(57)【要約】  【課題】  消費電力を抑えることができ、低コストの面状発光体を提供する。  【解決手段】  透明の樹脂板１１内に、気泡を含有する光拡散層１３１、１３２及び反射層１４を形成する。それらの層の間は導光層１２１、１２２となる。LED１５の発光部１６を導光層１２１内に挿入する。発光部１６が発した光は光拡散層１３１、１３２により拡散され、それにより発光面２１が面状に発光する。本発明では発光部１６が発した光が直接、導光層１２１に導入されるため、面発光の効率が高く、それにより消費電力を抑えることができる。また、この面状発光体では、導光層１２１、１２２、光拡散層１３１、１３２及び反射層１４は容易に一体成形することができ、それにより製造コストを抑えることもできる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
a) 光源と、
b) 前記光源の発光部が内部に挿入された、前記光源が発する光に対して透明な導光層と、
c) 導光層の、光源とは反対側の表面に設けられた光拡散層と、
を備えることを特徴とする面状発光体。
【請求項２】
前記光拡散層が、導光層を介して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発光体。
【請求項３】
前記光拡散層が多数の気泡を含有する樹脂から成り、該光拡散層の全光線透過率が30%〜70%であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状発光体。
【請求項４】
導光層の、前記光源と同じ側の表面に反射層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面状発光体。
【請求項５】
前記反射層が多数の気泡を含有する樹脂から成り、該反射層の全光線反射率が90%〜100%であることを特徴とする請求項４に記載の面状発光体。
【請求項６】
前記反射層が金属蒸着反射層を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の面状発光体。
【請求項７】
導光層と光拡散層及び／又は反射層が一体成形されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の面状発光体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の面状発光体を有することを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の面状発光体を有することを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の面状発光体を有することを特徴とする自動車用補助ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発光体に関する。詳しくは、面状光源体、平面状照明装置、自動車のテールランプ材料など、特に、液晶等の表示装置用バックライト機構に使用される導光板型面状光源として好適に使用し得る面状発光体、その製造方法、並びに該面状発光体を用いたディスプレイ装置等の面状光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやデスクトップパソコンのモニター、テレビ、携帯電話などのディスプレイ装置として、薄型の表示装置の需要が増してきている。その中でも特に液晶表示装置は、ブラウン管方式のディスプレイに迫る勢いで増加してきている。また、より明るく鮮明な画像が求められており、高輝度、高精細な液晶画面を実現させるための改良が進められながら、大型化に対する要求も更に大きくなっている。ところがこの液晶表示のディスプレイ装置は普及するにつれ価格競争が激しくなり、性能アップと共に大幅なコストダウンが求められている。特に液晶ディスプレイ全体の価格の約1/4を占めるバックライト部分は多くの光学部材で構成されているため、コストを下げるための検討が数多く行われてきている。
【０００３】
液晶ディスプレイ装置は、それ自体が発光するものではないため、光源が必要である。この光源のタイプにより方式を分類することが出来る。まず大きく分けて液晶装置の視野側からの光と背後からの光の両方を取り入れるフロントライト方式と背後からの光源だけのバックライト方式に分類される。またこのバックライト方式は更に、光源をバックライトの側面に配置したサイドライト方式と、光源を液晶素子の背後に直接並べた直下型方式に分類される。特に、ノート型パソコン等は薄型・小型化が望まれるため、それらに用いられる液晶ディスプレイには、通常、サイドライト型のバックライトが適用される（特許文献１参照）。一方、液晶テレビのような大画面用には、サイドライト方式では画面の高輝度化が望めないことから、直下型ライト方式が採用されている（特許文献２参照）。
