JP2022102865A - 導光板、面光源装置、照明装置、建築部材及び導光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板及び導光板の製造方法等を提供する。【解決手段】導光板１０は、第１主面１１ｃ及び第１主面１１ｃに背向する第２主面１１ｄを有する透光性基板１１を備え、透光性基板１１の少なくとも第１主面１１ｃ側に、各々が凸状の複数のプリズム１０ａが配置されており、第１主面１１ｃを平面視したときに、複数のプリズム１０ａのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズム１０ａの最大高さ粗さの１０点平均値が５０μｍ以上である。【選択図】図２

Description

本発明は、導光板、面光源装置、照明装置、建築部材及び導光板の製造方法に関する。

従来より、導光板を用いた種々の製品が知られている。例えば、導光板を用いた製品の一つとして、エッジライト型の照明装置が知られている。エッジライト型の照明装置は、透光性基板からなる導光板と、導光板の端面に対向して配置された光源とを備える。

この種の照明装置に用いられる導光板として、特許文献１には、光出射面と光出射面と背向する背面とを有する透光性基板である透光性樹脂シートと、透光性樹脂シートの背面に設けられた各々が凸状の複数のプリズム（反射ドット）とを有する導光板が開示されている。これにより、導光板が面発光する照明装置を実現することができる。

特開２０１２－１７８３４５号公報

特許文献１に開示された導光板では、インクジェット印刷により凸状のプリズムを形成している。しかしながら、インクジェット印刷により凸状のプリズムを形成すると、高密度で複数のプリズムを形成することが難しい。

しかも、凸状のプリズムをインクジェット印刷で形成すると、プリズムの厚さが薄くなってしまう。例えば、インクジェット印刷で形成されたプリズムの厚さは、２０μｍ以下になってしまう。この場合、厚塗りすることでインクジェット印刷でもプリズムの厚さを高くすることは可能ではあるが、厚塗りしてプリズムを形成すると、製造時間が長くなったり製造コストが高くなったりする。

このように、特許文献１に開示された導光板では、インクジェット印刷により凸状のプリズムがドット状に複数形成されているので、その複数のプリズムは、厚さが薄くて低い密度で形成されている。このため、プリズムが形成された面（プリズム面）は、凸状のプリズムが複数形成されているものの、凹凸があまり感じられず、人が見た場合には平滑面に見える。したがって、特許文献１に開示された導光板は、立体的な質感を有するものではなく、意匠性に優れていない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板及び導光板の製造方法等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る導光板の一態様は、第１主面及び前記第１主面に背向する第２主面を有する透光性基板を備え、前記透光性基板の少なくとも前記第１主面側に、各々が凸状の複数のプリズムが配置されており、前記第１主面を平面視したときに、前記複数のプリズムのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズムの最大高さ粗さの１０点平均値が５０μｍ以上である。

また、本発明に係る導光板の他の一態様は、第１主面及び前記第１主面に背向する第２主面を有する透光性基板を備え、前記透光性基板の少なくとも前記第１主面側に複数のプリズムが配置されており、前記第１主面を平面視したときに、前記複数のプリズムのうち任意に指定された１ｍｍ×１ｍｍの矩形領域に含まれる複数のプリズムの平均高さが２０μｍ以上である。

また、本発明に係る面光源装置の一態様は、上記の導光板と、前記導光板に入射する光を出射する光源と、を備える。

また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記の導光板と、前記導光板に入射する光を出射する光源と、を備える。

また、本発明に係る建築部材の一態様は、上記の導光板を備える。

また、本発明に係る導光板の製造方法の一態様は、透光性基板の第１主面に向けて樹脂材料をミストにしてスプレー塗布することで前記透光性基板の第１主面側にプリズムを形成する導光板の製造方法であって、前記ミストの平均ミスト径は、１００μｍ以下である。

面発光することができ且つ立体的な質感のある導光板及びこの導光板を備える面光源装置等を実現することができる。

図１は、実施の形態に係る照明装置の斜視図である。 図２は、実施の形態に係る照明装置の断面図である。 図３は、実施の形態に係る導光板の製造方法を説明するための図である。 図４は、実施の形態に係る導光板についての５つのサンプルの各々における凹凸面の凹凸状態を調べるために行った実験の結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びにステップ（工程）等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る照明装置１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置１の斜視図である。図２は、同照明装置１の断面図である。

図１及び図２に示すように、照明装置１は、発光する面光源装置の一例であり、光を導光する導光板１０と、導光板１０に導光させる光を出射する光源２０と、光源２０を保持する筐体３０とを備える。

導光板１０は、光源２０から出射した光を導光して導光板１０の外部に出射する光学部材である。導光板１０の平面視形状は、略矩形状であるが、これに限らない。本実施の形態において、導光板１０は、透光性基板１１と、撥液層１２とを有する。

