WO2021130961A1 - 発光デバイス、表示デバイス - Google Patents

Abstract

発光デバイス（２）は、第１層（４）と、第２層（６）と、発光素子層（８）と、第１接着層（１０）と、第２接着層（１２）とを備える。発光素子層は、第１層と第２層との間に位置し、発光素子を含む。第１接着層は、第１層と発光素子層との間に位置し、厚みが、１０μｍ以上、かつ、２５μｍ未満であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である。第２接着層は、発光素子層と第２層との間に位置し、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である。

Description

発光デバイス、表示デバイス

　本発明は、発光素子を備えた発光デバイス、あるいは、当該発光デバイスを用いた表示デバイスに関する。

　特許文献１は、発光素子を有する層を含む複数の層を、低弾性の接着剤層によって接合し、屈曲によるクラック等の不良の発生を抑制した発光デバイスを開示する。

日本国公開特許公報「特開２０１７－１２６０６１号」

　特許文献１に挙げられるような、低弾性の接着剤層を使用した発光デバイスでは、当該発光デバイスの表面における鉛筆硬度を高くすることが困難であるという問題が生じる。

　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光デバイスは、第１層と、第２層と、前記第１層と前記第２層との間に位置し、発光素子を含む発光素子層と、前記第１層と前記発光素子層との間に位置し、厚みが、１０μｍ以上、かつ、２５μｍ未満であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である、第１接着層と、前記発光素子層と前記第２層との間に位置し、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第２接着層とを備える。

　本発明の一態様によれば、発光素子層への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保した発光デバイスを提供できる。

本発明の実施形態１に係る発光デバイスの概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る発光素子層の概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る接着層のせん断弾性率と許容ズレ率との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態１に係る試験サンプルの概略断面図である。 本発明の実施形態２に係る発光デバイスの概略断面図である。 本発明の実施形態３に係る発光デバイスの概略断面図である。

　〔実施形態１〕
　図１は、本実施形態に係る発光デバイス２を示す概略断面図である。なお、図１を含む本明細書に記載の各図は、模式図であり、各部材の具体的な縮尺を示すものではない。はじめに、図１を参照して、本実施形態に係る発光デバイス２の具体的構造について説明する。

　本実施形態に係る発光デバイス２は、第１層としてのウィンドウフィルム４と、第２層としてのバックフィルム６と、後に詳述する発光素子を備えた発光素子層８とを備える。発光素子層８は、ウィンドウフィルム４とバックフィルム６との間に位置する。また、発光デバイス２は、ウィンドウフィルム４と発光素子層８との間に位置する、第１接着層１０を備え、さらに、バックフィルム６と発光素子層８との間に位置する、第２接着層１２を備えている。

　本実施形態において、発光デバイス２は、発光素子層８と第１接着層１０との間に、光学層１４を備え、発光素子層８と光学層１４との間に、第３接着層１６を備える。さらに、発光デバイス２は、発光素子層８と第３接着層１６との間に、タッチパネル層１８を備え、発光素子層８とタッチパネル層１８との間に、第４接着層２０を備える。

　このため、発光デバイス２は、図１に示すように、バックフィルム６側から、発光素子層８、タッチパネル層１８、光学層１４、および、ウィンドウフィルム４を、この順に積層して備える。また、第１接着層１０は、ウィンドウフィルム４と光学層１４とを接着する。第２接着層１２は、バックフィルム６と発光素子層８とを接着する。第３接着層１６は、光学層１４とタッチパネル層１８とを接着する。第４接着層２０は、発光素子層８とタッチパネル層１８とを接着する。

　次に、本実施形態に係る発光デバイス２の各層についてより詳細に説明する。

　ウィンドウフィルム４は、発光デバイス２の表示面側の最外層に形成される透光性を有するフィルムである。このため、本実施形態において、後に詳述する、発光素子層８が備える発光素子からの光は、発光素子層８からウィンドウフィルム４側に取り出される。

　ウィンドウフィルム４は、ＰＥＴフィルム等、従来公知の発光デバイスの表示面に形成されるフィルムであってもよい。また、発光デバイス２は、ウィンドウフィルム４の代わりに、屈曲可能な程度に薄いカバーガラスを備えていてもよい。なお、ウィンドウフィルム４は、図１に示すように、厚みｄＷを有している。

　バックフィルム６は、発光デバイス２の表示面側と反対側の最外層に形成されるフィルムであり、遮光性を有していてもよい。ただし、バックフィルム６は透光性を有していてもよく、この場合、発光デバイス２は、発光素子層８からの光を、発光素子層８からバックフィルム６側においても取り出す、両面発光デバイスを構成してもよい。

　バックフィルム６は、ＰＥＴフィルム等、従来公知の発光デバイスの背面に形成されるフィルムであってもよい。また、発光デバイス２は、バックフィルム６の代わりに、屈曲可能な程度に薄いガラス基板を備えていてもよい。なお、バックフィルム６は、図１に示すように、厚みｄＢを有している。

