特許 5803506 発光素子及び照明器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5803506

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月4日

(54)【発明の名称】発光素子及び照明器具

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/02 20060101AFI20151015BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20151015BHJP

   G02B 5/00 20060101ALI20151015BHJP

   F21S 2/00 20060101ALI20151015BHJP

   F21Y 105/00 20060101ALN20151015BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/02

   H05B33/14 A

   G02B5/00 Z

   F21S2/00 482

   F21Y105:00 100

【請求項の数】4

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2011-212647(P2011-212647)

(22)【出願日】2011年9月28日

(65)【公開番号】特開2013-73821(P2013-73821A)

(43)【公開日】2013年4月22日

【審査請求日】2014年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000229117

【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】原井 謙一

【審査官】 横川 美穂

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０１０２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１４３７０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０５４４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４２６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０２９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５１９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３３／０２

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｂ ５／００

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｆ２１Ｙ １０５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の透明電極層、発光層及び第二の透明電極層をこの順に備える両面発光型の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少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層とを備える発光素子であって、
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、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の合計面積の０．１倍以下であり、
その幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面において幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが１．５以上２．５以下である特定平坦面部を、前記平坦面部が有する、発光素子。

【請求項2】

前記凹凸構造における前記平坦面部の厚み方向の位置の差の最大値が１３０μｍ以下である、請求項１記載の発光素子。

【請求項3】

前記斜面部が前記平坦面部に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している、請求項１又は２記載の発光素子。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光素子を備える、照明器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は発光素子に関する。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。）を備える発光素子に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ素子を備える発光素子は、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素子を備える発光素子は、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装置としての用途に用いることが考えられる。

【0003】

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、片面発光型の有機ＥＬ素子の表面に、種々の凹凸構造を設けることが知られている。例えば、有機ＥＬ素子の表面に、凹凸構造を有する構造層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。この凹凸構造により、良好な集光を達成することができ、前記の光取出効率を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００４／０１７１０６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

有機ＥＬ素子を備える発光素子には、片面発光型の他に、両面から光を取り出す両面発光型の発光素子がある。両面発光型の発光素子においても光を高効率で取り出すことが求められるので、発明者は、両面発光型の発光素子にも、片面発光型の発光素子と同様に凹凸構造を設けることを試みた。ところが、片面発光型の発光素子用の凹凸構造をそのまま両面発光型の発光素子に適用しても、所望の性能が得られないことが判明した。

【0006】

通常、両面発光型の発光素子が備える各層は、光を透過させることができるようになっている。このため、通常の両面発光型の発光素子はシースルーになっていて、その発光素子を通して向こう側を見通すことができるようになっている。シースルーになっていることにより意匠性を高めたり用途を多様化したりすることができるので、シースルーであることは、両面発光型の発光素子の利点の一つである。したがって、光を高効率で取り出すために凹凸構造を設ける場合でも、その発光素子を通して向こう側を見通せなくなることは避けることが望ましい。

【0007】

他方、片面発光型の発光素子は、光取出効率を高める観点から反射層（例えば反射電極等）を備え、有機ＥＬ素子が出した光のうち出光面とは反対側に出された光を反射層で反射するようになっている。このため、外部から片面発光型の発光素子に進入した光も反射層で反射されるので、その発光素子を通して向こう側を見通すことができないようになっている。このような理由から、片面発光型の発光素子に設けられる従来の凹凸構造は、一般に、両面発光型の発光素子のようにシースルーに関する検討がなされていない。したがって、従来の凹凸構造を両面発光型の発光素子に設けた場合、通常はヘイズが大きくなって、発光素子を通して向こう側を見通せなくなる。

【0008】

本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであって、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる発光素子及びそれを備える照明器具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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、その出光面に凹凸構造を有する発光素子において、凹凸構造の平坦面部と斜面部との面積比、並びに、平坦面部の一部の高さと幅との比を制御することにより、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる発光素子を実現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の通りである。

【0010】

〔１〕 第一の透明電極層、発光層及び第二の透明電極層をこの順に備える両面発光型の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少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層とを備える発光素子であって、
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、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の合計面積の０．１倍以下であり、
その幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面において幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが１以上２．５以下である特定平坦面部を、前記平坦面部が有する、発光素子。
〔２〕 前記凹凸構造における前記平坦面部の厚み方向の位置の差の最大値が１３０μｍ以下である、前記の発光素子。
〔３〕 前記斜面部が前記平坦面部に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している、前記の発光素子。
〔４〕 前記の発光素子を備える、照明器具。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる発光素子、並びにそれを備えた照明器具を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の第一実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の第一実施形態に係る発光粗素子を、図１に示す線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】図３は、発明の第一実施形態に係る発光素子の出光面を、発光素子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】図４は、本発明の第一実施形態に係る発光素子の出光面を、発光素子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5】図５は、本発明の第一実施形態に係る発光素子の出光面を、発光素子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6】図６は、本発明の第一実施形態に係る発光素子の出光面の斜面部を、平坦面部に垂直な方向に、平坦面部に対して平行な平面へと投影した様子を模式的に示す投影図である。

【図7】図７は、本発明の第一実施形態に係る凹凸構造層を、交差部分以外の凸部において、平坦面部の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を、拡大して模式的に示す図である。

【図8】図８は、出光面の、厚み方向において３つ以上の異なる位置に、平坦面部を設けた凹凸構造層の断面の一例を、拡大して模式的に示す図である。

【図9】図９は、本発明の第二実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【図10】図１０は、本発明の第三実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の第四実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【図12】図１２は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を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13】図１３は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を、特定平坦面部の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を拡大して模式的に示す図である。

【図14】図１４は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を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15】図１５は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を、特定平坦面部の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を拡大して模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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、特許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してもよい。
以下に説明する実施形態において、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。また、ある方向に「沿って」とは、別に断らない限り、ある方向に「平行に」という意味である。さらに、別に断らない限り、発光素子を構成する各層の厚み方向は発光素子の厚み方向に一致しており、単に「厚み方向」という場合は発光素子の厚み方向を表す。

【0014】

〔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発光素子を説明する図であって、図１は発光素子を模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示す発光素子を線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。

【0015】

図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る発光素子１０は、矩形の平板状の構造を有する素子であり、両面発光型の有機ＥＬ素子１４０を備える。有機ＥＬ素子１４０は、少なくとも第一の透明電極層１４１、発光層１４２及び第二の透明電極層１４３をこの順に備える。発光層１４２で生じた光は、第一の電極層１４１及び第二の電極層１４３をそれぞれ透過して、有機ＥＬ素子の表面１４４及び１４５を通って外へと出て行くようになっている。

【0016】

有機ＥＬ素子１４０の少なくとも一方の表面１４４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は有機ＥＬ素子１４０の表面１４４に接するように直接に設けられている。ただし、出光面構造層１００は、例えば接着層、光拡散層等の層を介して、有機ＥＬ素子１４０の表面１４４に間接的に設けられていてもよい。

【0017】

さらに、本実施形態の発光素子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の図中下側の表面１４５に封止基材１５１が設けられているものとする。

