(57)【要約】【課題】導光板を構成するための導光板ピースを変形などゲート仕上げ処理の不要な導光板ピースを成形することができ容易に互いに接合して導光板を構成することができる射出成形金型、導光板ピースの成形方法、および導光板を提供する。【解決手段】射出成形金型１は、接合面が長手方向に形成され、互いに接合されることにより導光板ＰＰを構成するための導光板ピースＰを成形するためのもので、キャビティ２に成形材料を射出充填するためのゲート３が、導光板ピースＰの長手方向端部近傍であって導光板ピースＰの互いに接合する面Ｐｓを除いた面Ｐｒ，Ｐｂ，Ｐｅ１，Ｐｅ２と対応する位置に配置されている。さらに、本発明の射出成形金型１は、ゲート３が、導光板ピースＰの長手方向の両端部近傍と対応する位置に配置されており、また、キャビティ２がクサビ状の導光板ピースＰを成形し得るよう漸次厚さを異ならせた形状に形成されている。【選択図】図１
2010083098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合面が長手方向に形成されており、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースを成形する射出成形金型であって、
キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートが、前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置されていることを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
前記ゲートが、前記導光板ピースの長手方向の両端部近傍と対応する位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形金型。
【請求項３】
前記キャビティが、一方端から他方端に向かって漸次厚さが異なるクサビ状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形金型。
【請求項４】
金型のキャビティに成形材料を射出充填することにより、接合面が長手方向に形成され、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースの成形方法であって、
前記金型のキャビティに成形材料を導入するためのゲートを、前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置して、該ゲートを介して前記キャビティ内に成形材料を射出充填することを特徴とする導光板ピースの成形方法。
【請求項５】
キャビティ内に成形材料を射出充填した後に型締する射出圧縮成形または射出プレス成形を行うことを特徴とする請求項４に記載の導光板ピースの成形方法。
【請求項６】
射出成形金型のキャビティによって接合面が長手方向に形成された導光板ピースの前記接合面を互いに接合してなる導光板であって、
キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートが前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置された射出成形金型により成形された導光板ピースを互いに接合したことを特徴とする導光板。
【請求項７】
各導光板ピースがその一方端から他方端に向かって漸次厚さの異なるクサビ状に成形されていることを特徴とする請求項６に記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形金型、導光板ピースの成形方法、および導光板に関し、特に、接合面が長手方向に形成されており、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースを成形する射出成形金型、金型のキャビティに成形材料を射出充填することにより、接合面が長手方向に形成され、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースの成形方法、および、射出成形金型のキャビティによって接合面が長手方向に形成された導光板ピースの前記接合面を互いに接合してなる導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液晶テレビなど、液晶表示装置においては、その裏面に光源からの光を導くために、バックライトを構成する導光板が配設されている。導光板は、輝度ムラがなく均一な面状に発光することが要求される。導光板は一般に、射出成形金型内に形成されたキャビティに合成樹脂を射出充填することにより成形されている。
【０００３】
