(57)【要約】【課題】液晶テレビ受信機や携帯電話機等の液晶表示装置のバックライト装置や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置として利用することができ、薄型で一側面からの入射光で極めて良好な均一な面光源が得られ、しかも、安価な従来にない光散乱部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】安価なケイ酸塩のガラス体２ａを備え、ガラス体２ａは、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって屈折率がガラス体２ａとは０．００１以上０．５以下の範囲で異なる粒状体３を含有することにより、ガラス体３ａの一側面から入射した光を粒状体３によりレイリー散乱して均一に面状に拡散し、ガラス体３の主面から面状の均一な光量の光を放出して均一な光量の面光源を形成する従来にない光散乱部材１ａを製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケイ酸塩のガラス体を備え、
前記ガラス体は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である粒状体を含有し、
前記ガラス体の側面から入射した光を前記粒状体によりレイリー散乱し、前記ガラス体の主面から面状の光を放出することを特徴とする光散乱部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光散乱部材において、
前記粒状体は、透明粒子、気泡、金属粒子のいずれかであることを特徴とする光散乱部材。
【請求項３】
請求項２に記載の光散乱部材において、
前記透明粒子は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって、屈折率が前記ガラス体とは０．００１以上０．５以下の範囲で異なる金属酸化物粒子または透明樹脂粒子であることを特徴とする光散乱部材。
【請求項４】
請求項２に記載の光散乱部材において、
前記金属粒子は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって前記ガラス体に重量パーセントで０．００１〜１．０含有されることを特徴とする光散乱部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光散乱部材において、
前記ガラス体の少なくとも前記面状に光を放出する主面の反対側の主面が鏡面に形成されていることを特徴とする光散乱部材。
【請求項６】
請求項５に記載の光散乱部材において、
前記鏡面は発砲シートのシート面であることを特徴とする光散乱部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光散乱部材において、
前記ガラス体の少なくとも前記面状に光を放出する主面上に、前記ガラス体より屈折率が小さいクラッド層が形成されていることを特徴とする光散乱部材。
【請求項８】
ガラス板、金属板、金属膜が成膜されたガラス板のいずれか一つからなる平らな基板上に、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下の金属アルコキシド、金属酸化物等の金属粒子または透明樹脂粒子の粒状体を含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの溶液層または、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層を形成し、
前記溶液層の水分を蒸発することにより、前記基板上に、透光性を有して前記粒状体を含有する平板状のガラス体であって、側面に入射した光を、前記粒状体のレイリー散乱により主面から面状の光として放出する前記ガラス体を形成することを特徴とする光散乱部材の製造方法。
【請求項９】
粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下の透明粒子、金属粒子のいずれかの粒状体を含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの溶液層または、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層を、２枚のガラス板間に挟んで液密に封止し、前記溶液層の側面に入射した光を、前記粒状体のレイリー散乱により主面から前記両ガラス板の少なくともいずれか一方を通して面状の光として放出するガラス体を形成することを特徴とする光散乱部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光散乱部材の製造方法において、
前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側のガラス板に代えて、透光性を有する樹脂板を用いることを特徴とする光散乱部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の光散乱部材の製造方法において、
前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側と反対側のガラス板に代えて、鏡面となる金属板を用いることを特徴とする光散乱部材の製造方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載の光散乱部材の製造方法において、
