(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第二の基板上に形成され且つ陽極及び陰極のうち一方である第一電極と、前記第一電極に対向し且つ前記陽極及び前記陰極のうち他方である第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に挟持され、且つ蛍光有機化合物を含む発光層と、を有する面光源と、
前記面光源からの射出光が一方の面に入射し、且つ前記第一電極が前記発光層に臨む面と反対側の面とに形成されている第一の基板と、
前記面光源からの射出光が一方の面に入射し、且つ前記第二電極が前記発光層に臨む面と反対側の面とに形成されている第二の基板と、
前記第一の基板の前記面光源からの射出光が入射する面とは反対側の面に設けられた光取出しシートと、
前記面光源と、前記第一の基板と、前記第二の基板と、を備えるＥＬ素子に前記光取出しシートを配置して形成した発光手段と、を備え、
前記光取出しシートの前記第一の基板と対向する面とは反対側の面上に、互いに離間し且つ平行に配列された複数の第１レンズを備えた第１のレンズアレイと、互いに隣接し且つ平行に配列された複数の第２レンズを備えた第２のレンズアレイと、が形成され、
前記複数の第１レンズは、一方向に沿って延在し且つ平行に配列され、
前記複数の第２レンズは、前記第１のレンズアレイと交差する方向に沿って、互いが隣接し且つ平行に配列され、
前記第１のレンズアレイの最大高さをＨ１、前記第２のレンズアレイの最大高さをＨ２、隣接する前記第１レンズ間の配置ピッチをＰ１、隣接する前記第２のレンズ間の配置ピッチをＰ２、前記第１レンズのレンズ幅をＬ１、前記第２のレンズのレンズ幅をＬ２、前記第１のレンズの前記光取出しシートの透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角をθ１、前記第２のレンズの前記光取出しシートの前記透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角をθ２とした場合に、以下の関係式（１）から（８）が成立し、
前記第１のレンズの前記配列方向と直交する方向から見た断面形状がプリズム形状であり、
前記第１のレンズの頂角θ１ａは、前記第１のレンズのレンズ幅Ｌ１に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有し、
前記第２のレンズの前記配列方向と直交する方向から見た断面形状がプリズム形状であり、
前記第２のレンズの頂角θ２ａは、前記第２のレンズのレンズ幅Ｌ２に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有していることを特徴とする照明装置。
Ｈ２＜Ｈ１…（１）
０．０１＜（Ｈ２／Ｈ１）＜１…（２）
０．２＜（Ｌ１／Ｐ１）＜０．９…（３）
Ｌ２＝Ｐ２…（４）
０．３＜（Ｈ１／Ｌ１）＜２…（５）
０．３＜（Ｈ２／Ｌ２）＜２…（６）
３０°≦θ１≦７５°…（７）
３０°≦θ２≦７５°…（８）
【請求項２】
請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートを配置したＥＬ素子を備えたディスプレイ装置であって、
前記ＥＬ素子は、画素駆動されることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートと、画像表示素子と、を備える液晶ディスプレイ装置であって、
前記画像表示素子の背面に、前記光取出しシートを配置したことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートを配置したＥＬ素子と、画像表示素子と、を備える液晶ディスプレイ装置であって、
前記ＥＬ素子は、画素駆動され、
前記画像表示素子の背面に、前記光取出しシートを配置したことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられる、ＥＬ素子（エレクトロ・ルミネッセンス素子）と光取出しシートを備えた照明装置、及びこの照明装置を用いた表示装置、ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機ＥＬは、透光性基板上において、蛍光有機化合物を含む発光層を、陽極と陰極で挟んだ構造を有している。そして、陽極と陰極に直流電圧を印加し、発光層に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活する際の光の放出を利用して、発光に至る。
従来では、これらのＥＬ素子において、発光層から射出した光線が、透光性基板から射出する際に、透光性基板上において全反射し、光線がロスするという問題があった。なお、このときの光の外部取り出し効率は、一般に２０［％］程度と言われている。そのため、高輝度が必要となればなるほど、より多くの投入電力が必要となるという問題があり、また、この場合、素子に及ぼす負荷が増大し、素子自体の信頼性を低下させるという問題がある。
【０００３】
このような光の外部取り出し効率を向上させる目的で、素子基板に微細な凹凸を形成し、全反射によりロスしている光線を外部に取り出す技術が提案されている。この技術は、例えば、特許文献１に記載されているように、透光性基板の一方の面に、複数のマイクロレンズエレメントを平面的に配列して成るマイクロレンズアレイを形成する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、光取り出し効率の向上を図る上でも、射出光の射出角度による色度変化を抑制する上でも、十分なものとはいえなかった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、光取り出し効率の最適化を行って光取り出し効率の向上が可能であるとともに、射出光の射出角度による色度座標の変化を改善する上で有利な、ＥＬ素子、照明装置、ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、少なくとも第二の基板上に形成され且つ陽極及び陰極のうち一方である第一電極と、前記第一電極に対向し且つ前記陽極及び前記陰極のうち他方である第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に挟持され、且つ蛍光有機化合物を含む発光層と、を有する面光源と、
前記面光源からの射出光が一方の面に入射し、且つ前記第一電極が前記発光層に臨む面と反対側の面とに形成されている第一の基板と、
前記面光源からの射出光が一方の面に入射し、且つ前記第二電極が前記発光層に臨む面と反対側の面とに形成されている第二の基板と、
前記第一の基板の前記面光源からの射出光が入射する面とは反対側の面に設けられた光取出しシートと、
前記面光源と、前記第一の基板と、前記第二の基板と、を備えるＥＬ素子に前記光取出しシートを配置して形成した発光手段と、を備え、
前記光取出しシートの前記第一の基板と対向する面とは反対側の面上に、互いに離間し且つ平行に配列された複数の第１レンズを備えた第１のレンズアレイと、互いに隣接し且つ平行に配列された複数の第２レンズを備えた第２のレンズアレイと、が形成され、
前記複数の第１レンズは、一方向に沿って延在し且つ平行に配列され、
前記複数の第２レンズは、前記第１のレンズアレイと交差する方向に沿って、互いが隣接し且つ平行に配列され、
前記第１のレンズアレイの最大高さをＨ１、前記第２のレンズアレイの最大高さをＨ２、隣接する前記第１レンズ間の配置ピッチをＰ１、隣接する前記第２のレンズ間の配置ピッチをＰ２、前記第１レンズのレンズ幅をＬ１、前記第２のレンズのレンズ幅をＬ２、前記第１のレンズの前記光取出しシートの透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角をθ１、前記第２のレンズの前記光取出しシートの前記透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角をθ２とした場合に、以下の関係式（１）から（８）が成立し、
前記第１のレンズの前記配列方向と直交する方向から見た断面形状がプリズム形状であり、
前記第１のレンズの頂角θ１ａは、前記第１のレンズのレンズ幅Ｌ１に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有し、
前記第２のレンズの前記配列方向と直交する方向から見た断面形状がプリズム形状であり、
