CN116134268A - 照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件 - Google Patents

照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件 Download PDF

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Abstract

照明装置用导光部件具有：导光层，其具有第一主面、与第一主面相反侧的第二主面、以及接受从光源射出的光的受光侧面；第一低折射率层(20A)，其配置于导光层的第一主面侧，具有比导光层的折射率nGP小的折射率nL1；配光控制结构(14A、14B)，其能够使在导光层内传播的光的一部分至少朝向第一低折射率层侧或与第一低折射率层相反侧；可见光透射率为60％以上，雾度值低于10％。

Description

照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件
技术领域
本发明涉及照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件，特别是涉及片状或膜状的透明的照明装置用导光部件、及具备该照明装置用导光部件的照明装置及建筑部件。此外，建筑部件包含外装饰用和内装饰用。
背景技术
近年来，以LED照明为代表的下一代半导体照明(Solid State Light：SSL)的利用正在发展。例如，提案有被称为建筑照明(Architainment Lighting)的通过组合例如建筑部件和照明装置而富有设计性或娱乐性的照明。
例如，在专利文献1中公开有一种单面照明兼用窗，该单面照明兼用窗在板状的透明基材的端部具有光源，在夜间等照明时作为将从光源射出并在透明基材内导光的光从透明基材的单面射出的照明装置发挥功能，且在白天等非照明时作为透明窗发挥功能。
在专利文献1所记载的单面照明兼用窗这样的照明装置中，在透明基材的一主面上形成有多个反射性凹面(或凸面)，将在透明基材内导光且由多个反射性凹面(或凸面)反射的光从另一主面射出。
这样的多个反射性凹面(或凸面)容易附着污垢、或灰尘、或者容易损伤。另外，可能具有不易进行基于多个反射性凹面(或凸面)的配光控制(照明光的配光方向的分布的控制)；或者不能充分获得针对可见光的透射率(以下称为“可见光透射率”)，例如看起来像毛玻璃状那样白浊等问题。
另一方面，在专利文献2中公开有一种光学装置，该光学装置具有光学介质层(例如，海报、反射型显示器、电子纸等图像显示物或透明窗或墙壁)和对光学介质层照射光的透明照明装置。透明照明装置具有导光层、配置于导光层的观察者侧的低折射率层、以及设置于导光层与光学介质层之间的光学功能层(低折射率层或具有多个空腔的层)。专利文献2所记载的透明的照明装置在最外表面不具有反射性凹面(或凸面)。另外，因为具有配置于观察者侧的低折射率层，所以即使在其表面附着污垢，光也不会从此漏出。另外，在专利文献3中公开有包含导光层、低折射率层、以及基材层的LED照明器具。即使在专利文献3的照明器具的表面附着污垢，光的波导效应也不会降低。
另外，在专利文献4及5中公开有利用多个空腔的界面实现的全反射的配光结构。如果使用专利文献4及5中公开的配光结构，则能够提高配光控制的自由度及精度。
专利文献2～5的全部公开内容通过参照而引用到本说明书中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2019/102959号
专利文献2：国际公开第2019/182091号
专利文献3：国际公开第2019/146628号
专利文献4：国际公开第2011/124765号
专利文献5：国际公开第2019/087118号
专利文献6：(日本)特开2001-215312号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
现有的透明的照明装置虽然可以用于例如窗户、墙壁，但由于透射率低或白浊(雾度值大)等理由，在用途上有限制。作为现有技术，可举出在导光板上形成点状的图案而取出光的方式，但本方式中，透明性相对于法线方向不充分。进而，还存在表面容易污染、容易带伤、或者污染或伤引起的光学特性变化大的问题。另外，根据使用环境，有时会在表面产生结露，其结果产生在表面附着污垢的问题。在专利文献6中公开有包含具有多个具备光路变换斜面的槽结构的层、覆盖膜、防污层的光学膜，但这不能确保充分的透明性。
本发明是为了解决现有的透明的照明装置的上述问题点中的至少一个而完成的，其目的在于提供例如透射率比现有技术高、雾度值小的照明装置及照明装置用导光部件。另外，本发明的目的在于提供具备这样的照明装置的建筑部件。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的实施方式，提供以下项目所记载的解决方案。
[项目1]
一种照明装置用导光部件，其具有：
导光层，其具有第一主面、与所述第一主面相反侧的第二主面、以及接受从光源射出的光的受光侧面；
第一低折射率层，其配置于所述导光层的所述第一主面侧，具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nL1；
配光控制结构，其能够使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向所述第一低折射率层侧或与所述第一低折射率层相反侧，
可见光透射率为60％以上，雾度值低于10％。
[项目2]
根据项目1所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向所述第一低折射率层侧。
[项目3]
根据项目1所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向与所述第一低折射率层侧相反侧。
[项目4]
根据项目1～3中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有配置于所述第一低折射率层的与所述导光层相反侧，且硬度为铅笔硬度H以上的第一硬涂层。
[项目5]
根据项目1～4中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
在所述第一低折射率层的与所述导光层相反侧具有第一基材层，所述第一硬涂层形成于所述第一基材层的与所述第一低折射率层相反侧。所述第一低折射率层的折射率nL1例如为1.05以上1.30以下。
[项目6]
根据项目1～5中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构具有多个内部空间，所述多个内部空间中形成有通过内部全反射而使光朝向所述第一低折射率层侧或与所述第一低折射率层侧相反侧的界面。
[项目7]
根据项目6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第一配光控制结构，所述第一配光控制结构在所述导光层内形成有所述多个内部空间。
[项目8]
根据项目6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第二配光控制结构，所述第二配光控制结构形成于在所述导光层和所述第一低折射率层之间设置有所述多个内部空间的第一方向变换层。
[项目9]
根据项目8所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述导光层和所述第一方向变换层之间第一光耦合层，所述第一光耦合层具有多个第一低折射率区域，所述第一低折射率区域具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nC1。
[项目10]
根据项目6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第三配光控制结构，所述第三配光控制结构形成于在所述导光层的所述第二主面上设置有所述多个内部空间的第二方向变换层。
[项目11]
根据项目6～10中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
就所述多个内部空间而言，在从所述第一主面的法线方向俯视所述导光层时，所述多个内部空间的面积占所述导光层面积的比例为30％以下。
