WO2014017400A1 - 導光板、光源装置、導光板製造装置および導光板の製造方法 - Google Patents

導光板、光源装置、導光板製造装置および導光板の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a light guide plate, a light source device, a light guide plate manufacturing apparatus, and a light guide plate manufacturing method.
  • the light guide plate can emit incident light almost uniformly from the exit surface, and is used for a liquid crystal display device or a lighting device.
  • the light incident surface on the side of the light guide plate When light from the light source is incident on the light incident surface on the side of the light guide plate, the light is repeatedly reflected on a pair of main surfaces facing the light guide plate, and is guided in a direction (propagation direction) substantially orthogonal to the light incident surface. Propagates through the light plate.
  • the light propagating in the light guide plate is emitted from the emission surface little by little as it propagates in the light guide plate by optical action.
  • a diffusing plate is provided between the light guide plate and the liquid crystal display element, whereby the liquid crystal display element is uniformly irradiated with light from the light source.
  • Patent Document 1 It is known to provide a dot pattern whose area increases with distance from the light incident surface on the main surface of the light guide plate (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 describes that a dot pattern is printed on a surface opposite to an emission surface.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is suitable for a light guide plate, a light source device, a light guide plate manufacturing apparatus, and a manufacturing method for such a light guide plate, which eliminate the possibility that the uniformity of light is impaired.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light guide plate.
  • a light guide plate according to the present invention is provided adjacent to at least one of a light guide member having a first main surface and a second main surface, and the first main surface and the second main surface of the light guide member.
  • a light guide plate having a plurality of recesses on a main surface of the diffusion member opposite to a main surface adjacent to the light guide member, out of two main surfaces of the light diffusion member. Then, the light incident on the light guide member is diffused by the plurality of recesses.
  • the concave surfaces of the plurality of concave portions have an uneven shape.
  • the plurality of recesses include a first recess and a second recess, and when the first main surface of the light guide member is viewed from a normal direction, a light incident surface, the second recess, Is larger than the distance between the light incident surface and the first recess, and the size of the second recess is larger than the size of the first recess.
  • a reflective film that reflects the incident light is reflected on a main surface of the light guide member that is opposite to a main surface adjacent to the diffusion member, out of two main surfaces of the light guide member.
  • the diffusion member is formed of a plurality of layers including a first layer and a second layer.
  • each of the first layer and the second layer is formed of the same material.
  • each of the first layer and the second layer is formed from different materials.
  • a light source device includes the light guide plate described above and a light source that emits light incident on the light guide member.
  • the light guide plate manufacturing apparatus is a light guide plate manufacturing apparatus including a printing unit that prints ink forming the diffusion member on the light guide member, and the printing unit includes a plate roll and a transfer roll,
  • the plate roll is formed with an ink filling portion and a plurality of convex portions having a shape corresponding to the plurality of concave portions of the diffusion member, and the plate roll is filled with the ink filled in the ink filling portion. Is transferred to the transfer roll, and the transfer roll prints the ink on the light guide member.
  • the diffusing member has a plurality of layers including a first layer and a second layer
  • the light guide plate manufacturing apparatus prints ink forming the first layer of the diffusing member.
  • 1 printing part and the 2nd printing part which prints the ink which forms the said 2nd layer of the said diffusion member
  • the said 1st printing part is a 1st transfer roll and the 1st corresponding to the shape of the said 1st layer
  • the second printing unit includes a second transfer roll and a second plate roll corresponding to the shape of the second layer.
  • the second printing unit is provided so that the second layer is printed out of alignment with the first layer.
  • timing adjustment means for adjusting the printing timing of the second layer so that the second layer is printed out of alignment with the first layer.
  • the first plate roll and the second plate roll are each formed with a plurality of convex portions having shapes corresponding to the plurality of concave portions of the diffusion member, and the second plate roll The plurality of convex portions are displaced in a predetermined direction with respect to the plurality of convex portions of the first plate roll.
  • the plate roll is provided with a plurality of convex portions including a first convex portion and a second convex portion, and the first convex portion and the second convex portion are along a predetermined direction.
  • the size of the second convex portion is larger than the size of the first convex portion.
  • the light guide plate manufacturing apparatus further includes a reflective film printing unit that prints ink forming a reflective film, and the reflective film printing unit is provided to face the printing unit.
  • the light guide plate manufacturing method includes a preparation step of preparing a light guide member having a first main surface and a second main surface, and at least one of the first main surface and the second main surface of the light guide member.
  • a light guide plate manufacturing method including a printing step of printing ink forming a diffusion member so as to be adjacent to one of the two main surfaces of the diffusion member, the main surface adjacent to the light guide member.
  • the main surface of the diffusing member opposite to the surface has a plurality of recesses, and light incident on the light guide member is diffused by the plurality of recesses.
  • the diffusing member has a plurality of layers including a first layer and a second layer
  • the printing step is a first step of printing ink forming the first layer of the diffusing member.
  • a second step of printing ink forming the second layer of the diffusing member is a first step of printing ink forming the first layer of the diffusing member.
  • the light guide plate of the present invention includes a light guide member and a diffusion member, and the diffusion member has a plurality of recesses, and diffuses light through the plurality of recesses of the diffusion member. Therefore, since the part which diffuses light does not protrude, the part which diffuses light is not damaged. As a result, the possibility that the uniformity of light is impaired can be eliminated.
  • (A) is a schematic diagram which shows the printing part of the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on embodiment of this invention
  • (b) is a schematic diagram which shows the plate roll of a light-guide plate manufacturing apparatus.
  • (A) And (b) is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the light-guide plate of this invention. It is a schematic diagram which shows the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. It is an expanded view of the plate roll of the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on further another embodiment of this invention. It is an expanded view of the plate roll of the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on further another embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the light-guide plate manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a light guide plate 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a top view of the light guide plate 100.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line 1a-1a ′ in FIG.
  • the light guide plate 100 includes a light guide member 20 and a diffusion member 30.
  • the light guide member 20 and the diffusing member 30 each have two main surfaces.
  • the light guide member 20 has a main surface 24a and a main surface 24b.
  • the diffusing member 30 has a main surface 30a and a main surface 30b.
  • the diffusing member 30 has a plurality of recesses 31 on the main surface 30a of the diffusing member 30 opposite to the main surface 30b adjacent to the light guide member 20.
  • Both the main surface 24a and the main surface 24b of the light guide member 20 are substantially flat, and the thickness of the light guide member 20 is substantially constant. Typically, the areas of the main surface 24a and the main surface 24b of the light guide member 20 are equal to each other.
  • the light guide member 20 is made of an acrylic resin such as PPMA (polymethyl methacrylate resin).
  • a light source (not shown) is typically provided around the light guide member.
  • the light incident surface 22 of the light guide member 20 faces the light source, and light from the light source enters the light guide member 20 from the light incident surface 22 of the light guide member 20 as indicated by an arrow Li in FIG. It propagates in the propagation direction P in the direction (x direction) along the main surface 24a and the main surface 24b.
  • Light is emitted from the main surface 24a side of the light guide member 20 in the vertical direction (z direction: arrow Lo in FIG. 1) with respect to the main surface 24a and the main surface 24b in the process of propagating through the light guide member 20 in the propagation direction P. Is done.
  • the main surface 24a and the main surface 24b may be referred to as a first main surface 24a and a second main surface 24b, respectively.
  • the diffusing member 30 is provided on at least one of the first main surface 24 a and the second main surface 24 b of the light guide member 20.
  • the diffusion member 30 is provided on the main surface 24 a of the light guide member 20.
  • the diffusion member 30 may be formed from the same material as the light guide member 20 or may be formed from a different material. When formed from a different material, the refractive index changes at the interface between the main surface 24 a of the light guide member 20 and the diffusion member 30.
  • the diffusion member 30 is made of, for example, an acrylic resin or a polyimide resin.
  • the diffusing member 30 may contain beads.
  • the beads are made of amorphous silica or acrylic, and the average particle size is about 1 ⁇ m.
  • the light incident on the concave surface of the concave portion 31 of the diffusing member 30 diffuses in the concave surface of the concave portion 31 of the diffusing member 30.
  • the light incident on the concave surface of the concave portion 31 of the diffusing member 30 may be light that has entered the diffusing member 30 and reached the concave surface in addition to the light that has reflected the light guide member 20 and reached the concave surface.
  • the recesses 31 are arranged along the propagation direction P. Specifically, when the main surface 24 a of the light guide member 20 is viewed from the normal direction, the centers of the recesses 31 are arranged substantially linearly along the propagation direction P.
