(57)【要約】【課題】輝度を向上させ、輝度ムラ及び色ズレを低減させる。【解決手段】重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板、又はメタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面に、レーザ光源６０１からレーザ光Ｌを出射して、多数の凹部からなる光散乱用パターンを形成し、凹部の表面に多数の微細凹凸を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置に用いられる導光板の製造方法において、
重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板の板面に、レーザ光源からのレーザ光を照射して、多数の凹部からなる光散乱用パターンを形成し、前記凹部の表面に多数の微細凹凸を形成する、
ことを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
光源装置に用いられる導光板の製造方法において、
メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板の板面に、レーザ光源からのレーザ光を照射して、多数の凹部からなる光散乱用パターンを形成し、前記凹部の表面に多数の微細凹凸を形成する、
ことを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項３】
前記アクリル樹脂板の板面を複数の走査ブロックに予め区画しておき、前記アクリル樹脂板をブロック単位で移動させて前記各走査ブロック毎にレーザ光を走査させ、前記凹部を形成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された導光板であって、
一対の板面のうちの一方の板面を前記多数の凹部を形成した散乱面とし、他方の板面を前記散乱面により散乱された光を外部に出射する出射面とする、
ことを特徴とする導光板。
【請求項５】
請求項４に記載の導光板と、
前記導光板の端面に配置される光源部と、を備えた、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
前記光源部は、ＬＥＤを有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光により光散乱用パターンを形成する導光板の製造方法並びに該製造方法により製造された導光板及び該導光板を備えた光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、液晶パネルの背面に配置される光源装置としてのバックライト装置を備えている。この種のバックライト装置は、大別して、導光板の直下に光源を配置した直下型のものと、光源を導光板の端面に配置するエッジライト型のものとがある。直下型のバックライト装置では、導光板の直下に光源を配置するので、装置が厚くなる。したがって、装置の薄型を実現するには、エッジライト型が望ましい。
【０００３】
エッジライト型のバックライト装置としては、透光性板材の一方の板面に複数の凹部としての鏡面状の円錐形状ドットを形成し、他方の板面を円錐形状ドットで反射した光を出射する出射面とした導光板を備えたものが知られている（特許文献１参照）。そして、光散乱用の円錐形状ドットをレーザ加工する方法としては、Ｘ−Ｙ精密移動テーブル上に樹脂板を載置し、レーザ光で１つのドットを形成する度に樹脂板をＸ−Ｙ精密移動テーブルで移動させるものが知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２７８０７号公報
【特許文献２】特開２０００−６６０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の導光板では、導光板の出射面から出射される光の輝度が低下することがあり、また、出射面から出射される光の輝度ムラ又は色ズレが目立つことがあった。
【０００６】
具体的に説明すると、導光板に形成した凹部における光の散乱効率が低い場合、輝度低下や輝度ムラが生じることがあった。一方、光源の光が導光板の端面から入射され、光が凹部で全反射した場合には色ズレが生じることはほとんどないが、光が凹部で全反射せずに屈折して外部に出射された後に再び屈折して凹部から入射されると、光の波長によって屈折角が異なるので、色ズレ（色収差）が生じることがあった。例えば導光板の出射面の入光部近傍から出射される光は色ズレにより青色となり、入光部から遠ざかるに連れて多数の凹部で屈折することにより、出射面から出射される光は黄色となることがあった。
【０００７】
特に、導光板を大型（例えば４０型以上）とした場合には、光源からの光路が長くなるため、輝度低下や輝度ムラ又は色ズレが顕著であった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、輝度を向上させ、輝度ムラ及び色ズレを低減させる導光板の製造方法、該製造方法により製造された導光板及び該導光板を備えた光源装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は（例えば、図１、図２、図３及び図５参照）、光源装置（５００）に用いられる導光板（１１）の製造方法において、
