WO2013172211A1 - 面状発光体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a planar light emitter, and more particularly to a planar light emitter in which a plurality of organic EL (Electro-Luminescence) panels are arranged.
- organic EL Electro-Luminescence
- Organic EL panel is configured with an organic electroluminescent element.
- the organic electroluminescent element is an element using electroluminescence of an organic material (hereinafter referred to as an organic EL element), and mainly an organic light emitting device provided between an anode, a cathode, and the anode and the cathode. It consists of a functional layer.
- light emission light light generated in the organic light emitting functional layer (hereinafter referred to as light emission light) is extracted from the surface of the anode or the cathode, so that uniform illumination can be obtained on the emission surface. it can.
- organic EL elements can obtain emitted light that does not contain ultraviolet rays, a light source that is gentle to the eyes can be obtained. Furthermore, since an organic EL element does not contain a harmful metal, it is an element with high environmental suitability. From the above, recently, organic EL elements are promising as planar light emitters in applications such as display devices (displays) and illumination devices.
- a sealing region is formed at the periphery of the organic EL panel. Therefore, when a planar light emitter is configured by arranging a plurality of organic EL panels, a non-light-emitting region is formed at a seam portion between a plurality of organic EL panels adjacent to each other and in the vicinity thereof. The region becomes a cause of luminance unevenness of the planar light emitter. In order to eliminate such luminance unevenness, various techniques have been conventionally proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
- Patent Document 1 describes a light emitting element having a configuration in which a plurality of organic light emitting regions provided on a substrate are separated from each other by an inactive intermediate region. And in patent document 1, the technique which provides the light extraction element which has a big scattering power on the area
- Patent Document 2 a plurality of light diffusing reflectors that are inclined obliquely outward from the bottom surface toward the emitting surface are provided on the light emitting side of each surface light source panel, and adjacent light diffusing reflectors are in contact with each other without any gap.
- a lighting device to be arranged has been proposed. According to Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688, this configuration prevents a dark portion from being formed at a joint portion between the surface light source panels, thereby obtaining in-plane uniformity of luminance.
- Patent Document 1 As described above, conventionally, various techniques for reducing luminance unevenness caused by a non-light emitting region have been proposed for planar light emitters using organic EL panels.
- the technique proposed in Patent Document 1 is intended for a planar light emitting body in which a plurality of organic light emitting regions are provided on a large substrate, and a plurality of organic EL panels are arranged (tiled). It does not consider the structure of the planar light emitter. Further, for example, in the configuration disclosed in Patent Document 2, it is actually difficult to arrange the light diffusing reflectors so that they are in contact with each other without any gap. Problems can arise.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and in a planar light emitter obtained by tiling a plurality of organic EL panels, luminance unevenness caused by a non-light emitting region is suppressed, and the planar light emitter is improved. It is an object to improve the uniformity of luminance in the light extraction surface.
- the object of the present invention is achieved by the following means.
- a plurality of organic EL (Electro-Luminescence) panels which are planar light emitters having a light emitting region and a non-light emitting region having a predetermined width when viewed in plan, are represented by the following formulas (1) and (2):
- a planar light emitter characterized by satisfying the following condition. d ⁇ 10 mm (1) L / d ⁇ 5 Formula (2)
- d is the width of the non-light emitting region.
- L is the full width including the non-light-emitting region in the organic EL panel.
- a light diffusing plate is provided on a light emitting surface side of the planar light emitter, and a distance (R) from the light emitting surface to the light diffusing plate is in a range of 10 to 70 mm.
- the haze value of the light diffusing plate is 70 to 99%.
- the cathode of the organic EL panel is made of silver or a silver alloy containing silver as a main component, 1.
- the light extraction member is provided on the light extraction side of the non-light emitting region.
- the organic EL panel includes light scattering fine particles, 1.
- the light extraction member is provided on the light extraction side of the non-light emitting region of the planar light emitter.
- n1 is the refractive index of the adhesive.
- n2 is the refractive index of the substrate glass.
- a planar light emitter obtained by tiling a plurality of organic EL panels luminance unevenness due to a non-light-emitting region is suppressed, and brightness uniformity within the light extraction surface of the planar light emitter is achieved. Can be improved.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a configuration example of a planar light emitter of Example 2.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing a configuration example of a planar light emitter of Example 3.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a configuration example of a planar light emitter of Example 4.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a configuration example of a planar light emitter of Example 4.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- Example 1 showing a configuration example of a planar light emitter of Example 5. It is a figure which shows distribution of the brightness
- Example 1 production of organic EL panel
- Patterning was performed on a substrate in which ITO (indium tin oxide) was formed to a thickness of 150 nm on a transparent glass substrate having a refractive index of 1.63 having a thickness of 50 mm ⁇ 50 mm and a thickness of 0.7 mm.
- the substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
- This transparent substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.
- CuPc copper phthalocyanine
- NPD the following structural formula (2) ( ⁇ -NPD)
- Fir the following structural formula ( 3)
- DPVBi the following structural formula (4)
- CBP the following structural formula (5)
- Ir (ppy) 3 the following structural formula (6)
- Ir (piq) 3 the following structural formula (7)
- BAlq the following structural formula (8)
- Alq 3 the following structural formula (9)
- LiF lithium fluoride
- the pressure was reduced to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, and then the deposition crucible containing CuPc was energized and heated, and CuPc was deposited on the ITO electrode side of the transparent substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second.
- the hole injection layer was provided.
- NPD was deposited on the hole injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 25 nm hole transport layer.
- a blue light emitting layer having a film thickness of 15 nm was provided by co-evaporating on the hole transport layer at a total deposition rate of 0.1 nm / sec using Fir (pic) as 3 mass% and DPVBi as a host.
- Ir (ppy) 3 was set to 5 mass%, CBP was used as a host, and co-evaporated on the intermediate layer at a total deposition rate of 0.1 nm / second to provide a green light emitting layer having a thickness of 10 nm.
- CBP was deposited as an intermediate layer by 5 nm on green light emission at a deposition rate of 0.1 nm / second.
- Ir (piq) 3 was 8 mass%
- CBP was used as a host
- the red light emitting layer having a thickness of 10 nm was provided by co-evaporation on the intermediate layer at a total deposition rate of 0.1 nm / second.
- BAlq was deposited as a hole blocking layer on the red light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second for 15 nm.
- Alq was deposited as an electron transport layer on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second for 30 nm.
- LiF LiF was deposited on the electron transport layer as the electron injection layer at a deposition rate of 0.1 nm / second.
- the organic EL panel was produced in a glove box (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or more) in a nitrogen atmosphere without being exposed to the air.
- the light extraction film was bonded to the light emitting region of the substrate glass of the organic EL panel.
- the planar light-emitting body 1 can be produced by tiling the organic EL panel 2.
- Example 2 When creating a planar light emitter in which a plurality of organic EL panels are arranged using the method of Example 1, d (mm) (width of a non-light-emitting region), L / d (L is a non-luminance in the organic EL panel) The total width including the light emitting region (see FIGS.
- FIG. 2 As the main configuration of the organic EL panel 2 in the planar light emitter 1, the substrate glass 3, the sealing glass 4 for preventing the organic EL panel 2 from being deteriorated by active gas or moisture, and the incident
- seat 5 which has the function to permeate
- the light extraction sheet 5 is realized by, for example, a light diffusion sheet or a light collecting sheet.
- the light diffusion sheet may be a general light diffusion sheet.
