JP4314746B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置に関し、特に紙に印刷された画像、液晶表示体、立体物等の被照明体を照明する薄型の面状照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示体の前面に配設する照明装置については、特開平１０−５０１２４号公報に記載されているものが知られている。同公報に記載されている照明装置は、図１４に示されているように、被照明体４０３を照明するため、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子４０２を線状に形成した光源部４０４を導光体４０１の端面部に隣接配置していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の照明装置は光源部を別体で形成し、導光板端面に結合又は隣接配置していたため、界面で光伝播の損失が発生する恐れがある、有機ＥＬ素子を形成した部品の寸法的余裕と導光板の寸法的余裕が必要であり空間的に無駄が発生する恐れがある、光源部と導光体の結合のための構造を必要なことがある、という問題があった。
【０００４】
また、従来の照明装置は１つの光源部に複数の有機ＥＬ素子を作りこむ必要があり、微細な構造を加工しなければならない、また工程が複雑になるということから歩留まりの向上が図りにくいという問題があった。
本発明はこの様な問題点を解決するものであり、その目的は導光体上に有機ＥＬ素子を形成するか、導光体の複数の方向から光を入射させることにより、効率が高く小型化に適した照明装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置は、透明性を有する導光体と、前記導光体に設けられた光源とを含み前記導光体からの射出光によって被照明体を照明する照明装置であって、前記光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子によって構成され、かつ、前記導光体の主面上の複数の端部の少なくとも１つに設けられており、前記複数の端部のうち、２つ以上の端部に互いに発光色が異なる前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。このような構成によれば、光源をそれぞれ単独に製造することができ、効率の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【０００６】
本発明の照明装置は、前記導光体の主面は略矩形形状であり、その対向する端部に発光色が同一の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。対向する有機ＥＬ素子の発光色を同一にすることにより、発光色の均一性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の照明装置は、前記導光体の両主面の複数の端部に、それぞれ発光色の異なる３色の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。光源の発光色を赤色、緑色、青色の３色とすれば、導光板内で混色することにより、容易に白色光を得ることができる。
本発明の照明装置は、前記端部それぞれに互いに発光色が異なる光源を複数設けたことを特徴とする。これにより、より均一な白色発光を実現することができる。
【０００８】
本発明の照明装置は、前記導光体の主面において、前記光源が設けられている端部近傍にのみ該光源駆動用の透明電極を設けたことを特徴とする。導光体の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。
また、前記導光体は、前記主面の少なくとも一方に設けられた光拡散用の凹凸形状と、前記凹凸形状を覆うように設けられた光源駆動用の透明電極とを、更に含むことを特徴とする。透明電極の面抵抗を下げることができ、均一な発光を実現することができる。
【０００９】
本発明の照明装置は、前記凹凸形状が設けられている領域以外の領域に設けられ前記透明電極と電気的に接続され該透明電極に電力を与える補助電極を、更に含むことを特徴とする。照明効果に影響のない部分に補助電極を設けることにより、より安定して有機ＥＬ素子を駆動できる。
【００１０】
本発明の照明装置は、前記被照明体は表示装置であり、その表示面の背面を照明することを特徴とする。これにより、いわゆるバックライト方式による照明装置を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（第１の実施形態）
以下に本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図において、導光板１は透明性を有する板状部材である。この導光板１の主面である板面１５ａの端部に、有機ＥＬ素子２が形成されている。有機ＥＬ素子２は、導光板１側から透明電極膜２１、発光層２２及び反射電極膜２３より構成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描かれているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層等、複数の層で形成されている。
【００１５】
導光板１の一方の板面１５ａには光拡散のための凹凸形状として突起形状１１が設けられている。この突起形状１１は、例えば導光板１の板面１５ａに対して垂直な側面１２と、板面１５ａに対して平行な底面１３とで構成されている。同図においては、導光体１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線は導光板１の板面１５ｂに臨界角以上で到達すると全反射し、導光板中を導光し、この光線が突起形状１１の側面１２に臨界角以下で到達した時点で導光板１の外部に出ることができる。このことにより、照明装置の背面からの出光が多く、被照明体３を効果的に照明することができる。
【００１６】
導光板１の端面１４には反射膜１６が隣接配置されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線のうち、導光体１の板面１５に臨界角以下で到達するものは導光に寄与しないが、これらは全体の２０％程度である。その他の光線のうち、概ね半分が板面１５上に形成された突起形状１１の存在する方向に導光するが、残りの半分は逆方向に向かう。これは、反射膜１６によって反射され突起形状１１のある方向に導光させる。これにより、高効率化を図っている。反射膜１６は、端面１４上に形成され、銀やアルミニウム等の金属を蒸着する、又はＰＥＴ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂シートにこれらを蒸着したものを貼りつける等の方法で作成される。
【００１７】
導光板１の材料には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料又はそれらの複合体が用いられる。
導光板１上に設けられた突起形状は、前述のとおり板面１５ａに概ね垂直な側面１２を持つため、導光してきた光線がこの側面１２に到達することにより、導光板１から出光することができる。被照明体３の照明のためには、導光板１の板面１５ａと概ね垂直な面及び概ね平行な面であれば、自由な形状をとることができる。円柱面やそれに準ずる形状では方向異方性がなくなるため、導光板の各方向から同時に光を入れる場合に有利である。
【００１８】
透明板である導光板１上に突起形状１１を形成するためには、射出成形、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、エッチングの他、透明樹脂又はガラス板上にフィルム又は樹脂層を接合する等の方法がとられる。
