JP2017135004A

JP2017135004A - 照明装置

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Publication number: JP2017135004A
Application number: JP2016014021A
Authority: JP
Inventors: 拓也中林; Takuya Nakabayashi
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-28
Also published as: US10141488B2; JP6520736B2; US20170222106A1

Abstract

【課題】光源の発光領域を導光板の端面に接触させても、導光板の入光端部において光の漏出を生じにくい照明装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施の形態の照明装置(100)は、端面(10a)を有する導光板(10)と、前記導光板の端面(10a)に向かって発光する発光装置(20)と、を備え、前記発光装置(20)が、発光素子(30)と、前記導光板の端面(10a)と前記発光素子(30)の間に設けられ、表面に複数の凸部(40a)を有する第１透光性部材(40)と、を含み、前記複数の凸部(40a)の少なくとも１つが前記導光板の端面(10a)と接触していることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本開示は、照明装置に関する。

従来、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と記す）等の光源からの光を、導光板の端面に入射させ板面から出射させる、エッジライト方式のバックライト装置がある。このようなバックライト装置において、光源と導光板の端面との間が離れていると導光板への入光効率が低下する（例えば特許文献１参照）ため、光源は導光板の端面に接触するように配置されることが多い。

特開２０１０−２７２３０４号公報

しかしながら、光源の発光領域を導光板の端面に接触させた場合には、光源の発光領域を導光板の端面から離間させた場合に比べ、導光板内に入射した光の屈折が小さくなり、導光板の入光端部において光の漏出を生じやすくなる。

そこで、本発明の一実施の形態は、光源の発光領域を導光板の端面に接触させても、導光板の入光端部において光の漏出を生じにくい照明装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態の照明装置は、端面を有する導光板と、前記導光板の端面に向かって発光する発光装置と、を備え、前記発光装置が、発光素子と、前記導光板の端面と前記発光素子の間に設けられ、表面に複数の凸部を有する第１透光性部材と、を含み、前記複数の凸部の少なくとも１つが前記導光板の端面と接触していることを特徴とする。

本発明の一実施の形態によれば、光源の発光領域を導光板の端面に接触させても、導光板の入光端部において光の漏出を生じにくい照明装置が得られる。

本発明の一実施の形態に係る照明装置の概略平面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面における概略断面図（ｂ）である。本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略斜視図（ａ）と、そのＢ−Ｂ断面における概略断面図（ｂ）である。本発明の一実施の形態に係る発光装置の変形例を示す概略断面図（ａ）及び（ｂ）である。

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する照明装置及び発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

図１（ａ）は本実施の形態に係る照明装置１００の概略平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面における概略断面図である。図２（ａ）は本実施の形態に係る発光装置２０の概略斜視図であり、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面における概略断面図である。

図１（ａ）に示す照明装置１００において、ｘ方向（軸）が縦方向、ｙ方向（軸）が横方向、ｚ方向（軸）が高さ方向である。照明装置１００内に実装された発光装置２０は、図２（ａ）における、ｘ方向（軸）が長さ方向、ｙ方向（軸）が前後方向、ｚ方向（軸）が高さ方向となる。発光装置２０の光軸は、ｙ方向（軸）に平行とする。なお、ｘ、ｙ、ｚ方向（軸）は其々、他の２方向（軸）と直交する方向（軸）である。

図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施の形態の照明装置１００は、導光板１０と、発光装置２０と、を備えている。導光板１０は、端面１０ａを有している。発光装置２０は、導光板の端面１０ａに向かって発光する。この発光装置２０は、側面発光型（「サイドビュー型」とも呼ばれる）である。

なお、この照明装置１００は、複数の発光装置２０を備えている。複数の発光装置２０は、回路基板８０上に導光板の端面１０ａに沿って（図１（ａ）中ではｘ方向に）並置されている。複数の発光装置２０は其々、回路基板８０のランド部に導電性の接合部材９０を介して接合されており、回路基板８０の回路を通した給電により発光可能である。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、発光装置２０は、発光素子３０と、第１透光性部材４０と、を含んでいる。発光素子３０は、発光面３０ａを有している。第１透光性部材４０は、導光板の端面１０ａと発光素子３０の間すなわち発光素子の発光面３０ａ側（図２（ａ）中ではｙ軸前方）に設けられている。第１透光性部材４０は、表面に複数の凸部４０ａを有している。また、第１透光性部材４０の表面は、発光装置２０の発光領域を構成している。なお、この発光装置２０は、配線基板７０を更に含んでいる。配線基板７０は、基体７１と、その基体７１上に設けられた正負一対の導体配線７５と、を有している。発光素子３０は、その正負一対の導体配線７５にフリップチップ実装されている。

