JP2011257641A - 光拡散部材を用いた照明部材 - Google Patents

Abstract

【課題】
本願発明は、光源からの照射光を拡散させる光拡散部材において、光の指向性、拡散性がよく、また、輝度むらがなく、製造が容易な光拡散部材を提供することを目的とするものである。
【解決手段】
光源６の前方に配設され光源６からの照射光を拡散させる光拡散部材２であって、透光性を有する合成樹脂基材９１に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子９２を混合した合成樹脂材９をシート状、板状またはフィルム状に形成し光拡散部材２を形成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光拡散部材と該光拡散部材を用いた照明部材に関するものであり、特に、液晶表示素子として発光ダイオードを用いた液晶ディスプレイ用のバックライトや照明器具に用いられる光拡散部材および該光拡散部材を用いた照明部材に関するものである。

近年、照明用の光源として、その耐久性、省エネルギー性から、発光ダイオード素子が用いられることが知られている。液晶ディスプレイにおいては、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置したバックライトが採用されている。このようなバックライトにおいては、複数の発光素子が並べられ、この発光素子と画像表示素子との間に光拡散性の高い光拡散部材を載置して、発光素子が直接視認されない状態でディスプレイに画像が表示されるようになっている。

しかしながら、このような直下型バックライトにおいては、光拡散部材の光拡散性を高めて発光素子を直接視認できないようにすると、ディスプレイ画面に表示される画像が暗くなり、反対に、光拡散性を低くした場合には、発光素子が直視されたり、ディスプレイ画面に表示される画像の斜め方向からの視認性が悪くなるという問題があった。このような、問題に鑑みて、特許文献にしめすごとく、種々の工夫がなされている。たとえば、屈折率の異なる２以上のシート体を１００枚以上積層して光拡散部材を形成したり（特許文献１）、ポリマー層と、モノマー吸収層を積層して光拡散部材を形成したり（特許文献２）、または、光拡散部材の光源側の個所と光源と反対に位置する個所とに凹凸形状を設けた光拡散部材を形成したり（特許文献３）していた。しかし、これらの光拡散部材は、いずれも複数のシート体を積層して形成してなるものであり、製造工程が複雑であり、また、ディスプレイ画面に表示される画像の全方向からの視認性が必ずしも良好なものとはいえなかった。

また、室内灯、室外灯等の照明器具用の光源として、その耐久性、省エネルギー性から、発光ダイオード素子が用いられることが知られている。しかしながら、発光ダイオードの照射光は、指向性、光拡散性がよいとはいえず広い面積を照らすことができないことから蛍光剤を塗布する、照明器具の形状を改良する等、種々の光拡散手段が設けられてきた。

特開２０１０−１１３８１４号公報 特開２００９−１３４０７７号公報 特開２０１０−７２４５３号公報

そこで、本願発明は、光源からの光を拡散させる光拡散部材において、光の指向性、拡散性がよく、輝度むらがなく、また、製造が容易な光拡散部材を提供し、また、液晶ディスプレイ画面を照明するバックライトや、室内灯、屋外灯等の照明器具等の照明部材において、光の指向性、拡散性がよい照明部材を提供することを目的とする。

そこで本発明の光拡散部材は、光源に積層され光源からの照射光を拡散させる光拡散部材であって、透光性を有する合成樹脂基材に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材をシート状、板状またはフィルム状に形成したことを特徴とする。

また、本発明の光拡散部材において、前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を混合したことを特徴とする。

前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合した合成樹脂材であることを特徴とする。

前記二酸化珪素の微粒子は直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は前記微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であることを特徴とする。

前記透光性を有する合成樹脂基材は、透光性シリコン樹脂であることを特徴とする。

前記合成樹脂材は、肉厚部分と肉薄部分が同ピッチで繰り返し形成したことを特徴とする。

また、本発明の照明部材は、光源と、透光性を有する合成樹脂基材に照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材からなる光拡散部材を有し、前記光源の前方に前記光拡散部材を配設したことを特徴とする。

また、本発明の照明部材において、前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を混合したことを特徴とする。

前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合した合成樹脂材であることを特徴とする。

前記二酸化珪素の微粒子は直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は前記微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であることを特徴とする。