　発光素子層８について、図２を参照しつつより詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る発光素子層８を示す概略断面図である。発光素子層８は、図２に示すように、アレイ基板２２上に発光素子２４を備えた構造を有している。例えば、発光素子２４は、アレイ基板２２側から順に、陰極２６、電子輸送層２８、発光層３０、正孔輸送層３２、および陽極３４を積層して備える。なお、図２に示すように、発光素子層８は、発光素子２４を封止する、有機または無機の封止材料を含む、封止層３５を備えていてもよい。

　陰極２６は、アレイ基板２２に形成されたＴＦＴ等を含む不図示の駆動回路を介して駆動されてもよく、陽極３４には、一定の電位が印加されていてもよい。この場合、陰極２６の駆動により、陰極２６から電子輸送層２８を介し、発光層３０に電子が注入され、陽極３４から正孔輸送層３２を介し、発光層３０に正孔が注入される。

　発光層３０は、注入された電子と正孔との再結合により発光する発光体を備える。これにより、発光層３０が備える発光体からの光が、発光素子層８から得られる。例えば、発光素子層８が、発光デバイス２の表示面側に、陽極３４を備えている場合、陽極３４は透光性を有し、陰極２６は光反射性を有することが好ましい。

　アレイ基板２２は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ；Thin Film Transistor）の各電極のスパッタ法による形成等を含む、従来公知の手法によって形成されてもよい。

　陰極２６および陽極３４は、金属材料を、スパッタ法等の手法により成膜することにより得られてもよい。電子輸送層２８および正孔輸送層３２は、それぞれ、電子輸送性材料と、正孔輸送性材料との、フォトリソグラフィ、塗布、または、蒸着等の従来公知の手法による成膜により形成されてもよい。

　発光層３０は、発光体として、蛍光材料、りん光材料、量子ドット材料等、発光層３０中における電子と正孔との再結合により光が生じる従来公知の発光体を備えていてもよい。例えば、発光層３０が、発光体として、有機蛍光材料、有機りん光材料等の有機発光材料を備える場合、発光素子２４は、ＯＬＥＤ(Organic Light-Emitting Diode)素子であってもよい。また、例えば、発光層３０が、発光体として、量子ドット材料を備える場合、発光素子２４は、ＱＬＥＤ(Quantum dot Light-Emitting Diode)素子であってもよい。発光層３０は、発光体を含む材料の、フォトリソグラフィ、塗布、または、蒸着等の従来公知の手法による成膜により形成されてもよい。

　封止層３５は、封止材料の、塗布、または、蒸着等の従来公知の手法による成膜により形成されてもよい。

　なお、アレイ基板２２は、複数の駆動回路を備えていてもよく、発光素子２４は、複数の陰極２６を備えていてもよい。また、各陰極２６は、アレイ基板２２の駆動回路により、個別に駆動されてもよい。さらに、発光層３０は、互いに異なる色の光を発する複数の発光層を、陰極２６ごとに備えていてもよい。この場合、発光デバイス２は、表示デバイスを構成してもよい。

　なお、発光素子層８は、図１に示すように、厚みｄＥを有している。

　光学層１４は、発光素子層８からの光を透過しつつ、ウィンドウフィルム４側から発光デバイス２に入射し、発光デバイス２内部において反射した外光が、再び発光デバイス２の外部に出射しないように遮光する機能を有する、反射防止層であってもよい。例えば、光学層１４は、円偏光フィルムを有していてもよく、当該円偏光フィルムは、直線偏光フィルムとλ／４位相差フィルムとの貼り合せにより形成してもよい。

　光学層１４は、偏光板を形成するための従来公知の手法により形成されてもよい。なお、光学層１４は、図１に示すように、厚みｄＬを有している。

　タッチパネル層１８は、例えば、発光デバイス２のウィンドウフィルム４側の外表面における、人の指等の接触の有無、および接触位置を感知するタッチパネルを有する。タッチパネル層１８は、静電容量方式、膜抵抗方式等を含む、従来公知の方式によって、上述した感知を実行してもよい。タッチパネル層１８は、タッチパネルの各電極のスパッタ法による形成等を含む、従来公知の手法によって形成されてもよい。なお、タッチパネル層１８は、図１に示すように、厚みｄＴを有している。

　第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、いずれも、柔軟かつ透光性を有する接着材料である。ただし、発光素子層８からの光を、発光デバイス２のウィンドウフィルム４側のみから取り出す場合、第２接着層１２は、遮光性または光反射性を有していてもよい。

　第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、例えば、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）フィルムを含む、従来公知の柔軟性および透光性を有する接着材料であってもよい。第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、例えば、ＯＣＡフィルムの貼り付けの後、脱泡処理のための加熱および紫外線照射による硬化等を実施する手法等、従来公知の手法により形成されてもよい。他にも、第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、例えば、接着材料の塗布、および接着する２層の貼り付け後、当該接着材料を、加熱により乾燥し、あるいは、紫外線照射により硬化する手法によって形成されてもよい。

