JPH09292532A - 液晶表示用導光板とその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片側に複数の反射溝を設け、またはその反対
面に複数の拡散溝を設けた導光板をさらに高輝度でムラ
のない透過光が得られるように改良した。 【解決手段】 液晶表示用導光板１の片面に設けられた
複数の反射溝２とその反対側面に設けられた拡散溝４の
両方または一方の溝内に複数の凸部３を設けることによ
り拡散効果を上げるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等に
用いる液晶表示用導光板に関するもので、その片面に複
数の反射溝を形成した導光板、または他面に拡散溝を形
成した導光板が均一で高輝度な光を発揮するようにした
液晶表示用導光板及びその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ等に使用する導光板に
要求される特性は、光源の光利用率をあげて、導光板の
前面に透過する光の輝度を大とし、さらにはこの透過光
が導光板の全面にわたって均一した輝度を発揮すること
である。

【０００３】近年の液晶ディスプレイ等においては、機
器を薄型にするため、光源を導光板の側方に設置するこ
とが行われているが、板面に沿って入射する光源からの
光を導光板の前面方向に透過するのに、導光板の片面に
複数の反射溝を形成した反射型導光板が開発されるに至
っている。

【０００４】ところが、このような導光板の側面に光源
を設置して光を入射させると、反射溝に当たった光がそ
の周辺よりも強い輝度を発揮して、透過光にストライプ
状の輝度ムラが生じるという欠点があった。

【０００５】このような欠点を解消するために、反射溝
を形成した反対面に、拡散のための複数の溝を設けるこ
とが行われている。

【０００６】ところが、近年、液晶ディスプレイの需要
が高まるにつれて、さらに高輝度の導光板が要求され、
また適用する画面が拡大するにつれて輝度の低下やムラ
が発生するため、さらなる改善が要望されていたのであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて成されたもので、片側に複数の反射溝を設
け、またはその反対面に複数の拡散溝を設けた導光板を
さらに高輝度でムラのない透過光が得られるように改良
した液晶表示用導光板及びその成形方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示用導光板は、導光板の片面に設
けられた複数の反射溝とその反対面に設けられた拡散溝
の両方または一方の溝内に複数の凸部を設けたものであ
る。

【０００９】この複数の凸部によって導光板内の光の拡
散率がさらに向上する。この凸部は光の拡散効果を上げ
るために形成されたものであり、導光板の面積、輝度ム
ラの状況等によって、凸部の深さやピッチ等を変化させ
るべきである。

【００１０】また、導光板の側面に設けられた光源から
遠ざかるに従って、凸部の高さを大にし、ピッチを小に
することによって、光源から遠ざかるに従って低下する
輝度を上げ、板面全体の輝度を均一化することができ
る。

【００１１】また、凸部の断面形状をＶ形、台形または
円弧形として、所望する輝度に対応させるようにしても
よい。

【００１２】さらに、反射溝と拡散溝の両方または一方
に微細な凹凸面を施すようにしてもよい。この微細な凹
凸面は、サンドブラスト加工や金属粒子の付着によって
行うことができる。

【００１３】また、本発明の液晶表示用導光板の成形方
法は、マスター板をバイト加工することによって成形し
た金型において、反射溝または拡散溝のために形成され
た複数の凸形状の頂部にバイト加工によって複数の凹溝
を形成し、この金型によって反射溝と拡散溝の両方また
は一方の底部に複数の凸部を形成するようにした。即
ち、凸部を成形するための凹溝は、金型に形成された凸
形状の頂部にバイト加工によって形成するのである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面を参
照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明による液晶表示用導光板の平
面図である。図２(a) は本発明による液晶表示用導光板
の反射溝または拡散溝の横断面図であり、図２(b) は図
２(a) のＡ−Ａ矢示線に沿う断面図である。図３は図１
の導光板の面上の部分拡大斜視図である。図４は本発明
による液晶表示用導光板の断面図である。図５(a) 及び
(b) は本発明による反射溝または拡散溝のその他の形状
を示す部分断面斜視図である。図６(a) 及び(b) は本発
明による凸部のその他の形状を示す断面図である。図７
は本発明による金型の面上の部分拡大斜視図である。図
８は図７の金型の凸形状を頂部の長手方向に沿って縦に
切った断面図である。

【００１６】図１に示す液晶表示用導光板１には、片面
に直線状の反射溝２が所定のピッチで並列的に形成して
ある。

【００１７】さらに、この反射溝２に直交する方向に、
図３に示すような複数の凸部３が所定のピッチで並列状
に形成してある。

【００１８】図２(a) に示すように、一つの反射溝２の
横断面を見ると、この反射溝２は、例えば断面Ｖ形を成
し、この反射溝２の底部に沿って複数の凸部３が形成し
てある。

