光扩散体、照明器具以及光扩散体的制造方法与流程

1.本发明涉及光扩散体、照明器具以及光扩散体的制造方法。


背景技术：

2.在背光用途、照明用途等中，已知有利用光散射粒子的散射作用而从入射光中取出散射光的技术。例如，在专利文献1中，作为用于背光用途的导光板的一例，记载了将透明材料形成为板状且在其内部使光散射粒子扩散而得到的导光板，所述光散射粒子能够使光散射。专利文献1所记载的导光板将从面对其端面的光源导入到导光板内部的光从发射面发射。
3.在该导光板中，为了使从导光板发射的光的强度在导光板的发射面的所有部分都一样，形成为越是从光源导入的光的强度弱的部位，在透明材料中所扩散的光散射粒子的每单位面积内的数量越多。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2007-273090号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.导光板为光扩散体的一个实施例，如专利文献1所记载的那样的、从面对端面的光源将光导入到扩散体内部并从形成于主表面的发射面发射光的光扩散体的导光方式被称为边缘入射方式。通过利用边缘入射方式的光扩散体，能够实现利用了该光扩散体的显示装置和照明装置的薄型化。
9.但是，在专利文献1中，没有公开针对目标亮度和目标产品尺寸(长度及厚度)，具体什么样的粒子浓度分布为好这样的具体例。
10.例如，在要将专利文献1所记载的技术应用于利用瑞利散射模拟蓝天的照明装置的情况下，若仅考虑被导入到光扩散体内部的光的强度来对光散射粒子的每单位面积内的数量进行控制，则难以得到均匀的亮度及色调。
11.此外，近年来，谋求显示装置和照明装置的大面积化。在边缘入射方式的情况下，扩散板内的光的导光距离变长，因此，亮度不均、颜色不均容易成为问题。
12.针对如上所述那样的课题，期望能够容易地对光扩散体的出射面的亮度或色调进行控制的指标以及安装技术。
13.因此，本发明的目的在于提供提高了光扩散体的出射面的亮度或色调的均匀性等的、对光扩散体的出射面的亮度或色调进行了控制的光扩散体、照明器具以及那样的光扩散体的制造方法。
14.用于解决课题的手段
15.本发明的光扩散体的一个方式是一种光扩散体，其供第1光入射并使散射光射出，
其特征在于，光扩散体具有：入射面，其供第1光入射；光散射部，其包含存在于介质中的光散射粒子，通过对所入射的第1光进行导光并利用光散射粒子使其散射而生成散射光；以及出射面，其使散射光射出，光扩散体内的光散射粒子的浓度分布成与在第1光的导光方向上距入射端的距离对应地、以非线性的方式连续或不连续地变高。
16.此外，本发明的光扩散体的一个方式也可以是一种光扩散体，其供第1光入射并使散射光射出，其特征在于，光扩散体具有：入射面，其供第1光入射；光散射部，其包含存在于介质中的光散射粒子，通过对所入射的第1光进行导光并利用光散射粒子使其散射而生成散射光；光透射部，其在介质中不含有光散射粒子；以及出射面，其使散射光射出，由光散射部和与光散射部接合的光透射部形成导光部，导光部作为第1光的导光路发挥功能，光散射部是第1光的导光方向上的长度不同的2个以上的扩散膜的层叠结构体，或者是介质中的粒子浓度实质上恒定、并且具备具有规定的曲面形状或阶梯差的面的结构体。
17.此外，本发明的照明器具的一个方式的特征在于，具备：光源，其发出第1光；以及上述的光扩散体。
18.此外，本发明的光扩散体的制造方法的一个方式是一种光扩散体的制造方法，光扩散体具有：入射面，其供第1光入射；光散射部，其包含存在于介质中的光散射粒子，通过对所入射的第1光进行导光并利用光散射粒子使其散射而生成散射光；以及出射面，其使散射光射出，所述光扩散体的制造方法的特征在于，包括：第1工序，在介质的材料中分散光散射粒子而形成规定形状的预制光散射部；以及第2工序，将多个在第1工序中形成的规定形状的预制光散射部接合而形成光散射部，在第2工序中，将介质中的光散射粒子的浓度以及第1光的导光方向上的长度中的至少一方不同的多个预制光散射部接合而形成光散射部。
19.发明效果
20.根据本发明，能够提供对光扩散体的出射面的亮度或色调进行了控制的光扩散体、照明器具以及那样的光扩散体的制造方法。
附图说明
21.图1是示出实施方式1的光扩散体100的例子的剖视图。
22.图2的(a)是示出光li、光ls及光lt的例子的说明图，(b)是示出光扩散体100中的光ls的产生原理的一例的说明图。
23.图3是示出实施方式1的光扩散体100的结构例的剖视图。
24.图4是示出用于导出光散射粒子的浓度分布所遵循的分式函数的光扩散体100的模型的例子的说明图。
25.图5是示出光扩散体100的形状例的立体图。
26.图6的(a)是示出相对于光扩散体100配置光源10的配置例的说明图，(b)是光源10的概略结构图。
27.图7是示出实施方式1的光扩散体100的制造方法的一例的说明图。
28.图8是示出实施方式1的光扩散体100的制造方法的另一例的说明图。
29.图9是示出实施方式2的光扩散体100的例子的剖视图。
30.图10是示出实施方式2的光扩散体100的另一例的剖视图。
31.图11是示出实施方式2的光扩散体100的制造方法的一例的说明图。
32.图12是示出实施方式2的光扩散体100的制造方法的另一例的说明图。
33.图13是示出相对于距离x的扩散体100内的光散射粒子的浓度变化、前进光强度变化以及散射光强度变化的例子的曲线图。
34.图14是示出相对于距离x的扩散体100内的光散射粒子的浓度变化、前进光强度变化以及散射光强度变化的例子的曲线图。
具体实施方式
35.以下，参照附图对各实施方式进行说明。在以下的各图中，有时根据构成要素使尺寸的比例尺不同来进行表示。此外，在以下各实施方式中，为了易于说明，有时在各图中示出xyz直角坐标系的坐标轴。
36.实施方式1
37.图1是示出实施方式1的光扩散体100的例子的剖视图。图1所示的光扩散体100为具有长方形的截面的板形状，在长度方向上实质上具有同一截面。另外，光扩散体100不限于板形状。光扩散体100也可以是例如棒形状。在此，板形状是具有由侧面连接的2个主表面的形状。此外，棒形状是2个底面由1个或多个侧面连接的柱体的形状。另外，棒是柱体的总称。以下，在棒形状中，不论底面形状，将与2个底面连接的侧面(在中空的柱体的情况下，为侧面的外表面)称为主表面。此外，在以下内容中，不论光扩散体100的形状，有时将构成主表面的端部的端面称为“光扩散体100的侧面”。另外，光扩散体100的侧面包含板形状的侧面以及棒形状的底面。
38.在板形状或棒形状的光扩散体的情况下，主要将主表面作为出射面，该出射面使散射光射出至外部。在以下内容中，当在板形状中将一个主表面用作出射面的情况下，有时将该一个主表面称为第1面或前表面(front surface)，将另一个主表面称为第2面或背面(back surface)。此外，当在棒形状中将主表面(柱体的侧面)上的一部分区域用作出射面的情况下，有时将该一部分区域称为第1面或前表面，将位于其相反侧的区域(更具体来说是主表面上的区域)称为第2面或背面。另外，在板形状的情况下，也能够将主表面上的一部分区域用作出射面，在该情况下，第1面或前表面是指该一部分区域，第2面或背面是指位于该一部分区域的相反侧的区域(更具体来说是主表面上的区域)。
