JP3491467B2 - 光拡散板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明器具のカバーな
どに用いられる光拡散板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光拡散板としては、特開平７−２
１８７０７号公報に記載されているものがある。この光
拡散板は、照明カバーなどに使用されるものであって、
図14に示されるような断面形状を有している。このよう
な光拡散板は、通常、その内部に配設される光源を覆う
ようにして用いられている。

【０００３】同図に示されるように、この光拡散板は、
透明樹脂板の表面に、断面形状が円錐状の微小な突起体
２を複数形成して成り、この突起体２は同突起体２の頂
点の間隔が約１０〜５００μｍに形成され、頂角が約３
０〜１５０°程度のものである。したがって、アスペク
ト比は高くても１程度のものである。

【０００４】また、このような突起体２の形成は、砂ず
り、ホーニング、エンボスロール加工、プレス成形など
の機械加工によって行われる。または、光硬化性樹脂を
用いて、パターン状に光を照射して硬化させ、現像処理
を経て、このような円錐状の突起体２を形成することも
できる。

【０００５】また、樹脂材料などに、乳白剤として、硫
酸バリウム、二酸化チタン、酸化アルミニウムなどの光
拡散性を付与する粉末を均一に分散させて、光拡散板を
形成することもよく行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように、頂点の間隔が約１０〜５００μｍ、頂角が約
３０〜１５０°程度の突起体２を形成したものにあって
は、光拡散率が低いため、照明器具のカバーなどに使用
した場合には、蛍光灯ランプなどの光源のイメージが見
えるので、使用中の外観に高級感がないものである。

【０００７】また、種々の機械加工または露光現像を行
う方法で形成される光拡散板にあっても、突起体２の形
状が上記のものと同程度であって、そのアスペクト比は
高くても１以下のものであり、微細で高アスペクト比の
形状には形成されず、したがって、同様に光源のイメー
ジを消すことができにくいものである。

【０００８】また、乳白剤を添加するものにあっては、
添加量を増加させれば、光拡散率が向上して、光源のイ
メージを消すことが可能になる。しかし、同時に、光透
過率が低下してしまうので、光源の効率が低下してしま
うことになる。

【０００９】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、光透過率を低
下させずに光拡散率を向上させることができ、特に、照
明器具のカバーなどに用いた場合に、光源のイメージが
消えて高級感を与えることができる光拡散板およびその
製造方法の提供にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明の光拡散板は、光透過性基材１の少なく
とも片面に、錐状ないし半球状などの微細な突起体２を
複数形成して成り、入射する光を拡散させて放出する光
拡散板において、突起体２の高さを２〜２０μｍとし、
突起体２の頂点の間隔を１〜１０μｍとし、かつ、突起
体２のアスペクト比を１以上とすると共に、光源に向か
って突出するように突起体２を形成して成ることを特徴
として構成している。

【００１１】 このような光拡散板では、突起体２が微
細かつ高アスペクト比の形状に形成されているので、光
透過率を低下させずに光拡散率が高くなっており、しか
も、光源３からの光がよりよく分散される。

【００１２】 請求項２記載の発明の光拡散板の製造方
法は、光透過性基材１の少なくとも片面に、錐状または
半球状の微細な突起体２を複数形成する光拡散板の製造
方法において、突起体２の形成をエネルギービームを照
射することによって行い、このエネルギービームの照射
は、（１）前記光透過性基材１、（２）光透過性樹脂を
成形金型にて成形して光拡散板を製造する場合における
成形金型、（３）光透過性樹脂を成形金型にて成形して
光拡散板を製造する場合における成形金型を作成するた
めの電鋳型、の、いずれかの被加工材に対して行われる
ものであり、エネルギービームに対して反射率が高い
か、または加工閾値が高い遮蔽微粒子５を、被加工材の
表面に分散させた状態でエネルギービームを照射するこ
とを特徴として構成している。

【００１３】このような光拡散板の製造方法では、微細
高精度な加工が可能なレーザ、電子ビームまたはＸ線な
どのエネルギービームの照射によって、突起体２の形状
または、突起体２を形成するための材料の形状が形成さ
れるので、突起体２が微細かつ高アスペクト比の形状に
容易に形成される。

