JPH0885001A - 面光源装置用導光板の製造方法及び導光板 - Google Patents

面光源装置用導光板の製造方法及び導光板

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JPH0885001A
JPH0885001A JP24673694A JP24673694A JPH0885001A JP H0885001 A JPH0885001 A JP H0885001A JP 24673694 A JP24673694 A JP 24673694A JP 24673694 A JP24673694 A JP 24673694A JP H0885001 A JPH0885001 A JP H0885001A
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light
guide plate
light guide
light source
source device
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JP24673694A
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Kozo Kosakata
弘三 小坂田
Takaaki Katakura
孝明 片倉
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導光板の全面に亙って限りなく均一な状態
で、高い輝度を得られるようにした面光源装置用導光板
を提供する。 【構成】 片面に反射層11を設け、他面を出光面21
とした導光板1の少なくとも一端の入射端縁に線光源4
1を配し、前記線光源41の光を導光板1の内部に透過
させて前記反射層11により乱反射させ、出光面21か
ら出光させるようにした面光源装置用導光板において、
前記導光板1の反射層形成面を、切削刃31を負のスク
イ角にして押圧しながら移動させ、前記反射層11の形
成面が弾性の限界を越えて破砕することにより、深さと
幅とがランダムな穴状の凹部12を連続的に形成し、前
記凹部12が連続して配列する凹部列13を設けること
により、反射層11を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導光板の全面に亙って
限りなく均一状態で、しかも高い輝度を得られるように
した面光源装置用導光板及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置の発展は目覚まし
く、OA分野、テレビジョン受像機、自動車関連分野、
通信機分野、広告用ティスプレイ、その他広い分野に亙
って利用されている。そして、液晶は自発光しないた
め、当初は反射光を利用して表示を視認していたが、き
わめて不鮮明であるため、透過光を利用して視認する透
過型の表示装置が主流となり、広く普及している。この
ような透過型の表示装置における透過光の光源として
は、所謂バックライトが使用されている。このバックラ
イトには、拡散板の下方に線光源として蛍光管を配し、
種々の工夫をして均一な面光源を確保しようとしている
アンダーライト方式のものと、導光板の端面に線光源と
して蛍光管を配し、種々の工夫をして導光板の端面から
入射する光を均一に上面へ投射、出光させて面光源とす
るエッジライト方式がある。一般にアンダーライト方式
は明るいが肉厚で、エッジライト方式は暗いが薄肉であ
るという特徴があり、用途により使い分けられている。
【0003】そして、導光板の片面には、出光面に均一
な輝度を得るために反射層を形成するのであるが、この
反射層は、光の反射及び拡散性を有するインクを用いて
ドットパターンを印刷する方法により形成されることは
良く知られている。しかし、この印刷による方法では、
導光板を透過する光の一部がインク自体に吸収されるた
め、光利用効率がその分だけ低下する。また、印刷後に
はインクの乾燥工程を必要とする。さらに、印刷中或い
は乾燥中に微細な塵埃が未乾燥のインクに付着したり、
あるいはインクの一部に剥げ落ち等が生ずると製品の品
質を阻害したり商品価値がなくなるので、歩留まりがき
わめて低いという欠点がある。そこで、導光板の反射層
形成面に、機械加工或いはモールディング加工等によ
り、導光板に複数条の溝を刻設する方法が見出され、各
種の構造が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
溝を刻設した従来の面光源装置用の導光板は、溝が光の
透過方向に対して直交する方向に形成されていると、線
