JPH10227918A - Light transmission member of surface-emitting device - Google Patents

Light transmission member of surface-emitting device

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JPH10227918A
JPH10227918A JP9033844A JP3384497A JPH10227918A JP H10227918 A JPH10227918 A JP H10227918A JP 9033844 A JP9033844 A JP 9033844A JP 3384497 A JP3384497 A JP 3384497A JP H10227918 A JPH10227918 A JP H10227918A
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JP
Japan
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light
surface
light guide
guide member
formed
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Application number
JP9033844A
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Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Ono
Yoshiyuki Suzuki
Yukio Yoshikawa
幸雄 吉川
雅史 小野
善行 鈴木
Original Assignee
Copal Co Ltd
株式会社コパル
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance brightness by obtaining metal mold having lower recessed parts formed to have the high density approximately proportional to the distances from light sources and injection molding a light transmission member formed with numerous post-completion projecting parts by injection molding from a light transparent resin material. SOLUTION: The matrix M having the recessed parts 6 formed to have the high density approximately proportional to the distances from the light sources is obtd. The light transmission member formed with the numerous post-completion projecting parts by injection molding is injection molded from the light transparent resin material. At the time of working the metal mold M by a working machine, a smooth surface 103 forming a rear surface is so formed as to constitute a mirror finished surface. The light sources are disposed on both sides of the light transmission plate 1. In the case both flanks are provided with light incident surfaces, the light transmission plate is so worked as to work the mold recessed parts 102 successively from the central part of the cavity to prevent the work strains from affecting the succeeding working so that the slopes to reflect the light from the light sources may be surely worked.

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 TECHNICAL FIELD The present invention relates to L having a predetermined area
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面発光装置の導光部材に関するものである。 CD relates the light guide member of the surface light-emitting device used to illuminate the like from the back (the liquid crystal display device).

【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。 When LCD and having BACKGROUND ART predetermined area illuminated from the back, first as a first point to be considered, a uniform across the light generated from the light source to all sites in a given area of ​​the LCD it may be 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、 [0003] Therefore, conventionally, disposed on the side of the light guide member is formed of a light source of a light transmitting high material, by guiding light from a light source in the surface direction of the light guide member, the light guide member in case of forming the light emitted from the light emitting surface of the light guide member with respect to the light emitting member which is arranged on the light emitting surface of such scattering,
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で、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。 Previously formed numerous projections in the light emitting surface opposite to the side surface of the light guide member, while reflecting light from the light source in these projections, so as to form more projections distant portion from the light source the surface emitting apparatus that the brightness of the light emitting surface becomes uniform is widely 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により量産しているが、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。 [0004] According to thus configured surface emitting device, the light-transmissive light guide member is high for example production by injection molding using an acrylic resin material, light-guiding member molded in the injection molding the mold with a cavity is mainly processed by chemical etching.

【0005】図7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。 [0005] Figure 7 is an enlarged sectional view of a conventional light guide plate 10 and (a), is an enlarged sectional view of an injection mold 201 for the light guide plate 10 is used to eject the processing (b).

【0006】先ず、図7(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 [0006] First, in FIG. 7 (b), when forming processing mold cavity 202 for forming the protrusions 16 of the light guide plate 10 by injection molding die 201 by chemical etching, of the mold bottom surface of the cavity Lee resist film 20 sites provided with an opening hole portion 203a of a predetermined pitch and a predetermined opening area
3で覆ってから、エッチング液を導入して開口孔部20 After covered with 3, the opening hole 20 by introducing an etchant
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。 The surface in contact via 3a after forming by digging by erosion, and so as to form a cavity of the injection mold 201 so as to remove the resist film 203.

【0007】このように加工形成される射出成形金型2 [0007] injection mold 2 which is thus processed and formed
01を使用して、図7(a)に図示されるように厚さH 01 using, thickness H as shown in FIGS. 7 (a)
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10 A light guide plate 10 that forms a large number of projections 16 by injection molding, the light emitting surface 10 of the light guide member 10 as described above
a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。 While reflecting light from the light source in a, so that the brightness in the light-emitting surface is uniform so as to form more projections 16 in the portion far from the light source.

【0008】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 machining a mold cavity by chemical etching, as described above, the opening hole portion 203a is hemispherical at the time of small dots, also when the large diameter dot is known to be pan-bottom shape ing.