そして、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の凸部４０ａの少なくとも１つは、導光板の端面１０ａと接触している。

このような構成を有する照明装置１００では、発光装置２０の発光領域を導光板の端面１０ａに接触させても、凸部４０ａによって、発光装置２０の発光領域と導光板の端面１０ａとの間に、部分的に空隙が生じる。すなわち、発光装置２０の発光領域と導光板の端面１０ａとの間に、部分的に、導光板の端面１０ａと空気との界面が生じる。この界面の屈折率差は、導光板の端面１０ａと発光装置２０の発光領域とがなす界面の屈折率差より大きい。したがって、この部分において、導光板１０に入射した光は、発光装置２０の発光領域を導光板の端面１０ａから離間させた場合と同程度に屈折する。これにより、照明装置１００は、発光装置２０の発光領域が導光板の端面１０ａに接触していても、導光板１０の入光端部における光の漏出を生じにくくすることができる。

また、凸部４０ａの表面は、当該凸部４０ａからの出射光を集光するように屈折させることができる。さらに、凸部４０ａの表面のうち、発光装置２０の光軸（例えば中心軸）側に向いた部位は、発光装置２０の光（より詳細には導光板の端面１０ａと発光装置２０との間の空隙に出射された光）を発光装置２０の光軸側に反射させることができる。これらのことも、導光板１０の入光端部における光の漏出の抑制に寄与する。なお、凸部４０ａと導光板の端面１０ａとの接触部では、界面の屈折率差が小さく、高い光結合効率が得られる。

なお、導光板の端面１０ａと接触する凸部４０ａは、１つの発光装置２０に少なくとも１つあれば上記作用、効果を奏することができるが、１つの発光装置２０に複数あることがより好ましく、１つの発光装置２０に４つ以上あることがよりいっそう好ましい。また、導光板の端面１０ａと接触する凸部４０ａを有する発光装置２０は、少なくとも１つあれば上記作用、効果を奏することができるが、複数あることがより好ましく、照明装置１００に実装されている複数の発光装置２０の全てであることがよりいっそう好ましい。なお、１つの照明装置１００に実装される発光装置２０は、複数に限らず、１つであってもよい。

以下、照明装置１００及び発光装置２０の好ましい形態について詳述する。

図２（ｂ）に示すように、発光装置２０における第１透光性部材４０は、複数の粒子４３と、透光層４５と、を含んでいる。そして、粒子４３が当該粒子４３の表面の少なくとも一部を透光層４５により覆われて凸部４０ａを形成している。このように、凸部４０ａが粒子４３に依存して形成される場合、凸部４０ａの形態を粒子４３によって調整することができ、ひいては導光板の端面１０ａと発光装置２０との間の空隙の形態を粒子４３によって調整することができ、好ましい。なお、この凸部４０ａの表面の構成は、透光層４５による粒子４３の被覆の程度によって変わり、粒子４３の表面、粒子４３の表面と透光層４５の表面、透光層４５の表面、のいずれかで構成され得る。このため、凸部４０ａにおける導光板の端面１０ａとの接触部は、粒子４３の表面である場合と、粒子４３の表面と透光層４５の表面である場合と、透光層４５の表面である場合がある。このとき、粒子４３を覆って凸部４０ａを構成する透光層４５の表面は、粒子４３の表面に沿うように又は這い上がるように形成される。

なお、このような第１透光性部材４０は、粒子４３を含有する透光層４５の液状材料（ここでいう「液状」はスラリー状、ゾル状を含む）を、発光素子３０上（本実施の形態では後述の第２透光性部材５０上）に噴霧又は印刷又はポッティングなどして、硬化させることで形成することができる。噴霧法の場合、特に、パルス式スプレーが、透光層４５の厚さを制御しやすい観点で好ましい。また、第１透光性部材４０は、複数の凸部４０ａを有するように予め成形したシート又はその小片を発光素子３０上（本実施の形態では後述の第２透光性部材５０上）に貼り付けることでも形成することができる。

