JP2003173877A

JP2003173877A - 面発光体

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Publication number: JP2003173877A
Application number: JP2002278483A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Ide; 伸弘井出; Yukihiro Kondo; 行廣近藤; Yasuhisa Kishigami; 泰久岸上; Kenji Tsubaki; 健治椿
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP4082151B2

Abstract

(57)【要約】【課題】観測方向による色調のばらつきが少ない面発
光体を提供する。特に、発光効率が良好で色度バランス
に優れた白色を実現できる面発光体を提供する。【解決手段】陽極５、有機発光層３、陰極１を形成し
たエレクトロルミネッセンス素子６を備えて、この陽極
５側に発光する面を有する面発光体である。上記陽極５
側の外側に蛍光を発する色素を含有する蛍光層７と、さ
らにその外側にヘーズ値が８０％以上である拡散層９と
を備える。蛍光層７で発生する発光波長の極大値が、５
００〜７００ｎｍであると、色度バランスに優れた白色
がより容易に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用バックライ
トや照明器具等に用いることのできる面発光体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】白色の発光を行う面発光体は、液晶用バ
ックライトや照明器具として、産業上有用なものであ
る。この面発光体として、近年、エレクトロルミネッセ
ンス素子を利用したものが提案されている。エレクトロ
ルミネッセンス素子は、蛍光物質に電圧を印加すること
で発光するものであり、用いる蛍光物質により、有機エ
レクトロルミネッセンス素子と無機エレクトロルミネッ
センス素子に分類できる。特に、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子は、平面発光が可能であること、電池など
１０Ｖ程度の低電圧で１００〜１０００００ｃｄ／ｍ²
程度の高輝度の発光が可能なこと、蛍光物質を構成する
材料の組合せで多数の色を発光させることが可能なこと
から、注目されている。このようなエレクトロルミネッ
センス素子を用いたものは、従来の面発光体として使用
されている、例えば、冷陰極管と導光板、あるいは、白
色ＬＥＤと導光板を用いたものと比較して、軽く薄いも
のが可能となることが期待されている。

【０００３】有機エレクトロルミネッセンス素子を用い
て白色の発光を得る方法は、ＲＧＢ（赤、緑、青）３波
長をそれぞれ有する発光を合成して得る方法と、青と黄
色の２波長や青緑と橙の２波長など、補色関係にある波
長を利用して得る方法がある。

【０００４】ＲＧＢ（赤、緑、青）３波長の場合、有機
エレクトロルミネッセンス素子は、３波長各々の発光を
生ずる蛍光色素の劣化挙動が異なるために、特に長時間
使用後の色ずれを生じ易く、安定した白色を容易に得る
ことが難しい。一方、補色を利用した２波長の場合、発
光効率を高くすることはできるものの、フルカラーを必
要とする液晶用バックライト等に用いるには一部の色成
分が不足することがあり、色度バランスに優れた白色を
得ることが困難である。

【０００５】その解決のため、白色に発光する発光体と
して、エレクトロルミネッセンス素子上にその発光色
（例えば、青色）と補色関係にある蛍光を発する染料で
着色されたフィルムを設けたもの（例えば、特開平３−
１４５４０号公報等）、青色発光するエレクトロルミネ
ッセンス材料と蛍光材料にその発光色を吸収して青緑色
から赤色までを発光するもの（例えば、特開平３−１５
２８９７号公報等）が知られている。しかし、これらの
方法で色変換により白色光を得る場合、青色の輝度に比
較し白色の輝度は低下せざるを得ないものである。ま
た、上記エレクトロルミネッセンス素子にあっては、各
種要因によって生じる干渉から観測する方向によって色
調のばらつきを生じ易く、特に、外面と直交する方向に
対し４５度以上、例えば６０度程度の方向から観測した
ときにばらつきが大きくなり易いものである。そのた
め、観測方向による色調のばらつきが少なく、また、発
光効率の良好な面発光体が求められている。

【０００６】

【特許文献１】特開平３−１４５４０号公報

【０００７】

【特許文献２】特開平３−１５２８９７号公報

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、観測
方向による色調のばらつきが少ない面発光体を提供する
ことにある。

【０００９】さらに、本発明の他の目的とするところ
は、発光効率が良好で、色度バランスに優れた白色を実
現できる面発光体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、鋭意研究を重ねた結果、有機発光層で
発光した光の発光波長で少ない波長成分を、外側に形成
した色素を含有する蛍光層で発した光で補強するように
すると良好な白色が得られ、さらに、蛍光層の外側にヘ
ーズ値が８０％以上である拡散層を形成すると、観測方
向による色調のばらつきが少なくなることを見出し、本
発明の完成に至ったものである。特に、液晶用バックラ
イト等に好適に使用できる白色を実現するには、青色お
よび発光効率が良好な黄色もしくは緑色などを発光する
有機のエレクトロルミネッセンス素子を用い、蛍光層で
発生する発光波長の極大値を５００〜７００ｎｍとする
と、発光効率が良好で色度バランスに優れた白色を得る
ことができることを見出し、本発明の完成に至ったもの
である。

【００１１】請求項１記載の面発光体は、そのうちの一
方が透明電極である陽極と陰極との間に有機発光層を形
成したエレクトロルミネッセンス素子を備え、上記透明
電極側に発光する面を有する面発光体において、上記透
明電極の外側に、蛍光を発する色素を含有する蛍光層
と、さらにその外側にヘーズ値が８０％以上である拡散
層とを備えたことを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の面発光体は、請求項１記載
の面発光体において、上記蛍光層で発生する発光波長
と、上記エレクトロルミネッセンス素子で発生する発光
波長とを合成すると、白色となることを特徴とする。上
記によって、良好な白色が得られるとともに、観測方向
による色調のばらつきを少なくすることができるもので
ある。