前記第２のレンズの頂角θ２ａは、前記第２のレンズのレンズ幅Ｌ２に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有していることを特徴とする照明装置。
Ｈ２＜Ｈ１…（１）
０．０１＜（Ｈ２／Ｈ１）＜１…（２）
０．２＜（Ｌ１／Ｐ１）＜０．９…（３）
Ｌ２＝Ｐ２…（４）
０．３＜（Ｈ１／Ｌ１）＜２…（５）
０．３＜（Ｈ２／Ｌ２）＜２…（６）
３０°≦θ１≦７５°…（７）
３０°≦θ２≦７５°…（８）
【００１２】
次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートを配置したＥＬ素子を備えたディスプレイ装置であって、
前記ＥＬ素子は、画素駆動されることを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１３】
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートと、画像表示素子と、を備える液晶ディスプレイ装置であって、
前記画像表示素子の背面に、前記光取出しシートを配置したことを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１４】
次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した照明装置が備える光取出しシートを配置したＥＬ素子と、画像表示素子と、を備える液晶ディスプレイ装置であって、
前記ＥＬ素子は、画素駆動され、
前記画像表示素子の背面に、前記光取出しシートを配置したことを特徴とする液晶ディスプレイ装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＥＬ素子によれば、第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを交差するように配置し、第１のレンズアレイの最大高さＨ１と第２のレンズアレイの最大高さＨ２との比をＨ２／Ｈ１とし、第１のレンズアレイの配置ピッチＰ１に対する第１のレンズのレンズ幅Ｌ１の比をＬ１／Ｐ１とし、第１のレンズのレンズ幅Ｌ１及び第２のレンズのレンズ幅Ｌ２に対する、前記最大高さＨ１、Ｈ２の比であるＨ１／Ｌ１及びＨ２／Ｌ２を最適化することで、光の外部取出し効率、射出角度による色度座標の変化を改善することが可能となる。
さらに、本発明のＥＬ素子を備える照明装置、ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイ装置を用いることで、光の利用効率が高い、意匠性を有する照明装置、ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態における、照明装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】構造層を備えていない構成の照明装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】光取出しシートの構成を示す図である。
【図４】光取出しシートの構成を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態の光取出しシートにおけるレンズアレイの断面形状を、頂角９０度の三角プリズム形状としたときの、単位レンズに入射する光の入射角度を変更したときの光線図である。
【図６】本発明の第一実施形態の光取出しシートにおけるレンズアレイの断面形状を、非球面形状としたときの、単位レンズに入射する光の入射角度を変更したときの光線図である。
【図７】光取出しシートに、入射角度を０度から８５度まで変化させた光を入射させたときの、入射光量に対する射出光量の割合（光利用効率）を示すグラフである。
【図８】射出光の配光特性図である。
【図９】相対光量及び相対色差を示す図である。
【図１０】相対光量及び相対色差を示す図である。
【図１１】相対光量及び相対色差を示す図である。
【図１２】相対輝度と相対光量を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態は本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。
（構成）
まず、図１を用いて、本実施形態の加飾フィルムの構成を説明する。
図１は、本実施形態における、照明装置の概略構成を示す断面図である。
図１中に示すように、ＥＬ素子１０１（エレクトロ・ルミネッセンス素子）と、第１の基板１Ａと、第２の基板１Ｂと、発光層２と、陽極３と、陰極４と、光取出しシート７を備えている。なお、図１中では、光取出しシート７において、発光層２が設置されている面と反対側を照射方向Ｆとする。
【００１８】
発光層２は、白色発光層としてもよく、または、青色、赤色、黄色、緑色などの発光層としてもよい。ここで、発光層２を白色発光層とする場合には、この発光層２の構成を、例えば、ＩＴＯ／ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ／ジナクチルアントラセンにペリレン１％ドープ／Ａｌｑ３／フッ化リチウム／陰極としてＡｌ、という構成とすればよい。
【００１９】
また、発光層２の一方の面には、陽極３が形成されており、他方の面には陰極４が形成されている。発光層２は、陽極３と陰極４に電圧を印加することにより発光するものであり、これらの発光層２と陽極３及び陰極４を含んで、発光構造体１００が構成されている。発光構造体１００としては、従来公知のさまざまな構成が採用可能である。
すなわち、第一実施形態の照明装置は、光取出しシート７を配置したＥＬ素子１０１を用いて形成した発光手段を備えている。
【００２０】
なお、発光構造体１００の構成は、この構成に限定されるものではなく、発光層２から射出する光線の波長を、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）とすることが可能な適宜材料を用いた任意の構成を採用することが可能である。また、フルカラーディスプレイ用途で使用する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した３種類の発光材料の塗り分けとすることや、白色光にカラーフィルターを重ねることにより、フルカラー表示が可能となる。
【００２１】
第１の基板１Ａは、陽極３が発光層２に臨む面と反対側の面とに形成されている。一方、第２の基板１Ｂは、陰極４が発光層２に臨む面と反対側の面とに形成されている。
すなわち、透光性基板（第１の基板１Ａ、第２の基板１Ｂ）は、光源（発光構造体１００）からの射出光が一方の面に入射するように形成されている。
第１の基板１Ａ及び第２の基板１Ｂの材料としては、種々のガラス材料を用いることが可能である。また、第１の基板１Ａ及び第２の基板１Ｂの材料としては、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリスチレン等のプラスチック材料、あるいはアルミニウムなどの金属材料を用いることも可能であり、更に、その他の様々な材料を用いることが可能であるが、特に好ましいのは、シクロオレフィン系のポリマーであり、このポリマーは、加工性、及び、耐熱、耐水性、光学透光性等の材料特性の全てにおいて優れたものである。
【００２２】
また、第１基板１Ａは、発光構造体１００（発光層２）から射出した光（射出光）をできるだけ透過させることができるように、全光線透過率を５０％以上とすることの可能な材料で形成することが好ましい。
光取出しシート７は、第１の基板１Ａが陽極３に臨む面と反対側の面に、接着層６を介して設けられている。
【００２３】
接着層６を構成する粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。いずれの場合も、高温である光源に隣接して使用されるため、１００℃で貯蔵弾性率Ｇ’が１．０Ｅ＋０４（Ｐａ）以上であることが望ましい。この理由は、これよりも値が低いと、使用中に光取出しシート７と第１の基板１Ａがずれてしまう可能性があるためである。そして、光取出しシート７と第１の基板１Ａが大きくずれてしまうと、光取出しシート７に発光層２からの光が効率よく入射しないため、光の利用効率が低下してしまう。
【００２４】
また、安定的に発光層２と光取出しシート７との間隙を確保するために、接着層６を構成する接・粘着剤層の中に、透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また、接着層６を構成する粘・接着剤は、両面テープ状のものでも良いし、単層のものでもよい。