ところで、近年においては、液晶テレビの画面が大型化する傾向にあり、たとえば有効可視領域Vが５０インチ以上のものも一般に製造されるようになっている。このような大型の液晶表示装置では、導光板を所謂１枚もので射出成形しようとすると、金型も射出装置も大型化し、また、成形後の歪が大きくなるなどの問題が発生する。そのため、図６および図７に示すように、接合面が長手方向に形成されており断面矩形の柱状または棒状の導光板ピースＰを複数成形し、この導光板ピースＰの接合面を互いに接合することにより導光板ＰＰを構成することが知られている。このようにして構成された導光板は一般にタンデム型と呼ばれている。図６に示した例では、各導光板ピースＰの長手方向の一方の端面に隣接してＬＥＤなどの発光手段が設けられている。そして、各導光板ピースＰは、図５に参照されるように、長手方向の一方端から他方端に向かって漸次厚さが厚くなるかまたは薄くなるよう異ならせたクサビ状に成形されている。たとえば有効可視領域V（図６）が５２インチ程度の液晶表示装置の場合には、導光板ピースＰは、図７に参照されるように、長さLが１２２３ｍｍ、幅Wが７０ｍｍ、薄肉側の端部Ｐｅ１’の厚さＴ１が２．５ｍｍ、厚肉側の端部Ｐｅ２’の厚さＴ２が５．０ｍｍで成形される。図７に参照されるように、導光板ピースＰの傾斜した下面（裏面Ｐｂ’）が反射面となり、図７における水平方向に延びた上面（表面Ｐｒ’）が出光面となる。反射面には、必要に応じて反射層が設けられる。そして、反射面と出光面とに隣接する台形形状の側面Ｐｓ’は、複数の導光板ピースＰを並べて互いに接合する接合面となる。また、厚肉側の端面Ｐｅ２’が発光手段からの光を導入する入光面となる。なお、図６では、導光板ピースＰの端面Ｐｅ２から発光手段による光を導入するよう構成された場合（端面側ライトタイプと称する）を示したが、均一な厚さで成形してなる導光板ピースによって構成された導光板ＰＰの裏面に発光手段を配設し、導光板ＰＰの表面と裏面の少なくと一方が光を拡散させるように構成された所謂裏面側ライトと呼ばれるタイプのものもある。
【０００４】
タンデム型の導光板に関する従来の技術としては、たとえば特許文献１〜３が知られている。特許文献１には、複数の導光棒から構成される積層体と、前記積層体の端面から光を入射する光源と、前記積層体の端面から入射された光を前記積層体の発行面から出光させるための光偏向手段とを有する面発光装置が開示されている。特許文献２には線光源から出た光を面光源に変換させるための導光板であって、一側面が光入射面である中実な透明板であり、前記透明板の内部は、前記入射面に対して傾斜した複数の傾斜面で区画されており、前記各傾斜面は、部分反射コーティングされていることなどを特徴とするバックライトユニット用の導光板が開示されている。特許文献３には、導光板の接合面には接着剤を埋め込み、２枚の導光板の境目が光学的に不均一性が生じないように接合することなどが開示されている（００２５）。
【０００５】
従来の一般的な導光板ピースＰ’を成形するための技術は、図７に示すように、射出成形金型のキャビティ２’は、成形する導光板ピースＰ’の形状に応じた形状に形成される。そして、射出成形金型１’のキャビティ２’は、成形効率を向上させるなどの目的で、一度の成形サイクルで複数個取りできるように構成されている。すなわち、従来の技術では一般に、図７に示したように、射出成形金型１’の内部に複数のキャビティ２’を形成している。そして、従来の技術では一般に、成形材料をランナ３８’からキャビティ２’内に導入するゲート３’が、導光板ピースＰ’の互いに接合されることとなる側面Ｐｓ’と対応する位置であって、導光板ピースＰ’の端部Ｐｅ’から比較的離れた位置にそれぞれ配設されていた。さらに、従来の技術では一般に、成形材料を射出充填したときに、射出装置のノズルタッチにより可塑化された成形材料が射出充填されるスプール３６’から各キャビティ２’のゲート３’へと成形材料を流通させるランナ３８’をキャビティ２’と共に冷却して、これらの内部の成形材料を固化させるコールドランナが採用されていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２７０７４号公報
【特許文献２】特開２００６−０１１４４５号公報
【特許文献３】特開２０００−１７１６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示したように、上記従来の技術にあっては、導光板ピースＰ’の接合面となる側面Ｐｓ’と対応する位置にゲート３’が設けられており、しかも、導光板ピースＰ’の端部Ｐｅ’から比較的離して配置されていたため、成形材料が冷却されて収縮する際に、ゲート３’とキャビティ２’内とで冷却収縮のタイミングがずれて、導光板ピースＰ’の互いに接合される側面Ｐｓ’のゲート部Ｐ３’が引っ張られることとなることから、図８に示すように、各導光板ピースＰ’の側面Ｐｓ’が平面とならず、弓状に湾曲するよう変形する傾向があった。このように湾曲するよう変形した導光板ピースＰ’では、平行に配列させて互いの側面Ｐｓ’を接合する際に、互いに隣接する導光板ピースＰ’の接合面となる側面Ｐｓ’の間に隙間が生じ、密着しないという問題があった。また、ゲート部Ｐ３’が引っ張られた状態で導光板ピースＰ’が成形されるため、図７に示すように、特にゲート３’の近傍で内部応力が発生することにより、複屈折率が部分的に大きくなることから、均一な輝度を得ることができないという問題や、特に収縮率が大きい厚肉側の端部Ｐｅ２’あたりでヒケが生じるという問題があった。