JP6156143B2 - 面発光体 - Google Patents

Description

本発明は、光取り出し効率が高く、且つ視認する角度による色味の変化が小さいことに加え、透光性基板が割れた場合にもその破片が飛散しにくい面発光体に関する。

近年、有機エレクトロルミネセンス素子（以下エレクトロルミネセンスをＥＬと略すこともある）を用いたものを始めとする面発光体が注目を集めている。有機ＥＬ素子は、その光の色を白色又はそれに近い色とすることが可能であるため、照明装置の光源として、または表示装置のバックライトとしての用途に用いることができる。

現在知られている有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層、透明電極およびガラスや高分子フィルムからなる透光性基板等の構成部材からなり、有機ＥＬ層で発生した光を、透光性基板を通して外部に光を取り出す際の損失が大きく、発生した光のうち外部へ取り出せる効率（以下光取り出し効率という）は２０％程度に留まっている。また、白色有機ＥＬ素子は、赤・緑・青または黄・青などの複数の発光素子を備えているのが一般的であるが、光の波長により各構成部材中の屈折および反射の挙動が異なることから、視認する角度による色味の変化（以下色ずれという）が解決すべき課題となっている。

さらに現状の有機ＥＬ素子に用いられる透光性基板はガラスが主流であり、衝撃が加わった際に、割れて破片が飛散する懸念がある。

有機ＥＬ素子の光取り出し効率を向上させる方法としては、透光性基板の発光体と反対側の面に、散乱材を含む樹脂層を設ける（特許文献１）、光拡散性粘着層を設ける（特許文献２）などの方法が提案されている。また、光取り出し効率、色ずれ低減および透光性基板割れ時の飛散防止を達成する方法として、透明電極と透光性基板の間に粒子を含む樹脂層を設け、且つ出光面にレンズシートを設ける（特許文献３）方法が提案されている。

特開２００３−１０９７４７号公報 特開２０１０−２１８７３８号公報 特開２０１１−８６５２７号公報

しかしながら、特許文献１記載の方法では透光性基板割れ時の破片の飛散防止機能がないか、あるいは、色ずれの発生が十分に防止できない。

特許文献２記載の光拡散性粘着層を用いる方法は、光取り出し効率が十分でなく、色ずれの発生も十分に防止できない。

特許文献３記載の方法は、光拡散粒子の影響で表面凹凸が大きい樹脂層上に厚み数十ｎｍの透明電極を形成する必要があり、実際の製造技術を考慮すると実現性に欠けているものであった。

本発明の目的は上記のような従来の技術の問題点の解決を図ってなされたものであり、光取り出し効率が高く、且つ色ずれの小さいことに加え、透光性基板が割れた時に飛散しにくい面発光体を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するために、以下の構成を採る。すなわち、
１．片面に透光性基板を有する発光素子の該透光性基板の側に、基材フィルムの両面に粒子を含む樹脂層を有する少なくとも３層構成の前面フィルムが接して配置された面発光体であって、前記前面フィルムの入光側に位置する樹脂層（第１粒子含有層）が粒子を１〜５０質量％含有し、前記前面フィルムの出光側に位置する樹脂層（第２粒子含有層）が粒子を６０〜８０質量％含有することを特徴とする面発光体。
２．前記第１粒子含有層を構成する樹脂と粒子の屈折率の差が０．０５〜０．５である、上記１に記載の面発光体。
３．前記第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度が０．５Ｎ／２５ｍｍ以上である、上記１または２に記載の面発光体。
４．前記第２粒子含有層が紫外線吸収剤を含有する、上記１〜３のいずれかに記載の面発光体。
５．前記第２粒子含有層における樹脂が紫外線吸収剤を含有する樹脂である、上記１〜４のいずれかに記載の面発光体。
６．前記第２粒子含有層における粒子が紫外線吸収剤を含有する粒子である、上記１〜５のいずれかに記載の面発光体。
７．前記面発光体に用いられる発光素子が有機エレクトロルミネセンス発光素子である、上記１〜６のいずれかに記載の面発光体。

光取り出し効率が高く、色ずれが小さいことに加え、透光性基板が割れた時に破片が飛散しにくい面発光体を提供することができる。

本発明の面発光体の構成の一例を示す模式図である。 本発明に用いられる発光素子の構成の一例を示す模式図である。 本発明に用いられる前面フィルムの構成の一例を示す模式図である。

以下、図面を基に本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の面発光体の構成の一例を示す模式図である。本発明の面発光体１は、発光素子２と前面フィルム３から構成され、発光素子２と前面フィルム３とは接して配置される。発光素子２は、発光層４および透光性基板５からなり、前面フィルム３は、発光素子２の透光性基板５の側から順に、第１粒子含有層６、基材フィルム７および第２粒子含有層８の３層の構成を有する積層体である。

本発明の面発光体１は面状の発光体であれば特に限定されない。面状とは平面に限定されず、一定の曲率を持った曲面や、不定形に曲がった面も含めて面状といい、部分的な凹凸を有するものも含まれる。

