JPH10172321A - Manufacture of light guide member and surface light emitting device using thereof - Google Patents

Manufacture of light guide member and surface light emitting device using thereof

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Publication number
JPH10172321A
JPH10172321A JP8331103A JP33110396A JPH10172321A JP H10172321 A JPH10172321 A JP H10172321A JP 8331103 A JP8331103 A JP 8331103A JP 33110396 A JP33110396 A JP 33110396A JP H10172321 A JPH10172321 A JP H10172321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
guide member
light emitting
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP8331103A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Yoshikawa
幸雄 吉川
Keiichirou Tomosada
圭一郎 友貞
Takeharu Yamagami
丈晴 山上
Masafumi Ono
雅史 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Precision Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP8331103A priority Critical patent/JPH10172321A/en
Publication of JPH10172321A publication Critical patent/JPH10172321A/en
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  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately form a protrusion of a light guide plate, and to increase the brightness and a whole surface light emitting device, by injection molding of a light transmissive resin, using a mold member obtained by forming a recess having a tilted face to a material having a smooth face, machining the smooth face and the recess to obtain a prescribed roughness, and provided only the smooth face with a mirror finished surface. SOLUTION: All the mold recesses 102 to be used as cavities for molding protrusions, are successively cutted and machined by a cutting tool 30, and then a face farther from a light source of the protrusions, of a tilted face devoted for reflection, is machined with an accurate vertical angle. The abrasive grain of a given grain size is injected from a sand blast nozzle 300 to the material 101a, to roughen both of the smooth face 103 and the mold recess 102, then the roughened smooth face 103 is ground by a grinder 301, and the complete mirror finished surface is formed on the smooth face by the polishing. The material 101a having only the roughened face on the mold recess 102 face, is removed, to be integrated with a block member of a mold.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は所定面積を有するL
CD(液晶表示装置)などを背面から照明するために用
いられる導光部材の製造方法及び該導光部材を用いた面
発光装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a method for manufacturing a light guide member used to illuminate a CD (liquid crystal display device) or the like from the back and a surface light emitting device using the light guide member.

【0002】[0002]

【従来の技術】所定面積を有するLCDなどを背面から
照明する際に、先ず最初に考慮しなければならない点と
して、光源から発生する光をLCDの所定面積の全ての
部位に渡って均一にすることが挙げられる。
2. Description of the Related Art When illuminating an LCD or the like having a predetermined area from the back, the first point to be considered is that light generated from a light source is made uniform over all portions of the LCD having a predetermined area. It is mentioned.

【0003】そこで、従来より、光源を光透過性が高い
素材から形成される導光部材の側方に配置し、光源から
の光を導光部材の面方向に導光して、導光部材の発光面
に並設される発光部材に対して導光部材の発光面から放
出される光を散乱させるように構成する場合において、
導光部材の発光面と反対側面において多数の突起部を形
成しておき、これらの突起部において光源からの光を反
射する一方、光源から遠い部分に突起部をより多く形成
するようにして発光面の明るさが均一になるようにした
面発光装置が多く実用化されている。
[0003] Therefore, conventionally, a light source is arranged on the side of a light guide member formed of a material having high light transmittance, and the light from the light source is guided in the surface direction of the light guide member to form a light guide member. When configured to scatter light emitted from the light emitting surface of the light guide member for the light emitting member arranged in parallel to the light emitting surface,
A large number of protrusions are formed on the side opposite to the light emitting surface of the light guide member, and while these protrusions reflect light from the light source, light is emitted such that more protrusions are formed in portions far from the light source. Many surface light emitting devices having a uniform surface brightness have been put to practical use.

【0004】このように構成される面発光装置によれ
ば、導光部材を光透過性が高い例えばアクリル樹脂材料
を用いて射出成形して量産しているが、この射出成形に
おいて導光部材成形用のキャビティを備えた金型は化学
エッチングにより主に加工されている。
According to the surface light emitting device constructed as described above, the light guide member is mass-produced by injection molding using, for example, an acrylic resin material having high light transmittance. The mold provided with the cavity is mainly processed by chemical etching.

【0005】図11は、従来の導光板10の拡大断面図
(a)と、導光板10を射出加工するために使用される
射出成形金型201の拡大断面図(b)である。
FIG. 11 is an enlarged sectional view (a) of a conventional light guide plate 10 and an enlarged sectional view (b) of an injection mold 201 used for injection-molding the light guide plate 10.

【0006】先ず、図11(b)において、射出成形金
型201により導光板10の突起部16を成形するため
の型凹部202を化学エッチングにより加工形成する際
に、金型のキャビティイの底面部位を所定ピッチ及び所
定開口面積の開口孔部203aを設けたレジスト膜20
3で覆ってから、エッチング液を導入して開口孔部20
3aを介して接触する面を侵食により掘り込んで形成し
た後に、レジスト膜203を取り除くようにして射出成
形金型201のキャビティを形成するようにしている。
First, in FIG. 11B, when a mold concave portion 202 for forming the protrusion 16 of the light guide plate 10 by an injection mold 201 is formed by chemical etching, the bottom surface of the cavity of the mold is used. A resist film 20 in which portions are provided with opening holes 203a having a predetermined pitch and a predetermined opening area.
3 and then introduce an etchant to open the opening 20.
After the surface contacting via 3a is formed by excavating by erosion, the cavity of the injection mold 201 is formed by removing the resist film 203.

【0007】このように加工形成される射出成形金型2
01を使用して、図11(b)に図示されるように厚さ
Hの導光板10であって突起部16を多数形成したもの
を射出成形して、上記のように導光部材10の発光面1
0aにおいて光源からの光を反射する一方、光源から遠
い部分において突起部16をより多く形成するようにし
て発光面における明るさが均一になるようにしている。
[0007] The injection molding die 2 thus processed and formed.
11B, the light guide plate 10 having a thickness H as shown in FIG. 11B and having a large number of projections 16 formed thereon is injection-molded. Light emitting surface 1
At 0a, while the light from the light source is reflected, more projections 16 are formed in a portion far from the light source so that the brightness on the light emitting surface becomes uniform.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように化学エッチング加工によって金型キャビティを加
工すると、開口孔部203aが小径ドットの時には半球
状になり、また大径ドットの時には鍋底状の形状になる
ことが知られている。
However, when the mold cavity is machined by chemical etching as described above, the opening hole portion 203a becomes hemispherical when it is a small-diameter dot, and has a pot bottom shape when it is a large-diameter dot. Is known to be.

【0009】また、化学エッチング工程の途中で所謂オ
ーバーエッチングが発生した場合には、図11(b)に
図示のようなオーバーエッチング部202aが形成され
る。また、突起部16bの直径寸法dが例えばΦ0.5
mm以下のように小さくなり、かつ配置ピッチが1mm
以下に狭くなると連通部202bが形成されることがあ
るので、このような金型を用いて射出成形される導光板
10の突起部16には図示のような不良箇所16a、1
6bが形成されることになる。
If so-called over-etching occurs during the chemical etching step, an over-etched portion 202a as shown in FIG. 11B is formed. The diameter d of the projection 16b is, for example, Φ0.5.
mm or less and the arrangement pitch is 1 mm
If the width becomes narrower below, the communication portion 202b may be formed. Therefore, the defective portions 16a, 1
6b will be formed.

