JPWO2014065304A1 - 導光体、導光体の製造方法、光シャッター及び面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッター開の状態では透明性が高く、シャッター閉の状態では高い隠蔽機能を有する光シャッターを構成し得る導光体を提供する。【解決手段】対向する２つの主面が光出射面６Ａ，６Ｂであり、少なくとも１つの側端面が光入射面５である板状の導光体４であって、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に光出射機構６が形成されており、光出射機構が形成された領域における曇価が３％以下で、少なくとも１つの光入射面５から完全拡散光が入射されたときに、主面からの出射光８の光度が極大となる角度θＡ，θＢが、主面の法線を中心に−６０°以上＋６０°以下の範囲内にあり、出射光効率が１５％以上である導光体４。【選択図】図２

Description

本発明は、導光体、導光体の製造方法、光シャッター及び面光源装置に関する。

強化ガラス板やメタクリル樹脂板等の透明板材は透明性に優れていることから、例えば、光シャッター用途及びバックライト、照明装置等の面光源用途に導光体として用いられている。

特許文献１には、光シャッター用導光体として、表面に磨りガラス処理等の粗面加工を施した強化ガラス板やメタクリル樹脂板等が記載されている。この光シャッターには、シャッター領域全面が粗面化された導光体が使用されており、この導光体の端面にＬＥＤ（発光ダイオード）光源が配置されている。この光シャッターは、ＬＥＤ光源消灯時には正面から裏側を視認でき、ＬＥＤ光源点灯時には、粗面化部で拡散された光が導光体の主面から出射することによって、裏側を視認できない隠蔽状態になる。すなわち、この光シャッターは、光源消灯時がシャッター開の状態となり、光源点灯時がシャッター閉の状態となる。

また、特許文献２には、エッジライト型のバックライト用導光体として、表面に凹部が形成されたメタクリル樹脂板が記載されている。ここで使用される導光体は、レーザー加工により形成された直径２６０〜４５０μｍ程度の凹部を有し、液晶表示装置の面光源用途に好適である。

特開２００３−１４９，４１０号公報 特開２０１０−１０３，０６８号公報

特許文献１に記載された導光体はシャッター領域全面が粗面化されているため、シャッター開の状態においてシャッターの正面から裏側を視認できるものの、シャッターの透明性が十分とはいえない。また、シャッター閉の状態では、粗面化による光出射方向のコントロールが難しく、シャッターの正面方向の光量が低くなるため、隠蔽機能が十分とはいえない。

一方、近年、省エネの観点からＬＥＤ光源を用いた面光源装置が照明装置として使用されるようになっている。さらに、意匠性の面で、消灯時には透明で存在感の低い面光源装置の要望が出てきている。しかし、特許文献２に記載された面光源装置は、光源消灯時の導光体の透明性が十分でないため、この要望に十分には対応できない。

本発明の１つの目的は、シャッター開の状態では透明性が高く、シャッター閉の状態では高い隠蔽機能を有する光シャッター及びそれに用いる導光体を提供することである。

また、本発明の他の１つの目的は、光源消灯時に透明性が高く、意匠性に優れた面光源装置及びそれに用いる導光体を提供することである。

前記課題は、以下の本発明［１］〜［６］によって解決される。即ち、上記目的のいずれかは、以下の本発明［１］〜［６］により達成される。
［１］ 対向する２つの主面が光出射面であり、少なくとも１つの側端面が光入射面である板状の導光体であって、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に光出射機構が形成されており、光出射機構が形成された領域における曇価が３％以下で、少なくとも１つの光入射面から完全拡散光が入射されたときに、主面の光出射機構が形成された領域からの出射光の光度が極大となる角度（以下、「出射極大角度」という）が、主面の法線を中心に−６０°以上＋６０°以下の範囲内にあり、出射光効率が１５％以上である導光体。
［２］ 少なくとも１つの光入射面から完全拡散光が入射されたときに、一方の主面の出射極大角度が、主面の法線を中心に−３０°以上＋３０°以下の範囲内にあり、もう一方の主面の出射極大角度が、−６０°以上−３０°以下の範囲内、＋３０°以上＋６０°以下の範囲内、及び−６０°以上−３０°以下と＋３０°以上＋６０°以下との範囲内から選ばれる少なくとも１種の範囲内にある［１］に記載の導光体。
［３］ 対向する２つの主面が光出射面であり、少なくとも１つの側端面が光入射面である板状の導光体であって、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に光出射機構として微小な凹部又は凸部が形成されており、凹部の深さ又は凸部の高さが３０μｍ以上７０μｍ以下で、凹部又は凸部の直径が４０μｍ以上１５０μｍ以下で、凹部又は凸部の面密度が１平方インチ当たり４５０ドット以上５，０００ドット以下である導光体。ここで、「ドット」は個数単位であり、１ドットは１個であることを示す。
［４］ 導光体元板の少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域にレーザー光を照射して、光出射機構を形成する［１］〜［３］のいずれかに記載の導光体の製造方法。
［５］ ［１］〜［３］のいずれかに記載の導光体の光入射面に対向して光源が配置されている光シャッター。
［６］ ［１］〜［３］のいずれかに記載の導光体の光入射面に対向して光源が配置されている面光源装置。