【０００４】
一般的に、サイドライト方式の場合、冷陰極線管を照明光源とし、導光板のエッジから導光板の面内に光を均一に伝播・拡散させ、更に導光板から液晶画面とは反対方向に拡散された光を液晶画面方向へ効率的に反射させるため、導光板の下には反射板が設けられる。一方、直下型ライト方式は、液晶画面の下部に冷陰極線管を並列に設けるものであって、反射板上に冷陰極線管が平行に並べられる。反射板には、平面状、若しくは冷陰極線管の部分を半円凹状に成形したものなどが用いられる。
【０００５】
上記のように、液晶表示装置の画面全体を均一に照射するために導光板や反射板の果たす役割は大きい。この役割を満足させるため、導光板には透明性と均一な発光性能が要求される。そのため、従来の導光板は、射出成形によりくさび形や台形の断面を持つ板状の成形体を形成し、更に表面にドットプリント（特許文献３参照）や凹凸形状を形成することにより作製されていた。また、反射板には高度な反射特性が要求される。そのため、従来の反射板には、内部に微細な気泡を含有させたフィルムや白色顔料を添加したフィルム等を、単独で、若しくはこれらのフィルムと金属板、プラスチック板などを張り合わせたものが使用されてきた。この反射板に使われるフィルムとしては、反射光における指向性が比較的小さい二軸延伸白色ポリエステルフィルムが多く用いられている。二軸延伸白色ポリエステルフィルムは、樹脂に充填剤を添加し、シート成形後延伸することにより微細な空隙を形成したものである。
【０００６】
サイドライト方式の液晶ディスプレイでは、バックライトユニット部分のコストの約半分を導光板が占めている。そこで、コストダウンの方法として、バックライトを構成する要素の多機能化による要素数の減少、具体的には導光板の多機能化による周辺部材の削減を狙った検討が鋭意行われている。例えば導光板の表面にプリズム加工等を行うことによりプリズムシートを１枚削減することや、光拡散機能を持たせることにより拡散板の削減等が検討されている（特許文献４，５参照）。
【０００７】
また、導光板自身の製造方法におけるコストダウンも鋭意検討されている（特許文献６参照）。しかし、導光板を射出成形で製造する限り、製造する効率や歩留まりの低さ、あるいは成型後の後加工が必要であること等から、コストダウンには限界がある。
【０００８】
直下型のバックライト方式では光源となる冷陰極管の本数を削減する他にはコストダウンの要素が少ない。
【０００９】
また、サイドライト方式、直下型光源方式共に、光源自身のコストダウンも検討されている。特に消費電力の小さなLEDを光源にすることは各社とも検討しており、携帯電話等の小型ディスプレイでは既に実用化されている（特許文献７参照）。しかし点光源を均一に面発光させることは難しく、大型のディスプレイでは更に検討が必要である。
更に、これらの課題を解決すべく、LED光源を平面的に配置し、それを背面側に設けた導光板と導光板表面に設けたビーズを含んだ反射塗料で散乱反射させ、更に前面側の光分散樹脂を通過して発光させる方法が検討されている（特許文献８参照）。しかし、この方法では、光の分散が不十分で均一な光源が得られにくく、更にバックライト部分の厚さを薄くすることが難しい。
【００１０】
このように、バックライトのコストダウンは十分検討されているが、大幅なコストダウンを可能にするためには、まだ検討の余地が残されている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６３−６２１０４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３０７１号公報
【特許文献３】特開２００４−２４０２９４号公報
【特許文献４】特開２００４−３４１３２２号公報
【特許文献５】特開２００３−２３４００５号公報
【特許文献６】特開２００３−３２９８４３号公報
【特許文献７】特開２００２−１６３９１５号公報
【特許文献８】特開２００３−２４２８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、従来のバックライト方式ではコストダウンに限界があり、さらには大型化や高精細化のための改良が必要である。本発明が解決しようとする課題は、生産性が良好で、消費電力を抑えることができ、液晶ディスプレイのバックライト等に好適な面状発光体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために成された本発明に係る面状発光体は、
