(57)【要約】【課題】耐熱性、耐光性、成膜性、基板との密着性および積層面での密着性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離、着色を生じることない光学材料を提供する。【解決手段】屈折率の異なる２以上の層５，６，７が積層されてなる光学部材であって、前記各層５，６，７のうち互いに接する少なくとも２層が下記の条件を満たすことを特徴とする光学部材。（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、ピークトップの位置および半値幅が特定のものである。（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。【選択図】図１
2008276175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、
前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たす
ことを特徴とする光学部材。
（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。
【請求項２】
屈折率の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、
前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たす
ことを特徴とする光学部材。
（５）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．５ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が１．０ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
【請求項３】
前記の互いに接する層の少なくとも１層の屈折率が１．４５以上である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学部材。
【請求項４】
前記の互いに接する層の、少なくとも１層の屈折率が１．４５以上であるとともに、他の少なくとも１層の屈折率が１．４５未満である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学部材。
【請求項５】
ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、
前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たす
ことを特徴とする光学部材。
（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。
【請求項６】
ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、
前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たす
ことを特徴とする光学部材。
（５）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．５ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が１．０ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
【請求項７】
前記の互いに接する層の少なくとも１層が、ヘーズ値５０以上である
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光学部材。
【請求項８】
前記の互いに接する層の少なくとも１層が無機粒子を含有する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項９】
該無機粒子の中央粒径が１〜１０ｎｍである
ことを特徴とする請求項８に記載の光学部材。
【請求項１０】
前記の互いに接する層の、少なくとも１層が中央粒径０．０５〜５０μｍの無機粒子を含有するとともに、その層及び／又は他の少なくとも１層が中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子を含有する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１１】
前記の互いに接する層の少なくとも１層が蛍光体を含有する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１２】
該光学部材の側面と積層面とで形成される角度が３０度以上８０度以下である
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１３】
前記の互いに接する層のうち少なくとも２層を貫通する境界部を備える
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学部材を用いて形成された
ことを特徴とする光導波路。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学部材を用いて形成された
ことを特徴とする導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な光学部材、光導波路および導光板に関する。詳しくは、耐熱性、耐光性、成膜性、基板との密着性および積層面での密着性に優れた光学部材、光導波路および導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムの進歩はめざましいものがあるが、特に光送受信モジュールに使用される、光信号を伝送するための光導波路においては、高生産性、低コストかつ高品質の材料のさらなる開発が望まれている。また、いわゆる光学機器において、例えばディスプレイなどの表示装置の表示部や、ファクシミリ、電話、携帯電話、その他各種家電のボタン部分などを表示する際に、光源から発する光を所望の部位で発光させる導光板においても、高品質の要求レベルは高まっている。
例えば、引用文献１には、クラックの発生が少なく、温度サイクルなどの耐環境信頼性に優れた光導波路を提供することを目的として、重量平均分子量および数平均分子量が特定のシロキサンポリマを用いた光導波路の発明が開示されている。
【０００３】
一方、光導波路や導光板とは異なる半導体発光デバイスの材料分野において、特定の構造および物性を有し、紫外線及び熱に対して高い耐久性を有する半導体発光デバイス用部材が開示されている（引用文献２）。
【特許文献１】特開２００４−９１５７９号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０９０８０４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、引用文献１を含む一般的な従来の光学部材は、硬くて脆いという性質のため、厚膜化や、複雑な基板への塗膜を行なうと、クラックの発生などの課題があった。また、従来の光学部材は、基板や、防湿の目的で積層させるフィルム材などとの密着性が十分でないため塗膜剥離の課題があった。また、従来の光学部材では、材質の異なる層を積層すると積層面での密着性が十分でないため、塗膜剥離の課題があった。さらに、光学部材に対しては、長期的な使用にも適用しうる耐熱性、耐光性も望まれていた。
【０００５】
一方、光導波路や導光板のような積層体として用いる光学部材への適用性については、その効果が予測できるものではなく、特に、積層面での密着不十分による塗膜剥離の課題は解決が難しいため、一般の化合物を転用するのは困難であるというのが、当該分野の当業者の技術常識であった。さらに、引用文献２の半導体発光デバイス用部材を直ちに転用しうる特別な技術的動機は存在しなかった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、耐熱性、耐光性、成膜性、基板やフィルム材などとの密着性および積層面での密着性に優れ、長期間使用してもクラックや剥離、着色を生じることない光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、固体Ｓｉ−核磁気共鳴（ｎｕｃｌｅａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：以下適宜「ＮＭＲ」という。）スペクトルにおいて特定のピークを有するとともに、ケイ素含有率が特定の値以上であり、シラノール含有率が所定範囲にある高分子は、厚膜設計の自由度が高く、厚膜部においてもクラックの発生が抑制され、基板やフィルム材などからの剥離および積層面での剥離が抑制され、さらに耐熱性、耐光性に優れたものとなることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、本発明の要旨は、下記〔１〕〜〔１３〕の特徴を有する光学部材、光導波路および導光板に存する。
〔１〕屈折率の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たすことを特徴とする光学部材（以下、「本発明の第一の光学部材」と称することがある。）。
（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。
【０００９】
〔２〕屈折率の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たすことを特徴とする光学部材（以下、「本発明の第二の光学部材」と称することがある。）。
（５）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．５ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が１．０ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
【００１０】
〔３〕前記の互いに接する層の少なくとも１層の屈折率が１．４５以上である前記〔１〕または〔２〕に記載の光学材料。
〔４〕前記の互いに接する層の、少なくとも１層の屈折率が１．４５以上であるとともに、他の少なくとも１層の屈折率が１．４５未満である前記〔１〕または〔２〕に記載の光学材料。
【００１１】
〔５〕ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たすことを特徴とする光学部材（以下、「本発明の第三の光学部材」と称することがある。）。
（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。
【００１２】
〔６〕ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなる光学部材であって、前記層のうちの互いに接する少なくとも２層が、下記の条件を満たすことを特徴とする光学部材（以下、「本発明の第四の光学部材」と称することがある。）。
（５）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．５ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が１．０ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
【００１３】
〔７〕前記の互いに接する層の少なくとも１層が、ヘーズ値５０以上である前記〔５〕または〔６〕に記載の光学部材。
〔８〕前記の互いに接する層の少なくとも１層が無機粒子を含有する前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の光学部材。
〔９〕無機粒子の中央粒径が１〜１０ｎｍである前記〔８〕に記載の光学部材。
【００１４】
〔１０〕前記の互いに接する層の、少なくとも１層が中央粒径０．０５〜５０μｍの無機粒子を含有すると共に、その層及び／又は他の少なくとも１層が中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子を含有する前記〔５〕〜〔７〕のいずれかに記載の光学部材。
〔１１〕前記の互いに接する層の少なくとも１層が蛍光体を含有する前記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の光学部材。
〔１２〕該光学部材の側面と積層面とで形成される角度が３０度以上８０度以下である前記〔１〕〜〔１１〕のいずれかに記載の光学部材。
〔１３〕前記の互いに接する層のうち少なくとも２層を貫通する境界部を備える前記〔１〕〜〔１２〕のいずれかに記載の光学部材。
〔１４〕前記〔１〕〜〔１３〕のいずれかに記載の光学部材を用いて形成された光導波路。
〔１５〕前記〔１〕〜〔１３〕のいずれかに記載の光学部材を用いて形成された導光板。
【００１５】
なお、以下の説明において、本発明の第一〜第四の光学部材を区別せずに指す場合、単に「本発明の光学部材」という。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学部材は、膜厚設計の自由度が高く、厚膜部においてもクラックの発生が抑制され、基板からの剥離および積層面での剥離が抑制され、さらに耐熱性、耐光性に優れた効果を奏する。
本発明の光学部材を用いて形成された光導波路および導光板は、膜厚設計の自由度が高く、厚膜部においてもクラックの発生が抑制され、基板からの剥離および積層面での剥離が抑制され、さらに耐熱性、耐光性に優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内であれば種々に変更して実施することができる。
【００１８】
［１］光学部材を構成する層の特性
本発明の光学部材は、２以上の層が積層されてなることを特徴とする。そして、本発明の光学部材においては、前記の積層された層のうち、互いに接する少なくとも２層が、下記に示す特性を有する。中でも、前記の積層された層が、いずれも下記に示す特性を有することが好ましい。
【００１９】
即ち、本発明の第一および第三の光学部材は、光学部材を構成する層のうち互いに接する少なくとも２層が、以下の特性（１）〜（４）を有する。
特性（１）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が０．３ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
特性（２）ケイ素含有率が１０重量％以上である。
特性（３）シラノール含有率が０．０１重量％以上、１０重量％以下である。
特性（４）デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が５以上９０以下である。
【００２０】
また、本発明の第二および第四の光学部材を構成する層のうち、互いに接する少なくとも２層は、上記の特性（２）（３）及び以下の特性（５）を有する。
特性（５）固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、
（ｉ）ピークトップの位置がケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下の領域にあり、ピークの半値幅が０．５ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以下であるピーク、及び、
（ii）ピークトップの位置がケミカルシフト−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満の領域にあり、ピークの半値幅が１．０ｐｐｍ以上５．０ｐｐｍ以下であるピーク
からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１つ有する。
【００２１】
以下、まず、これらの特性（１）〜（５）を中心に、本発明の第一〜第四の光学部材を構成する層のうち、前記の特性を有する層（以下適宜、単に「特定層」という。）の特徴について説明する。
【００２２】
［１−１］特性（１）および（５）：固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトル
本発明に係る特定層は、前記の特性（１）又は（５）を満たす。即ち、本発明に係る特定層は、前記の特性（１）又は（５）を満たす材料により形成される。これらの材料は、通常、ケイ素を主成分とする化合物又は当該化合物を含む組成物である。
ケイ素を主成分とする化合物は、ＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏの示性式で表されるが、構造的には、ケイ素原子Ｓｉの四面体の各頂点に酸素原子Ｏが結合され、これらの酸素原子Ｏに更にケイ素原子Ｓｉが結合してネット状に広がった構造を有する。そして、以下に示す模式図は、上記の四面体構造を無視し、Ｓｉ−Ｏのネット構造を表わしたものであるが、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の繰り返し単位において、酸素原子Ｏの一部が他の成員（例えば−Ｈ、−ＣＨ3など）で置換されているものもあり、一つのケイ素原子Ｓｉに注目した場合、模式図の（Ａ）に示す様に４個の−ＯＳｉを有するケイ素原子Ｓｉ（Ｑ4）、模式図の（Ｂ）に示す様に３個の−ＯＳｉを有するケイ素原子Ｓｉ（Ｑ3）等が存在する。そして、固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトル（固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル）測定において、上記の各ケイ素原子Ｓｉに基づくピークは、順次に、Ｑ4ピーク、Ｑ3ピーク、・・・と呼ばれる。
【００２３】
【化１】
2008276175.tif 000003
【００２４】
これら酸素原子が４つ結合したケイ素原子は、一般にＱサイトと総称される。本発明においてはＱサイトに由来するＱ0〜Ｑ4の各ピークをＱnピーク群と呼ぶこととする。有機置換基を含まないシリカ膜のＱnピーク群は、通常ケミカルシフト−８０〜−１３０ｐｐｍの領域に連続した多峰性のピークとして観測される。
これに対し、酸素原子が３つ結合し、それ以外の原子（通常は炭素である。）が１つ結合しているケイ素原子は、一般にＴサイトと総称される。Ｔサイトに由来するピークはＱサイトの場合と同様に、Ｔ0〜Ｔ3の各ピークとして観測される。本発明においてはＴサイトに由来する各ピークをＴnピーク群と呼ぶこととする。Ｔnピーク群は一般にＱnピーク群より高磁場側（通常ケミカルシフト−８０〜−４０ｐｐｍ）の領域に連続した多峰性のピークとして観測される。
【００２５】
更に、酸素原子が２つ結合するとともに、それ以外の原子（通常は炭素である）が２つ結合しているケイ素原子は、一般にＤサイトと総称される。Ｄサイトに由来するピークも、ＱサイトやＴサイトに由来するピーク群と同様に、Ｄ0〜Ｄnの各ピーク（Ｄnピーク群）として観測され、ＱnやＴnのピーク群より更に、高磁場側の領域（通常ケミカルシフト０〜−４０ｐｐｍの領域）に、多峰性のピークとして観測される。これらのＤn、Ｔn、Ｑnの各ピーク群の面積の比は、各ピーク群に対応する環境におかれたケイ素原子のモル比と夫々等しいので、全ピークの面積を全ケイ素原子のモル量とすれば、Ｄnピーク群及びＴnピーク群の合計面積は通常これに対する炭素原子と直接結合した全ケイ素のモル量と対応することになる。
【００２６】
本発明の光学部材の特定層の固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルを測定すると、有機基の炭素原子が直接結合したケイ素原子に由来するＤnピーク群及びＴnピーク群と、有機基の炭素原子と結合していないケイ素原子に由来するＱnピーク群とが、各々異なる領域に出現する。これらのピークのうち−８０ｐｐｍ未満のピークは前述の通りＱnピークに該当し、−８０ｐｐｍ以上のピークはＤn、Ｔnピークに該当する。特定層においてはＱnピークは必須ではないが、Ｄn、Ｔnピーク領域に少なくとも１本、好ましくは複数本のピークが観測される。
【００２７】
なお、特定層のケミカルシフトの値は、例えば実施例の説明において後述する方法を用いて固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析（半値幅やシラノール量解析）は、例えばガウス関数やローレンツ関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。
【００２８】
本発明の光学部材において、特定層が、厚膜部分でもクラックを生じず緻密に硬化し、基板や各層間の積層面との密着性に優れ、光・熱に対する耐久性に優れる硬化物を得ることができるという優れた特性を発揮する上で、上述の特性（１）または（５）が望ましい理由は定かではないが、次のように推測される。
無機ガラスからなる光学部材を得る方法としては、低融点ガラスを溶融して封止する溶融法と、比較的低温にてアルコキシシランなどを加水分解・重縮合した液を塗布し、乾燥硬化させるゾルゲル法がある。このうち溶融法から得られる部材は主としてＱnピークのみが観測されるが、溶融に少なくとも３５０℃以上の高温を要し、光学部材を熱劣化させるため現実的な方法ではない。
【００２９】
一方、ゾルゲル法において４官能のシラン化合物から得られる加水分解・重縮合生成物は、完全無機のガラスとなり耐熱・耐候性に極めて優れたものであるが、硬化反応はシラノールの縮合（脱水・脱アルコール）反応により架橋が進行するので、脱水が起こる分重量減少、体積収縮を伴う。そのため、Ｑnピークを持つ４官能のシランのみで原料を構成すると、硬化収縮の程度が大きくなりすぎ、被膜にクラックが発生しやすくなり、厚膜化することができなくなる。このような系では、骨材として無機粒子を添加したり、重ね塗りにより膜厚増が試みられているが、一般に１０μｍ程度が限界膜厚となる。光学部材としてゾルゲルガラスを用いる場合、複雑な形状の基板に塗設するため、さらに十分な膜厚を確保しなければならないという課題があった。また、前記したように、残留シラノールを十分に減少させ、完全無機のガラスを得るためには４００℃以上の高温での加熱を要し、基板を含む周辺部材を熱劣化させるため現実的でなかった。
【００３０】
これに対し、本発明の光学部材では、特定層において、架橋密度を調整し、膜に可撓性を持たせるために、Ｔnピークを持つ３官能シラン及び／又はＤnピークを持つ２官能シランを導入し、同時に加水分解・重縮合を行なうことにより、脱水縮合による体積減少量、及び架橋密度を機能に支障無い範囲で適度に減じ、かつ加水分解・縮合工程並びに乾燥工程を制御することにより、膜厚１０００μｍにも達する透明ガラス膜状の部材を得ることが可能となる。従って、本発明においては−８０ｐｐｍ以上に観測されるＴnピーク及び／又はＤnピークの存在が必須となる。
【００３１】
このように２官能、或いは３官能の原料を主成分として厚膜化する方法としては、例えばメガネ等のハードコート膜の技術が知られているが、その膜厚は数μｍ以下である。これらハードコート膜では膜厚が薄いために溶媒の揮発が容易で均一な硬化が可能であり、基材との密着性及び線膨張係数の違いがクラックの主原因とされていた。これに対して可撓性を有する本発明の光学部材では、膜厚が塗料並みに大きいために、膜自身にある程度の強度があり、多少の線膨張係数の違いは吸収可能となる。仮にこのような膜が可撓性を有していないとすると、溶剤乾燥による体積減のために薄膜の場合とは異なる内部応力発生が新たな課題となる。すなわち、ＬＥＤのカップ等の開口面積の狭い深型容器にモールドを行なう場合、膜深部での乾燥が不十分な状態で加熱硬化を行なうと、架橋後に溶媒揮発が起こり体積減となるため大きなクラックや発泡、ゆず肌などの表面荒れを生じる。このような膜には大きな内部応力がかかっており、この膜の固体Ｓｉ−ＮＭＲを測定すると、検出されるＤn、Ｔn、Ｑnピーク群は内部応力が小さい場合よりもシロキサン結合角に分布を生じ、各々、よりブロードなピークとなる。この事実は、Ｓｉに対して２個の−ＯＳｉで表される結合角にひずみが大きいことを意味する。すなわち同じ原料からなる膜でも、本発明の光学部材における特定層のように、これらのピークの半値幅が狭いほどクラックが起きにくく高品質の膜となる。
【００３２】
なお、ひずみに応じて半値幅が大きくなる現象は、Ｓｉ原子の分子運動の拘束の度合いが大きいほどより鋭敏に観測され、その現れやすさはＤn＜Ｔn＜Ｑnとなる。
本発明において、−８０ｐｐｍ以上の領域に観測されるピークの半値幅は、これまでにゾルゲル法にて知られている光学部材の半値幅範囲より小さい（狭い）ことを特徴とする。
【００３３】
ケミカルシフトごとに整理すると、本発明の第一および第三の光学部材において、ピークトップの位置が−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満に観測されるＴnピーク群の半値幅は、通常５．０ｐｐｍ以下、好ましくは４．０ｐｐｍ以下、また、通常０．３ｐｐｍ以上、好ましくは０．５ｐｐｍ以上の範囲である（特性（１））。
また、本発明の第二および第四の光学部材において、ピークトップの位置が−８０ｐｐｍ以上−４０ｐｐｍ未満に観測されるＴnピーク群の半値幅は、通常５．０ｐｐｍ以下、好ましくは４．０ｐｐｍ以下、また、通常１．０ｐｐｍ以上、好ましくは１．５ｐｐｍ以上の範囲である（特性（５））。
【００３４】
同様に、本発明の第一および第三の光学部材において、ピークトップの位置が−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下に観測されるＤnピーク群の半値幅は、分子運動の拘束が小さいために全般にＴnピーク群の場合より小さく、通常３．０ｐｐｍ以下、好ましくは２．０ｐｐｍ以下、また、通常０．３ｐｐｍ以上の範囲である（特性（１））。
また、本発明の第二および第四の光学部材において、ピークトップの位置が−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下に観測されるＤnピーク群の半値幅は、分子運動の拘束が小さいために全般にＴnピーク群の場合より小さく、通常３．０ｐｐｍ以下、好ましくは２．０ｐｐｍ以下、また、通常０．５ｐｐｍ以上の範囲である（特性（５））。
【００３５】
上記のケミカルシフト領域において観測されるピークの半値幅が上記の範囲より大きいと、分子運動の拘束が大きくひずみの大きな状態となり、クラックや、塗布基板からの剥離が発生しやすく、耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる可能性がある。例えば、四官能シランを多用した場合や、乾燥工程において急速な乾燥を行ない大きな内部応力を蓄えた状態などにおいて、半値幅範囲が上記の範囲より大きくなる。
【００３６】
また、ピークの半値幅が上記の範囲より小さい場合、その環境にあるＳｉ原子はシロキサン架橋に関わらないことになり、例えばシリコーン樹脂のように架橋部分がＳｉ−Ｃ結合で形成されジメチルシロキサン鎖のＤ2ピークのみが観測される例や、三官能シランが未架橋状態で残留する例など、シロキサン結合主体で形成される物質より耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる可能性がある。
【００３７】
さらに、上述したように、本発明の光学部材の特定層の固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいては、Ｄn、Ｔnピーク領域に少なくとも１本、好ましくは複数本のピークが観測される。したがって、本発明の光学部材の特定層の固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルは、上述した範囲の半値幅を有するＤnピーク群及びＴnピーク群からなる群より選ばれるピークを、少なくとも１本、好ましくは２本以上有するようことが望ましい。
【００３８】
［１−２］特性（２）：ケイ素含有率
本発明の光学部材の特定層は、ケイ素含有率が１０重量％以上でなければならない（特性（２））。即ち、本発明に係る特定層は、当該特定層を形成する材料のケイ素含有率が１０重量％以上でなければならない。
本発明の光学部材の特定層の基本骨格はガラス（ケイ酸塩ガラス）などと同じ無機質のシロキサン結合である。このシロキサン結合は、下記表１の化学結合の比較表からも明らかなように、光学部材として優れた以下の特徴がある。
（Ｉ）結合エネルギーが大きく、熱分解・光分解しにくいため、耐光性が良好である。
（II）電気的に若干分極している。
（III）鎖状構造の自由度は大きく、フレキシブル性に富む構造が可能であり、シロキサン鎖中心に自由回転可能である。
（IV）酸化度が大きく、これ以上酸化されない。
（Ｖ）電気絶縁性に富む。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
これらの特徴から、シロキサン結合が３次元的に、しかも高架橋度で結合した骨格で形成されるシリコーン系の層である特定層は、エポキシ樹脂などの他の材料を用いた層と異なりガラス或いは岩石などの無機質に近く、耐熱性・耐光性に富む保護皮膜となることが理解できる。特にメチル基を置換基とする特定層は、紫外領域に吸収を持たないため光分解が起こりにくく、耐光性に優れる。
