(57)【要約】【課題】光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できる面発光ユニットを提供する。【解決手段】面発光ユニット１Ａは、複数の発光領域１４Ａ〜１４Ｄを規定する複数の面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄと、複数の発光領域１４Ａ〜１４Ｄを覆うように複数の面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの各々の直上に配置された一対の異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄ，２２Ａ〜２２Ｄとを備える。一対の異方性散乱シートのうちの一方の異方性軸ＡＸ１と他方の異方性軸ＡＸ２とは互いに交差し、かつ、これら一対の異方性軸ＡＸ１，ＡＸ２の各々は、行列状に配列された複数の発光領域１４Ａ〜１４Ｄの配列方向に対して交差する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形状の複数の発光領域が互いに間隔を隔てて面状にかつ行列状に配列されることにより、平面視十字状または平面視格子状の非発光部が前記複数の発光領域間に形成されてなる面発光ユニットであって、
前記複数の発光領域を規定する複数の面発光パネルと、
前記複数の発光領域を覆うように前記複数の面発光パネルの直上に位置する第１光制御層とを備え、
前記第１光制御層は、その主表面と平行な特定の一軸方向に延びる軸線を異方性軸とし、当該異方性軸と平行でかつ前記主表面と垂直な平面内を伝播して前記主表面に到達した光の散乱の程度をその入射角に応じて選択的に異ならしめるものであり、
前記第１光制御層の前記異方性軸が、行列状に配列された前記複数の発光領域の行方向および列方向のいずれに対しても交差するように、前記第１光制御層が設けられている、面発光ユニット。
【請求項２】
前記複数の発光領域を覆うように前記第１光制御層の直上に位置する第２光制御層をさらに備え、
前記第２光制御層は、その主表面と平行な特定の一軸方向に延びる軸線を異方性軸とし、当該異方性軸と平行でかつ前記主表面と垂直な平面内を伝播して前記主表面に到達した光の散乱の程度をその入射角に応じて選択的に異ならしめるものであり、
前記第２光制御層の前記異方性軸が、行列状に配列された前記複数の発光領域の行方向および列方向ならびに前記第１光制御層の前記異方性軸のいずれに対しても交差するように、前記第２光制御層が設けられている、請求項１に記載の面発光ユニット。
【請求項３】
前記第１光制御層の前記異方性軸の延在方向が、平面視矩形状の前記発光領域の一対の対角線方向の一方に平行であり、
前記第２光制御層の前記異方性軸の延在方向が、平面視矩形状の前記発光領域の前記一対の対角線方向の他方に平行である、請求項２に記載の面発光ユニット。
【請求項４】
前記第２光制御層から見て前記第１光制御層が位置する側とは反対側において前記第２光制御層と対向するように配置された拡散板をさらに備えた、請求項３に記載の面発光ユニット。
【請求項５】
前記第１光制御層および前記第２光制御層が、いずれも複数のシート状部材にて構成され、
前記第１光制御層を構成する前記複数のシート状部材が、前記複数の発光領域の各々を覆うように前記複数の面発光パネルの各々の直上に配置され、
前記第２光制御層を構成する前記複数のシート状部材が、前記第１光制御層を構成する前記複数のシート状部材の各々を覆うように前記第１光制御層を構成する前記複数のシート状部材の各々の直上に配置されている、請求項２から４のいずれかに記載の面発光ユニット。
【請求項６】
前記第１光制御層および前記第２光制御層が、いずれも１つのシート状部材にて構成され、
前記第１光制御層を構成する前記１つのシート状部材が、前記複数の発光領域を覆うように前記複数の面発光パネルに跨って前記複数の面発光パネルの直上に配置され、
前記第２光制御層を構成する前記１つのシート状部材が、前記第１光制御層を構成する前記１つのシート状部材を覆うように前記第１光制御層を構成する前記１つのシート状部材の直上に配置されている、請求項２から４のいずれかに記載の面発光ユニット。
【請求項７】
前記第１光制御層を構成する前記１つのシート状部材が、前記複数の面発光パネルを支持する支持体として機能している、請求項６に記載の面発光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面視矩形状の複数の発光領域が互いに間隔を隔てて面状にかつ行列状に配列されてなる光源部を有する面発光ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明分野において、たとえば有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子と称する）に代表される面発光素子を含む面発光パネルを光源として具備した面発光ユニットが注目されている。有機ＥＬ素子は、低消費電力で高い輝度を得ることができるものであり、応答性、寿命等においても優れた性能を発揮する。
【０００３】
この種の面発光ユニットにおいて光出射面の大面積化を図る場合には、複数の面発光パネルを組み合わせることでこれを実現することが一般的である。したがって、その場合には、複数の面発光パネルの発光領域が面状にかつ行列状に並ぶように配置されることになる。
【０００４】
当該面発光パネルにおいては、有機ＥＬ素子を封止したり、有機ＥＬ素子に配線を接続したりする必要が生じるため、発光領域の外周に非発光領域が位置することになる。また、光出射面の大面積化を図るに際し、少ないパネル枚数でこれを実現するためには、面発光パネル同士を接触配置させない方が好ましく、その場合には、これら面発光パネル間に隙間が生じることになり、当該隙間も光を発光しない部位となる。
【０００５】
そのため、複数の面発光パネルを備えた面発光ユニットにおいては、上述した非発光領域や隙間等によって構成される平面視十字状または平面視格子状の非発光部に該当する部分の正面方向における輝度の低下が避けられず、何ら対策を施していない場合には、これが輝度むらとなって現れることとなり、当該非発光部に沿って暗部が生じてしまうことになる。
【０００６】
当該問題を解決するために、たとえば特開２００６−１５６２０５号公報（特許文献１）や特開２００９−２１１８６６号公報（特許文献２）には、それぞれ面発光ユニットの非発光部に該当する部分に断面視三角形形状の反射部材や断面視台形形状の光学部材を配置することにより、非発光部に該当する部分の正面方向における輝度の向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１５６２０５号公報
