JP2007214001A - 導光板、導光板成形用金型、導光板成形用金型の製造方法および導光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光の出射効率を安定的に向上させる。
【解決手段】導光板１１０は、光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面１１０Ａおよび当該光を反射する光反射面１１０Ｂを有し、光出射面１１０Ａおよび光反射面１１０Ｂの少なくともいずれか一方には、導光板１１０の板厚方向に凹状あるいは凸状に形成され、かつ面方向にパターン形成された前記光を拡散する複数の第１光拡散部である拡散ドット１１１と、複数の拡散ドット１１１間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部である粗面１１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置などの各種の表示装置に備えられる照明装置に用いられ、光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を備える導光板、導光板成形用金型、導光板成形用金型の製造方法および導光板の製造方法に関し、特に光源からの光の出射効率を向上させることができる導光板、導光板成形用金型、導光板成形用金型の製造方法および導光板の製造方法に関する。

近年、テレビやパソコンに多く用いられる液晶表示装置などの各種の表示装置には、実際に表示される画像の明るさを確保して鮮明に表示するために、いわゆるバックライトなどの照明装置が備えられている。このような照明装置は、一般的に光を出射する光源と、この光源から出射された光を表示装置側に導く導光板とを備えて構成されている。

そして、このような照明装置では、光源から出射された光が、たとえば導光板の側面からその内部に入射して表示装置側の面（以下、「光出射面」という）から出射しつつ表示装置と反対側の面（以下、「光反射面」という）にて反射を繰り返し、最終的にこの光出射面から外部に出射する構造となっている。

ここで、この導光板の光出射面が全域にわたって平坦な鏡面状に形成されている場合、光源からの光の多くは光出射面と外気との境界面において全反射してしまうため、表示装置に対する照射効率（すなわち、導光板からの出射効率）が低下してしまう。このため、照明装置では、通常、導光板の光出射面あるいは光反射面に多数の微細な凹凸を形成し、導光板内の光の進路を変更して出射効率を向上させる工夫がなされている。

このような導光板を製造するためには、通常、導光板成形用の金型が用いられ、この導光板成形用の金型を製造するための製造方法としては、つぎのような方法が知られている。すなわち、たとえば側面から入射した光を当該側面とは異なる光出射面から出射させる導光板を射出成形するための導光板成形用金型の製造方法であって、第１工程から第３工程を有している。

そのうち、第１工程においては、素材たる板状部材のうち光出射面を形成するための面となるべき加工面にエッチングを施して複数の窪みを形成する。第２工程においては、加工面にブラスト処理を施して当該加工面のうち各窪みの内面を含む領域を粗面化する。第３工程においては、加工面を研磨して当該加工面のうち窪みの内面以外の領域の一部を選択的に鏡面化する。このようにして製造された導光板成形用の金型を用い、製造された導光板は、光出射面からの光の出射効率を向上することができる構成とされている（たとえば、特許文献１参照。）。

特開２００４−２１６７０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術の製造方法によって製造された導光板成形用金型では、加工面の窪みの内面以外の領域の一部が鏡面化されているため、製造された導光板においては、光源から入射して光出射面に向かう一部の光は鏡面化された部分で全反射し、光の出射効率をさらに安定的に向上させることが困難であるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、光源からの光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板、導光板成形用金型、導光板成形用金型の製造方法および導光板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる導光板は、光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板であって、前記光出射面および前記光反射面の少なくともいずれか一方には、前記導光板の板厚方向に凹状あるいは凸状に形成され、かつ面方向にドットパターン形成された前記光を拡散する複数の第１光拡散部と、前記複数の第１光拡散部間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、導光板の光出射面および光反射面の少なくともいずれか一方に、光を拡散する凹状あるいは凸状の複数の第１光拡散部と、これら複数の第１光拡散部間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部とが備えられる。

