(57)【要約】【課題】面状光源に組み込まれた際の光取出効率が高いだけでなく、面状光源や液晶表示装置に組み込まれた際の光利用効率が高い、面状光源用の新規な透明基板を提供する。【解決手段】光入射面２１と、当該面に対向する光出射面２２とを備え、光出射面２２に、光入射面２１に向かって凹んだ凹部２３を複数有する。各凹部２３は、それぞれ、楕円球の一部と略同一の形状であり、かつ、凹部２３の光出射面２２における外郭２３ａの形状が略円であり、他の凹部２３と連結されていない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面と、当該面に対向する光出射面とを備え、光出射面に、光入射面へ向かって凹んだ凹部を複数備えた面状光源用の透明基板であって、
各凹部は、それぞれ、
楕円球の一部と略同一の形状であり、かつ、光出射面上での外郭が略円形であり、
他の凹部と連結されていないことを特徴とする面状光源用の透明基板。
【請求項２】
請求項１に記載の面状光源用の透明基板であって、
各凹部は、最も近い位置にある凹部と、
最短距離が５０μｍ以上であり、
光出射面上での外郭の中心間の距離が２００μｍ以下であることを特徴とする面状光源用の透明基板。
【請求項３】
請求項１又は２項に記載の面状光源用の透明基板であって、各凹部は、それぞれ、光出射面上での外郭の直径と、最も近い距離にある凹部との間の最短距離との和が、前記楕円球の短径の長さ以上、長径の長さ以下になるように配置されていることを特徴とする面状光源用の透明基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の面状光源用の透明基板であって、
光出射面には、凹部が、当該凹部の光出射面上での外郭の中心を基準として略六方最密配列されている、又は略四方最密配列されていることを特徴とする面状光源用の透明基板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の面状光源用の透明基板であって、
各凹部は、それぞれ深さが、透明基板の厚さの二分の一以下であり、かつ、光出射面上での外郭の直径の１．５倍以下であることを特徴とする面状光源用の透明基板。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の面状光源用の透明基板と、当該透明基板の光入射面を基準として光出射面とは反対側に設けられた面状発光素子とを備えた面状光源であって、
面状発光素子を基準として透明基板とは反対側に、又は面状発光素子内に、透明基板側から入射された光を透明基板側へ反射する光反射部材が設けられ、
面状発光素子から発せられた光を、前記透明基板を通過させて外部へ取り出すことを特徴とする面状光源。
【請求項７】
請求項６記載の面状光源であって、
前記面状発光素子が有機エレクトロルミネッセンス素子又は無機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする面状光源。
【請求項８】
請求項６又は７記載の面状光源であって、
透明基板を基準として面状発光素子とは反対側にプリズムシートが設けられたことを特徴とする面状光源。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１項に記載の面状光源と、当該面状光源から発せられた光の光路上に配置された液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の液晶表示装置であって、
液晶表示パネルの表示面側から視認した際に、液晶表示パネルにおける隣り合う画素の中心同士が構成する直線と、透明基板における隣り合う凹部同士の、凹部の光出射面上での外郭のそれぞれの中心同士が構成する直線とがずれるように、面状光源に対して液晶表示パネルが配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１から５のいずれか１項に記載の面状光源用の透明基板の製造方法であって、
透明基板の光出射面側に、凹部を設ける位置にサンドブラストによって凹みを形成して前記凹部を形成することを特徴とする透明基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の透明基板の製造方法であって、
前記凹部を形成する前に、透明基板の光出射側における凹部を設けない位置にマスクを設けることを特徴とする透明基板の製造方法。
【請求項１３】