【００１４】また、エネルギービームの照射による除去
物が周辺に付着しないので、微細な形状加工がより容易
になっている。

【００１５】また、エネルギービームとしてレーザを用
いる場合にあっては、短波長レーザまたは短パルスレー
ザとすることによって、熱影響が少なく、より微細な加
工が可能になっている。

【００１６】 また、遮蔽微粒子５の部分がエネルギー
ビームの照射よって除かれず、この遮蔽微粒子５が存在
する点を頂点とした形状の突起体２が形成される。つま
り、エネルギービームを位置合わせして照射し、突起体
２の形状を形成することなく、単に全面に均一にエネル
ギービームを照射して、遮蔽微粒子５が存在する点に突
起体２が形成される。

【００１７】 また、種々の形状、大きさの遮蔽微粒子
５を混合して用いて、種々の形状、大きさの突起体２を
形成することができる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】 請求項３記載の発明の光拡散板の製造方
法は、光透過性基材１の少なくとも片面に、錐状または
半球状の微細な突起体２を複数形成する光拡散板の製造
方法において、突起体２の形成をエネルギービームを照
射することによって行い、このエネルギービームの照射
は、（１）前記光透過性基材１、（２）光透過性樹脂を
成形金型にて成形して光拡散板を製造する場合における
成形金型、（３）光透過性樹脂を成形金型にて成形して
光拡散板を製造する場合における成形金型を作成するた
めの電鋳型、の、いずれかの被加工材に対して行われる
ものであり、エネルギービームに対して反射率が高い
か、または加工閾値が高い遮蔽微粒子５を、内部に分散
させて被加工材を形成し、この被加工材にエネルギービ
ームを照射することを特徴として構成している。

【００２４】 このような光拡散板の製造方法では、上
記請求項２記載の方法と略同様の突起体２を形成するこ
とができるとともに、遮蔽微粒子５の分散状態をより均
一にすることが容易であって、均一に分散した状態に突
起体２が形成される。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明の光拡散板およびその製造
方法を、添付図を参照して以下に説明する。

【００４１】 図１は本発明で参考となる形態の光拡散
板の概略断面図である。また、図２は本発明の光拡散板
が照明器具に設けられた状態の一例を、一部破断して概
略斜視図として示している。

【００４２】図１に示すように、この光拡散板は、光透
過性基材１の少なくとも片面に微細な突起体２を複数形
成して成るものである。同突起体２の高さは、２〜２０
μｍ程度として形成され、また、同突起体２の頂点の間
隔を１〜１０μｍとし、そのアスペクト比（高さ／幅）
を１以上として形成されているものである。

【００４３】また、図２に示すように、このような光拡
散板は照明装置のカバーとして好ましく使用されるもの
であり、内部に設けられた蛍光灯である光源３を覆うよ
うに設けられて、光を拡散、透過させているものであ
る。つまり、この光拡散板を通る光を拡散させて、外側
からこの光源３のイメージ（形状）をほとんど視覚認識
できないようにし、この結果、均一な輝度が得られるよ
うにするとともに、この照明装置を高級感のある外観の
よいものとしているのである。

【００４４】なお、この図は概略図であって、突起体２
の形状が同じように示しているが、現実には種々の大き
さのものを混在させて形成している。突起体２の形状は
規則的であってもよいが、不規則な方が光の拡散性が向
上するのでより好ましいものである。

【００４５】また、突起体１を錘状とするよりもＳＩＮ
カーブ状としたものの方が、出て行く光の角度が広がる
とともに、輝度変化がよりブロードになって、より光の
拡散性が向上する。

【００４６】より具体的に、一例をあげれば、以上の光
透過性基材１としては、ポリメチレンメタクリレート樹
脂またはポリカーボネート樹脂が用いられ、図１では一
例として平板状の形状に示されているが、当然、曲面形
状などの様々な形状に形成されて用いられるものであ
る。また、この光拡散板の板厚は１．０ないし３．０ｍ
ｍ程度であり、突起体２を錘状とし、その間隔の平均値
を略５μｍ間隔とし、その高さの平均値を７μｍ程度に
形成した場合にあっては、光透過率は９２％であり、光
拡散率は５１％である。

