JP2016178021A - 面発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一様な面発光の実現、および、正面輝度の確保を両立することが可能な面発光装置を提供する。【解決手段】この面発光装置は、透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、面発光パネル110と散乱部材140とは光学的に密着している。【選択図】図1
Description
本発明は、液晶ディスプレイのバックライトなどに利用される面発光装置に関するものである。
面発光装置は、液晶ディスプレイのバックライトや看板照明のバックライト等、産業上広く使われている。面発光装置は有機EL(Electro-Luminescence)や導光板付きLED等の面発光パネルを複数枚配列させることで構成される。一方、面発光パネルは配線や封止あるいは制御回路掲載のため面発光パネルの一部に非発光部112を設ける必要がある。しかし、面発光パネルを配列させて大面積の面発光装置を形成する際には非発光部112が光のムラ(輝度ムラ)となって目立ってしまう課題がある。そこで、面発光パネルを用いた面発光装置に存在する輝度ムラを低減する技術は重要である。
面発光装置に存在する輝度ムラを低減する技術が、たとえば、特開2005−158665号公報(特許文献1)、特開2004−311153号公報(特許文献2)に開示されている。特許文献1には、透明部材を設け非発光部112上部にだけ光散乱を設ける技術が開示されている。特許文献2には、導光部材と蛍光部材とを設け、導光部材を伝搬する斜め成分の光を増加させる構成にすることで、非発光部112に到達するエネルギーを強くし蛍光発光させる技術が開示されている。
特許文献1に開示される輝度ムラを低減するための技術は、非発光部112の強度確保に課題がある。特許文献2に開示される発光効率を向上させる技術は、正面強度が低下する結果、輝度ムラが残留する課題、非発光部112、導光部材、および、蛍光部材の相互の位置関係が明確でなく、輝度ムラを低減するための構成が不明であるという課題がある。
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、一様な面発光の実現、および、正面輝度の確保を両立することが可能な面発光装置を提供することを目的とする。
この面発光装置においては、透明部材と、上記透明部材側に発光する発光部と、非発光部とを有する面発光パネルと、上記透明部材を挟んで、上記発光部とは反対側に設けられる散乱部材と、を備える。
前記透明部材内における光強度の上記発光部の面法線に対する角度依存性が、上記発光部の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、上記透明部材内における光強度の上記発光部の面法線に対する角度依存性が、上記発光部と上記非発光部との境界付近の上記発光部において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、上記面発光パネルと上記導光部材とは光学的に密着している。
他の形態においては、上記透明部材と上記散乱部材との間に導光部材が設けられている。
他の形態においては、少なくとも上記非発光部に対応する位置において、上記導光部材と上記散乱部材とが光学密着している。
他の形態においては、記発光部の発光部中心において発生した光の上記透明部材内における光強度の上記発光部の面法線に対する角度依存性が、0度以上90度以下の範囲において正面を含み2以上の極大を有している。
他の形態においては、上記散乱部材の屈折率が上記導光部材の屈折率よりも低く、上記導光部材の屈折率が上記透明部材の屈折率よりも高い。
この面発光装置によれば、一様な面発光の実現、および、正面輝度の確保を両立することが可能な面発光装置を提供することを可能とする。
本発明に基づいた各実施の形態における面発光装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、実施の形態の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、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。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
(実施の形態1)
図1を参照して、本実施の形態における面発光装置100の構成について説明する。図1は、面発光装置100の構成を示す断面図である。図1中のハート型の形状および楕円型の形状は、発光パネルの配光分布を示している(以下の実施の形態でも同様である)。本実施の形態における面発光装置100は、透明部材113と、透明部材113側に発光する発光部111と、非発光部112とを有する面発光パネル110と、透明部材113を挟んで、発光部111とは反対側に設けられる散乱部材140とを備えている。
図1を参照して、本実施の形態における面発光装置100の構成について説明する。図1は、面発光装置100の構成を示す断面図である。図1中のハート型の形状および楕円型の形状は、発光パネルの配光分布を示している(以下の実施の形態でも同様である)。本実施の形態における面発光装置100は、透明部材113と、透明部材113側に発光する発光部111と、非発光部112とを有する面発光パネル110と、透明部材113を挟んで、発光部111とは反対側に設けられる散乱部材140とを備えている。
透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たしている。
透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たしている。この面発光装置100によれば、一様な面発光の実現、および、正面輝度の確保を両立することが可能な面発光装置を提供することを可能とする。
次に、図2および図3を参照して、この面発光装置100の作用効果について詳細に説明する。図2は、発光部111の中心において出射した光の光路を模式的に示した断面図、図3は、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において出射した光の光路を模式的に示した断面図である。
図2および図3を参照して、非発光部112に光を到達させるためには、発光部111の光の一部を反射させながら非発光部112に移動させる必要がある。このとき、発光部111の中心から伝搬させようとすると反射回数が多くなり、非発光部112に到達するエネルギーが少なくなって、効率的に損をする。一方、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111から非発光部112に向かう光の反射回数は少なく、エネルギー損失は少ない。
本実施の形態においては、発光部111の中心においては、透明部材内部において正面方向の強度が高く透明部材内における光強度の発光部の面法線に対する角度依存性が「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」という条件を満たしており、発光部111と非発光部112との境界付近では透明部材内部において斜め方向の光が強く透明部材内における光強度の発光部の面法線に対する角度依存性が「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」という条件を満たしている。
