JP2010157481A - 導光板の製造方法および導光板 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ加工後における高い輝度およびその均一性と、良好な機械特性とをバランスして実現することのできる導光板の製造方法を提供する。
【解決手段】アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂からなり少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成された基材２０を、熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の加熱温度に加熱した状態で、フリーブロー法またはフリーバキューム法により、基材２０を三次元曲面状に曲げ加工する。
【選択図】図２

Description

本発明は、導光板の製造方法および導光板に関する。

熱可塑性樹脂からなる導光板は、看板内部などに設置され、いわゆるエッジライト型の光源からの光を、均一な面発光に変える目的で使用されている。また、近年では看板に限らず、照明用途などへの導光板の利用も広がっている。

看板や照明ではデザイン性を付与するために、曲面形状を必要とする場合がある。この場合、看板や照明の形状にあわせて導光板を曲面形状に加工することが求められる。

曲面形状の導光板を熱可塑性樹脂で成形する方法としては、熱オーブンなどによって熱可塑性樹脂シートを軟化温度以上に加熱した後、所定形状の型に沿わせ、冷却後、所定の形状を得る方法が知られている（例えば、下記特許文献１、２を参照）。

下記特許文献１には、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂をシート状に成形した導光板を、熱可塑性樹脂の塑性変形温度以上、具体的には９０℃程度に加熱した状態で曲げ加工することが記載されている。
下記特許文献２には、同じくアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂をシート状に成形した導光板を、熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度−２０〜０℃の範囲の温度に加熱した状態で曲げ加工することが記載されている。

特開２００４−２５２２９２号公報 特開２００７−２６８７２４号公報

熱可塑性樹脂製の導光板を加熱状態で曲げ加工する場合、曲げ加工後の導光板の輝度の均一性を実用上問題ないものとするとともに、曲げ加工の前後における導光板の輝度の低下を抑えることが求められる。また、導光板の長期使用によっても、曲げ加工された初期の型形状を維持しつつ、衝撃による割れの発生が抑えられるなど、良好な機械特性も求められている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、曲げ加工後における高い輝度およびその均一性と、良好な機械特性とをバランスして実現することのできる導光板の製造方法、およびかかる導光板を提供するものである。

本発明の導光板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなり少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成された基材を、前記熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の加熱温度に加熱した状態で曲げ加工することを特徴とする。

また本発明の導光板の製造方法においては、より具体的な実施の態様として、前記熱可塑性樹脂がアクリル系樹脂であり、前記加熱温度が１１０℃以上、１４０℃以下であってもよい。

また本発明の導光板の製造方法においては、より具体的な実施の態様として、前記加熱温度による前記基材の加熱時間が、１５分以上、４０分以下であってもよい。

また本発明の導光板の製造方法においては、より具体的な実施の態様として、前記基材の厚みが、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であってもよい。

また本発明の導光板の製造方法においては、より具体的な実施の態様として、前記基材の一方の表面に前記ドットパターンまたは前記溝が形成されているとともに、
前記基材の他方の表面を前記加熱温度に加熱し、前記一方の表面の温度を前記加熱温度未満とした状態で前記基材を曲げ加工してもよい。

また本発明の導光板の製造方法においては、より具体的な実施の態様として、前記曲げ加工を、フリーブロー法またはフリーバキューム法により前記基材を三次元曲面状に成形して行ってもよい。

本発明の導光板は、上記の導光板の製造方法によって得られることを特徴とする。

本発明の導光板は、三次元曲面状に曲げ加工された熱可塑性樹脂の板材からなり、前記板材の少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、曲げ加工の前後における導光板の輝度およびその均一性の低下を実用上問題のない程度に抑えることができるとともに、長期使用によっても初期形状を維持し、衝撃による割れの発生が抑えられる導光板が提供される。

（ａ）は本方法に用いられる成形装置と基材の分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）はフリーブロー法により基材を球面状に曲げ加工する様子を示す斜視図であり、（ｂ）は本方法によって得られた導光板を示す斜視図である。 本方法によって得られた導光板の周縁に光源を装着してなる照明装置の斜視図である。

以下、本発明による導光板の製造方法の実施形態（以下、本方法という場合がある）を説明する。
はじめに、本方法の概要を説明する。

本方法は、熱可塑性樹脂からなり少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成された基材を、熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の加熱温度に加熱した状態で曲げ加工することを特徴とする。