透明基板の光出射面側に、凹部を設けない位置にマスクを設け、サンドブラストを施し、光出射面に凹部を形成することを特徴とする透明基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光入射面と、当該面に対向する光出射面とを備えた透明基板において、透明基板に入射された光を光出射面から外部へ取り出す手段を有する面状光源用の透明基板と、この透明基板の製造方法、この透明基板を備えた面状光源、及びこの面状光源を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光入射面と、当該面に対向する光出射面とを備えた透明基板と、当該透明基板の光入射面上に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）等の面状発光素子とを有し、有機ＥＬ素子から発せられた光を光入射面から透明基板内に入射し、透明基板に入射した光を光出射面から外部へ出射する、ボトムエミッション型の面状光源がある。
【０００３】
このような面状光源は、面状発光素子から発せられて透明基板に入射した光すべてを光出射面から外部へ出射できるわけではない。これは、透明基板の屈折率と外部雰囲気（一般には空気）の屈折率とに差があるため、両屈折率によって規定される光出射面における臨界角よりも小さな入射角で光出射面に入射した光以外は、光出射面で反射されてしまうからである。光出射面で反射された光は、透明基板の端部から装置外部へ出射してしまったり、透明基板内で反射を繰り返して減衰してしまったり、面状発光素子内に進入して減衰してしまったりして、光出射面から外部へ取り出すことができない。
【０００４】
このように光出射面から外部へ取り出すことができない光を光出射面から外部へ取り出すために、透明基板の光出射面に光散乱部を形成する従来技術が提案されている（例えば特許文献１を参照。）。この従来技術によれば、光散乱部により散乱させて、光出射面が平面の透明基板からは外部へ取り出すことのできなかった光の一部を取り出すことが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−８３６８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、面状光源は、一般に、光出射面において特定の方向の輝度を高くすることが要求される。
例えば、液晶表示装置に組み込まれる面状光源では、光出射面の法線方向へ出射される光量を、他の方向へ出射される光量と比べて多くすることが要求される。
【０００７】
このように、透明基板には、面状光源から入射された光を光出射面から出射する割合を高くすること（光取出効率の向上）が要求され、さらに、光出射面における特定の方向の輝度を高くすること（光利用効率の向上）が要求される。
【０００８】
本発明は、上記要求に鑑みてなされたものであり、面状光源に組み込まれた際の光取出効率が高いだけでなく、面状光源や液晶表示装置に組み込まれた際の光利用効率が高い、面状光源用の新規な透明基板を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の第二の目的は、面状光源に組み込まれた際の光取出効率が高いだけでなく、面状光源や液晶表示装置に組み込まれた際の光利用効率が高い、面状光源用の新規な透明基板の製造方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第三の目的は、光の取出効率が高く、かつ、光利用効率が高い、新規な面状光源を提供することである。
【００１１】
本発明の第四の目的は、上記面状光源を備えた液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る面状光源用の透明基板は、光入射面と、当該面に対向する光出射面とを備え、光出射面に、光入射面に向かって窪んだ凹部を複数有し、各凹部は、それぞれ、楕円球の一部と略同一の形状であり、かつ、光出射面上での輪郭の形状が略円であることを特徴とする。
なお、楕円球とは、平面状の楕円を、その長軸又は短軸を軸として回転させた形状を言う。したがって、凹部は、長軸又は短軸が光出射面と略垂直な楕円球の一部と略同一な形状とも言える。
【００１３】
また、上記透明基板において、各凹部を、それぞれ深さが、透明基板の厚さの二分の一以下、かつ、光出射面での外郭の直径の１．５倍以下で、０．１μｍ以上にするとよい。
【００１４】
さらに、各凹部を、それぞれ他の凹部と連結しないようにするとよい。
