JP5216112B2 - 面状発光体 - Google Patents
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Description
好ましい実施形態においては、上記複数のリボン状有機エレクトロルミネッセンス素子における隣接する素子の間隔X(mm)と、上記レンチキュラーシートおよび上記接着層の合計厚みY(mm)とは、下記式(1)を満足する:
Y≧(√3/2)×X ・・・(1)。
A.面状発光体の全体構成
図1は、本発明の好ましい実施形態による面状発光体の概略断面図である。図2は、図1の面状発光体をレンチキュラーシート側から見た概略平面図である。なお、図面を見やすくするために、図面における長さ、幅、厚み等の比率は実際とは異なっている。面状発光体100は、基材10と、基材10上に並列して(すなわち、ストライプ状に)設けられた複数のリボン状有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子20と、レンチキュラーシート30とを備える。基材10は、代表的にはガラス板である。レンチキュラーシート30は、並列して(すなわち、ストライプ状に)設けられた複数の凸シリンドリカルレンズ31を有する。凸シリンドリカルレンズ31は、代表的には半円形の断面形状を有する。レンチキュラーシート30は、接着層40を介して基材10およびリボン状有機EL素子20に貼り付けられて一体化されている。本発明の面状発光体においては、凸シリンドリカルレンズ31が延びる方向と、リボン状有機EL素子20が延びる方向とは、実質的に平行である。本明細書において「実質的に平行」とは、2つの方向のなす角度(ここでは、凸シリンドリカルレンズ31が延びる方向とリボン状有機EL素子20が延びる方向とのなす角度)が、0°±2.0°である場合を包含し、好ましくは0°±1.0°であり、さらに好ましくは0°±0.5°である。
Y≧(√3/2)×X ・・・(1)
Y≧X ・・・(2)
リボン状有機EL素子のピッチとレンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みとがこのような関係であれば、それぞれのリボン状有機EL素子からの光がレンチキュラーシートにより適切に干渉し、ストライプのパターンを解消することができ、結果として、輝度むらを非常に良好に抑制することができる。リボン状有機EL素子のピッチXは、リボン状有機EL素子の幅、レンチキュラーシートおよび接着層の合計厚み等に応じて変化し得る。例えば、リボン状有機EL素子のピッチXは、好ましくは1mm〜10mmである。なお、図1から明らかなように、リボン状有機EL素子のピッチXは、隣接する有機EL素子の隣接する端部間の距離(すなわち、左側の有機EL素子の右側端部と右側の有機EL素子の左側端部との距離)を意味し、レンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みYは、凸シリンドリカルレンズの頂部から基材の有機EL素子が設けられる側の表面までの距離を意味する。
リボン状有機EL素子20としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切なリボン状有機EL素子を採用することができる。図3は、本発明に用いられるリボン状有機EL素子の一形態を説明する概略断面図である。リボン状有機EL素子20は、代表的には、基板21と、第1電極22と、有機EL層23と、第2電極24と、これらを覆う封止層25とを有する。リボン状有機EL素子20は、必要に応じて、任意の適切な層をさらに有し得る。例えば、基板上に平坦化層(図示せず)を設けてもよく、第1電極と第2電極との間に短絡を防止するための絶縁層(図示せず)を設けてもよい。
レンチキュラーシート30としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切なレンチキュラーシートが採用され得る。上記のとおり、レンチキュラーシート30は、代表的には、並列して(すなわち、ストライプ状に)設けられた複数の断面半円状の凸シリンドリカルレンズ31を有する。このようなレンチキュラーシートとストライプ状に配置されたリボン状有機EL素子とを、凸シリンドリカルレンズ31が延びる方向とリボン状有機EL素子20が延びる方向とが実質的に平行となるようにして一体化することにより、それぞれのリボン状有機EL素子からの光がレンチキュラーシートにより適切に干渉し、ストライプのパターンを解消することができ、結果として、輝度むらを非常に良好に抑制することができる。
本明細書において、「接着層」とは、隣り合う光学部材の面と面とを接合し、実用上十分な接着力と接着時間で一体化させるものをいう。接着層40を形成する材料としては、例えば、粘着剤、接着剤、アンカーコート剤が挙げられる。上記接着層は、被着体の表面にアンカーコート層が形成され、その上に接着剤層が形成されたような、多層構造であってもよい。また、肉眼的に認知できないような薄い層(ヘアーラインともいう)であってもよい。
1.リボン状有機EL素子の作製
まず、基板用材料として、幅300mm、長さ140m、厚み25μmのSUS304箔を準備した。このSUS箔上に、絶縁材料(JSR社製、JEM−477)を塗工および乾燥し、さらに、220℃で1時間ポストベークして、厚み1.5μmの平坦化層を形成した。
次に、長尺スパッタ装置を用いて、平坦化層上に反射層および第1電極(陽極)としてITOを所定のパターンで成膜した(厚み110nm)。
成膜した第1電極の上に、絶縁層として絶縁材料(JSR社製、JEM−477)を塗工および乾燥し、所定のフォトマスクを介してプロキシミティ露光機で露光した後、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)で現像し、水洗後、水分を除去してから、220℃で1時間ポストベークした。ポストベーク後の膜厚は約1.5μmであった。なお、絶縁層は、幅20mm、長さ100mmの開口部を有するパターンとした。その後、この積層体を長手方向に沿って切断し、幅22mm、長さ140mの長リボン状とした。
上記で得られた長リボン状の積層体をUV/O3処理(紫外光とオゾンによる表面改質処理)した後、真空蒸着機にセットし、真空下で、正孔輸送層として銅フタロシアニン(CuPC)25nm、発光層としてN,N´−ジフェニル−N−N−ビス(1−ナフチル)−1,1´−(ビフェニル)−4,4´−ジアミン(NPB)50nm、電子輸送層として8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq3)50nm、電子注入層としてフッ化リチウム(LiF)0.5nm、第2電極としてアルミニウム(Al)100nmを蒸着した。真空蒸着機に窒素ガスを導入して大気圧にした後、この積層体を窒素雰囲気下で別のチャンバーに移動させ、エポキシ系接着剤を介して薄ガラス(日本電気硝子社製)を貼り付けて封止した。接着剤の硬化後、積層体を大気下に取り出し、100mmの長さごとに切断して、7mm×100mmのリボン状有機EL素子を得た。
