(57)【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、
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、
前記面発光素子の出射面の面積に対する、該凸部の接着層に埋まった部分と接着層に埋まっていない部分との境界面の断面積の比率が１０％以上３０％未満である
ことを特徴とする面発光体。
【請求項２】
前記凸部が円錐台形であることを特徴とする請求項１に記載の面発光体。
【請求項３】
前記凸部の形状が円錐台状であり、その頂角θが、前記調光シートの屈折率をｎとしたときに、（１／ｎ−０．１）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）であることを特徴とする請求項２に記載の面発光体。
【請求項４】
請求項１〜３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、及び表示装置に関し、より詳しくは面発光素子を備えた面発光体に係り、該面発光体から出射される光の正面輝度ならびに輝度の均一性が大きく向上した面発光体、及び表示装置に関する。
【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、液晶表示素子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できない。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、液晶表示素子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、２、３、４参照。）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５、６、７、８参照。）。【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調光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（特許文献９、１０）。
【特許文献１】特開２０００−３２３２７２号公報
【特許文献２】特開２０００−２３１９８５号公報
【特許文献３】特開平７−１６２０３７号公報
【特許文献４】特開平１１−１１１４６４号公報
【特許文献５】特開２００５−６３９２６号公報
【特許文献６】特開２００３−５９６４１号公報
【特許文献７】特開平６−２６５８８８号公報
【特許文献８】特開２００５−３５３４３１号公報
【特許文献９】特開２０００−１４８０３２号公報
【特許文献１０】特開２００６−５９５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のように、表面に凹凸が設けられた調光シートを凹凸面側が面発光素子の射出面に向くように接着する構成において、調光シートと面発光素子との接着手段としては、粘着剤が好ましく用いられる。【００１１】
粘着剤でプリズム状凸部を面発光素子に接着すると、凸部の先端の一部が粘着剤に埋まる。正面輝度の倍率などの光学特性は、凸部の埋まる量によって変動するため、粘着剤へ埋まる量は一定であることが望ましい。【００１２】
ところが、接着時の貼り付け圧力の不均一性や粘着剤の厚みのムラなどによって、接着直後のプリズム状凸部の埋没量は不均一になり易い。特に、面発光素子と同じ大きさに予め切断された調光シートに粘着剤を貼り付けようとすると、調光シートと粘着剤とに十分に高い圧力を加えようとする場合、中心付近に対して周辺付近に力が集中する為、上記不均一が拡大する。【００１３】
また、粘着剤と調光シートの凸部との接着界面が馴染むことにより、接着後に室温で放置しておくと、埋没量が変動するという現象が観察された。【００１４】
更に、高温、低温や高湿の条件化に放置しておくことで、調光シートの熱膨張、熱収縮、吸湿膨張などにより、調光シートに応力がかかり、粘着剤への埋没量が変化するという現象が観察された。【００１５】
以上述べたような、調光シートの凸部の埋没量の変動や面内ムラという現象は、正面輝度などの光学機能に影響を与え、結果として輝度の低下や面内の輝度ムラなどの悪影響として現れてくる。【００１６】
従って、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ムラなく大きく向上させ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】
【００１７】
本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
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、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、前記面発光素子の出射面の面積に対する該凸部の接着層に埋まった部分の断面積の比率が１０％以上３０％未満であることを特徴とする面発光体。
２．前記凸部が円錐台形であることを特徴とする前記１に記載の面発光体。
３．前記円錐台形の凸部の頂角θが、前記調光シートの屈折率をｎとしたときに、（１／ｎ−０．１）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）であることを特徴とする前記２に記載の面発光体。
４．前記１〜３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】
【００１８】
本発明により、高い輝度を持ち、かつ面内の輝度の均一性の高い面発光体を得ることが出来る。また、そのような面発光体をバックライトとして用いることで、明るく面内の輝度の均一性の高い表示装置を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】
