CN115210498A - 发光装置、照明系统以及光通信系统 - Google Patents

Abstract

发光装置(1)具备：导光体(10)，具有透光性部件(11)和光控制层(12)，透光性部件至少在可见光区域具有透光性，光控制层被设置在透光性部件(11)的表面的至少一部分；以及光源(20)，向透光性部件(11)的至少一个端面射出光，光控制层(12)具有反射波长选择性，该反射波长选择性是指反射光的波长依赖于入射光的入射角度。

Description

发光装置、照明系统以及光通信系统

技术领域

本发明涉及发光装置、照明系统以及光通信系统。

背景技术

作为一种发光装置已知有照射照明光的照明装置。在照明装置中，针对从光源射出的光，按照用途或者目的等利用导光板、透镜或者滤波器等光学部件，作为照明光而提取到外部。

例如专利文献1公开了如下的照明装置，以获得高装饰性为目的，针对从白色光源射出的白色光使其一部分透过蓝色滤波器，使白色光和蓝色光的双方入射到导光部内，按照导光部的入射位置而改变白色光和蓝色光的比率，从而照射从蓝色到橙色光的色相以渐变方式变化的照明光。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1∶日本特开2018-141840号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光装置等，该发光装置通过调整多个光学部件以及光源的位置关系，从而能够以新的提取方法来提取光。

本发明涉及的发光装置的一个方案如下，发光装置具备：导光体，导光体具有透光性部件和光控制层，所述透光性部件至少在可见光区域具有透光性，所述光控制层被设置在所述透光性部件的表面的至少一部分；以及光源，向所述透光性部件的至少一个端面射出光，所述光控制层具有反射波长选择性，该反射波长选择性是指反射光的波长依赖于入射光的入射角度。

本发明涉及的照明系统的一个方案，作为照明装置具备所述的发光装置。

本发明涉及的光通信系统的一个方案，作为光传输装置具备所述的发光装置。

本发明能够以新的提取方法提取光。

附图说明

图1是实施方式1中的发光装置的斜视图。

图2是实施方式1中的发光装置的截面图。

图3A是示出俯视时呈绿色的胶体晶体膜G的反射光谱的图。

图3B是示出俯视时呈红色的胶体晶体膜R的反射光谱的图。

图4是用于说明比较例1的发光装置的光学作用的图。

图5是用于说明比较例2的发光装置的光学作用的图。

图6是用于说明实施方式中的发光装置的光学作用的图。

图7是模式性地示出作为光控制层使用了胶体晶体膜R的情况下的实施方式中的发光装置出射的光的表现状态的截面图。

图8是模式性地示出作为光控制层使用了胶体晶体膜R的情况下的实施方式中的发光装置出射的光的表现状态的斜视图。

图9是模式性地示出作为光控制层使用了胶体晶体膜G的情况下的实施方式中的发光装置出射的光的表现状态的截面图。

图10是用于说明测量发光装置的发射光谱时的实验的概要的图。

图11是示出测量发光装置的发射光谱时的实验中使用的光源的发射光谱的图。

图12是示出比较例1的发光装置的发射光谱的图。

图13是示出比较例1的发光装置的发射光谱的色度的图。

图14是示出实施例1的发光装置的发射光谱的图。

图15是示出实施例1的发光装置的发射光谱的色度的图。

图16是示出实施例2的发光装置的发射光谱的图。

图17是示出实施例2的发光装置的发射光谱的色度的图。

图18是示出在实施例1、2的发光装置中，从光控制层提取的光的发光强度的角度依赖性的图。

图19是实施方式1的变形例中的发光装置的斜视图。

图20是实施方式2中的发光装置的截面图。

图21是实施方式2的变形例中的从背面侧观察发光装置时的斜视图。

图22是变形例1中的发光装置的截面图。

图23是变形例2中的发光装置的斜视图。

图24是变形例2中的发光装置的截面图。

图25是变形例3中的发光装置的斜视图。

图26是变形例4中的发光装置的截面图。

图27是变形例5中的发光装置的斜视图。

图28是变形例6中的发光装置的截面图。

图29是变形例7中的发光装置的截面图。

图30是变形例8中的发光装置的截面图。

图31是变形例9中的发光装置的截面图。

图32是变形例10中的发光装置的截面图。

图33是变形例11中的发光装置的截面图。

图34是变形例12中的发光装置的截面图。

图35是变形例13中的发光装置的截面图。

具体实施方式

下面针对本发明的实施方式，参考附图进行具体说明。另外，以下说明的实施方式都是示出本发明的一个具体例子。从而以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等均为一个例子，其主旨并非是对本发明进行限定。此外对于以下的实施方式的构成要素中没有记载在独立技术方案的构成要素，作为任意的构成要素来说明。

此外，各图是示意图，并非是严谨的图示。此外，在各图中有时对实质上相同的构成赋予相同的符号，省略或简化重复说明。

(实施方式1)

首先关于实施方式1中的发光装置1的结构，利用图1以及图2进行说明。图1是实施方式1中的发光装置1的斜视图。图2是相同的发光装置1的截面图。

如图1以及图2所示，发光装置1具备对光进行导光的导光体10、射出光的光源20、以及收纳光源20的框体30。

导光体10是对从光源20射出的光进行导光并向导光体10的外部出射的光学部件。在本实施方式中导光体10具有透光性部件11和光控制层12，从光源20射出的光入射到该透光性部件11，该光控制层12对入射到导光体10的来自光源20的光赋予光学作用并放出到导光体10的外部。

透光性部件11是至少在可见光区域具有透光性的光学部件。换言之，透光性部件11具有使可见光透过的光特性。透光性部件11的透射率越高越好，至少为50％以上就可以。具体而言，透光性部件11针对可见光为透明就可以。透明的透光性部件11具有能够透过其看到对面侧的程度的高透射率。在这个情况下透明的透光性部件11对可见光的透射率为70％以上，优选的是80％以上，更优选的是90％以上。另外透光性部件11不仅在可见光区域，还可以在近红外区域也具有透光性。换言之，透光性部件11可以在可见光区域和近红外区域具有透光性。

透光性部件11具有第1端面11a、以及位于第1端面11a的相反一侧的第2端面11d。在本实施方式中透光性部件11是平板状的基板，进一步具有第1主面11b、以及与第1主面11b背对的第2主面11c。第1主面11b和第2主面11c是对基板即透光性部件11进行俯视时能够看到的面。在这个情况下第1端面11a以及第2端面11d成为基板的侧面。在本实施方式中透光性部件11是俯视形状为矩形的基板。在这个情况下第1端面11a与第2端面11d平行，第1主面11b与第2主面11c平行。此外，第1端面11a以及第2端面11d，与第1主面11b以及第2主面11c垂直。另外，透光性部件11的厚度作为一例是几毫米～几厘米左右，但是不限于此。

透光性部件11由具有透光性的材料而构成。透光性部件11例如是由透明树脂材料来构成的透明树脂基板或者由透明玻璃材料来构成的玻璃基板等，是针对可见光为透明的透明基板。作为透明树脂基板，能够采用由丙烯酸类树脂构成的亚克力基板、或由聚碳酸酯树脂构成的聚碳酸酯基板。另外，作为透明树脂基板也可以是不具有柔性的刚性基板，也可以是具有柔性的柔性基板。在本实施方式中作为透光性部件11，采用刚性并且透明的亚克力基板。

此外，透光性部件11作为导光板来发挥作用。换言之，入射到透光性部件11的光，在透光性部件11的内部导光并前进，从透光性部件11向外部出射。因此，透光性部件11具有光入射的光入射面、以及从光入射面入射的光向外部出射的光出射面。在本实施方式中，透光性部件11的第1端面11a成为从光源20射出的光入射的光入射面，透光性部件11的第1端面11a以外的面成为在透光性部件11的内部导光的光，从透光性部件11出射的光出射面。例如在透光性部件11，第1主面11b、第2主面11c以及第2端面11d成为光出射面。另外作为变形例稍后会描述，也可以使第1主面11b、第2主面11c以及第2端面11d成为光入射面，并且也可以使第1主面11b、第2主面11c以及第2端面11d以外存在的面成为光出射面。

光控制层12是针对入射到光控制层12的光赋予光学作用的光学部件。光控制层12被设置在透光性部件11的表面的至少一部分。因此，光控制层12，对从透光性部件11入射到光控制层12的光赋予光学作用。关于光控制层12的光学作用稍后描述。

