(57)【要約】  本発明は面発光素子を備えた面発光体及びこの面発光体を用いた表示装置において、この面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度を大きく向上させ、更に、高温、高湿環境下での保存においても十分な接着強度を有し、かつ外圧に対しても光取り出し効率及び正面輝度を維持する面発光体を提供する。  この面発光体は、面発光素子と、調光シートとを少なくとも有する面発光体において、該調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、該凸部の先端部の一部が該接着層の内部に埋まった状態であり、かつ前記接着層が、該調光シートに接する粘着層と、樹脂層と、１種以上の粘着剤から成る面発光素子に接する粘着層とから成ることを特徴とする。
2008056511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光素子と、調光シートとを少なくとも有する面発光体において、該調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、該凸部の先端部の一部が該接着層の内部に埋まった状態であり、かつ前記接着層が、該調光シートに接する粘着層と、樹脂層と、１種以上の粘着剤から成る面発光素子に接する粘着層とから成ることを特徴とする面発光体。
【請求項２】
前記凸部の先端部の接着層への埋没深さが２μｍ以上であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の面発光体。
【請求項３】
前記樹脂層が樹脂シートからなり、該樹脂シートの厚みが１μｍ以上、８０μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の面発光体。
【請求項４】
前記凸部が円錐台形であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の面発光体。
【請求項５】
請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の面発光体をバックライトとして用いることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光体、及びそれをバックライトとして用いる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等にともなって、消費電力が少なく、容積が小さい面発光素子のニーズが高まり、このような面発光素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。【０００３】
そして、このようなＥＬ素子は、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに大別される。【０００４】
ここで、無機ＥＬ素子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている。一方、有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光層内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光層内で結合させて、有機材料を励起状態にし、この有機材料が励起状態から基底状態に戻るときに発光するようになっており、無機ＥＬ素子に比べて、低い電圧で駆動できるという利点があり、面で発光するという利点を活かして薄型でフレキシブルな照明用途としての展開が期待されている。【０００５】
また、有機ＥＬ素子の場合には、発光材料を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることが出来、また発光材料を適当に組み合わせることによって白色光を得ることも出来、液晶表示装置等のバックライトとして利用することも期待されている。【０００６】
照明として用いられる場合には、低消費電力が要求され、一般に５０ｌｍ／Ｗ程度の明るさが望まれている。ところが、無機若しくは有機ＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合、高い屈折率を持つ発光層の内部で発せられた光は様々な方向に進行し、面発光素子の出射面等において全反射して面発光素子の内部に閉じ込められる光も多く存在する。一般に、面発光素子で発せられた光の２０〜３０％しか、面発光素子の外部に取り出すことが出来ない。無機ＥＬ素子や有機ＥＬ素子ではその明るさは、輝度の高い素子でも３０〜４０ｌｍ／Ｗ程度であり、十分な明るさを得られないという問題があった。【０００７】
また、液晶表示装置等のバックライトとして利用する場合、一般に２０００〜４０００ｃｄ／ｍ2程度の正面輝度が必要になるが、前述のように面発光素子の内部に閉じ込められる光も多く存在し、十分な正面輝度を得ることが困難であり、特に、有機ＥＬ素子の場合においては、十分な発光寿命が得られるようにするためには、１０００〜１５００ｃｄ／ｍ2程度の正面輝度しか得られないという問題があった。【０００８】
従来においては、有機ＥＬ素子等の面発光素子を発光させた場合において、その内部に閉じ込められる光を取り出して、その正面輝度を向上させるために、面発光素子の出射面に拡散構造を設けるようにしたもの（例えば、特許文献１参照。）や、面発光素子の出射面にプリズムやレンズ状のシートを表面に凹凸が現れるようにして取り付けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。【０００９】