[项目12]
根据项目1～11中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有第二低折射率层，所述第二低折射率层配置于所述导光层的所述第二主面侧，具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nL2。
[项目13]
根据项目12所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有第二硬涂层，所述第二硬涂层配置于所述第二低折射率层的与所述导光层相反侧，具有比所述导光层的硬度HGP高的硬度HH2。所述第二硬涂层的硬度HH2例如以铅笔硬度计为H以上。
[项目14]
根据项目13所述的照明装置用导光部件，其中，
在所述第二低折射率层的与所述导光层相反侧具有第二基材层，所述第二硬涂层形成于所述第二基材层的与所述第二低折射率层相反侧。
所述第二低折射率层的折射率例如为1.05以上1.30以下。折射率为1.30以下的第二低折射率层例如使用多孔质材料形成，因此，其硬度HL2比导光层的硬度HGP低，从而第二低折射率层脆。
[项目15]
根据项目10所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述导光层和所述第二方向变换层之间第二光耦合层，所述第二光耦合层具有多个第二低折射率区域，所述多个第二低折射率区域具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nC2。
[项目16]
根据项目13或14所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一硬涂层的雾度值大于所述第二硬涂层的雾度值。所述第一硬涂层和/或所述第二硬涂层含有例如粒子。
[项目17]
根据项目1～16中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具备具有防水性和/或防油性(或亲水性)的防污层作为所述第一主面侧或所述第二主面侧的最外层。
[项目18]
根据权利要求17所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述防污层的所述导光层侧的防反射层。
[项目19]
一种照明装置，其具备：
项目1～18中任一项所述照明装置用导光部件、和
朝向所述受光侧面射出光的光源。
[项目20]
一种建筑部件，其具有项目1～18中任一项所述的照明装置用导光部件。
发明效果
根据本发明的实施方式，提供透射率比以往高、且雾度值小的照明装置。另外，根据本发明的另一实施方式，提供具有这样的照明装置的建筑部件。
附图说明
图1A是本发明实施方式的照明装置100A_L的示意性剖视图。
图1B是本发明实施方式的照明装置100B_L的示意性剖视图。
图2A是本发明实施方式的照明装置200A_L的示意性剖视图。
图2B是本发明实施方式的照明装置200B_L的示意性剖视图。
图3是本发明实施方式的照明装置300A_L的示意性剖视图。
图4A是本发明实施方式的导光部件100A的示意性剖视图。
图4B是本发明实施方式的导光部件100B的示意性剖视图。
图5A是本发明实施方式的导光部件200A的示意性剖视图。
图5B是本发明实施方式的导光部件200B的示意性剖视图。
图6A是本发明实施方式的导光部件210A的示意性剖视图。
图6B是本发明实施方式的导光部件210B的示意性剖视图。
图7A是本发明实施方式的导光部件220A的示意性剖视图。
图7B是本发明实施方式的导光部件220B的示意性剖视图。
图8是本发明实施方式的导光部件100AD的示意性剖视图。
图9是本发明实施方式的导光部件210AD的示意性剖视图。
图10是本发明实施方式的导光部件200AD的示意性剖视图。
图11是本发明实施方式的导光部件220AD的示意性剖视图。
图12A是实施例的导光部件200AD_a的示意性剖视图。
图12B是实施例的导光部件200BD_a的示意性剖视图。
图13A是实施例的导光部件220AD_a的示意性剖视图。
图13B是实施例的导光部件220AD_b的示意性剖视图。
图13C是实施例的导光部件220BD_b的示意性剖视图。
图14A是构成本发明的实施方式的导光部件具有的方向变换层的赋形膜62的示意性俯视图。
图14B是赋形膜62的示意性剖视图。
图15是表示赋形膜62的凹部64的示意性剖视图。
图16是用于说明低折射率区域80a的分布的示意性俯视图。
图17是比较例的导光部件910的示意性剖视图。
图18是比较例的导光部件920A的示意性剖视图。
图19A是表示比较例3中使用的赋形膜92的凹部94的示意性俯视图。
图19B是表示比较例3中使用的赋形膜92的凹部94的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明实施方式的照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件。本发明实施方式的照明装置用导光部件、照明装置及建筑部件不限于以下例示的部件。
[照明装置用导光部件及照明装置]
首先，参照附图说明本发明实施方式的照明装置用导光部件及照明装置的例子。
图1A表示本发明实施方式的照明装置100A_L的示意性剖视图。照明装置100A_L具有光源LS、和接受从光源LS射出的光并将其向Y方向传播并且使其向Z方向射出的导光部件100A。当然，光的传播方向从Y方向具有偏差(分布)，光的射出方向也从Z方向具有偏差(分布)。导光部件100A具有60％以上的可见光透射率。在此，将波长为380nm以上780nm以下的光作为可见光。
导光部件100A具有的导光层10A具有第一主面、与第一主面相反侧的第二主面、以及接受从光源LS射出的光的受光侧面。在图1A中，上侧的主面是第一主面，下侧是第二主面。光源LS例如是LED装置，也可以排列使用多个LED装置。另外，也可以在光源LS和导光层10A之间设置用于将从光源LS射出的光有效地引导到导光层10A的耦合光学系统。
导光部件100A具有配置于导光层10A的第一主面侧且具有比导光层10A的折射率nGP小的折射率nL1的第一低折射率层20A、和配置于第一低折射率层20A的与导光层10A相反侧且铅笔硬度为H以上的第一硬涂层40A。
导光层10A由相对于可见光的透射率高的公知的材料形成。导光层10A例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸系树脂、聚碳酸酯(PC)系树脂、环烯烃系树脂、玻璃(例如石英玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃)形成。导光层10A的折射率nGP例如为1.40以上1.80以下。此外，只要没有特别说明，折射率是指在波长550nm下由椭圆偏光仪测定的折射率。导光层10A的厚度可以根据用途适当设定。导光层10A的厚度例如为0.05mm以上50mm以下。
第一低折射率层20A的折射率nL1例如优选为1.30以下，更优选为1.20以下，进一步优选为1.15以下。第一低折射率层20A优选为固体，折射率例如优选为1.05以上。导光层10A的折射率与第一低折射率层20A的折射率层之差优选为0.20以上，更优选为0.23以上，进一步优选为0.25以上。折射率为1.30以下的第一低折射率层20A例如可以使用多孔质材料形成。第一低折射率层20A厚度例如为0.3μm以上5μm以下。
在低折射率层为内部具有空隙的多孔质材料的情况下，其空隙率优选为35体积％以上，更优选为38体积％以上，特别优选为40体积％以上。如果在这样的范围内，则能够形成折射率特别低的低折射率层。低折射率层的空隙率的上限例如为90体积％以下，优选为75体积％以下。如果在这样的范围内，则可以形成强度优良的低折射率层。空隙率是根据由椭圆偏光仪测定的折射率的值，由Lorentz-Lorenz’sformula(劳洛公式)算出的值。