在本实施方式，光控制层12被设置在透光性部件11的第1主面11b。具体而言，光控制层12，以与透光性部件11的第1主面11b相接的方式，形成于第1主面11b的整个面。光控制层12的厚度在光控制层12的整体中是均一的。换言之光控制层12的厚度不变。光控制层12的厚度优选的是5μm以上100μm以下，但是不限于此。

光控制层12具有反射波长选择性，该反射波长选择性是指反射光的波长依赖于入射光的入射角度。换言之，光控制层12具有入射到该光控制层12的入射光在该光控制层12反射时的反射光的波长，依赖于该入射光的入射角度的反射波长选择性。

具体而言，光控制层12具有三维的周期性结构即三维周期结构体。在本实施方式，光控制层12是包含胶体晶体的胶体晶体膜。作为胶体晶体膜的光控制层12，如图2的放大图所示，由多个纳米粒子12a以及保持多个纳米粒子12a的母体树脂12b构成。在本实施方式，多个纳米粒子12a(胶粒)以三维周期性地并且有序地排列，作为胶体晶体存在于母体树脂12b内。具体而言，多个纳米粒子12a是在透光性部件11的厚度方向和与透光性部件11的第1主面11b平行的2轴方向(水平方向)的3轴方向上，周期性地并且有序地排列的胶体晶体。多个纳米粒子12a在光控制层12的整体上均一地排列。

纳米粒子12a是粒径为纳米级大小的粒子。在本实施方式，光控制层12包含的纳米粒子12a的粒径基本上是均一的，但是多少有些偏差也可以。关于细节稍后描述，通过调整光控制层12包含的多个纳米粒子的12a的平均粒径以及/或浓度，从而能够改变光控制层12的光学作用。

多个纳米粒子12a例如是透光的透光性粒子。作为透光性粒子即纳米粒子12a，例如可以使用SiO₂而成的二氧化硅粒子等的无机粒子，可以使用聚苯乙烯粒子或者丙烯酸粒子等聚合物粒子。在本实施方式作为纳米粒子12a使用二氧化硅粒子。

母体树脂12b是对多个纳米粒子12a进行固定的粘合剂。母体树脂12b由具有透光性的树脂材料构成。在本实施方式，母体树脂12b由针对可见光为透明的树脂材料构成。母体树脂12b可以包含例如由丙烯酸类树脂，聚碳酸酯树脂、环烯(cycloolefin)树脂、环氧树脂、硅酮树脂以及苯乙烯树脂等构成的群中被选择的至少一个。

作为胶体晶体膜的光控制层12，例如能够以如下方式制作。

首先由三甘醇二丙烯酸酯(Triethylene glycol dimethacrylate)(例如新中村化学工业社制造的“NK酯3G”)而成的单体中，以含有量成为40％的方式添加二氧化硅粒子，之后实施超声波分散处理，从而在单体内使二氧化硅粒子以三维并有序地排列的方式分散。这样获得在单体中二氧化硅粒子作为胶体粒子均一地分散的分散液。接下来在这个分散液中，添加相对于单体重量为1.0重量％的光聚合引发剂(例如IGM Resins B.V制的IRGACURE-1173)。然后使用棒涂机将该分散液涂布到透光性部件11(例如以200mm见方并且10mm厚的亚克力基板)从而形成涂布膜。这时棒涂机使用了#10的型号。然后向获得的涂布膜照射紫外光使单体聚合，从而能够制作在透光性部件11的表面上具有作为光控制层12的胶体晶体的胶体晶体膜。

这样制作的胶体晶体膜，根据构成胶体晶体的多个纳米粒子12a的粒径大小，在俯视时的颜色会不同。例如，作为纳米粒子12a使用平均粒径为180nm的二氧化硅粒子，以上述方法来制作的胶体晶体膜G，俯视的颜色为绿色。此外，作为纳米粒子12a使用平均粒径为200nm的二氧化硅粒子，以上述方法来制作的胶体晶体膜R，俯视的颜色为红色。

在此针对实际制作的胶体晶体膜G和胶体晶体膜R，测量了反射光谱。将该测量结果示出在图3A以及图3B。图3A是示出俯视时呈绿色的胶体晶体膜G的反射光谱的图。图3B是示出俯视时呈红色的胶体晶体膜R的反射光谱的图。另外，在图3A以及图3B示出的反射光谱中，将入射角设为5°、15°、30°，按照每个入射角度，测量反射光谱。此外，关于反射光谱，使用日本分光株式会社制造的分光光度计(V-650)，以测量选项ARMV-734进行了测量。

其结果，如图3A以及图3B所示可以知道胶体晶体膜G以及胶体晶体膜R，都具有反射光的波长依赖于入射光的入射角度的反射波长选择性。

具体而言，关于胶体晶体膜G，如图3A所示在入射角为5°的情况下，反射光的峰值波长为大约570nm，在入射角为15°的情况下，反射光的峰值波长为大约560nm，在入射角为30°的情况下，反射光的峰值波长为大约540nm。这样胶体晶体膜G在绿色～黄绿色的范围具有反射波长区域。另外，可以考虑胶体晶体膜G的正反射波长(入射角为0°)在570nm以上580nm以下的范围内。

另一方面，关于胶体晶体膜R，如图3B所示在入射角为5°的情况下，反射光的峰值波长为大约645nm，在入射角为15°的情况下，反射光的峰值波长为大约640nm，在入射角为30°的情况下，反射光的峰值波长为大约610nm。这样胶体晶体膜R在红色范围具有反射波长区域。另外，可以考虑胶体晶体膜R的正反射波长(入射角为0°)在645nm以上655nm以下的范围内。

光源20向导光体10射出光。具体而言，光源20向导光体10的透光性部件11的至少一个端面射出光。在本实施方式，光源20向透光性部件11的第1端面11a射出光。因此，光源20射出的光入射到透光性部件11的第1端面11a。在本实施方式，光源20的光轴垂直于透光性部件11的第1端面11a，并且平行于透光性部件11的第1主面11b。

光源20被配置为与透光性部件11的第1端面11a相对。换言之，光源20成为透光性部件11的边缘灯结构。具体而言，光源20的光射出面与透光性部件11的第1端面11a是面对面的状态。

光源20是包含发光二极管(LED：Light Emitting Diode)的LED模块。在本实施方式，光源20射出白色光。因此从光源20放射的白色光，入射到透光性部件11的光入射面即第1端面11a。

光源20具有发光元件21、以及安装有发光元件21的安装基板22。在安装基板22上安装有1个或者多个发光元件21。在本实施方式，多个发光元件21安装于安装基板22。安装基板22是细长形的基板，例如以规定的图案形成金属布线的布线基板。作为安装基板22的基底基板，能够使用树脂基板、陶瓷基板或者绝缘被覆的金属基板等。

发光元件21是由LED构成的LED光源。具体而言，发光元件21是放射白色光的白色LED光源。发光元件21例如是各个被封装的表面安装(SMD：Surface Mount Device，表面贴装器件)型的LED元件，发光元件21具备：具有凹部的树脂制或瓷制的白色容器(封装体)、被一次安装在容器的凹部的底部的一个以上的LED芯片、以及在容器的凹部内填充而封入LED芯片的密封部件。密封部件由例如硅酮树脂等的透光性树脂材料构成。密封部件也可以是含有荧光体等的波长转换部件的含荧光体树脂。

LED芯片是通过规定的直流电而发光的半导体发光元件的一例，是发出单色的可见光的裸芯片。LED芯片例如是在通电时发出蓝色光的蓝色LED芯片。在这个情况下为了获得白色光，在密封部件含有将来自蓝色LED芯片的蓝色光作为激发光来荧光发光的YAG(钇铝石榴石)等黄色荧光体。

这样在本实施方式中的发光元件21是由蓝色LED芯片和黄色荧光体构成的白色LED元件。具体而言，黄色荧光体吸收由蓝色LED芯片发出的蓝色光的一部分并被激励而放出黄色光，该黄色光与没有被黄色荧光体吸收的蓝色光混合成为白色光。另外，密封部件不仅限于包含黄色荧光体，也可以包含红色荧光体以及绿色荧光体。

多个发光元件21，沿着安装基板22的长度方向，在安装基板22上以线形来排列。线形排列的多个发光元件21，作为发出线形的光的线光源来发挥作用。在本实施方式，多个发光元件21沿着安装基板22的长度方向，以大致等间隔地安装为一列。另外，各发光元件21以主发光面与透光性部件11的第1端面11a(光入射面)相对的方式被配置在基板22。