この構成を採用することにより、非発光部112に到達しやすい領域のみで斜めに向かう成分を多くすることでエネルギー損失を抑え正面輝度を確保しつつ非発光部112に到達する光を確保することができる。
(実施の形態2)
次に図4を参照して、実施の形態2における面発光装置100Abの構成について説明する。図4は本実施の形態における面発光装置100Abの構成を示す断面図である。本実施の形態は、透明部材113を挟んで発光部111とは反対側に設けられる導光部材130を設けた以外は、図1に示す実施の形態1と同様である。
(実施の形態2)
次に図4を参照して、実施の形態2における面発光装置100Abの構成について説明する。図4は本実施の形態における面発光装置100Abの構成を示す断面図である。本実施の形態は、透明部材113を挟んで発光部111とは反対側に設けられる導光部材130を設けた以外は、図1に示す実施の形態1と同様である。
本実施の形態を効果的に実施するためには、導光部材130と透明部材113とが光学的に密着していることが必要である。光学的に密着とは、透明部材113と導光部材130との間に透明な接着材料が満たされていたり、真空貼り合わせにより気泡等が混入しない状態で密着していたりする状態を言う。たとえば、面発光パネル110の透明部材113が可塑性を有するために透明粘着フィルム、透明ゲル、透明光学接着剤などの部材を用いて導光部材130と密着しているとよい。
特に、透明部材113あるいは導光部材130と等しい屈折率の透明光学接着剤を用いた場合には、界面におけるフレネル反射の光学損失を低減できるため、より輝度均一化の効果が高くなる。
具体的な透明粘着フィルムの例としては、3M社製の「高透明性接着剤転写テープ、Optical Clear Adhesive Tape(OCAテープ)」が挙げられる。具体的な透明ゲルとしては、ウレタンゲルが例示される。さらに、透明光学接着剤としてはNorland社製の、NOA68、NOA65、NOA63などが例示される。
このように、透明で可塑性を有する粘着部材を用いることで透明部材113と面発光パネル110との密着性を上げると同時に、界面のフレネル反射を抑制することができ、面発光装置100の輝度ムラをより低減することができる。特に粘着部材の望ましい性質としては、透明部材113の屈折率n1および導光部材130の屈折率n2、粘着部材の屈折率をn3とした場合には、下記の(式1)の関係を満たすことが好ましい。
たとえば、面発光パネル110の透明部材113として樹脂を用いる場合は、屈折率n1が略1.5であり、粘着部材の屈折率が式(1)を満たすn2=1.4という値を取ることにより透明部材113を含む面発光パネル110から導光部材130へ入射する際の全反射の臨界角を70度程度に抑えることができる。さらに、多くの光を(導光部材130および散乱部材140)視認側へ伝えることが可能になり輝度ムラ低減の効果が高くなる。同様に導光部材130と散乱部材140の界面についても、散乱部材の屈折率をn4とした場合に導光部材と散乱部材を接着する粘着部材の屈折率n5は、下記の式2を満足することが望ましい。
光学密着することにより、透明部材内部の光のエネルギーをより効率的に非発光部112へ到達させることが可能になる。
(実施の形態3)
次に、図5を参照して、実施の形態3における面発光装置100Aの構成について説明する。図5は、本実施の形態における面発光装置100Aの構成を示す断面図である。
次に、図5を参照して、実施の形態3における面発光装置100Aの構成について説明する。図5は、本実施の形態における面発光装置100Aの構成を示す断面図である。
面発光装置を実施する上で、少なくとも非発光部112が対応する位置において、導光部材130と散乱部材140とは光学的に密着していることが望ましい。本実施の形態における面発光装置100Aは、非発光部112に対応する領域を含む位置において、導光部材130と散乱部材140とを光学的に密着させるために、導光部材130と散乱部材140とを、散乱部材140と等しい屈折率を持つ光学接着剤で接着した例である。
特に散乱部材140の接着においては、非発光部112に相当する位置からわずかに発光部111に重なるように光学接着剤を設けて散乱部材140と導光部材130を貼り合わせている。このようにすることで、導光部材130を横に伝搬する光が全反射によってより斜めに伝搬しやすくできる。その結果、非発光部112において導光部材130から散乱部材140へ到達する光を増加させて、非発光部112を目立たなくすることを可能としている。
ここで、図6および図7を参照して、「導光部材130と散乱部材140とが存在しない場合に透明部材113から導光部材130および散乱部材140が設けられる(観測者)側に放射される光の輝度の角度依存性」と「発光部111で発生した光の透明部材113内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性」の違いについて説明する。
図6は、導光部材130および散乱部材140が存在しない場合に、透明部材113から観測者側に放射される光の輝度の角度依存性を示す模式図、図7は、発光部111で発光した光の透明部材113内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性を示す模式図である。
図6を参照して、「導光部材130と散乱部材140とが存在しない場合に透明部材113から観測者側に放射される光の輝度の角度依存性」は、たとえば、図1に示す面発光装置100(図5に示す面発光装置100Aにおいても同じ)において、導光部材130と散乱部材140とが存在せず面発光パネル110単体を屈折率1の空間(たとえば空気)に配置し、面法線に対して輝度の依存性を測定したものである。なお、図6および図7中において、ディテクタ600により輝度または強度測定を行なう。輝度測定は、光電力の波長依存性に視感度をかけたものとしてCIE(国際照明委員会)の定義によって計算される。強度測定においては光強度をそのまま測定する。また、散乱部材に発光した光を吸収する蛍光粒子を混ぜることで、より均一な輝度を実現したり色補正を実現できたりするがその場合は蛍光部材の感度波長で強度の重み付けを行うと良い。
図7を参照して、「発光部111で発生した光の透明部材113内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性」は、面発光パネル110の発光部で発生した光が、透明部材113の内部でどのような角度に分布するかを測定した量である。
実験的には発光部111の面積よりも充分(たとえば10倍)大きく、透明部材113と同じ屈折率を持つ半球レンズ700を用意し、透明部材113と半球レンズ700との間に屈折率がマッチングするマッチングオイルを充填して、発光面法線に対する光強度の角度依存性を測定する。また、前述した通り蛍光部材を散乱部材に混在させてもよいが、その場合、光強度は、蛍光の感度波長で重み付けがなされているとよい。
図8を参照して、面発光パネル110における臨界角と屈折率1の空間(空気)に出射される光の成分との関係について説明する。図8は、面発光パネル110における臨界角と屈折率1の空間(空気)に出射される光の成分との関係を示す模式断面図である。
