導光板の製造方法、導光板、及び当該導光板を用いた発光式看板
【課題】超音波加工により反射パターンを形成した場合において、反射パターンの不均一さを調整することで、表面にムラが生じることを防止する。
【解決手段】導光板の製造方法は、端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えることを特徴とする。
【解決手段】導光板の製造方法は、端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光板の製造方法、導光板、及び当該導光板を用いた発光式看板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、端面から入射した光を導光板の両方の主面から射出する導光板が知られている。この様な導光板としては、特許文献1に記載された照明装置に用いられる導光板がある。
【0003】
具体的には、特許文献1に記載された照明装置は、導光板と、導光板を挟装する様に配置された第1の表示パネル及び第2の表示パネルとを備える。そしてこの様な照明装置は、導光板の端面に配置されたLED等の光源から導光板に入射された光を、導光板の両方の主面から射出させることで第1の表示パネル及び第2の表示パネルを背面から照射することとしている。
【0004】
しかしながらこの様な照明装置を、例えば液晶モニタ、発光式看板等の比較的大型な装置に適用する場合、導光板から射出される光の量が十分でないことに起因して、その機能を果たすことが困難であるという問題があった。そこでこの様な導光板から射出される光の量を増加させる方法としては、特許文献2に記載された発明の様に、超音波加工により導光板に反射パターンを形成する方法がある。この様な反射パターンを形成する場合、所定の超音波加工機に超音波加工用ホーンを装着し、当該超音波加工用ホーンを導光板ワークに複数回接触させることで反射パターンが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−299716公報
【特許文献2】特開2007−66699公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら超音波加工によりこの様な反射パターンを形成する場合、図12に示す様な超音波加工用ホーン101を導光板ワークに接触させて反射パターンを形成する。そして、例えば超音波加工用ホーン101の出力を考慮すると、ホーンの加工部の大きさを一定のサイズ以上にすることができないことに起因して、導光板ワークの全面に亘って反射パターンを形成するとき超音波加工用ホーン101は、繰り返し導光板ワークに接触させられる。このとき超音波加工用ホーン101は、一旦導光板ワークの加工面に接触した後、例えば図13(a)に示す様に、導光板ワーク103の加工面の左上から矢印A方向に移動し、再度導光板ワーク103の加工面に接触する。このとき超音波加工用ホーン101は、各反射パターンが、隣接する反射パターンと重複しない様に移動し、加工処理を施す。そして超音波加工用ホーン101が導光板ワーク103の右端に到達すると、超音波加工用ホーン101は、導光板3の下方向に移動し、導光板3の左側から右側に向けて(矢印B方向)移動しながら加工処理を施す。そして、この様な一連の加工処理により形成された導光板は、図13(b)に示す様に、全面に亘って反射パターンが形成された状態となる。
【0007】
そしてこの様な一連の加工処理を施した導光板の一方の端面から光を入射させると、導光板は、図14に示す様に発光する。尚、同図に示す写真の導光板は、その主面に拡散板が配置されている。同図からも明らかな様に、かかる導光板の表面には、縦方向及び横方向に渡って筋が発生する。これは、超音波加工用ホーン101による加工の際に発生する加工痕である。すなわち、それぞれの反射パターンのサイズと比較して超音波加工用ホーン101は比較的大きい為、超音波加工用ホーン101が僅かに傾いていた場合にも、導光板の表面に形成される反射パターンの大きさにムラが生じてしまう。そして、それぞれの大きさが不均一な反射パターンが形成された導光板に光を入射させた場合、反射パターンの不均一さに起因して表面にムラが生じてしまう。
【0008】
そこで、本発明はこの様な実情に鑑みてなされたものであり、超音波加工により反射パターンを形成した場合において、反射パターンの不均一さを調整することで、表面にムラが生じることを防止することができる導光板の製造方法、導光板、及びこの様な導光板を用いた発光式看板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する為に、本発明にかかる導光板の製造方法は、端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えることを特徴としている。
【0010】
この構成によれば、形成工程により導光板に形成された凹部の大きさは、略均一となる様に調整される。これにより、導光板から射出される光は、均一なものとなる。
【発明の効果】
【0011】