しかし、上記のように面発光素子の出射面に微小な凹凸を設けるようにしたり、面発光素子の出射面に凹凸が設けられた平面部材を表面に凹凸が現れるようにして取り付けるようにした場合、表面における凹凸によって光が散乱され、依然として正面輝度を充分に向上させることが出来ないという問題があった。有機ＥＬ発光デバイスなどの面発光素子の正面輝度を向上する別の手段として、光が射出する側の面に、表面に凹凸の設けられたプリズムアレイシートをプリズム側が射出面に向くような構成が考案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。プリズムアレイシートと基板との接着方法としては、ＵＶ硬化樹脂で接着する手法が提案されている。しかしながら、基板にＵＶ硬化樹脂を均一塗布することが難しいという問題を抱えていた。また、ＵＶ照射で硬化させるには、プリズムアレイシートが紫外線を透過させる材料に限定されるという問題を抱えていた。また、有機ＥＬ発光デバイス用に使用する際には、硬化時のＵＶ照射が有機材料を劣化させるという問題を抱えていた。【００１０】
プリズムアレイシートと基板との接着方法としてはこれらの接着面において接着剤と粘着剤とを使用する方法（例えば、特許文献５参照。）やプリズムアレイシートと面発光素子の出射面との間に中間フィルムを介してその両面に接着剤を使用し両者を接着する方法（例えば、特許文献６参照。）が報告されているが、接着剤を使用する手段では、貼付け工程が複雑になるという課題を抱えていた。一方、粘着剤を使用する方法では、貼付け工程は簡単であるが、依然として高温或いは高湿における保存性が十分ではなく、プリズムアレイシートや面発光素子を構成する素材の膨張率の違い等に起因した接着面の剥がれやプリズムアレイシートの接着面からの浮き上がり等に起因する光取り出し効率や正面輝度の変化が生じやすく、実用化の際の課題となっていた。また、貼付け後の外圧によりプリズムアレイシートの接着層内への埋没が深くなり輝度ムラが発生しやすいという課題を抱えていた。また、貼付け工程における貼付けの圧力のムラでプリズムアレイシートのプリズム部の埋没量がばらつき、輝度ムラになりやすいという課題を抱えていた。
【特許文献１】特開２０００−３２３２７２号公報
【特許文献２】特開平６−２６５８８８号公報
【特許文献３】特開２０００−１４８０３２号公報
【特許文献４】特開２００６−５９５４３号公報
【特許文献５】特開２００１−３５７７０９号公報
【特許文献６】特開２００１−３５６７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は面発光素子を備えた面発光体及びこの面発光体を用いた表示装置において、この面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度を大きく向上させることを課題とするものである。【００１２】
更に、高温、高湿環境下での保存においても十分な接着強度を有し、外圧に対しても安定した接着状態を有し、かつ光取り出し効率及び正面輝度を維持する面発光体を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記課題は以下の構成により達成される。【００１４】
１．面発光素子と、調光シートとを少なくとも有する面発光体において、該調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、該凸部の先端部の一部が該接着層の内部に埋まった状態であり、かつ前記接着層が、該調光シートに接する粘着層と、樹脂層と、１種以上の粘着剤から成る面発光素子に接する粘着層とから成ることを特徴とする面発光体。【００１５】
２．前記凸部の先端部の接着層への埋没深さが２μｍ以上であることを特徴とする前記１に記載の面発光体。【００１６】
３．前記樹脂層が樹脂シートからなり、該樹脂シートの厚みが１μｍ以上、８０μｍ以下であることを特徴とする前記１に記載の面発光体。【００１７】
４．前記凸部が円錐台形であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の面発光体。【００１８】
５．前記１〜４のいずれか１項に記載の面発光体をバックライトとして用いることを特徴とする表示装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、この面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度を大きく向上させ、更に、調光シートと面発光素子との接着の信頼性を高め、耐衝撃性、外圧に対する耐久性の高い面発光体を提供することが出来る。【００２０】
また、凸部を接着層に埋没させ、かつ接着層への埋没深さを適切な範囲内とすることにより、接着層に埋まった凸部の部分における光学的な作用が小さくなるために、接着層に埋まる凸部の形状及び埋没深さのばらつきが光学的な性能に影響を及ぼさなくなる。一般に、調光シートの製造においては、凸部の頂点付近の形状を精度良く作成することが困難なため、本発明のように凸部の形状のばらつきが面発光体の性能に及ぼす影響が軽微であることは、製造上の作りやすさを向上する。また、埋没させることにより貼付け状態が安定する効果も得られる。【００２１】
