WO2012002260A1 - 面光源装置 - Google Patents

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WO2012002260A1
WO2012002260A1 PCT/JP2011/064476 JP2011064476W WO2012002260A1 WO 2012002260 A1 WO2012002260 A1 WO 2012002260A1 JP 2011064476 W JP2011064476 W JP 2011064476W WO 2012002260 A1 WO2012002260 A1 WO 2012002260A1
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light source
source device
light
layer
structure layer
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PCT/JP2011/064476
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French (fr)
Inventor
藤田 恵美
井上 弘康
Original Assignee
日本ゼオン株式会社
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    • HELECTRICITY
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    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
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    • H10K59/879Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses

Definitions

  • the present invention relates to a surface light source device. Specifically, the present invention relates to a surface light source device including an organic electroluminescence element (hereinafter, appropriately referred to as “organic EL element”).
  • organic EL element an organic electroluminescence element
  • a surface light source device including an organic EL element can have a planar shape, and the color of the light can be white or a color close thereto. For this reason, it can be considered that a surface light source device including an organic EL element is used as a light source of a lighting fixture that illuminates a space such as a living environment or as a backlight of a display device.
  • organic EL elements are low in efficiency for use in the above lighting applications. Therefore, it is desired to improve the light extraction efficiency of the organic EL element.
  • As a method for improving the light extraction efficiency of an organic EL element it is known to provide various uneven structures on the light exit surface side of the organic EL element. For example, it has been proposed to provide a prism containing a fluorescent compound on the light exit surface (Patent Document 1), and to provide a microlens array (Patent Document 2). With these concavo-convex structures, good light collection can be achieved, and light extraction efficiency can be improved.
  • the conventional concavo-convex structure is provided on the light exit surface, the light irradiated from the outside of the apparatus is reflected by the light exit surface, causing interference of reflected light, and rainbow-like color unevenness (hereinafter referred to as “rainbow”) on the light exit surface. May be observed).
  • the display device is provided with a surface light source device that causes rainbow unevenness as described above, a plurality of reflected images are observed on the display surface of the display device, and a multi-image phenomenon may occur.
  • Such rainbow unevenness significantly reduces the quality of the surface light source device as a light source, and is preferably prevented.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a surface light source device that has high light extraction efficiency, small rainbow unevenness on the light output surface, and can be easily manufactured.
  • the present inventor can suppress unevenness of the rainbow by making the height of the concavo-convex structure uneven (non-uniform) and providing variation within a predetermined range, and can also extract light. We found that efficiency can be improved. It was also found that by allowing the uneven structure height to be non-uniform, the required accuracy of the uneven structure dimensions is reduced, which facilitates mass production and reduces manufacturing costs.
  • the present inventor completed the present invention based on these findings. That is, according to the present invention, the following [1] to [5] are provided.
  • a surface light source device including an organic electroluminescence element that has a light emitting surface and emits light from the light emitting surface, and a light emitting surface structure layer provided on the light emitting surface side of the organic electroluminescence element, The light-emitting surface structure layer is configured such that, on the surface opposite to the organic electroluminescence element, a relatively recessed portion and a relatively protruding portion are alternately arranged in an in-plane direction parallel to the surface.
  • the surface light source device of the present invention has high light extraction efficiency, small rainbow unevenness on the light output surface, and can be easily manufactured.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the surface light source device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the surface light source device according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-section obtained by cutting the surface light source device shown in FIG. 1 along a plane passing through line 1a-1b and perpendicular to the light exit surface. It is sectional drawing which shows this typically.
  • FIG. 3 is a partial plan view schematically showing an enlarged view of a part of the light exit surface of the surface light source device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the thickness direction of the surface light source device.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the surface light source device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the surface light source device according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-section obtained by cutting the surface light source device shown in FIG. 1 along a plane passing through line 1a-1b and perpendicular to the light exit
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section obtained by cutting the concavo-convex structure layer according to the first embodiment of the present invention along a plane that passes through the line 3a of FIG. 3 and is perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a surface light source device according to a second embodiment of the present invention, in which the concavo-convex structure layer of the surface light source device shown in FIG. 5 passes through the line 5a-5b and is a surface perpendicular to the light exit surface. It is sectional drawing which shows typically the cross section cut
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the surface light source device according to the third embodiment of the present invention cut by a plane perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a cross section obtained by cutting the concavo-convex structure layer of the surface light source device according to the third embodiment of the present invention along a plane perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a surface light source device according to a fourth embodiment of the present invention, in which the surface light source device shown in FIG.
  • FIG. 9 is cut along a plane that passes through lines 9a-9b and is perpendicular to the light exit surface. It is sectional drawing which shows this typically.
  • FIG. 11 is a top view schematically showing the surface light source device according to the fifth embodiment of the present invention viewed from the thickness direction. 12 is a diagram for explaining a surface light source device according to a fifth embodiment of the present invention, in which the surface light source device shown in FIG. 11 is cut along a plane that passes through a line 11a in FIG. 11 and is perpendicular to the light exit surface. It is sectional drawing which shows the performed cross section.
  • FIG. 11 is a top view schematically showing the surface light source device according to the fifth embodiment of the present invention viewed from the thickness direction.
  • 12 is a diagram for explaining a surface light source device according to a fifth embodiment of the present invention, in which the surface light source device shown in FIG. 11 is cut along a plane that passes through a line 11a in FIG. 11 and is perpendicular to the light exit surface. It
  • FIG. 13 is sectional drawing which shows the cross section which cut
  • FIG. 14 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a top view schematically showing the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention viewed from the thickness direction.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention, in which the surface light source device shown in FIG. 15 is cut along a plane that passes through the line 15a in FIG. 15 and is perpendicular to the light exit surface. It is sectional drawing which shows the performed cross section.
  • FIG. 15 is a top view schematically showing the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention viewed from the thickness direction.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention, in which the surface light source
  • FIG. 17 is a top view schematically showing a modification of the concavo-convex structure layer according to the eighth embodiment when viewed from the thickness direction.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer b manufactured in Example 1 taken along a plane perpendicular to the main surface.
  • FIG. 20 is a diagram schematically illustrating the measurement of rainbow unevenness performed in Example 1.
  • FIG. FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer b manufactured in Example 2 taken along a plane perpendicular to the main surface.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer b manufactured in Example 3 taken along a plane perpendicular to the main surface.
  • FIG. 1 and 2 are views for explaining a surface light source device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the surface light source device
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the surface light source device shown in FIG. 1 cut along a plane that passes through line 1a-1b and is perpendicular to the light exit surface.
  • the surface light source device 10 is a device having a rectangular flat plate structure and includes an organic EL element 140.
  • the organic EL element 140 includes at least a first electrode layer 141, a light emitting layer 142, and a second electrode layer 143 in the order described above, and can emit light from at least one of the surfaces 144 and 145.
  • the first electrode layer 141 is a transparent electrode
  • the second electrode layer 143 is a reflective electrode. For this reason, the light from the light emitting layer 142 is transmitted through the first electrode layer 141, or is reflected by the second electrode layer 143 and then transmitted through the light emitting layer 142 and the first electrode layer 141. Light can be emitted from the surface 144. Therefore, in the following description, the surface 144 is referred to as a “light emitting surface”.
  • the light emitting surface structure layer 100 is provided on the light emitting surface 144 side of the organic EL element 140. In the present embodiment, it is assumed that the light exit surface structure layer 100 is directly provided so as to be in contact with the light emitting surface 144.
  • the surface light source device 10 of the present embodiment may include components other than the above-described members.
  • the sealing substrate 151 is provided on the lower surface 145 of the organic EL element 140 in the drawing.
  • an arbitrary substance such as a filler or an adhesive may exist between the surface 145 and the sealing substrate 151, or a gap may exist.
  • air or other gas may be present in the space, or the space may be evacuated.
  • the surface light source device 10 includes the sealing substrate 151, the organic EL element 140, and the light emitting surface structure layer 100 in this order, and can emit light from the surface 10U on the light emitting surface structure layer 100 opposite to the organic EL element 140. It has become.
  • the surface 10U is located on the outermost side of the surface light source device 10, and light is emitted from the surface 10U to the outside of the surface light source device 10. Therefore, the surface 10U is referred to as a “light emitting surface”.
  • the organic EL element 140 usually includes two or more electrode layers and a light emitting layer that is provided between these electrode layers and emits light when a voltage is applied from the electrodes. Prepare.
  • the organic EL element layers such as an electrode and a light emitting layer constituting the organic EL element are formed on a substrate, and a sealing member for covering those layers is provided, and the layer such as the light emitting layer is sealed with the substrate and the sealing member. It is common to have a stopped configuration.
  • the organic EL element that emits light from the substrate side here is called a bottom emission type
  • the organic EL element that emits light from the sealing member side is called a top emission type.
  • the organic EL element 140 provided in the surface light source device 10 may be any of these.
  • the bottom emission type a combination of the above-described substrate and an optional layer as necessary constitutes the light-emitting surface structure layer.
  • the top emission type normally, a combination including a structure on the light exit surface side such as a sealing member and an optional layer as necessary constitutes the light exit surface structure layer.
  • the light emitting layer is not particularly limited, and a known layer can be appropriately selected.
  • the light emitting material in the light emitting layer is not limited to one type, and two or more types may be used in combination at any ratio.
  • the light emitting layer is not limited to one layer, and may be a single layer alone or a combination of a plurality of layers in order to be suitable for use as a light source. Thereby, light of white or a color close thereto can be emitted.
  • the electrode of the organic EL element is not particularly limited, and a known one can be appropriately selected.
  • the electrode 141 on the light emitting surface structure layer 100 side is a transparent electrode
  • the electrode 143 on the opposite side is a reflective electrode, so that the light emitting surface structure layer 100 side is directed.
  • An organic EL element that emits light from the light emitting surface 144 can be obtained.
  • both electrodes 141 and 143 are transparent electrodes, and further have a reflecting member or a scattering member (for example, a white scattering member disposed through an air layer) on the side opposite to the light-emitting surface structure layer 100, so that Light emission to the surface structure layer 100 side can also be achieved.
  • the organic EL element 140 further includes other layers (not shown) such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer between the electrode 141 and the electrode 143. May further be included. Further, the organic EL element 140 may further include arbitrary components such as a wiring for energizing the electrodes 141 and 143 and a peripheral structure for sealing the light emitting layer 142.
  • Examples of the material for the transparent electrode include ITO (indium tin oxide).
  • Examples of the material for the hole injection layer include a starburst aromatic diamine compound.
  • Examples of the material for the hole transport layer include a triphenyldiamine derivative.
  • Examples of the host material for the yellow light emitting layer include triphenyldiamine derivatives, and examples of the dopant material for the yellow light emitting layer include tetracene derivatives.
  • Examples of the material for the green light emitting layer include pyrazoline derivatives.
  • Examples of the host material for the blue light emitting layer include anthracene derivatives, and examples of the dopant material for the blue light emitting layer include perylene derivatives.
  • Examples of the material for the red light emitting layer include a europium complex.
  • Examples of the material for the electron transport layer include aluminum quinoline complex (Alq).
  • Examples of the material for the reflective electrode include lithium fluoride and aluminum, which are sequentially laminated by vacuum film formation.
  • a light emitting layer that generates a light emission color having a complementary color relationship which is called a laminated type or a tandem type, can be obtained by appropriately combining the above or other light emitting layers.
  • the combination of complementary colors can be yellow / blue, green / blue / red, or the like.
  • the light emitting surface structure layer 100 is a layer provided on the light emitting surface 144 of the organic EL element 140.
  • the light exit surface 10U is the surface of the light exit surface structure layer 100 opposite to the organic EL element 140.
  • the light exit surface 10U is a surface exposed on the outermost surface of the surface light source device 10, and is a light exit surface as the surface light source device 10, that is, a light exit surface when light is emitted from the surface light source device 10 to the outside of the device.
  • the light exit surface 10U When viewed macroscopically, the light exit surface 10U is a surface parallel to the light emitting surface 144 of the organic EL element 140 and parallel to the main surface of the surface light source device 10. However, when the light exit surface 10U is microscopically viewed, the light exit surface 10U has a concavo-convex structure, which will be described later. Therefore, in the following description, being parallel or perpendicular to the light exit surface means that it is parallel or perpendicular to the light exit surface viewed macroscopically ignoring the recesses or projections unless otherwise specified.
  • the surface light source device 10 will be described in a state where the light exit surface 10U is placed so as to be parallel and upward with respect to the horizontal direction unless otherwise specified. Further, the fact that the component is “parallel” or “vertical” may include an error within a range that does not impair the effects of the present invention, for example, ⁇ 5 °.
  • the light exit surface structure layer 100 includes a multilayer body 110 including the concavo-convex structure layer 111 and the base film layer 112, a support substrate 131 as a substrate, and an adhesive layer 121 that adheres the multilayer body 110 and the support substrate 131.
  • the uneven structure layer 111 is a layer located on the upper surface of the surface light source device 10 (that is, the outermost layer on the light output surface side of the surface light source device 10).
  • the concavo-convex structure layer 111 has a concavo-convex structure including a plurality of concave portions 113 and flat portions 114 positioned around the concave portions 113.
  • the concave portion 113 is a portion that is relatively depressed as compared with the flat portion 114, the concave portion 113 hits the concave portion according to the present invention, and the flat portion 114 protrudes relative to the concave portion 113, so that the present invention is applied. It hits the convex part. And the light emission surface 10U is prescribed
  • FIG. 3 is an enlarged partial plan view schematically showing a part of the light exit surface 10U of the surface light source device 10 as viewed from the thickness direction of the surface light source device 10.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer 111 taken along a plane that passes through the line 3a of FIG. 3 and is perpendicular to the light exit surface 10U.
  • thickness direction represents the thickness direction of the surface light source device.
  • the light exit surface structure layer 100 includes, on the light exit surface 10U, a plurality of recesses 113 including slopes 11A to 11D, and a flat portion 114 positioned around the recess 113.
  • the “slope” is a surface that forms an angle that is not parallel to the light exit surface 10U.
  • the surface on the flat part 114 is a flat surface parallel to the light exit surface 10U.
  • Each of the plurality of recesses 113 is a depression having a regular quadrangular pyramid shape. Accordingly, the slopes 11A to 11D of the recess 113 have the same shape, and the bases 11E to 11H of the regular quadrangular pyramid form a square.
  • the line 3 a is a line that passes over all the vertices 11 ⁇ / b> P of the row of recesses 113 and is parallel to the bases 11 ⁇ / b> E and 11 ⁇ / b> G of the recess 113.
  • each recess 113 can be usually 1 to 60 ⁇ m, preferably 2 to 50 ⁇ m.
  • the depth of each recess 113 can usually be 1 to 50 ⁇ m, and preferably 2 to 40 ⁇ m.
  • the concave portions 113 are continuously arranged along two orthogonal in-plane directions X and Y at a constant interval.
  • the portion corresponding to the gap between the adjacent recesses 113 constitutes a flat portion 114. Therefore, the light exit surface structure layer 100 has alternately the recesses 113 and the flat portions 114 in the in-plane directions X and Y parallel to the light exit surface 10U.
  • one in-plane direction X is parallel to the bases 11E and 11G.
