(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】
(24)【登録日】2024-06-26
(45)【発行日】2024-07-04
(54)【発明の名称】表示パネルの製造方法
(51)【国際特許分類】
G09F 13/18 20060101AFI20240627BHJP
G09F 13/20 20060101ALI20240627BHJP
B29C 49/48 20060101ALI20240627BHJP
B29C 51/08 20060101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
G09F13/18 N
G09F13/20 G
B29C49/48
B29C51/08
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020135936
(22)【出願日】2020-08-11
(65)【公開番号】P2022032301
(43)【公開日】2022-02-25
【審査請求日】2023-02-28
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000214191
【氏名又は名称】長崎県
(74)【代理人】
【識別番号】100081824
【弁理士】
【氏名又は名称】戸島 省四郎
(72)【発明者】
【氏名】田中 博樹
【審査官】金田 理香
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－０７５３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２０７８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１６８２６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２３０６０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２２０６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２９６４８０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ １３／００－１３／４６
Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６
３９／２６－３９／３６
４１／３８－４１／４４
４３／３６－４３／４２
４３／５０
４５／２６－４５／４４
４５／６４－４５／６８
４５／７３
４９／００－５１／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルのパネル板として導光板を用い、同導光板の端面から入射方向が９０°異なった光を入射させることで導光板の表面に、光の入射方向で異なった多数の光点で表現された表示像を表出できる表示パネルであり、前記導光板の端面からの９０°入射方向を異にする２つの入射光ＡＬ，ＢＬそれぞれに対して、その入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝を微小間隔で且つ平行に複数列設けて形成される２種の溝ドット群を前記導光板の裏面の所定領域に多数群設けるとともに、前記溝ドット群を設ける位置がその入射光で表出される前記表示像の構成光点位置となるような群配置パターンＭＡ，ＭＢに配置した構成とし、
前記導光板の端面への入射光ＡＬ，ＢＬは、導光板の表面と裏面との間で全反射しながら前記導光板の裏面の所定領域に入射されると、入射光ＡＬは入射方向と直交する方向に延びた溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して拡散されて、導光板の表面から放射されて前記溝ドット群を光点として視覚させることでその入射光による光点の集合像として表示像を表出でき、及び９０°異なった入射光ＢＬに対してもこの入射光と直交する方向に延びた別の溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して溝ドット群が光点として視覚させることで光点の集合像として異なったパターンの表示像を表出し、更に入射光に対して平行方向となる側の微小長さの溝ドット群は反射がなく視覚されず暗点となって前記異なる表示像の表出に影響を与えないものとする、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルであり、しかも
前記同じ溝ドット群中で入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝の複数列のうち前後する断面Ｖ字状溝の溝端同士をＶ字状溝で連結してＶ字状溝の平面形状が長円形状となるようにし、前記溝ドット群内に平面形状が前記長円形状の断面Ｖ字状溝を入射方向に複数列形成するようにした、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルに於いて、同表示パネルのパネル板として用いられる前記導光板の裏面に多数個配置された前記溝ドット群中の断面Ｖ字状溝を形成する表示パネルの製造方法であって、
