JP2009016206A - 照明装置の製造方法および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正面方向の輝度を高めることができる照明装置を簡便に製造すること。
【解決手段】光出射面を有する光源と、光出射面の光出射側に設けられ、光源から出射する光の方向を変換する出光方向変換部とを備える照明装置の製造方法であって、微細凹凸構造からなるパターン面を有する型を準備する型準備ステップと、光出射面とパターン面とを対向させた状態で未硬化状態の光硬化性組成物を介して光源と型とを当接配置する型配置ステップと、型配置ステップの後に、光照射により光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得る硬化ステップと、硬化ステップの後に、光硬化物から型を剥がすことにより、パターン面が転写された形状を有する出光方向変換部を形成する離型ステップとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、照明装置の製造方法および照明装置に関し、特に、正面方向の輝度を高めることができる照明装置を簡便に製造できる照明装置の製造方法およびその方法により製造された照明装置に関する。

従来、薄型化・軽量化の観点から、照明装置には、例えばエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）を用いることが検討されている。一般的なＥＬ素子は、一方の側の面が光出射面をなす透明基材層と、この透明基材層の他方の側の面に設けられる第１電極と、この第１電極の他方の側の面に設けられる発光層と、発光層の他方の側の面に設けられる第２電極とを備えて構成されている。このようなＥＬ素子では、光出射面における正面方向の輝度をさらに高めるために様々な改良がなされている。例えば、特許文献１には、透明基材フィルムの表面に四角錐状の突起または窪み（出光方向変換部）が複数形成されたレンズアレイシートを、ＥＬ素子の透明基材層の光出射面に配置する技術が開示されている。

国際公開ＷＯ２００４／０１７１０６号公報

しかしながら、特許文献１に示す技術では、ＥＬ素子の光出射面に、例えば接着剤等を介して別体のレンズアレイシートを貼付する必要がある。このため、予めレンズアレイシートを用意しなければならず、照明装置の製造が必ずしも簡便とは言えなかった。このため、正面方向の輝度をさらに高めることができる照明装置を簡便に製造できる技術が求められている。なお、このような課題は、光源として前述したＥＬ素子を用いた場合に限らず、光源として液晶表示装置用のバックライト等を用いた態様においても同様に生じていた。

本発明の目的は、正面方向の輝度をさらに高めることができる照明装置を簡便に製造できる照明装置の製造方法、およびその照明装置を提供することである。

本発明は、光を発する光出射面を有する光源と、前記光出射面の光出射側に設けられ、前記光源から出射する光の方向を変換する出光方向変換部と、を備える照明装置の、製造方法であって、微細凹凸構造からなるパターン面を有する型を準備する型準備ステップと、前記光出射面と前記パターン面とを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物を介して前記光源と前記型とを当接配置する型配置ステップと、この型配置ステップの後に、光照射により前記光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得る硬化ステップと、この硬化ステップの後に、前記光硬化物から前記型を剥がすことにより、前記パターン面が転写された形状を有する前記出光方向変換部を形成する離型ステップと、を備える。

ここで、前記光源としては、液晶表示装置用のバックライト、または、エレクトロルミネッセンス素子とすることができる。また、光源としては、熱陰極管（ＨＣＦＬ）や、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）としてもよい。また、未硬化状態の光硬化性組成物には、未硬化の光硬化性組成物の他に、半硬化の光硬化性組成物も含まれる。

また、「前記光出射面と前記パターン面とを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物を介して前記光源と前記型とを当接配置する」とは、型と光源とを対向配置した状態でこれらの間に光硬化性組成物を注入する態様、光硬化性組成物を予めパターン面に設けておき、この型と光源とを対向して配置する態様、および、光硬化性組成物を予め光出射面に設けておき、この光源と型とを対向して配置する態様、などを挙げることができる。

本発明によれば、光硬化性組成物を介して光源の光出射面上に型を配置し、次いで、光源または外部から光を発光させることにより光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得、その後、光硬化物から型を剥がすことにより、所定の形状の出光方向変換部を形成することができる。従って、出光方向変換部を形成するステップと、光源の光出射面に出光方向変換部を設けるステップとを同時に実施することができる。このため、予め、所定形状の出光方向変換部が形成されたシートを作成し、この作成したシートを光源の光出射面に貼付して照明装置を製造する場合に比べて、工程数が減少することから、正面方向の輝度が向上した照明装置を簡便に製造できる。