前記ケイ酸ソーダの溶液層、前記ゾルの溶液層に代えて、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマーの溶液層を使用することを特徴とする光散乱部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、側面からの入射光を散乱して主面から面光源光として放射するエッジライト方式バックライト装置等における導光板や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置となる導光体もしくは面発光体等に利用することができる光散乱部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶テレビ受信機や携帯電話機等の液晶表示装置のバックライト装置には、エッジライト方式のものと直下式のものがある。光を均一に拡散して均一な面光源の光を提供するため、エッジライト方式では導光板（本発明の光散乱部材に相当）を使用し、その側面から入射した光を拡散して一方の主面（表面）から面光源光として出射する。また、直下式では拡散板を使用し、その他方の主面（裏面）から入射した光を拡散して一方の主面（表面）から面光源光として出射する。
【０００３】
そして、冷陰極線管を光源とする旧来のバックライト装置にあっては、前記した直下式が用いられていたが、バックライト装置を含む液晶表示装置全体の薄型化を図るため、近年はエッジライト方式のバックライト装置が主流となっている。
【０００４】
このエッジライト方式のバックライト装置は、従来、光源として冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用し、透明樹脂の導光板に印刷された反射ドットを反射体として形成される。
【０００５】
図８は前記反射ドットを印刷した面型照明体の楔形導光板１００を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。そして、光源である陰極線管１０１の光がアクリル板で形成された楔形導光板１００の入光端面（側面）に入射すると、楔形導光板１００の反射用加工面（下面）に印刷された多数の白色印刷ドット１０２で反射しながら入光端面の反対側の端面まで光が乱反射しながら進み、その間に、一部の光が楔形導光板１００の上面を透過し、面状の光として楔形導光板１００の上面から放射される（例えば、特許文献１（段落［００２５］−［００２８］、図１、図２等）参照））。
【０００６】
また、エッジライト方式のバックライト装置の従来の他の例は、前方散乱を生じる透明樹脂のくさび型または平面板の導光板（導光体）を用いて形成される。
【０００７】
図９は従来のエッジライト方式のバックライト装置の前記前方散乱が生じるくさび型の凹凸形状の光散乱導光体２００の斜視図であり、光散乱導光体２００の側方に棒状光源要素（例えば、蛍光灯）２０１が設けられ、光散乱導光体２００の散乱光取出面（上面）と反対側の下面には反射フィルム２０２が配置されている。そして、棒状光源２０１から光散乱導光体２００に入射した光は、光散乱導光体２００内部で粒径が０．００５ミクロン以上５０ミクロン以下であって光散乱導光体と屈折率が０．００１以上の範囲で異なる樹脂粒状体を添加することによるレイリー散乱によって散乱しながら導光され、その間に、バックライト光が光散乱導光体２００の上面から出射される。（例えば、特許文献２（段落［００７３］−［００７４］、図２等）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１５９６２２号公報
【特許文献２】特開平６−１８６５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記したエッジライト方式バックライト装置の従来の導光板１００や光散乱導光体２００は、側面から導入する光（可視光）の光源が冷陰極管１０１等であって光放射の広さが大きく、面光源に有効に利用されているとはいえない。そして、近年は冷陰極管１０１等から直進性のある発光ダイオード（ＬＥＤ）に置き換わりつつあるが、ＬＥＤの光源に置き換わったとしてもその光放射はある程度の広がりを持つ非直線性の光である。
【００１０】
そして、液晶テレビ受信機や携帯電話機等の一層の小型・薄型化を図るため、例えば導光板１００のような従来の導光板を薄型化（薄肉化）すると、導光板の平滑性が保持できなくなり、このとき、導光板の入射光源がＬＥＤであったとしても、その光源から発生する光の非直線性に基づき、導光板に側面から入射した光が途中で漏れる問題が生じる。
【００１１】
そして、近年の液晶画面等の大型化によって導光板の光路長が伸びることにより、前記の導光板に側面から入射した光が途中で漏れる影響が大ききくなり、冷陰極管やＬＥＤの光源の光の一側面からの入射では導光板の全体に光を拡散することが困難になる。そのため、大画面の液晶表示装置等に置いては、エッジライト方式バックライト装置の導光板を２以上の側面から入射する構成にしたり、エッジライト方式バックライト装置に代えて直下式バックライト装置を用いることが行われているが、前者では高価になり、後者では大型化する。
【００１２】
