JP2017228359A - Light guide plate for front light, surface light source device, display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フロントライト用導光板、面光源装置、表示装置に関するものである。 The present invention relates to a front light guide plate, a surface light source device, and a display device.
ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の表示部を面光源装置によって照明し、映像を表示する表示装置が知られている。
面光源装置は、大きく分けて、各種光学シート等の光学部材の直下に光源を配置する直下型のものと、光学部材の側面側に光源が配置されるエッジライト型のものがある。このうち、エッジライト型の面光源装置は、光源を導光板等の光学部材の側面側に配置することから、直下型のものに比べて面光源装置をより薄型化できるという利点を有し、広く用いられている。
また、エッジライト型の面光源装置は、表示装置のバックライトとしてだけでなく、近年ではフロントライトとしても広く用いられている。
There is known a display device that displays an image by illuminating a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel with a surface light source device.
Surface light source devices are broadly classified into a direct type in which a light source is arranged directly under an optical member such as various optical sheets and an edge light type in which a light source is arranged on a side surface side of the optical member. Among these, the edge light type surface light source device has the advantage that the surface light source device can be made thinner than the direct type because the light source is disposed on the side surface side of the optical member such as a light guide plate. Widely used.
In addition, the edge light type surface light source device is widely used not only as a backlight of a display device but also as a front light in recent years.
従来、フロントライト用導光板は、射出成形や押し出し法により、基材の表面に凹凸形状を作成していたが、近年のモジュールの薄型化により、より薄いフロントライトが求められており、厚さが４００〜５００μｍ程度のアクリル樹脂基材にＵＶ樹脂からなるレンズ層を形成することが行われている。
しかし、基材がアクリル樹脂のため、外形加工した際に割れやすく、カケやバリが発生するため、加工後に端面研磨、又は、加熱した刃物による加工が行われている。また、アクリル樹脂基材にＵＶ樹脂でレンズを形成した場合、ＵＶ樹脂起因の黄色味の問題や、ＵＶ照射時の硬化収縮による反りの問題がある。
そこで、アクリル樹脂基材に代わり、ポリカーボネート樹脂の押出成形によって基材とレンズ層とを一体成形したフロントライト用導光板が開発されている（特許文献１）。
Conventionally, light guide plates for frontlights have been made uneven on the surface of the substrate by injection molding or extrusion, but with the recent thinning of modules, thinner frontlights are required, and the thickness However, forming a lens layer made of a UV resin on an acrylic resin substrate having a thickness of about 400 to 500 μm is performed.
However, since the base material is an acrylic resin, it is easily broken when it is subjected to outer shape processing, and burrs and burrs are generated. Therefore, end surface polishing or processing with a heated blade is performed after processing. Further, when a lens is formed of UV resin on an acrylic resin base material, there are problems of yellowness due to UV resin and warpage due to curing shrinkage during UV irradiation.
Thus, a front light guide plate in which a base material and a lens layer are integrally formed by extrusion molding of a polycarbonate resin instead of an acrylic resin base material has been developed (Patent Document 1).
また、特許文献２には、入光面の表面粗さ（Ｒａ）を、０．３μｍ以上０．６μｍ以下に規定することが開示されている。
さらに、特許文献３には、導光板端面の表面粗さを０．５μｍ以下にすることが開示されている。
Patent Document 2 discloses that the surface roughness (Ra) of the light incident surface is regulated to 0.3 μm or more and 0.6 μm or less.
Furthermore, Patent Document 3 discloses that the surface roughness of the end face of the light guide plate is 0.5 μm or less.
しかし、近年の輝度アップの要求に対してＬＥＤ光源個数を増やした際等、光の拡散を防ぎ、輝度ムラを抑えて輝度の均一性を確保するために表面粗さをより小さくする必要が生じている。
また、押出成形によりフロントライト用導光板を製造する場合、多面付けの形態で成形を行い、これを切断して個々の導光板とすることにより、大量生産を容易に行うことが可能である。この場合、切断された端面には、切断時の条件に応じた切断痕が残り、表面粗さに影響を与える。
この端面の表面粗さを管理するために、研磨を行うことが考えられるが、フロントライト用導光板は、反射型表示部よりも観察者側へ配置されるので、わずかな塵埃の付着であっても、視認されてしまうことになる。端面の表面粗さを小さくするために研磨を行うと、微細な塵埃が発生するおそれがあり、その洗浄作業に膨大な労力とコストがかかってしまうおそれがあり、フロントライト用導光板に対して研磨を行うことは望ましいことではなかった。
However, when the number of LED light sources is increased in response to the recent increase in brightness, it is necessary to reduce the surface roughness in order to prevent light diffusion, to suppress brightness unevenness and to ensure brightness uniformity. ing.
Moreover, when manufacturing the light guide plate for frontlights by extrusion molding, mass production can be easily performed by forming in a multi-faceted form and cutting this into individual light guide plates. In this case, a cut mark corresponding to the conditions at the time of cutting remains on the cut end face, which affects the surface roughness.
In order to manage the surface roughness of the end face, it is conceivable to perform polishing. However, since the light guide plate for the front light is arranged closer to the viewer than the reflective display unit, a slight amount of dust is attached. However, it will be visually recognized. If polishing is performed to reduce the surface roughness of the end face, fine dust may be generated, and the cleaning operation may take enormous effort and cost. Polishing was not desirable.
本発明の課題は、輝度が均一であって、かつ、製造が容易なフロントライト用導光板、面光源装置、表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a front light guide plate, a surface light source device, and a display device that have uniform brightness and are easy to manufacture.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
第１の発明は、板状に構成された導光体の一端面であって光が入射する入光面（１２ａ）と、前記入光面（１２ａ）に交差し光が出射する出光面（１２ｃ）と、前記出光面（１２ｃ）と対向する正面（１２ｄ）と、前記入光面（１２ａ）に対向する対向面（１２ｂ）と、前記入光面（１２ａ）及び前記対向面（１２ｂ）と交差し、かつ、前記出光面（１２ｃ）及び前記正面（１２ｄ）と交差する一組の側面（１２ｅ，１２ｆ）と、を有し、前記入光面（１２ａ）から入射した光を前記対向面（１２ｂ）側に導光し前記出光面（１２ｃ）から出射させるフロントライト用導光板（１２）であって、前記入光面（１２ａ）には、前記入光面（１２ａ）の厚み方向に沿って延在する入光面溝部（１２ｇ）が複数形成されており、前記入光面溝部（１２ｇ）の深さは、２０μｍ未満であるフロントライト用導光板（１２）である。 1st invention is the light-incidence surface (12a) which is an end surface of the light-guide body comprised in plate shape, and the light injects, and the light-exiting surface (crossing the said light-incidence surface (12a), and light radiate | emits ( 12c), a front surface (12d) facing the light exit surface (12c), a facing surface (12b) facing the light incident surface (12a), the light incident surface (12a) and the facing surface (12b) And a pair of side surfaces (12e, 12f) intersecting the light exit surface (12c) and the front surface (12d), and the light incident from the light incident surface (12a) is opposed to the light incident surface (12a). A light guide plate for front light (12) that guides light toward the surface (12b) and emits light from the light exit surface (12c), wherein the light entrance surface (12a) has a thickness direction of the light entrance surface (12a). A plurality of light incident surface groove portions (12g) extending along the light incident surface groove portion (1) are formed. The depth of g) is a front light for the light guide plate is less than 20 [mu] m (12).
第２の発明は、第１の発明に記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記入光面溝部（１２ｇ）の深さは、１μｍ以上、１５μｍ以下であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a second invention, in the front light guide plate (12) according to the first invention, the depth of the light incident surface groove portion (12g) is 1 μm or more and 15 μm or less. It is a light guide plate (12) for light.
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記側面（１２ｅ，１２ｆ）には、前記側面（１２ｅ，１２ｆ）の厚み方向に沿って延在する側面溝部（１２ｈ）が複数形成されており、前記側面溝部（１２ｈ）の深さは、２０μｍ未満であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a third invention, in the front light guide plate (12) according to the first invention or the second invention, the side surface (12e, 12f) is provided along the thickness direction of the side surface (12e, 12f). The front light guide plate (12) is characterized in that a plurality of side surface groove portions (12h) are formed, and the depth of the side surface groove portions (12h) is less than 20 μm.
