(57)【要約】【課題】  部品点数の少ない構造の簡単な発光効果の優れた両面に発光面を有する面発光装置を提供する。【解決手段】面発光用装置は、両面に発光面を有し、該両面に貼った被照明画に光を照射する。面発光用装置は基台と、該基台に端部が支持された透明なプラスチックからなる導光板と、基台に内蔵され導光板の端面と対向し、該端面から導光板の内部に向けて光を入射する光源部とを備えている。導光板の片側の面にはインクジェットプリンタにより光反射印刷が、白インクを用いたグラデーションパターンで施されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に発光面を有し、該両面に貼った被照明画に光を照射するための面発光用装置であって、基台と、該基台に端部が支持された透明なプラスチックからなる導光板と、前記基台に内蔵され前記導光板の端面と対向し、該端面から導光板の内部に向けて光を入射する光源部とを備え、前記導光板の片側の面にインクジェットプリンタにより光反射印刷を、白インクを用いたグラデーションパターンで施したことを特徴とする両面に発光面を有する面発光用装置。
【請求項２】
前記導光板は、基台に両面が開放された状態で端部が支持されていることを特徴とする両面に発光面を有する面発光用装置。
【請求項３】
前記導光板の片側の面に前記光反射印刷を保護するための透明な保護板を接着したことを特徴とする請求項１に記載の両面に発光面を有する面発光用装置。
【請求項４】
両面に発光面を有する面発光用装置に用いられる導光板を製造する方法であって、インクジェットプリンタに、透明なプラスチック板の発光面の色温度を決定する複数種類の白インクを種類ごとにインクタンクに収納した白インク供給部を設け、該インクジェットプリンタに複数個の記録ヘッドを設け、前記各記録ヘッドに前記インクタンクの中の１つをそれぞれ接続して、各記録ヘッドが互いに種類の異なる白インクを吐出できるように成し、前記インクジェットプリンタが前記透明プラスチックの片面にグラデーションパターンで反射印刷を施し、選択した１種類または複数種類の白インクの組み合わせに対応する色温度を備えた導光板を作成するようにしたことを特徴とする両面に発光面を有する面発光装置に用いられる導光板を製造する方法。
【請求項５】
前記複数種類の白インクは、それぞれのインク中の酸化チタンの含有量が異なっていることを特徴とする請求項３に記載の両面に発光面を有する面発光装置に用いられる導光板を製造する方法。
【請求項６】
前記複数種類の白インクは、それぞれのインク中の酸化チタンの粒子径の分布が異なっていることを特徴とする両面に発光面を有する面発光装置に用いられる導光板を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面に発光面を有する面発光用装置及び該装置に用いられる導光板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光透過性の基板の両側表面の光照射面に反射ドットとして光反射印刷を施すものが従来知られている（例えば特許文献１参照）。
また、反射膜を一対の導光体で挟んで表裏両面への発光が可能な構造の導光体が従来知られている（例えば特許文献２参照）。
また、透明な表示板の表面に、光散乱微粒子を含んだ透明インクで画像を印刷した間接照明装置が従来知られている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１００７０１号公報
【特許文献２】特開２００４−９４０９９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２９２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主たる目的は導光板の片面に白インクを用いてグラデーションによる反射印刷を施して均等に面発光ができるようにしたものにおいて、反射印刷を透過する透過光も利用して拡散板などを用いることなく両面からの発光を効率よく行う構造にして発光体を作成することにより、部品点数などの省略が可能になるスリムな両面発光用装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、複数種類の白インクを用意して、印字する導光板に適合した白インクを使用することにより、印刷パターン、導光板の種類などを関連付けて所望の発光特性を有する導光板を製造することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、両面に発光面を有し、該両面に貼った被照明画に光を照射するための面発光用装置であって、基台と、該基台に端部が支持された透明なプラスチックからなる導光板と、前記基台に内蔵され前記導光板の端面と対向し、該端面から導光板の内部に向けて光を入射する光源部とを備え、前記導光板の片側の面にインクジェットプリンタにより光反射印刷を、白インクを用いたグラデーションパターンで施したことを特徴とする。
