CN117545956A - 照明装置用导光部件以及照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置用导光部件，其具有第一出射面、与第一出射面相反侧的第二出射面，所述照明装置用导光部件具有：受光部，其接受从光源(LS)射出的光；导光层(10)，其具有第一出射面侧的第一主面、第二出射面侧的第二主面；配光控制结构，其具有多个内部空间(64A)，多个内部空间(64A)的每一个具有：第一倾斜面(ISa),其通过内部全反射使在导光层(10)内传播的光的一部分朝向第一出射面侧；第二倾斜面(ISb)，其位于与第一倾斜面(ISa)相反侧，所述照明装置用导光部件以从第一出射面射出具有第一配光分布的第一光(LRa)、从第二出射面射出具有第二配光分布的第二光(LRb)的方式构成。

Description

照明装置用导光部件以及照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置用导光部件以及照明装置，特别地，涉及具备光源和导光层的片状的照明装置用导光部件以及照明装置。这里，“片状”为包含板状或者膜状的意思，而不论片的刚性(柔软性)以及厚度。另外，片状的照明装置能够以卷状等各种形态被使用。
背景技术
具备光源和导光层的片状的照明装置例如用于液晶显示装置的背光或者前光。另外，近年来，正在推进以LED照明为代表的新一代半导体照明(Solid State Lighting：SSL)的利用。例如，正在提出称为建筑照明(Architainment Lighting)的例如通过组合建筑部件和照明装置、富有设计性或者娱乐性的照明。
例如，在专利文献1中，公开一种单面照明兼用窗口，其在板状的透明基材的端部具有光源，在夜间等照明时作为使从光源射出且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，在白天等非照明时作为透明窗口发挥功能。另外，专利文献2到5中，公开一种具有使用基于气腔(内部空间)的界面的全反射的配光结构的片状的照明装置。通过参照将从专利文献2到5的全部公开内容引用到本说明书。
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
发明内容
发明要解决的技术问题
以往的片状的照明装置为仅向照明装置的朝向互相相反方向的两个主面中的一方射出光的装置。本发明的目的是提供能够从朝向互相相反方向的两个主面射出光的片状的照明装置用导光部件以及照明装置。
用于解决技术问题的技术方案
根据本发明实施方式，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，其具有第一出射面、与所述第一出射面相反侧的第二出射面，其中，所述照明装置用导光部件具有:
受光部，其接受从光源射出的光；
导光层，其具有所述第一出射面侧的第一主面、所述第二出射面侧的第二主面；
配光控制结构，其具有多个内部空间；
所述多个内部空间的每一个具有:
第一倾斜面，其通过内部全反射使在所述导光层内传播的光的一部分朝向所述第一出射面侧；
第二倾斜面，其位于与所述第一倾斜面相反侧；
所述照明装置用导光部件以从所述第一出射面射出具有第一配光分布的第一光、从所述第二出射面射出具有第二配光分布的第二光的方式构成。
[项目2]
根据项目1所述的照明装置用导光部件，其中，
将在所述第一配光分布中强度最大的光线作为第一主光线、将在所述第二配光分布中强度最大的光线作为第二主光线时，所述第一主光线的强度:所述第二主光线的强度处于1:4以上且4:1以下的范围内。
[项目3]
根据项目2所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线的强度/所述第二主光线的强度处于0.5以上且1.3以下的范围内。
[项目4]
根据项目2或3所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线相对于所述第一出射面的法线的极角θ1比所述第二主光线相对于所述第二出射面的法线的极角θ2更小。
[项目5]
根据项目4所述的照明装置用导光部件，其中，
所述极角θ1为0°以上且小于40°，所述极角θ2为30°以上且小于70°。
[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，
所述第一主光线的在所述导光层的导光方向的半值角为67°以下。
[项目7]
根据项目1～6中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线的在所述导光层的导光方向的半值角为24°以上。
[项目8]
根据项目1～7中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构形成于在所述导光层的所述第一主面侧或所述第二主面侧配置的方向变换层。
[项目9]
根据项目1～8中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一倾斜面的倾斜角度θa为10°以上且70°以下。
[项目10]
根据项目1～9中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第二倾斜面的倾斜角度θb为50°以上且100°以下。
[项目11]
根据项目1～10中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
从所述导光层的所述第一主面的法线方向观察时的所述多个内部空间的面积占所述导光层的面积的比例为80％以下。
[项目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，
所述多个的内部空间在所述导光层的导光方向以及与所述导光方向交叉的方向上离散地配置。
[项目13]
根据项目1～12中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
