(57)【要約】【課題】光学特性に優れた導光板を提供する。【解決手段】導光板１０は、樹脂シート１２の表面に形成された凹状ドット１８において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、この際、凹状ドット１８の粗面仕上げとされた壁面２０にて、光を広範囲に拡散させることが可能となるので、導光板１０の輝度特性を向上させることができる。又、凹状ドット１８の周端部を縁取る環状突起２２が、凹状ドット１８の深さを実質的に増加させることとなり、凹状ドット１８の偏向に寄与する領域を増加させて、輝度特性を向上させることができる。樹脂シート１２の表面の凹状ドット１８は、プレス金型１４の複数の凸状突起１４ｂを冷間過程で樹脂シート１２の表面に圧接することにより成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートの表面に、凹状ドットが複数形成され、かつ、該凹状ドットの断面形状に、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部とが含まれることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記一般形状部が光拡散部であり、前記不連続形状部が応力開放部であることを特徴とする請求項１記載の導光板。
【請求項３】
樹脂シートの表面に、凹状ドットが複数形成され、かつ、該凹状ドットに、光拡散部と、該光拡散部の最深部に形成された応力開放部とが含まれることを特徴とする導光板。
【請求項４】
前記凹状ドットが、複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用いて、冷間プレスにより形成されたものである請求項１から３のいずれか１項記載の導光板。
【請求項５】
複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、その断面形状として、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部とを含む凹状ドットを、複数成形することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項６】
複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、光拡散部と、該光拡散部の最深部に形成された応力開放部とを含む凹状ドットを、複数成形することを特徴とする導光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の表示部や操作部等の照明に用いられる導光板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器の表示部や操作部にはバックライト照明が施されており、近年では、ノートパソコンや携帯電話等の携帯型電子機器にも、同様のバックライト照明が施されることが一般的となっている。かかるバックライト照明には、光源から光を導入して表面から放射することで、広範囲に光を拡散する導光板を含む、面状照明装置が広く用いられている。
【０００３】
図４には、従来の面状照明装置の一例が、分解斜視図で示されている。この面状照明装置は、導光板２の一側端面（入射面）４に近接して点状光源１が配置されている。点状光源１から出射された光は、導光板２の出射面３から出射して被照明体８側に導かれるように構成されている。点状光源１は、例えば、ＬＥＤチップがケースによって覆われ、ケースには出射窓が形成されていて、出射窓から一方向へ出射光が効率よく出射されるように構成されている。点状光源（ＬＥＤ）１は、この正面側が導光板２の一側端面４に対向するように配置される。導光板２は、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレール等の透明性の良好な材料から成り、その裏面５、即ち、出射面３と対向する面には、ＬＥＤ１から導光板２内に入射した光を出射面３全体において均一に出射できるように、後述する光反射パターンが形成され、なおかつ、導光板２の裏面５側には、裏面５を覆うように反射板６が設けられている。反射板６は、白色樹脂、銀メッキ板等の反射性材料から成り、導光板２の裏面５から外部に放出する光を反射して導光板２内に再入力させるためのものである。一方、導光板２の表側、即ち、出射面３側には、光拡散シート、輝度増大フィルム等の光学フィルタ７が積層して設けられている。なお、図中符号９で示される部材は、光分散部９ａを備えた反射シートである。
なお、図示の例では、被照明体８として、表示領域８ａと非表示領域８ｂとを備えた液晶表示装置が配置されているが、例えば、キーボードの面状照明装置として構成される場合には、被照明体８としてキーボードスイッチが配置される。又、導光板２の表裏面の積層構造や、点状光源１周辺部の構造も、適宜、変更されるものである。
【０００４】
