JPWO2010113738A1 - Ｅｌパネル及びそれを用いた照明装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＥＬ素子の最表面に熱の伝導を抑制する保護シートによって、ＥＬ素子の面内で輝度のムラが生じにくいＥＬパネル、ＥＬ照明装置、ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】透光性基板と、前記透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光媒体層とを備えたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子の前記透光性基板の他方の面に保護シートとを備えたＥＬパネルであって、前記保護シートは、前記透光性基板とは反対側の面に、丸みをおびた凸形状とプリズム形状を有し、かつ、前記丸みをおびた凸形状は、前記丸みをおびた凸形状の底面から頂部にいくに従い、前記単位凸部の前記底面と平行な断面積が小さくなり底面から最も離れた断面の中心点を頂点とし、頂点の高さ及び前記頂点間の距離が最適化することにより、ＥＬ素子の面内で輝度のムラが生じにくい、ＥＬパネル、ＥＬ照明、ＥＬ表示装置とする。【選択図】 図5

Description

本本発明は照明装置、電飾、サイン用光源等に用いられるＥＬパネル（エレクトロ・ルミネッセンス素子）及び、ＥＬパネルを用いた表示装置に関する。

一般に、ＥＬ素子は、透光性基板上に、正孔注入層、正孔輸送層、インターレイヤー層、発光層、電子輸送層、電子注入層を、陽極と陰極とで挟んだ構造を有する。
上述の構造の陽極と陰極に直流電圧を印加し、発光層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、この励起子の失活する際の光の放出を利用して発光に至る。

従来、これらＥＬ素子において、発光層から射出した光線が、発光面側の透光性基板から射出する際、一部の光が観察側の透光性基板表面において全反射してしまい、外部に取り出す光量が損失するという問題があった。
この場合の光取り出し効率は、一般的には２０％程度と言われている。そのため、高輝度の表示や照明が必要となればなるほど投入電力を大きくする必要があるという問題がある。また、この場合、素子に大電流が流れることから、素子の負荷が増大し、輝度低下や低寿命化を招来し、素子自体の信頼性が低下する。

そこで、ＥＬ素子から発する光取り出し効率を向上させる目的で発光面側の透光性基板の観察者側の表面に微細な凹凸を形成することで、透光性基板の表面で全反射してしまい、本来光の損失となってしまう光線を外部に取り出すＥＬパネルが提案されている。
このような光取り出し効率を向上させるものとして、例えば、図１７に示すように、特許文献１に提案の透光性基板２０の一方の面に、複数のマイクロレンズエレメントを平面的に配置したマイクロレンズアレイ２４を用いることができる。

しかし、上述のマイクロレンズアレイ２４をＥＬ素子に用いた場合、指等の伝熱体がマイクロレンズアレイ２４に接触したところではＥＬ素子が暗くなってしまい、ＥＬ素子の面内で明るい領域と暗い領域とで輝度のムラが生じてしまう。この伝熱体が接触した領域は、数分から数十分程度暗さが続くことから、スタンドライトや壁面照明のような実用面において、照明の影が生じてしまい、被照明物を観察する上で障害となっていた。

特開２００２−２６０８４５号公報

上述の従来技術では、ＥＬ素子の表面に指等の伝熱体が触れると、触れた部分のＥＬ素子の熱が奪われＥＬ素子の発光効率が変化することにより暗くなってしまう。すると、指で触れられた部分（暗いところ）と、指で触れられていない部分（明るいところ）とが生じ、ＥＬ素子の面内で輝度のムラが生じてしまう。特に、照明装置では、実用面では指等が触れやすく、したがって輝度のムラも生じやすい。
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、ＥＬ素子の最表面に熱の伝導を抑制する保護シートを設けることにより、ＥＬ素子の面内で輝度のムラが生じないＥＬパネル及びＥＬ照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。