- the light collecting sheet may be, for example, a general light collecting sheet called a prism sheet, and a specific example thereof is one that is put into practical use for an LED (Light Emitting Diode) backlight of a liquid crystal display device.
- the shape of the condensing sheet may be, for example, a substrate in which stripes having a triangular cross section with an apex angle of 90 degrees are formed at a pitch of 50 ⁇ m, or the apex angle having a triangular cross section is rounded. Further, the shape may be a shape in which the pitch is randomly changed, or any other shape.
- the luminance of the non-light emitting region and the luminance of the light emitting region are measured using CA-2000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) which is a two-dimensional color luminance meter.
- ⁇ ⁇ (luminance of non-light-emitting area) / (luminance of light-emitting area) ⁇ ⁇ 100), which is 100 times the value, was obtained. If the value of ⁇ (luminance (relative value)) is 80% or more (see FIG. 7) in an experiment using a plurality of subjects (see FIG.
- ⁇ ⁇ 80% is satisfied by satisfying both the conditions of d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5. It can be seen that the brightness is satisfied (that is, the brightness unevenness is “ ⁇ ”), and the brightness unevenness by visual observation is at a level that does not matter.
- ⁇ ⁇ 80% is satisfied by not satisfying at least one of the conditions of both d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5. It can be seen that the brightness unevenness is “x”, and the brightness unevenness by visual observation is at a level of concern.
- Example 3 will be described with reference to Table 2 and FIG. Using the method of Example 1, as shown in Table 2, planar light emitters 201 to 245 in which 25 organic EL panels were arranged in 5 rows and 5 columns were produced.
- the light diffusing plate 6 in FIG. 3 is a member that diffuses light, for example, because the surface is fine and uneven.
- the light diffusion plate 6 is installed on the light emitting surface side of the planar light emitter 1.
- the distance (R) from the light emitting surface (light extraction sheet 5) to the light diffusion plate is preferably in the range of 10 to 70 mm.
- the distance (R) is increased, the luminance unevenness due to the non-light-emitting region is reduced, but there is a problem that the entire planar light-emitting body 1 is too large (thickened). Therefore, by setting the upper limit of the distance (R) to 70 mm, it is possible to avoid the entire planar light-emitting body 1 from becoming too large (thickened).
- the ratio (d / R) between the width (d) of the non-light emitting region and the distance (R) from the light emitting surface to the light diffusion plate 6 satisfies the condition of the following formula (3). It has been found experimentally and empirically that it is preferable in terms of improving the uniformity. d / R ⁇ 0.3 Formula (3)
- the haze value of the light diffusion plate 6 is preferably 70 to 99% from the viewpoint of improving the luminance uniformity.
- planar light emitters 219 to 227 have the same conditions as the planar light emitters 101 to 109 (see Table 1) (the light diffusion plate 6 is “none”).
- the distance (R) is short and the value of d / R is large, but both conditions of d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 are satisfied.
- ⁇ ⁇ 80% is satisfied (that is, the luminance unevenness is “ ⁇ ”), and the luminance unevenness by visual inspection is not a concern.
- the value of ⁇ is larger because the light diffusing plate 6 is installed and the haze value of the light diffusing plate 6 is as large as 90%.
- ⁇ ⁇ 80 mainly because at least one of the conditions of d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 is not satisfied. % Is not satisfied (that is, the luminance unevenness is “x”), and it is understood that the luminance unevenness by visual observation is at a level.
- planar light emitters 228 to 236 have a haze value of “80%” compared to the planar light emitters 210 to 218. Since the haze value is decreased, the value of ⁇ is generally lowered, but only all the examples (planar light emitters 229, 230, 232, 233) satisfy ⁇ ⁇ 80%.
- planar light emitters 237 to 245 have a haze value of “60%” compared to the planar light emitters 228 to 236. Since the haze value is decreased, the value of ⁇ is generally lowered, but only all the examples (planar light emitters 229, 230, 232, 233) satisfy ⁇ ⁇ 80%.
- Example 4 will be described with reference to Table 3 and FIGS. Using the method of Example 1, as shown in Table 3, planar light emitters 501 to 536 in which 25 organic EL panels were arranged in 5 rows and 5 columns were produced. In FIG.
- the cathode of the organic EL panel 2 is a silver electrode 9 including a lead electrode 10 (silver or a silver alloy containing silver as a main component (as a metal other than silver, For example, magnesium (Mg), palladium (Pd), copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), neodymium (Nd), nickel (Ni), tin (Sn), etc.)
- the light extraction sheet 5a (light extraction member) is provided on the light extraction side of the non-light emitting area.
- the cathode of the organic EL panel 2 is the silver electrode 9 including the extraction electrode 10.
- the organic EL panel 2 in FIGS. 2, 3, 5 and 6 is not shown, but the cathode is a silver electrode.
- the light extraction sheet 5a (light extraction member) on the light extraction side of the non-light-emitting region, it is possible to further improve the luminance uniformity in the plane of the light extraction surface of the planar light emitter 1.
- the silver electrode 9 including the lead electrode 10 the silver metal reflectivity is about 93% as compared with the commonly used aluminum with a metal reflectivity of about 70% to 75%.
- the region (d) can be easily made 10 mm or less (satisfying the formula (1)).
- FIG. 5 shows that the organic EL panel 2 includes light-scattering fine particles 11 and a light extraction sheet 5 a (light extraction member) is provided on the light extraction side of the non-light emitting region of the planar light-emitting body 1.
- the light-scattering fine particle 11 can be contained in either of each layer which comprises an organic EL element.
- the light-scattering fine particles 11 are preferably contained in a layer disposed closer to the transparent substrate than the light-emitting layer.
- the light-scattering fine particles 11 may be contained in the hole injection layer. You may make it contain in a hole transport layer. Accordingly, it is possible to further improve the luminance uniformity within the light extraction surface of the planar light-emitting body 1 (details will be described later).
- the shape of the light-scattering fine particles 11 is an anisotropic shape having a major axis and a minor axis, and is deformed with respect to a spherical shape such as a needle shape, a long grain shape, and a disc shape or a flat plate shape. Thus, the surface shape may be increased.
- the size of the light scattering fine particles 11 is preferably, for example, a minor axis length of 5 to 50 nm and an aspect ratio of 3 to 500.
- the short axis length is more preferably 10 to 30 nm, and the aspect ratio is more preferably 10 to 200.
- the minor axis length and the aspect ratio can be arbitrarily selected according to the application, and a plurality of those having different minor axis lengths and aspect ratios may be mixed.
- the light scattering fine particles 11 include inorganic fine particles such as metal oxide fine particles and metal salt fine particles, and organic fine particles composed of carbon atoms and other atoms.
- metal oxide fine particles as the metal constituting the metal oxide, for example, Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Selected from the group consisting of Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Ir, Tl, Pb, Bi, and rare earth metals
- metal oxides can be used.
- it is composed of titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide (alumina), zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, barium oxide, indium oxide, tin oxide, lead oxide, and these oxides.
- composite oxides such as lithium niobate, potassium niobate, lithium tantalate, and aluminum / magnesium oxide (MgAl 2 O 4) and composite particles, those having a minor axis and a major axis can be selected.
- rare earth oxides scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, praseodymium oxide, neodymium oxide, promethium oxide, samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide, terbium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, erbium oxide, Examples thereof include thulium oxide, ytterbium oxide, and lutetium oxide.
- metal salt fine particles carbonates, phosphates, sulfates and composite particles thereof having a minor axis and a major axis are applicable.