【００４７】なお、突起体２を形成する面は照明装置の
外面もしくは内面または両面であってもよく、内面と外
面とでは、外面の方がより光拡散率が向上する また、このような光拡散板は、以上のような照明装置の
みならず、たとえば、この光拡散板に文字または図形を
描いて、夜間または遠方などからよく認識できるように
した表示装置、または、液晶ディスプレー装置もしくは
プラズマディスプレー装置などの光拡散板にも、好適に
使用されるものである。

【００４８】以上のように構成されるこの光拡散板で
は、突起体２の形状が上記したように、微細かつ高アス
ペクト比の形状に形成されているので、光拡散率が高く
なっているものであり、また、光を拡散する乳白剤を添
加していないので、光透過率を低下させることがないも
のである。このため、光源３から出る光量を損なうこと
なく、この光源３のイメージが略完全にぼかされて見え
にくくなって、外観が好ましく、かつ、均一な輝度が得
られるものになっている。

【００４９】以上のような光拡散板の製造に際して、光
透過性基材１の少なくとも片面に、錐状または半球状の
微細な突起体２を複数形成するが、この場合、突起体２
の形成を、エネルギービームを照射することによって行
うようにしている。

【００５０】以下に、図３の説明図を参照して、このよ
うな光拡散板の製造方法をより具体的に説明する。この
図３は、（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）に、それぞれ異な
る三種類の製造工程を示したものである。

【００５１】図３の（Ａ）に示す製造工程では、光透過
性基材１そのものを加工して光拡散板を製造している。
この場合、適切な形状に形成された光透過性基材１に対
してエネルギービームを照射して、この光透過性基材１
に突起体２を形成し、光拡散板が製造されている。

【００５２】また、（Ｂ）に示す製造工程は、突起体２
のメス型形状を有する成形金型にて、光透過性樹脂を成
形して光透過性基材１を形成し、この光透過性基材１に
突起体２を形成した光拡散板を製造している。この場
合、成形金型の型面に対してエネルギービームを照射し
て、突起体２のメス型形状を形成している。

【００５３】また、（Ｃ）に示す製造工程は、上記のよ
うな突起体２のメス型形状を有する成形金型を、電鋳め
っきによって作成している。この場合、電鋳めっきを行
うための電鋳型に対して、エネルギービームを照射して
突起体２の形状を形成している。つまり、このようにし
て形成した電鋳型に対して、ニッケルなどの電鋳めっき
を行って、成形金型を作成しているのである。

【００５４】さらに詳しく具体例を挙げて以下に説明す
る。たとえば、上記（Ａ）の方法に関しては、光透過性
基材１としてポリカーボネート板を用い、波長２４８ｎ
ｍ、パルス幅３０ｎｓのＫｒＦエキシマレーザを、加工
点でエネルギー密度１．０Ｊ／ｃｍ² で、パルス数５０
ショットの照射を行うことによって、目的の形状の突起
体２を形成することができている。

【００５５】また、上記（Ｃ）の方法に関しては、電鋳
型の材料として、５０μｍ厚みのポリイミドフイルムを
用い、このポリイミドフィルムにＫｒＦエキシマレーザ
の照射を行っている。この場合、ポリイミド樹脂はＫｒ
Ｆエキシマレーザの吸収率が高いため、エネルギー密度
４．０Ｊ／ｃｍ² では、１パルス当たり０．２μｍ程度
の深さまでしか除去ず、精密な加工が可能になってい
る。このようにして形成した電鋳型に対して、ニッケル
を電鋳めっきして成形金型を作成している。そして、こ
の成形金型を用いて、ポリメチルメタアクリレート樹脂
を１００℃で３時間予備乾燥したのち、射出シリンダー
温度２３０℃、金型温度９０℃、成形圧力１０００ｋｇ
／ｃｍ² で成形している。

【００５６】また、上記（Ｂ）の方法に関しては、ステ
ンレス（ＳＵＳ３０４）を成形金型の材料として用い、
エネルギー密度３．０Ｊ／ｃｍ² とすることで、目的の
突起体２のメス型形状を形成することができている。

