(57)【要約】      （修正有）【課題】得られる透過光が輝度の面内均一性に優れる光拡散板および該光拡散板を用いた輝度の面内均一性に優れる面発光装置の提供。【解決手段】第１の主表面Ｓ１と、前記第１の主表面Ｓ１に対向する第２の主表面Ｓ２を有し、前記第１の主表面Ｓ１への入射光を拡散させながら前記第２の主表面Ｓ２から透過させる光拡散板１０であって、前記光拡散板１０は複数の光拡散層１１，１２が積層されてなり、前記第１の主表面Ｓ１から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＩが３０〜８０％であり、前記第２の主表面Ｓ２から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＯが２０〜６０％であり、前記全光線透過率ＴＩは前記全光線透過率ＴＯより５％以上大きい光拡散板１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主表面と、前記第１の主表面に対向する第２の主表面を有し、前記第１の主表面への入射光を拡散させながら前記第２の主表面から透過させる光拡散板であって、
前記光拡散板は複数の光拡散層が積層されてなり、
前記第１の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＩが３０〜８０％であり、
前記第２の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＯが２０〜６０％であり、
前記全光線透過率ＴＩは前記全光線透過率ＴＯより５％以上大きい光拡散板。
【請求項２】
前記複数の光拡散層はいずれも光拡散粒子を内部に含む請求項１記載の光拡散板。
【請求項３】
厚さが０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である請求項１または２に記載の光拡散板。
【請求項４】
波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＴが１５〜５５％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項５】
前記光拡散層は光拡散粒子を内部に含むガラス層を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項６】
前記ガラス層は、酸化物基準のｍｏｌ％表示で、ＭｇＯを１〜１８％、Ｐ２Ｏ５を１〜８％、Ａｌ２Ｏ３を１〜９％含む分相ガラスからなる、請求項５に記載の光拡散板。
【請求項７】
前記複数の光拡散層のうちで前記ガラス層の厚さが最も厚い、請求項５または６に記載の光拡散板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光拡散板と、前記光拡散板の第１の主表面に光を照射する複数の光源とを備える、面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板および面発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の直下型のバックライトは、液晶パネルの背面側に光源を有し、液晶パネルと光源との間に光拡散板を有する。光拡散板の材料としては、輝度の面内均一性を確保するために、光拡散板の背後にある個々の光源が認識しにくい材料が使用される。
【０００３】
光拡散板の材料として、従来技術では連続相を形成する熱可塑性樹脂に、それとは屈折率が異なる高分子系または無機系の粒子を分散相として配合した材料が用いられている（特許文献１および２）。また、特許文献３には、拡散度、反射率および輝度ムラが特定範囲であるポリカーボネート樹脂製の光拡散板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７４８５６８号公報
【特許文献２】特許第３１００８５３号公報
【特許文献３】特開２００６−３３９０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バックライトなどの面発光装置の大面積化および薄型化に伴って、面発光装置に用いられる光源は高輝度化し、また光源数も増大しつつあり、光拡散板には高い輝度の面内均一性が求められている。さらにはデザイン上さらに薄型化するため、光源と光拡散板との距離を近づけたいという要望がある。光源と光拡散板との距離を近づけると、光拡散板にはより高い輝度の面内均一性が求められる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、得られる透過光が輝度の面内均一性に優れる光拡散板および該光拡散板を用いた輝度の面内均一性に優れる面発光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の主表面と、前記第１の主表面に対向する第２の主表面を有し、前記第１の主表面への入射光を拡散させながら前記第２の主表面から透過させる光拡散板であって、前記光拡散板は複数の光拡散層が積層されてなり、前記第１の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＩが３０〜８０％であり、前記第２の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＯが２０〜６０％であり、前記全光線透過率ＴＩは前記全光線透過率ＴＯより５％以上大きい光拡散板を提供する。
【０００８】
本発明は、また、本発明の光拡散板と、前記光拡散板の第１の主表面に光を照射する複数の光源とを備える、面発光装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、得られる透過光が輝度の面内均一性に優れる光拡散板および該光拡散板を用いた輝度の面内均一性に優れる面発光装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の光拡散板の一例の断面図である。
【図２】図１の光拡散板における、全光線透過率ＴＩ、全光線透過率ＴＯおよび全光線透過率ＴＴの測定箇所を示す図である。
【図３】実施形態の面発光装置の一例の断面図である。
【図４Ａ】実施例の光拡散板の評価（１）の概要を示す平面図である。
【図４Ｂ】実施例の光拡散板の評価（１）の概要を示す断面図である。
【図５Ａ】実施例の光拡散板の評価（２）の概要を示す平面図である。
【図５Ｂ】実施例の光拡散板の評価（２）の概要を示す断面図である。
【図６】実施例の光拡散板を用いて評価（１）で得られた面内の照度分布を示すグラフである。
【図７】実施例の光拡散板を用いて評価（２）で得られた面内の照度分布を示す図である。
【図８】比較例の光拡散板を用いて評価（２）で得られた面内の照度分布を示す図である。
【図９】実施例の光拡散板の評価（３）の概要を示す図である。
【図１０】実施例の光拡散板を用いて評価（３）で得られた面内の輝度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一のまたは対応する構成には、同一のまたは対応する符号を付して説明を省略する。なお、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、変更または変形できる。
【００１２】