本発明の導光体により、シャッター開の状態では透明性が高く、シャッター閉の状態では高い隠蔽機能を有する光シャッターを得ることができる。

また、本発明の導光体により、光源消灯時には透明性が高く、意匠性に優れた面光源装置を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る導光体中の光出射機構における凹部の断面図及び凹部を上から見た図。 本発明の一実施形態に係る導光体の１つの側端面から光が入射したときの、主面からの出射光の状態を示す模式側面図及び模式上面図。 本発明の一実施形態に係る導光体の主面からの出射光パターンａを示す図。 本発明の一実施形態に係る導光体の主面からの出射光パターンｂを示す図。 本発明の一実施形態に係る導光体の主面からの出射光パターンｃを示す図。 本発明の一実施形態に係る導光体の主面からの出射光パターンｄを示す図。 本発明の導光体を用いた光シャッター又は面光源装置の一実施形態の模式側面図。 本発明の導光体を用いた光シャッター又は面光源装置の一実施形態の模式側面図。 本発明の導光体の出射極大角度を測定する装置の一例を示す模式図。 本発明の導光体の出射光効率を測定する装置の一例を示す模式図。 対向する二つの側端面を光入射面とした本発明の導光体を用いた光シャッター又は面光源装置の一実施形態の模式側面図及び模式上面図。 本発明の導光体の一実施形態を示す模式側面図。

＜光出射面＞
光出射面は、本発明の導光体における対向する２つの主面のそれぞれにより構成される。
尚、本明細書において、導光体の何れか２つの面につき「対向する」とは、導光体内側 に向けて互いに向き合うことを意味する。

＜光入射面＞
光入射面は、本発明の導光体における少なくとも１つの側端面により構成される。
光入射面は、１つの側端面でもよく、２つ以上の複数の側端面のそれぞれでもよい。
光入射面が２つある場合は、対向する２つの側端面のそれぞれが光入射面でもよく、直交する２つの側端面のそれぞれが光入射面でもよい。光出射面から出射する光の均一性の面から、例えば図７に示すように、対向する２つの側端面のそれぞれが光入射面であることが好ましい。

＜光出射機構＞
光出射機構は、本発明の導光体に入射された光を本発明の導光体の外部に出射させるための機構である。

光出射機構は、本発明の導光体の、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に形成されている。

光出射機構は、導光体の２つの主面の内の、少なくとも１つの主面に形成されていればよく、両方の主面に形成されていてもよい。

光出射機構は、主面の少なくとも一部の領域に形成されていればよく、主面の全域に形成されていてもよい。また、光出射機構は、主面の複数の領域に分割された状態で形成されていてもよい。

光出射機構としては、例えば、主面の表面に微小な凹部又は凸部を形成させたもの及び主面の表面に酸化チタン粒子等の散乱体をアクリル系等のバインダ樹脂中に分散させた樹脂層を形成させたものが挙げられる。これらの中で、光出射の効率の面から、主面の表面に微小な凹部又は凸部を形成させたものが好ましい。

光出射機構が主面の表面に微小な凹部又は凸部を形成させたものである場合には、凹部の深さ又は凸部の高さは、３０μｍ以上７０μｍ以下が好ましく、複数の凹部又は凸部につき３０μｍ以上７０μｍ以下の範囲内でばらつきを持っていても良い。

凹部の深さ又は凸部の高さとは、凹部又は凸部の断面における最底部又は最頂部から主面（ここでは凹部又は凸部を除いた平坦面部分）までの距離を示す。以下に、凹部を例にとって図１を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る導光体中の光出射機構における凹部の断面１及び上から見た凹部２を示す。凹部の深さは、凹部断面１における最底部から主面までの距離Ｙである。

凹部の深さ又は凸部の高さが３０μｍ以上の場合に、光出射機構を有する方の主面についての出射極大角度を、主面の法線を中心に＋６０°以下とすることが出来る傾向にある。また、この場合に、光出射機構を有さない方の主面についての出射極大角度を、主面の法線を中心に＋３０°以下とすることが出来る傾向にある。

凹部の深さ又は凸部の高さが７０μｍ以下の場合に、光出射機構を有さない方の主面についての出射極大角度を、主面の法線を中心に−３０°以上とすることが出来る傾向にある。

凹部の深さ又は凸部の高さの範囲の下限値は、３５μｍがより好ましく、４０μｍが特に好ましい。

凹部の深さ又は凸部の高さの範囲の上限値は、６５μｍがより好ましい。

光出射機構が主面の表面に微小な凹部又は凸部を形成させたものである場合には、凹部又は凸部の直径は、４０μｍ以上１５０μｍ以下が好ましく、複数の凹部又は凸部につき４０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内でばらつきを持っていても良い。