【００４１】
本発明の光学部材の特定層のケイ素含有率は、上述の様に１０重量％以上であるが、高屈折率化を要しない場合は、高屈折率化に必要な成分を含有する必要がないので、通常２０重量％以上であり、中でも２５重量％以上が好ましく、３０重量％以上がより好ましい。一方、上限としては、ＳｉＯ2のみからなるガラスのケイ素含有率が４７重量％であるという理由から、通常４７重量％以下の範囲である。
【００４２】
なお、本発明の光学部材の特定層のケイ素含有率は、例えば実施例の説明において後述する方法を用いて誘導結合高周波プラズマ分光（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：以下適宜「ＩＣＰ」と略する。）分析を行ない、その結果に基づいて算出することができる。
【００４３】
〔ケイ素含有率の測定〕
光学部材の特定層の単独硬化物を１００μｍ程度に粉砕し、白金るつぼ中にて大気中、４５０℃で１時間、ついで７５０℃で１時間、９５０℃で１．５時間保持して焼成し、炭素成分を除去した後、得られた残渣少量に１０倍量以上の炭酸ナトリウムを加えてバーナー加熱し溶融させ、これを冷却して脱塩水を加え、更に塩酸にてｐＨを中性程度に調整しつつケイ素として数ｐｐｍ程度になるよう定容し、ＩＣＰ分析を行なう。
【００４４】
［１−３］特性（３）：シラノール含有率
本発明の光学部材の特定層は、シラノール含有率が、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、更に好ましくは０．３重量％以上、また、通常１０重量％以下、好ましくは８重量％以下、より好ましくは６重量％以下の範囲である（特性（３））。即ち、本発明に係る特定層は、当該特定層を形成する材料のシラノール含有率が、前記の範囲となる。
【００４５】
通常、アルコキシシランを原料としてゾルゲル法により得られるガラス体は、１５０℃、３時間程度の温和な硬化条件では完全に重合して酸化物になることは無く、一定量のシラノールが残存する。テトラアルコキシシランのみより得られるガラス体は高硬度・高耐光性であるが、架橋度が高いため分子鎖の自由度が小さく、完全な縮合が起こらないため残存シラノールの量が多い。また、加水分解・縮合液を乾燥硬化する際には、架橋点が多いため増粘が早く、乾燥と硬化が同時に進むため大きな歪みを持ったバルク体となる。このような部材を光学部材として用いると、長期使用時には残存シラノールの縮合による新たな内部応力が発生し、クラックや剥離、断線などの不具合を生じやすい。また、部材の破断面にはシラノールがより多く、透湿性は少ないものの表面吸湿性が高く水分の浸入を招きやすい。４００℃以上の高温焼成によりシラノール含有率を減少させることが可能であるが、光学部材の耐熱性は２６０℃以下のものがほとんどであり、現実的ではない。
【００４６】
一方、本発明の光学部材は、特定層におけるシラノール含有率が低いため経時変化が少なく、長期の性能安定性に優れ、吸湿・透湿性何れも低い優れた性能を有する。但し、シラノールが全く含まれない部材又は層は、基板との密着性または光学部材を積層体とした場合の積層面における密着性に劣るため、本発明においてはシラノール含有率に上記のごとく最適な範囲が存在する。
【００４７】
本発明の光学部材は、その特定層が適当量のシラノールを含有しているため、基板または各層の積層面に存在する極性部分にシラノールが水素結合し、密着性が発現する。極性部分としては、例えば、水酸基やメタロキサン結合の酸素等が挙げられる。
なお、本発明の光学部材の特定層のシラノール含有率は、例えば以下に説明する方法を用いて固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定を行ない、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率（％）を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することにより算出することができる。
【００４８】
なお、アエロジルなどのシラノールを含有する無機粒子を入れることにより、特定層がシラノールを含有する場合もあるが、好ましくは特定層を形成するマトリックス層主体となる化合物が、その骨格の一部としてシラノールを含有することが好ましい。
【００４９】
〔固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及びシラノール含有率の算出〕
本発明の光学部材の特定層について固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルを行なう場合、まず、以下の条件で固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及びデータ解析を行なう。次に、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率（％）を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することによりシラノール含有率を求める。
【００５０】
なお、測定データの解析（シラノール量解析）は、例えばガウス関数やローレンツ関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。
〔装置条件例〕
装置：Ｃｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓ社  Ｉｎｆｉｎｉｔｙ  ＣＭＸ−４００  核磁気共鳴分光装置
29Ｓｉ共鳴周波数：７９．４３６ＭＨｚ
プローブ：７．５ｍｍφＣＰ／ＭＡＳ用プローブ
測定温度：室温
試料回転数：４ｋＨｚ
測定法：シングルパルス法
1Ｈデカップリング周波数：５０ｋＨｚ
29Ｓｉフリップ角：９０゜
29Ｓｉ９０゜パルス幅：５．０μｓ
くり返し時間：６００ｓ
積算回数：１２８回
観測幅：３０ｋＨｚ
ブロードニングファクター：２０Ｈｚ
【００５１】
〔データ処理例〕
本発明の光学部材の特定層については、５１２ポイントを測定データとして取り込み、８１９２ポイントにゼロフィリングしてフーリエ変換する。
【００５２】
〔波形分離解析例〕
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについてローレンツ波形及びガウス波形或いは両者の混合により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメータとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なう。
なお、ピークの同定はＡＩＣｈＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ，４４（５），ｐ．１１４１，１９９８年等を参考にする。
【００５３】
また、本発明の光学部材の特定層のシラノール含有率は、以下のＩＲ測定により求めることも可能である。ここで、ＩＲ測定はシラノールピークを特定しやすいもののピークの形状がブロードであり面積誤差が出やすく、定量作業にあたっては一定膜厚のサンプルを正確に作製する必要があるなど手順も煩雑であるため、厳密な定量を行う上では固体Ｓｉ−ＮＭＲを用いることが好ましい。固体Ｓｉ−ＮＭＲを用いてシラノール量を測定する際に、シラノールの量が非常に微量で検出が難しい場合、複数のピークが重なりシラノールのピークを単離することが困難である場合、未知試料においてシラノールピークのケミカルシフトが不明である場合などには相補的にＩＲ測定を行うことによりシラノールの濃度を決定することが出来る。
【００５４】
〔ＩＲ測定によるシラノール含有率の算出〕
・フーリエ変換赤外分光法  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
・装置：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ製  ＮＥＸＵＳ６７０及びＮｉｃ−Ｐｌａｎ
・分解能：４ｃｍ-1
・積算回数：６４  回
・パージ：Ｎ2
測定例：Ｓｉウエハ上に膜厚２００μｍの薄膜試料を塗布作製し、透過法によりＳｉウエハごと赤外吸収スペクトルを測定し、波数３７５１ｃｍ-1及び３７０１ｃｍ-1のシラノールピーク合計面積を求める。一方で、既知濃度試料としてトリメチルシラノールを無水の四塩化炭素に希釈し、光路長２００μｍの液セルを用いて透過法にて赤外吸収スペクトルを測定し、実サンプルとのピーク面積比比較によりシラノール濃度を算出することができる。なお、赤外吸収スペクトルにおいてはサンプル吸着水由来のピークがシラノールピークのバックグラウンドとして検出されるので、サンプル薄膜は測定前に常圧にて１５０℃２０分以上加熱するか、１００℃で１０分以上真空処理するなどの方法にて吸着水を除いておく。
【００５５】
［１−４］特性（４）：硬度測定値
硬度測定値は、本発明の光学部材の特定層の硬度を評価する指標であり、以下の硬度測定方法により測定される。
本発明の光学部材の特定層は、エラストマー状を呈する部材であることが好ましい。即ち、本発明の光学部材は、基板または各層において、熱膨張係数の異なる部材を複数使用することになるが、上記のように特定層がエラストマー状を呈することにより、特定層及び当該特定層を用いた本発明の光学部材が上記の各部剤の伸縮による応力を緩和することができる。したがって、使用中に剥離、クラック、断線などを起こしにくく、耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れる光学部材を提供することができる。
【００５６】
具体的には、本発明の光学部材の特定層は、デュロメータタイプＡによる硬度測定値（ショアＡ）が、通常５以上、好ましくは７以上、より好ましくは１０以上、また、通常９０以下、好ましくは８０以下、より好ましくは７０以下である（特性（４））。上記範囲の硬度測定値を有することにより、特定層及び当該特定層を用いた本発明の光学部材は、クラックが発生しにくく、耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れるという利点を得ることができる。
【００５７】
〔硬度測定方法〕
硬度測定値（ショアＡ）は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に記載の方法により測定することができる。具体的には、古里精機製作所製のＡ型ゴム硬度計を用いて測定を行なうことができる。
【００５８】
［１−５］その他物性
本発明の光学部材の特定層は、上記特性を主な特徴とするが、その他、下記の構造や性質を有していることが好ましい。
【００５９】
［１−５−１］光透過率
本発明の光学部材の特定層は、半導体発光デバイスなどを光源として、光導波路または導光板などに用いる場合には、膜厚１ｍｍでの前記光源の発光波長における光透過率（透過度）が、通常８０％以上、中でも８５％以上、更には９０％以上であることが好ましい。光学部材において特定層を透光性部として用いる場合、この透光性部の透明度が低いと、これを用いた光源の輝度が低減するため、高輝度な光導波路または導光板などの最終製品を得ることが困難になる。
【００６０】
ここで「光源の発光波長」とは、例えば半導体発光デバイスの場合、その種類に応じて値が異なるが、一般的には、通常３００ｎｍ以上、好ましくは３５０ｎｍ以上、また、通常９００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲の波長を指す。この範囲の波長における光透過率が低いと、特定層が光を吸収してしまい、光取り出し効率が低下して、高輝度の光導波路または導光板などを得ることができなくなる。更に、光取り出し効率が低下した分のエネルギーは熱に変わり、光導波路または導光板などの熱劣化の原因となる。
【００６１】
なお、紫外〜青色領域（波長３００ｎｍ〜５００ｎｍ）においては光学材料が光劣化しやすいので、この領域に発光波長を有する光源に、耐久性に優れた特定層を使用すれば、その効果が大きくなるので好ましい。
なお、特定層の材料等の光学材料の光透過率は、例えば以下の手法により、膜厚１ｍｍに成形した平滑な表面の単独硬化物膜のサンプルを用いて、紫外分光光度計により測定することができる。
【００６２】
〔透過率の測定〕
光学材料の、傷や凹凸による散乱の無い厚さ約１ｍｍの平滑な表面の単独硬化物膜を用いて、紫外分光光度計（島津製作所製  ＵＶ−３１００）を使用し、波長２００ｎｍ〜８００ｎｍにおいて光透過率測定を行なう。
【００６３】
［１−５−２］ピーク面積比
本発明の光学部材の特定層は、次の条件を満たすことが好ましい。即ち、本発明の光学部材の特定層は、上述した固体Ｓｉ−核磁気共鳴スペクトルにおいて、（ケミカルシフト−４０ｐｐｍ以上０ｐｐｍ以下のピークの総面積）／（ケミカルシフト−４０ｐｐｍ未満のピークの総面積）の比（以下適宜、「本発明にかかるピーク面積比」という）が、通常３以上、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上、また、通常２００以下、好ましくは１００以下、より好ましくは５０以下であることが好ましい。
【００６４】
本発明にかかるピーク面積比が上記の範囲にあることは、本発明の光学部材の特定層が、２官能シランを、３官能シランや４官能シランなどの３官能以上のシランよりも多く有することを表わす。このように、２官能以下のシランを多く有することにより、特定層はエラストマー状を呈することが可能となり、応力を緩和することが可能となる。
ただし、特定層は、本発明にかかるピーク面積比についての上記条件を満たさなくともエラストマー状を呈する場合がある。例えば、ケイ素以外の金属のアルコキシド等のカップリング剤を架橋剤として用いて特定層を製造した場合などが、この場合に該当する。特定層がエラストマー状を呈するための手法は任意であり、この本発明にかかるピーク面積比についての上記条件に限定されるものではない。
【００６５】
［１−５−３］官能基
本発明の光学部材の特定層は、ポリフタルアミドなどの樹脂、セラミック又は金属の表面に存在する所定の官能基（例えば、水酸基、メタロキサン結合中の酸素など）と水素結合可能な官能基を有することが好ましい。光学部材を設置する際の基板は、通常、樹脂、セラミック又は金属で形成されている。また、セラミックや金属の表面には、通常は水酸基が存在する。一方、特定層は、通常、当該水酸基と水素結合可能な官能基を有している。したがって、前記水素結合により、特定層を有する本発明の光学部材は、基板に対する密着性に優れているのである。
【００６６】
特定層が有する、前記の水酸基に対して水素結合が可能な官能基としては、例えば、シラノールやアルコキシ基等が挙げられる。なお、前記官能基は１種でも良く、２種以上でもよい。
本発明の特定層は、これらの官能基を有するために密着性に優れ、重ね塗りによる積層が可能であることが特筆すべき特長である。この性質を利用し、屈折率を調整した２層以上の層を積層し、導光機能を有する光学部材、光導波路、導光板などを容易に作製することができる。
なお、特定層が、前記のように、水酸基に対して水素結合が可能な官能基を有しているか否かは、固体Ｓｉ−ＮＭＲ、固体1Ｈ−ＮＭＲ、赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）、ラマンスペクトルなどの分光学的手法により確認することができる。
【００６７】
［１−５−４］耐熱性
本発明の光学部材の特定層は、耐熱性に優れる。即ち、高温条件下に放置した場合でも、所定の波長を有する光における透過率が変動しにくい性質を有する。具体的には、特定層は、２００℃に５００時間放置した前後において、波長４００ｎｍの光に対する透過率の維持率が、通常８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上であり、また、通常１１０％以下、好ましくは１０５％以下、より好ましくは１００％以下である。
なお、前記の変動比は、紫外／可視分光光度計による透過率測定により、［１−５−１］で前述した光透過率の測定方法と同様にして測定することができる。
【００６８】
［１−５−５］耐ＵＶ性
本発明の光学部材の特定層は、耐光性に優れる。即ち、ＵＶ（紫外光）を照射した場合でも、所定の波長を有する光に対する透過率が変動しにくい性質を有する。具体的には、特定層は、中心波長３８０ｎｍ、放射強度０．４ｋＷ／ｍ2の光を７２時間照射した前後において、波長４００ｎｍの光における透過率の維持率が、通常８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上であり、また、通常１１０％以下、好ましくは１０５％以下、より好ましくは１００％以下である。
なお、前記の変動比は、紫外／可視分光光度計による透過率測定により、［１−５−１］で前述した光透過率の測定方法と同様にして測定することができる。
【００６９】
［１−５−６］触媒残留量
本発明の光学部材の特定層は、通常、ジルコニウム、ハフニウム、スズ、亜鉛、及びチタンより選択される少なくとも１種の元素を含む有機金属化合物触媒を用いて製造される。そのため、特定層には、通常は、これらの触媒が残留している。具体的には、特定層は、前記の有機金属化合物触媒を、金属元素換算で、通常０．００１重量％以上、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．０２重量％以上、また、通常０．３重量％以下、好ましくは０．２重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下だけ含有する。ただし、特定層の屈折率調整を目的に上記金属元素を含む酸化物粒子を配合した場合は、上記範囲を上回る量の金属元素が検出される。
なお、前記の有機金属化合物触媒の含有率は、ＩＣＰ分析により測定できる。
【００７０】
［１−５−７］分子量
本発明の光学部材の特定層は、当該特定層を形成している材料（後述する特定層形成液）をＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、通常５００以上、好ましくは９００以上、更に好ましくは３２００以上であり、通常４００，０００以下、好ましくは７０，０００以下、更に好ましくは２７，０００以下である。重量平均分子量が小さすぎると基板塗布後の硬化時に気泡が発生したり、パッケージや基板の微小な隙間から液漏れが生じたりする傾向があり、大きすぎると特定層形成液が低温でも経時で増粘する傾向や基板上の複雑な形状、配線部分への充填効率が悪くなる傾向がある。
【００７１】
また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ。ここでＭｗは重量平均分子量を表わし、Ｍｎは数平均分子量を表わす）が、通常２０以下、好ましくは１０以下、更に好ましくは６以下である。分子量分布が大きすぎると部材が低温でも経時で増粘する傾向や基板への塗布効率が悪くなる傾向がある。なお、Ｍｎは、Ｍｗと同じく、ＧＰＣによるポリスチレン換算で測定できる。
【００７２】
また、本発明の光学部材の特定層形成液は、特定分子量以下の低分子量成分が少ないものが好ましい。具体的には、特定層形成液中のＧＰＣ面積比率で分子量が８００以下の成分が、全体の、通常１０％以下、好ましくは７．５％以下、更に好ましくは５％以下である。低分子量成分が多すぎると、基板塗布後の硬化時に気泡が発生したり主成分の揮発により硬化時の重量歩留まり（固形分率）が低下したりする可能性がある。
【００７３】
さらに、本発明の光学部材の特定層形成液は、特定分子量以上の高分子量成分が少ないものが好ましい。具体的には、特定層形成液のＧＰＣ分析値において、高分子量の分画範囲が５％となる分子量が、通常１００００００以下、好ましくは３３００００以下、さらに好ましくは１１００００以下である。ＧＰＣで高分子量側の分画範囲が多すぎると、
ａ）特定層形成液が低温保管においても経時で増粘する、
ｂ）保管中の脱水縮合により水分生成し、特定層塗布後に基板やパッケージ等から剥離しやすくなる、
ｃ）高粘度であるために基板塗布後の硬化時に気泡の抜けが悪くなる、
などの可能性がある。
【００７４】
総括すれば、本発明の光学部材の特定層形成液は、上記に示される分子量範囲であることが好ましく、このような分子量範囲とする方法としては下記の方法を挙げることが出来る。
（ｉ）合成時の重合反応を十分に行い未反応原料を消費する。
（ii）合成反応後に軽沸分の留去を十分に行い軽沸の低分子量残留物を除去する。
（iii）合成反応時の反応速度や条件を適切に制御し、重合反応が均一に進行するようにし、分子量分布が必要以上に大きくならないようにする。
【００７５】
例えば、「［２］光学部材の製造方法」のように、特定の化合物を加水分解・重縮合した重縮合物で特定層を形成する場合には、特定層形成液合成時の加水分解・重合反応を適正な反応速度を維持しつつ、均一に進めることが好ましい。加水分解・重合は通常１５℃以上、好ましくは２０℃以上、より好ましくは４０℃以上、また通常１４０℃以下、好ましくは１３５℃以下、より好ましくは１３０℃以下の範囲で行う。また、加水分解・重合時間は反応温度により異なるが、通常０．１時間以上、好ましくは１時間以上、さらに好ましくは３時間以上、また通常１００時間以下、好ましくは２０時間以下、更に好ましくは１５時間以下の範囲で実施される。反応時間がこれより短いと、必要な分子量まで到達しなかったり、不均一に反応進む結果低分子量原料が残存しつつ高分子量の成分も存在し、硬化物の品質不良で貯蔵安定性に乏しいものとなったりする可能性がある。また、反応時間がこれより長いと、重合触媒が失活したり、合成に長時間かかり生産性が悪化したりする可能性がある。
【００７６】
原料の反応活性が低く反応が進みにくい場合には、必要に応じて、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等の不活性ガスを流通させることにより、縮合反応にて発生する水分やアルコールを随伴させて除去を行ない反応を加速しても良い。
反応時間の調整は、ＧＰＣ及び粘度測定により分子量管理を行ないつつ、適宜行なうことが好ましい。さらに、昇温時間を考慮して調節することが好ましい。
溶媒を用いる場合には、必要に応じて常圧にて溶媒留去を行なうことが好ましい。さらに、溶媒や除去したい低分子量物の沸点が硬化開始温度（通常は１２０℃以上）である場合には、必要に応じて減圧留去を行なうことが好ましい。一方、導光膜の薄層塗布など、使用目的によっては低粘度化のため溶媒が一部残存していても良く、反応溶媒と異なる溶媒を反応溶媒留去後に後添加しても良い。
【００７７】
ここで、特定層形成液の分子量分布の上限及び下限は上記範囲におさまることが好ましく、その範囲であれば分子量分布は必ずしも一山でなくてもよい。また、機能付加などの目的により異なる分子量分布の形成液を混合してもよく、その場合には分子量分布曲線が多峰性になっても良い。例えば、特定層に機械的強度を与えるため、高分子量に仕上げた第一の特定層形成液に、密着成分を多く含む低分子量の第二の特定層形成液を少量含有させた場合などがこれに該当する。
【００７８】
［１−５−８］低沸点成分
本発明の光学部材の特定層形成液、及び特定層はＴＧ−ｍａｓｓ（熱分解ＭＳクロマトグラム）において、４０℃〜２１０℃の範囲の加熱発生ガスのクロマトグラム積分面積が小さいものであることが好ましい。
ＴＧ−ｍａｓｓは、特定層形成液を昇温して前記特定層形成液及び特定層中の低沸点成分を検出するものであるが、４０℃〜２１０℃の範囲にクロマトグラム積分面積が大きい場合、水、溶媒および３員環から５員環の環状シロキサンといった、低沸点成分が成分中に存在することを示す。このような場合、（ｉ）低沸点成分が多くなり、硬化過程において気泡の発生またはブリードアウトし基板との密着性が低くなるほか、硬化不十分となったり、硬化時の重量減が大きくなったりするなどの可能性や、（ii）ランプ発光時やリフロー時の発熱により気泡の発生またはブリードアウトするなどの可能性がある。そこで、特定層形成液及び特定層はかかる低沸点成分が少ないものが好ましい。
【００７９】
なお、ＴＧ−ｍａｓｓの測定は、以下の測定条件で、以下のような操作で行なうことができる。
［ＴＧ−ｍａｓｓの測定条件］
加熱炉：フロンティア・ラボ製  ＰＹ−２０１０型
加熱炉昇温プログラム：４０℃→１０℃／ｍｉｎ→４００℃
インターフェース温度：１００℃
試料カップ：白金大（２５μＬ）
試料量：約１０ｍｇ
ＧＣ：ＨＰ製６８９０型
カラム：空カラム（０．２５ｍｍ×１０ｍ）
キャリアー：ヘリウム  １．５ｍＬ／ｍｉｎ
注入口温度：１００℃
スプリット比：１／５０
オーブン：１５０℃
ＭＳ：日本電子製  ＡＭＩＩ−１５型
測定法：ＥＩ法
イオン化電圧：７０ｅＶ
イオン化電流：３００μＡ
フォトマル電圧：４００Ｖ
インターフェース温度：１５０℃
イオン化室温度：２００℃
マスレンジ：ｍ／ｚ＝１０〜４００
スキャンスピード：５００ｍｓ
【００８０】
［ＴＧ−ｍａｓｓの測定方法］
加熱された試料より発生するガス成分を空カラムを通じてガスクロへ導入し、ＭＳ分析を行なう。試料液約１０ｍｇを白金セル（カップ）に入れ、Ｈｅ流通下、４０℃〜４００℃、１０℃／ｍｉｎで昇温する。特定層形成液は、１２０℃〜１５０℃付近で固化し、その後は固体状態で加熱される。
【００８１】
特定層において、ＴＧ−ｍａｓｓで検出される前記低沸点成分量を低く抑える方法としては、例えば、下記の方法を挙げることができる。
【００８２】
（ｉ）重合反応等を十分に行う。つまり、十分な反応温度、反応時間を確保することにより、未反応軽沸原料を消費し、硬化時に水やアルコールを生む未反応末端を適当量まで減少させる。例えば、後述する「［２］光学部材の製造方法」のような、特定の化合物を加水分解・重縮合した重縮合物で特定層を形成する場合は、常圧で加水分解・重縮合を実施する場合、通常１５℃以上、好ましくは２０℃以上、より好ましくは４０℃以上、また、通常１４０℃以下、好ましくは１３５℃以下、より好ましくは１３０℃以下の範囲で加水分解・重縮合を行なう。また、加水分解・重縮合反応時間は反応温度により異なるが、通常０．１時間以上、好ましくは１時間以上、更に好ましくは３時間以上、また、通常１００時間以下、好ましくは２０時間以下、更に好ましくは１５時間以下の範囲で実施される。反応時間の調整はＧＰＣ、粘度測定により逐次分子量管理を行いつつ適宜行うことが好ましい。さらに、昇温時間を考慮して調節することが好ましい。
【００８３】
（ii）特定層形成液中に、溶媒や低分子量環状シロキサンなど反応により消費されない軽沸分がある場合には、特定層形成液の合成中に、硬化開始温度以下の温度にて不用な重合を抑えつつ、自然留去、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等の不活性ガス流通による軽沸物随伴除去、必要に応じて減圧留去などを行ない、常圧における沸点が室温〜２６０℃程度の低沸点成分を除去することが好ましい。具体的には、例えば、溶媒の留去を行なう際の温度条件を通常６０℃以上、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上、また、通常１５０℃以下、好ましくは１３０℃以下、より好ましくは１２０℃以下とする。なお、不用軽沸物の除去は、合成前の個別の原料において行なってもよい。
【００８４】
［Ｉ−６］その他の層
本発明の光学部材は、当該光学部材が有する層のうちの少なくとも２層が前記の特定層であれば、当該特定層以外にも層を有していても良い。このような特定層以外の層としては、公知の層を任意に適用することが可能である。また、特定層以外の層は、１層のみが設けられていても良く、２層以上が設けられていても良い。
ただし、本発明の効果をより顕著に得るためには、本発明の光学部材が有する層のうち、より多くが前記の特定層としての特性を有していることが好ましく、全ての層が前記の特定層としての特性を有していることがより好ましい。
【００８５】
［２］光学部材の製造方法
本発明の光学部材を製造する方法は特に制限されない。したがって、本発明の光学部材を構成する各層は、それぞれ、任意の方法により製造できる。中でも、特定層は、例えば、後述の一般式（１）や一般式（２）で表わされる化合物及び／又はそれらのオリゴマーを加水分解・重縮合し、重縮合物（加水分解・重縮合物）を乾燥させることにより得ることができる。ただし、特定層ではシロキサン結合を主体とすることが好ましいため、一般式（１）で表わされる化合物又はそのオリゴマーを原料の主体とすることが望ましい。また、加水分解・重縮合物が溶媒を含有している場合には、乾燥させる前に事前に溶媒を留去するようにしてもよい。
【００８６】
なお、以下の説明において、前記加水分解・重縮合物又はこれを含有する組成物であって、乾燥工程の前に得られるものを特定層形成液という。したがって、ここで説明する製造方法（以下適宜、「本発明の製造方法」という）により本発明の光学部材の特定層を製造する場合、この特定層形成液から乾燥工程を経て得られたものが特定層となる。
以下、この特定層の製造方法について詳しく説明する。
【００８７】
［２−１］原料
原料としては、下記一般式（１）で表わされる化合物（以下適宜「化合物（１）」という。）及び／又はそのオリゴマーを用いる。
【００８８】
Ｍm+ＸnＹ1m-n      （１）
【００８９】
一般式（１）中、Ｍは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。中でも、ケイ素が好ましい。