　第１接着層１０は、比較的柔軟かつ厚い接着層である。具体的に、第１接着層１０は、図１に示すように、厚みｄ１を有し、ｄ１は、１０μｍ以上、かつ、２５μｍ未満である。また、第１接着層の、摂氏２３度におけるせん断弾性率は、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である。さらに、第１接着層の、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率は、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、５．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である。

　第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、比較的硬直かつ薄い接着層である。具体的に、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、図１に示すように、それぞれ、厚みｄ２、ｄ３、および、ｄ４を有し、ｄ２、ｄ３、および、ｄ４は、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下である。また、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０の、摂氏２３度におけるせん断弾性率は、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である。さらに、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０の、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率は、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である。

　なお、本明細書において、これ以降、摂氏２３度を常温と表記する場合がある。また、本明細書において、これ以降、常温において、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である接着層を、ソフト接着層と表記する場合がある。同様に、本明細書において、これ以降、常温において、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である接着層を、ハード接着層と表記する場合がある。上述したように、第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０を含む接着層は、常温下と比較して、低温下において、せん断弾性率が上昇する傾向にある。

　なお、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０において、それぞれの厚みおよびせん断弾性率は、互いに異なっていてもよく、あるいは、互いに等しくともよい。

　ここで、接着層の弾性率と、当該接着層の許容ズレ率との関係について、図３を参照し説明する。図３は、接着層のせん断弾性率と許容ズレ率との関係を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸にはせん断弾性率を、縦軸には、当該せん断弾性率を有する接着層の、許容ズレ率を示す。なお、図３のグラフは、横軸のみを対数目盛とした片対数グラフである。また、せん断弾性率の単位はＰａである。

　ここで、接着層の許容ズレ率とは、ある厚みを有する接着層が、厚み方向と直交する方向、すなわち、平面方向におけるズレを吸収する最大距離を、接着層の厚みに対する割合として示すパラメータである。

　図３のグラフにおいて、丸印は、常温、すなわち、摂氏２３度における、せん断弾性率と許容ズレ率との測定値を示し、三角印は、摂氏マイナス１０度における、せん断弾性率と許容ズレ率との測定値を示す。

　図３のグラフに、実線にて補完して示すように、常温下における接着層は、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０６Ｐａ程度以下である場合、せん断弾性率が低い程、許容ズレ率が高くなる。特に、図３のグラフに、点線にて示すように、常温下において、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａである接着層は、７５％の許容ズレ率を有する。したがって、常温下において、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である接着層は、屈曲に伴う、厚み方向と直交する方向のズレをより良く吸収する。

　図３のグラフに、破線にて補完して示すように、摂氏マイナス１０度における接着層は、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０６Ｐａ程度以下である場合、せん断弾性率が低い程、許容ズレ率が高くなる。特に、図３のグラフに、一点鎖線にて示すように、摂氏マイナス１０度の環境下において、せん断弾性率が５．０Ｅ＋０５Ｐａである接着層は、５０％の許容ズレ率を有する。したがって、低温下において、せん断弾性率が５．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である接着層は、屈曲に伴う、厚み方向と直交する方向のズレをより良く吸収する。

　なお、図３のグラフに示すように、摂氏マイナス１０度における接着層は、せん断弾性率が１．０Ｅ＋０６Ｐａ程度以上である場合、せん断弾性率の変動が、許容ズレ率の変動にあまり寄与しなくなる。換言すれば、接着層のせん断弾性率が１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である場合、接着層のせん断弾性率の上昇に伴う、当該接着層の許容ズレ率の低下は生じにくい。

　本実施形態に係る発光デバイス２は、厚みが、１０μｍ以上であり、かつ、摂氏２３度におけるせん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である第１接着層１０を備える。換言すれば、第１接着層１０は、比較的高い許容ズレ率を有し、かつ、厚みが比較的厚い。

　このため、第１接着層１０は、接着する２層の間の、厚み方向と直交する方向、換言すれば、発光デバイス２の平面方向におけるズレをより良く吸収する。

　一般に、発光素子層またはタッチパネル層を有する発光デバイスにおいて、発光素子層またはタッチパネル層まで、発光デバイスの平面方向におけるズレが伝搬した場合、当該発光素子層またはタッチパネル層には、クラック等の不良が発生しやすい。しかしながら、発光デバイスが、当該発光デバイスの平面方向におけるズレを吸収する層を有する場合、当該ズレは、発光素子層またはタッチパネル層にまで伝搬しにくくなる。

　したがって、第１接着層１０を備える発光デバイス２は、屈曲等に対する、発光素子層８およびタッチパネル層１８の耐性が向上し、発光素子層８およびタッチパネル層１８における不良の発生を抑制できる。

　また、第１接着層１０は、低温下においても、せん断弾性率が、５．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である。このため、発光デバイス２は、低温下においても、屈曲等に対する耐性を確保でき、不良の発生を抑制できる。

