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CN105247270A - 配置图案的设计方法、导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法 - Google Patents

配置图案的设计方法、导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法 Download PDF

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CN105247270A
CN105247270A CN201480030329.0A CN201480030329A CN105247270A CN 105247270 A CN105247270 A CN 105247270A CN 201480030329 A CN201480030329 A CN 201480030329A CN 105247270 A CN105247270 A CN 105247270A
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light
scattering point
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百田健太郎
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明的目的是提供难以产生光散射点的图案斑纹的光散射点的配置图案的设计方法。该配置图案设计方法涉及导光板(24)的多个光散射点(24)的配置图案,具备将导光板基材(30)的点形成面(30a)分割成多个假想区域(34)并针对每个假想区域设定被覆率的工序(S11)、针对每个假想区域设定作为形成光散射点的目标的多个假想单元(36)的工序(S12)、以针对每个假想区域满足被覆率的方式在假想单元配置假想光散射点而制作假想光散射点的初始配置图案的工序(S13)以及将误差扩散法应用于初始配置图案由此使构成初始配置图案的假想光散射点的大小离散化为多个大小等级从而制作光散射点形成用的配置图案的工序(S14)。

Description

配置图案的设计方法、导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及配置图案的设计方法,还涉及导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法。
背景技术
作为液晶显示装置等透射式图像显示装置,公知有具有通过导光板供给面状的光的面光源装置(背光装置)的装置。在上述的面光源装置中,沿着导光板的侧面设置有光源,上述面光源装置被称为边缘照明(Edgelight)方式的面光源装置。
在边缘照明方式的面光源装置中,从导光板的侧面入射的光在导光板的内部边反复全反射边传播,并且在导光板内传播的光的一部分通过设置于导光板的背面侧的配置图案的作用而被反射以及扩散(散射)。临界角以上的角度成分的光从导光板的出射面出射,由此面光源装置输出面状的光。为了使发光面的亮度变得均匀,在专利文献1所记载的导光板中,对配向图案实施伴随着从光源分离而使配光图案的密度由疏变密的渐变(gradation)。
在专利文献1中也公开了通过液滴排出(例如,喷墨印刷)形成点状的配光图案的方法。例如,在喷墨印刷方法中,为了缩短印刷间歇,而存在排列多个喷墨头来进行印刷的情况。
专利文献1:日本特开2004-240294号公报
近年来,要求图像显示装置的更进一步的轻薄化。然而,若导光板的板厚变薄,则存在容易从出射面侧识别光散射点的趋势。并且,当在导光板有规则地形成光散射点的情况下,容易识别例如格子状那样的恒定的图案斑纹。
发明内容
因此,本发明的主要的目的在于提供一种难以产生光散射点的图案斑纹的光散射点的配置图案的设计方法、导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法。
