(57)【要約】  電飾看板製造業者などの導光板に関しては素人でも、簡単に所望の長さの導光板を製造することができる面状光源装置に用いられる導光板の製法を提供する。（ａ）透光性基板１を準備する工程と、（ｂ）反射シート２１の一面に、粘着剤を含む光乱反射部材により光乱反射パターン２２を形成し、その表面に剥離紙２３を貼り付けた乱反射パターン付き光反射シート２を形成する工程と、（ｃ）その乱反射パターン付き光反射シート２の剥離紙２３を除去して透光性基板１の光放射面と対向する他面に貼り付ける工程とを有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板を準備する工程と、光反射シートの一面に、粘着剤を含む光乱反射部材により光乱反射パターンを形成し、その表面に剥離紙を貼り付けた乱反射パターン付き光反射シートを形成する工程と、該乱反射パターン付き光反射シートの前記剥離紙を除去して前記透光性基板の光放射面と対向する他面に貼り付ける工程とを有することを特徴とする面状光源装置に用いられる導光板の製法。
【請求項２】
ガラスまたはプラスティックを細片化したものと酸化チタンの粉末とを含む微粉末を粘着剤に混ぜ込むことにより、前記粘着剤を含む光乱反射部材を形成する請求項１記載の導光板の製法。
【請求項３】
前記微粉末の粒径を１０〜２０μｍにし、該微粉末の前記光乱反射部材に対する割合を、５〜１５体積％で調合する請求項１または２記載の導光板の製法。
【請求項４】
前記光乱反射部材を１５〜３０μｍの厚さに形成する請求項３記載の導光板の製法。
【請求項５】
光反射シートを前記透光性基板とほぼ同じ線膨張率の材料により形成する請求項１または２記載の導光板の製法。
【請求項６】
前記光反射シートを前記透光性基板と同じ線膨張率の材料により形成し、かつ、該光反射シートの表面を発泡状にすることにより反射しやすくする請求項５記載の導光板の製法。
【請求項７】
前記透光性基板がアクリル樹脂からなり、前記光反射シートがアクリル樹脂およびポリカーボネートの混合物からなる請求項５記載の導光板の製法。
【請求項８】
前記光乱反射部材をスクリーン印刷することにより前記光反射シートの表面に光乱反射パターンを形成する請求項１記載の導光板の製法。
【請求項９】
円筒状のシリンダの周面にドットパターンに合せた孔をあけておき、シリンダの内部に前記光乱反射部材を供給して、該シリンダの回転と光反射シートの移動とを同期させて前記シリンダ内部から前記光乱反射部材をシリンダの貫通孔を通して押し出す方式で印刷する請求項８記載の導光板の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電飾看板や液晶表示装置のバックライトなどの面状光源に用いられる導光板の製法に関する。さらに詳しくは、透光性基板の側面から光を入射し、その一面側から均一な輝度で光を放射するように透光性基板の裏面側に光乱反射パターンを形成して導光板とする場合に、その光乱反射パターンを非常に簡単に形成することができる面状光源装置に用いられる導光板の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電飾看板や液晶表示装置などのバックライトとして、透光性基板の側面から光を入射し、その一面（表面）から均一な輝度で光を放射するように、他面（裏面）に光乱反射パターンを形成した導光板が用いられている。この導光板は、たとえば図４に示されるような構成になっている。すなわち、図４において、５１はアクリル板などからなる透光性の基板で、その裏面に光乱反射パターン５２が形成され、その表面側に光拡散板５３または光拡散シートが設けられ、裏面側に光反射シート５４が設けられることにより形成されている。なお、５５は透光性基板５１の側面に設けられる、ＬＥＤまたは蛍光管、冷陰極管などの光源である。【０００３】
