JP6835611B2 - 導光板、加飾板、加飾成形品、及び加飾モジュール - Google Patents
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Description
図1に示すように、第1実施形態に係る加飾板(1)は、導光板(11)と、第1低屈折率層(12)と、第2低屈折率層(13)と、加飾層(14)と、光放散層(15)と、保護層(16)と、ベース層(17)とを備える。
図9に示すように、第2実施形態に係る加飾樹脂成形品(20A)の加飾板(10A)は、光放散層(15)が導光板(11)と第1低屈折率層(12)の界面に設けられた点で、第1実施形態に係る加飾板(1)と異なる。すなわち、第2実施形態では、導光板(11)のオモテ面側に第1低屈折率層(12)を介して加飾層(14)が設けられるとともに、光放散層(15)が導光板(11)と第1低屈折率層(12)との界面に設けられている。
図10に示すように、第3実施形態に係る加飾樹脂成形品(20B)の加飾板(10B)は、加飾層(14)が導光板(11)のウラ面側に設けられた点で、第1実施形態に係る加飾板(1)と異なる。第3実施形態では、導光板(11)のウラ面側に第1低屈折率層(12)を介して加飾層(14)が設けられるとともに、光放散層(15)が導光板(11)のオモテ面に部分的に接し設けられている。
図11に示すように、第4実施形態に係る加飾樹脂成形品(20C)の加飾板(10C)は、光放散層(15)が導光板(11)と第1低屈折率層(12)の界面に設けられた点で、第3実施形態に係る加飾板(10B)と異なる。すなわち、第4実施形態では、導光板(11)のウラ面側に第1低屈折率層(12)を介して加飾層(14)が設けられるとともに、光放散層(15)が導光板(11)と第1低屈折率層(12)の界面に設けられている。また、第4実施形態では、第2低屈折率層(13)が、導光板(11)のオモテ面に設けられている。
以上の実施形態において、光放散層(15)としては微粒子を分散させた樹脂からなる光散乱層としたが、光放散層(15)は蛍光体を含む蛍光層としてもよい。ここでいう蛍光には、発光寿命の短い狭義の蛍光だけでなく、発光寿命の長い燐光ないし蓄光などの広義の蛍光も含まれる。蛍光層は、蛍光染料などの蛍光体を含む樹脂からなる層であり、光を受けて様々な角度に向けて発光するため、光放散層(15)として機能する。
導光板として、ポリカーボネート樹脂シート(住化アクリル販売株式会社製、テクノロイC000、屈折率1.585、全光線透過率90%、シートの厚さ0.4mm)を用いて、500mm×135mmの長方形状に切り出し、その際、図3及び図4に示すように、入射面部(32)を備える一対の第1側面(11D)と、第1辺部(11E1)、第2辺部(11E2)、第3辺部(11E3)及び3つの第4辺部(11E4)を備える第2側面(11E)を設けた。角度θ1は61.5°、角度θ2は76.5°、角度θ3は121.5°、角度θ4はLEDに近い側から順に124.5°、124.5°、124.5°とした(ここで、半減角θH=30°、臨界角θC=38.9°)。また、これらの第1辺部、第2辺部、第3辺部及び第4辺部を設けずに、第2側面を直線状としたコントロールの導光板も作製した。
・光放散層用インクの作製:
下記表1の(A)に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより顔料母液を作製した。次いで、得られた顔料母液を用いて、表1の(B)に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより、光放散層用インクを作製した。
導光板としてポリカーボネート樹脂シート(住化アクリル販売株式会社製、テクノロイC000、短辺の長さ270mm、長辺の長さ530mm)を用い、該樹脂シートの一方の面に、シリアル型インクジェットプリンターを用いて、上記作製したインクを付与した後、直ちに紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、インクを硬化させて光放散層を形成した。光放散層の厚みは6μmであった。光放散層を形成する樹脂の屈折率は1.459であった。
下記表2に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより低屈折率層用インクを作製した。
