KR20160119145A - El 소자용 전방면판 및 조명 장치 - Google Patents

El 소자용 전방면판 및 조명 장치 Download PDF

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Abstract

EL 소자용 전방면판이, 투광성 기판과, 투광성 기판의 제1 면에 형성되고, 상기 투광성 기판보다도 굴절률이 높은 고굴절률층과, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측의 면 중, 섬 형상의 발광 영역의 주위에 형성되는 비발광 영역에 상당하는 부분에 적층되고, 도전성 및 광 반사성을 갖는 전기 전도 광 반사층을 구비한다.

Description

EL 소자용 전방면판 및 조명 장치{FRONT PLATE FOR EL ELEMENT AND ILLUMINATION DEVICE}
본 발명은, 광 취출 효율을 향상시킨 EL 소자용 전방면판, 및 이 EL 소자용 전방면판을 구비하는 조명 장치에 관한 것이다. 본원은, 2014년 2월 7일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-022153호, 2014년 2월 7일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-022154호, 및 2014년 8월 27일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-173291호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
최근, 예를 들어 일반적인 유기 EL(Electro-Luminescence) 소자(이하, 「EL 소자」, 「소자」라고도 약칭함)와 같은 조명 장치에 있어서, 유리 기판으로부터 공기중에 방사되는 광 취출 효율은 불과 20%에 지나지 않는다. 따라서, 패널 양산성 등을 감안하여, 외장형 필름을 소자에 부착하는 케이스가 많다. 패널의 소자 구조에 의존하지만, 외장형 필름을 소자에 부착했을 경우에도 광 취출 효율은 25% 정도이고, 광의 손실이 크다. 그 이유로서는, 주로 유리나 플라스틱제인 기판과, 유기층의 굴절률이 상이하여, 그 계면에서 전반사되는 것을 들 수 있다.
또한, 광 취출 효율을 향상시키기 위해서는, 소자 내부에도 광 취출 구조를 형성할 필요가 있다.
조명 장치의 광 취출 효율을 검토한 것으로서, 예를 들어 특허문헌 1 내지 3이 알려져 있다.
일본 특허 공개 평8-083688호 공보 일본 특허 공개 제2009-009861호 공보 일본 특허 공개 제2003-316291호 공보
특허문헌 1은 기판 상에 외장형 필름을 부착한 일례이며, 기판과 공기층의 계면에서의 광의 전반사를 억제하여, 광 취출 효율을 향상시키는 것을 개시한다. 특허문헌 1의 외장형 필름에 의해, 광을 취출할 때에 광 산란성의 필름 표면과, 알루미늄이나 은 등의 음극부에서의 재귀반사를 이용하여, 광을 외부로 취출하기 위해서, 광 산란성의 필름에 의한 외부 취출 효율이 상승한다. 반면, 재귀반사 시의 투명 양극부 및 발광 소자부, 음극에서의 광의 흡수가 있어, 광이 손실되는 문제가 있다. 또한, 앞에서도 설명한 대로, 외부 취출 효율은 유기층과 기판의 굴절률 차를 고려하고 있지 않아, 그 점에 있어서 외부 취출 효율은 충분하다고는 할 수 없다.
특허문헌 2는 유기층과 기판의 굴절률 차를 완화하기 위해서, 모형을 사용하여 요철을 형성하는 방법을 개시한다. 그러나, 특허문헌 2에 있어서도, 특허문헌 1과 마찬가지로, 재귀반사 시의 투명 양극부 및 발광 소자부, 음극에서의 광의 흡수가 있어, 광이 손실되는 문제가 있다. 또한, 이와 같이 유기층에까지 요철 형상이 미치면, 양극 음극간의 누설 또는 쇼트가 발생하는 경우가 많아진다. 그 결과, 생산성이 악화되어버리는 결점이 있다.
특허문헌 3은, ITO 등의 투명 양극부에 있어서의 저저항화를 위해서, 보조 배선을 설치하는 방법을 개시한다. 특허문헌 3에서는, 보조 배선에 의해 양극의 저저항화를 도모하고 있지만, 일반적인 구성이면, 보조 배선한 개소는 발광하지 않는다. 그로 인해, 조명 장치의 발광면 내에 발광부와 비발광부가 생기게 되어, 제품의 디자인을 손상시키는 원인이 된다.
또한, 디스플레이나 조명 용도에서의 유기 EL 소자는, 발광한 광을 외부로 방출할 필요가 있기 때문에 전극을 투명하게 할 필요가 있다. 이 투명 전극은 일반적으로 ITO 등을 사용하는 경우가 많아, 이들 재료의 저항값은 일반적으로 Al이나 Ag와 비교하여 높다. 저항값이 높으므로, 발광 면적이 커지면 외부로부터 공급된 전력이 전압 강하되어버린다. 그에 의해, 발광면 내에서 전력 공급부의 부근은 밝고, 전력 공급부로부터 멀어짐에 따라 어두워지는 휘도 불균일이 발생한다는 과제가 있다. 이 경우, 과제의 회피책으로서, Al 등의 저항값이 낮은 보조 전극을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 보조 전극을 사용한 경우, 그 부분이 발광하지 않거나, 발광해도 광이 차폐되어버리므로, 발광 면적이 줄어든다는 문제가 있다.
일반적으로, 유기 EL 소자는, 투광성 기판 및 고굴절률층을 갖는 EL 소자용 전방면판과, 양극 및 음극을 갖는 발광부를 적층해서 구성되거나, 또는 투광성 기판, 고굴절률층 및 투명 양극부를 갖는 EL 소자용 전방면판과, 음극을 갖는 발광부를 적층해서 구성된다. 상술한 유기 EL 소자에 관한 문제는, EL 소자용 전방면판에 대해서도 마찬가지로 발생하고 있다.
본 발명은, 이상과 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 효율적으로 광을 취출함과 동시에 저저항화된(저항값을 낮게 한) EL 소자용 전방면판, 및 이 EL 소자용 전방면판을 구비하는 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.
본 발명의 제1 형태에 따른 EL 소자용 전방면판은, 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 제1 면에 적층된 고굴절률층과, 도전성 및 광 반사성을 갖고, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 형성되는 측과는 반대측의 반대면의 일부에 적층된 전기 전도 광 반사층을 구비한다.
상기 고굴절률층에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되어도 된다.
상기 투광성 기판이 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면에 미세 요철 형상을 가져도 된다.
상기 고굴절률층의 굴절률은 1.5 이상이어도 된다.
상기 투광성 기판이 광 산란성을 갖는 미립자를 가져도 된다.
본 발명의 제2 형태에 따른 조명 장치는, 상기 제1 형태에 따른 EL 소자용 전방면판과, 상기 고굴절률층의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 고굴절률층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와, 상기 투명 양극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와, 상기 발광 소자부의 상기 투명 양극부가 형성되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비한다.
상기 제2 형태에 따른 조명 장치는, 상기 투명 양극부와 상기 발광 소자부의 사이이며, 상기 전기 전도 광 반사층과 상기 투광성 기판의 두께 방향으로 겹치는 범위에, 전기 절연층을 더 구비해도 된다.
본 발명의 제3 형태에 따른 조명 장치는, 상기 제1 형태에 따른 EL 소자용 전방면판과, 상기 고굴절률층의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 고굴절률층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 투명 음극부와, 상기 투명 음극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와, 상기 발광 소자부의 상기 투명 음극부가 형성되는 측과는 반대측에 적층된 양극부를 구비한다.
본 발명의 제4 형태에 따른 EL 소자용 전방면판은, 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 제1 면에 적층된 고굴절률층과, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와, 도전성 및 광 반사성을 갖고, 상기 투명 양극부의 상기 고굴절률층이 형성되는 측과는 반대측의 반대면의 일부에 적층된 전기 전도 광 반사층을 구비한다.
상기 고굴절률층이, 광 산란성을 갖는 미립자를 가져도 된다.
상기 투광성 기판이 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면에 미세 요철 형상을 가져도 된다.
상기 고굴절률층의 굴절률은 1.5 이상이어도 된다.
상기 투광성 기판이, 광 산란성을 갖는 미립자를 가져도 된다.
본 발명의 제5 형태에 따른 조명 장치는, 상기 제4 형태에 따른 EL 소자용 전방면판과, 상기 투명 양극부의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 투명 양극부가 형성되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와, 상기 발광 소자부의 상기 전기 전도 광 반사층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비한다.
상기 제5 형태에 따른 조명 장치가, 상기 투명 양극부에 적층된 상기 전기 전도 광 반사층을 가리는 전기 절연층을 더 구비해도 된다.
본 발명의 제6 형태에 따른 EL 소자용 전방면판은, 투광성 기판과, 투광성 기판의 제1 면에 형성되고, 상기 투광성 기판보다도 굴절률이 높은 고굴절률층과, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 형성되는 측과는 반대측의 면 중, 섬 형상의 발광 영역의 주위에 형성되는 비발광 영역에 상당하는 부분에 적층되고, 도전성 및 광 반사성을 갖는 전기 전도 광 반사층을 구비한다.
이에 의해, 발광 영역에 있어서, 발광 소자부에서 발해진 광이 투광성 기판과 고굴절률층의 계면에서 전반사된 경우에도, 비발광 영역의 전기 전송 광 반사층에 의해 반사되어 외부로 광을 취출하는 것이 가능해진다. 또한, 발광 영역에 있어서, 발광 소자부에서 발해진 광이 투광성 기판과 외부의 계면에서 전반사된 경우에도, 비발광 영역의 전기 전송 광 반사층에 의해 반사되어 외부로 광을 취출하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 투광성 기판의 양쪽 표면 위치에 있어서 발광 소자부에서 발해진 광이 전반사되어 발광 소자부로 복귀되어버리는 것을 저감시켜서, 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
상기 제6 형태에 따른 EL 소자용 전방면판이, 상기 비발광 영역에 상당하는 부분에 형성되는 산란부를 더 구비해도 된다.
이에 의해, 보다, 발광 영역에서, 발광 소자부에서 발해진 광이 투광성 기판과 고굴절 평탄층의 계면에서 전반사된 경우에도, 비발광 영역의 산란부에 의해 외부로 광을 취출하는 것이 가능해진다. 또한, 발광 영역에서, 발광 소자부에서 발해진 광이 투광성 기판과 외부의 계면에서 전반사된 경우에도, 비발광 영역의 산란부에 의해 반사되어 외부로 광을 취출하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 투광성 기판의 양쪽 표면 위치에 있어서 발광 소자부에서 발해진 광이 전반사되어 발광 소자부로 복귀되어버리는 것을 저감시켜서, 더욱 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제7 형태에 따른 조명 장치는, 상기 제6 형태에 따른 EL 소자용 전방면판과, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와, 상기 투명 양극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 형성되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와, 상기 발광 소자부의 상기 투명 양극부가 형성되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비한다.
이에 의해, 투광성 기판의 양쪽 표면 위치에 있어서 발광 소자부에서 발해진 광이 전반사되어 발광 소자부로 복귀되어버리는 것을 저감시켜서, 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
상기 발광 영역에 있어서, 상기 발광 소자부는 상기 투명 양극부와 접하고 있고, 상기 발광 영역에 있어서, 상기 고굴절률층의 굴절률이 1.5 이상이며, 상기 발광 소자부로부터의 광을 상기 고굴절률층과 상기 투광성 기판의 계면에서 전반사 가능해도 된다.
이에 의해, 발광 소자부에서 발해진 광이 전반사되어 발광 소자부로 복귀되어버리는 것을 저감시켜서, 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
상기 발광 영역에 있어서, 상기 발광 소자부에서 상기 투광성 기판까지의 두께 치수(B)와, 상기 발광 영역의 직경 치수(A)가, B>(A/2)가 되도록 설정되어도 된다.
이에 의해, 발광 소자부에서 발해진 광이 투광성 기판과 고굴절 평탄층의 계면에서 전반사되어 발광 소자부로 복귀되어버리는 것을 저감시켜서, 비발광 영역에서 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
상기 비발광 영역에는, 상기 투명 양극부와 상기 발광 소자부의 사이에, 절연층이 적층되어도 된다.
이에 의해, 전기 전도 광 반사층부에서의 손실이 되는 발광이 없어지고, 발광 소자부를 패터닝할 필요가 없어 제조 공정을 간단화할 수 있다.
상기 산란부로서, 상기 고굴절률층과 상기 투명 양극부의 사이에, 고굴절 산란층이 형성되어도 된다.
또한, 상기 산란부로서, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판과 접하는 면에, 미세 요철 형상이 형성되어도 된다.
또한, 상기 산란부로서, 상기 투광성 기판의 상기 고굴절률층이 형성되는 측과는 반대측의 면에 미세 요철 형상이 형성되어도 된다.
이에 의해, 용이하게 산란에 의해 전반사되어 온 광을 밖으로 취출할 수 있으므로, 구조의 자유도를 향상시킬 수 있다.
상기 고굴절 산란층에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되어도 된다.
이에 의해, 효율적으로 비발광층에 있어서 전반사되어 온 광을 산란해서 밖으로 취출하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 EL 소자용 전방면판 및 조명 장치에 의하면 효율적으로 광을 취출함과 동시에 저저항화할 수 있다. 또한, 발광 소자부가 존재하는 두께 방향에, 광 산란층이 없어, 평탄성을 확보할 수 있는 점에서, 발광 소자부를 장수명화할 수 있고, 발광 소자부의 신뢰성도 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 측면 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 작용을 설명하는 주요부의 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 작용을 설명하는 주요부의 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 측면의 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 측면의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 측면의 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 측면의 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 작용을 설명하는 주요부의 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 작용을 설명하는 주요부의 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 측면 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 설명하는 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 측면의 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치의 변형예의 측면의 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치를 도시하는 측단면도이다.