さらに、上記従来の技術にあっては、導光板ピースＰ’の互いに接合される側面Ｐｓ’と対応する位置にゲート３’が配設されていたことから、成形された導光板ピースＰ’の接合面となる側面Ｐｓ’のゲート部Ｐ３’にゲート痕が形成されるため、導光板ピースＰ’を互いに接合するに先立って、かかる接合面となる側面Ｐｓ’を平坦に仕上げ加工処理をする必要があり、工程数が多く生産効率を向上させることが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、変形させることなくゲート痕などの仕上げ処理の不要な導光板ピースを成形することができ、容易に互いに接合して導光板を構成させることができる射出成形金型を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、互いに接合することにより導光板を構成するための導光板ピースを容易に成形することができる方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、変形することなくゲート痕などの仕上げ処理の不要な導光板ピースを互いに接合することにより容易に製造することができる構造の導光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の射出成形金型に係る発明は、上記目的を達成するため、接合面が長手方向に形成されており、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースを成形する射出成形金型であって、キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートが、前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置されていることを特徴とするものである。
請求項２の射出成形金型に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、前記ゲートが、前記導光板ピースの長手方向の両端部近傍と対応する位置にそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。
請求項３の射出成形金型に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発明において、前記キャビティが、一方端から他方端に向かって漸次厚さが異なるクサビ状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の導光板ピースの成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、金型のキャビティに成形材料を射出充填することにより、接合面が長手方向に形成され、前記接合面が互いに接合されることにより導光板を構成するための導光板ピースの成形方法であって、前記金型のキャビティに成形材料を導入するためのゲートを、前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置して、該ゲートを介して前記キャビティ内に成形材料を射出充填することを特徴とするものである。
請求項５の導光板ピースの成形方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明において、キャビティ内に成形材料を射出充填した後に型締する射出圧縮成形または射出プレス成形を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の導光板に係る発明は、上記目的を達成するため、射出成形金型のキャビティによって接合面が長手方向に形成された導光板ピースの前記接合面を互いに接合してなる導光板であって、キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートが前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置された射出成形金型により成形された導光板ピースを互いに接合したことを特徴とするものである。
請求項７の導光板に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明において、各導光板ピースがその一方端から他方端に向かって漸次厚さの異なるクサビ状に成形されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートが、前記導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置されていることにより、成形材料が冷却されたときの収縮により各導光板ピースの接合面が確実に平面に成形されることから、互いの接合面を密着させて確実に接合することができる。
