WO2015182039A1 - 面状発光体 - Google Patents

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WO2015182039A1
WO2015182039A1 PCT/JP2015/002253 JP2015002253W WO2015182039A1 WO 2015182039 A1 WO2015182039 A1 WO 2015182039A1 JP 2015002253 W JP2015002253 W JP 2015002253W WO 2015182039 A1 WO2015182039 A1 WO 2015182039A1
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WO
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light
state
electrode
electrodes
variable
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PCT/JP2015/002253
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕子 鈴鹿
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to a planar light emitter. More specifically, the present invention relates to a planar light emitter using an organic electroluminescence element.
  • organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as “organic EL elements”) have been applied to applications such as lighting panels.
  • organic EL elements an element having two electrodes as a pair and an organic light emitting layer constituted by one or a plurality of layers disposed between these electrodes and including a light emitting layer is known.
  • One of the pair of electrodes functions as an anode, and the other functions as a cathode.
  • the organic EL element is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 2013-201209 (hereinafter referred to as “Patent Document 1”).
  • the organic EL element has a small thickness and emits light in a planar shape, and thus is used as a planar light emitter.
  • Planar light emitters equipped with organic EL elements are expected as next-generation illumination. Therefore, various proposals for improving the light emission characteristics have been made.
  • Patent Document 1 discloses an organic EL element having an optical layer that changes the traveling direction of light. By providing the optical layer, an organic EL element capable of changing optical characteristics is obtained. When the optical characteristics change, it is possible to construct an unprecedented lighting device. However, in next-generation illumination, development of further organic EL elements having excellent optical characteristics is desired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a planar light-emitting body having excellent optical characteristics.
  • the plurality of power supply terminals are connected to at least one of the plurality of electrodes.
  • the plurality of electrodes are defined as a collection of electrodes that form a first pair, electrodes that form a second pair, electrodes that form a third pair, and electrodes that form a fourth pair.
  • the plurality of power supply terminals supply power. This electric power is obtained by controlling at least one of current and voltage in a plurality of stages.
  • the planar light emitter has a first surface configured to extract light from the planar light emitting unit and a second surface disposed on the opposite side of the first surface.
  • an optically different state can be created by having a planar light emitting part, a light scattering variable part, a light reflection variable part, and a light absorption variable part.
  • the optical state can be gradually changed in the plane.
  • the light reflection variable portion is arranged on the second surface side of the planar light emitting portion and the light scattering variable portion, it is possible to obtain highly efficient light emission. As a result, a planar light emitter excellent in optical characteristics can be obtained.
  • FIG. 2 is composed of FIGS. 2A and 2B.
  • 2A and 2B are schematic views illustrating an example of a stepped optical variable unit having a control electrode, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view.
  • FIG. 3 is composed of FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 3A is a schematic graph showing the relationship between the drive voltage and the light transmittance in a stepped optical variable unit having a control electrode.
  • FIG. 3B is a schematic plan view of a stepped optical variable unit having a control electrode.
  • FIG. 4 is composed of FIGS. 4A, 4B, and 4C.
  • FIG. 4 is composed of FIGS. 4A, 4B, and 4C.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of how the optical state of the planar light emitter gradually changes in the plane.
  • FIG. 4A shows a non-transparent state.
  • FIG. 4B shows the transition state.
  • FIG. 4C shows the transparent state.
  • It is a typical top view which shows an example of the control electrode which an electrical resistance inclines in a surface. It is typical sectional drawing which shows an example of the structure where two corresponding electrodes were shared.
  • FIG. 7 is composed of FIGS. 7A, 7B and 7C.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a state in which the optical state of the planar light emitter gradually changes in the plane.
  • FIG. 7A shows a transparent state.
  • FIG. 7B shows the transition state.
  • FIG. 7C shows a non-transparent state.
  • FIG. 8 includes FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of a state in which the optical state of the planar light emitter gradually changes in the plane.
  • FIG. 8A shows a transparent state.
  • FIG. 8B shows the transition state.
  • FIG. 8C shows a non-transparent state.
  • FIG. 9 is composed of FIGS. 9A to 9N.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the function of each part of the planar light emitter.
  • FIG. 9A shows a state where the light reflectivity is functioning.
  • FIG. 9B shows a state where light is emitted.
  • FIG. 9C shows a state where the light scattering property is functioning.
  • FIG. 9D shows a state where the light reflectivity is functioning and emitting light.
  • FIG. 9A shows a transparent state.
  • FIG. 8B shows the transition state.
  • FIG. 8C shows a non-transparent state.
  • FIG. 9 is
  • the light scattering variable unit 20 can adjust the degree of light scattering.
  • the light reflection variable unit 30 can adjust the degree of light reflectivity.
  • the light absorption variable unit 40 can adjust the degree of light absorption.
  • the plurality of power supply terminals 8 are connected to at least one of the plurality of electrodes 5.
  • the plurality of electrodes 5 includes a first pair of electrodes 5a and 5b, a second pair of electrodes 5x and 5y, a third pair of electrodes 5p and 5q, and a fourth pair of electrodes 5m and 5n. Defined as a collection of The plurality of power supply terminals 8 supply power. This power is controlled in a plurality of stages at least one of current and voltage.
  • the planar light emitter 100 has a first surface F1 configured to extract light from the planar light emitting unit 10 and a second surface F2 disposed on the opposite side of the first surface F1. .
  • the light scattering variable unit 20, the planar light emitting unit 10, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 are arranged in the thickness direction of the planar light emitter 100 between the first surface F1 and the second surface F2. ing.
  • the light reflection variable unit 30 is disposed on the second surface F2 side with respect to the planar light emitting unit 10 and the light scattering variable unit 20.
  • the planar light emitter 100 can have different optical states by having the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40. Further, by having the electrodes 5 connected to the plurality of power supply terminals 8, the optical state can be gradually changed in the plane. In addition, since the light reflection variable portion 30 is arranged on the second surface F2 side with respect to the planar light emitting portion 10 and the light scattering variable portion 20, highly efficient light emission can be obtained. As a result, it is possible to obtain the planar light emitter 100 having excellent optical characteristics.
  • FIG. 1 is an example of a planar light emitter 100.
  • the example of FIG. 1 is an embodied example of the present invention, and the present invention is not limited to this.
  • the planar light-emitting body 100 and the components therein are schematically illustrated, and their actual dimensional relationships and the like may be different from those in the drawings.
  • the configurations given the same reference numerals indicate the same configurations, and the descriptions given regarding the configurations of the reference numbers are applicable in common.
  • the planar light emitter 100 emits light in a planar shape.
  • the light emitting surface includes a flat surface and a curved surface.
  • the light emitting surface may be composed of only a flat surface.
  • the light emitting surface may be composed only of a curved surface.
  • the light emitting surface can be an arcuate surface.
  • the light emitting surface may include both a flat surface and a curved surface.
  • the planar light emitter 100 has a plurality of electrodes 5.
  • the plurality of electrodes 5 are light transmissive. Thereby, the planar light-emitting body 100 with a high optical characteristic can be obtained.
  • the electrode 5 functions as an electrode for driving the planar light emitter 100.
  • the planar light emitter 100 can exhibit a state of being transparent as a whole.
  • the electrode 5 can be composed of a transparent conductive layer.
  • a transparent metal oxide, a conductive particle-containing resin, a metal thin film, or the like can be used.
  • the electrode 5 may be made of a conductive material optimized in each part.
  • transparent metal oxides such as ITO and IZO are exemplified.
  • the electrode 5 made of a transparent metal oxide is preferably used for the electrode 5 of the planar light emitting unit 10.
  • the electrode 5 may be a layer containing silver nanowires or a transparent metal layer such as thin film silver.
  • the electrode 5 may be a laminate of a transparent metal oxide layer and a metal layer.
  • the electrode 5 may be one in which an auxiliary wiring is provided on a transparent conductive layer.
  • the electrode 5 may have a heat shielding effect. Thereby, heat insulation can be improved.
  • the plurality of electrodes 5 may be configured to be electrically connected to a power source.
  • the planar light-emitting body 100 may have an electrode pad, an electrical connection part that electrically collects the electrode pad, and the like for connection to a power source.
  • the electrical connection part may be constituted by a plug or the like.
  • the electrode 5 is connected to a power source by wiring.
  • the planar light emitter 100 may be constituted by a part up to the middle of the wiring (a part up to a plug or the like).
  • the planar light emitter 100 may include a power source.
  • the planar light emitter 100 preferably has a plurality of substrates 6.
  • the plurality of substrates 6 are light transmissive. Thereby, the planar light-emitting body 100 with a high optical characteristic can be obtained.
  • the substrate 6 can function as a substrate for supporting each layer of the planar light emitter 100.
  • the substrate 6 can function as a substrate for sealing each layer of the planar light emitter 100.
  • the plurality of substrates 6 are arranged in the thickness direction.
  • the planar light emitter 100 includes a planar light emitting unit 10, a light scattering variable unit 20, a light reflection variable unit 30, and a light absorption variable unit 40 between two substrates 6 arranged on the outside of the plurality of substrates 6. Are preferably arranged. Thereby, each part can be protected by the substrate 6. It is preferable that the substrate 6 is disposed on the surfaces on both sides of the planar light emitter 100. The two opposing substrates 6 become the substrates 6 at the end in the thickness direction.
  • the planar light emitter 100 may have one or a plurality of other substrates 6 between two opposing substrates 6 arranged at the end in the thickness direction.
  • thickness direction means the thickness direction of the planar light emitter 100 unless otherwise specified.
  • the thickness direction is indicated by D1.
  • the thickness direction may be a direction perpendicular to the surface of the substrate 6.
  • each layer of the planar light emitter 100 extends in the horizontal direction and the direction perpendicular to the paper surface.
  • the surface direction may be referred to as a horizontal direction and a direction perpendicular to the paper surface.
  • the “plan view” means a case when viewed along a direction (thickness direction D1) perpendicular to the surface of the substrate 6.
  • the plurality of substrates 6 are bonded at the ends. Adhesion is performed by an adhesive. An adhesive portion 7 is formed from an adhesive. A gap is provided between adjacent substrates 6 in the thickness direction. The layers constituting each part of the planar light emitter 100 are disposed in the gaps between the substrates 6. The gap between the adjacent substrates 6 is provided with the bonding portion 7 as a spacer. It is preferable that the adhesion part 7 has moisture resistance. Thereby, deterioration of the planar light emitter 100 can be suppressed.
  • Resin can be used as the material of the bonding part 7.
  • the resin it is preferable to use a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like.
  • the bonding portion 7 may include a spacer material such as particles. Thereby, the thickness of the gap between the substrates 6 can be ensured.
  • a glass substrate, a resin substrate, or the like can be used as the substrate 6, a glass substrate, a resin substrate, or the like.
  • the substrate 6 is composed of a glass substrate, since the glass is highly transparent, it is possible to obtain the planar light emitter 100 having excellent optical characteristics. Further, since glass has low moisture permeability, moisture can be prevented from entering the sealed region. Thin film glass can be used as the substrate 6. In that case, it is possible to obtain a flexible planar light-emitting body 100 in addition to high transparency and high moisture resistance. Further, when a resin substrate is used as the substrate 6, since the resin is not easily broken, a safe planar light emitter 100 in which scattering at the time of breakage is suppressed can be obtained.
  • the two substrates 6 arranged on the outside are preferably glass substrates.
  • the planar light-emitting body 100 with excellent optical characteristics can be obtained.
  • All of the plurality of substrates 6 may be glass substrates. In that case, optical conditions can be easily controlled, and optical characteristics can be enhanced.
  • Any one or more of the inner substrates 6 may be a resin substrate. In that case, the scattering at the time of destruction can be suppressed and the safe planar light-emitting body 100 can be obtained.
  • the surface of the substrate 6 may be covered with an antifouling material. In that case, contamination on the surface of the substrate 6 can be reduced.
  • the antifouling material is preferably coated on the outer surface of the substrate 6 disposed outside.
  • the substrate 6 may be covered with an ultraviolet reflecting material or an ultraviolet absorbing material. In that case, deterioration of the material included in the planar light emitter 100 can be prevented.
  • the surface may be coat
  • the substrates 6 disposed at both ends in the thickness direction of the planar light emitter 100 are a substrate 6a and a substrate 6e.
  • the other substrate 6 becomes the internal substrate 6.
  • the substrate 6 b serves as the substrate 6 that supports or seals the light scattering variable portion 20 and the substrate 6 that supports or seals the planar light emitting portion 10.
  • the substrate 6 c serves as the substrate 6 that supports or seals the planar light emitting unit 10 and the substrate 6 that supports or seals the light reflection variable unit 30.
  • the substrate 6 d serves as both the substrate 6 that supports or seals the light reflection variable portion 30 and the substrate 6 that supports or seals the light absorption variable portion 40.
  • the internal substrate 6 may be divided.
  • the substrate 6b may be divided into a substrate 6 disposed on the light scattering variable unit 20 side and a substrate 6 disposed on the planar light emitting unit 10 side. In this case, the formation of the light scattering variable portion 20 and the formation of the planar light emitting portion 10 can be performed independently, which can be advantageous in manufacturing. The same applies to the other internal substrates 6 (substrate 6c, substrate 6d).
  • the planar light emitting unit 10 is composed of a light-transmitting organic EL element.
  • the organic EL element may be transparent.
  • the organic EL element may be translucent.
  • the organic EL element is preferably transparent.
  • a moisture-proof material may be coated on the organic EL element. In this case, the sealing performance can be improved. It is preferable that the moisture-proof material is transparent.
  • the planar light emitting unit 10 includes a pair of electrodes 5a and 5b and an organic light emitting layer 1 disposed between the pair of electrodes 5a and 5b.
  • An organic EL element is an element which has the structure by which the organic light emitting layer 1 is arrange
  • the organic light emitting layer 1 has light transmittance.
  • the electrodes 5a and 5b are light transmissive. Therefore, at the time of light emission, the light emitted from the organic light emitting layer 1 can be emitted to both sides in the thickness direction. When light is not emitted, light from the outside can be transmitted from one side to the other side.
  • the electrode 5a and the electrode 5b are a pair of electrodes.
  • One of the electrode 5a and the electrode 5b constitutes an anode, and the other constitutes a cathode.
  • the electrode 5a is disposed on the first surface F1 side, and the electrode 5b is disposed on the second surface F2 side.
  • the electrode 5a is an electrode on the light extraction side.
  • the electrode 5a is composed of a cathode and the electrode 5b is composed of an anode.
  • the electrode 5a may be comprised with the anode and the electrode 5b may be comprised with the cathode.
  • the organic light emitting layer 1 is a layer having a function of causing light emission, and includes a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting material-containing layer (a layer containing a light emitting material), an electron transport layer, an electron injection layer, an intermediate layer, and the like. It can be constituted by a plurality of functional layers appropriately selected. Of course, the organic light emitting layer 1 may be composed of a single layer of the light emitting material containing layer. In the organic EL element, a voltage is applied to the electrode 5a and the electrode 5b, and electricity is caused to flow between them, whereby holes and electrons are combined in the organic light emitting layer 1 (light emitting material-containing layer) to generate light emission. .
  • the planar light emitting unit 10 is disposed between adjacent substrates 6.
  • the planar light emitting unit 10 is disposed between the substrate 6b and the substrate 6c.
  • the planar light emitting unit 10 is sealed by being disposed between the two substrates 6. By the sealing, the deterioration of the organic light emitting layer 1 is suppressed.
  • the two substrates 6 are a pair.
  • an organic EL element is formed by lamination.
  • a formation substrate for stacking is required.
  • the formation substrate is formed of at least one of the pair of substrates 6.
  • the substrate 6 facing the formation substrate is a sealing substrate.
  • the sealing substrate is formed of the pair of substrates 6 that is not the formation substrate.
  • the organic EL element emits light in the organic light emitting layer 1 by passing electricity between the electrode 5a and the electrode 5b.
  • the electrode 5a and the electrode 5b may be electrically connected to a power source by wiring.
  • a current flows through the organic EL element.
  • the power source of the organic EL element may be constituted by a direct current power source.
  • the direction of current is generally one direction. Stable light emission can be obtained with a DC power supply.
  • the light emission color of the organic EL element may be white, blue, green, or red. Of course, it may be an intermediate color between blue and green or green and red. Further, the color may be adjusted by the applied current.
  • the light scattering variable portion 20 is a portion where the light scattering property changes.
  • the light scattering variable unit 20 is configured such that the degree of light scattering can be adjusted.
  • the adjustment of the degree of light scattering property may mean that the high scattering state and the low scattering state can be adjusted.
  • that the degree of light scattering is adjustable may be that the state having light scattering and the state having no light scattering can be adjusted. If the degree of light scattering is adjustable, the optical state can be changed, and the planar light-emitting body 100 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • the light scattering variable portion 20 may be formed in a layer shape.
  • the high scattering state is a state where the light scattering property is high.
  • the high scattering state is, for example, a state in which light incident from one surface changes its traveling direction into various directions due to scattering and is dispersed and emitted to the other surface.
  • the high scattering state may be a state in which an object appears blurry when an object existing from one surface side to the other surface side is viewed.
  • the highly scattering state can be a translucent state.
  • the light scattering variable unit 20 When the light scattering variable unit 20 exhibits light scattering properties, the light scattering variable unit 20 functions as a scattering layer that scatters light.
  • the low scattering state is a state where light scattering property is low or light scattering property is not present.
  • the low scattering state is, for example, a state in which light incident from one surface is emitted to the other surface while maintaining the traveling direction as it is.
  • the low scattering state may be a state where an object can be clearly visually recognized when an object existing on the other surface side is viewed from one surface side.
  • the low scattering state can be a transparent state.
  • the light scattering variable unit 20 exhibits a light scattering property between a high scattering state having a high light scattering property, a low scattering state having a low light scattering property or no light scattering property, and a high scattering state and a low scattering state. It is preferable that it is comprised so that it can have a state.
  • the ability to exhibit light scattering properties between the high scattering state and the low scattering state can impart moderate light scattering properties, so that the optical state can be varied highly and optically. The characteristics can be further improved.
  • a state that exhibits light scattering between the high scattering state and the low scattering state is referred to as a medium scattering state.
  • the medium scattering state may have at least one scattering state between the high scattering state and the low scattering state. For example, if the light scattering property can be changed by switching between three states of a high scattering state, a medium scattering state, and a low scattering state, the optical characteristics are improved. It is a preferable aspect that the medium scattering state has a plurality of states in which the degree of scattering is in a plurality of stages between the high scattering state and the low scattering state. Thereby, since the degree of scattering is in a plurality of stages, the optical characteristics can be further improved.