一般式（１）中、ｍは、Ｍの価数を表わし、１以上、４以下の整数である。また、「ｍ＋」とは、それが正の価数であることを表わす。
ｎは、Ｘ基の数を表わし、１以上、４以下の整数である。但し、ｍ≧ｎである。
【００９０】
一般式（１）中、Ｘは、溶液中の水や空気中の水分などにより加水分解されて、反応性に富む水酸基を生成する加水分解性基であり、従来より公知のものを任意に使用することができる。例えば、Ｃ１〜Ｃ５の低級アルコキシ基、アセトキシ基、ブタノキシム基、クロル基等が挙げられる。なお、ここでＣｉ（ｉは自然数）という表記は、炭素数がｉ個であることを表わす。さらに、Ｘは、水酸基であってもよい。また、これらの加水分解性基は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【００９１】
中でも、反応後に遊離する成分が中性であることから、Ｃ１〜Ｃ５の低級アルコキシ基が好ましい。特に、反応性に富み、遊離する溶媒が軽沸であることから、メトキシ基又はエトキシ基が好ましい。
さらに、一般式（１）中でＸがアセトキシ基やクロル基である場合には、加水分解反応後に酢酸や塩酸を遊離するため、特定層に絶縁性が求められる場合には、酸成分を除去する工程を付加することが好ましい。
【００９２】
一般式（１）中、Ｙ1は、いわゆるシランカップリング剤の１価の有機基として公知のものを、いずれも任意に選択して使用することができる。中でも、本発明において一般式（１）におけるＹ1として特に有用な有機基とは、以下のＹ0に表される群（有用有機基群）から選ばれるものである。さらに、特定層と他の材料との親和性向上、密着性向上、特定層の屈折率調整などのために、適宜、他の有機基を選択するようにしてもよい。
【００９３】
＜有用有機基群Ｙ0＞
Ｙ0：脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香族化合物、脂肪芳香族化合物より誘導される１価以上の有機基である。
また、群Ｙ0に属する有機基の炭素数は、通常１以上、また、通常１０００以下、好ましくは５００以下、より好ましくは１００以下、さらに好ましくは５０以下である。
【００９４】
さらに、群Ｙ0に属する有機基が有する水素原子のうち少なくとも一部は、下記に例示する原子及び／又は有機官能基等の置換基で置換されていても良い。この際、群Ｙ0に属する有機基が有する水素原子のうちの複数が下記置換基で置換されていても良く、この場合、下記に示す置換基の中から選択した１種又は２種以上の組み合わせにより置換されていても良い。
【００９５】
群Ｙ0に属する有機基の水素原子と置換可能な置換基の例としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等の原子；ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基、メルカプト基、エポキシ基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、スルホン酸基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アシル基、アルコキシ基、イミノ基、フェニル基等の有機官能基などが挙げられる。
【００９６】
なお、上記全ての場合において、群Ｙ0に属する有機基の有する水素原子と置換可能な置換基のうち、有機官能基については、その有機官能基の有する水素原子のうち少なくとも一部がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン原子などで置換されていても良い。
ただし、群Ｙ0に属する有機基の水素と置換可能な置換基として例示したもののなかでも、有機官能基は、導入しやすいものの一例であり、使用目的に応じてこの他各種の物理化学的機能性を持つ有機官能基を導入しても良い。
【００９７】
また、群Ｙ0に属する有機基は、その中に連結基としてＯ、Ｎ、又はＳ等の各種の原子または原子団を有するものであっても良い。
一般式（１）中、Ｙ1は、上記の有用有機基群Ｙ0に属する有機基などから、その目的により様々な基を選択できるが、耐紫外線性、耐熱性に優れる点から、メチル基を主体とすることが好ましい。
【００９８】
上述の化合物（１）の具体例を挙げると、Ｍがケイ素である化合物としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン、メチルトリクロロシラン、γ−アシノプロピルトリエトキシシラン、４−アシノブチルトリエトキシシラン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリクロロシラン、（ｐ−クロロメチル）フェニルトリメトキシシラン、４−クロロフェニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００９９】
また、化合物（１）のうち、Ｍがアルミニウムである化合物としては、例えば、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリｎ−ブトキシド、アルミニウムトリｔ−ブトシキド、アルミニウムトリエトキシドなどが挙げられる。
また、化合物（１）のうち、Ｍがジルコニウムである化合物としては、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトラｉ−プロポキシド、ジルコニウムテトラｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラｉ−ブトキシド、ジルコニウムテトラｔ−ブトキシド、ジルコニウムジメタクリレートジブトキシドなどが挙げられる。
【０１００】
また、化合物（１）のうち、Ｍがチタンである化合物としては、例えば、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラｎ−ブトキシド、チタンテトラｉ−ブトキシド、チタンメタクリレートトリイソプロポキシド、チタンテトラメトキシプロポキシド、チタンテトラｎ−プロポキシド、チタンテトラエトキシドなどが挙げられる。
ただし、これらに具体的に例示した化合物は、入手容易な市販のカップリング剤の一部であり、更に詳しくは、例えば、科学技術総合研究所発行の「カップリング剤最適利用技術」９章のカップリング剤及び関連製品一覧表により示すことができる。また、当然のことながら、本発明に使用できるカップリング剤は、これらの例示により制限されるものではない。
【０１０１】
また、下記一般式（２）で表される化合物（以下適宜、「化合物（２）」という。）及び／又はそのオリゴマーも、上記化合物（１）及び／又はそのオリゴマーと同様に使用することができる。
【０１０２】
（Ｍs+ＸtＹ1s-t-1）uＹ2      （２）
【０１０３】
一般式（２）において、Ｍ、Ｘ及びＹ1は、それぞれ独立に、一般式（１）と同様のものを表わす。特にＹ1としては、一般式（１）の場合と同様、上記の有用有機基群Ｙ0に属する有機基などから、その目的により様々な基を選択できるが、耐紫外線性、耐熱性に優れる点から、メチル基を主体とすることが好ましい。
また、一般式（２）において、ｓは、Ｍの価数を表わし、２以上、４以下の整数である。また、「ｓ＋」は、それが正の整数であることを表わす。
【０１０４】
さらに、一般式（２）において、Ｙ2は、ｕ価の有機基を表わす。ただし、ｕは２以上の整数を表わす。したがって、一般式（２）中、Ｙ2は、いわゆるシランカップリング剤の有機基として公知のもののうち２価以上のものを、任意に選択して使用することができる。
また、一般式（２）において、ｔは、１以上、ｓ−１以下の整数を表わす。但し、ｔ≦ｓである。
【０１０５】
上記化合物（２）の例としては、各種有機ポリマーやオリゴマーに側鎖として加水分解性シリル基が複数結合しているものや、分子の複数の末端に加水分解性シリル基が結合しているものなどが挙げられる。
上記化合物（２）の具体例及びその製品名を以下に挙げる。
・ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド
（信越化学製、ＫＢＥ−８４６）
・２−ジエトキシメチルエチルシリルジメチル−２−フラニルシラン
（信越化学製、ＬＳ−７７４０）
・Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン
（チッソ製、サイラエースＸＳ１００３）
・Ｎ−グリシジル−Ｎ，Ｎ−ビス［３−（メチルジメトキシシリル）プロピル］アミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２２７）
・Ｎ−グリシジル−Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２２８）
・Ｎ，Ｎ−ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］アミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２０６）
・Ｎ，Ｎ−ビス［３−（メチルジメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２１２）
・Ｎ，Ｎ−ビス［（メチルジメトキシシリル）プロピル］メタクリルアミド
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２１３）
・Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２０８）
・Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２１４）
・Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］メタクリルアミド
（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ＴＳＬ８２１５）
・Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］イソシアヌレート
（ヒドラス化学製、１２２６７−１）
・１，４−ビスヒドロキシジメチルシリルベンゼン
（信越化学製、ＬＳ−７３２５）
【０１０６】
原料としては化合物（１）、化合物（２）、及び／又はそれらのオリゴマーを使用することができる。即ち、本発明の製造方法では、原料として、化合物（１）、化合物（１）のオリゴマー、化合物（２）、化合物（２）のオリゴマー、及び化合物（１）と化合物（２）とのオリゴマーのいずれを用いてもよい。なお、原料として化合物（１）のオリゴマー又は化合物（２）のオリゴマーを用いる場合、そのオリゴマーの分子量は、本発明に係る特定層を得ることができる限り任意であるが、通常４００以上である。
【０１０７】
ここで化合物（２）及び／又はそのオリゴマーを主原料として用いると系内の主鎖構造が有機結合主体となり耐久性に劣るものとなる可能性がある。このため、化合物（２）は主として密着性付与や屈折率調整、反応性制御、無機粒子分散性付与などの機能性付与のため最小限の使用量で用いることが望ましい。化合物（１）及び／又はそのオリゴマー（化合物（１）由来成分）と、化合物（２）及び／又はそのオリゴマー（化合物（２）由来成分）を同時に使用する場合には原料の総重量における化合物（２）由来成分の使用量割合が通常３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下であることが望ましい。
【０１０８】
また、本発明の特定層形成液及び特定層の製造方法において、原料として化合物（１）又は化合物（２）のオリゴマーを用いる場合には、オリゴマーを予め用意してするようにしてもよいが、製造工程の中でオリゴマーを調製するようにしてもよい。即ち、化合物（１）又は化合物（２）のようなモノマーを原料とし、これを製造工程中で一旦オリゴマーとして、このオリゴマーから後の反応を進行させるようにしてもよい。
【０１０９】
また、オリゴマーは、結果として化合物（１）又は化合物（２）のようなモノマーから得られるものと同様の構造を有しているものであれば良く、そのような構造を有する市販のものを用いることもできる。かかるオリゴマーの具体例としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０１１０】
＜２官能ケイ素のみからなるオリゴマーの例＞
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製ヒドロキシ末端ジメチルポリシロキサンでは、例えば、ＸＣ９６−７２３、ＸＦ３９０５、ＹＦ３０５７、ＹＦ３８００、ＹＦ３８０２、ＹＦ３８０７、ＹＦ３８９７などが挙げられる。
【０１１１】
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製ヒドロキシ末端メチルフェニルポリシロキサンでは、例えば、ＹＦ３８０４などが挙げられる。
Ｇｅｌｅｓｔ社製両末端シラノール  ポリジメチルシロキサンでは、例えば、ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１４などが挙げられる。
Ｇｅｌｅｓｔ社製両末端シラノール  ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン  コポリマーでは、例えば、ＰＤＳ−１６１５が挙げられる。
Ｇｅｌｅｓｔ社製両末端シラノール  ポリジフェニルシロキサンでは、例えば、ＰＤＳ−９９３１が挙げられる。
【０１１２】
＜３官能以上のケイ素を含むオリゴマーの例＞
信越化学工業製  シリコーンアルコキシオリゴマー（メチル／メトキシ型）では、例えば、ＫＣ−８９Ｓ、ＫＲ−５００、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２５０などが挙げられる。
【０１１３】
信越化学工業製  シリコーンアルコキシオリゴマー（フェニル／メトキシ型）では、例えば、ＫＲ−２１７などが挙げられる。
信越化学工業製  シリコーンアルコキシオリゴマー（メチルフェニル／メトキシ型）では、例えば、ＫＲ−９２１８、ＫＲ−２１３、ＫＲ−５１０、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４７などが挙げられる。
【０１１４】
これらのうち、２官能ケイ素のみからなるオリゴマーは本発明の光学部材の特定層に柔軟性を与える効果が大きいが、２官能ケイ素のみでは機械的強度が不十分となりやすい。このため、３官能以上のケイ素からなるモノマー若しくは３官能以上のケイ素を含むオリゴマーと共に重合することにより、特定層は封止剤として有用な機械的強度を得ることができる。また、反応性基としてシラノールを有するものは事前に加水分解する必要が無く、水を加えるための相溶剤としてアルコール等の溶剤の使用をする必要が無い長所がある。なお、アルコキシ基を有するオリゴマーを使用する場合には、アルコキシ基を有するモノマーを原料とする場合と同様、加水分解するための水が必要となる。
【０１１５】
さらに、原料としては、これらの化合物（１）、化合物（２）、及びそのオリゴマーのうち１種類だけを用いてよいが、二種類以上を任意の組み合わせ及び組成で混合してもかまわない。さらに、予め加水分解された（即ち、一般式（１），（２）においてＸがＯＨ基である）化合物（１）、化合物（２）及びそのオリゴマーを用いるようにしてもよい。
但し、本発明の製造方法では原料として、Ｍとしてケイ素を含有し、且つ、有機基Ｙ1又は有機基Ｙ2を少なくとも１つ有する化合物（１）、化合物（２）及びそのオリゴマー（加水分解されたものを含む）を、少なくとも１種以上用いる必要がある。また、系内の架橋が主としてシロキサン結合を始めとする無機成分により形成されることが好ましいことから、化合物（１）及び化合物（２）をともに使用する場合には、化合物（１）が主体となることが好ましい。
【０１１６】
また、シロキサン結合を主体とする特定層を得るためには、化合物（１）及び／又はそのオリゴマーを原料の主体として用いることが好ましい。さらに、これらの化合物（１）のオリゴマー及び／又は化合物（２）のオリゴマーは、２官能を主体とした組成で構成されていることが、より好ましい。特に、この化合物（１）のオリゴマー及び／又は化合物（２）のオリゴマーの２官能単位は、２官能オリゴマーとして用いられることが好ましい。
【０１１７】
さらに、化合物（１）のオリゴマー及び／又は化合物（２）のオリゴマーのうち、２官能のもの（以下適宜、「２官能成分オリゴマー」という）を主体として用いる場合、これら２官能成分オリゴマーの使用量は、原料の総重量（即ち、化合物（１）、化合物（２）、及びそのオリゴマーの重量の和）に対して、通常５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上である。なお、使用量の上限は通常９７重量％である。２官能成分オリゴマーを原料の主体として使用することが、本発明の製造方法によって、特定層を容易に製造することができる要因のうちのひとつとなっているためである。
【０１１８】
以下、２官能成分オリゴマーを原料の主体として用いたことによる利点について詳しく説明する。
例えば従来のゾルゲル法により製造されていた光学部材では、その原料を加水分解及び重縮合させた加水分解・重縮合物（塗布液（加水分解液）に含有されたもの等を含む）は、高い反応活性を有していた。したがって、その加水分解・重縮合物をアルコール等の溶媒で希釈しないと系内の重合が進み、すぐに硬化するため、成形や取り扱いが困難であった。例えば、従来は溶媒で希釈しない場合には、温度が４０℃〜５０℃程度であっても硬化することがあった。したがって、加水分解後に得られた加水分解・重縮合物の取り扱い性を確保するためには、加水分解・重縮合物に溶媒を共存させることが必須であった。
【０１１９】
また、加水分解・重縮合物に溶媒を共存させたまま加水分解・重縮合物の乾燥・硬化を行なわせると、硬化時に脱水縮合による収縮に加え、脱溶媒による収縮（脱溶媒収縮）が加味される。これにより、従来の光学部材では、硬化物の内部応力が大きくなりがちであり、この内部応力に起因するクラック、剥離などが生じやすかった。
さらに、上記の内部応力を緩和するために光学部材を柔軟化する目的で原料として２官能成分モノマーを多用すると、重縮合体中の低沸環状体が多くなる可能性があった。低沸環状体は硬化時に揮発してしまうため、低沸環状体が多くなると重量歩留まりが低下することになる。また、低沸環状体は硬化物からも揮発し、応力発生の原因となることがある。さらに、低沸環状体を多く含む光学部材は耐熱性が低くなることがある。これらの理由により、従来は、光学部材を、性能の良いエラストマー状硬化体として得ることは困難であった。
【０１２０】
これに対して、本発明の製造方法では、原料として、別系で（即ち、加水分解・重縮合工程に関与しない系で）２官能成分をあらかじめオリゴマー化し、反応性末端を持たない低沸不純物を留去したものを原料として使用するようにしている。したがって、２官能成分（即ち、上記の２官能成分オリゴマー）を多用しても、それらの低沸不純物が揮発することはなく、硬化物重量歩留まりの向上を実現することができるとともに、性能の良いエラストマー状硬化物を得ることができる。
【０１２１】
さらに、２官能成分オリゴマーを主原料とすることにより、加水分解・重縮合物の反応活性を抑制することができる。これは、加水分解・重縮合物の立体障害及び電子効果、並びに、２官能成分オリゴマーを使用したことに伴いシラノール末端量が低減したことによるものと推察される。反応活性を抑制したことにより、溶媒を共存させなくても加水分解・重縮合物は硬化することはなく、したがって、加水分解・重縮合物を一液型、かつ、無溶媒系とすることができる。
【０１２２】
また、加水分解・重縮合物の反応活性が低下したことにより、硬化開始温度を従来よりも高くすることが可能となった。したがって、加水分解・重縮合物の硬化開始温度以下の溶媒を加水分解・重縮合物に共存させた場合には、加水分解・重縮合物の乾燥時に、加水分解・重縮合物の硬化が開始されるよりも以前に溶媒が揮発することになる。これにより、溶媒を使用した場合であっても脱溶媒収縮に起因する内部応力の発生を抑制することが可能となる。
【０１２３】
［２−２］加水分解・重縮合工程
本発明ではまず、上述の化合物（１）、化合物（２）、及び／又はそれらのオリゴマーを加水分解・重縮合反応させる（加水分解・重縮合工程）。この加水分解・重縮合反応は、公知の方法によって行なうことができる。なお、以下適宜、化合物（１）、化合物（２）、及びそのオリゴマーを区別せずに指す場合、「原料化合物」という。
【０１２４】
原料化合物の加水分解・重縮合反応を行なうために使用する水の理論量は、下記式（３）に示す反応式に基づき、系内の加水分解性基の総量の１／２モル比である。
【０１２５】
【化２】
2008276175.tif 000005
【０１２６】
なお、上記式（３）は、一般式（１），（２）のＭがケイ素である場合を例として表わしている。また、「≡Ｓｉ」及び「Ｓｉ≡」は、ケイ素原子の有する４つの結合手のうち３つを省略して表わしたものである。
本明細書では、この加水分解時に必要な水の理論量、即ち、加水分解性基の総量の１／２モル比に相当する水の量を基準（加水分解率１００％）とし、加水分解時に使用する水の量をこの基準量に対する百分率、即ち「加水分解率」で表わす。
【０１２７】
本発明の製造方法において、加水分解・重縮合反応を行なうために使用する水の量は、上述の加水分解率で表わした場合に、通常８０％以上、中でも１００％以上の範囲が好ましい。加水分解率がこの範囲より少ない場合、加水分解・重合が不十分なため、硬化時に原料が揮発したり、硬化物の強度が不十分となったりする可能性がある。一方、加水分解率が２００％を超える場合、硬化途中の系内には常に遊離の水が残存し、蛍光体などの含有物に水分による劣化をもたらしたり、基板が吸水し、硬化時の発泡、クラック、剥離の原因となったりする場合がある。但し、加水分解反応において重要なのは１００％近傍以上（例えば８０％以上）の水で加水分解・重縮合を行なうということであり、塗布前に遊離の水を除く工程を付加すれば、２００％を超える加水分解率を適用することは可能である。この場合、あまり大量の水を使用すると、除去すべき水の量や相溶剤として使用する溶媒の量が増え、濃縮工程が煩雑になったり、重縮合が進みすぎて光学部材を構成する各特定層の塗布性能が低下したりすることがあるので、加水分解率の上限は通常５００％以下、中でも３００％以下、好ましくは２００％以下の範囲とすることが好ましい。
【０１２８】
原料化合物を加水分解・縮重合する際には、触媒などを共存させて、加水分解・縮重合を促進することが好ましい。この場合、使用する触媒としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの有機酸；硝酸、塩酸、リン酸、硫酸などの無機酸；有機金属化合物触媒などを用いることができる。このうち、基板と直接接する部分に使用する構成層とする場合には、絶縁特性に影響の少ない有機金属化合物触媒が好ましい。ここで、有機金属化合物触媒とは、有機基と金属原子とが直接に結合してなる狭義の有機金属化合物からなる触媒のみを指すのではなく、有機金属錯体、金属アルコキシド、有機酸と金属との塩などを含む広義の有機金属化合物からなる触媒を指す。
【０１２９】
有機金属化合物触媒の中では、ジルコニウム、ハフニウム、スズ、亜鉛及びチタンより選択される少なくとも１種の元素を含む有機金属化合物触媒が好ましく、ジルコニウムを含む有機金属化合物触媒がさらに好ましい。
その具体例を挙げると、ジルコニウムを含有する有機金属化合物触媒の例としては、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムジブトキシジアセチルアセトネート、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド、ジルコニウムアシレート、ジルコニウムトリブトキシステアレートなどが挙げられる。
【０１３０】
また、チタンを含有する有機金属化合物触媒の例としては、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラノルマルブトキシド、ブチルチタネートダイマー、テトラオクチルチタネート、チタンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテートなどが挙げられる。
また、亜鉛を含有する有機金属化合物触媒の例としては、亜鉛トリアセチルアセトネートが挙げられる。
【０１３１】
また、スズを含有する有機金属化合物触媒の例を挙げると、テトラブチルスズ、モノブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジブチルスズオキサイド、テトラオクチルスズ、ジオクチルスズジクロライド、ジオクチルスズオキサイド、テトラメチルスズ、ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ、ビス（ネオデカノエート）スズ、ジ−ｎ−ブチルビス（エチルヘキシルマレート）スズ、ジ−ノルマルブチルビス（２，４−ペンタンジオネート）スズ、ジ−ノルマルブチルブトキシクロロスズ、ジ−ノルマルブチルジアセトキシスズ、ジ−ノルマルブチルジラウリル酸スズ、ジメチルジネオデカノエートスズなどが挙げられる。
【０１３２】
なお、これらの有機金属化合物触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記の好ましい有機金属化合物触媒を用いることにより、原料化合物を加水分解・重縮合する際には、副生物の低分子環状シロキサンの生成を抑え、高い歩留まりで特定層形成液を合成することができる。
【０１３３】
また、この有機金属化合物触媒を用いたことにより、特定層及び当該特定層を用いた本発明の光学部材は、高い耐熱性を実現することができる。その理由は明らかではないが、前記有機金属化合物は、単に触媒として原料化合物の加水分解・重縮合反応を促進するだけではなく、加水分解・重縮合物及びその硬化物のシラノール末端に一時的に結合・解離することができ、これによりシラノール含有ポリシロキサンの反応性を調整して、高温条件における（ｉ）有機基の酸化の防止、（ii）ポリマー間の不要な架橋の防止、（iii）主鎖の切断などの防止をする作用があると考えられる。以下、これらの作用（ｉ）〜（iii）について説明する。
【０１３４】
（ｉ）有機基の酸化の防止としては、熱の作用によって、例えばメチル基上にラジカルが発生した時、有機金属化合物触媒の遷移金属がラジカルを補足する効果を有する。一方、この遷移金属自身はラジカル補足によってイオン価数を失い、そのために酸素と作用して有機基の酸化を防止する。その結果として、特定層の劣化を抑えることになると推察される。
【０１３５】
（ii）ポリマー間の不要な架橋の防止としては、例えば、メチル基が酸素分子によって酸化を受けるとホルムアルデヒドになり、ケイ素原子に結合した水酸基が生成する。こうしてできた水酸基同士が脱水縮合するとポリマー間に架橋点ができ、それが増加することによって本来ゴム状であった特定層が硬く、もろくなる可能性がある。しかし、有機金属化合物触媒はシラノール基と結合し、これにより、熱分解による架橋の進行を防止できるものと推察される。
【０１３６】
（iii）主鎖の切断などの防止としては、有機金属化合物触媒がシラノールと結合することにより、シラノールの分子内攻撃によるポリマー主鎖の切断及び環状シロキサンの生成による加熱重量減を抑制し、耐熱性が向上するものと推察される。
【０１３７】
有機金属化合物触媒の好ましい配合量は、使用する触媒の種類によって適宜選択されるが、加水分解・重縮合を行う原料の総重量に対し、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上、また、通常５重量％以下、好ましくは２重量％以下、特に好ましくは１重量％以下である。有機金属化合物触媒が少なすぎると、硬化に時間がかかりすぎたり、硬化不十分なために十分な機械的強度や耐久性が得られなかったりする可能性がある。一方、有機金属化合物触媒が多すぎると、硬化が速すぎて硬化物である特定層の物性の制御が困難となったり、触媒が溶解分散できず析出し特定層の透明度を損なったり、触媒自身が持ち込む有機物量が多くなり得られる特定層が高温使用時に着色したりする可能性がある。
【０１３８】
これらの有機金属触媒は、加水分解・縮合時に一括して原料系に混合しても良く、また分割混合しても良い。また、加水分解・重縮合時に触媒を溶解するために溶媒を使用しても良く、直接反応液に触媒を溶解しても良い。ただし、特定層形成液として使用する際には、硬化時の発泡や熱による着色を防ぐために、加水分解・重縮合工程の後で前記の溶媒を厳密に留去することが望ましい。
【０１３９】
加水分解・重縮合反応時に系内が分液し不均一となる場合には、溶媒を使用しても良い。溶媒としては、例えば、Ｃ１〜Ｃ３の低級アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルエチルケトン、トルエン、水等を任意に用いることができるが、中でも強い酸性や塩基性を示さないものが加水分解・重縮合に悪影響を与えない理由から好ましい。溶媒は１種を単独で使用しても良いが、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することもできる。溶媒使用量は自由に選択できるが、基板に塗布する際、および各層の上に塗布する際には溶媒を除去することが多いため、必要最低限の量とすることが好ましい。また、溶媒除去を容易にするため、沸点が１００℃以下、より好ましくは８０℃以下の溶媒を選択することが好ましい。なお、外部より溶媒を添加しなくても加水分解反応によりアルコール等の溶媒が生成するため、反応当初は不均一でも反応中に均一になる場合もある。
