JP2014165107A - 面発光ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】輝度の不均一性を低減する。
【解決手段】面発光ユニット１は、面発光パネル１０Ａ，１０Ｂと、発光部１２Ａ，１２Ｂから導光部の光取出面５２Ａ，５２Ｂを通して放射された光の一部を正面側に向けて反射する反射面２１，２２を有する反射部材２０と、光取出面および反射部材２０に対向する拡散板４とを備える。光取出面５２Ａ，５２Ｂの外周部分には、反射部材２０に近づくにつれて発光部１２Ａ，１２Ｂに接近するように傾斜する傾斜部５３Ａ，５３Ｂが設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光部で生成された光が光取出面を通して正面側に取り出される面発光ユニットに関する。

近年、面発光パネルを光源として備える面発光ユニットが注目されている。面発光ユニットは、照明装置に限られず、液晶ディスプレイ、計算機モニター、または屋外広告（サイネージ）などのバックライトとしても用いられている。一般的に、面発光パネルには、有機ＥＬ（organic electro luminescence）素子などの面発光素子が用いられる。

面発光ユニットが搭載される機器に対する大型化の要請が高まるにつれて、面発光ユニットとしても、より大きな面積を有するものが望まれている。面発光ユニットの面積を大きくするためには、発光光源を構成する面発光パネルの面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、面発光パネルを構成する有機ＥＬ素子などの面積を大きくすることは、これらを製造する装置が大きくなって製造コストが増大したり、歩留まりが低下したりする。

製造コストの増大および歩留まりの低下などを抑制するため、面積の小さな複数の面発光パネルを配列するという技術が知られている。小さな面発光パネルは、高い生産効率で安価に製造されることができる。しかしながら、一般的な面発光パネルは、面発光パネルの外縁（周囲）に非発光領域が設けられる。面発光パネルを面状に複数配列した面発光ユニットにおいては、互いに隣り合う面発光パネルと面発光パネルとの間に隙間（継ぎ目）が形成される。この隙間を含む非発光領域の輝度を向上させるために、反射部材などの反射手段を非発光領域に対向するように配置することで、輝度の不均一性（輝度ムラ）を低減することが可能となる。

特開２００５−２６６２８５号公報（特許文献１）は、電気光学装置に関する発明を開示している。この電気光学装置においては、接合部分を挟む２枚の小型基板のうち、一方の小型基板の側端面は上向きの順テーパー形状を有しており、他方の小型基板の側端面は下向きの逆テーパー形状を有している。同公報は、この電気光学装置によれば、接合部分の隙間を目立たなくすることができると述べている。

特開２００５−３５３５６４号公報（特許文献２）は、面発光装置に関する発明を開示している。この面発光装置は、基板と基板上に形成された面発光素子とを備えるとともに、発光部と非発光部とを有している。基板は、光が入射する光入射面と光が出射する光出射部とを含んでいる。光出射部は、光入射面に対して傾斜する一または複数の傾斜面を有している。傾斜面は、非発光部に対応する部分に設けられている。同公報は、この構成によれば、非発光部による暗部が認識されにくい照明装置を得ることができると述べている。

特開２００９−２１１８８６号公報（特許文献３）は、有機ＥＬ装置に関する発明を開示している。この有機ＥＬ装置は、素子基板および封止板を備えている。素子基板または封止板の外側の主面は、有機発光層によって発光された光を取り出すための光取出面である。光取出面は、有機発光層の上下方向の発光領域に形成された平行部と、発光領域の外側の非発光領域に形成され、平行部に対して傾斜した傾斜部とを含んでいる。同公報は、この有機ＥＬ装置によれば、光取出面での光の斑を低減できると述べている。

特開２００５−２６６２８５号公報 特開２００５−３５３５６４号公報 特開２００９−２１１８８６号公報

本発明は、輝度の不均一性を低減することが可能な面発光ユニットを提供することを目的とする。

本発明に基づく面発光ユニットは、各々が面状に並ぶように配列された発光部と、光取出面を有し上記発光部に対向する導光部とを含む複数の面発光パネルと、複数の上記面発光パネルのうちの隣り合う上記面発光パネルの上記導光部の外縁に沿って延在するように位置し、上記発光部から上記導光部の上記光取出面を通して放射された光の一部を正面側に向けて反射する反射面を有する反射部材と、上記導光部の上記光取出面および上記反射部材に間隔を隔ててこれらと対向し、上記光取出面を通して放射された光および上記反射部材に反射した光を拡散させる拡散板と、を備え、上記導光部の上記光取出面の外周部分には、上記反射部材に近づくにつれて上記発光部に接近するように傾斜する傾斜部が設けられている。