从所述导光层的所述第一主面的法线方向观察时，所述第一倾斜面形成向所述受光部侧凸出的曲面。
[项目14]
根据项目1～13中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
可见光透过率为60％以上，雾度值小于30％。
[项目15]
一种照明装置，其中，具备：
权利要求1～14中任一项所述的照明装置用导光部件；
朝向所述受光部射出光的光源。
发明效果
根据本发明实施方式，提供能够从朝向互相相反方向的两个主面射出光的片状的照明装置用导光部件以及照明装置。在根据某实施方式的照明装置用导光部件中，可见光透过率为60％以上，雾度值小于30％，经由照明装置用导光部件能够容易地辨识物(显示)。
附图说明
图1是基于本发明实施方式的照明装置100A的示意性的截面图。
图2是照明装置100A的示意性的俯视图。
图3A是照明装置100A可具有的内部空间64A的示意性的截面图。
图3B是内部空间64A的示意性的俯视图。
图3C是示出内部空间64A的变型的示意性的俯视图。
图4是示出内部空间64A的第一倾斜面ISa的曲面的形状的例子的图表。
图5是示出用于表示照明装置的出射光的配光分布的座标系的图。
图6A是示出从基于本发明实施方式的实施例1的照明装置射出的光的配光分布的图。
图6B是示出从实施例1的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表。
图6C是示出从实施例1的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。
图7A是示出从基于本发明实施方式的实施例2的照明装置射出的光的配光分布的图。
图7B是示出从实施例2的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表。
图7C是示出从实施例2的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。
图8A是示出从基于本发明实施方式的实施例3的照明装置射出的光的配光分布的图。
图8B是示出从实施例3的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表。
图8C是示出从实施例3的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。
图8D是示出从基于本发明实施方式的实施例4的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表。
图9是示出通过模拟求出在改变内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线的强度/第二主光线的强度的值的结果的图表。
图10是示出通过模拟求出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线的强度相对于第二主光线的强度的比的结果的图表。
图11是示出通过模拟求出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θb的情况下的第一主光线的强度相对于第二主光线的强度的比的结果的图表。
图12是示出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线方向(极角θ1)的图表。
图13是示出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θb的情况下的第一主光线方向(极角θ1)的图表。
图14是示出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第二主光线方向(极角θ2)的图表。
图15是示出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θb的情况下的第二主光线方向(极角θ2)的图表。
图16A是基于本发明的实施方式的其它照明装置100A1的示意性的截面图。
图16B是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100A2的示意性的截面图。
图16C是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100A3的示意性的截面图。
图16D是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100A4的示意性的截面图。
图17A是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100B1的示意性的截面图。
图17B是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100B2的示意性的截面图。
图17C是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100B3的示意性的截面图。
图17D是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100B4的示意性的截面图。
图18A是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100A3_1的示意性的截面图。
图18B是基于本发明的实施方式的进一步其它的照明装置100A3_2的示意性的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明基于本发明实施方式的照明装置用导光部件以及照明装置。基于本发明实施方式的照明装置用导光部件以及照明装置不限于在以下举例示出的内容。