この様に、本発明によれば、凹部の不均一さを調整することで、表面にムラが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】発光式看板の斜視図である。
【図2】導光板の斜視図である。
【図3】導光板を製造する際の拡大断面図である。
【図4】導光板の拡大断面図である。
【図5】導光板の拡大断面図である。
【図6】導光板の平面図である。
【図7】導光板の平面図である。
【図8】導光板の拡大平面図である。
【図9】導光板が発光している状態を示す写真である。
【図10】導光板の拡大斜視図である。
【図11】発光式看板の斜視図である。
【図12】超音波加工用ホーンの拡大斜視図である。
【図13】導光板の製造方法を説明する為の平面図である。
【図14】従来用いられていた導光板が発光している状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1に示す様に、実施の形態にかかる発光式看板1は、導光板3と、拡散板5と、表示板7とを備える。そして、この様な発光式看板1は、導光板3の側面から入射した光を導光板3の主面から射出する。そして導光板3の主面から射出された光は、拡散板5により拡散され、表示板7の裏面から照射される。
【0014】
導光板3は、図2に示す様に、例えば所定の大きさのアクリル板からなる導光板ワーク9の表面に複数の凹部11を加工して形成される。この様な凹部11は、導光板3の端面から導光板3に入射した光の進行方向を偏向する。そして凹部11は、超音波加工により形成される。
【0015】
凹部11を形成する為の超音波加工装置は、上述の様に、図12に示す様な超音波加工用ホーン101を備える。超音波加工用ホーン101の先端には、凹部11に対応する形状の加工用ドット105が形成される。各加工用ドット105は、例えば高さ0.3mm程度の四角錐形状を備える。そして各加工用ドット105の底面の対角線の長さは、略1.8mm程度に形成される。そして超音波加工用ホーン101の先端には、この様な加工用ドット105が縦方向及び横方向に偶数個ずつ配列される。そして超音波加工用ホーン101を所定のキャリアにより移動させ、各加工用ドット105を導光板ワーク9の表面に接触させると、導光板ワーク9の表面には、例えば12個×12個の144個の凹部11が形成される。そして導光板3を製造する際には、超音波加工用ホーン101の先端を導光板ワーク9に接触させてh144個の凹部11を形成した後、超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9から離した後に平行移動させ、再度超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9に接触させる。そしてこれらの動作を繰り返し実行することで、導光板3の表面一様に凹部11が形成される。
【0016】
また、導光板3における凹部11が形成された主面と対向する他方の主面には、反射板13が形成される。反射板13は、例えばポリカーボネートフィルムを導光板3の他方の主面に貼り付けて構成される。これにより、導光板3内部において他方の主面側に導かれた光は、反射板13により凹部11の方向に反射される。
【0017】
ところで、このような超音波加工用ホーン101は、例えば操作者の手作業によりキャリアに固定されるが、手作業による固定の場合、超音波加工用ホーン101を正確に固定することが困難である。上述の様に、各凹部11の大きさは微小である為、超音波加工用ホーン101が僅かにずれて固定された場合においても、各凹部11は不均一に形成されてしまう。例えば、図3に示す様に、超音波加工用ホーン101の軸が傾いていた場合、これにより形成される凹部11は、図4に示す様に不均一な形状となる。具体的には、複数の凹部11のうち、超音波加工用ホーン101が傾いている方向にある凹部11が大きくなり、そこから遠ざかるにつれて凹部11の大きさは小さくなる。そしてこの様に形成された複数の凹部11の深さは不均一になり、図14に示す様に導光板から射出される光にもムラが生じてしまう。そして特に導光板を大量生産する場合には、超音波加工用ホーン101が導光板ワーク9と接触する度に超音波加工用ホーン101の傾きが僅かにずれてしまう為、この様な現象が顕著に発生する。
【0018】
そこで本発明の目的とするところは、超音波加工用ホーン101が僅かに傾いている場合においても、光のムラの発生を防止することである。
【0019】
この様なムラの発生を防止する為に、本発明にかかる導光板の製造方法においては、一旦、超音波加工用ホーン101により凹部11を形成した後、再度、超音波加工用ホーン101を用いて凹部11の大きさを調整する。換言すれば、本発明においては、超音波加工用ホーン101により導光板ワーク9を二度打ちすることで、凹部11を形成した後、調整する。そして凹部11の大きさを調整する際は、超音波加工用ホーン101を、凹部11の形成時とは異なる位置に移動させた後、超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9に接触させる。これにより、図5に示す様に、比較的小さい凹部11の大きさが拡大する為、各凹部11の大きさが比較的均一になる。また、凹部11の大きさの調整時には、超音波加工用ホーン101は、凹部11の形成時とは異なる位置であって、加工用ドットが既に形成されている凹部11と重なる様な位置に移動し、大きさの調整を行う。
