JP2010287409A - 面光源装置、照明器具及びバックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光取り出し効率が高く、観察角度による色味の変化が少なく、且つ機械的強度が高い面光源装置、照明器具及びバックライト装置を提供する。
【解決手段】発光層を含む有機ＥＬ素子、および前記有機ＥＬ素子の一方の表面に接して設けられ、装置出光面側の表面の凹凸構造を規定する出光面構造層を備える面光源装置であって、前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、各凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、前記面光源装置は、前記発光層から出射された光を入射し、この入射した光を拡散して透過もしくは反射させる拡散部材を備え、前記面光源装置は、前記拡散部材を、前記出光面構造層内の一部もしくは全部を構成する層、および前記有機ＥＬ素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられる層、の少なくとも一方の層を構成する部材として備える、面光源装置；並びにこれを有する照明器具及びバックライト装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面光源装置、並びに当該面光源装置を備える照明器具及びバックライト装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という場合がある。）の発光体は、その形状を面状とすることが可能であり、且つその光の色を白色又はそれに近い色とすることが可能であるため、住環境等の空間を照明する照明器具の光源として、または表示装置のバックライトとしての用途に用いることが考えられる。

照明用途に用いる有機ＥＬ素子の一例として、白色の有機ＥＬ素子が作製されている。かかる白色素子は、積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を積層させたものが多い。これらの発光層の積層体は、主に黄／青、又は緑／青／赤の積層体である。

しかしながら、現在知られている有機ＥＬ素子は、上記照明の用途に用いるには効率が低い。そこで、有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる必要がある。

有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる方法として、光取出基板に種々の構造を設けることが知られている。例えば、光源装置の出光面に、蛍光性化合物を含むプリズムを設けること（特許文献１）、微小レンズアレイを設けること（特許文献２）などが提案されている。これらの構造で良好な集光を達成することができ、効率は向上する。

しかしながら、これらの構造を、上記の積層型の照明用有機ＥＬ素子に採用した場合、出光面から発光層までの深さが、それぞれの色の発光層により異なること等に起因して、出光面を正面から観察した場合と、正面から傾いた角度から観察した場合において、色味が大きく異なってしまうという問題点がある。

さらに、光源装置の出光面にプリズム等の凹凸構造を設けると、かかる凹凸構造の頂部が欠け易いため、装置の機械的強度を高めることが困難であるという問題点がある。

特開２００２−２３７３８１号公報 特開２００３−５９６４１号公報

本発明の目的は、光取り出し効率が高く、観察角度による色味の変化が少なく、且つ機械的強度が高い面光源装置、照明器具及びバックライト装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進めたところ、面光源装置の出光面を特定の構造とし、且つ面光源装置内に拡散部材を設ける設けることにより、上記課題が解決しうることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明によれば下記〔１〕〜〔１２〕が提供される。
〔１〕 発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子、および前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に接して設けられ、装置出光面側の表面の凹凸構造を規定する出光面構造層を備える面光源装置であって、
前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、各凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、
前記面光源装置は、前記発光層から出射された光を入射し、この入射した光を拡散して透過もしくは反射させる拡散部材を備え、
前記面光源装置は、前記拡散部材を、
前記出光面構造層内の一部もしくは全部を構成する層、および
前記有機エレクトロルミネッセンス素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられる層、の少なくとも一方の層を構成する部材として備える、面光源装置。
〔２〕 前記拡散部材は、前記出光面構造層内の一部もしくは全部を構成する層として設けられた部材であって、入射した光を拡散した態様で透過させる部材である、前記面光源装置。
〔３〕 前記拡散部材は、前記出光面構造層内の２つの層の間に介在する接着層である、前記面光源装置。
〔４〕 前記出光面構造層は、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接して設けられる基板と、
前記基板よりも前記装置出光面に近い位置に設けられる凹凸構造層であって、その装置出光面に近い側の面上に前記凹凸構造を有する凹凸構造層と、
前記基板および前記凹凸構造層を接着する接着層とを備え、
前記面光源装置は、前記接着層を、前記拡散部材として備える前記面光源装置。
〔５〕 前記拡散部材は、光拡散性を付与する粒子を含む材料により構成されている前記面光源装置。
〔６〕 前記拡散部材は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられた部材であって、入射した光を拡散した態様で反射させる部材である、前記面光源装置。
〔７〕 前記凹凸構造を前記装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、前記平坦部が占める面積と前記凹部が占める面積との合計に対する、前記平坦部が占める面積の割合が、１０〜７５％である、前記面光源装置。
〔８〕 前記凹部が角錐形状、円錐形状、球面の一部の形状、又はこれらの組み合わせの形状を有し、
複数の前記凹部は、互いに交差する２以上の方向に沿って前記装置出光面上に配列され、
隣り合う前記凹部の間には、前記２以上の方向のいずれの方向にも隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、前記面光源装置。
〔９〕 前記凹部が角錐形状、円錐形状、球面の一部の形状、又はこれらの組み合わせの形状を有し、
複数の前記凹部は、互いに交差する２以上の方向に沿って前記装置出光面上に配列され、
隣り合う前記凹部の間には、前記２以上の方向のうちの一方向にのみ隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、前記面光源装置。
〔１０〕 前記凹部が溝状の形状を有し、
複数の前記凹部は、前記装置出光面上に平行に配列され、
隣り合う前記凹部の間には隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、前記面光源装置。
〔１１〕 〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の面光源装置を備える照明器具。
〔１２〕 〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の面光源装置を備えるバックライト装置。

本発明の面光源装置は、光取り出し効率が高く、観察角度による色味の変化が少なく、且つ装置の出光面の機械的強度が高いので、照明器具の光源、及び液晶表示装置等の表示装置のバックライトなどとして有用である。
本発明の照明器具及びバックライト装置は、前記本発明の面光源装置を有するので、光取り出し効率が高く、観察角度による色味の変化が少なく、且つ機械的強度が高い照明器具及びバックライト装置とすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。 図１に示す面光源装置を、図１中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図である。 図３に示す面光源装置を、図３中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図である。 図６に示す面光源装置を、図６中の線３ａを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る面光源装置を、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図である。 図９に示す面光源装置を、図９中の線４ａを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 図１に示す面光源装置１０の装置出光面１０Ｕの構造を拡大して示す部分上面図である。 図１１に示す凹凸構造層１１１を、図１１の線１０ａを通る垂直な面で切断した断面を示す部分断面図である。 図１２に示す凹部の変形例を示す部分断面図である。 図１２に示す凹部の別の変形例を示す部分断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図である。 図１５に示す面光源装置を、図１５中の線１１ａ及び１１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。 比較例１の測定結果による、色度の測定角度と色度ｘ及びｙ値との関係を示すグラフである。 実施例１の測定結果による、色度の測定角度と色度ｘ及びｙ値との関係を示すグラフである。 実施例２の測定結果による、色度の測定角度と色度ｘ及びｙ値との関係を示すグラフである。 参考例１の測定結果による、平坦部割合と荷重との関係を示すグラフである。

＜第１の実施形態＞
以下において、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
本発明の面光源装置は、発光層を含む有機ＥＬ素子、および前記有機ＥＬ素子の一方の表面に接して設けられ、装置出光面側の表面の凹凸構造を規定する出光面構造層を備える。
前記装置出光面とは、面光源装置としての出光面、即ち、面光源装置から装置外部に光が出光する際の出光面である。装置出光面は、前記有機ＥＬ素子の前記発光層と平行な面であり、面光源装置の主面と平行である。但し、微視的に見ると、後述する凹部上の面は発光層と非平行な角度をなしうる。以下、別に断らない限り、かかる凹部を無視して見た装置出光面と平行（又は垂直）であることを、単に「装置出光面と平行（又は垂直）」であるという。また、別に断らない限り、面光源装置は、かかる装置出光面が水平方向と平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
本発明において、各構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲の誤差を含んでいてもよく、例えば、平行又は垂直な角度から±５°の誤差を含んでいてもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。第１の実施形態において、面光源装置１０は、装置出光面１０Ｕを有する、矩形の平板状の構造を有する装置である。図２は、図１に示す面光源装置１０を、図１中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。