a) 光源と、
b) 前記光源の発光部が内部に挿入された、前記光源が発する光に対して透明な導光層と、
c) 導光層の、光源とは反対側の表面に設けられた光拡散層と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
この面状発光体は、導光層の内部に光源が挿入されることにより、導光層内に効率よく光を導入することができる。これにより、従来よりも消費電力が小さい光源を用いても十分な輝度を有する面状発光体を得ることができるため、面状発光体の消費電力を抑えることができると共に、製造コストを抑えることができる。
【００１５】
光源には白色LEDを好適に用いることができる。導光層には、従来のサイドライト方式の液晶ディスプレイのバックライト等ににおける導光板と同じ材料から成るものを用いることができる。
【００１６】
光拡散層は、導光層の、光源とは反対側の表面に設ける。この面が面状発光体の発光が得られる面（発光面）となる。
また、光拡散層は複数設けてもよい。これにより、発光面内の光の均一性をより高めることができる。この場合、光拡散層の間にそれぞれ導光層を設ける。
光拡散層には、多数の気泡を含有する樹脂を用いることができる。この気泡含有樹脂は、導光層を構成する部材に貼り付けてもよいし、その部材の表面又は内部に気泡を含有させることにより形成してもよい。
【００１７】
導光層の、前記光源と同じ側の表面に反射層を設けることができる。これにより、発光面から効率よく光を出射させることができる。
反射層には、気泡含有樹脂を用いることができる。これにより、発光面側への出射効率を高めることに加えて、反射層も光の拡散に寄与することから、発光面内の光の均一性をより高めることができる。但し、反射層には、光拡散層に用いる気泡含有樹脂よりも光の反射率の高い（透過率の低い）ものを用いる。気泡含有樹脂はその材料、厚さ、気泡の密度等により、光の透過率及び反射率が異なる。一般に、気泡含有樹脂が厚くなる程透過率は低下し、反射率は上昇する。これら材料、厚さ、気泡の密度等を調節して全光線透過率を30%〜70%にすることにより、気泡含有樹脂を光拡散層に好適に用いることができる。また、これらを調節して全光線反射率を90%以上にすることにより、気泡含有樹脂を反射層に好適に用いることができる。
また、反射層には、金属蒸着膜を用いることもできる。金属蒸着膜と気泡含有樹脂を併用してもよい。
【００１８】
本発明に係る面状発光体は、照明装置、液晶ディスプレイ装置、自動車用補助ランプ等に用いることができる。ここで、自動車用補助ランプとはヘッドランプ以外のテールランプ、ブレーキランプ、方向指示ランプ、バックアップランプ等を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明における面状発光体の一実施例を図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本実施例の面状発光体の縦断面図である。この面状発光体は、樹脂板１１内に、反射層１４、導光層１２１、光拡散層１３１、導光層１２２、光拡散層１３２をこの順に形成し、複数のLED１５の発光部１６を光拡散層１３１内に挿入したものである。樹脂板１１はLED１５が発する光に対して透明な材料から成り、その内部に、多数の気泡を形成した層が３層設けられている。これらの３つの層が反射層１４、光拡散層１３１及び光拡散層１３２である。そして、これら３つの層の間に残った気泡のない層が導光層１２１及び導光層１２２である。このように、本実施例の面状発光体では、導光層、光拡散層及び反射層が１枚の樹脂板１１に一体に形成されている。
【００２０】
本実施例では、光拡散層１３１及び１３２の厚さは約100μm、反射層１４の厚さは約500μmとした。このように反射層１４よりも光拡散層１３１及び１３２の方を薄くすることにより、光拡散層１３１及び１３２は光をある程度透過させることができるのに対して、反射層１４は光をほとんど反射するようになる。
【００２１】
図２は、本実施例の面状発光体を、発光面２１側(a)及び背面２２側(b)から見た斜視図である。LED１５は、面状発光体の背面２２側から上記のように発光部１６が光拡散層１３１内に挿入されるように取り付けられる。背面２２には、LED１５に電力を供給するための電力供給線２３を設ける。
【００２２】
