(57)【要約】【課題】出射面が形成された導光体を安定して加工することができる導光体の成形金型を提供する。【解決手段】一方の面に出射面１２ｂと、他方の面に基準面３６とを備え、前記出射面３６に前記基準面３６に対し９０°未満の傾斜角度の急斜面１４ｂを有する凹凸形状が形成された導光板１２の成形金型３０であって、前記導光板１２成形用のキャビティを形成する型を備え、前記型の型開き方向Ａが前記急斜面１４ｂに沿った方向、または基準面３６と型開き方向Ａとのなす角度を小さくする方向に向けられている。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に出射面と、他方の面に基準面とを備え、前記出射面に前記基準面に対し９０°未満の傾斜角度の斜面を有する凹凸形状が形成された板状の導光体の成形金型であって、前記導光体成形用のキャビティを形成する型を備え、前記型の型開き方向が前記斜面に沿った方向、または基準面と型開き方向とのなす角度を小さくする方向に向けられている導光体の成形金型。
【請求項２】
前記複数の型のうち、前記出射面を形成する一の型が、該出射面の周囲を形成する二の型内に入子状の構成をもって設けられている請求項１記載の導光体の成形金型。
【請求項３】
前記型の一部に、前記導光体の基準面を受ける斜面が形成されている請求項１または請求項２記載の導光体の成形金型。
【請求項４】
前記導光体の出射面が、前記基準面に対し９０°未満の傾斜角度を有する緩斜面部と、前記基準面に対し９０°未満の前記緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とから構成された断面鋸刃状であり、少なくとも前記導光体の出射面を形成するための型の型開き方向が、前記急斜面部に沿った方向に向けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の導光体の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントライト、バックライトに用いて好適な導光体の成形金型において、特に出射面からの出射光の均一性を高めるための導光体の成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液晶表示装置などに用いられるフロントライトやバックライトなどの照明装置は、導光板と、その側端面に配設された光源とから構成されており、導光板側端面から導入した光を、導光板の出射面と反対側の面に形成したプリズム部により反射させて出射させることで、液晶パネルなどの非照明体を照明する構成となっている。このような導光体を樹脂成形により形成することがなされている（例えば、本願の出願人が先に特許出願している、特願２００３−１３３０６２、特願２００３−１４１８６５。）。
ところで、この種の導光板として出射面を断面鋸刃状にしたものが提供されている。この導光板においては、出射面の断面が鋸刃状に形成されることにより、入光面から導入された光を効率よく均一に伝播させることができるものである。
【０００３】
上述した構成の導光体を製造する方法としては、図１０、図１１に示す成形金型が考えられる。図１０に示す導光体の成形金型１００は、入子１０２と、型１０３とから構成されている。ここで、入子１０２には、導光体１０１の出射面１０１Ａを形成する加工面１０２Ａが形成されており、型１０３には、導光体１０１の基準面１０１Ｂを形成する加工面１０３Ａが形成されている。この導光体の成形金型１００においては、導光体１０１の基準面１０１Ｂが型開き方向Ｂと略直交しており、導光体１０１の出射面部１０１Ａが断面鋸刃状であるため、図１１に示すように出射面１０１Ａが入子１０２の加工面１０２Ａに食い込むことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した導光体の成形金型１００は、加工した導光体１０１を取り出す場合に、型開き方向Ｂに向けて入子１０２が型１０３から離れ、加工された導光体１０１を取出し可能になる。ところが、図１１に示すようにこの導光体の成形金型１００では、導光体１０１に形成された断面鋸刃状の出射面１０１Ａが入子１０２の加工面１０２Ａに食い込み、これにより入子１０２の移動が阻害されるので、型開き時に導光板１０１の出射面１０１Ａを欠損させてしまう恐れがあり、安定した成形が行えないという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は斜面を有する導光体の出射面を安定して成形することができる導光体の成形金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