面光源装置１０は、有機ＥＬ素子１４０と、有機ＥＬ素子１４０の、装置出光面１０Ｕ側の表面１４４に接して設けられた出光面構造層１００とを備える。面光源装置１０はさらに、任意の構成要素として、有機ＥＬ素子１４０の、装置出光面１０Ｕとは反対側の表面１４５側に封止基板１５１を有する。

有機ＥＬ素子１４０は、第１の電極層１４１、発光層１４２及び第２の電極層１４３を備える。第１の実施形態において、第１の電極層１４１は透明電極であり、第２の電極層１４３は反射電極である。このような構成であるため、発光層１４２からの光は、第１の電極層１４１を透過するか、又は第２の電極層１４３で反射され、発光層１４２及び第１の電極層１４１を透過して、出光面構造層１００側に向かうことができる。

出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を含む複層体１１０と、基板としてのガラス基板１３１と、複層体１１０及びガラス基板１３１を接着する接着層１２１とを備える。面光源装置１０においては、凹凸構造層１１１、基材フィルム層１１２、接着層１２１及びガラス基板１３１のうちの１層以上が、拡散剤を含む材料からなり、それにより、入射した光を拡散して透過若しくは反射させる拡散部材を構成する。

凹凸構造層１１１は、面光源装置１０の上面（即ち面光源装置１０の出光面側の最外層）に位置し、複数の凹部１１３と、凹部１１３の周囲に位置する平坦部１１４とを含む凹凸構造を有する。当該凹凸構造により、装置出光面１０Ｕが規定される。装置出光面１０Ｕは、凹部１１３を無視して巨視的に見ると、平坦部１１４及びガラス基板１３１等の装置中の他の層と平行な平面であるが、微視的には凹部１１３により規定される斜面を含む凹凸面である。なお、本願において、図面は模式的な図示であるため、装置出光面上には僅かな個数の凹部のみを示しているが、実際の装置においては、一枚の装置出光面上に、これよりも遥かに多い数の凹部を設けることができる。

（有機ＥＬ素子）
前記有機ＥＬ素子１４０として例示するように、本発明において、有機ＥＬ素子は、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える素子とすることができる。

有機ＥＬ素子は、基板上に素子を構成する電極、発光層等の層を形成し、さらにそれらの層を覆う封止部材を設け、基板と封止部材で発光層等の層を封止した構成とされるのが一般的である。通常、ここでいう基板側から出光する素子はボトムエミッション型、封止部材側から出光する素子はトップエミッション型と呼ばれる。本発明の面光源装置は、これらのいずれであってもよく、ボトムエミッション型の場合、層を形成するための基板と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成し、一方トップエミッション型の場合、封止部材等の出光面側の構造体と、さらに必要に応じて任意の層とを含む組み合わせが出光面構造層を構成する。

本発明において、有機ＥＬ素子を構成する発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。発光層中の発光材料は１種類に限られず、また発光層も１層に限られず、光源としての用途に適合すべく、一種の層単独又は複数種類の層の組み合わせとすることができる。これにより、白色又はそれに近い色の光を発光するものとしうる。

有機ＥＬ素子はさらに、電極間に、発光層に加えてホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層及びガスバリア層等の他の層をさらに有することもできる。有機ＥＬ素子はさらに、電極に通電するための配線、発光層の封止のための周辺構造等の任意の構成要素を備えることもできる。

有機ＥＬ素子の電極は、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。第１実施形態にかかる有機ＥＬ素子１４０のように、出光面構造層側の電極を透明電極とし、反対側の電極を反射電極とすることにより、出光面構造層側に出光する有機ＥＬ素子とすることができる。また、両方の電極を透明電極とし、さらに出光面構造層と反対側に反射部材を有することにより、出光面構造層側への出光を達成することもできる。

電極及びその間に設ける層を構成する材料としては、特に限定されないが、具体例として下記のものを挙げることができる。
透明電極の材料としてはＩＴＯ等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としてはスターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としては同じくトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としてはテトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としては、ピラゾリン誘導体などがあげられる。
青色発光層のホスト材料としてはアントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としてはペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としては、ユーロピウム錯体などを上げることができる。
電子輸送層の材料にはアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
陰極材料にはフッ化リチウムおよびアルミニウムをそれぞれ用い、これらを順次真空成膜により積層させたものを挙げることができる。

上記のもの又はその他の発光層を適宜組み合わせて積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を得ることができる。補色関係の組み合わせは、黄／青、又は緑／青／赤等とすることができる。

（出光面構造層）
前記出光面構造層１００として例示するように、本発明において、出光面構造層は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。例えば、前記出光面構造層１００のように、凹凸構造層と基材フィルム層とを組み合わせた複層体を含むことができる。これにより、性能の高い出光面構造層を容易に得ることができる。

凹凸構造層及び基材フィルムを構成する樹脂組成物は、透明樹脂を含む組成物とすることができる。透明樹脂が「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。本発明においては、出光面構造層を構成する各層が、光学部材に用いるのに適した光線透過率を有するものとすることができ、出光面構造層全体として８０％以上の全光線透過率を有するものとすることができる。
樹脂組成物に含まれる透明樹脂の材質は、特に限定されず、透明な層を形成することができる各種の樹脂を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を挙げることができる。なかでも熱可塑性樹脂は熱による変形が容易であるため、また紫外線硬化性樹脂は硬化性が高く効率が良いため、凹凸構造層の効率的な形成が可能となり、それぞれ好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアクリレート系、シクロオレフィンポリマー系の樹脂を挙げることができる。また紫外線硬化性樹脂としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エン／チオール系、イソシアネート系の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂としては、複数個の重合性官能基を有するものを好ましく用いることができる。

複層体を構成する凹凸構造層の材料としては、装置出光面の凹凸構造を形成しやすく且つ凹凸構造の耐擦傷性を得やすいという観点から、硬化時の硬度が高い材料が好ましい。具体的には、７μｍの膜厚の樹脂層を基材上に凹凸構造が無い状態で形成した際に、鉛筆硬度でＨＢ以上になるような材料が好ましく、Ｈ以上になる材料がさらに好ましく、２Ｈ以上になる材料がより好ましい。一方、基材フィルム層の材料としては、凹凸構造層の形成に際しての、及び／又は複層体を成形した後の複層体の取り扱いを容易とするために、ある程度の柔軟性があるものが好ましい。このような材料を組み合わせることにより、取り扱いが容易で且つ耐久性に優れる複層体を得ることができ、その結果高性能の面光源装置を容易に製造することができる。このような材料の組み合わせは、それぞれの材料を構成する樹脂として、上に例示した透明樹脂を適宜選択することにより得ることができる。具体的には、凹凸構造層の材料を構成する透明樹脂として、アクリレート等の紫外線硬化性樹脂を用い、一方基材フィルムの材料を構成する透明樹脂として、脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（後述するゼオノアフィルム等）や、ポリエステルフィルムを用いることができ、これにより、好ましい材料の組み合わせを得ることができる。

前記出光面構造層１００のように、出光面構造層が凹凸構造層と基材フィルム層とを含む場合、凹凸構造層と基材フィルムとの屈折率はできるだけ近いほうがよく、好ましくは屈折率の差が０．１以内、さらに好ましくは０．０５以内である。

凹凸構造層、基材フィルム層等の出光面構造層の構成要素となる層の材料となる樹脂組成物は、当該層が拡散部材を構成する場合は、後述する粒子などの光拡散性を付与する要素を含むことができる。さらに、樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含むことができる。当該任意の成分としては、フェノール系・アミン系などの劣化防止剤、界面活性剤系・シロキサン系などの帯電防止剤、トリアゾール系・２−ヒドロキシベンゾフェノン系などの耐光剤の添加剤を挙げることができる。

本発明において、凹凸構造層の厚さは、特に限定されないが１〜７０μｍであることが好ましい。ここで、凹凸構造層の厚さとは、凹凸構造体が形成されていない基板側の面と、凹凸構造体の平坦部との距離のことである。また基材フィルム層の厚さは、２０〜３００μｍであることが好ましい。

本発明において、出光面構造層はさらに、前記出光面構造層１００におけるガラス基板１３１のような基板を含むことができ、それにより、面光源装置にたわみを抑制する剛性を与えることができる。また、基板として、有機ＥＬ素子を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機ＥＬ素子を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、面光源装置の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。