【0010】この結果、光源からの光Lが突起部16の
不良箇所16aで乱反射されたり、また突起部16で反
射されてから発光面10aに向けて指向するようにでき
なくなり、光を効率的に光源から離れた導光板部位に正
常に導くような形状を選択する事ができず、所望の性能
が得られなくなる問題点があった。
As a result, the light L from the light source cannot be diffusely reflected at the defective portion 16a of the projection 16, or cannot be directed toward the light emitting surface 10a after being reflected by the projection 16, so that light can be efficiently emitted. In addition, it is not possible to select a shape that normally guides the light guide plate away from the light source, so that desired performance cannot be obtained.

【0011】さらにまた、化学エッチング加工は薬液濃
度、温度等の管理が特に難しく、突起部の密度を無段階
に差を設けるようにする場合には、部位によるばらつき
の発生を防ぐことは非常に困難であった。このために、
互いに隣接する突起部16間の間隔を多く必要となり、
突起部の配設密度を上げることができず、おのずから限
度があり、導光板外部へ射出する光の量をより多くし
て、輝度アップを図る事に限度があった。
Furthermore, in the chemical etching process, it is particularly difficult to control the concentration of the chemical solution, the temperature, and the like. In the case where the density of the projections is provided steplessly, it is very difficult to prevent the occurrence of variation depending on the location. It was difficult. For this,
It is necessary to increase the interval between the adjacent protrusions 16,
The arrangement density of the projections could not be increased, and there was naturally a limit, and there was a limit in increasing the amount of light emitted to the outside of the light guide plate to increase the luminance.

【0012】そこで、上記のエッチング以外で加工形成
される超精密射出成形金型を用いて光透過性の樹脂材料
から射出成形して、上記の突起部を傾斜面を有する円錐
形状に正確に形成して、樹脂材料から決定される臨界角
β以上で入射した入射光を傾斜面で反射するようにし
て、発光面に向けるようにすることで輝度アップを図る
ことが考えられる。
In view of the above, the above-mentioned projection is accurately formed into a conical shape having an inclined surface by injection molding from a light-transmitting resin material using an ultra-precision injection molding die which is formed by processing other than the above-mentioned etching. Then, it is conceivable to increase the luminance by reflecting the incident light incident at a critical angle β or more determined by the resin material on the inclined surface and directing the incident light to the light emitting surface.

【0013】しかしながら、このように各突起部を円錐
形状にすると突起部の傾斜面で反射された光の指向性が
強いことから、発光面の法線方向に合致していない反射
光と合致する反射光に差ができることから、発光面側か
ら突起部がドット状態に見えるようになるので、これを
防止するために拡散率の高い拡散板が必要となり、面発
光装置全体としての輝度アップを図ることが困難となる
場合があった。
However, when each of the projections is formed in a conical shape as described above, since the directivity of the light reflected by the inclined surface of the projection is strong, the light is matched with the reflected light that does not match the normal direction of the light emitting surface. Due to the difference in the reflected light, the projections appear in a dot state from the light emitting surface side. To prevent this, a diffusion plate having a high diffusivity is required, and the brightness of the entire surface light emitting device is increased. Sometimes it was difficult.

【0014】したがって、本発明は上述した問題点に鑑
みてなされたものであり、導光板に形成される突起部を
正確に形成し、突起部の傾斜面で反射された光が発光面
に向かう指向性を強くする場合に、発光面側から突起部
がドット状態に見えることを防止し、拡散率の低い拡散
板の使用を可能にして、面発光装置全体としての輝度ア
ップを図ることができる導光部材の製造方法及び該導光
部材を用いた面発光装置の提供を目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and accurately forms a projection formed on a light guide plate, and light reflected by an inclined surface of the projection goes to a light emitting surface. When enhancing the directivity, it is possible to prevent the projections from appearing in a dot state from the light emitting surface side, to enable the use of a diffusion plate having a low diffusion rate, and to increase the brightness of the entire surface light emitting device. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a light guide member and a surface light emitting device using the light guide member.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明によれば、光源を光透過
性の板状の導光部材の側方または両側方に配設し、前記
光源からの光を前記導光部材の入光面から内部に導光
し、前記導光部材の発光面に並設される拡散部材で光を
散乱させて照明を行うために、前記導光部材の発光面の
裏面において無数の突起部を形成し、前記拡散部材の輝
度を全面に渡り均一にするための導光部材の製造方法で
あって、前記突起部及び前記裏面を成形するための金型
部材を、平滑面を有する素材に対して頂角θの切削工具
で順次切削加工して傾斜面を有する凹部を形成し、サン
ドブラスト法を含む粗面加工法により前記平滑面と前記
凹部とを所定粗さの粗面に加工し、次に、研磨加工を含
む鏡面加工法により前記平滑面のみを鏡面にした前記金
型部材を用いて、光透過性の樹脂材料から射出成形する
ことで、前記樹脂材料から決定される臨界角β以上で入
射した入射光を前記傾斜面において前記発光面に向けて
拡散するように導光部材を製造することを特徴としてい
る。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved,
In order to achieve the object, according to the present invention, a light source is disposed on a side or both sides of a light-transmitting plate-shaped light guide member, and light from the light source is incident on the light guide surface of the light guide member. In order to illuminate the inside by diffusing light with a diffusion member arranged in parallel with the light emitting surface of the light guide member, an infinite number of protrusions are formed on the back surface of the light emission surface of the light guide member. A method of manufacturing a light guide member for making the brightness of the diffusion member uniform over the entire surface, wherein a mold member for molding the protrusions and the back surface is formed on a material having a smooth surface. A concave portion having an inclined surface is formed by cutting sequentially with a cutting tool having an angle θ, and the smooth surface and the concave portion are processed into a rough surface having a predetermined roughness by a rough surface processing method including a sand blast method, Using the mold member having only the smooth surface as a mirror surface by a mirror processing method including a polishing process, Manufacturing a light guide member such that incident light incident at a critical angle β or more determined from the resin material is diffused toward the light emitting surface on the inclined surface by injection molding from a transient resin material. It is characterized by.

【0016】また、光源を光透過性の板状の導光部材の
側方または両側方に配設し、前記光源からの光を前記導
光部材の入光面から内部に導光し、前記導光部材の発光
面に並設される拡散部材で光を散乱させて照明を行うた
めに、前記導光部位材の発光面の裏面において無数の突
起部を形成し、前記拡散部材の輝度を全面に渡り均一に
する導光部材を用いた面発光装置であって、前記突起部
は、前記導光部材の裏面からの法線となす傾斜角度γを
有するとともに粗面からなる傾斜面を含むとともに、前
記裏面を鏡面に形成し、前記樹脂材料から決定される臨
界角β以上で入射した入射光を前記傾斜面において前記
発光面に向けて拡散する導光部材を用いたことを特徴と
している。
Further, a light source is disposed on the side or both sides of the light-transmitting plate-shaped light guide member, and the light from the light source is guided inside from the light incident surface of the light guide member. In order to scatter and illuminate light with a diffusion member arranged in parallel with the light emitting surface of the light guide member, countless protrusions are formed on the back surface of the light emission surface of the light guide member, and the brightness of the diffusion member is reduced. A surface light emitting device using a light guide member that makes the light guide member uniform over the entire surface, wherein the protrusion has an inclination angle γ that is a normal to the back surface of the light guide member and includes an inclined surface formed of a rough surface. And a light guide member that forms the rear surface with a mirror surface and diffuses incident light incident at a critical angle β or more determined from the resin material toward the light emitting surface on the inclined surface. .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な各実施形態
について図面を参照して述べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】先ず、図1(a)は、例えば自己発光能力
のない液晶のバックライト用として使用される面発光装
置の要部を示した横断面図である。また、図1(b)
は、導光板1の要部を拡大して示した断面図である。ま
た、図2は図1のX‐X矢視断面図を示したものであ
る。
First, FIG. 1A is a cross-sectional view showing a main part of a surface light emitting device used for, for example, a liquid crystal backlight having no self-luminous ability. FIG. 1 (b)
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the light guide plate 1. FIG. 2 is a sectional view taken along the line XX of FIG.

