(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層と、
前記発光層の光出射側に配置される第１の層と、
前記第１の層の光出射側に配置され、且つ、前記第１の層に接して配置される第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層との境界には、２段以上の段差を有する複数の凸部からなる凹凸構造が形成されており、
前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも大きく、
前記凹凸構造の凹凸パターンは、空間充填曲線によって形成されたパターンである
発光装置。
【請求項２】
前記空間充填曲線は、ヒルベルト曲線である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記空間充填曲線は、ペアノ曲線である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
発光層と、
前記発光層の光出射側に配置された第１の層と、
前記第１の層の光出射側に配置され、且つ、前記第１の層に接して配置された第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層との境界には、２段以上の段差を有する複数の凸部からなる凹凸構造が形成されており、
前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも大きく、
前記凹凸構造の凹凸パターンは、フラクタルタイリングパターンであり、
前記凹凸パターンは、当該凹凸パターンを正方形の仮想単位領域に隙間なく分割した場合に、ランダムに回転させた所定の単位パターンを前記仮想単位領域に割り当てたパターンであり、
前記所定の単位パターンにおける前記段差を示す輪郭線は、回転対称形状であり、かつ、前記正方形の四辺のうちの隣り合う一組の二辺の中心部同士を結ぶ第１の線と、前記正方形の四辺のうちの隣り合う他の一組の二辺の中心部同士を結ぶ第２の線とによって構成されている
発光装置。
【請求項５】
前記第１の線及び前記第２の線は、円弧状である
請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記複数の凸部の全てが２段以上の段差を有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光層は、有機ＥＬ層である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子は、面発光デバイスとして各種装置への適用が検討されている。例えば、特許文献１には、照明用の有機ＥＬ素子が提案されている。【０００３】
また、有機ＥＬ素子で発光した光を効率良く取り出すために、有機ＥＬ素子の光出射側に光取り出し層が設けられた発光装置も提案されている。光取り出し層は、例えば、ナノオーダの微小な凸部と凹部とが周期的な切り返しで複数配列された凹凸パターンの凹凸構造を有する。このような凹凸構造を用いることによって光の全反射を抑制して光取り出し効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
白色光を出射する照明用の有機ＥＬ素子では、光取り出し効率の波長依存性が小さいこと及び色度の視野角依存性が小さいことが要求される。しかし、微小な凸部（凹部）が周期的な繰り返しで複数配列された凹凸パターンの凹凸構造を有する光取り出し層では、この要求を十分に満たすことが難しい。【０００６】
そこで、凹凸構造における凸部（凹部）をランダムに配列することが考えられている。凸部（凹部）をランダムに配列することによって、方位の偏りをなくして光を取り出すことができる。この結果、光取り出し効率の波長依存性を小さくできるとともに、色度の視野角依存性を小さくすることができる。【０００７】
しかしながら、凸部又は凹部をランダムに複数配列すると、凹凸パターン内に凸部同士又は凹部同士が集まったパーコレーションが多数発生し、凹凸パターンに凸部（凹部）の段差の角部が存在しない箇所が多く発生してしまう場合がある。【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、凹凸構造における凸部をランダムに複数配列した場合であってもパーコレーションの発生を抑制でき、光取り出し効率に優れた発光装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る発光装置の一態様は、発光層と、前記発光層の光出射側に配置される第１の層と、前記第１の層の光出射側に配置され、且つ、前記第１の層に接して配置される第２の層とを備え、前記第１の層と前記第２の層との境界には、２段以上の段差を有する複数の凸部からなる凹凸構造が形成されており、前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも大きく、前記凹凸構造の凹凸パターンは、空間充填曲線によって形成されたパターンである。【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る他の発光装置の一態様は、発光層と、前記発光層の光出射側に配置された第１の層と、前記第１の層の光出射側に配置され、且つ、前記第１の層に接して配置された第２の層とを備え、前記第１の層と前記第２の層との境界には、２段以上の段差を有する複数の凸部からなる凹凸構造が形成されており、前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも大きく、前記凹凸構造の凹凸パターンは、フラクタルタイリングパターンである。
【発明の効果】
【００１１】
凹凸構造における凸部をランダムに複数配列した場合であってもパーコレーションの発生を抑制でき、光取り出し効率に優れた発光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、実施の形態１に係る発光装置の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線における実施の形態１に係る発光装置の断面図である。
【図２】図２は、従来例１の発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンを示す図である。
【図３】図３は、従来例２の発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンを示す図である。