【0018】

したがって、発光素子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の有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｕを通って光が出て行きうるように、また、封止基材１５１における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｄを通って光が出て行きうるようになっている。なお、前記の表面１０Ｕ及び１０Ｄは発光素子１０の最も外側に位置し、この表面１０Ｕ及び１０Ｄを通って発光素子１０の外部へ光が出て行くことになるため、表面１０Ｕ及び１０Ｄを「出光面」と呼ぶことがある。

【0019】

〔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、電極層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。

【0020】

有機ＥＬ素子は、基板上に有機ＥＬ素子を構成する電極層、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。

【0021】

前記発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択してもよい。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してもよい。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得る。

【0022】

有機ＥＬ素子を構成する電極層は、いずれも透明な材料により形成されている透明電極層である。ここで「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。例えば、発光素子１０が全体として後述する所望の全光線透過率を有する程度に高い光線透過率を有する電極を、透明電極層として用いてもよい。このように高い透明性を有する透明電極層を備えることにより、発光層で発生した光取出効率を向上でき、また、発光素子を通じて向こう側を明瞭に見通すことができる。透明電極層の材料は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。さらに透明電極層は１層のみを備える単層構造の層であってもよく、２層以上の層を備える複層構造の層であってもよい。

【0023】

有機ＥＬ素子１４０は、第一の透明電極層１４１と第二の透明電極層１４３との間に、発光層１４２に加えて、例えばホール注入層、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、第一の透明電極層１４１及び第二の透明電極層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。

【0024】

透明電極層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。
透明電極層の材料としては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。

【0025】

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、補色関係にある色の光を発生する発光層としてもよい。補色関係の組み合わせは、例えば、黄／青、又は緑／青／赤等としてもよい。

【0026】

〔１−２．出光面構造層〕
出光面構造層１００は、有機ＥＬ素子１４０の表面１４４に設けられた層であり、この出光面構造層１００の有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面が、出光面１０Ｕである。出光面１０Ｕは発光素子１０の最表面に露出した面であり、発光素子１０としての出光面、即ち、発光素子１０から素子外部に光が出て行く際の出光面である。

【0027】

出光面１０Ｕは、巨視的に見ると、有機ＥＬ素子１４０の表面１４４に対して平行な面であり、発光素子１０の主面に平行である。しかし、出光面１０Ｕは、微視的に見ると凹凸構造を有するため、一部の面（本実施形態では、斜面部１１５）は有機ＥＬ素子１４０の表面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、発光素子１０は、別に断らない限り、かかる出光面１０Ｕが水平方向と平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。

【0028】

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、発光素子１０の一方の表面（即ち、発光素子１０の一方の出光面側の最外層。図中の上側）に位置する層である。凹凸構造層１１１の表面である出光面１０Ｕには凹凸構造が形成されている。凹凸構造については詳しくは後述するが、この凹凸構造は、有機ＥＬ素子１４０の表面１４４に対して平行な平坦面部（低レベル平坦面部）１１３及び平坦面部（高レベル平坦面部）１１４と、これらの平坦面部１１３及び平坦面部１１４に対して傾斜した斜面部１１５とを有する。ここで、斜面部１１５が平坦面部１１３及び平坦面部１１４に対して傾斜するとは、斜面部１１５が平坦面部１１３及び１１４と平行でないことを表す。

【0029】

具体的には、凹凸構造層１１１は、出光面１０Ｕに、格子状の凸部１１６を有している。出光面１０Ｕにおいて、凸部１１６の頂部（即ち、最も突出した部分）が平坦面部１１４、凸部１１６の側面が斜面部１１５となっている。また、出光面１０Ｕにおいて凸部１１６が設けられていない部分が平坦面部１１３となっている。

【0030】

（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〜図５は、本発明の第一実施形態に係る発光素子１０の出光面１０Ｕを、発光素子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。
図３〜図５に示すように、凹凸構造層１１１は、出光面１０Ｕに、周囲よりも凸に形成された凸部１１６を有する。凸部１１６は、厚み方向から見て格子状に設けられており、面内の一方向に延在する一群の凸部１１６Ｘ（図４の斜線を付した部分を参照。）と、凸部１１６Ｘが延在する方向とは垂直な面内方向に延在する別の群の凸部１１６Ｙ（図５の斜線を付した部分を参照。）とを含んでいる。本実施形態においては、凸部１１６Ｘが延在する方向が、図１に示す線１ａ−１ｂと平行になっているものとする。これらの凸部１１６Ｘ及び凸部１１６Ｙは、それぞれある方向にある長さだけ連続して延在しており、複数の交差部分１１６Ｚで交差している。

【0031】

図２に示すように、凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙを、当該凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙが延在する方向に対して垂直な平面で切った断面の形状は、交差部分１１６Ｚを除き、四角形である台形（具体的には等脚台形）となっている。これらの台形の高さは凸部１１６の高さに一致し、凸部１１６Ｘ及び凸部１１６Ｙが延在する方向において均一である。したがって、凸部１１６の最突出部は厚み方向の位置Ｔ_１１４が一定で且つ出光面１０Ｕに平行な平坦面部を構成しており、この平坦面部が平坦面部１１４となっている。また、凸部１１６を切った前記の断面においては、平坦面部１１４は、前記の台形の上底に相当する。

【0032】

凸部１１６は、前記の断面において台形の互いに平行でない対辺に相当する一対の斜面部１１５を有し、前記の平坦面部１１４は斜面部１１５に挟み込まれるようになっている。斜面部１１５は前述したように平坦面部１１３及び１１４に対して傾斜した面であり、したがって、出光面１０Ｕに対して傾斜した面（即ち、出光面１０Ｕに対して平行でない角度をなす面）である。

【0033】

凸部１１６Ｘ及び凸部１１６Ｙは、それぞれ所定の間隔を空けて離散的に設けられている。このため、出光面１０Ｕにおいて凸部１１６Ｘ及び凸部１１６Ｙの間は、凸部１１６が設けられていない平坦面部１１３となっている。平坦面部１１３は、本実施形態においては図３に示すように、斜面部１１５で囲まれた矩形の面部として複数個所に設けられている。複数の平坦面部１１３は、図２に示すように、いずれも厚み方向の位置Ｔ_１１３が同じとなっている。また、平坦面部１１３は出光面１０Ｕに平行であり、ひいては平坦面１１４にも平行である。

【0034】

平坦面部１１３及び１１４並びに斜面部１１５を有する凹凸構造を有することにより、凹凸構造を有さない場合と比較して、本実施形態の発光素子１０は、出光面１０Ｕからの光取出効率を高めることができる。これは、平坦面部１１３及び１１４で内部反射することにより取り出すことができなかった光であっても、斜面部１１５からであれば取り出すことができるからである。
また、平坦面部１１３及び１１４が、有機ＥＬ素子１４０から出てから空気中に取り出されまで反射を繰り返す光を、多様な方向に反射させるので、これによっても、光取出効率を高めることができる。

【0035】

また、本実施形態においては、外部衝撃により凹凸構造の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、本実施形態の発光素子１０では、平坦面部１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１４を揃えているため、外部から出光面１０Ｕに加えられる力又は衝撃によって凸部１１６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、凸部１１６の破損を防止し、良好な光取り出し効率と、発光素子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。