前記透光性を有する合成樹脂基材は、透光性シリコン樹脂であることを特徴とする。

前記光拡散部材には、肉厚部分と肉薄部分を同ピッチで繰り返し形成し、前記光拡散部材の前記肉厚部分を前記光源の前方位置に配設することを特徴とする。

前記光源前方に前記光拡散部材を、間隔をあけて配設したことを特徴とする。

前記光源に前記光拡散部材を、モールドして密着積層したことを特徴とする。

前記光拡散部材には、透明合成樹脂からなる透明合成樹脂部材を積層したことを特徴とする。

前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする。

本発明の光拡散部材の構成によれば、透光性を有する合成樹脂基材に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材をシート状または板状に形成したことにより、光源からの照射光を均一に拡散し、輝度が高く、光の指向性に優れた拡散部材とすることができる。

また、本発明の照明部材の構成によれば、光源の前方に、透光性を有する合成樹脂基材に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材をシート状または板状に形成した光拡散部材を配設したことにより光源からの照射光を均一に拡散し、輝度の高い拡散部材とすることができ、正面方向からはもちろんのこと斜め方向からの視認性もよい全方位型の照明部材を提供することができる。

本願発明の第１の実施の形態に係る光拡散部材の斜視図である。 図１に示す光拡散部材の一部断面拡大模式図である。 本願発明の第２の実施の形態に係るバックライトの平面図である。 図２に示すバックライトのＡ部分の拡大断面模式図である。 図２に示すバックライトのＡ部分の拡大平面模式図である。 本願発明の第３の実施の形態に係るバックライトの拡大断面模式図である。 本願発明の第４の実施の形態に係るバックライトの拡大断面模式図である。 本願発明の第５の実施の形態に係る照明器具の一部断面図である。 図８に示す照明器具の光源前方からの平面図である。 図８に示す照明器具の光源後方からの平面図である。 光拡散部材の側面図である。

（第１の実施形態）
本願発明の第１の実施の形態の光拡散部材２を図１および図２に示す。第１の実施の形態の光拡散部材２は、発光ダイオード等の光源からの照射光を拡散させる目的に用いられるもので、発光ダイオード等の光源の前方または、光源を包囲するように配置して用いられ、後述するように、この光拡散部材２は、バックライトや照明器具に用いることができる。

光拡散部材２は、合成樹脂材９を肉薄、長尺なシート状に形成したものである。この光拡散部材２を形成する合成樹脂材９は、図２の模式図に示すように、ある程度の弾性を有するシリコン樹脂を基材として基質部９１が形成され、この基質部９１に高分散シリカの粉粒体９２が混合された形態の透光性をもつ合成樹脂材であり光源と基板が発する熱に耐えうる合成樹脂材である。模式図に示すごとく、基質物となるシリコン樹脂の内部に、断面位置に関係なく、ほぼ均一に高分散シリカの粒状凝集体が分散されている。前記高分散シリカは、一般には乾式シリカ、フュームドシリカと称されるものであり、四塩化珪素の燃焼加水分解により製造される。より具体的には、燃焼法によって得られた二酸化珪素は空気中で真球状の粒子状態（直径１０〜３０ｎｍ）となるが、この二酸化珪素の粒子が複数個、数珠状に凝集・融着し、嵩高の凝集体（粒径１００〜４００ｎｍ）を形成して高分散シリカとなる。

尚、混合される粒子は、上述の高分散シリカに限られず粒子の大きさと照射光の波長とが同程度か同程度以上の照射光をミー散乱させる粒子であればよい。尚、ミー散乱は粒子の大きさと複素屈折率に依存し、以下の２式で表される（ｘはサイズパラメータ、ａｎおよびｂｎはミー級数、・は光の波長である。）。

このような高分散シリカをシリコンなどの基質物に加えることにより、種々の効果がもたらされる。照射光の側面からいえば、高分散シリカを混合添加したシリコン基質の合成樹脂材９は、高分散シリカに照射光が反射し、乳白色を呈しながら光拡散部材の全面が照光する光の指向性、散乱性が向上し、輝度むらのない光拡散部材を生成することができる。また、高分散シリカの粒度を調整することにより、例えば粒子径を大とすることで、基板の前方への光の指向性が増し、使用目的や使用箇所に応じて適切な指向性、散乱性を確保できる。また光拡散部材の厚みにより高分散シリカの混合量を変えてもよい。一般に、光拡散部材の厚みが厚い場合には、高分散シリカの混合量を少なく、反対に拡散部材の厚みが薄い場合には、高分散シリカの混合量を多く混合し確実なミー散乱をさせるようにすることが望ましい。

