(57)【要約】【課題】できる限り少ない工程で、複数色に発光する導光板を製造するための技術を提供する。【解決手段】導光板１２の製造方法において、光を透過する平板状の板状部材３４の一方の面に、複数色のインクを所定のパターンで印刷することで、光を反射する複数の反射ドット１００，１０２，１０４を形成し、発光面１１２を複数色に発光させる。つまり、カラーフィルター等を板状部材３４に設けることなく、複数色に発光する導光板を製造することが可能となる。これにより、導光板の製造時において、カラーフィルター等の配設工程を省くことが可能となり、導光板製造時のスループットを向上させることが可能となる。また、カラーフィルター等を用いる必要が無くなり、コスト削減を図ることが可能となる。さらに言えば、板状部材にカラーフィルター等を配設する必要が無くなり、導光板の薄型化を図ることが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色に発光する発光面を備えた導光板の製造方法において、
前記発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に、複数色のインクを所定のパターンで印刷することで、光を透過する複数の透過ドット、若しくは、光を反射する複数の反射ドットを形成するドット形成工程を含むことを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
前記ドット形成工程が、
前記複数色のインクを吐出することが可能な吐出装置を用いて、前記発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に前記複数色のインクを印刷する工程であることを特徴とする請求項１に記載の導光板の製造方法。
【請求項３】
前記吐出装置が、
線状に配列された複数の吐出孔を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
前記複数色のインクの少なくとも１つが、
蛍光体を含有するインクであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の導光板の製造方法。
【請求項５】
光を透過する平板状の基材と、
前記基材の発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に所定のパターンで印刷された複数色のインクにより形成された光を透過する複数の透過ドット、若しくは、光を反射する複数の反射ドットと
を備え、前記発光面が複数色に発光することを特徴とする導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色に発光する発光面を備えた導光板の製造方法、および、複数色に発光する発光面を備えた導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導光板は、光を透過する平板状の基材を有しており、その基材の一方の面が発光する構造とされている。詳しくは、平板状の基材の側部に、光源が設けられており、光源からの光が、基材の側部に入射される。基材の発光する面（以下、発光面と記載する場合がある）と反対側の面には、基材の側部から入射された光を反射するための処理が施されており、基材の側部から入射された光が、基材内部で反射し、その反射光によって、発光面が発光するのである。基材の側部から入射された光を反射するための処理としては、例えば、基材の発光面と反対側の面にインク等により半球状の反射ドットを形成する手法が知られている。また、発光面に、基材の側部から入射された光を透過するための透過ドットが形成され、基材の側部から入射された光が、透過ドットを透過することで、発光面が発光する導光板も存在する。
【０００３】
また、発光面が複数色に発光する導光板も存在する。発光面が複数色に発光する導光板では、後に詳しく説明するように、発光面にカラーフィルターが貼着されており、そのカラーフィルターを光が透過することで、発光面が複数色に発光する。また、下記特許文献に記載されているように、基材の内部に複数色の蛍光体粒子を含有させることで、発光面を複数色に発光させることも可能である。詳しくは、蛍光体は、光を励起し、光の波長域を変更するものであり、基材内で反射した光が、基材内に含有された複数の蛍光体粒子によって反射することで、蛍光体粒子に応じた波長域に変更される。これにより、発光面が複数色に発光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に記載の導光板によれば、発光面を複数色に発光させることが可能となる。しかしながら、上記特許文献に記載の導光板を製造する際には、基材の側部から入射された光を反射するための処理、若しくは、透過するための処理を基材に施す工程、例えば、基材の一方の面にインク等により半球状の反射ドット等を形成する工程と、基材内部に複数色の蛍光体粒子を含有させる工程とを行う必要がある。