図２は、本発明に用いられる発光素子の構成の一例を示す模式図である。透光性基板５は、ガラスや高分子フィルム基板からなるが、現状はガスバリア性が良好であるガラスが主として用いられている。また、発光層４の構成は、順に、封止層９、背面電極１０、発光体１１、透明電極１２が配置された例を示す。封止層９は背面や側面からの水や酸素の浸入により発光体１１が劣化するのを防止するために設置される。背面電極１０は、反射性を有する電極であり、銀やアルミニウムが用いられることが多い。発光体１１としては、有機エレクトロルミネセンス発光体や無機エレクトロルミネセンス発光体等が挙げられる。なお、発光体１１としては、有機エレクトロルミネセンス発光体を用いた発光素子を、有機エレクトロルミネセンス発光素子と、無機エレクトロルミネセンス発光体を用いた発光素子を、無機エレクトロルミネセンス発光素子と呼ぶ。透明電極には、インジウム−錫酸化物膜（以下、ＩＴＯ）等が用いられることが多い。

図３は、本発明に用いられる前面フィルムの構成の一例として３層構成の前面フィルムを示す模式図である。前面フィルム３は、図１にて説明したように発光素子２の透光性基板５に接して配置されるので、透光性基板５に接する側を基材フィルム７の入光側、入光側から基材フィルムを挟んだ反対側を出光側と定義する。そして、図３に示すように前面フィルムは、その両面に粒子を含む樹脂層を有しており、入光側を第１粒子含有層６、出光側を第２粒子含有層８、第１粒子含有層６を構成する樹脂を樹脂（Ａ）１３、第１粒子含有層６に含まれる粒子を粒子（Ａ）１４、第２粒子含有層８を構成する樹脂を樹脂（Ｂ）１５、第２粒子含有層８に含まれる粒子を粒子（Ｂ）１６と定義する。なお、基材フィルムが２層以上の層から構成されていてもよく、例えば第１粒子含有層側の表面領域および／または第２粒子含有層側の表面領域に機能層が配置されていてもよい。

本発明の面発光体に用いられる前面フィルムにおいて、第１粒子含有層６は粒子（Ａ）１４を１〜５０質量％含有する。前記質量含有率とすることにより、第１粒子含有層６において、粒子（Ａ）１４が、樹脂（Ａ）１３中に埋没して分散した形態となり発光素子２の透光性基板５と前面フィルム３の第１粒子含有層６とが接して配置されることが可能となる。ここで接して配置されるとは透光性基板５と第１粒子含有層６とが密着していることをいう。透光性基板５と第１粒子含有層６との間に空気の層が存在すると空気の層との間で光の反射によるロスが大きくなるので、空気の層を介在させない様に、透光性基板５と第１粒子含有層６とが密着した構成を採るものである。すなわちかかる構成を取ることにより、透光性基板５と第１粒子含有層６との間での反射ロスを低減することができる。なお、本発明においてはかかる理由から、透光性基板５と第１粒子含有層６との間に、微少な空気の噛み込み（この場合の空気の噛み込みをボイドと表現する）についても少ないことが好ましく、かかる微小なボイドが単位面積当たり１％以下であることが好ましい。また、第１粒子含有層６において、粒子（Ａ）１４が、樹脂（Ａ）１３中に埋没して分散した形態となることにより、樹脂（Ａ）１３と粒子（Ａ）１４の屈折率の差で透過光を散乱させることができる。

さらに、第２粒子含有層８は、樹脂（Ｂ）１５中に粒子（Ｂ）１６を６０〜８０質量％含有する。前記質量含有率とすることにより、第２粒子含有層８においては、粒子（Ｂ）１６が出光側の表面に凸部を形成する形態となり、第２粒子含有層８と空気の界面で発生する全反射を低減し、出光側に効率よく光を取り出すことができる。

前面フィルムに粒子含有層を入光側または出光側に１層のみ設ける従来技術の構成では、色ずれ低減と光取り出し効率向上はトレードオフの関係にあり両立させることが困難であった。そこで、発明者らは、色ずれの低減には第１粒子含有層６の散乱機能が有効であり、光取り出し効率の向上には第２粒子含有層８の表面凹凸形状が有効であろうとの仮説のもとに鋭意検討した結果、２層の粒子含有層を設け、さらに前記条件に粒子の質量含有率を制御することで、色ずれの低減と光取り出し効率の向上を両立する本発明の面発光体を見出したものである。加えて、基材フィルム７を有することにより、透光性基板が割れた時に飛散しにくい面発光体１を得ることができたものである。
以下、前面フィルムの部分の構成部材について詳細に説明する。

（基材フィルム）
基材フィルムとして用いられる材料は特に制限されないが、供給性やハンドリング性の観点からプラスチックフィルムが好ましく用いられる。プラスチックフィルムの材料としてはポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリアクリル等が挙げられる。中でもポリエステル系のフィルムが耐久性等の観点から好ましく用いられ、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）が供給性にも優れていることから、特に好ましく用いられる。