  • the plurality of recesses 113 are aligned at a constant interval 11J.
  • the other in-plane direction Y is parallel to the bases 11F and 11H.
  • the plurality of recesses 113 are aligned at a constant interval 11K.
  • the width of the flat portion 114 which is a portion corresponding to the gap, can be usually 0.1 to 20 ⁇ m.
  • the angles 11L and 11M formed by the inclined surfaces 11A to 11D constituting each of the concave portions 113 and the flat portion 114 are preferably 40 ° or more, more preferably 45 ° or more, Moreover, 70 degrees or less are preferable and 60 degrees or less are more preferable. Further, when the shape of the recess 113 is a quadrangular pyramid as in the present embodiment, the apex angle 11N is preferably 60 ° to 90 °. Furthermore, from the viewpoint of increasing the light extraction efficiency while minimizing the change in color depending on the observation angle, the angles 11L and 11M formed by the inclined surfaces 11A to 11D and the flat portion 114 are preferably large.
  • the angle is not less than 60 °, and it is even more preferable that the angle be not less than 60 °.
  • the upper limit of the corners 11L and 11M is usually 70 ° in consideration of maintaining the durability of the uneven structure layer 111.
  • the angles 11L and 11M formed by the inclined surfaces 11A to 11D and the flat portion 114 are set to 60 °.
  • the apex angle of the regular quadrangular pyramid that forms the recess 113 that is, the angle formed by the opposing inclined surfaces at the apex 11P (the angle 11N shown in FIG. 4 for the angles formed by the inclined surfaces 11B and 11D) is also 60 °. .
  • the distances in the thickness direction of the surface light source device 10 between the bottoms of the adjacent concave portions 113 and the tips of the convex portions are uneven within a predetermined range.
  • the bottom of the recess 113 indicates the most depressed portion in each of the recesses 113, and indicates the portion where the distance to the light emitting surface 144 in the thickness direction of the surface light source device 10 is the shortest.
  • the apex 11P of each recess 113 hits the bottom of the recess 113.
  • the tip of the convex portion refers to a portion that protrudes most in each convex portion, and refers to a portion that has the longest distance to the light emitting surface 144 in the thickness direction of the surface light source device 10.
  • the flat portion 114 is a flat surface parallel to the light emitting surface 144, the flat portion 114 itself hits the tip of the convex portion.
  • the predetermined range is a range in which the standard deviation (sample standard deviation) ⁇ is usually 0.05 ⁇ m or more, preferably 0.06 ⁇ m or more, more preferably 0.08 ⁇ m or more.
  • the light extraction efficiency from the light exit surface 10U can be improved, and rainbow unevenness due to reflected light can be suppressed.
  • the standard deviation ⁇ of the height difference H between adjacent irregularities may be uneven so that it falls within a predetermined range in the entire light exit surface 10U, the recess 113 and the flat portion 114 have excessively high dimensions. Since accuracy is not required, mass production is easy and manufacturing costs can be reduced.
  • the lower limit value of the range of the standard deviation ⁇ of the height difference H of the adjacent unevenness is significant in that the brightness profile of the rainbow unevenness is set to 50% or less and the rainbow unevenness cannot be recognized visually.
  • the upper limit of the predetermined range is a standard deviation ⁇ , which is usually 0.5 ⁇ m or less, preferably 0.4 ⁇ m or less, more preferably 0.3 ⁇ m or less. If the degree of unevenness (variation) in the height difference H between adjacent irregularities is excessively large, depending on the aspect of the irregular structure, many scratches occur in the production process of the surface light source device 10 and stable production is difficult. There is a risk.
  • one or both of the height of the vertex 11P of the recess 113 and the height of the flat portion 114 are not uniform, so that the difference in height H between adjacent irregularities may be uneven.
  • the heights of the vertices 11 ⁇ / b> P of the concave portion 113 are uniform, but the height of the flat portion 114 is not uniform, so that the height difference between adjacent irregularities is different.
  • H is uneven.
  • the height of the flat part 114 is uneven as described above, there is a step in the flat part 114, but since the degree of the unevenness is small, the step is also small. Therefore, in FIG. 1 and FIG. 3, illustration of the step in the flat portion 114 is omitted.
  • the rainbow unevenness can be suppressed by making the height difference H of the adjacent unevenness uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range. This is probably due to the following reasons.
  • the light is reflected at the light exit surface 10U, or the light that has entered the surface light source device 10 is reflected at the internal layer interface, and the reflected light is reflected. Arise.
  • the reflected light may be diffracted and refracted on the light exit surface 10U when reflected by the light exit surface 10U and when exiting from the inside of the surface light source device 10 to the outside.
  • the rainbow unevenness is caused by the interference of the light having the diffraction and refraction described above.
  • the unevenness of the height difference H between adjacent unevenness on the light exit surface 10U can be reduced, so that the intensity of interference can be reduced, thereby eliminating rainbow unevenness. It is considered possible.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 10U is obtained by randomly extracting measurement points and measuring the height (cross-sectional profile) using a laser microscope (VK-9700: manufactured by Keyence Corporation). Can be sought. Usually, the cross-sectional profile may be measured over a length of 100 ⁇ m along a predetermined measurement direction parallel to the light exit surface 10U. Based on the measured cross-sectional profile, a pair of adjacent concave and convex portions is defined as one unit of unevenness, and the maximum value (corresponding to the tip of the convex portion) and the minimum value (corresponding to the bottom of the concave portion) in this uneven unit.
  • the difference is defined as the height difference H of the concavities and convexities adjacent to each other in one unit of concavity and convexity.
  • the measurement is preferably performed at a plurality of locations, for example, at 15 points.
  • the standard deviation ⁇ may be measured from the height difference H between the adjacent irregularities thus measured.
  • what is necessary is just to set the said measurement direction parallel to the direction where the said height difference H becomes the largest, when arrangement
  • the difference in height H between adjacent irregularities is the maximum value (Ra () of the center line average roughness measured on the light emitting surface 10U along various in-plane directions (various directions in a plane parallel to the light emitting surface 10U). max)) is usually in the range of 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the handling of the multilayer body 110 in the manufacturing process of the surface light source device 10 is facilitated.
  • the difference TH between the height difference H of the adjacent unevenness shown in FIG. 4 and the thickness T of the uneven structure layer 111 be 0 to 30 ⁇ m.
  • the ratio of the area occupied by the flat portion 114 to the total area occupied by the flat portion 114 and the area occupied by the concave portion 113 (hereinafter referred to as “flat portion ratio”). ”) Is appropriately adjusted, the light extraction efficiency of the surface light source device 10 can be improved. Specifically, by setting the flat portion ratio to 10% to 75%, good light extraction efficiency can be obtained, and the mechanical strength of the light exit surface 10U can be increased.
  • the light exit surface structure layer 100 may be composed of a plurality of layers, but may be composed of a single layer. From the viewpoint of easily obtaining the light-emitting surface structure layer 100 having desired characteristics, it is preferable that the light-emitting surface structure layer 100 is composed of a plurality of layers.
  • the light exit surface structure layer 100 includes a multilayer body 110 in which an uneven structure layer 111 and a base film layer 112 are combined. Thereby, the light emission surface structure layer 100 with high performance can be obtained easily.
  • the concavo-convex structure layer 111 and the base film layer 112 can usually be formed of a resin composition containing a transparent resin. That the transparent resin is “transparent” means that it has a light transmittance suitable for use in an optical member.
  • each layer constituting the light exit surface structure layer 100 may have a light transmittance suitable for use in an optical member, and the light exit surface structure layer 100 as a whole has a total light transmittance of 80% or more. It is sufficient to have a rate.
  • the transparent resin contained in the resin composition is not particularly limited, and various resins that can form a transparent layer can be used.
  • various resins that can form a transparent layer can be used.
  • examples thereof include a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, and an electron beam curable resin.
  • thermoplastic resins are preferable because they can be easily deformed by heat, and ultraviolet curable resins have high curability and high efficiency, so that the uneven structure layer 111 can be efficiently formed.
  • thermoplastic resin examples include polyester-based, polyacrylate-based, and cycloolefin polymer-based resins.
  • ultraviolet curable resin examples include epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, ene / thiol resins, and isocyanate resins. As these resins, those having a plurality of polymerizable functional groups can be preferably used. In addition, the said resin may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • the material of the concavo-convex structure layer 111 constituting the multilayer body 110 a material having a high hardness at the time of curing from the viewpoint of easily forming the concavo-convex structure of the light exit surface 10U and easily obtaining the scratch resistance of the concavo-convex structure.
  • a material having a pencil hardness of HB or higher is preferable, and a material of H or higher is more preferable.
  • the material which becomes 2H or more is more preferable.
  • the material of the base film layer 112 in order to facilitate the handling when forming the concavo-convex structure layer 111 and the handling of the multilayer body 110 after forming the multilayer body 110, a certain degree of flexibility is provided. There are preferred. By combining such materials, the multilayer body 110 that is easy to handle and excellent in durability can be obtained, and as a result, the high-performance surface light source device 10 can be easily manufactured.
  • Such a combination of materials can be obtained by appropriately selecting the transparent resin exemplified above as a resin constituting each material.
  • an ultraviolet curable resin such as acrylate is used as the transparent resin constituting the material of the concavo-convex structure layer 111, while the transparent resin constituting the material of the base film layer 112 is made of an alicyclic olefin polymer. It is preferable to use a film (such as a ZEONOR film described later) or a polyester film.
  • the refractive index of the concavo-convex structure layer 111 and the base film layer 112 may be as close as possible.
  • the refractive index difference between the uneven structure layer 111 and the base film layer 112 is preferably within 0.1, and more preferably within 0.05.
  • a material of a layer that is a constituent element of the light exit surface structure layer 100 such as the concavo-convex structure layer 111 and the base film layer 112
  • a material having light diffusibility may be used. Thereby, since the light which permeate
  • the light diffusing material examples include a material containing particles, and an alloy resin that diffuses light by mixing two or more kinds of resins.
  • a material including particles is preferable, and a resin composition including particles is particularly preferable.
  • the particles may be transparent or opaque.
  • the material of the particles include metals and metal compounds, and resins.
  • the metal compound include metal oxides and nitrides. Specific examples of metals and metal compounds include metals having high reflectivity such as silver and aluminum; metal compounds such as silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon nitride, tin-added indium oxide, and titanium oxide. be able to.
  • the resin include methacrylic resin, polyurethane resin, and silicone resin.
  • grain material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • the shape of the particles can be, for example, a spherical shape, a cylindrical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a pyramid shape, a conical shape, a star shape, or the like.
  • the particle diameter of the particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the particle diameter is a 50% particle diameter in an integrated distribution obtained by integrating the volume-based particle amount with the particle diameter as the horizontal axis. The larger the particle size, the larger the content ratio of particles necessary for obtaining the desired effect, and the smaller the particle size, the smaller the content.
  • the particle size is smaller, desired effects such as a reduction in change in color depending on the observation angle and an improvement in light extraction efficiency can be obtained with fewer particles.
  • the particle shape is other than spherical, the diameter of the sphere having the same volume is used as the particle size.
  • the difference between the refractive index of the particles and the refractive index of the transparent resin is preferably 0.05 to 0.5. More preferably, it is 07 to 0.5.
  • either the particle or the refractive index of the transparent resin may be larger. If the refractive index of the particles and the transparent resin is too close, the diffusion effect cannot be obtained and the color unevenness may be difficult to be suppressed. Conversely, if the difference is too large, the diffusion becomes large and the color unevenness is suppressed, but light Extraction effect may be reduced.
  • the content ratio of the particles is a volume ratio in the total amount of the layer containing the particles, preferably 1% or more, more preferably 5% or more, 80% or less, and more preferably 50% or less.
  • the resin composition can contain arbitrary components as necessary.
  • the optional component include additives such as phenol-based and amine-based deterioration preventing agents; surfactant-based, siloxane-based antistatic agents; triazole-based, 2-hydroxybenzophenone-based light-resistant agents; Can be mentioned.
  • the thickness T of the uneven structure layer 111 is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the thickness T of the concavo-convex structure layer 111 is the distance between the surface on the base film layer 112 side where the concavo-convex structure is not formed and the flat portion 114 of the concavo-convex structure.
  • the thickness of the base film layer 112 is preferably 20 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the surface light source device 10 of this embodiment includes a support substrate 131 between the organic EL element 140 and the multilayer body 110.
  • the support substrate 131 By providing the support substrate 131, the surface light source device 10 can be given rigidity for suppressing deflection.
  • the supporting substrate 131 is provided with a substrate that is excellent in the performance of sealing the organic EL element 140 and that can easily form the layers constituting the organic EL element 140 on the manufacturing process in order. Thus, the durability of the surface light source device 10 can be improved and the manufacture can be facilitated.
  • Examples of the material constituting the support substrate 131 include glass and resin. In addition, the material of the support substrate 131 may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
  • the refractive index of the support substrate 131 is not particularly limited, but is preferably 1.4 to 2.0.
  • the thickness of the support substrate 131 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm to 5 mm.
  • the surface light source device 10 of this embodiment includes an adhesive layer 121 between the multilayer body 110 and the support substrate 131.
  • the adhesive layer 121 is a layer that is interposed between the base film layer 112 of the multilayer body 110 and the support substrate 131 and adheres these two layers.
  • the adhesive that is the material of the adhesive layer 121 is not only a narrowly defined adhesive (a so-called hot-melt type adhesive having a shear storage modulus at 23 ° C. of 1 to 500 MPa and not exhibiting tackiness at room temperature), A pressure-sensitive adhesive having a shear storage modulus at 23 ° C. of less than 1 MPa is also included.
  • a material having a refractive index close to that of the support substrate 131 or the base film layer 112 and transparent can be used as appropriate. More specifically, an acrylic adhesive or a pressure-sensitive adhesive can be used.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 5 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the method of manufacturing the surface light source device 10 is not particularly limited.
  • each layer constituting the organic EL element 140 is laminated on one surface of the support substrate 131 and then or before that, on the other surface of the support substrate 131.
  • the multilayer body 110 having the concavo-convex structure layer 111 and the base film layer 112 can be manufactured by sticking via the adhesive layer 121.
  • a mold such as a mold having a desired shape is prepared, and this mold is used as a layer of a material for forming the concavo-convex structure layer 111 This can be done by transferring.
  • Method 1 An unprocessed multilayer having a layer of the resin composition A constituting the base film layer 112 and a layer of the resin composition B constituting the concavo-convex structure layer 111 (the concavo-convex structure is not yet formed) A method for preparing and forming a concavo-convex structure on the surface of the raw multilayer body on the resin composition B side; and (Method 2) applying the resin composition B in a liquid state on the base film layer 112 Then, a method may be mentioned in which a mold is applied to the applied layer of the resin composition B, the resin composition B is cured in that state, and the concavo-convex structure layer 111 is formed.
  • the raw multilayer body can be obtained by, for example, extrusion molding in which the resin composition A and the resin composition B are coextruded.
  • An uneven structure can be formed by pressing a mold having a desired surface shape onto the surface of the unprocessed multilayer body on the resin composition B side. More specifically, a long raw multilayer body is continuously formed by extrusion molding, and the raw multilayer body is pressed with a transfer roll and a nip roll having a desired surface shape, thereby continuously. Manufacturing can be performed efficiently.