第４の発明は、第３の発明に記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記側面溝部（１２ｈ）の深さは、１μｍ以上、１５μｍ以下であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the front light guide plate (12) according to the third aspect, wherein the side groove (12h) has a depth of 1 μm or more and 15 μm or less. It is a light-guide plate (12).
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかに記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記入光面（１２ａ）の算術平均粗さＲａは、０．０２μｍ以上、０．３０μｍ未満であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a fifth invention, in the front light guide plate (12) according to any one of the first invention to the fourth invention, the arithmetic average roughness Ra of the light incident surface (12a) is 0.02 μm. The front light guide plate (12) is characterized by being less than 0.30 μm as described above.
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれか１項に記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記側面（１２ｅ，１２ｆ）の算術平均粗さＲａは、０．０２μｍ以上、０．３０μｍ未満であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a sixth invention, in the front light guide plate (12) according to any one of the first to fifth inventions, the arithmetic average roughness Ra of the side surfaces (12e, 12f) is 0. A front light guide plate (12) characterized by being 0.02 μm or more and less than 0.30 μm.
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれか１項に記載のフロントライト用導光板（１２）において、前記入光面（１２ａ）及び前記側面（１２ｅ，１２ｆ）は、切断面であること、を特徴とするフロントライト用導光板（１２）である。 According to a seventh invention, in the front light guide plate (12) according to any one of the first invention to the sixth invention, the light incident surface (12a) and the side surfaces (12e, 12f) are A light guide plate for front light (12) characterized by being a cut surface.
第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれか１項に記載のフロントライト用導光板（１２）と、前記フロントライト用導光板（１２）の前記入光面（１２ａ）と対向して配置され、前記入光面（１２ａ）へ光を投射する光源部（１１）と、を備える面光源装置（１０）である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the front light guide plate (12) according to any one of the first to seventh aspects, and the light incident surface (12a) of the front light guide plate (12). And a light source unit (11) that projects light onto the light incident surface (12a).
第９の発明は、第８の発明に記載の面光源装置（１０）と、前記面光源装置（１０）の前記出光面（１２ｃ）側に配置された反射型表示部（１４）と、を備える表示装置（１）である。 According to a ninth aspect of the invention, there is provided the surface light source device (10) according to the eighth aspect of the invention and the reflective display unit (14) disposed on the light exit surface (12c) side of the surface light source device (10). A display device (1) provided.
本発明によれば、フロントライト用導光板、面光源装置、表示装置は、輝度が均一であって、かつ、製造を容易に行える。 According to the present invention, the front light guide plate, the surface light source device, and the display device have uniform luminance and can be easily manufactured.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施形態）
図１は、本発明によるフロントライト用導光板を用いた表示装置１を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の差異を有する状態も含むものとする。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中において、板面とは、その板状の部材全体として見たときにおける、板の平面方向となる面を示すものであるとする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a display device 1 using a front light guide plate according to the present invention.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In the following description, specific numerical values, shapes, materials, and the like are shown and described, but these can be changed as appropriate.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal. Including states with differences.
In this specification, the terms “plate”, “sheet”, “film” and the like are used, but these are generally used in the order of “thickness”, “plate”, “sheet”, “film”. It is used in the book as well. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
In the present specification, the plate surface refers to a surface in the planar direction of the plate when viewed as the whole plate-like member.
また、図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、表示装置１の使用状態において、表示装置１の画面に平行であって互いに直交する２方向のうち導光板１２の入光面１２ａに直交する方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、表示装置１の画面に直交する方向（厚み方向）をＺ方向とする。なお、厚み方向（Ｚ方向）のうち＋Ｚ側を観察者側とし、−Ｚ側を裏面側とする。
本実施形態の表示装置１の画面は、追加的に設けられている保護パネル１５を除けば、面光源装置１０の最も＋Ｚ側（観察者側）の面（以下、表示面という）１０ａ（図２参照）に相当し、表示装置１の「正面方向」とは、この表示面１０ａの法線方向であり、Ｚ方向に平行であり、後述する導光板１２の板面等の法線方向と一致するものとする。
In addition, in the following drawings including FIG. 1 and the following description, in order to facilitate understanding, in the use state of the display device 1, it is guided in two directions that are parallel to the screen of the display device 1 and orthogonal to each other. A direction orthogonal to the light incident surface 12a of the optical plate 12 is defined as an X direction, and a direction orthogonal to the X direction is defined as a Y direction. Further, a direction (thickness direction) orthogonal to the screen of the display device 1 is defined as a Z direction. In the thickness direction (Z direction), the + Z side is the observer side, and the −Z side is the back side.
The screen of the display device 1 according to the present embodiment is the most + Z side (observer side) surface (hereinafter referred to as a display surface) 10a of the surface light source device 10 except the protective panel 15 additionally provided (hereinafter referred to as a display surface) 10a (FIG. The “front direction” of the display device 1 is a normal direction of the display surface 10a, is parallel to the Z direction, and is a normal direction of a plate surface of the light guide plate 12 to be described later. It shall match.
本実施形態の表示装置１は、面光源装置１０と、タッチパネル１３と、ＬＣＤパネル１４と、保護パネル１５とを備えている。表示装置１は、ＬＣＤパネル１４を観察者側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル１４に形成される映像情報を表示する。 The display device 1 of the present embodiment includes a surface light source device 10, a touch panel 13, an LCD panel 14, and a protection panel 15. The display device 1 illuminates the LCD panel 14 with the surface light source device 10 from the observer side, and displays video information formed on the LCD panel 14.
タッチパネル１３は、面光源装置１０とＬＣＤパネル１４とに挟まれる位置に配置されている。ＬＣＤパネル１４に表示された表示内容に対応した位置を利用者が触れることにより、その操作入力を検出して、信号出力を行う。タッチパネル１３には、公知のものを適宜利用でき、その具体的な形態については、省略する。 The touch panel 13 is disposed at a position sandwiched between the surface light source device 10 and the LCD panel 14. When the user touches a position corresponding to the display content displayed on the LCD panel 14, the operation input is detected and a signal is output. As the touch panel 13, a known one can be used as appropriate, and a specific form thereof is omitted.
ＬＣＤパネル１４は、液晶表示素子により形成され、その表示面に映像情報を形成する反射型表示部である。このＬＣＤパネル１４は、略平板状に形成されている。ＬＣＤパネル１４の外形は、Ｚ方向から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。 The LCD panel 14 is a reflective display unit that is formed of a liquid crystal display element and forms video information on its display surface. The LCD panel 14 is formed in a substantially flat plate shape. The outer shape of the LCD panel 14 is rectangular when viewed from the Z direction, and has two opposite sides parallel to the X direction and two opposite sides parallel to the Y direction.
保護パネル１５は、面光源装置１０よりも観察者側（＋Ｚ側）、すなわち、最表面に配置されている。保護パネル１５は、例えば、ハードコートカバーガラスとしてもよいし、ＡＧ（Ａｎｔｉ Ｇｌａｒｅ）特性を備えた樹脂パネルとしてもよい。 The protection panel 15 is disposed on the observer side (+ Z side), that is, on the outermost surface than the surface light source device 10. The protective panel 15 may be, for example, a hard coat cover glass or a resin panel having AG (Anti Glare) characteristics.
図２は、面光源装置１０を示す斜視図である。
図３は、面光源装置１０を観察者側（＋Ｚ側）から見た図である。
面光源装置１０は、ＬＣＤパネル１４を観察者側（＋Ｚ側）から照明する装置であり、光源部１１と、導光板（フロントライト用導光板）１２とを備えている。この面光源装置１０は、端面から光を入光するエッジライト型の面光源装置（フロントライト）である。
FIG. 2 is a perspective view showing the surface light source device 10.
FIG. 3 is a view of the surface light source device 10 as viewed from the observer side (+ Z side).
The surface light source device 10 illuminates the LCD panel 14 from the observer side (+ Z side), and includes a light source unit 11 and a light guide plate (front light guide plate) 12. The surface light source device 10 is an edge light type surface light source device (front light) that receives light from an end surface.