図１は、実施形態の光拡散板の一例の断面図である。図２に、図１の光拡散板における、全光線透過率ＴＩ、全光線透過率ＴＯおよび全光線透過率ＴＴの測定箇所を示す。図３は、例えば、図１に示す実施形態の光拡散板を用いた、実施形態の面発光装置の一例の断面図である。
【００１３】
［光拡散板］
光拡散板１０は第１の主表面Ｓ１と、第１の主表面Ｓ１に対向する第２の主表面Ｓ２を有する。光拡散板１０は、第１の主表面Ｓ１への入射光を拡散させながら第２の主表面Ｓ２から光を拡散透過させる光拡散板である。以下、光拡散板の第１の主表面Ｓ１を入射面、第２の主表面Ｓ２を発光面ということもある。
【００１４】
光拡散板１０は、第１の主表面Ｓ１側から第１の光拡散層１１および第２の光拡散層１２がその順に積層されてなり、以下の（ｉ）〜(iii）を満たす。
【００１５】
（ｉ）第１の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＩ（以下、必要に応じて「ＴＩ」と省略する。）が３０〜８０％である。
（ii）第２の主表面から２００μｍの厚さで測定される波長５５０ｎｍにおける全光線透過率ＴＯ（以下、必要に応じて「ＴＯ」と省略する。）が２０〜６０％である。
（iii）全光線透過率ＴＩは全光線透過率ＴＯより５％以上大きい。すなわち、ＴＩ−ＴＯが５％以上である。以下、ＴＩ−ＴＯをΔＴで示す。
【００１６】
本発明の光拡散板は、（ｉ）〜（iii）を満たすことで、発光面において輝度の面内均一性に優れる。
【００１７】
本発明の光拡散板におけるＴＩは４０〜７５％が好ましく、５０〜７０％がより好ましく、６０〜７０％がさらに好ましい。本発明の光拡散板におけるＴＯは２５〜５５％が好ましく、３０〜５０％がより好ましく、３５〜４５％がさらに好ましい。また、ΔＴは１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましい。ΔＴの上限は特に制限されないが、照度が低くなりすぎないように４５％程度が好ましい。
【００１８】
上記（ｉ）におけるＴＩを測定するためには、例えば、光拡散板の第１の主表面から厚さ２００μｍの位置までの部分を残して、それ以外の部分を取り除いたＴＩ測定用検体（以下、「検体Ｉ」ともいう。）を作製する。また、（ii）におけるＴＯを測定するためには、例えば、光拡散板の第２の主表面から厚さ２００μｍの位置までの部分を残して、それ以外の部分を取り除いたＴＯ測定用検体（以下、「検体Ｏ」ともいう）を作製する。具体的には、図２に示すように光拡散板から所定の平面サイズの２枚を切り出し、それぞれ研磨等により不要部分を除去して検体Ｉと検体Ｏを作製し、ＴＩおよびＴＯを測定する。
【００１９】
波長５５０ｎｍにおける全光線透過率は、分光光度計の積分球ユニットを用いて測定できる。波長５５０ｎｍにおける全光線透過率は、検体の一方の主表面に対し入射角０゜で入射した波長５５０ｎｍの入射光に対する、検体の他方の主表面に透過した全透過光の割合（百分率）を意味する。波長５５０ｎｍにおける全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１：１９９７（ＩＳＯ  １３４６８−１：１９９６）に記載された方法によって測定できる。本明細書において、特に断りのない限り全光線透過率は、波長５５０ｎｍにおける全光線透過率である。なお、全光線透過率は、検体Ｉにおいては主表面Ｓ１から、検体Ｏにおいては主表面Ｓ２の反対側から光を入射して測定する。また、後述の光拡散板の全光線透過率ＴＴは、主表面Ｓ１から光を入射して測定する。
【００２０】
図１、図２に示す光拡散板１０は、第１の光拡散層１１の厚さｔ１が２００μｍ以上であり、第２の光拡散層１２の厚さｔ２が２００μｍ未満であり、第１の光拡散層１１の厚さｔ１と第２の光拡散層１２の厚さｔ２の合計（ｔ１＋ｔ２）で示される光拡散板１０の厚さＴが４００μｍ以上の場合の例である。
【００２１】
図１、図２に示す光拡散板１０の例では、全光線透過率ＴＩは、第１の光拡散層１１を厚さ２００μｍに調整して測定した全光線透過率に相当する。また、全光線透過率ＴＯは、厚さｔ２の第２の光拡散層１２と厚さ２００μｍ−ｔ１の第１の光拡散層１１を積層した積層体の全光線透過率に相当する。
【００２２】
上記（ｉ）〜（iii）を満たすために、光拡散板の厚さＴは、２００μｍ超であればよい。光拡散板の厚さＴは、薄型化に対応する観点からは１．５ｍｍ以下が好ましい。例えば、光拡散板の厚さＴが４００μｍ未満の場合は、検体Ｉと検体Ｏは厚さ方向に共通部分を有する。その場合であっても、本発明の光拡散板は複数の光拡散層で構成されるため、（ｉ）〜（iii）を満たすことが可能である。
【００２３】
本発明の光拡散板は複数の光拡散層が積層されて構成されてなり、かつ上記の（ｉ）〜（iii）の光学特性を有する限り、積層数は光拡散板１０のように２層であってもよく、３層以上であってもよい。光拡散層の層数は、光学特性の調整のし易さや生産性の観点から４層以下が好ましく、２層が特に好ましい。本発明の光拡散板は、実質的に光拡散層のみからなる。ただし、必要に応じて光拡散層を積層するために、光拡散層間に挟持される接着層や粘着層等が挙げられる。
【００２４】
本発明の光拡散板を構成する光拡散層は、全ての光拡散層が光拡散粒子を内部に含む光拡散層であることが好ましい。光拡散層は、例えば、マトリックスに光拡散粒子が分散した層である。光拡散粒子はマトリックスと屈折率が異なるため、入射した光を散乱する。光拡散層は、例えば、ガラスマトリックス中に光拡散粒子としてガラス粒子が分散した分相ガラス、ガラスマトリックス中に光拡散粒子として結晶粒子が分散した結晶化ガラス、有機材料、ガラス以外の無機材料、有機無機複合材料等のマトリックス中に光拡散粒子、例えば、有機材料、無機材料、有機無機複合材料からなる粒子等が分散した材料からなる。本発明の光拡散板を構成する複数の光拡散層の少なくとも１層は、光拡散粒子を内部に含むガラス層、例えば、分相ガラス層、結晶化ガラス層等が好ましい。なお、光拡散板が（ｉ）〜（iii）を満たす限り、複数の光拡散層の全てが光拡散粒子を内部に含むガラス層であってもよい。
【００２５】
光拡散層における光の拡散性能は光拡散粒子の粒子径に依存する。光拡散粒子が球形の場合、その直径を粒子径とする。光拡散粒子が球形でない場合は光拡散粒子の断面の長辺と短辺を足して２で割った値を光拡散粒子の粒子径とする。光拡散層の内部にある光拡散粒子の粒子径を平均化したものを、光拡散粒子の平均粒子径とする。光拡散層の内部に光拡散粒子が多数存在する場合、光源から入射した光は散乱を繰り返し、透過光を均質に分散できる。
【００２６】
光拡散粒子の平均粒子径は、光散乱性の波長依存性を低減するために、５０ｎｍ以上が好ましい。光拡散粒子の平均粒子径は、光散乱性を高めるためには、２００００ｎｍ以下が好ましく、１００００ｎｍ以下がより好ましい。光拡散粒子の平均粒子径は、光拡散層の構成に応じて適宜調整可能である。
【００２７】
光拡散粒子の平均粒子径は、分相ガラス、結晶化ガラスにおいては、光拡散層の断面をＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）観察することにより測定した平均粒子径とする。ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層では、平均粒子径は、光拡散層を製造する際に用いた光拡散粒子の平均粒子径である。この場合の平均粒子径は、体積基準で求めた粒度分布の全体積を１００％とした累積体積分布曲線において５０％となる点の粒子径、すなわち体積基準累積５０％径（Ｄ５０）とする。粒度分布は、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置で測定した頻度分布および累積体積分布曲線で求められる。