突起形状１１の大きさは、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要である。また、突起形状１１部が肉視で気にならない程度の大きさであるためには、概ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内容に加え、製造上の利便性から突起形状１１の大きさはおよそ１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。
【００１９】
有機ＥＬ素子２は端面１４の近傍に形成されており、その厚みは数μｍ以下である。このため、光源として蛍光管や発光ダイオード等を使用するより非常に薄く小型にできる。また一体になっているので、有機ＥＬ素子２の極近傍から突起形状１１を配置することができ、より小型化が図れる。
発光層２２は、一般的には正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望ましいとされる。ただし、これに限定されるものではなく、透明電極膜２１と正孔輸送層との間に正孔注入層を導入することや、反射電極膜２３と電子輸送層との間に電子注入層を導入することもできる。また、正孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することができ、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択することができる。
【００２０】
発光層２２に用いられる正孔輸送性材料には、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等がある。これらの化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
電子輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。また、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。これらの化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。また、これらの化合物の中には有効な発光材料として機能するものも多い。
【００２２】
また、有機ＥＬ発光膜の形成には、低分子、高分子を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、ディッピング、インクジェット方式等様々な膜形成手法を選択することができる。
反射電極膜２３の材質は、導電性物質であれば良い。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の単体金属、又はそれらを含む２成分、３成分の合金系が挙げられる。中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇとＡｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
【００２３】
透明電極膜２１の厚さは通常１〜５００ｎｍ程度である。特に、５０〜３００ｎｍの範囲が望ましい。正孔注入電極の厚さは、５０〜５００ｎｍ、特に５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離等が生じる可能性があり、また厚さが薄すぎると、電極として十分な効果が得られず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
【００２４】
発光層２２の厚さは、特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。以上の構成により、本照明装置は被照明体３の前面に配置して、外光が充分にある明るいときには照明を消して被照明体３を観察し、外光が充分でない暗いときには照明を点灯して被照明体３を観察できる、パートタイム照明を実現できる。なお、以上のような照明装置はフロントライト方式であり、その被照明体３としては、紙等に印刷された印刷物、液晶表示体等のようなものが適している。
【００２５】
（第２の実施形態）
以下に本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図２は本発明の第２の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図においては、複数の有機ＥＬ素子１０２ａ〜１０２ｃが導光板１の板面１５ａに形成されている。例えば赤色、緑色、青色の発光色を持つ有機ＥＬ素子１０２ａ〜１０２ｃを形成し白色光を得ることも可能である。
【００２６】
（第３の実施形態）
以下に本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。図３は本発明の第４の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図においては、有機ＥＬ素子が導光板１の両主面にそれぞれ設けられている。すなわち、有機ＥＬ素子２０２ａは出光側主面である板面１５ａに形成され、有機ＥＬ素子２０２ｂは反出光側主面である板面１５ｂに形成されている。このような構成を採用すれば、照明効率をより高めることができる。
【００２７】
（第４の実施形態）
以下に本発明の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は本発明の第４の実施形態による照明装置の構成を示す断面図、図５はその平面図である。図４及び図５において、透明性を有する導光板１の端面１４には有機ＥＬ光源２が隣接配置されている。有機ＥＬ光源２は基板２１０上に有機ＥＬ素子２０が形成された構成である。有機ＥＬ素子２０は、基板２１０側から透明電極膜２１、発光層２２及び反射電極膜２３より構成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描かれているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層等、複数の層で形成されている。
【００２８】
透明電極膜２１は、光を取出す側の電極であり、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）等が用いられるが、他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ等を用いることもできる。
発光層２２は、一般的には正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望ましいとされる。ただし、これに限定されるものではなく、透明電極膜２１と正孔輸送層との間に正孔注入層を導入することや、反射電極膜２３と電子輸送層との間に電子注入層として非常に薄い絶縁層を導入することもできる。また、正孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することもでき、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択することができる。
【００２９】
発光層２２に用いられる正孔輸送性材料には、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）等がある。
電子輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８ーキノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８ーキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。
【００３０】
また、有機ＥＬ発光膜の形成には、低分子、高分子を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、ディッピング、インクジェット方式等、様々な膜形成手法を選択することができる。
