(57)【要約】【課題】新規な導光板製造用金型を用いることにより、１種類の樹脂により１回の成形で、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面にマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面を有する導光板を製造する。【解決手段】可動金型と固定金型の間に略矩形に形成されたキャビティ形成部の、可動金型または固定金型の一方の金型におけるキャビティ形成部の略中央部に一側から他側にかけて尾根部を有し山型に形成された鏡面板を設け、前記鏡面板に沿った形に一体形成されたスタンパを前記鏡面板に取付ける。【選択図】　　　　　　　　図２
2004009690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動金型と固定金型の間に略矩形に形成されたキャビティ形成部と、
該キャビティ形成部の可動金型および／または固定金型の鏡面板に取付けられたスタンパと、
該キャビティ形成部の一側に型開閉方向とは略直角方向に向けて設けられたゲートとが設けられた導光板製造用金型において、
可動金型または固定金型の一方の金型における前記キャビティ形成部の略中央部に一側から他側にかけて尾根部を有し山型に形成された鏡面板と、
前記鏡面板に沿った形に一体形成されたスタンパとが設けられ、
前記鏡面板に前記スタンパが取付けられたことを特徴とする両側に入光面を有する導光板製造用金型。
【請求項２】
前記ゲートは、前記鏡面板の尾根部の一側の
型開閉方向と平行に形成されたキャビティ形成部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の両側に入光面を有する導光板製造用金型。
【請求項３】
前記ゲートの形状は、両側に入光面を有し中央部から両側の厚肉部に向けて厚みが徐々に厚く形成されるとともに２面の傾斜反射面を有し前記傾斜反射面の境界部に谷部を有する導光板の入光面に対して直角方向の断面形状に略相似していることを特徴とする請求項２に記載の両側に入光面を有する導光板製造用金型。
【請求項４】
前記鏡面板は、尾根部近傍の鏡面板の表面温度が、他の部分より高くなるよう設定されてい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項に記載の両側に入光面を有する導光板製造用金型。
【請求項５】
射出圧縮成形または射出プレス成形に用いられ、前記キャビティ形成部内に溶融樹脂を射出充填してから固定金型に対して可動金型を移動可能な請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の両側に入光面を有する導光板製造用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面を有する導光板製造用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年パソコン等の画面の大型化に伴い、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面を有する導光板が製造されている。従来両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面を有する導光板の製造方法については、特開平９−１０９１８３号公報や特開２０００−１７１６４１号公報に記載のものが知られている。前記特開平９−１０９１８３号公報に記載されたものは、高散乱能領域（コア層）と低散乱能領域（スキン層）を用いたサンドイッチ成形法により、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面を有する導光板を製造するものである。しかし前記方法によれば、２種類の樹脂を用いたサンドイッチ成形法によるため、その射出装置が複雑かつ高価な装置になるという問題があった。また型内で２種類の樹脂を希望通りの形に接合形成することが非常に困難であるとともに、傾斜反射面にマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面を形成することができなかった。それに対して特開２０００−１７１６４１号公報に記載されたものは、２枚の厚肉部と薄肉部を有する楔型導光板の入光面と相対する端面面同士を接合することにより、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面にマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面を有する導光板を製造するものである。しかし前記方法によれば、２面の楔型導光板の端面面同士を接合するため、精度を求められる接合工程を別に行わなければならなく、作業工程が増加するという問題があった。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】