【００２８】
光拡散板の厚さは、光拡散層の積層数によらず、０．３ｍｍ以上であれば、光拡散板として必要な強度を維持できるので好ましく、０．４ｍｍ以上がより好ましい。また光拡散板の厚さは、光拡散層の積層数によらず、１．５ｍｍ以下であれば薄型化に対応可能なので好ましく、１．３ｍｍ以下がより好ましい。
なお、光拡散板が光拡散層として光拡散粒子を内部に含むガラス層を備える場合には、該ガラス層の厚さが、光拡散板を構成する複数の光拡散層中で最も厚いことが好ましい。ガラス層の厚さは、０．３〜１．５ｍｍ程度が好ましい。ガラス層の厚さは、光拡散板の強度を高める点から、光拡散板全体の厚さの６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。ガラス層の厚さは、面内均一性を高める点等から、光拡散板全体の厚さの９９．８％以下が好ましく、９９．５％以下がより好ましい。
【００２９】
光拡散板の全光線透過率ＴＴは、光拡散層の積層数によらず、１５％以上であれば、光の取り出し効率を向上できるので好ましく、２０％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましい。また全光線透過率ＴＴが５５％以下であれば、光拡散板内部での光源側への拡散反射を利用して拡散性能をより高くすることが可能なので好ましく、５０％以下がより好ましく、４５％以下がさらに好ましい。
【００３０】
以下、図１に示す光拡散板１０を例に、２層の光拡散層からなる光拡散板について説明する。光拡散板１０は、（ｉ）〜（iii）を満たし、そのために、第１の光拡散層１１は、第２の光拡散層１２に比べて厚さあたりの全光線透過率が高い構成である。（ｉ）〜（iii）および、光拡散板１０の強度を考慮すれば、光拡散板１０において、第１の光拡散層１１は、光拡散粒子を内部に含むガラス層が好ましい。第２の光拡散層１２としては、分相ガラス、結晶化ガラス、ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層等が適用できる。
【００３１】
第１の光拡散層１１は、第２の光拡散層１２と組み合わせて光拡散板１０とした場合に、（ｉ）〜（iii）を満たす層であればよく、具体的には、分相ガラスまたは結晶化ガラスからなる層が好ましい。第１の光拡散層１１の厚さｔ１および光拡散板１０の厚さＴに対する割合は、上記で示したガラス層のものと同様にできる。また、第１の光拡散層１１の厚さ１ｍｍにおける全光線透過率は、２０〜６５％が好ましく、２５〜５５％がより好ましい。
【００３２】
分相ガラスは、単一相のガラスを、二つ以上のガラス相に分相させることで得られるガラスである。ガラスを分相させる方法としては、例えば、単一相のガラスを熱処理する方法が挙げられる。
【００３３】
分相ガラスにおいて、周辺に連続的な相があり、内部に分散された相がある場合、分散相が光拡散粒子であり、連続相がガラスマトリックスである。また、分相ガラスが、連続的に絡まった相からなる場合、体積分率が少ない相が光拡散粒子であり、体積分率が大きい相がガラスマトリックスである。なお、光拡散粒子が連続的に絡まった相の場合は、相の幅を光拡散粒子の粒子径とする。
【００３４】
結晶化ガラスは、ガラスの内部に微細な結晶相を析出させたものであり、連続相であるガラスマトリックスと、光拡散粒子としての機能を発現する結晶相からなる。ガラスを結晶化させる方法としては、例えば、単一相のガラスを熱処理する方法が挙げられる。
【００３５】
分相ガラスにおいては、ガラスマトリックスと分散相とで組成が異なる。結晶化ガラスにおいては、ガラスマトリックスと結晶相とで組成が異なる。本明細書において、分相ガラスおよび結晶化ガラスの組成は、それぞれ分相前の単一相のガラスの組成および結晶化前の単一相のガラス組成をいう。
【００３６】
第１の光拡散層１１が、光拡散粒子を内部に含むガラス層である場合、該ガラス層は酸化物基準のｍｏｌ％表示で、ＭｇＯを１〜１８％、Ｐ２Ｏ５を１〜８％、Ａｌ２Ｏ３を１〜９％含む分相ガラスからなることが好ましい。
【００３７】
好ましくは、分相ガラスは、酸化物基準のｍｏｌ％表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を１〜９％、Ｂ２Ｏ３を１〜１５％、ＭｇＯを５〜１８％、ＣａＯを０〜１０％、ＳｒＯを０〜１０％、ＢａＯを０〜１０％、Ｎａ２Ｏを１７％以下、Ｋ２Ｏを５％以下、Ｐ２Ｏ５を１〜８％、ＺｒＯ２を０〜３％含有する。これらの１１成分の合計の含有量を１００ｍｏｌ％とすると、Ｆ含有量は外割で２ｍｏｌ％以下である。
【００３８】
以下、分相ガラスの各成分について説明する。各成分の説明において、「％」はｍｏｌ％を意味する。
【００３９】
ＳｉＯ２含有量は、分相ガラスの比弾性率を向上するため、５５％以上、好ましくは５８％以上、より好ましくは６０％以上である。また、ＳｉＯ２含有量は、ガラス原料の溶解性ひいては分相ガラスの均質性を保つため、７０％以下、好ましくは６８％以下、より好ましくは６５％以下である。
【００４０】
Ａｌ２Ｏ３含有量は、分相ガラスの比弾性率を向上するため、１％以上、好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは４％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３含有量は、ガラス原料の溶解性ひいては分相ガラスの均質性を保つため、９％以下であり、８％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。
【００４１】
Ｂ２Ｏ３含有量は、ガラス原料の溶解性ひいては分相ガラスの均質性を向上させるため、１％以上、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。また、Ｂ２Ｏ３含有量は、溶融ガラスの液面からのＢ２Ｏ３成分の揮散による溶融ガラスの均質性の悪化を抑制するため、１５％以下、好ましくは１３％以下、より好ましくは１０％以下である。
【００４２】
ＭｇＯ含有量は、分相ガラスの比弾性率を向上するため、１％以上であり、好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上、さらに好ましくは９％以上である。また、ＭｇＯ含有量は、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、１８％以下、より好ましくは１７％以下、さらに好ましくは１５％以下、最も好ましくは１３％以下である。
【００４３】
ＣａＯは、０％でもよいが、分相ガラスの拡散透過率を向上させるため含有してもよい。含有する場合、好ましくは１％以上、より好ましくは３％以上である。また、ＣａＯ含有量は、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下である。特に拡散透過率を上げて、光拡散板１０の発光面Ｓ２の輝度を高めたい場合は、好ましくは４％以下、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。
