面発光光源装置およびその反射板付導光板の製造方法

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【発明の名称】	面発光光源装置およびその反射板付導光板の製造方法
【発明者】	【氏名】有山繁博
【要約】	【課題】構造が比較的簡単で、光源からの光を効率よく利用することができ、光量の増加と、均一照明を可能にする。【解決手段】電球５、導光板６および反射板７によって面発光光源装置３０を形成する。導光板６と反射板７を成形によって一体に形成し、これら両部材間に空気層が存在しないようにする。反射板７に乱反射面３１を形成する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】光源と、この光源からの光を導光し前面側から出光させる導光板と、不規則な凹凸からなる乱反射面を有して前記導光板の裏面側に配設され前記導光板内を導光する光を前記乱反射面によって拡散反射し導光板の前面から出光させる反射板とを備えた面発光光源装置において、前記導光板と前記反射板を成形によって一体に形成することにより前記乱反射面を導光板の裏面に接合したことを特徴とする面発光光源装置。
【請求項２】光源と、この光源からの光を導光し前面側から出光させる導光板と、不規則な凹凸からなる乱反射面を有して前記導光板の裏面側に配設され前記導光板内を導光する光を前記乱反射面によって拡散反射し導光板の前面から出光させる反射板とを備えた面発光光源装置において、前記導光板の裏面側にこの導光板と略同じ屈折率を有する接合剤を介して前記反射板を接合することにより前記乱反射面を前記導光板の裏面に接合したことを特徴とする面発光光源装置。
【請求項３】請求項１または２記載の面発光光源装置において、乱反射面の凹凸の大きさが０．１～１００μｍであることを特徴とする面発光光源装置。
【請求項４】表面が不規則な凹凸からなる乱反射面を有する反射板を金型に装填し、この金型内に導光板用溶融樹脂を射出することにより導光板を前記反射板の乱反射面に一体に形成することを特徴とする反射板付導光板の製造方法。
【請求項５】表面が不規則な凹凸からなる乱反射面を有する反射板の前記乱反射面または導光板の裏面にこの導光板と略同じ屈折率を有する接合剤を塗布することにより前記反射板を導光板に接合することを特徴とする反射板付導光板の製造方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアナログ表示式計器の透過照明式文字板の光源として、あるいはデジタル表示式計器のＬＣＤパネルのバック光源として用いられる面発光光源装置およびその反射板付導光板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アナログ表示式計器やデジタル表示式計器において、照明バランスを均一にすることは、文字板の照明やＬＣＤ表示パネル全体の照明であっても表示部（文字、数字、図形、符号等）は透過せず他の部分が透過するいわゆる全面照明では特に重要となる。そのため、これらの計器においては、光源として広い面積を均一に照明する面発光光源装置を用いている。この面発光光源装置としては、ＥＬ等の面状光源も考えられるが、コスト等の点で難点があるため、電球、冷陰極管等の点または線光源と、導光板および反射板とで構成したものが最も一般的である。
【０００３】図２０～図２４に面発光光源装置を用いた自動車用アナログ表示式計器の従来例を示す。これらの図において、１はアナログ表示式計器、２はケース、３は文字板、４は光拡散板である。５は光源、６は導光板、７は反射板で、これらによって文字板３を照明する面発光光源装置を構成している。
【０００４】前記文字板３は、例えばポリカーボネート樹脂等の無色透明材の前面全体に白色印刷を施すとともに数字、文字、符号、図形等の表示部９以外の部分に黒色印刷（表示部抜き）１０を施し、裏面側に光源５を配置してその光を導光板６の前面に導き光拡散板４によって拡散することにより表示部９を照明（透過式）するものである。光源５としては、通常点光源である電球が用いられるが、線光源として冷陰極管が用いられることもある。導光板６はアクリル樹脂等によって形成され、光源５が挿入される光源用穴１１と、指針１２の軸１３が貫通する穴１４が形成されている。光源５から放射され導光板６内に入射した光は、導光板６の表裏面で多重反射され、前面側に出光する。反射板７は微小な凹凸からなる拡散反射面１５を備え、これにより導光板６の裏面側に漏れ出た光を拡散反射して導光板６内に再入射させることにより、光の有効利用を図っている。指針キャップ２１の円筒部２１ａは、アナログ表示式計器を駆動する図示を省略した交差コイルの軸１３に連結されている。