この光乱反射パターン５２は、図４（ｂ）に示されるように、光源５５に近く光量の多い側では小さい面積で、光源５５から遠くて光量が小さくなる側では大きな面積になるようなドット状またはストライプ状などのパターンに形成され、表面から放射される光の輝度が面内で均一になるようなパターンに形成されている。この光乱反射パターン５２の部分ではとくに光が乱反射して輝き、面内での均一性が得られにくいため、その表面側に光拡散板５３または光拡散シートを設けることにより、光乱反射パターン５３が目立たないようにされると共に、光乱反射パターン５２のない部分などから光が漏れて無駄にならないように、裏面側には、光反射シート５４が設けられている。この光拡散シート５３および光反射シート５４は、透光性基板５１に貼り付けられる場合もあるし、重ね合せるだけで設けられる場合もある。【０００４】
このように、光乱反射パターン５２は、透光性基板５１の表面から放射される光の輝度が均一になるようにする必要があるため、そのパターンの一定性は重要であり、従来は、透光性基板５１に直接スクリーン印刷などにより印刷する印刷法または基体シートに予め光乱反射パターンを塗布または印刷法により形成しておき、その上に接着層を形成した転写材を用いた転写法（たとえば特許文献１参照）により形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１１１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、面状光源装置用導光板を製造する場合、透光性基板の裏面に形成する光乱反射パターンは、印刷法または転写法により形成されている。しかしながら、印刷法は、光乱反射パターンを形成したシルク版を形成し、クリーンルーム室で、そのシルク版の下に、１枚１枚透光性基板を設置して印刷をしなければならず、作業が大変であると共に、ある程度の印刷技術を有する者でなければ、大量生産する場合に均一な印刷物を作ることができないという問題がある。さらに、利用目的により、たとえば前述の図４（ｂ）で上下方向の寸法を変更するような場合、すなわち、パターン自身は同じでその長さ（図の上下方向の長さ：パターンの繰り返しの数）を変更する場合でも、光乱反射パターンを形成したシルク版を変更しなければならず、非常にコストアップになるという問題がある。【０００７】
また、転写法で行う場合でも、転写を行う場合には、通常透光性基板と転写材とを重ねてローラで押し付けて回転させながら、１２０〜２００℃程度の温度で加熱する必要があり、ローラで圧接しながら加熱する装置が必要であると共に、その回転速度や押し付ける圧力などの制御が必要で、誰にでもできるというものではなく、導光板の製造業者に依頼しなければならず、非常にコストアップになるという問題がある。【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、電飾看板製造業者などの導光板の製造に関しては素人でも、簡単に所望の長さの導光板を製造することができる面状光源装置用の導光板の製法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による面状光源装置に用いられる導光板の製法は、透光性基板を準備する工程と、光反射シートの一面に、粘着剤を含む光乱反射部材により光乱反射パターンを形成し、その表面に剥離紙を貼り付けた乱反射パターン付き光反射シートを形成する工程と、該乱反射パターン付き光反射シートの前記剥離紙を除去して前記透光性基板の光放射面と対向する他面に貼り付ける工程とを有することを特徴とする。【００１０】
ガラスまたはプラスティックを細片化したものと酸化チタンの粉末とを含む材料を粘着剤に混ぜ込むことにより、前記光乱反射部材を形成することにより、ガラスまたはプラスティックおよび酸化チタンの粉末が粘着剤中に均一に分散して光の乱反射効果が充分に得られると共に、透光性基板と光反射シートへの貼り付け効果も充分に得られるため好ましい。ここに「細片化したもの」および「粉末」とは、粉砕して形成される、尖ったものや種々の形状をした無定形の細かい粉末を意味し、たとえば球形状であれば、粒径が０.１〜５０μｍ程度の微粉末である。【００１１】
前記微粉末の粒径を１０〜２０μｍにし、該微粉末の前記光乱反射部材に対する割合を、５〜１５体積％で調合することが好ましい。さらに、前記光乱反射部材を１５〜３０μｍの厚さに形成することが好ましい。【００１２】
