JP7425856B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置に関する。より詳細には、ＬＥＤ光源を備える照明装置に関する。
携帯端末、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション、テレビ等には、画像表示のための液晶表示ディスプレイが広く採用されている。液晶表示ディスプレイには、液晶表示パネルの裏面側に配置され、面状に発光する面状バックライトが多用されている。面状バックライトでは、導光板の側端面（以下、入射面ともいう）にＬＥＤ光源を配置し、入射面から入射した光を主面（以下、出射面ともという）から出射させるサイドライト方式が採用されることが多い。
また、デザイン性に優れる照明器具として、ＬＥＤを光源とし導光板を介して光を照射することにより面状に照明するＬＥＤ照明器具が知られている。
特開２０１２－１１４２８４号公報
上記のような導光板を有する照明装置における要望事項のひとつとして、導光板への光入射効率を高めること（すなわち、省エネルギー化および／または高輝度化）が挙げられる。また、上記照明装置においては、出射光の色味の最適化（例えば、白色ＬＥＤの場合、白色であることが好ましい）も求められている。
本発明の課題は、導光板を有する照明装置であって、導光板への光入射効率が高く、かつ、導光板から出射する光の色味に優れる照明装置を提供することにある。
本発明の照明装置は、ＬＥＤパッケージと、光出射面である主面と、光入射面である側面とを含み、該側面が該ＬＥＤパッケージと対向するようにして配置された導光板と、該ＬＥＤパッケージと該導光板との間に配置された低屈折率層とを備える。
１つの実施形態においては、上記照明装置は、上記ＬＥＤパッケージと、上記低屈折率層との間に、その他の層としての空気層を含まない。
１つの実施形態においては、上記照明装置は、上記導光板と、上記低屈折率層との間に、その他の層としての空気層を含まない。
１つの実施形態においては、上記照明装置は、上記ＬＥＤパッケージと前記導光板との間に、その他の層としての空気層を含まない。
１つの実施形態においては、上記ＬＥＤパッケージが、ＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップを封止する封止樹脂とを備える。
１つの実施形態においては、上記ＬＥＤパッケージが、上記封止樹脂中に含まれる蛍光体と、上記封止樹脂を収容する収容部とをさらに備え、該封止樹脂の上記ＬＥＤチップと対向する面が、該ＬＥＤパッケージの出射面であり、上記低屈折率層が、該出射面側に配置されている。
１つの実施形態においては、上記低屈折率層の屈折率が、１．３０以下である。
１つの実施形態においては、上記低屈折率層が、空隙を有する。
１つの実施形態においては、上記照明装置は、接着層と基材とをさらに備え、上記ＬＥＤパッケージと上記導光板との間において、該接着層と上記低屈折率層と該基材とがこの順に配置されている。
１つの実施形態においては、上記低屈折率層と上記導光板との間に、上記接着層が配置されている。
１つの実施形態においては、上記低屈折率層と上記導光板との間に、上記基材が配置されている。
１つの実施形態においては、上記基材の厚みと上記接着層との厚みの合計が、上記低屈折率層の厚みと上記基材の厚みと上記接着層の厚みとの合計に対して、８５％以上である。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、バックライトとして上記照明装置と、上記導光板の上記主面側に配置された画像表示パネルとを備える。
本発明によれば、導光板を有する照明装置であって、導光板への光入射効率が高く、かつ、導光板から出射する光の色味に優れる照明装置を提供することができる。
本発明の１つの実施形態による照明装置を導光板主面側から見た概略図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明の別の実施形態による照明装置を導光板主面側から見た概略図である。 実施例および比較例における色味評価を説明する写真図である。
Ａ．照明装置の概要
図１は、本発明の１つの実施形態による照明装置の概略図である。本実施形態による照明装置は、ＬＥＤパッケージ１０と、導光板２０と、ＬＥＤパッケージ１０と導光板２０との間に配置された低屈折率層３０とを備える。導光板２０は、光出射面である主面２１と、光入射面である側面２２とを含む。なお、図１（および後述の図２）においては、主面２１側から見た照明装置が示されており、当該照明装置においては、ＬＥＤパッケージ１０から紙面上側に出射した光が、導光板を通り、紙面手前に出射する。導光板２０は、光入射面である側面２２がＬＥＤパッケージ１０と対向するようにして、配置される。より具体的には、導光板２０とＬＥＤパッケージ１０とは、低屈折率層３０を介して、対向するようにして配置される。１つの実施形態においては、光出射面である主面２１は、光入射面である側面２２に略直交する面である。