特許 5663344 導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5663344

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年2月4日

(54)【発明の名称】導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/38 20060101AFI20150115BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20150115BHJP

   F21S 2/00 20060101ALI20150115BHJP

   B29L 11/00 20060101ALN20150115BHJP

【ＦＩ】

   B29C33/38

   B29C33/42

   F21S2/00 435

   B29L11:00

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2011-37797(P2011-37797)

(22)【出願日】2011年2月24日

(65)【公開番号】特開2012-171305(P2012-171305A)

(43)【公開日】2012年9月10日

【審査請求日】2014年1月7日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２２年度経済産業省、戦略的基盤技術高度化支援事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】503117782

【氏名又は名称】株式会社蔵持

(74)【代理人】

【識別番号】100110179

【弁理士】

【氏名又は名称】光田 敦

(72)【発明者】

【氏名】八木澤 久之

【審査官】 増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０４２６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２２９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６５１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４３５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光反射用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型の製作方法であって、
金型の金属基材板の表面に前記凸部を形成する工程は、先端の加工部が円錐であるドリルを用いて３つ以上の円錐孔を順次穿孔することにより行い、
前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで、前記複数の凸部を形成し、
前記３つ以上の円錐孔を順次穿孔する工程において、金型の表面に、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、３つ以上の円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る３つ以上の傾斜面と、該３つ以上の傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた前記凸部を形成することを特徴とする導光板を成形する金型の製作方法。

【請求項2】

金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光反射用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型の製作方法であって、
金型の金属基材板の表面に前記凸部を形成する工程は、先端の加工部が円錐であるドリルを用いて４つの円錐孔を順次穿孔することにより行い、
前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで、前記複数の凸部を形成し、
前記４つの円錐孔を順次穿孔する工程において、金型の表面に、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、４つの円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る４つの傾斜面と、該４つの傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた前記凸部を形成することを特徴とする導光板を成形する金型の製作方法。

【請求項3】

ドリルで金属基材板の表面に円錐孔を穿孔する位置と、該円錐孔の穿孔深さを調整することで、金型の凸部のピッチを設定して複数の凸部の密度を調整し、加工部の円錐の角度が異なるドリルを用いることで、金型の凸部の傾斜面の角度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の導光板を成形する金型の製作方法。

【請求項4】

金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光反射用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型であって、
前記凸部は、金属基材板の表面に先端の加工部が円錐であるドリルにより３つ以上の円錐孔を順次穿孔されて形成されたものであり、しかも、前記凸部は、前記３つ以上の円錐孔を順次穿孔する際に、金型の表面において、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、３つ以上の円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る３つ以上の傾斜面と、該３つ以上の傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた構成であり、
前記複数の凸部は、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで形成されたものであることを特徴とする導光板を成形する金型。

【請求項5】

金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光反射用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型であって、
前記凸部は、金属基材板の表面に先端の加工部が円錐であるドリルにより４つの円錐孔を順次穿孔されて形成されたものであり、しかも、前記凸部は、前記４つの円錐孔を順次穿孔する際に、金型の表面において、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、４つの円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る４つの傾斜面と、該４つの傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた構成であり、
前記複数の凸部は、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで形成されたものであることを特徴とする導光板を成形する金型。

【請求項6】

ドリルで金属基材板の表面に円錐孔を穿孔する位置と、該円錐孔の穿孔深さを調整することで、金型の凸部のピッチが設定され複数の凸部の密度が調整されており、加工部の円錐の角度が異なるドリルを用いることで、金型の凸部の傾斜面のなす角度が調整されている構成であることを特徴とする請求項４又は５に記載の導光板を成形する金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キーボードのバックライト、表示装置（例．液晶表示装置）のバックライト照明等として用いられる導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、キーボード、液晶表示装置等のバックライト照明として、側面から光を入射して表面に形成された微細な凹凸面から光を拡散させて散乱光を出射させる透明な樹脂で形成されたバックライト用の導光板が使用されている。

【0003】

従来、導光板及びその製作方法としては、アクリル樹脂等の透明板の背面に白色の顔料を印刷によって所定形状にパターニングして、輝度分布を均一にするために反射パターンが設けられた導光板及びその製作方法が知られている（特許文献１参照）。

【0004】

また、従来、別の導光板の製作方法としては、予め金型に反射ドットパターンを形成し、この金型を使用して透明樹脂を射出成形し、或いは導光板の表面を加熱溶解し加圧成形（プレス成形）して、して反射ドットパターンを形成する方法がある。

【0005】

例えば、金型を透明樹脂の表面に押圧して反射ドットパターンを形成する導光板の製作方法について、超音波加工用ホーンの矩形状の先端面にマトリクス状に加工ドットを配列させ、この超音波加工用ホーンの先端面を導光板用基板の一主面に押圧させて導光板用基板の一主面に加工ドットを反映した反射ドットを形成し、超音波加工用ホーンを導光板用基板に対して主面の面内で相対的に移動させて反射ドットの形成を繰り返し、導光板用基板の一主面の所定範囲に反射ドットを形成し、反射ドットが対面同一とならないように導光板用基板の対向する両主面の両方にそれぞれ形成する技術が知られている（特許文献２参照）。

【0006】

また、金型を透明樹脂の表面にプ押圧して反射ドットパターンを形成する導光板の製作方法について、導光板３の主面に所定の超音波加工用ホーンを接触させ、端面から入射した光の進行方向を偏向する複数の凹部からなる凹部群を形成する形成工程と、形成工程により導光板の主面に形成された凹部群に、超音波加工用ホーンを接触させて当該凹部群を構成する複数の凹部の大きさを略均一に調製する調整工程とを備え、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技術が知られている（特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０８−３２８００４号公報

【特許文献2】特開２０１０−２５７８４６号公報

【特許文献3】特開２００９−１５４４２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来の白色顔料を印刷した導光板は、輝度むらは印刷パターンを適宜制御することで改善可能であるが、輝度は必ずしも高い性能は得られない。

【0009】

従来の金型を透明樹脂の表面に押圧して反射ドットパターンを形成する導光板及びその製作方法では、導光板の表面に形成されている凹凸部は、単に三角錐、円錐、四角錐等の凸部又は凹部から構成される。例えば、上記特許文献２、３に示す導光板では、超音波加工用ホーンを押圧して形成される導光板表面の複数の凹部は、それぞれ四角錐の凹部である。

【0010】

また、従来の金型の凹凸は互いに隣接する凹凸との間隔をある程度離さないと形成しにくいので、高密度には形成しにくい。従って、そのような金型により加圧成形して得られる導光板の表面の複数の凸部又は凹部は、高密度には成形しにくい。

【0011】

従来技術の射出成形加工や熱転写プレス成形は、樹脂ペレット又は樹脂板を熱により溶解し、成形後冷却して加工が完了となるが、その１サイクルに要する時間は１００秒以上であり生産コストが高くなる。

【0012】

このような理由で、表面に形成されている三角錐、円錐、四角錐等の凸部又は凹部から構成される従来の導光板であると、側面、端面から入射された光を拡散し、拡散光（散乱光）として出射する場合の拡散の効率は必ずしも高くないので、拡散により生じる導光板の面発光の輝度はさらに改善の余地がある。