【特許文献２】特開２００９−２１１８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１または２に記載の技術を適用した場合にも、輝度の低下が避けられる部分は、主として平面視十字状または平面視格子状の非発光部の交点を除く部分の正面方向に限られ、平面視十字状または平面視格子状の非発光部の交点に該当する部分の正面方向の輝度の低下を十分に抑制できない問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、非発光部の全体に亘って輝度の低下を十分に抑制することができ、これにより光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できる面発光ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に基づく面発光ユニットは、平面視矩形状の複数の発光領域が互いに間隔を隔てて面状にかつ行列状に配列されることにより、平面視十字状または平面視格子状の非発光部が上記複数の発光領域の間に形成されてなるものであって、上記複数の発光領域を規定する複数の面発光パネルと、上記複数の発光領域を覆うように上記複数の面発光パネルの直上に位置する第１光制御層とを備えている。上記第１光制御層は、その主表面と平行な特定の一軸方向に延びる軸線を異方性軸とし、当該異方性軸と平行でかつ上記主表面と垂直な平面内を伝播して上記主表面に到達した光の散乱の程度をその入射角に応じて選択的に異ならしめるものである。上記本発明に基づく面発光ユニットにおいては、上記第１光制御層の上記異方性軸が、行列状に配列された上記複数の発光領域の行方向および列方向のいずれに対しても交差するように、上記第１光制御層が設けられている。
【００１１】
上記本発明に基づく面発光ユニットは、さらに、上記複数の発光領域を覆うように上記第１光制御層の直上に位置する第２光制御層を備えていることが好ましい。その場合には、上記第２光制御層は、その主表面と平行な特定の一軸方向に延びる軸線を異方性軸とし、当該異方性軸と平行でかつ上記主表面と垂直な平面内を伝播して上記主表面に到達した光の散乱の程度をその入射角に応じて選択的に異ならしめるものであり、上記第２光制御層の上記異方性軸が、行列状に配列された上記複数の発光領域の行方向および列方向ならびに上記第１光制御層の上記異方性軸のいずれに対しても交差するように、上記第２光制御層が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記本発明に基づく面発光ユニットにあっては、上記第１光制御層の上記異方性軸の延在方向が、平面視矩形状の上記発光領域の一対の対角線方向の一方に平行であるとともに、上記第２光制御層の上記異方性軸の延在方向が、平面視矩形状の上記発光領域の上記一対の対角線方向の他方に平行であることが好ましい。
【００１３】
上記本発明に基づく面発光ユニットは、さらに、上記第２光制御層から見て上記第１光制御層が位置する側とは反対側において上記第２光制御層と対向するように配置された拡散板を備えていることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づく面発光ユニットは、上記第１光制御層および上記第２光制御層が、いずれも複数のシート状部材にて構成されていることが好ましく、その場合には、上記第１光制御層を構成する上記複数のシート状部材が、上記複数の発光領域の各々を覆うように上記複数の面発光パネルの各々の直上に配置されているとともに、上記第２光制御層を構成する上記複数のシート状部材が、上記第１光制御層を構成する上記複数のシート状部材の各々を覆うように上記第１光制御層を構成する上記複数のシート状部材の各々の直上に配置されていることが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づく面発光ユニットにあっては、上記第１光制御層および上記第２光制御層が、いずれも１つのシート状部材にて構成されていることが好ましく、その場合には、上記第１光制御層を構成する上記１つのシート状部材が、上記複数の発光領域を覆うように上記複数の面発光パネルに跨って上記複数の面発光パネルの直上に配置されているとともに、上記第２光制御層を構成する上記１つのシート状部材が、上記第１光制御層を構成する上記１つのシート状部材を覆うように上記第１光制御層を構成する上記１つのシート状部材の直上に配置されていることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づく面発光ユニットにあっては、上記第１光制御層を構成する上記１つのシート状部材が、上記複数の面発光パネルを支持する支持体として機能していてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、非発光部の全体に亘って輝度の低下を十分に抑制することができ、これにより光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できる面発光ユニットとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における面発光ユニットの模式平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における面発光ユニットの模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における面発光ユニットに具備された面発光パネルの模式底面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における面発光ユニットに具備された面発光パネルの模式断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における面発光ユニットの要部の分解斜視図である。
【図６】面発光パネルの発光領域上に散乱シートを配置しなかった場合の光の取り出し状態を示す概念図である。
【図７】面発光パネルの発光領域上に散乱シートを配置した場合の光の取り出し状態を示す概念図である。
【図８】本発明の実施の形態２における面発光ユニットの模式平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における面発光ユニットの模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における面発光ユニットの要部の分解斜視図である。
【図１１】比較例に係る面発光ユニットの模式平面図である。
【図１２】比較例に係る面発光ユニットの模式断面図である。
【図１３】実施例１，２および比較例に係る面発光ユニットの面発光パネルの配列方向に沿った規格化正面輝度プロファイルを示すグラフである。