【００５７】このようなエネルギービームの照射によれ
ば、微細高精度な加工が可能であって、突起体２が微細
かつ高アスペクト比の形状に容易に形成される。

【００５８】また、エネルギービームの照射による除去
物が周辺に付着しないので、微細な形状加工がより容易
になっている。

【００５９】また、エネルギービームを短波長レーザま
たは短パルスレーザとすることによって、熱影響が少な
く、より微細な加工が可能になっている。

【００６０】また、以上のようなエネルギービームの照
射は、波長またはパルス幅が異なる複数のエネルギービ
ームを、同時に、または順次に照射すると、波長または
パルス幅に対応する大きさの突起形状を重ねて形成する
ことができる。つまり、一般に波長が短いほど、または
パルス幅が短いほど、微細な加工が可能であって、大き
な突起形状の上に、小さい突起形状が重なった複雑な形
状の突起体２を得ることができるのである。

【００６１】図４は以上のような突起体２の形状の一例
を示す断面図であって、最初にこの図の（Ａ）に示すよ
うな大きな形状の加工を行ったのち、次に（Ｂ）に示す
ように、小さい形状の加工を重ねて行っているものであ
る。または、（Ａ）と（Ｂ）の加工を同時に行ってもよ
い。

【００６２】このようにして形成される複雑な突起体２
の形状によれば、複雑な方向に光が拡散され、より拡散
率を向上させることができるものである。

【００６３】より具体的には、たとえば、最初にＹＡＧ
レーザを用いて粗い形状の加工を行ったのちに、次にエ
キシマレーザを用いて、前記粗い形状の上に微細な形状
を加工することができる。この場合のＹＡＧレーザの加
工では、Ｘ−Ｙテーブルを用いて、被加工材を移動させ
ながら、迅速容易に行うことができる。この時のＹＡＧ
レーザは、Ｑスイッチパルスレーザで、出力５０Ｗ、パ
ルス幅１００ｎｓであり、焦点距離１００ｍｍのレンズ
を用いて焦点で加工を行うようにしている。このように
して得られる加工形状は、間隔が２０μｍ、高さも２０
μｍ程度のものである。次に、ＫｒＦエキシマレーザを
用いて、間隔が５μｍ、高さも５μｍ程度に加工するこ
とができる。この場合、ＫｒＦエキシマレーザの出力
は、加工点ではエネルギー密度０．５Ｊ／ｃｍ² で５０
ショット程度である。

【００６４】なお、この場合の加工には、以下に述べる
ような遮蔽板４を用いて１／１５に、この遮蔽板４のパ
ターンを縮小して行っている。

【００６５】つまり、加工形状パターンを有する遮蔽板
４を通過縮小させて、その強度分布が加工面に対して凹
凸形状になるように形成したエネルギービームを照射す
るのである。

【００６６】以下、図５の説明図を参照して、具体例を
説明する。この図の（Ａ）は遮蔽板４の概略平面図であ
り、（Ｂ）はエネルギービームを照射している状態の概
略図である。

【００６７】遮蔽板４は、（Ａ）に示すような、８０μ
ｍφの孔4aを１００μｍ間隔にエッチング加工によって
形成した１００μｍ厚みのステンレスシートである。そ
して、（Ｂ）に示すように、エネルギービームとして、
３０×１０ｍｍのビームサイズを有するＫｒＦエキシマ
レーザを用い、このエネルギービームを前記遮蔽板４を
通過させて、光透過性基材１であるポリカーボネート板
に照射している。

【００６８】この場合、遮蔽板４を通過したエネルギー
ビームを、焦点距離１００ｍｍのレンズを有するレーザ
光学系によって、１／１５に縮小している。レーザの照
射条件としては、加工エネルギー密度を１．０Ｊ／ｃｍ
² で５０ショットなどとしている。

【００６９】また、図６は以上のようにして形成される
突起体４の断面図を示している。この図に示す（Ａ）
は、上記の５０ショットの条件のものであるが、（Ｂ）
は３０ショットの条件の場合であり、（Ｃ）は１０ショ
ットの条件のものである。このように、レーザの照射条
件を変えることによって、（Ａ）に示すようなＳＩＮカ
ーブ状、（Ｂ）に示すような錘状、（Ｃ）に示すような
半球状などのように、突起体２を所望の形状にコントロ
ールすることができる。これは、レーザ光学系のボケに
起因するこの加工方法特有のものである。このような加
工によって形成される突起体２は、遮蔽板４の遮蔽パタ
ーンに対応した、縮小パターンに形成されるものであっ
て、間隔４．７μｍ、高さ６μｍ程度のものである。