前記光反射シートを前記透光性基板と同じ線膨張率の材料により形成することにより、長時間動作などにより温度の変化が大きくても、透光性基板の膨張と光反射シートの膨張とが同じになり、光乱反射パターンのズレが生じないため、温度変化に拘らず一定の光乱反射パターンを維持することができて好ましい。【００１３】
具体的には、前記光反射シートを前記透光性基板と同じ線膨張率の材料により形成し、かつ、該光反射シートの表面を発泡状にすることにより反射しやすくすることができる。また、前記透光性基板がアクリル樹脂からなり、前記光反射シートがアクリル樹脂およびポリカーボネートの混合物により形成することもできる。【００１４】
前記光乱反射部材をスクリーン印刷することにより前記光反射シートの表面に光乱反射パターンを形成することができ、具体的には、円筒状のシリンダの周面にドットパターンに合せた孔をあけておき、シリンダの内部に前記光乱反射部材を供給して、該シリンダの回転と光反射シートの移動とを同期させて前記シリンダ内部から前記光乱反射部材をシリンダの貫通孔を通して押し出す方式で印刷することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光乱反射パターンを光反射シートに形成し、その表面に剥離紙を貼り付けて乱反射パターン付き光反射シートを形成しているため、通常の接着テープや両面テープと同様に丸めて保管することができ、透光性基板さえ準備すれば、その光放射面と反対側の他面（裏面）に、乱反射パターン付き光反射シートの剥離紙を剥して、その剥した面を透光性基板の他面に貼り付けて軽く全体を押し付けるだけで、光乱反射パターンの部分だけ透光性基板に貼り付けられる。その結果、従来の透光性基板の裏面に直接印刷法または転写法により光乱反射パターンを形成したのと同様の導光板を得ることができる。また、その光乱反射パターンの透光性基板と反対側には光反射シートも設けられており、光反射シートを別途裏面側に設ける必要はなく、一面（表面）側に光拡散板または光拡散シートを設けるだけで面状光源装置用の導光板を製造することができる。【００１６】
また、乱反射パターン付き光反射シートのパターンは、たとえばその幅方向の一端側または両端側に光源を設けられるように光源と遠ざかる方向にパターンが大きくなるように形成され、長さ方向には一定のパターンになっている。そのため、乱反射パターン付き光反射シートを長くロール状に形成しておくことにより、一定幅で所望の長さの透光性基板に乱反射パターン付き光反射シートを透光性基板の長さに合せて切断して貼り付けるだけで、所望の大きさの導光板を形成することができる。【００１７】
その結果、所望の透光性基板と、その透光性基板の幅に合せた光乱反射パターンが形成された乱反射パターン付き光反射シートとを準備するだけで、一定幅で所望の長さの導光板を素人でも簡単に製造することができ、非常に安価で所望の大きさの面状光源を形成することができる。なお、乱反射パターン付き光反射シートの幅は、表面から均一な輝度の光で放射するようにパターンが調整されるため、光源との関係で一定の幅に制限され、自由に設定することはできず、一般的には、５００ｍｍ、９００ｍｍ、１２００ｍｍなどの一定の幅で形成され、その長さ方向（同じパターンの繰り返し方向）はエンドレスで長尺状に形成でき、所望の長さだけ切り取って使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による導光板の製造工程を示す図である。
【図２】図１の透光性基板の他の形状例を示す図である。
【図３】図１の光乱反射パターの例を示す説明図である。
【図４】従来の導光板の構造例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、図面を参照しながら本発明による面状光源用の導光板の製法について説明をする。本発明による面状光源などに用いられる導光板の製法は、図１（ａ）〜（ｃ）にその一実施形態の工程説明図が、図１（ｄ）に面状光源としたときの概略断面説明図が、それぞれ示されるように、（ａ）透光性基板１を準備する工程と、（ｂ）反射シート２１の一面に、粘着剤を含む光乱反射部材により光乱反射パターン２２を形成し、その表面に剥離紙２３を貼り付けた乱反射パターン付き光反射シート２を形成する工程と、（ｃ）その乱反射パターン付き光反射シート２の剥離紙２３を除去して透光性基板１の光放射面と対向する他面に貼り付ける工程とを有している。