  • the clamping pressure between the transfer roll and the nip roll is preferably several MPa to several tens of MPa.
  • the temperature at the time of transfer is preferably Tg or more (Tg + 100 ° C.) or less, where Tg is the glass transition temperature of the resin composition B.
  • the contact time between the unprocessed multilayer body and the transfer roll can be adjusted by the film feed speed, that is, the roll rotation speed, and is preferably 5 seconds or more and 600 seconds or less.
  • Method 2 it is preferable to use a composition that can be cured by energy rays such as ultraviolet rays as the resin composition B constituting the concavo-convex structure layer 111.
  • the resin composition B is applied on the base film layer 112, and in a state where the mold is applied, the resin composition B is located on the back side of the application surface (the side opposite to the surface on which the resin composition B is applied).
  • energy rays such as ultraviolet rays from a light source
  • the coating film of the resin composition B can be used as the concavo-convex structure layer 111 to obtain a multilayer body 110. it can.
  • the surface light source device 10 of the present embodiment Since the surface light source device 10 of the present embodiment is configured as described above, the light emitted from the light emitting surface 144 of the organic EL element 140 passes through the light emitting surface structure layer 100 and is extracted from the light emitting surface 10U. . At this time, since the light exit surface 10U has an uneven structure having the recess 113 and the flat portion 114, the light extraction efficiency from the light output surface 10U can be increased as compared with the case where the uneven structure is not provided.
  • the surface light source device 10 has uneven height differences H between adjacent irregularities on the light exit surface 10U so that the standard deviation ⁇ is within a predetermined range, rainbow unevenness due to reflected light can be suppressed. Further, when the surface light source device 10 is provided in a display device, it is possible to prevent a multi-image phenomenon. Furthermore, since the individual dimensional accuracy of the recess 113 and the flat portion 114 does not have to be high, mass production becomes easy and the manufacturing cost can be reduced.
  • the surface light source device 10 of the present embodiment it is possible to prevent the light exit surface 10U from being chipped due to an external impact, thereby improving the mechanical strength of the light exit surface 10U.
  • the flat portion 114 is a flat surface (flat surface).
  • the height of the flat part 114 is uneven, the degree of the unevenness is small.
  • the surface light source device 10 of the present embodiment it is possible to reduce the change in color depending on the observation angle.
  • the light emitted from the light exit surface 10 ⁇ / b> U is diffused by the recess 113.
  • the light exiting surface causes the light exiting surface to be a uniformly flat surface with a displacement of at least one of the x and y coordinates of the chromaticity coordinates in all hemispherical directions in the light exiting from the exit surface 10U
  • it can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a change in color depending on the observation angle at which the light exit surface 10U is observed.
  • a spectral radiance meter is installed on the normal direction of the light exit surface 10U (that is, the direction perpendicular to the light exit surface 10U).
  • a linear direction is set to 0 °
  • a mechanism for rotating the light exit surface from ⁇ 90 ° to 90 ° can be provided, whereby chromaticity coordinates can be calculated from the emission spectrum measured in each direction, and the displacement can be calculated.
  • the shape of the concave portion and the convex portion constituting the light exit surface is not limited to the pyramid shape exemplified in the first embodiment, and may be a truncated pyramid shape.
  • the truncated pyramid shape refers to a shape in which a flat portion is provided at the top of the pyramid and the surface is flattened.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams for explaining the surface light source device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the surface light source device
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer of the surface light source device shown cut along a plane that passes through lines 5a-5b and is perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 5 the surface light source device 20 according to the second embodiment includes the concave portion 213 formed on the light exit surface 20 ⁇ / b> U that is the surface of the uneven structure layer 211 in the multilayer body 210 constituting the light exit surface structure layer 200.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment except that the shape is different.
  • the recess 213 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 211 has a shape in which the top of a regular quadrangular pyramid is chamfered flat (pyramidal frustum shape), and has a constant interval on the light emitting surface 20U. Is provided. A gap is provided between adjacent recesses 213, and this gap constitutes a flat portion 214. Furthermore, since the concave portion 213 has a truncated pyramid shape, the concave portion 213 has a bottom surface portion 21P at the bottom as a flat surface parallel to the light output surface 20U.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 20U is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the bottom surface portion 21P hits the bottom of the concave portion 213, and the flat portion 214 hits the tip of the convex portion. Therefore, in the surface light source device 20, when the adjacent concave portion 213 and the convex portion 214 are compared, the distance between the bottom surface portion 21P and the flat portion 214 in the thickness direction of the surface light source device 20 (that is, the adjacent unevenness) H) is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the height of the flat part 214 is uniform, but the height of the bottom surface 21P is not uniform, so that the difference in height H between adjacent irregularities is not uniform.
  • An example is shown.
  • the height difference H of the adjacent unevenness may be uneven due to the unevenness of the height of the flat portion 214.
  • corrugation may become uneven because both the heights of the flat part 214 become uneven.
  • the light extraction efficiency is increased as in the first embodiment, and , Rainbow unevenness can be suppressed. Also, if dust and debris accumulate in the recess 213, the light extraction efficiency may decrease and bright spots may be generated. However, if the bottom of the recess 213 is a flat bottom surface portion 21P, In addition, it is preferable because fragments and the like hardly accumulate. Furthermore, according to this embodiment, the same advantage as 1st embodiment can also be acquired.
  • the difference 21R may normally be 20% or less of the height 21S of the pyramid when the top of the truncated pyramid is not flat and has a sharp pyramid shape.
  • the shape of the recessed part 213 is a truncated pyramid shape, let the angle of slopes 212A and 213B except the bottom face part 21P be an angle of a slope.
  • the light extraction efficiency can be increased by setting the angle of the inclined surface of the recess 213 to such an angle.
  • the slopes are not necessarily all at the same angle, and slopes having different angles may coexist within the above range.
  • the bottom of the concave portion constituting the light exit surface may be rounded.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining a surface light source device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 schematically shows a cross section of the surface light source device taken along a plane perpendicular to the light exit surface.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the concavo-convex structure layer of the surface light source device taken along a plane perpendicular to the light exit surface.
  • the surface light source device 30 according to the third embodiment includes a concave portion 313 formed on the light exit surface 30 ⁇ / b> U that is the surface of the uneven structure layer 311 in the multilayer body 310 constituting the light exit surface structure layer 300.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment except that the shape is different.
  • the recesses 313 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 311 have a round bottom 31P, and are provided on the light exit surface 30U at a constant interval.
  • a gap is provided between adjacent recesses 313, and this gap constitutes a flat portion 314.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 30U is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the flat part 314 hits the tip of the convex part. Therefore, in the surface light source device 30, when the adjacent concave portion 313 and the convex portion 314 are compared, the distance between the bottom 31 ⁇ / b> P of the concave portion 313 and the flat portion 314 in the thickness direction of the surface light source device 30 (that is, adjacent).
  • the height difference (H of the matching irregularities) is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range. In this embodiment, as shown in FIGS.
  • the height of the bottom 31 ⁇ / b> P of the recess 313 is even, but the height of the flat portion 314 is not uniform, so that the height difference between adjacent recesses and protrusions is different.
  • H is uneven
  • the heights of the flat portions 314 are uniform, but the heights of the bottoms 31P of the recesses 313 may be uneven, so that the difference in height H between adjacent concavities and convexities may be uneven.
  • the height difference H between adjacent irregularities may be uneven due to the unevenness of the height of the flat portion 314 and the height of the flat portion 314.
  • the light extraction efficiency can be increased as in the first embodiment. It is possible to increase rainbow unevenness. Further, if dust and debris accumulate in the recess 313, the light extraction efficiency may be reduced and a bright spot may be generated. However, if the bottom 31P of the recess 313 is rounded, dust, debris, etc. Is preferable because it is difficult to accumulate. Furthermore, according to this embodiment, the same advantage as 1st embodiment can also be acquired.
  • the height of the bottom 31P and the top 31Q when the bottom has a rounded and pyramidal shape when the bottom has a rounded and pyramidal shape.
  • the difference 31R may be usually 20% or less of the pyramid height 31S in the case of a rounded and sharp pyramid shape.
  • the angles of the slopes 313A and 313B excluding the rounded portion are the slope angles. By setting the angle of the slope to such an angle, the light extraction efficiency can be increased.
  • the slopes are not necessarily all at the same angle, and slopes having different angles may coexist within the above range.
  • a concave and convex structure is provided on the light output surface by providing a concave portion on the light output surface, but a concave and convex structure may be provided by providing a convex portion on the light output surface.
  • a concave and convex structure may be provided by providing a convex portion on the light output surface.
  • FIG. 9 and 10 are views for explaining a surface light source device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the surface light source device
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the surface light source device shown cut along a plane that passes through lines 9a-9b and is perpendicular to the light exit surface.
  • the surface light source device 40 according to the fourth embodiment has a light emitting surface 40U that is a surface of the concavo-convex structure layer 411 in the multilayer body 410 constituting the light emitting surface structure layer 400 instead of the recess 113. Except that the convex part 414 is provided, it has the structure similar to 1st embodiment.
  • the convex portions 414 are provided at regular intervals on the light exit surface 40U.
  • a gap is provided between adjacent convex portions 414, and this gap constitutes a flat portion 413.
  • the convex portion 414 is a portion that protrudes relatively as compared with the flat portion 413, and therefore corresponds to the convex portion according to the present invention, and the flat portion 413 is relatively depressed as compared with the convex portion 414. It corresponds to the recess according to the present invention.
  • the light emission surface 40U is prescribed
  • each of the convex portions 414 has a shape (pyramidal trapezoidal shape) in which the top of a regular quadrangular pyramid is chamfered flat. Therefore, as shown in FIG. 10, the convex portion 414 includes four inclined surfaces 414A and 414B and an upper surface portion 414U surrounded by the inclined surfaces 414A and 414B.
  • the upper surface portion 414U hits the upper bottom surface of the truncated pyramid shape of the convex portion 414, and is a flat plane.
  • the flat portion 413 is also a flat plane, and both the flat portion 413 and the upper surface portion 414U are parallel to the light emitting surface 40U and the light emitting surface 144.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 40U is uneven so that the standard deviation ⁇ is within a predetermined range.
  • the flat portion 413 hits the bottom of the concave portion
  • the upper surface portion 414U hits the tip of the convex portion 414. Therefore, in the surface light source device 40, when the adjacent flat portion 413 and the convex portion 414 are compared, the distance between the flat portion 413 and the upper surface portion 414U in the thickness direction of the surface light source device 40 (that is, adjacent).
  • the unevenness (height difference) H is uneven so that the standard deviation ⁇ is within a predetermined range. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the height of the flat portion 413 is uniform, but the height of the upper surface portion 414 ⁇ / b> U is not uniform, so that the height difference H between adjacent irregularities is not uniform.
  • An example is shown.
  • the height difference H of the adjacent unevenness may be uneven due to uneven height of the flat portion 413, and the height of the flat portion 413 and The height difference H between adjacent irregularities may be uneven because both the heights of the upper surface portion 414U are uneven.
  • the light extraction efficiency can be increased and rainbow unevenness can be suppressed as in the first embodiment.
  • tip of the convex part 414 is a flat plane, the chip
  • the same advantage as 1st embodiment can also be acquired.
  • the shape of the concave portion and the convex portion constituting the light exit surface may be a shape other than the pyramid and the truncated pyramid described above, for example, a partial shape of a sphere.
  • the concave portions and the convex portions can be arranged in an arbitrary manner other than being arranged along two orthogonal in-plane directions as exemplified in the first to fourth embodiments.
  • the plurality of recesses may be arranged in only one direction on the light exit surface, or in three or more in-plane directions, or may be arranged randomly.
  • drawing the example is demonstrated using drawing.
  • FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining a surface light source device according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a top view schematically showing the surface light source device as viewed from the thickness direction.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of the surface light source device shown in FIG. 11 cut along a plane passing through the line 11a in FIG. 11 and perpendicular to the light exit surface 50U.
  • the surface light source device 50 according to the fifth embodiment is different in the shape of the light exit surface 50 ⁇ / b> U that is the surface of the concavo-convex structure layer 511 in the multilayer body 510 constituting the light exit surface structure layer 500.
  • Others have the same configuration as the first embodiment.
  • the concave portion 513 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 511 has a hemispherical shape, and has three in-plane parallel to the lines 11a, 11b, and 11c at a certain interval on the light exit surface 50U. It is continuously arranged along the direction. Lines 11a, 11b and 11c are at an angle of 60 ° to each other. Between the adjacent recesses 513, gaps are provided along the lines 11a, 11b, and 11c, and the gaps constitute a flat part 514.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 50U is uneven so that the standard deviation ⁇ is within a predetermined range.
  • the flat part 514 hits the tip of the convex part. Therefore, in the surface light source device 50, when the adjacent concave portion 513 and the flat portion 514 are compared, the distance between the bottom 513 ⁇ / b> P of the concave portion 513 and the flat portion 514 in the thickness direction of the surface light source device 50 (that is, adjacent).
  • the height difference H of the matching irregularities is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the flat portions 514 are even in height, but the bottoms 513 ⁇ / b> P of the recesses 513 are uneven in height, so that the height difference H between adjacent concavities and convexities is uneven.
  • An example is shown.
  • the height of the bottom 513P of the recess 513 is uniform, the height H of the adjacent unevenness may be uneven due to the unevenness of the flat portion 514, and the bottom 513P of the recess 513 may be uneven.
  • the height difference H between adjacent irregularities may be uneven due to the unevenness of both the height of the flat portion 514 and the height of the flat portion 514.
  • the concave portion 513 has a shape of a part of a sphere because the bottom of the concave portion 513 is rounded, so that dust, debris, and the like hardly accumulate in the concave portion 513. Furthermore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.
  • the tip of the convex portion constituting the light exit surface may be rounded.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIG. 13 is sectional drawing which shows the cross section which cut
  • the surface light source device 60 according to the sixth embodiment includes a hemispherical recess 513 on the light exit surface 60 ⁇ / b> U that is the surface of the uneven structure layer 611 in the multilayer body 610 constituting the light exit surface structure layer 600.
  • the configuration is the same as that of the fifth embodiment except that a hemispherical convex portion 614 is provided instead of.
  • the convex portions 614 are provided at regular intervals on the light exit surface 60U.
  • a gap is provided between adjacent convex portions 614, and this gap constitutes a flat portion 613.
  • the convex portion 614 is a portion that protrudes relatively as compared with the flat portion 613, and therefore corresponds to the convex portion according to the present invention, and the flat portion 613 is relatively depressed as compared with the convex portion 614. It corresponds to the recess according to the present invention.
  • the light emission surface 60U is prescribed
  • the height difference H of the unevenness adjacent to each other on the light exit surface 60U is uneven so that the standard deviation ⁇ is within a predetermined range.
  • the flat portion 613 hits the bottom of the recess. Therefore, in the surface light source device 60, when the adjacent flat portion 613 and the convex portion 614 are compared, the distance between the flat portion 613 and the tip 614P of the convex portion 614 in the thickness direction of the surface light source device 60 (that is, , The height difference between adjacent irregularities) H is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the height of the flat portion 613 is uniform, but the height difference H between adjacent irregularities is caused by the uneven height of the tip 614P of the convex portion 614.