39.另外，第1面及第2面不限于平坦的面，例如，也可以弯曲、或者相对于相对面倾斜。换言之，第1面及第2面也可以是曲面或倾斜面，或者也可以是平坦的面与曲面或倾斜面或其双方的组合。在以下的实施方式中，出射面的法线方向被视为光扩散体100中的散射光的射出方向。另外，在出射面包含平坦的面以外的面的情况下，也可以将出射面的中心部处的法线方向或出射面的中心部处的切平面的法线方向视为光扩散体100中的散射光的射出方向。此外，在出射面形成于圆柱的侧面上的情况等、出射面的法线方向不确定为一个方向的情况下，也可以将多个法线方向中的任意一个方向视为光扩散体100中的散射光的射出方向。
40.光扩散体100是包含入射面121和出射面122的结构体。此外，光扩散体100包含光散射层110。另外，光散射层110也被称为光散射部。此外，光扩散体100也可以包含背面123。在图1所示的例子中，将-y轴方向的主表面表示为出射面122，将 y轴方向的主表面表示为背面123，但也可以例如将图中的 y轴方向的主表面作为出射面122，将图中的-y轴方向的
主表面作为出射面122，或者，将
±
y轴方向的主表面作为出射面122。
41.光扩散体100使光从入射面121入射，一边在内部对所入射的光进行导光一边使其散射而将其从出射面122取出。
42.入射面121供例如光源发出的光入射。入射面121形成于例如光扩散体100的端部。出射面122使例如在光扩散体100内产生的散射光射出。此外，出射面122也可以使在光扩散体100中进行了导光后的光射出。出射面122形成于例如光扩散体100的表面。出射面122也可以形成于例如光扩散体100的表面的一部分区域。
43.在以下内容中，示出相对于主表面从-z轴侧的端面使光入射，一边对所入射的光向 z轴方向进行导光一边使散射光向-y轴方向射出的边缘入射方式的光扩散体100的例子，但光扩散体100中的入射光的导光方向以及散射光的射出方向不限于该例子。
44.以下，向光扩散体100入射的光有时被称为光li。此外，从光扩散体100射出的散射光有时被称为光ls或散射光ls。此外，在光扩散体100内进行导光的光有时被称为光lt或传播光lt。另外，在本说明书中，因散射作用产生的光被称为“散射光”，被取出的散射光也被称为扩散光。此外，“导光”是指使入射到某个介质内的光在该介质内依照规定的光路进行传播。另外，光li也被称为第1光。在该情况下，光lt是入射到光扩散体100的第1光，相当于在光扩散体100内进行导光的光。
45.图2的(a)是示出光li、光ls以及光lt的例子的说明图。此外，图2的(b)是示出光扩散体100中的光ls的产生原理的一例的说明图。如图2的(a)和(b)所示，光扩散体100使从光源10发出的光li从入射面121入射，一边将所入射的光li作为光lt进行导光，一边使因光散射层110的散射作用产生的散射光ls从出射面122射出。在此，如图2的(a)和(b)所示，使散射光ls射出的出射面122不限于1个。例如，也可以使散射光ls从面122a及面122a的背侧的面122b射出。以下，像本实施方式的光散射层110那样在光扩散体100中作为导光路发挥功能的层有时被称为导光部，所述导光路将所入射的光li作为光lt进行导光。
46.此外，光lt也可以是在光扩散体100的内部从入射端(入射面121)向 z轴方向前进到该入射端的相对侧的端部的光。另外，如图2的(b)所示，光lt也可以是反复进行在光扩散体100的表面(在本例中为面122a以及122b)处的反射而被导光的光。这里的反射可以是例如全反射。如图2的(b)所示，光ls是例如在所入射的光li作为光lt而被导光的过程中，被光散射层110所包含的光散射粒子112等散射而产生的。
47.光散射层110是对光lt表现出规定的散射能的层。光散射层110包含例如基材(介质)111以及光散射粒子112。散射能只要能够散射被导入到内部的光即可，对其详细内容没有特别限定。此外，散射能包括反射以及折射。光散射层110也可以是例如在基材111中分散有作为光散射粒子112的球状粒子的层。
48.基材111只要是使光透过的材料即可。基材111例如为固体。基材111可以是例如聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酰基苯乙烯树脂、聚丙烯腈-苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚甲基戊烯树脂、环状烯烃树脂、聚苯硫醚砜树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂或聚苯醚酰亚胺树脂等热塑性树脂。此外，基材111也可以是例如环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂等热固性树脂。此外，也可以是氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、脂环式环氧树脂或缩水甘油型环氧树脂等光聚合
性树脂。另外，基材111不限于固体，也可以是液体、液晶、离子流体。
49.光散射粒子112只要是例如产生光的反射和折射中的至少一方的粒子即可。光散射粒子112可以是例如氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、氧化铈等作为无机氧化物的无机系粒子。此外，光散射粒子112也可以是例如丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺树脂等有机系粒子。此外，光散射粒子112也可以是例如有机硅-丙烯酸复合粒子等无机-有机系粒子。
50.此外，光散射层110也可以是例如树脂与无机氧化物的混合材料等有机
·
无机混合树脂。在该情况下，光散射粒子112也可以是以基材111为基础通过溶胶-凝胶固化等生成的无机氧化物。
51.光散射粒子112例如为球状。光散射粒子112例如为正球状。此外，光散射粒子112也可以是例如椭圆体。此外，光散射粒子112也可以是对球状的一部分赋予了凹凸形状那样的形状。此外，光散射粒子112也可以是中空的。光散射粒子112也可以是例如中空的球状粒子。
52.此外，光散射粒子112也可以是具有纳米[nm]级的大小(一次粒径)的纳米粒子。在该情况下，利用因光散射粒子112产生的瑞利散射，能够取出模拟蓝天的散射光ls。即，能够取出具有比作为入射光的光li的相关色温高的相关色温的散射光ls。纳米粒子一般是指1nm～数百nm大小的粒子，光散射粒子112的大小也可以是1nm～990nm。另外，在模拟蓝天的用途中，光散射粒子112的大小优选为30nm～500nm，更优选为50nm～350nm，进一步优选为60nm～150nm。
[0053]
此外，在光扩散体100内，光散射粒子112也可以分布成，在光lt的导光方向上距入射端的距离越长，则浓度越高。更具体来说，光散射粒子112优选分布成，其浓度相对于距入射端的距离连续或不连续地变高。这时，粒子的浓度分布的增加倾向优选不是单纯增加而是非线性的。换言之，光散射粒子112优选分布成，其浓度相对于距入射端的距离以非线性的方式连续或不连续地变高。在此，浓度分布的增加倾向可以为指数函数关系，也可以遵循以下所示的分式函数。即，光散射粒子112也可以分布成光扩散体100内的浓度相对于距入射端的距离，以指数函数关系、或者遵循规定的分式函数而连续或不连续地变高。通过光扩散体100具有那样的粒子浓度分布，能够提高出射面内的亮度及色调的均匀性。
[0054]
作为容易地实施那样的粒子浓度分布的方法，例如，如图3所示，光散射层110也可以通过将多个光散射层1101(例如，光散射层1101a～1101d)接合而一体化。在该情况下，有时在光散射层1101与其它光散射层1101之间存在接合面131，对于该接合面131的形成方法没有特别限定。接合面131也可以例如通过利用粘接剂或热熔接等将光散射层1101彼此接合而形成。光散射层1101例如也被称为第2光散射部。
