ＥＬ素子、液晶ディスプレイ用バックライト装置、照明装置、電子看板装置、ディスプレイ装置及び光取り出しフィルム
【課題】光取り出し効率を高く維持しながら、視聴角度の変化による急激な輝度変化を抑制することが可能なＥＬ素子を提供する。
【解決手段】陽極１３と陰極１４とからなる一対の電極間に挟持された発光層１２を、透光性基材１１の一方の面側に積層し、発光層１２が放出した光を透光性基材１１を介して出射するＥＬ素子１０において、透光性基材１１の出射面側に、レンズ素子１９を複数配列したレンズシート１７を積層し、該レンズシート１７のレンズ素子１９に拡散要素を含有させる。
【解決手段】陽極１３と陰極１４とからなる一対の電極間に挟持された発光層１２を、透光性基材１１の一方の面側に積層し、発光層１２が放出した光を透光性基材１１を介して出射するＥＬ素子１０において、透光性基材１１の出射面側に、レンズ素子１９を複数配列したレンズシート１７を積層し、該レンズシート１７のレンズ素子１９に拡散要素を含有させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルタイプのディスプレイ装置、液晶用バックライトユニット等の照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられる有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子に関し、特に、光取り出し効率の向上を図ることのできるＥＬ素子、ＥＬ素子を用いた液晶ディスプレイ用バックライト装置、ＥＬ素子を用いた照明装置、ＥＬ素子を用いた電子看板装置、及びＥＬ素子を用いたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＥＬ素子は、図７に示すように、透光性基材１と、蛍光有機化合物を含む発光層２を陽極３と陰極４とで挟んだ構造のものを透光性基材１の一方の面に積層したものとから構成され、さらに、透光性基材１の発光層２と反対の面には、光取り出し用のレンズシート５が接着層６を介して設けられている。このレンズシート５は、図８に示すように、基材５ａ上に三角形状のレンズ素子５ｂを複数配列することで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＥＬ素子においては、陽極３と陰極４との間に直流電圧を印加し、発光層２に電子および正孔を注入して再結合させることにより励起子を生成し、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する。そして、この光を透光性基材１及びレンズシート５を通過させてレンズ素子５ｂから出射させる。
【０００４】
ここで、上記のようなＥＬ素子においてレンズシート５を除いた構成とした場合、発光層２が放射した光線が透光性基材１から射出する際、一部の光線が透光性基材１の出射面において全反射して光のエネルギーにロスが生じてしまう。
【０００５】
この際の光の外部取り出し効率は、一般的に２０％程度と言われている。そのため、高輝度が必要となればなるほど投入電力を多く必要としてしまい、エネルギー効率が悪いとともに、素子に及ぼす負荷が増大してＥＬ素子自体の信頼性が低下してしまう他、ＥＬ素子の寿命が短くなってしまう。
【０００６】
そこで、ＥＬ素子においては、光の外部取り出し効率を向上させる目的で、上記のような透光性基材１の出射面側にレンズシート５が設けられており、これにより、全反射によってロスする光線を外部に取り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０７４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のＥＬ素子においては、レンズシート５が三角形状のレンズ素子５ｂを複数配列することで構成されているため、当該レンズシート５を通過する光は、視聴者方向に集光される光と、視聴者方向に進むことなく横方向に無駄に出射する光（サイドローブ光）との２つに極端に分かれて出射される。
これにより、レンズシートから出射される光強度分布は、図９に示すように、視覚方向Ｆに対する視野角が０°（軸上方向）における光強度が最も高められる一方、視野角約±７０°においても光強度のピークが観察される。このような光強度分布を示す場合、視聴者の視聴角度が変化することによって急激な輝度変化が起きてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、光取り出し効率を高く維持しながら、視聴角度の変化による急激な輝度変化を抑制することが可能なＥＬ素子及びこれを用いた液晶ディスプレイ用バックライト装置、電子看板装置、照明装置、ディスプレイ装置、光取り出しフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に挟持された発光層が、透光性の基材の一方の面側に配されてなり、前記発光層により放出された光が前記基材を介して出射されるＥＬ素子において、該基材の出射面側に複数のレンズ素子が配列されてなるレンズシートとが積層され、前記レンズ素子に拡散要素が含有されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴のＥＬ素子によれば、レンズシートを構成するレンズ素子に拡散要素が含有されているため、発光部から放射され基材を通過しレンズシートに入射した光は、レンズ素子のレンズ面に到達する前に十分に散乱させられる。したがって、該散乱した光がレンズ素子のレンズ面にて屈折して集光されることで、該レンズシートから出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。即ち、拡散要素によって配光特性を均一化させる方向に調整することができるため、視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズ素子のレンズ面が、凹四角錐状を呈していることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴のＥＬ素子によれば、視野角にサイドローブのような急激な輝度変化が起こりにくくなり、視野角の変化による急激な変化をより低減させることができ、配光特性を一層好適に制御することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＬ素子においては、レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、上記拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％未満の場合、拡散要素による配光特性の調整効果を十分に得ることができず、視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができない。一方、拡散要素の体積百分率が２０ｖｏｌ％を超える場合、拡散要素の含有量が大き過ぎてレンズシート作製時に外観ムラが生じてしまう他、拡散要素による光の吸収が大きくなり、正面輝度が低下してしまう。
この点、本発明のＥＬ素子においては、拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下に設定されているため、配光特性を良好に調整して視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができるとともに、外観ムラが生じることがなく、また、輝度の高い光を出射することが可能となる。
【００１６】
本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることが好ましい。
これにより、より確実に視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることができ、また、外観ムラの発生を抑え、さらに輝度の高い光を出射することができる。
【００１７】