本发明的一方面所涉及的配置图案的设计方法是对导光板上的多个光散射点的配置图案进行设计的方法,在所述导光板中,在作为传播光的导光板基材的一个面的点形成面上设有用于使所述光散射的多个所述光散射点。该方法具备:被覆率设定工序,将所述点形成面假想地分割成多个假想区域,并且针对每个所述假想区域设定被覆率;假想单元设定工序,针对每个所述假想区域设定多个假想单元,所述多个假想单元用于以形成所述光散射点为目标;初始配置图案制作工序,以针对每个所述假想区域满足所述被覆率的方式在所述多个假想单元有规则地配置假想光散射点,而制作假想光散射点的初始配置图案;以及点形成用配置图案制作工序,将误差扩散法应用于所述初始配置图案,由此使构成所述初始配置图案的所述假想光散射点的大小离散化为多个大小等级,从而制作光散射点形成用的配置图案。
在该方法中,初始配置图案的假想光散射点的配置的规则性通过误差扩散法转换成打乱的配置图案。其结果,在所获得的点形成用的配置图案中,难以识别图案斑纹。
上述导光板基材的厚度也可以为1mm以下。上述光散射点的直径也可以为90μm以下。上述假想区域的大小也可以为0.2mm~2mm。上述假想单元的配置间隔也可以为40μm~260μm。
上述多个大小等级的个数也可以为3以上。在该情况下,三种以上的大小不同的光散射点在规则性被打乱的状态下配置,因此难以进一步识别图案斑纹。
本发明的其他的方面涉及使用具备排列多个用于进行印刷的印刷部位的机构的印刷装置,在作为导光板基材的至少一个面的点形成面,制造形成有多个光散射点的导光板的方法。在该方法中,具备:通过上述的本发明的一方面所涉及的配置图案的设计方法设计多个光散射点的配置图案的配置图案设计工序;以及光散射点印刷工序,边使机构相对于导光板基材相对移动,边通过机构的印刷部位,根据配置图案在导光板基材印刷光散射点。
在该方法中,基于通过上述的本发明的一方面所涉及的配置图案的设计方法而被设计的多个光散射点的配置图案,利用喷墨印刷法将多个光散射点形成于点形成面上。其结果,在被制造的导光板中,难以识别多个光散射点的图案斑纹。
上述印刷部位也可以为能够排出喷墨墨水的喷嘴。在该情况下,光散射点也可以由从喷嘴排出的喷墨墨水形成。
本发明的又一其他的方面也涉及边缘照明型面光源装置的制造方法,该方法具备:通过本发明的上述其他的方面所涉及的导光板的制造方法制造导光板的工序;以及将向被制造的导光板的端面供给光的光源配置于端面的工序。
在该制造方法中,能够制造组装难以识别多个光散射点的图案斑纹的导光板的面光源装置。
本发明的又一其他的侧面也涉及透射式图像显示装置的制造方法,该方法具备:通过本发明的上述其他的方面所涉及的导光板的制造方法制造导光板的工序;将向被制造的导光板的端面供给光的光源配置于该端面的工序;以及与导光板的和点形成面相反的一侧的面对置地配置用于显示图像的透射式图像显示部的工序。
在该制造方法中,能够制造组装难以识别多个光散射点的图案斑纹的导光板的透射式图像显示装置。
根据本发明,能够提供一种难以产生光散射点的图案斑纹的光散射点的配置图案的设计方法、导光板的制造方法、面光源装置的制造方法以及透射式图像显示装置的制造方法。
附图说明
图1是表示透射式图像显示装置的一实施方式的简要结构的示意图。
图2是从点形成面侧观察的情况下的导光板的俯视图。
图3是表示导光板的制造方法的一实施方式的流程图。
图4是用于对被覆率设定工序进行说明的附图。
图5是用于对假想单元设定工序进行说明的附图。
图6是用于对初始配置图案制作工序进行说明的附图。
图7是表示使图6的左上方的假想单元内的假想光散射点的大小离散化的情况下的误差扩散法的应用例的附图。
图8是表示针对在图7中进行取整的假想单元的右邻的假想单元实施取整的情况下的误差扩散法的应用例的附图。
图9是表示针对在图8中进行取整的假想单元的又一右邻的假想单元实施取整的情况下的误差扩散法的应用例的附图。
图10是表示所设计的光散射点制作用的配置图案的一个例子的附图。
图11是表示包含光散射点的印刷所使用的印刷装置的导光板的制造装置的示意图。
图12是从墨水的排出侧观察喷墨头的图。
具体实施方式
以下,参照附图本发明的实施方式进行说明。对相同的要素标注相同的附图标记。省略重复的说明。附图的尺寸比率不必与说明的尺寸比率一致。说明中表示“上”、“下”等方向的词句是基于附图所示的状态的便利的词句。
图1是表示透射式图像显示装置的一实施方式的简要结构的示意图。在图1中,分解显示透射式图像显示装置10的构成。透射式图像显示装置10能够适当地用于手机以及笔记本电脑等各种电子设备的显示装置或者电视装置。
图1所示的透射式图像显示装置10主要具备透射式图像显示部12以及输出用于向透射式图像显示部12供给的面状的光的面光源装置14。在透射式图像显示部12与面光源装置14之间也可以配置光学部件16。光学部件的例子包含反射型偏振光分离片、光扩散片、微透镜片、扁豆状透镜片以及棱镜片等光学片,若不脱离本发明的主旨,则光学部件能够单独或者组合地配置。