【００１３】請求項３記載の面発光体は、請求項１又は
請求項２記載の面発光体において、上記蛍光層で発生す
る発光波長の極大値が、５００〜７００ｎｍであること
を特徴とする。

【００１４】請求項４記載の面発光体は、請求項１乃至
請求項３いずれか記載の面発光体において、上記拡散層
が、透明な母層内に、この母層と屈折率が異なる粒子を
散在させたものであることを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の面発光体は、請求項１乃至
請求項４いずれか記載の面発光体において、上記エレク
トロルミネッセンス素子を、光透過性を有する基板の一
方の面の側に備え、この基板の他方の面の側に蛍光層、
拡散層をこの順に形成していることを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の面発光体は、請求項１乃至
請求項４いずれか記載の面発光体において、上記エレク
トロルミネッセンス素子を、蛍光層からなるシートの一
方の面の側に備え、このシートの他方の面の側に拡散層
を形成していることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜２に基づいて説明する。

【００１８】図１に示すように、本発明に係る面発光体
は、光透過性を有する基板８の裏面に、透明導電膜から
なる陽極５、ホール輸送層４、有機発光層３、電子輸送
層２、陰極１を順に積層したエレクトロルミネッセンス
素子６を備えている。上記エレクトロルミネッセンス素
子６は、陽極５に正電圧を、陰極１に負電圧を印加する
と、電子輸送層２を介して有機発光層３に注入された電
子と、ホール輸送層４を介して有機発光層３に注入され
たホールとが、有機発光層３内にて再結合して発光が起
こるものである。上記有機発光層３で発光した光は、透
明導電膜からなる陽極５と、光透過性を有する基板８を
透過し、基板８の表面側から取出されるものである。

【００１９】上記エレクトロルミネッセンス素子６は、
従来から使用されているものをそのまま使用することが
できる。上記陽極５は、素子中にホールを注入するため
の電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導
性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を
用いることが好ましく、仕事関数が４ｅＶ以上のものを
用いるのがよい。このような陽極５の材料としては、例
えば、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム−ス
ズ酸化物：インジウムチンオキサイド）、ＳｎＯ₂、Ｚ
ｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。陽極５は、例え
ば、これらの電極材料を、基板８の表面に、真空蒸着法
やスパッタリング法等の方法により薄膜に形成すること
によって作製することができる。また、有機発光層３に
おける発光を陽極５を透過させて外部に照射するために
は、陽極５の光透過率を７０％以上にすることが好まし
い。さらに、陽極５のシート抵抗は数百Ω／□以下とす
ることが好ましく、特に好ましくは１００Ω／□以下と
するものである。ここで、陽極５の膜厚は、陽極５の光
透過率、シート抵抗等の特性を上記のように制御するた
めに、材料により異なるが、５００ｎｍ以下、好ましく
は１０〜２００ｎｍの範囲に設定するのがよい。

【００２０】また、陰極１は、有機発光層３中に電子を
注入するための電極であり、仕事関数の小さい金属、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極
材料を用いることが好ましく、仕事関数が５ｅＶ以下の
ものであることが好ましい。このような陰極１の電極材
料としては、例えば、ナトリウム、ナトリウム−カリウ
ム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグ
ネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合
物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ₂ Ｏ₃混合
物、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などが挙げられる。陰極１は、
例えば、これらの電極材料を、真空蒸着法やスパッタリ
ング法等の方法により、薄膜に形成することによって作
製することができる。また、有機発光層３における発光
を陽極５側に照射するためには、陰極１の光透過率を１
０％以下にすることが好ましい。上記陰極１の膜厚は、
陰極１の光透過率等の特性を制御するために、材料によ
り異なるが、通常５００ｎｍ以下、好ましくは１００〜
２００ｎｍの範囲とするのがよい。

【００２１】上記有機発光層３に用いる発光材料または
ドーピング材料は、例えば、アントラセン、ナフタレ
ン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロ
ペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、
テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾー
ル、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペン
タジエン、キノリン金属錯体、トリス（8−ヒドロキシ
キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル
−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−
フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミ
ノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−
（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、１−アリール
−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラ
ン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導
体、ジスチリルアリーレン誘導体、及び各種蛍光色素等
が挙げられるが、これに限定されるものではない。ま
た、これらの化合物のうちから選択される発光材料を９
０〜９９．５重量部、ドーピング材料を０．５〜１０重
量部含むようにすることも好ましい。有機発光層３の厚
みは、０．５〜５００ｎｍ、更に好ましくは０．５〜２
００ｎｍとするものである。

【００２２】そして、面発光体を白色発光させる場合に
は、ＲＧＢ（赤、緑、青）に発光する３種の発光材料ま
たはドーピング材料の層を積層して形成したり、青と黄
または青緑と橙など、補色関係にある色に発光する発光
材料またはドーピング材料の層を積層して形成したり、
これらのＲＧＢまたは補色関係にある色に発光する発光
材料またはドーピング材料を混合した層を形成したり、
４５０〜７００ｎｍの範囲で略連続的なスペクトルを有
するように選択した発光材料またはドーピング材料を混
合した層を形成すること等により、有機発光層３を形成
する。なお、有機発光層３は、その発光色が青色を少な
くとも含むものが好適であり、例えば、青色、青色と黄
色、もしくは青色と緑色からなるものが挙げられる。な
かでも、上記有機発光層３は、発光効率の観点から、青
色と黄色、あるいは青色と緑色の組合せがより好適であ
る。