【0036】

さらに、本実施形態においては、凹凸構造に塵及び破片が溜まり難くすることができる。平坦面部１１３は、周囲を凸部１１６に囲まれ、相対的に凹んだ窪みとなっている。したがって、塵及び埃が発光素子１０に付着する場合、その塵及び埃は、窪みに相当する平坦面部１１３に溜まり易い。仮に塵及び破片が平坦面部１１３に溜まると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じる可能性がある。ところが、本実施形態では窪みの底である平坦面部１１３が平坦になっているので、塵及び破片を容易に排出でき、塵及び破片が溜まり難くすることができる。

【0037】

図６は、発光素子１０の出光面１０Ｕの斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影した様子を模式的に示す投影図である。本実施形態では、平坦面部１１３及び１１４に垂直な方向は、発光素子１０の厚み方向に一致する。したがって、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００は、出光面１０Ｕに対して平行な平面となる。ただし、前記の平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００は、発光素子１０が有する平面ではなく、斜面部１１５の投影面積を測定するために設定される投影平面である。また、図６において、発光素子１０の出光面１０Ｕの斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に対して垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影した投影像９０１には斜線を付して示す。

【0038】

図６に示すように、本実施形態の発光素子１０において、斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に対して垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影して形成される投影面積は、平坦面部１１３及び１１４の合計面積の、通常０．１倍以下、好ましくは０．０５倍以下、より好ましくは０．０１倍以下である。また、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の比の下限は、通常０．０００１倍以上、好ましくは０．０００５倍以上、より好ましくは０．００１倍以上である。

【0039】

図７は、凹凸構造層１１１を、交差部分１１６Ｚ以外の凸部１１６において、平坦面部１１４の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を、拡大して模式的に示す図である。
本実施形態の発光素子１０において、平坦面部１１４の一部は、特定平坦面部１１７となる。具体的には、平坦面部１１４のうち、凸部１１６の交差部分１１６Ｚ以外の部分にある面部が、特定平坦面部１１７となる。特定平坦面部１１７とは、出光面構造層１００を、特定平坦面部１１７の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面において、特定平坦面部１１７の幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが、通常１以上、好ましくは１．２５以上、より好ましくは１．５以上であり、通常２．５以下、好ましくは２．２５以下、より好ましくは２．０以下であるものを指す。

【0040】

ここで、特定平坦面部１１７は、特定平坦面部１１７の高さＨを観念する前提として、周囲よりも相対的に突出していることを要する。特定平坦面部１１７が「突出している」とは、出光面１０Ｕにおいて周囲の平坦面部１１３よりも突出していることを意味する。すなわち、斜面部１１５を介して隣り合う他の平坦面部１１３よりも、有機ＥＬ素子１４０までの距離が遠いことを意味する。また、特定平坦面部１１７の高さＨ、とは、特定平坦面部１１７と、当該特定平坦面部１１７に斜面部１１５を介して隣り合う他の平坦面部１１３との、厚み方向における位置の差（高低差）のことをいう。

【0041】

周囲の平坦面部１１３よりも突出している平坦面部１１４は、その全てが必ずしも特定平坦面部１１７でなくてもよく、一部に特定平坦面部１１７以外の部分を含んでいてもよい。本実施形態では、交差する凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙの交差部分１１６Ｚにおいては、平坦面部１１４の高さＨ及び幅Ｗとの比Ｈ／Ｗが前記の範囲に収まっていなくてもよい。ただし、シースルーと光取出効率とを高いレベルで両立させる観点からは、周囲の平坦面部１１３よりも突出している平坦面部１１４が全て特定平坦面部１１７となることが特に好ましい。

【0042】

このような構成を有することにより、本実施形態においては、発光素子１０の向こう側を見通せるようになる。一般に、観察者が発光素子１０を通して向こう側を見通す場合には、観察者は出光面１０Ｕの法線方向またはそれに近い方向から発光素子１０を見ることが多い。このため、シースルーを実現する観点から発光素子１０を透過させるべき光は、出光面１０Ｕに対する入射角が小さくなる傾向がある。ここで、平坦面部１１３及び１１４は、出光面１０Ｕに平行であるので、出光面１０Ｕに対する入射角が小さい光を透過させやすい傾向がある。したがって、平坦面部１１３及び１１４には、発光素子１０を通して向こう側を見通すための光を効果的に透過させ、シースルーの実現する作用を有する。

【0043】

ところが、従来の片面発光型の発光素子に設けられる凹凸構造を両面発光型の発光素子に適用した場合、通常は斜面部の割合が大きくなることにより、相対的に平坦面部の割合が小さくなるので、ヘイズが大きくなり、発光素子の向こう側を見通せなくなっていた。これに対し、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合を前記の範囲に収めると、出光面１０Ｕに対して垂直な方向から見た場合の凹凸構造によるヘイズの向上を抑制できる。したがって、本実施形態の発光素子１０によれば、凹凸構造を有しながらもヘイズの上昇を抑制できるので、シースルーを損なわないようになっている。

【0044】

また、このように平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合が前記の範囲にある場合において、幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが前記の範囲に収まる特定平坦面部１１７を有することにより、本実施形態の発光素子１０は、シースルーと光取出効率とを、高いレベルで両立させることができる。具体的には、前記の比Ｈ／Ｗを前記範囲の下限値以上とすることによって光取出効率を高く維持することができる。また、上限値以下とすることにより、ヘイズを抑制してシースルーを実現することができる。

【0045】

出光面１０Ｕの凹凸構造における平坦面部１１３及び平坦面部１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差の最大値は、好ましくは１３０μｍ以下であり、より好ましくは１２０μｍ以下、特に好ましくは１１０μｍ以下である。また、下限は、通常５μｍ以上、好ましくは７．５μｍ以上もしくは１０μｍ以上である。本実施形態では、平坦面部１１３及び平坦面部１１４の厚み方向の位置の差は、前記の特定平坦面部１１７の高さＨに一致する。よって、特定平坦面部１１７の高さＨの最大値も、前記範囲に収まることが好ましい。

【0046】

平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差の最大値をこのような範囲に収めることにより、出光面１０Ｕの法線方向に対して傾斜した方向（斜め方向）から見た場合にも発光素子１０の向こう側を見通すことができるようになる。斜面部１１５の面積割合が大きいと、斜め方向から出光面１０Ｕを見た場合のヘイズが大きくなる傾向がある。これに対し、平坦面部１１３及び１１４の合計面積（全面積）に対する斜面部１１５の投影面積の割合が前記の範囲に収まる場合は、平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差の最大値が前記の範囲に収まることにより、斜め方向から見た場合のヘイズの向上を抑制できるので、斜め方向から発光素子１０を見た場合でもシースルーを損なわないようにできる。

