing apparatus 51 to read an NC program for processing the light guide plate. It is assumed that the manufacturing apparatus 51 that has read the NC program waits until a manufacturing start button on an operation panel (not shown) is pressed. This NC program, for example, controls the general X-axis, Y-axis, and Z-axis positions of a well-known XYZ 3-axis NC machine, and controls on / off of high-frequency power supplied to the ultrasonic vibration generator. This is an NC program comprising auxiliary commands such as a command to wait, a time wait command, and loop control. The NC program is created by a general-purpose CAD system provided separately from the manufacturing apparatus, and is read into the manufacturing apparatus 51 via a communication line or a portable storage medium.

なお、本実施例では、製造装置51のZ軸をZX面内で傾けることにより、斜め方向から加工具21を導光板に押し込むようにしている。従って、Z軸を傾けた角度θと、Z軸の変位量zにより、加工具21の刃部22が導光板に作用するX座標がずれることに留意する必要がある。このずれ量は、sinθと変位量zに応じて、NCプログラムのX座標を修正するか、或いは、導光板の材料をテーブル53に設定する位置決め位置をずらすことにより補償することができる。またNCプログラム上のZ軸は、実空間ではXZ面内にZ軸を角度θ傾けたZ’軸となっている。   In this embodiment, the processing tool 21 is pushed into the light guide plate from an oblique direction by tilting the Z axis of the manufacturing apparatus 51 in the ZX plane. Therefore, it is necessary to note that the X coordinate at which the blade portion 22 of the processing tool 21 acts on the light guide plate is shifted depending on the angle θ in which the Z axis is inclined and the displacement amount z of the Z axis. This amount of deviation can be compensated by correcting the X coordinate of the NC program or shifting the positioning position for setting the light guide plate material on the table 53 in accordance with sin θ and the amount of displacement z. The Z axis on the NC program is a Z ′ axis obtained by tilting the Z axis by an angle θ in the XZ plane in the real space.

次いでS12で、作業者は、例えばアクリル板等の導光板の材料を製造装置51のテーブル53に載置して固定する。なお、図示しないがテーブル53には、例えば、載置する導光板の端面を当接して位置決めを行うための位置決めプレートと、位置決めされた導光板を固定するクランプが設けられているものとする。   Next, in S12, the worker places and fixes the material of the light guide plate such as an acrylic plate on the table 53 of the manufacturing apparatus 51, for example. Although not shown, the table 53 is provided with, for example, a positioning plate for positioning by positioning the end face of the light guide plate to be placed and a clamp for fixing the positioned light guide plate.

次いで、作業者は、図示しない操作盤から製造開始のボタンを押下する。するとS14において、製造装置51が製造開始を認識して、S14の判定がYESとなり、S16へ進む。S16では、製造装置51は、NCプログラムから最初の加工位置のXY座標を読み出して、X軸リニアモータ73及びY軸リニアモータ57を駆動して、読み出したXY座標位置へZ軸ベース75を移動させる。   Next, the worker presses a button for starting production from an operation panel (not shown). Then, in S14, the manufacturing apparatus 51 recognizes the start of manufacturing, the determination in S14 is YES, and the process proceeds to S16. In S16, the manufacturing apparatus 51 reads the XY coordinates of the first machining position from the NC program, drives the X-axis linear motor 73 and the Y-axis linear motor 57, and moves the Z-axis base 75 to the read XY coordinate position. Let

次いでS18で、製造装置51は、Z軸駆動部80を駆動して、接触センサ97の先端が導光板に接するまでZ軸キャリア81を移動させる。次いでS20で、製造装置51は、超音波振動発生部85に供給する高周波電力をオンにして、超音波振動を開始させる。超音波振動発生部85が発生した超音波振動は、ホーン91、加工具21を介して、刃部22へ伝えられる。次いでS22で、製造装置51は、刃部22が超音波振動した状態で、Z軸駆動部80を−Z方向へ駆動し、刃部22を所定の深さまで導光板へ押し込む。超音波振動した刃部22と導光板とが接する部分では、超音波エネルギーが熱エネルギーに変換され、刃部22及び刃部22に接している部分の導光板の温度が上昇して溶融する。そして溶融した部分は、刃部22により押し出され刃部22の周囲の導光板表面に溢れ出す。所定の深さまで刃部22が押し込まれた状態が図9(a)である。導光板表面に溢れた溢れ樹脂16は、加工具21に設けられた庇部23で押しつぶされて、高さが低くなっている。   Next, in S18, the manufacturing apparatus 51 drives the Z-axis drive unit 80 to move the Z-axis carrier 81 until the tip of the contact sensor 97 contacts the light guide plate. Next, in S <b> 20, the manufacturing apparatus 51 turns on the high-frequency power supplied to the ultrasonic vibration generation unit 85 and starts ultrasonic vibration. The ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration generating unit 85 is transmitted to the blade unit 22 via the horn 91 and the processing tool 21. Next, in S22, the manufacturing apparatus 51 drives the Z-axis drive unit 80 in the −Z direction in a state where the blade unit 22 is ultrasonically oscillated, and pushes the blade unit 22 into the light guide plate to a predetermined depth. In the portion where the blade portion 22 and the light guide plate that are ultrasonically vibrated contact each other, the ultrasonic energy is converted into heat energy, and the temperature of the blade portion 22 and the portion of the light guide plate in contact with the blade portion 22 rises and melts. The melted portion is pushed out by the blade portion 22 and overflows to the surface of the light guide plate around the blade portion 22. FIG. 9A shows a state where the blade portion 22 is pushed to a predetermined depth. The overflow resin 16 overflowing on the surface of the light guide plate is crushed by the flange portion 23 provided on the processing tool 21 and has a low height.

