JP5436655B2 - 導光板及び導光板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルや看板などの背面から光を照射する面光源装置、所謂バックライト装置用の導光板及び導光板の製造方法に関し、特に導光板の少なくとも表面又は裏面に拡散部を形成した導光板及び導光板の製造方法に関する。

液晶表示パネルや看板などの背面から光を照射するバックライト装置は、光源を面状に配置して拡散板等によって面均一発光を形成する直下型と、線光源を導光板の端面に配置したエッジライト又はサイドライトと呼ばれる導光板方式が知られている。

近年では、より薄型で軽量、省エネ型のものが望まれてきている。そのようなバックライト装置として導光板方式が着目されている。特に、光源として従来の蛍光灯や冷陰極管に代わり、高輝度で長寿命、省エネの観点からＬＥＤ（Light Emitting Diode）が注目されている。

バックライト装置用の導光板は、導光板内部に拡散材を分散させたり、表面や裏面の少なくとも一方に光拡散層若しくは拡散パターンを設けたりしている。この導光板は、端面に設けられた冷陰極管やＬＥＤアレイ光源から当該導光板内へ光を入光させ、出射側へ光を出射させて面光源装置を形成するものである。

このような透過型液晶表示パネルや看板などに用いられる導光板方式のバックライト装置として、グラデーション分布を設ける技術が知られている（特許文献１を参照）。当該グラデーション分布は、バックライト装置の出射面の明るさが均一となるように、光源から離れるほど拡散層の光拡散能力を大きくしている。

拡散層や拡散パターンによってグラデーション分布を設ける方法として、金型を用いた射出成型やプレス成型によって凹凸パターンを転写する方法が知られている。当該金型には、予め所望のグラデーションパターンが形成されている。また、光拡散性のインクをスクリーン印刷法によってドット印刷する方法（特許文献２を参照）なども知られている。

特開昭５７−１２８３８３号公報 特許第３７３４５４７号公報

導光板基材に形成される拡散層は、当該拡散層のパターンが目立たないよう個々の拡散部を微細化、小ピッチ化する必要がある。ところで近年、表示装置には薄型化が要求されている。しかし、導光板を薄くすると当該拡散層のパターンが目立ち易くなる。そのため、当該拡散層のパターンを一層微細化、小ピッチ化する必要がある。

ところが、版や金型を用いた射出成型やプレス成型、及びスクリーン印刷法では、拡散層のパターンを十分微細化することが困難である。また、設計パターンに不備がある場合には、再設計はもとより、高額な版や金型、及びスクリーン版を作り直すこととなり、コストアップに繋がっていた。

本発明は、拡散層の微細パターンを簡易、且つ安価に形成できる導光板及び導光板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る導光板の製造方法は、面光源装置を構成するべく、光源が端面に配置される導光板の製造方法であって、導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に光拡散微粒子及び透光性バインダを含む塗布液を微細液滴状態で塗布することによって拡散層を塗工し、前記光拡散微粒子は凝集体とし、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率を０．１％以上７０％以下とする。これにより、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液を導光板基材に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層を簡単、且つ安価に形成できる。

前記拡散層を塗工するに際し、前記光源に近い部分は前記光拡散微粒子の塗布密度を低くし、前記光源から遠い部分は前記光拡散微粒子の塗布密度を高くすること、が好ましい。これにより、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液を導光板基材に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層を簡単、且つ安価に形成できる。

前記塗布液は、当該塗布液をノズルから噴霧させるスプレー塗工法によって、前記導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に塗布すること、が好ましい。スプレー塗工法は、軽量で小さなノズルをＸ−Ｙ方向に走査するだけであるから、安価な設備で目的が達せられる。すなわち、スプレー塗工法は、大型導光板にも安価な設備にて適用される。

複数個のノズルを並列に配置し、前記複数個のノズルを略平行に走査させることによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的又は２次元的に変化させること、が好ましい。

前記ノズルから前記導光板基材における塗工面までの間隔は７０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であること、が好ましい。

前記スプレー塗工法は、前記塗布液をノズルから噴出させながら、前記導光板基材の塗工面上において、前記ノズルを前記導光板基材の第１の辺と略平行な方向に移動させる走査を、前記第１の辺と直交する方向に所定の送りピッチで繰り返し、前記塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布すること、が好ましい。

前記ノズルを前記導光板基材の第１の辺と略平行な方向に移動させる走査を、前記第１の辺と直交する方向に所定の送りピッチで繰り返す工程を、前記導光板基材の塗工面上において部分的に繰り返すことによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させること、が好ましい。

前記ノズルの送りピッチを変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させること、が好ましい。

前記ノズルの走査速度を当該ノズルの走査毎に変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させること、が好ましい。

前記ノズルからの塗布液の単位時間あたりの塗布量を当該ノズルの走査毎に変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させること、が好ましい。

本発明に係る導光板は、面光源装置を構成するべく、光源が端面に配置される導光板であって、導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に光拡散微粒子及び透光性バインダを含む塗布液を塗布することによって拡散層が塗工されており、前記光拡散微粒子は凝集体とされ、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率は０．１％以上７０％以下であることを特徴とする。これにより、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液を導光板基材に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層を簡単、且つ安価に形成できる。

前記塗布液は、当該塗布液をノズルから噴霧させるスプレー塗工法によって、前記導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に塗布すること、が好ましい。スプレー塗工法は、軽量で小さなノズルをＸ−Ｙ方向に走査するだけであるから、安価な設備で目的が達せられる。すなわち、スプレー塗工法は、大型導光板にも安価な設備にて適用される。

１つの前記凝集体に含まれる光拡散微粒子の個数は１０個以上１００００個以下であること、が好ましい。

前記光源から離れるにつれて、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率又は前記塗布液の塗布面積と前記導光板基材の塗工面の面積との塗工面積比率が高くなること、が好ましい。

本発明によれば、拡散層の微細パターンを簡易、且つ安価に形成できる導光板及び導光板の製造方法を提供することができる。

本発明に係る導光板の製造方法において、導光板基材の塗工面に塗布液をスプレー塗工する様子を示す概略図である。 塗布液が導光板基材にスプレー塗工法で塗布された状態を示す側面図である。 塗布液が導光板基材にスプレー塗工法で塗布された状態を示す平面図である。 塗布液が導光板基材にスプレー塗工法で塗布された状態を示す側面図である。 塗布液が導光板基材にスプレー塗工法で塗布された状態を示す平面図である。 光拡散微粒子が個別に並んだ状態を示す側面図である。 光拡散微粒子が個別に並んだ状態を示す平面図である。 面光源装置の輝度分布を測定する様子を示す概略図である。 送りピッチを変えて塗布液を均一塗布した導光板の相対輝度のＸ方向の分布を示す図である。 塗布液をスプレー塗工法で塗布する際のノズルの軌跡を概略的に示す図である。 図７Ａに示すノズルの軌跡によって、塗布された光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 塗布液をスプレー塗工法で塗布する際のノズルの走査方向及び送り方向を規定した図である。 本発明の導光板の製造方法に用いる塗工法の条件を詳細に示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図８Ｂに示した塗工法によるノズルの軌跡、及び光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 塗布液を導光板基材に均一塗布した際の光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 図１０Ａの導光板基材の左端に光源を設置して、測定した輝度のＸ方向の分布を示す図である。 光拡散微粒子の目標塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 異なる光拡散微粒子の目標塗布密度のＸ方向の分布を示す図である。 導光板の４辺に線光源を設置することを想定した２次元グラデーション分布を模式的に示す図である。 複数個のノズルによって、導光板基材の塗工面に塗布液をスプレー塗工する様子を示す概略図である。 本発明に係る導光板の製造方法の各工程順を示す概略図である。 塗布液が水玉状に塗布された導光板を概略的に示す側面図である。 塗布液が水玉状に塗布された導光板を概略的に示す平面図である。 塗工面の全面に塗布液が塗布された導光板を概略的に示す側面図である。 塗工面の全面に塗布液が塗布された導光板を概略的に示す平面図である。 導光板基材の塗工面の顕微鏡写真である。 導光板基材の塗工面の顕微鏡写真である。