【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7(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。 Further, if in the course of chemical etching process so-called over-etching occurs, the over-etching portion 202a as shown in FIG. 7 (b) is formed. また、突起部16bの直径寸法dが例えばΦ0.3 Further, the diameter d of the protrusion 16b is, for example Φ0.3
mm以下のように小さくなり、かつ配置ピッチが0.6 mm smaller becomes as follows, and arranged pitch 0.6
mm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16 Because it may narrow the communication portion 202b in mm or less is formed, defective portion such as shown in the protruding portion 16 of the light guide plate 10 that is injection molded using such a mold 16
a、16bが形成されることになる。 a, so that the 16b are 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。 [0010] As a result, the light L from the light source will not be able to or is irregularly reflected by the defective portion 16a of the projections 16, also directed towards the light emitting surface 10a after being reflected by the projecting portion 16, efficient light in it can not be selected a shape which guides successfully separated the light guide plate part from the light source, there is a problem not desired performance.

【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。 [0011] Furthermore, chemical etching is chemical concentration, control of the temperature and the like are particularly difficult in the case of the density of the protrusions to provide a difference in the stepless, to prevent the occurrence of variations due to site very It was difficult. このために、 For this,
互いに隣接する突起部16間の間隔を多く必要となり、 Many require the distance between adjacent protrusions 16 to one another,
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はおのずから限界があった。 Can not be increased arrangement density of the protrusions, there is naturally a limit, and greater amount of light emitted to the light guide plate outside, there is naturally a limit to it to achieve brightness up.

【0012】 [0012]

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のエッチング以外で加工形成される超精密の射出成形金型を用いて光透過性のアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂材料から射出成形し、上記の突起部に代えた適正な形状の傾斜面を有する凸部を導光板に形成するようにして、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凸部の傾斜面で反射できるようにして、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。 [0007] Accordingly, super-precision injection mold the used optically transparent acrylic resin to be processed formed in addition to the above etching, injection molded from polycarbonate resin material, the protrusion of the a convex portion having an inclined surface of the place of appropriate shape so as to form the light guide plate, the light incident at the critical angle β or more determined from a resin material so as to be reflected by the inclined surface of the projection, it is conceivable to reduce the brightness up by the direct to the light emitting surface.

【0013】したがって、本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、光源からの距離に略比例した高い密度になるように導光板の凸部を円錐形状とこれ以外の三角錐、四角錐、多角錐、屋根状他の任意の形状に加工することで、輝度アップを図ることのできる面発光装置の導光部材の提供を目的としている。 [0013] Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, conical projections of the light guide plate so that the high density substantially proportional to the distance from the light source and the other triangular pyramid, four pyramids, pyramid, is processed in a roof-like any other shape, it is intended to provide a light guide member of the surface-emitting device capable of achieving brightness up.

【0014】 [0014]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、 Means for Solving the Problems] To solve the above problems,
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少なくとも1つの側方に配設し、 To achieve the object, according to the present invention, by disposing the light source to at least one side of the light transmissive plate-shaped light guide member,
前記光源からの光を前記側方の入光面から前記導光部材の内部に導光し、前記導光部材の発光面に並設される拡散部材において光を散乱させて照明を行うために、前記発光面の裏面に所定形状の完成後凸部を無数に形成した面発光装置の導光部材であって、前記光源からの距離に略比例した高い密度になるようにした凹部を有した成形金型を得る金型製造工程と、前記成形金型を使用し光透過性の樹脂材料から射出成形して前記完成後凸部を無数に形成した前記導光部材を射出成形する成形工程とを経て得ることを特徴としている。 To do light guided inside the light guide member from the light incident surface of the side, and scatter light in a diffusing member which is arranged on the light emitting surface of the light guide member illumination from the light source , a light guide member of the innumerable forms surface-emitting device after completion convex portions of a predetermined shape on a back surface of the light emitting surface, having a recess in such a manner that a high density substantially proportional to the distance from the light source and the mold manufacturing process to obtain a molding die, a molding step of injection molding a myriad-formed light-guiding member the after completion protrusions by injection molding from a light transparent resin material using the molding die It is characterized by obtained via.

【0015】 [0015]

【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 INVENTION Preferred embodiments of the present invention will hereinafter be described with reference to the drawings.

【0016】先ず、図1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。 [0016] First, FIG. 1, for example a cross-sectional view showing a substantial part of the surface emitting device used as a self-luminous capability with no liquid crystal backlight. また、図2は図1のX‐X Furthermore, X-X in FIG. 2 FIG. 1
矢視断面図を示したものである。 Shows a cross-sectional view taken along.