反射電極膜２３の材質は、導電性物質であれば良い。中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇとＡｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
【００３１】
透明電極膜２１の厚さは通常１〜５００ｎｍ程度である。特に、５０〜３００ｎｍの範囲が望ましい。正孔注入電極の厚さは、５０〜５００ｎｍ、特に５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離等が生じる可能性があり、また厚さが薄すぎると、電極として十分な効果が得られず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
【００３２】
発光層２２の厚さは、特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。
導光板１の一方の板面１５ａには光拡散のための凹凸形状として突起形状１１が設けられている。この突起形状１１は例えば導光板１の板面１５ａに対して垂直な側面１２と、板面１５ｂに対して水平な底面１３とで構成されている。同図においては、導光体１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線は導光板１の板面１５ｂに臨界角以上で到達すると全反射し、導光し、この光線が突起形状１１の側面１２に臨界角以下で到達した時点で導光板１の外部に出ることができる。このことにより、照明装置の背面からの出光が多く、被照明体３を効果的に照明することができる。
【００３３】
導光板１の端面１４のうち、有機ＥＬ光源を配置しない部分には反射膜１６が隣接配置されている。有機ＥＬ光源２０から発せられた光線のうち、導光体１の板面１５に臨界角以下で到達するものは導光に寄与しないが、これらは全体の２０％程度である。その他の光線のうち、概ね半分が板面１５上に形成された突起形状１１の存在する方向に導光するが、残りは端面より放出される。これは、反射膜１６によって反射され突起形状１１のある方向に導光される。これにより、高効率化を図っている。反射膜１６は、端面１４上に形成されている。反射膜１６は、銀やアルミニウム等の金属を蒸着する、又はＰＥＴ樹脂シートにこれらを蒸着したものを貼りつける等の方法で作成される。
【００３４】
導光板１の材料にはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料又はそれらの複合体が用いられる。
導光板１上に設けられた突起形状は、前述のとおり板面１５ａに概ね垂直な側面１２を持つため、導光してきた光線がこの側面１２に到達することにより、導光板１から出光することができる。被照明体３の照明のためには、導光板１の板面１５ａと概ね垂直な面及び概ね平行な面であれば自由な形状をとることができるが、円柱面やそれに準ずる形状では方向異方性がなくなるため、導光板の各方向から同時に光を入れる場合に有利である。
【００３５】
導光板１は透明板上に突起形状１１を形成するためには、射出成形、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、エッチングの他、透明樹脂又はガラス板上にフィルム又は樹脂層を接合する等の方法がとられる。
突起形状１１の大きさは、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要である。また、突起形状１１部が肉視で気にならない程度の大きさであるためには、概ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内容に加え、製造上の利便性から突起形状１１の大きさはおよそ１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。
【００３６】
また、図４及び図５を参照すると、本例の装置は、導光板１の複数の端面１４に複数の有機ＥＬ光源２０を配置している。例えば赤色、緑色、青色の発光色を持つ光源を形成し白色光を得ることも可能である。
以上の構成により、本照明装置は被照明体３の前面に配置して、外光が充分にある明るいときには照明を消して被照明体３を観察し、外光が充分でない暗いときには照明を点灯して被照明体３を観察できる。なお、以上のような照明装置の被照明体３としては、紙等に印刷された印刷物、液晶示体等のようなものが適している。
【００３７】
（第５の実施形態）
以下に本発明の第５の実施形態を図面に基づいて説明する。図６において、本照明装置は、被照明体１０３の照明を行うものである。導光板１０１の板面１１５ａには光拡散形状１１１が設けられている。同図においては、導光板１０１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２０２から発せられた光線は導光板１０１の板面１１５ｂにおいて臨界角以上で到達すると全反射し、導光し、この光線が光拡散形状１１１に到達した時点で一部は導光板１０１の外部に出ることができる。
【００３８】
また導光板１０１の板面１１５ａ側には反射シート１１７が隣接配置されている。このため、反射シート１１７は、光拡散形状１１１で拡散され、板面１１５ａ側の外部に漏れた光を反射する働きをする。導光板１０１の板面１１５ａの反対側の板面１１５ｂには拡散シート１１８が隣接配置されている。この拡散シート１１８は、光拡散形状１１１で拡散された光を拡散する働きをする。
【００３９】
以上の構成から、液晶表示体等に適した、より高効率で安価な照明装置を作成することができる。
（第６の実施形態）
以下に本発明の第６の実施形態を図面に基づいて説明する。図７は、第６の実施形態による照明装置の斜視図である。同図には、導光板１の板面上の複数の端部（周辺部）それぞれに、有機ＥＬ素子３０２が形成された例が示されている。このような構成により、より高効率で安価に照明装置を作成することができる。
【００４０】
なお、複数の端部に設けられている有機ＥＬ素子３０２は、発光色が互いに異なるものとしても良い。例えば、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光色とする有機ＥＬ素子を複数組み合わせて配置すれば、加法混色の原理により、所望の照明光を得ることができる。
（第７の実施形態）
以下に本発明の第７の実施形態を図面に基づいて説明する。図８は、第７の実施形態による照明装置の斜視図である。同図に示されているように、本実施形態の照明装置は、矩形の導光板１と、この導光板１の板面の端部（板面の各辺の近傍）に設けられた有機ＥＬ素子３０２−１，３０２−２とを含んで構成されている。そして、本実施形態では、板面上において対向する有機ＥＬ素子３０２−１同士を、同じ色を発光するものとしている。同じく対向する有機ＥＬ素子３０２−２同士を、同じ色を発光するものとしている。このように対向する有機ＥＬ素子の発光色を同一にすることにより、発光色の均一性を向上させることができる。
【００４１】
（第８の実施形態）
以下に本発明の第８の実施形態を図面に基づいて説明する。図９（ａ）は第８の実施形態による照明装置の表面側の斜視図であり、同図（ｂ）はその裏面側の斜視図である。同図において、導光板１の表面側には、その板面の対向する端部に赤色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｒ）が設けられ、かつ、板面の他の対向する端部に緑色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｇ）が設けられている。
【００４２】
一方、導光板１の裏面側には、その板面の４つの端部に青色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｂ）がそれぞれ設けられている。このように、導光板１の両面を用いて赤色発光用、緑色発光用、青色発光用の有機ＥＬ素子を配置すれば、加法混色の原理により、均一な白色発光を実現することができる。