基板を構成する材料の例としては、ガラスに加えて樹脂を挙げることができる。基板の屈折率は、特に制限されないが、１．４〜２．０とすることができる。本発明において、基板の厚さは、特に限定されないが、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。

出光面構造層はさらに、前記複層体と前記基板との間などの、出光面構造層内の２つの層の間に介在する接着層を含むことができる。接着層の材料である接着剤は、狭義の接着剤（２３℃における剪断貯蔵弾性率が１〜５００ＭＰａであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤）のみならず、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満である粘着剤をも包含する。具体的には、基板及び透明樹脂層に近い屈折率を有し、且つ透明であるものを適宜用いることができる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、５〜１００μｍであることが好ましい。

（拡散部材）
本発明の面光源装置は、前記出光面構造層内の一部若しくは全部を構成する層として、前記有機ＥＬ素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられた部材として、又はその両方として、入射した光を拡散して透過若しくは反射させる拡散部材をさらに有する。即ち、本発明において、出光面構造層の一部又は全部が拡散部材としての機能を持ったものであってもよく、また出光面構造層とは別に拡散部材としての別の部材を有していてもよい。

第１の実施形態における面光源装置１０の場合のように、有機ＥＬ素子の電極層のうち片方が反射電極で、もう片方が透明の場合、前記拡散部材は、出光面構造層内の一部又は全部を構成する層として設けられた部材であって、入射した光を拡散された態様で透過させる部材とすることができる。より具体的には、出光面構造層を構成する凹凸構造層、基材フィルム、接着層及びガラス基板等の出光面構造層内の一部又は全部の層を、光を拡散させる層とすることにより、これらの層の一部又は全部を拡散部材とすることができる。

光を拡散させる層の材料としては、例えば、粒子を含んだ材料、及び２種類以上の樹脂を混ぜ合わせて光を拡散させるアロイ樹脂とした材料を挙げることができる。拡散性を容易に調節できるという観点から、粒子を含んだ材料、特に粒子を含んだ樹脂組成物が特に好ましい。

拡散部材に含まれる粒子は、透明であっても、不透明であってもよい。粒子の材料としては、金属及び金属化合物、並びに樹脂等を用いることができる。金属化合物としては、金属の酸化物及び窒化物を挙げることができる。金属及び金属化合物としては、具体的には例えば銀、アルミのような反射率が高い金属、酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化ジルコニウム、窒化珪素、錫添加酸化インジウム、酸化チタンなどの金属化合物を挙げることができる。一方樹脂としては、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。

粒子の形状は、球状、円柱状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状等の形状とすることができる。
拡散部材において、粒子の含有割合は、拡散部材を構成する材料全量中体積割合で１〜８０％であることが好ましく、５〜５０％であることがより好ましい粒子の含有割合をかかる下限以上とすることにより、観察角度による色味の変化の低減等の所望の効果を得ることができる。また、かかる上限以下とすることにより、拡散部材中での粒子の凝集を防止し、良好に粒子が分散した拡散部材を容易に得ることができる。
粒子の粒径は好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下である。ここで粒径とは、体積基準の粒子量を、粒子径を横軸にして積算した積算分布における５０％粒子径のことである。粒径が大きいほど、所望の効果を得るために必要な粒子の含有割合は多くなり、粒径が小さいほど、含有量は少なくてすむ。従って、粒径が小さいほど、観察角度による色味の変化の低減、及び光取り出し効率の向上等の所望の効果を、少ない粒子で得ることができる。なお、粒径は、粒子の形状が球状以外である場合には、その同等体積の球の直径を粒径とする。

粒子が透明な粒子であり、且つ粒子が透明樹脂中に含まれる場合において、粒子の屈折率と、透明樹脂の屈折率は、それらの差が０．０５〜０．５であることが好ましく、０．０７〜０．５であることがより好ましい。ここで、粒子及び透明樹脂の屈折率は、どちらがより大きくても良い。粒子と透明樹脂の屈折率が近すぎると拡散効果が得られず色味ムラは抑制されず、逆に差が大きすぎると拡散が大きくなり色味ムラは抑制されるが光取出効果が低減することになる。

出光面構造層内の一部若しくは全部を構成する層を拡散部材とする場合、出光面構造層を構成する各層のうちどれを拡散部材とするかについては、特に限定されず、種々の観点から選択することができる。例えば、容易に拡散の度合いを調節しうるという観点からは、透明樹脂を含む層を拡散部材とすることが好ましい。

さらに、層中の粒子の含有割合を過大せずに十分な拡散性を確保する観点からは、５μｍ以上といった、ある程度以上厚さがある層を拡散部材とすることが好ましい。
ここで、凹凸構造層は、前述の通り硬度が高い材料が好ましいが、そのような硬度の高い材料の膜厚が厚いと、面光源装置において使用する際、経時的に、装置出光面に、不所望な反りをもたらす可能性がある。したがって、この観点からは、凹凸構造層以外の層であって塑性変形しやすい性質を賦与しうる層、例えば基材フィルム又は接着層を拡散部材とすることが好ましい。

一方、製造工程において透明樹脂等の材料の加熱の工程を伴わない層を拡散部材とすることにより、製造工程の管理を容易にすることができる。例えば、樹脂搬送経路において粒子による詰まりが発生した場合の対処を容易にすることができる。この観点からは、接着層を拡散部材とすることが好ましい。または接着層と接着層以外の層を拡散部材とすることも好ましい。例えば、接着層と基材フィルムとを拡散部材とし、基材フィルムに添加する粒子の割合を少なくすることにより、基材フィルムの製造工程における管理を容易にする（例えば、詰まりが発生する頻度を低減する）ことができる。

さらには、出光面構造層内に、上記凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及びガラス基板以外の層を追加的に設け、かかる追加の層を拡散部材とすることもできる。または、かかる追加の層と上記凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及びガラス基板のうちの１以上の層との両方を拡散部材とすることもできる。

拡散部材が出光面構造層内の一部又は全部を構成する層として設けられる場合において拡散の度合いは特に限定しないが、一例として拡散部材が凹凸構造層から接着層の間の一部または全部である場合に、前記凹凸構造層の表面凹凸がない状態での、凹凸構造層から接着層部分までの全光線透過率は７０〜９５％であることが好ましく、７５〜９０％であることがさらに好ましい。

（凹凸構造）
本発明において、出光面構造層上の前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、前記凹部の周囲に位置する平坦部とを含む。ここで「斜面」とは、装置出光面と平行でない角度をなす面である。一方、平坦部上の面は、装置出光面と平行な面とすることができる。

凹凸構造の例として、図１及び図２に示した面光源装置１０の装置出光面の凹凸構造を、図１１及び図１２を参照してより詳細に説明する。図１１は、凹凸構造層１１１により規定される、面光源装置１０の装置出光面１０Ｕの構造を拡大して示す部分上面図である。図１２は、凹凸構造層１１１を、図１１の線１０ａを通る垂直な面で切断した断面を示す部分断面図である。

複数の凹部１１３のぞれぞれは正四角錐形状の窪みであり、従って凹部１１３の斜面１１Ａ〜１１Ｄは同一の形状であり、底辺１１Ｅ〜１１Ｈは正方形を構成する。線１０ａは、一列の凹部１１３の全ての頂点１１Ｐの上を通る線であり、且つ凹部１１３の底辺１１Ｅ及び１１Ｇと平行な線である。

凹部１１３は、一定の間隔をおいて、直交する２配置方向に連続して配置されている。かかる２配置方向のうち一方の方向Ｘは底辺１１Ｅ及び１１Ｇと平行である。この方向Ｘにおいて、複数の凹部１１３は一定の間隔１１Ｊをおいて整列している。２配置方向のうちの他方の方向Ｙは１１Ｆ及び１１Ｈと平行である。この方向Ｙにおいて複数の凹部１１３は一定の間隔１１Ｋをおいて整列している。