【0017】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。 [0017] In Figures 1 and 2, the light source unit 4 is a high-brightness light-emitting diode (LED) from the bonding on the substrate 5 is formed so as to seal with silicone resin or epoxy resin, the illustrated electrode portion of the substrate 5 so that as out to the outside, so as to be lit by connecting the electrode portion to the power supply unit (not shown), and enables the manufacture and supply alone.

【0018】一方、図示のように平面状に形成される導光板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。 Meanwhile, the light guide plate 1 is formed in a planar shape as shown in the figure, a planar display surface 15 of the liquid crystal are substantially similar in shape and area, above the pair at its light incident side surface 1f to form a shaped portion for accommodating the light source unit 4, a transparent acrylic resin as its material, is injection molded polycarbonate (PC) resin or the like is used. この導光板1の裏面1bは鏡面から構成される一方で、凸部6の傾斜面は鏡面または粗面となるようにして、臨界角β以上の入射光を全反射または乱反射するようにしている。 The back surface 1b of the light guide plate 1 while being composed of a mirror, the inclined surface of the convex portion 6 is set to be a mirror surface or a rough surface, so that total reflection or diffused reflection critical angle β more incident light .

【0019】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射出成形されるとともに、裏面1b上において無数の凸部6を規則的に形成している。 Further, the light emitting surface 1a and the left and right side surfaces 1d of the light guide plate 1, 1e opposite face 1c and the back surface 1b together with are injection molded into a respective mirror surface, rules innumerable protrusions 6 on the back surface 1b It has been formed. これらの凸部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される一方で、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いる。 Arrangement of the convex portion 6, as shown in FIG. 2, a portion close to the light source 4, while where the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd is arranged to be sparse state, away from the light source 4 gradually horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd as the is set to be a tight state.

【0020】さらに図示のように極力千鳥状になるように凸部6を配設することで、光源4からの光が隣接する凸部6の遠方まで確実に到達できるようにコンピュータを用いたシュミレーション解析に基づき凸部6を配設するようにしている。 [0020] By further arranging the protrusions 6 so as much as possible be staggered as shown, simulations light from the light source 4 is using a computer to be able to reach reliably longer distance of the convex portion 6 adjacent and so as to dispose the protrusion 6 on the basis of the analysis.

【0021】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箱形状となるように成形される。 Meanwhile, the reflecting frame 3 formed in a substantially box shape as shown is shaped such that the dimension a box shape to accommodate substantially without clearance through the light guide plate 1 as described above. また、この反射枠3 In addition, the reflection frame 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ことで、反射面としての反射内面3a、3b、3c、3dが内側に形成されており、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。 , For example either injection molded from a white resin, or by being formed by electroless plating, reflective inner surface 3a of the reflective surface, 3b, 3c, 3d are formed on the inner side, reflected by the reflective inner surface light is to be directed to the diffuser plate 2 has.

【0022】以上が、面発光装置の概略構成であって、 [0022] The above is a schematic configuration of a surface light-emitting device,
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る。 Its dimensions are properly determined in accordance with the liquid crystal size. 液晶サイズが大型の場合は、光源4として線光源となる蛍光燈が適宜用いられる。 If the liquid crystal size is large, the fluorescent lamp is appropriately used for a light source 4 becomes a linear light source. 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、凸部6が中央部位で密状態になるように配設されることになる。 In the case where the backlight is horizontally long, is provided as a pair partial faces with symmetrically the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, arranged as protrusions 6 is tight in the central portion It is is will be.

【0023】次に、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、また図3 Next, FIG. 3 (a) is a schematic diagram showing a state of reflection of light L incident on the light guide plate 1, and FIG. 3
(b)は凸部6における光Lの反射の様子を示した要部断面図である。 (B) is a fragmentary sectional view showing a state of reflection of the light L in the convex portion 6.

【0024】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 [0024] First, in FIG. 3 (a), a light emitted from the light source 4, the light L shown by the broken line in the drawing, the critical angle β for the refractive index n = 1.49 of acrylic resin 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。 2.16 °, and becomes to total reflection when incident at an incident angle 42.16 ° or more on each side. 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 That is, light entering at an angle α formed between the perpendicular line light guide plate 1 from the light guide plate 1 is made to refraction at the critical angle beta, the refractive index n = s
inα/sinβの関係式においてαを90°として、 The α as 90 ° in inα / sinβ relationship,
sinβ=sin(90°)/nから臨界角βの42. sin .beta = sin a (90 °) / n critical angle β from 42.
16°が求まることになる。 16 ° so that is obtained.