【０００５】図２５は自動車用アナログ表示式計器の他の従来例を示す導光板の平面図、図２６は同計器の図２５におけるＣ－Ｃ線断面図である。この自動車用アナログ表示式計器１６は、光源として線光源である冷陰極管１７を用いている。また、文字板３の前面に導かれる光量は冷陰極管１７（点光源５も同様）の近くでは多く、冷陰極管１７から離れるにしたがって少なくなる。このため、冷陰極管１７付近の表示部は明るく、遠方では暗くなるので、導光板６の裏面に白色半透明インク等で細かな網点印刷１８を明るい部分では粗（または小径）に、暗い部分では密（または大径）になるように施すことにより、文字板３の前面に導かれる光量を調整している。また、文字板３の裏面に黒色インク等で細かな網点印刷（図示せず）を明るい部分では密（または大径）に、暗い部分では粗（または小径）になるように施すことにより、明るい部分の光量を網点印刷によって抑えて、文字板３の表示部９を透過する光量を略均一としている（例：特公昭５３－２０６５号）。
【０００６】図２７はさらに他の従来例を示す導光板の要部の断面図で、導光板６の裏面に白色半透明な印刷層１９を形成し、この白色半透明印刷層１９と反射板７によって導光板６の裏面側に漏れる光を反射させるようにしている。
【０００７】また、他の従来例として、実開昭５１－１１３５６号公報、実用新案登録第２５３２７４８号、特開平０９－１５９４９３号公報、実開平０５－５０４０３号公報、特開平０８－２７９３０７号公報、特開平０８－２２７２７３号公報等に開示された表示装置、表示板、導光板等が知られている。
【０００８】実開昭５１－１１３５６号公報（以下、先行技術１という）に開示された表示板は、透光性の板材の両面に光線を全反射する反射板を貼着し、少なくとも一方の反射面に抜き文字を形成し、板材内を通り反射板によって反射した光源からの光を前記抜き穴から外部に出光させるようにしたものである。
【０００９】実用新案登録第２５３２７４８号（以下、先行技術２という）に開示された導光板装置は、透明樹脂板の一方の面に発光面となる光拡散層を形成し、他方の面に透明樹脂板とは屈折率が異なる樹脂からなる乱反射層を介して遮光面となる反射層を一体的に密着させて接合し、導光板内に入射した光源からの光を乱反射層によって効率よく乱反射させるようにしたものである。
【００１０】特開平０９－１５９４９３号公報（以下、先行技術３という）に開示された指針式表示装置は、配線基板に高反射印刷層、シート状部材、白色反射面等からなる光反射部材を介して光導板を設けたものである。また、指標部に対応して光導板の裏面側にシボ加工領域を設け、このシボ加工領域で光を前方に拡散させるようにしている。
【００１１】実開平０５－５０４０３号公報（以下、先行技術４という）に開示された導光体は、一方の面に光を乱反射させる無数の凹凸を設けるとともに、この凹凸部より反射率の高い反射部を前記凹凸部の表面所定箇所に形成したものである。
【００１２】特開平０８－２７９３０７号公報（以下、先行技術５という）に開示された面発光装置は、基体シート上に光拡散透過層と側面反射層が印刷形成された面発光装置用転写材を金型内に装填し、溶融樹脂を金型に充填することにより、導光板を面発光装置用転写材と一体に形成し、しかる後基体シートを剥離することにより光拡散透過層と側面反射層を導光板に転写したものである。
【００１３】特開平０８－２２７２７３号公報（以下、先行技術６という）に開示された面光源装置用導光体は、光拡散フィルムを射出成形用金型内に装填して導光体用樹脂をキャビティ内に射出することにより形成したものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の面発光光源装置は、光源からの光を導光板に導き、この導光板から出光した光によって文字板を照明しているが、いずれも文字板全体を明るく、かつ均一に照明することが困難であるという問題があった。すなわち、図２０～図２４に示すアナログ表示式計器においては、図２４に示すように導光板６と反射板７との間に空気層２１が存在する。光源５から導光板６に入射した光は導光板６内を多重反射しながら遠方に導かれるが、入射角が臨界角以上では導光板６と空気層２１の境界面で全反射を繰り返し、導光板６の裏面側に漏れ出る光の量は少なく、導光板６の端面から外部に出てしまう。そのため、導光板６の裏面側に反射板７が配置されていても、これによって拡散反射して文字板３の前面に導かれる光量は少ないものとなる。その結果、文字板３を照明すると、文字板３全体を均一な明るさで照明することができず、図２１に斜線で示すように軸１３が貫通する穴１４および指針キャップ２１の円筒部２１ａ（図２３）の影２２が光源５の反対側に発生する。
