(57)【要約】【課題】消費電力が低く、光の放射面積が大きくしかも放射輝度が面全体にわたって均一な面状発光装置を提供する。【解決手段】平面状発光面４を有する有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２から光を入射して有機ＥＬ素子２の発光面４より広い放射面７より光を放射する導光素子２とを具えた面状発光装置１で、導光素子５は三角柱状の透明部材よりなり、三角柱の三つの側面をそれぞれ、入射面６、放射面７、および、入射面６からの光を放射面７に向けて全反射させる反射面８とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状発光面を有する有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子から光を入射して有機ＥＬ素子の発光面より広い放射面より光を放射する導光素子とを具え、導光素子は三角柱状の透明部材よりなり、三角柱の三つの側面をそれぞれ、入射面、放射面、および、入射面からの光を放射面に向けて全反射させる反射面としてなる面状発光装置。
【請求項２】
導光素子の前記反射面は、入射面に対して所定角度方向に延在する面を有する突条によりジグザグ状に形成されてなる請求項１に記載の面状発光装置。
【請求項３】
導光素子の前記入射面は、有機ＥＬ素子の発光面の全面と接合できる面積を有する請求項１もしくは２に記載の面状発光装置。
【請求項４】
導光素子の入射面を直接、有機ＥＬ素子の発光面に連結してなる請求項１〜３のいずれかに記載の面状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光体を具え、発光体からの光を放射する面状発光装置に関し、放射面の大きな照明装置、大面積発光表示灯、文字や画像を拡大して表示するディスプレイ等に用いるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を大きな面から放射する照明装置や大面積発光表示灯、あるいは大型ディスプレイ等にあっては、放射面における光が面内で均一であること、また、消費電力が小さいことなどが要求される。消費電力の低い発光素子として、有機ＥＬ素子やＬＥＤなどが知られているが（例えば、特許文献１。）、これを、大きな面から放射しようとするといずれも、放射光の面内均一性の点で問題がある。
【０００３】
例えば、有機ＥＬ素子においては、発光層となる蛍光性有機化合物の薄膜を蒸着して形成するが、発光層の面積を大きくしようとすれば、蒸着膜の厚さむらが発生し、発光層の面内での発光輝度を均一にすることがむつかしくなるため、発光層の面積は小さなもの限定されているのが現状である。
また、ＬＥＤを発光体として用いる場合には、ＬＥＤが点光源であるため、これを面積の大きな放射面から放射しようとすると、点から面へ均一に光を導くことが難しく、放射光の均一性を確保することがむつかしい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−９４９２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、消費電力が低く、光の放射面積が大きくしかも放射輝度が面全体にわたって均一な面状発光装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【０００７】
請求項１に記載の面状発光装置は、平面状発光面を有する有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子から光を入射して有機ＥＬ素子の発光面より広い放射面より光を放射する導光素子とを具え、導光素子は三角柱状の透明部材よりなり、三角柱の三つの側面をそれぞれ、入射面、放射面、および、入射面からの光を放射面に向けて全反射させる反射面としてなるものである。
【０００８】
この面状発光装置によれば、有機ＥＬ素子を光源とするので消費電力を低く抑制することができ、また、三角柱状の導光素子を具えるので、導光素子の底面を楔状にして、入射面となる側面を小さく、放射面となる側面を大きくすることにより、面積の小さな有機ＥＬ素子発光面からの均一輝度分布の光を、その均一性を維持したまま放射面に導くことができ、よって、均一輝度でしかも大面積の放射面を具えさせることができる。
【０００９】
請求項２に記載の面状発光装置は、請求項１に記載するところにおいて、導光素子の前記反射面は、入射面に対して所定角度方向に延在する面を有する突条によりジグザグ状に形成されてなるものである。
【００１０】
この面状発光装置によれば、導光素子の反射面は、入射面に対して所定角度方向に延在する面を有する突条よりなるので、この所定角度を、入射面に直角に入射する光が全反射すよう設定することにより、低損失で入射光を放射面に導くことができ、消費電力を低いレベルに維持することができる。
【００１１】
請求項３は、請求項１もしくは２に記載するところにおいて、導光素子の前記入射面は、有機ＥＬ素子の発光面の全面と接合できる面積を有するものである。