凹部１１３のそれぞれを構成する斜面１１Ａ〜１１Ｄが平坦部１１４となす角（斜面１１Ｂ及び１１Ｄについては、それぞれ図１２に示す角１１Ｌ及び１１Ｍ）は例えば６０°に設定され、これにより、凹部１１３を構成する正四角錐の頂角、即ち頂点１１Ｐにおいて相対向する斜面がなす角（斜面１１Ｂ及び１１Ｄがなす角については、図１２に示す角１１Ｎ）も６０°となっている。

このように、面光源装置が、装置出光面において、複数の凹部と、各凹部の周囲に位置する平坦部とを含む構成を有し、さらに所定の拡散部材を組み合わせて有することにより、光取り出し効率を高め、且つ観察角度による色味の変化を低減することができ、しかも、外部衝撃により凹凸構造の欠け等が生じるのを防止でき、ひいては装置出光面の機械的強度を向上させることができる。

本発明の面光源装置は、上記の構成とすることにより、出光面における半球状全方位での色度座標のｘ座標およびｙ座標の少なくともいずれかの変位を上記の構成をとらない場合に比べて半減させることができる。。このため、面光源装置において、観察角度による色味の変化を抑えることができる。かかる半球状全方位での色度の変位を測定する方法として、例えば装置出光面の法線（正面）上に分光放射輝度計を設置し、法線方向を０°とした時その装置出光面を−９０〜９０°まで回転させられる機構を付与することで、各方向で測定した発光スペクトルから色度座標を算出できるため、その変位を算出できる。

凹凸構造層を装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、平坦部が占める面積と凹部が占める面積との合計に対する、平坦部が占める面積の割合（以下、「平坦部割合」という。）を適宜調節することにより、面光源装置の光取り出し効率を向上させることができる。具体的には、平坦部割合を１０〜７５％とすることにより、良好な光取り出し効率を得ることができ、且つ装置出光面の機械的強度を高めることができる。

本発明において、凹部は、例えば、上に述べた角錐形状に加え、円錐形状、球面の一部の形状、溝状の形状、及びこれらを組み合わせた形状を有しうる。角錐形状は、前記凹部１１３として例示するように底面が正方形である四角錐としうるが、これに限られず、三角錐、五角錐、六角錐、底面が正方形でない四角錐などの角錐形状とすることもできる。

さらに、本願でいう円錐及び角錐は、その頂部が尖った通常の円錐及び角錐のみならず、先端が丸みを帯びた形状、又は平らに面取りされた形状（錐台状の形状等）をも包含する。例えば、図１２に示す凹部１１３では四角錐の頂部１１Ｐは尖った形状となっているが、これが、図１３に示す凹部６１３の頂部６１Ｐのように丸みを帯びた形状になっていてもよい。また、図１４に示す凹部７１３のように、角錐の頂部に平坦な部分７１Ｐを設け、平らに面取りされた形状とすることもできる。

図１３に示すように角錐の頂部が丸みを帯びた形状である場合、その頂部６１Ｐと、当該角錐が丸みを帯びず尖った形状となっていた場合の頂部６１Ｑとの高さの差６１Ｒは、当該角錐が丸みを帯びず尖った形状となっていた場合の角錐の高さ６１Ｓの２０％以下とすることができる。図１４に示すように角錐の頂部が平らに面取りされた形状である場合、平坦な部分７１Ｐと、当該角錐の頂部が平坦で無く尖った形状となっていた場合の頂部７１Ｑとの高さの差７１Ｒは、当該角錐の頂部が平坦で無く尖った形状となっていた場合の角錐の高さ７１Ｓの２０％以下とすることができる。

凹凸構造における凹部の深さは、特に限定されないが、凹凸構造が形成された表面を様々な方向（装置出光面と平行な面内の様々な方向）に沿って測定した中心線平均粗さの最大値（Ｒａ（ｍａｘ））として、１〜５０μｍの範囲内とすることができる。凹凸構造を凹凸構造層上に形成する場合は、凹凸構造層の厚さに対して相対的に、好ましい凹部の深さを定めることができる。例えば、凹凸構造層の材料として、凹凸構造層の耐久性の維持に有利な硬質の材料を用いた場合、凹凸構造層の厚さを薄くしたほうが、複層体の可撓性が高まり、面光源装置の製造工程における複層体の取り扱いが容易となる。具体的には、図１２に示す凹部の深さ１６Ｄに対する凹凸構造層１１１の厚さ１６Ｅは、０〜３０μｍであることが好ましい。

本発明において、凹部の斜面と、出光面とがなす角は４０〜７０°であることが好ましく、４５〜６０°であることがより好ましい。例えば凹部の形状が、図１、２、１１及び１２に示す四角錐である場合、その頂角（図１２における角１１Ｐ）は、６０〜９０°となることが好ましい。また、観察角度による色味の変化を最小限にしつつ光取り出し効率も高めるという観点からは、斜面と装置出光面とがなす角は大きいほうが好ましく、具体的には例えば５５°以上とすることが好ましく、６０°以上とすることがさらにより好ましい。この場合、かかる角の上限は、凹凸構造層の耐久性の維持を考慮し、７０°程度とすることができる。

凹部の形状が、頂部において丸みを帯びた又は平らに面取りされた角錐形状、円錐形状又は溝状の形状である場合は、当該丸みを帯びた部分又は面取りされた部分を除く斜面の角度を、斜面の角度とする。例えば、図１３及び図１４に示す例では、面６１３ａ、６１３ｂ、７１３ａ及び７１３ｂを、角錐の斜面とする。斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取り出し効率を高めることができる。凹凸構造の斜面は、必ずしも全てが同じ角度である必要は無く、上記範囲内で、異なる角度を有する斜面が共存していてもよい。なお、円錐形状の斜面と装置出光面とがなす角とは、かかる円錐の母線と装置出光面とがなす角とすることができる。

装置出光面において、複数の凹部は、任意の態様で配列することができる。例えば、複数の凹部を、装置出光面上の２以上の方向に沿って配列することができる。より具体的には、図１及び図１１に示した凹部１１３のように、直交する２方向に沿って配列することができる。

２以上の方向に凹部を配列した場合において、それらのうち１方向以上の方向に、隣り合う凹部間の隙間を設け、かかる隙間により平坦部を構成することができる。例えば、図１１に示す凹部１１３の配列では、直交する２方向において、それぞれ間隔１１Ｊ及び１１Ｋの隙間を設けて、かかる隙間により平坦部１１４を構成している。このような構成を採用することにより、良好な光取り出し効率と、装置出光面の機械的強度とを両立させることができる。

（製造方法）
本発明の面光源装置の製造方法は、特に限定されないが、上に例示した、凹凸構造層、基材フィルム、接着層及びガラス基板を有する出光面構造層を備える面光源装置を製造する場合、ガラス基板の一方の面に有機ＥＬ素子を構成する各層を積層し、その後又はその前に、ガラス基板の他方の面に凹凸構造層及び基材フィルムを有する複層体を、接着層を介して貼付することにより製造することができる。

凹凸構造層及び基材フィルムを有する複層体の製造は、所望の形状を有する金型等の型を調製し、これを凹凸構造層を形成する材料の層に転写することにより行うことができる。より具体的な方法としては、
（方法１）基材フィルムを構成する樹脂組成物Ａの層及び凹凸構造層を構成する樹脂組成物Ｂの層（凹凸構造はまだ形成されていない）を有する未加工複層体を調製し、かかる未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、凹凸構造を形成する方法；及び
（方法２）基材フィルムの上に、液体状態の樹脂組成物Ｂを塗布し、塗布された樹脂組成物Ｂの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Ｂを硬化させ、凹凸構造層を形成する方法
を挙げることができる。

方法１において、未加工複層体は、例えば樹脂組成物Ａ及び樹脂組成物Ｂを共押出する押出成形により得ることができる。未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、所望の表面形状を有する型を押し当てることにより、凹凸構造を形成することができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂組成物Ｂのガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ以上（Ｔｇ＋１００℃）以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５秒以上６００秒以下である。