  • the height difference H of the adjacent irregularities may be uneven due to the unevenness of the flat portions 613.
  • the height difference H between adjacent irregularities may be irregular because both the height and the height of the tip 614P of the convex part 614 are irregular.
  • the light extraction efficiency is the same as in the first embodiment. And rainbow unevenness can be suppressed.
  • the tip 614P of the convex portion 614 is rounded, so that it is possible to prevent foreign matter from being caught by the convex portion 614 and damaging the light exit surface 60U. Furthermore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.
  • the shape of the concave portion and the convex portion constituting the light output surface may be a groove shape.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIG. 14 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the surface light source device 70 according to the seventh embodiment is different from the multilayer body 710 constituting the light exit surface structure layer 700 except that the shape of the light exit surface 70U that is the surface of the uneven structure layer 711 is different.
  • the configuration is the same as that of the first embodiment.
  • Each of the plurality of recesses 713 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 711 has a linear, groove-like shape, and each has two flat slopes. Therefore, the cross section obtained by cutting the recess 713 along a plane perpendicular to the extending direction of the groove has a triangular shape having two hypotenuses.
  • the plurality of recesses 713 are arranged in parallel on the light exit surface 70U. Accordingly, a gap is provided between the adjacent recesses 713. This gap constitutes a flat portion 714 in the light exit surface 70U. That is, in the in-plane direction parallel to the light exit surface 70U, at least in the in-plane direction perpendicular to the extending direction of the groove, the recesses 713 and the flat portions 714 exist alternately.
  • the height difference H of the unevenness adjacent to the light exit surface 70U is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the flat part 714 hits the tip of the convex part. Therefore, in the surface light source device 70, when the concave portion 713 and the flat portion 714 that are adjacent to each other at least in the in-plane direction perpendicular to the extending direction of the groove are compared, the surface of the bottom 713P of the concave portion 713 and the flat portion 714 The distances in the thickness direction of the light source device 70 (that is, the height difference between adjacent irregularities) H are uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range. In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the height of the flat portion 714 is uniform, but the height difference H between adjacent concavities and convexities is due to uneven height of the bottom 713 ⁇ / b> P of the recess 713.
  • An example of irregularity is shown.
  • the heights of the bottoms 713P of the recesses 713 are uniform, but the heights of the flat portions 714 may be uneven, so that the height difference H between adjacent unevennesses may be uneven.
  • the height difference H between adjacent irregularities may be uneven due to the unevenness of both the height of the flat portion 714 and the height of the flat portion 714.
  • the light extraction efficiency can be increased and the rainbow unevenness can be suppressed as in the first embodiment. Furthermore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.
  • the groove-like shape of the recess 713 is not limited to the triangular cross section exemplified above, and can take various shapes.
  • the cross-sectional shape of the groove may be another polygonal shape such as a pentagon or a heptagon, or a shape other than a polygon such as a part of a circle.
  • the shape of the cross section of the groove may be changed to a shape with rounded vertices or a flat chamfered shape.
  • the flat portion is in two or more in-plane directions.
  • the present invention is not limited to this, and the gap may be provided only in a part of two or more in-plane directions. Good.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIGS. 15 and 16 are views for explaining the surface light source device according to the eighth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a top view schematically showing the surface light source device as viewed from the thickness direction.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a cross section of the surface light source device shown in FIG. 15 cut along a plane that passes through the line 15a in FIG. 15 and is perpendicular to the light exit surface 80U.
  • the surface light source device 80 according to the eighth embodiment is different in the shape of the light exit surface 80 ⁇ / b> U that is the surface of the concavo-convex structure layer 811 in the multilayer body 810 constituting the light exit surface structure layer 800. Others have the same configuration as the first embodiment.
  • Each of the plurality of recesses 813 formed on the surface of the concavo-convex structure layer 811 has the same quadrangular pyramid shape as the recesses 113 in the first embodiment, but the gap between the recesses 813 is perpendicular to the line 15a in FIG. As a result, a flat portion 814 extending in the in-plane direction X parallel to the line 15a is formed.
  • the height difference H of the adjacent unevenness is uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the flat part 814 hits the tip of the convex part.
  • a boundary portion 815 between the concave portions 813 adjacent in the in-plane direction X also hits the tip of the convex portion.
  • the surface light source device 80 when the concave portion 813 and the flat portion 814 adjacent in the in-plane direction Y are compared, or when the concave portion 813 and the boundary portion 815 adjacent in the in-plane direction X are compared,
  • the distance between the bottom 813P of the concave portion 813 and the flat portion 814 in the thickness direction of the surface light source device 80 that is, the height difference between adjacent concave and convex portions
  • the surface between the bottom 813P of the concave portion 813 and the boundary portion 815 The distances in the thickness direction of the light source device 80 (that is, the difference in height between adjacent irregularities) H are uneven so that the standard deviation ⁇ falls within a predetermined range.
  • the flat portion 814 and the boundary portion 815 have the same height, but the unevenness of the adjacent concave and convex portions due to the unevenness of the bottom 813 ⁇ / b> P of the concave portion 813.
  • An example in which the height difference H is uneven is shown.
  • the height of the bottom 813P of the recess 813 is uniform, the height difference H between adjacent irregularities may be uneven due to the unevenness of the flat portion 814 and the boundary portion 815. Since the height of the bottom 813P of 813, the height of the flat portion 814, and the height of the boundary portion 815 are all uneven, the height difference H between adjacent concavities and convexities may be uneven.
  • the light extraction efficiency is increased as in the first embodiment, and , Rainbow unevenness can be suppressed. Furthermore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, as compared with the case of the first embodiment, the light emission surface is relatively scratched along a certain direction (for example, an in-plane direction X parallel to the extending direction of the flat portion 814). In some cases, the scratch resistance can be lowered, but the light extraction efficiency can be improved, so that it may be preferably used.
  • the height of the boundary portion 815 between the adjacent concave portions 813 and the height of the flat portion 814 are the same as the shape of the concave portion 813, but the height of the boundary portion 815 is the height of the flat portion 814. May be different.
  • the example in which the shape of the recess 813 is only a quadrangular pyramid has been taken here, other shapes may be used.
  • it can also be set as the structure in which the recessed part 816 of the ridged roof shape was located in a line.
  • the uneven structure layer 821 shown in FIG. 17 is a modification of the uneven structure layer 811 according to the eighth embodiment, and has the same configuration as the uneven structure layer 811 according to the eighth embodiment, except that the shape of the recess is different.
  • the single-sided light-emitting surface light source device in which only one surface of the surface light source device is a light emitting surface has been described as an example.
  • the surface light source device of the present invention is a surface light source device.
  • a double-sided light-emitting surface light source device in which both surfaces are light-emitting surfaces may be used.
  • the example is demonstrated using drawing.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing a surface light source device according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the surface light source device 90 according to the ninth embodiment includes a second electrode layer 943 that is a transparent electrode instead of the second electrode layer 143 that the organic EL element 940 is a reflective electrode, And it has the same structure as 1st embodiment except the point where the light emission surface structure layer 100 is provided instead of the sealing substrate 151.
  • FIG. It should be noted that an arbitrary substance such as a filler or an adhesive may exist between the light emitting surface structure layer 100 on the lower side in the drawing and the second electrode 943, and a void exists. Also good. As long as there is no inconvenience such as greatly impairing the durability of the light emitting layer 142, air or other gas may be present in the space, or the space may be evacuated.
  • the second electrode layer 943 is a transparent electrode, light from the light-emitting layer 142 passes through the first electrode layer 141 and the second electrode layer 943, and is emitted from both the upper side and the lower side in the figure. Light exits from the surface 10U. Therefore, the lower surface 145 of the organic EL element 940 in the figure also functions as a light emitting surface. Even in the case where light is emitted from both the front surface and the back surface, light extraction efficiency can be increased and rainbow unevenness can be suppressed as in the first embodiment.
  • the surface light source device 90 of the present embodiment normally, light incident on one light exit surface 10U is transmitted through the surface light source device 90 and emitted from the other light exit surface 10U. Accordingly, the opposite side can be seen with the naked eye through the surface light source device 90, and a see-through surface light source device can be realized, so that the design can be diversified. Furthermore, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained.
  • the light emitting surface structure layer is provided so as to be in direct contact with the light emitting surface, but the light emitting surface structure layer may be provided on the light emitting surface via another arbitrary layer.
  • the optional layer include a gas barrier layer that protects the organic EL element from the outside air and moisture, and an ultraviolet cut layer that blocks ultraviolet rays.
  • the light emitting surface structure layer is composed of a concavo-convex structure layer, a base film layer, an adhesive layer, and a support substrate, but the light emitting surface structure layer is a layer having fewer layers than these. It may be configured from the above, or conversely, an arbitrary layer may be further included in addition to these layers.
  • a coating layer may be further provided on the surface of the concavo-convex structure layer, and this may define the concavo-convex structure on the light exit surface.
  • the concave portion and the convex portion are not limited to those exemplified in the above-described embodiment.
  • the concave portion and the convex portion may have a pyramid shape such as a triangular pyramid, a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, and a quadrangular pyramid whose bottom is not square.
  • concave portions and the convex portions distributed over the entire surface of the light exit surface those having only the same shape are distributed.
  • Convex parts may be mixed.
  • pyramid-shaped recesses with different sizes are mixed, pyramid-shaped recesses and conical-shaped recesses are mixed, or a combination of multiple pyramids and a simple pyramid shape May be mixed.
  • the concave portion 113 according to the first embodiment and the convex portion 414 according to the fourth embodiment may be combined, and both the concave portion and the convex portion may be mixed on the same light exit surface.
  • the width of the concave portion and the convex portion, and the interval between the adjacent concave portions and the interval between the convex portions are constant, but the width of the concave portion and the convex portion is narrow.
  • a thing and a wide thing may be mixed, and the space
  • an apparatus having the same effect as the reflective electrode is configured. be able to.
  • both the light emitting surfaces 144 and 145 of the organic EL element 940 are provided with the same light emitting surface structure layer 100
  • the light emitting surface structure layers that are different in the light emitting surface 144 and the light emitting surface 145 are shown. May be provided in combination.
  • the double-sided emission type surface light source device as long as at least one light emitting surface is provided with the light emitting surface structure layer, the other light emitting surface may not be provided with the light emitting surface structure layer.
  • the surface light source device of this invention can be used for uses, such as a lighting fixture and a backlight apparatus, for example.
  • the luminaire includes the surface light source device of the present invention as a light source, and further includes optional components such as a member for holding the light source and a circuit for supplying power as necessary.
  • the backlight device has the surface light source device of the present invention as a light source, and further, as necessary, a housing, a circuit for supplying power, a diffusion plate for making light emitted more uniform, and a diffusion sheet And optional components such as a prism sheet.
  • Applications of the backlight device include a display device such as a liquid crystal display device that displays an image by controlling pixels, and a backlight of a display device that displays a fixed image such as a signboard.
  • Example 1 Production of multilayer A
  • FIG. 19 schematically shows a cross section of the concavo-convex structure layer b produced in Example 1 taken along a plane perpendicular to the principal surface.
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped concave portions 13 and a flat portion 14 positioned around the concave portions 13.
  • the apex angle ⁇ of the recess 13 is 60 °
  • the height of the apex 16 of the quadrangular pyramid of the recess 13 is constant. It was a structure in which the height of the flat portion 14 was randomly irregular.
  • the measurement was performed over a length of 100 ⁇ m per one measurement location. Further, the measurement direction was fixed, and the same measurement was performed at a total of 15 measurement points.
  • the average value is 24.3 ⁇ m and the standard deviation ⁇ is 0.12 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 11.5 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 10 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 4 micrometers.
  • the multilayer body A was affixed to the glass substrate via an adhesive (acrylic resin, refractive index 1.49, CS9621 manufactured by Nitto Denko Corporation) to obtain a multilayer body B with a glass substrate. Further, a light source provided with a light shielding plate with a slit having a width of 5 mm immediately before the fluorescent lamp was prepared as a light source.
  • FIG. 20 schematically shows how rainbow unevenness is measured.
  • the multilayer body B with a glass substrate was installed in a dark room so that the uneven surface was vertically upward and horizontal.
  • the light source 1 was installed at a location 200 mm away from the multilayer B with glass substrate in the horizontal direction and 200 mm in the vertical direction. Further, from the above-mentioned multilayered body B with a glass substrate, a place where the distance from the light source was 200 mm in the horizontal direction and the vertical direction was increased by 200 mm was taken as an observation point, and the camera 2 was installed at this observation point.
  • Parallel light was irradiated from the light source 1 to the multilayer body B with a glass substrate, and the reflected light reflected by the uneven surface was photographed by the camera 2 at the observation point.
  • the photographed image an image in which the light source was reflected and a plurality of rainbow spots were observed as band-like images extending substantially parallel to each other.
  • the luminance profile was measured using image analysis software (analySIS: manufactured by soft imaging system).
  • the luminance peak value (P1) in the image in which the light source is reflected and the luminance peak value (P2) of the adjacent rainbow unevenness are extracted, and the luminance attenuation is expressed as a percentage based on the following equation.
  • the rainbow unevenness image may be seen on both sides centered on the image where the light source is reflected, but the peak value on the higher luminance peak value is adopted.
  • Luminance decay rate (%) P2 / P1 ⁇ 100 The larger the value of the luminance attenuation rate, the larger the rainbow unevenness, and the smaller the value, the smaller the rainbow unevenness. When it is 50% or more, the rainbow unevenness can be clearly confirmed visually.
  • the luminance attenuation rate was 37.9%.
  • a transparent electrode layer 100 nm On one main surface of a glass substrate having a thickness of 0.7 mm, a transparent electrode layer 100 nm, a hole transport layer 10 nm, a yellow light emitting layer 20 nm, a blue light emitting layer 15 nm, an electron transport layer 15 nm, an electron injection layer 1 nm, and a reflective electrode layer 100 nm.
  • the hole transport layer to the electron transport layer were all made of an organic material. Note that the yellow light-emitting layer and the blue light-emitting layer have different emission spectra.
  • each layer from a transparent electrode layer to a reflective electrode layer is as follows, respectively.
  • the transparent electrode layer was formed by a reactive sputtering method using an ITO target, and the surface resistance was 10 ⁇ / ⁇ or less.
  • the formation from the hole injection layer to the reflective electrode layer is carried out by placing a glass substrate on which a transparent electrode layer has already been formed in a vacuum evaporation apparatus, and successively using the resistance heating method for the materials from the hole transport layer to the reflective electrode layer. This was done by vapor deposition.
  • the system internal pressure was 5 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa and the evaporation rate was 0.1 to 0.2 nm / s.
  • wiring for energization was attached to the electrode layer, and the hole transport layer to the reflective electrode layer were sealed with a sealing member to produce an organic EL element.
  • the obtained organic EL element had a rectangular light emitting surface capable of emitting white light from the glass substrate side.
  • Example 1 The multilayer body A was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape of the metal mold was changed in the manufacture of the multilayer body A of (1-1).