すなわち、請求項１の発明は、
透光性基板と、
前記透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光媒体層とを備えたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子の前記透光性基板の他方の面に保護シートとを備えたＥＬパネルであって、
前記保護シートは、前記透光性基板とは反対側の面は、丸みをおびた凸形状とプリズム形状を含んだ表面形状を有し、前記形状は、
前記丸みをおびた凸形状の底面から頂部にいくに従い、前記単位凸部の前記底面と平行な断面積が小さくなり底面から最も離れた断面の中心点を頂点とし、
前記頂点の高さをＴｃとし、
隣接する前記丸みをおびた凸部の各々の前記頂点間の距離をＢｃとし、
前記プリズム形状の高さをＴｐとした場合に、

を満たすことを特徴とするＥＬパネルである。請求項２の発明は、
前記保護シートのプリズム形状の領域が周期的な配置であることを特徴とする請求項１に記載のＥＬパネルである。
請求項３の発明は、
前記保護シートの丸みをおびた凸形状の領域がランダムな配置であることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のＥＬパネルである。
請求項４の発明は、
前記保護シートの厚みが５０μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のＥＬパネルである。
請求項５の発明は、
前記保護シートの熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のＥＬパネルである。
請求項６の発明は、
前記保護シートがメタクリル樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂の何れかまたは、何れの組み合わせからなる共重合体からなることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のＥＬパネルである。
請求項７の発明は、
請求項１から請求項６に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする照明装置である。
請求項８の発明は、
請求項１から請求項６に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする表示装置である。

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、ＥＬパネルの最表面に丸みをおびた凸形状及びプリズム形状を有する保護シートを設けることで熱の伝導を抑制することによって、ＥＬ素子の面内で輝度のムラが生じにくいＥＬ素子及びＥＬ照明装置を提供することができる。

本実施の形態のＥＬパネルの構成を示す図である。 本実施の形態のＥＬパネルに伝熱体が接触した場合を示す図である。 保護シートの一例の最表面に伝熱体が接触した場合を示す図である。 保護シートの一例の最表面に伝熱体が接触した場合を示す図である。 本実施の形態の保護シートの最表面に伝熱体が接触した場合を示す図である。 保護シートの一例の最表面に伝熱体が接触した場合を示す図である。 保護シートの一例の最表面に伝熱体が接触した場合を示す図である。 保護シートをレーザー顕微鏡で観察した図である。 本実施の形態のプリズム形状の一例を示す図である。 本実施の形態の丸みをおびた凸形状の一例を示す図である。 本実施の形態の丸みをおびた凸形状の領域の配置の一例を示す図である。 本実施の形態の丸みをおびた凸形状の領域の配置の一例を示す図である。 本実施の形態の丸みをおびた凸部の形状の一例を示す図である。 本実施の形態のプリズム形状を示す図である。 発光媒体層の構成の一例を示す図である。 本実施の形態の保護シートにおいて丸みをおびた凸形状の高さ丸みをおびた凸形状の領域の配置、プリズム形状の高さを変えたときの評価結果を示す図である。 従来のマイクロレンズエレメントの一例を示す図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施の形態のＥＬパネル１００の構成を示す図である。
図１に示すように、本願発明のＥＬパネル１００は、透光基板１Ａと基板１Ｂとの間に陽極３及び陰極４に挟まれた発光媒体層２が形成されている。次にＥＬ素子９の発光面側、すなわち、透明基板１Ｂの陽極３が積層された面の反対側の射出面Ｇに粘・接着層６を介して保護シート７を設けた構成が本発明のＥＬパネル１００である。

ここで、ＥＬ素子９は、光を発光させる機能を有する素子であり、陽極３と陰極４に電圧を印加させることにより発光媒体層２から光が射出される。この射出された光は陽極３を透過し（ｂ１）、さらに透明基板１Ａを透過し（ｂ２）、粘・接着層６を透過した後（ｂ３）、保護シート７の入射面Ｍに入射する。次に保護シート７の入射面Ｍから入射した光は、保護シート７を透過し（ｂ４）の保護シート７の最表面Ｆ２０で、丸みをおびた凸形状の領域５ｃ及びプリズム形状の領域５ｐで光が集光・拡散されて射出する（ｂ５）。また一部は、保護シート７の最表面Ｆ２０で反射する光（ｈ６）となる。
尚、保護シート７の最表面Ｆ２０に、丸みをおびた凸形状の領域５ｃ及びプリズム形状の領域５ｐは、上述の反射する光（ｈ６）の低減に寄与する。