도 20은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 도전 반사부 및 개구부의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 21a는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 21b는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 21c는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 21d는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 21e는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 22a는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 22b는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 22c는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 22d는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 23a는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 23b는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 23c는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 24a는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 24b는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 24c는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 25는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 도전 반사부 및 개구부의 배치의 다른 예를 도시하는 평면도이다.
도 26은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치를 도시하는 측단면도이다.
도 27a는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 27b는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 27c는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 27d는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 27e는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 28a는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 28b는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 28c는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 28d는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 29a는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 29b는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 29c는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
도 30은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 조명 장치를 도시하는 측단면도이다.
도 31은, 본 발명의 실시예 1에 관한 조명 장치의 측면의 단면도이다.
도 32는, 본 발명의 실시예 2에 관한 조명 장치의 투광성 기판의 굴절률에 따른 광속의 변화를 나타내는 도면이다.
도 33은, 본 발명의 실시예 3에 관한 조명 장치의 측면의 단면도이다.
도 34는, 본 발명의 실시예 4에 관한 조명 장치의 투광성 기판의 굴절률에 따른 광속의 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 조명 장치가 유기 EL 소자인 경우의 일실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 조명 장치(1)는, 투광성 기판(11)과, 고굴절률층(12)과, 전기 전도 광 반사층(13)과, 투명 양극부(14)와, 발광 소자부(15)와, 음극부(16)를 구비하고 있다. 고굴절률층(12)은, 투광성 기판(11)의 한쪽 면(제1 면)(11a)에 적층된다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측의 반대면(12a)의 일부에 적층된다. 투명 양극부(14)는, 고굴절률층(12)의 반대면(12a)이며 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 부분에 적층된다. 발광 소자부(15)는, 투명 양극부(14)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 적층된다. 음극부(16)는, 발광 소자부(15)의 투명 양극부(14)가 형성되는 측과는 반대측에 적층된다.
또한, 투광성 기판(11), 고굴절률층(12) 및 전기 전도 광 반사층(13)으로, 본 실시 형태의 EL 소자용 전방면판(1a)을 구성한다.
투광성 기판(11)은, 유리 또는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 등의 플라스틱 재질로 시트 형상으로 형성되어 있다. 투광성 기판(11)의 두께는, 예를 들어 0.3 내지 3mm 정도이다. 일반적으로, 투광성 기판(11)이 얇은 경우에는, 조명 장치(1)를 굽히는 것이 가능하므로, 플렉시블 용도로 사용된다. 그 경우, 롤 to 롤로서의 권회된 긴 기판에 유기 EL 소자를 제조할 수도 있다. 또한, 투광성 기판(11)이 두꺼운 경우에는, 강성이 필요해지는 용도로 사용하는 것이 가능하다.
고굴절률층(12)은, 예를 들어 아크릴 수지나 우레탄 수지, 실세스퀴옥산 등의 유기 물질과 무기 물질의 하이브리드 재료를 사용할 수 있다.
고굴절률층(12)의 두께는, 0.5㎛ 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 내지 30㎛의 범위인 것이 바람직하다. 고굴절률층(12) 안에 후술하는 광 산란성을 갖는 미립자를 넣었을 경우, 이 미립자의 입경을 고굴절률층(12)의 두께보다도 작게 할 필요가 있다. 고굴절률층(12)의 두께가 0.5㎛보다도 얇으면, 미립자의 입경이 너무 작아서 광의 산란성이 약해져, 산란재로서 기능하지 않으므로, 바람직하지 않다. 또한, 고굴절률층(12)의 두께가, 0.5㎛보다 얇아지게 되면 간섭 작용, 터널 효과 등의 작용에 의해 기하광학적인 계면으로서 기능하지 않게 되어버린다. 따라서, 광을 산란부(18)에 충분히 도파할 수 없으므로 바람직하지 않다.
또한, 고굴절률층(12)의 두께가 100㎛를 초과하면, 고굴절률층(12)의 재료에 포함되는 수분량이 너무 커서 발광 소자부(15)에 대미지를 끼친다. 또한, 후술하는 광 산란성을 갖는 미립자를 넣었을 경우의 표면 조도가 커져서 누설의 원인이 된다. 또한, 고굴절률층(12)이 산란층으로서 너무 두꺼우므로, 광의 투과성이 약해져서 바람직하지 않다.
또한, 고굴절률층(12)의 투명 양극부(14)와 접하는 면의 조도는, Ra<10nm가 바람직하다. 이것보다 거칠면, 투명 양극부(14)의 표면을 연마했다고 해도 충분히 평활하게 할 수 없어, 발광 소자부(15)에서 균일한 발광이 얻어지지 않으므로 바람직하지 않다. 고굴절률층(12)의 투명 양극부(14)와 접하는 면의 조도의 하한값은, 특별히 없지만, Ra가 0.05nm 이상으로 평활하면 충분하고, 이것보다 평활하여도 발광면 내의 균일성에는 영향을 미치지 않으므로, Ra가 0.05nm 이상으로 평활하면 된다.
고굴절률층(12)의 굴절률은, 발광 소자부(15)와 동등한 굴절률이거나 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 고굴절률층(12)의 굴절률은, 1.5 이상인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 고굴절률층(12)의 굴절률은, 1.5 이상 2.0 이하인 것이 바람직하다. 또한, 고굴절률층(12)의 굴절률이 1.7 이상이면, 광의 취출 효율을 높여, 보다 많은 양의 광속을 투광성 기판 내에서 취출할 수 있다. 따라서, 고굴절률층(12)의 굴절률은 1.7 이상 1.85 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 고굴절률층(12)의 굴절률은 투광성 기판(11)의 굴절률보다도 높은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 고굴절률층(12)의 굴절률이란, 투광성 기판(11)의 법선 방향, 또는, 조명 장치(1)의 시인 방향에 있어서의 굴절률을 의미하는 것이 되어, 굴절률의 이방성이 있는 경우에도 이 방향에 있어서의 굴절률이 상술한 범위로 설정되어 있으면 되고, 투광성 기판(11)의 면 내 방향에 있어서의 고굴절률층(12)의 굴절률이 상기의 범위 밖인 것도 가능하다.
고굴절률층(12)은, 투광성 기판(11)의 한쪽 면(11a)에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은, Al(알루미늄)이나 Ag(은) 등으로 형성되고, 전기를 효율적으로 전도시키는 도전성 및 광을 반사시키는 광 반사성을 갖는 층이다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 고굴절률층(12) 상에 상기 재료를 증착함으로써 제작할 수도 있고, 그 경우, 전기 전도 광 반사층(13)의 두께가 수 10nm 이상 있으면 광을 반사시키는 것이 가능해진다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 측면에서 볼 때(투광성 기판(11)의 두께 방향(D)에 직교하는 방향으로 보았을 때) 직사각 형상으로 형성되어 있다.
투명 양극부(14)는, 전기 전도 광 반사층(13)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측, 및 상술한 고굴절률층(12)의 반대면(12a) 중 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 부분에 적층되어 있다. 투명 양극부(14)는, 예를 들어 ITO(산화인듐 주석) 등의 투명한 재료로 형성할 수 있다.
또한, 두께 방향(D)에 평행으로 보았을 때, 전기 전도 광 반사층(13)이 형성된 범위가 후술하는 광(L2)을 반사하는 도전 반사부(R1)가 되고, 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되지 않은 범위가 개구부(R2)가 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 개구부(R2)는 직사각 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 격자 형상으로 배열되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 개구부(R2)의 하나 하나를 두드러지지 않게 하여, 복수의 개구부(R2) 전체에서 면 발광하고 있는 것과 동등하게 보일 수 있다.
투명 양극부(14)는, 고굴절률층(12)의 반대면(12a)측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이 투명 양극부(14)와 발광 소자부(15)의 사이에 전기 절연층(17)이 적층되어 있다. 전기 절연층(17)은, 투명 양극부(14)의 발광 소자부(15)측의 면의 일부에, 전기 전도 광 반사층(13)과 두께 방향(D)으로 겹치는 범위에 적어도 형성되어 있다.
바꿔 말하면, 전기 절연층(17)은, 도전 반사부(R1)와 두께 방향(D)으로 겹치는 범위에 적어도 형성되어 있다.
전기 절연층(17)은 광을 차단하는 차광성의 층이며, 아크릴 수지나 우레탄 수지 등의 많은 플라스틱 재료, 무기 재료로 형성할 수 있다. 전기를 차단하기(절연성을 갖기) 위해서, 전기 절연층(17)의 두께는, 1nm 내지 수 100㎛ 정도가 바람직하다. 전기 절연층(17)은, 측면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있다.
전기 절연층(17)이 적층되어 있는 경우에는, 전기 절연층(17)을 장벽으로서 잉크젯 인쇄법에 의해 발광 소자부(15)를 형성함으로써, 발광 소자부(15)를 형성하는 재료의 낭비를 억제해서 조명 장치(1)를 제조할 수 있다.
발광 소자부(15)에는, 전극으로부터 주입된 전하를 이동시켜, 정공과 전자가 재결합하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄 착체(Alq3)나, 비스(벤조퀴놀리놀라토)베릴륨 착체(BeBq), 트리(디벤조일메틸)페난트롤린유로퓸 착체(Eu(DBM)3(Phen)), 디톨루일비닐비페닐(DTVBi) 등을 사용할 수 있다. 발광 소자부(15)의 두께는 구성에 따라 상이하지만, 수 100nm 이하인 것이 바람직하다.
발광 소자부(15)는, 투명 양극부(14)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다.
음극부(16)는, 전기 전도 광 반사층(13)과 마찬가지로 Al이나 Ag 등으로 형성되고, 도전성 및 광 반사성을 갖는 층이다. 음극부(16)의 두께는, 수 nm 내지 500nm인 것이 바람직하다.
음극부(16)는, 발광 소자부(15)의 전기 절연층(17)이 형성되는 측과는 반대측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다.
이와 같이 구성된 조명 장치(1)의 전기 전도 광 반사층(13)은, 증착이나 에칭 등의 공지된 방법에 의해 소정의 패턴 형상으로 형성할 수 있다.
투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 전기 전도 광 반사층(13), 투명 양극부(14) 등은, 종래의 유기 EL 소자와 마찬가지로 공지된 롤 to 롤 방식으로 제조할 수 있다.
이와 같이 구성되어 제조되는 조명 장치(1)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 통상, 발광 소자부(15)의 발광부(15a)에서 발한 광(L1)은, 투광성 기판(11)에서 외부로 방사될 때, 투광성 기판(11)과 공기(A)의 굴절률의 차에 의해, 계면에서 전반사를 일으켜서 광(L2)과 같이 반사된다. 이대로라면, 외부로 광(L2)이 나오지 않아, 광의 손실이 발생한다.
그러나, 조명 장치(1)에서는, 반사된 광(L2)은 전기 전도 광 반사층(13)의 고굴절률층(12)측의 표면(13a)에 닿아서 반사되어 광(L3)이 된다. 반사됨으로써, 광(L3)의 방향이 광(L1)의 방향에 대하여 변화하여, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L2)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
광(L1)의 방향에 대하여 광(L3)의 방향을 바꾸기 위해서, 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13a)은, 평탄하지는 않고 어느 정도 거친 것이 바람직하다. 표면(13a)의 산술 평균 조도(Ra)는, 예를 들어 100㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.
전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13a)이 또한 거친(산술 평균 조도가 큰) 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 광(L2)이 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13a)에서 산란하여 산란광(L4)이 된다. 이 경우, 고굴절률층(12)에 미립자를 첨가하여 산란 효과를 갖게 하는 것과 동등한 성능을 부여할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 EL 소자용 전방면판(1A) 및 조명 장치(1)에 의하면, 전기 전도 광 반사층(13)을 구비하고 있다. 그로 인해, 발광 소자부(15)의 발광부(15a)에서 발한 광이 투광성 기판(11)과 공기(A)의 계면에서 반사되어도, 그 광을 전기 전도 광 반사층(13)에서 다시 반사할 수 있다. 이에 의해, 조명 장치(1)의 광 취출 효율을 향상시켜, 효율적으로 광을 취출할 수 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은 고굴절률층(12)의 반대면(12a)을 따라 배치되어 있다. 이에 의해, 전기 전도 광 반사층(13) 자체는 빛나지 않고 있음에도 불구하고, 조명 장치(1)를 투광성 기판(11)측에서 봤을 때, 마치 전기 전도 광 반사층(13)이 빛나고 있는 것처럼 보일 수 있다.
조명 장치(1)는, 원래 전기 전도 광 반사층(13)에 의해, 투광성 기판(11)과 공기(A)의 계면에서의 전반사가 적은 구조로 되어 있다. 그러나, 조명 장치(1)는 전반사해서 소자측(발광 소자부(15)측)로 복귀되는 광에 대해서도, 조명 장치(1)의 음극부(16)측에서 반사시키는 것이 아니라, 전기 전도 광 반사층(13)에서 가능한 한 반사시키는 구조로 되어 있다. 그로 인해, 전반사에 의해 복귀된 광이 발광 소자부(15)를 통과해서 흡수될 가능성이 낮다.
