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WO2015033950A1 - 透明発光装置および照明装置 - Google Patents

透明発光装置および照明装置 Download PDF

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WO2015033950A1
WO2015033950A1 PCT/JP2014/073159 JP2014073159W WO2015033950A1 WO 2015033950 A1 WO2015033950 A1 WO 2015033950A1 JP 2014073159 W JP2014073159 W JP 2014073159W WO 2015033950 A1 WO2015033950 A1 WO 2015033950A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
transparent
emitting device
fluorescent
emitted
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/073159
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真也 門脇
山渕　浩二
壮史 石田
龍三 結城
博敏 安永
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2015033950A1 publication Critical patent/WO2015033950A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0003—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being doped with fluorescent agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide

Definitions

  • the present invention relates to a transparent light emitting device and an illuminating device, and more particularly to a transparent light emitting device that converts the wavelength of primary light to emit as secondary light, and an illuminating device including such a transparent light emitting device.
  • the transparent light emitting device includes a member (for example, a light guide plate) that becomes transparent when not emitting light.
  • a configuration of the transparent light emitting device a configuration including a general light guide plate (Patent Document 1), a configuration including a light guide plate and a pattern formed on the light guide plate (Patent Documents 2 and 3), a light guide plate, and an optical device
  • a configuration including a sheet, a configuration including a light guide plate, a phosphor dispersed in the light guide plate, a configuration including an organic EL (Patent Documents 4 and 5), and the like are known.
  • the transparent light emitting device has high transparency, high energy efficiency, uniform light emission intensity within the light emitting surface, and uniform alignment of the emitted light. It is required to have sex.
  • having high transparency means having high transmittance for parallel rays.
  • the transmittance of an object means the total light transmittance.
  • the total light transmittance is the sum of the diffuse transmittance and the parallel light transmittance.
  • frosted glass has a high diffuse transmittance, but its transparency as a frosted glass is low due to its low parallel light transmittance. In order to realize high transparency, not only high diffuse transmittance but high parallel light transmittance is required.
  • the energy efficiency is a value obtained by dividing the energy of the emitted light by the energy of the incident light.
  • the energy efficiency of the light guide plate is a value obtained by dividing the energy of light emitted from the light guide plate to the outside by the energy of light incident on the light guide plate.
  • the light emitted to the outside from the light emitting surface ideally has a Lambertian orientation characteristic with no directivity, as far as the alignment of emitted light is uniform. It is desirable.
  • Patent Document 6 discloses a phosphor that converts the wavelength of light.
  • a desired color tone can be obtained by converting the wavelength of the primary light from the light source and emitting it as secondary light. Further utilization of phosphors as an electric signboard, a liquid crystal backlight, an illumination display, a traffic sign, a sign board, a screen and the like is being studied.
  • JP 2004-205953 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-232638 JP 2001-343917 A JP 2006-332064 A JP 2012-186098 A JP 2010-159356 A
  • the transparent light emitting device includes a fluorescent member.
  • This fluorescent member contains phosphor molecules.
  • the fluorescent member converts the wavelength of the primary light and emits it as secondary light, the light loss increases because the light conversion rate of the phosphor molecules is low. Therefore, the fluorescent member (for example, a fluorescent film) used in the transparent light emitting device can efficiently extract the secondary light emitted from the phosphor molecule to the outside, that is, the energy efficiency of the fluorescent member is high. Is required.
  • the energy efficiency of the fluorescent member is a value obtained by dividing the energy emitted from the fluorescent member to the outside by the energy incident on the fluorescent member.
  • An object of the present invention is a transparent light-emitting device including a fluorescent member that converts the wavelength of primary light and emits it as secondary light, and has high transparency and high energy efficiency.
  • Transparent light-emitting device capable of sufficiently satisfying that the emission intensity has uniformity in the light-emitting surface and that the alignment of emitted light has uniformity, and such It is providing the illuminating device provided with the transparent light-emitting device.
  • a transparent light-emitting device is a transparent light-emitting device that emits light including secondary light obtained by converting the wavelength of primary light toward the outside, and is a plate-like transparent member having an end surface and a main surface And a light source that emits the primary light and makes the primary light enter the transparent member from the end face, and is disposed so as to face the main surface, and is guided inside the transparent member to be guided to the main member.
  • a fluorescent member that converts the wavelength of at least part of the primary light emitted from the surface, the fluorescent member comprising a polymer having refractive index anisotropic molecules oriented along a uniaxial direction, and a phosphor molecule. And a fluorescent dye that absorbs at least part of the primary light emitted from the main surface and emits the secondary light.
  • the fluorescent dye absorbs the primary light within a light emission wavelength region of light emitted from the first fluorescent dye having a peak wavelength shorter than 440 nm with respect to the primary light and light emitted from the first fluorescent dye. And a second fluorescent dye having a peak wavelength of.
  • it further includes a spacer portion provided between the main surface of the transparent member and the fluorescent member, and forming a gap between the main surface of the transparent member and the fluorescent member.
  • a light absorbing member having a characteristic of absorbing the peak wavelength of the primary light, absorbing part or all of the wavelength band other than the peak wavelength of the primary light, and transmitting light of other wavelengths.
  • the light absorbing member is provided on at least one of a side of the fluorescent member opposite to the side where the transparent member is located and a side of the transparent member opposite to the side where the fluorescent member is located.
  • a light reflecting member that reflects the peak wavelength of the primary light, reflects part or all of the wavelength band other than the peak wavelength of the primary light, and transmits light of wavelengths other than these.
  • the light reflecting member is provided on at least one of a side of the fluorescent member opposite to a side where the transparent member is located and a side of the transparent member opposite to the side where the fluorescent member is located.
  • the fluorescent member has a shape facing a part of the main surface.
  • the surface of the transparent member opposite to the main surface has a thickness of a portion of the transparent member opposite to the end surface as compared to a thickness of the end surface of the transparent member. It has a curved surface shape so that is thinner.
  • it further includes a reflective polarizing film that reflects one polarized light with respect to light within a wavelength range of visible light and transmits polarized light orthogonal to the one polarized light, wherein the reflective polarizing film is the transparent
  • the member is provided on the side opposite to the side where the fluorescent member is located.
  • An illumination device includes the above-described transparent light emitting device according to the present invention.
  • a transparent light-emitting device including a fluorescent member that converts the wavelength of primary light and emits it as secondary light, having high transparency and high energy efficiency, Transparent light-emitting device capable of sufficiently satisfying that the emission intensity has uniformity in the light-emitting surface and that the alignment of emitted light has uniformity, and such
  • An illumination device including a transparent light emitting device can be provided.
  • FIG. 10 is a diagram showing the performance of Comparative Examples 1 to 9.
  • 1 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a fluorescent film provided in the transparent light-emitting device of Embodiment 1.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view along the line XIV (a) -XIV (a) shown in FIG. 13 and a schematic cross-sectional view along the line XIV (b) -XIV (b).
  • FIG. 16 is a schematic sectional view taken along lines XVI (a) -XVI (a) and XVI (b) -XVI (b) shown in FIG. It is a figure which shows the state which the fluorescent substance molecule contained in the fluorescent film of a comparison form is not oriented. It is a figure which shows the direction of the transition dipole moment of each fluorescent substance molecule of the state which is not oriented regarding the fluorescent film of a comparison form.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view along the line XX-XX shown in FIG. It is a perspective view for demonstrating an effect
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view along the line XXV-XXV shown in FIG. 24.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an angle formed by a direction perpendicular to a direction of a transition dipole moment of a phosphor molecule and a direction perpendicular to an emission surface in a preferred configuration example of the first embodiment. It is a figure which shows the state of the fluorescent substance molecule
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a verification experiment result regarding the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a transparent light-emitting device of Embodiment 2. It is sectional drawing which expands and shows the fluorescent film with which the transparent light-emitting device of Embodiment 2 is equipped.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a verification experiment result regarding the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a transparent light-emitting device of Embodiment 2. It is sectional drawing which expands and shows the fluorescent film with which the transparent light-emitting device of Embodiment 2 is equipped.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a transparent light-emitting device of Embodiment 3.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the transparent light-emitting device of Embodiment 3. It is sectional drawing which shows the effect
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device in a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing a transparent light emitting device in a sixth embodiment.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view taken along the line XLII-XLII shown in FIG. 41. It is sectional drawing which shows the effect
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device in a modification of the sixth embodiment. It is sectional drawing which shows the transparent light-emitting device of Embodiment 7. It is sectional drawing for demonstrating an effect
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device in an eighth embodiment. It is sectional drawing which shows the effect
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device 11 of Comparative Example 1.
  • the transparent light emitting device 11 includes a light source 20 and a light guide plate 30.
  • the light source 20 faces the end surface 31 of the light guide plate 30.
  • the light guide plate 30 includes an end surface 31, main surfaces 32 and 34, and a distal end portion 33, and has a shape in which the thickness decreases from the end surface 31 toward the distal end portion 33.
  • the end face 31 is parallel to the XZ plane in the figure, and the end face 31 and the main surface 34 are perpendicular to each other.
  • the main surface 34 is parallel to the XY plane in the drawing.
  • the main surface 32 has a shape inclined by an angle ⁇ (several degrees) with respect to the XY plane in the drawing.
  • the light guide plate 30 is highly transparent (see evaluation A in FIG. 10).
  • A, B, and C in FIG. 10 mean “Excellent”, “Good”, and “Passable”, respectively.
  • light such as outside light enters the light guide plate 30 from the main surface 32 side (arrow L30)
  • substantially all of the light passes through the light guide plate 30 (arrow L31).
  • light loss hardly occurs and almost all of the light is extracted from the light guide plate 30 to the outside, so that the energy efficiency of the light guide plate 30 is also high (Evaluation A).
  • luminance unevenness is hardly formed, so that the uniformity of light emission intensity can be obtained (Evaluation A).
  • the light source 20 emits light and the light enters the light guide plate 30 from the end face 31 (arrow L10).
  • the light is reflected by the main surface 32 and extracted outside through the main surface 34 (arrow L11). Focusing on the orientation of the light extracted to the outside, the orientation has a strong directivity in a direction inclined to the side opposite to the light source 20 of the light guide plate 30 with respect to the main surface 34. That is, in the configuration of the transparent light emitting device 11, it is difficult to sufficiently satisfy the alignment uniformity (see evaluation C in FIG. 10).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 12 of Comparative Example 2.
  • the light guide plate 30 of the transparent light emitting device 12 has main surfaces 32 and 34 parallel to the XY plane in the figure, and a pattern 35 is formed on the main surface 32 by a printing method or the like.
  • the pattern 35 is, for example, a dot-shaped member having a characteristic of scattering and reflecting light.
  • the uniformity of the emission intensity can be obtained (Evaluation A). It is assumed that the light source 20 emits light and enters the light guide plate 30 from the end face 31 (arrow L10). The light is reflected by the pattern 35 and taken out through the main surface 34 (arrows L11 and L12). The orientation of the light extracted to the outside has directivity in the direction inclined to the opposite side of the light guide plate 30 from the light source 20 with respect to the main surface 34 (Evaluation B).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the transparent light-emitting device 13 of Comparative Example 3.
  • an uneven pattern 36 is formed on the main surface 32.
  • the pattern 36 is formed by surface treatment such as embossing. Although a concave pattern is shown in FIG. 3, the effect is the same even when a convex pattern is employed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the transparent light-emitting device 14 of Comparative Example 4.
  • the transparent light emitting device 14 further includes a diffusion sheet 40.
  • the diffusion sheet 40 is an example of an optical sheet, and includes a configuration including fine particles having diffusibility, a configuration in which one or both of the front and back surfaces 40a and 40b of the diffusion sheet 40 are subjected to surface processing that exhibits diffusibility, and the like. It has been adopted.
  • the characteristics of the diffusion sheet 40 are exhibited, so that the uniformity of the emission intensity is obtained on the emission surface 40b of the diffusion sheet 40 (Evaluation A in FIG. 10). Further, the uniformity of orientation is also improved (Evaluation A). However, since the transmitted light is refracted or scattered by the diffusion sheet 40 (see arrows L30, L31, and L32), the transparency is low (Evaluation C). Furthermore, energy efficiency is not high due to light that cannot be extracted from the light guide plate 30 or loss in the diffusion sheet 40 (Evaluation B).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the transparent light-emitting device 15 of Comparative Example 5.
  • the transparent light emitting device 15 includes a prism sheet 41.
  • the prism sheet 41 is also an example of an optical sheet.
  • the incident surface 41a of the prism sheet 41 is subjected to uneven processing.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 16 of Comparative Example 6.
  • the light guide plate 30 of the transparent light emitting device 16 has flat main surfaces 32 and 34, and a fluorescent dye 51 (phosphor) containing phosphor molecules is dispersed in the light guide plate 30.
  • the phosphor molecules of the fluorescent dye 51 convert the wavelength of the primary light and emit it as secondary light.
  • the primary light is light incident on the fluorescent dye 51
  • the secondary light is light emitted from the fluorescent dye 51.
  • Evaluation A The uniformity of the orientation of light extracted from the main surface 34 is also high (Evaluation A).
  • the light source 20 emits light and the light enters the light guide plate 30 from the end face 31 (arrow L10).
  • the primary light in contact with the fluorescent dye 51 is wavelength-converted and emitted from the fluorescent dye 51 as secondary light.
  • Light loss occurs during wavelength conversion, and part of the secondary light is extracted outside from the light guide plate 30 (arrows L21 and L22), but the other part is not extracted from the light guide plate 30 to the outside. (Arrows L23 and L24), the energy efficiency of the light guide plate 30 is low (Evaluation C).
  • the intensity distribution in the main surface 34 is stronger near the light source 20 due to the presence of the fluorescent dye 51 and weaker away from the light source 20, so that the uniformity of the emission intensity cannot be obtained (Evaluation C). .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the transparent light-emitting device 17 of Comparative Example 7.
  • an uneven pattern 37 is formed on the main surface 34.
  • the pattern 37 is formed by surface treatment such as embossing.
  • FIG. 6 when light such as external light enters the light guide plate 30 from the main surface 32 side (arrow L30), part of the light is guided to the light guide plate 30 (arrow L31), but some other light is refracted by the pattern 37 (arrow L32), so the light guide plate 30 is not highly transparent (evaluation C in FIG. 10).
  • the light source 20 emits light and the light enters the light guide plate 30 from the end face 31 (arrow L10). Since the amount of secondary light (arrows L21 and L22) taken out from the light guide plate 30 due to the presence of the pattern 37 increases, energy efficiency is high (Evaluation A).
  • the uniformity of the emission intensity is improved by the presence of the pattern 37 (evaluation B) as compared with the transparent light emitting device 16 (FIG. 6) of Comparative Example 6.
  • the uniformity of the orientation of light extracted from the main surface 34 is as high as that of the transparent light-emitting device 16 (Evaluation A).
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 18 of Comparative Example 8.