また、調光シートに接する粘着層として粘着剤を用いる際に、調光シートに接する粘着層と面発光素子に接する粘着層との間に設けられた樹脂層が、プリズムを埋没させる方向に力が加えられた時の抵抗として働くため、ある一定の圧力以上の貼付け圧力において、凸部の頂点の埋没量変化が急に小さくなるという特性を持つ。貼付け工程における貼付け圧力のムラに起因する凸部の埋没深さのばらつきを小さくすることができ、光学的なムラが小さく、均一な光学特性を持つ面発光体を提供することが出来る。また、貼付け後の外圧に対する耐久性が向上する。【００２２】
更に、高温、高湿環境下での保存においても十分な接着強度を有し、かつ優れた光取り出し効率及び正面輝度を維持する面発光体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の調光シートの一例である。
【図２】本発明の面発光体の実施形態の一例である。
【図３】本発明に係る面発光体による光の出射を示す模式図である。
【図４】本発明に係る調光シート、接着層、面発光素子の構成を示す模式図である。
【図５】調光シートの凸部の先端面の近傍が接着層に埋まった形で接着されている模式図である。
【図６】先端側が収縮した円錘台状の凸部を有する調光シートの模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０Ａ、１０Ｅ  調光シート
１１  透光性基板
１２  凸部
１３  空間部
１４  出射面
２０  面発光素子
２１  透明基板
２２  透明電極
２３  有機ＥＬ層
２４  対向電極
１００  第１の粘着層
１０１  樹脂シート
１０２  第２の粘着層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００２６】
本発明における面発光体においては、面発光素子と、調光シートとを少なくとも有し、前記調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態であり、かつ前記接着層が調光シートに接する粘着層と樹脂層と面発光素子に接する粘着層とから成ることを特徴とする。【００２７】
また、前記凸部の先端部の接着層への埋没深さが２μｍ以上であることを特徴とする。【００２８】
また、前記樹脂層が樹脂シートからなり、該樹脂シートの厚みが１μｍ以上、８０μｍ以下であることを特徴とする。【００２９】
また、この面発光体において前記凸部がより好ましくは円錐台形であることを特徴とする。【００３０】
また、この面発光体を表示装置のバックライトとして用いることを特徴とする。【００３１】
本発明において、調光シートは、少なくとも片面に複数の凸部を有し該凸部の先端部が前記面発光素子の出射面に接着層を介して接しており、前記凸部の先端部の一部が前記接着層の内部に埋まった状態であり、前記接着層が調光シートに接する粘着層と樹脂層と面発光素子に接する粘着層とから成るが、その際、凸部の屈折率と接着層を構成する各層の屈折率との差が０．２以下となることが好ましい。【００３２】
また本発明に係わる面発光体において、面発光素子の出射面に調光シートの凸部を接着させるにあたっては、面発光素子の出射面から出射される光が調光シートの凸部に適切に導かれるようにするため、透光性の高い接着層で接着することが望ましい。【００３３】
本発明に係る面発光体において、調光シートに接する粘着層としては、貼付け工程が簡易な粘着剤であることが好ましい。前記調光シートに接する粘着層を構成する粘着剤は、調光シートの凸部の高さに対して薄いことが望ましく、凸部の埋没深さと粘着剤との厚みとが概略等しくなることが望ましい。ここで凸部の埋没深さとは、凸部が接着された状態において、粘着剤の表面からの凸部の先端部の埋没している深さである。前記調光シートに接する粘着層は１種以上の粘着剤で構成され、２種以上の粘着剤から構成されていてもよい。凸部の埋没深さとしては、２μｍ以上であれば凸部の製造上の誤差を吸収できるとともに、接着強度を高めることが出来る。また４μｍ以上であればそれらの効果が増し、さらに望ましい。【００３４】
粘着剤としては、透明性が高く粘着力の強いアクリル系の粘着剤が好ましいが、それに限るものではなく、ウレタン系等の粘着剤でも良い。また調光シートに接する粘着層としては粘着剤に限るものではなく、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂等の硬化を伴う接着剤でも良く、接着層を形成してもよい。【００３５】
本発明に係る樹脂層としては、調光シートに接する粘着層を構成する粘着剤に対して硬度が高く透明性が高い材質を用いる。樹脂層としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）やＰＣ（ポリカーボネート）等のような透明な樹脂シートを用いることが望ましい。樹脂層として硬い材料を用いることで、調光シートに接する粘着層を構成する粘着剤に調光シートの凸部を埋没させた際に、粘着剤の厚みで決まるある一定の埋没深さで急激に埋没荷重が増加することになり、面内において均一性の高い埋没深さを得ることが可能となる。また、貼付け後の外圧に対しても埋没深さが変化しにくい構造となる。この時、樹脂シートを用いる際には、十分な埋没荷重を維持し、埋没深さを安定させるためには、樹脂シートの厚みとして１μｍ以上となることが望ましく、２μｍ以上となることがより好ましく、６μｍ以上となることがさらに望ましい。【００３６】