【００１５】図２５および図２６に示した従来のアナログ表示式計器においては、導光板６の裏面の白色半透明な網点印刷により文字板３の前面に導かれる光量が若干増加するため照明の暗い部分の明るさが明るくなるが、それのみで均一な照明を得られないことが多い。その場合、文字板３の前面の表示部９に対応する裏面に黒色網点印刷を施すことによって略均一な照明を得ることができるものの、均一な照明を得るための網点印刷の仕様を決定することが難しい。また、文字板裏面の黒色網点印刷では、照明の暗い部分に合わせて明るい部分の透過光量を減少させることにより全体の明るさを合わせているため、全体が暗くなるという問題があり、これを避けるためには光源の定格（消費電流）を大きくする、複数の光源を設ける等の処置が必要となる。
【００１６】図２７に示す導光板６の裏面に白色半透明印刷層１９を形成したアナログ表示式計器においては、導光板６と白色半透明印刷層１９との間に光を拡散反射させる層がないため、一部の光は文字板３の前面に導かれるものの大部分の光は導光板６と白色半透明印刷層１９との境界面で全反射を繰り返すことになる。したがって、文字板３の前面に導かれる光量が少なく、導光板６の端面から外部に出てしまうため、光源からの光を有効に利用することができず、図２０～図２４に示した従来計器と同様な影２２（図２１）が光源５の反対側に発生するという問題があった。
【００１７】先行技術１に開示された表示板は、光源から導光板（板材）に入射した光を導光板と反射板との境界面で単に全反射して遠方に導いているため、全ての文字を均一な明るさで照明することができないという問題があった。
【００１８】先行技術２に開示された導光板装置は、光拡散層と乱反射層を備えているため、光の有効利用という点で上記した先行技術１の表示板に比べて優れているが、乱反射層の厚さを導光板の入光面からこの入光面とは反対側の面に向かって光拡散層に徐々に近づくように変化させているため、製造コストが高くなるという問題があった。また、導光板内を進行する光の一部は、乱反射層の内部に入射して吸収されるため、全ての光を有効に利用することができないという問題もあった。
【００１９】先行技術３に開示された指針式表示装置は、上記した先行技術１と同様に光反射部材によって光を単に反射させているため、指標部を均一な明るさで照明することができないという問題があった。また、指標部に対応して導光板の裏面側にシボ加工領域を設け、このシボ加工領域で光を前方に拡散させるようにした場合は、指標部の形成位置によっては拡散光と光反射部材で全反射した反射光とによって照明される指標部と、主として拡散光によって照明される指標部とができるため、指標部全体を略均一な明るさで照明できないという問題があった。
【００２０】先行技術４に開示された導光体は、導光板の裏面側に反射板を備えていないため、裏面側から外部に出光する透過光が損失となり、光の有効利用という点で劣るという問題があった。
【００２１】先行技術５に開示された面発光装置は、側面反射層を備えているので側面を透過する光の損失がなく、光の有効利用という点で優れている。しかし、基体シートを剥離する工程を必要とするため、製造工程が増えるという欠点があった。また、導光板の裏面側に透過する光が損失となり、光の有効利用という点で劣る。
【００２２】先行技術６に開示された面光源装置用導光体は、導光板の表面側に光拡散フィルムを一体に備える一方、裏面側に白色インキ等を用いて多数の微細なドットを印刷するなどして光拡散透過部を形成するとともに光反射フィルムを設けているので、前面に出光する光の量が少なく、明るい照明が得られないという問題があった。
【００２３】本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、構造が比較的簡単で、光源からの光を効率よく利用することができ、光量の増加と、全面にわたって均一な照明を可能にした面発光光源装置およびその反射板付導光板の製造方法を提供することにある。
【００２４】上記目的を達成するために第１の発明に係る面発光光源装置は、光源と、この光源からの光を導光し前面側から出光させる導光板と、不規則な凹凸からなる乱反射面を有して前記導光板の裏面側に配設され前記導光板内を導光する光を前記乱反射面によって拡散反射し導光板の前面から出光させる反射板とを備えた面発光光源装置において、前記導光板と前記反射板を成形によって一体に形成することにより前記乱反射面を導光板の裏面に接合したことを特徴とする。