- specific examples include strontium carbonate, calcium carbonate, magnesium sulfate, and potassium titanate.
- oxo clusters of Ti and Zr are applicable.
- the inorganic fine particles such as the metal oxide fine particles and the metal salt fine particles as described above can be obtained by spraying and firing fine particle raw materials in the gas phase. Furthermore, a method for producing inorganic fine particles using plasma, a method for ablating raw material solids with a laser or the like, and a method for producing inorganic fine particles by oxidizing evaporated metal gas can be suitably used.
- a sol-gel method using an alkoxide or chloride solution as a raw material is used to obtain an inorganic fine particle dispersion in which inorganic fine particles are dispersed as primary particles.
- a reaction crystallization method using a decrease in solubility is applied to obtain an inorganic fine particle dispersion having a uniform particle size.
- the inorganic fine particles obtained in the liquid phase are preferably dried and fired to stably bring out the functions of the inorganic fine particles.
- drying means such as freeze drying, spray drying, and supercritical drying can be applied.
- the firing is preferably performed using an organic or inorganic sintering inhibitor as well as a high temperature while simply controlling the atmosphere.
- Organic fine particles are anisotropic organic compound fine particles composed of atoms other than carbon atoms and metals, and include particles such as polyimide resin, acrylic resin, styrene resin, polyethylene terephthalate resin, silicone resin, and fluoride resin. Can do.
- OCF Out coupling film
- planar light emitters 501 to 509 make the light scattering fine particles 11 “None” under the same conditions as the planar light emitters 101 to 109 (see Table 1), and non-light emitting portions (non-light emitting regions).
- the OCF light extraction sheet 5a
- ⁇ ⁇ 80% is not satisfied (that is, mainly because d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 are not satisfied) (that is, In other words, the luminance unevenness is “x”), and it can be seen that the luminance unevenness by visual inspection is at a level of concern.
- planar light emitters 510 to 518 are different from the planar light emitters 501 to 509 only in that the OCF (light extraction sheet 5a) of the non-light emitting portion (non-light emitting region) is “none”. ing. Due to this difference, the value of ⁇ is reduced as a whole, but only the examples (planar light emitters 511, 512, 514, 515) satisfy d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5. , ⁇ ⁇ 80% is satisfied.
- planar light emitters 519 to 527 are different from the planar light emitters 510 to 518 only in that the light scattering fine particles 11 are “present”. Due to this difference, the value of ⁇ is increased as a whole, but ⁇ ⁇ 80% is satisfied in the examples satisfying d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 (planar light emitters 520, 521, 523, 524) only.
- planar light emitters 528 to 536 are different from the planar light emitters 519 to 527 only in that the OCF (light extraction sheet 5a) of the non-light emitting portion (non-light emitting region) is “present”. ing. Due to this difference, the value of ⁇ is increased as a whole, but ⁇ ⁇ 80% is satisfied in the examples satisfying d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 (planar light emitters 529, 530, 532, 533) only.
- Example 5 will be described with reference to Table 4 and FIG. Using the method of Example 1, as shown in Table 4, planar light emitters 601 to 645 in which 25 organic EL panels were arranged in 5 rows and 5 columns were produced. As shown in FIG. 6, the end surfaces of the substrate glasses 3 of the adjacent organic EL panels 2 are joined with a light-transmitting adhesive 12. And it is preferable to satisfy
- n1 is the refractive index of the adhesive 12.
- n2 is the refractive index of the substrate glass 3.
- Example 5 when the OCF (light extraction sheet 5a) of the non-light-emitting portion (non-light-emitting region) is “present” and “not present”, the back surface (opposite the light extraction side of the non-light-emitting region) The case where the light reflecting layer 13 is “present” and “absent” is considered.
- the light reflection layer 13 when producing the light reflection layer 13, it produced using the mask simultaneously with cathode formation.
- the adhesive 12 is realized by, for example, a photo-curing or thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of an acrylic acid-based oligomer or a methacrylic acid-based oligomer, or a moisture-curing adhesive such as 2-cyanoacrylate. it can. Moreover, you may implement
- the adhesive 12 is widely applied in various industrial fields by applying various chemical reactions after being applied and bonded among the agents or materials used in the names of pressure-sensitive adhesive, adhesive, pressure-sensitive adhesive, and adhesive. It may be a curable adhesive that forms a molecular weight body or a crosslinked structure, and may be a material in which an adhesive portion is cured by irradiation with light such as UV, application of heat, or pressurization.
- the adhesive 12 as described above include, for example, urethane-based, epoxy-based, fluorine-containing systems, aqueous polymer-isocyanate-based, acrylic-based curable adhesives, moisture-cured urethane adhesives, polyether methacrylates, and the like.
- Anaerobic adhesives such as molds, ester methacrylate types, and oxidized polyether methacrylates, cyanoacrylate instantaneous adhesives, acrylate and peroxide two-component instantaneous adhesives, and the like.
- the adhesive 12 has optical transparency, and its refractive index n1 is approximately the same as the refractive index n2 of the substrate glass 3.
- the light transmittance of the adhesive 12 is preferably as high as possible with respect to visible light, and is 90% or more as an example.
- the difference between the two refractive indexes may satisfy the condition of
- the refractive index n1 of the adhesive 12 is relative to the refractive index n2 of the substrate glass 3, there is no restriction on the absolute value.
- the refractive index n1 of the adhesive 12 is about 1.3 to 1.7, preferably about 1.4 to 1.6.
- an inorganic material such as glass or silica may be dispersed and used, or a resin, a pressure-sensitive adhesive, or another adhesive may be used.
- a transparent resin such as PET (polyethylene terephthalate), TAC (triacetyl cellulose), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate) and the like can be used.
- Adhesives include urethane, epoxy, aqueous polymer-isocyanate, acrylic, and other anaerobic adhesives such as polyether methacrylate, ester methacrylate, oxidized polyether methacrylate, and urethane.
- Epoxy-based, water-based polymer-isocyanate-based, acrylic-based curable adhesives, and the like can be used.
- various UV curable resins, thermosetting resins, and the like can also be used.
- a light scattering or light reflective material may be added (dispersed) to the adhesive 12.
- planar light emitters 601 to 609 are free from the adhesive 12 under the same conditions as the planar light emitters 101 to 109 (see Table 1), and the OCF (light-emitting area) of the non-light emitting portion (non-light emitting region).
- the take-out sheet 5a) is “present” and the light reflecting layer 13 is “not present”.
- the adhesive 12 is not provided, but by satisfying d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5, ⁇ ⁇ 80% is satisfied (that is, In other words, the luminance unevenness is “ ⁇ ”), and it can be seen that the luminance unevenness by visual observation is at a level that does not matter. Moreover, it turns out that the value of (theta) becomes still larger by having OCF (light extraction sheet
- ⁇ ⁇ 80 mainly because at least one of the conditions of d ⁇ 10 and L / d ⁇ 5 is not satisfied. % Is not satisfied (that is, the luminance unevenness is “x”), and it is understood that the luminance unevenness by visual observation is at a level.
- planar light emitters 610 to 618 use the adhesive 12 that satisfies
- planar light emitters 619 to 627 are different from the planar light emitters 610 to 618 in that the adhesive 12 satisfying
- planar light emitters 628 to 636 are different from the planar light emitters 619 to 627 in that the OCF (light extraction sheet 5a) of the non-light emitting portion (non-light emitting region) is “present”. Yes. Due to this difference, the value of ⁇ is generally high, but only the examples (planar light emitters 629, 630, 632, 633) satisfy ⁇ ⁇ 80%.