凹部又は凸部の直径とは、凹部又は凸部の最大内径を示す。以下に、凹部を例にとって図１の上から見た凹部２を用いて説明する。

凹部の直径は、凹部２の中に点線で示した凹部の最大内径Ｘである。

凹部又は凸部の直径が４０μｍ以上の場合に、本発明の導光体の出射光効率が１５％以上になる傾向にある。

尚、出射光効率とは、光入射面から入射された入射光束に対する光出射機構を有する光出射面からの出射光束と光出射機構を有さない光出射面からの出射光束との和の比率を示す。

凹部又は凸部の直径が１５０μｍ以下の場合に、本発明の導光体の曇価が３％以下になる傾向にある。

凹部又は凸部の直径の範囲の下限値は、５０μｍがより好ましく、６０μｍが特に好ましい。

凹部又は凸部の直径の範囲の上限値は、１３０μｍがより好ましく、１１０μｍが特に好ましい。

凹部又は凸部の面密度は、１平方インチ当たり４５０ドット以上５，０００ドット以下が好ましい。

凹部又は凸部の面密度が１平方インチ当たり４５０ドット以上の場合に、本発明の導光体の出射光効率が１５％以上になる傾向にある。

凹部又は凸部の面密度が１平方インチ当たり５，０００ドット以下の場合に、本発明の導光体の曇価が３％以下になる傾向にある。

凹部又は凸部の面密度の範囲の下限値は、１平方インチ当たり５００ドットがより好ましく、６００ドットが特に好ましい。

凹部又は凸部の面密度の範囲の上限値は、１平方インチ当たり４，０００ドットがより好ましく、２，８００ドットが特に好ましい。

＜導光体＞
本発明の導光体は、それぞれが光出射面である対向する２つの主面及び少なくとも１つが光入射面である側端面を有し、板状である。
本発明の導光体は、例えば図１２に示すように、必要に応じて多層化した板状体とすることができる。図１２の導光体４は、低屈折率樹脂層１７Ａ、高屈折率樹脂層１７Ｂ及び低屈折率樹脂層１７Ａの３層構造とされている。これによれば、導光体４の表面がほこりや指紋により汚れても、その汚れが目立ちにくいという特長を付与することができる。
図１２において、光入射面５、並びに、光出射機構を有さない光出射面６Ａ及び光出射機構６を有する光出射面６Ｂが、示されている。
本発明の導光体は、必要に応じて曲率を持たせた板状体とすることができる。

本発明の導光体の厚みとしては、例えば、０．５〜６ｍｍが挙げられる。

本発明の導光体の大きさは制限されず目的に応じて選択出来る。

本発明の導光体の形状としては、例えば、正方形、長方形、５角形以上の多角形及び円形が挙げられる。

本発明の導光体は、対向する２つの主面のそれぞれを光出射面とするものである。

光出射面には、その少なくとも一部の領域に光出射機構が形成されている。光入射面から入射した光は、光出射機構を介して光出射面から出射される。

本発明の導光体は、好ましくは、曇価が３％以下である。

本発明の導光体の曇価を３％以下とすることによって、本発明の導光体を光シャッターに用いた場合に、シャッター開の状態における裏側の視認性が良好となる傾向にある。また、本発明の導光体の曇価を３％以下とすることによって、本発明の導光体を照明等の面光源装置に用いた場合に、光源消灯時には透明性が高く、優れた意匠性を有する面光源装置を得ることが出来る傾向にある。

本発明の導光体の曇価は２．５％以下が好ましく、２％以下がより好ましい。本発明の導光体の曇価は、一般的には０．１％以上である。

本発明の導光体は、少なくとも一つの光入射面から完全拡散光が入射したときに、好ましくは、出射極大角度が、主面の法線を中心に（即ち主面の法線の方向を０°として）−６０°以上＋６０°以下である。

完全拡散光とは、ランバーシャン分布（あらゆる方向に対して輝度が等しい光の分布）を持つ光であり、例えば、集光レンズの無いＬＥＤ光源から出射する光が挙げられる。

出射極大角度について、図２及び図３を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る導光体の１つの側端面から光が入射したときの、主面からの出射光の状態を示す模式側面図を模式上面図と共に示すものである。

光入射面５に対向して配置されたＬＥＤ光源３より出射した光７は、光入射面５から導光体４に入射し、光出射機構を有しない光出射面６Ａ及び光出射機構を有する光出射面６Ｂにより繰り返し内面反射されて進行し、光出射機構の作用により光出射面６Ａ，６Ｂよりそれぞれ出射光８として出射する。

出射極大角度とは、図３に示すように、光度が極大となるときの出射角度であり、図２に示すように、光出射面６Ａ，６Ｂより出射する光の向きと主面の法線とが成す角度（θＡ又はθＢ）であって、法線方向を０°とし、法線に対して光源側を−とし、光源の反対側を＋として表記する。

