JPH09145931A - 面光源用導光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バックライトを組み込んだ機器に
おいて表示画面の輝度をアップさせることを常に求めら
れており、この輝度アップを向上させるべく、バックラ
イトに使用される面光源用導光板の光伝達効率を上昇さ
せることを目的として成されたものである。 【解決手段】 本発明の製造方法は、光出射面が一方の
面側に規定され、対向するもう一方の他の面に光が透過
するのを阻止すると共に、該その阻止面は反射膜とし、
その反射膜に到達した光を、前記光出射面側に伝達させ
光の効率を有効に使用せんとする、面光源用導光板の製
造方法であって、前記導光板は成形用金型に囲繞された
キャビティに樹脂を充填して所定形状に成形するととも
に、光出射面の対向面に、前記光の透過を阻止すると共
にその阻止面に反射膜を同時に形成するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非発光表示装置、例え
ば液晶表示装置をその背面から光出射するバックライト
に利用されて好適な面光源用導光板の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に代表される非発光表示装
置を表示器とする装置として、パーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサ、携帯情報端末装置、液晶テレビ
等の情報機器あるいは民生機器が実用化されている。こ
れらの機器において図５に示すように液晶パネル１０の
背面に、導光板１１とその両面側に配された線光源、例
えば螢光管１２、および導光板１１の光出射面側に配さ
れたレンズフイルム１３から成るバックライト１４が設
けられ、当該液晶パネル１０をその背面側から面均一な
光を照射している構造が知られている（日経マイクロデ
バイス１９９５年１０月号第７９頁参照）。

【０００３】このようなバックライトを組み込んだ機器
の要求動向の一つとして液晶表示画面の輝度向上を図る
と共に、バックライトのランプユニットの低消費電力化
が要求されている。そしてまた近年このようなバックラ
イトを組み込んだ機器の市場における、価格要求も厳し
く、製造コストの更なる削減が望まれている。

【０００４】また、液晶表示パネルの画面の輝度の関係
は、以下の関係が成り立つ。（表示画面の輝度）＝（液
晶パネルの透過率）×（バックライトの板面輝度）で表
される。表示画面の輝度を向上させるには、液晶パネル
の透過率を上げるか、バックライトの板面輝度を上げる
ことが要求される。

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】このような観点から、
本発明は、バックライトの光の有効効率をアップさせる
為に、導光板の板面輝度の向上を図ることにより、輝度
向上を図らんとするものであり、しいてはランプユニッ
トの低消費電力化も併せて図らんとするとともに、更に
は製造コストの削減をも考慮して為されたものである。

【０００６】

【問題点を解決する手段】請求項１に係る発明の製造方
法は、光出射面が一方の面側に規定され、その対向面に
は、光の透過を阻止するための、光不透過面とし、その
光不透過面には、光不透過膜を配設する面光源用導光板
の製造方法であって、前記導光板は可動型と固定型とで
構成される成形用金型にて囲繞されたキャビティに樹脂
を充填して成形されると共に、前記光不透過膜を形成す
る為にベースフイルムに光不透過となす為の光不透過材
が薄膜層の状態で積層された熱転写用フォイルを、前記
成形用金型の可動型と固定型との間の、前記面光源用導
光板の光不透過膜が形成される不透過面部位に配挿し、
前記導光板の成形と同時に、前記熱転写フォイルに積層
されている光不透過材薄膜を、樹脂の射出時の溶融熱と
成形圧力により、当該光不透過面に、前記熱転写用フォ
イルの光不透過材薄膜を、転写させることを特徴とする
面光源用導光板の製造方法である。

【０００７】また、請求項２に係る発明の製造方法は、
前記光不透過材薄膜として、光を反射せしめる作用をも
併有する材質を使用して、形成することを特徴とする請
求項１記載の面光源用導光板の製造方法である。

【０００８】また、請求項３に係る発明の製造方法は、
前記面光源用導光板の光出射面側は、微細パターンが蝕
刻された金型により反転微細パターンが転写形成される
面形状を有する、請求項１または２記載の面光源用導光
板の製造方法である。

【０００９】

【実施の形態】図１及び図２は、本発明における製造方
法を説明するための樹脂をモールド加工して導光板を形
成する為のモールド金型、及び、更にその導光板の光出
射面を規定する面と対向する面に熱転写処理加工をモー
ルド成形と同時に行わんとする為の製造装置の略模式図
である。

【００１０】図３は斯る製造装置により製造される導光
板の断面図であり、図４はこの製造装置で使用される熱
転写にて処理する為の、熱転写用フォイルの構造を説明
するための模式拡大断面図である。