【図１４】実施例１，２および比較例に係る面発光ユニットの面発光パネルの対角線方向に沿った規格化正面輝度プロファイルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下においては、本発明が適用された面発光ユニットとして、有機ＥＬ素子を具備した面発光パネルを複数備えてなる照明装置を例示して説明を行なう。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における面発光ユニットの模式平面図であり、図２は、図１中に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。まず、これら図１および図２を参照して、本実施の形態における面発光ユニット１Ａの全体構成について説明する。なお、図１は、理解を容易とするために、後述する拡散板４を面発光ユニット１Ａから取り除いた状態を示すものである。
【００２１】
図１および図２に示すように、本実施の形態における面発光ユニット１Ａは、全体として扁平な略直方体形状を有しており、ベース板２と、枠板３と、拡散板４と、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄと、第１光制御層としての第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄと、第２光制御層としての第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄとを備えている。ベース板２、枠板３および拡散板４は、面発光ユニット１Ａの筺体を構成しており、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄ、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄは、内部構成部品として当該筺体の内部に収容されている。
【００２２】
ベース板２は、筺体の背面部分を構成する部材であり、また面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを支持するための部材でもある。枠板３は、筺体の側面部分を構成する部材であり、面発光ユニット１Ａの外周に沿って配置されている。拡散板４は、筺体の正面部分を構成する部材であり、面発光ユニット１Ａの厚み方向（図中に示すＺ軸方向）に沿ってベース板２と間隔を隔てて対向配置されている。なお、本実施の形態においては、この拡散板４の外側表面が、外部に向けて光を出射する面発光ユニット１Ａの光出射面を形成することになる。
【００２３】
面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、略平板状の形状を有しており、ベース板２上において行列状に配置されて当該ベース板２に固定されている。具体的には、本実施の形態においては、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄが２行２列に配置されており、より詳細には、行方向（図中に示すＸ軸方向）に沿って、面発光パネル１０Ａと面発光パネル１０Ｂとが、また面発光パネル１０Ｃと面発光パネル１０Ｄとが、それぞれ並んで配置されており、列方向（図中に示すＹ軸方向）に沿って、面発光パネル１０Ａと面発光パネル１０Ｃとが、また面発光パネル１０Ｂと面発光パネル１０Ｄとが、それぞれ並んで配置されている。なお、本実施の形態においては、これら面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄによって光源部が構成されている。
【００２４】
面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、透明基板１１Ａ〜１１Ｄと、有機ＥＬ素子４０（図４参照）を含む発光体１２Ａ〜１２Ｄとの積層体にて構成されており、透明基板１１Ａ〜１１Ｄが拡散板４側に位置しており、発光体１２Ａ〜１２Ｄがベース板２側に位置している。当該構成の面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子からなる面発光パネルである。
【００２５】
なお、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄとしては、上記のものに限られず、トップエミッション型の有機ＥＬ素子からなる面発光パネルであってもよいし、複数の発光ダイオードおよびこれら複数の発光ダイオードの出射面側に配置された拡散板とかなる面発光パネルであってもよいし、冷陰極管等を用いた面発光パネルであってもよい。
【００２６】
面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの拡散板４側に位置する主表面１３Ａ〜１３Ｄは、発光体１２Ａ〜１２Ｄが位置する側とは反対側に位置する透明基板１１Ａ〜１１Ｄの外側表面によって規定されており、当該主表面１３Ａ〜１３Ｄは、発光領域１４Ａ〜１４Ｄと、当該発光領域１４Ａ〜１４Ｄの外周に位置する非発光領域１５Ａ〜１５Ｄとを有している。
【００２７】
発光領域１４Ａ〜１４Ｄは、発光体１２Ａ〜１２Ｄで発生した光を外部に向けて放射する領域であり、平面視矩形状正方形形状を有している。発光体１２Ａ〜１２Ｄで発生した光は、透明基板１１Ａ〜１１Ｄを透過することにより、当該発光領域１４Ａ〜１４Ｄを介して拡散板４側に向けて放射される。
【００２８】
一方、非発光領域１５Ａ〜１５Ｄは、発光体１２Ａ〜１２Ｄに含まれる有機ＥＬ素子４０を封止したり、当該有機ＥＬ素子４０に配線を接続したりするための部分を設けることで形成される部位である（図４参照）。
【００２９】
本実施の形態においては、上述したように、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄが行列状に配置されることにより、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの主表面１３Ａ〜１３Ｄが面状に（すなわち、同一平面上に位置するように）かつ行列状に並ぶように配列されている。そのため、上述した発光領域１４Ａ〜１４Ｄも面状に（すなわち、同一平面上に位置するように）かつ行列状に配列されることになる。
【００３０】
ここで、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、相互に間隔を隔てて配置されており、隣り合う面発光パネル間には、隙間５０が形成されている。図示するように本実施の形態における面発光ユニット１Ａにあっては、４つの面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄが行列状に配置されているため、これら４つの面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄのうちの隣り合う面発光パネル間に合計４つの隙間５０が形成されている。
