JP5673295B2 - Light emitting device and lighting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は発光素子に関する。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」という。）を備えた発光素子に関する。 The present invention relates to a light emitting device. Specifically, the present invention relates to a light-emitting element including an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic EL element” as appropriate).
有機ＥＬ素子を備える発光素子は、その形状を面状とすることが可能であり、且つ、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。このため、有機ＥＬ素子を備える発光素子は、住環境等の空間を照明する照明器具の光源として、または、表示装置のバックライト装置としての用途に用いることが考えられる。 A light-emitting element including an organic EL element can have a planar shape, and the light color can be white or a color close thereto. For this reason, it is possible to use a light emitting element provided with an organic EL element for the use as a light source of the lighting fixture which illuminates spaces, such as a living environment, or as a backlight apparatus of a display apparatus.
しかしながら、現在知られている有機ＥＬ素子は、上記照明の用途に用いるには効率が低い。そこで、有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させることが望まれる。有機ＥＬ素子の光取出効率を向上させる方法として、片面発光型の有機ＥＬ素子の発光面に、種々の凹凸構造を設けることが知られている。例えば、有機ＥＬ素子の発光面に、凹凸構造を有する構造層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。この凹凸構造により、良好な集光を達成することができ、前記の光取出効率を向上させることができる。
また、特許文献２，３のような技術も知られている。
However, currently known organic EL elements are low in efficiency for use in the above-described illumination applications. Therefore, it is desired to improve the light extraction efficiency of the organic EL element. As a method for improving the light extraction efficiency of an organic EL element, it is known to provide various uneven structures on the light emitting surface of a single-sided light emitting organic EL element. For example, it has been proposed to provide a structure layer having an uneven structure on the light emitting surface of an organic EL element (see Patent Document 1). With this concavo-convex structure, good light collection can be achieved, and the light extraction efficiency can be improved.
Further, techniques such as
有機ＥＬ素子を備える発光素子には、片面発光型の他に、両面から光を取り出す両面発光型の発光素子がある。両面発光型の発光素子においても光を高効率で取り出すことが求められるので、発明者は、両面発光型の発光素子にも、片面発光型の発光素子と同様に凹凸構造を設けることを試みた。ところが、片面発光型の発光素子用の凹凸構造をそのまま両面発光型の発光素子に適用しても、所望の性能が得られないことが判明した。 In addition to the single-sided light-emitting type, a light-emitting element including an organic EL element includes a double-sided light-emitting type that extracts light from both sides. Since it is required to extract light with high efficiency even in a double-sided light emitting device, the inventor tried to provide a concavo-convex structure in a double-sided light emitting device as well as a single-sided light emitting device. . However, it has been found that the desired performance cannot be obtained even when the uneven structure for a single-sided light-emitting element is applied to a double-sided light-emitting element as it is.
通常、両面発光型の発光素子が備える各層は、光を透過させることができるようになっている。このため、通常の両面発光型の発光素子はシースルーになっていて、その発光素子を通して向こう側を見通すことができるようになっている。シースルーになっていることにより意匠性を高めたり用途を多様化することができたりするので、シースルーであることは、両面発光型の発光素子の利点の一つである。したがって、光を高効率で取り出すように凹凸構造を設ける場合でも、その発光素子を通して向こう側を見通せなくなることは避けることが望ましい。 In general, each layer included in a double-sided light emitting element can transmit light. For this reason, a normal double-sided light emitting element is see-through, and the other side can be seen through the light emitting element. Since see-through can improve design and diversify applications, see-through is one of the advantages of a dual-side light emitting element. Therefore, even when a concavo-convex structure is provided so that light can be extracted with high efficiency, it is desirable to prevent the other side from being seen through the light emitting element.
他方、片面発光型の発光素子は、光取出効率を高める観点から反射層（例えば反射電極等）を備え、有機ＥＬ素子が発した光のうち出光面とは反対側に発せられた光を反射層で反射するようになっている。このため、外部から片面発光型の発光素子に進入した光も反射層で反射されるので、その発光素子を通して向こう側を見通すことができないようになっている。このような理由から、片面発光型の発光素子に設けられる従来の凹凸構造は、一般に、両面発光型の発光素子のようにシースルーに関する検討がなされていない。したがって、従来の凹凸構造を両面発光型の発光素子に設けた場合、通常はヘイズが大きくなって、発光素子を通して向こう側を見通せなくなる。 On the other hand, a single-sided light emitting device includes a reflective layer (for example, a reflective electrode) from the viewpoint of increasing light extraction efficiency, and reflects light emitted from the organic EL device on the side opposite to the light emitting surface. Reflected by the layer. For this reason, since the light that has entered the single-sided light emitting element from the outside is also reflected by the reflective layer, the other side cannot be seen through the light emitting element. For these reasons, the conventional concavo-convex structure provided in a single-sided light-emitting element is generally not studied for see-through like the double-sided light-emitting element. Therefore, when a conventional uneven structure is provided in a double-sided light emitting device, the haze is usually increased, and the other side cannot be seen through the light emitting device.
また、有機ＥＬ素子の発光面に設けられる凹凸構造の形状の一例として、ある一定の方向に延在する条列を含む形状がある。凹凸構造にこのような条列が含まれていると、両面発光型の発光素子では、観察する角度によっては前記の条列が視認されることがあった。例えば、有機ＥＬ素子の発光面に対して斜めの極角で凹凸構造を観察すると、条列が延在する方向に沿ったスジが視認されることがあった。特に、２群の条列が格子状になっている場合には、条列のスジがある一定の領域で視認されることにより、凹凸構造の表面での反射光のムラが観察されることがあった。このムラを、以下、「格子ムラ」と呼ぶことがある。格子ムラは、発光素子の外部から照射されて凹凸構造の表面で反射された光がムラ状に観察されたものであるので、前記の条列のスジが視認されなくなれば、解消されるものと考えられる。ただし、ここで課題となっている格子ムラは、視認される反射光の強さが周囲よりも強かったり大きかったりすることを意味するものではなく、前記の条列のスジが視認されることにより、条列が延在する方向が認識できる程度に反射光の見え方にムラがあることを意味する。 Moreover, there exists a shape including the row | line | column extended in a fixed direction as an example of the shape of the uneven structure provided in the light emission surface of an organic EL element. When such a row is included in the concavo-convex structure, the above-mentioned row may be visually recognized depending on the observation angle in the double-sided light emitting device. For example, when the concavo-convex structure is observed at an oblique polar angle with respect to the light emitting surface of the organic EL element, a streak along the direction in which the line extends may be visually recognized. In particular, when the two groups of rows are in a lattice pattern, unevenness of reflected light on the surface of the concavo-convex structure may be observed by visually recognizing the stripes in a certain region. there were. Hereinafter, this unevenness may be referred to as “lattice unevenness”. The lattice unevenness is the light that is irradiated from the outside of the light emitting element and reflected on the surface of the concavo-convex structure is observed in the form of unevenness. Conceivable. However, the lattice unevenness which is a problem here does not mean that the intensity of the reflected light to be visually recognized is stronger or larger than the surroundings, and the streak of the above-mentioned row is visually recognized. , It means that the reflected light is unevenly visible to the extent that the direction in which the line extends can be recognized.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができ、更には条列のスジが視認され難い発光素子、並びに、その発光素子を備えた照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is capable of taking out light with high efficiency while maintaining a see-through, and further, a light emitting element in which a streak of a row is hardly visually recognized, and its An object of the present invention is to provide a lighting fixture including a light emitting element.
本発明者は上述した課題を解決するべく、鋭意検討した結果、その出光面に凹凸構造を有する発光素子において、凹凸構造が異なる方向に延在する３群以上の条列を含み、且つ、その凹凸構造の平坦面部と斜面部との面積比を制御することにより、条列のスジを見え難くでき、且つ、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる発光素子を実現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の〔１〕〜〔６〕を要旨とする。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has a light emitting element having a concavo-convex structure on its light output surface, including three or more rows in which the concavo-convex structure extends in different directions, and By controlling the area ratio between the flat surface portion and the slope portion of the concavo-convex structure, it is possible to make the light emitting element capable of extracting light with high efficiency while making it difficult to see stripes in the row and maintaining the see-through. The present invention has been completed by finding out that it can be realized.
That is, the gist of the present invention is the following [1] to [6].