重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板の板面に、レーザ光源（６０１）からのレーザ光（Ｌ）を照射して、多数の凹部（１２）からなる光散乱用パターンを形成し、前記凹部（１２）の表面に多数の微細凹凸（１２ａ）を形成する、
ことを特徴とする導光板（１１）の製造方法、にある。
【００１０】
また、本発明は（例えば、図２参照）、光源装置（５００）に用いられる導光板（１１）の製造方法において、
メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板の板面に、レーザ光源（６０１）からのレーザ光（Ｌ）を照射して、多数の凹部（１２）からなる光散乱用パターンを形成し、前記凹部（１２）の表面に多数の微細凹凸（１２ａ）を形成する、
ことを特徴とする導光板（１１）の製造方法、にある。
【００１１】
また、上記導光板（１１）の製造方法において（例えば、図４参照）、前記アクリル樹脂板の板面を複数の走査ブロック（１１Ｂ）に予め区画しておき、前記アクリル樹脂板をブロック単位で移動させて前記各走査ブロック（１１Ｂ）毎にレーザ光（Ｌ）を走査させ、前記凹部（１２）を形成する、
ことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は（例えば、図１参照）、上記製造方法で製造された導光板（１１）であって、
一対の板面のうちの一方の板面を前記多数の凹部（１２）を形成した散乱面（１１ａ）とし、他方の板面を前記散乱面により散乱された光を外部に出射する出射面（１１ｂ）とする、
ことを特徴とする導光板（１１）、にある。
【００１３】
また、本発明は（例えば、図１参照）、上記導光板（１１）と、
前記導光板（１１）の端面（１１ｃ）に配置される光源部（１５）と、を備えた、
ことを特徴とする光源装置（５００）、にある。
【００１４】
また、上記光源装置（５００）において、
前記光源部（１５）は、ＬＥＤ（３１）を有する、
ことを特徴とするものである。
【００１５】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る本発明によると、重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板の板面にレーザ光を照射すると、レーザ光の熱によりアクリル樹脂が溶融及び蒸発して凹部が形成され、凹部の表面には、直径がポリメタクリル酸メチルの分子量に相当する大きさの微細凹凸が多数形成される。このように形成された多数の微細凹凸によって光が効果的に散乱され、導光板の輝度が向上し、輝度ムラ及び色ズレが低減する。
【００１７】
請求項２に係る本発明によると、メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板の板面にレーザ光を照射すると、レーザ光の熱によりアクリル樹脂が溶融及び蒸発して凹部が形成され、凹部の表面には、共重合体とすることにより分子間の結合力が強められた結果、直径が該共重合体の分子量に相当する大きさよりも大きい微細凹凸が多数形成される。このように形成された多数の微細凹凸によって光が効果的に散乱され、導光板の輝度が向上し、輝度ムラ及び色ズレが低減する。
【００１８】
請求項３に係る本発明によると、アクリル樹脂板を移動させて走査ブロック毎にレーザ光を走査させることにより、大型のアクリル樹脂板にレーザ加工を施す場合であっても、簡単な構成のレーザ加工装置で加工することができ、導光板の製作に要する時間を短縮させることができる。したがって、輝度が向上し、輝度ムラ及び色ズレが低減する導光板の生産性が向上する。
【００１９】
請求項４に係る本発明によると、多数の微細凹凸により光が効果的に散乱し、出射面から出射される光の輝度が向上すると共に、輝度ムラ及び色ズレが低減する。
【００２０】
請求項５に係る本発明によると、導光板の光の輝度が向上すると共に、輝度ムラ及び色ズレが低減するので、光源装置としての品質が向上する。
【００２１】
請求項６に係る本発明によると、冷陰極蛍光管よりも装置を薄型化することができ、このように装置を薄型化しながら、光源装置としての品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る光源装置としてのバックライト装置を備えた液晶表示装置の一部を示す部分断面図である。
【００２４】
図１に示す液晶表示装置１００は、液晶テレビジョン受像機等の液晶ディスプレイであり、液晶パネル２００と、液晶パネル２００の裏面に配置される光学シート類３００（図２）と、液晶パネル２００を駆動する駆動部４００と、光学シート類３００の裏面に配置されるバックライト装置５００とを備えて構成されている。なお、本実施の形態では、液晶表示装置１００は、例えば４０型以上の大型のものである。
【００２５】