　一方、本実施形態に係る発光デバイス２は、厚みが、１５μｍ以下であり、かつ、摂氏２３度におけるせん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０を備える。換言すれば、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０は、比較的高いせん断弾性率を有し、かつ、厚みが比較的薄い。

　一般に、積層構造を有する発光デバイスにおいて、弾性率が高く、かつ、薄い層を有する発光デバイスは、当該発光デバイスの最外表面における鉛筆硬度が向上する傾向にある。したがって、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０を有する発光デバイス２は、最外表面における鉛筆硬度が向上する。また、低温下において、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０のせん断弾性率は１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上となり、さらに発光デバイス２の、最外表面における鉛筆硬度が向上する。

　また、上述したように、接着層のせん断弾性率が１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である場合、接着層のせん断弾性率の上昇に伴う、当該接着層の許容ズレ率の低下は生じにくい。このため、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０が、発光デバイス２の、屈曲等に対する耐性に与える影響は小さい。このことは、低温下において、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０のせん断弾性率が上昇した場合においても同様である。

　なお、第１接着層１０においても、厚みが、２５μｍ未満であり、かつ、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上である。このため、第１接着層１０が、発光デバイス２の鉛筆硬度に与える影響は小さい。

　したがって、第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０を何れも有している発光デバイス２は、発光素子層８およびタッチパネル層１８への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保する効果を奏する。

　なお、本実施形態において、発光デバイス２は、厚み方向において、発光素子層８よりも一方側に第１接着層１０を備え、発光素子層８よりも第１接着層１０とは反対側に第２接着層１２を備えていればよい。当該構成を備えた発光デバイス２は、発光素子層８への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保する効果を奏する。

　上述したように、本実施形態においては、発光デバイス２を用いて表示デバイスを構成してもよい。これにより、発光素子層８およびタッチパネル層１１への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保できる、より信頼性に優れた、あるいは、より高性能なフォルダブル表示デバイスを実現できる。

　次に、発光デバイス２における、発光素子層８およびタッチパネル層１８の位置に関して、図１および図４を参照し詳細に説明する。

　図４は、積層構造の総厚みの中心位置と、特定層の中心位置との距離が、積層構造の屈曲時に、当該特定層に生じる、積層構造の平面方向におけるズレに与える影響を検証するための試験サンプル３６の概略断面図である。

　試験サンプル３６は、厚みｄＳ１を有する上層３８と、厚みｄＳ２と有する下層４０との間に、試験層４２を備える。また、上層３８、下層４０、および、試験層４２は、何れも、厚みｄＳ４を有する試験接着層４４を介して、互いに接着されている。このため、試験サンプル３６の総厚みｄＳ０は、ｄＳ１＋ｄＳ２＋ｄＳ３＋２ｄＳ４である。なお、試験サンプル３６の各層は、屈曲可能な柔軟な材料を含む。

　ここで、図４に示すように、試験サンプル３６は、総厚みの中心位置ＨＳＡを有している。換言すれば、試験サンプル３６は、試験サンプル３６の厚み方向における一方の端面からの距離が、試験サンプル３６の総厚みｄＳ０の半分、すなわち、ｄＳ０／２である中心位置ＨＳＡを有している。

　同じく、図４に示すように、試験層４２は、厚み方向における中心位置ＨＳＢを有している。換言すれば、試験層４２は、試験層４２の厚み方向における一方の端面からの距離が、試験層４２の厚みの半分、すなわち、ｄＳ３／２である中心位置ＨＳＢを有している。

　ここで、試験サンプル３６の中心位置ＨＳＡと、試験層４２の中心位置ＨＳＢとの距離を、ｄＳ５とする。この場合、距離ｄＳ５は、例えば、｜ｄＳ０／２－（ｄＳ２＋ｄＳ４＋ｄＳ３／２）｜＝｜（ｄＳ１－ｄＳ２）／２｜と表される。すなわち、上層３８と下層４０との厚みを変更することにより、中心位置ＨＳＡと中心位置ＨＳＢとの距離を変更できる。

　なお、（ｄＳ１－ｄＳ２）／２が正の場合、中心位置ＨＳＡは中心位置ＨＳＢよりも上層３８側にあり、（ｄＳ１－ｄＳ２）／２が負の場合、中心位置ＨＳＡは中心位置ＨＳＢよりも下層４０側にある。

　ここで、試験サンプル３６の試験層４２を、上述した発光素子層８またはタッチパネル層１８とし、上層３８および下層４０の厚みをそれぞれ変更した複数の試験サンプル３６を製造し、各試験サンプル３６を屈曲させる実験を行った。当該実験は、摂氏マイナス１０度の低温環境下において、各試験サンプル３６を涙滴状に１万回屈曲させることにより行った。