〔１〕 発光面を有し前記発光面から光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記発光面に直接又は間接的に設けられた構造層とを備え、
前記構造層は、前記構造層の前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記表面に平行な第一の方向に延在する第一の条列と、前記表面に平行で前記第一の方向と交差する第二の方向に延在する第二の条列と、前記表面に平行で前記第一の方向及び前記第二の方向に交差する第三の方向に延在する第三の条列とを含む凹凸構造を有し、
前記凹凸構造が、前記発光面に対して平行な平坦面部と、前記発光面に対して傾斜した斜面部を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の合計面積の０．１倍以下である、発光素子。
〔２〕 前記凹凸構造における平坦面部の高低差の最大値が２２μｍ以下である、〔１〕記載の発光素子。
〔３〕 前記斜面部が前記平坦面部に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している、〔１〕又は〔２〕記載の発光素子。
〔４〕 前記平坦面部の高低差の最大値が０．１μｍ以上である、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の発光素子。
〔５〕 〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の発光素子を備える照明器具。
[1] An organic electroluminescence device that has a light emitting surface and emits light from the light emitting surface, and a structural layer provided directly or indirectly on the light emitting surface of the organic electroluminescence device,
The structural layer includes a first row extending in a first direction parallel to the surface on a surface of the structural layer opposite to the organic electroluminescence element, and the first parallel to the surface and the first A second row extending in a second direction intersecting with the direction of the second, and a third row extending in a third direction parallel to the surface and intersecting the first direction and the second direction. It has a concavo-convex structure including a row,
The concavo-convex structure has a flat surface portion parallel to the light emitting surface and a slope portion inclined with respect to the light emitting surface;
A projected area formed by projecting the slope portion in a direction perpendicular to the flat surface portion onto a plane parallel to the flat surface portion is 0.1 times or less of the total area of the flat surface portions. There is a light emitting element.
[2] The light emitting device according to [1], wherein the maximum value of the height difference of the flat surface portion in the uneven structure is 22 μm or less.
[3] The light emitting device according to [1] or [2], wherein the inclined surface portion is inclined at an inclination angle of 80 ° or more and less than 90 ° with respect to the flat surface portion.
[4] The light emitting device according to any one of [1] to [3], wherein a maximum height difference of the flat surface portion is 0.1 μm or more.
[5] A lighting fixture comprising the light emitting element according to any one of [1] to [4].
本発明によれば、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができ、更には条列のスジが視認され難い発光素子、並びに、その発光素子を備えた照明器具を実現できる。 According to the present invention, it is possible to extract light with high efficiency while maintaining see-through, and further to realize a light-emitting element in which a streak of stripes is difficult to visually recognize, and a lighting fixture including the light-emitting element. it can.
以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施してもよい。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited to the embodiments and examples described below, and the gist of the present invention and its equivalent scope. The present invention may be implemented with any changes without departing from the scope.
〔１．第一実施形態〕
図１及び図２はいずれも本発明の第一実施形態に係る発光素子を説明する図であって、図１は発光素子を模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示す発光素子を線１ａ−１ｂを含み出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
[1. First embodiment]
1 and 2 are views for explaining a light emitting device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the light emitting device, and FIG. 2 is a light emitting device shown in FIG. It is sectional drawing which shows typically the cross section which cut | disconnected the element | device by the surface perpendicular | vertical with respect to the light emission
図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る発光素子１０は、矩形の平板状の構造を有する素子であり、両面発光型の有機ＥＬ素子１４０を備える。有機ＥＬ素子１４０は、少なくとも第一の電極層１４１、発光層１４２及び第二の電極層１４３をこの順に備える。また、本実施形態では、第一の電極層１４１及び第二の電極層１４３がいずれも透明電極層となっている。このため、発光層１４２で生じた光は、第一の電極層１４１及び第二の電極層１４３をそれぞれ透過して、表面１４４及び１４５を通って外へと発せられるようになっている。したがって、以下の説明においては、表面１４４及び１４５を「発光面」ということがある。
As shown in FIG. 1, the
有機ＥＬ素子１４０の少なくとも一方の発光面１４４には、本発明に係る構造層として出光面構造層１００が設けられている。本実施形態では、出光面構造層１００は発光面１４４に接するように直接に設けられている。ただし、出光面構造層１００は、例えば接着層、光拡散層等の層を介して、発光面１４４に間接的に設けられていてもよい。
At least one
さらに、本実施形態の発光素子１０は、上述した部材以外にも構成要素を備えていてもよい。本実施形態では、有機ＥＬ素子１４０の図中下側の発光面１４５に封止基材１５１が設けられているものとする。
Furthermore, the
したがって、発光素子１０は、封止基材１５１、有機ＥＬ素子１４０及び出光面構造層１００をこの順に備え、出光面構造層１００の有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｕを通って光が出射し、また、封止基材１５１における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｄを通って光が射出しうるようになっている。なお、前記の表面１０Ｕ及び１０Ｄは発光素子１０の最も外側に位置し、この表面１０Ｕ及び１０Ｄを通って発光素子１０の外部へ光が出光することになるため、表面１０Ｕ及び１０Ｄを「出光面」と呼ぶことがある。
Therefore, the
〔１−１．有機ＥＬ素子〕
例えば有機ＥＬ素子１４０として例示するように、有機ＥＬ素子は、通常、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極層から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える。
[1-1. Organic EL device]
For example, as exemplified as the
有機ＥＬ素子は、基板上に有機ＥＬ素子を構成する電極層、発光層等の層を形成し、さらにそれらの層を覆う封止部材を設け、基板と封止部材で発光層等の層を封止した構成とされるのが一般的である。 An organic EL element forms layers such as an electrode layer and a light emitting layer constituting the organic EL element on a substrate, and further provides a sealing member that covers those layers, and a layer such as a light emitting layer is formed between the substrate and the sealing member. Generally, a sealed configuration is used.
発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択することができる。発光層中の発光材料は１種類に限らず、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、発光層は１層に限られず、光源としての用途に適合すべく、一種類の層単独又は複数種類の層の組み合わせとしてもよい。これにより、白色又はそれに近い色の光を発光するものとしうる。 As a light emitting layer, it does not specifically limit but a known thing can be selected suitably. The light emitting material in the light emitting layer is not limited to one type, and two or more types may be used in combination at any ratio. Further, the light emitting layer is not limited to a single layer, and may be a single type of layer or a combination of a plurality of types of layers in order to suit the use as a light source. Thereby, light of white or a color close thereto can be emitted.
本発明に係る有機ＥＬ素子の電極層は、いずれも透明な材料により形成されている透明電極層である。ここで「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。例えば、発光素子１０が全体として後述する所望の全光線透過率を有する程度に高い光線透過率を有する電極層を、透明電極層として用いてもよい。このように高い透明性を有する透明電極層を備えることにより、発光層で発生した光の取出効率を向上でき、また、発光素子を通じて向こう側を明瞭に見通すことができる。なお、透明電極層の材料は１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに透明電極層は１層のみを備える単層構造の層であってもよく、２層以上の層を備える複層構造の層であってもよい。
The electrode layers of the organic EL element according to the present invention are all transparent electrode layers formed of a transparent material. Here, “transparent” means having a light transmittance of a degree suitable for use in an optical member. For example, an electrode layer having such a high light transmittance that the light-emitting
有機ＥＬ素子１４０は、電極層１４１と電極層１４３との間に、発光層１４２に加えて、例えばホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層等の他の層（図示せず。）をさらに有していてもよい。また、有機ＥＬ素子１４０はさらに、電極層１４１及び１４３に通電するための配線、発光層１４２の封止のための周辺構造等の任意の構成要素を備えていてもよい。
In addition to the
電極層及びその間に設ける層を構成する材料としては、特に限定されないが、具体例として下記のものを挙げることができる。
透明電極層の材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としては、例えば、スターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としては、例えば、トリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としては、例えば、トリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としては、例えば、テトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体等を挙げることができる。
青色発光層のホスト材料としては、例えば、アントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としては、例えば、ペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としては、例えば、ユーロピウム錯体等を挙げることができる。
電子輸送層の材料としては、例えば、アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
反射電極層の材料としては、例えば、フッ化リチウムおよびアルミニウムをそれぞれ用い、これらを順次真空成膜により積層させたもの等を挙げることができる。
Although it does not specifically limit as a material which comprises an electrode layer and the layer provided in between, The following can be mentioned as a specific example.
Examples of the material for the transparent electrode layer include ITO (indium tin oxide).
Examples of the material for the hole injection layer include a starburst aromatic diamine compound.
Examples of the material for the hole transport layer include a triphenyldiamine derivative.
As a host material of a yellow light emitting layer, a triphenyldiamine derivative etc. can be mentioned, for example, As a dopant material of a yellow light emitting layer, a tetracene derivative etc. can be mentioned, for example.
Examples of the material for the green light emitting layer include pyrazoline derivatives.
Examples of the host material for the blue light emitting layer include anthracene derivatives and the like, and examples of the dopant material for the blue light emitting layer include perylene derivatives.
Examples of the material for the red light emitting layer include a europium complex.
Examples of the material for the electron transport layer include an aluminum quinoline complex (Alq).
As a material of the reflective electrode layer, for example, lithium fluoride and aluminum can be used, which are sequentially laminated by vacuum film formation.