このように、各凹部が他の凹部と連結しないようにする場合には、各凹部を、最も近い位置にある凹部との最短距離が５０μｍ以上となるようにし、かつ、両凹部の、光出射面での外郭の中心間の距離が２００μｍ以下になるように配置するとよい。
また、各凹部を、それぞれ、光出射面での外郭の直径と、最も近い距離にある一つの凹部との間の最短距離との和が、前記楕円球の短径の長さ以上、長径の長さ以下になるように配置してもよい。
さらに、光出射面に、凹部を、当該凹部と光出射面での外郭の中心を基準として略六方最密構造又は略四方最密構造に配列するようにするとよい。
【００１５】
本発明に係る面状光源装置は、本発明に係る面状光源用の透明基板と、当該透明基板の光入射面を基準として光出射面とは反対側に設けられた面状発光素子とを備え、面状発光素子を基準として透明基板とは反対側に、又は面状発光素子内に、透明基板側から入射された光を透明基板側へ反射する光反射部材が設けられ、面状発光素子から発せられた光を、透明基板を通過させて外部へ取り出すことを特徴とする。
【００１６】
面状発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子又は無機エレクトロルミネッセンス素子としてもよい。
【００１７】
なお、透明基板を基準として面状発光素子とは反対側にプリズムシートを設けるとよい。
【００１８】
本発明に係る液晶表示装置は、上記面状光源と、当該面状光源から発せられた光の光路上に配置された液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この液晶表示装置は、液晶表示パネルの表示面側から視認した際に、液晶表示パネルの表示面における隣り合う画素の中心同士が構成する直線と、隣り合う凹部の、それぞれの光出射面との接線の中心同士が構成する直線とがずれるように（非平行になるように）、面状光源に対して液晶表示パネルを配置するとよい。
【００２０】
本発明に係る面状光源用の透明基板の第一の製造方法は、透明基板の光出射面側に、凹部を設ける位置にサンドブラストによって凹みを形成して前記凹部を形成することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る面状光源用の透明基板の第二の製造方法は、透明基板の光出射面側に、凹部を設けない位置にマスクを設け、サンドブラストを施し、光出射面に凹部を形成することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る面状光源としての有機エレクトロルミネッセンス照明装置（有機ＥＬ装置）と、この有機ＥＬ装置を備えた液晶表示装置について詳細に説明し、あわせて本発明の実施の形態に係る透明基板及びその製造方法についても詳細に説明する。なお、図１〜図１６において、同一の符号を付した構成要素は、それぞれ同等若しくは類似の構成要素を示す。
まず、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置１について説明する。
【００２３】
《有機ＥＬ装置１》
図１に、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の構成・構造を説明するための断面図を示す。
図２に、有機ＥＬ装置１の構成・構造を説明するための斜視図を示す。
図３に、凹部２３の断面形状を説明するための、図１の一部を拡大した断面図を示す。
図４に、凹部２３の光出射面２２での外郭の形状を説明するための、透明基板２の一部を拡大した上面図を示す。
図５に、光出射面に対して垂直、かつ、互いが平行な二対の四平面で構成された凹部を備えた透明基板よりも、本実施の形態に係る透明基板２の方が、光取出効率が高いことを説明するための正面図及び断面図を示す。
図６に、円筒形状の凹部を備えた透明基板よりも本実施の形態に係る透明基板２の方が、光取出効率が高いことを説明するための正面図及び断面図を示す。
図７に、断面形状が光出射面に対して垂直な直線部及び平行な直線部のみで構成された凹部を備えた透明基板よりも、本実施の形態に係る透明基板２の方が、光取出効率が高いことを説明するための断面図を示す。
図８に、凸部が形成された透明基板よりも凹部が形成された透明基板の方が、光利用効率が高いことを説明するための断面図を示す。
図９に、断面形状が多角形である凹部を備えた透明基板よりも本実施の形態に係る透明基板２の方が、輝度の均一性が高いことを説明するための断面図を示す。
図１０に、光出射面２２に凹部２３を六方最密構造により配列した様子を説明するための上面図を示す。