  • the light scattering property can be changed in a stepwise manner by switching a plurality of states of a high scattering state, a plurality of medium scattering states, and a low scattering state
  • the medium scattering state is configured to continuously change from the high scattering state to the low scattering state between the high scattering state and the low scattering state.
  • the optical state can be changed with high variation, and the optical characteristics can be further improved.
  • the light scattering property can be changed between a high scattering state and a low scattering state so as to exhibit the desired light scattering property, an intermediate state can be created, so that the optical characteristics are improved.
  • the light scattering variable unit 20 has a medium scattering state
  • the light scattering variable unit 20 is preferably configured to maintain the medium scattering state.
  • the light scattering variable unit 20 may scatter at least a part of visible light.
  • the light scattering variable unit 20 is preferably one that scatters all visible light.
  • the light scattering variable unit 20 may scatter infrared rays or scatter ultraviolet rays.
  • the light scattering variable unit 20 is preferably configured so as to be able to change at least one of the scattering amount and the scattering direction.
  • the change in the scattering amount and the scattering direction may be performed in a medium scattering state.
  • Changing the amount of scattering means changing the intensity of scattering.
  • Changing the scattering direction means changing the directionality of scattering.
  • the light scattering variable portion 20 In a state where the light scattering variable portion 20 exhibits light scattering properties, the light scattering variable portion 20 has a scattering property for light in a direction from the second surface F2 to the first surface F1 rather than light in a direction from the first surface F1 to the second surface F2. Is preferably high. Thereby, since the light from the planar light emission part 10 can be scattered more, an optical characteristic can be improved.
  • the light scattering variable portion 20 can be formed with an appropriate structure capable of changing the degree of light scattering.
  • the light scattering variable unit 20 may be electric field modulation. Electric field modulation is a method in which the light scattering property is changed by applying an electric field.
  • the planar light emitter 100 is configured so that the light scattering property of the light scattering variable portion 20 can be controlled. If the light scattering variable portion 20 is electric field modulation, the light scattering property can be easily changed by the electric field, so that the optical characteristics can be improved.
  • the light scattering variable unit 20 is configured to be capable of transmitting light. In the high scattering state, the light scattering variable unit 20 may be translucent. In the low scattering state, the light scattering variable unit 20 may be transparent. In the medium scattering state, the light scattering variable unit 20 may be translucent with higher transparency than in the high scattering state.
  • the light scattering variable unit 20 includes a pair of electrodes 5x and 5y and a light scattering variable layer 2 disposed between the pair of electrodes 5x and 5y.
  • the electrode 5x is disposed on the first surface F1 side
  • the electrode 5y is disposed on the second surface F2 side.
  • the light scattering variable unit 20 has a configuration in which the light scattering variable layer 2 is disposed between the electrode 5x and the electrode 5y.
  • the light scattering variable layer 2 has at least a high scattering state and a low scattering state.
  • the light scattering variable layer 2 preferably has a medium scattering state.
  • the electrode 5x and the electrode 5y have optical transparency. Therefore, when the light scattering variable layer 2 has a light scattering property, the light incident on the light scattering variable portion 20 can be scattered. In addition, when the light scattering variable layer 2 is not in a light scattering state, the light incident on the light scattering variable portion 20 can be emitted as it is.
  • the light scattering variable unit 20 changes the degree of light scattering in the light scattering variable layer 2 by applying a voltage between the electrode 5x and the electrode 5y.
  • the electrode 5x and the electrode 5y may be electrically connected to a power source by wiring.
  • a voltage is applied to the light scattering variable unit 20 by supplying power from the power source.
  • the power source of the light scattering variable unit 20 can be configured by an AC power source. There are many materials whose light scattering property changes due to an electric field, and it becomes impossible to maintain the light scattering state at the time of voltage application as time passes from the start of voltage application. In an AC power supply, a voltage can be applied alternately in both directions, and a voltage can be applied substantially continuously by changing the direction of the voltage.
  • the AC waveform is preferably a rectangular wave.
  • the amount of voltage to be applied is likely to be constant, so that it becomes possible to stabilize the light scattering property.
  • the alternating current may be a pulse.
  • the intermediate scattering state can be formed by controlling the amount of voltage applied.
  • the material of the light scattering variable layer 2 a material whose molecular orientation is changed by electric field modulation can be used.
  • a liquid crystal material etc. are mentioned.
  • a polymer dispersed liquid crystal As a material of the light scattering variable layer 2, it is preferable to use a polymer dispersed liquid crystal. In the polymer-dispersed liquid crystal, since the liquid crystal is held by the polymer, the stable light scattering variable layer 2 can be formed.
  • the polymer dispersed liquid crystal is called PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal).
  • a solid substance whose scattering property is changed by an electric field is also preferably used.
  • the polymer dispersed liquid crystal may be composed of a resin portion and a liquid crystal portion.
  • the resin part is formed of a polymer. It is preferable that the resin part has optical transparency. Thereby, the light scattering variable portion 20 can be made light transmissive.
  • the resin portion can be formed of a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like.
  • the liquid crystal part is a part where the liquid crystal structure is changed by an electric field. A nematic liquid crystal or the like is used for the liquid crystal part.
  • the polymer-dispersed liquid crystal is a preferred embodiment having a structure in which the liquid crystal portion is present in a dot shape in the resin portion.
  • the polymer dispersed liquid crystal may have a sea-island structure in which the resin portion forms the sea and the liquid crystal portion forms the island.
  • the polymer-dispersed liquid crystal is a preferable embodiment in which the liquid crystal part is irregularly connected in a mesh shape in the resin part.
  • the polymer-dispersed liquid crystal may have a structure in which the resin part is present in a dot shape in the liquid crystal part, or in which the resin part is irregularly connected in a mesh shape in the liquid crystal part.
  • the light scattering variable unit 20 is preferably in a light scattering state when no voltage is applied and in a light transmission state when a voltage is applied. Such control can be performed in the polymer dispersed liquid crystal. This is because the alignment of liquid crystals can be made uniform by applying a voltage. In the polymer-dispersed liquid crystal, the light scattering variable portion 20 that is thin and has high scattering properties can be formed. Of course, the light scattering variable unit 20 may be in a light transmission state when no voltage is applied and in a light scattering state when a voltage is applied.
  • the light scattering variable layer 2 is a preferred embodiment in which the light scattering state is maintained when a voltage is applied. Thereby, a voltage is applied when it is desired to change the light scattering state, and it is not necessary to apply a voltage when it is not, so that the power efficiency is increased.
  • the property of maintaining the light scattering state is called hysteresis. This property may be called memory property (memory property).
  • Hysteresis can be exerted by applying a voltage higher than a predetermined voltage. The longer the time during which the light scattering state is maintained, the better. For example, it is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, further preferably 6 hours or longer, more preferably 12 hours or longer, more preferably 24 hours or longer. More preferable.
  • the light reflection variable portion 30 is a portion where the light reflectivity changes.
  • the light reflection variable unit 30 is configured such that the degree of light reflectivity can be adjusted.
  • the adjustment of the degree of light reflectivity may mean that the high reflection state and the low reflection state can be adjusted.
  • the adjustment of the degree of light reflectivity may be that the state having light reflectivity and the state having no light reflectivity can be adjusted. If the degree of light reflectivity is adjustable, the optical state can be changed, and the planar light-emitting body 100 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • the light reflection variable portion 30 may be formed in a layer shape.
  • the high reflection state is a state with high light reflectivity.
  • the high reflection state is, for example, a state in which light incident on one surface is changed to the opposite direction due to reflection and is emitted to the incident side.
  • the highly reflective state may be a state in which an object existing on one surface side from the other surface side cannot be visually recognized.
  • the high reflection state may be a state in which an object existing on the same surface side is visually recognized when the light reflection variable unit 30 is viewed from one surface side.
  • the highly reflective state can be a mirror state. When the light reflection variable unit 30 exhibits light reflectivity, the light reflection variable unit 30 functions as a reflection layer that reflects light.
  • the low reflection state is a state where light reflectivity is low or no light reflectivity.
  • the low reflection state is, for example, a state in which light incident from one surface is emitted to the other surface while maintaining the traveling direction as it is.
  • the low reflection state may be a state in which an object can be clearly visually recognized when an object existing on the other surface side is viewed from one surface side.
  • the low reflection state can be a transparent state.
  • the light reflection variable unit 30 exhibits a light reflection property between a high reflection state with high light reflection property, a low reflection state with low light reflection property or no light reflection property, and a high reflection state and a low reflection state. It is preferable that it is comprised so that it can have a state.
  • the ability to exhibit light reflectivity between the high reflection state and the low reflection state can provide moderate light reflectivity, so that the optical state can be varied highly and optically. The characteristics can be further improved.
  • a state that exhibits light reflectivity between the high reflection state and the low reflection state is referred to as a medium reflection state.
  • the intermediate reflection state is configured to continuously change from the high reflection state to the low reflection state between the high reflection state and the low reflection state.
  • the optical state can be changed with high variations, and the optical characteristics can be further improved.
  • the light reflection variable unit 30 has the intermediate reflection state
  • the light reflection variable unit 30 is preferably configured to maintain the intermediate reflection state.
  • the light reflection variable unit 30 may reflect at least a part of visible light. It is preferable that the light reflection variable unit 30 reflects all visible light.
  • the light reflection variable unit 30 may reflect infrared rays.
  • the light reflection variable unit 30 may reflect ultraviolet rays. When the light reflection variable portion 30 reflects all visible light, ultraviolet light, and infrared light, a stable planar light emitting body 100 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • the light reflection variable unit 30 is preferably configured so as to be able to change the shape of the reflection spectrum.
  • the change in the reflection spectrum may be performed in the middle reflection state.
  • the change in the shape of the reflection spectrum means that the spectrum shape of the light incident on the light reflection variable unit 30 and the light reflected by the light reflection variable unit 30 are different.
  • the reflection spectrum is changed by changing the reflection wavelength.
  • the shape of the reflection spectrum changes by strongly reflecting only blue light, strongly reflecting only green light, or strongly reflecting only red light.
  • the reflection spectrum changes the color of light extracted from the planar light emitting unit 10 changes. Therefore, toning (color adjustment) can be performed, and optical characteristics can be improved.
  • the light reflection variable unit 30 is preferably configured so as to be able to reflect light without changing the shape of the reflection spectrum. In that case, since there is no change in the spectrum between the incident light and the reflected light, the degree of reflection can be simply weakened. When it becomes possible to control the intensity of the reflectivity, light control (brightness adjustment) can be performed, and optical characteristics can be improved.
  • the light reflection variable unit 30 In a state where the light reflection variable unit 30 exhibits light reflectivity, the light reflection variable unit 30 is more reflective to light in the direction from the first surface F1 to the second surface F2 than in the direction from the second surface F2 to the first surface F1. Is preferably high. Thereby, since the light from the planar light emission part 10 can be reflected more, an optical characteristic can be improved.
  • the light reflection variable portion 30 can be formed with an appropriate structure that can change the degree of light reflectivity.
  • the light reflection variable unit 30 may be electric field modulation. Electric field modulation is a method in which light reflectivity changes by applying an electric field.
  • the planar light emitter 100 is configured so that the light reflectivity of the light reflection variable portion 30 can be controlled. If the light reflection variable portion 30 is electric field modulation, the light reflectivity can be easily changed by the electric field, so that the optical characteristics can be improved.
  • the light reflection variable unit 30 is configured to be capable of transmitting light.
  • the light reflection variable unit 30 may be opaque.
  • the light reflection variable portion 30 is preferably in a mirror shape.
  • the light reflection variable unit 30 may be transparent.
  • the light reflection variable unit 30 may be translucent. At this time, a part of the light may be reflected and a part of the light may be transmitted.
  • the light reflection variable unit 30 includes a pair of electrodes 5p and 5q and a light reflection variable layer 3 disposed between the pair of electrodes 5p and 5q.
  • the electrode 5p is disposed on the first surface F1 side
  • the electrode 5q is disposed on the second surface F2 side.
  • the light reflection variable section 30 has a configuration in which the light reflection variable layer 3 is disposed between the electrode 5p and the electrode 5q.
  • the light reflection variable layer 3 is a layer whose light reflectivity changes.
  • the light reflection variable layer 3 has at least a high reflection state and a low reflection state.
  • the light reflection variable layer 3 preferably has a middle reflection state.
  • the electrode 5p and the electrode 5q are light transmissive. Therefore, when the light reflection variable layer 3 has a light reflectivity, the light incident on the light reflection variable portion 30 can be reflected. Further, when the light reflection variable layer 3 is not in a light reflective state, the light incident on the light reflection variable portion 30 can be emitted as it is.
  • the light reflection variable portion 30 is disposed between the adjacent substrates 6.
  • the light reflection variable section 30 is disposed between the substrate 6c and the substrate 6d.
  • the light reflection variable portion 30 is disposed between the two substrates 6 to be sealed. By sealing, the light reflection variable layer 3 is held, and its deterioration is further suppressed.
  • the two substrates 6 are a pair.
  • the light reflection variable portion 30 is formed by lamination. At that time, a formation substrate for stacking is required.
  • the formation substrate is formed of at least one of the pair of substrates 6.
  • the substrate 6 facing the formation substrate is a sealing substrate.
  • the sealing substrate is formed of the pair of substrates 6 that is not the formation substrate.
  • the light reflection variable portion 30 changes the degree of light reflectivity in the light reflection variable layer 3 by applying a voltage between the electrode 5p and the electrode 5q.
  • the electrode 5p and the electrode 5q may be electrically connected to a power source by wiring.
  • a voltage is applied to the light reflection variable unit 30 by supplying power from the power source.
  • the power source of the light reflection variable unit 30 may be constituted by an AC power source.
  • AC power supply There are many materials whose light reflectivity changes due to an electric field, and the light reflectivity state at the time of voltage application cannot be maintained over time from the start of voltage application. In an AC power supply, a voltage can be applied alternately in both directions, and a voltage can be applied substantially continuously by changing the direction of the voltage. Therefore, stable light reflectivity can be obtained by the AC power supply.
  • the AC waveform is preferably a rectangular wave.
  • the amount of voltage to be applied is likely to be constant, so that the light reflectivity can be more stabilized.
  • the alternating current may be a pulse.
  • the intermediate reflection state can be formed by controlling the voltage application amount.
  • a material whose molecular orientation is changed by electric field modulation can be used.
  • Examples thereof include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, and electrochromic.
  • the cholesteric liquid crystal may be a nematic liquid crystal having a spiral structure.
  • the cholesteric liquid crystal may be a chiral nematic liquid crystal.
  • the cholesteric liquid crystal is referred to as CLC (Cholistic Liquid Crystal).
  • CLC Chemical Liquid Crystal
  • liquid crystal state By changing the liquid crystal state by an electric field, it is possible to control between light reflectivity and light transmissivity.
  • electrochromic a color change phenomenon of a substance due to an electrochemical reversible reaction (electrolytic oxidation-reduction reaction) by applying a voltage can be used, and it is possible to control between light reflectivity and light transmissivity.
  • cholesteric liquid crystal As a material for the light reflection variable layer 3, cholesteric liquid crystal can be preferably used.
  • the light reflection variable section 30 is preferably in a light reflecting state when no voltage is applied and in a light transmitting state when a voltage is applied.
  • cholesteric liquid crystal such control can be performed. This is because the alignment of liquid crystals can be made uniform by applying a voltage.
  • the light reflection variable portion 30 which is thin and highly reflective can be formed. A state in which only specific light is reflected without applying a voltage is referred to as planar alignment, and a state in which light is applied by applying a voltage is sometimes referred to as focal conic alignment.
  • the light reflection variable unit 30 may be in a light transmission state when no voltage is applied and in a light reflection state when a voltage is applied.
  • the light reflection variable layer 3 is preferably one in which the light reflection state is maintained when a voltage is applied. Thereby, a voltage is applied when it is desired to change the light reflection state, and when it is not, it is not necessary to apply a voltage, which increases power efficiency.
  • the property that the light reflection state is maintained is called hysteresis. This property may be called memory property (memory property). Since the ferroelectric liquid crystal has a large hysteresis effect, it can exhibit a memory effect.
  • Hysteresis can be exerted by applying a voltage higher than a predetermined voltage. The longer the time during which the light reflection state is maintained, the better. For example, it is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, further preferably 6 hours or longer, more preferably 12 hours or longer, more preferably 24 hours or longer. More preferable.
  • the light absorption variable part 40 is a part where the light absorption changes.
  • the light absorption variable unit 40 is configured so that the degree of light absorption can be adjusted. That the degree of light absorption is adjustable may be that the high absorption state and the low absorption state can be adjusted. Alternatively, the fact that the degree of light absorption can be adjusted may mean that the state having light absorption and the state having no light absorption can be adjusted. If the degree of light absorption is adjustable, the optical state can be changed, and the planar light-emitting body 100 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • the light absorption variable portion 40 may be formed in a layer shape.
  • High absorption state is a state with high light absorption.
  • the high absorption state is, for example, a state in which light incident from one surface does not exit to the other surface due to absorption.
  • the high absorption state may be a state in which an object existing on one surface side from the other surface side cannot be visually recognized.
  • the high absorption state may be a state where an object existing on the other surface side from both sides cannot be visually recognized.
  • the superabsorbent state can be an opaque state.
  • the light absorption variable portion 40 can be black. When the light absorption variable part 40 exhibits light absorptivity, the light absorption variable part 40 functions as an absorption layer that absorbs light.
  • the low absorption state is a state where the light absorption is low or there is no light absorption.
  • the low absorption state is, for example, a state in which light incident from one surface is not absorbed and is emitted to the other surface while maintaining the traveling direction as it is.
  • the low absorption state may be a state where an object can be clearly visually recognized when an object existing on the other surface side is viewed from one surface side.
  • the low absorption state can be a transparent state.
  • the light absorption variable unit 40 exhibits light absorption between a high absorption state with high light absorption, a low absorption state with low or no light absorption, and a high absorption state and a low absorption state. It may be configured to have a state. The ability to exhibit light absorption between the high absorption state and the low absorption state can provide moderate light absorption, so that the optical state can be changed with high variations, and optical The characteristics can be further improved.
  • a state that exhibits light absorption between the high absorption state and the low absorption state is referred to as a medium absorption state.
  • the medium absorption state may have at least one absorption state between the high absorption state and the low absorption state. For example, if the light absorption can be changed by switching between three states of a high absorption state, a medium absorption state, and a low absorption state, the optical characteristics are improved. It is a preferable aspect that the intermediate absorption state has a plurality of states in which the degree of absorbency is in a plurality of stages between the high absorption state and the low absorption state. Thereby, since the degree of absorbency becomes a plurality of stages, the optical characteristics can be further improved.