ところで、導光板２の光反射パターンには、光学特性を向上させるための形状的工夫が様々になされている。例えば、光透過性を有する基材と、上記基材上に設けられた光透過性を有する複数の線状体とを備え、上記線状体の延在方向に直交する断面が、第１〜第３辺で画成された三角形状の第１断面部と、複数の三角形状体を含み、各三角形状体が第１断面部より面積が小さく且つ第４〜第６辺で画成されている第２断面部とを有し、第１断面部の第１辺は、上記基材の表面と平行に接しており、前記複数の三角形状体は、第１断面部の第２辺上に隙間なく配置されており、且つ、前記各三角形状体の第４辺が第１断面部の第２辺と平行に接しており、前記三角形状体の数が２個以上９個以下である導光板が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３４１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、導光板２には透明性の良好な様々の材料が用いられるが、例えば、透明のアクリル樹脂が採用される場合、その製造方法は、射出成形や、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、樹脂シート１２を金型１４によって加熱して、金型１４の所定の凸形状１４ａを、凹形状１６として樹脂シート１２に熱転写する手法等が用いられている。なお、図５（ａ）には、便宜上、上型のみ示されているが、当然に下型も存在するものである。
いずれにせよ、従来の製造方法は、樹脂材料を溶融させて金型のキャビティ形状を、正確に導光板に写し取るものであることから、金型のキャビティ形状に起因して、導光板の形状も画一的で光の拡散方向も画一的となりがちであり、更なる光の拡散性が望まれるものであった。また、金型の加熱・冷却するための設備コストの増大を来たし、かつ、溶融した樹脂がある程度固化するまで金型を開放することができないことから、一回の成形あたりのサイクルタイムを短縮することも困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学特性に優れ、品質の安定した導光板を提供することにある。また、光学特性に優れた導光板をより低コストに提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００８】
（１）樹脂シートの表面に、凹状ドットが複数形成され、かつ、該凹状ドットの断面形状に、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部とが含まれる導光板（請求項１）。
本項に記載の導光板は、樹脂シートの表面に形成された凹状ドットの、一般形状部の最深部に不連続形状部を設けることで、凹状ドットの形状を崩す要因が一般形状部から除かれ、一般形状部の形状の安定が図られる。そして、一般形状部において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、必要な輝度特性を得るものである。
【０００９】
（２）上記（１）項において、前記一般形状部が光拡散部であり、前記不連続形状部が応力開放部である導光板（請求項２）。
本項に記載の導光板は、その製造過程で樹脂シートに生じ得る応力が、一般形状部である光拡散部の最深部に設けられた、不連続形状部である応力開放部に集中して、光拡散部から応力開放を行うことから、光拡散部の形状の安定が図られる。
【００１０】
（３）樹脂シートの表面に、凹状ドットが複数形成され、かつ、該凹状ドットに、光拡散部と、該光拡散部の最深部に形成された応力開放部とが含まれる導光板（請求項３）。
本項に記載の導光板は、その製造過程で樹脂シートに生じ得る応力が、光拡散部の最深部に設けられた応力開放部で開放されることにより、光拡散部の形状の安定が図られる。そして、光拡散部において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、必要な輝度特性を得るものである。
【００１１】
（４）上記（１）から（３）項において、前記凹状ドットが、複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用いて、冷間プレスにより形成されたものである導光板（請求項４）。
本項に記載の導光板は、プレス金型の複数の凸状突起を冷間過程で樹脂シートの表面に圧接することによるプレス応力で、樹脂シートに溶融を伴わない材料流動を引き起こし、樹脂シート表面に凹状ドットが成形されたものである。この際、プレス金型の凸状突起が押し付けられることにより樹脂シートに生じる応力が、一般形状部の最深部に設けられた不連続形状部あるいは応力開放部に集中して、一般形状部が応力開放されることで、一般形状部の形状の安定が図られる。そして、一般形状部において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、必要な輝度特性を得るものである。
【００１２】