透明部材113の内部における光強度の発光部111の面法線Lに対する角度依存性(以下単に角度依存性とする)と、透明部材113から観測者側に放射される光強度の角度依存性は、フレネル理論によって対応付けが可能である。
図8を参照して、透明部材113の内部を伝搬する光のうち、全反射がおこらない臨界角内部の光が透明部材113の外部に出射する。たとえば屈折率1.5の透明部材113の場合、臨界角は、asin(1.0/1.5)=41.8度であるので、透明部材113の内部の強度分布で0から41.8度の成分が、空気の0度から90度の強度成分となる。なお、放射エネルギー密度を計算する際は立体角の変換分も考慮する必要がある。
上述の特許文献2においては、図6に示す測定量しか考慮しておらず、図7に示すような、実際に透明部材113内部における光強度の角度分布については未考察であった。すなわち特許文献2は、屈折率1.5の媒質における0度から41.8度の成分しか考慮していなかったことに相当する。上述の実施の形態1、2においては、透明部材113内部を伝搬する光の角度分布に注目し、正面輝度を確保しつつ非発光部112の輝度ムラを低減する。
(実施の形態4)
図9および図10は、本発明の実施の形態4における構成を模式的に示した図である。実施の形態4においては、透明部材113内における光強度の角度依存性は正面を含めて2以上の極大を有するように構成する。
図9および図10は、本発明の実施の形態4における構成を模式的に示した図である。実施の形態4においては、透明部材113内における光強度の角度依存性は正面を含めて2以上の極大を有するように構成する。
図9および図10においては、正面を含めて2個の極大を有する例である(−90度から0度方向の角度も平面図では見えているので3個に見えるが0度から90度で数えると2個である)。本実施の形態においては発光部111の非発光部112上の透明部材113の光出射側に位置する領域に、導光部材130と散乱部材140とが存在するように構成されている。透明部材113内で正面に向いている光L1は導光部材130を横切って散乱部材140に到達し散乱することで一定量の正面輝度を確保する。その結果、正面輝度を保ちつつ斜めに進む光の成分をより増やすことができる。
また、透明部材113内で斜め方向に向いている光L2は、導光部材130を介して横方向に導かれ、非発光部112の上面に相当する位置で散乱部材140に到達して散乱することで非発光部112の輝度も確保できる。特に本構成を採用することで、より深い角度の成分を多くすることができるので反射回数を低減でき、反射損失を少なくすることで、非発光部112に向かった光L2の損失を低減できる。
発光部111の中心において発光部111で発生した光の透明部材113内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性が0度から90度までに正面を含み2以上の極大を有している以外は、図1から図3に示す実施の形態1または実施の形態2の場合と同様である。この構成を採用することで、発光部111の中心で発生する光の一部と、発光部111と非発光部112の境界付近の発光部111で発生する光の一部を効率的に利用し、非発光部112に到達する光の量を確保することが可能になる。図5に示す実施の形態3の構成に適用しても同様の効果が得られる。
以下に、本実施の形態における面発光装置100,100Aを実施する上で、望ましい構成について詳細に述べる。
[透明部材113]
本実施の形態の面発光装置100,100Aを実施するために用いられる透明部材113として望ましい材料について説明する。均一な面発光および高効率な面発光を実現するためには、透明部材113の透過率が高い方が望ましい。具体的にはJIS K 7361−1:1997(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が80%以上のものが透明部材113として好ましく用いられる。また、透明部材113としては、フレキシブル性に優れている材質が好ましく用いられる。
本実施の形態の面発光装置100,100Aを実施するために用いられる透明部材113として望ましい材料について説明する。均一な面発光および高効率な面発光を実現するためには、透明部材113の透過率が高い方が望ましい。具体的にはJIS K 7361−1:1997(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が80%以上のものが透明部材113として好ましく用いられる。また、透明部材113としては、フレキシブル性に優れている材質が好ましく用いられる。
透明部材113としては、たとえば、樹脂基板、樹脂フィルム等が好適に挙げられるが、生産性の観点並びに軽量性および柔軟性といった性能の観点から、透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。透明樹脂フィルムとは、JIS K 7361−1:1997(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が50%以上のものをいう。好ましく用いることができる透明樹脂フィルムには特に制限はなく、その材料、形状、構造、厚み等については公知のものの中から適宜選択することができる。
このような透明樹脂フィルムとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエチレン(PE)樹脂フィルム、ポリプロピレン(PP)樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂フィルム、ポリサルホン(PSF)樹脂フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂フィルム、ポリカーボネート(PC)樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂フィルム等を挙げることができる。
全光線透過率が80%以上である樹脂フィルムであれば、実施の形態に係る透明部材113としてより好ましく用いられる。このような透明部材113としては、中でも透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度およびコストの観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム又はポリカーボネートフィルムが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムがより好ましい。
また、フィルム状の基材の表面又は裏面には、無機物の被膜、有機物の被膜、又は、無機物および有機物のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、かかる被膜が形成された基材は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定した水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m2・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましい。