  • the optical characteristics are improved.
  • the intermediate absorption state is configured to continuously change from the high absorption state to the low absorption state between the high absorption state and the low absorption state.
  • the optical state can be changed with high variations, and the optical characteristics can be further improved.
  • the light absorptivity can be changed between a high absorption state and a low absorption state so as to exhibit the desired light absorption, an intermediate state can be created, so that the optical characteristics are improved.
  • the light absorption variable part 40 has a medium absorption state, it is preferable that the light absorption variable part 40 is configured to maintain the medium absorption state.
  • the light absorption variable part 40 preferably absorbs at least part of visible light. Thereby, light emission can be made clear.
  • the light absorption variable unit 40 preferably absorbs all visible light. Thereby, the emission can be further clarified.
  • the light absorption variable unit 40 absorbs visible light
  • the light absorption variable unit 40 is preferably disposed between the light reflection variable unit 30 and the planar light emitting unit 10. Thereby, light emission can be made clearer.
  • the light absorption variable unit 40 may absorb infrared rays. When absorbing infrared rays, a heat shielding effect can be obtained.
  • the light absorption variable part 40 may absorb ultraviolet rays. Thereby, deterioration of the planar light emitter 100 can be suppressed.
  • the light absorption variable part 40 absorbs infrared rays or ultraviolet rays
  • the light absorption variable part 40 is preferably arranged on the second surface F2 side from the light reflection variable part 30. Thereby, it can suppress that infrared rays and an ultraviolet-ray deteriorate the planar light emission part 10, the light reflection variable part 30, and the light-scattering variable part 20.
  • the light absorption variable unit 40 preferably absorbs any one of visible light, ultraviolet light, and infrared light, more preferably absorbs two of these, and more preferably absorbs all of them.
  • the light absorption variable unit 40 may be configured to be able to change the shape of the absorption spectrum.
  • the change in the absorption spectrum may be performed in the medium absorption state.
  • the change in the shape of the absorption spectrum means that the spectrum shape of the light incident on the light absorption variable unit 40 and the light that has passed through the light absorption variable unit 40 are different.
  • the absorption spectrum is changed by changing the absorption wavelength. For example, the shape of the spectrum changes by strongly absorbing only blue light, strongly absorbing only green light, or strongly absorbing only red light.
  • the absorption spectrum changes the color of light passing through the planar light emitter 100 changes. Therefore, the toning (color adjustment) of the transmitted light can be performed, and the optical characteristics can be improved.
  • the light absorption variable portion 40 absorbs light in a direction from the second surface F2 toward the first surface F1 rather than light in a direction from the first surface F1 toward the second surface F2. Is preferably high. Thereby, deterioration of the planar light emitting unit 10 can be suppressed, or ultraviolet rays can be prevented from being emitted through the first surface F1.
  • the light absorption variable portion 40 can be formed with an appropriate structure that can change the degree of light absorption.
  • the light absorption variable unit 40 may be electric field modulation. Electric field modulation is a method in which light absorbency changes by applying an electric field.
  • the planar light emitter 100 is configured such that the light absorption of the light absorption variable portion 40 can be controlled. If the light absorption variable portion 40 is electric field modulation, the light absorption can be easily changed by the electric field, so that the optical characteristics can be improved.
  • the light absorption variable portion 40 is configured to be capable of transmitting light. In the high absorption state, the light absorption variable portion 40 may be opaque. In the low absorption state, the light absorption variable portion 40 may be transparent. In the middle absorption state, the light absorption variable portion 40 may be translucent.
  • the light absorption variable portion 40 includes a pair of electrodes 5m and 5n and a light absorption variable layer 4 disposed between the pair of electrodes 5m and 5n.
  • the electrode 5m is disposed on the first surface F1 side
  • the electrode 5n is disposed on the second surface F2 side.
  • the light absorption variable section 40 has a configuration in which the light absorption variable layer 4 is disposed between the electrode 5m and the electrode 5n.
  • the light absorption variable layer 4 has at least a high absorption state and a low absorption state.
  • the light absorption variable layer 4 preferably has a medium absorption state.
  • the electrode 5m and the electrode 5n are light transmissive. Therefore, when the light absorption variable layer 4 has a light absorption property, the light incident on the light absorption variable portion 40 can be absorbed. Further, when the light absorption variable layer 4 is not in a state of light absorption, the light incident on the light absorption variable portion 40 can be emitted as it is.
  • the light absorption variable part 40 is disposed between the adjacent substrates 6.
  • the light absorption variable portion 40 is disposed between the substrate 6d and the substrate 6e.
  • the light absorption variable part 40 is sealed by being disposed between the two substrates 6. By sealing, the light absorption variable layer 4 is held, and further its deterioration is suppressed.
  • the two substrates 6 are a pair.
  • the light absorption variable part 40 is formed by lamination. At that time, a formation substrate for stacking is required.
  • the formation substrate is formed of at least one of the pair of substrates 6.
  • the substrate 6 facing the formation substrate is a sealing substrate.
  • the sealing substrate is formed of the pair of substrates 6 that is not the formation substrate.
  • the light absorption variable portion 40 changes the degree of light absorption in the light absorption variable layer 4 by applying a voltage between the electrode 5m and the electrode 5n.
  • the electrode 5m and the electrode 5n may be electrically connected to a power source by wiring.
  • a voltage is applied to the light absorption variable unit 40 by supplying power from the power source.
  • the power source of the light absorption variable unit 40 may be configured by a DC power source or an AC power source, but is preferably configured by a DC power source. In a material whose light absorptivity changes due to an electric field, the light absorptivity can change due to the flow of electricity in one direction. Therefore, stable light absorption can be obtained by a DC power source.
  • the medium absorption state can be formed by controlling the amount of voltage or current applied.
  • the material for the light absorption variable layer 4 a material whose light absorption changes by electric field modulation can be preferably used.
  • the electric field modulation material include tungsten oxide.
  • the light absorption variable unit 40 is preferably in a light absorption state when no voltage is applied and is in a light transmission state when a voltage is applied.
  • the absorptivity can be changed by applying a voltage.
  • the alignment can be made uniform by applying a voltage.
  • the light absorption variable section 40 which is thin and has high absorbability can be formed.
  • the light absorption variable unit 40 may be in a light transmission state when no voltage is applied and in a light absorption state when a voltage is applied.
  • the light absorption variable layer 4 is preferably one in which the light absorption state when a voltage is applied is maintained. Thereby, a voltage is applied when it is desired to change the light absorption state, and it is not necessary to apply a voltage when it is not, so that the power efficiency is improved.
  • the property that the light absorption state is maintained is called hysteresis. This property may be called memory property (memory property).
  • Hysteresis can be exerted by applying a voltage higher than a predetermined voltage. The longer the time during which the light absorption state is maintained, the better. For example, it is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, further preferably 6 hours or longer, more preferably 12 hours or longer, more preferably 24 hours or longer. More preferable.
  • the planar light emitter 100 has a first surface F1 and a second surface F2.
  • the first surface F ⁇ b> 1 is a surface on one side of the planar light emitter 100.
  • the second surface F2 is the surface of the planar light emitter 100 that is opposite to the first surface F1. It can be said that one of the first surface F1 and the second surface F2 is the front surface and the other is the back surface.
  • the second surface F2 is disposed on the side opposite to the first surface F1.
  • the 1st surface F1 is comprised so that the light from the planar light emission part 10 may be taken out.
  • the first surface F1 may be called a main light emitting surface. It can be said that the 1st surface F1 is a surface of the direction which wants to obtain illumination.
  • the planar light-emitting body 100 is formed so that light emission can be taken out to one of the front and back surfaces.
  • the surface of the planar light emitting unit 10 on which light is to be extracted is the first surface F1.
  • the first surface F1 may be called a main light extraction surface.
  • the reason why the first surface F1 is mainly used is that the second surface F2 may serve as a subsidiary and the light from the planar light emitting unit 10 may be extracted from the second surface F2.
  • planar light emitter 100 a structure is formed in which light from the planar light emitting unit 10 is more likely to be emitted to the first surface F1 side than the second surface F2.
  • the planar light emitting unit 10 has a structure that easily emits light to the first surface F1 side rather than the second surface F2.
  • the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 are arranged in the thickness direction between the first surface F1 and the second surface F2.
  • the light reflection variable unit 30 is disposed on the second surface F2 side with respect to the planar light emitting unit 10 and the light scattering variable unit 20.
  • the light scattering variable unit 20, the planar light emitting unit 10, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 are arranged in this order from the first surface F1 side. The order of these parts may be different.
  • the light reflection variable unit 30 is disposed on the second surface F2 side with respect to the planar light emitting unit 10 and the light scattering variable unit 20. Therefore, since light can be extracted using reflection, it is possible to emit light with high efficiency, and it is possible to obtain the planar light emitting body 100 having excellent optical characteristics.
  • the light absorption variable portion 40 is preferably disposed on the second surface F2 side with respect to the planar light emitting portion 10. By having the light absorption variable portion 40, it is possible to absorb extra light, so that the contrast between the light emitting area and the non-light emitting area can be increased, and clearer light emission can be generated. Further, by absorbing light from the second surface F2 side, the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, and in some cases the light reflection variable unit 30 may not be irradiated with light from the outside. And deterioration of these portions can be suppressed.
  • the second surface F2 when the second surface F2 is disposed on the outdoor side or the like, external light including ultraviolet rays may enter the planar light emitter 100, but the light absorption variable portion 40 that can absorb ultraviolet rays is provided. Intrusion of ultraviolet rays can be suppressed.
  • the light scattering variable portion 20 is preferably disposed on the first surface F1 side with respect to the planar light emitting portion 10.
  • the light scattering property becomes high, the viewing angle dependency can be reduced, and light emission with less color change can be obtained depending on the viewing angle.
  • light extraction efficiency can be improved because more light can be extracted by the light scattering property.
  • FIG. 1 More preferable order of each part is as shown in FIG. 1 from the first surface F1 side.
  • Light scattering variable part 20 / planar light emitting part 10 / light reflection variable part 30 / light absorption variable part 40 Is the order.
  • FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of the plurality of electrodes 5 in the planar light emitter 100.
  • FIG. 2 is composed of FIGS. 2A and 2B.
  • at least one of the plurality of electrodes 5 serves as a control electrode 5H.
  • FIG. 2 shows a stepped optical variable unit 50 having a control electrode 5H.
  • the electrode 5 connected to the plurality of power supply terminals 8 is defined as a control electrode 5H.
  • at least one of the plurality of electrodes 5 is a control electrode 5H.
  • a plurality of power supply terminals 8 are connected to the control electrode 5H.
  • the power supply terminal 8 is a terminal for supplying power.
  • the power supplied to the power supply terminal 8 is obtained by controlling at least one of current and voltage in a plurality of stages.
  • a component having the control electrode 5 ⁇ / b> H in the planar light emitter 100 is defined as a stepped optical variable unit 50.
  • the power supply terminal 8 is composed of appropriate terminals exemplified in electrode pads, wiring connection structures, and the like.
  • the plurality of power supply terminals 8 are preferably arranged at least at four corners of a quadrilateral when the shape of the planar light emitter 100 is a quadrilateral. Thereby, variations in the way of supplying power can be increased, so that the optical state of the planar light emitter 100 can be effectively changed. More preferably, the plurality of power supply terminals 8 are also arranged in the middle of the square side.
  • the stepped optical variable unit 50 is preferably two or more of the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40, more preferably three or more, and all More preferably it is.
  • control electrodes 5H there may be a plurality of control electrodes 5H in the planar light emitter 100 or only one.
  • a plurality of control electrodes 5H are preferably present in the planar light emitter 100.
  • the control electrode 5H may be one of the electrodes 5a and 5b that form the first pair of the planar light emitting unit 10.
  • the control electrode 5H may be one of the second pair of electrodes 5x and 5y of the light scattering variable unit 20.
  • the control electrode 5H may be one of the electrodes 5p and 5q that form the third pair of the light reflection variable unit 30.
  • the control electrode 5H may be one of the electrodes 5m and 5n that form the fourth pair of the light absorption variable portion 40.
  • the electrode 5 paired with the control electrode 5H is defined as a corresponding electrode 5L.
  • the electrode 5a of the first pair of electrodes 5a and 5b is the control electrode 5H
  • the electrode 5b is the corresponding electrode 5L.
  • the corresponding electrode 5L may not be provided with the plurality of power supply terminals 8 that can be controlled in stages as described above.
  • the corresponding electrode 5L may be one in which power is applied with high uniformity in a plane from a terminal such as an electrode pad.
  • the corresponding electrode 5L may be configured with a control electrode 5H. In that case, both of the pair of electrodes 5 become the control electrodes 5H.
  • all of the plurality of electrodes 5 may be the control electrode 5H. In FIG.
  • each of the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 includes a control electrode 5H and a corresponding electrode 5L.
  • the first pair of electrodes 5a and 5b is a first control electrode 5H1 and a first corresponding electrode 5L1.
  • the second pair of electrodes 5x and 5y is a second control electrode 5H2 and a second corresponding electrode 5L2.
  • the third pair of electrodes 5p and 5q becomes the third control electrode 5H3 and the third corresponding electrode 5L3.
  • the fourth pair of electrodes 5m and 5n becomes a fourth control electrode 5H4 and a fourth corresponding electrode 5L4.
  • the electrode 5a is the first control electrode 5H1 and the electrode 5b is the first corresponding electrode 5L1, and the electrode 5a is the first corresponding electrode 5L1.
  • the electrode 5b is the first control electrode 5H1. The same case can be considered for the second to fourth electrodes 5 and 5.
  • the graded optical variable unit 50 includes a pair of electrodes 5H and 5L and a graded optical variable layer 51.
  • the stepped optical variable layer 51 is the organic light emitting layer 1.
  • the stepped optical variable layer 51 is the light scattering variable layer 2.
  • the stepped optical variable layer 51 is the light reflection variable layer 3.
  • the stepped optical variable layer 51 is the light absorption variable layer 4.
  • the plurality of power supply terminals 8 are configured to be able to supply power independently.
  • the power supplied from the power supply terminal 8 is one in which at least one of current and voltage is controlled in a plurality of stages.
  • the plurality of stages is to have at least one intermediate value state in addition to a high value state and a low value state in current or voltage.
  • the plurality of stages may be discontinuous or continuous.
  • the stepped optical variable unit 50 in the planar light emitter 100 there can be current driving and voltage driving.
  • the current driving the current value is controlled and the stepped optical variable unit 50 is driven.
  • the voltage drive the stepped optical variable unit 50 is driven by controlling the voltage value. Adopting one of current driving and voltage driving improves the driving.
  • the planar light emitting unit 10 (organic EL element) is preferably current driven. Therefore, in the planar light emitting unit 10, the current can be controlled in a plurality of stages.
  • the light scattering variable unit 20 is preferably voltage driven. Therefore, the voltage of the light scattering variable unit 20 can be controlled in a plurality of stages.
  • the light reflection variable section 30 is preferably voltage driven. Therefore, the voltage of the light reflection variable unit 30 can be controlled in a plurality of stages.
  • the light absorption variable section 40 is preferably current driven. Therefore, in the light absorption variable unit 40, the current can be controlled in a plurality of stages.
  • the stepwise optical variable section 50 can change its optical state in gradation in the plane by the action of the control electrode 5H.
  • the optical state at one point in the surface and the optical state at other points in the surface sufficiently different from the one point are changed.
  • the optical change of the stepped optical variable unit 50 is gradually exhibited from one corner toward the corner facing the corner. It can have the following behavior.
  • FIG. 3 is a graph and a diagram for explaining changes in the optical state of the stepped optical variable unit 50.
  • FIG. 3 is composed of FIGS. 3A and 3B.
  • FIG. 3 illustrates an aspect in which the optical state of the stepped optical variable unit 50 changes from non-transparent to transparent by controlling the voltage.
  • FIG. 3 shows an example of a change in the optical state of the stepped optical variable unit 50, and the mode of change in the optical state is not limited to this.
  • the non-transparency as described with reference to FIG. 3 is a state in which the transparency is low, and in a state in which an object placed on the other side of the stepped optical variable unit 50 is not visually recognized or clearly invisible. It may be.
  • the term “transparent” refers to a state in which the transparency is higher than that of non-transparent, and an object placed on the other side of the stepped optical variable unit 50 can be clearly seen.
  • the graded optical variable unit 50 is non-transparent when no voltage is applied, and the graded optical variable unit 50 is transparent when a voltage higher than a predetermined value is applied.
  • FIG. 3 will be described corresponding to a case where a voltage is applied from the power supply terminal 8p arranged in the upper right corner among the plurality of power supply terminals 8 in FIG.
  • the plurality of power supply terminals 8 can supply power independently. Therefore, for example, electric power can be supplied only from the upper right power supply terminal 8p. Further, the power supply terminal 8 can be controlled stepwise, and the voltage can be applied in multiple stages (different voltage values).
  • the light transmittance is low at all the points P1 to P3, and the graded optical variable unit 50 is non-transparent.
  • the voltage E1 (V) is applied from the upper right.
  • the light transmittance is improved and changes from non-transparent to transparent.
  • the light transmittance is increased at the central point P2, but the transparency is not as high as that at the upper right point P1, and the transparency is between non-transparent and transparent.
  • the non-transparent state is maintained. In this way, a state in which the transparency gradually changes from one point (upper right) to another point (lower left) appears in a gradation in the plane. This state is preferably maintained while the voltage E1 (V) is applied. Further, a voltage E2 (V) higher than the voltage E1 (V) is applied. For example, an example in which E1 is 100 (V) and E2 is 150 (V) can be given as a representative example. At the voltage E2 (V), the light transmittance is improved at the central point P2 and the lower left point P3, and changes from non-transparent to transparent.
  • the stepped optical variable unit 50 is entirely transparent in the plane.
  • the voltage gradually changes in the plane from non-transparent to transparent by controlling the voltage.
  • the transparency gradually spreads from the upper right to reach the lower left from the graph of FIG. 3A. It will be understood that such gradation-like optical changes are exhibited.
  • FIG. 3 is an example of power control and shows control by voltage, but control by current can be performed in the same manner.
  • the planar light emitting unit 10 organic EL element
  • when electricity is applied light is generated and can change from transparent to non-transparent.
  • the scattering variable unit 20 when a voltage is applied, the scattering property is lowered and can change from non-transparent to transparent.
  • the light reflection variable part 30 when a voltage is applied, the reflectivity becomes low and the light reflection variable part 30 can change from non-transparent to transparent.
  • the absorbency increases and the light absorption variable part 40 can change from transparent to non-transparent.