ここで、前記硬化ステップにおける光照射は、外部からの光照射、および／または前記光源の発光により行うことができるが、光源の発光により前記光硬化性組成物を硬化させることが好ましい。これによれば、光硬化性組成物を介して光源の光出射面の上に型を配置し、その光源の発光によって前記光硬化性組成物を硬化させる構成であるため、光源が正しく発光するか否かの確認（検品）の際に、前記硬化ステップも合わせて実施することができ、正面方向の輝度が向上した照明装置をより一層簡便に製造できる。

ところで、ＥＬ素子の発光層の材料として特に有機材料を用いた場合には、外部からの光等によって当該材料が劣化し、ＥＬ素子、ひいては照明装置の長寿命化を図ることができないという問題があった。しかしながら、本構成によれば、光源自身の発光によって光硬化性組成物を硬化させるため、発光層の劣化という問題が生じず、ＥＬ素子および照明装置の長寿命化を図ることができる。また、ＥＬ素子の発光に伴って発熱が生じるため、この熱によって光硬化性組成物の硬化も進むため、照明装置の生産性向上にも寄与できる。

また、本発明は、透明基材層と、第１電極と、発光層と、第２電極とをこの順に有し、前記透明基材層における前記第１電極とは反対側の面が光を発する光出射面となるエレクトロルミネッセンス素子と、前記光出射面の光出射側に設けられ、前記エレクトロルミネッセンス素子から出射する光の方向を変換する出光方向変換部と、を備える照明装置の、製造方法であって、前記透明基材層における前記光出射面とは反対側の面に第１電極を設けるステップと、前記第１電極における前記透明基材層とは反対側の面に発光層を設けるステップと、前記発光層における前記第１電極とは反対側の面に第２電極を設けるステップと、微細凹凸構造からなるパターン面を有する型を準備する型準備ステップと、前記光出射面と前記パターン面とを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物を介して前記透明基材層と前記型とを当接配置する型配置ステップと、光照射により前記光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得る硬化ステップと、この硬化ステップの後に、前記光硬化物から前記型を剥がすことにより、前記パターン面が転写された形状を有する前記出光方向変換部を形成する離型ステップと、を備える。

本発明では、予めＥＬ素子を製造した後に、その光出射面に出光方向変換部を製造する態様としてもよいし、光硬化性組成物を介して透明基材層の光出射面上に型を配置した部材を用意し、その部材を用いて、ＥＬ素子を製造するステップと出光方向変換部を製造するステップとをともに実施する態様としてもよい。

本発明によれば、前述と同様に、ＥＬ素子自身または外部から光を発光させることにより光硬化性組成物を硬化させ、その後、型を剥がすことにより、ＥＬ素子の光出射面に所定の形状を有する出光方向変換部を形成することができる。従って、出光方向変換部を形成するステップと、光源の光出射面に出光方向変換部を設けるステップとを同時に実施することができるため、予め、所定形状の出光方向変換部が形成されたシートを作成し、この作成したシートを光源の光出射面に貼付して照明装置を製造する場合に比べて、工程数が減少することから、正面方向の輝度が向上した照明装置を簡便に製造できる。

ここで、前記硬化ステップにおける光照射は、外部からの光照射、および／または前記ＥＬ素子の発光により行うことができるが、前記ＥＬ素子の発光により前記光硬化性組成物を硬化させることが好ましい。このような構成によれば、ＥＬ素子自身の発光によって光硬化性組成物を硬化させるため、ＥＬ素子を構成する発光層の劣化という問題が生じず、ＥＬ素子および照明装置の長寿命化を図ることができる。

また、光源自身（ＥＬ素子自身）を発光させて光硬化性組成物を硬化させる態様の照明装置の製造方法において、前記型は、透明樹脂により形成され、前記硬化ステップの前に、前記型の外表面のうち、前記パターン面が形成された面の背面の少なくとも一部に、前記光源からの光を反射する光反射部を設ける光反射部形成ステップを備えることが好ましい。この際、前記光反射部としては、金属製シートとしてもよいし、型の表面に金属の蒸着等により形成した層としてもよい。このような構成によれば、光源からの射出光を光反射部で反射させて光硬化性組成物側に戻すことができるため、光硬化性組成物の硬化を促進することができ、照明装置の生産性を向上できる。

以上の照明装置の製造方法において、前記型における前記パターン面の上に前記光硬化性組成物を介して剥離シートを設ける剥離シート設置ステップと、前記光硬化性組成物を前記型側に残した状態で前記剥離シートを前記型から剥離する剥離ステップとを、前記型配置ステップの前に、さらに備える構成としてもよい。このような構成によれば、光硬化性組成物を挟んで剥離シートと型とを当接配置した部材を用意しておき、光源の光出射面に設置する直前に剥離シートを剥がすだけで、比較的簡単な手順で照明装置を製造できる。

