(57)【要約】  発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に設けられる出光面構造層と、を備える面光源装置であって、前記出光面構造層は当該装置出光面側の表面に凹凸構造を有し、前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、且つ前記平坦部及び／又は凹部には、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素において、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差を設ける。これにより、光取り出し効率が高く、機械的強度が高く、出光面の虹ムラの発生が少なく、且つ容易に製造することができる面光源装置を実現できる。
2010143706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に設けられる出光面構造層と、を備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、当該装置出光面側の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、且つ
前記平坦部及び／または凹部には、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素において、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設けられている、面光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面光源装置であって、
前記出光面構造層を、前記装置出光面に垂直で且つ前記凹部を通る平面で切断した断面において、前記装置出光面が、２以上の凹部及び２以上の平坦部からなる繰り返し単位を有する、面光源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の面光源装置であって、
前記凹凸構造層を前記装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、前記平坦部が占める面積と前記凹部が占める面積との合計に対する、前記平坦部が占める面積の割合が、１０〜７５％である、面光源装置。
【請求項４】
請求項１に記載の面光源装置を備える照明器具。
【請求項５】
請求項１に記載の面光源装置を備えるバックライト装置。
【請求項６】
発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に設けられる出光面構造層と、を備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、当該装置出光面側の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、且つ
前記平坦部及び／または凹部には、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素において、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設けられている、面光源装置。
【請求項７】
請求項１または６に記載の面光源装置であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極層から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備え、
前記２層以上の電極層は、それぞれ透明電極からなる層である面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置、並びに当該面光源装置を備える照明器具及びバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合がある。）の発光体は、その形状を面状とすることが可能であり、且つその光の色を白色又はそれに近い色とすることが可能である。このため、有機ＥＬ素子は、住環境等の空間を照明する照明器具の光源として、または表示装置のバックライトとしての用途に用いることが考えられる。【０００３】
照明用途に用いる有機ＥＬ素子の一例として、白色の有機ＥＬ素子が作製されている。かかる白色素子は、積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を積層させたものが多い。これらの発光層の積層体は、主に黄／青、又は緑／青／赤の積層体である。【０００４】
しかしながら、現在知られている有機ＥＬ素子は、上記照明の用途に用いるには効率が低い。そこで、有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる必要がある。【０００５】
有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる方法として、光取出基板に種々の構造を設けることが知られている。例えば、光源装置の出光面に、蛍光性化合物を含むプリズムを設けること（特許文献１）、微小レンズアレイを設けること（特許文献２）などが提案されている。これらの構造で良好な集光を達成することができ、効率は向上する。【０００６】
しかしながら、これらの構造を、上記の積層型の照明用有機ＥＬ素子に採用し、光源装置の出光面にプリズム等の凹凸構造を設けると、かかる凹凸構造の頂部が欠け易いため、装置の機械的強度を高めることが困難であるという問題点がある。【０００７】
装置の機械的強度を高めるための対策として、凹凸構造を、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを含む構造とすることが考えられる。かかる構成をとった場合、平坦部の構造に起因して、出光面の機械的強度を高めることができる。【０００８】
しかしながら、このような構造をとった場合、かかる平坦部の高さなどの精度が少しでも不十分であると、平坦部の高さの僅かな違いに基づいて、反射光の干渉が発生し、図１５に示すように、反射像に虹ムラが画面上に観察されることがある。かかる虹ムラは、光源としての品質を著しく低下させる。虹ムラが発生しないよう、凹凸構造を形成する型の精度を非常に高めようとすれば、量産が困難となり、製造コストが高騰するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２３７３８１号公報
【特許文献２】特開２００３−５９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、光取り出し効率が高く、機械的強度が高く、出光面の虹ムラの発生が少なく、且つ容易に製造することができる面光源装置、照明器具及びバックライト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進めたところ、面光源装置の出光面上の平坦部の形状を、敢えて出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える程度に異ならせた部分を周期的に又はランダムに設けることにより、虹ムラの出現を逆に抑制しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。【００１２】
即ち、本発明によれば、下記〔１〕〜〔５〕が提供される。
〔１〕  発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に接して設けられる出光面構造層と、を備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、当該装置出光面側の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、且つ
前記平坦部及び／または凹部には、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素において、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設けられている、面光源装置。
〔２〕  前記出光面構造層を、前記装置出光面に垂直で且つ前記凹部を通る平面で切断した断面において、前記装置出光面が、２以上の凹部及び２以上の平坦部からなる繰り返し単位を有する、前記面光源装置。
〔３〕  前記凹凸構造層を前記装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、前記平坦部が占める面積と前記凹部が占める面積との合計に対する、前記平坦部が占める面積の割合が、１０〜７５％である、前記面光源装置。
〔４〕  〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の面光源装置を備える照明器具。
〔５〕  〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の面光源装置を備えるバックライト装置。