また、光取出しシート７は、発光層２からの光を偏向して、照射方向Ｆへ射出して光の外部取り出し効率を向上する機能を有する。
【００２５】
また、光取出しシート７は、第１の基板１Ａと反対側に臨む表面と、この表面に並べられた構造層５とを有している。
言い換えれば、ＥＬ素子１０１は、基板１Ａと、基板１Ａの一方の面に設けられ、陽極３と陰極４とに挟まれた発光層２とを備えている。さらに、基板１Ａの他方の面に光取出しシート７が設けられ、光取出しシート７は、表面と、この表面に並べられた構造層５とを有している。
【００２６】
発光層２から射出した光Ｂ０は、図１中に示すように、基板１Ａを透過し（光Ｂ１）、構造層５に入射し、構造層５に入射した光Ｂ１の一部は、構造層５の射出面から外部へ射出される光Ｂ２となる。
ここで、図２中に示すように、照明装置の構成が、構造層５がなく平坦面である構成である場合、光Ｂ１の大部分は、平坦面で反射して再度発光層２に入射する光Ｂ１２となる。この光Ｂ１２は、照射方向Ｆに偏向されないため、光Ｂ１２は損失してしまう。このため、ＥＬ素子１０１の光の外部取り出し効率を向上するには、光Ｂ１２を減少させ、光Ｂ１を増加することが重要である。なお、図２は、構造層５を備えていない構成の照明装置の概略構成を示す断面図である。
【００２７】
ＥＬ素子１０１において、発光層２から射出した光Ｂ０（図１参照）は、射出角度により色味（媒体における微細な色合い）が変化する。ここで、ＥＬ素子１０１の光射出面側に構造層５を設けることにより、発光層２から射出した光Ｂ０は、構造層５で偏向され、射出光Ｂ２として照射方向Ｆに射出される。このとき構造層５の形状を変化させて、射出光Ｂ２の射出方向を変化させることで、射出角度による色味の変化を抑制することが可能となる。
ここで、光の外部取り出し効率やＥＬ素子の色差を改善する方法として、従来では、プリズムなどの構造を形成する方法や、透明基材にフィラーを塗布して凹凸面を形成した拡散フィルムを設置する方法や、略半球状のマイクロレンズを形成する方法がある。
【００２８】
しかしながら、上記のような、プリズムなどの構造を形成する方法では、以下に記載する問題がある。
プリズムなどの直線形状が大部分を形成する構造では、直線形状により傾斜角度が一定となるため、ある特定の角度の光のみ、外部取り出し効率を向上させることが可能となる。しかし、上述した特定の角度以外の光は、光の外部取り出し効率が小さくなり、総合的には、外部取り出し効率小さくなる問題が生じる。また、ＥＬ素子１０１の射出角度による色度座標の変化は、プリズム形状だと傾斜角が一定であり、特定の角度の入射光を特定の角度の射出光へと偏向するため、色度の角度による変化への改善効果は低い。
【００２９】
また、上記のような、透明基材にフィラーを塗布して凹凸面を形成した拡散フィルムを設置する方法では、以下に記載する問題がある。
フィラーを塗布して、凹凸面を形成する場合、凹凸面の形状はフィラーの隆起の度合いにより決定されるため、高精度な凹凸面の形成ができない。そのため、凹凸面に光を制御する充分な形状を形成することが出来ないという問題が生じる。これは、例えば、フィラーを隆起することで略半円形状を形成しようとした場合、フィラーの隆起が不十分となり略半球形状の一部分のみが形成される。すなわち、略半球形状の高さと、幅の比をアスペクト比（高さ／幅）とした場合、アスペクト比が小さくなってしまうため、結果として外部取り出し効率が小さくなる問題が生じる。
【００３０】
また、上記のような、マイクロレンズを形成する方法では、以下に記載する問題がある。
マイクロレンズは、上述の拡散フィラーと比較して、高精度に成形することが可能であり、アスペクト比を大きくして、略半球形状を成形することが可能である。しかし、ＥＬ素子の発光層からの光は等方的であるため、略半球型が好ましいが、略半球型のマイクロレンズでは、面全体を埋めることは出来ず、平坦面が発生する。そして、平坦面が発生すると、図２中に示すように、光Ｂ１２が発生し、照射方向Ｆに射出しないため、光の利用効率が低下する。
【００３１】
また、六方配置のような最密構造が、最も面全体を埋めることが可能であるが、このような形状を作成する場合、さらに高精度な成形が要求され、マイクロレンズの重なりなどの不具合が発生しやすい。また、隙間が少ない状態でマイクロレンズを成形すると、各マイクロレンズ間のわずかな隙間の距離のズレが、マクロなムラとして見えてしまうので好ましくない。そのため、実質的な面積率は７６％前後となる。結果として、約２４％は平坦面があるため、光の外部取り出し効率が不十分となる問題が発生する。
【００３２】
以上により、ＥＬ素子１０１の光の外部取り出し効率を向上するために、図３中に示す光取出しシート７を、ＥＬ素子１０１の表面に設ける。なお、図３は、光取出しシート７の構成を示す図であり、図３（ａ）は、光取出しシート７の上方斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ線矢視図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＣ線矢視図である。また、図３（ａ）は、第１のレンズアレイ４０、第２のレンズアレイ５０の断面形状を、凸状の非球面レンズ形状とした場合の斜視図である。
【００３３】
図３中に示すように、光取出しシート７の構造層５は、光透過性の基材８の一方の面、即ち照射方向Ｆの面（この面を表面と定義）８ａに、第１のレンズアレイ４０として、一方向に沿って延在し且つ隣接する第一レンズとの間に平坦面を有しながら、互いに離間し且つ平行に配列された第１のレンズアレイ４０を備えている。また、構造層５は、第１のレンズアレイ４０の平坦面を占有するように、第１のレンズアレイ４０と交差する方向に沿って、互いが隣接し且つ平行に配列された複数の第２のレンズを備えた第２のレンズアレイ５０が形成されている。なお、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０は、基材８上に別体として配置したものであってもよいし、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０を、基材８を一体成型したものであってもよい。
【００３４】
また、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイとしては、例えば、断面が凸状のレンズまたは三角プリズム形状などを用いることも可能である。
なお、第１のレンズアレイ４０が備える複数の第１レンズは、一方向に沿って延在し且つ平行に配列されている構成であってもよい。
また、第２のレンズアレイ５０が備える複数の第２のレンズは、第１のレンズアレイ４０と交差する方向に沿って、互いが隣接し且つ平行に配列されている構成であってもよい。
【００３５】
また、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０は、互いに交差するように配列する。
この理由を、以下に記載する。
第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０が、互いに交差することなく一方向に延在する帯状を呈した場合、延在する一方向に関しては、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０は傾斜角を有していない、すなわち、平面状の効果と同等となり、図２中に示す光Ｂ１２のように、外部に取り出すことが出来ない光となるため、光の外部取り出し効率が小さくなる課題が生じる。
【００３６】
そのため、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０は、断面が凸状のレンズまたはプリズム形状を形成し、一方向に延在する帯状を呈し、この帯状の凸状のレンズまたはプリズム形状が、互いに交差するように配列することで、２次元方向に対して、傾斜角を設けることが可能となるため、光の取出し効率が大きくなり好適である。
さらに、上述のように配列することで、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０が照射方向Ｆに射出する光の配光分布を、２次元方向に調整することが可能となる。そのため、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０を任意の形状にすることで、射出光を対称な配光分布にすることが可能となる、あるいは、射出角度による色差を改善することが可能となるため好適である。
【００３７】
また、ＥＬ素子１０１を照明用途として用いる場合は、少なくとも２次元的に配光分布を調整する必要がある。