- planar light emitters 637 to 645 are different from the planar light emitters 628 to 636 in that the light reflecting layer 13 is “present”. Due to this difference, the value of ⁇ is generally high, but only the examples (planar light emitters 638, 639, 641, 642) satisfy ⁇ ⁇ 80%.
- the organic EL panel 2 has been described as having a square shape in plan view.
- a planar light emitter using a regular hexagonal organic EL panel 2a as shown in FIG. 1a may be configured (L may be equivalent to the length of one side other than illustrated).
- the organic EL panel 2 may have any shape as long as it can fill a plane, such as a regular triangle or a parallelogram.
- a plurality of types of shapes may be used as the organic EL panel 2.
- each unit and each means can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
Abstract
複数の有機ＥＬパネルをタイリングした面状発光体において、非発光領域に起因する輝度ムラを抑制して、面状発光体の光取り出し面の面内における輝度の均一性を向上させることを課題とする。本発明の面状発光体（１）は、複数の有機ＥＬパネル（２）が配置され、平面視したときに発光領域と所定幅の非発光領域とを有し、ｄ≦１０ｍｍおよびＬ／ｄ≧５の条件を満たすことを特徴とする。ここで、ｄは、前記非発光領域の幅である。Ｌは、前記有機ＥＬパネルにおける、前記非発光領域を含む全幅である。
Description
本発明は、面状発光体に関し、特に、複数の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルが配置された面状発光体に関する。
有機ＥＬパネルは、有機電界発光素子を備えて構成される。そして、有機電界発光素子は、有機材料のエレクトロルミネッセンスを利用した素子（以下、有機ＥＬ素子と称する。）であり、主に、陽極と、陰極と、陽極及び陰極の間に設けられた有機発光機能層とで構成される。このような構成の有機ＥＬ素子では、有機発光機能層で発生した光（以下、発光光と称する。）が陽極又は陰極の面から取り出されるため、その出射面において、均一な照明を得ることができる。また、有機ＥＬ素子では紫外線を含まない発光光を得ることができるため、目に優しい光源が得られる。さらに、有機ＥＬ素子は、有害性金属を含まないので、環境適性の高い素子である。以上のことから、最近では、有機ＥＬ素子は、例えば表示装置（ディスプレイ）、照明装置等の用途における面状発光体として有望視されている。
また、近年の照明装置及びディスプレイの大型化にともない、面状発光体の大面積化が望まれている。そこで、前記した有機ＥＬパネルを用いた面状発光体においては、複数の有機ＥＬパネルを所定の形態で配列することによって大面積化を図る技術が検討されている。
しかしながら、有機ＥＬパネルは、活性ガスや水分による劣化を防止するために封止材で封止されるので、有機ＥＬパネルの周縁部には封止領域が形成される。それゆえ、複数の有機ＥＬパネルを配列して面状発光体を構成した場合には、互いに隣接する複数の有機ＥＬパネル間の継ぎ目部分及びその近傍領域に非発光領域が形成され、この非発光領域は、面状発光体の輝度ムラの要因となる。このような輝度ムラを解消するために、従来、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１には、基板上に設けられた複数の有機発光領域が不活性な中間領域によって互いに分離された構成の発光素子が記載されている。そして、特許文献１では、基板の光取り出し側の面において、不活性な中間領域に対応する領域上に大きな散乱能を有する光取り出し素子を設ける技術が提案されている。
また、特許文献２には、各面光源パネルの光出射側に、底面から出射表面に向けて斜め外側へ傾斜する光拡散反射板を複数設け、互いに隣り合う光拡散反射板を隙間無く接して配置する照明装置が提案されている。特許文献２では、この構成により、面光源パネル間の継ぎ目部分に暗部ができず、輝度の面内均一性が得られるとしている。
前記したように、従来、有機ＥＬパネルを利用した面状発光体では、非発光領域に起因する輝度ムラを低減するための様々な技術が提案されている。しかしながら、例えば特許文献１で提案されている技術は、大型基板に複数の有機発光領域を設けた面状発光体を対象としたものであり、複数の有機ＥＬパネルを配列した（タイリングした）面状発光体の構成を考慮したものではない。また、例えば特許文献２に開示されている構成では、光拡散反射板同士を隙間無く接するように配置することは実際難しく、互いに隣接する光拡散反射板間の継ぎ目部分においても同様に輝度ムラの問題が生じる可能性がある。
そこで、本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、複数の有機ＥＬパネルをタイリングした面状発光体において、非発光領域に起因する輝度ムラを抑制して、面状発光体の光取り出し面の面内における輝度の均一性を向上させることを課題とする。
本発明の前記課題は、下記の手段により達成される。
１．複数の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルが配置され、平面視したときに発光領域と所定幅の非発光領域とを有する面状発光体であって、次の式（１）、式（２）の条件を満たすことを特徴とする面状発光体。
ｄ≦１０ｍｍ ・・・式（１）
Ｌ／ｄ≧５ ・・・式（２）
ここで、ｄは、前記非発光領域の幅である。Ｌは、前記有機ＥＬパネルにおける、前記非発光領域を含む全幅である。
ｄ≦１０ｍｍ ・・・式（１）
Ｌ／ｄ≧５ ・・・式（２）
ここで、ｄは、前記非発光領域の幅である。Ｌは、前記有機ＥＬパネルにおける、前記非発光領域を含む全幅である。
２．前記面状発光体の発光面側に光拡散板が設置されており、前記発光面から前記光拡散板までの距離（Ｒ）が１０～７０ｍｍの範囲内であることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
３．前記非発光領域の幅（ｄ）と、前記発光面から前記光拡散板までの距離（Ｒ）と、の比（ｄ／Ｒ）が、次の式（３）の条件を満たすことを特徴とする前記２．に記載の面状発光体。
ｄ／Ｒ≦０．３ ・・・式（３）
ｄ／Ｒ≦０．３ ・・・式（３）
４．前記光拡散板のヘイズ値が７０～９９％であることを特徴とする前記２．に記載の面状発光体。
５．前記有機ＥＬパネルの陰極が、銀又は銀を主成分とする銀合金から成り、
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
６．前記有機ＥＬパネルが、光散乱性微粒子を含むとともに、
前記面状発光体の非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
前記面状発光体の非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
７．隣り合う前記有機ＥＬパネルの基板ガラスの端面同士が光透過性の接着剤で接合されていて、次の式（４）の条件を満たしているとともに、
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
｜ｎ１－ｎ２｜≦ ０．２ ・・・式（４）
ここで、ｎ１は、前記接着剤の屈折率である。ｎ２は、前記基板ガラスの屈折率である。
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする前記１．に記載の面状発光体。
｜ｎ１－ｎ２｜≦ ０．２ ・・・式（４）
ここで、ｎ１は、前記接着剤の屈折率である。ｎ２は、前記基板ガラスの屈折率である。
本発明によれば、複数の有機ＥＬパネルをタイリングした面状発光体において、非発光領域に起因する輝度ムラを抑制して、面状発光体の光取り出し面の面内における輝度の均一性を向上させることができる。
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態と称する。）に係る面状発光体の構成例について、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
＜実施例１（有機ＥＬパネルの作製）＞
陽極として５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの屈折率１．６３の透明ガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）（下記構造式（１））、ＮＰＤ（下記構造式（２）（α－ＮＰＤ））、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）（下記構造式（３））、ＤＰＶＢｉ（下記構造式（４））、ＣＢＰ（下記構造式（５））、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（下記構造式（６））、Ｉｒ（ｐｉｑ）３（下記構造式（７））、ＢＡｌｑ（下記構造式（８））、Ａｌｑ３（下記構造式（９））、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