【0025】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. [0025] Similarly, for n = 1.59 in the case of PC resins, at the critical angle is 38.97 °, the incident angle 38 on each side.
97°以上で入射した場合に全反射することになる。 It will be totally reflected when incident at 97 ° or more.

【0026】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、臨界角以上の角度47.84°以上の角度で左右側面1d、1e [0026] Thus, the light L is the critical angle or more angles 47.84 ° or more angle left and right side surfaces 1d incident from the light incident side surface 1f of the light guide plate 1 that is molded from an acrylic resin, 1e
と発光面1aと裏面1bの凹部6以外の部分に入射し、 And is incident on the portion other than the concave portion 6 of the light emitting surface 1a and the back surface 1b,
全て全反射される。 All is totally reflected. 同様に、PC樹脂の場合も入光側面1fから入射した光は全て全反射する。 Similarly, light incident from even the light incident side surface 1f case of PC resin is totally reflected all.

【0027】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。 [0027] while repeating total reflection as described above, the light reaches the opposite surface 1c from being emitted to the outside from the light guide plate 1, after being reflected by the reflective inner surface 3b of the reflecting frame 3, again the light guide plate 1 It will be incident to.

【0028】次に、本願発明の最も特徴的な凸部6は、 Next, the most characteristic protrusion 6 of the present invention,
図3(b)に図示のように裏面1b上に形成されており、凸部6の反射面6aに対する入射角が臨界角β以上であれば破線図示のように全反射するように形成されている。 Figure 3 (b) in which is formed on the back surface 1b, as shown, the angle of incidence with respect to the reflection surface 6a of the protrusion 6 is formed so as to totally reflect as indicated by the broken line shown if critical angle β more there. また、反射面6a、6bが粗面処理されている場合には反射面6で一部拡散しながら破線図示のように向かう。 Further, if the reflection surface 6a, 6b are processed rough surface directed as shown by a broken line shown while diffusing part at the reflective surface 6.

【0029】また、発光面1aにおいて入射角が臨界角β以下の場合には、発光面1aでは反射せずに導光板1 Further, the light-emitting surface when the incident angle is less than the critical angle β in 1a, the light emitting surface light guide plate 1 without being reflected in 1a
から外部に屈折出射して、拡散板2に達し、そこで拡散することになる。 Refracted emitted to the outside from reaching the diffuser plate 2, where will be diffused. また、発光面1aにおいて入射角が臨界角β以上の入射光は、全反射して、導光板内の奥側に導光する。 Further, the incident light incident angle is greater than the critical angle β in the light emitting surface 1a is total reflected and is guided to the rear side of the light guide plate.

【0030】一方、図示しないが裏面1bに対して臨界角β以下で入光した光は、裏面1b面から出射して、反射枠3の反射面3aに指向して、反射面3aで反射されてから、再度、導光板1に入射されて発光面1aに指向することになる。 Meanwhile, the light is not shown that light incident below the critical angle β with respect to the back surface 1b is emitted from the back surface 1b side, directed to the reflection surface 3a of the reflective frame 3, it is reflected by the reflecting surface 3a after, will be directed to the light emitting surface 1a is incident again on the light guide plate 1.

【0031】以上のようにして拡散板2において拡散された光は、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、図1に図示のLCD透過パターン15を通過して、表示が行われることになる。 The above light diffused in the diffusion plate 2 as, in the case of a liquid crystal backlight will form a surface light source, through the LCD transmission pattern 15 shown in FIG. 1, see will take place is that.

【0032】また、凸部6は図示のように導光板1の裏面1bから発光側面1aから遠くなるように円錐状に突出するように形成されており、その先端を半径rの球状にする一方で、頂角θが130°以下になるように形成されている。 Further, the convex portion 6 is formed from the light guide plate 1 of the rear surface 1b as shown so as to protrude to the conical so far from the emitting side surface 1a, while the tip spherical radius r in, is formed to the apex angle θ is 130 ° or less. このように凸部6を形成することにより、 By thus forming the convex portions 6,
裏面1bに対して臨界角β以上で入光した光であって、 A light entering at the critical angle β or the rear surface 1b,
本来は裏面1b面で全反射導光されるべき光を凸部6の反射面6aにおいて全反射するようにして、発光面1a Originally so as to totally reflect the light to be totally reflected guided by the rear surface 1b side in the reflecting surface 6a of the protrusion 6, the light emitting surface 1a
に指向させて、発光面1aから出光できるように構成されている。 By directed, it is configured to be light exiting from the light emitting surface 1a.