ここで、熱可塑性樹脂からなる基材の温度とは、当該基材の表面または内部のいずれかの箇所における温度をいう。
また、荷重たわみ温度は、熱変形温度とも呼ばれ、ＡＳＴＭ Ｄ６４８またはＪＩＳ ７１９１により測定することができる。

本方法に用いられる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、透明性を有するものが好ましく、アクリル系樹脂（メタクリル系樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、非晶性オレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル、スチレン共重合化合物）を例示することができる。このうち、特にアクリル系樹脂を用いることで、平均輝度が高く、輝度分布の低下が少ない導光板を得ることができる。

アクリル系樹脂としては、透明性の観点から、メチルメタクリレートを５０質量％以上含有することが好ましい。
本方法に用いられるアクリル系の熱可塑性樹脂には、その他、メチルメタクリレート以外のアルキル（メタ）アクリレート単量体や、芳香族ビニル化合物を、共重合成分として含んでもよい。さらに、熱可塑性樹脂は、衝撃強度改良剤や難燃剤などの添加剤を含んでもよい。

熱可塑性樹脂には、導光板の光学性能を損なわない限りにおいて、無機または有機の透明な充填剤を配合し、機械的強度や難燃性などを付与してもよい。

熱可塑性樹脂からなる基材には、少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が予め配列して形成されている。すなわち、本方法に用いられる基材は、平坦な板状やシート状に成形された導光板である。
ドットパターンまたは溝（以下、導光パターンという場合がある）は、いわゆるエッジライト型の光源からの光を、均一な面発光に変えるための凹凸部である。導光パターンは基材の一方の主面上にのみ形成されていてもよく、両方の主面上に形成されていてもよい。

導光パターンは、熱可塑性樹脂を熱プレスして基材の表面に形成することができる。
かかる熱プレスは、熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度およびガラス転移温度よりも＋６０℃以上の高温で行い、基材を平坦な板状に成形することが好ましい。これにより、導光パターンの形成位置および形状を高い精度で所望に実現することができる。

本方法に用いる基材は、基材自体の凹凸加工によって導光パターンが形成されたものである。すなわち、導光パターンは基材と同材質で形成されている。
ここで、導光板には、拡散剤や拡散ビーズ（拡散剤等）を熱可塑性樹脂に練り込むことで導光性能を付与してなるものや、印刷方式によって導光パターンを形成するものも存在する。しかしながら、この種の導光板の場合には、曲げ加工を行うことで導光性能が低下する虞がある。拡散剤等を均一に練り込んだ導光板を曲げ加工した場合、曲げ加工の内側では拡散剤等の分散密度が高くなり、逆に曲げ加工の外側では分散密度が低くなって、導光板の輝度ムラが生じるためである。また、導光パターンを印刷した導光板を曲げ加工した場合には、印刷されたパターンの剥離が生じる虞がある。
これに対し、本方法のように基材の凹凸加工によって導光パターンを形成した場合には、曲げ加工の前後における導光パターンの崩れが抑制され、曲げ加工後の導光板において均一な輝度分布を得ることができる。

さらに、導光パターンとしては、ドットパターン、特に円柱状または半球状の凸部を基材の表面に二次元的に分散配置した網点パターンが特に好ましい。
Ｖ溝などの溝をストライプ状または格子状に形成した溝パターンの場合、基材の曲げ加工によって溝角度が変動して導光特性が変動するおそれがある。これに対し、凸部を分散配置したドットパターンの場合、曲げ加工によって基材全体が湾曲しても、凸部は基材に対する突出方向と凸部自体の形状を維持したまま基材に追随して移動するため、導光特性の変動が少ないためである。

基材の厚みは、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下が好ましい。上記範囲の厚みを有する基材を用いることで、導光板に光源の光（以下、光源光という場合がある）を効率的に誘導できるとともに、加熱時間の短縮、生産性の向上および軽量化をバランスして図ることができる。

基材は、熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の加熱温度に加熱した状態で曲げ加工する。より具体的には、熱可塑性樹脂がアクリル系樹脂を主成分とする場合には、加熱温度は１１０℃以上、１４０℃以下とすることが好ましい。さらに具体的には、１１０℃以上、１３０℃以下で曲げ加工を行うことが好ましい。