  • the length (width) along the x direction and the length (width) along the y direction of the recess 31 are 20 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the thickness (length in the z direction) of the recess 31 is, for example, 5 ⁇ m.
  • a fine recess 31 can be suitably formed by gravure offset printing.
  • the light guide plate 100 diffuses light from the plurality of recesses 31 of the diffusion member 30. Therefore, since the part which diffuses light does not protrude, the part which diffuses light is not damaged. As a result, the possibility that the uniformity of light is impaired can be eliminated.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a light guide plate 200 according to another embodiment of the present invention.
  • the light guide plate 200 includes a light guide member 20 and a diffusion member 40.
  • the diffusion member 40 is formed of a plurality of layers including a first layer 40a, a second layer 40b, and a third layer 40c.
  • the light guide plate 200 has the same configuration as that of the light guide plate 100 described with reference to FIG. 1 except that the diffusing member 40 is formed of a plurality of layers.
  • the second layer 40b is laminated on the first layer 40a
  • the third layer 40c is laminated on the second layer 40b.
  • Each of the first layer 40a, the second layer 40b, and the third layer 40c has a plurality of openings, the plurality of openings of the first layer 40a, the plurality of openings of the second layer 40b, and the third.
  • the plurality of recesses 41 are formed by aligning the plurality of openings of the layer 40c with each other.
  • the materials for forming the first layer, the second layer, and the third layer may be the same, or any of them may be different.
  • an acrylic resin such as PPMA (polymethyl methacrylate resin) which is the same material as the light guide member 20 is used as the material of the first layer 40a.
  • Acrylic ink mixed with glass frit, bubbles, etc. is used as the material of the second layer 40b.
  • a material having a reflectance and a refractive angle different from those of the light guide member 20 is used.
  • acrylic ink in which glass frit, bubbles, etc. are mixed in the material of the diffusing member 40, the incident light is likely to be irregularly reflected, and the light can be diffused.
  • materials with different reflectivities and refraction angles as the material of the diffusing member 40, the reflection efficiency is increased.
  • the diffusion member 40 of the light guide plate 200 is formed of a plurality of layers. Therefore, the diffusing member can be formed from different materials. As a result, the degree of freedom in selecting the combination of materials for the diffusion member is improved.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing light guide plates 300a and 300b according to still another embodiment of the present invention.
  • 3A shows a light guide plate 300a in which the concave surface of the concave portion of the diffusing member 40 is not concave and convex, and FIG.
  • the light guide plate 300a has the same configuration as that of the light guide plate 200 described with reference to FIG.
  • the light guide plate 300b has the same configuration as the light guide plate 200 described with reference to FIG. 2 except that the concave surface of the concave portion of the diffusing member 40 has a concave and convex shape, and thus description of overlapping portions is omitted.
  • the light guide plate 300 b includes a light guide member 20 and a diffusion member 40.
  • the concave surface of the concave portion 41 of the diffusing member 40 has an uneven shape.
  • the second layer 40b is laminated so as to be shifted from the first layer 40a and the third layer 40c. Since the concave surface of the concave portion 41 of the diffusing member 40 has an uneven shape, light can be diffusely reflected. The larger the uneven width of the uneven shape, the more the light can be diffusely reflected. Therefore, it is preferable that the uneven width of the uneven shape is large. However, the light outlet must not be closed. For example, when the diameter of the opening of the recess is 20 ⁇ m, the uneven width of the uneven shape is 0 ⁇ m to 10 ⁇ m. For example, when the diameter of the opening of the recess is 70 ⁇ m, the uneven width of the uneven shape is 0 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the concavo-convex shape is formed on the bottom surface of the concave surface of the recess 41.
  • the thickness of the unevenness on the bottom surface is, for example, 0.5 nm to 10 ⁇ m.
  • the thickness is 2 ⁇ m.
  • the concave surface of the concave portion 41 of the diffusing member 40 of the light guide plate 300b has an uneven shape. Therefore, light can be diffusely reflected. As a result, light can be diffused and the diffusion efficiency of the light guide plate can be improved.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a light guide plate 400 according to still another embodiment of the present invention.
  • 4A is a top view of the light guide plate 400
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the light guide plate 400 taken along line 50a-50a ′.
  • the light guide plate 400 includes a light guide member 20 and a diffusion member 30. Of the two main surfaces of the diffusing member 30, the main surface 30 a of the diffusing member 30 opposite to the main surface 30 b adjacent to the light guide member 20 has a plurality of recesses 31.
  • the light guide plate 400 has the same configuration as that of the light guide plate 100 described with reference to FIG. 1 except that the size of the concave portion 31 differs depending on the distance from the light incident surface 22, and therefore the overlapping portion will be described. Is omitted.
  • the size of the recess 31 varies depending on the distance from the light incident surface 22.
  • the concave portions 31 are arranged so that the larger the distance from the light incident surface 22, the larger the size when the main surface 24 a is viewed from the normal direction.
  • the light incident from the light incident surface is attenuated by reflection in the light guide plate as the propagation distance becomes longer, so that the intensity of light diffused from the light guide plate decreases as the distance from the light incident surface increases.
  • the recesses 31 are arranged so that the size increases as the distance from the light incident surface 22 increases, and the reflection efficiency increases as the distance from the light incident surface 22 increases. As the distance from the light incident surface 22 increases, the amount of light reaching the recess 31 decreases, but the intensity of light from the light guide plate 400 can be made uniform.
  • each of the recess 31a and the recess 31b has a circular shape.
  • the recess 31a and the recess 31b may be referred to as a first recess 31a and a second recess 31b, respectively.
  • the recesses 31 a and the recesses 31 b are arranged so that the centers of the recesses 31 a and the recesses 31 b are along the propagation direction P of the light incident from the light incident surface 22.
  • the size of the second recess 31b is larger than the size of the first recess 31a.
  • the light guide plate 400 of the present embodiment is configured to increase in size as the distance from the light incident surface 22 increases even when the vicinity of each recess 31 is viewed locally as well as the entire main surface 24a.
  • the intensity of light from the light guide plate 400 can be made more uniform.
  • the diffusion efficiency is improved by providing the concave portion 31 so as to increase in size as the distance from the light incident surface 22 increases.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a light guide plate 500 according to still another embodiment of the present invention.
  • 5A is a top view of the light guide plate 500
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the light guide plate 500 taken along line 50b-50b '.
  • the light guide plate 500 includes a light guide member 20 and a diffusion member 30. Of the two main surfaces of the diffusing member 30, the main surface 30 a and the main surface 30 b, a plurality of recesses 31 are formed on the main surface 30 a of the diffusing member 30 opposite to the main surface 30 b adjacent to the light guide member 20. Have.
  • the light guide plate 500 has the same configuration as the light guide plate 400 described with reference to FIG. 4 except that the recess (length in the z direction) of the recess 31 differs depending on the distance from the light incident surface 22. Description of overlapping parts is omitted.
  • the recess (length in the z direction) of the recess 31 varies depending on the distance from the light incident surface 22.
  • the recesses 31 are arranged such that the recesses (the length in the z direction) increase as the distance from the light incident surface 22 increases.
  • the thickness is 1 ⁇ m, 2 ⁇ m, 3 ⁇ m, and 4 ⁇ m in order from the concave portion 31 close to the light incident surface 22.
  • FIG. 6 is a schematic view of a light guide plate 600 according to another embodiment of the present invention.
  • the light guide plate 600 includes the light guide member 20, the diffusion member 30, and the reflective film 60. Since the light guide plate 600 has the same configuration as that of the light guide plate 100 described with reference to FIG. 1 except that the reflective film 60 is provided, the description of the overlapping portions is omitted.
  • the light guide plate 600 has a main surface 24b of the light guide member 20 opposite to the main surface 24a adjacent to the diffusing member 30 out of the two main surfaces 24a and 24b that are two main surfaces of the light guide member 20.
  • a reflective film 60 is provided. That is, in the light guide plate 600, the reflective film is provided on the main surface 24b opposite to the light emission direction Lo.
  • the reflective film 60 reflects the light that has reached the main surface 24b.
  • the reflective film is, for example, a white sheet formed by adding titanium oxide to an aromatic polyester resin.
  • the thickness of the reflective film 60 is, for example, 15 ⁇ m to 25 ⁇ m, but may be about 200 ⁇ m.
  • the reflection film has to be formed on the main surface side on which the dot pattern is formed.
  • the dot pattern protrudes, it is necessary to provide an air layer between the dot pattern and the reflective film.
  • a reflective film may be formed on the main surface 24b. Therefore, since the reflective film 60 can be provided on a flat surface, it is not necessary to provide an air layer.