【0033】以上のように形成される凸部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 [0033] The convex portion 6 which is formed as described above, gradually horizontal pitch Pw as away from the light source 4 as described above
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 vertical pitch Pd is set to be a tight state, further by as much as possible arranged to be staggered, the light from the light source 4 will be able to reach securely to the opposite surface 1c.

【0034】尚、突起部の頂角θを種々実験したところ、110°〜150°近辺で効率が良いことが確認され、120°が最良であり、また凸部6の高さhは0. [0034] Incidentally, made various experiments an apex angle θ of the protrusion, it is confirmed that efficient at around 110 ° ~150 °, 120 ° is the best, also the height h of the convex portion 6 0.
05mm、直径dは0.25mmで、最も高密度に凸部6を設ける部位であって図1に示す反対面1cに近い部位における横ピッチPwと縦ピッチPdを0.3mmまで狭くすることができ、良い結果を得ることができた。 05Mm, a diameter d is 0.25 mm, is possible to narrow the horizontal pitch Pw and the vertical pitch Pd at a site close to the opposite surface 1c shown in FIG. 1 a site most densely provided projections 6 to 0.3mm It can be, it was possible to obtain a good result.

【0035】次に、 図4の模式図において、型凹部1 Next, the schematic diagram of FIG. 4, the mold cavity 1
02を有する成形金型Mを加工機により加工した後に、 The molding die M having 02 after processing by the processing machine,
これを取り外してから、キャビティC内にアクリル樹脂材料等を使用して所定条件で射出成形して導光板1を得る。 Remove the this, obtain a light guide plate 1 by injection molding at a predetermined condition by using an acrylic resin material or the like into the cavity C. 成形金型Mを加工機で加工するとき、裏面を成形する平滑部103は鏡面となるように加工され、また導光板1の両側において光源4が配設されており、入光面1 When processing the molding die M in machine, smoothing unit 103 for molding the back surface is processed to have a mirror surface, also has a light source 4 is disposed on both sides of the light guide plate 1, the light entrance surface 1
fを両側側面に設ける場合は、キャビティCの中央部から順に型凹部102を加工するようにして、加工歪みの影響が続く加工に及ばないようにして、光源からの光を反射する傾斜面を確実に加工できるようにしている。 In the case of providing f to both side surfaces, from a central portion of the cavity C so as to process the mold cavity 102 in order, so as not reach the impact subsequent processing of the processing strain, the inclined surface for reflecting light from the light source so that can be reliably processed. また、導光板1の片側のみにおいて光源4を配設し、入光面1fを片側側面のみに設ける場合は、光源から遠い順に型凹部102を加工するようにして、加工歪みの影響が続く加工に及ばないようにして、光源からの光を反射する傾斜面を確実に加工できるようにしている。 Further, the light source 4 is disposed at only one side of the light guide plate 1, the case where the light incident surface 1f only one side side surface, so as to process the mold cavity 102 to farthest from the light source, the effect of processing strain persists machining reach not way to, and to reliably process the inclined surface for reflecting light from the light source.

【0036】図5、図6は凸部6が任意の形状に構成できることを示した一覧表である。 FIG. 5, FIG. 6 is a table in which the convex portion 6 showed that can be configured into any shape. 両図の(a)から(o)において、導光板において凸部6として射出成形される形状と臨界角以上で入光した光を反射する様子を示した外観斜視図が夫々示されている。 In from both figures (a) (o), external perspective view showing how to reflect the light entering the above shape and the critical angle, which is injection molded as a convex portion 6 in the light guide plate are shown respectively.

【0037】先ず、図5(a)において、凸部は頂角が110度から150度の円錐形状にされており、導光板において図示のような円錐形状の凸部として射出成形される。 [0037] First, in FIG. 5 (a), the protrusion apex angle are conically of 150 degrees to 110 degrees, are injection molded as a protrusion of the conical shape as shown in the light guide plate. この結果、図3で述べたように臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射することができる。 As a result, it is possible to reflect light incident at the critical angle β than as described in FIG. 3 in the direction of the arrow.

