JP4464370B2 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び表示装置に関する。

近年、コンピュータ、ＡＴＭなどの情報端末や携帯電話において液晶表示装置の急速な普及と使用環境の多様化にともない、画像表示素子の視野角制御特性が要求されている。従来の液晶表示装置では、正面方向の観察者のみではなく、付近の他の観察者にも表示内容が認識される。このため、画像表示内容の個人情報を保護する場合には、表示装置の視野角特性を狭くして、正面方向の観察者のみに認識される構成が望まれる。これに対して、複数の観察者が表示装置を見る場合や観察者の視点が移動して複数の方向から表示素子を観察する場合等には、視野角が広い特性が望まれる。

さらに携帯電話では、使用時のほとんどは正面方向から表示内容が視認される。このため、周囲への光を抑え、必要な正面方向の光のみを供給する狭視野角特性により消費電力を低減したいという要求がある。一方で近年、携帯電話にデジタルカメラ機能やＴＶ受信機能を付加することが一般的になり、これらの機能を用いる場合には広視野角特性が必要となる。このため、狭視野角特性と広視野角特性の切替え機能が必要とされている。

視野角を狭くする要望に対しては、光透過部と光吸収部を一定の周期で縞状に配置したフィルムを用いることが提案されている（特許文献１，２参照）。具体的には、光透過部と光吸収部の縞周期幅とフィルムの厚みにより、幾何学的に決定される角度以上の光を遮蔽し、これによって視野角を制限することができる。このようなフィルムを用いる場合には、広視野角動作と狭視野角動作を切替えるためにはフィルムの付け外しが必要であり、実用上視野角特性を任意に使い分けることはできない。

さらに、液晶表示装置の上に、視野角を制御する液晶パネルを別に設け、電気的な操作により視野角を切替える方式が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方式の基本的な原理は前述のフィルムと同様であり、光透過部と光吸収部を液晶分子の配向により実現するものである。
米国特許再発行第２７,６１７号公報 特表平６−５０４６２７号公報 特開平５−１０８０２３号公報

このように、従来の照明装置では、いずれも狭視野角動作時に広視野角領域の光を遮蔽吸収するため、広視野角動作時に比べてディスプレイの輝度が大幅に減少するという問題があった。さらに、この輝度減少分を考慮して広視野角動作時と同程度の輝度を狭視野角動作時に確保しようとすると消費電力が増大するという問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みて、広視野角動作と狭視野角動作に対応することができる照明装置及び表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、複数の集光効果を有する集光レンズが光透過性基体上に配列された集光シートと、当該集光シートに対向し、面積が異なる複数の発光領域が設けられた発光部と、前記複数の発光領域による発光状態／非発光状態を切替える制御部とを備えたものである。

このような構成においては、制御部は、集光レンズの光軸上近傍の発光させ、当該光軸上近傍の発光領域以外を非発光させることができる。これによって、照明装置は狭視野角で動作することができる。さらに、制御部は、光軸上近傍の発光領域以外のみを発光させたり、発光領域全面を発光させたりすることができる。これによって、照明装置は広視野角で動作することができ、狭視野角動作と広視野角動作に対応することができる。

好適には、発光部は、発光層と、当該発光層を挟む一対の電極とを有するエレクトロルミネセント（Electroluminescent）素子である。これにより、発光層や電極のパターニング、積層構造を変更することによって発光領域の面積や位置を容易に制御することが可能である。

さらに、前記電極は、パターニングによって複数に分離され、前記制御部は、各パターニングされた電極に個別に電力を供給することによって、前記発光状態／非発光状態を切替える。

さらにまた、前記複数の電極は、前記発光層の上部に配置された上部電極と、前記発光層の下部に配置され、前記上部電極のパターン形状と配置が異なる下部電極とを有し、前記制御部は、前記上部電極と下部電極の交差部分に配置された発光領域を発光させる。これにより、発光部をより簡易に作製することが可能となる。