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was almost the same as in Example 1, but the average of the height difference H of adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 15 ⁇ m). The value was 24.3 ⁇ m and the standard deviation ⁇ was 0.03 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 11.5 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 10 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 4 micrometers.
  • Example 2 In manufacturing the multilayer body A of (1-1), the multilayer body A was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape of the metal mold was changed, and a surface light source device was obtained.
  • FIG. 21 schematically shows a cross section of the concavo-convex structure layer b manufactured in Example 2 taken along a plane perpendicular to the main surface. As shown in FIG. 21, in the obtained multilayer A, the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped recesses 13.
  • the apex angle ⁇ of the concave portion 13 is 90 °
  • the height of the apex 16 of the quadrangular pyramid of the concave portion 13 and the convex portion are randomly arranged.
  • the average value of the height difference H of adjacent unevenness on the surface of the uneven structure layer b was 25.6 ⁇ m, and the standard deviation ⁇ was 0.26 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 24 micrometers, and the depth of the recessed part 13 was 20 micrometers.
  • the luminance attenuation rate was 34.1%.
  • the surface light source device was observed in the same manner as in the above (2-3), it was observed that it was in a good state with less rainbow unevenness than Example 1.
  • Example 3 In manufacturing the multilayer body A of (1-1), the multilayer body A was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape of the metal mold was changed, and a surface light source device was obtained.
  • FIG. 22 schematically shows a cross section of the concavo-convex structure layer b produced in Example 3 taken along a plane perpendicular to the main surface.
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was composed of a plurality of quadrangular pyramid-shaped recesses 13 and a flat portion 14 positioned around the recesses 13. .
  • the apex angle ⁇ of the concave portion 13 is 60 °, and the heights of the quadrangular pyramids of the concave portion 13 are randomly irregular,
  • the flat portion 14 had a uniform height.
  • the average value of the height difference H of adjacent unevenness on the surface of the uneven structure layer b was 12.2 ⁇ m, and the standard deviation ⁇ was 0.43 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 11.5 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 10 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 4 micrometers.
  • Example 4 In manufacturing the multilayer body A of (1-1), the multilayer body A was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the shape of the metal mold was changed, and a surface light source device was obtained.
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b is almost the same as in Example 1, and the average value of the height difference H of adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 35 ⁇ m) is The standard deviation ⁇ was 12.2 ⁇ m and 0.06 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 34 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 30 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 2 micrometers.
  • Composition (1) was produced. The content ratio of the particles was 10% by weight in the total amount of the resin composition (1).
  • the resin composition (1) was applied on a base film (Zeonor film manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). Thereafter, a metal mold having a predetermined shape is pressed onto the coating film of the resin composition (1), and ultraviolet rays are irradiated from the base film side with an integrated light amount of 1000 mJ / cm 2 , so that a concavo-convex structure layer is formed on the base film. b was formed. As a result, a multilayer C was obtained as a rectangular film having a layer structure of base film a-uneven structure layer b.
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b is almost the same as in Example 1, and the average value of the height difference H of the adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 15 ⁇ m) is The standard deviation ⁇ was 24.3 ⁇ m and 0.12 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 11.5 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 10 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 4 micrometers.
  • a surface light source device was manufactured in the same manner as the above (2-2) to obtain a surface light source device including a multilayer structure of C-adhesive layer-glass substrate-organic EL element.
  • the luminance attenuation rate was 36.4%.
  • the surface light source device was observed in the same manner as in (2-3), it was observed that there was little rainbow unevenness and a good state.
  • the multilayer body A was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the shape of the metal mold was changed in the manufacture of the multilayer body A of (1-1).
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was substantially the same as in Example 2, but the average of the height difference H of adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 25 ⁇ m). The value was 25.6 ⁇ m and the standard deviation ⁇ was 0.02 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 24 micrometers, and the depth of the recessed part 13 was 20 micrometers.
  • Example 3 In the production of the multilayer body B of (1-4), a multilayer body C was produced in the same manner as in Example 5 except that the shape of the metal mold was changed. In the obtained multilayer C, the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was almost the same as in Example 5, but the average of the height difference H of adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 35 ⁇ m). The value was 24.3 ⁇ m and the standard deviation ⁇ was 0.01 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 34 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 30 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 2 micrometers.
  • Example 6 In producing the multilayer body B of (1-4), a multilayer body C was produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that the shape of the metal mold was changed.
  • the concavo-convex structure on the concavo-convex structure layer b was substantially the same as in Comparative Example 3, but the average of the height difference H of adjacent concavo-convex on the surface of the concavo-convex structure layer b (thickness 15 ⁇ m). The value was 24.3 ⁇ m and the standard deviation ⁇ was 0.54 ⁇ m.
  • the dimension of the base of the quadrangular pyramid in the recessed part 13 was 11.5 micrometers
  • the depth of the recessed part 13 was 10 micrometers
  • the width dimension of the flat part 14 was 4 micrometers.
  • the luminance attenuation rate was 30.1%.
  • the surface light source device was manufactured in the same manner as in (2-2) and observed in the same manner as in (2-3), the rainbow unevenness was good. However, it was observed that a plurality of scratches that can be visually confirmed occurred.
  • the luminance attenuation rate is low in the examples, and rainbow unevenness is hardly observed even in the visual evaluation. From this, it was confirmed that the rainbow unevenness can be suppressed when the height difference H between the adjacent irregularities is uneven so that the standard deviation ⁇ is 0.05 ⁇ m or more. Further, since scratches were observed in Example 6 having a large standard deviation ⁇ , it was also confirmed that a preferable upper limit value exists in the range of the standard deviation ⁇ in order to perform stable production.
  • the surface light source device of the present invention is suitable for use in, for example, lighting fixtures and backlight devices.

Landscapes

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Abstract

 発光面を有し発光面から発光する有機EL素子と、有機EL素子の発光面に設けられた出光面構造層とを備える面光源装置であって、出光面構造層は、その有機EL素子とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、表面に対して平行な面内方向において交互に有し、隣り合う凹部の底と凸部の先端との、面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差0.05μm以上の範囲で不揃いになっている。

Description

面光源装置
 本発明は面光源装置に関する。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、適宜「有機EL素子」という。)を備える面光源装置に関する。
 有機EL素子を備える面光源装置は、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。このため、有機EL素子を備える面光源装置は、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。
 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ことが望まれる。有機EL素子の光取出効率を向上させる方法として、有機EL素子よりも出光面側に、種々の凹凸構造を設けることが知られている。例えば、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。これらの凹凸構造により、良好な集光を達成することができ、光取出効率を向上させることができる。
特開2002-237381号公報 特開2003-59641号公報
 しかしながら、従来の凹凸構造を出光面に設けた場合、装置外部から照射された光が出光面で反射することにより反射光の干渉が発生し、出光面において虹状の色ムラ(以下、「虹ムラ」という。)が観察されることがある。また、このように虹ムラを生じる面光源装置を表示装置に設けると、表示装置の表示面において反射像が複数観察され、多像化現象が生じることもあった。このような虹ムラは、面光源装置の光源としての品質を著しく低下させるので、防止することが好ましい。
 虹ムラが発生しないようにする手段としては、出光面の凹凸構造の寸法精度を高めて、前記の反射光の干渉が生じないようにすることが考えられる。しかし、この場合には凹凸構造の形成に用いる型の精度を高度に高めることになるので、量産が困難になり、製造コストが高くなるという課題がある。
 本発明は上記の課題に鑑みて創案されたものであって、光取出効率が高く、出光面の虹ムラが小さく、且つ、容易に製造できる面光源装置を提供することを目的とする。
 本発明者は上述した課題を解決するべく鋭意検討した結果、あえて凹凸構造の高さを不揃い(不均一)にし、所定の範囲でバラツキをもたせることにより、虹ムラを抑制でき、且つ、光取出効率を高められることを見出した。また、凹凸構造の高さが不均一となることを許容することにより、凹凸構造の寸法の要求精度が低くなるため、量産が容易となり、製造コストが安価になることも見出した。本発明者はこれらの知見に基づき、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明によれば以下の〔1〕~〔5〕が提供される。
 〔1〕 発光面を有し前記発光面から発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記発光面側に設けられる出光面構造層とを備える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とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、前記表面に対して平行な面内方向において交互に有し、
 隣り合う前記凹部の底と前記凸部の先端との、前記面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差0.05μm以上の範囲で不揃いになっている、面光源装置。
 〔2〕 前記出光面構造層における前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面が、前記面光源装置の最表面に露出している、〔1〕記載の面光源装置。
 〔3〕 前記凹部又は凸部の形状が角錐形状又は角錐台形状である、〔1〕又は〔2〕に記載の面光源装置。
 〔4〕 前記凸部の先端が、前記発光面に対して平行な平坦面となっている、〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
 〔5〕 前記凹部の底及び前記凸部の先端の一方又は両方が丸みを帯びている、〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
 本発明の面光源装置は、光取出効率が高く、出光面の虹ムラが小さく、且つ、容易に製造できる。
図1は、本発明の第一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2は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図1に示す面光源装置を線1a-1bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。 図3は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置の出光面の一部を、面光源装置の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。 図4は、本発明の第一実施形態に係る凹凸構造層を、図3の線3aを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。 図5は、本発明の第二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6は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図5に示す面光源装置の凹凸構造層を線5a-5bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。 図7は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。 図8は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置の凹凸構造層を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。 図9は、本発明の第四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10は、本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図9に示す面光源装置を線9a-9bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。 図11は、本発明の第五実施形態に係る面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。 図12は、本発明の第五実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図11に示す面光源装置を、図11中の線11aを通る、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13は、本発明の第六実施形態に係る面光源装置を、その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14は、本発明の第七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15は、本発明の第八実施形態に係る面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。 図16は、本発明の第八実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図15に示す面光源装置を、図15中の線15aを通る、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17は、第八実施形態に係る凹凸構造層の変形例を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。 図18は、本発明の第九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19は、実施例1で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。 図20は、実施例1で行った虹ムラの測定の様子を模式的に示す図である。 図21は、実施例2で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。 図22は、実施例3で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す断面図である。
 以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。また、以下で示す図のうち、断面図においては隣り合う凹凸の高低差(後述する)Hの不揃いの程度を強調して示すが、本発明において不揃いの程度は図示した寸法に制限されるものではない。
