JP4692426B2 - 面発光体、及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、面発光体、及びそれを用いた表示装置に関する。

近年、情報機器の多様化等にともなって、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一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り、面で発光するという利点を活かして薄型でフレキシブルな照明用途としての展開が期待されている。

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出来、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出来、液晶表示素子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。

照明として用いられる場合には、低消費電力が要求され、一般に５０ｌｍ／Ｗ程度の明るさが望まれている。ところが、無機若しくは有機ＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合、高い屈折率を持つ発光層の内部で発せら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する。一般に、面発光素子で発せられた光の２０〜３０％しか、面発光素子の外部に取り出すことが出来ない。無機ＥＬ素子や有機ＥＬ素子ではその明るさは、輝度の高い素子でも３０〜４０ｌｍ／Ｗ程度であり、十分な明るさを得られないという問題があった。

また、液晶表示素子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、前述のように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拡散構造を設けるようにしたもの（例えば、特許文献１参照。）や、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２参照。）。

しかし、上記のように面発光素子の出射面に微小な凹凸を設けるようにしたり、面発光素子の出射面に凹凸が設けられた平面部材を表面に凹凸が現れるようにして取り付けるようにした場合、表面における凹凸によって光が散乱され、依然として正面輝度を充分に向上させることが出来ないという問題があった。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３、４参照。）。プリズムアレイシートと基板との接着方法としては、ＵＶ硬化樹脂で接着する手法が提案されている。しかしながら、基板にＵＶ硬化樹脂を均一塗布することが難しいという問題を抱えていた。また、ＵＶ照射で硬化させるには、プリズムアレイシートが紫外線を透過させる材料に限定されるという問題を抱えていた。また、有機ＥＬ発光デバイス用に使用する際には、硬化時のＵＶ照射が有機材料を劣化させるという問題を抱えていた。

プリズムアレイシートと基盤との接着方法としてはこれらの接着面において接着剤と粘着剤とを使用する方法（例えば、特許文献５参照。）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６参照。）が報告されているが、昨今の面発光体に必要とされる剥離強度を得るにはまだ不十分であった。また、依然として高温或いは高湿における保存性が十分ではなく、プリズムアレイシートや面発光素子を構成する素材の膨張率の違い等に起因した接着面の剥がれやプリズムアレイシートの接着面からの浮き上がり等に起因する光取り出し効率や正面輝度の変化が生じやすく、実用化の際の課題となっていた。
特開２０００−３２３２７２号公報 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この面発光体を用いた表示装置において、この面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度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、かつ光取り出し効率及び正面輝度を維持する面発光体を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以下の構成により達成される。

１．透明電極が設けられた透明基板の面に有機ＥＬ層と対向電極が設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子と、調光シートとを少なくとも有する面発光体において、前記調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、該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り、かつ前記接着層が各々１種以上の粘着剤から成る２層以上の粘着層から成り、前記調光シートに接する粘着層への凸部埋没加重Ａと前記面発光素子の出射面に接する粘着層への凸部埋没加重Ｂとの比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜１の範囲であることを特徴とする面発光体。

２．前記比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜０．７の範囲であることを特徴とする前記１に記載の面発光体。

３．前記調光シートがプリズムアレイシートであることを特徴とする前記１または２に記載の面発光体。

４．前記凸部が円錐台形であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の面発光体。

５．前記１〜４のいずれか１項に記載の面発光体をバックライトとして用いることを特徴とする表示装置。

本発明により、この面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度を大きく向上させ、更に、調光シートとの接着の信頼性を高め、耐衝撃性を高めるとともに、基板の曲げに対する強度を向上させた耐久性の高い面発光体を提供することが出来る。

また、粘着剤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、粘着剤に埋まる凸部の形状のばらつきが光学的な性能に影響を及ぼさなくなる。一般に、調光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のばらつき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。

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、かつ優れた光取り出し効率及び正面輝度を維持する面発光体を提供することが出来る。