また、物性面からいえば、高分散シリカを加えたシリコン樹脂からなる光拡散部材２は、適正な弾性が付与され耐衝撃性が向上される。さらに、シリコンに高分散シリカを加えたことで表面のべとつき防止など表面性状の改善の効果が発揮され、また射出成形や押出成形などのモールド成形における形状保持性が確保される。

尚、また、図１１（ａ）に示す光拡散部材２の片面に、図１１（ｂ）に示すようにＰＥＴ樹脂等の透明合成樹脂部材１６を積層した光拡散部材１１としてもよいし、図１１（ｃ）に示すように光拡散部材２の両面に透明合成樹脂部材１６を積層した光拡散部材１１２としてもよい。このように透明合成樹脂部材１６を積層することで、表面の汚れを防ぐことができ、また、汚れが付着した場合には、この透明合成樹脂部材１６を交換することができる。さらには、透明合成樹脂部材１６を積層することにより光源との距離を調節して照光具合を調節したり、透明合成樹脂部材に顔料を添加して色彩を調節することができる。

また、第１の実施の形態においては合成樹脂基材にシリコン樹脂を用いているが、他の透光性合成樹脂材、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂など透光性をもつ熱硬化性樹脂、場合によっては基板などで発生する温度より融点の高い透光性の熱可塑性樹脂とすることも可能である。

また、第１の実施の形態の光拡散部材２のバリエーションの光拡散部材としては、図６に示すバックライト７に用いる光拡散部材４のように、肉厚部分と肉薄部分が同ピッチ繰り返し形成されるシート状にしてもよい。また、光拡散部材２は、薄く長尺のシート状に形成したが、シートよりも厚みを有する板状に形成してもよいし、シートよりも薄いフィルム状に形成してもよい。

（第２の実施の形態）
本願発明の第２の実施の形態は、光拡散部材３を用いたバックライト１を図３〜図５に示す。このバックライト１は、光拡散部材を用いた照明部材の例の一つである。バックライト１は、不図示の液晶ディスプレイを背面から照明するために用いられ、液晶画像装置の一部を構成するものである。

第２の実施の形態のバックライト１は、発光ダイオード６を光源として用い、光源としての発光ダイオード６と発光ダイオード６からの照射光をディスプレイに導くシート状の光拡散部材３から形成される。

図３に示すように、基板５上には、複数の発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ（〜６ｘ）が実装されており、基板５は、ＡＣアダプター、低電流制御装置等不図示の制御装置を介し、電源コード１８を通じて電源へと接続される。

そして、発光ダイオード６を実装した状態の基板５には、合成樹脂材９からなる光拡散部材３がモールドによりぴったりと密着して積層されている。このようにモールドすることにより、基板５と光拡散部材３を接着剤等で接着することなく、発光ダイオード６を光拡散層３がぴったりと包囲した状態のバックライト１を提供することができる。

この光拡散部材３を形成する合成樹脂材９は、第１の実施の形態に示したものと同様であり、ある程度の弾性を有するシリコン樹脂を基材として基質部９１が形成され、この基質部９１に高分散シリカの粉粒体９２が混合された形態の透光性をもつ合成樹脂材であり光源と基板が発する熱に耐えうる合成樹脂材である。模式図に示すごとく、基質物となるシリコン樹脂の内部に、断面位置に関係なく、ほぼ均一に高分散シリカの粒状凝集体が分散されている。前記高分散シリカは、一般には乾式シリカ、フュームドシリカと称されるものであり、四塩化珪素の燃焼加水分解により製造される。より具体的には、燃焼法によって得られた二酸化珪素は空気中で真球状の粒子状態（直径１０〜３０ｎｍ）となるが、この二酸化珪素の粒子が複数個、数珠状に凝集・融着し、嵩高の凝集体（粒径１００〜４００ｎｍ）を形成して高分散シリカとなる。尚、混合される粒子は、上述の高分散シリカに限られず粒子の大きさと照射光の波長とが同程度か同程度以上の照射光をミー散乱させる粒子であればよく、ミー散乱を表す一般式は上述した通りである。