图1示出基于本发明实施方式的照明装置100A的示意性的截面图。照明装置100A是具有朝向互相相反方向的两个出射面的片状的照明装置。照明装置100A具有射出第一光LRa的第一出射面(图1中下方)和射出第二光LRb的第二出射面(图1中上方)。第一光LRa向图1中-Z方向侧射出，第二光LRb向Z方向侧射出。
照明装置100A具有光源LS、照明装置用导光部件100A(G)。以下，通过在照明装置100A的参照标记后面标以(G)来表示照明装置用导光部件。照明装置用导光部件100A(G)具有：接受从光源LS射出的光的受光部；具有第一出射面侧的第一主面和第二出射面侧的第二主面的导光层10；具有多个内部空间64A的配光控制结构。照明装置用导光部件100A(G)的受光部例如为导光层10的光源LS侧的侧面(受光侧面)。多个内部空间64A的每一个具有：通过内部全反射(TIR)使在导光层10内传播的光的朝向第一出射面侧的第一倾斜面ISa；位于与第一倾斜面ISa相反侧的第二倾斜面ISb。从第二出射面射出的第二的光LRb为从第一倾斜面ISa侵入内部空间64A内、并通过内部空间64A的光。第二光LRb透过内部空间64A的上表面(与粘接剂层54的的界面)或者第二倾斜面ISb。当然，第一光LRa以及第二光LRb通过界面时，能够按照构成界面的物质的折射率来折射。
在照明装置用导光部件100A(G)中，具有多个内部空间64A的配光控制结构形成于导光层10的第二主面侧所配置的方向变换层60A上。具有多个内部空间64A的方向变换层60A由在表面具有凹部64A(以与内部空间64A相同的参照标记示出。)的赋形膜62A和粘接剂层54构成。另外，内部空间64A不限于该例，例如如参照图17A等进行后述，也可以形成于导光层10的第一主面侧所配置的方向变换层60B。或者，也可以在导光层10内形成多个内部空间64A(或者图17A等中的内部空间64B)。
照明装置用导光部件100A(G)以通过配光控制结构从第一出射面射出具有第一配光分布的第一光LRa、从第二出射面射出具有第二配光分布的第二光LRb的方式构成。例如，将在第一配光分布中强度最大的光线作为第一主光线，将在第二配光分布中强度最大的光线作为第二主光线时，例如，第一主光线的强度：第二主光线的强度能够控制为1:4以上且4:1以下的范围内。如在后的模拟结果所示，第一主光线的强度/第二主光线的强度例如为0.5以上且1.3以下的范围内。因此，能够将第一光LRa以及第二光LRb的双方用于照明。
例如，第一主光线相对于第一出射面的法线的极角θ1比第二主光线相对于第二出射面的法线的极角θ2更小。例如，极角θ1为0°以上且小于40°，极角θ2为30°以上且小于70°。第一配光分布以及第二配光分布例如能够通过调整内部空间64A(或者图17A等中的内部空间64B)的截面形状、平面形状、大小、配置密度、分布来控制。如参照图3A地后述，例如，第一倾斜面ISa的倾斜角度θa为10°以上且70°以下。另外，第二倾斜面ISb的倾斜角度θb为50°以上且100°以下。内部空间64A的截面形状如这里举例示出，为三角形，但是不限于此，也可以是梯形等。
照明装置用导光部件100A(G)能够具有例如可见光透过率为60％以上、雾度值小于30％的特征。可见光透过率优选为70％以上，进一步优选为80％以上。雾度值优选为小于10％，进一步优选为5％以下。因为基于本发明实施方式的照明装置用导光部件100A(G)具有高可见光透过率和低雾度值，所以能够经由照明装置用导光部件100A(G)观察物(显示)。这里，将波长为380nm以上且780nm以下的光作为可见光。可见光透过率以及雾度值例如能够使用雾度计(村上色彩技术研究所制:商品名HM-150)进行测定。
在配光控制结构即多个内部空间64A中，从主面的法线方向观察导光层10时，多个内部空间64A的面积占导光层10的面积的比例(占有面积率)优选为1％以上且80％以下，上限值更优选地为50％以下，进一步优选为45％以下，为了得到高透过率以及/或者低雾度值，优选地为30％以下，进一步优选为10％以下，进一步优选为5％以下。例如，内部空间的占有面积率为50％时，能够得到30％雾度值。另外，内部空间64A的占有面积率也可以是均匀的，也可以以即使从光源LS的距离增大、亮度也不降低的方式随着距离增大而占有面积率增大。为了通过卷对卷法或者卷对片法量产，内部空间64A的占有面积率优选是均匀的。
照明装置用导光部件100A(G)通过粘接剂层52将赋形膜62A粘接于导光层10的第二主面上，通过赋形膜62A和构成方向变换层60A的粘接剂层54，将基材层30和赋形膜62A粘接。导光层10以及基材层30可以是透明的基板或者膜。之后对导光层10、基材层30、赋形膜62A、粘接剂层52、54的优选结构进行说明。
接着，参照图2，说明内部空间64A的平面形状以及配置的例子。图2示出照明装置100A的示意性的俯视图。
如图2所示，多个内部空间64A例如在导光层10的导光方向(Y方向)以及与导光方向正交的方向(X方向)上离散地配置。内部空间64A的大小(长度L，宽度W：参照图3A、图3B)例如优选地长度L为10μm以上且500μm以下，宽度W优选地为1μm以上且100μm以下。另外，从光取出效率的观点来看，高度H(参照图3A)优选地为1μm以上且100μm以下。
这里，示出多个内部空间64A在导光层10的导光方向(Y方向)以及与导光方向正交的方向(X方向)上离散地配置的例子，但是不限于此，多个内部空间64A能够在导光层10的导光方向(Y方向)以及与导光方向交叉的方向上离散地配置。内部空间64A的离散的配置能够根据导光层10的形状或求出的配光分布等适当设定。另外，在导光层10内光沿各种方向传播，但是也可以将Y方向作为导光方向，具有Y方向成分(不是零)的光是沿Y方向传播。另外，对于其它方向也是同样。即，沿-Y方向传播的光全部包含具有-Y方向的成分(不是零)的光。
