JP2008123694A - 面発光体の製造方法、面発光体、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、面発光素子を備えた面発光体及びその製造方法、及びこの面発光体を用いた表示装置において、この面発光体に調光シートを接着させる接着層の薄膜化を図るとともに、面発光体から出射される光の取り出し効率を大きく向上させることを課題とするものである。
【解決手段】面発光素子と少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態である面発光体の製造方法であって、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上低減させ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより前記接着層を形成することを特徴とする面発光体の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、面発光体の製造方法、面発光体、及び該面発光体をバックライトとして用いる表示装置に関する。

近年、情報機器の多様化等に伴って、消費電力が少なく、容積が小さい面発光素子のニーズが高まり、このような面発光素子の１つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。そして、このようなＥＬ素子は、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに大別される。

ここで、無機ＥＬ素子は一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている。一方、有機ＥＬ素子は電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光層内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光層内で結合させて、有機材料を励起状態にし、この有機材料が励起状態から基底状態に戻るときに発光するようになっており、無機ＥＬ素子に比べて低い電圧で駆動できるという利点がある。

また、有機ＥＬ素子の場合には発光材料を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることができ、また発光材料を適当に組み合わせることによって白色光を得ることもでき、液晶表示装置等のバックライトとして利用することも期待されている。

ここで、液晶表示装置等のバックライトとして利用する場合、一般に２０００〜４０００ｃｄ／ｍ²程度の正面輝度が必要になるが、上記のようなＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合、発光された光は様々な方向に進行し、面発光素子の出射面等において全反射して面発光素子の内部に閉じ込められる光も多く存在し、十分な正面輝度を得ることが困難であり、特に有機ＥＬ素子の場合においては、十分な発光寿命が得られるようにするためには、１０００〜１５００ｃｄ／ｍ²程度の正面輝度しか得られないという問題があった。

従来においては、有機ＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合において、その内部に閉じ込められる光を取り出して、その正面輝度を向上させるために、面発光素子の出射面にプリズムやレンズ状のシートを表面に凹凸が現れるようにして取り付けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、有機ＥＬ発光デバイスなどの面発光素子の正面輝度を向上する別の手段として、光が射出する側の面に、表面に凹凸の設けられたプリズムアレイシートをプリズム側が射出面に向くような構成が考案されている（例えば、特許文献２、３参照。）。

面発光素子にこれらの調光シートを貼り付ける手段として、粘着剤、及び熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂、その他の各種接着剤が一般的に知られている。接着剤と粘着剤とを使用する方法（例えば、特許文献４参照。）や、プリズムアレイシートと面発光素子の出射面との間に中間フィルムを介してその両面に接着剤を使用し両者を接着する方法（例えば、特許文献５参照。）も報告されている。しかし昨今の面発光体においては薄層化が図られており、前記面発光素子と調光シートとの間の接着層においてもより一層の薄膜化が要請されている。前記接着層における十分な剥離強度と薄膜化の両立には、粘着剤に対し、熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂、その他の各種の硬化型の接着剤を用いることが有利であるが、これら熱硬化樹脂、ＵＶ硬化樹脂、その他の各種の硬化型の接着剤を均一に薄膜塗布することが難しいという問題を抱えていた。

特に光が射出する側の面に、表面に凹凸の設けられたプリズムアレイシートをプリズム側が射出面に向くような構成で貼り付ける場合、プリズムと接着層との界面において、表面張力その他の要因により、接着剤のプリズムへのせり上がりが生じる場合がある。この場合、プリズムの光学的な埋没深さが当初形成した接着層の厚みに対して大きくなり、本来の適切な埋没深さの設計から外れてしまう。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを光取り出し効率や正面輝度が高く、かつ安定な領域となるよう製造するには、これら要因を考慮し、前記プリズムアレイシート貼り付け前における接着層の厚さが均一、かつより一層の薄膜であることが要請され、ハンドローラー、ロールコータ、バーコータ、ハンドガン、グラビア転写、その他の手法を用いても難易度が高く、実用化の際の課題となっていた。
特開平６−２６５８８８号公報 特開２０００−１４８０３２号公報 特開２００６−５９５４３号公報 特開２００１−３５７７０９号公報 特開２００１−３５６７０４号公報