以下,为了便于说明,如图1所示,将相对于面光源装置14排列透射式图像显示部12以及光学部件16的方向称为Z轴方向。将与Z轴方向正交的两个方向称为X轴方向以及Y轴方向。X轴方向以及Y轴方向相互正交。
透射式图像显示部12被从面光源装置14出射的面状的光照明,由此显示图像。透射式图像显示部12的例子为作为在液晶单元18的两面配置偏光板20、22的偏光板贴合体的液晶显示面板。在该情况下,透射式图像显示装置10为液晶显示装置(或者液晶电视)。液晶单元18以及偏光板20、22能够为以往的液晶显示装置等透射式图像显示装置中所使用的液晶单元以及偏光板。液晶单元18的一个例子为TFT(ThinFilmTransistor薄膜晶体管)型的液晶单元。液晶单元18的其他的例子也能够包含STN(SuperTwistedNematic超扭曲向列)型、TN(TwistedNematic扭曲向列)型、IPS(InPlaneSwitching共面转换)型以及VA(VerticalAlignment垂直对齐)型的液晶单元等。
图1的面光源装置14为向透射式图像显示部12供给光的边缘照明型的面光源装置。面光源装置14具备导光板24以及配置于导光板24的侧面的光源部26。
光源部26具有呈线状排列(在图1中,沿Y轴方向排列)的多个点状光源26a。点状光源26a的例子为发光二极管。为了使光高效地入射至导光板24,对于光源部26来说,也可以在光源部26的上下、或者因情况不同而在与导光板24侧相反的一侧,具备反射来自光源部26的光并导向导光板24用的作为反射部的反射器。此处,虽例示了具有多个点状光源26a的光源部26,但光源部26也可以为冷阴极管(CCFL:ColdCathodeFluorescentLamp冷阴极荧光灯)等线状光源。
面光源装置14也可以具备相对于导光板24位于与透射式图像显示部12相反的一侧的反射板28。反射板28用于使从导光板24向反射板28侧出射的光再次入射至导光板24。反射板28也可以呈图1所示的片状。反射板28也可以为收容导光板24的面光源装置14的壳体的底面。反射板28的反射面可以为镜面反射面,也可以为散射反射面。
导光板24用于将从光源部26出射的光转换成面状的光,并向透射式图像显示部12出射。导光板24的俯视形状(从导光板的板厚方向观察的形状)的例子包含大致长方形以及大致正方形。导光板24具有导光板基材30以及设置于导光板基材30的多个光散射点32。在图1中,示意性地示出了光散射点32,光散射点32的大小以及个数不必与其他的图一致。导光板24利用光散射点32散射(例如,反射)从光源部26入射的光亦即通过全反射而在导光板基材30内被传播的光,由此将来自光源部26的光转换成面状的光并出射。
导光板基材30具有形成多个光散射点32的点形成面30a、作为在导光板24出射光的面发挥功能的出射面30b以及与点形成面30a以及出射面30b交叉的四个端面30c、30d、30e、30f(参照图2)。
点形成面30a能够为大致平坦。点形成面30a也可以为实施防液处理的面。出射面30b为与点形成面30a相反的一侧的面。出射面30b在透射式图像显示装置10中与透射式图像显示部12(或者光学部件16)对置。出射面30b也可以如本实施方式那样为平坦面,但也可以具有凹凸形状。如图2所示,端面30c以及端面30d在X轴方向相互对置。端面30c与光源部26对置。在该情况下,端面30c为供来自光源部26的光入射的入射面。端面30e以及端面30f在Y轴方向上相互对置。
导光板基材30主要由透光性材料形成。作为透光性材料,优选为聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂片、聚苯乙烯片或者聚碳酸酯系树脂片,更加优选聚甲基丙烯酸甲酯树脂片(PMMA(polymethylmethacrylate)树脂片)。导光板基材30也可以包含扩散粒子。在导光板基材30由透光性树脂构成的情况下,导光板基材30为透光性树脂片。导光板基材30的厚度通常为0.1mm~4mm。一实施方式所涉及的设计方法适用为导光板基材30的厚度为1mm以下的所谓薄型导光板的点形成用配置图案的设计。
图2是从点形成面侧观察的情况下的导光板的俯视图。
设置于点形成面30a的光散射点32的俯视形状的例子呈大致圆形。如图2所示,多个光散射点32在点形成面30a上相互分离地配置。光散射点32的直径大致为10μm以上,通常为90μm以下,优选为80μm以下,更加优选为60μm以下。优选光散射点32彼此不连结。在光散射点32使用光散射性的墨水,例如,能够使用紫外线固化墨水、水性墨水或者溶剂墨水等。光散射点32通过喷墨法以及网印法等而形成。也可以照射激光线而形成光散射点32。