本実施例の面状発光体の動作を、図３を用いて説明する。LED１５の発光部１６を発光させる。この光は発光部１６が挿入された光拡散層１３１内を伝播する。この光の軌跡を、図３中に直線（光拡散層１３１、１３２等の内部に示したもの）で表す。この光のうち反射層１４に入射した光は、反射層１４により反射される。一方、光拡散層１３１に入射した光は、一部が光拡散層１３１を透過して導光層１２２に導入され、残りは光拡散層１３１により反射される。導光層１２２に導入された光は、光拡散層１３１及び１３２に反射され、その一部が光拡散層１３２を透過して発光面２１から外部に取り出される（面発光）。
本実施例では光拡散層１３１、１３２が気泡を有することにより光がランダムな方向に反射されるため、導光層１２１及び１２２に拡散する。これにより、発光面において、面内の位置による発光強度のばらつきを抑えることができ、発光の均一性がよい。
【００２３】
なお、ここでは光拡散層を２層設けた例を示したが、光拡散層は１層のみ設けてもよいし、３層以上設けてもよい。また、ここでは反射層の例として樹脂に気泡を多数形成した気泡含有樹脂を示したが、例えば反射層に金属蒸着膜等を用いてもよいし、気泡含有樹脂と金属蒸着膜の双方を設けてもよい。
【００２４】
以下に、本発明に係る面状発光体の光拡散層及び反射層を構成する発泡シート、並びに発泡シート層と導光層を有する発泡多層シートについて、詳しく説明する。
本発明における発泡多層シートは、発泡シートと透明シートを接着することにより構成することが出来る。
また本発明における発泡多層シートは、透明シートに高圧で炭酸ガス等の不活性ガスを含浸させた後、大気開放状態で表裏面のみ加熱することにより、表裏面のみが発泡した多層シートで構成することも出来る。
【００２５】
本発明における発泡シート層は、シート中に含まれる気泡のうち80%以上が0.1〜50μmの範囲の気泡径を有していると、良好な光拡散特性及び反射特性が得られる。シート中に含まれる気泡のうち80%以上が0.4〜20μmの範囲の気泡径を有していることが好ましい。このような径の気泡を有する発泡シート層は、例えば後述の実施例の方法により作製することができる。なお、気泡径が小さ過ぎる場合には、光干渉効果などを引き起こすため、光拡散特性及び反射特性が得られない。逆に、気泡径が大き過ぎる場合には、気泡の層数を増やすことが出来ず、良好な光拡散特性及び反射特性が得られない。
【００２６】
本発明における発泡シート層は、空隙率が20〜80%の範囲にあれば、良好な光拡散特性及び反射特性が得られる。空隙率は、発泡シート層に含まれる気泡の密度に相当し、シートの気相占有率を表す。シートの空隙率は50〜70%であることが好ましい。気泡の形状が真球状を維持することができる空隙率は最大約70%であり、これを大きく超えると気泡がつぶれてしまうため良好な光拡散特性及び反射特性が得られない。逆に、空隙率が低過ぎる場合には、気泡の密度が低くなり過ぎるため、良好な光拡散特性及び反射特性が得られない。
【００２７】
本発明における発泡シート層を構成する主たる熱可塑性樹脂は、微細な発泡を促すために、溶融張力の高い樹脂であることが好ましい。従って、溶融状態の流動性を示すメルトフローレート（ASTM(アメリカ材料試験協会；American Society for Testing and materials)規格  D1238-98に準じる）が0.5〜44g/10分である熱可塑性樹脂が好ましく、溶融状態の流動性が1.4〜30g/10分の熱可塑性樹脂がより好ましい。熱可塑性樹脂の流動性は、ASTM D1238-98に記載された各種ポリマーに関する測定条件（温度、荷重等）に準じて決定し得る。
【００２８】
本発明において発泡シート層に使用し得る熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、およびこれらを主たる成分とする共重合体、並びにこれらの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００２９】
とりわけ、本発明における発泡シート層を構成する主たる熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂及び／又はメタクリル樹脂を用いると、特に良好な微細発泡性、成形性が得られるため好ましく、また、樹脂そのものの透明度が高いため、結果的に気泡界面における反射も良好となる。更に、耐光性も優れており、原料樹脂も比較的安価に入手し得る。
【００３０】