出射極大角度が主面の法線を中心に−６０°以上＋６０°以下であると、シャッター閉の状態において高い隠蔽機能を発現することが出来る傾向にある。

出射極大角度が−６０°以上＋６０°以下となる出射光のパターンとしては、例えば、図３〜図６に示すパターンが挙げられる。

図３に示す出射光パターン（出射光パターンａ）は、光出射機構を有する主面が１つであり、１つの側端面のみが光入射面である場合の、光出射機構を有しない主面からの出射光パターンの例である。この例では、出射極大角度が＋１０°付近に存在している。なお、対向する２つの側端面が光入射面である場合もほぼ同様のパターンを示し、出射極大角度が法線近辺たとえば−１５°〜＋１５°とくに−１０°〜＋１０°に存在する。

図４に示す出射光パターン（出射光パターンｂ）は、光出射機構を有する主面が１つであり、１つの側端面のみが光入射面である場合の、光出射機構を有する主面からの出射光パターンの例である。この例では、出射極大角度が＋５０°付近に存在している。

図５に示す出射光パターン（出射光パターンｃ）は、光出射機構を有する主面が１つであり、対向する２つの側端面が光入射面である場合の、光出射機構を有する主面からの出射光パターンの例である。この例では、出射極大角度が−５０°付近及び＋５０°付近に存在している。

図６に示す出射光パターン（出射光パターンｄ）は、光出射機構を有する主面が２つであり、対向する２つの側端面が光入射面である場合の、主面からの出射光パターンの例である。この例では、出射極大角度が−５０°から＋５０°に亘って存在している。

本発明では、図３〜図６に示した出射光パターンのように、光源点灯時の出射光を効率よく光出射面の正面へ出射させることができ、裏側を視認しにくい状態にすることが出来るため、高いシャッター機能すなわち高い隠蔽機能を発現させることができる。

光シャッターとしては、一方の主面の出射光パターンが出射光パターンａで、もう一方の主面の出射光パターンが出射光パターンｃである導光体、及び両方の主面の出射光パターンが出射光パターンｄである導光体を用いることが好ましい。

面光源装置、特に吊り下げ式照明装置としては、一方の主面の出射光パターンが出射光パターンａで、もう一方の主面の出射光パターンが出射光パターンｃである導光体を用いることが好ましい。

本発明の導光体は、好ましくは出射光効率が１５％以上である。

出射光効率が１５％以上であると、シャッター閉の状態において高い隠蔽機能を発現することが出来る。本発明の導光体の素材としては、例えば、ガラス等の透明無機材料及び透明樹脂材料が挙げられる。

透明樹脂材料に使用される透明樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂及び脂環式ポリオレフィン樹脂が挙げられる。これらの中で、レーザー加工性の点で、メタクリル樹脂が好ましい。

メタクリル樹脂としては、例えば、メタクリル酸エステルの単独重合体又は共重合体が挙げられる。

メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル及びメタクリル酸シクロヘキシルが挙げられる。

また、メタクリル酸エステルに、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ｎ−アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のα、β−エチレン性不飽和カルボン酸、スチレン等の芳香族ビニル単量体、アクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体等の他のビニル単量体を共重合させてもよい。

メタクリル樹脂としては、加工性及び安価な点で、メタクリル酸メチル単独重合体又はメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体が好ましい。

本発明においては、必要に応じて導光体内部に散乱体を分散させることが出来る。

散乱体としては、例えば、無機拡散剤及び有機拡散剤が挙げられる。

無機拡散剤としては、例えば、ガラス微粒子及びシリカ微粒子が挙げられる。

有機拡散剤としては、例えば、シリコーン微粒子及びスチレン微粒子が挙げられる。

本発明の導光体は、例えば、板状の導光体素材すなわち導光体元板（導光体ブランク）の主面に光出射機構を形成することによって製造することが出来る。

光出射機構として凹部を形成する方法としては、例えば、レーザー加工法及び刃物を用いた機械加工法が挙げられる。

光出射機構として凸部を形成する方法としては、例えば、ホットプレス法、射出成型法、スクリーン印刷法及びインクジェット印刷法が挙げられる。

光出射機構としてスクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の印刷法により凸部を形成する場合、凸部を形成するために使用されるインク中に散乱体を含有させることができる。

導光体元板の主面に光出射機構を形成する方法としては、加工性及び量産性の面から、レーザー加工法により凹部を形成する方法が好ましい。

レーザー加工法により凹部を形成する方法としては、例えば、導光体元板の主面にレーザー光を照射する方法が挙げられる。

レーザーとしては、導光体元板に対する加工効率の良いものが好ましく、例えば、炭酸ガスレーザー（ＣＯ_２レーザー）等の赤外レーザーが挙げられる。特に、導光体元板にメタクリル樹脂シートを使用する場合は、９．３μｍ又は１０．６μｍの波長を有するレーザーが好ましい。この波長のレーザーを用いることにより、メタクリル樹脂シートがレーザー光を吸収し、加熱されるため、効率的にレーザー加工できる。

炭酸ガスレーザー加工装置としては、例えば、ユニバーサルレーザー（株）製ＣＯ_２ガスレーザー加工機ＰＬＳ４．７５（商品名、波長：１０．６μｍ、平均出力：４０Ｗ）が挙げられる。

