专利名称：发光设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光设备，其包括用于改变接收光光路的光学装置。
背景技术：
传统上，目前存在具有各向同性发光性质的面发光装置，如有机电致发光装置(有机EL装置)和无机电致发光装置(无机EL装置)。并且，提出了具有这种面发光装置的照明设备，如照明系统和显示器。
传统的面发光装置和具有面发光装置的发光设备已知具有低抽取效率。将参照图19解释其原因。
图19表示有机EL装置300，其是一种底部发射型面发光装置。有机EL装置300具有包含光抽取表面310的透明基板320。在与光抽取表面310相对的表面上，相继层叠透明电极330，有机层340和反射电极350。有机层340发出的一部分光穿过透明电极330和透明基板320，从光抽取表面310发射到装置外部。
现在分析有机层340发射出并通过透明电极330到达透明基板320的光。光当以小于光抽取表面310临界角的角度到达光抽取表面310时，光发射到有机EL装置300的外部(图中的光线L1)。另一方面，当光以大于光抽取表面310临界角的角度到达光抽取表面310时，光被光抽取表面310全反射(图中的光线L2)。通过这种方式，仅有光的一部分分量通过光抽取表面310发射到外部，光的其他成分朝向有机EL装置300内部反射。为了防止发生这种反射，在形成有机EL装置300的材料中最靠近光抽取侧的一层(在此情形中为透明基板310)，可由折射率小于外部大气(通常为空气)的材料制成。不过，这种结构非常难以实现。
由光抽取表面310朝向有机EL装置300内部全反射的光线L2，或者在有机EL装置中被衰减(图中的光线L2’)，或者通过有机EL装置300的侧面(edge)发射到外部(图中的光线L2”)。
由此，仅有机层340产生的一部分光，或光线L1，通过光抽取表面310抽取到有机EL装置300外部。
具有有机EL装置300的发光设备不能获得足够大的亮度，或者获得足够大亮度时消耗的电量增多。
为了消除这种缺陷，提出了一种在底部发射型有机EL装置的透明基板的光抽取表面上形成凸凹不平的技术(例如，日本未审公开专利公报No.2000-323272)。在这种结构中，可提高抽取到设备外部的光与有机层产生的光的比值(抽取效率)。
应用上述简单增大抽取效率的技术不能获得足够大的亮度。即，不仅希望发光设备从光抽取表面发射出的光量增大，而且还要求在相对光抽取表面的特定方向亮度增大。
将以图20中所示的有机EL装置500为例进行说明。有机EL装置500具有透射或半透明液晶板400和背光(发光装置)402。背光402发出的光线L3以0°入射角到达液晶板400的非显示表面401。使用包含光线L3的入射光显示图像。希望有机EL装置500在垂直于光抽取表面410的方向(正向方向)具有最大亮度。
即，即使从面发光装置抽取出大量光，除非增大特定方向(上例中，为正向方向)的亮度，否则也难以使用所抽取出的光。
因此，不仅要求发光设备增大面发光装置所发出的光的抽取效率，而且还能有效使用所抽取的光(增大利用率)。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有高抽取效率且与其它方向相比在特定方向具有更高亮度的发光设备。
为了实现上述和其他目的，根据本发明的目的，提供一种具有一面发光装置，一透明光抽取元件和一透明光学装置的发光设备。该面发光装置具有光抽取表面。面发光装置具有各向同性发光性质。透明光抽取元件设置在光抽取表面上。光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和处于与第一入射表面相对一侧的光出射表面。光出射表面定义多个第一凸起和/或第一凹槽。第一凸起从第一入射表面向外凸出，第一凹槽朝向入射表面凹进。各第一凸起和第一凹槽的形状为n-角形(n-gonal)棱锥或者截头(truncated)n-角形棱锥。棱锥和截头棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第一入射表面的假想平面(imaginaryplane)。光学装置设置在光抽取元件上，并改变到达该装置的光的光路。光学装置具有大体平行于光抽取表面的第二入射表面，和位于第二入射表面相对侧的光出射表面。光出射表面定义多个第二凸起和/或第二凹槽。第二凸起从第二入射表面向外凸出，第二凹槽向第二入射表面凹进。每个第二凸起和第二凹槽的形状为m-角形棱锥或截头m-角形棱锥。棱锥和截头棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第二入射表面的假想平面。n和m为大于3的自然数。数值n和m满足下面条件(i)和(ii)其中之一(i)用数值m乘以一个自然数得到数值n；和(ii)用数值n乘以一个自然数得到数值m。
本发明还提供一种发光设备，该发光设备具有一面发光装置，一透明光抽取元件和一透明光学装置。该面发光装置具有光抽取表面。该面发光装置具有各向同性发光性质。光抽取元件设置在光抽取表面上。光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和位于与第一入射表面相对一侧的光出射表面。光出射表面定义多个第一凸起和/或第一凹槽。第一凸起从第一入射表面凸出，第一凹槽向第一入射表面凹进。各个第一凸起和第一凹槽的形状为n-角形棱锥或截头n-角形棱锥形。棱锥和截头棱锥具有一底面，该底面为大体平行于入射表面的假想平面。光学装置设置在光抽取元件上，并改变到达该装置的光的光路。光学装置具有大体平行于光抽取表面的光出射表面，和位于与光出射表面相对侧的第二入射表面。第二入射表面定义多个第二凸起和/或第二凹槽。第二凸起从光出射表面向外凸出，第二凹槽向光出射表面凹进。每个第二凸起和第二凹槽的形状为m-角形棱锥或截头m-角形棱锥。棱锥和截头棱锥具有一底面，该底面为大体平行于光出射表面的假想平面。n和m均为大于3的自然数。数值n和m满足下面条件(i)和(ii)其中之一(i)用数值m乘以一个自然数得到数值n；和(ii)用数值n乘以一个自然数得到数值m。