本発明は、面発光素子を備えた面発光体及びその製造方法、及びこの面発光体を用いた表示装置において、この面発光体に調光シートを接着させる接着層の薄膜化を図るとともに、面発光体から出射される光の取り出し効率を大きく向上させることを課題とするものである。

更に、高温、高湿環境下での保存においても十分な接着強度を有し、且つ高い光取り出し効率を維持する面発光体提供することを課題とするものである。

本発明の上記課題は、下記構成により達成される。

１．面発光素子と少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態である面発光体の製造方法であって、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上低減させ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより前記接着層を形成することを特徴とする面発光体の製造方法。

２．面発光素子と少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態である面発光体であって、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上低減させ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより前記接着層が形成されていることを特徴とする面発光体。

３．前記凸部の形状が円錐台であることを特徴とする前記２に記載の面発光体。

４．前記２または３に記載の面発光体を用いることを特徴とする表示装置。

本発明により、面発光体と調光シートとの接着層の薄膜化を図るとともに、この面発光体から出射される光の取り出し効率を大きく向上させ、更に高温、高湿環境下での保存においても十分な接着強度を有し、且つ高い光取り出し効率を維持する面発光体およびその製造方法を提供することができた。

また、調光シートの凸部の先端部を面発光素子の出射面に接着層を介して接着させる場合において、前記接着層に埋まった凸部の部分における光学的な作用が小さくなるために、前記接着層に埋まる凸部の形状が光学的な性能に影響を及ぼさなくなる。一般にプリズムアレイシートの製造においては、凸部の頂点付近の形状を精度良く作成することが困難なため、本発明のように凸部の形状が面発光体の性能に及ぼす影響が軽微であることは、製造上の作りやすさを向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明に用いられる調光シートは少なくとも片面に複数の凸部が設けられていることを特徴とする。前記凸部の断面の形状は三角形、台形、円弧状、長方形などから任意に選択でき、該凸部の形状及びサイズは規則的であってもよく、不規則であってもよいが、形状及びサイズともに規則的な四角錐台または円錐台であることが好ましく、形状及びサイズともに規則的な円錐台であることがより好ましい。

本発明においては、面発光素子と前記少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態であることを特徴とする。前記接着層の厚さは２μｍ以下であることが好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以下であることがさらに好ましい。

本発明においては、前記接着層が、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは７５％以上低減させた後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより形成されていることを特徴とする。本発明においては、前記接着層の厚みが、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させた後にさらに低減してもよい。

本発明における接着剤とは硬化を伴い接着作用が生じるものを意味する。前記接着剤の種類は特に限定されないが、塗布し、貼り合わせた後に、種々の化学反応により高分子量体または架橋構造を形成する硬化型接着剤が好適に用いられる。本発明で用いることのできる接着剤の具体例としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の硬化型接着剤等が挙げられ、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂が好適に用いられる。

本発明において接着剤含有媒体層とは、前記面発光素子上または前記調光シート上に形成された前記接着剤を含有する溶液の膜である。用いられる形成方法としては特に限定されず、一般的方法、例えば、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、スプレー塗布、インクジェット法等の方法が挙げられる。

前記接着剤を含有する溶液には、前記接着剤と揮発性溶剤との混合液が好ましく用いられる。

揮発性溶剤を用い、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、溶剤を蒸発させることにより、前記接着剤含有媒体層の体積を低減させることができ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより、薄膜化した接着層を形成することができる。

前記接着剤含有媒体層の体積に対する接着層の体積は、安定した均一塗布が可能な膜厚と、所望の接着層厚さを考慮して、前記接着剤と揮発性溶剤との混合液の濃度を適宜選択できる。

前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に安定的に密着させ、硬化させるためには接着剤の粘度は高いほうがよく、３００ｃｐｓ以上が好ましく、２０００ｃｐｓ以上がより好ましい。通常、粘度が高い接着剤の塗布は困難であるが、接着剤と揮発性溶剤との混合液とすることで塗布に適した粘度に調節することができ、かつ前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させ、硬化させる段階では、既に揮発性溶剤が蒸発して接着剤と揮発性溶剤との混合液が濃縮されることにより、粘度が上昇し、硬化の際に前記面発光素子と前記調光シートとの光学的な密着性を高めることができる。適切な粘度の選択により、治具を用いないで、光学的に密着させた状態を維持したまま硬化させることもできる。

