導光板の製造方法およびこの製造方法を用いた導光板
【課題】ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成する。
【解決手段】導光板２は、光源の光を導く入射端面部３と、入射端面部３に対向する反入射端面部４と、入射端面部３と反入射端面部とに接続する側面部５と、入射端面部３と反入射端面部４と側面部５のそれぞれに直交する表面部６および裏面部７とからなる。入射端面部３や反入射端面部４は、側面部５よりも長くする。側面部５に設ける副ゲート９の位置を、入射端面部３からの距離と反入射端面部４からの距離との比率が１：４〜２：３の割合になる入射端面部３寄りに設ける。
【解決手段】導光板２は、光源の光を導く入射端面部３と、入射端面部３に対向する反入射端面部４と、入射端面部３と反入射端面部とに接続する側面部５と、入射端面部３と反入射端面部４と側面部５のそれぞれに直交する表面部６および裏面部７とからなる。入射端面部３や反入射端面部４は、側面部５よりも長くする。側面部５に設ける副ゲート９の位置を、入射端面部３からの距離と反入射端面部４からの距離との比率が１：４〜２：３の割合になる入射端面部３寄りに設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（１：４〜２：３の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設け、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にしたり、さらに副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法および本製造方法による導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形による導光板の製造方法として、導光板の入射面側のセンター箇所にゲートを設ける、所謂一箇所のセンターゲート方式による射出方法が知られている。この出射方法では、特に大型の液晶表示装置に対応させる場合、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の位置にゲートを設けている。
【０００３】
また、大型の平面照明装置用の導光板を射出成形する従来の導光板の製造方法として、長短の長い側面側に並列に複数のゲートを整列に設ける方法が知られている。
【０００４】
さらに、従来の射出成形による導光板の製造方法として、入光部を形成する厚肉部から対辺側に向かって次第に薄肉となる略楔形断面を有する導光板の成形キャビティを形成する導光板の射出成形用金型において、成形キャビティに接続されて溶融樹脂材料を該成形キャビティに導くゲートを、厚肉部の対辺となる薄肉部の外周成形面に開口して、該薄肉部の全長を半分以上の長さに亘って広がるフィルムゲートによって構成した製造方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６８９１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の射出成形による導光板の製造方法として、導光板の入射面側にセンター箇所にゲートを設ける、所謂一箇所のセンターゲート方式による射出方法では、特に大型の液晶表示装置に対応させる場合、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の一箇所の位置にゲートを設けるので、溶融樹脂の流れがキャビティのゲート部から直進方向のゲート部の反対側方向へと進ませ大きなキャビティ内に充填させるため、ランナーからの圧力を高くしなければならない課題がある。
【０００７】
さらに、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の一箇所の位置にゲートを設けるので、溶融樹脂の流れがキャビティのゲート部から直進方向のゲート部と反対側方向に進み、ゲート部の反対側のキャビティ内に充填された後、樹脂はゲート部方向に進み、最後にゲート部の左右に移動してキャビティ内を満たす。このため、ゲート部の反対側方向とゲート部の左右方向との時間誤差が大きく、特に大型の射出成形導光板では板厚が薄く、さらに導光板形状が楔形形状の場合には金型から熱エネルギの奪われ方がゲート部の反対側方向が著しく、より樹脂の硬化時間差が発生してしまい、成形後の導光板に残留歪みが残ってしまう課題やウェルドの発生する課題が有る。
【０００８】
また、従来の導光板の製造方法として、長短の長い側面側に並列に複数のゲートを整列して設ける方法では、隣り合う互いのゲートから隣り合うゲート方向に溶融樹脂が流れ、ゲートに近いために溶融樹脂の流れが強く、互いの流れがぶつかり合い、隣り合うゲートの中間位置から入射端面部方向にウェルドの発生する課題がある。
【０００９】
さらに、複数のゲートを整列して設ける方法では、ゲート部分を削除する箇所が多くなり、切削法や溶融法において加工時間が長く掛かり作業性や経済性に劣るとともに削除したゲート部分での散乱要素の確率が多くなる課題がある。
【００１０】
さらに説明すると、図４に示すように、従来の導光板２の製造方法は、長短の長い側面である反入射端面部４側に並列に複数のゲート８’を整列に設ける方法なので、隣り合う互いのゲート８’から隣り合うゲート８’方向の溶融樹脂が流れＬ、隣り合うゲート８’に近いために溶融樹脂の流れＬが強く、互いの流れＬがぶつかり合い、隣り合うゲート８’の中間位置から入射端面部３方向にウェルドＷの発生してしまう。
【００１１】
また、従来の複数のゲート８’を整列に設ける方法では、ゲート８’部分を削除する箇所が多くなり、切削法や溶融法において加工時間が長く掛かり作業性や経済性に劣るとともに削除したゲート８’部分での散乱要素の確率が多くなってしまう。
【００１２】
また、従来の射出成形による導光板の製造方法として、入光部を形成する厚肉部から対辺側に向かって次第に薄肉となる略楔形断面を有する導光板の成形キャビティを形成する導光板の射出成形用金型において、成形キャビティに接続されて溶融樹脂材料を該成形キャビティに導くゲートを、厚肉部の対辺となる薄肉部の外周成形面に開口して、該薄肉部の全長を半分以上の長さに亘って広がるフィルムゲートによって構成した製造方法では、光学的特性がそれ程重視されない導光板の薄肉部にゲートが設定されることから、ゲートの後処理が容易となり、導光板の製作作業も容易となるが、フィルム状のゲートを用いるためにランナーから溶融樹脂材料を高い圧力で射出しなければならない課題があるとともに大きな導光板ではより高い圧力が必要であるとともにゲート付近で金型から熱エネルギの奪われ方が激しい課題がある。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にしたり、さらに副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を製造する導光板の製造方法および本製造方法による導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部とに接続する側面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部と前記側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して前記表面部および／または前記裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