基材フィルムとして用いられるフィルムは製造工程で１軸あるいは２軸方向の延伸工程を経て製造されたフィルムでもよいし、延伸工程を経ないで製造されたフィルムでもいずれでもよいが、２軸方向の延伸工程を経て製造されたフィルムは強度が高いことから好ましい。かかる際の延伸工程における延伸倍率等については、強度や製膜性等から総合的に判断すればよい。

また、基材フィルムは透明であってもよいし、光を拡散する目的で各種の有機及び／または無機の粒子や空洞を含有させることで半透明にしたものであってもよいが、着色していないことが好ましい。

基材フィルムとして用いられるフィルムは１種類の材料からなるいわゆる単層フィルムであってもよいし、複数の材料を積層した複合フィルムであってもよいし、さらに表面に機能層が配置されていてもよく、これらを求める特性に応じて選択すればよい。

本発明にかかる基材フィルムの厚みは特に制限されないが、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。１０μｍ未満であるとハンドリングが困難になる場合があり、５００μｍを超えると基材フィルム内での光の損失が発生する場合がある。基材フィルムの厚みは好ましくは３０μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以上２００μｍ以下である。なお、基材フィルムと第１または第２粒子含有層の境界は、電子顕微鏡による断面観察またはレーザー顕微鏡による層の厚み測定により判別できる。

（第１粒子含有層）
第１粒子含有層は、樹脂（Ａ）中に、粒子（Ａ）を含む。
第１粒子含有層に用いる樹脂（Ａ）としては、特に限定されないが、有機成分を主成分とする樹脂が好ましく、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂などを挙げることができる。ここで、有機成分を主成分とする樹脂とは、第１粒子含有層に用いる樹脂（Ａ）中に有機成分が６０質量％以上含まれる樹脂をいい、有機成分が８０質量％以上含まれる樹脂であればより好ましい（以下、「主成分」については同様の定義とする）。これらの樹脂は単独で用いてもよく、あるいは２種以上の共重合体もしくは混合物としたものを用いてもよい。中でもポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂または、メタクリル樹脂が耐熱性、外観、粒子分散性が優れる点から好ましく使用される。

さらに、第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度は、０．５Ｎ／２５ｍｍ以上であると耐久性が向上するため好ましく、１Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましく、更に２Ｎ／２５ｍｍ以上が好ましい。また、第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度は、５０Ｎ／２５ｍｍを超えても前記の耐久性の向上への寄与はほとんどないため、５０Ｎ／２５ｍｍ以下で実用上十分である。前面フィルム３にキズなどが生じた場合に、前面フィルムのみ剥離して交換することが可能であるため、４０Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、特に３０Ｎ／２５ｍｍ以下がより好ましい。

第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度は後述する実施例の「（６）第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度」に記載の方法で測定される値と定義する。

第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度をこの様な好ましい範囲とするために、第１粒子含有層に用いられる樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂などの樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、あるいは２種以上の共重合体もしくは混合物としたものを用いてもよい。中でもアクリル系樹脂は、第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度をこの様な好ましい範囲とすることに加えて、耐水性、耐熱性、耐光性等の信頼性に優れ、透明性が高いため好ましい。

なお、後述する面発光体の製造方法において、前面フィルム３を第１粒子含有層６が透光性基板５に接するように配置する際の（ｉｉ）の方法に適用する表面に粘着性を有する第１粒子含有層とするために、流動変形により接触面積を得るための低ガラス転移温度（例えば、２２０〜２５０Ｋ）、十分な濡れ姓を得るための低表面エネルギー、凝集力を得るための素材毎に適切な分子量の設定などの条件を考慮して材料を選ぶことが好ましい。このような条件を満たす材料として、アクリル系粘着剤 “ＳＫダイン”（登録商標）（総研化学（株）製）、アクリル系粘着剤“オリバイン”（登録商標）（東洋インキ（株）製）などを用いることができる。さらに、濡れ時の流動変形と剥離時の抵抗力のバランスを最適化するための架橋剤（イソシアネート系硬化剤）の種類や量により架橋密度の調整をすることが好ましい。

第１粒子含有層に用いられる粒子（Ａ）の形状は、例えば、星状、葉状や円盤状のような扁平状、菱形状、直方状、針状、金平糖状、不定形状のような非球形状、また球状（必ずしも真球だけを意味するのではなく、粒子の断面形状が円形、楕円形、ほぼ円形、ほぼ楕円形等など曲面で囲まれているものを意味する）等が挙げられる。また、それら形状の粒子が多孔質、無孔質、中空質であってもよく、さらに異なる粒子形状を有する粒子を混合してもよいが、透過光の散乱が均一に起こる球状が好ましい。

また第１粒子含有層に用いる粒子（Ａ）の材質は、有機系化合物、無機系化合物のいずれでもよく特に限定されるものではない。さらに異なる材質の粒子を混合して用いてもよい。

第１粒子含有層に用いる粒子（Ａ）の材質として有機系化合物を適用する場合に用いられる有機系化合物としては、高融点である架橋高分子成分を主成分とする樹脂が好ましく、例えばポリエステル樹脂、ベンゾグアナミンのようなポリアミド系樹脂粒子、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、または２種以上の共重合体もしくは混合物としたものを用いてもよい。