本発明に用いられる溶剤に制限はないが、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、ＭＥＫ、アセトン、ベンゼン、トルエン、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸イソプロピル、プロピオン酸エチル、酢酸ブチル、その他各種の溶剤から蒸発速度等を考慮して、適宜選択して用いることができる。本発明において溶剤を用いる場合、接着剤含有媒体層の形成後に溶剤を蒸発させることで、接着剤含有媒体層の厚みを低減させ、薄膜の接着層を形成することが特徴であり、用いられる溶剤は接着剤との溶解性が必ずしも良好である必要はない。

最初に本発明の実施形態に係る面発光体を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明の面発光体は下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

（実施形態１）
実施形態１においては、調光シートとして、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に先端側が収縮した四角錘台状の凸部１２が縦横に連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ａを用いるようにした。なお、本明細書において、凸部１２の先端側が収縮するとは、プリズムアレイシート１０Ａから遠ざかるにつれて徐々に小さくなるように凸部１２が形成されていることを意味し、図１（ｂ）及び後述する図２〜６の例では、下すぼみの形状になっていることを意味する。

そして、この実施形態１の面発光体においては、図２に示すように、透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用い、この面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記のプリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを接着層を介して接着させるようにした。

具体的には、面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａ上にＵＶ硬化樹脂と溶剤との混合液をワイヤーバーで塗布することにより、接着剤含有媒体層を形成し、その後、溶剤を蒸発させ、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは７５％以上低減させ、た後、前記プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２が設けられた面を前記透明基板２１の出射面２１ａ光学的に密着させ、ＵＶ硬化させることにより、プリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０に接着させた。

このように面発光素子２０の出射面２１ａに、プリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを接着させると、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに向けて収縮した形状になると共に、このプリズムアレイシート１０Ａの凸部１２と面発光素子２０の出射面２１ａとの間の空間部１３は空気層となる。

そして、このように面発光素子２０の出射面２１ａにプリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを接着させて、上記の面発光素子２０を発光させると、図３に示すように、調光シートを設けない場合には面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光が、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａが接着された部分においては、全反射されずにこのプリズムアレイシート１０Ａ内に導かれるようになる。

そして、このようにプリズムアレイシート１０Ａ内に導かれた光の多くは、面発光素子２０の出射面２１ａに向けて収縮した凸部１２と空間部１３との界面である凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて反射され、この反射された光がプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれて出射されるようになる。また、図３に示すように、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａが接着されていない出射面２１ａの部分から出射される光であっても、出射面２１ａから垂直方向に出射される光は、凸部１２の傾斜面１２ｂで進行方向が若干変更されるがプリズムアレイシート１０Ａの正面側に出射されるようになり、また出射面２１ａからプリズムアレイシート１０Ａにおける凸部１２の傾斜面１２ｂと直交するような方向に出射された光は、この傾斜面１２ｂから凸部１２内に導かれ、この凸部１２の反対側の傾斜面１２ｂで反射されてプリズムアレイシート１０Ａの正面側に出射されるようになる。

ここで、上記のように調光シートを設けない場合には面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光が、上記の凸部１２の先端面１２ａからこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に適切に導かれるようにするためには、このプリズムアレイシート１０Ａの屈折率と上記の面発光素子２０の出射面２１ａにおける屈折率との差を０．２以内にすることが好ましい。

また、上記のようにプリズムアレイシート１０Ａに四角錘台状になった凸部１２を設けるにあたり、この凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θが大きくなって、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対する凸部１２の傾斜面１２ｂの傾斜角度αが小さくなりすぎると、調光シートを設けない場合に面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光がこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部１２の傾斜面１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれ、このプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。

一方、凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θが小さくなって、面発光素子２０の出射面２１ａに対する凸部１２の傾斜面１２ｂの傾斜角度αが大きくなりすぎると、上記のようにプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれた光が、この凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて反射されずに、この凸部１２を通過して空間部１３に導かれ、さらにこの空間部１３を通過して再度プリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれるようになり、この光が上記のようにプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。

このため、上記の凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θは、このプリズムアレイシート１０Ａにおける波長５５０ｎｍの光に対する屈折率をｎとした場合に、（１／ｎ−０．３５）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．３）の条件を満たすことが好ましく、さらに１／ｎ＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）の条件を満たすようにすることがより好ましい。