前記入射端面部に対向する前記反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに前記側面部に副ゲートを用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いるので、大きな導光板でも射出成形を可能にし、成形サイクルが短い時間で行なえるとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
さらに、入射端面部に対向する反入射端面部に１つのみのゲートを設けたため、ゲート部分の後処理を行なった後に於いても入射端面部からのエネルギの強い光を受ける反入射端面部での光散乱要素を最小限に留めることができる。
【００１６】
また、請求項２に係る導光板の製造方法は、請求項１の導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートの大きさよりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る導光板の製造方法は、副ゲートが主ゲートの大きさよりも小さいので、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲートよりも少なくし、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００１８】
さらに、請求項３に係る導光板の製造方法は、請求項１又は２の導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートのランナーの断面積よりも大きな前記ランナーの断面積を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積を有するので、主ゲートにかかる圧力よりも副ゲートにかかる圧力の方が低くなるために、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２０】
また、請求項４に係る導光板の製造方法は、請求項１〜３の何れかの導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出することを特徴とする。
【００２１】
請求項４に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２２】
さらに、請求項５に係る導光板の製造方法は、請求項１〜４の何れかの導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記入射端面部寄りの位置に設けることを特徴とする。
【００２３】
請求項５に係る導光板の製造方法は、副ゲートを入射端面部寄りの位置に設けるので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２４】
また、請求項６に係る導光板の製造方法は、請求項１〜５の何れかの導光板の製造方法において、
前記入射端面部および前記反入射端面部は、前記側面部よりも長いことを特徴とする。
【００２５】
請求項６に係る導光板の製造方法は、入射端面部および反入射端面部が側面部よりも長いので、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面に光源を設けることができる。
【００２６】
また、請求項７に係る導光板の製造方法は、請求項１〜６の何れかの導光板の製造方法において、
前記主ゲートは、前記反入射端面部から左右両方の前記側面部方向に向けたゲートランドを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項７に係る導光板の製造方法は、主ゲートが、反入射端面部から左右両方の側面部方向に向けたゲートランドを有するので、特に大きな導光板等の場合に側面方向に向け広がるように射出成形されるので、左右両端部等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート付近までの両側面部方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
【００２８】
さらに、請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかに記載の導光板の製造方法により射出成形されることを特徴とする。
【００２９】
請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかの導光板の製造方法により射出成形されるので、大きな導光板を可能にし、ウェルドの発生や残留歪みが無く大きく作成することができる。
【００３０】
また、請求項９に係る導光板は、請求項８の導光板において、
前記表面部または／および前記裏面部は、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に係る導光板は、表面部または／および裏面部に対し、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けるので、大きさや縦横の長短比など目的に合わせて光制御部の形状を選択することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いるので、大きな導光板でも射出成形を可能にし、成形サイクルが短い時間で行なえるとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
さらに、入射端面部に対向する反入射端面部に１つのみのゲートを設けたため、ゲート部分の後処理を行なった後に於いても入射端面部からのエネルギの強い光を受ける反入射端面部での光散乱要素を最小限に留めることができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる導光板を効率よく生産することができるとともに経済性にも優れている。
【００３３】
請求項２に係る導光板の製造方法は、副ゲートが主ゲートの大きさよりも小さいので、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲートよりも少なくし、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３４】
請求項３に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積を有するので、主ゲートにかかる圧力よりも副ゲートにかかる圧力の方が低くなるために、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３５】
請求項４に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３６】
請求項５に係る導光板の製造方法は、副ゲートを入射端面部寄りの位置に設けるので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３７】
請求項６に係る導光板の製造方法は、入射端面部および反入射端面部が側面部よりも長いので、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面に光源を設けることができる。
そのために、明るく光源に用いる数量が少量でよく、経済性に優れているとともに生産性にも優れている。
【００３８】
請求項７に係る導光板の製造方法は、主ゲートが、反入射端面部から左右両方の側面部方向に向けたゲートランドを有するので、特に大きな導光板等の場合に側面方向に向け広がるように射出成形されるので、左右両端部等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート付近までの両側面部方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