【0038】また、図5(b)において、凸部は導光板において図示のような円錐形状の凸部として射出成形され、球状部分が目立つことがないように構成できる結果、図3で述べたように臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するとともに、球状部分が目立つことがないように構成できるようにしている。 Further, in FIG. 5 (b), the convex portion is injection molded as projections of the conical shape as shown in the light guide plate, a result that can be configured to never be bulbous portion conspicuous, described in FIG. 3 while reflecting the light entering at the critical angle β or in the direction of the arrow as, and to be configured so as not to have a spherical portion conspicuous.

【0039】また、図5(c)において、導光板において図示のような円錐形状の凸部として射出成形され、平らな部分の面積を適宜設定することで、図3で述べたように臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するときの光量を制御できるようになる。 Further, in FIG. 5 (c), the the light guide plate is injection-molded as a protrusion of the conical shape as shown, by setting the area of ​​the flat portion as appropriate, the critical angle as described in FIG. 3 so the light entering can control the amount of light when reflected in the direction of an arrow at least beta.

【0040】図5(d)において、導光板において図示のような三角錐の凸部として射出成形されることになり、180度間隔で3方から傾斜面に対して臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射することができるようになる。 [0040] In FIG. 5 (d), the would be injection molded as a triangular pyramid protrusions as shown in the light guide plate, the light incident at the critical angle β or more with respect to the inclined surface from three directions at intervals of 180 degrees comprising the light to be able to reflect in the direction of the arrow.

【0041】さらに、図5(e)において、導光板において図示のような四角錐の凸部として射出成形されることになり、90度間隔で4方から傾斜面に対して臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射することができるようになる。 [0041] Further, in FIG. 5 (e), the the light guide plate would be injection molded as a pyramid protrusions as shown, at the critical angle β or more with respect to the inclined surface from the 4-way at 90 degree intervals the light entering it is possible to reflect the direction of the arrow. したがって、例えば、光源を4側面の全てに配置するようにして、大幅な輝度アップを図るようにできる。 Thus, for example, it is arranged on all four sides of the light source can be so achieved significant brightness up. また、異なる色の光源を4側面に配置するようにして、凸部において加法混色するように構成して、種々の色を得るようにも構成できる。 Furthermore, different to the color of the light source be arranged in four sides, configured to additive color mixture at the convex portions can also be configured to obtain a variety of colors.

【0042】図5(f)は、図示のように四角錐を先端部に形成しており、さらに頂点部分において球状としている。 [0042] FIG. 5 (f) forms the tip of the quadrangular pyramid as shown, and further a spherical at the apex portion. このために、図5(b)と略同様に球状部分が目立つことがないように構成できる結果、図3で述べたように臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するとともに、球状部分が目立つことがないように構成できる。 Therefore, the results can be configured so as not to stand out substantially similarly to the spherical part 5 and (b), as well as reflect light in the direction of the arrow which is incident at the critical angle β than as described in FIG. 3, It can be configured so as not to have a spherical portion conspicuous.

【0043】図5(g)は、図示のように四角錐を先端部に形成し平らな部分を形成している。 [0043] FIG. 5 (g) to form a flat portion formed on the tip portion of the quadrangular pyramid as shown. このために、図5(c)と略同様に光量を制御できるようになる。 Therefore, it becomes possible to control the amount of light substantially similarly to the FIG. 5 (c).

【0044】続いて、図6(h)は、図示のように切り妻の屋根状からなり、外観斜視図に示したように左右方向から図3で述べたように臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するようにできる。 [0044] Subsequently, FIG. 6 (h) is made from the roof-like wife cut as shown, light incident at the critical angle β more as the lateral direction as shown in external perspective view described in Figure 3 it was light to reflect in the direction of the arrow.

【0045】図6(i)は図6(h)の屋根状の頂点部分をアール状にしており、この部分でおいて、目立つことがないように構成している。 [0045] FIG. 6 (i) is the round shape of the roof-shaped apex portion of FIG. 6 (h), the at in this part, are configured so as not to stand out.

【0046】さらに、図6(j)は、図示のように寄せ棟の屋根状であり、外観斜視図に示したように左右前後方向から臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するようにできる。 [0046] Further, FIG. 6 (j) is submitted building roof shape as illustrated, reflecting the light entering at the critical angle β than the front, rear, left and right directions as shown in perspective view in the direction of the arrow It can be made to.