そこで本発明は、両側に入光面を有する新規な導光板製造用金型を用いることにより、前記した問題を解決し、１種類の樹脂により１回の成形で、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面にマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面を有する導光板を製造することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、可動金型と固定金型の間に略矩形に形成されたキャビティ形成部の、可動金型または固定金型の一方の金型におけるキャビティ形成部の略中央部に一側から他側にかけて尾根部を有し山型に形成された鏡面板を設け、前記鏡面板に沿った形に一体形成されたスタンパを前記鏡面板に取付けたことを特徴とする。
【０００５】
また本発明の第二の態様の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、前記第一の態様において、ゲートが前記鏡面板の尾根部の一側の型開閉方向と平行に形成されたキャビティ形成部に設けられたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明の第三の態様の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、前記第二の態様において、ゲートの形状が、両側に入光面を有し中央部から両側の厚肉部に向けて厚みが徐々に厚く形成されるとともに２面の傾斜反射面を有し前記傾斜反射面の境界部に谷部を有する導光板の入光面に対して直角方向の断面形状に略相似していることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の第四の態様の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、前記第一ないし第三のいずれかの態様において、前記鏡面板は、尾根部近傍の鏡面板の表面温度が、他の部分より高くなるよう設定されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明の第五の態様の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、前記第一ないし第四のいずれかの態様において、射出圧縮成形または射出プレス成形に用いられ、前記キャビティ形成部内に溶融樹脂を射出充填してから固定金型に対して可動金型を移動可能であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は本発明の両側に入光面を有する導光板製造用金型（以下単に導光板製造用金型と略す）の断面図である。図２は本発明の導光板製造用金型の図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。図３は本発明の導光板製造用金型の固定金型を型開き側から見た図である。図４は本発明の導光板製造用金型により製造される両側に入光面を有する導光板Ｐ（以下単に導光板Ｐと略す）の斜視図である。導光板Ｐは、中央部から両側の厚肉部Ｐ１，Ｐ１に向けてそれぞれ厚みが徐々に厚く形成されており、その両側端面に比較的幅厚の入光面Ｐ２，Ｐ２を有している。そして一方の面は平坦に形成された出光面Ｐ３となっており、他方の面は前記入光面Ｐ２，Ｐ２から中央部に向けて徐々に肉薄に形成され、マイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面を有する傾斜反射面Ｐ４，Ｐ４となっている。そして傾斜反射面Ｐ４，Ｐ４の境界部には谷部Ｐ５が形成されている。
【００１０】
図１において、本発明の導光板製造用金型は、固定盤１に取付けられる固定金型２と可動盤３に取付けられる可動金型４とからなっており、固定金型２に対して可動金型４を型合せした際に、導光板Ｐの形状に倣った略矩形のキャビティ形成部Ｃが形成可能に設けられている。この実施の形態の導光板製造用金型は、射出圧縮成形または射出プレス成形に用いられるために固定金型２と可動金型４はインロー構造となっており、固定金型２の凹部の中に可動金型４の凸部が溶融樹脂の漏れない僅かなベント間隔を隔てて嵌合され、キャビティ形成部Ｃ内に溶融樹脂を射出充填してから固定金型２に対して可動金型４を移動可能に設けられている。
【００１１】
固定金型２について先に説明すると、固定金型２は、取付板５、本体部６、スプルブッシュ７、溶融樹脂通路８、鏡面板９、スタンパ押え１０ａないし１０ｄ、ゲート１１等から構成されている。そして固定金型２側のキャビティ形成部Ｃは前記した鏡面板９とスタンパ押え１０ａないし１０ｄによって凹状に形成されている。図１ないし図３に示されるように、鏡面板９は前記凹状のキャビティ形成部Ｃの略中央部に一側から他側（この実施の形態では上下方向）にかけて尾根部９ａを有し、可動金型４に向けて導光板Ｐの傾斜反射面Ｐ４，Ｐ４の角度に倣って突出した山型に形成されている。そして前記鏡面板９には、鏡面板９の山型の形状に沿って尾根部１２ａが形成され一体形成されたスタンパ１２が取付けられている。この実施の形態に用いられるスタンパ１２はマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターンが形成され平面状に製造された厚さ０．４ｍｍのニッケル製のスタンパ１２を所定の角度に折り曲げ加工して尾根部１２ａが形成されたものが用いられる。なおスタンパ１２は、厚さは０．２ｍｍないし１ｍｍ程度のものが用いられ、２枚の平面状のスタンパを所定の角度に接合したものでもよい。