バックライト装置５００は、エッジライト型であり、アクリル樹脂板からなる導光板１１を備えている。導光板１１は、一対の板面のうちの一方の板面を散乱面１１ａとし、他方の板面を散乱面１１ａにより散乱された光を外部に出射する出射面１１ｂとしている。
【００２６】
また、バックライト装置５００は、導光板１１の散乱面１１ａに対向して配置される反射シート１３と、導光板１１の端面１１ｃ近傍に配置される光源部としてのＬＥＤユニット１５と、液晶表示装置１００の筐体でもあり、液晶パネル２００及び導光板１１等を保持するフレーム２０と、を備えている。このようにエッジライト型とすることにより、バックライト装置５００、即ち液晶表示装置１００を薄型とすることが可能である。
【００２７】
フレーム２０は、アルミニウム等の金属で形成されており、液晶パネル２００の表示部分を露出する開口部２１ａが形成されたフロントパネル２１と、フロントパネル２１の裏側に配置され、導光板１１及びＬＥＤユニット１５を覆う板状に形成されたリアパネル２２と、フロントパネル２１とリアパネル２２との間に配置され、液晶パネル２００よりも大きい開口部２３ａが形成され、リアパネル２２が嵌るインナーパネル２３と、を有する。
【００２８】
導光板１１の散乱面１１ａには、多数の凹部１２からなる光散乱用パターンが形成されており、導光板１１の端面１１ｃから入射した光が、各凹部１２で散乱することで導光板１１の出射面１１ｂから出射される。これにより、バックライト装置５００は、液晶パネル２００に向けて面発光する。
【００２９】
ＬＥＤユニット１５は、複数（多数）のＬＥＤ３１と、ＬＥＤ３１を駆動するための駆動回路基板３２と、ＬＥＤ３１と駆動回路基板３２とを繋ぐ不図示の配線パターンがプリントされたフレキシブルプリント基板３３と、を備えている。
【００３０】
ＬＥＤ３１は、白色ＬＥＤであり、不図示の青色ＬＥＤ素子と不図示の蛍光体とからなるものである。なお、白色ＬＥＤとしては、これに限定するものではなく、赤色、緑色、青色のＬＥＤ素子を有する３原色白色ＬＥＤでもよく、種々の白色ＬＥＤを適用することが可能である。このＬＥＤ３１を使用することにより、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を使用する場合よりも低電圧、低消費電力となる。
【００３１】
また、ＬＥＤユニット１５は、アルミニウム等の熱伝導性材料からなる伝熱板３４を備えている。この伝熱板３４は、ＬＥＤ３１の熱をフレーム２０に伝達するものであり、厚さが導光板１１の厚さ以下に設定されている。
【００３２】
フレキシブルプリント基板３３は、可撓性のあるフィルム状の絶縁体に、配線となる導体を形成して構成されており、断面略Ｚ字形状に折れ曲がるように変形されている。これにより、ＬＥＤユニット１５をフレーム２０に配置した際には、フレキシブルプリント基板３３が復元しようとする弾性力により、フレキシブルプリント基板３３の先端に設けたＬＥＤ３１が導光板１１の端面１１ｃに押し付けられている。これにより、ＬＥＤ３１の光は、端面１１ｃから効率よく入射される。
【００３３】
ここで、フレキシブルプリント基板３３及び伝熱板３４には、フレキシブルプリント基板３３の折り曲げ部分の弾性力によりＬＥＤ３１を導光板１１の端面１１ｃに押し付ける押し付け方向に長い長孔３３ｈ，３４ｈが長辺方向に沿って複数形成されている。そして、長孔３３ｈ，３４ｈに対向するフレーム２０のリアパネル２２には、中空の筒状のリベット４１が内側に突出するように固定されており、各リベット４１が対向する長孔３３ｈ，３４ｈに挿通される。インナーパネル２３とリアパネル２２とは、リベット４１を介して締着具として皿ねじ等のねじ４３により一体に固定されている。
【００３４】
このように、ＬＥＤ３１を光源としたことにより、ＣＣＦＬを光源とした場合よりもバックライト装置５００を薄型化することができる。
【００３５】
ところで、本実施の形態の導光板１１は、アクリル樹脂板で形成されており、その散乱面１１ａとなる板面の凹部１２は、レーザ加工装置によって形成される。
【００３６】
図２は、レーザ加工装置６００の概略を示す説明図である。
【００３７】
レーザ加工装置６００は、レーザ光源としてのレーザ発振器６０１と、レーザ光Ｌを反射する反射ミラー６０２と、レーザ光ＬをＸ軸方向に走査するＸ軸ミラー６０３と、レーザ光ＬをＹ軸方向に走査するＹ軸ミラー６０４と、集光レンズ６０５と、導光板１１となるアクリル樹脂板が載置され、アクリル樹脂板をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能なＸＹテーブル６０６と、レーザ加工装置６００全体を制御する制御部６０７と、を備えている。
【００３８】
レーザ発振器６０１は、導光板１１となるアクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面を加工するために、パルス状の（断続した）レーザ光Ｌを出力する。
【００３９】