투명 양극부(14)를 박막화하면, 투명 양극부(14)의 저항값이 상승하므로, 발광면의 면 내에 있어서의 발광 분포가 악화되는 원인이 된다. 투명 양극부(14)의 저항값을 낮추기 위해서는 투명 양극부(14)를 두껍게 하는 것이 가장 간단한 방법이지만, 광의 투과율이 낮아지므로(투명 양극부(14)를 광이 투과하기 어려워지므로), 상반된 관계가 된다.
또한, 투명 양극부(14)의 저저항화를 위해서, 200℃ 정도 또는 그 이상에서의 어닐에 의해, 투명 양극부(14)를 결정화해서 저항을 낮추는 방법이 일반적으로 사용된다. 그 경우, 가열 대상의 기판이 그 온도에 견딜 수 있을 필요가 있고, 기판의 재료에 유기 재료가 사용되고 있는 경우에는, 고온 때문에 재료가 열화될 가능성이 있다.
이에 반해, 조명 장치(1)의 구성에서는, 광의 반사 재료로서 사용하고 있는 전기 전도 광 반사층(13)이 투명 양극부(14)의 저저항화에도 기여하고 있다. 그로 인해, 투명 양극부(14)를 고온에서 어닐할 필요가 없다. 따라서, 투명 양극부(14)에는, ITO 등의 일반적인 재료나, PEdot 등의 도전성 고분자와 같은 비교적 고저항의 재료도 사용 가능해진다.
이와 같이, 전기 전도 광 반사층(13)은 광의 반사뿐만 아니라, 투명 양극부(14)의 저항값을 낮추는 역할도 하고 있다. 전기 전도 광 반사층(13)이 있음으로써 투명 양극부(14)의 두께를 최대한 얇게 하여, 광의 흡수를 저감시키는 것이 가능해진다.
투명 양극부(14)의 저저항화를 위해서, 예를 들어 상술한 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이 보조 배선을 설치하는 방법도 있다. 그러나, 일반적인 구성이면, 보조 배선을 설치한 개소는 발광하지 않으므로, 조명 장치의 발광면 내에 발광부와 비발광부가 생기게 되어, 제품의 디자인을 손상시키는 원인이 된다.
전기 전도 광 반사층(13)이 있는 부위의 투명 양극부(14)에 밀착하도록, 즉, 두께 방향(D)으로 보았을 때에 전기 전도 광 반사층(13)에 겹치도록 투명 양극부(14)를 개재해서 전기 절연층(17)이 배치되어 있다. 이에 의해, 전기 전도 광 반사층(13)에서의 손실이 되는 발광이 없어지고, 발광 소자부(15)를 패터닝할 필요가 없어, 제조 공정을 간단화할 수 있다.
고굴절률층(12)이 발광 소자부(15)측을 향하고 있는, 즉, 고굴절률층(12)이 투광성 기판(11)보다도 발광 소자부(15)측에 형성되어 있다. 이에 의해, 투광성 기판(11)의 표면(고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측의 면)을 평탄하게 할 수 있고, 이 표면의 청소를 간단하게 행할 수 있음과 함께, 조명 장치(1)의 디자인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 전기 전도 광 반사층(13), 투명 양극부(14) 등은, 상술한 바와 같이 롤 to 롤 방식으로 제조하는 것이 가능하다. 그로 인해, 유기 재료의 제막에 대해서도 마찬가지로 롤 to 롤 방식으로 제작하는 것이 가능해진다. 종래는, 유리 기판에 소자 구조부를 제작하여, 광 산란성의 필름을 플라스틱 기재 상에 성형하고, 그 후 점착재 등을 개재해서 유리 기판상에 광 산란성의 필름을 밀착시키는 제조 공정이 필요하였다. 따라서, 종래의 제조 공정과 비교하여, 본 실시 형태에서는 공정을 간단화하고, 제조의 리드 타임을 올려, 비용 절감에 유리해질 가능성이 있다.
두께 방향(D)으로 보았을 때의 발광 소자부(15)의 전체 면적에 대한 발광 면적의 비율을 개구율이라 한다. 이 경우, 개구율이 크면 면내 휘도는 커지지만, 발광 효율은 저하된다. 반대로 개구율이 작으면 발광 효율은 높아지지만, 면내 휘도는 저하된다. 따라서, 면내 휘도와 발광 효율의 어느 쪽을 중시하느냐로, 개구율을 정할 필요가 있다.
개구율을 작게 한 경우, 전기 전도 광 반사층(13)의 비율이 필연적으로 증가하게 되지만, 이에 의해, 발광 소자부(15)에서 발생한 열을 전달하여, 조명 장치(1) 전체로서의 온도 상승을 완화하는 효과가 있다. 이에 의해, 발광 소자부(15)의 수명을 높이는(길게 하는) 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 고굴절률층(12)이, 광 산란성을 갖는 미립자(도시하지 않음)를 포함하고(내포하고) 있어도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 외부로부터(투광성 기판(11)측으로부터) 봤을 때, 전기 전도 광 반사층(13)을 보다 차폐하는 효과가 있고, 또한 투광성 기판(11)으로부터 광을 취출하는 효과도 향상된다. 상술한 미립자에는, TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO, CaCO3, BaSO4, Mg3Si4O10(OH)2 등을 사용할 수 있다. 또한, 미립자의 입경도 수십 nm부터 수백 ㎛ 등, 다양한 입경을 사용할 수 있다. 또한, 미립자의 재질, 입경은 이것에 한정되지 않는다.
이 경우, 고굴절률층(12)에의 미립자의 첨가량은 40w% 이하인 것이 바람직하다. 첨가량이 40w%를 초과하면, 미립자가 응집되어, 바람직하지 않다.
고굴절률층(12)에 미립자를 넣지 않을 경우에는, 상술한 바와 같이 전기 전도 광 반사층(13)과 고굴절률층(12)의 계면에 요철을 형성함으로써 산란 효과를 갖게 하는 방법이 있다.
고굴절률층(12)이 미립자를 포함함으로써, 고굴절률층(12) 내에서 광이 산란되어 광이 균일화된다. 이에 의해, 면 광원으로서의 광 불균일을 저감시키고, 또한 광의 각도 분포를 균일화할 수 있다.
투광성 기판(11)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측(제1 면)과는 반대측의 면(제2 면)에, 도시하지 않은 미세 요철 형상을 형성해도 된다. 미세 요철 형상으로서는, 외경이 0.1㎛ 내지 500㎛ 정도의 마이크로렌즈 형상(예를 들어, 반구 형상이나 타원 구상)이나, 사각추 형상, 미세한 입자를 박은 형상 등이 있다. 어느 쪽의 형상의 미세 요철 형상도, 광이 산란되는 방향을 바꾸어, 조명 장치(1) 내에서 발광한 광을 투광성 기판(11)보다 외측으로 취출하는 것을 목적으로 한다.
투광성 기판(11)에 미세 요철 형상을 형성함으로써, 광의 사출 각도 및 광 취출 효율을 컨트롤 할 수 있다.
투광성 기판(11)에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되도록 구성해도 된다. 이 미립자로서는, 고굴절률층(12)에 사용되는 미립자와 마찬가지로 구성된 미립자를 사용할 수 있다.
투광성 기판(11)이 미립자를 포함함으로써, 광의 배광 특성을 제어할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전기 전도 광 반사층(13) 및 전기 절연층(17)은, 측면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 도 5에 도시한 바와 같이, 전기 전도 광 반사층(13) 및 전기 절연층(17)은, 투광성 기판(11)을 향함에 따라 폭이 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어도 된다.
각 개구부(R2)의 형상 및 복수의 개구부(R2)의 배치는, 이하와 같이 변형시켜도 된다. 예를 들어, 도 6에 도시한 예에서는, 각 개구부(R2)는 직사각 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 하니컴 형상(지그재그 형상)으로 배치되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 이웃하는 개구부(R2)끼리의 간격을 등간격으로 할 수 있으므로, 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 예에서는, 각 개구부(R2)는 원 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 하니컴 형상으로 배치되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 이웃하는 개구부(R2)끼리의 간격을 보다 등간격으로 할 수 있다. 그로 인해, 광 취출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8에 도시한 조명 장치(2)와 같이, 조명 장치(1)의 각 구성 외에, 투광성 기판(11)의 표면에, 반원 기둥 형상의 렌즈(21)를 얼라인먼트 해서 배치해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 광의 이용 효율을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 구성 변경, 조합, 삭제 등도 포함된다.
예를 들어, 조명 장치(1)가 전기 절연층(17)을 구비한다고 했지만, 조명 장치(1)에 전기 절연층(17)은 구비되지 않아도 된다. 이와 같이 구성되어 있어도, 투명 양극부(14)와 음극부(16)의 사이에 전압을 인가함으로써, 발광 소자부(15)에서 발광할 수 있기 때문이다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 조명 장치(3)와 같이, 조명 장치(1)의 각 구성에 대하여, 발광 소자부(15)를 두께 방향(D)에 끼우는 양극과 음극이 반대가 되도록 구성해도 된다. 구체적으로는, 조명 장치(3)는, 조명 장치(1)의 투명 양극부(14), 음극부(16) 대신에 투명 음극부(26), 양극부(27)를 구비하고 있다.
투명 음극부(26)는, 투명 양극부(14)와 마찬가지로, 고굴절률층(12)의 반대면(12a)이며 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 부분, 및 전기 전도 광 반사층(13)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다. 투명 음극부(26)는 투명 양극부(14)와 동일한 투명한 재료로 형성할 수 있다.
이 예에서는, 발광 소자부(15)는 투명 음극부(26)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다.
양극부(27)는, 발광 소자부(15)의 투명 음극부(26)가 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다. 양극부(27)는 음극부(16)와 동일한 재료로 형성할 수 있다.
이와 같이 구성된 조명 장치(3)에 의해서도, 상기 실시 형태의 조명 장치(1)와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
<제2 실시 형태>
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 조명 장치(10)는, 투광성 기판(11)과, 고굴절률층(12)과, 투명 양극부(14)와, 전기 전도 광 반사층(13)과, 발광 소자부(15)와, 음극부(16)를 구비하고 있다. 고굴절률층(12)은, 투광성 기판(11)의 한쪽 면(11a)(제1 면)에 적층된다. 투명 양극부(14)는, 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측에 적층된다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 투명 양극부(14)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측의 반대면(14a)의 일부에 적층된다. 음극부(16)는, 발광 소자부(15)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 적층된다. 발광 소자부(15)는, 투명 양극부(14)의 반대면(14a)이며 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 부분에 적층된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 투명 양극부(14) 및 전기 전도 광 반사층(13)에서, 본 발명의 EL 소자용 전방면판(10a)을 구성한다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태에서는, 투명 양극부(14)가, 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.
또한, 전기 전도 광 반사층(13)은, 측면에서 볼 때(투광성 기판(11)의 두께 방향(D)에 직교하는 방향으로 보았을 때) 직사각 형상으로 형성되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 투명 양극부(14) 상에 Al이나 Ag 등을 증착으로 부착할 수도 있고, 그 경우, 두께가 수 10nm 이상 있으면 광을 반사시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 두께 방향(D)에 평행으로 보았을 때, 전기 전도 광 반사층(13)이 적층된 범위가 후술하는 광(L2)을 반사하는 도전 반사부(R1)가 되고, 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 범위가 개구부(R2)가 된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 각 개구부(R2)는 직사각 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 격자 형상으로 배열되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 개구부(R2)의 하나 하나를 두드러지지 않게 하여, 복수의 개구부(R2) 전체에서 면 발광하고 있는 것과 동등하게 보일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 조명 장치(10)는, 투명 양극부(14)에 적층된 전기 전도 광 반사층(13)을 덮도록, 전기 전도 광 반사층(13)과 발광 소자부(15)의 사이에 전기 절연층(17)을 구비하고 있다. 전기를 차단하기(절연성을 갖기) 위해서, 전기 절연층(17)의 두께는, 1nm 내지 수 100㎛ 정도가 바람직하다.
이 예에서는, 전기 절연층(17)은, 전기 전도 광 반사층(13)의 투명 양극부(14)가 형성되는 측과는 반대측의 면, 및 투명 양극부(14)의 반대면(14a)을 따라 인접하는 전기 전도 광 반사층(13)이 대향하는 측면(13a)에 각각 적층되어, 전기 전도 광 반사층(13)을 덮고 있다. 즉, 전기 절연층(17)은, 전기 전도 광 반사층(13)과 발광 소자부(15)를 완전히 절연하고 있다.
본 실시 형태에 있어서도 전기 절연층(17)이 적층되어 있는 경우에는, 전기 절연층(17)을 장벽으로 하여 잉크젯 인쇄법에 의해 발광 소자부(15)를 형성함으로써, 발광 소자부(15)를 형성하는 재료의 낭비를 억제해서 조명 장치(1)를 제조할 수 있다.
발광 소자부(15)는, 전기 전도 광 반사층(13)의 투명 양극부(14)가 형성되는 측과는 반대측에 전기 절연층(17)을 개재하여 적층됨과 함께, 상술한 투명 양극부(14)의 반대면(14a)이며 전기 전도 광 반사층(13)이 적층되지 않은 부분에 적층되어 있다.
발광 소자부(15)는, 투명 양극부(14) 및 전기 절연층(17)에 대하여 고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다. 발광 소자부(15)의 일부는, 투명 양극부(14)에 직접 접촉하고 있다.
본 실시 형태에 있어서도 음극부(16)는, 발광 소자부(15)의 전기 절연층(17)이 형성되는 측과는 반대측에 전체면에 걸쳐서 적층되어 있다.