そこで、エッジライト方式バックライト装置の光源にＬＥＤより直線性の高い十分な光量のレーザーダイオード（ＬＤ）を使用し、導光板に一側面から光を入射してバックライトとして十分な平面光源を得ることが検討されているが、導光板１００のような従来の樹脂（固体）製の導光板では、前記した複屈折による光の散乱により、導光板が屈曲した場合及び大画面で光路長が伸びるにしたがって導光板１００の全体に光を拡散することが困難になる。また、近年は所定の偏光を放射するＬＤも開発されており、このようなＬＤの偏光をバックライト装置の光源としてそのまま使用し、その偏光の平面光源を得ることができると、液晶表示装置等において偏光フィルターで半分程が無駄に捨てられていたバックライトを、偏向フィルターを省いて無駄なく有効に活用できるようになるが、従来の樹脂製の導光板では、前記した複屈折による光の偏光によりＬＤから放射された状態の偏光波を維持できないため実現困難である。なお、この問題を解決するため、樹脂製の導光板において、共重合や主材料と反対の複屈折を有する異方性物質を添加等して前記の複屈折を低減することが種々試みられているが、安価かつ容易に実現するには至っていない。また、前記複屈折による散乱は、応力等によりその変化が激しく制御が難しいため、この面からも一層実現が困難である。
【００１３】
なお、光散乱導光体２００においては、光散乱導光体２００は樹脂材料であるため、比較的大きな複屈折を有する。この複屈折により、大面積の場合や光散乱導光体２００が屈曲した場合などには、複屈折による散乱により均一に光を光散乱導光体２００の上面から出射することができない問題もある。
【００１４】
一方、ビルや商店等の屋外、屋内の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置においても、省スペース等の観点から面光源装置を採用して極力薄型化を図ることが望まれているが、従来は、多くの場合、蛍光管やネオン管を採用するため、薄型化が困難である。なお、多数のＬＥＤを光源として採用した電光表示装置の場合は、ある程度の薄型化は図れるが、極めて高価である。
【００１５】
本発明は、液晶テレビ受信機や携帯電話機等の液晶表示装置のバックライト装置や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置として利用することができ、薄型で一側面からの入射光で極めて良好な均一な面光源が得られ、しかも、安価な従来にない光散乱部材およびその製造方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】
【００１６】
上記した目的を達成するために、本発明の光散乱部材は、樹脂材料に比べ複屈折が小さく加工性、平面性に優れる、ケイ酸塩のガラス体を備え、前記ガラス体は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である粒状体を含有し、前記ガラス体の側面から入射した光を前記粒状体によりレイリー散乱し、前記ガラス体の主面から面状の光を放出することを特徴としている（請求項１）。
【００１７】
本発明の光散乱部材の前記粒状体は、透明粒子、気泡、光を反射する金属粒子のいずれかであることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
本発明の光散乱部材の前記透明粒子は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって、屈折率が前記ガラス体とは０．００１以上０．５以下の範囲で異なる金属酸化物粒子または透明樹脂粒子であることが好ましい（請求項３）。
【００１９】
本発明の光散乱部材の前記金属粒子は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって前記ガラス体に重量パーセントで０．００１〜１．０含有されることが好ましい（請求項４）。
【００２０】
本発明の光散乱部材は、前記ガラス体の少なくとも前記面状に光を放出する主面の反対側の主面が鏡面に形成されていることが好ましく（請求項５）、その鏡面は発砲シートのシート面であることが好ましい（請求項６）。
【００２１】
本発明の光散乱部材は、前記ガラス体の少なくとも前記面状に光を放出する主面上に、前記ガラス体より屈折率が小さいクラッド層が形成されていることを特徴としている（請求項７）。
【００２２】
本発明の光散乱部材の製造方法は、ガラス板、金属板、金属膜が成膜されたガラス板のいずれか一つからなる平らな基板上に、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である金属アルコキシド、金属酸化物等の金属粒子または透明樹脂粒子の粒状体を含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの溶液層または、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層を形成し、前記溶液層の水分を蒸発することにより、前記基板上に、透光性を有して前記粒状体を含有する平板状のガラス体であって、側面に入射した光を、前記粒状体のレイリー散乱により主面から面状の光として放出する前記ガラス体を形成することを特徴としている（請求項８）。
【００２３】
本発明の光散乱部材の製造方法は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である透明粒子、金属粒子のいずれかの粒状体を含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの溶液層または、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層を、２枚のガラス板間に挟んで液密に封止し、前記溶液層の側面に入射した光を、前記粒状体のレイリー散乱により主面から前記両ガラス板の少なくともいずれか一方を通して面状の光として放出するガラス体を形成することを特徴としている（請求項９）。
【００２４】
本発明の光散乱部材の製造方法は、前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側のガラス板に代えて、透光性を有する樹脂板を用いることを特徴としている（請求項１０）。