【０１４０】
上記原料化合物の加水分解・重縮合反応は、常圧で実施する場合、通常１５℃以上、好ましくは２０℃以上、より好ましくは４０℃以上、また、通常１４０℃以下、好ましくは１３５℃以下、より好ましくは１３０℃以下の範囲で行なう。加圧下で液相を維持することでより高い温度で行なうことも可能であるが、１５０℃を超えないことが好ましい。
加水分解・重縮合反応時間は反応温度により異なるが、通常０．１時間以上、好ましくは１時間以上、更に好ましくは３時間以上、また、通常１００時間以下、好ましくは２０時間以下、更に好ましくは１５時間以下の範囲で実施される。反応時間の調整は分子量管理を行いつつ適宜行うことが好ましい。
【０１４１】
以上の加水分解・重縮合条件において、時間が短くなったり温度が低すぎたりすると、加水分解・重合が不十分なため硬化時に原料が揮発したり、硬化物の強度が不十分となる可能性がある。また、時間が長くなったり温度が高すぎたりすると、重合物の分子量が高くなり、系内のシラノール量が減少し、塗布時に密着性不良が生じたり硬化が早すぎて硬化物の構造が不均一となり、クラックを生じやすくなる。以上の傾向を踏まえて、所望の物性値に応じて条件を適宜選択することが望ましい。
【０１４２】
上記加水分解・重縮合反応が終了した後、得られた加水分解・重縮合物はその使用時まで室温以下で保管されるが、この期間にもゆっくりと重縮合が進行するため、特に厚膜状の部材として使用する場合には前記加温による加水分解・重縮合反応が終了した時点より室温保管にて通常６０日以内、好ましくは３０日以内、更に好ましくは１５日以内に使用に供することが好ましい。必要に応じ凍らない範囲にて低温保管することにより、この期間を延長することができる。保管期間の調整は分子量管理を行いつつ適宜行うことが好ましい。
【０１４３】
前記の操作により、上記の原料化合物の加水分解・重縮合物（重縮合物）が得られる。この加水分解・重縮合物は、好ましくは液状である。しかし、固体状の加水分解・重縮合物でも、溶媒を用いることにより液状となるものであれば、使用することができる。また、こうして得られた液状の加水分解・重縮合物は、この後に説明する工程で硬化することにより本発明の光学部材の特定層となる特定層形成液である。
【０１４４】
［２−３］溶媒留去
上記の加水分解・重縮合工程において溶媒を用いた場合には、通常、乾燥の前に加水分解・重縮合物から溶媒を留去することが好ましい（溶媒留去工程）。これにより、溶媒を含まない特定層形成液（液状の加水分解・重縮合物）を得ることができる。上述したように、従来は溶媒を留去すると加水分解・重縮合物が硬化してしまうために加水分解・重縮合物の取り扱いが困難となっていた。しかし、本発明の製造方法では、２官能成分オリゴマーを使用すると加水分解・重縮合物の反応性が抑制されるため、乾燥の前に溶媒を留去しても加水分解・重縮合物は硬化しなくなり、溶媒の留去が可能である。溶媒を乾燥前に留去しておくことにより、脱溶媒収縮によるクラック、剥離、断線などを防止することができる。
【０１４５】
なお、通常は、溶媒の留去の際に、加水分解に用いた水の留去も行なわれる。また、留去される溶媒には、上記の一般式（１）、（２）で表わされる原料化合物の加水分解・重縮合反応により生成される、ＸＨ等で表わされる溶媒も含まれる。さらに、反応時に副生する低分子環状シロキサンも含まれる。
溶媒を留去する方法は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。ただし、加水分解・重縮合物の硬化開始温度以上の温度で溶媒の留去を行なうことは避けるようにする。
【０１４６】
溶媒の留去を行なう際の温度条件の具体的な範囲を挙げると、通常６０℃以上、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上、また、通常１５０℃以下、好ましくは１３０℃以下、より好ましくは１２０℃以下である。この範囲の下限を下回ると溶媒の留去が不十分となる可能性があり、上限を上回ると加水分解・重縮合物がゲル化する可能性がある。
【０１４７】
また、溶媒の留去を行なう際の圧力条件は、通常は常圧である。さらに、必要に応じて溶媒留去時の反応液の沸点が硬化開始温度（通常は１２０℃以上）に達しないように減圧する。また、圧力の下限は、加水分解・重縮合物の主成分が留出しない程度である。
一般に高温・高真空条件で軽沸分は効率良く留去できるが、軽沸分が微量であるため装置形状により精密に留去できない場合には、高温操作によりさらに重合が進み分子量が上がりすぎる可能性がある。さらに、所定の種類の触媒を使用している場合には、長時間高温反応に供すると失活し、特定層形成液を硬化しにくくなる可能性もある。そこで、これらの場合などには、必要に応じ窒素吹き込みや水蒸気蒸留などにより低温常圧で軽沸分を留去しても良い。
【０１４８】
減圧留去や窒素吹き込みなどの何れの場合にも、加水分解・重縮合物の主成分本体が留出しないよう、前段の加水分解・重縮合反応にて適度に分子量を上げておくことが望ましい。
これらの方法により溶媒や水分、副生低分子環状シロキサン、溶存空気などの軽沸分を十分に除いた特定層形成液を用いて製造する特定層を備えた光学部材は、軽沸分の気化による硬化時発泡や高温使用時の基板または各層からの剥離を低減させることができるため、好ましい。
【０１４９】
ただし、溶媒の留去を行なうことは、必須の操作ではない。特に、加水分解・重縮合物の硬化温度以下の沸点を有する溶媒を用いている場合には、加水分解・重縮合物の乾燥時に、加水分解・重縮合物の硬化が開始される前に溶媒が揮発してしまうため、特に溶媒留去工程を行なわなくても脱溶媒収縮によるクラック等の生成は防止することができる。しかし、溶媒の揮発により加水分解・重縮合物の体積が変化することもありえるため、光学部材の寸法や形状を精密に制御する観点からは、溶媒留去を行なうことが好ましい。
【０１５０】
［２−４］塗布
こうして得られた特定層形成液は、基板等の所望の部位に塗布し、塗膜を形成させる。この塗膜は、後述するように乾燥させることで特定層となる。なお、前記の溶媒留去を行う場合には、溶媒留去の前に塗布を行なってもよく、溶媒留去の後に塗布を行なってもよい。
【０１５１】
塗布の際、塗膜の膜厚は形成しようとする特定層の膜厚に応じて適切な大きさに設定すればよい。この際、本発明に係る特定層は従来の技術により形成される層よりも厚膜化が可能であるので、寸法設定の自由度が大きいという利点がある。
また、塗布に用いる手法に制限は無いが、例えば、キャスト法、スピン法、ディップ法などを用いることができる。
【０１５２】
［２−５］乾燥
上述の加水分解・重縮合反応により得られた加水分解・重縮合物を乾燥させる（乾燥工程。または、硬化工程）ことにより、特定層を得ることができる。この加水分解・重縮合物は上述のように通常は液状であるが、これを目的とする形状の型に入れた状態で乾燥を行なうことにより、目的とする形状を有する特定層を形成することが可能となる。また、この加水分解・重縮合物を前記のように目的とする部位に塗布した状態で乾燥を行なうことにより、目的とする部位に直接、特定層を形成することが可能となる。なお、乾燥工程では必ずしも溶媒が気化するわけではないが、ここでは、流動性を有する加水分解・重縮合物が流動性を失って硬化する現象を含めて、乾燥工程と呼ぶものとする。したがって、溶媒の気化を伴わない場合には、上記「乾燥」は「硬化」と読み替えて認識してもよい。
【０１５３】
乾燥工程では、加水分解・重縮合物をさらに重合させることにより、メタロキサン結合を形成させて、重合物を乾燥・硬化させ、特定層を得る。
乾燥の際には、加水分解・重縮合物を所定の硬化温度まで加熱して硬化させるようにする。具体的な温度範囲は加水分解・重縮合物の乾燥が可能である限り任意であるが、メタロキサン結合は通常１００℃以上で効率良く形成されるため、好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１５０℃以上で実施される。但し、基板や半導体発光装置などの光源を含む光学部材を加熱する場合は、通常は基板や半導体発光装置などの光源などの構成要素の耐熱温度以下の温度、好ましくは２００℃以下で乾燥を実施することが好ましい。
【０１５４】
また、加水分解・重縮合物を乾燥させるために硬化温度に保持する時間（硬化時間）は触媒濃度や部材の厚みなどにより一概には決まらないが、通常０．１時間以上、好ましくは０．５時間以上、更に好ましくは１時間以上、また、通常１０時間以下、好ましくは５時間以下、更に好ましくは３時間以下の範囲で実施される。
なお、乾燥工程における昇温条件は特に制限されない。即ち、乾燥工程の間、一定の温度で保持しても良く、連続的又は断続的に温度を変化させても良い。また、乾燥工程を更に複数回に分けて行なってもよい。さらに、乾燥工程において、温度を段階的に変化させるようにしてもよい。温度を段階的に変化させることにより、残留溶媒や溶存水蒸気による発泡を防ぐことができるという利点を得ることができる。また、低温で硬化させた後、高温で追硬化した場合には、得られる特定層中に内部応力が発生しにくく、クラックや剥離を起こしにくいという利点も得ることができる。
【０１５５】
ただし、上述の加水分解・重縮合反応を溶媒の存在下にて行なったときに、溶媒留去工程を行なわなかった場合や、溶媒留去工程を行なっても加水分解・重縮合物中に溶媒が残留している場合には、この乾燥工程を、溶媒の沸点以下の温度にて溶媒を実質的に除去する第１の乾燥工程と、該溶媒の沸点以上の温度にて乾燥する第２の乾燥工程とに分けて行なうことが好ましい。なお、ここで言う「溶媒」には、上述の原料化合物の加水分解・重縮合反応により生成される、ＸＨ等で表わされる溶媒や低分子環状シロキサンも含まれる。また、本明細書における「乾燥」とは、上述の原料化合物の加水分解・重縮合物が溶媒を失い、更に重合・硬化してメタロキサン結合を形成する工程を指す。
【０１５６】
第１の乾燥工程は、原料化合物の加水分解・重縮合物の更なる重合を積極的に進めることなく、含有される溶媒を該溶媒の沸点以下の温度にて実質的に除去するものである。即ち、この工程にて得られる生成物は、乾燥前の加水分解・重縮合物が濃縮され、水素結合により粘稠な液或いは柔らかい膜状になったものか、溶媒が除去されて加水分解・重縮合物が液状で存在しているものである。
【０１５７】
ただし、通常は、溶媒の沸点未満の温度で第１の乾燥工程を行なうことが好ましい。該溶媒の沸点以上の温度で第１の乾燥を行なうと、得られる膜に溶媒の蒸気による発泡が生じ、欠陥の無い均質な膜が得にくくなる。この第１の乾燥工程は、薄膜状の部材とした場合など溶媒の蒸発の効率がよい場合は単独のステップで行なっても良いが、蒸発効率の悪い場合においては複数のステップに分けて昇温しても良い。また、極端に蒸発効率が悪い形状の場合は、予め別の効率良い容器にて乾燥濃縮を行なった上で、流動性が残る状態で塗布し、更に乾燥を実施してもよい。蒸発効率の悪い場合には、大風量の通風乾燥など部材の表面のみ濃縮が進む手段をとらず、部材全体が均一に乾燥するよう工夫することが好ましい。
【０１５８】
第２の乾燥工程は、上述の加水分解・重縮合物の溶媒が第１の乾燥工程により実質的に無くなった状態において、この加水分解・重縮合物を溶媒の沸点以上の温度で加熱し、メタロキサン結合を形成することにより、安定な硬化物とするものである。この工程において溶媒が多く残留していると、架橋反応が進行しつつ溶媒蒸発による体積減が生じるため、大きな内部応力が生じ、収縮による剥離やクラックの原因となる。メタロキサン結合は通常１００℃以上で効率良く形成されるため、第２の乾燥工程は好ましくは１００℃以上、更に好ましくは１２０℃以上で実施される。但し、基板や半導体発光装置などの光源を含む光学部材を加熱する場合は、通常は基板や半導体発光装置などの光源などの構成要素の耐熱温度以下の温度、好ましくは２００℃以下で乾燥を実施することが好ましい。第２の乾燥工程における硬化時間は触媒濃度や部材の厚みなどにより一概には決まらないが、通常０．１時間以上、好ましくは０．５時間以上、更に好ましくは１時間以上、また、通常１０時間以下、好ましくは５時間以下、更に好ましくは３時間以下の範囲で実施される。
【０１５９】
このように溶媒除去の工程（第１の乾燥工程）と硬化の工程（第２の乾燥工程）とを明確に分けることにより、溶媒留去工程を行なわない場合であっても、上述した特性を持つ耐光性、耐熱性に優れる特定層をクラック・剥離することなく得ることが可能となる。
ただし、第１の乾燥工程中でも硬化が進行することはありえるし、第２の乾燥工程中にも溶媒除去が進行する場合はありえる。しかし、第１の乾燥工程中の硬化や第２の乾燥工程中の溶媒除去は、通常は本発明の効果に影響を及ぼさない程度に小さいものである。
【０１６０】
なお、実質的に上述の第１の乾燥工程及び第２の乾燥工程が実現される限り、各工程における昇温条件は特に制限されない。即ち、各乾燥工程の間、一定の温度で保持しても良く、連続的又は断続的に温度を変化させても良い。また、各乾燥工程を更に複数回に分けて行なってもよい。更には、第１の乾燥工程の間に一時的に溶媒の沸点以上の温度となったり、第２の乾燥工程の間に溶媒の沸点未満の温度となる期間が介在したりする場合でも、実質的に上述したような溶媒除去の工程（第１の乾燥工程）と硬化の工程（第２の乾燥工程）とが独立して達成される限り、本発明の範囲に含まれるものとする。
【０１６１】
さらに、溶媒として加水分解・重縮合物の硬化温度以下、好ましくは硬化温度未満の沸点を有するものを用いている場合には、加水分解・重縮合物に共存している溶媒は、特に温度を調整せずに加水分解・重縮合物を硬化温度まで加熱した場合であっても、乾燥工程の途中において、温度が沸点に到達した時点で加水分解・重縮合物から留去されることになる。つまり、この場合、乾燥工程において加水分解・重縮合物を硬化温度まで昇温する過程において、加水分解・重縮合物が硬化する前に、溶媒の沸点以下の温度にて溶媒を実質的に除去する工程（第１の乾燥工程）が実施される。これにより、加水分解・重縮合物は、溶媒を含有しない液状の加水分解・重縮合物となる。そして、その後、溶媒の沸点以上の温度（即ち、硬化温度）にて乾燥し、加水分解・重縮合物を硬化させる工程（第２の乾燥工程）が進行することになる。したがって、溶媒として上記の硬化温度以下の沸点を有するものを用いると、上記の第１の乾燥工程と第２の乾燥工程とは、たとえその実施を意図しなくても行なわれることになる。このため、溶媒として加水分解・重縮合物の硬化温度以下、好ましくは上記硬化温度未満の沸点を有するものを用いることは、乾燥工程を実施する際には加水分解・重縮合物が溶媒を含んでいたとしても特定層及び当該特定層を備えた光学部材の品質に大きな影響を与えることがないため、好ましいといえる。
【０１６２】
［２−６］その他
上述の乾燥工程の後、得られた特定層に対し、必要に応じて各種の後処理を施しても良い。後処理の種類としては、密着性の改善のための表面処理、反射防止膜の作製、光取り出し効率向上のための微細凹凸面の作製等が挙げられる。
【０１６３】
［３］特定層形成液
本発明の特定層形成液は、上述したように、加水分解・重縮合工程により得られる液状材料であり、乾燥工程で硬化させられることによって特定層となるものである。
【０１６４】
特定層形成液が硬化性オルガノポリシロキサンである場合は、その硬化物の熱膨張係数の点で直鎖状オルガノポリシロキサンよりは分岐状オルガノポリシロキサンが好ましい。直鎖状オルガノポリシロキサンの硬化物はエラストマー状であり、その熱膨張係数が大きいが、分岐状オルガノポリシロキサンの硬化物の熱膨張係数は直鎖状オルガノポリシロキサンの硬化物の熱膨張係数より小さいので、熱膨張に伴う光学特性の変化が小さいからである。
【０１６５】
本発明の特定層形成液の粘度に制限は無いが、液温２５℃において、通常２０ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、また、通常１５００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以下である。なお、前記粘度はＲＶ型粘度計（例えばブルックフィールド社製ＲＶ型粘度計「ＲＶＤＶ−ＩＩ+Ｐｒｏ」により測定できる。
【０１６６】
また、本発明の特定層形成液の重量平均分子量及び分子量分布に制限は無いが、通常は、「［１−５−７］分子量」において説明したとおりである。さらに、本発明の特定層形成液中の低沸点成分は、「［１−５−８］低沸点成分」で説明した本発明の特定層と同様に、少ないことが好ましい。
【０１６７】
［４］その他の成分
特定層には、本発明の要旨を逸脱しない限り、任意の成分を含有させることができる。したがって、用途によっては、特定層及び特定層形成液は、上述した加水分解・重縮合物以外にその他の成分を含有していてもよい。例えば、必要に応じて特定層及び特定層形成液に蛍光体や無機粒子などを含有させてもよい。また、その他の成分は、１種のみを用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。なお、これらのその他の成分は、光学部材を構成する特定層以外の層に含有させても良い。
以下、蛍光体および無機粒子について説明する。
【０１６８】
［４−１］蛍光体
本発明の光学部材は、例えば、後述する蛍光体含有層中に蛍光体を含有することができる。なお、蛍光体は１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、蛍光体は、本発明の光学部材を構成する層のうち、２層以上に含有されていても良い。
【０１６９】
［４−１−１］蛍光体の種類
蛍光体の組成には特に制限はないが、結晶母体であるＹ2Ｏ3、Ｚｎ2ＳｉＯ4等に代表される金属酸化物、Ｃａ5（ＰＯ4）3Ｃｌ等に代表されるリン酸塩及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される硫化物に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属のイオンやＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｂ等の金属のイオンを付活剤または共付活剤として組み合わせたものが好ましい。
【０１７０】
結晶母体の好ましい例としては、例えば、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ2Ｓ4、ＳｒＳ、ＺｎＳ等の硫化物、Ｙ2Ｏ2Ｓ等の酸硫化物、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12、ＹＡｌＯ3、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｍｇ，Ｚｎ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17、ＢａＡｌ12Ｏ19、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・Ａｌ2Ｏ3、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8、ＳｒＡｌ2Ｏ4、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12等のアルミン酸塩、Ｙ2ＳｉＯ5、Ｚｎ2ＳｉＯ4等の珪酸塩、ＳｎＯ2、Ｙ2Ｏ3等の酸化物、ＧｄＭｇＢ5Ｏ10、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3等の硼酸塩、Ｃａ10（ＰＯ4）6（Ｆ，Ｃｌ）2、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2等のハロリン酸塩、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ4等のリン酸塩等を挙げることができる。
【０１７１】
ただし、上記の結晶母体及び付活剤または共付活剤は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば用いることが可能である。
具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能であるが、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、本明細書における蛍光体の例示では、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。例えば、「Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+」、「Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ3+」及び「Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+」を「Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+」と、「Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ」、「Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ」及び「（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ」を「（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ」とまとめて示している。省略箇所はカンマ（，）で区切って示す。
【０１７２】
［４−１−１−１］赤色蛍光体
赤色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「赤色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、また、通常７００ｎｍ以下、好ましくは６８０ｎｍ以下が望ましい。
【０１７３】
このような赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。
【０１７４】
さらに、特開２００４−３００２４７号公報に記載された、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種の元素を含有する酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部又は全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び／又は酸硫化物を含有する蛍光体である。
【０１７５】
また、そのほか、赤色蛍光体としては、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＬｉＹ9（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ、Ｃａ2Ｙ8（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、Ｓｒ2ＢａＳｉＯ5：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｔｂ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＮ2：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ等のＣｅ付活窒化物蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（Ｂａ3Ｍｇ）Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）3（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）2Ｏ3：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）ＶＯ4：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活リン酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｌｕ）2ＷＯ6：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）xＳｉyＮz：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）1-xＳｃxＣｅy）2（Ｃａ，Ｍｇ）1-r（Ｍｇ，Ｚｎ）2+rＳｉz-qＧｅqＯ12+δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
【０１７６】
赤色蛍光体としては、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料（例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ’］−４，４’，７，７’−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン）、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。
【０１７７】
また、赤色蛍光体のうち、ピーク波長が５８０ｎｍ以上、好ましくは５９０ｎｍ以上、また、６２０ｎｍ以下、好ましくは６１０ｎｍ以下の範囲内にあるものは、橙色蛍光体として好適に用いることができる。このような橙色蛍光体の例としては、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ）3（ＰＯ4）2：Ｓｎ2+、ＳｒＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体等が挙げられる。
【０１７８】
［４−１−１−２］緑色蛍光体
緑色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「緑色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常４９０ｎｍ以上、好ましくは５００ｎｍ以上、また、通常５７０ｎｍ以下、好ましくは５５０ｎｍ以下が望ましい。
このような緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体等が挙げられる。
【０１７９】
また、そのほか、緑色蛍光体としては、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）2（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ等のＥｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ2Ｙ8（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｔｂ、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光体、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、Ｅｕ付活βサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、（Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ）ＢＯ3：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｎａ2Ｇｄ2Ｂ2Ｏ7：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｓｒ）2（Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ）Ｂ2Ｏ6：Ｋ，Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ8Ｍｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）2Ｓ4：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）8（Ｍｇ，Ｚｎ）（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
【０１８０】
また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、ヘキシルサリチレートを配位子として有するテルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。
【０１８１】
［４−１−１−３］青色蛍光体