对于低折射率层，例如可以使用专利文献3中公开的具有空隙的低折射率层。专利文献3的全部公开内容通过参照而引用到本申请说明书中。具体而言，具有空隙的低折射率层包含二氧化硅粒子、具有微孔的二氧化硅粒子、二氧化硅中空纳米粒子等大致球状粒子、纤维素纳米纤维、氧化铝纳米纤维、二氧化硅纳米纤维等纤维状粒子、由膨润土构成的纳米粘土等平板状粒子等。在一个实施方式中，具有空隙的低折射率层是粒子(例如，微孔粒子)彼此直接化学结合而构成的多孔体。另外，构成具有空隙的低折射率层的粒子彼此也可以是其至少一部分经由少量(例如粒子的质量以下)的粘接剂成分结合。低折射率层的空隙率及折射率能够通过构成该低折射率层的粒子的粒径、粒径分布等来调整。
作为得到具有空隙的低折射率层的方法，例如可举出日本特开2010-189212号公报、日本特开2008-040171号公报、日本特开2006-011175号公报、国际公开第2004/113966号及这些参考文献中记载的方法。日本特开2010-189212号公报、日本特开2008-040171号公报、日本特开2006-011175号公报、国际公开第2004/113966号的全部公开内容通过参照而引用到本说明书中。
作为具有空隙的低折射率层，可以适宜使用二氧化硅多孔体。二氧化硅多孔体例如通过以下方法制造。可举出如下方法等：使硅化合物；水解性硅烷类和/或倍半硅氧烷、以及其部分水解物及脱水缩合物中的至少任一种水解及缩聚的方法；使用多孔质粒子和/或中空微粒子的方法；以及利用回弹现象生成气凝胶层的方法；使用将通过溶胶凝胶法得到的凝胶状硅化合物粉碎，用催化剂等使得到的粉碎体即微孔粒子彼此化学结合而成的粉碎凝胶的方法。但是，低折射率层不限于二氧化硅多孔体，制造方法也不限于例示的制造方法，也可以通过任何制造方法制造。但是，多孔质层不限于二氧化硅多孔体，制造方法也不限于例示的制造方法，也可以通过任何制造方法制造。另外，倍半硅氧烷是以(RSiO1.5，R为烃基)为基本构成单元的硅化合物，严格上来说与以SiO2为基本构成单元的二氧化硅不同，但在具有通过硅氧烷键交联的网格结构这一点上与二氧化硅共通，因此，在此，含有倍半硅氧烷作为基本构成单元的多孔体也被称为二氧化硅多孔体或二氧化硅系多孔体。
二氧化硅多孔体可以由相互结合的凝胶状硅化合物的微孔粒子构成。作为凝胶状硅化合物的微孔粒子，可举出凝胶状硅化合物的粉碎体。二氧化硅多孔体例如可以通过在基材上涂布含有凝胶状硅化合物的粉碎体的涂布液而形成。凝胶状硅化合物的粉碎体例如可以通过催化剂的作用、光照射、加热等而化学结合(例如硅氧烷结合)。
如果存在第一低折射率层20A，则导光层10A和第一低折射率层20A的界面成为能够全反射在导光层10A内传播的光的界面，不受第一低折射率层20A上的状态影响。如果没有第一低折射率层20A，而导光层10A的表面露出，则在导光层10A的表面和空气的界面发生全反射。如果导光层10A的表面被污染，则在附着有污垢的表面部分有时不会发生全反射。于是，产生从附着有污垢的表面部分漏光、和/或在导光层10A内传播的光的分布发生变化等不良。即，第一低折射率层20A能够提高导光部件100A的表面的防污性。该效果即使在第一低折射率层20A上形成第一硬涂层40A也相同。
第一硬涂层40A的硬度HH1例如以铅笔硬度计优选为H以上，更优选为2H以上，进一步优选为4H以上。另一方面，第一硬涂层40A的硬度HH1的上限没有特别限定，但以铅笔硬度计优选为6H以下，更优选为5H以下。铅笔硬度通过以JIS K 5400的“铅笔硬度试验”为基准的方法进行测定。此外，导光层10A的硬度HGP例如为B。第一硬涂层40A厚度优选为1μm以上30μm以下，更优选2μm以上20μm以下，进一步优选3μm以上15μm以下。如果第一硬涂层40A的厚度在这样的范围内，则具有良好的耐擦伤性。
在第一低折射率层20A具有比导光层10A的硬度HGP高的硬度HL1的情况下，第一低折射率层20A也可以兼作第一硬涂层40A。即，也可以省略第一硬涂层40A。此时，第一低折射率层20A的硬度HL1以铅笔硬度计优选为H以上，更优选为2H以上，进一步优选为4H以上，上限没有特别限定，优选为6H以下，更优选为5H以下。
只要满足上述的特性，第一硬涂层40A就可以由任意适当的材料构成。第一硬涂层40A例如是热固性树脂或电离辐射线(例如可见光、紫外线)固化性树脂的固化层。作为这样的固化性树脂，例如可举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯、聚硅氧烷等硅树脂、不饱和聚酯、环氧树脂。第一硬涂层40A例如能够通过将含有溶剂和固化型化合物的材料涂布在对象基材表面且使其固化而形成。适合用作第一硬涂层40A的硬涂层的详情例如记载在日本特开2011-237789号公报中。日本特开2011-237789号公报的全部公开内容通过参照而引用到本说明书中。
导光部件100A具有能够使在导光层10A内传播的光的一部分至少朝向第一低折射率层20A侧的配光控制结构。配光控制结构具有形成通过内部全反射而使光朝向第一低折射率层20A侧的界面的多个内部空间14A。也有时将内部空间14A称为光腔。在导光部件100A中，在导光层10A内形成有多个内部空间14A。例如如图所示，内部空间14A具有在第一低折射率层20A侧(Z方向、图中上侧)具有顶角的三角形的截面形状(垂直于X方向、平行于YZ面)，使在导光层10A内向Y方向传播的光朝向第一低折射率层20A侧。内部空间14A的截面形状不限于此，只要具有使向Y方向传播的光朝向第一低折射率层20A侧的界面，则也可以是梯形等。有时将形成于导光层10A内的配光控制结构称为第一配光控制结构。
导光部件100A具有由导光层10A内的多个内部空间14A构成的第一配光控制结构，因此，可见光透射率为60％以上，雾度值可以低于10％。另外，如后述，通过调整多个内部空间14A的形状及配置等，能够控制射出光的配光分布、射出效率、亮度分布。多个内部空间14A典型地为内部填充有空气的空隙部(空腔)。但是，空腔也可以填充折射率比导光层10A低的材料来代替空气。
在导光部件100A上，沿着主面规则或随机地设置有多个内部空间14A。内部空间14A的大小可以在可以设置于导光层10A的内部的范围内适当选择。对于内部包含内部空间14A的导光层没有特别限定，例如能够使用专利文献2、4、5及国际公开第2011/127187号中公开的导光层。这些公报的全部公开内容通过参照而引用到本申请说明书中。
导光层10A例如通过将未形成图案的第一膜和形成有所希望的微细图案的第二膜用层压法贴合或利用粘接剂(包括压敏粘接剂)粘接而制作。
微细图案在第二膜上的形成使用激光构图、直接激光成像、激光钻孔、掩模或无掩模激光或电子束照射。另外，也可以通过印刷、喷墨印刷、丝网印刷等赋予个别的特性，变更材料或折射率值。也可以使用微/纳米分布、定量、直接“写入”、离散激光烧结、微放电加工(微EDM)或微加工、微成形、压印、压花加工及类似于上述的加工。
作为配光控制结构的多个内部空间14A在从主面的法线方向俯视导光层10A时，多个内部空间14A的面积占导光层10A的面积的比例(占有面积率)为30％以下，这从得到良好的可见光透射率及雾度值的方面考虑是优选的。此外，内部空间14A的占有面积率可以是均匀的，也可以随着距离的增大而占有面积率增大，使得即使距光源LS的距离增大，亮度也不会降低。示出具体例，如后述，优选内部空间14A的占有面积率是均匀的。此外，从获得良好的亮度的观点出发，内部空间14A的占有面积率优选为1％以上。内部空间14A的占有面积率优选为1％以上30％以下，上限值更优选为25％以下，为了得到高的可见光透射率，优选为10％以下，进一步优选为5％以下。
此外，配光控制结构的上述特征不限于这里示例的导光层10A内所形成的多个内部空间14A，与后述的各种配光控制结构共通。作为由多个内部空间构成的配光控制结构，例如能够使用专利文献5中记载的配光结构体(LightDistribution Structure)。
图1B表示本发明实施方式的照明装置100B_L的示意性剖视图。照明装置100B_L在具有接受从光源LS射出的光，使其向Y方向传播，同时向-Z方向射出的导光部件100B这一点上与图1A所示的照明装置100A_L不同。
导光部件100B具有的导光层10B具有能够使在导光层10B内传播的光的一部分至少朝向与第一低折射率层20A相反侧的配光控制结构。配光控制结构具有形成通过内部全反射而使光朝向与第一低折射率层20A相反侧的界面的多个内部空间14B。例如如图所示，内部空间14B具有在与第一低折射率层20A相反侧(-Z方向、图中下侧)具有顶角的三角形的截面形状(垂直于X方向、平行于YZ面)，使在导光层10B内向Y方向传播的光朝向与第一低折射率层20A相反侧。内部空间14B的截面形状不限于此，只要具有使向Y方向传播的光朝向与第一低折射率层20A相反侧的界面，则也可以是梯形等。这样，通过改变内部空间14B的截面形状(例如三角形的顶角的方向)，能够改变光的射出方向。