光源から溝までの距離が近い位置ではある程度の輝度が
得られるが、線光源から溝までの距離が遠い位置では、
線光源に近い溝の反射面が光の透過を妨げるため、きわ
めて低い輝度しか得られないし、導光板の全面において
輝度のむらが発生することになる。また、溝が光の透過
方向に沿う様に形成されていると、溝によって出光面の
方向への乱反射がほとんど生じないので、きわめて輝度
の低いものとなる。
【0005】したがって、現在では溝を刻設することに
より乱反射層を形成した導光板としての技術は提案され
ているが、輝度がきわめて低く輝度むらを生じるので製
品としては実用化されていないのが実状である。このた
め、インクを用いてドットパターンを印刷する方法を利
用しないで、しかも導光板の全面において限りなく均一
な状態が可能で、しかもドットパターンを印刷した導光
板以上の高い輝度を得ることができる面光源装置用導光
板が要望されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来の
欠点に鑑み、また従来からの要望に対処するために提案
されたもので、片面に反射層を設け、他面を出光面とし
た導光板の少なくとも一端の入射端縁に線光源を配し、
前記線光源の光を導光板の内部に透過させて前記反射層
により乱反射させ、出光面から出光させるようにした面
光源装置用導光板において、前記導光板の反射層形成面
を、切削刃を負のスクイ角にして押圧しながら移動さ
せ、前記反射層の形成面が弾性の限界を越えて破砕する
ことにより、深さと幅とがランダムな穴状の凹部を連続
的に形成し、前記凹部が連続して配列する凹部列を多数
本を設けることにより、反射層を形成するようにしたこ
とを特徴とする面光源装置用導光板の製造方法、及び前
記製造方法による導光板に関するものでる。
【0007】
【作用】前記本発明による導光板の製造方法は、複数本
の切削刃を列状に配置して、押圧しながら導光板の表面
を移動すると、切削刃の本数だけの凹部列を同時に、高
精度で平行に形成することができるし、無数のランダム
な穴状の凹部列は、導光板の内部を透過する光をきわめ
て効果的に乱反射させ、さらに凹部列を導光板における
透過光の進行方向に沿う方向に配列させることにより、
線光源の光を一端縁から他端縁までを、確実に効率よく
透過させることができるので、導光板の出光面の全面を
限りなく均一な状態に、またインクでドットパターンを
印刷した導光板以上の高い輝度になるのである。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。図
1から図4は本発明の面光源装置用導光板1を製造する
場合の基本的な構成を示すもので、導光板1は、片面が
反射層11であって、他面を出光面21とした構成であ
る。
【0009】前記した反射層11は、導光板1に穴状の
凹部12を連続的に形成して前記凹部12が列状に配列
する凹部列13を、導光板1の片面に多数本平行に設け
ることにより構成するのである。
【0010】前記反射層11の凹部12、及び凹部列1
3を形成するには、図1に示すように、切削刃31を負
のスクイ角にして導光板1の片面を押圧しながら直線状
に、若しくは蛇行状にして図1の矢印方向に移動させる
のである。上記において、切削刃31の負のスクイ角α
は、導光板1の材質や硬度、切削刃31の硬度及び弾性
力によっても異なるが、切削刃31の負のスクイ角αが
大き過ぎると切削刃31と導光板1の擦過摩擦による発
熱により導光板が軟化したり溶融し、切削面が平滑とな
ってしまう。また、負のスクイ角が0度に近くなると剪
断切削となり、切削面に凹凸や亀裂が形成されない平滑
な溝となってしまう。したがって、上記いずれの場合に
おいても、導光板1に輝度の向上に有効な乱反射層を形
成することができないので、本発明において有効な切削
刃の負のスクイ角は、60度を越えない範囲であって、
望ましくは20〜45度である。
【0011】前記のように、切削刃31を導光板1の片
面に、負のスクイ角により押圧しながら移動すると、導
光板1の片面には、切削刃31により材質の弾性限界を
越えて破砕され、高い圧力により圧縮された組成部分a
が生じ、切削刃31の弾性により前記組成部分aが破壊
されて飛散し、穴状の凹部12が形成される。したがっ
て、切削刃31を移動すると、前記圧縮された組成部分
aが破砕されて飛散した凹部12が連続的に形成され、
切削刃31の軌跡通りの凹部列13が形成される。そし
て、前記凹部12は、導光板1の弾性力、切削刃31の
押圧力、弾性及び破砕状態、また組成部分aの飛散状態
等により、深さや幅がランダムになる。