また、基材の加熱温度は、熱可塑性樹脂の融点以下とする。
加熱時の基材の温度を荷重たわみ温度＋４０℃以下、かつ融点以下とすることで、基材の表面に設けられた導光パターンの形状を崩すことがなく、曲げ加工の前後において光源光の反射角度が変動することが抑制できる。これにより、導光板における輝度低下や輝度分布のムラを防ぐことができる。
さらに、加熱時の基材の温度を荷重たわみ温度＋１０℃以上とすることで、曲げ加工時に基材を型形状に応じて所望の形状に加工することができる。言い換えると、基材の型再現性を維持することができる。これにより、曲げ加工された基材の内部ひずみが抑えられるため、成形された導光板の機械特性が良好となり、具体的には長期使用中の変形と衝撃印加時の割れが防止される。

本方法における、加熱手段は特に限定されず、対流、伝導、輻射のいずれの加熱原理に基づく装置を用いてもよい。たとえば、赤外線やマイクロ波を基材表面に照射する輻射加熱装置、熱風を基材表面に接触させる対流加熱式の熱風循環式オーブン、基材に熱板を接触させる伝導加熱式の熱板加熱オーブンなどを例示することができる。

基材を加熱する際には、加熱手段の設定温度を、基材における所望の加熱温度よりも１０〜２０℃高く設定してもよい。対流加熱式や伝導加熱式の加熱手段の場合、加熱手段の設定温度に対して、被加熱物である基材の温度は１０〜２０℃程度低くなることが一般的なためである。

基材を上記加熱温度に加熱するにあたっては、基材の全体を均一な温度に加熱してもよく、または基材における導光パターンの形成面、非形成面および基材内部を互いに異なる温度に加熱してもよい。

基材の表面および内部を均一な温度に加熱した場合には、曲げ加工時の内部ひずみの残留が少なくなり、成形後の導光板に良好な機械特性を得ることができる。
これに対し、導光パターンが一方の主面にのみ形成された基材（以下、片面導光パターンの基材という場合がある）を本方法に用いる場合、加熱時の基材の表面と内部とで温度差をもうけてもよい。具体的には、導光パターンの形成面の温度を、非形成面や基材内部よりも低温に維持したまま曲げ加工を行ってもよい。

すなわち、片面導光パターンの基材を曲げ加工するにあたっては、導光パターンの非形成面（以下、平坦面という場合がある）を上記加熱温度に加熱し、導光パターンの形成面（以下、パターン面という場合がある）の温度を加熱温度未満とした状態で基材を曲げ加工してもよい。これにより、導光パターンが加熱溶融して消失または変形することを好適に防止することができる。

この場合、加熱手段としては、平坦面を対流、伝導または輻射加熱する装置を用いることができる。具体的には、輻射加熱装置により平坦面に対してマイクロ波や赤外線を照射してもよく、熱風を平坦面に吹き付けてもよく、または熱板を平坦面に当接させてもよい。

このとき、パターン面については、空冷（対流）やヒートシンクの接合（伝導）等の方法を用いて、上記加熱温度未満の所定温度に温度制御するとよい。
パターン面の制御温度は、平坦面の加熱温度未満であって、荷重たわみ温度＋０〜＋２０℃とするとよい。パターン面を荷重たわみ温度以上とすることにより、基材の曲げ加工性を損なわず、成形後の導光板に良好な機械特性を得ることができる。

かかる温度制御により、パターン面に形成されている導光パターンが加熱溶融により消失または変形することを好適に抑制することができる。

本方法においては、上記加熱温度による基材の加熱時間は、１５分以上、４０分以下であることが好ましい。上記の時間範囲とすることで、基材における加熱面の温度と内部の温度との差を抑え、曲げ加工の前後における導光板の輝度低下や輝度ムラを低減することができる。
また、基材の加熱時間は、基材の板厚によって調整することが好ましい。例えば基材が板厚２ｍｍのときは１５〜２５分間の加熱時間とし、板厚８ｍｍのときは２０〜４０分間の加熱時間とすることができる。

本方法においては、曲げ加工の具体的な方法は特に限定されない。たとえば、湾曲した凹面（雌型）と凸面（雄型）をもつ金型により、加熱された基材を押圧してプレス成形してもよい。または、凹面に対してセットした基材を、ローラーによって圧延してもよい。

または、曲げ加工を、フリーブロー法またはフリーバキューム法により基材を三次元曲面状に成形して行ってもよい。
フリーブロー法やフリーバキューム法によれば、基材の曲げ加工部に形成された突起を金型で押潰してしまうことがない。このため、成形される導光板において三次元曲面上に位置する突起において、所期の反射角度にて光源光を反射することができる。