多个内部空间64例如在导光方向以及与导光方向交叉的方向上离散地配置。离散的配置可以在至少一个方向上具有周期性(规则性)，也可以不具有规则性。其中，从量产性的观点来看，优选地多个内部空间64一样地配置。例如，在图2示出的例子中，具有以实质地同样的形状向同样的方向凸出的曲面的多个内部空间64在导光层10的导光方向(Y方向)以及与导光方向正交的方向(X方向)上离散地、周期性地、全区域地配置。此时，间距Px例如优选地为10μm以上且500μm以下，间距Py例如优选地为10μm以上且500μm以下。在图2示出的例子中，还具有在Y方向以及X方向上分别偏移二分之一间距而配置的内部空间。在后述的实施例1以及2中，Px为200μm，Py为100μm，在实施例3以及实施例4中，Px为260μm，Py为160μm。
如图2所示，从导光层10的第一主面的法线方向观察时，第一倾斜面ISa形成向光源LS侧凸出的曲面。光源LS例如为LED装置，多个LED装置在X方向上排列。因为从多个LED装置的每一个射出的光相对于Y方向具有扩散性，所以第一倾斜面ISa虽然具有向光源LS侧凸出的曲面，但第一倾斜面ISa相对于光均匀地起作用。另外，光源LS和照明装置用导光部件100A(G)的受光部之间设置有耦合光学系，在使平行度高的光(相对于Y方向的扩散小的光)射入的情况下，第一倾斜面ISa也可以平行于X方向。另外，取代离散的内部空间64A，例如也可以是在X方向上延伸的槽(例如三棱柱)这样的内部空间。
接着，参照图3A、图3B、图3C以及图4，来说明内部空间64A的形状。图3A为内部空间64A的示意性的截面图，图3B为内部空间64A的示意性的俯视图，图3C为示出内部空间64A的变型的示意性的俯视图。图4为示出内部空间64A的第一倾斜面ISa的曲面的形状的例子的图表。
如图3A所示，内部空间64A的截面形状例如为三角形。光源LS侧的第一倾斜面ISa的倾斜角度θa例如为10°以上且70°以下。倾斜角度θa比10°更小时，有时配光的控制性降低，光取出效率也降低。另一方面，倾斜角度θa超过70°时，例如有时赋形膜的加工变困难。另外，第二倾斜面ISb的倾斜角度θb例如为50°以上且100°以下。倾斜角度θb比50°更小时，有时沿无意图的方向发生散光。另一方面，倾斜角度θb超过100°时，例如有时赋形膜的加工变得困难。如图3B以及图3C所示，内部空间64A的长度L优选地为10μm以上且500μm以下，宽度W优选地为1μm以上且100μm以下。长度L例如为宽度W的2倍以上。高度H(参照图3A)优选地为1μm以上且100μm以下。另外，根据形成赋形膜时的加工精度，其中所述赋形膜具有有如图3B所示的平面形状的凹部，存在形成具有图3C示出的平面形状的凹部的情况。即使在这样的情况下，根据长度L以及宽度W，也能够特征化内部空间的平面形状。
第一倾斜面ISa的向光源LS侧凸出的曲面例如以图4示出的图表进行表示。在实施例1～3中，以长度L为60μm、第一倾斜面ISa的倾斜角度θa为30°、40°、49°，制作具有第一倾斜面ISa形成图4所示的曲面的内部空间64A的照明装置。宽度W在实施例1～3中，分别为约13.9μm、约9.5μm、约7.0μm。图4所示的曲面例如以4次曲线进行表示。另外，第二倾斜面ISb的倾斜角度θb在实施例1～3的全部中为85°。实施例1～3的照明装置具有与图1所示的照明装置100A实质相同的结构。实施例4使用与实施例3相同的赋形膜，形成省略了图1的基材层30以及粘接剂层54的简单结构的照明装置。相对于实施例1～3的在照明装置的赋形膜的大小(长边方向：导光方向×宽度方向)为约600mm×约700mm，在实施例4的照明装置的赋形膜的大小(长边方向:导光方向×宽度方向)为约170mm×约120mm。
图5示出表示照明装置的出射光的3D配光分布的座标系。从在各照明装置的第一出射面射出的第一光的第一配光分布由第一主光线相对于第一出射面的法线的极角θ1代表，从第二出射面射出的第二光的第二配光分布由第二主光线相对于第二出射面的法线的极角θ2代表。另外，这里，将在第一配光分布中强度最大的光线作为第一主光线，将在第二配光分布中强度最大的光线作为第二主光线。实施例1～3的在各照明装置的配光分布使用配光测定装置(PIMACS社制，Neolight9500)测定。实施例4的在照明装置的配光分布使用配光评价装置(Radiant Vision Systems社制的Radiant Conoscope070)测定。
示出3D配光分布的座标系以射出第一光LRa侧作为正面侧，以射出第二光LRb侧作为背面侧，导光层的长边方向(导光方向)设为垂直(纵)，宽度方向设为水平(横)，配光分布表示为垂直方向(以图中的箭头V示出的V方向)以及水平方向(以图中的箭头L示出的L方向)分别在极角的光度(亮度)。将V方向的极角仅表示为V，将L方向的极角仅表示为L。
图6A示出从实施例1的照明装置射出的光的配光分布。图6B为示出从实施例1的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表，图6C为示出从实施例1的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。图7A示出从实施例2的照明装置射出的光的配光分布。图7B为示出从实施例2的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表，图7C为示出从实施例2的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。图8A示出从实施例3的照明装置射出的光的配光分布。图8B为示出从实施例3的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表，图8C为示出从实施例3的照明装置射出的光在L方向的配光分布的图表。另外，图8D为示出从实施例4的照明装置射出的光在V方向的配光分布的图表。