  • the reflective film 60 is provided on the main surface opposite to the diffusing member, there is no possibility of damaging the diffusing member due to the reflective film 60 coming into contact with the diffusing member 30. Further, since there is no air layer, there is no loss of light due to the air layer, and the luminous efficiency can be improved.
  • the reflective film 60 is provided on a flat surface, and the reflective film 60 can be provided by printing.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a light source device 700 according to an embodiment of the present invention.
  • the light source device 700 includes a light guide plate 100 and a light source 70. Since the light guide plate 100 has the same configuration as that of the light guide plate 100 described with reference to FIG.
  • the light source 70 is provided to face the light incident surface 22 of the light guide plate 100.
  • the light source 70 emits light incident on the light guide member 20.
  • the light source device 700 can be used as a lighting fixture.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a light guide plate manufacturing apparatus 800 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a schematic diagram illustrating the printing unit 810.
  • FIG. 9B is a schematic diagram showing the plate roll 820.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 800 manufactures the light guide plate 100 described with reference to FIG. In the following description, the light guide plate manufacturing apparatus 800 may be simply referred to as the manufacturing apparatus 800.
  • the manufacturing apparatus 800 includes a printing unit 810.
  • the printing unit 810 includes a plate roll 820 and a transfer roll 830.
  • the printing unit 810 prints the ink that forms the diffusion member 30 on the light guide member 20.
  • the plate roll 820 and the transfer roll 830 can rotate. Here, the diameters of the plate roll 820 and the transfer roll 830 are substantially equal.
  • the surface of the plate roll 820 is treated with metal plating.
  • a concave groove is formed in the plate roll 820 in a predetermined pattern. This pattern corresponds to a line, a figure, a pattern, or the like printed on the light guide member 20.
  • the transfer roll 830 includes a metal tube and a blanket, and the blanket is provided so as to cover the outer peripheral surface of the metal tube.
  • the blanket is formed from rubber.
  • the blanket is formed from silicone rubber.
  • the metal tube is made of, for example, iron or aluminum.
  • the surface of the plate roll 820 is provided with an ink filling portion 821 and a plurality of convex portions 822 having a shape corresponding to the plurality of concave portions 31 of the diffusion member 30 (FIG. 9B).
  • attention is focused on two convex portions 822a and 822b adjacent to each other.
  • the convex part 822a and the convex part 822b may be referred to as a first convex part 822a and a second convex part 822b, respectively.
  • the first convex portion 822a and the second convex portion 822b are provided along the direction R.
  • the direction R of the convex portions 822a and 822b arranged in a straight line is provided along the rotation direction of the plate roll 820, but the present invention is not limited to this.
  • the direction R may be along the direction of the generatrix of the cylindrical plate roll 820.
  • the light guide member 20 is preferably transported to the positions of the plate roll 820 and the transfer roll 830.
  • the manufacturing apparatus 800 further includes a transport unit 840 that transports the light guide member 20.
  • the conveyance unit 840 is a conveyor, and the conveyance unit 840 conveys the light guide member 20 to the fixed plate roll 820 and the transfer roll 830.
  • the manufacturing apparatus 800 may further include a drying device 850 that dries the ink.
  • FIG. 10 is a schematic view for explaining the method of manufacturing the light guide plate of the present invention.
  • a light guide member 20 having a light incident surface 22, a main surface 24a, and a main surface 24b is prepared.
  • ink for forming the diffusion member 30 is printed on the main surface 24a of the light guide member 20.
  • the diffusing member 30 has a plurality of recesses 31 on the main surface 30a of the diffusing member 30 opposite to the main surface 30b adjacent to the light guide member 20.
  • the ink forming the diffusion member 30 is printed on the main surface 24a of the light guide member 20, but the ink forming the diffusion member 30 may be printed on the main surface 24b of the light guide member 20, Or you may print on both the main surface 24a and the main surface 24b.
  • the light guide member 20 is formed of an acrylic resin such as PPMA (polymethyl methacrylate resin).
  • PPMA polymethyl methacrylate resin
  • the plate roll 820 is made of metal, and the blanket of the transfer roll 830 is made of resin.
  • the light guide plate 100 by gravure offset printing.
  • the gravure offset printing can reduce the amount of material used for the diffusion member 30 and can form the diffusion member 30 simply and at high speed.
  • a plurality of fine concave portions 31 can be realized by gravure offset printing, and the diffusion member 30 can be formed of a material different from that of the light guide member 20.
  • the diffusing member 30 may be formed from substantially the same material as the light guide member 20.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a light guide plate manufacturing apparatus 1100 according to another embodiment of the present invention.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1100 manufactures the light guide plate 200 described with reference to FIG.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1100 includes a first printing unit 810a, a second printing unit 810b, and a third printing unit 810c.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1100 has the same configuration as that of the light guide plate manufacturing apparatus 800 described with reference to FIG. 8 except that a plurality of printing units are provided, and thus description of overlapping portions is omitted.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1100 may be simply referred to as the manufacturing apparatus 1100.
  • the manufacturing apparatus 1100 includes a plurality of printing units.
  • the first printing unit 810a includes a first transfer roll and a first plate roll corresponding to the shape of the first layer 40a of the diffusion member 40.
  • the second printing unit 810b includes a second transfer roll and a second plate roll corresponding to the shape of the second layer 40b of the diffusion member 40.
  • the third printing unit 810c includes a third transfer roll and a third plate roll corresponding to the shape of the third layer 40c of the diffusion member 40.
  • Each of the first plate roll, the second plate roll, and the third plate roll is formed with a plurality of convex portions having shapes corresponding to the plurality of concave portions of the ink filling portion and the diffusion member.
  • the method for manufacturing the light guide plate 200 includes a first step, a second step, and a third step.
  • the light guide member 20 is placed on the transport unit 840, and the transport unit 840 transports the light guide member 20.
  • the first printing unit 810 a supplies ink that forms the first layer 40 a of the diffusing member 40 to the light guide member 20. It prints so that it may laminate
  • the second printing unit 810b uses the ink that forms the second layer 40b of the diffusion member 40. Printing is performed so as to be stacked on the first layer 40a (second step). Subsequently, after the second printing unit 810b performs printing, when the light guide member 20 reaches below the third printing unit 810c, the third printing unit 810c uses the ink that forms the third layer 40c of the diffusing member 40. Printing is performed so as to be stacked on the second layer 40b (third step).
  • the light guide plate 200 can be manufactured from the light guide member 20 through the first step, the second step, and the third step described above.
  • FIG. 12A is a schematic diagram showing a light guide plate manufacturing apparatus 1200 according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 12B is a light guide plate manufacturing apparatus 1200 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. The light guide plate manufacturing apparatus 1200 manufactures the light guide plate 300b described with reference to FIG.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1200 will be described with reference to FIG. 11 except that the second printing unit 810b is provided so that the second layer 40b of the diffusing member 40 is printed out of alignment with the first layer 40a. Since it has the same configuration as the light guide plate manufacturing apparatus 1100, the description of the overlapping parts is omitted.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1200 may be simply referred to as a manufacturing apparatus 1200.
  • the manufacturing apparatus 1200 includes a plurality of printing units.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1200 includes a first printing unit 810a, a second printing unit 810b, and a third printing unit 810c.
  • a center line 1210 indicates a center line passing through the centers of the first printing unit 810a and the third printing unit 810c.
  • a center line 1220 indicates a center line passing through the center of the second printing unit 810b.
  • the second printing unit 810b is provided so as to be shifted in the y direction with respect to the center line 1210.
  • the second printing unit 810b By disposing the second printing unit 810b in the y direction with respect to the center line 1210, the second layer 40b of the diffusing member 40 is shifted in the y direction with respect to the first layer 40a and the third layer 40c. Printed. As a result, the light guide plate 300b in which the concave surface of the concave portion 41 of the diffusing member has an uneven shape can be manufactured.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a light guide plate manufacturing apparatus 1300 according to still another embodiment of the present invention.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1300 manufactures the light guide plate 300b described with reference to FIG.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1300 has the same configuration as that of the light guide plate manufacturing apparatus 1100 described with reference to FIG. 11 except that it further includes a timing adjustment unit 1310, and thus description of overlapping portions is omitted.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1300 may be simply referred to as a manufacturing apparatus 1300.
  • the manufacturing apparatus 1300 further includes timing adjustment means 1310.