　当該実験において、試験接着層４４の厚みｄＳ４を１５μｍ、発光素子層８の厚みを３０μｍ、タッチパネル層１８の厚みを１０μｍとした。また、試験接着層４４のせん断弾性率を２．５Ｅ＋０５Ｐａとした。このため、試験接着層４４は、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０と同様に、比較的せん断弾性率が高く、かつ、薄い接着層である。

　各試験サンプル３６を屈曲させる実験後、各試験サンプル３６の備える発光素子層８またはタッチパネル層１８が正常に動作するかを検査した。当該検査の結果を、以下の表１にまとめる。

　表１における、「シフト量」の欄は、各試験サンプル３６における、総厚みの中心位置ＨＳＡから、試験層４２の中心位置ＨＳＢのシフト量を示し、具体的には、各試験サンプル３６における（ｄＳ１－ｄＳ２）／２の値を示す。このため、「シフト量」の数値の絶対値は、試験サンプル３６の中心位置ＨＳＡと、試験層４２の中心位置ＨＳＢとの距離ｄＳ５に相当する。

　表１において、試験層４２を、発光素子層８とした場合の評価を、「発光素子層」の欄に、また、試験層４２を、タッチパネル層１８とした場合の評価を、「タッチパネル層」の欄に示した。評価は、上記実験後、当該発光素子層８またはタッチパネル層１８が正常に動作する場合を○、動作しない場合を×とした。

　表１から明らかであるように、中心位置ＨＳＡと中心位置ＨＳＢとの距離ｄＳ５が、３５μｍ以下であれば、発光素子層８およびタッチパネル層１８の何れもが、試験サンプル３６の屈曲の後であっても、正常に動作することが分かる。なお、このことは、表１から明らかであるように、中心位置ＨＳＡと中心位置ＨＳＢとの上下関係には依存しない。

　ここで、再び図１を参照すると、発光素子層８は、厚み方向における中心位置ＨＥを有している。換言すれば、発光素子層８は、発光素子層８の厚み方向における一方の端面からの距離が、発光素子層８の厚みの半分、すなわち、ｄＥ／２である中心位置ＨＥを有している。

　同じく、図１に示すように、タッチパネル層１８は、厚み方向における中心位置ＨＴを有している。換言すれば、タッチパネル層１８は、タッチパネル層１８の厚み方向における一方の端面からの距離が、タッチパネル層１８の厚みの半分、すなわち、ｄＴ／２である中心位置ＨＴを有している。

　ここで、ハード接着層によって接着された層、換言すれば、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０によって接着された、バックフィルム６から光学層１４までの総厚みをｄ０とする。すなわち、厚みｄ０は、ｄＢ＋ｄ２＋ｄＥ＋ｄ４＋ｄＴ＋ｄ３＋ｄＬである。

　また、バックフィルム６から光学層１４までにおける、厚み方向の中心位置をＨ０とする。換言すれば、中心位置Ｈ０は、バックフィルム６の、発光デバイス２の最外表面側の端面、あるいは、光学層１４の、ウィンドウフィルム４側の端面からの距離が、バックフィルム６から光学層１４まで総厚みの半分、すなわち、ｄ０／２となる位置である。

　ここで、中心位置ＨＥと中心位置Ｈ０との距離をｄ５とする。ここで、ｄ５は、例えば、｜ｄ０／２－（ｄＢ＋ｄ２＋ｄＥ／２）｜と表される。また、中心位置ＨＴと中心位置Ｈ０との距離をｄ６とする。ここで、ｄ６は、例えば、｜ｄ０／２－（ｄＬ＋ｄ３＋ｄＴ／２）｜と表される。さらに、中心位置ＨＥと中心位置ＨＴとの距離をｄ７とする。ここで、ｄ７は、ｄＥ／２＋ｄ４＋ｄＴ／２と表される。

　表１にまとめた、試験サンプル３６の屈曲に関する実験結果から明らかであるように、距離ｄ５は、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ５がこの範囲内であれば、発光デバイス２の屈曲に伴う、発光素子層８への不良の発生を抑制できる。同様に、距離ｄ６は、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ６がこの範囲内であれば、発光デバイス２の屈曲に伴う、タッチパネル層１８への不良の発生を抑制できる。

　また、距離ｄ５と距離ｄ６とが、上記範囲内である場合、距離ｄ７は、０μｍより厚く、かつ、３５μｍ以下であることが好ましい。このように、発光素子層８とタッチパネル層１８とが、互いに近い位置にあることにより、発光デバイス２の屈曲に伴う、発光素子層８とタッチパネル層１８との双方への不良の発生を抑制できる。

　なお、上述した厚みｄ０には、ウィンドウフィルム４および第１接着層１０の厚みが含まれていない。しかしながら、第１接着層１０は、上述したように、比較的厚く、かつ、せん断弾性率が低いため、発光デバイス２の平面方向におけるズレを大きく吸収する。このため、ウィンドウフィルム４および第１接着層１０の厚みに起因する、発光デバイス２の屈曲による、発光デバイス２の平面方向におけるズレは、第１接着層１０によって大きく吸収され、第１接着層１０よりもバックフィルム６側に伝搬しにくい。