なお、導光板の光出射面は、光入射面以外の面であり得、すなわち、導光板の両主面であってもよく、光入射面である側面以外の側面であってもよい。１つの実施形態においては、ＬＥＤパッケージ１０は、ＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップ１１を封止する封止樹脂１２とを備える。また、封止樹脂１２中には、蛍光体（例えば、赤蛍光体、緑蛍光体）が含有され得る。なお、図１（および後述の図２）においては、見やすくするために、ＬＥＤパッケージ１０をひとつのみ図示しているが、本発明の照明装置において、複数個のＬＥＤパッケージにより、ＬＥＤ光源が構成され得る。換言すると、本発明の照明装置は、複数個のＬＥＤパッケージを１列以上配して構成されたＬＥＤ光源を備え得る。ＬＥＤ光源は、導光板の側面（光入射面である側面）に対向するように配置され得る。
図２（ａ）および（ｂ）は本発明の別の実施形態による照明装置の概略図である。本発明の照明装置は、ＬＥＤパッケージ１０と導光板２０との間に、低屈折率層３０以外のその他の層をさらに含んでいてもよい。その他の層としては、例えば、接着層、基材等が挙げられる。１つの実施形態においては、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、照明装置は、接着層４０と基材５０とをさらに備え、ＬＥＤパッケージ１０と導光板２０との間において、接着層４０と低屈折率層３０と基材５０とがこの順に配置されている。図２（ａ）に示す照明装置２００においては、低屈折率層３０と導光板２０との間に接着層４０が配置されている（すなわち、低屈折率層３０とＬＥＤパッケージ１０との間に基材５０が配置されている）。図２（ｂ）に示す照明装置３００においては、低屈折率層３０と導光板２０との間に基材５０が配置されている（すなわち、低屈折率層３０とＬＥＤパッケージ１０との間に接着層４０が配置されている）。なお、「接着層」は、接着剤を有する層および粘着剤を有する層を含む概念である。
好ましくは、本発明の照明装置は、ＬＥＤパッケージ１０と低屈折率層３０との間に、上記その他の層としての空気層を含まない。また、好ましくは、本発明の照明装置は、導光板２０と低屈折率層３０との間に、上記その他の層としての空気層を含まない。より好ましくは、本発明の照明装置は、ＬＥＤパッケージ１０と導光板２０との間に、上記その他の層としての空気層を含まない。１つの実施形態においては、図１に示すように、低屈折率層と、ＬＥＤパッケージ１０および導光板２０とは、空隙なく（すなわち、空気層を介することなく）配置され得る。また、図２（ａ）および（ｂ）に示す照明装置においては、接着層４０と低屈折率層３０と基材５０とを含む構成が、ＬＥＤパッケージ１０および導光板２０との空隙を生じさせることなく（すなわち、空気層を介することなく）、配置され得る。また、接着層４０と低屈折率層３０と基材５０とを含む構成は、その他の層としての空気層を含まないことが好ましい。１つの実施形態においては、接着層４０と低屈折率層３０と基材５０とを含む構成は、一体構成であり得、例えば、低屈折率フィルムであり得る。
本発明においては、低屈折率層を配置することにより、ＬＥＤパッケージ構成材（代表的には、ＬＥＤチップを封止する封止樹脂）の屈折率と低屈折率層とで屈折率差を設けることができ、ＬＥＤパッケージと低屈折率層との界面において好ましく光反射し、ＬＥＤパッケージ内での多重反射が好ましく生じて、蛍光体に吸収される光が多くなり、その結果、色味に優れた光（代表的には、白色光）を出射することが可能となる。
従来の照明装置においては、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板との間に空隙（空気層）を設けることにより、ＬＥＤパッケージ内での多重反射を生じさせている。しかしながら、このような従来構成の照明装置においては、空隙が存在するため、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板との間隔が広くなり、それが、導光板への光入射効率低下の原因となっている。ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板との間隔を狭めようとすると、ＬＥＤパッケージのサイズバラツキ、ＬＥＤパッケージの配置バラツキ等のために、導光板と密着するＬＥＤパッケージが生じる。ＬＥＤパッケージと導光板とが密着すると、これら部材の界面での反射が生じがたく多重反射の回数が減る。その結果、出射光の色味が劣ることとなり、例えば、白色の出射光を所望するところ、青みがかった出射光となる。本発明の照明装置においては、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板とを近づけることが可能となり、光入射効率に優れる。ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板とを近づけながらも、上記のように、色味に優れた光を出射することが可能な点で、本発明の照明装置は有利である。