【0047】

斜面部１１５は、平坦面部１１３及び１１４に対して、通常８０°以上、好ましくは８１°以上、より好ましくは８２°以上、また、通常９０°未満、好ましくは８９°以下、より好ましくは８８°以下の傾斜角度θで傾斜していることが好ましい。すなわち、斜面部１１５は平坦面部１１３及び１１４に対して平行でない面であるが、これらの斜面部１１５と平坦面部１１３及び１１４とがなす角度θが前記の範囲に収まることが好ましい。このように斜面部１１５の傾斜角度θが大きいことにより、光取出効率を安定して高めることができる。また、傾斜角度θが小さい場合と比べ、傾斜角度θが大きいと斜面部１１５一つあたりの前記投影面積を小さくできるので、出光面１０Ｕに対して垂直な方向から見た場合に発光素子１０の向こう側をより明瞭に見通しやすくなる。出光面１０Ｕに対して垂直な方向は発光素子１０の正面方向に当たり、通常はこの正面方向から発光素子１０の向こう側を見通す頻度が高いと想定されるため、前記の利点は実用上、有用である。

【0048】

また、本実施形態では、全ての斜面部１１５の傾斜角度θは、同じ大きさに設定されているが、特に限定されず異なっていてもよい。

【0049】

凹凸構造層１１１の厚みＴは、前記の平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差の最大値との関係で、適切な範囲にすることが好ましい。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の厚みＴを薄くしたほうが発光素子１０の可撓性を高めることが可能となり、発光素子１０の製造工程における凹凸構造層１１１の取り扱いが容易となるので、好ましい。具体的には、平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差の最大値と凹凸構造層１１１の厚みＴとの差は、０〜３０μｍであることが好ましい。ここで、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、凹凸構造の平坦面部１１４との距離のことである。

【0050】

図３に示すように、出光面１０Ｕは、平坦面部１１３及び１１４並びに斜面部１１５を含む繰り返し構造が、所定の方向に並んだ形状となっている。このような繰り返し構造のピッチＰは、通常０．１μｍ以上、好ましくは０．１５μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上であり、通常５００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下である。ピッチＰが前記範囲の下限値以上となることにより光取出効率を向上させることができる。また、ピッチＰが前記範囲の上限値以下となることにより透明性を向上させることができる。

【0051】

（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。

【0052】

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。ここで透明樹脂が「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してもよく、例えば、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してもよい。

【0053】

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てもよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂など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。

【0054】

熱可塑性樹脂としては、例えば、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、例えば、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等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。

【0055】

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、高性能の発光素子１０を容易に製造することができる。

【0056】

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、例えば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、例えば脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（例えば、日本ゼオン社製の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。

【0057】

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。

【0058】

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、シースルー性を阻害しない範囲で、光拡散性のある材料を用いてもよい。これにより、シースルー性を維持しつつ、出光面構造層１００を透過する光を拡散させることができ、観察角度による色味の変化を低減することができる。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

粒子の形状は、例えば、球状、円柱状、針状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状等の形状としてもよい。
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。

【0062】

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の差を前記範囲の下限値以上とすることにより観察角度による色味の変化を効果的に防止でき、また、上限値以下とすることにより光取出効果を高くすることができる。

【0063】

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。

【0064】

さらに、樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含んでいてもよい。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。

【0065】

凹凸構造層１１１の厚さＴ（図７参照）は、特に限定されないが、１μｍ〜７０μｍであることが好ましい。
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。

【0066】

（支持基板）
本実施形態の発光素子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、発光素子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、発光素子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。

【0067】

支持基板１３１を構成する材料としては、通常、透明な材料を用いる。その材料としては、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。

【0068】

（接着層）
本実施形態の発光素子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うる。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。

【0069】

〔１−３．封止基材〕
本実施形態の発光素子１０は、有機ＥＬ素子の表面１４５に封止基材１５１を備える。封止基材１５１は、有機ＥＬ素子の表面１４５に直接接するように設けてもよい。また、有機ＥＬ素子の表面１４５と封止基材１５１との間に、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。

【0070】

封止基材１５１としては、有機ＥＬ素子１４０を封止でき、表面１４５から出てくる光を透過させる任意の部材を用いうる。例えば、支持基材１３１と同様の部材を用いうる。

【0071】

〔１−４．製造方法〕
発光素子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する工程と、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０を用意する工程と、用意した複層体１１０を接着層１２１を介して支持基板１３１の他方の面に貼付する工程と、有機ＥＬ素子１４０の支持基板１３１とは反対側の面に封止基材１５１を設ける工程とを行うことにより製造してもよい。ここで、前記の各工程は、所望の発光素子１０が得られる限り順番に制限はない。

【0072】

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ってもよい。より具体的な方法としては、例えば、
（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。

【0073】

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ようにしてもよい。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。

【0074】

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（基材フィルム層の、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。

【0075】

〔１−５．主な利点の説明〕
本実施形態の発光素子１０は上述したように構成されているので、有機ＥＬ素子１４０の発光層１４２で発生した光は、第一の透明電極層１４１及び出光面構造層１００を透過して出光面１０Ｕを通って取り出され、また、第二の透明電極層１４３及び封止基材１５１を透過して出光面１０Ｄを通って取り出される。この際、出光面１０Ｕが平坦面部１１３及び１１４並びに斜面部１１５を含む凹凸構造を有するため、出光面１０Ｕから光を高効率で取り出すことができる。さらに、特定平坦面部１１７の幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗを適切に設定してあるので、光取出効率を顕著に高めることができる。

【0076】

また、発光素子１０が備える層がいずれも透明であるため、発光素子１０では、一方の出光面１０Ｕに入射した光は発光素子１０を透過して他方の出光面１０Ｄを通って出て行けるようになっており、また、他方の出光面１０Ｄに入射した光も発光素子１０を透過して一方の出光面１０Ｕを通って出て行けるようになっている。この際、本実施形態では、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合を所定の範囲に収めてあり、且つ、特定平坦面部１１７の幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗを適切に設定してあるので、ヘイズを抑制できる。したがって、発光素子１０を通じて反対側を肉眼で明瞭に見通すことができるようになり、シースルー型の発光素子を実現できる。

【0077】

具体的には、発光素子１０は、発光素子１０全体として、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上の全光線透過率を有する。なお、上限は理想的には１００％であるが、通常は９０％以下である。

【0078】

さらに、発光素子１０のヘイズは、発光素子１０全体として、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下と小さい値である。なお、下限値は理想的にはゼロであるが、通常は０．１％以上である。

【0079】

〔２．第二実施形態〕
第一実施形態に係る出光面１０Ｕにおいては、平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４はそれぞれ一定であり、このため平坦面部１１３と平坦面部１１４との厚み方向の位置Ｔ_１１３及びＴ_１１４の差は一定であった。しかし、本発明の発光素子では、例えば平坦面部を、厚み方向において３つ以上の異なる位置に設け、平坦面部の厚み方向の位置の差が不均一となるようにしてもよい。