また、前記上部電極と前記下部電極とは、線状または短冊状にパターニングされ、前記発光層を挟んで格子状に配置される。これにより、発光領域を高密度に配置することが可能となり、発光強度を向上させることができる。

またさらに、前記発光層は、各層における発光領域の面積及び位置が異なる複数の発光層を有する。この場合には、最底面以外の電極は透明導電性材料により構成されることが望ましい。これによって、発光領域のパターン形状を電極により制限されること無く自由に設計することができる。

さらに、前記発光層は、同一の基板上に積層一体化された構成を有し、当該上下に積層された発光層の間に配置された電極は、前記上下に積層された発光層の共通電極として機能する。これによって、発光部をより簡易に作製することが可能となる。

また、前記集光シートは、前記集光レンズと前記光透過性基体とが接着一体化された構成を有する。これにより、照明装置の製造歩留まりを向上できる効果がある。

またさらに、前記発光部は、前記光透過性基体の前記集光レンズが配列された面に対して対向した対向面に配設される。これにより発光部と集光レンズの位置合わせ精度を飛躍的に向上させることができる。

本発明に係る表示装置は、このような照明装置を備えたものである。このような構成においては、広視野角動作と狭視野角動作とに対応することができる。

本発明によれば、広視野角動作と狭視野角動作とに対応することができる照明装置及び表示装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。
図１を用いて、本発明に係る照明装置の概略構成について説明する。図１は、本発明に係る照明装置の一構成例を示す模式図である。図１に示すように、本発明に係る照明装置１は、集光シート１１、発光部１２、制御部１３を有する。集光シート１１、発光部１２は、基材１４上で、光の出射側に向かって順に設けられている。
集光シート１１は、光透過性基体１１ａ、レンズ部１１ｂを有する。レンズ部１１ｂは、集光効果を有する複数の集光レンズから構成され、光透過性基体１１ａ上に平面状に配列されている。

発光部１２は、当該照明装置１の発光源として機能し、集光シート１１に対向配置されている。発光部１２は、集光シート１１の主面に対向した面積の異なる複数の発光領域１２ａ，１２ｂを有し、発光領域１２ａは面積が狭い微小領域、発光領域１２ｂは面積が広い大領域である。
面積が狭い発光領域１２ａは、集光シート１１のレンズ部１１ｂの光軸上近傍に配置され、換言すれば各集光レンズの真下近傍に配置されている。これに対して、面積が広い発光領域１２ｂは、レンズ部１１ｂの各集光レンズの間に配置され、各集光レンズの真下近傍以外に配置されている。
制御部１３は、当該照明装置１の狭視野角／広視野角の切替え制御を行い、詳細には各発光領域１２ａ，１２ｂの発光状態／非発光状態を切替え制御する。

図１（ａ）の模式図に、狭視野角動作時の照明装置１が示されている。図１（ａ）に示すように、制御部１３が発光領域１２ａのみを発光させた場合には、発光部１２（発光領域１２ａ）で発生した光の大部分は、レンズ部１１ｂの各集光レンズによって集光される。そのため、発光部１２からの光は概ね平行光に変換され、平行光の状態で外部に出射される。これによって、照明装置１の狭視野角特性が実現される。

図１（ｂ）の模式図に、広視野角動作時の照明装置１が示されている。図１（ｂ）に示すように、制御部１３が発光領域１２ｂを発光させた場合には、発光部１２（発光領域１２ｂ）で発生した光は、レンズ部１１ｂによって集光されず、平行光に変換されることがない。あるいは、制御部１３が発光領域１２ａ，１２ｂ全面を発光させた場合にもまた、発光部１２で発生した光は、レンズ部１１ｂによって集光されず、平行光に変換されることがない。これによって、発光部１２からの光は広角度で外部に出射され、照明装置１の広視野角特性が実現される。

このように、本発明に係る照明装置１は、発光部１２の発光領域１２ａ，１２ｂを切替え制御することによって、視野角特性を切替えることができる視野角可変型の照明装置である。この照明装置１は、発光領域１２ａ，１２ｂを簡易に切替え制御することによって、広視野角動作と狭視野角動作とを簡易に切替えて両視野角動作に対応することができる。