金型となる基板表面に前記溝ドット群内の断面Ｖ字状溝を形成するようにレーザー光を照射して内側が凹んで外周部にバリの凸部がある加工痕を形成した金型を作成し、次に前記導光板となる樹脂板に常温又は樹脂板が流動性を持たない程度に加熱し軟化させた状態で前記加工痕を形成した金型を押し当て加工して樹脂板に断面Ｖ字状溝を形成するもので、前記方法を用いて導光板の裏面に多数ある溝ドット群内のＶ字状溝を成型して表示パネルとする、表示パネルの製造方法。
【請求項2】
圧力を調整して金型を樹脂板に押し付け、金型の凸部を作用させる一方で凹部の作用を少なくすることで、長円形状の溝からなるドットを樹脂板上の形成することを特徴とする、請求項１記載の表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光板そのものを表示パネルとして利用でき、しかも導光板の端面からの光の入射方向で異なった表示像を表出できるパネルに関し、及びその導光板成形用金型の作成方法、金型を用いた導光板の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
導光板は端面から入射された光を拡散させて表面に光を放射する板状の部材であり、液晶ディスプレイのバックライトや発光する看板のバックライトとして主に用いられている。バックライトに用いる導光板は、導光板表面が均一に発光するように設計されている。
【0003】
一方で、導光板表面に文字、記号、又はロゴマークといった一定のパターンで発光するように設計し、導光板そのものを表示パネルとして利用するという使い方もある。更に、導光板そのものを表示パネルとして利用する場合に、発光パターンの異なる複数枚の導光板に対して点灯させる導光板を切り替えることで表示内容を変えることができ、必要に応じて指示する方向を変えることができる方向指示板や対象物の状態（入と切や開と閉など）を知らせる表示パネルを作成することができる。
【0004】
このような導光板を利用した表示パネルを多用途展開していくために、表示パネルを低コストで量産できる技術の開発が望まれている。又、表示内容の切り替えは、多用途展開していく際に重要な要素となるが、現状では発光パターン数と同じ枚数の導光板が必要であり、この導光板の枚数を削減することによる省スペース化とさらなる低コスト化が望まれている。このためには、導光板に表示内容を切り替える機能を持たせる必要がある。
【0005】
導光板の製造方法の１つに、パターン加工された金型に樹脂を流し込む方法（例えば、特許文献１参照）があり、液晶ディスプレイのバックライトに用いる導光板の製造によく利用されている。この方法で使用する金型は、精密機械加工によってパターンを成形するのが一般的であり、金型の製造コストが高額となる。この方法で表示板を作成すると、発光パターン毎に高価な金型が必要となり採算が取れない。
【0006】
金型を使用しない導光板の製造方法としては、レーザー加工により樹脂板に直接凹部形成する方法（例えば、特許文献２参照）がある。レーザー走査光学系を用いれば、一定のパターンで発光するように凹部を形成することができるため、表示パネルの作成方法としても利用可能である。しかし、レーザー走査による加工は、複雑なパターンの表示板を作成するために形成する凹部が増えれば増えるほど加工に時間がかかり、金型による作成に比べて量産性が劣る。尚、特許文献２には、レーザー加工した樹脂板を原型として電鋳により反転金型を作成する方法も公開されているが、電鋳による金型作成も製造コストは高額である。しかし、量産性の面では金型を用いて成形するほうが有利であるので、表示板として用いる導光板の金型をいかに安価に作成するかが課題となる。
【0007】
特許文献３には、レーザー加工によって安価に導光板用の金型を作成する方法が公開されている。この方法では、光を乱反射させるための様々なレーザー加工痕の形状が検討されており、その形状を樹脂に忠実に反転転写して導光板を作成する。形状の検討は、導光板表面への光拡散効果を大きくして導光板を高輝度化するためのものであり、導光板に表示内容を切り替える機能を持たせるためのものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２０００－３４７１８５号公報
【文献】特開２０００－０６６０２９号公報
【文献】特開２００６－１６８２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする課題は前述した従来における問題を解決し、導光板そのものを表示パネルとして利用でき、又光入射方向によって表示内容を切り替える機能を持った低価に製作できる表示パネルの提供及びその表示パネルを安価に量産する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 表示パネルのパネル板として導光板を用い、同導光板の端面から入射方向が９０°異なった光を入射させることで導光板の表面に、光の入射方向で異なった多数の光点で表現された表示像を表出できる表示パネルであり、