　このため、発光素子層８およびタッチパネル層１８に対する不良を低減する観点から、発光素子層８およびタッチパネル層１８の、発光デバイス２における位置を議論する場合には、ウィンドウフィルム４および第１接着層１０の厚みを除外して議論できる。

　上述した実施形態を踏まえ、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、および、比較例２のそれぞれに係る発光デバイスを製造した。

　各実施例および各比較例に係る発光デバイスは、本実施形態に係る発光デバイス２と、各接着層の材料を除き、同一の構成を備える。特に、各実施例および各比較例に係る発光デバイスにおいて、ｄＷは９０μｍであり、ｄＢは５０μｍであり、ｄＥは３０μｍであり、ｄＬは５０μｍであり、ｄＴは１０μｍである。また、各実施例および各比較例に係る発光デバイスにおいて、ｄ１は２５μｍであり、ｄ２、ｄ３、およびｄ４は、何れも１５μｍである。

　ここで、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの第１接着層１０、第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０のそれぞれに使用される材料について、以下の表２に示す。また、表２に記載された、接着層の材料である、接着剤Ａ、接着剤Ｂ、接着剤Ｃ、および、接着剤Ｄの、それぞれのせん断弾性率を、以下の表３に示す。

　表２において、「第１接着層（２５μｍ）」の欄は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの第１接着層１０に使用される接着剤の種類を示す。「第２接着層（１５μｍ）」の欄は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの第２接着層１２に使用される接着剤の種類を示す。「第３接着層（１５μｍ）」の欄は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの第３接着層１６に使用される接着剤の種類を示す。「第４接着層（１５μｍ）」の欄は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの第４接着層２０に使用される接着剤の種類を示す。

　表３において、「弾性率（Ｐａ）」の「常温」の欄は、摂氏２３度における各接着剤のせん断弾性率を、単位をＰａとして示す。また、「弾性率（Ｐａ）」の「低温」の欄は、摂氏マイナス２０度における各接着剤のせん断弾性率を、単位をＰａとして示す。

　表３に示すように、接着剤Ａと接着剤Ｂとは、本実施形態における第１接着層１０のように、常温におけるせん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である、ソフト接着層に使用される接着剤である。また、接着剤Ｃと接着剤Ｄとは、本実施形態における第２接着層１２、第３接着層１６、および、第４接着層２０のように、常温におけるせん断弾性率が１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、ハード接着層に使用される接着剤である。

　上記に沿って製造した、各実施例および各比較例に係る発光デバイスについて、ウィンドウフィルム４側の最外表面における鉛筆硬度と、屈曲に対する耐性とを測定した。

　ウィンドウフィルム４側の最外表面における鉛筆硬度は、ＪＩＳ　Ｋ５６００の引っかき硬度の測定方法に則り測定を行った。ただし、鉛筆硬度の測定の際、鉛筆の先端にかかる荷重は、５００ｇとした。上記鉛筆硬度の測定において、２Ｈ以上の硬度の鉛筆によって、ウィンドウフィルム４側の最外表面に傷が生じた場合には、評価を×とした。また、上記鉛筆硬度の測定において、２Ｈ以上の硬度の鉛筆によって、ウィンドウフィルム４側の最外表面に傷が生じなかった場合には、評価を○とした。

　また、屈曲に対する耐性は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスを、常温下と低温下とのそれぞれにおいて、屈曲試験を実施することにより測定した。常温下における屈曲試験は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスを、摂氏２３度において２０万回、涙滴状に屈曲させることにより実施した。低温下における屈曲試験は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスを、摂氏マイナス１０度において１万回、涙滴状に屈曲させることにより実施した。

　各実施例および各比較例に係る発光デバイスの屈曲に対する耐性の評価は、上述した屈曲試験の後、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの、発光素子層８およびタッチパネル層１８における、クラック等の不良の有無により決定した。発光素子層８およびタッチパネル層１８の何れかに、不良が認められた場合、評価×とした。発光素子層８およびタッチパネル層１８の双方に、不良が認められない場合、評価○とした。

　各実施例および各比較例に係る発光デバイスについて、鉛筆硬度および屈曲に対する耐性の評価を、以下の表４に示す。

　表４において、「鉛筆硬度」の欄は、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの鉛筆硬度の評価を、ウィンドウフィルム４側の最外表面における鉛筆硬度の測定値と併せて示す。ここでの鉛筆硬度の測定値とは、上記鉛筆硬度の測定試験後、ウィンドウフィルム４側の最外表面に傷が生じなかった、鉛筆の最大硬度を表す。また、「屈曲耐性」の「常温」の欄は、上述した、常温下における屈曲試験の後の、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの屈曲に対する耐性の評価を示す。「屈曲耐性」の「低温」の欄は、上述した、低温下における屈曲試験の後の、各実施例および各比較例に係る発光デバイスの屈曲に対する耐性の評価を示す。