さらには、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定した酸素透過度が、1×10−3ml/m2・24h・atm以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m2・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
高バリア性フィルムとするためにフィルム状の基材の表面又は裏面に形成されるバリア膜を形成する材料としては、水分、酸素等といった素子の劣化をもたらすものの侵入を抑制する機能を有する材料であればよく、たとえば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらに当該バリア膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層との積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
透明部材113には、濡れ性および接着性を確保するために、表面処理を施すことや易接着層を設けることができる。表面処理および易接着層については、従来公知の技術を使用することができる。たとえば、表面処理としては、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を挙げることができる。また、易接着層としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体等を挙げることができる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるために2層以上の構成にしてもよい。
[導光部材130]
導光部材130の材料としては透明部材113で挙げられた材料を用いることが望ましい。導光部材130の屈折率として望ましい屈折率の関係は「散乱部材140の屈折率が導光部材130の屈折率よりも低く、導光部材130の屈折率が透明部材113の屈折率よりも高い」ことである。このような構成をとることで屈折率の高い空間に光が屈折する性質をうまく用いて、横方向に光を曲げることで非発光部112へ光を導くことが可能になる。その結果、光をぼかす効果によって非発光部112と発光部111の境界をより目立たなくすることができる。
導光部材130の材料としては透明部材113で挙げられた材料を用いることが望ましい。導光部材130の屈折率として望ましい屈折率の関係は「散乱部材140の屈折率が導光部材130の屈折率よりも低く、導光部材130の屈折率が透明部材113の屈折率よりも高い」ことである。このような構成をとることで屈折率の高い空間に光が屈折する性質をうまく用いて、横方向に光を曲げることで非発光部112へ光を導くことが可能になる。その結果、光をぼかす効果によって非発光部112と発光部111の境界をより目立たなくすることができる。
[面発光パネル110]
面発光パネル110としては有機EL発光パネルが用いられ得る。図11に有機EL発光パネル(ボトムエミッション)の構成を模式的に示す。有機EL発光パネルは透明部材113上に発光部111を設け、その後に有機ELを劣化させる水分の侵入を防ぐ封止部材120で蓋をすることで構成される。発光部111の周囲には封止性能を保持するために一定領域の非発光部112が存在する。発光部111はさらに詳細に、透明部材113/透明電極111c(陽極:ITO)/正孔注入層111b5(HIL:Hole Injection Layer)/正孔輸送層111b4(HTL:Hole Transfer Layer)/光子発生層111b3(EML:Emissive Layer)/電子輸送層111b2(ETL:Electron Transfer Layer)/電子注入層111b1(EIL:Electron Injection Layer)/反射電極(Ag)111aにより構成される。
面発光パネル110としては有機EL発光パネルが用いられ得る。図11に有機EL発光パネル(ボトムエミッション)の構成を模式的に示す。有機EL発光パネルは透明部材113上に発光部111を設け、その後に有機ELを劣化させる水分の侵入を防ぐ封止部材120で蓋をすることで構成される。発光部111の周囲には封止性能を保持するために一定領域の非発光部112が存在する。発光部111はさらに詳細に、透明部材113/透明電極111c(陽極:ITO)/正孔注入層111b5(HIL:Hole Injection Layer)/正孔輸送層111b4(HTL:Hole Transfer Layer)/光子発生層111b3(EML:Emissive Layer)/電子輸送層111b2(ETL:Electron Transfer Layer)/電子注入層111b1(EIL:Electron Injection Layer)/反射電極(Ag)111aにより構成される。
正孔注入層111b5、正孔輸送層111b4、光子発生層111b3、電子輸送層111b2、および、電子注入層111b1により、有機層111bが構成される。
他に、たとえば陽極/発光層/電子輸送層/陰極からなるもの、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極からなるもの、陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極からなるもの、陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極からなるもの、陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極からなるものが挙げられるが、実施の形態はこれらに限定されるものではない。
透明部材113および封止部材120には可塑性を有するフレキシブル樹脂基板を用いることが望ましく、これは前述した透明部材113の材料を用いることが望ましい。また、今回はボトムエミッションの例で説明したが封止部材120側に向かって光が発光するトップエミッション構成を用いてもよい。面発光パネル110は、発光領域の劣化を防止するための封止領域や、給電のための電極を設けるために面発光パネル110の一部に非発光部112が含まれる。
特に非発光部は発光部よりも薄く、発光部より曲がりやすくフレキシブル性と圧縮可能性を有するようにすると良い。このようにすることで、例えば複数の面発光部を配列する際に非発光部同士を重ねることでより非発光部を目立たなくすることができると同時に、非発光部の段差を低減できる。
実施の形態を実施する際の面発光パネル110のさらに詳しい特性について説明する。実施の形態を実施した面発光装置100,100Aは、透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たすように形成されている。
さらに、透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たしている。
以下では、図11に示した有機EL発光パネルにおいてより具体的な設計例について説明する。有機EL発光パネルの発光波長は475nmとし青色発光をするものとし、青色発光をする面発光装置を実現する場合において説明する。膜構成としては樹脂基板/透明電極(ITO)/HTL/EML/ETL/反射電極(Ag)というボトムエミッションタイプの有機EL発光パネルになっている。他の詳細は図11の構成と同様である。
(実施例)