【００４４】
ＳｒＯは、０％でもよいが、分相ガラスの拡散透過率を向上させるため含有してもよい。含有する場合、好ましくは１％以上、より好ましくは３％以上である。また、ＳｒＯ含有量は、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％である。特に拡散透過率を上げて、光拡散板１０の発光面Ｓ２の輝度を高めたい場合は、好ましくは４％以下、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下である。
【００４５】
ＢａＯは、０％でもよいが、分相ガラスの拡散透過率を向上させるため含有してもよい。含有する場合、好ましくは１％以上、より好ましくは３％以上である。また、ＢａＯ含有量は、分相ガラスの熱膨張係数を小さくするため、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下である。特に光拡散板１０の撓みを低減したい場合には、ＢａＯは密度ｄを上げて比弾性率Ｅ／ｄを低下させるため、好ましくは４％以下、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、最も好ましくは１％以下である。
【００４６】
Ｎａ２Ｏは、ガラス原料の溶解性ひいては分相ガラスの均質性を向上させる。ただし、溶融ガラスの液面からのＮａ２Ｏ成分の揮散による溶融ガラスの均質性の悪化を抑制するため、Ｎａ２Ｏ含有量は、好ましくは１７％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。Ｎａ２Ｏ含有量は、溶解性を向上させるために、好ましくは１％以上、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは５％以上である。
【００４７】
Ｋ２Ｏは、ガラス原料の溶解性ひいては分相ガラスの均質性を向上させる。ただし、分相ガラスの熱膨張係数を小さくするため、Ｋ２Ｏ含有量は、好ましくは５％以下である。Ｋ２Ｏ含有量は、実質的にゼロ％でもよい。
【００４８】
Ｐ２Ｏ５含有量は、分相ガラスの全光線透過率に占める直線透過率の割合を低下させ、分相ガラスの拡散透過率を向上させるため１％以上、好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上である。また、Ｐ２Ｏ５含有量は、溶融ガラスの液面からのＰ２Ｏ５成分の揮散による溶融ガラスの均質性の悪化を抑制するため、８％以下、好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下、さらに好ましくは５％以下、特に好ましくは４．５％以下、最も好ましくは４％以下である。
【００４９】
ＺｒＯ２は、分相ガラスのヤング率および比弾性率を向上させる。ただし、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、ＺｒＯ２含有量は、好ましくは３％以下であり、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。ＺｒＯ２含有量は、実質的にゼロ％でもよい。
【００５０】
Ｆは、溶融ガラスの清澄性を向上させる。ただし、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、また、溶融ガラスの液面からのＦ成分の揮散による溶融ガラスの均質性の悪化を抑制するため、Ｆ含有量は、外割で２％以下である。Ｆ含有量は、実質的にゼロ％でもよい。
【００５１】
分相ガラスは、さらにＴｉＯ２を含有してもよい。ＴｉＯ２は、分相ガラスの全光線透過率に占める直線透過率の割合を低下させ、分相ガラスの拡散透過率を向上させる。ただし、溶融ガラスの冷却時の失透を抑制するため、ＴｉＯ２含有量は、好ましくは３％以下である。ＴｉＯ２含有量は、実質的にゼロ％でもよい。
【００５２】
分相ガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、ガラス組成が上記の範囲となるように種々の原料を適量調合し、約１５００〜１８００℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、フロート法、ダウンドロー法、プレス法またはロールアウト法などによって板状等に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後、任意の形状に加工した後、分相させる処理をする。
【００５３】
なお、本発明においては、ガラスを溶融、均質化、成形、徐冷または形状加工等の工程において特段の分相させる処理を行うことなく、溶融、均質、成形、徐冷または形状加工のための熱処理によりガラスが分相したものも分相ガラスに含むものとし、この場合、ガラスを分相させる工程は当該溶融等の工程に含まれるものとする。
【００５４】
ガラスを分相するために熱処理する条件としては、典型的には、ガラス転移点より３０℃高い温度であることが好ましく、５０℃高い温度であることがより好ましく、７５℃高い温度であることがさらに好ましく、１００℃高い温度であることが特に好ましい。ただし熱処理する条件は、典型的には、ガラス転移点より４００℃高い温度以下であることが好ましく、３５０℃高い温度以下であることがより好ましく、３００℃高い温度以下であることが特に好ましい。
【００５５】
ガラスを熱処理する時間は、１〜６４時間が好ましく、２〜３２時間がより好ましい。量産性の観点からは２４時間以下が好ましく、１２時間以内がさらに好ましい。より短時間でガラスを分相させるためには、分相温度が１０００℃以上のガラスを使用し、１０００℃以上で熱処理することが好ましい。熱処理する時間は分相構造の大きさを制御するために５秒以上である。好ましくは１０秒以上であり、より好ましくは１分以上であり、さらに好ましくは３０分以上である。熱処理時間が長いと光学特性上良くない。熱処理時間は１０時間以下が好ましく、８時間以下がより好ましく、６時間以下がさらに好ましく、４時間以下が一段と好ましく、２時間以下が特に好ましく、１時間以下が最も好ましい。
【００５６】
ガラスが分相しているか否かは、ＳＥＭ観察により判断できる。すなわち、ガラスが分相している場合、ＳＥＭで観察すると、２つ以上の相に分かれていることが観察できる。
【００５７】
分相ガラスにおける光拡散粒子の平均粒子径の範囲は、光拡散層の光拡散粒子の平均粒子径として上に記載したのと同様である。分相ガラスにおける光拡散粒子の平均粒子径は光散乱性の波長依存性を低減するために、７５ｎｍ以上がより好ましく、１００ｎｍ以上がさらに好ましく、１２５ｎｍ以上が一段と好ましく、１５０ｎｍ以上が特に好ましく、１７５ｎｍ以上が一層好ましく２００ｎｍ以上が最も好ましい。分相ガラスにおける光拡散粒子の平均粒子径は、光散乱性を高めるためには、７５００ｎｍ以下がより好ましく、５０００ｎｍ以下がさらに好ましく、４０００ｎｍ以下が一段と好ましく、３０００ｎｍ以下が特に好ましく、２０００ｎｍ以下が最も好ましい。分相ガラスにおける光拡散粒子の平均粒子径は、典型的には２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である。