本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズシートが粘着層を介して前記基材に接着されていることを特徴とする。
これによって、レンズシートを基材に対して確実に接合することができ、該レンズシートによる輝度の向上及び配光分布の調整を良好に行うことが可能となる。
【００１８】
本発明に係る液晶ディスプレイ用バックライト装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化されたバックライト光を出射することができる。
【００１９】
本発明に係る電子看板装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された電子看板表示を行うことが可能となる。
【００２０】
本発明に係る照明装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された照明光を出射することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るディスプレイ装置は、上記のバックライト装置又は上記の照明装置と、これらバックライト装置又は照明装置によって照射され、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備えることを特徴としている。
このような特徴のディスプレイ装置によれば、輝度が高く配光分布が均一化された画像表示を行うことができる。
【００２２】
本発明に係る光取り出しフィルムは、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く視野角による配光分布が均一化された光を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のＥＬ素子によれば、レンズシートを構成するレンズ素子に拡散要素が含有されたことにより、該レンズシートから出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。よって、光取り出し効率を高く維持しながら、視聴角度の変化による急激な輝度変化を抑制することが可能となる。
また、本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置、電子看板装置、証明装置、ディスプレイ装置、光取り出しフィルムによれば、輝度が高く視野角による配光分布が均一化された出射光や画像表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係るＥＬ素子の縦断面図である。
【図２】レンズシートの斜視図である。
【図３】レンズ素子の斜視図である。
【図４】レンズシートの作成方法の一例を示す側面図である。
【図５】実施例及び比較例のレンズシートを備えたＥＬ素子の輝度測定結果である。
【図６】実施例及び比較例とのレンズシートを備えたＥＬ素子の光強度分布を示すグラフである。
【図７】従来のＥＬ素子の縦断面図である。
【図８】変形例のＥＬ素子におけるレンズシートの斜視図である。変形例のＥＬ素子の縦断面図である。
【図９】従来のＥＬ素子の光強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、実施形態に係るＥＬ素子（エレクトロ・ルミネッセンス素子）１０は、透光性基材１１と、発光層１２と、陽極１３と、陰極１４と、接着層１６と、レンズシート１７とから構成されている。
【００２６】
透光性基材１１は、透光性の材料、例えばガラス材料やプラスチック等からなる平板状をなしている。また、透光性基材１１の材料としては、上記ガラス材料の他に、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリスチレン等のプラスチック材料を用いることもでき、さらに、透明である限りその他のいかなる材料を用いてもよい。
また、特に、加工性、耐熱、耐水性及び光学透光性等の材料特性の全てにおいて優れたシクロオレフィン系のポリマーを用いることが好ましい。
なお、この透光性基材１１は、発光層１２からの光を可能な限り透過させることができるように、全光線透過率が５０％以上となる材料で形成することが好ましい。
【００２７】
上記透光性基材１１の２つの板面のうち、背面側（図１における下側）を向く一方の面には、層状をなし、形成すべき画素に対応して光を透過させる陽極１３が積層されている。
この陽極１３は、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを蒸着もしくはスパッタなどのドライプロセスで形成される。この蒸着する材料としては上述のものに限定されず、透明であって電気伝導性を有するものであれば他の材料を用いても良い。
また、陽極１３の厚さは１００００Å程度以下とすることが好ましい。厚すぎると電気伝導性は向上するが、局所的なスパイクが入りやすくなり、また、全光線透過率が低下するため好ましくない。上記スパイクはその突起の高さが、例えば１００ｎｍ程度を超えるとその後の成膜工程にて問題を生じることがある。
【００２８】
陽極１３の背面側には、一定の間隔を空けるようにして陽極１３と同様に層状をなす陰極１４が配設されている。
この陰極１４は電気伝導性を有する材料で形成されており、陽極１３と異なり必ずしも透明な材料で形成されている必要はない。
この陰極１４と上記陽極１３とで、発光層１２に通電可能な電極が構成されている。
【００２９】
そして、上記陽極１３及び陰極１４の間には、層状をなす発光層１２が介在させられている。即ち、この発光層１２は、陽極１３と陰極１４とからなる一対の電極間に挟持されるようにして配設されているのである。
【００３０】
本実施形態において、発光層１２としては、通電されることにより白色に発光する蛍光有機化合物から構成されている。このような発光層１２の一例としては、ＩＴＯ／ＣｕＰｃ(銅フタロシアニン)／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ /ジナクチルアントラセンにペリレン１％ドープ／Ａｌｑ３／フッ化リチウム/陰極としてＡｌといった構成を挙げることができる。
【００３１】
なお、発光層１２は上記構成の白色に発光する蛍光有機化合物に限定されず、この他、青色、赤色、黄色、緑色に自然発光可能な蛍光有機化合物であってもよい。これらの色彩は、発光層１２から射出する光線の波長をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）とすることのできる蛍光有機化合物を適宜用いることで実現することができる。
また、ＥＬ素子１０をフルカラーディスプレイ用途で使用する場合にはＲ、Ｇ、Ｂに対応した３種類の発光材料の塗り分けをすることや、白色光にカラーフィルターを重ねることにより、放射される光に彩色を施すことができ、これによりフルカラー表示を行うことが可能となる。
【００３２】
なお、陽極１３、陰極１４及び発光層１２からなる発光構造体としては、上記構成の他、従来公知の様々な構成を採用することができる。
【００３３】
そして、上記透光性基材１１の２つの板面のうち、上記一方の面の反対側に位置して正面側（図１における上側）を向く他方の面には、接着層１６を介してレンズシート１７が積層されている。
【００３４】
接着層１６は粘着剤や接着剤を用いて形成されている。この粘着剤や接着剤としては、ウレタン系、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ビニル系の樹脂等を用いることができる。さらに、粘着剤や接着剤として、１液型で押圧して接着するものや、熱や光で硬化させるものを用いることができ、その他、２液もしくは複数の液を混合して硬化させるものを用いることもできる。
【００３５】
接着層１６の形成方法としては、接合面へ直接塗布する方法や、あらかじめドライフィルムとして準備したものを貼り合わせる方法がある。接着層１６をドライフィルムとして準備した場合、製造工程上、簡易的に扱うことが可能となるため好ましい。
【００３６】