另外，本发明提供一种发光设备，该发光设备具有一面发光装置，一透明光学抽取元件，一第一光学装置和一第二光学装置。该面发光装置具有一光抽取表面。面发光装置具有各向同性发光性质。该光抽取元件设置在光抽取表面上。光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和位于与第一入射表面相对侧的光出射表面。光出射表面定义多个第一凸起和/或第一凹槽。第一凸起从第一入射表面向外凸出，第一凹槽向第一入射表面凹进。每个第一凸起和第一凹槽的形状为正方形棱锥或截头正方形棱锥。棱锥和截头棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第一入射表面的假想平面。第一光学装置和第二光学装置设置在光抽取元件上。每个光学装置改变入射到该装置上的光的光路。每个第一和第二光学装置具有大体平行于光抽取表面的第二入射表面。多个棒形单元棱镜(pole shaped unit prism)设置在与第二入射表面相对一侧，从而单元棱镜(unit prism)的纵轴基本上彼此平行。将第一光学装置设置成使其入射表面面对第一光学装置的光出射表面，将第二光学装置设置成使其入射表面面对第一光学装置的第二入射表面或第一光学装置的单元棱镜。设置在第二光学装置上的单元棱镜的纵轴大体垂直于设置在第一光学装置上的单元棱镜的纵轴。
根据结合附图通过例子说明本发明原理的下述说明，显然可以得出本发明的其他方面和优点。
参照结合附图对优选实施例的下述说明，将能更好地理解本发明及其目的和优点。
图1的透视图用于说明根据一个实施例的背光的结构；图2的剖面图用于说明根据该实施例的背光的结构；图3(a)的平面图用于说明根据该实施例的背光的第一凸起；图3(b)为沿图3(a)中的线3b-3b作出的剖面图；图3(c)为沿图3(a)中的线3c-3c作出的剖面图；图4(a)为用于说明根据该实施例的背光的第一凸起的第一幅图；图4(b)为沿图4(a)中的线4b-4b作出的剖面图；图4(c)为沿图4(a)中的线4c-4c作出的剖面图；图4(d)为用于说明根据该实施例的背光的第二凸起的第二幅图；图4(e)为沿图4(d)中的线4e-4e作出的剖面图；图4(f)为沿图4(d)中的线4f-4f作出的剖面图；图5(a)为用于说明根据该实施例的背光的第一凸起的第二幅图；图5(b)为沿图5(a)中的线5b-5b作出的剖面图；图5(c)为沿图5(a)中的线5c-5c作出的剖面图；图5(d)为用于说明根据该实施例的背光的第二凸起的第二幅图；图5(e)为沿图5(d)中的线5e-5e作出的剖面图；图5(f)为沿图5(d)中的线5f-5f作出的剖面图；图6(a)的剖面图说明根据该实施例的一个修改例的背光的第一凸起之一，其中第一凸起的形状为等边三角形棱锥形；图6(b)为沿图6(a)中的线6b-6b作出的剖面图；图6(c)的剖面图说明根据该实施例的一个修改例的背光的一个第二凸起，其中第二凸起的形状为等边三角形棱锥形；图6(d)为沿图6(c)中的线6d-6d作出的剖面图；图6(e)的剖面图说明根据该实施例的一个修改例的背光的一个第二凸起，其中第二凸起的形状为等边六角形棱锥形；图6(f)为沿图6(e)中的线6f-6f作出的剖面图；图7表示该实施例的背光，其中第一凸起的形状为等边三角形棱锥形，且密集地设置在光抽取表面12上；图8(a)说明根据该实施例另一修改例的背光的第一凸起；图8(b)为沿图8(a)中的线8b-8b作出的剖面图；图8(c)为沿图8(a)中的线8c-8c作出的剖面图；图8(d)表示根据该实施例另一修改例的背光的第二凸起；图8(e)为沿图8(d)中的线8e-8e作出的剖面图；图8(f)为沿图8(d)中的线8f-8f作出的剖面图；图9(a)表示根据该实施例另一修改例的背光的第一凸起；图9(b)为沿图9(a)中的线9b-9b作出的剖面图；图9(c)为沿图9(a)中的线9c-9c作出的剖面图；图9(d)表示根据该实施例另一修改例的背光的第二凸起；图9(e)为沿图9(d)中的线9e-9e作出的剖面图；图9(f)为沿图9(d)中的线9f-9f作出的剖面图；图10(a)表示根据一修改例的光抽取片；图10(b)为沿图10(a)中的线10b-10b作出的剖面图；图10(c)为沿图10(a)中的线10c-10c作出的剖面图；图11(a)表示根据另一修改例的光抽取片；图11(b)为沿图11(a)中的线11b-11b作出的剖面图；图11(c)为沿图11(a)中的线11c-11c作出的剖面图；图12的剖面图表示根据一修改例的棱镜片；图13为表示根据另一修改例的棱镜片的第二剖面图；图14的剖面图表示根据另一修改例的棱镜片；图15的剖面图表示使用光抽取片作为有机EL装置的基板的例子；
图16的透视图用于说明根据第二实施例的背光的结构；图17(a)用于说明根据第二实施例的背光的操作，用箭头代表光抽取片上的光抽取方向；图17(b)为沿图17(a)中的线17b-17b作出的剖面图；图17(c)为沿图17(a)中的线17c-17c作出的剖面图；图18(a)为用于解释根据第二实施例的背光的操作的第二幅图，用箭头表示光抽取片上光的抽取方向；图18(b)为沿图18(a)中的线18b-18b作出的剖面图；图18(c)为沿图18(a)中的线18c-18c作出的剖面图；图19为用于说明现有技术缺陷的第一剖面图；图20为用于说明现有技术缺陷的第二剖面图。
具体实施例方式
现在将参照
本发明的几个实施例。首先，将描述根据第一实施例的液晶显示器的背光(发光装置)。在附图中，相同或类似部件具有相同附图标记。
《第一实施例》图1示意地表示出该实施例背光的结构。
如图1中所示，为有机EL装置3的面发光装置具有光抽取表面31。光抽取元件和光学装置设置在光抽取表面31上，光抽取元件为光抽取片1，光学装置为棱镜片2。
<光抽取片>
如图2和3中所示，光抽取片1具有与有机EL装置3的光抽取表面31接触的第一入射表面11。在光抽取片1与第一入射表面11相对一侧上形成第一凸起13。第一凸起13的形状为相同尺寸和形状的正方形棱锥。各第一凸起13的底面13a包含在大体平行于第一入射表面11的假想平面10F内。
对于限定各第一凸起13底面13a的各边，每个第一凸起13的一边与相邻一个第一凸起13的一边共有。不过，光抽取片1上最外部的第一凸起13，在外部没有相邻凸起，这种第一凸起13的外侧的边不与任何其他第一凸起13共有。
可以任意决定第一凸起13的尺寸。通常，将第一凸起13设计成底面13a的每一边不小于1μm且不大于900μm长，从底面13a到顶部的高度或距离不小于1μm且不大于1200μm。