上記のもの又はその他の発光層を適宜組み合わせて積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層としてもよい。補色関係の組み合わせは、例えば、黄／青、又は緑／青／赤等としてもよい。 The above-described or other light-emitting layers may be combined as appropriate to form a light-emitting layer that generates a light emission color having a complementary color relationship, which is referred to as a stacked type or a tandem type. The combination of complementary colors may be, for example, yellow / blue or green / blue / red.
〔１−２．出光面構造層〕
出光面構造層１００は、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４に設けられた層であり、この出光面構造層１００の有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面が、出光面１０Ｕである。出光面１０Ｕは発光素子１０の最表面に露出した面であり、発光素子１０としての出光面、即ち、発光素子１０から素子外部に光が出光する際の出光面である。
[1-2. (Light emitting surface structure layer)
The light emitting
出光面１０Ｕは、巨視的に見ると、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４に対して平行な面であり、発光素子１０の主面に対して平行である。しかし、出光面１０Ｕは、微視的に見ると、凹凸構造を有するため、凹部又は凸部の表面に相当する部分は発光面１４４に対して非平行な角度をなしうる。そこで、以下の説明において、出光面に対して平行又は垂直であるとは、別に断らない限り、凹部又は凸部を無視して巨視的に見た出光面に対して平行又は垂直であることをいう。また、発光素子１０は、別に断らない限り、出光面１０Ｕが水平方向に対して平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
さらに、構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲、例えば±５°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。また、ある方向に「沿って」とは、別に断らない限り、ある方向に「平行に」という意味である。
When viewed macroscopically, the
Further, the fact that the component is “parallel” or “vertical” may include an error within a range that does not impair the effects of the present invention, for example, ± 5 °. Further, “along” in a certain direction means “in parallel” in a certain direction unless otherwise specified.
出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を含む複層体１１０と、基板としての支持基板１３１と、複層体１１０及び支持基板１３１を接着する接着層１２１とを備える。
凹凸構造層１１１は、発光素子１０の上面（即ち発光素子１０の出光面側の最外層）に位置する層である。この凹凸構造層１１１は、第一の条列１１３、第二の条列１１４、第三の条列１１５及び第四の条列１１６を含む凹凸構造を有する。ここで、「条列」とは、ある一定の方向にある長さだけ連続して延在する複数列の凹部又は凸部の群のことを意味する。したがって、条列が延在する方向とは、当該条列に含まれる凹部又は凸部が延在する方向のことを意味する。条列には、例えば溝状に形成された凹部のみが含まれていてもよく、例えば畝状に形成された凸部のみが含まれていてもよく、これらの組み合わせが含まれていてもよい。本実施形態では、第一〜第四の条列１１３〜１１６は、いずれも周囲よりも相対的に突出した凸部からなっている。このため、前記の第一〜第四の条列１１３〜１１６の間の位置には、相対的に窪んだ凹部１１７が存在する。本実施形態の凹凸構造層１１１においては、凸部からなる第一〜第四の条列１１３〜１１６と凹部１１７とが凹凸構造に含まれていて、当該凹凸構造によって出向面１０Ｕが規定されている。
The light exit
The
なお、本明細書においては、図面は模式的な図示であるため、出光面１０Ｕ上に示す第一〜第四の条列１１３〜１１６に含まれる凸部の数は僅かな個数だけであるが、実際の発光素子においては、一枚の発光素子の出光面１０Ｕに、これよりも遥かに多い数の凸部を設けてもよい。
In addition, in this specification, since drawing is typical illustration, the number of the convex parts contained in the 1st-4th row | line | columns 113-116 shown on the
（凹凸構造の説明）
以下、出光面１０Ｕの凹凸構造について、図面を参照して詳細に説明する。
図３〜図７は、本発明の第一実施形態に係る発光素子１０の出光面１０Ｕを、発光素子１０の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す平面図である。また、図８は、本発明の第一実施形態に係る凹凸構造層１１１の一部を、図３の線３ａを含み出光面１０Ｕに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。なお、図３において線３ａは、第三の条列１１５と第四の条列１１６とが交わる地点Ｘ及び凹部１１７を通り、第一の条列１１３が延在する方向に対して平行な線である。また、図４では第一の条列１１３に斜線を付して示し、図５では第二の条列１１４に斜線を付して示し、図６では第三の条列１１５に斜線を付して示し、図７では第四の条列１１６に斜線を付して示す。さらに、以下の説明において、別に断らない限り、「厚み方向」とは発光素子１０の厚み方向を表す。
(Description of uneven structure)
Hereinafter, the uneven structure of the
3 to 7 are plan views schematically showing an enlarged view of the
図３に示すように、出光面構造層１００は、出光面１０Ｕに、出光面１０Ｕに平行な方向に延在する４群の条列、すなわち、第一の条列１１３、第二の条列１１４、第三の条列１１５および第四の条列１１６を有する。第一の条列１１３、第二の条列１１４、第三の条列１１５および第四の条列１１６は、いずれも出光面１０Ｕに平行な方向に延在する。ただし、第一の条列１１３、第二の条列１１４、第三の条列１１５および第四の条列１１６が延在する方向は、互いに平行ではなく、交差している。すなわち、第一の条列１１３が延在する方向を第一の方向とした場合、第二の条列１１４は第一の方向と交差する第二の方向に延在し、第三の条列１１５は第一の方向及び第二の方向に交差する第三の方向に延在し、第四の条列１１６は第一の方向、第二の方向及び第三の方向に交差する第四の方向に延在するようになっている。
As shown in FIG. 3, the light-emitting
このように、３方向以上の異なる方向に延在する条列１１３〜１１６が設けられていることにより、本実施形態の発光素子１０では、出光面１０Ｕを見ても条列１１３〜１１６のスジが視認され難くすることができる。このように第一〜第四の条列１１３〜１１６の視認を防止できる理由は必ずしも定かではないが、本発明者の検討によれば、次の理由によるものと推察される。
As described above, since the
従来の発光素子では、条列を有する凹凸構造を設ける場合でも、条列は１群又は２群だけ設けることが多かった。条列が１群又は２群であると、厚み方向から見た場合の出光面の面形状の規則性が高くなる。このため、高い規則性に応じて出光面での反射光の見え方にも一定の規則性が生じ、この規則性が条列のスジが見える原因となっていたと考えられる。また、従来のように出光面の面形状の規則性が高いと、条列の斜面部の周期的構造に起因して干渉及び回折が生じ、これらの干渉及び回折によって光が強められたり弱められたりすることも、条列のスジが見える一因であったと考えられる。これに対し、発光素子１０のように、３方向以上の異なる方向に延在する条列１１３〜１１６を設ければ、出光面１０Ｕの面形状の規則性が低くなるので、第一〜第四の条列１１３〜１１６がスジとして視認されることを抑制できるものと推察される。
In the conventional light emitting element, even when the uneven structure having the rows is provided, the rows are often provided only in one group or two groups. When the row is the first group or the second group, the regularity of the surface shape of the light emitting surface when viewed from the thickness direction becomes high. For this reason, it is considered that a certain regularity occurs in the way the reflected light is seen on the light exit surface according to the high regularity, and this regularity causes the streak of the line to be seen. In addition, when the regularity of the surface shape of the light exit surface is high as in the conventional case, interference and diffraction occur due to the periodic structure of the slope portion of the row, and light is strengthened or weakened by these interference and diffraction. It is thought that this was also one of the reasons for seeing streak lines. On the other hand, if the
また、従来の凹凸構造を有する発光素子では、観察者が発光素子を見る方位角が変わると、発光素子の出光面の色及び明るさ等の見え方も変化するため、使用者の位置により発光素子の見え方が大きく変動することがあった。これに対し、３方向以上の異なる方向に延在する条列１１３〜１１６が設けられていることにより、本実施形態の発光素子１０では、通常、観察者が発光素子を見る方位角による見え方の変動を抑制することも可能である。このように観察者が発光素子を見る方位角による見え方の変動を小さくできる理由は定かではないが、本発明者の検討によれば、次の理由によるものと推察される。
In addition, in the conventional light emitting element having a concavo-convex structure, when the azimuth angle at which the observer views the light emitting element changes, the appearance of the light emitting surface of the light emitting element, such as the color and brightness, also changes. The appearance of the element sometimes fluctuated greatly. On the other hand, by providing the
従来の発光素子では、前記のように、直交する面内の１方向又は２方向のみに沿って凹凸を設けることが多かったため、観察する方位角に応じて、当該方位角において観察される光学特性（輝度、色味等）が大きく異なり、方位角による見え方の変動が大きくなっていたものと考えられる。これに対し、本実施形態のように３方向以上の異なる方向に延在する条列１１３〜１１６を出光面１０Ｕに設けると、出光面１０Ｕの凹凸構造の規則性が低くなり、どの方位角から観察しても光学特性があまり異ならなくなるので、方位角による見え方が均一化するものと推察される。また、条列１１３〜１１６の数が増えると、当該条列１１３〜１１６により従来よりも多くの光が拡散されるので、このような光拡散も、方位角による見え方の変動を小さくできる要因のひとつと推察される。
In the conventional light emitting device, as described above, since the unevenness is often provided only along one or two directions in the orthogonal plane, the optical characteristics observed at the azimuth angle according to the azimuth angle to be observed. (Luminance, color, etc.) are greatly different, and it is thought that the change in appearance due to the azimuth angle is large. On the other hand, when the
また、出光面が平坦面部を有する場合、従来の発光素子では、平坦面部で反射する光の干渉により、出光面にムラが観察される場合があった。しかし、本実施形態のように３方向以上の異なる方向に延在する条列１１３〜１１６を出光面１０Ｕに設けると、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂによる干渉が分散化し、干渉によるムラの発現を抑制することができる。
In the case where the light exit surface has a flat surface portion, in the conventional light emitting device, unevenness may be observed on the light exit surface due to interference of light reflected by the flat surface portion. However, when the