【００２３】また、ホール輸送層４を構成する材料とし
ては、ホールを輸送する能力を有し、陽極５からのホー
ル注入効果を有するとともに、有機発光層３に対して優
れたホール注入効果を有し、また電子のホール輸送層へ
の移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙
げることができる。ホール輸送層４を構成する材料は、
例えば、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導
体、ポルフィリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチル
フェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジ
アミン（ＴＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）
−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等
の芳香族ジアミン化合物、オキサゾール、オキサジアゾ
ール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、ス
チルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミ
ダゾール、ポリアリールアルカン、ブタジエン、４，
４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−
フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴ
Ａ）、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリ
エチレンジオキサイドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導
電性高分子等の高分子材料が挙げられる。

【００２４】また、上記電子輸送層２を構成する材料と
しては、電子を輸送する能力を有し、陰極１からの電子
注入効果を有するとともに、有機発光層３に対して優れ
た電子注入効果を有し、さらにホールの電子輸送層２へ
の移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙
げることができる。上記電子輸送層２を構成する材料
は、例えば、フルオレン、バソフェナントロリン、バソ
クプロイン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、
オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミ
ダゾール、アントラキノジメタン等やそれらの化合物、
金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体が挙げられ
る。上記金属錯体化合物として、具体的には、トリス
（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリ
（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニ
ウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウ
ム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナー
ト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］
キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナ
ート）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチ
ル−８−キノリナート）（１−ナフトラート）アルミニ
ウム等が挙げられる。また、上記含窒素五員環誘導体と
しては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾー
ル、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ま
しく、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−
１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニ
ル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フ
ェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’
−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニ
ル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１
−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４
−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼ
ン、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリ
アゾール、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル
−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリ
アゾール等が挙げられる。さらに、ポリマー有機エレク
トロルミネッセンス素子に使用されるポリマー材料も使
用することができる。例えば、ポリパラフェニレン及び
その誘導体、フルオレン及びその誘導体等である。電子
注入層は、例えば、バソフェナントロリンとＣｓ（セシ
ウム）を、モル比１：１の割合で共蒸着して形成するこ
とができる。

【００２５】上記面発光体を構成する基板８は、光透過
性を有するものであり、無色透明の他に、多少着色され
ているものであっても、すりガラス状のものであっても
よい。上記基板８は、例えば、ソーダライムガラスや無
アルカリガラスなどの透明ガラス板や、ポリエステル、
ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ等の樹脂、フッ
素系樹脂等からなるプラスチックフィルムやプラスチッ
ク板などを用いることができる。プラスチックフィルム
やプラスチック板は、キャスト法、溶融法等の製造法に
よって得ることができる。

【００２６】上記面発光体は、基板８の表面側（透明電
極である陽極５の外側）に蛍光を発する色素を含有する
蛍光層７と、拡散層９を、この順に備えている。

【００２７】上記蛍光層７は、蛍光を発する色素（蛍光
色素と記す）を含有する蛍光色素含有樹脂組成物を用い
て、基板８上に形成されている。上記蛍光色素は、上記
エレクトロルミネッセンス素子６から発光する発光色に
対し補色となるものを、単数あるいは複数の蛍光色素の
組合せとして用いることができる。エレクトロルミネッ
センス素子６から発光する発光色は、上述のように、青
色および発光効率の観点から黄色もしくは緑色を含むも
のが好適に用いられるので、その場合、上記蛍光色素
は、その発する発光波長の極大値が、５００〜７００ｎ
ｍであることが好ましい。なかでも、エレクトロルミネ
ッセンス素子６から発光する発光色が青色と黄色、ある
いは青色と緑色の場合、蛍光色素の発光波長の極大値
は、５６０〜７００ｎｍがより好ましい。

【００２８】上記蛍光色素としては、例えば、ペリレン
系色素、シアニン系色素、キサンテン系色素、クマリン
系色素、オキサジン系色素、ジベンゾテトラフェニルペ
リフランテン等が挙げられる。上記蛍光色素は、白色光
の色純度、および蛍光層９の厚み等に応じ、色素の種
類、濃度を適宜設定することができる。

【００２９】上記蛍光層７の形成は、母材となる樹脂に
上記蛍光色素、溶剤等を混合して蛍光色素含有樹脂組成
物を作製し、この蛍光色素含有樹脂組成物を基板８上に
塗布してもよいし、また、上記蛍光色素含有樹脂組成物
で作製したフィルムを基板８に貼着してもよい。基板８
上に塗布する方法は、ゾルゲル法、キャスト法、印刷
法、ラミネート法、スプレー法、スピンコート法、ディ
ップ法等の各種塗布方法を採用することができる。ま
た、上記母材となる樹脂は、可視光透過性の高いものが
挙げられ、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、エポキ
シ系樹脂等が挙げられる。