【図４】図４は、高屈折率層と低屈折率層との積層構造からなる光取り出し層のモデル図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の元になる凹凸パターン（回折格子パターン）を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の元になる凹凸パターン（空間充填曲線パターン）を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図４に示す光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンが回折格子パターンである場合における光線入射角θと透過光量との関係を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図４に示す光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンが空間充填曲線パターンである場合における光線入射角θと透過光量との関係を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図４に示す光取り出し層の凹凸構造の凸部がシングルレベルである場合における光線入射角θと透過光量との関係を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図４に示す光取り出し層の凹凸構造の凸部がマルチレベルである場合における光線入射角θと透過光量との関係を示す図である。
【図８】図８は、図４の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンと透過光量向上率との関係を示す図である。
【図９】図９は、図４の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンとして空間充填パターンを用いたときの凸部の段数と透過光量向上率との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の変形例１に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンの元になる曲線を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１の変形例２に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンの元になる曲線を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１の変形例３に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンの元になる曲線を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例４に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンの元になる曲線を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例５に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンの元になる曲線を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態２に係る発光装置の平面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５ＡのＸＶＢ−ＸＶＢ線における実施の形態２に係る発光装置の断面図である。
【図１６】図１６は、図１５Ａにおける領域Ｘの拡大図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施の形態２に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の単位パターンを示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、実施の形態２に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の単位パターンを示す図である。
【図１８】図１８は、高屈折率層と低屈折率層との積層構造からなる光取り出し層のモデル図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、図１８の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターン（回折格子パターン）を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１８の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターン（フラクタイルタイリングパターン）を示す図である。
【図２０】図２０は、図１８の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンと透過光量向上率との関係を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２の変形例１に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の単位パターンを示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態２の変形例２に係る発光装置における光取り出し層の凹凸構造の単位パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１４】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１５】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る発光装置１の構成について、図１Ａ及び図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、実施の形態１に係る発光装置１の平面図であり、有機ＥＬ層１１０を透過して見たときにおける光取り出し層１２０の凹凸構造の凹凸パターンを示している。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線における同発光装置１の断面図である。
【００１６】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、発光装置１は、面発光する面発光装置であって、有機ＥＬ層１１０と、有機ＥＬ層１１０の光出射側に配置された光取り出し層１２０とを備える。本実施の形態において、発光装置１は、さらに基板１３０を備えている。なお、発光装置１の周囲には空気層（大気）１２０が存在し、基板１３０の表面は空気層に露出している。
【００１７】
有機ＥＬ層１１０は、光取り出し層１２０の上に設けられている。また、有機ＥＬ層１１０は、基板１３０の上方に設けられている。図１Ｂの矢印で示すように、本実施の形態において、有機ＥＬ層１１０は、下方に位置する基板１３０側に向けて光を出射する。つまり、発光装置１は、ボトムエミッション型の発光デバイスである。
【００１８】
有機ＥＬ層１１０は、例えば白色光を出射する有機ＥＬ素子であり、発光層１１１と、第１の電極１１２と、第２の電極１１３とを有する。