前記導光板の端面からの９０°入射方向を異にする２つの入射光ＡＬ，ＢＬそれぞれに対して、その入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝を微小間隔で且つ平行に複数列設けて形成される２種の溝ドット群を前記導光板の裏面の所定領域に多数群設けるとともに、前記溝ドット群を設ける位置がその入射光で表出される前記表示像の構成光点位置となるような群配置パターンＭＡ，ＭＢに配置した構成とし、
前記導光板の端面への入射光ＡＬ，ＢＬは、導光板の表面と裏面との間で全反射しながら前記導光板の裏面の所定領域に入射されると、入射光ＡＬは入射方向と直交する方向に延びた溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して拡散されて、導光板の表面から放射されて前記溝ドット群を光点として視覚させることでその入射光による光点の集合像として表示像を表出でき、及び９０°異なった入射光ＢＬに対してもこの入射光と直交する方向に延びた別の溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して溝ドット群が光点として視覚させることで光点の集合像として異なったパターンの表示像を表出し、更に入射光に対して平行方向となる側の微小長さの溝ドット群は反射がなく視覚されず暗点となって前記異なる表示像の表出に影響を与えないものとする、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルであり、しかも
前記同じ溝ドット群中で入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝の複数列のうち前後する断面Ｖ字状溝の溝端同士をＶ字状溝で連結してＶ字状溝の平面形状が長円形状となるようにし、前記溝ドット群内に平面形状が前記長円形状の断面Ｖ字状溝を入射方向に複数列形成するようにした、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルに於いて、同表示パネルのパネル板として用いられる前記導光板の裏面に多数個配置された前記溝ドット群中の断面Ｖ字状溝を形成する表示パネルの製造方法であって、
金型となる基板表面に前記溝ドット群内の断面Ｖ字状溝を形成するようにレーザー光を照射して内側が凹んで外周部にバリの凸部がある加工痕を形成した金型を作成し、次に前記導光板となる樹脂板に常温又は樹脂板が流動性を持たない程度に加熱し軟化させた状態で前記加工痕を形成した金型を押し当て加工して樹脂板に断面Ｖ字状溝を形成するもので、前記方法を用いて導光板の裏面に多数ある溝ドット群内のＶ字状溝を成型して表示パネルとする、表示パネルの製造方法
２） 圧力を調整して金型を樹脂板に押し付け、金型の凸部を作用させる一方で凹部の作用を少なくすることで、長円形状の溝からなるドットを樹脂板上の形成することを特徴とする、前記１）記載の表示パネルの製造方法
にある。
１） 表示パネルのパネル板として導光板を用い、同導光板の端面から入射方向が９０°異なった光を入射させることで導光板の表面に、光の入射方向で異なった多数の光点で表現された表示像を表出できる表示パネルであり、
前記導光板の端面からの９０°入射方向を異にする２つの入射光ＡＬ，ＢＬそれぞれに対して、その入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝を微小間隔で且つ平行に複数列設けて形成される２種の溝ドット群を前記導光板の裏面の所定領域に多数群設けるとともに、前記溝ドット群を設ける位置がその入射光で表出される前記表示像の構成光点位置となるような群配置パターンＭＡ，ＭＢに配置した構成とし、
前記導光板の端面への入射光ＡＬ，ＢＬは、導光板の表面と裏面との間で全反射しながら前記導光板の裏面の所定領域に入射されると、入射光ＡＬは入射方向と直交する方向に延びた溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して拡散されて、導光板の表面から放射されて前記溝ドット群を光点として視覚させることでその入射光による光点の集合像として表示像を表出でき、及び９０°異なった入射光ＢＬに対してもこの入射光と直交する方向に延びた別の溝ドット群の微小長さの断面Ｖ字状溝の溝面で反射して溝ドット群が光点として視覚させることで光点の集合像として異なったパターンの表示像を表出し、更に入射光に対して平行方向となる側の微小長さの溝ドット群は反射がなく視覚されず暗点となって前記異なる表示像の表出に影響を与えないものとする、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルであり、しかも