【００２０】
１０Ａ、１０Ｂ  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  接着層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。【００２２】
本発明の面発光体は、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、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ることを特徴とする。【００２３】
更に、前記面発光素子の出射面の面積に対する該凸部と接着層との接着している総面積の比率が１０％以上３０％未満であることを特徴とする。【００２４】
上記接着に粘着剤を用いる場合に、凸部を光学的に接着すると、凸部の先端部分が粘着剤に埋まる。この時、埋め込み量のばらつきが正面輝度の不均一性につながり、輝度斑を生じてしまうという不都合がある。【００２５】
ばらつきの原因となる埋め込み量の不均一化の原因としては、大きく二つに分けられる。【００２６】
第１のばらつきは、接着時の貼り付け圧力、粘着剤や接着剤の膜厚ムラなどに起因する初期埋め込み量のばらつきである。【００２７】
第２のばらつきは、貼り付け後のエージング（一定時間放置）や温湿度等の変動により、埋め込み量が経時変化することで発生するばらつきである。【００２８】
本発明者らは、上記ばらつきに関し鋭意検討を重ねた結果、プリズム状の複数の凸部を有する調光シートにおいて、実験で検証したところ、プリズム状凸部の埋め込み量のばらつきに対して正面輝度の変動が少ない調光シートの形状を見出したものである。【００２９】
即ち、プリズム状の複数の凸部を有する調光シートを凸部の先端部が面発光素子の出射面に接着層を介して接する面発光体において、該面発光素子の出射面の面積に対する該凸部と接着層との接着している総面積の比率が１０％以上３０％未満であることを特徴とする面発光体によって、プリズム状凸部の埋め込み量のばらつきに対して正面輝度の変動が少ない効果が得られることを見出した。【００３０】
更に接着時のばらつきについては、ローラーにより調光シートに加圧して、粘着剤を介して面発光素子に貼り付けると、特に調光シートの端において埋め込み量が多くなることが実験により確かめられた。これは、ローラーが弾力を持つために、調光シートの端で応力の集中が発生し、中心に対する圧力が高くなることに起因するとみられる。特に接着部の面積比率が１０％以下となると、圧力差での接着面積のばらつきが大きくなる。【００３１】
そのような不都合を解消するために、面発光体の発光面積よりも大きなサイズの調光シートと粘着剤とを高い圧力（第１の圧力）でまず接着し、その周縁部を使用しないように面発光体の発光面積の大きさに切断し、その後さきほどよりは低い圧力（第２の圧力）で面発光体の表面に貼り付けることで、均一な埋め込み量で貼り付けることが可能であることを見出した。【００３２】
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。【００３３】
本発明に係る調光シートは、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調光シート１０Ａを用いることが出来る。なお、本明細書において、凸部１２の先端側が収縮するとは、調光シート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）及び図２〜６の例でも、下すぼみの形状になっていることを意味する。【００３４】
図２は、本発明に係る面発光体を示す。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、上記の調光シート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを粘着剤で接着させるようにした。【００３５】
このように面発光素子２０の出射面２１ａに、調光シート１０Ａにおける四角錘台状になった凸部１２の先端面１２ａを粘着剤で接着させると、調光シート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、この調光シート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。【００３６】
そして、このように面発光素子２０の出射面２１ａに調光シート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、図３に示すように、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、調光シート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調光シート１０Ａに導かれるようになる。【００３７】
そして、このように調光シート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調光シート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、調光シート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調光シート１０Ａの正面側に出射されるようになり、また出射面２１ａから調光シート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で反射されて調光シート１０Ａの正面側に出射されるようになる。【００３８】