[0055]
作为粘接剂的一例，可以举出溶剂型粘接剂(例如，
アクリサンデー
公司生产的粘接剂)。在使用溶剂型粘接剂的情况下，仅在室温下放置1～2分钟左右就能够充分接合，但更优选放置24小时。
[0056]
这时，各光散射层1101内的光散射粒子112可以均匀地分散，也可以不均匀地分散。其中，在包含光散射层1101彼此的接合面131的区域，设为不会由于粒子浓度大幅度地产生差异而损害亮度的均匀性的范围。
[0057]
在光散射层110由粒子浓度不同的多个光散射层1101构成的情况下，对于该多个
光散射层1101的排列方式(光lt的导光方向上的配置)没有特别限定。因此，能够根据目标亮度的分布、目标色调的分布而自由地决定光散射层1101的数量和配置。出于提高出射面内的亮度及色调的均匀性的目的，如上所述，优选将多个光散射层1101接连配置为使得光散射层110中的光散射粒子112的浓度n[个/m3]根据在光lt的导光方向上距入射端的距离x而以非线性的方式连续或不连续地提高。这里的非线性可以是例如指数函数关系，也可以遵循规定的分式函数。
[0058]
在此，分式函数也可以通过以下的式(1)来表示。
[0059]
[数学式1]
[0060][0061]
在式(1)中，n(x)表示距离x[m]的位置处的光扩散体100内的光散射粒子122的浓度[个/m3]。此外，a、b、c为如下所示的常数。即，在设r为入射端处的散射光强度s0与入射光强度i0之比s0/i0，q为光散射粒子112的截面积[m2](更具体来说，为从光lt的导光方向观察时的光散射粒子112的投影截面积。在图2的例子中为光散射粒子112的xy截面积)，p为光散射粒子112的散射概率时，为由a＝r、b＝1、c＝2r/(q
×
p)表示的常数。另外，q
×
p也被称为光散射粒子112的散射截面积。
[0062]
此外，图中的标号d为光扩散体100的长度(更具体来说，为光lt的导光方向上的光扩散体100的长度)，标号h表示光扩散体100的厚度(更具体来说，为与光lt的导光方向垂直的方向上的光扩散体100的长度。另外，在本例中为出射面的法线方向上的扩散体100的长度)。在用r、q、p来表现式(1)时，为以下的式(2)。
[0063]
[数学式2]
[0064][0065]
图4是用于导出上述的式子的光扩散体100的模型图。在图4所示的模型中，朝向光扩散体100的下侧(图中的-y轴方向)的散射光强度s(x)由以下的式(3)来决定。
[0066]
[数学式3]
[0067][0068]
在此，右边第五项的
×
(1/2)的意图是仅取出向上下方向行进的散射光ls中的向下侧行进的散射光ls，但在利用反射板等而将向上侧行进的散射光ls也取出的情况下，也可以省略该第五项。在该情况下，关于上述的常数c，也可以改写为c＝r/(q
×
p)。
[0069]
沿导光方向前进的光(前进光)的强度i(x)在向距离x的位置被传播的期间被散射而减小。i(x)的斜率与前进光自身的强度成比例。在这样的前提下，为了使得在s(x)＝s0处恒定，在前进光i(x)沿导光方向前进时，只要以恒定比例散射即可。即，只要满足以下的式(4)即可。
[0070]
[数学式4]
[0071]
i(x)＝i
0-2s0x
…
(4)
[0072]
根据式(3)和(4)导出以下的式(5)，进而导出式(6)。
[0073]
[数学式5]
[0074][0075][0076]
在此，在设r＝s0/i0时，根据式(6)导出上述的式(2)。
[0077]
另外，上述的式(1)只不过是一例，光扩散体100内的光散射粒子112的浓度分布也可以例如满足以下的第1条件～第3条件中的任意条件。以下，例如如果满足第2条件或第3条件，则也可以视为光扩散体100中的光散射粒子112的浓度分布成相对于距离x以指数函数关系连续或不连续地变高。此外，如果满足第3条件，则也可以视为光扩散体100内的光散射粒子112的浓度遵循式(1)所示的分式函数而连续或不连续地变高。
[0078]
(条件)
[0079]
1.光散射粒子112的浓度n伴随着距离x的增加而增加。换言之，光散射层110也可以满足以下的式(7)。另外，如上所述，进一步优选非线性地增加。
[0080]
[数学式6]
[0081][0082]
2.n(x)的斜率伴随着x的增加而增加。换言之，光散射层110也可以满足以下的式(8)。
[0083]
[数学式7]
[0084][0085]
3.n(x)的斜率处于规定的范围内。换言之，光散射层110也可以满足以下的式(9)。
[0086]
[数学式8]
[0087][0088]
在此，α是相对于n(x)的斜率而表示距式(1)所示的分式函数的允许范围的参数。在此，α优选为2以下的正数。另外，α也可以是0.5～1.5的常数。在满足该第3条件的情况下，也可以视为浓度分布n(x)满足式(1)所示的分式函数。
[0089]
在上述的例子中，某个介质中的光散射粒子112的浓度分布成根据距离x而连续或不连续地变高是指，光扩散体100光散射粒子112的每单位体积内的浓度根据距离x而连续或不连续地变高。在此，单位体积中的长度的单位能够任意设定，也可以是例如毫米级。此外，也可以将与单位重量(例如1g)相当的体积作为单位体积。另外，上述的光扩散体100中的光散射粒子112的浓度分布主要是指从出射面侧观察时的粒子浓度的面内分布，因此，也可以将单位体积中的厚度方向上的长度作为光扩散体100(或导光部)的厚度h(厚度方向上的长度)。
[0090]
例如，在图3所示的例子的情况下，光散射粒子112的每单位体积内的浓度按照光散射层1101d、1101c、1101b、1101a的顺序而由高到低。即，光散射层1101a的粒子浓度最低，光散射层1101b的粒子浓度比光散射层1101a的粒子浓度高，光散射层1101c的粒子浓度比
光散射层1101b的粒子浓度高，光散射层1101d的粒子浓度最高。换言之，构成光散射层110的多个光散射层1101配置成粒子浓度在光lt的导光方向上逐渐(或阶段性地)变高。
[0091]
另外，作为测定光扩散体100中或某个介质中的粒子浓度或粒子浓度的分布的方法，可以举出如下所示的例子。作为第1例，如果光散射粒子112为无机系粒子，则也可以使用无机元素分析法来定量地计测光散射粒子112的组成中含有的元素(例如，如果是二氧化硅粒子，则为si)在试样中的比率(质量％)，基于该比率来求取试样中的光散射粒子112的数量、浓度。作为无机元素分析法，可以举出利用融合耦合等离子体(inductively coupled plasma：icp(电感耦合等离子体))的icp-aes(icp-atomic emission spectroscopy(电感耦合等离子体原子发射光谱法))或icp-oes(icp-optical emission spectrometry(电感耦合等离子体发射光谱法))等。另外，在求取试样中的光散射粒子112的数量、浓度时，也可以利用通过其它分析方法得到的试样中的元素的键合状态、试样中的粒子的形状、尺寸。对于试样中的元素的键合状态，能够使用例如x射线光电子能谱(x-ray photograph spectroscopy：xps)、高能量分辨率俄歇电子能谱(auger electron spectroscopy：aes)来进行分析。对于试样中的粒子的形状、尺寸，能够使用例如扫描电子显微镜(scanning electron microscope：sem)、透射电子显微镜(transmission electron microscope：tem)来进行分析。
[0092]