【0047】また、図6(k)は、底面が小判形の胴部からなり、図示のように変形寄せ棟の屋根状の形状部であり、外観斜視図に示したように前後左右方向から臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するようにできる。 Further, FIG. 6 (k), the bottom is made from the body portion of the oval is a modified shifting building roof shape portion as shown, the longitudinal and lateral directions as shown in external perspective view the light entering at the critical angle β than can be made to reflect in the direction of the arrow.

【0048】図6(l)は、底面が小判形であり、図示のように先端部において円弧面と平面とからなる変形寄せ棟の屋根状の形状部を形成している。 [0048] FIG. 6 (l), the bottom surface is oval, to form a modified shifting building roof shape portion comprising a circular arc surface and flat at the tip as shown. この場合には、 In this case,
外観斜視図に示したように前後左右方向から臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射するようにできる。 The light entering at the critical angle β than the longitudinal and lateral directions as shown in external perspective view can be made to reflect in the direction of the arrow.

【0049】最後に、図6(m)は、底面が小判形であり、図示のように先端部において台形長円錐状の形状部を形成している。 [0049] Finally, FIG. 6 (m) is the bottom is the oval form a trapezoidal length conical shaped portion at the distal end as shown. この場合には、外観斜視図に示したように前後左右方向から臨界角β以上で入光した光を矢印方向に反射する。 In this case, it reflects the light entering at the critical angle β than the longitudinal and lateral directions as shown in perspective view in the direction of the arrow.

【0050】そして、図6(o)は、底面が正方形であり、図示のように光源側に対向する傾斜面をなだらかに形成している。 [0050] Then, FIG. 6 (o) is a bottom square, are gently formed an inclined surface facing the light source side as shown. この場合には、外観斜視図に示したように左方向から臨界角β以上で入光した光のみを矢印方向に反射するようにできる。 In this case, it only light entering from the left side at the critical angle β above, as shown in external perspective view so as to reflect in the direction of the arrow.

【0051】以上説明した凸部を設けた導光板を斜めから観察することで得られる輝度特性を任意に制御できるようになる結果、例えば輝度確保よりも角度特性を向上したり、垂直方向からの輝度アップを大幅に向上するなど任意に設定できるようになる。 The above description was provided light guide plate projections made can be arbitrarily controlled The resulting luminance characteristics by observing from an oblique results, or to improve the angular characteristics than e.g. luminance secured, from the vertical direction it becomes possible to arbitrarily set, such as to significantly improve the brightness up.

【0052】以上のように、導光板1を成形するときに凸部6の形状、大きさ状態等を自由に設定することで、 [0052] As described above, the shape of the convex portion 6, the size of a state such as to freely set the time of molding the light guide plate 1,
凸部6の配設間隔を狭くすることもでき、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確認できた。 Can also narrow the arrangement interval of the convex portion 6, in order to be able to increase the light output of the light guide plate, confirmed that achieve about 1.5 times the brightness up than conventional chemical etching It was.

【0053】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。 [0053] As the applications of the light guide plate 1, and LCD backlight for portable telephones, a laptop or car navigation apparatus comprising a larger display screen, the power consumption of the fluorescent lamp is its light source the can exhibit excellent performances for a liquid crystal backlight used when it is desired to suppress as much as possible. 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。 Furthermore the above light guide plate, there is capable of various applicable to other appropriate light source in accordance with the intended use of the surface light-emitting device using a light guide plate, the reflection frame is intended to be designed.

【0054】 [0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
光源からの距離に略比例した高い密度になるように導光板の凸部を円錐形状とこれ以外の三角錐、四角錐、多角錐、屋根状他の任意の形状に加工することで、輝度アップを図ることのできる面発光装置の導光部材を提供することができる。 Distance substantially proportional to the convex portion of the light guide plate so that the high densities and the conical shape other than triangular pyramid from the light source, a quadrangular pyramid, a polygonal pyramid, is processed in a roof-like any other shape, brightness up it is possible to provide a light guide member of the surface-emitting device capable of achieving.

【0055】 [0055]

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】面発光装置の横断面図である。 It is a cross-sectional view of FIG. 1-emitting device.