粒子４３の形状は、適宜選択でき、破砕状（不定形状）等でもよいが、図２（ｂ）に示すように、球状であることが好ましい。粒子４３が球状であれば、凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を良好な形態に形成しやすく、また各凸部４０ａと導光板の端面１０ａとの安定した接触が得られやすい。さらに、粒子４３どうしの接触を少なくでき、粒子４３の凝集を抑制することができる。

粒子４３の平均粒径に対する透光層４５の平均厚さの比率（の下限）は、適宜選択できるが、粒子４３の発光装置２０すなわち第１透光性部材４０への固着強度の観点において、０．１以上であることが好ましく、０．１５以上であることがより好ましく、０．２以上であることがよりいっそう好ましい。また、粒子４３の平均粒径に対する透光層４５の平均厚さの比率（の上限）は、適宜選択できるが、良好な形態の凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を得る観点において、０．９以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましく、０．７以下であることがよりいっそう好ましい。

粒子４３の平均粒径（の下限）は、適宜選択できるが、良好な形態の凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を得る観点において、１μｍ以上であることが好ましく、２μｍ以上であることがより好ましく、３μｍ以上であることがよりいっそう好ましい。また、粒子４３の平均粒径（の上限）は、適宜選択できるが、粒子４３の発光装置２０すなわち第１透光性部材４０への固着強度の観点において、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましく、１５μｍ以下であることがよりいっそう好ましい。

第１透光性部材４０の具体的一例は、前面視において長さ（ｘ）１．８ｍｍ、高さ（z）０．３２ｍｍの矩形状であって、平均粒径１０μｍの球状シリカビーズの粒子４３と、平均厚さ５μｍのメチル−フェニルシリコーン樹脂の薄膜の透光層４５と、により構成される。

なお、粒子４３の平均粒径は、Ｄ_５０により定義することができる。また、粒子４３の平均粒径は、例えば、レーザ回折・散乱法、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））などにより測定することができる。レーザ回折・散乱法の粒径測定装置は、例えば島津製作所社製のＳＡＬＤシリーズ（例えばＳＡＬＤ−３１００）を用いることができる。画像解析法は、例えばＪＩＳＺ８８２７−１：２００８に準ずる。

第１透光性部材４０における粒子４３の体積比率（の下限）は、適宜選択できるが、良好な形態の凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を得る観点において、１０％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましく、２０％以上であることがよりいっそう好ましい。また、第１透光性部材４０における粒子４３の体積比率（の上限）は、適宜選択できるが、粒子４３の発光装置２０すなわち第１透光性部材４０への固着強度の観点において、９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましく、７０％以下であることがよりいっそう好ましい。

第１透光性部材４０の表面における粒子４３の数密度（の下限）は、適宜選択できるが、良好な形態の凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を得る観点において、１０個／ｍｍ^２以上であることが好ましく、５０個／ｍｍ^２以上であることがより好ましく、１００個／ｍｍ^２以上であることがよりいっそう好ましい。また、第１透光性部材４０の表面における粒子４３の数密度（の上限）は、適宜選択できるが、粒子４３の発光装置２０すなわち第１透光性部材４０への固着強度の観点において、１０００個／ｍｍ^２以下であることが好ましく、５００個／ｍｍ^２以下であることがより好ましく、３００個／ｍｍ^２以下であることがよりいっそう好ましい。

第１透光性部材の複数の凸部４０ａを有する表面の算術平均粗さＲａは、良好な形態の凸部４０ａ及びそれによる導光板の端面１０ａとの間の空隙を得る観点において、３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましく、７μｍ以上１５μｍ以下であることがよりいっそう好ましい。Ｒａ測定装置は、例えばキーエンス社製の三次元形状測定機ＶＲ−３０００シリーズ（例えばＶＲ−３１００）を用いることができる。また、Ｒａは、例えばＪＩＳＢ０６０１に準ずる。なお、このＲａの好ましい範囲は、後述の発光装置２１，２２における第１透光性部材４１，４２においても同様である。

粒子４３の屈折率と透光層４５の屈折率の差は、発光装置２０の光取り出し効率の観点において、小さいほど良く、具体的には０．３以下であることが好ましく、０．２以下であることがより好ましく、０．１以下であることがよりいっそう好ましい。なお、本明細書において、屈折率は、温度２５℃、ナトリウムＤ線の波長における測定値とする。