前記同じ溝ドット群中で入射方向に直交する方向に延びた微小長さの断面Ｖ字状溝の複数列のうち前後する断面Ｖ字状溝の溝端同士をＶ字状溝で連結してＶ字状溝の平面形状が長円形状となるようにし、前記溝ドット群内に平面形状が前記長円形状の断面Ｖ字状溝を入射方向に複数列形成するようにした、光の入射方向で異なった表示像を表出できる表示パネルに於いて、同表示パネルのパネル板として用いられる前記導光板の裏面に多数個配置された前記溝ドット群中の断面Ｖ字状溝を形成する表示パネルの製造方法であって、
金型となる基板表面に前記溝ドット群内の断面Ｖ字状溝を形成するようにレーザー光を照射して内側が凹んで外周部にバリの凸部がある加工痕を形成した金型を作成し、次に前記導光板となる樹脂板に常温又は樹脂板が流動性を持たない程度に加熱し軟化させた状態で前記加工痕を形成した金型を押し当て加工して樹脂板に断面Ｖ字状溝を形成するもので、前記方法を用いて導光板の裏面に多数ある溝ドット群内のＶ字状溝を成型して表示パネルとする、表示パネルの製造方法
２） 圧力を調整して金型を樹脂板に押し付け、金型の凸部を作用させる一方で凹部の作用を少なくすることで、長円形状の溝からなるドットを樹脂板上の形成することを特徴とする、前記１）記載の表示パネルの製造方法
にある。
【0011】
このような課題を達成した本発明の要点は、本発明の導光板作成方法として基板表面にレーザー光を照射してドット状の加工痕を複数形成し、金型を作成する工程と、当該金型を用いて光の入射方向によって表示内容が切り替わる導光板を成形する工程とを含む。
【0012】
又、ドット状の加工痕は、レーザー光の照射位置を直線状に走査しながら複数回照射することで、又は外周部が長円形でその内側が凹んだ形状にする。レーザー照射条件によっては照射部位の周囲が盛り上がりバリとして残ることを利用し、ドットの外周部である長円形の部分にバリによる凸部を形成する。このドット状の加工痕を所望するパターンとなるように位置を調整して基板表面に複数形成することで金型を作成する。
【0013】
当該金型を用いて導光板を成形する工程において、金型に樹脂を流し込む方法を用いると、ドット状の加工痕が忠実に反転転写されてしまい、成形される導光板はいずれの側面から入射された光に対しても導光板表面への光拡散効果が大きくなるため、表示内容を切り替える用途には適さない。そこで、本発明では、金型を樹脂板に常温で又は当該樹脂板が流動性を持たない程度に加熱し軟化させた状態で押し当て加圧する。このとき、加圧圧力を調整することで、バリによる凸部を作用させる一方で凹部の作用を少なくする。このようにして成形した導光板の表面には、金型のバリによる凸部によって長円形状の細い溝からなるドットが形成される。尚、金型に樹脂を流し込む方法を用いる場合は、金型表面の微細な傷も反転転写されてしまうため、金型表面は鏡面仕上げに近い研磨面が必要となるが、本発明では、圧力を調整して金型を樹脂板に押し付けるので、微細な傷の影響は少なく、鏡面仕上げよりも研磨面が荒い基板を金型材料として利用可能であり、これも金型作成の低コスト化に繋がる。
【0014】
上記のようにして形成した長円形状の細い断面Ｖ字状溝からなるドットに対して、その長辺に垂直な方向から光を照射した場合と水平な方向から光を照射した場合との導光板表面への光拡散効果を比較すると、前者の方が非常に大きくなる。従って、このドットを同じ向きに一定のパターンとなるように配置した導光板は、ドットの長辺に垂直な方向から光を照射した場合にはパターンの視認性が高い光点となり、ドットの長辺に水平な方向から光を照射した場合にはパターンの視認性が低い暗点となり、更に長辺の方向が９０度異なるドットを混在させ、方向が異なる２種類のドットをそれぞれ一定のパターンとなるように配置した導光板は、光を入射させる方向を９０度変えることで表示内容（表示像）を切り替えることが可能となる。
【0015】
導光板裏面には、９０°方向を異にする２つの入射光ＡＬ，ＢＬそれぞれに対して直角に当る微小長さの複数列の断面Ｖ字状溝の溝ドット群の群配置パターンＭＡと溝ドット群の群配置パターンＭＢとがそれぞれ所定パターンで多数群配置されている。
【0016】
従って、入射光ＡＬが入射されるとこれと直交する溝ドット群の群配置パターンＭＡのＶ字状溝の溝面が光を反射して導光板の表面から反射光を放出する。溝ドット群の群配置パターンＭＡで光点が視認され、そのパターンの光点で所定の光の表示像を形成する。
【0017】
この場合、他方の溝ドット群ＭＢは断面Ｖ字状溝には平行に入射されるので反射がないか、あっても弱いものであるから暗点となり光の表示像を形成されず、暗点として隠される。
【0018】
次に、入射光ＡＬと入射方向が９０°異にする入射光ＢＬが入射されると、溝ドット群の群配置パターンＭＢの断面Ｖ字状溝の溝面がこの入射光を反射して、導光板の表面からその反射光を放出し、溝ドット群の群配置パターンＭＢが光の点として視認される。他方、溝ドット群の群配置パターンＭＡはこの入射光ＢＬに対して光を反射しないので暗点となる。
このように、入射光ＢＬに対して溝ドット群の群配置パターンＭＢの光の点の集合として別のパターンの光の表示像として表出される。