さらに、発光部１２が発生させた光は、狭視野角／広視野角いずれの動作時も遮蔽吸収されることがない。そのため、従来方式のように電力を損失することなく、視野角の切替え操作ができる。それ故、本発明に係る照明装置１は、高輝度／低消費電力性能を兼ね備えている。

なお、本実施形態においては、発光領域１２ａ，１２ｂを発光状態／非発光状態の２段階で切替え制御をしているが、これに限らず、発光領域１２ａ，１２ｂの発光強度が多段階で変化するように切替え制御してもよい。

以下、発明の実施の形態１〜４において、本発明に係る照明装置についてより具体的に説明する。これら実施形態１〜４では、発光源１２の種々の形態について説明する。
発明の実施の形態１．
<マトリクス配線、張り合わせ方式>
図２は実施形態１に係る照明装置の模式図、図３は実施形態１に係る照明装置の電極および発光層に関する構成の模式図、図４は実施形態１に係る照明装置の製造工程を示す模式図である。
図２に示すように、本発明に係る照明装置（１００）は透明基体（１０１）上に集光効果を有するレンズ（１０２）が配列された集光シート部（１１３）と、発光部材と各部材を接合する接着層から構成されている。

集光シート部（１１３）は、透光性材料にて形成された基板（１０１）上に同じく透光性材料からなる複数の集光レンズ（１０２）を一体に形成したもので、使用する透光性材料の種類に応じて、例えば２Ｐ法、射出成型法、ゾルゲル法又はホットエンボス法などによって形成される。基板（１０１）は、発光部材を保護するため、外部雰囲気に対するバリア性を有していることが好ましく、大気中の酸素や水蒸気を透過しない材料にて作製するか、このような材料からなる保護膜をその表面にコーティングすることが好ましい。

集光レンズ（１０２）は断面が球面またはそれに近似した凸状の局面をもって形成され、任意の配置で基板上に配置される。集光レンズ（１０２）の形状や基板（１０１）上の配列は発光源との関係で適宜設計するとこができるが、ここではレンズ径７５μｍ、レンズ高さ１６μｍ、形状を球面レンズ、配置をピッチ８０μｍの正方格子配列とした。

この集光シート（１１３）の所要の部分には発光部材に形成される発光領域との位置あわせをするためのアライメントマークを印刷やレーザーカッティングなどの所要の手段により形成される。集光シート部は種々の方法により製造が可能であるが、ここでは以下の方法を用いた。

Ｓｉ基板上にレジストを塗布した後、フォトリソグラフィ法を用いて円柱状のレジストパターンを形成した。このレジスト樹脂を加熱してリフローさせることによりレンズ形状を作製した。これを母型として電鋳によりニッケル金型を作製し、さらにこの金型を用いて鏡面研磨されたガラス板上に２Ｐ（Photo Polymer）法によりレンズパターンを形成した。なお、ガラス基板（１０１）上にはレンズパターンのみではなく次に作製する発光部との位置合わせを行うための、アライメントマークパターンも作製した（図４（ａ））。

発光部材は厚さ２００μmの金属基板（１０８）上に絶縁層としてＳｉＯ_２膜（１０７）をスパッタリング法により形成した後、マスクパターンを用いて蒸着法によりアルミニウムからなる所望のパターン形状を有する電極、以下アルミニウムパターニング電極と称する（１０６）を作成した。電極厚みは１００ｎｍとした。電極パターンは幅１０μｍの細線状パターン（１１１）と幅６０μｍの帯状パターン（１１２）を交互に間隔５μｍで縞状に配置したものである。

さらに、真空蒸着法により発光層（１０５）を形成した。発光層は正孔輸送層／有機発光層／電子注入層からなる積層構造から構成される。正孔輸送層は正孔輸送性を有するαＮＰＤを材質として厚さ４０ｎｍとした。有機発光層はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ）からなり厚さを３０ｎｍとした。電子注入層はＡｌｑにリチウムをドーピングしたものであり厚みを３０ｎｍとした。以下、この積層構造をエレクトロルミネセンス発光層と称する。

