導光板の作り方：パターン、切断、端面の鏡面仕上げ

導光板の役割

LEDは小さく明るい点光源です。画面やパネル全体を均一に光らせるには、光を広げる必要があります。エッジライト方式では、一列のLEDが透明な板の端面に光を入れます。板の中で光は2つの面の間を全反射しながら進み、板の中に閉じ込められます。片方の面のパターンがその反射を制御して崩し、光を見る人の方向へ送り出します。LEDの近くでは少なく、遠くでは多く取り出すことで、面全体が同じ明るさに見えます。

板には透明度の高いアクリル（PMMA）、強度が必要な場合はポリカーボネートが使われます。背面には反射シート、前面には拡散シートやプリズムシートを重ねます。

光のパターンを作る5つの方法

印刷とレーザー加工は金型が不要で、柔軟な生産に向いています。V溝加工はインクを使わないきれいなパターンになります。成形とロール転写は大量生産向けの方法で、その品質は金型やロールで決まります。

金型とロール：ダイヤモンド工具の出番

成形やロール転写のパターンは、マスター面の写しです。そのマスターとなる金型インサートやロールは、多くの場合、超精密加工機で単結晶ダイヤモンドバイトを使って加工されます。鋭いダイヤモンドのVバイトで、ニッケルめっきや銅の面に深さ数ミクロンの微細な溝やプリズムを切削します。刃先の形と鋭さがすべての溝の形になり、ひいては光の均一さを決めます。多くのディスプレイで使われる輝度向上フィルム、つまりプリズムシートを作るロールにも同じ技術が使われています。

1つの金型で数百万枚の導光板を作るため、工具は全パターンを一定の刃先で削り切らなければなりません。長いパターンの途中で摩耗したり欠けたりしたダイヤモンドは、金型の端から端で変化する溝を残し、それが明るさのむらとして現れます。

板の切断

導光板は大きな板からのこぎりやCNCルーターで切り出します。その結果、端面は粗く白くなります。3辺は反射テープやフレームで覆われるため問題にならないこともありますが、入光面は別です。

入光面

光はすべて端面から板に入るため、端面は光学的に透明で平らでなければなりません。粗い端面は入口で光を散乱させ、各LEDの前に明るい点（ホットスポット）を、その間に暗い部分を作ります。主な仕上げ方法は3つです。

• ダイヤモンドによる端面切削・研磨：単結晶ダイヤモンドのカッターを持つ機械が、熱をかけずに一度の加工で端面を透明かつ平らに切削します。光学的な端面では通常この方法を選びます。
• 炎研磨：速く光沢も出ますが、熱で応力やわずかな歪みが生じることがあり、光学的な端面には理想的ではありません。
• バフ研磨：可能ですが時間がかかり、端面が丸くなりがちです。

アクリル端面の仕上げについては、アクリルの研磨方法もご覧ください。

Bulunmaz にできること

Bulunmaz は、導光板加工用の単結晶ダイヤモンド工具を天然ダイヤモンドとMCDで製作しています。金型やロール用のV溝バイトとマイクロプリズムバイト、ロール金型旋削バイト、入光面用の端面加工カッターを標準品または図面に合わせて作り、再研磨も行います。V溝加工機で板に直接V溝を切る加工は別の仕事です。機械と板の詳細をお送りいただければ、個別に確認します。導光板と金型のためのダイヤモンド工具もご覧ください。