　表４に示すように、比較例１に係る発光デバイスにおいては、鉛筆硬度が８Ｂと低い。また、比較例２に係る発光デバイスにおいては、鉛筆硬度が２Ｂまで改善したものの、２Ｈには届かず、さらに、屈曲耐性が、常温、低温の何れにおいても評価が×となった。

　このことは、各比較例に係る発光デバイスの各接着層に使用される接着剤が、何れも、ソフト接着層に使用される、せん断弾性率が低い接着剤Ａおよび接着剤Ｂであったため、鉛筆硬度が十分に確保できなかったためであると推察される。また、表４から、比較例２に係る発光デバイスのように、一部の接着層のせん断弾性率をわずかに増加させたのみでは、鉛筆硬度と屈曲耐性との双方を確保できない場合があることが分かる。

　一方、実施例１に係る発光デバイスは、２Ｈの鉛筆硬度を確保しつつ、常温における屈曲耐性を獲得している。さらに、実施例２および実施例３のそれぞれに係る発光デバイスは、３Ｈの鉛筆硬度を確保しつつ、常温と低温との双方における屈曲耐性を獲得している。

　各実施例に係る発光デバイスが、鉛筆硬度を確保できたのは、接着層の少なくとも一層に、ハード接着層に使用される、せん断弾性率が高い接着剤Ｃおよび接着剤Ｄを採用し、当該接着層を薄く形成したためであると推察される。また、各実施例に係る発光デバイスが、鉛筆硬度を維持しつつ、屈曲耐性を確保できたのは、残る接着層の少なくとも一層に、ソフト接着層に使用される、せん断弾性率が低い接着剤Ａを採用し、当該接着層を厚く形成したためであると推察される。

　さらに、実施例２および実施例３のそれぞれに係る発光デバイスは、上述した距離ｄ５、距離ｄ６、および距離ｄ７の何れもが、０μｍより大きく、３５μｍ以下である。このため、実施例２および実施例３のそれぞれに係る発光デバイスの発光素子層８およびタッチパネル層１８には、各発光デバイスの平面方向におけるズレがより抑制できる構成となる。このため、実施例２および実施例３のそれぞれに係る発光デバイスは、各接着層のせん断弾性率が増大し、より屈曲による発光素子層８およびタッチパネル層１８の不良が生じやすい低温においても、屈曲耐性を維持できたと推察される。

　〔実施形態２〕
　図５は、本実施形態に係る発光デバイス２を示す概略断面図である。図５に示すように、本実施形態に係る発光デバイス２は、前実施形態に係る発光デバイス２と比較して、タッチパネル層１８を備えていない点について、構成が異なる。このため、本実施形態に係る発光デバイス２は、第４接着層２０も備えていない。また、第３接着層１６は、発光素子層８と光学層１４とを接着する。

　本実施形態において、タッチパネルは、発光素子層８中に作り込まれていてもよい。換言すれば、本実施形態において、発光素子層８は、インセル型タッチパネルを備えていてもよい。

　上述した点を除いて、本実施形態に係る発光デバイス２は、前実施形態に係る発光デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。

　本実施形態に係る発光デバイス２は、前実施形態に係る発光デバイス２と同様に、ウィンドウフィルム４と発光素子層８および光学層１４との間に、膜厚が厚く、かつ、常温下におけるせん断弾性率が低い第１接着層１０を備える。さらに、本実施形態に係る発光デバイス２は、バックフィルム６と発光素子層８との間、および、発光素子層８と光学層１４との間のそれぞれに、膜厚が薄く、かつ、常温下におけるせん断弾性率が高い、第２接着層１２および第３接着層１６を備える。

　したがって、本実施形態に係る発光デバイス２は、前実施形態に係る発光デバイス２と同様に、発光素子層８への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保する効果を奏する。

　本実施形態において、バックフィルム６から光学層１４までの総厚みであるｄ０は、ｄＢ＋ｄ２＋ｄＥ＋ｄ３＋ｄＬである。また、本実施形態においても、中心位置ＨＥと中心位置Ｈ０との距離ｄ５は、例えば、｜ｄ０／２－（ｄＢ＋ｄ２＋ｄＥ／２）｜と表される。

　前実施形態において説明した理由と同一の理由から、本実施形態においても、距離ｄ５は、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ５がこの範囲内であれば、発光デバイス２の屈曲に伴う、発光素子層８への不良の発生を抑制できる。

　〔実施形態３〕
　図６は、本実施形態に係る発光デバイス２を示す概略断面図である。図６に示すように、本実施形態に係る発光デバイス２は、実施形態１に係る発光デバイス２と比較して、光学層１４を備えていない点について、構成が異なる。このため、本実施形態に係る発光デバイス２は、第３接着層１６も備えていない。また、第１接着層１０は、ウィンドウフィルム４とタッチパネル層１８とを接着する。