【００１９】
発光層１１１は、第１の電極１１２と第２の電極１１３との間に設けられた面発光層である。発光層１１１は、有機発光材料によって構成された有機発光層であり、第１の電極１１２と第２の電極１１３とに所定の電圧が印加されることにより有機発光材料が励起されて発光する。発光層１１１の屈折率は、一例として１．８程度である。
【００２０】
第１の電極１１２は、光取り出し層１２０と発光層１１１との間に設けられた電極層である。本実施の形態において、第１の電極１１２は、光取り出し層１２０の上に設けられる。具体的には、第１の電極１１２は、光取り出し層１２０の第１の層１２１の上に設けられる。第１の電極１１２は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明金属酸化物からなる透明電極である。本実施の形態では、第１の電極１１２として、屈折率が２．０のＩＴＯ膜を用いている。なお、第１の電極１１２は、光透過性を有していれば、金属薄膜であってもよい。
【００２１】
第２の電極１１３は、発光層１１１の上に設けられた電極層である。第２の電極１１３は、反射性を有する反射電極であり、例えばアルミニウム（Ａｌ）又は銀合金ＡＰＣ等からなる金属電極（金属膜）である。
【００２２】
なお、第１の電極１１２と第２の電極１１３との間には、発光層１１１の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層等の機能層が含まれていてもよい。また、有機ＥＬ層１１０（第２の電極１１３）の上には、樹脂等からなる封止層又はガラス等からなる封止基板が設けられていてもよい。また、基板１３０と光取り出し層１２０との間には透明密着層が形成されていてもよい。
【００２３】
光取り出し層１２０は、有機ＥＬ層１１０の光出射側（光取り出し側）に設けられている。光取り出し層１２０は、光透過層であり、有機ＥＬ層１１０から出射する光を基板１３０に入射させる。具体的には、光取り出し層１２０は、基板１３０の上に設けられている。つまり、光取り出し層１２０は、基板１３０と有機ＥＬ層１１０との間に設けられている。光取り出し層１２０を設けることによって、有機ＥＬ層１１０からの光を効率良く取り出すことができ、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。
【００２４】
光取り出し層１２０は、第１の層１２１（第１の光取り出し層）と、第２の層１２２（第２の光取り出し層）とを有する。光取り出し層１２０（第１の層１２１、第２の層１２２）は、例えば透明樹脂材料等によって構成されたシート状の光学シートであり、例えば、ナノインプリントによって作製することができる。
【００２５】
第１の層１２１は、発光層１１１の光出射側に配置される。具体的には、第１の層１２１は、有機ＥＬ層１１０の光出射側（光取り出し側）の全面に設けられている。第１の層１２１は、有機ＥＬ層１１０からの光を第２の層１２２に向けて透過する。
【００２６】
第２の層１２２は、第１の層１２１の光出射側に配置され、且つ、第１の層１２１に接して配置されている。具体的には、第２の層１２２は、第１の層１２１の光出射側（光取り出し側）の全面に設けられている。具体的には、第２の層１２２は、基板１３０に接している。第２の層１２２は、第１の層１２１からの光を基板３０に向けて透過する。
【００２７】
基板１３０は、光取り出し層１２０からの光を空気層に向けて透過する。基板１３０は、例えば、ガラス基板又は透明樹脂基板等の透光性基板である。基板１３０は、リジッド基板及び可撓性を有するフレキシブル基板のいずれであってもよい。本実施の形態において、基板１３０は、屈折率が１．５１のガラス基板である。
【００２８】
光取り出し層１２０において、第１の層１２１の屈折率は、第２の層１２２の屈折率よりも大きい。すなわち、第１の層１２１は高屈折率層であり、第２の層１２２は低屈折率層であり、第１の層１２１の屈折率（実効屈折率）をｎ１とし、第２の層１２２の屈折率（実効屈折率）をｎ２とすると、第１の層１２１と第２の層１２２とは、ｎ１＞ｎ２なる関係を満たしている。
【００２９】
第１の層１２１の屈折率（ｎ１）は、例えば、１．５１≦ｎ１≦１．９０であり、本実施の形態では、ｎ１＝１．８０である。また、第２の層１２２の屈折率（ｎ２）は、１．０１≦ｎ２≦１．５１であり、本実施の形態では、ｎ２＝１．５０である。
【００３０】
なお、基板１３０の外面の空気層の屈折率をｎ０（例えばｎ０＝１）とし、基板１３０の屈折率をｎ３とし、発光層１１１の屈折率をｎ４とすると、ｎ４≧ｎ１≧ｎ３≧ｎ０の関係式を満たすとよい。なお、第２の層１２２の屈折率は前述の通り、ｎ１＞ｎ２なる関係を満たしていればよく、必ずしもｎ２＞ｎ３である必要はない。
【００３１】
また、光取り出し層１２０において、第１の層１２１と第２の層１２２との境界には、２段以上の段差（マルチレベル）を有する複数の凸部１２０ａからなる凹凸構造（光取り出し構造）が形成されている。つまり、第１の層１２１と第２の層１２２との界面は、凹凸面となっている。
【００３２】
具体的には、光取り出し層１２０の凹凸構造は、ナノオーダ（最大１μｍ）の微小な凸部１２０ａと凹部１２０ｂとが複数配列された構成である。凹凸構造における複数の凸部１２０ａは、全てが２段以上の段差を有するとよい。つまり、複数の凸部１２０ａの中には、１段のみの段差（シングルレベル）の凸部が含まれていない方がよい。
【００３３】
本実施の形態において、複数の凸部１２０ａ（凹部１２０ｂ）の全てが２段の段差（ダブルレベル）からなる２段構成となっている。具体的には、各凸部１２０ａは、第１の段差部１２０ａ１と、第１の段差部１２０ａ１の上に位置する第２の段差部１２０ａ２とからなる。第１の段差部１２０ａ１の直径は、第２の段差部１２０ａ２の直径よりも大きい。
【００３４】
各凸部１２０ａの高さ（積層方向の長さ）をＨとすると、例えば、０．２μｍ≦Ｈ≦２０以下である。また、各凸部１２０ａにおいて、第１の段差部１２０ａ１の高さをｈ１とし、第２の段差部１２０ａ２の高さをｈ２とすると、例えば、０．１μｍ≦ｈ１≦１０μｍ、０．１≦ｈ２≦１０μｍである。
【００３５】
光取り出し層１２０において、複数の凸部１２０ａからなる凹凸構造の凹凸パターンは、図１Ａに示すように、空間充填曲線によって形成されたパターンである。つまり、発光装置１を平面視した場合に、光取り出し層１２０の凹凸構造の凸部１２０ａの段差の角部（エッジ）の輪郭線１４０は、空間充填曲線によって形成されたパターンである。図１Ａに示される凹凸パターンは、空間充填曲線としてヒルベルト曲線を用いて形成されたものである。
【００３６】
本実施の形態では凸部１２０ａが２段の段差であるので、図１Ａに示すように、輪郭線１４０は、二重線（２本線）となっており、１段目を示す第１の輪郭線１４１と、２段目を示す第２の輪郭線１４２とを有する。
【００３７】