【００３１】
このように構成することにより、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを相互に接触させて配置した場合に比べ、少ないパネル枚数にて光出射面の大面積化が実現できることになる。なお、特に光出射面の大面積化を図る必要がない場合には、これら面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを相互に接触させて配置させても構わない。
【００３２】
また、上述したように面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、その主表面１３Ａ〜１３Ｄの外縁に非発光領域１５Ａ〜１５Ｄを有している。そのため、上述した隣り合う面発光パネル間に形成された隙間５０と、当該隙間に隣接して位置する面発光パネルの非発光領域とを含む部分が、非発光部６０を構成することになる。ここで、本実施の形態においては、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄが行列状に配置されているため、当該非発光部６０は、平面視十字状の形状を有している。この非発光部６０は、何ら対策を施していない場合に、面発光ユニット１Ａから出射される照明光に輝度むらを生じさせてしまう原因となるものである。
【００３３】
ここで、本実施の形態における面発光ユニット１Ａは、この非発光部６０に該当する部分の全体に亘ってその正面方向における輝度の低下を防止するために、上述した第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄを備えていることを特徴としているが、これら第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄの詳細およびその配置位置等については、後述することとする。
【００３４】
上述した拡散板４は、後述する第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄから放射された光を拡散させて外部に向けて透過するものである。拡散板４は、後述する第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄと対向するように当該第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄと間隔を隔てて設けられている。なお、拡散板４としては、内部に微粒子を含むことで内部散乱作用を利用して光を拡散するものや、表面に凹凸を有することで界面反射作用や界面屈折作用を利用して光を拡散するもの等が利用可能である。
【００３５】
図３は、図１および図２に示す面発光パネルの模式底面図であり、図４は、図３中に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った模式断面図である。次に、これら図３および図４を参照して、本実施の形態における面発光ユニット１Ａに具備された面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの構成について説明する。なお、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、いずれも同じ構成を有するものであるため、以下においては、面発光パネル１０Ａのみを例示して説明する。
【００３６】
図３および図４を参照して、面発光パネル１０Ａは、上述したように透明基板１１Ａと発光体１２Ａとを備えている。透明基板１１Ａは、発光体１２Ａ側に位置する主表面（すなわち、上述した主表面１３Ａとは反対側に位置する主表面）上に配線部３１，３２を有している。発光体１２Ａは、透明基板１１Ａの上記主表面上に形成された有機ＥＬ素子４０と、封止層３４と、絶縁層３５とを有している。また、有機ＥＬ素子４０は、陽極（アノード）４１と、陰極（カソード）４２と、有機層（発光部）４３とを含んでいる。
【００３７】
配線部３１，３２は、所定形状にパターニングされており、当該配線部３１，３２が形成された透明基板１１Ａの主表面上に、陽極４１、有機層４３および陰極４２が順次積層されることにより、発光体１２Ａが形成されている。このうち、陽極４１は、配線部３１に接続されており、陰極４２は、配線部３２に接続されている。
【００３８】
透明基板１１Ａを構成する部材としては、好適にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂またはポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂等の光透過性のフィルム基板が用いられる。この他にも、光透過性のフィルム基板としては、ポリイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等からなるものを用いてもよい。なお、透明基板１１として各種ガラス基板を用いることとしてもよい。
【００３９】
陽極４１は、たとえば透明性を有する導電膜にて構成され、具体的にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）膜等がスパッタリング法等によって透明基板１１の主表面上に成膜されることで形成される。陽極４１に用いられる他の材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）や、Ａｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｃｕ、Ａｕ等からなる膜厚が２０ｎｍ以下の金属薄膜等が挙げられる。また、陽極４１を有機層４３を完全には覆わない大きさで金属細線にて構成してもよく、そのように構成した場合には、陽極４１のシート抵抗を効果的に下げることができる。
【００４０】
有機層４３は、電圧が印加されることによって光（可視光）を発生する部位であり、単層の発光層から構成されていてもよく、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層および電子輸送層などが順次積層されることによって構成されていてもよい。
【００４１】
陰極４２は、たとえば高い反射率を有する金属膜にて構成され、具体的にはアルミニウム（Ａｌ）膜等が真空蒸着法等によって有機層４３を覆うように成膜されることで形成される。陰極４２は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）膜、Ａｌ膜およびカルシウム（Ｃａ）膜の積層膜、Ａｌ膜およびＬｉＦ膜の積層膜、Ａｌ膜およびバリウム（Ｂａ）膜の積層等にて構成されていてもよい。また、陰極４２を導電性酸化膜または金属薄膜にて構成することとしてよい。