これにより、導光板に入射された光は、複数の第１光拡散部とともにこれらの間に形成された第２光拡散部によって拡散され光出射側に出射されるため、粗面と鏡面とを有する従来の導光板と比較して、光源からの光の出射効率を安定的に向上させることができる。

また、本発明の導光板の前記複数の第１光拡散部は、それぞれ凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するように粗面化されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の第１光拡散部の凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するようにそれぞれ粗面化されているため、導光板に入射した光を効率よく拡散することができる。

また、本発明の導光板の前記複数の第１光拡散部は、それぞれ前記光源に近い側から遠い側にかけて単位面積あたりの密度が高くなるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の第１光拡散部の密度が、光源に近い側から遠い側にかけて単位面積あたり高くなるため、光源近傍の出射光量と光源から離れたところの出射光量との均一化を図ることができ、いわゆる輝度ムラを抑えることが可能となる。

また、本発明の導光板の前記複数の第１光拡散部は、前記板厚方向に向かって見た場合に、それぞれ直径略０．１ｍｍ〜略０．５ｍｍおよび形成面に対する頂点高度略０．０２ｍｍ〜略０．１ｍｍの範囲の円形に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の第１光拡散部の形状が上記数値範囲で設計された円形を有するため、導光板における第１光拡散部のパターン設計に柔軟性を持たせつつ、第１光拡散部による出射効率の向上を容易に図ることが可能となる。

また、本発明の導光板の前記第２光拡散部は、面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、第２光拡散部の面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されているため、導光板における第２光拡散部を一様に形成することができるとともに、第２光拡散部による出射効率の向上を図りつつ第１光拡散部のパターン設計を第２光拡散部の面粗さＲａに基づいて容易におこなうことが可能となる。

本発明にかかる導光板成形用金型は、光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板を射出成形するための導光板成形用金型であって、少なくとも前記光反射面を成形するための面となるべき加工面に面方向と直交する方向に凹状あるいは凸状に形成され、かつ当該面方向にパターン形成された複数の第１光拡散部形成用ドットと、当該第１光拡散部形成用ドット間に前記加工面の全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部形成用粗面と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも導光板の光反射面を成形するための面となるべき加工面に、光を拡散する凹状あるいは凸状の複数の第１光拡散部形成用ドットと、これら複数の第１光拡散部形成用ドット間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部形成用粗面とが形成される。

これにより、導光板成形用金型によって形成された導光板に入射された光は、複数の第１光拡散部形成用ドットによって形成された複数の第１光拡散部とともに、第２光拡散部形成用粗面によって形成された第２光拡散部によって拡散され光出射側に出射されるため、粗面と鏡面とを有する従来の導光板の成形用金型と比較して、光源からの光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板を製造することが可能となる。

また、本発明の導光板成形用金型の前記第１光拡散部形成用ドットは、それぞれ凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するように粗面化されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の第１光拡散部形成用ドットの凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するようにそれぞれ粗面化されているため、いわゆる鏡面化された場合と比較して、これによって形成された導光板の第１光拡散部により、入射した光を効率よく拡散することが可能となる。

また、本発明の導光板成形用金型の前記第１光拡散部形成用ドットは、前記加工面の一端側から他端側にかけて徐々に当該加工面上の密度が高くなるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の第１光拡散部形成用ドットの加工面上の密度が、加工面の一端側から他端側にかけて徐々に高くなるため、これによって形成された導光板においては、光源近傍の出射光量と光源から離れたところの出射光量との均一化を図ることができ、いわゆる輝度ムラを抑えることが可能となる。

また、本発明の導光板成形用金型の前記第１光拡散部形成用ドットは、前記加工面と直交する方向に向かって見た場合に、それぞれ直径略０．１ｍｍ〜略０．５ｍｍおよび当該加工面に対する頂点高度略０．０２ｍｍ〜略０．１ｍｍの範囲の円形に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、導光板の複数の第１光拡散部を成形する複数の第１光拡散部形成用ドットの形状が、上記数値範囲で設計された円形を有するため、これによって形成された導光板においては、第１光拡散部による出射効率の向上を容易に図ることが可能となる。