ここで、埋没荷重とは、前記接着層に用いる部材を切り取って接着させることにより形成した透明基板を用意し、更にその上に少なくとも片面に後述する凸部頂角θが５０°、凸部高さが２６．６μｍ、凸部のピッチが３５μｍである複数の円錐台状の凸部を有する調光シートを単位面積切り取って該凸部の先端部を接着層を介して透明基板上に接着させる際に、該円錐台状の凸部を接着層内に深さ５μｍ埋没させるために必要な単位面積あたりの荷重と定義する。【００３７】
前記樹脂層として樹脂シートを用いる際には、調光シートと樹脂シートとの間の熱膨張係数や吸湿膨張係数の差により、接着状態が劣化するのを防ぐため、及び昨今の面発光体薄膜化の要請から、樹脂シートの厚みとして８０μｍ以下となることが好ましく、３０μｍ以下となることがより好ましい。さらに樹脂シートが薄いほど調光シートの膨張や収縮による引っ張り応力を受けて樹脂シートの伸縮がしやすく、面発光素子に接する粘着層に応力として伝えることが出来るため、調光シートに接する粘着層に発生する引っ張り方向の応力が緩和され、結果として調光シートがはがれにくくなる。このため樹脂シートの厚みは１６μｍ以下となることが好ましく、６μｍ以下であることがさらに好ましい。【００３８】
本発明に係る面発光体において、前記面発光素子に接する粘着層の厚さは、前記樹脂層及び前記面発光素子の出射面との接着力が十分な範囲で、薄いことが昨今の面発光体薄膜化の要請から好ましく、３０μｍ以下であることが好ましい。また、面発光素子に接する粘着層の厚みは、面発光素子に対する樹脂シートの膨張、収縮に耐える十分な接着強度を保つために、樹脂シートの１／２以上の厚みを持つことが好ましい。前記粘着層は１種以上の粘着剤で構成され、２種以上の粘着剤から構成されていることが好ましい。【００３９】
前記調光シートに接する粘着層を構成する粘着剤の厚みは、調光シートに対する樹脂シートの膨張、収縮に耐える十分な接着強度を持つために、樹脂シートの厚みの１／２以上の厚みを持つことが好ましい。【００４０】
また、面発光素子に対する調光シートの膨張、収縮に耐える十分な接着強度を保つためには、調光シートに接する粘着層を構成する粘着剤と面発光素子に接する粘着層の厚みが各々４μｍ以上で、樹脂シートの厚みが両者の厚みを足した厚みの１／２以下であることが望ましい。【００４１】
本発明における粘着剤とは、広く工業分野において、粘着剤、接着剤、或いは粘着材、接着材等の呼称で用いられる剤或いは材のうち、加圧により接着しその際に接着部の硬化を伴わないものを意味する。【００４２】
以下本発明を詳細に説明する。【００４３】
最初に本発明の実施形態に係る面発光体を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る面発光体は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。【００４４】
以下、本発明に係る調光シートを、その一形態であるプリズムアレイシートと呼称する。【００４５】
（実施形態１）
実施形態１においては、調光シートとして、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に先端側が収縮した四角錘台状の凸部１２が縦横に連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ａを用いるようにした。なお、本明細書において、凸部１２の先端側が収縮するとは、プリズムアレイシート１０Ａから遠ざかるにつれて徐々に小さくなるように凸部１２が形成されていることを意味し、図１（ｂ）及び後述する図２〜６の例では、下すぼみの形状になっていることを意味する。【００４６】
そして、この実施形態１の面発光体においては、図２に示すように、透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用い、この面発光素子２０において発光された光を出射させる透明基板２１の出射面２１ａに、上記のプリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを第１の粘着層１００、樹脂シート１０１および第２の粘着層１０２からなる粘着層で接着させるようにした。【００４７】
このように面発光素子２０の出射面２１ａに、プリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを第１の粘着層１００、樹脂シート１０１および第２の粘着層１０２からなる接着層で接着させると、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２が面発光素子２０の出射面２１ａに向けて収縮した形状になると共に、このプリズムアレイシート１０Ａの凸部１２と面発光素子２０の出射面２１ａとの間の空間部１３は空気層となる。【００４８】
そして、このように面発光素子２０の出射面２１ａにプリズムアレイシート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを接着させて、上記の面発光素子２０を発光させると、調光シートを設けない場合には面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光が、図３に示すようにプリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａが接着された部分においては、全反射されずにこのプリズムアレイシート１０Ａ内に導かれるようになる。【００４９】