条列１１３〜１１６が延在する各方向同士がなす角度は本発明の効果を著しく損なわない範囲であれば任意に設定してよい。具体的には、各条列１１３〜１１６が延在する方向が、通常４°以上、好ましくは１５°以上、より好ましくは２２．５°以上、また、通常１７６°以下、好ましくは１６５°以下、より好ましくは１５７．５°以下の角度をなすように交差していることが望ましい。これにより、４群の条列がある場合において、条列１１３〜１１６のスジを効果的に視認され難くできる。また、通常は、観察者が発光素子を見る方位角による見え方の変動を効果的に抑制できる。
また、ここでは、４群の条列の場合について述べたが、Ｎ群の条列（Ｎは３以上の整数を表す。）として、第ｍの条列が延在する方向を一般式で表すと、
１８０°／Ｎ×（ｍ−１）±１８０°／１．１Ｎの範囲が好ましく、
１８０°／Ｎ×（ｍ−１）±１８０°／１．５Ｎの範囲がより好ましく、
１８０°／Ｎ×（ｍ−１）±１８０°／２Ｎの範囲が特に好ましい。
なお、ここでｍは１以上Ｎ以下の整数を表す。また、前記一般式は、ある基準方向を角度０°とした場合に、当該基準方向と第ｍの条列が延在する方向とがなす角度を表す。
The angle formed by the directions in which the
Moreover, although the case of the 4th row was described here, the direction in which the mth row extends is expressed by a general formula as the Nth row (N represents an integer of 3 or more). When,
A range of 180 ° / N × (m−1) ± 180 ° / 1.1N is preferable,
The range of 180 ° / N × (m−1) ± 180 ° / 1.5N is more preferable,
A range of 180 ° / N × (m−1) ± 180 ° / 2N is particularly preferable.
Here, m represents an integer of 1 or more and N or less. The general formula represents an angle formed by the reference direction and a direction in which the m-th row extends when a certain reference direction is set to an angle of 0 °.
本実施形態では、図４に示すように、第一の条列１１３が、出光面１０Ｕに平行な第一の方向Ｄｉに延在するように形成されている。また、図５に示すように、第二の条列１１４は、第一の条列１１３が延在する第一の方向Ｄｉに対して角度θ１をなす第二の方向Ｄiiに延在するように形成されている。また、図６に示すように、第三の条列１１５は、第一の条列１１３が延在する第一の方向Ｄｉに対して角度θ２をなす第三の方向Ｄiiiに延在するように形成されている。さらに、図７に示すように、第四の条列１１６は、第一の条１１３が延在する第一の方向Ｄｉに対して角度θ３をなす第四の方向Ｄivに延在するように形成されている。前記の角度θ１〜θ３はいずれも０°より大きく１８０°未満であればよいが、条列１１３〜１１６のスジを効果的に視認され難くし、また、観察者が発光素子を見る方位角による見え方の変動を効果的に抑制する観点から通常は４°以上１７６°未満である。ただし、角度θ１〜θ３は互いに相違しており、前記のように４°以上異なる角度であることが好ましい。本実施形態では、θ１は９０°、θ２は４５°、θ３は１３５°に設定されているものとする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
第一〜第四の条列１１３〜１１６を、当該条列１１３〜１１６が延在する方向に対して直交する平面で切った断面の形状は、例えば矩形、半円状などでもよいが、型抜き性がよく条列１１３〜１１６の成形が容易であること、目的とする光学特性が斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの角度に強く依存する観点から、三角形以上の多角形であることが好ましい。ここで目的とする光学特性が斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの角度に強く依存するとは、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの角度が４５°近傍であると集光しやすい、５５°以上だと素子からの発光の色味を均一にしやすい、と言った意味である。中でも、条列１１３〜１１６を欠け難くして凹凸構造層１１１の耐久性を高める観点から、四角形以上の多角形であることが好ましい。ここで、条列の断面の形状とは、前記の条列の断面における、条列を構成する凹部又は凸部（本実施形態では、凸部）の形状のことを意味する。
The shape of the cross section obtained by cutting the first to
本実施形態では、図８に示すように、第一〜第四の条列１１３〜１１６を当該条列１１３〜１１６が延在する方向に対して直交する平面で切った断面の形状は、いずれも四角形である台形（具体的には等脚台形）となっている。したがって、図３に示すように、第一〜第四の条列１１３〜１１６はいずれも最突出部として平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕを有し、この平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕは、前記の台形の上底に相当する。また、第一〜第四の条列１１３〜１１６は、台形の互いに平行でない対辺に相当する一対の斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓを有し、前記の平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕは前記の斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓに挟み込まれるようになっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the shape of the cross section obtained by cutting the first to
ここで「斜面部」とは、出光面１０Ｕに対して傾斜した面であり、すなわち、出光面１０Ｕに対して平行でない角度をなす面である。また、斜面部の角度とは出光面１０Ｕに対して斜面部がなす角度である。他方、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕは、出光面１０Ｕに対して平行で平坦な面となっている。平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕは、前述のように、凹凸構造の耐久性を高める効果をもち、また、例えば、有機ＥＬ素子１４０から発光し、空気中に取り出されまで反射を繰り返す光を多様な方向に反射させることで、光取出効率を高めるなどの効果がある。また、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓでは、有機ＥＬ素子１４０が発する光のうち、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕでは取り出せなかった光を外部へと取り出すことができるため、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓを設けることにより発光素子１０の光取出効率を向上させることができる。
Here, the “slope portion” is a surface that is inclined with respect to the
上述したように、第一〜第四の条列１１３〜１１６にはそれぞれ複数本の凸部が含まれ、また、これらの凸部はそれぞれ所定の間隔を空けて設けられている。このため、条列１１３〜１１６同士の間には、周囲よりも相対的に窪んだ凹部１１７が存在している。すなわち、出光面１０Ｕには、複数の凹部１１７が設けられ、各凹部１１７は条列１１３〜１１６に隔てられて離散的に形成されている。
図８に示すように、凹部１１７の底は、出光面１０Ｕに対して平行で平坦な面である平坦面部１１７Ｂとなっている。仮に塵及び破片が凹部１１７にたまると光取出効率の低下及び輝点の発生などを生じる可能性があるが、凹部１１７の底が平坦な平坦面部１１７Ｂとなっていることにより、凹部１１７に塵及び破片等を溜まり難くすることができる。
As described above, each of the first to
As shown in FIG. 8, the bottom of the
図９は、本発明の第一実施形態に係る発光素子１０の出光面１０Ｕの斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓを、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して垂直な方向に、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行な平面９０１へと投影した様子を模式的に示す投影図である。なお、本実施形態では、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して垂直な方向は、出光面１０Ｕに対して垂直な方向、及び、発光素子１０の厚み方向に対して平行な方向に一致する。また、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行な平面９０１は、出光面１０Ｕに対して平行な平面となる。ただし、前記の平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行な平面９０１は、発光素子１０が有する平面ではなく、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの投影面積を測定するために設定される投影平面である。また、図９において、発光素子１０の出光面１０Ｕの斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓを、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して垂直な方向に、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行な平面９０１へと投影した投影像９０２には斜線を付して示す。
FIG. 9 shows
図９に示すように、本実施形態の発光素子１０において、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓを、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して垂直な方向に、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行な平面９０１へと投影して形成される投影面積が、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの合計面積の、通常０．１倍以下、好ましくは０．０５倍以下、より好ましくは０．０１倍以下である。また、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの合計面積に対する斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの投影面積の比の下限は、通常０．０００１倍以上、好ましくは０．０００５倍以上、より好ましくは０．００１倍以上である。
As shown in FIG. 9, in the
これにより、発光素子１０の向こう側を見通せるようになる。従来の片面発光型の発光素子に設けられる凹凸構造を両面発光型の発光素子に適用した場合、通常は斜面部の割合が大きくなることによりヘイズが大きくなり、発光素子の向こう側を見通せなくなる。これに対し、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの合計面積に対する斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの投影面積の割合を前記の範囲に収めると、出光面１０Ｕに対して垂直な方向から見た場合の凹凸構造によるヘイズの向上を抑制できる。したがって、本実施形態の発光素子１０によれば、凹凸構造を有しながらもヘイズの上昇を抑制できるので、シースルーを損なわないようになっている。
Thereby, the other side of the
さらに、図８に示すように、出光面１０Ｕにおける平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈの最大値は、好ましくは２２μｍ以下であり、２１．５μｍ以下もしくは２１．０μｍ以下としてもよい。なお、下限は、通常０．１μｍ以上であり、０．１５μｍ以上もしくは０．２μｍ以上としてもよい。ここで、高低差とは、厚み方向における距離をいう。したがって、本実施形態における平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕと平坦面部１１７Ｂとの高低差Ｈは、第一〜第四の条列１１３〜１１６に含まれる凸部の高さのことを意味し、凹部１１７の深さのことを意味する。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the maximum value of the height difference H between the
平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈの最大値をこのような範囲に収めることにより、出光面１０Ｕの法線方向に対して傾斜した方向（斜め方向）から見た場合にも発光素子１０の向こう側を見通すことができるようになる。斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの面積割合が大きいと、斜め方向から出光面１０Ｕを見た場合のヘイズが大きくなる傾向がある。これに対し、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの合計面積（全面積）に対する斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの投影面積の割合が前記の範囲に収まり、且つ、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈの最大値が前記の範囲に収まることにより、斜め方向から見た場合のヘイズの向上を抑制できるので、斜め方向から発光素子１０を見た場合でもシースルーを損なわないようにできる。