多个光散射点32以从出射面30b出射均匀的面状的光的方式以规定的配置图案形成。通常,光散射点32的大小在接近光源部26(点状光源26a)的端面30c侧较小,并伴随着从光源部26分离而增大。多个光散射点32以在后述的配置图案的设计方法中被设计的配置图案配置。图2所示的光散射点32的配置图案为一个例子,光散射点32的配置图案不限定于图2所示的图案。
接下来,对包含光散射点的配置图案的设计方法的导光板的制造方法进行说明。图3是表示导光板的制造方法的一实施方式的流程图。
在制造导光板24的情况下,首先,如图3所示,设计设置于点形成面30a的多个光散射点32的配置图案(配置图案设计工序S10)。配置图案设计工序S10具有被覆率设定工序S11、假想单元设定工序S12、初始配置图案制作工序S13以及点形成用配置图案制作工序S14。对各工序进行说明。
(1A)被覆率设定工序
图4是用于对被覆率设定工序进行说明的附图,且是点形成面30a的俯视图。为了便于说明,示意性地表示点形成面30a,点形成面30a的形状以及尺寸比率未必与说明以及其他附图的形状以及尺寸一致。该情况在其他附图中也相同。
如图4所示,在被覆率设定工序S11中,将点形成面30a分割成多个假想的区域(以下,称为假想区域)34,并且在各假想区域34设定被覆率。在图4中,将点形成面30a分割成5×5=25个假想区域34。多个假想区域34二维地排列,并在图中的横向以及纵向分别等间隔地配置。各假想区域34的大小相同。
假想区域34的大小,例如一边的长度通常为0.2mm~2mm左右,优选为0.5~1.5mm左右,在薄型导光板中,优选为0.5mm~1.0mm。在决定后述的假想单元的大小的情况下,假想区域34的一边设定为其整数倍。假想区域34的形状的一个例子呈长方形以及正方形之类的四边形。被覆率为假想区域34内的光散射点占据的面积相对于假想区域34的面积的比例。在图4中,示出了以点面积在画面内最大的右下方的假想区域34的被覆率为基准(在图4中为1)而规格化的被覆率。
被覆率以面光源装置的面内亮度分布满足规定的亮度和均匀度的规格的方式实施光学模拟或者实际试制,从而被适当地设计。
(1B)假想单元设定工序
图5是用于对假想单元设定工序进行说明的附图。在假想单元设定工序S12中,将各假想区域34进一步分割成多个假想的单元(以下,称为假想单元)36。在图5中,将一个假想区域34分割成6×6=36个假想单元36。多个假想单元36的大小以及形状相同。换言之,在由与第一方向(图中的纵向)平行且等间隔地配置的第一假想线L1以及与和第一方向正交的第二方向(图中的横向)平行且等间隔地配置的第二假想线L2构成的格子构造中,被邻接的第一假想线L1、L1与邻接的第二假想线L2、L2包围的区域为假想单元36。多个假想单元36的集合为假想区域34。如图5所示,假想单元36在第一方向等间隔地配置,即使在第二方向也等间隔地配置。
假想单元36的配置间隔(一边的大小)通常为40μm~260μm,在薄型导光板中,优选为170μm以下,进一步优选为100μm以下。
在图5中,各假想单元36内的数值示出了各假想单元36的被覆率。一个假想区域34内的假想单元36的被覆率相同。
(1C)初始配置图案制作工序
图6是用于对初始配置图案制作工序进行说明的附图。在初始配置图案制作工序S13中,在各假想单元36配置假想的光散射点(以下,称为假想光散射点)并制作初始配置图案。配置于各假想单元36的假想光散射点的大小与对应的假想单元36的被覆率对应,且为任意(大小也包含0)。在图6中,在记载有比0大的数字的假想单元36配置有具有有限的大小的假想光散射点。即,在图6中,在全部的假想单元36配置有假想光散射点。
假想光散射点相对于多个假想单元36的每一个配置于相同的位置,例如,假想单元36的中心。如上所述,假想单元36在第一方向等间隔地配置,并且在第二方向等间隔地配置。因此,在初始配置图案中,假想光散射点以恒定的间隔(间距)有规则地配置。
假想单元36内的各数字表示将假想光散射点的大小的最大值设为4,即,将配置于最大被覆率的假想单元36的假想光散射点的大小设为4的情况下的相对的假想光散射点的大小。此处,将假想光散射点的大小的最大值假定为4是因为:如后所述,应该形成的光散射点32的大小如0、1、2、3、4那样离散化为五个阶段。