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、上記の凸部１２の先端面１２ａからこの調光シート１０Ａの内部に適切に導かれるようにするためには、この調光シート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。【００３９】
また、上記のように調光シート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が小さくなり過ぎると、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調光シート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、調光シート１０Ａの出射面１４に導かれ、この調光シート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、調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。【００４０】
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が大きくなり過ぎると、上記のように調光シート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を通過して再度調光シート１０Ａの内部に導かれるようになり、この光が上記のように調光シート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、調光シート１０Ａの出射面１４から出射される光の強度が低下する。【００４１】
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、この調光シート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−０．１）＜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。具体的な凸部の頂角θは、４５度以上５５度未満の範囲にあることが、本発明の効果を得る調光シートとして特に好ましい。【００４２】
調光シート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に透明な接着層１００、調光シート１０Ａの順に積層して、調光シート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａと接着層１００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、接着層の厚みは、５μｍ以上であることが望ましい。５μｍ未満では、十分な接着強度が得られない。【００４３】
調光シートを面発光素子に接着する前の状態のプリズム状凸部の高さは、凸部頂点部分が接着により埋まることを考慮して、光学的に必要とされる高さｈよりも高く作成される。安定した貼り付けや十分な接着力を得るためには、接着により埋没する深さは３μｍ以上あることが望ましい。【００４４】
ここで、埋没する深さについては、以下の方法で測定する。【００４５】
まず調光シートを面発光素子に接着した状態で、面発光素子を発光させ、調光シートの側から面発光体を顕微鏡で観察する。このとき、調光シートのプリズム状凸部が形成されている面に焦点を合わせると、プリズム状凸部が光学的に接着されている部分と、そうでない部分との稜線がはっきりと観察される。光学的に接着されている部分の直径Ｘを顕微鏡で測定することで、接着幅の測定が可能となる。接着幅より、調光シートの断面における調光シートの頂角θ、ピッチｐ、プリズム状凸部高さＨから、埋没深さＬを求めることが出来る。【００４６】
Ｌ＝Ｈ−（ｐ−ｗ）／２×ｔａｎ（π／２−θ／２）
図５に示すように、調光シート１０Ａの凸部１２の先端面１２ａの近傍が接着層１００に埋まった形で接着される。凸部１２の高さは調光シート１０Ａの凸部の高さから図５に示される埋没深さＹを差し引いた値ｈが、調光シートにおける凸部の光学的な高さに相当する。【００４７】
上記の凸部１２の光学的な高さｈ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が低過ぎると、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調光シート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、調光シート１０Ａの出射面１４に導かれ、この調光シート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が高くなり過ぎると、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、この調光シート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。【００４８】
本発明に係る面発光体は、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接着層に埋まるように接着されており、面発光素子の出射面の面積に対する該凸部と接着層との接着している総面積の比率が１０％以上３０％未満であることが特徴である。【００４９】
凸部と接着層との接着している総面積とは、図５において調光シート１０Ａの凸部が面発光素子の出射面２１ａに光学的に密着されている幅であるＸから求められる光学的に密着している面積と、該凸部の総数との積により求められる光学的に有効な凸部の総面積と定義する。【００５０】