作为第2例，也可以对光扩散体100沿厚度方向入射激光等直行性高的光，对从光扩散体100的出射面侧观察时的面内的多个位置实施测定从光扩散体100射出的直行透射光的光强度的强度测定，基于通过该强度测定得到的直行透射光的光强度分布来推测光扩散体100内的粒子浓度或粒子浓度的分布。从光扩散体100射出的直行透射光的光强度根据该位置处的光扩散体100的散射概率而变化。在此，光扩散体100的散射概率是与光扩散粒子112的浓度(每单位体积内的数量)具有规定的相关关系的参数。因此，如果利用那样的相关关系，则能够将通过测定得到的直行透射光的光强度的面内分布转换为该面内的粒子浓度或粒子分布。作为上述相关关系的一例，可以举出线性(一次函数)，但根据所使用的材料或设计构思(期望的亮度、色调)，不限于此。
[0093]
另外，关于与导光方向垂直的面内方向上的粒子浓度分布，优选均匀地分散，但有时在制造过程中会产生微小的分布偏差，因而不限于此。
[0094]
此外，上述的光散射粒子112的浓度分布的例子是光仅从光扩散体100的1个端面入射的情况下的优选例。因此，在使光从多个端面(例如，相对的2个侧面、或包含相邻的侧面在内的3个以上的侧面等)入射的情况下不限于此。在那样的情况下，由于光扩散体100内的光lt的导光方向为2个方向以上，因此，例如，也可以在将上述的光散射粒子112的浓度分布的例子分别应用于从各入射端入射的光的导光方向的基础上，将它们的从出射面侧观察时的面内分布或斜率叠加在一起而得到的结果作为最终的浓度分布。由此，能够相对于在光lt的全部导光方向上距全部入射端的距离x，使光散射粒子112的浓度成为适当的分布。作为一例，在光从相对的2个端部入射的情况下，光散射粒子112的浓度优选分布成在中央部附近最高，越接近入射面则越低。
[0095]
此外，上述的光散射粒子112的浓度分布的例子是用于使从出射面122射出的散射光ls的强度在面内恒定的优选例。因此，在提高均匀性以外的用途中，不限于此。因此，光扩散体100能够采取任意的浓度分布。
[0096]
此外，到此为止，关于光扩散体100(更具体来说，作为导光部的光散射层110)内的光散射粒子112的浓度分布示出了几个优选例，但是，也可以将上述的浓度分布或浓度分布的增加倾向直接视为光扩散体100更具体来说，光散射层110)内的、单位体积中所包含的构成光散射粒子112的规定元素的重量比(每单位体积内的该元素的重量％)或质量比(每单位体积内的该元素的质量％)的、从出射面侧观察时的面内分布或面内分布的增加倾向。
[0097]
此外，光扩散体100例如由光散射层110构成。此外，光扩散体100也可以是例如多个光散射层1101沿着光lt的导光方向配置而成的结构。另外，在光lt的导光方向存在多个的情况下，优选沿各自的方向配置。此外，光扩散体100也可以是除了具有1个光散射层110或多个光散射层1101外，还具有防反射层、防污层、隔热层、其它功能层。此外，光扩散体100也可以具有不表现出散射能的光透射层。另外，光透射层也被称为光透射部。光透射层也可以是例如透明基板。在该情况下，光散射层110也可以形成于透明基板上。此外，非透射层也可以是后述的光透射层113。
[0098]
此外，光扩散体100及光散射层110也可以在不显著损害其光学特性的范围内任意地添加增强材料、添加剂。
[0099]
作为增强材料的例子，可以举出纤维状增强材料以及板状增强材料。作为纤维状增强材料的具体例，可以举出碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、石棉纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、丙烯酸纤维、全芳香族聚酰胺纤维、聚苯并噁唑纤维、聚四氟乙烯纤维、洋麻纤维、竹纤维、麻纤维、甘蔗渣纤维、高强度聚乙烯纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、钛酸钾纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维、钢纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、海泡石、凹凸棒土等。纤维状增强材料也可以合用2种以上。此外，对于纤维状增强材料也可以用硅烷偶联剂进行表面处理。纤维状增强材料的截面优选为圆形，但根据需要，也可以为长方形、椭圆(扁平)以及除此以外的不规则形状截面。
[0100]
作为板状增强材料的具体例，可以举出滑石、云母、绢云母、玻璃片、板状碳酸钙、板状氢氧化铝、石墨、高岭土、膨润性层状硅酸盐等。板状增强材料也可以合用2种以上。通过添加板状增强材料，能够提高尺寸稳定性。
[0101]
此外，作为添加剂的例子，可以举出耐冲击改良材料、抗静电剂、导电赋予剂、导热性填充材料、其它树脂成分、热稳定剂、光稳定剂、滑动性改良材料、阻燃剂、阻燃助剂、颜料、光吸收体等。添加剂也可以合用2种以上。
[0102]
作为耐冲击改良材料的具体例，可以举出(乙烯和/或丙烯)
·
α-烯烃系共聚物、(乙烯和/或丙烯)
·
(α、β-不饱和羧酸和/或不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酯)系共聚物等烯烃系聚合物、苯乙烯系弹性体等弹性体。通过添加耐冲击改良材料，能够提高耐冲击性、焊接强度。
[0103]
作为抗静电剂的具体例，可以举出阴离子性抗静电剂、阳离子性抗静电材料、非离子系抗静电剂等。作为传导赋予剂的具体例，可以举出炭黑、碳纤维、金属纤维等。通过添加抗静电剂、传导赋予剂，能够降低表面固有电阻值、体积固有电阻值。
[0104]
作为导热性填充材料的具体例，可以举出滑石、氧化铝、氧化镁、氧化锌、碳酸镁、碳化硅、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳、石墨等。通过添加导热性填充材料，能够提高导热性。
[0105]
作为其它树脂成分的具体例，可以举出聚芳酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚酰亚胺系树脂、聚脲系树脂、
环氧系树脂、聚酯系树脂、聚酯酰亚胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚苯基砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、三聚氰胺树脂、硅酮树脂等。通过添加其它树脂成分，能够提高耐热性、强度、柔软性等。
[0106]
作为热稳定剂的具体例，可以举出受阻酚系化合物、亚磷酸酯系化合物、受阻胺系化合物、三嗪系化合物、硫系化合物等。通过添加热稳定剂，能够抑制基材111的分子量降低、颜色的退化。
[0107]
作为光稳定剂的具体例，可以举出二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸盐系化合物、受阻胺系化合物、受阻酚系化合物等。通过添加光稳定剂，能够抑制紫外线等导致的基材111的分子量降低。
[0108]
作为滑动性改良材料的具体例，可以举出聚四氟乙烯等氟树脂、聚二甲基硅氧烷、氟改性聚二甲基硅氧烷等硅酮。
[0109]
作为阻燃剂的例子，可以举出含溴阻燃剂、含氮阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮-含磷阻燃剂、水合金属系阻燃剂、无机系阻燃剂等。
[0110]