先ず、本発明の技術的思想を想到した経緯について説明し、その後、各実施形態の詳細を説明する。

導光板基材に拡散層を形成する技術には、スクリーン印刷法やオフセット印刷法等が挙げられる。いずれも最初に印刷版や金型といったマスターとなるパターンを作成する必要がある。例えば、スクリーン印刷版ではレーザー描画やインクジェットプリンターで精密に光学設計されたパターンを作画する。次に、感光乳剤を塗布したシルク上にできたパターン画を選択感光、洗浄する。これにより、当該導光板に拡散層を形成する。

これらの工程においては、それぞれ微細化に限界がある。例えばレーザー描画の線幅や乳剤の感光感度による制約や、洗浄時のこびりつき等の問題をクリアしなければならない。また仮に当該版ができたとしても、微細化に伴う印刷不良や転写率変動による製品の性能変動といった印刷工程や性能の問題を誘発する。そのため、印刷技術の向上も同時に必要となる。さらに設計パターンや作成した版が不良であった場合には、高額なマスター版を作り直すことになる。これらの問題を回避するためには、マスター版を必要としない拡散層形成手法が本質的にふさわしい。

一方で大サイズ導光板においては光出射面の輝度を均一にしたいとの観点から、拡散層にグラデーションパターンを形成することがある。すなわち、光源近傍は低い光拡散能力のパターンとし、光源から離れるにつれて、高い光拡散能力のパターンを形成する方法である。光拡散能力を小さくするには、例えばパターンのピッチや面積を小さくするといった幾何学的パターンニングで行う方法と、拡散材や反射材の濃度を下げる等の拡散層の光拡散能力自体を物理的に低下させる方法が挙げられる。しかし、拡散材や反射材の濃度変更は著しく生産性を落とす。そのため、塗布部の面積密度やピッチ、高さで調整するのが一般的である。ところが前記の理由で精密パターニング印刷が障壁となり、導光板の大型化が困難となっている。

そこで、本発明はこれらの問題に鑑み、版や金型を作成することなく、微細パターンの拡散層を簡易、且つ安価に形成できる導光板及び導光板の製造方法を提供しようとした。
即ち、本発明に係る導光板及び導光板の製造方法は、以下のような構成及び工程とした。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を以下に説明する。本発明に係る導光板は、液晶表示パネルや看板などの背面から光を照射するバックライト装置の構成部材の一つである。導光板の端面に光源が配置される。

この導光板は、図１及び２に示すように、導光板基材１の裏面若しくは表面、又は両面に光拡散微粒子２１及び透光性バインダ２２を含む塗布液２を微細液滴状態で塗布することによって拡散層３を塗工する。当該光拡散微粒子２１は凝集体２１０となる。

具体的に云うと、先ず導光板基材１を用意する。導光板基材１としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂など一般の透明樹脂基板が好適に用いられる。特に、大型導光板基板としては、最も透明性に優れるポリメチルメタクリレート樹脂基板がより好適である。また導光板基材１のソリが曲率（最も湾曲している部分の曲率）で±１．６１×１０^−４（１／ｍｍ）以内であることが好ましい。

次に、導光板基材１の裏面若しくは表面、又は両面（但し、本実施形態では表面のみであり、塗工面という。）に光拡散微粒子２１及び透光性バインダ２２を含む塗布液２を塗布する。ちなみに、本実施形態の拡散層３は、図２Ａ、Ｂに示すように、塗布部と未塗布部とがランダムに配置されるように、塗布液２を塗布した。但し、図２Ａ、Ｂの図示例では島状の塗布部がランダムに配置されているが、図３Ａ、Ｂに示すように、島状の未塗布部がランダムに配置されていても良い。

ここで、面光源装置に用いられる導光板とは、臨界角以下の角度で入光した光が気相と個相との界面(以下、気個界面という場合がある。)で全反射を繰り返しながら当該導光板内を進行することを利用して光源から離れたところまで光を伝播させる。これにより、光を取り出したい界面の全反射を阻害することで光を取り出す。従って、発光させたい部分に拡散層を形成するのは勿論であるが、発光させたくない部分では界面をそのまま残す技術が必要となる。すなわち、拡散層を形成するのは勿論であるが、意図的に気個界面を残す技術が必要である。この要求に対応する拡散層形成手法としては、塗布液を気体の噴出とともに噴霧するスプレーコート法が好ましい。

一般的に版を用いない塗工装置は、全面均一に塗ることを目的としている。そのため、意図的に未塗布部を作ることは困難である。塗布液不足による掠れでも未塗布部はできるが、当該掠れの制御は極めて不安定である。また時折、不測の事態としてピンホール等の未塗布部が発生することがあるが、本来は制御不能である。一方、スプレーコート法は微細液滴状態の塗布液を噴霧するため、極小単位の塗布部と未塗布部を本質的に内包しているという優れた特長がある。

そのため、本実施形態においては、スプレーコート法によって塗布液２を導光板基材１に塗布する。すなわち、塗工装置としては、流量安定性に優れ、ノズルの詰まりなどの心配がないものが好適である。また、塗工装置としては、塗布液２を均一な微細液滴状態に噴霧でき、導光板基材１の平面領域外に塗布液２が飛散することが殆どない、塗布効率が高いものが好適である。そこで、塗工装置としては、スプレーコータ４を用いる。但し、拡散層形成手法は、スプレーコート法に限らず、要するに塗布液２を微細液滴状態で導光板基材１に塗布できるスプレー塗工法であれば良い。

スプレーコータ４は、ノズル５に気体を圧送して噴出させる。そして、スプレーコータ４は、当該噴出する気体に、貯蔵槽６からポンプ等によってノズル５に圧送された塗布液２を同伴させて、導光板基材１に噴霧する。ノズル５に圧送される気体及び塗布液２の流量は、それぞれ流量制御部７、８によって、制御される。

ノズル５は、旋回流（スパイラルフロー）タイプのものが望ましい。旋回流ノズルは噴霧流体が渦巻き状となり噴霧角が狭くなる。そのため、光拡散微粒子２１が凝集し易い。また、光拡散微粒子２１が導光板基材１に到着するときの法線方向の流速が低いことから、光拡散微粒子２１の凝集を壊すことなく導光板基材１に付着させることができる。

ノズル５は、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な構成とされている。ノズル５は、導光板基材１の平面全領域（但し、一部分でも良い。）に塗布液２を噴霧できる構成とされている。ノズル５は、さらに上下方向に移動可能な構成とされている。このように、ノズル５は、ノズル５と導光板基材１との間隔を変化させることができる構成とされていることが好ましい。ちなみに、ノズル５のＸ・Ｙ方向への駆動機構、及び上下方向への駆動機構は、特に限定されない。但し、本実施形態では、ノズル５をＸ・Ｙ方向及び上下方向へ移動可能な構成としたが、導光板基材１を支持するステージ（図示を省略）をＸ・Ｙ方向及び上下方向へ移動可能な構成としても良い。

気体としては、例えば乾燥空気、乾燥窒素などを使用できる。可燃性の溶媒を使用する場合は静電気などによる着火を防ぐため、乾燥窒素を使用することが好ましい。なお、後述するように光拡散微粒子２１の凝集を促進させるため、キャリアとなる気体を噴霧前に例えば３０℃以上１２０℃以下に加熱しても良い。

塗布液２は、上述したように光拡散微粒子２１及び透光性バインダ２２を含む混合物である。光拡散微粒子２１は、光を透過拡散する部材である。光拡散微粒子２１としては、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機系微粒子や、シリコーンビーズ、ＰＭＭＡビーズ、ＭＳビーズ、スチレンビーズ等の有機系微粒子を用いることができる。

導光板基材１の表面（光出射面）に塗布液２を塗布する場合は、光拡散微粒子２１として透過散乱する透明ガラス微粒子、透明樹脂微粒子を使用することが好ましい。導光板基材１の裏面（光反射面）に塗布液２を塗布する場合は、光拡散微粒子２１として反射散乱する白色粒子、顔料を使用することが好ましい。