好ましくは、上記導光部は、錐形状を有している。好ましくは、上記導光部は、錐台形状を有している。

本発明によれば、輝度の不均一性を低減することが可能な面発光ユニットを得ることができる。

実施の形態１における面発光ユニットを示す平面図である。 実施の形態１における面発光ユニットに用いられる面発光パネルおよび反射部材を示す斜視図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態１における面発光ユニットに用いられる面発光パネルを示す断面図である。 実施の形態１における面発光ユニットに用いられる面発光パネルを示す底面図である（図４中の矢印Ｖ方向から面発光パネルを見た図である）。 実施の形態１における面発光ユニットに用いられる導光部材を示す平面図である。 図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態１における面発光ユニットに用いられる反射部材を示す断面図である。 図３中のＩＸ線で囲まれる領域を拡大して示す断面図である。 実施の形態２における面発光ユニットに用いられる面発光パネルおよび反射部材を示す斜視図である。 実施の形態２における面発光ユニットに用いられる導光部材を示す平面図である。 図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施例および比較例１，２に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルを示すグラフである。

本発明に基づいた各実施の形態および実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態および実施例の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態１］
図１〜図３を参照して、実施の形態１における面発光ユニット１について説明する。図１は、面発光ユニット１を示す平面図である。図１は、面発光ユニット１から後述する拡散板４を取り除いた状態を示している。図２は、面発光ユニット１に用いられる面発光パネル１０Ａ，１０Ｂおよび反射部材２０を示す斜視図である。図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。

（面発光ユニット１）
図１〜図３に示すように、面発光ユニット１は、矩形状の外形を有する。面発光ユニット１は、ベース板２、枠板３、拡散板４（図３参照）、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄおよび反射部材２０を備える。

ベース板２、枠板３および拡散板４は、面発光ユニット１の筺体を構成している。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄおよび反射部材２０は、筺体の内部に配置されている。ベース板２は、筺体の背面を構成し、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを保持している。枠板３は、筺体の側面を構成し、面発光ユニット１の外周に沿って配置されている。拡散板４（図３参照）は、筺体の正面を構成し、ベース板２に間隔を隔てて対向配置されている。

（面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄ）
面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの各々は、面方向に沿って延在する平板状の形状を有している。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、各々の発光面１３Ａ〜１３Ｄが面状に並ぶように配列され、ベース板２上においてこれに固定されている。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、透明基板１１Ａ〜１１Ｄと、有機ＥＬ素子を有する発光体１２Ａ〜１２Ｄと、導光部材５０Ａ〜５０Ｄとを含む積層体にて構成されている。

導光部材５０Ａ〜５０Ｄは、透明基板１１Ａ〜１１Ｄの正面側に対向するように配置され、透明基板１１Ａ〜１１Ｄから見て拡散板４側に位置している。発光体１２Ａ〜１２Ｄは、面方向に沿って延在する平板状の形状を有している。発光体１２Ａ〜１２Ｄは、透明基板１１Ａ〜１１Ｄの背面側に配置され、透明基板１１Ａ〜１１Ｄから見てベース板２側に位置している。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子からなる面発光パネルである。

面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄとしては、トップエミッション型の有機ＥＬ素子からなる面発光パネルであってもよいし、複数の発光ダイオードおよびこれら複数の発光ダイオードの出射面側に配置された拡散板とかなる面発光パネルであってもよいし、冷陰極管等を用いた面発光パネルであってもよい。

面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、アレイ状に配置されている。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、相互に間隔を隔てて配置されており、隣り合う面発光パネル間には、隙間３０が形成されている。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄのうちの隣り合う面発光パネル間に、合計４つの隙間３０が形成されている。隙間３０を設けることにより、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを相互に接触させて配置した場合に比べ、少ないパネル枚数にて光源の大面積化を図ることができる。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、相互に接触させて配置させても構わない。

面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、発光面１３Ａ〜１３Ｄを有している。発光面１３Ａ〜１３Ｄは、発光体１２Ａ〜１２Ｄが位置する側とは反対側に位置する透明基板１１Ａ〜１１Ｄの外表面によって構成されている。上述したように、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、発光面１３Ａ〜１３Ｄが面状に並ぶように配列されている。本実施の形態における面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、発光面１３Ａ〜１３Ｄが同一平面上に位置するように配列されている。

発光面１３Ａ〜１３Ｄは、光を放射する発光領域１４Ａ〜１４Ｄと、発光領域１４Ａ〜１４Ｄの外周に位置する非発光領域１５Ａ〜１５Ｄとを有している。発光領域１４Ａ〜１４Ｄは、矩形状の形状を有している。非発光領域１５Ａ〜１５Ｄは、矩形環状の形状を有している。非発光領域１５Ａ〜１５Ｄは、発光体１２Ａ〜１２Ｄに含まれる有機ＥＬ素子を封止したり、有機ＥＬ素子に配線を接続したりするための部位を設けることで形成される。

面発光ユニット１においては、隣り合う面発光パネル間に形成された隙間３０と、隙間３０に隣接して位置する面発光パネルの非発光領域とを含む部分が、非発光部４０を構成している。非発光部４０は、何ら対策を施していない場合に、暗部を生じさせてしまう原因となる部位であり、隣り合う面発光パネル間に合計４つ形成されている。