【0019】図1と図2において、光源部4は高輝度発
光ダイオード(LED)を基板5上にボンディングして
から、シリコン樹脂乃至エポキシ樹脂等で封止するよう
に形成されており、図示のように基板5の電極部が外部
に出るようにして、図示しない電源部に電極部を接続す
ることで点灯できるようにして、単独での製造及び供給
を可能にしている。
In FIGS. 1 and 2, the light source unit 4 is formed by bonding a high-intensity light emitting diode (LED) on a substrate 5 and then sealing it with a silicon resin or an epoxy resin. As described above, the electrode section of the substrate 5 is exposed to the outside, and the electrode section is connected to a power supply section (not shown) so that the substrate 5 can be turned on, thereby enabling independent production and supply.

【0020】一方、平面状の導光板1は、液晶の平面状
の表示面15と略同様の形状と面積を有しており、その
入光側面1fにおいて上記の一対の光源部4を収容する
形状部を形成するとともに、その材質として透明なアク
リル樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂等が用いられ
て射出成形されるものである。
On the other hand, the planar light guide plate 1 has substantially the same shape and area as the planar display surface 15 of the liquid crystal, and accommodates the pair of light source units 4 on the light incident side surface 1f. In addition to forming the shape portion, the material is injection-molded using a transparent acrylic resin, polycarbonate (PC) resin, or the like as the material.

【0021】また、この導光板1の発光面1aと左右側
面1d、1eと反対面1cと裏面1bは夫々鏡面になる
ように後述のように射出成形されるとともに、裏面1b
上において無数の突起部6を規則的に形成している。
The light emitting surface 1a, the left and right side surfaces 1d, 1e and the opposite surface 1c and the back surface 1b of the light guide plate 1 are injection-molded as described later so as to be mirror surfaces, respectively.
An innumerable projection part 6 is regularly formed on the upper part.

【0022】これらの突起部6の配置は、図2に図示の
ように、光源4に近い部位では横ピッチPwと縦ピッチ
Pdとが疎状態になるように配設する一方で、光源4か
ら離間するにつれて次第に横ピッチPwと縦ピッチPd
が密状態になるようにしており、さらに図示のように極
力千鳥状になるように配設することで、光源4からの光
が隣接する突起部6の遠方まで確実に到達できるように
シュミレーション解析に基づき突起部6を配設してい
る。
As shown in FIG. 2, the protrusions 6 are arranged so that the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd are sparse in a portion close to the light source 4, while As the distance increases, the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd gradually increase
Are arranged in a staggered shape as shown in the figure, so that the light from the light source 4 can reach the distant portion of the adjacent protrusion 6 without fail. The protrusions 6 are provided based on.

【0023】一方、図示のように略箱状に形成される反
射枠3は、上記の導光板1を略隙間なく収容する寸法と
形状となるように成形される。また、この反射枠3は、
例えば白色樹脂から射出成形するか、または無電界メッ
キすることにより形成される反射面としての反射内面3
a、3b、3c、3dが設けられており、各反射内面で
反射した光が拡散板2に向かうようにしている。
On the other hand, the reflection frame 3 formed in a substantially box shape as shown in the figure is formed so as to have a size and shape capable of accommodating the above-mentioned light guide plate 1 with almost no gap. Also, this reflection frame 3
For example, a reflection inner surface 3 as a reflection surface formed by injection molding from a white resin or by electroless plating.
a, 3b, 3c, and 3d are provided so that the light reflected on each reflection inner surface is directed to the diffusion plate 2.

【0024】以上が、面発光装置の概略構成であって、
その寸法は液晶サイズに応じて適宜決定されるものであ
り、また、大型の場合には光源4として線光源となる蛍
光燈を採用しても良い。尚、バックライトが横長になる
場合には、図1、2に示した装置を左右対称にして一対
分が対向するように設けて、突起部6が中央部位で密状
態になるように配設するようにしても良い。
The above is the schematic configuration of the surface emitting device.
The size is appropriately determined according to the size of the liquid crystal. In the case of a large size, a fluorescent lamp serving as a line light source may be used as the light source 4. In the case where the backlight is horizontally long, the devices shown in FIGS. 1 and 2 are provided symmetrically to each other so that one pair faces each other, and the projections 6 are arranged so as to be dense at the center. You may do it.

【0025】図3(a)は、導光板1に入光する光Lの
反射の様子を示した模式図であり、(b)は突起部6に
光Lの反射の様子を示した要部断面図である。
FIG. 3A is a schematic diagram showing how light L entering the light guide plate 1 is reflected, and FIG. 3B is a main part showing how light L is reflected on the projection 6. It is sectional drawing.

【0026】先ず、図3(a)において、光源4から出
射した光であって、図中の破線で図示した光Lは、アク
リル樹脂の屈折率n=1.49のために臨界角βは4
2.16°となり、各面に入射角42.16°以上で入
射した場合において全反射することになる。即ち、導光
板1からの垂線と成す角度αで導光板1に対して入光し
た光は臨界角βで屈折することになるが、屈折率n=s
inα/sinβの関係式においてαを90°として、
sinβ=sin(90°)/nから臨界角βの42.
16°が求まることになる。
First, in FIG. 3A, light L emitted from the light source 4 and shown by a broken line in the figure is a critical angle β due to the refractive index n = 1.49 of the acrylic resin. 4
2.16 °, and the light is totally reflected when incident on each surface at an incident angle of 42.16 ° or more. That is, light entering the light guide plate 1 at an angle α formed with a perpendicular from the light guide plate 1 is refracted at the critical angle β, but the refractive index n = s
In the relational expression of inα / sinβ, when α is 90 °,
42. The critical angle β from sinβ = sin (90 °) / n
16 ° will be obtained.

【0027】同様に、PC樹脂の場合はn=1.59の
ために、臨界角は38.97°で、各面に入射角38.
97°以上で入射した場合に全反射することになる。
Similarly, in the case of PC resin, since n = 1.59, the critical angle is 38.97 °, and the incident angle 38.97 ° on each surface.
When the light is incident at 97 ° or more, the light is totally reflected.