そのために、大きな導光板でも均一の速度で樹脂を充填され両面または片面に反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を精度良く成形することができる。
さらに、時間的な経済性に優れているとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３９】
請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかの導光板の製造方法により射出成形されるので、大きな導光板を可能にし、ウェルドの発生や残留歪みが無く大きく作成することができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる。
【００４０】
請求項９に係る導光板は、表面部または／および裏面部に対し、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けるので、大きさや縦横の長短比など目的に合わせて光制御部の形状を選択することができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る導光板の製造方法の概略平面図である。
【図２】本発明に係る導光板の製造方法の概略平面図である。
【図３】本発明に係る導光板の製造方法の部分概略平面図である。
【図４】従来の導光板の製造方法の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにしたり、主ゲートのゲートランドを側面部の左右の２方向に向け溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を製造することができるとともに、導光板の表面部や裏面部に設けた反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部に確実に樹脂を充填するとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで成形できる導光板の製造方法および本製造方法による導光板を提供することにある。
【００４３】
図１および図２は本発明に係る導光板の製造方法の概略平面を示す図、図３は本発明に係る導光板の製造方法の部分概略平面を示す図である。
【００４４】
本例の導光板の製造方法によって射出生成される導光板２は、図１に示すように、光源の光を導く入射端面部３と、当該入射端面部３に対向する反入射端面部４と、入射端面部３と反入射端面部４とに接続する側面部５と、入射端面部３と反入射端面部４と側面部５のそれぞれに直交する表面部６および裏面部７を有し、反入射端面部４の中心位置に主ゲート８を用いるとともに側面部５に副ゲート９を設ける。
【００４５】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度の無色透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等により形成される。図１に示すように、導光板２は、外形が光源の光を導く入射端面部３と、反入射端面部４と側面部５および表面部６と表面部６に対向する裏面部７とからなる矩形形状に形成されている。
【００４６】
尚、導光板２に入射した光は、屈折角γが０≦｜γ｜≦Ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板２内に進む。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、入射端面部３で屈折する屈折角γはγ＝０〜±４２°程度の範囲内になる。
【００４７】
さらに、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面において、Ｓｉｎα＝（１／ｎ）により臨界角を表すことができる。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αはα＝４２°程度になり、導光板２の表面部６や裏面部７が平らな面の時に光線を偏向する凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ導光板２内の光は表面部６や裏面部７で全て全反射しながら入射端面部３から反対方向の反入射端面部４方向へ進むことになる。
【００４８】
また、図示しないが、表面部６や裏面部７には、微細な多数の凸状や凹状からなる球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を施してある。これにより、臨界角αを越えた導光板２内の光は表面部６や裏面部７から外部に出射し、導光板２の大きさや縦横の長短比などで目的に合わせて光制御部の形状を選択することによって、斑の無い均一な出射光を得る。
【００４９】
また、図１に示すように、導光板２の製造方法は、副ゲート９を主ゲート８の大きさよりも小さくする。
【００５０】
副ゲート９を主ゲート８の大きさよりも小さくすることによって、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲート８よりも少なくし、主ゲート８から入射端面部３方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲート９から溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５１】
さらに、図１に示すように、導光板２の製造方法は、樹脂注入穴をも含めて副ゲート９のランナーの断面積を主ゲート８のランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にする。例えば副ゲート９のランナーの樹脂注入穴１０−２は主ゲート８のランナーの樹脂注入穴１０−１よりも大きくし、主ゲート８にかかる圧力よりも副ゲート９にかかる圧力の方が低くなるために、主ゲート８から入射端面部３方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲート９から溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５２】
また、図示しないが、導光板２の製造方法は、副ゲート９の溶融樹脂を射出する時間を主ゲート８に溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出する。そのため、主ゲート８から入射端面部３方向に充填される溶融樹脂と、副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致するので、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５３】
さらに、図１に示すように、導光板２の製造方法は、副ゲート９を入射端面部３からの距離と反入射端面部４からの距離との比率が所定範囲（１：４〜２：３の範囲）の割合になる入射端面部３寄りの位置に設ける。そのため、主ゲート８から入射端面部３方向に充填される溶融樹脂と副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５４】
また、図１に示すように、導光板２の製造方法は、入射端面部３や反入射端面部４が側面５よりも長い。そのため、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面である入射端面部３のみに光源を設けることができ、明るく光源の数量が少量でよく、経済性に優れているとともに生産性にも優れている。
【００５５】