その理由として、例えば、照明装置の設置場所によっては、ある特定方向には、照射する必要がなく、広い配光分布ではなく正面方向の輝度向上を要求することがある。
または、構造層５に入射する光Ｂ１が、非対称な配光分布になる場合であり、かつ照明装置から射出される光の配光分布が、対称な配光分布であることが要求される場合、照明装置から射出される光の配光分布を、１次元方向のみの調整で対称な配光分布にすることは困難であるため、２次元方向の調整が可能である、本実施形態の構成が好適である。
【００３８】
また、本実施形態の構成のように、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０を略直行して配列した形状では、光を２次元的に広げるために、新たにレンズシートを追加することなく、適切な配光分布に調整することが可能となり、照明装置の軽量化、薄型化、低コスト化を図ることも可能である。
特に、発光層２から射出される光は、配光分布が広いブロードな指向性を有する光である。そのため、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０は、上述の広い配光分布を、照射方向Ｆに偏向するように設計することが好適である。
【００３９】
第１のレンズアレイ４０は、基材８の表面８ａに接触する第一レンズのレンズ幅をＬ１とし、表面８ａから頂部までの最大高さをＨ１とし、第１のレンズアレイ４０の頂点間の距離（第１のレンズ間の配置ピッチ）をＰ１とし、最大傾斜角をθ１とする。ここで、最大傾斜角θ１は、第１のレンズの、光取出しシート７の透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角である。
【００４０】
また、第２のレンズアレイ５０は、表面８ａに接触する底部の幅（第２のレンズのレンズ幅）をＬ２とし、表面８ａから頂部までの最大高さをＨ２とし、第２のレンズアレイ５０の頂点間の距離（第２のレンズ間の配置ピッチ）をＰ２とし、最大傾斜角をθ２とする。ここで、最大傾斜角θ２は、第２のレンズの、光取出しシート７の透光性基板と対向する面と反対側の面からの最大傾斜角である。
ここで、第一実施形態では、第２のレンズ間の配置ピッチＰ２と、第２のレンズのレンズ幅Ｌ２が等しい。すなわち、第一実施形態では、Ｌ２＝Ｐ２の関係式が成立している。
また、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０の形状は、同じでも良いし、異なっていても良い。ここで、直交する第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０の形状を異なる形状にすることにより、構造層５に入射した光Ｂ１が照射方向Ｆへ射出する際に、光の配向分布を２次元に調整することが可能となる。
【００４１】
さらに、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状は、三角形状以外にも、多角形状、完全な半円形状（球面レンズ）、半楕円形（楕円面レンズ）や放物線形（放物面レンズ）などの非半円形状（いわゆる２次の非球面形状）のもの、さらには、２次以降の項を有する高次非球面形状のもの、高次非球面形状と多角形形状を組み合わせたものでもよく、その組み合わせ方は自由である。なお、図４は、光取出しシート７の構成を示す図であり、図４（ａ）は、光取出しシート７の上方斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ線矢視図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣ線矢視図である。また、図４（ａ）は、第１のレンズアレイ４０、第２のレンズアレイ５０の断面形状を、三角形状とし、第１のレンズアレイ４０の頂角θ１ａ及び第２のレンズアレイ５０の頂角θ２ａに曲面形状を形成したときの斜視図である。
【００４２】
ここで、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を、多角形状もしくは非球面形状にすることにより、レンズ側面の適切な傾きをもった面積を調整することができるため、より高次に射出光の光線方向を調整することが可能となる。
また、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を、レンズ側面の傾きを複数有する形状にすることにより、光取出しシート７からの射出角度がレンズ側面の傾きにより変化するため、射出光の色の角度依存性を制御することが可能となる。
【００４３】
さらには、レンズ頂点に曲面を有するレンズ形状にすることにより、耐擦性の向上が見込まれる。
本実施形態の光取出しシート７は、第１のレンズアレイ４０と第２のレンズアレイ５０との、２種類のレンズ形状が構造体５に存在するため、頂角９０度の三角プリズムをクロスで配置したクロスプリズム形状よりも、光の利用効率及び射出角度による色差を改善することが可能である。
【００４４】
図５中に、本実施形態の光取出しシート７におけるレンズアレイの断面形状を、頂角９０度の三角プリズム形状としたときの、単位レンズに入射する光の入射角度を変更したときの光線図を示す。なお、図５（ａ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が１０度のときの光線図であり、図５（ｂ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が３０度のときの光線図であり、図５（ｃ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が５０度のときの光線図である。
【００４５】
また、図６中に、本発明の光取出しシート７におけるレンズアレイの断面形状を、非球面形状としたときの、単位レンズに入射する光の入射角度を変更したときの光線図を示す。なお、図６（ａ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が１０度のときの光線図であり、図６（ｂ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が３０度のときの光線図であり、図６（ｃ）は、単位レンズに入射する光の入射角度が５０度のときの光線図である。
図５中に示すように、レンズアレイの断面形状が三角プリズム形状である場合、入射光の角度によらず、射出光は、ほぼ直線的に進行する。なお、図５中では、光（入射光及び射出光のうち少なくとも一方）を、符号５０１、５０２、５０３を付して示している。
【００４６】
一方、図６中に示すように、レンズアレイの断面形状が非球面レンズ形状である場合、入射光の角度により、射出光は、広角領域に進行するか、複数の射出角度に狭角的に進行するか、その射出光の振る舞いは多種多様である。なお、図６中では、光（入射光及び射出光のうち少なくとも一方）を、符号６０１、６０２、６０３を付して示している。
また、ＥＬ素子１０１から発光する光が、射出角度により異なる発光分布を有する場合、照射方向Ｆ側からＥＬ素子１０１を観察すると、視野角度により色差が変化するという問題がある。
これに対し、本実施形態の光取出しシート７であれば、ＥＬ素子１０１から発光される光の射出角度により、レンズアレイの断面形状におけるレンズの傾斜角を最適化することにより、色の角度依存性の小さいＥＬ素子を作製することが可能となる。
【００４７】
図７は、光取出しシート７に、入射角度を０度から８５度まで変化させた光を入射させたときの、入射光量に対する射出光量の割合（光利用効率）を示すグラフである。図７中において、横軸は、単位レンズの入射面に入射する光の入射角度である。また、図７中において、縦軸は、光利用効率であり、単位レンズに入射する光の強度を１００％としたとき、単位レンズの射出面から射出される光の割合である。なお、図７中においては、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を９０度プリズム形状にしたときの光の利用効率をＡと記載し、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を非球面レンズ形状にしたときの光の利用効率をＢと記載した。
【００４８】
第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を、頂角９０度のプリズム形状にした場合、入射角度０度付近の光は全反射されて正面方向に射出せず、入射角度３０度から６０度の範囲の光利用効率が高く、入射角度３０度付近の光は正面方向へ偏向されるため、集光効果の高い光取出しシート７となる。