この発明に係わる導光体の成形金型は、一方の面に出射面と、他方の面に基準面とを備え、前記出射面に前記基準面に対し９０°未満の傾斜角度の斜面を有する凹凸形状が形成された板状の導光体の成形金型であって、前記導光体成形用のキャビティを形成する型を備え、前記型の型開き方向が前記斜面に沿った方向、または基準面と型開き方向とのなす角度を小さくする方向に向けられていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、一方の面に斜面を有する凹凸形状を備えた出射面と、他方の面に平坦な基準面とを備えた導光体を成形する際、導光板の成形金型は、型開き方向を斜面と沿った方向、または、基準面となす角度を小さくする方向に向けられているため、導光体の凹凸形状に遮られることなく離型することを可能にするものである。この結果、凹凸形状を損傷させることなく離型することが可能となり、安定した成形を行うことが可能となる。
【０００８】
この発明に係わる導光体の成形金型は、前記複数の型のうち、前記出射面を形成する一の型が、該出射面の周囲を形成する二の型内に入子状の構成をもって設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、出射面を形成する加工面を有する型を入子状とすることにより、この入子状の型は、他の型と独立して離型可能となるので、導光体の出射面をより確実に形成する。
【０００９】
この発明に係わる導光体の成形金型は、前記型の一部に、前記導光体の基準面を受ける斜面が形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、型の基準面が型開き方向に対して傾斜しているため、基準面を水平方向と直交させて配置した場合のように、型開き方向を導光体の急斜面部に合わせて傾斜させるための大掛かりな装置やスペースが必要とならないので、型の小型化を実現できるものである。
【００１０】
この発明に係わる導光体の成形金型は、前記導光体の出射面が、前記基準面に対し９０°未満の傾斜角度を有する緩斜面部と、前記基準面に対し９０°未満の前記緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とから構成された断面鋸刃状であり、少なくとも前記導光体の出射面を形成するための型の型開き方向が、前記急斜面部に沿った方向に向けられていることを特徴とする。
この発明によれば、断面鋸刃状である導光体が、この急斜面部を型開き方向に向けられていることにより型から容易に離型されるので、安定した加工を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
ここで導光体の成形金型は、液晶表示装置に用いられる液晶装置本体に光を導入するものであるが、成形金型を説明する前に加工対象となる導光体の構造について説明する。
図１に示すように、この液晶表示装置は、フロントライト１０と、液晶パネル２０とから構成されている。
フロントライト１０は、略平板状の透明の導光板（導光体）１２と、その側端面１２ａに沿って設けられたバー導光体１３と、このバー導光体１３の長さ方向の少なくとも一方の端面に設けられた発光素子１５とから構成されている。また、図２に示すように、導光板１２の液晶パネル側面１２ｂは、導光板１２の側端面１２ａと略平行に延在する複数の突条１４が所定のピッチで配列形成された、断面鋸刃状とされている。
【００１２】
液晶パネル２０は、対向して配置された上基板２１と下基板２２とから構成されており、反射型の液晶表示装置である。図１に破線で示す矩形状の領域２０Ｄが液晶パネル２０の表示領域とされており、表示領域２０Ｄ内に図示略の画素がマトリクス状に形成されている。上記構成の液晶表示装置には、液晶パネル２０の表示領域２０Ｄ上に導光板１２が設けられており、この導光板１２を透過して液晶パネル２０の表示を視認できるようになっている。フロントライト１０の導光板１２は、図２及び図３に示すように、バー導光体１３から出射された光を出射面１２ｂ側から液晶パネル２０に出射するものである。
【００１３】
図３に示すように、出射面１２ｂに形成された突条１４は、出射面１２ｂの水平基準面ｚに対して傾斜して形成された一対の斜面部により構成された縦断面鋸刃状あるいはくさび状のもので、これらの斜面部の一方が緩斜面部１４ａとされ、他方がこの緩斜面部１４ａよりも急な傾斜角度を有する急斜面部１４ｂとされている。そして、導光板１２内部を図３では左側から右側へ伝搬する光を、出射面１２ｂの急斜面部１４ｂにより出射面１２ｂ側へ反射して導光板１２の背面側に配置された液晶パネル２０に向けて出射させるようになっている。
【００１４】
