JP4803258B2

JP4803258B2 - 面発光装置

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Publication number: JP4803258B2
Application number: JP2008529831A
Authority: JP
Inventors: 真奈美杭迫; 彰佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2011-10-26
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Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、面発光素子を備えた面発光装置に係り、この面発光装置から出射される光の正面輝度を大きく向上させるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等にともなって、消費電力が少なく、容積が小さい面発光素子のニーズが高まり、このような面発光素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。
【０００３】
そして、このようなＥＬ素子は、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに大別される。
【０００４】
ここで、無機ＥＬ素子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている。一方、有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光層内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光層内で結合させて、有機材料を励起状態にし、この有機材料が励起状態から基底状態に戻るときに発光するようになっており、無機ＥＬ素子に比べて、低い電圧で駆動できるという利点がある。
【０００５】
また、有機ＥＬ素子の場合には、発光材料を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることができ、また発光材料を適当に組み合わせることによって白色光を得ることもでき、液晶表示素子等のバックライトとして利用することも期待されている。
【０００６】
ここで、液晶表示素子等のバックライトとして利用する場合、一般に２０００〜４０００ｃｄ／ｍ²程度の正面輝度が必要になる。
【０００７】
しかし、上記のようなＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合、発光された光は様々な方向に進行し、面発光素子の出射面等において全反射して面発光素子の内部に閉じ込められる光も多く存在し、充分な正面輝度を得ることが困難であり、特に、有機ＥＬ素子の場合においては、充分な発光寿命が得られるようにするためには、１０００〜１５００ｃｄ／ｍ²程度の正面輝度しか得られないという問題があった。
【０００８】
そして、従来においては、有機ＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合において、その内部に閉じ込められる光を取り出して、その正面輝度を向上させるために、複数の凸部が設けられた調光シートを、その凸部の先端の面を面発光素子の出射面に密着するように配置させた面発光装置が提案されている（特開２０００−１４８０３２号公報参照。）。
【０００９】
しかし、上記のように複数の凸部が設けられた調光シートを、その凸部の先端の面を面発光素子の出射面に密着するように配置させた場合においても、その凸部の形状や配置などによって、光の反射状態などが大きく異なり、依然として正面輝度を充分に向上させることができないという問題があった。具体的には、１５００〜２０００ｃｄ／ｍ²が最大の輝度で、正面輝度は最大で１．５倍程度向上するだけであり、十分な明るさを得ることは困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は面発光素子を備えた面発光装置において、この面発光装置から出射される光の正面輝度を大きく向上させることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明における面発光装置においては、上記のような課題を解決するため、面発光素子と調光シートとを備えた面発光装置において、上記の調光シートの少なくとも片面に断面形状が台形状になった凹凸の繰り返しパターンが設けられ、この凹凸における突出側の先端の平面部が面発光素子の出射面に密着されてなり、上記の凹凸における凹部が、逆四角錘状又は逆四角錘台状であって、上記の調光シートの片面に互いに直交するｘ方向及びｙ方向に所要間隔を介して設けられており、上記の調光シートの台形状に突出された対向する斜面相互のなす頂角をθ、調光シートの屈折率をｎ、調光シートの凹凸の一つの配列方向において、その１周期の長さに対する面発光素子の出射面に密着された部分の長さの割合をＤとした場合に、
０．４＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］
の条件を満たすようにした。
【００１２】
ここで、凹凸における突出側の先端の平面部を面発光素子の出射面に密着させるとは、光学接着剤その他の使用波長に対して透明な材料で接着させる場合を意味する。
【００１３】
また、この面発光装置においては、上記の調光シートの凹凸の配列方向において、その１周期の長さに対する面発光素子の出射面に密着された部分の長さの割合Ｄが異なる場合には、その値が小さい方が上記の０．４＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにする。
【００１４】
また、この第１の面発光装置においては、上記の調光シートの片面に形成される凹凸における凸部の断面形状が等脚台形状であることが好ましい。
【００１８】
また、参考発明の面発光装置においては、上記のような課題を解決するため、面発光素子と調光シートとを備えた面発光装置において、上記の調光シートの少なくとも片面に凹凸の繰り返しパターンが設けられ、この凹凸における突出側の先端における平面部が面発光素子の出射面に密着されてなり、上記の面発光素子の発光面積をＳ0、上記の凸部が面発光素子の出射面に密着された部分の面積をＳ1、上記の凸部が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になった部分の面積をＳ2とした場合に、
０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2
の条件を満たすようにした。
【００１９】
ここで、この参考発明の面発光装置において、上記の調光シートの片面に形成される凹凸における凸部の断面形状が台形状であることが好ましく、より好ましくは等脚台形状であるようにする。
【００２０】
また、この参考発明の面発光装置においては、上記の面発光素子の発光面積Ｓ0、上記の凸部が面発光素子の出射面に密着された部分の面積Ｓ1、上記の凸部が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2が、
０．０９Ｓ0＜Ｓ1＜０．５Ｓ2
の条件を満たすことがより好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明における面発光装置のように、調光シートの少なくとも片面に断面形状が台形状になった凹凸の繰り返しパターンが設けられ、上記の凹凸における凹部が逆四角錘状又は逆四角錘台状であって、この調光シートの片面に互いに直交するｘ方向及びｙ方向に所要間隔を介して設けられてなる調光シートを用い、この調光シートにおける突出側の先端の平面部を、面発光素子の出射面に密着させるにあたり、調光シートの台形状に突出された対向する斜面相互のなす頂角をθ、調光シートの屈折率をｎとした場合に、この調光シートの凹凸の一つの配列方向において、その１周期の長さに対する面発光素子の出射面に密着された部分の長さの割合Ｄが、上記の０．４＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにすると、調光シートを設けない場合には面発光素子の出射面において全反射される光が、調光シートの凸部先端の平面部が密着された部分において反射されずに、この調光シート内に導かれるようになる。そして、このように調光シート内に導かれた光の多くは、台形状になった凸部の傾斜面において反射又は屈折され、このように反射又は屈折された光が調光シートの出射面に導かれて出射されるようになる。また、上記の凸部の先端の平面部が密着されていない面発光素子の出射面の部分からは臨界角以下の光が出射され、このように出射された光も上記の調光シートにより屈折されて調光シートの出射面から出射されるようになる。