一方、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を、非球面レンズ形状にした場合、入射角度０度から３０度領域の光の利用効率が高く、入射角度０度付近の光は拡散されて正面方向へ射出されるため、上記の三角プリズム形状と比較すると、拡散性の高い光取出しシート７となる。
【００４９】
したがって、光取出しシート７に入射する光Ｂ１の入射光の配光特性に合わせて、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状を最適化することにより、ＥＬ素子の発光効率は向上する。例えば、入射光Ｂ１が３０度から６０度の領域の光量が多い配光特性であれば、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の断面形状は、頂角９０度のプリズム形状が高効率となり、入射光Ｂ１が０度から３０度の領域の光量が多い配光特性であれば、レンズアレイの断面形状は非球面レンズ形状である方が高効率となる。
【００５０】
また、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２との比Ｈ２／Ｈ１は、１未満とする。すなわち、第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２は、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１よりも低い。
これは、以下に記載する理由による。
上記の比Ｈ２／Ｈ１が１であると、光取出しシート７を作製するための金型及びシートを作製する際の精度が、非常に難易度が高くなる。このため、高さの精度が高い方向もしくは低い方向に少しでも変位する（ずれる）と、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１が、第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２より高い部分と、低い部分が光取出しシート７の面内に混在することにより、視認性が低下する。
【００５１】
さらに、上記の比Ｈ２／Ｈ１が１よりも大きいと、複数の第２のレンズが隣接して密に配列された第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２が、複数の第１のレンズが疎に配列された第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１より高位となり、第２のレンズアレイ５０が光取出しシート７の最表層に位置するため、耐擦性が低下し好ましくない。
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１、または、第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２が０．３００ｍｍよりも大きくなると、レンズ（第一のレンズ、第二のレンズ）の形状が目視で観測されるため、好ましくない。さらに、上記の最大高さＨ１または最大高さＨ２が０．０３０ｍｍよりも小さくなると、回折光が発生して、レンズとしての効果が低減するため、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２の比Ｈ２／Ｈ１は、０．０１より大きいことが望ましい。
すなわち、０．０１＜（Ｈ２／Ｈ１）＜１の関係式が成立していることが望ましい。
【００５２】
図８は、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対する第１のレンズのレンズ幅Ｌ１の比率Ｌ１／Ｐ１と、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２の比Ｈ２／Ｈ１を、それぞれ、設定した値としたときの射出光の配光特性図である。なお、図８（ａ）は、上記の比率Ｌ１／Ｐ１を１とし、上記の比Ｈ２／Ｈ１を０．５としたときの射出光の配光特性図であり、図８（ｂ）は、上記の比率Ｌ１／Ｐ１を０．６とし、上記の比Ｈ２／Ｈ１を０．５としたときの射出光の配光特性図である。また、図８（ｃ）は、上記の比率Ｌ１／Ｐ１を０．４とし、上記の比Ｈ２／Ｈ１を０．５としたときの射出光の配光特性図である。ここで、図８中では、第１のレンズアレイ４０の延在方向の配光特性を０ｄｅｇとし、第１のレンズアレイ４０の延在方向と直交する方向の配光特性を９０ｄｅｇとし、斜め方向の配光特性を４５ｄｅｇとした。
【００５３】
通常、断面形状が非球面形状や三角プリズム形状であるレンズアレイを、対外に直交する方向に配列した場合、射出される光Ｂ２は、０ｄｅｇ方向、４５ｄｅｇ方向、９０ｄｅｇ方向で、それぞれ、光の集光特性が異なるため、射出面Ｆ側から観測した際、方位角での射出光の配光特性が異なる。
これは、例えば、上記の比Ｈ２／Ｈ１を０．５とし、上記の比率Ｌ１／Ｐ１の値を１とした場合、光取出しシート７における第１のレンズアレイ４０のレンズの支配率が大きくなるため、第１のレンズアレイ４０の延在方向と直交する方向、すなわち、０ｄｅｇ方向の射出光の集光効果が大きくなる（図８（ａ）参照）。
【００５４】
一方、上記の比率Ｌ１／Ｐ１の値が小さくなるにつれて、光取出しシート７における第２のレンズアレイ５０のレンズ効果が大きくなるため、第２のレンズアレイ５０の延在方向と直交する方向、すなわち、９０ｄｅｇ方向の射出光の集光効果が大きくなる（図８（ｃ）参照）。
本実施形態の光取出しシート７は、上記の比率Ｌ１／Ｐ１と上記の比Ｈ２／Ｈ１を任意の値に最適化することにより、光取出しシート７における第１のレンズアレイ４０のレンズ効果と第２のレンズアレイ５０のレンズ効果を制御することが可能となるため、射出方向Ｆから観測した場合の、方位角方向での射出光の配光特性を制御することが可能となる（図８（ｂ）参照）。
【００５５】
図９は、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２の比Ｈ２／Ｈ１を０．５とし、第１のレンズアレイ４０のレンズ幅Ｌ１及び第２のレンズアレイ５０のレンズ幅Ｌ２に対する、最大高さの比Ｈ１／Ｌ１とＨ２／Ｌ２を、それぞれ、０．７とし、第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の最大傾斜角度θ１、θ２を、それぞれ７０度とし、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対する第１のレンズのレンズ幅Ｌ１の比率Ｌ１／Ｐ１を０から１まで変化させたときの、相対光量及び相対色差を示す図である。
【００５６】
図９（ａ）中において、横軸は、配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１の比Ｌ１／Ｐ１を示し、縦軸は、上記の比Ｌ１／Ｐ１を変化させたときの相対光量を示している。
ここで、相対光量とは、ＥＬ素子１０１に頂角が９０度のクロスプリズム形状をした光取り出しフィルムを使用したときに、入射した光Ｂ１が、照射方向Ｆに射出した光の積算光量を１としたときの値である。
【００５７】
また、図９（ｂ）中において、横軸は、配置ピッチＰ１に対するレンズ幅の比Ｌ１／Ｐ１を示し、縦軸は、光取出しシート７を使用しないときの、測定視野が０度から８０度の範囲における、色度座標（ｕ’、ｖ’）の最大変化量を１．００としたときの相対色差である。
図９中に示すように、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１の比率Ｌ１／Ｐ１が大きくなるに従い、相対光量が上昇して上記の比Ｌ１／Ｐ１が０．５のとき最大となり、相対色差は減少して上記の比Ｌ１／Ｐ１が０．４のとき最小となる。
【００５８】
これは、上記の比Ｌ１／Ｐ１が１のとき、すなわち、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１とレンズ幅Ｌ１が同じであるとき、第１のレンズアレイ４０は、連続して密に配列されており、第２のレンズアレイ５０を第１のレンズアレイ４０と交差する方向に配列しても、第２のレンズアレイ５０が光取出しシート７を占有する割合が小さいため、入射光Ｂ１に対し、第１のレンズアレイ４０が延在する方向のレンズ効果が低いため、相対光量が減少し、また色差の改善効果も小さいためである。
【００５９】