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記ゲートが、前記導光板ピースの接合面を除いた面であって、キャビティの長手方向の両端部近傍と対応する位置にそれぞれ配置されていることにより、成形材料が各ゲートを通ってキャビティの長手方向の両端部近傍から内部に適切に射出充填され、しかも、成形材料が固化する際に収縮しても、各導光板ピースの互いに接合される側面が確実に平面に成形されることから、互いの接合面を密着させて確実に接合することができる。
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、前記キャビティが、一方端から他方端に向かって漸次厚さが異なるクサビ状に形成されていることにより、導光板ピースが反射面と出光面を有するクサビ状に成形されるため、かかる導光板ピースにより構成された導光板が発光手段から導入された光を確実に反射して出光させることができる導光板ピースの成形が具現化される。
【００１３】
請求項４の発明によれば、金型のキャビティに成形材料を導入するためのゲートを、導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置して、このゲートを介してキャビティ内に成形材料を射出充填することにより。成形材料が冷却されたときに収縮しても、各導光板ピースの接合面が確実に平面に成形されることとなることから、互いの接合面を密着させて確実に接合することができる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明において、キャビティ内に成形材料を射出充填した後に型締する射出圧縮成形または射出プレス成形を行うことにより、導光板ピースを精度よく、特にヒケを発生させることなく、適切に成形することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、導光板ピースを成形する射出成形金型が、キャビティに成形材料を射出充填するためのゲートを導光板ピースの接合面を除いた面における長手方向端部近傍と対応する位置に配置されていることにより、導光板ピースに形成されるゲート痕が接合面を除いた面における長手方向端部近傍に形成されるため、導光板ピースを互いに接合するのに先立って接合面を平坦に成形する工程を行う必要がない。
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明において、各導光板ピースがその一方端から他方端に向かって漸次厚さの異なるクサビ状に成形されていることにより、導光板ピースにより構成された導光板が発光手段から導入された光を確実に反射して出光させることができる構造の導光板ピースが具現化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最初に、本発明の射出成形金型の実施の一形態を図１および図２に基づいて説明する。以下の説明および添付の図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明の射出成形金型１は、概略、接合面が長手方向に形成されており、前記接合面が互いに接合されることにより導光板ＰＰを構成するための導光板ピースＰを成形するためのもので、キャビティ２に成形材料を射出充填するためのゲート３が、導光板ピースＰの長手方向端部近傍であって導光板ピースＰの互いに接合する接合面Ｐｓを除いた面Ｐｒ，Ｐｂ，Ｐｅ１，Ｐｅ２と対応する位置に配置されている。
さらに、本発明の射出成形金型１は、ゲート３が、導光板ピースＰの長手方向の両端部近傍と対応する位置に配置されており、また、キャビティ２が、一方端から他方端に向かって漸次板厚が異なるクサビ状の導光板ピースＰを成形し得るよう、この導光板ピースＰの形状と対応して一方端から他方端に向かって漸次厚さが薄くまたは厚くなるよう異ならせた形状に形成されている。
【００１６】
この実施の形態では、成形する導光板ピースＰとして、たとえば、長さLが１２２３mmで、表面Ｐｒおよび裏面Ｐｂの幅Ｗが７０mm、薄肉側端部Ｐｅ１の高さ（板厚）Ｔ１が２．５ｍｍ、厚肉側端部Ｐｅ２の高さ（板厚）Ｔ２が５．０ｍｍ程度のものであるが、図においては誇張して示しており、その寸法の比を正確には示していないことに注意されたい。図１に断面図で示すように、射出成形金型１は、固定金型１０と可動金型１１により構成されている。固定金型１０は、固定盤１２に取り付けられ、可動金型１１は、型締装置（図示は省略した）に接続されることにより固定盤１２に対して近接・遠退移動可能に設けられた可動盤１３に取り付けられている。この実施の形態における射出成形金型１は、長手方向に厚さが変化するクサビ状の導光板ピースＰを２個一対で成形できるようキャビティ２を形成するために、固定金型１０のキャビティ形成面１０ａが型彫りまたは組み立てられている。この固定金型１０のキャビティ形成面１０ａに嵌合するように可動金型１１のキャビティ形成面１１ａが対向して形成された所謂インロータイプの金型となっている。