【0013】

ところで、従来の金型の凹凸は、切削工具のエンドミルを数値制御して、凹凸形状を上から切削して掘り出す加工となる、特に凹凸の配列ピッチを狭くしようとした場合、使用するエンドミルの径を細くしないと加工できなくなり、切削効率が大きく低下し、凹凸が数万〜数１０万ケとなる導光板用の金型の場合、加工時間が大幅に掛かり、大変高価な金型となってしまう。

【0014】

本発明は、バックライトとして用いられる導光板に入射した光を効率的に拡散して出射し、導光板による面発光の輝度を高め、また面発光の輝度むらを少なくすることのできる導光板を成形する金型、及びその製作方法を実現することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は上記課題を解決するために、金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光拡散用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型の製作方法であって、金型の金属基材板の表面に前記凸部を形成する工程は、先端の加工部が円錐であるドリルを用いて３つ以上の円錐孔を順次穿孔することにより行い、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで、前記複数の凸部を形成し、前記３つ以上の円錐孔を順次穿孔する工程において、金型の表面に、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、３つ以上の円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る３つ以上の傾斜面と、該３つ以上の傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた前記凸部を形成することを特徴とする導光板を成形する金型の製作方法を提供する。

【0016】

本発明は上記課題を解決するために、金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光拡散用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型の製作方法であって、金型の金属基材板の表面に前記凸部を形成する工程は、先端の加工部が円錐であるドリルを用いて４つの円錐孔を順次穿孔することにより行い、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで、前記複数の凸部を形成し、前記４つの円錐孔を順次穿孔する工程において、金型の表面に、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、４つの円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る４つの傾斜面と、該４つの傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた前記凸部を形成することを特徴とする導光板を成形する金型の製作方法を提供する。

【0017】

上記導光板を成形する金型の製作方法では、ドリルで金属基材板の表面に円錐孔を穿孔する位置と、該円錐孔の穿孔深さを調整することで、金型の凸部のピッチを設定して複数の凸部の密度を調整し、加工部の円錐の角度が異なるドリルを用いることで、金型の凸部の傾斜面のなす角度を調整することができる。

【0018】

本発明は上記課題を解決するために、金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光拡散用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型であって、前記凸部は、金属基材板の表面に先端の加工部が円錐であるドリルにより３つ以上の円錐孔を順次穿孔されて形成されたものであり、しかも、前記凸部は、前記３つ以上の円錐孔を順次穿孔する際に、金型の表面において、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、３つ以上の円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る３つ以上の傾斜面と、該３つ以上の傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた構成であり、前記複数の凸部は、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで形成されたものであることを特徴とする導光板を成形する金型を提供する。

【0019】

本発明は上記課題を解決するために、金属基材板の表面に複数の凸部を有し、該複数の凸部を透明な樹脂基材板の背面に押圧して複数の光拡散用の凹部を背面に有する導光板を成形する金型であって、前記凸部は、金属基材板の表面に先端の加工部が円錐であるドリルにより４つの円錐孔を順次穿孔されて形成されたものであり、しかも、前記凸部は、前記４つの円錐孔を順次穿孔する際に、金型の表面において、互いに隣接する円錐孔の一部が重複するように穿孔することにより、４つの円錐孔で囲まれ穿孔されていない金属基材板の部分を頂部として、該頂部を中心に周囲に広がり、平面視で湾曲状の円錐面の一部から成る４つの傾斜面と、該４つの傾斜面のうち互いに隣接する傾斜面の境界に位置し、平面視が直線であって垂直断面が湾曲状の稜線と、を備えた構成であり、前記複数の凸部は、前記凸部を形成する工程を、ドリルを金属基材板に対して相対的に移動して、金属基材板の表面に対して繰り返すことで形成されたものであることを特徴とする導光板を成形する金型を提供する。

【0020】

上記導光板を成形する金型では、ドリルで金属基材板の表面に円錐孔を穿孔する位置と、該円錐孔の穿孔深さを調整することで、金型の凸部のピッチが設定され複数の凸部の密度が調整されており、加工部の円錐の角度が異なるドリルを用いることで、金型の凸部の傾斜面のなす角度を調整されている構成であることが好ましい。

【0021】

本発明においては、金型は、金属基材板のプレス面側となる表面に複数の凸部がマトリクス状に形成されて構成されるものであり、表面に複数の凸部をドット状（例えば、マトリクス状）に備えている。そして、導光板の成形においては、金型をプレス機の加圧ヘッドに取り付けて、その複数の凸部を透明な樹脂基材板に押圧して、複数の光反射用の凹部をドット状に備えた導光板を加圧成形する。このようなことから、以下に説明する本明細書における、「発明の効果」、「図面の簡単な説明」及び「発明を実施するための形態」等では、金型を「ドットスタンパー」とも言う。

【発明の効果】

【0022】

（１）本発明の導光板を成形するドットスタンパーは、ドリル加工により比較的簡単に製作でき、しかも、導光板の光反射用の凹部を成形する凸部をドットスタンパーの表面に、高密度で製作できる。また、ドリルによる穿孔する孔のピッチを調整し、使用するドリルの先端角度を変え、さらには、導光板の光反射用の凹部を光源に対して◇状又は□状に配置できるようにドットスタンパーの凸部を◇状又は□状に配置して形成することで、高輝度で輝度むらが少ない導光板を成形可能なドットスタンパーを提供することができる。

【0023】

（２）本発明に係る製作方法で得られたドットスタンパーで成形した導光板をバックライト照明に用いれば、入射光を、効率的反射して出射し、また拡散効果も得られることから、従来の印刷による導光板の面発光の輝度に比べてより高い輝度を得ることができる。また、面発光の輝度むらについても少なくすることができ、従来の印刷による導光板と同等以上の性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれドットスタンパーの凸部を製作する工程を説明する平面図及び断面図である。（ａ）〜（ｄ）の左側の図は、金属基材表面に形成された円錐孔の平面図を示し、点線は円錐孔の重複した部分の輪郭を示し（但し、各工程の穿孔した円錐孔はその輪郭を実線で示す）、（ａ）〜（ｄ）の右図は、それぞれ平面図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄの断面図であり、当該円錐孔を形成するドリルを、参考のために２点鎖線で示す。

【図2】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）は、第１〜４の円錐孔及びドットスタンパーの凸部の平面図であり、点線で示す部分は、第１〜４の円錐孔が重複する部分の輪郭を示し、細い実線部分は、複数の円錐孔が重複しない部分の最高位置における円錐孔の輪郭を示す。（ｂ）は、（ａ）のうちドットスタンパーの凸部のみを示す平面図である。（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ（ａ）のＣ−Ｃ及びＤ−Ｄの断面図を示し、２点鎖線は当該円錐孔を形成したドリルを示す。

【図3】本発明の実施例によるドットスタンパーの凸部を説明する図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（ｄ）は斜視図である。

【図4】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）は、ドットスタンパーの凸部の円錐孔を連続的に穿孔して複数製作する工程を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、当該円錐孔を形成するドリルを、参考のために２点鎖線で示す。

【図5】本発明の実施例のドットスタンパーの２つの態様の平面図を説明する図であり、（ａ）はドットスタンパーの端辺に対して凸部を◇に配列した構成を示し、（ｂ）はドットスタンパーの端辺に対して凸部を□状に配列した構成を示す。