光拡散微粒子２１の形状は、真球状、球状、鱗片状、不定形状等であって良く、特に限定されるものではない。
光拡散微粒子２１の平均粒径は、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。当該平均粒径が前述した下限値より小さいと、光を拡散する能力が不足したり、拡散光が着色したりする恐れがある。当該平均粒径が前述した上限値より大きいと、ノズルを使用した際に詰まり易くなったり、塗布密度が小さい部分で当該光拡散微粒子２１による拡散光が輝点となって目立ったりする恐れがある。特に当該平均粒径は、１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。

塗布液２に対して光拡散微粒子２１が占める割合としては、１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下が好ましい。当該割合が前述した範囲から外れていると、光拡散微粒子２１の凝集体の生成が起こり難い場合がある。当該割合が前述した下限値より低いと、高いアスペクト比を得難く、光拡散能力が不足する場合がある。

透光性バインダ２２は、光拡散微粒子２１を導光板基材１に接着する部材である。透光性バインダ２２としては、例えば溶剤型接着剤、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などを使用できる。また透光性バインダ２２としては、後述するように、溶媒希釈中は密着せずに溶媒乾燥後に密着力を発現する樹脂成分、例えばアクリル系粘着剤を用いても良い。但し、非反応性のポリマーを溶媒に溶解させてスプレー塗布し、導光板基材上で溶媒を乾燥させることによって、光拡散微粒子を接着剤として機能させることも本発明の範疇に属する。

導光板の導光方向の長さが６００ｍｍ以下の場合は、透光性バインダ２２の屈折率と光拡散微粒子２１の屈折率との差が−０．１以下または０．１以上であることが好ましい。光の拡散効果が表面の凹凸及び屈折率差の両方により発揮され、比較的短い導光距離で面方向に効率よく光を取り出すことができるためである。導光板の導光方向の長さが３００ｍｍ以上の場合は、透光性バインダ２２の屈折率と光拡散微粒子２１の屈折率との差が−０．１以上０．１以下であることが好ましい。光の拡散効果は主として表面の凹凸のみにより発揮され、徐々に光を取り出すことができ、比較的長い導光距離に向いている。光源付近では屈折率差の小さい光拡散微粒子２１を主に使用し、光源から離れた位置では屈折率差の大きい光拡散微粒子２１を主に使用しても良い。導光方向で光の拡散効果をよりダイナミックに変化させることができ、長い導光距離でかつ高い光の取り出し効率を両立できる。

透光性バインダ２２の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。当該粘度が前述した下限値より小さいと、導光板基材１でレベリングが起き易く、光拡散能力が低下する。当該粘度が前述した上限値より大きいと、塗りムラを生じ易い。特に好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である。
透光性バインダ２２の屈折率と導光板基材１の屈折率との差が±０．１以内であることが好ましい。透光性バインダ２２と導光板基材１との界面での屈折反射を考慮しなくて良いので光学設計が簡単である。

ところで、スプレーコータを用いて透光性バインダのみを塗布した場合、導光板基材に塗布された透光性バインダがレベリング現象を生じる。当該レベリング現象によって光拡散を起こすのに十分な、すなわち全反射を阻害するのに十分な表面凹凸、特に凹凸高さ÷凹凸の平均ピッチ（以下、アスペクト比という場合がある。）を形成し難く、平坦化してしまう可能性がある。また、何度も透光性バインダを重ね塗りすると、その表面張力から微細液滴状態の塗布液同士が互いに密着して、やはり平坦化してしまう可能性がある。

これらを改善するために、高粘度の透光性バインダを塗布する方法や、光拡散微粒子を透光性バインダに添加（混合）し、凹凸を形成する方法が考えられる。しかし、透光性バインダの高粘度化は噴霧時に塗りムラを生じ易い。また、大きな径の光拡散微粒子を透光性バインダに添加した塗布液を塗布すると、スプレーコータのノズルの詰まりや透光性バインダ中に光拡散微粒子が沈降を起こす可能性がある。

そこで、本実施形態では溶媒で透光性バインダを１．１〜１０倍程度に希釈した。例えば１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下に希釈した低粘度の透光性バインダに、１μｍ以上２０μｍ以下の小粒径の光拡散微粒子を添加し、ノズルから導光板基材までの間で噴霧した塗布液２の光拡散微粒子２１を再凝集させることで光拡散能力の高い拡散層３を得る（図２Ａ、Ｂ及び図３Ａ、Ｂを参照）。

すなわち、ノズル５から噴霧された塗布液２は、溶媒の含有量が多いうちは分散した状態である。溶媒が乾燥すると表面張力で一つの光拡散微粒子２１を核として再凝集する。このとき、光拡散微粒子２１は葡萄のフサ状の凝集体２１０となる。凝集体２１０は、導光板基材１に付着する。ちなみに、溶媒が多量に残っていると付着後にレベリングを起こすため芳しくない。そのため、ホットエアーを用いて凝集を促進させても良い。

導光板基材１へ到達する時の速度が速いと、図４Ａ、Ｂに示すように葡萄のフサが潰れて光拡散微粒子２１が個別に並んだようになり光拡散能力の低下を招く。これらはノズル５から導光板基材１までの間隔Ｔ（図１）を調整することで解消できる。例えば、ノズル５から導光板基材１までの間隔Ｔとしては、７０ｍｍ以上３００ｍｍ以下とすることが好ましい。当該間隔Ｔが前述した下限値より短いと、溶媒の乾燥が不十分となる。そのため、光拡散微粒子２１の凝集体の生成が起りにくく、各光拡散微粒子２１が透光性バインダ２２中に沈降して光拡散能力が著しく低下する場合がある。また、導光板基材１の塗工面への塗着速度が速いため凝集体が壊れ易い。当該間隔Ｔが前述した上限値より長いと、塗布液２が導光板基材１の塗工面に到達するまでの間に流速が著しく低くなる。そのため、塗布液２が当該導光板基材１の塗工面に塗着せず、外方へ飛散する量が多くなる。

溶媒としては、ケトン系、アルコール系、エステル系等制約はない。但し、溶媒は、光拡散微粒子２１の再凝集を安定化させるために沸点６０℃以上２００℃以下のものが好ましい。さらに溶媒は、沈降防止の点から比重０．８以上１．３以下のものが好ましい。当該沸点や比重が前述した上限値より高いと、溶媒の乾燥が不十分となる。そのため、光拡散微粒子２１の凝集体の生成が起こり難い場合がある。当該沸点や比重が前述した下限値より低いと、比較的粘度が低いものが多い。そのため、光拡散微粒子２１の沈降が起り易いなどの問題が生じる場合がある。当該沸点は１２０℃以上１７０℃以下が好ましい。さらに当該沸点は１３０℃以上１６０℃以下がより好ましい。

溶媒に対する光拡散微粒子２１及び透光性バインダ２２の混合体の混合比率は、２ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下が好ましい。当該混合比率が前述した上限値より多いと、光拡散微粒子２１の凝集体２１０の生成が起こり難い場合や、塗工性に劣る場合がある。当該混合比率が前述した下限値より少なくても光拡散微粒子２１の凝集体の生成は特に顕著にならず、溶媒の使用量増大によるコスト増が問題になる場合がある。当該混合比率は３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下がより好ましい。

次に、塗布液２をスプレー塗布した導光板基材１は、当該溶媒を自然風乾や熱風などによって乾燥させる。透光性バインダ２２が紫外線硬化樹脂からなる場合は、その後の工程にて紫外線を照射して、当該透光性バインダ２２を硬化させる。その結果、図２Ａ、Ｂ及び図３Ａ、Ｂに示すように、一つの光拡散微粒子２１を核として複数の光拡散微粒子２１が葡萄のフサ状の凝集体２１０となる。当該凝集体２１０は、導光板基材１の塗工面に付着する。この凝集体２１０は、高いアスペクト比を有し、微細パターンの拡散層３を成す。それ故に、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液２を導光板基材１に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層３を簡単、且つ安価に形成できる。しかも、スプレー塗工法により塗布液２を導光板基材１に重ね塗りしても、光拡散微粒子２１は凝集状態で密着するので平坦化し難い。そのため、良好にスプレー塗工法により塗布液２を導光板基材１に重ね塗りすることができる。