このような高分散シリカをシリコンなどの基質物に加えることにより、種々の効果がもたらされる。照射光の側面からいえば、高分散シリカを混合添加したシリコン基質の合成樹脂材９は、高分散シリカに照射光が反射し、乳白色を呈しながら照光し、光の指向性、散乱性が向上し、柔らかい照明が生成されて、輝度むらがなく、また輝度の高いバックライトを提供することができる。また、高分散シリカの粒度を調整することにより、例えば粒子径を大とすることで、基板の前方への光の指向性が増し、使用目的や使用箇所に応じて適切な指向性、散乱性を確保できる。

また、物性面からいえば、高分散シリカを加えたシリコン樹脂からなる照光部は、適正な弾性が付与され耐衝撃性が向上される。さらに、シリコンに高分散シリカを加えたことで表面のべとつき防止など表面性状の改善の効果が発揮され、また射出成形や押出成形などのモールド成形における形状保持性が確保される。

このような光拡散性、指向性に優れたバックライト１により照明される液晶画面に形成される画像は、正面方向からはもちろんのこと、斜め方向からも充分に視認することができる。

尚、このようなバックライト１の製造は、基板５に発光ダイオード６を実装してなる基板を型内に配置し、ここに合成樹脂材９を薄くモールドすることにより形成することができる。

（第３の実施の形態）
本願発明の第３の実施の形態のバックライト７を図６に示す。バックライト７も、不図示の液晶ディスプレイを背面から照明するために用いられ、液晶画像装置の一部を構成するものである。

第３の実施の形態のバックライト７は、複数の発光ダイオード６を光源として用い、光源としての発光ダイオード６と発光ダイオード６からの照射光をディスプレイに導く湾曲状の肉厚部分４１と肉薄部分４２が同ピッチで交互に形成された光拡散部材４と透明合成樹脂部材８から形成される。

図５に示すように、基板５上には、複数の発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ（〜６ｘ）が実装されており、基板５は、ＡＣアダプター、低電流制御装置等不図示の制御装置を介し、電源コードを通じて電源へと接続される。

そして、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅを実装した基板５の上面において、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ対応する位置に光拡散部材４の湾曲状の肉厚部分４１がそれぞれ配設され、発光ダイオード６が実装されていない部分に肉薄部分４２が配設されるように積層されている。また、光拡散部材４の上面には、光拡散部材４の肉厚部分４１と肉薄部分４２を平して、バックライト７の表面を平らに形成するべくＰＥＴ樹脂等からなる透明合成樹脂部材８が積層されている。

本実施の形態において、光拡散部材４は、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが実装された基板５をモールドし、光拡散部材４は、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにぴったりと密着して積層形成され、さらに光拡散部材４の基板５と反対側の面には透明合成樹脂層８がモールドされている。このようにモールドすることにより、基板５と光拡散部材４と透明合成樹脂部材８を接着剤等で接着することなく、発光ダイオード６を光拡散部材４がぴったりと包囲した状態のバックライト７を提供することができる。また光拡散層４の肉厚部分４１において発光ダイオード６からの照射光は確実にミー散乱を起こし拡散されるようになる。

光拡散部材４を形成する合成樹脂材９は、第１の実施の形態に示したものと同様であり、ある程度の弾性を有するシリコン樹脂を基材として基質部９１が形成され、この基質部９１に高分散シリカの粉粒体９２が混合された形態の透光性をもつ合成樹脂材であり光源と基板が発する熱に耐えうる合成樹脂材である。模式図に示すごとく、基質物となるシリコン樹脂の内部に、断面位置に関係なく、ほぼ均一に高分散シリカの粒状凝集体が分散されている。前記高分散シリカは、一般には乾式シリカ、フュームドシリカと称されるものであり、四塩化珪素の燃焼加水分解により製造される。より具体的には、燃焼法によって得られた二酸化珪素は空気中で真球状の粒子状態（直径１０〜３０ｎｍ）となるが、この二酸化珪素の粒子が複数個、数珠状に凝集・融着し、嵩高の凝集体（粒径１００〜４００ｎｍ）を形成して高分散シリカとなる。尚、混合される粒子は、上述の高分散シリカに限られず粒子の大きさと照射光の波長とが同程度か同程度以上の照射光をミー散乱させる粒子であればよく、ミー散乱を表す一般式は上述した通りである。