(1D)点形成用配置图案制作工序
接下来,将误差扩散法应用于初始配置图案,并使假想光散射点的大小离散化。所谓离散化,意味着以数字的整数表示假想光散射点的“大小”。在利用喷墨印刷法形成光散射点32的情况下,光散射点32的大小能够以滴下的墨水的次数来表示。作为一个例子,在将光散射点32的大小如在设计阶段中为0、1、2、3、4那样以整数离散地表示的情况下,表示光散射点32的大小的0、1、2、3、4意味着墨水向相同的位置的滴下次数为0次、1次、2次、3次、4次。表示设计阶段中的光散射点32的大小的数值与墨水的滴下次数只要能够维持大小与滴下次数的对应关系,则也可以不是相同的数字。
误差扩散法为选色(Dithering)法之一。在误差扩散法中,根据规定的加权使因离散化而产生的误差扩散至周围的假想单元36。
以下,利用本实施方式的例子,参照图7~图9对基于误差扩散法的假想光散射点的大小的离散化的方法进行说明。
图7是表示使图6的左上方的假想单元36内的假想光散射点的大小离散化的情况的误差扩散法的应用例的附图。图7(a)是摘录在图6中由阴影线表示的区域A的部分的附图。首先,在图7(a)中,对由粗框表示的假想单元36内的数值实施“取整”。取整通常通过四舍五入进行。
图7(b)表示通过对作为表示左上方的假想单元36内的假想光散射点的大小的数值的0.36进行四舍五入而实施取整的结果。用于实施取整的假想单元36内的数值为0.36,因此四舍五入的结果为0。
图7(c)是表示用于将在实施取整时产生的误差分配于周围的加权的附图。图7(c)所示的加权为基于Floyd-Steinberg误差矩阵的加权。在图7(c)中,作为标记而标注“*”的粗框的单元S0与实施了取整的假想单元36对应。在Floyd-Steinberg误差矩阵中,根据图7(c)所示的矩阵的对应的单元S1、S2、S3、S4所记载的加权向实施了取整的假想单元36的右、左下、下、右下每一个的假想单元36的假想光散射点的大小分配因取整而产生的误差。
图7(d)是表示作为对误差乘以加权所得的结果的分配值的附图。如上所述,应该被分配的误差为0.36,因此例如,在位于图7(d)的粗框单元的右侧的单元S1分配有0.36×7/16=0.158。在图7(d)中,记载有针对图7(c)的标注了“*”的单元的左下、下、右下的每一个的单元S2~S4也相同地计算而获得的分配值。
图7(e)是表示误差的分配后的结果的附图。具体而言,为实施对在图7(b)中实施了取整的假想单元36的周围的假想单元36内的值加上图7(d)的对应单元的值的运算的结果。由阴影线表示的假想单元36为分配有误差的假想单元36。
图8是表示对在图7中进行了取整的假想单元的右邻的假想单元实施取整的情况的误差扩散法的应用例的附图。
即,在图8(a)中,对由粗框所示的假想单元36实施取整。图8(a)的粗框内的数值为0.518,因此若四舍五入实施取整,则取整的结果如图8(b)那样为1。
接下来,与图7(c)的情况相同地,根据图8(c)所示的Floyd-Steinberg误差扩散矩阵,将因取整的实施而产生的误差分配至周围的假想单元36。
图8(d)是与图7(d)的情况相同地,表示作为对应该分配的误差乘以图8(c)所示的加权而得的结果的分配值的附图。具体而言,应该被分配的误差为0.518-1=-0.482,因此例如,在位于图8(d)的“*”的右侧的单元S1分配有-0.482×7/16=-0.211。在图8(d)中,记载有针对图8(c)的“*”的左下、下、右下的单元S2~S4也相同地计算而获得的分配值。
图8(e)是表示误差的分配后的结果的附图。具体而言,在图8(e)示出了实施对在图8(b)中实施了取整的假想单元36的周围的假想单元36内的值加上图8(d)的对应的单元的值的运算的结果。由阴影线表示的假想单元36为分配有误差的假想单元36。
图9是表示对在图8中进行了取整的假想单元的右邻的假想单元实施取整的情况的误差扩散法的应用例的附图。
即,相对于由图9(a)所示的粗框表示的假想单元36实施取整。图9(a)的粗框内的数值为0.149,因此若进行四舍五入而实施取整,则取整的结果如图9(b)那样为0。
接下来,与图7(c)以及图8(c)的情况相同地,根据图9(c)所示的Floyd-Steinberg误差扩散矩阵,将因取整的实施而产生的误差分配至周围的假想单元36。
图9(d)是与图7(d)以及图8(d)的情况相同地,表示作为对应该分配的误差乘以图9(c)所示的加权而得的结果的分配值的附图。具体而言,应该被分配的误差为0.149-0=0.149,因此例如,在位于图9(d)的“*”的右侧的单元S1分配有0.149×7/16=0.065。在图9(d)中,记载有针对图9(c)的“*”的左下、下、右下的单元S2~S4也相同地被计算而获得的分配值。