根据图6A可知，实施例1的照明装置的配光分布的极角θ1为约30°，极角θ2为约48°。另外，根据图6B可知，在V方向的半值(FWHM)角为约67°，在L方向的半值角为约94°。根据图7A可知，实施例2的照明装置的配光分布的极角θ1为约10°，极角θ2为约60°。另外，根据图7B可知，在V方向的半值(FWHM)角为约54°，在L方向的半值角为约94°。根据图8A可知，实施例3的照明装置的配光分布的极角θ1为约8°，极角θ2为约58°。另外，根据图8B可知，在V方向的半值(FWHM)角为约45°，在L方向的半值角为约86°。即使在实施例1～3的任一个实施例的照明装置中，第一主光线LRa相对于第一出射面的法线的极角θ1比第二主光线LRb相对于第二出射面的法线的极角θ2更小。另外，极角θ1和极角θ2的和为约78°、约70°、约63°，处于从约60°到约80°的范围内。另外，根据图8D可知，在V方向的半值角能够至少减少至约24°。
根据实施例1～3的结果可知，能够控制第一光在V方向的半值角为约45°以上且约67°以下、第二光的在L方向的半值角为约86°以上且约94°以下的范围。另外，从实施例4的结果来看，第一光在V方向的半值角的下限能够至少减少至约24°。
将实施例1～4的在各照明装置的第一主光线的强度相对于第二主光线的强度的比，以及上述极角θ1、V方向半值角、L方向半值角在下述的表1示出。表1将倾斜角度θa、θb和内部空间面积占导光层的面积的比例(内部空间占有面积率)合并示出。
[表1]
在任一个实施例的照明装置中，已知的是第一主光线的强度/第二主光线的强度的值处于0.9以上且1.3以下的范围内，能够照明片状的照明装置的两侧。随着内部空间占有面积率变大，第一主光线的强度相对于第二主光线的强度的比能够变大。内部空间占有面积率均为5％以下，并具有80％以上的可见光透过率以及5％以下的雾度值。
另外，使用作为照明设计解析软件而广为人知的Light Tools(Synopsys社制)进行模拟。图9同时示出通过模拟求出在改变内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线的强度/第二主光线的强度的值的结果和上述的实施例1～3的实测的结果。另外，在模拟中，内部空间占有面积率设为1.20％。
如图9所示，内部空间占有率为1.20％的实施例3的第一主光线的强度/第二主光线的强度的值与模拟的结果大致一致。基于模拟结果时，在第一主光线的强度/第二主光线的强度的值中，倾斜角θa在约45°取得极小值，无论是在倾斜角θa比约45°更大(例如约49°以上)情况下，还是更小(例如约40°以下)的情况下，第一主光线的强度/第二主光线的强度的值均变大。因此，通过调整内部空间占有率以及倾斜角θa，能够使第一主光线的强度/第二主光线的强度的值变化。
下述的表2以及图10示出通过模拟求出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线的强度/第二主光线的强度的值的结果。
[表2]
另外，图11示出通过模拟求出在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θb的情况下的第一主光线的强度相比于第二主光线的强度的比的结果。在模拟中，将内部空间占有面积率设为1.20％。根据表2、图10、图11可知，通过改变倾斜角度θa、θb，能够将第一主光线的强度/第二主光线的强度的值调整为0.5以上且1.3以下的范围内。进一步地，参照图18A、图18B进行后述，通过使用在光入射侧设置光吸收层的结构，能够将第一主光线的强度：第二主光线的强度控制为1：4以上且4：1以下的范围内。
另外，将在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第一主光线方向(极角θ1)在图12示出，将在改变倾斜角度θb的情况下的第一主光线方向(极角θ1)在图13示出。根据图12可知，通过改变倾斜角度θa，能够使第一主光线方向(极角θ1)变化。另一方面，根据图13可知，倾斜角度θb不影响第一主光线方向(极角θ1)。
另外，将在改变实施例3的照明装置所具有的内部空间64A的倾斜角度θa的情况下的第二主光线方向(极角θ2)在图14示出，将在倾斜角度θb的情况下的第二主光线方向(极角θ2)在图15示出。根据图14可知，通过改变倾斜角度θa，能够使第二主光线方向(极角θ2)变化。另一方面，根据图15可知，倾斜角度θb不影响第二主光线方向(极角θ2)。
如上述，通过调整内部空间占有面积率、倾斜角度θa以及θb，能够调整照明装置的出射光的配光分布。例如，倾斜角度θb不影响主光线的方向(极角θ1以及θ2)，另一方面对第一主光线的强度和第二主光线的强度的比呈大致线性的影响(参照图11)。因此，决定内部空间占有面积率以及倾斜角度θa后，通过使倾斜角度θb变化，能够调整第一主光线的强度和第二主光线的强度的比。
基于本发明实施方式的照明装置用导光部件以及照明装置不限于上述的例子，能够各种地改变。图16A、图16B、图16C以及图16D示出的照明装置100A1、100A2、100A3以及100A4与图1示出的照明装置100A同样，为具备具有以第一出射面位于下方的方式构成的配光控制结构(即，多个内部空间64A)的照明装置用导光部件100A1(G)、100A2(G)、100A3(G)以及100A4(G)的照明装置的例子。
图16A示出的照明装置100A1的照明装置用导光部件100A1(G)取代图1示出的照明装置100A的照明装置用导光部件100A(G)的基材层30，具有防反射层40A。也可以取代防反射层40A，设置硬涂层(例如铅笔硬度为H以上)，也可以设置防反射层以及硬涂层。另外，也可以在导光层10的第一主面(下侧)上设置防反射层和/或硬涂层。防反射层以及硬涂层能够采用公知的材料，通过公知的方法形成。这些与其它举例示出的照明装置共通。