陽極として５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの屈折率１．６３の透明ガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１５０ｎｍ成膜した基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）（下記構造式（１））、ＮＰＤ（下記構造式（２）（α－ＮＰＤ））、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）（下記構造式（３））、ＤＰＶＢｉ（下記構造式（４））、ＣＢＰ（下記構造式（５））、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（下記構造式（６））、Ｉｒ（ｐｉｑ）３（下記構造式（７））、ＢＡｌｑ（下記構造式（８））、Ａｌｑ３（下記構造式（９））、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
次いで、真空度４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣｕＰｃを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明基板のＩＴＯ電極側に蒸着し、１５ｎｍの正孔注入層を設けた。
次いで、ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。
次いで、Ｆｉｒ（ｐｉｃ）を３質量％として、ＤＰＶＢｉをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚１５ｎｍの青色発光層を設けた。
次いで、中間層としてＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で青色発光層上に５ｎｍ蒸着した。
次いで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を５質量％として、ＣＢＰをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で中間層上に共蒸着して、膜厚１０ｎｍの緑色発光層を設けた。
次いで、中間層としてＣＢＰを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で緑色発光上に５ｎｍ蒸着した。
次いで、Ｉｒ（ｐｉｑ）３を８質量％として、ＣＢＰをホストとして、合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で中間層上に共蒸着して、膜厚１０ｎｍの赤色発光層を設けた。
次いで、赤色発光層の上に正孔阻止層としてＢＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で１５ｎｍ蒸着した。
次いで、正孔阻止層の上に電子輸送層としてＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で３０ｎｍ蒸着した。
さらに、電子注入層としてＬｉＦを電子輸送層上に蒸着速度０．１ｎｍ／秒で１ｎｍ蒸着した。
最後に銀（Ａｇ）１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
そして、前記蒸着面側を３００μｍのエポキシ樹脂で覆い、さらに１２μｍのアルミニウム箔で覆った後、硬化させた。有機ＥＬパネルは大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で作製した。
有機ＥＬパネルの基板ガラスの発光領域に、光取り出しフィルムを貼合した。
このようにして、有機ＥＬパネルを作製することができる。そして、図１に示すように、有機ＥＬパネル２をタイリングすることで、面状発光体１を作製することができる。
＜実施例２＞
実施例２について、表１と図２を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて複数の有機ＥＬパネルが配置された面状発光体を作成する際、ｄ（ｍｍ）（非発光領域の幅）、Ｌ／ｄ（Ｌは有機ＥＬパネルにおける、非発光領域を含む全幅。図１、図２参照）、有機ＥＬパネル（表１では単に「パネル」と表記）の基板の厚さ（ｍｍ）および非発光部（ｄの（約）半分）の幅が表１にある各組み合わせ（符号１０１～１０９）になるようにして有機ＥＬパネルを作製し、それらの有機ＥＬパネル２５個を５行５列になるように並べた面状発光体（以下、面状発光体１０１～１０９と称する。）を作製した。なお、隣り合う有機ＥＬパネルの基板ガラスの端面同士について、後記するように実施例５では光透過性の接着剤で接合されているが、実施例２～４では接着剤等による接合はなされていない。つまり、実施例２～４では、隣り合う有機ＥＬパネル同士が密着するように近接させて複数の有機ＥＬパネルをタイリングしただけの状態となっている。
なお、図２では、面状発光体１における有機ＥＬパネル２の主な構成として、基板ガラス３、活性ガスや水分による有機ＥＬパネル２の劣化を防止するための封止ガラス４、および、入射した光を透過させて放出する機能を有する光取り出しシート５を示している。また、非発光領域（ｄ）は、封止ガラス４や光取り出しシート５の図２における中央側の端部の一部も含んでいる。
なお、光取り出しシート５は、例えば、光拡散シートや、集光シートによって実現される。光拡散シートは、一般的な光拡散シートであってよく、例えば表面凹凸形状を有するシート部材が用いられる。集光シートは、例えばプリズムシートと呼ばれる一般的な集光シートであればよく、具体例としては、液晶表示装置のＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライト用に実用化されているものが挙げられる。集光シートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度の断面三角形状のストライプがピッチ５０μｍで形成されたものであってもよいし、断面三角形状の頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
ここで、面状発光体１０１～１０９のうち、次の式（１）、式（２）の両方の条件を満たすものを「実施例」と称し、その他を「比較例」と称する（実施例３～５についても同様）。
ｄ≦１０ｍｍ ・・・式（１）
Ｌ／ｄ≧５ ・・・式（２）
なお、ｄ（ｍｍ）（非発光領域の幅）は、製造上の制約から０（ｍｍ）にはできず、現在の技術では、例えば、封止幅と電極取り出し部分がそれぞれ約０．５（ｍｍ）ずつ必要になるので、それらの合計の約１（ｍｍ）が下限であると考えられる。
ｄ≦１０ｍｍ ・・・式（１）
Ｌ／ｄ≧５ ・・・式（２）
なお、ｄ（ｍｍ）（非発光領域の幅）は、製造上の制約から０（ｍｍ）にはできず、現在の技術では、例えば、封止幅と電極取り出し部分がそれぞれ約０．５（ｍｍ）ずつ必要になるので、それらの合計の約１（ｍｍ）が下限であると考えられる。
これらの面状発光体１０１～１０９について、２次元色彩輝度計であるＣＡ－２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、非発光領域の輝度と、発光領域の輝度を測定し、その比の１００倍の値であるθ（＝｛（非発光領域の輝度）／（発光領域の輝度）｝×１００）を求めた。なお、複数の被検者を用いた実験により、θの値（輝度（の相対値））が８０（％）以上であれば（図７参照）、被検者たちは、面状発光体の非発光領域に起因する輝度ムラが気にならないことが予めわかっている。そのため、表１では、θが８０（％）以上の場合に「輝度ムラ」を「○（輝度ムラがなく良好）」とし、θが８０（％）未満の場合に「輝度ムラ」を「×（輝度ムラがあって良好でない）」として表記している。
表１からわかるように、すべての実施例（面状発光体１０２，１０３，１０５，１０６）については、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件を満たすことにより、θ≧８０％を満たしており（つまり、輝度ムラが「○」であり）、目視による輝度ムラが気にならないレベルとなっていることがわかる。一方、すべての比較例（面状発光体１０１，１０４，１０７～１０９）については、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たさないことでθ≧８０％を満たしておらず（つまり、輝度ムラが「×」であり）、目視による輝度ムラが気になるレベルとなっていることがわかる。
＜実施例３＞
実施例３について、表２と図３を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表２の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体２０１～２４５を作製した。
実施例３について、表２と図３を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表２の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体２０１～２４５を作製した。