青色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「青色蛍光体」という）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、ピーク波長が、通常４２０ｎｍ以上、好ましくは４４０ｎｍ以上、また、通常４８０ｎｍ以下、好ましくは４７０ｎｍ以下が望ましい。
このような青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｂ5Ｏ9Ｃｌ：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕまたは（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。
【０１８２】
また、そのほか、青色蛍光体としては、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍光体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＡｌ8Ｏ13：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ4等のタングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ5：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6・ｎＢ2Ｏ3：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ2Ｏ5・０．１６Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。
【０１８３】
［４−１−１−４］黄色蛍光体
黄色の蛍光を発する蛍光体（以下適宜、「黄色蛍光体」という。）が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、通常５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上、また、通常６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあることが好適である。黄色蛍光体の発光ピーク波長が短すぎると黄色成分が少なくなり演色性が劣ることとなる可能性があり、長すぎると光学部材から放射される光の輝度が低下する可能性がある。
【０１８４】
このような黄色蛍光体としては、例えば、各種の酸化物系、窒化物系、酸窒化物系、硫化物系、酸硫化物系等の蛍光体が挙げられる。特に、ＲＥ3Ｍ5Ｏ12：Ｃｅ（ここで、ＲＥは、Ｙ，Ｔｂ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｓｍの少なくとも１種類の元素を表し、Ｍは、Ａｌ，Ｇａ，Ｓｃの少なくとも１種類の元素を表す。）やＭ23Ｍ32Ｍ43Ｏ12：Ｃｅ（ここで、Ｍ2は２価の金属元素、Ｍ3は３価の金属元素、Ｍ4は４価の金属元素）等で表されるガーネット構造を有するガーネット系蛍光体、ＡＥ2Ｍ5Ｏ4：Ｅｕ（ここで、ＡＥは、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎの少なくとも１種類の元素を表し、Ｍ5は、Ｓｉ，Ｇｅの少なくとも１種類の元素を表す。）等で表されるオルソシリケート系蛍光体、これらの系の蛍光体の構成元素の酸素の一部を窒素で置換した酸窒化物系蛍光体、ＡＥＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ（ここで、ＡＥは、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎの少なくとも１種類の元素を表す。）等のＣａＡｌＳｉＮ3構造を有する窒化物系蛍光体等のＣｅで付活した蛍光体などが挙げられる。
また、そのほか、黄色蛍光体としては、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ（Ｃａ，Ｓｒ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｇａ，Ａｌ）2Ｓ4：Ｅｕ等の硫化物系蛍光体、Ｃａx（Ｓｉ，Ａｌ）12（Ｏ，Ｎ）16：Ｅｕ等のＳｉＡｌＯＮ構造を有する酸窒化物系蛍光体等のＥｕで付活した蛍光体を用いることも可能である。
【０１８５】
［４−１−１−５］その他の蛍光体
本発明の光学部材は、上述したもの以外の蛍光体を含有させることも可能である。例えば、本発明の光学部材を構成する層は、イオン状の蛍光物質や有機・無機の蛍光成分を均一・透明に溶解・分散させた蛍光ガラスとすることもできる。
【０１８６】
［４−１−２］蛍光体の粒径
本発明に使用する蛍光体の粒径は特に制限はないが、中央粒径（Ｄ50）で、通常０．１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上である。また、通常１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。蛍光体の中央粒径（Ｄ50）が上記範囲にある場合は、後述する蛍光体含有層において、光源から伝送された光が充分に散乱される。また、光源から伝達された光が充分に蛍光体粒子に吸収されるため、波長変換が高効率に行われると共に、蛍光体から発せられる光が全方向に照射される。これにより、複数種類の蛍光体からの一次光を混色して白色にすることができると共に、均一な白色光と照度が得られる。一方、蛍光体の中央粒径（Ｄ50）が上記範囲より大きい場合は、蛍光体が発光部の空間を充分に埋めることができないため、光源から伝達された光が充分に蛍光体に吸収されない可能性がある。また、蛍光体の中央粒径（Ｄ50）が、上記範囲より小さい場合は、蛍光体の発光効率が低下するため、照度が低下する可能性がある。
【０１８７】
蛍光体粒子の粒度分布（ＱＤ）は、蛍光体含有層での粒子の分散状態をそろえるために小さい方が好ましいが、小さくするためには分級収率が下がってコストアップにつながるので、通常０．０３以上、好ましくは０．０５以上、更に好ましくは０．０７以上である。また、通常０．４以下、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．２以下である。
なお、本発明において、中央粒径（Ｄ50）および粒度分布（ＱＤ）は、重量基準粒度分布曲線から得ることが出来る。前記重量基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により粒度分布を測定し得られるもので、具体的には、例えば以下のように測定することが出来る。
【０１８８】
〔重量基準粒度分布曲線の測定方法〕
（１）気温２５℃、湿度７０％の環境下において、エチレングリコールなどの溶媒に蛍光体を分散させる。
（２）レーザ回折式粒度分布測定装置（堀場製作所  ＬＡ−３００）により、粒径範囲０．１μｍ〜６００μｍにて測定する。
（３）この重量基準粒度分布曲線において積算値が５０％のときの粒径値を中央粒径Ｄ50と表記する。また、積算値が２５％及び７５％の時の粒径値をそれぞれＤ25、Ｄ75と表記し、ＱＤ＝（Ｄ75−Ｄ25）／（Ｄ75＋Ｄ25）と定義する。ＱＤが小さいことは粒度分布が狭いことを意味する。
【０１８９】
また、蛍光体粒子の形状も、蛍光体含有層の形成に影響を与えない限り、任意である。例えば、蛍光体含有層の形成のための形成液（以下適宜、「蛍光体含有層形成液」という。例えば、蛍光体を含有する特定層形成液などがこれに当たり、蛍光体組成物と同様のものを指す）の流動性等に影響を与えない限り、特に限定されない。
【０１９０】
［４−１−３］蛍光体の表面処理
本発明に使用する蛍光体は、耐水性を高める目的で、または蛍光体含有層中で蛍光体の不要な凝集を防ぐ目的で、表面処理が行われていてもよい。かかる表面処理の例としては、特開２００２−２２３００８号公報に記載の有機材料、無機材料、ガラス材料などを用いた表面処理、特開２０００−９６０４５号公報等に記載の金属リン酸塩による被覆処理、金属酸化物による被覆処理、シリカコート等の公知の表面処理などが挙げられる。
【０１９１】
表面処理の具体例を挙げると、例えば蛍光体の表面に上記金属リン酸塩を被覆させるには、以下の（ｉ）〜（iii）の表面処理を行う。
（ｉ）所定量のリン酸カリウム、リン酸ナトリウムなどの水溶性のリン酸塩と、塩化カルシウム、硫酸ストロンチウム、塩化マンガン、硝酸亜鉛等のアルカリ土類金属、Ｚｎ及びＭｎの中の少なくとも１種の水溶性の金属塩化合物とを蛍光体懸濁液中に混合し、攪拌する。
（ii）アルカリ土類金属、Ｚｎ及びＭｎの中の少なくとも１種の金属のリン酸塩を懸濁液中で生成させると共に、生成したこれらの金属リン酸塩を蛍光体表面に沈積させる。
（iii）水分を除去する。
【０１９２】
また、表面処理の他の例のうち好適な例を挙げると、シリカコートとしては、水ガラスを中和してＳｉＯ2を析出させる方法、アルコキシシランを加水分解したものを表面処理
する方法（例えば、特開平３−２３１９８７号公報）等が挙げられ、分散性を高める点においてはアルコキシシランを加水分解したものを表面処理する方法が好ましい。
【０１９３】
［４−１−４］蛍光体の混合方法
本発明において、蛍光体粒子を加える方法は特に制限されない。例えば、特定層に蛍光体を含有させる場合、蛍光体粒子の分散状態が良好な場合であれば、上述の特定層形成液に後混合するだけでよい。即ち、特定層形成液と蛍光体とを混合し、蛍光体含有層形成液を用意して、この蛍光体含有層形成液を用いて蛍光体含有層を作製すればよい。蛍光体粒子の凝集が起こりやすい場合には、加水分解前の原料化合物を含む反応用溶液（以下適宜「加水分解前溶液」という。）に蛍光体粒子を前もって混合し、蛍光体粒子の存在下で加水分解・重縮合を行なうと、粒子の表面が一部シランカップリング処理され、蛍光体粒子の分散状態が改善される。
【０１９４】
なお、蛍光体の中には加水分解性のものもあるが、本発明の光学部材の特定層は、塗布前の液状態（特定層形成液）において、水分はシラノール体として潜在的に存在し、遊離の水分はほとんど存在しないので、そのような蛍光体でも加水分解してしまうことなく使用することが可能である。また、加水分解・重縮合後の特定層形成液を脱水・脱アルコール処理を行なってから使用すれば、そのような蛍光体との併用が容易となる利点もある。
【０１９５】
また、蛍光体粒子や無機粒子（後述する）を特定層に分散させる場合には、粒子表面に分散性改善のため有機配位子による修飾を行うことも可能である。従来、光学部材として用いられてきた付加型シリコーン樹脂は、このような有機配位子により硬化阻害を受けやすく、このような表面処理を行った粒子を混合・硬化することができなかった。これは、付加反応型シリコーン樹脂に使用されている白金系の硬化触媒が、これらの有機配位子と強い相互作用を持ち、ヒドロシリル化の能力を失い、硬化不良を起こすためである。このような被毒物質としてはＮ、Ｐ、Ｓ等を含む有機化合物の他、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｂｉ、Ａｓ等の重金属のイオン性化合物、アセチレン基等、多重結合を含む有機化合物（フラックス、アミン類、塩ビ、硫黄加硫ゴム）などが挙げられる。これに対し、本発明の光学部材の特定層は、これらの被毒物質による硬化阻害を起こしにくい縮合型の硬化機構によるものである。このため、特定層は有機配位子により表面改質した蛍光体粒子や無機粒子、さらには錯体蛍光体などの蛍光成分との混合使用の自由度が大きく、蛍光体バインダや高屈折率ナノ粒子導入透明材料として優れた特徴を備えるものである。
【０１９６】
［４−１−５］蛍光体の含有率
本発明の蛍光体含有層における蛍光体の含有率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であり、その適用形態により自由に選定できるが、蛍光体総量として、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、また、通常３５重量％以下、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２８重量％以下である。
【０１９７】
また、一般に、光源から伝送される光の発光色と蛍光体の発光色とを混色して白色を得る場合、光源から伝送される光の発光色を一部透過させることになるため、蛍光体含有率は低濃度となり、上記範囲の下限近くの領域となる。一方、光源から伝送される光を全て蛍光体発光色に変換して白色を得る場合には、高濃度の蛍光体が好ましいため、蛍光体含有率は上記範囲の上限近くの領域となる。蛍光体含有率がこの範囲より多いと塗布性能が悪化したり、光学的な干渉作用により蛍光体の利用効率が低くなり、輝度が低くなったりする可能性がある。また、蛍光体含有率がこの範囲より少ないと、蛍光体による波長変換が不十分となり、目的とする発光色を得られなくなる可能性がある。
【０１９８】
以上白色発光の用途について例示したが、具体的な蛍光体含有率は目的色、蛍光体の発光効率、混色形式、蛍光体比重、塗布膜厚、光学部材の形状により多様であり、この限りではない。
ところで、例えば特定層に蛍光体を含有させて蛍光体含有層を構成する場合には、当該特定層形成液はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂など従来の光学部材形成液と比較して低粘度であり、かつ蛍光体や無機粒子とのなじみが良く、高濃度の蛍光体や無機粒子を分散しても十分に塗布性能を維持することが出来る利点を有する。また、必要に応じて重合度の調整やアエロジル等チキソ材を含有させることにより高粘度にすることも可能であり、目的の蛍光体含有量に応じた粘度の調整幅が大きく、塗布対象物の種類や形状さらにはポッティング・スピンコート・印刷などの各種塗布方法に柔軟に対応できる塗布液を提供することが出来る。
【０１９９】
なお、蛍光体含有層における蛍光体の含有率は、蛍光体組成が特定出来ていれば、蛍光体含有試料を粉砕後予備焼成し炭素成分を除いた後にフッ酸処理によりケイ素成分をケイフッ酸として除去し、残渣を希硫酸に溶解して主成分の金属元素を水溶液化し、ＩＣＰや炎光分析、蛍光Ｘ線分析などの公知の元素分析方法により主成分金属元素を定量し、計算により蛍光体含有率を求めることが出来る。また、蛍光体形状や粒径が均一で比重が既知であれば塗布物断面の画像解析により単位面積あたりの粒子個数を求め蛍光体含有率に換算する簡易法も用いることが出来る。
【０２００】
また、蛍光体含有層形成液における蛍光体の含有率は、蛍光体含有層における蛍光体の含有率が前記範囲に収まるように設定すればよい。したがって、蛍光体含有層形成液が乾燥工程において重量変化しない場合は蛍光体含有層形成液における蛍光体の含有率は蛍光体含有層における蛍光体の含有率と同様になる。また、蛍光体含有層形成液が溶媒等を含有している場合など、蛍光体含有層形成液が乾燥工程において重量変化する場合は、その溶媒等を除いた蛍光体含有層形成液における蛍光体の含有率が蛍光体含有層における蛍光体の含有率と同様になるようにすればよい。
【０２０１】
［４−２］無機粒子
また、本発明の光学部材を構成する層には、光学的特性や作業性を向上させるため、また、以下の＜１＞〜＜５＞の何れかの効果を得ることを目的として、更に無機粒子を含有させても良い。中でも、本発明の光学部材を構成する各層のうち、互いに接する特定層が無機粒子を含有していることが好ましい。ただし、この場合には、光学部材が備える２層以上の特定層のうち、少なくとも１層が無機粒子を含有すればよい。なお、無機粒子は、本発明の光学部材を構成する層のうち、１層のみに含有されていてもよく、２層以上に含有されていても良い。
【０２０２】
＜１＞後述する光散乱層に光散乱物質として無機粒子を混入し、光源から伝送された光を散乱させることにより、光学部材から外部に放射される光の指向角を広げる。また、蛍光体含有層において、蛍光体に当たる光量を増加させ、波長変換効率を向上させる。
＜２＞光学部材を構成する層に結合剤として無機粒子を配合することにより、クラックの発生を防止する。
＜３＞光学部材の各層を構成するための形成液に、粘度調整剤として無機粒子を配合することにより、当該形成液の粘度を高くする。
＜４＞光学部材を構成する層に無機粒子を配合することにより、その収縮を低減する。
＜５＞光学部材を構成する層に無機粒子を配合することにより、その屈折率を調整して、光取り出し効率を向上させる。
【０２０３】
中でも、上記の場合のうちでも特定層に無機粒子を含有させる場合は、特定層形成液に、蛍光体の粉末と同様に、無機粒子を目的に応じて適量混合すればよい。この場合、混合する無機粒子の種類及び量によって得られる効果が異なる。
例えば、無機粒子が粒径約１０ｎｍの超微粒子状シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ＃２００）の場合、特定層形成液のチクソトロピック性が増大するため、上記＜３＞の効果が大きい。
【０２０４】
また、例えば、無機粒子が粒径約数μｍの破砕シリカ若しくは真球状シリカの場合、チクソトロピック性の増加はほとんど無く、特定層の骨材としての働きが中心となるので、上記＜２＞及び＜４＞の効果が大きい。
また、例えば、特定層に用いられる前記化合物（乾燥させた加水分解・重縮合物）とは屈折率が異なる粒径約１μｍの無機粒子を用いると、前記化合物と無機粒子との界面における光散乱が大きくなるので、上記＜１＞の効果が大きい。
【０２０５】
また、例えば、特定層に用いられる前記化合物より屈折率の大きな、中央粒径が通常１ｎｍ以上、好ましくは３ｎｍ以上、また、通常１０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以下、具体的には発光波長以下の粒径をもつ無機粒子を用いると、特定層の透明性を保ったまま屈折率を向上させることができるので、上記＜５＞の効果が大きい。
【０２０６】
従って、混合する無機粒子の種類は目的に応じて選択すれば良い。また、その種類は単一でも良く、複数種を組み合わせてもよい。また、分散性を改善するためにシランカップリング剤などの表面処理剤で表面処理されていても良い。
【０２０７】
［４−２−１］無機粒子の種類
使用する無機粒子の種類としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化イットリウムなどの無機酸化物粒子やダイヤモンド粒子が例示されるが、目的に応じて他の物質を選択することもでき、これらに限定されるものではない。
【０２０８】
無機粒子の形態は粉体状、スラリー状等、目的に応じいかなる形態でもよいが、透明性を保つ必要がある場合は、当該無機粒子を含有させる層に含有されるその他の材料と屈折率を同等としたり、水系・溶媒系の透明ゾルとして当該層の形成液に加えたりすることが好ましい。
【０２０９】
［４−２−２］無機粒子の中央粒径
これらの無機粒子（一次粒子）の中央粒径は特に限定されないが、通常、蛍光体粒子の１／１０以下程度である。具体的には、目的に応じて以下の中央粒径のものが用いられる。例えば、無機粒子を光散乱材として用いるのであれば、その中央粒径は通常０．０５μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上、また、通常５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下である。また、例えば、無機粒子を骨材として用いるのであれば、その中央粒径は１μｍ〜１０μｍが好適である。また、例えば、無機粒子を増粘剤（チキソ剤）として用いるのであれば、その中央粒子は１０〜１００ｎｍが好適である。また、例えば、無機粒子を屈折率調整剤として用いるのであれば、その中央粒径は１〜１０ｎｍが好適である。特に、本発明の光学部材においては、互いに接する特定層のうち、少なくとも１層に中央粒径０．０５〜５０μｍの無機粒子を含有させるとともに、その層及び／又は他の少なくとも１層に中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子を含有させることが好ましい。
【０２１０】
これにより、光学的には中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子は特定層の透過率を損じることなく屈折率調整をはじめとする諸機能を付与することが出来る利点がある。また、中央粒径０．０５〜５０μｍの無機粒子は上記のように散乱・蛍光などの機能を付与することが出来る。例えば、相接する２層のうち第一の層が中央粒径０．０５〜５０μｍの機能性無機粒子を含有し、第二の層が中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子のみを含有する場合、特定屈折率かつ透明である第二の層が導光層の役割を果たし、第一の層は散乱や蛍光により面発光する層となる。また、例えば、第一の層、第二の層共に中央粒径１〜１０ｎｍの無機粒子を含むこともでき、層ごとに異なる含有量を設定することにより第一の層、第二の層の屈折率を任意に調節し、導光距離や膜厚、散乱効率などに応じた光学設計をすることが可能となる。
【０２１１】
［４−２−３］無機粒子の混合方法
本発明において、無機粒子を混合する方法は特に制限されない。ただし、形成液に無機粒子を混合する場合には、通常は、蛍光体と同様に遊星攪拌ミキサー等を用いて脱泡しつつ混合することが推奨される。例えばアエロジルのような凝集しやすい小粒子を混合する場合には、粒子混合後必要に応じビーズミルや三本ロールなどを用いて凝集粒子の解砕を行ってから蛍光体等の混合容易な大粒子成分を混合しても良い。
【０２１２】
［４−２−４］無機粒子の含有率
本発明の光学部材の各層における無機粒子の含有率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、その適用形態により自由に選定できる。例えば、無機粒子を光散乱剤として用いる場合は、その含有率は０．０１〜１０重量％が好適である。また、例えば、無機粒子を骨材として用いる場合は、その含有率は１〜５０重量％が好適である。また、例えば、無機粒子を増粘剤（チキソ剤）として用いる場合は、その含有率は０．１〜２０重量％が好適である。また、例えば、無機粒子を屈折率調整剤として用いる場合は、その含有率は１０〜８０重量％が好適である。無機粒子の量が少なすぎると所望の効果が得られなくなる可能性があり、多すぎると硬化物の密着性、透明性、硬度等の諸特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０２１３】
前記のように、特定層に無機粒子を含有させる場合には特定層形成液に無機粒子を含有させることになるのであるが、特定層形成液はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂など従来の光学部材形成液と比較して低粘度であり、かつ蛍光体や無機粒子とのなじみが良く、高濃度の無機粒子を分散しても十分に塗布性能を維持することが出来る利点を有する。また、必要に応じて重合度の調整やアエロジル等のチキソ材を含有させることにより高粘度にすることも可能であり、目的の無機粒子含有量に応じた粘度の調整幅が大きく、塗布対象物の種類や形状さらにはポッティング・スピンコート・印刷などの各種塗布方法に柔軟に対応できる塗布液を提供することが出来る。
【０２１４】
なお、光学部材の各層における無機粒子の含有率は、前出の蛍光体含有量と同様に測定することが出来る。
また、各層を形成するための形成液における無機粒子の含有率は、各層における無機粒子の含有率が前記範囲に収まるように設定すればよい。したがって、形成液が乾燥工程において重量変化しない場合は形成液における無機粒子の含有率は光学部材の各層における無機粒子の含有率と同様になる。また、形成液が溶媒等を含有している場合など、当該形成液が乾燥工程において重量変化する場合は、その溶媒等を除いた形成液における無機粒子の含有率が光学部材の各層における無機粒子の含有率と同様になるようにすればよい。
【０２１５】
［５］光学部材の層構成
本発明の第一および第二の光学部材は、屈折率の異なる２以上の層が積層されてなることを特徴とする。
また、本発明の第三および第四の光学部材は、ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなることを特徴とする。
以下、本発明の光学部材の層構成について説明する。
【０２１６】
［５−１］屈折率
本発明の第一および第二の光学部材は、屈折率の異なる２以上の層が積層されてなることを特徴とする。本発明の光学部材を光導波路や導光板として用いる場合は、隣接する層間に屈折率差をつけることにより、高屈折率層は光を伝送するコア層を、低屈折率層は光を閉じ込めるクラッド層を、それぞれ形成する。
【０２１７】
本発明の第一および第二の光学部材の高屈折率層の屈折率は、通常１．４５以上、好ましくは１．５以上、さらに好ましくは１．６以上である。上限は特に制限されないが、例えば半導体発光装置を光源として用いる場合は、一般的な半導体発光装置の屈折率が約２．５であることから、通常２．５以下であり、屈折率調整を容易とする観点から、好ましくは２．０以下である。高屈折率層の屈折率が小さすぎると、光取り出し効率が向上しないおそれがある。一方、高屈折率層の屈折率が光源を構成する部材の屈折率より大きい場合にも、光取り出し効率は向上しない。
【０２１８】
また、本発明の第一および第二の光学部材の低屈折率層の屈折率は、通常１．４５未満、好ましくは１．４３以下、さらに好ましくは１．４２以下である。下限は、通常１．４以上であり、好ましくは１．４１以上である。
【０２１９】
また、高屈折率層と低屈折率層の屈折率差は、通常０．０３〜０．２であるが、これを適宜調整することにより、高屈折率層中の光の伝送距離（導波距離）を調節することもできる。即ち、屈折率差を大きくすると、低屈折率層（クラッド層）が高屈折率層（コア層）の光を効率良く閉じ込めるため、低屈折率層への漏れ光が少なく、光の伝送距離を長くすることができる。一方、屈折率差を、例えば０．０５以下というように小さく設定すると、高屈折率層から低屈折率層への漏れ光が増えるため、光の伝送距離は短くなる。
【０２２０】
〔屈折率測定法〕
屈折率は、液浸法（固体対象）のほかＰｕｌｆｌｉｃｈ屈折計、Ａｂｂｅ屈折計、プリズムカプラー法、干渉法、最小偏角法などの公知の方法を用いて測定することが出来る。本発明における屈折率の測定波長は、Ａｂｂｅ屈折計などの機器を用いる場合に汎用に用いられるナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を選択することが出来る。
【０２２１】
［５−２］ヘーズ値
本発明の第三および第四の光学部材は、ヘーズ値の異なる２以上の層が積層されてなることを特徴とする。本発明の光学部材に光散乱層および／または蛍光体含有層を設ける場合は、前記光散乱層および／または蛍光体含有層のヘーズ値を高くすればよい。
【０２２２】
本発明の第三および第四の光学部材の光散乱層および／または蛍光体含有層のヘーズ値は、通常５０以上、好ましくは７０以上、さらに好ましくは８０以上である。光散乱層および／または蛍光体含有層のヘーズ値が小さすぎると、光散乱効果、即ち光が本発明の光学部材の外部へ放射される効果が向上しない可能性がある。したがって、前記の互いに接する特定層のうち少なくとも１層のヘーズ値は、前記光散乱層および／または蛍光体含有層の範囲に納まることが好ましい。なお、ヘーズ値とは、透明部材のいわゆる曇り具合（曇価）を数値化したものであり、ＪＩＳ−Ｋ−７１３６に基いて測定される値をいう。
【０２２３】
［５−３］各層の役割
上述の様に、本発明の光学部材は、構成される各層の屈折率および／またはヘーズ値を調整することにより、低屈折率層、高屈折率層、光散乱層および蛍光体含有層を設けることができる。以下、各層について説明する。なお、各層の具体的な設置方法は、［６］章において各実施形態により説明する。
【０２２４】
［５−３−１］低屈折率層
上述の様に本発明の光学部材を光導波路や導光板として用いる場合は、通常、光を閉じ込めるクラッド層としての低屈折率層を設ける。特定層以外の層が低屈折率層となっていても良いが、低屈折率層は、前述の［１］章に記載の特徴を有する化合物からなる特定層により構成されることが好ましい。したがって、本発明の光学部材においては、前記の互いに接する特定層のうちのうちの少なくとも１層が低屈折率層となっていることが好ましい。なお、低屈折率層の屈折率は上述のとおりである。また、低屈折率層は、１層のみを設けてもよく、２層以上を設けても良い。
【０２２５】
［５−３−２］高屈折率層
上述の様に本発明の光学部材を光導波路や導光板として用いる場合は、通常、光を伝送するコア層としての高屈折率層を設ける。特定層以外の層が高屈折率層となっていても良いが、高屈折率層は、前述の［１］章に記載の特徴を有する化合物からなる特定層により構成されることが好ましい。したがって、本発明の光学部材においては、前記の互いに接する特定層のうち少なくとも１層が高屈折率層となっていることが好ましい。
【０２２６】
また、高屈折率層は、低屈折率層よりも高い屈折率とするため、例えば、化合物中にフェニル基を導入したり、［４−２］章に記載される様に、屈折率調節剤として、中央粒径が１〜１０ｎｍの無機粒子を含有させることが好ましい。なお、高屈折率層の屈折率は上述のとおりである。また、高屈折率層は、１層のみを設けてもよく、２層以上を設けても良い。
【０２２７】
