JP2003262736A

JP2003262736A - 導光部材の製造方法及び導光部材

Info

Publication number: JP2003262736A
Application number: JP2002067390A
Authority: JP
Inventors: Koki Kunii; 弘毅国井
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】光源光の利用効率を維持しつつ、導光部材の
薄型化を実現すること。【解決手段】出光部１１と入光部１２とを有する導光
部材１の製造方法であって、基材上にプレス加工によっ
てプリズム溝１１ａを形成することにより出光部１１を
作成する工程と、作成した出光部１１に、入光部１２を
一体形成する一体形成工程と、を含む。導光部材１を薄
型化すると光源光の利用効率が低下するおそれがある
が、入光部１２を出光部１１とは別に設けて一体成形す
ることで、出光部１１は薄く作成する一方、入光部１２
は任意の形状とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等の
バックライトやフロントライトに用いられる導光部材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示板等を照明する装置として、バ
ックライトやフロントライトが提案されている。これら
の装置は、透明基板からなる導光部材の側面に光源を設
けることにより導光部材に光を導入し、導光部材表面に
設けたプリズム溝等の出光パターンによってその光を拡
散することにより、面発光を実現するものである。この
ような導光部材は、一般的には平板状であるため導光板
と呼ばれる。

【０００３】一方、そのような出光パターンを形成する
手法としては、例えば、射出成型法により導光部材上に
出光パターンを形成する方法が知られている。しかし、
この手法によれば、樹脂材料の充填不足等に起因する出
光パターンの形状不良が生じる場合と共に、導光部材の
薄型化に限界があるという問題がある。

【０００４】そこで、例えば、特開平１１−１４７２５
５号公報には、導光部材の材料にプレス加工を施すこと
により、出光パターンを形成する手法が提案されてい
る。このプレス加工による手法によれば、形状不良を低
減できると共に、導光部材の薄型化を図れるという効果
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プレス加工に
よる出光パターンの形成により導光部材が薄型化する
と、光源光が入光する部分の厚さも薄くなり、その利用
効率が低減するという問題がある。

【０００６】従って、本発明の目的は、光源光の利用効
率を維持しつつ、導光部材の薄型化を実現することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、出光部
と入光部とを有する導光部材の製造方法であって、基材
上にプレス加工によって出光パターンを形成することに
より前記出光部を作成する工程と、作成した前記出光部
に、前記入光部を一体形成する一体形成工程と、を含む
ことを特徴とする導光部材の製造方法が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、基材上にプレス加
工によって出光パターンを形成することにより作成され
た前記出光部に、前記入光部を一体形成してなる導光部
材が提供される。

【０００９】また、本発明によれば、出光部と入光部と
を有する導光部材であって、出光パターンが形成された
略板状の前記出光部に、前記入光部を一体形成してな
り、前記入光部が、光源に対向配置される光源側端部を
有し、該端部の厚さが、前記出光部の厚さよりも厚いこ
とを特徴とする導光部材が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発
明の一実施形態に係る導光部材１を用いたフロントライ
トＡの構造を示す断面図、図１（ｂ）は、導光部材１を
用いたバックライトＢの構造を示す断面図である。

【００１１】まず、図１（ａ）を参照してフロントライ
トＡについて説明する。フロントライトＡは、出光部１
１と入光部１２とを有する導光部材１と、出光部１１の
下に配置された反射型の液晶表示板２と、入光部１２に
対して光を入射する線状の光源３と、光源３の周囲を一
部囲包し、内面が鏡面加工された反射部材４と、を備え
る。

【００１２】導光部材１の出光部１１は、方形板状の部
材であって、その上面に出光パターンとして、断面三角
形で線状に形成された複数のプリズム溝１１ａが略平行
に施されている。出光パターンとしては、このようなプ
リズム溝１１ａ以外にも種々提案されており、また、そ
の粗密を調整してグラデーション状に形成する手法等も
提案されており、適宜選択可能である。なお、図１にお
いては、説明の便宜上、プリズム溝１１ａを簡略的に表
現しているが、実際には、例えば、ピッチ及び深さが数
十μｍ程度の微細なパターンとして形成されるのが一般
的である。