【００２５】
本発明の光散乱部材の製造方法は、前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側と反対側のガラス板に代えて、鏡面となる金属板を用いることを特徴としている（請求項１１）。
【００２６】
本発明の光散乱部材の製造方法は、前記ケイ酸ソーダの溶液層、前記ゾルの溶液層に代えて、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマーの溶液層を使用することを特徴としている（請求項１２）。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の本発明の光散乱部材の場合、樹脂より複屈折が小さく、加工性、平面性に優れたケイ酸塩のガラス体に、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である粒状体を含有することで、ガラス体の一側面から入射した光を前記粒状体によりレイリー散乱して均一に面状に拡散し、大面積であっても、ガラス体の主面から面状の均一な光量の光を放出して均一な光量の面光源を形成することができる。そして、ガラス体の薄い板に前記粒状体を含有することで、従来にない薄型の構造に形成することができる。その上、ガラス体の構成であるので安価である。
【００２８】
したがって、液晶テレビ受信機や携帯電話機等の液晶表示装置のバックライト装置や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置として利用することができ、薄型で一側面からの入射光で極めて良好な均一な面光源が得られ、しかも、安価な従来にない光散乱部材を提供することができる。なお、光を放出する主面はガラス体の片面であっても両面であってもよい。
【００２９】
請求項２の本発明の光散乱部材の場合、前記粒状体を、透明粒子、気泡、金属粒子のいずれかにより簡単に実現できる。
【００３０】
請求項３の本発明の光散乱部材の場合、前記粒状体としての前記透明粒子は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって、屈折率が前記ガラス体とは０．００１以上０．５以下の範囲で異なる金属酸化物粒子または透明樹脂粒子を用いた具体的な構成で実現できる。
【００３１】
請求項４の本発明の光散乱部材の場合、前記粒状体としての前記透明粒子である前記金属粒子を、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下にして前記ガラス体に重量パーセントで０．００１〜１．０含有することにより、前記ガラス体に前記金属粒子を含有する具体的な構成を提供できる。
【００３２】
請求項５の本発明の光散乱部材の場合、前記ガラス体の少なくとも面状に光を放出する主面の反対側の主面が鏡面に形成されるので、ガラス体の片面から光を放出する場合に、面光源の光量が増加する利点がある。
【００３３】
請求項６の本発明の光散乱部材の場合、前記鏡面を発砲シートのシート面により簡単に実現できる。
【００３４】
請求項７の本発明の光散乱部材の場合、前記ガラス体より屈折率が小さいクラッド層により、臨界角が大きくなることによる光を放出する面に平行に進む光の、面に放射する光の取り込みを多くしたり、ごみ等による光の漏れを防止したりして、均一な面光源を放出できる利点がある。
【００３５】
つぎに、請求項８の本発明の光散乱部材の製造方法の場合、ガラス板、金属板、または金属膜が成膜されたガラス板からなる平面性の高い基板上に、透光性を有して粒状体を含有する平板状のガラス体であって、側面に入射した光を、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であって、屈折率が前記ガラス体とは０．００１以上０．５以下の範囲で異なる前記粒状体のレイリー散乱により主面から面状の光として放出する前記ガラス体を形成し、本発明の光散乱部材を製造できる。
【００３６】
請求項９の本発明の光散乱部材の製造方法の場合、上記のガラス体に代えて、２枚のガラス板間に、ケイ酸ソーダの溶液層または、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層を挟んで液密に封止し、封止した前記溶液層に透明粒子、金属粒子のいずれかの粒状体を含有することにより、前記ゾルの溶液層により、前記ガラス体（固体）と同様の平面性を有する安価な構成、製法であって、前記ガラス体（固体）の光散乱部材と同様の効果を奏する新規な光散乱部材を製造できる。
【００３７】
請求項１０の本発明の光散乱部材の製造方法の場合、前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側のガラス板（具体的には片面または正面のガラス板）に代えて、透光性を有する樹脂板を用いることにより、より軽量、安価に光散乱部材を製造できる。
【００３８】
請求項１１の本発明の光散乱部材の製造方法の場合、前記２枚のガラス板のうちの光を放出する側と反対側のガラス板に代えて、鏡面となる金属板を用いることにより、片面側のガラス板から光を放出する場合に面光源の光量が増加する光散乱部材を製造できる利点がある。
【００３９】