本発明者らは、凸部の頂角θを４５度、４７度、５０度、５５度とした円錐台からなる調光シート４種類を作成して、正面輝度を測定したところ、光学的に接着している面積の、面発光素子の射出面の面積に対する比率が、１０％以上３０％未満のときに、正面輝度が高く、かつ接着面積比率の変動に対して、正面輝度の変動が少ないことを見出した。更に、調光シートを貼り付けない状態の面発光素子の正面輝度を１とした時のそれぞれの調光シートで接着面積比率を変えて実験した結果、いずれの頂角の調光シートにおいても、接着面積比率が１０％〜２０％において、正面輝度がほぼ最高の値を示すことが分かった。また、接着面積比率が２５％を超えると徐々に正面輝度は低下し、特に接着面積比率が３０％を超えると急速に正面輝度が低下していくことも見出し、本発明を成すに至った次第である。【００５１】
本検討結果より、正面輝度が高く、かつプリズム状凸部頂点の埋没深さのばらつき、即ち接着面積比率のばらつきに対して、比較的安定した正面輝度を得るためには、調光シートの接着面積比率が１０％以上３０％未満であることが望ましいことが分かった。更に調光シートの接着面積比率が１０％以上２０％未満であると、正面輝度をほぼ最高の状態とすることが出来るので特に好ましい。【００５２】
次に面発光素子と調光シートとの接着方法について詳述する。【００５３】
粘着シートを用いて、粘着剤と調光シートのプリズム状凸部とをまず接着する。【００５４】
粘着シートはＰＥＴ等の透明樹脂シート製の２枚のセパレータの間に２５ミクロン程度の粘着剤が挟み込まれた構造をしている。２枚のセパレータのうちの１枚の剥離強度が強く、もう１枚の剥離強度が弱くなるように形成される。剥離強度の弱いセパレータをはがして粘着剤をむき出しの状態にし、粘着剤と調光シートの凸部が形成されている側とをローラー等で挟み込んで加圧しながら接着する。この時、プリズム状凸部が所定の埋没深さとなるように第１の圧力をかけながら、接着する。【００５５】
次に、調光シートを面発光体の発光面積に合わせて所定の寸法に切断する。このとき、切断は調光シート、粘着剤、セパレータの全てを押し切るように切断してもよいし、セパレータを切断しないで、調光シート、粘着剤のみをハーフカットしてもよい。このとき、調光シートと粘着剤との貼り合わせの端の部分を使用しないように切断することで、より均一なプリズム状凸部の埋没深さを得ることが出来る。【００５６】
次に、カットされた調光シートと粘着剤とをセパレータから剥離し、面発光素子の表面に貼り付ける。貼り付けは、ローラーを用いて行うのが気泡などが入らず好ましい。【００５７】
この時の貼り付け圧力は、面発光素子と粘着剤とが十分な接着強度が得られる圧力で行う。また、圧力が高過ぎるとプリズム状凸頂点の埋没深さにムラが発生してしまうため、第１の圧力（調光シートと粘着シートの貼り合わせの圧力）よりも小さい圧力で貼り合わせる。【００５８】
粘着剤の種類は特に限定されないが、透明性の高いアクリル系の粘着剤が好ましく用いられる。また、粘着剤を塗布し、貼り合わせた後に種々の化学反応により高分子量体または架橋構造を形成する硬化型粘着剤が好適に用いられる。また、公知の方法を用いて粘着剤中に帯電防止剤を混ぜても良い。また、粘着剤の代わりに基材の上に接着層が塗布されたＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性接着剤、２液型接着剤等を用いても良い。接着剤の材質としては、硬化前の状態で固形で接着力を持ち、硬化後に接着力が強化される接着剤が望ましい。【００５９】
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。【００６０】
調光シート１０Ａの形状として、図１に示す四角推台を例に説明したが、その形状に限定はなく、三角錘台、六角錘台、円錘台等の形状をとり得る。【００６１】
例えば、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調光シート１０Ｂを用いることも好ましい。【００６２】
ここで、調光シート１０Ｂのように、円錘台状になった凸部１２を設けるようにすると、この調光シート１０Ｂを通して出射される光の正面輝度が更に大きく向上できるようになる。この詳細な理由については不明であるが、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。従って、本発明においては、調光シートの凸部の形状は調光シート１０Ｂのような円錘台状であることが好ましい。【００６３】
以上の工程で調光シートを面発光素子に接着することで、面内の輝度ムラの小さい面発光体を得ることが出来る。【００６４】
なお、上記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）
（面発光体１の作成）
本発明に係る面発光体の作成方法に従い、面発光素子２０に凸部形状が円錐台状の調光シート１０Ｂを粘着剤を用いて接着して面発光体を形成した。【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、面発光素子２０は、上記透明基板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、該透明基板２１の片面に透明電極２２として、ＩＴＯ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の大きさにしたものを用いた。なお、該透明電極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質量パーセント含むように、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。さらに、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。さらに、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。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。【００７１】