一方、上記の比Ｌ１／Ｐ１の値を小さくすると、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１が小さくなり、第１のレンズアレイ４０における凸部が一定間隔を空けて配列されているため、第２のレンズアレイ５０を第１のレンズアレイ４０と交差する方向に配列すると、光取出しシート７を占有する第２のレンズアレイ５０の割合が上昇し、入射光Ｂ１に対する第２のレンズアレイ５０のレンズ効果が大きくなるため、相対光量は上昇して色差は改善する。
【００６０】
さらに、上記の比Ｌ１／Ｐ１の値を小さくしていくと、第１のレンズアレイ４０のレンズ効果が減少するため、相対光量が低下して色差は悪化する。
以上の理由から、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１の比率Ｌ１／Ｐ１は、０から１の間で変化させることにより積算光量は上昇し、色差は改善するが、好ましくは、積算光量の最大値からの減少率が２％以内である０．２＜（Ｌ１／Ｐ１）＜０．９の範囲内であることが望ましい。
また、積算光量の上昇率は高い方が好ましいため、より好ましくは、積算光量の最大値からの減少率が１％以内である０．３５＜Ｌ１／Ｐ１＜０．７５であることが望ましい。
【００６１】
図１０は、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２の比Ｈ２／Ｈ１を０．５とし、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１の比Ｌ１／Ｐ１を０．４とし、第１のレンズアレイ４０の最大傾斜角度θ１及び第２のレンズアレイ５０の最大傾斜角度θ２を、それぞれ７０度とし、第１のレンズのレンズ幅Ｌ１に対する最大高さＨ１の比Ｈ１／Ｌ１、及び第２のレンズのレンズ幅Ｌ２に対する最大高さＨ２の比Ｈ２／Ｌ２を変化させたときの、相対光量及び相対色差を示す図である。
【００６２】
図１０（ａ）中において、横軸は、レンズ幅Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）に対する最大高さＨ（Ｈ１、Ｈ２）の比Ｈ／Ｌを示し、縦軸は、相対光量を示している。
ここで、相対光量とは、ＥＬ素子１０１に頂角が９０度のクロスプリズム形状をした光取り出しフィルムを使用したときに、入射した光Ｂ１が、照射方向Ｆに射出した光の積算光量を１としたときの値である。
【００６３】
また、図１０（ｂ）中において、横軸は、レンズ幅Ｌ（Ｌ１、Ｌ２）に対する最大高さＨ（Ｈ１、Ｈ２）の比Ｈ／Ｌを示し、縦軸は、光取出しシート７を使用しないときの、測定視野０度から８０度の範囲における色度座標（ｕ’、ｖ’）の最大変化量を１．００としたときの相対色差を示している。
図１０中に示すように、上記の比Ｈ／Ｌが大きくなるに従って、相対光量は上昇し、相対色差は小さくなるので、上記の比Ｈ／Ｌは大きい方が好ましいが、色差の変化量が２０％以上改善するとともに、上記の比Ｈ／Ｌが大きくなると、光取出しシート７の作製が困難となる。このため、より好ましくは、０．３＜Ｈ／Ｌ＜２の範囲内であることが望ましい。
【００６４】
すなわち、０．３＜Ｈ１／Ｌ１＜２の関係式と、０．３＜Ｈ２／Ｌ２＜２の関係式が成立していることが望ましい。
ここで、照明装置として用いた場合、色度の視野角度によるズレは小さい方が好ましく、より好ましくは、色差の変化量が４０％以上改善しているとともに、上記の比Ｈ／Ｌの増加率に対する相対色差の改善効果は、Ｈ／Ｌが大きくなるほど減少し、Ｈ／Ｌが１．６より大きくなるとほぼ一定の値となるため、０．７＜Ｈ／Ｌ＜１．６の範囲内であることが望ましい。
【００６５】
図１１は、第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１に対する第２のレンズアレイ５０の最大高さＨ２の比Ｈ２／Ｈ１を０．５とし、第１のレンズアレイ４０の配置ピッチＰ１に対するレンズ幅Ｌ１の比Ｌ１／Ｐ１を０．４とし、第１のレンズアレイ４０の最大傾斜角度θ１及び第２のレンズアレイ５０の最大傾斜角度θ２を変化させたときの、相対光量及び相対色差を示す図である。
【００６６】
図１１中において、横軸は、第１のレンズアレイ４０における最大傾斜角θ１及び第２のレンズアレイ５０の最大傾斜角θ２を示し、縦軸は、光取出しシート７を使用しないときの、測定視野０度から８０度の範囲における色度座標（ｕ’、ｖ’）の最大変化量を１．００としたときの相対色差を示している。
図１１中に示すように、最大傾斜角θ（θ１、θ２）が大きくなるに従い、相対色差が小さくなるので、最大傾斜角θは大きい方が望ましいが、相対色差の改善率が２０％以上であるとともに、最大傾斜角θが大きくなると、光取出しシート７の作製が困難である。
このため、より好ましくは、３０度≦θ１≦７５度の範囲内であるとともに、３０度≦θ２≦７５度の範囲内であることが望ましい。
【００６７】
すなわち、３０°≦θ１≦７５°の関係式と、３０°≦θ２≦７５°の関係式が成立していることが望ましい。
ここで、照明装置として用いた場合、色度の視野角度によるズレは小さい方が好ましく、より好ましくは、色差の変化量が４０％以上改善する、５０度≦θ１≦７５度、５０度≦θ２≦７５度の範囲内であることが望ましい。
図１２は、第１のレンズアレイ４０の断面形状がプリズム形状である場合に、頂角θ１ａに曲率形状を付与したとき、または、第２のレンズアレイ５０の断面形状がプリズム形状である場合、頂角θ１ａに曲率形状を付与したときの、相対輝度と相対光量を示した図である。
【００６８】
図１２中において、横軸は、レンズアレイにおけるレンズ幅Ｌ１、Ｌ２に対する曲率の割合を示し、縦軸は、相対光量（図１２（ａ））と相対輝度（図１２（ｂ））を示している。ここで、相対輝度と相対光量は、頂角θ１ａ、θ２ａに曲率形状を付与していないときの輝度と光量を１．００としたときの値である。
図１２（ａ）中に示すように、レンズ幅Ｌ１、Ｌ２に対する頂角の曲率の割合を増加させるに従い、相対光量は上昇し、レンズ幅Ｌ１、Ｌ２に対し曲率を４０％形成したときに最大となり、さらに曲率を上昇させると効率は減少する。これは、曲率を付与していないと三角プリズムの傾斜面で全反射されていた光線が、頂角に曲率を付与することにより透過光量が増加するためである。
【００６９】
また、図１２（ｂ）中に示すように、レンズ幅Ｌ１、Ｌ２に対する頂角の曲率の割合を増加させると、相対輝度は減少する。
以上により、相対光量が上昇しても、相対輝度が減少すると視認性が低下するため、レンズ幅Ｌ１、Ｌ２に対する曲率の割合は、相対輝度が１０％低下する、０％以上５０％以下の範囲内であることが好適である。
【００７０】
すなわち、第１のレンズの頂角θ１ａは、第１のレンズのレンズ幅Ｌ１に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有していることが好適である。
同様に、第２のレンズの頂角θ２ａは、第２のレンズのレンズ幅Ｌ２に対して０％以上５０％以下の範囲内の曲率を有していることが好適である。
なお、光取出しシート７の基材表面８ａに第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１より高いレンズ高さを有するマイクロレンズアレイを形成していてもよい。
【００７１】
この場合、上記のようなマイクロレンズアレイを形成することにより、光取出しシート７における最も高さの高い位置がマイクロレンズ形状となるため、障害物と接触する際に点接触となり、耐擦性が向上する。
光取出しシート７を成型する材料としては、発光層２から射出される光の波長に対して光透過性を有するものを用いることが可能であり、例えば、光学用部材に使用可能なプラスチック材料を用いることが可能である。
【００７２】
このような材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ（アクリルとスチレンの共重合体）樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、シクロオレフィンポリマー等の熱可塑性樹脂、あるいは、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等のオリゴマー又はアクリレート系等からなる放射線硬化性樹脂などの透明樹脂が挙げられる。
【００７３】
また、用途により、上記の透明樹脂中に微粒子を分散させて使用してもよい。この場合、透明樹脂中に微粒子を分散させることにより、光取出しシート７に入射した光が照射方向Ｆに射出する際に、より拡散性が上昇するため、色度の視野角度による変化を改善することが可能であり、また、照明装置として使用した際、欠陥が観測されにくくなる利点がある。
【００７４】