【００１９】この凸部３は、図２(b) に示すように、反
射溝２内の底部に所定のピッチで複数設けられ、その断
面形状は、例えばＶ形を成すように形成してある。

【００２０】また、図４に示すように、反射溝２が形成
された導光板１の反対面に、所定のピッチで複数の拡散
溝４を施してもよい。この拡散溝４の断面形状は、上記
の反射溝２と同様に、例えば、断面Ｖ形に形成してあ
る。

【００２１】なお、図４において、拡散溝４は反射溝２
に対して同様の方向に設けられているが、反射溝とは異
方向に形成してもよい。

【００２２】以上のような構成の導光板１を図１のよう
に平面的に見ると、所定方向に所定ピッチで複数の反射
溝２またはその反対面に拡散溝４が形成され、この反射
溝２または拡散溝４に直交する方向に凸部３が所定ピッ
チで並列を成して形成されたものとなる。

【００２３】図４において、一般に、反射溝２と拡散溝
４が設けられた導光板１においては、導光板１の側面に
設けられた光源５からの入射光は、反射溝２によって反
射し、拡散溝４の方向に進む。そして、拡散溝４で反射
される等により導光板１の内部で光の散乱が起こり、こ
れが再び反射溝２によって反射されることにより、均一
かつ高輝度の透過光を得るようにしてある。

【００２４】本発明においては、さらに、反射溝２また
は拡散溝４の内部に複数の凸部３が設けてある。これに
よって、上記の反射溝２または拡散溝４による反射光を
さらに拡散させることにより、より一層、均一かつ高輝
度の透過光を得ることが可能となる。

【００２５】以上、本発明による導光板１の一例を示し
たが、このような構成は、導光板の所望する輝度等によ
って様々に変化させることができる。

【００２６】その変化の態様を以下に示すと、まず、導
光板１の片面に反射溝２だけを設け、この反射溝２内に
複数の凸部３を形成するようにしてもよい。即ち、拡散
溝４を設けないのであるが、凸部３自体が拡散効果を有
するため、この凸部３の形成密度や深さを変化させるこ
とにより、均一かつ高輝度の透過光を得るようにするこ
とができる。

【００２７】また、両側面の夫々に反射溝２と拡散溝４
を設け、この両側の溝に複数の凸部３を設けるほか、反
射溝２のみに複数の凸部３を設けるか、または拡散溝４
のみに複数の凸部３を設けてもよい。

【００２８】反射溝２と拡散溝４と凸部３の断面形状
は、上記ではそれぞれＶ形に形成してあるが、図５(a)
及び(b) に示すように、反射溝２または拡散溝４の断面
形状を台形、円弧、他の形状、さらにこれらの混成にし
てもよいし、図７(a) 及び(b)に示すように、凸部３の
断面形状を台形、円弧、他の形状、さらにこれらの混成
にしてもよい。

【００２９】また、これらの反射溝２と拡散溝４の軌道
は、上記では直線状であって導光板１の板面に沿って平
行に形成してあるが、導光板１の板面に対して斜め方向
の直線状に形成してもよいし、導光板１の側面に設置さ
れる光源５に対して略等距離を成す折曲状の直線或は円
弧等の曲線に形成してもよい。

【００３０】さらに、複数の凸部３はこれらの反射溝２
または拡散溝４に対して直交する方向に形成してある
が、反射溝２または拡散溝４に対して斜め方向に形成し
てもよいし、反射溝２または拡散溝４に沿って形成して
もよい。また、この凸部３は導光板１の板面に対して斜
め方向の直線状に形成してもよいし、導光板１の側面に
設置される光源５に対して略等距離を成す折曲状の直線
或は円弧等の曲線に形成してもよい。

【００３１】また、光源５から遠ざかるに従って導光板
１の輝度が低下するのを補うために、反射溝２と拡散溝
４と凸部３のピッチは、光源５から遠ざかるに従って小
にすべきであり、それらの形成密度を次第に大きくする
ことにより、反射率及び拡散率を上げるべきである。言
い換えると、導光板１に輝度の低下が見られる箇所に、
上記の反射溝２、拡散溝４或は凸部３を高密度に形成す
ることによって、輝度ムラを調節することができる。

【００３２】さらに、反射溝２と拡散溝４と凸部３の溝
深さは、上記のピッチの場合と同様の理由で、光源５か
ら遠ざかるに従って深くすることにより、反射率を上げ
るようにすることができる。

【００３３】他の実施例としては、不図示であるが、上
記の反射溝２または拡散溝４に、微細な砂粒子を高圧エ
アーで吹きつけるサンドブラスト加工によって微細な凹
凸面を施すことにより、導光板１内の拡散率を変化さ
せ、輝度ムラの解消と輝度の調整を行うことができる。

【００３４】また、反射溝２または拡散溝４に微細な金
属粒子を付着することによりこれらの溝面を凹凸面とし
てもよい。

【００３５】以下に、上記の導光板１の成形方法につい
て説明する。

【００３６】反射溝２と拡散溝４は周知のバイト加工に
よって形成する。即ち、不図示のマスター板（形状的に
は図３の導光板と同様になる）に所定間隔で導光板１の
反射溝２に相当する断面Ｖ形の反射溝２をバイト加工
し、このマスター板によって成形した金型６により導光
板１を形成する。