また、カラーフィルターを用いて、複数色に発光する導光板の製造時においては、反射ドット等を形成する工程と、発光面にカラーフィルターを貼着する工程とを行う必要がある。このように、複数色に発光する導光板の製造時においては、反射ドット等を形成する工程と、反射ドットによって反射された光等を複数色の光に分光するための部材、例えば、カラーフィルター，蛍光体粒子等を配設するための工程とを行う必要があるが、できる限り少ない工程で、複数色に発光する導光板を製造することが望ましい。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、できる限り少ない工程で、複数色に発光する導光板を製造するための技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の製造方法は、複数色に発光する発光面を備えた導光板の製造方法であって、前記発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に、複数色のインクを所定のパターンで印刷することで、光を透過する複数の透過ドット、若しくは、光を反射する複数の反射ドットを形成するドット形成工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の製造方法では、請求項１に記載の製造方法において、前記ドット形成工程が、前記複数色のインクを吐出することが可能な吐出装置を用いて、前記発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に前記複数色のインクを印刷する工程であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の製造方法では、請求項１または請求項２に記載の製造方法において、前記吐出装置が、線状に配列された複数の吐出孔を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の製造方法では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の製造方法において、前記複数色のインクの少なくとも１つが、蛍光体を含有するインクであることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の導光板は、光を透過する平板状の基材と、前記基材の発光面、若しくは、前記発光面の反対側の面に所定のパターンで印刷された複数色のインクにより形成された光を透過する複数の透過ドット、若しくは、光を反射する複数の反射ドットとを備え、前記発光面が複数色に発光することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の導光板の製造方法では、基材の一方の面に、複数色のインクを所定のパターンで印刷することで、複数の反射ドット、若しくは、透過ドットが形成される。また、請求項５に記載の導光板では、基材の一方の面に所定のパターンで印刷された複数色のインクにより、複数の反射ドット、若しくは、透過ドットが形成されている。つまり、基材に複数色の反射ドット等を形成すればよく、カラーフィルター，蛍光体粒子等を設ける必要が無い。このように、請求項１に記載の導光板の製造方法および、請求項４に記載の導光板によれば、カラーフィルター，蛍光体粒子等の配設工程を省くことが可能となり、導光板製造時のスループットを向上させることが可能となる。また、カラーフィルター等を用いる必要が無くなり、コスト削減を図ることが可能となる。さらに言えば、基材にカラーフィルター等を配設する必要が無くなり、導光板の薄型化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の導光板の製造方法では、複数色のインクを吐出可能な吐出装置を用いて、反射ドット等が形成される。このため、インクの吐出により描画される反射ドット等の描画パターンを変更すれば、複数色の発光により表示されるカラー画像も変更することが可能である。つまり、基材に反射ドット等をオンデマンドで印刷することにより、導光板をオンデマンドで製造することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の導光板の製造方法では、線状に配列された複数の吐出孔を有する吐出装置、所謂、インクジェットヘッドを用いて、反射ドット等が形成される。これにより、高速で複数の反射ドット等を形成することが可能となり、導光板製造時のスループットを向上させることが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の導光板の製造方法では、蛍光体を含有するインクにより反射ドット等が形成される。これにより、反射ドットによって反射された光、若しくは、透過ドットを透過する光を、光のロスを抑制した任意の色の光にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例である導光板の製造方法を実現可能な導光板製造装置を示す平面図である。