ここで、導光板基材１の塗工面における凝集体が占める平面積と塗布液２の塗布面積との比率Ｒは０．１％以上７０％以下とされる。当該比率Ｒが前述した下限値より少ないと、導光板１００の光拡散能力が不足する場合がある。当該比率Ｒが前述した上限値より大きいと、導光板１００の光拡散能力が大きくなり過ぎ、導光長Ｌ（図５）が長い場合に光源から離れた位置での出射光量が不足する場合がある。

上述のように製造された導光板１００は、導光板基材１の表面に光拡散微粒子２１及び透光性バインダ２２を含む塗布液２を塗布することによって拡散層３が塗工されている。光拡散微粒子２１は凝集体２１０とされている。導光板基材１の塗工面における凝集体２１０が占める平面積と塗布液２の塗布面積との比率Ｒは０．１％以上７０％以下とされている。この導光板１００は、例えば図５に示したように、一端部に設置されたＬＥＤアレイ等の線光源９と、裏面側に設置された拡散反射フィルム１０と、表面側に設置された拡散フィルム１１と、で面光源装置を構成する。複数の光拡散微粒子２１の凝集体２１０は、高いアスペクト比を有し、微細パターンの拡散層３を成す。それ故に、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液２を導光板基材１に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層３を簡単、且つ安価に形成できる。ちなみに、導光板基材１と拡散層３との間に、光拡散微粒子２１を含まない透光性バインダを導光板基材１の上面全領域に均一な厚みで塗布しても良い。当該透光性バインダは、帯電防止層、ハードコート層などとして機能する。

塗布液２の塗布面積（拡散層の平面積）と導光板基材１の塗工面の面積との塗工面積比率Ｓが５％以上９５％以下であることが好ましい。当該塗工面積比率Ｓが前述した下限値より少ないと、導光板１００の光拡散能力が不足する場合がある。当該塗工面積比率Ｓが前述した上限値より大きいと、透光性バインダ２２による光の吸収が無視できなくなり、明るさが不足する場合がある。

１つの凝集体２１０に含まれる光拡散微粒子２１の個数は１０個以上１００００個以下であることが好ましい。当該個数が前述した下限値より少ないと、導光板１００の光拡散能力が不足する場合がある。当該個数が前述した上限値より大きいと、ムラやザラザラ感、輝点といった外観不良を生じ易い。

但し、導光板基材１の塗工面には光拡散微粒子２１の個数が１０個以上１００００個以下である凝集体以外に、単分散した光拡散微粒子２１や１０個未満の光拡散微粒子２１からなる凝集体２１０が存在しても良い。この場合、単分散した光拡散微粒子２１や１０個未満の光拡散微粒子２１からなる凝集体２１０は、光拡散微粒子の総数の２０％未満であることが好ましい。

ちなみに、凝集体２１０に含まれる光拡散微粒子２１の個数は３００〜１０００倍程度の光学顕微鏡又はレーザー顕微鏡などの観察によって数えることができる。また、凝集体２１０を採取して透光性バインダ２２を除去した後、光学顕微鏡などの観察によって数えることができる。

一回の塗布で光拡散能力が不足する場合は、重ね塗りをしても良い。重ね塗りをして、光拡散微粒子２１の凝集体同士が密着・一体化しても当該凝集体２１０の高いアスペクト比が保たれる。そのため、光拡散能力が高く外観不良を起こし難い利点がある。

凝集体の屈折率と透光性バインダの屈折率との差が０．００１以上０．５以下であることが好ましい。光拡散能力は、実質的に透明な材料と屈折率が異なる物質の屈折率差、物質の体積、物質の体積濃度、物質の形状（真球等の定形・不定形）や、表面の微細凹凸等により変化する。当該屈折率差が前述した下限値より小さいと、屈折散乱性が少なく照度均一化効果が得難い。当該屈折率差が前述した上限値より大きいと、界面（気個界面）における反射が多くなり、例えば３００ｍｍ以上といった比較的導光長が長い場合に照度均一化効果が得難い。

凝集体２１０における微細凹凸の算術平均表面粗さは０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。当該算術平均表面粗さが前述した下限値より小さいと、反射散乱性が少なく全体的に暗くなり易い。当該算術平均表面粗さが前述した上限値より大きいと、反射散乱要素が物理的に大きく、光源付近が局所的に明るい等、照度均一化効果が得難い。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を以下に説明する。本実施形態の導光板及び導光板の製造方法は、実施形態１の導光板及び導光板の製造方法と略同様であるが、導光板の輝度が略均一となるように、光源から離れるにつれて、導光板基材の塗工面における凝集体が占める平面積と塗布液の塗布面積との比率Ｒ又は塗布液の塗布面積と導光板基材の塗工面の面積との塗工面積比率Ｓを高くした。すなわち、光源から離れるにつれて、光拡散微粒子の塗布密度を高くした。

近年の表示装置の大型化に伴い、バックライトも大型化が要求されている。すなわち、導光長Ｌ（図５）を長くする必要がある。導光板の光出射面の輝度を均一化するためには、特に導光板における光源近傍の拡散層の光拡散能力を小さくし、一方で導光板において光源から離れるほど光拡散能力を大きくする必要がある。そのため、導光板における光源から最も離れた位置では拡散層の光拡散能力を顕著に大きくする必要がある。拡散層のパターンニングが不適切である場合、またパターン設計できたとしても印刷精度が劣る場合には、導光板における光源近傍の端部のみが明るく中央部が暗い、すなわち導光板としての本質的性能が満たされないという問題や、光出射面の輝度ムラが発生するという問題がある。これらの観点から拡散層のパターンの微細化と、その拡散部を光源に近いほど粗であり、光源から離れるほど密になるパターン配置を正確に形成する必要がある。なお、「光源の近傍」とは、導光板の有効光出射部における最も光源寄りに位置する部位をいう。すなわち、「光源の近傍」とは、光源が設置される側の端部をいう。「光源から最も離れた位置」とは、導光板の有効光出射部における最も光源から離れた部位をいう。すなわち、「光源から最も離れた位置」とは、図５に示す導光板の場合は、光源９が設置される側の端部と対向する側の端部をいう。

本実施形態では、実施形態１と略同様にスプレー塗工法により塗布液２を導光板基材１に塗布する。このとき、一つの光拡散微粒子２１を核として複数の光拡散微粒子２１が葡萄のフサ状に凝集する。このように凝集した凝集体２１０が光源から離れるほど密になるグラデーション分布のパターン配置とする。

ここで、厚さ５ｍｍ、導光長６００ｍｍのＰＭＭＡ基板に、Ｙ方向へのノズルの走査を、Ｘ方向に一定の送りピッチで繰り返して均一塗工を試みた。そして、図６に示す条件で送りピッチを変えて塗布液２を塗布した導光板１００の左端にＬＥＤアレイ光源９を設置した。導光板基材１の塗工面を出射面側とした。塗工面の背面に拡散反射フィルム１０を設置した。塗工面の前面に拡散フィルム１１を設置した。このようにサイドライト式バックライトを作製した。このサイドライト式バックライトの上方から、図５に示すように、面輝度測定器１２を用いて測定した。この場合、導光板基材１におけるＹ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。

Y方向への一回のノズル５の走査による塗工幅は約５０ｍｍである。中心部は光拡散微粒子２１の塗布密度が高く、外方に行くにつれ次第に低くなるようなガウシアン分布に類似した分布になっている。X方向への送りピッチが１０ｍｍを超えるような荒いピッチの場合には、光拡散微粒子２１の塗布密度にムラが生じて、図６に示すように輝度分布に明暗ムラが発生する。送りピッチを１０ｍｍとすることで、送りピッチによるムラがない塗工が可能である。