图9(e)是表示误差的分配后的结果的附图。具体而言,在图9(e)中,示出了实施对在图9(b)中实施了取整的假想单元36的周围的假想单元36内的值加上图9(d)的对应的单元的值的运算的结果。由阴影线表示的假想单元36为分配有误差的假想单元36。
以下,相同地,相对于假想单元36内的数值按顺序实施取整以及与此相伴产生的误差向周围的扩散,从而使假想光散射点的大小离散化。其结果,制作图10所示的光散射点制作用的配置图案。图2所示的多个光散射点32的配置图案(大小不同的光散射点32的配置)基于图10。
通过这些操作,若某假想单元36的值因化整而进上去,则在接下来的假想单元36反映该误差而进上去,从而作为整体,化整误差接近零。能够将误差分配至图1以及图2所示的X方向与Y方向双方,因此能够二维制作大致不规则且无图案斑纹的点配置图案。
在导光板24的制造中,接下来,根据所设计的点形成用配置图案,在导光板基材30的点形成面30a形成光散射点32。由此,能够制造导光板24。导光板基材30例如能够通过挤压成形法而制造。具体而言,对作为导光板基材30的原料的一个例子的热塑性树脂进行挤压成形。通过该挤压成形形成规定的厚度的板,由此能够获得导光板基材30。光散射点32能够利用喷墨法而形成。
(2)光散射点印刷工序
参照图11对光散射点的印刷工序进行说明。图11是表示包含光散射点印刷工序S20所使用的印刷装置的导光板24的制造装置的示意图。
制造装置38由输送导光板基材30的输送部40、喷墨头部42、UV(ultraviolet,紫外线)灯44以及检查装置46构成。喷墨头部42、UV灯44以及检查装置46在导光板基材30的输送方向U上从上游侧按顺序配置。喷墨头部42以及UV灯44与光散射点32的印刷装置对应。
导光板基材30被输送部40沿着输送方向U连续或者间歇地输送。导光板基材30也可以以与成为目标的导光板24的尺寸相一致的方式被预先裁断。或者,也可以在比成为目标的导光板24的尺寸大的尺寸的导光板基材30上形成光散射点32,然后,以与目标的尺寸相一致的方式裁断导光板基材30。在该情况下,也可以以从较大的尺寸的导光板基材获得一片导光板的方式进行裁断,或者,也可以以获得多片导光板的方式进行裁断。本实施方式的输送部40为平板摆梭(tableshuttle),但输送部不限定于此。输送部40例如也可以为传送带、辊或者空气上浮移送。
在导光板基材30的点形成面30a上,通过支承于支承部48的喷墨头部42,将液滴状的喷墨墨水以在配置图案设计工序S10中设计的、光散射点形成用的配置图案(点形成用配置图案)图案印刷为点状。此时,根据配置图案所示的光散射点32的大小调整滴在一个位置的墨水的滴下次数。即,在图10所示的假想单元36内的数值中,0、1、2、3、4分别意味着滴下0滴、1滴、2滴、3滴以及4滴墨水。
喷墨头部42遍布导光板基材30的点形成面30a的形成有光散射点32的区域的宽度方向(相对于方向U垂直的方向)整体,具有与导光板基材30的点形成面30a对置地排列固定的一列或者两列以上的多个喷嘴50。从这些多个喷嘴50中的规定的喷嘴50通过喷墨方式而被排出的液滴状的墨水在导光板基材30的宽度方向整体被同时一并印刷。优选边使导光板基材30以恒定的速度连续地移动边印刷墨水。或者,也能够反复进行在使导光板基材30停止的状态下印刷墨水以及使导光板基材30移动至下一个印刷位置后使其停止的动作,以由多列点构成的图案高效地印刷墨水。
导光板基材30的移动速度以适当地印刷墨水的方式进行调整。在本实施方式的情况下,如图11以及图12所示,喷墨头部42由分别具有多个喷嘴50的多个喷墨头(单元)42a~42c构成。图12是从墨水的排出侧观察喷墨头的情况下的喷墨的附图。在图12中,例示了喷墨头42a,但喷墨头42b、42c也相同。这些多个喷墨头42a~42c例如沿与输送方向U正交的方向排列,且以在输送方向U相互的端部重叠的方式经由固定部件52(参照图6)被连结。
喷墨头部42的喷嘴50经由导管54与墨水供给单元56连结。墨水供给单元56例如具有供墨水收容的墨水箱以及用于送出墨水的泵。多个导管54可以与一个墨水箱连接,也可以与多个墨水箱分别连接。
为了形成光散射点32而用喷墨印刷法的喷墨墨水例如为含有颜料、光聚合性成分以及光聚合引发剂的紫外线固化型的墨水。在喷墨墨水也可以不必含有颜料。