（５）複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、その断面形状として、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部とを含む凹状ドットを、複数成形する導光板の製造方法（請求項５）。
本項に記載の導光板の製造方法は、プレス金型の複数の凸状突起を冷間過程で樹脂シートの表面に圧接することで、樹脂シートに溶融を伴わない材料流動を引き起こし、樹脂シート表面に凹状ドットを成形するものである。この際、プレス金型の凸状突起が押し付けられることにより樹脂シートに生じる応力が、一般形状部の最深部に設けられた不連続形状部に集中して、一般形状部を応力開放することで、一般形状部の形状の安定を図る。そして、一般形状部において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、必要な輝度特性を得るものである。
【００１３】
（６）複数の凸状突起が形成されたプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、光拡散部と、該光拡散部の最深部に形成された応力開放部とを含む凹状ドットを、複数成形する導光板の製造方法（請求項６）。
本項に記載の導光板の製造方法は、プレス金型の複数の凸状突起を冷間過程で樹脂シートの表面に圧接することで、樹脂シートに溶融を伴わない材料流動を引き起こし、樹脂シート表面に凹状ドットを成形するものである。この際、プレス金型の凸状突起が押し付けられることにより樹脂シートに生じる応力が、光拡散部の最深部に設けられた応力開放部に集中して、光拡散部が応力開放されることで、光拡散部の形状の安定が図られる。そして、光拡散部において、光源から導光板内部に進入する光を偏向させ、必要な輝度特性を得るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明はこのように構成したので、光学特性に優れ、品質の安定した導光板を提供することが可能となる。また、光学特性に優れた導光板をより低コストに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る導光板の、凹状ドットの一般形状部ないし光拡散部の最深部に形成された、不連続形状部ないし応力開放部を示す断面図であり、（ａ）は不連続形状部ないし応力開放部の一形状を例示するものであり、（ｂ）は同不連続形状部ないし応力開放部の別形状を例示するものである。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る導光板の製造に用いられる金型の、凸状突起の形状例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る導光板と、凹状ドットの一般形状部の最深部に、不連続形状部ないし応力開放部を設けない導光板とを比較するための説明図である。
【図４】従来の面状照明装置の一例を示す分解斜視図である。
【図５】従来の導光板とその製造方法を示す説明図であり、（ａ）は製造時点に係る断面図、（ｂ）は導光板の完成品の断面図及び部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係る導光板１０は、図１（ａ）に示されるように、樹脂シート１２の表面に、凹状ドット１８が複数形成されている。凹状ドット１８の並び方は、例えば、導光板１０の平面視で、縦横に規則的に並べられたものである。又、凹状ドット１８の断面形状が、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部２０と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部２２とを含むものである。ここで、一般形状部２０は、例えば正三角形ないし台形の断面形状をなしている。又、不連続形状部２２は一般形状部２０と不連続な形状であれば、様々なものが該当し、例えば、図１（ａ）に示される四角形断面２２Ａや、図１（ｂ）に示される、先端が尖った多角形断面２２Ｂ、三角形断面２２Ｃ、先端にアールが付いた多角形断面２２Ｄ、台形断面２２Ｅ等が挙げられる。
ここで、一例として、凹状ドット１８の周端部の直径が０．４〜０．５ｍｍの円錐形で、一般部２０の深さが１３０〜１５０μｍのあるとき、不連続形状部２２の直径Ｘ＝５〜３０μｍ、深さＹ＝５〜５０μｍに形成される。
【００１７】
この導光板１０の製造方法は、複数の凸状突起が形成されたプレス金型１４（図５（ａ）参照）を用い、冷間プレスによって、樹脂シート１２の表面に凹状ドット１８を成形するものである。
又、プレス金型１４の凸状突起１４ｂは、図２に例示されるように、様々な形状が用いられる。例えば、図２（ａ）に示される円錐形、同（ｂ）に示される四角錐形、同（ｃ）に示される三角錐形等が挙げられる。
【００１８】
なお、樹脂シート１２の材料としてアクリルを採用する場合、金型温度を１３０℃程度として、型締め時間を１秒程度とし、成形サイクルタイムを２秒程度とする。アクリルの溶融温度は８０℃〜９０℃であり、金型温度はこれよりも高温であるが、金型の複数の凸状突起１４ｂが樹脂シート１２を変形させる時間を上述の如く短時間にすることで、樹脂シート１２に溶融が生じることなく、冷間プレス状態となる。