次いでS24で、製造装置51は、超音波振動発生部85に供給する高周波電力をオフし、超音波振動を停止させる。超音波振動の停止により、熱エネルギーに変換される超音波エネルギーがなくなるので熱供給が止まり、刃部22及びその周囲の導光板の温度が低下し始める。   Next, in S <b> 24, the manufacturing apparatus 51 turns off the high-frequency power supplied to the ultrasonic vibration generating unit 85 and stops the ultrasonic vibration. By stopping the ultrasonic vibration, there is no ultrasonic energy converted into thermal energy, so heat supply is stopped, and the temperature of the blade 22 and the surrounding light guide plate begins to decrease.

次いでS26で、製造装置51は、刃部22及びその周囲の導光板の温度が導光板の軟化点より低い温度まで冷却が完了するまで待機する。冷却完了の判断には、一定時間経過すれば冷却完了と判断することができる。本実施例では、所定時間(例えば1秒〜数秒)経過すれば冷却完了と判断する。この所定時間は、周囲温度の影響を受け、温度上昇とともに長くなる傾向にあるので、余裕を見て所定時間を設定してもよく、また周囲温度の測定値を所定時間に反映させるようにしてもよい。また、刃部22の温度を検出する温度センサを設けて、温度センサの検出値と導光板の軟化点温度とに比較により冷却完了を判断してもよい。冷却が完了すると、溢れ樹脂16が硬化し、溢れ樹脂16の表面は、庇部23の底面23aの鏡面形状が転写されて、滑らかな表面となる。   Next, in S <b> 26, the manufacturing apparatus 51 stands by until cooling is completed to a temperature at which the temperature of the blade 22 and the surrounding light guide plate is lower than the softening point of the light guide plate. In the determination of the completion of cooling, it can be determined that the cooling is completed after a certain time has elapsed. In this embodiment, it is determined that the cooling is completed when a predetermined time (for example, 1 second to several seconds) elapses. Since this predetermined time is affected by the ambient temperature and tends to become longer as the temperature rises, the predetermined time may be set with a margin, and the measured value of the ambient temperature is reflected in the predetermined time. Also good. Further, a temperature sensor that detects the temperature of the blade portion 22 may be provided, and the completion of cooling may be determined by comparing the detected value of the temperature sensor and the softening point temperature of the light guide plate. When the cooling is completed, the overflow resin 16 is cured, and the surface of the overflow resin 16 becomes a smooth surface by transferring the mirror surface shape of the bottom surface 23a of the flange 23.

S26で冷却完了と判断すると、次いでS28で、製造装置51は、Z軸駆動部80を+Z方向へ駆動し、刃部22を導光板から引き抜く。これにより導光板1に刃部22の形状に応じたドット状反射部2が形成される。この様子を示す模式断面図が図9の(b)である。   If it is determined that the cooling is completed in S26, then in S28, the manufacturing apparatus 51 drives the Z-axis drive unit 80 in the + Z direction and pulls out the blade unit 22 from the light guide plate. Thereby, the dot-shaped reflection part 2 according to the shape of the blade part 22 is formed in the light guide plate 1. FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing this state.

次いでS30で、製造装置51は、次の加工点があるか否かを判定し、次の加工点があれば、S16へ戻って、次の加工点にドット状反射部を形成する操作が繰り返される。こうして、導光板1に複数のドット状反射部2による所望のパターンを形成することができる。   Next, in S30, the manufacturing apparatus 51 determines whether or not there is a next processing point. If there is a next processing point, the manufacturing apparatus 51 returns to S16 and repeats the operation of forming a dot-like reflecting portion at the next processing point. It is. In this way, a desired pattern can be formed on the light guide plate 1 by the plurality of dot-like reflecting portions 2.