【0020】
具体的には超音波加工用ホーン101は、図13に示す様に、新たに形成する凹部11が、既に形成された凹部11に隣接する様に移動しながら加工処理を実行する。その後、超音波加工用ホーン101は、凹部11の大きさの調整処理を行う。このとき超音波加工用ホーン101は、凹部11の形成時とは異なる位置であって、加工用ドットが既に形成されている凹部11と重なる様な位置に移動する。例えば、図6に示す様に、凹部11の形成時に、超音波加工用ホーン101が導光板ワーク9と一度接触する際に形成される144個の凹部11の集合からなる凹部11群が形成される領域を領域A1乃至A32とする。すなわち、超音波加工用ホーン101は、導光板ワーク9の表面に凹部11を形成する際に32回形成処理を行う。その後、超音波加工用ホーン101は、例えばその軸が、導光板ワーク9の角部近傍にある領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10の境界線の交点の上方に位置する場所まで移動する。これにより、各加工用ドットは、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10内にある凹部11の真上に位置することとなる。そして超音波加工用ホーン101は、下方に移動して導光板ワーク9に接触し、超音波を用いて凹部11の大きさを拡大させる。このとき拡大される凹部11は、本来形成されるべき大きさよりも小さい凹部11である。そしてこのとき超音波加工用ホーン101により形成される凹部11群が形成される領域をB1とする。領域B1は、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10の何れかを各領域の幅又は高さの半分に相当する長さだけずれたように、且つ、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10内を均等に跨る様に形成される。そして超音波加工用ホーン101は、同様の処理により領域B2乃至領域B21を形成する。そしてこのような領域B1乃至領域B21は、図7及び図8に示す様に、領域A1乃至32の一部と重複する様に形成される。
【0021】
そしてこの様に形成された導光板3の端面に光を入射させると、導光板3は、図9に示す様に発光する。尚、同図では、導光板3の主面に拡散板を配置した状態の写真を示す。同図からも明らかな様に、同図に示す導光板の光の分布は、図14において示した導光板3の光の分布と比較して、明るい部分と暗い部分の光の強さの差が縮まっていることが解る。これは、従来用いられていた技術では、凹部11の加工の際に凹部11の大きさが不均一になることに起因して、他の凹部11より小さい凹部11により偏向された光が照射される部分が暗くなり、比較的大きい凹部11により偏向された光が照射された部分が比較的明るくなっていた。そしてこれにより、従来用いられていた技術では、導光板3の表面にムラが生じていた。しかしながら、本発明にかかる導光板3を用いた場合、凹部11の大きさが調整されている為、比較的小さい凹部11がなくなる。これにより、本発明によれば、導光板3から射出される光のムラを減少させることができる。
【0022】
拡散板5は、導光板3の主面から射出した光を拡散する。拡散板5は、例えばポリカーボネート樹脂を板状に形成して構成される。また、拡散板5の主面の大きさは、導光板3の主面と略同一の大きさを有する。そしてこの様な拡散板5は、一方の主面が導光板3の主面と対向する様に配置される。そして一方の主面に導光板3から射出された光が入射すると、拡散板5は、当該光を拡散し他方の主面から射出する。これにより拡散板5の他方の主面は一様に発光する。
【0023】
表示板7は、所定の透光性を有するプラスチック系材料により構成される。この様な表示板7の主面には、所定の情報が印刷される。また、表示板7は、一方の主面が拡散板5の他方の主面と対向するように配置される。そして拡散板5において拡散された光が表示板7の一方の主面に入射すると、入射した光は表示板7を通過し、表示板7の他方の主面が発光する。そしてこれにより表示板7に印刷された情報の視認性が向上する。
【0024】
そしてこの様な発光式看板1は、上述の構成に加え、一方の端面に近接してLED(Light Emitting Diode)アレイが形成される。このとき、LEDアレイを導光板3の一方の端面に沿って形成してもよく、また、対向する2つの端面に沿って配列してもよい。また、LEDアレイを導光板3の一方の端面に沿って形成した場合、当該端面に対向する端面に反射板を配置することも可能である。これにより、発光式看板1の光の強さを一定に保つことができる。また、例えば発光式看板1を天井等に吊るす様な場合には、導光板3の上辺に対応する端面に沿ってLEDアレイを形成することができる。これにより、LEDアレイの配線を簡便に行うことができると共に、導光板3の底辺に対応する端面に種々の機器を配置する必要がなくなる。
【0025】