  • the transparent light emitting device 18 includes a transparent substrate 21, a transparent electrode 22, a light emitting layer 23, and a transparent electrode 24, and constitutes an organic EL.
  • the organic EL When light such as outside light enters the organic EL (arrow L30), the light passes through the organic EL (arrow L31).
  • the transparency is lower than that of a general light guide plate (Evaluation B in FIG. 10).
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a transparent light emitting device 19 of Comparative Example 9.
  • the transparent light emitting device 19 further includes a light diffusion layer 25.
  • An uneven pattern 26 is formed on the surface of the light diffusion layer 25.
  • the pattern 26 is formed on the surface of the light diffusion layer 25 by photolithography of a photocurable resin.
  • the transparent light emitting device 19 Similar to the transparent light emitting device 18 of Comparative Example 8 (FIG. 8), the transparent light emitting device 19 has a uniform emission intensity (Evaluation A in FIG. 10) and a high uniformity of orientation (Evaluation A). ).
  • the amount of light emitted to the outside of the light generated in the light emitting layer 23 is larger than that of the transparent light emitting device 18 (FIG. 8) of the comparative example 8 due to the presence of the pattern 26, and energy efficiency is high (evaluation).
  • A On the other hand, when light such as external light enters the light guide plate 30 from the main surface 32 side (arrow L30), some light is transmitted through the light guide plate 30 (arrow L31), but some other light Since light is refracted by the pattern 26 (arrow L32), the transparency is not high (Evaluation C).
  • the transparent light emitting devices of Comparative Examples 1 to 9 have high transparency, high energy efficiency, and light emission intensity within the light emitting surface. Therefore, it is impossible to sufficiently satisfy the uniformity of the light emission and the uniformity of the alignment of the emitted light. Comparing Comparative Examples 1 to 9, when trying to improve performance other than transparency by applying a pattern or the like, the transparency is lowered as a result. Therefore, it can be said that the improvement in transparency is in a trade-off relationship with performance other than transparency.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 101 of the first embodiment.
  • the transparent light emitting device 101 includes a light source 20, a light guide plate 30 (a plate-like transparent member), and a fluorescent film 50 (a fluorescent member).
  • the light source 20 is disposed so as to face the end surface 31 of the light guide plate 30.
  • the light source 20 is, for example, an LED or a fluorescent lamp, and emits primary light.
  • the primary light includes light having a wavelength that excites the fluorescent dye 51 included in the fluorescent film 50. From the viewpoint of transparency, it is preferable that the primary light emitted from the light source 20 has a shorter wavelength than visible light.
  • the light source 20 causes primary light to enter the light guide plate 30 from the end surface 31 of the light guide plate 30 (arrow L10).
  • the light guide plate 30 includes an end surface 31, main surfaces 32 and 34, and a tip portion 33, and is made of a member that can transmit primary light emitted from the light source 20.
  • the light guide plate 30 has a shape in which the thickness is reduced from the end surface 31 toward the tip end portion 33.
  • the end face 31 is parallel to the XZ plane in the drawing.
  • the thickness of the end surface 31 in the Z-axis direction is preferably larger than the height dimension of the light source 20 in the same direction, and more preferably in the range of 0.3 mm to 10 mm.
  • the end face 31 and the main surface 34 are perpendicular to each other.
  • the main surface 32 has a shape inclined by an angle ⁇ (several degrees) with respect to the XY plane in the drawing.
  • the fluorescent film 50 is disposed so as to face the main surface 34 of the light guide plate 30.
  • the fluorescent film 50 includes an entrance surface 50a and an exit surface 50b.
  • the primary light (arrow L11) guided within the light guide plate 30 and emitted from the main surface 34 is incident on the incident surface 50a.
  • the exit surface 50b is located on the opposite side to the entrance surface 50a, and emits light including secondary light described later (arrows L21, L22, L23).
  • the total thickness of the fluorescent film 50 is preferably in the range of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m from the viewpoint of ease of manufacturing, manufacturing cost, and optical characteristics (transmittance).
  • the total thickness of the fluorescent film may be adjusted by stacking a plurality of fluorescent films.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the fluorescent film 50 in an enlarged manner.
  • the fluorescent film 50 includes a polymer 54 having a molecular skeleton part 53 (hereinafter referred to as a refractive index anisotropic molecular skeleton part 53) that exhibits refractive index anisotropy, and a fluorescent dye 51 dispersed in the polymer 54. .
  • the polymer 54 other than the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 is made of a material having a refractive index different from that of the refractive index anisotropic molecular skeleton part, and has no birefringence or a relatively small birefringence. It is preferable to have.
  • the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 is uniaxially oriented along a direction parallel to the emission surface 50b (X-axis direction in the figure).
  • a reactive mesogenic compound having a mesogenic group as the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 and a polymer as a spacer group including a terminal group It is preferable to form by uniaxially aligning and polymerizing. In order to align uniaxially, it is more preferable that the mesogenic group as the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 has a rod-like shape.
  • the reactive mesogen compound known compounds disclosed in JP-T-2011-510915 and JP-T-10-513457 can be employed.
  • the fluorescent dye 51 has a plurality of phosphor molecules.
  • the phosphor molecules of the fluorescent dye 51 absorb at least part of the primary light emitted from the main surface 34 of the light guide plate 30 and emit secondary light having a wavelength different from that of the primary light.
  • the fluorescent dye 51 it is preferable to use an organic fluorescent dye having a low absorptivity with respect to the emitted light.
  • the fluorescent dye 51 has dichroism (a property having anisotropy in light absorption and light emission), the direction of the transition dipole moment, and the refractive index anisotropic molecular skeleton part. It is preferable that the slow axis direction of 53 (mesogen group) is substantially coincident.
  • a substrate is prepared.
  • a highly flat substrate such as a glass substrate or a silicon wafer substrate is suitable.
  • a solution containing polyamic acid is applied on this substrate, and a PI film (polyimide film) is formed by imidization (firing).
  • a PI film polyimide film
  • an alignment layer is formed by subjecting the PI film to a rubbing process in a direction parallel to the surface to be the exit surface 50b (X-axis direction in the drawing).
  • the alignment layer may be formed by applying a photosensitive solution containing polyamic acid and irradiating polarized ultraviolet light (photo-alignment technique).
  • a mixture of a reactive mesogen compound and a material of the fluorescent dye 51 in a predetermined weight ratio is applied on the alignment layer. These are heated and then rapidly cooled.
  • the reactive mesogenic compound aligned in a uniaxial direction is irradiated with ultraviolet rays to polymerize the polymerizable end groups, fix the alignment state, and peel from the substrate.
  • the fluorescent film 50 is formed.
  • the reactive mesogen compound is uniaxially oriented along the orientation direction (X-axis direction in the figure) by the orientation regulating force of the orientation layer, and the fluorescent dye 51 dispersed in the polymer 54 is also oriented in the orientation direction (X-axis direction in the figure). Is uniaxially oriented.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the emission direction of secondary light emitted from the oriented phosphor molecules contained in the fluorescent film 50 shown in FIG. 11 and the direction of the dipole moment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view along the line XIV (a) -XIV (a) and a schematic cross-sectional view along the line XIV (b) -XIV (b) shown in FIG.
  • the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 in the aligned state will be described with reference to FIGS.
  • the fluorescent dye 51 in the oriented state oriented in the DR1 direction emits light in a dipole shape as shown in the region R1.
  • the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) coincides with the X-axis direction parallel to the orientation direction of the fluorescent dye 51.
  • FIG. 14A shows the traveling direction and intensity of secondary light included in a plane parallel to both the Z-axis direction and the X-axis direction among the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 in the aligned state.
  • FIG. 14B shows the traveling direction and intensity of the secondary light included in the plane parallel to both the Z-axis direction and the Y-axis direction among the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 in the aligned state.
  • the directions of arrows directed in various directions represent the traveling directions of light
  • the lengths of the arrows directed in various directions represent the intensity of light.
  • the oriented fluorescent dye 51 is in a plane parallel to both the Z-axis direction and the X-axis direction, and when the angle formed with the X-axis is ⁇ , It has an intensity distribution of sin 2 ⁇ .
  • the oriented fluorescent dye 51 emits light isotropically in the circumferential direction of the orientation direction (DR1 direction) in a plane parallel to both the Z-axis direction and the Y-axis direction. To do.
  • the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 has a small amount of light emission in the direction along the alignment direction (DR1 direction), and the light emission amount in the emission direction (Z-axis direction in the figure) perpendicular to the alignment direction. Become more. That is, the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 in the oriented state has directivity with a strong emission intensity along the emission direction (Z-axis direction in the figure).
  • Comparison form With reference to FIGS. 15 to 21, a comparative example related to the first embodiment will be described here.
  • the form of comparison is different from that of Embodiment 1 in that the fluorescent film does not have refractive index anisotropic molecules and the phosphor molecules are not oriented.
  • the fluorescent dyes in the comparative form are non-oriented in the fluorescent film and are arranged irregularly.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the emission direction of secondary light emitted from the non-oriented fluorescent dye 251 (see FIG. 16) included in the fluorescent film in the comparative embodiment.
  • 16 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXV (a) -XXV (a) and the line XXV (b) -XXV (b) shown in FIG. The secondary light emitted from the fluorescent dye in the non-oriented state will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 16 shows the traveling direction of the secondary light included in the plane parallel to both the Z-axis direction and the X-axis direction among the secondary light emitted from the non-oriented fluorescent dye 251 and It is the schematic which shows intensity
  • FIG. 16B shows the traveling direction of the secondary light contained in the plane parallel to both the Z-axis direction and the Y-axis direction among the secondary light emitted from the non-oriented fluorescent dye 251 and It is the schematic which shows intensity
  • the direction of the arrow heading in various directions shown in FIGS. 16A and 16B represents the traveling direction of light, and the length of the arrow heading in various directions represents the intensity of light.
  • the non-oriented fluorescent dye 251 emits light isotropically in a plane parallel to both the Z-axis direction and the X-axis direction. As shown in FIG. 16B, the non-oriented fluorescent dye 251 emits light isotropically even in a plane parallel to both the Z-axis direction and the Y-axis direction.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which the phosphor molecules 252 included in the comparative fluorescent film are not oriented.
  • FIG. 18 is a diagram showing the direction of the transition dipole moment of each phosphor molecule in an unoriented state. With reference to FIG. 17 and FIG. 18, light emission from the phosphor molecules 252 contained in the non-oriented fluorescent dye 251 will be described.
  • the fluorescent dye 251 when the fluorescent dye 251 is in the non-oriented state, the plurality of phosphor molecules 252 included in the fluorescent dye 251 are irregularly arranged.
  • the direction (DR2 direction) of each dipole moment of the plurality of phosphor molecules 252 is also irregular.
  • the fluorescent dye 251 in which the non-oriented phosphor molecules 252 are aggregated is averaged as a whole and emits isotropically.
  • the fluorescent dye 251 is excited by the primary light (arrow L15) emitted from the main surface of the light guide plate toward the incident surface of the fluorescent film.
  • the secondary light (arrow L16) emitted from the fluorescent dye 251 is emitted toward the outside from the emission surface side of the fluorescent film in a non-polarized state.
  • FIG. 19 is a diagram showing a light emission direction of secondary light emitted from the non-oriented fluorescent dye 251 and a region that can be extracted as emitted light.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view along the line XXIX-XXIX shown in FIG. The secondary light that can be extracted from the non-oriented fluorescent dye 251 will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  • secondary light emitted from the non-oriented fluorescent dye 251 is extracted as outgoing light in a conical region R2 including buses C1 and C2 and having a bottom surface above the Z axis. it can.
  • the secondary light emitted in the region R6 located inside the buses C1 and C2 can be extracted as emitted light.
  • the secondary light emitted in the region R7 located outside the buses C1 and C2 cannot be extracted as emitted light.
  • the ratio of the secondary light emitted along the X-axis direction is high, and the light emitting region R ⁇ b> 5 (see FIG. 19).
  • the proportion of the R6 region is small, the amount of light that does not contribute to light emission as the transparent light emitting device increases. Thereby, the extraction efficiency of secondary light falls.
  • the primary light is emitted from the light guide plate toward the incident surface 250a of the fluorescent film 250, and the primary light is fluorescent through the incident surface 250a. It enters the inside of the film 250 (arrow L11).
  • the primary light in contact with the phosphor molecule 252 is wavelength-converted and emitted from the phosphor molecule 252 as secondary light.
  • the secondary light emitted from the phosphor molecule 252 is isotropic (arrows L21 and L22).
  • the secondary light Of the secondary light, light incident on the interface between the fluorescent film 250 and the outside (air layer) at an angle larger than the critical angle defined by the refractive index of the fluorescent film 250 and the refractive index of the outside (air layer).
  • the ratio of increases.
  • the amount of light that is emitted from the end face of the fluorescent film 250 and does not contribute to light emission as the transparent light emitting device increases. Therefore, it is difficult to improve the efficiency of the secondary light extracted from the emission surface 250b with the configuration of the comparative form.
  • FIG. 22 is a diagram showing a state in which the phosphor molecules are oriented.
  • FIG. 23 is a diagram showing the direction of the transition dipole moment of each phosphor molecule in an oriented state.
  • a plurality of phosphor molecules 52 are oriented along the X-axis direction with respect to the configuration of the comparative embodiment.
  • the direction of each transition dipole moment (DR1 direction) is also parallel to the X-axis direction.
  • the fluorescent dye 51 in which the oriented phosphor molecules 52 are assembled emits light in a dipole shape as described above.
  • the fluorescent dye 51 is excited by the primary light (arrow L7) emitted from the main surface 34 of the light guide plate 30 toward the incident surface 50a of the fluorescent film 50.
  • the secondary light (arrow L8) emitted from the fluorescent dye 51 is directed to the outside from the fluorescent film 50 as light having a polarization component parallel to the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) of the fluorescent dye 51. Emitted.
  • FIG. 24 is a diagram showing a light emission direction of secondary light emitted from the fluorescent dye 51 in an aligned state and a region that can be extracted as emitted light.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view along the line XXV-XXV shown in FIG. With reference to FIG. 24 and FIG. 25, the secondary light which can be taken out from the fluorescent dye 51 of an orientation state is demonstrated.
  • the secondary light emitted from the oriented fluorescent dye 51 can be extracted as the emitted light in the conical region R2 including the buses C1 and C2 and having the bottom surface above the Z-axis.
  • the secondary light emitted in the region R3 located inside the buses C1 and C2 can be extracted as emitted light.
  • the secondary light emitted to the region R4 located outside the buses C1 and C2 cannot be extracted as the emitted light.
  • the ratio of the secondary light emitted along the X-axis direction is low, and the light-emitting region R1 (see FIG. 24). Therefore, the ratio occupied by the region R3 increases, and the secondary light is collected in the emission direction (Z-axis direction). Thereby, the extraction efficiency of the secondary light is improved. For example, if the refractive index is 1.5, the extraction efficiency is 1.33 times higher due to the orientation in the uniaxial orientation state than in the non-orientation state.