光源部１１は、ＬＣＤパネル１４を照明する光を発する。この光源部１１は、導光板１２のＸ方向の一方（＋Ｘ側）の端面である入光面１２ａに対面する位置に、Ｙ方向に沿って配置されており、入光面１２ａに向けて光を投射する。
光源部１１は、点光源がＹ方向に所定の間隔で複数配列されて形成されている。この点光源は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いている。なお、光源部１１は、例えば、冷陰極管等の線光源としてもよいし、Ｙ方向に延在するライトガイドの端面に光源を配置した形態としてもよい。
また、光源部１１の発する光の利用効率を向上させる観点から、光源部１１の外側を覆うように不図示の反射板を設けてもよい。
The light source unit 11 emits light that illuminates the LCD panel 14. The light source unit 11 is arranged along the Y direction at a position facing the light incident surface 12a which is one end surface (+ X side) of the light guide plate 12 in the X direction (+ X side), and emits light toward the light incident surface 12a. Project.
The light source unit 11 is formed by arranging a plurality of point light sources at predetermined intervals in the Y direction. As this point light source, an LED (Light Emitting Diode) light source is used. The light source unit 11 may be, for example, a line light source such as a cold cathode tube, or may have a form in which a light source is disposed on an end surface of a light guide extending in the Y direction.
Further, from the viewpoint of improving the utilization efficiency of light emitted from the light source unit 11, a reflector (not shown) may be provided so as to cover the outside of the light source unit 11.
面光源装置１０を構成する導光板１２は、正面方向（Ｚ方向）から見て矩形形状であり、Ｘ方向に平行な対向する２辺と、Ｙ方向に平行な対向する２辺とを有している。
導光板１２は、導光性を備えた材料により形成されており、光を導光する略平板状の部材である。本実施形態では、互いに対向する入光面１２ａ及び対向面１２ｂは、導光板１２のＸ方向の両端部（＋Ｘ側端部、−Ｘ側端部）に位置し、板面の法線方向（Ｚ方向）から見てＹ方向に平行に延在する２つの端面である。
また、互いに対向する出光面１２ｃ及び正面１２ｄは、導光板１２のＺ方向の両端部（−Ｚ側端部、＋Ｚ側端部）に位置している。導光板１２の板面は、ＸＹ面に平行であり、正面１２ｄは、この板面に平行な面である。
互いに対向する第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆは一組の側面であって、導光板１２のＹ方向の両端部（−Ｙ側端部、＋Ｙ側端部）に位置し、板面の法線方向（Ｚ方向）から見てＸ方向に平行に延在する２つの端面である。
The light guide plate 12 constituting the surface light source device 10 has a rectangular shape when viewed from the front direction (Z direction), and has two opposite sides parallel to the X direction and two opposite sides parallel to the Y direction. ing.
The light guide plate 12 is formed of a material having a light guide property, and is a substantially flat plate-like member that guides light. In the present embodiment, the light incident surface 12a and the opposed surface 12b that face each other are positioned at both ends in the X direction of the light guide plate 12 (+ X side end, −X side end), and in the normal direction of the plate surface ( These are two end faces extending in parallel to the Y direction when viewed from the (Z direction).
Further, the light exit surface 12c and the front surface 12d facing each other are located at both end portions (−Z side end portion, + Z side end portion) of the light guide plate 12 in the Z direction. The plate surface of the light guide plate 12 is parallel to the XY plane, and the front surface 12d is a surface parallel to the plate surface.
The first side surface 12e and the second side surface 12f facing each other are a pair of side surfaces, and are located at both ends (−Y side end, + Y side end) of the light guide plate 12 in the Y direction. These are two end faces extending in parallel to the X direction when viewed from the line direction (Z direction).
この導光板１２は、光源部１１から発する光を入光面１２ａから入射させ、出光面１２ｃと正面１２ｄとの間で全反射させながら、入光面１２ａに対向する対向面１２ｂ側（−Ｘ側）へ、主としてＸ方向に導光しながら、出光面１２ｃからＬＣＤパネル１４側（−Ｚ側）へ適宜出射させる。
本実施形態の導光板１２は、厚み方向（Ｚ方向）から見た形状が長方形状に形成されており、より多くの光を導光する観点から、厚み方向に平行な面のうち、長手方向（Ｙ方向）に平行な面を入光面１２ａ及び対向面１２ｂとしている。なお、これに限らず、入光面１２ａ及び対向面１２ｂは、短手方向（Ｘ方向）に平行な面としてもよい。
The light guide plate 12 allows light emitted from the light source unit 11 to be incident from the light incident surface 12a and totally reflected between the light output surface 12c and the front surface 12d, while facing the light incident surface 12a (-X side). To the LCD panel 14 side (−Z side) from the light exit surface 12c while guiding light mainly in the X direction.
The light guide plate 12 of the present embodiment is formed in a rectangular shape when viewed from the thickness direction (Z direction). From the viewpoint of guiding more light, the longitudinal direction of the surfaces parallel to the thickness direction is used. The surfaces parallel to the (Y direction) are the light incident surface 12a and the facing surface 12b. However, the present invention is not limited to this, and the light incident surface 12a and the facing surface 12b may be surfaces parallel to the lateral direction (X direction).
図４は、図３中の矢印ｂ−ｂの位置で導光板１２を切断した断面図である。
導光板１２の出光面１２ｃには、図２から図４に示すように、微小な円柱状の凸形状１６が形成されている。これにより、導光板１２内に導光される光を適宜、出光面１２ｃから出光させることができる。
凸形状１６は、出光面１２ｃに多数形成されており、その突出量は、０．１μｍ〜３．０μｍ程度である。また、凸形状１６の直径は、１μｍ〜３０μｍ程度である。
各図では、凸形状１６は、等間隔で配置されているように描かれているが、実際には、入光面１２ａからの距離が遠くなるにしたがい、凸形状１６の密度が徐々に少なくなるように変化している。なお、この凸形状の粗密具合については、適宜変更可能である。
また、凸形状１６は、ここでは円柱形態を示したが、円錐、正方形、長方形等、多角形の形状から適宜選択することができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the light guide plate 12 cut at the position of the arrow b-b in FIG.
As shown in FIGS. 2 to 4, a minute cylindrical convex shape 16 is formed on the light exit surface 12 c of the light guide plate 12. Thereby, the light guided into the light guide plate 12 can be appropriately emitted from the light exit surface 12c.
A large number of the convex shapes 16 are formed on the light exit surface 12c, and the protruding amount is about 0.1 μm to 3.0 μm. The diameter of the convex shape 16 is about 1 μm to 30 μm.
In each figure, the convex shapes 16 are drawn so as to be arranged at equal intervals. Actually, however, the density of the convex shapes 16 gradually decreases as the distance from the light incident surface 12a increases. It has changed to become. Note that the density of the convex shape can be changed as appropriate.
Moreover, although the convex shape 16 showed the cylindrical form here, it can select suitably from polygonal shapes, such as a cone, a square, a rectangle.
なお、出光面１２ｃの形状は上述の例に限られることなく、他の形態が適用されたり、複数の態様が複合して用いられたりしてもよい。
出光面１２ｃの他の形態としては、例えば、入光面１２ａに平行な方向に延在する単位光学形状が、入光面１２ａに垂直な方向（導光方向、Ｘ方向）に所定の間隔で配列されて形成された形態としてもよいし、所定の断面を有して導光板１２の幅方向（Ｙ方向）に対して斜めになるように延びる形態としてもよいし、複数の錐状の凸部が平面視で縦横に配置されるような二次元的な形状を有する形態としてもよく、適宜選択してよい。
In addition, the shape of the light emission surface 12c is not restricted to the above-mentioned example, Another form may be applied and a several aspect may be used in combination.
As another form of the light exit surface 12c, for example, a unit optical shape extending in a direction parallel to the light entrance surface 12a is formed at a predetermined interval in a direction (light guide direction, X direction) perpendicular to the light entrance surface 12a. It is good also as the form formed by arranging, it is good also as a form which has a predetermined cross section, and extends so that it may become diagonal with respect to the width direction (Y direction) of the light-guide plate 12, or several cone-shaped convex The part may have a two-dimensional shape that is arranged vertically and horizontally in plan view, and may be appropriately selected.