発明者等の実験によれば、以下の実験により、一方の主面に凹部を形成した導光板から発せられる光の輝度が約600カンデラ以上であることが解った。具体的には発明者等は、幅1000mm、高さ600mm、厚さ8mmのアクリル樹脂製の導光板を用い、その幅方向の両方の端面に沿って、それぞれ108個のLED素子を配列した。そして各LED素子間のピッチは、8.2mmとした。そしてこの様なLEDアレイに、直流24Vの電圧で各LED素子当たり20mAの電流を流した。そしてこのとき、光源からの距離と、輝度の関係は、表1に示す様な関係となった。
【0026】
【表1】
【0027】
この様に、第1の実施の形態によれば、一定の以上の輝度を保ちつつ、発光式看板1の発光面に光のムラが生じることを防止することができる。
【0028】
また、上述の実施の形態においては、導光板3の片面に凹部11を形成するものとして詳細な説明を行ったが、導光板3の両方の主面に凹部11を形成することもできる。
【0029】
この場合、一方の主面に形成処理及び調整処理を施した後、導光板ワークを反転させ、他方の主面にも同様の処理を施す。これにより導光板は、図10に示す様に、両方の主面に一様に凹部が形成される。そして、両方の主面に形成処理及び調整処理を施した導光板は、拡散板及び表示板により挟装される。これにより、図11に示す様に、両方向に所定の情報を表示することができる発光式看板を形成することができる。
【0030】
発明者等の実験によれば、以下の実験により、両方の主面に凹部を形成した導光板から発せられる光の輝度が300カンデラ以上であることが解った。具体的には発明者等は、幅1380mm、高さ270mm、厚さ8mmのアクリル樹脂製の導光板を用い、その幅方向の一方の端面沿って160個のLED素子を配列した。そして各LED素子間のピッチは、8.25mmとした。また、幅方向の他方の端面には、反射板を形成した。そしてこの様なLEDアレイに、直流24Vの電圧で各LED素子当たり20mAの電流を流した。そしてこのとき、光源からの距離と、輝度及び照度との関係は、表2に示す様な関係となった。
【0031】
【表2】
【0032】
この様に、導光板の両方の主面に拡散板を配置して各面の輝度は、最低でも300カンデラ以上であった。この様に、本発明によれば、導光板の両方の主面から光を射出させた場合においても、ムラの発生を防止した上で、発光式看板として十分な輝度を得ることができる。
【0033】
尚、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、各構成は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0034】
1 発光式看板
3 導光板
5 拡散板
7 表示板
9 導光板ワーク
11 凹部
13 反射板
101 超音波加工用ホーン
103 導光板ワーク
105 加工用ドット
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光板の製造方法、導光板、及び当該導光板を用いた発光式看板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、端面から入射した光を導光板の両方の主面から射出する導光板が知られている。この様な導光板としては、特許文献1に記載された照明装置に用いられる導光板がある。
【0003】
具体的には、特許文献1に記載された照明装置は、導光板と、導光板を挟装する様に配置された第1の表示パネル及び第2の表示パネルとを備える。そしてこの様な照明装置は、導光板の端面に配置されたLED等の光源から導光板に入射された光を、導光板の両方の主面から射出させることで第1の表示パネル及び第2の表示パネルを背面から照射することとしている。
【0004】
しかしながらこの様な照明装置を、例えば液晶モニタ、発光式看板等の比較的大型な装置に適用する場合、導光板から射出される光の量が十分でないことに起因して、その機能を果たすことが困難であるという問題があった。そこでこの様な導光板から射出される光の量を増加させる方法としては、特許文献2に記載された発明の様に、超音波加工により導光板に反射パターンを形成する方法がある。この様な反射パターンを形成する場合、所定の超音波加工機に超音波加工用ホーンを装着し、当該超音波加工用ホーンを導光板ワークに複数回接触させることで反射パターンが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−299716公報