另外，发光元件21也可以是其本身为LED芯片(裸芯片)的LED元件。在这个情况下，光源20(LED模块)是作为LED芯片的发光元件21直接安装在安装基板22的COB(Chip OnBoard∶板上芯片)结构。将光源20作为COB结构的LED模块的情况下，例如作为发光元件21使用蓝色LED芯片，将该蓝色LED芯片在安装基板22上排成一列来安装多个，通过由含有黄色荧光体的硅酮树脂而成的密封部件，将蓝色LED芯片按每个或者一起密封。

此外，作为光源20的一部分或者在光源20之外，按照需要可以具备对从光源20射出的光的配光进行变更的透镜等的配光可变机构、对从光源20射出的光的波长进行控制的滤波器、或者使从光源20射出的光散射透射的扩散板等的光学部件。

光源20通过未图示的电源单元提供的电力而驱动。电源单元例如具有安装有多个电路部件的电路基板而构成的电源(电源电路)以及收纳电源的框体。电源，将电源单元接受的电力，转换为规定的电力，对光源20提供电力。从而光源20被驱动而发光。电源单元，可以由发光装置1具备，也可以在发光装置1之外另设。此外，发光装置1可以内置电源。

光源20被配置在框体30。框体30例如是具有开口部的盒状的收纳部件。框体30例如由金属材料或者树脂材料构成。光源20被配置在框体30的底部。具体而言，光源20的安装基板22被载置于框体30的底面。另外，光源20和框体30可以作为光源单元一体形成。此外在本实施方式，框体30的开口部由导光体10的第1端面11a而被堵塞，但是不限于此。

在这样构成的发光装置1，从光源20射出的光，从导光体10的端面入射到导光体10内导光，而且从导光体10放出到外部。具体而言，在发光装置1，从光源20射出的光，从透光性部件11的第1端面11a入射并在透光性部件11内导光，其一部分光从第1主面11b入射到光控制层12。而且，从透光性部件11入射到光控制层12的光，在光控制层12受到光学作用，从光控制层12向外部出射。因此，光控制层12的外表面，成为从发光装置1提取光的表面(光出射面)。

另外，入射到透光性部件11的光源20的光，不仅包括经由光控制层12出射到外部的光，还可以包括不经由光控制层12而出射到外部的光。例如，入射到透光性部件11的光源20的光的一部分光，可以从透光性部件11的第2主面11c以及第2端面11d出射。这样从发光装置1提取光的表面(光出射面)，不仅包括光控制层12的外表面，还可以包括透光性部件11的第2主面11c以及第2端面11d。

从发光装置1提取的光，例如能够作为照明光来使用。在这个情况下，发光装置1成为照射照明光的照明装置。尤其在本实施方式中使用导光体10，所以发光装置1能够作为导光型照明装置(导光照明)来使用。另外，从发光装置1提取的光，可以作为照明光以外的光来使用。

接下来说明发光装置1的光学作用和从发光装置1提取的光。具体而言，利用图4～图6针对发光装置1的光学作用和从发光装置1提取的光，与比较例1、2的发光装置进行比较来说明。

图4是用于说明比较例1的发光装置1X的光学作用的图。图5是用于说明比较例2的发光装置1Y的光学作用的图。图6是用于说明本实施方式中的发光装置1的光学作用的图。

图4示出的比较例1的发光装置1X是，图6示出的本实施方式的发光装置1中没有设置光控制层12的结构。换言之，在比较例1的发光装置1X中的导光体10X，仅由透光性部件11构成。

此外，图5示出的比较例2的发光装置1Y是，将图6示出的本实施方式的发光装置1中的由胶体晶体膜而成的光控制层12置换成由光学多层膜构成的光控制层12Y的结构。换言之，比较例2的发光装置1Y中的导光体10Y，由透光性部件11以及光控制层12Y构成，该光控制层12Y由在透光性部件11的第1主面11b形成的光学多层膜来构成。构成光控制层12Y的光学多层膜，其结构为在透光性部件11的厚度方向上层叠了多个光学膜。

另外，在图6示出的本实施方式涉及的发光装置1，光控制层12是图3B示出的由具有反射光谱的胶体晶体膜R而成的第1光控制层12R。

如图4～图6所示，在比较例1的发光装置1X、比较例2的发光装置1Y以及本实施方式涉及的发光装置1中，均为从光源20射出的光，从透光性部件11的第1端面11a入射到透光性部件11内。

在这个情况下，如图4所示，在比较例1的发光装置1X，在透光性部件11(即导光体10X)导光的光中的一部分光，透过第1主面11b或第2主面11c，被提取到透光性部件11的外部。另一方面，在透光性部件11导光的光中的其他一部分光，一边在第1主面11b和第2主面11c反复全反射一边在透光性部件11内导光，不从第1主面11b或第2主面11c被提取。

此时，图4的比较例1的发光装置1X中，从透光性部件11的第1主面11b或第2主面11c提取的光的光色，无论从第1主面11b以及第2主面11c的任何角度看从光源20射出的光的颜色均为相同。例如，在光源20射出的光是白色光的情况下，在图4中透光性部件11的第1主面11b或第2主面11c提取的光的光色，不依赖于看的角度，均为白色光。

此外，如图5所示，在比较例2的发光装置1Y，在透光性部件11导光的光中的一部分光，透过第1主面11b并经由光控制层12Y而被提取到导光体10Y的外部，并且透过第2主面11c不经由光控制层12Y而被提取到导光体10Y的外部。另一方面，在透光性部件11导光的光中的其他一部分的光，一边在第1主面11b和第2主面11c反复进行全反射一边在透光性部件11内导光，从第1主面11b或第2主面11c不被提取。

此时，在图5的比较例2的发光装置1Y，光控制层12Y由具有周期结构的光学多层膜构成，然而构成光控制层12Y的光学多层膜，仅在透光性部件11的厚度方向上是周期性的结构，换言之一维周期结构，所以可以想到从透光性部件11射入到光控制层12Y的光，不像稍后描述的本实施方式的发光装置1一样受到衍射作用。

此外，如图6所示，在本实施方式的发光装置1，在透光性部件11导光的光中的一部分光，透过第1主面11b并经由光控制层12而被提取到导光体10的外部，并且透过第2主面11c不经由光控制层12而被提取到导光体10的外部。

在这个情况下，在图6示出的发光装置1，光控制层12由包含三维周期结构的胶体晶体的胶体晶体膜R构成，所以透过透光性部件11的第1主面11b经由光控制层12而提取到导光体10的外部的光，在从透光性部件11入射到光控制层12时，通过构成光控制层12的胶体晶体膜R受到光学作用从而从导光体10提取。

在本实施方式，光控制层12具有胶体晶体，该胶体晶体由多个纳米粒子12a在透光性部件11的厚度方向和与透光性部件11的第1主面11b平行的2轴方向(水平方向)的3轴方向上，周期地并有序地排列而构成。从而，从透光性部件11的第1主面11b入射到光控制层12的光，在光控制层12衍射，作为衍射光λ从导光体10提取。

此时，通过光入射到光控制层12，从而产生按照胶体晶体的周期间隔在特定的方向上强的衍射光λ(衍射波)。因此，在图6示出的发光装置1中，在透光性部件11导光并从第1主面11b入射到光控制层12并从光控制层12提取的光的光色，按照看光控制层12的角度，颜色不同。

具体而言，光控制层12由图3A示出的具有反射光谱的胶体晶体膜R构成，所以从光控制层12提取的光，如图7以及图8所示，成为按照看光控制层12的角度，具有红色波长到蓝色波长的广范围的色相的光。例如从光控制层12红色光的衍射光到达视点P1的用户的眼睛、从光控制层12绿色光的衍射光到达视点P2的用户的眼睛、从光控制层12蓝色光的衍射光到达视点P3的用户的眼睛。换言之，按照看光控制层12的角度，光控制层12被看成是红色，或者被看成是绿色，或者被看成是蓝色。

另一方面，在入射到透光性部件11的光中，在透光性部件11导光并透过第2主面11c，不经由光控制层12而提取到导光体10的外部的光，不受光控制层12的光学作用，而从透光性部件11的第2主面11c向外部出射。从而这个光在光控制层12不衍射，所以这个光的光色不依赖于看的角度，而是与光源20射出的光的光色相同。

然而，入射到透光性部件11的光，还包括受到光控制层12的光学作用并从透光性部件11的第2主面11c向外部出射的光。具体而言，在从透光性部件11的第1主面11b入射到光控制层12并在光控制层12衍射的光(衍射光)中，在光控制层12与空气层的界面进行全反射，返回到透光性部件11的光，从透光性部件11的第2主面11c向外部出射。