上記の微粒子としては、無機酸化物からなる粒子又は樹脂からなる粒子を用いることが可能である。この場合、例えば、無機酸化物からなる透明粒子としては、シリカやアルミナ、酸化チタン等からなる粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン一ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン一ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン一テトラフルオロエチレン共重合体）等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これらの微粒子は、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００７５】
そして、光取出しシート７は、上記のような材料を金型に流し込み凝固されることで成型される。
このような金型の作製方法としては、金型に対して、各種レンズ形状を有する切削工具を用いて切削し、断面形状が第１のレンズアレイ４０及び第２のレンズアレイ５０の凹凸部に対応した形状となる部分を作製する。
【００７６】
また、このような金型で光取出しシート７を作製する方法の他、第１のレンズアレイ４０の凹凸部や、第２のレンズアレイ５０の凹凸部、基材８の形成方法としては、熱可塑性樹脂や紫外線硬化性樹脂と上記の形状が賦形した金型を用いて、押出し成形や射出成形、ＵＶ成形法などで成形することが可能である。この際、第１のレンズアレイ４０の凹凸部や、第２のレンズアレイ５０の凹凸部及び基材８を、別体として成形してもよいし、一体品として成形（一体成形）してもよい。また、第１のレンズアレイ４０の凹凸部や、第２のレンズアレイ５０及び基材８を成形する場合には、内部にフィラーなど拡散剤を分散させて成形することも可能である。
【００７７】
また、帯電防止剤として、導電性微粒子のアンチモン含有酸化スズ（以下、ＡＴＯ）や、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）等の超微粒子を分散させてもよい。この場合、帯電防止剤を分散することで、光取出しシート７の防汚性を向上することが可能となる。
また、ＵＶ成形法のような、構造層５が基材８を別体にて成形する場合は、基材８としては、透明なフィルムであり、セルローストリアセテート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリメタアクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂の延伸又は未延伸フィルムを使用することが可能である。
【００７８】
また、基材８の厚みは、基材８がもつ剛性にもよるが、５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内とすることが、加工性等の取扱い面から見て好ましい。
また、構造層５が基材８と強固に接着しない場合や、寒熱、吸脱湿等の外的影響で接着力が低下したりするときは、構造層５と基材８との間に、両材料に対して接着性の高いプライマ層を設けてもよいし、構造層５にプライマ層の作用を付加してもよい。あるいは、コロナ放電処理等の易接着処理を施してもよい。
以上、光取出しシート７についての代表的な例を説明してきたが、本実施形態の光学特性を達成することが可能であれば、上記以外の材料や構造、プロセスなどを使用して、光取出しシート７を作製することも可能である。
【００７９】
（ディスプレイ装置）
第一実施形態の照明装置を用いて形成したディスプレイ装置の構成としては、例えば、第一実施形態の照明装置が備える光取出しシート７を配置したＥＬ素子１０１を備え、ＥＬ素子１０１が、画素駆動される構成としてもよい。
また、第一実施形態の照明装置を用いて形成したディスプレイ装置の構成としては、例えば、第一実施形態の照明装置が備える光取出しシート７と、画像表示素子を備え、画像表示素子の背面に、光取出しシート７を配置した構成としてもよい。
また、第一実施形態の照明装置を用いて形成したディスプレイ装置の構成としては、例えば、第一実施形態の照明装置が備える光取出しシート７を配置したＥＬ素子１０１と、画像表示素子を備え、ＥＬ素子１０１が画素駆動されるとともに、画像表示素子の背面に、光取出しシート７を配置した構成としてもよい。
【００８０】
（実施例）
以下、図１から図１２を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。尚、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。具体的には、二種類の比較例（比較例１、２）サンプルと、１１種類の本発明例サンプルを作製し、これらの物性を比較した結果を説明する。なお、本発明例サンプルの構成は、上述した第一実施形態の構成と同様の構成を含んでいる。
【００８１】
（比較例１）
比較例１としては、ＥＬ素子１０１のガラス表面に光取出しシート７を貼らない構成のサンプルを用いた。
（比較例２）
比較例２のサンプルは、以下の手順で作製した。
まず、光取出しシート７として、厚さ１８８μｍの透明ＰＥＴ基材上に、屈折率１．５０のＵＶ硬化性アクリル系樹脂を塗布し、頂角が９０度のクロスプリズム形状が切削されているシリンダー金型を使用して、紫外線硬化型樹脂が塗布されたフィルムを搬送しながらＵＶ光を透明ＰＥＴ側から露光することにより、ＵＶ硬化型樹脂を硬化させた。さらに、硬化後のＵＶ硬化型樹脂を、透明ＰＥＴフィルムから金型を剥離することにより、光取出しシート７を作製した。
【００８２】
上記のようにして得られた光取出しシート７を、粘着剤を介して、第一実施形態のＥＬ素子１０１に貼合することにより、比較例２のサンプルを作製した。
このとき、第一のレンズアレイ４０のレンズ形状の構成は、配置ピッチが１４０μｍである、凸状のシリンドリカル形状であり、第二のレンズアレイ５０のレンズ形状の構成は、配置ピッチが３０μｍである、頂角が９０度の三角プリズムである。
【００８３】
（本発明例）
本発明例のサンプルは、以下の手順で作製した。
まず、厚さが１８８μｍの透明ＰＥＴ基材上に、構造層５のパターンを形成する屈折率１．５０のＵＶ硬化性アクリル系樹脂を塗布し、構造層５の形状に切削したシリンダー金型を使用して、紫外線硬化型樹脂が塗布されたフィルムを搬送しながらＵＶ光を透明ＰＥＴ側から露光することにより、ＵＶ硬化型樹脂を硬化させた。さらに、硬化後のＵＶ硬化型樹脂を、透明ＰＥＴフィルムから金型を剥離することにより、光取出しシート７を作製した。
上記のようにして得られた光取出しシート７を、粘着剤を介して、上述した第一実施形態のＥＬ素子１０１に貼合することにより、本発明例のサンプルを１１種類作製した。
【００８４】
以下、１１種類の本発明例は、それぞれ、下記のパラメータにより作製した。
（本発明例１）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０７０ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．４００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０３５ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
【００８５】
（本発明例２）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０７０ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．２００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０３５ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
【００８６】
（本発明例３）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０７０ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．１１１ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０３５ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