【0012】また、前記各凹部12の内面には、切削刃
31による破砕作用と、組成部分aの破壊、飛散とによ
り、微細な凹凸部が全面に形成されるし、各凹部12に
は、破砕や組成部分aの破壊、飛散による衝撃により、
前記導光板1の内部に向かって延びる微細な亀裂部14
が発生する。この亀裂部14は、鱗状でその面を凹部列
13の配列方向に対して略直交するように形成され、透
過光を効率よく出光面側に乱反射する。
【0013】そして、前記各凹部12は、切削刃31に
作用させる押圧力の強さによって深さと幅とを調整する
ことができ、押圧力が弱ければ各凹部12の深さが浅く
て幅が狭く、押圧力が強ければ各凹部12の深くて幅が
広くなる。したがって、図6で示す様に、線光源41に
近い位置での凹部12は幅狭で、線光源41に遠い位置
での凹部12を幅広にしたり、図7で示す様に、線光源
41に近い位置での凹部12を浅く、線光源41に遠い
位置での凹部12を深くすると、線光源41により導光
板1の一端縁から入射して内部を透過する光は、導光板
1の全面においてほぼ等しく各凹部列13により乱反射
され、出光面から高い輝度で均一に出光することができ
る。なお、切削刃31の押圧力は、コンピューターによ
り作動する切削装置で自由に調整することができる。ま
た、図8で示す様に、線光源41を位置させた導光板1
の一端縁を厚肉にして他端縁を薄肉にすると、直線状に
透過する光をきわめて効果的に反射層11で乱反射させ
ることができる。
【0014】本発明の導光板1は、面光源装置として使
用する場合、少なくとも一端縁に線光源41を位置さ
せ、反射層11に反射板42を、出光面21に拡散板4
3を設けるのである。そして、線光源41を点灯してそ
の光を導光板1の端縁から内部を透過させると、各凹部
列13が透過光に沿う方向に形成されているので、図5
で示す様に、透過光は各凹部12の内面に生じている微
細な凹凸部で乱反射されるし、微細な亀裂部14でも乱
反射され、光の乱反射方向は上下左右及び斜め等一定で
はなくてランダムである。しかも、透過光は、各凹部1
2の透過光照射側の片半部分で乱反射されて、凹部12
の他の片半部分では乱反射作用が生じないかもしれない
が、凹部12の片半部分から出射して反射板42で反射
した光が凹部12の他の片半部分から再び入射してラン
ダムな方向に乱反射し、出光面21から出光する。
【0015】したがって、導光板1の端縁から入射する
光は、反射層11によりあらゆる方向に乱反射されて出
光面21から出光するし、吸収される部分がないので出
光面21の輝度がきわめて高く、またむらが生じない。
しかも、凹部列13が平行な列状であって、列の間に多
少の間隙があっても、前記した様に各凹部列13での乱
反射状態が著しくランダムであるから、出光面21では
凹部列13に沿うような輝度むらも生じない。
【0016】前記導光板1は、面光源装置の目的用とに
応じ任意の大きさに製造することができ、例えばポリメ
チルメタクリレート板を用いて、厚さが0.5〜80m
m程度、横幅が10〜2000mm程度、長さが20〜
3000mm程度のものを製造可能である。そして、導
光板の一端縁に配置する線光源12としては、小型の導
光板では冷陰極放電管とリフレクター、中乃至大型の導
光板では熱陰極放電管とリフレクターからなる線光源が
使用可能で、その他、キセノンランプ、アルゴンランプ
等を列状に配置したものを線光源とすることもできる。
前記凹部列13は、幅が5〜600μm、深さが5〜5
00μm程度で、凹部列13の間隔は100〜1200
μmで、導光板1の長さ方向の全長に形成してもよい
し、導光板の両端から1〜5mm程度内側に端部を位置
させてほぼ全長に形成してもよい。
【0017】以上本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明は前記した実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した構成を変更しない限りど
のようにでも実施することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、片面に
反射層を設け、他面を出光面とした導光板の少なくとも
一端の入射端縁に線光源を配し、前記線光源の光を導光
板の内部に透過させて前記反射層により乱反射させ、出
光面から出光させるようにした面光源装置用導光板にお
いて、前記導光板の反射層形成面を、切削刃を負のスク
イ角にして押圧しながら移動させ、前記反射層の形成面
が弾性の限界を越えて破砕することにより、深さと幅と
がランダムな穴状の凹部を連続的に形成し、前記凹部が