只要光抽取片1对于有机EL装置3产生、且从该实施例的背光发射到外部的光透明，则光抽取片1可以由使片1透明的任何传统材料制成。
光抽取片1的折射率优选处于有机EL装置3最靠近光抽取侧的一层的折射率与外部大气(通常为空气)的折射率之间。通常使用折射率不小于1.4且不大于1.7的材料作为光抽取片。
或者，可通过层叠相同材料层或不同材料层形成光抽取片1。
满足上述要求的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl-methacrylate)(折射率n＝1.49)，Arton(注册商标，n＝1.51)，Zeonor(注册商标，n＝1.52)，玻璃(n＝1.53)，聚氯乙烯(n＝1.54)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(n＝1.57)，聚碳酸酯(n＝1.58)，聚苯乙烯(n＝1.59)。
可通过传统方法形成第一凸起13。例如可通过下述方法中的任何一种形成第一凸起13。
通过雕刻(carving)由上面列举出的任何材料形成的板而形成凸起的方法。
使用掩模和光刻在由上面列举出的任何材料形成的板上形成凸起的方法。
通过制备用于形成凸起的模具，灌入上面列举出的任何材料，并使该材料凝固，从而制造具有凸起的光抽取片1的方法。
光抽取片1的第一入射表面11和有机EL装置3的光抽取表面31最好彼此紧密接触。为了使光抽取片1的折射率介于有机EL装置3中最靠近光抽取侧的一层的折射率与外部大气的折射率之间，选择在给材料加热或者施加紫外光时使光抽取片1与有机EL装置3的层相互紧密接触的材料。或者，可通过具有上面列举出的折射率值的粘合剂或者粘接片，将片1粘接到有机EL装置3的层。最好使光抽取片1与有机EL装置3的该层紧密接触的原因在于，如果例如在其他之间在某些部分存在空气，则用于将光通过有机EL装置3的光抽取表面31的部分抽取到外部的机制与现有技术的机制相同。
通过上述方式将光抽取片1设置在有机EL装置3的光抽取表面31上，与不设置片1的情形相比，可增大抽取到外部的光量。换言之，提高抽取效率。例如，由于图19中所示的现有技术有机EL装置300具有平坦的光抽取表面310，仅有与光抽取表面310的法线的夹角处于某个范围内的入射角的光被抽取到外部。另一方面，在本实施例中，相对于斜面13b的法线在某个角度范围内的光被抽取到外部。即，由于斜面13b相对于假想平面10F倾斜，光抽取片1能将以大于有机EL装置300的光抽取表面310临界角的角度到达假想平面10F的光射出。另外，在本实施例中，每个第一凸起13具有四个斜面13b，且这些斜面13b的总面积大于底面13a的面积。从而，本实施例的背光比现有技术背光具有更高的抽取效率。
(棱镜片2)在本实施例中，棱镜片2与光抽取片1具有相同形状。即，棱镜片2与图2至3(c)中所示的光抽取片1相同，并且在附图中，下述元件相同。
第二入射表面21与第一入射表面11相同。
第二凸起23与第一凸起13相同。
包括第二凸起23的底面23a的假想平面20F，与包括第一凸起13的底面13a的假想平面10F相同。
第二入射表面21的法线20N与第一入射表面11的法线10N相同。
由法线20N和每个第二凸起的斜面23b定义的角度θ20与由法线10N和每个第一凸起的斜面13b定义的角度θ10相同。具体而言，棱镜片2具有如图2中所示的形状。棱镜片2具有第二入射表面21，该第二入射表面大体平行于有机EL装置3的光抽取表面31。在棱镜片2与第二入射表面21相对的一侧上形成第二凸起23。每个第二凸起23的底面23a包含在大体平行于第二入射表面21的假想平面20F中。
棱镜片2由与光抽取片1相同的材料形成，并且通过相同制造方法制造成与片1具有相同形状(尺寸)。
由光抽取片1上第一凸起13的每个斜面13b和第一入射表面11的法线10N定义的角度θ10，基本上等于由棱镜片2上第二凸起23的每个斜面23b与第二入射表面21的法线20N定义的角度θ20。
在本说明中，由法线和斜面定义的角度指由法线和斜面限定的最小角度。换言之，该角度指由法线和包含凸起顶峰且垂直于底面的一边的直线定义的角度。
棱镜片2上第二凸起23的尺寸与光抽取片1上第一凸起13的尺寸相同。
棱镜片2设置成，使包含相邻一对第一凸起13的顶峰的直线与包含相邻一对第二凸起23的顶峰的直线平行。换言之，棱镜片2设置成，使第二凸起23的设置方向大体上与第一凸起13的设置方向相同。
当从棱镜片2的第二入射表面21的法线21N方向观察时(即，从光抽取片1的第一入射表面11的法线10N方向观察时)，第一凸起13的顶峰的位置与第二凸起23的顶峰的位置对准。不过顶峰的位置并非必须对准。
在本实施例中，棱镜片2的折射率与光抽取片1的折射率相同。
棱镜片2与光抽取片1之间的距离设定为预定数值。
<有机EL装置3>
如图2中所示，在有机EL装置3的透明基板32上相继形成透明电极33，有机层34和反射电极35。透明基板32由玻璃或树脂制成。透明电极33由ITO或IZO形成。有机层34包含有机发光材料，例如聚对亚苯亚乙烯(poly-para-phenylene vinylene)衍生物如Alq3，DPVBi，EM2，P1，DSA，tBu-PTC，CN-PPV，聚噻吩衍生物如PTOPT，聚对亚苯(poly-para-phenylene)衍生物如PO-PPP，聚乙炔(polyacethylene)衍生物如PDPA。反射电极35由铝或铬形成。
有机EL装置各层的结构和材料不限于上面所列出的。可以依照需要使用传统有机EL装置所使用的技术。例如，可以形成具有注入或输送载流子(空穴，电子)性质的一附加层，而且，可以用钝化膜覆盖有机EL装置。另外，上述各层可以层叠。
可通过制造传统有机EL装置的方法制造有机EL装置3。例如，可通过真空沉积，溅射，离子沉积或喷墨方法形成有机EL装置3。
<机制，操作>
将参照图4(a)至5(f)描述显著增大上述背光正向亮度的机制。在附图中，粗实线箭头表示光的前进方向。将参照图4(a)至4(f)说明用于增大正向亮度的第一种机制。