（第９の実施形態）
以下に本発明の第９の実施形態を図面に基づいて説明する。図１０は、第９の実施形態による照明装置の斜視図である。同図においては、導光板１の各端部に、発光色の異なる有機ＥＬ素子３０２−１，３０２−２を２つずつ配置している。表面側のみならず、裏面側も同様に発光色の異なる有機ＥＬ素子を配置しても良い。このように、端部それぞれに互いに発光色が異なる光源を複数設けることにより、より均一な白色発光を実現することができる。
【００４３】
（第１０の実施形態）
以下に本発明の第１０の実施形態を図面に基づいて説明する。図１１においては、導光板１の全面に透明電極を設けるのではなく、その中央部分を除く部分にのみ透明電極を設ける構成例が示されている。つまり、上述した図８〜図１０までの各実施形態において、有機ＥＬ素子を配置する領域にのみ透明電極１２１を設け、それ以外の領域には透明電極を設けないようにパターニングを行う。このように設けられた透明電極１２１が同図中の斜線部分である。このようにパターニングを行うことにより、導光板１の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。なお、透明電極１２１は、例えばＩＴＯによって形成する。
【００４４】
ここで、ガラスの光線透過率が９０％程度であるのに対して、ＩＴＯ付きのガラスの場合は８５％程度である。また、ＩＴＯ膜自身の吸収率は数％程度であるが、光源からの光は導光体の中で反射を繰り返すため、到達距離に対する減衰が大きい。そこで、上記のようにパターニングを行うことにより、導光板の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。
【００４５】
（第１１の実施形態）
以下に本発明の第１１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１２には、照明装置をバックライト方式に使用する場合の構成例が示されている。同図に示されている照明装置は、光拡散形状１１１を有し、さらにこの光拡散形状１１１を覆うように透明電極１２１が形成されている。また、この透明電極１２１が形成された導光板１の端部には、有機ＥＬ膜１２２及びアルミニウム等による陰極１２３が設けられている。
【００４６】
光拡散形状１１１のパターンを形成した後に、ＩＴＯ等の透明電極を形成している。このような構成を採用すれば、ＩＴＯの面抵抗を下げることができ、均一な発光を実現することができる。なお、光拡散形状１１は、ＴｉＯ2やＭｇＯ等の白色インクを用いて形成する。
ここで、ＩＴＯ膜の抵抗率は１．２６×１０-4Ωｃｍであり、アルミニウムの抵抗率である２．６７×１０-6Ωｃｍより２桁大きい。このため、本実施形態のように、導光体全面に膜を形成することにより、全体の抵抗率を下げ、均一性を上げることができる。
【００４７】
（第１２の実施形態）
以下に本発明の第１２の実施形態を図面に基づいて説明する。図１３には、ＩＴＯ等の透明電極の影響のない領域にアルミニウム等による補助電極を設けた構成が示されている。同図（ａ）は本実施形態による照明装置の導光板１部分の断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中の矢印Ｙ方向から見た、導光板１の裏面の一部分の詳細な構成を示す図である。これらの図に示されているように、導光板１の裏面に形成されたＩＴＯ等の透明電極１２１上に、有機ＥＬ膜１２２が形成され、さらにその上にアルミニウム等の陽極１２４が形成されている。また、透明電極１２１上の有機ＥＬ膜１２２が形成されていない領域には、取出し電極及び補助電極となる陰極１２３が設けられている。かかる構成において、陽極１２４と陰極１２３とを利用して、有機ＥＬ膜１２２を発光させることにより、バックライト方式の照明装置を実現することができる。照明効果に影響のない部分に補助電極を設けることにより、より安定して有機ＥＬ素子を駆動できる。このように、照明に関係ない部分に抵抗率の低い金属補助電極を設けているので、抵抗率の低下、均一性の向上を図ることができる。
【００４８】
請求項の記載に関し、本発明は更に以下の態様を採り得る。
（１）被照明体を有し、該被照明体の前面に配置された照明装置であり、前記照明装置は透明な導光体と、該導光体の端面側に光源とを有し、該光源は前記導光体の出光側平面もしくは反出光側平面の少なくとも−方の面上に形成された有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照明装置。
【００４９】
（２）前記導光体の少なくとも一方の面には凹凸形状を設け、前記光源からの光線は、前記導光体の中を伝播するとともに、前記凹凸形状の部分で拡散され、前記導光体から射出し、前記被照明体を照明し、反射され該導光体を透過して射出されることを特徴とする（１）記載の照明装置。
（３）前記導光体の前記端面部に反射膜を形成又は配置したことを特徴とする（１）記載の照明装置。
【００５０】
（４）前記導光体の前記端面部に反射膜を形成又は配置したことを特徴とする（２）記載の照明装置。
（５）前記凹凸形状は前記導光体の出光側平面、前記出光側平面と平行方向の面及び前記出光側平面と垂直方向の面とにより形成されたことを特徴とする（２）又は（４）記載の照明装置。
【００５１】
（６）光拡散性を有する構造を持った導光板の端面に、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した光源を隣接配置した照明装置において、前記端面の２つ以上の部分にそれぞれ異なる色の前記光源を配置したことを特徴とする照明装置。
（７）前記光源の発光色が赤色、緑色、青色の３色であることを特徴とする（６）記載の照明装置。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、導光体主面上に有機ＥＬ素子を形成するか、導光体の複数の方向から光を入射させることにより、高効率かつ軽量小型で、さらに視認性の高い、被照明体の前面又は背面に配置する薄型面照明装置を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構造を示す平面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。
【図１０】本発明の第９の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１０の実施形態に係る照明装置の構造を示す平面図である。
【図１２】本発明の第１１の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の第１２の実施形態に係る照明装置の構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は裏面図である。
【図１４】従来の照明装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１０１、４０１ 導光体
２、１０２ａ、１０２ｂ、２０２
２０２ａ、２０２ｂ、３０２、４０２ 光源
３、１０３、４０３ 被照明体
１１ 突起形状
１１１ 光拡散形状
【発明の属する技術分野】
本発明は照明装置に関し、特に紙に印刷された画像、液晶表示体、立体物等の被照明体を照明する薄型の面状照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示体の前面に配設する照明装置については、特開平１０−５０１２４号公報に記載されているものが知られている。同公報に記載されている照明装置は、図１４に示されているように、被照明体４０３を照明するため、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子４０２を線状に形成した光源部４０４を導光体４０１の端面部に隣接配置していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の照明装置は光源部を別体で形成し、導光板端面に結合又は隣接配置していたため、界面で光伝播の損失が発生する恐れがある、有機ＥＬ素子を形成した部品の寸法的余裕と導光板の寸法的余裕が必要であり空間的に無駄が発生する恐れがある、光源部と導光体の結合のための構造を必要なことがある、という問題があった。