【００２２】
この結果、この発明における面発光装置においては、上記の調光シートを通して出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シートを設けていない場合に比べて、上記の正面輝度が約１．６倍以上向上する。
【００２５】
特に、上記のように調光シートの片面に形成される凹凸における凹部が逆四角錘状又は逆四角錘台状である場合に、上記のＤが０．４＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにすると、調光シートの出射面から出射される光の量がさらに増加して、上記の正面輝度がさらに向上する。
【００２６】
また、上記の参考発明における面発光装置のように、少なくとも片面に凹凸の繰り返しパターンが設けられた調光シートにおいて、この凹凸における突出側の先端に設けられた平面部を面発光素子の出射面に密着させた場合において、上記の面発光素子の発光面積Ｓ0、上記の凸部が面発光素子の出射面に密着された部分の面積Ｓ1、上記の凸部が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2が、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たすようにすると、上記の調光シートを通して出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シートを設けていない場合に比べて、上記の正面輝度が約１．６倍以上向上する。
【００２７】
そして、この参考発明の面発光装置において、面発光素子の発光面積Ｓ0、上記の凸部が面発光素子の出射面に密着された部分の面積Ｓ1、上記の凸部が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2が、０．０９Ｓ0＜Ｓ1＜０．５Ｓ2の条件を満たすようにすると、調光シートの出射面から出射される光の量がさらに増加して、上記の正面輝度がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、この発明の実施形態及び参考形態に係る面発光装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る面発光装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２９】
（参考形態１）
参考形態１の面発光装置においては、調光シート１０として、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に、凸部１２の先端の平面部１２ａが正方形状になった四角錘台状の凸部１２が、透光性基板１１のｘ方向及びｙ方向にそれぞれ連続して形成された調光シート１０Ａを用いるようにした。なお、上記の凸部１２は、透光性基板１１のｘ方向とｙ方向とにおける断面形状が同じ等脚台形状になっている。
【００３０】
そして、この参考形態１の面発光装置においては、図２に示すように、透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用い、この面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させた。なお、光学的に接着させるとは、透明基板２１の出射面２１ａから出射された光が、この接着部分において殆ど屈折されずに調光シート１０Ａの凸部１２に導かれるように接着させることを意味する。
【００３１】
ここで、この参考形態１の面発光装置においては、上記の調光シート１０Ａの凸部１２の頂角をθ、上記の調光シート１０Ａの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ａのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘが、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすと共に、調光シート１０Ａのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙが、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。
【００３２】
ここで、上記のＤｘ，Ｄｙの値が０．７５未満になるようにしたのは、Ｄｘ，Ｄｙの値が０．７５以上になると、面発光素子２０の出射面２１ａに密着された凸部１２の先端の平面部１２ａが多くなりすぎ、面発光素子２０の出射面２１ａから凸部１２を通して調光シート１０Ａ内に導かれる光の量が増加するが、調光シート１０Ａ内に導かれた光の多くは凸部１２の傾斜面１２ｂで反射されずに、そのまま調光シート１０Ａの出射面１４に導かれ、この調光シート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになり、調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下するためである。
【００３３】
そして、この参考形態１の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、図３に示すように、調光シートを設けない場合には面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光が、調光シート１０Ａの凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分においては、全反射されずにこの調光シート１０Ａ内に導かれ、このように調光シート１０Ａ内に導かれた光の多くは、面発光素子２０の出射面２１ａに向けて収縮した凸部１２と空間部１３との界面である凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて偏向され、この偏向された光が調光シート１０Ａの出射面１４に導かれて出射されるようになった。
【００３４】
また、調光シート１０Ａの凸部１２の先端の平面部１２ａが接着されていない出射面２１ａの部分から出射される光であっても、出射面２１ａから空間部１３に導かれた光は、凸部１２の傾斜面１２ｂで進行方向が若干偏向されるが、調光シート１０Ａの正面側に出射されるようになった。
【００３５】
さらに、出射面２１ａから調光シート１０Ａにおける凸部１２の傾斜面１２ｂと直交するような方向に出射された光は、この傾斜面１２ｂから凸部１２内に導かれ、この凸部１２の反対側の傾斜面１２ｂで偏向されて調光シート１０Ａの正面側に出射されるようになった。
【００３６】
この結果、この参考形態１の面発光装置においては、上記の調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ａを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００３７】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図４に上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分ｓ3を黒色で示した。
【００３８】
ここで、この面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図４において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図４において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００３９】
なお、この参考形態１の面発光装置においては、調光シート１０Ａとして、透光性基板１１の片面に、先端の平面部１２ａが正方形状になった四角錘台状の凸部１２がｘ方向，ｙ方向に連続して形成されたものを用いるようにしたが、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に、正四角錘台状になった凸部１２をｘ方向，ｙ方向にそれぞれ所要間隔を介して形成した調光シート１０Ａ’を用いることも可能である。
【００４０】
また、この参考形態１の面発光装置においては、面発光素子２０として有機ＥＬ素子を用いるようにしたが、面発光素子２０は面状に発光するものであればよく、無機ＥＬ素子等を用いることができるが、輝度の向上にまだ大きな改善が期待される有機ＥＬ素子を用いることが特に効果的である。
【００４１】
（参考形態２）
