(57)【要約】【課題】面状発光体全体を均等な照度で発光させるために、導光板体のＶ字溝紋様のパターンとその形成方法を提供する。【解決手段】切削バイトを複数個配列して、かつ並列に切削バイトが同列並ばないように、交互にブレイド・ユニット上に切削バイトを配置する。又、一列に配列した切削バイトの構成は、ブレイド・ユニット上に端部を疎密度に、中心部にいくほど高密度にバイトを配列する。このブレイドを使って導光板体部材を切削すると、Ｖ字溝は端部は疎密度、中心部近くなると漸次高密度に形成される。従来の面状発光体は、中心付近には光が減衰してとどかず暗かった。本発明は、これらの問題点を解消して大型画面でも面全体が均等な輝度を持つことができて、画面が明るくなって見易くなる。【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全体を均等な輝度で発光させることを目的とした導光板体Ｖ字溝紋様の形成方法と製作方法であって、
透明材料の導光板基板部材を切削するバイトを複数個１列に並べて複数個のバイト１２，１３，１４，１５を並列に交互に配列してブレイド・ユニットを構成する手段、
前記ブレイド・ユニット１１上に、端部は疎密度で、中心部近くほど高密度に切削バイト２１を配置する手段、
を備えてＶ字溝を切削加工することを特徴とする面状発光体の導光板パターン形成方法。
【請求項２】
前記請求項１において、他のブレイド・ユニット６２は、前記請求項１より小さな形状であって、
切削の動作速度と切削面の軌跡を目的に応じて変化させる手段を備え、
導光板体の端部は疎密度で、中心部近くほど高密度Ｖ字溝を加工する手段を備えたことを
特徴とする面状発光体の導光板パターン形成方法。
【請求項３】
前記請求項２において、ブレイド・ユニット６２は、縦Ｙ方向を往復運動する手段と、
Ｖ字溝を疎密度から中心部に至るところは漸次高密度に形成するために、横Ｘ方向の運動速度を目的に応じて変化させる手段、
かつ、導光板体部材を中心面付近では、６２を重複運動加工して高密度なＶ字溝パターンを形成する手段、
を備えたことを特徴とする面状発光体の導光板パターン形成方法。
【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の導光溝パターンを効率良く形成して、発光効率と面全体を均一に斑なく発光させることを目的とする。
【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各種端末機器、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最適なために顕著に普及している。低消費電力、薄型、軽量であるために今後、急速に加速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、面状発光体である導光板体（Ｌｉｇｈｔ  ｇｕｉｄｅｐｌａｔｅ）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に導いて、面状に一様に発光させる。【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。しかし光は距離の自乗に反比例して減衰していく。面の中心部に行くほど光は弱くなって暗くなる。大型画面ほど顕著に表れる。【０００５】  面状発光体の導光板の構成は、図４に示すように、４１の透明材料部材の基板層上に断面Ｖ字溝４２を切削バイト１２，１３で彫って、なお光の反射効率を中心部に行くほど上げるために図５のように中心部にいくほどＶ字溝を細かく配置する。こうすることによって、面発光体の発光輝度は、面全体を均等に斑なく発光できる。【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まだ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特に大型画面は、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、面全体を均等に斑なく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。【０００９】  Ｖ字溝の深さは、普通数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数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、滑らかでなく凹凸がある。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確度を保って、一様に彫ることが要求される。【００１０】  発光体端部から中心部に至るまで均一な輝度で発光させないと、ＴＶ画面等の大型画面では照度斑が生じて見づらい。特に大型広告板にあっては照度斑が少しでも現れると広告の効果は、薄れてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、上記課題を解決するためにＶ字溝の密度を光源に近い端部では粗く、中心部にいくほど密度を濃くして面全体が一様に発光するようにする。又、製作コストを安価にするためにＶ字溝切削バイトの配列方法を複数個、交互において微細な精度の良い加工ができるようにした。【００１２】  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】
【００１３】  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、光源からの光を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。【００１４】  この導光Ｖ字溝のパターンの構成は、面発光端部ではＶ字溝の密度は粗く、中心部に行くに従って密度を濃くしていく。この効果によって面全体が均等に発光することができる。
かつ、切削工程ではバイトの配置を複数個交互に並ぶように配置して疎密度から高密度に至るまで容易に、大量に量産できる製作方法を提案した。従って特別な高価な装置を使わなくても従来の切削装置を使って安価に、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】
【００１５】  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特に、大型画面中心部輝度の減衰を防いで、高効率な導光板体を効率よく、高品質に製作するを  方法を提供するものである。
【第１実施形態】