また、固定金型１０と可動金型１１とのパーティング面には、図１に示した状態のときに、射出プレス成形を行うことができるように間隙が形成されている。なお、図１では、説明の都合上、図１における上方のキャビティ２が厚肉側で、図１における下方のキャビティ２が薄肉側で示されているが、同一平面における断面を示すものではない。本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、全長にわたって略均等な厚さの導光板ピースＰを成形することもできる。また、本発明の射出成形金型１は、上述したインロータイプに限定されることはなく、外枠が型開閉方向に進退する所謂平当てタイプのものでもよく、また、射出圧縮成形を行うよう制御可能な型締装置により型締めされるものであってもよい。キャビティ２内の、導光板ピースＰの反射面となる裏面Ｐｂと対応する位置には、必要に応じて、導入された光を拡散させて出光するためのドット、グルーブ、あるいはホログラムなどからなる拡散層を形成するために、表面加工を施したり、スタンパを配設することもできる。
【００１７】
ここで、本実施の形態により成形される導光板ピースＰは、表面Ｐｒおよび裏面Ｐｂと両端面Ｐｅ１，Ｐｅ２とが矩形となり、これらの面に隣接する両側面Ｐｓがクサビ状（台形形状）となる。そして、この実施の形態では、表面Ｐｒが出光面となり、裏面Ｐｂが反射面となり面積の大きい厚肉側端部Ｐｅ２の端面が入光面となり、この厚肉側端部Ｐｅ２の端面に隣接してＬＥＤなどの発光手段（図６を参照）が設けられる。また、各導光板ピースＰの長手方向の少なくとも一方の側面Ｐｓは、導光板ピースＰを互いに接合するための接合面となる。この導光板ピースＰの成形する形状と対応した形状のキャビティ２が射出成形金型１内に形成される。各キャビティ２の薄肉側端部（導光板ピースの板厚が薄い端面Ｐｅ１側と対応する）の導光板ピースＰの表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂと対応する側は、薄い帯状の通路構造（フィルムゲート構造という）３１が連続するように形成されている。
【００１８】
固定盤１２の略中央には、射出装置４のノズル４ａが進入するテーパ孔１４を有しており、その中心には固定金型１０のロケートリング１５が挿入される孔が設けられている。ロケートリング１５内には、ノズルが当接されるスプルブッシュ１６が連設されており、スプルブッシュ１６にはホットランナ１７のマニホールドブロック１８が接続されている。スプルブッシュ１６の外周にはヒータが設けられている。ホットランナ１７のマニホールドブロック１８は、図２に示すように、中間部が２箇所のキャビティ２の間でその長手方向と平行に延び、また、先端部が分岐して２個一対で成形される導光板ピースＰ，Ｐの両端部Ｐｅ１，Ｐｅ２の位置とそれぞれ対応して延びるよう形成されており、その外部にはヒータが設けられ、内部には成形材料を常時溶融状態で滞留または流通させるための通路１９を備えている。そして、ホットランナ１７のマニホールドブロック１８の端部には、外部にヒータが設けられたホットランナノズル２０がそれぞれ設けられている。図１に示すように、キャビティ２の厚肉側端部（導光板ピースの板厚が厚い端面Ｐｅ２側と対応する）であって、導光板ピースＰの微細な凹凸パターンが形成された反射面となる裏面Ｐｂと対応する面に臨むように２個のホットランナノズル２０の先端が配置されてゲート３を構成するダイレクトゲート構造となっている。また、導光板ピースＰの板厚が薄い端面Ｐｅ１側と対応するキャビティ２の薄肉側端部と連続するフィルムゲート構造３１に臨むようにして単一のホットランナノズル２０の先端が配置されている。
【００１９】
なお、この実施の形態においては導光板ピースＰの板厚に応じた数のホットランナノズル２０を設けたが、本発明はこの実施の形態に限定されることなく、導光板ピースＰの板厚に応じてゲート３からキャビティ２内に射出充填される成形材料の量や圧力、あるいは射出速度などを変更させることができればよく、たとえば、ホットランナノズル２０の先端開口の径を異ならせる、すなわち、成形する導光板ピースＰの表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂと対応する位置において、厚肉側端部に配置されるホットランナノズル２０の先端開口径を比較的大きく、薄肉側端部に配置されるホットランナノズル２０の先端開口径を比較的小さく形成することもできる。また、この実施の形態においては、成形する導光板ピースＰの表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂと対応する位置における両端部近傍にゲート３を設けた場合により説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはなく、一方端部のみまたは一方端部近傍のみにゲート３を設けることもできる。