By keeping the maximum value of the height difference H of the
図８に示すように、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓは、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して、通常８０°以上、好ましくは８１°以上、より好ましくは８２°以上、また、通常９０°未満、好ましくは８９°以下、より好ましくは８８°以下の傾斜角度φで傾斜していることが好ましい。すなわち、斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓはいずれも平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂに対して平行でない面であるが、これらの斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓと平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂとがなす角度φが前記の範囲に収まることが好ましい。このように斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの傾斜角度φが大きいことにより、光の取出効率を安定して高めることができる。また、傾斜角度φが小さい場合と比べ、傾斜角度φが大きいと斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓ一つあたりの前記投影面積を小さくできるので、出光面１０Ｕに対して垂直な厚み方向から見た場合に発光素子１０の向こう側をより明瞭に見通しやすくなる。出光面１０Ｕに対して垂直な厚み方向は発光素子１０の正面方向に当たり、通常はこの正面方向から発光素子１０の向こう側を見通す頻度が高いと想定されるため、前記の利点は実用上、有用である。
As shown in FIG. 8, the
また、本実施形態では、全ての斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの傾斜角度φは、同じ大きさに設定されているが、特に限定されず異なっていてもよい。
Moreover, in this embodiment, although inclination-angle (phi) of all the
凹凸構造層１１１の厚みＴは、前記の平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈの最大値との関係で、適切な範囲することが好ましい。例えば、凹凸構造層１１１の材料として、凹凸構造層１１１の耐久性の維持に有利な硬質の材料を用いた場合、凹凸構造層１１１の厚みＴを薄くしたほうが発光素子１０の可撓性を高めることが可能となり、発光素子１０の製造工程における凹凸構造層１１１の取り扱いが容易となるので、好ましい。具体的には、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈの最大値と凹凸構造層１１１の厚みＴとの差は、０〜３０μｍであることが好ましい。
The thickness T of the concavo-
第一〜第四の条列１１３〜１１６において、それぞれの条列１１３〜１１６に含まれる凹部又は凸部の幅Ｗ、ピッチＰなどの寸法は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。例えば、幅Ｗは、通常１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上であり、通常６０μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。さらに、ピッチＰは、通常０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上であり、通常２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。
In the first to
第一〜第四の条列１１３〜１１６に含まれる凹部又は凸部それぞれにおいて、高さ（即ち、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差）Ｈ、幅Ｗ、ピッチＰなどの寸法は、一定であってもよく、例えば延在方向の位置に応じて変化してもよい。本実施形態では、いずれの条列１１３〜１１６でも、凸部の寸法は延在方向において一定であるものとする。
また、同じ条列１１３〜１１６に含まれる凹部又は凸部の寸法は、同じでもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、同じ条列１１３〜１１６に含まれる凸部の寸法は、いずれも一定であるものとする。
さらに、異なる条列１１３〜１１６に含まれる凹部又は凸部の寸法は、同じでもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、いずれの条列１１３〜１１６においても、凸部の高さＨ及び幅Ｗは一定である。ピッチＰは、第一の条列１１３と第二の条列１１４とが交差する地点を、いずれの第三の条列１１５及び第四の条列１１６も通るように、寸法が調整されている。このため、凹部１１７を厚み方向から見た形状は、いずれの凹部１１７においても同一の形状であり、どの凹部１１７においても底の平坦面部１１７Ｂは三角形になっている。
In each of the concave portions or the convex portions included in the first to
Moreover, the dimension of the recessed part or convex part contained in the same row | line | column 113-116 may be the same, and may differ. In the present embodiment, the dimensions of the convex portions included in the
Furthermore, the dimension of the recessed part or convex part contained in different rows 113-116 may be the same, and may differ. In this embodiment, the height H and the width W of the convex portions are constant in any of the
（複層体の材料の説明）
出光面構造層１００は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層１００を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。本実施形態では、図１に示すように、出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを組み合わせた複層体１１０を含むようになっているものとする。これにより、性能の高い出光面構造層１００を容易に得ることができる。
(Description of the material of the multilayer)
The light exit
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２は、通常、透明樹脂を含む樹脂組成物により形成する。ここで透明樹脂が「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。本実施形態においては、出光面構造層１００を構成する各層が、光学部材に用いるのに適した光線透過率を有するものとしてもよく、例えば出光面構造層１００全体として８０％以上の全光線透過率を有するものとしてもよい。
The concavo-
透明樹脂は、特に限定されず、透明な層を形成することができる各種の樹脂を用いてもよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを挙げることができる。なかでも熱可塑性樹脂は熱による変形が容易であるため、また紫外線硬化性樹脂は硬化性が高く効率が良いため、凹凸構造層１１１の効率的な形成が可能となり、それぞれ好ましい。
The transparent resin is not particularly limited, and various resins that can form a transparent layer may be used. Examples thereof include a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, and an electron beam curable resin. Among these, thermoplastic resins are preferable because they can be easily deformed by heat, and ultraviolet curable resins have high curability and high efficiency, so that the
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系、ポリアクリレート系、シクロオレフィンポリマー系等の樹脂を挙げることができる。また、紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エン／チオール系、イソシアネート系等の樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂としては、複数個の重合性官能基を有するものを好ましく用いることができる。なお、前記の樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 Examples of the thermoplastic resin include polyester-based, polyacrylate-based, and cycloolefin polymer-based resins. In addition, examples of the ultraviolet curable resin include epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, ene / thiol resins, isocyanate resins, and the like. As these resins, those having a plurality of polymerizable functional groups can be preferably used. In addition, the said resin may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
なかでも、複層体１１０を構成する凹凸構造層１１１の材料としては、出光面１０Ｕの凹凸構造を形成しやすく且つ凹凸構造の耐擦傷性を得やすいという観点から、硬化時の硬度が高い材料が好ましい。具体的には、７μｍの膜厚の樹脂層を基材上に凹凸構造が無い状態で形成した際に、鉛筆硬度でＨＢ以上になるような材料が好ましく、Ｈ以上になる材料がさらに好ましく、２Ｈ以上になる材料がより好ましい。一方、基材フィルム層１１２の材料としては、凹凸構造層１１１の形成に際しての取り扱い、並びに、複層体１１０を成形した後の複層体１１０の取り扱いを容易とするために、ある程度の柔軟性があるものが好ましい。このような材料を組み合わせることにより、取り扱いが容易で且つ耐久性に優れる複層体１１０を得ることができ、その結果、高性能の発光素子１０を容易に製造することができる。
Among them, as the material of the concavo-
このような材料の組み合わせは、それぞれの材料を構成する樹脂として、上に例示した透明樹脂を適宜選択することにより得ることができる。具体的には、凹凸構造層１１１の材料を構成する透明樹脂として、例えばアクリレート等の紫外線硬化性樹脂を用い、一方、基材フィルム層１１２の材料を構成する透明樹脂として、例えば脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（例えば、日本ゼオン社製のゼオノアフィルム等）や、ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
Such a combination of materials can be obtained by appropriately selecting the transparent resin exemplified above as the resin constituting each material. Specifically, as the transparent resin constituting the material of the concavo-
本実施形態のように、出光面構造層１００が凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを含む場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率はできるだけ近くする態様としてもよい。この場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率差は、好ましくは０．１以内、さらに好ましくは０．０５以内である。
When the light-emitting
凹凸構造層１１１、基材フィルム層１１２等の出光面構造層１００の構成要素となる層の材料として、シースルー性を阻害しない範囲で、光拡散性のある材料を用いてもよい。これにより、シースルー性を維持しつつ、出光面構造層１００を透過する光を拡散させることができ、観察角度による色味の変化を更に低減することができる。
As a material of a layer that is a constituent element of the light exit
光拡散性のある材料としては、例えば、粒子を含んだ材料、２種類以上の樹脂を混ぜ合わせて光を拡散させるアロイ樹脂、等を挙げることができる。なかでも、光拡散性を容易に調節できるという観点から、粒子を含んだ材料が好ましく、特に粒子を含んだ樹脂組成物が特に好ましい。 Examples of the light diffusing material include a material containing particles, and an alloy resin that diffuses light by mixing two or more kinds of resins. Among these, from the viewpoint that the light diffusibility can be easily adjusted, a material including particles is preferable, and a resin composition including particles is particularly preferable.