【０００４】
また、従来の照明装置は１つの光源部に複数の有機ＥＬ素子を作りこむ必要があり、微細な構造を加工しなければならない、また工程が複雑になるということから歩留まりの向上が図りにくいという問題があった。
本発明はこの様な問題点を解決するものであり、その目的は導光体上に有機ＥＬ素子を形成するか、導光体の複数の方向から光を入射させることにより、効率が高く小型化に適した照明装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置は、透明性を有する導光体と、前記導光体に設けられた光源とを含み前記導光体からの射出光によって被照明体を照明する照明装置であって、前記光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子によって構成され、かつ、前記導光体の主面上の複数の端部の少なくとも１つに設けられており、前記複数の端部のうち、２つ以上の端部に互いに発光色が異なる前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。このような構成によれば、光源をそれぞれ単独に製造することができ、効率の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【０００６】
本発明の照明装置は、前記導光体の主面は略矩形形状であり、その対向する端部に発光色が同一の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。対向する有機ＥＬ素子の発光色を同一にすることにより、発光色の均一性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の照明装置は、前記導光体の両主面の複数の端部に、それぞれ発光色の異なる３色の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする。光源の発光色を赤色、緑色、青色の３色とすれば、導光板内で混色することにより、容易に白色光を得ることができる。
本発明の照明装置は、前記端部それぞれに互いに発光色が異なる光源を複数設けたことを特徴とする。これにより、より均一な白色発光を実現することができる。
【０００８】
本発明の照明装置は、前記導光体の主面において、前記光源が設けられている端部近傍にのみ該光源駆動用の透明電極を設けたことを特徴とする。導光体の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。
また、前記導光体は、前記主面の少なくとも一方に設けられた光拡散用の凹凸形状と、前記凹凸形状を覆うように設けられた光源駆動用の透明電極とを、更に含むことを特徴とする。透明電極の面抵抗を下げることができ、均一な発光を実現することができる。
【０００９】
本発明の照明装置は、前記凹凸形状が設けられている領域以外の領域に設けられ前記透明電極と電気的に接続され該透明電極に電力を与える補助電極を、更に含むことを特徴とする。照明効果に影響のない部分に補助電極を設けることにより、より安定して有機ＥＬ素子を駆動できる。
【００１０】
本発明の照明装置は、前記被照明体は表示装置であり、その表示面の背面を照明することを特徴とする。これにより、いわゆるバックライト方式による照明装置を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（第１の実施形態）
以下に本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図において、導光板１は透明性を有する板状部材である。この導光板１の主面である板面１５ａの端部に、有機ＥＬ素子２が形成されている。有機ＥＬ素子２は、導光板１側から透明電極膜２１、発光層２２及び反射電極膜２３より構成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描かれているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層等、複数の層で形成されている。
【００１５】
導光板１の一方の板面１５ａには光拡散のための凹凸形状として突起形状１１が設けられている。この突起形状１１は、例えば導光板１の板面１５ａに対して垂直な側面１２と、板面１５ａに対して平行な底面１３とで構成されている。同図においては、導光体１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線は導光板１の板面１５ｂに臨界角以上で到達すると全反射し、導光板中を導光し、この光線が突起形状１１の側面１２に臨界角以下で到達した時点で導光板１の外部に出ることができる。このことにより、照明装置の背面からの出光が多く、被照明体３を効果的に照明することができる。
【００１６】
導光板１の端面１４には反射膜１６が隣接配置されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線のうち、導光体１の板面１５に臨界角以下で到達するものは導光に寄与しないが、これらは全体の２０％程度である。その他の光線のうち、概ね半分が板面１５上に形成された突起形状１１の存在する方向に導光するが、残りの半分は逆方向に向かう。これは、反射膜１６によって反射され突起形状１１のある方向に導光させる。これにより、高効率化を図っている。反射膜１６は、端面１４上に形成され、銀やアルミニウム等の金属を蒸着する、又はＰＥＴ（ｐｏｌｙ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂シートにこれらを蒸着したものを貼りつける等の方法で作成される。
【００１７】
導光板１の材料には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料又はそれらの複合体が用いられる。
導光板１上に設けられた突起形状は、前述のとおり板面１５ａに概ね垂直な側面１２を持つため、導光してきた光線がこの側面１２に到達することにより、導光板１から出光することができる。被照明体３の照明のためには、導光板１の板面１５ａと概ね垂直な面及び概ね平行な面であれば、自由な形状をとることができる。円柱面やそれに準ずる形状では方向異方性がなくなるため、導光板の各方向から同時に光を入れる場合に有利である。
【００１８】
透明板である導光板１上に突起形状１１を形成するためには、射出成形、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、エッチングの他、透明樹脂又はガラス板上にフィルム又は樹脂層を接合する等の方法がとられる。
突起形状１１の大きさは、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要である。また、突起形状１１部が肉視で気にならない程度の大きさであるためには、概ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内容に加え、製造上の利便性から突起形状１１の大きさはおよそ１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。
【００１９】
有機ＥＬ素子２は端面１４の近傍に形成されており、その厚みは数μｍ以下である。このため、光源として蛍光管や発光ダイオード等を使用するより非常に薄く小型にできる。また一体になっているので、有機ＥＬ素子２の極近傍から突起形状１１を配置することができ、より小型化が図れる。