これら１側面の入射端面部３のみに光源を設けるものであるが、図２に示すように、導光板２は、光源を２側面に備える場合に、図１での入射端面部３と１つの側面部５から成るように例えば光源がＬ字状のときに、光を導く長い側面からなる入射端面部３と短い側面からなる入射端面部３’と、反入射端面部４と側面部５とから成り、反入射端面部４の中心位置に主ゲート８を用いるとともに１側面部に副ゲート９を設ける。
【００５６】
このような場合に於いても、主ゲート８から充填される溶融樹脂と、副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致し、入射端面部３と入射端面部３’との接続部付近に進み充填するので、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５７】
さらに、図３に示すように、導光板２の製造方法は、主ゲート８の部分がランナー・ゲート部８−２を有し、溶融樹脂を注入する樹脂注入穴１０と、樹脂注入穴１０からランナー幅１１、ランナー厚１２から成るランナを流れ、溶融樹脂をゲートランドの間に設けた流動堤１４で主ゲート８を反入射端面部４から左右両方の側面部５方向に分岐させるように左右両方の側面部５方向に向けた両端ゲート１３から成るゲートランドを有する。
【００５８】
このように、ワイド画面を有する導光板２を得る金型キャビティ内に溶融樹脂を射出する主ゲート８のランナー・ゲート部８−２は、樹脂注入穴１０から注入された溶融樹脂がランナに流れ、両端ゲート１３のゲートランドの間に設けた流動堤１４によってランナーの中心部での樹脂の速度を遅くし、両端ゲート１３の両端部等のランナー形状に対応して中心部から両端ゲート１３の両端部へ徐々に樹脂の速度を速めることができ、特に大きなワイド画面導光板２等の場合に溶融樹脂を供給する注入口の両端ゲート１３のゲートランドによって側面部５方向に向け広がるようにキャビティ内に溶融樹脂を射出成形される。これにより、左右両端の側面部５等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート９付近までの両側面部５方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
【００５９】
そのために、大きな導光板２でも均一の速度で樹脂が充填され、表面部６や裏面部７に反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を精度良く成形することができるとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで同圧成形し、さらに成形導光板２の中心部と隅とが同時刻に成形するようにして、ウェルドの発生が無く残留歪みが残らないように射出成形する導光板２の製造方法および導光板を提供することにある。
さらに、時間的な経済性に優れているとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００６０】
次に、本発明に係る導光板の製造方法によって射出成形される導光板の実施例を以下に示す。
導光板２のサイズ：３２インチ、厚さ２ｍｍ
材質：アクリル樹脂材（クラレ ＧＨ１０００−Ｓ）
５５０ｔプレス成形機を使用
溶融温度：２７５℃
注入圧力：５００Ｋｇｆ／ｃｍ2
注入速度／量 主ゲート：６０ｇ／ｓ、副ゲート：２０ｇ／ｓ（左右両側面部）
上記の条件に於いて、導光板２を射出成形したところ、成形された導光板２にウェルドの発生および残留歪みが無かった。
【００６１】
このように、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造に対して、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにしたり、主ゲートのゲートランドを側面部の左右の２方向に向け溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、導光板の表面部や裏面部に設けた反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部に確実に樹脂を充填するとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで成形できる導光板の製造することができ成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を得ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
２ 導光板
３ 入射端面部
４ 反入射端面部
５ 側面部
６ 表面部
７ 裏面部
８ 主ゲート
８’ 主ゲート
９ 副ゲート
１０ 樹脂注入穴
１０−１ 樹脂注入穴
１０−２ 樹脂注入穴
１１ ランナー幅
１２ ランナー厚
１３ 両端ゲート
１４ 流動堤
Ｗ ウェルド
Ｌ 溶融樹脂流れ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（１：４〜２：３の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設け、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にしたり、さらに副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法および本製造方法による導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形による導光板の製造方法として、導光板の入射面側のセンター箇所にゲートを設ける、所謂一箇所のセンターゲート方式による射出方法が知られている。この出射方法では、特に大型の液晶表示装置に対応させる場合、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の位置にゲートを設けている。
【０００３】
また、大型の平面照明装置用の導光板を射出成形する従来の導光板の製造方法として、長短の長い側面側に並列に複数のゲートを整列に設ける方法が知られている。
【０００４】
さらに、従来の射出成形による導光板の製造方法として、入光部を形成する厚肉部から対辺側に向かって次第に薄肉となる略楔形断面を有する導光板の成形キャビティを形成する導光板の射出成形用金型において、成形キャビティに接続されて溶融樹脂材料を該成形キャビティに導くゲートを、厚肉部の対辺となる薄肉部の外周成形面に開口して、該薄肉部の全長を半分以上の長さに亘って広がるフィルムゲートによって構成した製造方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６８９１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の射出成形による導光板の製造方法として、導光板の入射面側にセンター箇所にゲートを設ける、所謂一箇所のセンターゲート方式による射出方法では、特に大型の液晶表示装置に対応させる場合、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の一箇所の位置にゲートを設けるので、溶融樹脂の流れがキャビティのゲート部から直進方向のゲート部の反対側方向へと進ませ大きなキャビティ内に充填させるため、ランナーからの圧力を高くしなければならない課題がある。
【０００７】
さらに、輝度の必要性から長短の長い側面側に線状光源からの光線を導く入射端面部として、この入射端面部の一箇所の位置にゲートを設けるので、溶融樹脂の流れがキャビティのゲート部から直進方向のゲート部と反対側方向に進み、ゲート部の反対側のキャビティ内に充填された後、樹脂はゲート部方向に進み、最後にゲート部の左右に移動してキャビティ内を満たす。このため、ゲート部の反対側方向とゲート部の左右方向との時間誤差が大きく、特に大型の射出成形導光板では板厚が薄く、さらに導光板形状が楔形形状の場合には金型から熱エネルギの奪われ方がゲート部の反対側方向が著しく、より樹脂の硬化時間差が発生してしまい、成形後の導光板に残留歪みが残ってしまう課題やウェルドの発生する課題が有る。