【００１６】  図１、図２は、本発明に第１実施形態による切削バイトを構成するブレイドの配置を示す。図１は、ブレイド１１に同じ形状の切削バイトを複数個交互に並べてある。こうすることによって、透明部材から成るアクリル板等を切削する際に端部を疎密度に中心部に行くほどＶ字溝を高密度にすることができる。１２は一列目のバイトで、１３は２列目、１４は３列目、１５は４列目の切削バイト列である。より中心部にいくほど漸次高密度化したい場合は、このバイト列を交互に増やして行けばよい。
【００１７】  図２は、切削バイトを１１のブレイド上に１列に並べて前記目的を達成しようとした構成である。２１のバイトはそれぞれ大きさが異なる。端部は大きく、中心部に行くほど細かくなる。一定の大きさの導光板体を大量に製作するのに適する。切削バイトの形状がそれぞれ異なるからバイトの互換性はない。
【００１８】  図３は、前述したブレイドを用いて導光板体の製作工程を示したものである。３１は、透明なアクリル等の部材で、３２は切削装置の可動部を示す。３３は、可動部３２に設けられたブレイド３３が導光板体部材３１に接触している。３２は、ｙ方向に移動しながら部材３１にＶ字溝を彫っていく。
【００１９】  図４は、切削バイトと部材の断面の関係を示した図である。４１は、導光板体部材であって、４２は切削されたＶ字溝である。４１の材質は、アクリル樹脂の他にガラス材、フレキシブルなマイラーフィルム、その他透明な金属板等がある。１１は、ブレイドで１２，１３は切削バイトである。図では、切削が終了してブレイド１１を上に持ち上げた状態を示している。
【００２０】  図５は、面状発光体の平面図を示す。５１，５３はＬＥＤ，冷陰極管、ハロゲンランプ、蛍光灯管等の光源である。５２は、導光板体の部材であって、５４はその表面に形成されたＶ字溝である。端部から中心部に行くほどＶ字溝は、高密度になっている様子がわかる。
面全体が均等な輝度で発光するから大型ＴＶ，情報報知板、広告板に最適である。
【第２実施形態】
【００２１】  図６は、図１、図２のブレイドを小さくして安価な手ごろな構成にした導光板体の切削装置である。６２は図１、図２で示した切削バイトを収めたブレイド・ユニットの一部である。６３は横方向の移動Ｘを６４は、縦方向の移動Ｙを示している。図においてＹ→Ｙ’→Ｙ”の方向に移動する。Ｙ方向では、往復運動をする。Ｘ方向の動きは、精度よく制御されていてＸ→Ｘ’→Ｘ”移動するにしたがって６２の移動速度は、漸次遅くなる。
【００２２】  このことは、中心部に近くなるほど部材のＶ字溝を高密度に彫り進む。中心部からＸ‘’→Ｘ‘→Ｘに移動するに従って、こんどは移動速度が速くなる。即ち端部は、疎密度に切削される。図において、Ｘ，Ｙ方向の移動表現であって、（Ｘ，Ｙ）’、（Ｘ，Ｙ）‘’になるほど速度は遅くなって高密度加工されることを意味する。その逆は、６２の移動速度は速くなって、このようにしてＶ字溝密度は疎、高密度加工される。
【００２３】  図７は、導光板体部材の加工された部位の断面図を示す。６１は、部材であって７１は端部近くの疎密度Ｖ字光溝である。７２は、部材中心付近の高密度Ｖ字溝を示す。
【００２４】  このように導光板体のＶ字溝を構成すれば光源からの光は、光路途中の減衰を軽減して均等に面全体を発光する。
【第３実施形態】
【００２５】  図８は、導光板体のＶ字溝密度を端部から中心に向かって、疎密度から漸次高密度にしていく制作方法を図示したものである。８１は製作装置の平面図であって、その上に導光板体の部材８２がおかれている。８３は上半分の切削加工バイトのブレイドで図１、図２に示したしたものと同等である。８５の円弧を描いて切削する。
【００２６】  図８の８４は下半分の切削加工バイト・ブレイドであって、同様に８６の半円弧を描いて切削加工する。このような構成にすると円弧状のＶ字溝ができて、中心部を斑なく発光する紋様が構成できる。短時間での製作、加工が可能であって決まった形の形状を大量生産するのに適している。８３と８４のブレイドは、自動車のワイパーのような円運動をおこなって切削加工する。
【００２７】  図９は、本実施形態によって製作した面状発光体の平面図を示す。９１，９２、９３，９４は、ＬＥＤ等で構成した光源である。９７は、導光板体部材であって、９５は上部の円弧型Ｖ字溝である。９６は、下部の円弧型Ｖ字溝である。
【００２８】  四隅の端部から光を照射するのと、円弧型のＶ字溝の構成によって明るい大型の面状発光体が実現する。導光板体部材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、ガラス、金属、マイラーフィルム等でもよい。
【００２９】  導光板体の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が得られるようにできる。又、Ｖ字溝カットでなくチューブ状、三角、四角筒型等、効果的なカット溝が提案できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の切削バイト・ブレイドの構成示した図である。
【図２】同、切削バイト・ブレイドの別構成を示した図である。
【図３】同、製作方法を示した図である。
【図４】同、導光板体の断面形状を示した図である。
【図５】同、面状発光体の平面を示した図である。
【図６】第２実施形態のバイト・ブレイドの動作を示した図である。
【図７】同、導光板体の断面を示した図である。
【図８】第３実施形態の製作方法を示した図である。
【図９】同、面状発光体の平面を示した図である。
【符号の説明】
【００３１】１１、３３、６２                    ブレイド・ユニット
１２，１３，１４，１５、２１        切削バイト
３１、４１、５２、６１、８２        導光板体部材
３２                                切削装置可動部
５１，５３、９１，９２，９３，９４  光源
５４、７１，７２                    Ｖ字溝
６３                                Ｘ方向移動量
６４                                Ｙ方向移動量
８１                                製作装置の平面
８３，８４                          円弧運動型バイト・ブレイドユニット
８５，８６                          円運動方向
９５，９６                          円弧型Ｖ字溝
【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】
2005340145.tif 000008
【図７】
2005340145.tif 000009
【図８】
2005340145.tif 000010
【図９】
2005340145.tif 000011