また、本発明の導光板成形用金型の前記第２光拡散部形成用粗面は、面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、第２光拡散部を成形する第２光拡散部形成用粗面の面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されているため、これによって形成された導光板における第２光拡散部を一様に形成することができるとともに、第２光拡散部による出射効率の向上を図りつつ第１光拡散部のパターン設計を第２光拡散部の面粗さＲａに基づいて容易におこなうことが可能となる。

本発明にかかる導光板成形用金型の製造方法は、光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板を射出成形するための導光板成形用金型の製造方法であって、少なくとも前記光反射面を成形するための面となるべき金属母材の表面にエッチングまたは鋳造によって面方向と直交する方向に凹状あるいは凸状となる複数のドットを形成する工程と、前記複数のドット間に研削またはブラスト処理によって前記表面の全面にわたって略同一の面粗さとなる粗面を形成する工程と、を含んだことを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも導光板の光反射面を成形するための面となるべき金属母材の表面にエッチングまたは鋳造によって凹状あるいは凸状の複数のドットが形成され、これら複数のドット間に研削またはブラスト処理によって全面にわたって略同一の面粗さとなる粗面が形成される。

これにより、表面に複数のドットと粗面とが形成された導光板成形用金型を得ることができ、この導光板成形用金型を用いて、入射された光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板を製造することが可能となる。

本発明にかかる導光板の製造方法は、上記に記載の導光板成形用金型の製造方法によって製造された導光板成形用金型を用いて導光板を射出成形する工程を含んだことを特徴とする。

本発明によれば、上述した導光板成形用金型の製造方法によって製造された導光板成形用金型を用いた射出成形によって、入射された光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板を得ることが可能となる。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる導光板、導光板成形用金型、導光板成形用金型の製造方法および導光板の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本実施の形態にかかる導光板を用いた導光板ユニットの構成の一例を示す分解斜視図である。また、図２は、図１に示した導光板ユニットの構成の一例を示す側面図である。図１および図２に示すように、導光板ユニット１００は、たとえば矩形板状に構成され、プリズムシート１０１，１０２と、拡散シート１０３と、導光板１１０と、反射シート１０４と、光源カバー１０５と、光源１０６とを備えて構成されている。

プリズムシート１０１，１０２は、たとえばポリエステルフィルム層上にアクリル系樹脂からなるプリズムを配置した構造からなり、導光板１１０の光出射面１１０Ａ側から出射した光を出射方向に集光する。拡散シート１０３は、プリズムシート１０１，１０２と同様に、導光板１１０の光出射面１１０Ａ側から出射した光を出射方向に集光する。

反射シート１０４は、導光板１１０内に入射した光を導光板１１０の光反射面１１０Ｂ側や側面側から漏らさないために配置される。光源カバー１０５は、光源１０６からの光を導光板１１０の側面から効率よく伝えるために光源を覆うように配置される。光源１０６は、冷陰極管などの蛍光管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子からなる。なお、各シート１０１〜１０４および光源カバー１０５は、たとえばアクリル系やポリエチレン系などの各種の樹脂材によって構成されている。

導光板１１０は、たとえばポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）などの熱可塑性樹脂材やガラスなどの透明材からなり、高い光線透過率および低い複屈折性を備えている。この導光板１１０は、たとえば射出成形やヒートプレスなどの加工方法によって形成され、光源１０６から側面を介して導光板１１０に入射した光を出射する光出射面１１０Ａと、この光を光出射面１１０Ａ側に反射する光反射面１１０Ｂとを備えている。