（導光板用帯状シート１２Ｘの作製過程）
次に、導光板１２を製造する方法について説明する。
本実施形態では、導光板１２の作製をするために、導光板１２とすることができる賦型形状が形成された領域が、縦横に多面付けされた、導光板用帯状シート１２Ｘを先ず作製する。
図５は、導光板用帯状シート１２Ｘの製造に用いるロール版２０を示す図である。
ロール版２０は、図５に示すように、ロール２１と、モールド版５０とを有する。
ロール２１は、円柱状のロール本体２１ａと、ロール本体２１ａの端面から軸線に沿って突出する回転軸２１ｂと、を有する。ロール２１は、回転軸２１ｂを中心に回動することができる。ロール本体２１ａは、モールド版５０が巻き付けられる部分である。ロール本体２１ａは、剛性を確保する必要があるため、機械構造用の鉄系材料で構成することが好ましい。また、ロール本体２１ａは、必要な剛性を確保しつつも軽量化をする観点から、両側が有底である円筒状であってもよい。また、ロール本体２１ａには、表面の温度調節ができるように、ロール本体内部に冷水、温水、蒸気又は高温の油の循環機構（不図示）が設けられる。
(Production process of strip-shaped sheet 12X for light guide plate)
Next, a method for manufacturing the light guide plate 12 will be described.
In the present embodiment, in order to manufacture the light guide plate 12, first, the light guide plate band-like sheet 12X in which the regions where the shaping shapes that can be used as the light guide plate 12 are formed are vertically and horizontally formed are prepared. .
FIG. 5 is a diagram showing a roll plate 20 used for manufacturing the light guide plate strip 12X.
As shown in FIG. 5, the roll plate 20 includes a roll 21 and a mold plate 50.
The roll 21 has a cylindrical roll body 21a and a rotating shaft 21b that protrudes along the axis from the end surface of the roll body 21a. The roll 21 can rotate around the rotation shaft 21b. The roll body 21a is a part around which the mold plate 50 is wound. Since it is necessary to ensure rigidity, the roll body 21a is preferably made of a ferrous material for machine structure. Further, the roll body 21a may have a cylindrical shape with bottoms on both sides from the viewpoint of reducing the weight while ensuring the necessary rigidity. Further, the roll body 21a is provided with a circulating mechanism (not shown) of cold water, hot water, steam or high-temperature oil inside the roll body so that the surface temperature can be adjusted.
モールド版５０は、導光板１２の凸形状１６に対応する凹凸形状を転写する型である。本実施形態のモールド版５０は、ロール２１に巻き付けられる前はシート状に構成されている。モールド版５０は、その表面の縦横に所定の間隔を空けて複数の単位型部５０ａが配置されている。本実施形態では、１枚のモールド版５０に、３列×６段の計１８つの単位型部５０ａが設けられる例を示すが、これに限定されるものでなく、単位型部５０ａの数は、作製する導光板１２の形状や、ロール版２０の大きさ等に応じて適宜変更することができる。 The mold plate 50 is a mold that transfers a concavo-convex shape corresponding to the convex shape 16 of the light guide plate 12. The mold plate 50 of the present embodiment is configured in a sheet shape before being wound around the roll 21. The mold plate 50 has a plurality of unit mold parts 50a arranged at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions of the surface. In the present embodiment, an example is shown in which a single mold plate 50 is provided with a total of 18 unit mold parts 50a of 3 rows × 6 stages. However, the present invention is not limited to this, and the number of unit mold parts 50a is as follows. The shape of the light guide plate 12 to be produced, the size of the roll plate 20, and the like can be changed as appropriate.
モールド版５０の大きさは、その一辺が８００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、１つのモールド版５０に多くの単位型部５０ａを含ませることができる。また、モールド版５０の一辺の長さを、ロール２１の外周長と一致させることにより、モールド版５０をロール２１の外周に隙間なく巻き付けることができる。
各単位型部５０ａには、導光板１２の凸形状１６の形状に対応した凹凸が形成されている。
このようなモールド版５０は、紫外性硬化樹脂により構成することができる。詳細は省略するが、ＰＥＴ等の基材層上に紫外線硬化樹脂の層が形成された積層体により構成されている。
モールド版５０は、図５に示すように、ロール２１の外周面に巻きつけられ、固定されることにより、ロール版２０が完成する。
The size of the mold plate 50 is preferably 800 mm or more and 1500 mm or less on one side. Thereby, many unit type | mold parts 50a can be included in one mold plate 50. FIG. In addition, by making the length of one side of the mold plate 50 coincide with the outer peripheral length of the roll 21, the mold plate 50 can be wound around the outer periphery of the roll 21 without a gap.
Concavities and convexities corresponding to the shape of the convex shape 16 of the light guide plate 12 are formed in each unit mold portion 50a.
Such a mold plate 50 can be made of an ultraviolet curable resin. Although details are omitted, it is constituted by a laminate in which a layer of ultraviolet curable resin is formed on a base material layer such as PET.
As shown in FIG. 5, the mold plate 50 is wound around the outer peripheral surface of the roll 21 and fixed to complete the roll plate 20.
次に、導光板１２が縦横に多面付けされた導光板用帯状シート１２Ｘを作製する。
図６は、ロール版２０を用いた導光板用帯状シート１２Ｘの作製過程を説明する図である。
図６に示すように、準備されたロール版２０と金型ニップロール７５との間に、矢印ＩＸの方向から基材７３を送り出す。そして、基材７３上に、溶融した熱可塑性樹脂８５をノズル７６から供給する。これにより、基材７３とロール版２０との間に熱可塑性樹脂８５が充填される。その後、剥離ロール７８によりロール版２０から離型し、また、この過程において、熱可塑性樹脂８５は、剥離ロール７８及び大気（外気、製造装置の作業環境等）で冷却されることにより硬化し、モールド版５０の凹凸に沿った形状となる。そして、熱可塑性樹脂８５は、さらに冷却され、最終的に形状が固定される。そして、剥離ロール７９により、導光板用帯状シート１２Ｘと基材７３とが分離され、導光板用帯状シート１２Ｘが得られる。
なお、上述の説明では、ロール版２０には、モールド版５０を巻き付けて型として用いる形態を示したが、例えば、金属版をロール２１に取付ける形態としてもよいし、ロール２１に直接凹凸形状を形成して型としてもよい。さらに、ロール状の型を使わずに平型を用いて成形を行ってもよい。
図７は、導光板用帯状シート１２Ｘを示す斜視図である。
導光板用帯状シート１２Ｘには、導光板１２とすることができる賦型形状が形成された領域が、縦横に多面付けされている。
Next, a light guide plate strip 12 </ b> X in which the light guide plate 12 is multifaceted vertically and horizontally is produced.
FIG. 6 is a diagram for explaining a process of producing the light guide plate strip 12X using the roll plate 20. FIG.
As shown in FIG. 6, the base material 73 is sent out from the direction of the arrow IX between the prepared roll plate 20 and the mold nip roll 75. Then, a molten thermoplastic resin 85 is supplied from the nozzle 76 onto the base material 73. Thereby, the thermoplastic resin 85 is filled between the base material 73 and the roll plate 20. Thereafter, the mold is released from the roll plate 20 by the peeling roll 78, and in this process, the thermoplastic resin 85 is cured by being cooled by the peeling roll 78 and the atmosphere (outside air, working environment of the manufacturing apparatus, etc.), It becomes a shape along the unevenness of the mold plate 50. Then, the thermoplastic resin 85 is further cooled and finally the shape is fixed. And the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates and the base material 73 are isolate | separated by the peeling roll 79, and the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates is obtained.
In the above description, a form in which the mold plate 50 is wound around the roll plate 20 and used as a mold is shown. However, for example, a form in which a metal plate is attached to the roll 21 may be used. It may be formed into a mold. Furthermore, you may shape | mold using a flat type | mold, without using a roll-shaped type | mold.
FIG. 7 is a perspective view showing the light guide plate strip 12X.
In the strip-shaped sheet 12X for the light guide plate, regions in which a shaping shape that can be used as the light guide plate 12 is formed are multifaceted vertically and horizontally.