　本実施形態において、発光素子層８には、光学層が作り込まれていてもよい。例えば、発光素子層８は、光学層として、直線偏光フィルムとλ／４位相差フィルムとが積層した円偏光フィルムを備えていてもよい。また、発光素子層８中の光学層は、配向膜の塗布形成と、当該配向膜への光照射とを繰り返すことにより形成してもよい。

　上述した点を除いて、本実施形態に係る発光デバイス２は、前述した各実施形態に係る発光デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。

　本実施形態に係る発光デバイス２は、前述した実施形態に係る発光デバイス２と同様に、ウィンドウフィルム４と発光素子層８およびタッチパネル層１８との間に、膜厚が厚く、かつ、常温下におけるせん断弾性率が低い第１接着層１０を備える。さらに、本実施形態に係る発光デバイス２は、バックフィルム６と発光素子層８との間、および、発光素子層８とタッチパネル層１８との間に、膜厚が薄く、かつ、常温下におけるせん断弾性率が高い第２接着層１２、および第４接着層２０をそれぞれ備える。

　したがって、本実施形態に係る発光デバイス２は、前実施形態に係る発光デバイス２と同様に、発光素子層８およびタッチパネル層１８への不良の発生を抑制しつつ、表面における鉛筆硬度を確保する効果を奏する。

　本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

２　　発光デバイス（表示デバイス）
４　　ウィンドウフィルム（第１層）
６　　バックフィルム（第２層）
８　　発光素子層
１０　第１接着層
１２　第２接着層
１４　光学層
１６　第３接着層
１８　タッチパネル層
２０　第４接着層
２４　発光素子

 

Claims (16)

1. 　第１層と、
   　第２層と、
   　前記第１層と前記第２層との間に位置し、発光素子を含む発光素子層と、
   　前記第１層と前記発光素子層との間に位置し、厚みが、１０μｍ以上、かつ、２５μｍ未満であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、１．０Ｅ＋０５Ｐａ未満である、第１接着層と、
   　前記発光素子層と前記第２層との間に位置し、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第２接着層とを備えた発光デバイス。
2. 　前記第１接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、４．０Ｅ＋０４Ｐａ以上、かつ、５．０Ｅ＋０５Ｐａ未満であり、
   　前記第２接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である請求項１に記載の発光デバイス。
3. 　前記発光素子からの光を、前記発光素子層から前記第１層側から取り出す請求項１または２に記載の発光デバイス。
4. 　前記第１層が、ウィンドウフィルム、または、カバーガラスである請求項３に記載の発光デバイス。
5. 　前記第２層が、バックフィルム、または、ガラス基板である請求項３または４に記載の発光デバイス。
6. 　前記発光素子層と前記第１接着層との間に、光学層をさらに備え、
   　前記発光素子層と前記光学層との間に、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第３接着層をさらに備えた請求項１から５の何れか１項に記載の発光デバイス。
7. 　前記第３接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である請求項６に記載の発光デバイス。
8. 　前記第２層から前記光学層までの総厚みの中心位置から、前記発光素子層の厚みの中心位置までの距離が、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下である請求項６または７に記載の発光デバイス。
9. 　前記発光素子層と前記第１接着層との間に、タッチパネル層をさらに備え、
   　前記発光素子層と前記タッチパネル層との間に、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第４接着層をさらに備えた請求項１から５の何れか１項に記載の発光デバイス。
10. 　前記第４接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である請求項９に記載の発光デバイス。
11. 　前記発光素子層と前記第１接着層との間に、光学層をさらに備え、
    　前記発光素子層と前記光学層との間に、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第３接着層をさらに備え、
    　前記発光素子層と前記第３接着層との間に、タッチパネル層をさらに備え、
    　前記発光素子層と前記タッチパネル層との間に、厚みが、０μｍよりも厚く、かつ、１５μｍ以下であり、摂氏２３度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０５Ｐａ以上である、第４接着層をさらに備えた請求項１から５の何れか１項に記載の発光デバイス。
12. 　前記第３接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上であり、
    　前記第４接着層は、摂氏マイナス２０度におけるせん断弾性率が、１．０Ｅ＋０６Ｐａ以上である請求項１１に記載の発光デバイス。
13. 　前記第２層から前記光学層までの総厚みの中心位置から、前記発光素子層の厚みの中心位置までの距離が、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下である請求項１１または１２に記載の発光デバイス。
14. 　前記第２層から前記光学層までの総厚みの中心位置から、前記タッチパネル層の厚みの中心位置までの距離が、０μｍ以上、かつ、３５μｍ以下である請求項１１から１３の何れか１項に記載の発光デバイス。
15. 　前記発光素子層の厚みの中心位置から、前記タッチパネル層の厚みの中心位置までの距離が、０μｍより長く、かつ、３５μｍ以下である請求項１３または１４に記載の発光デバイス。
16. 　請求項１から１５の何れか１項に記載の発光デバイスを用いた表示デバイス。
    
     

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