発光層２２は、一般的には正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望ましいとされる。ただし、これに限定されるものではなく、透明電極膜２１と正孔輸送層との間に正孔注入層を導入することや、反射電極膜２３と電子輸送層との間に電子注入層を導入することもできる。また、正孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することができ、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択することができる。
【００２０】
発光層２２に用いられる正孔輸送性材料には、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等がある。これらの化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
電子輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。また、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。これらの化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。また、これらの化合物の中には有効な発光材料として機能するものも多い。
【００２２】
また、有機ＥＬ発光膜の形成には、低分子、高分子を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、ディッピング、インクジェット方式等様々な膜形成手法を選択することができる。
反射電極膜２３の材質は、導電性物質であれば良い。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の単体金属、又はそれらを含む２成分、３成分の合金系が挙げられる。中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇとＡｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
【００２３】
透明電極膜２１の厚さは通常１〜５００ｎｍ程度である。特に、５０〜３００ｎｍの範囲が望ましい。正孔注入電極の厚さは、５０〜５００ｎｍ、特に５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離等が生じる可能性があり、また厚さが薄すぎると、電極として十分な効果が得られず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
【００２４】
発光層２２の厚さは、特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。以上の構成により、本照明装置は被照明体３の前面に配置して、外光が充分にある明るいときには照明を消して被照明体３を観察し、外光が充分でない暗いときには照明を点灯して被照明体３を観察できる、パートタイム照明を実現できる。なお、以上のような照明装置はフロントライト方式であり、その被照明体３としては、紙等に印刷された印刷物、液晶表示体等のようなものが適している。
【００２５】
（第２の実施形態）
以下に本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図２は本発明の第２の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図においては、複数の有機ＥＬ素子１０２ａ〜１０２ｃが導光板１の板面１５ａに形成されている。例えば赤色、緑色、青色の発光色を持つ有機ＥＬ素子１０２ａ〜１０２ｃを形成し白色光を得ることも可能である。
【００２６】
（第３の実施形態）
以下に本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。図３は本発明の第４の実施形態による照明装置の構成を示す断面図である。同図においては、有機ＥＬ素子が導光板１の両主面にそれぞれ設けられている。すなわち、有機ＥＬ素子２０２ａは出光側主面である板面１５ａに形成され、有機ＥＬ素子２０２ｂは反出光側主面である板面１５ｂに形成されている。このような構成を採用すれば、照明効率をより高めることができる。
【００２７】
（第４の実施形態）
以下に本発明の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は本発明の第４の実施形態による照明装置の構成を示す断面図、図５はその平面図である。図４及び図５において、透明性を有する導光板１の端面１４には有機ＥＬ光源２が隣接配置されている。有機ＥＬ光源２は基板２１０上に有機ＥＬ素子２０が形成された構成である。有機ＥＬ素子２０は、基板２１０側から透明電極膜２１、発光層２２及び反射電極膜２３より構成されている。発光層２２は図中では簡略化されて描かれているが、実際には、正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層等、複数の層で形成されている。
【００２８】
透明電極膜２１は、光を取出す側の電極であり、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）等が用いられるが、他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ等を用いることもできる。
発光層２２は、一般的には正孔輸送層、有機ＥＬ発光膜、電子輸送層と機能分離させるのが望ましいとされる。ただし、これに限定されるものではなく、透明電極膜２１と正孔輸送層との間に正孔注入層を導入することや、反射電極膜２３と電子輸送層との間に電子注入層として非常に薄い絶縁層を導入することもできる。また、正孔輸送層や電子輸送層に蛍光色素を微量導入することもでき、導入する蛍光色素により自在に発光色を選択することができる。
【００２９】
発光層２２に用いられる正孔輸送性材料には、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）等がある。
電子輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８ーキノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８ーキノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。
【００３０】
また、有機ＥＬ発光膜の形成には、低分子、高分子を問わず、真空蒸着、スパッタリング、スピンコート、ディッピング、インクジェット方式等、様々な膜形成手法を選択することができる。
反射電極膜２３の材質は、導電性物質であれば良い。中でも単体金属ではＡｌ、合金ではＭｇとＡｇの合金、Ａｌ合金が好ましい。
【００３１】
透明電極膜２１の厚さは通常１〜５００ｎｍ程度である。特に、５０〜３００ｎｍの範囲が望ましい。正孔注入電極の厚さは、５０〜５００ｎｍ、特に５０〜３００ｎｍの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離等が生じる可能性があり、また厚さが薄すぎると、電極として十分な効果が得られず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
【００３２】
発光層２２の厚さは、特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。
導光板１の一方の板面１５ａには光拡散のための凹凸形状として突起形状１１が設けられている。この突起形状１１は例えば導光板１の板面１５ａに対して垂直な側面１２と、板面１５ｂに対して水平な底面１３とで構成されている。同図においては、導光体１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２から発せられた光線は導光板１の板面１５ｂに臨界角以上で到達すると全反射し、導光し、この光線が突起形状１１の側面１２に臨界角以下で到達した時点で導光板１の外部に出ることができる。このことにより、照明装置の背面からの出光が多く、被照明体３を効果的に照明することができる。