さらにエレクトロルミネセンス発光層（１０５）の上からマスクを用いて蒸着法によりＩＴＯからなる所望のパターン形状を有する電極（以下ＩＴＯパターニング電極と称する）を作製した。電極の厚みは２００ｎｍとした（図４（ｂ））。電極のパターンと配置は先ほどと同様であるがその向きは９０度の角度で下部電極（１０６）と交差する配置とした（図３）。これにより上面電極（１０４）と下面電極（１０６）を発光層（１０５）上に平面投射した場合、細線状電極同士の交差部がピッチ８０μｍの正方格子配列となる。さらに発光部側にも集光シート（１１３）側と同様にアライメントマークパターンを形成した。

最後に集光シート（１１３）側と発光部側のアライメントマークパターンを利用して、発光部側の細線パターン交差部と集光シート集光レンズ（１０２）の中心軸が一致するように位置を調整した状態で両者を透明接着材料（１０３）により固定した（図４（ｄ））。

このように作製した素子に図３に示すように、素子に電力を供給する電源部（２１５）と、発光層上下電極の各パターン部（２０９，２１０）と電源部（２１５）、コントロール部（２１６）を結ぶ配線部および、各配線部の結線を切替え電力を分配するコントロール部（２１６）を付加した。
以上のように構成した照明装置を次のように動作させ、その出射光を詳細に評価した。

（ａ）下面電極（１０６）と上面電極（１０４）の双方の細線状パターン部（２０９，２１０）に電力を供給し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、発光領域は上下細線状パターンの交差部のみであることが確認された。さらに発光層（２０５）で発生した光が集光シート（１１３）を介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を０度として、０度方向の輝度が最大となりかつ±２０度以上の角度範囲において輝度が０度方向の輝度に比して１／１０以下となり狭視野角特性が確認された。

（ｂ）下面電極（１０６）と上面電極（１０４）の細線状・帯状すべての電極パターン部（２０９，２１０）に電力を供給し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、上下の細線／帯状電極パターンがいずれも交差しない一部の領域を除き、素子のほぼ全面が発光していることが確認できた。さらに発光層で発生した光が集光シートを介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を0度として、±８０度の角度範囲において輝度はほぼ一様となり、広視野角特性が確認された。
以上のように、簡易な操作により視野角切替えが可能な照明装置（１００）を得た。

本実施形態１では発光層（１０５）を介した上下の電極（１０４，１０６）の形状を直線状とし、電極配置を直交する向きとしたが、電力を供給する電極を切替えることにより、発光領域の面積・位置を切替えることができる構成であれば良い。例えば、本実施形態１においては電極配置を上下電極（１０４，１０６）が直交する向きとしたが、上下電極（１０４，１０６）が交差する角度を６０度とし、細線状電極の交差部を六方細密充填配置とすることもできる。このときは発光シート上に形成するレンズの配置もこれにあわせて六方細密充填配置とすれば良い。

本実施形態１では発光層（１０５）を正孔輸送層／有機発光層／電子注入層からなる積層構造としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層を順に積層したものを用いることもできる。また各層の材質も上記に限定されるものではなくエレクトロルミネセンス発光素子に従来用いられている公知のものを用いることができる。さらに発光層としてＺｎＳ等の無機化合物を用いることもできる。また、反射電極の材質は反射率が高く、化学的に安定なものであれば特に限定されない。

発明の実施の形態２．
<レンチキュラー配線、集光シート上に発光部を形成>
図５は実施形態２に係る照明装置の模式図、図６は実施形態２に係る照明装置の電極および発光層に関する構成の模式図、図７は本実施形態２に係る照明装置の製造工程を示す模式図である。
図５に示すように、本実施形態２の照明装置（２００）は透明基体（２０１）上に集光効果を有するレンズ（２０２）が配列された集光シート（２１３）と、この透明基体（２０１）のレンズ（２０２）が形成された面の反対側の面に一体形成された発光部から構成される。