このように、入射光ＢＬに対して溝ドット群の群配置パターンＭＢの光の点の集合として別のパターンの光の表示像として表出される。
【0019】
このように、入射光ＡＬ，ＢＬの切り替えで導光板（表示パネル）表面には異なった光の表示像を表出できる。
【0020】
入射光ＡＬ，ＢＬが点灯光・点滅光又は着色光とすることによって、光の表示像のイメージは大きく強調できる。
【0021】
本発明では、金型となる基板にレーザー光を照射して加工痕（平面形状が短い直線的な微小ライン、又は長円状のものの複数列させた溝ドット群）を作成する。
この作成した金型を導光板となる樹脂を所定温度に加熱しながら作成された金型を押圧することで、溝ドット群を所定パターンに多数個作成した導光板（表示パネル）を作成する。この方法は、金型に樹脂流し込みするものでなく、又溝ドット群の作成もレーザー光の照射で行えるので短時間で安価に作成できる。
この作成した金型を導光板となる樹脂を所定温度に加熱しながら作成された金型を押圧することで、溝ドット群を所定パターンに多数個作成した導光板（表示パネル）を作成する。この方法は、金型に樹脂流し込みするものでなく、又溝ドット群の作成もレーザー光の照射で行えるので短時間で安価に作成できる。
【発明の効果】
【0022】
このように、表示内容を切り替える機能を持った導光板を、金型を用いたプレス成形により短時間に量産することが可能となる。又、成形に用いる金型は、レーザー光を走査しながら照射し、所定の形状のドットを所望するパターンとなる位置に形成するだけでよいので、安価に作成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
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。図１は、本発明の金型を作成する工程を示す概略図である。レーザー発振器１は、基板２を加工するためのパルス発振のレーザー光３を出射する。レーザー光３は、図示されないガルバノモーターに取り付けられたＸ軸ミラー４及びＹ軸ミラー５で反射されｆθレンズ６で基板２の表面２ａに集光照射される。集光スポット７では、基板２の表面近傍が瞬時に溶融し、蒸発及び飛散することで半球状の凹部をした加工痕が形成される。
【0025】
Ｘ軸ミラー４及びＹ軸ミラー５は、ガルバノモーターにより高精度に反射角を変えることができ、その反射角の組み合わせにより基板表面２ａの任意の場所に集光スポット７を移動させることができる。集光スポット７の位置、移動軌跡及び移動速度は図示されないコンピューターによって設定できる。又、このコンピューターでは、レーザー光３のパワー、パルス幅及びパルスの周期も設定できる。
【0026】
図２～５は、基板の表面２ａに、外周部が長円形でその内側が凹んでおり、外周部にバリによる凸部８ａがあるドット８を形成する方法を示す図である。図２に示すように、集光スポット７を一部において互いに重なるように移動させてレーザー光３を照射すると、加工痕の外周部は長円形となる。図３は、図２のドット８のＡ－Ａ拡大断面図である。図４は、図２のドット８のＢ－Ｂ拡大断面図である。図５は、図２のドット８のＣ－Ｃ拡大断面図である。レーザー光３のパワー、パルス幅及びパルスの周期ならびに集光スポット７の移動速度を、集光スポット７周辺への熱影響が出やすいように調整することで、バリ８ａがドット８の長円形の外周部に沿って形成される。
【0027】
図６は、ドット８を形成した基板２を金型として用いて導光板を成形する工程を示す概略図である。尚、図６において、基板２は図３と同じ線断面図で描いており、ステージ９、樹脂板１０及び治具１１も同じ面の断面図として描いている。工程は図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）の順に行う。図６（ａ）の手順では、ステージ９に導光板となる樹脂板１０に設置する。ステージ９はヒーターを内蔵しており、必要に応じて樹脂板１０を加熱し、樹脂板が流動性を持たない程度に軟化させる。金型である基板２は治具１１に取り付ける。ステージ９及び治具１１を図示されないプレス機に取り付ける。
【0028】
図６（ｂ）の手順では、プレス機を作動させ基板２を樹脂板１０に押し付ける。このとき、押し付ける圧力を調整し、バリ８ａを作用させる一方で凹部８ｂの作用を少なくする。図６（ｃ）の手順では、加圧を止め、基板２を引き離す。この一連の手順により、樹脂板１０には、バリ８ａの作用により細い溝１０ａが形成される。
【0029】
図７は、溝１０ａからなるドット１２の概形を示す拡大平面図である。図７に示すように、溝１０ａの平面形状は長円形になる。図８は、図７のドット１２のＤ－Ｄ拡大断面図であり、図２のドット８の円形部分のバリにより溝１０ａが形成される。図９は、図７のドット１２のＥ－Ｅ拡大断面図であり、図４に示すバリ８ａにより溝１０ａが形成される。図１０は、図７のドット１２のＦ－Ｆ拡大断面図であり、図５に示すドット８の長辺部分のバリ８ａにより溝１０ａが形成される。
【0030】