作为含溴阻燃剂的具体例，可以举出溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化聚苯醚等。其中，在提高阻燃性的效果显著这方面，优选含有40～80质量％的溴，更优选含有50～70质量％的溴。这些含溴阻燃剂优选合用三氧化锑、四氧化锑、五氧化锑、锑酸钠、氧化锡(iv)、氧化铁(iii)、氧化锌、硼酸锌等阻燃助剂。
[0111]
作为含氮阻燃剂的具体例，可以举出三聚氰胺系化合物、氰脲酸或异氰脲酸与三聚氰胺化合物的盐、磷酸或聚磷酸类与氨或三聚氰胺系化合物的盐等。
[0112]
作为含磷阻燃剂的具体例，可以举出磷酸酯化合物、次膦酸盐和次膦酸盐等。
[0113]
作为含氮-含磷阻燃剂的具体例，可以举出由三聚氰胺或其缩合产物和磷酸形成的加成物(三聚氰胺加成物)等。作为构成三聚氰胺加成物的磷酸的具体例，可以举出正磷酸、膦酸、次膦酸、偏磷酸、焦磷酸、三磷酸、四磷酸。
[0114]
作为水合金属系阻燃剂的具体例，可以举出氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁、氢氧化钙、铝酸钙。
[0115]
作为无机系阻燃剂的具体例，可以举出硼酸锌、硼酸锌与其它锌盐的混合物等。
[0116]
此外，作为颜料的具体例，可以举出氧化钛、氧化锌、硫化锌、硫酸锌、硫酸钡、碳酸钙、氧化铝等。
[0117]
作为光吸收体的具体例，可以举出可见光吸收体、紫外线吸收体等。通过添加光吸收体，能够调整散射光ls的色调。例如，在可见光吸收体中，通过使用红色吸收体，从而在模拟蓝天的用途中，能够强调散射光的蓝色成分。作为红色吸收体的具体例，可以举出可见光吸收材料fdb-001(山田化学工业公司生产)。
[0118]
此外，也可以在光扩散体100的表面的至少任意的面实施防反射涂层、防污涂层、隔热涂层、耐擦伤性涂层等透射性的功能性涂层。
[0119]
图5是示出光扩散体100的形状例的立体图。在光扩散体100为如图5所示的板形状的情况下，主表面101a及101b以外的4个面为侧面102a、102b、102c、102d。主表面101a与主表面101b彼此相对。此外，侧面102a与侧面102b彼此相对。此外，侧面102c与侧面102d彼此相对。
[0120]
光扩散体100的表面(特别是主表面)优选具有高平滑性，但有时在制造过程中会
产生细微的伤痕、细微的凹凸，因而不限于此。此外，在欲使从光扩散体100射出的光扩散的情况等、特意设为粗糙面、或者形成细微的凹凸的情况下也不限于此。
[0121]
本实施方式的光扩散体100例如能够用作照明器具的部件。前述的图2是将光扩散体100用于照明器具200的情况下的剖视图。照明器具200具备发出光li的光源10、和供光li入射并使散射光ls射出的光扩散体100。此外，照明器具200也可以具备支承光源10和光扩散体100的框体(未图示)。
[0122]
光源10发出光li。光源10也可以是发出白色光作为光li的光源。光源10是例如led光源。图6的(a)是示出相对于光扩散体100配置光源10的配置例的说明图，图6的(b)是光源10的概略结构图。如图6的(a)及(b)所示，光源10也可以具备基板11和多个发光元件12(例如，led元件)，所述多个发光元件12排列在基板11上。
[0123]
各发光元件12发出的光可以是同一颜色，也可以是不同的。各发光元件12发出的光也可以是红色、绿色、蓝色中的任意的颜色。并且，光源10整体上也可以具备红色、绿色以及蓝色这3种颜色的发光元件12。
[0124]
此外，各发光元件12发出的光也可以是白色、绿色、蓝色中的任意的颜色。并且，光源10整体上也可以具备白色、绿色以及蓝色这3种颜色的发光元件12。此外，各发光元件12发出的光可以是白色、绿色、蓝色、橙色中的任意的颜色。并且，光源10整体上也可以具备白色、绿色、蓝色以及橙色这4种颜色的发光元件12。
[0125]
光源10具备发光面13，该发光面13使光射出。发光面13例如与入射面121相对配置，该入射面121形成于光扩散体100的构成主表面的端部的端面。在此，光扩散体100的构成主表面的端部的端面包含板形状的侧面以及棒形状的底面。例如，发光面13也可以沿着入射面121配置。此外，例如，发光面13也可以沿着入射面121配置，并且在光扩散体100的厚度方向(图中的y轴方向)上配置有多个。
[0126]
例如，发光面13与板形状的光扩散体100的侧面(例如，图5的侧面102a～102d中的任意1个以上的侧面)相对配置。在该情况下，例如如图6的(a)所示，光源10(更具体来说，构成光源10的发光元件12)也可以沿着板形状的光扩散体100的侧面配置。在图5的例子的情况下，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a配置。此外，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a及102b配置。此外，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a、102b及102c配置。此外，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a、102b、102c及102d配置。
[0127]
此外，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a、102b、102c及102d中的至少1个配置。此外，光源10也可以例如沿着光扩散体的侧面102a、102b、102c及102d中的至少1个配置有多个。
[0128]
接下来，对本实施方式的光扩散体100的制造方法进行说明。图7是示出本实施方式的光扩散体100的制造方法的一例的说明图。图7所示的例子是通过将构成图3所示那样的具有不同的粒子浓度的多个光散射层1101的多个树脂成型体接合而一体化来制造具有期望的粒子浓度分布的光扩散体100的方法。
[0129]
在本例中，首先，制备在与各光散射层1101的基材111相同的材料中分散有光散射粒子112的树脂材料(树脂颗粒等)(图7的(a)：粒子分散工序)。在此，各光散射层1101的基材111的材料优选为与其它光散射层1101的基材111相同、或者成型后的光lt的波段中的折射率与其它光散射层1101的基材111实质上相同的材料。
[0130]
该工序能够应用公知的方法。例如，使用双轴混炼挤出机，一边使螺杆旋转，一边对将作为各光散射层1101的基材111的材料41的热塑性树脂加热至熔点以上的温度而成为熔融状态后、添加光散射粒子112至规定的浓度而得到的材料(熔融树脂)进行挤出，由此制备分散有光散射粒子112的材料42(以下，称为含粒子材料42)。在本工序中，也可以将添加有浓度比期望的粒子浓度浓的光散射粒子112的熔融树脂从模具排出而以绞绳形状牵引，并使用被称为造粒机的切断装置进行切断，由此得到树脂颗粒。
[0131]
接下来，制备以实现目标浓度的方式而设计的多个树脂成型体(图7的(b)：散射层形成工序)。该工序能够应用公知的方法。例如，使用单轴混炼挤出机，一边将作为基材111的材料41的热塑性树脂和在粒子分散工序中制备成的含粒子材料42(树脂颗粒)以规定比例熔融混合，一边进行挤出成型，由此制备在基材111中以目标浓度分散有光散射粒子112的期望形状的树脂成型体。例如，在从挤出机中牵引熔融树脂时，应用t型模法来牵引从t型模的排出口排出的熔融树脂，由此能够制备在基材111中以目标浓度分散有光散射粒子112的、具有任意厚度的板形状的树脂成型体。t型模法是在熔融的树脂被挤出时，通过利用较细的直线状的间隙(平模)使其延伸而加工成板形状的方法。
[0132]