図４は、面発光パネル１０Ａを示す断面図である。図４においては、発光面１３Ａ上に設けられる導光部材５０Ａは便宜上のため図示されていない。図５は、面発光パネル１０Ａを示す底面図である（図４中の矢印Ｖ方向から面発光パネル１０Ａを見た図である）。図５は、面発光パネル１０Ａの背面１７の側から面発光パネル１０Ａを見たときの様子を示している。図４および図５を参照して、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄの詳細について説明する。面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄは、いずれも同一の構成を有しているため、以下においては、このうちの面発光パネル１０Ａに着目してその説明を行なう。

図４および図５を参照して、面発光パネル１０Ａは、透明基板１１Ａ（カバー層）、陽極１６Ｍ、有機層１６Ｎ、陰極１６Ｐ、封止部材１６Ｑおよび絶縁層１６Ｒを含む。透明基板１１Ａは、面発光パネル１０Ａの表面１３Ａ（発光面）を形成し、透明基板１１Ａの外周端面は、面発光パネル１０Ａの外周１０Ｅを形成している。陽極１６Ｍ、有機層１６Ｎおよび陰極１６Ｐは、透明基板１１Ａの裏面１６上に順次積層される。封止部材１６Ｑは、面発光パネル１０Ａの背面１７を形成している。

透明基板１１Ａは、たとえば各種のガラス基板から構成される。透明基板１１Ａを構成する部材としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）またはポリカーボネイト等のフィルム基板が用いられてもよい。陽極１６Ｍは、透明性を有する導電膜である。陽極１６Ｍを形成するためには、スパッタリング法等によって、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等が透明基板１１Ａ上に成膜される。フォトリソグラフィ法等によりＩＴＯ膜が所定の形状にパターニングされることによって、陽極１６Ｍが形成される。陽極１６Ｍは、電極取出部１８（陽極用）および電極取出部１９（陰極用）を形成するために、パターニングによって２つの領域に分割されている。

有機層１６Ｎは、電力を供給されることによって光（可視光）を生成することができる。有機層１６Ｎは、単層の発光層から構成されていてもよく、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、および電子輸送層などが順次積層されることによって構成されていてもよい。陰極１６Ｐは、たとえばアルミニウム（ＡＬ）である。陰極１６Ｐは、真空蒸着法等によって有機層１６Ｎを覆うように形成される。陰極１６Ｐを所定の形状にパターニングするために、真空蒸着の際にはマスクが用いられるとよい。

陰極１６Ｐと陽極１６Ｍとが短絡しないように、陰極１６Ｐと電極取出部１８側の陽極１６Ｍとの間に絶縁層１６Ｒが設けられる。絶縁層１６Ｒは、たとえばスパッタリング法を用いてＳｉＯ_２などが成膜された後、フォトリソグラフィ法等を用いて陽極１６Ｍと陰極１６Ｐとを互いに絶縁する箇所を覆うように所望のパターンに形成される。陰極１６Ｐの絶縁層１６Ｒが設けられる側とは反対側の部分は、電極取出部１９側の陽極１６Ｍに接続される。

封止部材１６Ｑは、絶縁性を有する樹脂またはガラス基板などから構成される。封止部材１６Ｑは、有機層１６Ｎを水分等から保護するために形成される。封止部材１６Ｑは、陽極１６Ｍ、有機層１６Ｎ、および陰極１６Ｐ（面発光パネル１０Ａの内部に設けられる部材）の略全体を透明基板１１Ａ上に封止する。陽極１６Ｍの一部は、電気的な接続のために、封止部材１６Ｑから露出している。

陽極１６Ｍの封止部材１６Ｑから露出している（図４右側の）部分は、電極取出部１８（陽極用）を構成する。電極取出部１８と陽極１６Ｍとは互いに同じ材料で構成される。電極取出部１８は、面発光パネル１０Ａの外周に位置する。陽極１６Ｍの封止部材１６Ｑから露出している（図４左側の）部分は、電極取出部１９（陰極用）を構成する。電極取出部１９と陽極１６Ｍとは互いに同じ材料で構成される。電極取出部１９も、面発光パネル１０Ａの外周に位置する。

電極取出部１８および電極取出部１９は、有機層１６Ｎを挟んで相互に反対側に位置している。隣り合う電極取出部１８および電極取出部１９同士の間には、分割領域１６Ｓ（図５参照）が形成されている。電極取出部１８および電極取出部１９には、はんだ付け（銀ペースト）等を用いて配線パターン（図示せず）が取り付けられる。

以上のように構成される面発光パネル１０Ａの表面１３Ａ（発光面）には、有機層１６Ｎが形成されている領域にほぼ対応するように発光領域１４Ａ（図１，図２および図４参照）が形成され、電極取出部１８，１９が形成されている領域にほぼ対応するように非発光領域１５Ａ（図１，図２および図４参照）が形成される。非発光領域１５Ａは、発光領域１４Ａの外周に位置し、環状の形状を有している。