参考形態２の面発光装置においては、調光シート１０として、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、透光性基板１１の片面に、凸部１２の先端の平面部１２ａが長方形状になった四角錘台状の凸部１２が、透光性基板１１のｘ方向及びｙ方向にそれぞれ連続して形成された調光シート１０Ａを用いるようにした。なお、上記の凸部１２は、透光性基板１１のｘ方向とｙ方向とにおける断面形状が、高さが同じで形状の異なる等脚台形状になっている。
【００４２】
そして、この参考形態２の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｂにおける四角錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００４３】
ここで、この参考形態２の面発光装置においては、上記の調光シート１０Ｂにおけるｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角をθ１、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角をθ２、調光シート１０Ｂの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｂのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘと、調光シート１０Ｂのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙとの少なくとも一方が、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ１−１／ｎ）²＋０．０３４］、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ２−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。なお、上記のＤｘとＤｙとの両方が、上記の条件を満たすようにしてもよいことは当然である。
【００４４】
そして、この参考形態２の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｂの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｂを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００４５】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｂの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図７に上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分ｓ3を黒色で示した。
【００４６】
そして、この参考形態２のものについても、面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図７において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図７において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、上記の参考形態１の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００４７】
なお、この参考形態２の面発光装置に用いる上記の調光シート１０Ｂは、ｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ１と、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ２とが同じ角度のものであっても、異なる角度のものであってもよい。
【００４８】
また、図示していないが、上記の調光シート１０Ｂとして、透光性基板１１の片面に、上記のような凸部１２の先端の平面部１２ａが長方形状になった四角錘台状の凸部１２を、ｘ方向，ｙ方向にそれぞれ所要間隔を介して形成したものを用いることも可能である。
【００４９】
（参考形態３）
参考形態３の面発光装置においては、調光シートとして、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、透光性基板１１の片面に、凸部１２の先端の平面部１２ａが長方形状になった四角錘台状の凸部１２が、透光性基板１１のｘ方向及びｙ方向にそれぞれ連続して形成された調光シート１０Ａを用いるようにした。なお、上記の凸部１２は、透光性基板１１のｘ方向とｙ方向とにおける断面形状が、高さ及び形状の異なる等脚台形状になっている。
【００５０】
そして、この参考形態３の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｃにおける四角錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００５１】
また、この参考形態３の面発光装置においても、上記の参考形態２の面発光装置と同様に、上記の調光シート１０Ｃにおけるｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角をθ１、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角をθ２、調光シート１０Ｂの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｃのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘと、調光シート１０Ｃのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙとの少なくとも一方が、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ１−１／ｎ）²＋０．０３４］、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ２−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。なお、上記のＤｘとＤｙとの両方が、上記の条件を満たすようにしてもよいことは当然である。
【００５２】
そして、この参考形態３の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１，２の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｂの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｂを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００５３】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｃの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べると、凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分ｓ3の分布は、上記の参考形態２の場合とほぼ同じであり、面発光素子２０の発光面積Ｓ0と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2とは、上記の参考形態１，２の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００５４】
なお、この参考形態３の面発光装置に用いる上記の調光シート１０Ｃも、上記の参考形態２の面発光装置に用いる上記の調光シート１０Ｂと同様に、ｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ１と、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ２とが同じ角度のものであっても、異なる角度のものであってもよい。
【００５５】
（参考形態４）
参考形態４の面発光装置においては、調光シートとして、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に、ｘ方向，ｙ方向の断面形状が同じ等脚台形状で、凸部１２の先端の平面部１２ａが円形状になった円錘台状の凸部１２が、透光性基板１１のｘ方向及びｙ方向に相互に接触するようにして連続して形成された調光シート１０Ｄを用いるようにした。
【００５６】