すなわち、このように構成された導光板ユニット１００では、光源１０６からの光が導光板１１０内で反射を繰り返すとともに光出射面１１０Ａ側から出射し、一部が反射シート１０４で導光板１１０から漏れないように反射され、光出射面１１０Ａ側から出射した光は拡散シート１０３およびプリズムシート１０１，１０２を通って光反射面１１０Ｂと略垂直方向に出射する構成となっている。

導光板１１０の光出射面１１０Ａは、たとえば平坦な面あるいは一定の粗さで粗面化された粗面からなり、光反射面１１０Ｂは、たとえば後述する凹状あるいは凸状に形成された第１光拡散部である拡散ドットと、これら拡散ドットの間に形成された第２光拡散部である粗面とを備えて構成されている。

図３は、導光板１１０の光反射面１１０Ｂの正面図である。また、図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。また、図５は、図３のＭで示す範囲の拡大図である。図３および図４に示すように、導光板１１０の光反射面１１０Ｂには、複数の拡散ドット１１１と、これら複数の拡散ドット１１１間に形成された粗面１１２とが備えられている。

複数の拡散ドット１１１は、ここでは、光反射面１１０Ｂから外部に突出する円形の凸状に形成され、各拡散ドット１１１の直径Ｄ１，Ｄ２は、それぞれたとえば略０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の範囲で適宜形成されている。なお、ここでは、光源１０６に近い側の拡散ドット１１１の直径Ｄ１＜光源１０６から遠い側の拡散ドット１１１の直径Ｄ２となるように各拡散ドット１１１は形成されている。

また、各拡散ドット１１１は、光源１０６に近い側から遠い側にかけて、光反射面１１０Ｂから高さ略０．０２ｍｍ〜略０．１ｍｍ程度の範囲で徐々に突出するように形成されている。また、各拡散ドット１１１間のピッチＰは、最も狭い場合で略０．０３ｍｍ程度となるように形成されている。一方、粗面１１２は、光反射面１１０Ｂからの深さ略０．０１ｍｍ程度で均等ピッチの面粗さによって光反射面１１０Ｂの全面にわたって形成されている。

ここで、このように形成された導光板１１０の光反射面１１０Ｂにおける拡散ドット１１１と粗面１１２との関係は、たとえば図５に示すように、光反射面１１０Ｂの所定範囲Ｍあたりで、拡散ドット１１１の面積をＳ１、所定範囲Ｍ内の単位面積をＴ１とすると、所望する光の出射光量を実現する面積比Ｒは、Ｓ１／Ｔ１＝Ｒという関係式から導き出すことができる。

図６は、面積比Ｒと光源１０６からの距離Ｌとの関係を示すグラフである。上述したように、面積比Ｒと距離Ｌとの関係は、曲線６００であらわされるように、光源１０６からの距離Ｌが遠くなれば面積比Ｒが大きくなるように調整する必要がある。つぎに、上記導光板１１０を製造するための導光板成形用金型の製造工程について説明する。

図７は、導光板１１０を製造するための導光板成形用金型の製造工程を示す工程図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を附して説明を省略する。まず、図７（ａ）に示すように、金属母材からなる板状部材の導光板成形用金型７００を用意し、脱脂や洗浄などを施す。つぎに、図７（ｂ）に示すように、導光板成形用金型７００の加工面上の拡散ドット１１１形成部分以外の部分にレジスト７０１を形成し、拡散ドット形成領域７０２と粗面形成領域７０３とを決定する。

つぎに、図７（ｃ）に示すように、導光板成形用金型７００の加工面に対してエッチング処理を施し、拡散ドット形成領域７０２に微細な粗面を有する拡散ドット転写用窪み７１１を形成し、図７（ｄ）に示すように、レジスト７０１を除去して粗面形成領域７０３を露出させる。最後に、図７（ｅ）に示すように、たとえば図中矢印Ｅで示す方向に回転し図中矢印Ｆで示す方向に移動する砥石７１９を用いて加工面に対して研削加工を施し、粗面形成領域７０３に粗面転写部７１２を形成して、拡散ドット転写用窪み７１１と粗面転写部７１２とを有する成形面７１０を備えた導光板成形用金型７００を形成する。