换言之，从透光性部件11的第2主面11c提取到外部的光，不仅包括不受光控制层12的光学作用的光，还包括受到光控制层12的光学作用的光。因此关于从透光性部件11的第2主面11c提取到外部的光的光色，也按照看透光性部件11的角度，颜色不同。具体而言，与看光控制层12时同样，成为按照看透光性部件11的角度，具有从红色波长到蓝色波长为止的广范围的色相的光。换言之，按照看透光性部件11的第2主面11c的角度，透光性部件11被看成是红色，或者被看成是绿色，或者被看成是蓝色。

此外，在图6示出的发光装置1，入射到光控制层12的光在光控制层12衍射，所以如图5示出的发光装置1Y一样从透光性部件11以针对光控制层12全反射的角度来入射，在光控制层12也几乎不进行全反射而是被衍射。换言之，如图6所示，从透光性部件11入射到光控制层12的光，不论入射角度，几乎成为衍射光λ，不怎么生成反射光λ’。从而，图6示出的发光装置1，比起图4示出的发光装置1X以及图5示出的发光装置1Y，能够提高光提取效率。

这样作为光控制层12，使用由具有图3B示出的反射光谱的胶体晶体膜R而成的第1光控制层12R，从而从光源20射出并在导光体10导光，从导光体10提取的光的光色，按照看导光体10的角度，颜色不同。从而，按照看导光体10的外表面的角度，导光体10被看成是红色，或者被看成是绿色，或者被看成是蓝色。换言之，通过改变看导光体10的角度，从而看起来导光体10的发光色发生变化。

接下来针对作为光控制层12使用由具有图3A示出的反射光谱的胶体晶体膜G而成的第2光控制层12G的情况，利用图9进行说明。

图9示出的发光装置1，也与图6示出的发光装置1同样，光源20的光入射到在透光性部件11的第1主面11b形成有光控制层12的导光体10的端面，所以从透光性部件11入射到光控制层12的光衍射，成为衍射光。从而，从导光体10提取的光，按照看的角度成为不同的颜色。

这里由胶体晶体膜而成的光控制层12，能够提取比起正反射波长为短波长的光。因此，图9示出的发光装置1，作为光控制层12，使用由正反射波长存在于黄绿色波长区域的胶体晶体膜G而成的第2光控制层12G，所以作为衍射光从导光体10放出比起黄绿色波长为短波长的光。

具体而言，如图9所示从光源20白色光入射到导光体10的端面的情况下，从导光体10提取的光，成为绿色光的衍射光或者蓝色光的衍射光。换言之按照看导光体10的角度，导光体10被看成是绿色，或者被看成是蓝色。

另一方面，在由胶体晶体膜G而成的光控制层12，即使光入射也不会生成红色的衍射光，所以在导光体10导光的白色光中的红色成分即红色光，不会从光控制层12提取而是在透光性部件11内导光。在透光性部件11内导光的红色光，例如从透光性部件11的第2主面11c或第2端面11d向外部出射。换言之，作为光控制层12不使用胶体晶体膜R而是使用胶体晶体膜G时，红色光不会从光控制层12出射到外部，而是通过光控制层12受到封闭在透光性部件11内的光学作用，能够使红色光从与设置了光控制层12的位置不同的导光体10的其他位置出射到外部。

这样图9示出的发光装置1，与图6示出的发光装置1同样，能够按照看的角度，提取不同的特定的波长的光，然而在图9示出的发光装置1，既能够从光控制层12有选择地提取一部分波长的光，并能够使其他一部分波长的光封闭在导光体10中。具体而言，在图9示出的发光装置1，针对从蓝色到绿色的波长区域的光，能够从光控制层12有选择地提取，并且比起绿色的波长为长波长的波长区域(红色的波长区域)的光，能够封闭在透光性部件11内，然后从透光性部件11的第2端面11d有选择地提取。

通过图6和图9可知，能够根据构成光控制层12的胶体晶体膜包含的胶体晶体的组成，来控制从光控制层12提取的光的波长。进而能够根据构成光控制层12的胶体晶体膜包含的胶体晶体的组成，使特定的波长封闭在透光性部件11中。

因此，本实施方式的发光装置1，不仅能够作为按照看的角度，照射颜色不同的照明光的照明装置来使用、或者作为按照看的角度，对不同颜色的光进行导光的颜色变化导光装置来使用，还能够作为窄频带波长选择滤波器或者分光棱镜等来使用。此外，如图9示出的发光装置1一样，能够将特定的波长的光封闭在透光性部件11，所以本实施方式中的发光装置1，能够作为具有传输特定的波长的光的光波导路的光传输装置来使用。

接下来进行了验证本实施方式中的发光装置1的光学作用的实验，关于该实验结果，利用图10～图18进行说明。

在本实验中，针对图2示出的本实施方式中的发光装置1和图4示出的上述比较例1的发光装置1X，测量了从光控制层提取的光的色相的角度依赖性和发光强度的角度依赖性。在这个情况下，在本实施方式中的发光装置1，作为光控制层12使用了具有图3A示出的反射光谱的胶体晶体膜G的情况设为“实施例1”，作为光控制层12使用了具有图3B示出的反射光谱的胶体晶体膜R的情况设为“实施例2”。此外在比较例1的发光装置1X中，使用在透光性部件11没有形成光控制层12(胶体晶体膜)而只有透光性部件11的导光体10X。

图10是用于说明本实验的概要的图。如图10所示，在本实验中本实施方式涉及的发光装置1，在第2端面11d贴附铝带从而成为不能从第2端面11d出射光的状态，而且从线光源即光源20将白色光入射到导光体10的端面，使导光体10的光控制层12发光。将此时的光控制层12的发射光谱，使用分光光度计100(大冢电子株式会社制造的MCPD-7000)进行测量，并根据发射光谱算出色度，此外算出发光强度。此时，如图10所示，在X轴、Y轴以及Z轴的三维正交坐标的测量系统中，将与光控制层12的外表面垂直的X轴方向设为90°、Y轴的正方向设为0°、Y轴的负方向设为180°时，在XY平面中分别将30°、45°、60°、90°、120°的角度作为测量方向，测量各个测量方向的发射光谱。另外，测量方向表示用户看导光体10时的方向。此外，关于色度，以CIE1931色彩空间的xy色度图中的色度坐标来表示。虽然未图示，关于比较例1的发光装置1X，也以与图10示出的本实施方式中的发光装置1同样的方法来测量发射光谱。另外，作为透光性部件11，在本实施方式中的发光装置1以及比较例1的发光装置1X，均使用厚度为10mm的透明的亚克力基板。

此外，作为本实验中使用的光源20，使用了具有图11示出的发射光谱的白色光源。具体而言，在本实验中使用的光源20是具有白色LED元件的LED模块，如图11所示，白色LED元件发出白色光，并且包含发出发光峰值波长为大约455nm的蓝色光的蓝色发光二极管和发出发光峰值波长为大约545nm的黄绿色的荧光的YAG荧光体。另外，光源20的白色LED元件中，还添加有发光峰值波长为大约615nm的红色荧光体。

以该条件测量的结果，关于比较例1的发光装置1X，按照每个测量方向的角度，获得图12示出的发射光谱和图13示出的色度。通过图12以及图13所示可知，比较例1的发光装置1X中的发射光谱和色度不具有角度依赖性。

具体而言，如图12的发射光谱所示，发光峰值波长，即使测量方向的角度变化也不变，与光源20的发射光谱的发光峰值波长相同。此外，如图13的色度图所示，按照每个测量方向的角度的各个色度，与光源20的色度相比几乎没有变化，此外即使测量方向的角度变化，也几乎没有变化。

由此，比较例1的发光装置1X，从任何方向看导光体10X，都能够看见大致相同的光色的白色光。换言之，以不依赖于角度的方式，从导光体10X提取白色光。

此外，针对作为光控制层12使用了胶体晶体膜G的实施例1的发光装置1，按照每个测量方向的角度，获得了图14示出的发射光谱和图15示出的色度。如图14以及图15所示可知，在实施例1发光装置1中，发射光谱和色度具有角度依赖性。