图2A表示本发明实施方式的照明装置200A_L的示意性剖视图。照明装置200A_L具有的导光部件200A具有形成于导光层10和第一低折射率层20A之间的第一方向变换层60A，构成配光控制结构的多个内部空间64A形成于第一方向变换层60A上。第一方向变换层60A能够使在导光层10内传播的光的一部分至少朝向第一低折射率层20A侧。有时将形成于第一方向变换层60A内的配光控制结构称为第二配光控制结构。内部空间64A可以与内部空间14A同样地具有各种截面形状。
图2B表示本发明实施方式的照明装置200B_L的示意性剖视图。照明装置200B_L具有的导光部件200B具有形成于导光层10和第一低折射率层20A之间的第一方向变换层60B，构成配光控制结构的多个内部空间64B形成于第一方向变换层60B上。第一方向变换层60B能够使在导光层10内传播的光的一部分至少朝向与第一低折射率层20A相反侧(-Z方向)。有时将形成于第一方向变换层60B内的配光控制结构称为第二配光控制结构。内部空间64B可以与内部空间14B同样地具有各种截面形状。
图3表示本发明实施方式的另一照明装置300A_L的示意性剖视图。照明装置300A_L具有的导光部件300A具有形成于导光层10和第一低折射率层20A之间的第一方向变换层70A，第一方向变换层70A具有的多个凸部74A构成配光控制结构。包含多个凸部74A的第一方向变换层70A例如也可以是公知的棱镜片。多个凸部74A使在导光层10内向Y方向传播的光朝向第一低折射率层20A侧(Z方向)。凸部74A的截面形状例如为三角形，但不限于此，也可以是梯形等。通过改变凸部74A的截面形状，也可以使向Y方向传播的光朝向与第一低折射率层20A相反侧(-Z方向)。另外，也可以在导光层10A的表面直接形成多个凸部(棱镜部)来代替设置第一方向变换层70A。
接着，详细说明导光部件的结构。下面，说明配光控制结构具有形成通过内部全反射而使光朝向第一低折射率层侧的界面的多个内部空间(14A)或形成通过内部全反射而使光朝向与第一低折射率层相反侧的界面的多个内部空间(14B)的例子。
图4A表示图1A所示的照明装置100A_L的导光部件100A的剖视图，图4B表示图1B所示的照明装置100B_L的导光部件100B的剖视图。另外，图5A表示图2A所示的照明装置200A_L的导光部件200A的剖视图，图5B表示图2B所示的照明装置200B_L的导光部件200B的剖视图。
如图4A所示，在导光部件100A中，形成于导光层10A内的多个内部空间14A构成配光控制结构，如图4B所示，在导光部件100B中，形成于导光层10B内的多个内部空间14B构成配光控制结构。另外，如图5A所示，在导光部件200A中，在形成于导光层10上的第一方向变换层60A内形成的多个内部空间64A构成配光控制结构，如图5B所示，在导光部件200B中，在形成于导光层10上的第一方向变换层60B内形成的多个内部空间64B构成配光控制结构。第一方向变换层60A、60B的折射率nD1优选为与导光层10的折射率nGP大致相等，折射率的差(绝对值)优选为0.15以下，进一步优选为0.1以下。另外，导光层10的折射率nGP和第一低折射率层20A的折射率aL1之差(图4A、图4B)及第一方向变换层60A的折射率nD1和第一低折射率层20A的折射率nL1之差(图5A、图5B)分别优选为0.2以上，进一步优选为0.25以上。通过调整该差，能够控制发生全反射的临界角。
具有多个内部空间14A、14B、64A、64B的配光控制结构通过由内部空间14A、14B、64A、64B形成的界面全反射在导光层10A、10B或第一方向变换层60A、60B内传播的光，使光的射出方向朝向Z方向(内部空间14A、64A)或-Z方向(内部空间14B、64B)。与此相对，在图3所示的例如由公知的棱镜片构成的第一方向变换层70A中，在第一方向变换层70A内传播的光的一部分由与第一低折射率层20A的界面全反射，返回到第一方向变换层70A内。这样，具有内部空间14A、14B、64A、64B的配光控制结构的光的利用效率比公知的棱镜片等配光控制结构高。另外，通过调整内部空间14A、14B、64A、64B的截面形状(例如图15中的倾斜面的角度θa、θb)、大小、配置密度、分布，能够控制配光分布。
另一方面，通过调整配光控制结构具有的多个内部空间14A、14B、64A、64B的截面形状、大小、配置密度、分布，能够控制导光部件100A、100B、200A或200B的可见光透射率及雾度值。导光部件100A、100B、200A及200B的可见光透射率为60％以上，优选为65％以上、70％以上、75％以上或80％以上，雾度值可以低于10％，优选为低于9％、低于8％、低于7％、低于6％、低于5％、低于4％、低于3％。此外，如以下实施例所记载，雾度值使用雾度计进行测定。
配光控制结构具有的多个内部空间14A、14B、64A、64B在从主面的法线方向俯视导光层10A、10B或10时，多个内部空间14A、14B、64A、64B的面积占导光层10A、10B或10的面积的比例(占有面积率)为30％以下，这从得到良好的可见光透射率及雾度值的发明考虑是优选的。此外，内部空间14A、14B、64A、64B的占有面积率可以是均匀的，也可以随着距离的增大而占有面积率增大，使得即使距光源LS的距离增大，亮度也不会降低。示出具体例，如后述，优选内部空间14A、14B、64A、64B的占有面积率优选为均匀的。此外，从获得良好的亮度的观点出发，内部空间14A、14B、64A、64B的占有面积率优选为1％以上。内部空间14A、14B、64A、64B的占有面积率优选为1％以上30％以下，上限值更优选为25％以下，为了得到高的可见光透射率，优选为10％以下，进一步优选为5％以下。
另外，内部空间14A、14B、64A、64B的大小及密度影响雾度值。就内部空间14A、14B、64A、64B的大小(长度L、宽度W：参照图14A、图14B)而言，例如，长度L优选为10μm以上500μm以下，宽度W优选为1μm以上100μm以下。另外，从光取出效率的观点出发，高度H优选为1μm以上100μm以下。多个内部空间14A、14B、64A、64B优选离散地均匀分布，例如，如图14A所示，优选周期性配置。间距Px例如优选为10μm以上500μm以下，间距Py例如优选为10μm以上500μm以下。
接着，参照图6A、图6B、图7A、图7B、图8～图11说明本发明实施方式的导光部件的其他结构例，但并不限定于此，可进行各种组合。
在图6A所示的导光部件210A中，由在设置于导光层10的第二主面上的第二方向变换层60A上形成的多个内部空间64A构成配光控制结构(有时称为第三配光控制结构)。具有内部空间64A的第二方向变换层60A使在导光层10内传播的光的一部分至少朝向第一低折射率层20A侧(Z方向)。
在图6B所示的导光部件210B中，由在设置于导光层10的第二主面上的第二方向变换层60B上形成的多个内部空间64B构成配光控制结构(有时称为第三配光控制结构)。具有内部空间64B的第二方向变换层60B使在导光层10内传播的光的一部分至少朝向与第一低折射率层20A相反侧(-Z方向)。
图7A所示的导光部件220A在图5A所示的导光部件200A上进一步具有第一光耦合层80。第一光耦合层80设置在导光层10和第一方向变换层60A之间。第一光耦合层80具有多个第一低折射率区域80a，该多个第一低折射率区域80a具有比导光层10的折射率nGP小的折射率nC1。由多个第一低折射率区域80a构成的第一光耦合层80将在导光层10中传播的光更选择性且有效地引导到第一方向变换层60A。第一低折射率区域80a的折射率nC1优选为1.05以上1.30以下，更优选为1.05以上1.25以下。
图7B所示的导光部件220B在图5B所示的导光部件200B上进一步具有第一光耦合层80。第一光耦合层80设置于导光层10和第一方向变换层60B之间。第一光耦合层80具有多个第一低折射率区域80a，该多个第一低折射率区域80a具有比导光层10的折射率nGP小的折射率nC1。由多个第一低折射率区域80a构成的第一光耦合层80将在导光层10中传播的光更选择性且有效地引导到第一方向变换层60B。
