JP4911270B2 - 面光源装置及び照明器具 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明によれば以下の〔1〕〜〔5〕が提供される。
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の全面積の0.1倍以下である、面光源装置。
〔2〕 前記凹凸構造における平坦面部の高低差の最大値が12μm以下である、〔1〕記載の面光源装置。
〔3〕 前記斜面部が前記平坦面部に対して80°以上90°未満の傾斜角度で傾斜している、〔1〕又は〔2〕記載の面光源装置。
〔4〕 前記平坦面部の高低差が0.1μm以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
〔5〕 〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の面光源装置を備える照明器具。
図1及び図2はいずれも本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図1は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図2は図1に示す面光源装置を線1a−1bを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
さらに、本実施形態の面光源装置10は上述した部材以外にも構成要素を備えていてもよい。本実施形態では、有機EL素子140の発光面145に封止基材151が設けられているものとする。
例えば有機EL素子140として例示するように、有機EL素子は、通常、2層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える。
透明電極層の材料としてはITO(酸化インジウムスズ)等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としてはスターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としてはテトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としてはピラゾリン誘導体等を挙げることができる。
青色発光層のホスト材料としてはアントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としてはペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としてはユーロピウム錯体等を挙げることができる。
電子輸送層の材料としてはアルミニウムキノリン錯体(Alq)等を挙げることができる。
出光面構造層100は、面光源装置10の最も外側に位置する出光面10Uを備えている。出光面10Uは、出光面構造層100の有機EL素子140とは反対側の表面であり、面光源装置10としての出光面、即ち、面光源装置10から装置外部に光が射出する際の出光面である。
さらに、構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲、例えば±5°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。
凹凸構造層111は、面光源装置10の一方の表面(即ち面光源装置10の一方の出光面側の最外層。図中の上側)に位置する層である。凹凸構造層111の表面である出光面10Uには凹凸構造が形成されている。凹凸構造については詳しくは後述するが、この凹凸構造は、有機EL素子140の発光面144に対して平行な平坦面部113及び114と、これらの平坦面部113及び114に対して傾斜した斜面部115とにより構成されている。
具体的には、凹凸構造層111の出光面10Uは、平坦面部114を底面とし、かつ斜面部115を側面とする複数の凹部116と、隣接する凹部116間の隙間部分に相当する平坦面部113とを備えて構成される。ここで、斜面部が平坦面部に対して傾斜するとは、斜面部が平坦面部と平行でないことを表す。
以下、出光面10Uの凹凸構造について、図面を参照して詳細に説明する。
図3は、面光源装置10の出光面10Uの一部を、面光源装置10の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。また、図4は、凹凸構造層111を、図3の線3aを通り出光面10Uに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。なお、前記の線3aは、一列の凹部116の全ての平坦面部114の上を通る線であるものとする。また、以下の説明において「厚み方向」とは、特に断らない限り、面光源装置の厚み方向を指す。
また、基材フィルム層112の厚さは、20μm〜300μmであることが好ましい。
出光面構造層100は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層100を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。本実施形態では、図1に示すように、出光面構造層100は、凹凸構造層111と基材フィルム層112とを組み合わせた複層体110を含むようになっているものとする。これにより、性能の高い出光面構造層100を容易に得ることができる。
本実施形態の面光源装置10は、有機EL素子140と複層体110との間に、支持基板131を備える。支持基板131を備えることにより、面光源装置10に、たわみを抑制する剛性を与えることができる。また、支持基板131として、有機EL素子140を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機EL素子140を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、面光源装置10の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。