〔1.第一実施形態〕
 図1及び図2はいずれも本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図1は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図2は図1に示す面光源装置を線1a-1bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
 図1に示すように、本発明の第一実施形態に係る面光源装置10は、矩形の平板状の構造を有する装置であり、有機EL素子140を備える。有機EL素子140は、少なくとも第一の電極層141、発光層142及び第二の電極層143を前記の順に備え、その表面144及び145のうち少なくとも一方の表面から発光できるようになっている。本実施形態では、第一の電極層141が透明電極となり、第二の電極層143が反射電極となっているものとする。このため、発光層142からの光は、第一の電極層141を透過するか、又は、第二の電極層143で反射されてから発光層142及び第一の電極層141を透過して、表面144から発光できるようになっている。したがって、以下の説明においては表面144を「発光面」と呼ぶ。
 有機EL素子140の発光面144側には出光面構造層100が設けられている。本実施形態では、出光面構造層100は発光面144に接するように直接に設けられているものとする。
 さらに、本実施形態の面光源装置10は上述した部材以外にも構成要素を備えていてもよい。本実施形態では、有機EL素子140の図中下側の面145に封止基材151が設けられているものとする。なお、図示を省略するが、表面145と封止基材151との間には、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層142の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
 したがって、面光源装置10は、封止基材151、有機EL素子140及び出光面構造層100をこの順に備え、出光面構造層100における有機EL素子140とは反対側の表面10Uから出光できるようになっている。なお、前記の表面10Uは面光源装置10の最も外側に位置し、この表面10Uから面光源装置10の外部へ光が出光することになるため、表面10Uを「出光面」と呼ぶ。
 〔1-1.有機EL素子〕
 例えば有機EL素子140として例示するように、有機EL素子は、通常、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。
 有機EL素子は、基板上に有機EL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有機EL素子はボトムエミッション型と呼ばれ、封止部材側から出光する有機EL素子はトップエミッション型と呼ばれる。面光源装置10に設けられる有機EL素子140は、これらのいずれであってもよい。ボトムエミッション型の場合、通常は、前記の基板と、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する。他方、トップエミッション型の場合、通常は、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。
 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種類に限らず、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、発光層は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。第一実施形態にかかる有機EL素子140のように、出光面構造層100側の電極141を透明電極とし、反対側の電極143を反射電極とすることにより、出光面構造層100側に向けて発光面144から発光する有機EL素子とすることができる。また、両方の電極141及び143を透明電極とし、さらに出光面構造層100と反対側に反射部材または散乱部材(例えば、空気層を介して配置される白色散乱部材等)を有することにより、出光面構造層100側への発光を達成することもできる。
 有機EL素子140はさらに、電極141と電極143との間に、発光層142に加えてホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層等の他の層(図示せず。)をさらに有していてもよい。また、有機EL素子140はさらに、電極141及び143に通電するための配線、発光層142の封止のための周辺構造等の任意の構成要素を備えていてもよい。
 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(酸化インジウムスズ)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、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、ピラゾリン誘導体等を挙げることができる。
 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、ユーロピウム錯体等を挙げることができる。
 電子輸送層の材料としては、アルミニウムキノリン錯体(Alq)等を挙げることができる。
 反射電極の材料としては、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等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。
 〔1-2.出光面構造層〕
 出光面構造層100は、有機EL素子140の発光面144に設けられた層である。出光面10Uは、出光面構造層100における有機EL素子140とは反対側の表面である。この出光面10Uは面光源装置10の最表面に露出した面であり、面光源装置10としての出光面、即ち、面光源装置10から装置外部に光が出光する際の出光面である。
 出光面10Uは、巨視的に見ると、有機EL素子140の発光面144に対して平行な面であり、面光源装置10の主面に対して平行である。しかし、出光面10Uは、微視的に見ると、後述する凹凸構造を有するため、凹部又は凸部上の面は発光面144に対して非平行な角度をなしうる。そこで、以下の説明において、出光面に対して平行又は垂直であるとは、別に断らない限り、凹部又は凸部を無視して巨視的に見た出光面に対して平行又は垂直であることをいう。また、面光源装置10は、別に断らない限り、かかる出光面10Uが水平方向に対して平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
 さらに、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、例えば±5°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。
 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、基板としての支持基板131と、複層体110及び支持基板131を接着する接着層121とを備える。
 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)に位置する層である。この凹凸構造層111は、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。ここで、前記の凹部113は平坦部114に比べて相対的に窪んでいる部分であるため本発明に係る凹部に当たり、平坦部114は凹部113に比べて相対的に突出しているため本発明に係る凸部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面10Uが規定される。
 なお、本明細書においては、図面は模式的な図示であるため、出光面10U上には僅かな個数の凹部113のみを示しているが、実際の面光源装置においては、一枚の面光源装置の出光面上に、これよりも遥かに多い数の凹部を設けることができる。
 (凹凸構造の説明)
 以下、出光面10Uの凹凸構造について、図面を参照して詳細に説明する。
 図3は、面光源装置10の出光面10Uの一部を、面光源装置10の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。また、図4は、凹凸構造層111を、図3の線3aを通り出光面10Uに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。なお、以下の説明において、特に断らない限り、「厚み方向」とは面光源装置の厚み方向を表す。
 図3に示すように、出光面構造層100は、出光面10Uに、斜面11A~11Dを含む複数の凹部113と、凹部113の周囲に位置する平坦部114とを含む。ここで「斜面」とは、出光面10Uに対して平行でない角度をなす面である。他方、平坦部114上の面は、出光面10Uに対して平行で平坦な面となっている。
 複数の凹部113のぞれぞれは正四角錐形状の窪みである。したがって、凹部113の斜面11A~11Dは同一の形状であり、前記正四角錐の底辺11E~11Hは正方形を構成する。なお、図3において線3a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に対して平行な線である。
 各凹部113は、その底辺11F~11Hの長さを通常1~60μmとすることができ、好ましくは2~50μmである。各凹部113の深さは、通常1~50μmとすることができ、好ましくは2~40μmである。
 凹部113は、一定の間隔をおいて、直交する2つの面内方向X及びYに沿って連続して配置されている。そして、前記の面内方向X及びYにおいて、隣り合う凹部113の間の隙間に当たる部分が、平坦部114を構成している。したがって、出光面構造層100は、出光面10Uに対して平行な面内方向X及びYにおいて、凹部113と平坦部114とを交互に有することになっている。ここで、かかる2つの面内方向X及びYのうち、一方の面内方向Xは底辺11E及び11Gに対して平行である。この面内方向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。また、2つの面内方向X及びYのうち、他方の面内方向Yは底辺11F及び11Hに対して平行である。この面内方向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。ここで、前記隙間に相当する部分である平坦部114は、その幅寸法を通常0.1~20μmとすることができる。
 図4に示すように、凹部113のそれぞれを構成する斜面11A~11Dが平坦部114(ひいては、出光面10U)となす角11L及び11Mは、40°以上が好ましく、45°以上がより好ましく、また、70°以下が好ましく、60°以下がより好ましい。また、本実施形態のように凹部113の形状が四角錐である場合、その頂角11Nは、60°~90°とすることが好ましい。さらに、観察角度による色味の変化を最小限にしつつ光取出効率も高めるという観点からは、斜面11A~11Dと平坦部114とがなす角11L及び11M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11L及び11Mの上限は、凹凸構造層111の耐久性の維持を考慮し、通常は70°である。
 本実施形態では、図4に示すように、斜面11A~11Dが平坦部114となす角11L及び11Mは60°に設定されているものとする。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4に示す角11N)も60°となっている。
 さらに、本実施形態の面光源装置10の出光面10Uでは、隣り合う凹部113の底と凸部の先端との、面光源装置10の厚み方向における距離が、所定の範囲で不揃いになっている。
 ここで、凹部113の底とは、凹部113それぞれにおいて最も窪んだ部分を指し、面光源装置10の厚み方向における発光面144までの距離が最も短くなる部分を指す。本実施形態では、各凹部113の頂点11Pが凹部113の底に当たる。
 また、凸部の先端とは、凸部それぞれにおいて最も突出した部分を指し、面光源装置10の厚み方向における発光面144までの距離が最も長くなる部分を指す。本実施形態では平坦部114が発光面144に対して平行な平坦面となっているので、平坦部114自体が凸部の先端に当たる。
 したがって、本実施形態の面光源装置10においては、出光面10Uにおいて隣り合う凹部113と平坦部114とを対比した場合に、その隣り合う凹部113の底(即ち、凹部113の頂点11P)と凸部の先端(即ち、平坦部114)との、面光源装置10の厚み方向における距離(以下、適宜、「隣り合う凹凸の高低差」という。)Hが所定の範囲で不揃いになっているのである。この際、前記の所定の範囲とは、標準偏差(標本標準偏差)σが、通常0.05μm以上、好ましくは0.06μm以上、より好ましくは0.08μm以上となる範囲である。
 隣り合う凹凸の高低差Hを、前記のように所定の範囲で不揃いにすることにより、出光面10Uからの光の取出効率を改善でき、且つ、反射光による虹ムラを抑制できる。また、隣り合う凹凸の高低差Hの標準偏差σが、出光面10Uの全体において所定の範囲に収まるように不揃いにすればよいのであるから、凹部113及び平坦部114それぞれには過度に高い寸法精度が要求されないので、量産が容易であり、製造コストを安価にできる。特に、前記の隣り合う凹凸の高低差Hの標準偏差σの範囲の下限値は、虹ムラの輝度プロファイルを50%以下にし、目視において虹ムラを認識し難くできる点で意義がある。
 また、前記の所定の範囲の上限は、標準偏差σで、通常0.5μm以下、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.3μm以下である。隣り合う凹凸の高低差Hの不揃いの程度(バラツキ)を過度に大きくすると、その凹凸構造の態様にもよるが、面光源装置10の生産工程においてキズが多数発生し、安定した生産が困難となるおそれがある。
 本実施形態において、凹部113の頂点11Pの高さ及び平坦部114の高さのうち一方又は両方が不揃いになっていることにより、隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていればよい。ここでは、図2及び図4に示すように、凹部113の頂点11Pの高さは一定に揃っているが、平坦部114の高さが不揃いになっていることにより、隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっているものとして説明する。なお、前記のように平坦部114の高さが不揃いになっている場合には平坦部114には段差が存在するが、前記の不揃いの程度が小さいので前記の段差も小さい。そこで、図1及び図3では、平坦部114において前記の段差は図示を省略する。
 このように、隣り合う凹凸の高低差Hを、その標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いにすることにより、虹ムラを抑制できる理由は定かではないが、本発明者の検討によれば以下の理由によるものと推察される。
 外部から出光面10Uに向けて光が照射された場合、出光面10Uで光が反射したり、面光源装置10の内部に進入した光が内部の層界面で反射したりして、反射光が生じる。前記の反射光は、出光面10Uで反射する時、および、面光源装置10の内部から外部へ出る時などに、出光面10Uにおいて回折及び屈折などを生じることがある。従来は、前記の回折及び屈折などを生じた光が干渉することにより、虹ムラを生じていたと考えられる。これに対し、本実施形態の面光源装置10では、出光面10Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hを不揃いにしたことにより、干渉の強さを弱めることができるようになるので、虹ムラを解消できると考えられる。
 出光面10Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、測定箇所を無作為に抽出し、レーザー顕微鏡(VK-9700:キーエンス社製)を用いて高さ(断面プロファイル)を測定し、その断面プロファイルから求めることができる。通常は、出光面10Uに対して平行な所定の測定方向に沿って、長さ100μmにわたって前記の断面プロファイルを測定すればよい。測定された断面プロファイルから、隣り合う一対の凹部及び凸部を凹凸一単位とし、この凹凸一単位における断面プロファイルの最大値(凸部の先端に対応する。)と最小値(凹部の底に対応する)との差を求め、この差を凹凸一単位において隣り合う凹凸の高低差Hとする。また、精度を高める観点から測定は複数箇所で行うことが好ましく、例えば15点で行うことが好ましい。こうして測定された隣り合う凹凸の高低差Hから、標準偏差σを測定すればよい。また、前記の測定方向は、出光面10Uにおける凹凸の配置が予め分かっている場合には前記の高低差Hが最も大きくなる方向に対して平行な方向を設定すればよい。また、凹凸の配置が不明である場合、出光面10Uに対して平行な面内方向のうち、少なくとも1方向において、前記の標準偏差が前記の要件を満たしていればよい。
 隣り合う凹凸の高低差Hは、出光面10Uを様々な面内方向(出光面10Uに対して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、通常、1μm~50μmの範囲内とする。
 また、凹凸構造層111の厚さTに対して相対的に、隣り合う凹凸の高低差Hの好ましい範囲を定めることができる。例えば、凹凸構造層111の材料として、凹凸構造層111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111の厚さTを薄くしたほうが、複層体110の可撓性が高まり、面光源装置10の製造工程における複層体110の取り扱いが容易となる。具体的には、図4に示す隣り合う凹凸の高低差Hと凹凸構造層111の厚さTとの差T-Hが、0~30μmとなるようにすることが好ましい。
 凹凸構造層111を出光面10Uに垂直な方向から観察した場合における、平坦部114が占める面積と凹部113が占める面積との合計に対する、平坦部114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10の光取出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、良好な光取出効率を得ることができ、且つ出光面10Uの機械的強度を高めることができる。
 (複層体の材料の説明)
 出光面構造層100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100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。本実施形態では、図1に示すように、出光面構造層100は、凹凸構造層111と基材フィルム層112とを組み合わせた複層体110を含むようになっているものとする。これにより、性能の高い出光面構造層100を容易に得ることができる。
 凹凸構造層111及び基材フィルム層112は、通常、透明樹脂を含む樹脂組成物により形成することができる。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。本実施形態においては、出光面構造層100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ればよく、出光面構造層100全体として80%以上の全光線透過率を有するものとすればよい。
 樹脂組成物に含まれる透明樹脂は、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111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等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、イソシアネート系等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。なお、前記の樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 なかでも、複層体110を構成する凹凸構造層111の材料としては、出光面10U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112の材料としては、凹凸構造層111の形成に際しての取り扱い、並びに、複層体110を成形した後の複層体110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110を得ることができ、その結果、高性能の面光源装置10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111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、基材フィルム層112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好ましい。
 本実施形態のように、出光面構造層100が凹凸構造層111と基材フィルム層112とを含む場合、凹凸構造層111と基材フィルム層112との屈折率はできるだけ近くする態様としてもよい。この場合、凹凸構造層111と基材フィルム層112との屈折率差は、好ましくは0.1以内、さらに好ましくは0.05以内である。
 凹凸構造層111、基材フィルム層112等の出光面構造層100の構成要素となる層の材料として、光拡散性のある材料を用いてもよい。これにより、出光面構造層100を透過する光を拡散させることができるので、観察角度による色味の変化を更に低減することができる。
 光拡散性のある材料としては、例えば、粒子を含んだ材料、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、等を挙げることができる。なかでも、光拡散性を容易に調節できるという観点から、粒子を含んだ材料が好ましく、特に粒子を含んだ樹脂組成物が特に好ましい。
 粒子は、透明であってもよく、不透明であってもよい。粒子の材料としては、例えば、金属及び金属化合物、並びに樹脂等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、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の具体例を挙げると、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、酸化チタン等の金属化合物;などを挙げることができる。一方、樹脂としては、例えば、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。なお、粒子の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 粒子の形状は、例えば、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。
 粒子の粒径は、好ましくは0.1μm以上であり、好ましくは10μm以下、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。したがって、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との差が、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よい。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難くなる可能性があり、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可能性がある。
 粒子の含有割合は、粒子を含む層の全量中における体積割合で、1%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、また、80%以下が好ましく、50%以下がより好ましい。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、粒子の凝集を防止し、粒子を安定して分散させることができる。
 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、例えば、フェノール系、アミン系等の劣化防止剤;界面活性剤系、シロキサン系等の帯電防止剤;トリアゾール系、2-ヒドロキシベンゾフェノン系等の耐光剤;などの添加剤を挙げることができる。
 凹凸構造層111の厚さTは、特に限定されないが、1μm~70μmであることが好ましい。本実施形態では、凹凸構造層111の厚さTとは、凹凸構造が形成されていない基材フィルム層112側の面と、凹凸構造の平坦部114との距離のことである。
 また、基材フィルム層112の厚さは、20μm~300μmであることが好ましい。
 (支持基板)
 本実施形態の面光源装置10は、有機EL素子140と複層体110との間に、支持基板131を備える。支持基板131を備えることにより、面光源装置10に、たわみを抑制する剛性を与えることができる。また、支持基板131として、有機EL素子140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140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10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。
 支持基板131を構成する材料の例としては、例えば、ガラス、樹脂などが挙げられる。なお、支持基板131の材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 支持基板131の屈折率は、特に制限されないが、1.4~2.0とすることが好ましい。
 支持基板131の厚さは、特に限定されないが、0.1mm~5mmであることが好ましい。
 (接着層)
 本実施形態の面光源装置10は、複層体110と支持基板131との間に接着層121を備える。接着層121は、複層体110の基材フィルム層112と支持基板131との間に介在して、これらの2層を接着する層である。
 接着層121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、支持基板131あるいは基材フィルム層112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、5μm~100μmであることが好ましい。
 (製造方法)
 面光源装置10の製造方法は、特に限定されないが、例えば、支持基板131の一方の面に有機EL素子140を構成する各層を積層し、その後又はその前に、支持基板131の他方の面に凹凸構造層111及び基材フィルム層112を有する複層体110を、接着層121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111及び基材フィルム層112を有する複層体110の製造は、例えば、所望の形状を有する金型等の型を用意し、この型を凹凸構造層111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)基材フィルム層112を構成する樹脂組成物Aの層及び凹凸構造層111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用意し、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)基材フィルム層112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111を形成する方法
