(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドライト型面光源装置の製造方法において、
前記サイドライト型面光源装置は、
入射面から照明光を入射し、前記照明光を屈曲して出射面より出射する導光板と、
前記導光板の前記出射面に配置され、前記導光板に対向する側の面に、前記入射面と平行に延長する断面三角形形状による突起が、前記入射面と直交する方向に繰り返し作成されたプリズムシートとを有し、
前記導光板から出射される前記照明光を、前記突起の前記入射面側の面から前記プリズムシートに入射した後、前記突起の他方の側の面により反射してプリズムシートから出射することにより、
前記入射面と対向する面側に向って斜めに傾いた指向性により前記導光板から出射される前記照明光を、前記出射面の正面方向に向かった指向性により前記プリズムシートから出射し、
前記製造方法は、
ほぼ前記導光板の側面間の幅によりキャビティーが形成された成形用金型により、前記導光板を成形し、
前記出射面又は前記出射面と対向する面の全面を、面駒により突き出して、前記成形用金型より前記導光板を取り出す
ことを特徴とするサイドライト型面光源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に適用されるサイドライト型面光源装置に関し、特に指向出射性を有する導光板を用いたサイドライト型面光源装置に適用するものである。本発明は、このサイドライト型面光源装置において、導光板の出射面又は出射面と対向する面の全面を、面駒により突き出して成形用の金型より導光板を取り出すことにより、出射光の輝度ムラを有効に回避する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば液晶表示装置においては、サイドライト型面光源装置により液晶パネルを照明し、これにより全体形状を薄型化するようになされている。
【０００３】
すなわちサイドライト型面光源装置は、冷陰極管等の棒状光源でなる一次光源を板状部材（すなわち導光板でなる）の側方に配置し、この一次光源より出射される照明光を導光板の端面より導光板に入射する。さらにサイドライト型面光源装置は、この照明光を屈曲して、導光板の平面より液晶パネルに向けて出射するように形成され、これにより全体形状を薄型化できるようになされている。
【０００４】
このようなサイドライト型面光源装置は、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のものと、一次光源より遠ざかるに従って導光板の板厚を徐々に薄く形成した形式のものとがあり、後者は、前者に比して効率良く照明光を出射することができる。
【０００５】
すなわち図６は、この後者のサイドライト型面光源装置の構成を示す分解斜視図であり、このサイドライト型面光源装置１は、導光板でなる光散乱導光板２の側方に一次光源３を配置し、反射シート４、光散乱導光板２、光制御部材としてのプリズムシート５を積層して形成される。このうち一次光源３は、冷陰極管でなる蛍光ランプ６の周囲を、断面略半円形形状の反射部材でなるリフレクター７で囲って形成され、リフレクター７の開口側より光散乱導光板２の端面に照明光を入射する。
【０００６】
反射シート４は、金属箔等でなるシート状の正反射部材、又は白色ＰＥＴフィルム等でなるシート状の乱反射部材により形成される。
【０００７】
光散乱導光板２は、断面形状が楔型の導光板で、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるマトリックス中に、これと屈折率の異なる透光性の微粒子が一様に混入分散されて形成される。これによりＡ−Ａ断面により断面を取って図７に示すように、この光散乱導光板２は、一次光源３側端面でなる入射面Ｔより照明光Ｌを入射し、透光性の微粒子により照明光Ｌを散乱させながら、また乱反射部材による反射シート４を適用した場合は、この反射シート４により一部乱反射させながら、反射シート４側平面とプリズムシート５側平面（以下出射面と呼ぶ）との間を繰り返し反射させて照明光Ｌを伝播する。
【０００８】
この伝播の際に、照明光Ｌは、出射面に対する入射角が徐々に低下し、出射面に対して臨界角以下の成分が出射面より出射される。この出射面より出射される照明光Ｌ１は、照明光Ｌが光散乱導光板２の内部において透光性の微粒子により散乱され、また反射シート４により乱反射して伝播すること等により、散乱光として出射される。しかしながらこの照明光Ｌ１は、出射面に対して伝播方向に傾いて形成された反射シート４側平面を反射して伝播することにより、矢印Ｂにより拡大して示すように、主たる出射方向が楔型形状の先端方向に傾いて形成される。すなわち出射光Ｌ１が指向性を有するようになり、これによりサイドライト型面光源装置１は、指向出射性を有するようになる。