被印刷的墨水凭借支承于支承部58的UV灯44而在区域60被光固化。由此,形成有由被固化的墨水构成的光散射点32。即,光散射点32被印刷于点形成面30a。
然后,经由通过支承于支承部62的检查装置46检查被形成的光散射点32的状态的工序,能够获得导光板24。不需要如本实施方式那样,通过设置于喷墨头部42的下游侧的检查装置46连续地检查导光板24,也能够通过另外准备的检查装置在离线状态下检查导光板。或者,也可能存在省略基于检查装置的导光板24的检查的情况。此处,墨水作为紫外线固化型墨水进行了说明,但墨水也可以为水系墨水、溶剂系墨水等。此时,利用适当的干燥设备代替UV灯44对水、溶剂进行干燥,从而形成光散射点。
在利用通过上述方法而制造的导光板24制造面光源装置14的情况下,如图1所示,只要在导光板24的端面30c的侧面配置光源部26即可。导光板24以及光源部26只要适当地固定于对其进行收容的壳体即可。
另外,在基于通过上述方法而制造的导光板24制造透射式图像显示装置10的情况下,如图1所示,只要在导光板24的端面30c的侧方配置光源部26,并且在导光板24的出射面30b侧配置透射式图像显示部12即可。如上所述,也可以在透射式图像显示部12与导光板24之间根据需要配置光学部件16。导光板24、光源部26以及透射式图像显示部12只要适当地固定于对其进行收容的壳体即可。
在基于如本实施方式所说明的那样使用误差扩散法而设计的配置图案制造导光板的情况下,光散射点的配置难以识别为图案斑纹。针对该点,与不使用误差扩散法的情况进行比较、说明。
在不应用误差扩散法,而例如根据选色·矩阵形成光散射点的图案·选色法中,光散射点的配置容易成为周期性的配置,因此容易看到例如格子状那样的图案斑纹。特别是,在笔记本电脑之类的信息设备中,近年来,存在实现信息设备的轻薄化的趋势。因此,导光板或与其一同被组装于图像显示装置的光学部件也变薄。在该情况下,若存在上述那样的图案斑纹,则该图案斑纹从出射面侧也容易被看到。为了避免该情况,例如,需要基于经验边尝试边探求光散射点的最佳的配置图案,从而花费时间。虽然也考虑了在形成光散射点时有意地变更邻接的光散射点的间距等的方法,但例如在通过喷墨印刷法形成光散射点的情况下,变更喷嘴的间距并不容易。
与此相对,在图3所示的配置图案设计工序S10中说明的设计方法中,将误差扩散法应用于初始配置图案,使假想光散射点的大小离散化。通过该离散化,将有规则的假想光散射点的配置打乱。其结果,不易看到上述的图案斑纹。通过利用计算机等实施误差扩散法,获得能够消除图案斑纹的配置图案,因此与基于经验等进行尝试而找出最佳的图案相比,能够缩短导光板24的配置图案的设计所需的时间。另外,即便在例如通过喷墨印刷法印刷光散射点32的情况下,印刷目标位置为相同的间距,而由于以墨水向印刷目标位置的滴下次数实现光散射点32的配置图案,因此也不需要调整喷嘴位置。其结果,即使利用喷墨印刷法,光散射点32的形成也容易,从而也能够确保较高的生产率。
接下来,对实验结果进行说明。在实验中,准备298mm×173mm的PMMA树脂片作为导光板基材30,并且使用含有碳酸钙的紫外线固化型喷墨墨水作为颜料试制导光板24。
根据图3所示的配置图案设计工序S10设计光散射点32的配置图案。
具体而言,在被覆率设定工序S11中,将点形成面30a分割成一边为0.507mm的正方形的多个假想区域34,并且以来自出射面30b的面状的光的亮度变得均匀的方式设定被覆率。在假想单元设定工序S12中,在各假想区域34设定6×6个假想单元36。如图5所示,二维且有规则地配置多个假想单元36。
在初始配置图案制作工序S13中,根据被覆率将假想光散射点配置于全部的假想单元36。然后,在点形成用配置图案制作工序S14中,将误差扩散法应用于初始配置图案,由此制作点形成用配置图案。
接下来,从作为导光板基材30准备的PMMA树脂片剥离掩膜。将PMMA树脂片中的剥离了掩膜的面设为点形成面30a。基于制作的配置图案(点形成用配置图案)将光散射点32形成于点形成面30a,由此获得导光板24。光散射点32使用喷墨印刷法而形成。其际,作为喷墨头,使用喷嘴间距离为约84.5μm的部件。墨水通过照射紫外线而固化。
从试制的导光板24的端面30c供给光,并利用肉眼观察光散射点32的配置图案,结果,图案斑纹未被识别。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,能够在不脱离发明的主旨的范围进行各种变更。