  • the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) is parallel to the X axis is exemplified, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 26 is a diagram showing an angle formed by a direction perpendicular to the direction of the transition dipole moment of the phosphor molecule 52 and a direction perpendicular to the emission surface 50b. Referring to FIG. 26, the smaller one of the angles formed by direction B1 perpendicular to the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) of phosphor molecule 52 and direction B2 perpendicular to emission surface 50b. Will be described.
  • the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 has the secondary light in the direction perpendicular to the transition dipole moment being equal to or smaller than the critical angle, and is incident on the emission surface 50b at the critical angle or less.
  • the secondary light emitted from the end face side while being reflected in the fluorescent film 50 and the light guide plate 30 can be reduced. Therefore, if the condition of 0 degree ⁇ ⁇ 2 ⁇ asin (1 / n) is satisfied, the secondary light extraction efficiency can be further improved.
  • FIG. 27 is a view showing a state of the phosphor molecules 52 and the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 included in the fluorescent film 50 shown in FIG.
  • FIG. 28 is a diagram showing an angle formed by the direction of the transition dipole moment of the phosphor molecule shown in FIG. 27 and the direction of the slow axis of the polymer molecule. With reference to FIGS. 27 to 28, light emission from the phosphor molecules contained in the oriented phosphor will be described.
  • the fluorescent dye is composed of phosphor molecules 52, and the polymer having refractive index anisotropy is composed of refractive index anisotropic molecular skeleton sites 53.
  • the phosphor molecule 52 has dichroism.
  • the direction DR1 of the transition dipole moment of the phosphor molecule 52 and the slow axis A2 of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 extend along the X-axis direction.
  • the transition dipole moment direction DR1 of the phosphor molecule 52 and the slow axis A2 of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 are arranged in parallel to each other in the Y-axis direction.
  • strong secondary light (arrows L1, L2, L3, L4) is emitted from the phosphor molecule 52 in a direction perpendicular to the direction of the transition dipole moment (DR1 direction).
  • the secondary light is gradually scattered by the plurality of refractive index anisotropic molecular skeleton parts 53 while propagating through the fluorescent film 50, and is taken out from the emission surface 50b as indicated by arrows L5 and L6.
  • Secondary light has a deflection axis parallel to the direction of the transition dipole moment.
  • the secondary since the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) and the direction of the slow axis A2 of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 are parallel to each other, the secondary as indicated by arrows L3 and L4.
  • the polarization axis of light and the slow axis A2 of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 are parallel to each other.
  • the secondary light emitted from the phosphor molecule 52 is efficiently scattered by the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 (refractive index anisotropic molecule), and the secondary light extraction efficiency is improved.
  • the direction of the transition dipole moment and the slow axis of the refractive index anisotropic molecular skeleton 53 are parallel to each other is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 28 when viewed along the Y-axis direction shown in FIG. 27, the direction of the transition dipole moment (DR1 direction) and the slow axis A2 of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 form. Assuming that the smaller one of the angles is ⁇ 1, the condition of 0 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 45 ° may be satisfied.
  • the scattering intensity of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 becomes large with respect to the polarized light emitted from the phosphor molecule 52, the propagating light propagating to the end face while being reflected in the fluorescent film 50 is externally applied. Can be taken out. As a result, the secondary light extraction efficiency is improved.
  • primary light is emitted from the light guide plate 30 toward the incident surface 50a of the fluorescent film 50, and the primary light is incident on the incident surface 50a.
  • the primary light in contact with the phosphor molecule 52 is wavelength-converted and emitted from the phosphor molecule 52 as secondary light (arrow L21).
  • the secondary light emitted from the phosphor molecule 52 is scattered by the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 (mesogen group).
  • the amount of secondary light incident on the interface between the fluorescent film 50 and the outside (air layer) at a critical angle or less increases, and when compared with the comparative form, the fluorescent film
  • the amount of secondary light irradiated to the outside (air layer) from the interface between 50 and the outside (air layer) increases, and the amount of light emitted from the end face of the fluorescent film 50 and not contributing to the light emission of the transparent light emitting device 101 is reduced.
  • a verification experiment related to the first embodiment was performed. Specifically, a PI film was formed on a glass substrate, and an alignment layer was formed by rubbing. Next, RMM34C manufactured by Merck as a reactive mesogen compound and bis-benzoxazolylthiophene (commonly called BBOT) as a phosphor were dissolved in PGMEA and applied to a glass substrate on which an alignment layer was formed by a spin coater. . The solvent was dried with a hot plate and rapidly cooled to 22 ° C., the reactive mesogenic compound was uniaxially oriented, cured in this state by UV curing, and peeled from the glass substrate to obtain a fluorescent film. The film thickness of the fluorescent film was about 16 um.
  • the average parallel light transmittance at 450 nm to 700 nm of this fluorescent film was 95%.
  • the orientation characteristics almost coincided with Lambertian (SIM data in FIG. 30).
  • the quantum efficiency was 0.74
  • the fluorescent film having a film thickness with an absorptance of 95.4% the combined light extraction efficiency was 76%. Therefore, according to the transparent light emitting device of the first embodiment, having high transparency, having high energy efficiency, that the light emission intensity has uniformity in the light emitting surface, In addition, it was confirmed that each of the alignment of the emitted light was sufficiently satisfied.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 102 of the second embodiment.
  • the transparent light emitting device 102 is different from the transparent light emitting device 101 of the first embodiment in that it includes a fluorescent film 50A (fluorescent member) instead of the fluorescent film 50 (FIG. 11).
  • FIG. 32 is an enlarged sectional view showing the fluorescent film 50A.
  • the fluorescent film 50 ⁇ / b> A includes a polymer 54 having a refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 (polymer molecule), and fluorescent dyes 51 and 71 dispersed in the polymer 54. That is, the fluorescent film 50 ⁇ / b> A is different from the fluorescent film 50 in that it further includes a fluorescent dye 71.
  • the fluorescent dye 51 (first fluorescent dye) and the fluorescent dye 71 (second fluorescent dye) absorb a part of the primary light emitted from the main surface 34 of the light guide plate 30, and secondary light having a wavelength different from that of the primary light. Emits light.
  • the peak wavelength of the secondary light emitted from the fluorescent dye 51 and the peak wavelength of the secondary light emitted from the fluorescent dye 71 are different from each other.
  • the fluorescent dye 51 a fluorescent dye having an absorption peak wavelength in the wavelength range of primary light and an absorption peak wavelength of primary light shorter than 440 nm is employed.
  • a fluorescent dye having an absorption peak wavelength in the wavelength range of primary light and an absorption peak wavelength of primary light shorter than 440 nm is employed.
  • an LED having a peak wavelength of 405 nm is employed as the light source 20
  • bis-benzoxazolylthiophene (BBOT) or the like can be employed as the fluorescent dye 51.
  • the fluorescent dye 71 one having a peak wavelength of absorption with respect to the primary light within the emission wavelength range of the light emitted by the fluorescent dye 51 is employed.
  • BBOT is adopted as the fluorescent dye 51
  • a coumarin-based fluorescent dye or the like can be adopted as the fluorescent dye 71.
  • the fluorescent film 50A In order to obtain the fluorescent film 50A, first, a PI film is formed on a glass substrate, and an alignment layer is formed by rubbing. Next, the reactive mesogenic compound and the materials of the fluorescent dyes 51 and 71 are dissolved in a solvent and applied on a glass substrate on which an alignment layer is formed. The reactive mesogenic compound is uniaxially oriented by solvent drying with a hot plate or the like, and rapidly cooled. In this state, the film is cured by UV curing, and then peeled off from the glass substrate to obtain the fluorescent film 50A. The total thickness of the fluorescent film may be adjusted by stacking a plurality of fluorescent films.
  • the primary light emitted from the main surface 34 of the light guide plate 30 enters the fluorescent film 50A from the incident surface 50a.
  • the primary light is wavelength-converted by contact with the fluorescent dye 51 or contact with the fluorescent dye 71 and emitted as secondary light.
  • the secondary light from the fluorescent dye 51 and the secondary light from the fluorescent dye 71 are additively mixed. According to this configuration, in addition to obtaining the same functions and effects as those of the first embodiment, it is possible to adjust the color of light emitted from the emission surface 50b of the fluorescent film 50A.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 103 of the third embodiment.
  • the transparent light emitting device 103 is different from the transparent light emitting device 101 of the first embodiment in that a spacer portion 38 is provided between the main surface 34 of the light guide plate 30 and the fluorescent film 50. Due to the presence of the spacer portion 38, a minute gap (air layer) is formed between the main surface 34 of the light guide plate 30 and the fluorescent film 50.
  • the spacer portion 38 may be provided on the main surface 34 as a part of the light guide plate 30, may be provided on the incident surface 50 a as a part of the fluorescent film 50, and what are the light guide plate 30 and the fluorescent film 50? You may provide between these as another member.
  • the material of the spacer portion 38 any one of a material that transmits light (primary light or secondary light emitted by a fluorescent dye), a material that absorbs light, and a material that reflects light may be employed. From the viewpoint of improving efficiency, Al or Ag having high reflectivity is preferably used as the spacer portion 38.
  • the size LL1 of the spacer portion 38 there is no restriction on the size LL1 of the spacer portion 38.
  • the size LL1 cannot be discriminated visually by the spacer portion 38 and is a value that can be easily manufactured (for example, 5 ⁇ m to 300 ⁇ m). Is desirable.
  • the height LL2 of the spacer portion 38 it is desirable that the height LL2 has a size (for example, 5 ⁇ m to 300 ⁇ m) that makes it difficult to discriminate the spacer portion 38 visually and is easy to manufacture.
  • the pitch LL3 of the spacer portion 38 a value is adopted in which the fluorescent film 50 and the light guide plate 30 do not contact each other and an appropriate gap is formed between them according to the size LL1 and the height LL2.
  • the pitch LL3 may be uniform or non-uniform.
  • the pitch LL3 is in the range of 20 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • spacer portion 38 is provided to provide a gap between light guide plate 30 and fluorescent film 50.
  • the secondary light generated inside the fluorescent film 50 is easily totally reflected at the interface between the fluorescent film 50 and the air, and is scattered at the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53. It can suppress that the light which should be done escapes to the light-guide plate 30 side.
  • the transparent light emitting device 103 (FIGS. 33 to 35) of the third embodiment, the wavelength of light that is not converted or is not emitted from the emission surface 50b of the fluorescent film 50 The amount can be reduced and the efficiency can be improved.
  • the configuration of providing the spacer portion 38 of the present embodiment is also applicable to the second embodiment.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view showing transparent light-emitting device 104 of the fourth embodiment.
  • the transparent light emitting device 104 is different from the transparent light emitting device 101 of the first embodiment in that it further includes light absorbing members 42 and 43.
  • the light absorbing member 42 is disposed so as to face the emission surface 50b of the fluorescent film 50, and is located on the opposite side of the fluorescent film 50 from the side where the light guide plate 30 is located.
  • the light absorbing member 43 is disposed so as to face the main surface 32 of the light guide plate 30.
  • the light absorbing member 43 is located on the opposite side of the light guide plate 30 from the side where the fluorescent film 50 is located.
  • the light absorbing members 42 and 43 absorb the peak wavelength of the primary light from the light source 20, absorb part or all of the wavelength band other than the peak wavelength of the primary light, and transmit light of other wavelengths. It has characteristics.
  • the excitation wavelength of the fluorescent dye 51 is ultraviolet light
  • the wavelength of the primary light emitted from the light source 20 is shorter than 440 nm
  • the main absorption wavelengths of the light absorbing members 42 and 43 are shorter than 440 nm
  • the light absorbing member 42 , 43 preferably have high transparency in the wavelength range of visible light.
  • transparent light emitting device 104 not only the same operations and effects as in the first embodiment are obtained, but also external light (arrow L30) directed to transparent light emitting device 104 is light absorbing member 42. , 43.
  • the light absorbing members 42 and 43 absorb light having a wavelength that excites the fluorescent dye 51 out of external light.
  • dye 51 of the fluorescent film 50 becomes difficult to be excited by the light from the surrounding environment where the transparent light-emitting device 104 is arrange
  • about the light absorption members 42 and 43 only one of these may be used.
  • the configuration of providing the light absorbing members 42 and 43 according to the present embodiment is also applicable to the second and third embodiments.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view showing transparent light-emitting device 105 of the fifth embodiment.
  • the transparent light emitting device 105 is different from the transparent light emitting device 101 of the first embodiment in that it further includes light reflecting members 44 and 45.
  • the light reflecting member 44 is disposed so as to face the emission surface 50b of the fluorescent film 50, and is located on the side opposite to the side where the light guide plate 30 of the fluorescent film 50 is located.
  • the light reflecting member 45 is disposed so as to face the main surface 32 of the light guide plate 30.
  • the light reflecting members 44 and 45 reflect the peak wavelength of the primary light from the light source 20, reflect part or all of the wavelength band other than the peak wavelength of the primary light, and transmit light of other wavelengths. It has characteristics.
  • the light reflecting members 44 and 45 have a plate shape, but are not limited to this configuration, and may be formed of a dielectric multilayer film having a plurality of thin films having different refractive indexes.
  • the excitation wavelength of the fluorescent dye 51 is ultraviolet light
  • the wavelength of the primary light emitted from the light source 20 is shorter than 440 nm
  • the main reflection wavelengths of the light reflecting members 44 and 45 are shorter than 440 nm
  • the light reflecting member 44 , 45 preferably have high transparency in the wavelength range of visible light.
  • transparent light emitting device 105 not only the same functions and effects as in the first embodiment can be obtained, but also light absorbing members 42 are provided by providing light reflecting members 44 and 45. 43 (Embodiment 4), the fluorescent dye 51 of the fluorescent film 50 is less likely to be excited by light from the surrounding environment (arrow L30), and unintentional light emission of the fluorescent film 50 is suppressed.
  • the light reflecting member 44 can reflect the primary light of the light source 20 that has been transmitted to the side opposite to the side where the light guide plate 30 of the fluorescent film 50 is located, and can enter the fluorescent film 50 (arrow L11).
  • the light reflecting member 45 can reflect the primary light of the light source 20 that has been transmitted to the side of the light guide plate 30 opposite to the side where the fluorescent film 50 is located, and can enter the fluorescent film 50 (arrow L12). . That is, by reflecting the primary light from the light source 20, the light incident on the fluorescent film 50 can be increased, and the light emitted by the fluorescent dye 51 can be increased. About the light reflection members 44 and 45, only one of these may be used.
  • the configuration of providing the light reflecting members 44 and 45 of the present embodiment is also applicable to the second, third, and fourth embodiments.
  • FIG. 41 is a plan view showing transparent light-emitting device 106 of the sixth embodiment. 42 is a cross-sectional view taken along line XLII-XLII shown in FIG.