上記で得られたリボン状有機EL素子3個を、30mm×100mmのガラス基材上にピッチ1mmで平行に実装した。リボン状有機EL素子を実装した基材上にアクリル系粘着剤(厚み40μm)を塗工し、当該粘着剤を介してレンチキュラーシート(株式会社テクネ製、商品名:40lpi−A3L)を貼り合わせて一体化し、面状発光体を得た。上記リボン状有機EL素子が実装された基材とレンチキュラーシートとは、リボン状有機EL素子が延びる方向とレンチキュラーシートの凸シリンドリカルレンズが延びる方向とが実質的に平行となるように貼り合わせ、面状発光体を得た。なお、レンチキュラーシートの厚みは2.08mm、凸シリンドリカルレンズのLPIは40であった。さらに、レンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みは2.1mmであった。得られた面状発光体の発光状態を図5に示す。
リボン状有機EL素子のピッチXを2mmとしたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
リボン状有機EL素子のピッチXを3mmとしたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
レンチキュラーシートとして60lpi−A3PG(厚み1.17mm、LPI=60)を用い、レンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みを1.2mmとしたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
レンチキュラーシートとして60lpi−TK−A3LG(厚み0.37mm、LPI=60)を用い、レンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みを0.4mmとしたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
レンチキュラーシートを用いず、実施例1のリボン状有機EL素子を実装した基材をそのまま面状発光体として用いた。得られた面状発光体の発光状態を図6に示す。
レンチキュラーシートの代わりにプリズムシート(スリーエム社製、BEF II 90/24)を用いたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。なお、プリズムシートは、ポリエステルフィルムの表面に、アクリル樹脂のプリズムパターンを均一に精密成形した光学部材である。
レンチキュラーシートの代わりに通常の拡散板(ツジデン社製、D114)を用いたこと以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
リボン状有機EL素子が延びる方向とレンチキュラーシートの凸シリンドリカルレンズが延びる方向とが実質的に直交するように貼り合わせた以外は実施例1と同様にして面状発光体を作製した。
輝度計(トプコン社製、BM−9)を用いて、実施例および比較例で得られた面状発光体の輝度(cd/m2)を測定した。以下の式で得られる輝度比を輝度むらの指標とした。
輝度比={非発光部(有機EL素子が配置されていない部分)の輝度}/{発光部の中心部の輝度}
さらに、面状発光体の発光状態(むらの有無)を目視により観察した。なお、輝度比が0.7より小さくなると、目視による輝度むらが認識されるようになり、輝度比が小さくなるほど輝度むらが大きくなり、ストライプパターンが明確に認識されるようになった。結果を、リボン状有機EL素子のピッチX(mm)とレンチキュラーシートおよび接着層の合計厚みY(mm)との関係Y/Xと併せて、表1に示す。
20 リボン状有機EL素子
21 基板
22 第1電極
23 有機EL層
23a 正孔注入層
23b 正孔輸送層
23c 発光層
23d 電子輸送層
23e 電子注入層
24 第2電極
25 封止層
30 レンチキュラーシート
31 凸シリンドリカルレンズ
40 接着層
100 面状発光体
Claims (8)
- 基材と、
該基材上に並列して設けられた複数のリボン状有機エレクトロルミネッセンス素子と、
該基材および該リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子に接着層を介して貼り付けられた、並列して設けられた複数の凸シリンドリカルレンズを有するレンチキュラーシートと、を備え、
該凸シリンドリカルレンズが延びる方向と、該リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子が延びる方向とが、実質的に平行であり、
該リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子の幅が5mm〜100mmであり、該凸シリンドリカルレンズの幅と該リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子の幅との比が、1/10〜1/10000である、
面状発光体。 - 前記リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子の長さが50mm〜2000mmである、請求項1に記載の面状発光体。
- 前記凸シリンドリカルレンズのレンズ線数が20〜200である、請求項1または2に記載の面状発光体。
- 隣接する前記凸シリンドリカルレンズの境界のなす角度θが35°〜60°である、請求項1から3のいずれかに記載の面状発光体。
- 前記リボン状有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する位置に、それぞれ150個〜250個の前記凸シリンドリカルレンズが配置されている、請求項1から4のいずれかに記載の面状発光体。
- 前記複数のリボン状有機エレクトロルミネッセンス素子における隣接する素子の間隔X(mm)と、前記レンチキュラーシートおよび前記接着層の合計厚みY(mm)とが、下記式(1)を満足する、請求項1から5のいずれかに記載の面状発光体。
Y≧(√3/2)×X ・・・(1)。 - 前記間隔Xが1mm〜10mmである、請求項6に記載の面状発光体。
- 照明機器、展示デコレーション用発光部品およびデジタルサイネージからなる群から選択される1つに用いられる、請求項1から7のいずれかに記載の面状発光体。
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