【００１３】入光部１２は、光源３に対向配置される光
源側端部１２ａを有し、出光側端部１２ｂにおいて出光
部１１に連結され、出光部１１と一体形成されている。
ここで、本実施形態では、入光部１２の光源側端部１２
ａの厚さが出光部１１の厚さよりも厚く構成されてい
る。これは、出光部１１をできるだけ薄くすることによ
り、フロントライトＡ全体の薄型化を図る一方、光源３
からの光の利用効率を向上するためのものである。

【００１４】すなわち、出光部１１の厚さが薄くなれ
ば、その側面幅も小さくなるため、その側面に光源３か
らの光を入射すると光の利用効率が低減するところ、本
実施形態では、出光部１１とは別に入光部１２を設け、
かつ、その光源側端部１２ａの厚さを一定以上とするこ
とで、フロントライトＡ全体の薄型化を図ると共に光の
利用効率を向上させている。また、入光部１２の下側に
は液晶表示板２を配置せず、出光部１１の略真下にこれ
を配置することで、出光部１１に対して液晶表示板２を
近接配置するにあたり、入光部１２に干渉されず、フロ
ントライトＡ全体の薄型化を図っている。

【００１５】光源３は、例えば、冷陰極管等の線状光源
であり、光源３からの光は反射部材の内面で反射して効
率よく入光部１２に導入されることとなる。

【００１６】このような構成からなるフロントライトＡ
では、光源３からの光が入光部１２から導入され、出光
部１１に形成されたプリズム溝１１ａに反射して、液晶
表示板２へ向かい、これが更に液晶表示板２において反
射して、出光部１１の上面から出光することとなる。こ
の結果、液晶表示板２の輝度を向上して、見やすい表示
を可能とする。

【００１７】バックライトＢは、フロントライトＡと基
本的構造は同様であるが、異なる点は、導光部材１が上
下反転して配置され、その出光部１１の上方には、透過
型の液晶表示板２’が配置されている点にある。バック
ライトＢにおいては、光源３からの光が入光部１２から
導入され、出光部１１に形成されたプリズム溝１１ａに
反射して、液晶表示板２’へ向かって出光することとな
る。この結果、液晶表示板２の輝度を向上して、見やす
い表示を可能とする。

【００１８】このように、本実施形態の導光部材１は、
フロントライト及びバックライトの双方に利用可能であ
る。

【００１９】次に、このような導光部材１の製造方法に
ついて説明する。本実施形態では、プレス加工により出
光パターンであるプリズム溝１１ａを形成した出光部１
１を作成し、その後、入光部１２を出光部１１に一体成
形する。

【００２０】まず、プリズム溝１１ａが形成された出光
部１１の作成手順について説明する。図２（ａ）及び
（ｂ）は、プレス加工によるプリズム溝１１ａの作成例
を示す図である。

【００２１】図２（ａ）において、出光部１１を構成す
る基材１１０が一対の加圧ロール２０１及び２０２の間
にプレスされている。基材１１０は、例えば、ＰＭＭＡ
（メタクリル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、
ポリオレフィン等の板状の透明基板である。加圧ロール
２０１は、その周面に出光部１１の出光パターンに対応
するパターンが形成されている。本実施形態では、出光
部１１の出光パターンとしてプリズム溝１１ａを採用し
ているので、プリズム溝１１ａに対応する形状を有する
線状の突起２０１ａが複数略平行に周設されている。加
圧ロール２０２は、その周面が平坦に構成されている。

【００２２】しかして、基材１１０を加圧ロール２０１
及び２０２によって荷重をかけつつ挟み込んだ状態で加
圧ロール２０１及び２０２を図の矢印の方向に回転する
と、基材１１０が加圧ロール２０１と２０２との間でプ
レスされ、加圧ロール２０１に周設した突起２０１ａに
よって基材１１０の一方の表面にプリズム溝１１ａが形
成されることとなる。その際、基材１１０を加熱して軟
化させておくことが好ましく、円滑にプリズム溝１１ａ
が形成されると共に加圧ロール２０１及び２０２の寿命
が延びる。そのような加熱を行うヒータを加圧ロール２
０１及び２０２の少なくともいずれか一方に設けてもよ
い。