図２（ｂ）に示すように、発光装置２０は、発光素子３０と第１透光性部材４０との間に、蛍光物質５３を含む第２透光性部材５０をさらに有することが好ましい。蛍光物質５３が発する光は比較的（例えば発光素子３０が発する光に比べて）拡散性が強く、発光装置２０が蛍光物質５３を含む第２透光性部材５０を有する場合、導光板１０の入光端部において光の漏出を生じやすくなる。したがって、本実施の形態の構成の技術的意義がより高くなる。なお、第２透光性部材５０と発光素子３０、及び第２透光性部材５０と第１透光性部材４０は、透光性の接着部材を介して接合されていてもよいし、直接接合されていてもよい。

図２（ｂ）に示すように、発光装置２０は、発光素子３０の周囲を被覆する光反射性部材６０を有することが好ましい。これにより、光反射性部材６０によって、発光素子３０の光を発光素子３０すなわち発光装置２０の光軸（例えば中心軸）側に反射させ、導光板１０の入光端部において光の漏出をより生じにくくすることができる。

なお、ここでいう「周囲」とは、被覆対象とする部材の前面視における周囲（一周）すなわち側方の全周を意味する。また、「被覆」とは、被覆対象とする部材と光反射性部材６０が接している場合だけではなく、例えば透光性の接着部材など別の部材を間に介する場合も含む。また、光反射性部材６０は、被覆対象とする部材の側面の少なくとも一部を被覆していればよいが、好ましくは被覆対象とする部材の全側面の総面積の５０％以上、より好ましくは７５％以上、さらに好ましくは９０％以上、最も好ましくは全て、を被覆していると良い。

図３（ａ）は、本実施の形態に係る発光装置２０の変形例を示す概略断面図である。図３（ａ）に示す発光装置２１は、第１透光性部材の凸部４０ａの形態、及び光反射性部材６０による被覆の形態において発光装置２０と異なり、これら以外の構成において発光装置２０と実質的に同じである。

図３（ａ）に示すように、発光装置２１における第１透光性部材４１は、透光層４６により構成されている。そして、第１透光性部材の凸部４０ａは、透光層４６の表面の隆起により形成されている。すなわち、この凸部４０ａは、粒子４３に依存していない凸部の一例である。

このような第１透光性部材４１は、例えば、粘度又はチクソ性を調整した透光層４６の液状材料（ここでいう「液状」はスラリー状、ゾル状を含む）を噴霧して硬化させることで形成することができる。すなわち、この凸部４０ａは、噴霧された液状材料の１つの滴（粒）の表面の一部、又は複数の滴（粒）の集合体の表面の一部が透光層４６の表面に凸状に残存することで形成される。この場合の凸部４０ａの表面は、凸曲面であることが多い。なお、この噴霧は、特に、パルス式スプレーが、凸部４０ａを形成しやすい観点で好ましい。このほか、この第１透光性部材４１も、複数の凸部４０ａを有するように予め成形したシート又はその小片を発光素子３０上（本変形例では第２透光性部材５０及び光反射性部材６０上）に貼り付けることでも形成することができる。この場合、金型等を使用すれば、複数の凸部４０ａを規則的に形成することもできる。複数の凸部４０ａの規則的形成例としては、並列配列又は千鳥配列などが挙げられる。

また、図３（ａ）に示すように、発光装置２１の光反射性部材６０は、発光素子３０の周囲に加え、さらに第２透光性部材５０の周囲を被覆している。これにより、光反射性部材６０によって、発光素子３０の光に加えて第２透光性部材５０中の蛍光物質５３が発する光も発光装置２１の光軸（例えば中心軸）側に反射させ、導光板１０の入光端部において光の漏出をよりいっそう生じにくくすることができる。

図３（ｂ）は、本実施の形態に係る発光装置２０の別の変形例を示す概略断面図である。図３（ｂ）に示す発光装置２２は、第１透光性部材の凸部４０ａの形態、及び光反射性部材６０による被覆の形態において発光装置２０と異なり、これら以外の構成において発光装置２０と実質的に同じである。

図３（ｂ）に示すように、発光装置２２における第１透光性部材４２もまた、透光層４７により構成されている。そして、第１透光性部材の凸部４０ａは、透光層４７の表面の隆起により形成されている。すなわち、この凸部４０ａもまた、粒子４３に依存していない凸部の一例である。また、光反射性部材５０の表面にも、第１透光性部材の凸部４０ａと同様の凸部が形成されている。

このような第１透光性部材４２は、例えば、研削又はブラストなどによって、硬化した透光層４７の表面の一部を削ることで形成することができる。この場合の凸部４０ａの表面は、尖った凸面、凸曲面のいずれにもなり得る。