〔６〕  発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に接して設けられる出光面構造層と、を備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、当該装置出光面側の表面に凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、且つ
前記平坦部及び／または凹部には、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素において、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設けられている、面光源装置。
〔７〕  〔１〕または〔６〕に記載の面光源装置であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極層から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備え、
前記２層以上の電極層は、それぞれ透明電極からなる層である面光源装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の面光源装置は、光取り出し効率が高く、機械的強度が高く、出光面の虹ムラの発生が少なく、且つ容易に製造することができるので、照明器具の光源、及び液晶表示装置等の表示装置のバックライトなどとして有用である。
本発明の照明器具及びバックライト装置は、前記本発明の面光源装置を有するので、光取り出し効率が高く、機械的強度が高く、出光面の虹ムラの発生が少なく、且つ容易に製造することができる照明器具及びバックライト装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す面光源装置を、図１中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明に用いる複層体の製造のための金属型の成形方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、図４に示す成形方法で成形された金属型の例を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、別の成形方法で成形された金属型の例を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、さらに別の成形方法で成形された金属型の例を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、さらに別の成形方法で成形された金属型の例を模式的に示す断面図である。
【図９】図９は、図１に示す面光源装置１０の装置出光面１０Ｕの構造を拡大して示す部分上面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す凹凸構造層１１１を、図９の線１０ａを通る垂直な面で切断した断面を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に部分断面図として示される断面の、より広い領域を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す凹部の変形例を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、図１１に示す凹部の別の変形例を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、比較例１で製造した面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、従来技術の面光源装置の装置出光面で観察される虹ムラを模式的に示す上面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第４の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１７】図１７は、実施例５で製造した反射部複合体基板を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下において、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
本発明の面光源装置は、発光層を含む有機ＥＬ素子、および前記有機ＥＬ素子の少なくとも一方の表面に接して設けられ、装置出光面側の表面の凹凸構造を規定する出光面構造層を備える。
前記装置出光面とは、面光源装置としての出光面、即ち、面光源装置から装置外部に光が出光する際の出光面である。装置出光面は、前記有機ＥＬ素子の前記発光層と平行な面であり、面光源装置の主面と平行である。但し、微視的に見ると、後述する凹部上の面は発光層と非平行な角度をなしうる。以下、別に断らない限り、かかる凹部を無視して見た装置出光面と平行（又は垂直）であることを、単に「装置出光面と平行（又は垂直）」であるという。また、別に断らない限り、面光源装置は、かかる装置出光面が水平方向と平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
本発明において、各構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲の誤差を含んでいてもよく、例えば、平行又は垂直な角度から±５°の誤差を含んでいてもよい。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。第１の実施形態において、面光源装置１０は、装置出光面１０Ｕを有する、矩形の平板状の構造を有する装置である。図２は、図１に示す面光源装置１０を、図１中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【００１７】
面光源装置１０は、有機ＥＬ素子１４０と、有機ＥＬ素子１４０の、装置出光面１０Ｕ側の表面１４４に接して設けられた出光面構造層１００とを備える。面光源装置１０はさらに、任意の構成要素として、有機ＥＬ素子１４０の、装置出光面１０Ｕとは反対側の表面１４５側に封止基板１５１を有する。
【００１８】
有機ＥＬ素子１４０は、第１の電極層１４１、発光層１４２及び第２の電極層１４３を備える。第１の実施形態において、第１の電極層１４１は透明電極であり、第２の電極層１４３は反射電極である。このような構成であるため、発光層１４２からの光は、第１の電極層１４１を透過するか、又は第２の電極層１４３で反射され、発光層１４２及び第１の電極層１４１を透過して、出光面構造層１００側に向かうことができる。
【００１９】
出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を含む複層体１１０と、基板としてのガラス基板１３１と、複層体１１０及びガラス基板１３１を接着する接着層１２１とを備える。
【００２０】
凹凸構造層１１１は、面光源装置１０の上面（即ち面光源装置１０の出光面側の最外層）に位置する。また、凹凸構造層１１１は、複数の凹部１１３と、凹部１１３の周囲に位置する平坦部１１４と、平坦部１１４とは高さ（即ち装置出光面を水平方向とした場合の高さ方向の位置）が異なる平坦部１１５とを含む凹凸構造を有する。当該凹凸構造により、装置出光面１０Ｕが規定される。装置出光面１０Ｕは、凹部１１３並びに平坦部１１４及び１１５の高さの違いによる凹凸を無視して巨視的に見ると、平坦部１１４及び１１５並びにガラス基板１３１等の装置中の他の層と平行な平面であるが、微視的には凹部１１３により規定される斜面を含む凹凸面である。なお、本願において、図面は模式的な図示であるため、装置出光面上には僅かな個数の凹部のみを示しているが、実際の装置においては、一枚の装置出光面上に、これよりも遥かに多い数の凹部を設けることができる。
【００２１】
（有機ＥＬ素子）
前記有機ＥＬ素子１４０として例示するように、本発明において、有機ＥＬ素子は、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極層から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える素子とすることができる。
【００２２】
有機ＥＬ素子は、基板上に素子を構成する電極層、発光層等の層を形成し、さらにそれらの層を覆う封止部材を設け、基板と封止部材で発光層等の層を封止した構成とされるのが一般的である。通常、ここでいう基板側から出光する素子はボトムエミッション型、封止部材側から出光する素子はトップエミッション型と呼ばれる。本発明の面光源装置は、これらのいずれであってもよく、ボトムエミッション型の場合、層を形成するための基板と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成し、一方トップエミッション型の場合、封止部材等の出光面側の構造体と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成する。
【００２３】