在本实施例中，光抽取片1和有机EL装置3设置成这样一种状态，使片1与装置3彼此紧密接触。从而，如图2和4(a)至4(c)中所示，沿垂直于第一凸起的斜面13b的方向发射出的光多于图19和20中所示的传统装置。当从各斜面13b发射出的光投射到大体平行于第一入射表面11的平面上时，在垂直于斜面13b方向的亮度大于平面上其他方向的亮度。
射出光抽取片1的光进入棱镜片2。然后，如图4(d)至4(f)所示，沿垂直于斜面23b的方向到达棱镜片2上第二凸起23的斜面23b的光的前进方向，被改变成垂直于第二入射表面21的方向，或者正向方向。
另一方面，将棱镜片2设置成，使包含相邻一对凸起23的顶峰的直线大体与包含光抽取片1上相邻一对凸起13的顶峰的直线平行。从而，如图4(a)中的粗箭头所示，沿四个不同方向前进的光线的前进方向，被转变成正向方向，如图4(d)至4(f)所示。
总之，由于从光抽取片1沿四个方向发射出的光量比沿其它方向发射出的光量多，并且棱镜片2将沿四个方向的光的光路转变成正向方向，从棱镜片2沿正向方向发射出的光量明显大于沿其它方向发射出的光量。即，在该发光装置或背光中，不仅明显增大抽取效率，而且还明显增大了光的使用效率。
将参照图5(a)至5(f)说明用于增大该实施例背光的正向亮度的结构和机制的其他实施例。
通过Monte Carlo方法进行光线跟踪模拟，发现取决于各第一凸起13的斜面13b与第一入射表面11的法线10N所定义的角度θ10，在大体与第一入射表面11平行的平面上，沿第一凸起13的斜面13b的侧面前进的光量增加，如图5(a)至5(c)所示。即，当发射光投射到平面上时，沿侧面前进的投射到平面上的光量增多。
在大体平行于第二入射表面21的平面中，棱镜片2将到达斜面23b交线和大体成直角的平面的光成分的方向改变到正向方向(入射表面的法线方向20N)。
从而，如果将棱镜片2设置成，使包含相邻一对第二凸起23的顶峰的直线与包含光抽取片1上相邻一对第一凸起13的顶峰的直线成45°角，则与上述情形相同，沿光抽取表面12的四个方向发射的光的前进方向改变到正向方向。
<优点>
根据图1至图5(f)的背光具有与具有各向同性发光性质的有机EL装置3的光抽取表面31紧密接触的光抽取片1。并且，具有第一凸起13的光抽取片1和具有第二凸起23的棱镜片2设置在光抽取表面31上面。这种结构与图19和20中所示的传统发光设备相比，可显著增大正向亮度。
由于光抽取片1与棱镜片2相同，片1，2无需分别设计和制造。这样可以简化制造过程。
<修改例>
根据第一实施例的背光可以进行如下修改。可以组合下面的修改，只要它们彼此不相抵触。
(修改例1光抽取片1与棱镜片2折射率不同)在第一实施例中，光抽取片1与棱镜片2可以具有不同折射率。
如果片1，2具有不同折射率，并且根据Snell折射定律进行模拟，可以将光抽取片1和/或棱镜片2制得更薄。而这会减小背光的厚度。或着，可进一步增大正向亮度。
即，由于棱镜片2上的每个第二凸起23具有相对于第二入射表面21倾斜的斜面23b，通过第二入射表面21进入棱镜片的光，被折射成沿特定方向例如沿垂直于第二入射表面21的方向前进。因此，增大了该方向的亮度。
(修改例2斜面的角度θ10与θ20不同)由法线10N与光抽取片1上凸起的各斜面13b定义的角度θ10，可以与由法线20N与棱镜片2上凸起的各斜面23b定义的角度θ20不同。
此时，为了增大正向亮度而优化角度θ10，θ20。或者，如果设计角度θ10，θ20以减小片1，2的厚度，则可以将光抽取片1和/或棱镜片2制得更薄。这会减小背光的厚度。或者，可进一步增大正向亮度。
可以改变第一和第二凸起13，23的大小和形状。因此，可以将光抽取片1和/或棱镜片2制得更薄。这会减小背光的厚度。或者，可进一步增大正向亮度。
(修改例3非正正方形棱锥的棱锥凸起)第一凸起13和/或第二凸起23可以是非正方形棱锥的棱锥。
如果第一凸起为边数为n(n为不小于3的自然数)的等边棱锥，第二凸起23为边数为m(m为不小于3的自然数)的等边棱锥，则数值n和m最好满足下述条件(1)和(2)其中的一个。
(1)通过用数值m乘以一个自然数得到数值n。
(2)通过用数值n乘以一个自然数得到数值m。
例如，当第一凸起13为图6(a)中所示的等边三角形棱锥时，第二凸起23最好为图6(c)中所示的等边三角形棱锥或图6(e)中所示的等边六角形棱锥。即使凸起13，23具有这些形状，根据上述机制显然可知，也会在与斜面13b和大体平行于第一入射表面11的平面之间的交线垂直的方向发射出大量光。即，在光抽取表面12的平面中，明显地沿三个方向发射出大量光。因此，为了收集光并沿正向方向发射出，棱镜片2最好具有与光的方向相应的斜面，从而明显增大特定方向如正向方向的亮度。
如上所述，根据各第一凸起13的斜面13b与第一入射表面11的法线10N所定义的角度θ10，在大体平行于第一入射表面11的平面上沿第一凸起13的侧面前进的光量增加。从而，如果根据这种性质适当设计棱镜片2的取向，则可增大正向亮度。
另外，当如图7中所示在光抽取片1上密集地形成具有等边三角形棱锥形的凸起13时，最好在棱镜片2上密集地形成具有同样等边三角形棱锥或等边六角形棱锥形状的凸起23。
例如，当在光抽取片1上密集地形成等边三角形凸起13时，当如图7中所示从前面观察时，在片1上排列三角形和倒三角形。因此，如图7中六个具有箭头的实线所示，沿六个方向前进的光量增大。通过这种方式聚集六个方向的光，显著增大正向亮度。
另外，对于等边n-角形棱锥和m-角形棱锥，数值n和m最好为3，4或6，从而可紧密地排列第一凸起13和第二凸起23。这样可以使上述优点更加突出。
当采用除上述以外的实施方式时，实际测量通过垂直于第一入射表面的平面发射出大量光的方向的光。并且，最好按照该方向测量和模拟可有效增大正向方向亮度的棱镜片2的取向。此外，当增大除正向方向以外方向的亮度时，可依照需要改变设计。对于下面所述的其他修改例也是如此。
(修改例4截头(truncated)等边多角形棱锥)第一凸起13和第二凸起23其中至少之一可以形成为截头等边多角形棱锥。或者，第一凸起13和第二凸起23均形成为截头等边多角形棱锥。
由于每个截头棱锥的上表面允许垂直于光抽取表面方向的那部分光，在不朝向其他方向折射的条件下穿过，截头棱锥有助于提高正向亮度。从而，即使凸起13，23为截头等边多角形棱锥形状，也可以获得与上述相同的优点。
例如，第一凸起13的形状可以为图8(a)至8(c)中所示的截头正方形棱锥，第二凸起23的形状可以为图8(d)至8(f)中所示的正方形棱锥。