【００２３】プリズム溝１１ａが形成された基材１１０
は、その後、出光部１１に対応した大きさに切断され、
出光部１１が作成される。もちろん、予め基材１１０を
出光部１１に対応した大きさに切断しておき、加圧ロー
ル２０１及び２０２の間を通してプリズム溝１１ａを形
成してもよい。

【００２４】このプレス加工による出光パターンの形成
は、従来の射出成形による場合と比較すると、基材１１
０の厚さに左右されずに出光パターンを精度よく基材１
１０上に形成することができ、より薄型の出光部１１を
作成することができる。なお、図２（ａ）のように、加
圧ロール２０１の回転方向に対して平行にプリズム溝１
１ａを形成することにより、溝形状の崩れ等を最小限に
抑制することができる。

【００２５】図２（ｂ）は、加圧ロール２０１及び２０
２に代えて、加圧板３０１及び３０２を採用した例を示
している。加圧板３０１の下面には、出光部１１の出光
パターンに対応するパターンが形成されている。本実施
形態では、出光部１１の出光パターンとしてプリズム溝
１１ａを採用しているので、プリズム溝１１ａに対応す
る形状を有する線状の突起３０１ａが複数略平行に周設
されている。加圧板３０２の上面は平坦に構成されてい
る。

【００２６】図２（ｂ）の例の場合、基材１１０を加圧
板３０２上に配置した状態で、加圧板３０１を降下さ
せ、加圧板３０１と３０２との間で基材１１０をプレス
する。この際、加圧板３０１の突起３０１ａによってプ
リズム溝１１ａ（図２（ｂ）において図示せず。）が基
材１１０上に形成されることとなる。

【００２７】次に、このようにして作成した出光部１１
に対して、入光部１２を一体形成する手順について説明
する。図３（ａ）乃至（ｃ）は、出光部１１と入光部１
２とを一体形成する手法の例を示す図である。入光部１
２の材料としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂や
ジアリルフタレート樹脂等を含む熱硬化性樹脂や、アク
リル酸エステル系や不飽和ポリエステル樹脂系等を含む
光硬化性樹脂が好ましく、また、出光部１１の材料と屈
折率が同じか近似する材料が好ましく、この場合、入光
部１２から出光部１１への光の伝播効率がよい。

【００２８】図３（ａ）は、出光部１１とは別に入光部
１２を用意しておき、両者を接合する場合を示してい
る。接合の方法としては、例えば、接着剤による接着、
超音波溶着等が挙げられる。

【００２９】図３（ｂ）及び（ｃ）は、型４０１及び４
０２を用いることにより入光部１２を形成すると同時に
出光部１１と一体形成する例である。型４０１及び４０
２は、入光部１２の外形に応じたキャビティ４０３が形
成しており、型４０１には入光部１２を構成する材料の
注入口４０１ａと空気抜き穴４０１ｂが設けられてい
る。

【００３０】そして、図３（ｂ）に示すように、型４０
１及び４０２のキャビティ４０３に連通する開口部４０
４に出光部１１を挿入した状態で、注入口４０１ａから
入光部１２を構成する材料をキャビティ４０３内に導
入、充填する。そして、充填された材料が固化すれば型
４０１及び４０２を取り外すことにより、入光部１２と
出光部１１とが一体成形された導光部材１が完成する。

【００３１】このような導光部材１の製造方法によれ
ば、入光部１２は任意の形状が採用できるので、出光部
１１を薄型化したとしても、光の利用効率を低下させる
ことのない導光部材１を作成することができる。また、
入光部１２を任意の形状とすることができるため、例え
ば、以下のような形態も採用できる。

【００３２】図４は、導光部材１の他の例を示す図であ
り、（ａ）はその外観図、（ｂ）はその平面図である。
図４の例は、光源として線状光源に代えてＬＥＤ等の点
状光源を採用した場合の態様を示しており、出光部１１
は上述したものと同じである。

【００３３】本例において、入光部１２０には、点状光
源からの光を反射する反射部を設けている。詳細には、
点状光源からの光を、該反射部により、線状光源を用い
た場合の光のような平行光に変換し、出光部１１へ入射
させる。