图16B示出的照明装置100A2的照明装置用导光部件100A2(G)在方向变换层60A的第二出射面侧上还具有低折射率层20A。因为设置低折射率层20A时，在方向变换层60A和低折射率层20A形成有能够全反射光的界面，所以即使在导光部件的第二出射面侧的表面上存在污垢、凹陷或者瑕疵等缺陷，也能够抑制导光部件的光学性能受到这些缺陷的影响。另外，如图16C示出的照明装置100A3的照明装置用导光部件100A3(G)，也可以在导光层10的第一主面(下侧)上设置低折射率层20B。进一步地，如图16D示出的照明装置100A4的照明装置用导光部件100A4(G)，也可以在方向变换层60A的第二出射面侧上设置低折射率层20A的同时，在导光层10的第一主面(下侧)上设置低折射率层20B。设置防反射层、硬涂层、低折射率层时，根据需要，适当设置粘接剂层52、55、56、58即可。
接着，图17A、图17B、图17C以及图17D示出的照明装置100B1、100B2、100B3以及100B4与图1示出的照明装置100A不同，示出具备具有以第一出射面位于上方的方式构成的配光控制结构(即，多个内部空间64B)的照明装置用导光部件100B1(G)、100B2(G)、100B3(G)以及100B4(G)的照明装置的例子。
图17A示出的照明装置100B1的照明装置用导光部件100B1(G)具有具备以第一出射面位于上方的方式构成的配光控制结构(即，多个内部空间64B)的方向变换层60B。方向变换层60B由在表面具有凹部64B(与内部空间64B以相同的参照标记示出)的赋形膜62B和粘接剂层54构成。配光控制结构也可以形成于导光层10内。照明装置100B1在方向变换层60B的第一出射面侧具有防反射层40A。取代防反射层40A，也可以设置硬涂层(例如铅笔硬度为H以上)，也可以设置防反射层以及硬涂层。
图17B示出的照明装置100B2的照明装置用导光部件100B2(G)在方向变换层60B的第一出射面侧上还具有低折射率层20A。因为设置低折射率层20A时，在方向变换层60B和低折射率层20A之间，形成有能够全反射光的界面，所以即使在导光部件的第一出射面侧的表面上存在污垢、凹陷或者瑕疵等缺陷，也能够抑制导光部件的光学性能受到这些缺陷的影响。另外，如图17C示出的照明装置100B3的照明装置用导光部件100B3(G)，也可以在导光层10的第二主面(下侧)上设置低折射率层20B。进一步地，如图17D示出的照明装置100B4的照明装置用导光部件100B1(G)，也可以在方向变换层60B的第一出射面侧上设置低折射率层20A的同时，在导光层10的第二主面(下侧)设置低折射率层20B。
基于本发明实施方式的照明装置能够进一步如以下进行改变。图18A示出基于本发明的实施方式的进一步地其它的照明装置100A3_1的示意性的截面图，图18B示出基于本发明的实施方式的进一步地其它的照明装置100A3_2的示意性的截面图。照明装置100A3_1以及照明装置100A3_2为图16C示出的照明装置100A3的改变例。上述的其它的照明装置也能够同样地改变。
图18A示出的照明装置100A3_1的照明装置用导光部件100A3_1(G)在图16C示出的照明装置100A3的照明装置用导光部件100A3(G)的上下的出射面(第一以及第二出射面)的光源LS侧的端部上具有光吸收层70A以及70B。光吸收层70A以及70B为吸收可见光、呈现黑色的层，例如可以是黑色的粘接带。光吸收层70A以及70B例如具有距光源LS侧约10mm的宽度，沿着照明装置用导光部件100A3_1(G)的受光部(例如，沿着图2示出的照明装置用导光部件100A(G)的短边)设置。
图18A示出的照明装置100A3_1的照明装置用导光部件100A3_1(G)在图16C示出的照明装置100A3的照明装置用导光部件100A3(G)的第一出射面以及第二出射面(上下的出射面)的光源LS侧的端部上具有光吸收层70A以及70B。光吸收层70A以及70B为吸收可见光、呈现黑色的层，例如可以是黑色的粘接带。光吸收层70A以及70B例如具有距光源LS侧约10mm的宽度，沿着照明装置用导光部件100A3_1(G)的受光部(例如，沿着图2示出的照明装置用导光部件100A(G)的短边)设置。
光吸收层70A以及70B吸收从光源LS射入导光层10的光的一部分。光吸收层70A以及70B吸收的光包含若没有光吸收层70A以及70B时被照明装置用导光部件100A3_1(G)的光源LS侧的端部附近的第一出射面以及第二出射面(和空气的界面)全反射而在照明装置用导光部件100A3_1(G)内返回的光。因此，通过设置光吸收层70A以及70B并调整它们的宽度，能够限制在照明装置用导光部件100A3_1(G)传播的光相对于第一出射面以及第二出射面的入射角。其结果，例如，能够控制第一主光线的强度：第二主光线的强度为1:4以上且4:1以下的范围内。另外，也可以仅设置光吸收层70A以及70B的一个，能够分别独立地适当设定光吸收层70A和/或70B的宽度。
图18B示出的照明装置100A3_2的照明装置用导光部件100A3_2(G)具有图16C示出的在照明装置100A3的照明装置用导光部件100A3(G)的导光层10的光源LS侧的端部的第一主面以及第二主面露出的部分，露出的第一主面以及第二主面上具有光吸收层70A以及70B。光吸收层70A以及70B吸收从光源LS射入导光层10的光的一部分。光吸收层70A以及70B吸收的光包含若没有光吸收层70A以及70B时被导光层10露出的第一表面以及第二表面(和空气的界面)全反射而在导光层10内传播的光。因此，通过设置光吸收层70A以及70B、调整这些的宽度，能够限制在导光层10内传播的光相对于导光层10的第一主面以及第二主面的入射角。其结果，例如能够控制第一主光线的强度：第二主光线的强度为1:4以上且4:1以下的范围内。另外，也可以仅设置光吸收层70A以及70B的一个，能够分别独立地适当设定光吸收层70A和/或70B的宽度。
另外，在图16A～图16D、图17A～图17D、图18A以及图18B中，省大致图示，但是低折射率层20A、20B以及硬涂层和/或防反射层40A、40B分别在粘接剂层侧具有基材层。基材层起到分别支承低折射率层、以及硬涂层和/或防反射层的作用。基材层的厚度分别独立地，例如为1μm以上且1000μm以下，优先地为10μm以上且100μm以下，进一步优选地为20μm以上且80μm。基材层的折射率分别独立地优选为1.40以上且1.70以下，进一步优选为1.43以上且1.65以下。基材层例如为丙烯酸系膜。