【００５８】
光散乱性の波長依存性をより低減し、良好な透過率配向分布を得るためには、粒子径分布を有した方が好ましい。可視域での光学特性に対する寄与が小さい５０ｎｍ未満を除いてＳＥＭ観察により測定された粒子径（ｎｍ）のうち下位１０％の平均値Ｄｓと上位１０％の平均値Ｄｌの差（Ｄｌ−Ｄｓ）が、１００ｎｍ以上であることが好ましく、２００ｎｍ以上であることがより好ましく、４００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、７００ｎｍ以上であることが一段と好ましく、１０００ｎｍ以上であることが特に好ましく、２０００ｎｍ以上であることが最も好ましい。
【００５９】
分相ガラス内における粒子径分布の制御は、例えば分相過程の熱履歴を制御することにより得られる。一例として、ガラス上面、内部、下面に温度差を与えることにより、板厚方向での粒子径分布を生じさせることができる。ガラスの上面、内部、下面に温度差を与える加熱方法としては、例えば、上面と下面に配した加熱用ヒーターの温度や数、ヒーターとガラス板間の距離を変える、誘導加熱やレーザーを利用した局所加熱を用いる等が上げられる。また、溶融状態のガラスにおいて分相処理をする場合は板厚方向での流速分布を制御することでも同様の効果を得ることができる。
【００６０】
分相ガラス内の板厚方向で一様に粒子径分布を付与するためには、分相処理する温度帯を通過する時間を制御すればよい。分相処理する温度帯をゆっくりと通過することにより粒子径は大きくなり、早く通過することで、粒子径は小さくなる。分相処理する温度帯を通過する時間の制御方法としては、例えば熱処理炉の温度プロファイルを精密に制御する方法や、ガラスの成形プロセスを通過する過程で分相させるのであればガラスの流速を制御することによっても得られる。
【００６１】
適正な光散乱性を発現する観点から、分相ガラスにおける分散相とガラスマトリックスの屈折率差は大きいことが好ましい。該屈折率差は０．０００１以上が好ましく、より好ましくは０．００１以上であり、さらに好ましくは０．０１以上であり、特に好ましくは０．０３以上であり、最も好ましくは０．０６以上である。屈折率差が大きすぎると拡散性能が高すぎて透過性が悪くなるため、屈折率差は０．３以下が好ましく、０．２以下がより好ましく、０．１６以下がさらに好ましく、０．１４以下が特に好ましく、０．１２以下が最も好ましい。該屈折率差はＳＥＭ−ＥＤＡＸまたは湿式法による組成分析結果を利用して、アッペンの式により見積もることができる。
【００６２】
分相ガラスに占める分散相の体積分率は１％以上が好ましく、３％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、８％以上が特に好ましい。該体積分率は、２５％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましい。
【００６３】
このようにして、第１の光拡散層１１を分相ガラスにより板状に成形できる。第１の光拡散層１１の一方の主表面は、光拡散板１０における第１の主表面（入射面）Ｓ１であり、他方の主表面が第２の光拡散層１２と接する面である。
【００６４】
第２の光拡散層１２は、第１の光拡散層１１と組み合わせて光拡散板１０とした場合に、（ｉ）〜（iii）を満たす層であればよく、具体的には、ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層が好ましい。第２の光拡散層１２の厚さｔ２は、光拡散板１０の厚さＴから上記で示した第１の光拡散層１１の厚さｔ１を引いた値である。第２の光拡散層１２のマトリックスの種類によるが、厚さｔ２は具体的には、２μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、４μｍ以上がさらに好ましい。厚さｔ２は２００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。
【００６５】
第２の光拡散層１２におけるマトリックスの構成材料は、該層内で光拡散粒子の結合剤として機能し、第１の光拡散層１１と接着性を有するとともに、透明であることが好ましい。第２の光拡散層１２は、第１の光拡散層１１上にコーティングにより形成されたコーティング層が好ましい。
【００６６】
コーティング層は、マトリックスを形成する成分と光拡散粒子を含むコーティング用組成物を用いて、例えば、マトリックスを形成する成分を硬化させる等の方法で形成される。
【００６７】
マトリックスの構成材料は、特に、熱、紫外線などにより硬化した硬化物が好ましく、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂などの有機材料、あるいは金属アルコキシドの加水分解物から得られる架橋物などの無機材料またはこれらの混合物や複合物等の有機無機複合材料が挙げられる。
【００６８】
第２の光拡散層１２における光拡散粒子は、通常、透明な、つまり可視光域において吸収がほとんどない材料から構成される。光拡散粒子の構成材料としては、金属酸化物、金属、ガラス等の無機材料、樹脂等の有機材料、有機無機複合材料が挙げられる。金属酸化物としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯＸ（ＡＴＯ）、Ｓｎ含有Ｉｎ２Ｏ３（ＩＴＯ）、ＲｕＯ２等が挙げられる。金属としては、Ａｇ、Ｒｕ等の金属単体、ＡｇＰｄ、ＲｕＡｕ等の合金等が挙げられる。樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリルースチレン共重合体、メラニン樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
【００６９】
光拡散粒子の形状としては、球状、楕円状、針状、板状、棒状、円すい状、円柱状、立方体状、長方体状、ダイヤモンド状、星状、鱗片状、不定形状等が挙げられる。光拡散粒子は、各粒子が独立した状態で存在していてもよく、各粒子が鎖状に連結していてもよく、各粒子が凝集していてもよい。各粒子が独立した状態で分散していることが好ましい。光拡散粒子は、中実粒子でもよく、中空粒子でもよく、多孔質粒子等の穴あき粒子でもよい。光拡散粒子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
第２の光拡散層１２、好ましくは、ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層における光拡散粒子の平均粒子径の範囲は、光拡散層の光拡散粒子の平均粒子径として上に記載したのと同様である。以下では、第２の光拡散層１２がコーティング層である場合について記述する。コーティング層における光拡散粒子の平均粒子径は、７５ｎｍ以上がより好ましく、１００ｎｍ以上がさらに好ましく、１５０ｎｍ以上が一段と好ましく、２００ｎｍ以上が特に好ましい。コーティング層における光拡散粒子の平均粒子径は、光散乱性を高めるためには、１００００ｎｍ以下がより好ましく、８０００ｎｍ以下がさらに好ましく、５０００ｎｍ以下が一段と好ましく、３０００ｎｍ以下が特に好ましい。典型的には１００ｎｍ以上または５０００ｎｍ以下である。
【００７１】