透光性基板１１は、少なくとも可視光領域において透光性を有する光学部材である。つまり、透光性基板１１は、可視光を透過する光特性を有する。透光性基板１１の透過率は、高い方がよく、少なくとも５０％以上であるとよい。具体的には、透光性基板１１は、可視光に対して透明な透明基板であるとよい。透明基板である透光性基板１１は、向こう側が透けて見える程度に高い透過率を有している。この場合、透明基板である透光性基板１１の可視光に対する透過率は７０％以上であり、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上である。なお、透光性基板１１は、可視光領域だけではなく、近赤外領域にも透光性を有していてもよい。つまり、透光性基板１１は、可視光領域と近赤外領域とに透光性を有していてもよい。

透光性基板１１は、透光性を有する材料によって構成されている。透光性基板１１は、例えば、透明樹脂材料によって構成された透明樹脂基板又は透明ガラス材料によって構成されたガラス基板等、可視光に対して透明な透明基板である。透明樹脂基板としては、アクリル樹脂によって構成されたアクリル基板、又は、ポリカーボネート樹脂によって構成されたポリカーボネート基板を用いることができる。なお、透明樹脂基板としては、フレキシブル性を有さないリジッド基板であってもよいし、フレキシブル性を有するフレキシブル基板であってもよい。本実施の形態では、透光性基板１１として、リジッドで透明なアクリル基板を用いている。

透光性基板１１は、板状の基板である。具体的には、透光性基板１１は、平面視形状が矩形状で平板状の基板である。一例として、透光性基板１１の各々の厚みは、数ｍｍ～数ｃｍ程度であるが、これに限らない。

透光性基板１１は、第１端面１１ａと、第１端面１１ａとは反対側に位置する第２端面１１ｂと、第１主面１１ｃと、第１主面１１ｃに背向する第２主面１１ｄとを有する。

第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂの各々は、透光性基板１１の複数の側面のうちの一つである。本実施の形態において、透光性基板１１は、平面視形状が矩形状で平板状の基板であるので、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂの各々は、４つの側面のうちの一つであり、長尺矩形状である。第１端面１１ａと第２端面１１ｂとは、透光性基板１１の厚み方向と直交する方向において対向している。つまり、第２端面１１ｂは、第１端面１１ａに背向している。一例として、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂは、各々が平坦面であって、略平行である。なお、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂは、平坦面に限るものではなく、凹状又は凸状に湾曲した湾曲面であってもよい。また、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂは、傾斜面であってもよい。

第１主面１１ｃ及び第２主面１１ｄは、平板状の透光性基板１１を平面視したときに見える面である。本実施の形態において、透光性基板１１は、平面視の形状が略矩形であるので、第１主面１１ｃ及び第２主面１１ｄの形状は、略矩形である。また、第１主面１１ｃと第２主面１１ｄとは、平板状の透光性基板１１の厚み方向において対向している。本実施の形態において、第１主面１１ｃ及び第２主面１１ｄは、各々が平面であって、略平行である。

また、透光性基板１１は、導光板１０としての導光機能を有する。つまり、透光性基板１１に入射した光は、透光性基板１１の内部を導光して進行し、透光性基板１１から外部に出射する。したがって、透光性基板１１は、光が入射する光入射面（入光面）と、光入射面から入射した光が外部に出射する光出射面（出光面）とを有する。

本実施の形態において、透光性基板１１の第１端面１１ａは、光源２０から出射した光が入射する光入射面である。具体的には、第１端面１１ａは、光源２０に対向している。つまり、第１端面１１ａは、光源２０側の面であり、第２端面１１ｂは、光源２０側とは反対側の面である。

また、透光性基板１１の第２主面１１ｄは、透光性基板１１の内部を導光した光が透光性基板１１の外部に出射する光出射面である。このため、第２主面１１ｄは、透光性基板１１を導光する光が外部に出射することで疑似的に発光する発光面となる。つまり、第２主面１１ｄは、導光板１０から光を取り出すための光取り出し面であり、照明装置１の正面（オモテ面）となる。したがって、照明装置１では、第２主面１１ｄから照明光が照射される。なお、第１主面１１ｃは、照明装置１の背面（ウラ面）となる。

なお、透光性基板１１の光出射面は、第２主面１１ｄのみに限るものではない。つまり、第１端面１１ａ以外の面も光出射面になってもよい。例えば、透光性基板１１において、第２主面１１ｄだけではなく、第１主面１１ｃ及び第２端面１１ｂも光出射面になってもよい。

透光性基板１１の第１主面１１ｃには、透光性を有する撥液層１２が形成されている。撥液層１２は、撥水性及び撥油性を有する撥水撥油膜である。撥液層１２は、例えば、フッ素等の撥液性材料を含む透明樹脂材料によって構成されている。本実施の形態では、撥液層１２は、フッ素系の透明樹脂材料によって構成されている。一例として、撥液層１２の水接触角は、１００°以上、より好ましくは１１０°以上であるが、これに限るものではない。

撥液層１２は、透光性基板１１の第１主面１１ｃの全面に形成されている。なお、撥液層１２は、第１主面１１ｃの全面に形成されていなくてもよい。例えば、撥液層１２は、第１主面１１ｃにおけるプリズム１０ａを付与する部分にのみ形成されていてもよい。