【００１２】
この面状発光装置によれば、導光素子の前記入射面を、有機ＥＬ素子の発光面の全面と接合できる面積を具えるよう構成したので、有機ＥＬ素子からの光をすべて導光素子に入射させることができ、このことも消費電力の低減に寄与させることができる。
【００１３】
請求項４は、請求項１〜３のいずれかに記載するところにおいて、導光素子の入射面を直接、有機ＥＬ素子の発光面に連結してなるものである。
【００１４】
この面状発光装置によれば、導光素子の入射面を直接、有機ＥＬ素子の発光面に連結したので、これらの面の間をほぼ無損失で連結させることになり、消費電力を低く抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１ないし図２に基づいて説明する。図１は実施形態の面状発光装置の構成を示す斜視図であり、この面状発光装置１は、光源としての有機ＥＬ発光素子２を具えた発光体３と、有機ＥＬ発光素子２から光を入射して有機ＥＬ素子２の発光面４より広い面積の放射面７より光を放射する導光素子５とを具え、導光素子５は三角柱状の透明部材よりなり、三角柱の三つの側面は、それぞれ、入射面６、放射面７、および、入射面６からの光を放射面７に向けて全反射する反射面８を構成する。また、ＥＬ発光制御装置９が発光体３に接続され、ＥＬ発光制御装置９は、有機ＥＬ発光素子２に電圧を印加する電源を具えるとともに、印加する電圧の制御等を行うよう構成されている。
【００１６】
有機ＥＬ発光素子２の発光面４と、導光素子５の入射面６とは直接連結され、また、発光面４からの光はすべて入射面６に入射するよう、これらの面の大きさと相対位置関係とが設定されていて、このことにより、発光面４と入射面６との間での光の損失を防止することができる。
【００１７】
図２は、導光素子５の反射面８の表面形状を示す側面図であり、反射面８は、入射面６に対して所定角度θだけ傾いた方向に延在する面１２を有する突条１１を並列に配置させてジグザグ状に形成され、入射面６より入射した光を、面１２の作用により向きを変え、放射面７から出射させることができる。角度θは４０〜７０°の範囲とするのが好ましく、これが４０°未満であると、反射面８に入射する光のうち反射せずに導光素子５から外に漏れる割合が増加して反射効率が低下し、一方、これが７０°を越えると、反射面８で反射した光が放射面７を透過する率が低下し、いずれの場合も十分な明るさが得られなくなる。
【００１８】
ここで、導光素子５の楔状側面における先端角αの角度を小さくすることにより、入射面６に対する放射面７の拡大率を大きくすることができ、このことにより、必要な放射面７の面積に対して、入射面を小さくし、よって発光面を小さくすることができ、このことにより、有機ＥＬ発光素子の、輝度の面内ばらつきを小さくすることができる。
【００１９】
【実施例】
図１に示す面状発光装置１を実施例とし、また、光源として有機ＥＬ発光素子２の代りにＬＥＤを用いた発光体と図２に示す導光素子５とからなる面状発光装置を比較例として、これらの装置の放射面７から放射される光の照度分布を測定し比較した。なお、比較例の装置において、ＬＥＤからの光は、導光素子５の入射面にできるだけ均一に導かれるよう装置を構成した。
【００２０】
図３は、放射面内の照度分布を色の分布で表わしたものであり、照度のレベルに応じて色を変化させてこれを表わした。白色部分がもっとも照度が高く、ピンク色、青色、緑色、茶色の順に照度が低くなるよう照度と色とを対応させてある。図３（ａ）が実施例の、図３（ｂ）が比較例の照度分布であり、明らかに実施例のものは比較例のものに対して、広い範囲にわたって照度が均一であることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明の面状発光装置１によれば、平面状発光面４を有する有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２から光を入射して有機ＥＬ素子の発光面４より広い放射面７より光を放射する三角柱状の導光素子５とを具え、導光素子２の三つの側面をそれぞれ、入射面６、放射面７、および、反射面８としたので、消費電力を低く抑制することができ、また、導光素子５の三角柱底面を楔状にして、入射面６を小さく放射面７を大きくすることにより、面積の小さな有機ＥＬ素子発光面４からの均一輝度分布の光を、その均一性を維持したまま放射面７に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の面状発光装置の構成を示す斜視図である。
【図２】導光部材の反射面の表面形状を示す側面図である。
【図３】実施例および比較例の放射面からの光の照度分布を示す図である。
【符号の説明】
１  面状発光装置
２  有機ＥＬ発光素子
３  発光体
４  有機ＥＬ発光素子の発光面
５  導光素子
６  入射面
７  放射面
８  反射面
９  ＥＬ発光制御装置
【図１】
2004319322.tif 000003
【図２】
2004319322.tif 000004
【図３】
2004319322.tif 000005