【０００９】
プリズムシート５は、ポリカーボネート等の透光性のシート材で形成され、光散乱導光板２側面にプリズム面が形成される。このプリズム面は、光散乱導光板２の入射面Ｔとほぼ平行に延長する断面三角形形状の突起が、入射面Ｔ側から楔型形状の先端方向に、繰り返されて形成される。これによりプリズムシート５は、この三角形形状の突起の斜面で、出射光Ｌ１の主たる出射方向を出射面の正面方向に補正する。なお、プリズムシート５としては、光散乱導光板２側と反対側の面に光散乱導光板２側の面に形成したプリズム面の溝方向とほぼ直交する溝方向のプリズム面を更に形成した構成の、いわゆる両面プリズムシートを用いる場合もある。これによりこのサイドライト型面光源装置１では、ほぼ均一な板厚により導光板を形成した方式のサイドライト型面光源装置に比して、出射光を正面方向に効率良く出射できるようになされている。
【００１０】
なお、このように指向出射性を有するサイドライト型面光源装置として、透明部材又は半透明部材により、楔型形状又は楔型形状に近い形状に導光板を形成し、この導光板の出射面及び又は裏面に散乱膜等を形成したものもある。また平板形状に導光板を形成し、この導光板の出射面及び又は裏面に散乱膜、梨地面、微少レンズアレイ等を形成したものもある。このようなサイドライト型面光源装置においても、同様に、出射光を正面方向に効率良く出射できるようになされている。
【００１１】
このように構成される従来のサイドライト型面光源装置において、光散乱導光板２は、突き出しピンに代えて面突き出しにより成形用金型から取り出され、これにより突き出しピンの跡が出射面より観察されてなる輝度ムラが有効に回避される。
【００１２】
すなわち図８は、光散乱導光板２の成形に使用する金型を示す側面図と、その下型の平面図である。この金型１０は、上型１０Ａ及び下型１０Ｂにより構成され、上型１０Ａ側及び下型１０Ｂ側がそれぞれ光散乱導光板２の出射面及び斜面側に対応するように、この下型１０Ｂにキャビティー１１が形成される。
【００１３】
ここでこのキャビティー１１は、光散乱導光板２の楔型先端に比して、入射面側が幅広になるように形成される。すなわちこの光散乱導光板２は、薄肉の断面楔型形状でなることにより、薄肉の楔型先端に比して厚肉の入射面側で収縮率が大きくなる。これによりキャビティー１１は、光散乱導光板２の出射面が所定寸法精度の長方形形状に形成されるように、成形時の樹脂の収縮を考慮して、上型１０Ａ側から見てぼぼ台形形状に形成される。
【００１４】
このキャビティー１１に対応して、上型１０Ａは、パーティング面に沿った平面が光散乱導光板２の出射面に対応するように形成される。また下型１０Ｂは、面駒１２を囲むように、それぞれ光散乱導光板２の入射面、楔型先端の端面、両側面に対応する枠駒１３Ａ〜１３Ｄを配置して構成され、この面駒１２が上型１０Ａ方向に可動して、キャビティー１１に形成された光散乱導光板２を突き出すようになされている。
【００１５】
このように面駒１２に対して枠駒１３Ａ〜１３Ｄを配置するにつき、下型１０Ｂは、光散乱導光板２の外形形状に対して、面駒１２が小型形状で、かつ寸法精度を確保することが容易な長方体形状に形成される。さらにＣ−Ｃ線により断面を切り取って図９に示すように、光散乱導光板２の両側面に対応する枠駒１３Ｃ及び１３Ｄが階段形状に形成されており、キャビィー１１内における光散乱導光板２の斜面に対応する面は、面駒１２と枠駒１３Ｃ及び１３Ｄの水平部分とにより形成されている。すなわち、この枠駒１３Ｃ及び１３Ｄの端面と面駒１２の端面とにより形成される直線状の分割線５０により、光散乱導光板２の斜面に対応する面が分割されるようになされている。
【００１６】
これにより光散乱導光板２では、場合によっては試し打ちして測定される外形寸法により、この階段状に立ち上がる枠駒１３Ｃ及び１３Ｄを切削加工して、最終的に、所望の寸法精度により形成されるようになされている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようにして形成された光散乱導光板２によるサイドライト型面光源装置１においては、両側面より１〜２〔ｍｍ〕の領域で、側面に沿った明暗のすじＫ（図６）が出射面より観察され、この明暗のすじにより出射光に輝度ムラが発生する問題があった。