さらに、低屈折率層と高屈折率層とが、共に特定層により構成されていることがより好ましい。したがって、本発明の光学部材においては、前記の互いに接する特定層のうち少なくとも１層の屈折率が前記高屈折率層の範囲に収まると共に、他の少なくとも１層の屈折率が前記低屈折率層の範囲に収まることがより好ましい。
【０２２８】
［５−３−３］光散乱層
本発明の光学部材は、光源から伝送された光を外部に放射させる光散乱層を設けることができる。光散乱層は、光学部材から外部に放射される光の指向角を広げる働きがある。特定層以外の層が光散乱層となっていても良いが、光散乱層は、前述の［１］章に記載の特徴を有する化合物からなる特定層により構成されることが好ましい。また、光散乱層は、［４−２］章に記載される様に、光散乱材として、中央粒径が通常０．０５μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上、また、通常５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下の無機粒子を含有させることが好ましい。なお、光散乱層は、１層のみを設けてもよく、２層以上を設けても良い。
【０２２９】
また、基板の表面粗度を利用して導波した光を取り出すこともできる。これは、粗面上に光散乱層を設けることで、導波した光が粗面で散乱して、光が取り出し面に対して垂直になる成分が増加するため、光が表面に出てくるようにしたものである。粗面は基板上、および／または各層上に形成することができる。粗面は各層の上面（光取り出し面に近い面）、下面（光取り出し面から遠い面）いずれに形成されていてもよい。粗面の荒さは、光を散乱させる性質を持てば特に限定されないが、高低差が通常０．２μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上であり、また通常５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下である。
【０２３０】
基板に粗面を作る方法は限定されないが、例えば、精密機械加工、ブラスト処理、粉体コート、拡散粒子含有コーティング液の塗布、粒子貼り付け、薬液エッチング処理、光照射、インクジェット印刷、感光硬化（軟化）樹脂への露光・現像、感熱硬化樹脂への加熱・現像等が挙げられる。
また、積層させる各層表面を粗面化する方法としては、例えば、フッ酸やアルカリ等を用いる薬液処理、ブラスト処理、粉体コート、拡散粒子含有コーティング液の塗布、粒子貼り付け、光照射、インクジェット印刷等がある。また、例えば、構成させる層の中に沈降性、あるいは浮遊性の光拡散粒子を含有させ、コーティングしたあとに粒子を沈降または浮遊させて各層の界面により多くの拡散粒子を存在させる手法も、粗面を形成させる手法同様に好ましく用いることができる。
【０２３１】
［５−３−４］蛍光体含有層
本発明の光学部材は、光源から伝送された光の波長を所望の波長に変換するために蛍光体含有層を設けることができる。蛍光体含有層は、光学部材を構成する層のうち、蛍光体を含有する層のことを言う。この際、特定層以外の層が蛍光体含有層となっていても良いが、蛍光体含有層は前述の［１］章に記載の特徴を有する化合物からなる特定層により構成されることが好ましい。この場合、本発明の光学部材を構成する各層のうち、互いに接する特定層が蛍光体を含有して蛍光体含有層を構成することが好ましい。ただし、この場合には、光学部材が備える２層以上の特定層のうち、少なくとも１層が蛍光体を含有すればよい。
蛍光体含有層は、層内に［４−１］章に記載される蛍光体を含有させて形成される。また、蛍光体含有層には、蛍光体に当たる光量を増加させ、波長変換効率を向上させるために、光散乱材として、中央粒径が０．１〜１０μｍの無機粒子を含有させてもよい。なお、蛍光体含有層は、１層のみを設けてもよく、２層以上を設けても良い。
【０２３２】
［５−４］光学部材の形状及び寸法
本発明の光学部材の形状及び寸法に制限は無く任意である。例えば、光学部材の光導波路や導光板として使用される場合には、本発明の光学部材の形状及び寸法は、その光導波路や導光板の基板の形状及び寸法に応じて決定される。また、基板の表面に形成される場合は、通常は膜状に形成されることが多く、その寸法は用途に応じて任意に設定される。また、形成膜（光学部材を形成する膜）は、前述の様に、屈折率やヘーズ値の異なるものを複数積層させるが、各層の寸法も用途に応じて任意に設定される。
【０２３３】
ただし、本発明の光学部材は、膜状に形成する場合、特定層を厚膜に形成することができることを利点の一つとしている。従来の光学部材は、その光学部材を構成する層を厚膜化すると内部応力等によりクラック等が生じて厚膜化が困難であったが、本発明の光学部材ではそのようなことは無く、安定して厚膜化が可能である。具体的範囲を挙げると、本発明の光学部材を導光板として用いる場合は、各特定層の膜厚が通常１０μｍ以上、好ましくは３０μｍ以上、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。ここで、膜の厚みが一定でない場合には、膜の厚みとは、その膜の最大の厚み部分の厚さのことを指すものとする。また、この場合、導光板基板を除く全層の膜厚の合計は、通常６０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以上であり、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下である。
【０２３４】
［６］光学部材の構造
以下、本発明の光学部材の例として、半導体発光装置を光源とする導光板を例に挙げて、実施形態を用いて説明する。但し、これらの実施形態はあくまでも説明の便宜のために用いるものであって、本発明の光学部材を適用した光導波路、導光板その他の例は、これらの実施形態に限られるものではない。
【０２３５】
［６−１］第一の実施形態
第一の実施形態の導光板８は、図１に示すように、基板１上にＬＥＤチップからなる半導体発光素子２と、場合により、任意に半導体発光素子２を被覆する様に配設された封止材３とからなる半導体発光装置４を光源として備えている。
【０２３６】
基板１の表面上には、導光板８の一部である特定層として低屈折率層５が塗設されている。低屈折率層５は、前記半導体発光装置４の部分を覆わないように、円柱状またはすり鉢状の穴５Ｈが設けられている。
【０２３７】
低屈折率層５の上面には、前記低屈折率層５と接する特定層として高屈折率層６が設けられている。また、本実施形態では、高屈折率層６は前記穴５Ｈにおいて半導体発光装置４の周囲にも形成されていて、半導体発光装置４から発せられる光は高屈折率層６に直接入射するようになっている。これにより、高屈折率層６は、光導波路のコア部として、光源（図１における半導体発光装置４）からの発光を伝送させる働きを担保する。
【０２３８】
高屈折率層６の上面には、さらに、前記高屈折率層６と接する特定層として低屈折率層５’を設けても良い。なお、低屈折率層５’を設けない場合でも、気層が、クラッド部の役割を果たし得る。
また、高屈折率層６の接面（例えば上面）には、適宜光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けることができる。光散乱層は、高屈折率層６により伝送された光源からの発光を外部に放射させる働きを担保する。蛍光体含有層は、高屈折率層６により伝送された光源からの光に励起されて所望の波長の光を発光する波長変換機能を発揮するものである。なお、本実施形態の導光板８では、主としてこれらの光散乱層および／または蛍光体含有層７から光が放射されることになるため、光散乱層および／または蛍光体含有層７を形成する位置はデザイン性を考慮して設定することが好ましい。
本実施形態では、高屈折率層６の上面の所定の部位に光散乱層および／または蛍光体含有層７が形成され、高屈折率層６の上面のそれ以外の部位には低屈折率層５’が形成されているものとする。
【０２３９】
半導体発光素子２は、特に制限は無いが、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にピーク波長を有する光を発光するものが好ましく、具体例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオード（ＬＤ）等を挙げることができる。その中でも、ＧａＮ系化合物半導体を使用した、ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤが好ましい。なぜなら、ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤは、この領域の光を発するＳｉＣ系ＬＥＤ等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、２０ｍＡの電流負荷に対し、通常ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤはＳｉＣ系の１００倍以上の発光強度を有する。ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤにおいては、ＡｌXＧａYＮ発光層、ＧａＮ発光層、またはＩｎXＧａYＮ発光層を有しているものが好ましい。ＧａＮ系ＬＥＤにおいては、それらの中でＩｎXＧａYＮ発光層を有するものが発光強度が非常に強いので、特に好ましく、ＧａＮ系ＬＤにおいては、ＩｎXＧａYＮ層とＧａＮ層の多重量子井戸構造のものが発光強度が非常に強いので、特に好ましい。
【０２４０】
なお、上記においてＸ＋Ｙの値は通常０．８〜１．２の範囲の値である。ＧａＮ系ＬＥＤにおいて、これら発光層にＺｎやＳｉをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。
ＧａＮ系ＬＥＤはこれら発光層、ｐ層、ｎ層、電極、および基板を基本構成要素としたものであり、発光層をｎ型とｐ型のＡｌXＧａYＮ層、ＧａＮ層、またはＩｎXＧａYＮ層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが発光効率が高く、好ましく、さらにヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが発光効率がさらに高く、より好ましい。
【０２４１】
封止材３は、半導体発光素子２の高耐久性封止剤、光取出し膜、諸機能付加膜などの機能を発揮するものである。封止材３は単独で用いてもよいが、蛍光体や蛍光体成分を除けば本発明の効果を著しく損なわない限り任意の添加剤を含有させることができる。また、高屈折率層６が封止材を兼ねることもできるので、封止材３を設けない場合もある。
使用される封止材３としては、本発明の光学部材の高屈折率層６と同じ化合物を用いるのが、密着性などの観点から好ましい。また、封止材３としては、その他の材料を使用することもできる。通常は、封止材３としては樹脂（以下適宜、「封止樹脂」という）を用いる。そのような封止樹脂としては、通常、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体的には、例えば、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエステル樹脂；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；シリコーン樹脂等が挙げられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料を用いることができる。なお、封止樹脂等の封止材３の材料は、１種を用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２４２】
封止材３は、蛍光体を含有していてもよく、これにより、光源の波長を所望の波長の光に変換させて後、高屈折率層で伝送させることができる。蛍光体の使用量は特に限定されるものではないが、封止材１００重量部に対して、通常０．０１重量部以上、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは１重量部以上、また、通常１００重量部以下、好ましくは８０重量部以下、より好ましくは６０重量部以下である。
【０２４３】
また、封止材３に蛍光体や無機粒子以外の成分を含有させることもできる。例えば、色調補正用の色素、酸化防止剤、燐系加工安定剤等の加工・酸化および熱安定化剤、紫外線吸収剤等の耐光性安定化剤およびシランカップリング剤を含有させることができる。なお、これらの成分は、１種で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０２４４】
半導体発光装置４は塗布前に基板１に設置しても、設置部をマスキングして塗布したのちにマスキングを取り去り塗布後に基板１に設置しても良い。また、低屈折率層５、高屈折率層６、並びに散乱層および／または蛍光体含有層７は薄膜状に形成させる場合にはトルエンやヘプタンなどの溶剤にて希釈した特定層形成液を塗布して形成させても良い。
【０２４５】
本実施形態の導光板８は以上のように構成されているので、高屈折率層６により伝送された光源からの光は、光散乱層および／または蛍光体含有層７を透過し、光学部材（導光板８）の外部に放射される。したがって、封止材３が蛍光体を含有しない場合、および、光学部材（導光板８）が蛍光体含有層７を含有しない場合は、光源（図１における半導体発光素子２）から放射された際の発光色のままで外部に放射される。
【０２４６】
また、蛍光体含有層７は、前述のように高屈折率層６により伝送された光源からの光に励起されて所望の波長の光を発光する波長変換機能を発揮するものである。したがって、蛍光体含有層７からは、半導体発光素子２が発した光を波長変換した光が発せられることになる。この際、蛍光体含有層７は、光源からの光により励起されて所望の波長の光を発光する蛍光物質を少なくとも含んでいればよい。このような蛍光物質の例としては、上に例示した各種の蛍光体が挙げられる。蛍光体含有層７の発光色としては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３原色は勿論のこと、蛍光灯のような白色や電球のような黄色も可能である。要するに、蛍光体含有層７は、励起光とは異なる所望の波長の光を放射する波長変換機能を有している。
また、本実施形態では高屈折率層６により伝送された光は、その側面部の高屈折率層６が露出している部位からも放射される。
【０２４７】
しかして、本実施形態の光学部材（導光板８）は、低屈折率層５および高屈折率層６ならびに光散乱層および／または蛍光体含有層７が、特定の化合物を用いた互いに接する特定層として形成されているため、光学部材（導光板８）の光耐久性（耐光性）、熱耐久性（耐熱性）を向上させることができる。また、基板１と低屈折率層５との間、低屈折率層５と高屈折率層６との間、および／または高屈折率層６と光散乱層および／または蛍光体含有層７との間にクラックや剥離が起きにくい。さらに、前記の層５，６，７はいずれも上述した特定層として形成されるため、それぞれ厚膜化が可能であるとの利点も得られる。
【０２４８】
また、光学部材（導光板８）の側面と積層面とで形成される角度９は、垂直であってもよいが、光取り出し効果（特に、本実施形態では側面部からの光取り出し効果）を向上させる観点より、通常３０度以上、好ましくは３５度以上、さらに好ましくは４０度以上であり、通常８０度以下、好ましくは７０度以下、さらに好ましくは６０度以下である。なお、光学部材（導光板８）の側面と積層面とで形成される角度とは、図１に示されるように、光学部材（導光板８）の積層面に垂直方面から見た光学部材（導光板８）の側面と積層面が形成する内角を示す。
【０２４９】
［６−２］その他の実施形態
本発明の光学部材を光導波路、導光板などに適用する場合には、本発明を適用する箇所に応じて、適宜変形を加えるのが好ましい。例えば、光源は、基板面の所望の位置に所望の数を適宜設けることができる。光散乱層、蛍光体含有層は、光学部材の所望の位置に所望の数を適宜設けることができる。
【０２５０】
その他の実施形態を図２〜８に示す。ただし、本発明の光学部材は以下に例示する実施形態に限定さえるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。なお、以下の実施形態において、第一の実施形態で説明したものと同様の部位については、第一の実施形態と同様の符号を用いて示す。
【０２５１】
第二の実施形態の導光板８は、図２に示すように、最上層の全面が光散乱層および／または蛍光体含有層７となっている。これにより、導光板の全面から光が取り出せる構造となっている。また、本実施形態に係る導光板８は、前記の点以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、高屈折率層６、並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができる。
【０２５２】
第三の実施形態の導光板８は、図３に示すように、最上層に低屈折率層５’並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けないものである。即ち、光屈折率層６の上面全体が気相に露出するように構成されている。この場合は、気相が上面のクラッド層の働きをすることにより、光伝送効果が担保される。また、［５−１］で前述した様に、低屈折率層５と高屈折率層６の屈折率差を調整することにより、光導波距離を制御して所望の効果を達成させることができる。
なお、低屈折率層５と高屈折率層６の屈折率差を小さくする場合は、低屈折率層５に進入する光を利用して所望の効果を達成させるために、光散乱層および／または蛍光体含有層７を低屈折率層５の一部に設けることもできる（図３）。
【０２５３】
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、高屈折率層６、並びに、低屈折率層５の一部に形成された光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。
【０２５４】
第四の実施形態の導光板８は、図３の高屈折率層６に相当する部分に光散乱剤としての無機粒子をごく少量混入させることにより、光散乱層７とするものである（図４）。
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７を低屈折率層５の一部に設けないこと以外の構成は、第三の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５及び光散乱層７が積層されることで構成されているため、第三の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。
【０２５５】
第五の実施形態の導光板８は、図５に示すように、光伝送部である高屈折率層６の一部（高屈折率部６ａ）が、低屈折率層５，５’や、光散乱層および／または蛍光体含有層７を貫通しているものである。この高屈折率部６ａは、互いに接する少なくとも２層の特定層を貫通する境界部である。本実施形態では、境界部を、光を伝送しうる高屈折率部６ａとして形成したため、光伝送部分を各層にまたがって、基板面と垂直方向に拡張させることができる。
【０２５６】
前記高屈折率部６ａは、いわゆる「境界部Ａ」として、本発明の光学部材における高屈折率層６とは別の材料を用いても良い。本実施形態の場合、かかる境界部Ａとしては、光源からの光を伝送しうる材料であれば、特に限定はなく、任意のものを用いることができる。例えば、高屈折率層６の屈折率と同じ屈折率を有する無機または有機の材料を挙げることができる。中でも、境界部Ａは、低透湿、光遮断特性、および基板１に対する密着性などの観点から、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などが好ましい。また、高屈折率層６、低屈折率層５，５’、光散乱層及び／又は蛍光体含有層７に対する密着性などの観点から、エポキシ樹脂などが特に好ましい。境界部Ａとしてエポキシ樹脂を用いることは、特定層である高屈折率層６がエポキシ樹脂との密着性に特に優れると共に、変質しにくく、且つ、効果阻害が無いため、特に好ましい組み合わせである。
【０２５７】
このような高屈折率部６ａの作製方法に制限はない。例えば、高屈折率部６ａを基板１上に設ける場合には、低屈折率層５，５’、高屈折率層６並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７を塗布等により積層する前に高屈折率部６ａを形成し、その後、低屈折率層５，５’、高屈折率層６並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７を積層すればよい。この際、高屈折率部６ａの形成に用いる手法は制限されず、例えば、ディスペンサ、スクリーン印刷、レジスト法などにより形成できる。また、例えば、基板１上の高屈折率部６ａを形成しようとする部位（以下適宜「設置部」という）をマスキングしてから低屈折率層５，５’、高屈折率層６並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７を積層し、その後に前記のマスキングを取り去り、当該設置部に高屈折率部６ａを形成するようにしても良い。なお、基板１以外の層の上に高屈折率部６ａを設ける場合には、基板１の上に当該層を積層してから、その層上に、前記の方法に従って高屈折率部６ａと低屈折率層５，５’、高屈折率層６並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７のうち必要な層とを形成すればよい。
【０２５８】
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、５’、高屈折率層６、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。また、高屈折率部６ａを特定層と同様の化合物で形成すれば、当該高屈折率部６ａも、同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができる。
【０２５９】
第六の実施形態の導光板８は、図６に示すように、光遮断部である低屈折率層５の一部（低屈折率部５ａ）が、高屈折率層６や、光散乱層および／または蛍光体含有層７を貫通しているものである。この低屈折率部５ａは境界部として機能する。本実施形態では、境界部を、光を遮断しうる低屈折率部５ａとして形成したため、光遮断部分を各層にまたがって、基板面と垂直方向に拡張させることができる。
【０２６０】
前記低屈折率部５ａは、いわゆる「境界部Ｂ」として、本発明の光学部材における低屈折率層５とは別の材料を用いても良い。本実施形態の場合、かかる境界部Ｂとしては、光源から伝送される光を遮断しうる材料であれば、特に限定はなく、任意のものを用いることができる。例えば、高屈折率層６よりも屈折率の低い無機または有機の材料を挙げることができる。中でも、境界部Ｂは、低透湿、光遮断特性、および基板１に対する密着性などの観点から、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などが好ましい。また、本発明の高屈折率層６、低屈折率層５，５’、光散乱層及び／又は蛍光体含有層７に対する密着性などの観点から、エポキシ樹脂が特に好ましい。境界部Ｂとしてエポキシ樹脂を用いることは、特定層である高屈折率層６がエポキシ樹脂との密着性に特に優れると共に、変質しにくく、且つ、効果阻害が無いため、特に好ましい組み合わせである。
【０２６１】
このような低屈折率部５ａの作製方法に制限はない。例えば、第五の実施形態で説明した高屈折率部６ａと同様にして作製することができる。
【０２６２】
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、５’、高屈折率層６、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。また、低屈折率部５ａを特定層と同様の化合物で形成すれば、当該低屈折率部５ａも、同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができる。
【０２６３】
第七の実施形態の導光板８は、図７に示すように、高屈折率層６中に、光散乱層および／または蛍光体含有層７を所望の箇所に設置したものである。
このような光散乱層および／または蛍光体含有層７の作製方法に制限は無い。例えば、第五の実施形態で説明した高屈折率部６ａと同様にして作製することができる。ただし、本実施形態では、前記の光散乱層および／または蛍光体含有層７は高屈折率層６の内部に設けられているのであるから、光散乱層および／または蛍光体含有層７を形成した後で、さらにその上に高屈折率層６を積層する。
【０２６４】
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７を低屈折率層５の一部に設けないこと以外の構成は、第三の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、５’、高屈折率層６、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第三の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。
【０２６５】
第八の実施形態の導光板８は、図８に示すように、高屈折率部（境界部Ａ）および／または低屈折率部（境界部Ｂ）１０（本実施形態の説明において、高屈折率部と低屈折率部とを区別せずに指す場合、「境界部１０」という）が各層５，６，５’を貫通しており、前記境界部１０により、光伝送部分と光遮断部分とを制御して基板面の垂直方向および水平方向に所望の光導波路を構築しているものである。
【０２６６】
このような境界部１０の作製方法に制限はない。例えば、第五の実施形態で説明した高屈折率部６ａと同様にして作製することができる。
【０２６７】
さらに、本実施形態に係る導光板８は、前記の点、及び、高屈折率層６の上面に光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けなかったこと以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５、５’及び高屈折率層６が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。また、境界部１０を特定層と同様の化合物で形成すれば、当該境界部１０も、同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができる。
【０２６８】
第九の実施形態の導光板８は、図９に示すように、基板１の上に反射層１１が積層され、反射層１１は、半導体発光装置４の部分を覆わないように、円柱状またはすり鉢状の穴１１Ｈが設けられた構成となっている。これにより、高屈折率層６を伝送される光は反射層１１の表面で効率よく反射するため、半導体発光装置４から発せられた光を有効に活用することが可能である。なお、この反射層１１の代わりに、光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けることも可能である。
【０２６９】
また、本実施形態に係る導光板８は、前記の点、並びに、高屈折率層６の上面に光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けなかったこと以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である高屈折率層６及び低屈折率層５’が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。
【０２７０】
第十の実施形態の導光板８は、図１０に示すように、基板１に円柱状またはすり鉢状の穴１Ｈを形成し、その穴１Ｈの底部に半導体発光装置４が設置された構成となっている。
【０２７１】
また、本実施形態に係る導光板８は、前記の点、並びに、低屈折率層５の一部に光散乱層および／または蛍光体含有層７を設けたこと以外の構成は、第一の実施形態と同様に構成されている。したがって、本実施形態の導光板８も、互いに接する特定層である低屈折率層５，５’、高屈折率層６、並びに、光散乱層および／または蛍光体含有層７が積層されることで構成されているため、第一の実施形態と同様に、厚膜化が可能であること、クラック及び剥離の抑制が可能であること、耐熱性及び耐光性に優れること等の利点を得ることができるようになっている。
【０２７２】
以上、本発明の光学部材の実施形態の具体例を紹介したが、前記第一〜第十の実施形態は、それぞれ、その一部を他の実施形態に導入、または組合せなどすることにより、適宜変更することも可能である。
また、上述した実施形態においては、低屈折率層５，５’、光屈折率層６並びに光散乱層および／または蛍光体含有層７などの特定層が少なくとも２層積層されている限り、導光板８を構成する一部の層を設けないようにしてもよく、また、更に他の層を積層してもよい。例えば、特定層は透光性及び密着性に優れていることから、上述した導光板８の最外層にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等で形成された防湿フィルムを設けることが好適である。
【０２７３】