反射ミラー６０２は、レーザ発振器６０１より出力されたレーザ光Ｌを反射する。Ｘ軸ミラー６０３は、反射ミラー６０２で反射されたレーザ光ＬをＸ軸方向に走査し、Ｙ軸ミラー６０４は、Ｘ軸ミラー６０３で反射されたレーザ光ＬをＹ軸方向に走査することで、アクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面上の１ブロック上を加工することができる。
【００４０】
例えば、パルス状のレーザ光ＬをＸ軸ミラー６０３及びＹ軸ミラー６０４により走査することで、アクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面上には、１ブロック分、Ｙ軸に沿う複数の凹部１２がＸ軸に沿って複数列形成される。
【００４１】
集光レンズ６０５は、例えば凸レンズであり、Ｘ軸ミラー６０３及びＹ軸ミラー６０４の走査によるレーザ光Ｌがアクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面に対して略垂直に入射するような形状に形成されている。
【００４２】
以上の構成により、レーザ発振器６０１からのレーザ光Ｌは、反射ミラー６０２、Ｘ軸ミラー６０３、Ｙ軸ミラー６０４及び集光レンズ６０５によってアクリル樹脂板の板面に照射され、アクリル樹脂の溶融及び蒸発により凹部１２（図１）が形成される。
【００４３】
図３は、レーザ加工装置６００により形成される光散乱用パターンを示す説明図である。
【００４４】
アクリル樹脂板の板面には、図３に示すように、Ｙ軸ミラー６０４の走査によるＹ軸方向に長い平面視長穴の凹部１２（ドット）が多数形成される。そして、各凹部１２は、千鳥状に配列され、ＬＥＤ３１（図１）の光照射方向Ｌ１に沿って遠ざかるに連れて大きくなるように、かつ平面視長円形状から真円形状に近づくように形成されている。これにより、導光板１１の出射面１１ｂから出射される光の輝度ムラを低減させている。
【００４５】
次に、図４は、導光板１１となるアクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面を示す説明図である。レーザ加工装置６００の制御部６０７（図２）は、導光板１１となるアクリル樹脂板の散乱面１１ａとなる板面を、図４に示すように、Ｘ，Ｙ軸方向に並ぶ四角形状の複数の走査ブロック１１Ｂに予め区画しておく。なお、図４では、説明の便宜上、走査ブロック１１Ｂ毎に区画する区画線（実線）を図示したが、実際のアクリル樹脂板には区画線は形成されていない。
【００４６】
この走査ブロック１１Ｂは、レーザ加工装置６００のＸ軸ミラー６０３及びＹ軸ミラー６０４でレーザ光Ｌを走査可能な範囲に設定されている。そして、レーザ加工装置６００の制御部６０７は、ＸＹテーブル６０６によりアクリル樹脂板をブロック単位で移動させ、各走査ブロック１１Ｂ毎にレーザ光Ｌを走査させて、アクリル樹脂板の板面にレーザ加工を施す。
【００４７】
この動作を具体的に説明すると、まず、導光板１１となるアクリル樹脂板は、図４中、Ｘ軸方向には、１２行の走査ブロック１１Ｂに区画され、Ｙ軸方向には、２２列の走査ブロック１１Ｂに区画されている。そして、１つの走査ブロック１１Ｂのレーザ加工が終了したら、ＸＹテーブル６０６によりアクリル樹脂板をＸ軸方向に１ブロック移動させ、隣接する走査ブロック１１Ｂにレーザ加工を施す。そして、１列中の１２の走査ブロック１１Ｂのレーザ加工が終了したら、ＸＹテーブル６０６によりアクリル樹脂板をＹ軸方向に１ブロック移動させ、隣接する列の各走査ブロック１１Ｂのレーザ加工を順次行う。以上の動作で全走査ブロック１１Ｂにレーザ加工を施す。
【００４８】
このようにアクリル樹脂板を移動させて走査ブロック１１Ｂ毎にレーザ光Ｌを走査させることにより、１つ１つ凹部を形成する度にＸＹテーブルでアクリル樹脂板を移動させる場合と比べ、導光板１１の製作に要する時間を短縮することができる。特に、大型（例えば４０型以上）のアクリル樹脂板にレーザ加工を施す場合には、ブロック単位でアクリル樹脂板の表面をレーザ加工するようにしたので、ｆθレンズ等を省略した簡単な構成としたレーザ加工装置６００でも加工することができ、導光板１１の製作に要する時間を大幅に短縮することができる。したがって、導光板１１の生産性が向上する。
【００４９】
ところで、図５は導光板１１の散乱面１１ａに形成されている凹部１２を示す模式図であるが、本実施の形態では、凹部１２の表面に多数の微細凹凸１２ａ（微細凹部又は微細凸部）を形成している。
【００５０】
これら多数の微細凹凸１２ａ（微細凹部又は微細凸部）の直径は、１μｍ〜２０μｍに設定されている。つまり、微細凹凸の直径が１μｍ未満の領域に分布する場合には、導光板に入射させた光が凹部で全反射せずに屈折して色ズレが生じてしまい、微細凹凸の直径が２０μｍを超える領域に分布する場合には、凹部における光の散乱効率が著しく低下し、輝度の低下又は輝度ムラが生じてしまうことがある。なお、微細凹凸の直径が２０μｍを超える場合にも色ズレが生じるが、輝度の低下又は輝度ムラの発生が顕著である。
【００５１】
したがって、本実施の形態では、微細凹凸１２ａの直径を１μｍ〜２０μｍに設定することで、各凹部１２における光の散乱効率を向上させて、導光板１１の出射面１１ｂから出射される光の輝度を向上させ、出射される光の輝度ムラ及び色ズレを低減させている。
【００５２】