このようなアクリル樹脂又はメタクリル樹脂の具体例としては、例えば、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの単独重合体、或いは50%以上のアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルと他の一種以上のビニル単量体との共重合体が挙げられる。なかでも、50重量%以上のメタクリル酸エステルと他の一種以上のビニル単量体との共重合体が好ましい。とりわけ、50重量%以上のメタクリル酸アルキルエステルと、他の材料としてアクリル酸アルキルエステル並びにメタクリル酸アルキルエステル及びアクリル酸アルキルエステルの少なくとも一方と共重合可能なビニル単量体の一種以上含む共重合体が好ましい。共重合体に含まれるアクリル酸アルキルエステルは、0.1重量%〜40重量%であることが好ましく、1重量％〜15重量%であることがより好ましい。上記のアクリル樹脂又はメタクリル樹脂は、それぞれを単独で又はブレンドして使用してよい。
【００３１】
このような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、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等を挙げることができ、とりわけ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルが好ましい。また、メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル等を挙げることができ、とりわけ、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルが好ましい。共重合可能な他のビニル単量体としては、上記のアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのほか、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和酸類、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。
【００３２】
上記のアクリル樹脂又はメタクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、40,000〜400,000であることが好ましく、さらに好ましくは60,000〜300,000である。Ｍｗが小さ過ぎると得られる発泡シートの機械強度が十分でない場合があり、Ｍｗが大き過ぎると溶融粘度が高くなり、押出性能が低下する場合がある。
【００３３】
更に、上記のアクリル樹脂又はメタクリル樹脂は、ゴム状重合体を含むものであってもよい。アクリル樹脂又はメタクリル樹脂へゴム状重合体を配合することにより、樹脂の粘性および靭性が向上するため、耐衝撃性の良好な発泡シートが得られる。
【００３４】
本発明における熱可塑性樹脂には、発泡シートの反射特性を損なわない範囲内で、少量の、好ましくは0〜3重量%の範囲で、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、抗酸化剤、安定剤、加工助剤、可塑剤、帯電防止剤、耐衝撃助剤、発泡剤、充填剤、艶消剤、離型剤、難燃剤、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、顔料、染料、滑剤、蛍光増白剤などの各種添加剤が配合されていてよい。
【００３５】
このうち気泡化核剤として機能する無機微粒子としては、それ自体を核として孔を形成し得るものが好ましく、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、酸化チタン（アナターゼ型、ルチル型）、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫化亜鉛、塩基性炭酸錫、雲母チタン、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、シリカ、アルミナ、マイカ、タルク、カオリンなどを用いることができる。これらの中で、400〜700nmの可視光域において吸収の少ない炭酸カルシウム、硫酸バリウムを用いることが特に好ましい。
【００３６】
シート中に気泡を形成させるため、押出機内で熱可塑性樹脂中に溶解させる気体としては、例えば二酸化炭素、窒素、ブタン、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。その中でも二酸化炭素、窒素は、ガス透過率が低く、安価で安全に取り扱える点で好ましく、これらを単独で、或いは組み合わせて使用してもよい。
【００３７】