また、低屈折率部５ａ、高屈折率部６ａ、境界部１０などの境界部は、前記の特定層５，５’，６，７のうち、少なくとも２層を貫通していれば良く、したがって、３層以上を貫通していてもよい。さらに、光を伝送しうる材料で形成するのみでなく、光を伝送しない材料で形成しても良い。さらに、境界部には、例えば無機粒子、蛍光体、色材等のその他の成分を含有させても良い。
色材は、境界部の各機能向上を目的として、その材料や、色を適宜選択して用いることができる。例えば、異なる色を伝播させる２つの導光層領域を境界部で区切る場合、境界部が白色であると、各々の領域の光を白色の境界部が反射し、隣の領域への光の漏れ出しを防止し混色を防ぐ効果がある。ただし、白色の境界部を非常に細く又は薄くした場合には、光の遮蔽効果が不十分となる可能性がある。この場合には黒色の境界部を用いると、光吸収による導光量のロスが生じるが、隣の領域への光の混色を確実に防止することが出来ると考えられる。
境界部に色材を含有させて白色とする場合は、色材としては無機および／または有機の材料を用いることができ、例えば、無機粒子としてはアルミナ微粉、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の金属塩；窒化硼素、アルミナホワイト、コロイダルシリカ、珪酸アルミニウム、珪酸ジルコニウム、硼酸アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成雲母などが挙げられる。また、有機微粒子としては、弗素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シリコン樹脂粒子等の樹脂粒子などを挙げることができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
また、境界部に色材を含有させて黒色とする場合は、無機および／または有機の材料を用いることができ、例えば、無機粒子としてはチタンブラック、カーボンブラック、酸化鉄ブラック、硫酸ビスマス、などが挙げられる。また、有機微粒子としては、アニリンブラック、シアニンブラック、ペリレンブラック等を挙げることができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
また、色材は１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【実施例】
【０２７４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、それらは本発明の説明を目的とするものであって、本発明をこれらの態様に限定することを意図したものではない。
【０２７５】
［実施例１−１］
［１−１］導光板の製造
実施例１−１の導光板を、以下の手順で作製した。
【０２７６】
［１−１−１］特定層（低屈折率層）形成液の合成
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を１４５０．８２ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４５ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を３．１９０ｇ用意し、これを攪拌翼とコンデンサとを取り付けた２Ｌの三つ口コルベン中に計量し、室温にて１５分触媒が十分溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１２０℃まで昇温し、１２０℃全還流下で３０分間攪拌しつつ初期加水分解を行った。
【０２７７】
続いて窒素をＳＶ２０で吹き込み生成メタノール及び水分、副生物の低沸ケイ素成分を留去しつつ１２０℃で攪拌し、さらに５時間重合反応を進めた。なお、ここで「ＳＶ」とは「Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの吹き込み体積量を指す。よって、ＳＶ２０とは、１時間に反応液の２０倍の体積のＮ2を吹き込むことをいう。
【０２７８】
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間微量に残留しているメタノール及び水分、低沸ケイ素成分を留去し、無溶剤の特定層（低屈折率層）形成液（２８２ｍＰａ・ｓ）を得た。
【０２７９】
［１−１−２］特定層（高屈折率層）形成液の合成
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を４２ｇ、両末端シラノールメチルフェニルシリコーンオイルＹＦ３８０４を９８ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．３０８ｇ用意し、これを攪拌翼とコンデンサとを取り付けた三つ口コルベン中に計量し、室温にて１５分触媒が十分溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１２０℃まで昇温し、１２０℃全還流下で２時間攪拌しつつ初期加水分解を行った。
続いて窒素をＳＶ２０で吹き込み生成メタノール及び水分、副生物の低沸ケイ素成分を留去しつつ１２０℃で攪拌し、さらに６時間重合反応を進めた。
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間微量に残留しているメタノール及び水分、低沸ケイ素成分を留去し、無溶剤の特定層（高屈折率層）形成液を得た。
【０２８０】
［１−１−３］特定層（光散乱層）形成液の合成
光散乱粒子として、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスパール１４５（中央粒径５μｍ）」０．７５ｇおよびＡｌ2Ｏ3微粉  ＣＲ１（中央粒径４００ｎｍ）０．０７６ｇを［１−１−２］で前述した特定層（高屈折率層）形成液１１．３ｇおよびヘプタン２．５ｇと混合し、超音波分散を行い、特定層（光散乱層）形成液を得た。
【０２８１】
［１−１−４］特定層形成液の塗布
青色ＬＥＤを実装したガラス繊維強化エポキシ積層板に、ＬＥＤ部を囲むようにドーナツ型（外周１０ｍｍφ、穴部６ｍｍφ）の東洋アドテック社製低粘着テープ「Ｔ１２０ＨＷ」を貼り、このテープ真上に、１０ｍｍφの東洋アドテック社製低粘着テープ「Ｔ１２０ＨＷ」を貼った。
前記［１−１−１］の特定層（低屈折率層）形成液をスピンコートした。スピンコートは３００ｒｐｍで５秒間行った後、１２００ｒｐｍで１０秒間行なった。
前述の低粘着テープをはがし、前記特定層形成液を、１５０℃、２時間の雰囲気下で硬化させたところ、ＬＥＤ部を除いて低屈折率層を塗布することができた。
【０２８２】
次に、上記低屈折率層の上面に、前記［１−１−２］の特定層（高屈折率層）形成液を０．８ｍｌ塗布し、均一になるように広げ、１５０℃、２時間の雰囲気下で硬化させたところ、前記ＬＥＤを含む低屈折率層欠損部、及び、低屈折率層の上に高屈折率層を設けることができた。
次に、上記高屈折率層の上面に、前述の［１−１−３］の特定層（光散乱層）形成液を流しながら塗布した。余分な散乱液は下に敷いた紙にしみこませた。３０分以上、散乱粒子がレベリングするのを待ち、１５０℃、２時間の雰囲気下で硬化させた。
【０２８３】
［１−２］各層の分析、および導光板の評価方法
［１−２−１］固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及びシラノール含有率の算出
実施例１−１の導光板の各層について、以下の条件で固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及び波形分離解析を行なった。得られた波形データより、実施例１−１の導光板の各層について、各々のピークの半値幅を求めた。また、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率（％）を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することによりシラノール含有率を求めた。
【０２８４】
＜装置条件＞
装置：Ｃｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓ社  Ｉｎｆｉｎｉｔｙ  ＣＭＸ−４００  核磁気共鳴分光装置
29Ｓｉ共鳴周波数：７９．４３６ＭＨｚ
プローブ：７．５ｍｍφＣＰ／ＭＡＳ用プローブ
測定温度：室温
試料回転数：４ｋＨｚ
測定法：シングルパルス法
1Ｈデカップリング周波数：５０ｋＨｚ
29Ｓｉフリップ角：９０゜
29Ｓｉ９０゜パルス幅：５．０μｓ
くり返し時間：６００ｓ
積算回数：１２８回
観測幅：３０ｋＨｚ
ブロードニングファクター：２０Ｈｚ
【０２８５】
＜データ処理法＞
５１２ポイントを測定データとして取り込み、８１９２ポイントにゼロフィリングしてフーリエ変換した。
【０２８６】
＜波形分離解析法＞
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについてローレンツ波形及びガウス波形或いは両者の混合により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメータとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なった。
なお、ピークの同定はＡＩＣｈＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ，４４（５），ｐ．１１４１，１９９８年等を参考にした。
【０２８７】
［１−２−２］ケイ素含有率の測定
実施例１−１の導光板の各層（低屈折率層、高屈折率層、光散乱層）の単独硬化物を１００μｍ程度に粉砕し、白金るつぼ中にて大気中、４５０℃で１時間、ついで７５０℃で１時間、９５０℃で１．５時間保持して焼成し、炭素成分を除去した後、得られた残渣少量に１０倍量以上の炭酸ナトリウムを加えてバーナー加熱し溶融させ、これを冷却して脱塩水を加え、更に塩酸にてｐＨを中性程度に調整しつつケイ素として数ｐｐｍ程度になるよう定容し、セイコー電子社製「ＳＰＳ１７００ＨＶＲ」を用いてＩＣＰ分析を行なった。
【０２８８】
［１−２−３］硬度測定
実施例１−１の導光板の各層（低屈折率層、高屈折率層、光散乱層）について、古里精機製作所製Ａ型（デュロメータタイプＡ）ゴム硬度計を使用し、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して硬度（ショアＡ）を測定した。
［１−２−４］屈折率測定
実施例１−１の導光板の各層（低屈折率層、高屈折率層、光散乱層）の形成液について、２５℃でＡｂｂｅ屈折率計を用いて屈折率を測定した。
【０２８９】
［１−２−５］密着性評価方法
実施例１−１の導光板の塗布層（上層）の一端をピンセットでつまんで直角方向にゆっくり引き剥がした際に膜が容易に剥離せず、一部破壊するものを「良」とし、容易にはがれるものを「不良」とした。
【０２９０】
［１−２−６］光取り出し効果
目視および／または写真により、実施例１−１の導光板の発光の様子を観察し、所望の箇所目的の箇所全面から均一に光が取り出されていると認められるものを「良」とし、均一に光が取り出されていないと認められるものを「不良」とした。
【０２９１】
【表２】
2008276175.tif 000006
【０２９２】
［２．境界部を設けた場合の実施例及び比較例］
［２−１．各層の形成液の用意］
［２−１−１］特定層（低屈折率層）形成液の合成
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を１４５０．８２ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４５ｇ、及び、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を３．１９０ｇ用意した。これを撹拌翼とコンデンサとを取り付けた２Ｌの三つ口コルベン中に入れ、室温で、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末が十分溶解するまで撹拌した。これにより、１５分ほどで溶解した。この液を１２０℃まで昇温し、３０分間還流させながら撹拌を行なった。
【０２９３】
続いて、ガス吹き込み管をコルベンの口に接続して、窒素をＳＶ２０で反応液中に吹き込みながら１２０℃で５時間、撹拌を続けた。なお、ここで「ＳＶ」とは「Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの吹き込み量を指す。よって、ＳＶ２０とは、１時間に反応液の２０倍体積のＮ2を吹き込むことをいう。
窒素の吹き込みを停止しコルベンをいったん室温まで冷却した後、反応液をナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間減圧留去し、特定層（低屈折率層）形成液（粘度２８２ｍＰａ・ｓ；以下適宜「低屈折率バインダ」という）を得た。
【０２９４】
［２−１−２］特定層（高屈折率層）形成液Ａの合成
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を４２ｇ、両末端シラノールメチルフェニルシリコーンオイルＹＦ３８０４を９８ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．３０８ｇ用意し、これを撹拌翼とコンデンサとを取り付けた２００ｍｌの三つ口コルベン中に計量した。室温で、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末が十分溶解するまで撹拌した。これにより、１５分ほどで溶解した。この液を１２０℃まで昇温し、３０分間還流させながら撹拌を行なった。
【０２９５】
続いて、ガス吹き込み管をコルベンの口に接続して、窒素をＳＶ２０で反応液中に吹き込みながら１２０℃で６時間、撹拌を続けた。
窒素の吹き込みを停止しコルベンをいったん室温まで冷却した後、反応液をナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間減圧留去した。
【０２９６】
容器に無機粒子として、超微粒子状シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ＃ＲＸ２００）０．１ｇ、および、前記減圧留去後の反応液１．０ｇを入れて混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡を行なった。その後、容器を真空チャンバーに入れて、さらに脱泡操作を行い、特定層（高屈折率層）形成液Ａ（以下適宜、「高屈折率バインダＡ」という）を得た。
【０２９７】
［２−１−３］特定層（高屈折率層）形成液Ｂの合成
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を１０５ｇ、両末端シラノールメチルフェニルシリコーンオイルＹＦ３８０４を３５ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．３０８ｇ用意し、これを攪拌翼とコンデンサとを取り付けた２００ｍｌの三つ口コルベン中に計量した。室温で、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末が十分溶解するまで攪拌した。これにより１５分ほどで溶解した。この液を１２０℃まで昇温し、３０分間還流させながら攪拌を行なった。
【０２９８】
続いて、ガス吹き込み管をコルベンの口に接続して、窒素をＳＶ２０で反応液中に吹き込みながら、１２０℃で６．５時間攪拌を続けた。
窒素の吹き込みを停止しコルベンをいったん室温まで冷却した後、反応液をナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間減圧留去し、屈折率ｎ＝１．４３の高屈折率バインダを得た。
容器に無機粒子として超微粒子状シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ＃ＲＸ２００）０．１ｇ及び上記の高屈折率バインダ１．０ｇを入れて混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡を行なった。その後、容器を真空チャンバーに入れて、さらに脱泡を行い、ｎ＝１．４３の特定層（高屈折率）形成液Ｂ（以下適宜、「高屈折率バインダＢ」という）を得た。
【０２９９】
［２−１−４］特定層（堰）形成液Ｂの合成
容器に無機粒子として、超微粒子状シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ＃１３０）０．７８ｇ、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名：エピコート８２８ＵＳ）４．９８ｇ、エポキシ樹脂硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名：ＪＥＲエピキュアＹＬＨ１２３０）４．２４ｇを入れて混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡を行なった。その後、容器を真空としさらに脱泡操作を行ない、特定層（堰）形成液Ｂを得た。
【０３００】
［２−１−５］特定層（堰）形成液Ｃの合成
容器に無機粒子として、超微粒子状シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ＃１３０）０．５５ｇ、非凝集タイプアルミナ（Ｂａｉｋｏｗｓｋｉ社製、商品名：ＣＲ１、中央粒径０．９５ミクロン）２．０ｇ、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製、商品名：エピコート８２８ＵＳ）４．０３ｇ、エポキシ樹脂硬化剤（ジャパンエポキシレジン製、商品名：ＪＥＲエピキュアＹＬＨ１２３０）３．４２ｇを入れて混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡を行なった。その後、容器を真空としさらに脱泡操作を行ない、特定層（堰）形成液Ｃを得た。
【０３０１】
［２−１−６］特定層（高屈折光散乱層／低散乱型）形成液の調液
光散乱粒子として、Ａｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ１（中央粒径４００ｎｍ）」０．１ｇを［１−１−２］で前述した特定層（高屈折率層）形成液（ｎ＝１．４６）９．９ｇと混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡・混合を行なった。その後、容器を真空としてさらに脱泡・混合を行い、特定層（高屈折光散乱層／低散乱型）形成液を得た。
【０３０２】
［２−１−７］特定層（高屈折光散乱層／中散乱型）形成液の調液
光散乱粒子として、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスパール１４５（中央粒径５μｍ）」１．０ｇ及びＡｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ１（中央粒径４００ｎｍ）」０．１ｇを［１−１−２］で前述した特定層（高屈折率層）形成液（ｎ＝１．４６）８．９ｇと混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡・混合を行なった。その後、容器を真空としてさらに脱泡・混合を行い、特定層（高屈折光散乱層／中散乱型）形成液を得た。
【０３０３】
［２−１−８］特定層（高屈折光散乱層／強散乱型）形成液の調液
光散乱粒子として、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスパール１４５（中央粒径５μｍ）」２．０ｇ及びＡｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ１（中央粒径４００ｎｍ）」０．２ｇを［１−１−２］で前述した特定層（高屈折率層）形成液（ｎ＝１．４６）７．８ｇと混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡・混合を行なった。その後、容器を真空としてさらに脱泡・混合を行い、特定層（高屈折光散乱層／強散乱型）形成液を得た。
【０３０４】
［２−１−９］特定層（低屈折光散乱層）形成液の調液
光散乱粒子として、２μｍ球状シリカ２．０ｇ及び［１−１−１］で合成した特定層（低屈折率層）形成液（ｎ＝１．４２）８．０ｇを混合し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡・混合を行なった。その後、容器を真空としてさらに脱泡・混合を行い、特定層（低屈折光散乱層）形成液を得た。
【０３０５】
［実施例２−１］
［導光板の製造］
厚さ０．４３ｍｍのガラス繊維強化エポキシ積層板に、ドリルにて２ｍｍφの穴を開け、この穴の裏側から耐薬テープを貼り穴を塞いだ後、表側から穴の中に高屈折率バインダＡを注入し、１５０℃で一時間保持して硬化させて穴を塞いだ。その後、耐薬テープを剥がした。
また、穴の直下には青色ＬＥＤを設置し、この青色ＬＥＤから発せられる光が前記の穴を塞ぐ高屈折率バインダＡを通じて基板の上部に伝送されるようにした。具体的には、ポリフタルアミド製表面実装パッケージ（３．４ｍｍ×２．８ｍｍ）に、クリー社製Ｃ４６０ＭＢチップをエポキシ銀ペーストにてダイボンディングし、金線にてワイヤボンディングしたランプを低屈折率バインダを用いて封止し、９０℃で１時間、１１０℃で２時間、及び１５０℃で３時間保持し、硬化させた青色ＬＥＤを用いた。
【０３０６】
前記の基板上に、特定層（堰）形成液Ｂを用いて境界部を描画した。境界部は、当該青色ＬＥＤを囲む堰となるように描画した。また、境界部の描画は、ノズル径２９０μｍのシリンジを用いて行なった。この際、当該シリンジのノズルから基板表面までの距離は５００μｍとした。また、描画速度は１０ｃｍ／秒とした。さらに、シリンジから特定層（堰）形成液Ｂを押し出す際の圧力は、１．５ＭＰａに設定した。
その後、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で０．５時間保持し、境界部を硬化させた。これにより、高さ５００μｍ、幅１ｍｍの、稜線のない形状の境界部が得られた。
【０３０７】
次いで、基板上の前記の境界部の内側部分に、低屈折率バインダを塗布した。この際、境界部が低屈折率バインダを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ低屈折率バインダが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。また、低屈折率バインダは、前記の穴を塞ぐ高屈折率バインダＡの上部を覆わないように塗布し、低屈折率バインダにより形成される低屈折率層が、穴を通じて伝送される光の伝送を妨げないようにした。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、低屈折率バインダを硬化させて、厚さ３５μｍの低屈折率層を形成した。
【０３０８】
さらに、低屈折率層上の前記の境界部の内側部分に、高屈折率バインダＡを塗布した。この際も、境界部が高屈折率バインダＡを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ高屈折率バインダＡが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、高屈折率バインダＡを硬化させて、厚さ４１５μｍの高屈折率層Ａを形成した。
【０３０９】
さらに、高屈折率層Ａ上の前記の境界部の内側部分に、低屈折率バインダを塗布した。この際も、境界部が低屈折率バインダを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ低屈折率バインダが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、低屈折率バインダを硬化させて、厚さ３０μｍの低屈折率層を形成した。
以上のようにして、導光板を製造した。
【０３１０】
［評価］
得られた導光板の穴の下から、発光波長４６０ｎｍの前記青色ＬＥＤを発光させて、その様子を観察した。
さらに、前記の「［１−２−５］密着性評価方法」と同様にして、得られた導光板の各層について、密着性を評価した。なお、表３及び後述する表４，５において、密着性が「良」であるものは「○」で表す。
また、前記の「［１−２−１］固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及びシラノール含有率の算出」と同様にして、得られた導光板の各層について、固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル測定及びシラノール含有率を測定した。
さらに、前記の「［１−２−２］ケイ素含有率の測定」と同様にして、得られた導光板の各層について、ケイ素含有率を測定した。
また、前記の「［１−２−３］硬度測定」と同様にして、得られた導光板の各層について、硬度（ショアＡ）を測定した。
さらに、前記の「［１−２−４］屈折率測定」と同様にして、得られた導光板の各層について、屈折率を測定した。
また、透過率の測定と同様の方法にて作製した厚さ１ｍｍの硬化物を用いて、空気層をリファレンスとし、日本電色工業（株）製ＣＯＨ−３００Ａにてヘーズ値の測定を行なった。
結果を、図１１に示す表３に示す。
【０３１１】
なお、表３の光取り出し性の項において、「遠くまで光るか」の欄が「○」であれば堰付近にまで発光面が達していることを意味し、「×」であればチップ直上のみ発光していることを意味する。
また、表３の光取り出し性の項において、「全面が光るか」の欄が「○」であれば堰で区切られた面全体が発光していることを意味し、「△」であればＬＥＤと境界部との中間程度まで発光することを意味し、「×」であればチップ近傍の面のみが発光していることを意味する。
さらに、表３の光取り出し性の項において、「境界部での光の遮蔽」の欄が「○」であれば境界内部の面のみ発光していることを意味し、「×」であれば境界を越え隣接する面に発光が達していることを意味する。
【０３１２】
［実施例２−２］
高屈折率層Ａの上に低屈折率層を形成しなかったこと以外は実施例２−１と同様にして、導光板を製造した。得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１１に示す表３に示す。
【０３１３】
［比較例２−１］
高屈折率層Ａ及びその高屈折率層Ａ上の低屈折率層を形成しなかったこと以外は実施例２−１と同様にして、導光板を製造した。得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１１に示す表３に示す。
【０３１４】
［実施例２−３］
特定層（堰）形成液Ｂの代わりに特定層（堰）形成液Ｃを用いて境界部を形成したこと、及び、高屈折率層Ａの上に低屈折率層を形成しなかったこと以外は実施例２−１と同様にして、導光板を製造した。得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１１に示す表３に示す。
【０３１５】
［比較例２−２］
高屈折率層Ａ及びその高屈折率層Ａ上の低屈折率層を形成しなかったこと以外は実施例２−３と同様にして、導光板を製造した。得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１１に示す表３に示す。
【０３１６】
［比較例２−３］
［導光板の製造］
厚さ０．４３ｍｍのガラス繊維強化エポキシ積層板上の電極に、青色ＬＥＤチップ（クリー社製、商品名：Ｃ４６０ＭＢ２９０）を、エポキシ銀ペーストによるダイボンディングとＡｕ線によるワイヤボンディングにより取り付けた。このＬＥＤチップ上に高屈折率バインダＡを盛り上げて塗布し、１５０℃で１時間保持して硬化させ、ＬＥＤチップを高屈折率層Ａで封止した。
【０３１７】
前記の基板上に、特定層（堰）形成液Ｂを用いて境界部を描画した。境界部は、当該青色ＬＥＤを囲む堰となるように描画した。また、境界部の描画は、ノズル径５７０μｍのシリンジを用いて行なった。この際、当該シリンジのノズルから基板表面までの距離は６５０μｍとした。また、描画速度は１０ｃｍ／秒とした。さらに、シリンジから特定層（堰）形成液Ｂを押し出す際の圧力は、２ＭＰａに設定した。
その後、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で０．５時間保持し、境界部を硬化させた。これにより、高さ５００μｍ、幅１ｍｍの、稜線のない形状の境界部が得られた。
【０３１８】
次いで、基板上の前記の境界部の内側部分に、高屈折率バインダＡを塗布した。この際、境界部が高屈折率バインダＡを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ高屈折率バインダＡが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、高屈折率バインダＡを硬化させて、厚さ５００μｍの高屈折率層Ａを形成した。
【０３１９】
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして基板のＬＥＤを点灯させて評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