图8所示的导光部件100AD在图1A所示的导光部件100A上进一步具有配置于导光层10A的第二主面侧的具有比导光层10A的折射率nGP小的折射率nL2的第二低折射率层20B、和配置于第二低折射率层20B的与导光层10A相反侧的具有比导光层10A的硬度HGP高的硬度HH2的第二硬涂层40B。第二低折射率层20B及第二硬涂层40B可以分别具有与第一低折射率层20A及第一硬涂层40A相同的特征。通过在导光层10A的第二主面侧也设置第二低折射率层20B及第二硬涂层40B，在第二主面侧也可以得到上述效果。导光部件100AD因为具有形成有多个内部空间14A的导光层10A，所以向Z方向射出光。通过配置具有多个内部空间14B的导光层10B(例如参照图1B)来代替导光部件100AD的导光层10A，能够得到将光向-Z方向射出的导光部件。
图9所示的导光部件210AD在图6A所示的导光部件210A上进一步具有配置于导光层10的第二主面侧的具有比导光层10的折射率nGP小的折射率nL2的第二低折射率层20B、和配置于第二低折射率层20B的与导光层10相反侧的铅笔硬度为H以上的第二硬涂层40B。导光部件210AD因为具有形成有多个内部空间64A的第二方向变换层60A，所以向Z方向射出光。通过配置具有多个内部空间14B的第二方向变换层60B(例如参照图6B)来代替导光部件210AD的第二方向变换层60A，能够得到将光向-Z方向射出的导光部件。
图10所示的导光部件200AD在图5A所示的导光部件200A上进一步具有配置于导光层10的第二主面侧的具有比导光层10的折射率nGP小的折射率nL2的第二低折射率层20B、和配置于第二低折射率层20B的与导光层10相反侧的具有比导光层10的硬度HGP高的硬度HH2的第二硬涂层40B。导光部件200AD因为具有形成有多个内部空间64A的第二方向变换层60A，所以向Z方向射出光。通过配置具有多个内部空间64B的第二方向变换层60B(例如参照图5B)来代替导光部件200AD的第二方向变换层60A，能够得到将光向-Z方向射出的导光部件。
图11所示的导光部件220AD在图7A所示的导光部件220A上进一步具有配置于导光层10的第二主面侧的具有比导光层10的折射率nGP小的折射率nL2的第二低折射率层20B、和配置于第二低折射率层20B的与导光层10相反侧的具有比导光层10的硬度HGP高的硬度HH2的第二硬涂层40B。导光部件220AD因为具有形成有多个内部空间64A的第二方向变换层60A，所以将光向Z方向射出。通过配置具有多个内部空间64B的第二方向变换层60B(例如参照图7B)来代替导光部件220AD的第二方向变换层60A，能够得到将光向-Z方向射出的导光部件。
本发明的实施方式的导光部件可以进行各种改变。例如，通过在第一硬涂层和/或第二硬涂层的形成材料中混合粒子，也可以形成具有凹凸形状表面的防眩性硬涂层。另外，由此，能够控制导光部件的雾度值。作为粒子，例如有无机粒子和有机粒子。无机粒子没有特别限制，例如可举出氧化硅粒子、氧化钛粒子、氧化铝粒子、氧化锌粒子、氧化锡粒子、碳酸钙粒子、硫酸钡粒子、滑石粒子、高岭土粒子、硫酸钙粒子。另外，有机粒子没有特别限制，例如可举出聚甲基丙烯酸甲酯树脂粉末(PMMA粒子)、有机硅树脂粉末、聚苯乙烯树脂粉末、聚碳酸酯树脂粉末、丙烯酸苯乙烯树脂粉末、苯并胍胺树脂粉末、三聚氰胺树脂粉末、聚烯烃树脂粉末、聚酯树脂粉末、聚酰胺树脂粉末、聚酰亚胺树脂粉末、聚氟乙烯树脂粉末。这些无机粒子及有机粒子可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
从能够赋予良好的防眩性的观点出发，混合于第一硬涂层和/或第二硬涂层的形成材料中的粒子的质量平均粒径优选为0.5μm以上8.0μm以下的范围。粒子的质量平均粒径更优选为2.0μm以上6.0μm以下范围，进一步优选为3.0μm以上6.0μm以下的范围。另外，粒子的质量平均粒径还优选为第一硬涂层和/或第二硬涂层的厚度的30％以上80％以下的范围。此外，粒子的质量平均粒径能够通过库尔特计数法测定。例如，通过使用利用了细孔电阻法的粒度分布测定装置(商品名：Coulter Multisizer、Beckman Coulter,Inc.制)测定相当于粒子通过细孔时的粒子的体积的电解液的电阻，测定粒子的数量和体积，计算质量平均粒径。
粒子的形状没有特别限制，例如可以是珠状的大致球形，也可以是粉末等不定形，但优选为大致球形，更优选为长宽比为1.5以下的大致球形的微粒，最优选为球形粒子。
相对于硬涂层形成材料100质量份，粒子的配合比例优选为5质量份以上20质量份以下的范围，更优选为5质量份以上17质量份以下的范围。例如，能够适宜使用日本特开2013-178534号公报中记载的防眩性硬涂层。日本特开2013-178534号公报的全部公开内容通过参照引用到本说明书中。
进而，作为导光部件的最外层，也可以在一或两个主面上进一步设置具有疏水性和/或疏油性(亲水性)的防污层。防污层的结构根据用途适当选择。防污层使用公知的材料形成。作为构成防污层的材料，优选硅酮系化合物或含氟化合物。其中，含氟化合物的防水性优异，能够发挥高的防污性，特别优选含有全氟聚醚骨架的氟系聚合物。从提高防污性的观点出发，特别优选具有可刚性并列的主链结构的全氟聚醚。作为全氟聚醚的主链骨架的结构单元，优选可以具有碳原子数1～4的支链的全氟亚烷基氧化物，例如，可举出全氟亚甲基氧化物、(-CF2O-)、全氟亚乙基氧化物(-CF2CF2O-)、全氟亚丙基氧化物(-CF2CF2CF2O-)、全氟亚异丙基氧化物(-CF(CF3)CF2O-)等。
防污层的厚度优选为3nm以上15nm以下，更优选为3nm以上10nm以下。
防污层的形成方法根据所形成的材料，能够使用蒸镀、溅射等物理气相生长法、化学气相生长法、逆转涂布法、模涂法、凹版涂布法等湿式涂布法等。例如，能够适宜使用日本特开2020-067582号公报中记载的防污层。日本特开2020-067582号公报的全部公开内容通过参考而引用到本说明书中。
也可以在防污层的导光层侧形成防反射层。作为防反射层，例如可举出由折射率不同的多个薄膜构成的多层层叠体。作为构成防反射层的薄膜的材料，可举出金属的氧化物、氮化物、氟化物等。
防反射层优选为高折射率层和低折射率层的交替层叠体。高折射率层例如折射率为1.9以上，优选为2.0以上。作为高折射率材料，可举出氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化钽、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、掺杂有锑的锡氧化物(ATO)等。其中，优选氧化钛或氧化铌。低折射率层例如折射率为1.6以下，优选为1.5以下。作为低折射率材料，可举出氧化硅、氮化钛、氟化镁、氟化钡、氟化钙、氟化铪、氟化镧等。其中优选氧化硅。特别优选将作为高折射率层的氧化铌(Nb205)薄膜和作为低折射率层的氧化硅(SiO2)薄膜交替层叠。除了低折射率层和高折射率层之外，还可以设置折射率1.6～1.9左右的中折射率层。
高折射率层及低折射率层的膜厚分别为5nm以上200nm以下左右，优选为15nm以上150nm以下左右。只要根据折射率或层叠结构等，以使可见光的反射率变小的方式设计各层的膜厚即可。
防反射层优选经由底涂层层叠于硬涂层上。作为构成底涂层的材料，例如可举出硅、镍、铬、锡、金、银、铂、锌、钛、钨、铝、锆、钯等金属；这些金属的合金；这些金属的氧化物、氟化物、硫化物或氮化物；等。其中，底涂层的材料优选氧化物，特别优选氧化硅。底涂层优选为氧量比化学计量组成少的无机氧化物层。在非化学计量组成的无机氧化物中，优选由组成式SiOx(0.5≤x<2)表示的氧化硅。底涂层的厚度例如为1nm以上20nm以下左右，优选为3nm以上15nm以下。
构成防反射层的薄膜的成膜方法没有特别限定，可以是湿涂法、干涂法中的任一种。从能够形成膜厚均匀的薄膜的方面出发，优选真空蒸镀、CVD、溅射、电子束蒸镀等干涂法。其中，从容易形成膜厚的均匀性优异、致密的膜的方面出发，优选溅射法。例如，能够适宜使用日本特开2020-52221号公报中记载的防反射层。日本特开2020-52221号公报的全部公开内容通过参考引用到本说明书中。
以下，以实施例为例，更详细地说明本发明实施方式的照明装置用导光部件。