従来の照明装置においては、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板との間に空隙を設ける必要があることから、支持部材により導光板を固定する必要がある。一方、本発明においては、当該空隙を排除して、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）と導光板とを一体化させることができ、導光板を固定するための支持部材を用いることなく、照明装置を構成することができる。
上記照明装置は、任意の適切なその他の部材をさらに備え得る。例えば、上記照明装置は、導光板の主面（光出射面）に対向して配置される反射板をさらに備え得る。
本発明の照明装置が、基材と接着層とを備える場合、基材の厚みと接着層との厚みの合計は、低屈折率層の厚みと基材の厚みと接着層の厚みとの合計に対して、好ましくは８５％以上であり、より好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９０％～９９．９％である。このような範囲であれば、光入射効率に優れ、高輝度な照明装置を提供することができる。
Ｂ．低屈折率層
好ましくは、低屈折率層の屈折率は、１．３０以下である。このような屈折率を有する低屈折率層を設けることにより、ＬＥＤパッケージ構成材（代表的には、ＬＥＤチップを封止する封止樹脂）の屈折率と低屈折率層とで屈折率差を設けることができ、その結果、低屈折率層のＬＥＤパッケージ側界面において、光を良好に反射させることができ、その結果、ＬＥＤパッケージ内での多重反射を好ましく生じさせることができる。低屈折率層の屈折率は、好ましくは１．２３以下であり、より好ましくは１．２０以下であり、さらに好ましくは１．１８以下であり、特に好ましくは１．１５以下である。低屈折率層の屈折率は低いほど好ましいが、その下限は、例えば、１．０７以上（好ましくは１．０５以上）である。本明細書において、屈折率とは、波長５５０ｎｍにおいて測定された屈折率をいう。
上記低屈折率層の厚みは、好ましくは０．０１μｍ～１０００μｍであり、より好ましくは０．０５μｍ～１００μｍであり、さらに好ましくは０．１μｍ～８０μｍであり、特に好ましくは０．３μｍ～５０μｍである。
上記低屈折率層は、屈折率が上記範囲にある限り、任意の適切な形態であり得る。１つの実施形態においては、低屈折率層は、空隙を有する。なお、Ａ項に記載される「その他の層としての空気層」と、空隙を有する低屈折率層とは別の層である。
空隙を有する低屈折率層の空隙率は、好ましくは３５体積％以上であり、より好ましくは３８体積％以上であり、特に好ましくは４０体積％以上である。このような範囲であれば、屈折率が特に低い低屈折率層を形成することができる。低屈折率層の空隙率の上限は、例えば、９０体積％以下であり、好ましくは７５体積％以下である。このような範囲であれば、強度に優れる低屈折率層を形成することができる。空隙率の測定対象となる層が単一層で空隙を含んでいるだけならば、層の構成物質と空気との割合（体積比）は、定法（例えば重量および体積を測定して密度を算出する）により算出することが可能であるため、これにより、空隙率（体積％）を算出できる。また、屈折率と空隙率は相関関係があるため、例えば、層としての屈折率の値から空隙率を算出することもできる。具体的には、例えば、エリプソメーターで測定した屈折率の値から、Ｌｏｒｅｎｔｚ‐Ｌｏｒｅｎｚ’ｓ ｆｏｒｍｕｌａ（ローレンツ－ローレンツの式）より空隙率を算出する。
上記空隙のサイズは、好ましくは２ｎｍ～５００ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ～５００ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍであり、特に好ましくは２０ｎｍ～１００ｎｍである。空隙のサイズは、ＢＥＴ試験法により測定することができる。具体的には、比表面積測定装置（マイクロメリティック社製の商品名「ＡＳＡＰ２０２０」）のキャピラリに、低屈折率層サンプルを０．１ｇ投入した後、室温で２４時間、減圧乾燥を行って、空隙構造内の気体を脱気し、その後、低屈折率層サンプルに窒素ガスを吸着させて細孔分布を得、細孔分布から空隙サイズを評価することができる。
空隙を有する低屈折率層のピーク細孔径は、好ましくは５ｎｍ～５０ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ～４０ｎｍであり、さらに好ましくは２０ｎｍ～３０ｎｍである。ピーク細孔径は、細孔分布／比表面積測定装置（マイクロトラックベル社の商品名「ＢＥＬＬＳＯＲＰ ＭＩＮＩ」）を用いて、窒素吸着によるＢＪＨプロットおよびＢＥＴプロット、ならびに等温吸着線から求められる。