また本発明は、前記導光板は、基台に両面が開放された状態で端部が支持されていることを特徴とする。
また本発明は、前記導光板の片側の面に前記光反射印刷を保護するための透明な保護板を接着したことを特徴とする。
また本発明は、両面に発光面を有する面発光用装置に用いられる導光板を製造する方法であって、インクジェットプリンタに、透明なプラスチック板の発光面の色温度を決定する複数種類の白インクを種類ごとにインクタンクに収納した白インク供給部を設け、該インクジェットプリンタに複数個の記録ヘッドを設け、前記各記録ヘッドに前記インクタンクの中の１つをそれぞれ接続して、各記録ヘッドが互いに種類の異なる白インクを吐出できるように成し、前記インクジェットプリンタが前記透明プラスチックの片面にグラデーションパターンで反射印刷を施し、選択した１種類または複数種類の白インクの組み合わせに対応する色温度を備えた導光板を作成するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記複数種類の白インクは、それぞれのインク中の酸化チタンの含有量が異なっていることを特徴とする。
また本発明は、前記複数種類の白インクは、それぞれのインク中の酸化チタンの粒子径の分布が異なっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
インクジェットによる希薄な反射印刷により透過光の使用もできるので、部品点数などの省略が可能なスリムな両面発光用装置が提供できる。また、使用する導光板に適合した反射印刷が可能であり、所望の発光特性を有する導光板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】面発光用装置の全体説明図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】導光板作成装置のブロック説明図である。
【図４】本発明の説明図である。
【図５】本発明の説明図である。
【図６】導光板作成装置の全体説明図である。
【図７】本発明の説明図である。
【図８】本発明の説明図である。
【図９】本発明の説明図である。
【図１０】本発明の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す全体説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る両面に発光面を有する面発光用装置の全体側面説明図を示している。本装置２は、基台４と、光源部６と、基台４に立設された導光板８とを備えている。光源部６は、内側に光反射面が形成された断面コ字状の収納体１０とこれに収納配置された冷陰極管やＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光体１２とから構成されている。
【０００９】
収納体１０の開放部には導光板８の下部端面が取り付けられている。収納体１０内の発光体１２は、導光板８の下部端面８ａに対向配置されている。発光体１２は電気コードや電源スイッチを介して電源部に接続している。導光板８は、本実施形態では、アクリル板、ウレタン板、シリコン板等の透明プラスチックからなる四角形状の六面体により構成されている。導光板８は、幅広側の一対の互いに平行な２つの表面８ｂ，８ｃと、該表面８ｂ，８ｃの四方向端部に形成された４つの幅狭の端面８ａ，８ｄ，８ｅ，８ｆとから成り、本実施形態では、４つの端面の中、１つの端面８ａに光源部６を対向配置しているが、特に１つの端面８ａに光源部６を設ける構成に限定されるものではない。
【００１０】
導光板８の下部端部は、基台４に形成された溝１４に嵌合配置されている。導光板８の片方の表面８ｃには、インクジェットプリンタにより白インクを用いて、グラデーション作画による反射印刷１６が施されている。導光板８の上部端面８ｆと左右端面８ｄ，８ｅには、帯シート状の光反射部材１８が貼り付けられている。ここでグラデーションとは、印字データ作成ソフトのグラデーションパターン生成モードにより形成される印字濃度変化パターンのことを言う。グラデーションパターンの作画において、インクドットの印字密度は、０％から１００％の間で変化させることができる。
【００１１】
図１０はグラデーションパターン図におけるインクドット２０の濃度の説明図であり、図１０中（Ａ）は０％、（Ｂ）は２５％、（Ｃ）は５０％、（Ｄ）は７５％、（Ｅ）は１００％の濃度をそれぞれ示している。尚、図１０は単に簡略して説明をしただけのものであり、実際の印字では多数のドットにて印字がされるものであるためプリンタの解像度により印字される場所に関しての指定がされ、その範囲内で０〜１００％などの任意の範囲での印字が可能である。
【００１２】