そして、この参考形態４の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｄにおける円錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００５７】
また、この参考形態４の面発光装置においても、上記の調光シート１０Ｄの凸部１２の頂角をθ、上記の調光シート１０Ｄの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｄのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘが、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすと共に、調光シート１０Ｄのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙが、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。
【００５８】
そして、この参考形態４の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１〜３の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｄの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｄを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００５９】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｄの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図１０に上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分ｓ3を黒色で示した。
【００６０】
そして、この参考形態４のものについても、面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図１０において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図１０において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、上記の参考形態１〜３の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００６１】
なお、この参考形態４の面発光装置においては、調光シート１０Ｄとして、透光性基板１１の片面に、平面部１２ａが円形状になった円錘台状の凸部１２相互が接触するようにしてｘ方向，ｙ方向に連続して形成されたものを用いるようにしたが、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に、平面部１２ａが円形状になった円錘台状の凸部１２をｘ方向，ｙ方向にそれぞれ所要間隔を介して形成した調光シート１０Ｄ’を用いることも可能である。
【００６２】
（参考形態５）
参考形態５の面発光装置においては、調光シートとして、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に、ｘ方向，ｙ方向の断面形状が同じ等脚台形状で、凸部１２の先端の平面部１２ａが円形状になった円錘台状の凸部１２の周辺部が切断されて正方形状になったものが、透光性基板１１のｘ方向及びｙ方向にそれぞれ連続して形成された調光シート１０Ｅを用いるようにした。
【００６３】
そして、この参考形態５の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｅにおける円錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００６４】
また、この参考形態５の面発光装置においても、上記の調光シート１０Ｅの凸部１２の頂角をθ、上記の調光シート１０Ｅの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｅのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘが、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすと共に、調光シート１０Ｅのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙが、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。
【００６５】
そして、この参考形態５の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１〜４の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｅの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｅを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００６６】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｅの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図１３に上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で示した。なお、この調光シート１０Ｅを用いた場合、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分は存在しなかった。
【００６７】
そして、この参考形態５のものについても、面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図１３において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図１３において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、上記の参考形態１〜４の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００６８】
（参考形態６）
参考形態６の面発光装置においては、調光シートとして、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、透光性基板１１の片面に、ｘ方向，ｙ方向の断面形状が等脚台形状で、凸部１２の先端の平面部１２ａが円形状になった円錘台状の凸部１２の周辺部が切断されて正六画形状になったものが、最密充填されてハニカム状に配置された調光シート１０Ｆを用いるようにした。
【００６９】
そして、この参考形態６の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｆにおける円錘台状になった凸部１２の先端の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００７０】
また、この参考形態６の面発光装置においても、上記の調光シート１０Ｆの凸部１２の頂角をθ、上記の調光シート１０Ｆの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｆのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘが、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすと共に、調光シート１０Ｆのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙが、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。
【００７１】
そして、この参考形態６の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１〜５の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｆの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｆを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００７２】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｅの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図１５に上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分ｓ3を黒色で示した。