図１１に、光出射面２２に凹部２３を四方最密構造により配列した様子を説明するための上面図を示す。
図１２に、凹部２３を透明基板２に形成する好適な製造方法を説明するためのシーケンス図を示す。
図１３に、光反射部材４を有機ＥＬ素子３内に設けた様子を示した面状光源１の断面図を示す。
図１４に、プリズムシートを備えた面状光源１の構成を説明するための断面図を示す。
【００２４】
図１や図２に示すように、有機ＥＬ装置１は、透明基板２の光入射面２１上に面状発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）３が形成され、有機ＥＬ素子３に光反射部材４が形成されている。
また、透明基板２の光出射面２２上にプリズムフィルムなどの公知の光学部材を配置してもよい。
まず、透明基板２について詳細に説明する。
【００２５】
〈透明基板２〉
図１や図２に示すように、透明基板２は、光入射面２１と、光入射面２１に対向する（反対側の位置にある）光出射面２２とを備えた、有機ＥＬ素子３を支持する基板である。光出射面２２は、光入射面２１に向かって凹んだ凹部２３を複数備えている。なお、本明細書においては、適宜、光出射面２２及び凹部２３をあわせて光出射側２４と表記する。
【００２６】
［凹部２３の形状］
図３の断面図に示すように、凹部２３の形状は、楕円球Ｑの一部と略同一の形状である。つまり、断面形状が、楕円の一部と略同一の形状になる。
また、図４の上面図に示すように、凹部２３は、光出射面２２における外郭２３ａの形状が略円となる。
なお、本明細書においては、楕円球には球を含み、楕円には円を含む。
また、凹部は、楕円球の略一部であればよく、光出射面での外郭の形状が略円形であればよいのであり、必ずしも曲面で構成されている必要はなく、少なくとも光出射面に垂直な平面や平行な平面、垂直な直線部、平行な直線部がなく、かつ、楕円球の一部の形状と近似した形状を有していればよい。ただし、凹部においてごく一部にこのような平面や直線部を備えていてもよい。
【００２７】
以上のような形状を採用することで、光入射面２１から入射された光を光出射側２４から出射する光量は、光出射側が平面で構成されている透明基板や、上記した以外の形状の凹部や凸部を備えた透明基板よりも高くなる。つまり、光取出効率が高くなる。
また、光出射側２４（光出射面２２）における特定の方向の輝度は、断面形状が楕円以外の形状である凹部が形成された透明基板よりも高くなる。つまり、光利用効率が高くなる。
さらに、光出射面において、他の位置と比べて著しく輝度の高くなってしまう位置が出にくい（輝線が出にくい）。
これらのメカニズムについて以下に説明する。まず、凹部が、楕円球の一部と略同一の形状であり、かつ、光出射面２２における外郭２３ａの形状が略円であることにより、他の形状の凹部を備えた透明基板よりも光取出効率が高くなるメカニズムについて説明する。
【００２８】
（メカニズム１：凹部２３の形状が光取出効率に寄与する機構）
図５（ａ）の上面図及び（ｂ）の断面図で示す透明基板２００は、直方体形状の凹部２３０が設けられている。すなわち、凹部２３０は、互いが平行な二対の四面と、光出射面２２０と平行な底面とで構成されている。したがって、（ａ）に示すように、光ｂ１や光ｂ１’（光ｂ１及び光ｂ１’は互いに平行）のように凹部２３０によって透明基板２００内に反射されてしまう光が生じる。同様に、（ｂ）に示すように、光ｂ２や光ｂ２’（光ｂ２及び光ｂ２’は互いに平行）のように凹部２３０よって透明基板２００内に反射されてしまう光が生じる。つまり、光出射側２４０から外部へ出射することのできない光がある。
一方、図５（ｃ）の上面図及び（ｄ）の断面図で示す透明基板２０の凹部２３は、前記した形状を採用するため、光入射面に対する進行方向が光ｂ１と同一の光ｂ１”や、光入射面に対する進行方向が同一の光ｂ２”を光ｂ２と光出射側２４から外部へ出射できる部分を有する。
したがって、本実施の形態に係る透明基板２０は、光出射面に垂直な平面や平行な平面のみで構成された凹部を有する透明基板２００と比べて光取出効率が高い。
【００２９】
図６（ａ）の上面図及び（ｂ）の断面図で示す透明基板２０１は、円筒形状の凹部２３１が設けられ、凹部２３１は、（ｂ）の断面図において光出射面２２１に垂直な直線及び平行な直線で構成される。したがって、凹部２３１は、図５（ａ）（ｂ）に示した直方体形状の凹部２３０と同様に、図６（ｂ）に示す透明基板２０１の厚さ方向において所定の角度を有する光（例えば光ｂ３）を透明基板２０１内へ反射してしまう。