이와 같이 구성된 조명 장치(10)의 전기 전도 광 반사층(13)은, 증착이나 에칭 등의 공지된 방법에 의해 소정의 패턴 형상으로 형성할 수 있다.
투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 투명 양극부(14), 전기 전도 광 반사층(13) 등은, 종래의 유기 EL 소자와 마찬가지로 공지된 롤 to 롤 방식으로 제조할 수 있다.
이와 같이 구성되어 제조되는 조명 장치(10)에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 통상, 발광 소자부(15)의 발광부(15a)에서 발한 광(L1)은, 투광성 기판(11)으로부터 외부로 방사될 때, 투광성 기판(11)과 공기(A)의 굴절률의 차에 의해, 계면에서 전반사를 일으켜서 광(L2)과 같이 반사된다. 이대로라면, 외부로 광(L2)이 나오지 않아, 광의 손실이 발생한다.
그러나, 조명 장치(10)에서는, 반사된 광(L2)은 전기 전도 광 반사층(13)의 투명 양극부(14)측의 표면(13b)에 닿아서 반사되어 광(L3)이 된다. 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13b)에서 반사됨으로써, 광(L3)의 방향이 광(L1)의 방향에 대하여 변화하여, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L2)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
광(L1)의 방향에 대하여 광(L3)의 방향을 바꾸기 위해서, 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13b)은, 평탄하지 않고 어느 정도 거친 것이 바람직하다. 표면(13b)의 산술 평균 조도(Ra)는, 예를 들어 100㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.
전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13b)이 또한 거친(산술 평균 조도가 큰) 경우에는, 도 13에 도시한 바와 같이, 광(L2)이 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13b)에서 산란되어 산란광(L4)이 된다. 이 경우, 고굴절률층(12)에 미립자를 첨가하여 산란 효과를 갖게 하는 것과 동등한 성능을 부여할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 EL 소자용 전방면판(10a) 및 조명 장치(10)에 의하면, 전기 전도 광 반사층(13)을 구비하고 있으므로, 발광 소자부(15)의 발광부(15a)에서 발한 광이 투광성 기판(11)과 공기(A)의 계면에서 반사되어도, 그 광을 전기 전도 광 반사층(13)에서 다시 반사할 수 있다. 이에 의해, 조명 장치(10)의 광 취출 효율을 향상시켜, 효율적으로 광을 취출할 수 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은 투명 양극부(14)의 반대면(14a)을 따라 배치되어 있으므로, 전기 전도 광 반사층(13) 자체는 빛나고 있지 않음에도 불구하고, 조명 장치(10)를 투광성 기판(11)측에서 봤을 때, 마치 전기 전도 광 반사층(13)이 빛나고 있는 것처럼 보일 수 있다.
조명 장치(10)는, 원래 전기 전도 광 반사층(13)에 의해, 투광성 기판(11)과 공기(A)의 계면에서의 전반사가 적은 구조로 되어 있다. 그러나, 전반사되어 소자측(발광 소자부(15)측)로 복귀되는 광에 대해서도, 조명 장치(10)의 음극부(16)측에서 반사시키지 않고, 전기 전도 광 반사층(13)에서 가능한 한 반사시키는 구조로 되어 있으므로, 전반사에 의해 복귀된 광이 발광 소자부(15)를 통과해서 흡수될 가능성이 낮다.
투명 양극부(14)를 박막화하면, 투명 양극부(14)의 저항값이 상승하므로, 발광면의 면 내에 있어서의 발광 분포가 악화되는 원인이 된다. 투명 양극부(14)의 저항값을 낮추기 위해서는 투명 양극부(14)를 두껍게 하는 것이 가장 간단한 방법이지만, 광의 투과율이 저하되므로(투명 양극부(14)를 광이 투과하기 어려워지므로), 상반된 관계가 된다.
또한, 투명 양극부(14)의 저저항화를 위해서, 200℃ 정도 또는 그 이상에서의 어닐에 의해, 투명 양극부(14)를 결정화해서 저항을 낮추는 방법이 일반적으로 사용된다. 그 경우, 가열 대상의 기판이 그 온도에 견딜 수 있을 필요가 있고, 기판의 재료에 유기 재료가 사용된 경우에는, 고온 때문에 재료가 열화될 가능성이 있다.
이에 반해, 조명 장치(10)의 구성에서는, 광의 반사 재료로서 사용하고 있는 전기 전도 광 반사층(13)이 투명 양극부(14)의 저저항화에도 기여하고 있다. 그로 인해, 투명 양극부(14)를 고온에서 어닐할 필요가 없다. 따라서, 투명 양극부(14)에는, ITO 등의 일반적인 재료나, PEdot 등의 도전성 고분자와 같은 비교적 고저항의 재료도 사용 가능해진다.
이와 같이, 전기 전도 광 반사층(13)은 광의 반사뿐만 아니라, 투명 양극부(14)의 저항값을 낮추는 역할도 하고 있다. 전기 전도 광 반사층(13)이 있음으로써 투명 양극부(14)의 두께를 최대한 얇게 하여, 광의 흡수를 저감시키는 것이 가능해진다.
투명 양극부(14)의 저저항화를 위해서, 예를 들어 상술한 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이 보조 배선을 설치하는 방법도 있다. 그러나, 일반적인 구성이면, 보조 배선을 설치한 개소는 발광하지 않으므로, 조명 장치의 발광면 내에 발광부와 비발광부가 생기게 되어, 제품의 디자인을 손상시키는 원인이 된다.
투명 양극부(14)에 적층된 전기 전도 광 반사층(13)을 덮도록 전기 절연층(17)이 배치되어 있다. 이에 의해, 전기 전도 광 반사층(13)에서의 손실이 되는 발광이 없어지고, 발광 소자부(15)를 패터닝할 필요가 없어, 제조 공정을 간단화할 수 있다.
고굴절률층(12)의 굴절률이 1.7 이상임으로써, 광 취출 효율을 높일 수 있다.
고굴절률층(12)이 발광 소자부(15)측을 향하고 있는, 즉, 고굴절률층(12)이 투광성 기판(11)보다도 발광 소자부(15)측에 형성되어 있다. 이에 의해, 투광성 기판(11)의 표면(고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측의 면)을 평탄하게 할 수 있고, 이 표면의 청소를 간단하게 행할 수 있음과 함께, 조명 장치(10)의 디자인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 투명 양극부(14), 전기 전도 광 반사층(13) 등은, 상술한 바와 같이 롤 to 롤 방식으로 제조하는 것이 가능하므로, 유기 재료의 제막에 대해서도 마찬가지로 롤 to 롤 방식으로 제작하는 것이 가능해진다. 종래는, 유리 기판에 소자 구조부를 제작하고, 광 산란성의 필름을 플라스틱 기재 상에 성형하고, 그 후 점착재 등을 개재해서 유리 기판 상에 광 산란성의 필름을 밀착시키는 제조 공정이 필요하였다. 따라서, 종래의 제조 공정과 비교하여, 본 실시 형태에서는 공정을 간단화하고, 제조의 리드 타임을 올려, 비용 절감에 유리해질 가능성이 있다.
두께 방향(D)으로 보았을 때의 발광 소자부(15)의 전체 면적에 대한 발광 면적의 비율을 개구율이라 한다. 이 경우, 개구율이 크면 면내 휘도는 커지지만, 발광 효율은 저하된다. 반대로 개구율이 작으면 발광 효율은 높아지지만, 면내 휘도는 저하된다. 따라서, 면내 휘도와 발광 효율의 어느 쪽을 중시할지에서, 개구율을 정할 필요가 있다.
개구율을 작게 한 경우, 전기 전도 광 반사층(13)의 비율이 필연적으로 증가하게 되지만, 이에 의해, 발광 소자부(15)에서 발생한 열을 전달하여, 조명 장치(10) 전체로서의 온도 상승을 완화하는 효과가 있다. 이에 의해, 발광 소자부(15)의 수명을 높이는(길게 하는) 것이 가능해진다.
또한, 이 구조에서는 투명 양극부(14)를 패터닝하지 않고 제막할 수 있고, 또한, 투명 양극부(14)에 요철부가 없어 편평하므로, 유기 EL 소자에 있어서 필요한 투명 양극부(14)의 표면 연마가 가능해지는 장점이 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 고굴절률층(12)이, 광 산란성을 갖는 미립자(도시하지 않음)를 포함하고(내포하고) 있어도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 외부에서(투광성 기판(11)측에서) 봤을 때, 전기 전도 광 반사층(13)을 보다 차폐하는 효과가 있고, 또한 투광성 기판(11)으로부터 광을 취출하는 효과도 향상된다. 상술한 미립자에는, TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO, CaCO3, BaSO4, Mg3Si4O10(OH)2 등을 사용할 수 있다. 또한, 미립자의 입경도 수십 nm부터 수백 ㎛ 등, 다양한 입경을 사용할 수 있다. 또한, 미립자의 재질, 입경은 이것에 한정되는 것은 아니다.
이 경우, 고굴절률층(12)에의 미립자의 첨가량은 40w% 이하인 것이 바람직하다. 첨가량이 40w%를 초과하면, 미립자가 응집되어, 바람직하지 않다.
고굴절률층(12)에 미립자를 넣지 않을 경우에는, 상술한 바와 같이 전기 전도 광 반사층(13)과 투명 양극부(14)의 계면, 즉 상술한 전기 전도 광 반사층(13)의 표면(13b)에 요철을 형성함으로써 산란 효과를 갖게 하는 방법이 있다.
고굴절률층(12)이 미립자를 포함함으로써, 고굴절률층(12) 내에서 광이 산란되어 광이 균일화된다. 이에 의해, 면 광원으로서의 광 불균일을 저감시키고, 또한 광의 각도 분포를 균일화할 수 있다.
투광성 기판(11)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측(제1 면)과는 반대측의 면(제2 면)에, 도시하지 않은 미세 요철 형상을 형성해도 된다. 미세 요철 형상으로서는, 외경이 0.1㎛ 내지 500㎛ 정도의 마이크로렌즈 형상(예를 들어, 반구 형상이나 타원 구상)이나, 사각추 형상, 미세한 입자를 박은 형상 등이 있다. 어느 쪽의 형상의 미세 요철 형상도, 광이 산란되는 방향을 바꾸어, 조명 장치(1) 내에서 발광한 광을 투광성 기판(11)보다 외측으로 취출하는 것을 목적으로 한다.
투광성 기판(11)에 미세 요철 형상을 형성함으로써, 광의 사출 각도 및 광 취출 효율을 컨트롤할 수 있다.
투광성 기판(11)에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되도록 구성해도 된다. 이 미립자로서는, 고굴절률층(12)에 사용되는 미립자와 동일하게 구성된 미립자를 사용할 수 있다.
투광성 기판(11)이 미립자를 포함함으로써, 광의 배광 특성을 제어할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전기 전도 광 반사층(13)은, 측면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있는 것으로 하였다.
그러나, 도 14에 도시한 바와 같이, 전기 전도 광 반사층(13)은, 투광성 기판(11)을 향함에 따라 폭이 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어도 된다.
각 개구부(R2)의 형상 및 복수의 개구부(R2)의 배치는, 이하와 같이 변형시켜도 된다. 예를 들어, 도 15에 도시한 예에서는, 각 개구부(R2)는 직사각 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 하니컴 형상(지그재그 형상)으로 배치되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 이웃하는 개구부(R2)끼리의 간격을 등간격으로 할 수 있으므로, 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 16에 도시한 예에서는, 각 개구부(R2)는 원 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(R2)는 하니컴 형상으로 배치되어 있다. 전기 전도 광 반사층(13)의 각 개구부(R2)를 이와 같이 구성함으로써, 이웃하는 개구부(R2)끼리의 간격을 보다 등간격으로 할 수 있다. 그로 인해, 광 취출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 17에 도시한 조명 장치(20)와 같이, 조명 장치(10)의 각 구성 외에, 투광성 기판(11)의 표면에, 반원 기둥 형상의 렌즈(21)를 얼라인먼트해서 배치해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 광의 이용 효율을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 구성의 변경, 조합, 삭제 등도 포함된다.
예를 들어, 조명 장치(10)가 전기 절연층(17)을 구비한다고 했지만, 조명 장치(10)에 전기 절연층(17)은 구비되지 않아도 된다. 이와 같이 구성되어 있어도, 투명 양극부(14)와 음극부(16)의 사이에 전압을 인가함으로써, 발광 소자부(15)에서 발광할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 도 18에 도시한 조명 장치(30)와 같이, 조명 장치(10)의 각 구성에 대하여, 발광 소자부(15)를 두께 방향(D)으로 끼우는 양극과 음극이 반대가 되도록 구성해도 된다. 구체적으로는, 조명 장치(3)는, 조명 장치(1)의 투명 양극부(14), 음극부(16) 대신에 투명 음극부(26), 양극부(27)를 구비하고 있다.
투명 음극부(26)는, 투명 양극부(14)와 마찬가지로, 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다. 투명 음극부(26)는 투명 양극부(14)와 동일한 투명한 재료로 형성할 수 있다.
이 예에서는, 발광 소자부(15)는, 전기 전도 광 반사층(13)의 투명 음극부(26)가 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다.
양극부(27)는, 발광 소자부(15)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다.
양극부(27)는 음극부(16)와 동일한 재료로 형성할 수 있다.