说明基于本发明实施方式的照明装置的各构成要素的优选的例子。
用于形成内部空间的赋形膜例如能够如以下地进行制造。根据特表2013-524288号公报所记载的方法来制造凹凸赋形膜。具体地，通过喷漆(三洋化成工业社制ファインキュアーRM-64(商品名称))将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜的表面涂布，在包含该喷漆的膜表面上压花加工光学图案，其后通过使喷漆硬化来制造目标凹凸赋形膜。凹凸赋形膜的总厚度为130μm。
导光层10由相对于可见光的透过率高的公知的材料形成。导光层10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10的折射率nGP例如为1.40以上且1.80以下。另外只要不是特别地说明，折射率称为在波长550nm中通过椭圆偏光仪测定的折射率。导光层10的厚度能够根据用途适当设定。导光层10的厚度例如为0.05mm以上且50mm以下。
基材层的厚度例如为1μm以上且1000μm以下，优选为10μm以上且100μm以下，进一步优选为20μm以上且80μm以下。基材层的折射率分别独立地，优选为1.40以上且1.70以下，进一步优选为1.43以上且1.65以下。
粘接剂层52、54、55、56、58的厚度分别独立地，例如为0.1μm以上且100μm以下，优选地为0.3μm以上且100μm以下，进一步优选地为0.5μm以上且50μm以下。粘接剂层52、54、55、56、58的折射率分别独立地，优选为1.42以上且1.60以下，更优选地为1.47以上且1.58以下。另外，粘接剂层52、54、56、58的折射率优选地和与其相接的导光层10或者赋形膜62A或者62B的折射率相近，优选地折射率的差的绝对值为0.2以下。
优选地，粘接剂层54能够不填埋赋形膜62A或者62B的表面的凹部64A或者64B地粘接。作为适合形成粘接剂层54的粘接剂，能够适当地使用本申请人的国际申请PCT/JP2021/006452、国际申请PCT/JP2021/006453或者(日本)特愿2021-025496号所记载的粘接剂。将这些申请的全部公开内容引用到本说明书。特别地，优选(日本)特愿2021-025496号所记载的聚酯系粘接剂。
低折射率层20A、20B的折射率nL1分别独立地，例如优选地为1.30以下，更优选地为1.20以下，进一步优选地为1.15以下。低折射率层20A、20B优选地为固体，折射率例如优选地为1.05以上。导光层10的折射率和低折射率层20A、20B的折射率层的差优选地为0.20以上，更优选地为0.23以上，进一步优选地为0.25以上。折射率为1.30以下的低折射率层20A、20B例如能够使用多孔性材料而形成。低折射率层20A、20B的厚度分别独立地，例如为0.3μm以上且5μm以下。
在低折射率层为在内部具有空隙的多孔性材料的情况下，其空隙率优选地为35体积％以上，更优选地为38体积％以上，特别优选地为40体积％以上。若是这样的范围，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，优选地为75体积％以下。若是这样的范围，则能够形成强度优异的低折射率层。空隙率为根据椭圆偏光仪测定的折射率的值、由Lorentz－Lorenz公式算出的值。
对于低折射率层，例如能够使用专利文献3所公开的具有空隙的低折射率层。通过参照，将专利文献3的全部公开内容引用到本申请说明书。具体地，具有空隙的低折射率层包含二氧化硅粒子、具有微细孔的二氧化硅粒子、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为粒子(例如微细孔粒子)彼此直接地化学地结合而构成的多孔体。另外，在构成具有空隙的低折射率层的粒子彼此中，其至少一部分也可以经由少量(例如，粒子的质量以下)的粘合剂成分进行结合。低折射率层的空隙率以及折射率能够根据构成该低折射率层的粒子的粒径、粒径分布等进行调整。
作为得到具有空隙的低折射率层的方法，例如可举出记载于(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、以及这些的参考文献的方法。通过参照将特开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号的全部公开内容引用到本说明书。
作为具有空隙的低折射率层，能够适当地使用二氧化硅多孔体。二氧化硅多孔体例如通过以下的方法进行制造。可列举硅化合物；使水解性硅烷类和/或倍半硅氧烷、以及其部分水解物以及脱水缩合物的至少任一种水解和缩聚的方法；使用多孔性粒子和/或中空微粒子的方法；以及利用回弹现象来生成气凝胶层的方法；使用粉碎通过溶胶凝胶法得到的凝胶状硅化合物、并通过催化等使得到的粉碎体即微细孔粒子彼此化学地结合的粉碎凝胶的方法等。其中，低折射率层不限于二氧化硅多孔体，制造方法也不限于举例示出的制造方法，通过怎样的制造方法来制造都可以。其中，多孔性层不限于二氧化硅多孔体，制造方法也不限于举例示出的制造方法，通过怎样的制造方法来制造都可以。另外，倍半硅氧烷为以(RSiO1.5，R为烃基)作为基本构成单位的硅化合物，与以SiO2为基本构成单位的二氧化硅严格地不同，但是因为在具有通过硅氧烷结合来架桥的网络结构这一点上与二氧化硅共通，所以这里包含倍半硅氧烷作为基本结构单元的多孔体也称为二氧化硅多孔体或二氧化硅系多孔体。
二氧化硅多孔体能够由互相结合的凝胶状硅化合物的微细孔粒子构成。作为凝胶状硅化合物的微细孔粒子，可举出凝胶状硅化合物的粉碎体。二氧化硅多孔体例如能够将包含凝胶状硅化合物的粉碎体的涂布液涂布于基材而形成。凝胶状硅化合物的粉碎体例如能够通过催化作用、光照射、加热等化学地结合(例如，硅氧烷结合)。