粒子は、透明であってもよく、不透明であってもよい。粒子の材料としては、例えば、金属及び金属化合物、並びに樹脂等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、金属の酸化物及び窒化物を挙げることができる。金属及び金属化合物の具体例を挙げると、銀、アルミのような反射率が高い金属；酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化ジルコニウム、窒化珪素、錫添加酸化インジウム、酸化チタン等の金属化合物；などを挙げることができる。一方、樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。なお、粒子の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。 The particles may be transparent or opaque. Examples of the material of the particles include metals and metal compounds, and resins. Examples of the metal compound include metal oxides and nitrides. Specific examples of metals and metal compounds include metals having high reflectivity such as silver and aluminum; metal compounds such as silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon nitride, tin-added indium oxide, and titanium oxide. be able to. On the other hand, examples of the resin include methacrylic resin, polyurethane resin, and silicone resin. In addition, the particle | grain material may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
粒子の形状は、例えば、球状、円柱状、針状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状等の形状とすることができる。
粒子の粒径は、好ましくは０．１μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。ここで粒径とは、体積基準の粒子量を、粒子径を横軸にして積算した積算分布における５０％粒子径のことである。粒径が大きいほど、所望の効果を得るために必要な粒子の含有割合は多くなり、粒径が小さいほど、含有量は少なくてすむ。したがって、粒径が小さいほど、観察角度による色味の変化の低減、及び光取り出し効率の向上等の所望の効果を、少ない粒子で得ることができる。なお、粒径は、粒子の形状が球状以外である場合には、その同等体積の球の直径を粒径とする。
The shape of the particles can be, for example, a spherical shape, a cylindrical shape, a needle shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a pyramid shape, a conical shape, a star shape, or the like.
The particle diameter of the particles is preferably 0.1 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. Here, the particle diameter is a 50% particle diameter in an integrated distribution obtained by integrating the volume-based particle amount with the particle diameter as the horizontal axis. The larger the particle size, the larger the content ratio of particles necessary for obtaining the desired effect, and the smaller the particle size, the smaller the content. Therefore, as the particle size is smaller, desired effects such as a reduction in change in color depending on the observation angle and an improvement in light extraction efficiency can be obtained with fewer particles. When the particle shape is other than spherical, the diameter of the sphere having the same volume is used as the particle size.
粒子が透明な粒子であり、且つ粒子が透明樹脂中に含まれる場合において、粒子の屈折率と透明樹脂の屈折率との差が、０．０５〜０．５であることが好ましく、０．０７〜０．５であることがより好ましい。ここで、粒子及び透明樹脂の屈折率は、どちらがより大きくてもよい。粒子と透明樹脂の屈折率が近すぎると拡散効果が得られず色味ムラは抑制され難くなる可能性があり、逆に差が大きすぎると拡散が大きくなり色味ムラは抑制されるが光取出効果が低減する可能性がある。 In the case where the particles are transparent particles and the particles are contained in the transparent resin, the difference between the refractive index of the particles and the refractive index of the transparent resin is preferably 0.05 to 0.5. More preferably, it is 07-0.5. Here, either the particle or the refractive index of the transparent resin may be larger. If the refractive index of the particles and the transparent resin is too close, the diffusion effect cannot be obtained and the color unevenness may be difficult to be suppressed. Conversely, if the difference is too large, the diffusion becomes large and the color unevenness is suppressed, but light Extraction effect may be reduced.
粒子の含有割合は、粒子を含む層の全量中における体積割合で、１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、また、８０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。粒子の含有割合をかかる下限以上とすることにより、観察角度による色味の変化の低減等の所望の効果を得ることができる。また、かかる上限以下とすることにより、粒子の凝集を防止し、粒子を安定して分散させることができる。 The content ratio of the particles is a volume ratio in the total amount of the layer containing the particles, preferably 1% or more, more preferably 5% or more, 80% or less, and more preferably 50% or less. By setting the content ratio of the particles to be equal to or higher than the lower limit, desired effects such as reduction of a change in color depending on the observation angle can be obtained. Moreover, by setting it as this upper limit or less, aggregation of particle | grains can be prevented and particle | grains can be disperse | distributed stably.
さらに、樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含んでいてもよい。当該任意の成分としては、例えば、フェノール系、アミン系等の劣化防止剤；界面活性剤系、シロキサン系等の帯電防止剤；トリアゾール系、２−ヒドロキシベンゾフェノン系等の耐光剤；などの添加剤を挙げることができる。 Furthermore, the resin composition may contain arbitrary components as necessary. Examples of the optional component include additives such as phenol-based and amine-based degradation inhibitors; surfactant-based, siloxane-based antistatic agents; triazole-based, 2-hydroxybenzophenone-based light-resistant agents; Can be mentioned.
凹凸構造層１１１の厚さＴは、特に限定されないが、１μｍ〜７０μｍであることが好ましい。本実施形態では、凹凸構造層１１１の厚さＴとは、凹凸構造が形成されていない基材フィルム層１１２側の面と、凹凸構造の平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕとの距離のことである。
また、基材フィルム層１１２の厚さは、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
The thickness T of the
Moreover, it is preferable that the thickness of the
（支持基板）
本実施形態の発光素子１０は、有機ＥＬ素子１４０と複層体１１０との間に、支持基板１３１を備える。支持基板１３１を備えることにより、発光素子１０に、たわみを抑制する剛性を与えることができる。また、支持基板１３１として、有機ＥＬ素子１４０を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機ＥＬ素子１４０を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、発光素子１０の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。
(Support substrate)
The
支持基板１３１を構成する材料としては、通常、透明な材料を用いる。その材料としては、例えば、ガラス、樹脂などが挙げられる。なお、支持基板１３１の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
支持基板１３１の屈折率は、特に制限されないが、１．４〜２．０とすることが好ましい。
支持基板１３１の厚さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。
As a material constituting the
The refractive index of the
The thickness of the
（接着層）
本実施形態の発光素子１０は、複層体１１０と支持基板１３１との間に接着層１２１を備える。接着層１２１は、複層体１１０の基材フィルム層１１２と支持基板１３１との間に介在して、これらの２層を接着する層である。
接着層１２１の材料である接着剤は、狭義の接着剤（２３℃における剪断貯蔵弾性率が１〜５００ＭＰａであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤）のみならず、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満である粘着剤をも包含する。具体的には、支持基板１３１あるいは基材フィルム層１１２に近い屈折率を有し、且つ透明であるものを適宜用いうる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
(Adhesive layer)
The
The adhesive that is the material of the
（封止基材）
本実施形態の発光素子１０は、発光面１４５に封止基材１５１を備える。封止基材１５１は、発光面１４５に直接接するように設けてもよい。また、発光面１４５と封止基材１５１との間に、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
(Sealing substrate)
The
封止基材１５１としては、有機ＥＬ素子１４０を封止でき、発光面１４５から発せられる光を透過させる任意の部材を用いうる。例えば、支持基材１３１と同様の部材を用いうる。
As the sealing
（製造方法）
発光素子１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、支持基板１３１の一方の面に有機ＥＬ素子１４０を構成する各層を積層し、その後又はその前に、支持基板１３１の他方の面に凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０を、接着層１２１を介して貼付することにより製造してもよい。
(Production method)
Although the manufacturing method of the
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０の製造は、例えば、所望の形状を有する金型等の型を用意し、この型を、凹凸構造層１１１を形成する材料の層に転写することにより行ってもよい。より具体的な方法としては、例えば、
（方法１）基材フィルム層１１２を構成する樹脂組成物Ａの層及び凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂの層（凹凸構造はまだ形成されていない）を有する未加工複層体を用意し、かかる未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、凹凸構造を形成する方法；及び
（方法２）基材フィルム層１１２の上に、液体状態の樹脂組成物Ｂを塗布し、塗布された樹脂組成物Ｂの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Ｂを硬化させ、凹凸構造層１１１を形成する方法
などを挙げることができる。
For the production of the
(Method 1) An unprocessed multilayer having a layer of the resin composition A constituting the
方法１において、未加工複層体は、例えば樹脂組成物Ａ及び樹脂組成物Ｂを共押出する押出成形により得るようにしてもよい。未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、所望の表面形状を有する型を押し当てることにより、凹凸構造を形成することができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂組成物Ｂのガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ以上（Ｔｇ＋１００℃）以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５秒以上６００秒以下である。
In Method 1, the raw multilayer body may be obtained by, for example, extrusion molding in which the resin composition A and the resin composition B are coextruded. An uneven structure can be formed by pressing a mold having a desired surface shape onto the surface of the unprocessed multilayer body on the resin composition B side.