そして、本発明例１〜３の各光取出しシート７を、それぞれ、第一実施形態のＥＬ素子１０１に配置して、積算光量を測定した。その結果を、以下の表１に示す。ここで、表１中に示す相対光量とは、比較例２における積算光量を１．００としたときの値である。
【００８７】
【表１】
0005830887.tif 000002
【００８８】
表１中に示すように、レンズアレイにおけるＬ１／Ｐ１の値を０．２５から０．９０の範囲にすることにより、相対光量が上昇することが明らかである。
【００８９】
（本発明例４）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０３０ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．１５０ｍｍ、最大傾斜角θ１を５５度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０１５ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ２を５５度とした。
【００９０】
（本発明例５）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．１００ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７５度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０５０ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７５度とした。
そして、本発明例４、５の各光取出しシート７を、それぞれ、第一実施形態のＥＬ素子１０１に配置し、色度を測定した。その結果を、表２中に示す。ここで、表２中に示す相対色差とは、比較例１における色差を１．００としたときの値である。
【００９１】
【表２】
0005830887.tif 000003
【００９２】
表２中に示すように、レンズ幅Ｌに対する最大高さＨの比Ｈ／Ｌを、０．３０以下にすることにより、比較例１、すなわち、第一実施形態の光取出しシート７を用いないときと比較して、色差が２０％以上改善することが明らかである。
【００９３】
（本発明例６）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０２３ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を２５度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０１２ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を２５度とした。
【００９４】
（本発明例７）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０２９ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を３０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０１４ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を３０度とした。
【００９５】
（本発明例８）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．１３７ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０６８ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
そして、本発明例６〜８の各光取出しシート７を、それぞれ、第一実施形態のＥＬ素子１０１に配置して、色度を測定した。その結果を表３中に示す。ここで、表３中に示す相対色差とは、比較例１における色差を１．００としたときの値である。
【００９６】
【表３】
0005830887.tif 000004
【００９７】
表３中に示すように、レンズの最大傾斜角θ（θ１、θ２）を３０度以上とすることにより、比較例１、すなわち、第一実施形態の光取出しシート７を用いないときと比較して、色差が２０％以上改善することが明らかである。
【００９８】
（本発明例９）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０８７ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０４３ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
また、第１のレンズアレイ４０の頂角θ１ａへ、レンズ幅Ｌ１に対する０％の曲率を付与し、第２のレンズアレイ５０の頂角θ２ａへ、レンズ幅Ｌ２に対する０％の曲率を付与した。
【００９９】
（本発明例１０）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０８７ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０４３ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
また、第１のレンズアレイ４０の頂角θ１ａへ、レンズ幅Ｌ１に対する５０％の曲率を付与し、第２のレンズアレイ５０の頂角θ２ａへ、レンズ幅Ｌ２に対する５０％の曲率を付与した。
【０１００】
（本発明例１１）
第１のレンズアレイ４０の最大高さＨ１を０．０８７ｍｍ、レンズ幅Ｌ１を０．１００ｍｍとし、配置ピッチＰ１を０．５００ｍｍ、最大傾斜角θ１を７０度とした。これに加え、第２のレンズアレイ５０のレンズ高さＨ２を０．０４３ｍｍ、レンズ幅Ｌ２を０．０５０ｍｍとし、配置ピッチＰ２を０．０５０ｍｍ、最大傾斜角θ２を７０度とした。
【０１０１】
また、第１のレンズアレイ４０の頂角θ１ａへ、レンズ幅Ｌ１に対する６０％の曲率を付与し、第２のレンズアレイ５０の頂角θ２ａへ、レンズ幅Ｌ２に対する６０％の曲率を付与した。
そして、本発明例９〜１１の各光取出しシート７を、それぞれ、第一実施形態のＥＬ素子１０１に配置して、その輝度を測定した。その結果を表４中に示す。ここで、表４中に示す相対光量及び相対輝度とは、本発明例９における輝度を１．００としたときの値である。
【０１０２】
【表４】
0005830887.tif 000005
【０１０３】
表４中に示すように、レンズの頂角に曲率を付与することにより、相対光量は増加するが、相対輝度は減少する。したがって、相対光量が増加していても、相対輝度が１０％以上低下すると視認性が低下することを確認した。
【符号の説明】
【０１０４】
１Ａ  基板（透光性基板）
１Ｂ  基板（透光性基板）
２    発光層
３    陽極
４    陰極
５    構造層
６    接着層
７    光取出しシート
８    基材
８ａ  基材表面
８ｂ  基材裏面
４０  第１のレンズアレイ
５０  第２のレンズアレイ
１００  発光構造体
１０１  ＥＬ素子
Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ１２  光
５０１，５０２，５０３，６０１、６０２、６０３  光
Ｐ１  第１のレンズアレイの配置ピッチ
Ｐ２  第２のレンズアレイの配置ピッチ
Ｌ１  第１のレンズアレイのレンズ幅
Ｌ２  第２のレンズアレイのレンズ幅
Ｈ１  第１のレンズアレイの最大高さ
Ｈ２  第２のレンズアレイの最大高さ
θ１  第１のレンズアレイの最大傾斜角
θ１ａ  第１のレンズアレイの頂角
θ２  第２のレンズアレイの最大傾斜角
θ２ａ  第２のレンズアレイの頂角
【図１】
0005830887.tif 000006
【図２】
0005830887.tif 000007
【図３】
0005830887.tif 000008
【図４】
0005830887.tif 000009
【図５】
0005830887.tif 000010
【図６】
0005830887.tif 000011
【図７】
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【図８】
0005830887.tif 000013
【図９】
0005830887.tif 000014
【図１０】
0005830887.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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