など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111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、基材フィルム層112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111とし、複層体110を得ることができる。
 (面光源装置の主な利点)
 本実施形態の面光源装置10は上述したように構成されているので、有機EL素子140の発光面144から発せられた光は、出光面構造層100を透過して、出光面10Uから取り出される。この際、出光面10Uに、凹部113及び平坦部114を有する凹凸構造を有するので、凹凸構造を有さない場合と比較して、出光面10Uからの光の取出効率を高めることができる。
 また、面光源装置10は、出光面10Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hを、標準偏差σが所定の範囲となるように不揃いにしてあるので、反射光による虹ムラを抑制できる。また、面光源装置10を表示装置に設けた場合、多像化現象を防止することも可能である。さらに、凹部113及び平坦部114の個別の寸法精度は高くなくてもよくなるので、量産が容易となり、製造コストを安価にできる。
 さらに、本実施形態の面光源装置10では、外部衝撃により出光面10Uに欠け等が生じることを防止でき、ひいては出光面10Uの機械的強度を向上させることができる。一般に、面に凹凸構造があると、その面に衝撃が加えられた場合に当該凹凸構造の一部に力が集中し、破損を招きやすくなる傾向がある。ところが、本実施形態の面光源装置10では、平坦部114は平坦な面(平坦面)となっている。また、本実施形態では、平坦部114の高さは不揃いとなっているものの、その不揃いの程度は小さい。したがって、外部から出光面10Uに加えられる力又は衝撃によって凹凸構造層111の一部に力が集中することを抑制できるようになっている。このため、凹凸構造層111の破損を防止し、良好な光取り出し効率と、面光源装置10の出光面10Uの高い機械的強度とを両立させることができるようになっている。
 また、本実施形態の面光源装置10では、観察角度による色味の変化を低減することができる。面光源装置10では、出光面10Uから出射する光が凹部113により拡散される。このような光拡散により、出光面10Uから出光する光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、出光面を一様に平坦な平面とした場合と比べて、低減させることができる。したがって、出光面10Uを観察する観察角度による色味の変化を抑えることができる。
 なお、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、例えば出光面10Uの法線方向(即ち出光面10Uに対して垂直な方向)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。
〔2.第二実施形態〕
 本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、第一実施形態において例示した角錐形状に限られず、角錐台形状であってもよい。ここで、角錐台形状とは、角錐の頂部に平坦な部分を設け、平らに面取りした形状をいう。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図5及び図6はいずれも本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図5は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図6は図5に示す面光源装置の凹凸構造層を線5a-5bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
 図5に示す通り、第二実施形態にかかる面光源装置20は、出光面構造層200を構成する複層体210において、凹凸構造層211の表面である出光面20Uに形成された凹部213の形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
 図6に示すように、凹凸構造層211の表面上に形成された凹部213は、正四角錐の頂部を平らに面取りした形状(角錐台形状)であり、出光面20Uにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凹部213の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部214を構成している。さらに、凹部213が角錐台形状を有するため、凹部213は底には、出光面20Uに対して平行な平坦面として底面部21Pが存在する。
 さらに、本実施形態においても、出光面20Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では底面部21Pが凹部213の底に当たり、平坦部214が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置20においては、隣り合う凹部213と凸部214とを対比した場合に、その底面部21Pと平坦部214との、面光源装置20の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図6に示すように、平坦部214の高さは均一に揃っているが底面部21Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、底面部21Pの高さは均一に揃っているが平坦部214の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、底面部21Pの高さ及び平坦部214の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、角錐台形状の形状を有する凹部213とその間の隙間である平坦部214を有する出光面20Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、仮に塵及び破片が凹部213にたまると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じるおそれがあるが、凹部213の底が平坦な底面部21Pになっていると、凹部213に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
 本実施形態のように、凹部213が角錐台形状となっている場合、底面部21Pと、当該角錐台の頂部が平坦で無く尖った角錐形状となっていた場合の頂部21Qとの高さの差21Rは、通常、当該角錐台の頂部が平坦で無く尖った角錐形状となっていた場合の角錐の高さ21Sの20%以下とすればよい。
 また、凹部213の形状が角錐台形状となっている場合、底面部21Pを除く斜面212A及び213Bの角度を、斜面の角度とする。凹部213の斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取出効率を高めることができる。ただし、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。
〔3.第三実施形態〕
 本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部の底は、丸みを帯びていてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図7及び図8はいずれも本発明の第三実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図7は、面光源装置を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図であり、図8は面光源装置の凹凸構造層を出光面に垂直な面で切った断面を模式的に示す断面図である。
 図7に示す通り、第三実施形態にかかる面光源装置30は、出光面構造層300を構成する複層体310において、凹凸構造層311の表面である出光面30Uに形成された凹部313の形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
 図8に示すように、凹凸構造層311の表面上に形成された凹部313は、その底31Pが丸みを帯びた形状であり、出光面30Uにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凹部313の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部314を構成している。
 さらに、本実施形態においても、出光面30Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部314が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置30においては、隣り合う凹部313と凸部314とを対比した場合に、その凹部313の底31Pと平坦部314との、面光源装置30の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図7及び図8に示すように、凹部313の底31Pの高さは均一に揃っているが平坦部314の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、平坦部314の高さは均一に揃っているが凹部313の底31Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、凹部313の底31Pの高さ及び平坦部314の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、底31Pが丸みを帯びた形状を有する凹部313とその間の隙間である平坦部314を有する出光面30Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、仮に塵及び破片が凹部313にたまると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じるおそれがあるが、凹部313の底31Pが丸みを帯びていると、凹部313に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
 本実施形態のように、凹部313の底31Pが丸みを帯びた形状である場合、その底31Pと、底が丸みを帯びず尖った角錐形状となっていた場合の頂部31Qとの高さの差31Rは、通常、丸みを帯びず尖った角錐形状となっていた場合の角錐の高さ31Sの20%以下とすればよい。
 また、凹部313の底が丸みを帯びた形状である場合、当該丸みを帯びた部分を除く斜面313A及び313Bの角度を、斜面の角度とする。斜面の角度をこのような角度とすることにより、光取出効率を高めることができる。ただし、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。
〔4.第四実施形態〕
 第一~第三実施形態では出光面に凹部を設けることによって出光面に凹凸構造をもたせたが、出光面に凸部を設けることによって凹凸構造をもたせてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図9及び図10はいずれも本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図9は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図10は図9に示す面光源装置を線9a-9bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
 図9に示す通り、第四実施形態にかかる面光源装置40は、出光面構造層400を構成する複層体410において、凹凸構造層411の表面である出光面40Uに、凹部113の代わりに凸部414が設けられていることの他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
 凸部414は、出光面40Uにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凸部414の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部413を構成している。ここで、前記の凸部414は平坦部413に比べて相対的に突出している部分であるため本発明に係る凸部に当たり、平坦部413は凸部414に比べて相対的に窪んでいるため本発明に係る凹部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面40Uが規定される。
 また、凸部414は、いずれも、正四角錐の頂部を平らに面取りした形状(角錐台形状)である。したがって、図10に示すように、凸部414は、4面の斜面414A及び414Bと、前記の斜面414A及び414Bに囲まれた上面部414Uとを含む。上面部414Uは凸部414の角錐台形状の上底面に当たり、平坦な平面となっている。また、平坦部413も平坦な平面となっており、これらの平坦部413及び上面部414Uは、いずれも、出光面40U及び発光面144に対して平行になっている。
 さらに、本実施形態においても、出光面40Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部413が凹部の底に当たり、上面部414Uが凸部414の先端に当たる。したがって、面光源装置40においては、隣り合う平坦部413と凸部414とを対比した場合に、その平坦部413と上面部414Uとの、面光源装置40の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図10に示すように、平坦部413の高さは均一に揃っているが上面部414Uの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、上面部414Uの高さは均一に揃っているが平坦部413の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、平坦部413の高さ及び上面部414Uの高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、出光面40Uに凸部414を設けることによって凹凸構造をもたせた場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凸部414の先端に当たる上面部414Uが平坦な平面であるため、出光面40Uの欠け等を防止し、出光面40Uの機械的強度を向上させることができる。さらに、本実施形態によれば、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
〔5.第五実施形態〕
 本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、上述した角錐及び角錐台以外の形状であってもよく、例えば球の一部の形状であってもよい。
 また、出光面において、凹部及び凸部は、第一~第四実施形態において例示したように直交する2つの面内方向に沿って配列する以外にも、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、出光面上の1方向のみ、または、3方向以上の面内方向に沿って配列してもよく、ランダムに配置してもよい。
 以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図11及び図12は、いずれも本発明の第五実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図11は、面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図であり、図12は、図11に示す面光源装置を、図11中の線11aを通る、出光面50Uと垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
 図11及び図12に示す通り、第五実施形態に係る面光源装置50は、出光面構造層500を構成する複層体510において、凹凸構造層511の表面である出光面50Uの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
 凹凸構造層511の表面上に形成された凹部513は、半球状の形状であり、出光面50U上において、一定の間隔をおいて、線11a、11b及び11cに対して平行な3つの面内方向に沿って連続して配置されている。線11a、11b及び11cは、互いに60°の角度をなしている。隣り合う凹部513の間には、線11a、11b及び11cに沿って隙間が設けられ、この隙間が平坦部514を構成している。
 さらに、本実施形態においても、出光面50Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部514が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置50においては、隣り合う凹部513と平坦部514とを対比した場合に、その凹部513の底513Pと平坦部514との、面光源装置50の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図12に示すように、平坦部514の高さは均一に揃っているが凹部513の底513Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部513の底513Pの高さは均一に揃っているが平坦部514の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、凹部513の底513Pの高さ及び平坦部514の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、球状の一部の形状を有する凹部513と、その間の隙間である平坦部514を有する出光面50Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凹部513が球の一部の形状であると、凹部513の底が丸みを帯びるため、凹部513に塵及び破片等が溜まり難くなり、好ましい。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
〔6.第六実施形態〕
 本発明の面光源装置において、出光面を構成する凸部の先端は、丸みを帯びていてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図13は、本発明の第六実施形態に係る面光源装置を、その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13に示す通り、第六実施形態に係る面光源装置60は、出光面構造層600を構成する複層体610において、凹凸構造層611の表面である出光面60Uに、半球状の凹部513の代わりに半球状の凸部614が設けられていることの他は、第五実施形態と同様の構成を有している。
 凸部614は、出光面60Uにおいて、一定の間隔をおいて設けられている。隣り合う凸部614の間には隙間が設けられ、この隙間が平坦部613を構成している。ここで、前記の凸部614は平坦部613に比べて相対的に突出している部分であるため本発明に係る凸部に当たり、平坦部613は凸部614に比べて相対的に窪んでいるため本発明に係る凹部に当たる。そして、当該凹凸構造により、出光面60Uが規定される。
 さらに、本実施形態においても、出光面60Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部613が凹部の底に当たる。したがって、面光源装置60においては、隣り合う平坦部613と凸部614とを対比した場合に、その平坦部613と凸部614の先端614Pとの、面光源装置60の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図13に示すように、平坦部613の高さは均一に揃っているが、凸部614の先端614Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、凸部614の先端614Pの高さは均一に揃っているが平坦部613の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、平坦部613の高さ及び凸部614の先端614Pの高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、球状の一部の形状を有する凸部614と、その間の隙間である平坦部613とを有する出光面60Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。また、凸部614が球の一部の形状であると、凸部614の先端614Pが丸みを帯びるため、異物が凸部614に引っかかって出光面60Uが傷つくことを防止できる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
〔7.第七実施形態〕
 本発明の面光源装置において、出光面を構成する凹部及び凸部の形状は、溝状の形状であってもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図14は、本発明の第七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14に示す通り、第七実施形態に係る面光源装置70は、出光面構造層700を構成する複層体710において、凹凸構造層711の表面である出光面70Uの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
 凹凸構造層711の表面上に形成された複数の凹部713のそれぞれは、直線状の、溝状の形状を有し、それぞれ2つの平坦な斜面及びを有する。したがって、凹部713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713は、出光面70U上に平行に配列される。したがって、隣り合う凹部713の間には隙間が設けられる。この隙間が、出光面70Uにおける平坦部714を構成している。すなわち、出光面70Uに対して平行な面内方向のうち、少なくとも溝の延長方向に垂直な面内方向においては、凹部713と平坦部714とが交互に存在するようになっている。
 さらに、本実施形態においても、出光面70Uにおいて隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部714が凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置70においては、少なくとも溝の延長方向に垂直な面内方向において隣り合う凹部713と平坦部714とを対比した場合に、その凹部713の底713Pと平坦部714との、面光源装置70の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図14に示すように、平坦部714の高さは均一に揃っているが、凹部713の底713Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部713の底713Pの高さは均一に揃っているが平坦部714の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、凹部713の底713Pの高さ及び平坦部714の高さの両方が不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、溝状の形状を有する凹部713を有する出光面70Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
 ここで、凹部713の溝状の形状は、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、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。
〔8.第八実施形態〕
 上に述べた第一~第七実施形態のように、出光面の2方向以上の面内方向に沿って凹部又は凸部を配列した場合において、平坦部は、かかる2方向以上の面内方向のいずれにおいても隣り合う凹部又は凸部の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、2方向以上の面内方向のうち一部の方向のみにおいて隙間を設けてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図15及び図16は、いずれも本発明の第八実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図15は、面光源装置を厚み方向から見た様子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15aを通る、出光面80U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、第八実施形態に係る面光源装置80は、出光面構造層800を構成する複層体810において、凹凸構造層811の表面である出光面80Uの形状が異なる他は、第一実施形態と同様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複数の凹部813のそれぞれは第一実施形態における凹部113と同一の四角錐形状であるが、凹部813間の隙間は、図15中の線15aに垂直な面内方向Yに隣り合う凹部813の間にのみ設けられ、その結果、線15aに対して平行な面内方向Xに延長する平坦部814が構成されている。
 さらに、本実施形態においても、出光面80Uにおいて、少なくとも面内方向Yでは、隣り合う凹凸の高低差Hは、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。本実施形態では平坦部814が凸部の先端に当たる。また、面内方向Xにおいて隣り合う凹部813間の境界部分815も凸部の先端に当たる。したがって、面光源装置80においては、面内方向Yにおいて隣り合う凹部813と平坦部814とを対比した場合、または、面内方向Xにおいて隣り合う凹部813と境界部分815とを対比した場合に、その凹部813の底813Pと平坦部814との、面光源装置80の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)H、又は、その凹部813の底813Pと境界部分815との、面光源装置80の厚み方向における距離(すなわち、隣り合う凹凸の高低差)Hが、標準偏差σが所定の範囲に収まるように不揃いになっている。なお、本実施形態では、図16に示すように、平坦部814及び境界部分815の高さは均一に揃っているが、凹部813の底813Pの高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっている例を示す。ただし、凹部813の底813Pの高さは均一に揃っているが平坦部814及び境界部分815の高さが不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよく、凹部813の底813Pの高さ、平坦部814の高さ及び境界部分815の高さが全て不揃いとなることにより隣り合う凹凸の高低差Hが不揃いとなっていてもよい。