在实施例中，制作具有图12A及图13A所示的截面结构的导光部件200AD_a及220AD_a。图12A所示的导光部件200AD_a实质上对应于图10所示的导光部件200AD，图13A所示的导光部件220AD_a实质上对应于图11所示的导光部件220AD。
图12A所示的导光部件200AD_a除了具有图10所示的导光部件200AD之外，还具有基材层30A、30B和粘接剂层52、54、56。导光部件200AD中的第一方向变换层60A在导光部件200AD_a中由图14A和图14B所示的赋形膜62和粘接剂层54(或进而为粘接剂层52)构成。即，通过以图14B所示的赋形膜62的凹部64由粘接剂层54形成内部空间64A的方式配置赋形膜62A，能够得到实质上对应于第一方向变换层60A的结构。
另外，同样地，通过以图14B所示的赋形膜62的凹部64由粘接剂层54形成内部空间64B的方式配置赋形膜62B，得到图12B所示的导光部件200BD_a。此外，基材层30A、30B及30C例如起到支承第一低折射率层20A、第二低折射率层20B、第一硬涂层40A或第二硬涂层40B的作用。基材层30A、30B及30C和第一低折射率层20A、第二低折射率层20B、第一硬涂层40A和第二硬涂层40B的配置关系可以适当变更。例如，在导光部件200AD_a中，第一低折射率层20A被支承于基材层30A上，在导光部件200BD_a中，第一低折射率层20A被支承于基材层30B上。
图13A所示的导光部件220ADa除了具有图11所示的导光部件220AD之外，还具有基材层30A、30B、30C和粘接剂层52、54、56、58。导光部件220AD中的第一方向变换层60A在导光部件220AD_a中由图14A及图14B所示的赋形膜62和粘接剂层54(或进而为粘接剂层52)构成。即，通过以图14B所示的赋形膜62的凹部64由粘接剂层54形成内部空间64A的方式配置赋形膜62A，得到实质上对应于第一方向变换层60A的结构。
另外，也可以如图13B所示的导光部件220AD_b那样，通过以图14B所示的赋形膜62的凹部64由粘接剂层54形成内部空间64A的方式将赋形膜62A配置于基材层30B上，得到实质上对应于第一方向变换层60A的结构。另外，同样地，通过以图14B所示的赋形膜62的凹部64由粘接剂层54形成内部空间64B的方式配置赋形膜62B，能够得到图13C所示的导光部件220BD_a。
在此，“粘接剂”以含有压敏粘接剂(也称为粘合剂)的意思使用。作为粘接剂的具体例，可举出橡胶系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、硅酮系粘接剂、环氧系粘接剂、纤维素系粘接剂、聚酯系粘接剂。这些粘接剂可以单独使用，也可以是两种以上的组合。
作为低折射率层，如果使用多孔质材料(例如由硅化合物形成的凝胶)，则强度低且脆。因此，使用基材层(例如丙烯酸膜)在基材层上形成低折射率层20A、20B、低折射率区域80a。
另外，为了通过辊对辊法或辊对片法批量生产导光部件，采用了将层叠于多个基材层上的层叠体用粘接剂层贴合的结构。另外，由具有凹部64的赋形膜62和粘接剂层54构成与具有多个内部空间64A的第一方向变换层60A(图10、图11)对应的结构。
基材层30A、30B、30C厚度分别独立地为例如1μm以上1000μm以下，优选为10μm以上100μm以下，进一步优选为20μm以上80μm。基材层30A、30B、30C的折射率分别独立地优选为1.40以上1.70以下，进一步优选为1.43以上1.65以下。
粘接剂层52、54、56、58的厚度分别独立地例如为0.1μm以上100μm以下，优选为0.3μm以上100μm以下，进一步优选为0.5μm以上50μm以下。粘接剂层52、54、56、58的折射率分别独立地优选为1.42以上1.60以下，更优选为1.47以上1.58以下。另外，粘接剂层52、54、56、58的折射率优选接近其相接的导光层10或赋形膜62的折射率，折射率之差的绝对值优选为0.2以下。
实施例
各特性的测定方法如下。
[折射率]
在丙烯酸膜上形成低折射率层后，将其裁切成50mm×50mm的尺寸，通过粘合层将其贴合于玻璃板(厚度：3mm)的表面。将上述玻璃板的背面中央部(直径20mm左右)用黑色万能笔涂黑，制备不在所述玻璃板的背面反射的样品。
将上述样品置于椭圆偏光仪(J.A.Woollam Japan公司制：商品名VASE)中，在550nm的波长、入射角50度以上80度以下的条件下测定折射率，将其平均值作为折射率。除非特别说明，否则本说明书中的折射率按照该规定。
[耐擦伤性]
进行钢丝绒试验(φ25mm)100g负荷×反复10次，目视确认有无伤痕。将不能识别伤的情况评价为○(Good)，在能够识别伤的情况下评价为×(NG)。
〔防污性〕
在用油性万能笔(ZebraCo.，Ltd.制：商品名McKee极细)在导光部件的光射出面上涂上一层时，通过目视，在排斥油墨的情况下评价为○，在油墨粘在表面而未被排斥的情况下评价为×。
[雾度值]
将样品裁切成50mm×50mm的尺寸，用雾度计(村上色彩技术研究所制：商品名HM-150)测定雾度值。
[可见光透射率]
样品的可见光透射率为使用分光光度计在测定波长380nm以上780nm以下测定时的各波长下的可见光透射率的平均值。在此，使用上述的雾度计还测定了可见光透射率。
[制造例1]
凹凸赋形膜的制造
按照日本特表2013-524288号公报中记载的方法制造凹凸赋形膜。具体而言，用漆(三洋化成工业公司制ファインキユア一RM-64)涂布聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜的表面，在包含该漆的膜表面上压花加工光学图案，然后，使漆固化，由此制造目标的凹凸赋形膜。凹凸赋形膜的总厚度为130μm，雾度为0.8％。
图14A表示从凹凸面侧观察所制造的凹凸赋形膜的一部分的俯视图。另外，图14B表示图14A的凹凸赋形膜的14B-14B’剖视图。长度L为80μm，宽度W为14μm、深度H为10μm的截面为三角形的多个凹部在X方向上隔开宽度E(155μm)的间隔而配置。进而，这样的凹部的图案在Y方向上隔开宽度D(100μm)的间隔而间隔。凹凸赋形膜表面上的凹部的密度为3612个/cm2。图15中的θa及θb均为41°，从凹凸面侧俯视膜时的凹部的占有面积率为4.05％。
[制造例2]
低折射率层形成用涂布液的制备
按照国际公开第2019/026865号的记载制造。具体如下。
(1)硅化合物的凝胶化
在2.2g的二甲基亚砜(DMSO)中溶解0.9g的凝胶状硅化合物的前体即甲基三甲氧基硅烷(MTMS)，制备混合液A。向该混合液A中添加0.5g的0.01mol/L的草酸水溶液，在室温下搅拌30分钟，由此水解MTMS，生成含有三(羟)甲基硅烷的混合液B。
在5.5g的DMSO中添加28质量％的氨水0.38g及纯水0.2g后，进一步添加上述混合液B，在室温下搅拌15分钟，由此进行三(羟)甲基硅烷的凝胶化，得到含有凝胶状硅化合物的混合液C。
(2)熟化处理
将如上所述制备的含有凝胶状硅化合物的混合液C直接在40℃下培养20小时，进行熟化处理。
(3)粉碎处理
接着，将如上所述熟化处理后的凝胶状硅化合物用刮勺碾碎成数mm～数cm尺寸的颗粒状。然后，向混合液C中添加40g的异丙醇(IPA)，轻轻搅拌后，在室温下静置6小时，使凝胶中的溶剂及催化剂倾析。通过进行3次同样的倾析处理，进行溶剂置换，得到混合液D。接着，对混合液D中的凝胶状硅化合物进行粉碎处理(高压无介质粉碎)。粉碎处理(高压无介质粉碎)使用均质机(SMT公司制，商品名“UH-50”)，在5cc的旋盖瓶中称量混合液D中的凝胶状化合物1.85g及IPA 1.15g后，在50W、20kHz的条件下进行2分钟的粉碎。
通过该粉碎处理，将上述混合液D中的凝胶状硅化合物粉碎，由此，该混合液D’成为粉碎物的溶胶液。用动态光散射式NANOTRAC粒度分析计(日机装公司制，UPA-EX150型)确认表示混合液D’中含有的粉碎物的粒度偏差的体积平均粒径，结果为0.50～0.70。进而，相对于该溶胶液(混合液C’)0.75g，以0.062g的比率添加光致产碱剂(和光纯药工业株式会社：商品名WPBG266)的1.5质量％浓度MEK(甲乙酮)溶液，以0.036g的比率添加双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷的5％浓度MEK溶液，得到低折射率层形成用涂布液(含有微孔粒子的液)。