一方、図６（ｃ）の上面図及び（ｄ）の断面図で示す透明基板２０は、前記同様に、光ｂ３と光入射面に対する進行方向が同一の光ｂ３”を光出射側２４から外部へ出射できる部分を有する。
したがって、本実施の形態に係る透明基板２０は、断面形状が光出射面に垂直な直線部や平行な直線部のみで構成された凹部を備えた透明基板２０１と比べて光取出効率が高い。
【００３０】
また、本実施の形態に係る透明基板２０の方が、図５（ａ）（ｂ）や図６（ａ）（ｂ）に示したような断面形状が光出射面に対して平行な直線部及び垂直な直線部を有する凹部を備えた透明基板と比べて、凹部において反射された光を光出射側２４から外部へ出射する確率が高い。つまり、光取出効率が高い。
図７（ａ）に示すように、断面形状が光出射面に垂直な直線及び平行な直線で構成された凹部２３２の一辺２３２ｂにて反射される光ｂ４は、反射前も反射後も光入射面２１２や光出射面２２２に対する角度が変わらない。したがって、再度凹部２３２や光出射面２２２に入射する際にも、臨界角よりも大きな角度で入射してしまい、光出射側２４２から外部へ取り出されない。
これに対し、本実施の形態に係る凹部２３は、直線部を有しないため、ほとんどの部分で、入射された光の光入射面２１に対する角度を反射前と反射後とで変える。つまり、図７（ｂ）に示すように、光入射面に対する角度が光ｂ４と同一の光ｂ４’は、凹部２３で光入射面２１側へ反射され、透明基板２と有機ＥＬ素子３との界面や反射部材４によって光出射側２４へ反射されて、光出射面２４から外部へ出射する。
【００３１】
このように、本実施の形態に係る透明基板２は、光出射面に凹部や凸部が設けられていない透明基板はもちろんのこと、上記した形状ではない凹部を備えた透明基板よりも光の取出効率が高くなる。
次に、本実施の形態に係る透明基板２が凸部を備えた透明基板よりも光の利用効率が高いメカニズムを、図８を参照しながら説明する。なお、図８においては、光出射面の法線方向に取り出すことのできる光を「利用することのできる光」とする。
【００３２】
（メカニズム２：凹部であることが光利用効率ＵＰに寄与する機構）
図８（ａ）に示す、光出射面２２３に、光入射面２１３とは反対側にふくらんだ凸部２３３に入射された光ｂ５は、凸部２３３によって光出射側２４３から外部へ出射する。しかし、外部へ出射した光は、光出射面２２３の法線方向の成分を含んでいなければ利用することができない。
一方、図８（ｂ）に示す本実施の形態に係る透明基板２は、光ｂ５’のように利用することのできない角度で光出射側２４から外部へ出射した光であっても、透明基板２内に再度進入する光がある。このように再度進入した光の一部は、凹部２３による屈折や反射によって、光出射面２２の法線成分を含んで光出射側２４から外部へ出射する。
このように、本実施の形態に係る透明基板２は、凸部ではなく凹部を備えているため、凸部のみを有する透明基板や、凹部及び凸部を備えた透明基板と比べて、光の利用効率が高くなる。
【００３３】
また、凹部２３は楕円球の一部と略一致する形状であるため、凹部２３に入射された光を一の方向へ集光することもできる。したがって、図３における楕円球Ｑの形状及び凹部２３の深さＡを適宜設定すれば、光利用効率を極めて高くできる。
【００３４】
（メカニズム３：輝線をでにくくする機構）
図９（ａ）の断面図に示すように、断面形状に、光出射面２２４に対して垂直な直線部２３４ｃを有する溝２３４は、直線部２３４ｃに所定の入射角で入射する光ｂ６、ｂ６’．．．（ｂ６、ｂ６’．．．は互いに平行）を直線部２３４ｃの方向に出射する。一方、光出射側２４４における他の部分では、光出射面２２４に対して垂直方向に入射する光ｂ７、ｂ７’．．．を光出射面２２４の法線方向へ出射する。したがって、光出射側２４４は、直線部２３４ｃから光出射面２２４の法線方向へ出射される光の量が、他の部分からの光の量に比べて極めて多くなってしまい、輝線が目立ってしまう。
これに対し、図９（ｂ）に示す本実施の形態に係る透明基板２は、図９（ａ）に示す溝２３４の直線部２３４ｃのような長大な直線部を有しないため、光出射側２４において特定の部分の、特定の方向への輝度が著しく高くなってしまうということがなくなる。
【００３５】
また、本願発明者らは、図３及び図４に示すように、凹部２３の深さＡを、凹部２３の光出射面２２における外郭の直径Ｂの１．５倍以下とし、かつ、基板の厚みＣの二分の一以下とするとよいことを見いだした。
凹部２３の深さＡを、凹部２３の光出射面２２における外郭の直径Ｂの１．５倍より深くしたり、また、基板の厚みＣの二分の一より深くしたりすると、製造時に透明基板２が割れることがある。つまり、凹部を上記した形状とし、さらに深さを以上のように設定すると、良好な光取出効率や光利用効率等が得られるだけでなく、極めて丈夫な透明基板２を提供できる。