  • there may be an intermediate function state for example, a medium scattering state in the case of scattering
  • a change from a high function state to an intermediate function state or a function from an intermediate state function. May be a change to a low state or vice versa.
  • a change is called a gradation change.
  • FIG. 4 shows an example of a change in the optical state of the planar light emitter 100.
  • FIG. 4 is composed of FIGS. 4A, 4B, and 4C.
  • the gradation change control described in FIG. 3 is applied.
  • FIG. 4 the optical state of the planar light emitter 100 is changed so as to gradually become transparent from the upper right to the lower left by the action of the stepped optical variable unit 50.
  • the level of transparency is expressed by the dot density, and the higher the transparency, the lower the dot density.
  • FIG. 4A corresponds to the case of 0 (V) in FIG. 3A, and the planar light emitter 100 is totally non-transparent.
  • FIG. 4B corresponds to the case of E1 (V) in FIG. 3A, and the planar light emitting body 100 is transparent at the upper right, gradually decreases in transparency toward the lower left, and is not transparent at the lower left.
  • FIG. 4B is a state in the middle of the transition of transparency, and can be defined as a transition state.
  • FIG. 4C corresponds to the case of E2 (V) in FIG. 3A, and the planar light emitter 100 is entirely transparent. Thus, the planar light emitter 100 is controlled so that the transparency gradually changes to a gradation.
  • the transparency spreads in a ripple pattern This ripple may be a concentric circle centered on the upper right. Transparency changes from diagonal corner to corner.
  • the gradation method can be changed by controlling the power supply method. For example, it is possible to control such as gradually increasing the transparency from a corner different from the upper right, gradually increasing the transparency from the periphery toward the center, and increasing the transparency from the center toward the periphery.
  • the gradation change of the optical state between transparent and non-transparent is performed by any one or more of the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40. Preferably, all of these change the gradation.
  • the component that becomes the stepped optical variable unit 50 causes a gradation change.
  • the gradation change is performed in a plurality of parts, it is preferable that the plurality of parts perform the same gradation change. Thereby, the gradation change becomes more effective.
  • the above-described optical change control uses the in-plane electrical resistance of the electrode 5 (control electrode 5H).
  • the electrode 5 becomes planar, the electrical resistance increases and it becomes difficult for electricity to pass.
  • the electrode 5 having optical transparency tends to have high electrical resistance. Therefore, it becomes easy to change the optical state between a point near the power supply terminal 8 and a point far from the power supply terminal 8.
  • the planar electrical resistance may be a so-called sheet resistance.
  • the sheet resistance is preferably 10 ⁇ or more, and more preferably 20 ⁇ or more. Increasing the electrical resistance facilitates gradation change control. However, if the electrical resistance is increased too much, the drive voltage increases and power consumption increases.
  • the control electrode 5H preferably has the same or higher electrical resistance than the corresponding electrode 5L.
  • the electrical resistance of at least one control electrode 5H is the same as or higher than the electrical resistance of the paired corresponding electrode 5L.
  • the electric resistances of all the control electrodes 5H may be the same as or higher than the electric resistances of the corresponding electrodes 5L as a pair.
  • the pair of electrodes 5, 5 the one having the higher electric resistance becomes the control electrode 5 ⁇ / b> H is more advantageous in terms of configuration because it becomes easier to use the electric resistance in the surface.
  • the electrical resistances of the pair of electrodes 5 and 5 are the same, one of these may be the control electrode 5H.
  • the control electrode 5H is preferably the one having the higher electrical resistance. Thereby, since the control electrode 5H has a higher resistance than the corresponding electrode 5L, the optical change can be performed more effectively.
  • the control electrode 5H can be defined as a high resistance electrode.
  • the corresponding electrode 5L can be defined as a low resistance electrode. The height in this case may be relative. If the control electrode 5H has a low resistance, it is difficult to make an electrical difference in the plane. However, if the control electrode 5H has a high resistance, an electrical difference tends to be made in the plane.
  • FIG. 5 shows an example of a preferred embodiment of the control electrode 5H.
  • the control electrode 5H in FIG. 5 has an electric resistance inclined in the plane.
  • the electrical resistance in the plane of the control electrode 5H is used in the change of the optical state. Therefore, if the electrical resistance has a slope corresponding to the change in the optical state, an electrical difference is more likely to occur, and the optical state can be changed more effectively.
  • FIG. 5 is an example in which the gradient of electrical resistance is applied in an example in which the optical state gradually changes from the upper right to the lower left as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the in-plane electrical resistances R1 to R8 are drawn in contour lines.
  • the electrical resistances R1 to R8 increase as the number increases. That is, in this control electrode 5H, the electrical resistance increases from the upper right to the lower left. Therefore, an electrical difference when electric power is applied is easily formed in the plane. Thereby, the optical state of the planar light emitter 100 is more effectively changed.
  • the sheet resistance has a difference of 10 ⁇ or more. More preferably, there is a difference of 20 ⁇ or more.
  • control electrode 5H is inclined in the electric resistance is more effectively exhibited when the direction of gradation change is determined. It is more effective when the direction in which the electrical resistance changes is along the direction of gradation change. For example, in the control electrode 5H of FIG. 5, the direction from the upper right to the lower left and vice versa is greater than the direction from the center to the surrounding direction and vice versa, or from the upper left to the lower right direction and vice versa. Differences in electrical resistance are likely to be used.
  • FIG. 6 shows an example of a structure in which two corresponding electrodes 5L are shared in the graded optical variable unit 50 included in the planar light emitter 100.
  • two stepped optical variable parts 50 are extracted from the planar light emitter 100 and drawn.
  • the supply of power to the control electrode 5H can be controlled.
  • the corresponding electrode 5L in which the power is not controlled has an electrically stable structure. Is more advantageous.
  • the stepped optical variable unit 50 when there are a plurality of driving methods represented by current driving and voltage driving, if the corresponding electrode 5L of the stepped optical variable unit 50 having the same driving method is shared, stable driving can be performed. Easy to obtain.
  • planar light emitting unit 10 and the light absorption variable unit 40 can be current driven, more stable driving can be obtained when these corresponding electrodes 5L are shared.
  • the light scattering variable unit 20 and the light reflection variable unit 30 can be voltage-driven, and thus more stable driving can be obtained when these corresponding electrodes 5L are shared. The reason why stable driving can be obtained is that electrical noise during driving is easily removed.
  • the first graded optical variable unit 50A includes a control electrode 5H, a corresponding electrode 5L, and a graded optical variable layer 51 disposed between the electrodes 5H and 5L.
  • the second graded optical variable unit 50B includes a control electrode 5H, a corresponding electrode 5L, and a graded optical variable layer 51 disposed between the electrodes 5H and 5L.
  • the sharing of the electrode 5 may be electrical.
  • the electric sharing of the corresponding electrode 5L can be performed by the electric wiring 9.
  • these electrodes 5 are electrically shared with each other.
  • the shared corresponding electrode 5L can be configured as a ground electrode. Thereby, the driving can be more stabilized.
  • the ground electrode may be a grounded electrode.
  • the second corresponding electrode 5L2 and the third corresponding electrode 5L3 are electrically shared.
  • the second corresponding electrode 5L2 is the electrode 5 in the light scattering variable unit 20.
  • the third corresponding electrode 5L3 is the electrode 5 in the light reflection variable unit 30. Therefore, the corresponding electrode 5L of the light scattering variable unit 20 and the corresponding electrode 5L of the light reflection variable unit 30 are electrically shared. As a result, the voltage-driven electrode 5 can be shared, so that power is efficiently supplied.
  • the first corresponding electrode 5L1 and the fourth corresponding electrode 5L4 are electrically shared.
  • the first corresponding electrode 5 ⁇ / b> L ⁇ b> 1 is the electrode 5 in the planar light emitting unit 10.
  • the fourth corresponding electrode 5 ⁇ / b> L ⁇ b> 4 is the electrode 5 in the light absorption variable unit 40. Therefore, the corresponding electrode 5L of the planar light emitting unit 10 and the corresponding electrode 5L of the light absorption variable unit 40 are electrically shared. Thereby, since the current-driven electrode 5 can be shared, electric power is efficiently supplied.
  • a mode in which the second corresponding electrode 5L2 and the third corresponding electrode 5L3 are shared is expressed by a symbol without parentheses described on the right side of the layer, and the first corresponding electrode 5L1 and the fourth corresponding electrode 5L3
  • a mode in which the corresponding electrode 5L4 is shared is represented by reference numerals in parentheses written on the right side of the layer.
  • the second corresponding electrode 5L2 and the third corresponding electrode 5L3 are electrically shared, and the first corresponding electrode 5L1 and the fourth corresponding electrode 5L4 are electrically shared. May be. In that case, power is supplied more efficiently.
  • FIG. 6 shows the sharing of the electrode 5 when the first stepped optical variable unit 50A and the second stepped optical variable unit 50B are separated from each other.
  • the second stepped optical variable unit 50B may be adjacent. In that case, the substrate 6 between the first stepped optical variable unit 50A and the second stepped optical variable unit 50B is omitted, and the corresponding electrode 5L of the first stepped optical variable unit 50A and the second step.
  • the electrode 5 may be shared by configuring the corresponding electrode 5L of the optical optics variable section 50B in the same layer.
  • FIG. 7 is an example of a mode in which the optical state of the planar light emitter 100 changes in gradation.
  • FIG. 7 is configured from FIGS. 7A to 7C.
  • FIG. 7 shows a control in which non-transparent portions increase from the top to the bottom (in the order of FIGS. 7A to 7C) or a control in which transparent portions increase from the bottom to the top (in the order of FIGS. 7C to 7A).
  • Yes In order to make the change in the optical state easy to understand, an object that is visible beyond the planar light emitter 100 is schematically represented by a human silhouette.
  • FIG. 7A the planar light emitter 100 is transparent.
  • FIG. 7B the upper side of the planar light emitter 100 is non-transparent and the lower side is transparent.
  • FIG. 7C the planar light emitter 100 is non-transparent.
  • FIG. 8 is an example of a mode in which the optical state of the planar light emitter 100 changes in gradation.
  • FIG. 8 is configured from FIGS. 8A to 8C.
  • FIG. 8 shows a control in which a non-transparent portion increases from the periphery to the center (in the order of FIGS. 8A to 8C) or a control in which a transparent portion increases from the center to the periphery (in the order of FIGS. 8C to 8A).
  • Yes In order to make the change in the optical state easy to understand, an object that is visible beyond the planar light emitter 100 is schematically represented by a human silhouette.
  • FIG. 8A the planar light emitter 100 is transparent.
  • FIG. 8B the periphery of the planar light emitter 100 is non-transparent and the center is transparent.
  • FIG. 8C the planar light emitter 100 is non-transparent.
  • various gradation changes are possible by controlling the power supply from the plurality of power supply terminals 8 to the control electrode 5H.
  • a change in optical state with time and a change in optical state with directionality can be performed. Therefore, the planar light emitter 100 having excellent optical characteristics can be obtained.
  • each part is preferably configured to be driven independently. Thereby, since each part can be controlled independently, an optical characteristic can be improved. It is preferable that the light scattering variable unit 20, the planar light emitting unit 10, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 are configured to be driven independently. As a result, states having different optical properties can be easily created, and thus excellent optical properties can be obtained. “Independently drivable” may mean that power can be supplied to each unit independently. Supply of electric power to each part is possible not only when the electrode 5 is independent in each part but also when the electrode 5 is shared with the electrode 5 of another part in a certain part. The shared electrode 5 can be driven independently, for example, by controlling the voltage level.
  • the planar light-emitting body 100 is formed by independently forming each part on each substrate by a laminating process, and then bonding each part, or forming each part on the substrate sequentially from one surface side by the laminating process. It can be formed by an appropriate method such as a method.
  • FIG. 9 shows an example of the function of the planar light emitter 100.
  • FIG. 9 is composed of FIGS. 9A to 9N.
  • each part is schematically shown. Arrows indicate the progress of light.
  • the functioning part is indicated by hatching.
  • “Functional” means that the light scattering property is exhibited in the light scattering variable portion 20, the light is emitted in the planar light emitting portion 10, and the light reflection is reflected in the light reflection variable portion 30. In this state, the light absorption variable portion 40 is in a state where light absorption is exhibited. If each part is not functioning, it can be transparent. In order to simplify the description, an intermediate state of light scattering, light reflectivity, and light absorption is not shown, but an intermediate state may be present.
  • 9A to 9N have different states of functions of the respective parts, and are in different states as the planar light-emitting body 100.
  • FIG. 9A to 9N have different states of functions of the respective parts, and are in different states as the planar light-
  • the planar light emitter 100 when at least one of the planar light emitting unit 10, the light scattering variable unit 20, the light reflection variable unit 30, and the light absorption variable unit 40 functions, light entering the planar light emitter 100 from the outside. Since it becomes difficult to pass through as it is, the planar light emitter 100 may be non-transparent.
  • the planar light emitter 100 when the light reflectivity of the light reflection variable unit 30 is exhibited, the light is reflected, so that the light passes between the first surface F1 and the second surface F2. Can not.
  • the light scattering property of the light scattering variable unit 20 is exerted as shown in FIG. Can not. Further, as shown in FIG.
  • the planar light emitter 100 can be changed from the transparent state as shown in FIG. 9N to various non-transparent states shown in FIGS. 9A to 9M, so that the optical characteristics are improved. In particular, when a plurality of gradation changes are possible, a complicated change is brought about between non-transparent and transparent, so that an optical state with excellent design can be exhibited.
  • the planar light emitting unit 10 functions, that is, when the organic EL element generates light
  • the light of the organic EL element is effectively used when other units function.
  • FIGS. 9D, 9F, 9J, and 9L the light traveling toward the first surface F1 increases due to reflection.
  • FIGS. 9E, 9F, 9K, and 9L more light is extracted by scattering, and the angle dependency of the light is reduced. Therefore, the optical characteristics as a light emitter are improved.
  • the planar light emitter 100 can be used as a lighting device. In the planar light-emitting body 100, gradation-changing illumination can be obtained.
  • the planar light emitter 100 can be used as a window.
  • a window that creates an optically different state may be defined as an active window. Windows that change gradation between non-transparent and transparent have high utility value.
  • the window can be used for either the inner window or the outer window.
  • an in-vehicle window can be used as the window.
  • the in-vehicle window may be a window for vehicles such as an automatic vehicle, a train, a locomotive, and a train, an airplane, and a ship.
  • a window that can change between transparent and non-transparent is suitable for a high-class automobile.
  • planar light-emitting body 100 can be utilized as a building material.
  • building materials it can be used for wall materials, partitions, signage and the like.
  • the signage may be a so-called lighting advertisement.
  • the wall material may be for the outer wall or for the inner wall.