本発明において、有機ＥＬ素子を構成する発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。発光層中の発光材料は１種類に限られず、また発光層も１層に限られず、光源としての用途に適合すべく、一種の層単独又は複数種類の層の組み合わせとすることができる。これにより、白色又はそれに近い色の光を発光するものとしうる。
【００２４】
有機ＥＬ素子はさらに、電極層間に、発光層に加えてホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層及びガスバリア層等の他の層をさらに有することもできる。有機ＥＬ素子はさらに、電極層に通電するための配線、発光層の封止のための周辺構造等の任意の構成要素を備えることもできる。
【００２５】
有機ＥＬ素子の電極層は、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。第１実施形態にかかる有機ＥＬ素子１４０のように、出光面構造層側の電極層を透明電極とし、反対側の電極層を反射電極とすることにより、出光面構造層側に出光する有機ＥＬ素子とすることができる。また、両方の電極層を透明電極とし、出光面構造層側およびそれとは反対側の両方から出光する有機ＥＬ素子（いわゆるシースルー型）とすることができる。また、このように両方の電極層を透明電極とした場合において、出光面構造層とは反対側に、反射部材または散乱部材（例えば、空気層を介して配置される白色散乱部材等）を有することにより、出光面構造層側への出光させる構成とすることもできる。
【００２６】
電極層及びその間に設ける層を構成する材料としては、特に限定されないが、具体例として下記のものを挙げることができる。
透明電極の材料としてはＩＴＯ等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としてはスターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としては同じくトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としてはテトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としては、ピラゾリン誘導体などがあげられる。
青色発光層のホスト材料としてはアントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としてはペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としては、ユーロピウム錯体などを上げることができる。
電子輸送層の材料にはアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
陰極材料にはフッ化リチウムおよびアルミニウムをそれぞれ用い、これらを順次真空成膜により積層させたもの等を挙げることができる。
【００２７】
上記のもの又はその他の発光層を適宜組み合わせて積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を得ることができる。補色関係の組み合わせは、黄／青、又は緑／青／赤等とすることができる。
【００２８】
（出光面構造層）
前記出光面構造層１００として例示するように、本発明において、出光面構造層は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。例えば、前記出光面構造層１００のように、凹凸構造層と基材フィルム層とを組み合わせた複層体を含むことができる。これにより、性能の高い出光面構造層を容易に得ることができる。
【００２９】
凹凸構造層及び基材フィルムを構成する樹脂組成物は、透明樹脂を含む組成物とすることができる。透明樹脂が「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。本発明においては、出光面構造層を構成する各層が、光学部材に用いるのに適した光線透過率を有するものとすることができ、出光面構造層全体として８０％以上の全光線透過率を有するものとすることができる。
樹脂組成物に含まれる透明樹脂の材質は、特に限定されず、透明な層を形成することができる各種の樹脂を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を挙げることができる。なかでも熱可塑性樹脂は熱による変形が容易であるため、また紫外線硬化性樹脂は硬化性が高く効率が良いため、凹凸構造層の効率的な形成が可能となり、それぞれ好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアクリレート系、シクロオレフィンポリマー系の樹脂を挙げることができる。また紫外線硬化性樹脂としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エン／チオール系、イソシアネート系の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂としては、複数個の重合性官能基を有するものを好ましく用いることができる。
【００３０】
複層体を構成する凹凸構造層の材料としては、装置出光面の凹凸構造を形成しやすく且つ凹凸構造の耐擦傷性を得やすいという観点から、硬化時の硬度が高い材料が好ましい。具体的には、７μｍの膜厚の樹脂層を基材上に凹凸構造が無い状態で形成した際に、鉛筆硬度でＨＢ以上になるような材料が好ましく、Ｈ以上になる材料がさらに好ましく、２Ｈ以上になる材料がより好ましい。一方、基材フィルム層の材料としては、凹凸構造層の形成に際しての、及び／又は複層体を成形した後の複層体の取り扱いを容易とするために、ある程度の柔軟性があるものが好ましい。このような材料を組み合わせることにより、取り扱いが容易で且つ耐久性に優れる複層体を得ることができ、その結果高性能の面光源装置を容易に製造することができる。このような材料の組み合わせは、それぞれの材料を構成する樹脂として、上に例示した透明樹脂を適宜選択することにより得ることができる。具体的には、凹凸構造層の材料を構成する透明樹脂として、アクリレート等の紫外線硬化性樹脂を用い、一方基材フィルムの材料を構成する透明樹脂として、脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（後述するゼオノアフィルム等）や、ポリエステルフィルムを用いることができ、これより、好ましい材料の組み合わせを得ることができる。
【００３１】
前記出光面構造層１００のように、出光面構造層が凹凸構造層と基材フィルム層とを含む場合、凹凸構造層と基材フィルムとの屈折率はできるだけ近いほうがよく、好ましくは屈折率の差が０．１以内、さらに好ましくは０．０５以内である。
【００３２】
凹凸構造層、基材フィルム層等の出光面構造層の構成要素となる層の材料となる樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含むことができる。当該任意の成分としては、フェノール系、アミン系などの劣化防止剤；界面活性剤系、シロキサン系などの帯電防止剤；トリアゾール系、２−ヒドロキシベンゾフェノン系などの耐光剤；等の添加剤を挙げることができる。
【００３３】
本発明において、凹凸構造層の厚さは、特に限定されないが１〜７０μｍであることが好ましい。ここで、凹凸構造層の厚さとは、凹凸構造体が形成されていない基板側の面と、凹凸構造体の平坦部との距離のことである。また基材フィルム層の厚さは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【００３４】
本発明において、出光面構造層はさらに、前記出光面構造層１００におけるガラス基板１３１のような基板を含むことができ、それにより、面光源装置にたわみを抑制する剛性を与えることができる。また、基板として、有機ＥＬ素子を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機ＥＬ素子を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、面光源装置の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。
【００３５】
基板を構成する材料の例としては、ガラスに加えて樹脂を挙げることができる。基板の屈折率は、特に制限されないが、１．４〜２．０とすることができる。本発明において、基板の厚さは、特に限定されないが、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。
【００３６】
出光面構造層はさらに、前記複層体と前記基板との間などの、出光面構造層内の２つの層の間に介在する接着層を含むことができる。接着層の材料である接着剤は、狭義の接着剤（２３℃における剪断貯蔵弾性率が１〜５００ＭＰａであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤）のみならず、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満である粘着剤をも包含する。具体的には、基板及び透明樹脂層に近い屈折率を有し、且つ透明であるものを適宜用いることができる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、５〜１００μｍであることが好ましい。