【０００８】
また、従来の導光板の製造方法として、長短の長い側面側に並列に複数のゲートを整列して設ける方法では、隣り合う互いのゲートから隣り合うゲート方向に溶融樹脂が流れ、ゲートに近いために溶融樹脂の流れが強く、互いの流れがぶつかり合い、隣り合うゲートの中間位置から入射端面部方向にウェルドの発生する課題がある。
【０００９】
さらに、複数のゲートを整列して設ける方法では、ゲート部分を削除する箇所が多くなり、切削法や溶融法において加工時間が長く掛かり作業性や経済性に劣るとともに削除したゲート部分での散乱要素の確率が多くなる課題がある。
【００１０】
さらに説明すると、図４に示すように、従来の導光板２の製造方法は、長短の長い側面である反入射端面部４側に並列に複数のゲート８’を整列に設ける方法なので、隣り合う互いのゲート８’から隣り合うゲート８’方向の溶融樹脂が流れＬ、隣り合うゲート８’に近いために溶融樹脂の流れＬが強く、互いの流れＬがぶつかり合い、隣り合うゲート８’の中間位置から入射端面部３方向にウェルドＷの発生してしまう。
【００１１】
また、従来の複数のゲート８’を整列に設ける方法では、ゲート８’部分を削除する箇所が多くなり、切削法や溶融法において加工時間が長く掛かり作業性や経済性に劣るとともに削除したゲート８’部分での散乱要素の確率が多くなってしまう。
【００１２】
また、従来の射出成形による導光板の製造方法として、入光部を形成する厚肉部から対辺側に向かって次第に薄肉となる略楔形断面を有する導光板の成形キャビティを形成する導光板の射出成形用金型において、成形キャビティに接続されて溶融樹脂材料を該成形キャビティに導くゲートを、厚肉部の対辺となる薄肉部の外周成形面に開口して、該薄肉部の全長を半分以上の長さに亘って広がるフィルムゲートによって構成した製造方法では、光学的特性がそれ程重視されない導光板の薄肉部にゲートが設定されることから、ゲートの後処理が容易となり、導光板の製作作業も容易となるが、フィルム状のゲートを用いるためにランナーから溶融樹脂材料を高い圧力で射出しなければならない課題があるとともに大きな導光板ではより高い圧力が必要であるとともにゲート付近で金型から熱エネルギの奪われ方が激しい課題がある。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にしたり、さらに副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を製造する導光板の製造方法および本製造方法による導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部とに接続する側面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部と前記側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して前記表面部および／または前記裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
前記入射端面部に対向する前記反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに前記側面部に副ゲートを用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いるので、大きな導光板でも射出成形を可能にし、成形サイクルが短い時間で行なえるとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
さらに、入射端面部に対向する反入射端面部に１つのみのゲートを設けたため、ゲート部分の後処理を行なった後に於いても入射端面部からのエネルギの強い光を受ける反入射端面部での光散乱要素を最小限に留めることができる。
【００１６】
また、請求項２に係る導光板の製造方法は、請求項１の導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートの大きさよりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る導光板の製造方法は、副ゲートが主ゲートの大きさよりも小さいので、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲートよりも少なくし、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００１８】
さらに、請求項３に係る導光板の製造方法は、請求項１又は２の導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートのランナーの断面積よりも大きな前記ランナーの断面積を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積を有するので、主ゲートにかかる圧力よりも副ゲートにかかる圧力の方が低くなるために、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２０】
また、請求項４に係る導光板の製造方法は、請求項１〜３の何れかの導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出することを特徴とする。
【００２１】
請求項４に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２２】
さらに、請求項５に係る導光板の製造方法は、請求項１〜４の何れかの導光板の製造方法において、
前記副ゲートは、前記入射端面部寄りの位置に設けることを特徴とする。
【００２３】
請求項５に係る導光板の製造方法は、副ゲートを入射端面部寄りの位置に設けるので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
【００２４】
また、請求項６に係る導光板の製造方法は、請求項１〜５の何れかの導光板の製造方法において、
前記入射端面部および前記反入射端面部は、前記側面部よりも長いことを特徴とする。
【００２５】
請求項６に係る導光板の製造方法は、入射端面部および反入射端面部が側面部よりも長いので、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面に光源を設けることができる。
【００２６】
また、請求項７に係る導光板の製造方法は、請求項１〜６の何れかの導光板の製造方法において、
前記主ゲートは、前記反入射端面部から左右両方の前記側面部方向に向けたゲートランドを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項７に係る導光板の製造方法は、主ゲートが、反入射端面部から左右両方の側面部方向に向けたゲートランドを有するので、特に大きな導光板等の場合に側面方向に向け広がるように射出成形されるので、左右両端部等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート付近までの両側面部方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
【００２８】
さらに、請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかに記載の導光板の製造方法により射出成形されることを特徴とする。
【００２９】