なお、表４の光取り出し性の項において、「遠くまで光るか」の欄が「○」であれば堰付近にまで発光面が達していることを意味し、「△」であればＬＥＤと境界部との中間程度まで発光することを意味し、「×」であればチップ直上のみ発光していることを意味する。
また、表４の光取り出し性の項において、「全面が光るか」の欄が「○」であれば堰で区切られた面全体が発光していることを意味し、「△」であればＬＥＤと境界部との中間程度まで発光することを意味し、「×」であればチップ近傍の面のみが発光していることを意味する。
さらに、表４の光取り出し性の項において、「境界部での光の遮蔽」の欄が「○」であれば境界内部の面のみ発光していることを意味し、「×」であれば境界を越え隣接する面に発光が達していることを意味する。
【０３２０】
［実施例２−４］
低屈折率層でＬＥＤチップを封止し、基板上に高屈折率層Ａの代わりに、実施例２−１と同様にして低屈折率層を形成し、その低屈折率層の上に、以下の要領で光散乱層を形成したこと以外は、比較例２−３と同様にして導光板を製造した。
光散乱層は、低屈折率層上の前記の境界部の内側部分に、特定層（低屈折光散乱層）形成液を塗布し、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持して硬化させて形成した。この際、光散乱層の厚さは４７０μｍであった。なお、この際も、境界部が特定層（低屈折光散乱層）形成液を堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ特定層（低屈折光散乱層）形成液が塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
【０３２１】
［実施例２−５］
堰の高さを５００μｍとするとともに、基板上に高屈折率層Ａの代わりに、実施例２−１と同様にして厚さ３０μｍの低屈折率層を形成し、その低屈折率層の上に、以下の要領で高屈折率層Ｂを形成したこと以外は比較例２−３と同様にして、導光板を製造した。
高屈折率層Ｂは、低屈折率層上の前記の境界部の内側部分に、高屈折率バインダＢを塗布し、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持して硬化させて形成した。この際、高屈折率層Ｂの厚さは４７０μｍであった。なお、この際も、境界部が高屈折率バインダＢを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ高屈折率バインダＢが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
【０３２２】
［実施例２−６］
特定層（堰）形成液Ｂの代わりに特定層（堰）形成液Ｃを用いたこと、高屈折率層Ａの代わりに実施例２−１と同様にして低屈折率層を形成したこと、その低屈折率層の上に実施例２−１と同様にして高屈折率層Ａを形成したこと、及び、その高屈折率層Ａの上に、特定層（低屈折光散乱層）形成液の代わりに特定層（高屈折光散乱層／低散乱型）形成液を用いたこと以外は実施例２−４と同様にして光散乱層を形成したこと以外は比較例２−３と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
【０３２３】
［実施例２−７］
特定層（堰）形成液Ｃの代わりに特定層（堰）形成液Ｂを用い、特定層（低屈折光散乱層）形成液の代わりに特定層（高屈折光散乱層／強散乱型）形成液を用いたこと以外は実施例２−６と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
【０３２４】
［実施例２−８］
特定層（高屈折光散乱層／強散乱型）形成液の代わりに特定層（高屈折光散乱層／中散乱型）形成液を用いたこと以外は実施例２−７と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１２に示す表４に示す。
【０３２５】
［実施例２−９］
［導光板の製造］
厚さ０．４３ｍｍのガラス繊維強化エポキシ積層基板上の電極に青色ＬＥＤ（クリー社製、商品名：Ｃ４６０ＭＢ２９０）を、エポキシ銀ペーストによるダイボンディングとＡｕ線によるワイヤボンディングにより取り付けた。このＬＥＤを高屈折率バインダＡにてドーム状に封止し、１５０℃で１時間保持して硬化させた。
【０３２６】
前記の基板上に、特定層（堰）形成液Ｃを用いて境界部を描画した。境界部は、当該青色ＬＥＤを囲む堰となるように描画した。また、境界部の描画は、ノズル径２９０μｍのシリンジを用いて行なった。この際、当該シリンジのノズルから基板表面までの距離は３５０μｍとした。また、描画速度は１５ｃｍ／秒とした。さらに、シリンジから特定層（堰）形成液Ｃを押し出す際の圧力は、４ＭＰａに設定した。
その後、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で０．５時間保持し、境界部を硬化させた。これにより、高さ３００μｍ、幅１．３ｍｍの、稜線のない形状の境界部が得られた。
【０３２７】
次いで、基板上の前記の境界部の内側部分に、実施例２−１と同様にして低屈折率層と高屈折率層Ａとを形成した。そして、高屈折率層Ａの上に、特定層（低屈折光散乱層）形成液の代わりに特定層（高屈折光散乱層／強散乱型）形成液を用いた他は実施例２−４と同様にして光散乱層を形成し、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３２８】
なお、表５の光取り出し性の項において、「遠くまで光るか」の欄が「○」であれば堰付近にまで発光面が達していることを意味し、「×」であればチップ直上のみ発光していることを意味する。
また、表５の光取り出し性の項において、「全面が光るか」の欄が「○」であれば堰で区切られた面全体が発光していることを意味し、「×」であればチップ近傍の面のみが発光していることを意味する。
さらに、表５の光取り出し性の項において、「境界部での光の遮蔽」の欄が「○」であれば境界内部の面のみ発光していることを意味し、「×」であれば境界を越え隣接する面に発光が達していることを意味する。
【０３２９】
［実施例２−１０］
境界部を形成する際の描画速度を２４ｃｍ／秒としたこと以外は実施例２−９と同様にして、導光板を製造した。これにより、高さ１５０μｍ、幅０．６ｍｍの稜線の無い形状の境界部を有する導光板が得られた。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３３０】
［実施例２−１１］
特定層（堰）形成液Ｂに代えて特定層（堰）形成液Ｃを用いて境界部を形成したこと以外は実施例２−９と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３３１】
［実施例２−１２］
特定層（堰）形成液Ｃの代わりに特定層（堰）形成液Ｂを用いたこと、及び、境界部を形成する際の描画速度を９ｃｍ／秒としたこと以外は実施例２−９と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３３２】
［実施例２−１３］
低屈折率層を形成せず、基板上に直接高屈折率層Ａを形成し、その上に光散乱層を形成したこと以外は実施例２−９と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３３３】
［実施例２−１４］
光散乱層を形成しなかったこと以外は実施例２−９と同様にして、導光板を製造した。
得られた導光板について、実施例２−１と同様にして評価を行なった。結果を、図１３に示す表５に示す。
【０３３４】
［まとめ］
図１１〜図１３に表示した表３〜５から、屈折率異なる層の積層により導光を高めたものが遠方への光導光機能に優れ、また光取り出し面に散乱層を設けたものが面内の均一な発光（光取り出し）に優れていることがわかる。さらに境界部を設けることにより発光色の異なる導光層を隣接させても色の遮蔽が行なわれ混色することが無く、必要に応じて境界部を白色とすることにより境界部から導光面内への反射が起こり、ＬＥＤから最も遠く暗くなりがちな境界部付近の発光均一性を改善することが出来た。積層した特定層の総厚１２０μｍの薄膜とした場合でも面内発光均一性の劣化は無く、極めて薄層の導光層の形成が可能であった。このように、屈折率が異なる層の積層及び散乱層・境界層の併用により、簡便な構造にて均一に面発光可能な導光層を構成することができる。
【０３３５】
［３］導光板の製造
［３−１］各層の形成液の用意
［３−１−１］特定層（低屈折率層）形成液Ａ（低屈折率；ｎ＝１．４１）の調液
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を３９０ｇ、メチルトリメトキシシランを１０．４１ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．２８０ｇを、攪拌翼と、分留管、ジムロートコンデンサ及びリービッヒコンデンサとを取り付けた５００ｍｌ三つ口コルベン中に計量し、室温にて１５分触媒の粗大粒子が溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１００℃まで昇温して触媒を完全溶解し、１００℃全還流下で３０分間５００ｒｐｍで攪拌しつつ初期加水分解を行った。
【０３３６】
続いて留出をリービッヒコンデンサ側に接続し、窒素をＳＶ２０で液中に吹き込み生成メタノール及び水分、副生物の低沸ケイ素成分を窒素に随伴させて留去しつつ１００℃、５００ｒｐｍにて１時間攪拌した。続いて窒素流量をＳＶ４０に増やし液中に吹き込みながらさらに１３０℃に昇温、保持しつつ４．７時間重合反応を継続し、粘度１５８．７ｍＰａ・ｓの反応液を得た。なお、ここで「ＳＶ」とは「Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ」の略称であり、単位時間当たりの吹き込み体積量を指す。よって、ＳＶ２０とは、１時間に反応液の２０倍の体積のＮ2を吹き込むことをいう。
【０３３７】
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間微量に残留しているメタノール及び水分、低沸ケイ素成分を留去し、粘度２６０ｍＰａ・ｓの無溶剤の液を得た。
【０３３８】
ガラススクリュー管瓶にこの液１０ｇとジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末０．０４ｇとを計量し、オイルバス中１００℃で５分間攪拌し溶解させた（以下適宜「低屈折率バインダＡ」という）。透明溶解後の低屈折率バインダＡ液２ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカＲＸ２００を０．１９４ｇ軟膏壷に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、混合モードで３分、脱泡モードで１分攪拌を行い、特定層（低屈折率層）形成液Ａ（低屈折率；ｎ＝１．４１）を得た。
【０３３９】
［３−１−２］特定層（低屈折率層）形成液Ｂ（低屈折率；ｎ＝１．４２）の調液
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を１４５０．８２ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４５ｇ、及び、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を３．１９０ｇ用意した。これを撹拌翼とコンデンサとを取り付けた２Ｌの三つ口コルベン中に入れ、室温で、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末が十分溶解するまで撹拌した。これにより、１５分ほどで溶解した。この液を１２０℃まで昇温し、３０分間還流させながら撹拌を行なった。
【０３４０】
続いて、ガス吹き込み管をコルベンの口に接続して、窒素をＳＶ２０で反応液中に吹き込みながら１２０℃で５時間、撹拌を続けた。窒素の吹き込みを停止しコルベンをいったん室温まで冷却した後、反応液をナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間減圧留去し、粘度２８２ｍＰａ・ｓの無溶剤の液を得た。
【０３４１】
ガラススクリュー管瓶にこの液１０ｇとジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末０．０６ｇとを計量し、オイルバス中１００℃で５分間攪拌し溶解させた（以下適宜「低屈折率バインダＢ」という）。透明溶解後の低屈折率バインダＢ液２ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカＲＸ２００を０．１９６ｇ軟膏壷に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、混合モードで３分、脱泡モードで１分攪拌を行い、特定層（低屈折率層）形成液Ｂ（低屈折率；ｎ＝１．４２）を得た。
【０３４２】
［３−１−３］特定層（高屈折率層）形成液Ｃ（高屈折率；ｎ＝１．４６）の調液
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製両末端シラノールジメチルシリコーンオイルＸＣ９６−７２３を４２ｇ、両末端シラノールメチルフェニルシリコーンオイルＹＦ３８０４を９８ｇ、フェニルトリメトキシシランを１４ｇ、及び、触媒としてジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末を０．３０８ｇ用意し、これを攪拌翼とコンデンサとを取り付けた三つ口コルベン中に計量し、室温にて１５分触媒が十分溶解するまで攪拌した。この後、反応液を１２０℃まで昇温し、１２０℃全還流下で２時間攪拌しつつ初期加水分解を行った。
続いて窒素をＳＶ２０で吹き込み生成メタノール及び水分、副生物の低沸ケイ素成分を留去しつつ１２０℃で攪拌し、さらに６時間重合反応を進めた。
窒素の吹き込みを停止し反応液をいったん室温まで冷却した後、ナス型フラスコに反応液を移し、ロータリーエバポレーターを用いてオイルバス上１２０℃、１ｋＰａで２０分間微量に残留しているメタノール及び水分、低沸ケイ素成分を留去し、粘度１５０ｍＰａ・ｓの無溶剤の液を得た。
【０３４３】
ガラススクリュー管瓶にこの液１０ｇとジルコニウムテトラアセチルアセトネート粉末０．０８ｇとを計量し、オイルバス中１００℃で５分間攪拌し溶解させた（以下適宜「高屈折率バインダＣ」という）。透明溶解後の高屈折率バインダＣ液２ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカＲＸ２００を０．１７５ｇ軟膏壷に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、混合モードで３分、脱泡モードで１分攪拌を行い、特定層（高屈折率層）形成液Ｃ（高屈折率；ｎ＝１．４６）を得た。
【０３４４】
［３−１−４］特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄの調液
［３−１−３］の特定層（高屈折率層）形成液Ｃの液を５ｇ、光散乱粒子として、Ａｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ−１（中央粒径４００ｎｍ）」を０．１１ｇ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスパール１４５（中央粒径５μｍ）」を１．０９ｇ混合用容器に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用し、遠心脱泡・混合を行い、特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄを得た。
【０３４５】
［３−２］境界部（堰）形成液の用意
［３−２−１］境界部（堰）形成液Ａ（白色縮合型シリコーン樹脂）の調液
［３−１−２］の低屈折率バインダＢの液４．２ｇ、光散乱粒子として、Ａｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ−１（中央粒径４００ｎｍ）」を１．４０７ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカ  アエロジルＲＸ２００を１．３０２ｇを混合用容器に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用して遠心脱泡・混合を行い、白色の境界部（堰）形成液Ａを得た。
【０３４６】
［３−２−２］境界部（堰）形成液Ｂ（白色付加型シリコーン樹脂）の調液
東レダウコーニング株式会社製シリコーン樹脂ＯＥ６３３６−Ａ液を２．０ｇ、同Ｂ液を２．０ｇ、光散乱粒子として、Ａｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ−１（中央粒径４００ｎｍ）」を０．８ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカ  アエロジルＲＸ２００を０．７ｇ混合用容器に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用して遠心脱泡・混合を行い、白色の境界部（堰）形成液Ｂを得た。
【０３４７】
［３−２−３］境界部（堰）形成液Ｃ（黒色付加型シリコーン樹脂）の調液
東レダウコーニング株式会社製シリコーン樹脂ＯＥ６３３６−Ａ液を２．５ｇ、同Ｂ液を２．５ｇ、黒色顔料として、三菱マテリアル製チタンブラック粒子ＢＭ−Ｃを１．５ｇ混合用容器に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用して遠心脱泡・混合を行い、黒色の境界部（堰）形成液Ｃを得た。
【０３４８】
［３−２−４］境界部（堰）形成液Ｄ（白色縮合型シリコーン樹脂：低粘度）の調液
［３−１−２］の低屈折率バインダＢの液を１５ｇ、光散乱粒子として、Ａｌ2Ｏ3微粉「ＣＲ−１（中央粒径４００ｎｍ）」を４．３４ｇ、日本アエロジル株式会社製疎水性ヒュームドシリカ  アエロジルＲＸ２００を２．８ｇ混合用容器に計量し、自転・公転方式ミキサー脱泡装置を使用して遠心脱泡・混合を行い、白色の境界部（堰）形成液Ｄを得た。
【０３４９】
［４］具体的な実施例の操作及び評価の説明
［実施例３−１］
以下に堰を設け、塗布型導光層を有する発光装置の作製例を示す。
［導光板の製造］
中央にＬＥＤを設置するための凹部を備え、凹部以外の部分に白色ソルダーペーストを塗布した配線基板を用意した。なお、前記凹部にはリフレクタが装着されている。
前記凹部に緑色ＬＥＤを実装した。次に、この基板上に、［３−２−１］で得られた境界部（堰）形成液Ａを用いて境界部を描画した。境界部は、当該緑色ＬＥＤを囲む堰となるように描画した。また、境界部の描画は、武蔵エンジニアリング株式会社製圧空型ディスペンサを使用し、同社製テーパーノズルＴＰＮ−２２Ｇ（内径０．４ｍｍ）を用いて行なった。この際の描画速度は２ｍｍ／秒とした。さらに、シリンジから境界部（堰）形成液Ａを押し出す際の圧力は、０．３６４ＭＰａに設定した。
その後、これを空気雰囲気中１５０℃、大気圧で１．０時間保持し、境界部を硬化させた。これにより高さ約３００μｍの、稜線のない形状の境界部が得られた。
【０３５０】
次いで、ディスペンサを用いて基板上の前記の境界部の内側部分に、特定層（低屈折率層）形成液Ａを塗布した。ここで境界部が特定層（低屈折率層）形成液Ａを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ特定層（低屈折率層）形成液Ａが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。また、配線基板上の凹部には特定層（低屈折率層）形成液Ａが侵入しないように塗布し、特定層（低屈折率層）形成液Ａにより形成される低屈折率層が、凹部を通じて伝送される光の伝送を妨げないようにした。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、特定層（低屈折率層）形成液Ａを硬化させて、厚さ約５０μｍの低屈折率層を形成した。
【０３５１】
さらに、ディスペンサを用いて前記境界部内側の低屈折率層上に、特定層（低屈折率層）形成液Ｂを塗布した。この際も、境界部が特定層（低屈折率層）形成液Ｂを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ特定層（低屈折率層）形成液Ｂが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、特定層（低屈折率層）形成液Ｂを硬化させて、厚さ約２００μｍの高屈折率層を形成した。
【０３５２】
さらに、ディスペンサを用いて前記境界部内側の高屈折率層上に、特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄを塗布した。この際も、境界部が特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄを堰き止める堰として作用し、境界部の内側にのみ特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄが塗布され、境界部の外側には漏れ出さなかった。
そして、これを空気雰囲気中、１５０℃、大気圧で１時間保持し、特定層（高屈折率光散乱層）形成液Ｄを硬化させて、厚さ約５０μｍの高屈折率光散乱層を形成した。
以上のようにして、図１４に模式的に示すような、塗布型導光層を有する発光装置を製造した。
【０３５３】
［評価］
得られた塗布型導光層を有する発光装置に通電を行い、前記緑色ＬＥＤを発光させて、その様子を観察した。
さらに、実施例１−１と同様の要領で、得られた導光板の各層について、固体Ｓｉ−ＮＭＲスペクトル、シラノール含有率、ケイ素含有率、硬度（ショアＡ）、密着性評価を測定した。
【０３５４】
また、導光板の各層の屈折率を、以下の要領で測定した。
［屈折率測定］
特定層の屈折率は、液浸法（固体対象）のほかＰｕｌｆｌｉｃｈ屈折計、Ａｂｂｅ屈折計、プリズムカプラー法、干渉法、最小偏角法などの公知の方法を用いて測定することが出来る。本実施例の各層は硬化前後の屈折率変化は非常に僅かであるため、硬化前の液体状態にてＡｂｂｅ屈折計（ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ））により実施例３−１の導光板の各層（低屈折率層、高屈折率層、光散乱層）の形成液屈折率を測定した。
【０３５５】
また、導光板の各層のヘーズ値を、以下の要領で測定した。
［ヘーズ値評価方法］
傷や凹凸による散乱の無い厚さ約１ｍｍの平滑な表面の単独硬化物膜を用意し、この単独硬化膜を用いて、空気層をリファレンスとし、日本電色工業（株）製ＣＯＨ−３００Ａにてヘーズ値の測定を行なった。
【０３５６】
結果を、表６に示す。
なお、表６において、密着性の評価結果において密着性が良好なものは「○」で示した。
また、表６の光取り出し性の項において、「遠くまで光るか」の欄が「○」であれば堰付近にまで発光面が達していることを意味し、「△」であればＬＥＤと堰の中間付近にまで発光面が達していることを意味し、「×」であればチップ直上のみ発光していることを意味する。
また、表６の光取り出し性の項において、「全面が光るか」の欄が「○」であれば堰で区切られた面全体が発光していることを意味し、「△」であればＬＥＤと境界部との中間程度まで発光することを意味し、「×」であればチップ近傍の面のみが発光していることを意味する。
さらに、表６の光取り出し性の項において、「境界部での光の遮蔽」の欄が「○」であれば境界内部の面のみ発光していることを意味し、「×」であれば境界を越え隣接する面に発光が達していることを意味する。
【０３５７】
［実施例３−２］
低屈折率層の形成液として特定層（低屈折率層）形成液Ｂを用いた他は全て実施例３−１と同様にして実施例３−２の発光装置を製造し、実施例３−１と同様の評価を行なった。結果を表６に示す。
【０３５８】
【表３】
2008276175.tif 000007
【０３５９】
［実施例３−１，３−２からわかること］
堰の素材をシリコーン樹脂としても堰と導光層が剥離することなく好適に導光層を形成することができた。また、実施例３−２より高屈折率層と低屈折率層の屈折率差が大きな実施例３−１は、実施例３−２より光伝播効率が向上し、ＬＥＤより遠方まで均一に面発光させることが出来た。
【０３６０】
［５］その他の堰の製造例と評価
［５−１］堰の描画と硬化
［５−１−１］白色の堰（付加型シリコーン樹脂）
スライドガラス上に［３−２−２］で得られた白色の境界部（堰）形成液Ｂを用いて１辺１ｃｍの正方形の堰の描画を行なった。堰の描画は、武蔵エンジニアリング株式会社製圧空型ディスペンサを使用し、同社製テーパーノズルＴＰＮ−２２Ｇ（内径０．４ｍｍ）を用いて行なった。この際の描画速度は３ｍｍ／秒とした。さらに、シリンジから境界部（堰）形成液Ｂを押し出す際の圧力は、１５０ｋＰａに設定した。
その後、これを空気雰囲気中１５０℃、大気圧で１．０時間保持し、堰を硬化させた。これにより高さ約３００μｍの、稜線のない形状の白色の堰が得られた。
【０３６１】
［５−１−２］黒色の堰  （付加型シリコーン樹脂）
スライドガラス上に［３−２−３］で得られた黒色の境界部（堰）形成液Ｃを用いたことの他は［５−１−１］と同様にして堰の描画を行なった。これにより高さ約３００μｍの、稜線のない形状の黒色の堰が得られた。
【０３６２】
［５−２］堰の評価
堰を描画・硬化したのみのスライドガラスに応力をかけて二つに割り、堰の破断面の形状を実体顕微鏡で観察し、堰の高さや断面構造を調べた。［５−１−１］の堰については堰の内側に実施例３−１と同様の方法で低屈折率層、高屈折率層、光散乱層を積層・硬化させてこれを破断させ、実体顕微鏡で破断面を観察し、堰と導光層素材の密着性や濡れ性を調べた。
【０３６３】
［５−３］各種の堰の働き
実施例３−１および［５−１−１］、［５−１−２］の実験例より縮合型シリコーン樹脂や付加型シリコーン樹脂いずれも好適に堰を形成できることがわかった。また、いずれの樹脂により形成した堰も導光層を形成する特定層との密着性良く、堰と特定層の界面が剥離したり、特定層塗布時にはじきが発生したりすることはなかった。さらに堰を白色や黒色に着色形成できることもわかった。
【０３６４】
異なる色を伝播させる２つの導光層領域を堰で区切る場合、堰が白色であると、各々の領域の光を白色の堰が反射し、隣の領域への光の漏れ出しを防止し混色を防ぐ効果がある。ただし、白色の堰を非常に細く又は薄くした場合には、光の遮蔽効果が不十分となる可能性がある。この場合には、黒色の堰を用いると光吸収による導光量のロスが生じるが、隣の領域への光の混色を確実に防止することが出来ると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０３６５】
本発明の光学部材は、厚膜化が可能であり、厚膜部においてもクラックの発生が抑制され、基板からの剥離および積層面での剥離が抑制され、さらに耐熱性、耐光性に優れた効果を奏する。
本発明の光学部材を用いて形成された光導波路および導光板は、膜厚設計の自由度が高く、厚膜部においてもクラックの発生が抑制され、基板からの剥離および積層面での剥離が抑制され、さらに耐熱性、耐光性に優れた効果を奏する。
【０３６６】
よって、本発明の光学部材、光導波路、および導光板は、それぞれ当該分野において、産業上の利用可能性が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【０３６７】
【図１】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図６】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図８】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図９】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の光学部材を用いた導光板の実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施例２−１〜２−３及び比較例２−１及び２−２の結果を示す表である。
【図１２】本発明の実施例２−４〜２−８及び比較例２−３の結果を示す表である。
【図１３】本発明の実施例２−９〜２−１４の結果を示す表である。
【図１４】本発明の実施例３−１で作製した発光装置の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０３６８】
１  基板
１Ｈ，５Ｈ  穴
２  半導体発光素子
３  封止材
４  半導体発光装置
５  低屈折率層
５ａ  低屈折率部
６  高屈折率層
６ａ  高屈折率部
７  光散乱層および／または蛍光体含有層
８  光学部材（導光板）
９  光学部材の側面と積層面とで形成される角度
１０  高屈折率部および／または低屈折率部（境界部）
１１  反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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