光放散層を形成したポリカーボネート樹脂シートの表裏両面に、シリアル型インクジェットプリンターを用いて、上記作製した低屈折率層用インクを付与した後、直ちに紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、インクを硬化させて第1及び第2低屈折率層を形成した。条件は、印刷条件において、インク付与量を3g/m2とし、付与パターンをベタパターン(全面付与)とした以外は、光放散層の形成時の印刷条件及び紫外線照射条件と同じである。形成された第1及び第2低屈折率層の屈折率は1.483であった。また、厚みは、オモテ面側とウラ面側の低屈折率層ともに15μmであった。
下記表3の(A)に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより顔料母液を作製した。次いで、得られた顔料母液を用いて、表3の(B)に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより、加飾層用インクを作製した。
光放散層と第1及び第2低屈折率層を形成したシートの、光放散層と逆側の面に対して上記にて作製した加飾層インクをシリアル型インクジェットプリンターで印刷し木目柄を付与した後、紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、インクを硬化させて加飾層を形成した。加飾層の厚みは、最大厚み部分の厚み(凸部の高さ)で50μmであった。
下記表4に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することによりベース層用インクを作製した。
光放散層、第1及び第2低屈折率層、及び加飾層を形成したシートの、光放散層を付与した側の面の全面に第2低屈折率層の上からスクリーン印刷によって上記作製したベース層用インクを付与した。その後、熱乾燥を行い、インクを硬化させてベース層を形成した。印刷条件は、メッシュ数:200、線形:48μm、紗厚:64μm、バイアス:22.5°、スキージ角度:45°、スキージ速度:50mm/s、印刷面積:500mm×250mmとし、乾燥条件は、オーブンによる熱乾燥により、乾燥温度:80℃、乾燥時間:15分とした。最終的に乾燥膜厚が60μmとなるように、上記の印刷と乾燥を3回繰り返し、ベース層を形成した。
ベース層形成後のシートの加飾層側の面に対して、上記作製した保護装用塗料を、バーコーター(RK Print Coat Instruments Ltd製、商品名「K Control Coater」)にて、膜厚が100μmとなるように全面に塗工し、さらに、紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、塗料を硬化させて保護層を形成した。塗工条件は、バーのワイヤー径1.27mmでワイヤー間の隙間無し、塗工速度3.5m/minとした。紫外線照射条件は光放散層の形成時の条件と同じである。形成された保護層の屈折率は1.484であった。
保護層を形成したシートを、射出成形型にセットするために必要な部分と不必要な部分とを分ける型抜きを行った。すなわち、トムソン刃でできた型枠をシートの保護層側にあてがい、プレス機(株式会社イイノ製、商品名「IOC−20」)を用いて、型抜きを行った。型抜き形状は、450mm×100mmの長方形状とし、第2側面(11E2)の形状は、上記「導光板の端面形状の検討」の実施例と同じ形状とした。
型抜きしたシートをプレス機(高木機工株式会社製、商品名「DEF−H500」)を用いて賦形を行った。すなわち、あらかじめ110℃で予備加熱したシートをプレス機にセットし、100℃で加熱しながら型を押し当てることで加圧した。賦形形状はカマボコ型とした。
予備成形したシートを、射出成形機(宇部興産機械株式会社製、商品名「MD450S−IV」)を用いて、インサート成形により、樹脂成形体と一体化した。すなわち、シートを、保護層側がキャビティ面に向く状態で射出成形型にセットし、以下に記す条件にて合成樹脂をキャビティ内に射出した後、冷却し、硬化した。成形条件は、合成樹脂としてPC/ABS樹脂(日本エイアンドエル株式会社製、商品名「PAX−1439」)を用い、スクリュー内温度:260℃、コア温度:40℃、キャビティ温度:40℃、射出時の圧力:200MPaとした。
以上により、図2に示される第1実施形態に係る加飾成形品を得た。得られた加飾成形品の端面から光を入射するために、シート端面が成形樹脂で覆われている状態の加飾成形品の長辺部をNC加工機にてよって切削することで、第1側面(11D)を剥き出しにし、その入射面部(32)にLED(31)を設置した。
光放散層を導光板(ポリカーボネート樹脂シート)のオモテ面側(即ち、加飾層と同じ側)に付与すること以外は全て実施例1と同様にして、実施例2に係る加飾成形品を作製した。この加飾成形品は、図9に示される第2実施形態の構成を持つものである。