空隙を有する低屈折率層は、例えば、シリコーン粒子、微細孔を有するシリコーン粒子、シリカ中空ナノ粒子等の略球状粒子、セルロースナノファイバー、アルミナナノファイバー、シリカナノファイバー等の繊維状粒子、ベントナイトから構成されるナノクレイ等の平板状粒子等を含む。１つの実施形態において、空隙を有する低屈折率層は、粒子同士が化学的に結合して構成される多孔体である。また、空隙を有する低屈折率層を構成する粒子同士は、その少なくとも一部が、少量のバインダー成分（例えば、粒子重量以下のバインダー成分）を介して結合していてもよい。空隙を有する低屈折率層の空隙率および屈折率は、当該低屈折率層を構成する粒子の粒径、粒径分布等により調整することができる。
空隙を有する低屈折率層を得る方法としては、例えば、特開２０１０－１８９２１２号公報、特開２００８－０４０１７１号公報、特開２００６－０１１１７５号公報、国際公開第２００４／１１３９６６号、およびそれらの参考文献に記載された方法が挙げられる。具体的には、シリカ系化合物；加水分解性シラン類、ならびにその部分加水分解物および脱水縮合物の少なくともいずれか１つを加水分解及び重縮合させる方法、多孔質粒子および／または中空微粒子を用いる方法、ならびにスプリングバック現象を利用してエアロゲル層を生成する方法、ゾルゲルにより得られたゲルを粉砕し、かつ上記粉砕液中の微細孔粒子同士を触媒等で化学的に結合させた粉砕ゲルを用いる方法、等が挙げられる。ただし、低屈折率層は、この製造方法に限定されず、どのような製造方法により製造しても良い。
好ましくは、空隙を有する低屈折率層は、シリコーン多孔体である。シリコーン多孔体は、互いに結合したケイ素化合物の微細孔粒子から構成され得る。ケイ素化合物の微細孔粒子としては、ゲル状ケイ素化合物の粉砕体が挙げられる。１つの実施形態においては、シリコーン多孔体は、例えば、ゲル状ケイ素化合物の粉砕体を含む塗工液を、導光板の側面に塗工して形成され得る。別の実施形態においては、シリコーン多孔体は基材に塗工して形成され、当該基材およびシリコーン多孔体（ならびに、必要に応じて配置される接着層）を含む低屈折率フィルムが、照明装置に導入され得る。ゲル状ケイ素化合物の粉砕体は、例えば、触媒の作用、光照射、加熱等により化学的に結合（例えば、シロキサン結合）し得る。
ケイ素化合物としては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007425856000001
 式（１）中、Ｘは２、３または４である。Ｒ１は、好ましくは炭素数１～６の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１～４の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数１～２のアルキル基である。Ｒ２は、好ましくは水素原子または炭素数１～６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基であり、より好ましくは水素原子または炭素数１～４の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子または炭素数１～２のアルキル基である。
上記ケイ素化合物の具体例としては、例えば、トリス（ヒドロキシ）メチルシラン、トリメトキシ（メチル）シラン等が挙げられる。
１つの実施形態においては、ケイ素化合物は３官能シランである。３官能シランを用いれば、屈折率が特に低い低屈折率層を形成することができる。別の実施形態においては、ケイ素化合物は４官能シランである。
ケイ素化合物のゲル化は、例えば、ケイ素化合物の脱水縮合反応により行われ得る。脱水縮合反応の方法は、任意の適切な方法が採用され得る。
ゲル状ケイ素化合物の粉砕方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。粉砕方法としては、例えば、超音波ホモジナイザー、高速回転ホモジナイザー等のキャビテーション現象を用いる粉砕装置を用いる方法が挙げられる。
ケイ素化合物の微細孔粒子（ゲル状ケイ素化合物の粉砕体）の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ～２μｍであり、より好ましくは０．２μｍ～１．５μｍであり、さらに好ましくは０．４μｍ～１μｍである。体積平均粒子径は、動的光散乱法により測定され得る。
ケイ素化合物の微細孔粒子（ゲル状ケイ素化合物の粉砕体）の粒度分布としては、粒径０．４μｍ～１μｍの粒子の粒子全量に対する割合が、５０重量％～９９．９重量％であることが好ましく、８０重量％～９９．８重量％であることがより好ましく、９０重量％～９９．７重量％であることがさらに好ましい。また、粒子径１μｍ～２μｍの粒子の粒子全量に対する割合が、０．１重量％～５０重量％であることが好ましく、０．２重量％～２０重量％であることがより好ましく、０．３重量％～１０重量％であることがさらに好ましい。粒度分布は、粒度分布評価装置により測定することができる。