【００１８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、指向出射性を有するサイドライト型面光源装置において、側面に沿った明暗のすじの発生を有効に回避して輝度ムラを低減することができるサイドライト型面光源装置の製造方法を提案しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、サイドライト型面光源装置の製造方法に適用して、前記サイドライト型面光源装置は、入射面から照明光を入射し、前記照明光を屈曲して出射面より出射する導光板と、前記導光板の前記出射面に配置され、前記導光板に対向する側の面に、前記入射面と平行に延長する断面三角形形状による突起が、前記入射面と直交する方向に繰り返し作成されたプリズムシートとを有し、前記導光板から出射される前記照明光を、前記突起の前記入射面側の面から前記プリズムシートに入射した後、前記突起の他方の側の面により反射してプリズムシートから出射することにより、前記入射面と対向する面側に向って斜めに傾いた指向性により前記導光板から出射される前記照明光を、前記出射面の正面方向に向かった指向性により前記プリズムシートから出射し、前記製造方法は、ほぼ前記板状部材の側面間の幅によりキャビティーが形成された成形用金型により、前記板状部材を成形し、前記出射面又は前記出射面と対向する面の全面を、面駒により突き出して、前記成形用金型より前記板状部材を取り出すようにする。
【００２１】
請求項１の構成によれば、前記出射面又は前記出射面と対向する面の全面が、面駒により突き出されて、成形用の金型より取り出されることにより、面駒による直線状の突起等の発生を有効に回避することができ、この突起等が出射面より観察されてなる輝度ムラが低減される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００２４】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用される光散乱導光板を示す斜視図である。この実施の形態に係るサイドライト型面光源装置は、この光散乱導光板２０の構成が異なる以外、図６及び図７について上述したサイドライト型面光源装置と同一構成でなることから、重複した説明は省略する。
【００２５】
この光散乱導光板２０は、従来の光散乱導光板と同様に、入射面Ｔ側より遠ざかって楔型先端に向かうに従って板厚が徐々に低減し、入射面Ｔ側が３〔ｍｍ〕の板厚により、楔型先端側で０．５〔ｍｍ〕の板厚により形成される。またこの光散乱導光板２０は、楔型先端側が幅Ｗに形成されるのに対し、入射面Ｔ側が、この楔型先端側の幅Ｗより短い、幅Ｗ−ΔＷに形成される。
【００２６】
ここでこの入射面側及び楔型先端側の幅の差ΔＷは、楔型先端側の幅Ｗに対して２／１０００程度の値に設定される。ここで光散乱導光板２０は、この先端側の厚さ、入射面側の厚さによる場合、成形時、キャビティーの幅より入射面側が２／１０００程度収縮し、先端側の幅は殆ど変化しない特徴がある。差ΔＷは、この入射面側の収縮の程度に設定されるようになされている。これにより光散乱導光板２０は、出射面側より見て、ほぼ長方形形状と見間違えるような台形形状に形成されるようになされている。
【００２７】
かくするにつき、このサイドライト型面光源装置では、この光散乱導光板２０の寸法に対応するように、全体を保持するフレーム等が形成されるようになされている。
【００２８】
図８との対比により示す図２は、この光散乱導光板２０の製造に使用する下型を示す平面図である。この金型は、従来と同様の上型と、下型２１Ｂとで構成され、この下型２１Ｂ側に光散乱導光板２０の斜面を設定して、下型２１Ｂにキャビティー２２が形成される。また下型２１Ｂは、従来の金型と同様に、枠駒２３Ａ〜２３Ｄ、面駒２４によりキャビティーが形成される。
【００２９】
このような従来と同様の構成に加えて、下型２１Ｂは、Ｄ−Ｄ線により断面を取って図３に示すように、断面矩形形状の枠駒２３Ｃ、２３Ｄに対して、同様に断面矩形形状の面駒２４が側面より当接するように形成され、この面駒２４が光散乱導光板２０の先端側幅とほぼ等しい幅Ｗにより、上型側から見て長方形形状に、高い寸法精度により形成されるようになされている。
【００３０】
これによりこの金型は、光散乱導光板２０の斜面の全面を、面駒２４により突き出して、キャビティー２２より光散乱導光板２０を取り出すようになされ、光散乱導光板２０の斜面に対応する面に、従来の金型のような面駒及び枠駒による直線状の分割線を形成しないようになされている。
