(57)【要約】【課題】部材の表面が粗くても精度が高く均一な深さで切削できて、その切削バイト刃の使用は長時間耐えられる切削装置と製造方法を提供する。【解決手段】透明材料を使った基板層部材１にバイト刃２を適正な角度に傾けて接触させる。基板層部材１の表面が粗雑で、凹凸があって切削時にバイト刃２に衝撃がかかってもバイトホルダー３にあるクッション４が衝撃、変動、変位を吸収して正確な深さをもった確度で切削できる。バイト刃２は、多面体構造になっていて端面の角部が刃４２になっている。所定時間切削したらバイトを回転させて他の部位の刃に変えて磨耗を防いで長期間の使用に耐える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶等のディスプレイ面状発光体用導光板体の加工方法と製造方法であって、透明材料で形成した基板層部材１上に断面Ｖ字溝５１を切削する装置において、
部材の表面の粗さ、滑らかさ等の状態に関係なく一定の深さに確度を保って彫る手段、
切削部材１の表面凹凸、粗さによる切削刃への衝撃と変動を吸収する手段備え、
前記部材切削ユニットは、部材と切削バイト刃との適正角度である３０°〜９０°の傾斜を維持して切削する手段、
該切削バイト刃は部材表面の状態に応じて衝撃、変動を吸収する装置を備えたユニットであって、複数のバイトをバイト支持装置であるブレイドに目的に応じて切削バイトの数
と配列を自在に変えられる構造であることを特徴とする導光板体の製作方法。
【請求項２】
前記請求項１において切削バイトユニットに備えた衝撃、変動吸収装置は、バネ材、油圧、柔軟材、液状材等の手段で構成したことを特徴とする導光板体の製作方法。
【請求項３】
面状発光体の発光面を効率良く均等に発光させる導光板体の製作方法であって、該切削バイト刃は多面体構造をもち、その端面角部を切削刃とすることを特徴とする
導光板体の製作方法。
【請求項４】
前記請求項１において、切削バイト刃は部材切削工程において往復運動する度に該切削バイトユニットを回転し、他の端面角部の刃に変える手段、
所定の使用時間が経過したら該切削バイトユニットを回転して、他の端面角部刃にかえて磨耗が均等に経過するようにしたことを特徴とする導光板体の製作方法。
【請求項５】
前記請求項１において切削バイトの多角形とは、４、５、６角形等の多面体であって、
導光板体部材への切削断面Ｖ字溝パターン、さらに彫る深さに応じて対応することを特徴とする導光板体の製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液晶ディスプレイ等に用いられるバックライトの面状発光体加工方法とその構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  液晶（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）ディスプレイは、液晶ＴＶ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ），携帯電話機、各種表示板に採用されている。とくにインターネット網の普及と伴にテレビジョン始め、情報家電、ＯＡ機器のディスプレイとしてタ最適なために顕著に一般に波及した。低消費電力、薄型、軽量であるために今後、急速に発展するものと期待される。【０００３】  液晶ディスプレイ等のバックライトには、面状発光体が多く採用されている。特徴は、輝度、照度が高く均一に面発光させるために今まで、様々な工夫がなされてきた。例えば、構成が容易なエッジライト型の面発光体は、透明なアクリル状樹脂にアクリル状の端面におかれた光源から光を均一導いて、面状に発光させる。【０００４】  一般的な構成は、アクリル部材にスクラッチ状のＶ字溝を設ける。光源からの光は、Ｖ字溝に沿って進み面の中央に導かれる。面状発光体はこうして形成されて、液晶ディスプレイを背後から斑無く均一に照射する。【０００５】  面状発光体の導光板１の構成は、図６に示すように、６３の透明材料の基板層上に断面Ｖ字溝６４を彫って、なお光の反射効率を上げるために６５のドット状の点を６４のＶ字溝間に印刷して構成する。こうすることによって、面発光体の発光輝度は向上する。【０００６】  面状発光体は、近年有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、無機ＥＬ、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ），ＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等多くの発光体が提案、試作されているが、携帯電話機程度の小型画面しか実用になっていない。【０００７】  従って、ＰＣ，ＴＶ，広告板等に用いる大形の面状発光体は、断面Ｖ字溝のような構造をもった導光板が実用的である。断面Ｖ字溝は、従来特別な工作機械、レーザー光を使って彫って加工していた。しかし、量産性に乏しく、コストも多くかかって均一な特性をもった高品質な面状発光体の製造は難しかった。
【特許文献１】  特開２００３−１０７２１６
【特許文献２】  特願２００２−３７７４４７
【非特許文献１】  日経エレクトロニクス「１枚のパネルで両画面液晶透明な面状発光体で実現」２００４年３月１日号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  解決しようとする問題点の一つは、従来の面状発光体において、発光体端面におかれた光源からの光を面の中央まで減衰させないで導き、面全体を均一に発光させることにある。