【００３７】
（凹凸構造）
本発明において、出光面構造層上の前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを含む。ここで「斜面」とは、装置出光面と平行でない角度をなす面である。一方、平坦部上の面は、装置出光面と平行な面とすることができる。本発明においてはさらに、平坦部及び／又は凹部は、その幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上において、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える差異（寸法差）があるものを含む。この際、前記の寸法差は、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であってもよいが、出射光よりも反射光の方が虹ムラへの影響が大きい傾向があるので、反射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることが好ましく、出射光及び反射光の両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることがより好ましい。なお、前記の寸法差のうち、高さとは平坦部の高さを表し、深さとは凹部の深さ（即ち装置出光面を水平方向とした場合の高さ方向の位置）を指す。また、通常は、平坦部の幅は凹部の間隔に相当し、平坦部の間隔は凹部の幅に相当する。さらに、前記の寸法差は、平坦部のみにあってもよく、凹部のみにあってもよく、平坦部及び凹部の両方にあってもよい。
【００３８】
凹凸構造の例として、図１及び図２に示した面光源装置１０の装置出光面の凹凸構造を、図９及び図１０を参照してより詳細に説明する。図９は、凹凸構造層１１１により規定される、面光源装置１０の装置出光面１０Ｕの構造を拡大して示す部分上面図である。図１０は、凹凸構造層１１１を、図９の線１０ａを通る垂直な面で切断した断面を示す部分断面図である。
【００３９】
複数の凹部１１３のぞれぞれは正四角錐形状の窪みであり、従って凹部１１３の斜面１１Ａ〜１１Ｄは同一の形状であり、底辺１１Ｅ〜１１Ｈは正方形を構成する。ただし、斜面１１Ｃは平坦部１１５に沿って延長する斜面１１Ｗと一連となっているので、底辺１１Ｅ〜１１Ｈのうち底辺１１Ｇは、凹凸構造の構造としては表れていない。図９ではこのような底辺を破線で示している。線１０ａは、一列の凹部１１３の全ての頂点１１Ｐの上を通る線であり、且つ凹部１１３の底辺１１Ｅ及び１１Ｇと平行な線である。
【００４０】
凹部１１３は、一定の間隔をおいて、直交する２配置方向に連続して配置されている。かかる２配置方向のうち一方の方向Ｘは底辺１１Ｅ及び１１Ｇと平行である。この方向Ｘにおいて、複数の凹部１１３は間隔１１Ｊ又は１１Ｋをおいて整列している。２配置方向のうちの他方の方向Ｙは底辺１１Ｆ及び１１Ｈと平行であり、この方向Ｙにおいても、複数の凹部１１３は間隔１１Ｊ又は１１Ｋをおいて整列している。したがって、平坦部１１４の幅は１１Ｊとなる一方、平坦部１１５と、平坦部の両脇に沿って延長する一対の斜面１１Ｗとを合わせた幅は１１Ｋとなる。
【００４１】
凹部１１３のそれぞれを構成する斜面１１Ａ〜１１Ｄが平坦部１１４となす角（斜面１１Ｂ及び１１Ｄについては、それぞれ図１０に示す角１１Ｌ及び１１Ｍ）は例えば６０°に設定され、これにより、凹部１１３を構成する正四角錐の頂角、即ち頂点１１Ｐにおいて相対向する斜面がなす角（斜面１１Ｂ及び１１Ｄがなす角については、図１０に示す角１１Ｎ）も６０°となっている。
【００４２】
本実施形態では、平坦部１１４の幅１１Ｊと、平坦部１１５の幅１１Ｘとは、同一になるよう設定している。しかしながら、隣り合って互いに平行に延長する２つの平坦部１１４間のピッチ１６Ａと、隣り合って互いに平行に延長する平坦部１１４から平坦部１１５までのピッチ１６Ｂとは差異（寸法差）がある。即ち、２つの平坦部１１４間のピッチ１６Ａは、四角錐の底辺の長さと平坦部１１４の幅の和に等しいのに対し、平坦部１１４から平坦部１１５までのピッチ１６Ｂは、斜面１１Ｗが存在することにより、四角錐の底辺の長さと平坦部１１５の幅に加えて斜面１１Ｗの幅１１Ｙの和に等しい。
【００４３】
本実施形態ではさらに、平坦部１１４の高さと、平坦部１１５の高さにも差異（寸法差）がある。即ち、平坦部１１５は、斜面１１Ｗの間に存在しているため、図１０に示す高さ１１Ｚの分だけ、平坦部１１４よりも高い水準に位置する。
【００４４】
本実施形態では、２列の平坦部１１４と１列の平坦部１１５とが交互に配置され、それにより、出光面構造層１１１は、その断面において、図１１に示す繰り返し単位１６Ｃを有する構造となる。即ち、出光面構造層１１１の断面において、２つの平坦部１１４、１つの平坦部１１５、及びそれらの間に存在する３つの凹部１１３の斜面（斜面１１Ｗを含む）からなる繰り返し単位１６Ｃが繰り返される。この繰り返しは、図９に示す線１０ａを通る断面に加えて、線１０ａに垂直であって且つ装置出光面に垂直な断面においても生じうる。
【００４５】
本発明において、平坦部及び／又は凹部の、幅、高さもしくは深さ及び間隔の１以上の要素には、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設定される。干渉をもたらす差異を超える寸法差とは、出射光の干渉を例に挙げると、例えば、面光源装置が出光する光の中心波長の通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差であり、この寸法差を設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができる。かかる寸法差の上限は特に限定されないが、好ましくは、面光源装置が出光する光の中心波長の６０倍以下としうる。
【００４６】
上記数値範囲は、以下に示す知見から確認している。すなわち、平坦部の高さを全て揃える態様で設計した凹凸構造層において、平坦部の高さに１７０ｎｍ以上の誤差が生じると干渉が発生して虹ムラが現れるという場合に、かかる虹ムラを発生させる誤差の最小値の２倍以上の高さの寸法差を敢えて設けると、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。さらに、平坦部の高さを全て揃える態様で設計した凹凸構造層において、平坦部の高さに標準偏差でσ１ｎｍ（≒６０ｎｍ）のバラツキが生じると干渉が発生し虹ムラが現れるという場合、６×σ１ｎｍ（＝３６０ｎｍ）以上の高さの寸法差を敢えて設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。上記２つの知見により、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差は、面光源装置が出光する光の中心波長の０．６２倍以上であると示すことができる。
【００４７】
また、同様の理由から、反射光の干渉では、干渉をもたらす差異を超える寸法差は、装置出光面において面光源装置の外部へと反射する光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差であり、また通常６０倍以下の寸法差である。ただし、通常は装置出光面で反射する光は自然光であり、任意の波長を含む光であるため、反射する光の中心波長を決定することは難しい。そこで、虹ムラの原因となる光が可視光であることに鑑みて、通常は、可視光の中心波長である５５０ｎｍを反射する光の中心波長として、前記の寸法差を設定すればよい。
【００４８】
平坦部及び／又は凹部の寸法差は、装置出光面の全面においてランダムに出現するものとしてもよいが、製造の容易さの観点から、断面において、上に述べた繰り返し単位１６Ｃのような繰り返し単位を有していることが好ましい。具体的には、断面において、２以上の凹部及び２以上の高さが異なる平坦部からなる繰り返し単位を有するものであることが好ましい。
【００４９】
また、面光源装置が、装置出光面において、複数の凹部と、その周囲に位置する平坦部とを含む構成を有することにより、光取り出し効率を高め、且つ観察角度による色味の変化を低減することができ、しかも、外部衝撃により凹凸構造の欠け等が生じるのを防止でき、ひいては装置出光面の機械的強度を向上させることができる。
【００５０】
本発明の面光源装置は、上記の構成とすることにより、出光面における半球状全方位での色度座標のｘ座標およびｙ座標の少なくともいずれかの変位を上記の構成をとらない場合に比べて半減させることができる。このため、面光源装置において、観察角度による色味の変化を抑えることができる。かかる半球状全方位での色度の変位を測定する方法として、例えば装置出光面の法線（正面）上に分光放射輝度計を設置し、法線方向を０°とした時その装置出光面を−９０〜９０°まで回転させられる機構を付与することで、各方向で測定した発光スペクトルから色度座標を算出できるため、その変位を算出できる。
【００５１】