【図6】本発明の実施例によるドットスタンパーの表面（プレス面）を示す斜視図である。

【図7】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）はドットスタンパーによる導光板の成形を説明する図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ複数のドットスタンパーを加圧ヘッドに取り付けた状態を示す側面図及び平面図である。

【図8】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）は、ドットスタンパーの凸部と、この凸部で加圧して樹脂基材板の表面に形成された導光板の光反射用の凹部を示す断面図であり、（ｂ）は導光板に形成された複数の光反射用の凹部の平面図であり、（ｃ）は複数のドットスタンパーで形成された複数の導光ブロックを有する導光板の平面図である。

【図9】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）は、本発明の実施例のドットスタンパーで成形された導光板に形成された光反射用の凹部の平面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ（ａ）のＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面図である。

【図10】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）はドットスタンパーの端辺に対して凸部を◇に配列した本発明のドットスタンパーにより成形された導光板の背面の複数の光反射用の凹部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は１つの光反射用の凹部を拡大した斜視図である。

【図11】本発明の実施例を説明する図であり、（ａ）はドットスタンパーの端辺に対して凸部を□状に配列した本発明のドットスタンパーにより成形された導光板の背面の複数の光反射用の凹部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は１つの光反射用の凹部を拡大した斜視図である。

【図12】本発明の実施例のドットスタンパーにより成形された導光板の作用を説明する図であり、（ａ）は導光板の側面から光を入射し、光反射用の凹部で反射させて面発光を得る作用を示す図であり、（ｂ）は光反射用の凹部の稜線が光源を向いている（入射光に対して反射用の凹部を◇状に配列した）場合の光線追跡を説明する図である。（Ｃ）は光反射用の凹部の傾斜面が光源を向いている場合（入射光に対して光反射用の凹部を□状に配列した）の光線追跡を説明する図である。

【図13】検証試験１の検証対象である導光板を説明する図であり、（ａ）は従来例の円錐形のドットを用いた導光板の構成を示す平面図及び断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は本発明の導光板の構成を示す平面図及び断面図であり、（ｄ）は検証対象導光板の光源と印刷ドット、円錐ドット及び本発明の凹部をそれぞれ複数有する導光ブロックについて、それぞれ２×１配列するように形成された導光板を示す平面図である。

【図14】検証試験１の検証データを示す表１である。

【図15】検証試験２の検証対象である導光板を説明する図であり、（ａ）は従来例の円錐形のドットを用いた導光板の構成を示す平面図及び断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は本発明の導光板の構成を示す平面図及び断面図であり、（ｄ）は検証対象導光板の光源と印刷ドット、円錐ドット及び本発明の凹部をそれぞれ複数有する導光ブロックについて、それぞれ２×５配列するように形成された導光板を示す平面図である。

【図16】検証試験２の検証データを示す表２である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明に係る導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法を実施するための形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。前記したとおり、実施例においても金型は「ドットスタンパー」と言う。

【実施例】

【0026】

本発明に係るドットスタンパーで製作する導光板は、有機ガラス等の透明な樹脂基材板の背面（導光板において光が出てくる導光板表面に対して反対側の面）に、ドットスタンパーの複数の凸部を押し付けて複数の光反射用の凹部が加圧成形（プレス成形）されて成る構成であり、側面から入射した光を、背面に形成された複数の光反射用の凹部で反射し、導光板表面から出射して面発光を生じるものである。なお、上記のように、側面から入射した光を光反射用の凹部で反射する際に、光の拡散も生ぜしめ、拡散された反射散乱光として、導光板表面から出射する。

【0027】

ドットスタンパーは、金属基材板のプレス面側となる表面に複数の凸部がマトリクス状に形成されて構成されるものであり、表面に複数の凸部をドット状（例えば、マトリクス状）に備えている。導光板の成形においては、ドットスタンパーをプレス機の加圧ヘッドに取り付けて、その複数の凸部を透明な樹脂基材板に押圧して、複数の光反射用の凹部をドット状に備えた導光板を加圧成形する。

【0028】

本出願人は、ドットスタンパーのドット状に設けられた凸部及び該凸部により成形された導光板のドット状に設けられた凹部をそれぞれ、ＣＳドットと命名して称呼し、開発を行ってきた。ＣＳドットは、円錐曲線（CONIC SECTION）の略で、円錐と円錐が交差した形状の意味である。本発明は、このようなＣＳドットを、ドットスタンパー及び導光板に利用した、従来にないきわめてユニークな構成である。

【0029】

本発明におけるドットスタンパー及びその製作方法のきわめて特徴的な点は、ドットスタンパーのプレス面の凸部を、金属基材板のプレス側となる表面に回転ドリル（以下、単に「ドリル」という）で複数の円錐孔を穿孔することにより形成する点である。

【0030】

ドットスタンパーの凸部を１つ形成する際に、ドリルで穿孔する円錐孔は３つ以上の円錐孔が必要である。以下、本実施例では、４つの円錐孔を穿孔することによりドットスタンパーの凸部を形成する例を説明する。

【0031】

（金型及びその製作方法）
図６においてドットスタンパー１の斜視図を示し、図１０及び図１１においてドットスタンパー１で背面に成形された導光板２の複数の光反射用の凹部６を示す。ドットスタンパー１の原材料となる金属の基材は、炭素鋼の材料であって、ある程度の厚みのある金属基材板３が使用される。

【0032】

この金属基材板３に、工具としてドリル４を使用し、ドリリング加工によって４つの円錐孔を互いに一部重複して（交差して）穿孔し、凸部５を形成する。このドットスタンパー１の凸部５は、導光板２の基材である樹脂基材板２０の背面に押圧して、導光板２の背面に光反射用の凹部６を成形する凸状の型となる部分である。

【0033】

図１は、ドットスタンパー１の製作方法を説明する図である。具体的には、金属基材板３にドリル４を使用し、ドリリング加工によって金属基材板３に穿孔し、ドットスタンパー１の凸部５を形成するドットスタンパー１の製作工程を説明する図である。

【0034】

ここで使用するドリル４は、その先端の加工部７が円錐として形成されており、穿孔は、ドリル４先端の円錐の加工部７を使用して行い、図１（ｄ）に示す４つの円錐孔８〜１１を形成する。

【0035】

まず、図１（ａ）に示すように、ドリル４（図中、２点鎖線で示す。）で金属基材板３の表面に第１の円錐孔８を穿孔する。ここで重要なことは、あくまでもドリル４で穿孔する円錐孔８（後記する円錐孔９〜１１も同様）の穿孔深さは、ドリル４先端の円錐の加工部７の範囲内の深さであって、円錐の加工部７の上方のドリル４の軸の円柱部１２までの深さまでは穿孔しないことである。要するに、ドリル４で穿孔する孔は、あくまでも円錐面を有する円錐孔である。

【0036】

次に、図１（ｂ）に示すように、第１の円錐孔８の横方向（図中の左右方向）に隣接して一部重複するように、第１の円錐孔８と同様にドリル４で、金属基材板３の表面に第２の円錐孔９を穿孔する。なお、図１（ｂ）の平面図の点線は、第１の円錐孔８の輪郭の一部を示し、この点線と第２の円錐孔で囲まれた部分１３が第１及び第２の円錐孔８、９が重複する部分である。また、図１（ｂ）の断面図の２点鎖線は、第１及び第２の円錐孔８、９を穿孔した際のドリル４を示す。