そして、このようにプリズムアレイシート１０Ａ内に導かれた光の多くは、面発光素子２０の出射面２１ａに向けて収縮した凸部１２と空間部１３との界面である凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて反射され、この反射された光がプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれて出射されるようになる。また、図３に示すように、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａが接着されていない出射面２１ａの部分から出射される光であっても、出射面２１ａから垂直方向に出射される光は、凸部１２の傾斜面１２ｂで進行方向が若干変更されるがプリズムアレイシート１０Ａの正面側に出射されるようになり、また出射面２１ａからプリズムアレイシート１０Ａにおける凸部１２の傾斜面１２ｂと直交するような方向に出射された光は、この傾斜面１２ｂから凸部１２内に導かれ、この凸部１２の反対側の傾斜面１２ｂで反射されてプリズムアレイシート１０Ａの正面側に出射されるようになる。【００５０】
ここで、上記のように調光シートを設けない場合には面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光が、本発明の面発光体に係わる上記の凸部１２の先端面１２ａからこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に適切に導かれるようにするためには、このプリズムアレイシート１０Ａの屈折率と上記の面発光素子２０の出射面２１ａにおける屈折率との差を０．２以内にすることが好ましい。【００５１】
また、上記のようにプリズムアレイシート１０Ａに四角錘台状になった凸部１２を設けるにあたり、この凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θが大きくなって、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対する凸部１２の傾斜面１２ｂの傾斜角度αが小さくなりすぎると、調光シートを設けない場合に面発光素子２０の出射面２１ａにおいて全反射される光がこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部１２の傾斜面１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれ、このプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。【００５２】
一方、凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θが小さくなって、面発光素子２０の出射面２１ａに対する凸部１２の傾斜面１２ｂの傾斜角度αが大きくなりすぎると、上記のようにプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれた光が、この凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて反射されずに、この凸部１２を通過して空間部１３に導かれ、更にこの空間部１３を通過して再度プリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれるようになり、この光が上記のようにプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになり、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。【００５３】
このため、上記の凸部１２における傾斜面１２ｂ相互が交差する頂角θは、このプリズムアレイシート１０Ａにおける波長５５０ｎｍの光に対する屈折率をｎとした場合に、（１／ｎ−０．３５）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．３）の条件を満たすことが好ましく、更に１／ｎ＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）の条件を満たすようにすることがより好ましい。【００５４】
また、上記の凸部１２の光学的な高さｈ（図５に示す。）のとり得る範囲については、凸部１２における上記の頂角θや凸部１２のピッチｐによっても変化するが、一般にこの凸部１２の光学的な高さｈが低すぎると、面発光素子２０の出射面２１ａにおいて、調光シートを設けない場合に全反射される光がこのプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれたとしても、この光が凸部１２の傾斜面１２ｂにあたらずに、プリズムアレイシート１０Ａの出射面１４に導かれ、このプリズムアレイシート１０Ａの出射面１４において全反射されて戻されるようになる。一方、この凸部１２の光学的な高さｈが高くなりすぎると、この凸部１２の傾斜面１２ｂにおいて光の反射に利用されない部分が生じると共に、凸部１２のピッチｐが同じ場合、面発光素子２０の出射面２１ａに接着される凸部１２の先端面１２ａの面積が小さくなって、このプリズムアレイシート１０Ａの内部に導かれる光の量が少なくなる。このため、この凸部１２の光学的な高さｈは、凸部１２のピッチｐに対して、０．２８ｐ≦ｈ≦１．１ｐの条件を満たすことが好ましい。【００５５】