そして、ゲート３を設ける位置は、図５に参照されるように、厚肉側Ｐｅ２と対応するキャビティ２の端部においては、端面Ｐｅ２または、表面Ｐｒもしくは裏面Ｐｂにおいて導光板ピースＰの全長Ｌに対して端部から２０パーセント、より好ましくは１０パーセント以内の範囲に対応させて設定することが望ましく、また、薄肉側Ｐｅ１と対応するキャビティ２の端部においては、端面Ｐｅ１または、表面Ｐｒにおいて導光板ピースＰの全長Ｌに対して端部から２０パーセント、より好ましくは１０パーセント以内の範囲と対応させて設定することが望ましい。すなわち、本発明では、射出成形金型１のキャビティ２において、隣接する導光板ピースＰと接合される導光板ピースＰの少なくとも一方の側面Ｐｓを除いて、表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂの長手方向端部、あるいは端面Ｐｅ１，Ｐｅ２と対応する位置にゲート３を設けることができる。なお、出光面が平面からなり反射面がパターン面である場合に、薄肉側Ｐｅ１のゲートは反射面に設けることが望ましいが、本発明は、これに限定されることはない。
【００２０】
各ホットランナノズル２０は、内部にゲートバルブ２１を備えており、ゲートバルブ２１の後端には、これを進退駆動するためのシリンダ２２が設けられている。可動金型１１には、型開きしたときに成形された導光板ピースＰを突き出すためのエジェクタピン２３と、これを進退駆動するためのシリンダ２４が設けられている。なお、導光板ピースＰの離型は、成形された導光板ピースＰとキャビティ面１０ａと１１ａの少なくとも一方との間にエアを噴出させる離型エア（図示は省略する）のみを適用させてもよく、また、離型エアとエジェクタピン２３による突き出しとを併用してもよい。
【００２１】
ここで、本発明の射出成形金型１の別の実施の形態を、簡略化して示した図３に基づいて説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明することとする。
上述した第１の実施の形態ではホットランナ１７を採用していたのに対し、この第２の実施の形態では、コールドランナ３７を採用している。
【００２２】
図３に示すように、射出成形金型１は、固定型１０と可動型１１の間に中間型３５が設けられている。中間型３５の可動型１１との衝合面は、長手方向にクサビ状のキャビティと、その両端にフィルムゲート構造３１，３１を形成できるよう型彫されている。固定型１０にはスプール３６が形成されており、中間型３５には、スプール３６とキャビティ２の長手方向両端のフィルムゲート構造３１，３１とをそれぞれ連通するランナ３８が形成されている。このように構成された射出成形金型１では、成形が完了して型開きした際に、固定型１０と中間型３５との間からランナ部とスプールからなるコールドランナが取り出され、中間型３５と可動型１１との間から導光板ピースＰが取り出されることとなる。
【００２３】
この実施の形態においては、従来の技術と同様にコールドランナを採用しているが、そのゲート３が導光板ピースＰの側面Ｐｓを除いた面Ｐｒ，Ｐｂの端部もしくは端面Ｐｅ１，Ｐｅ２配設されているため、互いに接合して導光板ＰＰを構成するのに適した接合面にゲート痕が形成されることなく、平坦な平面である接合面を有する導光板ピースＰを確実に成形することができる。
【００２４】
本発明の射出成形金型１のさらに別の実施の形態を、簡略化して示した図４に基づいて説明する。なお、上述した第１および第２の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明することとする。
上述した第１および第２の実施の形態では、射出装置４のノズル４ａが単一であり、これと対応して固定金型１０のスプールブッシュ１６が単一で形成され、ランナ３８（図３）がキャビティ２の両端に配設された各ゲート３，３と連通するように分岐されていたのに対し、この第３の実施の形態では、キャビティ２の両端に配設されたゲート３と対応して個別にスプール３６，３６が形成されており、各スプール３６，３６と対応して射出装置４のノズル４ａ，４ａが分岐して一対で設けられている。なお、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、各スプール３６，３６と対応してそれぞれ射出装置４を個別に設けることもできる。第３の実施の形態によって成形された導光板ピースＰは型開き後にスプール部Ｐ３６と切り離される。また、本発明は、射出成形金型１内に形成されるキャビティ２の数が単一の所謂１個取り金型や、３個以上取りの金型とすることもできる。
【００２５】
次に、本発明の導光板ピースの成形方法と、成形された導光板ピースＰにより構成される導光板ＰＰの実施の一形態を、上述したように構成された第１の実施の形態における射出成形金型１を使用する場合により、図１、図２、および図５を参照しながら、その作動と共に説明する。