【００２５】第２の発明に係る面発光光源装置は、光源と、この光源からの光を導光し前面側から出光させる導光板と、不規則な凹凸からなる乱反射面を有して前記導光板の裏面側に配設され前記導光板内を導光する光を前記乱反射面によって拡散反射し導光板の前面から出光させる反射板とを備えた面発光光源装置において、前記導光板の裏面側にこの導光板と略同じ屈折率を有する接合剤を介して前記反射板を接合することにより前記乱反射面を前記導光板の裏面に接合したことを特徴とする。
【００２６】第１、第２の本発明においては、導光板と反射板との間に空気層が全く存在せず、導光板内を反射してきた光を直接反射板に導くことができる。また、従来は光源から導光板内に入射した光のうち導光板の端面（側面）またはその外側に設けられたケースの壁で反射して導光板内を入反射を繰り返す光は、その過程で空気層との境界面で全反射して文字板の前面に導かれることなく消失していたが、本発明においては空気層がないのでこの光も反射板に導くことができる。そして、これらの光は反射板で反射し文字板の前面に導かれることで光量を増大させ、文字板を明るく照明する。また、光量が増大するため、影の発生を実質的に防止することができる。すなわち、導光板内を進行する光は、指針の軸やこの軸が貫通する穴に遮られて光源と反対の側には届かず、また直進性が強いため周りから回り込む光も少なく影が発生するが、導光板と反射板を一体に形成した場合は、導光板内を進行する光は、反射板の乱反射面で拡散反射し、一部は臨界角反射（全反射）し、一部は文字板側に反射して文字板に入射し、一部は導光板内を拡散反射する。したがって、文字板側に反射する光量が増加するとともに影が発生する部分にも反射光が回り込むため影の発生を防止することができる。導光板と同程度の屈折率をもった接合剤としては、接着剤、粘着剤等が用いられる。
【００２７】第３の発明に係る面発光光源装置は、上記第１または第２の発明に係る面発光光源装置において、乱反射面の凹凸の大きさが０．１～１００μｍであることを特徴とする。本発明において、凹凸の大きさが０．１～１００μｍであると、光を良好に拡散反射する。０．１μｍ以下または１００μｍ以上であると、拡散性能が低下するため、この範囲内の大きさであることが好ましい。
【００２８】第４の発明に係る反射板付導光板の製造方法は、表面が不規則な凹凸からなる乱反射面を有する反射板を金型に装填し、この金型内に導光板用溶融樹脂を射出することにより導光板を前記反射板の乱反射面に一体に形成することを特徴とする。
【００２９】第５の発明に係る反射板付導光板の製造方法は、表面が不規則な凹凸からなる乱反射面を有する反射板の前記乱反射面または導光板の裏面にこの導光板と略同じ屈折率を有する接合剤を塗布することにより前記反射板を導光板に接合することを特徴とする。
【００３０】第４および第５の発明においては、反射板と導光板との間に空気層ができない。また、反射板の凹凸がいわゆるオーバーハング形状を含んでいても潰れたりすることがなく導光板を反射板と一体に形成または反射板を導光板に接合することができる。オーバーハング形状とは、凸部が凹部の内側に張り出して凹部の開口を奥側よりも狭めている形状をいう。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る面発光光源装置を自動車用アナログ表示式計器に適用した一実施の形態を示す同計器の要部の正面図、図２は導光板の正面図、図３は同計器の図２におけるIII －III 線断面図、図４は同計器の図２におけるＩＶ－ＩＶ線断面図、図５（ａ）は同計器の要部の拡大断面図、（ｂ）は導光板の要部の拡大断面図である。なお、図中、従来技術の欄において示した構成部材等と同一のものについては同一符号をもって示す。
【００３２】これらの図において、本実施の形態においては、光源として２個の白熱電球（光源）５と、これらの電球５からの光を拡散反射し文字板３の前面側に導く導光板６と、この導光板６の裏面側に設けられた反射板７とで面発光光源装置３０を形成し、これによって文字板３の全面を裏面側から略均一な明るさで照明するようにしている。
【００３３】前記文字板３は、例えばポリカーボネート樹脂等の無色透明材の前面全体に白色印刷を施すとともに数字、文字、符号、図形等の表示部９以外の部分に黒色印刷（表示部抜き）１０を施し、裏面側に電球５を配置してその光を導光板６の前面に導き光拡散板４によって拡散することにより表示部９を照明（透過式）するものである。