凹凸構造層を装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、平坦部が占める面積と凹部が占める面積との合計に対する、平坦部が占める面積の割合（以下、「平坦部割合」という。）を適宜調節することにより、面光源装置の光取り出し効率を向上させることができる。具体的には、平坦部割合を１０〜７５％とすることにより、良好な光取り出し効率を得ることができ、且つ装置出光面の機械的強度を高めることができる。
【００５２】
本発明において、凹部は、例えば、上に述べた角錐形状に加え、円錐形状、球面の一部の形状、溝状の形状、及びこれらを組み合わせた形状を有しうるが、角錐形状又は複数の角錐の組み合わせの形状であることが好ましい。角錐形状は、前記凹部１１３として例示するように底面が正方形である四角錐としうるが、これに限られず、三角錐、五角錐、六角錐、底面が正方形でない四角錐などの角錐形状とすることもできる。
【００５３】
さらに、本願でいう角錐は、その頂部が尖った通常の角錐のみならず、先端が丸みを帯びた形状、又は平らに面取りされた形状（錐台状の形状等）をも包含する。例えば、図１０に示す凹部１１３では四角錐の頂部１１Ｐは尖った形状となっているが、これが、図１２に示す凹部６１３の頂部６１Ｐのように丸みを帯びた形状になっていてもよい。また、図１３に示す凹部７１３のように、角錐の頂部に平坦な部分７１Ｐを設け、平らに面取りされた形状とすることもできる。
【００５４】
図１２に示すように角錐の頂部が丸みを帯びた形状である場合、その頂部６１Ｐと、当該角錐が丸みを帯びず尖った形状となっていた場合の頂部６１Ｑとの高さの差６１Ｒは、当該角錐が丸みを帯びず尖った形状となっていた場合の角錐の高さ６１Ｓの２０％以下とすることができる。図１３に示すように角錐の頂部が平らに面取りされた形状である場合、平坦な部分７１Ｐと、当該角錐の頂部が平坦で無く尖った形状となっていた場合の頂部７１Ｑとの高さの差７１Ｒは、当該角錐の頂部が平坦で無く尖った形状となっていた場合の角錐の高さ７１Ｓの２０％以下とすることができる。
【００５５】
凹凸構造における凹部の深さは、特に限定されないが、凹凸構造が形成された表面を様々な方向（装置出光面と平行な面内の様々な方向）に沿って測定した中心線平均粗さの最大値（Ｒａ（ｍａｘ））として、１〜５０μｍの範囲内とすることができる。凹凸構造を基材上に形成する場合は、凹凸構造層の厚さに対して相対的に、好ましい凹部の深さを定めることができる。例えば、凹凸構造層の材料として、凹凸構造層の耐久性の維持に有利な硬質の材料を用いた場合、凹凸構造層の厚さを薄くしたほうが、複層体の可撓性が高まり、面光源装置の製造工程における複層体の取り扱いが容易となる。具体的には、図１０に示す凹部の深さ１６Ｄ（頂点１１Ｐから平坦部１１４及び１１５の平均水準までの高さ）と凹凸構造層１１１の厚さ１６Ｅとの差は、０〜３０μｍであることが好ましい。
【００５６】
本発明において、凹部の斜面と、出光面とがなす角は４０〜７０°であることが好ましく、４５〜６０°であることがより好ましい。例えば凹部の形状が、図１、２、９及び１０に示す四角錐である場合、その頂角（図１０における角１１Ｎ）は、６０〜９０°となることが好ましい。また、観察角度による色味の変化を最小限にしつつ光取り出し効率も高めるという観点からは、斜面と装置出光面とがなす角は大きいほうが好ましい。具体的には、かかる角は、例えば５５°以上とすることが好ましく、６０°以上とすることがさらにより好ましい。この場合、かかる角の上限は、凹凸構造層の耐久性の維持を考慮し、７０°程度とすることができる。
【００５７】
凹部の形状が、頂部において丸みを帯びた又は平らに面取りされた角錐形状又は溝状の形状である場合は、当該丸みを帯びた部分又は面取りされた部分を除く斜面の角度を、斜面の角度とする。例えば、図１２及び図１３に示す例では、面６１３ａ、６１３ｂ、７１３ａ及び７１３ｂを、角錐の斜面とする。斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取り出し効率を高めることができる。凹凸構造の斜面は、必ずしも全てが同じ角度である必要は無く、上記範囲内で、異なる角度を有する斜面が共存していてもよい。
【００５８】
装置出光面において、複数の凹部は、任意の態様で配列することができる。例えば、複数の凹部を、装置出光面上の２以上の方向に沿って配列することができる。より具体的には、図１及び図９に示した凹部１１３のように、直交する２方向に沿って配列することができる。
【００５９】
２以上の方向に凹部を配列した場合において、それらのうち１方向以上の方向に、隣り合う凹部間の隙間を設け、かかる隙間により平坦部を構成することができる。例えば、図９に示す凹部１１３の配列では、直交する２方向のそれぞれにおいて、間隔１１Ｊ及び１１Ｋの隙間を設けて、かかる隙間により平坦部１１４及び１１５を構成している。このような構成を採用することにより、良好な光取り出し効率と、装置出光面の機械的強度とを両立させることができる。
【００６０】
（製造方法）
本発明の面光源装置の製造方法は、特に限定されないが、上に例示した、凹凸構造層、基材フィルム、接着層及びガラス基板を有する出光面構造層を備える面光源装置を製造する場合、ガラス基板の一方の面に有機ＥＬ素子を構成する各層を積層し、その後又はその前に、ガラス基板の他方の面に凹凸構造層及び基材フィルムを有する複層体を、接着層を介して貼付することにより製造することができる。
【００６１】
凹凸構造層及び基材フィルムを有する複層体の製造は、所望の形状を有する金属型等の型を調製し、これを凹凸構造層を形成する材料の層に転写することにより行うことができる。より具体的な方法としては、
（方法１）基材フィルムを構成する樹脂組成物Ａの層及び凹凸構造層を構成する樹脂組成物Ｂの層（凹凸構造はまだ形成されていない）を有する未加工複層体を調製し、かかる未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、凹凸構造を形成する方法；及び
（方法２）基材フィルムの上に、液体状態の樹脂組成物Ｂを塗布し、塗布された樹脂組成物Ｂの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Ｂを硬化させ、凹凸構造層を形成する方法
を挙げることができる。
【００６２】
方法１において、未加工複層体は、例えば樹脂組成物Ａ及び樹脂組成物Ｂを共押出する押出成形により得ることができる。未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、所望の表面形状を有する型を押し当てることにより、凹凸構造を形成することができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂組成物Ｂのガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ以上（Ｔｇ＋１００℃）以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５秒以上６００秒以下である。
【００６３】
方法２において、凹凸構造層を構成する樹脂組成物Ｂとしては、紫外線等のエネルギー線により硬化しうる組成物を用いることが好ましい。かかる樹脂組成物Ｂを、基材フィルム上に塗布し、型を当てた状態で、塗布面の裏側（基材フィルムの、樹脂組成物Ｂを塗布した面とは反対側）に位置する光源から、紫外線等のエネルギー線を照射し、樹脂組成物Ｂを硬化させ、その後型を剥離することにより、樹脂組成物Ｂの塗膜を凹凸構造層とし、複層体を得ることができる。
【００６４】
（製造方法：型の成形）
前記方法１及び方法２等による、本発明に用いる複層体の製造において用いる型の成形方法としては、金属の基板にバイトで切削加工を施す成形方法、及び樹脂の板にレーザー等で凹凸を加工し、それを原型にして型を成形する方法などが挙げられる。加工精度及び加工の容易さの観点から、金属の基板にバイトで切削加工を施す成形方法を、特に好ましい例として挙げることができる。
【００６５】
かかる切削加工による成形方法を、図４を参照して説明する。図４は、本発明に用いる複層体の製造のための金属型の成形方法の一例を模式的に示す断面図である。図４においては、金属型に加工されつつある金属板９１１の一方の表面に、バイト９６１で、平行に配列された直線状の溝を形成する過程を図示している。図４の縦断面は、かかる溝の延長方向に垂直な面で、金属板９１１を切断した断面図を示している。
【００６６】
かかる成形方法においては、バイト９６１で金属板９１１の表面を切削することにより、まず図４中右端の溝９１５を形成し、その後バイト９６１の切削位置を、上に長さ９６Ａ分移動させ且つ矢印Ａ１方向に長さ９６Ｂ分移動させて、隣接する溝９１４を形成する。その後、バイト９６１の切削位置を、矢印Ａ１方向に長さ９６Ｃ分移動させて、隣接する溝９１４を形成する。このような操作を繰り返すことにより、金属板９１１上に、図５に示すような、溝９１４及び９１５が所定のパターンで繰り返されて平行に配列された溝を形成することができる。溝９１４の底面及び溝９１５の底面は、平坦面１１４及び１１５にそれぞれ対応する平面となる。一方、切削面上の凸状の部分９１３は、凹部１１３に対応する部分となる。
【００６７】