（導光板用帯状シート１２Ｘの他の作製過程）
上述した製造方法の他に、賦型シートを利用して導光板用帯状シート１２Ｘを製造することもできる。以下、賦型シートを利用した導光板用帯状シート１２Ｘの製造方法について説明する。
図８は、賦形シート７０の形態を概念的に示す斜視図である。
この方法では、押し出し法により導光板１２を製作する前に、凸形状１６の形状を賦形する賦形シート７０を作製する。
賦形シート７０は、導光板１２の凸形状１６の形状を賦形する帯状のシートである。賦形シート７０は、透光性を有する基材７１と、基材７１の一方の面に積層された型部７２とを有する。型部７２には、単位型部７２ａが複数縦横に配置されている。単位型部７２ａは、１枚の導光板１２に相当する凸形状１６を形成する部分である。
(Other manufacturing process of strip-shaped sheet 12X for light guide plate)
In addition to the manufacturing method described above, the light guide plate strip 12 </ b> X may be manufactured using a shaping sheet. Hereinafter, the manufacturing method of the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates using a shaping sheet is demonstrated.
FIG. 8 is a perspective view conceptually showing the form of the shaping sheet 70.
In this method, the shaping sheet 70 for shaping the shape of the convex shape 16 is produced before the light guide plate 12 is produced by the extrusion method.
The shaping sheet 70 is a belt-like sheet that shapes the shape of the convex shape 16 of the light guide plate 12. The shaped sheet 70 includes a base material 71 having translucency and a mold part 72 laminated on one surface of the base material 71. In the mold part 72, a plurality of unit mold parts 72a are arranged vertically and horizontally. The unit mold part 72 a is a part that forms a convex shape 16 corresponding to one light guide plate 12.
（賦形シート７０の作製）
賦形シート７０は、次のようにして作製される。
図９は、ロール版２０を用いた賦形シート７０の作製過程を説明する図である。
図９に示すように、別途準備されたロール版２０と金型ニップロール７５との間に、矢印ＩＸの方向から基材７１を送り出す。そして、基材７１上に、未硬化の紫外線硬化樹脂７２Ｘをノズル７６から供給する。これにより、基材７１とロール版２０との間に未硬化の紫外線硬化樹脂７２Ｘが充填される。そして、未硬化の紫外線硬化樹脂７２Ｘがロール版２０に形成された凹凸に充填される。この状態で、紫外線照射装置７７から紫外線硬化樹脂７２Ｘに紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化樹脂７２Ｘが硬化して型部７２となる。その後、剥離ロール７８によりロール版２０から離型して賦形シート７０を得る。得られた賦形シート７０は、巻き取られてロール状となる（図８参照）。
(Preparation of shaped sheet 70)
The shaping sheet 70 is produced as follows.
FIG. 9 is a diagram for explaining a process for producing the shaped sheet 70 using the roll plate 20.
As shown in FIG. 9, the base material 71 is sent out from the direction of the arrow IX between the separately prepared roll plate 20 and the mold nip roll 75. Then, an uncured ultraviolet curable resin 72 </ b> X is supplied from the nozzle 76 onto the base material 71. Thereby, the uncured ultraviolet curable resin 72 </ b> X is filled between the base material 71 and the roll plate 20. The uncured ultraviolet curable resin 72 </ b> X is filled in the unevenness formed on the roll plate 20. In this state, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation device 77 to the ultraviolet curable resin 72X. Thereby, the ultraviolet curable resin 72 </ b> X is cured to form the mold part 72. Thereafter, the shaped sheet 70 is obtained by releasing from the roll plate 20 by the peeling roll 78. The obtained shaped sheet 70 is wound up into a roll shape (see FIG. 8).
（導光板１２の作製）
次に、賦形シート７０を用いて、押し出し法により導光板１２を得る方法について説明する。
図１０は、賦形シート７０を用いた導光板１２の作製過程を説明する図である。
図１０に示すように、第１ロール８１と、この第１ロール８１に対して所定の間隙を有して配置される第２ロール８２との間に、矢印ＩＩＸの方向から賦形シート７０を順次送り出す。また、賦形シート７０と第２ロール８２との間に、溶融した熱可塑性樹脂８５をノズル８６から流入させる。ここで、賦形シート７０の送り方向は、帯状である賦形シート７０の長手方向である。また、流入させる熱可塑性樹脂８５は、第２ロール８２及び賦形シート７０の幅方向の大きさと同程度の大きさ（幅）を有する帯状とすることが好ましい。これにより、賦形シート７０の幅方向において、均一に材料を供給することが可能となる。
(Preparation of light guide plate 12)
Next, a method for obtaining the light guide plate 12 by the extrusion method using the shaping sheet 70 will be described.
FIG. 10 is a diagram for explaining a manufacturing process of the light guide plate 12 using the shaping sheet 70.
As shown in FIG. 10, the shaping sheet 70 is placed between the first roll 81 and the second roll 82 arranged with a predetermined gap with respect to the first roll 81 from the direction of the arrow IIX. Send out sequentially. Further, the molten thermoplastic resin 85 is caused to flow from the nozzle 86 between the shaping sheet 70 and the second roll 82. Here, the feeding direction of the shaped sheet 70 is the longitudinal direction of the shaped sheet 70 having a strip shape. Moreover, it is preferable to make the thermoplastic resin 85 to flow into the strip | belt shape which has a magnitude | size (width | variety) comparable as the magnitude | size of the width direction of the 2nd roll 82 and the shaping sheet 70. FIG. As a result, the material can be supplied uniformly in the width direction of the shaped sheet 70.
熱可塑性樹脂８５は、第２ロール８２と賦形シート７０との間に所定の圧力で流入させる。これにより、熱可塑性樹脂８５は、賦形シート７０の型部７２（図８参照）の表面に形成された凹凸に充填され、第２ロール８２及び大気（外気、製造装置の作業環境等）で冷却されることにより硬化し、賦形シート７０の凹凸に沿った形状となる。そして、熱可塑性樹脂８５は、第３ロール８３及び第４ロール８４を経てさらに冷却され、最終的に形状が固定される。これにより、導光板１２が縦横に多面付けされた導光板用帯状シート１２Ｘを得ることができる。そして、剥離ロール８７により、導光板用帯状シート１２Ｘと賦形シート７０とが分離され、先の図７に示した導光板用帯状シート１２Ｘが得られる。
なお、上記説明では、２通りの製造方法を説明したが、導光板用帯状シート１２Ｘの製造方法は、これらに限るものではない。
The thermoplastic resin 85 is caused to flow at a predetermined pressure between the second roll 82 and the shaping sheet 70. Thereby, the thermoplastic resin 85 is filled in the unevenness formed on the surface of the mold part 72 (see FIG. 8) of the shaping sheet 70, and is filled with the second roll 82 and the atmosphere (outside air, working environment of the manufacturing apparatus, etc.). It hardens | cures by being cooled and becomes a shape along the unevenness | corrugation of the shaping sheet 70. FIG. And the thermoplastic resin 85 is further cooled through the 3rd roll 83 and the 4th roll 84, and a shape is finally fixed. Thereby, the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates in which the light-guide plate 12 was multi-faced vertically and horizontally can be obtained. And the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates and the shaping sheet | seat 70 are isolate | separated by the peeling roll 87, and the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates shown in previous FIG. 7 is obtained.
In addition, in the said description, although two kinds of manufacturing methods were demonstrated, the manufacturing method of the strip | belt-shaped sheet | seat 12X for light-guide plates is not restricted to these.