【００２０】
透光性基板１は、従来の導光板として利用されている透光性の基板と同様のものが用いられ、たとえば図１（ａ）に示されるように、厚さが３〜１０ｍｍ程度の透明アクリル板などの平行板を用いることができる。なお、図示はされていないが、光源の光を導入する側面およびこの透光性基板１が連結される部分以外の側面には、光反射膜が形成されることが好ましい。大きさは、用途により種々の大きさに形成することができ、電飾看板として用いる場合でも、看板の大きさに合せて作られるが、たとえば幅Ｗ×長さＬが（５００〜１２００）ｍｍ×（８０〜３０００）ｍｍ程度の大きさに形成することができる。また、液晶表示装置用には、もっと小さく形成することができる。図１（ａ）に示される例では、透光性基板１の厚さは全面でほぼ一定の厚さの平行板であるが、たとえば図２（ａ）に示されるように、光源と反対側で薄くした断面形状がテーパ状になるように形成することもできるし、図２（ｂ）に示されるように、両端に光源を設ける場合のように、その中心部側で薄くする形状にすることもできるし、また、透光性基板１の裏面（表示面と反対面）を湾曲形状にするなど種々の形状にすることもできる。本発明の製法によれば、このような透光性基板１の裏面が平坦でない場合でも、後述する光乱反射パターン２２を非常に簡単に形成することができる。
【００２１】
乱反射パターン付き光反射シート２は、図１（ｂ）に示されるように、光反射シート２１の一面に、光乱反射部材を含む粘着剤により光乱反射パターン２２を形成し、その表面に剥離紙２３を貼り付けることにより、形成されている。
【００２２】
光反射シート２１は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのフィルムを発泡状にして反射しやすくしたものを用いることができる。このようなフィルム状のものを使用すれば、乱反射パターン付き光反射シート２をロール状に巻いて保管することができ都合がよい。また、線膨張率が透光性基板１とあまり変らない光反射シート２１に、光乱反射パターン２２が形成されて、その光乱反射パターン２２により透光性基板１と接着されることにより、透光性基板１と光反射シート２１との線膨張率差が殆どないため、光乱反射パターン２２のずれが生じることがなく、光乱反射パターン２２を正確な位置に維持することができる。一方、光反射シート２１は、シートではなく板状体で、表面に同様に光反射材を設けられるなど、光を反射しやすく形成されたものでもよい。この光反射シート２１の反射面に光乱反射部材を含む粘着剤により光乱反射パターン２２を形成している。
【００２３】
この光乱反射パターン２２は、たとえばスクリーン印刷（シルク印刷）などにより形成することができる。スクリーン印刷は、たとえばロール状に巻き付けた長尺の光反射シート２１を伸ばしながら、所定ピッチだけロールから巻き戻してシルク印刷を繰り返して再度巻き取る方式を取ることもできる。しかし、長尺状の光反射シート２１に印刷する場合には、ローラシリンダによるスクリーン印刷方式を用い、円筒状のシリンダの周面にドットパターンに合せた孔をあけておき、シリンダの内部に光乱反射部材を含む接着剤（接着剤を含む光乱反射部材）を供給して、シリンダの回転と光反射シート２１の移動とを同期させてシリンダ内部からスキージにより（スキージは円筒状シリンダ内で固定しておくことができる）光乱反射部材をシリンダの貫通孔から押し出す方式で印刷することにより、簡単に連続的に印刷することができる。
【００２４】
この光乱反射パターン２２の表面に剥離紙２３を貼り付けることにより、光乱反射パターン２２を損傷させることなく、乱反射パターン付き光反射シート２をロール状に巻き付けて運搬や保存をすることができる。この光反射シート２１の幅Ｗは、透光性基板１の幅Ｗに合せた幅で形成する。通常は、５００ｍｍ、９００ｍｍ、１２００ｍｍなどの所定寸法（定尺）で形成され、透光性基板１の長さＬに合せて３００〜３０００ｍｍ程度の所望の長さに切断して使用することができる。