第１粒子含有層に用いる粒子（Ａ）の材質として無機系化合物を適用する場合に用いられる無機系化合物としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リン酸カルシウム、シリカ、アルミナ、マイカ、雲母チタン、タルク、クレー、カオリン、フッ化リチウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。

第１粒子含有層に用いる粒子（Ａ）の材質としては、これらの中でも、光学特性に優れ、耐溶剤性も有することから、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等を用いることが好ましい。

第１粒子含有層に用いる粒子の平均粒子径は、０．１〜３０μｍが好ましく、０．５〜２０μｍがより好ましく、さらに好ましくは１．０〜１０μｍである。平均粒子径が０．１μｍより小さいと、粒子を含有した効果が発揮され難くなり、光拡散性が低下することがある。一方、平均粒子径が３０μｍより大きくなると、外観が悪くなることがある。ここでいう平均粒子径とは、数平均粒子径であり、実施例に測定法を記載する粒子径の数平均値をいうものとする（第２粒子含有層における粒子（Ｂ）についても同様である）。

第１粒子含有層における粒子の含有率は、１〜５０質量％であり、１〜４０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましく、さらに好ましくは１〜２０質量％である。粒子の含有率が１質量％を下回ると粒子を含有した効果が発揮され難くなり、光拡散性が低下する場合がある。一方、粒子の含有率が５０質量％を上回ると、光拡散性が過大となり光取り出し効率が低下する場合があるためである。ここでいう粒子の含有率とは、第１粒子含有層を構成する物質の総質量に対する粒子の質量の割合である。

第１粒子含有層を構成する樹脂と粒子の屈折率の差は、０．０５〜０．５が好ましく、より好ましくは０．０５〜０．３である。屈折率の差が０．０５より小さいと、光拡散性が得られない場合があり、屈折率の差が０．５よりも大きくなると、内部拡散が大きすぎて全光線透過率が低下し、結果として光取り出し効率が低下してしまう場合がある。

第１粒子含有層は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。第１粒子含有層が紫外線吸収剤を含有することによって、第１粒子含有層および発光素子の外光（紫外線）による劣化を抑制することができる。紫外線吸収剤としては、後述の第２粒子含有層で挙げた紫外線吸収剤と同様の群の中から選択できる。

第１粒子含有層の厚みは特に制限されないが、好ましくは０．３〜７０μｍである。厚みが０．３μｍより小さい場合は外観が悪くなる場合があり、７０μｍより大きい場合は原料に要する費用が高くなる場合がある。第１粒子含有層の厚みは、より好ましくは１〜６０μｍ、さらに好ましくは３〜５０μｍであり、含有する粒子の平均粒子径の数倍程度が好ましい。

（第２粒子含有層）
第２粒子含有層は、樹脂（Ｂ）および粒子（Ｂ）を含む。
第２粒子含有層に用いる樹脂（Ｂ）は、第１粒子含有層で挙げた樹脂（Ａ）と同様の群から選択できるが、必ずしも第１粒子含有層と同一の樹脂である必要はない。

第２粒子含有層に用いる粒子（Ｂ）の形状は、第１粒子含有層で挙げた粒子（Ａ）と同様の群から選択できるが、特に球状であることが好ましい。粒子形状が球状であることにより、取り出される光の角度がより正面方向に集中しやすく、正面方向が明るい面発光体とすることができる。

また、第２粒子含有層に用いる粒子（Ｂ）の材質は、第１粒子含有層で挙げた粒子（Ａ）と同様の群から選択できる。

第２粒子含有層に用いる粒子の平均粒子径は、０．３〜３０μｍが好ましく、０．５〜２０μｍがより好ましく、さらに好ましくは１．０〜１０μｍである。平均粒子径が０．３μｍより小さいと、粒子により第２粒子含有層表面に設けられる凹凸による光学挙動が波長により変化するため、色ずれが発生する可能性がある。一方、粒子の平均粒子径が３０μｍより大きいと、外観が悪くなることがある。また、第２粒子含有層に用いる粒子の平均粒子径は、実施例に測定法を記載する第２粒子含有層の平均厚みよりも大きいことが、第２粒子含有層表面に粒子による凹凸を設けやすいため好ましい。ここでいう平均粒子径とは、数平均粒子径であり、実施例に測定法を記載する粒子径の数平均値をいうものとする。

第２粒子含有層に用いる粒子の含有率は、６０〜８０質量％である。前記含有率が６０質量％未満であると、表面に形成される凹凸が十分ではなく、粒子を添加した効果が十分に得られない場合がある。一方、８０質量％を超えると外観が悪くなることがある。ここでいう粒子の含有率とは、第２粒子含有層を構成する物質の総質量に対する、粒子の質量の割合である。

また、第２粒子含有層は、硬化剤、架橋剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含むことができる。特に、外光の紫外線による基材フィルムや発光素子の劣化を防ぐという観点から、第２粒子含有層は紫外線吸収剤を含むことが好ましい。また、第２粒子含有層は、紫外線吸収剤と光安定剤とを含むことが更に好ましい。

紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、シアノアクリレート系、サリチル酸系、ベンゾエート系、蓚酸アニリド系などの有機系の紫外線吸収剤の他、酸化チタンや酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等の無機系の紫外線吸収剤も使用することができる。

以下、有機系の紫外線吸収剤として用いられる化合物の例を列挙する。
サリチル酸系化合物：ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート
ベンゾフェノン系化合物：２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニル）メタン
ベンゾトリアゾール系化合物：２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェノール）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２（２’ヒドロキシ−５’−メタアクリロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３”，４”，５”，６”−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール
シアノアクリレート系化合物：エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート
上記以外の化合物：２−エトキシ−２’−エチルオキザックアシッドビスアニリド、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール
上記の化合物は、単独でも使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。

これらの紫外線吸収剤は紫外線を吸収するが、紫外線に暴露されることにより発生する有機ラジカルを捕捉する性質はないため、紫外線に暴露されることにより発生する有機ラジカルにより劣化が発生することがある。かかる場合において有機ラジカルを捕捉するためには、光安定剤を併用することが好ましい。

以下、光安定剤として用いられる化合物の例を列挙する。
ヒンダードアミン系化合物：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、コハク酸ジメチル・１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物
ベンゾエート系：２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ・ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、２，４−ジ・ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ・ｔ−ブチル−４’−ハイドロキシベンゾエート
ヒンダードフェノール系化合物：オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシンナマミド）
これらの中でもヒンダードアミン系化合物が、ラジカル捕捉能が高く、着色が少ないため好適に使用される。

上記の化合物は、単独でも使用できるし、２種類以上を併用してもよい。

第２粒子含有層が紫外線吸収剤を含有する態様として、イ）第２粒子含有層の塗剤に紫外線吸収剤を含有する態様、ロ）第２粒子含有層を構成する樹脂（Ｂ）の骨格中に紫外線吸収剤を含有する樹脂を用いる態様、ハ）第２粒子含有層を構成する粒子（Ｂ）として紫外線吸収剤を含有する粒子を用いる態様が挙げられる。これらの態様の中でも、紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制するという観点から、ロ）またはハ）の態様が好ましく用いられる。

第２粒子含有層は粒子（Ｂ）の含有率が２０〜８０質量％と比較的高いので、紫外線吸収効率を高めるという観点から、少なくともハ）の態様を用いることがより好ましく、ロ）およびハ）の態様の組み合わせが特に好ましい。

ロ）の第２粒子含有層を構成する樹脂（Ｂ）の骨格中に紫外線吸収剤を含有する樹脂を用いる態様においては、樹脂（Ｂ）を構成する樹脂成分と紫外線吸収剤とを共重合して得られる樹脂を用いる。かかる場合の樹脂は光安定剤も共重合されていることが好ましい。このような樹脂として、例えば、アクリルモノマーと紫外線吸収剤、光安定剤の共重合物を有効成分として含む“ハルスハイブリッド”（登録商標）シリーズ（（株）日本触媒製）などが好適に使用される。

ハ）の紫外線吸収剤を含有する粒子は、例えば、粒子（Ｂ）を構成する樹脂を製造する際に反応性二重結合を有する紫外線吸収剤を共重合することによって得られる。また更に、上記粒子（Ｂ）を構成する樹脂は反応性二重結合を有する光安定剤も併せて共重合されていることが好ましい。

ここで、反応性二重結合を有する紫外線吸収剤あるいは反応性二重結合を有する光安定剤における反応性二重結合を有するモノマーとしては、アクリル系、スチレン系などのビニル系モノマーが好ましい。スチレン系ビニルモノマーは芳香族環を有しているため、黄変しやすく、耐光性という点では、アクリル系ビニルモノマーが最も好ましい。

紫外線吸収剤であるベンゾトリアゾールに反応性ビニルモノマーが結合したものとして、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（ “ＲＵＶＡ”（登録商標）−９３）；大塚化学（株）製）を使用することができる。また、光安定剤であるヒンダードアミン系化合物に反応性ビニルモノマーが置換されたものとして、４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（ “アデカスタブ”（登録商標）ＬＡ−８２；（株）ＡＤＥＫＡ製）を使用することができる。

第２粒子含有層における紫外線吸収剤の含有率は、０．１〜３０質量％の範囲が好ましい。０．１質量％未満であると紫外線吸収能が十分でなく、面発光体の寿命が短くなる場合がある。また３０質量％を超えると短波長の可視光領域の吸収が無視できなくなり、発光効率の損失を招いたり、第２粒子含有層の強度が不足する場合がある。第２粒子含有層における紫外線吸収剤の含有率は、０．５〜１０質量％の範囲がより好ましく、１〜５質量％の範囲がさらに好ましい。ここでいう紫外線吸収剤の含有率とは、第２粒子含有層を構成する物質の総質量に対する、紫外線吸収剤の質量の割合である。
なお、樹脂（Ｂ）が紫外線吸収剤を含有する樹脂である場合あるいは粒子（Ｂ）が紫外線吸収剤を含有する粒子である場合、樹脂（Ｂ）あるいは粒子（Ｂ）に含有する紫外線吸収剤の含有質量比はＮＭＲ等の分析により求めることができる。