【００３０】上記面発光体は、蛍光層７の外側に拡散層
９を備える。上記拡散層９は、ヘーズ値（曇価）が８０
％以上のものが用いられる。上記ヘーズ値は、ＪＩＳ−
Ｋ−７１３６に基づいて測定されるものである。上記面
発光体は、拡散層９を透過した光が光散乱効果によっ
て、拡散層９の表面と空気との間の界面で全反射される
ことが極めて少なくなり、拡散層９から効率高く取り出
されるものである。そのため、上記面発光体は、外面に
直交する方向に対し４５度以上、例えば６０度程度の方
向から観測したときにも、光散乱効果によって色調のば
らつきが少ないものとなる。上記拡散層９のヘーズ値が
８０％未満であると、十分な光散乱効果を得ることがで
きず、観測方向による色調のばらつきが大きくなる。上
記拡散層９のヘーズ値は、８０％以上であればよく、そ
の値が高いからといって、観測方向による色調のばらつ
きが少なくなるものではない。また、上記拡散層９のヘ
ーズ値は、上限値が特に限定されるものではないが、高
くなり過ぎると正面輝度が低下するおそれがあるので、
９５％以下であることが望ましい。

【００３１】上記拡散層９は、透明な母層内に、この母
層と屈折率が異なる散乱材を散在させて形成したり、透
明な母層内に、比較的大きな粒子を散在させて表面に光
の散乱を起こす大きさの凹凸を設けて形成したり、透明
な層の表面を粗面化して、表面に光の散乱を起こす大き
さの凹凸を設けて形成することができるものである。

【００３２】上記透明な母層内に、この母層と屈折率が
異なる散乱材を散在させて形成した拡散層９は、母層と
拡散層９の屈折率差によって、母層６と拡散層９の界面
での光の反射や屈折作用で全体として光を拡散させるこ
とができるものであり、上記母層となる素材としては、
例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、
ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
イミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、
およびガラス等から適宜選択することができる。また、
散乱材としては、母層となる素材と屈折率が異なるもの
であれば特に制限されないが、例えば、アクリル粒子、
シリコーン粒子等の樹脂粒子、ガラス粒子、中空ガラス
粒子、シリカ、酸化バリウム、酸化チタン、タルク等の
無機粒子や粉末等を用いることができる。また、母層と
なる素材中に気泡を混入したものを散乱材として用いて
も良い。さらに、拡散層９は、屈折率の異なる複数種の
非相容の樹脂を混合することによって散乱効果を発現す
ることも可能である。散乱材は、その形状、サイズは特
に制限しないが、拡散層９中での全反射、多重反射によ
る光のロスを抑える観点から、好ましい形状が球状であ
り、粒径が０．５μｍ〜５０μｍのものが好適に用いら
れる。また、散乱材の量は、母層となる素材に対して１
５〜８０質量％程度、好ましくは２０〜７０重量％程度
である。この透明な母層内に、母層と屈折率が異なる散
乱材を散在させて拡散層９を形成する場合、散乱材の量
やサイズを調整することによって、光の拡散を容易に調
整することができ好ましい。

【００３３】また、上記透明な母層内に、比較的大きな
粒子を散在させて表面に光の散乱を起こす大きさの凹凸
を設けて形成した拡散層９は、表面に形成した少なくと
も１００ｎｍ以上の凹凸によって光を拡散させることが
できるものであり、母層となる素材及び粒子としては、
上記透明な母層内に、この母層と屈折率が異なる散乱材
を散在させて形成する拡散層９の母層及び散乱材に用い
る素材と同様なものを用いることができ、母層と粒子の
屈折率は、同じでも良く異なっていても良い。

【００３４】上記拡散層９の形成は、母層となる素材と
粒子とを混合した樹脂組成物を作製し、この樹脂組成物
を基板８の蛍光層７の上に塗布してもよいし、上記樹脂
組成物で作製したフィルムを基板８の蛍光層７の上に貼
着してもよい。基板８の蛍光層７の上に塗布する方法
は、ゾルゲル法、キャスト法、印刷法、ラミネート法、
スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の各種塗布
方法を採用することができる。

【００３５】また、透明な層の表面を粗面化して、表面
に光の散乱を起こす大きさの凹凸を設けて形成した拡散
層９は、表面に形成した少なくとも１００ｎｍ以上の凹
凸によって光を拡散させることができるものであり、透
明な層となる素材としては、上記透明な母層内に、この
母層と屈折率が異なる散乱材を散在させて形成する拡散
層９の母層に用いる素材と同様なものを用いることがで
き、その表面を、サンドブラスト、化成処理等を行っ
て、表面に凹凸を形成して得られるものである。なお、
透明な層には、必要に応じて粒子等を含有していても良
い。

【００３６】上記面発光体は、基板８上に蛍光層７、拡
散層９の順に備えることが必要である。例えば、面発光
体が、蛍光層７、拡散層９の形成が逆であると、色調の
観測方向によるばらつきが大きくなるものである。

【００３７】また、上記エレクトロルミネッセンス素子
６は、水分により劣化するので、図２に示すように、吸
水剤１０とともに封止して使用すると好ましい。封止の
方法は、例えば、基板８にエレクトロルミネッセンス素
子６を形成した後に、ドライ窒素雰囲気のグローブボッ
クス内に入れる。そして、通気性を有する袋に酸化バリ
ウムの粉末等を入れて作製した吸水材１０を、ガラス製
の封止板１１に接着剤で貼り付ける。封止板１１の外周
部には予め紫外線硬化樹脂製のシール剤１２を塗布して
おき、グローブボックス内において上記エレクトロルミ
ネッセンス素子６を形成した基板８に封止板１１をシー
ル剤１２で張り合わせて、ＵＶ照射でシール剤１２を硬
化させることによって作製できる。