ここで、凹部が形成されている導光板の製作には、金型による方法や工具により凹部を切削する方法等、種々の方法が存在するが、導光板の製作に要する時間が短縮することを鑑みると上述したレーザ加工装置６００でレーザ加工する方法が最適である。
【００５３】
そして、レーザ加工の後に、サンドブラストにより凹部表面に微細凹凸を形成することが考えられるが、これでは、導光板の製作に要する時間が長くなってしまう。また、サンドブラストにより形成される微細凹凸の直径が１μｍ未満となる傾向にあり、色ズレが生じてしまうことがある。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、導光板１１となるアクリル樹脂板を、レーザ加工により凹部１２を形成した際に、凹部１２の表面に、直径が１μｍ〜２０μｍである多数の微細凹凸１２ａが形成される材質としている。
【００５５】
具体的に説明すると、導光板１１となるアクリル樹脂板を、重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルとすることにより、レーザ光で凹部１２を形成した際に、凹部１２の表面に、直径が１μｍ〜２０μｍである多数の微細凹凸１２ａが形成されることを見出したものである。この重量平均分子量が１万〜１０万のポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板は、キャスト法により製造することができる。
【００５６】
ここで、仮に、重量平均分子量が１万未満のポリメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板では、レーザ光で凹部を形成した際に、凹部表面が微細凹凸の少ない滑らかな状態（鏡面に近い状態）となってしまう。
【００５７】
これは、アクリル樹脂板表面をレーザ光の熱で溶融させた際に、分子量が大きいほど、微細凹凸の直径が大きくなる傾向にあり、分子量が小さいほど、微細凹凸の直径が小さくなる傾向にあるためである。つまり、分子量に相当する直径の微細凹凸が形成される。
【００５８】
したがって、重量平均分子量が１万未満のポリメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板では、形成される微細凹凸の数が著しく少なく、凹部の光の散乱効率が低くなることから、輝度の低下又は輝度ムラが生じてしまう。
【００５９】
一方、重量平均分子量が１０万を超えるポリメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板では、分子量が大きいため、形成される微細凹凸の直径が２０μｍを超える傾向にある。このような微細凹凸の直径が２０μｍを超える場合には、微細凹凸の直径が大きすぎてしまうため、凹部における光の散乱効率が著しく低下し、輝度の低下又は輝度ムラが生じてしまう。
【００６０】
そこで、本実施の形態では、重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板の板面にレーザ光Ｌを出射して多数の凹部１２を形成し、凹部１２の表面に直径が１μｍ〜２０μｍである多数の微細凹凸１２ａを形成している。
【００６１】
これにより、凹部１２に形成される微細凹凸１２ａの直径は、１μｍ〜２０μｍの範囲内に分布し、凹部１２では入射したＬＥＤ３１の光が略全反射し、色ズレを効果的に低減することができ、また、凹部１２における光の散乱効率が向上するので、導光板１１の出射面１１ｂから出射される光の輝度が向上し、輝度ムラを効果的に低減することができる。
【００６２】
そして、このような導光板１１を有するバックライト装置５００では、輝度が向上し、輝度ムラ及び色ズレが低減するので、光源装置としての品質が向上する。
【００６３】
次に、別の実施の形態について説明するが、上記実施の形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
この別の実施の形態において、導光板１１として、メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板を用いることにより、レーザ光で凹部１２を形成した際に、凹部１２の表面に、直径が１μｍ〜２０μｍである多数の微細凹凸１２ａが形成されることを見出した。
【００６５】
なお、仮に重量平均分子量が１０万を超えると、上記実施の形態のポリメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板と同様に、凹部における光の散乱効率が著しく低下し、輝度の低下又は輝度ムラが生じてしまう。
【００６６】
ここで、重量平均分子量が１万未満であっても、０．１万以上であれば直径が１μｍ〜２０μｍに分布する多数の微細凹凸１２ａが形成される点で、上記実施の形態のポリメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板と異なる。
【００６７】