また、前記照明装置の製造方法において、前記光源は、液晶表示装置用のバックライト装置、またはエレクトロルミネッセンス素子であることとしてもよい。

本発明によれば、光硬化性組成物を介して光源の光出射面上に型を配置し、次いで、光源または外部から光を発光させることにより光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を形成し、その後、光硬化物から型を剥がすことにより、所定の形状の出光方向変換部を形成できる。従って、出光方向変換部を形成するステップと、光源の光出射面に出光方向変換部を設けるステップとを同時に実施することができるため、予め、所定形状の出光方向変換部が形成されたシートを作成し、この作成したシートを光源の光出射面に貼付して照明装置を製造する場合に比べて、正面方向の輝度が向上した照明装置を簡便に製造できる。

以下、本発明の製造方法により得られた照明装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の製造方法により得られた照明装置の構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、照明装置１は、光を発する光出射面１２Ｂを有する光源としての有機ＥＬ素子１０と、光出射面１２Ｂの光出射側に設けられ、有機ＥＬ素子１０から出射する光の方向を変換する出光方向変換部２０とを備えている。

有機ＥＬ素子１０は、透明基材層１２と、透明基材層１２の一方の面である図１中上側の面であって前記光出射面１２Ｂの背面となる表面１２Ａに設けられる第１電極としての透明電極１４と、透明電極１４の上に設けられる発光層１６と、発光層１６の上に設けられる第２電極として裏面電極１８とを備えている。

透明基材層１２は、フィルム状、シート状、または板状に形成される部材であり、その外形は例えば矩形状である。透明基材層１２は、例えば、ガラスや透明樹脂材料により構成されている。透明樹脂材料を用いた透明基材層１２では、厚み０．１ｍｍとした際に、全光線透過率が９０％以上となることが好ましい。前記透明樹脂材料には、必要に応じて各種の添加剤を添加したものを用いてもよい。なお、本実施形態の透明基材層１２はガラス製である。

透明基材層１２の表面に、光硬化性組成物からなる層を設けるにあたり、透明基材層１２の表面を界面活性剤（ヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）等）等により表面処理を行って、透明基材層１２と光硬化性組成物の硬化物との密着性を高めてもよい。

透明樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどの鎖状ポリオレフィン樹脂；ポリスチレンなどの芳香族ビニル樹脂；ノルボルネン重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、モノ環状オレフィン重合体、環状ジオレフィン重合体などの脂環式オレフィン樹脂；ポリカーボネート、ポリエチレンフタレート、ポリブチレンフタレート、液晶ポリエステルなどのポリエステル樹脂；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂；アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂などのアクリロニトリル樹脂；ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテルなどのポリエーテル樹脂；ポリエーテルエーテルケトンなどのケトン樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、可視光の吸収が少なく、かつ吸水性が低いという理由から脂環式オレフィン樹脂が好ましい。

透明電極１４は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などにより構成されている。裏面電極１８は、例えばアルミニウムや、マグネシウム銀合金等の蒸着膜などにより構成されている。これらの透明電極１４と裏面電極１８との間では、電圧を印加できるように構成されている。

発光層１６には、従来一般的に用いられる各種の有機材料や無機材料を用いることができ、例えば、特開２００２−１６４１７０号公報や、特開２００６−１３５１０１号公報、特開２００６−４０８５６号公報等に示す材料を用いることができる。例えば、発光層１６には、青色発光材料（ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム錯体（ＢＡｌｑ）、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体（Ｚｎ（ｂｏｘ）_２）、４，４−ビス（ジフェニルビニレン）−ビフェニル（ＡＤＳ０８２）等）、黄色発光材料（ビス（８−キノラト）亜鉛錯体（Ｚｎｑ_２）など）、緑色発光材料（ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（Ｂｅｂｑ_２）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）等）、赤色発光材料（４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）等のＤＣＭ系、ルブレン等の多環芳香環系など）や、ホール輸送材料（Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＤ）、トリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）など）、電子輸送材料（Ａｌｑ_３，オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ，ＢＮＤ）、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）など）等を用いることができる。

有機ＥＬ素子１０は、白色光を発する素子であることが好ましく、この際、５００ｎｍ以下の波長範囲、特に４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲において、発光スペクトルのピークを有することが好ましい。

出光方向変換部２０は、未硬化状態の光硬化性組成物を硬化させた光硬化物からなる微細凹凸構造体である。この光硬化性組成物としては、有機ＥＬ素子１０の５００ｎｍ以下の波長範囲における発光スペクトルのピークの波長で感光するものを用いることが好ましい。例えば、４４０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する有機ＥＬ素子１０を用いた場合には、光硬化性組成物としては、４４０ｎｍ±５０ｎｍの波長範囲で特に感光するものが好ましい。このような光硬化性組成物を用いることにより、比較的短時間で出光方向変換部２０を形成することができ、照明装置１を効率よく製造できる。