集光シート部（２１３）は、透光性材料にて形成された基板（２０１）上に同じく透光性材料からなる複数の集光レンズ（２０２）を一体に形成したもので、使用する透光性材料の種類に応じて、例えば２Ｐ法、射出成型法、ゾルゲル法又はホットエンボス法などによって形成される。基板（２０１）は、発光部材２を保護するため、外部雰囲気に対するバリア性を有していることが好ましく、大気中の酸素や水蒸気を透過しない材料にて作製するか、このような材料からなる保護膜をその表面にコーティングすることが好ましい。

集光レンズ（２０２）は断面が球面またはそれに近似した凸状の局面をもって形成され、任意の配置で基板上に配置される。集光レンズ（２０２）の形状や基板上の配列は発光源との関係で適宜設計するとこができるが、ここではレンチキュラー型レンズとした。レンズ（２０２）はガラス基板（２０１）上に２Ｐ法により樹脂レンズを転写したものであり、基体材質は屈折率１．５のホウケイ酸ガラス、レンズ材質は屈折率１．５のアクリル系ＵＶ硬化樹脂、レンチキュラーレンズの曲率半径を４５μｍ、レンズ頂点位置から基体裏面までの厚さを１２０μｍとした（図７（ａ））。

このシートの裏面（平滑面）にスパッタリング法によりレンチキュラーレンズ頂点直下に幅１０μｍの直線状ＩＴＯ透明電極パターン（２０９）を形成した。さらにこの透明電極パターンの間に幅５μｍの間隙を介して幅５０μｍの帯状の第２の透明電極パターン（２１０）を形成した。透明電極層（２１０）の厚みは３０ｎｍとした（図７（ｂ））。さらに真空蒸着法によりエレクトロルミネセンス発光層（２０５）を形成した。発光層（２０５）の構造は実施形態１と同様である。さらに下部電極（２０６９としてＡＬ層を５０ｎｍ積層した（図７（ｃ））。最後に発光部の保護層を兼ねた絶縁層（２０７）として酸化シリコンを２００ｎｍ積層した（図７（ｄ））。

このように作製した素子に図６に示すように、素子に電力を供給する電源部（２１５）と、発光層（２０５）の上下電極（２０４，２０６）の各パターン部（２０９，２１０）と電源部（２１５）、コントロール部（２１６）を結ぶ配線部および、各配線部の結線を切替え電力を分配するコントロール部（２１６）を付加した。
以上のように構成した照明装置（２００）を次のように動作させ、その出射光を詳細に評価した。

（ａ）下面電極（２０６）と上面電極（２０４）の細線状パターン部（２０９，２１０）に電圧を印加し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、発光領域は上部細線状パターンの直下部分のみであることが確認された。さらに発光層（２０５）で発生した光が集光シート（２１３）を介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を０度として０度方向の輝度が最大となり、かつレンチキュラーレンズのレンズ（２０２）と直交する向きに対しては±２０度以上の角度範囲において輝度が０度方向の輝度に比して１／１０以下となり狭視野角特性が確認された。

（ｂ）下面電極（２０６）と上面電極（２０４）の細線状・帯状すべての電極パターン部（２０９，２１０）に通電し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、素子のほぼ全面が発光していることが確認できた。さらに発光層（２０５）で発生した光が集光シート（２１３）を介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を０度として、±８０度の角度範囲において輝度はほぼ一様となり、広視野角特性が確認された。
以上のように簡易な操作により視野角切替えが可能な照明装置を得た。

発明の実施の形態３．
<発光層を積層>
図８に実施形態３に係る照明装置の構造の模式図を示す。さらに図９はその製造工程を説明する模式図である。
図８に示すように本実施形態の照明装置（３００）は透明基体（３０１）上に集光効果を有するレンズ（３０２）が配置された集光シート部（３１３）と発光部材と各部を接合する接着層から構成される。集光シート部（３１３）はガラス基板の上面に光透過性樹脂からなる球面状レンズを有している。集光シート（３１３）の製造方法は実施形態１と同様の方法を用いた。