【００３４】前記導光板６はアクリル、ポリカーボネート等の透明で透光性に優れた合成樹脂によって形成され、電球５が挿入される光源用穴１１と、指針キャップ２１の円筒部２１ａが貫通する穴１４が形成されている。アクリル樹脂の場合、光の屈折率ｎは１．４７７９である。なお、指針キャップ２１の円筒部２１ａは、アナログ表示式計器を駆動する図示を省略した交差コイルの軸１３に連結されている。
【００３５】前記電球５から放射され導光板６内に入射した光は、導光板６の表裏面で多重反射され、前面側に出光する。前記反射板７は、導光板６内を進行する電球５からの光を拡散反射し導光板６の前面側から出光させるために用いられる。すなわち、反射板７は導光板６の裏面側に漏れ出た光を拡散反射して導光板６内に再入射させることにより、光の有効利用を図っている。このため、反射板７の導光板６が接合される面は、微細で不規則な凹凸からなる乱（拡散）反射面３１を形成している。
【００３６】前記導光板６と反射板７は、これら両部材間に空気層が生じないようにするためにインサート成形またはアウトサート成形によって一体に形成される。成形に当たっては、後述するように反射板７を金型に装填して導光板用溶融樹脂を充填し導光板６を反射板７に一体に成形する。このようにすると、乱反射面３１の凹凸がオーバーハング形状、すなわり凸部が凹部の内側に張り出して凹部の開口を奥側よりも狭めている形状を含むものであっても、オーバーハング部の内側に樹脂が回り込みオーバーハング形状の凹凸が潰れたりすることがなく、導光板６の裏面と反射板７の乱反射面３１を完全に密着させることができる。
【００３７】また、導光板６と反射板７を一体に成形する場合、例えば、導光板６の裏面全体に反射板７を配置するのではなく、光量の多い光源近辺や導光板６の側面で反射した光量の多い部分、あるいは図１に斜線で示すように文字板３の表示部（文字、数字、符号、図形等）９のない部分については、反射板７を削除することにより、コストの高い反射材の使用量を低減することができ、また必要部分にのみ反射板７を配置することにより、電球５からの光を有効に利用することができる。
【００３８】前記反射板７は、光拡散フィルム基材の表面にバインダー樹脂中に光拡散性微粒子が分散された光拡散剤を塗布して固化させることにより形成される。光拡散フィルムの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、アクリルまたはポリカーボネートを用いることができる。バインダー樹脂の材料としては、例えばアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等が用いられる。光拡散性微粒子としては、例えば無機系ビーズ（ガラスビーズ等）、無機系フィラー（炭酸カルシウム等）、有機系ビーズ（ポリスチレン粒子、アクリル粒子等）等の微粒子を単独または２種以上を混合して用いることができる。
【００３９】このような光拡散性微粒子を有する反射板７としては、例えば住友スリーエム（株）製のスーパーリフレクタＮｏ．４５９６が知られている（後述する）。
【００４０】また、反射板７としては、熱可塑性ポリエステル発泡体によって形成することもできる（例えば、再公表特許ＷＯ９７／０１１１７号公報）。この再公表特許ＷＯ９７／０１１１７号公報に開示された反射板の製造方法は、先ず熱可塑性ポリエステルシートとセパレータとを重ね合わせて巻くことによりロールを形成する。セパレータとしては、不活性ガスや有機溶剤が自由に出入りできる樹脂製不織布または金属製の網が好適である。
【００４１】次に、このロールにベンゼン等の有機溶剤を含有させることにより、熱可塑性ポリエステルシートの結晶化度を３０％以上にする。
【００４２】次に、有機溶剤が含浸されたロールを高圧力容器内に入れて加圧し不活性ガス雰囲気中に保持して熱可塑性ポリエステルシートに発泡剤となるヘリウム、窒素等の不活性ガスを含有させる。
【００４３】次いで、ロールを高圧力容器から取り出し、セパレータを取り除きながら不活性ガスを含有する熱可塑性ポリエステルシートだけを加熱することにより発泡させると、表面に不規則な凹凸を有する反射板が得られる。
【００４４】このような発泡体からなる反射板としては、例えば（株）きもと製のリフレクションフィルムレフホワイトＲＷ１８８や古河電気工業株式会社製の超微細発泡光反射板（ＭＣＰＥＴ）が知られている（後述する）。