方法２において、凹凸構造層を構成する樹脂組成物Ｂとしては、紫外線等のエネルギー線により硬化しうる組成物を用いることが好ましい。かかる樹脂組成物Ｂを、基材フィルム上に塗布し、型を当てた状態で、塗布面の裏側（基材フィルムの、樹脂組成物Ｂを塗布した面とは反対側）に位置する光源から、紫外線等のエネルギー線を照射し、樹脂組成物Ｂを硬化させ、その後型を剥離することにより、樹脂組成物Ｂの塗膜を凹凸構造層とし、複層体を得ることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の面光源装置において、装置出光面を構成する凹部の形状は、上記第１の実施形態として例示した角錐形状に限られず、例えば以下に示す第２の実施形態のように、球の一部の形状であってもよい。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図であり、図４は、図３に示す面光源装置を、図３中の線１ａ−１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図３及び図４に示す通り、第２の実施形態に係る面光源装置２０は、装置出光面の形状、即ち出光面構造層２００を構成する複層体２１０のうち凹凸構造層２１１の表面の形状が異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。

凹凸構造層２１１の表面上に形成された凹部２１３は、半球状の形状であり、装置出光面２０Ｕ上において、一定の間隔をおいて、線２ａ、２ｂ及び２ｃに平行な３配置方向に連続して配置されている。線２ａ、２ｂ及び２ｃは、互いに６０°の角度をなしている。隣り合う凹部２１３の間には、線２ａ、２ｂ及び２ｃの方向に隙間が設けられ、この隙間が平坦部２１４を構成している。

このような、半球状の形状を有する凹部とその間の隙間である平坦部を有する構造を有する装置出光面を有する場合であっても、第１の実施形態における角錐形状の凹部と同様に、光取り出し効率を高め、且つ観察角度による色味の変化を低減することができ、しかも装置出光面の機械的強度を向上させることができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の面光源装置において、装置出光面を構成する凹部の形状はまた、以下に示す第３の実施形態のように、溝状の形状であってもよい。
図５は、本発明の第３の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。図５に示す通り、第３の実施形態に係る面光源装置３０は、装置出光面の形状、即ち出光面構造層３００を構成する複層体３１０のうち凹凸構造層３１１の表面の形状が異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。

凹凸構造層３１１の表面上に形成された複数の凹部３１３のそれぞれは、直線状の、溝状の形状を有し、２つの平坦な斜面を有し、したがって、凹部３１３を、溝の延長方向に垂直な面で切断した断面は、２つの斜辺を有する三角形の形状を有する。複数の凹部３１３は、装置出光面３０Ｕ上に平行に配列される。隣り合うする前記凹部３１３の間には隙間３１４が設けられ、かかる隙間３１４が、装置出光面３０Ｕにおける平坦部を構成する。

このような、溝状の形状を有する凹部とその間の隙間である平坦部を有する構造を有する装置出光面を有する場合であっても、第１の実施形態における角錐形状の凹部と同様に、光取り出し効率を高め、且つ観察角度による色味の変化を低減することができ、しかも装置出光面の機械的強度を向上させることができる。

ここで、凹部の溝状の形状は、斜面を含んでいる限りにおいて特に限定されず、上に例示した断面が三角形のものに限られず、様々な形状をとることができる。例えば、溝の断面形状は、５角形、７角形といった他の多角形の形状、又は円の一部等、多角形以外の形状であってもよい。さらに、上で第１実施形態に関連して説明した、角錐又は円錐の頂部を、丸みを帯びた形状又は平らに面取りされた形状に変形させた形状とするのと同様に、溝の断面の形状を、頂点が丸みを帯びた形状又は平らに面取りされた形状に変形させてもよい。

＜第４の実施形態＞
本発明の面光源装置において、装置出光面を構成する凹部の形状が角錐形状である場合の、かかる角錐形状は、上記第１の実施形態として例示した単純な角錐形状に限られず、例えば以下に示す第４の実施形態のように、それぞれの凹部において、複数の角錐が組み合わされた形状であってもよい。

図６は、本発明の第４の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図であり、図７は、図６に示す面光源装置を、図６中の線３ａを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図６及び図７に示す通り、第４の実施形態に係る面光源装置４０は、装置出光面４０Ｕの形状、即ち出光面構造層４００を構成する複層体４１０のうち凹凸構造層４１１において、凹部４１３の形状が第１の実施形態における凹部１１３と異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。

凹凸構造層４１１の表面上に形成された複数の凹部４１３のそれぞれは、装置出光面に対する傾斜の角度が異なる３種類の斜面４１Ｔ、４１Ｕ及び４１Ｖを有している。４１Ｖはもっとも傾斜が大きく、４面の斜面４１Ｖは四角錐を構成している。斜面４１Ｕは斜面４１Ｖより傾斜が小さく、斜面４１Ｔは斜面４１Ｕより傾斜が小さい。４面の斜面４１Ｕは、四角錐の一部の形状を構成し、４面の斜面４１Ｔも、四角錐の一部の形状を構成する。これらが組み合わさることにより、凹部４１３は、３種類の四角錐またはその一部が組み合わさった形状を有している。そして、凹部４１３の周囲に位置する平坦部４１４は、第１の実施形態における平坦部１１４と同様に、直交する２方向において凹部間に設けられた隙間により構成されている。

このような、複数の角錐が組み合わされた形状の凹部を有することにより、第１の実施形態における角錐形状の凹部よりもさらに観察角度による色味の変化を低減しうる場合があり得、同時に、第１の実施形態と同様に、光取り出し効率を高め、且つ装置出光面の機械的強度を向上させることができる。

＜第５の実施形態＞
上に述べた第１〜第４の実施形態においては、拡散部材は、出光面構造層内の一部若しくは全部を構成する層として設けられた、入射した光を拡散して透過させる部材であるが、本発明の面光源装置における拡散部材はこれに限られず、以下に示す第５の実施形態において例示するように、有機ＥＬ素子よりも出光面構造層から遠い位置に設けられた、入射した光を拡散して反射させる部材であってもよい。

図８は、本発明の第５の実施形態に係る面光源装置を、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図８に示す通り、第５の実施形態に係る面光源装置５０は、第２の電極層として、反射電極１４３に代えて第２の透明電極である電極層１４４を有する点、及び封止基板１５１に代えて、反射部材５５１及び反射部材基板５５２を有する点において第１の実施形態と異なり、その他の点では第１の実施形態と同一である。

面装置装置５０において、反射部材５５１は、反射部材５５１に入射した光を、反射面５５１Ｕにおいて反射する性質を有し、さらに反射面５５１Ｕは平坦でなく凹凸を有する。これにより、反射部材５５１は、入射した光を拡散された態様で反射させることができる。

反射部材５５１の反射面５５１Ｕにおける、拡散された態様での反射とは、入射した光の少なくとも一部が、非鏡面反射で反射される（鏡面反射における反射方向と異なる反射方向で反射される）ことであり、これにより、発光層１４２からの光の少なくとも一部が、装置出光面１０Ｕに到達するまでの間に拡散される。

第１の実施形態の面光源装置１０の場合は、出光面構造層内の一部又は全部を構成する層を拡散部材としたが、第５の実施形態の面光源装置５０の場合、反射部材５５１による光の拡散された態様での反射により、出光面構造層内の拡散部材と同様の効果が得られるため、出光面構造層内に拡散部材を設けなくても、本発明の効果を得ることができる。ただし、所望であれば、反射部材５５１に加えて、さらに追加の拡散部材として、第１の実施形態において設けたもののような、出光面構造層内の拡散部材をも備えてもよい。

反射部材５５１の反射面５５１Ｕと、第２の透明電極１４４との間の隙間５５３は、充填剤又は接着剤などの、光の透過を大きく損なわない任意の物質で充填することができる。または、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がなければ空気又はその他の気体が存在する若しくは真空の空隙であってもよい。

反射部材５５１の材質は、特に限定されないが、反射部材５５１は、アルミニウムや銀等の金属といった、入射する光を反射させる性質を有した物質の層を少なくとも含む部材とすることができる。より具体的には、微細な凹凸構造を有する基板上に、かかる金属の層を１層又は複数層形成することにより、微細な凹凸を有する反射部材を構成することができる。または、平坦な基板の上にかかる金属の層を形成し、その後金属の層を加工して微細な凹凸を有する反射部材を得ることもできる。または、平坦な樹脂基板の上にかかる金属の層を形成し、その後樹脂基板を褶曲させることにより微細な凹凸を有する反射部材を得ることもできる。また、反射部材は、密着性や防蝕性、耐擦傷性改善などを目的として、前記金属の層の表面に無機薄膜や有機薄膜等の機能層を積層した構成としてもよい。
反射部材５５１の材質は、金属には限られず、例えば白色の表面を有する任意の材質の散乱板を用い、これにより入射した光を拡散した態様で反射させてもよい。