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。

本発明における面発光体においては、透明電極が設けられた透明基板の面に有機ＥＬ層と対向電極が設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子と、調光シートとを少なくとも有し、前記調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、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り、かつ前記接着層が各々１種以上の粘着剤から成る２層以上の粘着層から成り、前記調光シートに接する粘着層への凸部埋没加重Ａと前記面発光素子の出射面に接する粘着層への凸部埋没加重Ｂとの比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜１の範囲であることを特徴とする。

また、この面発光体において、前記比Ｂ／Ａが、より好ましくは０＜Ｂ／Ａ＜０．７の範囲であることが特徴である。

また、前記調光シートがより好ましくはプリズムアレイシートであることが特徴である。

また、この面発光体において前記凸部がより好ましくは円錐台形であることを特徴とする。

また、この面発光体を表示装置のバックライトとして用いることを特徴とする。

本発明において、調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、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り、前記接着層が各々１種以上の粘着剤から成る２層以上の粘着層から成るが、上記の調光シートの凸部を面発光素子の出射面に接着させるときに、凸部が接着層に埋まるように構成することが好ましい。その際、凸部の屈折率と接着層の屈折率との差が０．２以下となることが好ましい。

またこの発明に係わる面発光体において、面発光素子の出射面に調光シートの凸部を接着させるにあたっては、面発光素子の出射面から出射される光が調光シートの凸部に適切に導かれるようにするため、透光性の高い粘着剤で接着することが望ましい。

本発明に係わる面発光体において、前記接着層は各々１種以上の粘着剤から成る２層以上の粘着層から成るが、３層以上の粘着層で構成されていることも好ましい。また各々の粘着層が２類以上の粘着剤から成っていてもよい。また各々の粘着層に用いられる粘着剤は異なることが好ましく、接着する面発光素子の出射面や調光シートの表面特性や、要求される接着強さ等を考慮し、適宜選択することが好ましい。

本発明に係る面発光体において、前記２層以上の粘着層における、前記調光シートに接する粘着層への前記凸部埋没加重Ａと前記面発光素子の出射面に接する粘着層への前記凸部埋没加重Ｂとの比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜１の範囲であることが好ましく、０＜Ｂ／Ａ＜０．７の範囲であることがより好ましく、０＜Ｂ／Ａ＜０．５の範囲であることが更に好ましい。

本発明に係る粘着層への凸部埋没加重の比Ｂ／Ａとは、前記調光シートに接する粘着層に用いる粘着剤を切り取って接着させることにより形成した粘着層を有する透明基板と、前記面発光素子の出射面に接する粘着層に用いる粘着剤を切り取って接着させることにより形成した粘着層を有する透明基板とを各々用意し、更にその上に少なくとも片面に後述する凸部頂角θが５０°、凸部高さが２６．６μｍ、凸部のピッチが３５μｍである複数の円錐台状の凸部を有する調光シートをそれぞれ同一面積切り取って該凸部の先端部を粘着層を介して透明基板上に接着させる際に該円錐台状の凸部を粘着層内に深さ５μｍ埋没させるために必要な単位面積あたりの荷重の比と定義する。

調光シートや面発光素子を構成する素材の膨張率の違い等に起因した接着面の剥がれや調光シートの接着面からの浮き上がりを防止する上で、前記調光シートと前記接着層における熱膨張係数及び吸湿膨張係数の差は小さいことが好ましく、該熱膨張係数及び吸湿膨張係数の比が１／１０〜１０であることが好ましい。

本発明における粘着剤とは、広く工業分野において、粘着剤、接着剤、或いは粘着材、接着材等の呼称で用いられる剤或いは材のうち、加圧により接着しその際に接着部の硬化を伴わないものを意味する。

以下本発明を詳細に説明する。

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、本発明に係る面発光体は、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。

以下、本発明に係る調光シートを、その一形態であるプリズムアレイシートと呼称する。

（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２〜７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２層設けた粘着層１００及び１０１からなる接着層で接着させるようにした。

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２層設けた粘着層１００及び１０１からなる接着層で接着させると、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、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、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、本発明の面発光体に係わる上記の凸部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、更にこの空間部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、更に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、上記の凸部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に透明な粘着層１００及び透明な粘着層１０１からなる接着層、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と粘着層１００及び粘着層１０１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、粘着層１００及び粘着層１０１からなる接着層の厚みは、５ミクロン以上であることが望ましい。５ミクロン未満では、十分な接着強度が得られない。