つまり、メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万の範囲内であれば、該共重合体の分子間の結合が強く、レーザ光の熱に晒されても、溶けて鏡面に近い状態となることはない。したがって、凹部１２の表面には、該共重合体とすることにより分子間の結合力が強められた結果、直径が該共重合体の分子量に相当する大きさよりも大きい多数の微細凹凸が形成される。
【００６８】
なお、重量平均分子量が大きくなるほど、形成される微細凹凸１２ａの直径に及ぼす共重合体の分子間の結合力の影響が小さくなる。したがって、メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体としたことにより、重量平均分子量の下限には大きく影響し、その下限は上記実施の形態のメタクリル酸メチルからなるアクリル樹脂板の重量平均分子量１万よりも小さい０．１万とすることができる。一方、重量平均分子量の上限は、共重合体とした影響は極めて小さく、上記実施の形態と同様、１０万である。
【００６９】
このように、凹部１２の表面には多数の微細凹凸１２ａが形成されるので、上記実施の形態と同様の効果を奏するものである。
【００７０】
ここで、メタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万のアクリル樹脂板は、キャスト法又は連続キャスト法で製造することが可能である。そして、連続キャスト法では、キャスト法よりも製造されるアクリル樹脂板の分子量が小さくなるが、アクリル樹脂板の製造に要する時間が短い。したがって、アクリル樹脂板の製造に要する時間を短縮するには、連続キャスト法が適している。
【００７１】
なお、アクリル酸エステルは、特に限定されない。該アクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸２―エチルヘキシル等のアクリル酸アルキルエステル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸メチルシクロヘキシル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸アダマンチル等のアクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸芳香族エステル、アクリル酸フルオロフェニル、アクリル酸クロロフェニル、アクリル酸フルオロベンジル、アクリル酸クロロベンジル等のアクリル酸置換芳香族エステル、アクリル酸フルオロメチル、アクリル酸フルオロエチル等のアクリル酸ハロゲン化アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸エチレングリコールエステル、アクリル酸ポリエチレングリコールエステル等が挙げられる。これらは必要に応じて、一種又は二種以上を組み合わせて、ないしは混合して、原料として使用することができる。これらのアクリル酸エステル中では、アクリル酸メチルが好ましい。
【００７２】
なお、上記実施の形態では、凹部として、平面視長穴のドットを形成する場合について説明したが、本発明はこの形状に限定するものではなく、凹部が平面視円穴のドット又はドットに限らず溝等であってもよい。また、凹部を千鳥配列とする場合について説明したが、この配列に限定するものではなく、凹部を整列又はランダムに配列する場合であってもよい。
【実施例】
【００７３】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００７４】
本実施例では、５つのサンプルを用意した。
【００７５】
比較サンプルＡとして、メタクリル酸メチルを原料とし、押出し法により製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００７６】
比較サンプルＢとして、メタクリル酸メチルを原料とし、押出し法により比較サンプルＡとは別ロットで製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００７７】
サンプルＣとして、メタクリル酸メチル及びアクリル酸エステルを原料とし、連続キャスト法により製造された共重合体からなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００７８】
サンプルＤとして、メタクリル酸メチルを原料とし、キャスト法により製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００７９】
サンプルＥとして、メタクリル酸メチルを原料とし、キャスト法により別ロットで製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００８０】
サンプルＦとして、メタクリル酸メチルを原料とし、キャスト法によりさらに別ロットで製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００８１】
サンプルＧとして、メタクリル酸メチルを原料とし、キャスト法によりさらに別ロットで製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００８２】