第２粒子含有層の厚みは特に制限されないが、好ましくは０．３〜３０μｍである。厚みが０．３μｍより小さい場合は外観が悪くなる場合があり、３０μｍより大きい場合は原料に要する費用が高くなる場合がある。第２粒子含有層の厚みは、より好ましくは１〜２０μｍ、さらに好ましくは３〜１０μｍであり、含有する粒子の平均粒子径の数分の１程度が好ましい。

また本発明にかかる第１および第２粒子含有層を設ける方法については特に限定されず、グラビアコート、ロールコート、ダイコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコートおよびディッピングなどの各種塗布方法を用いることができる。また、基材層として用いられるフィルムの製造時に塗布（インラインコーティング）しても、基材層として用いられるフィルムを製膜後巻き取った後に別のプロセスで塗布（オフラインコーティング）してもどちらでもよい。

（発光素子）
本発明に使用する発光素子は、透光性基板を有するものであればよく、例えば、ガラス、高分子フィルムなどの透光性基板上に、インジウム−錫酸化物膜（以下、ＩＴＯ）等からなる透明電極と、発光層とが設けられ、さらに反射性を有する電極（銀やアルミニウムが用いられることが多い）が積層されてなる既存のものを用いればよい。また、必要に応じて、電荷輸送層が設けられたり、複数の発光層を積層したりしてもよい。これらの素子は水や酸素により劣化することが知られており、背面や側面も封止剤により封止されることが好ましい。本発明においては、発光層に用いられる発光体が有機エレクトロルミネセンス発光体である有機エレクトロルミネセンス発光素子を用いることが好ましい。

（面発光体の製造方法）
本発明における面発光体の製造方法は、特に限定されないが、以下のような方法が挙げられる。

発光素子の透光性基板上に、前面フィルムの部分の構成部材の詳細説明において挙げた材質により構成された前面フィルムを第１粒子含有層６が透光性基板５に接するように配置して製造する。かかる際の前面フィルムの配置の方法としては、（ｉ）第１粒子含有層の上に粘着剤を塗布して貼り合わせる方法や、（ｉｉ）第１粒子含有層を形成する際に樹脂（Ａ）について前述したガラス転移温度、分子量、架橋密度等を調整あるいは選択することにより表面に粘着性を有する第１粒子含有層とし、これを透光性基材に直接貼り合わせるなどの方法、が挙げられるが、光の反射によるロスが発生する可能性のある層間の界面数が少ない後者の方がより好ましい。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
本実施例における測定方法及び評価方法は下記の通りである。特に断らない限り、ｎ数は１で評価を行った。

（１）光取り出し効率測定
面発光体を点灯させ、３０分静置した後に測定を実施した。測定には視野角測定機ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ（ＥＬＤＩＭ（株）製）を用い、全光束を測定した。透光性基板上に前面フィルムを設置しないときの全光束を１００％として、各水準の比率を求めた。

（２）色ずれ評価
面発光体を点灯させ、３０分静置した後に評価を実施した。各水準のサンプルを、サンプル面に対して法線方向を０度として、０〜６０度の範囲で目視確認し、色ずれの程度を５段階評価した。
１ 前面フィルム無しの面発光体と同程度の色ずれが視認される
２ １と３の間（１より改善はされているが、実用上問題あり）
３ 色ずれが視認されるが実用上問題ないぎりぎりのレベル
４ ３と５の間
５ 色ずれが視認されない。

（３）第１、第２粒子含有層の粒子の形状および層の平均厚みの評価
面発光体を日本ミクロトーム研究所（株）製ロータリー式ミクロトームにて、ナイフ傾斜角度３°にて面発光体平面に垂直な方向に切断した。得られた断面を、（株）トプコン製走査型電子顕微鏡ＡＢＴ−３２を用いて、フィルム層が視野領域に映し出されるように、観察倍率２５００〜１００００倍にて、また、画像のコントラストを適宜調節しながら、第１、第２粒子含有層の粒子形状を観察した。また、同じ断面観察画像を用いてその画像の幅を２０等分する点での層の厚み（当該点で粒子や突起が含まれている場合には粒子の厚さを含む）を算出し、両端を含めた２１箇所の算術平均値を求めた。この作業を同一倍率で５箇所の観察箇所について実施し、その平均値を粒子含有層の平均厚みとした。

（４）数平均粒子径の測定
平均粒子径は、レーザーマイクロスコープＶＫ−８７００（（株）キーエンス製）を用い、第１、第２粒子含有層の表面からの観察画像から求めた。画像を縦横１１等分して、方眼状に直線を引き、直線の各交点１００点に最も近くに存在する粒子について、それらの粒子の直交する２方向から測定した粒子径の平均値を各々の粒子の粒子径とし、これらの算術平均値を数平均粒子径とした。なお、最も近くに存在する粒子が同一の粒子となる交点については一方を対象から外し、対象となる粒子が８０個に満たない場合には、測定対象となる粒子が８０個以上となるまで、観察画像を追加した。

