(57)【要約】【課題】チップを用いて加工面を直接打撃して様々な形と大きさのパターンに導光板を短時間に効率よく製造できるようにした導光板のパターン加工方法及びその装置を提供する。【解決手段】設計されたパターンの位置、パターンのサイズデータ及びこれらに対応する打撃力データをチップ付き打撃装置に入力して加工面を打撃することにより、パターンを形成する段階と、加工面をマイクロスコープで確認し、異常があれば、加工面を研磨機で押し出し、加工条件を調節した後再加工する段階とを含む。【選択図】図１
2006133713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計されたパターンの位置、パターンのサイズデータ及びこれらに対応する打撃力データをチップ付き打撃装置に入力して加工面を打撃することにより、パターンを形成する段階と、加工面をマイクロスコープで確認し、異常があれば、加工面を研磨機で押し出し、加工条件を調節した後再加工する段階とを含むことを特徴とする導光板のパターン加工方法。
【請求項２】
前記加工面が導光板の射出コアであることを特徴とする請求項１記載の導光板のパターン加工方法。
【請求項３】
前記加工面が導光板であることを特徴とする請求項１記載の導光板のパターン加工方法。
【請求項４】
前記チップの先端形状が、設計されたパターンの形状と同一の多角形であることを特徴とする請求項１記載の導光板のパターン加工方法。
【請求項５】
前記チップの先端が、設計されたパターン形状と同一の球形であり、且つ前記球形の曲率と同一の曲率を有することを特徴とする請求項１記載の導光板パターン加工方法。
【請求項６】
前記加工面は、研磨加工されて２μｍ以下の形状精度（ＰＶ）を有する鏡面であることを特徴とする請求項１記載の導光板パターン加工方法。
【請求項７】
設計されたパターンの位置、パターンのサイズデータ及びこれに対応する打撃力データによって加工面を打撃するチップを備えた導光板のパターン加工装置。
【請求項８】
前記チップは単結晶のダイアモンドからなることを特徴とする請求項７記載の導光板のパターン加工装置。
【請求項９】
前記チップは超硬合金からなることを特徴とする請求項７記載の導光板のパターン加工装置。
【請求項１０】
前記チップの先端形状が、設計されたパターンの形状と同一の多角形であることを特徴とする請求項７記載の導光板のパターン加工装置。
【請求項１１】
前記チップの先端が、設計されたパターン形状と同一の球形であり、且つ前記球形の曲率と同一の曲率を有することを特徴とする請求項７記載の導光板のパターン加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打撃方式による導光板のパターン加工方法及びその装置に係り、特に、チップを用いて加工面を直接打撃して様々な形のパターンを短時間に効率よく製造できるようにした、導光板のパターン加工方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に知られているパターン実現方式としては、次のものが挙げられる。
【０００３】
１）導光板を射出するための金型のコアに所望のパターン形状にエッチングを行ってコアを完成するエッチング方式。
【０００４】
２）メッキ処理の施された薄い金属板にパターンの形状を刻み込み、これを金型に付着させて射出するスタンパー(ｓｔａｍｐｅｒ)方式。
【０００５】
３）ダイアモンド工具を用いて導光板の表面にＶ字状のグループパターンを作る切削方式。
【０００６】
４）導光板の表面にレーザを発射してパターンを刻み込むレーザ方式。
【０００７】
ところが、エッチング方式は、均一なエッチング深さ及び形状の制御に限界があり、射出後にパターンの修正及び補完を行うためには多くの時間がかかるという問題点があった。スタンパー方式は、コアの材質が軟らかくてスタンパーの寿命が短く、スタンパーの取り扱いに特別な注意が必要であり、スタンバーが高価なので生産コストが増加するうえ、射出後にパターンの修正及び補完を行うためには多くの時間がかかるという問題点があった。
【０００８】
また、ダイアモンド工具を用いた切削方式は、不良率が高く、取り扱いが難しくて生産性が低下するという問題点があった。レーザ加工方式は、生産コストが高く、高熱によって製品に変形が発生することにより、生産性及び収率が低下するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、チップを用いて加工面を直接打撃して様々な形と大きさのパターンに導光板を短時間に効率よく製造できるようにした、導光板のパターン加工方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、設計されたパターンの位置、パターンのサイズデータ及びこれらに対応する打撃力データをダイアモンドチップ付き打撃装置に入力して加工面を打撃することにより、パターンを形成する段階と、加工面をマイクロスコープで確認し、異常があれば、加工面を研磨機で押し出し、加工条件を調節した後再加工する段階とを含む、打撃方式による導光板のパターン加工方法と、これに用いられる様々な形のチップを有する加工装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、チップを用いて、精密に研削加工により鏡面処理された加工面に、設計されたパターンに対してデータ化された打撃力で打撃を加え、光効率に優れたパターンを短時間に加工できるようにすることにより、次の効果を持たせる。
【００１２】
１）チップを用いてコアの加工面を直接打撃するため、パターンの加工面がほぼ鏡面に近い粗度を有するように加工され、乱反射を最大限抑制し、損失を減少させて最上の光効率を得ることができる。