ここで、前記光硬化性組成物は、例えば、α線、β線、γ線、Ｘ線、および電子線等の電離放射線、紫外線、並びに可視光線等のエネルギー線の照射によって、未硬化状態の光硬化性組成物の分子鎖の成長や架橋反応が誘起されて硬化する性質を有する組成物である。この光硬化性樹脂組成物は、主成分としての光硬化性材料と、光重合性開始剤とを含むものである。また、光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、光増感剤や重合促進剤、安定剤、フィラー、熱重合を併用する場合には熱重合開始剤等の添加剤を含有するものであってもよい。

光硬化性材料としては、光硬化性オリゴマー、および光硬化性モノマーを挙げることができる。光硬化性オリゴマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、およびシリコーンアクリレート等のアクリレート、エポキシ、ビニルエーテル、並びにポリエン・チオール等を挙げることができる。光硬化性モノマーとしては、単官能アクリレート、および多官能アクリレートを挙げることができる。
光重合性開始剤としては、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、ベンゾイン系、およびチオキサントン系等を挙げることができる。

図２は、出光方向変換部２０を模式的に示す斜視図である。
図２に示すように、出光方向変換部２０は、凹状または凸状の錐体２１を複数含んで構成されている。ここで、錐体２１としては、例えば、三角錐や四角錐等の角錐状や、角錐台状、円錐状、円錐台状等を挙げることができる。これらの中でも、錐体としては、正面方向の輝度を向上できるとともに、成形が容易である点から、四角錐であることが好ましい。なお、本実施形態の錐体２１は四角錐である。また、出光方向変換部２０は、欠け等を防止する観点からは凹状とすることができ、塵埃等の異物を簡単に除去できる観点からは凸状とすることができる。また、錐体２１の表面は、鏡面状としてもよいし、微細な凹凸を有する粗面としてもよい。

錐体が四角錐である場合には、その四角錐の底面は正方形や長方形とすることができる。底面が長方形である場合には、短辺の長さをａとし、長辺の長さをｂとした際に、ａ≦ｂ≦５ａの関係を満たすことが好ましく、ａ≦ｂ≦１．５ａの関係を満たすことがより好ましい。一辺の長さａは、０．１μｍ〜５００μｍとすることができ、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは０．１μｍ〜５０μｍであり、モアレの発生を防止できる観点から、さらに好ましくは０．１μｍ〜５０μｍである。

ここで、錐体２１の頂角は、２０度〜１４０度であることが好ましく、３０度〜１２０度であることがより好ましい。また、錐体２１を構成する底面部の幅寸法の長さは、１μｍ〜１００μｍとすることができ、１０μｍ〜８０μｍであることが好ましく、２０μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。このような寸法とすることで、正面方向の輝度を高めることができる。ここで、錐体を構成する底面部の幅寸法の長さとは、錐体が円錐状である場合には、円形の底面部の直径を示し、錐体が楕円錐状である場合には、楕円形の底面部の長径と短径の平均値を示す。また、錐体が角錐状である場合には、多角形状の底面部を構成する一辺の長さの平均値を示す。

出光方向変換部２０は、略同一形状の錐体を複数含んでなる構成としてもよいし、形状の異なる複数種類の錐体を複数含んでなる構成としてもよい。また、複数の錐体は、正格子状に配置してもよいし、千鳥格子状に配置してもよいし、ランダムに配置してもよい。ただし、より高輝度にできる点で、正格子状または千鳥格子状に配置することが好ましい。さらに、隣り合う錐体は、隣接するように配置されてもよいし、離間して配置されてもよい。

次に、本発明に係る照明装置の製造方法について説明する。
図３は、本実施形態に係る製造方法により照明装置１を製造する手順を説明するための模式図である。図３（Ａ）に示すように、まず、光源である有機ＥＬ素子１０を予め作成する。具体的には、まず、ガラス製の透明基材層１２における光出射面１２Ｂとは反対側の面１２ＡにＩＴＯ等により透明電極１４を形成し、次いで、透明電極１４の上に、発光層１６、裏面電極１８をこの順に真空蒸着等により成膜する。このようにして有機ＥＬ素子１０を作成する。

また、前記有機ＥＬ素子１０とは別に、予め、出光方向変換部２０を製造するための型部材３０を作成し準備する（型準備ステップ）。型部材３０は、微細凹凸構造からなるパターン面３２Ａを有する型３２と、型３２のパターン面３２Ａの上に設けられた、未硬化状態の光硬化性組成物３４と、光硬化性組成物３４の上に設けられた剥離シート３６と、型３２におけるパターン面３２Ａとは反対側の面３２Ｂの上に設けられた光反射部としての金属製シート３８とを備えている。