具体而言，通过图14的发射光谱可知，多个发光峰值波长中蓝色的发光峰值波长，即使测量方向的角度变化也不变，但是多个发光峰值波长中的其他的峰值波长，按照测量方向的角度而变化。此外，通过图15的色度图所示可知，每个测量方向的角度的各个色度，随着测量方向的角度的变化而一起变化。在这个情况下，色度超过白色区域而变化，按照测量方向的角度的变化，以黄绿色区域(30°)→白色区域(45°)→蓝紫色区域(60°)→白色区域(90°、120°)的方式来变化。

这样关于实施例1的发光装置1，按照看导光体10的角度，可以看见不同的颜色的光。换言之，依赖于角度，从导光体10提取不同颜色的光。具体而言，能够作为颜色连续变化的渐变光来提取光。

此外，针对作为光控制层12使用了胶体晶体膜R的实施例2的发光装置1，按照每个测量方向的角度，获得了图16示出的发射光谱和图17示出的色度。如图16以及图17所示可知，在实施例2的发光装置1，也与实施例1的发光装置1同样发射光谱和色度具有角度依赖性。

具体而言，通过图16的发射光谱可知，多个发光峰值波长中蓝色的发光峰值波长，即使测量方向的角度变化也不变，但是多个发光峰值波长中的其他的峰值波长，按照测量方向的角度而变化。此外，通过图17的色度图可知，每个测量方向的角度的各个色度，随着测量方向的角度的变化而一起变化。在这个情况下，色度超过白色区域而变化，按照测量方向的角度的变化，以橙色区域(30°)→黄绿色区域(45°)→蓝绿色区域(60°)→白色区域(90°)→黄绿色区域(120°)的方式来变化。换言之，越是从倾斜方向看时，变为有色的光。具体而言，能够作为颜色连续变化的渐变光来提取光。

这样关于实施例2的发光装置1，也与实施例1的发光装置1同样，按照看导光体10的角度，可以看见不同的颜色的光。换言之，依赖于角度，从导光体10提取不同颜色的光。

图18是示出在实施例1、2的发光装置中，从光控制层12提取的光的发光强度的角度依赖性的图。在图18关于实施例1、2的发光装置1与比较例1的发光装置1X，根据针对30°、45°、60°、90°、120°的各个测量方向以分光光度计100进行了测量的发光强度，示出了相对于比较例1的发光装置1X的实施例1、2的发光装置1的相对的发光强度(发光强度比)的发射光谱。在图18黑色的四方形表示实施例1的发光装置1的发光强度/比较例1的发光装置的发光强度，白色的圆示出实施例2的发光装置1的发光强度/比较例1的发光强度。

通过图18可知，通过由胶体晶体膜而成的光控制层12设置在透光性部件11，从而能够按照测量方向的角度提取特定的波长的光，提高从导光体10出射的光的提取效率。在这个情况下，提取的光的波长，按照胶体晶体膜的组成而不同。

具体而言，在测量方向的角度为30°的情况下可知实施例1、2的发光装置1，与比较例1的发光装置1X相比，提高了在可见光区域的整个波长区域的光提取效率。尤其在实施例1的发光装置1中，可以知道在峰值波长555nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。此外，可以知道在实施例2的发光装置1中，尤其是峰值波长640nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。

此外，在测量方向的角度为45°的情况下也可知实施例1、2的发光装置1，与比较例1的发光装置1X相比，提高了在可见光区域的整个波长区域的光提取效率。尤其在实施例1的发光装置1中，可以知道在峰值波长470nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。此外，可以知道在实施例2的发光装置1中，尤其是峰值波长555nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。

此外，在测量方向的角度为60°的情况下也可知实施例1、2的发光装置1，与比较例1的发光装置1X相比，提高了在可见光区域的整个波长区域的光提取效率。尤其在实施例1的发光装置1中，可以知道在峰值波长460nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。此外，可以知道在实施例2的发光装置1中，尤其是峰值波长470nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。

此外，在测量方向的角度为90°的情况下也可知实施例1、2的发光装置1，也比起比较例1的发光装置1X，提高了可见光区域的整个波长区域的光提取效率。

此外，在测量方向的角度为120°的情况下也可知实施例1、2的发光装置1，与比较例1的发光装置1X相比，提高了在600nm以下的可见光区域的整个波长区域的光提取效率。尤其在实施例1的发光装置1中，可以知道在波长500nm以下的可见光区域的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。此外，可以知道在实施例2的发光装置1中，尤其是峰值波长540nm附近的光被急剧地提取，光提取效率提高很大。

如上说明，在本实施方式中的发光装置1，对具有反射波长选择性的光控制层12与具有透光性的透光性部件11与光源20的位置关系进行调整。具体而言，在透光性部件11的表面的至少一部分设置光控制层12而构成导光体10，将光源20配置为向透光性部件11的第1端面11a射出光。

通过这样的结构，从光源20射出并从第1端面11a入射到透光性部件11的内部的光，在透光性部件11的内部导光并入射到光控制层12。此时，光控制层12具有反射光的波长依赖于入射光的入射角度的反射波长选择性，所以从透光性部件11入射到光控制层12的光，受到基于光控制层12的反射波长选择性的光学作用，从导光体10出射。从而，从导光体10出射的光，按照看导光体10的角度而成为不同的颜色。换言之，按照看的角度，导光体10的发光色发生变化。这样通过本实施方式中的发光装置1，根据看的角度，导光体10的颜色发生变化，能够以新的提取方法来提取光，即按照看的角度而提取不同的特定的波长的光。例如，作为通过改变看的角度使光的颜色连续变化的渐变光来提取光。

尤其在本实施方式的发光装置1中，光控制层12具有三维周期结构体。具体而言，光控制层12由包含胶体晶体的胶体晶体膜构成。

从而，从透光性部件11入射到光控制层12的光，通过光控制层12的三维周期结构体而衍射，产生与角度对应的特定的波长的衍射光，所以能够从导光体10提取按照看的角度而不同的特定的波长的光。

例如，作为光控制层12使用具有图3B示出的反射光谱的胶体晶体膜R，从而使白色光从光源20入射到透光性部件11，在白色光入射到光控制层12时，在光控制层12产生红色光、绿色光以及蓝色光等的衍射光，该衍射光包含从蓝色区域到红色区域的波长。从而根据看的角度，导光体10被看成是红色、或者绿色、或者蓝色。

这样针对在第1主面11b形成了胶体晶体膜的透光性部件11，使光入射到透光性部件11的第1端面11a，依赖于角度来提取特定的波长的光的知识是，本发明者们发现的以往没有的崭新的发明。

此外针对由胶体晶体膜而成的光控制层12可知，能够提取与正反射波长相比为短波长的光。因此，作为光控制层12使用具有图3A示出的反射光谱的胶体晶体膜G，从光源20使白色光入射到透光性部件11，白色光入射到光控制层12时，在光控制层12产生绿色光以及蓝色光的衍射光，根据看的角度，导光体10看成是绿色或者蓝色，然而在光控制层12不产生红色光的衍射光，所以红色光不从光控制层12出射到外部，被封闭在透光性部件11内。另外，在本实施方式中，封闭在透光性部件11的红色光，从透光性部件11的第2端面11d向外部出射。

从而，根据本实施方式的发光装置1，能够以新的提取方法来提取光，该新的提取方法是在入射到透光性部件11的光中，特定的波长的光从光控制层12出射，并且其他的特定的波长的光有选择地被封闭在透光性部件11内，然后从透光性部件11的与设置光控制层12的位置不同的另外的位置出射到外部。因此，能够将从光源20射出的光，按照波长而分离。在这个情况下，通过传输被封闭的光，能够实现具有照明装置和光传输装置的双方的功能的发光装置。

这样使光入射到在第1主面11b形成了胶体晶体膜的透光性部件11的第1端面11a时，通过对胶体晶体膜的组成进行调整，从而使特定的波长从胶体晶体膜出射并且使其他的特定的波长进行封闭的知识，也是本发明者们发现的以往没有的崭新的知识。

进而，通过本实施方式中的发光装置1可知，不仅能够按照看的角度提取不同的特定的波长的光或者封闭特定的波长的光，如上所述还能够提高光提取效率。换言之，能够以新的提取方法来提取光，该新的提取方法是既能够提高光提取效率，又能够按照看的角度提取不同的特定的波长的光或者封闭特定的波长的光。

这样使光入射到在第1主面11b形成了胶体晶体膜的透光性部件11的第1端面11a时，能够提高光提取效率的知识是本发明者们发现的以往没有的崭新的知识。

此外，胶体晶体膜能够通过涂布法来形成，所以能够容易形成大面积的光控制层12。因此，通过使用胶体晶体膜，能够容易使发光装置1大面积化。进而，胶体晶体膜不需要特殊的细微加工就能够形成，所以能够廉价地形成。因此，能够以低成本来制造通过看的角度颜色变化的发光装置1。