【００４５】図６は住友スリーエム（株）製のスーパーリフレクタＮｏ．４５９６の表面の顕微鏡写真である。図７は同リフレクタのＸ方向の表面粗さを測定したグラフ、図８は同リフレクタのＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）の表面粗さを測定したグラフである。図９は導光板成形後の同リフレクタの断面のイメージを示す図である。図９において、３２は反射板７の基材である光拡散フィルム、３３は光拡散性微粒子（凹凸）、３４はバインダー樹脂で、光拡散性微粒子３３とともに光拡散剤を形成している。３５は白色インクである。光拡散フィルム３２の表面に光拡散剤を塗布して乱反射面を形成したとき、バインダー樹脂３４の表面に一部が露出している光拡散性微粒子３３のうち一部がバインダー樹脂３４の表面より突出している微粒子３３は、その突出部分が凸部を形成し、隣り合う微粒子３３どうしの隙間が凹部を形成する。また、微粒子３３の最大幅部分がバインダー樹脂３４から突出していると、この最大幅部分が隣り合う微粒子間に形成された凹部の開口を覆うためいわゆるオーバーハング部（形状）３３’（図９）を形成する。
【００４６】図６において、光拡散性微粒子３３の大きさは、０．１～２μｍであった。また、図７および図８において、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に規定する表面粗さのＸ方向の最大高さは１μｍ、最小高さは０．０１μｍ、Ｙ方向の最大高さは０．８μｍ、最小高さは０．０１３μｍであった。また、Ｘ方向のピーク間の距離の平均は８．８μｍ、Ｙ方向のピーク間の距離の平均は１０．５μｍであった。
【００４７】図１０（ａ）、（ｂ）は（株）きもと製のリフレクションフィルムレフホワイトＲＷ１８８の表面の顕微鏡写真および発泡状態を示す断面写真である。図１１は同フィルムのＸ方向の表面粗さを測定したグラフ、図１２は同フィルムのＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）の表面粗さを測定したグラフである。図１３は導光板成形後の同フィルムの断面のイメージを示す図である。図１３において、７’はポリエステル発泡体によって形成された反射板、３６は反射板７’の表面に発泡によって形成された凹凸で、これによって乱反射面を形成している。凹凸３６の形状は不規則で、一部の凸部がオーバーハング部３６’を形成している。なお、３７は発泡部分である。
【００４８】図１１および図１２において、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に規定する表面粗さの凹凸３６のＸ方向の最大高さは０．９８μｍ、最小高さは０．０１４μｍ、Ｙ方向の最大高さは０．８５μｍ、最小高さは０．０１μｍ程度であった。また、ピーク間の距離は平均１０μｍ（数μｍ～１０数μｍ）であった。なお、平面写真より微小な凹凸のサイズは０．１～３μｍ程度であった。
【００４９】図１４は古河電気工業（株）製のＭＣＰＥＴの表面の顕微鏡写真である。図１５は同ＭＣＰＥＴのＸ方向の表面粗さを測定したグラフ、図１６は同ＭＣＰＥＴのＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）の表面粗さを測定したグラフである。凹凸の大きさは５～１００μｍで、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に規定する表面粗さのＸ方向の最大高さは３．３μｍ、最小高さは０．０１３μｍ、Ｙ方向の最大高さは６μｍ、最小高さは０．０１μｍ程度であった。また、Ｘ方向のピーク間の距離の平均は２１．５μｍ、Ｙ方向のピーク間の距離の平均は４０μｍであった。
【００５０】反射板として住友スリーエム（株）製のスーパーリフレクタＮｏ．４５９６、（株）きもと製のリフレクションフィルムレフホワイトＲＷ１８８および古河電気工業（株）製のＭＣＰＥＴを使用して明るさを測定した結果、いずれも従来装置に比べて明るく、しかも均一な照明が得られた。その大きな理由は、きわめて微細かつ不規則な凹凸が密集して形成されていることによるものと判断される。
【００５１】このような反射板７または７’の乱反射面３１を形成する凹凸３３または３６の深さ（表面粗さの最大高さ）は、１μｍ（きもと製０．８５～０．９８、スリーエム製０．８～１μｍ）～６μｍ（古河製）程度であって、かつ表面が平滑でないことが必要であり、その凹凸の平均的なサイズはきもと、スリーエム製の場合１０μｍ程度、古河製の場合４０μｍ程度（最大１００μｍ程度）で、さらに凹凸の表面には０．１～１μｍ（スリーエム製）、０．１～３μｍ（きもと製）程度の微小な凹凸がある。