パターン面３２Ａを有する型３２は、金属や樹脂等により形成できる。
型３２を金属により形成する場合には、例えば切削技術や、一般的なフォトリソ技術を用いて形成することができる、切削技術を用いる場合には、例えば、金属製の平板を用意し、その表面にめっき層等を設け、このめっき層の上を切削工具を用いて切削加工することにより、パターン面３２を有する型３２を形成することができる。ただし、めっき層を設けなくてもよい。この際、硬化後の光硬化性組成物３４と型３２とが離型しやすくなるように、型３２のパターン面３２Ａの表面に離型処理を施してもよい。このような離型処理としては、例えば、フッ素系材料で表面をコーティングしたり、フッ素系ガスで表面処理する態様を挙げることができる。

また、型３２を樹脂により形成する場合には、当該樹脂として、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、脂環式構造含有樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、あるいはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン−１などのポリオレフィン樹脂で透明なものなどを挙げることができ、これらの中でも脂環式構造含有樹脂が好適である。脂環式構造含有樹脂で型を成形することにより、表面のパターンを精度よく成形でき、耐久性（耐吸湿変形、繰り返し使用可能性）に優れ、かつ光硬化した出光方向変換部との離型性に優れる型を得ることができる。特に、出光方向変換部の面積が大型化するにつれて、これらの特徴が強調され好適である。また、上記樹脂には、必要に応じて添加剤を添加したものを用いることもできる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、型部材３０において、光硬化性組成物３４が設けられた型３２から剥離シート３６を剥離する（剥離ステップ）。剥離シート３６を剥離する際に、型３２から光硬化性組成物３４が垂れないように、光硬化性組成物３４は、ある程度高い粘性を有することが好ましい。このような粘性を確保するために、型３２から剥離シート３６を剥離する前に光硬化性組成物３４を半硬化させておくことが好ましい。

次に、有機ＥＬ素子１０の透明基材層１２の光出射面１２Ｂを、例えばヘキサメチレンジシラザン（ＨＭＤＳ）等により表面処理する。これにより、透明基材層１２と光硬化性組成物３４の硬化物との密着性を向上できる。

次に、図３（Ｃ）に示すように、この透明基材層１２の光出射面１２Ｂと型３２のパターン面３２Ａとを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物３４を介して透明基材層１２と型３２とを当接配置する（型配置ステップ）。

次に、図３（Ｄ）に示すように、透明電極１４と裏面電極１８との間に電圧を印加して発光層１６を発光させる。これにより、発光層１６で発せられた光Ｌは、透明基材層１２の光出射面１２Ｂを介して光硬化性組成物３４に達し、また、その一部の光Ｌ１は、金属製シート３８で反射して、再度、光硬化性組成物３４に達する。この際、光硬化性組成物３４が硬化するに十分な量の照射エネルギーを付与する。これにより、硬化性組成物３４は、有機ＥＬ素子１０からの直接光Ｌまたは前記反射光Ｌ２に感応して硬化して光硬化物となる。このようにして光硬化性組成物３４を硬化させる（硬化ステップ）。

最後に、図３（Ｅ）に示すように、前記光硬化物３４から型３２および金属製シート３８を剥離することにより、パターン面３２Ａの形状を転写した形状を有する出光方向変換部２０を形成する（離型ステップ）。

以上のようにして、照明装置１を製造する。
なお、使用済みの型３２および金属製シート３８は、パターン面３２の上に、再度、光硬化性組成物３４を設けることにより再利用することも可能である。

本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
(１)透明基材層１２の表面に複数の四角錐状の錐体２１からなる出光方向変換部２０を形成したので、この出光方向変換部２０により発光層１６からの光を集光させることができて、光取出効率を高めることができる。このため、正面方向の輝度がより一層高いエレクトロルミネッセンス素子を提供できる。従って、このように高輝度な素子を用いることにより、より高輝度な照明装置を提供できる。また、この照明装置の光出射側に液晶パネルを設けることにより、この照明装置の光出射側に配置される液晶パネルとを備える、より高輝度な液晶表示装置を提供できる。