（５）屈折率の測定方法
粒子含有層から有機溶剤を用いて樹脂を抽出し、有機溶剤を留去した後、エリプソメトリー法によって、２５℃における５８９．３ｎｍの波長の光に関して測定を行った。ここで得られた値を「樹脂の屈折率」とした。
次いで、粒子含有層を有機溶剤に浸漬して、塗布層を剥離採取した後、スライドガラスに圧着・摺動することで粒子を塗布層から脱落させた後、粒子総量が１０ｇになるまで粒子を採取した。採取した粒子をベッケ線検出法により、各液体有機系化合物の屈折率既知の温度に於いて、粒子の輪郭が見えなくなることを確認し、このとき用いた液体有機系化合物の屈折率を「粒子の屈折率」とした。

（６）第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度
面発光体の前面フィルムを幅２５ｍｍに切断し、測定用サンプルを作製した。この測定用サンプルを温度２３℃、相対湿度５０％の雰囲気下で３０分保管後、同雰囲気下で、引張試験機（例えば、（株）オリエンテック製の「テンシロンＲＴＭ−１００」）用い、ＪＩＳ−Ｚ０２３７（２０００）に準じて引張速度３００ｍｍ／分で１８０度剥離した際の剥離強度を測定した。

なお、（１）、（２）の評価には、白色有機ＥＬ発光パネル スタンダードパネル（ルミオテック（株）製、発光エリアサイズ：１４５ｍｍ×１４５ｍｍ）（以下発光パネルＡという）を用いた。

また、何れの実施例比較例においても、基材フィルムとして厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルム“ルミラー”（登録商標）Ｔ６０（東レ（株）製）を使用した。

（実施例１）
アクリル樹脂“アクリディック”（登録商標）Ａ−１６５（ＤＩＣ（株）製、濃度４５質量％溶液）９．０ｇとトルエン９．０ｇ、メラミン樹脂・シリカ複合粒子“オプトビーズ”（登録商標）２０００Ｍ（日産化学工業（株）製、数平均粒子径２．０μｍ）０．５ｇを混合することで塗剤Ａを調製した。塗剤Ａを用いて作製した第１粒子含有層の、樹脂（Ａ）の屈折率は１．５０、粒子（Ａ）の屈折率は１．６５であり、屈折率の差は０．１５であった。
アクリル樹脂“アクリディック”（登録商標）Ａ−１６５（ＤＩＣ（株）製、濃度４５質量％溶液）９．０ｇとトルエン１５．０ｇ、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子“ＴＥＣＨＰＯＬＹＭＥＲ”（登録商標）ＭＢＸシリーズ、ＭＢＸ−５（積水化成品工業（株）製、数平均粒子径５．０μｍ）６．０ｇを混合することで塗剤Ｂを調製した。基材フィルムの一面に塗剤Ａをメタバー＃１６を使用して塗布し、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第１粒子含有層を形成した。基材フィルムの反対面には塗剤Ｂをワイヤーバー＃１６を使用して塗布し、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第２粒子含有層を形成した。粘着剤としてアクリル系粘着剤ＴＤ４３Ａ（（株）巴川製紙所製）を使用して、前面フィルムの第１粒子含有層と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。

（実施例２）
アクリル系粘着剤“ＳＫダイン” （登録商標）８１１Ｌ（総研化学（株）製、濃度２３質量％溶液）１００．０ｇ、イソシアネート系硬化剤“Ｄ−９０”（総研化学（株）製、濃度９０質量％溶液）１．５ｇ、エポキシ粒子“トレパール” （登録商標）ＥＰ−Ｂ（東レ（株）製、数平均粒子径５．５μｍ）２．９ｇを混合することで塗剤Ｃを調製した。塗剤Ｃを用いて作製した第１粒子含有層の、樹脂（Ａ）の屈折率は１．５１、粒子（Ａ）の屈折率は１．５９であり、屈折率の差は０．０８であった。
基材フィルムの一面に、塗剤Ｂをメタバー＃１２を使用して塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第２粒子含有層を形成した。基材フィルムの反対面には、アプリケーターを使用して乾燥前塗布厚み１００μｍで塗剤Ｃを塗布後、１００℃で２分間加熱乾燥させて粘着性を有する第１粒子含有層を形成し、前面フィルムを作製した。前面フィルムの第１粒子含有層と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。

（実施例３）
アクリル系粘着剤“オリバイン” （登録商標）ＥＧ−６５５（東洋インキ（株）製、濃度２１質量％溶液）１０９．５ｇ、イソシアネート系硬化剤“ＢＸＸ５６２７”（東洋インキ（株）製、濃度５０質量％溶液）２．７ｇ、エポキシ粒子“トレパール” （登録商標）ＥＰ−Ｂ（東レ（株）製、数平均粒子径５．５μｍ）２．９ｇを混合することで塗剤Ｄを調製した。塗剤Ｄを用いて作製した第１粒子含有層の、樹脂（Ａ）の屈折率は１．５１、粒子（Ａ）の屈折率は１．５９であり、屈折率の差は０．０８であった。
基材フィルムの一面に、塗剤Ｂをメタバー＃１２を使用して塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第２粒子含有層を形成した。基材フィルムの反対面には、アプリケーターを使用して乾燥前塗布厚み１００μｍで塗剤Ｄを塗布後、１００℃で２分間加熱乾燥させて粘着性を有する第１粒子含有層を形成し、前面フィルムを作製した。前面フィルムの第１粒子含有層と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。