請求項１２の本発明の光散乱部材の製造方法の場合、前記ケイ酸ソーダの溶液層、前記ゾルの溶液層に代えて、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマーの溶液層を用いても、前記ケイ酸ソーダの溶液層、前記ゾルの溶液層を用いた場合と同様の効果を奏する光散乱部材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態の光散乱部材の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の光散乱部材の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の光散乱部材の一例の断面図である。
【図４】図３の光散乱部材の製造方法の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の光散乱部材の他の例の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の光散乱部材の断面図である。
【図７】図６の光散乱部材の製造方法の説明図である。
【図８】従来の導光板の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図９】従来の導光板の他の例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図１〜図７を参照して詳述する。
【００４２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
【００４３】
図１は本実施形態の光散乱部材１ａの構成を示す断面図であり、光散乱部材１ａは、平板状のケイ酸塩の例えば薄板状の透明な（透光性のある）ガラス体（固体）２ａを備える。ガラス体２ａはほぼ均一に分散した状態の粒状体３を含有する。粒状体３は、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である透明粒子、気泡、金属粒子のいずれかである。
【００４４】
上記構成の光散乱部材１ａは、図１の実線矢印に示すように、例えば紙面右側の一側面２１から入射した例えばＬＥＤやＬＤの可視光を粒状体３によりレイリー散乱して部材内に均一に紙面左側の側面２２に広がらせながら、ガラス体２ａの上下の主面２３、２４から面状の光（平面光源）として放出する。なお、後述するように主面２３、２４のいずれか一方を鏡面（反射面）にすると、主面２３、２４のいずれか他方のみから前記面状の光を放出する。
【００４５】
ここで、レイリー散乱について説明すると、一般的に、屈折率の異なる粒子と光が衝突した場合は、その粒子の大きさにより挙動が異なる。そして、粒子の大きさが光の波長と同程度以上である場合は、ミー散乱と呼ばれ光はその粒子と衝突することにより前方散乱を生じるが、粒子の大きさが光の波長の１０分の１以下から０．数ミクロン程度の場合には、レイリー散乱が生じる。なお、粒子の大きさが更には数ナノ程度にまで小さくなると、複屈折による散乱が生じる。
【００４６】
レイリー散乱においては、粒子の形状、屈折率、大きさによって前方散乱や後方散乱を生じることが知られている。そして、この前方散乱・後方散乱を利用して側面から入射した光を横方向に散乱させることにより、光散乱部材１ａを、液晶表示装置のエッジライト方式バックライトにおける導光板や面発光体に利用できる。
【００４７】
また、前記したように樹脂（固体）製の導光板で見られる複屈折による散乱の低減は、応力等によりその変化が激しく制御が難しく、技術面やコスト面で実現が容易でないが、ガラス体２ａの主成分であるガラスは、複屈折の小さな材料であり、かつ応力によるその変化も小さく、平滑性（平面性）に優れ、しかも、安価である。
【００４８】
そして、ガラスを主たる素材とし、レイリー散乱を利用して平面光源を発生する光散乱部材１ａは、ガラス体２ａの一側面２１から入射した光を粒状体３によりレイリー散乱して均一に面状に拡散し、大面積であっても、ガラス体２ａの主面２３，２４から面状の均一な光量の光を放出して均一で十分な光量の面光源を形成することができる。さらに、ガラス体２ａの薄板に粒状体３を含有する構成であるので、従来にない薄型の構造に形成することができる。その上、ガラスを主成分とするガラス体２ａで構成されるので安価である。
【００４９】
したがって、液晶テレビ受信機や携帯電話機等の大型化に対応した液晶表示装置のエッジライト方式バックライト装置における導光板や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置となる導光体もしくは面発光体等に利用でき、薄型で一側面からの入射光で極めて良好な均一な面光源が得られ、しかも、安価な従来にない光散乱部材１ａを提供することができる。
【００５０】
つぎに、ガラス体２ａや粒状体３の具体的な構成例について説明する。
【００５１】
まず、ガラス体２ａは、一般的なソーダガラス、ホウ酸ガラス、酸化鉛を含有した鉛クリスタルガラス、セミクリスタルガラス、酸化カリウムを含有したカリクリスタルガラス、低融点ガラス等のいずれか一つからなる。なお、低融点ガラスとしては、ＺｎＯ−ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＰｂＦ２−ＳｎＦ２−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系、ＰｂＣｌ２−ＳｎＣｌ２−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系、ＳｎＦ２−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系、ＳｎＣｌ２−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系、ＳｎＯ−Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５系、ＰｂＣｌ２−ＳｎＣｌ２−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系、Ａｇ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５系、Ｂｉ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｒ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系統がある。また,ゾルゲル法でＳｉ（ＯＣＨ３）４により得られるガラスも利用できる。