また、後述する上記凸部１２の光学的な高さｈのとり得る範囲については、凸部１２における上記の頂角θや凸部１２のピッチｐによっても変化するが、一般にこの凸部１２の光学的な高さｈが低すぎると、面発光素子２０の出射面２１ａにおいて、調光シートを設けない場合に全反射される光がこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部１２の傾斜面１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれ、このプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになる。一方、この凸部１２の光学的な高さｈが高くなりすぎると、この凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて光の反射に利用されない部分が生じると共に、凸部１２のピッチｐが同じ場合、面発光素子２０の出射面２１ａに接着される凸部１２の先端面１２ａの面積が小さくなって、このプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれる光の量が少なくなる。このため、この凸部１２の光学的な高さｈは、凸部１２のピッチｐに対して、０．２８ｐ≦ｈ≦１．１ｐの条件を満たすことが好ましい。

実施形態１のプリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面に接着する部分を詳細に説明する。図４に示すように、面発光素子２０の出射面２１ａに透明な接着層１００、プリズムアレイシート１０Ａの順に積層して、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａと接着層１００と面発光素子２０の出射面２１ａとが互いに光学的に密着するように構成する。ここで、接着層の厚みは、２μｍ以下であり、１．５μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。

実施形態１のプリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面に接着する際の凸部１２の先端部分を詳細に説明する。図５に示すように、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａの近傍が接着層１００に埋まった形で接着される。ここで、Ｗで表される接着層の厚みは、２μｍ以下であることが好ましく、１．５μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以下であることがさらに好ましい。プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２と接着層１００との界面においては、接着剤がプリズムに対してせり上がった状態となり、また、接着層１００とプリズムシートの凸部１２とは、ほぼ同じ屈折率となるように選ばれるため、プリズムアレイシート１０Ａが面発光素子の出射面２１ａに光学的に密着されている幅は、図５ではＸに相当する幅となる。また、凸部１２の高さはプリズムアレイシート１０Ａの凸部の高さから図５に示される光学的な埋没深さＹを差し引いた値が、プリズムアレイシートの凸部の光学的な高さｈに相当する。

以上の説明では、調光シートとして、図１に示す四角錐台形状の凸部を有するプリズムアレイシート１０Ａを例に説明したが、調光シートとして、凸部の形状が三角柱状、円柱状、台形、円柱、半円、円弧状、三角錘台や四角錐台、あるいは六角錘台等の形状を用いることができるが、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に先端側が収縮した円錘台状の凸部１２の周辺部が切断されて正方形状になったものが縦横に連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ｅを用いるのがより好ましい。

ここで、プリズムアレイシート１０Ｅに円錘台状になった凸部１２を設けるようにすると、このプリズムアレイシート１０Ｅを通して出射される光の正面輝度が更に大きく向上されるようになる。この詳細な理由については不明であるが、本発明者等の検討によれば、例えば、図１に示すように凸部１２が四角錘台状である場合、稜線方向の断面における稜線のなす頂角が、四角錘台状になった凸部１２の並び方向の断面における頂角に比べて小さくなるため、正面輝度の向上に十分に寄与することができない出射光が生じるようになるが、円錘台状になった凸部１２の場合、どの方向の断面においても頂角が一定であるため、四角錘台状になった凸部１２の場合に生じていた正面輝度の向上に十分に寄与することができない出射光が生じなくなるためであると考えられる。

なお、この実施形態１の面発光体においては、面発光素子２０として有機ＥＬ素子を用いるようにしたが、面発光素子２０は面状に発光するものであればよく、無機ＥＬ素子等を用いることができるが、輝度の向上にまだ大きな改善が期待される有機ＥＬ素子を用いることが特に効果的である。

本発明の面発光体は種々な表示装置にバックライトとして適用可能であるが、反射型、透過型、半透過型ＬＣＤあるいはＴＮ型、ＳＴＮ型、ＯＣＢ型、ＨＡＮ型、ＶＡ型（ＰＶＡ型、ＭＶＡ型）、ＩＰＳ型等の各種駆動方式のＬＣＤを有する液晶表示装置のバックライトとして好ましく用いられる。特に画面が３０型以上、特に３０型〜５４型の大画面の表示装置では、正面輝度が高くコントラストの高い画像が得られるという効果があった。