ここで、エッチング処理の条件としては、拡散ドット転写用窪み７１１が、たとえば直径０．１１ｍｍ〜０．４７ｍｍ、深さ０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲の半球形状となるように設定する。また、研削加工の条件としては、たとえば平面研削盤を用い、砥石７１９として一般砥石やダイヤ砥石、ＣＢＮ砥石などを選定することができる。また、平面研削盤の研削加工条件としては、たとえばＸ軸送り速度を２０ｍ／ｍｉｎ、Ｙ軸送り速度を１ピッチ４ｍｍ、切り込み深さを０．０１ｍｍに設定するとよい。

そして、ドレス条件としては、導光板成形用金型７００の加工面に対して鋭角（９０°未満）の角度で単結晶ダイヤモンドの砥石７１９を当てて研削をおこなうとともに、面粗さを若干細かく調整する際には鈍角（９０°以上）の角度で砥石７１９を当てて研削をおこなう。なお、砥石７１９の先端は五角形等の多角形のものを用いて、ドレスごとに当てる面を変更するとよい。

このようにエッチング処理および研削加工の条件を設定することで、面粗さＲａが８μｍ±１μｍ程度、すなわち面粗さＲａが１０μｍ以下の粗面転写部７１２を有する導光板成形用金型７００を製造することができる。なお、研削加工の切り込み深さを変更することで、面粗さＲａを６μｍ〜１４μｍ程度まで変更することも可能である。つぎに、このように製造された導光板成形用金型７００を用いて導光板１１０を製造する工程について説明する。

図８および図９は、導光板１１０の製造工程を説明するための説明図である。また、図１０は、製造された導光板１１０を示す側面図である。なお、図８〜図１０においては、導光板成形用金型７００の成形面７１０の形状については省略して図示してある。まず、図８に示すように、射出ゲート８０１ａが形成された上部金型８０１と、側部金型８０２，８０３と、導光板成形用金型７００とを適宜組み合わせ、射出筒８０４から可塑化状態の樹脂材を射出充填する。そして、各金型７００，８０１〜８０３を冷却して、充填した樹脂材を固化させる。

つぎに、図９に示すように、たとえば上部金型８０１を図中白抜き矢印方向に抜去させ、ランナー１１０Ｃを備えた導光板１１０を図中白抜き矢印方向に型抜きする。そして、ランナー１１０Ｃを切断処理し、図１０に示すような拡散ドット１１１および粗面１１２を有する導光板１１０を製造する。

なお、上述した導光板成形用金型７００を用いて製造された導光板１１０は、光反射面１１０Ｂ側に拡散ドット１１１および粗面１１２を有する構成としたが、たとえば光出射面１１０Ａ側にこれらが形成されていてもよい。なお、光出射面１１０Ａ側には、粗面１１２のみが形成されていてもよい。この場合、具体的には、たとえば上部金型８０１の加工面に、研削加工によって粗面を形成し、これを導光板１１０の成形時に転写するようにしてもよい。

図１１は、他の導光板を示す側面図である。上述したように、上部金型８０１の加工面に粗面を形成し、転写した場合は、光出射面１１１０Ａ側に粗面１１１２を有するとともに、光反射面１１１０Ｂ側に拡散ドット１１１１および粗面１１１２を有する導光板１１１０を得ることが可能となる。なお、これら拡散ドット１１１１および粗面１１１２の形成条件などは、上述した導光板１１０と同様に設定されるとよい。このように、これらの導光板１１０，１１１０には、微細な粗面を有する拡散ドット１１１，１１１１と、拡散ドット１１１，１１１１間に形成された粗面１１２，１１１２とが備えられている。このため、従来のような粗面と鏡面との形成態様によって輝度向上を図るものや、ドットの配置態様によってのみ輝度向上を図るものなどと比較して、これらの欠点となる輝度ムラなどの発生を拡散ドット１１１，１１１１と粗面１１２，１１１２とで確実に抑えつつ、これら拡散ドット１１１，１１１１と粗面１１２，１１１２とを組み合わせることによってさらなる輝度向上を図ることが可能となる。