【００５２】したがって、凹凸の大きさとしては、０．１～１００μｍ程度であることが好ましい。この範囲内であると光を良好に拡散反射し、これ以下もしくは以上であると、拡散性能が低下することが判明した。ただし、凹凸は相対的に大きいものに比べて小さいものほど良好な結果が得られることが判明した。
【００５３】凹凸の高さは、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１に規定する表面粗さの最大高さで０．８～６μｍ程度とされる。これ以下であると凹凸が小さすぎて乱反射面として機能せず、以上であると深すぎて凹部内に侵入した光が吸収されて凹部から出てくる光量が減少するため好ましくない。但し、凹凸の高さは、凹凸の大きさによって決定されるもので、大きい凹凸ほど高さは高くなる。住友スリーエム（株）製のスーパーリフレクタＮｏ．４５９６、（株）きもと製のリフレクションフィルムレフホワイトＲＷ１８８の場合は、０．８μｍ程度までで、古河電気工業（株）製のＭＣＰＥＴの場合は、最大６μｍ程度とされる。
【００５４】このような構造からなる面発光光源装置においては、反射板７を導光板６に成形により一体に形成しているので、これら両部材間には空気層が全く存在せず、そのため導光板６内を反射しながら進行する光を直接反射板７に導くことができる。すなわち、導光板６と反射板７との間に空気層があると、臨界角以上の角度の光は導光板６とこの空気層との境界面で全反射するが、空気層がないと反射板７に直接導かれる。そして、この光は乱反射面３１によって拡散反射されることにより導光板６および拡散板４を透過して文字板３の表示部９を照明する。
【００５５】また、従来は光源から導光板内に入射した光のうち導光板の端面（側面）またはその外側に設けられたケースの壁で反射して導光板内を入反射を繰り返す光は、その過程で空気層との境界面で全反射して文字板の前面に導かれることなく消失していたが、本発明においては空気層がないのでこの光も有効に利用することができる。すなわち、電球５から導光板６内に入射した光のうち導光板６の端面（側面）またはその外側に設けられたケース２の壁で反射して導光板６内を入、反射を繰り返す光は、その過程で反射板７に導かれ、乱反射面３１によって拡散反射されることにより導光板６および拡散板４を透過して文字板３の表示部９を照明する。したがって、文字板３の前面に導かれる光量が増大し、文字板３全体を明るくかつ略均一な明るさで照明することができる。
【００５６】また光量が増大すると、図２４に示す影２２の部分に回り込む光量も増大するため、影２２になる部分とそうでない部分との明暗差が小さくなり、実質的に影２２の発生を防止することができる。すなわち、導光板６内を進行する光は、指針１２の軸１３やこの軸１３が貫通する穴１４に遮られて光源５と反対の側には届かず、また直進性が強いため周りから回り込む光も少なく影が発生するが、導光板６と反射板７を一体に形成した場合は、導光板６内を進行する光は、反射板７で乱反射し、一部は臨界角反射（全反射）し、一部は文字板３側に反射して文字板３に入射し、一部は導光板６内を拡散反射する。したがって、文字板３側に反射する光量が増加するとともに影が発生する部分にも反射光が回り込むため影を実用上問題ない程度に薄くするか、もしくは影自体の発生を防止することができる。
【００５７】図２１は本発明の他の実施の形態を示す要部の断面図である。この実施の形態においては、導光板６と略同程度の屈折率を有する透明な接合剤（接合溶剤）４０によって反射板７を導光板６の裏面に接合することにより、これら両部材間に空気層が存在しないようにしている。接合剤４０としては、粘着剤、接着剤等が用いられる。例えば住友スリーエム（株）＃９４８３高透明粘着材転写テープ、１，２－ジクロロエタン（ＣＨ₂ＣｌＣＨ₂Ｃｌ）等が用いられる。
【００５８】導光板６と反射板７を接合するには、予め反射板７の乱反射面３１に接合剤４０を塗布しておき、その上に導光板６を貼り付けるか、あるいは予め導光板６の裏面に接合剤４０を塗布または印刷しておき、その上に反射板７を貼り付ければよい。この場合、必ずしも導光板６と反射板７との接合面全体にわたって接合剤４０を充填する必要はなく、一部に空気溜まりがあっても文字板３全体からみて輝度の変化がわからない程度であれば実際の使用には何等問題ない。なお、接合剤４０の接合力が弱い場合または接合力がほとんどない場合は、導光板６よりピンを立て、反射板７にはピンに対応した位置に穴を設けておくことにより、反射板７の位置決めをするとともに、ピンをかしめることにより反射板７を導光板６に固定することもできる。あるいは、反射板７を導光板６とケース２との間で押圧挟持するようにしてもよい。