また、発光媒体層２では、投入された電気エネルギーのうち、約２５％が光となり、残りの７５％が熱となるため、多くの熱が発生する。
発光媒体層２で発生した熱は、陽極３を伝播し（ｈ１）、透光性基板１Ａを伝播し（ｈ２）、粘・接着層６を伝播し（ｈ３）、保護シート７の入射面Ｍに伝播する。次に保護シート７の入射面Ｍから伝播した熱は、保護シート７の最表面Ｆ２０に伝播する（ｈ４）。さらに、保護シート７の最表面Ｆ２０に伝播した熱は、ＥＬパネル１００の外部へ伝播する熱（ｈ５）となる。

次に、保護シート７の最表面Ｆ２０に指等の伝熱体Ｈｔが触れている場合の熱の伝播について図２を用いて説明する。

最表面Ｆ２０に指等の伝熱体Ｈｔが触れている場合、保護シート７の内部を伝播した熱（ｈ４）は保護シート７の最表面Ｆ２０から上述の伝熱体表面Ｆ１０に熱が伝わり、伝熱体Ｈｔの内部に熱が伝わる（ｈ５４）。ＥＬパネル１００のうち熱が伝わる領域Ｒｔは、発光媒体層２の熱が奪われ、発光媒体層２の温度が下がることにより、発光効率が低下するため、発光媒体層２から射出する光（ｂ１）が減少し、結果としてＥＬパネル１００から射出する光（ｂ５）が低下する。熱が伝わらない領域Ｒｃは、発光媒体層２の発光効率が低下しないため、伝熱体Ｈｔが触れていない場合と同じ光（ｂ５）が射出する。そのため、指等の伝熱体ＨｔがＥＬパネル１００に触れた際に、ＥＬパネル１００の面内での輝度のムラが生じてしまう。

ここで、この保護シート７の最表面Ｆ２０から、伝熱体表面Ｆ１０に熱が伝わる熱の量は、保護シート７の最表面Ｆ２０の形状に依存する。
図３のよう保護シート７の最表面Ｆ２０が丸みをおびた凸形状の領域５ｃのみ有する場合、保護シート７の最表面Ｆ２０のうち伝熱体表面Ｆ１０に接する領域Ｆ２２が広くなるため、熱が伝わりやすい。
また図４のような保護シート７の最表面Ｆ２０にプリズム形状の領域５ｐのみ有する場合も、保護シート７の最表面Ｆ２０と伝熱体表面Ｆ１０とが接する領域Ｆ２２が広くなるため、熱が伝わりやすい。
一方、図６のように保護シート７の最表面Ｆ２０に丸みをおびた凸形状の領域５ｃとプリズム形状の領域５ｐを有する場合、保護シート７の最表面Ｆ２０と伝熱体表面Ｆ１０とが接する領域Ｆ２２が狭くなる。そのため、プリズム形状の領域５ｐ、丸みをおびた凸形状の領域５ｃ単体よりも熱が伝わりにくく、したがってＥＬパネル１００の面内での輝度のムラが生じにくい。

上述の丸みをおびた凸形状の領域５ｃを配置する間隔Ｂｃは、上述の丸みをおびた凸形状の領域の高さをＴｃとし、上述のプリズム形状の領域の高さＴｐをとした場合に、２（Ｔｃ−Ｔｐ）以上１０（Ｔｃ−Ｔｐ）以下となることが好ましい。
上述の丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置する間隔Ｂｃが図６のように２（Ｔｃ−Ｔｐ）より狭いと、伝熱体表面Ｆ１０に接する表面Ｆ２２が広くなり、熱が伝わりやすく、輝度ムラが生じやすい。
一方、上述の丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置する間隔Ｂｃが図７のように１０（Ｔｃ−Ｔｐ）より広いと、伝熱体表面Ｆ１０がプリズム形状の領域５ｐに接する領域Ｒｔが生じ、熱が伝わりやすく、輝度ムラが生じやすい。