【００３１】
さらに下型２１Ｂにおいては、このように光散乱導光板２０の斜面の全面を押圧する面駒２４が、窒化処理により枠駒２３Ａ〜２３Ｄに比して硬度が向上するように形成され、これにより上型側にスライドして光散乱導光板２０を突き出す際に、枠駒２３Ａ〜２３Ｄに対していわゆるカジリの現象が発生しないようになされている。
【００３２】
以上の構成において、この実施の形態に係るサイドライト型面光源装置は、金型（図２）を用いた射出成形により光散乱導光板２０が形成される。この射出成形において、光散乱導光板２０は、下型２１Ｂのキャビティー２２により、断面楔型の板状に成形されると、上型及び下型２１Ｂが開いた後、下型２１Ｂの面駒２４が上型に向かって可動することにより、この面駒２４により突き出されて金型より取り出される。
【００３３】
このとき光散乱導光板２０においては、面駒２４により斜面の全面が押圧された状態で突き出され、下型２１Ｂにおいては、この斜面に対応する面に、従来の金型のような面駒及び枠駒による直線状の分割線が形成されないようになり、側面に沿った明暗スジの発生が有効に回避され、この明暗すじによる輝度ムラが有効に回避される。
【００３４】
すなわち従来の光散乱導光板２を詳細に検討したところ、図４（Ａ）〜（Ｃ）に断面を取って示すように、枠駒及び面駒の分割線に対応する直線を境にして、光散乱導光板２の肉厚が階段状に変化し、またはこの分割線の位置に直線状の突起が発生し、この階段状の変化、直線状の突起が出射面より観察されて明暗のすじが発生することが判った。
【００３５】
従ってこの実施の形態のように、面駒２４により斜面の全面を突き出すように金型を形成し、この斜面に対応する面に、従来のような面駒及び枠駒による直線状の分割線を形成しないようにすれば、この明暗すじの発生を有効に回避することができる。
【００３６】
このようにして面駒２４により斜面の全面を突き出して金型２１から取り出される光散乱導光板２０は、収縮によりキャビティー２２より小型形状に形成される。この光散乱導光板２０の収納に対して、下型２１Ｂ及びキャビティー２２においては、上型側から見て長方形形状に形成されることにより、平行又は直交する面により形成した枠駒２３Ａ〜２３Ｄ、面駒２４等を組み合わせて高い精度により簡易に下型２１Ｂを作成することができ、その分効率良く金型作成することができる。
【００３７】
またこのようにして面駒２４により斜面の全面を突き出すように金型を形成して、光散乱導光板２０を突き出す際に、枠駒２３Ａ〜２３Ｄに接触してスライドする面駒２４を窒化処理したことにより、面駒２４のカジリが有効に回避されて、安定に光散乱導光板２０が形成される。
【００３８】
これにより光散乱導光板２０においては、先端側においては、ほぼキャビティー２２の幅により成形されるのに対し、入射面側においては、２／１０００程度収縮して目的の寸法により作成される。
【００３９】
以上の構成によれば、光散乱導光板２０の斜面、全面を面駒２４により突き出すように金型を形成することにより、光散乱導光板２０の斜面に、階段状の変化、直線状の突起が発生しないようにすることができ、これら突起等が出射面より観察されてなる明暗のすじの発生を有効に回避することができる。従ってその分輝度ムラを低減することができる。
【００４０】
また光散乱導光板２０において、樹脂の収縮を考慮して、先端側に比して、入射面側の幅を短く形成したことにより、金型においては、面駒２４を長方形形状に形成して、その分金型を簡易に作成することができる。
【００４１】
（２）第２の実施の形態
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る光散乱導光板の下型を示す平面図である。この下型３０Ｂは、予め樹脂の収縮を考慮して、先端側に比して入射面側の幅が幅広になるように面駒３２、枠駒３３Ａ〜３３Ｄが形成され、これにより成形品でなる光散乱導光板が、出射面より見て、高い寸法精度により長方形形状に形成されるようになされている。
【００４２】
またこのとき面駒３２は斜面全面を押圧する状態で突き出すような形状に形成され、これにより明暗すじによる輝度ムラを有効に回避するようになされている。
【００４３】
図５に示す構成によれば、樹脂の収縮を考慮して先端側に比して入射面側の幅が幅広になるように金型を形成し、面駒３２により斜面全面を突き出すことにより、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、出射面より見て、高い寸法精度により光散乱導光板を長方形形状に形成することができる。