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

 面状発光体100は、光透過性を有する有機EL素子で構成される面状発光部10と、光散乱可変部20と、光反射可変部30と、光吸収可変部40と、複数の電力供給端子8とを備えている。複数の電力供給端子8は、複数の電極5のうちの少なくとも一つの電極5に接続される。電力供給端子8は、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御された電力を供給する。面状発光体100は、面状発光部10からの光を取り出すように構成された第1面F1と、その反対側の第2面F2とを有する。光反射可変部30は、面状発光部10及び光散乱可変部20よりも第2面F2側に配置されている。

Description

面状発光体
 本発明は、面状発光体に関する。より詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス素子を利用した面状発光体に関する。
 近年、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」ともいう)が照明パネルなどの用途に応用されている。有機EL素子としては、対となる二つの電極と、これらの電極の間に配置され発光層を含む一又は複数の層により構成される有機発光層とを有するものが知られている。対となる電極のうちの一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。有機EL素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって、発光層で発した光が光透過性の電極を通して外部に取り出される。有機EL素子は、例えば、日本国特許公開2013-201009号(以下「特許文献1」という)に記載されている。
 有機EL素子は、厚みが薄く、面状に発光するため、面状発光体として利用される。有機EL素子を備えた面状発光体は、次世代照明として期待されている。そのため、発光特性を向上する種々の提案がなされている。
 特許文献1には、光の進行方向を変化させる光学層を有する有機EL素子が開示されている。光学層を設けることで、光学的な特性を変化することのできる有機EL素子が得られている。光学的な特性が変化すると、これまでにない照明装置を構築することも可能である。しかしながら、次世代照明においては、光学特性の優れたさらなる有機EL素子の開発が望まれている。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、光学特性に優れた面状発光体を提供することを目的とするものである。
 面状発光体が開示される。面状発光体は、光透過性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子で構成される面状発光部と、光散乱可変部と、光反射可変部と、光吸収可変部と、複数の電力供給端子とを備えている。面状発光部は、第1の対となる電極を有している。光散乱可変部は、第2の対となる電極を有している。光反射可変部は、第3の対となる電極を有している。光吸収可変部は、第4の対となる電極を有している。光散乱可変部は、光散乱性の程度が調整可能である。光反射可変部は、光反射性の程度が調整可能である。光吸収可変部は、光吸収性の程度が調整可能である。複数の電力供給端子は、複数の電極のうちの少なくとも一つの電極に接続される。複数の電極は、第1の対となる電極、第2の対となる電極、第3の対となる電極、及び第4の対となる電極の集まりと定義される。複数の電力供給端子は電力を供給する。この電力は、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御されたものである。面状発光体は、面状発光部からの光を取り出すように構成された第1面と、第1面とは反対側に配置された第2面とを有している。光散乱可変部、面状発光部、光反射可変部、及び光吸収可変部は、第1面と第2面との間において面状発光体の厚み方向に配置されている。光反射可変部は、面状発光部及び光散乱可変部よりも第2面側に配置されている。
 本発明によれば、面状発光部、光散乱可変部、光反射可変部及び光吸収可変部を有することにより、光学的に異なる状態を作り出すことができる。また、複数の電力供給端子に接続された電極を有することにより、光学的状態を面内において徐々に変化させることができる。また、光反射可変部が面状発光部及び光散乱可変部よりも第2面側に配置されていることにより、高効率の発光を得ることができる。その結果、光学特性に優れた面状発光体を得ることができる。
面状発光体の一例を示す模式的な断面図である。 図2は図2A及び図2Bから構成される。図2は、制御電極を有する段階的光学可変部の一例を示す模式図であり、図2Aは平面図、図2Bは断面図である。 図3は図3A及び図3Bから構成される。図3Aは、制御電極を有する段階的光学可変部における駆動電圧と光透過率との関係を示す模式的なグラフである。図3Bは、制御電極を有する段階的光学可変部の模式的な平面図である。 図4は図4A、図4B及び図4Cから構成される。図4は、面状発光体の光学的状態が面内において徐々に変化する様子の一例を示す平面図である。図4Aは非透明状態を示す。図4Bは遷移状態を示す。図4Cは透明状態を示す。 電気抵抗が面内において傾斜する制御電極の一例を示す模式的な平面図である。 二つの対応電極が共有された構造の一例を示す模式的な断面図である。 図7は図7A、図7B及び図7Cから構成される。図7は、面状発光体の光学的状態が面内において徐々に変化する様子の一例を示す平面図である。図7Aは透明状態を示す。図7Bは遷移状態を示す。図7Cは非透明状態を示す。 図8は図8A、図8B及び図8Cから構成される。図8は、面状発光体の光学的状態が面内において徐々に変化する様子の一例を示す平面図である。図8Aは透明状態を示す。図8Bは遷移状態を示す。図8Cは非透明状態を示す。 図9は、図9A~図9Nから構成される。図9は、面状発光体の各部の機能の発揮状態を示す模式図である。図9Aは、光反射性が機能している状態を示す。図9Bは、発光している状態を示す。図9Cは、光散乱性が機能している状態を示す。図9Dは、光反射性が機能し、発光している状態を示す。図9Eは、光散乱性が機能し、発光している状態を示す。図9Fは、光反射性及び光散乱性が機能し、発光している状態を示す。図9Gは、光反射性及び光吸収性が機能している状態を示す。図9Hは、光吸収性が機能し、発光している状態を示す。図9Iは、光散乱性及び光吸収性が機能している状態を示す。図9Jは、光反射性及び光吸収性が機能し、発光している状態を示す。図9Kは、光散乱性及び光吸収性が機能し、発光している状態を示す。図9Lは、光散乱性、光反射性及び光吸収性が機能し、発光している状態を示す。図9Mは、光吸収性が機能している状態を示す。図9Nは、光散乱性、光反射性及び光吸収性の全てが機能されず、発光していない状態を示す。
 以下により、面状発光体100が開示される。面状発光体100は、面状発光部10と、光散乱可変部20と、光反射可変部30と、光吸収可変部40と、複数の電力供給端子8とを備えている(図1、図2参照)。面状発光部10は、光透過性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)で構成される。面状発光部10は、第1の対となる電極5a,5bを有する。光散乱可変部20は、第2の対となる電極5x,5yを有している。光反射可変部30は、第3の対となる電極5p,5qを有している。光吸収可変部40は、第4の対となる電極5m,5nを有している。光散乱可変部20は、光散乱性の程度が調整可能である。光反射可変部30は、光反射性の程度が調整可能である。光吸収可変部40は、光吸収性の程度が調整可能である。複数の電力供給端子8は、複数の電極5のうちの少なくとも一つの電極5に接続される。複数の電極5は、第1の対となる電極5a,5b、第2の対となる電極5x,5y、第3の対となる電極5p,5q、及び第4の対となる電極5m,5nの集まりと定義される。複数の電力供給端子8は電力を供給する。この電力は、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御される。面状発光体100は、面状発光部10からの光を取り出すように構成された第1面F1と、第1面F1とは反対側に配置された第2面F2とを有している。光散乱可変部20、面状発光部10、光反射可変部30、及び光吸収可変部40は、第1面F1と第2面F2との間において面状発光体100の厚み方向に配置されている。光反射可変部30は、面状発光部10及び光散乱可変部20よりも第2面F2側に配置されている。
 面状発光体100においては、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30及び光吸収可変部40を有することにより、光学的に異なる状態を作り出すことができる。また、複数の電力供給端子8に接続された電極5を有することにより、光学的状態を面内において徐々に変化させることができる。また、光反射可変部30が面状発光部10及び光散乱可変部20よりも第2面F2側に配置されていることにより、高効率の発光を得ることができる。その結果、光学特性に優れた面状発光体100を得ることができる。
 図1は、面状発光体100の一例である。図1の例は、本発明の具現化された一例であり、本発明はこれに限定されない。図1及び他の図においては、面状発光体100及びその中の各構成が、模式的に図示されており、これらの実際の寸法関係等は図面と異なるものであってよい。また、特に断りのない限り、複数の図において、同じ符号番号を付した構成は同様の構成を指し、その符号番号の構成に関して行った説明は、共通して適用可能である。
 面状発光体100は、面状に発光する。発光面は、平面及び曲面を含む。発光面は平面のみで構成されていてもよい。あるいは、発光面は曲面のみで構成されていてもよい。例えば、発光面は円弧状の面となり得る。あるいは、発光面は平面と曲面との両方を含んでいてもよい。
 面状発光体100は、電極5を複数有している。複数の電極5は光透過性を有する。それにより、光学特性の高い面状発光体100を得ることができる。電極5は、面状発光体100を駆動させるための電極として機能する。面状発光体100は、全体として透明である状態を発揮し得る。
 電極5は、透明な導電層によって構成することができる。透明導電層の材料としては、透明金属酸化物、導電性粒子含有樹脂、金属薄膜などを用いることができる。電極5は、各部において好適化された導電性材料が用いられ得る。光透過性を有する電極5の材料の好ましいものとして、ITO、IZOなどの透明金属酸化物が例示される。透明金属酸化物によって構成される電極5は、面状発光部10の電極5に用いることが好適である。また、電極5は、銀ナノワイヤを含有する層や薄膜銀などの透明金属層であってもよい。また、電極5は、透明金属酸化物の層と金属層とが積層されたものであってもよい。また、電極5は、透明導電層に補助配線が設けられたものであってもよい。電極5は遮熱効果を有していてもよい。それにより、断熱性が高まり得る。
 複数の電極5は、電源との電気接続が可能なように構成されていてよい。面状発光体100は、電源に接続するために、電極パッドや、電極パッドを電気的に集約した電気接続部などを有していてよい。電気接続部はプラグなどにより構成されていてもよい。
 電極5は、配線により電源に接続される。電源として外部電源が用いられる場合には、面状発光体100は、配線の途中までの部分(プラグ等までの部分)により構成されるものであってよい。電源が内部電源である場合には、面状発光体100は電源を含んだものであってもよい。
 面状発光体100は、基板6を複数有していることが好ましい。複数の基板6は光透過性を有する。それにより、光学特性の高い面状発光体100を得ることができる。基板6は、面状発光体100の各層を支持するための基板として機能し得る。基板6は、面状発光体100の各層を封止するための基板として機能し得る。複数の基板6は厚み方向に配置されている。
 面状発光体100は、複数の基板6のうち、外側に配置される二つの基板6の間に、面状発光部10と光散乱可変部20と光反射可変部30と光吸収可変部40とが配置されたものであることが好ましい。それにより、各部を基板6で保護することができる。面状発光体100の両側の表面には、基板6が配置されることが好ましい。対向する二つの基板6は、厚み方向の端部の基板6となる。面状発光体100は、厚み方向の端部に配置された対向する二つの基板6間に、他の基板6を一又は複数有していてもよい。
 ここで、「厚み方向」とは、特に断りのない限り、面状発光体100の厚みの方向を意味する。図1では、厚み方向がD1で示されている。厚み方向とは、基板6の表面に垂直な方向であってよい。図1において、面状発光体100の各層は横方向及び紙面に垂直な方向に広がっていると考えることができる。各断面図においては、面方向は、横方向及び紙面に垂直な方向といってよい。なお、「平面視」とは基板6の表面に垂直な方向(厚み方向D1)に沿って見た場合のことを意味する。
 複数の基板6は、端部において接着されている。接着は接着剤によって行われている。接着剤から接着部7が形成されている。隣り合う基板6の間には厚み方向に隙間が設けられている。面状発光体100の各部を構成する層は、それらの基板6の隙間に配置されている。隣り合う基板6の間の隙間は接着部7がスペーサとなって設けられている。接着部7は、防湿性を有することが好ましい。それにより、面状発光体100の劣化を抑制することができる。
 接着部7の材料としては、樹脂を用いることができる。樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などを用いることが好ましい。接着部7には、粒子などのスペーサ材が含まれていてもよい。それにより、基板6間の隙間の厚みを確保することができる。
 基板6として、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。基板6をガラス基板で構成した場合、ガラスは透明性が高いため、光学特性の優れた面状発光体100を得ることができる。また、ガラスは水分の透過性が低いので、封止領域の内部に水分が浸入することを抑制することができる。基板6として薄膜ガラスを用いることができる。その場合、高透明性と高防湿性に加えて、フレキシブルな面状発光体100を得ることが可能である。また、基板6として樹脂基板を用いた場合、樹脂は破断しにくいために、破壊時の飛散が抑制された安全な面状発光体100を得ることができる。また、樹脂基板を用いた場合、フレキシブルな面状発光体100を得ることが可能である。さらに、樹脂の屈折率が面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30及び光吸収可変部40と同等の屈折率である場合に、基板界面での反射を抑制することができるため、透明性を向上させることができる。
 複数の基板6のうち、外側に配置される二つの基板6はガラス基板であることが好ましい。それにより、光学特性の優れた面状発光体100を得ることができる。複数の基板6の全てが、ガラス基板であってもよい。その場合、光学的な条件を制御しやすくなり、光学特性を高めることができる。内側の基板6のいずれか一つ以上が、樹脂基板であってもよい。その場合、破壊時の飛散を抑制することができ、安全な面状発光体100を得ることができる。基板6の表面は防汚材料によって被覆されていてもよい。その場合、基板6表面の汚染を低減することができる。防汚材料の被覆は、外側に配置される基板6の外部側表面に行われていることが好ましい。基板6は紫外線反射材料または紫外線吸収材料によって被覆されていてもよい。その場合、面状発光体100に含まれる材料の劣化を防ぐことができる。また、基板6が樹脂基板である場合、その表面が防湿材料によって被覆されていてもよい。その場合、封止性能を高めることができる。
 複数の基板6は、図1では、第1面F1側から、基板6a、基板6b、基板6c、基板6d、基板6eと符号付けされている。もちろん、この符号付けは、説明のための便宜的なものである。
 図1の例では、面状発光体100の厚み方向の両端部に配置される基板6は、基板6aと、基板6eである。その他の基板6は、内部の基板6となる。基板6bは、光散乱可変部20を支持又は封止する基板6と、面状発光部10を支持又は封止する基板6とを兼ねている。基板6cは、面状発光部10を支持又は封止する基板6と、光反射可変部30を支持又は封止する基板6とを兼ねている。基板6dは、光反射可変部30を支持又は封止する基板6と、光吸収可変部40を支持又は封止する基板6とを兼ねている。このように、基板6が隣り合う部で兼ねられると、各部の間に空隙が設けられないようにできる。空隙は層状の隙間である。空隙がないと、光が反射されたり屈折されたりし得る界面の数を減らすことができるため、面状発光部10からの光をより多く取り出すことができる。また、空隙が存在すると、光の干渉によって光取り出し性が低下する場合があるが、空隙がないと、光の干渉を抑制して、光取り出し性を向上することができる。なお、内部の基板6は、分割されていてもよい。例えば、基板6bでは、光散乱可変部20側に配置される基板6と、面状発光部10側に配置される基板6とに分けられてもよい。その場合、光散乱可変部20の形成と、面状発光部10の形成とを独立して行うことが可能になるため、製造上有利になり得る。その他の内部の基板6(基板6c、基板6d)も同様である。
 面状発光部10は、光透過性を有する有機EL素子で構成されている。有機EL素子は透明であってよい。有機EL素子は半透明であってもよい。光学特性を高めるためには、有機EL素子は透明であることが好ましい。有機EL素子の上に防湿材料が被覆されていてもよい。この場合、封止性能を向上させることができる。防湿材料は透明であることが好ましい。
 面状発光部10は、一対の電極5a、5bと、この一対の電極5a、5bの間に配置された有機発光層1とを有している。有機EL素子は、電極5a及び電極5bの間に有機発光層1が配置された構成を有する素子である。面状発光部10が有機EL素子で構成されることにより、光学特性の優れた薄型で透明の発光体を形成することができる。有機発光層1は光透過性を有する。電極5a及び電極5bは光透過性を有する。そのため、発光時には、有機発光層1で発した光を厚み方向の両側に出射することができる。また、非発光時には、外部からの光を一方の側から他方の側に透過させることができる。
 電極5a及び電極5bは、対となる電極である。電極5a及び電極5bは、一方が陽極を構成し、他方が陰極を構成する。電極5aは第1面F1側に配置され、電極5bは第2面F2側に配置されている。電極5aは光取り出し側の電極となる。電極5aが陰極で構成され、電極5bが陽極で構成されることが好ましい一態様である。また、電極5aが陽極で構成され、電極5bが陰極で構成されていてもよい。
 有機発光層1は、発光を生じさせる機能を有する層であり、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層(発光材料を含有する層)、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の機能層によって構成され得るものである。もちろん、有機発光層1は発光材料含有層の単層で構成されてもよい。有機EL素子では、電極5aと電極5bとに電圧を印加し、これらの間で電気を流すことにより、有機発光層1(発光材料含有層)において正孔と電子を結合させて発光を生じさせる。
 面状発光部10は、隣り合う基板6の間に配置されている。図1の例では、面状発光部10は、基板6bと基板6cとの間に配置されている。面状発光部10が二つの基板6の間に配置されることで、封止されている。封止により、有機発光層1の劣化が抑制される。二つの基板6は一対となっている。通常、有機EL素子は積層により形成される。その際、積層を行うための形成基板を要する。形成基板は、一対となった基板6の少なくともいずれかにより形成される。形成基板と対向する基板6は封止基板となる。封止基板は、一対となった基板6のうちの形成基板でない方により形成される。
 有機EL素子は、電極5aと電極5bとの間に電気を流すことにより、有機発光層1において発光が生じる。電極5aと電極5bとは、配線により、電源に電気的に接続されていてよい。電源から給電を行うことにより、有機EL素子に電流が流れる。有機EL素子の電源は直流電源により構成されていてよい。有機EL素子では一般的には電流の方向は一方向である。直流電源により、安定した発光を得ることができる。有機EL素子の発光色は白色でもよいし、青色、緑色、又は赤色でもよい。もちろん、青から緑又は緑から赤までの間の中間色であってもよい。また、印加電流により調色可能であってもよい。
 光散乱可変部20は、光散乱性が変化する部分である。光散乱可変部20は、光散乱性の程度が調整可能に構成されている。光散乱性の程度が調整可能とは、高散乱状態と低散乱状態とを調整可能なことであってよい。あるいは、光散乱性の程度が調整可能とは、光散乱性を有する状態と、光散乱性を有さない状態とを調整可能なことであってもよい。光散乱性の程度が調整可能であると、光学的な状態を変化させることができ、光学特性の優れた面状発光体100を得ることができる。光散乱可変部20は層状に形成されていてよい。
 高散乱状態とは、光散乱性が高い状態である。高散乱状態は、例えば、一方の面から入射した光が、散乱によって進行方向がいろいろな方向に変わって、他方の面に分散して出射する状態である。高散乱状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体がぼやけて見える状態であり得る。高散乱状態は、半透明な状態であり得る。光散乱可変部20が光散乱性を発揮する場合、光散乱可変部20は、光を散乱する散乱層として機能する。