ここで、図３及び図４を参照して前記急斜面部１４ｂによる伝搬光の反射作用について説明する。このフロントライト１０では、図４に示すように、導光板１２内部から急斜面部１４ｂに入射する伝搬光Ｌｉｎと、急斜面部１４ｂによる前記伝搬光Ｌｉｎの反射光Ｌｏｕｔとのなす角度θ４が、鈍角となるように、傾斜角θ２を有して前記急斜面部１４ｂが形成されている。これにより、急斜面部１４ｂに入射した伝搬光Ｌｉｎが透過されるのを最大限防止することが可能になり、その結果急斜面部１４ｂで反射される光量が増加し、フロントライト１０の輝度が向上する。
【００１５】
フロントライト１０では、図３に示す緩斜面部１４ａの傾斜角θ１は、水平基準面ｚに対して０．５°以上５°以下の範囲とされ、急斜面部１４ｂの傾斜角θ２は４０°以上６０°以下の範囲とされる。このような範囲であれば、導光板１２面内を伝搬する光を効率よく液晶パネル２０へ出射させることができ、明るい表示が可能な液晶表示装置を構成することができる。緩斜面部１４ａの傾斜角θ１の範囲が、０．５°未満では、フロントライト１０の平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が、４０°未満の場合、及び４５°を越える場合には、急斜面部１４ｂを透過して漏れ出る光量が多くなり出射面１２ｂからの出射光量（すなわちフロントライト１０の輝度）が低下するため好ましくない。
また、このフロントライト１０では突条１４のピッチＰ（プリズム溝１４の頂点部の間隔、あるいは底頂部の間隔）は、導光板の出射面１２ｂ面内で一定とされている。さらに、本実施形態のフロントライト１０の場合は突条１４の高さｈも出射面１２ｂの面内で一定とされている。
【００１６】
上記構成を備えた液晶表示装置では、出射面１２ｂの突条１４の急斜面部１４ｂが、導光板１２内部から入射する伝搬光に対して、鈍角の反射光を生じさせるように形成されていることで、急斜面部１４ｂに入射する伝搬光の反射率を向上させることができ、これにより照明光の輝度を高めることができる。
【００１７】
次に、上述した導光板１２を製造するための成形金型３０について図５から図８を参照にして説明する。
図５に示すように導光体の成形金型３０は、固定型３１と、型開き方向Ａに向けて前後移動する可動型３２とから構成されており、固定型３１と可動型３２とを型閉めすることにより、キャビティ（成形空所）３３を形成するものである。
【００１８】
固定型３１は、固定側金型３４と、固定側金型３４を固定する固定金型保持盤３５とから構成されており、この固定側金型３４には、上述した導光板１２の対向面１２ｃを形成する基準面３６が設けられている。
また、固定型３１の底部には、スプルーブッシュ３７と、このスプルーブッシュ３７とキャビティ３３とを接続するランナー３８とが設けられている。このスプルーブッシュ３７とランナー３８は、図示しない成形機のノズルから射出された樹脂をキャビティ３３に移送する経路であり、このキャビティ３３内に樹脂を流入させることにより、上述した導光板１２を形成するものである。
【００１９】
可動型３２は、可動側金型３９と、この可動側金型３９に覆われた入子４０とから構成されており、これらは、図示しない可動金型保持盤にボルトにより固定されており、先の固定型３１と可動側金型３９の各コーナー部を貫通して設けられたシリンダロッド２９によって型開き方向Ａに向けて前後移動可能とされている。
図６に示すように、入子４０には、導光板１２の出射面１２ｂを成形する断面鋸刃状の加工面４１が設けられている。この断面鋸刃状の加工面４１は、基準面３６に対して傾斜角度を有する複数の緩斜面４２と、この緩斜面４２より急な傾斜角度を有する複数の急斜面４３とから構成されている。緩斜面４２は、導光板１２における出射面１２ｂの緩斜面部１４ａを形成するものであり、また、急斜面４３は、急斜面部１４ｂを形成するものである。この急斜面４３は、型開き方向Ａに対して略平行に配設されている。すなわち、型開き時に入子４０が移動する際に、急斜面４３は、型開き方向Ａに対して略平行とされていることにより、急斜面部１４ｂに沿って略平行に移動するので、入子４０は、導光板１２から離型しやすい構造とされている。また、急斜面４３と型開き方向Ａが略平行とされていることにより、固定側金型３４の基準面３６には、型開き方向Ａに対する傾斜角度が設けられている。
【００２０】
以上のように構成された成形金型３０による導光板１２の製造方法について説明する。はじめに、導光板の成形金型３０は、可動型３２を固定型３１へ向かい前進させて型を閉じ、図５に示すように可動型３２と固定型３１との間にキャビティ３３を形成する。次に、図示しないノズルから樹脂を射出して、キャビティ３３内に充填させる。このとき、ノズルから射出された樹脂は、まずスプルーブッシュ３７を通り、ランナー３８を経由してキャビティ３３内に移動する。
【００２１】
キャビティ３３内に充填した樹脂が硬化すると、導光板１２を形成する。その後、可動型３２を型開き方向Ａに沿って移動させて型開きを行う。