上記各実施の形態を実施する上で、特徴的な部分は、発光部111の中心付近と、発光部111と非発光部112の境界付近でETLの膜厚が異なるようにしている点である。以下、具体的な実施例として、より詳しい断面形状について図12を用いて説明する。図12は、本実施例における有機EL発光パネルの断面構造を示す図である。
上記各実施の形態を実施する上で、特徴的な部分は、発光部111の中心付近と、発光部111と非発光部112の境界付近でETLの膜厚が異なるようにしている点である。以下、具体的な実施例として、より詳しい断面形状について図12を用いて説明する。図12は、本実施例における有機EL発光パネルの断面構造を示す図である。
上記各実施の形態を実施するためには、有機EL発光パネルの発光部111の中心と、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111の輝度配光分布を変える必要がある。このような構成はたとえば、図12に示すように機能層の膜厚を発光部111の中心付近と非発光部112の近傍で変化させればよい。
膜厚を変化させる機能層として電子輸送層(ETL)111b2と正孔輸送層(HTL)111b4用いた場合の具体的な配光分布の変化を説明する。層構成の一例を図13に表す。図13は、機能層の構成を示す図である。
配光の計算方法としては公知の文献(梶川浩太郎他著,“アクティブ・プラズモニクス”,コロナ社,初版第1刷,2013年、第5章1節)で説明されている方法を用いた。また、それ以外にも公知の電磁場解析手法であるFDTD(Finite Difference Time Domain)法や、有限要素法などを用いることもできる。
電子輸送層(ETL)111b2と正孔輸送層111b4(HTL)との膜厚を変化させながら「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」」という条件を満たす領域を網羅的に調べ、条件を満たす領域を網点で塗りつぶした結果を図14に示す。
図14において白塗りの領域が「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」を満たす領域に該当する。
発光部111の中心においては、図14の網点で塗りつぶした機能層の膜厚で設計し、発光部111と非発光部112の境界付近の発光部においては図14の白抜きの領域に機能層の膜厚を設計すればよい。また具体的な作成方法においてはより厚く成膜する領域に該当する部分に追加で成膜するように製造する方法が挙げられる。
また、同様に図13に示す構成において「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が0度以上90度以下の範囲に正面を含み2以上の極大を有する」という条件を満たす領域を調べた結果を、図15に示す。
図15において網点で塗りつぶした領域が、「透明部材内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性が0度以上90度以下の範囲に正面を含み2以上の極大を有する」という条件を満たす。本実施例は、たとえば発光部111中心付近の膜厚を、図15の網点で塗りつぶした領域に設定することで実現される。
以上の説明においては、透明電極111cにITOを用いた例で説明してきたが、好ましくは、より配光(強度または輝度の角度依存性)を制御しやすい透明電極111cを用いることが望ましい。透明部材113内の強度の角度依存性がより多くの極大を有しやすい構成としては、有機層111bと透明電極111cとの界面、あるいは透明電極111cと透明部材113との界面で反射率が高くなるような透明電極111cを用いることが望ましい。有機層111bと透明電極111cの界面、あるいは透明電極111cと透明部材113との界面の反射率を高めることで、光の干渉効果を高めることができ、透明部材113内の強度の角度依存性は角度に対してより多くの極大を有しやすくなる。
透明電極111cのより具体的な材料として、薄膜金属電極が挙げられる。その中で特に、日本国特許第5266532号公報に示されるように、窒素含有の下地層と薄膜金属とを組み合わせた透明電極を用いることが望ましい。窒素含有の下地層は薄膜金属を連続膜に成膜させる性質を持つ。連続膜として成膜された薄膜金属は界面のフレネル反射率が高いため、光の干渉効果を高くできる。
ここでの金属とは、面発光パネルの発光波長において複素非誘電率の実部が負である材料である。複素比誘電率εcは界面反射に関係する光学定数であり屈折率nと消衰係数κとを用いて、以下の(式3)で表すことができる物理量である。
ここで、PおよびEとはそれぞれ分極と電界、εoは真空中の誘電率である。(式3)からnが小さくκが大きいほど複素比誘電率の実部が小さくなることがわかる。これは電界の振動に対して電子の振動によって分極応答の位相がずれる効果を現している。(式3)で示される複素比誘電率の実部が負になると、電界振動と分極応答とが逆転することを意味し、これが金属の特性となる。逆に、素比誘電率の実部が正の場合は電界の方向と分極応答の方向とが一致し、誘電体としての分極応答を示す。まとめると、複素比誘電率の実部が負である媒質が金属であり、複素比誘電率の実部が正の物質が誘電体である。
一般に、屈折率nが小さく消衰係数κが大きいほど電子がよく振動する材料であることを意味する。電子輸送性が高い材料は屈折率nが小さく消衰係数κが大きい傾向がある。特に金属電極においてはnが0.1程度であるのに対し、消衰係数κは2〜10と大きな値を持ち波長に対する変化率も大きい。従って屈折率nが同じ値でも消衰係数κの値が大きく違い、電子輸送性能に大きな差が出ることが多い。
実施する上では、透明電極の材料はフレネル反射率を高める金属であることが望ましい。より具体的な屈折率の要件としてはnが小さく、電子の応答を良くするために消衰係数κが大きい金属がのぞましい。たとえば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、カルシウム(Ca)が望ましい。他の例では、酸化され難い利点も持つ金(Au)が考えられる。別の材料として、銅(Cu)があり、同材料は導電性がよいという特徴を持つ。その他には、熱的性質や化学的性質が良く高温でも酸化されにくく基板材料との化学反応も起さない特徴がある材料として、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミニウムなどがあげられる。また、複数の金属材料を用いた合金を用いてもよい。特に、MgAgやLiAlは薄膜透明金属電極としてもよく用いられる。
特に望ましい薄膜金属の膜厚dとしては消衰係数κと発光波長λを用いて光強度1/eに減衰する距離から、下記の(式4)が挙げられる。
より具体的な数字で言えば波長475nmにおいてAg薄膜を用いた場合には消衰係数κが2.7であることから、下記の(式5)となる。従って膜厚は13.9nm以下が望ましい。
図16に薄膜金属電極を用いた面発光パネルとしての有機EL発光パネルの構成例を示す。透明電極111aが窒素含有の下地層を有する薄膜Ag電極で構成されている以外は図13に示す構成と同じである。具体的な膜厚と光学定数の例を、図16に示す。
図16に示す例において、電子輸送層(ETL)111b2と正孔輸送層(HTL)111b4との膜厚を変化させながら「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」という条件を満たす領域を網羅的に調べ、条件を満たす領域を網点で塗りつぶした結果を図17に示す。なお、図17において白塗りの領域が「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」を満たす領域に該当する。