（導光部材５０Ａ〜５０Ｄ）
図１を再び参照して、導光部材５０Ａ〜５０Ｄは、透明基板１１Ａ〜１１Ｄ（発光面１３Ａ〜１３Ｄ）上において、光学系の透明な接着剤（図示せず）等を用いてこれらに固定されている。本実施の形態における導光部材５０Ａ〜５０Ｄは、錐形状を有している（図２参照）。導光部材５０Ａ〜５０Ｄは、矩形状の外形を有しており、これらの外形は、発光領域１４Ａ〜１４Ｄの外縁に略対応している。導光部材５０Ａ〜５０Ｄは、発光領域１４Ａ〜１４Ｄの外縁に一致する外形形状を有していてもよいし、発光領域１４Ａ〜１４Ｄの外縁よりも大きな外形形状を有していてもよい。

図６は、導光部材５０Ａを示す平面図である。図６は、面発光ユニット１の正面の側から導光部材５０Ａを見たときの様子を示している。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。

本実施の形態の導光部材５０Ａは、いわゆるプリズムからなる部材であり、全体として四角錐形状を有している。導光部材５０Ａを構成する材料としては、表面１１Ａと同様の材料を用いることができる。導光部材５０Ａを構成する材料としては、たとえばガラス、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の透明材料であり、空気よりも屈折率が大きい材料を用いることができる。導光部材５０Ａは、このような形状に限られず、全体として円錐形状を有していてもよいし、全体として多角錐形状を有していてもよい。導光部材５０Ａの外形寸法（Ｌ５０Ａ×Ｌ５０Ｂ）は、たとえば８０ｍｍ×８０ｍｍである。

導光部材５０Ａのうちの中実に形成された部分は、導光部５１Ａ（図３および図７参照）として機能する。導光部５１Ａの外表面は、光取出面５２Ａおよび入光面５８Ａ（図７参照）を形成している。導光部５１Ａは、入光面５８Ａから入射した光を透過させ、内部で導光させた光を、光取出面５２Ａを通して外部に放射させる。

本実施の形態の光取出面５２Ａは、４つの傾斜部５３Ａ〜５６Ａを有している。傾斜部５３Ａ〜５６Ａは、光取出面５２Ａの外周部分を含むように形成されている。傾斜部５３Ａは、後述する反射部材２０寄りに配置される部分である（図２参照）。

図７に示すように、本実施の形態の導光部材５０Ａの断面形状は、二等辺三角形状を有している。発光体１２Ａ（図３参照）の法線方向（図３紙面上下方向）において、導光部材５０Ａの正面（光取出面５２Ａ）側の外表面と導光部材５０Ａの背面（入光面５８Ａ）側の表面との間の寸法を厚さという場合、導光部５１Ａは、導光部材５０Ａの中央から外周に向かうにつれて徐々に厚さが薄くなる形状を有している。

傾斜部５３Ａ〜５６Ａが交差する頂点部は、導光部材５０Ａの丁度中央に位置している。傾斜部５３Ａおよび傾斜部５４Ａの間に形成される頂点部の内角θ１（図７参照）は、たとえば１６７．５°である。傾斜部５３Ａ〜５６Ａの発光体１２Ａの法線方向に沿う断面形状（図７参照）は、導光部材５０Ａの中心に対して点対称の形状を有している。ここで言う点対称とは、幾何学上の完全な点対称に限られず、全体として概ね点対称であれば表面形状に微細な欠陥が含まれている場合も含む。

傾斜部５３Ａ〜５６Ａは、光取出面５２Ａの外周部分に近づくにつれて、発光体１２Ａ（発光部）に接近するように傾斜している。傾斜部５３Ａについて換言すると、傾斜部５３Ａは、後述する反射部材２０（図２参照）に近づくにつれて発光体１２Ａ（発光部）に接近するように傾斜する形状を有している。

導光部材５０Ｂ〜５０Ｄは、導光部材５０Ａと同一の形状を有している。図３中に示している導光部材５０Ｂの導光部５１Ｂ、光取出面５２Ｂ、傾斜部５３Ｂ（図２も参照）および傾斜部５４Ｂは、導光部材５０Ａの導光部５１Ａ、光取出面５２Ａ、傾斜部５３Ａおよび傾斜部５４Ａにそれぞれ対応している。

図１を再び参照して、本実施の形態においては、透明基板１１Ａ〜１１Ｄおよび導光部材５０Ａ〜５０Ｄは互いに別部材として形成されている。発光体１２Ａ〜１２Ｄは、面方向に沿って延在する形状を有する発光部として機能し、透明基板１１Ａ〜１１Ｄおよび導光部材５０Ａ〜５０Ｄの導光部（導光部５１Ａ，５１Ｂなど）は、発光部に対向する導光部として機能している。

透明基板および導光部材は、一体的に形成されていてもよい。この場合、透明基板の外表面に、反射部材に近づくにつれて発光部に接近するように傾斜する傾斜部（傾斜部５３Ａ〜５６Ａなど）を含む光取出面（光取出面５２Ａなど）が成形加工等によって直接的に設けられる。この場合、透明基板が、発光部に対向する導光部として機能することとなる。