図２に示すように、透光性基板１１の少なくとも第１主面１１ｃ側に、各々が凸状の複数のプリズム１０ａが配置されている。本実施の形態において、複数のプリズム１０ａは、撥液層１２の表面に形成されている。

複数のプリズム１０ａは、各々が凸形状の複数の凸プリズムである。つまり、導光板１０における第１主面１１ｃ側の表面は、複数のプリズム１０ａが形成された凸プリズム面である。このように、導光板１０は、凸プリズムであるプリズム１０ａが複数形成された凸プリズム導光板である。

複数のプリズム１０ａは、導光板１０の内部を導光する光を反射する機能を有する。具体的には、複数のプリズム１０ａは、透光性基板１１の内部を導光して撥液層１２を透過した光を透光性基板１１の第２主面１１ｄ側に向けて反射させる反射面（光制御面）を有する。このプリズム１０ａの反射面は、各プリズム１０ａにおける空気層との界面となる外表面である。このように、複数のプリズム１０ａの各々は、導光板１０の内部を導光する光を反射させて導光板１０の外部に取り出すための反射プリズムである。つまり、複数のプリズム１０ａは、光取り出し用の反射プリズムである。複数のプリズム１０ａが付与された導光板１０の外表面は、プリズム付与面である。

各プリズム１０ａはドーム状であり、各プリズム１０ａの外表面は、湾曲面又は球面等の曲面である。各プリズム１０ａは、一例として略半球形状又は略半楕円形状である。したがって、導光板１０の厚み方向と平行な平面で切断したときに、各プリズム１０ａの断面形状は、半円形又は半楕円形である。なお、各プリズム１０ａは、厳密に半球形状又は半楕円形状でなくてもよく、半球形状又は楕円形状の一部が変形したものであってもよい。つまり、各プリズム１０ａは、半球形状又は半楕円形状に見えるものであればよい。

複数のプリズム１０ａは、透光性樹脂材料によって構成されている。具体的には、複数のプリズム１０ａは、アクリル樹脂等の透明樹脂材料によって構成されている。本実施の形態において、複数のプリズム１０ａは、透明な紫外線硬化樹脂又は透明な熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂によって構成されている。本実施の形態において、複数のプリズム１０ａは、アクリル系のモノマー又はオリゴマーと光重合剤とからなる紫外線硬化樹脂によって構成されている。また、本実施の形態における複数のプリズム１０ａは、スプレー塗布により形成されている。詳細は後述するが、例えば、液状の硬化性樹脂をミスト噴霧して硬化することで複数のプリズム１０ａを形成することができる。

このように形成される複数のプリズム１０ａは、ドット状に点在する反射ドットである。具体的には、複数のプリズム１０ａは、ランダムに密接して配置されている。つまり、複数のプリズム１０ａは、互いにランダムな位置関係で密集しており、高い密度分布で撥液層１２の全面に形成されている。この場合、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側に形成された全てのプリズム１０ａにおいて、隣り合う２つのプリズム１０ａの平均距離は５０μｍ以下になっているとよい。なお、隣り合う２つのプリズム１０ａは、連結していないことが好ましいが、複数のプリズム１０ａの中には、隣り合う２つのプリズム１０ａが連結しているものが含まれていてもよい。

また、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側に形成された複数のプリズム１０ａの中は、互いの大きさが一定ではなく、上面視の大きさ（面積）及び高さが均一になっていないものが含まれていてもよい。つまり、導光板１０に形成される複数のプリズム１０ａには、異なる大きさのプリズム１０ａが無数に含まれていてもよい。本実施の形態では、ほぼ全てのプリズム１０ａは互いに大きさが異なっている。つまり、ほぼ全てのプリズム１０ａは、直径及び高さが異なっている。

このように、導光板１０における第１主面１１ｃ側の表面は、無数のプリズム１０ａが敷き詰められた凹凸面（プリズム面）になっている。なお、本実施の形態において、導光板１０における第２主面１１ｄ側の面は、プリズムが形成されていない面（非プリズム面）であって、平坦面になっている。具体的には、導光板１０における第２主面１１ｄ側の面は、透光性基板１１の第２主面１１ｄである。

光源２０は、導光板１０に入射させる光を出射する。光源２０は、導光板１０に向けて光を出射する。具体的には、光源２０は、透光性基板１１の第１端面１１ａに向けて光を出射する。したがって、透光性基板１１の第１端面１１ａには、光源２０から出射した光が入射する。本実施の形態において、光源２０の光軸は、透光性基板１１の第１端面１１ａに対して垂直であり、また、透光性基板１１の第１主面１１ｃと平行である。

光源２０は、導光板１０の側方に配置されている。本実施の形態において、光源２０は、導光板１０の透光性基板１１の第１端面１１ａに対向して配置されており、光源２０の光出射面は、透光性基板１１の第１端面１１ａに対面している。つまり、照明装置１は、エッジライト型の照明装置である。本実施の形態において、光源２０の光軸は、透光性基板１１の第１端面１１ａに対して垂直であり、また、透光性基板１１の第１主面１１ｃと平行である。