【００１３】
２）打撃を加えるチップの形状に応じて様々な形状とサイズのパターンを加工することができるため、それだけ様々な形のパターン設計を試みることができる。
【００１４】
３）熱処理された高強度の導光板または射出コアにパターンを直接加工することにより、耐久性が向上し、これによる生産コストも大幅節減される。
【００１５】
４）同一のチップで、既に入力されたデータを用いて打撃を加えることにより、常時同一のパターンを加工することができ、加工工数が少なくて加工時間を短縮することができる。
【００１６】
５）打撃力を調節するだけでパターンの深さ、サイズ、密度を容易に調節することができるため、設計とシミュレーションによる結果に最も近接した導光板を短時間に製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の導光板のパターン加工方法を説明するための流れ図である。
【００１８】
本発明は、設計されたパターンの位置、パターンのサイズデータ及びこれに対応する打撃力データをチップ付き打撃装置に入力して加工面を打撃することにより、パターンを形成する段階と、加工面をマイクロスコープで確認し、異常があれば、加工面を研磨機で押し出し、加工条件を調節した後再加工する段階とからなる導光板のパターン加工方法に関するものである。
【００１９】
加工面を打撃する打撃装置のチップの材質としては、単結晶のダイアモンドまたは超軽合金を使用する。
【００２０】
導光板にパターンが陽刻で形成される方式では、チップが打撃する加工面は射出コアであり、導光板にパターンが陰刻で形成される方式では、チップが打撃する加工面は導光板自体である。
【００２１】
導光板と射出コアは、熱処理された高強度のＳｔａｖａｘ材質のものを使用し、導光板または射出コアの加工面は、乱反射を最大限抑制し、損失を減少させて最上の光効率を得るために、形状精度（ＰＶ）が２μｍ以下となるように鏡面処理する。
【００２２】
加工面の精度は導光板の輝度及び均一度と直結している。加工面を研磨加工して鏡面化することは、究極的に、設計されたパターンに最も近い製品が得られるようにする基本的な条件になる。
【００２３】
図２は本発明の導光板のパターン加工装置に装着されるチップの打撃力によるパターンの加工深さを示す図である。図２に示すように、チップの打撃力と加工深さは比例し、打撃加工装置は、チップの打撃力に対応する加工深さ、パターンのサイズに対するデータを有する。
【００２４】
図３は図２のようにチップの形状がＶ字状を成しても、角度によってパターンのサイズが異なる状態を示す図、図４はチップの形状が円形、菱形、五角形、六角形など様々な形で構成された状態を示す図である。
【００２５】
このようにチップを変えるだけで様々な形状のパターンを実現することができるということは、加工条件のためにパターンの形状が円形、菱形に制限されてパターンの設計に影響を及ぼす従来の方法とは異なり、本発明はパターンの設計時にパターンの形状に制限を受けないということである。
【００２６】
チップの先端が球形の場合にも、曲率を変えるだけで、パターンの加工深さやサイズが異なるパターンを実現することができる。
【００２７】
このように、本発明は、チップを変えるたけで様々な形のパターンを設計し試みることができるようにすることで、最適の光効率を有する導光板の製作に大きく寄与することができるものと期待される。
【００２８】
本発明は、設計されたパターンの光効率が、マイクロスコープによる確認結果、期待に及ばない場合、加工面を研磨機で押し出して鏡面処理した後、打撃装置の打撃力を調節しあるいはチップの角度、打撃間隔などを調節することにより、パターンの深さ、サイズ及び密度の調節を簡便に行うことができるため、設計とシミュレーションによる結果に最も近接した導光板を短時間に製作することができる。
【００２９】
また、本発明は、既に入力されたパターンデータ及びチップの打撃力データによって同一の条件下でパターンが加工されるため、常時同一のパターンを加工することができ、本出願人が実施してみた結果、２．０″の小型コアの場合、１時間以内にパターン作業を完了することができた。
【００３０】
下記の表は、同様のデザインで設計されたパターンをエッチング方式と本発明の打撃方式で製作したコアで導光板を射出して測定した光特性比較表である。
【００３１】
比較例１）
2006133713.tif 000003
比較例２）
2006133713.tif 000004
前記比較例１、２から確認されるように、本発明の打撃方式は、従来のエッチング方式と比較するとき、均一度において８〜１０％の向上した結果を得ることができる。
【００３２】
以上、本発明を好適な実施例に限定して説明したが、これに限定されるのではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変形実施が可能であるのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のパターン加工方法を説明するための流れ図である。
【図２】本発明における打撃力によるパターンの加工深さ及びサイズの変化を示す図である。
【図３】本発明におけるチップの角度によるパターンの変化を示す図である。
【図４】本発明におけるチップの形状によるパターン形状の変化を示す図である。
【図１】
2006133713.tif 000005
【図２】
2006133713.tif 000006
【図３】
2006133713.tif 000007
【図４】
2006133713.tif 000008