なお、図３における光拡散板６は、例えば表面が細かく凹凸形状となっていること等によって光を拡散する部材である。光拡散板６は、面状発光体１の発光面側に設置されている。なお、発光面（光取り出しシート５）から光拡散板までの距離（Ｒ）は、１０～７０ｍｍの範囲内であることが好ましい。距離（Ｒ）の下限を１０ｍｍにすることで、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性を向上させることができる。つまり、距離（Ｒ）が１０ｍｍ未満では、光の拡散効果が不十分となり、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性が低くなる。また、距離（Ｒ）を大きくすればするほど、非発光領域に起因する輝度ムラが減るが、面状発光体１の全体が大きく（分厚く）なりすぎるという弊害も考えられる。そこで、距離（Ｒ）の上限を７０ｍｍにすることで、面状発光体１の全体が大きく（分厚く）なりすぎることを回避できる。
また、非発光領域の幅（ｄ）と、発光面から光拡散板６までの距離（Ｒ）と、の比（ｄ／Ｒ）が、次の式（３）の条件を満たすことが、輝度の均一性を向上させる点で好ましいと、実験的、経験的に判明している。
ｄ／Ｒ≦０．３ ・・・式（３）
ｄ／Ｒ≦０．３ ・・・式（３）
また、光拡散板６のヘイズ値が７０～９９％であることが、輝度の均一性を向上させる点で好ましい。
なお、実施例２の場合と同様、表２の面状発光体２０１～２４５について、２次元色彩輝度計であるＣＡ－２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、非発光領域の輝度と、発光領域の輝度を測定し、その比の１００倍の値であるθ（＝（非発光領域の輝度）／（発光領域の輝度）×１００）を求めた。
なお、実施例２の場合と同様、表２の面状発光体２０１～２４５について、２次元色彩輝度計であるＣＡ－２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、非発光領域の輝度と、発光領域の輝度を測定し、その比の１００倍の値であるθ（＝（非発光領域の輝度）／（発光領域の輝度）×１００）を求めた。
表２において、面状発光体２１９～２２７は、面状発光体１０１～１０９（表１参照）と同条件（光拡散板６は「無し」）である。
また、面状発光体２０１～２０９は、面状発光体２１９～２２７と比較して、光拡散板６を「あり」にし、ヘイズ値を「９０％」にし、距離（Ｒ）を８（ｍｍ）（ｄ／Ｒ＝１）にしたものである。
実施例（面状発光体２０２，２０３，２０５，２０６）について、距離（Ｒ）が短く、ｄ／Ｒの値が大きいが、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５の両方の条件を満たしていることにより、θ≧８０％を満たしており（つまり、輝度ムラが「○」であり）、目視による輝度ムラが気にならないレベルとなっていることがわかる。また、光拡散板６が設置されていることと、その光拡散板６のヘイズ値が９０％と大きいことにより、θの値がより大きくなっている。
一方、すべての比較例（面状発光体２０１，２０４，２０７～２０９）について、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たしていないことを主因として、θ≧８０％を満たしておらず（つまり、輝度ムラが「×」であり）、目視による輝度ムラが気になるレベルとなっていることがわかる。
また、面状発光体２１０～２１８は、面状発光体２０１～２０９と比較して、距離（Ｒ）を５０（ｍｍ）（ｄ／Ｒ＝0.16）にしたものである。距離（Ｒ）が長くなり、ｄ／Ｒの値が大きくなったことで、総じてθの値が高くなっているが、θ≧８０％を満たしているのは、すべての実施例（面状発光体２１１，２１２，２１４，２１５）だけである。
また、面状発光体２２８～２３６は、面状発光体２１０～２１８と比較して、ヘイズ値を「８０％」にしたものである。ヘイズ値が小さくなったことで、総じてθの値が低くなっているが、すべての実施例（面状発光体２２９，２３０，２３２，２３３）だけは、θ≧８０％を満たしている。
また、面状発光体２３７～２４５は、面状発光体２２８～２３６と比較して、ヘイズ値を「６０％」にしたものである。ヘイズ値が小さくなったことで、総じてθの値が低くなっているが、すべての実施例（面状発光体２２９，２３０，２３２，２３３）だけは、θ≧８０％を満たしている。
このように、表２の通り、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件を満たすものはすべてθ≧８０％を満たし、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たさないものはθ≧８０％を満たさないことがわかる。また、光拡散板６があることや、ヘイズ値がより大きいことにより、さらにθの値が向上することがわかる。
＜実施例４＞
実施例４について、表３と図４、図５を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表３の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体５０１～５３６を作製した。なお、図４では、透明電極７および発光層８のほか、有機ＥＬパネル２の陰極が引き出し電極１０を含む銀電極９（銀又は銀を主成分とする銀合金（銀以外の金属としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、金(Ａｕ)、白金（Ｐｔ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）等の一種類以上））から成っている点が示されており、さらに、非発光領域の光取り出し側に光取り出しシート５ａ（光取り出し部材）が設けられている点が示されている。なお、面状発光体５０１～５３６のいずれも、有機ＥＬパネル２の陰極は、引き出し電極１０を含む銀電極９である。また、図２，３，５，６における有機ＥＬパネル２についても、図示を省略しているが、陰極は銀電極である。
実施例４について、表３と図４、図５を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表３の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体５０１～５３６を作製した。なお、図４では、透明電極７および発光層８のほか、有機ＥＬパネル２の陰極が引き出し電極１０を含む銀電極９（銀又は銀を主成分とする銀合金（銀以外の金属としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、金(Ａｕ)、白金（Ｐｔ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）等の一種類以上））から成っている点が示されており、さらに、非発光領域の光取り出し側に光取り出しシート５ａ（光取り出し部材）が設けられている点が示されている。なお、面状発光体５０１～５３６のいずれも、有機ＥＬパネル２の陰極は、引き出し電極１０を含む銀電極９である。また、図２，３，５，６における有機ＥＬパネル２についても、図示を省略しているが、陰極は銀電極である。
このように、非発光領域の光取り出し側に光取り出しシート５ａ（光取り出し部材）が設けられたことで、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性をさらに向上させることができる（詳細は後記）。また、引き出し電極１０を含む銀電極９を用いることで、通常使用される金属反射率７０％～７５％程度のアルミニウムに比べて、銀の金属反射率が約９３％であることから、非発光領域（ｄ）を容易に１０ｍｍ以下にする（式（１）を充足する）ことができる。
また、図５では、有機ＥＬパネル２が光散乱性微粒子１１を含み、面状発光体１の非発光領域の光取り出し側に光取り出しシート５ａ（光取り出し部材）が設けられている点が示されている。なお、図５では詳細な図示を省略しているが、光散乱性微粒子１１は、有機ＥＬ素子を構成する各層の何れかに含有されるようにすることができる。具体的には、光散乱性微粒子１１は、発光層よりも透明基板側に配置された層に含有されるのが好ましく、例えば、正孔注入層に含有されればよいが、陽極層や正孔輸送層に含有されるようにしてもよい。
これらにより、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性をさらに向上させることができる（詳細は後記）。
これらにより、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性をさらに向上させることができる（詳細は後記）。
つまり、光散乱性微粒子１１を用いることで、発光光が散乱し、輝度の均一性を向上させることができる。なお、光散乱性微粒子１１の形状は、長軸及び短軸を持った異方性形状であって、針状、長粒形状、さらには円盤状や平板形状等、球形に対して変形させたことによって表面積を増加させた形状等とすればよい。また、光散乱性微粒子１１の大きさは、例えば、短軸長さが５～５０ｎｍ、かつアスペクト比が３～５００であることが好ましい。短軸長さとしては、１０～３０ｎｍがより好ましく、アスペクト比としては１０～２００がより好ましい。短軸長さ及びアスペクト比は、用途に応じて任意に選択することができ、異なった短軸長やアスペクト比のものを複数混合してもよい。