請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかの導光板の製造方法により射出成形されるので、大きな導光板を可能にし、ウェルドの発生や残留歪みが無く大きく作成することができる。
【００３０】
また、請求項９に係る導光板は、請求項８の導光板において、
前記表面部または／および前記裏面部は、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に係る導光板は、表面部または／および裏面部に対し、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けるので、大きさや縦横の長短比など目的に合わせて光制御部の形状を選択することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、請求項１に係る導光板の製造方法は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いるので、大きな導光板でも射出成形を可能にし、成形サイクルが短い時間で行なえるとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
さらに、入射端面部に対向する反入射端面部に１つのみのゲートを設けたため、ゲート部分の後処理を行なった後に於いても入射端面部からのエネルギの強い光を受ける反入射端面部での光散乱要素を最小限に留めることができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる導光板を効率よく生産することができるとともに経済性にも優れている。
【００３３】
請求項２に係る導光板の製造方法は、副ゲートが主ゲートの大きさよりも小さいので、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲートよりも少なくし、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３４】
請求項３に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートのランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積を有するので、主ゲートにかかる圧力よりも副ゲートにかかる圧力の方が低くなるために、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３５】
請求項４に係る導光板の製造方法は、副ゲートが、主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３６】
請求項５に係る導光板の製造方法は、副ゲートを入射端面部寄りの位置に設けるので、主ゲートから入射端面部方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲートから溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート付近で一致することができる。
そのために、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３７】
請求項６に係る導光板の製造方法は、入射端面部および反入射端面部が側面部よりも長いので、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面に光源を設けることができる。
そのために、明るく光源に用いる数量が少量でよく、経済性に優れているとともに生産性にも優れている。
【００３８】
請求項７に係る導光板の製造方法は、主ゲートが、反入射端面部から左右両方の側面部方向に向けたゲートランドを有するので、特に大きな導光板等の場合に側面方向に向け広がるように射出成形されるので、左右両端部等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート付近までの両側面部方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
そのために、大きな導光板でも均一の速度で樹脂を充填され両面または片面に反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を精度良く成形することができる。
さらに、時間的な経済性に優れているとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板を作成することができる。
【００３９】
請求項８に係る導光板は、請求項１〜請求項７の何れかの導光板の製造方法により射出成形されるので、大きな導光板を可能にし、ウェルドの発生や残留歪みが無く大きく作成することができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる。
【００４０】
請求項９に係る導光板は、表面部または／および裏面部に対し、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けるので、大きさや縦横の長短比など目的に合わせて光制御部の形状を選択することができる。
そのために、斑の無い均一な出射光を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る導光板の製造方法の概略平面図である。
【図２】本発明に係る導光板の製造方法の概略平面図である。
【図３】本発明に係る導光板の製造方法の部分概略平面図である。
【図４】従来の導光板の製造方法の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造において、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにしたり、主ゲートのゲートランドを側面部の左右の２方向に向け溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を製造することができるとともに、導光板の表面部や裏面部に設けた反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部に確実に樹脂を充填するとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで成形できる導光板の製造方法および本製造方法による導光板を提供することにある。
【００４３】
図１および図２は本発明に係る導光板の製造方法の概略平面を示す図、図３は本発明に係る導光板の製造方法の部分概略平面を示す図である。
【００４４】
本例の導光板の製造方法によって射出生成される導光板２は、図１に示すように、光源の光を導く入射端面部３と、当該入射端面部３に対向する反入射端面部４と、入射端面部３と反入射端面部４とに接続する側面部５と、入射端面部３と反入射端面部４と側面部５のそれぞれに直交する表面部６および裏面部７を有し、反入射端面部４の中心位置に主ゲート８を用いるとともに側面部５に副ゲート９を設ける。
【００４５】
導光板２は、屈折率が１．４〜１．７程度の無色透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等により形成される。図１に示すように、導光板２は、外形が光源の光を導く入射端面部３と、反入射端面部４と側面部５および表面部６と表面部６に対向する裏面部７とからなる矩形形状に形成されている。
【００４６】
尚、導光板２に入射した光は、屈折角γが０≦｜γ｜≦Ｓｉｎ-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板２内に進む。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、入射端面部３で屈折する屈折角γはγ＝０〜±４２°程度の範囲内になる。