（拡散板４）
図１〜図３等を再び参照して、発光体１２Ａ〜１２Ｄで生成された光は、透明基板１１Ａ〜１１Ｄの内部を通過して発光面１３Ａ〜１３Ｄから出射された後、導光部材５０Ａ〜５０Ｄの内部に入射する。光は、導光部材５０Ａ〜５０Ｄの内部（導光部５１Ａ，５１Ｂなど）を通過し、光取出面（光取出面５２Ａ，５２Ｂなど）をさらに通過して、拡散板４（図３参照）側に向けて放射される。

拡散板４は、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄにおける各光取出面（および後述する反射部材２０）に対向するようにこれらと間隔を隔てて設けられている。拡散板４と面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄにおける発光面１３Ａ〜１３Ｄとの間の間隔寸法Ｄ（図９参照）は、たとえば４０ｍｍである。

拡散板４は、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄにおける各光取出面を通して放射された光（および反射部材２０に反射した光）を拡散させて外部に向けて透過するものである。拡散板４としては、内部に微粒子を含むことで内部散乱作用を利用して光を拡散するもの、または表面に凹凸を有することで界面反射作用を利用して光を拡散するもの等が利用可能である。

（反射部材２０）
反射部材２０は、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄ（導光部材５０Ａ〜５０Ｄ）における光取出面から放射された光の一部を透過することなく反射するものである。反射部材２０は、４つの非発光部４０（図１参照）に対応し、面発光ユニット１の中央部から延設された合計４つの棒状に延びる部位を有する十字形状の部材（図１参照）からなる。

反射部材２０の棒状に延びる部位の各々は、隣り合う面発光パネルの導光部材（導光部）の外縁に沿って延在するように配置されており、より具体的には、反射部材２０は、隣り合う面発光パネルの発光面の外縁に跨りかつこれら外縁に沿って延在するように面発光パネルの発光面上に設けられている。

図８は、反射部材２０を示す断面図である。図９は、図３中のＩＸ線で囲まれる領域を拡大して示す断面図である。図２、図８および図９を参照して、反射部材２０についてより詳細に説明する。反射部材２０の棒状に延びる４つの部位は、いずれも同一の形状を有するものであるため、以下においては、上述した面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄのうち、面発光パネル１０Ａと面発光パネル１０Ｂとの間の部分のみに着目してその説明を行なう。

図２、図８および図９に示すように、反射部材２０は、非発光部４０に対向するように、面発光パネル１０Ａの発光面１３Ａおよび面発光パネル１０Ｂの発光面１３Ｂ上に位置している。より詳細には、反射部材２０は、面発光パネル１０Ａの発光面１３Ａ（図２参照）の面発光パネル１０Ｂ側の外縁に位置する非発光領域１５Ａ（図２参照）と、面発光パネル１０Ｂの発光面１３Ｂ（図２参照）の面発光パネル１０Ａ側の外縁に位置する非発光領域１５Ｂ（図２参照）とに跨り（すなわち、反射部材２０は、拡散板４が位置する側から見た場合にこれら部分の非発光領域１５Ａ，１５Ｂに重なっている）、かつ、非発光領域１５Ａ，１５Ｂに沿って延在するように、面発光パネル１０Ａおよび面発光パネル１０Ｂ上に設けられている。

反射部材２０の棒状に延びる部位は、その延在方向に沿ってこれを見た場合に、台形形状の外形を有しており、面発光パネル１０Ａ側に位置する反射面２１（図２，図８，図９参照）と、面発光パネル１０Ｂ側に位置する反射面２２（図２，図８，図９参照）とを含んでいる。反射部材２０の棒状に延びる部位は、その延在方向に沿ってこれを見た場合に、三角形状（たとえば直角二等辺三角形状）の外形を有していてもよい。

反射面２１，２２は、発光面１３Ａ，１３Ｂから導光部材５０Ａ，５０Ｂの光取出面（傾斜部５３Ａ，５３Ｂ）を通して放射された光の一部を正面側に向けて（すなわち拡散板４が位置する側に向けて）反射するための部位であり、いずれもが平面形状を有しており、それぞれが発光面１３Ａ，１３Ｂと交差するように配置されている。

図８を参照して、反射部材２０の上底面２３の幅寸法Ｌ２３は、たとえば６ｍｍである。反射部材２０の下底面２４の幅寸法Ｌ２４は、たとえば３６ｍｍである。反射部材２０の上底面２３から下底面２４までの間の高さ寸法Ｈは、たとえば２７．７１ｍｍである。反射面２１，２２の傾斜角度θ２は、たとえば６０°である。

反射部材２０としては、Ａｌに代表されるような金属製の部材や、樹脂製の部材にてこれを構成することが好ましい。その場合に、反射面２１，２２における反射率は、これが高ければ高いだけ好ましいが、少なくとも概ね５０％程度以上とすることが好ましい。反射部材２０の棒状に延びる部位としては、図示するように中実柱状の形状を有していてもよいし、これに代えて中空筒状の形状を有していてもよい。なお、軽量化の観点からは、反射部材２０の上記部位は、中空筒状の形状を有していることが有利である。