【００１９】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の実施の形態に係る導光板１０は、樹脂シート１２の表面に形成された凹状ドット１８の、一般形状部２０の最深部に不連続形状部２２を設けることで、凹状ドット形状を崩す要因（例えば内部応力）が一般形状部２０から除かれ、一般形状部２０の形状の安定が図られる。そして、一般形状部２０において、光源から導光板１０内部に進入する光を偏向、拡散させ、必要な輝度特性を得ることができる。したがって、一般形状部２０は、機能性の観点から「光拡散部」とも言えるものである。なお、不連続形状２２は、光の偏向、拡散効果を特に期待するものではないので、不連続形状部２２の形状については、輝度特性の観点からは特に考慮する必要は無い。
【００２０】
又、本発明の実施の形態に係る導光板の製造方法によれば、プレス金型１４（図５参照）の複数の凸状突起１４ｂ（図２）を冷間過程で樹脂シート１２の表面に圧接することで、樹脂シート１２に溶融を伴わない材料流動を引き起こし、樹脂シート１２表面に凹状ドット１８を成形するものである。この際、プレス金型１４の凸状突起１４ｂが押し付けられることにより樹脂シート１２に生じる応力が、一般形状部２０の最深部に設けられた不連続形状部２２に集中して、一般形状部２０を応力開放することで、一般形状部２０の形状の安定を図ることができる。したがって、不連続形状部２２は、機能性の観点から「応力開放部」とも言えるものである。
【００２１】
なお、本製造方法において、仮に、凹状ドット１８の一般形状部２０の最深部に、不連続形状部２２を形成しない場合を想定すると、図３に示されるように、一般部２０のみからなる凹状ドット１８の周辺部には、冷間プレスによる内部応力Ｓが生じ、この内部応力Ｓによって、符号Ｆで示される方向へと戻り変形を生じる。よって、一般部２０には、点線で示されるように不用意な形状変化が生じ、各凹状ドット１８毎の形状が不安定となり、導光板１０の輝度特性を安定させることが困難となる。この点、本発明の実施の形態によれば、不連続形状部（応力開放部）２２によって、内部応力Ｓが開放されることで、このような凹状ドット１８の不用意な変形は回避される。
【００２２】
ところで、凹状ドット１８の不連続形状部２２は、プレス金型１４（図５参照）の複数の凸状突起１４ｂ（図３）の形状がそのまま転写されるものではない。具体的には、凸状突起１４ｂの先端部を、一般的な加工装置によって実現可能な範囲内で突端を残すよう形成したプレス金型１４を用い、冷間プレスを実施した結果として、形成されるものである。したがって、図１に例示される不連続形状部２２の各形状は、意図的に形成されるものではなく、凹状ドット１８毎に異なり得るものである。しかしながら、前述のように、不連続形状部２２は、光の偏向、拡散効果を特に期待するものではないことから、不連続形状部２２の形状のばらつきは、導光板１０の輝度特性に何ら影響を及ぼすものではない。
【００２３】
すなわち、本発明の実施の形態に係る導光板の製造方法は、突端を残すよう形成された複数の凸状突起を備えるプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、その断面形状として、開口端部から深部へ向かって連続形状をなす一般形状部と、該一般形状部の最深部に形成された不連続形状部とを含む凹状ドットを、複数成形することを特徴とするものでもある。
又、本発明の実施の形態に係る導光板の製造方法は、突端を残すよう形成された複数の凸状突起を備えるプレス金型を用い、冷間プレスによって、樹脂シートの表面に、光拡散部と、該光拡散部の最深部に形成された応力開放部とを含む凹状ドットを、複数成形することを特徴とするものでもある。
【００２４】
又、参考までに、従来の、アクリル製の樹脂シートに凹形状を熱転写して導光板を製造する場合の、１ショットあたりの成形サイクルタイムは６０秒であったのに対し、本発明の実施の形態では、冷間プレスを実施することにより、前述のごとく２秒程度に短縮することが可能となっている。又、従来の、アクリル製の樹脂シートに凹形状を熱転写して導光板を製造する場合の金型温度は、樹脂シートが完全に溶融するように１７０℃程度まで加熱されるのに対し、本発明の実施の形態では、冷間プレスを実施することにより、前述のごとく１３０℃程度に抑えられ、かつ、金型を急冷するための設備も不要である。
【符号の説明】
【００２５】
１０：導光板、１２：樹脂シート、１４：金型、１４ｂ：凸状突起、１８：凹状ドット、２０：一般形状部、  ２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ：不連続形状部（応力開放部）
【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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