また、この効果は、少なくとも深さＡが０．１μｍ以上の凹部２３で得られる。
【００３６】
なお、各凹部２３の形状・大きさは概略同一であっても、同一でなくてもよい。
【００３７】
［凹部２３の配置］
また、本願発明者らは、凹部２３が、他の凹部と連結しないように構成した透明基板２は光取出効率が高いことを見いだした。特に、図３における隣り合う凹部２３同士の最短距離Ｆを５０μｍ以上とし、かつ、凹部２３の光出射面２２における外郭２３ａの中心Ｘ間の距離を２００μｍ以下とすると次のような効果が得られることが分かった。
・最短距離Ｆを５０μｍ以上にすると、後述するサンドブラスト法を用いて凹部２３を形成する製造方法を採用した場合に、光出射面２２上の凹部２３を設けない位置にマスクを極めて容易に設けることができる。したがって、光出射面２２における凹部２３の配置位置や凹部２３の形状を、極めて精度よくかつ容易に制御できる。
・中心Ｘ間の距離を２００μｍ以下にすると、凹部２３を、透明基板２の光出射面２２側において１０ｃｍ以上の高さから目視でほとんど確認することができない。したがって、透明基板２を携帯端末等に用いられる面状光源の基板として用いた場合であっても、利用者に凹部２３が視認される可能性が極めて低い。
・以下のシミュレーション結果からも明らかなように、光取出効率が極めて高い。
【００３８】
シミュレーション条件１
・シミュレーション方法：光線追跡法
・図３における短径Ｄ：２００μｍ
・図３における長径Ｅ：５６２μｍ
・図３における深さＡ：９５μｍ
（凹部２３の光出射面２２における外郭の直径Ｂは１５０μｍ）
・図３における凹部２３同士の最短距離Ｆ：５μｍ〜３００μｍで５μｍごとに設定
・輝度の測定位置：光出射面２３の法線に対して５０度の方向の輝度
・基準値：凹部が設けられていない透明基板における、光出射面に対する５０度の方向の輝度（基準値１）
シミュレーション条件２（シミュレーション条件１との相違点）
・図３における深さＡ：４０μｍ
（凹部２３の光出射面２２における外郭の直径Ｂは６０μｍ）
上記条件に基づいてシミュレーションした結果、いずれの場合にも、基準値の１．３倍以上の輝度が得られることが分かった。
【００３９】
また、上記同様にシミュレーションから、直径Ｂと最短距離Ｆとの和が、楕円球の短径Ｄ以上、長径Ｅ以下の場合、上記基準値の１．５倍以上の輝度が得られることが分かった。
【００４０】
なお、図１０に示すように、凹部２３の光出射面２２における外郭２３ａの中心（中点）Ｘを基準として各凹部２３を概略六方最密構造により配列したり、図１１に示すように、中心Ｘを基準として各凹部２３を概略四方最密構造により配列したりすると、他の構造（法則性）によって光出射面２２に凹部２３を配置する場合と比べて、形成できる凹部２３の数を多くできる。したがって、このような構造により配列した場合には、他の構造によって配列した場合よりも、本実施の形態による効果をより多く得ることができる。
この場合、図１０における中心Ｘと中心Ｘ１．．．Ｘ６間の距離や、図１１における中心Ｘと中心Ｘ１１、Ｘ１３、Ｘ１４、Ｘ１６間の距離は、前記したように２００μｍ以下にし、かつ、凹部２３同士の最短距離を５０μｍ以上にするとよい。
【００４１】
［透明基板２の材質］
透明基板２は、有機ＥＬ素子３等の面状発光素子を支持することができる透明な部材であればどのようなものでも用いることができる。なお、本明細書において「透明」とは、光出射面２２から外部へ取り出す光に対して透過性を有していることを意味する。光出射面２２から外部へ取り出す光は、一般には可視光（３８０ｎｍ〜８００ｎｍ程度の波長の光）に設定される。
【００４２】
このような部材としては、公知の面状発光素子用の透明基板として用いることのできるものを用いることができる。一般には、ガラス基板や石英基板などのセラミックス基板や、アクリルなどの透明樹脂で形成された基板が選択される。また、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シートからなる基板を用いることもできる。
【００４３】
［製法］
凹部２３は、機械的に削剥する成型方法や化学エッチングによって透明基板の一部を除去する成型方法などの、透明基板に凹部を形成する公知の成型方法を用いて作製することができるが、好ましくはサンドブラスト法によって形成する。