이와 같이 구성된 조명 장치(30)에 의해서도, 제2 실시 형태의 조명 장치(10)와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
<제3 실시 형태>
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 조명 장치(유기 EL 소자)(100)는, 도 19, 도 20에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(11)과, 고굴절률층(12)과, 고굴절 산란층(산란부)(18)과, 전기 전도 광 반사층(13)과, 투명 양극부(14)와, 전기 절연층(17)과, 발광 소자부(15)와, 음극부(16)를 구비하고 있다. 고굴절률층(12)은, 투광성 기판(11)에 적층된다. 고굴절 산란층(산란부)(18)은, 고굴절률층(12)의 일부에 적층된다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 고굴절 산란층(18)에 적층된다. 투명 양극부(14)는, 고굴절률층(12)의 고굴절 산란층(산란부)(18)이 적층되지 않은 부분과, 전기 전도 광 반사층(13) 및 고굴절 산란층의 대향하는 측면과, 전기 전도 광 반사층(13)을 덮도록 적층된다. 전기 절연층(17)은, 투명 양극부(14)에 적층된다. 발광 소자부(15)는, 전기 절연층(17)에 적층된다. 음극부(16)는, 발광 소자부(15)에 적층된다.
조명 장치(1)는, 도 19, 도 20에 도시한 바와 같이, 발광 소자부(15)가 발광하는 발광 영역(R4)과 그 주위의 비발광 영역(R3)을 갖는다.
본 실시 형태에 있어서, 투광성 기판측(11)과, 고굴절률층(12)과, 고굴절 산란층(산란부)(18)과, 전기 전도 광 반사층(13)이, 유기 EL 소자용 전방면판(100a)을 구성한다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 있어서 투명 양극부(14)는, 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다. 투명 양극부(14)는, 유기 EL 소자로서의 타입에 따라, 전체 면적층 또는, 패터닝된 부분 적층의 어느 쪽인가가 적응된다. 본 실시 형태에 있어서, 투명 양극부(14)는, 후술하는 발광 영역(R4)에서만 고굴절률층(12)과 접촉하고, 후술하는 비발광 영역(R3)에서는 고굴절률층(12)과의 사이에, 고굴절 산란층(산란부)(18)이나 전기 전도 광 반사층(13)이 적층된다. 또한, 본 실시 형태는, 고굴절률층(12)과 전기 전도 광 반사층(13)의 사이에 고굴절 산란층(산란부)(18)이 형성되는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.
고굴절 산란층(산란부)(18)은, 고굴절률층(12)과 동등한 재료를 포함하고, 그 안에 후술하는 광 산란성을 갖는 미립자를 넣을 수 있다. 이 경우, 미립자의 입경을 고굴절 산란층(18)의 두께보다도 작게 할 필요가 있다.
산란성 미립자(미립자)에는 TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO, CaCO3, BaSO4, Mg3Si4O10(OH)2 등을 적용할 수 있고, 입경도 수십 nm부터 수백 ㎛ 등 다양한 입자를 적용할 수 있다. 단, 입경이 작으면 산란 효과를 별로 얻을 수 없고, 특히 입경이 100nm보다 작으면 충분한 산란 효과를 얻을 수 없다. 또한, 사이즈가 커지면 또한 산란 효과는 증가하지만, 한계가 있고, 30㎛ 이상의 입경 필러를 넣어도 그 이상은 산란의 효과를 기대할 수 없다. 그로 인해, 산란성 미립자의 입경은 100nm부터 30㎛ 범위로 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 고굴절 산란층(18)의 두께가 0.5㎛보다도 얇으면, 첨가할 수 있는 미립자의 입경이 너무 작아서 광의 산란성이 약해져, 산란재로서 기능하지 않으므로, 바람직하지 않다.
고굴절 산란층(산란부)(18)은, 후술하는 비발광 영역(R3)에만 형성되고, 발광 영역(R4)에는 형성되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, 고굴절 산란층(18)을 고굴절률층(12)과 일체로서, 미립자 함유의 유무만으로 후술하는 비발광 영역(R3)과 발광 영역(R4)의 영역을 구별해서 형성하는 것도 가능하다.
전기 전도 광 반사층(13)은, Mo(몰리브덴), Ni(니켈), Al(알루미늄), Ag(은) 등으로 형성되고, 전기를 효율적으로 전도시키는 도전성, 및 광을 반사시키는 광 반사성을 갖는 층이다.
전기 전도 광 반사층(13)은, 고굴절률층(12)(고굴절 산란층(18)) 상에 상기 재료를 증착함으로써 제작할 수도 있고, 그 경우, 전기 전도 광 반사층(13)의 두께가 수 10nm 이상 있으면 강하게 광을 반사시키는 것이 가능해진다. 이 경우 광을 반사시킬뿐만 아니라, 전기 전도 광 반사층(13)과 투명 양극부(14)가, 어울려서 전체의 저항값을 낮추는 효과도 있다. 전기 전도 광 반사층(13)과 투명 양극부(14)의 합계로서 후막화하면 할수록, 저항값은 내려가지만, 재료 비용도 들고, 증착으로도 후막화에는 한계가 있다. 그로 인해, 전기 전도 광 반사층(13)의 두께의 상한으로서는 10㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 전기 전도 광 반사층(13)은, 측면에서 볼 때(투광성 기판(11)의 두께 방향에 직교하는 방향으로 보았을 때) 직사각 형상으로 형성되어 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은, 예를 들어 투광성 기판(11)측으로부터 Mo/Al/Mo의 적층 구조로 하거나, Al/Mo 또는, Al/Ni, Ag/Mo, Ag/Ni로서 시인측이 되는 투광성 기판(11)측에 반사율이 높은 Al, Ag 등을 형성할 수 있다.
이 경우, Mo는 반사율은 낮으나, ITO 등이 되는 투명 양극부(14)나 발광 소자부(15)에 대한 배리어층으로서 기능시킬 수 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은, 패터닝된 투명 양극부(14)에 대응해서 적층될 수도 있고, 또한, 비발광 영역(R3)의 전체에 적층될 수도 있다.
본 실시 형태의 조명 장치(100)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 고굴절 산란층(산란부)(18) 및 전기 전도 광 반사층(13)이, 발광 영역(R4)를 제외한 비발광 영역(R3) 전체면에 적층되어 있다. 이에 의해, 전기 전도 광 반사층(13)의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과는 반대측의 면에서 보면, 발광 영역(R4)이 비발광 영역(R3)에 형성된 구멍부처럼 되어 있다. 즉, 내벽이 고굴절 산란층(산란부)(18) 및 전기 전도 광 반사층(13)의 2층을 포함하고, 저면이 고굴절률층(12)으로 된 오목부가 형성되어 있다. 또한, 투명 양극부(14)는, 상기 오목부의 내면 전부, 및, 그 외측인 비발광 영역(R3)의 전체면에 적층되어 있다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 투명 양극부(14)는, 상기 오목부의 내면 전부에 적층됨과 함께, 그 외측인 비발광 영역(R3)에서는, 소정의 형상으로 패터닝되어도 된다.
또한, 발광 소자부(15)는, 내벽이 고굴절 산란층(산란부)(18) 및 전기 전도 광 반사층(13)의 2층을 포함하고 저면이 고굴절률층(12)으로 된 오목부에 있어서, 그 내면의 투명 양극부(14) 표면 전부, 및, 그 외측인 비발광 영역(R3)의 전체면에 적층되어 있다.
전기 절연층(절연층)(17)은, 비발광 영역(R3)에 있어서의 발광 소자부(15)를 덮도록 적층되어 있다.
전기 절연층(17)은 광을 차단하는 차광성의 층이며, 아크릴 수지나 우레탄 수지 등의 많은 플라스틱 재료, 무기 재료로 형성할 수 있다. 또한, 전기 절연층(17)을 비발광 영역(R3) 전체면에 형성하는 경우에는, 투명 전극(14)에의 전기를 차단하기(절연성을 갖기) 위해서, 전기 절연층(17)의 두께는, 1nm 이상 있으면 된다. 단, 전기 절연층(17)에 어느 정도의 조도가 있는 경우에는 후막으로 할 필요가 있다. 또한, 전기 절연층(17)을 형성하는 하지의 조도도 고려할 필요가 있고, 하지의 표면 조도(Ra)에 대하여 10배 정도의 두께를 형성하면, 충분한 전기 절연성이 얻어지므로 누전 등을 막을 수 있어, 안전성상 바람직하다.
또한, 도 20에 도시한 바와 같이, 시인 방향으로 보았을 때, 전기 절연층(17)이 적층된 범위가 후술하는 광(L2)을 반사하는 도전 반사부(비발광 영역)(R3)가 된다. 전기 절연층(17)이 적층되지 않은 범위가 발광 소자부(15)가 발광하는 개구부(발광 영역)(R4)가 된다.
도 20에 도시한 바와 같이, 각 발광 영역(R4)은 섬 형상으로 형성되고, 복수의 발광 영역(R4)은 소정의 간격을 갖고 육방 최밀 형상으로 배열되어 있다. 개구부(발광 영역)(R4)는 원형이라면, 발광된 광이 비발광 영역(R3)의 고굴절 산란층(산란부)(18)에 효율적으로 확산되어, 외부로 취출되므로, 높은 외부 발광 효율을 얻을 수 있어 바람직하다. 또한, 개구부(발광 영역)(R4)가 육방 최밀 형상으로 배치되어 있으면, 도전 반사부(비발광 영역)(R3) 중, 개구부(발광 영역)(R4)로부터의 광이 도달하지 않는 영역을 최소한으로 할 수 있으므로 바람직하다.
전기 절연층(17)에 의해 각 발광 영역(R4)을 이와 같이 구성함으로써, 발광 영역(R4)의 하나 하나를 두드러지지 않게 하여, 복수의 발광 영역(R4) 전체에서 면 발광하고 있는 것과 동등하게 보일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전기 절연층(17)은, 비발광 영역(R3)에 있어서의 투명 양극부(14)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측의 면, 및, 발광 영역(R4)에 있어서의, 상술한 오목부에 형성된 투명 양극부(14) 중, 오목부의 내 측 벽면을 따라 적층되어 있다. 또한, 비발광 영역(R3)에 있어서 투명 양극부(14)가 패터닝되어 있는 경우에는, 투명 양극부(14)의 유무와 관계없이 전기 전도 광 반사층(13)을 덮어서 전기 절연층(17)이 적층된다. 그 결과, 비발광 영역(R3)의 전역에 전기 절연층(17)이 적층된다. 발광 소자부(15)의 일부는, 오목부의 저면에서 투명 양극부(14)에 직접 접촉되어 있다.
발광 소자부(15)는, 투명 양극부(14)의 전기 전도 광 반사층(13)이 형성되는 측과는 반대측에 전기 절연층(17)을 개재하여 적층된다. 본 실시 형태에서는, 발광 소자부(15)는, 발광 영역(R4) 및 비발광 영역(R3)의 전체면에 적층되어 있다.
음극부(16)는, 발광 영역(R4)에 있어서의 발광 소자부(15)의 전체면, 및, 비발광 영역(R3)에 있어서의 발광 소자부(15)의 전기 절연층(17)이 형성되는 측과는 반대측에 적층되어 있다. 비발광 영역(R3)에 있어서는, 투명 양극부(14)와 마찬가지로, 전체 면적층 또는 패터닝된 부분 적층의 어느 쪽인가가 적응된다.
본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100)에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 발광 영역(R4)에 있어서의 발광 소자부(15)부터 투광성 기판(11)까지의 두께 치수(B)와, 발광 영역(R4)의 직경 치수(A)가,
B>(A/2)
가 되도록 설정된다. 이 설정으로부터 벗어나면, 전반사된 광이 다시 발광 소자측으로 복귀될 가능성이 높아지고, 소자측의 반사율은 낮기 때문에 그 분광의 손실이 된다.
이와 같이 구성된 조명 장치(100)에서는, 투광성 기판(11), 고굴절률층(12), 투명 양극부(14), 전기 절연층(17), 발광 소자부(15), 음극부(16), 고굴절 산란층(산란부)(18), 전기 전도 광 반사층(13) 등은, 종래의 유기 EL 소자와 마찬가지로, 증착이나 에칭 등의 공지된 방법에 의해 소정의 패턴 형상으로 형성함과 함께, 공지된 롤 to 롤 방식으로 제조할 수 있다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100)의 제조 방법을 설명한다.
도 21a 내지 도 24c는, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100)의 제조 방법은, 먼저 투광성 기판 준비 공정으로서, 도 21a에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(11)을 준비한다. 여기서, 투광성 기판(11)의 두께에 따라, 얇은 경우에는, 롤 to 롤로의 제조를 선택할 수도 있고, 두꺼운 경우에는, 복수 영역의 유기 EL 소자로서, 낱장의 처리로 할 수도 있다.
이어서, 고굴절률층 도포 공정으로서, 도 21b에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(11)이 필요한 영역 전체면에, 상술한 고굴절률층(12)을 도포·접착 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 고굴절 산란층 도포 공정으로서, 도 21c에 도시한 바와 같이, 고굴절률층(12) 상의 투광성 기판(11)이 형성되는 측과 반대측의 면에서 필요한 영역 전체면에, 상술한 고굴절 산란층(산란부)(18)을 도포·접착 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 고굴절 산란층 패터닝 공정으로서, 도 21d에 도시한 바와 같이, 고굴절률층(12) 상에서 비발광 영역(R3)이 되는 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성한다. 그리고, 도 21e에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 의해, 고굴절 산란층(산란부)(18)을 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해, 발광 영역(R4)이 되는 부분만 제거하고, 고굴절률층(12)까지 달하는 오목부를 형성한다.