【0037】

次に、図１（ｃ）に示すように、第１の円錐孔８の縦方向（図中の上下方向）に隣接して一部重複するように、ドリル４で、金属基材板３の表面に第３の円錐孔１０を穿孔する。なお、図１（ｃ）の平面図の点線は、第１及び第２の円錐孔８、９の輪郭の一部を示し、この点線で囲まれた部分１３、及び点線と第３の円錐孔１０で囲まれた部分１３が第１〜第３の円錐孔８〜１０が重複する部分である。また、図１（ｃ）の断面図の２点鎖線は、第１及び第３の円錐孔８、１０を穿孔した際のドリル４を示す。

【0038】

次に、図１（ｄ）に示すように、第２の円錐孔９の縦方向に隣接して一部重複するように、且つ第３の円錐孔１０の横方向に隣接して一部重複するように、第４の円錐孔１１を穿孔する。なお、図１（ｄ）の平面図の点線は、第１〜第３の円錐孔８〜１０の輪郭の一部を示し、この点線で囲まれた部分１３、及び点線と第４の円錐孔１１で囲まれた部分１３が第１〜第４の円錐孔８〜１１が重複する部分である。また、図１（ｄ）の断面図の２点鎖線は、第３及び第４の円錐孔１０、１１を穿孔した際のドリル４を示す。

【0039】

このように第１〜第４の円錐孔８〜１１を、互いに一部重複するように穿孔する工程によって、４つの円錐孔８〜１１で囲まれ穿孔されていない金属基材板３の部分を頂部１５として、該頂部１５を中心に、四方周囲に広がる平面視で凹湾曲状（凸部５の中心に向けて凹湾曲した）の４つの傾斜面１６を有する凸部５が形成される（図２及び図３参照）。

【0040】

そして、４つの傾斜面１６のうち互いに隣接する傾斜面１６の境界に位置する稜線１７は、平面視が直線であって垂直断面が凹湾曲状（凸部５の下方に向けて凹湾曲した）に形成されている（図２及び図３参照）。この凸部５の形状について、図２及び図３等においてさらに詳細に説明する。

【0041】

図２（ａ）は、図１（ｄ）と同様に、第１〜４の円錐孔８〜１１の平面図であり、点線は円錐孔８〜１１が重複する部分の輪郭を示し、細い実線は、円錐孔８〜１１が互いに重複しない部分の最高位置における孔の輪郭を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）のうちドットスタンパー１の凸部５のみを示す平面図である。図２（ｃ）、（ｄ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図を示し、２点鎖線は、第３及び第４の円錐孔１０、１１を穿孔した際のドリル４を示す。

【0042】

図３（ａ）は、凸部５を上面から見た図であり、図３（ｂ）、（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図であり、図３（ｄ）は凸部５の斜視図である。凸部５は、図３（ｄ）に示すように、全体的にはピラミッドのような四角錐に似ており、頂部１５から４つの方向に、４つの傾斜面１６が形成されている。

【0043】

しかしながら、四角錐と異なり、４つの傾斜面１６は、それぞれドリル４の加工部７の円錐の傾斜面に対応して形成される。即ち、平面視では、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、ドリル４の加工部７の円錐面で切削加工された円錐面の一部から成る凹状の湾曲面として形成されている。また、垂直断面視では、図２（ｄ）、図３（ｂ）に示すように、ドリル４の加工部７の円錐面に対応して、平坦な傾斜面として形成されている。

【0044】

そして、ドットスタンパー１の凸部５の４つの傾斜面１６のうち互いに隣接する傾斜面１６の境界に位置する稜線１７は、平面視では図３（ａ）に示すように直線であるが、垂直断面視では、図２（ｃ）で点線で示し、図３（ｃ）に断面図で示すように、凹状の湾曲線として形成されている。ｈは図３（ａ）のＣ−Ｃ断面における凸部５の底部（裾部）３’からの凸部５の高さであり、ｈ’はドットスタンパー１の下面からの凸部５の高さを示す。

【0045】

なお、上記のように、第１〜４の円錐孔８〜１１を順次、穿孔するためには、ドリル４により円錐孔を１つ穿孔して上方に戻してから、次の円錐孔を穿孔するように予め決められ所定の位置に向けて、ドリル４を、ワークテーブル（図示せず）上に固定した金属基材板３に対して、相対的に横方向又は縦方向に水平移動する必要があるが、このような技術は、周知のボール盤の制御技術を使用すればよい。

【0046】

以上は、ドットスタンパー１の１つの凸部５を形成する工程を説明したが、このように１つの凸部５を形成する工程を、金属基材板３の背面の全面又は略全面に対して複数回繰り返すことで、金属基材板３の表面に、複数の凸部５をドット状に形成し、この結果、複数の凸部５が金属基材板３の表面にドット状に形成されたドットスタンパー１が得られる。

【0047】

図４（ａ）、（ｂ）は、金属基材板３に連続する複数の凸部５を製作する例として、２つの凸部５を製作する工程を示す平面図及びそのＢ−Ｂ断面図である。この図４に示すように、第１〜４の円錐孔８〜１１に続いて、第５、第６の円錐孔１３、１４を穿孔することで、２つの凸部５を製作することができる。

【0048】

凸部５を形成する工程を、金属基材板３の背面の全面又は略全面に対して複数回繰り返す為には、ドリル４を金属基材板３に対して、複数の凸部５を形成するべき予め決められた位置にくるように、横方向及び縦方向に相対的に水平移動して行う。このように、ドリル４を金属基材板３に対して横方向及び縦方向に相対的に水平移動する技術は、前記したとおり、周知のボール盤における制御技術を使用すればよい。

【0049】

ここで、複数の凸部５をドット状に形成するとは、複数の凸部５を横方向及び縦方向に、例えば、マトリクス状に連続して形成することである。図５は、複数の凸部５をマトリクス状に連続して製作した本発明の実施例のドットスタンパーの２つの態様の平面図を説明する図である。図５（ａ）はドットスタンパー１の端辺３２に対して凸部を◇状に配置した構成を示している。図５（ｂ）はドットスタンパー１の端辺３２に対して凸部を□状に配置した構成を示している。

【0050】

図６は、図５（ｂ）に示すようにドットスタンパー１の端辺３２に対して凸部を□状に配置した構成のドットスタンパー１を示す斜視図である。この図６において、符号１８で示す部分は、図２（ｄ）で示すとおり、使用したドリルには、ドットスタンパー１の凸部５の傾斜面１６のなす角度θ２（凸部の「傾斜面のなす角度」という。図２（ｄ）、図３（ｂ）参照）となる設定したドリルの加工部の角度（「ドリル角度」という。）θ１とは別に、ドリル先端にドリル破損防止の目的で交角１２０度の刃が存在しており、加工した円錐孔の底を見ると、このドリル先端により穿孔された円が見えることを参考までに示している。

【0051】

ところで、図３（ａ）、（ｂ）、図２（ｄ）で示す、ドットスタンパー１の凸部の頂部１５の幅ｓを０〜２０μｍとした場合、ドリル角度θ１とドリル加工ピッチｐを設定すると、ドリルの穿孔深さｅは自ずと決定される。