レンズシート１７は、図１及び図２に示すように、背面側の面が接着層１６によって透光性基材１１に接合される透光性の基材フィルム１８と、この基材フィルム１８の正面側の面に複数が配設されるレンズ素子１９とから構成されている。
【００３７】
レンズ素子１９は、詳しくは図２に示すように、基材フィルム１８の出射面全体を敷き詰めるようにして、一定のピッチで二次元方向に沿って複数が配列されている。
個々のレンズ素子１９は、正面視正方形状をなしており、図３に示すように、背面側の面が正方形状をなして基材フィルム１８の出射面に接する平坦面１９ａとされ、正面側の面は、その外周４辺を底面の４辺とするとともにレンズ素子１９の厚みを高さ寸法とした四角錐形状に窪む凹四角錐面１９ｂとされている。この凹四角錐面１９ｂは、４つの三角形面から形成されており、これら三角形面がレンズ素子１９のレンズ面１９ｃとされている。
即ち、レンズ素子１９は、それぞれ一定深さの凹型の四角錐形状を呈しているのである。
【００３８】
そして、このようなレンズ素子１９が、基材フィルム１８上にマトリックス状に配置されることによりレンズシート１７が構成されている。これにより、個々のレンズ素子１９の凹四角錐面１９ｂの頂底部が谷となるとともに、隣り合うレンズ素子１９同士が接する凹四角錐面１９ｂの底面４辺が山となる凹凸形状がレンズシート１７の出射面側に形成される。
【００３９】
このレンズシート１７の形成材料としては、透明材料が用いられる。この透明材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体等が用いることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、上記レンズシート１７におけるレンズ素子１９に拡散要素が添加されている。この拡散要素としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等の硬化物からなるものが用いられ、レンズシート１７の主材料となる透明樹脂の屈折率をＭ、拡散要素の屈折率をＮとした場合に、両者の屈折率差｜Ｍ−Ｎ｜が、｜Ｍ−Ｎ｜≧０．０１の関係を満たすことが望ましい。両者の屈折率差が０．０１未満であると拡散要素の光散乱効果を十分に得ることができないからである。レンズ素子１９内の拡散要素の体積百分率の制御は拡散要素の添加量を調整することにより行うことができる。
【００４１】
なお、拡散要素は、レンズ素子１９に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、好ましくは１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲となるようにレンズ素子１９を成型する透明材料に添加されている。
【００４２】
ここで、レンズ素子１９内への拡散要素の形成方法としては、例えば、レンズ素子１９の内部に樹脂やガラス等のフィラーを拡散要素として配する方法が挙げられる。具体的には、金型による圧接成形、押し出し成形、射出成形等による光学素子パターン形成の際に、フィラーを混入させて、レンズ素子１９の内部に取り込んで同時に作成する。
【００４３】
また、この他の作製方法としては、気泡を拡散要素としてレンズ素子１９の内部に配する方法が挙げられる。ここで、気泡を拡散要素として配する場合のレンズ素子１９の作成方法としては、放射線硬化性の樹脂を用いて基材フィルム１８上にレンズ素子１９のパターンを形成するとともに、該レンズ素子１９の内部に微細な拡散要素を設ける方法があり、以下にその一例を示す。
【００４４】
この場合のレンズ素子１９のパターン形成方法は、図４に示すように、まず、放射線硬化性の樹脂３２を基材フィルム１８の表面上に塗布する。その後、レンズ素子１９を作成するための形状を表面に有するロール状の金型３０に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材フィルム１８を通して放射線３１を照射させる。これにより、基材フィルム１８の表面上に塗布された放射線硬化性の樹脂３２を硬化させることにより、所望の形状を有するレンズ素子１９が基材フィルム１８の表面上に形成される。
【００４５】
ここで、気泡発生機構を用いて放射線硬化性の樹脂３２の内部に気泡を混入させた後、基材フィルム１８の表面上に塗布してレンズ素子１９のパターン形成を行うことで、レンズ素子１９の内部に気泡としての拡散要素を設けることができる。このように拡散要素を設ける場合は、気泡発生機構の制御を発生させる気泡の添加量を調節する必要がある。具体的には、発生機構における気泡生成量や泡噴出時の圧力、泡噴出口の形状を変化させることによってレンズ素子１９内の拡散要素の体積百分率を調節する。
【００４６】
以上のような構成のＥＬ素子１０は、陽極１３及び陰極１４からなる電極に通電することによって、これら陽極１３及び陰極１４に挟持された発光層１２が発光する。この発光層１２から放射された光線は、透光性基材１１を通過してレンズシート１７の基材フィルム１８に入射する。そして、基材フィルム１８に入射した光線は、レンズ素子１９内の拡散要素によって散乱された後、レンズ面１９ｃからそれぞれ出射される。
【００４７】
本実施形態のＥＬ素子１０によれば、レンズシート１７を構成するレンズ素子１９に拡散要素が含有されているため、発光層１２から放射されてレンズシート１７から出射される光は、レンズ素子１９のレンズ面１９ｃに到達する前に十分に散乱させられる。したがって、該散乱した光がレンズ素子１９のレンズ面１９ｃにて屈折して集光されることで、該レンズシート１７から出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。
即ち、拡散要素によって配光特性を均一化させる方向に調整することができるため、視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることが可能となる。
【００４８】
また、上記のように、レンズシート１７のレンズ素子１９のレンズ面１９ｃが、凹四角錐状を呈しているため、視野角の変化によるサイドローブ光のような急激な輝度変化が起こりにくくなり、レンズシートが観察者側にあっても視野角の急激な変化をより低減させることができ、配光特性を一層好適に制御することができる。
【００４９】
ここで、拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％未満の場合、拡散要素による配光特性の調整効果を十分に得ることができず、視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができない。一方、拡散要素の体積百分率が２０ｖｏｌ％を超える場合、拡散要素の含有量が大き過ぎてレンズシート１７作製時に外観ムラが生じてしまう他、拡散要素による光の吸収が大きくなり、正面輝度が低下してしまう。
この点、本実施形態のＥＬ素子１０においては、拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下に設定されているため、配光特性を良好に調整して視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができるとともに、外観ムラが生じることがなく、また、輝度の高い光を出射することが可能となる。
さらに、拡散要素の上記体積百分率が１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下に設定すれば、より確実に上記効果を得ることができる。
【００５０】
また、レンズシート１７が接着層１６を介して透光性基材１１に接着されているため、レンズシート１７を透光性基材１１に対して確実に積層させることができ、該レンズシート１７による輝度の向上及び配光分布の調整を良好に行うことが可能となる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子１０について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５２】