レンズ形状はレンズ直径７５μｍ、レンズ高さ１６μｍであり、細密充填配置でレンズ間ピッチは８０μｍである。レンズ形状と基板厚の設計によりマイクロレンズの集光領域はガラス基板の裏面で約直径２０μｍの領域となっている。
次いで集光シート（３１３）のレンズを形成した面と反対側の面にインジウム−スズ酸化膜からなる透明導電層（３０３）を蒸着法により形成した。透明導電層（３０３）の厚みは３０ｎｍとした。さらに透明導電膜（３０３）上に真空蒸着によりアクリル系樹脂からなる透明有機絶縁膜（３０４）を３０ｎｍ積層した。この透明有機絶縁層（３０４）の上記ガラス基板レンズの頂点直下にエッチング法により直径２０μｍの開口部（３１２）を形成し、透明導電層（３０３）を剥き出しとした（図９（ａ））。

さらに真空蒸着法によりエレクトロルミネセンス発光層（３０５）を形成した。発光層（３０５）の構造は実施形態１と同様とした。さらに真空蒸着法により、インジウム-スズ酸化膜からなる透明導電層（３０６）を形成した。透明絶縁層（３０７）を真空蒸着法により５０ｎｍ積層した（図９（ｂ））。さらにインジウム-スズ酸化膜からなる透明導電層（３０８）を蒸着法により形成した。透明導電層（３０８）の厚みは３０ｎｍとした。さらに真空蒸着法によりエレクトロルミネセンス発光層（３０９）を１００ｎｍの厚みで形成した。最後に下部電極としてＡＬ層（３１０）を５０ｎｍ積層し（図９（ｃ））、ＡＬ層（３１０）上に下部絶縁層（３１１）を積層した（図９（ｄ））。
このように作成した照明装置（３００）を以下のように動作させ、その出射光を詳細に評価した。

（ａ）第１上面電極（３０３）と第１下面電極（３０６）に電圧を印加し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ発光領域は集光シートレンズ（３０２）の頂点直下の直径２０μｍ領域のみであることが確認された。さらに発光層（３０５）で発生した光が集光シート（３１３）を介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を０度として０度方向の輝度が最大となり、かつレンチキュラーレンズのレンズと直交する向きに対しては±２０度以上の角度範囲において輝度が０度方向の輝度に比して１／１０以下となり狭視野角特性が確認された。

（ｂ）第２上面電極（３０８）と第２下面電極（３１０）間に電圧を印加し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、素子のほぼ全面が発光していることが確認できた。さらに発光層（３０５）で発生した光が集光シート（３１３）を介して外部へ出射された出射光の角度輝度依存性を測定したところ、集光シート法線方向を０度として、±８０度の角度範囲において輝度はほぼ一様となり、広視野角特性が確認された。
以上のように、電力を供給する電極を切替えるだけの簡易な操作により視野角切替えが可能な照明装置（３００）を得た。

本実施形態３において第１の発光層（３０５）は電極を絶縁層によりパターニングすることにより微小発光領域を形成したが、電極にパターニングを施さず、シャドーマスク等を用いて発光層そのものをパターニングすることにより微小発光領域を形成しても良い。
本実施形態３において第１の発光層（３０５）と第２の発光層（３０９）の積層順番は逆であってもよい。

本実施形態３において第１の発光層（３０５）の発光領域を集光レンズ直下の円形微小領域、第２の発光層（３０９）の発光領域を発光層全面としたが、各層（３０５，３０９）の発光領域の形状・位置・面積はこれに限定されるものではなく、所望の視野角特性に応じて任意に構成することができる。

本実施形態の特徴は他の実施形態に比して発光領域の形状・位置・面積を自由に設計できることである。具体的には実施形態１，２では少なくとも各電極のパターニング分離する絶縁領域が存在し、この領域を発光させることができない。これに対し本実施形態３では電極パターニング形状によって発行領域の形状・位置・面積が制限されることが無いため、所望の視野角特性に応じた発光領域の設計が可能となる。