另外，粒子分散工序未必需要，例如，也可以在散射层形成工序中同时实施粒子分散工序。在该情况下，例如，供给光散射粒子112来代替作为向单轴混炼挤出机供给的材料之一的、分散有光散射粒子的树脂材料即可。例如，也可以使用单轴混炼挤出机，一边将光散射粒子112和作为基材111的材料的热塑性树脂以规定比例熔融混合，一边进行挤出成型，由此制备在基材111中以目标浓度分散有光散射粒子112的期望形状的树脂成型体。
[0133]
另外，与构成光散射层110的光散射层1101的数量对应地实施散射层形成工序。这时，将各散射层形成工序中的目标浓度设定为所对应的光散射层1101中的目标浓度即可。通过改变基材111的材料与光散射粒子的混合比率，能够制备构成具有各种粒子浓度的光散射层1101(例如，图3所示那样的光散射层1101a～1101d等)的树脂成型体。另外，在上述散射层形成工序中制备成的树脂成型体也被称为预制光散射部。
[0134]
接下来，将那样制备成的具有不同粒子浓度的多个树脂成型体(光散射层1101)接合而一体化(图7的(c)接合工序)。该工序能够应用公知的方法，例如使用粘接剂，将在散射层形成工序中制备成的多个树脂成型体以按照粒子浓度随着远离入射端而增加的顺序进行排列的方式接合而一体化。这时，也可以将光散射层1101配置成使得多个光散射层1101间的粒子浓度的变化分布成与在光lt的导光方向上距入射端的距离对应地以非线性的方式增加。作为接合的方法，例如，也可以通过使用粘接剂43使想进行接合的面彼此粘接来进行接合。此外，也可以通过使想进行接合的面彼此加热熔融而成为熔融状态后使它们紧密贴合，然后进行冷却来进行接合。另外，在接合工序中，优选使用这2种方法中的任意的方法来进行接合，但也能够应用这些方法以外的方法。
[0135]
根据以上内容，能够形成作为多个树脂成型体的接合体的光散射层110以及由那样的光散射层110构成的光扩散体100(参照图7的(d))。另外，在图7的(d)中，在光散射层1101与光散射层1101之间示出了接合面131，但在进行了熔融接合的情况下，有时接合面131不是明确存在的。
[0136]
此外，在光扩散体100除了具有光散射层110以外，还具有功能层的情况下，例如，也可以对通过图7的(c)的接合工序形成的光散射层110层叠其它功能层。
[0137]
此外，在上述例子中，按照粒子浓度随着远离入射端而增加的顺序将多个树脂成型体接合，但树脂成型体的排列顺序不限于此。只要遵循目标粒子浓度分布，树脂成型体的排列顺序就没有特别限制。例如，在光扩散体100中，也可以使树脂成型体排列成如上述那样在中央部附近光散射粒子112的浓度最高，越接近入射端，则光散射粒子112的浓度越低。
[0138]
此外，图8是示出本实施方式的光扩散体100的制造方法的另一例的说明图。图8所示的例子是制造光扩散体100的方法，该光扩散体100具有在层内粒子浓度连续地变化的1个光散射层110。
[0139]
在图8所示的方法中，在散射层形成工序中进行粒子分散工序，并且使在光散射层110的基材111的材料中添加的光散射粒子112的浓度随时间而变化。
[0140]
作为那样的散射层形成工序，例如，对于单轴混炼挤出机等挤出机53，使用树脂材料供给装置51a来供给将作为光散射层110的基材111的热塑性树脂熔融而得到的熔融树脂，并且使用重量式粉粒体供给装置51b来供给光散射粒子112。这时，重量式粉粒体供给装置51b使光散射粒子112的供给量随时间而变化。这样，通过一边使对挤出机53供给光散射粒子112的供给量随时间而变化一边进行挤出成型，能够制备基材111中的添加粒子浓度沿着挤出方向变化的任意形状的树脂成型体。例如，通过利用t型模54和牵引辊55来牵引从挤出机53挤出的熔融树脂，能够制备基材111中的添加粒子浓度沿着挤出方向变化的、具有任意厚度的板形状的树脂成型体。
[0141]
如图8的(a)所示，也能够通过一次散射层形成工序，形成构成多个光扩散体100的光散射层110。在该情况下，使用切断机56a、56b等从制备成的树脂成型体切出作为期望的浓度分布的范围即可。另外，在图8的(a)中，关于切断机56a，示出了沿与纸面平行的方向切断树脂成型体的切断机，关于切断机56b，示出了沿与纸面垂直的方向切断树脂成型体的切断机。
[0142]
图8的(b)是示出光散射粒子112(在图中，记作成分(b))的供给量变化的一例的说明图。例如，在本例的散射层形成工序中，通过切断使用在图8的(b)中由虚线(1)包围的时间段内供给的光散射粒子112而成型的树脂成型体的范围(例如，由图8的(a)的虚线(1)包围的范围)，能够切出图8的(c)的光扩散体100(1)。同样地，通过切断使用在图8的(b)中由虚线(2)包围的时间段内供给的光散射粒子112而成型的树脂成型体的范围(例如，由图8的(a)的虚线(2)包围的范围)，能够切出图8的(c)的光扩散体100(2)。另外，如果使光扩散体100(1)与光扩散体100(2)的导光方向反转，则可以说光扩散体100(1)与光扩散体100(2)是具有相同的粒子浓度分布的光扩散体100。这样，也可以一边使变化的方向交替反转一边反复进行与1个光散射层110中的粒子浓度分布对应的添加量变化，从而在一次散射层形成工序中形成构成多个光扩散体100的多个光散射层110。另外，在中央部附近的粒子浓度高、且越接近入射端则粒子浓度越低那样的浓度分布的情况下，也可以在不使变化的方向反转的情况下反复进行与1个光散射层110中的粒子浓度分布对应的添加量变化(例如，包含图8的(b)的虚线(1)(2)双方的范围)。无论在哪种情况下，都只要切断具有期望的浓度分布的范围即可。另外，也可以在反复进行与1个光散射层110中的粒子浓度分布对应的添加量变化时，在转移到下一添加量变化之前设置规定的缓冲区域(用于从分布(1)转移到分布(2)的区域)。然后，在切出光扩散体100时，刨除该缓冲区域进行切出即可。
[0143]
此外，上述的例子是使用热塑性树脂作为基材111的材料的情况下的例子，但也可
以使用热固性树脂作为基材111的材料。在使用热固性树脂作为基材111的材料的情况下，首先，在固化前的树脂中分散光散射粒子112而制备粒子分散液(粒子分散工序)。接下来，一边使作为基材111的材料的热固化前的树脂与制备成的粒子分散液混合，一边使其流入模具中(混合工序)。这时，通过使进行混合的两者的比率随时间而变化，能够使粒子浓度沿着流入模具的流入位置的变化方向而变化。然后，通过对进入了模具的含粒子树脂材料施加热，能够制备期望形状的树脂成型体。
[0144]
如上所述，根据本实施方式，能够容易地对光扩散体的出射面的亮度或色调进行控制，并且能够容易地实施实现那样的出射面的亮度或色调的粒子浓度分布，因此能够简易地制造对出射面的亮度或色调进行了控制的光扩散体以及利用了该光扩散体的设备。
[0145]
实施方式2
[0146]
图9的(a)是示出实施方式2的光扩散体100的例子的剖视图。此外，图9的(b)是由图9的(a)的虚线包围的区域的主要部分放大图。图9所示的光扩散体100与实施方式1同样，包括入射面121以及出射面122。此外，光扩散体100包括光散射层110。此外，光扩散体100也可以包括背面123。
[0147]
另外，在图9所示的例子中，将-y轴方向的主表面表示为出射面122，将 y轴方向的主表面表示为背面123，但也可以例如将图中的 y轴方向的主表面作为出射面122，将图中的-y轴方向的主表面作为出射面122，或者，将
±
y轴方向的主表面作为出射面122。
[0148]
以下，主要对与实施方式1不同的部分进行说明。
[0149]