S30の判定で次の加工点がなければ、S32で製造装置51は、加工終了を操作盤に表示する。次いでS34で、作業者は、操作盤の加工終了の表示を見て、導光板をテーブル53から取り出して、1枚の導光板の製造を終了する。なお、次の導光板の製造があれば、作業者は導光板をテーブル53に設定するS12から繰り返すことにより、1枚目と同様に導光板を製造することができる。   If it is determined in S30 that there is no next processing point, the manufacturing apparatus 51 displays the end of processing on the operation panel in S32. Next, in S34, the operator sees the display of the end of processing on the operation panel, takes out the light guide plate from the table 53, and ends the production of one light guide plate. If the next light guide plate is manufactured, the operator can manufacture the light guide plate in the same manner as the first sheet by repeating the process from S12 in which the light guide plate is set on the table 53.

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using embodiment, this invention is not limited to embodiment described in this specification. The scope of the present invention is determined by the description of the claims and the scope equivalent to the description of the claims.

21 加工具
22 刃部
23 庇部
23a 下面
51 導光板の製造装置
85 超音波振動発生部
21 Processing tool 22 Blade part 23 Gutter part 23a Lower surface 51 Light guide plate manufacturing apparatus 85 Ultrasonic vibration generating part

Claims (4)

端面から入射した光を表面側へ反射するドット状反射部を導光板の表面に形成する導光板の製造装置であって、
任意に超音波の発振及び停止が可能な超音波振動発生部と、
該超音波振動発生部に機械的に接続し前記ドット状反射部を導光板に形成するための刃部を備えた加工具と、を備え、
前記超音波振動発生部を発振させて前記加工具の刃部を前記導光板に押し込んでドット状反射部を形成する際に、前記刃部が導光板に押し込まれて該刃部により押し出された溶融材料を押しつぶす庇部を該刃部の周囲に設けたことを特徴とする導光板の製造装置。
A light guide plate manufacturing apparatus that forms a dot-like reflecting portion on the surface of a light guide plate that reflects light incident from an end surface to the surface side,
An ultrasonic vibration generator capable of arbitrarily oscillating and stopping ultrasonic waves; and
A processing tool that is mechanically connected to the ultrasonic vibration generating portion and includes a blade portion for forming the dot-like reflecting portion on the light guide plate, and
When forming the dot-like reflecting portion by oscillating the ultrasonic vibration generating portion and pushing the blade portion of the processing tool into the light guide plate, the blade portion was pushed into the light guide plate and pushed out by the blade portion. An apparatus for manufacturing a light guide plate, wherein a flange portion for crushing a molten material is provided around the blade portion.
前記庇部が前記溶融材料と接する面を鏡面または指定の表面粗さの面の仕上げとしたことを特徴とする請求項1に記載の導光板の製造装置。   The light guide plate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a surface of the flange portion that contacts the molten material is a mirror surface or a surface having a specified surface roughness. 任意に超音波の発振及び停止が可能な超音波振動発生部と、該超音波振動発生部に機械的に接続し導光板にドット状反射部を形成するための刃部を有する加工具と、を備えた製造装置により、端面から入射した光を表面側へ反射するドット状反射部を導光板の表面に形成する導光板の製造方法であって、
前記超音波振動発生部により超音波振動が印加された前記刃部を導光板の所望の位置に所定の深さまで押し込む第1の工程と、
前記超音波振動発生部の発振を停止させて、前記刃部の周囲の導光板を硬化させる第2の工程と、
前記刃部を導光板から引き抜く第3の工程と、
を備え
前記第1の工程において、前記刃部の周囲に設けた庇部によって、前記刃部が導光板に押し込まれて該刃部により押し出された溶融材料を押しつぶすことを特徴とする導光板の製造方法。
An ultrasonic vibration generating unit capable of arbitrarily oscillating and stopping ultrasonic waves, and a processing tool having a blade portion for mechanically connecting to the ultrasonic vibration generating unit and forming a dot-like reflecting portion on the light guide plate; A light guide plate manufacturing method for forming, on the surface of the light guide plate, a dot-like reflecting portion that reflects light incident from the end face to the surface side,
A first step of pushing the blade portion, to which ultrasonic vibration is applied by the ultrasonic vibration generator, into a desired position of the light guide plate to a predetermined depth;
A second step of stopping the oscillation of the ultrasonic vibration generating unit and curing the light guide plate around the blade unit;
A third step of pulling out the blade portion from the light guide plate;
Equipped with a,
In the first step, the blade portion is pushed into the light guide plate by a flange provided around the blade portion, and the molten material pushed out by the blade portion is crushed. .
前記導光板のそれぞれ異なる所望の位置に、前記第1の工程から第3の工程までを複数回繰り返すことにより、前記導光板に複数の前記ドット状反射部による所望のパターンを形成する第4の工程を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の導光板の製造方法。   A fourth pattern is formed on the light guide plate by a plurality of dot-like reflecting portions by repeating the first to third steps a plurality of times at different desired positions on the light guide plate. The method for manufacturing a light guide plate according to claim 3, further comprising a step.
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