【特許文献2】特開2007−66699公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら超音波加工によりこの様な反射パターンを形成する場合、図12に示す様な超音波加工用ホーン101を導光板ワークに接触させて反射パターンを形成する。そして、例えば超音波加工用ホーン101の出力を考慮すると、ホーンの加工部の大きさを一定のサイズ以上にすることができないことに起因して、導光板ワークの全面に亘って反射パターンを形成するとき超音波加工用ホーン101は、繰り返し導光板ワークに接触させられる。このとき超音波加工用ホーン101は、一旦導光板ワークの加工面に接触した後、例えば図13(a)に示す様に、導光板ワーク103の加工面の左上から矢印A方向に移動し、再度導光板ワーク103の加工面に接触する。このとき超音波加工用ホーン101は、各反射パターンが、隣接する反射パターンと重複しない様に移動し、加工処理を施す。そして超音波加工用ホーン101が導光板ワーク103の右端に到達すると、超音波加工用ホーン101は、導光板3の下方向に移動し、導光板3の左側から右側に向けて(矢印B方向)移動しながら加工処理を施す。そして、この様な一連の加工処理により形成された導光板は、図13(b)に示す様に、全面に亘って反射パターンが形成された状態となる。
【0007】
そしてこの様な一連の加工処理を施した導光板の一方の端面から光を入射させると、導光板は、図14に示す様に発光する。尚、同図に示す写真の導光板は、その主面に拡散板が配置されている。同図からも明らかな様に、かかる導光板の表面には、縦方向及び横方向に渡って筋が発生する。これは、超音波加工用ホーン101による加工の際に発生する加工痕である。すなわち、それぞれの反射パターンのサイズと比較して超音波加工用ホーン101は比較的大きい為、超音波加工用ホーン101が僅かに傾いていた場合にも、導光板の表面に形成される反射パターンの大きさにムラが生じてしまう。そして、それぞれの大きさが不均一な反射パターンが形成された導光板に光を入射させた場合、反射パターンの不均一さに起因して表面にムラが生じてしまう。
【0008】
そこで、本発明はこの様な実情に鑑みてなされたものであり、超音波加工により反射パターンを形成した場合において、反射パターンの不均一さを調整することで、表面にムラが生じることを防止することができる導光板の製造方法、導光板、及びこの様な導光板を用いた発光式看板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する為に、本発明にかかる導光板の製造方法は、端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えることを特徴としている。
【0010】
この構成によれば、形成工程により導光板に形成された凹部の大きさは、略均一となる様に調整される。これにより、導光板から射出される光は、均一なものとなる。
【発明の効果】
【0011】
この様に、本発明によれば、凹部の不均一さを調整することで、表面にムラが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】発光式看板の斜視図である。
【図2】導光板の斜視図である。
【図3】導光板を製造する際の拡大断面図である。
【図4】導光板の拡大断面図である。
【図5】導光板の拡大断面図である。
【図6】導光板の平面図である。
【図7】導光板の平面図である。
【図8】導光板の拡大平面図である。
【図9】導光板が発光している状態を示す写真である。
【図10】導光板の拡大斜視図である。
【図11】発光式看板の斜視図である。
【図12】超音波加工用ホーンの拡大斜視図である。
【図13】導光板の製造方法を説明する為の平面図である。
【図14】従来用いられていた導光板が発光している状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1に示す様に、実施の形態にかかる発光式看板1は、導光板3と、拡散板5と、表示板7とを備える。そして、この様な発光式看板1は、導光板3の側面から入射した光を導光板3の主面から射出する。そして導光板3の主面から射出された光は、拡散板5により拡散され、表示板7の裏面から照射される。
【0014】
導光板3は、図2に示す様に、例えば所定の大きさのアクリル板からなる導光板ワーク9の表面に複数の凹部11を加工して形成される。この様な凹部11は、導光板3の端面から導光板3に入射した光の進行方向を偏向する。そして凹部11は、超音波加工により形成される。
【0015】
凹部11を形成する為の超音波加工装置は、上述の様に、図12に示す様な超音波加工用ホーン101を備える。超音波加工用ホーン101の先端には、凹部11に対応する形状の加工用ドット105が形成される。各加工用ドット105は、例えば高さ0.3mm程度の四角錐形状を備える。そして各加工用ドット105の底面の対角線の長さは、略1.8mm程度に形成される。そして超音波加工用ホーン101の先端には、この様な加工用ドット105が縦方向及び横方向に偶数個ずつ配列される。そして超音波加工用ホーン101を所定のキャリアにより移動させ、各加工用ドット105を導光板ワーク9の表面に接触させると、導光板ワーク9の表面には、例えば12個×12個の144個の凹部11が形成される。そして導光板3を製造する際には、超音波加工用ホーン101の先端を導光板ワーク9に接触させてh144個の凹部11を形成した後、超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9から離した後に平行移動させ、再度超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9に接触させる。そしてこれらの動作を繰り返し実行することで、導光板3の表面一様に凹部11が形成される。