図１２および図１３は、一般的な導光板における輝度Ｂと光源１０６を０とした相対位置Ｌとの関係を示すグラフである。また、図１４は、本実施の形態の導光板１１０における輝度Ｂと光源１０６を０とした相対位置Ｌとの関係を示すグラフである。図１２に示すように、一般的な導光板に研削加工を施し、少なくとも片面に粗面１１２を形成した場合には、曲線１２００で示すように光源１０６からの相対位置Ｌが大きくなれば輝度Ｂが少なくなる。このため、輝度Ｂに均一性がとれていないこととなる。

そこで、図１３に示すように、一般的な導光板の少なくとも片面に拡散ドット１１１をパターン形成し、曲線１３００で示すように光源１０６からの相対位置Ｌが大きくなれば輝度Ｂが大きくなるように拡散ドット１１１を形成してこれらを組み合わせれば、輝度Ｂの均一性をとることができるようになる。したがって、図１４に示すように、本実施の形態の導光板１１０の場合は、光源１０６からの相対位置Ｌにかかわらず、輝度Ｍｉｎから輝度Ｍａｘの範囲内に曲線１４００で示すような安定した出射光量を得ることが可能となる。このとき、輝度Ｍｉｎ／輝度Ｍａｘの比率は、８０％以上であると好適である。

なお、本発明の出願人による実験によれば、つぎのような結果を得ることができた。すなわち、導光板１１０の光源１０６としてφ１．８の冷陰極管を使用し、導光板の厚さを２．１５ｍｍに統一して、拡散ドット１１１および粗面１１２のいずれか一方のみを光出射面１１０Ａあるいは光反射面１１０Ｂに形成した場合と、これらを組み合わせて形成した場合とにおける導光板１１０の中心輝度と輝度ムラとを比較した。

その結果として、前者の場合は、中心輝度３，７８０ｃｄ／ｍ²、輝度ムラ８１．５％という結果であったのに対し、後者の場合は、中心輝度４，９９４ｃｄ／ｍ²、輝度ムラ８０．０％という結果であった。したがって、導光板１１０において拡散ドット１１１と粗面１１２とを組み合わせた場合は、いずれか一方のみを形成した場合に比べて、輝度ムラは同等程度であったにもかかわらず、輝度にして約１．３倍の向上を得ることができた。このため、本発明の導光板１１０によれば、出射効率を安定的に向上させることが可能となるといえる。

以上説明したように、本発明の実施の形態の導光板１１０によれば、導光板１１０の光出射面１１０Ａおよび光反射面１１０Ｂの少なくともいずれか一方に、光を拡散する凹状あるいは凸状の複数の拡散ドット１１１と、これら複数の拡散ドット１１１間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された粗面１１２とが備えられる。これにより、導光板１１０に入射された光は、複数の拡散ドット１１１とともにこれらの間に形成された粗面１１２によって拡散され光出射側に出射されるため、粗面と鏡面とを有する従来の導光板と比較して、ドットあるいは粗面の配置や形成のみで出射効率の向上を図るものよりも、光源１０６からの光の出射効率を安定的に向上させることができる。

また、複数の拡散ドット１１１の凹状あるいは凸状の表面が、たとえばエッチング処理により形成された微細な凹凸を複数有するようにそれぞれ粗面化されているため、導光板１１０に入射した光を効率よく拡散することができる。さらに、複数の拡散ドット１１１の密度が、光源１０６に近い側から遠い側にかけて単位面積あたり高くなるため、光源１０６近傍の出射光量と光源１０６から離れたところの出射光量との均一化を図ることができ、いわゆる輝度ムラを抑えることが可能となる。