이어서, 전기 전도 광 반사층 성막 공정으로서, 도 22a에 도시한 바와 같이, 고굴절률층(12) 및 고굴절 산란층(산란부)(18) 상의 전체면에, 상술한 전기 전도 광 반사층(13)을 증착·스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 전기 전도 광 반사층 패터닝 공정으로서, 도 22b에 도시한 바와 같이, 전기 전도 광 반사층(13) 상에서 비발광 영역(R3)이 되는 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성한다. 그리고, 도 22c에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 의해, 전기 전도 광 반사층(13)을 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해, 발광 영역(R4)이 되는 부분만 제거하고, 고굴절률층(12)까지 달하는 오목부를 형성한다.
도 22c에 도시한 바와 같이 마스크(M)를 제거한 후, 투명 양극부 성막 공정으로서, 도 22d에 도시한 바와 같이, 고굴절률층(12) 상의 비발광 영역(R3) 영역 전체면 및 상기 오목부의 내부에, 상술한 투명 양극부(14)를 스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 투명 양극부 패터닝 공정으로서, 도 23a에 도시한 바와 같이, 투명 양극부(14) 상에서 필요한 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성하고, 마스크(M)에 의해, 투명 양극부(14)를 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해, 필요한 형상이 되도록 패터닝한다.
이어서, 전기 절연층 성막 공정으로서, 도 23b에 도시한 바와 같이, 투명 양극부(14)상, 전기 전도 광 반사층(13)상 및 발광 영역(R4)이 되는 오목부 내의 전체면에, 상술한 전기 절연층(17)을 적층한다.
이어서, 전기 절연층 패터닝 공정으로서, 도 23c에 도시한 바와 같이, 전기 절연층(17) 상에서 비발광 영역(R3)이 되는 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성한다. 그리고, 도 24a에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 의해, 전기 절연층(17)을, 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해 발광 영역(R4)이 되는 부분만 제거하여, 발광 영역(R4)의 투명 양극부(14)를 노출시킨다.
마스크(M)를 제거한 후, 발광층 성막 공정으로서, 도 24b에 도시한 바와 같이, 전기 절연층(17) 및, 발광 영역(R4)이 노출된 투명 양극부(14) 상의 전체면에, 상술한 증착 등의 방법에 의해 상술한 발광 소자부(15)를 적층한다.
이어서, 음극 성막 공정으로서, 도 24c에 도시한 바와 같이, 발광 소자부(15)상의 필요한 영역 전체면에, 상술한 음극부(16)를 증착·스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다. 필요하면 포토 리소그래프법 등에 의해 패터닝한 후, 밀봉 등의 마무리 공정을 행하여 조명 장치(100)가 완성된다.
이하, 이와 같이 구성되어 제조되는 본 조명 장치(100)에 있어서의 광의 효율적인 취출에 대해서 설명한다.
통상, 고굴절률층(12)이 없는 경우에는, 발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광은, 투광성 기판(11)으로부터 외부로 방사될 때, 투광성 기판(11)과 내부의 투명 양극부(14)의 굴절률의 차에 의해, 계면에서 전반사를 일으켜서 적층 부분의 내측을 향해서 반사되어버린다.
마찬가지로, 발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광은, 투광성 기판(11)과 외부의 공기의 굴절률의 차에 의해, 계면에서 전반사를 일으켜서 적층 부분의 내측을 향해서 반사되어버린다.
이대로라면, 유기 EL 소자(조명 장치)의 외부에 광이 나올 수 없어, 광의 손실이 발생한다.
그러나, 본 실시 형태의 조명 장치(100)에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광(L1)은, 고굴절률층(12)이 형성되어 있으므로, 고굴절률층(12)과 투광성 기판(11)의 계면에서 전반사되어 광(L2)이 된다.
이 광(L2)은, 고굴절 산란층(산란부)(18) 내부에서 함유되어 있는 미립자에 의해, 산란되면서 전기 전도 광 반사층(13)에 닿는다. 그로 인해, 광(L3)의 방향이 광(L1)의 방향에 대하여 변화되어, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L2)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
광(L1)의 방향에 대하여 광(L3)의 방향을 바꾸기 위해서, 고굴절 산란층(산란부)(18)에 함유시키는 미립자(필러)의 크기, 밀도 등을 소정의 값으로 설정할 수 있다.
마찬가지로, 발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광(L4)도, 투광성 기판(11)과 외부의 공기의 굴절률의 차에 따라, 계면에서 전반사를 일으켜서, 광(L5)이 된다. 이 광(L5)도, 고굴절 산란층(산란부)(18) 내부에서 함유되어 있는 미립자에 의해, 산란되면서 전기 전도 광 반사층(13)에 닿는다. 그로 인해, 광의 방향이 변화하여, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L4)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
또한, 실시 형태의 조명 장치(100)에서는, 전기 전도 광 반사층(13)의 표면이, 산란부로서, 평탄하지 않고 어느 정도 거칠게 설정될 수 있다.
이에 의해, 도 19에 도시한 바와 같이, 발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광(L1)이 계면에서 반사된 광(L2)은, 전기 전도 광 반사층(13)의 투명 양극부(14)측의 표면에 닿아서 반사되어 광(L3)이 된다. 전기 전도 광 반사층(13)에서 반사됨으로써, 광(L3)의 방향이 광(L1)의 방향에 대하여 변화하여, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L2)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다. 광(L1)의 방향에 대하여 광(L3)의 방향을 바꾸기 위해서, 전기 전도 광 반사층(13)의 표면 산술 평균 조도(Ra)는, 예를 들어 100㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다.
전기 전도 광 반사층(13)의 표면이 또한 거친(산술 평균 조도가 큰) 경우에는, 도 19에 도시한 고굴절 산란층(산란부)(18)과 마찬가지로, 광(L2)이 전기 전도 광 반사층(13)의 표면에서 산란되어 산란광(L3)이 된다.
이와 같이, 고굴절 산란층(산란부)(18)과 동등한 성능을 전기 전도 광 반사층(13)에 부여할 수 있다. 또한, 고굴절률층(12)에 미립자를 첨가하여 산란 효과를 갖게 하는 것도 가능하다.
또한, 전기 전도 광 반사층(13)은, 발광 영역(R4)으로부터 방사되는 광의 방사 방향이 되는 위치를 따라, 발광 영역(R4)의 전체 둘레가 되는 비발광 영역(R3) 전체에 배치되어 있다. 그로 인해, 외부로부터 조명 장치를 시인했을 때, 전기 전도 광 반사층(13)은 빛나고 있지 않음에도 불구하고, 마치 전기 전도 광 반사층(13)이 빛나고 있는 것처럼 보여서, 이에 의해, 면 발광시킨 것처럼 보이는 것이 가능해진다. 또한, 고굴절 산란층(산란부)(18)에 산란성 미립자(미립자)를 넣음으로써, 유기 EL 소자(패널) 등의 조명 장치(1)의 비점등 시에도 점등 시에도, 외부에서 보았을 때의 전기 전도 광 반사층(13) 그 자체를 보다 은폐하는 효과가 있다. 또한 투광성 기판(11)으로부터 광을 취출하는 효과를 더욱 높이는 것에 기여하는 효과가 있다.
또한, 고굴절 산란층(산란부)(18)에 함유시키는 산란성 미립자의 첨가량은 40wt% 이하인 것이 바람직하고, 그 이상이 되면, 산란 미립자가 응집되어, 바람직하지 않다. 또한, 첨가량이, 5wt%보다 적으면 충분한 산란 효과를 얻을 수 없으므로, 바람직하지 않다. 그로 인해, 산란성 미립자의 첨가량으로서는, 5wt% 내지 40wt%가 바람직하다. 또한 고굴절률화를 위해서 ZrO2나 TiO2 등의 미립자를 첨가하여 굴절률을 제어할 수 있다.
또한, 고굴절률층(12) 및 고굴절 산란층(산란부)(18)의 두께의 합은 1 내지 100㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 고굴절률층(12) 및 고굴절 산란층(18)의 두께의 합이 1㎛보다 작고 얇으면, 그 안에 넣는 산란성 미립자의 입경을 두께보다 작게 할 필요가 있다. 그로 인해, 미립자의 입경이 너무 작아서 광의 산란성이 약해져서, 산란재로서 기능하지 않으므로, 바람직하지 않다. 또한, 두께의 합이 100㎛ 이상인 경우에는 재료에 포함되는 수분량이 너무 커서, 발광 소자부(15)에 대미지를 끼칠 가능성이 있다. 또한, 산란 미립자를 넣었을 경우의 표면 조도가 너무 커져서 누설의 원인이 될 가능성이 있다. 또한, 두께의 합이 100㎛ 이상인 경우에는 산란층으로서 너무 두껍기 때문에, 광의 투과성이 약해지므로, 바람직하지 않다.
또한, 조명 장치(100)로서, 발광 소자 전체의 면적에 대한, 발광하는 면적의 비율을 개구율이라 하면, (발광 영역(R4)/발광 영역(R4)+비발광 영역(R3))로 나타내는 개구율이 큰 경우에는, 발광 소자의 휘도값은 커지지만, 발광 효율은 저하된다. 반대로 개구율이 작은 경우에는, 발광 효율은 향상되지만, 면내 휘도는 저하된다. 따라서, 면내 휘도와, 발광 효율의 어느 쪽을 중시하느냐로, 개구율을 정할 필요가 있다.
실시 형태의 조명 장치(100)에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 오목부 내벽에서의 발광 소자부(15)의 간격을 A, 발광 영역(R4)에서 투명 양극부(14)에 접한 발광 소자부(15)부터 투광성 기판(11)까지의 거리(발광 소자부(15)의 투명 양극부(14)에 접하는 면부터 투광성 기판(11)의 고굴절률층에 접하는 면까지의 거리)를 B라 했을 경우, B>(A/2)가 되는 것이 바람직하다. B<(A/2)의 경우, 유리 표면에서 전반사된 광이 다시 발광면측으로 복귀되어버릴 가능성이 높아지고, 그 결과 취출 효율이 저하되어버린다. 여기서, 발광 소자부(15)의 간격(A)는, 발광 영역(R4)의 직경 치수로서 설정할 수 있다.
또한, 개구율을 작게 한 경우, 전기 전도 광 반사층(13)의 표면적 비율이 필연적으로 증가하게 된다. 이에 의해, 발광 소자에서의 열을 전달하여, 소자 전체의 열 상승을 완화하는 효과가 있다. 그리고, 이에 의해, 조명 장치(발광 소자)(100)의 수명을 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 조명 장치(100)에서는, 고굴절 산란층(산란부)(18)의 산란에 의해 광을 외부로 취출할 수 있으므로, 고굴절률층(12)에 산란 미립자를 넣지 않는 것도 가능하다. 고굴절률층(12)에 산란 미립자를 넣지 않을 경우에는, 고굴절률층(12)과 투명 양극부(14)의 계면에 있어서 산란 미립자에 의한 요철이 생기지 않는다. 따라서, 투명 양극부(14)와 발광 소자부(15)의 계면도 하지의 영향에 의해 조면이 되지 않는다. 그로 인해, 투명 양극부(14)와 발광 소자부(15)의 계면을 용이하게 평활화하기 쉬워, 균일한 발광을 얻을 수 있으므로 바람직하다.
이 때, 발광 영역(R4)에 있어서의 발광 소자부(15)부터 투광성 기판(11)까지의 두께 치수(B)와, 발광 영역(R4)의 직경 치수(A)가,
B>(A/2)
이 되도록 설정함으로써, 발광 소자부(15)로부터 발해진 광이 투광성 기판(11)과 고굴절률층(12)의 계면에서 전반사되어 발광 소자부(15)로 복귀되어버리는 것을 저감시킨다. 이에 의해, 비발광 영역(R3)에서 효율적으로 광을 취출하는 것이 가능해진다.
또한, 고굴절 산란층(18)을 형성하지 않을 경우, 전기 전도 광 반사층(13)과 고굴절률층(12)의 계면에 산란부로서 요철을 형성하고, 이에 의해 산란 효과를 갖게 하는 것도 가능하다.
또한, 고굴절률층(12)을 발광 소자부측으로 향하게 함으로써, 투광성 기판의 표면을 평탄하게 할 수 있다. 그로 인해, 청소를 간단하게 하여, 디자인 성능도 향상시킬 수 있다.
또한, 투광성 기판(11)이나, 고굴절률층(12), 고굴절 산란층(18), 전기 전도 광 반사층(13), 투명 양극부(14) 등의 구성은, 롤 to 롤로 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 유기 재료의 제막에 대해서도 마찬가지로 롤 to 롤로 제작하는 것이 가능해진다. 종래는, 유리 기판에 소자 구조부를 제작하고, 광 산란성의 필름을 플라스틱 기재 상에 성형하고, 그 후 점착재 등을 개재해서 유리 기판상에 광 산란성의 필름을 밀착시켰었다. 즉, 종래의 제조 공정과 비교하여 공정을 간단화하고, 제조의 리드 타임을 올려, 저비용화를 도모하는 것이 가능해진다.
투명 양극부(14)를 박막화하는 것은, 양극으로서의 저항값이 상승하는 것을 의미한다.
유기 EL 소자의 급전은 발광면의 단부부터 행하는 경우가 많고， 단부부터 급전했을 경우, 투명 전극의 저항에 의한 전압 강하에 의해 발광면 내의 전류 밀도를 균일하게 유지하는 것이 어렵다. 그에 의해, 발광면 중앙 부근에서의 발광량이 감소하므로, 발광면의 면 내에 있어서의 밝기의 분포가 악화된다. 양극의 저항값을 낮추기 위해서는 두께를 두껍게 하는 것이 가장 간단한 방법이지만, 외부에 대한 발광의 투과율을 낮추므로, 상반된 관계가 된다.