支持基板131を構成する材料の屈折率は、特に制限されないが、1.4〜2.0とすることが好ましい。
支持基板131の厚さは、特に限定されないが、0.1mm〜5mmであることが好ましい。
本実施形態の面光源装置10は、複層体110と支持基板131との間に接着層121を備える。接着層121は、複層体110の基材フィルム層112と支持基板131との間に介在して、これらの2層を接着する層である。
接着層121の材料である接着剤は、狭義の接着剤(23℃における剪断貯蔵弾性率が1〜500MPaであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤)のみならず、23℃における剪断貯蔵弾性率が1MPa未満である粘着剤をも包含する。具体的には、支持基板131あるいは基材フィルム層112に近い屈折率を有し、且つ透明な材料を適宜用いることができる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、5μm〜100μmであることが好ましい。
本実施形態の面光源装置10は、発光面145に封止基材151を備える。封止基材151は、発光面145に直接接するように設けてもよい。また、発光面145と封止基材151との間に、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層142の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
面光源装置10の製造方法は、特に限定されないが、例えば、支持基板131の一方の面に有機EL素子140を構成する各層を積層する工程と、凹凸構造層111及び基材フィルム層112を有する複層体110を用意する工程と、用意した複層体110を接着層121を介して支持基板131の他方の面に貼付する工程と、有機EL素子140の支持基板131とは反対側の面に封止基材151を設ける工程とを行うことにより製造することができる。なお、前記の各工程は、所望の面光源装置10が得られる限り順番に制限はない。
(方法1)基材フィルム層112を構成する樹脂組成物Aの層及び凹凸構造層111を構成する樹脂組成物Bの層(凹凸構造はまだ形成されていない)を有する未加工複層体を用意し、かかる未加工複層体の樹脂組成物B側の面上に、凹凸構造を形成する方法;及び
(方法2)基材フィルム層112の上に、液体状態の樹脂組成物Bを塗布し、塗布された樹脂組成物Bの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Bを硬化させ、凹凸構造層111を形成する方法
などを挙げることができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数MPa〜数十MPaである。また転写時の温度は、樹脂組成物Bのガラス転移温度をTgとすると、好ましくはTg以上(Tg+100℃)以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは5秒以上600秒以下である。
本実施形態の面光源装置10は上述したように構成されているため、有機EL素子140の発光面144から発せられる光は出光面構造層100を透過して出光面10Uから出光し、発光面145から発せられる光は封止基材151を透過して出光面10Dから出光する。この際、出光面10Uが平坦面部113及び114並びに斜面部115を含む凹凸構造を有するため、出光面10Uから光を高効率で取り出すことができる。
第一実施形態においては出光面に凹部を設け、この凹部により平坦面部と斜面部とを有する凹凸構造を構成したが、例えば、凹部の代わりに凸部を設けてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
第一及び第二実施形態においては、有機EL素子の2つの発光面のうち一方の発光面に凹凸構造を配置するようにしたが、両方の出光面に凹凸構造を配置するようにしてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
第一〜第三実施形態においては、凹部及び凸部並びに当該凹部又は凸部に含まれる斜面部を、出光面に対して平行で互いに直交する2方向に沿って配列するようにしたが、これらは、直交しない2方向に沿って配列してもよく、3方向以上の方向に沿って配列してもよく、ランダムに配置してもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
第一〜第四実施形態においては、同じ出光面に形成される凹部又は凸部の寸法を一定にし、ひいては凹凸構造が有する平坦面部及び斜面部の寸法もそれぞれ一定に形成したが、寸法を不揃いにして寸法差を設けるようにしてもよい。中でも、出光面から出光する出射光及び出光面で反射した反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差を設けると、前記の出射光及び反射光の一方又は両方の干渉による虹ムラを抑制できるため、好ましい。例えば、凹部又は凸部の深さ又は高さに当たる平坦面部の高低差に、前記の寸法差があることが好ましい。なお、出光面から出光する出射光には、有機EL素子が発した光だけでなく、当該出光面の反対側から面光源装置へ入射して面光源装置を透過した透過光も含む。以下、このような凹凸構造の例を、図面を用いて説明する。
本発明に係る出光面構造層は、有機EL素子を備える面光源装置であれば、任意のものに適用できる。したがって、有機EL素子に対して対称な層構造を有する面光源装置に対して上述した出光面構造層を設けてもよく、有機EL素子に対して非対称な層構造を有する面光源装置に対して出光面構造層を設けてもよい。例えば、第三実施形態では、有機EL素子の両方の発光面144及び145に、出光面構造層以外の層を備えない点で対称な面光源装置の例を示したが、有機EL素子に対して非対称な層構造を有する面光源装置に構造層を適用してもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
本発明の面光源装置について実施形態を示して説明したが、本発明は更に変更して実施してもよい。