【0028】したがって、アクリル樹脂から成形される
導光板1の入光側面1fから入射した光Lは、角度βが
42.16°以下であり、発光側面1a、左右側面1
d、1eと裏面1bの突起部6以外の部分で入射角度4
7.84°以上で臨界角以上となり全て全反射される。
同様に、PC樹脂の場合も入射側面1fから入射した光
は同様に全て全反射する。
Therefore, the light L incident from the light incident side surface 1f of the light guide plate 1 formed of an acrylic resin has an angle β of 42.16 ° or less, the light emitting side surface 1a, and the left and right side surfaces 1a.
d, 1e and the incident angle 4 at portions other than the protrusion 6 on the back surface 1b.
Above 7.84 ° the critical angle is exceeded and all are totally reflected.
Similarly, in the case of PC resin as well, all the light incident from the incident side surface 1f is totally reflected.

【0029】以上のような全反射を繰り返しながら、反
対面1cまで達した光は、導光板1から外部に出射され
てから、反射枠3の反射内面3bで反射されてから、再
度導光板1に入射することになる。
The light that reaches the opposite surface 1c while repeating the total reflection as described above is emitted from the light guide plate 1 to the outside, is reflected by the reflection inner surface 3b of the reflection frame 3, and then is returned to the light guide plate 1c. Will be incident.

【0030】次に、本発明の最も特徴的である突起部6
は、図3(b)に示すように裏面1b上に形成されてお
り、突起部6の反射面6aに対する入射角が臨界角β以
上であれば反射面の粗面において散乱してから、破線図
示のように発光面1aに指向する。また、発光面1aと
の間の入射角が臨界角β以下の場合には、反射せずに導
光板1から外部に直に屈折出射して、拡散板2に達し、
そこで拡散する。また、発光面1aで入射角が臨界角β
以上であれば、全反射して、導光板1内を順次導光す
る。
Next, the projection 6 which is the most characteristic of the present invention.
Is formed on the back surface 1b as shown in FIG. 3 (b). If the incident angle of the projection 6 with respect to the reflecting surface 6a is equal to or larger than the critical angle β, the light is scattered on the rough reflecting surface and then broken. It is directed to the light emitting surface 1a as shown. When the incident angle with the light emitting surface 1a is equal to or less than the critical angle β, the light is refracted and emitted directly from the light guide plate 1 to the outside without being reflected, and reaches the diffusion plate 2,
There it spreads. In addition, the incident angle at the light emitting surface 1a is the critical angle β.
If it is above, the light is totally reflected and the light is guided inside the light guide plate 1 sequentially.

【0031】一方、裏面1bに対して臨界角β以下で入
光した光は、鏡面の裏面1b面から出射して、反射枠3
の反射面3aに向けて指向し、反射面で反射されて、再
度、導光板1に入射されてから発光面1aに指向して、
発光面1aに対する入射角が臨界角β以下になったとき
に、導光板1から外に出射して、拡散板2で拡散するよ
うになる。
On the other hand, the light incident on the back surface 1b at a critical angle β or less exits from the mirror back surface 1b and is reflected by the reflection frame 3b.
Are directed toward the reflecting surface 3a, reflected by the reflecting surface, and again incident on the light guide plate 1, and then directed to the light emitting surface 1a.
When the incident angle with respect to the light emitting surface 1a becomes equal to or smaller than the critical angle β, the light exits from the light guide plate 1 and diffuses by the diffusion plate 2.

【0032】以上のようにして拡散板2で拡散された光
は、面光源を形成することになり液晶用バックライトの
場合において、LCD透過パターン15を通過して、表
示が行えるようになる。
The light diffused by the diffusing plate 2 as described above forms a surface light source, and in the case of a liquid crystal backlight, passes through the LCD transmission pattern 15 to perform display.

【0033】また、突起部6は図示のように導光板1の
裏面1bから円錐状に突出するように形成されており、
その先端が半径rの球状にする一方で、頂角θが110
°〜150°の範囲になるように形成されている。この
ように突起部6を形成することにより、裏面1bに対し
て臨界角β以上の入光であって、本来は裏面1b面で全
反射されるべき光を突起部6の反射傾斜面6aにおいて
全反射して、発光側面1aに指向させて、発光側面1a
に対する入射角が臨界角β以下になるようにして、発光
側面1aから出光できるようにしている。また、突起部
6の傾斜面を図示のように粗面加工することで、入射光
を散乱するようにしてから破線図示のように指向して、
突起部が発光側面1a側から見えにくくしている。
The projection 6 is formed to project conically from the back surface 1b of the light guide plate 1 as shown in the figure.
While the tip has a spherical shape with a radius r, the apex angle θ is 110
It is formed so as to be in the range of ° to 150 °. By forming the protrusion 6 in this manner, light that is incident on the back surface 1b at a critical angle β or more and that should be totally reflected on the back surface 1b surface is reflected on the reflection inclined surface 6a of the protrusion portion 6. The light is totally reflected and directed to the light emitting side surface 1a.
Is set to be equal to or less than the critical angle β so that light can be emitted from the light emitting side surface 1a. Also, the inclined surface of the projection 6 is roughened as shown to scatter incident light and then directed as shown by the broken line,
The protruding portion is hardly seen from the light emitting side surface 1a side.

【0034】以上のように形成される突起部6を上記の
ように光源4から離間するにつれて次第に横ピッチPw
と縦ピッチPdが密状態になるようにし、さらに極力千
鳥状になるように配設することで、光源4からの光が反
対面1cまで確実に到達できるようになる。
The lateral pitch Pw is gradually increased as the projection 6 formed as described above is separated from the light source 4 as described above.
The vertical pitch Pd and the vertical pitch Pd are arranged in a dense state, and the arrangement is made so as to be staggered as much as possible, so that the light from the light source 4 can surely reach the opposite surface 1c.

【0035】尚、突起部の頂角θを種々実験したとこ
ろ、120°近辺で効率が最も良いことが確認され、突
起部6の高さhは0.05mm、直径dは0.25mm
で、最も高密度に突起部6を設ける部位であって反対面
1cに近い部位における横ピッチPwと縦ピッチPdを
0.3mmまで狭くすることで良い結果を得ることがで
きた。
Various experiments were conducted on the apex angle θ of the protrusion, and it was confirmed that the efficiency was the best around 120 °. The height h of the protrusion 6 was 0.05 mm, and the diameter d was 0.25 mm.
Then, good results could be obtained by narrowing the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd to 0.3 mm in the portion where the protrusions 6 are provided at the highest density and close to the opposite surface 1c.

【0036】次に、図4は以上のように射出成形される
導光板用金型の製造工程を示した模式図であって、
(a)は開始直後、(b)は粗面加工工程、(c)は鏡
面加工工程を示す。また、図5は導光板用金型の製造工
程を示した模式図であって、図5(a)は、金型組み付
け状態を示し、図5(b)は成形後の様子を示した模式
図である。
Next, FIG. 4 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a light guide plate mold injection-molded as described above.
(A) immediately after the start, (b) a rough surface processing step, and (c) a mirror surface processing step. FIG. 5 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a light guide plate mold, where FIG. 5A shows a mold assembled state, and FIG. 5B shows a state after molding. FIG.