発明の実施の形態４．
<電極積層>
図１０は実施形態４に係る照明装置の模式図、図１１は照明装置の製造工程を示す模式図である。
図１０に示すように、本実施形態４の照明装置（４００）は透明基体（４０１）上に集光効果を有するレンズ（４０２）が配列された集光シート（４１３）と、この透明基体（４０１）のレンズ（４０２）が形成された面の反対側の面に一体形成された発光部から構成される。

集光シート部（４１３）は、ガラス基板の上面に光透過性樹脂からなるマイクロレンズを有している。レンズ形状はレンズ直径７５μｍ、レンズ高さ１６μｍであり、細密充填配置でレンズ間ピッチは８０μｍとした。集光シート部の製造方法は実施形態１と同様の方法を用いた。実施形態１と同様に集光シート（４１３９の所要の部分に発光部材との位置合わせのためのアライメントマークを設けた。

発光部材は２００μｍの金属基板（４０９）上に絶縁層としてＳｉＯ_２膜をスパッタリング法で形成した後、さらにスパッタリング法によりアルミニウム電極層（４０８）を作成した。絶縁層の厚みは２００ｎｍ、電極（４０８）の厚みは１００ｎｍとした。さらに真空蒸着法により有機発光層（４０７）を積層した。発光層（４０７）の構造は実施形態１と同様とした。

発光層（４０７）の上にマスクパターンを用いて開口部を有するＩＴＯ透明電極層（４０６）を積層した（図１１（ａ））。有機発光層（４０７）の上面は開口部領域で剥き出しとなり、開口部以外の領域はＩＴＯにより覆われる。開口部の形状は直径３０μｍの円形とし、その配置はピッチ８０μｍの細密充填とした。

さらにこの上から有機絶縁層（４０５）を積層した後、フォトリソグラフィ法により絶縁層（４０５）に開口部を形成した（図１１（ｂ））。開口部の形状は直径２０μｍの円形としてその中心が上記電極層開口部中心と一致するように位置合わせした。さらにこの上からＩＴＯ透明電極層（４０４）を１００ｎｍ積層した（図１１（ｃ））。最後に集光シート（４１３）側と発光部側のアライメントマークパターンを利用して、両者を透明接着材料（４０３）により固定した（図１１（ｄ））。
このように作成した照明装置（４００）を以下のように動作させ、その出射光を詳細に評価した。

（ａ）下面電極（４０８）と第１上面電極（４０４）に電圧を印加し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、発光領域は直径約２０μｍの円形部がピッチ８０μｍの細密充填配置となっていることが確認できた。
さらに発光部で発生した光が集光シート部分を介して外部へ出射された光の角度輝度分布を測定したところ、集光シート法線方向を０度として、０度方向の輝度が最大となりかつ±２０度以上の角度範囲において輝度が０度方向の輝度に比して１／１０以下となり狭視野角特性が確認された。

（ｂ）下面電極（４０８）と第１、第２上面電極（４０４，４０６）に電圧を印加し、素子を光らせた。発光状態を光学顕微鏡により観察したところ、発光領域は素子のほぼ全面であることが確認された。さらに発光部で発生した光が集光シートを介して外部に出射された光を輝度計により測定したところ、集光シートの法線方向を０度として±８０度の角度範囲において輝度はほぼ一様となり、広視野角特性が確認された。
以上のように、簡易な操作により視野角切替えが可能な照明装置を得た。
なお、本実施形態４では下面電極を１層とし、上面電極を２層に分ける構成としたが、下面電極を２層とし、上面電極を１層としても良い。この場合の素子構成を図１２に示す。図１２に示すように、この場合の照明装置（５００）では、１層の上面電極（５０４）に対して下面電極（５０６，５０８）が設けられている。