【図２】図１の導光板製造装置が備える制御装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例である製造方法によって製造された導光板を示す概略図である。
【図４】従来の製造方法によって製造された導光板を示す概略図である。
【図５】変形例の製造方法によって製造された導光板を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
【００１７】
＜導光板製造装置の構成＞
図１に、本発明の実施例の導光板製造装置１０を示す。導光板製造装置１０は、発光面が複数色に発光する導光板、所謂、デジタルサイネージ（電子看板）に用いられる導光板（図３参照）１２を製造するための装置である。導光板製造装置１０は、搬送装置２０と、ヘッド移動装置２２と、インクジェットヘッド２４とを備えている。
【００１８】
搬送装置２０は、Ｘ軸方向に延びる１対のコンベアベルト３０と、コンベアベルト３０を周回させる電磁モータ（図２参照）３２とを有している。１対のコンベアベルト３０は、導光板１２の基材となる平板状のアクリル製の板状部材３４を支持し、その板状部材３４は、電磁モータ３２の駆動により、Ｘ軸方向に搬送される。また、搬送装置２０は、保持装置（図２参照）３６を有している。保持装置３６は、コンベアベルト３０によって支持された板状部材３４を、所定の位置（図１での板状部材３４が図示されている位置）において固定的に保持する。
【００１９】
ヘッド移動装置２２は、Ｘ軸方向スライド機構５０とＹ軸方向スライド機構５２とによって構成されている。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能にベース５４上に設けられたＸ軸スライダ５６を有している。そのＸ軸スライダ５６は、電磁モータ（図２参照）５８の駆動により、Ｘ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５６の側面に設けられたＹ軸スライダ６０を有している。そのＹ軸スライダ６０は、電磁モータ（図２参照）６２の駆動により、Ｙ軸方向の任意の位置に移動する。そのＹ軸スライダ６０には、インクジェットヘッド２４が取り付けられている。このような構造により、インクジェットヘッド２４は、ヘッド移動装置２２によってベース５４上の任意の位置に移動する。
【００２０】
インクジェットヘッド２４は、板状部材３４の上に複数色のインクを吐出する。詳しくは、インクジェットヘッド２４の下面には、線状に配列された複数のノズル穴（図示省略）が形成されている。そして、電気信号に従って、圧電素子（図２参照）７２や熱による蒸気泡を駆動源として、複数色のインクがインクジェットヘッド２４の複数のノズル穴から吐出される。これにより、板状部材３４上に複数色のインクが吐出される。
【００２１】
また、導光板製造装置１０は、図２に示すように、制御装置８０を備えている。制御装置８０は、コントローラ８２と、複数の駆動回路８４とを備えている。複数の駆動回路８４は、上記電磁モータ３２，５８，６２、保持装置３６、圧電素子７２に接続されている。また、コントローラ８２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路８４に接続されている。これにより、搬送装置２０、ヘッド移動装置２２、インクジェットヘッド２４の作動が、コントローラ８２によって制御される。
【００２２】
＜導光板の形成＞
導光板製造装置１０では、上述した構成によって、搬送装置２０に保持された板状部材３４に複数色のインクが、インクジェットヘッド２４によって吐出されることで、導光板１２が形成される。具体的には、コントローラ８２の指令により、板状部材３４が作業位置まで搬送され、その位置において、板状部材３４が、保持装置３６によって固定的に保持される。そして、インクジェットヘッド２４が、コントローラ８２の指令により、板状部材３４の上方に移動する。続いて、インクジェットヘッド２４は、コントローラ８２の指令により、板状部材３４の上面に所定のパターンで複数色のインクを吐出する。これにより、板状部材３４の一方の面には、図３に示すように、半球状の複数色の反射ドット１００，１０２，１０４が形成される。
【００２３】
なお、インクジェットヘッド２４から吐出される複数色のインクは、赤色のインクと青色のインクと緑色のインクである。詳しくは、赤色のインクには、赤色の光の波長域を反射する粒子が含まれ、青色のインクには、青色の光の波長域を反射する粒子が含まれ、緑色のインクには、緑色の光の波長域を反射する粒子が含まれている。そして、赤色のインクにより赤色の反射ドット１００が形成され、青色のインクにより青色の反射ドット１０２が形成され、緑色のインクにより緑色の反射ドット１０４が形成される。
【００２４】