図１１，１２は、ドット１２の光拡散特性を説明する図である。図１１は、説明のために、ドット１２を形成した導光板である樹脂板１０にＸＹＺ軸を付した斜視図である。ドット１２は導光板である樹脂板１０の＋Ｚ軸側の表面に形成されており、その長辺はＹ軸と平行である。図１２は、導光板である樹脂板１０の端面１０ｂから光を入射したときの、拡散特性を示す説明図である。端面１０ｂから、＋Ｘ軸方向に向けてある程度の広がり角で入射した光１３は導光板である樹脂板１０の表面及び裏面で全反射を繰り返しながら伝搬していくが、その一部は溝１０ａにより－Ｚ軸方向（表面側）に拡散される。
【0031】
端面１０ｃから＋Ｙ軸方向に向けてある程度の広がり角で光を入射させた場合も、同様に入射した光の一部は溝１０ａにより－Ｚ軸方向（表面側）に拡散されるが、その拡散の程度は端面１０ｂから＋Ｘ軸方向に向けて光を入射させた場合に比べて非常に小さくなる。これは、図８及び図１０に示すように、各方向で拡散に寄与する溝１０ａの面積が大きく異なるからである。
【0032】
以上のことから、導光板である樹脂板１０を－Ｚ軸方向（表面側）から見たとき、端面１０ｂから＋Ｘ軸方向に向けて光を入射させた場合には強い拡散光が観察されるのに対し、端面１０ｃから＋Ｙ軸方向に向けて光を入射させた場合には、前者よりも非常に弱い拡散光しか観察されない。又、導光板である樹脂板１０の＋Ｚ軸側（裏面）の表面に形成されたドット１２は、裏面方向の－Ｚ軸方向には強く光を拡散させるが、表面方向の＋Ｚ軸側にはあまり光を拡散させない。従って、ドット１２を導光板である樹脂板１０の裏面の＋Ｚ軸側と表面の－Ｚ軸側の両面に異なる発光パターンとなるように配置すれば、表面と裏面で表示内容が異なる導光板を作成することも可能である。
【0033】
導光板１０の発光パターンは、溝ドット群の群配置パターンＭＡ，ＭＢのドット１２を点描の要領で配置して設計する。このとき、光の入射方向による拡散光強度の差が大きいほど、より鮮明に導光板１０の表示内容を切り替えることが可能となる。光の入射方向による拡散光強度の差を大きくするためには、図１３に示すように、複数のドット１２を長辺が平行になるように配置した溝ドット群１４を１つの点として、発光パターンの設計をするとよい。
【0034】
溝ドット群１４は、それを１つの点として点描の要領でパターンを描くため、溝ドット群の群配置パターンＭＡ，ＭＢの端から端までの長さ１４ａとドット１２の長辺の長さ１４ｂを同程度にするとパターン設計が容易になる。又、溝ドット群１４を構成するドット１２の数が多いほど拡散光強度の差は大きくなるが、長さ１４ａもそれに合わせて長くなる。又、ドット１２の長辺の長さ１４ｂも長いほうが拡散光強度の差は大きくなる。
【0035】
一方で、導光板の発光パターンは、溝ドット群１４を１つの点として描画するので、描きたい発光パターンの大きさとその解像度により、長さ１４ａ及び長さ１４ｂは制限される。
【0036】
図１４，１５は、表示内容を切り替え可能な導光板１０のパターン設計の例である。図１４は図１５の光点○及び暗点●と溝ドット群１４との対応関係を示している。光点○はドット１２の長辺がＹ軸に平行になるように配置した溝ドット群１４である。暗点●はドット１２の長辺がＸ軸に平行になるように配置した溝ドット群１４である。○及び●で示す溝ドット群１４は導光板である樹脂板１０の＋Ｚ軸側の表面（導光板の裏面）に形成されている。この導光板である樹脂板１０の端面１０ｂから＋Ｘ軸方向に向けてある程度の広がり角で光を入射させ、－Ｚ軸方向（表面側）から導光板である樹脂板１０を観察した場合、光点○で示す溝ドット群１４は強く光って見えるのに対して、暗点●で示す溝ドット群１４はほとんど光って見えないため、観察者には＋Ｘ軸方向を指し示す矢印が認識される。
【0037】
同様に、端面１０ｃから＋Ｙ軸方向に向けてある程度の広がり角で光を入射させ、－Ｚ軸方向（表面側）から導光板である樹脂板１０を観察した場合、暗点●で示す溝ドット群１４は強く光って見えるのに対して、光点○で示す溝ドット群１４はほとんど光って見えないため、観察者には＋Ｙ軸方向を指し示す矢印が認識される。以上のことから、図１４で示すようにパターン設計した導光板である樹脂板１０は、端面１０ｂ及び端面１０ｃから入射させる光の点灯及び消灯を制御することで、必要に応じて指示する方向を変えることができる方向指示板として利用可能である（図１５参照）。
【0038】
ドット１２から構成される溝ドット群１４でパターン設計をしても、表示内容を切り替え可能な導光板は作成可能であるが、ドットの形状を工夫することで、発光パターンの消光比を向上させ、視認性を改善することができる。図１６～１９は、視認性を改善した導光板を作成するための金型に形成するドット１５の形状及びその作成方法を示す図である。集光スポット７を一部において互いに重なるように移動させてレーザー光３を照射するのは、図２で説明したドット８を形成する方法と同様である。一方で、レーザー光３のパワー、パルス幅及びパルスの周期ならびに集光スポット７の移動速度は一定ではなく、図１６に示すドット１５の両端の位置１５ａの近傍では、位置１５ａに近づくにつれて周辺への熱影響が少なくなるように調整し、両端の位置１５ａの近傍以外では周辺への熱影響が大きくなるように調整する。図１７は、図１６のドット１５のＧ－Ｇ拡大断面図である。この位置では、レーザー光３は周辺への熱影響が大きくなるように調整して照射されているため、大きなバリ１５ｂが形成される。図１８は、図１６のドット１５のＨ－Ｈ拡大断面図である。両端の位置では、レーザー光３は周辺への熱影響が少なくなるように調整して照射されているため、小さなバリ１５ｃしか形成されない。図１９は、図１６のドット１５のＩ－Ｉ拡大断面図である。両端の近傍では、レーザー光３の周辺への熱影響が徐々に少なくなるように調整されているため、バリも徐々に小さくなる。