本発明の導光板ピースＰの成形方法は、概略、射出成形金型１のキャビティ２に成形材料を射出充填することにより接合面が長手方向に形成されており、前記接合面が互いに接合されることにより導光板ＰＰを構成するための導光板ピースＰを成形するためのもので、射出成形金型１のキャビティ２に成形材料を導入するためのゲート３を、導光板ピースＰの互いに接合する面Ｐｓを除いた端面Ｐｅ１，Ｐｅ２、または表面Ｐｒもしくは裏面Ｐｂにおける長手方向端部近傍と対応する位置に配置して、ゲート３を介してキャビティ２内に成形材料を射出充填するものである。
さらに、本発明の導光板ピースＰの成形方法は、キャビティ２内に成形材料を射出充填した後に型締する射出圧縮成形または射出プレス成形を行うものである。
【００２６】
また、本発明の導光板ＰＰは、概略、射出成形金型１のキャビティ２によって断面矩形の柱状（板状または棒状ということもできる）に成形され、長手方向に接合面が形成された導光板ピースＰを互いに接合してなるもので、各導光板ピースＰがキャビティ２に成形材料を射出充填するためのゲート３を導光板ピースＰの互いに接合する面Ｐｓを除いた端面Ｐｅ１，Ｐｅ２、または表面Ｐｒもしくは裏面Ｐｂにおける長手方向端部近傍と対応する位置に配置してなる射出成形金型１により成形されており、この導光板ピースＰの側面Ｐｓを互いに接合したものである。
さらに、本発明の導光板ＰＰは、各導光板ピースＰがその一方端Ｐｅ１から他方端Ｐｅ２に向かって板厚が漸次厚くなるように、または、その他方端Ｐｅ２から一方端Ｐｅ１に向かって板厚が漸次薄くなるように、厚さの異なるクサビ状に成形されたものからなる。
【００２７】
導光板ピースＰを成形するに先立って、射出成形金型１は、上述したように、導光板ピースＰの、後に隣接する導光板ピースＰと接合される少なくとも一方の側面Ｐｓを除いて、表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂの長手方向端部、あるいは端面Ｐｅ１，Ｐｅ２と対応する位置にキャビティ２と連通するゲート３が配置されている。この実施の形態においては、クサビ状の導光板ピースＰを成形するため、厚肉の端部Ｐｅ２側においては、導光板ピースＰの裏面Ｐｂである反射面を形成する面にゲート３が設けられ、薄肉の端部Ｐｅ１側においては、導光板ピースＰの端面Ｐｅ１を形成するフィルムゲートとなっている。また、図示は省略するが、射出成形金型１には、温調装置からの冷却媒体が流通される冷却通路が形成されている。冷却通路は、キャビティ２の厚肉側と薄肉側の部分が略均等に冷却されるよう、通路の位置や流通される冷却媒体の温度などが工夫されている。
【００２８】
導光板ピースＰを成形するに際しては、最初に、固定金型１０に対して可動金型１１を型近接させて型締めする。このとき、射出圧縮成形を行う場合には型締装置により低圧で閉鎖するよう型締され、また、射出プレス成形を行う場合には図１に示したように固定金型１０と可動金型１１とのパーティング面が圧縮代だけ開いた状態に型閉じされる。固定金型１０のキャビティ形成面１０ａと可動金型１１のキャビティ形成面１１ａとの間には導光板ピースＰの形状と対応した形状のキャビティ２が形成されることとなる。
【００２９】
そして、射出装置４の内部で、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマーといった導光板成形用の透明樹脂からなる成形材料を混錬可塑化させ、固定金型１０のスプルブッシュ１６に射出装置４のノズル４ａを所定の力で当接させる。このときホットランナ１７は、スプルブッシュ１６内、マニホールドブロック１８内の通路１９、およびホットランナノズル２０内で成形材料が固化しないように、所定の温度に加熱されている。また、ホットランナノズル２０のゲートバルブ２１は、シリンダ２２によって前進移動されており、その先端がゲート３を構成するホットランナノズル２０の先端開口を閉塞している。またこのとき、エジェクタピン２３は、シリンダ２４によって後退移動されて、その先端面がキャビティ２面の一部を構成している。
【００３０】
型閉じによりキャビティ２が形成されると、シリンダ２２の駆動によってホットランナノズル２０のゲートバルブ２１が後退移動されて、ホットランナノズル２０の先端開口を開放し、射出装置４によってノズル４ａから可塑化された成形材料を所定の速度で射出充填する。射出圧縮成形を行う場合には、射出装置４の成形材料を射出充填する圧力により、可動金型１１が固定金型１０に対して僅かに開くように移動した後に、型締装置によって再び型締される。また、射出プレス成形を行う場合には、可動金型１１が固定金型１０に対して圧縮代だけ僅かに開いた状態から、型締装置によって型締される。
【００３１】