図５に示す金属板９１１上の切削面において、溝９１４及び９１５の底面の幅Ｗ１はバイト９６１の切削面の形状に対応するものであり、底面間の距離Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、移動距離９６Ｂ及び９６Ｃから幅Ｗ１を差し引いた距離となる。
【００６８】
次に、金属板９１１の面上の、溝９１４及び９１５が延長する方向と直交する方向に、再び同様の切削を行う。これにより、平坦部１１４及び１１５に対応する溝が面上の直交する２方向に形成され、且つ凹部１１３に対応する四角錐状の凸部が形成され、図１、２、９及び１０に示す形状を有する凹凸構造層１１１の表面を形成しうる金属型を得ることができる。
【００６９】
上に説明した例では、深さの異なる溝を共通のバイトで形成したが、以下に説明するように、深さの異なる溝を、それぞれに適合した別のバイトで形成することもできる。そのように形成した溝の例を図６に示す。図６においては、金属板９２１上に、異なる形状を有する２種のバイトを用いて、それぞれ溝９２４及び９２５を形成した状態を示している。溝９２４及び９２５は、底面の幅Ｗ１は同一としているが、異なるバイトを用いたことにより、それぞれの溝内の斜面の傾斜する角９２Ｍ、９２Ｌが異なる。異なる角度で傾斜する斜面を有することにより、溝の底面間の距離も一定の距離Ｐ１としている。このような態様で溝を形成することにより、最終的に得られる凹凸構造層において、平坦部の高さもしくは凹部の深さだけにおいて差異（寸法差）があり、幅及び間隔においては均一な凹凸構造を得ることができる。
【００７０】
さらに他の例として、図７に示す金属板９３１上の溝９３４及び９３５のように、深さの異なる溝を共通のバイトで形成し、平坦部の高さもしくは凹部の深さのみに差異（寸法差）を与えた形状を形成することもできる。この場合、得られる凹凸構造層において、凹部の頂点の深さが不均一になるが、使用上問題がなければ、そのような態様の凹凸構造層を容易に形成し用いることができる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
本発明の面光源装置において、装置出光面を構成する凹部の形状は、上記第１の実施形態として例示した角錐形状に限られず、例えば以下に示す第２の実施形態のように、溝状の形状であってもよい。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。図３に示す通り、第２の実施形態に係る面光源装置３０は、装置出光面の形状、即ち出光面構造層３００を構成する複層体３１０のうち凹凸構造層３１１の表面の形状が異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。
【００７２】
凹凸構造層３１１の表面上に形成された複数の凹部３１３のそれぞれは、直線状の、溝状の形状を有し、２つの平坦な斜面を有し、したがって、凹部３１３を、溝の延長方向に垂直な面で切断した断面は、２つの斜辺を有する三角形の形状を有する。複数の凹部３１３は、装置出光面３０Ｕ上に平行に配列される。隣り合う前記凹部３１３の間には、高さの異なる隙間３１４及び３１５が設けられ、かかる隙間３１４及び３１５が、装置出光面３０Ｕにおける平坦部を構成する。
【００７３】
このような、溝状の形状を有する凹部とその間の隙間である平坦部を有する構造を有する装置出光面を有する場合であっても、第１の実施形態における角錐形状の凹部と同様に、光取り出し効率を高め、且つ観察角度による色味の変化を低減することができ、しかも装置出光面の機械的強度を向上させることができる。
【００７４】
ここで、凹部の溝状の形状は、斜面を含んでいる限りにおいて特に限定されず、上に例示した断面が三角形のものに限られず、様々な形状をとることができる。例えば、溝の断面形状は、５角形、７角形といった他の多角形の形状、又は円の一部等、多角形以外の形状であってもよい。さらに、上で第１実施形態に関連して説明した、角錐又は円錐の頂部を、丸みを帯びた形状又は平らに面取りされた形状に変形させた形状とするのと同様に、溝の断面の形状を、頂点が丸みを帯びた形状又は平らに面取りされた形状に変形させてもよい。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
上に述べた第１及び第２の実施形態において、装置出光面の平坦部は、高さの低い平坦部（１１４又は３１４）と高さの高い平坦部（１１５又は３１５）の２群からなり、したがって平坦部の高さは２種類のみであったが、本発明はこれに限られず、平坦部の高さの差異（寸法差）を、例えば以下に示す第３の実施形態のように、３種類以上とし、３群以上の高さの異なる平坦部を有していてもよい。
【００７６】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る面光源装置における、装置出光面の凹凸構造を形成するための金属型を形成するための溝の形成の態様を概略的に示す部分断面図である。図８において、金属型９４１には、同じ形状のバイトを用いた５種類の溝が形成されている。それぞれの溝は、５種類の幅Ｗ３１〜Ｗ３５のいずれかを有している。幅Ｗ３１を有する溝の底部は、溝の深さの平均線９４４より高さＡ９４分だけ浅い水準９４６にあり、幅Ｗ３２を有する溝の底部は、溝の深さの平均線９４４より高さＡ９３分だけ浅い水準９４５にあり、幅Ｗ３３を有する溝の底部は、溝の深さの平均線の水準９４４にあり、幅Ｗ３４を有する溝は、溝の深さの平均線９４４より高さＡ９１分だけ深い水準９４３にあり、幅Ｗ３５を有する溝の底部は、溝の深さの平均線９４４より高さＡ９２分だけ深い水準９４２にある。本実施形態では、高さＡ９１とＡ９３とは等しく、高さＡ９２とＡ９４とは等しく、Ａ９１及びＡ９３はＡ９２及びＡ９４の半分であり、即ち、かかる５群の溝は、等しい間隔で差異（寸法差）のある５種類の深さを有している。
【００７７】
金属型９４１の面上においては、ランダムに配列されたかかる５種類の溝の集合が単位Ｗ３６を構成し、この単位が繰り返される形状が設けられる。このような形状の溝を、金属型の面内のある方向に沿って形成し、続いてかかる方向に直交する方向に沿って形成することにより、四角錐形状の凹部とその周辺の５種類の異なる高さを有する５群の平坦部からなる凹凸構造を形成することができる金属型を形成することができる。
【００７８】
このように、３種類以上の高さの差異（寸法差）がある３群以上の平坦部を設ける場合、各群間の高さの差異（寸法差）は、それぞれが、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える差異（寸法差）であることが好ましい。例えば図８の例では、水準９４２と９４３との高さの比、水準９４３と９４４との高さの比、水準９４４と９４５との高さの比、及び水準９４５と９４６との高さの比が、いずれも、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える差異（寸法差）を表す比であることが好ましい。このように、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差がある平坦部を３群以上有することにより、虹ムラをより効果的に低減することができる。
【００７９】
また、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差がある凹部を３群以上有することによっても、同様に、虹ムラをより効果的に低減することができる。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
上に述べた第１〜第３の実施形態においては、面光源装置の片面だけを装置出光面にしたが、本発明はこれに限られず、例えば以下の第４の実施形態のように、面光源装置の両面を装置出光面としてもよい。
【００８１】
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。第４の実施形態における面光源装置５０は、反射電極である第２の電極層１４３の代わりに透明電極である第２の電極層１４６を備える点、並びに、封止基板１５１の代わりに出光面構造層１００を備える点の他は、第一の実施形態と同一の構成を有している。したがって、本実施形態の面光源装置５０においては有機ＥＬ素子１４０の表面１４４及び１４５の両方に接するように出光面構造層１００が設けられていることになる。
【００８２】
第２の電極層１４６が透明電極であるため、発光層１４２からの光は、第１の電極層１４１及び第２の電極層１４６を透過して、図中上側及び下側の両方の装置出光面１０Ｕから出光する。このような、おもて面及び裏面の両方から光が出光する場合であっても、第１の実施形態と同様の利点を得ることができる。
【００８３】
また、本実施形態の面光源装置５０では、通常、一方の装置出光面１０Ｕに入射した光は面光源装置５０を透過して他方の装置出光面１０Ｕから出光することになる。したがって、面光源装置５０を通じて反対側を肉眼で見通すことができるようになり、シースルー型の面光源装置を実現できるので、デザインを多様化できる。
【００８４】
なお、本実施形態では出光面構造層として第１の実施形態と同様のものを採用したが、出光面構造層の構成はこれに限定されるものではなく、例えば第２又は第３の実施形態で説明した出光面構造層を採用してもよい。