  • the timing adjusting unit 1310 adjusts the printing timing of the second layer 40b so that the second layer 40b of the diffusing member 40 is printed out of alignment with the first layer 40a. For example, when the rotation speeds of the transfer roll of the first printing unit 810a and the transfer roll of the second printing unit 810b are the same, the second layer 40b of the diffusing member 40 is printed so as to be shifted from the first layer 40a. The printing start position of the transfer roll of the second printing unit 810b is shifted from the printing start position of the transfer roll of the first printing unit 810a.
  • the rotation speed of the transfer roll of the second printing unit 810b is adjusted so that the second layer 40b of the diffusing member 40 is printed out of alignment with the first layer 40a.
  • the position of the first layer 40a of the diffusion member 40 printed on the light guide member 20 is measured, and the rotation speed of the transfer roll is determined based on the measured position of the first layer 40a. Adjust.
  • FIG. 14 is a development view of a plate roll of a light guide plate manufacturing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • the upper view of FIG. 14 is a development view of the first plate roll 1400a
  • the lower view of FIG. 14 is a development view of the second plate roll 1400b.
  • the first plate roll 1400a has a plurality of convex portions 1410a and an ink filling portion 1420a.
  • the second plate roll 1400b has a plurality of convex portions 1410b and an ink filling portion 1420b.
  • the center line 1430a indicates the center line of the protrusion 1410a
  • the center line 1430b indicates the center line of the protrusion 1410b.
  • the center line 1430b is shifted in the x direction with respect to the center line 1430a.
  • the plurality of convex portions 1410b of the second plate roll 1400b are shifted in a predetermined direction with respect to the plurality of convex portions 1410a of the first plate roll 1400a, and as a result, the first layer 40a and the second layer 40b are separated and printed. Therefore, the light guide plate 300b described with reference to FIG. 3B can be manufactured.
  • the second plate roll 1400b is shifted in the x direction with respect to the first plate roll 1400a
  • the second plate roll 1400b may be shifted in the y direction with respect to the first plate roll 1400a.
  • FIG. 15 is a development view of a plate roll 1500 of a light guide plate manufacturing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • the plate roll 1500 is provided with a plurality of convex portions 1510 including a first convex portion 1510a and a second convex portion 1510b, and an ink filling portion 1520.
  • the 1st convex part 1510a and the 2nd convex part 1510b are provided along the x direction, and the magnitude
  • FIG. 16 is a schematic view showing a light guide plate manufacturing apparatus 1600 according to still another embodiment of the present invention.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1600 manufactures the light guide plate 600 described with reference to FIG.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1600 includes a printing unit 1610 and a reflective film printing unit 1620.
  • the printing unit 1610 includes a plate roll 1611 and a transfer roll 1612.
  • the reflective film printing unit 1620 includes a plate roll 1621 and a transfer roll 1622.
  • the reflective film printing unit 1620 is provided at a position facing the printing unit 1610.
  • the printing unit 1610 prints the ink that forms the diffusion member 30 on the main surface 24 a of the light guide member 20.
  • the reflective film printing unit 1620 prints ink that forms the reflective film 60 on the main surface 24 b of the light guide member 20.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1600 may further include a transport unit 1630 and a transport unit 1631 that transport the light guide member 20.
  • the conveyance unit 1630 and the conveyance unit 1631 are conveyors.
  • the transport unit 1630 and the transport unit 1631 transport the light guide member 20.
  • the conveyance unit 1631 is provided at a position facing the conveyance unit 1630 via the reflective film printing unit 1620.
  • the light guide plate manufacturing apparatus 1600 may further include a drying device 850 that dries the ink forming the diffusing member 30 and the ink forming the reflective film 60. If the ink is cured by UV, a UV lamp may be provided instead of the drying device 850.
  • the light guide member 20 is conveyed so that the main surface 24a and the main surface 24b of the light guide member 20 are directed in the vertical direction (z direction).
  • the light guide member 20 is conveyed so that the main surface 24b is oriented in the horizontal direction (y direction), and the light guide member 20 is sandwiched from the horizontal direction (y direction) between the printing unit 1610 and the reflective film printing unit 1620, thereby guiding the light guide plate. 600 may be manufactured.
  • the embodiment of the light guide plate 200 in which the diffusing member 40 is formed of a plurality of layers including the first layer 40a and the second layer 40b, and each of the first layer 40a and the second layer 40b is the same.