また、図３（ｂ）に示すように、発光装置２２の光反射性部材６０は、発光素子３０の周囲及び第２透光性部材５０の周囲に加え、さらに第１透光性部材４２の周囲を被覆している。これにより、光反射性部材６０によって、第１透光性部材４２の側面から漏れる光を発光装置２２の光軸（例えば中心軸）側に反射させ、導光板１０の入光端部において光の漏出をよりいっそう生じにくくすることができる。

以下、本実施の形態に係る照明装置１００における各構成要素について説明する。

（導光板１０）
導光板１０は、透光性の板状部材である。導光板１０は、端面１０ａを光入射面とし板面の一方を光出射面とする。導光板の端面１０ａにおける発光装置２０と対向する部位は、平坦であることが好ましいが、凹凸が形成されていてもよい。導光板１０は、厚みが全域で均一であってもよいし、発光装置２０から遠ざかるほど厚みが小さくなっていたり、入光端部が主要部より徐々に厚くなっていたり、するなど、厚みが部分的に異なっていてもよい。導光板１０の母材は、発光装置２０から出射される光を透過可能（好ましくは透過率８５％以上）な材料であればよい。具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリスチレン樹脂、又はガラスなどが挙げられる。

（発光装置２０，２１，２２）
発光装置２０，２１，２２は、導光板１０に入射させる光を発する光源である。発光装置２０，２１，２２は、配線基板７０を含まず、その代わりに、発光素子３０の正負電極又はその正負電極に接合した突起電極（バンプ、ピラー等）を外部接続用の端子として有する、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ；Chip Size Package）型であってもよい。また、発光装置２０，２１，２２は、側面発光型に限られず、上面発光型（「トップビュー型」とも呼ばれる）も適用することができる。

（発光素子３０）
発光素子３０は、少なくとも半導体素子構造を備え、多くの場合に基板をさらに備える。発光素子３０としては、例えばＬＥＤチップが挙げられる。発光素子の発光面３０ａの形状は、矩形、特に一方向（図２（ａ）中ではｘ方向）に長い長方形状であることが好ましい。発光素子３０（主に基板）の側面は、発光面３０ａに対して、垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。発光素子３０は、同一面側に正負（ｐ，ｎ）電極を有することが好ましいが、正負電極を互いに反対の面に有する対向電極構造でもよい。発光素子の発光面３０ａは、導光板の端面１０ａに対向する面として定義することができる。すなわち、発光素子３０がフリップチップ（フェイスダウン）実装型の場合、発光面３０ａは正負電極形成面とは反対側の面である。一方、発光素子３０が対向電極構造又はフェイスアップ実装型の場合、発光面３０ａはワイヤが接続される電極形成面である。１つの発光装置２０，２１，２２に搭載される発光素子３０の個数は１つでも複数でもよい。複数の発光素子３０は、直列又は並列に接続することができる。半導体素子構造は、半導体層の積層体、すなわち少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、また活性層をその間に介することが好ましい。半導体素子構造は、正負電極及び／若しくは絶縁膜を含んでもよい。正負電極は、金、銀、錫、白金、ロジウム、チタン、アルミニウム、タングステン、パラジウム、ニッケル又はこれらの合金で構成することができる。絶縁膜は、珪素、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種の元素の酸化物又は窒化物で構成することができる。発光素子３０の発光波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外域から赤外域まで選択することができる。半導体材料としては、蛍光物質５３を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体（主として一般式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される）を用いることが好ましい。発光素子３０の発光波長（ピーク波長）は、発光効率、並びに蛍光物質５３の励起及びその発光との混色関係等の観点において、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましく、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がよりいっそう好ましい。このほか、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。発光素子３０の基板は、主として半導体素子構造を構成する半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板であるが、結晶成長用基板から分離した半導体素子構造に接合させる接合用基板であってもよい。基板が透光性を有することで、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。基板の母材としては、サファイア、スピネル、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、ダイヤモンドなどが挙げられる。なかでも、サファイアが好ましい。また、発光素子３０の基板はなくてもよい。