【００５２】
また、ガラス体２ａから上、下面２３，２４に出射する光は、とくに液晶表示装置のバックライトの導光板等の場合には、それらの面２３，２４に垂直な成分（平行光の成分）を多く含むことが重要である。このためには、ガラス体２ａから上面に出射する光の臨界角を小さくすることが必要である。そのため、ガラス体２ａは屈折率が大きなものが好ましく、その臨界角は一般的なソーダ硝子（屈折率は１．５２）の場合は４１．８度、鉛ガラス（屈折率は１．９２）の場合は３１．４度、酸化亜鉛（屈折率は２．１）では２７．９度となる。そこで、ガラス体２ａとして、極力屈折率が高い材料を選択することにより、前記垂直な光を多くが取り出すことができる。なお、場合によってはガラス体２ａの面上にプリズムシート等を配置して、垂直な光をより多く取り出すようにしてもよい。また、ガラス体２ａは基本的には平面状（薄板状）であるが、用途によっては、立方体、さらには円柱体または球体に近い形状であってもよい。
【００５３】
そして、ガラス体２ａにおいて、平面光を一主面から放出する場合、少なくとも反対側の放出したくない主面、例えば下面２４等は、後述するように鏡面または反射面とすることにより光をより有効に特定の部分から放出できる。
【００５４】
つぎに、ガラス体２ａ内に含有する粒状体３としては、まず、レイリー散乱を生じるが、複屈折を生じない大きさの粒子を選択することが重要であり、その大きさは、複屈折を生じないように粒径が０．０１ミクロン以上でなければならない。また、レイリー散乱を生じさせるためには、光源の可視光波長の１０分の１以下、すなわち約５０ミクロン以下である必要があり、また、粒状体３が透明である場合は、ガラス体２ａと屈折率が０．００１以上０．５以下の範囲で異なることが必要である。なお、粒状体３が不透明である場合は、金属のように光を反射することが必要である。散乱を目的にしているため、粒状体３の形状はどのようであってもよく、球形状であることが一般的である。また、粒状体３の添加量（含有量）は０．００１〜１、０重量パーセント程度であることが、入射された光を少しづつ散乱させ、出射させたい面から均一に光を出射させる点から好ましいが、用途によってまた面の大きさによって最適な添加量が異なると考えられるので、上記の範囲に限定するものではない。
【００５５】
上記の条件を満足する粒状体３としては、前記した透明粒子、気泡、光を反射する金属粒子のいずれかであることが好ましい。
【００５６】
そして、透明粒子は金属酸化物粒子または透明樹脂粒子からなり、金属酸化物粒子としては、例えば酸化マグネシウム、酸化アルミニュウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化ジルコニウム、一酸化チタン、二酸化チタン、酸化ニッケル、酸化セリウム、酸化タングステン、フッ化セリウム、フッ化マグネシウムなどがあり、金属としては、金、銀、アルミ、鉄、銅、クロム、チタン、亜鉛などがある。また、透明樹脂粒子としては、例えばアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリビニールアルコール、トリアセチルセルロース、シリコーン、フッ素樹脂、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、アートン、ゼオネックス等の透明プラスチック、エチレンープロピレンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレンーブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等の透明ゴムなどがある。
【００５７】
粒状体３が光を反射する前記金属の粒子の場合、その粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下であってガラス体２に重量パーセントで０．００１〜１．０含有されることが好ましい。
【００５８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図２を参照して説明する。
【００５９】
図２は本実施形態の光散乱部材１ｂの構成を示す断面図であり、光散乱部材１ｂが前記の光散乱部材１ａと異なる点は、第１には、ガラス体２ａの一方の主面である上面２３のみから平面光を選択に放出するため、少なくとも反対側の主面である下面２４を、好ましくは９０％以上の反射率を持つ鏡面もしくは反射率９０％以上である微細な空隙を持つプラスチック発砲シート４のシート面からなる反射部材面に形成した点である。前記鏡面は、銀、アルミ、チタン、亜鉛、銅等の金属を蒸着する方法、また、これらの金属の箔や板をガラス体３に張り合わせる方法、さらには銀鏡のように硝酸銀から銀を析出させる方法などで形成できる。反射率９０％以上である微細な空隙を持つプラスチック発砲シート４は、例えば（株）古河電工製の商品名「ＭＣＰＥＴ」等のマイクロ発砲シート等により実現できる。また、側面２２からの光の漏れも防止するため、側面２２も鏡面やシート面に形成してもよい。さらに、前記鏡面はガラス体２ａの下面より離して設けるようにしてもよいが、この場合、上面２３に出射する光の効率が密着して設ける場合より低下する。そこで、この場合には下面２４に反射ドットを印刷して散乱方式の構成を併用することも可能である。