保護シート７の最表面Ｆ２０の形状は、レーザー顕微鏡による三次元形状計測より得られる。図８は、計測により得られた保護シート７の三次元形状である。次に、得られた三次元形状より、丸みをおびた凸形状の領域５ｃとプリズム形状の領域５ｐの境界Ｂ０を得る。
プリズム形状の領域５ｐの底部に近接する面を最表面Ｆ２０の底面Ｆ０とし、境界Ｂ０の内部を丸みをおびた凸形状の領域５ｃの底面Ｆ１、境界Ｂ０の外部をプリズム形状の領域５ｐの底面Ｆ２とする。（ステップ１）
次に、丸みをおびた凸形状の領域５ｃの頂点Ｃｔを底面Ｆ１よりもっとも離れた点Ｃｔとし、底面Ｆ１との距離から、単丸みをおびた凸形状の領域５ｃの高さＴｃを求める。さらに、プリズム形状の領域５ｐの底面Ｆ２との距離からプリズム形状の領域５ｐの高さＴｐを求める。
また、隣接する丸みをおびた凸形状の領域５ｃの頂点Ｃｔ間の距離Ｂｃを求め、（式１）を満たすか計算する。（ステップ２）
上述のステップ１から２により、上述の最表面Ｆ２０が条件を満たす領域を有するか否かを判断する。

プリズム形状の領域５ｐとしては、図９（ａ）のようなプリズム形状の領域５ｐの頂部Ｐｔが丸みをおびているものや、図９（ｂ）のような非対称形状のものや、図９（ｃ）のような曲面を有する形状とすることができる。

丸みをおびた凸形状の領域５ｃとしては、図１０（ａ）のような多段の曲面からなるものを用いることができる。この場合、図１０（ａ）のように、上段の曲面の部分を下段のものよりも、小さくすることによって、より接触面積を小さくできる。図１０（ｂ）のような凹凸を有した曲面の場合、凹の部分が、伝熱体に接しないため、この場合も、接触面積を小さくできる。図１０（Ｃ）のような曲線と直線からなるものでは、直線の部分で、上部の曲線部分の面積を下部の台形状の直線部分で絞ることによって、同様に伝熱体への接触面積を小さくできる。また、図１０（ｄ）のような高さの異なる形状とすることができる。この場合には、接触する圧力が小さいときには、高い方の凸部にのみ接するため接触面積を小さくできる。丸みをおびた凸形状の領域５ｃが図１０（ｄ）のような大きさの異なるものからなる場合、その高さＴｃは、隣接する丸みをおびた凸形状の領域５ｃの平均値を用いる事ができる。

次に、丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置は以下のような配置が好ましい。

丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置としては、例えば、図１１（ａ）のような周期的なものや、図１１（ｎ）のようなランダムであってもよい。丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置がランダムであれば、モアレが生じないため好ましい。

また、上述のＥＬパネル１００を照明用途で用いる場合、意匠性を加味するために丸みをおびた凸形状の領域５ｃの配置の粗密により、図１２（ａ）のようなロゴ、図１２（ｂ）のようなマーク、図１２（ｃ）のような模様等になるように配置することができる。

さらに、上述の丸みをおびた凸形状の領域５ｃは、単一のものである必要はなく、図１３（ａ）〜（ｄ）のような異なる形状のものを配置しても良い。

また、プリズム形状の領域５ｐの配置は以下のような配置が好ましい。
図１４（ａ）のように一方向に延在した形状や、図１４（ｂ）のように二方向に延在した形状とすることができる。これらプリズム形状の領域５ｐを周期的に配置することによって隙間のないプリズム形状の領域５ｐを配置することができる。

尚、保護シート７の厚みとしては、５０μｍ以上、５００μｍ以下が好ましい。
５０μｍより薄いと発光媒体層２の熱が伝熱体Ｈｔに伝わりやすく、輝度ムラが生じやすい。５００μｍより厚いと、放熱が十分でなく、十分な電流を発光媒体層２に流せない。そのため、照明として必要な輝度が得られない。