  • the transparent light-emitting device 106 is different from the transparent light-emitting device 101 of Embodiment 1 in that it includes a fluorescent film 50B (fluorescent member) instead of the fluorescent film 50 (FIG. 11).
  • the fluorescent film 50 ⁇ / b> B has a shape facing only a part of the main surface 34 of the light guide plate 30.
  • the fluorescent film 50 ⁇ / b> B may be directly formed on the main surface 34 or may be disposed away from the main surface 34.
  • the fluorescent film 50B When the fluorescent film 50B is directly formed on the main surface 34, it has a shape in which the thickness decreases from the end surface 31 toward the tip 33, as in the case of the first embodiment (FIG. 11).
  • the main surfaces 32 and 34 may be parallel to each other (FIG. 43) (the thickness of the light guide plate 30 is uniform).
  • the thickness of the light guide plate 30 is uniform, the primary light from the light source 20 travels while reflecting the inside of the light guide plate 30. Since the refractive index of the fluorescent film 50B is larger than that of air, the light that reaches the interface between the light guide plate 30 and the fluorescent film 50B out of the primary light traveling inside the light guide plate 30 enters the fluorescent film 50B. It proceeds and is excited by the fluorescent dye 51 to emit light as secondary light.
  • the fluorescent film 50B may be composed of a plurality of independent regions. It can realize light emission by raising any shape such as letters and figures, and exhibit high display function by applying it to information display at outdoor or storefronts, information boards for advertisements, signboards, etc. Is possible.
  • the configuration of providing the fluorescent film 50B of the present embodiment is also applicable to the second, third, fourth, and fifth embodiments.
  • fluorescent film 50B may be disposed away from main surface 34.
  • the fluorescent film 50B of the transparent light emitting device 106A is formed on a transparent substrate 75 made of a film or the like.
  • the light guide plate 30 preferably has a shape that decreases in thickness as it goes from the end surface 31 toward the tip portion 33. .
  • the transparent substrate 75 only needs to be transparent in the wavelength range of the primary light emitted from the light source 20 and in the visible light range.
  • Part of the primary light (arrow L10) from the light source 20 is emitted from the light guide plate 30 (arrow L11).
  • the primary light that has passed through the transparent substrate 75 and entered the fluorescent film 50B is excited by the fluorescent dye 51 to emit light as secondary light.
  • the thickness of the transparent substrate 75 is preferably in the range of 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m, but the thinner one is more preferable in this range.
  • the light propagating through the transparent base 75 enters the fluorescent film 50B again, is scattered by the refractive index anisotropic molecules, and is emitted.
  • the thickness of the transparent substrate 75 is thin, it is possible to increase the amount of light that propagates through the transparent substrate 75, enters the fluorescent film 50B again, is scattered by the refractive index anisotropic molecules, and exits. .
  • the transparent substrate 75 may be composed of a polymer containing the refractive index anisotropic molecule itself. In this case, among the light emitted from the fluorescent film 50 ⁇ / b> B toward the transparent base material 75, the light propagating through the transparent base material 75 is scattered and emitted by the refractive index anisotropic molecules constituting the transparent base material 75. It becomes possible to do. Also with the transparent light emitting device 106A, not only the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained, but also secondary light can be emitted around a necessary region, and light emission in other regions can be reduced. Can do. The configuration in which the fluorescent film 50B of the present modification is provided on the transparent substrate 75 can also be applied to the second, third, fourth, and fifth embodiments.
  • FIG. 45 is a cross-sectional view showing transparent light-emitting device 107 of the seventh embodiment.
  • the shape of the main surface 32 (surface opposite to the main surface 34) of the light guide plate 30 is different from that of the transparent light emitting device 101 (FIG. 11) of the first embodiment.
  • the main surface 32 is such that the thickness of the tip end portion 33 (portion opposite to the end surface 31) of the light guide plate 30 is thinner than the thickness of the portion of the light guide plate 30 on the end surface 31 side. It has a curved surface shape.
  • the main surface 32 curves sharply in the vicinity of the end surface 31 near the light source 20 and gently curves in the vicinity of the tip portion 33 far from the light source 20. It is preferable.
  • the boundary between the sharply curved shape and the slowly curved shape is preferably 3 mm to 7 mm from the end face 31. That is, the main surface 32 is steeply curved from the end surface 31 to a predetermined position located between 3 mm and 7 mm, and is gently curved from the predetermined position located between 3 mm and 7 mm to the tip 33. Is preferred.
  • the value of the angle ⁇ 3 decreases.
  • the distance LL5 from when the light incident from the end surface 31 into the light guide plate 30 is first emitted from the main surface 34 becomes longer, and the portion that does not contribute to light emission increases.
  • the value of distance LL5 can be shortened by adopting a shape in which main surface 32 is curved in the vicinity of light source 20 as in transparent light emitting device 107 of the present embodiment.
  • the area of the light guide plate 30 that does not contribute to light emission can be reduced, and the transparent light emitting device 107 can be made compact.
  • the configuration in which the degree of curvature of the main surface 32 of the present embodiment is steeply curved in the vicinity of the end surface 31 close to the light source 20 and gently curved in the vicinity of the distal end portion 33 far from the light source 20 is described in the embodiment.
  • the present invention can also be applied to 1, 2, 3, 4, 5, and 6.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view showing the transparent light emitting device 108 of the eighth embodiment.
  • the transparent light emitting device 108 is different from the transparent light emitting device 101 of the first embodiment in that it further includes a reflective polarizing film 76.
  • the reflective polarizing film 76 is disposed so as to face the main surface 32 of the light guide plate 30.
  • the reflective polarizing film 76 is located on the opposite side of the light guide plate 30 from the side where the fluorescent film 50 is located.
  • the fluorescent film 50 of the present embodiment also includes a uniaxially oriented refractive index anisotropic molecular skeleton portion 53 and a fluorescent dye 51, as in the above embodiments.
  • a fluorescent dye 51 as in the above embodiments.
  • the organic fluorescent dye having dichroism and the long axis of the refractive index anisotropic molecular skeleton part 53 are uniaxially aligned in the same direction, the light emitted from the fluorescent dye vibrates in a direction parallel to the alignment direction. The light is emitted from the fluorescent film 50 as dominant polarized light.
  • the reflective polarizing film 76 has a characteristic of reflecting one polarized light in the wavelength range of visible light and transmitting the polarized light orthogonal to the one polarized light.
  • a dielectric multilayer film made of a plurality of thin films having different refractive indexes, a nanowire grid, or the like is used. More specifically, as the reflective polarizing film 76, for example, DBEF (Dual Brightness Enhancement Film) manufactured by 3M Company is used.
  • the reflection axis of the reflective polarizing film 76 is configured to be parallel to the uniaxial orientation direction (X-axis direction in the drawing) of the fluorescent film 50.
  • the emission surface of fluorescent film 50 can be increased.