本発明の接着層に用いられる粘着剤の種類は特に限定されないが、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、アクリル系等の粘着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤等が挙げられる。また、公知の方法を用いて粘着剤中に帯電防止剤や各種のフィラーを混ぜても良い。

上記接着層の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。

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の近傍が粘着層１００及び粘着層１０１からなる接着層に埋まった形でされる。粘着層１００及び粘着層１０１からなる接着層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Ｚから図５に示される埋没深さＹを差し引いた値が、光学的なプリズムアレイシートの凸部の光学的な高さに相当する。プリズムアレイシート１０Ａの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは、０．１〜０．５であることが好ましく、０．２〜０．４であることがより好ましく、０．２５〜０．３５であることが最も好ましい。

以上の説明では、プリズムアレイシート１０Ａの形状として、図１に示す四角推台を例に説明したが、調光シートとして、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を用いても良い。

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出来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出来ない出射光が生じなくなるためであると考えられる。

以上述べた実施形態１の面発光体により、光取り出し効率や正面輝度が高い面発光体が出来る。

図７には、実施形態１に対して、前記接着層が３層の粘着層１００〜１０２からなること意外は同様にした本発明に係わる実施形態２を示した。なお、実施形態１及び２の面発光体においては、プリズムアレイシートの凸部１２の形状が四角推台と円錐台の場合について説明したが、光取り出し効率や正面輝度を高める形状としては、それらに限られるものではなく、三角錘台や六角錘台等の形状でも良い。

なお、この実施形態１及び２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出来るが、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或いは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２層の粘着層から成る接着層を用い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。

次いで、該透明電極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。プリズムアレイシート１０Ａに接する粘着層には厚み２５μｍのアクリル系粘着剤（積水化学工業（株）製ダブルタックテープ）を用い、面発光素子の出射面に接する粘着層には厚み１０μｍのアクリル系粘着剤（積水化学工業（株）製ダブルタックテープ）を用いた。前出の凸部埋没荷重に係わる比Ｂ／Ａは１．３５であった。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。

面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ａを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ７μｍであった。プリズムアレイシートの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは０．２１３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、実施例１の面発光体の正面輝度は１．７１、光取り出し効率は１．５５であった。

（実施例２）
実施例２においては、実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ａに接する粘着層に厚み１０μｍのアクリル系粘着剤（積水化学工業（株）製ダブルタックテープ）を用い、面発光素子の出射面に接する粘着層に厚み２５μｍのアクリル系粘着剤（積水化学工業（株）製ダブルタックテープ）を用いること以外は同様にして面発光体を作製した。

前出の凸部埋没荷重に係わる比Ｂ／Ａは０．７４であった。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。

面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ａを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ７μｍであった。プリズムアレイシートの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは０．２１３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、実施例２の面発光体の正面輝度は１．７１、光取り出し効率は１．５５であった。

（実施例３）
実施例３においては、実施例２に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ａに代えて、透光性基板１１の片面に円錐台状になった凸部１２が連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ｅを用い、このプリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部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１０Ｅを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させること以外は同様にして面発光体を作製した。前出の凸部埋没荷重に係わる比Ｂ／Ａは０．７４であった。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、円錘台状の凸部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。

面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ７μｍであった。プリズムアレイシートの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは０．２６３であり、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２．０９、光取り出し効率は１．６５であった。

（実施例４）
実施例４においては、実施例３に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅに接する粘着層に厚み２５μｍのアクリル系粘着剤（積水化学工業（株）製ダブルタックテープ）を用い、面発光素子の出射面に接する粘着層に厚み２５μｍのアクリル系粘着剤（日東電工（株）製ＣＳ９６２１）を用いること以外は同様にして面発光体を作製した。

前出の凸部埋没荷重に係わる比Ｂ／Ａは０．３０であった。

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、円錘台状の凸部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。

面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ７μｍであった。プリズムアレイシートの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは０．２６３であり、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２．０９、光取り出し効率は１．６５であった。