【００３３】
導光板１の端面１４のうち、有機ＥＬ光源を配置しない部分には反射膜１６が隣接配置されている。有機ＥＬ光源２０から発せられた光線のうち、導光体１の板面１５に臨界角以下で到達するものは導光に寄与しないが、これらは全体の２０％程度である。その他の光線のうち、概ね半分が板面１５上に形成された突起形状１１の存在する方向に導光するが、残りは端面より放出される。これは、反射膜１６によって反射され突起形状１１のある方向に導光される。これにより、高効率化を図っている。反射膜１６は、端面１４上に形成されている。反射膜１６は、銀やアルミニウム等の金属を蒸着する、又はＰＥＴ樹脂シートにこれらを蒸着したものを貼りつける等の方法で作成される。
【００３４】
導光板１の材料にはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料又はそれらの複合体が用いられる。
導光板１上に設けられた突起形状は、前述のとおり板面１５ａに概ね垂直な側面１２を持つため、導光してきた光線がこの側面１２に到達することにより、導光板１から出光することができる。被照明体３の照明のためには、導光板１の板面１５ａと概ね垂直な面及び概ね平行な面であれば自由な形状をとることができるが、円柱面やそれに準ずる形状では方向異方性がなくなるため、導光板の各方向から同時に光を入れる場合に有利である。
【００３５】
導光板１は透明板上に突起形状１１を形成するためには、射出成形、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、エッチングの他、透明樹脂又はガラス板上にフィルム又は樹脂層を接合する等の方法がとられる。
突起形状１１の大きさは、可視光の波長がおよそ３８０ｎｍから７００ｎｍ程度であることから、回折による影響が発生しないために５μｍ程度以上は必要である。また、突起形状１１部が肉視で気にならない程度の大きさであるためには、概ね３００μｍ以下が望ましい。以上の内容に加え、製造上の利便性から突起形状１１の大きさはおよそ１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。
【００３６】
また、図４及び図５を参照すると、本例の装置は、導光板１の複数の端面１４に複数の有機ＥＬ光源２０を配置している。例えば赤色、緑色、青色の発光色を持つ光源を形成し白色光を得ることも可能である。
以上の構成により、本照明装置は被照明体３の前面に配置して、外光が充分にある明るいときには照明を消して被照明体３を観察し、外光が充分でない暗いときには照明を点灯して被照明体３を観察できる。なお、以上のような照明装置の被照明体３としては、紙等に印刷された印刷物、液晶示体等のようなものが適している。
【００３７】
（第５の実施形態）
以下に本発明の第５の実施形態を図面に基づいて説明する。図６において、本照明装置は、被照明体１０３の照明を行うものである。導光板１０１の板面１１５ａには光拡散形状１１１が設けられている。同図においては、導光板１０１中の光線の任意の１本について、その経路が矢印によって示されている。有機ＥＬ素子２０２から発せられた光線は導光板１０１の板面１１５ｂにおいて臨界角以上で到達すると全反射し、導光し、この光線が光拡散形状１１１に到達した時点で一部は導光板１０１の外部に出ることができる。
【００３８】
また導光板１０１の板面１１５ａ側には反射シート１１７が隣接配置されている。このため、反射シート１１７は、光拡散形状１１１で拡散され、板面１１５ａ側の外部に漏れた光を反射する働きをする。導光板１０１の板面１１５ａの反対側の板面１１５ｂには拡散シート１１８が隣接配置されている。この拡散シート１１８は、光拡散形状１１１で拡散された光を拡散する働きをする。
【００３９】
以上の構成から、液晶表示体等に適した、より高効率で安価な照明装置を作成することができる。
（第６の実施形態）
以下に本発明の第６の実施形態を図面に基づいて説明する。図７は、第６の実施形態による照明装置の斜視図である。同図には、導光板１の板面上の複数の端部（周辺部）それぞれに、有機ＥＬ素子３０２が形成された例が示されている。このような構成により、より高効率で安価に照明装置を作成することができる。
【００４０】
なお、複数の端部に設けられている有機ＥＬ素子３０２は、発光色が互いに異なるものとしても良い。例えば、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光色とする有機ＥＬ素子を複数組み合わせて配置すれば、加法混色の原理により、所望の照明光を得ることができる。
（第７の実施形態）
以下に本発明の第７の実施形態を図面に基づいて説明する。図８は、第７の実施形態による照明装置の斜視図である。同図に示されているように、本実施形態の照明装置は、矩形の導光板１と、この導光板１の板面の端部（板面の各辺の近傍）に設けられた有機ＥＬ素子３０２−１，３０２−２とを含んで構成されている。そして、本実施形態では、板面上において対向する有機ＥＬ素子３０２−１同士を、同じ色を発光するものとしている。同じく対向する有機ＥＬ素子３０２−２同士を、同じ色を発光するものとしている。このように対向する有機ＥＬ素子の発光色を同一にすることにより、発光色の均一性を向上させることができる。
【００４１】
（第８の実施形態）
以下に本発明の第８の実施形態を図面に基づいて説明する。図９（ａ）は第８の実施形態による照明装置の表面側の斜視図であり、同図（ｂ）はその裏面側の斜視図である。同図において、導光板１の表面側には、その板面の対向する端部に赤色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｒ）が設けられ、かつ、板面の他の対向する端部に緑色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｇ）が設けられている。
【００４２】
一方、導光板１の裏面側には、その板面の４つの端部に青色発光用の有機ＥＬ素子３０２（Ｂ）がそれぞれ設けられている。このように、導光板１の両面を用いて赤色発光用、緑色発光用、青色発光用の有機ＥＬ素子を配置すれば、加法混色の原理により、均一な白色発光を実現することができる。
（第９の実施形態）
以下に本発明の第９の実施形態を図面に基づいて説明する。図１０は、第９の実施形態による照明装置の斜視図である。同図においては、導光板１の各端部に、発光色の異なる有機ＥＬ素子３０２−１，３０２−２を２つずつ配置している。表面側のみならず、裏面側も同様に発光色の異なる有機ＥＬ素子を配置しても良い。このように、端部それぞれに互いに発光色が異なる光源を複数設けることにより、より均一な白色発光を実現することができる。
【００４３】
（第１０の実施形態）
以下に本発明の第１０の実施形態を図面に基づいて説明する。図１１においては、導光板１の全面に透明電極を設けるのではなく、その中央部分を除く部分にのみ透明電極を設ける構成例が示されている。つまり、上述した図８〜図１０までの各実施形態において、有機ＥＬ素子を配置する領域にのみ透明電極１２１を設け、それ以外の領域には透明電極を設けないようにパターニングを行う。このように設けられた透明電極１２１が同図中の斜線部分である。このようにパターニングを行うことにより、導光板１の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。なお、透明電極１２１は、例えばＩＴＯによって形成する。
【００４４】