(２)出光方向変換部２０を四角錐状の錐体２１を複数により構成したので、他の形状に比べて光取出効率をより一層高めることができる。

(３)光硬化性組成物３４を介して有機ＥＬ素子１０の光出射面１２Ｂの上に型部材３０を配置して、有機ＥＬ素子１０を発光させることにより光硬化性組成物３４を硬化させて光硬化物３４を形成し、その後、この光硬化物３４から型部材３０を剥がすことにより、所定の形状の出光方向変換部２０を形成できる。従って、出光方向変換部２０を形成するステップと、光出射面１２Ｂに出光方向変換部２０を設けるステップとを同時に実施できるため、予め、所定形状の出光方向変換部が形成されたシートを作成し、この作成したシートを光源の光出射面に貼付して照明装置を製造する場合に比べて、工程数が減少するため、正面方向の輝度が向上した照明装置を簡便に製造できる。

(４)有機ＥＬ素子１０自身の発光により光硬化性組成物３４を硬化させる構成としたので、有機ＥＬ素子１０が正しく発光するか否かの確認（検品）の際に、硬化ステップも合わせて実施することができ、正面方向の輝度が向上した照明装置をより一層簡便に製造できる。

(５)発光層１６自身の発光によって光硬化性組成物３４を硬化させるため、外部から光を照射する場合のように、有機材料からなる発光層１６の劣化という問題が生じず、有機ＥＬ素子１０および照明装置１０の長寿命化を図ることができる。

(６)有機ＥＬ素子１０の発光に伴って発熱が生じ、この熱によって光硬化性組成物３４の硬化が進むことにより、照明装置１の生産性向上にも寄与できる。

(７)金属製シート３８を用いることにより、有機ＥＬ素子１０からの発光を金属製シート３８で反射させて光硬化性組成物３４の側に戻すことができるため、光硬化性組成物３４の硬化を促進できる。このため、照明装置１の生産性をさらに向上できる。

(８)光硬化性組成物３４を挟んで剥離シート３６と型３２とを当接配置した部材を用意し、光硬化性組成物３４を型３２側に残した状態で剥離シート３６を剥離する構成としたので、光出射面１２Ｂに設置する直前に剥離シート３６を剥がすだけで、比較的簡単に照明装置１を製造できる。

(９)光源である有機ＥＬ素子１０を作成した後に、その光出射面１２Ｂに出光方向変換部２０を形成する構成としたので、それぞれの部材１０，２０を異なる場所で製造する場合にも容易に対応できる。

なお、本発明は、前記実施の形態には限定されない。
前記実施形態では、有機ＥＬ素子１０を予め製造した後に、出光方向変換部２０を形成する手順としたが、例えば、光源である有機ＥＬ素子の製造とともに出光方向変換部２０を形成する手順としてもよい。具体的には、透明基材層１２の光出射面１２Ｂ上に型３２および金属製シート３８を配置し、光硬化性組成物３４を介して光出射面１２Ｂとパターン面３２Ａとが対向するようにする。次に、型３２および金属製シート３８が光出射面１２Ｂ上に設置された透明基材層１２を用いて、この透明基材層１２の光出射面１２Ｂとは反対側の面１２Ａに、透明電極１４、発光層１６、および裏面電極１８をこの順に成膜する。これにより、有機ＥＬ素子１０の光出射面１２Ｂ上に、光硬化性組成物３４を介して型３２および金属製シート３８が設置された部材を作成する。この状態で、有機ＥＬ素子１０を発光させて光硬化性組成物３４を硬化させ、その後型３２および金属製シート３８を剥がし、これにより出光方向変換部２０を形成する。以上のようにして照明装置１を製造できる。

また、前記実施の形態では、型部材３０から剥離シート３６を剥がして光硬化性組成物３４を露出させる構成としたが、剥離シート３６を設けなくてもよい。この場合には、例えば、型３２および金属製シート３８からなる部材を容易し、型３２のパターン面３２Ａの上に光硬化性組成物３４を塗布等により設け、その上に、透明基材層１２を配置する手順で照明装置１を製造できる。また、透明基材層１２の上に光硬化性組成物３４を塗布等により設け、その上に型３２を配置する手順で照明装置１を製造してもよい。

前記実施の形態では、有機ＥＬ素子を発光させて光硬化性組成物を硬化させていたが、外部の光源を用いて光硬化性組成物を硬化させる構成としてもよい。ただし、光源として有機ＥＬ素子を用いており、有機材料からなる発光層が外部からの光照射により劣化する懸念があるため、有機ＥＬ素子自身を発光させる態様が好ましい。

前記実施の形態では、光源を有機ＥＬ素子としたが、無機ＥＬ素子、液晶表示装置用のバックライトとしてもよい。

また、例えば、前記実施形態では、透明基材層１２と透明電極１４とを直接積層したが、発光効率を高める観点から、部材１２，１４の間に、例えばＳｉＯ_２をスパッタリングすること等により成膜してなるガスバリヤ層を積層してもよい。