【００５９】このような構造においても導光板６と反射板７との間に空気層がないので上記した実施の形態と同様な効果が得られる。すなわち、導光板６の裏面と反射板７との間に接合剤４０を充填した場合は、導光板６内を反射してきた光は導光板６と接合剤４０との境界面で反射するが、接合剤４０の屈折率は導光板６と略同程度であるため、導光板６と空気との組合せに比べて大部分の光は反射板７側に入射し、反射板７で拡散反射して接合剤４０および導光板６を透過することにより文字板３の前面に導かれる。また、電球５から導光板６内に入射した光のうち導光板６の端面（側面）またはその外側に設けられたケース２の壁で反射して導光板６内を入、反射を繰り返す光も、その過程で接合剤４０を透過して反射板７に導かれ、乱反射面３１によって拡散反射されることにより接合剤４０、導光板６および拡散板４を透過して文字板３の表示部９を照明する。したがって、この場合も光量が増大して文字板３全体を明るくかつ略均一な明るさで照明することができ、影２２の発生を防止することができる。
【００６０】また、例えば、図１に斜線で示す表示部９に対応した部分にのみ接合剤４０を網点印刷することにより、明るくしたい表示部９にのみ網点を密に形成（またはベタ印刷）して輝度のアンバランスの調整や意匠の一部をスポット的に明るくすることが可能である。
【００６１】次に、本発明による反射板付導光板の製造方法について説明する。図１８はアウトサート成形によって導光板を製造する際に用いられる金型の断面図、図１９はアウトサート成形によって形成された導光板を備えた面発光光源装置の断面図である。図１８において、先ず表面が不規則な凹凸からなる乱反射面３１を有する反射板７を作成する。このような反射板７としては、市販の上記した住友スリーエム（株）製のスーパーリフレクタＮｏ．４５９６または（株）きもと製のリフレクションフィルムレフホワイトＲＷ１８８であってもよい。
【００６２】次に、反射板７を乱反射面を上にして下型４４内に装填し、上型４５を下型４４の上に位置決めして固定する。次いで、導光板用溶融樹脂を図示しない射出口（ゲート）からキャビティ４８内に充填し、導光板６を反射板７の乱反射面３１に一体に成形する。なお、４６は成形後の穴形状を形成するためのピンである。
【００６３】このように、アウトサート成形によって導光板６を反射板７に対して一体に成形すると、乱反射面３１の凹凸がいわゆるオーバーハング部となる形状の凹凸を含んでいても凹部の隅々まで溶融樹脂が進入するため、凹凸が潰れるおそれがない。
【００６４】なお、上記した実施の形態においては、いずれも自動車用アナログ表示式計器に適用した例について説明したが、これに限らず各種表示式計器、表示装置の光源として用いることが可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る面発光光源装置によれば、導光板内に入射した光源からの光を反射板に導き、また導光板内に入射した光が導光板の端面（側面）またはその外側に設けられたケースの壁で反射して導光板内を入、反射を繰り返す過程で文字板の前面に導かれることなく失われていた光を反射板に導き、これらの光を反射板の乱反射面で拡散反射して文字板の前面に導くように構成したので、光量が増大し文字板を明るく照明することができる。したがって、使用する点光源の数を３灯から２灯へ、２灯から１灯へ削減することが可能である。または、小さい定格の光源を使用することができ、コスト、発熱対策等の観点からも有利である。
【００６６】また、光量が増大すると、導光板に設けられる指針貫通用の穴および指針の影を視認することができない程度に薄くすることができるため、光源として安価な電球を使用できる。また、光源からの直射光が文字板に直接照射される光源近傍を除いて、反射板に対応した面の全体が略均一に照明できるため、明るさのバランスをとるための網点印刷を削除できるか、削除できない場合でも簡単に仕様を決定できる。
【００６７】さらに、本発明においては乱反射面の凹凸の大きさを０．１～１００μｍとしているので、光を良好に拡散反射することができる。

【出願人】	【識別番号】０００１０７２９５【氏名又は名称】ジェコー株式会社
【出願日】	平成１１年５月２７日（１９９９．５．２７）
【代理人】	【識別番号】１０００６４６２１【弁理士】【氏名又は名称】山川政樹
【公開番号】	特開２０００－５７８３０（Ｐ２０００－５７８３０Ａ）
【公開日】	平成１２年２月２５日（２０００．２．２５）
【出願番号】	特願平１１－１４８３２８