在实施方式1中，主要对如下的例子进行了说明：在保持光散射层110的厚度实质上均匀的状态下，与距入射端的距离对应地使光散射层110内的粒子浓度变化，由此在从出射面侧观察时使光扩散体100内的粒子浓度具有面内分布。与此相对，在本实施方式中，主要对如下的例子进行了说明：在保持光散射层110内的粒子浓度实质上均匀的状态下，与距入射端的距离对应地使光散射层110的厚度变化，由此在从出射面侧观察时使光扩散体100内的粒子浓度具有面内分布。另外，也能够将实施方式1和实施方式2进行组合，与距入射端的距离对应地使光散射层110内的粒子浓度变化，并且与距入射端的距离对应地使光散射层110的厚度(出射面的法线方向上的长度)变化等，从而更自由地对光扩散体100内的粒子浓度的面内分布进行控制。
[0150]
光扩散体100具有根据距入射端的距离而厚度(图中的y轴方向上的长度)不同的单层的光散射层110或多个光散射层110。
[0151]
例如，光扩散体100也可以具有如图9的(a)所示那样的光散射层110，该光散射层110随着远离入射面121而厚度变大。这时，光散射层110内的光散射粒子112的浓度可以是实质上均匀的。这样，通过在保持光散射层110内的粒子浓度均匀的状态下与距入射端的距离对应地使厚度变化，能够使光扩散体100内的粒子浓度具有面内分布。另外，在本实施方式中，也可以如实施方式1那样，使光散射层110内的光散射粒子112的浓度具有分布。
[0152]
此外，例如，光扩散体100也可以具有如图10的(a)所示那样的光散射层110，该光散射层110具有阶梯状的层结构。图10的(a)是示出实施方式2的光扩散体100的另一例的剖视图。此外，图10的(b)是由图10的(a)的虚线包围的区域的主要部分放大图。
[0153]
光散射层110也可以例如包含在基材111中分散光散射粒子112而成的板形状的光散射层(以下，称为扩散膜114)的层叠结构。在此，在扩散膜114的层叠结构中，也可以包含
光lt的导光方向上的长度不同的2个以上的层。此外，在扩散膜114的层叠结构中，各层的长度(光lt的导光方向上的长度)也可以不同。换言之，光散射层110也可以是例如改变扩散膜的长度地层叠扩散膜而成的。更具体来说，光散射层110也可以是将在光lt的导光方向上长度不同的多个扩散膜114沿光扩散体100的厚度方向(图中的y轴方向)层叠多个而成的。这样，通过在保持光散射层110内的粒子浓度均匀的状态下，与距入射端的距离对应地使构成光散射层110的层叠膜的层数变化，能够使光扩散体100内的粒子浓度具有面内分布。另外，各层的扩散膜114内的光散射粒子112的浓度可以每层相同，也可以每层不同。通过调整各层的粒子浓度、各层的长度以及配置、层叠数，能够与距入射端的距离x对应地容易地对光扩散体100内的粒子浓度分布进行控制。
[0154]
各层的扩散膜114也可以例如通过粘接剂或热熔接等与其它层的扩散膜114接合。在该情况下，有时在层间存在接合面131，但该接合面131的形成方法没有特别限定。
[0155]
另外，在图10所示的例子中，在 y轴方向上层叠了逐渐缩短了长度的扩散膜114，但也可以在-y轴方向上层叠逐渐缩短了长度的扩散膜114，或者将它们进行组合。这样，扩散膜114的层叠方式没有特别限定，只要在光扩散体100的主表面的面内扩散膜114的整体厚度不同即可。
[0156]
此外，本实施方式的光扩散体100还具有光透射层113。光透射层113通过与光散射层110接合而形成作为光lt的导光路发挥功能的导光部的一部分。换言之，由光散射层110和光透射层113形成作为光lt的导光路发挥功能的结构体(导光部)。此外，光透射层113例如还出于使光扩散体100的厚度均匀化、或者使主表面平坦化的目的而配置。例如，光透射层113配置成填埋在相对于光扩散体100的目标形状配置了阶梯状的光散射层110时产生的间隙。作为光透射层113的材料，优选为与基材111相同的材料、或者成型后的光lt的波段中的折射率与基材111实质上相同的材料。
[0157]
在本实施方式中，将光散射层110与光透射层113接合而形成作为光lt的导光路发挥功能的结构体(导光部)。因此，光lt在由光散射层110和光透射层113形成的导光部内例如一边反复进行表面处的反射一边向 z轴方向前进。这时，所形成的结构体(导光部)内的光散射粒子112的浓度分布成与在光lt的导光方向上距入射端的距离对应地以非线性的方式增加。
[0158]
另外，在本实施方式中，光扩散体100也可以具有透明基板，例如，光散射层110和光透射层113也可以由2片透明基板夹持。
[0159]
接下来，对本实施方式的光扩散体100的制造方法进行说明。图11是示出本实施方式的光扩散体100的制造方法的一例的说明图。另外，图11所示的例子与图9的结构例对应。
[0160]
在本例中，制备在与光散射层110的基材111相同的材料中分散有光散射粒子12的树脂材料(树脂颗粒等)(粒子分散工序)。该工序能够应用公知的方法。作为一例，也可以利用图7的(a)所示的方法。
[0161]
接下来，制备以实现目标浓度的方式而设计的不规则形状的树脂成型体(图11的(a)：散射层形成工序)。该工序能够应用被称为不规则形状挤出成型法的公知的方法。例如，使用单轴混炼挤出机，一边将作为基材111的材料的热塑性树脂与在粒子分散工序中制备成的含粒子材料(树脂颗粒)以规定比例熔融混合，一边进行挤出成型，由此制备在基材111中以目标浓度分散有光散射粒子112的期望形状的树脂成型体。例如，在从挤出机中牵
引熔融树脂时，通过加工成能够赋予目标形状截面的模具牵引熔融树脂，由此能够制备在基材111中以目标添加浓度分散有光散射粒子112的不规则形状(例如，截面楔形的柱体等)的光散射层110。
[0162]
另外，粒子分散工序未必需要，例如，也可以在散射层形成工序中同时实施粒子分散工序。在该情况下，对挤出机供给光散射粒子112来代替分散有光散射粒子的树脂材料即可。例如，也可以使用单轴混炼挤出机，一边以规定比例将光散射粒子112与作为基材111的材料的热塑性树脂熔融混合，一边利用模具进行挤出成型，由此制备在基材111中以目标浓度分散有光散射粒子112的期望形状的树脂成型体。
[0163]
所成型的不规则形状的光散射层110的至少一个面也可以具有任意的曲面形状或阶梯差。例如，也可以将光散射层110形成为具有该光散射层110的光扩散体100内(更具体来说，通过后述的一体化工序形成的结构体(导光部)内)的粒子浓度满足上述第1条件～第3条件、或者满足上述的式(1)那样的曲面形状或阶梯差的不规则形状。另外，在散射层形成工序中，由于挤出的熔融树脂与模具摩擦的影响，有时在成型后的光散射层110的表面会观察到条纹状的凹凸。虽然也可以保留，但优选通过研磨等将其切削去除。
[0164]
此外，作为形成不规则形状的光散射层110的方法的另一例，也可以通过接合将在基材111中分散有目标浓度的光散射粒子112的多个光散射层1101(树脂成型体)一体化。作为将多个光散射层1101一体化的方法，能够利用与实施方式1相同的方法。
[0165]
接下来，制备与不规则形状的光散射层110接合的光透射层113(图11的(b)：透射层形成工序)。该工序能够应用被称为不规则形状挤出成型法的公知的方法。例如，使用单轴混炼挤出机使作为光透射层113的材料的热塑性树脂熔融，在挤出熔融树脂时，通过加工成能够赋予目标形状截面的模具进行牵引，由此能够制备作为期望形状的树脂成型体的光透射层113。
[0166]
接下来，将制备成的不规则形状的光散射层110与光透射层113接合而将光散射层110与光透射层113一体化(图11的(d)：一体化工序)。该工序能够应用公知的方法。例如，也可以通过粘接剂或热熔接等将光散射层110与光透射层113接合而一体化。