【００３７】このような反射溝２または拡散溝４の内部
に複数の凸部３を形成するには、マスター板に対してバ
イト加工により所定の溝深さ及びピッチの反射溝２また
は拡散溝４を所定軌道に形成する。このようなバイト加
工においては、バイトの刃形状を所望の溝の断面形状と
することによって連続的な溝形の軌道を得ることができ
る。

【００３８】そして、このマスター板によって金型６を
形成する。金型６における成形のための形状は、最終製
品における形状とは反対の形状を有する。即ち、導光板
１として、例えば図３に示すＶ形の溝を得るには、金型
６の板面上に図７に示すような複数のＶ形の凸形状７を
形成することとなる。

【００３９】次いで、この金型６の凸形状７の頂部に沿
って、バイト加工によって、例えば図７に示すようなＶ
形の凹溝８を所定のピッチ及び所定の深さ、さらには所
定の方向に形成する。この凹溝８のバイト加工において
も、刃先を所望する凸部３の断面形状と同じ断面にして
おくことにより、加工操作上はバイトの継続的な移動に
よって、凸形状７の頂部ごとに形成された凹溝８を得る
ことができる。

【００４０】この金型６で導光板１を成形すると、金型
６の凸形状７によって導光板１の反射溝２または拡散溝
４が形成され、金型６の凹溝８によって導光板１の反射
溝２または拡散溝４内の凸部３が形成される。

【００４１】なお、上記の実施例では、導光板１は均等
な板厚を有する透光性合成樹脂板を用いてあるが、光源
５から遠ざかるに従って低下する光量を補うために、光
源５から遠ざかるに従って板厚を薄くしたテーパ形状の
透光性合成樹脂板を用いてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
用導光板によれば、反射溝と拡散溝の両方または一方の
内部に設けられた複数の凸部によって導光板内の光の拡
散率がさらに向上するため、導光板の単位面積あたりの
透過光量が増加して輝度をアップさせることができる。

【００４３】また、溝内の凸部の拡散効果によって導光
板内に光の散乱が生じて反射拡散光を導光板内で平均化
でき、これにより導光板全体の輝度を均一にすることが
できる。

【００４４】さらに、凸部の形状をＶ形、台形または円
弧形にするだけでなく、光源から遠ざかるに従って凸部
の高さを大にし、ピッチを小にすることにより、光源か
ら遠ざかるに従って低下する輝度を補い、さらに導光板
に生じる輝度ムラに応じて凸部の高さ、ピッチ等を変化
させることができる。

【００４５】また、本発明の導光板を成形するには、マ
スター板をバイト加工することによって成形した金型に
おいて、凸形状の頂部にバイト加工によって凹溝を形成
しておくと、この金型の凹溝によって凸部を形成するこ
とができるため、この凹部もまたバイト加工によって形
成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明による液晶表示用導光板の平面図
である。

【図２】図２(a) は本発明による液晶表示用導光板の反
射溝または拡散溝の横断面図であり、図２(b) は図２
(a) のＡ−Ａ矢示線に沿う断面図である。

【図３】図３は図１の導光板の面上の部分拡大斜視図で
ある。

【図４】図４は本発明による液晶表示用導光板の断面図
である。

【図５】図５(a) 及び(b) は本発明による反射溝または
拡散溝のその他の形状を示す部分断面斜視図である。

【図６】図６(a) 及び(b) は本発明による凸部のその他
の形状を示す断面図である。

【図７】図７は本発明による金型の面上の部分拡大斜視
図である。

【図８】図８は図７の金型の凸形状を頂部の長手方向に
沿って縦状に切った断面図である。

【符合の説明】

１…導光板、２…反射溝、３…凸部、４…拡散溝、５…
光源、６…金型、７…凸形状、８…凹溝。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示用導光板の片面に設けられた複
   数の反射溝とその反対面に設けられた拡散溝の両方また
   は一方の溝内に複数の凸部を設けることにより拡散率を
   上げるようにしたことを特徴とする液晶表示導光板。
2. 【請求項２】 前記導光板の側面に設けられた光源から
   遠ざかるに従って、前記凸部の高さを大にし、ピッチを
   小にしたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示用導
   光板。
3. 【請求項３】 前記凸部の断面形状をＶ形、台形または
   円弧形としたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示
   用導光板。
4. 【請求項４】 前記反射溝と前記拡散溝の両方または一
   方に微細な凹凸加工を施したことを特徴とする請求項１
   記載の液晶表示用導光板。
5. 【請求項５】 マスター板をバイト加工することによっ
   て成形した金型において、反射溝または拡散溝のために
   形成された複数の凸形状の頂部にバイト加工によって複
   数の凹溝を形成し、この金型によって反射溝と拡散溝の
   両方または一方の底部に複数の凸部を形成するようにし
   たことを特徴とする液晶表示用導光板の成形方法。