【００３８】上記面発光体は、基板８上に、蛍光層７
と、拡散層９を、この順に備えているので、観測方向に
よる色調のばらつきが少なくなるものである。また、上
記面発光体は、エレクトロルミネッセンス素子６に青
色、好ましくは、青色と黄色、もしくは青色と緑色を発
光するものを用い、蛍光層７に発光波長の極大値が５０
０〜７００ｎｍのものを配置することで、発光効率が良
好で、色ずれ等がなくて色度バランスに優れた白色平面
発光体を実現することができる。

【００３９】次に、本発明の第２の実施の形態を図３〜
４に基づいて説明する。上述の第１の実施の形態と異な
る点のみ説明する。

【００４０】図３に示すように、上記面発光体は、第１
の実施の形態が基材８を用いたのに対し、基材８を用い
ずに蛍光層７からなるシート７ａを作製し、このシート
７ａの裏面にエレクトロルミネッセンス素子６を備え、
表面側に拡散層９を形成したものである。

【００４１】上記蛍光層７からなるシート７ａは、上述
の蛍光色素含有樹脂組成物を作製し、この蛍光色素含有
樹脂組成物をガラス等の平滑な板上に塗布して乾燥させ
た後に、ガラス等の平滑な板より剥離してフィルム状に
作製する方法、あるいは、樹脂と蛍光色素の混合物から
溶融成形によって板状に作成する方法等によって得るこ
とができる。

【００４２】上記面発光体は、蛍光層７からなるシート
７ａ上にエレクトロルミネッセンス素子６と拡散層９を
形成するので、上述の効果に加えて、面発光体自体の厚
みを薄くし、かつ、衝撃に対して強いものとすることが
可能なものである。

【００４３】また、上述と同様に、上記エレクトロルミ
ネッセンス素子６は、水分により劣化するので、図４に
示すように、吸水剤１０とともに封止して使用すると好
ましい。

【００４４】上記面発光体は、蛍光層７からなるシート
７ａ上に拡散層９を備えているので、観測方向による色
調のばらつきが少なくなるものである。また、上記面発
光体は、エレクトロルミネッセンス素子６に青色、好ま
しくは、青色と黄色、もしくは青色と緑色を発光するも
のを用い、蛍光色素に発光波長の極大値が５００〜７０
０ｎｍのものを含有することで、発光効率が良好で、色
ずれ等がなくて色度バランスに優れた白色平面発光体を
実現することができる。

【００４５】なお、上記の実施の形態は、陽極５を透明
導電膜で形成することにより、有機発光層３で発光した
光が陽極５側から取出される実施の形態を説明したが、
陽極５や陰極１を構成する材料等を調整すると共に、陰
極１の外側に蛍光層７と拡散層９を形成することによ
り、陰極１側から取出されるようにしても良い。この場
合も同様に、観測方向による色調のばらつきが少なくな
る。

【００４６】

【実施例】本発明の効果を確認するために、以下の面発
光体を作製し、評価した。

【００４７】（白色度の測定、及び、観測方向による色
調のばらつき度の算出）面発光体の白色度は、ＣＩＥ色
度座標で評価した。測定は、エレクトロルミネッセンス
素子を電源（ＫＥＩＴＨＬＥＹ２３６モデル）に接続
し、マルチチャンネルアナライザー（浜松ホトニクス株
式会社製、ＰＭＡ−１０）を用いて、１００ｃｄ／ｍ²
の条件で行った。色度座標は、その値がＸ＝０．３３、
Ｙ＝０．３３に近い程、良好な白色を示すものである。

【００４８】観測方向による色調のばらつきは、面発光
体の外面に対し直交する方向（正面方向）で測定した色
度座標の値を（Ｘ₁，Ｙ₁）とし、一方、外面に直交する
方向に対し６０度の方向で測定した色度座標の値を（Ｘ
₂，Ｙ₂）として求め、各々の差の２乗の和をΔＣ＝
（（Ｘ₁−Ｘ₂）²＋（Ｙ₁−Ｙ₂）²）として算出した。こ
のΔＣが４×１０^-4以下のものは、色調のばらつきが良
好なものと判定した。

【００４９】（消費電力）平面発光体を１００ｃｄ／ｍ
²の条件で発光させたときの、消費電力を測定した。

【００５０】（ヘーズ値）拡散層のヘーズ値は、ＪＩＳ
−Ｋ−７１３６に基づき、ヘイズメータ（日本電色株式
会社製、３００Ａ）を用いて測定した。

【００５１】［蛍光色素含有樹脂組成物の調製］（蛍光色素含有樹脂組成物Ａ）シアニン系色素（Ｅａｓ
ｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏｍｐａｎｙ製「ＤＣＪＴ
Ｂ」：蛍光発光波長の極大値６２０ｎｍ）を０．２質量
部（以下部と記す）、ポリエステル系樹脂の溶液（東洋
紡績株式会社製「バイロン２９ＳＳ」）を３３０部、溶
剤にメチルエチルケトンを１５０部、トルエンを１５０
部配合し、攪拌して樹脂組成物Ａを調製した。

【００５２】（蛍光色素含有樹脂組成物Ｂ）ペリレン系
色素（ＢＡＳＦＡｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆ
ｔ製「ＬｕｍｏｇｅｎＦＲｏｔ３０５」：蛍光発光波
長の極大値６００ｎｍ）を０．２部、シアニン系色素
（株式会社同仁化学研究所製「ＤＣＭ２」：蛍光発光波
長の極大値６５０ｎｍ）を０．２部、ポリエステル系樹
脂の溶液（東洋紡績株式会社製「バイロン２９ＳＳ」）
を３３０部、溶剤にメチルエチルケトンを１５０部、ト
ルエンを１５０部配合し、攪拌して樹脂組成物Ｂを調製
した。