如果凸起为等边n角形棱锥和等边m角形棱锥，则由于前面所述的原因，第一凸起13和第二凸起23的形状必须满足下面的要求(1)和(2)其中之一。
(1)通过用数值m乘以一个自然数得到数值n。
(2)通过用数值n乘以一个自然数得到数值m。
(修改例5非等边多角形棱锥或非等边多角形截头棱锥形状的凸起)可以在片上形成具有非等边多角形底面的凸起。
例如，如图9(a)至9(c)中所示，可以在光抽取片1上形成具有矩形底面的矩形棱锥形第一凸起13，并且如图9(d)至9(f)所示，可以在棱镜片2上形成具有正方形底面的正方形棱锥形第二凸起23。
通过这种方式，每个凸起的一边具有的长度可以与其他边的长度不同。即，即使凸起没有形成为边数为n(m)且边长相等的等边多角形棱锥，只要适当选择片1，2的折射率，适当确定片1与2之间的距离，或者适当确定凸起13，23的尺寸，也能获得相同的优点。这是因为第一凸起13相对于第一入射表面11倾斜，第二凸起23相对于第二入射表面21倾斜。
为了使棱镜片2能将光抽取片1发射出的光中的大量光的光路改变到正向方向，必须将各片设计成满足下述要求其中之一。
(1)通过用数值m乘以一个自然数得到数值n。
(2)通过用数值n乘以一个自然数得到数值m。
在此情形中，如果数值n和m为3，4或6，则第一凸起13和第二凸起23可以紧密地排列，从而与数值n和m具有除3，4和6以外数值时相比，可以使上述优点更加突出。
在该修改例中，如果适当设计棱锥或截头棱锥的形状，则可以形成在并非正向方向的方向亮度增大的背光，或者在与其他方向相比在两个或多个方向具有更大亮度的背光。
即，由于光抽取片1具有处于光抽取一侧且相对第一入射表面11倾斜的斜面，棱镜片2具有相对第一入射表面11(第二入射表面21)倾斜的斜面，可增大一个或多个特定方向的亮度。另外，如上所述，由于光抽取片1上的凸起13为棱锥或截头棱锥形，与传统的有机EL装置相比，抽取效率更高。
棱镜片2上第二凸起2 3的底面可以为矩形。第一和第二凸起13，23的底面形状不必须为正方形或矩形。
(修改例6仅在一个片上密集排列凸起/凸起没有覆盖全部表面)在片1，2其中之一上，可以将凸起设置成没有覆盖整个表面。或者，在片1，2两者上，将凸起设置成没有覆盖整个表面。由于通过分别相对第一入射表面11或第二入射表面21倾斜的斜面13b或23b可以获得上述优点，因此这种修改是能实现的。
(修改例7在一片上或者在两片上形成凹槽而非凸起)并非形成凸起，可以在光抽取片1和棱镜片2其中之一上形成凹槽。可以同时在光抽取片1和棱镜片2上形成凹槽。
例如，如图10(a)至10(c)中所示，在光抽取片1中形成正方形棱锥形状的第一凹槽113。每个第一凹槽113朝向第一入射表面11方向深入。由相对第一入射表面11倾斜的斜面113b定义每个第一凹槽113。各第一凹槽113的底面113a位于基本平行于第一入射表面11的假想平面内。每个第一凹槽113的各边不必相等。即，第一凹槽113可以为具有不同边长的棱锥或者截头棱锥形状。由于光抽取片1具有相对于第一入射表面11倾斜的斜面113b，可获得与图1至9(f)的实施例相同的优点。
可以在棱镜片2上形成朝向第二入射表面21深入的第二凹槽123取代第二凸起23。或者，可以分别在片1，2上形成凹槽113，123来取代突起。
(修改例8具有凸起和凹槽的片)在光抽取片1和棱镜片2其中之一或两者上，同时形成凸起和凹槽。
例如，如图11(a)至11(c)中所示，在光抽取片1中以一种混合状态形成第一凸起13和第一凹槽113。这种变型与上述实施例具有相同的优点。
(修改例9改变棱锥片2的边长，在棱锥片2的不同边上形成第二凸起和/或第二凹槽)图12表示改变棱镜片2的边长的修改例，其中在棱镜片2上形成第二凸起23。如图2中所示，在棱镜片2上形成与光抽取片1上的第一凸起13面对的第二凸起23。从光抽取片1到达棱镜片2的光，通过斜面23b朝向光出射表面122折射，并沿特定方向如垂直于光出射表面122的方向发射出。该修改例的片2具有与上述实施例相同的优点。
图13表示在棱镜片2中形成与光抽取片1上的第一凸起13面对的第二凹槽123。该修改例的片2具有与上述实施例相同的优点。另外，即使在本修改例的棱镜片2中以一种混合状态形成第二凸起23和第二凹槽123，也能获得与上述相同的优点。
(修改例10在棱镜片2的两侧形成第二凸起)如图14中所示，可以在棱镜片2的两个表面上(两侧)形成第二凸起23。由于各第二凸起23具有斜面23b，可获得与上述相同的优点。
在图14的实施例中，第二凸起23可以由第二凹槽123取代。另外，即使在该修改例的棱镜片2中以混合状态形状第二凸起23和第二凹槽123，也能获得与上述相同的优点。
(修改例11使用光抽取片1作为有机EL装置3的基板)在背光中，可以使用光抽取片1作为有机EL装置3的基板。
例如，如图15中所示，可以在光抽取片1的第一入射表面11上形成构成有机EL装置3的各层(例如，透明电极33，有机层34和反射电极35) 。
在这种结构中，由于使用一个共用元件作为有机EL装置3和光抽取片1的基板，可减小背光的厚度。并且，可减小光在透明基板内的衰减。
此外，即使在形成有机EL装置3之后，在有机EL装置3最靠近光抽取侧的一层的表面上形成第一凸起13和第一凹槽113其中之一或者两者，也能获得与上述相同的优点。
在此情形中，在形成具保护的有机EL装置3的有机层33之后，通过传统的加工基板的方法形成第一凸起13和第一凹槽113其中之一或两者。
(修改例12使用其他类型的面发光装置)可采用包括光波导和冷阴极管的面发光装置或无机EL装置取代有机EL装置3。
(修改例13将本发明应用于除背光以外的装置)上述背光为液晶显示器设计。不过，本发明可以用于其他用途。例如，本发明可以用于照明系统。
有机EL装置(面发光装置)可以设计成用于显示图像。例如，有机EL装置中可以引入无源或有源矩阵系统的传统驱动电路，使装置能显示图像。在此情形中，在特定方向图像清晰可见。
(修改例14改变棱镜片2相对光抽取片1的设置)棱镜片2相对光抽取片1的设置不限于图1至15的实施例，而可以改变。
例如，在图2的实施例中，棱镜片2可以相对光抽取片1设置成，使包含相邻一对第一凸起13的顶峰的直线与包含相邻一对第二凸起23的顶峰的直线不大体平行。此外，可以将光出射表面122的第二入射表面21设置成并非大体平行于第一入射表面11。该修改例还提供一种在不同于正向方向的方向亮度增大的背光，或者与其他方向相比在两个或多个特定方向具有更高亮度的背光。