サンドブラスト法を用いれば、凹部２３を設ける位置にサンドをぶつけるだけで凹部が形成でき、さらに、光入射面２１上に有機ＥＬ素子３を形成した後でも、有機ＥＬ素子３を特別に保護することなく光出射面２２に複数の凹部２３を形成することができるからである。
以下、サンドブラスト法を用いて透明基板２の光出射面２２に凹部２３を形成する好適な製造方法を、図１２を参照しながら説明する。
【００４４】
ステップＳ１：光出射面２２において凹部２３を形成しない位置にマスクをする。
ステップＳ２：透明基板２の光出射面側２２にサンドブラスト処理を施す。
ステップＳ３：マスクを除去する。
【００４５】
以上の処理により光出射面２２に前記した凹部２３を複数形成できる。また、以上の処理は、前記したように、光入射面２１上に有機ＥＬ素子３を形成する前に行ってもよく、形成した後に行ってもよい。
次に他の構成要素について説明する。
【００４６】
〈有機ＥＬ素子３〉
有機ＥＬ素子３は、一対の電極間に、Ａｌｑ３等の有機発光材料を含有する、有機材料を主体とする有機層が挟持されてなり、電極間に電流が流されると有機層においてホールと電子とが再結合して有機発光材料が励起子となり、これが基底状態に戻る際に光を発する素子である。この素子は、公知の有機ＥＬ素子として採用される材料を用い、公知の薄膜成膜法によって透明基板２の光出射面２１上に形成すればよい。
【００４７】
なお、有機ＥＬ素子を、無機ＥＬ素子としたり、サイドエッジ型の照明装置としたりするなど、公知の面状発光素子に変更することができる。
【００４８】
〈光反射部材４〉
光反射部材４は、有機ＥＬ素子３に対して透明基板２とは反対側に、有機ＥＬ素子３側から入射された光を有機ＥＬ素子３側へ反射する部材である。この部材は、一般には金属や合金、金属化合物が選択され、有機ＥＬ素子３上に蒸着によって形成したり、これらの材料による板を有機ＥＬ素子３上に貼り合わせたりすることで形成する。
【００４９】
なお、図１３に示すように、光反射部材４を有機ＥＬ素子３内に設けることもできる。この場合、面状発光素子内の発光部（発光層）を基準として透明基板２とは反対側の電極（反光取出側の電極）を前記したような材料により構成し、この電極に光反射部材４としての機能を持たせるとよい。
【００５０】
〈プリズムシート５〉
図１４（ａ）に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置１には、透明基板２の光出射面２２上にプリズムシート５を設けてもよい。
光出射面２２に凹部２３を形成すると、一般に、光出射面２２における任意の方向の輝度が高くなるため、この方向へ出射された光の進行方向を、プリズムシート５が屈折や全反射によって所望の方向へ変更すれば、光利用効率をより高くできる。
プリズムシート５は、屈折型のプリズムシートや全反射型のプリズムシートなど、公知のプリズムシートを採用すればよい。
【００５１】
なお、図１４（ｂ）に示すように、一端面から他端面へ複数のプリズム（溝）５０、５０’が延在された公知の二枚のプリズムシート５’、５”を用い、プリズムシート５の溝５０の方向とプリズムシート５’の溝５０’の方向とが概略９０度になるようにすると、透明基板２から出射された光の内、四方向の光を、光出射面２２の法線方向へ集光することができる。
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置６について説明する。
【００５２】
《液晶表示装置６》
図１５に、本実施の形態に係る液晶表示装置６の構成を説明するための断面図を示す。
図１６に、モアレを防止するための液晶表示パネル７と有機ＥＬ装置１との位置関係を説明するための斜視図を示す。
【００５３】
図１５に示すように、本実施の形態に係る液晶表示装置６は、有機ＥＬ装置１の光取出側（透明基板２を基準にして有機ＥＬ素子３とは反対側）２４に液晶表示パネル７が設けられている。つまり、液晶表示パネル７が、面状光源１から出射された光の光路上に配置される。
【００５４】
液晶表示パネル７は、非表示面７１と有機ＥＬ装置１とが向かい合うように配置され、画素ごとに、非表示面７１に入射し、光出射面７２へ出射する光の量・状態を調整することで、光出射面７２にパターン（画像）を表示するパネルであり、透過型のパネルや半透過型のパネルがある。
【００５５】