また、本実施形態では有機ＥＬ素子１４０の図中上面１４４及び下面１４５の両方に同じ出光面構造層１００を備える例を示したが、異なる出光面構造層を組み合わせて備えるようにしてもよい。例えば、第１の電極層１４１の表面１４４に第１の実施形態と同様の出光面構造層１００を備え、第２の電極層１４６の表面１４５に第２の実施形態と同様の出光面構造層３００を備えるようにしてもよい。
さらに、第２の電極層１４６として透明電極を用いて有機ＥＬ素子の両方の表面１４４及び１４５から光が出光するようにした場合、少なくとも一方の面に出光面構造層が設けられていれば、他方の面には出光面構造層が設けられていなくてもよい。
【００８５】
＜照明器具及びバックライト装置＞
本発明の照明器具及び本発明のバックライト装置は、いずれも、前記本発明の面光源装置を含む。
本発明の照明器具は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を含むことができる。本発明のバックライト装置は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含むことができる。本発明のバックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライトとして用いることができる。
【００８６】
本発明は、前記実施形態の例示には限定されず、本願の特許請求の範囲及びその均等の範囲内での変更を施すことができる。
例えば、上記実施形態の例示においては、出光面構造層としては、凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及びガラス基板からなるものを示したが、出光面構造層は、これらよりも少ない層から構成されたものであってもよく、又は逆にこれらの層に加えて任意の層をさらに含むものであってもよい。例えば、凹凸構造層の上にさらにコーティング層を有し、これが装置出光面の凹凸構造を規定するものであってもよい。
また、上記実施形態の例示において、装置出光面全面に分布する凹部として、同一の形状からなるもののみが分布しているものを示したが、装置出光面において、異なる形状の凹部が混在していてもよい。例えば、大きさの異なる角錐形状の凹部が混在していたり、複数の角錐が組み合わされた形状のものと単純な角錐形状とが混在していてもよい。
また、上記実施形態の例示においては、平坦部の高さもしくは凹部の深さについて差異（寸法差）があり、加えて任意に平坦部の幅及び隣り合う平坦部の間隔並びに凹部の幅及び隣り合う凹部の間隔について差異（寸法差）があるか若しくは無いものを示したが、平坦部の高さもしくは凹部の深さについて差異（寸法差）が無く、平坦部の幅及び間隔並びに凹部の幅及び間隔のうち１又は２以上の要素についてのみ差異（寸法差）があってもよい。そのような態様とすることにより、平坦部の高さもしくは凹部の深さに差異（寸法差）を設ける場合と同様に、干渉による虹ムラを抑制することができる。
また、本発明の面光源装置は、光取り出し効率及び視野角特性をさらに高める目的で、前記出光面構造層内の一部若しくは全部を構成する層として、前記有機ＥＬ素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられた部材として、又はその両方として、入射した光を拡散して透過若しくは反射させる拡散部材をさらに有してもよい。即ち、本発明において、出光面構造層の一部又は全部が拡散部材としての機能を持ったものであってもよく、また出光面構造層とは別に拡散部材としての別の部材を有していてもよい。
また、上記実施形態の例示中の反射電極層を有するものについて、反射電極を、透明電極に置き換えても干渉による虹ムラを抑制することができる。さらに、透明電極と反射層に置き換えても、反射電極と同様の効果を有する装置を構成することができる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。以下において表記される樹脂の屈折率はいずれも、硬化後の屈折率である。なお、本発明において、凹凸構造の外形および寸法の観察・測定は、「超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−９５００）を用いて行った。【００８８】
＜実施例１＞
図１及び図２に概略的に示す面光源装置を作製し、評価した。ただし、図１においては有機ＥＬ素子１４０として３層のみからなるものを概略的に図示しているが、本実施例で作製した面光源装置は、これより多い発光層を含む有機ＥＬ素子を備えている。【００８９】
（１−１：有機ＥＬ素子の形成）
厚さ０．７ｍｍのガラス基板の一方の主面に、透明電極層１００ｎｍ、ホール輸送層１０ｎｍ、黄色発光層２０ｎｍ、青色発光層１５ｎｍ、電子輸送層１５ｎｍ、電子注入層１ｎｍ、及び反射電極層１００ｎｍを、この順に形成した。ホール輸送層から電子輸送層までは全て有機材料により形成した。黄色発光層及び青色発光層はそれぞれ異なる発光スペクトルを有している。【００９０】
透明電極層から反射電極層までの各層を形成した材料は、それぞれ下記の通りである：
・透明電極層；錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）
・ホール輸送層；４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）
・黄色発光層；ルブレン１．５重量％添加  α−ＮＰＤ
・青色発光層；イリジウム錯体１０重量％添加  ４，４’−ジカルバゾリル−１，１’−ビフェニル（ＣＢＰ）
・電子輸送層；フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ）
・電子注入層；フッ化リチウム（ＬｉＦ）
・反射電極層；Ａｌ【００９１】
透明電極層の形成方法は、ＩＴＯターゲットとした反応性スパッタリング法にて行い、表面抵抗を１０Ω／□以下とした。また、ホール注入層から反射電極層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から反射電極層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５ｘ１０−３Ｐａで、蒸発速度は０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。【００９２】
さらに、電極層に通電のための配線を取り付け、さらにホール輸送層から反射電極層までを封止部材により封止し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子は、ガラス基板側から白色の光を出光しうる長方形の出光面を有していた。【００９３】
（１−２：複層体１１０の調製）
ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂（ウレタンアクリレート樹脂、屈折率ｎ＝１．５４）を、基材フィルム（日本ゼオン社製  ゼオノアフィルム）上に塗布した後、樹脂組成物の塗膜上に所定の形状の金属型を圧接し、基材フィルム側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で照射し、基材フィルム上に凹凸構造層を形成し、基材フィルム１１２−凹凸構造層１１１の層構成を有する長方形のフィルムである複層体１１０を得た。【００９４】
複層体１１０において、凹凸構造層１１１上の凹凸構造は、図９及び図１０に示す通り、複数の正四角錐形状の凹部１１３と、凹部周囲に位置する平坦部１１４及び１１５からなっていた。凹部１１３を構成する斜面と平坦部とがなす角（１１Ｌ、１１Ｍ等）は６０°であった。凹部１１３の底辺（１１Ｅ〜１１Ｈ）の長さは１６μｍであり、凹部１１３の間の平坦部１１４の幅１１Ｊは４μｍであり、平坦部１１５の幅１１Ｘは４μｍであり、いずれも一定の間隔であった。平坦部１１４と平坦部１１５との高さの差異（寸法差）は２μｍであった。凹部１１３の底辺は複層体１１０の長辺又は短辺方向と平行であった。凹凸構造層１１１の厚さ（平坦部１１４及び１１５の平均の高さから基材フィルムに接する面までの厚さ）は３４μｍであり、基材フィルム層１１２の厚さは１００μｍであった。また、平坦部割合は３６％であった。【００９５】
（１−３：面光源装置（複層体あり））
（１−１）で得たガラス基板付き有機ＥＬ素子のガラス基板１３１側の面に、（１−２）で得た複層体１１０を、接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製  ＣＳ９６２１）を介して貼付し、複層体１１０−接着層１２１−ガラス基板１３１−有機ＥＬ素子１４０の層構成を含む面光源装置を得た。接着層の厚さは２０μｍであった。【００９６】
（１−４：評価）
（１−３）で得られた面光源装置を点灯しない状態で表面の反射像を観察したところ、虹ムラはほとんど観察されなかった。【００９７】
＜比較例１＞
上記（１−２）の複層体の調製にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体を調製し、さらに面光源装置を得た。得られた複層体においては、凹部の形状は実施例１におけるものと略同一であったが、平坦部については、図１４に示すように高さが一様な平坦部４１４のみからなっていた。