【００４７】
さらに、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光板２内に入射した光は、導光板２と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面において、Ｓｉｎα＝（１／ｎ）により臨界角を表すことができる。例えば一般の導光板２に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、臨界角αはα＝４２°程度になり、導光板２の表面部６や裏面部７が平らな面の時に光線を偏向する凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ導光板２内の光は表面部６や裏面部７で全て全反射しながら入射端面部３から反対方向の反入射端面部４方向へ進むことになる。
【００４８】
また、図示しないが、表面部６や裏面部７には、微細な多数の凸状や凹状からなる球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を施してある。これにより、臨界角αを越えた導光板２内の光は表面部６や裏面部７から外部に出射し、導光板２の大きさや縦横の長短比などで目的に合わせて光制御部の形状を選択することによって、斑の無い均一な出射光を得る。
【００４９】
また、図１に示すように、導光板２の製造方法は、副ゲート９を主ゲート８の大きさよりも小さくする。
【００５０】
副ゲート９を主ゲート８の大きさよりも小さくすることによって、キャビティ内に流れ込む溶融樹脂の量を主ゲート８よりも少なくし、主ゲート８から入射端面部３方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲート９から溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５１】
さらに、図１に示すように、導光板２の製造方法は、樹脂注入穴をも含めて副ゲート９のランナーの断面積を主ゲート８のランナーの断面積よりも大きなランナーの断面積にする。例えば副ゲート９のランナーの樹脂注入穴１０−２は主ゲート８のランナーの樹脂注入穴１０−１よりも大きくし、主ゲート８にかかる圧力よりも副ゲート９にかかる圧力の方が低くなるために、主ゲート８から入射端面部３方向に溶融樹脂が充填されるのと副ゲート９から溶融樹脂が充填されるのとが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５２】
また、図示しないが、導光板２の製造方法は、副ゲート９の溶融樹脂を射出する時間を主ゲート８に溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出する。そのため、主ゲート８から入射端面部３方向に充填される溶融樹脂と、副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致するので、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５３】
さらに、図１に示すように、導光板２の製造方法は、副ゲート９を入射端面部３からの距離と反入射端面部４からの距離との比率が所定範囲（１：４〜２：３の範囲）の割合になる入射端面部３寄りの位置に設ける。そのため、主ゲート８から入射端面部３方向に充填される溶融樹脂と副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致することができ、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５４】
また、図１に示すように、導光板２の製造方法は、入射端面部３や反入射端面部４が側面５よりも長い。そのため、大型の液晶表示装置等に対応でき、輝度の必要性から互いに対向する距離の短い１側面である入射端面部３のみに光源を設けることができ、明るく光源の数量が少量でよく、経済性に優れているとともに生産性にも優れている。
【００５５】
これら１側面の入射端面部３のみに光源を設けるものであるが、図２に示すように、導光板２は、光源を２側面に備える場合に、図１での入射端面部３と１つの側面部５から成るように例えば光源がＬ字状のときに、光を導く長い側面からなる入射端面部３と短い側面からなる入射端面部３’と、反入射端面部４と側面部５とから成り、反入射端面部４の中心位置に主ゲート８を用いるとともに１側面部に副ゲート９を設ける。
【００５６】
このような場合に於いても、主ゲート８から充填される溶融樹脂と、副ゲート９から充填される溶融樹脂とが副ゲート９付近で一致し、入射端面部３と入射端面部３’との接続部付近に進み充填するので、ウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００５７】
さらに、図３に示すように、導光板２の製造方法は、主ゲート８の部分がランナー・ゲート部８−２を有し、溶融樹脂を注入する樹脂注入穴１０と、樹脂注入穴１０からランナー幅１１、ランナー厚１２から成るランナを流れ、溶融樹脂をゲートランドの間に設けた流動堤１４で主ゲート８を反入射端面部４から左右両方の側面部５方向に分岐させるように左右両方の側面部５方向に向けた両端ゲート１３から成るゲートランドを有する。
【００５８】
このように、ワイド画面を有する導光板２を得る金型キャビティ内に溶融樹脂を射出する主ゲート８のランナー・ゲート部８−２は、樹脂注入穴１０から注入された溶融樹脂がランナに流れ、両端ゲート１３のゲートランドの間に設けた流動堤１４によってランナーの中心部での樹脂の速度を遅くし、両端ゲート１３の両端部等のランナー形状に対応して中心部から両端ゲート１３の両端部へ徐々に樹脂の速度を速めることができ、特に大きなワイド画面導光板２等の場合に溶融樹脂を供給する注入口の両端ゲート１３のゲートランドによって側面部５方向に向け広がるようにキャビティ内に溶融樹脂を射出成形される。これにより、左右両端の側面部５等での樹脂の速度を速めることができ、副ゲート９付近までの両側面部５方向に速やかに溶融樹脂を充填することができる。
【００５９】
そのために、大きな導光板２でも均一の速度で樹脂が充填され、表面部６や裏面部７に反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を精度良く成形することができるとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで同圧成形し、さらに成形導光板２の中心部と隅とが同時刻に成形するようにして、ウェルドの発生が無く残留歪みが残らないように射出成形する導光板２の製造方法および導光板を提供することにある。
さらに、時間的な経済性に優れているとともにウェルドの発生や残留歪みの無い大きな導光板２を作成することができる。
【００６０】
次に、本発明に係る導光板の製造方法によって射出成形される導光板の実施例を以下に示す。
導光板２のサイズ：３２インチ、厚さ２ｍｍ
材質：アクリル樹脂材（クラレ ＧＨ１０００−Ｓ）
５５０ｔプレス成形機を使用
溶融温度：２７５℃
注入圧力：５００Ｋｇｆ／ｃｍ2
注入速度／量 主ゲート：６０ｇ／ｓ、副ゲート：２０ｇ／ｓ（左右両側面部）
上記の条件に於いて、導光板２を射出成形したところ、成形された導光板２にウェルドの発生および残留歪みが無かった。
【００６１】