【0016】
また、導光板3における凹部11が形成された主面と対向する他方の主面には、反射板13が形成される。反射板13は、例えばポリカーボネートフィルムを導光板3の他方の主面に貼り付けて構成される。これにより、導光板3内部において他方の主面側に導かれた光は、反射板13により凹部11の方向に反射される。
【0017】
ところで、このような超音波加工用ホーン101は、例えば操作者の手作業によりキャリアに固定されるが、手作業による固定の場合、超音波加工用ホーン101を正確に固定することが困難である。上述の様に、各凹部11の大きさは微小である為、超音波加工用ホーン101が僅かにずれて固定された場合においても、各凹部11は不均一に形成されてしまう。例えば、図3に示す様に、超音波加工用ホーン101の軸が傾いていた場合、これにより形成される凹部11は、図4に示す様に不均一な形状となる。具体的には、複数の凹部11のうち、超音波加工用ホーン101が傾いている方向にある凹部11が大きくなり、そこから遠ざかるにつれて凹部11の大きさは小さくなる。そしてこの様に形成された複数の凹部11の深さは不均一になり、図14に示す様に導光板から射出される光にもムラが生じてしまう。そして特に導光板を大量生産する場合には、超音波加工用ホーン101が導光板ワーク9と接触する度に超音波加工用ホーン101の傾きが僅かにずれてしまう為、この様な現象が顕著に発生する。
【0018】
そこで本発明の目的とするところは、超音波加工用ホーン101が僅かに傾いている場合においても、光のムラの発生を防止することである。
【0019】
この様なムラの発生を防止する為に、本発明にかかる導光板の製造方法においては、一旦、超音波加工用ホーン101により凹部11を形成した後、再度、超音波加工用ホーン101を用いて凹部11の大きさを調整する。換言すれば、本発明においては、超音波加工用ホーン101により導光板ワーク9を二度打ちすることで、凹部11を形成した後、調整する。そして凹部11の大きさを調整する際は、超音波加工用ホーン101を、凹部11の形成時とは異なる位置に移動させた後、超音波加工用ホーン101を導光板ワーク9に接触させる。これにより、図5に示す様に、比較的小さい凹部11の大きさが拡大する為、各凹部11の大きさが比較的均一になる。また、凹部11の大きさの調整時には、超音波加工用ホーン101は、凹部11の形成時とは異なる位置であって、加工用ドットが既に形成されている凹部11と重なる様な位置に移動し、大きさの調整を行う。
【0020】
具体的には超音波加工用ホーン101は、図13に示す様に、新たに形成する凹部11が、既に形成された凹部11に隣接する様に移動しながら加工処理を実行する。その後、超音波加工用ホーン101は、凹部11の大きさの調整処理を行う。このとき超音波加工用ホーン101は、凹部11の形成時とは異なる位置であって、加工用ドットが既に形成されている凹部11と重なる様な位置に移動する。例えば、図6に示す様に、凹部11の形成時に、超音波加工用ホーン101が導光板ワーク9と一度接触する際に形成される144個の凹部11の集合からなる凹部11群が形成される領域を領域A1乃至A32とする。すなわち、超音波加工用ホーン101は、導光板ワーク9の表面に凹部11を形成する際に32回形成処理を行う。その後、超音波加工用ホーン101は、例えばその軸が、導光板ワーク9の角部近傍にある領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10の境界線の交点の上方に位置する場所まで移動する。これにより、各加工用ドットは、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10内にある凹部11の真上に位置することとなる。そして超音波加工用ホーン101は、下方に移動して導光板ワーク9に接触し、超音波を用いて凹部11の大きさを拡大させる。このとき拡大される凹部11は、本来形成されるべき大きさよりも小さい凹部11である。そしてこのとき超音波加工用ホーン101により形成される凹部11群が形成される領域をB1とする。領域B1は、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10の何れかを各領域の幅又は高さの半分に相当する長さだけずれたように、且つ、領域A1、領域A2、領域A9、及び領域A10内を均等に跨る様に形成される。そして超音波加工用ホーン101は、同様の処理により領域B2乃至領域B21を形成する。そしてこのような領域B1乃至領域B21は、図7及び図8に示す様に、領域A1乃至32の一部と重複する様に形成される。
【0021】