此外，由胶体晶体膜而成的光控制层12的厚度可以为5μm以上100μm以下。

若胶体晶体膜的厚度过薄，难以获得基于衍射的光学作用。另一方面，胶体晶体膜的厚度过厚则难以周期地排列纳米粒子，胶体晶体膜的透射率降低。所以外观设计性以及光提取效率变差。因此从这样的观点出发，由胶体晶体膜而成的光控制层12的厚度，优选为5μm以上100μm以下。

此外，如上所述，构成光控制层12的胶体晶体膜，具有特定的正反射波长并且具有一定范围的反射波长区域。在这个情况下，在本实施方式中，通过改变光控制层12包含的纳米粒子12a的平均粒径，来变更了胶体晶体膜的反射波长区域以及正反射波长，但是不限于此。例如，改变胶体晶体膜(光控制层12)包含的纳米粒子12a的浓度、或者改变胶体晶体膜(光控制层12)包含的纳米粒子12a的材质、或者使用平均粒径不同的多个纳米粒子12a、或者对这些要素进行组合，从而能够变更胶体晶体膜的正反射波长以及反射波长区域。换言之，胶体晶体膜的反射波长区域以及正反射波长，能够任意进行设计。在这个情况下，如上所述，针对胶体晶体膜，能够提取比起正反射波长为短波长的光，例如想要使在可见光中的颜色变化大时，只要形成反射波长区域在从红色区域到近红外区域(610nm～900nm)的胶体晶体膜就可以，想要使颜色变化的程度小时，只要形成反射波长区域在从蓝绿色区域到橙色区域(500nm～600nm)的胶体晶体膜就可以。

此外，胶体晶体膜的胶体晶体的粒子排列结构可以是具有完全的周期性的三维周期结构，也可以是不具有完全的周期性的三维周期结构。在这个情况下，胶体晶体为完全的周期结构时，能够根据波长与粒子排列周期的关系，产生在特定的方向上强的衍射光，获得根据看的角度颜色变化大的发光装置。另一方面，在胶体晶体不是完全的周期结构时，有一部分周期为适当地混乱的结构时，在特定的方向上产生的衍射光变弱，获得颜色变化小的装置。

另外，在本实施方式中，胶体晶体膜中的胶体晶体的概念，也可以包括胶体固溶体。胶体固溶体是指纳米粒子被胶体晶体化，具有与固溶体类似的晶体结构。换言之，作为胶粒的纳米粒子被形成为有序排列结构，成为看起来像是固溶体一样的集合体。

此外，在本实施方式中，光控制层12直接形成于透光性部件11，但是不限于此。例如，作为光控制层12，使用在透明薄膜等透明基材上形成有由胶体晶体膜而成的光控制膜的光控制片，可以将该光控制片通过粘合剂等贴附于透光性部件11。

此外，在本实施方式，光控制层12在透光性部件11的第1主面11b的整个面形成，但是不限于此。光控制层12，可以形成于透光性部件11的表面的一部分。例如图19的(a)示出的发光装置1A，可以使用在透光性部件11的第1主面11b的一部分形成了矩形状的光控制层12A的导光体10A。此外，也可以如图19的(b)示出的发光装置1B，可以使用透光性部件11的第1主面11b的一部分形成了具有文字或者图样等图案的光控制层12B的导光体10B。

此外，在本实施方式，设置在透光性部件11的光控制层12是胶体晶体膜G以及胶体晶体膜R中的任意的一种，但是不限于此。例如图19的(c)示出的发光装置1C，可以使用在透光性部件11的第1主面11b形成了由胶体晶体膜R而成的第1光控制层12R、以及由胶体晶体膜G而成的第2光控制层12G横向排列而配置的光控制层12C的导光体10C。或者，如图19的(d)示出的发光装置1D，可以使用在透光性部件11的第1主面11b形成有层叠了由胶体晶体膜R而成的第1光控制层12R以及由胶体晶体膜G而成的第2光控制层12G的多层膜构成的光控制层12D的导光体10D。换言之，作为光控制层12C，可以使用层叠了分别具有反射波长选择性的多个光控制膜的层叠膜。从而能够实现按照看的角度，颜色的变化丰富的发光装置。

(实施方式2)

接下来利用图20说明实施方式2涉及的发光装置1E。图20是实施方式2中的发光装置1E的截面图。

如图20所示，本实施方式中的发光装置1E是在上述实施方式1的发光装置1中将反射部设置在透光性部件11的第2主面11c的构造，该反射部是使在透光性部件11导光的光反射至第1主面11b的部。

具体而言，本实施方式中的发光装置1E具备导光体10E以及光源20，导光体10E具有透光性部件11E和光控制层12，在该透光性部件11E形成有使在透光性部件11E内导光的光向第1主面11b反射的反射部。在本实施方式，使在透光性部件11E内导光的光反射到第1主面11b的反射部是，在透光性部件11E的第2主面11c形成的多个凹部11c1。

具体而言，多个凹部11c1的每一个是反射棱镜，该反射棱镜具有使在透光性部件11E内导光的光反射到第1主面11b的反射面。多个凹部11c1的每一个是例如通过激光或者蚀刻法等在透光性部件11E的第2主面11c进行表面加工从而形成的微小的凹部。作为一例多个凹部11c1的每一个的截面形状为三角形，例如是圆锥、三角柱、三角锥或者四角锥等的凹部。另外，本实施方式中的透光性部件11E，除了形成有凹部11c1以外，与上述实施方式1中的透光性部件11的结构相同。

这样，本实施方式中的发光装置1E，与上述实施方式1涉及的发光装置1同样，在透光性部件11E的表面的至少一部分设置光控制层12来构成导光体10E，并且具备被配置为向透光性部件11E的第1端面11a射出光的光源20。

通过该结构，本实施方式中的发光装置1E能够起到与上述实施方式1中的发光装置1同样的效果。例如能够按照看的角度提取不同的特定的波长的光或者封闭特定的波长的光，或者能够提高光提取效率。

进一步，在本实施方式中的发光装置1E，作为使在透光性部件11E内导光的光反射到第1主面11b的反射部，在透光性部件11E的第2主面11c形成了多个凹部11c1。从而，比起上述实施方式1中的发光装置1，能够使从透光性部件11入射到光控制层12的光的量变多，所以能够使从光控制层12侧出射到导光体10的外部的光的提取量变大。因此，比起上述实施方式1中的发光装置1，能够进一步提高发光装置1E的光提取效率。

另外，在本实施方式中，如图21的(a)所示，多个凹部11c1在第2主面11c的整体以等间距并且均一的形式以点状来形成，但是不限于此。例如图21的(b)以及(c)所示，多个凹部11c1，可以改变密度分布等而形成于第2主面11c的一部分上。例如在这个情况下，如图21的(b)所示，可以在第2主面11c中设置形成有凹部11c1的区域和没有形成凹部11c1的区域。从而，能够使从与形成有凹部11c1的区域相对的部分的光控制层12(导光体10E)出射的光的量变大，能够部分地提高发光装置1E的亮度。另一方面，图21的(c)所示，可以以越是远离光源20，则凹部11c1的密度分布从稀疏变为密集的方式来形成多个凹部11c1。从而能够从导光体10E的整体中均一地提取光，能够提高发光装置1E的亮度均匀度。此外，如图21的(d)所示，透光性部件11E为膜状的情况下，可以在曲面的第2主面11c形成凹部11c1。从而，可以部分地改变发光装置1E的亮度。这样通过调整多个凹部11c1的图案，能够从导光体10E的整体均一地提取光，或者部分地提高亮度来提取光，或者根据部位调整提取的光的量。

另外，在本实施方式中，作为使在透光性部件11E内导光的光向第1主面11b反射的反射部，使用了在透光性部件11E的第2主面11c形成的多个凹部11c1，但是不限于此。例如，作为使在透光性部件11E内导光的光向第1主面11b反射的反射部，可以使用在透光性部件11E的第2主面11c印刷的多个反射点。

(变形例)