（導光板用帯状シート１２Ｘから導光板１２を切断する工程）
図１１は、導光板用帯状シート１２Ｘから個々の導光板１２を切断する過程を示す図である。
最後に、導光板用帯状シート１２Ｘに対して、切断刃９０を用いて抜き加工を行うことにより、個片化された複数の導光板１２（図２参照）を得ることができる。抜き加工に用いる切断刃９０は、導光板１２の形状に合わせて、矩形形状に形成されており、導光板１２の４辺をまとめて一度に抜き加工を行う。
抜き加工を行うときに、切断刃９０は、所定の温度に加熱されており、また、切断刃９０の移動速度（切断速度）も精密に管理されている。さらに、切断刃９０の刃先の形状についても、厳密に管理されている。例えば、切断刃９０は、良好な断面と耐磨耗性の観点から、ロックウェル硬さ（ＨＲＣ）が４１〜６５が好ましい。特に、端面のカケやバリを防止するためにも耐摩耗性に優れるロックウェル硬さ（ＨＲＣ）が５６〜６５の刃が好適である。また、刃先の角度については、刃先を鋭角にするほど切れ味が増すため、切断面が鏡面に近づくが、一方で変形しやすい欠点がある。一般的に、刃先の角度については、１５〜６０度が使用されており、良好な断面と変形の観点から、刃先の角度が２５〜５０度の刃が好適である。
これら、切断刃９０の形状、温度、切断速度を適切に管理することにより、切断面の状態を制御可能であり、切断面を所望の表面粗さに仕上げることができる。
(Process of cutting the light guide plate 12 from the light guide plate strip 12X)
FIG. 11 is a diagram illustrating a process of cutting each light guide plate 12 from the light guide plate strip 12X.
Finally, a plurality of separated light guide plates 12 (see FIG. 2) can be obtained by punching the light guide plate strip 12X using the cutting blade 90. The cutting blade 90 used for the punching process is formed in a rectangular shape according to the shape of the light guide plate 12, and performs the punching process at once on the four sides of the light guide plate 12.
When performing the punching process, the cutting blade 90 is heated to a predetermined temperature, and the moving speed (cutting speed) of the cutting blade 90 is precisely managed. Furthermore, the shape of the cutting edge of the cutting blade 90 is also strictly managed. For example, the cutting blade 90 preferably has a Rockwell hardness (HRC) of 41 to 65 from the viewpoint of a good cross section and wear resistance. In particular, a blade having a Rockwell hardness (HRC) of 56 to 65, which is excellent in wear resistance, is preferable in order to prevent chipping and burrs on the end face. In addition, as the angle of the blade edge becomes sharper as the blade edge becomes sharper, the cut surface approaches the mirror surface, but on the other hand, there is a drawback that it is easily deformed. Generally, the angle of the blade edge is 15 to 60 degrees, and a blade having an angle of the blade edge of 25 to 50 degrees is preferable from the viewpoint of a good cross section and deformation.
By appropriately managing the shape, temperature, and cutting speed of the cutting blade 90, the state of the cut surface can be controlled, and the cut surface can be finished to a desired surface roughness.
抜き加工後の導光板１２の端面には、切断時の切断条件によって、厚み方向に沿って延在する溝部（条線）が形成されている。この溝部は、積極的に設けるものではなく、可能で有ればこれら端面は、完全な平面が理想的である。しかし、完全な平面に近づけるためには、例えば、研磨等の追加的な加工が必要となり、製造工程がさらに複雑化してしまう。また、端面の表面粗さを小さくするために研磨を行うと、微細な塵埃が発生するおそれがあり、その洗浄作業にさらに膨大な労力とコストがかかってしまうおそれがある。仮に、わずかであっても塵埃が導光板１２に残っていると、フロントライト用導光板としては、致命的な欠陥となってしまう。 A groove (strand) extending along the thickness direction is formed on the end surface of the light guide plate 12 after the punching according to the cutting conditions at the time of cutting. This groove is not actively provided, and if possible, the end face is ideally a perfect plane. However, in order to approach a perfect plane, additional processing such as polishing is required, which further complicates the manufacturing process. Further, if polishing is performed in order to reduce the surface roughness of the end face, fine dust may be generated, and there is a possibility that enormous labor and cost may be required for the cleaning operation. If even a small amount of dust remains on the light guide plate 12, it becomes a fatal defect as the front light guide plate.
そこで、本実施形態の導光板１２では、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの表面粗さ、及び、溝部の最大深さを厳密に規定することにより、抜き加工を行うだけで輝度の均一性を確保できる形態とした。以下、この点について説明する。 Therefore, in the light guide plate 12 of the present embodiment, the surface roughness of the light incident surface 12a, the first side surface 12e, and the second side surface 12f, and the maximum depth of the groove portion are strictly defined, so that only the blanking process is performed. Thus, it is possible to ensure the uniformity of luminance. Hereinafter, this point will be described.
図１２は、抜き加工後の導光板１２の端面を模式的に拡大した図である。
図１２では、入光面１２ａと、第１側面１２ｅとを示している。入光面１２ａには、入光面１２ａの厚み方向に沿って延在する入光面溝部１２ｇが複数形成されている。また、第１側面１２ｅには、第１側面１２ｅの厚み方向に沿って延在する側面溝部１２ｈが複数形成されている。なお、図示しないが、第１側面１２ｅと対向する第２側面１２ｆにも、同様に側面溝部１２ｈが複数形成されている。なお、図１２では、各溝部の形状は、正面から見た形状を楕円のように示しているが、この形状は、さらに尖った略三角形形状であったり、多角形形状であったりしてもよい。
研究の結果、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈは、フロントライトの明暗ムラに大きな影響を与えるものであることが判明した。そこで、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈが明暗ムラにどのように影響を与えるのかを、各種サンプルを作製して比較検討を行った。
FIG. 12 is a schematic enlarged view of the end surface of the light guide plate 12 after the punching process.
FIG. 12 shows the light incident surface 12a and the first side surface 12e. The light incident surface 12a is formed with a plurality of light incident surface groove portions 12g extending along the thickness direction of the light incident surface 12a. The first side surface 12e is formed with a plurality of side surface groove portions 12h extending along the thickness direction of the first side surface 12e. Although not shown, a plurality of side groove portions 12h are also formed on the second side surface 12f facing the first side surface 12e. In FIG. 12, the shape of each groove portion is shown as an ellipse when viewed from the front. However, this shape may be a sharper substantially triangular shape or a polygonal shape. Good.
As a result of research, it has been found that the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h have a great influence on the uneven brightness of the front light. Then, various samples were produced and the comparative examination was done about how the light-incidence surface groove part 12g and the side surface groove part 12h affect brightness non-uniformity.
図１３は、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの大きさと明暗ムラとの関係を比較した結果をまとめたグラフである。
図１３のグラフには、合計１３個のサンプルを測定した結果がまとめられている。これらサンプルは、抜き加工の加工条件を様々に変更して、切断面の状態の異なる１３種類のサンプルとした。また、各サンプルについて、実際に入光面１２ａから光を入光させて、明暗ムラを目視判定した。
具体的には、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの幅をＬ、深さをＤとして（図１２参照）、それらの最大値をそれぞれ測定し、図１３のグラフに点で示している。また、図１３の各点には、明暗ムラに関して面内良好であったものを○で示し、明暗ムラがあるものを×で示している。なお、厚さＨに関しては、３００μｍから６００μｍ程度のものが通常使用されるが、ここでの評価には、Ｈ＝４００μｍのものを用いた。また、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さ測定には、Ｋｅｙｅｎｃｅ社製 Ｄｅｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ Ｓｃｏｐｅ ＶＫ８７００を用いた。
図１３からわかるように、明暗ムラに関して、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの幅Ｌは、あまり影響を与えていない。これに対して、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さＤは、明暗ムラに関して大きな影響を与えている。図１３の結果から明らかなように、深さＤが０．０２ｍｍよりも小さければ、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈが存在していても、明暗ムラに関して良好な結果が得られる。したがって、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さは、０．０２ｍｍ未満、すなわち、２０μｍ未満とすることが望ましい。
FIG. 13 is a graph summarizing the results of comparing the relationship between the size of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h and uneven brightness.
The graph of FIG. 13 summarizes the results of measuring a total of 13 samples. These samples were made into 13 types of samples having different cut surface states by variously changing the processing conditions of the punching process. Moreover, about each sample, light was actually incident from the light-incidence surface 12a, and the light-dark unevenness was visually determined.