  • An embodiment of the light guide plate 200 formed of a material, an embodiment of the light guide plate 200 formed of a different material in each of the first layer 40a and the second layer 40b, and the concave surfaces of the plurality of concave portions 41 are uneven.
  • the embodiment of the light guide plate 300b, the embodiment of the light guide plate 400 and the light guide plate 500 in which the size of the second recess 31b is larger than the size of the first recess 31a, and the embodiment of the light guide plate 600 including the reflective film 60 have been described.
  • an embodiment in which constituent elements of at least two of the light guide plate embodiments are combined as will be apparent to those skilled in the art is also an embodiment of the present invention.
  • the light guide plate of the present invention is suitably used for a liquid crystal display device or a lighting device.
  • Light guide member 22 Light incident surface 24a, 24b Main surface 30 of light guide member Diffusion member 30a, 30b Main surface 31 of diffusion member Recess 31a First recess 31b Second recess 40 Diffusion member 40a First layer 40b Second layer 40c Third layer 41 Recess 60 Reflective film 70 Light source 100 Light guide plate 200 Light guide plate 300a Light guide plate 300b Light guide plate 400 Light guide plate 500 Light guide plate 600 Light guide plate 700 Light guide plate 800 Light guide plate manufacturing apparatus 810 Printing unit 810a First printing unit 810b Second Printing section 810c Third printing section 820 Plate roll 821 Ink filling section 822 Convex section 822a First convex section 822b Second convex section 830 Transfer roll 840 Conveying section 850 Drying apparatus 1100 Light guide plate manufacturing apparatus 1200 Light guide plate manufacturing apparatus 1300 Light guide plate manufacturing apparatus 1300 Equipment 1310 Thailand 1400a first plate roll 1400b second plate roll 1410a, 1410b convex portion 1420a, 1420b ink filling portion 1430a

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Description

導光板、光源装置、導光板製造装置および導光板の製造方法
 本発明は導光板、光源装置、導光板製造装置および導光板の製造方法に関する。
 導光板は、入射された光を出射面からほぼ均一に出射させることができ、液晶表示装置または照明装置等に用いられる。光源からの光が導光板の側方にある光入射面に入射すると、光は、導光板の対向する一対の主面において反射を繰り返し、光入射面に略直交する方向(伝搬方向)に導光板内を伝搬する。導光板内を伝搬する光は、光学的な作用により、導光板内を伝搬するにつれて少しずつ出射面から出射される。なお、典型的な液晶表示装置では、導光板と液晶表示素子との間に拡散板が設けられており、これにより、液晶表示素子に光源からの光が均一に照射される。
 導光板の主面に、光入射面から離れるほど面積の増大するドットパターンを設けることが知られている(特許文献1)。特許文献1には、出射面の対向面にドットパターンを印刷することが記載されている。
特開2012-53273号公報
 しかしながら、特許文献1の導光板では、ドットパターンが突出しているため、ドットパターンが反射フィルム等と擦れることにより削られるおそれがあった。その結果、光の均一性が損なわれるおそれがあった。
 本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、光の均一性が損なわれるおそれを無くす導光板、光源装置および導光板製造装置、ならびに、そのような導光板の製造に適した導光板の製造方法を提供することにある。
 本発明による導光板は、第1主面および第2主面を有する導光部材と、前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面のうちの少なくとも一方に隣接して設けられた拡散部材とを備える導光板であって、前記拡散部材が有する2つの主面のうち、前記導光部材に隣接する主面とは反対側の前記拡散部材の主面に複数の凹部を有し、前記導光部材に入射した光を前記複数の凹部で拡散させる。
 ある実施形態において、前記複数の凹部の凹面は凹凸形状である。
 ある実施形態において、前記複数の凹部は、第1凹部および第2凹部を含み、前記導光部材の前記第1主面を法線方向から見た場合、光の入射面と前記第2凹部との間の距離は前記光の入射面と前記第1凹部との間の距離よりも大きく、前記第2凹部の大きさは前記第1凹部の大きさよりも大きい。
 ある実施形態において、前記導光部材が有する2つの主面のうち、前記拡散部材に隣接する主面とは反対側の前記導光部材の主面に、前記入射した光を反射する反射フィルムを備える。
 ある実施形態において、前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層から形成される。
 ある実施形態において、前記第1層と前記第2層との各々は、同じ材料から形成される。
 ある実施形態において、前記第1層と前記第2層との各々は、異なる材料から形成される。
 本発明による光源装置は、上記に記載の導光板と、前記導光部材に対して入射する光を発する光源とを備える。
 本発明による導光板製造装置は、拡散部材を形成するインクを導光部材に印刷する印刷部を備えた導光板製造装置であって、前記印刷部は、版ロールと転写ロールとを備え、前記版ロールには、インク充填部と、前記拡散部材が有する複数の凹部に対応する形状である複数の凸部とが形成されており、前記版ロールは、前記インク充填部に充填された前記インクを前記転写ロールに転写し、前記転写ロールは、前記インクを前記導光部材に印刷する。
 ある実施形態において、前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層を有し、前記導光板製造装置は、前記拡散部材の前記第1層を形成するインクを印刷する第1印刷部と前記拡散部材の前記第2層を形成するインクを印刷する第2印刷部とを備え、前記第1印刷部は、第1転写ロールと前記第1層の形状に対応する第1版ロールとを有し、前記第2印刷部は、第2転写ロールと前記第2層の形状に対応する第2版ロールとを有する。
 ある実施形態において、前記第2層が前記第1層に対してずれて印刷されるように前記第2印刷部を設ける。
 ある実施形態において、前記第2層が前記第1層に対してずれて印刷されるように前記第2層の印刷タイミングを調整するタイミング調整手段を設ける。
 ある実施形態において、前記第1版ロールと前記第2版ロールとにはそれぞれ前記拡散部材が有する複数の凹部に対応する形状である複数の凸部が形成されており、前記第2版ロールの前記複数の凸部は前記第1版ロールの前記複数の凸部に対して所定方向にずれている。
 ある実施形態において、前記版ロールには、第1凸部および第2凸部を含む複数の凸部が設けられており、前記第1凸部および前記第2凸部は所定の方向に沿って設けられており、前記第2凸部の大きさは前記第1凸部の大きさよりも大きい。
 ある実施形態において、前記導光板製造装置が反射フィルムを形成するインクを印刷する反射フィルム印刷部を更に備え、前記反射フィルム印刷部は、前記印刷部と対向して設けられる。
 本発明による導光板製造方法は、第1主面および第2主面を有する導光部材を用意する用意工程と、前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面のうちの少なくとも一方に隣接するように、拡散部材を形成するインクを印刷する印刷工程とを包含する導光板製造方法であって、前記拡散部材が有する2つの主面のうち、前記導光部材に隣接する主面とは反対側の前記拡散部材の主面に複数の凹部を有し、前記導光部材に入射した光を前記複数の凹部で拡散させる。
 ある実施形態において、前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層を有し、前記印刷工程は、前記拡散部材の前記第1層を形成するインクを印刷する第1工程と、前記拡散部材の前記第2層を形成するインクを印刷する第2工程とを包含する。
 本発明の導光板は、導光部材と拡散部材とを備え、拡散部材は複数の凹部を有し、拡散部材の複数の凹部で光を拡散する。従って、光を拡散する部分が突出していないため、光を拡散する部分が損傷することが無い。その結果、光の均一性が損なわれるおそれを無くすことができる。
本発明の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る光源装置を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る導光板製造装置を示す模式図である。 (a)は本発明の実施形態に係る導光板製造装置の印刷部を示す模式図であり、(b)は導光板製造装置の版ロールを示す模式図である。 (a)および(b)は本発明の導光板の製造方法を説明するための模式図である。 本発明の他の実施形態に係る導光板製造装置を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置を示す模式図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置の版ロールの展開図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置の版ロールの展開図である。 本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置を示す模式図である。