例えば、上述した実施形態では発光面に直接に接するように出光面構造層を設けたが、出光面構造層は他の任意の層を介して発光面に設けられていてもよい。任意の層としては、例えば、有機EL素子を外気及び湿気から保護するガスバリア層、紫外線を遮断する紫外線カット層などが挙げられる。
具体例を挙げると、平坦面部は、上述した実施形態のように高さ位置を2段階に揃えて設ける以外にも、図15に示すように1段階に揃えて設けてもよい。図15は、本発明の別の実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。図15に示す凹凸構造層711においては、錐形状の凹部716の側面として斜面部715が設けられ、隣り合う凹部716間の隙間に高さ位置を揃えて平坦面部713が設けられている。このように平坦面部の高さ位置を1段階に揃える場合でも、斜面部715の投影面積を平坦面部713の面積に対して所定の範囲に収めることにより、これらの平坦面部713及び斜面部715を有する出光面70Uから高効率で光を取り出すことができ、また、良好なシースルーを実現できる。
本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いることができる。
照明器具は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を備える。
また、バックライト装置は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含む。バックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライト等が挙げられる。
〔実施例1〕
(複層体の製造)
ロール状のフィルム基材(商品名「ゼオノアフィルム」、日本ゼオン株式会社製、脂環式構造含有重合体樹脂のフィルム、厚さ100μm、屈折率1.53)にウレタンアクリレートを主成分とするUV硬化樹脂(屈折率1.54)を塗布して塗膜を形成し、かかる塗膜上に金属モールドを押し付けた。この状態で、紫外線を1.5mJ/cm2照射し塗膜を硬化させ、凹凸構造を有する凹凸構造層(厚み12μm)を形成した。凹凸構造を作成する金属モールドは、頂角15°、先端幅5μmの切削バイト1を用いて、型とする金属板2の一方の面上において図18に示す繰り返し単位を面内のある方向に沿って切削し、続いてかかる方向に直交する方向に沿って切削して得た。切削は一定の切削ピッチPで行った。また、切削により形成される溝の深さはH1〜H5の5段階に変え、こうして形成される5本の溝を繰り返し単位として、繰り返し切削を行った。本実施例においては、切削ピッチPを35μmにし、繰り返し単位に含まれる溝の深さH1〜H5は、H1が6.4μm、H2が6.7μm、H3が7μm、H4が7.3μm、およびH5が7.6μmとなるようにした。また、こうして形成される5本の溝の幅W1〜W5は、W1が6.69μm、W2が6.76μm、W3が6.84μm、W4が6.92μm、およびW5が7.00μmであった。
主面に透明電極層が形成されたガラス基板上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール阻止層、電荷発生層、金属酸化物層及び陰極を、この順に形成した。各層を形成した材料と膜厚は下記の通りである。
・ホール注入層:三酸化モリブデン(MoO3)5nm
・ホール輸送層:NS−21[新日鉄化学株式会社製]及びMoO3 20nm、さらにNS21 5nm、合計25nm
・発光層:NS21及びEY52(e−Ray Optoelectronics Technology社(以下、e−Ray社とする)製)20nm、さらにEB43及びEB52(共にe−Ray社製)30nm、合計50nm
・ホール阻止層:ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム(BAlq) 5nm
・電荷発生層:Liq及びDPB 35nm、さらにアルミニウム 1.5nm、さらにNS21及びMoO3 10nm、合計37.5nm
・金属酸化物層:MoO3 5nm
・陰極:ITO 100nm
得られた透明有機EL素子1に、凹凸構造層を形成したフィルム基材を粘着層(アクリル系樹脂、屈折率1.49、日東電工社製、CS9621)を介して貼り合せ、透明有機EL素子1−粘着層−フィルム基材−凹凸構造層との層構成を有する面光源装置1を得た。得られた面光源装置1を通電して発光させ、面光源装置1の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
切削バイトを、頂角が20.0°、先端幅W0が10μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が11.38μm、W2が11.60μm、W3が11.82μm、W4が12.04μm、およびW5が12.26μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が1.9μm、H2が2.2μm、H3が2.5μm、H4が2.8μm、およびH5が3.1μmとなるようにし、切削ピッチPを40μmとしたこと以外は実施例1と同様にして金属モールドを製造し、さらに凹凸構造層(厚み7.5μm)を形成して、面光源装置2を製造した。
得られた面光源装置2を通電して発光させ、面光源装置2の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
切削バイトを、頂角が5.0°、先端幅W0が10μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が11.69μm、W2が11.72μm、W3が11.75μm、W4が11.77μm、およびW5が11.80μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が19.4μm、H2が19.7μm、H3が20.0μm、H4が20.3μm、およびH5が20.6μmとなるようにし、切削ピッチPを130μmとしたこと以外は実施例1と同様にし、さらに凹凸構造層(厚み25μm)を形成して、面光源装置3を製造した。