【図2】図1のX‐X矢視断面図である。 2 is X-X in arrow sectional view 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。 3 (a) is a schematic diagram showing a state of reflection of light L incident on the light guide plate 1. (b)は凸部6における光L (B) the light L in the convex portion 6
の反射の様子を示した要部断面図である。 Is a fragmentary cross-sectional views showing states of reflection.

【図4】は射出成形の工程図である。 [4] is a process diagram of the injection molding.

【図5】は凸部が任意の形状に鍛造加工できることを示した一覧表である。 [5] is a list in which the convex portion is shown that can be forged into a desired shape.

【図6】は凸部が任意の形状に鍛造加工できることを示した一覧表である。 6 is a table in which the convex portion showed that it forging into a desired shape.

【図7】(a)は従来の導光板10の拡大断面図、 7 (a) is an enlarged sectional view of a conventional light guide plate 10,
(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。 (B) is an enlarged sectional view of an injection mold 201 used to injection processing light guide plate 10.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 導光板、 2 拡散板、 3 反射枠、 4 光源、 5 基板、 6 凸部、 M 成形金型、 β 臨界角 1 the light guide plate, second diffusion plate, third reflecting frame, 4 a light source, 5 a substrate, 6 protrusion, M molding die, beta critical angle

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 光源を光透過性の板状の導光部材の少なくとも1つの側方に配設し、前記光源からの光を前記側方の入光面から前記導光部材の内部に導光し、前記導光部材の発光面に並設される拡散部材において光を散乱させて照明を行うために、前記発光面の裏面に所定形状の完成後凸部を無数に形成した面発光装置の導光部材であって、 前記光源からの距離に略比例した高い密度になるようにした凹部を有した成形金型を得る金型製造工程と、 前記成形金型を使用し光透過性の樹脂材料から射出成形して前記完成後凸部を無数に形成した前記導光部材を射出成形する成形工程とを経て得ることを特徴とする面発光装置の導光部材。 1. A light source is disposed on at least one side of the light transmissive plate-shaped light guide member, guiding inside the light guide member light from the light source from the light incident surface of the lateral light was, in order to perform illumination scatter light in the diffusion member which is arranged on the light emitting surface of the light guide member, innumerable formed surface-emitting device after completion convex portions of a predetermined shape on a back surface of the light emitting surface of a light guide member, and the mold manufacturing process to obtain a molding die having a recess in such a manner that the high density substantially proportional to the distance from the light source, the use and light transmitting the molding die light guide member of the surface light-emitting device, characterized in that the light guide member from a resin material by injection molding and countless form the finished rear protrusion obtained through a molding step of injection molding.
  2. 【請求項2】 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完成後凸部の傾斜面において前記発光面に対して反射するように前記所定形状を設定するとともに、前記裏面を鏡面にしたことを特徴とする請求項1に記載の面発光装置の導光部材。 2. A sets a predetermined shape so as to reflect to the light emitting surface of the incident light incident at a critical angle β or determined from the resin material in the inclined surface of the finished rear protrusion, wherein light guide member of the surface-emitting device according to claim 1, characterized in that the back surface mirror.
  3. 【請求項3】 前記完成後凸部の前記傾斜面を形成するために頂角が110度から150度の範囲に含まれ、好ましくは120度の円錐面または三角、四角、多角形面、台形長円錐、切り妻、寄せ棟屋根状の各面を形成した任意の形状とすることを特徴とする請求項2に記載の面発光装置の導光部材。 Wherein the apex angle in order to form the inclined surface of the finished rear convex portion included in the range of 150 degrees to 110 degrees, preferably 120 degrees of the conical surface or triangular, square, polygonal surfaces, trapezoidal long conical, gables, the light guide member of the surface-emitting device according to claim 2, characterized in that of any shape forming the submitted building roof-shaped surfaces.
  4. 【請求項4】 前記完成後凸部の先端部に球状部または平坦部を形成した任意の形状とすることを特徴とする請求項3に記載の面発光装置の導光部材。 4. A light guide member of the surface-emitting device according to claim 3, characterized in that an arbitrary shape formed spherical portion or a flat portion at the distal end of the finished rear protrusion.
  5. 【請求項5】 前記完成後凸部の前記傾斜面を前記光源に対向する部位のみ形成した任意の形状とすることを特徴とする請求項3に記載の面発光装置の導光部材。 5. A light guide member of the surface-emitting device according to claim 3, characterized in that any shape that the inclined surface of the finished rear convex portion is formed only the portion that faces the light source.
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