【0080】

図８は、出光面９１０Ｕの、厚み方向において３つ以上の異なる位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３に、平坦面部９１１、９１２及び９１３を設けた凹凸構造層９１０の断面の一例を、拡大して模式的に示す図である。この図８においては、平坦面部９１２及び９１３の幅方向及び厚み方向に平行な平面で、凹凸構造層９１０を切った断面を示す。例えば図８に示すように、２つの平坦面部９１２及び９１３を有する凸部９１４を平坦面部９１１に形成した場合、これらの平坦面部９１１、９１２及び９１３の厚み方向における位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３は、互いに異なる。このように厚み方向において３つ以上の異なる位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３に平坦面部９１１、９１２及び９１３を有する凹凸構造層９１０では、平坦面部９１１と平坦面部９１２との厚み方向の位置の差（即ち、位置Ｔ_９１１から位置Ｔ_９１２までの距離）と、平坦面部９１１と平坦面部９１３との厚み方向の位置の差（即ち、位置Ｔ_９１１から位置Ｔ_９１３までの距離）とが異なる。このため、平坦面部９１１、９１２及び９１３の厚み方向の位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３の差が不均一となる。

【0081】

このように平坦面部９１１、９１２及び９１３を厚み方向において３つ以上の異なる位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３に設けた場合、特定平坦面部の高さＨは、以下のようにして特定する。例えば平坦面部９１３が特定平坦面部である場合、その高さＨは、（ａ）平坦面部９１３と、この平坦面部９１３に斜面部９１５を介して隣り合う平坦面部９１１との厚み方向の位置Ｔ_９１１及びＴ_９１３の差である高さＨａと、（ｂ）平坦面部９１３と、この平坦面部９１３に斜面部９１６を介して隣り合う平坦面部９１２との厚み方向の位置Ｔ_９１２及びＴ_９１３の差である高さＨｂと、がある。この場合、高さＨａ及び高さＨｂのうち少なくとも一方、好ましくは両方を高さＨとした場合に、比Ｈ／Ｗが上述した範囲（即ち、１以上２．５以下）であれば、平坦面部９１３は特定平坦面部となる。

【0082】

また、平坦面部９１１、９１２及び９１３を厚み方向において３つ以上の異なる位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３に設ける場合には、いずれの平坦面部９１１、９１２及び９１３の厚み方向の位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３を比べても、それぞれ０．１μｍ以上異なるようにすることが好ましい。図８に示す例では、位置Ｔ_９１１と位置Ｔ_９１２との差、位置Ｔ_９１１と位置Ｔ_９１３との差、並びに、位置Ｔ_９１２と位置Ｔ_９１３との差のいずれも、０．１μｍ以上となることが好ましい。

【0083】

出光面９１０Ｕの平坦面部９１１、９１２及び９１３が、厚み方向において０．１μｍ以上異なる３つ以上の位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３に設けられていると、出光面９１０Ｕの凹凸構造は、出光面９１０Ｕを通って出て行く光（出射光）、及び、出光面９１０Ｕで反射した光（反射光）の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差を有することになる。これにより、前記の出射光及び反射光の一方又は両方の干渉による虹ムラを効果的に抑制できる。ここで虹ムラとは、出光面９１０Ｕを見た場合に観察される虹状の色ムラのことを意味する。また、出光面９１０Ｕを通って出て行く出射光には、有機ＥＬ素子の発光層で発生した光だけでなく、当該出光面を通って発光素子の内部へ進入し、発光素子の内部で反射して再び出光面を通って出て行く光、並びに、当該出光面とは反対側の出光面を通って発光素子の内部へ進入し、発光素子を透過して出て行く光（透過光）も含む。

【0084】

前記の平坦面部９１１、９１２及び９１３の厚み方向における位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３の差は、０．１μｍ以上の他にも、例えば０．１５μｍ以上もしくは０．２μｍ以上であってもよい。また、平坦面部９１１、９１２及び９１３の厚み方向における位置Ｔ_９１１、Ｔ_９１２及びＴ_９１３の差の上限については特に限定しないが、大きすぎると発光素子が厚くなる傾向があることから、好ましくは５０μｍ以下であり、例えば２５μｍ以下もしくは１０μｍ以下としてもよい。

【0085】

以下、平坦面部を厚み方向において３つ以上の異なる位置に設けた場合の例を、図面を用いて説明する。
図９は、本発明の第二実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【0086】

図９に示すように、本発明の第二実施形態に係る発光素子２０は、凹凸構造層１１１の代わりに凹凸構造層２１１を備えること以外は、第一実施形態に係る発光素子１０と同様である。すなわち、第二実施形態に係る発光素子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。

【0087】

凹凸構造層２１１は、凸部１１６の高さが不均一となっていること以外は、第一実施形態に係る凹凸構造層１１１と同様である。具体的には、ある方向に延在する一群の凸部１１６Ｘのうち、一部の凸部２１６Ｘが低くなっており、また、別の群の凸部１１６Ｙのうち、一部の凸部２１６Ｙが高くなっている。この場合、凸部２１６Ｘ及び２１６Ｙの頂部にある平坦面部２１３及び２１４の厚み方向の位置は、平坦面部１１３及び１１４の厚み方向の位置とは異なる。したがって、出光面２０Ｕは、厚み方向において異なる４つの位置に平坦面部１１３、１１４、２１３及び２１４を有することになる。

【0088】

この際、平坦面部１１３と平坦面部２１３との厚み方向の位置の差は、凸部２１６Ｘの高さとなる。また、平坦面部１１３と平坦面部２１４との厚み方向の位置の差は、凸部２１６Ｙの高さとなる。さらに、平坦面部１１３と平坦面部２１３及び２１４以外の平坦面部１１６Ｘ及び１１６Ｙとの厚み方向の位置の差は、凸部２１６Ｘ及び２１６Ｙ以外の凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙの高さとなる。これらの凸部１１６Ｘ、１１６Ｙ、２１６Ｘ及び２１６Ｙの高さの差が、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差となっていると、干渉による色むらを抑制できる。すなわち、厚み方向の位置が異なる平坦面部１１３、１１４、２１３及び２１４における出射光及び反射光の干渉を抑え、虹ムラを効果的に抑制できる。この際、前記の寸法差は、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差となることでも作用を発揮するが、通常は出射光よりも反射光の方が虹ムラへの影響が大きい傾向があるので、反射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることにより、顕著な効果を発揮する。

【0089】

前記の干渉をもたらす差異を超える寸法差とは、有機ＥＬ素子１４０の発光層１４２で発生した光の干渉を例に挙げると、例えば、この光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差である。この寸法差を設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができる。かかる寸法差の上限は特に限定されないが、好ましくは、前記の光の中心波長の６０倍以下である。

【0090】

上記数値範囲は、以下に示す知見から確認している。すなわち、凸部の高さを全て揃えて平坦面部の厚み方向の位置の差が均一になる態様で設計した凹凸構造層において、平坦面部の厚み方向の位置の差に１７０ｎｍ以上の誤差が生じると干渉が発生して虹ムラが現れるという場合に、虹ムラを発生させる誤差の最小値の２倍以上の高さの寸法差を、平坦面部の厚み方向の位置の差に敢えて設けると、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差が均一になる態様で設計した凹凸構造層において、平坦面部の厚み方向の位置の差に標準偏差でσ１ｎｍ（≒６０ｎｍ）のバラツキが生じると干渉が発生し虹ムラが現れるという場合、平坦面部の厚み方向の位置の差に６×σ１ｎｍ（＝３６０ｎｍ）以上の寸法差を敢えて設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。上記２つの知見により、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差は、発光素子が出す光の中心波長の０．６２倍以上であると示すことができる。