例如,在误差扩散法中,使用Floyd-Steinberg误差矩阵作为误差扩散时的加权。然而,也可以使用其他的矩阵,例如,Jaris、JudisandNink、Stucki、Burks、Stevenson&Arche、Sierra3Line、Sierra2Line、SierraFilterLite等公知的误差扩散矩阵。另外,在初始配置图案中,虽将假想光散射点配置于设定的全部假想单元36,但例如也可以相对于邻接的假想单元36交替地配置假想光散射点,即也可以呈锯齿格子状配置假想光散射点。图2以及图10所示的光散射点32的配置图案假定仅从导光板24的一个端面入射光。然而,在导光板24中,例如除了从一个端面30c入射光之外,也可以从端面30d入射光,也可以从三个或者四个端面入射光。另外,在设计工序S10中,在使假想光散射点的大小离散化的情况下,将大小的等级设为0、1、2、3、4五个阶段,但大小的等级只要为2以上即可,优选为3以上。若大小的等级为3以上,则即使以更细的灰度设定针对每个假想区域34设定的被覆率,也能够容易设计更难以看出图案斑纹的配置图案,从而能够提高面光源装置14的亮度分布的品质。
符号说明
10…透射式图像显示装置;12…透射式图像显示部;14…面光源装置;24…导光板;26…光源部;30…导光板基材;30a…点形成面;30b…出射面;32…光散射点;34…假想区域;36…假想单元。

Claims (10)

1.一种配置图案的设计方法,是对导光板上的多个光散射点的配置图案进行设计的方法,在所述导光板中,在作为传播光的导光板基材的一个面的点形成面上设有用于使所述光散射的多个所述光散射点,其特征在于,具备:
被覆率设定工序,将所述点形成面假想地分割成多个假想区域,并且针对每个所述假想区域设定被覆率;
假想单元设定工序,针对每个所述假想区域设定多个假想单元,所述多个假想单元用于以形成所述光散射点为目标;
初始配置图案制作工序,以针对每个所述假想区域满足所述被覆率的方式在所述多个假想单元有规则地配置假想光散射点,而制作假想光散射点的初始配置图案;以及
点形成用配置图案制作工序,将误差扩散法应用于所述初始配置图案,由此使构成所述初始配置图案的所述假想光散射点的大小离散化为多个大小等级,从而制作光散射点形成用的配置图案。
2.根据权利要求1所述的配置图案的设计方法,其特征在于,
所述导光板基材的厚度为1mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的配置图案的设计方法,其特征在于,
所述光散射点的直径为90μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的配置图案的设计方法,其特征在于,
所述假想区域的大小为0.2mm~2mm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的配置图案的设计方法,其特征在于,
所述假想单元的配置间隔为40μm~260μm。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的配置图案的设计方法,其特征在于,
所述多个大小等级的个数为3以上。
7.一种导光板的制造方法,其为使用具备排列多个用于进行印刷的印刷部位的机构的印刷装置,在作为导光板基材的至少一个面的点形成面,制造形成有多个光散射点的导光板的方法,其特征在于,具备:
通过权利要求1~6中任一项所述的设计方法设计多个所述光散射点的配置图案的配置图案设计工序;以及
光散射点印刷工序,边使所述机构相对于所述导光板基材相对移动,边通过所述机构的印刷部位,根据所述配置图案在所述导光板基材印刷所述光散射点。
8.根据权利要求7所述的导光板的制造方法,其特征在于,
所述印刷部位为能够排出喷墨墨水的喷嘴,
所述光散射点由从所述喷嘴排出的喷墨墨水形成。
9.一种边缘照明型面光源装置的制造方法,其特征在于,具备:
通过权利要求7或8所述的导光板的制造方法制造导光板的工序;以及
将向被制造的所述导光板的端面供给光的光源,对所述端面进行配置的工序。
10.一种透射式图像显示装置的制造方法,其特征在于,具备:
通过权利要求7或8所述的导光板的制造方法制造导光板的工序;
将向被制造的所述导光板的端面供给光的光源,对所述端面进行配置的工序;以及
与所述导光板的和所述点形成面相反的一侧的面对置地配置用于显示图像的透射式图像显示部的工序。
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