光源２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含むＬＥＤモジュールである。本実施の形態において、光源２０は、白色光を出射する。したがって、光源２０から放射した白色光は、透光性基板１１の光入射面である第１端面１１ａに入射する。

光源２０は、発光素子２１と、発光素子２１が実装された実装基板２２とを有する。実装基板２２には、１個又は複数の発光素子２１が実装されている。本実施の形態では、複数の発光素子２１が実装基板２２に実装されている。実装基板２２は、長尺状の基板であり、例えば金属配線が所定のパターンで形成された配線基板である。実装基板２２のベース基板としては、樹脂基板、セラミック基板又は絶縁被膜された金属基板等を用いることができる。

発光素子２１は、ＬＥＤによって構成されたＬＥＤ光源である。具体的には、発光素子２１は、白色光を放射する白色ＬＥＤ光源である。発光素子２１は、例えば、個々にパッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子であり、凹部を有する樹脂製又はセラミック製の白色の容器（パッケージ）と、容器の凹部の底部に一次実装された１つ以上のＬＥＤチップと、容器の凹部内に充填されてＬＥＤチップを封止する封止部材とを備える。封止部材は、例えばシリコーン樹脂等の透光性樹脂材料で構成されている。封止部材は、蛍光体等の波長変換材が含有された蛍光体含有樹脂であってもよい。

ＬＥＤチップは、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップは、例えば、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップである。この場合、白色光を得るために、封止部材には、青色ＬＥＤチップからの青色光を励起光として蛍光発光するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）等の黄色蛍光体が含有される。

このように、本実施の形態における発光素子２１は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって構成された白色ＬＥＤ素子である。具体的には、黄色蛍光体は青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて黄色光を放出し、この黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざって白色光となる。なお、封止部材には、黄色蛍光体だけに限らず、赤色蛍光体及び緑色蛍光体が含まれていてもよい。

複数の発光素子２１は、実装基板２２の長手方向に沿って実装基板２２にライン状に配列されている。ライン状に配列された複数の発光素子２１は、ライン状に光を発するライン光源として機能する。本実施の形態において、複数の発光素子２１は、実装基板２２の長手方向に沿ってほぼ等間隔で一列に実装されている。なお、各発光素子２１は、主発光面が、透光性基板１１の第１端面１１ａ（光入射面）に対向するように実装基板２２に配置されている。

なお、光源２０は、ＳＭＤタイプのＬＥＤモジュールではなく、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプのＬＥＤモジュールであってもよい。光源２０がＣＯＢタイプのＬＥＤモジュールである場合、ＬＥＤチップである発光素子が実装基板２２に直接実装される。この場合、例えば、発光素子として青色ＬＥＤチップを用いて、この青色ＬＥＤチップを実装基板２２に一列に複数実装して、黄色蛍光体が含有されたシリコーン樹脂からなる封止部材によって青色ＬＥＤチップを個々に又は一括に封止すればよい。

また、光源２０とは別に又は光源２０の一部として、必要に応じて、光源２０から出射する光の配光を変更するレンズ等の配光可変機構、光源２０から出射する光の波長を制御するフィルタ、又は、光源２０から出射する光を散乱透過させる拡散板等の光学部材が設けられていてもよい。

光源２０は、図示しない電源ユニットから供給される電力によって駆動される。電源ユニットは、例えば、複数の回路部品が実装された回路基板からなる電源（電源回路）と電源を収納する筐体とを有する。電源は、電源ユニットが受電した電力を所定の電力に変換して、光源２０に電力を供給する。これにより、光源２０が駆動されて発光する。電源ユニットは、照明装置１が備えていてもよいし、照明装置１とは別置されていてもよい。つまり、照明装置１は、電源内蔵型であってもよいし、外部電源から電力を供給するものであってもよい。

光源２０は、筐体３０に配置されている。筐体３０は、例えば、開口部を有する有底筒状の箱型の収納部材である。筐体３０は、例えば、金属材料又は樹脂材料によって構成されている。光源２０は、筐体３０の底部に配置される。この場合、光源２０の実装基板２２が筐体３０の底面に載置される。なお、光源２０と筐体３０とは、光源ユニットとして一体に構成されていてもよい。また、本実施の形態において、筐体３０の開口部は、導光板１０の第１端面１１ａによって塞がれているが、これに限らない。

次に、本実施の形態における照明装置１の光学作用について、図２を参照して説明する。

本実施の形態における照明装置１では、光源２０から出射した光は、導光板１０の光源２０側の端面から導光板１０の内部に入射する。具体的には、光源２０から出射した光は、導光板１０の透光性基板１１の第１端面１１ａから入射して透光性基板１１の内部に入射する。