（比較例１）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、２層の粘着層を用いず、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、厚み２５μｍの粘着剤１層のみを用いて接着させること以外は同様にして面発光素子を作製し、比較例とした。プリズムアレイシートの埋没深さを測定したところ７μｍであり、プリズムアレイシートの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは０．２１３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、該面発光体の正面輝度は１．７１、光取り出し効率は１．５５であった。

〔保存安定性の評価〕
上記実施例１〜４、及び比較例１の面発光素子を８５℃で２０時間保存後において、それぞれ外形の変化、及び光取り出し効率の変化を測定し、保存安定性評価前と比較した。

実施例１〜４に係わる面発光素子は外形の変化はほとんどなく、光取り出し効率及び正面輝度にほとんど変化はみられなかった。一方、比較例１の面発光体素子においては、プリズムアレイシートの周辺部に浮き上がりが観察され、光取り出し効率は約８％劣化し、正面輝度が約３％劣化していた。

更に、上記実施例１〜４、及び比較例１の面発光素子を８５℃で１００時間保存後において、それぞれ外形の変化、及び光取り出し効率の変化を測定し、保存安定性評価前と比較した。

実施例１に係わる面発光素子は面発光上のプリズムアレイシートの辺部分に数箇所の浮き上がりが観察され、光取り出し効率は約３％劣化した。実施例２〜４に係わる面発光素子は外形の変化はほとんどなく、光取り出し効率にもほとんど変化はみられなかった。尚、実施例１〜４に係わる面発光素子においては、正面輝度の劣化はほとんど確認されなかった。一方、比較例１の面発光体素子においては、プリズムアレイシートの周辺部に浮き上がりが多く観察され、光取り出し効率は約１５％劣化し、正面輝度が約６％劣化していた。

引き続き、上記実施例１〜４、及び比較例１の面発光素子を６０℃９０％ＲＨでの１００時間保存後において、それぞれ外形の変化、及び光取り出し効率の変化を測定し、保存安定性評価前と比較した。

実施例１に係わる面発光体素子は面発光上のプリズムアレイシートの辺部分の浮き上がりの増加が観察され、光取り出し効率は約５％劣化した。実施例２に係わる面発光素子においてはプリズムアレイシートの浮き上がりは微小であったが、光取り出し効率は約３％劣化した。実施例２〜４に係わる面発光素子は外形の変化はほとんどなく、光取り出し効率にもほとんど変化はみられなかった。尚、実施例１〜４に係わる面発光素子においては、正面輝度の劣化はほとんど確認されなかった。一方、比較例１の面発光体素子においては、プリズムアレイシートの周辺部の浮き上がりが増加し、光取り出し効率は約２０％劣化し、正面輝度が約８％劣化していた。

本発明に係わる面発光体は高温、高湿耐性に優れ、保存性試験後においても高い光取り出し効率及び高い正面輝度を維持していた。

次いで本発明の実施例１、２、３、４の面発光体を、ＶＡ型液晶表示装置である富士通製１５型ディスプレイＶＬ−１５０ＳＤの予め内蔵されていたバックライトの替わりに用いたところ、優れた輝度を有する液晶表示装置が得られることが分かった。

本発明の調光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。 本発明に係る調光シート、接着層、面発光素子の構成を示す模式図である。 調光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調光シートの模式図である。 接着層が３層の場合の実施形態の一例である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｅ 調光シート
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、１０１、１０２ 接着層

Claims (5)

1. 透明電極が設けられた透明基板の面に有機ＥＬ層と対向電極が設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子と、調光シートとを少なくとも有する面発光体において、前記調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、該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り、かつ前記接着層が各々１種以上の粘着剤から成る２層以上の粘着層から成り、前記調光シートに接する粘着層への凸部埋没加重Ａと前記面発光素子の出射面に接する粘着層への凸部埋没加重Ｂとの比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜１の範囲であることを特徴とする面発光体。
2. 前記比Ｂ／Ａが、０＜Ｂ／Ａ＜０．７の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の面発光体。
3. 前記調光シートがプリズムアレイシートであることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光体。
4. 前記凸部が円錐台形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面発光体。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の面発光体をバックライトとして用いることを特徴とする表示装置。

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