【００７３】
そして、この参考形態６のものについても、面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図１５において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図１５において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、上記の参考形態１〜５の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【００７４】
（実施形態７）
実施形態７の面発光装置においては、調光シートとして、図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に逆四角錐状の凹部１５がｘ方向，ｙ方向に所要間隔を介して設けられ、ｘ方向及びｙ方向の断面形状が等脚台形状になった凸部１２がｘ方向，ｙ方向にそれぞれ連続して形成された調光シート１０Ｇを用いるようにした。
【００７５】
そして、この実施形態７の面発光装置においても、上記の参考形態１の面発光装置と同様に、上記の面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記の調光シート１０Ｇにおける凹部１５が形成されていない透光性基板１１の凸部１２の先端側の平面部１２ａを光学的に接着させるようにした。
【００７６】
また、この実施形態７の面発光装置においても、上記の調光シート１０Ｇの凸部１２の頂角をθ、上記の調光シート１０Ｇの屈折率をｎとした場合に、この調光シート１０Ｇのｘ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｘ方向の長さの割合Ｄｘが、０．７５＞Ｄｘ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすと共に、調光シート１０Ｇのｙ方向において、上記の凸部１２の先端の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分のｙ方向の長さの割合Ｄｙが、０．７５＞Ｄｙ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］の条件を満たすようにした。
【００７７】
そして、この実施形態７の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させると、上記の参考形態１〜６の面発光装置の場合と同様に、上記の調光シート１０Ｇの出射面１４から出射される光の正面及び正面から±１５°の範囲における正面輝度が大きく向上し、調光シート１０Ｇを設けていない場合に比べて、正面輝度が約１．６倍以上向上した。
【００７８】
また、上記のように面発光素子２０を発光させた場合において、この調光シート１０Ｇの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、図１７に上記の透光性基板１１の凸部１２の先端側の平面部１２ａが接着された部分ｓ1を灰色で示すと共に、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が高い部分ｓ2を白色で示した。なお、この調光シート１０Ｇを用いた場合、平面部１２ａが接着された部分ｓ1よりも正面輝度が低い部分は存在しなかった。
【００７９】
そして、この実施形態７のものについても、面発光素子２０の発光面積Ｓ0、すなわち面発光素子２０の出射面２１ａの面積と、上記の凸部１２の平面部１２ａが面発光素子２０の出射面２１ａに接着された部分の面積Ｓ1、すなわち図１７において灰色で示した部分ｓ1の全面積と、上記の出射面２１ａに接着された凸部１２の平面部１２ａよりも高い正面輝度の部分の面積Ｓ2、すなわち図１７において白色で示した部分ｓ2の全面積との関係を調べると、上記の参考形態１〜６の場合と同様に、０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていた。
【実施例】
【００８０】
次に、この発明の実施例及び参考例に係る面発光装置と比較例の面発光装置とを比較し、この発明の実施例に係る面発光装置においては、面発光装置から出射される光の正面輝度が大きく向上することを明らかにする。
【００８１】
（比較例１）
比較例１の面発光装置においては、面発光素子２０に調光シートを設けずに、面発光素子２０をそのまま用いるようにした。
【００８２】
ここで、この面発光素子２０としては、前記の参考形態１に示したように、透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用いるようにした。なお、この面発光素子２０における透明基板２１は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．５１７であった。
【００８３】
そして、この面発光素子２０を発光させて、その透明基板２１の出射面２１ａから出射された光の配光特性を調べ、その結果を図１８に示すと共に、この出射面２１ａから出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を１として示した。
【００８４】
（参考例１〜６及び比較例２，３）
参考例１〜６及び比較例２，３の各面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態１に示した調光シート１０Ａを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ａの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【００８５】
ここで、参考例１〜６及び比較例２，３においては、下記の表１に示すように、各調光シート１０Ａにおける凸部１２のｘ方向，ｙ方向のピッチを４０．０μｍ、凸部１２の頂角θを５０°に設定する一方、調光シート１０Ａに設ける上記の凸部１２の高さ等を変更させて、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合Ｄ（Ｄｘ，Ｄｙ）及び面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を、同表に示すように変更させた。なお、各調光シート１０Ａにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【００８６】
そして、上記の参考例１〜６及び比較例２，３の各面発光装置において、それぞれ上記の面発光素子２０を発光させ、各調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、参考例１の結果を図１９に、参考例２の結果を図２０に、参考例３の結果を図２１に、参考例４の結果を図２２に、参考例５の結果を図２３に、参考例６の結果を図２４に、比較例２の結果を図２５に、比較例３の結果を図２６に示すと共に、各調光シート１０Ａの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図１９〜図２６及び下記の表１に示した。
【００８７】
さらに、各調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、それぞれ凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表１に示した。
【００８８】
【表１】

【００８９】
この結果、上記の参考例１〜６の各面発光装置においては、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、各調光シート１０Ａの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【００９０】
これに対して、０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていない比較例２，３の面発光装置においては、比較例１の面発光装置よりも最大正面輝度が上昇していたが、参考例１〜６の各面発光装置に比べると、最大正面輝度の上昇が少なくなっていた。
【００９１】
（参考例７，８）
参考例７，８の各面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態２に示した調光シート１０Ｂを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｂの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【００９２】