なお、透明基板２の光出射面２２に設けられた凹部２３と液晶表示パネル７の画素７３とによるモアレを防止するために、図１６に示すように、液晶表示パネル７の表示面７２側から視認した際に、液晶表示パネル７の隣り合う画素７３の中心同士が構成する直線Ｍ、Ｌと、隣り合う凹部２３の接線２３ａの中心Ｘ同士が構成する直線Ｍ’、Ｌ’とがずれるように（非平行である）ように両者を配置するとよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、面状光源に組み込まれた際の光取出効率が高いだけでなく、面状光源や液晶表示装置に組み込まれた際の光利用効率が高い、面状光源用の新規な透明基板を提供できる。
【００５７】
また、本発明によれば、面状光源に組み込まれた際の光取出効率が高いだけでなく、面状光源や液晶表示装置に組み込まれた際の光利用効率が高い、面状光源用の新規な透明基板の製造方法を提供できる。
【００５８】
本発明によれば、光の取出効率が高く、かつ、光利用効率が高い、新規な面状光源を提供することができる。
【００５９】
本発明によれば、上記面状光源を備えた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の構成・構造を説明するための断面図を示す。
【図２】有機ＥＬ装置１の構成・構造を説明するための斜視図を示す。
【図３】凹部２３の断面形状を説明するための、図１の一部を拡大した断面図を示す。
【図４】凹部２３の光出射面２２での外郭の形状を説明するための、透明基板２の一部を拡大した上面図を示す。
【図５】光出射面に対して垂直、かつ、お互いが平行な二対の四平面で構成された凹部を備えた透明基板よりも、本実施の形態に係る透明基板２の方が、光取出効率が高いことを説明するための正面図及び断面図を示す。
【図６】円筒形状の凹部を備えた透明基板よりも本実施の形態に係る透明基板２の方が光取出効率が高いことを説明するための正面図及び断面図を示す。
【図７】断面形状が光出射面に対して垂直な直線部及び平行な直線部のみで構成された凹部を備えた透明基板よりも、本実施の形態に係る透明基板２の方が、光取出効率が高いことを説明するための断面図を示す。
【図８】凸部が形成された透明基板よりも凹部が形成された透明基板の方が、光利用効率が高いことを説明するための断面図を示す。
【図９】断面形状が多角形である凹部を備えた透明基板よりも本実施の形態に係る透明基板２の方が、輝度の均一性が高いことを説明するための断面図を示す。
【図１０】光出射面２２に凹部２３を六方最密構造により配列した様子を説明するための上面図を示す。
【図１１】光出射面２２に凹部２３を四方最密構造により配列した様子を説明するための上面図を示す。
【図１２】凹部２３を透明基板２に形成する好適な製造方法を説明するためのシーケンス図を示す。
【図１３】光反射部材４を有機ＥＬ素子３内に設けた様子を示した面状光源１の断面図を示す。
【図１４】プリズムシートを備えた面状光源１の構成を説明するための断面図を示す。
【図１５】本実施の形態に係る液晶表示装置６の構成を説明するための断面図を示す。
【図１６】モアレを防止するための液晶表示パネル７と有機ＥＬ装置１との位置関係を説明するための斜視図を示す。
【符号の説明】
１：有機ＥＬ装置（面状光源）
２、２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５：透明基板
２１、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５：光入射面
２２、２２０、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５：光出射面
２３、２３０、２３１、２３２、２３４、２３５：凹部
２３ａ：凹部２３の光出射面２２における外郭（略円形状）
２３３：凸部
２４、２４０、２４１、２４２、２４３、２４４：光出射側
３、３０９：有機ＥＬ素子（面状発光素子）
４：光反射部材
５：プリズムシート
６：液晶表示装置
７、７０９：液晶表示パネル
７１：非表示面
７２：表示面
７３：画素
Ａ：凹部２３の深さ
Ｂ：凹部２３の光出射面２２における外郭（略円形状）の直径
Ｃ：透明基板２の深さ
Ｄ：楕円球Ｑの短径
Ｅ：楕円球Ｑの長径
Ｆ：隣り合う凹部２３間の最短距離
ｘ１、ｘ２．．．：凹部２３の光出射面２２における外郭（略円形状）の中心
ｂ１、ｂ２．．．：光（光の進行方向）
Ｌ、Ｍ：隣り合う画素のそれぞれの中心を結んだ線（方向）
Ｌ’、Ｍ’：隣り合う凹部２３のそれぞれの中心を結んだ線（方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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