[制造例3]
硬涂(HC)层涂布液的制备
参考日本特开2011-237789号公报中记载的制造方法制造。具体如下。
在以聚氨酯丙烯酸酯为主成分的紫外线固化型树脂单体或低聚物溶解于醋酸丁酯中的树脂溶液(DIC公司制、商品名“UNIDIC17-806”、固体成分浓度80％)中，以每100份该溶液中的固体成分计添加5份的光聚合引发剂(BASF公司制、产品名“IRGACURE906”)、0.5份的流平剂(DIC公司制、产品名“GRANDIC PC 4100”)。然后，在上述溶液中加入醋酸丁酯，以使上述溶液中的固体成分浓度为75％。进而，在上述溶液中加入环戊酮，以使上述溶液中的固体成分浓度为50％。这样，制备用于形成HC层的HC层涂布液。
[制造例4]
粘接剂A层的形成(粘接剂层54)
通过以下步骤形成粘接剂A层。粘接剂A层能够不填埋表面的凹部而进行粘接。
(1)粘接剂A溶液的制备
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中，将丙烯酸正丁酯95.0质量份、丙烯酸5.0质量份、作为聚合引发剂的2，2’-偶氮双异丁腈0.2质量份以单体的合计成为40.0质量％的方式与乙酸乙酯一起加入烧瓶中，一边缓慢搅拌一边导入氮气进行1小时氮气置换后，将烧瓶内的液温保持在63℃附近，进行6小时聚合反应。然后，以固体成分成为40质量％的方式加入乙酸乙酯，得到丙烯酸系聚合物。在得到的丙烯酸系聚合物溶液中，相对于聚合物的固体成分100质量份，配合作为交联剂的1，3-双(N，N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷(商品名“TETRAD-C”，三菱气体化学株式会社制)6.0质量份，制备粘接剂A溶液。
(2)粘接剂A层的形成
将粘接剂A溶液以干燥后的粘接剂层的厚度为1μm的方式涂布于进行了硅酮剥离处理的38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名“MRF38”，三菱化学株式会社制)的单面，在150℃下干燥3分钟，形成粘接剂A层。折射率为1.47。
[制造例5]
粘接剂B层的形成(粘接剂层52、56、58)
参考日本特开2018-136401号公报中记载的方法，形成粘接剂B层。具体如下。
(1)丙烯酸系聚合物的制备
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中加入含有丙烯酸丁酯82份、丙烯酸苄酯15份、丙烯酸4-羟基丁酯3份的单体混合物。进而，相对于上述单体混合物(固体成分)100份，与乙酸乙酯一起加入0.1份的作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双异丁腈，一边缓慢搅拌一边导入氮气进行氮置换后，将烧瓶内的液温保持在60℃附近，进行7小时聚合反应。然后，在得到的反应液中加入乙酸乙酯，制备调整为固体成分浓度30％的质量平均分子量100万的丙烯酸系聚合物的溶液。
(2)粘接剂B溶液的制备
相对于上述得到丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份，配合双(三氟甲磺酰)亚胺锂(Japan Carlit Co.，Ltd.制)0.002份，进而配合三羟甲基丙烷苯二亚甲基二异氰酸酯(三井化学公司制：Takenate D110N)0.1份、过氧化二苯甲酰0.3份、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷(信越化学工业公司制：KBM-403)0.075份、以及KANEKA公司制的SILYL SAT10(数均分子量4000)0.5份，制备粘接剂B溶液。
(3)粘接剂B层的形成
将上述得到的粘接剂B溶液用涂布器均匀地涂布在通过硅酮系剥离剂进行了处理的PET膜的剥离基材(三菱树脂公司制MRF38CK)的表面上，用155℃的空气循环式恒温烘箱干燥2分钟，由此形成粘接剂B层。粘接剂B层的折射率为1.47，厚度为10μm。
实施例1
(1)导光部件的制作
制作图12A所示的导光部件200AD_a。
将制造例4中形成的粘接剂A层使用手压辊贴合于制造例1的凹凸赋形膜的凹凸面上，得到凹凸赋形膜/粘接剂A层/PET膜的层叠体。接着，将该层叠体的PET膜剥离，使用手压辊贴合于厚度5mm、宽度120mm、长度700mm的丙烯酸板(三菱化学公司制：商品名Acrylite)，由此得到凹凸赋形膜/粘接剂A层/导光层的层叠体。
将制造例3中准备的HC层涂布液用线棒涂布于折射率1.51、厚度40μm的丙烯酸膜(基材层)的单面，在80℃下干燥1分钟后，使用波长360nm的光以300mJ/cm2的光照射量(能量)进行UV照射，得到HC层/丙烯酸膜层叠体。此时，HC层的厚度为5μm。HC层的折射率为1.52。
在HC层/丙烯酸膜层叠体的丙烯酸膜面上涂布制造例2中制备的低折射率层涂布液，在温度100℃下处理1分钟进行干燥，进而，使用波长360nm的光以300mJ/cm2的光照射量(能量)对干燥后的涂布层进行UV照射，获得HC层/丙烯酸膜/低折射率层的层叠体。此时，低折射率层折射率为1.15(厚度1μm)。
在如上准备的HC层/丙烯酸膜/低折射率层的层叠体的低折射率层面上贴上制造例5中制作的粘接剂B层，得到HC层/丙烯酸膜/低折射率层/粘接剂B层/PET膜的层叠体。准备两个该层叠体。将各个层叠体的PET膜剥离，粘贴在上述制作的凹凸赋形膜/粘接剂A层/导光层的层叠体的两面，制造目标导光部件。
(2)照明装置的制作
在导光部件的导光层的侧部设置LED线光源(日亚公司制，0.4mm厚度，搭载侧视型)，制作照明装置。另外，点亮在12V下进行试验。
实施例2
(1)导光部件的制作
制作图13A所示的导光部件220AD_a。
在折射率1.51、厚度40μm的丙烯酸膜的单面上设置在规定的区域开孔的掩模板，涂布制造例2的低折射率层形成用涂布液。此时，在所形成的光耦合层80中，使用了低折射率区域80a在接近光源的一侧密集(存在大致低折射率区域80a)，随着远离光源而变得稀疏(没有低折射率区域800a的区域较多)的掩模板。使用波长360nm的光以300mJ/cm2的光照射量(能量)对干燥后的涂布层进行UV照射，取下掩模板，由此形成低折射率区域80a。形成的低折射率区域80a的俯视图如图16所示。图中的点表示涂布了低折射率形成用涂布液的部分(在用虚线包围的部分也存在图案层部分，但在图中省略)。点的尺寸例如为1μm以上1000μm以下。通过设置这样的光耦合层80，能够使赋形膜的凹部(内部空间14A、64A)的占有面积率在整个面上均匀。
在该图案层上应用粘接剂A溶液，得到丙烯酸膜/低折射率材料的图案层/粘接剂A层的层叠体。进而，在该层叠体的粘接剂A层上贴合凹凸赋形膜的凹凸面，得到丙烯酸膜/低折射率材料的图案层/粘接剂A层/凹凸赋形膜的层叠体。
在丙烯酸膜/低折射率材料的图案层/粘接剂A层/凹凸赋形膜的层叠体的凹凸赋形膜面上贴合实施例1中制造的HC层/丙烯酸膜/低折射率层/粘接剂B层的层叠体的粘接剂B层，得到HC层/丙烯酸膜/低折射率层/粘接剂B层/凹凸赋形膜/粘接剂A层/低折射率材料的图案层/丙烯酸膜的层叠体。
进而，将该层叠体和导光层以导光层和丙烯酸膜隔着粘接剂B层对置的方式贴合，得到HC层/丙烯酸膜/低折射率层/粘接剂B层/凹凸赋形膜/粘接剂A层/低折射率材料的图案层/丙烯酸膜/粘接剂B层/导光层的层叠体。在该层叠体的导光层面上贴合实施例1中制造的HC层/丙烯酸膜/低折射率层/粘接剂B层的层叠体的粘接剂B层，制作目标导光部件。
(2)照明装置的制作
与实施例1(2)同样地制作照明装置。
比较例1
(1)导光部件的制作
图17表示比较例1的导光部件910A的示意图。
在制造例1的凹凸赋形膜的与凹凸面相反侧的面上粘贴制造例5的粘接剂B层。然后，剥离粘接剂B层的PET膜，与导光层贴合，制作目标导光部件。
(2)照明装置的制作
与实施例1(2)同样地制作照明装置。
比较例2
(1)导光部件的制作
图18表示比较例2的导光部件920A的示意图。
将实施例1中制作的凹凸赋形膜/粘接剂A层/导光层的层叠体的凹凸赋形膜面和HC层/丙烯酸膜/粘接剂B层的层叠体的粘接剂B层贴合，制作目标导光部件。
(2)照明装置的制作
与实施例1(2)同样地制作照明装置。
比较例3