【００４２】
陽極４１と陰極４２との間には、これらが短絡しないように絶縁層３５が設けられている。絶縁層３５は、たとえばスパッタリング法等を用いてＳｉＯ２膜等が成膜された後、フォトリソグラフィ法等を用いて当該ＳｉＯ２膜等が所定の形状にパターニングされることで形成される。
【００４３】
封止層３４は、絶縁性を有する樹脂またはガラス基板などから構成される。封止層３４は、有機層４３を水分等から保護するためのものであり、陽極４１、有機層４３、および陰極４２の略全体を透明基板１１との間で封止するように形成されている。より具体的には、陽極４１の一部のみが、電気的な接続のために封止層３４から露出して位置している。
【００４４】
封止層３４としては、ＰＥＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ポリイミド樹脂等からなる樹脂製フィルムと、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＮｘ等の無機薄膜と、柔軟性のあるアクリル樹脂薄膜などとを層状に複数層重ね合わせることでガスバリア性を備えるように形成されたものが用いられる。
【００４５】
配線部３１，３２は、好適には上述した陽極４１と同一の材料を用いて同時に形成される。なお、配線部３１，３２には、さらに金、銀、銅などの金属膜が積層されていてもよい。
【００４６】
配線部３１，３２は、透明基板１１Ａの周囲に沿って有機層４３を取り囲むように形成されており、隣り合う配線部３１，３２間には、分割領域３３（すなわち、透明基板１１Ａが露出する部分）が形成されている。配線部３１，３２には、はんだ付け（銀ペースト）等によって各種の配線（図示せず）がさらに取り付けられる。
【００４７】
以上のように構成される面発光パネル１０Ａの有機層４３には、外部の電源装置から、図示しない配線、配線部３１，３２、陽極４１および陰極４２を通じて電力が供給される。これにより、陽極４１および陰極４２によって電圧が印加されることで有機層４３が発光し、有機層４３にて生成された光は、そのままあるいは陰極４２にて反射されて陽極４１および透明基板１１Ａを通して発光領域１４Ａに該当する部分の透明基板１１Ａの主表面１３Ａから面発光パネル１０Ａの外部に取り出される。
【００４８】
図５は、本実施の形態における面発光ユニットの要部の分解斜視図である。次に、この図５ならびに上述した図１および図２を参照して、上述した第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄの詳細および配置位置等について説明する。
【００４９】
図１、図２および図５に示すように、本実施の形態における面発光ユニット１Ａにおいては、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの発光領域１４Ａ〜１５Ｄを覆うように、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄがこの順で載置されている。より詳細には、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄが、発光領域１４Ａ〜１４Ｄを覆うように面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの直上に配置され、第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄが、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄを覆うように当該第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄの直上に配置されている。
【００５０】
第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄは、いずれもその主表面と平行な特定の一軸方向に延びる軸線を異方性軸ＡＸ１，ＡＸ２とし、当該異方性軸ＡＸ１，ＡＸ２と平行でかつ上記主表面と垂直な平面内を伝播して当該主表面に到達した光の散乱の程度をその入射角（すなわち、主表面に対して垂直な直線と光の進行方向に合致する直線とが成す角）に応じて選択的に異ならしめるものである。なお、当該異方性散乱シートは、その用途に応じて視界制御フィルムとも呼ばれるものである。
【００５１】
第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄは、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄから放射される光の光線制御を行なうものであり、その入射角が所定角度範囲内である場合に高い透過率（すなわち、低い散乱率）をもって当該光を透過し、その入射角が上記所定角度範囲外である場合に高い散乱率（すなわち、低い散乱率）をもって当該光を散乱させるものである。ここで、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄに入射する光のうち、上述した透過率（散乱率）の入射角依存性は、上述した異方性軸ＡＸ１が延在する方向において主として発揮され、当該異方性軸ＡＸ１と直交する方向においては殆ど発揮されない。
【００５２】
第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄは、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄから放射される光の光線制御を行なうものであり、その入射角が所定角度範囲内である場合に高い透過率（すなわち、低い散乱率）をもって当該光を透過し、その入射角が上記所定角度範囲外である場合に高い散乱率（すなわち、低い散乱率）をもって当該光を散乱させるものである。ここで、第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄに入射する光のうち、上述した透過率（散乱率）の入射角依存性は、上述した異方性軸ＡＸ２が延在する方向において主として発揮され、当該異方性軸ＡＸ２と直交する方向においては殆ど発揮されない。
【００５３】