次に、上述の保護シート７の形成材料としては、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、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、メラミン樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂どを用いることができる。
これらの樹脂の熱伝統率（ Ｗ／（ｍ・Ｋ） ）は、メラミン樹脂は、０．３〜０．４、ポリカーボネート樹脂は、０．２程度、アクリルニトリルスチレン共重合体は、０．２〜０．２９、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体が、０．２から０．２９、ポリエチレン樹脂が０．２５〜０．３４、メタクリレート樹脂が０．２１程度、スチレン樹脂が０．０８〜０．１２、であり、ソーダーガラスの０．５５〜０．７５より小さくより熱を伝えにくいため好ましい。
また基材層１０を有していても良く、このような基材層１０としては、脆性の低い樹脂を用いることが望ましい。材料としては、（a―）ＰＥＴまたは、ポリカーボネート、（ポリ）ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、（ポリ）エチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル（ポリ）スチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。

このような樹脂をラインスピードが１ｍ／ｍｉｎから３０ｍ／ｍｉｎのスピードで型に押し付けながら、丸みをおびた凸形状の領域５ｃ及びプリズム形状の領域５ｐを形成することができる。１ｍ／ｍｉｎより低速では、型に押し付ける前に、空気中の酸素や水分とアクリル樹脂が反応してしまいうまく成型できなくなってしまい、３０ｍ／ｍｉｎより早い場合には、気泡の噛み込みが発生してしまう。さらに、５００ｍJ／ｍ２から、３０００ｍJ／ｍ２の紫外線を照射し硬化することによって、保護シートを得ることができる。
このようなアクリル樹脂としては、単官能のアクリル樹脂と多官能のアクリル樹脂を適時混合することによって、表面の表面強化性能と光取り出しの効果を両立することができる。

このような保護シート７は、樹脂フィルムにエンボス加工により作製することができる。このときの賦形率は、７０％以上あればよく、好ましくは８５％以上であると光学特性にほとんど差異を生じないレベルである場合が多い。

このときのエンボスの圧力条件は、通常線圧５〜５００kg／ｃｍであり、好ましくは５〜３００kg／ｃｍ、より好ましくは１０〜１５０kg／ｃｍである。線圧が５kg／ｃｍより小さい場合には、賦形率が７０％未満であり、凹凸形状を十分に賦形できない。
１０kg／ｃｍより大きい場合には、８５％以上の賦形率が得られるため、より好ましい。５００kg／ｃｍの線圧では、機械への負荷が大きすぎ実用的でない。また、３００ｋｇ／ｃｍ以下であれば、フィルム幅が１ｍを超えても、機械への負荷が大きすぎない。１５０kg／ｃｍ あれば、賦形率は９９％〜１００％得られそれ以上賦形率を上げることができない。

また、ＥＬ素子は様々な環境で用いられ、紫外線が多く当たるような例えば、屋外での使用等が考えられる。このような場合紫外線がＥＬ素子内部へ照射される事により、劣化損傷が起こる。そのため、保護シート７内又は、粘・接着材中又は、拡散板中に紫外線吸収材を混入する事によって、外部からＥＬ素子内部への紫外線の照射が抑制され、この劣化損傷を緩和する事が可能となる。

次にＥＬパネル１００について、保護シート７以外の構成要素について各々説明をする。

基板１Ｂは、ガラス、金属、樹脂等の板形状のものから構成される。

次に基板１Ｂの発光媒体層２側の面には陰極３が形成される。
陰極３は電気伝導性を有する層であり、発光層２に電圧を印加するものである。
陰極３を構成するものはアルミニウム等からなる基板１Ａにアルミニウムを蒸着したものを用いる。また、電気伝導性を有する材料としては、上述のアルミニウムに限らず、金、銀、銅などの各種金属や、導電性を有するカーボンなども用いることができる。