【0037】先ず、図4(a)において、導光板1の裏
面1bとなる面を形成する平滑面103を有した素材1
01aが自動機200のテーブル上に固定される。この
後に、上記の突起部6を成形するキャビティとなる型凹
部102が上記の頂角θを先端部位に有した切削工具3
0の高速回転駆動により順次切削加工される。
First, in FIG. 4A, a material 1 having a smooth surface 103 forming a surface to be the back surface 1b of the light guide plate 1 is shown.
01a is fixed on the table of the automatic machine 200. After that, the cutting tool 3 having the apex angle θ at the tip end portion of the mold recess 102 serving as a cavity for molding the projection 6
Cutting is sequentially performed by the high-speed rotation drive of 0.

【0038】この後に、切削工具30を図示のように上
下Z,前後X、左右Y方向に相対的に自動送りしつつ、
切削工具30を相対移動し、所定の切削送り量で型凹部
102の全てを切削加工する。
Thereafter, the cutting tool 30 is relatively automatically fed in the vertical Z, front and rear X and left and right Y directions as shown in FIG.
The cutting tool 30 is relatively moved, and the entire mold concave portion 102 is cut by a predetermined cutting feed amount.

【0039】この切削加工工程において、突起部6を成
形するための型凹部102の密度の高い部分(横ピッチ
Pwと縦ピッチPdが例えば、0.3mm以下の部位)
は、切削加工前に加工された型凹部102の影響によ
り、これから加工しようとする型凹部102の形状を変
形させる虞があるために、光源4からより離れた型凹部
102から順に切削加工する事により、加工時に発生す
る避けられない形状歪を突起部6内における光源の反射
斜面6b(図3(b))側のみに限定する事ができるよ
うに配慮している。
In this cutting step, a high-density portion of the mold concave portion 102 for forming the protrusion 6 (a portion where the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd are, for example, 0.3 mm or less).
Since the shape of the mold concave portion 102 to be machined is likely to be deformed due to the influence of the mold concave portion 102 machined before the cutting process, the cutting process should be performed in order from the mold concave portion 102 farther from the light source 4. Thereby, it is considered that the unavoidable shape distortion generated at the time of processing can be limited to only the side of the reflection slope 6b (FIG. 3B) of the light source in the projection 6.

【0040】即ち、上記のように反射に寄与する傾斜面
6aは、突起部6の光源4から遠い側の面において切削
工具30により正確な頂角θで加工されることになるの
で、突起部6内で光を反射する際の影響を最小限にする
事ができるようになる。
That is, since the inclined surface 6a contributing to the reflection as described above is processed by the cutting tool 30 at the correct apex angle θ on the surface of the projection 6 farther from the light source 4, the projection 6 In this case, the influence of the reflection of light inside 6 can be minimized.

【0041】次に、図4(b)において、以上のように
切削加工された型凹部102を有する素材101aに対
してサンドブラストノズル300から所定粒度の砥粒を
強力に噴射して平滑面103と型凹部102の双方を粗
面加工する。
Next, in FIG. 4B, abrasives having a predetermined particle size are strongly jetted from the sand blast nozzle 300 to the material 101a having the mold concave portion 102 cut as described above to form a smooth surface 103. Both of the mold concave portions 102 are roughened.

【0042】続いて、図4(c)に示したように、グラ
インダー301により粗面状態となった平滑面103を
研削加工して粗面の凹凸をなくす状態にしてから、研磨
加工により平滑面を完全な鏡面に仕上げる。この結果、
型凹部102面にのみ粗面が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, the smooth surface 103, which has been roughened by the grinder 301, is ground to remove the irregularities of the rough surface, and then the smooth surface is polished. To a perfect mirror surface. As a result,
A rough surface is formed only on the surface of the mold concave portion 102.

【0043】続いて、図5(a)に示したように、以上
のようにして加工された素材101aを研磨機から取り
外して、金型の駒部材101bと一体的にすることで、
キャビティCを有した金型101を得る。この型部材1
01を用いて、図5(b)に示したように、アクリル樹
脂材料を使用して所定成形条件で射出成形して導光板1
を得る。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (a), the raw material 101a processed as described above is removed from the polishing machine and integrated with the die piece member 101b.
A mold 101 having a cavity C is obtained. This mold member 1
5, as shown in FIG. 5B, the light guide plate 1 is formed by injection molding using an acrylic resin material under predetermined molding conditions.
Get.

【0044】ここで、導光板1の両側において光源4が
配設されており、入光面1fを両側側面に設ける場合
は、キャビティCの中央部から左右方向に順に切削加工
するようにすることは言うまでもない。また、1つの切
削工具30で同一形状の型凹部102の切削加工密度を
変化させて加工しているが、同じ切削工具30で、加工
深さを複数段階変化させて光源4側を浅く、遠い側を深
くするように加工しても良い。
Here, when the light sources 4 are provided on both sides of the light guide plate 1 and the light-incident surfaces 1f are provided on both side surfaces, cutting is performed sequentially from the center of the cavity C in the left-right direction. Needless to say. In addition, although the cutting density of the same shape of the mold concave portion 102 is changed by one cutting tool 30, the light source 4 side is shallow and distant with the same cutting tool 30 by changing the cutting depth in a plurality of steps. You may process so that a side may become deep.

【0045】また、加工深さの違う複数の切削工具、ま
たは、先端球部の半径rを変えて円錐部面積を変えた複
数の異なる切削工具により同様に加工しても同じ効果が
得られる。また、密度と深さの両方を変化させて、突起
部6のピッチを大きくすることなく、出光量を大きく変
える事も可能であって、このようにすることにより、薄
型、大型でも突起部6が拡散板2を介して目立つ事のな
い均一な明るさの面光源装置を実現する事ができる。
The same effect can be obtained by performing similar machining with a plurality of cutting tools having different machining depths or a plurality of different cutting tools having different conical portion areas by changing the radius r of the tip spherical portion. Further, it is possible to change both the density and the depth to greatly change the amount of emitted light without increasing the pitch of the protrusions 6. Can realize a surface light source device having uniform brightness without being noticeable via the diffusion plate 2.

【0046】再度、図3(b)において、反射斜面6b
は、反射には寄与しないばかりでなく、光源4からの光
Lを反射斜面6aに確実に到達させるためには障害とな
る場合がある。そこで、図6に示したように、破線図示
の頂角θを有する切削工具30を光源4側に角度B分傾
斜させるようにして、型部材101の型凹部102を切
削加工する。
Referring again to FIG. 3B, the reflection slope 6b
Not only does not contribute to the reflection, but also may be an obstacle to ensure that the light L from the light source 4 reaches the reflecting slope 6a. Then, as shown in FIG. 6, the mold concave portion 102 of the mold member 101 is cut so that the cutting tool 30 having the apex angle θ shown by the broken line is inclined toward the light source 4 by the angle B.

【0047】このようにして得られた型部材から成形さ
れる突起部によれば、光源4からの光L1、L2がファ
イバ反射斜面6bにより阻害されることなく反射斜面6
aに確実に到達させ、導光板垂直方向への出光成分を大
きくする反射斜面の角度を設定させることができるよう
になり、さらなる輝度アップを図ることができる。
According to the projection formed from the mold member obtained in this way, the light L1 and L2 from the light source 4 are not obstructed by the fiber reflection slope 6b, and the reflection slope 6
a, the angle of the reflection slope that increases the light emission component in the vertical direction of the light guide plate can be set, and the brightness can be further increased.