＜第６の実施形態＞
上に述べた第１の実施形態及び他の実施形態で、装置出光面の２方向に沿って四角錐を配列した場合において、平坦部は、かかる２方向の両方において隣り合う四角錐間に隙間を設けることにより構成したが、本発明はこれに限られず、例えば以下に示す第６の実施形態のように、２方向のうち１方向のみにおいて隙間を設けてもよい。

図９は、本発明の第６の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図であり、図１０は、図９に示す面光源装置を、図９中の線４ａを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図９及び図１０に示す通り、第６の実施形態に係る面光源装置８０は、装置出光面の形状、即ち出光面構造層８００を構成する複層体８１０のうち凹凸構造層８１１の表面の形状が異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。

凹凸構造層８１１の表面上に形成された凹部８１３のそれぞれは、第１の実施形態における凹部１１３と同一の形状であるが、凹部８１３間の隙間は、図９中の線４ａに垂直な方向に隣り合う凹部の間にのみ設け、その結果、線４ａに平行な方向に延長する平坦部８１４が構成されている。このような場合、第１の実施形態の場合に比べて、相対的に、装置出光面がある方向（例えば平坦部８１４の延長方向に平行な方向）に沿って擦傷を受ける場合の耐擦傷性は低下しうる一方、光取り出し効率については向上させうるので、好ましく用いうる場合もあり得る。

＜第７の実施形態＞
第１〜第７の実施形態において、凹凸構造層上の平坦部は、高さ（即ち装置出光面が水平方向と平行で且つ上向きになるよう載置した状態における高さ）に差が無く、全て一様な高さを有するものであるが、本発明はこれに限られず、例えば以下に示す第７の実施形態のように、平坦部の高さに差異があるものであってもよい。

図１５は、本発明の第７の実施形態に係る面光源装置を模式的に示す上面図であり、図１６は、図１５に示す面光源装置を、図１５中の線１１ａ及び１１ｂを通る、装置出光面と垂直な面で切断した断面を示す断面図である。図１５及び図１６に示す通り、第７の実施形態に係る面光源装置９０は、装置出光面の形状、即ち出光面構造層９００を構成する複層体９１０のうち凹凸構造層９１１の表面の形状が異なる他は、第１の実施形態と同一の構成を有している。

凹凸構造層９１１の表面上に形成された凹部９１３のそれぞれは、第１の実施形態における凹部１１３と概ね同一の形状であるが、凹部９１３間には、高さの低い平坦部９１４及び高さの高い平坦部９１５の２種類の平坦部が設けられ、平坦部９１４と９１５との間は斜面９１Ｗで連結されている。

本実施形態では、２列の平坦部９１４と１列の平坦部９１５とが交互に配置され、それにより、出光面構造層９１１は、その断面において、２つの平坦部９１４、１つの平坦部９１５、及びそれらの間に存在する３つの凹部９１３の斜面（斜面９１Ｗを含む）からなる繰り返し単位が繰り返される。この繰り返しは、図１１に示す線１１ａ及び１１ｂを通る断面に加えて、この線に垂直であって且つ装置出光面に垂直な断面においても生じうる。

このような平坦部の高さに差異があるものとすることにより、装置出光面の耐擦傷性は若干低下するものの、装置出光面を観察した際の虹ムラを抑制しうるという好ましい効果が生じる。即ち、平坦部に高さの差異が無いように装置出光面を設計して面光源装置を製造した場合、平坦部の成形における誤差に基づき平坦部の高さに誤差が生じ、かかる誤差により、装置出光面からの光において干渉が生じ、虹ムラが発生する可能性がある。ここで、２種類の平坦部９１４及び９１５の高さの寸法差を、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差となるよう敢えて設定することにより、干渉の発生を防ぎ、虹ムラを抑制することができる。干渉をもたらす差異を超える寸法差とは、例えば、面光源装置のが出光する光の中心波長の０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差とすることができる。

上記数値範囲は、以下に示す知見から確認している。すなわち、平坦部の高さを全て揃える態様で設計した凹凸構造層において、平坦部の高さに１７０ｎｍ以上の誤差が生じると干渉が発生して虹ムラが現れるという場合に、かかる虹ムラを発生させる誤差の最小値の２倍以上の高さの寸法差を敢えて設けると、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。さらに、平坦部の高さを全て揃える態様で設計した凹凸構造層において、平坦部の高さに標準偏差でσ１ｎｍ（≒６０ｎｍ）のバラツキが生じると干渉が発生し虹ムラが現れるという場合、６×σ１ｎｍ（＝３６０ｎｍ）以上の高さの寸法差を敢えて設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。上記２つの知見により、干渉をもたらす差異を超える寸法差は、面光源装置のが出光する光の中心波長の０．６２倍以上であると示すことができる。

＜照明器具及びバックライト装置＞
本発明の照明器具及び本発明のバックライト装置は、いずれも、前記本発明の面光源装置を含む。
本発明の照明器具は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を含むことができる。本発明のバックライト装置は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含むことができる。本発明のバックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライトとして用いることができる。

本発明は、前記実施形態の例示には限定されず、本願の特許請求の範囲及びその均等の範囲内での変更を施すことができる。
例えば、上記実施形態の例示においては、出光面構造層としては、凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及びガラス基板からなるものを示したが、出光面構造層は、これらよりも少ない層から構成されたものであってもよく、又は逆にこれらの層に加えて任意の層をさらに含むものであってもよい。例えば、凹凸構造層の上にさらにコーティング層を有し、これが装置出光面の凹凸構造を規定するものであってもよい。
また、上記実施形態の例示において、装置出光面全面に分布する凹部として、同一の形状からなるもののみが分布しているものを示したが、装置出光面において、異なる形状の凹部が混在していてもよい。例えば、大きさの異なる角錐形状の凹部が混在していたり、角錐形状の凹部と円錐形状の凹部が混在していたり、複数の角錐が組み合わされた形状のものと単純な角錐形状とが混在していてもよい。
また、上記実施形態の例示において、平坦部の幅、及び隣り合う平坦部の間隔については、常に一定のものを示したが、平坦部の幅が狭いものと広いものとが混在していてもよく、また、平坦部の間隔が狭い箇所と広い箇所とが混在していてもよい。そのようにして、平坦部の高さ、幅、及び間隔の１以上の要素において、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差が設けられている態様とすることにより、干渉による虹ムラを抑制することができる。
また、上記実施形態の例示中の反射電極層を有するものについて、反射電極を、透明電極と反射層に置き換えても、反射電極と同様の効果を有する装置を構成することができる。

以下、実施例及び比較例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。以下において表記される樹脂の屈折率はいずれも、硬化後の屈折率である。

＜比較例１＞
（Ｃ１−１：有機ＥＬ素子の形成、面光源装置（複層体なし）の作製）
厚さ０．７ｍｍのガラス基板の一方の主面に、透明電極層１００ｎｍ、ホール輸送層１０ｎｍ、黄色発光層２０ｎｍ、青色発光層１５ｎｍ、電子輸送層１５ｎｍ、電子注入層１ｎｍ、及び反射電極層１００ｎｍを、この順に形成した。ホール輸送層から電子輸送層までは全て有機材料により形成した。黄色発光層及び青色発光層はそれぞれ異なる発光スペクトルを有している。

透明電極層から反射電極層までの各層を形成した材料は、それぞれ下記の通りである：
・透明電極層；錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）
・ホール輸送層；４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）
・黄色発光層；ルブレン１．５重量％添加 α−ＮＰＤ
・青色発光層；イリジウム錯体１０重量％添加 ４，４’−ジカルバゾリル−１，１’−ビフェニル（ＣＢＰ）
・電子輸送層；フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ）
・電子注入層；フッ化リチウム（ＬｉＦ）
・反射電極層；Ａｌ