【００７０】また、図７に別の遮蔽板４の平面図を示す
ように、遮蔽板４の孔4aの大きさを、６０μｍφ、８０
μｍφ、１００μｍφの三種類の大きさとして、適宜ば
らけた順番に、ピッチ１００μｍで加工するようにして
もよい。このような遮蔽板４を用いることによって、突
起体２の大きさおよび形状を異ならせて形成することが
できるので、より光の拡散性を向上させることができ
る。

【００７１】 また、エネルギービームに対して反射率
が高いか、または加工閾値が高い遮蔽微粒子５を、被加
工材の表面に分散させた状態でエネルギービームを照射
することは、好ましい製造方法であり、本発明の一つの
実施形態となる。

【００７２】以下に、図８を参照して、この製造方法を
説明する。この図は、被加工材の断面図であって、
（Ａ）にエネルギービーム照射前の状態のものを示し、
（Ｂ）にはエネルギービーム照射後のものを示してい
る。

【００７３】この場合も、被加工材としては、光透過基
材１であるポリカーボネート板用いている。そして、こ
の光透過基材１の表面に、（Ａ）に示すように、遮蔽微
粒子５として、粒径０．０２〜１μｍのアルミナ粉末を
分散させている。この場合、このアルミナ粉末を水に溶
かして、光透過性基材１表面に塗布することによって、
均一に分散させることができている。

【００７４】以上のような光透過性基材１に、エネルギ
ービームを全面に照射すると、（Ｂ）に示すように、遮
蔽微粒子５の部分がエネルギービームの照射によって除
かれず、この遮蔽微粒子５が存在する点を頂点とした形
状の突起体２が形成される。つまり、エネルギービーム
を位置合わせして照射し、突起体２の形状を形成するこ
となく、単に全面に均一にエネルギービームを照射して
遮蔽微粒子５が存在する点に突起体２が容易に形成され
る。

【００７５】また、種々の形状、大きさの遮蔽微粒子５
を混合して用いることによって、種々の形状、大きさの
突起体２を形成することができ、表面がランダムな形状
になるので、拡散率をより向上させることができる。

【００７６】 また、図９は遮蔽微粒子５を用いる上記
とは異なる本発明の一つの実施形態を示している。この
図は、被加工材の断面図であって、（Ａ）にエネルギー
ビーム照射前の状態のものを示し、（Ｂ）にエネルギー
ビーム照射後のものを示している。

【００７７】この場合には、上記図８に示した方法と異
なり、同様な遮蔽微粒子５を、内部に分散させて被加工
材を形成し、この被加工材にエネルギービームを照射す
るようにしている。このような光拡散板の製造方法で
は、上記図６に示した方法と略同様の突起体２を形成す
ることができるものであるが、遮蔽微粒子５の分散状態
をより均一することが容易であって、均一に分散した状
態に突起体２を形成することができる。

【００７８】具体例を以下に例示すると、たとえば、遮
蔽微粒子５であるアルミナ粉末を、エポキシ樹脂に混ぜ
合わせて板状に成形して、被加工材である電鋳型10を形
成することができる。そして、以下、前述した図３の
（Ｃ）に示す工程にしたがって、この電鋳型10に対し
て、エネルギービームを照射して突起体２の形状を形成
し、このようにして形成した電鋳型10を用いて、ニッケ
ルなどの電鋳めっきを行って成形金型を作成し、この成
形金型によって、光透過性樹脂を成形して光拡散板を得
ることができるのである。

【００７９】この場合のエネルギービームの照射は、Ｋ
ｒＦエキシマレーザをエネルギー密度１．０Ｊ／ｃｍ²
程度とし、５０ショット程度照射することによって、５
μｍの高さの突起体２を形成することができている。

【００８０】また、強度分布を形成する光学素子６を通
過させて、その強度分布が加工面に対して凹凸形状にな
るように形成したエネルギービームを照射することも好
ましい形態の一つである。この場合の光学素子６として
は、レンズなどによって形成される。