【００５３】（蛍光色素含有樹脂組成物Ｃ）シアニン系
色素（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋＣｏｍｐａｎｙ製
「ＤＣＪＴＢ」：蛍光発光波長の極大値６２０ｎｍ）を
０．０２部、ポリカーボネート樹脂（住友ダウ株式会社
製「カリバー」）を８０部、溶剤にジクロロエタンを５
００部配合し、攪拌して樹脂組成物Ｃを調製した。

【００５４】［散乱材含有樹脂組成物の調製］（散乱材含有樹脂組成物Ｄ）シリコーン粒子（東芝シリ
コーン株式会社製「トスパール１４５」）を５０部、ポ
リカーボネート樹脂（住友ダウ株式会社製「カリバ
ー」）を５０部、溶剤にジクロロエタンを３００部配合
し、攪拌して樹脂組成物Ｄを調製した。

【００５５】（散乱材含有樹脂組成物Ｅ）中空ガラス粒
子（東芝バロティーニ株式会社製「ＨＳＣ−１１０」を
７０部、ポリエステル系樹脂の溶液（東洋紡績株式会社
製「バイロン２８ＳＳ」）を１００部、溶剤にメチルエ
チルケトンを５０部、トルエンを５０部配合し、攪拌し
て樹脂組成物Ｅを調製した。

【００５６】（散乱材含有樹脂組成物Ｆ）シリコーン粒
子（東芝シリコーン株式会社製「トスパール１４５」）
を１０部、ポリエステル系樹脂の溶液（東洋紡績株式会
社製「バイロン２９ＳＳ」）を２７０部、溶剤にメチル
エチルケトンを１００部、トルエンを１００部配合し、
攪拌して樹脂組成物Ｆを調製した。

【００５７】（実施例１）図１及び２に示すような層構
成の面発光体を作製した。基板として、厚み０．７ｍｍ
のガラス基板を用いた。ガラス基板の一方の面（裏面と
記す）に、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）をスパッ
タしてシート抵抗７Ω／□の陽極を形成した。これをア
セトン、純水、イソプロピルアルコールで１５分間超音
波洗浄をした後、乾燥した。その後、この基板を、真空
蒸着装置にセットし、１×１０⁶Ｔｏｒｒ（１．３３×
１０⁴Ｐａ）の減圧下で、ホール輸送層として、４，
４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミ
ノ］ビフェニル（株式会社同仁化学研究所製）を、１〜
２Å／ｓの蒸着速度で３００Å厚に蒸着した。次に、黄
色発光層として、α−ＮＰＤにルブレン（ＡＣＲＯＳ
ＯＲＧＡＮＩＣＳＮ.Ｖ.製）を１質量％ドープした層
を１００Å厚に積層した。さらに、青色発光層として、
ジスチリルビフェニル誘導体（出光興産株式会社製「Ｄ
ＰＶＢｉ」）に、末端にカリバゾリル基を有するＤＳＡ
誘導体（出光興産株式会社製「ＢＣｚＶＢｉ」）を１２
質量％ドープした層を５００Å厚に積層した。次に、電
子注入層としてバソフェナントロリン（株式会社同仁化
学研究所製）とＣｓ（セシウム）を、モル比１：１の割
合で２００Å厚に共蒸着した。続いて、アルミニウムを
１０Å／ｓの蒸着速度で、１５００Å厚に蒸着し、陰極
とした。このようにして、青色と黄色を発光するエレク
トロルミネッセンス素子を有する基板を作製した。

【００５８】次いで、以下のようにしてエレクトロルミ
ネッセンス素子を封止した。エレクトロルミネッセンス
素子を形成した基板を、露点−７６℃以下のドライ窒素
雰囲気のグローブボックス内に保管した。一方、通気性
を有する袋に、吸水材として酸化バリウムの粉末を入
れ、これをガラス製の封止板に粘着剤で貼り付けると共
に、この封止板の外周部に紫外線硬化樹脂製のシール剤
を塗布したものを予め用意した。そして、グローブボッ
クス内において、上記エレクトロルミネッセンス素子を
形成した基板にこの封止板をシール剤で張り合わせ、紫
外光でシール剤を硬化させた。

【００５９】次いで、上記ガラス基板の他方の面（表面
と記す）上に、樹脂組成物Ａをスピンコートして蛍光層
を形成し、さらにその外面に、樹脂組成物Ｄをスピンコ
ートして拡散層を形成し、平面発光体を得た。

【００６０】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｄからなる拡散層のヘーズ値は、８４％であった。ま
た、面発光体の白色度は、正面方向の色度座標が（Ｘ₁
＝０．３２２，Ｙ₁＝０．３５１）であり、色純度の高
い白色であった。外面に直交する方向に対し６０度の方
向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３１８，Ｙ₂＝
０．３５３）の白色であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝２．０×１０^-5と
なり、４×１０^-4以下で良好であった。さらに、実施例
１の平面発光体の１００ｃｄ／ｍ²における消費電力
は、８．５ｍＷ／ｃｍ²と小さいものであった。

【００６１】（実施例２）実施例１において、ガラス基
板の表面上に、樹脂組成物Ｂをスピンコートして蛍光層
を形成し、さらにその外面に、樹脂組成物Ｅをスピンコ
ートして拡散層を形成した以外は、実施例１と同様にし
て、平面発光体を得た。