レーザーの出力、走査速度、焦点位置（フォーカス位置）、集光レンズの開口数等の照射条件を変化させることで、凹部の形状（直径、深さ）を制御することができる。レーザーはパルス状に照射されるため、走査に伴い、互いに離隔された複数の凹部が形成される。

＜光シャッター、面光源装置＞
本発明の光シャッター及び面光源装置は、本発明の導光体の光入射面に対向して光源が配置されているものである。
光源としては、例えば、ＬＥＤ及び冷陰極管蛍光灯が挙げられる。これらの中で、消費電力を少なくできる点や駆動回路を簡略化できる点から、ＬＥＤが好ましい。

ＬＥＤとしては、白色のＬＥＤを用いてもよいし、用途に応じて着色のＬＥＤを用いてもよいし、異なる色のＬＥＤを組み合わせてもよい。また、ＬＥＤとしては、レンズの無いＬＥＤ（完全拡散光を出射するＬＥＤ）を用いてもよいし、平行光を出射するのでなければレンズ付きのＬＥＤを用いてもよい。

本発明においては、目的に応じて上記のＬＥＤを組み合わせて使用することができる。

本発明の光シャッター又は面光源装置の光源としてＬＥＤ光源を使用する場合は、１つの側端面に対向して１個又は複数個のＬＥＤ光源を配置することができる。

本発明の光シャッター及び面光源装置に用いられる導光体は、光入射面は少なくとも１つあればよく、光入射面が２つある場合は、対向する２つの側端面を光入射面とすることが好ましい。

本発明の光シャッター又は面光源装置に用いられる導光体は、一方の主面に光出射機構が形成されていてもよく、両方の主面に光出射機構が形成されていてもよい。

一方の主面に光出射機構として凹部が形成された導光体を用いて、対向する二つの側端面のそれぞれを光入射面とした光シャッター又は面光源装置について、図７を用いて説明する。

図７は、対向する２つの側端面のそれぞれを光入射面５として、一方の主面に光出射機構６として凹部が形成された導光体４を用いた光シャッター又は面光源装置の模式側面図である。

光源３から出射した光は、光入射面５から導光体４に入射して光出射機構を有さない出射面６Ａ及び光出射機構６を有する出射面６Ｂから出射される。このとき、光出射機構を有さない出射面６Ａから出射される光は、光出射機構６で反射された光であるため、出射光パターンは前述の出射光パターンａとなる。

一方、光出射機構を有する出射面６Ｂから出射される光は、光出射機構６で屈折した光であるため、出射光パターンは前述の出射光パターンｃとなる。

また、両方の主面に光出射機構として凹部が形成された導光体を用いて、対向する二つの側端面のそれぞれを光入射面とした光シャッター又は面光源装置について、図８を用いて説明する。

光源３から出射した光は、光入射面５から導光体４に入射して互いに対向する２つの光出射機構６を有する出射面６Ｂから出射される。このとき、光出射機構６を有する出射面６Ｂから出射される光の出射光パターンは、両方の主面に光出射機構６が形成されているため、出射光パターンａと出射光パターンｃとがミキシングされて前述の出射光パターンｄとなる。

本発明の光シャッターは、光源消灯時にはシャッター開の状態になり、光源点灯時にはシャッター閉の状態になる。

本発明の光シャッターは、本発明の導光体を使用しているため、シャッター開の状態では、光シャッターの正面から裏側を良好に視認することができ、シャッター閉の状態では、高い隠蔽機能を発現することが出来る。なお、本発明において高い隠蔽機能とは、光シャッターの正面から見ても、斜めから見てもシャッターとしての隠蔽性が高く、裏側が視認できなくなる機能をいう。

光シャッターとしては、一方の主面の出射光パターンが出射光パターンａで、もう一方の主面の出射光パターンが出射光パターンｃである導光体又は両方の主面の出射光パターンが出射光パターンｄである導光体を用いることが、高い隠蔽機能の点で、好ましい。

本発明の面光源装置は、本発明の導光体を使用しているため、光源消灯時に透明性が高く、意匠性に優れた照明装置として使用できる。

本発明の面光源装置を吊り下げ式照明装置に用いる場合は、出射光パターンｃの光を出射する主面を有する導光体を用いて、この主面が天井側に向くように設置することが、間接光を効率よく利用できる点で、好ましい。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。尚、以下において「部」は「質量部」を示す。

（１）導光体の評価
（ａ）凹部の深さ及び直径
レーザー顕微鏡（オリンパス（株）製、ＯＬＳ−３５００（商品名））を用いて導光体試験片の凹部の深さ及び直径を以下の方法で測定した。
まず、導光体試験片の中央部分の任意の凹部を一つ選び、対物レンズ（×５０）を用いて凹部の深さ方向の測定ピッチを０．２５μｍに設定し、レーザー強度レベルを１００に設定して凹部の３次元画像のデータを得た。
次いで、得られた３次元画像のデータに対して、レーザー顕微鏡に内蔵されている凹凸形状用ノイズ除去処理操作を一回行って、暗ノイズを除去し、レーザー顕微鏡に内蔵されている段差計測操作により上記の凹部の深さ及び直径を測定した。
尚、凹部の直径は、図１に示すように、導光体試験片の上面を基準とした最大内径Ｘである。また、凹部の深さは、図１に示すように、導光体試験片の上面を基準とした凹部の最も深い箇所までの距離Ｙである。