例えば、ＥＬ素子１０を用いて液晶ディスプレイ用バックライトを構成してもよい。この液晶ディスプレイ用バックライトにおいては、光取り出し効率の高いＥＬ素子１０を用いているため、投入電力を低くして高輝度のバックライト光を出射することができる。
【００５３】
また、このバックライトＥＬ素子１０を用いて電子看板装置を構成してもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された電子看板表示を行うことが可能となる。
【００５４】
さらに、このバックライトＥＬ素子１０を用いて照明装置を構成してもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された照明光を出射することが可能となる。
【００５５】
また、上記のＥＬ素子１０を用いたバックライトを搭載した液晶ディスプレイ装置を構成してもよい。この液晶ディスプレイ装置は、上記バックライトの正面側、即ち、該バックライトのバックライト光が照射される箇所に、液晶パネルが配置されることで構成される。この液晶パネルは、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに画像信号に応じて光の透過状態を制御する液晶セルの正面側及び背面側に、光の偏光方向を制御する偏光板がそれぞれ積層されることで構成されている。この液晶ディスプレイ装置においても、上記のようなＥＬ素子１０が搭載されているため、輝度が高く配光分布が均一化された画像表示を行うことができる。
【００５６】
さらにまた、上記のＥＬ素子１０を光取り出しフィルムとして用いてもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された光を得ることが可能となる。
【実施例】
【００５７】
（レンズシートの作製）
厚さ１８８μｍのＰＥＴの基材フィルム１８上にレンズ素子１９としてアクリル系のＵＶ硬化樹脂を用い、ＵＶキュアリング成型法により、凹状レンズ素子群が配列してなるレンズシート１７を作製した。なお、レンズ素子１９は、高さ７０μｍの凹四角錐形状をなしており、ピッチが１４０μｍでマトリックス状に配列されている。
【００５８】
ここで、放射線硬化性の樹脂３２をＰＥＴの基材フィルム１８上に塗布する際に、気泡発生装置を用い、発生機構における気泡生成量や泡噴出時の圧力、泡噴出口の形状を変化させることによって拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率を調整しながら、レンズ素子１９のパターン形成を行い、レンズシート１７を作成した。
【００５９】
（実施例のレンズシート）
拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率の違いによりレンズシート１７を分類し、体積百分率が１．１ｖｏｌ％のレンズシート１７を実施例１、体積百分率が１０．１％のレンズシート１７を実施例２、体積百分率は１９．８％のレンズシート１７を実施例３とした。
【００６０】
（比較例のレンズシート）
また、拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が０％、即ち、拡散要素が添加されていないレンズシート１７を比較例１、体積百分率が２１．６ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例２、体積百分率が２９．７ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例３、体積百分率が０．８ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例４とした。
【００６１】
（ＥＬ素子の作製及び輝度の測定）
上記の実施例１〜３及び比較例１〜４を用いて実施形態で説明したＥＬ素子１０を作製した。
そして、陽極１３と陰極１４とからなる電極に通電して発光層１２を発光させて、その際のレンズシート１７から出射される光の輝度を測定した。この輝度の測定は、レンズシート１７の正面方向及び該正面方向から４５°傾斜した斜め方向から行なった。
【００６２】
（輝度測定結果）
輝度測定結果のデータを図５に示す。なお、各実施例及び比較例の輝度のデータは、比較例１（レンズシート１７に拡散要素が添加されていないもの）を基準とした比率で表示した。
レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％より小さい比較例４においては、拡散要素が添加されていないものと比べて輝度に変化が見られず、また、配光特性の調整は認められなかった。
レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が２０ｖｏｌ％よりも大きい比較例２及び３については、レンズシート１７作成時に外観ムラが生じてしまい輝度測定に値するサンプルを作成することができず輝度の評価を行なうことができなかった。
以上から、実施例１〜３の範囲、即ち、レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲内の場合、外観ムラが認識されることなく、総合的な光学特性が調整可能であった。即ち、図６に示すように、実施例のレンズシート１７を備えたＥＬ素子１０によれば、レンズ素子１９に拡散要素が含有されてない比較例１に比較して、高い輝度を維持しながら視野角の違いによる輝度の急激な変化を抑制することができるのである。このような正面方向輝度や４５度方向輝度の変化は、顧客の要望に対応した光学特性の微調整に大いに貢献できる。また、当該効果は、レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲でも奏するものと推認できる。
【００６３】
また、上記実施例１〜３及び比較例１〜４以外のピッチ幅のレンズ素子１９を有するレンズシート１７においても、レンズ素子１９の集光性の違いから輝度比率の変化量の範囲は異なったが、拡散要素の体積百分率に対する光学特性の変化、表示状態のムラに関しては、上記で示した結果と同様の傾向を示した。
したがって、レンズ素子１９のピッチの幅に関わらず、上記で示した条件範囲内で総合的な光学特性が調整可能であることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１０ ＥＬ素子
１１ 透光性基材
１２ 発光層
１３ 陽極
１４ 陰極
１６ 接着層
１７ レンズシート
１８ 基材フィルム
１９ レンズ素子
１９ａ 平坦面
１９ｂ 凹四角錐面
１９ｃ レンズ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルタイプのディスプレイ装置、液晶用バックライトユニット等の照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられる有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子に関し、特に、光取り出し効率の向上を図ることのできるＥＬ素子、ＥＬ素子を用いた液晶ディスプレイ用バックライト装置、ＥＬ素子を用いた照明装置、ＥＬ素子を用いた電子看板装置、及びＥＬ素子を用いたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＥＬ素子は、図７に示すように、透光性基材１と、蛍光有機化合物を含む発光層２を陽極３と陰極４とで挟んだ構造のものを透光性基材１の一方の面に積層したものとから構成され、さらに、透光性基材１の発光層２と反対の面には、光取り出し用のレンズシート５が接着層６を介して設けられている。このレンズシート５は、図８に示すように、基材５ａ上に三角形状のレンズ素子５ｂを複数配列することで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＥＬ素子においては、陽極３と陰極４との間に直流電圧を印加し、発光層２に電子および正孔を注入して再結合させることにより励起子を生成し、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する。そして、この光を透光性基材１及びレンズシート５を通過させてレンズ素子５ｂから出射させる。