上記低屈折率層を形成するための上記塗工液は、任意の適切な溶媒を含む。溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、ｎ－ブタノール、２－ブタノール、イソブチルアルコール、ペンタノール等が挙げられる。
１つの実施形態においては、低屈折率層を形成する上記塗工液は、触媒をさらに含む。触媒としては、粒子の化学的結合を促進させ得る触媒が用いられる。例えば、当該粒子としてケイ素化合物の微細孔粒子を用いる場合、ケイ素化合物のシラノール基の脱水縮合反応を促進させ得る触媒が用いられる。触媒としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基触媒、塩酸、酢酸、シュウ酸等の酸触媒等が挙げられる。なかでも好ましくは、塩基触媒である。触媒の含有割合は、塗工液中の粒子１００重量部に対して、好ましくは０．０１重量部～２０重量部であり、より好ましくは０．１重量部～５重量部である。
上記塗工液の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。塗布方法としては、例えば、バーコーター塗布、エアナイフ塗布、グラビア塗布、グラビアリバース塗布、リバースロール塗布、リップ塗布、ダイ塗布、ディップ塗布等が挙げられる。
上記塗工液の乾燥方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。塗工液の乾燥方法は、自然乾燥であってもよく、加熱乾燥であってもよく、減圧乾燥であってもよい。加熱手段としては、例えば、熱風器、加熱ロール、遠赤外線ヒーター等が挙げられる。
Ｃ．基材
上記基材は、任意の適切な材料で形成され得る。基材を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、オレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂；熱硬化性樹脂；ガラス、シリコン等の無機材料；炭素繊維材料等が挙げられる。
上記基材の厚みは特に限定されず、用途に応じて、任意の適切な厚みに設定され得る。基材の厚みは、例えば、１μｍ～１０００μｍである。
上記基材の屈折率は、好ましくは１．３０～１．７５であり、より好ましくは１．４０～１．６５である。
Ｄ．接着層
上記接着層は、任意の適切な粘着剤または接着剤を含む。粘着剤および接着剤は、好ましくは、透明性および光学的等方性を有する。粘着剤の具体例としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、セルロース系粘着剤が挙げられる。好ましくは、ゴム系粘着剤またはアクリル系粘着剤である。接着剤の具体例としては、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、セルロース系接着剤が挙げられる。また、グルタルアルデヒド、メラミン、シュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤等から構成される粘着剤または接着剤を用いてもよい。
上記接着層の厚みは、好ましくは０．１μｍ～１００μｍであり、より好ましくは５μｍ～５０μｍであり、さらに好ましくは１０μｍ～３０μｍである。
上記接着層の屈折率は、好ましくは１．４２～１．６０であり、より好ましくは１．４７～１．５８である。
Ｅ．ＬＥＤパッケージ
ＬＥＤパッケージは、特に限定されず、任意の適切な形態であり得る。好ましくは、ＬＥＤパッケージは、封止樹脂を含むＬＥＤパッケージである。封止樹脂中には蛍光体が添加され得る。また、封止樹脂と上記低屈折率層または低屈折率フィルムとは、直接配置され得る（すなわち、他の層を介することなく配置され得る）。１つの実施形態においては、上記ＬＥＤパッケージは、表面実装タイプのＬＥＤパッケージである。別の実施形態においては、上記ＬＥＤパッケージは、チップオンボードタイプのＬＥＤパッケージである。
図１および図２においては、表面実装タイプのＬＥＤパッケージ１０の概略が図示されている。本実施形態におけるＬＥＤパッケージ１０は、ＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップを封止する封止樹脂１２と、封止樹脂１２を収容する収容部１３とを備える。また、図示していないが、封止樹脂１２中には、蛍光体（代表的には、赤蛍光体、緑蛍光体）が含まれ得る。封止樹脂１２のＬＥＤチップ１１と対向する面が、ＬＥＤパッケージ１０の出射面となる。上記低屈折率層または低屈折率フィルムは、ＬＥＤパッケージの出射面に直接配置され得る。
上記封止樹脂としては、任意の適切な光透過性の樹脂が用いられ得る。当該樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。
上記封止樹脂の屈折率は、好ましくは１．４０以上であり、より好ましくは１．４５より大きく、さらに好ましくは１．４５より大きく２．００以下であり、特に好ましくは１．４８～１．８０である。