透光性基板１１に入射した光源２０の光は、導光板１０における第１主面１１ｃ側の表面と第２主面１１ｄ側の表面とで全反射を繰り返しながら、透光性基板１１の第１端面１１ａから第２端面１１ｂに向かって導光板１０内を導光する。

そして、導光板１０内を導光する光の一部は、透光性基板１１の第１主面１１ｃから撥液層１２を介してプリズム１０ａに到達する。プリズム１０ａに到達した光の一部又は全部は、プリズム１０ａと空気層との界面で全反射して反射光となる。この反射光は、透光性基板１１の第２主面１１ｄに向かって進行することになり、導光板１０の第２主面１１ｄ側の外面から導光板１０の外部に出射する。

このように、照明装置１では、導光板１０に入射した光を、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側に形成されたドット状の複数のプリズム１０ａによって反射させて、非プリズム面である導光板１０の光取り出し面（本実施の形態では透光性基板１１の第２主面１１ｄ）から導光板１０の外部に取り出すことができる。つまり、照明装置１では、導光板１０の端面から入射させた光源２０の光を面状の照明光として取り出すことができる。

次に、本実施の形態に係る照明装置１に用いられる導光板１０の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態に係る導光板１０の製造方法を説明するための図である。

本実施の形態に係る導光板１０の製造方法では、まず、図３の（ａ）に示すように、透光性基板１１を準備する。透光性基板１１としては、例えば、平面視形状が矩形のアクリル板を用いることができる。

次に、図３の（ｂ）に示すように、透光性基板１１の表面に撥液処理を施す。具体的には、透光性基板１１の第１主面１１ｃの表面に撥液層１２を形成する。撥液層１２は、例えば、透光性基板１１の第１主面１１ｃに撥液層１２となる樹脂材料を塗布することで形成することができる。

次に、図３の（ｃ）に示すように、透光性基板１１の第１主面１１ｃに向けて、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料をミスト１００にしてスプレー塗布する。つまり、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料のミスト１００を透光性基板１１の第１主面１１ｃに向けて噴霧する。ミスト１００をスプレー塗布する場合、例えば、スプレーガン等のミスト噴霧装置２を備えるスプレー設備を用いることができる。

本実施の形態では、透光性基板１１の第１主面１１ｃに撥液層１２が形成されているので、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料をミスト１００にして撥液層１２の表面に向けてスプレー塗布する。なお、本実施の形態において、樹脂塗料は、スプレー塗布できる程度の粘度（例えば１００ｍＰａ・s以下程度）を有する無溶剤の樹脂を単独で用いたものであるが、これに限るものではなく、樹脂塗料には溶剤が含まれていてもよい。例えば、樹脂塗料として、樹脂固形分が溶剤中に含有されたものを用いてもよい。つまり、スプレー塗布することができる樹脂塗料であれば、その樹脂塗料には、溶剤が含まれていなくてもよいし、溶剤が含まれていてもよい。

なお、本実施の形態において、プリズム１０ａの材料は、透光性基板１１と同じ樹脂系材料を用いている。具体的には、透光性基板１１は、アクリル基板であるので、プリズム１０ａの材料もアクリル系樹脂材料を用いている。本実施の形態では、プリズム１０ａの材料として、アクリル系樹脂と光重合剤とからなる透明な紫外線硬化樹脂を用いている。したがって、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料としては、紫外線硬化樹脂塗料を用いている。なお、プリズム１０ａの材料と透光性基板１１の材料とは、同じでなくてもよい。例えば、プリズム１０ａの材料をアクリル系樹脂材料とし、透光性基板１１の材料をガラスとしてもよい。

このように、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料をミスト１００にして撥液層１２の表面に向けてスプレー塗布することで、図３の（ｄ）に示すように、この樹脂塗料のミスト１００が撥液層１２の表面全体にドット状に複数形成される。このとき、ミスト１００は、撥液層１２による表面張力によって濡れ広がることが抑制されて各々が略半球状となり、厚さが２０μｍを超える厚い厚さで形成される。つまり、ミスト１００は、全体として粒々が感じられる状態で撥液層１２の表面にランダム且つ高密度で密集して付与される。この場合、上述した大きさ及び高い密度分布で複数のプリズム１０ａを形成するには、ミスト１００の平均ミスト径は、１００μｍ以下であるとよい。

なお、プリズム１０ａを形成するための樹脂塗料のミスト１００をスプレー塗布する際、ミスト噴霧装置として、回転霧化方式のスプレー塗布装置を用いるとよい。これにより、霧状の樹脂塗料を基材表面（本実施の形態では撥液層１２の表面）にランダム且つ高密度に容易に塗着させることができる。

その後、ミスト１００を硬化させる。本実施の形態では、ミスト１００は、紫外線硬化樹脂塗料であるので、ミスト１００が付与された透光性基板１１に紫外線を照射する。これにより、ミスト１００が硬化して、図２に示されるように、複数のプリズム１０ａが形成された導光板１０が完成する。このようにして製造された導光板１０は、スプレー塗布によりプリズム１０ａが形成された塗布型導光板である。