【０００４】
ここで、上記のようなＥＬ素子においてレンズシート５を除いた構成とした場合、発光層２が放射した光線が透光性基材１から射出する際、一部の光線が透光性基材１の出射面において全反射して光のエネルギーにロスが生じてしまう。
【０００５】
この際の光の外部取り出し効率は、一般的に２０％程度と言われている。そのため、高輝度が必要となればなるほど投入電力を多く必要としてしまい、エネルギー効率が悪いとともに、素子に及ぼす負荷が増大してＥＬ素子自体の信頼性が低下してしまう他、ＥＬ素子の寿命が短くなってしまう。
【０００６】
そこで、ＥＬ素子においては、光の外部取り出し効率を向上させる目的で、上記のような透光性基材１の出射面側にレンズシート５が設けられており、これにより、全反射によってロスする光線を外部に取り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０７４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のＥＬ素子においては、レンズシート５が三角形状のレンズ素子５ｂを複数配列することで構成されているため、当該レンズシート５を通過する光は、視聴者方向に集光される光と、視聴者方向に進むことなく横方向に無駄に出射する光（サイドローブ光）との２つに極端に分かれて出射される。
これにより、レンズシートから出射される光強度分布は、図９に示すように、視覚方向Ｆに対する視野角が０°（軸上方向）における光強度が最も高められる一方、視野角約±７０°においても光強度のピークが観察される。このような光強度分布を示す場合、視聴者の視聴角度が変化することによって急激な輝度変化が起きてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、光取り出し効率を高く維持しながら、視聴角度の変化による急激な輝度変化を抑制することが可能なＥＬ素子及びこれを用いた液晶ディスプレイ用バックライト装置、電子看板装置、照明装置、ディスプレイ装置、光取り出しフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係るＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極間に挟持された発光層が、透光性の基材の一方の面側に配されてなり、前記発光層により放出された光が前記基材を介して出射されるＥＬ素子において、該基材の出射面側に複数のレンズ素子が配列されてなるレンズシートとが積層され、前記レンズ素子に拡散要素が含有されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴のＥＬ素子によれば、レンズシートを構成するレンズ素子に拡散要素が含有されているため、発光部から放射され基材を通過しレンズシートに入射した光は、レンズ素子のレンズ面に到達する前に十分に散乱させられる。したがって、該散乱した光がレンズ素子のレンズ面にて屈折して集光されることで、該レンズシートから出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。即ち、拡散要素によって配光特性を均一化させる方向に調整することができるため、視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズ素子のレンズ面が、凹四角錐状を呈していることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴のＥＬ素子によれば、視野角にサイドローブのような急激な輝度変化が起こりにくくなり、視野角の変化による急激な変化をより低減させることができ、配光特性を一層好適に制御することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＬ素子においては、レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、上記拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％未満の場合、拡散要素による配光特性の調整効果を十分に得ることができず、視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができない。一方、拡散要素の体積百分率が２０ｖｏｌ％を超える場合、拡散要素の含有量が大き過ぎてレンズシート作製時に外観ムラが生じてしまう他、拡散要素による光の吸収が大きくなり、正面輝度が低下してしまう。
この点、本発明のＥＬ素子においては、拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下に設定されているため、配光特性を良好に調整して視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができるとともに、外観ムラが生じることがなく、また、輝度の高い光を出射することが可能となる。
【００１６】
本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることが好ましい。
これにより、より確実に視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることができ、また、外観ムラの発生を抑え、さらに輝度の高い光を出射することができる。
【００１７】
本発明に係るＥＬ素子においては、前記レンズシートが粘着層を介して前記基材に接着されていることを特徴とする。
これによって、レンズシートを基材に対して確実に接合することができ、該レンズシートによる輝度の向上及び配光分布の調整を良好に行うことが可能となる。
【００１８】
本発明に係る液晶ディスプレイ用バックライト装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化されたバックライト光を出射することができる。
【００１９】
本発明に係る電子看板装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された電子看板表示を行うことが可能となる。
【００２０】
本発明に係る照明装置は、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された照明光を出射することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るディスプレイ装置は、上記のバックライト装置又は上記の照明装置と、これらバックライト装置又は照明装置によって照射され、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備えることを特徴としている。
このような特徴のディスプレイ装置によれば、輝度が高く配光分布が均一化された画像表示を行うことができる。
【００２２】
本発明に係る光取り出しフィルムは、上記のＥＬ素子を用いてなることを特徴としている。これにより、輝度が高く視野角による配光分布が均一化された光を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のＥＬ素子によれば、レンズシートを構成するレンズ素子に拡散要素が含有されたことにより、該レンズシートから出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。よって、光取り出し効率を高く維持しながら、視聴角度の変化による急激な輝度変化を抑制することが可能となる。
また、本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置、電子看板装置、証明装置、ディスプレイ装置、光取り出しフィルムによれば、輝度が高く視野角による配光分布が均一化された出射光や画像表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係るＥＬ素子の縦断面図である。