導光板(ポリカーボネート樹脂シート)のオモテ面側に光放散層を形成し、第1低屈折率層をウラ面側に形成し、第1低屈折率層の上から加飾層、更にベース層を形成した後、オモテ面側の光放散層の上から保護層を形成し、その後、インサート成形を行った。その他の点、例えば各層を形成する材料、及び形成条件(印刷条件、乾燥条件等)などは実施例1と同様にして、実施例3に係る加飾成形品を作製した。この加飾成形品は、図10に示される第3実施形態の構成を持つものである(但し、加飾層(14)と樹脂成形体(21)との間にベース層(17)を追加)。
導光板(ポリカーボネート樹脂シート)のウラ面側に光放散層を形成し、第1低屈折率層をウラ面に形成し、第1低屈折率層の上から加飾層、更にベース層を形成した後、インサート成形を行った。導光板のオモテ面には保護層や第2低屈折率層は形成しなかった。その他の点、例えば、各層を形成する材料、及び形成条件(印刷条件、乾燥条件等)などは実施例1と同様にして、実施例4に係る加飾成形品を作製した。この加飾成形品は、図11に示される第4実施形態の構成を持つものである(但し、オモテ面側の第2低屈折率樹脂層(13)は無し)。
実施例1において、第1及び第2低屈折率層を形成するインクを以下の通りに変更し(第1及び第2低屈折率層の屈折率を変更)、その他は全て実施例1と同様にして、実施例5に係る加飾成形品を作製した。
下記表6に示す配合に従い、各成分をミキサーにて混合することにより実施例5に係る低屈折率層用インクを作製した。
2,20,20A,20B,20C…加飾成形品
3,30…加飾モジュール
11…導光板、11A…一端部、11B…他端部
11D…第1側面、11E…第2側面
11E1…第1辺部、11E2…第2辺部、11E3…第3辺部、11E4…第4辺部
12…第1低屈折率層、13…第2低屈折率層、14…加飾層、15…光放散層
21…樹脂成形体、31…発光素子(LED)
32…入射面部、32A…外端、32B…内端
L1…外端ライン、L2…入射面ライン、L3…内端ライン
X…長手方向(第1方向)、Y…幅方向(第2方向)
Claims (6)
- 第1方向の一端部から入射した光を他端部に向けて導光する導光板であって、
前記第1方向に垂直な第2方向において対向する一対の第1側面と、前記一端部において前記一対の第1側面の間を連結する第2側面と、を備え、
少なくとも一方の前記第1側面における前記第2側面側の端部に発光素子からの光が入射する入射面部が設けられ、
前記第2側面は、前記第1側面側の端部から順に、
前記入射面部の外端に相当する外端ラインよりも外側にはみ出し、前記入射面部を外側に延長した入射面ラインに対する角度θ1が0°<θ1<90°を満たす第1辺部と、
前記入射面ラインに対する角度θ2がθ1<θ2≦90°を満たす第2辺部と、
導光板内部から外部に進む光の臨界角をθCとして前記入射面ラインに対する角度θ3が90°<θ3≦180°−θCを満たす第3辺部であって、当該第3辺部の先端が前記外端ライン上又は外端ラインよりも内側に位置する第3辺部と、
前記発光素子から直進する光を全反射させる部分であって、前記入射面ラインに対する角度θ4が90°<θ4≦180°−θCを満たす1又は複数の第4辺部と、
を備え、前記第4辺部は、前記第3辺部から段状に設けられ、前記1の第4辺部の先端又は複数の第4辺部のうちの少なくとも1つの第4辺部の先端が前記入射面部の内端に相当する内端ライン上又は内端ラインよりも内側に位置している、
導光板。 - 前記第3辺部が90°+θC/2≦θ3≦180°−θCを満たし、前記1又は複数の第4辺部が90°+θC/2≦θ4≦180°−θCを満たす、請求項1に記載の導光板。
- 前記第1辺部の角度θ1が前記発光素子の半減角以上である、請求項1又は2に記載の導光板。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の導光板と、
加飾層と、
前記導光板よりも低い屈折率を持つ樹脂層であって、前記導光板と前記加飾層の間に設けられた第1低屈折率層と、
前記導光板の一方面に部分的に接し設けられて、前記導光板から進入する光を放散させて加飾板のオモテ面から部分的に光を放出させる光放散層と、
を備える加飾板。 - 請求項4に記載の加飾板を含む加飾成形品。
- 請求項5に記載の加飾成形品と、前記入射面部に光を入射する発光素子と、を備える加飾モジュール。
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