  • the configuration in which the reflective polarizing film 76 of the present embodiment is provided can also be applied to the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh embodiments.
  • transparent light emitting device 109 of the present embodiment has the same configuration as that of transparent light emitting device 101 of the first embodiment.
  • the transparent light emitting device 109 is disposed so that the main surface 34 of the light guide plate 30 is substantially horizontal, and is used as a lighting device.
  • the light emitted to the emission surface 50b side of the fluorescent film 50 is mainly used to irradiate a horizontal plane direction such as a floor surface or a desk.
  • the light emitted to the incident surface 50a side of the fluorescent film 50 is used to irradiate the ceiling surface and the wall surface.
  • a single-sided lighting device that emits light only on one side can not illuminate the ceiling surface when the light-emitting surface is placed horizontally toward the floor side in a closed space (room), and there are only a few walls. I can't shine. For this reason, there is little indirect light obtained by light emission, and it is difficult to fully brighten the part where the light emission surface of the space (room) where the illuminating device is installed does not face.
  • the transparent light emitting device 109 of the present embodiment indirect light is obtained because the light from the incident surface 50a illuminates the wall surface and ceiling surface around the transparent light emitting device 109. According to the transparent light emitting device 109, it is possible to efficiently realize reduction of darkness (feeling that the space is bright) generated when the single-sided light emitting type lighting device is horizontally arranged. Further, when the illumination is turned off, the light emitting surface is transparent, so that the feeling of pressure (presence) by the illumination device itself can be reduced.
  • the configuration in which the transparent light emitting device is used as the lighting device as in the present embodiment is also applicable to the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh embodiments.
  • two transparent light emitting devices 109 may be used in combination as in the lighting device 200.
  • the exit surface 50b is directed to the floor side, and the inclination angle ⁇ 4 of the exit surface 50b with respect to the horizontal plane is set to 45 degrees or less. Also with this configuration, the same operations and effects as described above can be obtained.
  • Transparent light emitting device 20 light source, 21 transparent substrate, 22, 24 transparent electrode, 23 light emitting layer, 25 light diffusion layer, 26, 35, 36, 37 pattern, 30 light guide plate (transparent member), 31 end face, 32, 34 main surface, 33 tip, 38 spacer part, 40 Diffusion sheet, 40a, 40b front and back surfaces, 40b, 41b, 50b, 250b exit surface, 41 prism sheet, 41a, 50a, 250a entrance surface, 42, 43 light absorbing member, 44, 45 light reflecting member, 50, 50A, 50B , 250 fluorescent film (fluorescent member), 51, 71, 251 fluorescent dye, 52, 252 phosphor molecule 53 the refractive index anisotropy molecules skeletal sites, 54 polymer, 75 transparent substrate, 76 reflective polarizing film, 200 illumination device.

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Abstract

　一次光を波長変換し二次光を出射する透明発光装置（１１）であって、端面（３１）および主表面（３４）を有する板状の透明部材（３０）と、透明部材（３０）の内部に一次光を入射させる光源（２０）と、主表面（３４）から出射された一次光を波長変換する蛍光部材（５０）とを備える。蛍光部材（５０）は、一軸方向に沿って配向する屈折率異方性分子を有するポリマーと、蛍光体分子を有し、主表面（３４）から出射された一次光の少なくとも一部を吸収して二次光を出射する蛍光色素とを含む。高い透明性、高いエネルギー効率、発光強度の面内均一、および発光配向の均一が得られる。

Description

透明発光装置および照明装置
　本発明は、透明発光装置および照明装置に関し、特に、一次光を波長変換して二次光として出射する透明発光装置、およびそのような透明発光装置を備えた照明装置に関する。
　透明発光装置は、非発光時に透明になる部材（たとえば導光板）を備えている。透明発光装置の構成としては、一般的な導光板を備えた構成（特許文献１）、導光板を備えその導光板上にパターンが形成された構成（特許文献２，３）、導光板および光学シートを備えた構成、導光板を備えその導光板中に蛍光体が分散された構成、ならびに、有機ＥＬを備えた構成（特許文献４，５）等が知られている。透明発光装置には、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることが求められる。
　上記のうち、高い透明性を有していることとは、平行光線に対して高い透過率を有していることを意味する。一般的に、物体の透過率とは全光線透過率を意味する。全光線透過率は、拡散透過率と平行光線透過率との和である。たとえば擦りガラスは、高い拡散透過率を有しているが、平行光線透過率が低いため擦りガラスとしての透明性は低い。高い透明性を実現するためには、拡散透過率が高いことではなく、平行光線透過率が高いことが求められる。
　上記のうち、エネルギー効率とは、出射光のエネルギーを入射光のエネルギーで除した値である。透明発光装置に導光板が用いられる場合、導光板のエネルギー効率とは、導光板から外部に出射した光のエネルギーを、導光板に入射した光のエネルギーで除した値である。上記のうち、発光した光の配向が均一性を有していることに関して言えば、発光面から外部に発光した光は、理想的には指向性の無いランバーシアンの配向特性を有していることが望ましい。
　非発光時に透明になる部材を活用することによって、透明発光装置はたとえば照明装置用の光源として様々な光の演出を実現できる。透明発光装置の技術分野に関連して、特許文献６には、光の波長を変換する蛍光体が開示されている。光源からの一次光を波長変換して二次光として出射することにより、所望の色調が得られる。蛍光体は、電飾看板、液晶バックライト、照明ディスプレイ、交通標識、サインボード、およびスクリーン等としてさらなる活用が検討されている。
特開２００４－２０５９５３号公報 特開平１０－２３２６３８号公報 特開２００１－３４３９１７号公報 特開２００６－３３２０６４号公報 特開２０１２－１８６０９８号公報 特開２０１０－１５９３５６号公報
　透明発光装置が蛍光部材を備えているとする。この蛍光部材の中には、蛍光体分子が含まれている。蛍光部材が一次光を波長変換して二次光として出射する場合、蛍光体分子の光変換率が低いため、光損失が大きくなる。したがって、透明発光装置に用いられる蛍光部材（たとえば蛍光フィルム）には、蛍光体分子から発光された二次光を効率的に外部に取出可能とすること、すなわち、蛍光部材のエネルギー効率が高いことが要求される。蛍光部材のエネルギー効率とは、蛍光部材から外部に出射したエネルギーを、蛍光部材に入射したエネルギーで除した値である。
　本発明の目的は、一次光を波長変換して二次光として出射する蛍光部材を含む透明発光装置であって、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することが可能な透明発光装置、およびそのような透明発光装置を備えた照明装置を提供することである。
　本発明に基づく透明発光装置は、一次光を波長変換することにより得られる二次光を含む光を外部に向けて出射する透明発光装置であって、端面および主表面を有する板状の透明部材と、上記一次光を出射し、上記端面から上記透明部材の内部に上記一次光を入射させる光源と、上記主表面に対向するように配置され、上記透明部材の内部で導光されて上記主表面から出射された上記一次光の少なくとも一部を波長変換する蛍光部材と、を備え、上記蛍光部材は、一軸方向に沿って配向する屈折率異方性分子を有するポリマーと、蛍光体分子を有し、上記主表面から出射された上記一次光の少なくとも一部を吸収して上記二次光を出射する蛍光色素と、を含む。
　好ましくは、上記蛍光色素は、上記一次光に対する吸収のピーク波長が４４０ｎｍよりも短波長である第１蛍光色素と、上記第１蛍光色素が発光する光の発光波長域内に、上記一次光に対する吸収のピーク波長を有する第２蛍光色素と、を含む。
　好ましくは、上記透明部材の上記主表面と上記蛍光部材との間に設けられ、上記透明部材の上記主表面と上記蛍光部材との間に隙間を形成するスペーサー部をさらに備える。
　好ましくは、上記一次光のピーク波長を吸収し、上記一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を吸収し、それ以外の波長の光を透過する特性を有する光吸収部材をさらに備え、上記光吸収部材は、上記蛍光部材の上記透明部材が位置している側とは反対側および上記透明部材の上記蛍光部材が位置している側とは反対側のうちの少なくとも一方に設けられる。
　好ましくは、上記一次光のピーク波長を反射し、上記一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を反射し、これら以外の波長の光を透過する特性を有する光反射部材をさらに備え、上記光反射部材は、上記蛍光部材の上記透明部材が位置している側とは反対側および上記透明部材の上記蛍光部材が位置している側とは反対側のうちの少なくとも一方に設けられる。
　好ましくは、上記蛍光部材は、上記主表面の一部に対向する形状を有している。
　好ましくは、上記透明部材の上記主表面とは反対側の面は、上記透明部材のうちの上記端面側の部分の厚みに比べて上記透明部材のうちの上記端面とは反対側の部分の厚みの方が薄くなるように、湾曲した面形状を有している。
　好ましくは、可視光の波長域内の光に対して一つの偏光を反射し、上記一つの偏光に対して直交する偏光を透過する反射型偏光フィルムをさらに備え、上記反射型偏光フィルムは、上記透明部材の上記蛍光部材が位置している側とは反対側に設けられる。
　本発明に基づく照明装置は、本発明に基づく上記の透明発光装置を備えている。
　本発明によれば、一次光を波長変換して二次光として出射する蛍光部材を含む透明発光装置であって、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することが可能な透明発光装置、およびそのような透明発光装置を備えた照明装置を提供することができる。
比較例１の透明発光装置を示す断面図である。 比較例２の透明発光装置を示す断面図である。 比較例３の透明発光装置を示す断面図である。 比較例４の透明発光装置を示す断面図である。 比較例５の透明発光装置を示す断面図である。 比較例６の透明発光装置を示す断面図である。 比較例７の透明発光装置を示す断面図である。 比較例８の透明発光装置を示す断面図である。 比較例９の透明発光装置を示す断面図である。 比較例１～９の性能を示す図である。 実施の形態１の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態１の透明発光装置に備えられる蛍光フィルムを拡大して示す断面図である。 実施の形態１の蛍光フィルムに含まれる配向状態の蛍光体から発光される二次光の発光方向と双極子モーメントの方向との関係を示す図である。 図１３に示すＸＩＶ（ａ）－ＸＩＶ（ａ）線に沿った模式断面図、およびＸＩＶ（ｂ）－ＸＩＶ（ｂ）線に沿った模式断面図である。 比較の形態の蛍光フィルムに含まれる無配向状態の蛍光体から発光される二次光の発光方向を示す図である。 図１５に示すＸＶＩ（ａ）－ＸＶＩ（ａ）線およびＸＶＩ（ｂ）－ＸＶＩ（ｂ）線に沿った模式断面図である。 比較の形態の蛍光フィルムに含まれる蛍光体分子が配向していない状態を示す図である。 比較の形態の蛍光フィルムに関し、配向していない状態の各蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向を示す図である。 比較の形態の無配向状態の蛍光フィルムから発光される二次光の発光方向と、出射光として取り出し可能な領域とを示す図である。 図１９に示すＸＸ－ＸＸ線に沿った模式断面図である。 比較の形態の蛍光フィルムの作用を説明するための斜視図である。 実施の形態１の蛍光フィルムに含まれる蛍光体分子が配向している状態を示す図である。 実施の形態１の蛍光フィルムに関し、配向している状態の各蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向を示す図である。 実施の形態１の配向状態の蛍光フィルムから発光される二次光の発光方向と、出射光として取り出し可能な領域とを示す図である。 図２４に示すＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿った模式断面図である。 実施の形態１の好ましい構成例に関し、蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向に対して垂直な方向と出射面に対して垂直な方向との成す角度を示す図である。 実施の形態１の蛍光フィルムに含まれる蛍光体分子と屈折率異方性分子骨格部位の状態を示す図である。 図２７に示す蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向とポリマー分子（屈折率異方性分子）の遅相軸の方向とのなす角度を示す図である。 実施の形態１の蛍光フィルムの作用を説明するための斜視図である。 実施の形態１に関する検証実験結果を示す図である。 実施の形態２の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態２の透明発光装置に備えられる蛍光フィルムを拡大して示す断面図である。 実施の形態３の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態３の透明発光装置の一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態３の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態３の透明発光装置の変形例を示す断面図である。 実施の形態４の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態４の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態５の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態５の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態６の透明発光装置を示す平面図である。 図４１に示すＸＬＩＩ－ＸＬＩＩ線に沿った矢視断面図である。 実施の形態６の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態６の変形例における透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態７の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態７の透明発光装置の作用を説明するための断面図である。 実施の形態７の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態８の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態８の透明発光装置の作用を示す断面図である。 実施の形態９の透明発光装置を示す断面図である。 実施の形態９の変形例における透明発光装置を示す断面図である。