（第１透光性部材４０，４１，４２）
第１透光性部材４０，４１，４２の表面は、発光装置２０，２１，２２の最外面を成し、発光素子３０の光（第２透光性部材５０がある場合は蛍光物質５３の光も）を発光装置２０，２１，２２の外部に出射する発光領域を構成する。なお、第１透光性部材４０，４１，４２は、蛍光物質の保護の観点において、蛍光物質を実質的に含有しないことが好ましい。なお、ここでいう「実質的に含有しない」とは、全く含有しない場合だけを意味するのではなく、発光装置２０，２１，２２の発光色度に影響しない程度の「含有」は含み得る。

（粒子４３）
粒子４３は、無機物でもよいし、有機物でもよい。無機物の粒子４３は、耐熱性、耐光性において優れており、また熱伝導性が比較的高い。具体的な無機物としては、珪素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ガリウム、タンタル、ニオブ、ビスマス、イットリウム、イリジウム、インジウム、スズ、ハフニウムのうちのいずれかの元素の酸化物若しくは窒化物が好ましい。特に、酸化物が好ましく、なかでも、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンは、入手しやすく、比較的安価である。有機物の粒子４３は、共重合等で屈折率を透光層４５の屈折率に合わせられるため、光学的影響が少ない。具体的な有機物としては、ポリメタクリル酸エステルとその共重合物、ポリアクリル酸エステルとその共重合物、架橋ポリメタクリル酸エステル、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリスチレンとその共重合物、架橋ポリスチレン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アモルファスフッ素樹脂、又はこれらの変性樹脂などの樹脂が好ましい。

（透光層４５，４６，４７）
透光層４５，４６，４７の母材は、発光素子３０から出射される光に対して透光性（例えば光透過率５０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８５％以上）を有するものであればよい。透光層４５，４６，４７の母材は、樹脂を用いることができ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。より具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、メチル−フェニルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。このほか、ガラスでもよい。透光層４５，４６，４７は、これらの母材中に、粘度調整又はチクソ性付与等のため、充填剤として、シリカ等のナノ粒子（例えば平均粒径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の粒子）を含有してもよい。なお、粒子４３を含む第１透光性部材４０の透光層４５は、粒子４３を結着させるバインダとしても機能する。また、透光層４５，４６，４７の屈折率及び／又は粒子４３が、第２透光性部材の結着層５５の屈折率より低いことで、高い光の取り出し効率が得られやすい。

（第２透光性部材５０）
第２透光性部材５０は、波長変換部材として機能することができる。第２透光性部材５０の前面視形状は、発光素子の発光面３０ａの形状と類似するように、矩形、特に一方向（図２（ａ）中ではｘ方向）に長い長方形状であることが好ましい。第２透光性部材５０は、板状の成形体、又はシートを切断した小片などが挙げられる。本実施の形態では、第２透光性部材５０は、蛍光物質５３と、その蛍光物質５３を結着させる結着層５５を含む。このほか、第２透光性部材５０は、蛍光物質５３と無機物（例えばアルミナ）との焼結体、又は蛍光物質５３の板状結晶などを用いることができる。なお、第２透光性部材５０は、発光素子３０の発光色を発光装置の発光色とする場合などにおいては、省略することができる。

（蛍光物質５３）
蛍光物質５３は、発光素子３０から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。具体的には、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＬｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えばＣａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃｌ_２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ（０＜Ｚ＜４．２））、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣＡＳＮ又はＳＣＡＳＮ）系蛍光体（例えば（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）、フッ化珪酸カリウム系蛍光体（例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）などが挙げられる。このほか、蛍光物質５３は量子ドットを含んでもよい。量子ドットは、粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度の粒子であり、粒径によって発光波長を変えることができる。量子ドットは、例えば、セレン化カドミウム、テルル化カドミウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化鉛、セレン化鉛、又はテルル化カドミウム・水銀などが挙げられる。蛍光物質５３は、これらのうちの１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。第２透光性部材５０は、２種以上の蛍光物質５３を含む場合、複数の蛍光物質５３を含む単層で構成されてもよいし、１種の蛍光物質５３を各々含む複数の層の積層体で構成されてもよい。

（結着層５５）
結着層５５は、上記透光層４５，４６，４７と同じ材料により構成することができる。

（光反射性部材６０）
光反射性部材６０の母材は、樹脂を用いることができ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。より具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、メチル−フェニルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。このほか、ガラスでもよい。光反射性部材６０は、これらの母材中に、白色顔料を含有することが好ましい。白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。白色顔料の形状は、適宜選択でき、破砕状（不定形状）でもよいが、流動性の観点では球状が好ましい。また、白色顔料の粒径（例えばＤ_５０で定義される）は、例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度が挙げられる。光反射性部材６０中の白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び流動状態における粘度などの観点において、例えば１０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下が好ましく、３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下がより好ましい。なお、「ｗｔ％」は、重量パーセントであり、光反射性部材６０の全重量に対する白色顔料の重量の比率を表す。