光散乱性微粒子１１の具体例としては、金属酸化物微粒子や金属塩微粒子などの無機微粒子、炭素原子と他の原子からなる有機微粒子等が挙げられる。金属酸化物微粒子の場合、金属酸化物を構成する金属として、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、および希土類金属からなる群より選ばれる１種または２種以上の金属の酸化物を用いることができる。
具体的には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物（ＭｇＡｌ２Ｏ４）等の粒子及び複合粒子の中で、短軸、長軸を有するものを選ぶことができる。
また、希土類酸化物としては、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。
金属塩微粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩及びその複合粒子のうち、短軸、長軸を有するものが適用可能である。具体的には例えば、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、チタン酸カリウムを挙げることができる。その他、ＴｉやＺｒのオキソクラスター等も適用可能である。
以上のような金属酸化物微粒子や金属塩微粒子などの無機微粒子は、気相中で微粒子の原料を噴霧、焼成して得ることが可能である。さらには、プラズマを用いて無機微粒子を作製する方法、原料固体をレーザー等でアブレーションさせ微粒子化する方法、蒸発させた金属ガスを酸化させ無機微粒子を作製する方法等も好適に用いることができる。
また、液相中で無機微粒子を作製する方法として、アルコキシドや塩化物溶液を原料としたゾル－ゲル法等を用い、ほぼ一次粒子として無機微粒子が分散した無機微粒子分散液を得る。また溶解度の低下を利用した反応晶析法を適用し、粒子径のそろった無機微粒子分散液を得る。液相で得られた無機微粒子は、乾燥、焼成することにより、無機微粒子の機能を安定に引き出すことが好ましい。乾燥には、凍結乾燥、噴霧乾燥、超臨界乾燥等の手段が適用可能である。焼成は、単に雰囲気を制御しながら高温にするだけでなく、有機あるいは無機の焼結防止剤を用いて行うことが好ましい。
有機微粒子としては、炭素原子と金属以外の他の原子からなる異方性有機化合物微粒子であり、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フッ化物樹脂等の粒子を挙げることができる。
また、実施例３の場合と同様、表３の面状発光体５０１～５３６について、２次元色彩輝度計であるＣＡ－２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、非発光領域の輝度と、発光領域の輝度を測定し、その比の１００倍の値であるθ（＝（非発光領域の輝度）／（発光領域の輝度）×１００）を求めた。なお、表３において、「ＯＣＦ（Out coupling film）」とは、光取り出しシート５ａ（光取り出し部材）のことである。
表３において、面状発光体５０１～５０９は、面状発光体１０１～１０９（表１参照）と同条件の下、光散乱性微粒子１１を「無し」にし、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「あり」にしたものである。
実施例（面状発光体５０２，５０３，５０５，５０６）について、光散乱性微粒子１１は無いが、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５を満たしていることで、θ≧８０％を満たしており（つまり、輝度ムラが「○」であり）、目視による輝度ムラが気にならないレベルとなっていることがわかる。また、ＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を有することで、θの値がより大きくなっている。
一方、すべての比較例（面状発光体５０１，５０４，５０７～５０９）について、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５を満たしていないことを主因として、θ≧８０％を満たしておらず（つまり、輝度ムラが「×」であり）、目視による輝度ムラが気になるレベルとなっていることがわかる。
また、面状発光体５１０～５１８は、面状発光体５０１～５０９と比較して、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「無し」にした点でのみ相違している。この相違により、全体的にθの値が小さくなっているが、実施例（面状発光体５１１，５１２，５１４，５１５）だけは、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５を満たしていることで、θ≧８０％を満たしている。
また、面状発光体５１９～５２７は、面状発光体５１０～５１８と比較して、光散乱性微粒子１１を「あり」にした点でのみ相違している。この相違により、全体的にθの値が大きくなっているが、θ≧８０％を満たしているのは、ｄ≦１０およびＬ／ｄ≧５を満たしている実施例（面状発光体５２０，５２１，５２３，５２４）だけである。
また、面状発光体５２８～５３６は、面状発光体５１９～５２７と比較して、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「あり」にした点でのみ相違している。この相違により、全体的にθの値が大きくなっているが、θ≧８０％を満たしているのは、ｄ≦１０およびＬ／ｄ≧５を満たしている実施例（面状発光体５２９，５３０，５３２，５３３）だけである。
このように、表３の通り、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件を満たすものはすべてθ≧８０％を満たし、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たさないものはθ≧８０％を満たさないことがわかる。また、光散乱性微粒子１１があることや、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）があることで、さらにθの値が大きくなることがわかる。
＜実施例５＞
実施例５について、表４と図６を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表４の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体６０１～６４５を作製した。なお、図６に示すように、隣り合う有機ＥＬパネル２の基板ガラス３の端面同士は、光透過性の接着剤１２で接合されている。そして、次の式（４）の条件を満たしていることが好ましい。
｜ｎ１－ｎ２｜≦ ０．２ ・・・式（４）
ここで、ｎ１は、接着剤１２の屈折率である。ｎ２は、基板ガラス３の屈折率である。
実施例５について、表４と図６を参照しながら説明する。実施例１の手法を用いて、表４の通り、有機ＥＬパネル２５個を５行５列に並べた面状発光体６０１～６４５を作製した。なお、図６に示すように、隣り合う有機ＥＬパネル２の基板ガラス３の端面同士は、光透過性の接着剤１２で接合されている。そして、次の式（４）の条件を満たしていることが好ましい。
｜ｎ１－ｎ２｜≦ ０．２ ・・・式（４）
ここで、ｎ１は、接着剤１２の屈折率である。ｎ２は、基板ガラス３の屈折率である。
また、この実施例５では、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）が「あり」の場合と「無し」の場合、さらに、裏面（非発光領域の光取り出し側の反対側）に光反射層１３が「あり」の場合と「無し」の場合について検討する。なお、光反射層１３を作製する場合は、陰極形成と同時にマスクを用いて作製した。
なお、式（４）の条件を満たしていることが好ましいのは、基板ガラス３の屈折率に近い接着剤１２を用いることで、接着剤１２で接合された基板ガラス３同士の間を光が多く通過するためである。つまり、基板ガラス３と同程度の屈折率を有する接着剤１２によって接合された複数の基板ガラス３は、光学的に１枚の基板ガラスと同等になる。このため、接着剤１２の箇所およびその付近から光を取り出すことができ、非発光領域に起因する輝度ムラを抑制して、面状発光体１の光取り出し面の面内における輝度の均一性を向上させることができる。その際、光反射層１３を設けていれば、そのあたりの光を光取り出しシート５ａ側に反射できるので、輝度の均一性をさらに向上させることができる。
接着剤１２としては、例えば、アクリル酸系オリゴマーまたはメタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化型または熱硬化型接着剤、２－シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型接着剤等により実現できる。また、エポキシ系等の熱硬化型または化学硬化型（二液混合）接着剤によって実現してもよい。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンによって実現してもよい。この他にも、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤によって実現してもよい。
また、接着剤１２は、広く工業分野において、粘着剤、接着剤、あるいは粘着材、接着剤等の呼称で用いられる剤あるいは材のうち、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の接着剤であって、ＵＶのような光を照射するか、熱を加えるか、あるいは加圧によって接着部分が硬化する材料であってもよい。