第２の光拡散層１２、好ましくは、ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層において、マトリックス構成材料の屈折率は、有機材料で１．４２〜１．５９、無機材料で１．４５〜２．７であることが好ましい。また、マトリックス構成材料の屈折率と光拡散粒子の屈折率の差は、０．１以上が好ましく、より好ましくは０．３以上であり、さらに好ましくは０．５以上である。屈折率差が大きすぎると拡散性能が高すぎて透過性が悪くなるため、屈折率差は３．０以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．０以下がさらに好ましい。光拡散粒子の屈折率は、その材料によって値は異なるが、具体的には、１．５〜３．５であることが好ましい。
【００７２】
第２の光拡散層１２、好ましくは、ガラス以外のマトリックス中に光拡散粒子が分散した光拡散層における光拡散粒子の体積分率は０．１％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。該体積分率は、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。
【００７３】
第２の光拡散層１２をコーティング層とする場合、マトリックスを形成する成分と光拡散粒子を含むコーティング用組成物を第１の光拡散層１１の入射面Ｓ１と反対側の主表面に塗布し、必要に応じて乾燥や硬化処理することにより形成できる。
【００７４】
コーティング用組成物を塗布する方法としては、例えば、スプレーコート法、スキージコート法、フローコート法、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ダイコート法などの公知の方法を、特に制限なく適用できる。特にバーコートであることが好ましい。コーティング用組成物からなる塗膜の乾燥、硬化は、必要に応じて加熱または紫外線照射などを、マトリックスを形成する成分の種類に応じて適宜に選択し、適用できる。
【００７５】
コーティング用組成物は、通常、マトリックス形成成分や光拡散粒子を液中に分散した組成物であり、マトリックス形成成分や光拡散粒子が均一に分散していることが好ましい。コーティング用組成物はさらに本発明の目的を損なわない限り、必要に応じてマトリックス形成成分の硬化のための硬化剤や、その他の成分を含んでもよい。その他の成分は、例えば、第１の光拡散層１１との接着性を向上させるための成分である補強剤、分散剤、第１の光拡散層１１への濡れ性を高める界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などが例示される。コーティング用組成物は通常、溶媒を含有し、該溶媒は、マトリックス形成成分の種類に応じて、塗布に適した汎用の溶媒を適宜選択できる。
【００７６】
第２の光拡散層１２をコーティング層とする場合、コーティング層としては、ポリエステル系樹脂を主成分とするマトリックスと、光拡散粒子としてＴｉＯ２粒子とを含むものが好ましい。
【００７７】
その他、第２の光拡散層１２をコーティング層とする場合、コーティング層としては、シリカ（ＳｉＯ２）を主成分とし、炭素含有量が３０原子％以下であるマトリックスと、光拡散粒子として鱗片状シリカ粒子と、シリカより屈折率が高い光拡散粒子を含有するコーティング層（以下、「シリカ光拡散層」ともいう。）が好ましい。シリカを主成分とするマトリックスとは、マトリックス全体に対してシリカの含有量が５０質量％以上であることをいう。マトリックスは例えば、加水分解性ケイ素化合物の硬化物であってよい。
【００７８】
鱗片状シリカ粒子のアスペクト比は例えば２以上が好ましい。シリカ光拡散層における鱗片状シリカ粒子の体積分率は、３〜４０％が好ましく、シリカより屈折率が高い光拡散粒子の体積分率は、５〜５０％が好ましい。シリカより屈折率が高い光拡散粒子としては、ＴｉＯ２粒子、ＺｒＯ２粒子、ＷＯ３粒子等が挙げられる。これらは１種または２種以上を使用できる。
【００７９】
シリカ光拡散層を形成するためのコーティング用組成物（以下、「組成物（Ｘ）」ともいう）は、例えば、マトリックスの原料成分、鱗片状シリカ粒子、シリカより屈折率が高い光拡散粒子、および溶媒、さらにその他の任意成分を混合して調製される。
【００８０】
組成物（Ｘ）は、スプレーコート法により第１の光拡散層１１の入射面Ｓ１と反対側の主表面に塗布するのが好ましい。例えば、回転霧化頭を備える静電塗装ガンを備える静電塗装装置を用いて、組成物（Ｘ）を帯電させ噴霧することにより塗布できる。これにより、第１の光拡散層１１の上記主表面上に、組成物（Ｘ）の塗膜が形成される。静電塗装装置は、ガン本体と、回転霧化頭とを備え、回転霧化頭を回転駆動することにより、回転霧化頭に供給された組成物（Ｘ）を遠心力により霧化して放出することで、組成物（Ｘ）を第１の光拡散層１１の上記主表面に向けて噴霧する。
【００８１】
静電塗装装置は、回転霧化頭を備える静電塗装ガンを備えるものであれば、公知の静電塗装装置を採用できる。静電塗装ガンは、回転霧化頭を備えるものであれば、公知の静電塗装ガンを採用できる。ただし、組成物（Ｘ）の塗布手段は上記の静電塗装装置に限らず、公知の塗布手段を使用できる。
【００８２】
組成物（Ｘ）は通常加熱により硬化される。組成物（Ｘ）は、第１の光拡散層１１に塗布する際に第１の光拡散層１１を加熱することによって塗布と同時に硬化されてもよく、組成物（Ｘ）を第１の光拡散層１１に塗布した後、塗膜を加熱することによって行ってもよい。
【００８３】
以上、本発明の光拡散板について、入射面側から順に第１の光拡散層１１と第２の光拡散層１２が積層されてなり、（ｉ）〜（iii）を満たす光拡散板１０を例に説明したが、光拡散板１０を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、変更または変形できる。
【００８４】
［面発光装置］
本発明の面発光装置は、光拡散板と、前記光拡散板の第１の主表面に光を照射する複数の光源とを備える。図３は、例えば、図１に示す実施形態の光拡散板を用いた、実施形態の面発光装置の一例の断面図である。
【００８５】
面発光装置２０は、例えば、フレーム２３と、フレーム２３に支持される複数の光源２１と、複数の光源２１からの光を拡散透過させる光拡散板１０と、複数の光源２１からの光を光拡散板１０に向けて反射する光反射板２２とを有する。
【００８６】
光拡散板１０は、第１の主表面である入射面Ｓ１側から順に第１の光拡散層１１と第２の光拡散層１２が積層されてなり、（ｉ）〜（iii）を満たすものであり、入射面Ｓ１が複数の光源２１および光反射板２２に対向するように配置されている。光拡散板１０は、複数の光源２１からの光を、第１の主表面である入射面Ｓ１から第２の主表面である発光面Ｓ２に拡散透過させる。面発光装置２０において、光拡散板１０の第２の主表面である発光面Ｓ２が、面発光装置２０の発光面となる。
【００８７】
面発光装置２０は本発明の光拡散板１０を用いることにより、発光面の輝度均一性を向上できる。そのため、光拡散板１０と光源２１との間隔を小さくしても発光面の輝度は面内において均一性が確保され、面発光装置２０の薄型化が可能となる。光拡散板１０の入射面Ｓ１や発光面Ｓ２の対角線長さは、面発光装置２０の大面積化のため、好ましくは５００ｍｍ以上である。
【００８８】