ここで、三次元曲面とは、三次元空間の中で二つの独立したパラメーターで定義されて、平面の変形では成立しない図形をいう。三次元曲面の例としては、球面（半球面などの部分球面を含む）のほか、鞍状やフランジ状の曲面を挙げることができる。

以下、図面を用いて本方法をさらに具体的に説明する。
図１（ａ）は、フリーブロー法またはフリーバキューム法により基材を曲げ加工するための成形装置１０と、成形装置１０により三次元曲面状に成形される基材２０の分解斜視図である。
図１（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、中央部のみ図示し、両端は省略した。

同図（ｂ）に示すように、本方法には片面導光パターンの基材２０が用いられる。基材２０の下面は、半球状の突起２２が面内に多数配列して形成されたパターン面２１であり、上面は平坦面２３である。
突起２２は、基材２０の四辺からの距離にしたがって径が拡大し、パターン面２１の面央には最大径の突起２２が形成されている。
これにより、曲げ加工後の導光板４０（図２（ｂ）を参照）では、面内方向に入射した光源光を、均一な輝度にて面直方向に反射することができる。

成形装置１０は、加減圧部１１と、保持枠１２とを組み合わせてなる。加減圧部１１は箱形をなし、上面（載置面１３）が平坦に形成され、内部に空洞部１４が形成されている。載置面１３には開口１５が形成されており、開口１５は空洞部１４と連通している。
空洞部１４には、給排気管１６が連通して設けられている。給排気管１６にはポンプ（図示せず）が接続されており、空洞部１４の内圧を、大気圧以上に加圧、または大気圧以下に減圧することができる。
開口１５の形状は特に限定されないが、図１（ａ）では、円形の場合を例示している。

保持枠１２には、開口１５と同様に円形の通孔１７が貫通して穿設されている。開口１５の径と通孔１７の径は同一であっても、または互いに相違してもよい。開口１５と通孔１７の径が互いに相違する場合は、基材２０の膨出側にあたる開口１５または通孔１７を、より大径にするとよい。すなわち、図２（ａ）を用いて後述するように、空洞部１４を加圧して基材２０を空洞部１４の外部に膨出させるフリーブロー法で基材２０を曲げ加工する場合は、基材２０の膨出側にあたる通孔１７を、開口１５よりも大径にするとよい。また、空洞部１４を減圧して基材２０を大気圧によって空洞部１４の内側に向かって膨出させるフリーバキューム法の場合は、開口１５と通孔１７を同径とするか、または膨出側にあたる加減圧部１１の開口１５を、保持枠１２の通孔１７よりも大径にするとよい。

ここで、通孔１７または開口１５のうち、基材２０の膨出側に位置するものの周縁は、フリーブロー法またはフリーバキューム法により成形される導光板４０の膨出形状の輪郭線を形成する。そして、高圧空気または大気圧により基材２０を押圧する押圧空気側が、基材２０の没入側となる。このため、開口１５と通孔１７とを同径とするか、または膨出側をより大径にすることにより、高圧空気または大気圧による押圧力を基材２０の膨出部分に対して好適に印加することができる。

図１（ａ）に例示する成形装置１０では、加減圧部１１の載置面１３と保持枠１２は、ともに矩形状をなしている。
保持枠１２には、通孔１７の周囲に固定具１８が設けられている。
一方、加減圧部１１の載置面１３には、開口１５と通孔１７とを位置合わせした状態で固定具１８と係合する係合部１９が設けられている。

保持枠１２および載置面１３はともに平坦に形成され、本方法で曲げ加工される基材２０を挟持する。
固定具１８は、保持枠１２の四隅にそれぞれ設けられている。固定具１８同士の間隔は、基材２０の辺長よりも長く、保持枠１２と載置面１３とで基材２０を挟持した状態で、固定具１８と係合部１９とは、基材２０と干渉することなく互いに係合する。

図２（ａ）は、フリーブロー法により基材２０を球面状に曲げ加工する様子を示す斜視図である。
荷重たわみ温度＋１０〜４０℃より選択された所定の加熱温度に加熱された基材２０は、給排気管１６から供給される高圧空気Ｆの押圧力により、通孔１７より露出した領域が三次元曲面状に膨出する。