このように、光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、入射端面部と反入射端面部とに接続する側面部と、入射端面部と反入射端面部と側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有し、表面部および／または裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板の製造に対して、入射端面部に対向する反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに側面部に副ゲートを用いる製造方法であり、入射端面部や反入射端面部は側面部よりも長くし、側面部に設ける副ゲートの位置を入射端面部からの距離と主ゲート側の反入射端面部からの距離との比率が所定範囲（４：１〜３：２の範囲）の割合になる入射端面部寄りの位置に設けて、副ゲートを主ゲートの大きさよりも小さくしたり、また副ゲートを主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出するようにしたり、主ゲートのゲートランドを側面部の左右の２方向に向け溶融樹脂を射出するようにした導光板の製造方法によって、導光板の表面部や裏面部に設けた反射や屈折等を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部に確実に樹脂を充填するとともに両面成形導光板や片面成形導光板の隅々まで成形できる導光板の製造することができ成形後の導光板に残留歪みが残ったり、ウェルドの発生の無い大きな導光板を得ることができる。
【符号の説明】
【００６２】
２ 導光板
３ 入射端面部
４ 反入射端面部
５ 側面部
６ 表面部
７ 裏面部
８ 主ゲート
８’ 主ゲート
９ 副ゲート
１０ 樹脂注入穴
１０−１ 樹脂注入穴
１０−２ 樹脂注入穴
１１ ランナー幅
１２ ランナー厚
１３ 両端ゲート
１４ 流動堤
Ｗ ウェルド
Ｌ 溶融樹脂流れ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部とに接続する側面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部と前記側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して前記表面部および／または前記裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
前記入射端面部に対向する前記反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに前記側面部に副ゲートを用いることを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
前記副ゲートは、前記主ゲートの大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の導光板の製造方法。
【請求項３】
前記副ゲートは、前記主ゲートのランナーの断面積よりも大きな前記ランナーの断面積を有することを特徴とする請求項１又は２記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
前記副ゲートは、前記主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項５】
前記副ゲートは、前記入射端面部寄りの位置に設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項６】
前記入射端面部および前記反入射端面部は、前記側面部よりも長いことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項７】
前記主ゲートは、前記反入射端面部から左右両方の前記側面部方向に向けたゲートランドを有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載の導光板の製造方法により射出成形されることを特徴とする導光板。
【請求項９】
前記表面部または／および前記裏面部は、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けることを特徴とする請求項８記載の導光板。
【請求項１】
光源の光を導く入射端面部と、当該入射端面部に対向する反入射端面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部とに接続する側面部と、前記入射端面部と前記反入射端面部と前記側面部のそれぞれに直交する表面部および裏面部とを有して前記表面部および／または前記裏面部に反射または／および屈折を行う微細な多数の凸状や凹状からなる光制御部を設けて射出成形により両面または片面成形される導光板において、
前記入射端面部に対向する前記反入射端面部の中心位置に主ゲートを用いるとともに前記側面部に副ゲートを用いることを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
前記副ゲートは、前記主ゲートの大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の導光板の製造方法。
【請求項３】
前記副ゲートは、前記主ゲートのランナーの断面積よりも大きな前記ランナーの断面積を有することを特徴とする請求項１又は２記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
前記副ゲートは、前記主ゲートに溶融樹脂を射出する時間よりも遅く溶融樹脂を射出することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項５】
前記副ゲートは、前記入射端面部寄りの位置に設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項６】
前記入射端面部および前記反入射端面部は、前記側面部よりも長いことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項７】
前記主ゲートは、前記反入射端面部から左右両方の前記側面部方向に向けたゲートランドを有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の導光板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れかに記載の導光板の製造方法により射出成形されることを特徴とする導光板。
【請求項９】
前記表面部または／および前記裏面部は、球および楕円球の一部ならびに三角錐、円錐、四角錐、三角柱、四角柱、円柱等から成る形状を垂直にまたは三角柱、四角柱、半円柱等から成る形状を水平にランダムおよび直線状や曲線状ならびに任意の分布で光制御部を設けることを特徴とする請求項８記載の導光板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４０２４９（Ｐ２０１２−２４０２４９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０４７４（Ｐ２０１１−１１０４７４）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（５１０１８３１８７）ライツ・アドバンスト・テクノロジー株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（５１０１８３１８７）ライツ・アドバンスト・テクノロジー株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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