【００３４】入光部１２０は、その対向する２つの側面
に、点状の光源３０が配置されており、その正面には、
複数の溝１２１が形成されている。

【００３５】この溝１２１は、図４（ｂ）に示すように
光源３０からの光を出光部１１方向へ反射するためのも
のであり、本実施形態の場合、断面が三角形のプリズム
溝を採用している。反射の原理は、出光部１１に設けら
れたプリズム溝１１ａと同じである。

【００３６】このような溝１２１によって光源３０から
の光を出光部１１方向へ反射することにより、点状の光
源３０を用いながら線状光源を用いた場合と同様の発光
が行われることとなる。なお、本例において、入光部１
２０と出光部１１との間に僅かの空隙を介して接合する
ように配置すると点状光源から線状光源への変換が、よ
り効果的に得られるので効率的である。

【００３７】図５は、導光部材１の更に他の例を示す外
観図である。図５の例も、光源として線状光源に代えて
ＬＥＤ等の点状光源を採用した場合の態様を示してお
り、出光部１１は上述したものと同じである。

【００３８】本例において、入光部２２０は、上述した
溝１２１に代えて、マイクロレンズを採用している。入
光部２２０の正面には、複数のマイクロレンズ２２１が
設けられており、そのマイクロレンズ２２１に点状の光
源３１が対向配置されている。本例においてマイクロレ
ンズ２２１は、断面が半円形状をなし上下方向に延在し
て半円の円柱状に設けられている。本例におけるマイク
ロレンズ２２１はこのような構成のものであるが、その
形状、配置の態様は種々の態様が選択できる。

【００３９】このようなマイクロレンズ２２１を設ける
ことにより光源３１から入光部２２０へ入射する光が分
散入射し、出光部１１内の光の分布が均一化する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源光の利用効率を維持しつつ、導光部材の薄型化を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る導光部材
１を用いたフロントライトＡの構造を示す断面図、
（ｂ）は、導光部材１を用いたバックライトＢの構造を
示す断面図である。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、プレス加工によるプリズ
ム溝１１ａの作成例を示す図である。

【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、出光部１１と入光部１２
とを一体形成する手法の例を示す図である。

【図４】（ａ）は他の導光部材１の外観図、（ｂ）はそ
の平面図である。

【図５】更に他の導光部材１の外観図を示す図である。

【符号の説明】

ＡフロントライトＢバックライト１導光部材１１出光部１１ａプリズム溝（出光パターン）１２入光部２０１、２０２加圧ロール１１０基材４０１、４０２型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H038 AA52 AA55 BA06 2H091 FA23X FA23Z FA41X FA41Z FB02 KA10 LA11 LA16 4F209 AA36 AA44 AC03 AF01 AG01 AG05 AH73 AH77 PA01 PA02 PA04 PB02 PC01 PH06 PN06 PW23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出光部と入光部とを有する導光部材の製
造方法であって、基材上にプレス加工によって出光パターンを形成するこ
とにより前記出光部を作成する工程と、作成した前記出光部に、前記入光部を一体形成する一体
形成工程と、を含むことを特徴とする導光部材の製造方
法。
【請求項２】前記一体形成工程では、前記出光部とは別に作成した前記入光部を、前記出光部
に接合することにより両者を一体成形することを特徴と
する請求項１に記載の導光部材の製造方法。
【請求項３】前記一体形成工程では、前記入光部を形成する部分を有する所定の型に、前記出
光部を配置すると共に、前記部分に前記入光部を構成す
る材料を導入、固化することによって両者を一体形成す
ることを特徴とする請求項１に記載の導光部材の製造方
法。
【請求項４】前記入光部が、光源に対向配置される光
源側端部を有し、該端部の厚さが、前記出光部の厚さよ
りも厚いことを特徴とする請求項１に記載の導光部材の
製造方法。
【請求項５】前記入光部を構成する材料が、光硬化性樹
脂又は熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に
記載の導光部材の製造方法。
【請求項６】出光部と入光部とを有する導光部材であ
って、基材上にプレス加工によって出光パターンを形成するこ
とにより作成された前記出光部に、前記入光部を一体形
成してなる導光部材。
【請求項７】出光部と入光部とを有する導光部材であ
って、出光パターンが形成された略板状の前記出光部に、前記
入光部を一体形成してなり、前記入光部が、光源に対向
配置される光源側端部を有し、該端部の厚さが、前記出
光部の厚さよりも厚いことを特徴とする導光部材。