ここで、基材２０を加熱するタイミングは、基材２０を成形装置１０の載置面１３にセットする前でもよく、または基材２０を成形装置１０の載置面１３にセットした後でもよい。
つまり、加熱装置にて予め所定の加熱温度に加熱された基材２０を、手作業または搬送装置によって成形装置１０に移送し、これを載置面１３にセットしてもよい。または、常温の基材２０を成形装置１０の載置面１３にセットした状態で、基材２０を加熱装置によって加熱してもよい。
前者の場合、成形装置１０が加熱手段を具備する必要がなく、成形装置１０の簡易化が可能である。一方、後者の場合、加熱後の基材２０が載置面１３にセットされる間に除熱されることがなく、基材２０を均一かつ高精度に温度制御した状態で曲げ加工することができる。

本方法では、いずれのタイミングで基材２０を加熱してもよい。本実施形態のように３〜１０ｍｍの板厚を有する基材２０の場合には、１ｍｍ程度以下のシート状の基材の場合と比較して、基材２０は形態安定性に優れ、かつ熱容量が大きいため、予め加熱装置で基材２０を加熱してから成形装置１０にこれをセットしてもよい。この場合、基材２０が曲げ加工される時点においてその温度が荷重たわみ温度＋１０〜４０℃のうちの所定温度となるよう、加熱装置による基材２０の加熱温度は、荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の温度範囲内であって、かつ上記所定温度＋１０〜２０℃としてもよい。一例として、加熱装置による基材２０の加熱設定温度を、荷重たわみ温度＋３０〜４０℃の温度範囲とし、曲げ加工時の基材２０の表面温度を、荷重たわみ温度＋１０〜２０℃の温度範囲とすることができる。

加熱された基材２０は、同図（ａ）に示すように、成形装置１０の載置面１３にセットされる。そして、基材２０を保持枠１２で挟み、固定具１８と係合部１９（図１（ａ）を参照）とを係合させて、基材２０を成形装置１０に強固に圧締する。

なお、成形装置１０の載置面１３に基材２０をセットした状態で基材２０を加熱する場合には、加熱手段として、通孔１７より露出した平坦面２３に赤外線を照射する赤外線オーブン（図示せず）を用いるとよい。また、赤外線オーブンの使用と併せて、成形装置１０の保持枠１２や載置面１３の内部に電熱線を埋設し、基材２０のうち保持枠１２と載置面１３に挟持されている周縁領域を伝導加熱してもよい。

基材２０の平坦面２３が所定の加熱温度、かつ所定時間に亘って加熱された状態で、給排気管１６より高圧空気Ｆを空洞部１４（図１（ａ）を参照）に吹き込むことで、基材２０は通孔１７の開口形状を輪郭線として膨出変形する。本実施形態の通孔１７は円形であり、基材２０は球面状に膨出する。

図２（ｂ）は、本方法によって得られた導光板４０（以下、本実施形態の導光板４０という）を示す斜視図である。

本実施形態の導光板４０は、三次元曲面状に曲げ加工された熱可塑性樹脂の板材からなり、板材の少なくとも一方の表面に導光パターンが配列して形成されている。

本実施形態の導光板４０は、球面状に曲げ加工された膨出部４１と、膨出部４１の周囲に連続して形成された鍔状の平坦部４２とからなる。膨出部４１と平坦部４２との境界線４３は円形である。
膨出部４１の内側面と平坦部４２の下面は、導光パターンが配列して形成されたパターン面２１であり、突起２２（図１（ｂ）を参照）が分散して形成されている。

図３は、本実施形態の導光板４０の周縁に光源３０を装着してなる照明装置５０の斜視図である。
本実施形態の導光板４０は、平坦部４２が矩形をなし、その四辺にそれぞれ光源３０が装着されている。光源３０としては、複数個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を直線状に配列した直線型光源を例示することができる。
同図では、説明のため、四式の光源３０のうちの一つ（光源３１）を平坦部４２から離間して図示している。

導光板４０のパターン面２１の上には、光源光を鏡面反射する反射シート（図示せず）が被着されている。
また、導光板４０の平坦面（パターン非形成面）２３の上には、突起２２（図１（ｂ）を参照）で反射して平坦面２３から出た光源光を均一に拡散する拡散板（図示せず）が被着されている。