ここで、図１および図５に示すように、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄの異方性軸ＡＸ１は、上述した面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの配列方向（すなわち、行方向および列方向）のいずれに対しても交差しており、第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄの異方性軸ＡＸ２は、上述した面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの配列方向（すなわち、行方向および列方向）および第１異方性散乱シートの２１Ａ〜２１Ｄの異方性軸ＡＸ１のいずれに対しても交差している。
【００５４】
より詳細には、本実施の形態においては、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄが、それらの異方性軸ＡＸ１の延在方向が平面視正方形形状の発光領域１４Ａ〜１４Ｄの一対の対角線方向の一方に平行となるように配置されており、第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄが、それらの異方性軸ＡＸ２の延在方向が平面視正方形形状の発光領域１４Ａ〜１４Ｄの上記一対の対角線方向の他方に平行となるように配置されている。
【００５５】
このように構成することにより、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄの異方性を有する光散乱効果により、非発光部６０の全体に亘ってその正面方向における輝度が向上することになる。以下、その理由について詳細に説明する。
【００５６】
図６は、面発光パネルの発光領域上に散乱シートを配置しなかった場合の光の取り出し状態を示す概念図であり、図７は、面発光パネルの発光領域上に散乱シートを配置した場合の光の取り出し状態を示す概念図である。
【００５７】
図６を参照して、面発光パネル１０の発光領域上に散乱シートを配置しなかった場合には、有機層４３において発生した光は、その伝播経路に基づいて図示する如くの５種類の光Ｌ１〜Ｌ５に分けられる。
【００５８】
光Ｌ１は、主表面１３に対して垂直な方向に進行する光であり、陽極４１および透明基板１１を透過して空気に対して取り出される光である。光Ｌ２は、主表面１３に対してやや斜めに進行する光であり、有機層４３、陽極４１、透明基板１１および空気のそれぞれの境界面において屈折して空気に対して取り出される光である。
【００５９】
光Ｌ３は、主表面１３に対してさらに傾斜して進行するものであり、透明基板１１と空気との境界面における全反射条件を満たすことで全反射する光である。光Ｌ４は、有機層４３と陽極４１との間の屈折率差に起因して有機層４３と陽極４１との間に閉じ込められる導波モードの光である。光Ｌ５は、光Ｌ４と同じ導波モードの光であるが、陰極４２が金属であるために表面プラズモン現象にて金属表面を伝搬して減衰するプラズモンモードの光である。
【００６０】
このように、当該構成においては、空気に対して取り出される光は上述した光Ｌ１と光Ｌ２とに限られることになる。
【００６１】
一方、図７を参照して、面発光パネル１０の発光領域上に散乱シート２３を配置した場合においても、有機層４３において発生した光は、その伝播経路に基づいて上述した５種類の光Ｌ１〜Ｌ５（Ｌ３以外については、不図示）に分けられる。
【００６２】
しかしながら、このうちの光Ｌ３については、散乱シート２３において高い散乱率をもって散乱されることになる。光Ｌ３のうち、散乱シート２３によって散乱されてその進行方向が空気側に向けてより垂直に近い状態に変更された光Ｌ６は、散乱シート２３を経由して空気に対して取り出されることになる。また、光Ｌ３のうち、散乱シート２３によって散乱されてその進行方向が陽極４１側に向けて垂直に近い状態に変更された光Ｌ７は、これが再度反射等することで空気に対して取り出されることになる。
【００６３】
このように、当該構成においては、空気に対して取り出される光に、上述した光Ｌ１および光Ｌ２に加えて光Ｌ３の一部（すなわち、光Ｌ６および光Ｌ７）が含まれることになる。
【００６４】
上記の説明から明らかなように、等方性散乱シートおよび異方性散乱シートの種別を問わず、散乱シートを面発光パネルの発光領域の直上に配置することにより、散乱シートが有する光散乱効果により、面発光パネルの内部から発光領域に到達した光のうち、当該発光領域の境界条件にて決定される臨界角以上の光が散乱されて光の取り出し効率が向上することになる。しかしながら、等方性散乱シートを用いた場合には、平面視十字状の非発光部６０の交点である図１中に示す領域Ｒを除く部分に向かう光の量は相当程度に増大するものの、当該領域Ｒが位置する部分に向かう光の量は十分に増大せず、非発光部６０の全体に亘ってその正面方向における輝度の向上を図ることはできない。
【００６５】
しかしながら、本実施の形態における面発光ユニット１Ａとすることにより、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄが有する異方性をもった光散乱効果により、平面視十字状の非発光部６０の交点である上記領域Ｒを除く部分に向かう光の量を増大させつつ、当該領域Ｒが位置する部分に向かう光の量も大幅に増大することになり、当該非発光部６０の領域Ｒを除く部分の正面方向における輝度が向上するのみならず、当該領域Ｒが位置する部分の正面方向における輝度も大幅に向上することになる。
【００６６】
したがって、上記構成を採用することにより、非発光部６０の全体に亘って輝度の低下を十分に抑制することができ、これにより光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できる面発光ユニットとすることができる。
【００６７】
なお、上述した効果を得るためには、透明基板１１Ａ〜１１Ｄと第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄとの境界条件によって決まる臨界角よりも大きい入射角の少なくとも一部が、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄが有する散乱率の入射角依存性の角度範囲（すなわち、高い散乱率が得られる入射角の角度範囲）に含まれるように構成されるとともに、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄと第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄとの境界条件によって決まる臨界角よりも大きい入射角の少なくとも一部が、第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄが有する散乱率の入射角依存性の角度範囲（すなわち、高い散乱率が得られる入射角の角度範囲）に含まれるように構成されていればよく、これらを適宜調整することにより、高い効果を得ることができる。