次に、本実施の形態における発光装置１の作用効果について、図２及び図３に示す従来の発光装置と比較して説明する。図２は、従来例１の発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンを示す図である。図３は、従来例２の発光装置における光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンを示す図である。
【００３８】
ランダム生成アルゴリズム等によって凸部又は凹部をランダムに複数配列することによって光取り出し層の凹凸パターンを構成すると、例えば、図２及び図３に示すような凹凸パターンが得られる。図２及び図３において、黒色で示される第１領域と白色で示される第２領域とは、いずれか一方が凸部で、他方が凹部を示している。図２では、凸部又は凹部を格子状にランダムに配列している。また、図３では、円形の凸部又は凹部をランダムに配置している。
【００３９】
しかしながら、この場合、図２及び図３の破線で囲まれる領域に示すように、凹凸パターン内に凸部同士又は凹部同士が連続することで凸部同士又は凹部同士が集まったパーコレーションが多数発生する。凹凸パターンにおいてパーコレーションが発生した箇所では、凸部（凹部）の段差の角部（エッジ）が存在しない。
【００４０】
つまり、ランダム生成アルゴリズム等によって凸部又は凹部をランダムに複数配列すると、パーコレーションの発生によって凹凸パターンに凸部（凹部）の段差の角部が存在しない箇所が多く発生してしまう場合がある。このため、光取り出し効率が低下してしまうという課題がある。
【００４１】
そこで、本実施の形態における発光装置１では、発光層１１１の光出射側に配置された光取り出し層１２０における第１の層１２１と第２の層１２２との境界に形成された凹凸構造を、２段以上の段差を有する複数の凸部１２０ａによって構成し、かつ、凹凸構造の凹凸パターンを空間充填曲線によって形成されたパターンとしている。
【００４２】
このように、光取り出し層１２０における凹凸構造を各々が２段以上の段差を有する複数の凸部１２０ａによって構成することで（つまり、マルチレベルの凹凸構造にすることで）、優れた光取り出し効率を実現することができる。まず、この点について説明する。
【００４３】
光取り出し層１２０に凹凸構造を設けることによって凸部（凹部）の段差の角部（エッジ）から斜め方向に出射する伝播光を発生させることができるので、臨界角以上の入射角で光が入射した場合であっても光を取り出すことができる。したがって、凹凸構造における凸部が占める割合を大きくすることで光取り出し効率を向上させることができると考えられるが、単純に凸部が占める割合を大きくすると、隣り合う凸部同士の間隔が狭くなって光取り出し効率が十分に向上しなくなる。このように、光取り出し効率を効果的に向上させるには、凹凸構造における凹凸比（凸部と凹部の割合）が重要となる。
【００４４】
そこで、凹凸構造の凸部を１つの段差のみ（シングルレベル）で構成するのではなく、本実施の形態のように、凹凸構造の凸部１２０ａを２段以上の段差（マルチレベル）で構成することを考えた。これにより、隣り合う凸部１２０ａ同士を近づけすぎることなく最適な凹凸比を実現できるので、凸部１２０ａの段差の角部を１つの段差のみ（シングルレベル）で構成する場合と比べて、凸部（凹部）の段差の角部の存在比率を容易に２倍以上にすることができる。この結果、入射光を伝播光に変換できる割合を大きくできる。また、１つの段差のみ（シングルレベル）の場合と比べて、より広い範囲で入射光を伝播光に変換することができる。
【００４５】
このように、光取り出し層１２０における凹凸構造を各々が２段以上の段差を有する複数の凸部１２０ａによって構成することで、凸部１２０ａ（凹部）の段差の角部（エッジ）から斜め方向に出射する伝播光をより多く発生させることができる。この結果、凹凸構造を構成する凸部が１つの段差のみ（シングルレベル）の場合と比べて、凸部１２０ａ（凹部）の２段以上の段差部分で入射光を効率良く伝播光に変換できるので、光取り出し効率を飛躍的に向上させることができる。
【００４６】
しかも、本実施の形態では、光取り出し層１２０における凹凸構造の凹凸パターンを空間充填曲線によって形成しているので、空間充填曲線に沿って多段化した凸部１２０ａを効率良く配置することができる。つまり、隣り合う凸部１２０ａ同士を近づけすぎることなく最適な凹凸比で、多段化した凸部１２０ａを細密化して多数配置することができる。さらに、光取り出し層１２０における凹凸構造の凹凸パターンを空間充填曲線によって形成することで、凸部１２０ａの段差の角部（エッジ）の方位をランダムに複数存在させることもできる。このように、凹凸パターンを空間充填曲線によって形成することで、凸部１２０ａの並べ方にランダム性を持たせて凹凸構造の周期性を消すことができるとともに、単位面積当たりにおける凸部１２０ａの段差の角部の割合を最適化して細密化できる。
【００４７】
ここで、光取り出し層の凹凸構造が回折格子によって形成された凹凸パターン（比較例）である場合と空間充填曲線によって形成された凹凸パターン（本実施の形態）である場合との２つのテクスチャ構造に関して、光取り出し効率に関するシミュレーションを行ったので、そのシミュレーション結果について、図４〜図９を用いて説明する。
【００４８】
図４は、高屈折率層と低屈折率層との積層構造からなる光取り出し層のモデル図である。図４の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面（光取り出し構造形成面）には、凹凸構造が形成される。
【００４９】
図５Ａ及び図５Ｂは、図４の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の元になる凹凸パターンを示す図であり、図５Ａは回折格子パターン、図５Ｂは空間充填曲線パターンを示している。なお、図５Ｂに示すパターンは、図１Ａに示すパターンと同じであり、ヒルベルト曲線による凹凸パターンである。
【００５０】
また、図４では、光が高屈折率層から低屈折率層に入射する場合を示しており、光線入射方向が高屈折率層から低屈折率層に向かう方向となっている。本シミュレーションでは、図４に示される入射光線角度θ、φをパラメータとして光透過率の光学解析を行った。
【００５１】
図６Ａ及び図６Ｂは、そのシミュレーション結果を示しており、図４に示す光取り出し層の凹凸構造における光線入射角θと透過光量との関係（透過率方位依存性）を示している。図６Ａは、その凹凸構造の凹凸パターンが回折格子パターン（図５Ａ）である場合の透過率方位依存性を示しており、図６Ｂは、その凹凸構造の凹凸パターンが空間充填曲線パターン（図５Ｂ）である場合の透過率方位依存性を示している。
【００５２】
図６Ａ及び図６Ｂの結果から、光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンを回折格子パターンから空間充填曲線パターンにすることで、光透過率の方位依存性を抑えながら臨界角以上の透過光量（光透過率）を向上させることができることが分かる。
【００５３】