また、図６に示すように、光源９から遠くなればなるほど、相対輝度が低下する。塗布液２を塗布した導光板１００の光拡散性能は、導光板基材１の表面上の光拡散微粒子２１の塗布密度に比例する。そのため、光源側には光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源遠方側には高くなるように当該塗布液２をスプレー塗布すれば良い。その方法を以下に述べる。

図７Ａ、Ｂは、ノズル５をＹ方向に移動させる走査を、Ｘ方向に所定の送りピッチで繰り返し、１次元的に導光板基材１の塗工面における中央部周辺では光拡散微粒子２１の塗布密度を高く、当該中央部の両側（即ち、端面Ａ、Ｂ側）では光拡散微粒子２１の塗布密度を低くするグラデーション分布の様子を示したものである。

この導光板基材１は、両端面Ａ、ＢにＬＥＤアレイなどの線光源を設置する導光板基材を想定している。図７Ａ、Ｂの例では、塗布液２の塗布量は一定にしておき、ノズル５をＹ方向に一定速度で走査する。端面Ａ側から、ノズル５のＸ方向への送りピッチをムラのないように１０ｍｍから開始する。導光板基材１の中央部周辺では送りピッチを順次狭く変化するようにして塗布液２を塗布する。これにより、不連続がない完全なグラデーション分布を実現している。

グラデーション分布を実現する上で、スプレー塗工法は極めて自由度が高い。図８Ａ、Ｂは、塗布液２を塗布する際の各パラメータ及び各種塗工法を整理したものである。ここでは、導光板基材１の左右両端面Ａ、ＢにＬＥＤアレイなどの線光源を設置する両端光源タイプの導光板を製造する場合を考える。

両端光源タイプの場合には、面内の輝度分布を一定にするため、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、中央部周辺で光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。他の条件は、光拡散微粒子２１が良好に凝集体２１０となって導光板基材１に付着するように設定する。なお、本実施形態では、Ｘ方向を導光板基材１の長さ方向、すなわち導光方向とし、Ｙ方向を導光板基材１の幅寸法方向とした。

図８Ｂの表中で、各パラメータとしては、ノズル５の走査方向、ノズル５の走査速度、ノズル５の送りピッチ、塗布液２の単位時間あたりの塗布量などが考えられる。これらのいずれか１つ又は複数のパラメータを制御し、他のパラメータを一定とする。

具体的に云うと、図８Ｂに示す塗工法（１）は、以下のように塗布液２を塗布するものである。当該塗工法（１）では、導光板基材１におけるＹ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。

先ず、全てのパラメータを一定として、透明な導光板基材１の全体又は一部に均一に塗布液２を塗布する（図９Ａ）。次に、中央部周辺に同様にして均一に塗布液２を重ねて塗布する。すなわち、全てのパラメーラを一定として、中央部周辺で塗布液２の塗布を繰り返す。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。この状況を、図９Ａに示したが、重ね塗りする境界には必ず有限の段差が生じることが避けられない。そのため、塗布液２の塗布量はできるだけ少なく、ノズル５の走査速度はできるだけ速くすることが好ましい。つまり、１回の均一塗工での光拡散微粒子２１の塗布密度をできるだけ少なくし、重ね塗り回数を多くするように塗布液２を塗布することが望ましい。
なお、このような多層重ね塗りについては、塗布液２の塗布量、ノズル５の走査速度、ノズル５の送りピッチなどを変えて適宜調整しながら、重ね塗りを実施しても良い。

図８Ｂに示す塗工法（２）は、Ｘ方向への送りピッチのみを連続的に変化させ、他のパラメータを一定とした塗工法である。当該塗工法（２）も、導光板基材１におけるＹ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。

塗布される光拡散微粒子２１の塗布密度は、ノズル５の送りピッチに逆比例して増減する。そのため、所望のグラデーション分布関数の逆比例関係となるように連続的に送りピッチを増減する（図９Ｂ）。すなわち、導光板基材１の両端部においてはノズル５の送りピッチを広く、中央部周辺においてはノズル５の送りピッチを狭くする。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。この塗工法（２）は、塗布液２の重ね塗りをしなくても、所望のグラデーション分布が得られて生産性が高い。しかも不連続点が生じない完全なグラデーション分布であるので、輝度ムラのない高品位の面光源装置が得られる。

図８Ｂに示す塗工法（３）は、ノズル５の走査毎に走査速度のみを変化させ、他のパラメータを一定とした塗工法である。当該塗工法（３）も、導光板基材１におけるＹ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。

光拡散微粒子２１の塗布密度は、ノズル５の走査速度に反比例する。そのため、図９Ｃに示すように、所望のグラデーション分布の逆比例関係になるように、ノズル５の走査毎の走査速度を連続的に変化させる。すなわち、導光板基材１の両端部はノズル５の走査速度を早く、中央部周辺では遅くする。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。この塗工法（３）も、生産性と輝度ムラ品位の両面において好ましい。

図８Ｂに示す塗工法（４）は、ノズル５の走査毎に塗布液２の塗布流量のみを変化させ、他のパラメータを一定とした塗工法である。当該塗工法（４）も、導光板基材１におけるＹ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。
すなわち、ノズル５を所定のピッチで、端面Ａ側から中央部に送るにつれ、塗布液２の塗布量を多くし、中央部から光源が設置される端面Ｂ側に送るにつれ、塗布液２の塗布量を少なくする（図９Ｄ）。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。塗工中に、塗布液２の塗布量設定を迅速、簡便に、しかも高精度で再現性よく設定可能であるスプレー塗工法においては、この塗工法（４）も、生産性と輝度ムラ品位の両面において好ましい。

但し、端面Ａ側では塗布液２の塗布量を過剰にして光拡散微粒子２１の凝集体２１０を透光性バインダ２２に沈降させる。ノズル５を中央部に送るにつれ、当該塗布液２の塗布量を適量とする。さらにノズル５を中央部から端面Ｂ側に送るにつれ、再び塗布液２の塗布量を過剰にして光拡散微粒子２１の凝集体２１０を透光性バインダ２２に沈降させる。このように塗工することにより、同様の効果を得ることができる。

図８Ｂに示す塗工法（５）は、ノズル５をＸ方向に移動させる走査を、Ｙ方向に所定の送りピッチで繰り返す塗工法である。具体的に云うと、ノズル５の走査中に連続的に走査速度を変化させ、他のパラメータは一定とする。当該塗工法（５）は、導光板基材１におけるＸ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。

詳細には、所望のグラデーション分布関数の逆関数関係になるように、ノズル５のＸ方向への走査速度を連続的に変化させる。すなわち、ノズル５のＸ方向への走査において、導光板基材１の両端部でノズル５の走査速度を速く、中央部周辺で遅くする（図９Ｅ）。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。この塗工法（５）も、生産性と輝度ムラ品位の両面において好ましい。

図８Ｂに示す塗工法（６）も、ノズル５をＸ方向に移動させる走査を、Ｙ方向に所定の送りピッチで繰り返す塗工法である。具体的に云うと、ノズル５の走査中に連続的に塗布液２の塗布量を変化させ、他のパラメータは一定とする。当該塗工法（６）も、導光板基材１におけるＸ方向に配置された辺が、本発明で云う第１の辺となる。
詳細には、ノズル５のＸ方向への走査において、導光板基材１の両端部で塗布液２の塗布量を少なく、中央部周辺で多く噴出する（図９Ｆ）。

これにより、光源から離れるにつれて、当該比率Ｒ又は塗工面積比率Ｓを高くする。すなわち、導光板基材１の光源に近い両端部における光拡散微粒子２１の塗布密度を低く、光源から遠い中央部周辺の光拡散微粒子２１の塗布密度を高くする。この塗工法（６）も、生産性と輝度ムラ品位の両面において好ましい。また、塗布液の塗布量を高速に可変できる場合には、この塗工法（６）によって所望のグラデーション分布が簡便に実現できる。

但し、導光板基材１の両端部では塗布液２の塗布量を過剰にして光拡散微粒子２１の凝集体２１０を透光性バインダ２２に沈降させ、中央部では当該塗布液２の塗布量を適量としても、同様の効果を得ることができる。