【図２】レンズシートの斜視図である。
【図３】レンズ素子の斜視図である。
【図４】レンズシートの作成方法の一例を示す側面図である。
【図５】実施例及び比較例のレンズシートを備えたＥＬ素子の輝度測定結果である。
【図６】実施例及び比較例とのレンズシートを備えたＥＬ素子の光強度分布を示すグラフである。
【図７】従来のＥＬ素子の縦断面図である。
【図８】変形例のＥＬ素子におけるレンズシートの斜視図である。変形例のＥＬ素子の縦断面図である。
【図９】従来のＥＬ素子の光強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、実施形態に係るＥＬ素子（エレクトロ・ルミネッセンス素子）１０は、透光性基材１１と、発光層１２と、陽極１３と、陰極１４と、接着層１６と、レンズシート１７とから構成されている。
【００２６】
透光性基材１１は、透光性の材料、例えばガラス材料やプラスチック等からなる平板状をなしている。また、透光性基材１１の材料としては、上記ガラス材料の他に、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリスチレン等のプラスチック材料を用いることもでき、さらに、透明である限りその他のいかなる材料を用いてもよい。
また、特に、加工性、耐熱、耐水性及び光学透光性等の材料特性の全てにおいて優れたシクロオレフィン系のポリマーを用いることが好ましい。
なお、この透光性基材１１は、発光層１２からの光を可能な限り透過させることができるように、全光線透過率が５０％以上となる材料で形成することが好ましい。
【００２７】
上記透光性基材１１の２つの板面のうち、背面側（図１における下側）を向く一方の面には、層状をなし、形成すべき画素に対応して光を透過させる陽極１３が積層されている。
この陽極１３は、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを蒸着もしくはスパッタなどのドライプロセスで形成される。この蒸着する材料としては上述のものに限定されず、透明であって電気伝導性を有するものであれば他の材料を用いても良い。
また、陽極１３の厚さは１００００Å程度以下とすることが好ましい。厚すぎると電気伝導性は向上するが、局所的なスパイクが入りやすくなり、また、全光線透過率が低下するため好ましくない。上記スパイクはその突起の高さが、例えば１００ｎｍ程度を超えるとその後の成膜工程にて問題を生じることがある。
【００２８】
陽極１３の背面側には、一定の間隔を空けるようにして陽極１３と同様に層状をなす陰極１４が配設されている。
この陰極１４は電気伝導性を有する材料で形成されており、陽極１３と異なり必ずしも透明な材料で形成されている必要はない。
この陰極１４と上記陽極１３とで、発光層１２に通電可能な電極が構成されている。
【００２９】
そして、上記陽極１３及び陰極１４の間には、層状をなす発光層１２が介在させられている。即ち、この発光層１２は、陽極１３と陰極１４とからなる一対の電極間に挟持されるようにして配設されているのである。
【００３０】
本実施形態において、発光層１２としては、通電されることにより白色に発光する蛍光有機化合物から構成されている。このような発光層１２の一例としては、ＩＴＯ／ＣｕＰｃ(銅フタロシアニン)／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ /ジナクチルアントラセンにペリレン１％ドープ／Ａｌｑ３／フッ化リチウム/陰極としてＡｌといった構成を挙げることができる。
【００３１】
なお、発光層１２は上記構成の白色に発光する蛍光有機化合物に限定されず、この他、青色、赤色、黄色、緑色に自然発光可能な蛍光有機化合物であってもよい。これらの色彩は、発光層１２から射出する光線の波長をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）とすることのできる蛍光有機化合物を適宜用いることで実現することができる。
また、ＥＬ素子１０をフルカラーディスプレイ用途で使用する場合にはＲ、Ｇ、Ｂに対応した３種類の発光材料の塗り分けをすることや、白色光にカラーフィルターを重ねることにより、放射される光に彩色を施すことができ、これによりフルカラー表示を行うことが可能となる。
【００３２】
なお、陽極１３、陰極１４及び発光層１２からなる発光構造体としては、上記構成の他、従来公知の様々な構成を採用することができる。
【００３３】
そして、上記透光性基材１１の２つの板面のうち、上記一方の面の反対側に位置して正面側（図１における上側）を向く他方の面には、接着層１６を介してレンズシート１７が積層されている。
【００３４】
接着層１６は粘着剤や接着剤を用いて形成されている。この粘着剤や接着剤としては、ウレタン系、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ビニル系の樹脂等を用いることができる。さらに、粘着剤や接着剤として、１液型で押圧して接着するものや、熱や光で硬化させるものを用いることができ、その他、２液もしくは複数の液を混合して硬化させるものを用いることもできる。
【００３５】
接着層１６の形成方法としては、接合面へ直接塗布する方法や、あらかじめドライフィルムとして準備したものを貼り合わせる方法がある。接着層１６をドライフィルムとして準備した場合、製造工程上、簡易的に扱うことが可能となるため好ましい。
【００３６】
レンズシート１７は、図１及び図２に示すように、背面側の面が接着層１６によって透光性基材１１に接合される透光性の基材フィルム１８と、この基材フィルム１８の正面側の面に複数が配設されるレンズ素子１９とから構成されている。
【００３７】
レンズ素子１９は、詳しくは図２に示すように、基材フィルム１８の出射面全体を敷き詰めるようにして、一定のピッチで二次元方向に沿って複数が配列されている。
個々のレンズ素子１９は、正面視正方形状をなしており、図３に示すように、背面側の面が正方形状をなして基材フィルム１８の出射面に接する平坦面１９ａとされ、正面側の面は、その外周４辺を底面の４辺とするとともにレンズ素子１９の厚みを高さ寸法とした四角錐形状に窪む凹四角錐面１９ｂとされている。この凹四角錐面１９ｂは、４つの三角形面から形成されており、これら三角形面がレンズ素子１９のレンズ面１９ｃとされている。
即ち、レンズ素子１９は、それぞれ一定深さの凹型の四角錐形状を呈しているのである。
【００３８】
そして、このようなレンズ素子１９が、基材フィルム１８上にマトリックス状に配置されることによりレンズシート１７が構成されている。これにより、個々のレンズ素子１９の凹四角錐面１９ｂの頂底部が谷となるとともに、隣り合うレンズ素子１９同士が接する凹四角錐面１９ｂの底面４辺が山となる凹凸形状がレンズシート１７の出射面側に形成される。
【００３９】
このレンズシート１７の形成材料としては、透明材料が用いられる。この透明材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルポリスチレン共重合体等が用いることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、上記レンズシート１７におけるレンズ素子１９に拡散要素が添加されている。この拡散要素としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等の硬化物からなるものが用いられ、レンズシート１７の主材料となる透明樹脂の屈折率をＭ、拡散要素の屈折率をＮとした場合に、両者の屈折率差｜Ｍ−Ｎ｜が、｜Ｍ−Ｎ｜≧０．０１の関係を満たすことが望ましい。両者の屈折率差が０．０１未満であると拡散要素の光散乱効果を十分に得ることができないからである。レンズ素子１９内の拡散要素の体積百分率の制御は拡散要素の添加量を調整することにより行うことができる。
【００４１】