実施形態１のプリズムアレイシート１０Ａを面発光素子２０の出射面に接着する部分を詳細に説明する。図４に示すように、面発光素子２０の出射面２１ａに透明な粘着層１０２、透明な樹脂シート１０１及び透明な粘着層１００からなる接着層、プリズムアレイシート１０Ａの順に積層して、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａと粘着層１００及び粘着層１０２と面発光素子２０の出射面２１ａとが互いに光学的に密着するように構成する。ここで、粘着層１００、及び粘着層１０２の厚みは、十分な接着強度を得るために、４μｍ以上であることが望ましい。また、応力緩和の働きを持つ粘着層１０２の厚みは１５μｍ以上であることがさらに望ましい。【００５６】
本発明の接着層に用いられる粘着剤の種類は特に限定されないが、例えば、ウレタン系、エポキシ系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の粘着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤等が挙げられる。また、公知の方法を用いて粘着剤中に帯電防止剤や各種のフィラーを混ぜても良い。【００５７】
上記接着層の形成方法としては特に限定されず一般的方法、例えば、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、スプレー塗布、インクジェット法等の方法が挙げられる。【００５８】
本発明の樹脂シートの種類は特に限定されないが、ＰＥＴ、ＰＣ、ＴＡＣやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等の透明樹脂が挙げられる。ＰＥＴは薄くシート状にした両面に粘着層を形成することが出来て望ましい。シート状の樹脂シートに限らず、粘着剤の上に、塗布工程で薄い樹脂層を形成することでも良い。【００５９】
図５に示すように、プリズムアレイシート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａの近傍が粘着層１００、樹脂シート１０１および粘着層１０２からなる接着層に埋まった形でされる。粘着層１００、樹脂シート１０１および粘着層１０２からなる接着層とプリズムシートの凸部１２とは、ほぼ同じ屈折率となるように選ばれるため、プリズムアレイシート１０Ａが面発光素子の出射面２１ａに光学的に密着されている幅は、図５ではＸに相当する幅となる。また、凸部１２の高さはプリズムアレイシート１０Ａの凸部の高さＺから図５に示される埋没深さＹを差し引いた値が、プリズムアレイシートの凸部の光学的な高さｈに
相当する。プリズムアレイシート１０Ａの凸部の高さＺに対する埋没深さＹの比Ｙ／Ｚは、０．１〜０．５であることが好ましく、０．１５〜０．４であることがより好ましい。【００６０】
以上の説明では、プリズムアレイシート１０Ａの形状として、図１に示す四角推台を例に説明したが、調光シートとして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、透光性基板１１の片面に先端側が収縮した円錘台状の凸部１２の周辺部が切断されて正方形状になったものが縦横に連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ｅを用いても良い。【００６１】
ここで、プリズムアレイシート１０Ｅに円錘台状になった凸部１２を設けるようにすると、このプリズムアレイシート１０Ｅを通して出射される光の正面輝度が更に大きく向上されるようになる。本発明者等の検討によれば、例えば、図１に示すように凸部１２が四角錘台状である場合、稜線方向の断面における稜線のなす頂角が、四角錘台状になった凸部１２の並び方向の断面における頂角に比べて小さくなるため、正面輝度の向上に十分に寄与することが出来ない出射光が生じるようになるが、円錘台状になった凸部１２の場合、どの方向の断面においても頂角が一定であるため、四角錘台状になった凸部１２の場合に生じていた正面輝度の向上に十分に寄与することが出来ない出射光が生じなくなるためであると考えられる。【００６２】
以上述べた実施形態１の面発光体により、光取り出し効率や正面輝度が高い面発光体が出来る。【００６３】
なお、実施形態１の面発光体においては、プリズムアレイシートの凸部１２の形状が四角推台と円錐台の場合について説明したが、光取り出し効率や正面輝度を高める形状としては、それらに限られるものではなく、三角錘台や六角錘台等の形状でも良い。【００６４】
なお、この実施形態１の面発光体においては、面発光素子２０として有機ＥＬ素子を用いるようにしたが、面発光素子２０は面状に発光するものであればよく、無機ＥＬ素子等を用いることが出来るが、輝度の向上にまだ大きな改善が期待される有機ＥＬ素子を用いることが特に効果的である。【００６５】
本発明の面発光体は、種々な表示装置にバックライトとして適用可能であるが、反射型、透過型、半透過型ＬＣＤ或いはＴＮ型、ＳＴＮ型、ＯＣＢ型、ＨＡＮ型、ＶＡ型（ＰＶＡ型、ＭＶＡ型）、ＩＰＳ型等の各種駆動方式のＬＣＤを有する液晶表示装置のバックライトとして好ましく用いられる。特に画面が３０型以上、特に３０型〜５４型の大画面の表示装置では、正面輝度が高くコントラストの高い画像が得られるという効果があった。
【実施例】
【００６６】