板状部材３４の一方の面に複数色の反射ドット１００，１０２，１０４が形成されると、図３に示すように、板状部材３４の側部に白色ＬＥＤ１０６が配設される。これにより、導光板１２が製造される。この導光板１２は、光源を白色ＬＥＤ１０６とし、複数色に発光する。詳しくは、白色ＬＥＤ１０６から発せられた白色の光１０８が、直接、若しくは、板状部材３４内で反射して、板状部材３４に印刷された赤色の反射ドット１００に入射する。赤色の反射ドット１００に入射した光１０８は、その反射ドット１００内で反射して、赤色の光１１０となり、発光面１１２から、導光板１２の外部に出ていく。なお、発光面１１２は、板状部材３４の反射ドット１００，１０２，１０４が形成された面と反対側の面である。
【００２５】
また、白色ＬＥＤ１０６から発せられた白色の光１０８が、直接、若しくは、板状部材３４内で反射して、板状部材３４に印刷された青色の反射ドット１０２に入射する。青色の反射ドット１０２に入射した光１０８は、その反射ドット１０２内で反射して、青色の光１１４となり、発光面１１２から、導光板１２の外部に出ていく。さらに、白色ＬＥＤ１０６から発せられた白色の光１０８が、直接、若しくは、板状部材３４内で反射して、板状部材３４に印刷された緑色の反射ドット１０４に入射する。緑色の反射ドット１０４に入射した光１０８は、その反射ドット１０４内で反射して、緑色の光１１６となり、発光面１１２から、導光板１２の外部に出ていく。これにより、発光面１１２は、ＲＧＢの３色に発光し、板状部材３４に吐出されたインクのパターンに応じたカラー画像が、発光面１１２に表示される。
【００２６】
このように、導光板製造装置１０では、板状部材３４の一方の面に複数色のインクを印刷し、板状部材３４の側部に光源を配設することで、複数色に発光する導光板１２が製造される。一方で、従来の導光板は、板状部材３４の一方の面にインクが印刷されるとともに、他方の面にカラーフィルターが貼着されることで、製造される。具体的には、平板状のアクリル製の板状部材（図４参照）１２０の一方の面に、上述した手法と同様に、白色のインクが所定のパターンで吐出される。これにより、図４に示すように、板状部材１２０の一方の面に、白色のインクにより複数の白色の反射ドット１２２が形成される。
【００２７】
また、板状部材１２０の反射ドット１２２が形成された面と反対側の面である発光面１２３に、カラーフィルター１２４が貼着される。カラーフィルター１２４は、可視光のうち特定の波長域を通過させるフィルターであり、赤色の光の波長域を通過させる赤色フィルター部１２６と、青色の光の波長域を通過させる青色フィルター部１２８と、緑色の光の波長域を通過させる緑色フィルター部１３０とによって構成されている。そして、反射ドット１２２が形成されるとともに、カラーフィルター１２４が貼着された板状部材１２０の側部に、白色ＬＥＤ１３２が配設されることで、導光板１３４が製造される。
【００２８】
このように製造された導光板１３４では、白色ＬＥＤ１３２から発せられた白色の光１３６が、直接、若しくは、板状部材１２０内で反射して、板状部材１２０に印刷された反射ドット１２２に入射する。反射ドット１２２に入射した光１３６は、その反射ドット１２２内で反射して、発光面１２３から、導光板１３４の外部に出ていく。この際、赤色フィルター部１２６を通過する光は、赤色の光１３８となり、青色フィルター部１２８を通過する光は、青色の光１４０となり、緑色フィルター部１３０を通過する光は、緑色の光１４２となる。これにより、従来の方法で製造された導光板１３４においても、発光面１２３は、ＲＧＢの３色に発光し、板状部材１２０に吐出されたインクのパターンに応じたカラー画像が、発光面１２３に表示される。
【００２９】
しかしながら、従来の方法で導光板を製造する際には、上述したように、板状部材１２０に反射ドット１２２を形成するだけでなく、板状部材１２０にカラーフィルター１２４を貼着する必要がある。一方で、導光板製造装置１０によって導光板が製造される際には、板状部材３４に複数色の反射ドット１００，１０２，１０４を形成すればよく、カラーフィルターを貼着する必要が無い。このように、板状部材３４に複数色の反射ドット１００，１０２，１０４を形成することで、カラーフィルターの貼着工程を省くことが可能となる。これにより、導光板の製造方法を簡素化することが可能となり、スループットが向上する。また、カラーフィルターを用いる必要が無くなり、コスト削減を図ることが可能となる。さらに言えば、板状部材にカラーフィルター等の別部材の装着する必要が無くなり、導光板の薄型化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、導光板製造装置１０では、反射ドット１００，１０２，１０４が、インクジェットヘッド２４によるインクの吐出により形成されている。このため、インクの吐出により描画される反射ドット１００，１０２，１０４の描画パターンを変更すれば、発光面１１２に表示されるカラー画像も変更することが可能である。つまり、板状部材３４に、反射ドット１００，１０２，１０４をオンデマンドで印刷することにより、導光板をオンデマンドで製造することが可能となる。
【００３１】