More specifically, a long raw multilayer body is continuously formed by extrusion molding, and the raw multilayer body is pressed with a transfer roll and a nip roll having a desired surface shape, thereby continuously. Manufacturing can be performed efficiently. The pinching pressure between the transfer roll and the nip roll is preferably several MPa to several tens of MPa. The temperature at the time of transfer is preferably Tg or more (Tg + 100 ° C.) or less, where Tg is the glass transition temperature of the resin composition B. The contact time between the unprocessed multilayer body and the transfer roll can be adjusted by the film feed speed, that is, the roll rotation speed, and is preferably 5 seconds or more and 600 seconds or less.
方法２において、凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂとしては、紫外線等のエネルギー線により硬化しうる組成物を用いることが好ましい。かかる樹脂組成物Ｂを、基材フィルム層１１２上に塗布し、型を当てた状態で、塗布面の裏側（基材フィルムの、樹脂組成物Ｂを塗布した面とは反対側）に位置する光源から、紫外線等のエネルギー線を照射し、樹脂組成物Ｂを硬化させ、その後型を剥離することにより、樹脂組成物Ｂの塗膜を凹凸構造層１１１とし、複層体１１０を得ることができる。
In Method 2, as the resin composition B constituting the concavo-
（発光素子の主な利点）
本実施形態の発光素子１０は上述したように構成されているので、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられた光は、出光面構造層１００を透過して、出光面１０Ｕを通って取り出され、また、発光面１４５から発せられた光は封止基材１５１を透過して出光面１０Ｄを通って取り出される。
(Main advantages of light-emitting elements)
Since the
この際、出光面１０Ｕに、第一〜第四の条列１１３〜１１６及び凹部１１７を含む凹凸構造を有するので、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂから取り出せない光であっても斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓから取り出せるため、凹凸構造を有さない場合と比較して、出光面１０Ｕを通した光の取出効率を高めることができる。
At this time, since the
また、異なる方向に延在する３群以上の条列１１３〜１１６を含む凹凸構造を出光面１０Ｕに有することにより、発光素子１０を観察した場合に、第一〜第四の条列１１３〜１１６のスジが視認されることを防止でき、ひいては格子ムラを防止することができる。
Moreover, when the light-emitting
また、発光素子１０は、出光面１０Ｕに第一〜第四の条列１１３〜１１６を有しているため、通常は、観察者が発光素子を見る方位角による見え方の変動が小さい。
In addition, since the
これらの効果は、少なくとも３群の条列があれば奏されるが、より多くの条列がある方が顕著な効果が得られるものと考えられるので、条列を３群だけ設けるよりも、本実施形態のように４群以上の条列を有することが好ましい。また、条列の群の数を過度に多くしなくても十分な効果が得られることから、通常は８群以下の条列を有するようにしてもよい。 These effects can be achieved if there are at least three groups of rows, but it is considered that a remarkable effect can be obtained if there are more rows, so rather than providing only three groups of rows. It is preferable to have four or more rows as in the present embodiment. In addition, since a sufficient effect can be obtained without excessively increasing the number of groups in the row, the number of rows in the eight groups or less may be usually provided.
さらに、発光素子１０が備える層がいずれも透明であるため、発光素子１０では、一方の出光面１０Ｕに入射した光は発光素子１０を透過して他方の出光面１０Ｄを通って出光できるようになっており、また、他方の出光面１０Ｄに入射した光も発光素子１０を透過して一方の出光面１０Ｕを通って出光できるようになっている。さらに、本実施形態では、平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの合計面積に対する斜面部１１３Ｓ〜１１６Ｓの投影面積の割合を所定の範囲に収めてあるので、ヘイズを抑制できる。したがって、発光素子１０を通じて反対側を肉眼で明瞭に見通すことができるようになり、シースルータイプの発光素子を実現できる。
Furthermore, since all the layers included in the
具体的には、発光素子１０は、発光素子１０全体として、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上の全光線透過率を有する。なお、上限は理想的には１００％であるが、通常は９０％以下である。
Specifically, the
さらに、発光素子１０では凹凸構造の形状を適切に設定してあるので、発光素子１０のヘイズは、発光素子１０全体として、通常１０％以下、好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下と小さい値になっている。なお、下限値は理想的にはゼロであるが、通常は０．１％以上である。
Furthermore, since the shape of the concavo-convex structure is appropriately set in the
さらに、本実施形態の発光素子１０では、外部衝撃により出光面１０Ｕに欠け等が生じることを防止でき、ひいては出光面１０Ｕの機械的強度を向上させることができる。一般に、面に凹凸構造があると、その面に衝撃が加えられた場合に当該凹凸構造の一部に力が集中し、破損を招きやすくなる傾向がある。ところが、本実施形態の発光素子１０では、厚み方向の最も外側の位置に平坦な平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕを有している。このため、外部から出光面１０Ｕに加えられる力又は衝撃によって凹凸構造層１１１の一部に力が集中することを抑制できるようになっているので、凹凸構造層１１１の破損を防止し、発光素子１０の機械的強度を高めることができる。したがって、凹凸構造層１１１の破損を防止し、良好な光取り出し効率と、発光素子１０の出光面１０Ｕの高い機械的強度とを両立させることができるようになっている。
Furthermore, in the
〔２．第二実施形態〕
第一実施形態においては、同じ出光面１０Ｕにおける平坦面部１１３Ｕ〜１１６Ｕ及び１１７Ｂの高低差Ｈを一定にしたため、出光面１０Ｕの凹凸構造は２つの異なる高さを有していた。しかし、本発明の発光素子では、例えばこの高低差Ｈを不揃いにすることによって、出光面の凹凸構造が、３つ以上の異なる高さを有するようにしてもよい。
この際、凹凸構造の高さは、いずれの高さ同士を比べても、それぞれ０．１μｍ以上異なるようにすることが好ましい。出光面の凹凸構造が０．１μｍ以上異なる３つ以上の高さを有すると、出光面の凹凸構造は、出光面を通って出光する出射光及び出光面で反射した反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差を有することになる。これにより、前記の出射光及び反射光の一方又は両方の干渉による虹ムラを効果的に抑制できる。ここで虹ムラとは、出光面を見た場合に観察される虹状の色ムラのことを意味する。また、前記の凹凸構造の高さの差は、０．１μｍ以上の他にも、例えば０．１５μｍ以上もしくは０．２μｍ以上であってもよい。凹凸構造の高さの差の上限については特に限定しないが、大きすぎると発光素子が厚くなる傾向があることから、凹凸構造の高さの差の上限は、好ましくは５０μｍ以下であり、例えば２５μｍ以下もしくは１０μｍ以下としてもよい。
[2. Second embodiment]
In the first embodiment, since the height difference H between the
At this time, it is preferable that the height of the concavo-convex structure is different from each other by 0.1 μm or more regardless of which height is compared. When the uneven structure of the light exit surface has three or more heights different by 0.1 μm or more, the uneven structure of the light exit surface is one or both of the outgoing light that exits through the light exit surface and the reflected light that is reflected by the light exit surface. It will have a dimensional difference that exceeds the difference that causes interference. Thereby, the rainbow nonuniformity by interference of the one or both of the said emitted light and reflected light can be suppressed effectively. Here, the rainbow unevenness means a rainbow-like color unevenness observed when the light exit surface is viewed. Further, the height difference of the concavo-convex structure may be, for example, 0.15 μm or more or 0.2 μm or more in addition to 0.1 μm or more. The upper limit of the height difference of the concavo-convex structure is not particularly limited, but if it is too large, the light emitting element tends to be thick. Therefore, the upper limit of the height difference of the concavo-convex structure is preferably 50 μm or less, for example, 25 μm. Or may be 10 μm or less.