棱镜片2可以与光抽取片1间隔开预定的距离。或者，可以将棱镜片2设置成使棱镜片2的一部分与光抽取片1接触。
下面，将参照图16至18描述根据第二实施例的液晶显示器的背光(发光装置)。图16至18中与图1至15中相似或相同的部件，被赋予相似或相同附图标记。
《第二实施例》如图16中所示，根据第二实施例的背光具有设置在有机EL装置3的光抽取表面31上的光抽取片1。第一光学装置即第一棱镜片5，设置在光抽取片1上。第二光学装置即第二棱镜片6，设置在第一棱镜片5上。
除了光抽取片1上的凸起和凹槽其中之一或两者为矩形棱锥或矩形截头棱锥形状以外，本实施例的有机EL装置3和光抽取片1与第一实施例相同。并且，由于本实施例的有机EL装置3和光抽取片1可以按照与第一实施例相同的方法修改，省略了有关第二实施例这些修改例的描述。下面，将描述根据第二实施例的棱镜片5，6和背光的机制(操作)。
<棱镜片5，6>
如图16中所示，第一棱镜片5具有第二入射表面51。在与第二入射表面51相对一侧，或者在光出射表面52上，形成三角形棒形(trianglepole)的第一棱镜部分53。将第一棱镜部分53设计成，使棱镜部分53的纵轴54彼此平行。
第二棱镜片6具有面对第一棱镜部分53的第三入射表面61。在与第三入射表面61相对的一侧，或者在光出射表面62上，形成三角形棒形的第二棱镜部分63。第二棱镜部分63设计成使棱镜部分63的纵轴64彼此平行。
第一棱镜片5设置成使光抽取片1上形成的第一凸起13面对第二入射表面51。第二棱镜片6设置成使第一棱镜片5的第一棱镜部分53面对第三入射表面61。第一棱镜片5的第二入射表面51和第二棱镜片6的第三入射表面61均设置成平行于光抽取片1的第一入射表面11。第二棱镜片6相对第一棱镜片5设置成，使第二棱镜部分63的纵轴64大体垂直于第一棱镜片53的纵轴54。
第一棱镜片5和第二棱镜片6必须至少对于背光产生的光波长是透明的。从而，可以依照需要使用所列出的用于形成图1中所示光抽取片1的材料以及用于形成传统棱镜片的其他材料。可通过上述方法或者通过形成棱镜片的任何传统方法形成第一和第二棱镜片5，6。
如上所述构成的根据第二实施例的背光，具有下述结构，且与根据图1至15所示第一实施例的背光具有相同的操作和优点。
<机制，操作>
在图17(a)至17(c)中，用箭头表示光抽取片1的光抽取方向(所抽取光量较大的方向)。
如上所述，在大体垂直于第一入射表面11的假想平面中，在垂直于第一凸起13的斜面13b的方向发射出的光量比现有技术增大。即，当从斜面13b发射的光投射到该假想平面上时，假想平面上S方向，S’方向和T’方向的亮度比其他方向要亮。
另外，根据每个第一凸起13的斜面13b与第一入射表面11的法线10N所定义的角度θ10，在大体与第一入射表面11平行的假想平面上，沿定义第一凸起13的斜面13b的延长边方向前进的光量增大。即，如图18(a)至18(c)中所示，U方向，U’方向，V方向和V’方向的亮度大于其它方向的亮度。
通过这种方式，当光抽取片1发射出的光投射到大体垂直于第一入射表面11的假想平面上时，在垂直或彼此相对的四个方向的光量增大。
第一棱镜片5和第二棱镜片6将沿四个方向前进的光转变到沿正向方向前进。从而，对于根据第一实施例的背光，正向方向的亮度比其他方向的亮度大。即，不仅显著增大了背光中的抽取效率，而且还显著增大了光的利用率。
第一棱镜片5通常设置成使第二入射表面51平行于光抽取片1的第一入射表面11。棱镜部分53的纵轴54相对于S方向，T方向，U方向或V方向倾斜大约45°。最好，纵轴54相对S，T，U或V方向在45°±3°的范围内倾斜。这种结构显著增大了正向方向的亮度。
<修改例>
根据第二实施例的背光可以进行如下变型。只要这些修改之间不彼此冲突，就可以将它们组合。
根据第二实施例的背光可以与根据第一实施例的背光的任何修改组合。
(修改例15将棱镜部分53，63设置成面对光抽取片1)图16中所示棱镜片5，6的位置可以交换。由于与上述相同的原因，这种结构基本上具有与上述相同的操作和优点。
(修改例16将棱镜片5，6上的棱镜部分53，63设置成彼此相对/彼此背离)与修改例15不同，第一棱镜片5上的棱镜部分53与第二棱镜片6上的棱镜部分63可以设置成彼此相对。或者，棱镜部分53，63可以设置成彼此背离(沿相反方向)。这种结构也产生与上述相同的操作和优点。
棱镜部分53可以处于第一棱镜片5的两侧上。或者，棱镜部分63可以处于第二棱镜片6的两侧上。另外，棱镜部分53和棱镜部分63可以分别设置在第一和第二棱镜片5，6的两侧上。
(修改例17形成具有凹槽而非凸起的棱镜部分53，63)棱镜部分53，63可以具有凹槽，每个凹槽朝向相应一个入射表面51，61深入。可以仅有棱镜部分53或棱镜部分63为凹槽。或着，两个棱镜部分53，63均为凹槽。
(修改例18具有非三角形形状的棱镜部分53，63)第一棱镜片5和第二棱镜片6的棱镜部分53和/或棱镜部分63可以具有并非三角形棒形的形状。例如，棱镜部分53和/或63可以具有多角形棒形，其具有相对于相应一个入射表面51，61倾斜的斜面。这种设计与上述具有相同的操作和优点。这种修改例也产生在不同于正向方向的某一方向亮度增大的背光，或者与其他方向相比在两个或多个特定方向具有更高亮度的背光。
即，根据第二实施例或第二实施例修改例的背光，通过与图1至15中所示第一实施例背光相同的机制从有机EL装置抽取出足够多的光量。
第一棱镜片5的棱镜部分53的形状可以与第二棱镜片6的棱镜部分63的形状不同。
(修改例19改变光抽取片1与第一棱镜片5的相对位置)第一棱镜片5的第二入射表面51不必平行于光抽取片1的第一入射表面11。如果第一棱镜片5的第一棱镜部分53的纵轴54的方向相对于光抽取片1棱锥的形状和尺寸适当设置，则可以提供在不同于正向方向的方向上亮度增大的背光，或者与其他方向相比在两个或多个特定方向具有更高亮度的背光。
下面，将以图16中所示的背光为例，表示出当图2中所示的由第一入射表面11的法线10N与光抽取片1上第一凸起13的斜面13b定义的角度θ10改变时的测量结果。下面表示出模拟条件。
(a)模拟方法通过Monte Carlo方法进行光线跟踪模拟。