得られた面光源装置3を通電して発光させ、面光源装置3の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
切削バイトを、頂角が40.0°、先端幅W0が59.08μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が69.56μm、W2が69.78μm、W3が70.00μm、W4が70.22μm、およびW5が70.44μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が14.44μm、H2が14.7μm、H3が15.0μm、H4が15.3μm、およびH5が15.6μmとなるようにし、切削ピッチPを210μmとしたこと以外は実施例1と同様にして金属モールドAを製造した。この金属モールドAにニッケル電鋳加工を行って、凹凸構造が反転した形状を表面に有する金属モールドBを製造した。金属モールドとして前記の金属モールドBを用いて凹凸構造層(厚み20μm)を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置4を製造した。
得られた面光源装置4を通電して発光させ、面光源装置4の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
切削バイトを、頂角が15.0°、先端幅W0が2.5μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が4.98μm、W2が5.05μm、W3が5.13μm、W4が5.21μm、およびW5が5.29μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が9.4μm、H2が9.7μm、H3が10.0μm、H4が10.3μm、およびH5が10.6μmとなるようにし、切削ピッチPを37.5μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、面光源装置5を製造した。
この凹凸構造層(厚み15μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は0.14であり、平坦面部の高低差の最大は10.6μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は35μmであり、深さの平均値は10μmであった。
得られた面光源装置5を通電して発光させ、面光源装置5の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
切削バイトを、頂角が40.0°、先端幅W0が5.0μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が8.2μm、W2が8.42μm、W3が8.64μm、W4が8.86μm、およびW5が9.08μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が4.4μm、H2が4.7μm、H3が5.0μm、H4が5.3μm、およびH5が5.6μmとなるようにし、切削ピッチPを35.0μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、面光源装置6を製造した。
この凹凸構造層(厚み10μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.2であり、平坦面部の高低差の最大は5.6μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は30μmであり、深さの平均値は5μmであった。
得られた面光源装置6を通電して発光させ、面光源装置6の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
切削バイトを、頂角が15.0°、先端幅W0が10.0μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が15.11μm、W2が15.19μm、W3が15.27μm、W4が15.35μm、およびW5が15.42μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が19.4μm、H2が19.7μm、H3が20.0μm、H4が20.3μm、およびH5が20.6μmとなるようにし、切削ピッチPを80μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、面光源装置7を製造した。
この凹凸構造層(厚み25μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.22であり、平坦面部の高低差の最大は20.6μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は70μmであり、深さの平均値は20μmであった。
得られた面光源装置7を通電して発光させ、面光源装置7の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
切削バイトを、頂角が40.0°、先端幅W0が20.0μmのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅W1〜W5をそれぞれ、W1が34.12μm、W2が34.34μm、W3が34.56μm、W4が34.78μm、およびW5が35.00μmとなるようにし、これらの溝の高さH1〜H5をそれぞれ、H1が19.4μm、H2が19.7μm、H3が20.0μm、H4が20.3μm、およびH5が20.6μmとなるようにし、切削ピッチPを80μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、面光源装置8を製造した。