【００１２】
そして前記スタンパ１２の四周の側端１２ｂの近傍部分は、型開閉方向と平行の面がキャビティ形成部Ｃを構成するスタンパ押え１０ａないし１０ｄにより、スタンパ１２との間に溶融樹脂の入り込まない僅かな間隔を介して、高さ方向にスタンパ１２が浮き上がらないよう押えられている。そしてスタンパ１２の側端１２ｂ側のスタンパ押え１０ａないし１０ｄと鏡面板９との間には、一定の空間１３が形成され、スタンパ１２が熱膨張した際に対処可能となっている。また前記したスタンパ押え１０ａないし１０ｄは、図示しないボルトとバネ等により鏡面板９に対して位置調整可能に設けられている。そして前記鏡面板９の尾根部９ａの一側（この実施の形態では下方）のスタンパ押え１０ｂの型開閉方向と平行に形成されたキャビティ形成部Ｃにはゲート１１が設けられている。前記ゲート１１は図４に示される導光板Ｐの入光面Ｐ２とは略直角方向の断面形状（Ｂ１ないしＢ４による断面）に略相似し、前記Ｂ１ないしＢ４による断面の面積を小さくした形状に設けられている。なおスタンパ押え１０ａないし１０ｄはすべて一体に形成されたものでもよく、更に細分化されたものでもよく、キャビティ形成部Ｃを有する外壁部とスタンパ押え１０ａないし１０ｄとが別体に設けられ、外壁部にゲート１１が設けられたものでもよい。
【００１３】
図２，図３に示されるように、鏡面板９のスタンパ押え１０ａないし１０ｄによって押えられるスタンパ１２の裏面１２ｃ側の位置には吸引孔１４が複数形成され、前記吸引孔１４はエア通路１５により固定金型２外に設けられた図示しない吸引手段に接続され、スタンパ１２を鏡面板９に向けて吸引固定可能となっている。なお、スタンパ１２の吸引は、ゲート１１の近傍を他の部分より強く吸引するようにしてもよく、鏡面板９を複数に分割し、その間の僅かな隙間から吸引を行うことにより、スタンパ１２の尾根部１２ａの近傍、または裏面１２ｃ全体についても吸引を行うようにしてもよい。
【００１４】
また図２，図３に示されるようにこの実施の形態では、鏡面板９には固定金型２の温度を制御する温調用媒体通路１６ａ，１６ａと１６ｂが形成されている。温調用媒体通路１６ａ，１６ａは、本体部６の下面に入口部が設けられ、鏡面板９の両側に近い部分から尾根部９ａと平行に折り返し形成され、入口部より尾根部９ａに近い部分の本体部６の下面に出口部が形成されている。また別の温調用媒体通路１６ｂは、本体部６の下面に入口部と出口部が設けられている点は前記温調用媒体通路１６ａと同じであるが、鏡面板９の尾根部９ａの近傍には尾根部９ａと平行に折り返し形成されている。そして温調用媒体通路１６ｂは、温調用媒体通路１６ａと比較して高温の温調用媒体が流通され、鏡面板９は尾根部９ａの近傍の部分の方が温度が高くなるよう形成されている。しかし鏡面板９については、温調用媒体通路１６ｂを別に設けなくてもよく、更にはすべての部分で同じ温度となるように制御してもよい。
【００１５】
次に可動金型４について説明すると、図１，図２に示されるように、可動金型４は取付板１７、本体部１８、鏡面板１９等から形成されている。可動金型４のインロー嵌合される凸部の部分は、鏡面板１９となっている。そして前記鏡面板１９の前面の、固定金型２の鏡面板９に取付けられたスタンパ１２に対向する部分は、平面状に形成され、この実施の形態ではスタンパが取付けられておらず、キャビティ形成部Ｃの一部となっている。そして鏡面板１９にも温調用媒体通路２０ａ，２０ａと２０ｂが形成されている。可動金型４側の鏡面板１９も固定金型２の鏡面板９と同様に、温調用媒体通路２０ａは、本体部１８の下面の入口部から鏡面板１９の内部を流通し、本体部１８の下面の出口部に向けて温調用媒体が流れるように形成されるとともに、温調用媒体通路２０ｂが温調用媒体通路２０ａより中央側に形成され、温調用媒体通路２０ａと比較して高温の温調用媒体が流通されることから、鏡面板１９は、鏡面板９の尾根部９ａに対向する部分の方が、温度が高くなるよう設定されている。また可動金型４側の鏡面板１９の温度は、固定金型２側の鏡面板９の対向する部分より全体的に５℃ないし１５℃程度低くなるよう設定してもよい。
【００１６】