反射部材２０は、たとえば金属材料を押出し成形してこれを組み合わせたり、金属製の板状部材をプレス加工等によって折り曲げたり、樹脂材料を射出成形したりすることによって製作が可能である。また、ステンレス鋼板の表面を磨いたものや、白色塗装板にてこれを構成してもよい。

図９を参照して、発光体１２Ａで生成された光のうち、たとえば発光面１３Ａに対して垂直に射出された光は、傾斜部５３Ａの存在により、反射部材２０の方向に屈折される。この作用により、傾斜部５３Ａを設けない場合に比べて、反射部材２０に向かう光を多くすることができる。

このような構成を有する面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄを用いることにより、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄから発光される光のうちのより多くの光を反射部材２０の反射面２１，２２に反射させることができ、面発光パネル１０Ａ〜１０Ｄから発光される光のうちのより多くの光を非発光部およびその周囲部に対応する部分の拡散板４に導くことが可能となる。

非発光部４０およびその周囲部に対応する部分の拡散板４に入射された光は、拡散板４によってさらに拡散されて外部に向けて放射されて正面方向における輝度が向上することになり、ひいては輝度の不均一性が低減されて非発光部がより目立たなくなる。したがって、本実施の形態における面発光ユニット１とすることにより、従来に比して非発光部４０およびその周囲部に該当する部分の正面方向の輝度が向上した面発光ユニットすることが可能になり、輝度の不均一性が低減されて非発光部がより目立たなくなった面発光ユニットとすることができる。

このような構成を有する面発光パネルは、導光部材の材質、導光部材の傾斜部の傾斜角度、面発光素子を構成する各種部材の特性、および発光面から放射される光の配光分布などに基づき総合的に設計することによって得ることができる。導光部材を用いずに、透明基板の発光面に直接的に傾斜部を設ける場合であっても同様である。

［実施の形態２］
図１０〜図１２を参照して、実施の形態２における面発光ユニット１Ａについて説明する。ここでは、面発光ユニット１Ａと面発光ユニット１（図２参照）との相違点について説明する。面発光ユニット１Ａにおいては、面発光ユニット１における導光部材５０Ａ，５０Ｂの代わりに、導光部材６０Ａ，６０Ｂが用いられる。

導光部材６０Ａ，６０Ｂは、透明基板１１Ａ，１１Ｂ（発光面１３Ａ，１３Ｂ）上において、光学系の接着剤（図示せず）等を用いてこれらに固定されている。本実施の形態における導光部材６０Ａ，６０Ｂは、全体として四錐台形状を有している。導光部材６０Ａ，６０Ｂは、このような形状に限られず、全体として錐台形状を有していれば、全体として円錐台形状を有していてもよいし、多角錐台形状を有していてもよい。錐台形状とは、円錐または多角錐を底面に対して平行な平面で二分して得られる立体のうち、円錐または多角錐ではない方の立体形状のことである。

図１１および図１２を参照して、導光部材６０Ａのうちの中実に形成された部分は、導光部６１Ａ（図１２参照）として機能する。導光部６１Ａの外表面は、光取出面６２Ａおよび入光面６８Ａ（図１２参照）を形成している。導光部６１Ａは、入光面６８Ａから入射した光を透過させ、内部で導光させた光を、光取出面６２Ａを通して外部に放射させる。本実施の形態の光取出面６２Ａは、４つの傾斜部６３Ａ〜６６Ａと、入光面６８Ａに対して平行な１つの平坦面部６７Ａを有している。傾斜部６３Ａ〜６６Ａは、光取出面６２Ａの外周部分を含むように形成されている。傾斜部６３Ａは、反射部材２０（図１０参照）寄りに配置される部分である。

図１２に示すように、本実施の形態の導光部材６０Ａの断面形状は、台形状を有している。発光体１２Ａ（図１０参照）の法線方向（図１２紙面上下方向）において、導光部材６０Ａの正面（光取出面６２Ａ）側の外表面と導光部材６０Ａの背面（入光面６８Ａ）側の表面との間の寸法を厚さという場合、導光部６１Ａの外周部分は、導光部材６０Ａの中央から外周に向かうにつれて徐々に厚さが薄くなる形状を有している。

傾斜部６３Ａ〜６６Ａの発光体１２Ａの法線方向に沿う断面形状（図１２参照）は、導光部材６０Ａの中心に対して点対称の形状を有している。ここで言う点対称とは、幾何学上の完全な点対称に限られず、全体として概ね点対称であれば表面形状に微細な欠陥が含まれている場合も含む。

傾斜部６３Ａ〜６６Ａは、光取出面６２Ａの外周部分に近づくにつれて、発光体１２Ａ（発光部）に接近するように傾斜している。傾斜部６３Ａについて換言すると、傾斜部６３Ａは、反射部材２０（図１０参照）に近づくにつれて発光体１２Ａ（発光部）に接近するように傾斜する形状を有している。