ここで、参考例７，８においては、下記の表２に示すように、各調光シート１０Ｂにおけるｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ１と、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ２とを同じ角度の５０°に設定する一方、上記の調光シート１０Ｂにおける凸部１２のｘ方向，ｙ方向のピッチを変更させて、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合のＤ（Ｄｘ，Ｄｙ）及び面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を、同表に示すように変更させた。なお、各調光シート１０Ｂにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【００９３】
そして、上記の参考例７，８の各面発光装置において、それぞれ上記の面発光素子２０を発光させ、各調光シート１０Ｂの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、参考例７の結果を図２７に、参考例８の結果を図２８に示すと共に、各調光シート１０Ｂの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図２７，図２８及び下記の表２に示した。なお、上記の図２７及び図２８においては、ｘ方向の配光特性を実線で、ｙ方向の配光特性を破線で示した。
【００９４】
さらに、各調光シート１０Ｂの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、それぞれ凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表２に示した。
【００９５】
【表２】

【００９６】
この結果、上記の参考例７，８の各面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、各調光シート１０Ａの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【００９７】
（参考例９〜１３及び比較例４）
参考例９〜１３及び比較例４の各面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態３に示した調光シート１０Ｃを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｃの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【００９８】
ここで、参考例９〜１３及び比較例４においては、下記の表３に示すように、各調光シート１０Ｃにおける凸部１２のｘ方向及びｙ方向のピッチをそれぞれ４０．０μｍにすると共に、ｘ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ１と、ｙ方向の断面の等脚台形状になった凸部１２の頂角θ２とを同じ角度の５０°に設定する一方、各調光シート１０Ｃに設けられた凸部１２のｘ方向やｙ方向における断面の高さを調整して、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合のＤ（Ｄｘ，Ｄｙ）及び面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を、同表に示すように変更させた。なお、各調光シート１０Ｃにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【００９９】
そして、上記の参考例９〜１３及び比較例４の各面発光装置において、それぞれ上記の面発光素子２０を発光させ、各調光シート１０Ｃの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、参考例９の結果を図２９に、参考例１０の結果を図３０に、参考例１１の結果を図３１に、参考例１２の結果を図３２に、参考例１３の結果を図３３に、比較例４の結果を図３４に示すと共に、各調光シート１０Ｃの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図２９〜図３４及び下記の表３に示した。なお、上記の図２９〜図３４においては、ｘ方向の配光特性を実線で、ｙ方向の配光特性を破線で示した。
【０１００】
さらに、各調光シート１０Ｃの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、それぞれ凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表３に示した。
【０１０１】
【表３】

【０１０２】
この結果、上記の参考例９〜１３の各面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、各調光シート１０Ｃの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【０１０３】
これに対して、０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしていない比較例４の面発光装置においては、比較例１の面発光装置よりも最大正面輝度が上昇していたが、参考例９〜１３の各面発光装置に比べると、最大正面輝度の上昇が少なくなっていた。
【０１０４】
（参考例１４）
参考例１４の面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態４に示した調光シート１０Ｄを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｄの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【０１０５】
ここで、参考例１４においては、下記の表４に示すように、上記の調光シート１０Ｄにおける凸部１２の頂角θを５０°、凸部１２のｘ方向，ｙ方向のピッチを４０．０μｍ、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合のＤ（Ｄｘ，Ｄｙ）を０．３８４、面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を０．１１６にした。なお、上記の調光シート１０Ｄにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【０１０６】
そして、上記の参考例１４の面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させて、上記の調光シート１０Ｄの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、その結果を図３５に示すと共に、調光シート１０Ｄの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図３５及び下記の表４に示した。
【０１０７】
さらに、上記の調光シート１０Ｄの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表４に示した。
【０１０８】
【表４】

【０１０９】
この結果、上記の参考例１４の面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、上記の調光シート１０Ｄの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【０１１０】
（参考例１５〜１７）
参考例１５〜１７の各面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態５に示した調光シート１０Ｅを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｅの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【０１１１】
ここで、参考例１５〜１７においては、下記の表５に示すように、各調光シート１０Ｅにおける凸部１２のｘ方向及びｙ方向のピッチをそれぞれ４０．０μｍにすると共に、上記の凸部１２の頂角θを５０°に設定する一方、各調光シート１０Ｅにおける凸部１２の高さ等を変更させて、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合Ｄ（Ｄｘ，Ｄｙ）及び面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を、同表に示すように変更させた。なお、各調光シート１０Ｅにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【０１１２】