【００６２】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｅからなる拡散層のヘーズ値は、８７％であった。ま
た、面発光体の白色度は、正面方向の色度座標が（Ｘ₁
＝０．３３４，Ｙ₁＝０．３４４）であり、色純度の高
い白色であった。外面に直交する方向に対し６０度の方
向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３３７，Ｙ₂＝
０．３４６）の白色であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝１．３×１０^-5と
なり、４×１０^-4以下で良好であった。さらに、実施例
２の平面発光体の１００ｃｄ／ｍ²における消費電力
は、９．６ｍＷ／ｃｍ²と小さいものであった。

【００６３】（比較例1）実施例１と同様にして、ガラ
ス基板にエレクトロルミネッセンス素子を形成し、これ
を封止した。しかし、蛍光層、及び、拡散層の形成を行
わなかった。

【００６４】評価結果は以下のようであった。正面方向
の色度座標は、（Ｘ₁＝０．２６２，Ｙ₁＝０．３５１）
であり、発光は、赤みが不足した青白色と、白色発光の
度合いが低いものであった。なお、この１００ｃｄ／ｍ
²における消費電力は、５ｍＷ／ｃｍ²であった。

【００６５】（比較例２）実施例１と同様にして、ガラ
ス基板にエレクトロルミネッセンス素子を形成し、これ
を封止した。次いで、このガラス基板の他方の面（表
面）上に、実施例１と同様にして樹脂組成物Ｄをスピン
コートして拡散層を形成することにより、蛍光層を形成
せずに拡散層のみ形成した平面発光体を得た。

【００６６】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｄからなる拡散層のヘーズ値は、８４％であり、ま
た、正面方向の色度座標は（Ｘ₁＝０．２７１，Ｙ₁＝
０．３７２）であり、発光は、赤みが不足した青白色
と、白色発光の度合いが低いものであった。なお、この
１００ｃｄ／ｍ²における消費電力は、３．８ｍＷ／ｃ
ｍ²であった。

【００６７】（比較例３）実施例１と同様にして、ガラ
ス基板にエレクトロルミネッセンス素子を形成し、これ
を封止した。次いで、このガラス基板の他方の面（表
面）上に、実施例１と同様にして樹脂組成物Ａをスピン
コートして蛍光層を形成することにより、拡散層を形成
せずに蛍光層のみ形成した平面発光体を得た。

【００６８】評価結果は以下のようであった。この面発
光体の白色度は、正面方向の色度座標が（Ｘ₁＝０．３
１４，Ｙ₁＝０．３５０）であり、色純度の高い白色で
あった。しかし、外面に直交する方向に対し６０度の方
向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３６２，Ｙ₂＝
０．３８４）の白色であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝３．５×１０^-3と
なり、大きいものであった。さらに、この平面発光体の
１００ｃｄ／ｍ²における消費電力は、１７ｍＷ／ｃｍ²
と、実施例1、２に比較し高いものであった。

【００６９】（比較例４）実施例１と同様にして、ガラ
ス基板にエレクトロルミネッセンス素子を形成し、これ
を封止した。次いで、このガラス基板の他の面（表面）
上に、先ず、実施例１と同様にして樹脂組成物Ｅをスピ
ンコートして拡散層を形成し、さらにその外面に、実施
例１と同様にして樹脂組成物Ｂをスピンコートして蛍光
層を形成することにより蛍光層と拡散層の形成順を反対
にした平面発光体を得た。

【００７０】評価結果は以下のようであった。この面発
光体の白色度は、正面方向の色度座標が（Ｘ₁＝０．３
１４，Ｙ₁＝０．３５４）であり、色純度の高い白色で
あった。しかし、外面に直交する方向に対し６０度の方
向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３８７，Ｙ₂＝
０．３７６）の白色であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝５．８×１０^-3と
なり、大きいものであった。なお、この平面発光体の１
００ｃｄ／ｍ²における消費電力は、８ｍＷ／ｃｍ² であ
った。

【００７１】（比較例５）実施例２において、樹脂組成
物Ｆをスピンコートして拡散層を形成した以外は、実施
例２と同様にして、平面発光体を得た。

【００７２】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｆからなる拡散層のヘーズ値は、６２％と、８０％未
満であった。また、この面発光体の白色度は、正面方向
の色度座標が（Ｘ₁＝０．３０２，Ｙ₁＝０．３５７）で
あり、色純度の高い白色であった。しかし、外面に直交
する方向に対し６０度の方向で測定した色度座標は、
（Ｘ₂＝０．３５２，Ｙ₂＝０．３７３）であり、これら
から算出される観測方向による色調のばらつきは、ΔＣ
＝２．８×１０^-3となり、大きいものであった。さら
に、この平面発光体の１００ｃｄ／ｍ²における消費電
力は、１２ｍＷ／ｃｍ²と、実施例1、２に比較し高いも
のであった。

【００７３】

【表１】

【００７４】結果を表１にまとめた。実施例１、２は、
観測方向による色調のばらつきが少なくなるものであ
る。また、発光効率が良好で、色ずれ等がなくて色度バ
ランスに優れたものとなっていた。一方、蛍光層を形成
していない比較例１、２は良好な白色を得ることができ
ず、また、拡散層を形成していない比較例３と、蛍光層
を形成したものでも拡散層の条件が本発明の構成と異な
る比較例４、５は、観測方向による色調のばらつきが大
きいものであった。