Specifically, the light entrance surface groove 12g and the side surface groove 12h have a width L and a depth D (see FIG. 12), and their maximum values are measured and indicated by dots in the graph of FIG. In addition, at each point in FIG. 13, those that were good in the plane with respect to light and dark unevenness are indicated by ◯, and those that have light and dark unevenness are indicated by ×. As for the thickness H, a thickness of about 300 μm to 600 μm is usually used, but for this evaluation, a thickness of H = 400 μm was used. In addition, Digital Micro Scope VK8700 manufactured by Keyence Corporation was used for the depth measurement of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h.
As can be seen from FIG. 13, the width L of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h does not have much influence on the brightness / darkness unevenness. On the other hand, the depth D of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h has a large influence on the brightness unevenness. As is clear from the results of FIG. 13, if the depth D is smaller than 0.02 mm, good results can be obtained with respect to uneven brightness even if the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h are present. Therefore, the depth of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h is desirably less than 0.02 mm, that is, less than 20 μm.
上述したように、切断刃９０の形状、温度、切断速度を適切に管理することにより、切断面の状態を制御可能であり、切断面を所望の表面粗さに仕上げることができる。これらのうち、温度と切断速度に関しては、比較的容易に適切な条件を設定して、量産体制に反映可能である。しかし、切断刃９０の形状については、量産を考慮すると、切断面の状態だけで判断できない事情がある。切断面の表面粗さを小さな値にするためには、切断刃９０の刃先の角度をより鋭角にすればよいことがわかっている。しかし、刃先の角度を鋭角にすればするほど、切断刃９０の耐久性が劣化する。したがって、切断面の状態を優先して切断刃９０の刃先の角度を鋭角にすることは可能であるが、量産が困難になってしまうおそれがある。
このような観点から、刃先の角度が異なる複数の切断刃９０を用意し、それぞれの切断刃９０で切断を行って、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの算術平均粗さＲａ（以下、単に表面粗さＲａ）と、切断刃９０の耐久性と、明暗ムラとの関係を比較した。
As described above, by appropriately managing the shape, temperature, and cutting speed of the cutting blade 90, the state of the cut surface can be controlled, and the cut surface can be finished to a desired surface roughness. Among these, regarding temperature and cutting speed, appropriate conditions can be set relatively easily and reflected in the mass production system. However, the shape of the cutting blade 90 cannot be determined only by the state of the cut surface in consideration of mass production. It has been found that in order to reduce the surface roughness of the cut surface, the angle of the cutting edge of the cutting blade 90 should be made more acute. However, the durability of the cutting blade 90 is deteriorated as the angle of the blade edge is increased. Therefore, although it is possible to prioritize the state of the cut surface and make the angle of the cutting edge of the cutting blade 90 an acute angle, mass production may be difficult.
From such a viewpoint, a plurality of cutting blades 90 with different blade edge angles are prepared, and cutting is performed with the respective cutting blades 90, so that the arithmetic average roughness of the light incident surface 12a, the first side surface 12e, and the second side surface 12f is obtained. The relationship between Ra (hereinafter simply referred to as surface roughness Ra), durability of the cutting blade 90, and uneven brightness was compared.
図１４は、切断刃の耐久性及び明暗ムラの評価結果をまとめた表である。
図１４の評価では、合計７種類の切断刃９０を用意して、切断面の状態が異なる７種類のサンプルを評価した。なお、ここでは、７種類のサンプルについて、実施形態サンプル１〜５、及び、比較例１，２として示しているが、これらは、抜き加工に用いた切断刃９０が異なることにより切断面の表面粗さＲａが異なる他は、全て同一形態である。比較例という名称は、量産不適と判断したために、そのような表記としたものである。また、表面粗さの測定には、Ｚｙｇｏ社製 Ｚｙｇｏ Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ７３００を用いた。
FIG. 14 is a table summarizing the evaluation results of the durability of the cutting blade and the uneven brightness.
In the evaluation of FIG. 14, a total of seven types of cutting blades 90 were prepared, and seven types of samples having different cut surface states were evaluated. Here, seven types of samples are shown as embodiment samples 1 to 5 and comparative examples 1 and 2, but these are the surfaces of the cut surface due to different cutting blades 90 used for punching. All are the same except that the roughness Ra is different. The name “comparative example” is used as such because it was determined to be unsuitable for mass production. Moreover, Zygo New View 7300 by Zygo was used for the measurement of surface roughness.
図１４の結果を見ると、比較例１が、表面粗さＲａが最も小さく、明暗ムラに関しても良好な結果が得られている。しかし、この比較例１については、切断刃９０の耐久性が低く、わずかな回数しか抜き加工を行うことができず、量産に不適であった。したがって、量産性を考慮すると、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの表面粗さＲａは、０．０２μｍ以上とすることが望ましい。
なお、実施形態サンプル１について、切断刃９０の耐久性に関して中程度と記載しているが、これは、実施形態サンプル２〜５と比較すると、若干耐久性が劣るものの、十分に量産に利用可能な耐久性を備えているものである。
また、実施形態サンプル５と比較例２とを比較すると、明暗ムラを発生させないために、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの表面粗さＲａは、０．３０μｍ未満とすることが望ましいといえる。
When the result of FIG. 14 is seen, the comparative example 1 has the smallest surface roughness Ra, and the favorable result is also obtained regarding brightness non-uniformity. However, in Comparative Example 1, the durability of the cutting blade 90 was low, and the cutting process could be performed only a few times, which was unsuitable for mass production. Therefore, in consideration of mass productivity, the surface roughness Ra of the light incident surface 12a, the first side surface 12e, and the second side surface 12f is preferably 0.02 μm or more.
Although the embodiment sample 1 is described as being moderate in terms of the durability of the cutting blade 90, it is sufficiently inferior to the embodiment samples 2 to 5, but can be sufficiently used for mass production. It has excellent durability.
Further, when the embodiment sample 5 and the comparative example 2 are compared, the surface roughness Ra of the light incident surface 12a, the first side surface 12e, and the second side surface 12f is less than 0.30 μm so as not to cause unevenness in brightness. Is desirable.
また、先に説明した、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さについて、２０μｍ未満とすることが望ましいとしたが、これについても、現実的にはゼロとすることは困難である。上記切断刃９０を複数種類作成して測定を行った結果、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さＤは、１μｍ以上であれば、十分に量産性を確保できることが検証できた。また、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さＤは、１５μｍ以下に管理することが可能であることも判明した。したがって、入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さＤは、１μｍ以上、１５μｍ以下であることがより望ましいといえる。 In addition, it is desirable that the depth of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h described above is less than 20 μm. However, it is practically difficult to set the depth to zero. As a result of making a plurality of types of the cutting blade 90 and performing the measurement, it was verified that the mass productivity could be sufficiently ensured if the depth D of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h was 1 μm or more. It has also been found that the depth D of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h can be controlled to 15 μm or less. Therefore, it can be said that the depth D of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h is more preferably 1 μm or more and 15 μm or less.
図１５は、側面溝部１２ｈの影響によって暗線が出て明暗ムラとなった一例を示す写真である。
側面溝部１２ｈが適切に管理されていない場合、例えば、図１５において楕円で囲んだ部分のように暗線がはっきりと出てしまう。この図１５の例では、側面溝部１２ｈが、Ｌ＝０．６６ｍｍ、Ｄ＝２１μｍとなっており、上述した規定範囲外の深さの溝部である。本実施形態では、上述したように入光面溝部１２ｇ及び側面溝部１２ｈの深さを規定し、さらに、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの表面粗さを規定していることから、図１５のような暗線や、明暗ムラを抑制することができる。
FIG. 15 is a photograph showing an example in which dark lines appear due to the influence of the side groove 12h and light and dark unevenness occurs.
When the side groove 12h is not properly managed, for example, a dark line appears clearly like a portion surrounded by an ellipse in FIG. In the example of FIG. 15, the side groove portion 12h is L = 0.66 mm and D = 21 μm, and is a groove portion having a depth outside the above-described specified range. In the present embodiment, as described above, the depth of the light incident surface groove portion 12g and the side surface groove portion 12h is defined, and further, the surface roughness of the light incident surface 12a, the first side surface 12e, and the second side surface 12f is defined. Therefore, dark lines as shown in FIG. 15 and uneven brightness can be suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置１、面光源装置１０、及び、導光板１２は、入光面１２ａと第１側面１２ｅ及び第２側面１２ｆの表面粗さ、及び、溝部の最大深さを厳密に規定したので、輝度が均一であって、かつ、研磨が不要で抜き加工を利用することができることから、多面付けによる大量生産を容易に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the display device 1, the surface light source device 10, and the light guide plate 12 include the light incident surface 12a, the surface roughness of the first side surface 12e, and the second side surface 12f, and Since the maximum depth of the groove is strictly defined, the brightness is uniform, and polishing is not required and punching can be used. Therefore, mass production by multi-faceting can be easily performed.