【００４４】
（３）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、斜面側を面駒に割り当てる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆に出射面側を面駒に割り当てるようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００４５】
さらに上述の実施の形態においては、出射面にプリズムシートを配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、いわゆる両面プリズムシートを配置する場合、さらには両面プリズムシートに代えて２枚のプリズムシートを配置する場合等に、広く適用することができる。
【００４６】
さらに上述の実施の形態では、透光性の微粒子を分散混入した導光板でなる光散乱導光板を用いたサイドライト型面光源装置に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、端面より遠ざかるに従って板厚が薄くなるよに形成された導光板さらには平板形状の導光板を用いて、所定の処理が施されることにより指向出射性を有するように構成された導光板を用いたサイドライト型面光源装置に広く適用することができる。
【００４７】
また上述の実施の形態では、一端面より照明光を入射する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、併せて他の端面から照明光を入射する構成のサイドライト型面光源装置にも広く適用することができる。
【００４８】
さらに上述の実施の形態では、液晶表示装置の面光源装置に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の照明機器、表示装置等のサイドライト型面光源装置に広く適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、導光板の出射面の全面又は出射面と対向する面の全面を、面駒により突き出して成形用の金型より導光板を取り出すことにより、導光板の斜面、出射面に、階段状の変化、直線状の突起が発生しないようにすることができ、これら突起等が出射面より観察されてなる明暗のすじの発生を有効に回避することができ、その分輝度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用する光散乱導光板を示す斜視図である。
【図２】図１の光散乱導光板の製造に使用する金型の下型を示す平面図である。
【図３】図２をＣ−Ｃ線により断面を取って示す断面図である。
【図４】明暗ムラの発生原因の説明に供する断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るサイドライト型面光源装置に適用する光散乱導光板の下型を示す平面図である。
【図６】従来のサイドライト型面光源装置を示す分解斜視図である。
【図７】図６のサイドライト型面光源装置をＡ−Ａ線で断面を取って示す断面図である。
【図８】図６のサイドライト型面光源装置に適用する光散乱導光板の金型を示す平面図及び側面図である。
【図９】図８の金型をＢ−Ｂ線で断面を取って示す断面図である。
【符号の説明】
１                                    サイドライト型面光源装置
２、２０                              光散乱導光板
６                                    蛍光ランプ
１０                                  金型
１０Ｂ、２１Ｂ、３０Ｂ                下型
１２、２４、３２                      面駒
１３Ａ〜１３Ｄ、２３Ａ〜２３Ｄ、３３Ａ〜３３Ｄ    枠駒
Ｔ                                    入射面
【図１】
0003689995.tif 000002
【図２】
0003689995.tif 000003
【図３】
0003689995.tif 000004
【図４】
0003689995.tif 000005
【図５】
0003689995.tif 000006
【図９】
0003689995.tif 000007
【図６】
0003689995.tif 000008
【図７】
0003689995.tif 000009
【図８】
0003689995.tif 000010