次に、本発明について、図３を参考にしながら、実施例および比較例１，２を用いてさらに詳細に説明する。

＜実施例１＞
(１)型部材の作成
まず、５０ｍｍ×５０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０製の矩形板材を用意し、その全面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解めっきを施した。次いで、頂角９０度の単結晶ダイヤモンドチップ（コンツールファインツーリング社製）が取り付けられたバイトを、微細加工用の工作機械（ナノグルーバ ＡＭＧ７１Ｐ、不二越社製）に用いて、ニッケル−リン無電解めっき面に対して、板材の短辺方向に沿って、幅２０μｍ、高さ１０μｍ、ピッチ２０μｍ、頂角９０度の断面二等辺三角形状の線状部を複数切削加工した。次いで、板材の長辺方向に沿って、前記同様のピッチで線状部を複数切削加工した。これにより、矩形板材の表面に、凸状の四角錐が正格子状に複数並んだ凹凸構造を有する金属スタンパを作製した。

次に、前記金属スタンパを装着した射出成形機により、脂環式構造含有樹脂であるノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物の樹脂ペレット（日本ゼオン社製、「ゼオノア１０６０Ｒ」）を原料として用いて、前記凹凸構造が転写された、凹状の四角錐が複数並んだパターン面３２Ａを有する脂環式構造含有樹脂製の型３２を成形した。

なお、本実施例では、射出成形により樹脂性の型を成形したが、例えば、脂環式構造含有樹脂からなるフィルム（日本ゼオン社製、「ゼオノアフィルム」）を用意し、このフィルムに前記金属スタンパと同様の構成の型を用いてエンボス加工（ナノインプリント加工）して、凹状の四角錐が複数並んだパターン面を有する樹脂製の型を成形してもよい。

次に、型３２のパターン面３２Ａとは反対側の面３２Ｂに、アルミニウム製シート３８を貼り付けた。また、型３２のパターン面３２Ａを上向きにした状態で、パターン面３２Ａの上に光硬化性組成物（東洋合成社製、「ＰＡＫ０１」）を塗布した。以上のようにして型部材３０を作成した。なお、本実施例では、離型シートは設けなかった。

(２)白色有機ＥＬ素子の作成
まず、透過性を有するガラス製の基板（透明基材層）の上に、ＩＴＯを蒸着して陽極（第１電極）を形成した。次に、この陽極の上にＮＰＢを蒸着して正孔輸送層（発光層）を形成した。この正孔輸送層の上に青色発光材料であるＡＤＳ０８２を蒸着して青色発光層（発光層）を形成した。この青色発光層の上に赤色発光材料であるＤＣＪＴＢを蒸着して赤色発光層（発光層）を形成した。この赤色発光層の上にＡｌｑ_３を蒸着して緑色発光層（発光層）および電子輸送層を形成した。この電子輸送層の上にてＬｉＦを蒸着してバッファー層を形成した後、アルミニウムを蒸着して陰極（第２電極）を形成した。以上のようにして、白色有機ＥＬ素子を作成した。

(３)照明装置の製造
次に、得られた白色有機ＥＬ素子のガラス製の基板の表面（光出射面）の上に、光硬化性組成物が当接するように型部材３０を配置した。次に、白色有機ＥＬ素子を３０００ｃｄ／ｍ^２で２分間発光させて、光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得た。最後に、この光硬化物から型部材３０を剥がして離型し、有機ＥＬ素子の光出射面に光硬化物からなる出光方向変換部を備えた照明装置を製造した。

＜実施例２＞
本実施例では、アルミニウム製シートを用いなかった点と、白色有機ＥＬ素子の発光を３０００ｃｄ／ｍ^２で３分間とした点以外は、実施例１と同様にして照明装置を得た。

＜実施例３＞
本実施例では、実施例１で用いた樹脂製の型の代わりに、実施例１で得た金属スタンパと同じ構成の下記金属製の型を型として用いた以外は、実施例１と同様にして照明装置を得た。金属製の型は、前記金属スタンパにおける凹凸構造が形成された面（パターン面に相当）に、離型剤（ダイキン社製、「オプツール」）を塗布して１０分間乾燥させることにより得た。

＜実施例４＞
本実施例では、まず、ＰＥＴフィルムの表面に前記金属スタンパと同様の構成の型を用いてエンボス加工（ナノインプリント加工）することにより、凹状の四角錐が複数並んだパターン面を有するＰＥＴ製の型を成形した。次に、この型の凹凸構造が形成された面（パターン面に相当）に、離型剤（ダイキン社製、「オプツール」）を塗布して１０分間乾燥させることにより得た。本実施例では、実施例１で用いた脂環式構造含有樹脂製のスタンパの代わりに上記ＰＥＴ製の型を用いた点と、白色有機ＥＬ素子の発光を３０００ｃｄ／ｍ^２で３分間とした点以外は、実施例１と同様にして照明装置を得た。