以上基于实施方式1、2对本发明所涉及的发光装置等进行了说明，不过本公开并非受上述的实施方式1、2所限。

例如在上述实施方式1、2中，光控制层12只形成在透光性部件11、11E的第1主面11b的该一个面，但是不限于此。具体而言，如图22示出的发光装置1F，光控制层12可以分别设置在透光性部件11的第1主面11b以及第2主面11c的双方。换言之，在本变形例中的发光装置1F的导光体10F，成为在透光性部件11的第1主面11b和第2主面11c的两面均设置有光控制层12的结构。通过这个结构，能够提高按照看的角度而提取的特定的波长的光的提取效率。此外，使特定的波长的光从光控制层12出射并且使其他的特定的波长的光封闭的方式来传输的情况下，能够提高使光封闭的效果。另外，在第1主面11b形成的光控制层12和在第2主面11c形成的光控制层12可以相同，也可以不同。例如，在第1主面11b形成的光控制层12和在第2主面11c形成的光控制层12，可以均为胶体晶体膜R或者胶体晶体膜G，也可以将在第1主面11b形成的光控制层12设为胶体晶体膜R以及胶体晶体膜G中的一方，在第2主面11c形成的光控制层12设为胶体晶体膜R以及胶体晶体膜G的另一方。

此外，在上述实施方式1、2中光源20为1个，但是光源20可以为多个。在这个情况下，如图23以及图24示出的发光装置1G，使用2个光源20，一方的光源20设置为与透光性部件11的第1端面11a相对，另一方的光源20设置为与透光性部件11的第2端面11d相对。从而，从透光性部件11的第1端面11a以及第2端面11d的左右两个端面，向透光性部件11射入光，所以能够使从导光体10提取的光的色度的变化成为左右对称。

或者如图25所示的发光装置1H可以被配置为使用4个光源20包围透光性部件11的4个端面。具体而言，在透光性部件11，可以以作为左端面的第1端面11a和作为右端面的第2端面11d、作为上端面的第3端面和作为下端面的第4端面分别相对的方式，来配置各个光源20。从而，能够从透光性部件11的上下左右的4个端面向透光性部件11射入光，所以能够使从导光体10提取的光的色度的变化成为上下左右对称。

此外，在上述实施方式1、2中，光源20的光轴被构成为与透光性部件11的第1主面11b平行，并且光源20的光轴不变，但是不限于此。例如图26示出的发光装置1I，可以具备对光源20的光轴进行调整的光轴调整机构40。光轴调整机构40，例如是能够对收纳光源20的框体30进行转动的驱动装置，通过执行器等来构成。通过光轴调整机构40转动框体30来调整光源20的光轴的朝向，从而能够对从光源20入射到透光性部件11的第1端面11a的光的朝向进行调整。这样使光源20的光轴的朝向变化，从而能够使从导光体10提取的光的颜色变化。因此，通过改变光源20的光轴的朝向，不需要改变看导光体10的角度，就能够使从导光体10出射的光的颜色变化。换言之，通过本变形例中的发光装置1I，即使是在从相同的视点看发光装置1I的情况下，也被看成发光颜色有变化。换言之，不需要改变看的角度就能够提取不同的特定的波长的光。此外，通过改变光源20的光轴的朝向，本来通过全反射不能提取的光也变得能够提取，所以能够进一步提高光提取效率。另外虽然未图示，可以使用不改变光源20的光轴的朝向而变更从光源20射出的光的配光的配光可变机构，也能够不改变看导光体10的角度而能够改变导光体10出射的光的颜色。换言之，不改变光源20的光轴的朝向而变更从光源20射出的光的配光角，从而能够按照看的角度来提取不同的特定的波长的光。

此外，在上述实施方式1、2中，透光性部件11为平板状的基板，但是不限于此。例如图27所示的发光装置1J，作为透光性部件11J使用棒状的部件，可以将导光体10J作为棒状的导光棒。在这个情况下，光控制层12可以被形成在棒状的透光性部件11J的侧面的整个面从而构成为圆筒状，但是也可以被形成在棒状的透光性部件11J的侧面的一部分。另外，棒状的透光性部件11J，不限于坚硬的细长形的圆柱体，也可以像光纤一样具有柔性。这样形成棒状的导光体10J，通过弯曲为曲线状从而能够实现外观设计性高的发光装置1J。此外，作为光控制层12使用胶体晶体膜G等，从而使入射到透光性部件11J的光中的特定的波长从光控制层12出射，并且针对其他的特定的波长的光，有选择地封闭在透光性部件11J内并传输，从透光性部件11J的第2端面11d出射。因此，能够实现具有以特定的波长来照射照明光的照明装置与传输其他的特定的波长的光的光传输装置的双方的功能的发光装置1J。在这个情况下，导光体10J的透光性部件11J成为光波导路(光传输路)。

此外，在上述实施方式1、2中光控制层12为最表面层，光控制层12的外表面(光提取面)是被露出的、与空气层之间的边界面，但是不限于此。例如图28示出的发光装置1K，可以在光控制层12的外表面(光提取面)形成扩散层50。扩散层50是例如使入射的光散射反射的微粒子以分散的方式存在的乳白色的扩散膜。在光控制层12的外表面形成扩散层50，从而在光控制层12衍射的光，在扩散层50被扩散后提取到外部。因此，能够使基于角度的颜色变化的渐变程度变得缓慢。

在这个情况下，如图29示出的发光装置1L，可以进一步在扩散层50的外表面粘贴反射片60。从而，在光控制层12衍射并在扩散层50扩散的光，在反射片60反射，所以从透光性部件11的扩散层50侧光不被提取，光从透光性部件11的第2主面11c被提取。

此外，在上述实施方式1、2中，从光源20射出的白色光，入射到透明的透光性部件11，从而使白色光入射到光控制层12，但是不限于此。例如图30示出的发光装置1M，作为光源20M的发光元件21M使用发出蓝色光的蓝色发光元件，并且作为导光体10M的透光性部件11M使用由含有黄色荧光体11M1的含荧光体树脂11M2而成的荧光板。在这个情况下，通过从光源20M射出并入射到透光性部件11M的蓝色光，透光性部件11M内的黄色荧光体11M1被激励来发出黄色光，光源20M的蓝色光与黄色荧光体11M1的黄色光混合，在透光性部件11M生成白色光。在这个透光性部件11M生成的白色光入射到光控制层12并衍射，从导光体10M提取按照看的角度而不同的特定的波长的光。另外，不仅限于通过蓝色发光元件和黄色荧光体来生成白色光的情况，也可以通过蓝色发光元件和红色荧光体以及绿色荧光体的组合来生成白色光，也可以通过发出紫外光的UV发光元件和多个种类的荧光体的组合来生成白色光。另外，荧光体可以是荧光颜料，也可以是荧光染料。

此外在上述实施方式1、2中，导光体10由透光性部件11以及被设置在透光性部件11的表面的光控制层12来构成，但是不限于此。例如图31示出的发光装置1N，导光体10N，可以由透光性部件11N以及透光性部件11包含的多个纳米粒子12a来构成。具体而言，导光体10N是将多个纳米粒子12a作为胶体晶体来包含的块体。另外，透光性部件11N，例如由透光性树脂材料来构成。

此外在上述实施方式1、2中，透光性部件11的第2主面11c露出在外部，但是不限于此。例如图32示出的发光装置1O，透光性部件11的第2主面11c，被框体30O的一部分覆盖。在这个情况下，框体30O中的覆盖透光性部件11的第2主面11c的部分，可以具有光反射性。从而，框体30O中的覆盖透光性部件11的第2主面11c的部分，可以作为反射部来发挥作用，该反射部使在透光性部件11导光的光向第1主面11b反射。因此与上述实施方式2同样，能够使从透光性部件11入射到光控制层12的光的量变多，所以能够使从光控制层12侧出射到导光体10的外部的光的提取量变大。

另外，也可以不是由框体30O的一部分反射在透光性部件11内导光的光，而是如图33示出的发光装置1P，在框体30O中的覆盖透光性部件11的第2主面11c的部分与透光性部件11之间，另设反射片70。换言之，作为使在透光性部件11导光的光向第1主面11b反射的反射部，可以配置与透光性部件11的第2主面11c相接的反射片70。在这个情况下，也能够使从光控制层12侧向导光体10的外部出射的光的提取量变大。另外，反射片70可以由白色树脂构成，也可以是形成有金属膜的片材或金属片本身，也可以是形成有反射棱镜的棱镜片。

此外在上述实施方式1、2中，透光性部件11的第1端面11a，垂直于第1主面11b，但是不限于此。例如图34示出的发光装置1Q，导光体10Q的透光性部件11Q，可以是端部被切割的形状。具体而言，透光性部件11Q的端部形成有倾斜部11Q1，第1端面11a成为相对于第1主面11b倾斜的倾斜面。在这个情况下，可以以相对于倾斜面即第1端面11a，光源20的光轴成为垂直的方式来配置光源20。