このような光拡散性、指向性に優れたバックライト７により照明される液晶画面に形成される画像は、正面方向からはもちろんのこと、斜め方向からも充分に視認することができる。

尚、このようなバックライト７の製造は、発光ダイオード６を実装してなる基板を型内に配置し、ここに合成樹脂材９を薄くモールドし、さらに透明合成樹脂部材８をモールドすることにより形成することができる。

（第４の実施の形態）
本願発明の第４の実施の形態のバックライト７１を図７に示す。バックライト７１も、不図示の液晶ディスプレイを背面から照明するために用いられ、液晶画像装置の一部を構成するものである。

第４の実施の形態のバックライト７１は、複数の発光ダイオード６を光源として用い、光源としての発光ダイオード６と発光ダイオード６からの照射光をディスプレイに導く光拡散部材４３から形成される。

図７に示すように、基板５上には、複数の発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃ（〜６ｘ）が実装されており、基板５は、ＡＣアダプター、低電流制御装置等不図示の制御装置を介し、電源コードを通じて電源へと接続される。

そして、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃを実装した基板５の上面において、板状に形成された光拡散部材４３は、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃとの間に空間部４４を有するように発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃの前方に配設されている。発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃから照射される光は空間部４４を進み、光拡散部材４３内でミー散乱され光拡散されるようになっている。

光拡散部材４３を形成する合成樹脂材９は、第１の実施の形態に示したものと同様であり、ある程度の弾性を有するシリコン樹脂を基材として基質部９１が形成され、この基質部９１に高分散シリカの粉粒体９２が混合された形態の透光性をもつ合成樹脂材であり光源と基板が発する熱に耐えうる合成樹脂材である。模式図に示すごとく、基質物となるシリコン樹脂の内部に、断面位置に関係なく、ほぼ均一に高分散シリカの粒状凝集体が分散されている。前記高分散シリカは、一般には乾式シリカ、フュームドシリカと称されるものであり、四塩化珪素の燃焼加水分解により製造される。より具体的には、燃焼法によって得られた二酸化珪素は空気中で真球状の粒子状態（直径１０〜３０ｎｍ）となるが、この二酸化珪素の粒子が複数個、数珠状に凝集・融着し、嵩高の凝集体（粒径１００〜４００ｎｍ）を形成して高分散シリカとなる。

このような光拡散性、指向性に優れたバックライト７１により照明される液晶画面に形成される画像は、正面方向からはもちろんのこと、斜め方向からも充分に視認することができる。特に、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃと光拡散部材４３との間に空間部４４をつくることにより、発光ダイオード６ａ、６ｂ、６ｃからの照射光が均一で輝度むらがなく、拡散部材４３全体がより均一に照光するバックライト７１を提供することができる。

尚、このようなバックライト７１の製造は、発光ダイオード６を実装してなる基板５に不図示の脚部を介して光拡散部材４３を配設することにより形成される。

（第５の実施の形態）
本願発明の第５の実施の形態のサークライト型の照明器具１０を、図８〜図１０に示す。照明器具１０は、天井部等に設置された電源ボックスユニット１５に嵌合端子１４を嵌合させて用いる照明器具であり、従来の蛍光灯照明器具に替えて用いることができる照明器具である。

第５の実施の形態の照明器具１０は、複数の発光ダイオード６を光源として用い、合成樹脂材９からなる光拡散部材１１とこれに積層される透明合成樹脂部材１６からなる照光部を有する。

この第５の実施形態の照明器具１０は、照明器具１０の天板を兼ねる基板１２には、複数の発光ダイオード６ａ、６ｂ（〜６ｘ）が実装され、光拡散部材１１に透明合成樹脂部材１６を積層した盆状の照光部が、脚部１１ａを介して発光ダイオード６ａ、６ｂを包囲し、透明合成樹脂部材１６が積層されている側の面が、発光ダイオード６ａ、６ｂ側に向くように、発光ダイオード６ａ、６ｂ前方に空間部１３を確保するように発光ダイオード６ａ、６ｂ前方に間隔を確保するように取り付けられている。発光ダイオード６ａ、６ｂから照射される光は空間部１３を進み、光拡散部材１１内でミー散乱され光拡散されるようになっている。