(b)有机EL装置3的光抽取特性(光发射方向)的模型用下述三个光源执行模拟。或者典型有机EL装置的发光性质与下面三个光源的发光性质相同，或者典型有机EL装置在每个发射方向(当法线10N的角度设定为0°时的相对角度θ)的光量处于三个光源在每个角度θ时的最大光量与最小光量之间。
(第一光源)具有这样一种发光性质的有机EL装置3，即当法线10N角度设定为0°时，在透镜基板32上的亮度分布表示为cos4θ。
(第二光源)具有这样一种发光性质的有机EL装置3，即当法线10N角度设定为0°时，在透明基板32上的亮度分布表示为cosθ。
(第三光源)具有这样一种发光性质的有机EL装置3，即当法线10N角度设定为0°时，在透明基板32上的亮度分布表示为(1-90/θ)·sin2θ。
(c)光抽取片1的结构折射率＝1.50每个凸起13的底面的各边长度＝3cm凸起13的形状为正方形棱锥改变凸起13的斜面13b与法线10N定义的角度。表1表示模拟数值。
下面，由直线与平面确定的角度的定义与上面所述相同。
凸起13密集地设置在平行于第一入射表面11的假想平面上。
(d)第一棱镜片5的结构单位棱镜的折射率＝1.60各第二入射表面51的底面(正方形)的每个边的长度＝3cm第二入射表面51平行于第一入射表面11。
第一棱镜部分53的形状为等腰直角三角形，其中与平行于第二入射表面51的假想平面不接触的角度为直角。即，第一棱镜部分53的各平面相对法线11N倾斜45°。
第一棱镜部分53密集地设置在垂直于第二入射表面51的假想平面上。
(e)第二棱镜片6的结构单位棱镜的折射率＝1.60各第三入射表面61的底面(正方形)的每边长度＝3cm入射表面56平行于第一入射表面11第二棱镜部分63的形状为等腰直角三角形，其中与平行于第三入射表面61的假想平面不接触的角为直角。即，第二棱镜部分63的每个平面相对于法线11N倾斜45°。
第二棱镜部分63密集地设置在垂直于第三入射表面61的假想平面上。
正向亮度表示为当设置第一和第二棱镜片5，6时法线10N方向的亮度的亮度比值。表1表示模拟结果。在几次模拟中在5μm到10μm之间随机改变第二入射表面51与光抽取片1之间的最短距离，和第二入射表面51与第一棱镜片5之间的最短距离。表1表示正向亮度的平均值。
表1凸起13的斜面的倾斜角与正向亮度比值
表1体现出以下结果。
(评价A)
与其它光源相比，第一光源在不使用光抽取片1的条件下产生明显较高的正向亮度比。即使使用第一光源，在不小于15°且小于27.5°的角度θ10范围内，和大于50.0°且小于82.5°的角度θ10范围内，正向亮度比值超过1。当然，在使用其他光源时，正向亮度都超过1。
(评价B)根据使用光源2和3的模拟结果，发现当θ10处于25.0°附近时，即处于不小于22.5°且小于27.5°范围内时，正向亮度最大。
从使用光源1到3的模拟结果发现，在不小于15.0°且小于30.0°的角度范围内，正向亮度为θ10为25.0°时的正向亮度的90％。
(评价C)根据使用光源2和3的模拟结果，发现当θ10处于42.5°附近时，即在大于40.0°且小于45.0°范围内时，正向亮度最大。
由使用光源2和3的模拟结果发现，在不小于32.5°且小于75.0°角度范围内，正向亮度为θ10为25.0°时正向亮度的90％。
(评价D)根据使用光源1和3时的模拟结果发现，当θ10处于62.5°与65.0°之间这一范围内时，即处于大于60.0°且小于67.5°范围内时，正向亮度最大。
当使用第一和第二光源1，2时，在大于32.5°且小于80°角度范围内，正向亮度不小于θ10为65.0°时正向亮度的90％。当使用第三光源时，在大于32.5°且小于80°角度范围内，正向亮度不小于θ10为62.5°时正向亮度的90％。在大于55.0°且小于75.0°角度范围内，正向亮度不小于所有三个光源1到3中最大正向亮度的90％。
(评价E)根据使用光源1和3时的模拟结果，发现当θ10处于70.0°与72.5°之间这一范围内时，即处于大于67.5°且小于75°范围内时，正向亮度最大。
当使用光源1时，在大于15.0°且小于80.0°角度范围内，正向亮度不小于θ10为72.5°时正向亮度的90％。当使用第二和第三光源时，在大于15.0°且小于80.0°角度范围内，正向亮度不小于θ10为70.0°时正向亮度的90％。在大于55.0°且小于75.0°角度范围内，正向亮度不小于所有三个光源1到3中最大正向亮度的90％。
尽管所有斜面优选处于上面列出的任何角度范围内，不过由于上述原因只要至少一个斜面处于任何所列出范围内，则结果良好。并且，如果设计成具有任何这些角度范围内的斜面，则根据第一实施例的光抽取片1和棱镜片2会产生更高正向亮度。
权利要求
1.一种发光设备，包括一具有光抽取表面的面发光装置，其中该面发光装置具有各向同性发光性质；一设置在该光抽取表面上的透明光抽取元件，其中该光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和位于与第一入射表面相对一侧的光出射表面，其中光出射表面限定多个第一凸起和/或第一凹槽，第一凸起从第一入射表面向外凸出，第一凹槽向第一入射表面凹进，其中第一凸起和第一凹槽每一个的形状均为n角形棱锥或截头n角形棱锥，该n角形棱锥和截头n角形棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第一入射表面的假想平面；以及一设置在光抽取元件上的透明光学装置，该光学装置改变到达该装置的光的光路，其中该光学装置具有大体平行于光抽取表面的第二入射表面，和位于与第二入射表面相对一侧的光出射表面，其中该光出射表面限定多个第二凸起和/或第二凹槽，第二凸起从第二入射表面向外凸出，第二凹槽向第二入射表面凹进，其中每个第二凸起和第二凹槽的形状为m角形棱锥或截头m角形棱锥，该m角形棱锥和截头m角形棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第二入射表面的假想平面，该设备的特征在于n和m均为大于3的自然数，且数值n和m满足下列条件(i)和(ii)其中之一(i)通过用数值m乘以一个自然数得到数值n；和(ii)通过用数值n乘以一个自然数得到数值m。