実施する上では、発光部111の中心においては図17の網点で塗りつぶした機能層の膜厚で設計し、発光部111と非発光部112の境界付近の発光部においては図17の白抜きの領域に機能層の膜厚を設計すればよい。また具体的な作成方法においてはより厚く成膜する領域に該当する部分に追加で成膜するように製造する方法が挙げられる。
また、同様に図16に示す構成において「透明部材113内における光強度の発光部111面法線に対する角度依存性が0度から90度までに正面を含み2以上の極大を有する」という条件を満たす領域を調べた結果を図18に示す。図18において網点で塗りつぶした領域が「透明部材内における光強度の発光部面法線に対する角度依存性が0度から90度までに正面を含み2以上の極大を有する」という条件を満たす。本施例は、たとえば発光部111の中心付近の膜厚を図18の網点で塗りつぶした領域に設定することで実現される。
[有機ELを用いた面発光パネルの配光の例]
次に、図19から図22を参照して、より具体的な例を用いて説明する。図16に示した設計において電子輸送層(ETL)の膜厚のみを変化させる場合を例示する。正孔輸送層(HTL)=70nmで一定とし、発光部111の中心付近は電子輸送層(ETL)=50nmとし、「非発光部112と発光部111の境界付近」はETL=80nmとする。
次に、図19から図22を参照して、より具体的な例を用いて説明する。図16に示した設計において電子輸送層(ETL)の膜厚のみを変化させる場合を例示する。正孔輸送層(HTL)=70nmで一定とし、発光部111の中心付近は電子輸送層(ETL)=50nmとし、「非発光部112と発光部111の境界付近」はETL=80nmとする。
このとき、「発光部111の中心付近」と「非発光部112と発光部111の境界付近」で「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性」を比較した結果を図19および図20に示す。図19と図20は、角度依存性をみたときの最大強度で規格化した図面である。
各図より「発光部111の中心付近」で「(正面強度値)≧(50度以上70度以下の方向の強度値)」、かつ「非発光部112と発光部111の境界付近」で「(正面強度値)<(50度以上70度以下の方向の強度値)」を満たすことが確認できた。
また、図16に示した設計において、正孔輸送層(HTL)の膜厚のみを変化させる場合を例示する。ここでは電子輸送層(ETL)=50nmで一定とし、発光部111の中心付近は正孔輸送層(HTL)=80nmとし、「非発光部112と発光部111の境界付近」は正孔輸送層(HTL)=130nmとする。このとき、「発光部111の中心付近」と「非発光部112と発光部111の境界付近」で「透明部材113から観測者側に放射される光の輝度の角度依存性」を比較した結果を、図21および図22に示す。図21と図22は、角度依存性をみたときの最大強度で規格化した図面である。
各図より「発光部111の中心付近」で「(正面強度値)≧(50度以上70度以下の方向の強度値)」、かつ「非発光部112と発光部111の境界付近」で「(正面強度値)<(50度以上70度以下の方向の強度値)」を満たすことが確認できた。
このように電子輸送層(ETL)と正孔輸送層(HTL)のいずれか一方のみ膜厚を変化させるように設計することで、変化させる層が1層のみになり、作成が容易になる効果がある。本実施の形態を実施する上では、機能層の一部のみの膜圧を変化させることが望ましい。
なお、以上は青色で発光する面発光装置について説明したが、本実施の形態は青色でなく赤色、黄色、緑色で発光する面発光光源や、白色発光光源、赤外で発光する光源にも応用されうる。また、たとえば青色で発光する面発光光源において、散乱部材に黄色の蛍光を混ぜることで白色発光光源として実現してもよい。
(実施の形態5)
実施の形態5における面発光装置として、弾力性を有する面発光光源として実施する場合に、より実用的な構成について説明する。図23は上記各実施の形態に実施した面発光装置100Cである。配列された面発光パネル110が、導光部材130を兼ねた透明封止部材と水分や紫外線を防止する裏面の封止部材120によって真空ラミネートされている。透明部材113と導光部材130とは真空ラミネートのために光学密着している。
実施の形態5における面発光装置として、弾力性を有する面発光光源として実施する場合に、より実用的な構成について説明する。図23は上記各実施の形態に実施した面発光装置100Cである。配列された面発光パネル110が、導光部材130を兼ねた透明封止部材と水分や紫外線を防止する裏面の封止部材120によって真空ラミネートされている。透明部材113と導光部材130とは真空ラミネートのために光学密着している。
また、導光部材130をかねた透明封止部材の表面には散乱部材140が一様に塗布されている。図には示していないが必要に応じて、給電用の電極が取り出されている。さらに、面発光パネル110の非発光部112に相当する位置には反射部材150を設けてもよい。反射部材150を設けることによって非発光部112における反射率を増加させてより輝度ムラを低減できる。このような構成を取ることによりフレキシブルで一様に発光する面発光光源を実現できる。また、面発光パネルの非発光部が発光部よりも薄く、圧縮性と弾力性を兼ね備えており、非発光部同士が重なっていることが、非発光部幅を狭くし輝度均一性を確保しながらフレキシブル性を確保するために望ましい。
[配光を変化させる領域について]
上記各実施の形態においては、非発光部112と発光部111の境界付近で「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」となるように面発光パネル110の配光分布を構成するが、望ましい「非発光部112と発光部111の境界付近」の領域について、図24を用いて説明する。
上記各実施の形態においては、非発光部112と発光部111の境界付近で「透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」となるように面発光パネル110の配光分布を構成するが、望ましい「非発光部112と発光部111の境界付近」の領域について、図24を用いて説明する。
透明部材113の厚さをdとし、非発光部112と発光部111との境界付近における「透明部材113内における光強度の面法線に対する角度依存性」において最大の強度を有する角度をθDとおく。このとき、図24に示すような幾何的な関係により少なくとも下記の(式6)を満たすLの幅だけ非発光部112の端部から内面までその配光分布を保持すれば十分なエネルギーが非発光部112の上部まで到達すると考えられる。
また、距離Lから発光部111の中心に向かっては徐々に変化させて、発光部111の中心では「明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」と構成することが望ましい。
より具体的な幅Lについて計算した結果を図25に示す。このように、おおよそ透明部材113の幅dの領域で配光の斜め成分の強度を正面より増加させることが望ましい。
[発光部111の中心]