より、詳しく定量的に説明する。先ず、光拡散微粒子２１と透光性バインダ２２、さらに必要に応じて溶媒を含む塗布液２を、輝度ムラの発生しない送りピッチ、例えば１０ｍｍの送りピッチにて導光板基材１に均一塗工する。このように均一塗工した導光板を、塗布液２の塗布量やノズル５の走査速度などを変えて数種（図示例ではα乃至γの３種類）製造する。図１０Ａは、製造した導光板α乃至γの光拡散微粒子２１の塗布密度を示す。各々の導光板α乃至γについて、左端にＬＥＤアレイなどの線光源を設置して、図５のように輝度分布を測定すると、図１０Ｂに示すようになる。これをもとに、面内均一輝度を与えるような光拡散微粒子２１の塗布密度は、左右両端光源の導光板の場合は図１０Ｃに示すようになる。また、左片端光源の導光板の場合は図１０Ｄに示すようになる。

このような光拡散微粒子２１の塗布密度を実現するために、図８Ｂに示す６種の塗工法（１）乃至（６）がそれぞれ好適に用いられる。塗布液２の塗布量Ｆ(Ｘ，Ｙ)、ノズル５のＹ方向への走査速度Ｖ_Ｙ（Ｘ）、ノズル５のＸ方向への走査速度Ｖ_Ｘ（Ｘ）、ノズル５のＸ方向への送りピッチΔＸ（Ｘ）、ノズル５のＹ方向への送りピッチΔＹ（Ｘ）とする。図８Ｂに示す塗工法（１）乃至（６）は以下のように塗工すれば良い。但し、図８Ａの左端でのＸ座標をＸ₀、左端での塗布液２の塗布量などをそれぞれＦ₀、Ｖ_Ｙ0、ΔＸ₀、左端での光拡散微粒子２１の目標塗布密度をＣ₀とすると、図１０Ｃ又は図１０Ｄにおける位置Ｘでの光拡散微粒子２１の目標塗布密度Ｃ（Ｘ）は、以下のようにパラメータを決定しながら塗工すれば良い。このとき、塗布ムラを防止するために全ての場合において、最長のノズルの送りピッチは前述の１０ｍｍとするように設定する必要がある。
塗工法（１）：Ｆ、Ｖ_Ｙ、ΔＸ及び重ね塗り段数などを適宜選定して実施
塗工法（２）：ΔＸ（Ｘ）＝ΔＸ₀×C₀／C（X₀＋ΣΔＸ）、Ｆ及びＶ_Ｙは一定
塗工法（３）：Ｖ_Ｙ（Ｘ）＝Ｖ_Ｙ0×C₀／C（X₀＋ΣΔＸ）、Ｆ及びΔＸは一定
塗工法（４）：Ｆ（Ｘ）＝Ｆ₀×C（X₀＋ΣΔＸ）／C₀、Ｖ_Ｙ及びΔＸは一定
塗工法（５）：Ｖ_Ｘ（Ｘ）＝Ｖ_Ｘ0×C₀／C（X）、Ｆ及びΔＹは一定
塗工法（６）：Ｆ（Ｘ）＝Ｆ₀×C（X）／C₀、Ｖ_Ｘ及びΔＹは一定
なお、必要に応じて、塗工法（１）乃至（６）を併用しても可能である。

このような塗工法（１）乃至（６）を用いて、導光板基材１の表面に光拡散微粒子及び透光性バインダを含む塗布液を塗布することによって拡散層が塗工される。光拡散微粒子は凝集体とされる。導光板基材１の塗工面における凝集体が占める平面積と塗布液の塗布面積との比率は０．１％以上７０％以下とされる。そのため、本実施形態でも、複数の光拡散微粒子の凝集体は、高いアスペクト比を有し、微細パターンの拡散層を成す。それ故に、従来のように版や金型を作成しなくても、塗布液を導光板基材１に塗布すると、微細パターンの光拡散能力に優れた拡散層を簡単、且つ安価に形成できる。

しかも、スプレー塗工法は、導光板基材１の表面や裏面、さらには両面においても何ら問題なく適用できる。例えば、表面については当該塗工法（１）乃至（６）によって、Ｘ方向への１次元グラデーション分布を実現し、裏面については当該塗工法（１）乃至（６）によって、Ｙ方向への１次元グラデーション分布を実現し、３辺光源タイプ及び４辺光源タイプの導光板を製造することも可能である。

一般に、高発光効率のグラデーション分布を実現するには、広い拡散反射能力レンジ、すなわち光拡散微粒子２１の塗布密度レンジが必要である。光拡散微粒子２１の塗布密度を増減させて、５倍から１０倍以上の光拡散性能を達成させることは一般的に難しい。このような場合には、裏面には光拡散微粒子２１の塗布密度を均一にスプレー塗布し、表面に不足分の光拡散性能を補うべく、当該塗工法（１）乃至（６）によってグラデーション分布を実現する。これにより、高発光効率の輝度均一なグラデーション導光板が製造し易い場合もある。本発明は、このような場合にでも有効に適用可能である。

また、スプレー塗工法は、例えば５０インチサイズ以上の大型の導光板にも容易に適用できる。射出成型やプレス成型、ドット印刷等はいずれも大型の精密金型やスクリーン版が必要の他に、大型の設備が必要で、投資コストが高い。また、インクジェット印刷法においても、大判対応とするには巨額の投資が必要である。スプレー塗工法であれば、軽量で小さなノズルをＸ−Ｙ方向に走査するだけである。そのため、安価な設備で目的が達せられる。すなわち、本発明のスプレー塗工法は、大型導光板にも安価な設備にて適用される。特に、導光長Ｌが９００ｍｍ以上の導光板に好適である。この場合、光源の近傍における照度と光源から最も離れた位置における照度との比が０．８以上１．２以下であることが好ましい。

さらに、導光板基材自身に拡散材を含有させたものを用いれば、表面に塗布する光拡散微粒子の塗布密度を全体的に下げて塗布することができる。そのため、場合によっては有益である。例えば、前述のように、表面塗工だけでは光拡散性能が不足する場合である。また例えば、厚くて短い導光板の場合は、光源から入射した導光光が拡散反射面に十分衝突しないうちに反対端面に到達してしまい、十分に面発光しない場合がある。その場合には、僅かに拡散部を導光板内に分散させておくことで、有効に発光させることがでるようになる。本発明は、このような用途にも好適に用いられる。

ちなみに、光源の近傍における塗工面積比率Ｓ１が５％以上５０％以下であり、光源から最も離れた位置における塗工面積比率Ｓ２が２０％以上９５％以下であり、Ｓ２＞Ｓ１であることが好ましい。

また、光源の近傍における導光板基材の塗工面の（２π／３６０）×６０ｒａｄグロス値ＧＳ１が４０以上９０以下であり、光源から最も離れた位置における導光板基材１の塗工面の（２π／３６０）×６０ｒａｄグロス値ＧＳ２が１０以上６０以下であり、ＧＳ２＞ＧＳ１であっても良い。

さらに、光源の近傍における面方向のヘイズ値Ｈ１が５％以上３０％以下であり、光源から最も離れた位置におけるヘイズ値Ｈ２が１０％以上４０％以下であり、Ｈ２＞Ｈ１であっても良い。

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を以下に説明する。本実施形態の導光板及び導光板の製造方法は、実施形態２の導光板及び導光板の製造方法と略同様であるが、光拡散微粒子を２次元グラデーション分布としている点が相違する。そのため、相違部分のみを詳細に説明する。

図１１は、導光板１００の４辺に線光源を設置することを想定した２次元グラデーション分布を模式的に示した。すなわち、図１１中のMは、光拡散微粒子の塗布密度が略等しい部分を線で結んで示した。図１１中のNは、光拡散微粒子の塗布密度のＸ方向の分布を示した。図１１中のPは、光拡散微粒子の塗布密度のＹ方向の分布を示した。この目標とするグラデーション分布がＣ（Ｘ，Ｙ）で表せるとすれば、塗工法（１）乃至（６）を単独又は併用して用いることで製造可能である。