透明電極層の形成方法は、ＩＴＯターゲットとした反応性スパッタリング法にて行い、表面抵抗を１０Ω／□以下とした。また、ホール注入層から反射電極層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から反射電極層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５ｘ１０^−３ Ｐａで、蒸発速度は０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。

さらに、電極層に通電のための配線を取り付け、さらにホール輸送層から反射電極層までを封止部材により封止し、面光源装置（複層体なし）を作製した。得られた面光源装置は、ガラス基板側から白色の光を出光しうる長方形の出光面を有していた。

（Ｃ１−２：評価）
（Ｃ１−１）で得られた面光源装置について、以下の通り、観察角度の変化による色ムラを測定した。
装置出光面の正面（法線方向）に分光放射輝度計（トプコン社製ＢＭ−５）を設置し、面光源装置１００ｍＡ／ｍ^２の定電流を印加し、出光面を回転させ、出光面に対する分光放射輝度計の観察方向を変化させ、色度（ｘ，ｙ）を測定した。観察方向は、出光面の長辺に平行な方向へ、正面（法線方向）を０°としたときに−９０〜９０°の範囲で変更させた。測定結果を図１７に示す。観察角度±８０°の範囲内で、（Δｘ，Δｙ）＝（０．０５０，０．０５８）であった。

＜実施例１＞
比較例１で得た面光源装置に、下記の手順で調製した複層体１１０を貼付し、図１及び図２に概略的に示す面光源装置を作製し、評価した。ただし、図１においては有機ＥＬ素子１４０として３層のみからなるものを概略的に図示しているが、本実施例で作製した面光源装置は、これより多い発光層を含む有機ＥＬ素子を備えている。

（１−１：複層体１１０の調製）
ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂（ウレタンアクリレート樹脂、屈折率ｎ＝１．５４）に、平均粒子径２μｍの球状の粒子である拡散剤（シリコーン樹脂、ｎ＝１．４３）を、組成物全量中１０％（体積割合）で添加し、攪拌して粒子を分散させ、樹脂組成物を得た。

上記で得た樹脂組成物を、基材フィルム（日本ゼオン社製 ゼオノアフィルム）上に塗布した後、樹脂組成物の塗膜上に所定の形状の金属型を圧接し、基材フィルム側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ^２の積算光量で照射し、基材フィルム上に凹凸構造層を形成し、基材フィルム１１２−凹凸構造層１１１の層構成を有する長方形のフィルムである複層体１１０を得た。

複層体１１０において、凹凸構造層１１１上の凹凸構造は、図１１及び図１２に示す通り、複数の正四角錐形状の凹部１１３と、凹部周囲に位置する平坦部１１４からなっていた。凹部１１３を構成する斜面と平坦部とがなす角（１１Ｌ、１１Ｍ等）は６０°であった。凹部１１３の底辺（１１Ｅ〜１１Ｈ）の長さは１６μｍであり、凹部１１３の間隔１１Ｊ及び１１Ｋはいずれも４μｍであり、一定の間隔であった。凹部１１３の底辺は複層体１１０の長辺又は短辺方向と平行であった。凹凸構造層１１１の厚さ（平坦部１１４から基材フィルムに接する面までの厚さ）は３４μｍであり、基材フィルム層１１２の厚さは１００μｍであった。また、平坦部割合は３６％であった。

（１−２：面光源装置（複層体あり））
比較例１の（Ｃ１−１）で得た面光源装置のガラス基板１３１側の面に、（１−１）で得た複層体１１０を、接着剤（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製ＣＳ９６２１）を介して貼付し、複層体１１０−接着層１２１−ガラス基板１３１−有機ＥＬ素子１４０の層構成を含む面光源装置を得た。接着層の厚さは２５μｍであった。

（１−３：評価）
得られた面光源装置について、比較例１の（Ｃ１−２）と同様に色ムラを測定した。各観察角度におけるｘ値及びｙ値を求めた結果を図１８に示す。観察角度±８０°の範囲内で、（Δｘ，Δｙ）＝（０．０１１，０．０１３）であった。このことから、比較例１に比べて、色ムラが顕著に低減していることが分かる。

＜比較例２＞
上記（１−１）の複層体１１０の調製にあたり、凹凸構造層用の材料に拡散剤を添加しなかった他は、実施例１と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。

＜光取り出し量＞
比較例１、実施例１及び比較例２の面光源装置の光取り出し量を、三刺激値のＹ値の測定結果から求め、比較例１の光取り出し量を１とした場合の相対量を求めた。その結果、実施例１での光取り出し量は１．４３であり、比較例２での光取り出し量は１．３７であった。
実施例１の面光源装置は、光取り出し効率を高める凹凸構造を有しない比較例１の面光源装置に比べて、著しく向上した光取り出し効率を有していた。実施例１の面光源装置はさらに、実施例と同一の凹凸構造を有するが拡散部材を有しない比較例２の面光源装置に比べても、光取り出し量の大きな向上が認められた。

＜実施例２＞
下記の点を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。
上記（１−１）の複層体１１０の調製にあたり、凹凸構造層用の材料に拡散剤を添加しなかった。一方、酸変性ポリオレフィン樹脂（屈折率１．４９、日本シーマ社製 コルノバＭＰＯ−Ｂ１３０Ｃ）に上記（１−１）で用いたものと同一の拡散剤を、接着剤全量中１０％（体積割合）で添加して、接着剤を調製し、これを上記（１−２）において、アクリル系接着剤に代わる接着剤として用いた。
得られた面光源装置について、比較例１の（Ｃ１−２）と同様に色ムラを測定した。各観察角度におけるｘ値及びｙ値を求めた結果を図１９に示す。観察角度±８０°の範囲内で、（Δｘ，Δｙ）＝（０．０２４，０．０３４）であった。このことから、比較例１に比べて、色ムラが顕著に低減していることが分かる。

＜比較例３＞
上記（１−１）の複層体１１０の調製にあたり、接着剤に拡散剤を添加しなかった他は、実施例２と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。
得られた面光源装置について、比較例１の（Ｃ１−２）と同様に色ムラを測定した。各観察角度におけるｘ値及びｙ値を求めた。観察角度±８０°の範囲内で、（Δｘ，Δｙ）＝（０．０２７，０．０４１）であった。

＜比較例４＞
上記（１−１）の複層体１１０の調製にあたり、凹凸構造層の形成において金属型を圧接せずに紫外線の照射を行い、その結果、凹凸構造層の代わりに、凹凸構造層と同じ材料からなるが凹凸構造の無い（即ち平坦部割合１００％）層（厚さ３４μｍ）を形成した他は、実施例２と同様にして、複層体を調製し、さらに面光源装置を得た。
得られた面光源装置について、比較例１の（Ｃ１−２）と同様に色ムラを測定した。各観察角度におけるｘ値及びｙ値を求めた。観察角度±８０°の範囲内で、（Δｘ，Δｙ）＝（０．０４３，０．０５３）であった。

＜光取り出し量＞
実施例２、比較例３及び比較例４の面光源装置の光取り出し量を、三刺激値のＹ値の測定結果から求め、比較例１の光取り出し量を１とした場合の相対量を求めた。その結果、実施例２での光取り出し量は１．３８であり、比較例３での光取り出し量は１．２９であり、比較例４での光取り出し量は１．２４であった。
実施例２の面光源装置は、光取り出し効率を高める凹凸構造を有しない比較例１の面光源装置に比べて、著しく向上した光取り出し効率を有していた。実施例２の面光源装置はさらに、実施例２と同一の凹凸構造を有するが拡散部材を有しない比較例３の面光源装置に比べても、また実施例２と同一の拡散部材を有するが凹凸構造を有しない比較例４の面光源装置に比べても、光取り出し量の大きな向上が認められた。

＜参考例１：耐擦傷性＞
金属型の形状を変更した他は実施例１の（１−１）と同様にして、凹凸構造の形状が異なるいくつかの複層体を得た。得られた複層体においては、凹部の形状はいずれも同一であったが、凹部間の間隔１１Ｊ及び１１Ｋを変化させることにより、平坦部割合を種々に変化させたものとした。
得られたいくつかの複層体を水平に載置し、これに、先端が直径２ｍｍのサファイヤ針に、荷重をかけた状態で垂直に圧接させ、水平方向に動かした。動かした結果針による傷が発生したか否かを、目視で判定した。荷重を徐々に下げ、傷が発生しなくなる荷重（ｇ）を判定した。傷が発生しなくなる荷重と平坦部割合との関係を図２０にプロットした。図２０の結果から、平坦部割合が増すほど、耐擦傷性が優れることが分かる。