【００２５】
この光反射シート２１は、シート状のものではなく、板状の反射板を用いることもできる。また、透光性基板１がアクリル樹脂である場合には、この光反射シート２１または光反射板も同じ材料のアクリル樹脂で、発泡状に形成して反射させやすくするか、その表面にあまり線膨張率の差がない材料により反射膜の形成されたものが好ましい。たとえばアクリル樹脂の線膨張率は、２０℃で７×１０-5／Ｋと大きいが、ＰＥＴでは、線膨張率が２０℃で、６×１０-5／Ｋと線膨張率が小さいから、温度サイクルにより、乱反射光パターン２２のずれが生じやすいからである。そのため、この光反射シート２１は、透光性基板と同じ線膨張率の材料が好ましい。また、たとえばポリカーボネートの線膨張率は、アクリル樹脂とほぼ同じ７×１０-5／Ｋであるので、アクリル樹脂とポリカーボネートとをたとえばアクリル樹脂を４０〜５０体積％、ポリカーボネートを３０〜４０体積％、接着剤を１０〜２０体積％程度の割合で混合したものを光反射シート２１とすることにより、反射率を高くすることができながら、透光性基板１にアクリル樹脂を用いても、線膨張率の差の問題を解決することができる。
【００２６】
光乱反射部材は、ガラスやプラスティックなどを粉砕することにより尖ったものや多角形や球状、柱状など種々の形状をした無定形の微粉末にして細片化した微粉末と、シリカ、酸化チタンなどの微粉末をアクリル系エマルジョンタイプの粘着剤（感圧接着剤）に混合したもので、従来の導光板に用いられるドットパターンのインクに微粉末などを混ぜ合せるものと同じものであるが、本発明では、この微粉末およびシリカ、酸化チタンの微粉末などとインクではなく、感圧接着剤と混ぜ合されている点で異なっている。粘着剤は、通常のセロハンテープや、ガムテープに用いられる粘着剤と同じものを使用することができるが、熱によっても変色しないで、光に対して透明性を維持することができる材料が好ましい。粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系などを用いることができ、アクリル系溶剤タイプのものも用いることができるが、たとえば、アクリル系エマルジョンタイプ粘着剤は、透明性（透光性）、耐候性、耐熱性、耐溶剤性などのほか、操作性、環境性、実験性などの点で優れている。このような粘着剤に、前述の微粉末などを均一になるように混ぜ合せる。光乱反射部材の中の微粉末は、粒状のものであれば、たとえば粒径が１０〜２０μｍ程度のものが粘着剤から突出する量も少なく、また、入射する光を反射しやすいという点からも好ましい。
【００２７】
この粘着剤と微粉末との混合の割合は、粘着剤により光乱反射部材が光反射シート２１および透光性基板１としっかり固着でき、かつ、できるだけ入射する光を乱反射させ得るように、光を乱反射させる微粉末などの量を多く混合することが好ましい。この光乱反射部材は、水性エマルジョン、有機溶剤溶液、固形（ホットメルト）などにすることができるが、印刷により塗布する場合、水性エマルジョンタイプまたは有機溶剤系タイプにすることが好ましい。微粉末の混合割合を増やすと、光の反射が多くなり効率的であるが、透光性基板１との接着力が低下する。たとえば２１〜３０μｍの粒径の微粉末などを、粘着剤を含む光乱反射部材に対して、１５〜２０体積％の割合で混ぜ合せて印刷をした結果、導光板表面での輝度は所望の値が得られたが、透光性基板１との接着性が悪く実用的ではなかった。そのため、さらにその表面に微粉末を含まない粘着剤だけの層を設けて２層構造で形成したところ、透光性基板１との接着力は十分に得られたが、導光板表面での輝度が低下して実用的ではなかった。さらに、微粉末の粒径を１０〜２０μｍと小さくし、さらに微粉末の混合割合を５〜１５体積％として１層（１０μｍ程度厚）塗布したところ、接着力には問題なかったが、導光板表面での輝度がやや低下していた。そこで、さらに同じ割合で調合した光乱反射部材をもう１層（１０μｍ程度）塗布して導光板表面での輝度を調べた結果、入力の光量に対して充分な輝度が得られた。すなわち、以上の実験結果から、主たる微粉末の粒径を１０〜２０μｍ程度とし、その微粉末の混合割合を光乱反射部材に対して５〜１５体積％とし、１５〜３０μｍ程度の厚さにドットパターンを形成することにより、非常に簡単に製造することができながら、輝度の高い面状光源が得られた。ここに主たる微粉末とは、微粉末全体の７０体積％以上の微粉末を意味する。