【００１１】導光板を樹脂成形にて成形加工し、尚且つ
同時に、その導光板の光出射面として規定された面の対
向する側の面には、光の透過を阻止し、尚且つその光を
反射せしめて、光出射面側に光を伝達させる面光源用導
光板を製造するに際して、図１及び図２の樹脂モールド
金型は、図１に示したように開閉可能な固定型１と可動
型２とからなり、可動型２を固定型１側に移動させて両
者を結合する。所謂、可動型２と固定型１が閉じた状態
となり、このとき固定型１と可動型２の各衝合面１ｄ，
２ａが衝合してその中央に樹脂充填用空隙部（以下キャ
ビティと言う）３が形成される。図面上、可動型２の金
型ブロック部下側２Ｃと、上側２Ｄには、熱転写用フォ
イル材（以下スタンピングフォイルと言う）５を装填す
るためのスタンピグフォイル用送りローラ２Ｆと巻き取
りローラ２Ｇが付帯されるとともに、このスタンピング
フォイル５は固定型１と可動型２の間に定位セットされ
る。送りローラ２Ｆと巻き取りローラ２Ｇを回転可能と
なし、前記固定型１と可動型２とが閉じた状態から開い
た状態となる過程において、送りローラ２Ｆと巻き取り
ローラ２Ｇが同時回転して、これに巻装しているスタン
ピングフォイル５を予め定められた規定の長さ分を、送
りローラ２Ｆから巻き取りローラ２Ｇに巻き取る構造と
なっている。

【００１２】以上のような構造となす、製造装置におい
て、導光板のモールディングは、可動型２が固定型１に
移動して閉状態になると、固定型１と可動型２の衝合面
１ｄ，２ａが衝合して囲繞により中央に形成されたキャ
ビティ３に、樹脂注入口１Ｃから、図示していない樹脂
流路を経由して、その樹脂材料を、加熱加圧しながら射
出する。例えば熱可塑性樹脂である、ＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリル）樹脂を、射出温度２００℃、射出圧力
２００ｋｇ／ｃｍ²、キャビティ３の金型温度６０℃程
度の諸条件で液密的に加圧充填される。斯る樹脂材料は
ＰＭＭＡ樹脂に限定されることなく、他にポリカーボネ
イト樹脂やＡＳ樹脂等、光学特性に富んだ材料が使用可
能であり、使用する樹脂の成形特性に合致する成形条件
で成形加工することは勿論である。充填が終了すると、
その樹脂材料の成形特性に合致する成形条件により決定
されるサイクルプログラムに基づく所定時間の間、金型
内で冷却保持され、所定形状の導光板が成形形成され
る。

【００１３】可動型２が固定型１に移動結合して固定型
１と可動型２が閉塞状態となり、各々の金型の衝合面１
ｄ，２ａを衝合状態となしたとき、前記スタンピングフ
ォイル５は固定型１と可動型２のキャビティ３の所定位
置、即ち導光板の光出射面として規定される面４ａの対
向面４ｂにスタンピングフォイル５の転写層を、前記面
４ａに臨ませてセットされている。このような状態で、
上記で説明した如く、溶融状態の熱可塑性樹脂をキャビ
ティ３に加圧充填させることにより、導光板４が所定の
形状で成形される、と同時にスタンピングフォイル５に
処理加工している光不透過の薄膜（本願実施例では反射
膜を併用）５Ｅが、離型層５Ｂから離層して、前記充填
成形された導光板４の光不透過面側（即ち背面側に）４
ｂに熱接着層５Ｃ、アンダーコート層５Ｄ、を介して転
写されながら冷却硬化していく。

【００１４】この後、閉じていた固定型１と可動型２は
開いた状態となり、転写処理された導光板が取り出され
るとともに、スタンピングフォイル５は、送りローラ２
Ｆと巻き取りローラ２Ｇが同期して回転し、次の成形の
為に所定量の長さのフォイル５を送りローラ側２Ｆから
巻き取りローラ側２Ｇに巻き取り新しい転写面がセット
される。

【００１５】この不透過用の薄膜を転写する、スタンピ
ングフォイル５は、通常厚み１０μｍ乃至１００μｍ程
度のポリエステル等の耐熱性フイルムシート５Ａに、離
型層５Ｂ、トップコート層５Ｆ、光不透過層５Ｅ、光透
過性アンダーコート層５Ｄ、同じく光透過性熱接着層５
Ｃ、がロールコータ方式等の連続処理加工にて順次コー
ティング積層される。尚、この光不透過層５Ｅは、光を
反射させる光反射層を併用する場合の金属反射膜層とす
る場合、この積層工程の、アンダーコート層５Ｄとトッ
プコート層５Ｆの間には、光を反射させる金属、例えば
アルミ等の金属を６００乃至１０００Å程度の厚さとな
るように連続した、真空蒸着方法等にて前記トップコー
ト層５Ｆ上に面密に蒸着積層されている。