（配線基板７０、回路基板８０）
配線基板７０は、具体的には、以下のような基体７１と導体配線７５により構成することができる。回路基板８０は、配線基板７０の導体配線７５を回路配線として置き換え、配線基板７０と同じ材料により構成することができる。配線基板７０は、発光装置２０，２１，２２の剛性の観点において、リジッド基板が好ましい。回路基板８０は、照明装置１００の薄さの観点において、可撓性基板（フレキシブル基板）が好ましい。配線基板７０及び回路基板８０は、適宜、ソルダーレジスト、カバーレイ等の保護膜を有していてもよい。

（基体７１）
基体７１は、リジッド基板であれば、樹脂（繊維強化樹脂を含む）、セラミックス、ガラス、金属、紙などを用いて構成することができる。樹脂としては、エポキシ、ガラスエポキシ、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）、ポリイミドなどが挙げられる。セラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、若しくはこれらの混合物などが挙げられる。金属としては、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、若しくはこれらの合金などが挙げられる。基体７１は、可撓性基板であれば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどを用いて構成することができる。

（導体配線７５）
導体配線７５は、基体７１の少なくとも前面に形成され、基体７１の内部及び／若しくは側面及び／若しくは後面（背面）にも形成されていてもよい。また、導体配線７５は、発光素子３０が実装される素子実装部（ランド部）、外部接続用の端子部、これらを接続する引き出し配線部などを有することが好ましい。導体配線７５は、銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ロジウム、又はこれらの合金で形成することができる。これらの金属又は合金の単層でも多層でもよい。特に、放熱性の観点においては銅又は銅合金が好ましい。また、導体配線７５の表層には、接合部材９０の濡れ性及び／若しくは光反射性などの観点において、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、金若しくはこれらの合金などの層が設けられていてもよい。

（接合部材９０）
接合部材９０は、各種の半田を用いることができる。具体的には、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田が挙げられる。接合部材９０は、例えば、加熱前にはペースト状であって、加熱により溶融し、その後冷却されることで固化する。

本発明の一実施の形態に係る照明装置は、液晶ディスプレイのバックライト装置、各種照明器具のほか、スキャナ等における画像読取装置などに利用することができる。また、本発明の一実施の形態に係る発光装置は、第１透光性部材の表面を導光板の端面に接触させて使用される用途に好適である。

１０…導光板（１０ａ…端面）
２０，２１，２２…発光装置
３０…発光素子（３０ａ…発光面）
４０，４１，４２…第１透光性部材（４０ａ…凸部、４３…粒子、４５，４６，４７…透光層）
５０…第２透光性部材（５３…蛍光物質、５５…結着層）
６０…光反射性部材
７０…配線基板（７１…基体、７５…導体配線）
８０…回路基板
９０…接合部材
１００…照明装置

Claims

端面を有する導光板と、前記導光板の端面に向かって発光する発光装置と、を備え、
前記発光装置が、
発光素子と、
前記導光板の端面と前記発光素子の間に設けられ、表面に複数の凸部を有する第１透光性部材と、を含み、
前記複数の凸部の少なくとも１つが前記導光板の端面と接触している照明装置。
前記第１透光性部材は、複数の粒子と、透光層と、を含み、
前記粒子が当該粒子の表面の少なくとも一部を前記透光層により覆われて前記凸部を形成している、請求項１に記載の照明装置。
前記粒子の形状が、球状である、請求項２に記載の照明装置。
前記粒子の平均粒径に対する、前記透光層の平均厚さの比率が、０．１以上０．９以下である、請求項２又は３に記載の照明装置。
前記粒子の平均粒径が、１μｍ以上３０μｍ以下である、請求項２〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
前記第１透光性部材における、前記粒子の体積比率が、１０％以上９０％以下である、請求項２〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
前記第１透光性部材の表面における、前記粒子の数密度が、１０個／ｍｍ^２以上１０００個／ｍｍ^２以下である、請求項２〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
前記発光装置が、前記発光素子と前記第１透光性部材との間に、蛍光物質を含む第２透光性部材をさらに有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
前記発光装置が、前記発光素子の周囲を被覆する光反射性部材を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。