また、図７Ａ及び図７Ｂのシミュレーション結果は、図４に示す光取り出し層の凹凸構造における光線入射角θと透過率との関係（透過率方位依存性）を示している。図７Ａは、その凹凸構造の凸部が１つの段差のみの場合（シングルレベル）である場合の透過率方位依存性を示しており、図７Ｂは、その凹凸構造の凸部が２つの段差である場合（マルチレベル）である場合の透過率方位依存性を示している。なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、凹凸構造の凹凸パターンが図５Ａの回折格子パターンである場合の結果と図５Ｂの空間充填曲線パターンである場合の結果とを示している。
【００５４】
図８は、図４の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンと透過光量向上率との関係を示す図であり、図７Ａ及び図７Ｂの光透過率（光透過量）をもとに透過光量向上率を算出した結果を示している。図８において、各パターンの透過光量向上率は、図４における高屈折率層と低屈折率層との界面が鏡面である場合を１としたときの比率を示している。
【００５５】
また、図７Ａ、図７Ａ及び図８において、「空間充填曲線（シングルレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンが空間充填曲線パターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が１つの段差のみの場合の結果を示している。また、「回折格子（シングルレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンが回折格子パターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が１つの段差のみの場合の結果を示している。また、「空間充填曲線（マルチレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンが空間充填曲線パターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が２段の段差である場合の結果を示している。また、「回折格子（マルチレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンが回折格子パターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が２段の段差である場合の結果を示している。
【００５６】
図７Ａ、図７Ｂ及び図８の結果から、凹凸パターンとして空間充填曲線パターンを用いることで、線密度を落とさずに面内配置できることが分かる。また、凹凸パターンとして空間充填曲線パターンを用いることで、凹凸パターンが回折格子パターンである場合と比べて透過光量向上率を維持させることができることが分かる。
【００５７】
しかも、光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンとして空間充填曲線パターンを用いて、なおかつ、凸部の段差を２段（マルチレベル）にすることで、透過光量が大きく向上することも分かる。つまり、光取り出し層における光取り出し効率を向上させることができる。
【００５８】
図９は、図４の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンとして空間充填パターンを用いたときの凸部の段数と透過光量向上率との関係を示す図である。つまり、図９は、凹凸構造の凸部の段数依存性を示している。図９においても、透過光量向上率は、図４における高屈折率層と低屈折率層との界面が鏡面である場合を１としたときの比率を示している。
【００５９】
図９の結果から、光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンとして空間充填パターンを用いた場合に、凹凸構造の凸部の段数を増やすことによって透過光量向上率が向上することが分かる。つまり、凹凸構造の凸部の段数を増加させることで、光取り出し層における光取り出し効率を向上させることができる。
【００６０】
以上、本実施の形態における発光装置１によれば、光取り出し層１２０の凹凸構造の凸部１２０ａを２段以上の段差を有する構造（マルチレベル）とし、かつ、凹凸構造の凹凸パターンを空間充填曲線によって形成することで、凸部１２０ａのランダム化と凸部１２０ａの段差の角部の細密化との両立を図ることができる。
【００６１】
これにより、凹凸構造における凸部１２０ａをランダムに配列して方位の偏りをなくして光を取り出すことで光取り出し効率の波長依存性及び色度の視野角依存性を小さくでき、かつ、凸部１２０ａの２段以上の段差の角部によって光取り出し効率を向上させることができる。
【００６２】
したがって、光取り出し効率の波長依存性及び色度の視野角依存性を小さくするために凹凸構造における凸部１２０ａをランダムに複数配列した場合であってもパーコレーションの発生を抑制できるので、２段以上の段差の凸部１２０ａによる優れた光取り出し効率を維持することができる。
【００６３】
また、本実施の形態において、光取り出し層１２０の凹凸パターンの元になる空間充填曲線は、ヒルベルト曲線である。
【００６４】
これにより、凸部１２０ａのランダム化と凸部１２０ａの段差の角部の細密化とを両立できる凹凸パターンを容易に得ることができる。
【００６５】
また、光取り出し層１２０の凹凸パターンの元になる空間充填曲線としては、図１０の（ａ）〜（ｄ）に示すように、ヒルベルト曲線のムーア版を用いてもよい。
【００６６】
また、光取り出し層１２０の凹凸パターンの元になる空間充填曲線としては、図１１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ペアノ曲線を用いてもよい。この場合、図１２に示すように、スイッチバック型のペアノ曲線を用いてもよい。
【００６７】
その他に、光取り出し層１２０の凹凸パターンの元になる空間充填曲線としては、図１３に示すように、ミーンダー型のペアノ曲線を用いてもよいし、図１４の（ａ）〜（ｄ）に示すように、シェルピンスキー曲線を用いてもよい。
【００６８】
光取り出し層１２０の凹凸パターンの元になる空間充填曲線としてこれらの曲線を用いた場合も、凸部１２０ａのランダム化と凸部１２０ａの段差の角部の細密化とを両立できる凹凸パターンを容易に得ることができる。なお、光取り出し層２０の凹凸パターンは、上記の曲線に限るものではなく、その他の空間充填曲線を用いて形成されていてもよい。
【００６９】
また、光取り出し層１２０の凹凸パターンにおいて、複数の凸部１２０ａの全てが２段以上の段差を有するとよい。
【００７０】
これにより、凸部１２０ａが２段以上の段差を有することによる上記の光取り出し効率向上効果を最大限発揮させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態において、発光層１１１は、有機発光層である。
【００７２】
これにより、有機ＥＬ層１１０（有機ＥＬ素子）を光源とする発光装置１を実現することができる。