本発明の実施例に係る面発光体と比較例の面発光体とを比較し、この発明の実施例に係る面発光体においては、面発光体から出射される光の取り出し効率や正面輝度が大きく向上すると共に、信頼性の良好な面発光体を得られることを説明する。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。【００６７】
（実施例１）
実施例１においては、上記の実施形態１の面発光体と同様に、面発光素子２０にプリズムアレイシート１０Ｅを第１の粘着層、樹脂シート、第２の粘着層からなる接着層を用いて接着して形成した。【００６８】
この面発光素子２０としては、前記のように透明電極２２が設けられた透明基板２１の面に有機ＥＬ層２３と対向電極２４とが設けられた有機ＥＬ素子からなる面発光素子２０を用いるようにした。【００６９】
ここで、この面発光素子２０においては、上記の透明基板２１として、厚みが０．７ｍｍ、サイズが４０ｍｍ×５２ｍｍの無アルカリガラスを用い、この透明基板２１の片面に透明電極２２として、ＩＴＯ（錫をドープした酸化インジウム）を１５０ｎｍの厚みに成膜し、フォトリソグラフィー法によって電極形状にパターニングし、３５×４６ｍｍの大きさに発光するよう構成したものを用いた。なお、この透明電極２２の抵抗を、ロレスタ（三菱化学社製）を用いて測定したところ２０Ω／□であった。【００７０】
次いで、該透明電極２２の上に、正孔注入材料としてｍ−ＭＴＤＡＴＡを用い、真空蒸着法によって膜厚が２０ｎｍになった正孔注入層を形成した。次いで、正孔注入層の上に、正孔輸送材料としてＮＰＤを用い、真空蒸着法で膜厚が２０ｎｍになった正孔輸送層を形成した。次いで、この正孔輸送層の上に、ＣＢＰをホスト材料として用い、Ｉｒ（ｐｐｙ）3をドーパント材料として６質量％含むように、緑色発光する発光材料を真空蒸着法により蒸着させて膜厚が３０ｎｍになった発光層を形成した。この発光層の上に、ＢＡｌｑを真空蒸着法により１０ｎｍ蒸着させて正孔阻止層を形成した。更に、この正孔阻止層の上に、Ａｌｑ3を真空蒸着法により４０ｎｍ形成して電子輸送層とした。更に、ＬｉＦを真空蒸着法により０．５ｎｍ形成して電子注入層とした。そして、この電子注入層の上にスパッタ法によって膜厚が１００ｎｍになったアルミニウムからなる対向電極２４を形成した。【００７１】
【化１】
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【００７２】
【化２】
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【００７３】
なお、この面発光素子２０の出射面２１ａ側における透明基板２１は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．５１７であった。【００７４】
次に、透光性基板１１の片面に円錐状になった凸部１２が連続して形成されたプリズムアレイシート１０Ｅを用い、図２に示すプリズムアレイシート１０Ａと同様に、このプリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、このプリズムアレイシート１０Ｅを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させた。プリズムアレイシート１０Ｅに接する粘着層には第１の粘着層１００として厚み４μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シート１０１として厚み２μｍのＰＥＴシート、第２の粘着層１０２として厚み４μｍのアクリル系粘着剤（以上、リンテック製両面粘着テープ）と厚み２５μｍのアクリル形粘着剤（日東電工製）を用いた。このプリズムアレイシート１０Ａは、１２５μｍ厚のポリカーボネート基板の上に円錘台状の凸部がアクリル系の樹脂で形成されており、円錘台状の凸部１２の頂角θが５０°であり、円錐台状の凸部１２の高さは２６．６μｍ、この凸部１２のピッチは３５μｍであった。【００７５】
面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ５μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例１の面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００７６】
（実施例２）
実施例２においては、実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅに接する粘着層に第１の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シートとして厚み６μｍのＰＥＴシート、第２の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤（以上、リンテック製両面粘着テープ）と厚み２５μｍのアクリル系粘着剤（日東電工製）を積層した接着層を用いること以外は同様にして面発光体を作製した。【００７７】
面発光素子の出射面２１ａ側にプリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けた後に、埋没深さを測定したところ５μｍであった。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、実施例１の面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００７８】