発光部111の中心の定義に関しては発光部形状の重心位置とすればよい。より具体的な計算については、発光部を構成する点の集合Sの位置座標をxy直交座標系でrとするとき、下記の(式7)により計算すればよい。
発光部111の中心の定義に関しては発光部形状の重心位置とすればよい。より具体的な計算については、発光部を構成する点の集合Sの位置座標をxy直交座標系でrとするとき、下記の(式7)により計算すればよい。
より具体的には、原点に角を持ち一片がLの長さを持つ正方形の場合は、以下の(式8)となる。
発光部111の中心(重心)位置の一例を、図26から図28に示す。図26は、発光部111および非発光部112の形状が四角形状で、中心位置CPは重心位置である。図27は、発光部111および非発光部112の形状が三角形状で、中心位置CPは重心位置である。図28は、発光部111および非発光部112の形状が六角形状で、中心位置CPは重心位置である。
[光学部材で配光を変化させる例]
上記各実施の形態においては、「非発光部112と発光部111の境界付近」の配光分布を、光学部材を用いて変化させても達成される。光学部材としては、たとえば「非発光部112と発光部111の境界付近」に円錐、角錐、台形のプリズムあるいはレンズ形状による凸形状を有する光学シート210が挙げられる。
上記各実施の形態においては、「非発光部112と発光部111の境界付近」の配光分布を、光学部材を用いて変化させても達成される。光学部材としては、たとえば「非発光部112と発光部111の境界付近」に円錐、角錐、台形のプリズムあるいはレンズ形状による凸形状を有する光学シート210が挙げられる。
図25に、光学シート210を用いて、上記各実施の形態の要件を満たすように発光部111の配光を変化させるための構成例を示す。発光部111としては正面方向に強く発光する光源を用いる。光学シート210は発光部111の中心付近では何も構造を持たないようにすることで、発光部111の配光をそのまま外に伝える。
一方、「非発光部112と発光部111の境界付近」に、円錐、角錐、台形のプリズムあるいはレンズ形状による凸形状構造220を持つことで光を屈折させ、正面に向いていた光を斜めに変化させる。その後、出射角に相当する光線が平行に入射するような頂角を持つプリズムシートをもう一枚重ねる。このようにすることで本実施の形態の要件を満たすように発光部111が形成される。
発光部111については、有機EL発光パネルに限定されず、LED導光盤、LED配列等の既存の光源を利用できる。このように光学シート210を用いることで、発光部の種類が変わっても本実施の形態の効果を実現することが可能になり産業上の応用範囲が広がる効果が得られる。
ここで、凸形状構造220として、円錐、角錐等の凸形状を用いて光を屈折させることができることを説明する原理を、図29を参照して説明する。ここでは、簡単のため角錐構造とし一つの横方向から見た部分で説明する。
光学シート210の角錐の頂角を2θ1とし、角錐に垂直に入射した光線を考える。光学シート210の屈折率をn2とし、屈折率n1の媒質から入射し光学シート210の外の屈折率n3へ出射し、第2の光学シート230の内部に到達するまでを光線で追跡した結果を図30に示す。なお第2の光学シート230の頂角は[π-2θ4]としている。このようにすることで光学シート210を出射した光線はそのままの角度で第2の光学シートへ入射する。それぞれの界面にたいしてスネルの法則を適用し幾何学的な配置の関係を考慮することにより、下記の(式9)が得られる。
式9において、媒質が空気(n1=1.0)、光学シート210が樹脂(n2=1.5)、光学シート210の外側を空気(n3=1.0)の場合に計算することで、図31の結果が得られた。すなわち、プリズム(凸形状構造220の一例)の頂角を変化させることで垂直に入射した光線の第2の光学シート230内部における角度を変化させられることを示している。なお、プリズムの頂角が180度の場合は、平板の状態を表しており角度が変化しない。
光学シート210と第2の光学シート230の材料としては透明部材の材料を用いることができる。また、光学シート210の厚さは、十分な機械的強度を保持するために50μm以上であることが望ましい。厚さの上限は応用分野にも依存するが、ポリカーボネート、アクリル樹脂などのプラスチックを用いた場合は任意の曲面に曲げられるようなフレキシブル性を保持するために500μm以下であることが望ましい。また、壁板照明など十分な強度を確保するためには50μm〜5mm程度であることが望ましい。また、光学シートのとして回折格子やフォトニック結晶のような回折効果を有する構造を用いることで、一枚の光学シートで光学シートと第2の光学シートを合わせた機能を実現できる。このように回折効果を有する光学シートを用いた場合は部品点数を低減できるという利点を有する。
凸形状構造220は前述したように円錐、角錐、台形のプリズム、あるいはレンズ形状が挙げられるが、これに限られず任意の形状を光線追跡、電磁場解析の手法を用いて設計することが可能である。たとえば、異方性散乱粒子、プラズモン散乱粒子、回折光学素子、金属ナノ構造等を用いてもよい。
[LED光源の例図]
(実施の形態6,7)
上記したように、上記各実施の形態における発光部111については、有機EL発光パネルに限定されず、たとえばLED光源等の任意の光源を用いて実現することが可能である。図32および図33に、発光部としてLED光源を用いて上記各実施の形態を実現した場合の構成を示す。図32は、実施の形態6として、エッジライト型LEDを発光部として用いた構造であり、図33は、実施の形態7として、LED光源の配列を発光部として用いた構造である。
(実施の形態6,7)
上記したように、上記各実施の形態における発光部111については、有機EL発光パネルに限定されず、たとえばLED光源等の任意の光源を用いて実現することが可能である。図32および図33に、発光部としてLED光源を用いて上記各実施の形態を実現した場合の構成を示す。図32は、実施の形態6として、エッジライト型LEDを発光部として用いた構造であり、図33は、実施の形態7として、LED光源の配列を発光部として用いた構造である。
(実施の形態6)
図32に示す面発光パネル210は、支持基板213の上にLED導光板230が設けられ、さらにその上に光学シート223と第2の光学シートが設けられている(第2の光学シートは図示していない)。LED導光板230の端部には、光源としてのLED250が配置されている。LED導光板230により導かれた光は、発光部211として正面方向に強く発光する。非発光部212と発光部211の境界付近の配光分布は、光学シート223に設けられた凸形状構造220により光を屈折させ、正面に向いていた光を斜めに変化させている。光学シート223においては、上記各実施の形態の配光分布の要件を満たすように設計されている。これにより、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることを可能としている。
図32に示す面発光パネル210は、支持基板213の上にLED導光板230が設けられ、さらにその上に光学シート223と第2の光学シートが設けられている(第2の光学シートは図示していない)。LED導光板230の端部には、光源としてのLED250が配置されている。LED導光板230により導かれた光は、発光部211として正面方向に強く発光する。非発光部212と発光部211の境界付近の配光分布は、光学シート223に設けられた凸形状構造220により光を屈折させ、正面に向いていた光を斜めに変化させている。光学シート223においては、上記各実施の形態の配光分布の要件を満たすように設計されている。これにより、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることを可能としている。