【００８１】図10は以上の方法の説明図であって、
（Ａ）に光学素子６を斜視図として、（Ｂ）に形成され
る光拡散板の断面形状を概略示している。

【００８２】つまり、この図の（Ａ）に示されるような
フライアライと称されるレンズ６を用いて、ＫｒＦエキ
シマレーザのビームを分割することができる。このレン
ズ６は、合成石英で形成され、半球状の部分が２５個、
縦横に、等間隔に配されて成り、このレンズ６を通過し
たビームは２５個に分割され、２５個のピークを持った
強度分布になる。この強度分布をもったビームを、焦点
距離１００ｍｍのレンズを用いて縮小し、縮小率１／２
０で加工を行うことができ、（Ｂ）に示すような、半球
状の突起体２が形成される。

【００８３】このような加工によれば、縮小パターンの
微細形状を有する突起体２が形成される。また、このよ
うな縮小パターンは、サブミクロン領域の微細な分布に
容易に形成される。また、特にエネルギービームを位置
合わせしたりすることがなく、このレンズ６を通過させ
るだけでよく、効率のよい加工がなされる。

【００８４】また、電鋳めっきによって成形金型を形成
するための電鋳型に、セラミックス材料を用いることも
好ましい形態の一つである。または、成形金型そのもの
をセラミックス材料にて形成してもよい。セラミックス
材料を用いることによって、先の尖った針状形状の突起
体２を容易に形成することができ、光拡散率をより向上
させることができる。

【００８５】具体的な一例を挙げると、たとえば、セラ
ミックス材料として窒化ケイ素板（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ＢＮ）ま
たは窒化ホウ素（ＢＮ）等を用い、このようなセラミッ
クス材料にＫｒＦエキシマレーザを、１．０〜５．０Ｊ
／ｃｍ² のエネルギー密度で、数百ショット程度照射す
ることによって、針状形状の突起体２を形成することが
できる。特に、１．０Ｊ／ｃｍ² で１０００ショットと
した場合には、間隔８．６μｍ、高さ３．６μｍの突起
体２を得ることができている。

【００８６】 また、突起体２の形状が、光源３に向か
って突出するように形成されて成る光拡散板は、光源３
からの光がよりよく分散され、光源３のイメージをよく
消すことができる点で好ましく、本発明の一つの実施形
態となるものである。

【００８７】図11はこのような突起体２の断面形状を示
す説明図であり、（Ａ）はその要部を概念的に示し、
（Ｂ）は全体を概略図示している。この図は照明器具の
カバーに用いられる光拡散板について示している。

【００８８】この図に示すように、突起体２の頂点と底
辺における中点とを結ぶ直線が、光源３からの光の方向
に向くように形成され、この場合、特に、前記直線と前
記光との角度が３０°以内になるように形成される。

【００８９】このような照明器具では、光源３の直下で
は輝度が高いが、光源３から離れるほど低下する。ま
た、光源３から離れると光の入射角度が傾いて、突起体
２の片側の傾斜面のみで光を受け、拡散方向が一方向に
偏ることになって、光源３のイメージが消えにくくなる
のである。

【００９０】光源３として複数の蛍光灯を使用する一般
的な照明器具では、光拡散板と蛍光灯との間隔は、近い
もので３０ｍｍ程度であり、蛍光灯の間隔は１２０ｍｍ
程度である。したがって、蛍光灯と蛍光灯との中間付近
の光拡散板表面では、蛍光灯からの入射光は光拡散板面
に対して２７°であって、この方向に突起体２の頂点が
向くように突起体２を形成することが好ましく、ずれて
もその角度を図に示すように、３０°以内とすることが
好ましい。

【００９１】エネルギービームを被加工材に対して傾け
て照射することによって、上記のような突起体２は容易
に形成される。

【００９２】 また、図12に示すように、光源３が蛍光
灯ランプなどのように線状に形成されている場合には、
この光源３の長さ方向と平行な方向で大となるように、
突起体２の頂点の間隔を形成することも、本発明で参考
となる形態のものの一つである。この図12は、光源３と
突起体２の形状との関係を概念的に示す説明図である。