【００６８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における面発光ユニットの模式平面図であり、図９は、図８中に示すＩＸ−ＩＸ線に沿った模式断面図である。また、図１０は、本実施の形態における面発光ユニットの要部の分解斜視図である。以下、これら図８ないし図１０を参照して、本実施の形態における面発光ユニット１Ｂについて説明する。なお、図８は、理解を容易とするために、拡散板４を面発光ユニット１Ｂから取り除いた状態を示すものである。
【００６９】
図８ないし図１０に示すように、本実施の形態における面発光ユニット１Ｂは、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの直上に配置された第１異方性散乱シート２１および第２異方性散乱シート２２の構成において、上述した実施の形態１における面発光ユニット１Ａと構成が相違している。
【００７０】
具体的には、本実施の形態における面発光ユニット１Ｂにおいては、第１異方性散乱シート２１および第２異方性散乱シート２２がそれぞれ一枚にて構成されており、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄ上に第１異方性散乱シート２１、第２異方性散乱シート２２の順で載置されている。第１異方性散乱シート２１の大きさおよび第２異方性散乱シート２２の大きさは、いずれも行列状に配列された発光領域１４Ａ〜１４Ｄのすべてを覆う大きさとされており、第１異方性散乱シート２１が、発光領域１４Ａ〜１４Ｄのすべてを覆うように面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの直上に配置され、第２異方性散乱シート２２が、第１異方性散乱シート２１を覆うように当該第１異方性散乱シート２１の直上に配置されている。
【００７１】
そのため、本実施の形態における面発光ユニット１Ｂにおいては、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの発光領域１４Ａ〜１４Ｄのみならず、これら発光領域１４Ａ〜１４Ｄ間に位置する平面視十字形状の非発光部６０上にも第１異方性散乱シート２１および第２異方性散乱シート２２が位置することになる。
【００７２】
ここで、図８および図１０に示すように、第１異方性散乱シート２１の異方性軸ＡＸ１は、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの配列方向（すなわち、行方向および列方向）のいずれに対しても交差しており、第２異方性散乱シート２２の異方性軸ＡＸ２は、上述した面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの配列方向（すなわち、行方向および列方向）および第１異方性散乱シートの２１の異方性軸ＡＸ１のいずれに対しても交差している。
【００７３】
より詳細には、本実施の形態においては、第１異方性散乱シート２１が、その異方性軸ＡＸ１の延在方向が平面視正方形形状の発光領域１４Ａ〜１４Ｄの一対の対角線方向の一方に平行となるように配置されており、第２異方性散乱シート２２が、その異方性軸ＡＸ２の延在方向が平面視正方形形状の発光領域１４Ａ〜１４Ｄの上記一対の対角線方向の他方に平行となるように配置されている。
【００７４】
このように構成した場合にも、上述した実施の形態１の場合と同様に、第１異方性散乱シート２１および第２異方性散乱シート２２が有する異方性をもった光散乱効果により、非発光部６０の全体に亘って輝度の低下を十分に抑制することができ、光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できる面発光ユニットとすることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、上述した実施の形態１の場合と同様に、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄがベース板２に固定された場合を例示しているが、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄをベース板２に固定せずに第１異方性散乱シート２１に固定することとしてもよい。その場合には、第１異方性散乱シート２１を枠板３等に固定することにより、第１異方性散乱シート２１を面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを支持するための支持体として機能させることが可能となり、装置構成の簡素化や装置の小型化等を図ることが可能になる。
【実施例】
【００７６】
以下、上述した本発明の実施の形態１に基づいた実施例１に係る面発光ユニットの正面輝度プロファイルおよび上述した本発明の実施の形態２に基づいた実施例２に係る面発光ユニットの正面輝度プロファイルを実測した結果について説明する。また、比較のために、上述した本発明の実施の形態１，２のいずれにも基づいていない比較例に係る面発光ユニットの正面輝度プロファイルを実測した結果についてもあわせて示す。なお、正面輝度プロファイルの測定には、コニカミノルタ株式会社製の２次元色彩輝度計ＣＡ−２０００を用いた。
【００７７】
図１１は、比較例に係る面発光ユニットの模式平面図であり、図１２は、図１１中に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った模式断面図である。図１１および図１２に示すように、比較例に係る面発光ユニット１Ｘは、上述した実施の形態１における面発光ユニット１Ａと比較した場合に、第１異方性散乱シート２１Ａ〜２１Ｄおよび第２異方性散乱シート２２Ａ〜２２Ｄを備えていない点においてのみ相違しており、これにより発光領域１４Ａ〜１４Ｄは、いずれも面発光ユニット１Ｘの内部において露出している。
【００７８】
実施例１，２および比較例に係る面発光ユニットにおいては、４つの面発光パネルを２行２列に配置し、平面視正方形形状の面発光パネルの一辺の長さをいずれも９０ｍｍとし、非発光部の幅（すなわち、隣り合う面発光パネル間の距離）を１０ｍｍとし、面発光パネルと拡散板との間の距離を２５ｍｍとした。拡散板としては、ヘイズ率が９０％、透過率が４０％、吸収率が５％のものを用いた。また、発光パネル間には、高反射白色部材（株式会社きもと製のレフホワイトＲＷ１８８）を配置した。
【００７９】
実施例１，２に係る面発光ユニットにおいては、第１異方性散乱シートおよび第２異方性散乱シートとして、住友化学株式会社製のルミスティーＭＦＺ−２５５５を使用した。当該異方性散乱シートは、２５°以上５５°以下の角度範囲内の入射角をもって入射した光を高い散乱率にて散乱させるものであり、当該角度範囲外の入射角をもって入射した光については、これを高い透過率にて透過するものである。