【００６０】
光散乱部材１ｂが前記の光散乱部材１ａと異なる第２の点は、ガラス体２ａの上面２３および側面２１に、ガラス体２ａより屈折率が０．００１以上低いクラッド層５を設けた点である。クラッド層５を設けることにより、さらに、光散乱部材１ｂに付着したごみ等による光の漏れを防止し、均一な面光源を上面２３から放出できる利点がある。
【００６１】
クラッド層５の材料としては、ガラス体２ａのガラスより０．００１以上の屈折率が小さい低屈折率のものが適している。具体的には、低屈折率材料であるフッ素化ガラス、フッ化金属、フッ素樹脂等が利用できる。また、固体を発砲させて空隙に低屈折率の気体を内在した発砲素材やガラスバルーン等が添加されたものでもよい。具体的には、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の単体、もしくはガラス素材に添加されたもの、また透過性のあるフッ素樹脂であるＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパ―フルオロアルキルビニールエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＶＦ(ポリフッ化ビニルフイルム)などや、透過性のあるフッ素ゴムでもよい。
【００６２】
ところで、前記両実施形態において、ガラス体２ａの側面２１に光を入射するエッジライト方式の光源には、冷陰極管、ＬＥＤ、ＬＤまたは偏光性を有するＬＤが利用できる。なお、これらの光源は、以下の各実施形態にも同様に適用できる。そして、偏光性を有するＬＤをガラス体２ａの入射光源とした場合は、その偏光の平面光源を光散乱部材１ａ、１ｂが放射するので、液晶表示装置等のエッジライト方式バックライト装置の導光板に光散乱部材１ａ、１ｂを用いると、無駄に捨てられていたバックライトを、偏向フィルターを省いて無駄なく有効に活用でき、バックライトの光量がアップする等の利点がある。
【００６３】
また、図２のエッジライト方式の光源として、ガラス体２の側面２１（場合によっては両側面２１、２２）に有機ＥＬを利用することも可能である。
【００６４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図３〜図５を参照して説明する。
【００６５】
図３は本実施形態の光散乱部材１ｃの構成を示す断面図であり、光散乱部材１ｃが前記の光散乱部材１ａ、１ｂと異なる点は、ケイ酸塩のガラス板、金属板、金属膜が成膜されたガラス板のいずれか一つからなる平らな基板６上に、透光性を有し、粒状体３を含有する平板状のガラス体２ｂを形成した点である。なお、基板６のガラス体２ｂとの接合面は鏡面であることが好ましい。
【００６６】
そして、光散乱部材１ｃも、側面２１、２２のいずれか一方に入射した光源の光を、粒径が０．１ミクロン以上５０ミクロン以下である粒状体３のレイリー散乱により均一に散乱して上面（主面）２３から面状の光として放出することができ、前記両実施形態の光散乱部材１ａ、１ｂと同様の用途があり、同様の効果を奏する。
【００６７】
光散乱部材１ｃは、例えば、つぎに説明するようにして製造される。
【００６８】
図４は光散乱部材１ｃの製造工程の概略を示し、まず、同図（ａ）の基板準備工程により薄板状の基板６を用意する。つぎに、同図（ｂ）の塗布工程により、基板６上に金属アルコキシド、金属酸化物等の金属粒子または透明樹脂粒子の粒状体を均一に含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの適当な厚みの溶液層７を形成する。その際、必要に応じて基板６上には垂れを防止する枠等を設けておく。さらに、同図（ｃ）の乾燥工程により基板６および溶液層７を適当な温度で加熱処理し、溶液層７の水分を蒸発することにより、基板６上にガラス体２ｂを形成して光散乱部材１ｃを製造する。
【００６９】
なお、溶液層７は、いわゆるゾルゲル法で使用されるソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層であってもよく、この場合は、これらの溶液層を乾燥後、粒状体３の所定量の粒子を均一に添加してさらに加熱処理することにより、粒状体３が均一に分散したガラス体２ｂを基板６上に形成して光散乱部材１ｃを製造することができる。
【００７０】
そして、このようにして光散乱部材１ｃを製造することにより、平滑（平坦）で安価なソーダガラス等を基板６として、その上に粒状体３が均一に分散したガラス体２ｂを形成して得ることができ、安価かつ簡単に光散乱部材１ｃを製造することができる。その際、上面を鏡面に加工したソーダガラスの基板６に代えて、鏡面となるアルミ等の金属膜が蒸着されたソーダガラスや、上面に金属薄を敷いたソーダガラス等を基板６として用いてもよい。
【００７１】
図５は基板６として、アルミ等の金属膜６１が蒸着されたソーダガラス６２を用いて製造された光散乱部材１ｄの断面図である。
【００７２】
なお、ガラス体２ａ、２ｂの製造には、その他、ガラスの製造法として知られているフロート法、ロールアウト法、引上げ法、フュージョン法などを利用してもよい。また、含有する粒状体３は、素原料としてソーダガラス等に初めから添加してもよく、素原料をガラス体２ａ、２ｂの形状に加工した後、再度加熱して軟化させて添加するようにしてもよい。