 以下、図面を参照して本発明による導光板、光源装置、導光板の製造方法および導光板の製造装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。
 [導光板の実施形態1]
 図1を参照して本発明による導光板100の実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る導光板100を示す模式図である。図1(a)は導光板100の上面図である。図1(b)は図1(a)の1a-1a’線に沿った断面図である。
 導光板100は、導光部材20と、拡散部材30とを備える。導光部材20と拡散部材30とは各々2つの主面を有する。導光部材20は、主面24aと主面24bとを有する。拡散部材30は、主面30aと主面30bとを有する。拡散部材30は、導光部材20に隣接する主面30bとは反対側の拡散部材30の主面30aに複数の凹部31を有している。導光部材20の主面24a、主面24bはいずれもほぼ平坦であり、導光部材20の厚さはほぼ一定である。典型的には、導光部材20の主面24a、主面24bの面積は互いに等しい。
 導光部材20は、例えば、PPMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)などのアクリル樹脂から形成される。光源(図示せず)は典型的に導光部材の周囲に設けられる。導光部材20の光入射面22は光源と対向しており、光源からの光は図1の矢印Liに示すように導光部材20の光入射面22から導光部材20内部に入射し、主面24aと主面24bとに沿った方向(x方向)の伝搬方向Pに伝搬する。光は導光部材20を伝搬方向Pに伝搬する過程で主面24aと主面24bとに対して鉛直方向(z方向:図1の矢印Lo)に導光部材20の主面24a側から出射される。なお、本明細書の以下の説明において、主面24a、主面24bをそれぞれ第1主面24a、第2主面24bと記載することがある。
 拡散部材30は、導光部材20の第1主面24aおよび第2主面24bの少なくとも一方に設けられている。図1に示した導光板100では、拡散部材30は、導光部材20の主面24aに設けられている。拡散部材30は導光部材20と同じ材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されても良い。異なる材料から形成された場合は、導光部材20の主面24aと拡散部材30との界面において屈折率は変化する。
 拡散部材30は、例えば、アクリル系の樹脂、ポリイミド系の樹脂から形成される。あるいは、拡散部材30はビーズを含有してもよい。例えば、ビーズはアモルファスシリカまたはアクリルから形成され、その平均粒径は約1μm程度である。
 拡散部材30の凹部31の凹面に入射した光は、拡散部材30の凹部31の凹面において拡散する。拡散部材30の凹部31の凹面に入射する光は、導光部材20内を反射して凹面に到達した光に加え、拡散部材30内に入射して凹面に到達した光でもあり得る。
 凹部31は伝搬方向Pに沿って配列されている。具体的には、導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、凹部31の中心はほぼ伝搬方向Pに沿って直線状に配列されている。
 例えば、凹部31のx方向に沿った長さ(幅)とy方向に沿った長さ(幅)は20μm~70μmである。また、凹部31の厚さ(z方向の長さ)は、例えば、5μmである。詳細は後述するが、このような微細な凹部31はグラビアオフセット印刷で好適に形成できる。このように微細な凹部31を設けることにより、光を適切に拡散させることができる。典型的に液晶表示装置に導光板を用いる場合、光を拡散させるために拡散板が設けられるが、凹部31を設けることにより、光を適切に拡散させることができるため液晶表示装置から拡散板を省略することができる。
 図1を参照して説明したように、導光板100は、拡散部材30の複数の凹部31から光を拡散する。従って、光を拡散する部分が突出していないため、光を拡散する部分が損傷することが無い。その結果、光の均一性が損なわれるおそれを無くすことができる。
 [導光板の実施形態2]
 図2は、本発明の他の実施形態に係る導光板200を示す模式図である。導光板200は、導光部材20と、拡散部材40とを備える。拡散部材40は、第1層40aと第2層40bと第3層40cとを含む複数の層から形成されている。導光板200は、拡散部材40が複数の層から形成される点を除いて図1を参照して説明した導光板100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。
 第2層40bは第1層40aの上部、第3層40cは第2層40bの上部に積層されている。第1層40aと第2層40bと第3層40cとのそれぞれは複数の開口部を有し、第1層40aの有する複数の開口部と第2層40bの有する複数の開口部と第3層40cの有する複数の開口部とが互いに整合することで複数の凹部41が形成される。
 第1層と第2層と第3層とを形成する材料は、同じであってもよいし、いずれかが異なってもよい。例えば、第1層40aの材料には導光部材20と同じ材料であるPPMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)などのアクリル樹脂を用いる。第2層40bの材料にはガラスフリット、バブルなどを混入したアクリル系インクを用いる。第3層40cの材料には導光部材20と反射率、屈折角が異なる材料を用いる。拡散部材40の材料にガラスフリット、バブルなどを混入したアクリル系インクを用いることにより、入射した光が乱反射しやすくなり、光を拡散させることができる。拡散部材40の材料に反射率、屈折角が異なる材料を用いることにより、反射効率が高くなる。
 図2を参照して説明したように、導光板200の拡散部材40は複数の層から形成されている。従って、異なる材料から拡散部材を形成することができる。その結果、拡散部材の材料の組み合わせの選択の自由度が向上する。
 [導光板の実施形態3]
 図3は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板300aおよび300bを示す模式図である。図3(a)は拡散部材40の凹部の凹面が凹凸形状でない導光板300aを示し、図3(b)は拡散部材40の凹部の凹面が凹凸形状である導光板300bを示す。導光板300aは、図2を参照して説明した導光板200と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。導光板300bは、拡散部材40の凹部の凹面が凹凸形状である点を除いて図2を参照して説明した導光板200と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。
 導光板300bは、導光部材20と、拡散部材40とを備える。拡散部材40の凹部41の凹面が凹凸形状である。第2層40bは第1層40a及び第3層40cに対してずれて積層されている。拡散部材40の凹部41の凹面が凹凸形状であることにより、光を乱反射させることができる。凹凸形状の凹凸幅が大きいほど、より光を乱反射させることができるため、凹凸形状の凹凸幅は大きい方が好ましい。ただし光の出口が閉じてはならない。例えば、凹部の開口部の径が20μmの場合は、凹凸形状の凹凸幅は0μm~10μmである。例えば、凹部の開口部の径が70μmの場合は、凹凸形状の凹凸幅は0μm~35μmである。
 なお、拡散部材40を形成するインクを印刷する以前に、導光部材20の主面24a全体に凹凸形状が形成されるようにしてもよい。導光部材20の主面24a全体に凹凸形状を形成することにより、凹部41の凹面の底面に凹凸が形成される。底面の凹凸の厚さは、例えば、0.5nm~10μmである。例えば、グラビアオフセット印刷で底面の凹凸を形成する場合、厚さは2μmである。凹面の底面に凹凸を形成することにより、凹部41の底面でも光を乱反射させることができる。その結果光を拡散することができる。
 図3(b)を参照して説明したように、導光板300bの拡散部材40の凹部41の凹面が凹凸形状である。従って、光を乱反射させることができる。その結果、光を拡散させることができ、導光板の拡散効率を向上させることができる。
 [導光板の実施形態4]
 図4は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板400を示す模式図である。図4(a)は導光板400の上面図であり、図4(b)は導光板400の50a-50a’線に沿った断面図である。
 導光板400は、導光部材20と、拡散部材30とを備える。拡散部材30が有する2つの主面のうち、導光部材20に隣接する主面30bとは反対側の拡散部材30の主面30aに複数の凹部31を有している。導光板400は、凹部31の大きさが光入射面22からの距離に応じて異なる点を除いて図1を参照して説明した導光板100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。
 導光板400では、凹部31の大きさは光入射面22からの距離に応じて異なる。凹部31は、光入射面22から離れるほど主面24aを法線方向から見た場合の大きさが大きくなるように配列されている。典型的には、光入射面から入射した光は、伝搬距離が長くなるほど導光板内での反射により減衰するため、導光板から拡散される光の強度は光入射面から離れるほど減少する。しかしながら、本実施形態の導光板400では、凹部31は、光入射面22から離れるほど大きさが増加するように配列されており、光入射面22から離れる程反射効率があがる。光入射面22から離れるほど凹部31に到達する光の量が少なくなるが、導光板400からの光の強度を均一化することができる。
 ここで、同一直線上(x方向に沿った直線上)に配列された互いに隣接する2つの凹部(凹部31a、凹部31b)に着目する。導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、凹部31bと光入射面22との間の距離は、凹部31aと光入射面22との間の距離よりも大きい。ここでは、凹部31a、凹部31bのそれぞれは円形状を有している。なお、本明細書の以下の説明において、凹部31a、凹部31bをそれぞれ第1凹部31a、第2凹部31bと記載することがある。
 図4を参照して説明したように、凹部31aおよび凹部31bの中心が光入射面22から入射された光の伝搬方向Pに沿うように凹部31aおよび凹部31bは配列されている。導光部材20の主面24aを法線方向から見た場合、第2凹部31bの大きさは第1凹部31aの大きさよりも大きい。このため、本実施形態の導光板400では、主面24a全体だけでなく、各凹部31の近傍を局所的に見た場合でも、光入射面22から離れるほど大きさが増加するように構成されており、導光板400からの光の強度をさらに均一化することができる。本実施形態の導光板400では、凹部31を光入射面22から離れるほど大きさが増加するように設けることにより、拡散効率を向上させている。
 図5は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板500を示す模式図である。図5(a)は導光板500の上面図であり、図5(b)は導光板500の50b-50b’線に沿った断面図である。
 導光板500は、導光部材20と、拡散部材30とを備える。拡散部材30が有する2つの主面である主面30aと主面30bとのうち、導光部材20に隣接する主面30bとは反対側の拡散部材30の主面30aに複数の凹部31を有している。導光板500は、凹部31のくぼみ(z方向の長さ)が光入射面22からの距離応じて異なる点を除いて図4を参照して説明した導光板400と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。