또한, 투명 양극부(14)의 저저항화를 위해서, 200℃ 정도 또는 그 이상에서의 어닐에 의해, 투명 양극부(14)를 결정화하여 저항을 낮추는 공정을 부가하는 것이 일반적이다. 그 경우, 가열 대상의 기판이 그 온도까지 견딜 수 있을 필요가 있고, 재료에 유기 재료가 사용된 경우에는, 고온 때문에 재료가 열화될 가능성이 있다. 이에 반해 본 실시 형태에 있어서의 구성에 의하면, 광의 반사 재료로서 사용하고 있는 전기 전도 광 반사층(13)이 투명 양극부(14)의 저저항화에도 기여하고 있으므로, 투명 양극부(14)에 대한 고온에서의 어닐은 절대로 필수 조건은 아니게 되고, 본 실시 형태에 있어서의 구성의 경우에는 어닐을 행하지 않아도, 충분히 양극의 저항값을 억제하는 것이 가능하게 되어 있다. 따라서, 본 실시 형태의 구성에 있어서는, 투명 양극부(14)에는 ITO 등의 일반적인 것 외에, PEdot 등의 도전성 고분자와 같은 비교적 고저항의 것도 사용 가능하게 할 수 있다.
또한, 특허문헌 3과 같이 보조 배선을 한 부분이 발광되지 않는 경우는 없으므로, 조명 장치의 발광면 내에 발광하는 부분과 비발광의 부분이 생겨버리는 경우가 없어, 제품의 디자인성을 훼손하는 경우가 없다.
본 실시 형태의 조명 장치(100)에서는, 전기 전도 광 반사층(13)에 의해, 투광성 기판(11)과 공기 계면에서의 전반사가 적은 구조로 하고 있지만, 전반사되어, 소자측으로 복귀되는 광에 대해서도 가능한 한 소자의 음극측에서 반사시키지 않고, 전기 전도 광 반사층(13)에서 반사시키는 구조로 되어 있다. 그로 인해, 전반사에 의해 복귀된 광이 발광 소자부(15)를 통과해서 흡수되어버리는 것을 피할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전기 전도 광 반사층(13)이, 광의 반사뿐만 아니라 투명 양극부(14)의 저항값을 낮추는 역할도 하고 있고, 전기 전도 광 반사층(13)이 있는 것에 의해, 투명 양극부(14)의 두께를 최대한 얇게 해서 조명 장치(100)에 있어서의 발광 소자부(15)로부터 발광시킨 광 중 흡수되어버리는 비율을 저감시키는 것이 가능해진다.
전기 전도 광 반사층(13)이 있는 부위의 투명 양극부(14)에 밀착하도록 전기 절연층(17)을 형성함으로써, 전기 전도 광 반사층(13)으로 가려진 부분에서의 손실이 되는 발광을 없앨 수 있다. 또한, 발광 소자부(15)의 적층에 있어서 이 발광 소자부(15)를 패터닝할 필요가 없어 제조 공정을 간단화할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100)에 있어서는, 투명 양극부(14)에 있어서의 저저항을 유지하면서, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 EL 소자로 되는 조명 장치(100)에 의하면, 고굴절률층(12), 고굴절 산란층(18), 전기 전도 광 반사층(13)을 구비하고 있으므로, 발광 소자부(15)에서 발한 광이 투광성 기판(11)의 계면에서 반사되어도, 그 광을 전기 전도 광 반사층(13)에서 다시 반사할 수 있다. 이에 의해, 조명 장치(1)의 광 취출 효율을 향상시켜, 효율적으로 광을 취출할 수 있다.
전기 전도 광 반사층(13)은 발광 영역(R4)의 주위에 있는 비발광 영역(R3)에 배치되어 있다. 그로 인해, 조명 장치(100)를 투광성 기판(11)측에서 봤을 때, 전기 전도 광 반사층(13) 자체는 빛나고 있지 않음에도 불구하고, 마치 전기 전도 광 반사층(13)이 빛나고 있는 것처럼 보일 수 있다. 이와 같이, 조명 장치(100)는, 전반사되어 소자측(발광 소자부(15)측)로 복귀되는 광을, 조명 장치(1)의 음극부(16)측에서 반사시키지 않고, 보다 투광성 기판(11)측의 전기 전도 광 반사층(13)에서 가능한 한 반사시키는 구조로 되어 있다. 그로 인해, 전반사에 의해 복귀된 광이 발광 소자부(15)를 통과해서 흡수될 확률이 낮다.
또한 본 실시 형태에서는, 발광 영역(R4)을 평면에서 볼 때 원형으로서 형성했지만, 도 25에 도시한 바와 같이, 직사각형으로 하여 격자 형상으로 배치해도 된다.
<제4 실시 형태>
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 조명 장치를, 도면에 기초하여 설명한다.
도 26은, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100A)를 도시한 측단면도이다.
본 실시 형태에서 상술한 제3 실시 형태와 상이한 것은 산란부(28) 및 고굴절 산란층(18)에 관한 점이며, 이 이외의 대응하는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여해서 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 조명 장치(100A)에 있어서는, 도 26에 도시한 바와 같이, 고굴절 산란층(18)이 형성되지 않은 대신에, 비발광 영역(R3)이 되는 고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)측(고굴절률층(12)의 투광성 기판(11)에 접하는 면)에 미세 요철 형상(산란부)(28)이 형성되어 있다.
이들, 투광성 기판측(11)과, 고굴절률층(12)과, 미세 요철 형상(산란부)(28)과, 전기 전도 광 반사층(13)은, 유기 EL 소자용 전방면판(100b)을 구성한다.
미세 요철 형상(산란부)(28)에 있어서의 미세 요철 형상으로서는, 외경이 0.1㎛ 내지 500㎛ 정도인 마이크로렌즈 형상(예를 들어, 반구 형상이나 타원 구상)이나, 사각추 형상, 미세한 입자를 박은 형상 등이 있다.
어느 쪽의 형상의 미세 요철 형상도, 광이 산란되는 방향을 바꾸어, 조명 장치(100A) 내에서 발광한 광을 투광성 기판(11)으로부터 외측로 취출하는 것을 목적으로 한다. 미세 요철 형상(산란부)(28)에 있어서의 굴절률은, 고굴절률층(12)의 굴절률보다도 낮게 할 수 있다.
투광성 기판(11)에 미세 요철 형상을 형성함으로써, 광의 사출 각도 및 광 취출 효율을 컨트롤할 수 있다.
발광 영역(R4)의 발광 소자부(15)에서 발한 광 중 비발광 영역(R3)에 조사된 광(L1)은, 미세 요철 형상(산란부)(28)이 형성되어 있다. 그로 인해, 고굴절률층(12)과 투광성 기판(11)의 계면 위치의 미세 요철 형상(산란부)(28)에 의해 광(L1)의 방향이 광(L2)의 방향에 대하여 변화한다. 그에 의해, 원래 전반사되어 손실되었을 광(L1)을 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
또한, 고굴절률층(12)과 투광성 기판(11)의 계면에서 반사한 광(L3)은, 고굴절률층(12)과 전기 전도 광 반사층(13)의 계면에서 반사되어 다시 미세 요철 형상(산란부)(28)에 입사하여, 이 미세 요철 형상(산란부)(28)에 의해 광(L2)의 방향이 바뀌어, 투광성 기판(11)으로부터 외부로 취출하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 26에 도시한 바와 같이, 발광 영역(R4)에 있어서 투명 양극부(14)에 접한 발광 소자부(15)부터 투광성 기판(11)까지의 거리(발광 소자부(15)의 투명 양극부(14)에 접하는 면부터 투광성 기판(11)의 고굴절률층에 접하는 면까지의 거리)를 BA라 했을 경우, 거리 BA를, 도 19에 도시한 B보다도 작게 할 수 있다. 이로 인해, 개구율을 크게 하는, 즉, 발광 영역(R4)의 직경 치수(A)를 크게 해도, BA>(A/2)를 유지하는 것이 용이해진다. 이로 인해, 동일한 발광 영역(R4)의 직경 치수(A)이어도, 비발광 영역(R3)에 입사된 광이 다시 발광면측으로 복귀되어버릴 가능성이 높아지는 B<(A/2)가 되는 경우가 없다. 그 결과, 취출 효율 저하를 방지할 수 있다. 이에 의해, 개구율을 크게 하여, 발광량을 증대시킬 수 있다.
동시에, 거리 BA를 설정함으로써, 또한 광의 배광각도 제어하는 것이 가능해진다.
이하, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100A)의 제조 방법을 설명한다.
도 27a 내지 도 29c는, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100A)의 제조 방법을 도시하는 공정 단면도이다.
본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100A)의 제조 방법은, 먼저 투광성 기판 준비 공정으로서, 도 27a에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(11)을 준비한다. 여기서, 투광성 기판(11)의 두께가 얇은 경우에는, 롤 to 롤로의 제조를 선택할 수도 있다. 또한, 투광성 기판(11)의 두께가 두꺼운 경우에는, 복수 영역의 유기 EL 소자로서, 낱장의 처리로 할 수도 있다.
이어서, 미세 요철 형상 형성 공정으로서, 도 27b에 도시한 바와 같이, 비발광 영역(R3)이 되는 투광성 기판(11) 상에, 미세 요철 형상(산란부)(28)이 형성된 수지 필름을 접착하거나, 또는, 수지층을 도포한 후 성형해서 요철 형상(산란부)(28)을 형성한다.
이어서, 고굴절률층 도포 시공 공정으로서, 도 27c에 도시한 바와 같이, 요철 형상(산란부)(28)이 형성된 투광성 기판(11)이 필요한 영역 전체면에, 상술한 고굴절률층(12)을 도포·접착 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 전기 전도 광 반사층 성막 공정으로서, 도 27d에 도시한 바와 같이, 고굴절률층(12)상의 전체면에, 상술한 전기 전도 광 반사층(13)을 증착·스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 전기 전도 광 반사층 패터닝 공정으로서, 도 27e에 도시한 바와 같이, 전기 전도 광 반사층(13) 상에서 비발광 영역(R3)이 되는 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성한다. 그리고, 도 28a에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 의해, 전기 전도 광 반사층(13)을 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해, 발광 영역(R4)이 되는 부분만 제거하고, 고굴절률층(12)까지 달하는 오목부를 형성한다.
마스크(M)를 제거한 후, 투명 양극부 성막 공정으로서, 도 28b에 도시한 바와 같이, 전기 전도 광 반사층(13)상의 비발광 영역(R3) 영역 전체면 및 상기 오목부의 내부 고굴절률층(12)상에, 상술한 투명 양극부(14)를 스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다.
이어서, 투명 양극부 패터닝 공정으로서, 도 28b에 도시한 바와 같이, 투명 양극부(14) 상에서 필요한 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성하고, 마스크(M)에 의해, 투명 양극부(14)를 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해, 필요한 형상이 되도록 패터닝한다.
이어서, 전기 절연층 성막 공정으로서, 도 28c에 도시한 바와 같이, 투명 양극부(14)상, 전기 전도 광 반사층(13)상 및 발광 영역(R4)이 되는 오목부 내의 전체면에, 상술한 전기 절연층(17)을 적층한다.
이어서, 전기 절연층 패터닝 공정으로서, 도 28d에 도시한 바와 같이, 전기 절연층(17) 상에서 비발광 영역(R3)이 되는 부분에, 포토리소그래프법 등에 의해 마스크(M)를 형성한다. 그리고, 도 29a에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 의해, 전기 절연층(17)을, 건식 에칭·습식 에칭 등의 방법에 의해 발광 영역(R4)이 되는 부분만 제거하고, 발광 영역(R4)의 투명 양극부(14)를 노출시킨다.
마스크(M)를 제거한 후, 발광층 성막 공정으로서, 도 29b에 도시한 바와 같이, 전기 절연층(17) 및, 발광 영역(R4)이 노출된 투명 양극부(14)상의 전체면에, 상술한 증착 등의 방법에 의해 상술한 발광 소자부(15)를 적층한다.
이어서, 음극 성막 공정으로서, 도 29c에 도시한 바와 같이, 발광 소자부(15)상의 필요한 영역 전체면에, 상술한 음극부(16)를 증착·스퍼터링 등의 방법에 의해 적층한다. 필요하면 포토 리소그래프법 등에 의해 패터닝한 후, 밀봉 등의 마무리 공정을 행하여 조명 장치(100A)를 완성한다.
본 실시 형태의 조명 장치(100A)에서는, 상술한 제3 실시 형태와 동일한 효과를 발휘할 수 있음과 함께, 투광성 기판(11)과 전기 전도 광 반사층(13)의 두께 거리를 축소하여, 요철 형상(산란부)(28)에의 입사를 증가시켜서, 보다 한층 광 취출 효율을 높일 수 있다.
<제5 실시 형태>
이하, 본 발명에 따른 조명 장치의 제5 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다.
도 30은, 본 실시 형태에 있어서의 조명 장치(100B)를 도시한 측단면도이다.
본 실시 형태에서 상술한 제3 실시 형태와 상이한 것은 산란부(38)에 관한 점이며, 이 이외의 대응하는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여해서 그 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 조명 장치(100B)에 있어서는, 도 30에 도시한 바와 같이, 투광성 기판측(11)의 시인측 표면(투광성 기판(11)의 고굴절률층(12)이 형성되는 측과는 반대측의 면)에, 발광 영역(R4) 및 비발광 영역(R3) 전체면에 미세 요철 형상(산란부)(38)이 형성되어 있다.