導光部材６０Ｂは、導光部材６０Ａと同一の形状を有している。図１０中に示している導光部材６０Ｂにおける傾斜部６３Ｂは、導光部材６０Ａにおける傾斜部６３Ａに対応している。

発光体１２Ａ，１２Ｂで生成された光は、透明基板１１Ａ，１１Ｂの内部を通過して発光面１３Ａ，１３Ｂから出射された後、導光部材６０Ａ，６０Ｂの内部に入射する。光は、導光部材６０Ａ，６０Ｂの内部（導光部）を通過し、光取出面をさらに通過して、拡散板４（図３参照）側に向けて放射される。拡散板４は、面発光パネル１０Ａ，１０Ｂにおける各光取出面を通して放射された光（および反射部材２０に反射した光）を拡散させて外部に向けて透過する。

発光体１２Ａで生成された光のうち、たとえば発光面１３Ａに対して垂直に射出され傾斜部６３Ａを通過する光は、傾斜部６３Ａの存在により、反射部材２０の方向に屈折される。この作用により、傾斜部６３Ａを設けない場合に比べて、反射部材２０に向かう光を多くすることができる。

このような構成を有する面発光パネル１０Ａ，１０Ｂを用いることにより、面発光パネル１０Ａ，１０Ｂから発光される光のうちのより多くの光を反射部材２０の反射面２１，２２に反射させることができ、面発光パネル１０Ａ，１０Ｂから発光される光のうちのより多くの光を非発光部およびその周囲部に対応する部分の拡散板４に導くことが可能となる。

非発光部４０およびその周囲部に対応する部分の拡散板４に入射された光は、拡散板４によってさらに拡散されて外部に向けて放射されて正面方向における輝度が向上することになり、ひいては輝度の不均一性が低減されて非発光部がより目立たなくなる。したがって、本実施の形態における面発光ユニット１Ａとすることにより、従来に比して非発光部４０およびその周囲部に該当する部分の正面方向の輝度が向上した面発光ユニットすることが可能になり、輝度の不均一性が低減されて非発光部がより目立たなくなった面発光ユニットとすることができる。

このような構成を有する面発光パネルは、導光部材の材質、導光部材の傾斜部の傾斜角度、面発光素子を構成する各種部材の特性、および発光面から放射される光の配光分布などに基づき総合的に設計することによって得ることができる。導光部材を用いずに、透明基板の発光面に直接的に傾斜部を設ける場合であっても同様である。

以下、上述した実施の形態１に基づいた実施例に係る面発光ユニットの正面輝度プロファイルをシミュレーションした結果について説明する。比較のために、上述した本発明の実施の形態に基づいていない比較例１，２に係る面発光ユニットの正面輝度プロファイルをシミュレーションした結果についてもあわせて示す。

実施例および比較例１，２に係る面発光ユニットにおいては、いずれも、面発光パネルの幅を９０ｍｍ×９０ｍｍとし、非発光部の幅（図９中に示すＷ）を３５ｍｍとし、面発光パネルと拡散板との間の距離（図９中に示すＤ）を４０ｍｍとし、面発光パネル１０Ａ，１０Ｂの発光体１２Ａ，１２Ｂ（発光面１３Ａ，１３Ｂ）から放射される光の配光はランバーシャン分布とした。

（実施例）
実施例に係る面発光ユニットにおいては、いずれも、図８に示す反射部材２０を図３に示す構成と同じ構成で用いた。反射部材２０においては、上底面２３の幅寸法（図８中に示すＬ２３）を６ｍｍとし、下底面２４の幅寸法（図８中に示すＬ２４）を３６ｍｍとし、高さ寸法（図８中に示すＨ）を３０．０２ｍｍとし、反射面２１，２２の傾斜角度（図８中に示すθ２）を６５°とし、反射面２１，２２における反射率を９０％とした。

導光部材５０Ａ，５０Ｂとしては、図６および図７に示す導光部材５０Ａを図３に示す構成と同じ構成で用いた。実施例で用いた２つの導光部材は、全体として四角錐形状を有し、いずれも屈折率１．４９を有する材質ＰＭＭＡ（Poly Methyl Methacrylate）からなる部材とした。これらの導光部材においては、外形寸法（図６中に示すＬ５０Ａ×Ｌ５０Ｂ）を８０ｍｍ×８０ｍｍとし、平坦な傾斜部を有するものとし、傾斜部同士の間に形成される頂点部の内角（図７におけるθ１）は、１６７．５°とした。実施例に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルは、図１３において線ＥＮとして図示されている。

（比較例１）
比較例１においては、実施例に係る面発光ユニットから導光部材５０Ａ，５０Ｂおよび反射部材２０の双方を取り除いたものを用い、その他の条件は実施例と同じとした。比較例１に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルは、図１３において線Ｃ１として図示されている。

（比較例２）
比較例２においては、実施例に係る面発光ユニットから導光部材５０Ａ，５０Ｂのみを取り除いたものを用い、その他の条件は実施例と同じとした。比較例２に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルは、図１３において線Ｃ２として図示されている。