 このような、2方向以上の面内方向のうち一部の方向のみにおいて平坦部814を有する出光面80Uを有する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。また、本実施形態では、第一実施形態の場合に比べて、相対的に、出光面がある方向(例えば平坦部814の延長方向に対して平行な面内方向X)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。
 なお、凹部813の形状について、本実施形態では、隣り合う凹部813間の境界部分815の高さと平坦部814の高さは同じであるが、境界部分815の高さは、平坦部814の高さと異なっていてもよい。
 また、ここでは凹部813の形状が四角錐のみである例を取り上げたが、それ以外の形状であってもよい。例えば、図17に示すように、寄せ棟屋根状の凹部816が複数並んだ構成とすることもできる。なお、図17に示す凹凸構造層821は第八実施形態に係る凹凸構造層811の変形例であり、凹部の形状が異なること以外は、第八実施形態に係る凹凸構造層811と同様の構成を有する。
〔9.第九実施形態〕
 上述した第一~第八実施形態では、面光源装置の片面だけが出光面となる片面発光型の面光源装置を例に挙げて説明したが、本発明の面光源装置は、面光源装置の両面が発光面となる両面発光型の面光源装置であってもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
 図18は、本発明の第九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18に示す通り、第九実施形態に係る面光源装置90は、有機EL素子940が反射電極である第二の電極層143の代わりに透明電極である第二の電極層943を備える点、並びに、封止基板151の代わりに出光面構造層100が設けられている点の他は、第一実施形態と同様の構成を有している。なお、図中下側の出光面構造層100と、第二の電極943との間には、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層142の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
 第二の電極層943が透明電極であるため、発光層142からの光は、第一の電極層141を及び第二の電極層943を透過して、図中上側及び下側の両方の出光面10Uから出光する。したがって、有機EL素子940の図中下側の表面145も、発光面として機能する。このような、おもて面及び裏面の両方から光が出光する場合であっても、第一実施形態と同様に、光取出効率を高め、且つ、虹ムラを抑制することができる。
 また、本実施形態の面光源装置90では、通常、一方の出光面10Uに入射した光は面光源装置90を透過して他方の出光面10Uから出光することになる。したがって、面光源装置90を通じて反対側を肉眼で見通すことができるようになり、シースルー型の面光源装置を実現できるので、デザインを多様化できる。さらには、第一実施形態と同様の利点を得ることもできる。
〔10.その他の実施形態〕
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、更に変更して実施してもよい。
 例えば、上述した実施形態では発光面に直接に接するように出光面構造層を設けたが、出光面構造層は他の任意の層を介して発光面に設けられていてもよい。任意の層としては、例えば、有機EL素子を外気及び湿気から保護するガスバリア層、紫外線を遮断する紫外線カット層などが挙げられる。
 また、例えば、上述した実施形態では、出光面構造層としては、凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及び支持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、凹凸構造層の表面にさらにコーティング層を有し、これが出光面の凹凸構造を規定するものであってもよい。
 また、凹部及び凸部の形状は、上述した実施形態において例示したものに限定されない。凹部及び凸部は、例えば、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してもよい。
 また、例えば、上述した実施形態では、出光面の全面に分布する凹部及び凸部として、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、出光面において、異なる形状の凹部及び凸部が混在していてもよい。具体例を挙げると、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。さらに、例えば第一実施形態に係る凹部113と第四実施形態に係る凸部414とを組み合わせるなど、同じ出光面に凹部と凸部との両方を混在させてもよい。
 また、例えば、上述した実施形態では、凹部及び凸部の幅、並びに、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔については、一定のものを示したが、凹部及び凸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、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔が狭い箇所と広い箇所とが混在していてもよい。
 また、例えば、上述した実施形態のうちで反射電極を有するものについては、反射電極を、透明電極と反射層とを組み合わせたものに置き換えても、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。
 さらに、第九実施形態においては、有機EL素子940の発光面144及び145の両方に同じ出光面構造層100を備える例を示したが、発光面144と発光面145とで異なる出光面構造層を組み合わせて備えるようにしてもよい。さらに、両面発光型の面光源装置においては、少なくとも一方の発光面に出光面構造層が設けられていれば、他方の発光面には出光面構造層が設けられていなくてもよい。
〔11.照明器具及びバックライト装置〕
 本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いることができる。
 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、必要に応じて、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備える。
 また、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、必要に応じて、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。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等が挙げられる。
 以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。また、以下の説明において表記される樹脂の屈折率は、いずれも、硬化後の屈折率を表す。
〔実施例1〕
 (1-1:複層体Aの製造)
 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)を、基材フィルム(日本ゼオン社製 ゼオノアフィルム、厚み100μm、屈折率n=1.53)上に塗布した。その後、樹脂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の積算光量で照射して、基材フィルム上に凹凸構造層b(厚み15μm)を形成した。これにより、基材フィルムa-凹凸構造層bの層構成を有する長方形のフィルムとして、複層体Aを得た。
 図19に、実施例1で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図19に示すように、複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部13と、凹部13の周囲に位置する平坦部14からなっていた。また、凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部13の頂角θは60°となっていて、凹部13の四角錐の頂点16の高さが一定に揃っていて、平坦部14の高さがランダムに不揃いになっている構造であった。
 (1-2:高さ及びばらつきの測定)
 凹凸構造層bの表面において、測定箇所を無作為に抽出し、レーザー顕微鏡(VK-9700:キーエンス社製)を用いて高さ(断面プロファイル)を測定した。凹凸構造層bの凹部は直交する2つの面内方向に沿って配置されているため、このうちの一方の面内方向を測定方向として採用し、この測定方向にそって断面プロファイルを測定した。測定されたプロファイルから、隣り合う一対の凹部及び凸部を凹凸一単位とし、この凹凸一単位における断面プロファイルの最大値と最小値との差を、その凹凸単位において隣り合う凹凸の高低差Hとした。前記の測定は、1箇所の測定箇所当たり100μmの長さにわたって行った。また、測定方向を固定し、同様の測定を合計15箇所の測定箇所で行った。そうして得られた計測値から、凹凸構造層bの表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値及び標準偏差σを求めた結果、平均値は24.3μm、標準偏差σは0.12μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は11.5μm、凹部13の深さは10μmであり、平坦部14の幅寸法は4μmであった。
 (1-3:虹ムラの測定)
 複層体Aを、ガラス基板に接着剤(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、ガラス基板付複層体Bを得た。
 また、蛍光灯の直前に、幅5mmのスリットをつけた遮光板を配置したものを、光源として用意した。
 図20に、虹ムラの測定の様子を模式的に示す。図20に示すように、ガラス基板付複層体Bを、凹凸面を鉛直上向き且つ水平になるように、暗室内に設置した。前記のガラス基板付複層体Bから、水平方向に距離200mm離れ、鉛直方向に200mm上昇させた場所に前記の光源1を設置した。また、前記のガラス基板付複層体Bから、光源とは反対方向へ水平方向に距離200mm離れ、鉛直方向に200mm上昇させた場所を観察点とし、この観察点にカメラ2を設置した。
 前記の光源1からガラス基板付複層体Bへ平行光を照射し、この平行光が凹凸面で反射した反射光を観察点においてカメラ2で撮影した。撮影した画像には、光源が写りこんだ像と、複数の虹ムラとが、互いに略平行に延在する帯状の像として観察された。
 撮影された画像について、画像解析ソフト(analySIS:soft imaging system社製)を用い、輝度プロファイルを測定した。光源が写り込んだ像における輝度ピーク値(P1)と、その隣の虹ムラの輝度ピーク値(P2)とを抽出し、輝度の減衰を、下記式に基づいて百分率で示した。なお、虹ムラ像は光源が写りこんだ像を中心に両側に見られる場合があるが、輝度ピーク値が高い側のピーク値を採用することとする。
 輝度の減衰率(%)=P2/P1×100
 この輝度の減衰率の値が大きいほど虹ムラは大きく、小さいほど虹ムラは小さいことを示しており、50%以上のとき、目視で虹ムラがはっきりと確認できる。
 本実施例においては、輝度の減衰率=37.9%であった。
 (2-1:有機EL素子の製造)
 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。なお、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5×10-3Pa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、有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、ガラス基板側から白色の光を出光しうる長方形の発光面を有していた。
 (2-2:面光源装置の製造)
 前記(2-1)で得た有機EL素子のガラス基板側の面に、前記(1-1)で得た複層体A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A-接着層-ガラス基板-有機EL素子の層構成を含む面光源装置を得た。接着層の厚さは20μmであった。
 (2-3:面光源装置の虹ムラの目視評価)
 前記(2-2)で得られた面光源装置を点灯しない状態で、前記(1-3)と同様にして観察点から表面の反射像を目視にて観察したところ、虹ムラはほとんど観察されなかった。
〔比較例1〕
 前記(1-1)の複層体Aの製造にあたり、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Aを製造した。得られた複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、実施例1とほぼ同様であったが、凹凸構造層b(厚み15μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は24.3μm、標準偏差σは0.03μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は11.5μm、凹部13の深さは10μmであり、平坦部14の幅寸法は4μmであった。
 前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=87.6%であった。
 さらに、前記(2-2)と同様の要領で面光源装置を製造し、前記(2-3)と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。
〔実施例2〕
 前記(1-1)の複層体Aの製造にあたり、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Aを製造し、さらに面光源装置を得た。
 図21に、実施例2で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図21に示すように、得られた複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部13からなっていた。また、凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部13の頂角θは90°となっていて、凹部13の四角錐の頂点16の高さおよび凸部の頂点17の高さの両方がランダムに不揃いになっている構造であった。
 凹凸の高さ及びばらつきの測定を行ったところ、凹凸構造層b(厚み25μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は25.6μm、標準偏差σは0.26μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は24μm、凹部13の深さは20μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=34.1%であった。
 さらに、前記(2-3)と同様の要領で面光源装置を観察したところ、実施例1よりもさらに虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。
〔実施例3〕
 前記(1-1)の複層体Aの製造にあたり、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Aを製造し、さらに面光源装置を得た。
 図22に、実施例3で製造した凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面を模式的に示す。図22に示すように、得られた複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、複数の四角錐形状の凹部13と、凹部13の周囲に位置する平坦部14からなっていた。また、凹凸構造層bを、その主面に垂直な平面で切った断面構造は、凹部13の頂角θは60°となっていて、凹部13の四角錐の高さがランダムに不揃いとなり、平坦部14の高さが一定に揃っている構造であった。
 凹凸の高さ及びばらつきの測定を行ったところ、凹凸構造層b(厚み15μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は12.2μm、標準偏差σは0.43μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は11.5μm、凹部13の深さは10μmであり、平坦部14の幅寸法は4μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=47.8%であった。
 さらに、前記(2-3)と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。
〔実施例4〕
 前記(1-1)の複層体Aの製造にあたり、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Aを製造し、さらに面光源装置を得た。得られた複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、実施例1とほぼ同様であり、凹凸構造層b(厚み35μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は12.2μm、標準偏差σは0.06μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は34μm、凹部13の深さは30μmであり、平坦部14の幅寸法は2μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=44.0%であった。
 さらに、前記(2-3)と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。
〔実施例5〕
 (1-4:複層体Bの製造)
 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)に直径2μmの粒子(シリコーン樹脂)を添加し、撹拌して粒子を分散させ、凹凸構造層bの材料となる樹脂組成物(1)を製造した。粒子の含有割合は、樹脂組成物(1)全量中の10重量%とした。
 樹脂組成物(1)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。その後、樹脂組成物(1)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の積算光量で照射して、基材フィルム上に凹凸構造層bを形成した。これにより、基材フィルムa-凹凸構造層bの層構成を有する長方形のフィルムとして、複層体Cを得た。得られた複層体Cにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、実施例1とほぼ同様であり、凹凸構造層b(厚み15μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は24.3μm、標準偏差σは0.12μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は11.5μm、凹部13の深さは10μmであり、平坦部14の幅寸法は4μmであった。
 前記(2-2)と同様の要領で面光源装置を製造し、複層体C-接着層-ガラス基板-有機EL素子の層構成を含む面光源装置を得た。
 前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=36.4%であった。
 さらに、前記(2-3)と同様の要領で面光源装置を観察したところ、虹ムラの少ない、良好な状態であることが観察された。
〔比較例2〕
 前記(1-1)の複層体Aの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例2と同様にして、複層体Aを製造した。得られた複層体Aにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、実施例2とほぼ同様であったが、凹凸構造層b(厚み25μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は25.6μm、標準偏差σは0.02μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は24μm、凹部13の深さは20μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=54.8%であった。
 さらに、前記(2-2)と同様の要領で面光源装置を製造し、前記(2-3)と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。
〔比較例3〕
 前記(1-4)の複層体Bの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、実施例5と同様にして、複層体Cを製造した。得られた複層体Cにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、実施例5とほぼ同様であったが、凹凸構造層b(厚み35μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は24.3μm、標準偏差σは0.01μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は34μm、凹部13の深さは30μmであり、平坦部14の幅寸法は2μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=67.9%であった。
 さらに、前記(2-2)と同様の要領で面光源装置を製造し、前記(2-3)と同様の要領で観察したところ、虹ムラが生じていることが観察された。
〔実施例6〕
 前記(1-4)の複層体Bの製造にあたり、金属型の形状を変更した他は、比較例3と同様にして、複層体Cを製造した。得られた複層体Cにおいて、凹凸構造層b上の凹凸構造は、比較例3とほぼ同様であったが、凹凸構造層b(厚み15μm)の表面における隣り合う凹凸の高低差Hの平均値は24.3μm、標準偏差σは0.54μmであった。なお、凹部13における四角錐の底辺の寸法は11.5μm、凹部13の深さは10μmであり、平坦部14の幅寸法は4μmであった。
 また、前記(1-3)と同様の要領で虹ムラ評価を実施したところ、輝度減衰率=30.1%であった。
 さらに、前記(2-2)と同様の要領で面光源装置を製造し、前記(2-3)と同様の要領で観察したところ、虹ムラは良好であった。しかし、目視で確認できるキズが複数生じていることが観察された。
〔まとめ〕
 上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表1にまとめた。なお、表1の目視評価の欄において、虹ムラがほとんど観察されなかったものを良、虹ムラが生じていることが観察されたものを不良とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から分かるように、実施例においては輝度減衰率が低く、且つ、目視評価においても虹ムラがほとんど観察されていない。このことから、隣り合う凹凸の高低差Hが、標準偏差σが0.05μm以上となるように不揃いになっていることにより、虹ムラを抑制できることが確認された。また、標準偏差σが大きい実施例6においてキズが観察されたことから、安定した生産を行うためには、標準偏差σの範囲には、好ましい上限値が存在することも確認された。
 本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いて好適である。
 10 面光源装置
 11A~11D 斜面
 11E~11H 凹部の四角錐形状の底辺
 11J、11K 凹部の間隔
 11L、11M 凹部の斜面と平坦部とがなす角
 11N 凹部の四角錐形状の頂角
 11P 凹部の四角錐形状の頂点
 10U 出光面
 100 出光面構造層
 110 複層体
 111 凹凸構造層
 112 基材フィルム層
 113 凹部
 114 平坦部
 121 接着層
 131 支持基板
 140 有機EL素子
 141 第一の電極層
 142 発光層
 143 第二の電極層
 144 有機EL素子の表面(発光面)
 145 有機EL素子の表面
 151 封止基材
 20 面光源装置
 20U 出光面
 21P 底面部
 200 出光面構造層
 210 複層体
 211 凹凸構造層
 213 凹部
 213A、212B 斜面
 214 平坦部
 30 面光源装置
 30U 出光面
 31P 底
 300 出光面構造層
 310 複層体
 311 凹凸構造層
 313 凹部
 313A、313B 斜面
 314 平坦部
 40 面光源装置
 40U 出光面
 400 出光面構造層
 410 複層体
 411 凹凸構造層
 413 平坦部
 413A、413B 斜面
 414 凸部
 414U 上面部
 50 面光源装置
 50U 出光面
 500 出光面構造層
 510 複層体
 511 凹凸構造層
 513 凹部
 514 平坦部
 60 面光源装置
 60U 出光面
 600 出光面構造層
 610 複層体
 611 凹凸構造層
 613 平坦部
 614 凸部
 614P 凸部の先端
 70 面光源装置
 70U 出光面
 700 出光面構造層
 710 複層体
 711 凹凸構造層
 713 凹部
 714 平坦部
 80 面光源装置
 80U 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
 815 凹部間の境界部分
 816 凹部
 821 凹凸構造層
 90 面光源装置
 940 有機EL素子
 943 第二の電極
 T 凹凸構造層の厚さ
 H 隣り合う凹凸の高低差

Claims (5)

  1.  発光面を有し前記発光面から発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記発光面側に設けられる出光面構造層とを備える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とは反対側の表面に、相対的に窪んだ凹部と相対的に突出した凸部とを、前記表面に対して平行な面内方向において交互に有し、
     隣り合う前記凹部の底と前記凸部の先端との、前記面光源装置の厚み方向における距離が、標準偏差0.05μm以上の範囲で不揃いになっている、面光源装置。
  2.  前記出光面構造層における前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面が、前記面光源装置の最表面に露出している、請求項1記載の面光源装置。
  3.  前記凹部又は凸部の形状が角錐形状又は角錐台形状である、請求項1に記載の面光源装置。
  4.  前記凸部の先端が、前記発光面に対して平行な平坦面となっている、請求項1に記載の面光源装置。
  5.  前記凹部の底及び前記凸部の先端の一方又は両方が丸みを帯びている、請求項1に記載の面光源装置。
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