次に、透光性基板１１の片面に円錐台状になった凸部１２が連続して形成された調光シート１０Ｂを用い、図４に示すように、この調光シート１０Ｂ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、この調光シート１０Ｂを面発光素子２０の出射面２１ａに接着させた。接着には積水化学製透明両面テープ  ダブルタックテープ  ＃５５１１を用いた。基材を除いた粘着剤の厚みは２５μｍであった。なお、この調光シート１０Ｂは、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．５０、円錘台状の凸部１２の頂角θは４５°であり、凸部１２の高さは２８μｍ、接着層への埋没深さは４．１μｍ、凸部１２のピッチは３０μｍであった。接着幅Ｘは１０．２μｍであり、面発光素子の出射面の面積に対して該凸部と接着層との接着している総面積の比率（接着面積比率と称す）は９．１％であった。また、粘着剤の波長５５０ｎｍの光に対する屈折率は１．４８であった。【００７２】
（面発光体２〜２９の作成）
凸部の頂角、ピッチ、凸部の高さ、埋没深さ、接着幅Ｘ、接着面積比率を、表１のように変化させた以外は、面発光体１と同様にして面発光体２〜２９を作成した。【００７３】
なお、表１記載の凸部の頂角θはいずれも前記調光シートの屈折率をｎとしたときに、（１／ｎ−０．１）＜ｓｉｎθ＜（１／ｎ＋０．２５）の範囲内にあった。【００７４】
〈評価〉
得られた面発光体１〜２９について下記の評価を実施した。【００７５】
（正面輝度）
調光シート１０Ｂを貼り付けない状態の面発光体の正面輝度を１とした時に、実施例１の面発光体の正面輝度を相対値で示す。測定は、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、正面からの発光輝度（２℃視野角正面輝度）を測定する。【００７６】
（輝度ムラ）
目視にて面発光体全面の輝度ムラを判定し、以下の基準で評価する。【００７７】
○：面発光体全面に輝度ムラが観察されない
△：面発光体の一部に輝度ムラが観察される
×：面発光体全面に明らかに輝度ムラが観察される【００７８】
【表１】
0005304242.tif 000002
【００７９】
上表より、本発明の調光シートを用いた面発光体は正面輝度が向上し、更に輝度ムラが改善されていることが分かる。上記接着面積比率が１０％以上３０％未満の範囲である場合、正面輝度、輝度ムラがより良好である。【００８０】
（実施例２）
実施例１で用いた円錐台状になった凸部１２が連続して形成された調光シート１０Ｂの替わりに、四角錐状の凸部１２が形成された調光シート１０Ａを用い、実施例１と同様にして凸部の頂角、ピッチ、凸部の高さ、埋没深さ、接着幅Ｘ、接着面積比率を変化させ、面発光素子２０の出射面２１ａに接着させた。【００８１】
得られた面発光体を用いて実施例１と同様な評価を行ったところ、本発明の面発光体は輝度ムラの改善は再現したが、正面輝度は各々実施例１の面発光体より低かった。【００８２】
実施例３
実施例１の本発明に係る面発光体４、１０、１８、２４を以下の手順にて作成した。【００８３】
（面発光体作成手順）
（１）６０ｍｍ角の大きさの粘着シートを用いて、６０ｍｍ角の大きさの調光シートの円錐台状になった凸部と粘着剤とをまず接着した。粘着シートとして積水化学製透明両面テープ  ダブルタックテープ  ＃５５１１を用いた。同粘着シートはＰＥＴ等の透明樹脂シート製の２枚のセパレータの間に２５ミクロンの粘着剤が挟み込まれた構造をしている。２枚のセパレータのうちの１枚の剥離強度が強く、もう１枚の剥離強度が弱くなるように形成される。剥離強度の弱いセパレータをはがして粘着剤をむき出しの状態にし、粘着剤と調光シートとをローラーで挟み込んで加圧しながら接着した。この時、凸部が所定の埋没深さとなるように第１の圧力をかけながら、接着した。【００８４】
（２）調光シートを面発光体の発光面積に合わせて所定の寸法に切断した。面発光素子は、発光面積が３５ｍｍ×４６ｍｍであり、調光シートのサイズは発光面積よりも各辺が１ｍｍ大きくなるよう３７ｍｍ×４８ｍｍになるように切断した。このとき、調光シートと粘着剤との貼り合わせの端の部分を使用しないように６０ｍｍ角の調光シートの中央部分からプレス機で全抜き加工した。【００８５】
（３）カットされた調光シートと粘着剤とをセパレータから剥離し、面発光素子の表面に貼り付けた。貼り付けは、ローラーを用いて行い、気泡などが入らないようにした。この時の貼り付け圧力は、面発光素子と粘着剤とが十分な接着強度が得られる圧力で行う。また、圧力が高過ぎるとプリズム状凸武頂点の埋没深さにムラが発生してしまうため、第１の圧力（調光シートと粘着シートの貼り合わせの圧力）よりも小さい圧力で貼り合わせた。【００８６】
以上のようにして作成した面発光体４、１０、１８、２４について、顕微鏡により埋没深さを観察したところ、プリズム状凸部の埋没深さは極めて均一であることが確認された。また、面発光体全面における正面輝度のばらつきも極めて小さかった。【００８７】
実施例４
実施例１の本発明に係る面発光体を、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、輝度ムラがなく、優れた正面輝度を有する液晶表示装置が得られることが分かった。
【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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