照明装置５０における光源３０からの光源光の照射方向は、平坦部４２の面内方向である。すなわち、光源３０から導光板４０に対して、平坦部４２の面内方向に光源光が入射する。
したがって、平坦部４２の面内方向に入射した光源光は、突起２２（図１（ｂ）を参照）で反射する場合を除き、パターン面２１または平坦面２３では鏡面反射して導光板４０の内部に留まる。
ここで、本実施形態の導光板４０では、平坦部４２と膨出部４１とは、境界線４３において滑らかに連続している。このため、平坦部４２の内部を進行する光源光は、境界線４３において乱反射することなく膨出部４１に導入される。
膨出部４１に導入された光源光もまた、突起２２で反射する場合を除き、膨出部４１の表裏のパターン面２１または平坦面２３で鏡面反射して導光板４０の内部を面内方向に進行する。
そして、光源光は、導光板４０の平坦部４２または膨出部４１に形成された突起２２で反射すると、突起２２から平坦面２３に向かって、または反射シートで鏡面反射して、導光板４０の厚さ方向に進行する。導光板４０の厚さ方向に進行する光源光は平坦面２３を通過して導光板４０の外部に漏れ、導光板４０を均一に発光させる。
このとき、上述のように、本実施形態の導光板４０では面央における突起２２の径が最大に形成されていることで、導光板４０は平坦部４２および膨出部４１が均一な輝度で発光する。

なお、図３に示す導光板４０は平面視矩形状をなし、膨出部４１の周囲の四隅に平坦部４２を備えているが、本発明はこれに限られない。たとえば、膨出部４１のみを残して平坦部４２を切除し、平面視円形の導光板４０としてもよい。また、平坦部４２を所定幅の帯状とし、膨出部４１の周縁に円環状に形成してもよい。平面視円形の導光板４０に光源３０を取り付ける場合、光源３０を湾曲させて、導光板４０の端面に周設するとよい。

本実施形態の照明装置５０は、凸面状に形成された膨出部４１の内側に突起２２および反射シートが形成され、光源光を放射状に放出することが可能である。
これに対し、膨出部４１を凹面状に形成することにより、光源光を集束させて放出することが可能となる。

本実施形態の導光板４０のように、熱可塑性樹脂の板材の少なくとも一方の表面に導光パターンを形成し、これを三次元曲面状に曲げ加工することにより、種々の立体形状の照明装置を得ることができる。したがって、上記に例示のように球面状の膨出部４１に代えて、文字や記号、図形などをかたどった膨出部４１を三次元曲面で構成することにより、高い意匠性や視認性を有する照明装置を作成することができる。かかる任意形状の膨出部４１は、通孔１７の形状や、開口１５と通孔１７との相対位置の変更および高圧空気Ｆの流量調整によって実現することができる。すなわち、通孔１７の形状変更によって、膨出部４１の境界線４３の形状を変えることができる。そして、通孔１７に対する開口１５の径およびオフセット位置や、高圧空気Ｆの供給量のプロファイルを変更することにより、膨出部４１の立ち上がり角度を調整することができる。

以下、本方法を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本方法は、これに限定されるものではない。また、曲げ加工前後の基材の平均輝度および輝度ムラについて測定した。その結果を下表１に示す。

（実施例１）
＜輝度測定＞
長さ９１０ｍｍ×幅２００ｍｍ×厚さ８ｍｍのメタクリル樹脂を基材として、メタクリル樹脂で円柱状のドットパターンが裏面に分散して立設されている導光板（住友ベークライト社製 サンロイドルミキング（登録商標））を用いて輝度測定を行った。
具体的には、平坦に形成された上記の導光板の表面に拡散板（住友化学社製 スミペックス（登録商標）０３２ 厚さ２ｍｍ）を設置し、導光板の裏面に反射フィルム（稲葉電機社製 ホワイトフィルム）を設置した。また、導光板のうち互いに対向する短辺をそれぞれ入光口として端面を開口し、短辺以外の二辺（長辺）の端面には上記の反射フィルムを設置した。
そして、二式の線状光源であるＬＥＤ（稲葉電機社製 スリーワン）を光源として、対向する短辺の端面より長辺方向の内向きに入光を行った。
この状態で、輝度計（トプコン社製 ＢＭ−９）を用いて、拡散板の表面の輝度を、長辺方向のセンター部（幅中央）について、長さ方向に５０ｍｍピッチで測定して平均輝度を求めた。また、測定値の最大値と最小値との差を、輝度ムラとして取得した。