塗工法（１）の応用としては、図１１中の（ａ）の線にそって順次重ね塗りを実施することで可能となる。重ね塗りの境界における輝度ムラや輝度段差を防ぐためには、十分に多くの重ね塗り回数を要する。

塗工法（３）の応用としては、Ｙ方向へのノズルの一回の走査中に連続的に走査速度を変化させることで可能となる。すなわち、Ｙ方向へのノズルの走査速度を以下の式に従って走査すれば良い。
Ｖ_Ｙ（Ｘ、Ｙ）＝Ｖ_Ｙ0×C₀／C（X₀＋ΣΔＸ、Ｙ）、Ｆ及びΔＸは一定

塗工法（４）の応用としては、Ｙ方向へのノズルの一回の走査中に連続的に塗布液の塗布量を変化させることで可能となる。すなわち、Ｙ方向へのノズルの走査中に、塗布液の塗布量を以下の式に従って噴出すれば良い。
Ｆ（Ｘ，Ｙ）＝Ｆ₀×C（X₀＋ΣΔＸ、Ｙ）／C₀、Ｖ_Ｙ及びΔＸは一定

塗工法（５）と（６）とを組み合わせて、２次元グラデーション分布を実現することもできる。すなわち、以下の式に従ってＸ方向にノズルを走査すれば良い。
Ｖ_Ｘ（Ｘ、Ｙ）＝Ｖ_Ｘ0×C₀／C（X、Ｙ）、Ｆ及びΔＹは一定
Ｆ（Ｘ、Ｙ）＝Ｆ₀×C（X、Ｙ）／C₀、Ｖ_Ｘ及びΔＹは一定

また、塗工法（２）を応用して、Ｙ方向への一回のノズルの走査中に、ノズルの走査速度や塗布液の塗布量を変えることで２次元グラデーション分布を実現することもできる。

ここでいう、２次元グラデーション分布とは４辺光源のものに限らず、直交２光源や３辺光源でも良く、端面周辺部において光拡散微粒子の塗布密度を微調整する場合なども含めるものである。このことは、上述した１次元グラデーション分布においても同様である。

上述の実施形態１、２における導光板の製造方法において、生産性を考えた場合、１つのノズルだけで広い面積の導光板基材の塗工面上を塗工することは時間がかかる。そのため、必ずしも得策ではない。図１２は、例えばＹ方向、すなわち走査方向と略直交方向に等間隔に複数個のノズル５を並列に配置している。当該複数個のノズル５をＸ方向に走査する。但し、Ｘ方向に等間隔に複数個のノズル５を並列配置し、当該複数個のノズル５をＹ方向に走査する構成でも良い。このようにマルチノズルとすることで塗布時間を大幅に短縮させることができる。隣接するノズル５と５の間隔は塗布時に互いに干渉しない十分広い間隔が必要であったり、場合によっては隣接するノズルをＸ方向にずらして互い違いに配置したりすることも考えられる。

これらの複数個のノズル５は、個別又は共通に制御され、塗布液を導光板基材１にスプレー塗布する。

１次元グラデーション分布の場合は、例えば塗工法（５）又は（６）を応用して並列に配置したノズル５をＸ方向に１回走査させる。このとき、各々のノズル５は同一の流量とする。次に、輝度ムラを生じさせない十分小さいＹ方向送りピッチ、例えば１０ｍｍほどＹ方向にずらして、塗工法（５）又は（６）によりＸ方向に走査する。これをノズル間隔分走査することで全面に均一に塗布することができる。

２次元グラデーション分布の場合は、Ｙ方向への光拡散微粒子の塗布密度分布に対応させるように各々のノズル５からの塗布液２の塗布量を、独立に、走査毎に制御することで可能となる。

図１３は、透光性バインダが紫外線硬化型で、溶媒も併用した光拡散微粒子の塗布液を用いてスプレー塗布する場合の試作・製造プロセスを示す。先ず、塗布液２を導光板基材１にスプレー塗布した後に、温風などによって溶媒を乾燥させる。次いで、紫外線を照射して透光性バインダを硬化させて、光拡散微粒子を導光板基材の表面に永久接着させる。

多くの場合は、１回のグラデーション分布設計にて所望の輝度均一な導光板が得られることは少ない。しかし、本発明によれば図１３に示すように、直ちに輝度分布を測定評価し、所望の均一度が得られない場合には各パラメータに微調整を加えて、再度塗工する。これを必要に応じて繰り返せば、短時間にしかも容易に光拡散微粒子のグラデーション分布を実現することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、光拡散微粒子の１次元グラデーション分布も２次元グラデーション分布も金型や印刷版などを必要とせず、設計から直ちに試作・生産が実施可能である。特に、光源の光を効率良く、しかも均一に前方に出射できるような輝度均一の最適な光拡散微粒子のグラデーション分布は、導光板基材のサイズ、形状、板厚、光源位置などによって全て異なるが、本発明の方法はこのような、多品種で多銘柄の生産に好適に適用されるものである。

上記実施形態１では、光拡散微粒子２１の凝集体２１０を導光板基材１にランダムに付着させている。上記実施形態２では、光源９から離れるにつれて、導光板基材１の塗工面における凝集体２１０が占める平面積と塗布液２の塗布面積との比率Ｒ又は塗布液２の塗布面積と導光板基材１の塗工面の面積との塗工面積比率Ｓを高くしている。しかし、導光板基材の塗工面における凝集体２１０が占める平面積と塗布液２の塗布面積との比率が０．１％以上７０％以下の要件を満たせば、光拡散微粒子２１の凝集体２１０を導光板基材１に略均一に付着させても良い。すなわち、光源９の近傍における塗工面積比率Ｓ１と、光源９から最も離れた位置における塗工面積比率Ｓ２との比Ｓ２／Ｓ１の値が８０％以上１２０％以下であるように構成される。

上記実施形態２では、導光板基材１の塗工面における凝集体２１０が占める平面積と塗布液２の塗布面積との比率を０．１％以上７０％以下としているが、この限りでない。要するに、光源に近い部分は光拡散微粒子の塗布密度を低く、光源から遠い部分は光拡散微粒子の塗布密度を高くすれば良い。

上記実施形態１乃至３では、光拡散微粒子２１を凝集体としたが、この限りでない。すなわち、光拡散微粒子２１は凝集されていなくても良い。このとき、望ましい光拡散性能を得るために、光拡散微粒子、透光性バインダ、溶媒、導光板基材とノズルとの間隔などのスプレー塗布条件が適宜制御・選択される。このとき、例えば塗布液２を水玉状に塗布しても良い（図１４）。また、光拡散性能を大きくするために全面を塗布液２で覆っても良い（図１５）。ちなみに、図１６Ａ、Ｂは、ＭＳ微粒子と紫外線硬化型の透光性バインダと溶媒との塗布液を、ＰＭＭＡ基材上にスプレー塗布して、硬化させた状態の顕微鏡写真である。図１６Ａ、Ｂにおいて、気泡のように表わされている部分が、光拡散微粒子である。導光板基材１の塗工面に付着した光拡散微粒子は、それぞれ拡散部となるため、微細な拡散部を簡単に形成することができる。また、光拡散微粒子は、必ずランダムに塗布されるため、モアレの発生を抑制することができる。

＜実施例１＞
常盤（ステージ）上に導光板基材として、長さ（導光方向の長さ）１２００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、厚み８ｍｍのアクリル樹脂シートを置き、当該アクリル樹脂シートの上方から、スプレーコータのノズルによって塗布液を噴霧した。塗布液は、光拡散微粒子として樹脂微粒子（屈折率１．５６、平均粒径３μｍφ）、透光性バインダとしてアクリル系紫外線硬化樹脂、希釈溶媒としてケトン系溶剤にて固形分５ｗｔ％となるように希釈した混合溶液である。この塗布液に窒素ガスを同伴させて噴出させた。