上記封止樹脂の屈折率と低屈折率層の屈折率層との差は、好ましくは０．１５以上であり、より好ましくは０．２０以上である。このような範囲であれば、ＬＥＤパッケージと低屈折率層との界面において好ましく光反射し、ＬＥＤパッケージ内での多重反射を好ましく生じさせることができる。
上記蛍光体としては、任意の適切な蛍光体が使用され得る。上記蛍光体としては、例えば、硫化物系蛍光体、酸化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、フッ化物系蛍光体等が挙げられる。
Ｆ．導光板
上記導光板を構成する材料としては、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ光源）から照射された光を効率的に導き得る限り、任意の適切な材料が用いられ得る。導光板を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。導光板の厚さは、例えば１００μｍ～１０００μｍである。
導光板の屈折率は、好ましくは１．４０以上であり、より好ましくは１．４５より大きく、さらに好ましくは１．４５より大きく２．０以下であり、特に好ましくは１．４８～１．８０である。
導光板の屈折率と低屈折率層の屈折率層との差は、好ましくは０．１５以上であり、より好ましくは０．２０以上である。このような範囲であれば、光利用効率に優れる照明装置を得ることができる。なお、通常、導光板の屈折率は、低屈折率層の屈折率より高い。
Ｇ．用途
本発明の照明装置は、例えば、画像表示装置のバックライト、ＬＥＤ照明器具として、用いられ得る。
１つの実施形態においては、上記画像表示装置は、バックライトとして上記照明装置と、当該照明装置の導光板の主面（光出射面）側に配置された画像表示パネル（好ましくは液晶表示パネル）とを備える。
液晶表示パネルは、液晶セルと、液晶セルの両側（視認側、背面側）に配置された一対の偏光板とを有する。一対の偏光板は、代表的には、その吸収軸が互いに実質的に直交または平行となるようにして配置される。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例および比較例における評価方法は以下のとおりである。また、特に明記しない限り、「部」および「％」は重量基準である。
＜評価方法＞
（１）屈折率
低屈折率層を５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにカットし、これを粘着層を介してガラス板（厚み：３ｍｍ）の表面に貼合した。上記ガラス板の裏面中央部（直径２０ｍｍ程度）を黒マジックで塗りつぶして、該ガラス板の裏面で反射しないサンプルとした。エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ Ｊａｐａｎ社製：ＶＡＳＥ）に上記サンプルをセットし、５５０ｎｍの波長、入射角５０～８０度の条件で、屈折率を測定した。
（２）照明装置から出射する光の色味
参考例１における照明装置から出射する光の色味を基準に、当該基準の光と同等色味の光を出射する照明装置を「良」、当該基準の光と異なる色味の光を出射する照明装置を「不可」と評価した。
また、照明装置から出射する光を撮影した写真図を図３に示す。
［製造例１］低屈折率層形成用塗工液Ａの調製
（１）ケイ素化合物のゲル化
２．２ｇのＤＭＳＯに、ケイ素化合物の前駆体であるＭＴＭＳを０．９５ｇ溶解させて混合液Ａを調製した。この混合液Ａに、０．０１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液を０．５ｇ添加し、室温で３０分撹拌を行うことでＭＴＭＳを加水分解して、トリス（ヒドロキシ）メチルシランを含む混合液Ｂを生成した。
５．５ｇのＤＭＳＯに、２８重量％のアンモニア水０．３８ｇ、および純水０．２ｇを添加した後、さらに、上記混合液Ｂを追添し、室温で１５分撹拌することで、トリス（ヒドロキシ）メチルシランのゲル化を行い、ゲル状ケイ素化合物を含む混合液Ｃを得た。
（２）熟成処理
上記のように調製したゲル状ケイ素化合物を含む混合液Ｃを、そのまま、４０℃で２０時間インキュベートして、熟成処理を行った。
（３）粉砕処理
つぎに、上記のように熟成処理したゲル状ケイ素化合物を、スパチュラを用いて数ｍｍ～数ｃｍサイズの顆粒状に砕いた。次いで、混合液ＣにＩＢＡを４０ｇ添加し、軽く撹拌した後、室温で６時間静置して、ゲル中の溶媒および触媒をデカンテーションした。同様のデカンテーション処理を３回行うことにより、溶媒置換し、混合液Ｄを得た。次いで、混合液Ｄ中のゲル状ケイ素化合物を粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）した。粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）は、ホモジナイザー（エスエムテー社製、商品名「ＵＨ－５０」）を使用し、５ｃｃのスクリュー瓶に、混合液Ｄ中のゲル状化合物１．８５ｇおよびＩＢＡを１．１５ｇ秤量した後、５０Ｗ、２０ｋＨｚの条件で２分間の粉砕で行った。