（ｂ）凹部の面密度
レーザー顕微鏡（オリンパス（株）製、ＯＬＳ−３５００（商品名））を用いて導光体試験片の凹部の面密度を以下の方法で測定した。
まず、対物レンズ（×１０）を選択して導光体試験片の光出射機構を有する主面（縦１０．２４ｍｍ×横１０．２４ｍｍ）の２次元画像のデータを得た後、１平方インチ当たりの凹部の個数を求め、凹部の面密度を得た。

（ｃ）曇価
ＨＡＺＥＭＥＴＥＲ（（株）村上色彩技術研究所製、ＨＭ―１５０（商品名））の受光側に導光体試験片の光出射機構を有する主面をセットし、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して曇価を測定した。

（ｄ）出射極大角度
出射極大角度は、以下に示す方法により測定した。
図９に示すように、光出射機構形成主面の反対側の主面を輝度計９に向けて上側にした光シャッター用試験片１５の１つの側端面にＬＥＤ光源３（日亜化学工業（株）製、商品名：ＮＳ２Ｗ１２３Ｂ）を取り付け、上側主面を中央部に直径１０ｍｍの円形の開口部をもつ遮光カバー１６で遮光した後、測定角を２°に設定した輝度計９（（株）トプコン製、ＢＭ−７（商品名））を光シャッター用試験片１５の上方に設置し、光シャッター用試験片１５の上側主面の中央部を中心に、輝度計９から上側主面の中央部までの距離が一定の距離（Ｚ＝６５０ｍｍ）となるような条件で図示される方向に１°刻みで輝度計９を移動させて相対光度を測定し、出射極大角度を求めた。なお、遮光カバー１６を設置し、輝度計９の測定角を大きくする（２°）ことで、輝度計を光度計として機能させた。

（ｅ）出射光効率
出射光効率は、以下に示す方法により測定した。
図１０に示すように、導光体試験片１０の１つの側端面にＬＥＤ光源３（日亜化学工業（株）製、商品名：ＮＳ２Ｗ１２３Ｂ）を取り付け、主面の上面以外の面を遮光カバー１１で遮光した後、ハーフムーン積分球１２（大塚電子（株）、商品名：ＨＭ−１０３０）内に設置し、ＬＥＤ光源３に電流６０ｍＡを印加して１３．５ｌｍの光束を導光体試験片１０に入射させるようにした。ここで、導光体試験片１０の光出射機構を有する主面及び光出射機構を有さない主面をそれぞれ上面として配置し、導光体試験片１０の光出射機構を有する主面の出射光束Ｉａ及び光出射機構を有さない主面の出射光束Ｉｂをそれぞれハーフムーン積分球に接続した光束検出器１３（大塚電子（株）製、商品名：ＭＣＰＤ−９８００）を用いて測定し、下式により出射光効率を求めた。
出射光効率（％）＝（｛出射光束Ｉａ（ｌｍ）＋出射光束Ｉｂ（ｌｍ）｝／入射光束（１３．５（ｌｍ））＊１００

（２）光シャッターの評価
（ａ）透明性
光シャッターの導光体の光出射機構を有さない主面の後ろ側の２０ｃｍ離れた位置に資料を配置した。次いで、光シャッターの導光体の光出射機構を有する主面の手前側の２０ｃｍ離れた位置から、光シャッターの光源を消灯した状態で資料の視認性を確認し、光シャッターの導光体の透明性を以下の基準で評価した。
○：資料の文字を視認し易く、光源消灯時の透明性が良好である。
×：資料の文字を視認し難く、光源消灯時の透明性が不良である。
（ｂ）隠蔽性Ａ（斜めから見たときの隠蔽機能）
光シャッターの導光体の光出射機構を有さない主面の後ろ側の２０ｃｍ離れた位置に資料を配置した。次いで、光シャッターの導光体の光出射機構を有する主面の手前側の２０ｃｍ離れた位置から斜め４５°の角度で、光シャッターの光源を点灯した状態で資料の視認性を確認し、光シャッターの斜めから見たときの隠蔽機能を以下の基準で評価した。
○：資料の文字を視認し難く、隠蔽機能が良好である。
×：資料の文字を視認し易く、隠蔽機能が不良である。
（ｃ）隠蔽性Ｂ（正面から見たときの隠蔽機能）
光シャッターの導光体の光出射機構を有さない主面の後ろ側の２０ｃｍ離れた位置に資料を配置した。次いで、光シャッターの導光体の光出射機構を有する主面の手前側の２０ｃｍ離れた位置から出射面法線方向に、光シャッターの光源を点灯した状態で資料の視認性を確認し、光シャッターの出射面法線方向から見たときのシャッター機能を以下の基準で評価した。
○：資料の文字を視認し難く、隠蔽機能が良好である。
×：資料の文字を視認し易く、隠蔽機能が不良である。