(実施の形態7)
図33に示す面発光パネル310は、支持基板313の上に光源としてのLED350が配列されている。LED350の上には、散乱部材330が設けられ、さらに散乱部材330の上に光学シート323と第2の光学シートが設けられている(第2の光学シートは図示していない)。LED350から発光された光は、発光部311として正面方向に強く発光する。非発光部312と発光部311の境界付近の配光分布は、光学シート323に設けられた凸形状構造320により光を屈折させ、正面に向いていた光を斜めに変化させている。光学シート323においては、上記各実施の形態の配光分布の要件を満たすように設計されている。これにより、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることを可能としている。
図33に示す面発光パネル310は、支持基板313の上に光源としてのLED350が配列されている。LED350の上には、散乱部材330が設けられ、さらに散乱部材330の上に光学シート323と第2の光学シートが設けられている(第2の光学シートは図示していない)。LED350から発光された光は、発光部311として正面方向に強く発光する。非発光部312と発光部311の境界付近の配光分布は、光学シート323に設けられた凸形状構造320により光を屈折させ、正面に向いていた光を斜めに変化させている。光学シート323においては、上記各実施の形態の配光分布の要件を満たすように設計されている。これにより、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることを可能としている。
以上、本実施の形態の概要を説明した。本実施の形態は、透明部材113と非発光部112を有する面発光パネル110の非発光部112面積の低減方法に関する。透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、透明部材113内における光強度の発光部111の面法線に対する角度依存性が、発光部111と非発光部112との境界付近の発光部111において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たすよに面発光パネル110の配光分布を構成する。
このような構成を採用することで、透明部材113の内部で斜めに進む光の成分を確保でき非発光部112で散乱発光する光の強度を高めると同時に、従来の構成と比較して正面方向の輝度も確保できる構成の実現を可能としている。
以上、実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許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。
100,100A,100C 面発光装置、110,210,310 面発光パネル、111,211,311 発光部、111a,111c 透明電極、111b 有機層、111b2 電子輸送層、111b3 光子発生層、111b5 正孔注入層、111b4 正孔輸送層、111b1 電子注入層、112,212,312 非発光部、113 透明部材、120 封止部材、130 導光部材、140,330 散乱部材、150 反射部材、210,223,323 光学シート、213,313 支持基板、220,320 凸形状構造、230 導光板、600 ディテクタ、700 半球レンズ。
Claims (5)
- 透明部材と、前記透明部材側に発光する発光部と、非発光部とを有する面発光パネルと、
前記透明部材を挟んで、前記発光部とは反対側に設けられる散乱部材と、を備え、
前記透明部材内における光強度の前記発光部の面法線に対する角度依存性が、前記発光部の中心において「正面強度値」≧「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、
前記透明部材内における光強度の前記発光部の面法線に対する角度依存性が、前記発光部と前記非発光部との境界付近の前記発光部において「正面強度値」<「50度以上70度以下の方向の強度値」の関係を満たし、
前記面発光パネルと前記散乱部材とは光学的に密着している、
面発光装置。 - 前記透明部材と前記散乱部材との間に導光部材が設けられている、請求項1に記載の面発光装置。
- 少なくとも前記非発光部に対応する位置において、前記導光部材と前記散乱部材とが光学密着している、請求項2に記載の面発光装置。
- 前記発光部の発光部中心において発生した光の前記透明部材内における光強度の前記発光部の面法線に対する角度依存性が、0度以上90度以下の範囲において正面を含み2以上の極大を有している、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の面発光装置。
- 前記散乱部材の屈折率が前記導光部材の屈折率よりも低く、
前記導光部材の屈折率が前記透明部材の屈折率よりも高い、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の面発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015058145A JP2016178021A (ja) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 面発光装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018025662A1 (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | パイオニア株式会社 | 発光装置、発光システム及び移動体 |
WO2018110378A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | コニカミノルタ株式会社 | 有機elパネル |
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- 2015-03-20 JP JP2015058145A patent/JP2016178021A/ja active Pending
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WO2018110378A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | コニカミノルタ株式会社 | 有機elパネル |
JPWO2018110378A1 (ja) * | 2016-12-14 | 2019-10-24 | コニカミノルタ株式会社 | 有機elパネル |
JP7028793B2 (ja) | 2016-12-14 | 2022-03-02 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 有機elパネル |
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