このとき、成形材料は、スプルブッシュ１６、およびマニホールドブロック１８の通路１９を経て各ホットランナノズル２０に流動し、キャビティ２に面した各ゲート３からキャビティ２内へ流動する。しかも、厚肉の端部Ｐｅ２側の方がゲート３の数が多いので、キャビティ２の厚肉部分が薄肉部分と比較して多く射出充填されることとなる。または、ゲートバルブ２１の開放のタイミングをずらすことにより、キャビティ２の両端部またはその近傍から流入する樹脂がキャビティ２内の所望の位置で接合されるようにしてもよい。したがって、成形材料はゲート３からキャビティ２内に適切に流動し、これら全体が同じタイミングで冷却され固化し、さらに、ゲート３が導光板ピースＰの接合面となる側面Ｐｓと対応する位置を避けて、導光板ピースＰの表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂの端部近傍、あるいは端面Ｐｅ１，Ｐｅ２と対応する位置に配設されているため、導光板ピースＰが従来の技術のように弓状に湾曲するよう変形することや、内部応力が偏ることがない。さらにまた、射出圧縮成形または射出プレス成形を行うことにより、特にクサビ状の導光板ピースＰを成形する場合には、厚肉Ｐｅ２側も充分に成形材料が充填されることとなり、ヒケの発生を防止することができる。
【００３２】
そして、成形された導光板ピースＰは、接合面となる側面Ｐｓではなく、導光板ピースＰの表面Ｐｒまたは裏面Ｐｂの端部近傍、あるいは端面Ｐｅ１，Ｐｅ２にゲート痕が形成されるため、各導光板ピースＰを互いに接合する際に、接合面となる側面Ｐｓを平坦に仕上げ加工処理をする必要がなく、工程数を低減して生産効率を向上させることができる。また、ゲート痕が形成される部分は、導光板ピースＰの端部または端部近傍であるため、導光板全体の輝度に影響を及ぼすことが少なく、液晶表示装置の輝度分布としては充分に規格の範囲内となる。
【００３３】
導光板ピースＰの成形が完了したら、型開きしてエジェクタピン２３を突き出し、成形された導光板ピースＰを取り出す。そして、上述した工程を繰り返し行って複数の導光板ピースＰ，Ｐ，・・・を成形する。成形された導光板ピースＰは、冷却された後、数時間〜１日程度アニーリング処理がなされ、または常温では１２時間〜数日放置して潜在的な歪が除去されることが多い。複数の導光板ピースＰが準備されたら、所定の数の導光板ピースＰを平行に並べて互いの接合面となる側面Ｐｓを対向させ、接着剤などを用いて互いに接合し積層することにより、所定の寸法を有する導光板ＰＰを構成する。
【００３４】
なお、本発明により成形される導光板ピースＰは、上述した実施の形態のようにその長手方向に漸次厚さの異なるクサビ状に成形されたものに限定されることはなく、長手方向に同じ厚さで成形されたものも含まれる。また、導光板ピースＰは長手方向に直交する断面形状が正方向、長方形、クサビ形状等のものでもよい。そして、断面クサビ形状のものでは、厚肉側端面と薄肉側端面をそれぞれ接合面として接合し、鎧戸状のタンデム型導光板を構成するようにしてもよい。また、接合面には、接合力を向上させる等の目的により、凸部や凹部が形成されたものでもよい。これらの場合においては、導光板ピースＰの少なくともいずれか一方の端面、または表面Ｐｒもしくは裏面Ｐｂにおける全長に対して端面から２０パーセント、より好ましくは１０パーセントの範囲と対応する位置にゲート３を設けることができる。このようにゲート３の位置を設定することにより、従来の技術のように接合面にゲート痕が形成されることによる問題や、弓状の曲げが生じるといった問題が発生することがない。また、製造されたタンデム型導光板は、図５に示されるように、導光板ピースＰ毎に発光手段が設けられて使用されるのが一般的であり、さらに、導光板の出光面を構成する表面Ｐｒには一般にプリズムシート等が配設されるため、ゲート痕による輝度ムラがなく均一な面状に発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の射出成形金型の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した射出成形金型において、ゲートを設ける位置を説明するために概念的に示した正面図である。
【図３】本発明の射出成形金型の、コールドランナを採用した第２の実施の形態を説明するために示した断面図である。
【図４】本発明の射出成形金型の、スプールゲートを採用した第３の実施の形態を説明するために示した断面図である。
【図５】本発明により成形される導光板ピースを説明するために示した側面図である。
【図６】本発明により構成されるタンデム型導光板を説明するために概念的に示した正面図である。
【図７】従来の技術により成形された導光板ピースの各部分における内部応力を検査した結果を示す写真である。
【図８】図７に示した導光板ピースとランナが固化により収縮して、導光板ピースが弓状に変形した状態を説明するために示した正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：射出成形金型、  ２：キャビティ、  ３：ゲート、  ４：射出装置、  １０：固定型、  １１：可動型、  １７：ホットランナ、  ＰＰ：導光板、  Ｐ：導光板ピース、  Ｐｒ：表面、  Ｐｂ：裏面、  Ｐｅ１，Ｐｅ２：端面、  Ｐｓ：側面（接合面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図７】
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