上記した構成において、光源部６に通電し、発光体１２を発光させると発光体１２の光が、導光板８の端面８ａから入光する。導光板８に入光した光は、導光板８の反射印刷１６で反射するとともに、光反射部材１８でも反射する。導光板８に入光した光は一方の表面８ｂを矢方向Ａに抜けるものや、あるいは反射印刷１６を矢方向Ｂに抜けるもの、反射部材１８の反射面で反射するもの等があり、導光板８全体に拡散する。これにより、導光板８の一方の表面８ｂは、反射印刷１６により反射された光で発光し、反射印刷１６の施された片方の表面８ｃは、反射印刷１６を透過した光により発光する。
【００１３】
導光板８の表面８ｂ，８ｃにシート状の被照明画（図示省略）を貼り付ければ、この面像シートには導光板８の表面から発光する光がバックライトとして照射される。
本実施形態では、導光板８の両面を開放し、被照明画貼付面としたが、図１１に示すように、導光板８の光反射印刷１６が施された片側の面に光反射印刷を保護するための透明な保護板５０を接着しても良い。なおこの場合も光源１２は導光板８側にだけ設ければよい。
【００１４】
上記実施形態において、反射印刷１６は、インクジェットプリンタに複数種類の白インクを用意して、導光板８に適合した白インクを使用することにより、グラデーション作画により印刷している。
次に、導光板８に反射印刷を施し、両面発光用の導光板を作成する装置について説明する。
【００１５】
図３及び図６は、インクジェットプリンタ２２と該プリンタ２２のコントローラに入出力インターフェイスを介して接続するパーソナルコンピュータなどのコンピュータ２４とからなる導光板印字装置の概略図を示している。導光板８は片方の表面８ｃを上にして印字装置のテーブル２８上に脱着可能に保持される。
【００１６】
導光板８に対する印字（印刷）は、印字装置本体駆動部の制御により、横レール２６が一方向（副走査方向）に設定された印字単位で送られる一方、この横レール２６に沿って、ヘッドキャリッジ駆動部の制御により、インクジェット記録ヘッド３０，３２，３４，３６を備えたヘッドキャリッジ３８が横レール２６の搬送方向とは直角な主走査方向に移動して行われている。ヘッドキャリッジ３８が主走査方向に移動するとき、記録ヘッド２８〜３４のノズルからインクが吐出され、コンピュータ２４からインクジェットプリンタ２２のコントローラに転送される印字データが、該コントローラに格納されたソフトウエアの制御により、導光板８の印刷面上に印字される。尚、文中の印字は印刷と同義である。
【００１７】
コンピュータ２４の記憶装置には、インクジェットプリンタ２２のコントローラを制御し、印字を行うための印刷プログラムが格納されている。テーブル２８上には、横レール２６が副走査方向に平行移動可能に配置され、該横レール２６にヘッドキャリッジ３８が主走査方向に移動自在に連結している。このヘッドキャリッジ３８には、図５に示すように複数個のインクジェット記録ヘッド３０，３２，３４，３６が保持されている。
【００１８】
各記録ヘッド３０，３２，３４，３６は、インクを吐出する多数個のノズルを備えている。各ヘッド３０，３２，３４，３６は、図５に示すように、それぞれプリンタ２２の機体に配設されたインクタンクを備えた白インク供給部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの対応するインクタンク４０，４２，４４，４６にチューブなどのインク供給手段を介して連通している。複数個の記録ヘッド３０，３２，３４，３６は、横レール２６に沿った主走査方向に互いの印字領域が重なるように並列配置されている。
【００１９】
コンピュータ２４の記憶装置には、光反射パターンの印字データ作成用のソフトウエア（印字プログラム）が格納されるとともに、インクデータテーブル４８が設けられている。このデータテーブル４８は、複数種類揃えた白インクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、個々または組み合わせて導光板８に印字を行うことにより、多種の色温度の導光板や酸化チタンの濃度を変更して印字した後のインクの厚さが非常に薄くなる導光板の作成ができるようにするために、色温度と酸化チタンの濃度などを変更したインクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの組み合わせを予め設定したものであり、このデータテーブル４８を使用することにより、簡単に多種の色温度や酸化チタンの濃度を変更して印字した後のインクの厚さが非常に薄くなる導光板を作成することができるものである。
【００２０】
図４において、白インクＡ，Ｂは、酸化チタンの粒子径に関して、インクの色温度の違う２種類のインクを示し、白インクＣは、白インクＡとはその中の酸化チタンの含有量が違う白インクを示し、白インクＤは、白インクＢとはその中の酸化チタンの含有量が違う白インクを示している。本実施形態では、酸化チタンの粒子径と含有量に関して複数種類の白インクを用意することで、簡単に複数の色温度での印字または、これらを組み合わせての印字を可能としている。白インク中の酸化チタンの含有量は、１０％以下が望ましく、１％以下のものを用意しても良い。酸化チタンの含有量を下げることで、導光板の発光面の微細なグラデーションの輝度の変化や透過光のコントロールをし易くなる。