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
（１）実施形態において、対向面１２ｂについては、その表面粗さや溝部深さに関して規定をしていない。これは、入光面が一端面である場合には、対向面１２ｂの状態は、明暗ムラに関して大きな影響を与えていないと考えられるからである。しかし、対向面１２ｂを粗面化して、輝度の均一性向上を図ったり、対向面１２ｂから出光してしまう光を戻して再利用して、輝度向上を図ったりしてもよい。 (1) In the embodiment, the opposing surface 12b is not defined with respect to its surface roughness and groove depth. This is because when the light incident surface is one end surface, it is considered that the state of the facing surface 12b does not have a great influence on the brightness unevenness. However, the facing surface 12b may be roughened to improve the luminance uniformity, or the light emitted from the facing surface 12b may be returned and reused to improve the brightness.
（２）実施形態において、正面から見て矩形形状の導光板の一辺のみを入光面とした例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、対向する２つの辺を、それぞれ入光面としてもよい。 (2) In the embodiment, an example in which only one side of a rectangular light guide plate as viewed from the front is a light incident surface has been described. For example, two opposing sides may be used as the light incident surfaces.
（３）実施形態において、入光面溝部の深さと側面溝部の深さ、及び、入光面の表面粗さＲａと側面の表面粗さＲａについて、それぞれ同じ条件で既定する例をあげて説明した。これに限らず、例えば、入光面を側面よりも厳しい条件、すなわち、入光面溝部の深さを側面溝部の深さよりも浅く規定し、かつ、入光面の表面粗さＲａを側面の表面粗さＲａよりも小さい値に規定してもよい。入光面の方が側面よりも、明暗ムラへの影響が強く出る傾向にあるからである。 (3) In the embodiment, the depth of the light incident surface groove portion and the depth of the side surface groove portion, and the surface roughness Ra of the light incident surface and the surface roughness Ra of the side surface will be described with reference to the same conditions. did. However, the present invention is not limited to this. For example, the light incident surface is stricter than the side surface, that is, the depth of the light incident surface groove is defined to be shallower than the depth of the side groove, and the surface roughness Ra of the light incident surface is You may prescribe | regulate to a value smaller than surface roughness Ra. This is because the light incident surface tends to have a stronger effect on uneven brightness than the side surface.
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。 In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.
１ 表示装置
１０ 面光源装置
１０ａ 表示面
１１ 光源部
１２ 導光板
１２Ｘ 導光板用帯状シート
１２ａ 入光面
１２ｂ 対向面
１２ｃ 出光面
１２ｄ 正面
１２ｅ 第１側面
１２ｆ 第２側面
１２ｇ 入光面溝部
１２ｈ 側面溝部
１３ タッチパネル
１４ ＬＣＤパネル
１５ 保護パネル
１６ 凸形状
２０ ロール版
７０ 賦形シート
７１ 基材
７２ 型部
７２Ｘ 紫外線硬化樹脂
７２ａ 単位型部
７３ 基材
７５ 金型ニップロール
７６ ノズル
７７ 紫外線照射装置
７８ 剥離ロール
７９ 剥離ロール
８１ 第１ロール
８２ 第２ロール
８３ 第３ロール
８４ 第４ロール
８５ 熱可塑性樹脂
８６ ノズル
８７ 剥離ロール
９０ 切断刃
Ｄ 溝部の深さ
Ｈ 導光板の厚さ
Ｌ 溝部の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus 10 Surface light source device 10a Display surface 11 Light source part 12 Light guide plate 12X Light guide plate strip | belt sheet 12a Light incident surface 12b Opposite surface 12c Light exit surface 12d Front surface 12e First side surface 12f Second side surface 12g Light incident surface groove portion 12h Side surface groove portion 13 Touch Panel 14 LCD Panel 15 Protective Panel 16 Convex Shape 20 Roll Plate 70 Shaped Sheet 71 Base 72 Mold Part 72X UV Curing Resin 72a Unit Mold Part 73 Base 75 Mold Nip Roll 76 Nozzle 77 Ultraviolet Irradiation Device 78 Peeling Roll 79 Peeling Roll 81 First roll 82 Second roll 83 Third roll 84 Fourth roll 85 Thermoplastic resin 86 Nozzle 87 Peeling roll 90 Cutting blade D Groove depth H Light guide plate thickness L Groove width
Claims (9)
前記入光面に交差し光が出射する出光面と、
前記出光面と対向する正面と、
前記入光面に対向する対向面と、
前記入光面及び前記対向面と交差し、かつ、前記出光面及び前記正面と交差する一組の側面と、
を有し、前記入光面から入射した光を前記対向面側に導光し前記出光面から出射させるフロントライト用導光板であって、
前記入光面には、前記入光面の厚み方向に沿って延在する入光面溝部が複数形成されており、前記入光面溝部の深さは、２０μｍ未満であるフロントライト用導光板。 A light incident surface on one end surface of the light guide plate configured in a plate shape, on which light is incident;
A light exit surface that intersects the light entrance surface and emits light;
A front surface facing the light exit surface;
A facing surface facing the light incident surface;
A set of side surfaces intersecting the light incident surface and the facing surface, and intersecting the light exit surface and the front surface;
A light guide plate for a front light that guides light incident from the light incident surface to the opposite surface side and emits the light from the light exit surface,
The light incident surface is formed with a plurality of light incident surface grooves extending along the thickness direction of the light incident surface, and the depth of the light incident surface grooves is less than 20 μm. .
前記入光面溝部の深さは、１μｍ以上、１５μｍ以下であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 The light guide plate for a front light according to claim 1,
The depth of the light incident surface groove is 1 μm or more and 15 μm or less,
A light guide plate for a front light characterized by
前記側面には、前記側面の厚み方向に沿って延在する側面溝部が複数形成されており、前記側面溝部の深さは、２０μｍ未満であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 In the front light guide plate according to claim 1 or 2,
A plurality of side surface grooves extending along the thickness direction of the side surface are formed on the side surface, and the depth of the side surface groove is less than 20 μm.
A light guide plate for a front light characterized by
前記側面溝部の深さは、１μｍ以上、１５μｍ以下であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 The light guide plate for a front light according to claim 3,
The depth of the side groove is 1 μm or more and 15 μm or less,
A light guide plate for a front light characterized by
前記入光面の算術平均粗さＲａは、０．０２μｍ以上、０．３０μｍ未満であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 In the light guide plate for a front light according to any one of claims 1 to 4,
The arithmetic average roughness Ra of the light incident surface is 0.02 μm or more and less than 0.30 μm,
A light guide plate for a front light characterized by
前記側面の算術平均粗さＲａは、０．０２μｍ以上、０．３０μｍ未満であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 The light guide plate for a front light according to any one of claims 1 to 5,
The arithmetic average roughness Ra of the side surface is 0.02 μm or more and less than 0.30 μm,
A light guide plate for a front light characterized by
前記入光面及び前記側面は、切断面であること、
を特徴とするフロントライト用導光板。 The light guide plate for a front light according to any one of claims 1 to 6,
The light incident surface and the side surface are cut surfaces;
A light guide plate for a front light characterized by
前記フロントライト用導光板の前記入光面と対向して配置され、前記入光面へ光を投射する光源部と、
を備える面光源装置。 The light guide plate for a front light according to any one of claims 1 to 7,
A light source unit disposed opposite to the light incident surface of the front light guide plate and projecting light onto the light incident surface;
A surface light source device comprising:
前記面光源装置の前記出光面側に配置された反射型表示部と、
を備える表示装置。 A surface light source device according to claim 8,
A reflective display unit disposed on the light exit surface side of the surface light source device;
A display device comprising:
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