【００９３】つまり、このような光拡散板では、光源３
に直交する方向は輝度変化が大きくなっているが、この
輝度変化の大きい方向に突起体２の頂点の間隔が小さく
なって、この方向において光がよりよく分散されるので
ある。

【００９４】たとえば、図に示すように、光源３の長手
方向における間隔を１０〜２０μｍとし、直交方向にお
ける間隔を２〜５μｍとし、高さを５〜１０μｍとした
ような突起体２を形成することによって、光源３のイメ
ージが見えにくく、全体に均一な輝度が得られている。

【００９５】また、光の拡散性を付与する乳白剤を樹脂
材料に添加して、光透過性基材１を形成して成る光拡散
板も、好ましい形態の一つである。乳白材としては、硫
酸バリウム、二酸化チタン、二酸化ケイ素、雲母、アル
ミニウム粉などの粉末を用いることができる。このよう
な光拡散板では、添加した乳白剤によっても光が分散さ
れ、光拡散率がより高い光拡散板となっている。

【００９６】たとえば、硫酸バリウムをポリメチルメタ
アクリレート樹脂に適量添加し、分散させて光拡散板を
形成することができる。この場合、添加量１．０ｗｔ％
とすると、突起体２を形成しない場合には、光透過率が
８６％で、光拡散率が４０％であるが、ＫｒＦエキシマ
レーザで突起体２を形成した場合には、光透過率が７０
％で、光拡散率が８０％の光拡散板とすることができ
る。ちなみに、添加量１．０ｗｔ％で突起体２を形成し
ない場合には、光透過率が５３％で、光拡散率が８５％
程度であるので、突起体２を形成することによって、光
透過率を下げずに光拡散率が高くなっていることが分か
る。

【００９７】また、図13の（Ａ）または（Ｂ）の断面図
に示すように、突起体２が形成される面を、光拡散板に
二面重ねて設けるようにすることも、突起体２の密度が
高くなって、より光の拡散性が向上する点で好ましいも
のである。

【００９８】たとえば、（Ａ）のものでは、片面に突起
体２を形成した光透過性基材１を二枚一体に重ねて光拡
散板を形成している。また、（Ｂ）のものでは、光透過
性基材１の両面に突起体２を形成している。

【００９９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、突起体が微細
かつ高アスペクト比の形状に形成されているので、光透
過率および光拡散率がともに高くなっている。したがっ
て、このような光拡散板によって、照明装置における光
源がカバーされた場合には、光源から出る光量を損なう
ことなく、この光源のイメージが略完全にぼかされて見
えにくくなって、外観が好ましく、かつ、均一な輝度が
得られるものである。しかも、光源からの光がよりよく
分散される方向に突起体が向いているので、光源のイメ
ージが見えにくくなっている。

【０１００】 請求項２記載の発明では、突起体が容易
に微細かつ高アスペクト比の形状に形成され、照明装置
に好適な光拡散板となっている。特に、この場合、エネ
ルギービームの照射による除去物が周辺に付着しないの
で、微細高精度な形状加工がより容易になっているので
ある。

【０１０１】

【０１０２】

【０１０３】

【０１０４】

【０１０５】 しかも、請求項２記載の発明では、遮蔽
微粒子が存在する点を頂点とした形状の突起体を形成す
ることができる。つまり、エネルギービームを位置合わ
せして照射する必要がなく、単に全面に均一にエネルギ
ービームを照射して、突起体を容易に形成することがで
きる。

【０１０６】また、種々の形状、大きさの遮蔽微粒子を
混合して用いて、種々の形状、大きさの、ランダムな突
起体を形成することができ、不規則に光を分散させるこ
とができるので、よりよく光源のイメージが消される光
拡散板を容易に形成することができる。

【０１０７】 請求項３記載の発明では、上記請求項２
記載の発明の効果に加えて、遮蔽微粒子の分散状態がよ
り均一になるので、均一に分散した状態に突起体を容易
に形成することができる。

【０１０８】

【０１０９】

【０１１０】

【０１１１】

【０１１２】

【０１１３】

【０１１４】

【０１１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で参考となる形態における光拡散板の概
略断面図である。