このとき、全面に塗布液を塗布するためノズルを導光板基材の平面方向（即ち、Ｘ、Ｙ方向）に移動させながら噴霧した。詳細には、導光板基材の長さ方向（即ち、Ｘ方向）によって塗布量を変化させ、Ｘ方向における中央部で最も多く塗布されるよう、場所によりノズルの送りピッチ１０〜４０mmで１回〜８回の重ね塗りを行った。ちなみに、導光板基材１とノズル５との距離を１００〜２００ｍｍとし、塗布液２の塗布量は、０．５〜４．０ｇｒ／分で、ノズル５の走査速度は２００〜４００ｍｍ／ｓｅｃとした。

その結果、塗工による表面状態は光源近傍でグロス８５、長さ方向６００ｍｍ位置でグロス１５となった。
次いで導光板基材の両端部に白色ＬＥＤを線状に配置した光源を設置し、当該導光板基材の裏面側に白色拡散反射シート、表面側となる塗工面に光拡散フィルムを積層し、サイドライト式バックライトを作製した。

当該サイドライト式バックライトを正面２ｍ離れた位置から目視により観察したところ、全面で均一な輝度であり、輝点などの輝度ムラも目立たなかった。

＜実施例２＞
定盤（ステージ）の上に、実施例１と等しいサイズの透明ＰＭＭＡ導光板基材を置き、図７のように、上方からノズルによって塗布液を塗布した。このとき、図８Ｂに示す塗工法（１）により、走査方向をＹ方向として、Ｘ方向送りピッチ１０ｍｍピッチとしてまず均一塗布を実施した。塗布液は、光拡散微粒子としてＭＳ樹脂の架橋粒子（平均粒径３μｍ、溶媒を除く固形分換残濃度１０ｗｔ％）、透光性バインダとしてウレタン系紫外線硬化樹脂、希釈溶媒としてＰＧＭＡＣ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）にて固形分２０ｗｔ％となるように希釈した混合溶液である。この塗布液に窒素ガスを同伴させて噴出させた。

導光板基材とノズルとの距離を１５０ｍｍとし、塗布液の塗布量は、溶液換算で１ｍＬ／ｍｉｎで、ノズルの走査速度は１５０ｍｍ／ｍｉｎとした。この場合で、塗布幅は約５０ｍｍであった。

この条件にて、ノズルのＹ方向への走査を、Ｘ方向に１０ｍｍ間隔で送りながら導光板基材の表面全面に塗布液を塗布した。但し、Ｘ方向に配置された一方の端面（図５の紙面における下側の端面）側での塗工初めは導光板基材の２０ｍｍ手前から空走査を開始した。また、Ｘ方向に配置された他方の端面（図５の紙面における上側の端面）側での塗り終わりでも導光板基材を２０ｍｍ超えたところまで走査させた。Ｙ方向に配置された一方の端面（図５の紙面における左側の端面）側では導光板基材の手前２０ｍｍから塗工した。また、Ｙ方向に配置された他方の端面（図５の紙面における右側の端面）側では導光板基材を２０ｍｍ超えて塗工し、ノズルの方向転換部での塗工ムラが基材本体に入らないように実施した。

両端光源タイプの導光板を製造するために、図９Ａのように、８段の重ね塗りを行なった。この導光板の塗工面を出射側として、実施例１と同様にサイドライト式バックライトを作製した。当該サイドライト式バックライトの外観検査及び輝度分布を測定したところ、８段の輝度段差が視認されるが、十分容認されるような均一な導光板が得られた。

＜実施例３＞
実施例２と同じ条件にて塗工を開始したが、当該塗工法（３）にてＹ方向の走査速度をＸ方向送りピッチによって半連続的に変化させる方法を用いた。実施例２の塗工条件で、Ｘ方向送りピッチが１０ｍｍの均一塗布の導光板基材１上の光拡散微粒子の塗布分布をC₀、ノズル５のＹ方向への走査速度１５０ｍｍ／ｍｉｎをＶ_Ｙ0、ノズル５のＸ方向への送りピッチΔＸ＝１０ｍｍ一定として、導光板基材１上のｎ回目の走査速度Ｖ_Ｙ（Ｘ）を以下のように順次変えていった。その他の変数は全て一定として塗工した。
Ｖ_Ｙ（Ｘ）＝Ｖ_Ｙ0×C₀／C（X₀＋ΣΔＸ）

塗工したものを、両端光源として外観検査と輝度分布測定したところ、輝度ムラや輝度段差は全く視認されず、輝度均一精度も極めて高い、高品位の導光板が得られた。

なお、本発明は上記実施形態及び実施例に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

本発明の導光板及び導光板の製造方法は、液晶表示パネルや看板などの背面から光を照射する面光源装置、所謂バックライト装置用の導光板及び導光板の製造方法として用いることができる。

１ 導光板基材
２ 塗布液
３ 拡散層
４ スプレーコータ
５ ノズル
６ 貯蔵槽
７ 流量制御部
９ 光源
１０ 拡散反射フィルム
１１ 拡散フィルム
１２ 面輝度測定器
２１ 光拡散微粒子
２２ 透光性バインダ
１００ 導光板
２１０ 凝集体

Claims (14)

1. 面光源装置を構成するべく、光源が端面に配置される導光板の製造方法であって、
   導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に光拡散微粒子及び透光性バインダを含む塗布液を微細液滴状態で塗布することによって拡散層を塗工し、前記光拡散微粒子は凝集体とし、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率を０．１％以上７０％以下とすることを特徴とする導光板の製造方法。
2. 前記拡散層を塗工するに際し、前記光源に近い部分は前記光拡散微粒子の塗布密度を低くし、前記光源から遠い部分は前記光拡散微粒子の塗布密度を高くすることを特徴とする請求項１に記載の導光板の製造方法。
3. 前記塗布液は、当該塗布液をノズルから噴霧させるスプレー塗工法によって、前記導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に塗布することを特徴とする請求項１に記載の導光板の製造方法。
4. 複数個のノズルを並列に配置し、前記複数個のノズルを略平行に走査させることによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的又は２次元的に変化させることを特徴とする請求項３に記載の導光板の製造方法。
5. 前記ノズルから前記導光板基材における塗工面までの間隔は７０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
6. 前記スプレー塗工法は、前記塗布液をノズルから噴出させながら、前記導光板基材の塗工面上において、前記ノズルを前記導光板基材の第１の辺と略平行な方向に移動させる走査を、前記第１の辺と直交する方向に所定の送りピッチで繰り返し、前記塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
7. 前記ノズルを前記導光板基材の第１の辺と略平行な方向に移動させる走査を、前記第１の辺と直交する方向に所定の送りピッチで繰り返す工程を、前記導光板基材の塗工面上において部分的に繰り返すことによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
8. 前記ノズルの送りピッチを変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
9. 前記ノズルの走査速度を当該ノズルの走査毎に変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
10. 前記ノズルからの塗布液の単位時間あたりの塗布量を当該ノズルの走査毎に変化させ、前記導光板基材の塗工面の全面又は一部に前記塗布液を塗布することによって、前記光拡散微粒子の塗布密度を１次元的に変化させることを特徴とする請求項３または４に記載の導光板の製造方法。
11. 面光源装置を構成するべく、光源が端面に配置される導光板であって、
    導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に光拡散微粒子及び透光性バインダを含む塗布液を塗布することによって拡散層が塗工されており、
    前記光拡散微粒子は凝集体とされ、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率は０．１％以上７０％以下であることを特徴とする導光板。
12. 前記塗布液は、当該塗布液をノズルから噴霧させるスプレー塗工法によって、前記導光板基材の裏面若しくは表面、又は両面に塗布することを特徴とする請求項１１に記載の導光板。
13. １つの前記凝集体に含まれる光拡散微粒子の個数は１０個以上１００００個以下であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の導光板。
14. 前記光源から離れるにつれて、前記導光板基材の塗工面における前記凝集体が占める平面積と前記塗布液の塗布面積との比率又は前記塗布液の塗布面積と前記導光板基材の塗工面の面積との塗工面積比率が高くなることを特徴とする請求項１１または１２に記載の導光板。

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