【0048】さらに、図7において、上記のように導光
板1の両側において光源4が配設されており、入光面1
fを両側側面に設ける場合は、破線図示の頂角θを有す
る切削工具30を角度B分傾斜させるようにして、型部
材101の型凹部102を切削加工する。このようにし
て得られた型部材101から成形される突起部6によれ
ば、光源4からの光L1、L2を粗面の傾斜面において
散乱した後に、発光面に指向させることができるように
なる。
Further, in FIG. 7, the light sources 4 are arranged on both sides of the light guide plate 1 as described above,
When f is provided on both side surfaces, the mold concave portion 102 of the mold member 101 is cut so that the cutting tool 30 having the apex angle θ shown by the broken line is inclined by the angle B. According to the protrusion 6 formed from the mold member 101 obtained in this manner, the light L1 and L2 from the light source 4 can be scattered on the rough inclined surface and then directed to the light emitting surface. Become.

【0049】以上のように、導光板1を成形するための
型部材を直接切削加工して突起部の円錐状部分の頂角、
先端部rの大きさを自由に効率良く設定することがで
き、また型部材の加工ばらつきが小さいことから、突起
部6の配設間隔を狭くでき、導光板からの出光量を大き
くできるようになるために、従来の化学エッチングのも
のより約1.5倍の輝度アップを図る事ができた。ま
た、型部材を切削工具で直接切削加工するために、型部
材の加工深さを任意に変化させたり、複数の切削工具で
加工する事ができるので、導光板の突起部の形状乃至形
成部位を任意に設定でき、出光量を大きく設定できるよ
うになった。
As described above, the mold member for molding the light guide plate 1 is directly cut to form the apex angle of the conical portion of the projection.
The size of the tip r can be freely and efficiently set, and the processing variation of the mold member is small, so that the interval between the projections 6 can be narrowed and the amount of light output from the light guide plate can be increased. As a result, the brightness was increased about 1.5 times that of the conventional chemical etching. In addition, since the mold member is directly cut with a cutting tool, the machining depth of the mold member can be arbitrarily changed, or it can be machined with a plurality of cutting tools. Can be set arbitrarily, and the output light amount can be set large.

【0050】尚、導光板1の用途としては、携帯電話機
用の液晶用バックライトや、より大きな表示画面を備え
ているノートパソコンやカーナビゲーション装置であっ
て、その光源である蛍光灯の消費電力を極力抑えたい場
合に使用される液晶用バックライト用に非常に優れた性
能を発揮できる。さらに上記の導光板は、他にも種々適
用できるものであって、導光板を用いた面発光装置の使
用目的に応じて適宜光源、反射枠が設計されるものであ
る。
The light guide plate 1 is used for a liquid crystal backlight for a portable telephone, a notebook personal computer or a car navigation device having a larger display screen, and the power consumption of a fluorescent lamp as a light source. Extremely good performance for liquid crystal backlights, which is used when the minimum is desired. Furthermore, the above-mentioned light guide plate can be applied in various other ways, and a light source and a reflection frame are appropriately designed according to the purpose of use of the surface light emitting device using the light guide plate.

【0051】次に、図7は、突起部6を成形するキャビ
ティとなる型凹部102の切削加工を行う様子を示して
おり、図示のように先端頂角θを先端の刃先部において
形成しており、この切削工具30を図示のように角度B
分傾斜した状態で回転駆動して、樹脂の射出成形時にお
いて突起部6用のキャビティとなる型凹部102を少し
づつ送りつつ切削加工するようにして、全ての凹部10
2を加工する。尚、先端頂角θは100度から150度
が採用でき、130度が最良であった。
Next, FIG. 7 shows a state in which the mold concave portion 102 serving as a cavity for molding the projection 6 is cut, and the tip apex angle θ is formed at the tip edge of the tip as shown in the figure. The cutting tool 30 is set at an angle B as shown in the figure.
All the recesses 10 are rotated by being rotated in the state of being inclined by a small amount so that the mold recesses 102 serving as the cavities for the projections 6 are gradually fed and cut at the time of resin injection molding.
Process 2 Incidentally, the tip apex angle θ can be adopted from 100 degrees to 150 degrees, and 130 degrees is the best.

【0052】このように刃先を形成した切削工具30を
使用することで、傾斜角度を任意に設定して加工できる
ようになる。また、この状態から切削工具30を図示の
ように前後X方向であって、入光側面1fに直交するよ
うに相対的に自動送りしつつ所定の切削送り量で型凹部
102を切削加工することで、後述する突起部用のキャ
ビティを加工形成できるようにしている。
By using the cutting tool 30 having the cutting edge formed as described above, it is possible to perform machining with an arbitrary inclination angle. From this state, the cutting tool 30 is cut by a predetermined cutting feed amount while the cutting tool 30 is relatively automatically fed in the front-rear X direction as shown in the drawing and perpendicular to the light incident side surface 1f. In this way, a cavity for a protruding portion, which will be described later, can be formed.

【0053】また、切削工具30の傾斜角度Bを次第に
変化するようにして回転駆動して、樹脂の射出成形時に
おいて突起部6用のキャビティとなる型凹部102の傾
斜面の傾斜角度を変化させることも可能である。
Further, the cutting tool 30 is rotated and driven so as to gradually change the inclination angle B of the cutting tool 30 to change the inclination angle of the inclined surface of the mold concave portion 102 serving as a cavity for the projection 6 during resin injection molding. It is also possible.

【0054】図8は、図6で述べた切削工具30を使用
して得られた金型から射出成形された導光板1からなる
装置の横断面図である。本図において、既に説明済みの
構成には同一符号を付して説明を割愛して特徴部につい
て述べると、突起部6は、円錐形状に構成されており、
導光部板1の裏面1bからの法線となす傾斜角度γを有
する傾斜面を有している。この傾斜面の傾斜角度γは導
光板1の入光側面1fの近くでは傾斜角度γ1であり、
導光板1の反対面1cの近くでは傾斜角度γnとなって
おり、次第に傾斜角度γが少なくなるように形成されて
いる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an apparatus including the light guide plate 1 injection-molded from a mold obtained by using the cutting tool 30 described in FIG. In the figure, the components already described are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The characteristic portion will be described. The protrusion 6 has a conical shape.
The light guide plate 1 has an inclined surface having an inclination angle γ that is normal to the back surface 1b. The inclination angle γ of the inclined surface is the inclination angle γ1 near the light incident side surface 1f of the light guide plate 1, and
The inclination angle γn is near the opposite surface 1c of the light guide plate 1, and is formed so that the inclination angle γ gradually decreases.

【0055】このように傾斜角度γを夫々異なるように
することで、上述のように樹脂材料から決定される臨界
角β以下で入射した入射光を突起部6の傾斜面で乱反射
するようにして、導光板1の全体に渡り均一な光量を得
るようにしている。
As described above, by making the inclination angles γ different from each other, incident light incident at a critical angle β or less determined from the resin material is irregularly reflected on the inclined surface of the projection 6 as described above. Thus, a uniform light amount is obtained over the entire light guide plate 1.