【００７３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る発光装置２の構成について、図１５Ａ、図１５Ｂ及び図１６を用いて説明する。図１５Ａは、実施の形態２に係る発光装置２の平面図であり、有機ＥＬ層２１０を透過して見たときにおける光取り出し層２２０の凹凸構造の凹凸パターンを示している。図１５Ｂは、図１５Ａ及び図１６のＸＶＢ−ＸＶＢ線における同発光装置２の断面図である。図１６は、図１５Ａにおける領域Ｘの拡大図である。
【００７４】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、発光装置２は、面発光する面発光装置であって、有機ＥＬ層１１０と、有機ＥＬ層１１０の光出射側に配置された光取り出し層２２０と、基板１３０とを備えている。なお、発光装置２の周囲には空気層（大気）２２０が存在し、基板１３０の表面は空気層に露出している。
【００７５】
有機ＥＬ層１１０は、光取り出し層２２０の上に設けられている。また、有機ＥＬ層２１０は、基板２３０の上方に設けられている。図１５Ｂの矢印で示すように、本実施の形態でも、有機ＥＬ層２１０は、下方に位置する基板３０側に向けて光を出射する。つまり、発光装置２は、実施の形態１と同様に、ボトムエミッション型の発光デバイスである。
【００７６】
光取り出し層２２０は、有機ＥＬ層２１０の光出射側（光取り出し側）に設けられている。光取り出し層２２０は、光透過層であり、有機ＥＬ層２１０から出射する光を基板１３０に入射させる。具体的には、光取り出し層２２０は、基板３０の上に設けられている。つまり、光取り出し層２２０は、基板１３０と有機ＥＬ層１１０との間に設けられている。光取り出し層２２０を設けることによって、有機ＥＬ層１１０からの光を効率良く取り出すことができ、発光装置２の光取り出し効率を向上させることができる。
【００７７】
光取り出し層２２０は、実施の形態１における光取り出し層１２０と同様に、第１の層２２１（第１の光取り出し層）と、第２の層２２２（第２の光取り出し層）とを有する。光取り出し層２２０（第１の層２２１、第２の層２２２）は、例えば透明樹脂材料等によって構成されたシート状の光学シートであり、例えば、ナノインプリントによって作製することができる。
【００７８】
第１の層２２１は、発光層１１１の光出射側に配置される。具体的には、第１の層２２１は、有機ＥＬ層１１０の光出射側（光取り出し側）の全面に設けられている。第１の層２２１は、有機ＥＬ層１１０からの光を第２の層２２２に向けて透過する。
【００７９】
第２の層２２２は、第１の層２２１の光出射側に配置され、且つ、第１の層２２１に接して配置されている。具体的には、第２の層２２２は、第１の層２２１の光出射側（光取り出し側）の全面に設けられている。具体的には、第２の層２２２は、基板１３０に接している。第２の層２２２は、第１の層２２１からの光を基板１３０に向けて透過する。
【００８０】
光取り出し層２２０において、第１の層２２１の屈折率は、第２の層２２２の屈折率よりも大きい。すなわち、第１の層２２１は高屈折率層であり、第２の層２２２は低屈折率層であり、第１の層２２１の屈折率（実効屈折率）をｎ１とし、第２の層２２２の屈折率（実効屈折率）をｎ２とすると、第１の層２２１と第２の層２２２とは、ｎ１＞ｎ２なる関係を満たしている。
【００８１】
第１の層２２１の屈折率（ｎ１）は、例えば、１．５１≦ｎ１≦１．９０であり、本実施の形態でも、ｎ１＝１．８０である。また、第２の層２２２の屈折率（ｎ２）は、１．０１≦ｎ２≦１．５１であり、本実施の形態でも、ｎ２＝１．５０である。
【００８２】
なお、基板１３０の外面の空気層の屈折率をｎ０（例えばｎ０＝１）とし、基板１３０の屈折率をｎ３とし、発光層１１１の屈折率をｎ４とすると、ｎ４≧ｎ１≧ｎ３≧ｎ０の関係式を満たすとよい。なお、第２の層２２２の屈折率は前述の通り、ｎ１＞ｎ２なる関係を満たしていればよく、必ずしもｎ２＞ｎ３である必要はない。
【００８３】
また、光取り出し層２２０において、第１の層２２１と第２の層２２２との境界には、２段以上の段差（マルチレベル）を有する複数の凸部２２０ａからなる凹凸構造（光取り出し構造）が形成されている。つまり、第１の層２２１と第２の層２２２との界面は、凹凸面となっている。
【００８４】
具体的には、光取り出し層２２０の凹凸構造は、ナノオーダ（最大１μｍ）の微小な凸部２２０ａと凹部２２０ｂとが複数配列された構成である。凹凸構造における複数の凸部２２０ａは、全てが２段以上の段差を有するとよい。つまり、複数の凸部２２０ａの中には、１段のみの段差（シングルレベル）の凸部が含まれていない方がよい。
【００８５】
本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、複数の凸部２２０ａ（凹部２２０ｂ）の全てが２段の段差（ダブルレベル）からなる２段構成となっている。具体的には、各凸部２２０ａは、第１の段差部２２０ａ１と、第１の段差部２２０ａ１の上に位置する第２の段差部２２０ａ２とからなる。第１の段差部２２０ａ１の直径は、第２の段差部２２０ａ２の直径よりも大きい。
【００８６】
各凸部２２０ａの高さ（積層方向の長さ）をＨとすると、例えば、０．２μｍ≦Ｈ≦２０μｍである。また、各凸部２２０ａにおいて、第１の段差部２２０ａ１の高さをｈ１とし、第２の段差部２２０ａ２の高さをｈ２とすると、例えば、０．１μｍ≦ｈ１≦１０μｍ、０．１≦ｈ２≦１０μｍである。
【００８７】
光取り出し層２２０において、複数の凸部２２０ａからなる凹凸構造の凹凸パターンは、図１５Ａ及び図１６に示すように、フラクタルタイリングパターンである。つまり、発光装置２を平面視した場合に、光取り出し層２２０の凹凸構造の凸部２２０ａの段差の角部（エッジ）の輪郭線２４０は、フラクタルタイリングパターンである。
【００８８】
具体的には、光取り出し層２２０の凹凸パターンは、当該凹凸パターンの全体を正方形の仮想単位領域（微小領域）２５０に隙間なく分割した場合に、ランダムに回転させた所定の単位パターンを各仮想単位領域２５０に割り当てたパターンとなっている。言い換えると、光取り出し層２２０の凹凸パターンは、正方形の所定の単位パターンをランダムに回転させて隙間なく並べたパターンになっている。本実施の形態において、光取り出し層２２０における凹凸パターンの全体領域は、正方形の仮想単位領域２５０をマトリクス状（行列状）に配列した矩形領域となっている。なお、凹凸パターンは正方形の仮想単位領域２５０によって均等に分割されており、複数の仮想単位領域２５０は互いに同じ形状及び同じ大きさである。
【００８９】
光取り出し層２２０の凹凸パターンの各仮想単位領域２５０に割り当てられる所定の単位パターンは、凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０によって構成されている。つまり、各単位パターンは、凸部２２０ａの段差の角部（エッジ）の輪郭線２４０の軌跡を示している。本実施の形態では凸部２２０ａが２段の段差であるので、図１６に示すように、輪郭線２４０は、１段目を示す第１の輪郭線２４１と、２段目を示す第２の輪郭線２４２とを有する。