光拡散板１０と各光源２１との間隔は、面発光装置２０の薄型化のため、好ましくは、１５ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下である。光拡散板１０と各光源２１との間隔は、各光源２１からの光が入射面Ｓ１の狭い範囲に集中しないように、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上である。
【００８９】
複数の光源２１は、同一平面上に行列状に並べられてよい。各光源２１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤは、特に限定されないが、例えば白色ＬＥＤである。なお、各光源２１は、冷陰極管などであってもよい。
【００９０】
光反射板２２は、光拡散板１０の発光面Ｓ２の輝度を高めるために、光源２１を基準として光拡散板１０とは反対側に設けられ、複数の光源２１からの光もしくは光拡散板１０から反射された光、またはいずれの光を光拡散板１０に向けて反射する。光反射板２２による光の反射は、正反射、拡散反射のいずれでもよいが、好ましくは拡散反射である。
【００９１】
フレーム２３は、複数の光源２１と、光拡散板１０と、光反射板２２とを支持する。図３に示すように複数の光源２１が光反射板２２に固定される場合、フレーム２３は光反射板２２を支持することで複数の光源２１を支持する。なお、複数の光源２１は専用の固定板に固定されてもよく、フレーム２３は固定板を支持することで複数の光源２１を支持してよい。
【００９２】
面発光装置２０は、例えば、液晶表示装置の直下型のバックライトとして用いられ、液晶パネルの背面側に配設され、液晶パネルに光を照射する。
【００９３】
なお、面発光装置２０は、その発光面がユーザの視線またはその延長線と交わるものであればよく、その用途は特に限定されない。例えば、面発光装置２０は、部屋の室内を照らす照明装置として用いられてもよい。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によっては限定されない。
【００９５】
［例１〜１１］
例１〜１１では、表１、２に記載のガラス組成の分相ガラスＡ１〜Ａ１０、透明ガラスＡ１１を作製し、全光線透過率（厚さ１ｍｍ）［％］を測定した。
【００９６】
例１〜１０の分相ガラスＡ１〜Ａ１０は以下の方法で作製した。先ず、予め調製したガラス原料を１６５０℃で溶解、均質化、脱泡し、溶融ガラスとした。その溶融ガラスを、毎分５０℃の冷却速度にて表１、２に記載の分相処理温度まで冷却した後、分相処理温度で３０分保持し、型材に流し込み、ガラス転移温度から３０℃高い温度にて１時間保持後、毎分１℃の冷却速度にて室温まで冷却し、分相ガラスを作製した。走査型顕微鏡下での観察により、ガラスが分相し、２相に分かれていることを確認した。
【００９７】
例１１の透明ガラスＡ１１は、上記において分相処理を施さない以外は同様にして作製した。
【００９８】
全光線透過率を測定する測定サンプルとしては、両主表面が鏡面研磨された板厚が１．０ｍｍのものを用いた。全光線透過率は、分光光度計（パーキンエルマー社製、品名：紫外可視近赤外分光光度計Ｌａｍｄａ９５０）で１５０ｍｍ積分球ユニットを用いて波長５５０ｎｍの全光線透過率を測定した。測定結果を、ガラス組成と合わせて表１、２に示す。
【００９９】
【表１】
2019032376.tif 000003
【０１００】
【表２】
2019032376.tif 000004
【０１０１】
［例Ｂ１〜Ｂ１２］
表３に示す例Ｂ１〜Ｂ１２では、図１に示すのと同様の入射面側から順に第１の光拡散層１１と第２の光拡散層１２が積層されてなる光拡散板１０について、第１の光拡散層１１と第２の光拡散層１２を種々組み合せた際の発光面の照度分布を、以下のシミュレーション（１）、（２）により求めた。例Ｂ１〜Ｂ９が実施例であり、例Ｂ１０〜Ｂ１２が比較例である。
【０１０２】
光拡散板１０の発光面Ｓ２の照度分布は、ＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ  ｖｅｒ８．５（Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社製）を用いて計算した。
【０１０３】
第１の光拡散層１１は、ミー散乱として、マトリックスの屈折率１．５、光拡散粒子の平均粒子径を５５０ｎｍ、光拡散粒子の体積分率は４％で、全光線透過率ＴＩが表３に記載の値となるように、光拡散粒子の屈折率を調整した。第２の光拡散層１２は主表面Ｓ２の光学特性をランバート散乱とし、全光線透過率ＴＯが表３に記載の値となるように透過率と反射率とを調整した。例Ｂ１１の第２の光拡散層は光拡散粒子を含有しない光透過層とした。
【０１０４】
例Ｂ１〜Ｂ１２の各例における光拡散板１０の全光線透過率ＴＴは、上記のＴＩとＴＯを求めたパラメータを使い、第１の光拡散層１１の厚さｔ１を１ｍｍとして算出した。表３に各例の光拡散板１０の構成とともに、全光線透過率ＴＩ、ＴＯ、ＴＩ−ＴＯおよびＴＴを示す。
【０１０５】
（評価（１）；シミュレーション（１））
図４Ａ、図４Ｂに光拡散板１０のシミュレーション（１）による評価（１）の概要を示す。図４Ａは、シミュレーション（１）を行う条件において、光拡散板１０を発光面Ｓ２側から見た平面図であり、図４ＢはそのＸＸ線による断面図である。
【０１０６】
光拡散板１０は、入射面Ｓ１および発光面Ｓ２の形状が、一辺の長さが１００ｍｍの正方形とした。光源には、１個のＬＥＤ２１を用いた。ＬＥＤ２１は平面形状が、一辺が２．６ｍｍの正方形であり高さが０．６５ｍｍの直方体とし、直方体の上面のみから光が出射するとした。ＬＥＤからの光線の本数は１００万本とし、光線の方向と光線の密度との関係はランバート分布で近似した。
【０１０７】
光反射板２２は平面形状が、一辺の長さが１００ｍｍの正方形で厚さ１ｍｍの白色反射板とした。ＬＥＤ２１の上面は、光反射板２２の上面と一致するように光反射板２２の中央に配置した。光反射板２２の上面はランバート散乱で、光反射率は１００％である。
【０１０８】
光拡散板１０は、ＬＥＤ２１が１個配置された光反射板２２上に、入射面Ｓ１を光反射板２２と対向するように、かつ入射面Ｓ１とＬＥＤとの間隔を４ｍｍとして固定せずに配置した。ＬＥＤ直上の照度を１とし、ＬＥＤの直上から１０ｍｍ離れた位置（任意の１点；図４Ａ、４Ｂ中、Ｍ１０で示す。）での相対照度を相対照度Ｌ１０として評価に用いた。結果を表３に示す。また、例Ｂ４、Ｂ９（実施例）、例Ｂ１１（比較例）について、ＬＥＤの直上を０ｍｍとした場合の、ＬＥＤの直上からの距離と相対照度（照度の相対強度）との関係を図６に示す。
【０１０９】
（評価（２）；シミュレーション（２））
図５Ａ、図５Ｂに光拡散板１０のシミュレーション（２）による評価（２）の概要を示す。図５Ａは、シミュレーション（２）を行う条件において、光拡散板１０を発光面Ｓ２側から見た平面図であり、図５ＢはそのＹＹ線による断面図である。
【０１１０】
光源となるＬＥＤ２１の数を３６個に増やした以外はシミュレーション（１）と同様の条件でシミュレーション（２）を行った。すなわち、ＬＥＤ２１を、図５Ａに示すように、１６ｍｍ間隔で６個×６個の行列状に合計３６個配置した。
【０１１１】
シミュレーション（２）では以下のようにして照度分布Ｄを求め、評価した。