さらに、面状発光体を形成する透明なアクリル部材の表面は一様な平面ではない。Ｖ字溝の深さは、数１００μ程度である。面状の端面から一定の間隔をおいて、断面から見て曲線状に徐々に１００μ程度の深さに彫っていく。アクリル部材の表面は、極微的に見ると平面精度は粗く凹凸がある。このような凹凸、表面の粗さがあってもＶ字溝を数１００μ程度の一定の深さに保って精度よく、一様に彫るような切削方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、上記課題を解決するためにＶ字溝間にドット（点状）の印刷をおこなって発光効率をよくする。【００１０】  面状発光体を形成する透明部材の切削は、表面の凹凸、粗さがあっても一様な深さに彫れるように切削バイトに表面の粗さ、凹凸があってもこのような衝撃、変動を吸収する構造体を設ける。透明部材の表面が荒れていていかなる衝撃、変動があっても均一に数１００μの深さを保って切削できる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の面状発光体導光部位の断面Ｖ字溝形状（以下Ｖ字溝と称する）は、減衰させないで面の中心部まで均一に発光させるために、どんなに導光板体の透明部材表面が粗くても均一な深さを保って、Ｖ字溝パターンを形成できる。【００１２】  この導光Ｖ字溝のパターンの構成は、切削工程において切削工具であるバイトにクッションを設けてあるからどんな衝撃、変動にも耐えられる。従って特別な高価な装置を使わないで、従来の切削装置を使って高品質な導光板体を製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  本発明は、発光源からの光を効率良く減衰しないで高輝度で均一に面全体を発光させる導光板体を効率良く、高品質に加工を行う方法を提供するものである。
【第１実施形態】
【００１４】  図１は、本発明による透明部材から成るアクリル板等の切削バイトの構成を示す詳細図である。１は導光板部材であって２は切削構成部のバイトである。３はバイトのホルダーで、４は２のバイトが１の部材を均一に切削するためのクッションである。簡単な構造部材としてはバネ材、油圧、その他柔軟なクッション材を使用する。５はクッション４、バイト２の抑え部材を示す。
【００１５】  図１において、Ｘはまだ切削工程に入らない状態のバイトを示し、Ｘ’に移動してバイト２が切削状態に入った状態を示す。バイト２は、切削状態に入ると切削に都合の良い角度３０°〜９０°に傾斜して導光板体部材１上に圧力をかけて移動しながら切削する。図１のＸ→Ｘ’はこの遷移状態を示す。
【００１６】  図２は、図１において切削が開始してバイト２が適度な角度に傾いてバイトユニット走行の状態を示す。導光板体部材１とバイト２の角度は３０°〜９０°に傾斜して切削工程に入っている様子を示している。
【００１７】  図３の（ａ）は、切削バイトユニット３２を取り付けてあるブレイド３１の構成を示す。バイトユニット３２は、導光板体部材へＶ字溝のパターンを多様化して切削するため図３（ａ）に示すようにブレイドの列方向の位置をずらして交互に配置してある。Ｖ字溝のパターン、紋様を面発元の効率と均一性を考慮すると多彩な構成ができる。ＴＶ，ＰＣ，ＯＡ機器とか応用によってＶ字溝の紋様はかわってくる。
【００１８】  従って、３１のバイト・ブレイドの構成は、目的によって構成を多彩に変えるようにようにしておけば、いろいろな機器の応用に適応できる。３１にあるバイトの列方向と縦方向の配置を微細に変化させると多様なＶ字溝が容易に製作できるという特徴がある。
【００１９】  Ｖ字溝の深さは、普通１００μ〜２００μ程度である。例えば、端面から一定の距離より始まるＶ字溝は、導光板体部材の断面から見て当初数μ程度で浅く彫って、中心部は数１００μ程度になるように漸次深くなるように加工する。こうすることによって面全体の発光を均等な照度に保つことができる。このような細工は、バイトにかける圧力を微細に変えていけばかのうである。
【００２０】  図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ方向から見た図を示す。バイトユニット３２は、ブレイド３１に固定されて目的に応じた角度に傾斜してＸ方向に切削移動している遷移状態を示したものである。
【００２１】  図４はバイト２の断面図を示す。図４（ａ）は４角形のバイトであってバイトの断面図４１の角４２が切削刃になる。従って、バイト４１の刃は４つある。磨耗したら４１を回転して交換すれば自動的に刃は新しくなる。従来のバイトのように磨耗、経時劣化によって都度、バイト全体を交換しなくてもよい。
【００２２】  図４（ｂ）は、同バイトの６角形の断面をしめす。このようにバイトを多角形にしておくとバイト刃の寿命は長くなる。バイトの刃が磨耗してきたらバイト４３を回転させて４４を変えればよい。Ｖ字溝の深さとＶ字溝の幅の調整は、導光板体部材１との接触角度を変えればよい。図２では３０°〜９０°が適切と示したが、応用によってこの切削部材との接触角度は変えると良い結果が得られる。
【００２３】  図５は、ブレイド３１によって導光板体部材１を切削していく模式図を示す。５１は、バイト２によって、部材１上に加工されたＶ字溝を示す。ブレイド３１は部材１上のＸ，Ｘ‘を往復運動して、Ｙ，Ｙ’間を同様に往復運動して目的のＶ字溝を彫っていく。当然、３１のブレイドは応用物と同じ大きさであればＹ方向だけの運動でよい。