【００８０】
図１３は、実施例１，２および比較例に係る面発光ユニットの面発光パネルの配列方向に沿った規格化正面輝度プロファイルを示すグラフであり、図１４は、実施例１，２および比較例に係る面発光ユニットの面発光パネルの対角線方向に沿った規格化正面輝度プロファイルを示すグラフである。なお、図１３に示す規格化正面輝度プロファイルは、グラフに付記した模式図のＡ−Ａ点間のものであり、図１４に示す規格化正面輝度プロファイルは、グラフに付記した模式図のＢ−Ｂ点間のものである。また、規格化正面輝度プロファイルは、面発光パネルの中心位置の正面方向における輝度を１．００として規格化したものである。
【００８１】
図１２に示すように、比較例に係る面発光ユニットの配列方向においては、その規格化正面輝度が位置に応じて１．００〜約０．９４の範囲において変動しており、非発光部に対応する範囲（位置が−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲）およびその周辺部において正面輝度が大幅に低下し、結果として大きな輝度むらが発生している。
【００８２】
これに対し、実施例１，２に係る面発光ユニットの配列方向においては、その規格化正面輝度が位置に応じて１．００〜約０．９７５の範囲において変動しており、非発光部に対応する範囲（位置が−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲）およびその周辺部において正面輝度の向上が見られ、結果として輝度むらの軽減が図られている。
【００８３】
また、図１３に示すように、比較例に係る面発光ユニットの面発光パネルの対角線方向においては、その規格化正面輝度が位置に応じて１．００〜約０．８８の範囲において変動しており、非発光部に対応する範囲（位置が約−７．１ｍｍ〜約７．１ｍｍの範囲）およびその周辺部において正面輝度が大幅に低下し、結果として大きな輝度むらが発生している。
【００８４】
これに対し、実施例１に係る面発光ユニットの面発光パネルの対角線方向においては、その規格化正面輝度が位置に応じて約１．０１６〜約０．９６の範囲において変動しており、非発光部に対応する範囲（位置が約−７．１ｍｍ〜約７．１ｍｍの範囲）およびその周辺部において正面輝度の向上が見られ、結果として輝度むらの軽減が図られている。
【００８５】
また、実施例２に係る面発光ユニットの面発光パネルの対角線方向においては、その規格化正面輝度が位置に応じて１．００〜約０．９６の範囲において変動しており、非発光部に対応する範囲（位置が約−７．１ｍｍ〜約７．１ｍｍの範囲）およびその周辺部において正面輝度の向上が見られ、結果として輝度むらの軽減が図られている。
【００８６】
ここで、実施例１に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルと、実施例２に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルとを比較すると、輝度むらの軽減の観点からは、実施例２が有利であることが理解される。
【００８７】
以上の結果からも、上述した本実施の形態１，２における面発光ユニット１０Ａ，１０Ｂとすることにより、非発光部の全体に亘って輝度の低下を十分に抑制することができ、これにより光出射面の全体に亘って輝度むらの発生が軽減できることが確認された。
【００８８】
なお、上述した本発明の実施の形態１，２においては、第１光制御層および第２光制御層をそれぞれ第１異方性散乱シートおよび第２異方性散乱シートにて構成した場合を例示して説明を行なったが、これら第１光制御層および第２光制御層をシート状の部材ではなく成膜加工によって形成することとしてもよい。
【００８９】
また、上述した本発明の実施の形態１，２においては、第１異方性散乱シートの異方性軸および第２異方性散乱シートの異方性軸をそれぞれ発光領域の一対の多角線方向に平行に配置した場合を例示して説明を行なったが、必ずしも当該一対の対角線方向にこれらを平行に配置する必要はなく、これらを発光領域の配列方向と交差させることとすれば、相応の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上述した本発明の実施の形態１，２においては、第１異方性散乱シートに加えて第２異方性散乱シートを設けた構成とした場合を例示して説明を行なったが、第２異方性散乱シートを設けない場合であっても、相応の効果を得ることができる。
【００９１】
また、上述した本発明の実施の形態１，２においては、平面視正方形形状の発光領域を有する面発光パネルを用いた場合を例示して説明を行なったが、当該発光領域の形状は矩形状であればよく、平面視長方形形状であってもよい。
【００９２】
また、上述した本発明の実施の形態１，２においては、４つの面発光パネルを２行２列に配置した場合を例示して説明を行なったが、行方向および列方向に配置される面発光パネルの数は特に制限されるものではなく、複数であれば幾つであってもよい。なお、面発光パネルを行方向および列方向の少なくともいずれかにおいて３つ以上とした場合には、非発光部の形状は平面視格子状になることになる。
【００９３】
また、本発明が適用される面発光ユニットは、室内や室外における照明の用途に供される狭義の意味の照明装置に限られず、本発明が適用される面発光ユニットには、たとえばディスプレイや表示デバイス、電光表示式の看板や広告等に具備される広義の意味の照明装置が含まれる。
【００９４】
このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ，１Ｂ  面発光ユニット、２  ベース板、３  枠板、４  拡散板、１０Ａ〜１０Ｄ  面発光パネル、１１Ａ〜１１Ｄ  透明基板、１２Ａ〜１２Ｄ  発光体、１３Ａ〜１３Ｄ  主表面、１４Ａ〜１４Ｄ  発光領域、１５Ａ〜１５Ｄ  非発光領域、２１，２１Ａ〜２１Ｄ  第１異方性散乱シート、２２，２２Ａ〜２２Ｄ  第２異方性散乱シート、３１，３２  配線部、３３  分割領域、３４  封止層、３５  絶縁層、４０  有機ＥＬ素子、４１  陽極、４２  陰極、４３  有機層、５０  隙間、６０  非発光部。
【図１】
2015135727.tif 000003
【図２】
2015135727.tif 000004
【図３】
2015135727.tif 000005
【図４】
2015135727.tif 000006
【図５】
2015135727.tif 000007
【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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