除了使用专利文献2的图10B所公开的凹凸赋形膜来代替实施例1中使用的凹凸赋形膜之外，与实施例1同样地制作了导光部件及照明装置。图19A表示从凹凸面侧观察所使用的凹凸赋形膜92的一部分的俯视图。另外，图19B表示沿图19A中的19B-19B’的剖视图。在从凹凸面侧观察凹凸赋形膜92时，凹部94的面积占凹凸赋形膜92的整个面积的比例为61％。
[漏光的确认]
在耐擦伤性试验的前后及防污性试验的前后，对于实施例1及2以及比较例1、2及3的照明装置，通过目视确认伤痕、污垢周边的漏光。将没有漏光的情况评价为○，将有漏光的情况评价为×。
[光均匀性的确认]
在导光部件的光射出面的中央部贴上宽度10mm、长度120mm的黑胶带(日东电工公司制乙烯胶带)，测定距光源30mm的位置的亮度、及距光源670mm的位置的亮度。用二维亮度计(TOPCOM公司制：商品名SR-5000HS)测定亮度。将距光源30mm的位置(近端部)的亮度设为100％，测定距光源670mm的位置(远端部)的亮度的比例。将结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA0004113643200000271
在实施例1中可知，因为在导光层的两面存在低折射率层，所以没有污染的影响，光无损耗地进行导波。进而可知，即使在波导的中途存在吸收光的介质，光也在入口和出口无损地传播。
而且，在实施例2中可知，通过对低折射率层进行图案化，在入口和出口更均匀地取出光。
[建筑部件]
上述的片状(或膜状)的透明的照明装置被用于建筑部件。照明装置本身可以作为建筑部件使用，也可以作为建筑部件的一部分使用。建筑部件包含外装饰及内装饰用。例如，能够作为窗户部件、墙壁部件、隔断、天花板(天窗)部件、楼梯部件、扶手部件、地板部件使用。此外，还可以用作街道用、防盗用、紧急用、庭院用、游泳池(水中)用、仓库内、工厂内、屋檐下(室外)的照明装置。均在不使用时作为透明板利用。
另外，还可以附加改变照明的颜色的功能和/或改变点亮区域的功能。颜色或点亮区域也可以随时间而变化。用作光源的LED的类型(颜色)、数量及其配置可以是各种各样的。当然，导光层的形状、大小、厚度也可以是各种各样的。
另外，通过平铺多个片状照明装置，作为更大的照明装置，能够用作更大的建筑部件。另外，也可以层叠使用多个片状照明装置。
通过使用本发明实施方式的照明装置，能够提供富有设计性或娱乐性的建筑部件。
产业上的可利用性
根据本发明的实施方式，提供透射率比以往高、雾度值小的照明装置及照明装置用导光部件，提供富有设计性或娱乐性的照明。根据本发明的实施方式，提供能够进行富有设计性或娱乐性的照明的建筑部件。
附图标记说明
10、10A、10B：导光层；
14、14A、14B、64A、64B：内部空间；
20A、20B：低折射率层；
30A、30B、30C：基材层；
40A、40B：硬涂层；
52、54、56、58粘接剂层；
100A、100B、200A、200B：导光部件；
100A_L、200A_L：照明装置。

Claims (20)

1.一种照明装置用导光部件，其具有：
导光层，其具有第一主面、与所述第一主面相反侧的第二主面、以及接受从光源射出的光的受光侧面；
第一低折射率层，其配置于所述导光层的所述第一主面侧，具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nL1；
配光控制结构，其能够使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向所述第一低折射率层侧或与所述第一低折射率层相反侧；
可见光透射率为60％以上，雾度值低于10％。
2.根据权利要求1所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向所述第一低折射率层侧。
3.根据权利要求1所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构使在所述导光层内传播的光的一部分至少朝向与所述第一低折射率层侧相反侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有配置于所述第一低折射率层的与所述导光层相反侧且硬度为铅笔硬度H以上的第一硬涂层。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
在所述第一低折射率层的与所述导光层相反侧具有第一基材层，所述第一硬涂层形成于所述第一基材层的与所述第一低折射率层相反侧。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构具有多个内部空间，所述多个内部空间形成有通过内部全反射而使光朝向所述第一低折射率层侧或与所述第一低折射率层侧相反侧的界面。
7.根据权利要求6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第一配光控制结构，所述第一配光控制结构在所述导光层内形成有所述多个内部空间。
8.根据权利要求6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第二配光控制结构，所述第二配光控制结构形成于在所述导光层和所述第一低折射率层之间设置有所述多个内部空间的第一方向变换层。
9.根据权利要求8所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述导光层和所述第一方向变换层之间第一光耦合层，
所述第一光耦合层具有多个第一低折射率区域，所述第一低折射率区域具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nC1。
10.根据权利要求6所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构包含第三配光控制结构，所述第三配光控制结构形成于在所述导光层的所述第二主面上设置有所述多个内部空间的第二方向变换层。
11.根据权利要求6～10中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
就所述多个内部空间而言，在从所述第一主面的法线方向俯视所述导光层时，所述多个内部空间的面积占所述导光层的面积的比例为30％以下。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有第二低折射率层，所述第二低折射率层配置于所述导光层的所述第二主面侧，具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nL2。
13.根据权利要求12所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有第二硬涂层，所述第二硬涂层配置于所述第二低折射率层的与所述导光层相反侧，具有比所述导光层的硬度HGP高的硬度HH2。
14.根据权利要求13所述的照明装置用导光部件，其中，
在所述第二低折射率层的与所述导光层相反侧具有第二基材层，所述第二硬涂层形成于所述第二基材层的与所述第二低折射率层相反侧。
15.根据权利要求10所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述导光层和所述第二方向变换层之间第二光耦合层，
所述第二光耦合层具有多个第二低折射率区域，所述多个第二低折射率区域具有比所述导光层的折射率nGP小的折射率nC2。
16.根据权利要求13或14所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一硬涂层的雾度值大于所述第二硬涂层的雾度值。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
还具备具有防水性和/或防油性的防污层作为所述第一主面侧或所述第二主面侧的最外层。
18.根据权利要求17所述的照明装置用导光部件，其中，
还具有设置于所述防污层的所述导光层侧的防反射层。
19.一种照明装置，其具备：
权利要求1～18中任一项所述照明装置用导光部件、和
朝向所述受光侧面射出光的光源。
20.一种建筑部件，其具有权利要求1～18中任一项所述的照明装置用导光部件。
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