【0091】

また、同様の理由から、透過光及び反射光の干渉では、干渉をもたらす差異を超える寸法差は、透過光及び反射光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差であり、また通常６０倍以下の寸法差である。ただし、通常は、透過光及び反射光は自然光であり、任意の波長を含む光であるため、反射する光の中心波長を決定することは難しい。そこで、虹ムラの原因となる光が可視光であることに鑑みて、通常は、可視光の中心波長である５５０ｎｍを反射する光の中心波長として、前記の寸法差を設定してもよい。

【0092】

第一実施形態のように平坦面部の厚み方向の位置の差が全て均一にできた場合には干渉による虹ムラは生じ難い。しかし、現実の製品では温度及び湿度等の製造条件の変更により全ての寸法を設計どおりに製造することが難しい場合がある。そこで、上述したように平坦面部を、厚み方向において３つ以上の異なる位置に積極的に設けることにより、虹ムラをより容易に抑制することが可能となる。

【0093】

また、平坦面部の厚み方向の位置の差以外の要素において、前記の寸法差を設けた場合でも、同様の効果を得ることができる。例えば、平坦面部の厚み方向の位置の差、平坦面部の幅、平坦面部のピッチなどの要素群のうち１つ以上の要素において前記の寸法差があれば、同様に虹ムラを抑制することができる。

【0094】

また、本発明の第二実施形態に係る発光素子２０は、平坦面部１１３、１１４、２１３及び２１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合が所定の範囲に収まっている。さらに、凸部１１６の頂部にある平坦面部１１４、２１３及び２１４が特定平坦面部となって、幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが所望の範囲に収まっている。このため、シースルーであることと、光取出効率を高めることとを両方とも実現することができる。
さらに、本発明の第二実施形態に係る発光素子２０によっては、第一実施形態に係る発光素子１０と同様の利点を得ることができる。

【0095】

〔３．第三実施形態〕
第一実施形態及び第二実施形態においては、凸部１１６が互いに垂直な２方向に延在する２群の凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙを含むようにしたが、凸部１１６は一方向に延在する一群の凸部のみを含むようにしてもよく、三方向以上に延在する三群以上の凸部を含むようにしてもよい。さらに、凸部が延在する方向は、ランダムにしてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
図１０は、本発明の第三実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【0096】

図１０に示すように、本発明の第三実施形態に係る発光素子３０は、凹凸構造層１１１の代わりに凹凸構造層３１１を備えること以外は、第一実施形態に係る発光素子１０と同様である。すなわち、第三実施形態に係る発光素子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。

【0097】

凹凸構造層３１１は、凸部１１６が、一群の凸部１１６Ｘ及び別の群の凸部１１６Ｙに加え、更に別の群の凸部３１６Ａを含むこと以外は、第一実施形態に係る凹凸構造層１１１と同様である。凸部３１６Ａは、延在する方向以外は、凸部１１６Ｘ及び１１６Ｙと同様である。このため、出光面３０Ｕは、異なる方向に延在する３群以上の凸部１１６Ｘ、１１６Ｙ及び３１６Ａを有する。

【0098】

異なる方向に延在する３群以上の凸部１１６Ｘ、１１６Ｙ及び３１６Ａを有することにより、通常は、発光素子３０を観察した場合に、各凸部１１６Ｘ、１１６Ｙ及び３１６Ａのスジが視認されることを防止できる。ここで、凸部のスジとは、出光面に対して斜めの極角で当該出光面を観察した場合に、凸部が延在する方向に沿って視認されるスジのことを意味する。

【0099】

また、異なる方向に延在する３群以上の凸部１１６Ｘ、１１６Ｙ及び３１６Ａを有することにより、通常は、発光素子３０を観察した場合に、観察者が発光素子３０を見る方位角による見え方の変動を小さくできる。ここで見え方の変動とは、観察者が発光素子を見る方位角が変わると、発光素子の出光面の色及び明るさ等の見え方も変化するため、使用者の位置により発光素子の見え方が大きく変動する現象のことを意味する。

【0100】

これらの効果は、少なくとも３群の条列があれば奏されるが、より多くの条列がある方が顕著な効果が得られるものと考えられるので、条列を３群だけ設けるよりも、４群以上の条列を有することが好ましい。また、条列の群の数を過度に多くしなくても十分な効果が得られることから、通常は８群以下の条列を有するようにしてもよい。

【0101】

また、本発明の第三実施形態に係る発光素子３０は、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合が所定の範囲に収まっている。さらに、凸部１１６の頂部にある平坦面部１１４が特定平坦面部となって、幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが所望の範囲に収まっている。このため、シースルーであることと、光取出効率を高めることとを両方とも実現することができる。
さらに、本発明の第三実施形態に係る発光素子３０によっては、第一実施形態に係る発光素子１０と同様の利点を得ることができる。

【0102】

〔４．第四実施形態〕
第一〜第三実施形態においては、発光素子の２つの表面のうち一方の表面に出光面構造層を配置するようにしたが、両方の表面に出光面構造層を配置するようにしてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
図１１は、本発明の第四実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。

【0103】

図１１に示すように、本発明の第四実施形態に係る発光素子４０は、封止基材１５１の代わりに出光面構造層１００を備えること以外は、第一実施形態に係る発光素子１０と同様である。これにより、発光素子４０は、有機ＥＬ素子１４０の２つの表面１４４及び１４５の両方に、出光面構造層１００を備えることになる。

【0104】

このような構成の発光素子４０においては、有機ＥＬ素子１４０の発光層１４２で発生した光は、出光面１０Ｕ及び出光面１０Ｄの両方から取り出されることになる。この際、両方の出光面１０Ｕ及び１０Ｄで光取出効率を高めることが可能であり、また、発光素子４０をシースルーにすることができる。
さらに、本発明の第四実施形態に係る発光素子４０によっては、第一実施形態に係る発光素子１０と同様の利点を得ることができる。

【0105】

〔５．その他〕
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、上述した実施形態は、任意に組み合わせて実施してもよい。

【0106】

例えば、上述した実施形態では、延在する複数群の凸部を組み合わせた格子状の凸部により凹凸構造を設けたが、これ以外の構成により凹凸構造を設けてもよい。以下、その例について、図面を示して説明する。
図１２は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を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り、また、図１３は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を、特定平坦面部の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を拡大して模式的に示す図である。例えば図１２に示すように、凹凸構造層５１１の出光面５０Ｕにおいて、角錐台形状（角錐の頂部を底面と平行に切り取った形状）の凸部５１６を離散的に設けることにより、凹凸構造を設けてもよい。この際、角錐台形状の底面の形状は、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形としてもよい。この場合、凸部５１６の周囲の平坦面部５１３と、凸部５１６の頂部にある平坦面部５１４と、凸部５１６の側面である斜面部５１５とにより、凹凸構造が形成されている。このような構成では平坦面部５１４が特定平坦面部となり、図１３に示すように、その幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが上述した範囲（即ち、１以上２．５以下）を満たすようにする。