【0052】

さらに、図２（ｃ）及び図４等に示すドリル加工ピッチｐは、ドットスタンパー１における複数の凸部５の互いに隣接する凸部５の互いの中心間の間隔（図７（ａ）に示すようにピッチｐで表示される）であり、このドリル加工ピッチｐによってドットスタンパー１の複数の凸部５の密度（ドットスタンパー１の成形表面の単位面積当たりの凸部５の数）が決まってくる。また、図２（ｄ）、図３（ｂ）において、製作されるドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２は、ドリル角度θ１と同角となる。

【0053】

ドットスタンパー１を樹脂基材板２０の背面２１に押圧することで、導光板２の光反射用の凹部６が成形されるが、図２（ｄ）、図３（ｂ）に示すドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２、密度（加工ピッチｐで表示される）によって、図９に示す導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、密度（単位面積当たりの光反射用の凹部６の数。図８（ａ）、（ｂ）に示すようにピッチｐで表示される。）が決まる。図９（ｂ）、（ｃ）に示す成形深さｄ（光反射用の凹部６の成形深さとなる。）はドットスタンパー１の凸部５の頂部１５が、樹脂基材板２０の背面２１に接触してからの押し込量で決まる。

【0054】

実際、加圧成形に際しては、ドットスタンパー１の凸部５が全て埋まるまで押し込む（押圧する）のではなく、途中で止める。要するに、[成形深さｄ]＜[ドットスタンパー１の凸部の高さｈ]とする。その理由は、ドットスタンパー１の凸部５の底部レベルのドットスタンパー１の金属基材板２の裾面３’（図３（ｃ）参照）が樹脂基材板２０に当接すると、樹脂基材板２０に反りが発生してしまう。

【0055】

これら導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、密度（ピッチｐで表示される）及び成形深さｄは、入射光の反射効率や反射量、光の反射性に変化を与え、面発光性能の要素であり、導光板２の用途（キーボードのバックライト用、液晶表示装置のバックライト用等）及び要求品質により、輝度と輝度むらを考慮して設計される事項である。

【0056】

このような、ドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２（導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３と同角）、密度（ドットスタンパー１の凸部５及び導光板２の光反射用の凹部６のピッチｐで表示される）及び導光板２の光反射用の凹部６の成形深さｄ等の要素を、本明細書及び本発明では、「パラメータ」という。

【0057】

なお、ドットスタンパー１の凸部５のパラメータは、１枚のドットスタンパー１の領域（例えば、導光板における光源に対して遠近の領域に対応した領域）に対応して、ドリルの穿孔深さや横方向への移動ピッチ等を、周知の制御技術で制御して変化させるようにしてもよい。或いは、図７（ｂ）に示すように、複数のドットスタンパー１を使用する場合は、導光ブロック２８に対応したそれぞれのドットスタンパー１毎に同じ又は異なるパラメータを設定し組み合わせてもよい。

【0058】

具体的なドットスタンパー１及び導光板２のパラメータについては、後記するが、例えば、およそ、ドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２（導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３）は９０°±３０°程度であり、密度はピッチｐで０．２〜２．２ｍｍ程度であり、導光板２の光反射用の凹部６の成形深さｄは、０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。

【0059】

本発明に係るドットスタンパー１は、上記のようにドリリング加工により製作可能であるから、ピッチｐを小さく、要するに狭ピッチとすることができ、これにより、ドットスタンパー１の表面に複数の凸部５を高密度で形成可能となる。

【0060】

（金型の作用）
上記実施例で製作した本発明に係るドットスタンパー１の作用等を、ドットスタンパー１を用いて導光板２を成形する方法及び該方法で得られる導光板によって、以下説明する。

【0061】

プレス機を使用して、上記ドットスタンパー１により導光板２の基材となる透明な樹脂基材板２０の背面２１を加圧成形して製作する。具体的には、図７（ａ）に示すように、平坦な板から成る下型２３の上に、導光板２の材料となる透明な樹脂基材板２０を載置して、この樹脂基材板２０を、上方から加圧ヘッド２２に取り付けた上型で押圧して導光板２を成形する。

【0062】

下型２３は、ドットスタンパー１と同様に材料は炭素鋼で形成されている。上型は、上記のとおり製作したドットスタンパー１を、図７（ａ）に示すように１つ、又は図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、複数備えて構成される。ドットスタンパー１は、加圧ヘッド２２に付設された電熱によるヒータープレート等の加熱器２４によって、温度制御されて加熱されるように構成されている

【0063】

複数のドットスタンパー１を使用する場合は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、製作すべき導光板２の用途、大きさに応じて、複数のドットスタンパー１を、適宜、例えばマトリクス状に並べてプレス機の加圧ヘッド２２に取り付ける。

【0064】

この場合、複数のドットスタンパー１は、凸部５について全て同じパラメータのドットスタンパーとしてもよいし、異なるパラメータのドットスタンパーの組み合わせとしてもよい。なお、ここで「パラメータ」とは、前記したとおり、ドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２、密度（ピッチｐで表示される）及びドットスタンパー１の凸部５の高さｈ等の要素である。

【0065】

導光板２の基材となる樹脂基材板２０は、透明な有機ガラスを使用するが、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の材料から成る透明で光屈折率の高い樹脂の板を使用する。

【0066】

加圧成形をするには、加熱器２４で温度制御された上型であるドットスタンパー１を樹脂基材板２０の背面２１に対して高速で降下する。そして、ドットスタンパー１の凸部５の先端を樹脂基材板２０の表面に接触し、所定時間そのまま停止し樹脂基材板２０を加熱する。

【0067】

その後、設定された速度で降下し、上方からドットスタンパー１の凸部５で樹脂基材板２０の背面２１を押圧して所定の深さ位置で所定時間停止して、樹脂基材板２０の表面に、複数の光反射用の凹部６を形成し、形成後、ドットスタンパー１を上昇させる。

【0068】

図８（ａ）は、ドットスタンパー１の凸部５と、この凸部５で加圧して樹脂基材板２０の背面に形成された導光板２の光反射用の凹部６を示す断面図である。図８（ｂ）は、１つのドットスタンパー１によって樹脂基材板２０の背面２１に形成された導光板２の複数の光反射用の凹部６を示す平面図である。図８（ｃ）は複数のドットスタンパーによって成形された複数の導光ブロック２８を有する導光板２の平面図である。

【0069】

さらに、図９（ａ）は、導光板２の光反射用の凹部６の平面図である。図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、それぞれ図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面図である。

【0070】

このように形成された導光板２は、詳細は後記するが、図１０（ａ）、図１１（ａ）に斜視図で示すように、樹脂基材板２０の背面２１に複数の光反射用の凹部６がドット状（例えば、マトリクス状）に形成されている。図１０（ｂ）、図１１（ｂ）は、導光板２の光反射用の凹部６の１つを示す斜視図である。

【0071】

この光反射用の凹部６は、図３に示すドットスタンパー１の凸部５が樹脂基材板２０の背面２１に押圧されて形成されたものであるから、ドットスタンパー１の凸部５における平面視で凹湾曲状の４つの傾斜面１６で押圧されて形成された、底部２５を中心に四方周囲に広がる平面視で凹湾曲状の（光反射用の凹部６内に向けて凹状に湾曲した）円錐面の一部からなる４つの傾斜面２６を有する（図９（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）参照）。