투광성 기판측(11)과, 고굴절률층(12)과, 고굴절 산란층(산란부)(18)과, 미세 요철 형상(산란부)(38)과, 전기 전도 광 반사층(13)은, 유기 EL 소자용 전방면판(100c)을 구성한다.
미세 요철 형상(산란부)(38)에 있어서의 미세한 요철 형상으로서는, 외경이 0.1㎛ 내지 500㎛ 정도의 마이크로렌즈 형상(예를 들어, 반구 형상이나 타원 구상)이나, 사각추 형상, 미세한 입자를 박은 형상 등이 있다.
어느 쪽의 형상의 미세 요철 형상도, 광이 산란되는 방향을 바꾸어, 조명 장치(100B) 내에서 발광한 광을 투광성 기판(11)으로부터 외측으로 취출하는 것을 목적으로 한다. 미세 요철 형상(산란부)(38)에 있어서의 굴절률은, 고굴절률층(12)의 굴절률보다도 낮게 할 수 있다.
투광성 기판(11)에 미세 요철 형상을 형성함으로써, 광의 사출 각도 및 광 취출 효율을 컨트롤할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 본 발명을 조명 장치에 적용하는 경우를 나타냈지만, 모니터 등의 표시 장치에 적용해도 된다. 이 경우, 투광성 기판(11)으로서 박막 트랜지스터를 갖는 TFT 기판을 채용해도 된다. 또한, 발광 소자부가, 컬러 표시를 행하므로, 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광을 하도록, 고정밀하게 패터닝되어 있어도 된다.
(실시예)
이하에서는, 본 발명의 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예 1)
상기 제1 실시 형태를 이용하여, 조명 장치의 발광층의 피치(도 1에 있어서의, 발광 소자부(15)가 인접하는 발광부(15a)간의 피치. 도 1에서는 발광부(15a)는 1개만 도시하였음)를 200㎛, 고굴절률층의 두께를 10㎛로 하였다. 투명 양극부에는 ITO를 사용하고, 공지된 스퍼터링을 이용해서 150nm의 두께로 제막하였다. 고굴절률층은, 두께 188㎛의 PET 필름 상에 제작하고, 투습성 대책을 위해서 PET 필름의 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측을 유리면에 투명 점착 필름으로 접합하였다.
도 31에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 유리 기판(32) 및 PET 필름(33)에서 투광성 기판(31)을 구성하였다. 고굴절률층의 굴절률을 1.7로 하고, 전기 전도 광 반사층의 두께를 3㎛로 하였다. 고굴절률층에는 광 산란성을 갖는 미립자로서, SiO2로 형성되고 입경이 2.0㎛인 미립자를 20w% 첨가하였다.
전기 전도 광 반사층으로서 알루미늄을 사용하여, 고굴절률층에 증착하였다.
소자 구조는, 투명 양극부인 ITO 상에, α-npd를 70nm, Alq3을 60nm, 음극부인 Al을 100nm 형성하였다. 단순하게 유리 상에 제작한 레퍼런스(비교예)와 비교하여, 약 1.9배의 효율 향상을 확인하였다.
(실시예 2)
상기 제1 실시 형태를 이용하여, 투명 양극부인 ITO 상에 α-npd를 70nm, Alq3을 60nm, 음극부인 Al을 100nm 형성하였다. 투광성 기판의 굴절률을 1.5 내지 2.0까지 흔들었을 때의 투광성 기판 내에 들어오는 광의 광속을 시뮬레이션한 그래프를 도 32에 나타냈다.
도 32의 그래프는, 투광성 기판의 굴절률이 1.5인 때를 기준으로 하여, 투광성 기판의 굴절률을 바꾸었을 때의 광속 증가율을 나타내고 있다. 굴절률이 1.7이 되었을 때, 굴절률이 1.6인 경우에 비해 광속이 극단적으로 상승되었음을 알 수 있다. 이 점에서, 투광성 기판의 굴절률이 1.7 이상에 있어서 보다 많은 양의 광속이 투광성 기판 내에서 취출되는 것을 알 수 있다.
(실시예 3)
상기 제2 실시 형태를 이용하여, 조명 장치의 발광층의 피치(도 10에 있어서의, 발광 소자부(15)가 인접하는 발광부(15a)간의 피치. 도 10에서는 발광부(15a)는 1개만 도시하고 있음)를 200㎛, 고굴절률층의 두께를 10㎛로 하였다. 투명 양극부에는 ITO를 사용하고, 공지된 스퍼터링을 이용해서 150nm의 두께로 제막하였다. 고굴절률층은, 두께 188㎛의 PET 필름 상에 제작하고, 투습성 대책을 위해서 PET 필름의 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측을 유리면에 투명 점착 필름으로 접합하였다.
도 33에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 유리 기판(32) 및 PET 필름(33)에서 투광성 기판(31)을 구성하였다. 고굴절률층의 굴절률을 1.7로 하고, 전기 전도 광 반사층의 두께를 3㎛로 하였다. 고굴절률층에는 광 산란성을 갖는 미립자로서, SiO2로 형성되고 입경이 2.0㎛인 것을 20w% 첨가하였다.
전기 전도 광 반사층으로서 알루미늄을 사용하여, 고굴절률층에 증착하였다.
소자 구조는, 투명 양극부인 ITO 상에, α-npd를 70nm, Alq3을 60nm, 음극부인 Al을 100nm 형성하였다. 단순하게 유리 상에 제작한 레퍼런스(비교예)와 비교하여, 약 1.5배의 효율 향상을 확인하였다.
(실시예 4)
상기 제2 실시 형태를 이용하여, 투명 양극부인 ITO 상에 α-npd를 70nm, Alq3을 60nm, 음극부인 Al을 100nm 형성하였다. 투광성 기판의 굴절률을 1.5 내지 2.0까지 흔들었을 때의 투광성 기판 내에 들어오는 광의 광속을 시뮬레이션하여, 그래프로 한 것을 도 34에 나타냈다.
그래프는, 투광성 기판의 굴절률이 1.5인 때를 기준으로 하여, 투광성 기판의 굴절률을 바꾸었을 때의 광속 증가율을 나타내고 있다. 굴절률이 1.7이 되었을 때, 굴절률이 1.6인 경우와 비교해서 광속이 극단적으로 상승하였음을 알 수 있다. 이 점에서, 투광성 기판의 굴절률이 1.7 이상에 있어서 보다 많은 양의 광속이 투광성 기판 내에서 취출되는 것을 알 수 있다.
(실시예 5)
상기 제3 실시 형태를 이용하여, 도 19에 도시한 조명 장치(100)를, 인접하는 발광 소자부(15)의 간격인 발광 소자부(15)의 피치; 200㎛, 발광 영역(R4)의 직경 치수(A)를 10㎛, 발광 소자부(15)부터 투광성 기판(11)까지의 거리 B를 10㎛로 하여 제작하였다.
투명 양극부(14)에는 ITO를 사용하여 150nm 스퍼터로 제막하였다. 고굴절률층(12)은 PET 필름 188㎛ 상에 제작하고, 투습성 대책을 위해서 PET 필름의 고굴절률층(12)과는 반대측을 유리면에 투명 점착 필름으로 접합하였다.
투광성 기판(11)으로서는, 본 실시예 5에서는 유리 기판 및 PEN으로 여겨진다. 고굴절률층(12)의 굴절률을 1.7로 하고, 전기 전도 광 반사층(13)의 두께를, 3㎛로 하였다.
고굴절 산란층(18)으로서는, 고굴절률층(12)에 산란 입자로서, SiO2의 입경 φ2.0㎛의 것을 20w% 첨가하였다.
전기 전도 광 반사층(13)으로서 알루미늄을 사용하여, 고굴절률층(12)측에 증착하였다.
소자 구조는 ITO 상에 α-npd를 70nm, Alq3을 60nm, Al을 100nm로 하였다.
실시예 5에 있어서는, 단순하게 유리 상에 제작한 레퍼런스와 비교하여, 약 1.9배의 효율 향상을 확인할 수 있었다.
1, 2, 3, 10, 20, 30, 100, 100A, 100B : 조명 장치
1A : EL 소자용 전방면판
11 : 투광성 기판
11a : 한쪽 면
12 : 고굴절률층
12a : 반대면
13 : 전기 전도 광 반사층
14 : 투명 양극부
15 : 발광 소자부
16 : 음극부
17 : 전기 절연층
18 : 고굴절 산란층(산란부)
26 : 투명 음극부
27 : 양극부
28, 38 : 요철 형상(산란부)
R3 : 비발광 영역
R4 : 발광 영역

Claims (26)

  1. 투광성 기판과,
    투광성 기판의 제1 면에 설치되고, 상기 투광성 기판보다도 굴절률이 높은 고굴절률층과,
    상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측의 면 중, 섬 형상의 발광 영역의 주위에 형성되는 비발광 영역에 상당하는 부분에 적층되고, 도전성 및 광 반사성을 갖는 전기 전도 광 반사층을 구비하는 EL 소자용 전방면판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비발광 영역에 상당하는 부분에 설치되는 산란부를 더 구비하는, EL 소자용 전방면판.
  3. 제1항에 기재된 EL 소자용 전방면판과,
    상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와,
    상기 투명 양극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부의 상기 투명 양극부가 설치되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비하는 조명 장치.
  4. 제2항에 기재된 EL 소자용 전방면판과,
    상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와,
    상기 투명 양극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부의 상기 투명 양극부가 설치되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비하는 조명 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 발광 영역에 있어서, 상기 발광 소자부는 상기 투명 양극부와 접하고 있고,
    상기 발광 영역에 있어서, 상기 고굴절률층의 굴절률이 1.5 이상이며, 상기 발광 소자부로부터의 광을 상기 고굴절률층과 상기 투광성 기판의 계면에서 전반사 가능한, 조명 장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 발광 영역에 있어서, 상기 발광 소자부부터 상기 투광성 기판까지의 두께 치수(B)와, 상기 발광 영역의 직경 치수(A)가,
    B>(A/2)
    가 되도록 설정되는, 조명 장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비발광 영역에 있어서, 상기 투명 양극부와 상기 발광 소자부의 사이에, 절연층이 적층되는, 조명 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 산란부로서, 상기 고굴절률층과 상기 투명 양극부의 사이에, 고굴절 산란층이 설치되는, 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 고굴절 산란층에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되는, 조명 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 산란부로서, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판과 접하는 면에, 미세 요철 형상이 형성되는, 조명 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 산란부로서, 상기 투광성 기판의 상기 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측의 면에 미세 요철 형상이 형성되는, 조명 장치.
  12. 투광성 기판과,
    상기 투광성 기판의 제1 면에 적층된 고굴절률층과,
    도전성 및 광 반사성을 갖고, 상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측의 반대면의 일부에 적층된 전기 전도 광 반사층을 구비하는 EL 소자용 전방면판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 고굴절률층에, 광 산란성을 갖는 미립자가 포함되는, EL 소자용 전방면판.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 투광성 기판이 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면에 미세 요철 형상을 갖는, EL 소자용 전방면판.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 고굴절률층의 굴절률은 1.5 이상인, EL 소자용 전방면판.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 투광성 기판이 광 산란성을 갖는 미립자를 갖는, EL 소자용 전방면판.
  17. 제12항에 기재된 EL 소자용 전방면판과,
    상기 고굴절률층의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와,
    상기 투명 양극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부의 상기 투명 양극부가 설치되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비하는 조명 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 투명 양극부와 상기 발광 소자부의 사이이며, 상기 전기 전도 광 반사층과 상기 투광성 기판의 두께 방향으로 겹치는 범위에, 전기 절연층을 더 구비하는, 조명 장치.
  19. 제12항에 기재된 EL 소자용 전방면판과,
    상기 고굴절률층의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 투명 음극부와,
    상기 투명 음극부의 상기 전기 전도 광 반사층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부의 상기 투명 음극부가 설치되는 측과는 반대측에 적층된 양극부를 구비하는 조명 장치.
  20. 투광성 기판과,
    상기 투광성 기판의 제1 면에 적층된 고굴절률층과,
    상기 고굴절률층의 상기 투광성 기판이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 투명 양극부와,
    도전성 및 광 반사성을 갖고, 상기 투명 양극부의 상기 고굴절률층이 설치되는 측과는 반대측의 반대면의 일부에 적층된 전기 전도 광 반사층을 구비하는 EL 소자용 전방면판.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 고굴절률층이, 광 산란성을 갖는 미립자를 갖는, EL 소자용 전방면판.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 투광성 기판이 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면에 미세 요철 형상을 갖는, EL 소자용 전방면판.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 고굴절률층의 굴절률은 1.5 이상인, EL 소자용 전방면판.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 투광성 기판이, 광 산란성을 갖는 미립자를 갖는, EL 소자용 전방면판.
  25. 제20항에 기재된 EL 소자용 전방면판과,
    상기 투명 양극부의 상기 반대면이며 상기 전기 전도 광 반사층이 적층되지 않은 부분, 및 상기 전기 전도 광 반사층의 상기 투명 양극부가 설치되는 측과는 반대측에 적층된 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부의 상기 전기 전도 광 반사층이 설치되는 측과는 반대측에 적층된 음극부를 구비하는 조명 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 투명 양극부에 적층된 상기 전기 전도 광 반사층을 덮는 전기 절연층을 더 구비하는, 조명 장치.
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