【００９０】
図１７Ａは、本実施の形態に係る発光装置２における光取り出し層２２０の凹凸構造の単位パターン（仮想単位領域２５０）を示す図であり、図１６のハッチングで示される領域Ｙを示している。図１７Ｂは、図１７Ａに示す単位パターンを２７０°回転させたときのパターンを示している。
【００９１】
図１７Ａに示すように、正方形の各仮想単位領域２５０の所定の単位パターンにおいて、凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０は、回転対称形状であり、かつ、仮想単位領域２５０を規定する正方形の四辺のうちの隣り合う一組の二辺の中心部同士を結ぶ第１の線２４０ａ（第１のパターン線）と、仮想単位領域２５０を規定する正方形の四辺のうちの隣り合う他の一組の二辺の中心部同士を結ぶ第２の線２４０ｂ（第２のパターン線）とによって構成されている。
【００９２】
本実施の形態では、凸部２２０ａが２段の段差であるので、各所定の単位パターンにおける凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０は、図１７Ａに示すように、二重線（２本線）となっている。つまり、各所定の単位パターンにおける第１の線２４０ａ及び第２の線２４０ｂの各々は、二重線となっている。したがって、輪郭線２４０（第１の線２４０ａ、第２の線２４０ｂ）の二重線の一方が１段目の段差の角部の軌跡を示し、二重線の他方が２段目の段差の角部の軌跡を示すことになる。なお、本実施の形態において、輪郭線２４０（第１の線２４０ａ、第２の線２４０ｂ）は、円弧状である。
【００９３】
光取り出し層２２０の凹凸パターンの各仮想単位領域２５０には、仮想単位領域２５０を規定する正方形に従うように図１７Ａに示す所定の単位パターンを回転させたパターンが割り当てられている。具体的には、図１７Ａに示す所定の単位パターンを、９０度、１８０度、又は、２７０度に回転することで得られるパターンが各仮想単位領域２５０に割り当てられている。
【００９４】
図１７Ａに示す単位パターンにおける凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０は、回転対称形状であるので、例えば、図１７Ａに示す単位パターンを９０度回転させると、図１７Ｂに示すパターンとなる。また、図１７Ａに示す単位パターンを１８０度回転させると、図１７Ａに示すパターンと同じになる。また、図１７Ａに示す単位パターンを２７０度回転させると、図１７Ｂに示すパターンとなる。つまり、光取り出し層２２０の凹凸パターンにおける各仮想単位領域２５０には、図１７Ａに示す単位パターン及び図１７Ｂに示す単位パターンのいずれかが割り当てられる。
【００９５】
次に、本実施の形態における発光装置２の作用効果について、上記の図２及び図３に示す従来の発光装置と比較して説明する。
【００９６】
上述のように、図２及び図３に示される発光装置の凹凸パターンでは、ランダム生成アルゴリズム等によって凸部又は凹部がランダムに複数配列されているので、パーコレーションの発生によって凹凸パターンに凸部（凹部）の段差の角部が存在しない箇所が多く発生し、光取り出し効率が低下する。
【００９７】
そこで、本実施の形態における発光装置２では、発光層１１１の光出射側に配置された光取り出し層２２０における第１の層２２１と第２の層２２２との境界に形成された凹凸構造を、２段以上の段差を有する複数の凸部２２０ａによって構成し、かつ、凹凸構造の凹凸パターンをフラクタルタイリングパターンとしている。
【００９８】
このように、光取り出し層２２０における凹凸構造を各々が２段以上の段差を有する複数の凸部２２０ａによって構成することで（つまり、マルチレベルの凹凸構造にすることで）、実施の形態１と同様に、優れた光取り出し効率を実現することができる。
【００９９】
すなわち、光取り出し層２２０における凹凸構造を各々が２段以上の段差（マルチレベル）を有する複数の凸部２２０ａによって構成することで、凸部２２０ａ（凹部）の段差の角部（エッジ）から斜め方向に出射する伝播光をより多く発生させることができる。この結果、凹凸構造を構成する凸部が１つの段差のみ（シングルレベル）の場合と比べて、凸部２２０ａ（凹部）の２段以上の段差部分で入射光を効率良く伝播光に変換できるので、光取り出し効率を飛躍的に向上させることができる。
【０１００】
しかも、本実施の形態では、光取り出し層２２０凹凸構造の凹凸パターンをフラクタルタイリングパターンとしている。つまり、本実施の形態では、凸部２２０ａの存在にランダム性を持たせるという凸部２２０ａの存在確率によって凹凸構造の周期性を消しているのではなく、均等に分割された複数の仮想単位領域２５０に対して凸部２２０ａの並べ方にランダム性を持たせることによって凹凸構造の周期性を消している。
【０１０１】
すなわち、本実施の形態における光取り出し層２２０では、凹凸パターンの各仮想単位領域２５０の全てを凸部２２０ａの段差の角部（エッジ）で埋め尽くしてパーコレーションの発生をなくしながらも、凹凸構造にランダム性が付与されている。
【０１０２】
これにより、各仮想単位領域２５０の全ての領域において凸部２２０ａの段差の角部による伝播光を発生させて光取り出し効率を向上させることができ、かつ、凹凸構造における凸部２２０ａをランダムに配列して方位の偏りをなくして光を取り出すことで光取り出し効率の波長依存性及び色度の視野角依存性を小さくできる。
【０１０３】
ここで、光取り出し層の凹凸構造が回折格子パターン（比較例）である場合とフラクタルタイリングパターン（本実施の形態）である場合との２つのテクスチャ構造に関して、凹凸構造の凸部が１つの段差のみ（シングルレベル）の場合と２段の段差（マルチレベル）の場合とにおける光取り出し効率に関するシミュレーションを行ったので、そのシミュレーション結果について、図１８〜図２０を用いて説明する。
【０１０４】
図１８は、高屈折率層と低屈折率層との積層構造からなる光取り出し層のモデル図である。図１８の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面（光取り出し構造形成面）には、凹凸構造が形成される。
【０１０５】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、図１８の光取り出し層における高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンを示す図であり、図１９Ａは回折格子パターン、図１９Ｂはフラクタイルタイリングパターンを示している。なお、図１９Ｂに示すパターンは、図１５Ａに示すパターンと同じである。
【０１０６】
また、図１８では、図４に示すモデル図と同様に、光が高屈折率層から低屈折率層に入射する場合を示しており、光線入射方向が高屈折率層から低屈折率層に向かう方向となっている。本シミュレーションでも、図１８に示される入射光線角度θ、φをパラメータとして光透過率の光学解析を行った。