配列する凹部列を設けることにより、反射層を形成する
ようにしたことを特徴とする面光源装置用導光板、及び
その製造方法に関するものである。
【0019】したがって、反射層の凹部には無数の微細
な凹凸部や亀裂を有し、この凹部が連続して列状となっ
ているので、導光板を透過する光をきわめて効果的に乱
反射させることができ、しかも透過光のほとんどが出光
面から出光するので、きわめて高い輝度となり、導光板
の全面において輝度が限りなく均一な状態にすることが
できる。このため、肉薄な導光板でも均一で高輝度にな
るので、利用分野の機器の薄型軽量化を図ることがで
き、実用的価値の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導光板を製造する工程の拡大した縦断
面図である。
【図2】凹部列が形成された状態の拡大した平面図であ
る。
【図3】凹部列の拡大した縦断面図である。
【図4】本発明の導光板の概略平面図である。
【図5】導光板の内部を光が透過する状態の概略側面図
である。
【図6】導光板の他の実施例を示す拡大した底面図であ
る。
【図7】導光板の他の実施例を示す拡大した縦断面図で
ある。
【図8】導光板の他の実施例を示す拡大した縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1 導光板 11 反射層 12 凹部 13 凹部列 14 亀裂部 21 出光面 31 切削刃 41 線光源 42 反射板 43 拡散板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片面に反射層を設け、他面を出光面とし
    た導光板の少なくとも一端の入射端縁に線光源を配し、
    前記線光源の光を導光板の内部に透過させて前記反射層
    により乱反射させ、出光面から出光させるようにした面
    光源装置用導光板において、 前記導光板の反射層形成面を、切削刃を負のスクイ角に
    して押圧しながら移動させ、前記反射層の形成面が弾性
    の限界を越えて破砕することにより、深さと幅とがラン
    ダムな穴状の凹部を連続的に形成し、前記凹部が連続し
    て配列する凹部列を設けることにより、反射層を形成す
    るようにしたことを特徴とする面光源装置用導光板の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 導光板の反射層形成面を、切削刃により
    破砕させて穴状の凹部を形成することにより、前記凹部
    の内面には、微細な凹凸部が全面に形成されている請求
    項1に記載された面光源装置用導光板の製造方法。
  3. 【請求項3】 導光板の反射層形成面を、切削刃により
    破砕させて穴状の凹部を形成することにより、前記凹部
    には、導光板の内部に延びる微細な亀裂部が発生してい
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載された面光源
    装置用導光板の製造方法。
  4. 【請求項4】 切削刃に弾性力を持たせ、導光板の反射
    層形成面を切削刃の弾性により破砕させて穴状の凹部を
    形成するようにしたことを特徴とする請求項1、2又は
    3のいずれかの項に記載された面光源装置用導光板の製
    造方法。
  5. 【請求項5】 片面に反射層を設け、他面を出光面とし
    た導光板の少なくとも一端の入射端縁に線光源を配し、
    前記線光源の光を導光板の内部に透過させて前記反射層
    により乱反射させ、出光面から出光させるようにした面
    光源装置用導光板において、 前記導光板の反射層形成面には、前記反射層の形成面が
    弾性の限界を越えて破砕することにより深さと幅とがラ
    ンダムな穴状の凹部を連続的に形成して、前記凹部が配
    列する凹部列を多数本平行に設けて反射層を構成したこ
    とを特徴とする面光源装置用導光板。
  6. 【請求項6】 各凹部の内面には、微細な凹凸部が全面
    に形成されている請求項5に記載された面光源装置用導
    光板。
  7. 【請求項7】 各凹部には、導光板の内部に延びる微細
    な亀裂部が発生している請求項5又は6のいずれかの項
    に記載された面光源装置用導光板。
  8. 【請求項8】 前記凹部列は、導光板における透過光の
    進行方向に沿う方向に配列されている請求項5、6又は
    7のいずれかの項に記載された面光源装置用導光板。
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