このように、本実施の形態における導光板１０では、スプレー塗布によりドット状のプリズム１０ａを形成しているので、厚さが厚いプリズム１０ａを高密度且つランダムな配置で容易に形成することができる。

このため、複数のプリズム１０ａが形成された面（プリズム面）は、立体的に凹凸が感じられ、人が見た場合には凹凸面に見える。したがって、本実施の形態に係る導光板１０は、立体的な質感を有する独特なものとなり、意匠性に優れている。これにより、本実施の形態のように、この導光板１０が外観として露出している形態の照明装置である場合、意匠性に優れたものとなる。

また、本実施の形態では、複数のプリズム１０ａを付与することで凹凸が立体的に感じられる凹凸面を形成することができるので、グレアレスの表面を有する導光板１０を実現することができる。これにより、この導光板１０が外観として露出している形態の照明装置１では、グレアレスを実現することもできる。

ここで、スプレー塗布により形成された複数のプリズム１０ａからなる凹凸面の凹凸状態について実験を行った。その実験結果を図４に示す。図４は、実施の形態に係る導光板１０についての５つのサンプル（実施例）の各々における凹凸面（プリズム面）の凹凸状態を調べるために行った実験の結果を示す図である。５つのサンプル（導光板）については、いずれもスプレー塗布によりドット状のプリズム１０ａからなる凹凸面を形成しているが、スプレー塗布によるミスト１００の塗布量（噴霧量）を変更することで凹凸面の凹凸状態を変更した。ミスト１００の塗布量（噴霧量）は、例えば、スプレー設備からの樹脂塗料の吐出量を調整することで変更することができる。

なお、図４では、各サンプルにおける第１主面１１ｃ側の凹凸面（プリズム面）についての、外観、算術平均粗さＲａ、最大高さ粗さＲｚの１０点平均値、プリズムの平均高さ、ヘイズ、面発光及び質感を示している。ここで、図４において、「面発光」とは、サンプルの端面から光を入射させたときに、サンプルが面発光する場合を「〇」とし、サンプルが面発光しなかった場合を「×」とした。また、「質感」は、凹凸が立体的に感じられる場合を「〇」とし、凹凸が立体的に感じられない場合を「×」とした。

その結果、図４に示すように、塗布量が最も少ないサンプル１については、プリズム面の外観写真に見られるように、プリズム１０ａが少なくまばらになっている（つまり低密度で分布している）。このため、サンプル１については、プリズム１０ａは少なすぎて基材表面（本実施の形態では撥液層１２の表面）の多くが露出しているので、プリズム面はほぼ平滑面になっていた。したがって、サンプル１では、凹凸面の質感が悪く、凹凸が立体的に感じられなかった。また、プリズム１０ａが少なかったからであると推測されるが、サンプル１ではプリズム１０ａが反射プリズムとして所望に機能せず、サンプル１は面発光しなかった。

なお、サンプル１において、プリズム面の算術平均粗さＲａは１μｍであり、プリズム１０ａの最大高さ粗さＲｚの１０点平均値は１２．９μｍであり、プリズム１０ａの平均高さは７．３μｍであり、プリズム面のヘイズは１９．９％であった。

また、塗布量が最も多いサンプル５については、プリズム面の外観写真に見られるように、逆にプリズム１０ａが多すぎたために、プリズム面の全領域において隣り合う２つのプリズム１０ａ同士が連結してしまい、この結果、プリズム面が平滑な面に近づいてしまった。したがって、サンプル５についても、凹凸面の質感が悪く、凹凸が立体的に感じられなかった。また、ほとんどのプリズム１０ａにおいて隣り合う２つのプリズム１０ａ同士が連結してしまったからであると推測されるが、サンプル５でもプリズム１０ａが反射プリズムとして所望に機能せず、サンプル５も面発光しなかった。

なお、サンプル５において、プリズム面の算術平均粗さＲａは５μｍであり、プリズム１０ａの最大高さ粗さＲｚの１０点平均値は１９．７μｍであり、プリズム１０ａの平均高さは２０μｍ未満であり、プリズム面のヘイズは３０％未満であった。

このように、サンプル１、５の結果から分かるように、プリズム１０ａを形成する際のスプレー塗布による樹脂塗料の塗布量が少なすぎたり多すぎたりすると、樹脂塗布面の凹凸が立体的に感じられずに人が見た場合には平滑面に見えてしまうとともに、面発光させることができなくなる。つまり、サンプル１、５の導光板は、意匠性が悪いので導光板が露出する形態の照明装置に適しておらず、しかも、端面から光を入射しても面発光しないのでエッジライト型の照明装置にも適していない。

これに対して、サンプル２については、プリズム面の外観写真に見られるように、プリズム１０ａが緻密で高密度に形成されており、また、凹凸面の質感がよく、凹凸が立体的に感じられた。また、サンプル３については、サンプル２と比べてプリズム１０ａの密度分布がやや粗かったものの、凹凸面の質感がよく、凹凸が立体的に感じられた。同様に、サンプル４については、サンプル２と比べてプリズム１０ａの密度分布が粗かったものの、凹凸面の質感がよく、凹凸が立体的に感じられた。