この凹凸構造層(厚み25μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.32であり、平坦面部の高低差の最大は20.6μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は60μmであり、深さの平均値は20μmであった。
得られた面光源装置8を通電して発光させ、面光源装置8の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
(光取り出し量)
実施例1で得られた透明有機EL素子1、実施例1〜4並びに比較例2〜5で得られた面光源装置1〜8について、プログラム(プログラム名:Light Tools,Optical Reserch Associates社製)を用いた光学シミュレーションで、発光層の光度を1lmとし、両面からでてくる光度を算出した。得られた値を表1に示す。なお、表1において「貼合面」欄の数値は、凹凸構造層が設けられて凹凸構造を有する出光面からの光取出量を表し、「裏面」欄の数値は、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。また、透明有機EL素子1については比較例1として取り扱う。比較例1において、「貼合面」欄の数値および「裏面」欄の数値は、いずれも、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。
5mm×5mmサイズの文字を配列した表示面の50cm手前に、透明有機EL素子1および面光源装置1〜8を非点灯状態で配置し、透明有機EL素子1および面光源装置1〜8を通して、正面方向および斜め方向から文字を観察した。文字がにじみやゆがみが無くはっきり見えるものを「優」、にじみやゆがみがあるが、文字が読み取れるものを「良」、にじみやゆがみが多く、文字がはっきり読み取れないものを「不良」とした。結果を表1に示す。
実施例1〜実施例4、および比較例2〜比較例5で得られた面光源装置について目視観察し、虹ムラの有無を確認した。実施例1〜実施例4、および比較例2〜比較例5は、いずれも凹凸構造の高低差を所定範囲で不揃いとしているため、凹凸構造層の表裏面での反射光における干渉に基づく虹ムラがほとんど観察されず優良であった。
〔実施例5〕
金属モールドとして、底辺30μm、高さ5μm、底面に対する側面の平均傾斜角度80°の正四角錐形状の凸部が、35μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置9を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。なお、ここでいう平坦面部の高さ位置が揃っている状態とは、平坦面部の高低差の最大が0.1μm未満であることをいう。得られた面光源装置9における凹凸構造層の凹凸構造層(厚み10μm)が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は0.09であり、平坦面部の高低差の最大は5.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は30μmであり、深さの平均値は5μmであった。
得られた面光源装置9を通電して発光させ、面光源装置9の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が非常に優れていた。
金属モールドとして、底辺90μm、高さ15μm、底面に対する側面の平均傾斜角度87.5°の正四角錐形状の凸部が、97.5μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置10を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み20μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.03であり、平坦面部の高低差の最大は15.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は90μmであり、深さの平均値は15μmであった。
得られた面光源装置10を通電して発光させ、面光源装置10の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
金属モールドとして、底辺70μm、高さ10μm、底面に対する側面の平均傾斜角度87.5°の正四角錐形状の凸部が、140μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置11を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み15μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.08であり、平坦面部の高低差の最大は10.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は70μmであり、深さの平均値は10μmであった。
得られた面光源装置11を通電して発光させ、面光源装置11の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
金属モールドとして、底辺70μm、高さ15μm、底面に対する側面の平均傾斜角度70°の正四角錐形状の凸部が、210μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置12を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み20μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.07であり、平坦面部の高低差の最大は15.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は70μmであり、深さの平均値は15μmであった。
得られた面光源装置12を通電して発光させ、面光源装置12の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