硬涂层40A、40B的硬度HH1例如优选地以铅笔硬度计为H以上，进一步优选地为2H以上，更优选地为4H以上。另一方面，硬涂层40A、40B的硬度HH1的上限并无特别地限定，但是优选地以铅笔硬度计为6H以下，更优选地为5H以下。铅笔硬度通过以JISK5400的“铅笔硬度试验”为根据的方法来测定。硬涂层40A、40B的厚度分别独立地，优选地为1μm以上且30μm以下，更优选地为2μm以上且20μm以下，进一步优选地为3μm以上且15μm以下。若硬涂层40A、40B的厚度为这样的范围，则具有良好的耐擦伤性。
硬涂层40A，40B在只要满足上述的特性中，能够由任意的合适的材料构成。硬涂层40A、40B例如为热硬化性树脂或者电离放射线(例如，可见光、紫外线)硬化性树脂的硬化层。作为这样的硬化性树脂，例如可举出聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯，环氧(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸烷基酯、聚硅氧烷等硅树脂、不饱和聚酯、环氧树脂。硬涂层40A、40B例如能够通过将包含溶剂和硬化型化合物的材料涂布于对象基材表面上并使其硬化而形成。适合用作硬涂层40A、40B的硬涂层的详情例如记载于(日本)特开2011-237789号公报。通过参照将(日本)特开2011-237789号公报的全部公开内容引用到本说明书。
因为基于本发明实施方式的片状的照明装置具有高可见光透过率，所以能够用作能够照明的窗口。例如，朝向屋内时能够用作照明窗口，朝向屋外时能够用作朝向下方(或者上方)射出光的装置。例如，能够将向窗口的屋外侧射出的光用于广告。
产业上的可利用性
基于本发明实施方式的照明装置能够从朝向互相相反方向的两个主面射出光。基于本发明实施方式的照明装置能够提供新的用途。
附图标记说明
10：导光层；60A、60B：方向变换层；20A、20B：低折射率层；30：基材层；40A、40B：硬涂层和/或防反射层；52、54、55、56、58：粘接剂层；62A、62B：赋形膜；64A、64B：内部空间、凹部；100A：照明装置；100A(G)：照明装置用导光部件；ISa：第一倾斜面；ISb：第二倾斜面；LRa：第一光；LRb：第二光；LS：光源。

Claims (15)

1.一种照明装置用导光部件，其具有第一出射面、与所述第一出射面相反侧的第二出射面，其中，所述照明装置用导光部件具有:
受光部，其接受从光源射出的光；
导光层，其具有所述第一出射面侧的第一主面、所述第二出射面侧的第二主面；
配光控制结构，其具有多个内部空间；
所述多个内部空间的每一个具有:
第一倾斜面，其通过内部全反射使在所述导光层内传播的光的一部分朝向所述第一出射面侧；
第二倾斜面，其位于与所述第一倾斜面相反侧；
所述照明装置用导光部件以从所述第一出射面射出具有第一配光分布的第一光、从所述第二出射面射出具有第二配光分布的第二光的方式构成。
2.根据权利要求1所述的照明装置用导光部件，其中，
将在所述第一配光分布中强度最大的光线作为第一主光线、将在所述第二配光分布中强度最大的光线作为第二主光线时，所述第一主光线的强度:所述第二主光线的强度处于1:4以上且4:1以下的范围内。
3.根据权利要求2所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线的强度/所述第二主光线的强度处于0.5以上且1.3以下的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线相对于所述第一出射面的法线的极角θ1比所述第二主光线相对于所述第二出射面的法线的极角θ2更小。
5.根据权利要求4所述的照明装置用导光部件，其中，
所述极角θ1为0°以上且小于40°，所述极角θ2为30°以上且小于70°。
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，
所述第一主光线的在所述导光层的导光方向的半值角为67°以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一主光线的在所述导光层的导光方向的半值角为24°以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述配光控制结构形成于在所述导光层的所述第一主面侧或所述第二主面侧配置的方向变换层。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第一倾斜面的倾斜角度θa为10°以上且70°以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
所述第二倾斜面的倾斜角度θb为50°以上且100°以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
从所述导光层的所述第一主面的法线方向观察时的所述多个内部空间的面积占所述导光层的面积的比例为80％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，
所述多个的内部空间在所述导光层的导光方向以及与所述导光方向交叉的方向上离散地配置。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
从所述导光层的所述第一主面的法线方向观察时，所述第一倾斜面形成向所述受光部侧凸出的曲面。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的照明装置用导光部件，其中，
可见光透过率为60％以上，雾度值小于30％。
15.一种照明装置，其中，具备：
权利要求1～14中任一项所述的照明装置用导光部件；
朝向所述受光部射出光的光源。
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