【００７３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について、図６、図７を参照して説明する。
【００７４】
図６は本実施形態の光散乱部材１ｅの構成を示す断面図であり、光散乱部材１ｅは、例えば、粒状体３を含有した一般式がＮａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｍＨ２Ｏで表される（ｎ、ｍは係数）ケイ酸ソーダの溶液層８を、２枚のガラス板９ａ、９ｂ間に挟んで液密に封止して形成される。なお、溶液を封止してその中に気泡を安定かつ均一に分散することは難しいので、本実施形態の粒状体３には気泡を含まない。
【００７５】
そして、光散乱部材１ｅもレイリー散乱を利用して溶液層８の主面（上、下面のいずれか一方または両方）からガラス板９ａ、９ｂの少なくともいずれか一方を通して平面光源を発生することができる。その際、溶液層８には樹脂（固体）製の導光板で見られる複屈折による散乱がなく、溶液層８は平滑性（平面性）に優れ、しかも、安価である。そのため、光散乱部材１ｅは、前記各実施形態の光散乱部材１ａ〜１ｄと同様の効果が得られる。
【００７６】
ところで、光散乱部材１ｅは、例えば、つぎに説明するようにして製造される。
【００７７】
図７は光散乱部材１ｅの製造工程の概略を示し、まず、同図（ａ）の準備工程により、例えばケイ酸塩ガラスの２枚のガラス板９ａ、９ｂを所定の間隔で平行に配置し、その周部の上面を除き、適当なシール材１０で、その両側面および底面を液密にシールして厚みの薄い箱体に形成する。つぎに、同図（ｂ）の充填工程により、粒状体３を含有した前記一般式のケイ酸ソーダの溶液を前記箱体内に上部の開口から注入してガラス板９ａ、９ｂ間に溶液層８を形成する。さらに、同図（ｃ）の封止工程により前記箱体の上部をシール材１０でシールして液密に封止し、光散乱部材１ｅを製造する。
【００７８】
なお、溶液層８も、いわゆるゾルゲル法で使用されるソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層であってもよい。
【００７９】
また、ガラス板９ａ、９ｂのうちの光を放出する側のガラス板、図６の場合はガラス板９ａに代えて、透光性を有する樹脂板を用いてもよい。なお、上、下両面から光を放出する場合はガラス板９ａ、９ｂの両方を透光性を有する樹脂板に置き換えてもよい。このようにすることでより一層安価になる利点がある。なお、光を放出する側のガラス板９ａの反対側のガラス板９ｂは鏡面となる金属板に置き換えて反射性能を向上することが好ましい。
【００８０】
そして、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、第４の実施形態のケイ酸ソーダの溶液層８、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層に代えて、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマーの溶液層を使用し、より安価に形成してもよい。
【００８１】
ケイ酸ソーダの溶液層８、ソーダテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランのいずれかのゾルの溶液層、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の水溶性ポリマーの溶液層は粘度が高く、粒状体３の均一分散および分散状態の安定化には優位である。また、粒状体３の均一分散および分散状態の安定化を積極的に図るため、適当な分散剤、相溶化剤、乳化剤等を溶液層７、８に添加することも可能である。さらに、粒状体３の表面を化学処理、カップリング剤処理等により粒状体３の均一分散および分散状態の安定化を図ることも可能である。
【００８２】
また、ガラス体２ａ、２ｂ、粒状体３や、クラッド層５、溶液層７、８等の具体例は前記各実施形態に示したものに限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいてどのようであってもよい。
【００８３】
つぎに、光散乱部材１ａ〜１ｅ、ガラス体２ａ、２ｂ等の厚みや平面寸法、平面形状等もどのようであってよく、バックライト装置や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置が要求する面光源の大きさや形状等に応じて適当に設定してよいのは勿論である。
【００８４】
そして、本発明の光散乱部材１ａ〜１ｅは、種々のエッジライト方式バックライト装置等における導光板や、屋内、屋外の照明装置や電光掲示板、電光看板等の電光表示装置の面光源装置となる導光体もしくは面発光体等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１ａ〜１ｅ    光散乱部材
２ａ、２ｂ    ガラス体
３    粒状体
４    プラスチック発砲シート
５    クラッド層
７、８    溶液層
９ａ、９ｂ    ガラス板
【図１】
2011099899.tif 000003
【図２】
2011099899.tif 000004
【図３】
2011099899.tif 000005
【図４】
2011099899.tif 000006
【図５】
2011099899.tif 000007
【図６】
2011099899.tif 000008
【図７】
2011099899.tif 000009
【図８】
2011099899.tif 000010
【図９】
2011099899.tif 000011