【００２４】  前述したように、バイト２の刃が長時間の使用によって磨耗してきたら２を回転させれば新品のバイト刃になる。又は、往復運動する度に２のバイト刃を回転させて部材と接触するバイトの刃を回転させれば、平均して磨耗していくから長時間、大量の導光板体の切削に耐えられて効率がよい。
【第２実施形態】
【００２５】  図６は本発明による加工と製作方法によって完成した面状発光体の平面図を示す。図において面状発光体６３の端部に置かれた６１，６２は光源である。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ、蛍光灯管、冷陰極管等の発光源が用いられる。
【００２６】  図６において、Ｖ字溝６４の間には、印刷されたドット（点状）が無数にある。これは、発光光源と、導光板体６３からの発光効率を高める効果がある。６３は、一般には透明なアクリル部材がつかわれる。部材の材料は透明であって加工し易く発光効率がよければ、アクリル樹脂でなくても他の適切な部材であればよい。
【００２７】  図６は、面発光の高照度と均等性を得るために直線Ｖ字溝を採用しているが目的に応じては、円状又は楕円状、蛇行状のＶ字溝のパターンと直線Ｖ字溝を組み合せても良い結果が得られる。Ｖ字溝は、導光板体の端面においた光源からの光を減衰無く有効に中心部まで均一に照らすことを目的にしている。
【００２８】  Ｖ字溝は、切削バイトでカットするがＶ字の切れ込み角度、深さを目的に応じて変えて最良の効果を得るようにする。又、Ｖ字溝カットでなくチューブ状、三角、四角形等効果的なカット溝を挿入しても良い。
【第３実施形態】
【００２９】  図７、図８は第３実施形態を示す。本発明による導光板体の加工と制作方法の製造装置の例である。図７は本発明のバイトユニット、ブレイドを用いた導光板体切削装置の平面を示す。図において７１は切削装置の平面であって、７２はブレイドの可動装置である。
【００３０】  ７４は可動軸で７３は、ブレイドユニット７５をスライドさせる部材である。７６は加工用の透明部材であって、７２がＹ方向に、７３のブレイド可動部はＸ方向に往復運動して７６を切削してＶ字溝を彫っていく。
【００３１】  図８は、７１の断面図である。８１は、７３のブレイドの可動部を上下方向に調整して７６の導光板体部材深さ方向の切削調整をおこなう。ブレイドユニット７５は、ブレイドスライドユニット７３が７２のリニア・スライド軸によってＸ方向の往復運動を行う。
【００３２】  ７６に示す加工用部材は、７５のブレイドユニットに装着してあるバイトによって切削される。前述したように応用物の目的に応じてＶ字溝の間隔、紋様は異なってくる。７５に配置してあるブレイドの列方向、縦方向の並び方法、数によって調整できる。
【００３３】  又、本装置による７２、７３の往復運動の調整、８１の切削深さの調整によって多様な応用に答えることが可能である。さらに本発明の特徴としてバイトの形状にある。多角形の端部を切削刃として利用する。
【００３４】  往復運動ごとに、所定時間の切削ごとに、バイト刃である端部を回転する機構になっているからバイト刃の磨耗は極力軽減できる。従来のように都度、バイトの刃を人手によって研ぐという作業は、皆無に近いという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の切削バイトの構成示した図である。
【図２】同、切削バイトの動作機能を示した図である。
【図３】同、バイト・ブレイド構成の平面と断面を示した図である。
【図４】同、切削バイトの断面形状を示した図である。
【図５】同、本方式のバイトを使って部材の切削工程を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の面状発光体の平面を示す図である。
【図７】第３実施形態の製作装置を示す平面図である。
【図８】同、製作装置の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】  １、７６                導光板体部材
２                      切削バイト
３                      バイトホルダー
４                      衝撃吸収部材
５                      バイトユニット固定部材
３１                    バイト・ブレイド
３２                    バイトの配列例
４１、４２              バイトの断面図
４３，４４              バイト端部刃
５１、６４              Ｖ字溝
６１，６２              光源
６３                    面状発光板体（導光板体）
６５                    ドット（点）印刷
７１                    導光板体製作装置
７２                    ブレイドユニット可動部
７３                    ブレイド固定部
７４                    ブレイドユニット可動棒（バー）
７５                    ブレイドユニット
８１                    ブレイドユニット上下装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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