　本発明に基づいた各実施の形態について説明する前に、比較例１～９について説明する。各比較例の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
　［比較例１］
　図１は、比較例１の透明発光装置１１を示す断面図である。透明発光装置１１は、光源２０および導光板３０を備える。光源２０は、導光板３０の端面３１に対向している。導光板３０は、端面３１、主表面３２，３４および先端部３３を含み、端面３１から先端部３３に向かうにつれて厚さが薄くなる形状を有している。端面３１は、図中Ｘ－Ｚ平面に対して平行であり、端面３１および主表面３４は互いに垂直である。換言すると、主表面３４は、図中Ｘ－Ｙ平面に対して平行である。主表面３２は、図中Ｘ－Ｙ平面に対して角度θ（数度）だけ傾斜した形状を有している。
　透明発光装置１１の角度θは数度であるため、導光板３０の透明性は高い（図１０中の評価Ａを参照）。図１０中のＡ、ＢおよびＣは、優（Excellent）、良（Good）および可（Passable）をそれぞれ意味している。外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、光の略全部が導光板３０を透過する（矢印Ｌ３１）。導光板３０に光が入射した場合、光損失が発生することはほとんどなく光の略全部が導光板３０から外部に取り出されるため、導光板３０のエネルギー効率も高い（評価Ａ）。主表面３４内においては輝度ムラが形成されることもほとんどないため、発光強度の均一性も得られる（評価Ａ）。
　一方で、光源２０が光を出射し、端面３１から導光板３０の内部にその光が入射したとする（矢印Ｌ１０）。光は、主表面３２で反射し、主表面３４を通して外部に取り出される（矢印Ｌ１１）。外部に取り出された光の配向に着目すると、配向は、主表面３４に対して導光板３０の光源２０とは反対側に傾いた方向に強い指向性を有している。すなわち、透明発光装置１１の構成では、配向の均一性を十分に満足することは難しい（図１０中の評価Ｃを参照）。
　［比較例２］
　図２は、比較例２の透明発光装置１２を示す断面図である。透明発光装置１２の導光板３０は、図中Ｘ－Ｙ平面に対して平行な主表面３２，３４を有し、主表面３２上にはパターン３５が印刷法などにより形成されている。パターン３５は、たとえば光を散乱反射する特性を有するドット状の部材である。
　外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、一部の光は導光板３０を透過するが（矢印Ｌ３１）、一部の光はパターン３５によって散乱反射されるため（矢印Ｌ３２）、パターン３５の面積の主表面３２の面積に対する比率に応じて導光板３０の透明性はパターン３５が無い場合と比較して低下する（図１０中の評価Ｂ）。さらに、一定程度の透明性を確保するために、パターン３５の面積の主表面３２の面積に対する比率を低く抑えることにより、光の一部が導光板３０から外部に取り出されなくなるため、導光板３０のエネルギー効率は低い（評価Ｃ）。
　一方で、主表面３４内において輝度ムラが形成されることはほとんどないため、発光強度の均一性は得られる（評価Ａ）。光源２０が光を出射し、端面３１から導光板３０の内部にその光が入射したとする（矢印Ｌ１０）。光は、パターン３５で反射し、主表面３４を通して外部に取り出される（矢印Ｌ１１，Ｌ１２）。外部に取り出された光の配向は、主表面３４に対して導光板３０の光源２０とは反対側に傾いた方向に指向性を有する（評価Ｂ）。
　［比較例３］
　図３は、比較例３の透明発光装置１３を示す断面図である。透明発光装置１３の導光板３０においては、主表面３２に凸凹状のパターン３６が形成されている。パターン３６は、シボ加工等の表面処理によって形成される。図３中には凹形状のパターンを図示しているが、凸形状のパターンが採用される場合であってもその効果は同一である。
　外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、一部の光は導光板３０を透過するが（矢印Ｌ３１）、その他の一部の光はパターン３６によって屈折するため（矢印Ｌ３２）、導光板３０の透明性はパターン３５が無い場合と比較して低下する（図１０中の評価Ｂ）。さらに、一定程度の透明性を確保するために、パターン３６の面積の主表面３２の面積に対する比率を低く抑えることにより、光の一部が導光板３０から外部に取り出されなくなるため、導光板３０のエネルギー効率は低い（評価Ｃ）。
　一方で、主表面３２，３４内において輝度ムラが形成されることはほとんどないため、発光強度の均一性は得られる（評価Ａ）。光源２０が光を出射し、端面３１から導光板３０の内部にその光が入射したとする（矢印Ｌ１０）。光は、パターン３６で反射し、主表面３４を通して外部に取り出される（矢印Ｌ１１）。外部に取り出された光の配向は、主表面３４に対して導光板３０の光源２０とは反対側に傾いた方向に指向性を有する（評価Ｂ）。
　［比較例４］
　図４は、比較例４の透明発光装置１４を示す断面図である。透明発光装置１４は、拡散シート４０をさらに備えている。拡散シート４０は、光学シートの一例であり、拡散性を有する微粒子を含む構成や、拡散シート４０の表裏面４０ａ，４０ｂのいずれかまたは双方に拡散性を発揮する表面加工を施した構成などが採用されている。
　導光板３０および拡散シート４０を備えた構成の場合、拡散シート４０の特性が発揮されることにより、拡散シート４０の出射面４０ｂにおいて発光強度の均一性が得られ（図１０中の評価Ａ）、配向の均一性も向上する（評価Ａ）。しかしながら、拡散シート４０により透過光が屈折したり散乱したりするため（矢印Ｌ３０，Ｌ３１，Ｌ３２参照）、透明性は低い（評価Ｃ）。さらに、導光板３０から外部に取り出せない光や拡散シート４０におけるロスにより、エネルギー効率は高くない（評価Ｂ）。
　［比較例５］
　図５は、比較例５の透明発光装置１５を示す断面図である。透明発光装置１５は、プリズムシート４１を備えている。プリズムシート４１も、光学シートの一例である。プリズムシート４１の入射面４１ａには、凹凸加工が施されている。
　導光板３０およびプリズムシート４１を備えた構成の場合も、プリズムシート４１の特性が発揮されることにより、プリズムシート４１の出射面４１ｂにおいて発光強度の均一性が得られ（図１０中の評価Ａ）、配向の均一性も向上する（評価Ａ）。しかしながら、プリズムシート４１により透過光が屈折したり散乱したりするため（矢印Ｌ３０，Ｌ３１）、透明性は低い（評価Ｃ）。さらに、導光板３０から外部に取り出せない光やプリズムシート４１におけるロスにより、エネルギー効率は高くない（評価Ｂ）。
　［比較例６］
　図６は、比較例６の透明発光装置１６を示す断面図である。透明発光装置１６の導光板３０は、平坦な主表面３２，３４を有し、導光板３０の中には蛍光体分子を含有する蛍光色素５１（蛍光体）が分散されている。蛍光色素５１の蛍光体分子は、一次光を波長変換して二次光として出射する。一次光とは、蛍光色素５１に入射した光であり、二次光とは、蛍光色素５１から出射された光である。外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、光の略全部が導光板３０を透過するため（矢印Ｌ３１）、透明性は高い（図１０中の評価Ａ）。主表面３４から取り出される光の配向の均一性も高い（評価Ａ）。
　一方で、光源２０が光を出射し、端面３１から導光板３０の内部にその光が入射したとする（矢印Ｌ１０）。蛍光色素５１に接触した一次光は、波長変換されて二次光として蛍光色素５１から出射される。波長変換の際には光損失が発生し、二次光の一部は導光板３０から外部に取り出されるが（矢印Ｌ２１，Ｌ２２）、その他の一部は導光板３０から外部に取り出されなくなるため（矢印Ｌ２３，Ｌ２４）、導光板３０のエネルギー効率は低い（評価Ｃ）。さらに、主表面３４内の強度分布については、蛍光色素５１の存在によって光源２０に近い方が強くなり、光源２０から遠い方が弱くなるため、発光強度の均一性は得られない（評価Ｃ）。
　［比較例７］
　図７は、比較例７の透明発光装置１７を示す断面図である。透明発光装置１７の導光板３０においては、主表面３４に、凸凹状のパターン３７が形成されている。パターン３７は、シボ加工等の表面処理によって形成される。比較例６の透明発光装置１６（図６）の場合とは異なり、外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、一部の光は導光板３０を透過するが（矢印Ｌ３１）、その他の一部の光はパターン３７によって屈折するため（矢印Ｌ３２）、導光板３０の透明性は高くない（図１０中の評価Ｃ）。
　一方、光源２０が光を出射し、端面３１から導光板３０の内部にその光が入射したとする（矢印Ｌ１０）。パターン３７の存在によって導光板３０から外部に取り出される二次光（矢印Ｌ２１，Ｌ２２）の量は増加するため、エネルギー効率は高い（評価Ａ）。発光強度の均一性は、比較例６の透明発光装置１６（図６）の場合に比べると、パターン３７の存在によって改善される（評価Ｂ）。主表面３４から取り出される光の配向の均一性は、透明発光装置１６と同様に高い（評価Ａ）。
　［比較例８］
　図８は、比較例８の透明発光装置１８を示す断面図である。透明発光装置１８は、透明基板２１、透明電極２２、発光層２３および透明電極２４を備え、有機ＥＬを構成している。外光などの光が有機ＥＬに入射した場合（矢印Ｌ３０）、光は有機ＥＬを透過する（矢印Ｌ３１）。しかしながら、透明性は一般的な導光板に比べると低い（図１０中の評価Ｂ）。
　有機ＥＬの場合、発光層２３で発生した光の一部は外部に取り出されるが（矢印Ｌ１１）、有機ＥＬの内部に閉じこもる光の量が多いため（矢印Ｌ１２）、エネルギー効率を高くすることは難しい（評価Ｃ）。一方、発光強度の均一性は得られ（評価Ａ）、配向の均一性も高い（評価Ａ）。
　［比較例９］
　図９は、比較例９の透明発光装置１９を示す断面図である。透明発光装置１９は、光拡散層２５をさらに備えている。光拡散層２５の表面には、凸凹状のパターン２６が形成されている。パターン２６は、光拡散層２５の表面に光硬化性樹脂のフォトリソグラフィ等によって形成される。透明発光装置１９は、比較例８の透明発光装置１８（図８）の場合と同様に、発光強度の均一性は得られ（図１０中の評価Ａ）、配向の均一性も高い（評価Ａ）。
　発光層２３で発生した光のうちの外部に出射する光の量は、パターン２６の存在によって比較例８の透明発光装置１８（図８）の場合に比べて多くなり、エネルギー効率は高い（評価Ａ）。一方で、外光などの光が主表面３２側から導光板３０の内部に入射した場合（矢印Ｌ３０）、一部の光は導光板３０を透過するが（矢印Ｌ３１）、その他の一部の光はパターン２６によって屈折するため（矢印Ｌ３２）、透明性は高くない（評価Ｃ）。
　図１０を参照して、以上説明したように、比較例１～９の透明発光装置は、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することはできていない。比較例１～９を比較すると、パターン等の付与によって透明性以外の性能を向上させようとした場合、その結果として透明性が低下してしまう。したがって、透明性の向上は、透明性以外の性能とのトレードオフの関係にあると言える。
　［実施の形態］
　本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
　［実施の形態１］
　図１１は、実施の形態１の透明発光装置１０１を示す断面図である。透明発光装置１０１は、光源２０、導光板３０（板状の透明部材）および蛍光フィルム５０（蛍光部材）を備える。
　光源２０は、導光板３０の端面３１に対向するように配置される。光源２０は、たとえば、ＬＥＤや蛍光ランプなどであり、一次光を出射する。一次光は、蛍光フィルム５０に含まれる蛍光色素５１を励起する波長の光を含む。透明性の観点からは、光源２０が出射する一次光は、可視光よりも短波長であることが好ましい。光源２０は、導光板３０の端面３１から導光板３０の内部に一次光を入射させる（矢印Ｌ１０）。
　導光板３０は、端面３１、主表面３２，３４および先端部３３を含み、光源２０が出射する一次光を透過可能な部材から作製されている。導光板３０は、端面３１から先端部３３に向かうにつれて厚さが薄くなる形状を有している。端面３１は、図中Ｘ－Ｚ平面に対して平行である。端面３１のＺ軸方向における厚みは、光源２０の同方向における高さ寸法よりも大きい方が好ましく、０．３ｍｍ～１０ｍｍの範囲がより好ましい。端面３１および主表面３４は互いに垂直である。主表面３２は、図中Ｘ－Ｙ平面に対して角度θ（数度）だけ傾斜した形状を有している。
　蛍光フィルム５０は、導光板３０の主表面３４に対向するように配置される。蛍光フィルム５０は、入射面５０ａおよび出射面５０ｂを含む。導光板３０の内部で導光され主表面３４から出射された一次光（矢印Ｌ１１）は、入射面５０ａに入射する。出射面５０ｂは、入射面５０ａとは反対側に位置し、後述する二次光を含む光を出射する（矢印Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３）。蛍光フィルム５０の総厚さは、製造の容易性、製造コストおよび光学的特性（透過率）の観点から、１０μｍ～１００ｕｍの範囲が好ましい。蛍光フィルムを複数枚重ねることにより、蛍光フィルムの総厚を調節してもよい。
　図１２は、蛍光フィルム５０を拡大して示す断面図である。蛍光フィルム５０は、屈折率異方性を発現する分子骨格部位５３（以下、屈折率異方性分子骨格部位５３という）を有するポリマー５４と、ポリマー５４中に分散された蛍光色素５１とを含む。屈折率異方性分子骨格部位５３以外のポリマー５４は、屈折率異方性分子骨格部位と異なる屈折率を有する材料から形成されており、複屈折を有していない、または比較的小さな複屈折を有していることが好ましい。屈折率異方性分子骨格部位５３は、蛍光フィルム５０（ポリマー５４）中において、出射面５０ｂに対して平行な方向（図中Ｘ軸方向）に沿って一軸配向している。
　一軸配向された屈折率異方性を有するポリマー５４を形成するためには、屈折率異方性分子骨格部位５３としてのメソゲン基を、末端基を含むスペーサー基としてのポリマーを有する反応性メソゲン化合物を一軸に配向して重合させて形成することが好ましい。一軸に配向させるために、屈折率異方性分子骨格部位５３としてのメソゲン基は、棒状の形状を有していることがより好ましい。反応性メソゲン化合物としては、特表２０１１－５１０９１５号公報および特表平１０－５１３４５７号公報などに開示されている公知のものを採用することができる。
　蛍光色素５１は、複数の蛍光体分子を有する。蛍光色素５１の蛍光体分子は、導光板３０の主表面３４から出射された一次光の少なくとも一部を吸収し、一次光とは異なる波長を有する二次光を出射する。透明性の観点からは、蛍光色素５１としては、発光した光に対して吸収率の低い特性を有する有機蛍光色素を用いることが好ましい。エネルギー効率の観点からは、蛍光色素５１としては、二色性（光の吸収と発光とにおいて異方性を有する性質）を有し、遷移双極子モーメントの方向と屈折率異方性分子骨格部位５３（メソゲン基）の遅相軸方向とが略一致していることが好ましい。
　蛍光フィルム５０を得るためには、まず基板を準備する。基板としては、ガラス基板、またはシリコンウェハー基板等の平坦性の高い基板が好適である。この基板上にポリアミド酸を含有する溶液を塗布し、イミド化（焼成）によりＰＩ膜（ポリイミド膜）を形成する。次に、ＰＩ膜に出射面５０ｂとなるべき面に対して平行な方向（図中Ｘ軸方向）にラビング処理を施すことにより、配向層を形成する。配向層は、ポリアミド酸を含有する感光性溶液を塗布し、偏光紫外光を照射することにより形成してもよい（光配向技術）。
　次に、反応性メソゲン化合物と蛍光色素５１の材料とを所定の重量比で混合させたものを、配向層上に塗布する。これらを加熱した後に急冷する。一軸配向した反応性メソゲン化合物に紫外線を照射し、重合性を有する末端基を重合させ、配向状態を固定し、基板から剥離する。これにより蛍光フィルム５０が形成される。反応性メソゲン化合物は配向層の配向規制力によって配向方向（図中Ｘ軸方向）に沿って一軸配向しており、ポリマー５４内に分散された蛍光色素５１も配向方向（図中Ｘ軸方向）に沿って一軸配向している。
　（蛍光色素５１から発光される二次光）
　図１３は、図１１に示す蛍光フィルム５０に含まれる配向状態の蛍光体分子から発光される二次光の発光方向と双極子モーメントの方向との関係を示す図である。図１４は、図１３に示すＸＩＶ（ａ）－ＸＩＶ（ａ）線に沿った模式断面図およびＸＩＶ（ｂ）－ＸＩＶ（ｂ）線に沿った模式断面図である。図１３および図１４を参照して、配向状態における蛍光色素５１から発光される二次光について説明する。
　図１３に示すように、ＤＲ１方向に配向した配向状態の蛍光色素５１は、領域Ｒ１に示すように双極子状に発光する。本実施の形態においては、遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）が、蛍光色素５１の配向方向に対して平行なＸ軸方向と一致している。
　図１４（ａ）は、配向状態の蛍光色素５１から発光される二次光のうち、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方に対して平行な面内に含まれる二次光の進行方向および強度を示す概略図である。図１４（ｂ）は、配向状態の蛍光色素５１から発光される二次光のうち、Ｚ軸方向およびＹ軸方向の両方に対して平行な面内に含まれる二次光の進行方向および強度を示す概略図である。図１４（ａ），（ｂ）の中に示す様々な方向へ向かう矢印の向きは光の進行方向を表しており、様々な方向へ向かう矢印の長さは光の強度を表している。
　図１４（ａ）に示すように、配向状態の蛍光色素５１は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方に対して平行な面内において、Ｘ軸とのなす角をθとした場合には、ｓｉｎ２θの強度分布を有する。図１４（ｂ）に示すように、配向状態の蛍光色素５１は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向の両方に対して平行な面内において、配向方向（ＤＲ１方向）の周方向に等方に発光する。