（比較例１）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、厚み３５μｍの粘着剤１層のみを用いて接着させること以外は同様にして面発光素子を作製し、比較例とした。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００７９】
（実施例３）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、第１の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シートとして厚み６μｍのＰＥＴシート、第２の粘着剤として厚み５μｍのアクリル系粘着剤を積層した接着層を用いること以外同様にして面発光素子を作製した。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００８０】
（実施例４）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、第１の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シートとして厚み１６μｍのＰＥＴシート、第２の粘着剤として厚み３０μｍのアクリル系粘着剤を積層した接着層を用いること以外同様にして面発光素子を作製した。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００８１】
（実施例５）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、第１の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シートとして厚み３０μｍのＰＥＴシート、第２の粘着剤として厚み３０μｍのアクリル系粘着剤を積層した接着層を用いること以外同様にして面発光素子を作製した。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００８２】
（実施例６）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅにおける円錘台状の凸部１２を、上記の面発光素子２０の出射面２１ａに対向するようにして、第１の粘着層として厚み５μｍのアクリル系粘着剤、樹脂シートとして厚み７０μｍのＰＥＴシート、第２の粘着剤として厚み４０μｍのアクリル系粘着剤を積層した接着層を用いること以外同様にして面発光素子を作製した。プリズムアレイシート１０Ｅを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は２．１、光取り出し効率は１．４５であった。【００８３】
（実施例７）
実施例１に係わる面発光素子の作製において、プリズムアレイシート１０Ｅに代えて、プリズムアレイシート１０Ａを用いること以外は同様にして、面発光素子を作製した。プリズムアレイシート１０Ａを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度ならびに光取り出し効率を１とした時に、該面発光体の正面輝度は１．７、光取り出し効率は１．３５であった。【００８４】
〔保存安定性の評価〕
上記実施例１〜７、及び比較例１の発光素子を８５℃で５００時間保存、湿度９０％かつ温度６０度で５００時間保存の各々の試験後に、それぞれ外形の変化、及び正面輝度の変化を測定し、保存安定性評価前と比較した。【００８５】
実施例１、２、及び７に係わる面発光素子は外形の変化はほとんどなく、正面輝度にほとんど変化はみられなかった。実施例３、４、５、及び６の面発光体素子においては、プリズムアレイシートの周辺部でプリズムアレイシートの埋没深さに若干の変化が観察されたが、正面輝度への影響は軽微であった。一方、比較例１の面発光体素子においては、プリズムアレイシートの周辺部に浮き上がりが観察され、正面輝度が約１５％劣化していた。【００８６】
〔外圧安定性の評価〕
更に、上記実施例１〜７、及び比較例１の面発光素子に対してプリズムシートの上に１ｃｍ角の面積に２×１０5Ｐａの荷重をかけて、それぞれ外形の変化、及び正面輝度の変化を測定し、外圧安定性評価前と比較した。【００８７】
実施例１、及び７に係わる面発光素子は荷重をかけた部分で若干の外形変化が観察され、正面輝度は約３％劣化した。実施例２〜６に係わる面発光素子は外形の変化はほとんどなく、正面輝度にもほとんど変化はみられなかった。一方、比較例１の面発光体素子においては、荷重をかけた部分で調光シート凸部の埋没が大きくなる外形変化が観察され、正面輝度が約２０％低下した。【００８８】
本発明に係わる面発光体は高温、高湿耐性に優れ、保存性試験後においても高い光取り出し効率及び高い正面輝度を維持していた。【００８９】
次いで本発明の実施例１〜７の面発光体を、ＶＡ型液晶表示装置である富士通製１５型ディスプレイＶＬ−１５０ＳＤの予め内蔵されていたバックライトの替わりに用いたところ、優れた輝度を有する液晶表示装置が得られることが分かった。特に実施例１〜６の面発光体は優れた輝度を有していた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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