また、発光ダイオード６ａ、６ｂ（〜６ｘ）を実装した基板１２の後方電源ボックスユニット１５側にはＡＣアダプター、定電流エンジン、光センサユニット等の制御ユニット１７が取り付けられていて、電源ボックスユニット１５に嵌合する端子１４が突出しており、この端子１４を建物等の天井部等に配設された電源ボックスユニット１５に嵌合させて使用され、従来の蛍光灯照明器具に替えて用いることができる照明器具である。

また、発光ダイオードを実装してなる基板１２は、放熱性のセラミック素材で形成して、基板からの熱を遠赤外線に代えて放熱させるようにしてもよい。

光拡散部材１１を形成する合成樹脂材９は、第１の実施の形態における同様であり、ある程度の弾性を有するシリコン樹脂を基材として基質部９１が形成され、この基質部９１に高分散シリカの粉粒体９２が混合された形態の透光性をもつ合成樹脂材であり光源と基板が発する熱に耐えうる合成樹脂材である。模式図に示すごとく、基礎質物となるシリコン樹脂の内部に、断面位置に関係なく、ほぼ均一に高分散シリカの粒状凝集体が分散されている。前記高分散シリカは、一般には乾式シリカ、フュームドシリカと称されるものであり、四塩化珪素の燃焼加水分解により製造される。より具体的には、燃焼法によって得られた二酸化珪素は空気中で真球状の粒子状態（直径１０〜３０ｎｍ）となるが、この二酸化珪素の粒子が複数個、数珠状に凝集・融着し、嵩高の凝集体（粒径１００〜４００ｎｍ）を形成して高分散シリカとなる。尚、混合される粒子は、上述の高分散シリカに限られず粒子の大きさと照射光の波長とが同程度か同程度以上の照射光をミー散乱させる粒子であればよく、ミー散乱を表す一般式は上述した通りである。

この照明器具１０は、建物等の天井部等に配設された電源ボックスユニット１５の嵌合部に照明器具１０から突出する端子１４を挿入しながら嵌合させて固定することにより、天井設置型の照明器具として機能し、発光ダイオード６ａ、６ｂからの照射光は、光拡散部材１１全方位に拡散させて乳白色に広範囲を照明する照明器具を提供することができる。

尚、本願発明においては、光拡散部材を用いる照明部材の実施例として、バックライトとサークライト形の照明器具を示したが、光拡散部材の用途はこれに限られるものではなく、発光ダイオードを光源としてなる照明部材において幅広く用いることができる。

１ バックライト
２ 光拡散部材
３ 光拡散部材
４ 光拡散部材
４１ 肉厚部分
４２ 肉薄部分
４３ 光拡散部材
４４ 空間部
５ 基板
６ 発光ダイオード
７ バックライト
７１ バックライト
９ 合成樹脂材
９１ 基質部
９２ 高分散シリカの粉粒体
１０ 照明器具
１１ 光拡散部材
１１２ 光拡散部材
１２ 基板
１３ 空間部
１４ 端子
１５ 電源ボックスユニット
１６ 透明合成樹脂部材
１７ 制御ユニット
１８ 電源コード

そこで本発明の光拡散部材は、光源に積層され光源からの照射光を拡散させる光拡散部材であって、透光性を有する合成樹脂基材に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材をシート状、板状またはフィルム状に形成したことを基本構成とするものであるが、具体的には、本発明の光拡散部材は、光源に積層され光源からの照射光を拡散させる合成樹脂材を有し、前記合成樹脂材をシート状、板状またはフィルム状に形成した光拡散部材であって、前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に、前記光源からの照射光をミー散乱させる粒径の二酸化珪素の光拡散微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合してなり、前記二酸化珪素の光拡散微粒子は、直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は、前記光拡散微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であることを特徴とする。