以上のような接着剤１２の具体例としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、フッ素含有系、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、湿気硬化ウレタン接着剤、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接着剤、シアノアクリレート系の瞬間接着剤、アクリレートとペルオキシド系の２液型瞬間接着剤等が挙げられる。
特に本実施形態においては、接着剤１２が光透過性を有すると共に、その屈折率ｎ１が基板ガラス３の屈折率ｎ２と同程度であるところが重要である。接着剤１２の光透過性は、可視光に対する光透過性が高いほど好ましく、一例として９０％以上であることとする。また、２つの屈折率の差は、｜ｎ１－ｎ２｜≦０．２の条件を満たせばよいが、｜ｎ１－ｎ２｜≦０．１の条件を満たせばより好ましい。
以上のように接着剤１２の屈折率ｎ１は、基板ガラス３の屈折率ｎ２との相対関係であるため絶対値の制約はない。一例として、基板ガラス３の屈折率ｎ２＝１．５の場合、接着剤１２の屈折率ｎ１＝１．３～１．７程度であり、好ましくは１．４～１．６程度である。
また、接着剤１２には、前記した硬化型の接着剤に対して、接着性を損なわない範囲で他の材料を添加してもよい。接着剤１２に対して添加する材料としては、ガラス、シリカ等の無機材料を分散させて用いてもよく、また樹脂、粘着剤、さらには他の接着剤であってもよい。
接着剤１２に添加する樹脂としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のような透明樹脂を用いることができる。粘着剤としては、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、さらにウレタン系、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を用いることができる。さらに、各種のＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂等を用いることもできる。また、接着剤１２に対して光散乱性または光反射性の材料を添加（分散）させてもよい。
表４において、面状発光体６０１～６０９は、面状発光体１０１～１０９（表１参照）と同条件の下、接着剤１２は無しにし、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「あり」にし、光反射層１３を「無し」にしたものである。
実施例（面状発光体６０２，６０３，６０５，６０６）について、接着剤１２は無いが、ｄ≦１０およびＬ／ｄ≧５を満たしていることで、θ≧８０％を満たしており（つまり、輝度ムラが「○」であり）、目視による輝度ムラが気にならないレベルとなっていることがわかる。また、ＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を有することで、さらにθの値が大きくなることがわかる。
一方、すべての比較例（面状発光体５０１，５０４，５０７～５０９）について、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たしていないことを主因として、θ≧８０％を満たしておらず（つまり、輝度ムラが「×」であり）、目視による輝度ムラが気になるレベルとなっていることがわかる。
また、面状発光体６１０～６１８は、面状発光体６０１～６０９と比較して、｜ｎ１－ｎ２｜＞０．２を満たす接着剤１２を用い、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「無し」にした点で相違している。実施例（面状発光体６１１，６１２，６１４，６１５）について、｜ｎ１－ｎ２｜＞０．２となり、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）が無く、光反射層１３も無いことで、面状発光体６０２，６０３，６０５，６０６の場合に比較してθの値が総じて小さくなっているが、ｄ≦１０、Ｌ／ｄ≧５を満たしていることで、θ≧８０％を満たしている。比較例はいずれもθ≧８０％を満たしていない。
また、面状発光体６１９～６２７は、面状発光体６１０～６１８と比較して、｜ｎ１－ｎ２｜≦０．２を満たす接着剤１２を用いている点で相違している。θの値が総じて高くなっているが、θ≧８０％を満たしているのは実施例（面状発光体６２０，６２１，６２３，６２４）だけである。
また、面状発光体６２８～６３６は、面状発光体６１９～６２７と比較して、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を「あり」にした点で相違している。この相違により、θの値が総じて高くなっているが、θ≧８０％を満たしているのは実施例（面状発光体６２９，６３０，６３２，６３３）だけである。
また、面状発光体６３７～６４５は、面状発光体６２８～６３６と比較して、光反射層１３を「あり」にした点で相違している。この相違により、θの値が総じて高くなっているが、θ≧８０％を満たしているのは実施例（面状発光体６３８，６３９，６４１，６４２）だけである。
このように、表４の通り、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件を満たすものはすべてθ≧８０％を満たし、ｄ≦１０とＬ／ｄ≧５の両方の条件の少なくともいずれかを満たさないものはθ≧８０％を満たさないことがわかる。また、｜ｎ１－ｎ２｜≦０．２を満たす接着剤１２を用いることや、非発光部（非発光領域）のＯＣＦ（光取り出しシート５ａ）を用いることや、光反射層１３を用いることにより、さらにθの値が大きくなることがわかる。
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、本実施形態では、有機ＥＬパネル２が平面視で正方形であるものとして説明したが、これに限定されず、図８に示すような正六角形の有機ＥＬパネル２ａを用いて面状発光体１ａを構成してもよい（Ｌは、図示以外にも、１辺の長さが相当するものとしてもよい。）。また、有機ＥＬパネル２の形状は、それ以外に、正三角形、平行四辺形等、平面を充填できるものであれば、何でもよい。また、有機ＥＬパネル２として、複数種類の形状を用いてもよい。
例えば、本実施形態では、有機ＥＬパネル２が平面視で正方形であるものとして説明したが、これに限定されず、図８に示すような正六角形の有機ＥＬパネル２ａを用いて面状発光体１ａを構成してもよい（Ｌは、図示以外にも、１辺の長さが相当するものとしてもよい。）。また、有機ＥＬパネル２の形状は、それ以外に、正三角形、平行四辺形等、平面を充填できるものであれば、何でもよい。また、有機ＥＬパネル２として、複数種類の形状を用いてもよい。
その他、各部や各手段の具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
１，１ａ 面状発光体
２，２ａ 有機ＥＬパネル
３ 基板ガラス
４ 封止ガラス
５ 光取り出しシート
６ 光拡散板
７ 透明電極
８ 発光層
９ 銀電極
１０ 引き出し電極
１１ 光散乱性微粒子
１２ 接着剤
１３ 光反射層
２，２ａ 有機ＥＬパネル
３ 基板ガラス
４ 封止ガラス
５ 光取り出しシート
６ 光拡散板
７ 透明電極
８ 発光層
９ 銀電極
１０ 引き出し電極
１１ 光散乱性微粒子
１２ 接着剤
１３ 光反射層
Claims (7)
- 複数の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルが配置され、平面視したときに発光領域と所定幅の非発光領域とを有する面状発光体であって、次の式（１）、式（２）の条件を満たすことを特徴とする面状発光体。
ｄ≦１０ｍｍ ・・・式（１）
Ｌ／ｄ≧５ ・・・式（２）
ここで、ｄは、前記非発光領域の幅である。Ｌは、前記有機ＥＬパネルにおける、前記非発光領域を含む全幅である。 - 前記面状発光体の発光面側に光拡散板が設置されており、前記発光面から前記光拡散板までの距離（Ｒ）が１０～７０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の面状発光体。
- 前記非発光領域の幅（ｄ）と、前記発光面から前記光拡散板までの距離（Ｒ）と、の比（ｄ／Ｒ）が、次の式（３）の条件を満たすことを特徴とする請求項２に記載の面状発光体。
ｄ／Ｒ≦０．３ ・・・式（３） - 前記光拡散板のヘイズ値が７０～９９％であることを特徴とする請求項２に記載の面状発光体。
- 前記有機ＥＬパネルの陰極が、銀又は銀を主成分とする銀合金から成り、
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発光体。 - 前記有機ＥＬパネルが、光散乱性微粒子を含むとともに、
前記面状発光体の非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発光体。 - 隣り合う前記有機ＥＬパネルの基板ガラスの端面同士が光透過性の接着剤で接合されていて、次の式（４）の条件を満たしているとともに、
前記非発光領域の光取り出し側に光取り出し部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の面状発光体。
｜ｎ１－ｎ２｜≦ ０．２ ・・・式（４）
ここで、ｎ１は、前記接着剤の屈折率である。ｎ２は、前記基板ガラスの屈折率である。
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2013
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