ここで、ガラスの光線透過率が９０％程度であるのに対して、ＩＴＯ付きのガラスの場合は８５％程度である。また、ＩＴＯ膜自身の吸収率は数％程度であるが、光源からの光は導光体の中で反射を繰り返すため、到達距離に対する減衰が大きい。そこで、上記のようにパターニングを行うことにより、導光板の中央部分には透明電極が設けられず、光の透過率や反射率を向上させることができる。
【００４５】
（第１１の実施形態）
以下に本発明の第１１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１２には、照明装置をバックライト方式に使用する場合の構成例が示されている。同図に示されている照明装置は、光拡散形状１１１を有し、さらにこの光拡散形状１１１を覆うように透明電極１２１が形成されている。また、この透明電極１２１が形成された導光板１の端部には、有機ＥＬ膜１２２及びアルミニウム等による陰極１２３が設けられている。
【００４６】
光拡散形状１１１のパターンを形成した後に、ＩＴＯ等の透明電極を形成している。このような構成を採用すれば、ＩＴＯの面抵抗を下げることができ、均一な発光を実現することができる。なお、光拡散形状１１は、ＴｉＯ2やＭｇＯ等の白色インクを用いて形成する。
ここで、ＩＴＯ膜の抵抗率は１．２６×１０-4Ωｃｍであり、アルミニウムの抵抗率である２．６７×１０-6Ωｃｍより２桁大きい。このため、本実施形態のように、導光体全面に膜を形成することにより、全体の抵抗率を下げ、均一性を上げることができる。
【００４７】
（第１２の実施形態）
以下に本発明の第１２の実施形態を図面に基づいて説明する。図１３には、ＩＴＯ等の透明電極の影響のない領域にアルミニウム等による補助電極を設けた構成が示されている。同図（ａ）は本実施形態による照明装置の導光板１部分の断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）中の矢印Ｙ方向から見た、導光板１の裏面の一部分の詳細な構成を示す図である。これらの図に示されているように、導光板１の裏面に形成されたＩＴＯ等の透明電極１２１上に、有機ＥＬ膜１２２が形成され、さらにその上にアルミニウム等の陽極１２４が形成されている。また、透明電極１２１上の有機ＥＬ膜１２２が形成されていない領域には、取出し電極及び補助電極となる陰極１２３が設けられている。かかる構成において、陽極１２４と陰極１２３とを利用して、有機ＥＬ膜１２２を発光させることにより、バックライト方式の照明装置を実現することができる。照明効果に影響のない部分に補助電極を設けることにより、より安定して有機ＥＬ素子を駆動できる。このように、照明に関係ない部分に抵抗率の低い金属補助電極を設けているので、抵抗率の低下、均一性の向上を図ることができる。
【００４８】
請求項の記載に関し、本発明は更に以下の態様を採り得る。
（１）被照明体を有し、該被照明体の前面に配置された照明装置であり、前記照明装置は透明な導光体と、該導光体の端面側に光源とを有し、該光源は前記導光体の出光側平面もしくは反出光側平面の少なくとも−方の面上に形成された有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照明装置。
【００４９】
（２）前記導光体の少なくとも一方の面には凹凸形状を設け、前記光源からの光線は、前記導光体の中を伝播するとともに、前記凹凸形状の部分で拡散され、前記導光体から射出し、前記被照明体を照明し、反射され該導光体を透過して射出されることを特徴とする（１）記載の照明装置。
（３）前記導光体の前記端面部に反射膜を形成又は配置したことを特徴とする（１）記載の照明装置。
【００５０】
（４）前記導光体の前記端面部に反射膜を形成又は配置したことを特徴とする（２）記載の照明装置。
（５）前記凹凸形状は前記導光体の出光側平面、前記出光側平面と平行方向の面及び前記出光側平面と垂直方向の面とにより形成されたことを特徴とする（２）又は（４）記載の照明装置。
【００５１】
（６）光拡散性を有する構造を持った導光板の端面に、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した光源を隣接配置した照明装置において、前記端面の２つ以上の部分にそれぞれ異なる色の前記光源を配置したことを特徴とする照明装置。
（７）前記光源の発光色が赤色、緑色、青色の３色であることを特徴とする（６）記載の照明装置。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、導光体主面上に有機ＥＬ素子を形成するか、導光体の複数の方向から光を入射させることにより、高効率かつ軽量小型で、さらに視認性の高い、被照明体の前面又は背面に配置する薄型面照明装置を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構造を示す平面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。
【図１０】本発明の第９の実施形態に係る照明装置の構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１０の実施形態に係る照明装置の構造を示す平面図である。
【図１２】本発明の第１１の実施形態に係る照明装置の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の第１２の実施形態に係る照明装置の構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は裏面図である。
【図１４】従来の照明装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１０１、４０１ 導光体
２、１０２ａ、１０２ｂ、２０２
２０２ａ、２０２ｂ、３０２、４０２ 光源
３、１０３、４０３ 被照明体
１１ 突起形状
１１１ 光拡散形状
Claims (8)
- 透明性を有する導光体と、前記導光体に設けられた光源とを含み前記導光体からの射出光によって被照明体を照明する照明装置であって、前記光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子によって構成され、かつ、前記導光体の主面上の複数の端部の少なくとも１つに設けられており、
前記複数の端部のうち、２つ以上の端部に互いに発光色が異なる前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする照明装置。 - 前記導光体の主面は略矩形形状であり、その対向する端部に発光色が同一の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
- 前記導光体の両主面の複数の端部に、それぞれ発光色の異なる３色の前記光源をそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
- 前記各端部に互いに発光色が異なる光源を複数設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
- 前記導光体の主面において、前記光源が設けられている端部近傍にのみ該光源駆動用の透明電極を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置。
- 前記導光体は、前記主面の少なくとも一方に設けられた光拡散用の凹凸形状と、前記凹凸形状を覆うように設けられた光源駆動用の透明電極とを、更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置。
- 前記凹凸形状が設けられている領域以外の領域に設けられ前記透明電極と電気的に接続され該透明電極に電力を与える補助電極を、更に含むことを特徴とする請求項６記載の照明装置。
- 前記被照明体は表示装置であり、その表示面の背面を照明することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の照明装置。
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