本発明における発泡シート又は発泡多層シートの表面には、防汚層を設けることが出来る。防汚層はRf-(OC3F6)n-O-(CF2)m-(CH2)l-O-(CH2)s-Si(OR3)3で示されるパーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤からなることが好ましく、防汚層がこのような材料で形成されることで、シート最表面での汚れが付着しにくくなり、また付着しても容易に洗い流すことができる。
【００３８】
またこの防汚層には、光触媒作用をもつ光活性物質を本発明における発泡シート又は発泡多層シートの最表面に有するものを用いることができる。こうした構成をとることにより、本発明の面状発光体を屋外に配置した場合において、防汚層の表面に付着した塵埃を光の作用によって分解して低分子化し、粘着性が破壊されて雨・霧により洗い流されるため、表面を清浄に保つことができる。光活性物質としてはTiO2、ZnO、SrTiO3、CdS、CaP、InP、GaAs、BaTiO3、K2TiO3、K2NbO3、Fe2O3、Ta2O3、WO3、SnO2、Bi2O3、NiO、Cu2O、SiC、SiO2、MoS2、InPb、RuO2、CeO2などや、これらにPt、Rh、Ru、Nb、Cu、Sn、Ni、Feなどの金属及び／又はこれらの金属酸化物とを混合した組成物を使用できる。
【００３９】
本発明における発泡シート又は発泡多層シートは、表面に凹凸柄が転写されていてよい。このような凹凸柄加工は、表面に微細な模様を形成させたキャスティングロール上で熱可塑性樹脂シートに模様を転写させる方法、または無地のキャスティングロールでシート化された発泡シートを一旦ロール上に巻き取った後、改めて微細な模様を表面に持つカレンダー装置にかけてシートに模様を転写させる方法などにより行うことができる。微細な模様としては、光の反射を効率よく行うための、断面が三角形、台形、半円形など傾斜面を有する凸条（畝状）もしくは凹条を配列した形状、または、ピラミッド形などの角錐形、角錐の上部をカットした台形、ドーム形などの半球状、或いは曲率をつけた半球状などの凸部もしくは凹部を配列した形状が好ましく、特に、ピラミッド形など四角錐形の凸部もしくは凹部の配列で、対向する斜面同士のなす角度（頂角）が90°のものが好ましい。またはそれらの複合模様などが挙げられる。
【００４０】
本発明における発泡多層シート全体の厚さは、500〜5,000μｍであることが好ましく、1,000〜3,000μｍがより好ましい。厚さが小さ過ぎる場合、シートの平坦性を確保することが困難となり、面状発光体として用いた際に、均一発光特性が低下する。一方、厚さが大き過ぎると液晶ディスプレイの厚さがますと共に重量が大きくなる。
【００４１】
本発明における発泡多層シートは、共押出、押出ラミネーション、熱ラミネーション、コーティング、蒸着、炭酸ガスバッチ発泡等により作製することができる。なかでも、共押出により作製することが好ましい。このような発泡多層シートは、例えば、発泡層用主押出機と無発泡層用の副押出機からのポリマーを、ダイス内のマニホールド部若しくはダイに入る前に設置されたフィードブロック部で合流させることにより形成することができる。この共押出積層シートは、接着剤層を設ける必要がないため、反射特性にとって有利であると同時に生産性も良好である。さらに好ましくは、主押出層と副押出層の主原料組成を同じくすることにより、例えば発泡部分と無発泡部分に境界がなくなるなど、主層と副層の境界面の影響を少なくすることができるため、特に光学シートとして使用する場合に有利である。
【００４２】
本発明において使用可能なシート成形機は、通常、樹脂を溶融させるための押出機、シート化するためのフラットダイ、シートを冷却するためのキャストロール、シートの引取り装置、巻取り装置から構成される。フラットダイはＴダイが好ましく、ダイ内部で積層させるマルチマニホールドタイプや、ダイの直前で積層させるフィードブロック装置を備えるものも挙げられる。キャストロールは通常、温調機能を備えており、温調方法は、冷却水、温水、またはオイル等を循環させたものや、さらに誘導加熱方式と組み合わせたものがある。シート引き取り装置は、キャストロールに引き続きロールの温調機能を持たせてもよく、また、厚さ測定装置、欠点検出装置、帯電防止装置、コロナ処理やフレーム処理などの表面処理装置を備えることも可能である。巻取り装置はターレット機構、タッチロール機構、巻き替え機構、張力制御装置などを備えることもできる。
【００４３】