〔製造例１〕導光体元板（α）の製造
冷却管、温度計及び攪拌機を備えた反応器に、メタクリル酸メチル９８部、アクリル酸ｎ−ブチル２部、分子量調整剤としてｎ−ドデシルメルカプタン０．０６３部及び離型剤としてジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウム０．００５部を供給した。
反応器内を攪拌しながら重合開始剤として２、２’−アゾビス−（２、４−ジメチルバレロニトリル）０．１０部を添加した後に内温９０℃まで昇温し、１０分間保持した。次いで、反応容器を室温まで冷却して、重合体含有率２６質量％、質量平均分子量１１．６万、２０℃における絶対粘度１．８Ｐａ・ｓのシラップを得た。
このシラップ１００部にｔ−ヘキシルパーオキシピバレート（日油（株）製、パーヘキシルＰＶ（商品名））０．３５部及び分子量調整剤としてｎ−ドデシルメルカプタン０．１３部を添加した後に攪拌し、熱重合性粘性液体を調製した。
この熱重合性粘性液体を、ポリ塩化ビニル製ガスケットを介して２．３ｍｍの間隔で相対する２枚の強化ガラス板で挟むことにより形成された鋳型に注入し、８０℃の温水中に４５分間浸漬して重合させた後、１３５℃の空気加熱炉中で６０分間熱処理した。熱処理終了後、室温下で冷却し、ガスケット及び強化ガラス板を取り除くことにより板厚３ｍｍの導光体元板（α）を得た。

〔製造例２〕導光体元板（β）の製造
成形材料用透明メタクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、アクリペットＶＨ６＃００１（商品名））を６５ｍｍφベント付一軸押出機で溶融混練し、Ｔダイから樹脂温度２６０℃にて溶融押出しして、表面が平滑な、下ローラー、中ローラー及び上ローラーの組み合わせからなる３本ローラーを用いて、下ローラーの表面温度９０℃、中ローラーの表面温度１７５℃及び上ローラーの表面温度１２０℃に設定してプレス成形し、厚さ３ｍｍの導光体元板（β）を得た。

〔実施例１〕
製造例１で得られた導光体元板（α）から、パネルソー（シンクス（株）製、ＳＺ―ＩＩＩ（商品名））を用いて、２１０ｍｍ×３００ｍｍの光シャッター用元板と６０ｍｍ×６０ｍｍの導光体試験片用元板とを切出した。

次いで、プラフィニッシャー（旭テクノ（株）製、ＰＬＡ―Ｆｉｎｉｓｈｅｒ（商品名））を用い、回転刃の回転数９０ｒｐｍ、加工速度２．５ｍｍ／分の条件で、光シャッター用元板及び導光体試験片用元板の全ての側端面を鏡面状態に加工した。

この後、集光レンズ（ユニバーサルレーザー（株）製、ＨＰＤＦＯ（商品名））を取り付けたＣＯ_２レーザー加工機（ユニバーサルレーザー（株）製、ＰＬＳ４．７５（商品名））を用いて、表１に示すレーザー加工条件（レーザーパワー、レーザー走査速度、レーザー走査ピッチ及び解像度）で、光シャッター用元板及び導光体試験片用元板のそれぞれの１つの主面にレーザー加工を行って微小な凹部である光出射機構を有する主面を形成し、光シャッター用試験片と導光体試験片とを得た。

凹部の深さは４６μｍで、凹部の直径は７２μｍで、凹部の面密度は６４５ドット／（インチ）^２であった。結果を表２に示す。

また、導光体試験片の、曇価は１．３％、出射極大角度は１２°及び出射光効率は３２％であった。結果を表３に示す。

図１１に示すように、得られた光シャッター用試験片１５の対向する２つの側端面のそれぞれにＬＥＤ光源３（日亜化学工業（株）製、商品名：ＮＳ２Ｗ１２３Ｂ）を１４ｍｍ間隔で１４個配置した。次いで、ＬＥＤ光源３をカバー１３で覆って光シャッターを得た。

得られた光シャッターは、シャッター開のとき（ＬＥＤ光源消灯時）の透明性が良好であり、シャッター閉のとき（ＬＥＤ光源点灯時）の隠蔽性Ａ（斜めから見た隠蔽機能）も隠蔽性Ｂ（正面から見た隠蔽機能）も共に良好であった。結果を表３に示す。

表１中の略号は以下のものを示す。
ＨＰＤＦＯ：集光レンズ（ユニバーサルレーザー（株）製、商品名）
１．５ｉｎ：集光レンズ（ユニバーサルレーザー（株）製、商品名）

〔実施例２〜８〕
導光体元板及びレーザー加工条件を表1のように変更する以外は実施例１と同様にして
光シャッター用試験片、導光体試験片及び光シャッターを得た。評価結果を表２及び表３に示す。