光拡散板の発光面Ｓ２において、中央の２個×２個のＬＥＤを頂点とする略正方形のエリアを選択し、４つのＬＥＤ２１の直上の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４における照度をそれぞれＤｍａｘ１、Ｄｍａｘ２、Ｄｍａｘ３、Ｄｍａｘ４とする。またＤｍａｘ１、Ｄｍａｘ２、Ｄｍａｘ３、Ｄｍａｘ４の平均値をＤｍａｘとする。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で囲まれる略正方形エリアの中心のまわりに４ｍｍ角の正方形領域ＡＰをとり、領域ＡＰにおける照度の平均値をＤＡとする。照度分布Ｄは、光拡散板１０の発光面Ｓ２における中心の４ｍｍ角の領域ＡＰの照度の平均値ＤＡを、ＬＥＤ２１の中央４個の直上の照度の平均値Ｄｍａｘで除した値で表される。照度分布Ｄは、個々の光源から最も離れた位置において光源直上の輝度がどの程度維持できているかを表し、値が１に近いほど輝度の面内均一性が高いことを示す。
【０１１２】
結果を表３に示す。また、例Ｂ４（実施例）および例Ｂ１１（比較例）について、図７および図８に光拡散板１０の発光面Ｓ２全体（１００ｍｍ×１００ｍｍ）にわたる照度（上記Ｄｍａｘを１とした照度の相対強度）分布をグレースケールでそれぞれ示す。
【０１１３】
【表３】
2019032376.tif 000005
【０１１４】
表３から、実施例である（ｉ）〜（iii）の全てを満たす、例Ｂ１〜Ｂ９の光拡散板では、相対照度Ｌ１０が０．１以上である。一方、（ｉ）〜（iii）のいずれかを満たさない比較例の例Ｂ１０〜Ｂ１２の光拡散板では相対照度Ｌ１０が０．１に満たないことがわかる。
【０１１５】
また、例Ｂ１〜Ｂ９の照度分布は、０．３７以上であり、均一性が良好であることがわかる。たとえば第１の光拡散層が共通である例Ｂ１〜Ｂ４と例Ｂ１２とを比較すると、第２の光拡散層がある例Ｂ１〜Ｂ４は照度分布Ｄがいずれも０．３７以上であり、均一性が良好であるのに対して、例Ｂ１２は照度分布Ｄが０．３１と均一性が悪かった。
例Ｂ１１は第２の光拡散層を有するものの、第２の光拡散層に光拡散粒子を含有しないために均一性が悪いと考えられる。
さらに実施例である例Ｂ１〜Ｂ９の中でも、相対照度Ｌ１０の値が大きい光拡散板ほど、照度分布Ｄはよくなることがわかる。
【０１１６】
［例Ｃ１〜Ｃ８］
例Ｃ１〜Ｃ８では、光拡散板を作製し、光拡散板の入射面からＬＥＤによる光を照射した際の発光面における輝度を測定し評価した。例Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８が実施例であり、例Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７が比較例である。
【０１１７】
例Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８については、図１に示すのと同様の入射面側から順に第１の光拡散層１１と第２の光拡散層１２とが積層されてなる光拡散板１０を作製した。第１の光拡散層１１は表４に示すとおり上記製造例で得られた分相ガラスからなるガラス板とし、厚さは１ｍｍとした。第２の光拡散層１２は、以下のようにして第１の光拡散層１１上に形成した厚さ８μｍのコーティング層とした。例Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７については、上記製造例で得られた分相ガラスからなるガラス板（厚さ１ｍｍ）の１層のみからなる光拡散板とした。
【０１１８】
ＸＧＬ−ＨＦ６７９白（帝国インキ社製）を１００質量部として、ＧＬＳガラス用補強材０．５質量部を加え、Ｚ−７０５溶剤５質量部で希釈して得られたコーティング用組成物を、印刷機（ニューロング精密工業社製、型番：ＤＰ−３２０型）でガラス板（第１の光拡散層１１）上に印刷した。次いで、１５０℃の電気炉で３０分間加熱することで、ガラス板（第１の光拡散層１１）上にコーティング層（第２の光拡散層１２）を得た。
【０１１９】
例Ｃ１〜Ｃ８の各例における光拡散板１０の全光線透過率ＴＩ、ＴＯおよびＴＴは、分光光度計（パーキンエルマー社製、品名：紫外可視近赤外分光光度計Ｌａｍｄａ９５０）で１５０ｍｍ積分球ユニットにより測定した。
【０１２０】
（評価（３））
図９に概要を示す方法で、上記で得られた例Ｃ１〜Ｃ８の光拡散板を評価した。図９は、光拡散板１０について評価（３）を行う際の各種部材、測定装置の配置を示す断面図である。
【０１２１】
光拡散板１０は、入射面Ｓ１および発光面Ｓ２の形状が、一辺の長さが４０ｍｍの正方形とした。光源には、１個のＬＥＤ２１を用いた。ＬＥＤ２１はランバートで発光し、平面形状が、一辺が２．６ｍｍの正方形であり、高さが０．５ｍｍである。
【０１２２】
光反射板２２は平面形状が、一辺の長さが４０ｍｍの正方形の白色反射板とした。白色反射板は、白色反射シート（東レ社製、品名：ルミラーＥ６ＳＲ）をアルミ基板に張り付けたものを用いた。ＬＥＤ２１を光反射板２２の中央に配置した。光拡散板１０は、光拡散板１０と同じ外形を有する四角枠状の水平なフレーム２３を用いて、ＬＥＤ２１が配置された光反射板２２上に、入射面Ｓ１を光反射板２２と対向するように、かつ入射面Ｓ１と光反射板２２との間隔を２ｍｍとして固定せずに載置した。
【０１２３】
光拡散板１０の発光面Ｓ２と輝度計のレンズ面との距離が１００ｍｍとなるように、２次元輝度計（アイ・システム社製、品名：ＥｙｅＳｃａｌｅ−Ｆｏｕｒ）を配置して、ＬＥＤ２１を点灯した際の、光拡散板１０の発光面Ｓ２の輝度を測定した。
【０１２４】
ＬＥＤ直上の輝度を１とし、相対輝度Ｌ５としてＬＥＤ直上から５ｍｍ離れた位置（任意の１点；図９中、Ｍ５で示す。）での相対輝度、相対輝度Ｌ８としてＬＥＤ直上から８ｍｍ離れた位置（任意の１点；図９中、Ｍ８で示す。）での相対輝度、相対輝度Ｌ１０としてＬＥＤ直上から１０ｍｍ離れた位置（任意の１点；図９中、Ｍ１０で示す。）での相対輝度を求めた。結果を光拡散板１０の構成、および全光線透過率（ＴＩ、ＴＯ、ＴＩ−ＴＯ、ＴＴ）とともに表４に示す。
【０１２５】
また、例Ｃ３（比較例）、例Ｃ４（実施例）について、ＬＥＤの直上を０ｍｍとした場合の、ＬＥＤの直上からの距離と相対輝度（輝度の相対強度）との関係を図１０に示す。
【０１２６】
【表４】
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【０１２７】
表４から、実施例である（ｉ）〜（iii）の全てを満たす、例Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８の光拡散板では、相対輝度Ｌ８は０．０５以上と十分な輝度が得られていることがわかる。一方、（ｉ）〜（iii）のいずれかを満たさない比較例の例Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７の光拡散板では相対輝度Ｌ８は０．０４に満たないことがわかる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０…光拡散板、１１…第１の光拡散層、１２…第１の光拡散層、Ｓ１…第１の主表面（入射面）、Ｓ２…第２の主表面（発光面）
２０…面発光装置、２１…光源、２２…光反射板、２３…フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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