そして、上記の参考例１５〜１７の各面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させて、各調光シート１０Ｅの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、参考例１５の結果を図３６に、参考例１６の結果を図３７に、参考例１７の結果を図３８に示すと共に、各調光シート１０Ｅの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図３６〜図３８及び下記の表５に示した。
【０１１３】
さらに、上記の調光シート１０Ｅの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表５に示した。
【０１１４】
【表５】

【０１１５】
この結果、上記の参考例１５〜１７の各面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、各調光シート１０Ｅの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【０１１６】
（参考例１８〜２１）
参考例１８〜２１の各面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の参考形態６に示した調光シート１０Ｆを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｆの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【０１１７】
ここで、参考例１８〜２１においては、下記の表６に示すように、各調光シート１０Ｅにおけるｘ方向のピッチが４６．２μｍになった凸部１２の列をｘ方向に１／２ピッチずらせてｙ方向に並列させ、またｙ方向のピッチが８０μｍになった凸部１２の列をｙ方向に１／２ピッチずらせてｘ方向に並列させると共に、上記の凸部１２の頂角θを５０°に設定する一方、各調光シート１０Ｆにおける凸部１２の高さ等を変更させて、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合Ｄ（Ｄｘ，Ｄｙ）及び面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を、同表に示すように変更させた。なお、各調光シート１０Ｆにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【０１１８】
そして、上記の参考例１８〜２１の各面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させて、各調光シート１０Ｆの出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、参考例１８の結果を図３９に、参考例１９の結果を図４０に、参考例２０の結果を図４１に、参考例２１の結果を図４２に示すと共に、各調光シート１０Ｆの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図３９〜図４２及び下記の表６に示した。
【０１１９】
さらに、上記の調光シート１０Ｆの出射面１４から出射される光の正面輝度を調べ、凸部１２が密着された部分の正面輝度よりも高い正面輝度になる部分の面積Ｓ2を求めて、Ｓ1／Ｓ2の値を算出し、その結果を下記の表６に示した。
【０１２０】
【表６】

【０１２１】
この結果、上記の参考例１８〜２１の各面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、各調光シート１０Ｆの出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の１．６倍以上になっていた。
【０１２２】
（実施例２２〜２５）
実施例２２，２３の面発光装置においては、上記の比較例１と同じ面発光素子２０を用いると共に、前記の実施形態７に示した調光シート１０Ｇを用いるようにした。なお、この調光シート１０Ｇの厚みは１２０μｍで、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５であった。
【０１２３】
そして、下記の表７に示すように、実施例２２においては、上記の調光シート１０Ｇにおける凸部１２の頂角θを４５°、凸部１２のｘ方向，ｙ方向のピッチを４０．０μｍ、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合のＤ（Ｄｘ，Ｄｙ）を０．３５４、面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を０．５８２にし、また実施例２３においては、上記の調光シート１０Ｇにおける凸部１２の頂角θを５０°、凸部１２のｘ方向，ｙ方向のピッチを４０．０μｍ、凸部１２の配列方向のｘ方向及びｙ方向において、凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに密着された部分の長さの割合のＤ（Ｄｘ，Ｄｙ）を０．１７９、面発光素子２０の発光面積Ｓ0に対して面発光素子２０の出射面１ａに密着された凸部１２の面積Ｓ1の比Ｓ1／Ｓ0を０．３２６にした。
【０１２４】
なお、上記の実施例２２の調光シート１０Ｇにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１６２８であり、実施例２３の調光シート１０Ｇにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は０．１７３８であった。
【０１２５】
また、実施例２４，２５の面発光装置においては、上記の実施例２３の面発光装置において使用した調光シート１０Ｇの厚みだけを変更し、実施例２４では３５．２μｍ、実施例２５では３２μｍにした。
【０１２６】
そして、この実施例２４，２５のように調光シートの厚みを薄くすると、前記の実施形態７に示すように逆四角錐状の凹部を形成する場合、図４３に示すように、上記の凹部１５が透光性基板１１を貫通するようになり、このように透光性基板１１に逆四角錐台状の貫通された凹部１５が形成された調光シート１０Ｇ’が得られた。なお、実施例２４，２５の調光シート１０Ｇ’における４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値は、実施例２３の調光シート１０Ｇにおける４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］＝Ｚの値と同じ０．１７３８であった。
【０１２７】
そして、上記の実施例２２〜２５の各面発光装置において、上記の面発光素子２０を発光させて、各調光シート１０Ｇ，１０Ｇ’の出射面１４から出射される光の配光特性を調べ、実施例２２の結果を図４４に、実施例２３の結果を図４５に、実施例２４の結果を図４６に、実施例２５の結果を図４７に示すと共に、各調光シート１０Ｇ，１０Ｇ’の出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度を、上記の比較例１の最大正面輝度を１とした時の相対輝度として求め、その結果を上記の図４４〜図４７及び下記の表７に示した。
【０１２８】
【表７】

【０１２９】
この結果、上記の実施例２２〜２５の各面発光装置においても、この発明における０．７５＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］及び０．０４Ｓ0＜Ｓ1＜１．４Ｓ2の条件を満たしており、上記の各調光シート１０Ｇ，１０Ｇ’の出射面１４から出射された光における正面から±１５°の範囲における最大正面輝度は、上記の比較例１の面発光装置の出射面２１ａから出射された光の最大正面輝度の約１．６倍以上になっていた。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】この発明の参考形態１の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の参考形態１に係る面発光装置を示した概略側面図である。
【図３】上記の参考形態１に係る面発光装置の部分拡大説明図である。
【図４】上記の参考形態１に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図５】上記の参考形態１の面発光装置に使用する調光シートの変更例において、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートに設けられた凸部のｘ方向の配列状態を示した概略説明図である。