サンプルＨとして、メタクリル酸メチルを原料とし、キャスト法によりさらに別ロットで製造されたポリメタクリル酸メチルからなる厚さ３ｍｍのアクリル樹脂板を用いた。
【００８３】
（重量平均分子量の比較）
分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフイー法（ＧＰＣ）にて測定した。なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフイー法の測定は、多孔質充填剤を詰めたカラム中において、充填剤表面の細孔と測定物のポリマーとのサイズ排除機構を原理としている。
【００８４】
各サンプルＡ〜Ｈをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させた後、東ソー（株）製液体クロマトグラフィーＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを用い、分離カラムはＴＳＫ−ｇｅｌのＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍを３本直列とし、流量は０．６ｍｌ／ｍｉｎとし、検出器は示差屈折計を用い、測定温度は４０℃とし、注入量は０．０２０ｍｌとし、標準ポリマーとしてポリスチレン（ＰＳ）を使用して測定した。
【００８５】
図６は、各サンプルＡ〜Ｈの分子量分布曲線を示すグラフであり、各サンプルの曲線を示す符号の隣の数字は、重量平均分子量である。
【００８６】
なお、各サンプルＡ〜Ｈの重量平均分子量及び数平均分子量を以下の表１に示す。
【００８７】
【表１】
2010103068.tif 000003
【００８８】
以上の測定結果により、連続キャスト法にて製造されたメタクリル酸メチル及びアクリル酸エステルからなる共重合体のアクリル樹脂板のサンプルＣは、重量平均分子量が０．１万〜１０万の範囲内にあることが確認された。
【００８９】
また、キャスト法にて製造されたポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板のサンプルＤ〜Ｈは、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内にあることが確認された。
【００９０】
なお、押出し法にて製造されたポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板のサンプルＡ，Ｂは、重量平均分子量が１万未満であった。
【００９１】
（輝度の比較）
各サンプルＡ〜Ｅには、波長１０．６μｍ、出力３０ＷのＣＯ２レーザ発振器により、長手方向が０．３〜０．４５μｍ、短手方向が０．０７〜０．４５μｍ、深さ０．０１〜０．３５μｍの凹部を、長手方向に１．６ｍｍ間隔で、短手方向に０．４ｍｍ間隔で、千鳥状に多数形成した。
【００９２】
また、各サンプルＡ〜Ｅは、３．５インチにカットされ、端面に６つのＬＥＤを配置し、出射面の３％内側を、縦１５点、横１５点の計２２５点の輝度を測定し、その平均輝度の比較を行った。
【００９３】
図７は、各サンプルＡ〜Ｅの平均輝度を示すグラフである。
【００９４】
図７に示すように、サンプルＣ〜Ｅは、比較サンプルＡ，Ｂよりも輝度がアップすることが確認された。特に、連続キャスト法にて製造されたメタクリル酸メチル及びアクリル酸エステルからなる共重合体のアクリル樹脂板のサンプルＣは、他のサンプルＤ，Ｅよりも輝度がアップすることが確認された。なお、比較サンプルＡ，Ｂでは、輝度ムラが確認されたが、サンプルＣ，Ｄ，Ｅでは、輝度ムラは確認されなかった。
【００９５】
（凹部の表面の状態）
図８は、比較サンプルＡに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。図９は、サンプルＣに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。図１０は、サンプルＤに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。
【００９６】
また、図１１は、図８に示す比較サンプルＡの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。図１２は、図９に示すサンプルＣの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。図１３は、図１０に示すサンプルＤの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。
【００９７】
図８及び図１１を参照すると、比較サンプルＡに形成された凹部の表面は、微細凹凸の少ない滑らかな状態に形成されていることが確認される。
【００９８】
これに対し、図９及び図１２を参照すると、比較サンプルＡと比べてサンプルＣに形成された凹部の表面は、微細凹凸が多数形成されている粗面となっていることが確認される。同様に、図１０及び図１３を参照すると、比較サンプルＡと比べてサンプルＤに形成された凹部の表面は、微細凹凸が多数形成されている粗面となっていることが確認される。