本発明における照明装置の一例を示す模式図である。 本発明における実施形態１の照明装置の構造を示す模式図である。 本発明における実施形態１の照明装置の電極および発光層に関する構成の模式図である。 本発明における実施形態１における素子製造工程を説明する模式図である。 本発明における実施形態２の照明装置の構造を示す模式図である。 本発明における実施形態２の照明装置の電極および発光層に関する構成の模式図である。 本発明における実施形態２における素子製造工程を説明する模式図である。 本発明における実施形態３の照明装置の構造を示す模式図である。 本発明における実施形態３における素子製造工程を説明する模式図である。 本発明における実施形態４の照明装置の構造を示す模式図である。 本発明における実施形態４における素子製造工程を説明する模式図である。 本発明における照明装置の他の一例を示す模式図である。

符号の説明

１…照明装置、１１…集光シート、１１ａ…光透過性基体、１１ｂ…レンズ部、
１２…発光源、１２ａ…面積が狭い発光領域、１２ｂ…面積が広い発光領域、
１３…制御部、１４…基材
１００…照明装置、１０１…光透過性基体、１０２…集光レンズ、
１０３…透明接着材料、１０４…上部電極、１０５…発光層、１０６…下部電極、
１０７…絶縁層、１０８…基材、１０９…上部電極細線状パターン部、
１１０…上部電極帯状パターン部、１１１…下部電極細線状パターン部、
１１２…下部電極帯状パターン部、１１３…集光シート
２００…照明装置、２０１…光透過性基体、２０２…集光レンズ、
２０３…透明絶縁層、２０４…上部電極、２０５…発光層、２０６…下部電極、
２０７…絶縁層、２０８…保護層、２０９…上部電極細線状パターン部、
２１０…上部電極帯状パターン部、２１３…集光シート
３００…照明装置、３０１…光透過性基体、３０２…集光レンズ、
３０３…第１上面電極、３０４…絶縁層、３０５…第１発光層、
３０６…第１下面電極、３０７…中間絶縁層、３０８…第２上面電極、
３０９…第２発光層、３１０…第２下面電極、３１１…下部絶縁層、
３１２…絶縁層開口部、３１３…集光シート
４００…照明装置、４０１…光透過性基体、４０２…集光レンズ、
４０３…透明接着材料、４０４…第１上面電極、４０５…絶縁層、
４０６…第２上面電極、４０７…発光層、４０８…下面電極、４０９…基体、
４１３…集光シート
５００…照明装置、５０４…上面電極、５０６…第１下面電極、５０８…第２下面電極

Claims (10)

1. 複数のレンズが光透過性基体上に配列された光学シートと、
   当該光学シートに対向し、面積が異なる複数の発光領域が形成される発光部と、
   複数の前記発光領域の発光状態／非発光状態を切替える制御部と、を備え、
   面積がより狭い前記発光領域は、前記レンズの光軸近傍に、複数の前記レンズに対応して複数形成され、
   面積がより広い前記発光領域は、面積がより狭い前記発光領域の形成範囲の間の領域を少なくとも部分的に含んで形成される、照明装置。
2. 発光部は、発光層と、当該発光層を挟む一対の電極とが積層された１つ以上の積層体を含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 一対の前記電極の少なくとも一方は、複数の前記レンズの配置位置に応じてパターニングされており、
   前記制御部は、パターニングにより互いに分離された前記電極の部分毎に個別に電力を供給することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 一対の前記電極は、互いに異なるパターン形状であり、上面視して両者が重ね合わされた部分によって前記発光領域の形成範囲が決定づけられることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
5. 一対の前記電極は、線状または短冊状にパターニングされ、前記発光層を挟んで格子状に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の照明装置。
6. 前記発光部は、各発光層における発光領域の面積及び位置が異なる複数の前記積層体を含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 複数の前記積層体は、同一の基板上に積層され、
   互いに上下に積層された前記積層体の下部電極又は上部電極が、互いに上下に積層された前記積層体間で共通の電極として機能することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記光学シートは、前記レンズと前記光透過性基体とが一体化された構成を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記発光部は、前記光透過性基体の前記レンズが配列された面に対して対向した対向面に配設されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置を備えた表示装置。

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