次に、透明基板１Ａは、発光層２から射出される光を透過させる機能を有する。
透光基板１Ａの材料としては、無機材料として、種々のガラス材料を用いることができる。有機材料としては、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る。ここで、特に好ましいのは、シクロオレフィン系のポリマーであり、このポリマー材料は、樹脂の加工性及び、耐熱性、耐水性、光学透光性等の特性が優れており好適である。
また、透光性基板１Ａは、発光層２からの光をできるだけ透過させるため、全光線透過率を５０％以上とする材料で形成することが好ましい。

次に透明基板１Ｂの発光媒体層２側の面には陽極４が形成される。
陽極４は電気伝導性を有する層であり、発光層２に電圧を印加するものである。
陽極４を構成するものは、ＩＴＯや、ＺｎＯ等の透明導電体を蒸着したものを用いる。

次に粘・接着層６は透明基板１Ａの射出面Ｇ側に形成され、保護シート７と透明基板１Ｂを固定するものである。
ここで、粘・接着層６を構成する粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。いずれの場合も高温のバックライト内で使用されるため、１００℃で貯蔵弾性率Ｇ’が１．０Ｅ＋０４（Ｐａ）以上であることが望ましい。また均一な光を射出するために粘・接着層６の中に透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。さらに、粘接着剤としては、両面テープでも良い。

次に発光媒体層２は、図１５に示すように、好ましくは正孔輸送層２ｈおよび発光層２ｌを含む構成からなる。さらに必要に応じて上述の発光媒体層２に電子注入層（図示せず）、電子ブロック層（図示せず）、電子輸送層として機能する層（図示せず）を発光媒体層に設けても良い。陽極３と発光層２ｌの間に積層されるものは正孔注入層（図示せず）、電子ブロック層（図示せず）、正孔輸送層２ｈであり、発光層２ｌと陰極４の間に形成されるものは正孔ブロック層（図示せず）、電子注入層（図示せず）、電子輸送層（図示せず）である。これらは複数層積層しても良く、また一つの層が二以上の機能を有するようにしても良い。電子注入層、電子ブロック層、電子輸送層は後述するようにそれぞれ材料に合わせて積層方法を適宜選択することができるが、特に無機物からなる材料を選択することで、熱安定性や耐性に優れたより安定したＥＬ素子９を得ることが出来る。

正孔輸送層２ｈを構成する正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコート法、突出コート法、ディップコート法を用いて一括塗布することが出来る。また、凸版印刷法を用いることで均一で成膜不良のないラインパターンを画素ピッチで得ることが出来る。

また、正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、無機材料としてはクロム（Ｃｒ）、
タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）などの酸化物、窒化物、酸窒化物を真空蒸着法を用いて形成することができる。この際、任意のシャドーマスクを用いることで一括形成若しくはラインパターンを得ることができる。無機物からなる正孔輸送層を設けることで、熱安定性や耐性に優れたより安定したＥＬ素子９を得ることが出来る。

また、陽極３と発光層の間に、正孔輸送層として形成後正孔注入および電子ブロック機能を有するインターレイヤ（図示せず）を形成することができる。インターレイヤに用いる材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

インターレイヤの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法を用いて形成される。

また、インターレイヤ材料として無機材料を用いる場合、無機材料としてはクロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）などの酸化物、窒化物、酸窒化物を真空蒸着法を用いて形成することができる。この際、任意のシャドーマスクを用いることで一括形成若しくはラインパターンを得ることができる。無機物からなるインターレイヤを設けることで、熱安定性や耐性に優れたより安定したＥＬ素子９を得ることが出来る。

発光層２ｌは、白色発光層、或いは青色、赤色、黄色、緑色などの単色発光層とすることもある。
ここで、発光媒体層２を白色発光層とする場合には、陽極３／発光媒体層２／陰極４の構成を、例えば、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４としてＡｌ、という構成とすればよい。
発光層２ｌは、インターレイヤ形成後、発光層２ｌを形成する。発光層２ｌは電流を流すことにより発光する層であり、発光層２ｌを形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。

上述した高分子材料に加え、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。

発光媒体層２の形成法としては、材料に応じて、真空蒸着法、ＣＶＤ法などのドライコーティング法や、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などのウェットコーティング法など既存の成膜法を用いることができる。