【００９９】
図１４は、各サンプルＡ，Ｃ，Ｄの微細凹凸の直径の分布を示すグラフである。
【０１００】
図１４を参照すると、サンプルＣ，Ｄは、微細凹凸（微細凹部又は微細凸部）の直径が１μｍ〜２０μｍに広く分布しているのが確認される。これに対し、比較サンプルＡは、直径が１μｍ〜２０μｍの範囲内にあるが、２μｍに集中している。なお、各サンプルＡ，Ｃ，Ｄの色ズレは極めて小さい状態であった。
【０１０１】
以下に、凹部の長手方向の長さに対する微細凹凸の合計長の割合を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
2010103068.tif 000004
【０１０３】
この表２によると、比較サンプルＡは、微細凹凸の直径が２μｍに集中しておりその数も少ないため、凹部に対する微細凹凸の合計長の割合（つまり、表面粗さ）が６％に過ぎず、ほとんど凹凸の無い状態である。そして、図７に示す平均輝度の結果を参照すると、ほとんど凹凸の無い状態であるために、輝度が低い状態であることが確認される。
【０１０４】
これに対し、サンプルＣは、割合が７７％と最も大きく、図７に示す平均輝度の結果を参照すると、輝度が最も高い状態であることが確認される。また、サンプルＤは、割合が４６％であり、比較サンプルＡとサンプルＣの間であるが、図７に示す平均輝度の結果を参照すると、輝度が比較サンプルＡとサンプルＣの間であることが確認される。つまり、表面粗さが大きくなるに連れて輝度がアップすることが確認される。
【０１０５】
なお、比較サンプルＡに形成されている凹部にサンドブラストにより多数の微細凹凸を形成した場合、形成された微細凹凸の直径は１μｍ未満となり、色ズレが生じてしまった。
【０１０６】
以上の結果から、重量平均分子量が１万〜１０万であるポリメタクリル酸メチルのアクリル樹脂板としてのサンプルＤ〜Ｈ、又はメタクリル酸メチル９０〜９９．９重量％と、アクリル酸エステル０．１〜１０重量％とを含む共重合体であり、重量平均分子量が０．１万〜１０万であるアクリル樹脂板としてのサンプルＣに、レーザ光により凹部を形成することにより、凹部の表面に多数の微細凹凸が形成されることが確認できた。そして、レーザ光により凹部の表面に形成された多数の微細凹凸により、輝度ムラや色ズレが低減し、輝度が格段に向上することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施の形態に係る光源装置としてのバックライト装置を備えた液晶表示装置の一部を示す部分断面図である。
【図２】レーザ加工装置の概略を示す説明図である。
【図３】レーザ加工装置により形成される光散乱用パターンを示す説明図である。
【図４】導光板となるアクリル樹脂板の散乱面となる板面を示す説明図である。
【図５】導光板の散乱面に形成されている凹部を示す模式図である。
【図６】各サンプルＡ〜Ｈの分子量分布曲線を示すグラフである。
【図７】各サンプルＡ〜Ｅの平均輝度を示すグラフである。
【図８】比較サンプルＡに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。
【図９】サンプルＣに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。
【図１０】サンプルＤに形成された凹部を示す顕微鏡写真である。
【図１１】図８に示す比較サンプルＡの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。
【図１２】図９に示すサンプルＣの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。
【図１３】図１０に示すサンプルＤの凹部の長手方向に沿う表面の凹凸を示すグラフである。
【図１４】各サンプルＡ，Ｃ，Ｄの微細凹凸の直径の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０８】
１１  導光板
１１ａ  散乱面
１１ｂ  出射面
１１ｃ  端面
１１Ｂ  走査ブロック
１２  凹部
１２ａ  微細凹凸
１５  光源部（ＬＥＤユニット）
３１  ＬＥＤ
５００  光源装置（バックライト装置）
６０１  レーザ光源（レーザ発振器）
【図１】
2010103068.tif 000005
【図２】
2010103068.tif 000006
【図３】
2010103068.tif 000007
【図４】
2010103068.tif 000008
【図５】
2010103068.tif 000009
【図６】
2010103068.tif 000010
【図７】
2010103068.tif 000011
【図１１】
2010103068.tif 000012
【図１２】
2010103068.tif 000013
【図１３】
2010103068.tif 000014
【図１４】
2010103068.tif 000015
【図８】
2010103068.tif 000016
【図９】
2010103068.tif 000017
【図１０】
2010103068.tif 000018