本発明に用いる光源としては白色LEDが好ましい。発泡多層シートの最初の透明導光層部分に到達するようなくぼみを設け、円筒状で側面の筒状の部分から発光するLEDをこのくぼみに挿入することにより、導光層部分に直接発光することが出来る。
LEDは発泡多層シートに多数、平面状に配置することが可能であり、画面の大きさにより数量を調節することが出来る。
【００４４】
本発明による面状発光体の製造方法について、その好ましい具体例を以下に説明する。なお、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
まず、必要に応じて、加熱及び／又は乾燥された原料となる熱可塑性樹脂チップを、それぞれ予め加熱された発泡押出可能な主押出機(A)、および、発泡を行わない副押出機(B)に供給する。主押出機(A)には、機外に置かれた不活性ガス供給装置によって、好ましくは超臨界条件以上の条件にて不活性ガスを供給する。主押出機(A)内部で、溶融した熱可塑性樹脂とガスを十分混錬し、熱可塑性樹脂中に不活性ガスを溶解させ、この熱可塑性樹脂を押し出す。
【００４５】
主押出機(A)から押し出されたポリマー(a)と副押出機(B)から押し出されたポリマー(b)を、フィードブロックにて(a)(b)(a)の３層となるように合流させた後、Ｔダイに供給してシート状に吐出させる。
【００４６】
次に、Ｔダイから吐出させたシートを、キャスティングロールに着地させる。このとき、ポリマー(a)が常圧の大気にさらされ、ポリマー(a)内に溶解した不活性ガスが発泡する。これにより、ポリマー(a)内に気泡が形成される。
【００４７】
本発明のある態様では、発泡シートは、気体を溶解させた熱可塑性樹脂と、気体を溶解させない熱可塑性樹脂とを共押出しすることにより製造することができる。かかる製造方法は、本発明による上記発泡シート又は発泡多層シートの製造に適したものである。
【００４８】
このように、本発明の発泡シートは、ガス供給押出に続くシート化装置を用いることにより得ることができる。従って、インラインで、反射特性、加工性、表面平滑性に優れたシートを生産性良く製造することが可能である。
【００４９】
本発明による上記発泡シート又は発泡多層シートは、光反射板として好適に使用し得る。このような光反射板は、上記発泡シート又は発泡多層シートに成形加工が施されたものであってよい。
本発明における成形加工とは、温度調節した金型を用いて真空成形、圧空成形或いはプレス成形、またはカレンダー加工等を行うことによって成形体を得ることを意味する。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
厚さが5mmの透明ポリカーボネートシート（タキロン製）を、圧力2MPaの炭酸ガスを満たした高圧タンク内で、2℃に保持しながら12時間冷却する。その後シートを取り出し、シートの一方の面を30秒間、他方の面を1分間、それぞれ90℃の温水に浸した後、引き上げてすぐに冷却した。するとシートは厚さ方向の中央部は透明層のまま、前記一方の面が約100μmの厚さの発泡層（第１発泡層）で、前記他方の面が約500μmの厚さの発泡層（第２発泡層）で、それぞれ覆われた複合シートとなった。
この複合シートの第２発泡層側から深さ3mmの未貫通孔を開け、この未貫通孔に白色LEDを、その発光部が透明層に位置するように透明接着剤で固定した。このLEDに電流を流したところ、第１発泡層側の面が全面的にほぼ均等な輝度で発光した。
発泡層の表面の電子顕微鏡写真を図４(a)及び(b)に示す。1〜5μmの径を有する気泡が多数形成されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施に係る面状発光体の構成を示す縦断面図。
【図２】本発明例の面状発光体の発光面側(a)及びを背面側(b)の構成を示す斜視図。
【図３】本実施例の面状発光体の動作を示す縦断面図。
【図４】本実施例の面状発光体における発泡層の顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００５３】
１１…樹脂板
１２１、１２２…導光層
１３１、１３２…光拡散層
１４…反射層
１５…LED
１６…発光部
２１…発光面
２２…背面
２３…電力供給線
【図２】
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【図１】
2006310049.tif 000004
【図３】
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【図４】
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