しかも、サンプル２、３、４については、プリズム１０ａが適切な大きさ及び適切な密度分布で形成されているので、プリズム１０ａが反射プリズムとして所望に機能し、いずれも面発光した。

なお、サンプル２において、プリズム面の算術平均粗さＲａは１１．４μｍであり、プリズム１０ａの最大高さ粗さＲｚの１０点平均値は９０．２μｍであり、プリズム１０ａの平均高さは２５．９μｍであり、プリズム面のヘイズは６２．６％であった。

また、サンプル３において、プリズム面の算術平均粗さＲａは２０．３μｍであり、プリズム１０ａの最大高さ粗さＲｚの１０点平均値は１５３．２μｍであり、プリズム１０ａの平均高さは４７．１μｍであり、プリズム面のヘイズは７６．４％であった。

また、サンプル４において、プリズム面の算術平均粗さＲａは３４．４μｍであり、プリズム１０ａの最大高さ粗さＲｚの１０点平均値は１７８μｍであり、プリズム１０ａの平均高さは５３．３μｍであり、プリズム面のヘイズは７７．７％であった。

そして、本願発明者らがさらに実験を繰り返して、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板を得るためのプリズム１０ａの条件を検討した結果、以下の態様でプリズム１０ａが形成されていることで、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板を得ることが分かった。

すなわち、導光板１０におけるプリズム１０ａが形成された凹凸面（プリズム面）において、第１主面１１ｃを平面視したときに、複数のプリズム１０ａのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズム１０ａの最大高さ粗さ（Ｒｚ）の１０点平均値が５０μｍ以上になっているとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を得ることができる。なお、複数のプリズム１０ａの最大高さ粗さ（Ｒｚ）の１０点平均値は、好ましくは９０μｍ以上であり、より好ましくは１５０μｍ以上である。また、複数のプリズム１０ａのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズム１０ａの最大高さ粗さ（Ｒｚ）の１０点平均値の上限値は、特に限定されるものではないが、一例として、２００μｍである。つまり、複数のプリズム１０ａのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズム１０ａの最大高さ粗さ（Ｒｚ）の１０点平均値は、２００μｍ以下であるとよい。

また、導光板１０におけるプリズム１０ａが形成された凹凸面（プリズム面）において、第１主面１１ｃを平面視したときに、複数のプリズム１０ａのうち任意に指定された１ｍｍ×１ｍｍの矩形領域に含まれる複数のプリズム１０ａの平均高さは、２０μｍ以上になっているとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を得ることができる。なお、複数のプリズム１０ａの平均高さは、好ましくは４５μｍ以上であり、より好ましくは５０μｍ以上である。また、複数のプリズム１０ａの平均高さの上限値は、特に限定されるものではないが、一例として、８０μｍである。つまり、複数のプリズム１０ａの平均高さは、８０μｍ以下であるとよい。

また、導光板１０のプリズム１０ａが形成された凹凸面（プリズム面）における複数のプリズム１０ａの算術平均粗さＲａは、７μｍ以上であるとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を得ることができる。なお、複数のプリズム１０ａの算術平均粗さＲａは、好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは２０μｍ以上であり、より好ましくは３０μｍ以上である。また、複数のプリズム１０ａの算術平均粗さＲａの上限値は、特に限定されるものではないが、一例として、５０μｍである。つまり、複数のプリズム１０ａの算術平均粗さＲａは、５０μｍ以下であるとよい。

以上の条件は、少なくとも一つ満たしていればよいが、複数条件を満たすことで、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０がより得られやすくなる。

また、導光板１０におけるプリズム１０ａが形成された凹凸面（プリズム面）のヘイズは、３０％以上であるとよい。つまり、導光板１０のプリズム面側のヘイズは、３０％以上であるとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を容易に得ることができる。なお、導光板１０の凹凸面のヘイズは、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに７０％以上であるとよい。また、導光板１０の凹凸面のヘイズの上限値は、特に限定されるものではないが、一例として、９０％である。

また、導光板１０におけるプリズム１０ａが形成されていない面（非プリズム面）の拡散反射率は、９％以上であるとよい。例えば、人の比視感度が最も高い波長は５５５ｎｍであるので、導光板１０の透光性基板１１の第２主面１１ｄ（非プリズム面）にハロゲンランプを光源とする測定光を照射したときの５５５ｎｍにおける拡散反射率が９％以上であるとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を容易に得ることができる。

また、導光板１０に付与された複数のプリズム１０ａは、高密度に密接しているとよい。この場合、複数のプリズム１０ａにおいて、隣り合う２つのプリズムの平均距離が５０μｍ以下であるとよい。これにより、面発光することができ且つ立体的な質感を有する導光板１０を一層容易に得ることができる。