このとき、図６に示すように入子４０の急斜面４３を型開き方向Ａに対して略平行に配設しているので、図７に示すように、入子４０の急斜面４３は、導光板１２の急斜面部１４ｂに沿って略平行に移動する。すなわち、入子４０の急斜面４３は、導光板１２の急斜面部１４ｂに阻害されることなく型開き方向Ａに向けて移動するので、成形金型３０は、出射面１４を欠損することなくスムーズに離型できる。なお、樹脂が硬化した直後の成形体は多少変形しても簡単には破損しないので、型開き方向Ａは急斜面部１４ｂと完全平行でなくとも数°程度傾いてもいても良い。
この後、固定型３１より可動型３２を完全に離型させると、図８に示すように、加工した導光板１２を取り出すことができる。
【００２２】
上記のように、この導光板の成形金型３０によれば、成形後に可動型３２を開いた際、成形品である導光板１２の出射面１２ｂが入子４０の加工面４１と型開き方向Ａに沿うように形成されているため、導光板１２に遮られることなく離型することができる。これにより、導光板１２の出射面１２ｂを欠損することがないので、安定した加工を行うことができる。
また、導光板１２の出射面１２ｂが入子４０に遮られないため、例えば、導光体１２を取出すための大掛かりな装置が必要なくなる。これにより小型化することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、断面鋸刃状の出射面１２ｂを有する導光体の成形金型３０を説明したが、これに限るものではない。例えば、図９に示すような、断面略台形状の突条５４が複数配列形成され、断面矩形波状の出射面５２を有する導光体５０を加工する成形金型であってもよい。この例の導光体５０を成形する場合、第１斜面部５４ｂ、第２斜面部５４ｃと略平行に型開き方向Ａを設定し、平坦部５４ａ、第１斜面部５４ｂ、第２斜面部５４ｃの形状に合ったキャビティとすれば良い。このような形状においても、安定した加工を行うことができる。
【００２４】
また、本実施の形態では、入子４０に加工面４１を設けたが、これに限るものではなく、例えば、可動側金型３９に導光板１２の出射面１２ｂを加工する加工面を設けてもよい。これにより、可動側金型３９のみで可動型３１を構成することができる。
また、入子４０の急斜面４３と型開き方向Ａとを略平行として配設したがこれに限るものではなく、図６に示す型開き方向Ａが固定型３１の基準面３６と型開き方向Ａとのなす角度θ７を小さくする方向に向けて良い。これにより、型開き時に、入子４０の急斜面４３が導光体１２の急斜面部１４ｂに阻害されないので、導光体１２の出射面１４ｂを欠損することなく離型させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によれば、導光体の成形金型は、型開き方向に略平行に導光体の出射面を形成するため、阻害されることなく型開きをすることができ、安定した離型が可能となる。したがって、通常では成形、離型が行いにくい表面形状の成形品でも、破損させることなく、安定した加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明により加工される導光板を示す斜視図である。
【図２】図１に示す導光板を備えた液晶表示装置の断面図である。
【図３】図２に示す液晶表示装置のフロントライトの導光状態を説明するための要部の断面図である。
【図４】図３に示す突条よる伝搬光の反射状態を説明するための要部の断面図である
【図５】この発明における実施の形態に係る導光板の成形金型の断面図である。
【図６】この発明における実施の形態に係る導光板の成形金型の要部を示す断面図である。
【図７】この発明における実施の形態に係る導光板の成形金型の型開き時における要部を示す断面図である。
【図８】この発明における実施の形態に係る導光板の成形金型の型閉じ時における要部を示す断面図である。
【図９】この発明により成形される別形状の導光板を示す断面図である。
【図１０】導光板の成形金型の概略を示す断面図である。
【図１１】導光板の成形金型の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１２  導光板（導光体）
１２ｂ  出射面
１４ｂ  急斜面（斜面）
３０  導光体の成形金型
３６  基準面
Ａ    型開き方向
【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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【図９】
2005028723.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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