〔比較例１〜８〕
導光板元板及びレーザー加工条件を表１のように変更する以外は実施例１と同様にして光シャッター用試験片、導光体試験片及び光シャッターを得た。評価結果を表２及び表３に示す。

比較例１では、凹部の面密度が１０，３２３ドット／（インチ）^２で、曇価が５．１％と高く、光シャターの透明性が不良であった。
比較例２では、凹部の面密度が１０，３２３ドット／（インチ）^２で、曇価が４．２％と高く、光シャターの透明性が不良であった。
比較例３では、凹部の面密度が４１３ドット／（インチ）^２と小さいため出射光効率が１３．１％と低く、隠蔽性（Ａ）及び隠蔽性（Ｂ）が不良であった。
比較例４では、凹部の面密度が４１３ドット／（インチ）^２と小さいため出射光効率が１４．０％と低く、隠蔽性（Ａ）及び隠蔽性（Ｂ）が不良であった。
比較例５では、凹部の深さが１０５μｍと深く、曇価が４．８％と高いため光シャターの透明性が不良であった。
比較例６では、凹部の深さが１０５μｍと深く、曇価が４．３％と高いため光シャターの透明性が不良であった。
比較例７では、凹部の深さが２８μｍと浅いため出射光効率が１４．５％と低く、更に出射極大角度が６４°と大きく、隠蔽性（Ａ）及び隠蔽性（Ｂ）が不良であった。
比較例８では、凹部の深さが２８μｍと浅いため出射光効率が１３．９％と低く、更に出射極大角度が６５°と大きく、隠蔽性（Ａ）及び隠蔽性（Ｂ）が不良であった。

〔比較例９及び１０〕
集光レンズを取り付けたＣＯ_２レーザー加工機の代わりにＣＯ_２レーザーマーカー（（株）キーエンス製、ＭＬ―Ｚ９５２５（商品名））を用い、表４に示すレーザー加工条件とする以外は実施例１と同様にして光シャッター用試験片と導光体試験片を得た。評価結果を表２及び表３に示す。

比較例９では、凹部の直径は２００μｍと大きいため曇価が６．４％と高く、光シャターの透明性が不良であった。
比較例１０では、凹部の直径は２０６μｍと大きいため曇価が１０．５％と高く、光シャターの透明性が不良であった。

本発明の導光体は光シャッターに使用することができ、パーティーションや天窓等の建築物の窓の用途に好適である。

また、本発明の導光体は面光源装置に使用することができ、シーリングライト等の照明装置の用途に好適である。

１：凹部の断面
２：上から見た凹部
３：ＬＥＤ光源
４：導光体
５：光入射面
６：光出射機構
６Ａ：光出射機構を有さない光出射面
６Ｂ：光出射機構を有する光出射面
７：ＬＥＤ光源より出射した光
８：光出射面より出射する光
９：輝度計
１０：導光体試験片
１１：遮光カバー
１２：ハーフムーン積分球
１３：光束検出器
１４：カバー
１５：光シャッター用試験片
１６：遮光カバー
１７Ａ：低屈折率樹脂層
１７Ｂ：高屈折率樹脂層

Claims (6)

1. 対向する２つの主面が光出射面であり、少なくとも１つの側端面が光入射面である板状の導光体であって、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に光出射機構が形成されており、光出射機構が形成された領域における曇価が３％以下で、少なくとも１つの光入射面から完全拡散光が入射されたときに、主面の光出射機構が形成された領域からの出射光の光度が極大となる角度が、主面の法線を中心に−６０°以上＋６０°以下の範囲内にあり、出射光効率が１５％以上である導光体。
2. 少なくとも１つの光入射面から完全拡散光が入射されたときに、一方の主面の光出射機構が形成された領域からの出射光の光度が極大となる角度が、主面の法線を中心に−３０°以上＋３０°以下の範囲内にあり、もう一方の主面の光出射機構が形成された領域からの出射光の光度が極大となる角度が、−６０°以上−３０°以下の範囲内、＋３０°以上＋６０°以下の範囲内、及び−６０°以上−３０°以下と＋３０°以上＋６０°以下との範囲内から選ばれる少なくとも１種の範囲内にある請求項１に記載の導光体。
3. 対向する２つの主面が光出射面であり、少なくとも１つの側端面が光入射面である板状の導光体であって、少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域に光出射機構として微小な凹部又は凸部が形成されており、凹部の深さ又は凸部の高さが３０μｍ以上７０μｍ以下で、凹部又は凸部の直径が４０μｍ以上１５０μｍ以下で、凹部又は凸部の面密度が１平方インチ当たり４５０ドット以上５，０００ドット以下である導光体。
4. 導光体元板の少なくとも一方の主面の少なくとも一部の領域にレーザー光を照射して、光出射機構を形成する請求項１〜３のいずれかに記載の導光体の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の導光体の光入射面に対向して光源が配置されている光シャッター。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載の導光体の光入射面に対向して光源が配置されている面光源装置。

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