 低散乱状態とは、光散乱性が低い又は光散乱性がない状態である。低散乱状態は、例えば、一方の面から入射した光が、進行方向をそのまま維持して、他方の面に出射する状態である。低散乱状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低散乱状態は、透明な状態であり得る。
 光散乱可変部20は、光散乱性が高い高散乱状態と、光散乱性が低い又は光散乱性がない低散乱状態と、高散乱状態と低散乱状態との間の光散乱性を発揮する状態と、を有することが可能なように構成されていることが好ましい。高散乱状態と低散乱状態との間の光散乱性を発揮することができることで、中程度の光散乱性を付与することができるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより向上することができる。ここでは、高散乱状態と低散乱状態との間の光散乱性を発揮する状態を、中散乱状態と呼ぶ。
 中散乱状態は、高散乱状態と低散乱状態との間において、少なくとも一つの散乱状態を有するものであってよい。例えば、高散乱状態と中散乱状態と低散乱状態との三つの状態を切り替えることにより、光散乱性を変化させることができると、光学特性が向上する。中散乱状態は、高散乱状態と低散乱状態との間において、散乱性の程度が複数の段階となった複数の状態を有するものであることが好ましい一態様である。それにより、散乱性の程度が複数の段階になるため、光学特性をより高めることができる。例えば、高散乱状態と複数の中散乱状態と低散乱状態との複数の状態を切り替えることにより、光散乱性を段階的に変化させることができると、光学特性が向上する。中散乱状態は、高散乱状態と低散乱状態との間において、高散乱状態から低散乱状態まで、連続的に変化するように構成されていることが好ましい一態様である。それにより、散乱性の程度が連続的に変化するものになるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより高めることができる。例えば、高散乱状態と低散乱状態との間で目的とする光散乱性を発揮させる状態にして光散乱性を変化させることができると、中間状態を作り出すことができるため、光学特性が向上する。光散乱可変部20が、中散乱状態を有する場合、光散乱可変部20は、中散乱状態を維持できるように構成されていることが好ましい。
 光散乱可変部20は、少なくとも可視光の一部を散乱させるものであってよい。光散乱可変部20は可視光の全部を散乱させるものであることが好ましい。もちろん、光散乱可変部20は、赤外線を散乱させたり、紫外線を散乱させたりするものであってもよい。
 光散乱可変部20は、散乱量と散乱方向の少なくともいずれか一方を変化させることが可能なように構成されることが好ましい一態様である。散乱量及び散乱方向の変化は、中散乱状態において行われるものであってよい。散乱量が変化するとは、散乱の強さが変化することである。散乱方向が変化するとは、散乱する方向性が変化することである。散乱量及び散乱方向が変化すると、例えば、面状発光体100の反対側にある物体を視認したときに、物体の不明瞭性(ぼやけ方)の強さが変化する。そのため、非発光時において面状発光体100を通した物体の見え方を異ならせるようにしたり、発光時において面状発光部10で生じた光の配光性の制御を行ったりすることができ、光学特性を向上することができる。
 光散乱可変部20は、光散乱性を発揮する状態では、第1面F1から第2面F2に向かう方向の光よりも、第2面F2から第1面F1に向かう方向の光に対する散乱性が高いことが好ましい。それにより、面状発光部10からの光をより散乱させることができるため、光学特性を向上することができる。
 光散乱可変部20は、光散乱性の程度が変化可能な適宜の構造で形成され得る。光散乱可変部20は、電界変調であってよい。電界変調は、電界をかけることによって光散乱性が変化する方式である。
 面状発光体100においては、光散乱可変部20の光散乱性が制御可能なように構成されている。光散乱可変部20が電界変調であると、電界によって容易に光散乱性を変化させることができるため、光学特性を向上することができる。
 光散乱可変部20は、光透過性を有することが可能なように構成されている。高散乱状態では、光散乱可変部20は、半透明であってよい。低散乱状態では、光散乱可変部20は、透明であってよい。中散乱状態では、光散乱可変部20は、高散乱状態よりも透明性の高い半透明であってよい。
 光散乱可変部20は、一対の電極5x、5yと、この一対の電極5x、5yの間に配置された光散乱可変層2を有している。対となる電極5x、5yでは、電極5xが第1面F1側に配置され、電極5yが第2面F2側に配置されている。光散乱可変部20は、電極5x及び電極5yの間に光散乱可変層2が配置された構成を有する。光散乱可変部20が光散乱可変層2で構成されることにより、光学特性の優れた薄型の光散乱構造を形成することができる。光散乱可変層2は、光散乱性が変化する層である。光散乱可変層2は、少なくとも高散乱状態と低散乱状態とを有する。光散乱可変層2は、好ましくは中散乱状態を有する。電極5x及び電極5yは光透過性を有する。そのため、光散乱可変層2が光散乱性を有する状態の場合、光散乱可変部20に入射した光を散乱させることができる。また、光散乱可変層2が光散乱性を有さない状態の場合、光散乱可変部20に入射した光をそのまま出射することができる。
 光散乱可変部20は、隣り合う基板6の間に配置されている。図1の例では、光散乱可変部20は、基板6aと基板6bとの間に配置されている。光散乱可変部20が二つの基板6の間に配置されることで、封止されている。封止により、光散乱可変層2が保持され、さらにその劣化が抑制される。二つの基板6は一対となっている。通常、光散乱可変部20は積層により形成される。その際、積層を行うための形成基板を要する。形成基板は、一対となった基板6の少なくともいずれかにより形成される。形成基板と対向する基板6は封止基板となる。封止基板は、一対となった基板6のうちの形成基板でない方により形成される。
 光散乱可変部20は、電極5xと電極5yとの間に電圧を印加することにより、光散乱可変層2における光散乱性の程度が変化する。電極5xと電極5yとは、配線により、電源に電気的に接続されていてよい。電源から給電を行うことにより、光散乱可変部20に電圧が印加される。光散乱可変部20の電源は交流電源により構成され得る。電界により光散乱性が変化する材料では、電圧印加の開始から時間がたつと、電圧印加時の光散乱性の状態が維持できなくなるものが多く存在する。交流電源では、電圧を双方向に交互に印加することができ、電圧の方向を変えることで実質的に継続して電圧を印加することが可能である。そのため、交流電源により、安定した光散乱性を得ることができる。交流の波形は矩形波であることが好ましい。それにより、印加する電圧量が一定になりやすくなるため、光散乱性を安定化させることがより可能になる。もちろん、交流はパルスであってよい。なお、中散乱状態は、電圧の印加量が制御されることによって形成され得る。
 光散乱可変層2の材料としては、電界変調によって分子配向が変わる材料を用いることができる。例えば、液晶材料などが挙げられる。光散乱可変層2の材料としては、高分子分散型液晶を用いることが好ましい。高分子分散型液晶では、液晶が高分子によって保持されているため、安定な光散乱可変層2を形成することができる。高分子分散型液晶は、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)と呼ばれる。なお、光散乱可変層2の材料としては、電界により散乱性が変化する固体物質も好ましく用いられる。
 高分子分散型液晶は、樹脂部と液晶部とから構成されるものであってよい。樹脂部は高分子により形成される。樹脂部は光透過性を有することが好ましい。それにより、光散乱可変部20が光透過性を有するようにすることができる。樹脂部は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などにより形成され得る。液晶部は、電界によって液晶構造が変化する部分である。液晶部は、ネマチック液晶などが用いられる。高分子分散型液晶は、樹脂部の中に液晶部が点状に存在する構造であることが好ましい一態様である。この高分子分散型液晶においては、樹脂部が海、液晶部が島を構成する海島構造となっていてよい。高分子分散型液晶は、樹脂部の中において液晶部が網目状に不規則につながる形状であることが好ましい一態様である。もちろん、高分子分散型液晶は、液晶部の中に樹脂部が点状に存在したり、液晶部の中で樹脂部が網目状に不規則につながったりした構造であってもよい。
 光散乱可変部20は、電圧無印加時に光散乱状態となり、電圧印加時に光透過状態となることが好ましい一態様である。高分子分散型液晶では、そのような制御になり得る。液晶では、電圧の印加で配向を揃えることが可能だからである。高分子分散型液晶では、薄型で散乱性の高い光散乱可変部20を形成することができる。もちろん、光散乱可変部20は、電圧無印加時に光透過状態となり、電圧印加時に光散乱状態となるものであってもよい。
 光散乱可変層2は、電圧を印加したときの光散乱状態が維持されるものであることが好ましい一態様である。それにより、光散乱状態を変化させたいときに電圧を印加し、そうでないときには電圧を印加させなくてもよいので、電力効率が高まる。光散乱状態が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は記憶性(メモリ性)といってもよい。所定電圧以上の電圧を付加することにより、ヒステリシスは発揮され得る。光散乱状態の維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
 光反射可変部30は、光反射性が変化する部分である。光反射可変部30は、光反射性の程度が調整可能に構成されている。光反射性の程度が調整可能とは、高反射状態と低反射状態とを調整可能なことであってよい。あるいは、光反射性の程度が調整可能とは、光反射性を有する状態と、光反射性を有さない状態とを調整可能なことであってもよい。光反射性の程度が調整可能であると、光学的な状態を変化させることができ、光学特性の優れた面状発光体100を得ることができる。光反射可変部30は層状に形成されていてよい。
 高反射状態とは、光反射性が高い状態である。高反射状態は、例えば、一方の面に入射した光が、反射によって進行方向が反対方向に変わって、入射した側に出射する状態である。高反射状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高反射状態は、一方の面側から光反射可変部30を見たときに、同じ面側に存在する物体が視認される状態であり得る。高反射状態は、鏡状態であり得る。光反射可変部30が光反射性を発揮する場合、光反射可変部30は、光を反射する反射層として機能する。
 低反射状態とは、光反射性が低い又は光反射性がない状態である。低反射状態は、例えば、一方の面から入射した光が、進行方向をそのまま維持して、他方の面に出射する状態である。低反射状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低反射状態は、透明な状態であり得る。
 光反射可変部30は、光反射性が高い高反射状態と、光反射性が低い又は光反射性がない低反射状態と、高反射状態と低反射状態との間の光反射性を発揮する状態と、を有することが可能なように構成されていることが好ましい。高反射状態と低反射状態との間の光反射性を発揮することができることで、中程度の光反射性を付与することができるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより向上することができる。ここでは、高反射状態と低反射状態との間の光反射性を発揮する状態を、中反射状態と呼ぶ。
 中反射状態は、高反射状態と低反射状態との間において、少なくとも一つの反射状態を有するものであってよい。例えば、高反射状態と中反射状態と低反射状態との三つの状態を切り替えることにより、光反射性を変化させることができると、光学特性が向上する。中反射状態は、高反射状態と低反射状態との間において、反射性の程度が複数の段階となった複数の状態を有するものであることが好ましい一態様である。それにより、反射性の程度が複数の段階になるため、光学特性をより高めることができる。例えば、高反射状態と複数の中反射状態と低反射状態との複数の状態を切り替えることにより、光反射性を段階的に変化させることができると、光学特性が向上する。中反射状態は、高反射状態と低反射状態との間において、高反射状態から低反射状態まで、連続的に変化するように構成されていることが好ましい一態様である。それにより、反射性の程度が連続的に変化するものになるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより高めることができる。例えば、高反射状態と低反射状態との間で目的とする光反射性を発揮させる状態にして光反射性を変化させることができると、中間状態を作り出すことができるため、光学特性が向上する。光反射可変部30が、中反射状態を有する場合、光反射可変部30は、中反射状態を維持できるように構成されていることが好ましい。
 光反射可変部30は、少なくとも可視光の一部を反射させるものであってよい。光反射可変部30は可視光の全部を反射させるものであることが好ましい。光反射可変部30は、赤外線を反射させるものであってもよい。光反射可変部30は紫外線を反射させるものであってもよい。光反射可変部30が、可視光、紫外線及び赤外線の全てを反射する場合、光学的特性に優れ、安定した面状発光体100を得ることができる。
 光反射可変部30は、反射スペクトルの形状を変化させることが可能なように構成されることが好ましい一態様である。反射スペクトルの変化は、中反射状態において行われるものであってよい。反射スペクトルの形状が変化するとは、光反射可変部30に入射する光と、光反射可変部30で反射した光とのスペクトル形状が異なることである。反射スペクトルの変化は反射波長の変化により行われる。例えば、青色光のみを強く反射させたり、緑色光のみを強く反射させたり、赤色光のみを強く反射させたりすることによって、反射スペクトルの形状は変化する。反射スペクトルが変化すると、面状発光部10から取り出される光の色が変化する。そのため、調色(色の調整)を行うことができ、光学特性を向上することができる。
 光反射可変部30は、反射スペクトルの形状を変化させずに、光を反射させることが可能なように構成されることが好ましい一態様である。その場合、入射光と反射光とでスペクトルの変化がないため、反射の程度を単に弱くすることができる。反射性の強弱を制御することが可能になると、調光(明るさの調整)を行うことができ、光学特性を向上することができる。
 光反射可変部30は、光反射性を発揮する状態では、第2面F2から第1面F1に向かう方向の光よりも、第1面F1から第2面F2に向かう方向の光に対する反射性が高いことが好ましい。それにより、面状発光部10からの光をより反射させることができるため、光学特性を向上することができる。
 光反射可変部30は、光反射性の程度が変化可能な適宜の構造で形成され得る。光反射可変部30は、電界変調であってよい。電界変調は、電界をかけることによって光反射性が変化する方式である。
 面状発光体100においては、光反射可変部30の光反射性が制御可能なように構成されている。光反射可変部30が電界変調であると、電界によって容易に光反射性を変化させることができるため、光学特性を向上することができる。
 光反射可変部30は、光透過性を有することが可能なように構成されている。高反射状態では、光反射可変部30は、不透明であってよい。高反射状態では、光反射可変部30は、鏡状であることが好ましい。低反射状態では、光反射可変部30は、透明であってよい。中反射状態では、光反射可変部30は、半透明であってよい。このとき、一部の光が反射されるとともに、一部の光が透過されるものであってよい。
 光反射可変部30は、一対の電極5p、5qと、この一対の電極5p、5qの間に配置された光反射可変層3を有している。対となる電極5p、5qでは、電極5pが第1面F1側に配置され、電極5qが第2面F2側に配置されている。光反射可変部30は、電極5p及び電極5qの間に光反射可変層3が配置された構成を有する。光反射可変部30が光反射可変層3で構成されることにより、光学特性の優れた薄型の光反射構造を形成することができる。光反射可変層3は、光反射性が変化する層である。光反射可変層3は、少なくとも高反射状態と低反射状態とを有する。光反射可変層3は、好ましくは中反射状態を有する。電極5p及び電極5qは光透過性を有する。そのため、光反射可変層3が光反射性を有する状態の場合、光反射可変部30に入射した光を反射させることができる。また、光反射可変層3が光反射性を有さない状態の場合、光反射可変部30に入射した光をそのまま出射することができる。
 光反射可変部30は、隣り合う基板6の間に配置されている。図1の例では、光反射可変部30は、基板6cと基板6dとの間に配置されている。光反射可変部30が二つの基板6の間に配置されることで、封止されている。封止により、光反射可変層3が保持され、さらにその劣化が抑制される。二つの基板6は一対となっている。通常、光反射可変部30は積層により形成される。その際、積層を行うための形成基板を要する。形成基板は、一対となった基板6の少なくともいずれかにより形成される。形成基板と対向する基板6は封止基板となる。封止基板は、一対となった基板6のうちの形成基板でない方により形成される。
 光反射可変部30は、電極5pと電極5qとの間に電圧を印加することにより、光反射可変層3における光反射性の程度が変化する。電極5pと電極5qとは、配線により、電源に電気的に接続されていてよい。電源から給電を行うことにより、光反射可変部30に電圧が印加される。光反射可変部30の電源は交流電源により構成されていてよい。電界により光反射性が変化する材料では、電圧印加の開始から時間がたつと、電圧印加時の光反射性の状態が維持できなくなるものが多く存在する。交流電源では、電圧を双方向に交互に印加することができ、電圧の方向を変えることで実質的に継続して電圧を印加することが可能である。そのため、交流電源により、安定した光反射性を得ることができる。交流の波形は矩形波であることが好ましい。それにより、印加する電圧量が一定になりやすくなるため、光反射性を安定化させることがより可能になる。もちろん、交流はパルスであってよい。なお、中反射状態は、電圧の印加量が制御されることによって形成され得る。
 光反射可変層3の材料としては、電界変調によって分子配向が変わる材料を用いることができる。例えば、ネマチック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶、エレクトロクロミックなどが挙げられる。コレステリック液晶は、螺旋構造を持つネマチック液晶であってよい。コレステリック液晶は、キラルネマチック液晶であってよい。コレステリック液晶は、CLC(Cholestric Liquid Crystal)と呼ばれる。コレステリック液晶では、分子軸の配向方向が空間で連続的に変化し、巨視的な螺旋構造が生まれる。このため、螺旋の周期に対応した光の反射が可能となる。液晶状態を電界によって変化させることにより、光反射性と光透過性との間を制御することが可能である。エレクトロクロミックでは、電圧印加による電気化学的可逆反応(電解酸化還元反応)による物質の色変化現象を利用することができ、光反射性と光透過性との間を制御することが可能である。光反射可変層3の材料として、コレステリック液晶を好ましく用いることができる。
 光反射可変部30は、電圧無印加時に光反射状態となり、電圧印加時に光透過状態となることが好ましい一態様である。コレステリック液晶では、そのような制御になり得る。液晶では、電圧の印加で配向を揃えることが可能だからである。コレステリック液晶では、薄型で反射性の高い光反射可変部30を形成することができる。電圧を印加せずに特定の光だけを反射する状態をプレーナ配向といい、電圧を印加して光を通す状態をフォーカルコニック配向ということがある。もちろん、光反射可変部30は、電圧無印加時に光透過状態となり、電圧印加時に光反射状態となるものであってもよい。
 光反射可変層3は、電圧を印加したときの光反射状態が維持されるものであることが好ましい一態様である。それにより、光反射状態を変化させたいときに電圧を印加し、そうでないときには電圧を印加させなくてもよいので、電力効率が高まる。光反射状態が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は記憶性(メモリ性)といってもよい。強誘電性液晶はヒステリシス効果が大きいため、メモリ効果を発揮可能である。所定電圧以上の電圧を付加することにより、ヒステリシスは発揮され得る。光反射状態の維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
 光吸収可変部40は、光吸収性が変化する部分である。光吸収可変部40は、光吸収性の程度が調整可能に構成されている。光吸収性の程度が調整可能とは、高吸収状態と低吸収状態とを調整可能なことであってよい。あるいは、光吸収性の程度が調整可能とは、光吸収性を有する状態と、光吸収性を有さない状態とを調整可能なことであってもよい。光吸収性の程度が調整可能であると、光学的な状態を変化させることができ、光学特性の優れた面状発光体100を得ることができる。光吸収可変部40は層状に形成されていてよい。