【図２】同上の光拡散板が設けられた照明器具を示す一
部破断の概略斜視図である。

【図３】同上の光拡散板の製造方法を示す説明図であっ
て、（Ａ）、（Ｂ）または（Ｃ）に、それぞれ異なる三
種類の製造工程を示している。

【図４】同上の光拡散板の一つの製造方法を示す説明図
であって、（Ａ）に突起体の加工途中、（Ｂ）に突起体
の加工完了の状態のものを示している。

【図５】同上の光拡散板の一つの製造方法を示す説明図
であって、（Ａ）は遮蔽板の概略平面図であり、（Ｂ）
はエネルギービームを照射している状態の概略図であ
る。

【図６】同上の一つの光拡散板の断面図であって、
（Ａ）ないし（Ｃ）にそれぞれ異なるレーザ加工条件の
ものを示している。

【図７】同上の光拡散板の一つの製造方法に用いられる
遮蔽板の一例を示す概略平面図である。

【図８】同上の光拡散板の一つの製造方法であり、本発
明の一つの実施形態を示す説明図であって、（Ａ）はエ
ネルギービーム照射前、（Ｂ）はエネルギービーム照射
後の断面を示している。

【図９】同上の光拡散板の一つの製造方法であり、本発
明の一つの実施形態を示す説明図であって、（Ａ）はエ
ネルギービーム照射前、（Ｂ）はエネルギービーム照射
後の断面を示している。

【図１０】同上の光拡散板の一つの製造方法を示す説明
図であって、（Ａ）に光学素子を斜視図として、（Ｂ）
に形成される光拡散板の断面形状を概略示している。

【図１１】本発明の一つの実施形態である光拡散板の突
起体の断面形状を示す説明図であり、（Ａ）はその要部
を概念的に示し、（Ｂ）は全体を概略図示している。

【図１２】本発明で参考となる光拡散板において、線状
に形成された光源と、突起体の形状との関係を概念的に
示す説明図である。

【図１３】同上の一つの光拡散板の概略断面図である。

【図１４】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 光透過性基材 ２ 突起体 ３ 光源 ４ 遮蔽板 ５ 遮蔽微粒子 ６ 光学素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−323387（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331806（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100291（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337305（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222207（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222201（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196808（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−75928（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−43310（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−250182（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−148408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−52102（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−47801（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−8804（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性基材の少なくとも片面に、錐状
   ないし半球状などの微細な突起体を複数形成して成り、
   入射する光を拡散させて放出する光拡散板において、突
   起体の高さを２〜２０μｍとし、突起体の頂点の間隔を
   １〜１０μｍとし、かつ、突起体のアスペクト比を１以
   上とすると共に、光源に向かって突出するように突起体
   を形成して成ることを特徴とする光拡散板。
2. 【請求項２】 光透過性基材の少なくとも片面に、錐状
   または半球状の微細な突起体を複数形成する光拡散板の
   製造方法において、突起体の形成をエネルギービームを
   照射することによって行い、このエネルギービームの照
   射は、（１）前記光透過性基材、（２）光透過性樹脂を
   成形金型にて成形して光拡散板を製造する場合における
   成形金型、（３）光透過性樹脂を成形金型にて成形して
   光拡散板を製造する場合における成形金型を作成するた
   めの電鋳型、の、いずれかの被加工材に対して行われる
   ものであり、エネルギービームに対して反射率が高い
   か、または加工閾値が高い遮蔽微粒子を、被加工材の表
   面に分散させた状態でエネルギービームを照射すること
   を特徴とする光拡散板の製造方法。
3. 【請求項３】 光透過性基材の少なくとも片面に、錐状
   または半球状の微細な突起体を複数形成する光拡散板の
   製造方法において、突起体の形成をエネルギービームを
   照射することによって行い、このエネルギービームの照
   射は、（１）前記光透過性基材、（２）光透過性樹脂を
   成形金型にて成形して光拡散板を製造する場合における
   成形金型、（３）光透過性樹脂を成形金型にて成形して
   光拡散板を製造する場合における成形金型を作成するた
   めの電鋳型、の、いずれかの被加工材に対して行われる
   ものであり、エネルギービームに対して反射率が高い
   か、または加工閾値が高い遮蔽微粒子を、内部に分散さ
   せて被加工材を形成し、この被加工材にエネルギービー
   ムを照射することを特徴とする光拡散板の製造方法。