【0056】また、図8において、各突起部6の高さは
導光板1の入光側面1fの近くでは高さh1であり、導
光板1の反対面1cの近くでは高さhとなっており、次
第に高さhが大きくなくなるように形成されている。
In FIG. 8, the height of each projection 6 is h1 near the light incident side surface 1f of the light guide plate 1, and becomes h near the opposite surface 1c of the light guide plate 1. The height h is gradually reduced.

【0057】このように突起部6の高さhを夫々異なる
ようにすることで、上述のように樹脂材料から決定され
る臨界角β以下で入射した入射光を突起部6の傾斜面で
乱反射するようにして、導光板1の全体に渡り均一な光
量を得るようにしている。
As described above, by making the heights h of the projections 6 different from each other, the incident light incident at a critical angle β or less determined from the resin material as described above is irregularly reflected on the inclined surface of the projections 6. In this way, a uniform light amount is obtained over the entire light guide plate 1.

【0058】次に、図9は長円形の他の実施形態の導光
板1を裏面1b側から見た平面図である。
Next, FIG. 9 is a plan view of a light guide plate 1 according to another embodiment of the oval shape viewed from the back surface 1b side.

【0059】本図において、突起部6は図示のように光
源4に対して長手方向が略平行に配設される形状の長円
形である。そして、光源4に近い部位では横ピッチPw
と縦ピッチPdが疎状態になるように配設する一方で、
光源4から離間するにつれて次第に横ピッチPwと縦ピ
ッチPdが密状態になるようにしており、さらにまた、
図示のように極力千鳥状になるように配設することで、
光源4からの光が隣接する突起部6の遠方まで確実に到
達できるようにコンピュータのシュミレーション解析に
基づき突起部6を配設している。
In this figure, the projection 6 is an elliptical shape in which the longitudinal direction is arranged substantially parallel to the light source 4 as shown in the figure. Then, in a portion close to the light source 4, the horizontal pitch Pw
And the vertical pitch Pd is arranged in a sparse state,
As the distance from the light source 4 increases, the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd gradually become denser.
By arranging as staggered as possible as shown,
The projections 6 are arranged based on a simulation analysis of a computer so that the light from the light source 4 can reach the adjacent projections 6 reliably.

【0060】そして、図10(a)は、図9に示した突
起部6の形状を示した正面図、図10(b)は図10
(a)のA‐A矢視断面図、図10(c)は図10
(a)のB‐B矢視断面図である。
FIG. 10A is a front view showing the shape of the projection 6 shown in FIG. 9, and FIG.
10A is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.

【0061】本図において、突起部6の基部は図1で示
した入光側面1fの法線に沿う寸法が、導光部材1の幅
方向に沿う寸法より大きい長円形となっており、この基
部から傾斜角度を有して傾斜面が形成されている。各傾
斜面は図10(b)、(c)に夫々示すように導光部材
1の裏面からの法線となす傾斜角度がγとなる傾斜面6
a、6b、6c、6dとして形成されている。また、突
起部6の頂部6kが図示のように形成されている。この
ような形状とするために、図7を参照して述べた切削加
工が好適に採用される。尚、角度γは45度が最良であ
った。
In this figure, the base of the projection 6 has an oblong shape whose dimension along the normal to the light incident side surface 1f shown in FIG. 1 is larger than the dimension along the width direction of the light guide member 1. An inclined surface is formed at an inclination angle from the base. As shown in FIGS. 10 (b) and 10 (c), each of the inclined surfaces 6 has an inclination angle of γ with respect to the normal from the back surface of the light guide member 1.
a, 6b, 6c, and 6d. The top 6k of the projection 6 is formed as shown. In order to form such a shape, the cutting described with reference to FIG. 7 is preferably employed. Note that the angle γ was best at 45 degrees.

【0062】以上のように形成された突起部6におい
て、上記の臨界角β以下で入射した入射光は先ず頂部6
kにおいて反射してから傾斜面6a、6b、6c、6d
に指向してから、乱反射して光L1、L2、L3、L4
として拡散板5に指向することになるので、全体的な輝
度アップを図る事ができるようになる。
In the projection 6 formed as described above, the incident light which is incident at the critical angle β or less is first applied to the top 6.
After reflecting at k, the inclined surfaces 6a, 6b, 6c, 6d
, And diffusely reflected light L1, L2, L3, L4
As a result, the light is directed to the diffusion plate 5, so that the overall brightness can be increased.

【0063】尚、上記の実施形態によれば、同じ形状の
突起部6の場合について述べたが、これに限定されず、
突起部6の頂部6kの高さを光源から遠くなるにつれて
次第に増加するようにしても良い。また、切削加工工具
30の先端刃先のテーパ角度を変えることで、傾斜面6
a、6bで形成される円錐部の面積を変化するようにし
ても良い。また、粗面加工法としては、上記のサンドブ
ラスト法以外に種々の加工が可能であり、例えば金型加
工後に行われるシボ形成用のエッチング法等がある。
According to the above embodiment, the case of the protrusions 6 having the same shape has been described. However, the present invention is not limited to this.
The height of the top 6k of the projection 6 may gradually increase as the distance from the light source increases. Further, by changing the taper angle of the cutting edge of the cutting tool 30, the inclined surface 6
The area of the conical portion formed by a and 6b may be changed. As the rough surface processing method, various types of processing can be performed in addition to the above sand blasting method. For example, there is an etching method for forming a grain which is performed after die processing.

【0064】[0064]

【発明の効果】【The invention's effect】

【0065】以上説明したように、本発明によれば、導
光板に形成される突起部を正確に形成し、突起部の傾斜
面で反射された光が発光面に向かう指向性を強くする場
合に、発光面側から突起部がドット状態に見えることを
防止し、拡散率の低い拡散板の使用を可能にして、面発
光装置全体としての輝度アップを図ることができる導光
部材の製造方法及び該導光部材を用いた面発光装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention, the projection formed on the light guide plate is accurately formed, and the directivity of the light reflected on the inclined surface of the projection toward the light emitting surface is enhanced. In addition, a method for manufacturing a light guide member capable of preventing projections from appearing in a dot state from the light emitting surface side, enabling the use of a diffusion plate having a low diffusivity, and increasing luminance of the entire surface light emitting device. And a surface light emitting device using the light guide member.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)面発光装置の横断面図、(b)導光板の
部分拡大断面図である。
1A is a cross-sectional view of a surface light emitting device, and FIG. 1B is a partially enlarged cross-sectional view of a light guide plate.

【図2】図1のX‐X矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図3】(a)は、導光板1に入光する光Lの反射の様
子を示した模式図である。(b)は突起部6に光Lの反
射の様子を示した要部断面図である。
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating a state of reflection of light L entering a light guide plate 1; FIG. 2B is a cross-sectional view of a main part showing a state of reflection of light L on the protrusion 6.

【図4】導光板用金型の製造工程を示した模式図であっ
て、(a)は開始直後、(b)は粗面加工工程、(c)
は鏡面加工工程を示す。
FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams showing a manufacturing process of a light guide plate mold, in which FIG. 4A is immediately after starting, FIG. 4B is a rough surface processing step, and FIG.
Indicates a mirror finishing step.