本発明の実施例に係る面発光体と比較例の面発光体とを比較し、この発明の実施例に係る面発光体においては、面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度が大きく向上すると共に、信頼性の良好な面発光体を得られることを説明する。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１においては、上記の実施形態１の面発光体と同様に、面発光素子２０にプリズムアレイシート１０Ａを接着層を介して接着して形成した。

この面発光素子２０としては、前記のように透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に、有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用いるようにした。

ここで、この面発光素子２０においては、上記の透明基板２１として厚みが０．７ｍｍ、サイズが４０ｍｍ×５２ｍｍの無アルカリガラスを用い、この透明基板２１の片面に透明電極２２としてＩＴＯ（錫をドープした酸化インジウム）を１５０ｎｍの厚みに成膜し、フォトリソグラフィー法によって電極形状にパターニングし、３５×４６ｍｍの大きさにしたものを用いた。なお、この透明電極２２の抵抗を、ロレスタ（三菱化学社製）を用いて測定したところ２０Ω／□であった。

そして、この透明電極２２の上に正孔注入材料としてｍ−ＭＴＤＡＴＡを用い、真空蒸着法によって膜厚が２０ｎｍになった正孔注入層を形成した。次いで、正孔注入層の上に正孔輸送材料としてα−ＮＰＤを用い、真空蒸着法で膜厚が２０ｎｍになった正孔輸送層を形成した。次いで、この正孔輸送層の上にＣＢＰをホスト材料として用い、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃をドーパント材料として６質量パーセント含むように、緑色発光する発光材料を真空蒸着法により蒸着させて、膜厚が３０ｎｍになった発光層を形成した。

この発光層の上に、Ｂａｌｑを真空蒸着法により１０ｎｍ蒸着させて正孔阻止層を形成した。更に、この正孔阻止層の上にＡｌｑ₃を真空蒸着法により４０ｎｍ形成して電子輸送層とした。更に、ＬｉＦを真空蒸着法により０．５ｎｍ形成して電子注入層とした。そして、この電子注入層の上にスパッタ法によって膜厚が１００ｎｍになったアルミニウムからなる対向電極２４を形成した。

なお、この面発光素子２０の出射面２１ａ側における透明基板２１は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．５１７であった。

次に、透光性基板１１の片面に四角錐状になった凸部１２が連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ａを用い、図２に示すように、このプリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、このプリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させた。

具体的には、面発光素子２０の出射面２１ａ上に、ＵＶ硬化樹脂（粘度３００ｃｐｓ）をアセトンで濃度５０％に希釈し、ワイヤーバーを用いて厚さ４μｍに塗布し、アセトンを蒸発させ、プリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するように密着させて、高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂を硬化させることによりプリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させた。なお、反射分光膜厚計（大塚電子（株）製、ＦＥ−３０００）を用いて測定した接着層の膜厚は約２．２μｍであり、塗布後から約４５％低減していた。

なお、このプリズムアレイシート１０Ａは、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５、四角錘台状の凸部１２の頂角θが５０°であり、四角錐台状の凸部１２の高さは３２．９μｍ、この凸部１２のピッチは３５μｍであった。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約１２μｍであった。プリズムアレイシート１０Ａを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例１の面発光体の正面輝度は１．３、光取り出し効率は１．２であった。

（実施例２）
実施例１に係わる面発光体の作製において、プリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させる際のＵＶ硬化樹脂をアセトンで濃度３５％に希釈すること以外は同様にして、実施例２に係わる面発光体を作製した。接着層の膜厚は約１．６μｍであり、塗布後から約６０％低減していた。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約８μｍであった。プリズムアレイシート１０Ａを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例２の面発光体の正面輝度は１．５、光取り出し効率は１．３５であった。

（実施例３）
実施例２に係わる面発光体の作製において、第１の調光シートとしてプリズムアレイシート１０Ａに代えて、図６に示したプリズムアレイシート１０Ｅを用いること以外は同様にして、実施例３に係わる面発光体を作製した。接着層の膜厚は約１．６μｍであり、塗布後から約６０％低減していた。なお、このプリズムアレイシート１０Ｅは波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．４９５、円錐台状の凸部１２の頂角θが５０°であり、円錐台状の凸部１２の高さは２６．６μｍ、この凸部１２のピッチは３５μｍであった。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約８μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例３の面発光体の正面輝度は１．７、光取り出し効率は１．４であった。