【0107】

図１４は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を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り、また、図１５は、本発明の一例に係る発光素子の凹凸構造層を、特定平坦面部の幅方向及び厚み方向に平行な平面で切った断面を拡大して模式的に示す図である。例えば図１４に示すように、凹凸構造層６１１の出光面６０Ｕにおいて、円錐台形状（円錐の頂部を底面と平行に切り取った形状）の凸部６１６を離散的に設けることにより、凹凸構造を設けてもよい。この場合、凸部６１６の周囲の平坦面部６１３と、凸部６１６の頂部にある平坦面部６１４と、凸部６１６の側面である斜面部６１５とにより、凹凸構造が形成されている。このような構成では平坦面部６１４が特定平坦面部となり、図１５に示すように、その幅Ｗと高さＨとの比Ｈ／Ｗが上述した範囲（即ち、１以上２．５以下）を満たすようにする。

【0108】

また、例えば、上述した実施形態では、有機ＥＬ素子の表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有機ＥＬ素子の表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。

【0109】

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。

【0110】

また、例えば、出光面においては、異なる形状、寸法、角度等を有する平坦面部及び斜面部を混在させてもよい。

【0111】

また、例えば、第四実施形態においては２つの出光面の両方に同じ形状の凹凸構造を設けたが、必ずしもこのような形態には限定されず、一方の出光面の凹凸構造の形状と、他方の出光面の凹凸構造の形状を異なるものとしてもよい。

【0112】

さらに、例えば、上述した実施形態では斜面部はいずれも平らな面としたが、斜面部を曲面にしてもよい。

【0113】

〔６．用途〕
本発明の発光素子は、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もよい。照明器具は、本発明の発光素子を光源として備え、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、本発明の発光素子を光源として備え、さらに、必要に応じて、筐体、電力を供給する回路、発光素子から取り出した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。

【実施例】

【0114】

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、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、特許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してもよい。
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。また、量を示す「部」及び「％」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。さらに、方位角方向とは、凹凸構造が形成された面に平行な方向を指す。

【0115】

〔実施例１〕
（複層体の製造）
ロール状のフィルム基材（商品名「ゼオノアフィルム」、日本ゼオン株式会社製、脂環式構造含有重合体樹脂のフィルム、厚さ１００μｍ、屈折率１．５３）にウレタンアクリレートを主成分とするＵＶ硬化樹脂（屈折率１．５４）を塗布して塗膜を形成し、かかる塗膜上に金属モールドを押し付けた。この状態で、紫外線を１．５ｍＪ／ｃｍ^２照射し塗膜を硬化させ、凹凸構造を有する凹凸構造層（厚み１３０μｍ）を形成した。

【0116】

凹凸構造を作製する金属モールドは、頂角５°、先端幅５０μｍの切削バイトを用いて、８つの方位角方向に溝を切削することにより作製した。８つの方位角方向は０°方向、２２．５°方向、４５°方向、６７．５°方向、９０°方向、１１２．５°方向、１３５°方向、１５７．５°方向とした。また、切削ピッチはいずれも２．０ｍｍとし、いずれの溝の深さも１２５．０μｍとした。

【0117】

得られた凹凸構造層の表面には、金属モールドに形成された溝に対応して断面が台形状の凸部を多数有する凹凸構造が形成された。この凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８７．５°であった。また、平坦面部の合計面積（全面積）に対する斜面部の投影面積の比は０．０８３であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は特定平坦面部となっており、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗは２．５であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は１２５．１μｍであった。

【0118】

（透明有機ＥＬ素子の製造）
主面に透明電極層が形成されたガラス基板上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール阻止層、電荷発生層、金属酸化物層及び陰極を、この順に形成した。各層を形成した材料と膜厚は下記の通りである。

【0119】

・透明電極層：ＩＴＯ ３００ｎｍ
・ホール注入層：三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）５ｎｍ
・ホール輸送層：ＮＳ−２１［新日鉄化学株式会社製］及びＭｏＯ_３ ２０ｎｍ、さらにＮＳ−２１ ５ｎｍ、合計２５ｎｍ
・発光層：ＮＳ−２１及びＥＹ５２（ｅ−Ｒａｙ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（以下、ｅ−Ｒａｙ社とする）製）２０ｎｍ、さらにＥＢ４３及びＥＢ５２（共にｅ−Ｒａｙ社製）３０ｎｍ、合計５０ｎｍ
・ホール阻止層：ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ） ５ｎｍ
・電荷発生層：Ｌｉｑ及びＤＰＢ ３５ｎｍ、さらにアルミニウム １．５ｎｍ、さらにＮＳ−２１及びＭｏＯ_３ １０ｎｍ、合計３７．５ｎｍ
・金属酸化物層：ＭｏＯ_３ ５ｎｍ
・陰極：ＩＴＯ １００ｎｍ

【0120】

ホール注入層から金属酸化物層までの形成は、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金属酸化物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０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。その後、陰極層のＩＴＯは、対向ターゲット型スパッタ法により製膜した。これを、ＵＶ硬化樹脂を用いて、別のガラス板により封止し、透明有機ＥＬ素子１を得た。得られた透明有機ＥＬ素子１に通電し駆動させたところ、良好な白色の光が得られ、正面方向及び斜め方向共に、透明性が優れていた。なお、ここで正面方向とは有機ＥＬ素子の主面の法線方向を指し、斜め方向とは有機ＥＬ素子の主面に対して４５°傾斜した方向を指す。

【0121】

（発光素子１の製造）
得られた透明有機ＥＬ素子１に、凹凸構造層を形成したフィルム基材を粘着層（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製、ＣＳ９６２１）を介して貼り合せ、透明有機ＥＬ素子１−粘着層−フィルム基材−凹凸構造層との層構成を有する発光素子１を得た。得られた発光素子１を通電して光らせ、発光素子１の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。

【0122】

〔実施例２〕
頂角２５°、先端幅２５μｍの切削バイトを用いて、４つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。４つの方位角方向は０°方向、４５°方向、９０°方向及び１３５°方向とした。切削ピッチは、いずれの方位角方向でも、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍ及び２．２ｍｍで、溝ごとにランダムになるようにした。さらに、いずれの溝の深さも５０．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み５５μｍ）を形成し、発光素子２を製造した。

【0123】

得られた凹凸構造層の表面には、金属モールドに形成された溝に対応して断面が台形状の凸部を多数有する凹凸構造が形成された。この凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９６であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は特定平坦面部となっており、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗは２．０であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は５０．１μｍであった。
得られた発光素子２を通電して光らせ、発光素子２の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。

【0124】

〔実施例３〕
頂角１０°、先端幅７０μｍの切削バイトを用いて、６つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。６つの方位角方向は０°方向、３０°方向、６０°方向、９０°方向、１２０°方向及び１５０°方向とした。切削ピッチは、いずれの方位角方向でも、２．７ｍｍ、２．８５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．１５ｍｍ及び３．３ｍｍで、溝ごとにランダムになるようにした。さらに、いずれの溝の深さも１４０．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１４５μｍ）を形成し、発光素子３を製造した。