そしてこの様に形成された導光板3の端面に光を入射させると、導光板3は、図9に示す様に発光する。尚、同図では、導光板3の主面に拡散板を配置した状態の写真を示す。同図からも明らかな様に、同図に示す導光板の光の分布は、図14において示した導光板3の光の分布と比較して、明るい部分と暗い部分の光の強さの差が縮まっていることが解る。これは、従来用いられていた技術では、凹部11の加工の際に凹部11の大きさが不均一になることに起因して、他の凹部11より小さい凹部11により偏向された光が照射される部分が暗くなり、比較的大きい凹部11により偏向された光が照射された部分が比較的明るくなっていた。そしてこれにより、従来用いられていた技術では、導光板3の表面にムラが生じていた。しかしながら、本発明にかかる導光板3を用いた場合、凹部11の大きさが調整されている為、比較的小さい凹部11がなくなる。これにより、本発明によれば、導光板3から射出される光のムラを減少させることができる。
【0022】
拡散板5は、導光板3の主面から射出した光を拡散する。拡散板5は、例えばポリカーボネート樹脂を板状に形成して構成される。また、拡散板5の主面の大きさは、導光板3の主面と略同一の大きさを有する。そしてこの様な拡散板5は、一方の主面が導光板3の主面と対向する様に配置される。そして一方の主面に導光板3から射出された光が入射すると、拡散板5は、当該光を拡散し他方の主面から射出する。これにより拡散板5の他方の主面は一様に発光する。
【0023】
表示板7は、所定の透光性を有するプラスチック系材料により構成される。この様な表示板7の主面には、所定の情報が印刷される。また、表示板7は、一方の主面が拡散板5の他方の主面と対向するように配置される。そして拡散板5において拡散された光が表示板7の一方の主面に入射すると、入射した光は表示板7を通過し、表示板7の他方の主面が発光する。そしてこれにより表示板7に印刷された情報の視認性が向上する。
【0024】
そしてこの様な発光式看板1は、上述の構成に加え、一方の端面に近接してLED(Light Emitting Diode)アレイが形成される。このとき、LEDアレイを導光板3の一方の端面に沿って形成してもよく、また、対向する2つの端面に沿って配列してもよい。また、LEDアレイを導光板3の一方の端面に沿って形成した場合、当該端面に対向する端面に反射板を配置することも可能である。これにより、発光式看板1の光の強さを一定に保つことができる。また、例えば発光式看板1を天井等に吊るす様な場合には、導光板3の上辺に対応する端面に沿ってLEDアレイを形成することができる。これにより、LEDアレイの配線を簡便に行うことができると共に、導光板3の底辺に対応する端面に種々の機器を配置する必要がなくなる。
【0025】
発明者等の実験によれば、以下の実験により、一方の主面に凹部を形成した導光板から発せられる光の輝度が約600カンデラ以上であることが解った。具体的には発明者等は、幅1000mm、高さ600mm、厚さ8mmのアクリル樹脂製の導光板を用い、その幅方向の両方の端面に沿って、それぞれ108個のLED素子を配列した。そして各LED素子間のピッチは、8.2mmとした。そしてこの様なLEDアレイに、直流24Vの電圧で各LED素子当たり20mAの電流を流した。そしてこのとき、光源からの距離と、輝度の関係は、表1に示す様な関係となった。
【0026】
【表1】
【0027】
この様に、第1の実施の形態によれば、一定の以上の輝度を保ちつつ、発光式看板1の発光面に光のムラが生じることを防止することができる。
【0028】
また、上述の実施の形態においては、導光板3の片面に凹部11を形成するものとして詳細な説明を行ったが、導光板3の両方の主面に凹部11を形成することもできる。
【0029】
この場合、一方の主面に形成処理及び調整処理を施した後、導光板ワークを反転させ、他方の主面にも同様の処理を施す。これにより導光板は、図10に示す様に、両方の主面に一様に凹部が形成される。そして、両方の主面に形成処理及び調整処理を施した導光板は、拡散板及び表示板により挟装される。これにより、図11に示す様に、両方向に所定の情報を表示することができる発光式看板を形成することができる。
【0030】
発明者等の実験によれば、以下の実験により、両方の主面に凹部を形成した導光板から発せられる光の輝度が300カンデラ以上であることが解った。具体的には発明者等は、幅1380mm、高さ270mm、厚さ8mmのアクリル樹脂製の導光板を用い、その幅方向の一方の端面沿って160個のLED素子を配列した。そして各LED素子間のピッチは、8.25mmとした。また、幅方向の他方の端面には、反射板を形成した。そしてこの様なLEDアレイに、直流24Vの電圧で各LED素子当たり20mAの電流を流した。そしてこのとき、光源からの距離と、輝度及び照度との関係は、表2に示す様な関係となった。
【0031】
【表2】
【0032】
この様に、導光板の両方の主面に拡散板を配置して各面の輝度は、最低でも300カンデラ以上であった。この様に、本発明によれば、導光板の両方の主面から光を射出させた場合においても、ムラの発生を防止した上で、発光式看板として十分な輝度を得ることができる。
【0033】
尚、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、各構成は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0034】
1 発光式看板
3 導光板
5 拡散板
7 表示板
9 導光板ワーク
11 凹部
13 反射板
101 超音波加工用ホーン
103 導光板ワーク
105 加工用ドット