（保護シートの作製方法）
次に保護シート７の作製方法の実施例について説明する。
（実施例１）
光学用２軸延伸易接着ＰＥＴフィルム（膜厚１２５μｍ）上に、保護シート７のパターンを形成させるウレタンアクリレートを主成分とする紫外線硬化型樹脂を塗布し、保護シート７の形状に切削したシリンダー金型を使用して紫外線硬化型樹脂が塗布されたフィルムを搬送しながら紫外線をＰＥＴフィルム側から露光することにより、紫外線硬化型樹脂が硬化した。硬化後、ＰＥＴフィルムから金型を離型することにより、直径が１４０μｍの丸みをおびた凸形状の領域５ｃとプリズム形状の領域５ｐを有する保護シート７を作製できた。

（実施例２）
熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂を約３００℃に加熱し、ロールに沿わせ延伸しながら厚さ０．３ｍｍのフィルムを成形した後に、凹型の丸みをおびた凸形状の領域５ｃがシリンダーにエッチングにより加工され、プリズム形状の領域５ｐがバイトにより切削されたシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却（シリンダー金型温度は１２０℃）し、凸形状の領域５ｃが成形されたフィルムを得た。
これにより直径が５０μｍの単位凸部５を有する保護シート７を作製できた。

（実施例３）
図１６の表１、表２、表３、表４は、本発明の保護シートにおいて、丸みをおびた凸形状の高さＴｃ、丸みをおびた凸形状の領域間隔Ｂｃ、プリズム形状の高さＴｐを変えたときの評価結果を示す図である。
図１６のように、（式１）を満たす条件において、指跡の影が無く、したがって輝度のムラが生じてない。一方（式１）を満たさない条件において、指跡の影があり、したがって輝度のムラが生じている。

本発明は照明装置、電飾、サイン用光源等に用いられるＥＬパネル（エレクトロ・ルミネッセンス素子）及び、ＥＬパネルを用いた表示装置に用いることができる。

１Ａ…透光性基板、１Ｂ…基板、２…発光媒体層、２ｌ…発光層、２ｃ…正孔輸送層、３…陽極、４…陰極、５…構造層、５ｃ…丸みをおびた凸形状の領域、５ｐ…プリズム形状の領域、６…粘・接着層、７…保護シート、１０…透光性基材、１５０…射出面、１５１…入射面、ｂ１…発光媒体層から射出する光、ｂ２…透明基板を透過する光、ｂ３…粘・接着層を透過する光、ｂ４…保護シートを透過する光、ｂ５…最表面から射出する光、ｂ６…最表面で反射する光、１００…ＥＬパネル、Ｇ……ＥＬ素子の射出面、Ｍ……保護シートの入射面、ｈ１…発光媒体層からの熱が陽極の内部を伝播する熱、ｈ２…透明基板を伝播し粘・接着層に伝わる熱、ｈ３…粘・接着層を伝播し保護シートに伝わる熱、ｈ４…保護シート内を伝播し最表面に伝わる熱、ｈ５…最表面からＥＬパネルの外部に伝播する熱、ｈ５４…伝熱体表面から伝熱体の内部を伝播する熱、Ｔｃ…丸みをおびた凸形状の領域の高さ、Ｔｐ…プリズム形状の領域の高さ、Ｂｃ…丸みをおびた凸形状の頂点間の距離、
Ｈｔ…伝熱体、Ｆ１０…伝熱体の表面、Ｆ２０…保護シート７の最表面、Ｆ２２…伝熱体の表面と保護シート７の最表面とが接する領域、Ｃｔ…丸みをおびた凸形状の領域の頂点、Ｐｔ…プリズム形状の領域の頂点、Ｆ０…最表面の底面、Ｆ１…丸みをおびた凸形状の領域の底面、Ｆ２…プリズム形状の領域の底面、２０…透光性基板、２４…マイクロレンズエレメント。