なお、拡散要素は、レンズ素子１９に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下、好ましくは１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲となるようにレンズ素子１９を成型する透明材料に添加されている。
【００４２】
ここで、レンズ素子１９内への拡散要素の形成方法としては、例えば、レンズ素子１９の内部に樹脂やガラス等のフィラーを拡散要素として配する方法が挙げられる。具体的には、金型による圧接成形、押し出し成形、射出成形等による光学素子パターン形成の際に、フィラーを混入させて、レンズ素子１９の内部に取り込んで同時に作成する。
【００４３】
また、この他の作製方法としては、気泡を拡散要素としてレンズ素子１９の内部に配する方法が挙げられる。ここで、気泡を拡散要素として配する場合のレンズ素子１９の作成方法としては、放射線硬化性の樹脂を用いて基材フィルム１８上にレンズ素子１９のパターンを形成するとともに、該レンズ素子１９の内部に微細な拡散要素を設ける方法があり、以下にその一例を示す。
【００４４】
この場合のレンズ素子１９のパターン形成方法は、図４に示すように、まず、放射線硬化性の樹脂３２を基材フィルム１８の表面上に塗布する。その後、レンズ素子１９を作成するための形状を表面に有するロール状の金型３０に樹脂塗布側を圧接させつつ、基材フィルム１８を通して放射線３１を照射させる。これにより、基材フィルム１８の表面上に塗布された放射線硬化性の樹脂３２を硬化させることにより、所望の形状を有するレンズ素子１９が基材フィルム１８の表面上に形成される。
【００４５】
ここで、気泡発生機構を用いて放射線硬化性の樹脂３２の内部に気泡を混入させた後、基材フィルム１８の表面上に塗布してレンズ素子１９のパターン形成を行うことで、レンズ素子１９の内部に気泡としての拡散要素を設けることができる。このように拡散要素を設ける場合は、気泡発生機構の制御を発生させる気泡の添加量を調節する必要がある。具体的には、発生機構における気泡生成量や泡噴出時の圧力、泡噴出口の形状を変化させることによってレンズ素子１９内の拡散要素の体積百分率を調節する。
【００４６】
以上のような構成のＥＬ素子１０は、陽極１３及び陰極１４からなる電極に通電することによって、これら陽極１３及び陰極１４に挟持された発光層１２が発光する。この発光層１２から放射された光線は、透光性基材１１を通過してレンズシート１７の基材フィルム１８に入射する。そして、基材フィルム１８に入射した光線は、レンズ素子１９内の拡散要素によって散乱された後、レンズ面１９ｃからそれぞれ出射される。
【００４７】
本実施形態のＥＬ素子１０によれば、レンズシート１７を構成するレンズ素子１９に拡散要素が含有されているため、発光層１２から放射されてレンズシート１７から出射される光は、レンズ素子１９のレンズ面１９ｃに到達する前に十分に散乱させられる。したがって、該散乱した光がレンズ素子１９のレンズ面１９ｃにて屈折して集光されることで、該レンズシート１７から出射される光の光強度分布を滑らかなものとすることができる。
即ち、拡散要素によって配光特性を均一化させる方向に調整することができるため、視野角の変化による急激な輝度変化を低減させることが可能となる。
【００４８】
また、上記のように、レンズシート１７のレンズ素子１９のレンズ面１９ｃが、凹四角錐状を呈しているため、視野角の変化によるサイドローブ光のような急激な輝度変化が起こりにくくなり、レンズシートが観察者側にあっても視野角の急激な変化をより低減させることができ、配光特性を一層好適に制御することができる。
【００４９】
ここで、拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％未満の場合、拡散要素による配光特性の調整効果を十分に得ることができず、視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができない。一方、拡散要素の体積百分率が２０ｖｏｌ％を超える場合、拡散要素の含有量が大き過ぎてレンズシート１７作製時に外観ムラが生じてしまう他、拡散要素による光の吸収が大きくなり、正面輝度が低下してしまう。
この点、本実施形態のＥＬ素子１０においては、拡散要素の体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下に設定されているため、配光特性を良好に調整して視野角の変化による輝度の急激な変化を低減させることができるとともに、外観ムラが生じることがなく、また、輝度の高い光を出射することが可能となる。
さらに、拡散要素の上記体積百分率が１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下に設定すれば、より確実に上記効果を得ることができる。
【００５０】
また、レンズシート１７が接着層１６を介して透光性基材１１に接着されているため、レンズシート１７を透光性基材１１に対して確実に積層させることができ、該レンズシート１７による輝度の向上及び配光分布の調整を良好に行うことが可能となる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子１０について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５２】
例えば、ＥＬ素子１０を用いて液晶ディスプレイ用バックライトを構成してもよい。この液晶ディスプレイ用バックライトにおいては、光取り出し効率の高いＥＬ素子１０を用いているため、投入電力を低くして高輝度のバックライト光を出射することができる。
【００５３】
また、このバックライトＥＬ素子１０を用いて電子看板装置を構成してもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された電子看板表示を行うことが可能となる。
【００５４】
さらに、このバックライトＥＬ素子１０を用いて照明装置を構成してもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された照明光を出射することが可能となる。
【００５５】
また、上記のＥＬ素子１０を用いたバックライトを搭載した液晶ディスプレイ装置を構成してもよい。この液晶ディスプレイ装置は、上記バックライトの正面側、即ち、該バックライトのバックライト光が照射される箇所に、液晶パネルが配置されることで構成される。この液晶パネルは、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに画像信号に応じて光の透過状態を制御する液晶セルの正面側及び背面側に、光の偏光方向を制御する偏光板がそれぞれ積層されることで構成されている。この液晶ディスプレイ装置においても、上記のようなＥＬ素子１０が搭載されているため、輝度が高く配光分布が均一化された画像表示を行うことができる。
【００５６】
さらにまた、上記のＥＬ素子１０を光取り出しフィルムとして用いてもよい。これにより、輝度が高く配光分布が均一化された光を得ることが可能となる。
【実施例】
【００５７】
（レンズシートの作製）
厚さ１８８μｍのＰＥＴの基材フィルム１８上にレンズ素子１９としてアクリル系のＵＶ硬化樹脂を用い、ＵＶキュアリング成型法により、凹状レンズ素子群が配列してなるレンズシート１７を作製した。なお、レンズ素子１９は、高さ７０μｍの凹四角錐形状をなしており、ピッチが１４０μｍでマトリックス状に配列されている。
【００５８】
ここで、放射線硬化性の樹脂３２をＰＥＴの基材フィルム１８上に塗布する際に、気泡発生装置を用い、発生機構における気泡生成量や泡噴出時の圧力、泡噴出口の形状を変化させることによって拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率を調整しながら、レンズ素子１９のパターン形成を行い、レンズシート１７を作成した。
【００５９】
（実施例のレンズシート）
拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率の違いによりレンズシート１７を分類し、体積百分率が１．１ｖｏｌ％のレンズシート１７を実施例１、体積百分率が１０．１％のレンズシート１７を実施例２、体積百分率は１９．８％のレンズシート１７を実施例３とした。
【００６０】
（比較例のレンズシート）
また、拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が０％、即ち、拡散要素が添加されていないレンズシート１７を比較例１、体積百分率が２１．６ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例２、体積百分率が２９．７ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例３、体積百分率が０．８ｖｏｌ％のレンズシート１７を比較例４とした。
【００６１】
（ＥＬ素子の作製及び輝度の測定）
上記の実施例１〜３及び比較例１〜４を用いて実施形態で説明したＥＬ素子１０を作製した。
そして、陽極１３と陰極１４とからなる電極に通電して発光層１２を発光させて、その際のレンズシート１７から出射される光の輝度を測定した。この輝度の測定は、レンズシート１７の正面方向及び該正面方向から４５°傾斜した斜め方向から行なった。
【００６２】
（輝度測定結果）
輝度測定結果のデータを図５に示す。なお、各実施例及び比較例の輝度のデータは、比較例１（レンズシート１７に拡散要素が添加されていないもの）を基準とした比率で表示した。
レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％より小さい比較例４においては、拡散要素が添加されていないものと比べて輝度に変化が見られず、また、配光特性の調整は認められなかった。
レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が２０ｖｏｌ％よりも大きい比較例２及び３については、レンズシート１７作成時に外観ムラが生じてしまい輝度測定に値するサンプルを作成することができず輝度の評価を行なうことができなかった。
以上から、実施例１〜３の範囲、即ち、レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲内の場合、外観ムラが認識されることなく、総合的な光学特性が調整可能であった。即ち、図６に示すように、実施例のレンズシート１７を備えたＥＬ素子１０によれば、レンズ素子１９に拡散要素が含有されてない比較例１に比較して、高い輝度を維持しながら視野角の違いによる輝度の急激な変化を抑制することができるのである。このような正面方向輝度や４５度方向輝度の変化は、顧客の要望に対応した光学特性の微調整に大いに貢献できる。また、当該効果は、レンズシート１７の拡散要素のレンズ素子１９に対する体積百分率が１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲でも奏するものと推認できる。
【００６３】
また、上記実施例１〜３及び比較例１〜４以外のピッチ幅のレンズ素子１９を有するレンズシート１７においても、レンズ素子１９の集光性の違いから輝度比率の変化量の範囲は異なったが、拡散要素の体積百分率に対する光学特性の変化、表示状態のムラに関しては、上記で示した結果と同様の傾向を示した。
したがって、レンズ素子１９のピッチの幅に関わらず、上記で示した条件範囲内で総合的な光学特性が調整可能であることがわかった。
【符号の説明】
【００６４】
１０ ＥＬ素子
１１ 透光性基材
１２ 発光層
１３ 陽極
１４ 陰極
１６ 接着層
１７ レンズシート
１８ 基材フィルム
１９ レンズ素子
１９ａ 平坦面
１９ｂ 凹四角錐面
１９ｃ レンズ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に挟持された発光層が、透光性の基材の一方の面側に配されてなり、前記発光層により放出された光が前記基材を介して出射されるＥＬ素子において、
該基材の出射面側に、複数のレンズ素子を配列したレンズシートが積層され、
該レンズシートのレンズ素子に拡散要素が含有されていることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項２】
前記レンズ素子のレンズ面が、凹四角錐状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。
【請求項３】
前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬ素子。
【請求項４】
前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＥＬ素子。
【請求項５】
前記レンズシートが粘着層を介して前記基材に接着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる電子看板装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる照明装置。
【請求項９】
請求項６に記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置又は請求項８記載の照明装置と、
これらバックライト装置又は照明装置によって照射され、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれか１項に記載のＥＬ素子を用いてなる光取り出しフィルム。
【請求項１】
陽極と陰極とからなる一対の電極間に挟持された発光層が、透光性の基材の一方の面側に配されてなり、前記発光層により放出された光が前記基材を介して出射されるＥＬ素子において、
該基材の出射面側に、複数のレンズ素子を配列したレンズシートが積層され、
該レンズシートのレンズ素子に拡散要素が含有されていることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項２】
前記レンズ素子のレンズ面が、凹四角錐状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。
【請求項３】
前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１ｖｏｌ％以上２０ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬ素子。
【請求項４】
前記レンズ素子に含有される前記拡散要素の前記レンズ素子に対する体積百分率が、１．１ｖｏｌ％以上１９．８ｖｏｌ％以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＥＬ素子。
【請求項５】
前記レンズシートが粘着層を介して前記基材に接着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる電子看板装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＬ素子を用いてなる照明装置。
【請求項９】
請求項６に記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置又は請求項８記載の照明装置と、
これらバックライト装置又は照明装置によって照射され、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれか１項に記載のＥＬ素子を用いてなる光取り出しフィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１８８３９（Ｐ２０１０−２１８８３９Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６３２２４（Ｐ２００９−６３２２４）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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