この粉砕処理によって、上記混合液Ｄ中のゲル状ケイ素化合物が粉砕されたことにより、該混合液Ｄは、粉砕物のゾル液となった。混合液Ｄに含まれる粉砕物の粒度バラツキを示す体積平均粒子径を、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計（日機装社製、ＵＰＡ－ＥＸ１５０型）にて確認したところ、０．５０～０．７０であった。さらに、このゾル液（混合液Ｃ’）０．７５ｇに対し、光塩基発生剤（和光純薬工業株式会社：商品名ＷＰＢＧ２６６）の１．５重量％濃度ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を０．０６２ｇ、ビス（トリメトキシシリル）エタンの５％濃度ＭＥＫ溶液を０．０３６ｇの比率で添加し、低屈折率層用塗工液Ａを得た。
［製造例２］低屈折率層形成用塗工液Ｂの調製
製造例１（３）で得られたゾル液（混合液Ｃ’）０．７５ｇに対し、光塩基発生剤（和光純薬工業株式会社：商品名ＷＰＢＧ２６６）の１．５重量％濃度ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を０．０６２ｇ、ビス（トリメトキシシリル）エタンの５％濃度ＭＥＫ溶液を０．１４８ｇの比率で添加し、低屈折率層用塗工液Ｂを得た。
［製造例３］低屈折率層形成用塗工液Ｃの調製
製造例１（３）で得られたゾル液（混合液Ｃ’）０．７５ｇに対し、光塩基発生剤（和光純薬工業株式会社：商品名ＷＰＢＧ２６６）の１．５重量％濃度ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を０．０６２ｇ、ビス（トリメトキシシリル）エタンの５％濃度ＭＥＫ溶液を０．１８５ｇの比率で添加し、低屈折率層用塗工液Ｃを得た。
［製造例４］接着（粘着剤）層の作製
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた４つ口フラスコに、ブチルアクリレート９０．７部、Ｎ－アクリロイルモルホリン６部、アクリル酸３部、２－ヒドロキシブチルアクリレート０．３部、重合開始剤として２，２’－アゾビスイソブチロニトリル０．１重量部を酢酸エチル１００ｇと共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を５５℃付近に保って８時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー溶液を調製した。得られたアクリル系ポリマー溶液の固形分１００部に対して、イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業社製のコロネートＬ，トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートのアダクト体）０．２部、ベンゾイルパーオキサイド（日本油脂社製のナイパーＢＭＴ）０．３部、γ－グリシドキシプロピルメトキシシラン（信越化学工業社製：ＫＢＭ－４０３）０．２部を配合したアクリル系粘着剤溶液を調製した。次いで、上記アクリル系粘着剤溶液を、シリコーン処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（三菱化学ポリエステルフィルム社製、厚さ：３８μｍ）の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが１０μｍになるように塗布し、１５０℃で３分間乾燥を行い、粘着剤層を形成した。
［参考例１］
表面実装型のＬＥＤパッケージ（封止樹脂：アクリル系樹脂、封止樹脂の屈折率：１．４９）から構成されたＬＥＤ光源と導光板（アクリル系樹脂製、屈折率：１．４９）を備え、エッジライト方式である市販の照明装置（ＬＥＤ光源と導光板との間隔：２００μｍ）を準備し、当該照明装置の導光板からの出射光が白色であることを確認した。
［実施例１］
製造例１で調製した低屈折率層用塗工液Ａを、基材としてのアクリル系樹脂フィルム（厚み：２０μｍ）に塗布し、乾燥させて、基材の片面に厚み８５０ｎｍの低屈折率層（屈折率：１．１８）が配置された積層体を得た。低屈折率層にＵＶ（３００ｍＪ）を照射した後、製造例４の粘着剤層を、低屈折率層上に転写し、６０℃で２０時間エージングし、低屈折率フィルム（基材（２０μｍ）／低屈折率層（１．５μｍ）／粘着剤層（１０μｍ））を得た。
得られた低屈折率フィルムを、粘着剤層が導光板側となるようにして、参考例１で準備した照明装置のＬＥＤ光源と導光板との間に配置した。低屈折率フィルムは、ＬＥＤ光源および導光板に密着するように配置した。
このようにして得られた照明装置を、上記評価（２）に供した。結果を表１に示す。
［実施例２］