＜曲げ加工＞
つぎに、上記の基材を、１３０℃の熱風循環式オーブン内で３４分間加熱した。シート表面温度は１２０℃で安定した。本実施例に用いたメタクリル樹脂の荷重たわみ温度は１００℃であり、上記加熱温度は、メタクリル樹脂の荷重たわみ温度＋２０℃の温度であった。
加熱状態の基材を、曲率半径（以下、Ｒ）５００ｍｍの雌型に沿わせて、長さ方向がＲ５００ｍｍとなるように曲げ加工を行った。
このようにして得られた曲げ加工品の表面に上記拡散板を設置し、裏面および互いに対向する短辺の端面（入光口）以外の二辺の端面に上記反射フィルムを設置した。そして、入光口から上記ＬＥＤを光源として入光を行った。この状態で、上記輝度計を用いて、曲げ加工後の拡散板の表面の輝度を、長辺方向のセンター部（幅中央）について、長さ方向に５０ｍｍピッチで測定して平均輝度を求めた。また、測定値の最大値と最小値との差を、輝度ムラとして取得した。そして、曲げ加工後の導光板における、平均輝度に対する輝度ムラの比率を算出した。ここで、導光板の平均輝度に対して輝度ムラが５０％以下である場合、実用上問題のない程度の輝度ムラであると一般に評価することができる。

その結果、曲げ加工前における拡散板の表面の平均輝度が３２５ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後の平均輝度は２３０ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、平均輝度の低下は２９％であり、３０％以内であった。
測定された輝度の最大値と最小値との差である輝度ムラについては、加工前が１０２ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後は４８ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、曲げ加工後の平均輝度（２３０ｃｄ／ｍ^２）に対する輝度ムラ（４８ｃｄ／ｍ^２）は２１％と、５０％以下であった。

（実施例２）
長さ８２０ｍｍ×幅３００ｍｍ×厚さ８ｍｍの上記基材を１４０℃の熱風循環式オーブン内で３４分間加熱した。基材の表面温度は、メタクリル樹脂の荷重たわみ温度＋３０℃である１３０℃で安定した。
加熱状態の基材を、導光パターンが内側となるよう円筒内面に沿わせて、直径が２６０ｍｍの円筒状に、長さ方向に曲げ加工を行った。このようにして得られた円筒加工品の外表面に上記拡散板を設置した。また、基材のうち互いに対向する短辺を入光口とし、基材の裏面および入光口以外の二辺（長辺）の端面に上記反射フィルムを設置した。そして、入光口から上記ＬＥＤを光源として入光を行った。この状態で、上記輝度計を用いて、曲げ加工前後の拡散板の表面の輝度を、長辺方向のセンター部（幅中央）について、長さ方向に５０ｍｍピッチで測定を行った。

その結果、加工前における拡散板の表面の平均輝度が３０５ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後の平均輝度は２６０ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、平均輝度の低下は１５％であった。
輝度ムラについては、加工前が６０ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後は１０４ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、曲げ加工後の平均輝度（２６０ｃｄ／ｍ^２）に対する輝度ムラ（１０４ｃｄ／ｍ^２）は４０％と、５０％以下であった。

（比較例１）
熱風循環式オーブンの温度設定を１６０℃とした以外は実施例１と同様にして、拡散板の表面における平均輝度および輝度ムラを測定した。加熱された基材の表面温度は、メタクリル樹脂の荷重たわみ温度＋５０℃である１５０℃で安定した。
その結果、加工前における拡散板の表面の平均輝度が３０８ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後の平均輝度は１３６ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、平均輝度の低下は５６％と、３０％を超えた。
輝度ムラについては、加工前が１２２ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後は７６ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、曲げ加工後の平均輝度（１３６ｃｄ／ｍ^２）に対する輝度ムラ（７６ｃｄ／ｍ^２）は５６％と、５０％を超えた。

（比較例２）
円柱状のドットパターンのない平坦な板状のメタクリル樹脂の基材を導光板として用い、熱風循環式オーブンの温度設定を１４０℃とした以外は実施例１と同様にして、拡散板の表面における平均輝度および輝度ムラを測定した。基材（導光板）には、拡散剤としてポリスチレン系重合体微粒子を練り込んで導光性能を付与した。加熱された基材の表面温度は、メタクリル樹脂の荷重たわみ温度＋３０℃である１３０℃で安定した。
その結果、加工前における拡散板の表面の平均輝度が２５４ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後の平均輝度は１４８ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、平均輝度の低下は４２％と、３０％を超えた。
輝度ムラについては、加工前が１４２ｃｄ／ｍ^２であったのに対し、加工後は１４６ｃｄ／ｍ^２であった。したがって、曲げ加工後の平均輝度（１４８ｃｄ／ｍ^２）に対する輝度ムラ（１４６ｃｄ／ｍ^２）は９９％と、５０％を超えた。