 高吸収状態とは、光吸収性が高い状態である。高吸収状態は、例えば、一方の面から入射した光が、吸収によって他方の面に出射しない状態である。高吸収状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高吸収状態は、両側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高吸収状態は、不透明な状態であり得る。高吸収状態では、光吸収可変部40は黒色となり得る。光吸収可変部40が光吸収性を発揮する場合、光吸収可変部40は、光を吸収する吸収層として機能する。
 低吸収状態とは、光吸収性が低い又は光吸収性がない状態である。低吸収状態は、例えば、一方の面から入射した光が、吸収されずに進行方向をそのまま維持して、他方の面に出射する状態である。低吸収状態は、一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低吸収状態は、透明な状態であり得る。
 光吸収可変部40は、光吸収性が高い高吸収状態と、光吸収性が低い又は光吸収性がない低吸収状態と、高吸収状態と低吸収状態との間の光吸収性を発揮する状態と、を有することが可能なように構成されていてもよい。高吸収状態と低吸収状態との間の光吸収性を発揮することができることで、中程度の光吸収性を付与することができるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより向上することができる。ここでは、高吸収状態と低吸収状態との間の光吸収性を発揮する状態を、中吸収状態と呼ぶ。
 中吸収状態は、高吸収状態と低吸収状態との間において、少なくとも一つの吸収状態を有するものであってよい。例えば、高吸収状態と中吸収状態と低吸収状態との三つの状態を切り替えることにより、光吸収性を変化させることができると、光学特性が向上する。中吸収状態は、高吸収状態と低吸収状態との間において、吸収性の程度が複数の段階となった複数の状態を有するものであることが好ましい一態様である。それにより、吸収性の程度が複数の段階になるため、光学特性をより高めることができる。例えば、高吸収状態と複数の中吸収状態と低吸収状態との複数の状態を切り替えることにより、光吸収性を段階的に変化させることができると、光学特性が向上する。中吸収状態は、高吸収状態と低吸収状態との間において、高吸収状態から低吸収状態まで、連続的に変化するように構成されていることが好ましい一態様である。それにより、吸収性の程度が連続的に変化するものになるため、光学的な状態をバリエーション高く変化させることができ、光学特性をより高めることができる。例えば、高吸収状態と低吸収状態との間で目的とする光吸収性を発揮させる状態にして光吸収性を変化させることができると、中間状態を作り出すことができるため、光学特性が向上する。光吸収可変部40が、中吸収状態を有する場合、光吸収可変部40は、中吸収状態を維持できるように構成されていることが好ましい。
 光吸収可変部40は、少なくとも可視光の一部を吸収するものであることが好ましい。それにより、発光を鮮明にすることができる。光吸収可変部40は可視光の全部を吸収するものであることが好ましい。それにより、さらに発光を鮮明にすることができる。光吸収可変部40が可視光を吸収する場合、光吸収可変部40は光反射可変部30と面状発光部10との間に配置されることが好ましい。これにより、発光をさらに鮮明にすることができる。光吸収可変部40は、赤外線を吸収するものであってもよい。赤外線を吸収する場合、遮熱効果を得ることができる。光吸収可変部40は紫外線を吸収するものであってもよい。それにより、面状発光体100の劣化を抑制することができる。また、紫外線を吸収できると、屋内への紫外線の侵入を抑制することができる。光吸収可変部40が赤外線または紫外線を吸収する場合、光吸収可変部40は光反射可変部30より第2面F2側に配置されることが好ましい。これにより、赤外線や紫外線が、面状発光部10、光反射可変部30及び光散乱可変部20を劣化させることを抑制することができる。光吸収可変部40は、可視光、紫外線及び赤外線のいずれか1つを吸収することが好ましく、これらのうちの2つを吸収することがより好ましく、これらの全てを吸収することがさらに好ましい。
 光吸収可変部40は、吸収スペクトルの形状を変化させることが可能なように構成されていてもよい。吸収スペクトルの変化は、中吸収状態において行われるものであってよい。吸収スペクトルの形状が変化するとは、光吸収可変部40に入射する光と、光吸収可変部40を通った光とのスペクトル形状が異なることである。吸収スペクトルの変化は吸収波長の変化により行われる。例えば、青色光のみを強く吸収したり、緑色光のみを強く吸収したり、赤色光のみを強く吸収したりすることによって、スペクトルの形状は変化する。吸収スペクトルが変化すると、面状発光体100を通過する光の色が変化する。そのため、透過光の調色(色の調整)を行うことができ、光学特性を向上することができる。
 光吸収可変部40は、光吸収性を発揮する状態では、第1面F1から第2面F2に向かう方向の光よりも、第2面F2から第1面F1に向かう方向の光に対する吸収性が高いことが好ましい。それにより、面状発光部10の劣化を抑制したり、紫外線が第1面F1を通って出射するのを抑制したりすることができる。
 光吸収可変部40は、光吸収性の程度が変化可能な適宜の構造で形成され得る。光吸収可変部40は、電界変調であってよい。電界変調は、電界をかけることによって光吸収性が変化する方式である。
 面状発光体100においては、光吸収可変部40の光吸収性が制御可能なように構成されている。光吸収可変部40が電界変調であると、電界によって容易に光吸収性を変化させることができるため、光学特性を向上することができる。
 光吸収可変部40は、光透過性を有することが可能なように構成されている。高吸収状態では、光吸収可変部40は、不透明であってよい。低吸収状態では、光吸収可変部40は、透明であってよい。中吸収状態では、光吸収可変部40は、半透明であってよい。
 光吸収可変部40は、一対の電極5m、5nと、この一対の電極5m、5nの間に配置された光吸収可変層4を有している。一対の電極5m、5nでは、電極5mが第1面F1側に配置され、電極5nが第2面F2側に配置されている。光吸収可変部40は、電極5m及び電極5nの間に光吸収可変層4が配置された構成を有する。光吸収可変部40が光吸収可変層4で構成されることにより、光学特性の優れた薄型の光吸収構造を形成することができる。光吸収可変層4は、光吸収性が変化する層である。光吸収可変層4は、少なくとも高吸収状態と低吸収状態とを有する。光吸収可変層4は、好ましくは中吸収状態を有する。電極5m及び電極5nは光透過性を有する。そのため、光吸収可変層4が光吸収性を有する状態の場合、光吸収可変部40に入射した光を吸収することができる。また、光吸収可変層4が光吸収性を有さない状態の場合、光吸収可変部40に入射した光をそのまま出射することができる。
 光吸収可変部40は、隣り合う基板6の間に配置されている。図1の例では、光吸収可変部40は、基板6dと基板6eとの間に配置されている。光吸収可変部40が二つの基板6の間に配置されることで、封止されている。封止により、光吸収可変層4が保持され、さらにその劣化が抑制される。二つの基板6は一対となっている。通常、光吸収可変部40は積層により形成される。その際、積層を行うための形成基板を要する。形成基板は、一対となった基板6の少なくともいずれかにより形成される。形成基板と対向する基板6は封止基板となる。封止基板は、一対となった基板6のうちの形成基板でない方により形成される。
 光吸収可変部40は、電極5mと電極5nとの間に電圧を印加することにより、光吸収可変層4における光吸収性の程度が変化する。電極5mと電極5nとは、配線により、電源に電気的に接続されていてよい。電源から給電を行うことにより、光吸収可変部40に電圧が印加される。光吸収可変部40の電源は直流電源により構成されていてもよいし、交流電源により構成されてもよいが、好ましくは直流電源により構成される。電界により光吸収性が変化する材料では、一方向の電気の流れにより光吸収性が変化し得る。そのため、直流電源により、安定した光吸収性を得ることができる。なお、中吸収状態は、電圧又は電流の印加量が制御されることによって形成され得る。
 光吸収可変層4の材料としては、電界変調によって光吸収性が変わる材料を好ましく用いることができる。電界変調の材料として、例えば、酸化タングステンなどが挙げられる。
 光吸収可変部40は、電圧無印加時に光吸収状態となり、電圧印加時に光透過状態となることが好ましい一態様である。液晶材料では、電圧の印加により吸収性が変化し得る。液晶では、電圧の印加で配向を揃えることが可能である。液晶では、薄型で吸収性の高い光吸収可変部40を形成することができる。もちろん、光吸収可変部40は、電圧無印加時に光透過状態となり、電圧印加時に光吸収状態となるものであってもよい。
 光吸収可変層4は、電圧を印加したときの光吸収状態が維持されるものであることが好ましい一態様である。それにより、光吸収状態を変化させたいときに電圧を印加し、そうでないときには電圧を印加させなくてもよいので、電力効率が高まる。光吸収状態が維持される性質はヒステリシスと呼ばれる。この性質は記憶性(メモリ性)といってもよい。所定電圧以上の電圧を付加することにより、ヒステリシスは発揮され得る。光吸収状態の維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
 面状発光体100は、第1面F1と第2面F2とを有する。第1面F1は、面状発光体100における一方の側の表面である。第2面F2は、面状発光体100における第1面F1とは反対側の表面である。第1面F1及び第2面F2は、一方が表面で他方が裏面であると言える。第2面F2は、第1面F1とは反対側に配置されている。
 第1面F1は、面状発光部10からの光を取り出すように構成されている。第1面F1は主発光面といってもよい。第1面F1は照明を得たい方の面であるといえる。面状発光体100においては、発光が表裏の面のいずれかに適して取り出されるように形成される。面状発光部10の光を取り出したい側の面が、第1面F1となる。第1面F1は主となる光取り出し面といってもよい。なお、第1面F1を主としたのは、第2面F2が副となり、第2面F2から面状発光部10の光が取り出される場合があってもよいからである。ただし、両面から光が取り出される場合でも、第1面F1の方が、第2面F2よりも多く光が取り出されることが好ましい。面状発光体100では、面状発光部10からの光が第2面F2よりも第1面F1側に出射しやすい構造が形成されている。面状発光部10は、第2面F2よりも第1面F1側に光を出射しやすい構造を有している。
 面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40は、第1面F1と第2面F2との間において厚み方向に配置されている。そして、光反射可変部30は、面状発光部10及び光散乱可変部20よりも第2面F2側に配置されている。図1の例では、第1面F1側から、光散乱可変部20、面状発光部10、光反射可変部30及び光吸収可変部40の順で配置されている。これら各部の順序は、異なっていてもよい。
 例えば、次の順序が例示される。次の順序は、第1面F1側からの順序である。また、「/」は、各部の境界を意味する。
 光散乱可変部20/面状発光部10/光反射可変部30/光吸収可変部40;
 光散乱可変部20/面状発光部10/光吸収可変部40/光反射可変部30;
 光散乱可変部20/光吸収可変部40/面状発光部10/光反射可変部30;
 面状発光部10/光散乱可変部20/光反射可変部30/光吸収可変部40;
 面状発光部10/光散乱可変部20/光吸収可変部40/光反射可変部30;
 面状発光部10/光吸収可変部40/光散乱可変部20/光反射可変部30;
 光吸収可変部40/光散乱可変部20/面状発光部10/光反射可変部30;及び
 光吸収可変部40/面状発光部10/光散乱可変部20/光反射可変部30。
 このように、光反射可変部30は、面状発光部10及び光散乱可変部20よりも第2面F2側に配置されている。そのため、反射を利用して光を取り出すことができるため、高効率で発光させることが可能となり、光学特性に優れた面状発光体100を得ることができる。
 光吸収可変部40は、面状発光部10よりも第2面F2側に配置されていることが好ましい。光吸収可変部40を有することにより、余計な光を吸収することができるため、発光エリアと非発光エリアとの間のコントラストを高めることができ、より鮮明な発光を生じることができる。また、第2面F2側からの光を吸収することにより、面状発光部10、光散乱可変部20、及び場合によっては光反射可変部30に外部からの光を照射させないようにすることができ、これらの部分の劣化を抑制することができる。例えば、第2面F2が屋外側などに配置されると、紫外線を含む外光が面状発光体100に侵入するおそれがあるが、紫外線を吸収可能な光吸収可変部40が設けられていると、紫外線の侵入を抑制することができる。
 光散乱可変部20は、面状発光部10よりも第1面F1側に配置されていることが好ましい。面状発光部10から生じる光をより散乱させるためには、主として光を取り出す面である第1面F1側に光散乱可変部20を配置した方がより有利である。その場合、光散乱性が高くなるため、視野角依存性を低減することができ、見る角度によって色の変化の少ない発光をより得ることが可能になる。また、光散乱性によって光をより多く取り出すことができるため、光取り出し効率を向上することができる。
 より好ましい各部の順序は、図1に示される、第1面F1側から、
 光散乱可変部20/面状発光部10/光反射可変部30/光吸収可変部40
の順序である。
 図2により、面状発光体100内の複数の電極5の好ましい態様が説明される。図2は図2A及び図2Bから構成される。面状発光体100においては、複数の電極5のうちの少なくとも一つは、制御電極5Hとなる。図2は、制御電極5Hを有する段階的光学可変部50を示している。複数の電力供給端子8に接続された電極5は、制御電極5Hと定義される。面状発光体100では、複数の電極5のうちの少なくとも一つが、制御電極5Hである。制御電極5Hには、複数の電力供給端子8が接続されている。電力供給端子8は、電力を供給する端子である。電力供給端子8に供給される電力は、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御されたものである。面状発光体100内の制御電極5Hを有する構成部は、段階的光学可変部50と定義される。電力供給端子8は、電極パッド、配線接続構造などに例示される適宜の端子で構成される。
 複数の電力供給端子8は、面状発光体100の形状が四角形である場合、少なくとも四角形の4つの角に配置されることが好ましい。それにより、電力の供給の仕方のバリエーションが多くなり得るので、効果的に面状発光体100の光学的状態を変化させることができる。より好ましくは、複数の電力供給端子8は、四角形の辺の途中にも配置される。
 図2に示される段階的光学可変部50は、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40のうちのいずれか一つ以上である。図2では、これらのうちの一つを抜き出して描画している。図1では、これらの構成部が段階的光学可変部50になり得ることが括弧付きの符号で表現されている。段階的光学可変部50では、光学的な状態が段階的に変化する。段階的光学可変部50は、光学的な状態が面内で徐々に変化可能であってよい。段階的光学可変部50は、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40のうちの二つ以上が好ましく、三つ以上がより好ましく、全てであることがさらに好ましい。
 制御電極5Hは、面状発光体100内に複数存在してもよいし、一つだけ存在してもよい。制御電極5Hは、好ましくは面状発光体100内に複数存在する。制御電極5Hは、面状発光部10の第1の対となる電極5a,5bのうちの一方であってよい。制御電極5Hは、光散乱可変部20の第2の対となる電極5x,5yのうちの一方であってよい。制御電極5Hは、光反射可変部30の第3の対となる電極5p,5qのうちの一方であってよい。制御電極5Hは、光吸収可変部40の第4の対となる電極5m,5nのうちの一方であってよい。
 制御電極5Hと対となる電極5は、対応電極5Lと定義される。例えば、第1の対となる電極5a,5bのうちの電極5aが制御電極5Hである場合、電極5bが対応電極5Lとなる。第2から第4の一対の電極5,5についても同様に定義される。
 対応電極5Lには、上述で説明した段階制御可能な複数の電力供給端子8が設けられていなくてもよい。対応電極5Lは、電極パッドなどの端子から、面内に均一性高く電力が与えられるものであってよい。あるいは、対応電極5Lは、制御電極5Hで構成されていてもよい。その場合、一対の電極5の両方が制御電極5Hとなる。面状発光体100では、複数の電極5のうちの全てが制御電極5Hであってもよい。図2Bでは、一対の電極5,5のうちの一方が複数の電力供給端子8に接続された制御電極5Hであり、他方が複数の電力供給端子8に接続されていない対応電極5Lである例が示されている。
 複数の電極5の好ましい態様では、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40のそれぞれが、制御電極5Hと対応電極5Lとを有する。その場合、次のように定義される。第1の対となる電極5a,5bは、第1の制御電極5H1と第1の対応電極5L1となる。また、第2の対となる電極5x,5yは、第2の制御電極5H2と第2の対応電極5L2となる。また、第3の対となる電極5p,5qは、第3の制御電極5H3と第3の対応電極5L3となる。また、第4の対となる電極5m,5nは、第4の制御電極5H4と第4の対応電極5L4となる。ここで、第1の一対の電極5a,5bにおいては、電極5aが第1の制御電極5H1であって電極5bが第1の対応電極5L1である場合と、電極5aが第1の対応電極5L1であって電極5bが第1の制御電極5H1である場合とがある。第2から第4の一対の電極5,5についても同様の場合が考えられる。
 図2に示すように、段階的光学可変部50は、一対の電極5H,5Lと段階的光学可変層51を有している。段階的光学可変部50が面状発光部10である場合、段階的光学可変層51は有機発光層1である。段階的光学可変部50が光散乱可変部20である場合、段階的光学可変層51は光散乱可変層2である。段階的光学可変部50が光反射可変部30である場合、段階的光学可変層51は光反射可変層3である。段階的光学可変部50が光吸収可変部40である場合、段階的光学可変層51は光吸収可変層4である。このように、図2に示される段階的光学可変部50は、面状発光体100における光学的状態が変化可能な構成部のうちのいずれかの構成部が、抜き出されたものと理解できる。
 複数の電力供給端子8は独立に電力を供給可能なように構成されている。電力供給端子8から供給される電力は、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御されたものである。複数の段階とは、電流又は電圧において、値が高い状態と値が低い状態との他に少なくとも一つの中間の値の状態を有することである。複数の段階は、不連続的であってもよいし、連続的であってもよい。
 面状発光体100内の段階的光学可変部50では、電流駆動と電圧駆動とが存在し得る。電流駆動では、電流値が制御されて段階的光学可変部50が駆動される。電圧駆動では、電圧値が制御されて段階的光学可変部50が駆動される。電流駆動と電圧駆動との一方を採用することで、駆動の好適化が行われる。面状発光部10(有機EL素子)は電流駆動が好ましい。そのため、面状発光部10は、電流が複数の段階で制御され得る。光散乱可変部20は電圧駆動が好ましい。そのため、光散乱可変部20は、電圧が複数の段階で制御され得る。光反射可変部30は電圧駆動が好ましい。そのため、光反射可変部30は、電圧が複数の段階で制御され得る。光吸収可変部40は電流駆動が好ましい。そのため、光吸収可変部40は、電流が複数の段階で制御され得る。
 段階的光学可変部50は、制御電極5Hの作用により、面内において、グラデーション状に光学的状態が変化し得る。段階的光学可変部50の光学的変化では、面内の一の地点の光学的状態と、その一の地点とは十分に離れた面内の他の地点の光学的状態とが異なる状態に変化し得る。段階的光学可変部50の光学的変化は、例えば、光学的に変化する領域が四角形である場合、透明性が、ある一つの角から、その角に対向する角に向かって徐々に発揮されるような挙動を有し得る。
 図3は、段階的光学可変部50の光学的な状態の変化を説明するグラフ及び図である。図3は、図3A及び図3Bから構成される。図3により、電圧の制御によって段階的光学可変部50の光学的状態が、非透明から透明に変化する態様が説明される。図3は、段階的光学可変部50の光学的状態の変化の一例を示しており、光学的状態の変化の態様は、これに限定されるものではない。なお、図3を用いて説明されるときの非透明とは、透明性が低い状態であり、段階的光学可変部50の向こう側に配置された物体が視認できない状態又は明瞭に視認できない状態であってよい。また、透明とは、透明性が非透明よりも高い状態であり、段階的光学可変部50の向こう側に配置された物体が明瞭に視認できる状態であってよい。この例では、電圧の印加がない場合に段階的光学可変部50は非透明となり、所定値以上の電圧の印加がある場合に段階的光学可変部50は透明となる。
 図3では、図2における複数の電力供給端子8のうちの右上の角に配置された電力供給端子8pから電圧を印加する場合に対応して説明を行う。複数の電力供給端子8は独立して電力を供給することが可能である。そのため、例えば、右上の電力供給端子8pのみから電力を供給することができる。また、電力供給端子8は段階的な制御が可能であり、電圧を多段階(異なる複数の電圧値)で印加することができる。