製造例２で調製した低屈折率層用塗工液Ｂを、基材としてのアクリル系樹脂フィルム（厚み：２０μｍ）に塗布し、乾燥させて、基材の片面に厚み８５０ｎｍの低屈折率層（屈折率：１．２３）が配置された積層体を得た。低屈折率層にＵＶ（３００ｍＪ）を照射した後、製造例４の粘着剤層を、低屈折率層上に転写し、６０℃で２０時間エージングし、低屈折率フィルム（基材（２０μｍ）／低屈折率層（２．０μｍ）／粘着剤層（５．０μｍ））を得た。
得られた低屈折率フィルムを、粘着剤層がＬＥＤ光源側となるようにして、参考例１で準備した照明装置のＬＥＤ光源と導光板との間に配置した。低屈折率フィルムは、ＬＥＤ光源および導光板に密着するように配置した。
このようにして得られた照明装置を、上記評価（２）に供した。結果を表１に示す。
［実施例３］
製造例３で調製した低屈折率層用塗工Ｃを、基材としてのアクリル系樹脂フィルム（厚み：２０μｍ）に塗布し、乾燥させて、基材の片面に厚み８５０ｎｍの低屈折率層（屈折率：１．２５）が配置された積層体を得た。低屈折率層にＵＶ（３００ｍＪ）を照射した後、製造例４の粘着剤層を、低屈折率層上に転写し、６０℃で２０時間エージングし、低屈折率フィルム（基材（２０μｍ）／低屈折率層（２．０μｍ）／粘着剤層（５．０μｍ））を得た。
得られた低屈折率フィルムを、粘着剤層が導光板側となるようにして、参考例１で準備した照明装置のＬＥＤ光源と導光板との間に配置した。低屈折率フィルムは、ＬＥＤ光源および導光板に密着するように配置した。
このようにして得られた照明装置を、上記評価（２）に供した。結果を表１に示す。
［比較例１］
参考例１で準備した照明装置をもとに、ＬＥＤ光源と導光板とを接触させるように、これら部材の配置を微調整した。
このようにして得られた照明装置を、上記評価（２）に供した。結果を表１に示す。
Figure 0007425856000002
表１および図３から明らかなように、本発明の照明装置は、導光板から出射する光の色味に優れる。また、実施例１から３の照明装置においては、ＬＥＤ光源と導光板との間隔を狭くすることができ、導光板への入射効率に優れる。
１０ ＬＥＤパッケージ
１１ ＬＥＤチップ
１２ 封止樹脂
１３ 収容部
２０ 導光板
２１ 主面
２２ 側面
３０ 低屈折率層
４０ 接着層
５０ 基材
１００ 照明装置
２００ 照明装置
３００ 照明装置

Claims (12)

  1. ＬＥＤパッケージと、
    光出射面である主面と、光入射面である側面とを含み、該側面が該ＬＥＤパッケージと対向するようにして配置された導光板と、
    該ＬＥＤパッケージと該導光板との間に配置された低屈折率層とを備え、かつ、
    接着層と基材とをさらに備え、
    該ＬＥＤパッケージと前記導光板との間において、該接着層と該低屈折率層と該基材とがこの順に配置され、
    該基材の厚みと該接着層との厚みの合計が、該低屈折率層の厚みと該基材の厚みと該接着層の厚みとの合計に対して、８５％以上である、
    照明装置。
  2. 前記ＬＥＤパッケージと、前記低屈折率層との間に、その他の層としての空気層を含まない、請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記導光板と、前記低屈折率層との間に、その他の層としての空気層を含まない、請求項１または２に記載の照明装置。
  4. 前記ＬＥＤパッケージと前記導光板との間に、その他の層としての空気層を含まない、請求項１に記載の照明装置。
  5. 前記ＬＥＤパッケージが、ＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップを封止する封止樹脂とを備える、請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
  6. 前記ＬＥＤパッケージが、前記封止樹脂中に含まれる蛍光体と、前記封止樹脂を収容する収容部とをさらに備え、
    該封止樹脂の前記ＬＥＤチップと対向する面が、該ＬＥＤパッケージの出射面であり、
    前記低屈折率層が、該出射面側に配置されている、
    請求項５に記載の照明装置。
  7. 前記低屈折率層の屈折率が、１．３０以下である、請求項１から６のいずれかに記載の照明装置。
  8. 前記低屈折率層が、空隙を有する、請求項１から７のいずれかに記載の照明装置。
  9. 前記低屈折率層と前記導光板との間に、前記接着層が配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の照明装置。
  10. 前記低屈折率層と前記導光板との間に、前記基材が配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の照明装置。
  11. バックライトとして請求項１から１０のいずれかに記載の照明装置と、
    前記導光板の前記主面側に配置された画像表示パネルとを備える、
    画像表示装置。
  12. 前記低屈折率層が空隙を有し、粒子同士が化学的に結合して構成される多孔体である、請求項１から１０のいずれかに記載の照明装置。

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