（比較例３）
実施例１で用いた基材を、１１０℃の熱風循環式オーブン内で３４分間加熱した。加熱された基材の表面温度は、メタクリル樹脂の荷重たわみ温度＋０℃である１００℃で安定した。
加熱状態の基材を、Ｒ５００ｍｍの雌型に沿わせて、長さ方向がＲ５００ｍｍとなるように曲げ加工を行った。
その結果、得られた加工品の曲率半径は５６０ｍｍであり、雌型に対して１２％もの大きな曲率半径となった。すなわち、本比較例の加工品は、金型の再現性が得られないものであった。そのため、輝度測定、曲げ加工後の評価は実施しなかった。

表１に示すように、熱可塑性樹脂からなる基材の表面温度を、荷重たわみ温度＋２０℃、＋３０℃として曲げ加工を施した実施例１および実施例２の導光板は、加工後の輝度ムラを平均輝度の５０％以下に抑え、かつ加工の前後における平均輝度の低下率を３０％以下に抑えられることが分かった。
一方、基材の表面温度を、荷重たわみ温度＋５０℃とした比較例１と、ドットパターンまたは溝を有さない比較例２の導光板においては、加工後の輝度ムラが平均輝度の５０％を超え、また加工の前後における平均輝度が３０％を超えて低下した。
また、基材の表面温度を、荷重たわみ温度＋０℃とした比較例３の導光板は、金型の曲率半径に対して加工品の曲率半径が１２％も大きくなり、曲げ加工を適切に行うことができないことが分かった。

上記実施形態および実施例は、以下の技術的思想を包含するものである。
（１）少なくとも片面の表面にドットパターンまたは溝が付設された熱可塑性樹脂製シートの表面温度を熱オーブンによって１１０℃以上、１４０℃以下に加熱した後、曲げ加工することを特徴とする導光板の製造方法；
（２）前記加熱時間は、１５分以上、４０分以下である上記（１）に記載の導光板の製造方法；
（３）前記熱可塑性樹脂製シートの材質は、アクリル樹脂含むものである上記（１）または（２）に記載の導光板の製造方法；
（４）前記熱可塑性樹脂製シートの厚みは、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の導光板の製造方法；
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の導光板の製造方法によって得られることを特徴とする導光板。

１０ 成形装置
１１ 加減圧部
１２ 保持枠
１３ 載置面
１４ 空洞部
１５ 開口
１６ 給排気管
１７ 通孔
１８ 固定具
１９ 係合部
２０ 基材
２１ パターン面
２２ 突起
２３ 平坦面
３０，３１ 光源
４０ 導光板
４１ 膨出部
４２ 平坦部
４３ 境界線
５０ 照明装置
Ｆ 高圧空気

Claims (8)

1. 熱可塑性樹脂からなり少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成された基材を、前記熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度＋１０〜４０℃の加熱温度に加熱した状態で曲げ加工することを特徴とする導光板の製造方法。
2. 前記熱可塑性樹脂がアクリル系樹脂であり、前記加熱温度が１１０℃以上、１４０℃以下であ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. 前記加熱温度による前記基材の加熱時間が、１５分以上、４０分以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の導光板の製造方法。
4. 前記基材の厚みが、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の導光板の製造方法。
5. 前記基材の一方の表面に前記ドットパターンまたは前記溝が形成されているとともに、
   前記基材の他方の表面を前記加熱温度に加熱し、前記一方の表面の温度を前記加熱温度未満とした状態で前記基材を曲げ加工することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の導光板の製造方法。
6. 前記曲げ加工を、フリーブロー法またはフリーバキューム法により前記基材を三次元曲面状に成形して行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の導光板の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の導光板の製造方法によって得られることを特徴とする導光板。
8. 三次元曲面状に曲げ加工された熱可塑性樹脂の板材からなり、前記板材の少なくとも一方の表面にドットパターンまたは溝が配列して形成されていることを特徴とする導光板。

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