（実施例４）
ベンゾトリアゾール含有アクリル系共重合体樹脂“ハルスハイブリッド”（登録商標）ＵＶ−Ｇ７２０Ｔ（（株）日本触媒製、濃度４０質量％溶液）１０．０ｇと酢酸エチル１４．０ｇ、下記粒子１．０ｇを混合することで塗剤Ｅを調製した。

粒子は以下の方法で作製した。

攪拌装置と温度計と窒素ガス導入管を備えた容量１リットルの四つ口フラスコに、メタクリル酸メチル７０質量部、架橋構造を形成する多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート１０質量部、ヒンダードアミン系重合性化合物として２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレート３質量部、ベンゾトリアゾール系重合性化合物として２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール１０質量部、重合開始剤としてラウロイルパーオキサイド１質量部を投入した。さらにこの溶液の分散安定剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２２４、（株）クラレ製）１質量部および水２００質量部を加えた。これらをホモミキサーを用いて９０００ｒｐｍの回転数で３分間攪拌して、重合性化合物を水に分散させた。次いで、この分散液を７５℃に加熱して２時間、この温度に維持して反応させ、さらに９０℃に昇温して３時間共重合反応させた。

上記のように反応させた後、分散液を室温まで冷却した。この分散液を、目開き４０μｍのメッシュフィルターを用いて濾過して凝集物などを除去した。得られた分散液には凝集物はなく、この分散液の濾過性は非常に良好であった。こうして濾過した分散液中に分散されている粒子の平均粒子径は６．４μｍであり、この形状は球状であった。粒子の分散液を濾過して粒子と分散媒とを分離し、分離した粒子を乾燥させた。

基材フィルムの一面に、塗剤Ｅをメタバー＃１２を使用して塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第２粒子含有層を形成した。基材フィルムの反対面には、アプリケーターを使用して乾燥前塗布厚み１００μｍで塗剤Ｃを塗布後、１００℃で２分間加熱乾燥させて粘着性を有する第１粒子含有層を形成し、前面フィルムを作製した。前面フィルムの第１粒子含有層と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。なお、この実施例４は参考例である。

（比較例１）
基材フィルムの一面に、塗剤Ｂをメタバー＃１２を使用して塗布し、１２０℃で１分間加熱乾燥させ第２粒子含有層を形成した。粘着剤としてアクリル系粘着剤ＴＤ４３Ａ（（株）巴川製紙所製）を使用して、前面フィルムの第２粒子含有層の反対面と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。

（比較例２）
基材フィルムの一面に、アプリケーターを使用して乾燥前塗布厚み１００μｍで塗剤Ｃを塗布後、１００℃で２分間加熱乾燥させて第１粒子含有層を形成した。前面フィルムの第１粒子含有層と発光パネルＡとを空気を噛み込まないように貼合し、２ｋｇ／２５ｍｍの加圧条件でゴムローラを１往復させて圧着し、面発光体の疑似サンプルを作製した。

上記の実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。

１ 面発光体
２ 発光素子
３ 前面フィルム
４ 発光層
５ 透光性基板
６ 第１粒子含有層
７ 基材フィルム
８ 第２粒子含有層
９ 封止層
１０ 背面電極
１１ 発光体
１２ 透明電極
１３ 樹脂（Ａ）
１４ 粒子（Ａ）
１５ 樹脂（Ｂ）
１６ 粒子（Ｂ）

Claims (7)

1. 片面に透光性基板を有する発光素子の該透光性基板の側に、基材フィルムの両面に粒子を含む樹脂層を有する少なくとも３層構成の前面フィルムが接して配置された面発光体であって、前記前面フィルムの入光側に位置する樹脂層（第１粒子含有層）が粒子を１〜５０質量％含有し、前記前面フィルムの出光側に位置する樹脂層（第２粒子含有層）が粒子を６０〜８０質量％含有することを特徴とする面発光体。
2. 前記第１粒子含有層を構成する樹脂と粒子の屈折率の差が０．０５〜０．５である、請求項１に記載の面発光体。
3. 前記第１粒子含有層と透光性基板との間の剥離強度が０．５Ｎ／２５ｍｍ以上である、請求項１または２に記載の面発光体。
4. 前記第２粒子含有層が紫外線吸収剤を含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の面発光体。
5. 前記第２粒子含有層における樹脂が紫外線吸収剤を含有する樹脂である、請求項１〜４のいずれかに記載の面発光体。
6. 前記第２粒子含有層における粒子が紫外線吸収剤を含有する粒子である、請求項１〜５のいずれかに記載の面発光体。
7. 前記面発光体に用いられる発光素子が有機エレクトロルミネセンス発光素子である、請求項１〜６のいずれかに記載の面発光体。
   

Images