すなわち、請求項１の発明は、透光性基板と、前記透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光媒体層とを備えたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子の前記透光性基板の他方の面に保護シートとを備えたＥＬパネルであって、前記保護シートは、前記透光性基板とは反対の前記発光媒体層からの光が射出される側の表面は、複数のプリズム部が一方向又はニ方向に周期的に延在して配置され、かつ前記プリズムが配置された表面上に複数の凸部がランダムに配置され、前記凸部は、前記凸部と隣合う前記プリズム部との境界から前記凸部の頂部にいくに従い前記凸部の前記境界における断面と平行な断面積が小さくなり前記境界における断面から最も離れた断面の中心点を頂点とし、前記複数の凸部の前記境界から前記頂点までの高さは全て同一であり、かつ前記プリズム部の前記境界から前記プリズムの頂点までの高さよりも前記複数の凸部の前記境界から前記凸部の前記頂点までの高さは高く、前記複数の凸部の前記頂点の高さをＴｃμｍとし、隣接する前記凸部の各々の前記頂点間の距離をＢｃμｍとし、前記プリズム部の高さをＴｐμｍとした場合に、

を満たすことを特徴とするＥＬパネルである。
請求項２の発明は、前記保護シートの厚みが５０μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＥＬパネルである。
請求項３の発明は、前記保護シートの熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のＥＬパネルである。
請求項４の発明は、前記保護シートがメタクリル樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂の何れかまたは、何れの組み合わせからなる共重合体からなることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のＥＬパネルである。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする照明装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする表示装置である。

すなわち、透光性基板と、
前記透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光媒体層とを備えたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子の前記透光性基板の他方の面に保護シートとを備えたＥＬパネルであって、
前記保護シートは、前記透光性基板とは反対の前記発光媒体層からの光が射出される側の表面は、複数のプリズム部が一方向又はニ方向に周期的に延在して配置され、かつ前記プリズムが配置された表面上に複数の凸部がランダムに配置され、前記凸部は、前記凸部と隣合う前記プリズム部との境界から前記凸部の頂部にいくに従い前記凸部の前記境界における底面と平行な断面積が小さくなり前記境界における断面から最も離れた断面の中心点を頂点とし、前記複数の凸部の前記境界から前記頂点までの高さは全て同一であり、かつ前記プリズム部の前記境界から前記プリズムの頂点までの高さよりも前記複数の凸部の前記境界から前記凸部の前記頂点までの高さは高く、前記複数の凸部の前記頂点の高さをＴｃμｍとし、
隣接する前記凸部の各々の前記頂点間の距離をＢｃμｍとし、
前記プリズム部の高さをＴｐμｍとした場合に、

を満たすことを特徴とするＥＬパネルである。
請求項２の発明は、前記保護シートの厚みが５０μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＥＬパネルである。
請求項３の発明は、前記保護シートの熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のＥＬパネルである。
請求項４の発明は、前記保護シートがメタクリル樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂の何れかまたは、何れの組み合わせからなる共重合体からなることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のＥＬパネルである。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする照明装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする表示装置である。

Claims (8)

1. 透光性基板と、
   前記透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光媒体層とを備えたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子の前記透光性基板の他方の面に保護シートとを備えたＥＬパネルであって、
   前記保護シートは、前記透光性基板とは反対側の表面は、丸みをおびた凸部とプリズム部を配してなり、前記凸部は、前記凸部の底面から頂部にいくに従い、前記凸部の前記底面と平行な断面積が小さくなり底面から最も離れた断面の中心点を頂点とし、
   前記頂点の高さをＴｃとし、
   隣接する前記凸部の各々の前記頂点間の距離をＢｃとし、
   前記プリズム部の高さをＴｐとした場合に、
   

   

   を満たすことを特徴とするＥＬパネル。
2. 前記プリズム部は、周期的に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＥＬパネル。
3. 前記凸部がランダムに配置されていることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のＥＬパネル
4. 前記保護シートの厚みが５０μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のＥＬパネル
5. 前記保護シートの熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のＥＬパネル
6. 前記保護シートがメタクリル樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂の何れかまたは、何れの組み合わせからなる共重合体からなることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のＥＬパネル。
7. 請求項１から請求項６に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする照明装置。
8. 請求項１から請求項６に記載のＥＬパネルを用いたことを特徴とする表示装置。

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