【0072】

この光反射用の凹部６の構成をさらに説明する。本発明に係るドットスタンパー１で成形された導光板２は、その４つの傾斜面２６は、ドットスタンパー１の凸部５における円錐面の一部から成る平面視で凹湾曲状の４つの傾斜面１６が押圧されて形成される。

【0073】

従って、導光板２の４つの傾斜面２６は、図９（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に示すように、中央の底部２５から導光板２の背面２１に向けて該底部２５を中心に周囲四方に広がり、平面視で凹湾曲状の円錐面の一部を備えている。傾斜面２６の垂直断面は、図９（ｂ）に示すように、円錐面の一部の平坦な直線状の傾斜面として示されている。

【0074】

また、４つの傾斜面２６のうち互いに隣接する２つの傾斜面２６の境界に位置する稜線２７は、図９（ａ）に示すように、平面視で直線であるが、図９（ｃ）に示すように、垂直断面で凹状の湾曲線（光反射用の凹部６内に向けて凹状に湾曲した線）として形成されている。

【0075】

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、導光板２に形成された互いに隣接する光反射用の凹部６の中心間の間隔であるピッチｐは、ドットスタンパー１の互いに隣接する凸部５の中心間の間隔であるピッチＰと同じ寸法で形成される。また、光反射用の凹部６の成形深さｄは、ドットスタンパー１の凸部の頂部１５が、樹脂基材板２０の背面２１に接触してからの押し込量で決まる。前記したとおり、[成形深さｄ]＜[ドットスタンパー１の凸部の高さｈ]である。

【0076】

ところで、前記のとおり、本発明に係るドットスタンパー１は、上記のようにドリリング加工により製作可能であるから、金属基材板３の表面に、狭ピッチで複数の凸部５を高密度で形成することが可能となる。従って、そのような高密度の凸部５を有するドットスタンパー１を使用することで、樹脂基材板２０の背面２１に複数の光反射用の凹部６を狭ピッチで高密度に形成されて成る導光板２を製作することが可能となる。

【0077】

後記する検証試験によって、導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、成形深さｄ、隣接する光反射用の凹部６の間隔であるピッチｐ等のパラメータによる導光板２の面発光の輝度への影響を確認した。この検証試験の結果を考慮し、導光板の用途に応じて上記パラメータの設計条件等を決めることで、所定の輝度性能を有する導光板を得ることができる。

【0078】

また、検証試験の結果を考慮して、光源からの距離の遠近に応じた導光板２の領域によって光反射用の凹部６の面発光の輝度が異なる場合には、上記導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、成形深さｄ、隣接する光反射用の凹部６の中心の間隔であるピッチｐ等のパラメータを、導光板２の領域に応じて適宜異なるように設計すれば、導光板の面発光の輝度の均一性を向上させることも可能である。

【0079】

例えば、後記する検証試験の項でも説明するが、導光板２の光反射用の凹部６の成形深さｄが深くなると光反射用の凹部６による光の反射量が増え輝度が強くなるので、導光板２の領域のうち、光源からより遠くに離れた位置の領域については、導光板２の光反射用の凹部６の成形深さｄをより深くする構成とすることで面発光の輝度の均一化を図ることが可能となる。

【0080】

具体的な成形方法としては、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、複数のドットスタンパー１を使用し、樹脂基材板２０に複数のドットスタンパー１に対応した複数の導光ブロック２８（導光ブロックとは、１つのドットスタンパー１に対応して成形された、複数の光反射用の凹部６をドット状に有する導光板の領域部分）を成形する。この場合、複数の異なるパラメータのドットスタンパーを組み合わせることで、複数の異なるパラメータの導光ブロック２８を形成する。

【0081】

さらに具体的には、凸部５の傾斜面のなす角度θ２、密度（ピッチｐ）及び高さｈ等のパラメータの異なるドットスタンパー１を複数作製する。そして、樹脂基材板２０の背面２１に、領域に応じて、所望の光反射用の凹部６の開口角度θ３、密度（ピッチｐで表示される）及び成形深さｄ等のパラメータを有する導光ブロック２８（図８（ｃ）参照）が成形されるように、上記パラメータの異なる複数のドットスタンパー１を配置して、図７（ｂ）、（ｃ）に示すようにプレスヘッドに配置して取り付ける。

【0082】

そして、これらパラメータの異なる複数のドットスタンパー１を一括して樹脂基材板２０の背面２１に押圧することで、図８（ｃ）に示すように、導光板２に複数の導光ブロック２８を成形する。なお、図８（ｃ）では、複数の導光ブロック２８が存在する構成を説明上分かり易く説明するために複数の導光ブロック２８間の間隔を大きく空けているが、実際は、この間隔は、ピッチｐ同等に微小である。

【0083】

以上のようにして製作された本発明に係るドットスタンパー１で成形した導光板２の作用を、図１２で説明する。図１２（ａ）において、光源３０として、例えばＬＥＤを使用し、その光を側面から導光板２内に入射させる。その入射光は、光反射用の凹部６の凹湾曲状の傾斜面２６で反射されて導光板２の表面から反射光３１を出射し、面発光が生じる。図１２（ｂ）、（ｃ）は、導光板２の光反射用の凹部６における光の反射、拡散の状態を説明する拡大図である。

【0084】

図１２（ｂ）は、図１０に示すように、光反射用の凹部６の稜線１７が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を◇状に配置した）構成の場合の反射状態を説明する図である。この導光板２の光反射用の凹部６は、４つの円錐面の一部から成る凹湾曲状の傾斜面２６を有するので、反射光は、凹湾曲状の傾斜面２６への入射点が少しでも異なると、互いに異なる方向に反射し拡散性が向上する。従って、導光板２の光反射用の凹部６における反射光は、十分拡散された面発光の面積が広い反射散乱光として導光板２から出射される。

【0085】

図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の光反射用の凹部６を４５度回転させた構成の反射状態を説明する図である。即ち、図１１に示すように、光反射用の凹部６の凹湾曲状の傾斜面２６が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を□状に配置した）構成の場合であって、入射光は凹湾曲状の傾斜面２６がもつ凹面鏡の作用により、集光し効率的に反射し強い面発光となる。

【0086】

上記のとおり、図１２（ｂ）の凹部６と、それを４５度平面上で回転させた図１２（ｃ）の凹部６は、傾斜面２６の向く方向が異なる構成であるが、図１２（ｂ）の凹部６は拡散性が高く発光面積が広くなる特徴を有し、図１２（ｃ）の凹部６は反射量が多く輝度を高める特徴を備えている。

【0087】

光源３０と凹部６との位置関係を考慮し、輝度を高める場合は、図１２（ｃ）に示すように、傾斜面２６が光源３０の方向になるよう設定するとよい。また、光源３０に近接している場合など輝度を抑えて拡散性を高めたい場合は、図１２（ｂ）に示すように傾斜面２６と傾斜面２６に挟まれた稜線１７が光源３０の方向に向くように設定するとよい。

【0088】

具体的には、１枚のドットスタンパー１のみの場合は、光源に対して近い、遠い等の導光板の領域に対応して、ドットスタンパー１のある領域では凸部５を◇状に設け、他の領域では凸部５を□状に設けるようにドットスタンパーを製作すればよい。この製作に際しては、ドリル４の金属基材板３に対する相対的な移動をボール盤における周知の制御技術で行えばよい。