以上のように導光板製造用金型の実施の形態について説明してきたが、他の実施例として、尾根部９ａを有する山型に形成された鏡面板９を可動金型４に設け、平面状に形成された鏡面板１９を固定金型２の側に設けてもよい。またゲート１１についてはこの実施の形態に示されるものに限定されるものではない。更に本発明の導光板製造用金型については、インロー金型ではなく、外壁部がバネやシリンダにより後退移動可能な金型でもよい。更にまた縦型成形機の上型、下型のいずれか一方に尾根部９ａを有する山型に形成された鏡面板９と前記鏡面板９に沿った形に一体形成されたスタンパ１２が取付けられたものでもよい。またスタンパについては、山型に形成された鏡面板９の側のみならず、他方の金型の鏡面板１９にもスタンパを取付けてもよい。
【００１７】
次にこの実施の形態における導光板製造用金型による導光板Ｐの製造方法について説明する。
固定金型２に対し可動金型４を図示しない型開閉手段により接近させ、インロー嵌合を行い、キャビティ形成部Ｃが形成されると、図示しない射出装置から溶融樹脂通路８、ゲート１１を介してキャビティ形成部Ｃ内に溶融樹脂の射出充填を行う。この実施の形態では成形にはアクリル樹脂が使用され、２４０℃ないし２８０℃程度の溶融樹脂温度で射出充填がなされる。ただし成形に使用される樹脂についてはポリカーボネートやシクロオレフィン系樹脂を用いてもよい。また本発明においては、ゲート１１の形状が導光板Ｐの断面形状に略相似しており、尾根部９ａの一側の型開閉方向と平行に形成されたキャビティ形成部Ｃにゲート１１があるので、ゲート１１から射出された溶融樹脂はその両側の導光板Ｐにおける厚肉部Ｐ１，Ｐ１の部分に対して均等に充填される。またゲート１１の近傍や尾根部９ａの近傍の鏡面板９，１９は他の部分より５℃ないし１５℃程度高く、７０℃ないし９０℃程度に制御されているので、溶融樹脂の流動が良好である。
【００１８】
そして溶融樹脂の射出充填とともに図示しない型締装置により溶融樹脂の圧縮を行い、スタンパ１２によるパターンの転写をより良好にする。射出充填が完了すると成形品の冷却がなされるが、前記したように導光板Ｐの両側の入光面Ｐ２，Ｐ２側の厚肉部Ｐ１，Ｐ１に接する鏡面板９，１９の部分は温度が低く設定されているから、厚肉部Ｐ１，Ｐ１の冷却を比較的早く行うことができるとともに、導光板Ｐの反りの発生が防止される。また成形の際、溶融樹脂がスタンパ１２の尾根部１２ａから側端１２ｂの側に向かって流動すること、および、スタンパ１２の側端１２ｂの近傍はスタンパ押え１０ａないし１０ｄにより押えられ、吸引孔１４から図示しない吸引手段によりスタンパ１２を鏡面板９に吸引固定を行っていることから、スタンパ１２は、浮き上がったり変形したりすることはない。そして冷却が完了すると、図示しないエジェクタにより導光板Ｐのランナー等の部分が突き出しされ、取出し装置により取出しが行われる。その際にエアによる離型手段を併用してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の両側に入光面を有する導光板製造用金型は、可動金型と固定金型の間に略矩形に形成されたキャビティ形成部の、可動金型または固定金型の一方の金型のキャビティ形成部の略中央部に一側から他側にかけて尾根部を有し山型に形成された鏡面板が設けられ、前記鏡面板に沿った形に一体形成されたスタンパが前記鏡面板に取付けられているので、１種類の樹脂により１回の成形で、両側に入光面を有するとともに２面の傾斜反射面にマイクロドットまたは凹凸溝からなるパターン形成面が形成された導光板を製造することができる。
またスタンパが、略中央部に尾根部を有し山型に形成された鏡面板に沿った形に一体形成されているので、スタンパが浮き上がることなく、スタンパの裏面に溶融樹脂が入り込むこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導光板製造用金型の垂直方向の断面図である。
【図２】本発明の導光板製造用金型の図１におけるＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の導光板製造用金型の固定金型を型開き側から見た図である。
【図４】本発明の導光板製造用金型により製造される両側に入光面を有する導光板Ｐの斜視図である。
【符号の説明】
１　………　固定盤
２　………　固定金型
３　………　可動盤
４　………　可動金型
５，１７　……　取付板
６，１８　……　本体部
７　………　スプルブッシュ
８　………　溶融樹脂通路
９，１９　……　鏡面板
９ａ，１２ａ　……　尾根部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……　スタンパ押え
１１　……　ゲート
１２　……　スタンパ
１２ｂ　……　側端
１２ｃ　……　裏面
１３　……　空間
１４　……　吸引孔
１５　……　エア通路
１６ａ，１６ｂ，２０ａ，２０ｂ……　温調用媒体通路
Ｃ　………　キャビティ形成部
Ｐ　………　両側に入光面を有する導光板（導光板）
Ｐ１　……　厚肉部
Ｐ２　……　入光面
Ｐ３　……　出光面
Ｐ４　……　傾斜反射面
Ｐ５　……　谷部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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