 本実施形態の導光板500では、凹部31のくぼみ(z方向の長さ)は光入射面22からの距離に応じて異なる。凹部31は、光入射面22から離れるほどくぼみ(z方向の長さ)が大きくなるように配列されている。例えば、光入射面22から近い凹部31から順番に、1μm、2μm、3μm、4μmである。
 [導光板の実施形態5]
 図6は、本発明の他の実施形態に係る導光板600の模式図である。導光板600は、導光部材20と、拡散部材30と、反射フィルム60とを備える。導光板600は、反射フィルム60を備える点を除いて図1を参照して説明した導光板100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。
 導光板600は、導光部材20が有する2つの主面である主面24aと主面24bとのうち、拡散部材30に隣接する主面24aとは反対側の導光部材20の主面24bに反射フィルム60を備える。すなわち導光板600において、光の出射方向Loと反対側の主面24bに反射フィルムは備えられる。反射フィルム60は主面24bに到達した光を反射する。反射フィルムは、例えば、芳香族ポリエステル系樹脂に酸化チタンを添加して形成された白色シートである。反射フィルム60の厚さは、例えば、15μm~25μmであるが、200μm程度でもありえる。反射フィルム60を設けることにより、主面24bから漏れる光を反射させることができる。その結果、光の使用効率があがる。
 従来の導光板では光はドットパターンが形成されている主面と反対側の主面から出射するため、反射フィルムをドットパターンが形成されている主面側に形成しなければならなかった。しかしながら、ドットパターンが突出しているため、ドットパターンと反射フィルムとの間に空気層を設ける必要があった。一方、導光板600においては、光の出射方向Loは拡散部材が形成されている主面24aと同じ主面側になるため、反射フィルムを主面24bに形成すればよい。従って、反射フィルム60を平らな面に設けることができるので、空気層を設ける必要が無い。また、拡散部材と反対側の主面に反射フィルム60を設けるので、反射フィルム60が拡散部材30と接触することによる拡散部材の損傷のおそれがない。また空気層が無いので、空気層による光の損失が無く、発光効率を向上することができる。反射フィルム60は平らな面に設けられ、印刷により反射フィルム60を設けることができる。
 [光源装置の実施形態1]
 図7は、本発明の実施形態に係る光源装置700を示す模式図である。光源装置700は、導光板100と光源70とを備える。導光板100は、図1を参照して説明した導光板100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。光源70は導光板100の光入射面22に対向するように設けられる。光源70は導光部材20に対して入射する光を発する。照明器具として、光源装置700を使用することができる。
 [導光板製造装置の実施形態1]
 以下、図8および図9を参照して本発明による導光板製造装置800の実施形態を説明する。図8は、本発明の実施形態に係る導光板製造装置800を示す模式図である。図9(a)は、印刷部810を示す模式図である。図9(b)は、版ロール820を示す模式図である。導光板製造装置800は、図1を参照して説明した導光板100を製造する。以下の説明において、導光板製造装置800を単に製造装置800と記載することがある。
 製造装置800は、印刷部810を備える。印刷部810は、版ロール820および転写ロール830を備える。印刷部810は、拡散部材30を形成するインクを導光部材20に印刷する。版ロール820および転写ロール830はそれぞれ回転可能である。ここでは、版ロール820および転写ロール830の直径はほぼ等しい。
 版ロール820の表面は金属メッキで処理されている。典型的には、版ロール820には、所定のパターンで凹溝が形成されている。このパターンは、導光部材20に印刷される線・図形・模様その他に対応する。転写ロール830は金属管とブランケットを含み、ブランケットは金属管の外周面を覆うように設けられている。典型的には、ブランケットはゴムから形成される。例えば、ブランケットは、シリコーンのゴムから形成される。金属管は、例えば、鉄、アルミから形成される。
 版ロール820の表面にはインク充填部821と、拡散部材30が有する複数の凹部31に対応する形状である複数の凸部822が設けられている(図9(b))。ここで、互いに隣接する2つの凸部822a、凸部822bに着目する。本明細書の以下の説明において、凸部822a、凸部822bをそれぞれ第1凸部822a、第2凸部822bと記載することがある。版ロール820の回転方向に沿った方向を方向Rとした場合、第1凸部822aおよび第2凸部822bは方向Rに沿って設けられる。
 なお、図9(b)では、直線状に配列された凸部822a、凸部822bの方向Rは、版ロール820の回転方向に沿って設けられたが、本発明はこれに限定されない。方向Rは円柱状の版ロール820の母線の方向に沿っていてもよい。
 製造装置800において、導光部材20は版ロール820および転写ロール830の位置まで搬送されることが好ましい。例えば、図8に示すように、製造装置800は、導光部材20を搬送する搬送部840をさらに備える。ここでは、搬送部840はコンベアであり、搬送部840は、固定された版ロール820および転写ロール830に対して導光部材20を搬送する。製造装置800は、インクを乾燥させる乾燥装置850をさらに備えてもよい。
 [導光板製造方法の実施形態1]
 図10は、本発明の導光板の製造方法を説明するための模式図である。以下、図8~図10を参照して、導光板100の製造方法の一例を説明する。はじめに、図10(a)に示すように、光入射面22、主面24a、主面24bを有する導光部材20を用意する。
 図10(b)に示すように、導光部材20の主面24aに拡散部材30を形成するインクを印刷する。拡散部材30は導光部材20に隣接する主面30bとは反対側の拡散部材30の主面30aに複数の凹部31を有している。なお、ここでは、拡散部材30を形成するインクは導光部材20の主面24aに印刷されたが、拡散部材30を形成するインクは導光部材20の主面24bに印刷されてもよく、あるいは、主面24a、主面24bの両方に印刷されてもよい。
 典型的には、導光部材20はPPMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)などのアクリル樹脂から形成される。また、典型的には、製造装置800では、版ロール820は金属から形成され、転写ロール830のブランケットは樹脂から形成される。このように、製造装置800では、版ロール820ではなく転写ロール830のブランケットが導光部材20と直接接触するため、アクリル樹脂への物理的衝撃を抑制することができる。
 このように導光板100をグラビアオフセット印刷で製造することが好ましい。グラビアオフセット印刷により、拡散部材30の材料使用量を低減するとともに、拡散部材30を簡便かつ高速に形成できる。また、グラビアオフセット印刷により、微細な複数の凹部31を実現することができ、また、導光部材20とは異なる材料で拡散部材30を形成することができる。なおグラビアオフセット印刷を行う場合でも、拡散部材30を導光部材20とほぼ同じ材料から形成してもよい。
 [導光板製造装置の実施形態2]
 図11は、本発明の他の実施形態に係る導光板製造装置1100を示す模式図である。導光板製造装置1100は、図2を参照して説明した導光板200を製造する。導光板製造装置1100は第1印刷部810aと第2印刷部810bと第3印刷部810cとを備える。導光板製造装置1100は、印刷部を複数備える点を除いて図8を参照して説明した導光板製造装置800と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。以下の説明において、導光板製造装置1100を単に製造装置1100と記載することがある。
 製造装置1100は、複数の印刷部を備える。第1印刷部810aは第1転写ロールと拡散部材40の第1層40aの形状に対応する第1版ロールとを有する。第2印刷部810bは第2転写ロールと拡散部材40の第2層40bの形状に対応する第2版ロールとを有する。第3印刷部810cは第3転写ロールと拡散部材40の第3層40cの形状に対応する第3版ロールとを有する。第1版ロールと第2版ロールと第3版ロールとの各々には、インク充填部と拡散部材が有する複数の凹部に対応する形状である複数の凸部とが形成されている。
 [導光板製造方法の実施形態2]
 以下、図11を参照して、導光板200の製造方法の一例を説明する。導光板200の製造方法は、第1工程と第2工程と第3工程とを包含する。最初に、搬送部840の上に導光部材20が載置され、搬送部840は導光部材20を搬送する。続いて、搬送部840によって搬送された導光部材20が第1印刷部810aの下に到達すると、第1印刷部810aは拡散部材40の第1層40aを形成するインクを導光部材20の上に積層するように印刷する(第1工程)。続いて、第1印刷部810aが印刷を行った後に、導光部材20が第2印刷部810bの下に到達すると、第2印刷部810bは拡散部材40の第2層40bを形成するインクを第1層40aの上に積層するように印刷する(第2工程)。続いて、第2印刷部810bが印刷を行った後に、導光部材20が第3印刷部810cの下に到達すると、第3印刷部810cは拡散部材40の第3層40cを形成するインクを第2層40bの上に積層するように印刷する(第3工程)。上述した第1工程、第2工程、第3工程を経て、導光部材20から導光板200を製造することができる。
 [導光板製造装置の実施形態3]
 図12(a)は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置1200を示す模式図であり、図12(b)は、本発明の他の実施形態に係る導光板製造装置1200の模式的な上面図である。導光板製造装置1200は、図3(b)を参照して説明した導光板300bを製造する。導光板製造装置1200は、拡散部材40の第2層40bが第1層40aに対してずれて印刷されるように第2印刷部810bを設けた点を除いて、図11を参照して説明した導光板製造装置1100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。以下の説明において、導光板製造装置1200を単に製造装置1200と記載することがある。
 製造装置1200は、複数の印刷部を備える。導光板製造装置1200は第1印刷部810aと第2印刷部810bと第3印刷部810cとを備える。図12(b)において、中心線1210は第1印刷部810aと第3印刷部810cとの中心を通る中心線を示す。中心線1220は第2印刷部810bの中心を通る中心線を示す。第2印刷部810bは、中心線1210に対して、y方向にずれて設けられる。中心線1210に対して、第2印刷部810bをy方向にずらして設けることにより、拡散部材40の第2層40bは、第1層40aと第3層40cとに対してy方向にずれて印刷される。その結果、拡散部材の凹部41の凹面が凹凸形状である導光板300bを製造することができる。
 [導光板製造装置の実施形態4]
 図13は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置1300を示す模式図である。導光板製造装置1300は、図3(b)を参照して説明した導光板300bを製造する。導光板製造装置1300は、タイミング調整手段1310を更に備える点を除いて図11を参照して説明した導光板製造装置1100と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。以下の説明において、導光板製造装置1300を単に製造装置1300と記載することがある。