【0089】

或いは、図７（ｂ）、（ｃ）に示すような複数のドットスタンパー１を組み合わせて、図８（ｃ）に示すような導光板２を成形する。このような成形に際して、光源３０に近接している導光板の領域に対応して、凸部５が◇状に設けられたドットスタンパー１を配置する。そして、光源３０から離れた導光板の領域に対応して、凸部５が□状に設けられたドトスタンパー１を配置する。

【0090】

このように、凸部５が◇状に設けられたドットスタンパー１と凸部５が□状に設けられたドットスタンパー１を組み合わせて配置し、樹脂基材板２０に加圧成形する。これにより、光源３０に近接している導光板の領域には、図１０に示すような光反射用の凹部６が◇状に設けられた導光ブロック２８が配置され、光源３０から離れた導光板の領域には、図１１に示すような光反射用の凹部６が□状に設けられた導光ブロック２８が配置された導光板が成形可能となる。

【0091】

また、本発明に係るドットスタンパー１で成形した導光板２は、高密度の凸部５を有するドットスタンパー１を使用して製作されるので、透明な樹脂基材板２０の背面２１に複数の光反射用の凹部６を狭ピッチで高密度に形成されて成るから、入射光は、多数の微細な凸部５で十分反射、拡散された反射光は、導光板２から出射される。

【0092】

以上のとおり、本発明による導光板２は全面にわたって、光拡散性が高く、輝度むら少なく均一で大きな輝度を有し、発光面積の広い面発光を生じる。要するに、本発明によれば、面発光性能の高い導光板２を得ることができる。

【0093】

（製作例）
以下、本発明に係るドットスタンパー１を用いて導光板２の具体的な製作例（成形例）を説明する。まず、ドットスタンパー１で導光板２を成形するための導光板の基材の材質、基材厚、成形温度等の成形の前提的な実施態様を説明し、その後で、導光板の面発光の輝度や輝度むらに影響するパラメータの具体例について説明する。

【0094】

（１）基材の材料
導光板２の基材の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の材料から成る透明な樹脂基材板を使用する。具体的には、液晶パネル用光学シートとして利用されているユニプラス（登録商標名）、住友化学株式会社のＰＭＭＡフィルムであるテクノロイ（登録商標名）等を使用する。

【0095】

（２）基材厚
樹脂基材板２０の厚さは、例えば、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ等とする。

【0096】

（３）成形温度
成形温度は、加圧成形した際のドットスタンパー１の温度で、加圧ヘッド２２に付設された電熱によるヒータープレート等の加熱器２４によって、温度制御された温度であり、例えば、１００℃、１３０℃、１６０℃等とする。

【0097】

次に、導光板の面発光の輝度や輝度むらに影響するパラメータの具体例について説明する。前記したとおり、ドットスタンパー１の凸部５の形状（凸部５の傾斜面のなす角度θ２）と、密度（ピッチｐで決まる単位面積当たりの凸部５の数）と、実際に成形する深さ（押し込み量）は、導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、密度（ピッチｐで決まる単位面積当たりの光反射用の凹部６の数）及び底部の成形深さｄとなる。

【0098】

そして、導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３、密度及び成形深さｄは、反射性、拡散性、面発光の輝度及び輝度むら等に影響する要素であり、導光板２の用途（キーボードのバックライト用、液晶表示装置のバックライト用等）及び各用途に必要なバックライト照明に必要な輝度等を考慮して設計される事項である。

【0099】

本発明者らは、本発明に係るドットスタンパー１を用いて実際に導光板を製作したが、導光板２の製作におけるパラメータの一例を次に挙げておく。実際の導光板２の製作に際しては、後記する検証試験の結果を考慮し、また導光板の用途に応じて、各パラメータの数値を適宜選択し、適宜組み合わせて製作すればよい。

【0100】

（４）ドット角度
ドット角度は、ドットスタンパー１の凸部５の傾斜面のなす角度θ２、ドットスタンパー１で形成された導光板２の光反射用の凹部６の開口角度θ３であり、例えば、６０°、６５°、７０°、７５°、８０°、９０°等とする。

【0101】

（５）ドット密度
ドット密度は、単位面積当たりのドットスタンパー１又はドットスタンパー１で形成された導光板２の光反射用の凹部６の数であるが、ここでは、ドット密度に直接関係するドットスタンパー１の隣接する凸部５又は導光板２の光反射用の凹部６の中心間の間隔であるピッチｐで表し、例えば、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．２ｍｍ、１．０ｍｍ、１．４ｍｍ、１．６ｍｍ、１．８ｍｍ、２．０ｍｍ、２．２ｍｍ等とする。

【0102】

（６）成形深さ
該ドットスタンパー１で形成された導光板２の光反射用の凹部６の成形深さｄであり、例えば、０．０４ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ等とする。

【0103】

（検証試験例）
本発明者らは、従来の印刷ドットを付した導光板及び円錐ドットを有する導光板を比較例１、２として、これら比較例１、２と本発明の凹部を有する導光板との輝度を比較する検証試験を行った。この検証試験において、パラメータが輝度にどのような影響を与えるか検証した。

【0104】

この検証試験は、印刷ドットを有する導光板（比較例１）、円錐ドットを有する導光板（比較例２）及び光反射用の凹部を有する本発明の導光板について、それぞれ２列×１個の場合の検証試験１と、２列×５個の場合の検証試験２について行った。検証試験１及び検証試験２について、それぞれ光源に対する印刷ドット（比較例１）、円錐ドット（比較例２）及び本発明の導光板の凹部の構成及び配列等の条件を図１３及び図１５に示す。

【0105】

検証試験１及び検証試験２において用いた導光板の基材は、印刷ドットを有する導光板（比較例１）、円錐ドットを有する導光板（比較例２）及び本発明の導光板ともに、アクリル樹脂であり、基材厚は、０．４ｍｍのものを使用した。検証試験で用いた光源は、ＬＥＤを使用した。

【0106】

検証試験１：
検証試験１の検証対象である円錐ドット４０を有する導光板４１（比較例２）及び本発明の導光板２の構成等を図１３に示す。印刷ドットを有する導光板（比較例１）については省略する。図１３（ａ）は、従来の円錐ドット４０を有する導光板４１（比較例２）の平面図及び断面図を示す。図１３（ｂ）は本発明の導光板２を示し、光反射用の凹部６の稜線１７が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を◇状に配置した）構成の平面図及び断面図を示す。

【0107】

図１３（ｃ）は本発明の導光板２を示し、光反射用の凹部６の凹湾曲状の傾斜面２６が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を□状に配置した）構成の平面図及び断面図を示す。

【0108】

図１３（ｄ）は、印刷ドット、円錐ドット４０及び本発明の光反射用の凹部６を複数有する導光ブロック４２を、それぞれ２列×１個、光源３０に対して配列するように形成した導光板２、４１（印刷ドットの導光板の符号は省略）の構成を示す平面図である。□は、印刷ドット、円錐ドット４０及び本発明の光反射用の凹部６が複数形成された導光ブロックの部分を示す。なお、ここで、「導光ブロック４２」は、印刷ドット、円錐ドット４０及び光反射用の凹部６がそれぞれ複数形成されている領域であり、本発明については、図８（ｃ）に導光ブロック２８を示す。