＜参考例２：光取り出し効率 角錐＞
下記のような有機ＥＬ素子及び出光面構造層からなる面光源装置を想定して、光取り出し効率をシミュレーションにより計算した。
有機ＥＬ素子は、発光層、透明電極及び反射電極を有するものとした。反射電極反射率は８５％とし、発光層の発光特性はランバート分布に従うものとした。
出光面構造層は、厚さは２０μｍの板状体で、屈折率１．５３の透明な材料からなるか、又は、かかる材料に、粒子径２μｍで屈折率１．４３の拡散剤を全体積中７．５％の割合で添加したものからなるものとした。出光面構造層上の凹凸構造は、正四角錐形状（頂角６０°、底辺２０μｍ）の凹部を、図１の凹凸構造層と同様に配列したものとした。凹部間の間隔１１Ｊ及び１１Ｋを変化させ、平坦部割合を種々に変更した。
この出光面構造層を、前記有機ＥＬ素子の透明電極側の面上に置いて、面光源装置とした。

拡散剤なしでかつ平坦部割合が１００％の場合を１．００とした、相対的な光取り出し効率を求めた。結果を表１に示す。

＜参考例３：光取り出し効率 半球＞
下記のような有機ＥＬ素子及び出光面構造層からなる面光源装置を想定して、光取り出し効率をシミュレーションにより計算した。
有機ＥＬ素子は、発光層、透明電極及び反射電極を有するものとした。反射電極反射率は８５％とし、発光層の発光特性はランバート分布に従うものとした。
出光面構造層は、厚さは２０μｍの板状体で、屈折率１．５３の透明な材料からなるか、又は、かかる材料に、粒子径２μｍで屈折率１．４３の拡散剤を全体積中７．５％の割合で添加したものからなるものとした。出光面構造層上の凹凸構造は、半球形状（直径２０μｍ）の凹部を、図３の凹凸構造層と同様に配列したものとした。凹部間の間隔を変化させ、平坦部割合を種々に変更した。
この出光面構造層を、前記有機ＥＬ素子の透明電極側の面上に置いて、面光源装置とした。

拡散剤なしでかつ平坦部割合が１００％の場合を１．００とした、相対的な光取り出し効率を求めた。結果を表２に示す。

表１及び表２の結果から、出光面構造層が拡散剤を含まない場合は、平坦部割合が増加すると光取り出し効率が著しく低下する一方、出光面構造層が拡散剤を含む場合は、そのような著しい光取り出し効率の低下が緩和され、その結果、高い光取り出し効率と、高い耐擦傷性を両立するすることができることが分かる。

＜実施例３＞
上記（１−１）の複層体１１０の調製にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例１と同様にして、複層体１１０を調製し、さらに面光源装置を得た。得られた複層体においては、凹部の形状は実施例１におけるものと略同一であったが、平坦部については、図１５に示す平坦部９１４及び９１５のように、２種類の高さを有する平坦部からなるものとなっていた。２種の平坦部の高さの違いは、２μｍであった。
得られた面光源装置を、点灯しない状態で表面の反射像を観察したところ、虹ムラが低減していることが観察された。

１０ 面光源装置
１０Ｕ 装置出光面
１００ 出光面構造層
１１０ 複層体
１１１ 凹凸構造層
１１２ 基材フィルム
１１３ 凹部
１１４ 平坦部
１１Ａ〜１１Ｄ 斜面
１１Ｅ〜１１Ｈ 底辺
１１Ｐ 頂点
１２１ 接着層
１３１ ガラス基板
１４０ 有機ＥＬ素子
１４１ 電極層
１４２ 発光層
１４３ 電極層
１５１ 封止基板
２０ 面光源装置
２０Ｕ 装置出光面
２００ 出光面構造層
２１０ 複層体
２１１ 凹凸構造層
２１３ 凹部
２１４ 平坦部
３０ 面光源装置
３０Ｕ 装置出光面
３００ 出光面構造層
３１０ 複層体
３１１ 凹凸構造層
３１３ 凹部
３１４ 平坦部
４０ 面光源装置
４０Ｕ 装置出光面
４００ 出光面構造層
４１０ 複層体
４１１ 凹凸構造層
４１３ 凹部
４１Ｔ、４１Ｕ、４１Ｖ 斜面
４１４ 平坦部
５０ 面光源装置
５５１ 反射部材
５５２ 反射部材基板
５５３ 隙間
８０ 面光源装置
８０Ｕ 装置出光面
８００ 出光面構造層
８１０ 複層体
８１１ 凹凸構造層
８１３ 凹部
８１４ 平坦部
９０ 面光源装置
９０Ｕ 装置出光面
９００ 出光面構造層
９１０ 複層体
９１１ 凹凸構造層
９１３ 凹部
９１４、９１５ 平坦部

Claims (12)

1. 発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子、および前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に接して設けられ、装置出光面側の表面の凹凸構造を規定する出光面構造層を備える面光源装置であって、
   前記凹凸構造は、斜面を含む複数の凹部と、各凹部の周囲に位置する平坦部とを有し、
   前記面光源装置は、前記発光層から出射された光を入射し、この入射した光を拡散して透過もしくは反射させる拡散部材を備え、
   前記面光源装置は、前記拡散部材を、
   前記出光面構造層内の一部もしくは全部を構成する層、および
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられる層、の少なくとも一方の層を構成する部材として備える、面光源装置。
2. 請求項１に記載の面光源装置であって、
   前記拡散部材は、前記出光面構造層内の一部もしくは全部を構成する層として設けられた部材であって、入射した光を拡散した態様で透過させる部材である、面光源装置。
3. 請求項２に記載の面光源装置であって、
   前記拡散部材は、前記出光面構造層内の２つの層の間に介在する接着層である、面光源装置。
4. 請求項３に記載の面光源装置であって、
   前記出光面構造層は、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接して設けられる基板と、
   前記基板よりも前記装置出光面に近い位置に設けられる凹凸構造層であって、その装置出光面に近い側の面上に前記凹凸構造を有する凹凸構造層と、
   前記基板および前記凹凸構造層を接着する接着層とを備え、
   前記面光源装置は、前記接着層を、前記拡散部材として備える面光源装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに１項に記載の面光源装置であって、
   前記拡散部材は、光拡散性を付与する粒子を含む材料により構成されている面光源装置。
6. 請求項１に記載の面光源装置であって、
   前記拡散部材は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子よりも前記出光面構造層から遠い位置に設けられた部材であって、入射した光を拡散した態様で反射させる部材である、面光源装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の面光源装置であって、
   前記凹凸構造を前記装置出光面に垂直な方向から観察した場合における、前記平坦部が占める面積と前記凹部が占める面積との合計に対する、前記平坦部が占める面積の割合が、１０〜７５％である、面光源装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の面光源装置であって、
   前記凹部が角錐形状、円錐形状、球面の一部の形状、又はこれらの組み合わせの形状を有し、
   複数の前記凹部は、互いに交差する２以上の方向に沿って前記装置出光面上に配列され、
   隣り合う前記凹部の間には、前記２以上の方向のいずれの方向にも隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、面光源装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の面光源装置であって、
   前記凹部が角錐形状、円錐形状、球面の一部の形状、又はこれらの組み合わせの形状を有し、
   複数の前記凹部は、互いに交差する２以上の方向に沿って前記装置出光面上に配列され、
   隣り合う前記凹部の間には、前記２以上の方向のうちの一方向にのみ隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、面光源装置。
10. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の面光源装置であって、
    前記凹部が溝状の形状を有し、
    複数の前記凹部は、前記装置出光面上に平行に配列され、
    隣り合う前記凹部の間には隙間が設けられ、前記隙間が前記平坦部を構成する、面光源装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の面光源装置を備える照明器具。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の面光源装置を備えるバックライト装置。

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