（実施例４）
実施例３に係わる面発光体の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させる際のＵＶ硬化樹脂をアセトンで濃度２５％に希釈すること以外は同様にして 実施例４に係わる面発光体を作製した。接着層の膜厚は約１．２μｍであり、塗布後から約７０％低減していた。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約６μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例４の面発光体の正面輝度は１．９、光取り出し効率は１．５であった。

（実施例５）
実施例３に係わる面発光体の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させる際のＵＶ硬化樹脂を粘度５０００ｃｐｓのものに変更し、かつＵＶ硬化樹脂をアセトンで濃度１５％に希釈すること以外は同様にして、実施例５に係わる面発光体を作製した。接着層の膜厚は約１．０μｍであり、塗布後から約７５％低減していた。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約５μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例５の面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．５５であった。

（実施例６）
実施例５に係わる面発光体の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させる際のＵＶ硬化樹脂をアセトンで濃度１０％に希釈すること以外は同様にして、実施例６に係わる面発光体を作製した。接着層の膜厚は約０．８μｍであり、塗布後から約８０％低減していた。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約４μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例６の面発光体の正面輝度は２．２、光取り出し効率は１．６であった。

（比較例１）
実施例１に係わる面発光体の作製において、プリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させる際のＵＶ硬化樹脂をアセトンで希釈せずに塗布すること以外は同様にして、面発光体を作製した。接着層の薄膜塗布を試みたが、接着層の膜厚は約４μｍとなり、これ以上の薄膜塗布は困難であった。また接着層の膜厚はほとんど低減していなかった。接着層へのプリズムの光学的な埋没深さを測定したところ約２０μｍであり、プリズムアレイシート１０Ａを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、比較例１の面発光体の正面輝度は１．１、光取り出し効率は１．０５であった。尚、比較例１においては、面内のプリズムの光学的な埋没深さのばらつきが大きく、また隣接するプリズムの凸部同士が、接着層を介して光学的に一体化し、本来のプリズムの機能を十分に発現できない箇所が存在していた。

〔保存安定性の評価〕
上記実施例１〜６、及び比較例１の発光素子を８５℃で５００時間保存、湿度９０％かつ温度６０℃で５００時間保存の各々の試験後に、それぞれ外形の変化、及び正面輝度の変化を測定し、保存安定性評価前と比較した。いずれの面発光素子も外形の変化はほとんどなく、また正面輝度にもほとんど変化はみられず、かつ、プリズムアレイシートの接着状態はいずれも良好であった。

本発明のプリズムアレイシートの一例である。 本発明の面発光体の実施形態の一例である。 本発明に係る面発光体による光の出射を示す模式図である。 本発明に係るプリズムアレイシート、接着層、面発光素子の構成を示す模式図である。 プリズムアレイシートの凸部の先端面の近傍が接着層に埋まった形で接着されている模式図である。 先端側が収縮した円錘台状の凸部を有するプリズムアレイシートの模式図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｅ プリズムアレイシート
１１ 透光性基板
１２ 凸部
１３ 空間部
１４ 出射面
２０ 面発光素子
２１ 透明基板
２２ 透明電極
２３ 有機ＥＬ層
２４ 対向電極
１００ 接着層

Claims (4)

1. 面発光素子と少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態である面発光体の製造方法であって、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上低減させ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより前記接着層を形成することを特徴とする面発光体の製造方法。
2. 面発光素子と少なくとも片面に複数の凸部を有する調光シートとが接着層を介して該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に光学的に密着し、かつ前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態である面発光体であって、前記面発光素子上または前記調光シート上に接着剤含有媒体層を形成後に、前記接着剤含有媒体層の厚みを３０％以上低減させ、その後、前記面発光素子と前記調光シートとを光学的に密着させることにより前記接着層が形成されていることを特徴とする面発光体。
3. 前記凸部の形状が円錐台であることを特徴とする請求項２に記載の面発光体。
4. 請求項２または３に記載の面発光体を用いることを特徴とする表示装置。

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