【００２１】
また、図４において、導光体種類は、印刷する導光板の種類、例えばアクリル板かあるいは、ウレタン板、シリコン板等かの導光体の種類を示し、印刷パターンは、必要とされる輝度分布、配光分布が複数用意されたグラデーション作画印刷パターンを示している。導光板作成に際し、製造者は、複数用意された導光板用の導光体印刷パターンの中から所望のものを選択することができる。
導光板の印刷において、酸化チタンを用いたインクを使用する場合には、インク中の酸化チタンの粒子径の分布により、色温度の違う白インクを用意し、粒子径の分布のばらつきを変更すると、反射光に差が出て色温度に差が出る。これはインク中の酸化チタンの粒子径が異なるために印刷後、散乱する光の強度が光りの波長により異なり、結果印刷された導光板の散乱光の色温度が異なるようになる。
【００２２】
［白インクと色温度について］
白インクは酸化チタンをインクの顔料としている。酸化チタンの粒子は粒子径の２倍の波長の光をもっとも強く反射する性質があり、白インクとしての理想は酸化チタンの粒子径の分布が、図７に示すように、２００ｎｍ−４００ｎｍで均一に存在することである。その場合、粒子径２００ｎｍ−４００ｎｍの２倍の波長の光４００ｎｍ−８００ｎｍ（可視光）を均一に反射する白色になる。
【００２３】
しかし実際の白インクでは、粒子径の分布が、２００ｎｍ−４００ｎｍで均一に存在することは稀であり、
（１）粒子径２００ｎｍに多く存在する場合（図８参照）、４００ｎｍの光（短波長）を強く反射する白インク、色温度が高く青みがかった白インクになる。
（２）粒子径４００ｎｍに多く存在する場合（図９参照）、８００ｎｍの光（長波長）を強く反射する白インク、色温度が低く赤くまたは、黄、緑色かかった白インクになる。
【００２４】
色温度の調整においては、これらの色温度の異なる（酸化チタンの分布が異なる）白インクの組み合わせによって、所望の色温度＝所望の酸化チタン分布＝所望の光の波長域、の導光板を作成する。しかしながら、酸化チタンの粒子径のみでの色温度の調整が難しい場合は、その他の粒子、銅フタロシアニンなどを加えることにより所望の光の波長域を得ることもある。
【００２５】
図７−図９はインク中の酸化チタンの粒子径の分布イメージ図であり、横軸は粒径を示し、縦軸は分布の度合いを示している。図７は、理想的な白インク中の酸化チタンの粒子の分布を示し、図８−図９は、実際の白インク中の酸化チタンの粒子の分布を示している。
【００２６】
本実施形態で使用されるインクには、銅フタロシアニンが微量に添加されている。この添加の量は、実験的に適量を選択することでインクの色温度のコントロールが容易となる実験結果を得ている。導光板６への印字に際し、操作者は、コンピュータ２４のディスプレイに表示されるインク選択ボタンをマウスなどによりヒットすることで、白インクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの選択を行うことができる。またＡとＢ、ＡとＣなどのインクを複数個指定する事もでき、作成された印字データとの対応関係で、どの印字部分で何のインクを使用するかの指定もできるようにしてある。
【符号の説明】
【００２７】
２        面発光用装置
４        基台
６        光源部
８        導光板
８ａ      下部端面
８ｂ      表面
８ｃ      表面
１０      収納体
１２      発光体
１４      溝
１６      反射印刷
１８      反射部材
２０      インクドット
２２      インクジェットプリンタ
２４      コンピュータ
２６      横レール
２８      テーブル
３０      記録ヘッド
３２      記録ヘッド
３４      記録ヘッド
３６      記録ヘッド
３８      キャリッジ
４０      インクタンク
４２      インクタンク
４４      インクタンク
４６      インクタンク
４８      データテーブル
【図１】
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【図２】
2014022223.tif 000004
【図３】
2014022223.tif 000005
【図４】
2014022223.tif 000006
【図５】
2014022223.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014022223.tif 000009
【図８】
2014022223.tif 000010
【図９】
2014022223.tif 000011
【図１０】
2014022223.tif 000012
【図１１】
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