【図5】(a)は、金型組み付け状態を示し、(b)は
成形後の様子を示した模式図である。
FIG. 5A is a schematic diagram illustrating a state in which a mold is assembled, and FIG. 5B is a schematic diagram illustrating a state after molding.

【図6】導光板用の金型の切削加工図である。FIG. 6 is a view showing a cutting process of a mold for a light guide plate.

【図7】導光板用の金型の切削加工図である。FIG. 7 is a cutting diagram of a mold for a light guide plate.

【図8】面発光装置の横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the surface light emitting device.

【図9】導光板の裏面の平面図である。FIG. 9 is a plan view of the back surface of the light guide plate.

【図10】(a)は突起部の形状を示した平面図、
(b)はA‐A矢視断面図、(c)はB‐B矢視断面図
である。
FIG. 10A is a plan view showing the shape of a projection,
(B) is a sectional view taken along arrow AA, and (c) is a sectional view taken along arrow BB.

【図11】(a)は従来の導光板10の拡大断面図、
(b)は導光板10を射出加工するために使用される射
出成形金型201の拡大断面図である。
FIG. 11A is an enlarged sectional view of a conventional light guide plate 10;
FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of an injection mold 201 used for performing injection processing on the light guide plate 10.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導光板、 1f 入光側面 2 拡散板、 3 反射枠、 4 光源、 5 基板 6 突起部、 6a、6b、6c、6d 傾斜面、 6k 頂部、 30 切削工具、 101 型部材、 102 型凹部、 β 臨界角 REFERENCE SIGNS LIST 1 light guide plate, 1 f light incident side surface 2 diffuser plate, 3 reflection frame, 4 light source, 5 substrate 6 protrusion, 6 a, 6 b, 6 c, 6 d inclined surface, 6 k top, 30 cutting tool, 101 type member, 102 type concave portion, β critical angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 雅史 東京都板橋区志村2丁目16番20号 株式会 社コパル内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masafumi Ono 2-16-20 Shimura, Itabashi-ku, Tokyo Inside Copal Corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源を光透過性の板状の導光部材の側方
または両側方に配設し、前記光源からの光を前記導光部
材の入光面から内部に導光し、前記導光部材の発光面に
並設される拡散部材で光を散乱させて照明を行うため
に、前記導光部材の発光面の裏面において無数の突起部
を形成し、前記拡散部材の輝度を全面に渡り均一にする
ための導光部材の製造方法であって、 前記突起部及び前記裏面を成形するための金型部材を、
平滑面を有する素材に対して頂角θの切削工具で順次切
削加工して傾斜面を有する凹部を形成し、 サンドブラスト法を含む粗面加工法により前記平滑面と
前記凹部とを所定粗さの粗面に加工し、 次に、研磨加工を含む鏡面加工法により前記平滑面のみ
を鏡面にした前記金型部材を用いて、光透過性の樹脂材
料から射出成形することで、前記樹脂材料から決定され
る臨界角β以上で入射した入射光を前記傾斜面において
前記発光面に向けて拡散するように形成した導光部材の
製造方法。
1. A light source is disposed on a side or both sides of a light-transmitting plate-shaped light guide member, and guides light from the light source from a light incident surface of the light guide member to the inside. In order to illuminate by scattering light with a diffusion member arranged in parallel with the light emitting surface of the light guide member, countless protrusions are formed on the back surface of the light emission surface of the light guide member, and the brightness of the diffusion member is reduced over the entire surface. A method of manufacturing a light guide member for uniformity over, a mold member for molding the protrusion and the back surface,
A material having a smooth surface is sequentially cut with a cutting tool having an apex angle θ to form a concave portion having an inclined surface, and the smooth surface and the concave portion are formed to a predetermined roughness by a rough surface processing method including a sand blast method. Processing into a rough surface, Next, by using the mold member having only the smooth surface as a mirror surface by a mirror finishing method including polishing, injection molding from a light-transmitting resin material, A method for manufacturing a light guide member, wherein incident light incident at a determined critical angle β or more is diffused on the inclined surface toward the light emitting surface.
【請求項2】 光源を光透過性の板状の導光部材の側方
または両側方に配設し、前記光源からの光を前記導光部
材の入光面から内部に導光し、前記導光部材の発光面に
並設される拡散部材で光を散乱させて照明を行うため
に、前記導光部位材の発光面の裏面において無数の突起
部を形成し、前記拡散部材の輝度を全面に渡り均一にす
る導光部材を用いた面発光装置であって、 前記突起部は、前記導光部材の裏面からの法線となす傾
斜角度γを有するとともに粗面からなる傾斜面を含むと
ともに、前記裏面を鏡面に形成し、前記樹脂材料から決
定される臨界角β以上で入射した入射光を前記傾斜面に
おいて前記発光面に向けて拡散する導光部材を用いた面
発光装置。
2. A light source is disposed on a side or both sides of a light-transmitting plate-shaped light guide member, and guides light from the light source from a light incident surface of the light guide member to the inside. In order to scatter and illuminate light with a diffusion member arranged in parallel with the light emitting surface of the light guide member, countless protrusions are formed on the back surface of the light emission surface of the light guide member, and the brightness of the diffusion member is reduced. A surface light emitting device using a light guide member that makes the light guide member uniform over the entire surface, wherein the protrusion has an inclination angle γ that is normal to the back surface of the light guide member and includes a sloped surface that is formed as a rough surface. In addition, a surface light emitting device using a light guide member having the rear surface formed into a mirror surface and diffusing incident light incident at a critical angle β or more determined from the resin material toward the light emitting surface on the inclined surface.
【請求項3】 前記突起部は、前記傾斜面が連続形成さ
れてなる円錐形状、または前記入光面の法線に沿う第1
の寸法が、前記導光部材の幅方向に沿う第2の寸法より
大きい長円形基部と、該長円形基部から傾斜角度γを有
して延設される前記傾斜面と、該傾斜面から連続形成さ
れるとともに前記長円形基部に略平行な頂部とから形成
される略長円錐形状から形成されることを特徴とする請
求項2に記載の導光部材を用いた面発光装置。
3. The projection portion has a conical shape in which the inclined surface is continuously formed, or a first portion along a normal line of the light incident surface.
Is larger than a second dimension along the width direction of the light guide member, the inclined surface extending from the oblong base with an inclination angle γ, and continuous from the inclined surface. The surface light emitting device using the light guide member according to claim 2, wherein the light emitting member is formed in a substantially elongated conical shape that is formed from a top portion substantially parallel to the oval base portion.
【請求項4】 前記突起部を、前記入光面からの離間距
離に略比例した高い密度で形成することを特徴とする請
求項2または請求項3のいずれかに記載の導光部材を用
いた面発光装置。
4. The light guide member according to claim 2, wherein the protrusions are formed with a high density substantially proportional to a distance from the light incident surface. Surface emitting device.
【請求項5】 前記突起部の前記裏面からの高さ寸法
を、前記入光面からの離間距離に略比例して次第に高く
することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか
に記載の導光部材を用いた面発光装置。
5. The method according to claim 2, wherein a height of the projection from the rear surface is gradually increased substantially in proportion to a distance from the light incident surface. A surface light emitting device using the light guide member according to any one of the preceding claims.
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