 製造装置1300はタイミング調整手段1310を更に備えている。タイミング調整手段1310は、拡散部材40の第2層40bが第1層40aに対してずれて印刷されるように第2層40bの印刷タイミングを調整する。例えば、第1印刷部810aの転写ロールと第2印刷部810bの転写ロールの回転速度が同じ場合は、拡散部材40の第2層40bが第1層40aに対してずれて印刷されるように、第1印刷部810aの転写ロールの印刷開始位置に対して第2印刷部810bの転写ロールの印刷開始位置をずらす。または、拡散部材40の第2層40bが第1層40aに対してずれて印刷されるように、第2印刷部810bの転写ロールの回転速度を調整する。例えば、第1層40aを印刷後に、導光部材20に印刷された拡散部材40の第1層40aの位置を測定し、測定された第1層40aの位置に基づいて、転写ロールの回転速度を調整する。
 [導光板製造装置の実施形態5]
 図14は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置の版ロールの展開図である。図14の上図は第1版ロール1400aの展開図であり、図14の下図は第2版ロール1400bの展開図である。
 第1版ロール1400aは、複数の凸部1410aとインク充填部1420aとを有する。第2版ロール1400bは、複数の凸部1410bとインク充填部1420bとを有する。中心線1430aは凸部1410aの中心線を示し、中心線1430bは凸部1410bの中心線を示す。中心線1430bは中心線1430aに対してx方向にずれている。第2版ロール1400bの複数の凸部1410bは第1版ロール1400aの複数の凸部1410aに対して所定方向にずれており、その結果、第1層40aと第2層40bとはずれて印刷されるので、図3(b)を参照して説明した導光板300bを製造することができる。第2版ロール1400bでは、第1版ロール1400aに対してx方向にずらしたが、第1版ロール1400aに対して第2版ロール1400bをy方向にずらしてもよい。
 [導光板製造装置の実施形態6]
 図15は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置の版ロール1500の展開図である。
 版ロール1500は、第1凸部1510aおよび第2凸部1510bを含む複数の凸部1510とインク充填部1520とが設けられている。第1凸部1510aおよび第2凸部1510bはx方向に沿って設けられており、第2凸部1510bの大きさは第1凸部1510aの大きさよりも大きい。版ロール1500を使用することにより、図4を参照して説明した導光板400、及び図5を参照して説明した導光板500を製造することができる。
 [導光板製造装置の実施形態7]
 図16は、本発明の更に他の実施形態に係る導光板製造装置1600を示す模式図である。導光板製造装置1600は、図6を参照して説明した導光板600を製造する。導光板製造装置1600は、印刷部1610と反射フィルム印刷部1620とを備える。印刷部1610は版ロール1611と転写ロール1612とを備える。反射フィルム印刷部1620は版ロール1621と転写ロール1622とを備える。反射フィルム印刷部1620は、印刷部1610と対向する位置に設けられる。印刷部1610は、導光部材20の主面24aに、拡散部材30を形成するインクを印刷する。反射フィルム印刷部1620は、導光部材20の主面24bに、反射フィルム60を形成するインクを印刷する。導光板製造装置1600は、導光部材20を搬送する搬送部1630と搬送部1631とをさらに備えてもよい。搬送部1630と搬送部1631とはコンベアである。搬送部1630と搬送部1631とは、導光部材20を搬送する。搬送部1631は、反射フィルム印刷部1620を介して搬送部1630と対向する位置に設けられる。導光板製造装置1600は、拡散部材30を形成するインク及び反射フィルム60を形成するインクを乾燥させる乾燥装置850をさらに備えてもよい。インクがUVによって硬化する場合、乾燥装置850の代わりにUVランプを備えてもよい。
 なお、導光板製造装置1600では、導光部材20の主面24aと主面24bとが鉛直方向(z方向)に向くように導光部材20を搬送したが、導光部材の主面24aと主面24bが水平方向(y方向)に向くように導光部材20を搬送し、導光部材20を印刷部1610と反射フィルム印刷部1620とで水平方向(y方向)から挟むことにより導光板600を製造してもよい。
 本明細書において、拡散部材40が第1層40aと第2層40bとを含む複数の層から形成される導光板200の実施形態、第1層40aと第2層40bとの各々が、同じ材料から形成される導光板200の実施形態、第1層40aと第2層40bとの各々が、異なる材料から形成される導光板200の実施形態、複数の凹部41の凹面が凹凸形状である導光板300bの実施形態、第2凹部31bの大きさは第1凹部31aの大きさよりも大きい導光板400および導光板500の実施形態、さらに反射フィルム60を備える導光板600の実施形態を説明したが、これら導光板の実施形態のうちの少なくとも2つの実施形態の構成要素を当業者が明らかなように組み合わせた実施形態も本発明の実施形態である。
 本発明の導光板は、液晶表示装置または照明装置等に好適に用いられる。
20    導光部材
22    光入射面
24a、24b   導光部材の主面
30    拡散部材
30a、30b   拡散部材の主面
31    凹部
31a   第1凹部
31b   第2凹部
40    拡散部材
40a   第1層
40b   第2層
40c   第3層
41    凹部
60    反射フィルム
70    光源
100   導光板
200   導光板
300a  導光板
300b  導光板
400   導光板
500   導光板
600   導光板
700   導光板
800   導光板製造装置
810   印刷部
810a  第1印刷部
810b  第2印刷部
810c  第3印刷部
820   版ロール
821   インク充填部
822   凸部
822a  第1凸部
822b  第2凸部
830   転写ロール
840   搬送部
850   乾燥装置
1100  導光板製造装置
1200  導光板製造装置
1300  導光板製造装置
1310  タイミング調整手段
1400a 第1版ロール
1400b 第2版ロール
1410a、1410b  凸部
1420a、1420b  インク充填部
1430a、1430b  中心線
1500  版ロール
1510  凸部
1510a 第1凸部
1510b 第2凸部
1520  インク充填部
1600  導光板製造装置
1610  印刷部
1611  版ロール
1612  転写ロール
1620  反射フィルム印刷部
1621  版ロール
1622  転写ロール
1630、1631  搬送部

Claims (17)

  1.  第1主面および第2主面を有する導光部材と、
     前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面のうちの少なくとも一方に隣接して設けられた拡散部材と
    を備える導光板であって、
     前記拡散部材が有する2つの主面のうち、前記導光部材に隣接する主面とは反対側の前記拡散部材の主面に複数の凹部を有し、前記導光部材に入射した光を前記複数の凹部で拡散させる、導光板。
  2.  前記複数の凹部の凹面は凹凸形状である、請求項1に記載の導光板。
  3.  前記複数の凹部は、第1凹部および第2凹部を含み、
     前記導光部材の前記第1主面を法線方向から見た場合、
     光の入射面と前記第2凹部との間の距離は前記光の入射面と前記第1凹部との間の距離よりも大きく、前記第2凹部の大きさは前記第1凹部の大きさよりも大きい、請求項1又は請求項2に記載の導光板。
  4.  前記導光部材が有する2つの主面のうち、前記拡散部材に隣接する主面とは反対側の前記導光部材の主面に、前記入射した光を反射する反射フィルムを備える、請求項1から請求項3のうちの1項に記載の導光板。
  5.  前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層から形成される、請求項1から請求項4のうちの1項に記載の導光板。
  6.  前記第1層と前記第2層との各々は、同じ材料から形成される、請求項5に記載の導光板。
  7.  前記第1層と前記第2層との各々は、異なる材料から形成される、請求項6に記載の導光板。
  8.  請求項1から請求項7のうちの1項に記載の導光板と、
     前記導光部材に対して入射する光を発する光源と
    を備える、光源装置。
  9.  拡散部材を形成するインクを導光部材に印刷する印刷部を備えた導光板製造装置であって、
     前記印刷部は、版ロールと転写ロールとを備え、
     前記版ロールには、インク充填部と、前記拡散部材が有する複数の凹部に対応する形状である複数の凸部とが形成されており、
     前記版ロールは、前記インク充填部に充填された前記インクを前記転写ロールに転写し、
     前記転写ロールは、前記インクを前記導光部材に印刷する、導光板製造装置。
  10.  前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層を有し、
     前記導光板製造装置は、
     前記拡散部材の前記第1層を形成するインクを印刷する第1印刷部と
     前記拡散部材の前記第2層を形成するインクを印刷する第2印刷部と
    を備え、
     前記第1印刷部は、第1転写ロールと前記第1層の形状に対応する第1版ロールとを有し、
     前記第2印刷部は、第2転写ロールと前記第2層の形状に対応する第2版ロールとを有する、請求項9に記載の導光板製造装置。
  11.  前記第2層が前記第1層に対してずれて印刷されるように前記第2印刷部を設けた、請求項10に記載の導光板製造装置。
  12.  前記第2層が前記第1層に対してずれて印刷されるように前記第2層の印刷タイミングを調整するタイミング調整手段を設ける、請求項10に記載の導光板製造装置。
  13.  前記第1版ロールと前記第2版ロールとにはそれぞれ前記拡散部材が有する複数の凹部に対応する形状である複数の凸部が形成されており、前記第2版ロールの前記複数の凸部は前記第1版ロールの前記複数の凸部に対して所定方向にずれている、請求項10に記載の導光板製造装置。
  14.  前記版ロールには、第1凸部および第2凸部を含む複数の凸部が設けられており、
     前記第1凸部および前記第2凸部は所定の方向に沿って設けられており、
     前記第2凸部の大きさは前記第1凸部の大きさよりも大きい、請求項9から請求項13のうちの1項に記載の導光板製造装置。
  15.  反射フィルムを形成するインクを印刷する反射フィルム印刷部を更に備え、 前記反射フィルム印刷部は、前記印刷部と対向して設けられる、請求項9から請求項14のうちの1項に記載の導光板製造装置。
  16.  第1主面および第2主面を有する導光部材を用意する用意工程と、
     前記導光部材の前記第1主面および前記第2主面のうちの少なくとも一方に隣接するように、拡散部材を形成するインクを印刷する印刷工程と
     を包含する導光板製造方法であって、
     前記拡散部材が有する2つの主面のうち、前記導光部材に隣接する主面とは反対側の前記拡散部材の主面に複数の凹部を有し、前記導光部材に入射した光を前記複数の凹部で拡散させる、導光板製造方法。
  17.  前記拡散部材は、第1層と第2層とを含む複数の層を有し、
     前記印刷工程は、
     前記拡散部材の前記第1層を形成するインクを印刷する第1工程と、
     前記拡散部材の前記第2層を形成するインクを印刷する第2工程と
     を包含する、請求項16に記載の導光板製造方法。
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