【特許請求の範囲】
【請求項1】
端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、
前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、
前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えること
を特徴とする導光板の製造方法。
【請求項2】
端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板において、
前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させて形成された前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群と、
前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させて形成された前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群とを備えること
を特徴とする導光板。
【請求項3】
請求項2記載の導光板と、
前記導光板の前記端面に入射する前記光を発する光源と、
一方の主面が前記導光板の前記第1の主面と対向する様に形成された第1の拡散板と、
一方の主面が前記導光板の前記第2の主面と対向する様に形成された第2の拡散板と、
一定の透光性を有する板に所定の情報が形成され、当該板の一方の主面が前記第1の拡散板の他方の主面と対向する様に配置された第1の表示板と
一定の透光性を有する板に所定の情報が形成され、当該板の一方の主面が前記第2の拡散板の他方の主面と対向する様に配置された第2の表示板とを備えること
を特徴とする発光式看板。
【請求項1】
端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板の製造方法において、
前記導光板の前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群を形成する第1の形成工程と、
前記導光板の前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた前記超音波加工用ホーンを接触させ、前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群を形成する第2の形成工程とを備えること
を特徴とする導光板の製造方法。
【請求項2】
端面から入射した光を第1の主面及び第2の主面から射出する導光板において、
前記第1の主面に複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させて形成された前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第1の凹部群と、
前記第2の主面に前記複数の加工ドットを備えた超音波加工用ホーンを接触させて形成された前記端面から入射した光の進行方向を偏向する前記複数の加工ドットの形状にそれぞれ対応した複数の凹部からなる第2の凹部群とを備えること
を特徴とする導光板。
【請求項3】
請求項2記載の導光板と、
前記導光板の前記端面に入射する前記光を発する光源と、
一方の主面が前記導光板の前記第1の主面と対向する様に形成された第1の拡散板と、
一方の主面が前記導光板の前記第2の主面と対向する様に形成された第2の拡散板と、
一定の透光性を有する板に所定の情報が形成され、当該板の一方の主面が前記第1の拡散板の他方の主面と対向する様に配置された第1の表示板と
一定の透光性を有する板に所定の情報が形成され、当該板の一方の主面が前記第2の拡散板の他方の主面と対向する様に配置された第2の表示板とを備えること
を特徴とする発光式看板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2009−301064(P2009−301064A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−222824(P2009−222824)
【出願日】平成21年9月28日(2009.9.28)
【分割の表示】特願2007−323888(P2007−323888)の分割
【原出願日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【出願人】(000127857)株式会社エス・ケー・ジー (105)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年9月28日(2009.9.28)
【分割の表示】特願2007−323888(P2007−323888)の分割
【原出願日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【出願人】(000127857)株式会社エス・ケー・ジー (105)
【Fターム(参考)】
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