【0039】
ドット１５を形成した基板２を金型として用いて図６で説明した方法でプレス成形を行うと、導光板である樹脂板１０には図２０に示すドット１６が形成される。図２０に示すように、ドット１５のバリによって形成される溝１６ａは長円形になるが、その深さは場所によって大きく異なる。図２１は、図２０のドット１６のＪ－Ｊ拡大断面図であり、小さなバリ１５ｃが作用しているため、溝１６ａは浅くなる。図２２は、図２０のドット１６のＫ－Ｋ拡大断面図であり、ここも小さなバリ１５ｃが作用しているため、溝１６ａは浅くなる。図２３は、図２０のドット１６のＬ－Ｌ拡大断面図であり、図１９に示すバリが作用しているため、溝１６ａは中心部が深く、両端の近傍では徐々に浅くなる。図２１と図８を比較すると、ドット１６の長辺に平行に光を入射させたときに拡散に寄与する溝１６ａの面積は、ドット１２の長辺に平行に光を入射させたときに拡散に寄与する溝１０ａの面積より非常に小さいことがわかる。
【0040】
一方で、図２３と図１０を比較すると、ドット１６の長辺に垂直に光を入射させたときに拡散に寄与する溝１６ａの面積は、ドット１２の長辺に垂直に光を入射させたときに拡散に寄与する溝１０ａの面積に比べて両端の部分で減少するが、大きく減少することはないことがわかる。つまり、ドット１６の長辺に平行に光を入射させたときと垂直方向に光を入射させたときとの拡散光強度の比は、ドット１２のそれに比べて著しく大きくなる。従って、ドット１２の替わりにドット１６を用いて溝ドット群１４を構成してパターン設計した導光板は、発光パターンの消光比が向上し、視認性が改善する。
【実施例】
【0041】
（１）レーザー加工機
金型を作成する工程における基板表面２ａ上の加工痕の形成には、市販のＹｂファイバーレーザーマーカーを用いた。レーザーは、ナノ秒オーダーのパルス発振で、発振波長は１０６０ｎｍである。このレーザーマーカーには、レーザー発振器１、Ｘ軸ミラー４、Ｙ軸ミラー５及びｆθレンズ６が内蔵されており、レーザーマーカーから出射されるレーザー光３のパワー、パルス幅及びパルスの周期ならびに集光スポット７の位置、移動軌跡及び移動速度を、レーザーマーカーに接続したコンピューターで設定した。
金型を作成する工程における基板表面２ａ上の加工痕の形成には、市販のＹｂファイバーレーザーマーカーを用いた。レーザーは、ナノ秒オーダーのパルス発振で、発振波長は１０６０ｎｍである。このレーザーマーカーには、レーザー発振器１、Ｘ軸ミラー４、Ｙ軸ミラー５及びｆθレンズ６が内蔵されており、レーザーマーカーから出射されるレーザー光３のパワー、パルス幅及びパルスの周期ならびに集光スポット７の位置、移動軌跡及び移動速度を、レーザーマーカーに接続したコンピューターで設定した。
【0042】
（２）基板材料
基板２として、表面が＃４００研磨仕上げされた市販のＳＵＳ３０４ステンレス板を用いた。
（３）樹脂板材料
導光板となる樹脂板１０として、全光線透過率９３％の市販のアクリル樹脂板を用いた。
（４）導光板成形機
図３に示した工程においては、市販の熱プレス機を用いて導光板の成形を行った。
基板２として、表面が＃４００研磨仕上げされた市販のＳＵＳ３０４ステンレス板を用いた。
（３）樹脂板材料
導光板となる樹脂板１０として、全光線透過率９３％の市販のアクリル樹脂板を用いた。
（４）導光板成形機
図３に示した工程においては、市販の熱プレス機を用いて導光板の成形を行った。
【0043】
（５）ドット群の構成
溝ドット群１４は、５個の平面形状が長円状のドット１２で構成し、１４ａは約３５０μｍ、１４ｂは４８０μｍとした。
溝ドット群１４は、５個の平面形状が長円状のドット１２で構成し、１４ａは約３５０μｍ、１４ｂは４８０μｍとした。
【0044】
（６）拡散強度比の測定
導光板となる樹脂板１０に溝ドット群１４をドット１２の長辺の向きを同じに揃えて複数個形成した試験体を作成した。試験体は、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板である。試験体の端面からドット１２の長辺に垂直な向きにＬＥＤライトを照射し、市販の輝度計で試験体表面の輝度を測定した。同様に、試験体の端面からドット１２の長辺に平行な向きに同じ光量のＬＥＤライトを照射し、輝度計で試験体表面の輝度を測定した。その結果、長辺に垂直な向きに照射した場合の輝度は、平行な向きに照射した場合の輝度の約１０倍であった。