【図６】この発明の参考形態２の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図、この調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図及びこの調光シートのｙ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図７】上記の参考形態２に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図８】この発明の参考形態３の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図、この調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図及びこの調光シートのｙ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図９】この発明の参考形態４の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図１０】上記の参考形態４に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図１１】上記の参考形態４の面発光装置に使用する調光シートの変更例において、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートに設けられた凸部のｘ方向の配列状態を示した概略説明図である。
【図１２】この発明の参考形態５の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図１３】上記の参考形態５に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図１４】この発明の参考形態６の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図、この調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図及びこの調光シートのｙ方向における凸部の配列状態を示した概略説明図である。
【図１５】上記の参考形態６に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図１６】この発明の実施形態７の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートのｘ方向における凸部の配列状態を示した概略断面図である。
【図１７】上記の実施形態７に係る面発光装置を発光させた場合において、上記の調光シートの出射面から出射される光の正面輝度の分布状態を示した概略説明図である。
【図１８】比較例１の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図１９】参考例１の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２０】参考例２の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２１】参考例３の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２２】参考例４の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２３】参考例５の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２４】参考例６の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２５】比較例２の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２６】比較例３の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２７】参考例７の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２８】参考例８の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図２９】参考例９の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３０】参考例１０の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３１】参考例１１の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３２】参考例１２の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３３】参考例１３の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３４】比較例４の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３５】参考例１４の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３６】参考例１５の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３７】参考例１６の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３８】参考例１７の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図３９】参考例１８の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４０】参考例１９の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４１】参考例２０の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４２】参考例２１の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４３】上記の実施形態７の面発光装置に使用する調光シートにおいて、凹部が透光性基板を貫通するように設けられた変更例を示し、凸部が設けられた面の概略平面図及びこの調光シートに設けられた凸部のｘ方向の配列状態を示した概略断面図である。
【図４４】実施例２２の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４５】実施例２３の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４６】実施例２４の面発光装置の配光特性を示した図である。
【図４７】実施例２５の面発光装置の配光特性を示した図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０Ａ，１０Ａ’，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｄ’，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｇ’ 調光シート
１１透光性基板
１２凸部
１２ａ凸部の先端の平面部
１２ｂ凸部の傾斜面
１３空間部
１４出射面
１５凹部
２０面発光素子
２１透明基板
２１ａ出射面
２２透明電極
２３有機ＥＬ層
２４対向電極
θ，θ１，θ２凸部の頂角
ｓ1 調光シートの凸部先端の平面部が接着された部分
ｓ2 ｓ1よりも正面輝度が高い部分
ｓ3 ｓ1よりも正面輝度が低い部分

Claims

面発光素子と調光シートとを備えた面発光装置において、上記の調光シートの少なくとも片面に断面形状が台形状になった凹凸の繰り返しパターンが設けられ、この凹凸における突出側の先端の平面部が面発光素子の出射面に密着されてなり、上記の凹凸における凹部が、逆四角錘状又は逆四角錘台状であって、上記の調光シートの片面に互いに直交するｘ方向及びｙ方向に所要間隔を介して設けられており、上記の調光シートの台形状に突出された対向する斜面相互のなす頂角をθ、調光シートの屈折率をｎ、調光シートの凹凸の一つの配列方向において、その１周期の長さに対する面発光素子の出射面に密着された部分の長さの割合をＤとした場合に、
０．４＞Ｄ＞４［（ｓｉｎθ−１／ｎ）²＋０．０３４］
の条件を満たすことを特徴とする面発光装置。