2.一种发光设备，包括一具有光抽取表面的面发光装置，其中该面发光装置具有各向同性发光性质；一设置在该光抽取表面上的透明光抽取元件，其中该光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和位于与第一入射表面相对一侧的光出射表面，其中光出射表面限定多个第一凸起和/或第一凹槽，第一凸起从第一入射表面向外凸出，第一凹槽向第一入射表面凹进，其中第一凸起和第一凹槽每一个的形状均为n角形棱锥或截头n角形棱锥，该n角形棱锥和截头n角形棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第一入射表面的假想平面；以及一设置在光抽取元件上的透明光学装置，该光学装置改变到达该装置的光的光路，其中该光学装置具有大体平行于光抽取表面的光出射表面，和位于与光出射表面相对一侧的第二入射表面，其中第二入射表面限定多个第二凸起和/或第二凹槽，第二凸起从光出射表面向外凸出，第二凹槽向光出射表面凹进，其中每个第二凸起和第二凹槽的形状为m角形棱锥或截头m角形棱锥，该m角形棱锥和截头m角形棱锥具有一底面，该底面为大体平行于光出射表面的假想平面，该设备的特征在于n和m均为大于3的自然数，且数值n和m满足下列条件(i)和(ii)其中之一(i)通过用数值m乘以一个自然数得到数值n；和(ii)通过用数值n乘以一个自然数得到数值m。
3.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于该光抽取元件还作为面发光装置的基板。
4.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于该设备满足下述条件(iii)至(v)其中至少之一(iii)n角形棱锥为等边n角形棱锥，截头n角形棱锥为等边截头n角形棱锥；(iv)第二凸起和第二凹槽的形状为等边n角形棱锥或等边截头n角形棱锥；以及(v)m角形棱锥为等边m角形棱锥，截头m角形棱锥为等边截头m角形棱锥。
5.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于该设备满足至少一个下述条件(vi)和(vii)(vi)第一凸起和/或第一凹槽设置成，使限定n角形棱锥底面的每一边，或限定截头n角形棱锥的每一边，与相邻n角形棱锥或相邻截头n角形棱锥的一边共用，并且(vii)第二凸起和/或第二凹槽设置成，使限定m角形棱锥底面的每一边，或限定截头m角形棱锥的每一边，与相邻m角形棱锥或相邻截头m角形棱锥的一边共用。
6.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于数值n或数值m为3，4或6。
7.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于该面发光装置为有机电致发光装置或无机电致发光装置。
8.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于定义第一凸起和/或第一凹槽的光出射表面部分，包括n角形棱锥或截头n角形棱锥的多个侧面，每个侧面为一斜面，其中相对于大体平行于第一入射表面的平面的法线，至少一个斜面的角度处于不小于15°且小于27.5°范围内，或者处于大于50°且小于82.5°范围内。
9.根据权利要求1或2所述的发光设备，其特征在于，相对于大体平行于入射表面的平面的法线，所有斜面的角度均处于不小于15°且小于27.5°范围内，或处于大于50.0°且小于82.5°范围内。
10.一种发光设备，其特征在于包括一具有光抽取表面的面发光装置，其中该面发光装置具有各向同性发光性质；一设置在光抽取表面上的透明光抽取元件，其中该光抽取元件具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和处于与第一入射表面相对一侧的光出射表面，其中光出射表面定义多个第一凸起和/或第一凹槽，第一凸起从第一入射表面向外凸出，第一凹槽向第一入射表面凹进，其中第一凸起和第一凹槽的每一个的形状为正方形棱锥或截头正方形棱锥，该正方形棱锥和截头正方形棱锥具有一底面，该底面为大体平行于第一入射表面的假想平面；以及设置在光抽取元件上的第一光学装置和第二光学装置，各光学装置改变到达该装置的光的光路，其中第一和第二光学装置的每一个具有大体平行于光抽取表面的第二入射表面，其中多个棒形单元棱镜设置在与第二入射表面相对一侧，使该单元棱镜的纵轴彼此基本平行，其中第一光学装置设置成使其入射表面面对光抽取元件的光出射表面，其中第二光学装置设置成使其入射表面面对第一光学装置的第二入射表面或第一光学装置的单元棱镜，并且其中设置在第二光学装置上的单元棱镜的纵轴大体上垂直于设置在第一光学装置上的单元棱镜的纵轴。
11.根据权利要求10所述的发光设备，其特征在于该光抽取元件还作为面发光装置的基板。
12.根据权利要求10所述的发光设备，其特征在于该面发光装置为有机电致发光装置或无机电致发光装置。
13.根据权利要求10至12的任何一个所述的发光设备，其特征在于限定第一凸起和/或第一凹槽的光出射表面部分包括n角形棱锥或截头n角形棱锥的多个侧面，每个侧面为一斜面，其中相对于大体平行于第一入射表面的平面的法线，至少一个斜面的角度处于不小于15°且小于27.5°范围内，或处于大于50°且小于82.5°范围内。
14.根据权利要求13所述的发光设备，其特征在于，相对于大体平行于光抽取元件的入射表面的平面的法线，所有斜面的角度均处于不小于15°且小于27.5°范围内，或处于大于50.0°且小于82.5°范围内。
全文摘要
光抽取片设置在有机EL装置的光抽取表面上。棱镜片设置在光抽取片上。光抽取片具有与光抽取表面接触的第一入射表面，和位于与第一入射表面相对一侧的光出射表面。光出射表面定义多个第一凸起。每个第一凸起为一棱锥。棱镜片具有大体平行于光抽取表面的第二入射表面，和位于与第二入射表面相对一侧的光出射表面。光出射表面限定多个第二凸起。每个第二凸起为一棱锥。
文档编号H01L51/50GK1576900SQ20041006184
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月27日
发明者石川明幸, 都筑敏彦, 竹内范仁, 吉田干雄 申请人:株式会社丰田自动织机