【００７５】（実施例３）図３及び４に示すような層構
成の面発光体を作製した。先ず、樹脂組成物Ｃを用い
て、これをガラス板上に流し、時間をかけて乾燥させた
後に、ガラス板より剥離して厚み０．２５ｍｍの蛍光フ
ィルムを得た。このフィルム上にＳｉＯ₂薄膜をスパッ
タで形成し、次いで、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）をスパッタしてシート抵抗３２Ω／□の蛍光層から
なるシートを得た。

【００７６】次いで、実施例１の基板に代わり、上記蛍
光層からなるシートを用いた以外は、実施例１と同様に
して、一方の面（裏面）にエレクトロルミネッセンス素
子を形成し、これを封止した。その後、シートの他方の
面（表面）上に、実施例２と同様にして樹脂組成物Ｅを
スピンコートして拡散層を形成し、平面発光体を得た。

【００７７】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｅからなる拡散層のヘーズ値は、８７％であった。ま
た、面発光体の白色度は、正面方向の色度座標が（Ｘ₁
＝０．３１２，Ｙ₁＝０．３３４）であり、色純度の高
い白色であった。外面に直交する方向に対し６０度の方
向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３１０，Ｙ₂＝
０．３４２）の白色であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝１．０×１０^-5と
なり、４×１０^-4以下で良好であった。さらに、実施例
２の平面発光体の１００ｃｄ／ｍ²における消費電力
は、１２ｍＷ／ｃｍ² であった。

【００７８】（比較例６）実施例３で拡散層を形成せず
に平面発光体を得た後、評価した。評価結果は以下のよ
うであった。この面発光体の白色度は、正面方向の色度
座標が（Ｘ₁＝０．３０４，Ｙ₁＝０．３０３）であり、
白色であった。しかし、外面に直交する方向に対し６０
度の方向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３７８，
Ｙ₂＝０．３８４）であり、これらから算出される観測
方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝６．１×１０^-3と
なり、大きいものであった。さらに、この平面発光体の
１００ｃｄ／ｍ²における消費電力は、２３ｍＷ／ｃｍ²
と、実施例３に比較し高いものであった。

【００７９】（比較例７）実施例３において、樹脂組成
物Ｆをスピンコートして拡散層を形成した以外は、実施
例３と同様にして、平面発光体を得た。

【００８０】評価結果は以下のようであった。樹脂組成
物Ｆからなる拡散層のヘーズ値は、６２％と、８０％未
満であった。また、この面発光体の白色度は、正面方向
の色度座標が（Ｘ₁＝０．３０９，Ｙ₁＝０．３１８）で
あり、白色であった。しかし、外面に直交する方向に対
し６０度の方向で測定した色度座標は、（Ｘ₂＝０．３
４７，Ｙ₂＝０．３７２）であり、これらから算出され
る観測方向による色調のばらつきは、ΔＣ＝４．４×１
０^-3となり、大きいものであった。さらに、この平面発
光体の１００ｃｄ／ｍ²における消費電力は、１７ｍＷ
／ｃｍ²と、実施例３に比較し高いものであった。

【００８１】

【表２】

【００８２】結果を表２にまとめた。実施例３は、比較
例６、７に比較し、観測方向による色調のばらつきが少
なくなるものである。また、発光効率が良好で、色ずれ
等がなくて色度バランスに優れたものとなっていた。

【００８３】

【発明の効果】請求項１〜６に係る面発光体は、外側に
蛍光を発する色素を含有する蛍光層と、さらにその外側
にヘーズ値が８０％以上である拡散層とを備えているの
で、観測方向による色調のばらつきが少ないものであ
る。また、上記面発光体は、エレクトロルミネッセンス
素子に青色、青色と黄色、もしくは青色と緑色を発光す
るものを用い、蛍光層に発光波長の極大値が５００〜７
００ｎｍのものを配置することで、発光効率が良好で、
色ずれ等がなくて色度バランスに優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示した概略断面図
である。

【図２】同上を封止した状態を示した概略断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示した概略断面図
である。

【図４】同上を封止した状態を示した概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１陰極２電子輸送層３有機発光層４ホール輸送層５陽極６エレクトロルミネッセンス素子７蛍光層８基板９拡散層

フロントページの続き (72)発明者岸上泰久大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者椿健治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA31Z FA44Z FB02 FD06 GA01 LA20 LA30 3K007 AB03 AB04 BB06 CB01 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】そのうちの一方が透明電極である陽極と
陰極との間に有機発光層を形成したエレクトロルミネッ
センス素子を備え、上記透明電極側に発光する面を有す
る面発光体において、上記透明電極の外側に、蛍光を発
する色素を含有する蛍光層と、さらにその外側にヘーズ
値が８０％以上である拡散層とを備えたことを特徴とす
る面発光体。
【請求項２】上記蛍光層で発生する発光波長と、上記
エレクトロルミネッセンス素子で発生する発光波長とを
合成すると、白色となることを特徴とする請求項１記載
の面発光体。
【請求項３】上記蛍光層で発生する発光波長の極大値
が、５００〜７００ｎｍであることを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の面発光体。
【請求項４】上記拡散層が、透明な母層内に、この母
層と屈折率が異なる粒子を散在させたものであることを
特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の面発光
体。
【請求項５】上記エレクトロルミネッセンス素子を、
光透過性を有する基板の一方の面の側に備え、この基板
の他方の面の側に蛍光層、拡散層をこの順に形成してい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載
の面発光体。
【請求項６】上記エレクトロルミネッセンス素子を、
蛍光層からなるシートの一方の面の側に備え、このシー
トの他方の面の側に拡散層を形成していることを特徴と
する請求項１乃至請求項４いずれか記載の面発光体。