【０１０７】
図２０は、そのシミュレーション結果を示しており、図１８の光取り出し層における凹凸構造の凹凸パターンと透過光量向上率との関係を示す図である。
【０１０８】
なお、図２０において、各パターンの透過光量向上率は、図１８における高屈折率層と低屈折率層との界面が鏡面である場合を１としたときの比率を示している。
【０１０９】
また、図２０において、「回折格子（シングルレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンが回折格子であり、かつ、凹凸構造の凸部が１つの段差のみの場合の結果を示している。また、「フラクタルタイリング（シングルレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンがフラクタルタイリングパターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が１つの段差のみの場合の結果を示している。また、「フラクタルタイリング（マルチレベル）」は、高屈折率層と低屈折率層との界面における凹凸構造の凹凸パターンがフラクタルタイリングパターンであり、かつ、凹凸構造の凸部が２段の段差である場合の結果を示している。
【０１１０】
図２０に示すように、光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンとしてフラクタルタイリングパターンを用いても、凸部の段差が１つの段差のみ（シングルレベル）では、凹凸パターンが回折格子である場合と比べて透過光量は増加せずに透過光量向上率は向上しない。
【０１１１】
しかしながら、光取り出し層の凹凸構造の凹凸パターンとしてフラクタルタイリングパターンを用いて、なおかつ、凸部の段差を２段（マルチレベル）にすることで、透過光量が大きく向上することが分かる。つまり、光取り出し層における光取り出し効率を向上させることができる。
【０１１２】
以上、本実施の形態における発光装置２によれば、光取り出し層２２０の凹凸構造における複数の凸部２２０ａの各々を２段以上の段差を有するように構成し、かつ、この凹凸構造の凹凸パターンをフラクタルタイリングパターンにすることで、光取り出し効率の波長依存性及び色度の視野角依存性を小さくするために凹凸構造における凸部２２０ａをランダムに複数配列した場合であってもパーコレーションの発生を抑制できる。これにより、優れた光取り出し効率を維持することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態において、光取り出し層２２０の凹凸パターンは、当該凹凸パターンを正方形の仮想単位領域２５０に隙間なく分割した場合に、ランダムに回転させた所定の単位パターンを各仮想単位領域２５０に割り当てたパターンである。さらに、この所定の単位パターンにおける凸部２２０ａの段差を示す輪郭線４０は、回転対称形状であり、かつ、仮想単位領域２５０を規定する正方形の四辺のうちの隣り合う一組の二辺の中心部同士を結ぶ第１の線と、仮想単位領域５０を規定する正方形の四辺のうちの隣り合う他の一組の二辺の中心部同士を結ぶ第２の線とによって構成されている。
【０１１４】
これにより、光取り出し層２２０の凹凸パターンは、外周端縁を除く全ての仮想単位領域２５０において、凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０が途切れることなく連続して存在するパターンとなる。具体的には、輪郭線２４０は、ループ状に閉じた線であり、輪郭線２４０には分岐点が存在しない。つまり、外周端縁を除く領域では、輪郭線２４０には枝先となる解放端（終端）が存在しない。したがって、光取り出し層２２０の凹凸パターンの全領域において、パーコレーションが存在しない凹凸構造を実現できる。
【０１１５】
また、図１７Ａに示すように、本実施の形態において、凸部２２０ａの段差を示す輪郭線２４０である第１の線２４０ａ及び第２の線２４０ｂは、円弧状である。
【０１１６】
これにより、光取り出し層２２０の凹凸パターンの全領域において、凸部２２０ａの段差の角部の軌跡を連続する滑らかな曲線にすることができ、凸部２２０ａの段差を均等に配置することができる。したがって、光取り出し効率の波長依存性及び色度の視野角依存性をさらに小さくできるとともに、凸部２２０ａの角部における伝播光の変換損失を小さくできるので光取り出し効率を向上させることができる。
【０１１７】
また、光取り出し層２２０の凹凸パターンにおいて、複数の凸部２２０ａの全てが２段以上の段差を有するとよい。
【０１１８】
これにより、凸部２２０ａが２段以上の段差を有することによる上記の光取り出し効率向上効果を最大限発揮させることができる。
【０１１９】
また、本実施の形態においても、発光層１１１は、有機発光層である。
【０１２０】
これにより、有機ＥＬ層１１０（有機ＥＬ素子）を光源とする発光装置２を実現することができる。
【０１２１】
なお、実施の形態２において、各仮想単位領域２５０における所定の単位パターンは、図１７Ａに示すパターンに限るものではない。一例として、各仮想単位領域２５０における所定の単位パターンとして、図２１に示すパターン又は図２２に示すパターンを用いてもよい。つまり、凸部２２０ａの段差の角部を示す輪郭線２４０（第１の線２４０ａ、第２の線２４０ｂ）は円弧状に限るものではない。輪郭線２４０としては、回転対称形状であり、かつ、仮想単位領域２５０における正方形の四辺のうちの隣り合う一組の二辺の中心部同士を結ぶ第１の線２４０ａと、この正方形の四辺のうちの隣り合う他の一組の二辺の中心部同士を結ぶ第２の線２４０ｂとによって構成されていればよい。ただし、十字形状のように、９０度、１８０度、２７０度で回転した場合にいずれも同じ形状となるパターンは、ランダムに回転させても並べたときに周期的な規則パターンになってしまうので、輪郭線２４０としては望ましくない。
【０１２２】
（変形例）
以上、本発明に係る発光装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態１、２に限定されるものではない。
【０１２３】
例えば、上記実施の形態１、２において、発光装置１は、ボトムエミッション型としたが、トップエミッション型であってもよい。
【０１２４】
また、上記実施の形態１、２において、発光装置１の光源として有機ＥＬ層１０（有機ＥＬ素子）を用いたが、これに限るものではない。具体的には、発光装置１の光源としては、無機ＥＬ素子等のその他の固体発光素子を用いてもよい。
【０１２５】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１２６】
１、２  発光装置
１１１  発光層
１２０ａ、２２０ａ  凸部
１２１、２２１  第１の層
１２２、２２２  第２の層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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