　蛍光色素５１から発光される二次光は、配向方向に沿った方向（ＤＲ１方向）においては発光量が少なく、配向方向に対して垂直な出射方向（図中Ｚ軸方向）においては発光量が多くなる。すなわち、配向状態における蛍光色素５１から発光される二次光は、出射方向（図中Ｚ軸方向）に沿った発光強度が強い指向性を有する。
　（比較の形態）
　図１５～図２１を参照して、ここで、実施の形態１に関する比較の形態について説明する。比較の形態は、実施の形態１と比較した場合に、蛍光フィルムが屈折率異方性分子を有しておらず、蛍光体分子が配向していない点において相違する。比較の形態における蛍光色素は、蛍光フィルム内において無配向状態であり、不規則に並んでいる。
　図１５は、比較の形態における蛍光フィルムに含まれる無配向状態の蛍光色素２５１（図１６参照）から発光される二次光の発光方向を示す概略図である。図１６は、図１５に示すＸＸＶ（ａ）－ＸＸＶ（ａ）線およびＸＸＶ（ｂ）－ＸＸＶ（ｂ）線に沿った模式断面図である。図１５および図１６を参照して、無配向状態における蛍光色素から発光される二次光について説明する。
　図１６に示すように、無配向状態の蛍光色素は、領域Ｒ５に示すように球状に等方発光する。図１６（ａ）は、無配向状態の蛍光色素２５１から発光される二次光のうち、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方に対して平行な面内に含まれる二次光の進行方向および強度を示す概略図である。図１６（ｂ）は、無配向状態の蛍光色素２５１から発光される二次光のうち、Ｚ軸方向およびＹ軸方向の両方に対して平行な面内に含まれる二次光の進行方向および強度を示す概略図である。図１６（ａ），（ｂ）に示す様々な方向へ向かう矢印の向きは、光の進行方向を表しており、様々な方向へ向かう矢印の長さは光の強度を表している。
　図１６（ａ）に示すように、無配向状態の蛍光色素２５１は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方に対して平行な面内において等方に発光する。図１６（ｂ）に示すように、無配向状態の蛍光色素２５１は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向の両方に対して平行な面内においても等方に発光する。
　図１７は、比較の形態の蛍光フィルムに含まれる蛍光体分子２５２が配向していない状態を示す図である。図１８は、配向していない状態の各蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向を示す図である。図１７および図１８を参照して、無配向状態の蛍光色素２５１に含まれる蛍光体分子２５２からの発光について説明する。
　図１７および図１８に示すように、蛍光色素２５１が無配向状態である場合においては、蛍光色素２５１に含まれる複数の蛍光体分子２５２は、不規則に並んでいる。複数の蛍光体分子２５２の各双極子モーメントの方向（ＤＲ２方向）も不規則となる。これにより、無配向状態の蛍光体分子２５２が集合した蛍光色素２５１は、全体として平均化されて等方に発光する。導光板の主表面から蛍光フィルムの入射面に向けて出射された一次光（矢印Ｌ１５）によって、蛍光色素２５１が励起される。蛍光色素２５１から発光された二次光（矢印Ｌ１６）は、無偏光状態で、蛍光フィルムの出射面側から外部に向けて出射されることになる。
　図１９は、無配向状態の蛍光色素２５１から発光される二次光の発光方向と、出射光として取り出し可能な領域とを示す図である。図２０は、図１９に示すＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿った模式断面図である。図１９および図２０を参照して、無配向状態の蛍光色素２５１から取り出し可能な二次光について説明する。
　図１９に示すように、母線Ｃ１，Ｃ２を含み、Ｚ軸の上方に底面を有する円錐形状の領域Ｒ２において、無配向状態の蛍光色素２５１から発光される二次光を出射光として取り出すことができる。図２０に示すように、Ｚ軸方向に沿った断面で見た場合にあっては、母線Ｃ１，Ｃ２の内側に位置する領域Ｒ６に発光された二次光を出射光として取り出すことができる。一方、母線Ｃ１，Ｃ２の外側に位置する領域Ｒ７に発光された二次光は、出射光として取り出すことができない。
　ここで、無配向状態の蛍光色素２５１から等方に発光される球状の二次光においては、Ｘ軸方向に沿って発光される二次光の割合が高く、発光領域Ｒ５（図１９参照）に対してＲ６領域が占める割合が小さくなるため、透明発光装置としての発光に寄与しない光の量が多くなる。これにより、二次光の取り出し効率が低下する。
　図２１を参照して、以上述べたように、比較の形態の透明発光装置においては、導光板から蛍光フィルム２５０の入射面２５０ａに向けて一次光が出射され、一次光は入射面２５０ａを通して蛍光フィルム２５０の内部に入り込む（矢印Ｌ１１）。蛍光体分子２５２に接触した一次光は、波長変換されて二次光として蛍光体分子２５２から出射される。蛍光体分子２５２から発光される二次光は、等方性を有している（矢印Ｌ２１，Ｌ２２）。
　当該二次光のうち、蛍光フィルム２５０の屈折率と外部（空気層）の屈折率とによって規定される臨界角よりも大きい角度で蛍光フィルム２５０と外部（空気層）との界面に入射する光の割合が多くなる。蛍光フィルム２５０の端面から出射され、透明発光装置としての発光には寄与しない光の量が多くなる。したがって、比較の形態の構成では、出射面２５０ｂから取り出される二次光の効率を向上させることは難しい。
　図２２は、蛍光体分子が配向している状態を示す図である。図２３は、配向している状態の各蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向を示す図である。図２２および図２３を参照して、上記の比較の形態の構成に対して、本実施の形態では複数の蛍光体分子５２がＸ軸方向に沿って配向している。この場合には、それぞれの遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）もＸ軸方向に対して平行になる。これにより、配向した蛍光体分子５２が集合した蛍光色素５１は、全体として上述のように双極子状に発光する。導光板３０の主表面３４から蛍光フィルム５０の入射面５０ａに向けて出射された一次光（矢印Ｌ７）によって、蛍光色素５１が励起される。蛍光色素５１から発光された二次光（矢印Ｌ８）は、蛍光色素５１の遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）に対して平行な偏光成分を有する光として、蛍光フィルム５０から外部に向けて出射される。
　図２４は、配向状態の蛍光色素５１から発光される二次光の発光方向と、出射光として取り出し可能な領域とを示す図である。図２５は、図２４に示すＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿った模式断面図である。図２４および図２５を参照して、配向状態の蛍光色素５１から取り出し可能な二次光について説明する。
　図２４に示すように、母線Ｃ１，Ｃ２を含み、Ｚ軸の上方に底面を有する円錐形状の領域Ｒ２において、配向状態の蛍光色素５１から発光される二次光を出射光として取り出すことができる。図２５に示すように、Ｚ軸方向に沿った断面で見た場合にあっては、母線Ｃ１，Ｃ２の内側に位置する領域Ｒ３に発光された二次光を出射光として取り出すことができる。一方、母線Ｃ１，Ｃ２の外側に位置する領域Ｒ４に発光された二次光は、出射光として取り出すことができない。
　ここで、配向状態の蛍光色素５１から発光される双極子状の二次光においては、Ｘ軸方向に沿って発光される二次光の割合が低く、発光領域Ｒ１（図２４参照）に対して領域Ｒ３が占める割合が大きくなるため、二次光が出射方向（Ｚ軸方向）に集光されることになる。これにより、二次光の取り出し効率が向上する。たとえば、屈折率が１．５であるとすると、無配向状態の場合に比べて、一軸配向状態の場合には配向により取り出し効率は１．３３倍となる。なお上記においては、遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）がＸ軸と平行である場合を例示したがこれに限定されるものではない。
　図２６は、蛍光体分子５２の遷移双極子モーメントの方向に対して垂直な方向と出射面５０ｂに対して垂直な方向との成す角度を示す図である。図２６を参照して、蛍光体分子５２の遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）に対して垂直な方向Ｂ１と出射面５０ｂに対して垂直な方向Ｂ２との成す角度のうち小さい方の角度について説明する。
　図２６に示すように、遷移双極子モーメントの方向に対して垂直な方向Ｂ１と、蛍光フィルム５０の出射面５０ｂに対して垂直な方向Ｂ２との成す角度のうち小さい方の角度、すなわち、遷移双極子モーメントの方向と出射面５０ｂとの成す角度のうち小さい方の角度をθ２、屈折率異方性分子骨格部位５３以外のポリマー５４の屈折率をｎとした場合に、０度≦θ２＜ａｓｉｎ（１／ｎ）の条件が満たされていることがさらに好ましい。
　このようにすることで、蛍光色素５１から発光される二次光は、遷移双極子モーメントに対して垂直な方向の二次光は臨界角以下となり、臨界角度以下で出射面５０ｂに入射される二次光の割合が増加することによって蛍光フィルム５０および導光板３０内で反射されながら端面側から出射される二次光を低減させることができる。したがって、０度≦θ２＜ａｓｉｎ（１／ｎ）の条件が満たされていることによれば、二次光の取り出し効率をさらに向上させることができる。
　図２７は、図１１に示す蛍光フィルム５０に含まれる蛍光体分子５２と屈折率異方性分子骨格部位５３の状態を示す図である。図２８は、図２７に示す蛍光体分子の遷移双極子モーメントの方向とポリマー分子の遅相軸の方向とのなす角度を示す図である。図２７ないし図２８を参照して、配向状態の蛍光体に含まれる蛍光体分子からの発光について説明する。
　図２７に示すように、蛍光色素は、蛍光体分子５２によって構成されており、屈折率異方性を有するポリマーは、屈折率異方性分子骨格部位５３によって構成されている。蛍光体分子５２は、二色性を有する。配向状態においては、蛍光体分子５２の遷移双極子モーメントの方向ＤＲ１および屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸Ａ２がＸ軸方向に沿って延在する。この状態で、蛍光体分子５２の遷移双極子モーメントの方向ＤＲ１および屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸Ａ２はＹ軸方向に互いに平行に並んで配列する。
　蛍光体分子５２からは、図１３で示したとおり、遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）に対して垂直な方向に強い二次光（矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）が発光される。二次光は、蛍光フィルム５０内を伝播しながら複数の屈折率異方性分子骨格部位５３により徐々に散乱されて、矢印Ｌ５，Ｌ６に示すように出射面５０ｂから外部へ取り出される。
　二次光は、遷移双極子モーメントの方向と平行な偏向軸をもつ。上述のように遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）と屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸Ａ２の方向とが互い平行になることから、矢印Ｌ３，Ｌ４に示すような二次光の偏光軸と、屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸Ａ２とが互いに平行となる。この結果、蛍光体分子５２から発光された二次光は、屈折率異方性分子骨格部位５３（屈折率異方性分子）によって効率よく散乱され、二次光の取り出し効率が向上する。
　上記においては、遷移双極子モーメントの方向と屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸とが互いに平行になる場合を例示したが、これに限定されない。図２８に示すように、図２７に示すＹ軸方向に沿って見た場合に、遷移双極子モーメントの方向（ＤＲ１方向）と屈折率異方性分子骨格部位５３の遅相軸Ａ２とのなす角度のうち小さい方の角度をθ１とすると、０度≦θ１≦４５度の条件が満たされればよい。これにより、蛍光体分子５２から発光された偏光に対して屈折率異方性分子骨格部位５３の散乱強度が大きくなるため、蛍光フィルム５０内で反射されながら端面に伝播していた伝播光を外部に取り出すことができる。この結果、二次光の取り出し効率が向上する。
　図２９を参照して、以上述べたように、本実施の形態の透明発光装置においては、導光板３０から蛍光フィルム５０の入射面５０ａに向けて一次光が出射され、一次光は入射面５０ａを通して蛍光フィルム５０の内部に入り込む（矢印Ｌ１１）。蛍光体分子５２に接触した一次光は、波長変換されて二次光として蛍光体分子５２から出射される（矢印Ｌ２１）。蛍光体分子５２から発光された二次光は、屈折率異方性分子骨格部位５３（メソゲン基）によって散乱されることになる。
　屈折率異方性分子骨格部位５３に接触した二次光が入射面５０ａや出射面５０ｂに対して平行な場合であっても、その光は散乱される。散乱の際、Ｘ軸方向に沿って発光される二次光の割合が低く、二次光が出射方向（Ｚ軸方向）に集光されることになる。したがって、外部に取り出される二次光（矢印Ｌ２２）の効率を向上させることができ、実施の形態１の透明発光装置によれば、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することができる。
　（比較の形態と比較した実施の形態の効果）
　以上述べたように、実施の形態１に係る透明発光装置１０１では、蛍光色素５１が一軸配向した状態であるため、蛍光体分子５２から発光された偏光を効率よく出射面５０ｂ側に向けて散乱させることができ、蛍光色素５１から発光される二次光を効率よく出射面５０ｂ側から取り出すことができる。
　図２９を参照して上述したように、蛍光フィルム５０と外部（空気層）の界面に臨界角以下で入射される二次光の量が多くなり、比較の形態と比較した場合に、蛍光フィルム５０と外部（空気層）の界面から外部（空気層）に照射される二次光の量が多くなるとともに、蛍光フィルム５０の端面から出射され透明発光装置１０１の発光に寄与しない光の量を少なくすることができる。したがって、実施の形態１の透明発光装置によれば、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することができる。
　図３０を参照して、実施の形態１に関する検証実験を行なった。具体的には、ガラス基板上にＰＩ膜を形成し、ラビングにより配向層を形成した。次に、反応性メソゲン化合物としてメルク社製のＲＭＭ３４Ｃと、蛍光体としてビス－ベンゾオキサゾリルチオフェン（通称ＢＢＯＴ）とをＰＧＭＥＡに溶解し、配向層を形成したガラス基板上にスピンコーターで塗布した。ホットプレートにより溶剤乾燥させ、２２℃まで急冷することにより反応性メソゲン化合物を一軸配向させ、その状態でＵＶキュアにより硬化後、ガラス基板から剥離して蛍光フィルムを得た。蛍光フィルムの膜厚は、約１６ｕｍであった。
　この蛍光フィルムの４５０ｎｍ～７００ｎｍにおける平均の平行光線透過率は、９５％であった。蛍光フィルム５０からの発光を測定したところ、配向特性は、ランバーシアン（図３０中のＳＩＭのデータ）とほぼ一致した。４０５ｎｍの光源で励起した場合、量子効率を０．７４としたとき、吸収率が９５．４％となる膜厚の蛍光フィルムにおいては、両面合わせた光り取り出し効率は７６％であった。したがって、実施の形態１の透明発光装置によれば、高い透明性を有していること、高いエネルギー効率を有していること、発光強度が発光面内で均一性を有していること、および発光した光の配向が均一性を有していることのそれぞれを十分に満足することが確認できた。
　［実施の形態２］
　図３１は、実施の形態２の透明発光装置１０２を示す断面図である。透明発光装置１０２は、蛍光フィルム５０（図１１）の代わりに、蛍光フィルム５０Ａ（蛍光部材）を備えている点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。
　図３２は、蛍光フィルム５０Ａを拡大して示す断面図である。蛍光フィルム５０Ａは、屈折率異方性分子骨格部位５３（ポリマー分子）を有するポリマー５４と、ポリマー５４中に分散された蛍光色素５１，７１とを含む。すなわち、蛍光色素７１をさらに備えるという点で、蛍光フィルム５０Ａは、蛍光フィルム５０と相違している。
　蛍光色素５１（第１蛍光色素）および蛍光色素７１（第２蛍光色素）は、導光板３０の主表面３４から出射された一次光の一部を吸収して、一次光と波長の異なる二次光を発光する。蛍光色素５１の発光する二次光のピーク波長と、蛍光色素７１の発光する二次光のピーク波長とは互いに異なる。
　蛍光色素５１としては、一次光の波長域内に吸収のピーク波長を有し、一次光に対する吸収のピーク波長が４４０ｎｍよりも短波長であるものが採用される。たとえば光源２０として、４０５ｎｍのピーク波長を有するＬＥＤ等を採用した場合、蛍光色素５１としては、ビス－ベンゾオキサゾリルチオフェン（ＢＢＯＴ）などを採用することができる。蛍光色素７１としては、蛍光色素５１が発光する光の発光波長域内に、一次光に対する吸収のピーク波長を有するものが採用される。たとえば蛍光色素５１としてＢＢＯＴを採用した場合、蛍光色素７１としては、クマリン系などの蛍光色素などを採用することができる。
　蛍光フィルム５０Ａを得るためには、まず、ガラス基板上にＰＩ膜を形成し、ラビングにより配向層を形成する。次に、反応性メソゲン化合物と、蛍光色素５１，７１の材料とを溶剤で溶解し、配向層を形成したガラス基板上に塗布する。ホットプレート等により溶剤乾燥させ、急冷することにより反応性メソゲン化合物を一軸配向させ、その状態でＵＶキュアにより硬化後、ガラス基板から剥離することにより蛍光フィルム５０Ａが得られる。蛍光フィルムを複数枚重ねることにより、蛍光フィルムの総厚を調節してもよい。
　導光板３０の主表面３４から出射された一次光は、入射面５０ａから蛍光フィルム５０Ａの内部に入射する。一次光は、蛍光色素５１との接触や、蛍光色素７１との接触によって波長変換され、二次光として発光される。蛍光色素５１からの二次光と蛍光色素７１からの二次光とが加法混色される。当該構成によれば、実施の形態１と同様の作用および効果が得られることに加えて、蛍光フィルム５０Ａの出射面５０ｂから発光される光の色を調整することが可能となる。
　［実施の形態３］
　図３３は、実施の形態３の透明発光装置１０３を示す断面図である。透明発光装置１０３は、導光板３０の主表面３４と蛍光フィルム５０との間にスペーサー部３８を有しているという点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。スペーサー部３８の存在によって、導光板３０の主表面３４と蛍光フィルム５０との間には、微小な隙間（空気層）が形成される。