＜実施例５＞
本実施例では、白色有機ＥＬ素子の発光ではなく、露光装置（「ＴＭＥ−１５０Ｒ」、ＴＯＰＣＯＮ社製）を用いて外部からの光照射により光硬化性組成物を硬化させた点以外は、実施例１と同様にして照明装置を得た。

以上のようにして製造された各照明装置について、出光変換部が所望の形状に形成されていることを光学顕微鏡にて確認した後、分光光度計を用いて輝度効率を求めたところ、実施例１〜４は、その視感効率が１８．５（ｌｍ／Ｗ）であった。一方、実施例５は、その視感効率が１５．３（ｌｍ／Ｗ）であった。従って、実施例１〜４は、実施例５に比べて１７％効率がよいことが分かった。

本発明の製造方法により得られた照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 前記照明装置を構成する出光方向変換部を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る製造方法により照明装置を製造する手順を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 照明装置
１０ 有機ＥＬ素子（光源）
１２ 透明基材層
１２Ａ 面
１２Ｂ 光出射面
１４ 透明電極
１６ 発光層
１８ 裏面電極
２０ 出光方向変換部
２１ 錐体
３０ 型部材
３２ 型
３２Ａ パターン面
３２Ｂ 面
３４ 光硬化性組成物（光硬化物）
３６ 剥離シート
３８ 金属製シート（光反射部）

Claims (9)

1. 光を発する光出射面を有する光源と、
   前記光出射面の光出射側に設けられ、前記光源から出射する光の方向を変換する出光方向変換部と、を備える照明装置の、製造方法であって、
   微細凹凸構造からなるパターン面を有する型を準備する型準備ステップと、
   前記光出射面と前記パターン面とを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物を介して前記光源と前記型とを当接配置する型配置ステップと、
   この型配置ステップの後に、光照射により前記光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得る硬化ステップと、
   この硬化ステップの後に、前記光硬化物から前記型を剥がすことにより、前記パターン面が転写された形状を有する前記出光方向変換部を形成する離型ステップと、
   を備える照明装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の照明装置の製造方法において、
   前記光源は、液晶表示装置用のバックライト、または、エレクトロルミネッセンス素子である照明装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の照明装置の製造方法において、
   前記硬化ステップにおける前記光照射は、前記光源の発光による照明装置の製造方法。
4. 透明基材層と、第１電極と、発光層と、第２電極とをこの順に有し、前記透明基材層における前記第１電極とは反対側の面が光を発する光出射面となるエレクトロルミネッセンス素子と、
   前記光出射面の光出射側に設けられ、前記エレクトロルミネッセンス素子から出射する光の方向を変換する出光方向変換部と、を備える照明装置の、製造方法であって、
   前記透明基材層における前記光出射面とは反対側の面に第１電極を設けるステップと、
   前記第１電極における前記透明基材層とは反対側の面に発光層を設けるステップと、
   前記発光層における前記第１電極とは反対側の面に第２電極を設けるステップと、
   微細凹凸構造からなるパターン面を有する型を準備する型準備ステップと、
   前記光出射面と前記パターン面とを対向させた状態で、未硬化状態の光硬化性組成物を介して前記透明基材層と前記型とを当接配置する型配置ステップと、
   光照射により前記光硬化性組成物を硬化させて光硬化物を得る硬化ステップと、
   この硬化ステップの後に、前記光硬物から前記型を剥がすことにより、前記パターン面が転写された形状を有する前記出光方向変換部を形成する離型ステップと、
   を備える照明装置の製造方法。
5. 請求項４に記載の照明装置の製造方法において、
   前記硬化ステップにおける光照射は、前記エレクトロルミネッセンス素子の発光による照明装置の製造方法。
6. 請求項３または５に記載の照明装置の製造方法において、
   前記型は、透明樹脂により形成され、
   前記硬化ステップの前に、前記型の外表面のうち、前記パターン面が形成された面の背面の少なくとも一部に、前記光源からの光を反射する光反射部を設ける光反射部形成ステップを、さらに備える照明装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の照明装置の製造方法において、
   前記光反射部が金属製シートである照明装置の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置の製造方法において、
   前記型における前記パターン面の上に前記光硬化性組成物を介して剥離シートを設ける剥離シート設置ステップと、前記光硬化性組成物を前記型側に残した状態で前記剥離シートを前記型から剥離する剥離ステップとを、前記型配置ステップの前に、さらに備える照明装置の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置の製造方法により製造された照明装置。

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