此外在上述实施方式1、2中，透光性部件11的第1端面11a是平坦面，但是不限于此。例如图35示出的发光装置1R，可以在导光体10R的透光性部件11R的第1端面11a，形成有向透光性部件11R的内侧凹陷的具有倾斜面的凹部11R1。从而，能够抑制从光源20射出的光在第1端面11a反射，所以能够使入射到透光性部件11R的、光源20的光的量变多。换言之，能够提高光源20的光向透光性部件11R的入射效率。从而，能够使从导光体10R出射到外部的光的提取量变大，能够提高发光装置1R的光提取效率。

此外在上述实施方式1、2中，作为具有三维周期结构体的光控制层12，使用了包含胶体晶体的胶体晶体膜，但是不限于此。例如，光控制层12，也可以具有生成按照看的角度使颜色变化的衍射光的衍射光栅等的三维周期结构。但是如上述实施方式1的生成衍射光的衍射光栅，需要精密的细微加工，所以成本变高。另一方面，胶体晶体膜仅通过涂布就能够形成，所以即使是大面积也能以低成本制作。因此，作为光控制层12，优先的是使用包含胶体晶体的胶体晶体膜。

此外在上述实施方式1、2中，使用1个光源20，使从光源20射出的光，通过透光性部件11的第1端面11a入射到透光性部件11内，但是不限于此。例如，可以使1个光源20射出的光从透光性部件11的第2端面11d入射到透光性部件11内，也可以从透光性部件11的第1主面11b或第2主面11c入射到透光性部件11内。因此，光源20可以不配置在与透光性部件11的第1端面11a相对的位置，可以配置在与透光性部件11的第2端面11d、第1主面11b、或第2主面11c相对的位置。

此外在上述实施方式1，2中，光源20是在宽带波长范围中具有连续的光强度的白色光源，但是不限于此。例如，光源20可以是发出峰值波长为特定的一个的单一波长的光、或者峰值波长为特定的多个的包括多个波长的光。例如，光源20可以发出红色的单一波长的光，也可以发出包括峰值波长为红色、绿色以及蓝色的3个波长的白色光。另外，从光源20射出的光为白色光的情况下，能够按照看的角度而使提取的光(衍射光)的颜色不同。换言之，能够目视确认与观察角度对应的颜色的渐变。另一方面，在从光源20射出的光是单一波长的光的情况下，不出现用户能够目视确认的程度的颜色变化，仅在与单一波长对应的角度时提取光。从而，能够实现仅在与单一波长对应的角度时，能够看到发光的发光装置。

此外在上述实施方式1、2中，光源20被构成为通过蓝色LED芯片和黄色荧光体而放出白色光，但是不限于此。例如可以是不使用黄色荧光体，使用包含红色荧光体以及绿色荧光体的含荧光体树脂，对其与蓝色LED芯片进行组合，从而放出白色光的构成。

此外在上述实施方式1、2中，光源20的发光元件21使用了发出蓝色光的蓝色LED芯片，但是不限于此。例如，发光元件21也可以使用发出蓝色以外的光的LED芯片。例如，发光元件21可以使用发出紫外光的LED芯片。在这个情况下，作为荧光体粒子，可以使用对发出三原色(红色、绿色、蓝色)的光的各色荧光体进行组合。进而作为波长转换部件使用了荧光体，但是也可以使用荧光体以外的波长转换部件。例如，作为波长转换部件，可以使用半导体、金属错合物、有机染料、颜料等材料，这些材料包含吸收某个波长的光，发出与吸收的光不同的波长的光的物质。

此外在上述实施方式1、2中，光源20是使用了LED的LED模块，但是不限于此。例如，光源20可以使用半导体激光或者有机电致发光(Electro Luminescence)等LED以外的固体发光元件，也可以是冷阴极管(CCFL)等的荧光灯。光源20只要是能够向透光性部件11入射光，可以使用任何形式的光源。

此外在上述实施方式1、2以及变形例中的发光装置，例如能够作为照明装置来利用。在这个情况下，将发光装置作为照明装置来使用，从而能够实现具有1个以上的照明装置的照明系统。从而，按照看照明装置的角度，照明光的颜色变化，所以能够进行空间表现。

或者将发光装置作为光传输装置而使用，从而能够实现具有1个以上的光传输装置的光通信系统。这样从发光装置1提取的光，能够作为照明光以外的各种用途的光来使用。

此外在上述实施方式1、2以及变形例中的发光装置，从光源20没有射出光时(光源灭灯时)，导光体成为透明，所以成为能够透过导光体看到对面侧的状态(透明状态)，这是因为由胶体晶体膜而成的光控制层，除了特定的波长以外不进行反射(换言之透明)。另一方面，上述实施方式1、2以及变形例中的发光装置，从光源20射出光时(光源点灯时)，导光体发光从导光体提取光，所以成为因为导光体发光而看不见对面侧的状态(遮光状态)。这样如上所述，通过胶体晶体膜而成的光控制层，能够看见特定的波长的颜色。这样在上述实施方式1、2以及变形例中的发光装置，能够对透明状态与遮光状态这样的视觉信息的导通/截止，通过电信号来简单地进行切换。从而在上述实施方式1、2以及变形例中的发光装置，能够作为针对空间在视觉上隔断的隔板等来利用。尤其能够按照角度来提取特定的波长的光，所以能够作为外观设计性出色的隔板来利用。

另外，针对上述实施方式实施本领域技术人员所想出的各种变形而获得的形式，以及在不超出本公开的主旨的范围内，将上述实施方式中的构成要素以及功能任意组合而实现的形式，均包括在本发明中。

符号说明

1，1A，1B，1C，1D，1E，1F，1G，1H，1I，1J，1K，1L，1M，1N，1O，1P，1Q，1R 发光装置

10，10A，10B，10C，10D，10E，10F，10J，10M，10N，10Q，10R 导光体

11，11E，11J，11M，11N，11Q，11R 透光性部件

11a 第1端面

11b 第1主面

11c 第2主面

11c1 凹部(反射部)

12，12A，12B，12C，12D 光控制层

20，20M 光源

40 光轴调整机构

70 反射片(反射部)

Claims (15)

1.一种发光装置，

所述发光装置，具备：

导光体，具有透光性部件和光控制层，所述透光性部件至少在可见光区域具有透光性，所述光控制层被设置在所述透光性部件的表面的至少一部分；以及

光源，向所述透光性部件的至少一个端面射出光，

所述光控制层具有反射波长选择性，该反射波长选择性是指反射光的波长依赖于入射光的入射角度。

2.如权利要求1所述的发光装置，

所述透光性部件是具有第1主面以及与所述第1主面背对的第2主面的基板，

所述光控制层被设置在所述第1主面。

3.如权利要求2所述的发光装置，

在所述基板的所述第2主面设置有反射部，该反射部使在所述基板导光的光，向所述第1主面反射。

4.如权利要求3所述的发光装置，

所述反射部是在所述基板的所述第2主面形成的多个凹部。

5.如权利要求3所述的发光装置，

所述反射部是与所述基板的所述第2主面相接的反射片。

6.如权利要求1所述的发光装置，

所述透光性部件是具有第1主面以及与所述第1主面背对的第2主面的基板，

在所述第1主面以及所述第2主面分别设置有所述光控制层。

7.如权利要求1至6的任一项所述的发光装置，

所述光控制层是层叠了分别具有所述反射波长选择性的多个光控制膜的层叠膜。

8.如权利要求1至7的任一项所述的发光装置，

所述光控制层具有三维周期结构体。

9.如权利要求1至8的任一项所述的发光装置，

所述光控制层包含胶体晶体。

10.如权利要求1至9的任一项所述的发光装置，

所述光控制层的厚度为5μm以上100μm以下。

11.如权利要求1至10的任一项所述的发光装置，

所述光源包含发光二极管。

12.如权利要求1至11的任一项所述的发光装置，

所述发光装置具备对所述光源的光轴进行调整的光轴调整机构。

13.如权利要求1至12的任一项所述的发光装置，

所述发光装置具备对从所述光源射出的光的配光进行变更的配光可变机构。

14.一种照明系统，作为照明装置具备权利要求1至13的任一项所述的发光装置。

15.一种光通信系统，作为光传输装置具备权利要求1至13的任一项所述的发光装置。

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