【0109】

検証試験１で得られた検証データを図１４の表１に示す。この表１中、「ドット仕様」は、従来例については、光反射用の要素が、印刷ドットである構成（比較例１）、円錐ドットである構成（比較例２）を示している。また、本発明の導光板２について、「ＣＳ◇」は、光反射用の凹部６の稜線１７が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を◇状に配置した）構成を示し、「ＣＳ□」は、光反射用の凹部６の凹湾曲状の傾斜面２６が光源３０の方向へ向いている（入射光に対して光反射用の凹部６を□状に配置した）構成を示している。

【0110】

また、表１中、「印刷の径又は凸ドットの角度」は、印刷ドットについてはその直径であり、円錐ドット４０については頂部の角度α（図１３（ａ）参照）であり、本発明の導光板２の光反射用の凹部については開口角度θ３である。さらに、「成形深さ」は、円錐ドット４０については円錐孔の深さであり、本発明の導光板２の光反射用の凹部６についてはその成形深さｄである。輝度値は２次元色彩輝度計で計測した輝度値であり、単位は、ｃｄ（カンデラ）／ｍ^２である。

【0111】

検証試験１の検証データを示す表１を考察して、概ね次のような知見が得られた。
（１）本発明の導光板２はいずれも、印刷ドットを有する導光板（比較例１）、円錐ドットを有する導光板（比較例２）に較べて、概して面発光により高い輝度が得られる。特に、ＣＳ□のケースについては、高い輝度が得られる。ＣＳ◇のケースについても、開口角度、ドットピッチ及び成形深さの組み合わせを適宜選択すれば高い輝度が得られる（例えば、ＣＳ◇の９０度、ピッチ１．０の例参照）。

【0112】

（２）本発明の導光板２について、ピッチｐが同じであれば、開口角度θ３が６０度より９０度のケースの方が輝度が高くなる（例えば、ＣＳ◇のピッチ１．４について６０度と９０度参照）。また、開口角度θ３が同じであれば、ピッチｐが小さい（密度が大きい）方が輝度が高くなる（例えば、ＣＳ◇の９０度についてピッチ１．４と１．１参照）。

【0113】

（３）本発明の導光板２について、ピッチｐ及び開口角度θ３が同じでも、凹部６の成形深さｄが深いと、輝度が高くなる。要するに、凹部６の成形深さｄが深くなると、反射量が増加することにより、反射による面発光の輝度が高まる。

【0114】

検証試験２：
検証試験２では、印刷ドット（比較例１）、円錐ドット（比較例２）及び本発明の光反射用の凹部６を、それぞれ所定ピッチで複数有する導光ブロック４２を、それぞれ２列×５個形成して成る、印刷方式導光板、円錐ドット導光板及び本発明の導光板について検証試験を行った。

【0115】

円錐ドット（比較例２）及び本発明の光反射用の凹部６の構成は、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すが、これらは、それぞれ図１３（ａ）〜（ｃ）に示す検証試験１の構成と同じであるから、ここでは説明を省略する。

【0116】

図１５（ｄ）は、印刷ドット、円錐ドット及び本発明の光反射用の凹部６を、それぞれ図１６の表２に示す所定ピッチで複数有する導光ブロック４２を、それぞれ２列×５個、３つの光源に対して配列するように形成した導光板２、４１（印刷ドットの導光板の符号は省略）の平面図を示す。２列については、説明上、上列と下列と称する。この上列と下列のそれぞれについて、印刷ドット、円錐ドット及び本発明の光反射用の凹部６を有する導光ブロックを、それぞれ光源３０に近い順から配列し、それらをＮＯ．１〜ＮＯ．５とする。

【0117】

検証試験２は印刷ドット、円錐ドット及び本発明の光反射用の凹部６を有する導光ブロックのそれぞれにおいて、Ｎｏ１〜Ｎｏ５の輝度差が少なくなることを目的として、Ｎｏ１〜Ｎｏ５のドット仕様パラメータを変化させたものである。

【0118】

検証試験２で得られた検証データを図１６の表２に示す。この表２記載の用語は、表１とほぼ同じである。表２中の「ドット条件」は、光反射用の要素である印刷ドット（比較例１）、円錐ドット４０（比較例２）、本発明の光反射用の凹部６の構成及びそのパラメータである。

【0119】

「輝度値」は２次元色彩輝度計で計測した値であり、単位は、ｃｄ（カンデラ）／ｍ^２である。平均値は上下各Ｎｏ１〜Ｎｏ５の１０箇所の輝度値の平均値であり、標準偏差は、値が小さい程、１０箇所の輝度値のばらつきが少ないことを示している。輝度対印刷品比は、条件１の印刷品の輝度平均値を１とした場合の輝度値比率を示している。

【0120】

検証試験２の検証データを示す表２を考察して、概ね次のような知見が得られた。
（１）条件１の印刷方式導光板に比べ、同じピッチで円錐を成形した条件２、条件３の円錐ドット導光板２〜３倍近い高い輝度を示しており、更に条件４〜条件６の本発明の導光板は、条件１に比べ４．９〜６．５倍の輝度となっている。

【0121】

（２）条件１の印刷方式導光板は、光源から遠ざかる毎に印刷するドット径を大きくすることで輝度の均一性が得られた。条件２、条件３の円錐を成形した円錐ドット導光板は、成形する円錐の角度及び成形する深さで輝度の均一性が得られた。条件４〜条件７の本発明の導光板もパラメータとなる凹部６の凹湾曲状の傾斜面２６（図１０、図１１）の方向（ＣＳ◇又はＣＳ□）、開口角度θ３、ピッチｐ、凹部６の成形深さを変化させることで、輝度の均一性が変化しており、パラメータをもっと緻密に調整すれば輝度の均一化を図ることができるという知見が得られた。

【0122】

以上、本発明に係る導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0123】

本発明に係る導光板を成形する金型、及び該金型を製作する方法は、上記のような構成であるから、液晶表示装置等の表示パネル、キーボード等の各種の装置のバックライト照明の導光板を成形する金型、及び該金型の製作に適用可能である。

【符号の説明】

【0124】

１ ドットスタンパー
２ 導光板
３ 金属基材板
３’ドットスタンパーの凸部の底部（裾部）
４ ドリル
５ ドットスタンパーの凸部
６ 導光板の光反射用の凹部
７ ドリル先端の加工部
８、９、１０、１１、１３、１４ 第１〜６の円錐孔
１２ ドリルの軸の円柱部
１５ ドットスタンパーの凸部の頂部
１６ ドットスタンパーの凸部の傾斜面
１７ ドットスタンパーの凸部の稜線
１８ 円錐孔の比較的深い部分
２０ 樹脂基材板
２１ 樹脂基材板（導光板）の背面
２２ 加圧ヘッド
２３ 下型
２４ 加熱器
２５ 導光板の光反射用の凹部の底部
２６ 導光板の光反射用の凹部の傾斜面
２７ 導光板の光反射用の凹部の稜線
３０ 光源（例えばＬＥＤ）
３１ 反射光
３２ ドットスタンパーの端辺
４０ 円錐ドット
４１ 円錐ドットを有する従来の導光板
４２ 導光ブロック（ドットを配列する範囲）

【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15】

【図16】