また、本発明の照明部材は、光源と、透光性を有する合成樹脂基材に照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材からなる光拡散部材を有し、前記光源の前方に前記光拡散部材を配設したことを基本構成とするものであるが、具体的には、本発明の照明部材は、光源と、前記光源からの照射光を拡散させる合成樹脂材を有し、前記合成樹脂材をシート状、板状またはフィルム状に形成した光拡散部材であって、前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に、前記光源からの照射光をミー散乱させる粒径の二酸化珪素の光拡散微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合してなり、前記二酸化珪素の光拡散微粒子は、直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は、前記光拡散微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体である光拡散部材とを有し、前記光源の前方に前記光拡散部材を配設したことを特徴とする。

尚、混合される粒子は、上述の高分散シリカに限られず粒子の大きさと照射光の波長とが同程度か同程度以上の照射光をミー散乱させる粒子であればよい。尚、ミー散乱は粒子の大きさと複素屈折率に依存し、以下の２式で表される（ｘはサイズパラメータ、ａｎおよびｂｎはミー級数、λは光の波長である。）。

図３、図４に示すように、基板５上には、複数の発光ダイドード６ａ、６ｂ、６ｃ（〜６ｘ）が実装されており、基板５は、ＡＣアダプター、低電流制御装置等不図示の制御装置を介し、電源コード１８を通じて電源へと接続される。

図６に示すように、基板５上には、複数の発光ダイドード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ（〜６ｘ）が実装されており、基板５は、ＡＣアダプター、低電流制御装置等不図示の制御装置を介し、電源コード１８を通じて電源へと接続される。

また、本発明の照明部材は、光源と、前記光源からの照射光を拡散させる合成樹脂材を有してなる光拡散部材とを有する照明部材であって、前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に、前記光源からの照射光をミー散乱させる粒径の二酸化珪素の光拡散微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合してなり、前記二酸化珪素の光拡散微粒子は、直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は、前記光拡散微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であり、前記合成樹脂材を前記光源にモールドして密着積層し前記光源の前方位置に前記光源を包囲するシート状、板状またはフィルム状の前記光拡散部材を配設したことを特徴とする。

Claims (16)

1. 光源に積層され光源からの照射光を拡散させる光拡散部材であって、透光性を有する合成樹脂基材に光源からの照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材をシート状、板状またはフィルム状に形成したことを特徴とする光拡散部材。
2. 前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を混合したことを特徴とする請求項１に記載の光拡散部材。
3. 前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合した合成樹脂材であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光拡散部材。
4. 前記二酸化珪素の微粒子は直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は前記微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であることを特徴とする請求項２または３に記載の光拡散部材。
5. 前記透光性を有する合成樹脂基材は、透光性シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光拡散部材。
6. 前記合成樹脂材には、肉厚部分と肉薄部分が同ピッチで繰り返し形成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光拡散部材。
7. 光源と、透光性を有する合成樹脂基材に照射光をミー散乱させる粒径の光拡散微粒子を混合した合成樹脂材からなる光拡散部材を有し、前記光源の前方に前記光拡散部材を配設したことを特徴とする照明部材。
8. 前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を混合したことを特徴とする請求項７に記載の照明部材。
9. 前記合成樹脂材は、透光性を有する合成樹脂基材に二酸化珪素の微粒子を凝集・融着した微細凝集体の高分散シリカを混合した合成樹脂材であることを特徴とする請求項７または８に記載の照明部材。
10. 前記二酸化珪素の微粒子は直径１０〜３０ｎｍの球状体であり、前記高分散シリカの前記微細凝集体は前記微粒子が複数凝集した粒径１００〜４００ｎｍの嵩高凝集体であることを特徴とする請求項８または９に記載の照明部材。
11. 前記透光性を有する合成樹脂基材は、透光性シリコン樹脂であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の照明部材。
12. 前記光拡散部材には、肉厚部分と肉薄部分を同ピッチで繰り返し形成し、前記光拡散部材の前記肉厚部分を前記光源の前方位置に配設することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の照明部材。
13. 前記光源前方に前記光拡散部材を、間隔をあけて配設したことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の照明部材。
14. 前記光源に前記光拡散部材を、モールドして密着積層したことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の照明部材。
15. 前記光拡散部材には、透明合成樹脂からなる透明合成樹脂部材を積層したことを特徴とする請求項７乃至１４のいずれかに記載の照明部材。
16. 前記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項７乃至１５のいずれかに記載の照明部材。