導光板となる樹脂板１０に溝ドット群１４をドット１２の長辺の向きを同じに揃えて複数個形成した試験体を作成した。試験体は、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板である。試験体の端面からドット１２の長辺に垂直な向きにＬＥＤライトを照射し、市販の輝度計で試験体表面の輝度を測定した。同様に、試験体の端面からドット１２の長辺に平行な向きに同じ光量のＬＥＤライトを照射し、輝度計で試験体表面の輝度を測定した。その結果、長辺に垂直な向きに照射した場合の輝度は、平行な向きに照射した場合の輝度の約１０倍であった。
【0045】
（７）指示する方向を変更可能な方向指示板の試作
図１４，１５で例示したようなパターン設計を行い、試験体を作成した。試験体は、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板である。図２４は、左方の端面から右方に向けて投光器であるＬＥＤライト１７を照射した場合の試験体表面の写真である。これは、図１４，１５で、端面１０ｂから＋Ｘ軸方向に向けて光を入射させ、－Ｚ軸方向から樹脂板１０を観察した場合に相当し、○で示す溝ドット群１４は強く光り、●で示す溝ドット群１４の発光は非常に弱いため、図２４に示すように、はっきりと右向きの矢印が認識される。図２５は、上方の端面から下方に向けて光を入射する投光器のＬＥＤライト１８を照射した場合の試験体表面の写真である。これは、図１４，１５で、端面１０ｃから＋Ｙ軸方向に向けて光を入射させ、－Ｚ軸方向から樹脂板１０を観察した場合に相当し、●で示す溝ドット群１４は強く光り、○で示す溝ドット群１４の発光は非常に弱いため、図２５に示すように、はっきりと下向きの矢印が認識される。
図１４，１５で例示したようなパターン設計を行い、試験体を作成した。試験体は、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板である。図２４は、左方の端面から右方に向けて投光器であるＬＥＤライト１７を照射した場合の試験体表面の写真である。これは、図１４，１５で、端面１０ｂから＋Ｘ軸方向に向けて光を入射させ、－Ｚ軸方向から樹脂板１０を観察した場合に相当し、○で示す溝ドット群１４は強く光り、●で示す溝ドット群１４の発光は非常に弱いため、図２４に示すように、はっきりと右向きの矢印が認識される。図２５は、上方の端面から下方に向けて光を入射する投光器のＬＥＤライト１８を照射した場合の試験体表面の写真である。これは、図１４，１５で、端面１０ｃから＋Ｙ軸方向に向けて光を入射させ、－Ｚ軸方向から樹脂板１０を観察した場合に相当し、●で示す溝ドット群１４は強く光り、○で示す溝ドット群１４の発光は非常に弱いため、図２５に示すように、はっきりと下向きの矢印が認識される。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明は、導光板そのものを表示板として利用する用途において、表示内容を切り替える機能を持った導光板を安価に量産する方法を提供することができる。
【符号の説明】
【0047】
１ レーザー発振器
２ 基板（金型）
２ａ 基板の表面
３ レーザー光
４ Ｘ軸ミラー
５ Ｙ軸ミラー
６ ｆθレンズ
７ 集光スポット
８ 基板上のドット
８ａ 基板上のバリ（凸部）
８ｂ 基板上の凹部
９ ステージ
１０ 樹脂板（導光板）
１０ａ 樹脂板上の細い溝（断面Ｖ字状溝）
１０ｂ 樹脂板の端面
１０ｃ 樹脂板の端面
１１ 治具
１２ 樹脂板上のドット
１３ 樹脂板へ入射する光
１４ 樹脂板上の溝ドット群
１４ａ 溝ドット群の端から端までの長さ
１４ｂ 溝ドット群の長辺の長さ
１５ 基板上のドット
１５ａ 基板上のドットの両端の位置
１５ｂ 基板上の大きなバリ（凸部）
１５ｃ 基板上の小さなバリ
１６ 樹脂板上のドット
１６ａ 樹脂板上の溝（断面Ｖ字状溝）
１７ 右方向への入射の投光器（ＬＥＤライト）
１８ 下方向への入射の投光器（ＬＥＤライト）
ＡＬ，ＢＬ 入射光
ＭＡ，ＭＢ 溝ドット群の群配置パターン
２ 基板（金型）
２ａ 基板の表面
３ レーザー光
４ Ｘ軸ミラー
５ Ｙ軸ミラー
６ ｆθレンズ
７ 集光スポット
８ 基板上のドット
８ａ 基板上のバリ（凸部）
８ｂ 基板上の凹部
９ ステージ
１０ 樹脂板（導光板）
１０ａ 樹脂板上の細い溝（断面Ｖ字状溝）
１０ｂ 樹脂板の端面
１０ｃ 樹脂板の端面
１１ 治具
１２ 樹脂板上のドット
１３ 樹脂板へ入射する光
１４ 樹脂板上の溝ドット群
１４ａ 溝ドット群の端から端までの長さ
１４ｂ 溝ドット群の長辺の長さ
１５ 基板上のドット
１５ａ 基板上のドットの両端の位置
１５ｂ 基板上の大きなバリ（凸部）
１５ｃ 基板上の小さなバリ
１６ 樹脂板上のドット
１６ａ 樹脂板上の溝（断面Ｖ字状溝）
１７ 右方向への入射の投光器（ＬＥＤライト）
１８ 下方向への入射の投光器（ＬＥＤライト）
ＡＬ，ＢＬ 入射光
ＭＡ，ＭＢ 溝ドット群の群配置パターン
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】