ちなみに、上記実施例において、導光板１２は、導光板の一例である。インクジェットヘッド２４は、吐出装置の一例である。インクジェットヘッド２４のノズル穴は、吐出孔の一例である。板状部材３４は、基材の一例である。反射ドット１００，１０２，１０４は、反射ドットの一例である。発光面１１２は、発光面の一例である。また、導光板１２の製造方法は、導光板の製造方法の一例である。板状部材３４に反射ドット１００，１０２，１０４を形成する工程は、ドット形成工程の一例である。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、反射ドット１００，１０２，１０４を形成する際に用いられるインクとして、特定域の波長を反射する粒子を含むインクが採用されているが、種々のインクを採用することが可能である。例えば、蛍光体の粒子を含む複数色のインクを用いて、反射ドットを形成することでも、複数色に発光する導光板を製造することが可能である。
【００３３】
具体的には、平板状のアクリル製の板状部材（図５参照）１５０の一方の面に、インクジェットヘッド２４によって、蛍光体の粒子を含む複数色のインクが所定のパターンで吐出される。蛍光体は、光を励起して、特定の波長に変換するものであり、蛍光体の粒子を含むインクには、赤色の光の波長域に変換する蛍光体の粒子を含む赤色のインクと、緑色の光の波長域に変換する蛍光体の粒子を含む緑色のインクが採用されている。また、板状部材１５０の一方の面には、蛍光体の粒子を含まない透明なインクも吐出される。これにより、図５に示すように、板状部材１５０の一方の面に、蛍光体の粒子を含む赤色のインクにより赤色の反射ドット１５２が形成され、蛍光体の粒子を含む緑色のインクにより緑色の反射ドット１５４が形成され、透明なインクにより透明な反射ドット１５６が形成される。
【００３４】
板状部材１５０の一方の面に反射ドット１５２，１５４，１５６が形成されると、板状部材１５０の側部に青色ＬＥＤ１５８が配設される。これにより、導光板１６０が製造される。導光板１６０では、青色ＬＥＤ１５８から発せられた青色の光１６２が、直接、若しくは、板状部材１５０内で反射して、板状部材１５０に印刷された赤色の反射ドット１５２に入射する。赤色の反射ドット１５２に入射した光１６２は、蛍光体の粒子により、赤色の波長域に変換され、その反射ドット１５２内で反射する。そして、反射ドット１５２内で反射した光１６４は、赤色の光となり、発光面１６６から、導光板１６０の外部に出ていく。
【００３５】
また、青色ＬＥＤ１５８から発せられた青色の光１６２が、直接、若しくは、板状部材１５０内で反射して、板状部材１５０に印刷された緑色の反射ドット１５４に入射する。緑色の反射ドット１５４に入射した光１６２は、蛍光体の粒子により、緑色の波長域に変換され、その反射ドット１５４内で反射する。そして、反射ドット１５４内で反射した光１６８は、緑色の光となり、発光面１６６から、導光板１６０の外部に出ていく。さらに、青色ＬＥＤ１５８から発せられた青色の光１６２が、直接、若しくは、板状部材１５０内で反射して、板状部材１５０に印刷された透明な反射ドット１５６に入射する。透明な反射ドット１５６に入射した青色の光１６２は、波長域が変換されることなく、その反射ドット１５６内で反射する。このため、その反射ドット１５６内で反射した光１７０は、元の青色の光であり、発光面１６６から、導光板１６０の外部に出ていく。これにより、発光面１６６は、ＲＧＢの３色に発光し、板状部材１５０に吐出されたインクのパターンに応じたカラー画像が、発光面１６６に表示される。このように、蛍光体の粒子を含む複数色のインクを用いて、反射ドットを形成することでも、複数色に発光する導光板を製造することが可能である。
【００３６】
また、上記実施例では、インクを吐出する装置として、インクジェットヘッド２４が採用されているが、ディスペンサヘッド等の種々の吐出装置を採用することが可能である。
【００３７】
また、上記実施例では、板状部材３４の反射ドット１００等が形成された面と反対側の面が、発光面１１２となっているが、板状部材３４の反射ドット１００等が形成された面を、発光面とすることも可能である。つまり、反射ドット１００等に入射された光が、反射ドット１００等で反射されることなく、反射ドット１００等を通過して、導光板１２の外部に出ていくことで、板状部材３４の反射ドット１００等が形成された面を、発光面とすることが可能となる。この場合には、反射ドット１００等に入射された光が、反射ドット１００等を透過することから、反射ドット１００等は、透過ドットとして機能する。
【符号の説明】
【００３８】
１２：導光板    ２４：インクジェットヘッド（吐出装置）    ３４：板状部材（基材）    １００：反射ドット    １０２：反射ドット    １０４：反射ドット    １１２：発光面    １５０：板状部材（基材）    １５２：反射ドット    １５４：反射ドット    １５６：反射ドット    １６０：導光板    １６６：発光面
【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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