図１３は、実施例および比較例１，２に係る面発光ユニットの規格化正面輝度プロファイルを示すグラフである。線Ｃ１に示すように、比較例１に係る面発光ユニットにおいては、その規格化正面輝度が位置に応じて１０００〜約７５０（最低輝度は７４６）の範囲の値をとるプロファイルとなっている。線Ｃ２に示すように、比較例２に係る面発光ユニットにおいては、その規格化正面輝度が位置に応じて１０００〜約８５０（最低輝度は７４０）の範囲の値をとるプロファイルとなっている。

一方で線ＥＮに示すように、実施例に係る面発光ユニットにおいては、その規格化正面輝度が位置に応じて１０００〜約９３０（最低輝度は９１９）の範囲の値をとるプロファイルとなっており、図示するように、いずれの位置においても比較例１，２に係る面発光ユニットとすることで得られるプロファイルよりも、輝度の不均一性を低減することが可能となっていることが分かる。

このように、シミュレーション結果からも、上述した本発明の実施の形態における面発光ユニットの如くの構成とすることにより、概して、従来に比して非発光部およびその周囲部に該当する部分の正面方向の輝度が向上した正面輝度プロファイルが得られることになり、輝度の不均一性が低減されて非発光部がより目立たなくなる面発光ユニットとなることが確認された。

上述した本発明の実施の形態においては、隣り合う面発光パネル間に形成される隙間の形状に適合するように、一体化された十字状の形状を有する反射部材を隙間に配置した場合を例示して説明を行なったが、これを棒状に延びる部位の各々が独立して形成された４つの反射部材にて構成することとしてもよい。

上述した本発明の実施の形態においては、非発光部の幅と反射部材の幅とが合致するように構成した場合を例示して説明を行なったが、これらは必ずしも合致している必要はなく、いずれか一方が他方より大きくても構わない。

上述した本発明の実施の形態においては、隣り合う面発光パネルの主表面上に跨るように反射部材を配置した場合を例示して説明を行なったが、隣り合う面発光パネルの間に形成される隙間に納まるように反射部材が配置されていてもよい。ただし、その場合には、反射部材の先端側の少なくとも一部が、面発光パネルの主表面よりも拡散板側に位置するように配置されていることが必要である。

上述した本発明の実施の形態においては、面発光パネルをアレイ状に４つ具備してなる面発光ユニットに本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、面発光パネルの数や面発光パネルのレイアウトはこれに限定されるものではなく、面発光パネルが１つ以上具備された面発光ユニットであれば、どのような構成のものにも本発明の適用が可能である。

本発明が適用される面発光ユニットは、室内や室外における照明の用途に供される狭義の意味の照明装置に限られず、本発明が適用される面発光ユニットには、たとえばディスプレイや表示デバイス、電光表示式の看板や広告等に具備される広義の意味の照明装置が含まれる。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ 面発光ユニット、２ ベース板、３ 枠板、４ 拡散板、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 面発光パネル、１０Ｅ 外周、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 透明基板、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 発光体（発光部）、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ 発光面（表面）、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ 発光領域、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 非発光領域、１６ 裏面、１６Ｍ 陽極、１６Ｎ 有機層、１６Ｐ 陰極、１６Ｑ 封止部材、１６Ｒ 絶縁層、１６Ｓ 分割領域、１７ 背面、１８，１９ 電極取出部、２０ 反射部材、２１，２２ 反射面、２３ 上底面、２４ 底面、３０ 隙間、４０ 非発光部、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，６０Ａ，６０Ｂ 導光部材、５１Ａ，５１Ｂ，６１Ａ 導光部、５２Ａ，５２Ｂ，６２Ａ 光取出面、５３Ａ，５４Ａ，５５Ａ，５６Ａ，５３Ｂ，５４Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，６４Ａ，６５Ａ，６６Ａ 傾斜部、５８Ａ，６８Ａ 入光面、６７Ａ 平坦面部、ＡＲ１，ＡＲ２ 矢印。

Claims (3)

1. 各々が面状に並ぶように配列された発光部と、光取出面を有し前記発光部に対向する導光部とを含む複数の面発光パネルと、
   複数の前記面発光パネルのうちの隣り合う前記面発光パネルの前記導光部の外縁に沿って延在するように位置し、前記発光部から前記導光部の前記光取出面を通して放射された光の一部を正面側に向けて反射する反射面を有する反射部材と、
   前記導光部の前記光取出面および前記反射部材に間隔を隔ててこれらと対向し、前記光取出面を通して放射された光および前記反射部材に反射した光を拡散させる拡散板と、を備え、
   前記導光部の前記光取出面の外周部分には、前記反射部材に近づくにつれて前記発光部に接近するように傾斜する傾斜部が設けられている、
   面発光ユニット。
2. 前記導光部は、錐形状を有している、
   請求項１に記載の面発光ユニット。
3. 前記導光部は、錐台形状を有している、
   請求項１に記載の面発光ユニット。

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