また、複数の拡散ドット１１１の形状が上記数値範囲で設計された円形（半球形状）を有するため、導光板１１０における拡散ドット１１１のパターン設計に柔軟性を持たせつつ、拡散ドット１１１による出射効率の向上を容易に図ることが可能となる。さらに、粗面１１２の面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されているため、導光板１１０における粗面１１２をこの面粗さに基づいて一様に形成することができるとともに、粗面１１２による出射効率の向上を図りつつ拡散ドット１１１のパターン設計を粗面１１２の面粗さＲａに基づいて容易におこなうことが可能となる。

また、本発明の実施の形態の導光板成形用金型７００によれば、少なくとも導光板１１０の光反射面１１０Ｂを成形するための面となるべき加工面に、光を拡散する凹状あるいは凸状の複数の拡散ドット転写用窪み７１１と、これら拡散ドット転写用窪み７１１間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された粗面転写部７１２とが形成される。これにより、導光板成形用金型７００によって形成された導光板１１０に入射された光は、複数の拡散ドット転写用窪み７１１によって形成された複数の拡散ドット１１１とともに、粗面転写部７１２によって形成された粗面１１２によって拡散され光出射側に出射されるため、粗面と鏡面とを有する従来の導光板の成形用金型と比較して、光源１０６からの光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板１１０を製造することが可能となる。

また、複数の拡散ドット転写用窪み７１１の凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するようにそれぞれ粗面化されているため、これによって形成された導光板１１０の拡散ドット１１１により、入射した光を効率よく拡散することが可能となる。さらに、複数の拡散ドット転写用窪み７１１の加工面上の密度が、加工面の一端側から他端側にかけて徐々に高くなるため、これによって形成された導光板１１０においては、光源１０６近傍の出射光量と光源１０６から離れたところの出射光量との均一化を図ることができ、いわゆる輝度ムラを抑えることが可能となる。

また、導光板１１０の複数の拡散ドット１１１を成形する複数の拡散ドット転写用窪み７１１の形状が、上記数値範囲で設計された円形（半球形状）を有するため、これによって形成された導光板１１０においては、拡散ドット１１１による出射効率の向上を容易に図ることが可能となる。さらに、粗面１１２を成形する粗面転写部７１２の面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されているため、これによって形成された導光板１１０における粗面１１２をこの面粗さに基づいて一様に形成することができるとともに、粗面１１２による出射効率の向上を図りつつ拡散ドット１１１のパターン設計を粗面１１２の面粗さＲａに基づいて容易におこなうことが可能となる。

また、本発明の実施の形態の導光板成形用金型７００の製造方法によれば、少なくとも導光板１１０の光反射面１１０Ｂを成形するための面となるべき金属母材の表面にエッチングまたは鋳造によって凹状あるいは凸状の複数の拡散ドット転写用窪み７１１が形成され、これら複数の拡散ドット転写用窪み７１１間に研削またはブラスト処理によって全面にわたって略同一の面粗さとなる粗面転写部７１２が形成される。これにより、表面に複数の拡散ドット転写用窪み７１１と粗面転写部７１２とが形成された導光板成形用金型７００を得ることができ、この導光板成形用金型７００を用いて、入射された光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板１１０を製造することが可能となる。

さらに、本発明の実施の形態の導光板１１０の製造方法によれば、上述した導光板成形用金型７００の製造方法によって製造された導光板成形用金型７００を用いた射出成形によって、入射された光の出射効率を安定的に向上させることができる導光板１１０を得ることが可能となる。