【００１６】このように処理された、熱転写用のスタン
ピングフォイル５を使用して成形と同時に転写処理し
た、導光板の構造は以下の如くである。光透過性の基体
（ＰＭＭＡ樹脂等）４ｂ上に何れも光透過性の熱接着層
４Ｃとアンダ−コ−ト層４ｄがあり、その上に光が透過
するのを阻止すると共に、併せてその光が出射面側に反
射して反射可能とすべくアルミの金属反射膜層４Ｅが転
写される。さらに、その上にはこのアルミの酸化等によ
る腐食を防止する為のトップコート層４Ｆが転写されて
いる。

【００１７】このような導光板に側端面より光源を照射
した場合、光出射面と反対側の面に透過する光は遮られ
る結果、光不透過面に出ていく光を押さえることができ
る。更にその光は、反射膜を兼ねる光不透過面にて、前
記光出射面側に反射して、もともと出射面側に透過され
ている光と重畳して、光出射面側に伝達される光の光量
が倍加され、導光板の板面輝度がアップされる。

【００１８】尚、本実施例では光不透過膜としてアルミ
の金属反射膜を使用した一例を記載したが、何もこれに
限定されることなく、単に背面の光の透過を阻止し、そ
の光を光出射面に重畳して伝達可能な薄膜であれば、ア
ルミ金属反射膜に限定されるものではない。例えば、反
射膜面にマット仕上げや、ヘヤーライン処理をした、
（俗に言う艶無し光沢のような処理をした）反射膜と
し、光の反射を散乱光とさせるような状態としても良
い。

【００１９】次に、出願人は、導光板の製造コストを削
減する一手段として、先に、特願平７−２８６０４６、
特願平７−２８６０４７、による導光板の製造方法の出
願を為した。この出願は、平板の一方の面を光出射面と
為す面とし、この面にレンズ作用をもたらす、微細パタ
ーンを形成すると共に、この平板そのものを同時成形と
し、従来、レンズ作用を為すフイルムシート１０と、導
光板とが、別体のものであったバックライトシステムを
一体形状と為すものとしたが、本発明はこれに適用して
更なる効果をもたらすことができる。即ち、導光板の光
出射面である微細パターン面４ａを形成するに際し、微
細反転パターンを施した交換自在な金型１Ａの微細反転
パターン面１ａとキャビティを介して、対向する部位
に、スタンピングフォイル５を設定し、成形と同時にス
タンピングフォイル５の転写層５Ｃ〜５Ｆを熱転写によ
る転写をすることにより、導光板の光出射面にはレンズ
効果をもたらす光出射面とし、同時にその背面には反射
膜の面も一度の工程で、製造可能とすることもでき、製
造コストの削減に繋がるものである。

【００２０】

【効果】以上説明した如く、本発明の製造方法によれ
ば、樹脂成形と同時にその射出圧力と溶融熱とにより、
反射膜層等の光不透過層を同時に形成できるので、製造
工数を増加させることなく板面輝度の向上若しくは低消
費電力化に有効な導光板を安価に提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明製造方法の樹脂成形と転写処理加工の一
状態を示す模式図である。

【図２】本発明製造方法の樹脂成形と転写処理加工の他
の状態を示す模式図である。

【図３】本発明製造方法により製造される導光板を示す
断面図である。

【図４】本発明製造方法にて使用されるスタンピングフ
ォイルの断面模式図である。

【図５】従来のバックライトシステムの模式断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定型 １ａ 共通金型 １ｂ パターン金型 １ｃ 保持部材 ２ 可動型 ３ キャビティ ４ 導光板 ４ａ 光出射面 ４ｂ 背向面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光出射面が一方の面側に規定され、その
   対向面には、光の透過を阻止するための、光不透過面と
   し、その光不透過面には、光不透過膜を配設する面光源
   用導光板の製造方法であって、前記導光板は可動型と固
   定型とで構成される成形用金型にて囲繞されたキャビテ
   ィに樹脂を充填して成形されると共に、前記光不透過膜
   を形成する為にベースフイルムに光不透過となす為の光
   不透過材が薄膜層の状態で積層された熱転写用フォイル
   を、前記成形用金型の可動型と固定型との間の、前記面
   光源用導光板の光不透過膜が形成される不透過面部位に
   配挿し、前記導光板の成形と同時に、前記熱転写フォイ
   ルに積層されている光不透過材薄膜を、樹脂の射出時の
   溶融熱と成形圧力により、当該光不透過面に、前記熱転
   写用フォイルの光不透過材薄膜を、転写させることを特
   徴とする面光源用導光板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記光不透過材薄膜として、光を反射せ
   しめる作用をも併有する材質を使用して、形成すること
   を特徴とする請求項１記載の面光源用導光板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記面光源用導光板の光出射面側は、微
   細パターンが蝕刻された金型により反転微細パターンが
   転写形成される面形状を有する、請求項１または２記載
   の面光源用導光板の製造方法。