【0125】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８５．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９８であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は特定平坦面部となっており、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗは２．０であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は１４０．１μｍであった。
得られた発光素子３を通電して光らせ、発光素子３の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。

【0126】

〔実施例４〕
頂角２５°、先端幅１００μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は、０°方向及び９０°方向とした。また、切削ピッチはいずれも３ｍｍとし、いずれの溝の深さも１５０．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１５５μｍ）を形成し、発光素子４を製造した。

【0127】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９６であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は特定平坦面部となっており、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗは１．５であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は１５０．１μｍであった。
得られた発光素子４を通電して光らせ、発光素子４の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。

【0128】

〔比較例２〕
頂角１５．０°、先端幅３０μｍの切削バイトを用いて、８つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。８つの方位角方向は０°方向、２２．５°方向、４５°方向、６７．５°方向、９０°方向、１１２．５°方向、１３５°方向及び１６２．５°方向とした。また、切削ピッチはいずれも１．２ｍｍとし、いずれの溝の深さも９０．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み９５μｍ）を形成し、発光素子５を製造した。

【0129】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８２．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３５８であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗが３．０であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は９０．１μｍであった。
得られた発光素子５を通電して光らせ、発光素子５の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。

【0130】

〔比較例３〕
頂角２０．０°、先端幅２００．０μｍの切削バイトを用いて、４つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。４つの方位角方向は０°方向、４５°方向、９０°方向及び１３５°方向とした。切削ピッチは、いずれの方位角方向でも、０．９ｍｍ、０．９５ｍｍ、１ｍｍ、１．０５ｍｍ及び１．１ｍｍで、溝ごとにランダムになるようにした。さらに、いずれの溝の深さも１４０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１４５μｍ）を形成し、発光素子６を製造した。

【0131】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８０．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２５５であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗが０．７であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は１４０．１μｍであった。
得られた発光素子６を通電して光らせ、発光素子６の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。

【0132】

〔比較例４〕
頂角３０．０°、先端幅３５．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。切削ピッチは、いずれの方位角方向でも、７２０．０μｍ、７６０．０μｍ、８００．０μｍ、８４０．０μｍ及び８８０．０μｍで、溝ごとにランダムになるようにした。さらに、いずれの溝の深さも１００．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１０５μｍ）を形成し、発光素子７を製造した。

【0133】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７５．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３４３であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗが２．９であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は１００．１μｍであった。
得られた発光素子７を通電して光らせ、発光素子７の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。

【0134】

〔比較例５〕
頂角２５．０°、先端幅１００．０μｍの切削バイトを用いて、６つの方位角方向に溝を切削することにより、金属モールドを作製した。６つの方位角方向は０°方向、３０°方向、６０°方向、９０°方向、１２０°方向、１３０°方向とした。また、切削ピッチはいずれも１．５ｍｍとし、いずれの溝の深さも５０．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み５５μｍ）を形成し、発光素子８を製造した。

【0135】

製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．１６３であった。また、凸部の頂部にある平坦面部は、幅Ｗと高さＨの比Ｈ／Ｗが０．５であった。さらに、平坦面部の厚み方向の位置の差の最大は５０．１μｍであった。
得られた発光素子８を通電して光らせ、発光素子８の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。

【0136】

〔評価〕
（光取り出し量）
実施例１で得られた透明有機ＥＬ素子１、実施例１〜４並びに比較例２〜５で得られた発光素子１〜８について、プログラム（プログラム名：ＡＳＡＰ，Ｂｒｅａｕｌｔ Ｒｅｓｅｒｃｈ社製）を用いた光学シミュレーションで、発光層の光度を１ｌｍとし、両面からでてくる光度を算出した。得られた値を表１及び表２に示す。

【0137】

表１及び表２において、「貼合面の光取出量」欄の数値は、凹凸構造層が設けられて凹凸構造を有する出光面からの光取出量を表し、「裏面の光取出量」欄の数値は、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表し、「貼合面／裏面」欄の数値は、「貼合面の光取出量」と「裏面の光取出量」の比を表す。「貼合面／裏面」欄の数値が高いほど、貼合面への光取り出し効果が優れていることを表す。

【0138】

また、透明有機ＥＬ素子１については比較例１として取り扱う。比較例１において、「貼合面の光取出量」欄の数値および「裏面の光取出量」欄の数値は、いずれも、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。

【0139】

（凹凸構造層の透明性）
実施例１〜４並びに比較例２〜５で得られた凹凸構造層について、プログラム（プログラム名：ＡＳＡＰ，Ｂｒｅａｕｌｔ Ｒｅｓｅｒｃｈ社製）を用いた光学シミュレーションで、平行光透過率と拡散光透過率を算出し、凹凸構造層の透明性を表す数値として、（拡散光透過率）／（平行光透過率＋拡散光透過率）×１００を算出した。この数値が低いほど、厚み方向から見た透明性に優れることを表す。得られた値を表１及び表２に示す。

【0140】

（視認性）
５ｍｍ×５ｍｍサイズの文字を配列した表示面の５０ｃｍ手前に、透明有機ＥＬ素子１および発光素子１〜８を非点灯状態で配置し、透明有機ＥＬ素子１および発光素子１〜８を通して、正面方向および斜め方向から文字を観察した。文字がにじみやゆがみが無くはっきり見えるものを「優」、にじみやゆがみがあるが、文字が読み取れるものを「良」、にじみやゆがみが多く、文字がはっきり読み取れないものを「不良」とした。結果を表１及び表２に示す。

【0141】

【表1】

【0142】

【表2】

【0143】

〔検討〕
表２から分かるように、発光素子の表面に凹凸構造を設けていない比較例１では光取出効率が低い。また、比較例２〜５では、発光素子の表面に凹凸構造を設けたため、光取出効率には優れているが、視認性及び透明性に劣る。これに対し、表１に記載のように、本発明の実施例１〜４では光取出効率、視認性及び透明性の全てにバランスよく優れる。したがって、本発明の構成により、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる発光素子を実現しうることが確認された。

【符号の説明】

【0144】

１０、２０、３０、４０ 発光素子
１０Ｕ、２０Ｕ、３０Ｕ、５０Ｕ、６０Ｕ 出光面
１００、２００、３００ 出光面構造層
１１０、２１０、３１０ 複層体
１１１、２１１、３１１、５１１、６１１ 凹凸構造層
１１２ 基材フィルム層
１１３、１１４、２１３、２１４、５１３、５１４、６１３、６１４ 平坦面部
１１５、５１５、６１５ 斜面部
１１６、１１６Ｘ、１１６Ｙ、２１６Ｘ、２１６Ｙ、３１６Ａ、５１６、６１６ 凸部
１１７ 特定平坦面部
１２１ 接着層
１３１ 支持基板
１４０ 有機ＥＬ素子
１４１ 第一の透明電極層
１４２ 発光層
１４３ 第二の透明電極層
１４４、１４５ 有機ＥＬ素子の表面
１５１ 封止基材
９００ 平面
９０１ 投影像
９１０ 凹凸構造層
９１１、９１２、９１３ 平坦面部
９１４ 凸部
９１５、９１６ 斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】