金属モールドとして、底辺35μm、高さ10μm、底面に対する側面の平均傾斜角度82.5°の正四角錐形状の凸部が、37.5μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置13を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み15μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.14であり、平坦面部の高低差の最大は10.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は35μmであり、深さの平均値は10μmであった。
得られた面光源装置13を通電して発光させ、面光源装置13の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
金属モールドとして、底辺30μm、高さ5μm、底面に対する側面の平均傾斜角度70°の正四角錐形状の凸部が、35μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置14を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み10μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.2であり、平坦面部の高低差の最大は5.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は30μmであり、深さの平均値は5μmであった。
得られた面光源装置14を通電して発光させ、面光源装置14の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
金属モールドとして、底辺70μm、高さ20μm、底面に対する側面の平均傾斜角度82.5°の正四角錐形状の凸部が、80μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置15を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み25μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.12であり、平坦面部の高低差の最大は20.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は70μmであり、深さの平均値は20μmであった。
得られた面光源装置15を通電して発光させ、面光源装置15の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
金属モールドとして、底辺70μm、高さ35μm、底面に対する側面の平均傾斜角度50°の正四角錐形状の凸部が、140μmピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例1と同様にして、面光源装置16を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層(厚み40μm)の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は0.32であり、平坦面部の高低差の最大は35.1μmであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は70μmであり、深さの平均値は35μmであった。
得られた面光源装置16を通電して発光させ、面光源装置16の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
実施例5〜8及び比較例6〜9で得られた面光源装置9〜16について、上述した要領で、光取り出し量及び透明性を評価した。結果を表2に示す。
10U 出光面
10D 出光面
100 出光面構造層
110 複層体
111 凹凸構造層
112 基材フィルム層
113 平坦面部
114 平坦面部
115 斜面部
116 凹部
117 斜面部115と平坦面部113との境界線
118 繰り返し単位
121 接着層
131 支持基板
140 有機EL素子
141 第一の透明電極層
142 発光層
143 第二の透明電極層
144 発光面
145 発光面
151 封止基材
20 面光源装置
20U 出光面
200 出光面構造層
210 複層体
211 凹凸構造層
213 平坦面部
214 平坦面部
215 斜面部
216 凸部
218 繰り返し単位
30 面光源装置
40 面光源装置
40U 出光面
400 出光面構造層
410 複層体
411 凹凸構造層
413 平坦面部
414 平対面部
415 斜面部
416 凹部
511 凹凸構造層
513 平坦面部
514 平坦面部
515 斜面部
516 凹部
517 平坦面部
518 斜面部
519 凹部
60 面光源装置
661 不活性ガス層
70U 出光面
711 凹凸構造層
713 平坦面部
715 斜面部
716 凹部
80U 出光面
811 凹凸構造層
813 平坦面部
814 平坦面部
815 斜面部
816 凹部
817 平坦面部
818 斜面部
90U 出光面
911 凹凸構造層
913 平坦面部
914 平坦面部
915 斜面部
916 凹部
Claims (5)
- 第一の透明電極層、発光層及び第二の透明電極層を前記の順に備える両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の全面積の0.1倍以下である、面光源装置。 - 前記凹凸構造における平坦面部の高低差の最大値が12μm以下である、請求項1記載の面光源装置。
- 前記斜面部が前記平坦面部に対して80°以上90°未満の傾斜角度で傾斜している、請求項1記載の面光源装置。
- 前記平坦面部の高低差が0.1μm以上である請求項1に記載の面光源装置。
- 請求項1に記載の面光源装置を備える照明器具。
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