　スペーサー部３８は、導光板３０の一部として主表面３４に設けられてもよいし、蛍光フィルム５０の一部として入射面５０ａに設けられてもよいし、導光板３０および蛍光フィルム５０とは別部材としてこれらの間に設けられていてもよい。スペーサー部３８の材料としては、光（一次光や蛍光色素で発光した二次光）を透過する材料、光を吸収する材料、および光を反射する材料のいずれが採用されてもよい。効率向上の観点からは、好ましくは高反射性を有するＡｌやＡｇ等がスペーサー部３８として採用される。
　図３４を参照して、スペーサー部３８のサイズＬＬ１に制約はないが、サイズＬＬ１としては、目視でスペーサー部３８を弁別できず、かつ、製造が容易な値（たとえば５μｍ～３００ｕｍ）であることが望ましい。スペーサー部３８の高さＬＬ２に制約はないが、高さＬＬ２としては、目視でスペーサー部３８を弁別できず、かつ、製造が容易なサイズ（たとえば５μｍ～３００ｕｍ）であることが望ましい。
　スペーサー部３８のピッチＬＬ３は、サイズＬＬ１および高さＬＬ２に応じて、蛍光フィルム５０と導光板３０とが互いに接触せず、これらの間に適切な隙間が形成される値が採用される。ピッチＬＬ３は、均等であってもよく不均等であってもよい。好ましくは、ピッチＬＬ３は、２０μｍ～１０００ｕｍの範囲内であることが好ましい。
　図３５を参照して、透明発光装置１０３によれば、実施の形態１と同様の作用および効果が得られるだけでなく、スペーサー部３８を設けて導光板３０と蛍光フィルム５０との間に隙間（空気層）を形成することによって、蛍光フィルム５０の内部で発生した二次光は蛍光フィルム５０と空気との間の界面で全反射しやすくなり、屈折率異方性分子骨格部位５３で散乱されるべき光が導光板３０側に抜けてしまうことを抑制できる。
　図３６を参照して、透明発光装置１０３Ａに示すように、蛍光フィルム５０が導光板３０と密着している場合、蛍光フィルム５０の内部で発生した二次光の一部が導光板３０の側に抜けてしまうことがある。透明発光装置１０３Ａと比較して、実施の形態３の透明発光装置１０３（図３３～図３５）によれば、波長変換されなかったり、蛍光フィルム５０の出射面５０ｂから出射されなかったりする光の量を減らすことができ、効率を向上させることが可能となる。本実施の形態のスペーサー部３８を設けるという構成は、実施の形態２にも適用可能である。
　［実施の形態４］
　図３７は、実施の形態４の透明発光装置１０４を示す断面図である。透明発光装置１０４は、光吸収部材４２，４３をさらに有しているという点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。光吸収部材４２は、蛍光フィルム５０の出射面５０ｂに対向するように配置され、蛍光フィルム５０の導光板３０が位置している側とは反対側に位置している。光吸収部材４３は、導光板３０の主表面３２に対向するように配置される。光吸収部材４３は、導光板３０の蛍光フィルム５０が位置している側とは反対側に位置している。
　光吸収部材４２，４３は、光源２０からの一次光のピーク波長を吸収し、一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を吸収し、それ以外の波長の光を透過する特性を有している。蛍光色素５１の励起波長が紫外光である場合、光源２０が出射する一次光の波長を４４０ｎｍより短波長とし、光吸収部材４２，４３の主たる吸収波長を４４０ｎｍより短波長とし、光吸収部材４２，４３は、可視光の波長範囲で高い透過性を有していることが好ましい。
　図３８を参照して、透明発光装置１０４によれば、実施の形態１と同様の作用および効果が得られるだけでなく、透明発光装置１０４に向かう外光（矢印Ｌ３０）は、光吸収部材４２，４３を通過する。光吸収部材４２，４３は、外光のうち、蛍光色素５１を励起する波長の光を吸収する。当該構成によれば、透明発光装置１０４が配置される周囲環境からの光によって蛍光フィルム５０の蛍光色素５１が励起されにくくなり、蛍光フィルム５０の意図しない発光が抑制される。光吸収部材４２，４３については、これらのうちの一方のみが用いられてもよい。本実施の形態の光吸収部材４２，４３を設けるという構成は、実施の形態２，３にも適用可能である。
　［実施の形態５］
　図３９は、実施の形態５の透明発光装置１０５を示す断面図である。透明発光装置１０５は、光反射部材４４，４５をさらに有しているという点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。光反射部材４４は、蛍光フィルム５０の出射面５０ｂに対向するように配置され、蛍光フィルム５０の導光板３０が位置している側とは反対側に位置している。光反射部材４５は、導光板３０の主表面３２に対向するように配置される。
　光反射部材４４，４５は、光源２０からの一次光のピーク波長を反射し、一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を反射し、それ以外の波長の光を透過する特性を有している。光反射部材４４，４５は、板状の形状を有しているが、この構成に限られず、屈折率の異なる複数の薄膜による誘電体多層膜により形成してもよい。蛍光色素５１の励起波長が紫外光である場合、光源２０が出射する一次光の波長を４４０ｎｍより短波長とし、光反射部材４４，４５の主たる反射波長を４４０ｎｍより短波長とし、光反射部材４４，４５は、可視光の波長範囲で高い透過性を有していることが好ましい。
　図４０を参照して、透明発光装置１０５によれば、実施の形態１と同様の作用および効果が得られるだけでなく、光反射部材４４，４５が設けられていることによって、光吸収部材４２，４３（実施の形態４）の場合と同様に、周囲環境からの光（矢印Ｌ３０）によって蛍光フィルム５０の蛍光色素５１が励起されにくくなり、蛍光フィルム５０の意図しない発光が抑制される。
　光反射部材４４は、蛍光フィルム５０の導光板３０が位置している側とは反対側に透過した光源２０の一次光を反射して、蛍光フィルム５０内に入射させることができる（矢印Ｌ１１）。光反射部材４５は、導光板３０の蛍光フィルム５０が位置している側とは反対側に透過した光源２０の一次光を反射して、蛍光フィルム５０内に入射させることができる（矢印Ｌ１２）。すなわち、光源２０からの一次光を反射させることにより、蛍光フィルム５０内に入射する光を増やすことができ、蛍光色素５１による発光を強くすることができる。光反射部材４４，４５については、これらのうちの一方のみが用いられてもよい。本実施の形態の光反射部材４４，４５を設けるという構成は、実施の形態２，３，４にも適用可能である。
　［実施の形態６］
　図４１は、実施の形態６の透明発光装置１０６を示す平面図である。図４２は、図４１に示すＸＬＩＩ－ＸＬＩＩ線に沿った矢視断面図である。透明発光装置１０６は、蛍光フィルム５０（図１１）の代わりに、蛍光フィルム５０Ｂ（蛍光部材）を備えている点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。蛍光フィルム５０Ｂは、導光板３０の主表面３４の一部にのみ対向する形状を有している。蛍光フィルム５０Ｂは、主表面３４上に直接形成されていてもよく、主表面３４から離れて配置されていてもよい。
　蛍光フィルム５０Ｂが主表面３４上に直接形成されている場合、実施の形態１（図１１）の場合と同様に、端面３１から先端部３３に向かうにつれて厚さが薄くなる形状を有していてもよいし、主表面３２，３４は互いに平行（図４３）（導光板３０の厚みが均一）であってもよい。導光板３０の厚みが均一である場合、光源２０からの一次光は、導光板３０の内部を反射しながら進行する。蛍光フィルム５０Ｂの屈折率は空気よりも大きいため、導光板３０の内部を進行する一次光のうち、導光板３０と蛍光フィルム５０Ｂとの間の界面に到達した光は、蛍光フィルム５０Ｂの内部へ進行し、蛍光色素５１に励起されて二次光として発光する。
　透明発光装置１０６によれば、実施の形態１と同様の作用および効果が得られるだけでなく、必要な領域を中心として二次光を発光させることができ、それ以外の領域の発光を少なくすることができる。蛍光フィルム５０Ｂは、複数の独立した領域から構成されていてもよい。文字や図形などの任意の形状を浮き上がらせて発光させることが実現でき、屋外や店頭などでの情報表示や、広告などの案内板、看板等に適用することで、高い表示機能を発揮することが可能となる。本実施の形態の蛍光フィルム５０Ｂを設けるという構成は、実施の形態２，３，４，５にも適用可能である。
　図４４を参照して、透明発光装置１０６Ａに示すように、蛍光フィルム５０Ｂは、主表面３４から離れて配置されていてもよい。透明発光装置１０６Ａの蛍光フィルム５０Ｂは、フィルム等からなる透明基材７５の上に形成されている。蛍光フィルム５０Ｂが主表面３４から離れて透明基材７５上に形成されている場合、導光板３０は、端面３１から先端部３３に向かうにつれて厚さが薄くなる形状を有していることが好ましい。透明基材７５は、光源２０が出射する一次光の波長域内および可視光範囲で透明であればよい。
　光源２０からの一次光（矢印Ｌ１０）の一部は、導光板３０から出射する（矢印Ｌ１１）。透明基材７５を透過して蛍光フィルム５０Ｂに入射した一次光は、蛍光色素５１に励起されて二次光として発光する。透明基材７５の厚さは、１０ｕｍ～１０００ｕｍの範囲が望ましいが、この範囲の中でも薄い方がより望ましい。蛍光フィルム５０Ｂから透明基材７５の側に発光した光のうち、透明基材７５の内部を伝搬する光は、再び蛍光フィルム５０Ｂに入射して屈折率異方性分子により散乱されて出射する。透明基材７５の厚さが薄い場合、透明基材７５の内部を伝搬して再び蛍光フィルム５０Ｂに入射して屈折率異方性分子により散乱されて出射する光を多くすることが可能となる。
　透明基材７５は、透明基材７５のそのものが屈折率異方性分子を含むポリマーで構成されていてもよい。この場合、蛍光フィルム５０Ｂから透明基材７５の側に発光した光のうち、透明基材７５の内部を伝搬する光は、透明基材７５を構成する屈折率異方性分子により散乱されて出射することが可能となる。透明発光装置１０６Ａによっても、実施の形態１と同様の作用および効果が得られるだけでなく、必要な領域を中心として二次光を発光させることができ、それ以外の領域の発光を少なくすることができる。本変形例の蛍光フィルム５０Ｂを透明基材７５上に設けるという構成は、実施の形態２，３，４，５にも適用可能である。
　［実施の形態７］
　図４５は、実施の形態７の透明発光装置１０７を示す断面図である。透明発光装置１０７は、導光板３０の主表面３２（主表面３４とは反対側の面）の形状が、実施の形態１の透明発光装置１０１（図１１）の場合とは相違している。主表面３２は、導光板３０のうちの端面３１側の部分の厚みに比べて導光板３０のうちの先端部３３（端面３１とは反対側の部分）の厚みの方が薄くなるように、湾曲した面形状を有している。端面３１から先端部３３の側に向かうにつれて変化する主表面３２の湾曲の度合いについては、光源２０に近い端面３１の近傍で急峻に湾曲し、光源２０から遠い先端部３３の近傍では緩やかに湾曲していることが好ましい。急峻に湾曲した形状と緩慢に湾曲した形状との境界は、端面３１から３ｍｍ～７ｍｍの位置であることが好ましい。すなわち主表面３２は、端面３１から３ｍｍ～７ｍｍの間に位置する所定箇所までは急峻に湾曲し、３ｍｍ～７ｍｍの間に位置する当該所定箇所から先端部３３までは緩やかに湾曲していることが好ましい。
　図４６を参照して、導光板３０のＹ方向における長さＬＬ４が長くなるに従い、角度θ３の値は小さくなる。これに伴い、端面３１から導光板３０の内部に入射した光が主表面３４から最初に出射されるまでの距離ＬＬ５が長くなり、発光に寄与しない部分が増加する。
　図４７を参照して、本実施の形態の透明発光装置１０７のように、光源２０の近傍で主表面３２を湾曲させた形状を採用することにより、距離ＬＬ５の値を短くすることができる。導光板３０のうちの発光に寄与しない領域を小さくすることができ、透明発光装置１０７をコンパクトにすることができる。本実施の形態の主表面３２の湾曲の度合いが光源２０に近い端面３１の近傍で急峻に湾曲し、光源２０から遠い先端部３３の近傍では緩やかに湾曲しているという構成は、実施の形態１，２，３，４，５，６にも適用可能である。
　［実施の形態８］
　図４８は、実施の形態８の透明発光装置１０８を示す断面図である。透明発光装置１０８は、反射型偏光フィルム７６をさらに有しているという点で、実施の形態１の透明発光装置１０１とは相違している。反射型偏光フィルム７６は、導光板３０の主表面３２に対向するように配置される。反射型偏光フィルム７６は、導光板３０の蛍光フィルム５０が位置している側とは反対側に位置している。
　本実施の形態の蛍光フィルム５０も、上記の各実施の形態と同様に、一軸配向された屈折率異方性分子骨格部位５３と蛍光色素５１とを含む。二色性を有する有機蛍光色素と屈折率異方性分子骨格部位５３の長軸とを同じ方向に一軸配向させた場合、蛍光色素で発光した光は配向方向に対して平行な方向に振動が支配的となる偏光光として蛍光フィルム５０から出射される。
　反射型偏光フィルム７６は、可視光の波長域において一つの偏光を反射し、この一つの偏光に対して直交する偏光を透過する特性を有する。反射型偏光フィルム７６としては、屈折率の異なる複数の薄膜による誘電体多層膜やナノワイヤーグリッドなどが用いられる。より具体的には、反射型偏光フィルム７６としては、たとえば３Ｍ社製のＤＢＥＦ（Dual　Brightness　Enhancement　Film）などが用いられる。反射型偏光フィルム７６の反射軸は、蛍光フィルム５０の一軸配向方向（図中Ｘ軸方向）に対して平行な方向となるように構成する。
　図４９を参照して、透明発光装置１０８によれば、導光板３０の主表面３２から出射された光を反射型偏光フィルム７６が反射するため（矢印Ｌ１０，Ｌ２１）、蛍光フィルム５０の出射面５０ｂ側における発光を強くすることができる。本実施の形態の反射型偏光フィルム７６を設けるという構成は、実施の形態１，２，３，４，５，６，７にも適用可能である。
　［実施の形態９］
　図５０を参照して、本実施の形態の透明発光装置１０９は、実施の形態１の透明発光装置１０１と同一の構成を有している。透明発光装置１０９は、導光板３０の主表面３４が略水平となるように配置され、照明装置として用いられる。蛍光フィルム５０の出射面５０ｂの側に発光した光は、主に床面や机上などの水平面方向を照射するために用いられる。一方で、蛍光フィルム５０の入射面５０ａの側に発光した光は、天井面や壁面を照射するために用いられる。
　片側の面のみが発光する片面発光型の照明装置は、発光面を閉空間（部屋）内の床面側に向けて水平に配置した場合、天井面を照らすことはできず、壁面も僅かしか照らすことができない。このため、発光により得られる間接光が少なく、照明装置を設置した空間（部屋）の発光面が向いていない部分を十分に明るくすることが難しい。
　本実施の形態の透明発光装置１０９は、入射面５０ａの側からの光が、透明発光装置１０９の周囲の壁面や天井面を照らすため、間接光が得られる。透明発光装置１０９によれば、片面発光型の照明装置を水平に配置した場合に生じる暗さを低減（空間を明るいと感じる）することが効率よく実現できる。また、照明を消灯した場合、発光面が透明であるため、照明装置自身による圧迫感（存在感）を低減することもできる。本実施の形態のように、透明発光装置を照明装置として用いるという構成は、実施の形態１，２，３，４，５，６，７にも適用可能である。
　図５１を参照して、照明装置２００のように、２つの透明発光装置１０９を組み合わせて用いても良い。照明装置２００においては、出射面５０ｂの側を床面側に向け、出射面５０ｂの水平面に対する傾斜角度θ４は４５度以下とされる。当該構成によっても、上記と同様の作用および効果を得ることができる。
　以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，１０１，１０２，１０３，１０３Ａ，１０４，１０５，１０６，１０６Ａ，１０７，１０８，１０９　透明発光装置、２０　光源、２１　透明基板、２２，２４　透明電極、２３　発光層、２５　光拡散層、２６，３５，３６，３７　パターン、３０　導光板（透明部材）、３１　端面、３２，３４　主表面、３３　先端部、３８　スペーサー部、４０　拡散シート、４０ａ，４０ｂ　表裏面、４０ｂ，４１ｂ，５０ｂ，２５０ｂ　出射面、４１　プリズムシート、４１ａ，５０ａ，２５０ａ　入射面、４２，４３　光吸収部材、４４，４５　光反射部材、５０，５０Ａ，５０Ｂ，２５０　蛍光フィルム（蛍光部材）、５１，７１，２５１　蛍光色素、５２，２５２　蛍光体分子、５３　屈折率異方性分子骨格部位、５４　ポリマー、７５　透明基材、７６　反射型偏光フィルム、２００　照明装置。

Claims (5)

  1. 　一次光を波長変換することにより得られる二次光を含む光を外部に向けて出射する透明発光装置であって、
    　端面および主表面を有する板状の透明部材と、
    　前記一次光を出射し、前記端面から前記透明部材の内部に前記一次光を入射させる光源と、
    　前記主表面に対向するように配置され、前記透明部材の内部で導光されて前記主表面から出射された前記一次光の少なくとも一部を波長変換する蛍光部材と、を備え、
    　前記蛍光部材は、
    　一軸方向に沿って配向する屈折率異方性分子を有するポリマーと、
    　蛍光体分子を有し、前記主表面から出射された前記一次光の少なくとも一部を吸収して前記二次光を出射する蛍光色素と、を含む、
    透明発光装置。
  2. 　前記蛍光色素は、
    　前記一次光に対する吸収のピーク波長が４４０ｎｍよりも短波長である第１蛍光色素と、
    　前記第１蛍光色素が発光する光の発光波長域内に、前記一次光に対する吸収のピーク波長を有する第２蛍光色素と、を含む、
    請求項１に記載の透明発光装置。
  3. 　前記透明部材の前記主表面と前記蛍光部材との間に設けられ、前記透明部材の前記主表面と前記蛍光部材との間に隙間を形成するスペーサー部をさらに備える、
    請求項１または２に記載の透明発光装置。
  4. 　前記一次光のピーク波長を吸収し、前記一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を吸収し、それ以外の波長の光を透過する特性を有する光吸収部材をさらに備え、
    　前記光吸収部材は、前記蛍光部材の前記透明部材が位置している側とは反対側および前記透明部材の前記蛍光部材が位置している側とは反対側のうちの少なくとも一方に設けられる、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の透明発光装置。
  5. 　前記一次光のピーク波長を反射し、前記一次光のうちのピーク波長以外の波長帯域の一部または全部を反射し、これら以外の波長の光を透過する特性を有する光反射部材をさらに備え、
    　前記光反射部材は、前記蛍光部材の前記透明部材が位置している側とは反対側および前記透明部材の前記蛍光部材が位置している側とは反対側のうちの少なくとも一方に設けられる、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の透明発光装置。
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