（変形例）
以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態における導光板１０では、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側のみに複数のプリズム１０ａが形成されていたが、これに限らない。つまり、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側だけではなく、透光性基板１１の第２主面１１ｄ側にも複数のプリズム１０ａが形成されていてもよい。つまり、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側と第２主面１１ｄ側との両面に複数の凸状のプリズム１０ａが形成されていてもよい。

この場合、撥液層１２も透光性基板１１の片面ではなく透光性基板１１の両面に形成してもよい。つまり、撥液層１２は、透光性基板１１の第１主面１１ｃだけではなく第２主面１１ｄにも形成されていてもよい。なお、上記実施の形態のように、透光性基板１１の第１主面１１ｃ側のみに複数のプリズム１０ａが形成されている場合であっても、透光性基板１１に撥液処理を施す際に透光性基板１１の両面全面に撥液層１２を形成してもよい。

また、上記実施の形態において、導光板１０は、撥液層１２を有していたが、必ずしも撥液層１２を形成する必要はない。つまり、複数のプリズム１０ａは、透光性基板１１の第１主面１１ｃに直接形成されていてもよい。ただし、撥液層１２を形成することで、厚さが厚いプリズム１０ａを容易に形成することができる。つまり、立体的に感じられる凹凸面を容易に形成することができる。

また、上記実施の形態において、導光板１０は、照明装置又は面光源装置に用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、上記実施の形態に係る導光板１０は、建築部材等の他の製品に用いられていてもよい。例えば導光板１０を建築部材に組み込むことで、質感があって意匠性が高く導光機能を有する建築部材を実現することができる。

また、上記実施の形態において、光源２０は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、黄色蛍光体を用いずに、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもよい。

また、上記実施の形態において、光源２０の発光素子２１は、青色光を発する青色ＬＥＤチップを用いたものであったが、これに限らない。例えば、発光素子２１は、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いたものであってもよい。例えば、発光素子２１は、紫外光を発するＬＥＤチップを用いたものであってもよい。この場合、蛍光体粒子としては、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体を組み合わせたものを用いることができる。さらに、波長変換材として蛍光体を用いたが、蛍光体以外の波長変換材を用いてもよい。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。

また、上記実施の形態において、光源２０は、白色光を出射したが、これに限らない。例えば、光源２０の光色は、赤色光、青色光、緑色光、黄色光又は紫色光等のカラー光を出射するように構成されていてもよい。また、光源２０の色温度及び明るさについても、特に限定されるものではない。

また、上記実施の形態において、光源２０は、ＬＥＤを用いたＬＥＤモジュールとしたが、これに限るものではない。例えば、光源２０は、半導体レーザ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等、ＬＥＤ以外の固体発光素子を用いたものであってもよいし、冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の蛍光ランプであってもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１ 照明装置
１０ 導光板
１０ａ プリズム
１１ 透光性基板
１１ｃ 第１主面
１１ｄ 第２主面
１２ 撥液層
１００ ミスト

Claims (12)

1. 第１主面及び前記第１主面に背向する第２主面を有する透光性基板を備え、
   前記透光性基板の少なくとも前記第１主面側に、各々が凸状の複数のプリズムが配置されており、
   前記第１主面を平面視したときに、前記複数のプリズムのうち任意に指定された矩形領域に含まれる複数のプリズムの最大高さ粗さの１０点平均値が５０μｍ以上である、
   導光板。
2. 第１主面及び前記第１主面に背向する第２主面を有する透光性基板を備え、
   前記透光性基板の少なくとも前記第１主面側に複数のプリズムが配置されており、
   前記第１主面を平面視したときに、前記複数のプリズムのうち任意に指定された１ｍｍ×１ｍｍの矩形領域に含まれる複数のプリズムの平均高さが２０μｍ以上である、
   導光板。
3. 前記複数のプリズムが形成された面のヘイズが３０％以上である、
   請求項１又は２に記載の導光板。
4. 前記複数のプリズムの算術平均粗さが７μｍ以上である、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の導光板。
5. 前記複数のプリズムにおいて、隣り合う２つのプリズムの平均距離が５０μｍ以下である、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の導光板。
6. 前記第１主面に撥液層が形成されており、
   前記複数のプリズムは、前記撥液層の表面に形成されている、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の導光板。
7. 前記複数のプリズムは、紫外線硬化樹脂によって構成されている、
   請求項６に記載の導光板。
8. さらに前記透光性基板の前記第２主面側にも複数のプリズムが形成されている、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の導光板。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の導光板と、
   前記導光板に入射する光を出射する光源と、を備える、
   面光源装置。
10. 請求項１～８のいずれか１項に記載の導光板と、
    前記導光板に入射する光を出射する光源と、を備える、
    照明装置。
11. 請求項１～８のいずれか１項に記載の導光板を備える、
    建築部材。
12. 透光性基板の第１主面に向けて樹脂材料をミストにしてスプレー塗布することで前記透光性基板の第１主面側にプリズムを形成する導光板の製造方法であって、
    前記ミストの平均ミスト径は、１００μｍ以下である、
    導光板の製造方法。

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