導光板ユニットの構成の一例を示す分解斜視図。 導光板ユニットの構成の一例を示す側面図。 導光板の光反射面の正面図。 図３のＡ−Ａ断面図。 図３のＭで示す範囲の拡大図。 面積比Ｒと光源からの距離Ｌとの関係を示すグラフ。 導光板成形用金型の製造工程を示す工程図。 導光板の製造工程を説明するための説明図。 導光板の製造工程を説明するための説明図。 製造された導光板を示す側面図。 他の導光板を示す側面図。 一般的な導光板における輝度と相対位置との関係を示すグラフ。 一般的な導光板における輝度と相対位置との関係を示すグラフ。 実施の形態の導光板における輝度と相対位置との関係を示すグラフ。

符号の説明

１００ 導光板ユニット、１０１，１０２ プリズムシート、１０３ 拡散シート、１０４ 反射シート、１０５ 光源カバー、１０６ 光源、１１０，１１１０ 導光板、１１０Ａ，１１１０Ａ 光出射面、１１０Ｂ，１１１０Ｂ 光反射面、１１１，１１１１ 拡散ドット、１１２，１１１２ 粗面、７００ 導光板成形用金型

Claims (12)

1. 光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板であって、
   前記光出射面および前記光反射面の少なくともいずれか一方には、前記導光板の板厚方向に凹状あるいは凸状に形成され、かつ面方向にドットパターン形成された前記光を拡散する複数の第１光拡散部と、
   前記複数の第１光拡散部間に全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部と、
   を備えることを特徴とする導光板。
2. 前記複数の第１光拡散部は、それぞれ凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するように粗面化されていることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
3. 前記複数の第１光拡散部は、それぞれ前記光源に近い側から遠い側にかけて単位面積あたりの密度が高くなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の導光板。
4. 前記複数の第１光拡散部は、前記板厚方向に向かって見た場合に、それぞれ直径略０．１ｍｍ〜略０．５ｍｍおよび形成面に対する頂点高度略０．０２ｍｍ〜略０．１ｍｍの範囲の円形に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の導光板。
5. 前記第２光拡散部は、面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の導光板。
6. 光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板を射出成形するための導光板成形用金型であって、
   少なくとも前記光反射面を成形するための面となるべき加工面に面方向と直交する方向に凹状あるいは凸状に形成され、かつ当該面方向にパターン形成された複数の第１光拡散部形成用ドットと、
   当該第１光拡散部形成用ドット間に前記加工面の全面にわたって略同一の面粗さとなるように形成された第２光拡散部形成用粗面と、
   を備えることを特徴とする導光板成形用金型。
7. 前記第１光拡散部形成用ドットは、それぞれ凹状あるいは凸状の表面が微細な凹凸を複数有するように粗面化されていることを特徴とする請求項６に記載の導光板成形用金型。
8. 前記第１光拡散部形成用ドットは、前記加工面の一端側から他端側にかけて徐々に当該加工面上の密度が高くなるように形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の導光板成形用金型。
9. 前記第１光拡散部形成用ドットは、前記加工面と直交する方向に向かって見た場合に、それぞれ直径略０．１ｍｍ〜略０．５ｍｍおよび当該加工面に対する頂点高度略０．０２ｍｍ〜略０．１ｍｍの範囲の円形に形成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の導光板成形用金型。
10. 前記第２光拡散部形成用粗面は、面粗さＲａが略１０μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の導光板成形用金型。
11. 光源からの光が側面から入射され、当該光を出射する光出射面および当該光を反射する光反射面を有する導光板を射出成形するための導光板成形用金型の製造方法であって、
    少なくとも前記光反射面を成形するための面となるべき金属母材の表面にエッチングまたは鋳造によって面方向と直交する方向に凹状あるいは凸状となる複数のドットを形成する工程と、
    前記複数のドット間に研削またはブラスト処理によって前記表面の全面にわたって略同一の面粗さとなる粗面を形成する工程と、
    を含んだことを特徴とする導光板成形用金型の製造方法。
12. 請求項１１に記載の導光板成形用金型の製造方法によって製造された導光板成形用金型を用いて導光板を射出成形する工程を含んだことを特徴とする導光板の製造方法。
    

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