[0167]
另外，也能够同时进行透射层形成工序和一体化工序。在该情况下，也可以省略透射层形成工序，在一体化工序中，将制备成的不规则形状的光散射层110与光透射层113的材料复合，同时使光散射层110与光透射层113一体化而成的结构体成型。在该工序中，也可以例如利用注射成型方法。即，也可以在模具内嵌入在散射层形成工序中制备成的不规则形状的光散射层110，填充作为光透射层113的材料的热塑性树脂而一体化。此外，如果层叠膜为长条，能够连续生产，则也可以利用挤出成型方法。即，也可以一边在不规则形状的光散射层110上复合作为光透射层113的材料的热塑性树脂一边进行一体化。作为使光散射层110与光透射层113一体化的方法，优选上述的方法，但也能够利用这些方法以外的方法。另外，在一体化工序中，只要在成型后的结构体中光散射层110与光透射层113接合，由接合起来的光散射层110和光透射层113形成了作为光lt的导光路发挥功能的结构体(也称为导光部)，则无论所使用的具体方法如何，均称为将光散射层110与光透射层113接合。即，该工序中的“接合”不仅包括单纯地将2个结构体接合的方式，还包括如上所述的嵌入成型中的填充、挤出成型中的复合。
[0168]
此外，图12是示出本实施方式的光扩散体100的制造方法的另一例的说明图。另
外，图12所示的例子与图10的结构例对应。
[0169]
在本例中，首先制备以实现目标浓度的方式而设计的扩散膜114(图12的(a)：散射层形成工序)。该工序能够应用公知的方法。作为一例，也可以利用图8的(a)～(b)所示的方法。这时，所制备的扩散膜114也可以作为具有实质上均匀的浓度的单层的光散射层110来制备。膜的厚度一般为1mm以下，但若在10～150μm的范围内，则能够更精细地对粒子浓度的分布进行控制，因此是更优选的。另外，在上述散射层形成工序中制备的树脂成型体也被称为预制光散射部。
[0170]
接下来，使制备成的扩散膜114在长度不同的情况下层叠多个(图12的(b)：散射层层叠工序)。例如，也可以以使层数随着远离入射端而增加的方式，使多个扩散膜114在长度不同的情况下呈阶梯状地层叠(在厚度方向上接合)。由此，形成了在面内厚度不同的不规则形状的光散射层110(层叠膜结构体)(参照图12的(c))。这时，也可以将扩散膜层叠成使得具有形成后的层叠膜结构体的光扩散体100内(更具体来说，通过后述的一体化工序形成的结构体(导光部)内)的粒子浓度满足上述第1条件～第3条件、或者满足上述的式(1)。层叠结构中的各层的接合方法没有特别限制，例如，也可以通过粘接剂或热熔接等将各层的扩散膜114与其它层的扩散膜114接合。由此，形成了在面内厚度不同的不规则形状的光散射层110(层叠膜结构体)(参照图12的(c))。作为粘接剂，也可以与其它实施方式同样地使用溶剂型粘接剂。
[0171]
接下来，将不规则形状的光散射层110(层叠膜结构体)与光透射层113接合，将光散射层110与光透射层113一体化(图12的(d)：一体化工序)。该工序能够应用公知的方法。例如，也可以利用注射成型方法。即，也可以在模具内嵌入在散射层形成工序中制备成的层叠膜结构体，填充作为光透射层113的材料的热塑性树脂而一体化。此外，如果层叠膜结构体为长条，能够连续生产，则也可以利用挤出成型方法。即，也可以一边在层叠膜结构体上复合作为光透射层113的材料的热塑性树脂一边进行一体化。作为将层叠膜结构体与光透射层113一体化的方法，优选上述的方法，但也可以利用这些方法以外的方法。另外，在该工序中，只要在成型后的结构体中光散射层110与光透射层113接合，由接合起来的光散射层110和光透射层113形成了作为光lt的导光路发挥功能的结构体(也称为导光部)，则无论所使用的具体方法如何，均称为将光散射层110与光透射层113接合。即，该工序中的“接合”不仅包括单纯地将2个结构体接合的方式，还包括如上所述的嵌入成型中的填充、挤出成型中的复合。
[0172]
根据以上内容，能够形成光扩散体100，该光扩散体100由不规则形状的光散射层110和光透射层113形成了作为光lt的导光路发挥功能的结构体(导光部)。另外，在本例中，在光扩散体100除了具有导光部以外，还具有功能层的情况下，例如，也可以对通过图12的(d)的一体化工序形成的结构体层叠其它功能层。
[0173]
此外，根据成型方法的不同，在一体化后的结构体(导光部)中，有时在光透射层113与光散射层110之间不存在接合面131等明确的边界。即使在该情况下，通过使光从光lt的导光方向以及导光方向的垂直方向等多个方向入射到具有成型后的结构体的光扩散体100，并测定由此产生的散射光的光强度的变化，从而能够在某种程度上推测光散射层110与光透射层113的边界、以及光扩散体100内的粒子浓度分布。
[0174]
如上所述，根据本实施方式，与实施方式1同样地，能够容易地对光扩散体的出射
面的亮度或色调进行控制，并且能够容易地实施实现那样的出射面的亮度或色调的粒子浓度分布，因此能够简单地制造对出射面的亮度或色调进行了控制的光扩散体以及利用了该光扩散体的设备。
[0175]
另外，图13的(a)～(c)是示出以使得从出射面侧观察时的扩散体100内的粒子浓度分布满足式(1)的方式在光散射层110中分散有光散射粒子112的情况下的、相对于距离x的扩散体100内的光散射粒子的浓度变化(n(x))、前进光强度变化(i(x))及散射光强度变化(s(x))的例子的曲线图。根据上述的模型，如图13的(a)所示，例如，在相对于距离x的扩散体100内的粒子浓度满足式(1)的情况下，如图13的(c)所示，能够使相对于距离x的散射光的强度恒定。
[0176]
此外，图14的(a)～(c)是示出使从出射面侧观察时的扩散体100内的粒子浓度恒定的情况下的、相对于距离x的扩散体100内的光散射粒子的浓度变化(n(x))、前进光强度变化(i(x))及散射光强度变化(s(x))的例子的曲线图。根据上述的模型可知，如图14的(a)所示，例如在扩散体100内的粒子浓度相对于距离x恒定的情况下，如图14的(c)所示，散射光的强度与距离x对应地衰减。
[0177]
另外，在上述说明中，示出了将光扩散体100用于照明器具200的例子，但上述的光扩散体100也能够应用于照明器具以外。例如，上述的光扩散体100也能够应用于显示装置的显示面板或背光、隔断或窗等建材等。另外，光扩散体100的应用领域不限于此。
[0178]
标号说明
[0179]
200：照明器具；
[0180]
10：光源；
[0181]
11：基板；
[0182]
12：发光元件；
[0183]
13：发光面；
[0184]
100：光扩散体；
[0185]
110、1101、1101a、1101b、1101c、1101d：光散射层；
[0186]
111：基材(介质)；
[0187]
112：光散射粒子；
[0188]
113：光透射层；
[0189]
114：扩散膜；
[0190]
121：入射面；
[0191]
122、122a、122b：出射面；
[0192]
123：背面；
[0193]
131：接合面；
[0194]
101a、101b：主表面；
[0195]
102a、102b、102c、102d：侧面；
[0196]
41：材料；
[0197]
42：含粒子材料(树脂颗粒)；
[0198]
43：粘接剂；
[0199]
51a：树脂材料供给装置；
[0200]
51b：重量式粉粒体供给装置；
[0201]
52a、52b：料斗；
[0202]
53：挤出机(单轴混炼挤出机)；
[0203]
54：t型模；
[0204]
55：牵引辊；
[0205]
56a、56b：切断机。