得られた面光源装置を、実施例１の（１−４）と同様の条件で観察したところ図１５に示すような虹ムラが生じていることが観察された。【００９８】
＜実施例２＞
上記（１−２）の複層体１１０の調製にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。
本実施例においては、装置出光面の凹凸形状を、５群の異なる高さを有する平坦面を有するものとした。即ち、型の成形において、型とする金属板の一方の面上において、図８に示す繰り返し単位Ｗ３６を、面内のある方向に沿って形成し、続いてかかる方向に直行する方向に沿って形成し、型を形成した。図８に示す溝の幅Ｗ３１〜Ｗ３５は、それぞれ、１７．６９μｍ、１８．８５μｍ、２０μｍ、２１．１５μｍ及び２２．３１μｍとし、これらの溝の高さはそれぞれ１１．８６μｍ、１２．８６μｍ、１３．８６μｍ、１４．８６μｍ及び１５．８６μｍとした。【００９９】
得られた面光源装置を、実施例１の（１−４）と同様の条件で観察したところ、実施例１よりもさらに虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。【０１００】
＜実施例３＞
上記（１−２）の複層体１１０の調製にあたり、金属型を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。なお、実施例３では、実施例１で用いた金属型に対してニッケル電鋳加工を行って、凹凸構造が反転した形状を表面に有する金属型を用意し、この用意した金属型を使用した。【０１０１】
得られた面光源装置を、実施例１の（１−４）と同様の条件で観察したところ、実施例１よりもさらに虹ムラの少ない良好な状態であることが観察された。【０１０２】
＜実施例４＞
（１−５：透明有機ＥＬ素子の形成）
主面に透明電極層が形成されたガラス基板上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール阻止層、電荷発生層、金属酸化物層、及び陰極層を、この順に形成した。各層を形成した材料と膜厚は下記の通りである。
・透明電極層：ＩＴＯ  ３００ｎｍ
・ホール注入層：三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）  ５ｎｍ
・ホール輸送層：ＮＳ２１［新日鉄化学株式会社製］及びＭｏＯ３  ２０ｎｍ、さらにＮＳ２１２  ５ｎｍ、合計２５ｎｍ
・発光層：ＮＳ２１及びＥＹ５２（共にｅ−Ｒａｙ  Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（以下、ｅ−Ｒａｙ社とする）製）２０ｎｍ、さらにＥＢ４３及びＥＢ５２（共にｅ−Ｒａｙ社製）３０ｎｍ、合計５０ｎｍ
・ホール阻止層：ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）  ５ｎｍ
・電荷発生層：Ｌｉｑ及びＤＰＢ  ３５ｎｍ、さらにアルミニウム  １．５ｎｍ、さらにＮＳ２１及びＭｏＯ３  １０ｎｍ、合計３７．５ｎｍ
・金属酸化物層：ＭｏＯ３  ５ｎｍ
・陰極層：ＩＴＯ  １００ｎｍ【０１０３】
ホール注入層から金属酸化物層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から金属酸化物層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５×１０−３Ｐａで、蒸発速度０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。その後、陰極層のＩＴＯは、対向ターゲット型スパッタ法により製膜した。これを、ＵＶ硬化樹脂を用いて、別のガラス板により封止し、透明有機ＥＬ素子１を得た。得られた透明有機ＥＬ素子１は、両方向から白色光を出光していた。【０１０４】
上記（１−２）の複層体１１０の調製にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例２と同様にして、複層体１１０を調製した。次に、この複層体１１０を、上記（１−５）で得た透明有機ＥＬ素子１に貼合し、面光源装置を得た。
本実施例においては、面光源装置の凹凸構造層の寸法のうち、図９および図１０に示す平坦部１１４の幅１１Ｘ及び平坦部１１５の幅１１Ｊをそれぞれ８μｍにした。また、使用した金属型の寸法のうち、図８に示す繰り返し単位Ｗ３６における溝の幅Ｗ３１〜Ｗ３５をそれぞれ、１７．６９μｍ、１８．８５μｍ、２０μｍ、２１．１５μｍ及び２２．３１μｍとし、これらの溝の高さはそれぞれ８．３９μｍ、９．３９μｍ、１０．３９μｍ、１１．３９μｍ及び１２．３９μｍとした。【０１０５】
得られた面光源装置を、実施例１の（１−４）と同様の条件で観察したところ、実施例１と同様に虹ムラの少ない、良好な状態であることが観測された。【０１０６】
＜実施例５＞
（１−６：反射部材付き有機ＥＬ素子の作製）
＜製造例１：反射部材の作製＞
脂環式構造を有する樹脂（日本ゼオン（株）製、商品名「ゼオノアフィルム」）からなる基材フィルムの一方の面に、紫外線硬化型樹脂（アクリレート系樹脂、屈折率ｎ＝１．５３）を塗布し、塗膜を形成した。当該塗膜上に、所定の形状の金属型を圧接し、基材フィルム側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で照射して、塗膜を硬化させ、基材フィルム上に凹凸構造部を形成した。次いで、凹凸構造部から金属型を剥がして、基材フィルム及び凹凸構造部からなる反射部複合体基板を得た。【０１０７】
図１７は、実施例５で製造した反射部複合体基板を模式的に示す斜視図である。得られた反射部複合体基板１４７の凹凸構造部の表面の凹凸構造は、図１７に模式的に示すように、複数の正四角錐形状の凹部１４Ｚからなるものであった。凹部１４Ｚを構成する斜面１４Ａ〜１４Ｄが基材フィルムの面となす角度は３０°であった。凹部１４Ｚの底辺１４Ｅの長さは２０μｍであり、凹部１４Ｚは凹凸構造部表面の直交する２方向Ｘ及びＹに２０μｍピッチで配列した構造であった。反射部複合体基板１４７全体の厚さは２００μｍであった。【０１０８】
（１−７：凹凸構造を有する反射層）
上記（１−６）で得られた反射部複合体基板の凹凸構造が形成された面上に、銀を２００ｎｍの厚みで蒸着することにより、金属反射層を形成した。これにより、反射部複合体基板、及び凹凸構造を有する反射層からなる反射部複合体を得た。【０１０９】
上記（１−５）で得られた透明有機ＥＬ素子１の封止ガラス板側に、上記（１−７）で得られた反射部複合体を接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製  ＣＳ９６２１）を介して貼付し、反射部材付き有機ＥＬ素子を得た。【０１１０】
得られた反射部材付き有機ＥＬ素子の出光面側に、実施例２で作製した複層体を接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製  ＣＳ９６２１）を介して貼付し、面光源装置得た。【０１１１】
得られた面光源装置を、実施例１の（１−４）と同様の条件で観察したところ、実施例１と同様に虹ムラの少ない、良好な状態であることが観測された。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  面光源装置
１０Ｕ  装置出光面
１００  出光面構造層
１１０  複層体
１１１  凹凸構造層
１１２  基材フィルム
１１３  凹部
１１４  平坦部
１１５  平坦部
１１Ａ〜１１Ｄ  斜面
１１Ｅ〜１１Ｈ  底辺
１１Ｗ  斜面
１１Ｐ  頂点
１４Ａ〜１４Ｄ、斜面
１４Ｅ  底辺
１４Ｔ  頂点
１４Ｚ  凹凸構造単位
１２１  接着層
１３１  ガラス基板
１４０  有機ＥＬ素子
１４１  電極層
１４２  発光層
１４３  電極層
１４４  有機ＥＬ素子の表面
１４５  有機ＥＬ素子の表面
１４６  電極層
１４７  反射部複合体基板
１５１  封止基板
３０  面光源装置
３００  出光面構造層
３１０  複層体
３１１  凹凸構造層
３１３  凹部
３１４  平坦部
３１５  平坦部
４０  面光源装置
４０Ｕ  装置出光面
４００  出光面構造層
４１０  複層体
４１１  凹凸構造層
４１３  凹部
４１４  平坦部
５０  面光源装置
９１１  金属板
９１３  凸状の部分
９１４  溝
９１５  溝
９２１  金属板
９２４  溝
９２５  溝
９３１  金属板
９３４  溝
９３５  溝
９４１  金属板
９６１  バイト
【図１】
2010143706.tif 000003
【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】
2010143706.tif 000014
【図１３】
2010143706.tif 000015
【図１４】
2010143706.tif 000016
【図１５】
2010143706.tif 000017
【図１６】
2010143706.tif 000018
【図１７】
2010143706.tif 000019
【国際調査報告】
2010143706.tif 000020
2010143706.tif 000021