【００２８】
この粘着剤を含む光乱反射部材を、前述のように、たとえばスクリーン印刷などにより光反射シート２１に塗布することにより、所定の光乱反射パターン２２を形成する。この光乱反射パターン２２は、導光板とした場合に、表面側から面内で均一に光を放射し得るように、各パターンの大きさやその間隔などが定められて形成されている。また、粘着剤により微粉末が保持されており、光反射シート２１上にしっかりと接着される。しかも、このパターンの印刷が終了した部分には、剥離紙２３を順次貼り付けることにより、印刷面はそのまま保持されながら、使用の際には、剥離紙２３を剥すだけで、透光性基板１などに貼り付けることができ、乱反射パターン付き光反射シート２を裏面側に有する透光性基板を、非常に簡単に形成することができる。
【００２９】
このような乱反射パターン付き光反射シート２は、印刷技術を有する専門業者により予め形成しておくことができ、図１（ｃ）に示されるように、図１（ａ）に示されるような所望の長さの（幅はある程度決まった定尺の寸法に合せた透光性基板を用いる）透光性基板１の裏面（他面）に乱反射パターン付き光反射シート２の剥離紙２３を剥して貼り付け、さらにその表面側に光拡散板３または光拡散シートを設けることにより、図１（ｄ）に断面説明図で示されるような面状光源を得ることができる。
【００３０】
光拡散板３は、たとえば３〜５ｍｍ厚程度で、通称乳半と呼ばれる乳白色のアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ガラスなどの板状体からなり、光乱反射パターンの部分で乱反射する光がとくに目立たないで、全面から均一に光が放射されるようにするものである。この光拡散板３は、厚い方が、下面からくる斜め方向の光でも指向性のない光とすることができるため好ましいが、下面の透光性基板１からの光が比較的均一化されていれば、薄いビニールシート（ＦＦシート）などの０.１〜０.２ｍｍ厚程度の光拡散シートまたは乳白シートでも構わない。
【００３１】
導光板としては、以上の構成で形成されているが、面状光源として使用する場合には、図１（ｄ）に示されるように、透光性基板１の側面に光源５を配置する。この光源５は、蛍光管などを用いることもできるし、ＬＥＤを横に並べて線状光源とすることもできる。蛍光管のように、四方に光を放射する光源の場合には、とくに導光板と反対側を光反射シートにより覆って、光源の光ができるだけ無駄にならないように光反射部材により被覆するのが好ましい。
【００３２】
本発明によれば、粘着剤入りの光乱反射パターンが形成された光反射シートがあらかじめ準備されているため、透光性基板の光放射面と反対面である他面に貼り付けるだけで、また、光放射面側に光拡散板または光拡散シートを載せるだけで、表面から光を均一に放射する導光板とすることができるため、電飾看板や液晶表示装置を組み立てる業者で、導光板の知識のない人でも、非常に簡単に所望の長さの導光板を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、電飾看板や液晶表示装置などの面状光源を必要とする装置を製造する際に、利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    透光性基板
２    乱反射パターン付き光反射シート
３    光拡散板
５    光源
21    光反射シート
22    光乱反射パターン
23    剥離紙
【図１】
2009139380.tif 000003
【図２】
2009139380.tif 000004
【図３】
2009139380.tif 000005
【図４】
2009139380.tif 000006
【国際調査報告】
2009139380.tif 000007
2009139380.tif 000008