 図3Bで示すように、右上の角から電圧を印加したときに、光学状態が変化する面状の領域のうち、右上角にある地点P1と、中央にある地点P2と、左下角にある地点P3との3点の光透過性の変化を比較する。図3Aのグラフでは、地点P1、P2、P3における電圧と光透過率との関係がグラフ化されている。
 図3Aから分かるように、まず、電圧を印加していない0(V)の場合、地点P1~P3の全てにおいて光透過率が低く、段階的光学可変部50は非透明性を有する。次に、電圧E1(V)が右上から印加される。電圧E1(V)においては、電圧印加位置(電力供給端子8p)に近い右上の地点P1では、光透過率が向上し、非透明から透明に変化する。また、電圧E1(V)においては、中央の地点P2では、光透過率が上がるものの、右上の地点P1ほど透明性は高くならず、非透明と透明との間の透明性になる。また、電圧E1(V)においては、左下の地点P3では、光透過率が上がらないか上がっても少しで、非透明の状態が維持される。このように、面内においてグラデーション状に、ある地点(右上)から別の地点(左下)に向かって、徐々に透明性が変化した状態が表れる。この状態は、好ましくは、電圧E1(V)を印加している間において維持される。そして、さらに電圧E1(V)よりも高い電圧E2(V)が印加される。例えば、E1は100(V)、E2は150(V)である例が代表例として挙げられる。電圧E2(V)においては、中央の地点P2及び左下の地点P3でも、光透過率が向上し、非透明から透明に変化する。その結果、段階的光学可変部50は、面内の全てが透明になる。このようにして、電圧の制御により、非透明から透明に面内において徐々に変化する。ここで、電圧を徐々に多段階的に又は連続的に、0(V)からE2(V)まで上げるようにすると、図3Aのグラフから、透明性が右上から徐々に広がって左下に到達するようなグラデーション状の光学的変化が発揮されることが理解されるであろう。
 なお、図3の例は、電力制御の一例であり、電圧による制御を示しているが、電流による制御も同様に行われ得る。また、電力の供給で透明になる場合を説明したが、段階的光学可変部50において、電力の供給で透明から非透明になる場合も同様の制御が行われ得ることは理解される。面状発光部10(有機EL素子)では、電気を流すと、光が生じて透明から非透明に変化し得る。光散乱可変部20では、電圧を印加すると、散乱性が低くなって非透明から透明に変化し得る。光反射可変部30では、電圧を印加すると、反射性が低くなって非透明から透明に変化し得る。光吸収可変部40では、電気を流すと、吸収性が高くなって透明から非透明に変化し得る。なお、上記の各部においては、機能が中間の状態(例えば散乱性では中散乱状態)が存在し得るが、機能が高い状態から機能が中間の状態への変化や、機能が中間の状態から機能が低い状態への変化、あるいはこれらの逆の変化であってもよい。つまり、光学的状態が面内においてグラデーション状に方向性をもって徐々に変化する制御が行われればよい。ここでは、このような変化をグラデーション変化と呼ぶ。
 図4は、面状発光体100の光学的状態の変化の一例を示している。図4は図4A、図4B及び図4Cから構成される。図4では、図3で説明したグラデーション変化の制御が適用されている。
 図4で示すように、段階的光学可変部50の作用により、面状発光体100は、右上から左下に向かって徐々に透明になるように光学的状態が変化される。図4では、透明性の高低がドットの濃さで表現されており、透明性が高い方が、ドット濃度が低くなっている。図4Aは、図3Aの0(V)の場合に対応し、面状発光体100は全体的に非透明である。図4Bは、図3AのE1(V)の場合に対応し、面状発光体100は、右上が透明で、左下になるにしたがって徐々に透明性が低下し、左下では非透明である。図4Bの状態は、透明性が移行する途中の状態であるため、遷移状態と定義することができる。図4Cは、図3AのE2(V)の場合に対応し、面状発光体100は全体的に透明である。このように、面状発光体100は、透明性が徐々にグラデーション状に変化する制御が行われる。
 図4の例では、透明性は波紋状に広がっているともいえる。この波紋は、右上を中心とする同心円状であり得る。透明性は対角線上の角から角への方向に変化する。なお、電力の供給方法の制御により、グラデーションの仕方は変化可能である。例えば、右上とは別の角から透明性を徐々に高めたり、周囲から中央に向けて徐々に透明性を高めたり、中央から周囲に向けて透明性を高めたり、といった制御も可能である。
 透明と非透明との光学的状態のグラデーション変化は、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40のいずれか一つ以上で行われる。好ましくは、これら全てでグラデーション変化が行われる。面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、及び光吸収可変部40のうちの段階的光学可変部50となった構成部が、グラデーション変化を起こす。グラデーション変化が複数の部で行われるときには、複数の部が同様のグラデーション変化をすることが好ましい。それにより、グラデーション変化がより効果的になる。
 上記のような光学的変化の制御は、電極5(制御電極5H)における面内の電気抵抗を利用している。電極5では、面状になると電気抵抗が増加し、電気が通りにくくなる。特に光透過性を有する電極5は、電気抵抗が高くなりやすい。そのため、電力供給端子8に近い地点と、電力供給端子8から遠い地点との光学的状態を変えることが容易になるのである。面状の電気抵抗は、いわゆるシート抵抗であってよい。シート抵抗は10Ω以上であることが好ましい、さらに20Ω以上であることがさらに好ましい。電気抵抗を高くすることにより、グラデーション変化の制御が容易になるが、電気抵抗を高くしすぎると駆動電圧が高くなるため消費電力が大きくなる。
 制御電極5Hは、対応電極5Lと電気抵抗が同じか又はそれよりも電気抵抗が高いことが好ましい。ここで、制御電極5Hは1つ以上であり得るので、少なくとも1つの制御電極5Hの電気抵抗は、対となる対応電極5Lの電気抵抗と同じか又はそれよりも高いことが好ましいのである。全ての制御電極5Hの電気抵抗が、対となる対応電極5Lの電気抵抗と同じか又はそれよりも高くなってもよい。一対の電極5,5のうち、電気抵抗が高い方が制御電極5Hとなった方が、面内の電気抵抗を利用しやすくなり、構成上有利である。一対の電極5,5の電気抵抗が同じ場合、これらのうちの一方が制御電極5Hになればよい。一対の電極5,5の電気抵抗が異なる場合、好ましくは、これらのうちの電気抵抗が高い方が制御電極5Hになる。それにより、制御電極5Hが対応電極5Lよりも高抵抗となるため、光学的変化をより効果的に行うことができる。制御電極5Hは高抵抗電極として定義され得る。対応電極5Lは低抵抗電極と定義され得る。この場合の高低は相対的なものであってよい。制御電極5Hが低抵抗であると、面内において電気的な差がつきにくいが、制御電極5Hが高抵抗であると、面内において電気的な差がつきやすくなる。
 図5は、制御電極5Hの好ましい態様の一例を示している。図5の制御電極5Hは、電気抵抗が面内において傾斜している。上記のように、光学的状態の変化では、制御電極5Hの面内の電気抵抗が利用される。そのため、電気抵抗が、光学的状態の変化に対応した傾斜を有すると、電気的な差がよりつきやすくなり、より効果的に光学的状態を変化させることができる。
 図5は、図3及び図4に示されるような、右上から左下に光学的状態が徐々に変化する例において、電気抵抗の傾斜を適用した例である。図5では、面内の電気抵抗R1~R8が、等高線状に描画されている。電気抵抗R1~R8は、数字が大きくなるにつれて、電気抵抗が高くなっている。すなわち、この制御電極5Hでは、右上から左下になるにしたがって電気抵抗が高くなる。そのため、電力が付与されたときの電気的な差が面内において形成されやすくなる。それにより、より効果的に面状発光体100の光学的状態が変化する。特に、電圧駆動の場合に、効果的に電気抵抗に差が生じる。シート抵抗は10Ω以上の差があることがさらに好ましい。さらに好ましくは、20Ω以上の差があることがさらに好ましい。
 制御電極5Hが電気抵抗において傾斜する態様は、グラデーション変化の方向が、決まっているときにより有効に発揮される。電気抵抗が変化する方向が、グラデーション変化の方向に沿っている場合がより有効なのである。例えば、図5の制御電極5Hでは、中央から周囲の方向及びその逆の方向や、左上から右下の方向及びその逆の方向といった方向よりも、右上から左下及びその逆の方向の方が、電気抵抗の差が利用されやすくなる。
 図6は、面状発光体100に含まれる段階的光学可変部50において、二つの対応電極5Lが共有された構造の一例を示している。図6では、面状発光体100から二つの段階的光学可変部50を抜き出して描画している。上述のように、段階的光学可変部50においては、制御電極5Hへの電力の供給が制御され得るが、その際、電力の制御がされていない対応電極5Lにおいては、電気的に安定な構造が採用される方が有利である。そして、段階的光学可変部50において、電流駆動及び電圧駆動で表される駆動方式が複数ある場合、駆動方式の同じ段階的光学可変部50の対応電極5Lが共有されると、安定な駆動が得られやすい。例えば、面状発光部10と光吸収可変部40とは電流駆動となり得るため、これらの対応電極5Lが共有されると、より安定な駆動が得られる。また、例えば、光散乱可変部20と光反射可変部30とは電圧駆動となり得るため、これらの対応電極5Lが共有されると、より安定な駆動が得られる。安定な駆動が得られるのは、駆動の際の電気のノイズが除去されやすくなるからである。
 図6では、二つの段階的光学可変部50として、第1の段階的光学可変部50Aと第2の段階的光学可変部50Bが示されている。第1の段階的光学可変部50Aは、制御電極5Hと、対応電極5Lと、それらの電極5H,5Lの間に配置された段階的光学可変層51とを有する。第2の段階的光学可変部50Bは、制御電極5Hと、対応電極5Lと、それらの電極5H,5Lの間に配置された段階的光学可変層51とを有する。
 図6に示すように、電極5の共有は電気的なものであってよい。対応電極5Lの電気的共有は、電気配線9により行われ得る。電気配線9で二つの電極5が繋がれることで、これらの電極5は互いに電気的に共有状態となる。共有された対応電極5Lは、グランド電極として構成され得る。それにより、駆動がより安定化し得る。グランド電極は接地された電極であってよい。
 電極5の共有では、第2の対応電極5L2と第3の対応電極5L3とが、電気的に共有されていることが好ましい一態様である。第2の対応電極5L2は、光散乱可変部20内の電極5である。第3の対応電極5L3は、光反射可変部30内の電極5である。そのため、光散乱可変部20の対応電極5Lと、光反射可変部30の対応電極5Lとが電気的に共有される。それにより、電圧駆動の電極5が共有され得るため、効率よく電力が供給される。
 電極5の共有では、第1の対応電極5L1と第4の対応電極5L4とが、電気的に共有されていることが好ましい一態様である。第1の対応電極5L1は、面状発光部10内の電極5である。第4の対応電極5L4は、光吸収可変部40内の電極5である。そのため、面状発光部10の対応電極5Lと、光吸収可変部40の対応電極5Lとが電気的に共有される。それにより、電流駆動の電極5が共有され得るため、効率よく電力が供給される。
 図6では、第2の対応電極5L2と第3の対応電極5L3とが共有される態様が、層の右側に記載された括弧なしの符号で表現され、第1の対応電極5L1と第4の対応電極5L4とが共有される態様が、層の右側に記載された括弧内の符号で表現されている。
 電極5の共有では、第2の対応電極5L2と第3の対応電極5L3とが電気的に共有されており、かつ、第1の対応電極5L1と第4の対応電極5L4とが電気的に共有されていてもよい。その場合、さらに効率よく電力が供給される。
 なお、図6では、第1の段階的光学可変部50Aと第2の段階的光学可変部50Bとが離間した場合の電極5の共有を示したが、第1の段階的光学可変部50Aと第2の段階的光学可変部50Bとは隣接していてもよい。その場合、第1の段階的光学可変部50Aと第2の段階的光学可変部50Bとの間の基板6が省略され、第1の段階的光学可変部50Aの対応電極5Lと第2の段階的光学可変部50Bの対応電極5Lとが同じ層で構成されることで、電極5が共有されていてもよい。
 図7は、面状発光体100の光学的状態がグラデーション変化する態様の一例である。図7は、図7A~図7Cから構成される。図7では、上から下に非透明な部分が増える制御(図7Aから図7Cの順)、又は、下から上に透明な部分が増える制御(図7Cから図7Aの順)が示されている。光学的状態の変化が分かりやすいよう、面状発光体100の向こう側に見える物体を人のシルエットで模式的に表現している。図7Aでは、面状発光体100は透明である。図7Bでは、面状発光体100の上側が非透明であり下側が透明である。図7Cでは、面状発光体100は非透明である。
 図8は、面状発光体100の光学的状態がグラデーション変化する態様の一例である。図8は、図8A~図8Cから構成される。図8では、周囲から中央に非透明な部分が増える制御(図8Aから図8Cの順)、又は、中央から周囲に透明な部分が増える制御(図8Cから図8Aの順)が示されている。光学的状態の変化が分かりやすいよう、面状発光体100の向こう側に見える物体を人のシルエットで模式的に表現している。図8Aでは、面状発光体100は透明である。図8Bでは、面状発光体100の周囲が非透明であり中央が透明である。図8Cでは、面状発光体100は非透明である。
 図7、図8に示されるように、複数の電力供給端子8から制御電極5Hへの電力供給の制御によって、種々のグラデーション変化が可能になる。グラデーション変化では、経時的な光学状態の変化及び方向性を持った光学状態の変化が行われ得る。そのため、光学特性の優れた面状発光体100が得られる。
 面状発光体100においては、各部は独立して駆動可能なように構成されていることが好ましい。それにより、各部を独立して制御することができるため、光学特性を高めることができる。光散乱可変部20と面状発光部10と光反射可変部30と光吸収可変部40とは、独立して駆動可能なように構成されていることが好ましい。それにより、光学的性質の異なる状態を容易に作り出すことができるため、優れた光学特性を得ることができる。独立して駆動可能とは、各部への電力の供給を独立して行うことができることであってよい。各部への電力の供給は、各部において電極5が独立している場合はもちろん、ある部において電極5を他の部の電極5と共有する場合であっても、可能である。共有する電極5は、例えば、電圧のレベルを制御することにより、独立して駆動させることができる。
 面状発光体100は、独立して個々の基板上に各部を積層工程によって形成した後、各部を貼り合わせる方法や、各部を一方の面側から順次に基板上に積層工程で形成していく方法など、適宜の方法で形成され得る。
 図9は、面状発光体100の機能の一例を示している。図9は、図9A~図9Nから構成される。図9では、各部は模式的に図示されている。矢印は光の進行を示している。図9では、機能している部を斜線で示している。機能しているとは、光散乱可変部20においては光散乱性が発揮されている状態であり、面状発光部10においては発光している状態であり、光反射可変部30においては光反射性が発揮されている状態であり、光吸収可変部40においては光吸収性が発揮されている状態である。各部が機能していない場合、その部は透明となり得る。なお、説明を単純化するため、光散乱性や光反射性や光吸収性が中間の状態は示していないが、中間状態があってもよい。図9A~図9Nは、各部の機能の状態が異なっており、面状発光体100としてそれぞれ異なる状態となっている。
 図9に示すように、面状発光部10、光散乱可変部20、光反射可変部30、光吸収可変部40のうちの少なくとも一つが機能すると、面状発光体100に外部から入った光がそのまま通りぬけにくくなるため、面状発光体100は非透明になり得る。例えば、図9Aのように光反射可変部30の光反射性が発揮されている場合には、光が反射されるため、第1面F1と第2面F2との間において光がそのまま通りぬけできない。また、図9Cのように光散乱可変部20の光散乱性が発揮されている場合には、光が散乱されるため、第1面F1と第2面F2との間において光がそのまま通りぬけできない。また、図9Mのように、光吸収可変部40の光吸収性が発揮されている場合には、光が吸収されるため、第1面F1と第2面F2との間において光が通りぬけできない。図9Bのように、面状発光部10のみが機能する場合であっても、面状発光部10の発する光により、向こう側が視認しにくくなり、非透明となり得る。一方、図9Nでは、全ての部が機能しておらず、透明である。そのため、面状発光体100は、図9Nのような透明な状態から、図9A~図9Mで示される種々の非透明な状態に変化可能になり得るため、光学特性が向上する。特に、複数のグラデーション変化が可能になると、非透明と透明との間に複雑な変化がもたらされるため、意匠性の優れた光学状態が発揮され得る。
 ここで、図9において、面状発光部10が機能する場合に、すなわち、有機EL素子が光を生じる場合に、他の部が機能していると、有機EL素子の光が有効に利用される。例えば、図9D、図9F、図9J、及び図9Lでは、反射によって第1面F1側に向かう光が増加する。また、図9E、図9F、図9K、及び図9Lでは、散乱によって光がより多く取り出され、また、光の角度依存性が低減される。そのため、発光体としての光学特性が向上する。
 面状発光体100は、照明装置として利用することができる。面状発光体100では、グラデーション変化する照明が得られ得る。面状発光体100は、窓として利用することができる。光学的に異なる状態を作り出す窓は、アクティブウィンドウと定義され得る。非透明と透明とがグラデーション変化する窓は、利用価値が高い。窓は、内窓、外窓のいずれにも利用可能である。また、窓として車載窓の利用も可能である。車載窓は、自動用、電車、機関車、列車などの車両用や、飛行機用、船用などの窓であってよい。例えば、透明と非透明を変化させることが可能な窓は高級自動車用に好適である。また、面状発光体100は、建材として利用することができる。建材としては、壁材、パーティション、サイネージなどに利用することができる。サイネージはいわゆる照明広告であってよい。壁材は、外壁用であってもよいし、内壁用であってもよい。

Claims (5)

  1.  第1の対となる電極を有し、光透過性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子で構成される面状発光部と、
     第2の対となる電極を有し、光散乱性の程度が調整可能な光散乱可変部と、
     第3の対となる電極を有し、光反射性の程度が調整可能な光反射可変部と、
     第4の対となる電極を有し、光吸収性の程度が調整可能な光吸収可変部と、
     前記第1の対となる電極、前記第2の対となる電極、前記第3の対となる電極、及び前記第4の対となる電極の集まりで定義される複数の電極のうちの少なくとも一つの電極に接続され、電流及び電圧の少なくともいずれか一方が複数の段階で制御された電力を供給する複数の電力供給端子と、を備え、
     前記面状発光部からの光を取り出すように構成された第1面と、前記第1面とは反対側に配置された第2面とを有し、
     前記光散乱可変部、前記面状発光部、前記光反射可変部、及び前記光吸収可変部は、前記第1面と前記第2面との間において面状発光体の厚み方向に配置され、
     前記光反射可変部は、前記面状発光部及び前記光散乱可変部よりも前記第2面側に配置されている、面状発光体。
  2.  前記複数の電力供給端子に接続された前記電極は、制御電極と定義され、
     前記制御電極と対となる電極は、対応電極と定義され、
     少なくとも1つの前記制御電極の電気抵抗は、対となる前記対応電極の電気抵抗と同じか又はそれよりも高い、請求項1に記載の面状発光体。
  3.  前記制御電極は、電気抵抗が面内において傾斜している、請求項2に記載の面状発光体。
  4.  前記複数の電力供給端子に接続された前記電極は、制御電極と定義され、
     前記制御電極と対となる電極は、対応電極と定義され、
     前記第1の対となる電極は、第1の制御電極と第1の対応電極であり、
     前記第2の対となる電極は、第2の制御電極と第2の対応電極であり、
     前記第3の対となる電極は、第3の制御電極と第3の対応電極であり、
     前記第4の対となる電極は、第4の制御電極と第4の対応電極であり、
     前記第2の対応電極と前記第3の対応電極とは、電気的に共有されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の面状発光体。
  5.  前記複数の電力供給端子に接続された前記電極は、制御電極と定義され、
     前記制御電極と対となる電極は、対応電極と定義され、
     前記第1の対となる電極は、第1の制御電極と第1の対応電極であり、
     前記第2の対となる電極は、第2の制御電極と第2の対応電極であり、
     前記第3の対となる電極は、第3の制御電極と第3の対応電極であり、
     前記第4の対となる電極は、第4の制御電極と第4の対応電極であり、
     前記第1の対応電極と前記第4の対応電極とは、電気的に共有されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の面状発光体。
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