ここで、凹凸構造の高さとは、斜面部以外の出光面の厚み方向における位置を意味し、通常は、条列に含まれる凸部の最も突出した部分の厚み方向における位置、及び、条列に含まれる凸部同士の間に設けられた凹部の底の厚み方向における位置を言う。また、出光面を通って出光する出射光には、有機ＥＬ素子が発した光だけでなく、当該出光面を通って発光素子の内部へ進入し、発光素子の内部で反射して再び出光面を通って出光する光も含む。
以下、その例を、図面を用いて説明する。
Here, the height of the concavo-convex structure means the position in the thickness direction of the light exit surface other than the slope portion, and usually the position in the thickness direction of the most protruding portion of the convex portion included in the row, and the row The position in the thickness direction of the bottom of the recessed part provided between the convex parts contained in is said. In addition, the outgoing light emitted through the light emitting surface is not only the light emitted from the organic EL element, but also enters the light emitting element through the light emitting surface, is reflected inside the light emitting element, and is again emitted. Also includes light that exits through.
Hereinafter, the example is demonstrated using drawing.
図１０は、本発明の第二実施形態に係る発光素子２０を、第三の条列１１５と第四の条列１１６とが交わる地点及び凹部１１７を通り第一の条列１１３が延在する方向に対して平行な線を含み、出光面１０Ｕに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。なお、第二実施形態では、第一実施形態と同様の要素は、第一実施形態と同様の符号で示す。
FIG. 10 shows the
図１０に示すように、本発明の第二実施形態に係る発光素子２０は、第一の条列１１３（図１参照）及び第二の条列１１４に含まれる凸部の高さと、第三の条列１１５及び第四の条列１１６に含まれる凸部の高さとが異なっていること以外は、第一実施形態に係る発光素子１０と同様の構成を有する。具体的には、第一の条列１１３及び第二の条列１１４に含まれる凸部の高さよりも、第三の条列１１５及び第四の条列１１６に含まれる凸部の高さが低くなっている。これにより、出光面１０Ｕの凹凸構造の高さとしては、凹部１１７の底の平坦面部１１７Ｂの厚み方向の位置ＴＩ、第三の条列１１５の平坦面部１１５Ｕ及び第四の条列１１６の平坦面部１１６Ｕの厚み方向の位置ＴII、並びに、第一の条列１１３の平坦面部１１３Ｕ及び第二の条列１１４の平坦面部１１４Ｕの厚み方向の位置ＴIIIの３つが存在することになる。
As shown in FIG. 10, the
また、第三の条列１１５及び第四の条列１１６に含まれる凸部の高さは、０．１μｍ以上に設定されている。さらに、第一の条列１１３及び第二の条列１１４に含まれる凸部の高さと、第三の条列１１５及び第四の条列１１６に含まれる凸部の高さとの差も、０．１μｍ以上に設定されている。したがって、出光面１０Ｕの凹凸構造が有する３つの高さＴＩ〜ＴIIIは、それぞれ０．１μｍ以上異なるようになっている。
Moreover, the height of the convex part contained in the 3rd row |
この場合、出光面１０Ｕの凹凸構造が有する３つの高さＴＩ〜ＴIIIの差は、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える凹凸構造の寸法差となり、干渉による色むらを抑制できる。すなわち、異なる高さに位置する平坦面部１１３Ｕ，１１４Ｕと、平坦面部１１５Ｕ，１１６Ｕと、平坦面部１１７Ｂとにおける出射光及び反射光の干渉を抑え、虹ムラを効果的に抑制できる。この際、前記の前記の寸法差ＴIII−ＴII及びＴII−ＴＩは、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差となることでも作用を発揮するが、通常は出射光よりも反射光の方が虹ムラへの影響が大きい傾向があるので、反射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることにより、顕著な効果を発揮する。
In this case, the difference between the three heights T I to T III of the concavo-convex structure of the
前記の干渉をもたらす差異を超える寸法差とは、有機ＥＬ素子１４０から発せられた出射光の干渉を例に挙げると、例えば、出射光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差である。この寸法差を設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができる。かかる寸法差の上限は特に限定されないが、好ましくは、出射光の中心波長の６０倍以下である。
The dimensional difference exceeding the difference that causes the interference is, for example, interference of outgoing light emitted from the
上記数値範囲は、以下に示す知見から確認している。すなわち、凹部の深さを全て揃える態様で設計した構造層において、凹部の深さに１７０ｎｍ以上の誤差が生じると干渉が発生して虹ムラが現れるという場合に、かかる虹ムラを発生させる誤差の最小値の２倍以上の高さの寸法差を敢えて設けると、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。さらに、凹部の深さを全て揃える態様で設計した構造層において、凹部の深さに標準偏差でσ１ｎｍ（≒６０ｎｍ）のバラツキが生じると干渉が発生し虹ムラが現れるという場合、６×σ１ｎｍ（＝３６０ｎｍ）以上の寸法差を敢えて設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。上記２つの知見により、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差は、発光素子が出光する光の中心波長の０．６２倍以上であると示すことができる。 The above numerical range is confirmed from the knowledge shown below. In other words, in a structural layer designed in such a manner that all the depths of the recesses are made uniform, if an error of 170 nm or more occurs in the depth of the recesses, interference occurs and rainbow unevenness appears. It has been found that the generation of rainbow unevenness can be suppressed by daringly providing a dimensional difference that is twice or more the minimum value. Further, in the structure layer designed in such a manner that all the depths of the recesses are made uniform, if a variation of σ1 nm (≈60 nm) with a standard deviation occurs in the depth of the recesses, interference occurs and rainbow unevenness appears. = 360 nm) It is known that the generation of rainbow unevenness can be suppressed by intentionally providing a dimensional difference of not less than 360 nm. Based on the above two findings, it can be shown that the dimensional difference exceeding the difference that causes interference of the emitted light is 0.62 or more times the center wavelength of the light emitted from the light emitting element.
また、同様の理由から、透過光及び反射光の干渉では、干渉をもたらす差異を超える寸法差は、透過光及び反射光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差であり、また通常６０倍以下の寸法差である。ただし、通常は、透過光及び反射光は自然光であり、任意の波長を含む光であるため、反射する光の中心波長を決定することは難しい。そこで、虹ムラの原因となる光が可視光であることに鑑みて、通常は、可視光の中心波長である５５０ｎｍを反射する光の中心波長として、前記の寸法差を設定してもよい。 For the same reason, in the interference between transmitted light and reflected light, the dimensional difference exceeding the difference that causes interference is usually 0.62 times or more, preferably 1.5 times or more the center wavelength of transmitted light and reflected light. And a dimensional difference of usually 60 times or less. However, normally, since transmitted light and reflected light are natural light and include light having an arbitrary wavelength, it is difficult to determine the center wavelength of the reflected light. Therefore, in view of the fact that the light that causes rainbow unevenness is visible light, the dimensional difference may be set as the center wavelength of light that normally reflects the center wavelength of visible light at 550 nm.
本実施形態のように凹凸構造が０．１μｍ以上異なる３つ以上の高さＴI、ＴII及びＴIIIを有するようにした場合でも、第一実施形態と同様の利点を得ることができる。第一実施形態のように全ての条列１１３〜１１６に含まれる凸部の高さＨを均一にできた場合には干渉による虹ムラは生じ難いが、現実の製品では温度及び湿度等の製造条件の変更により条列１１３〜１１６に含まれる凸部の高さＨを高度に均一にすることが難しい場合がある。そこで、積極的に凹凸構造が前記のように異なる高さＴI、ＴII及びＴIIIを有するようにすることで、虹ムラをより容易に抑制することが可能となる。
Even when the concavo-convex structure has three or more heights T I , T II and T III different from each other by 0.1 μm or more as in the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. When the heights H of the convex portions included in all the
また、凹凸構造の高さ以外の要素において、前記の寸法差を設けた場合でも、同様の効果を得ることができる。例えば、条列の高さ、幅及びピッチなどの要素群のうち１つ以上の要素において前記の寸法差があれば、同様に虹ムラを抑制することができる。 Moreover, the same effect can be obtained even when the dimensional difference is provided in the elements other than the height of the concavo-convex structure. For example, if there is a dimensional difference in one or more elements of the group of elements such as the height, width, and pitch of the row, rainbow unevenness can be similarly suppressed.
〔３．第三実施形態〕
上述した第一及び第二実施形態では、有機ＥＬ素子の２つの発光面のうち一方の発光面に出光面構造層を配置した例を示したが、両方の発光面に出光面構造層を配置してもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
[3. Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the example in which the light emitting surface structure layer is disposed on one light emitting surface of the two light emitting surfaces of the organic EL element has been described. However, the light emitting surface structure layer is disposed on both light emitting surfaces. May be. Hereinafter, the example is demonstrated using drawing.
図１１は、本発明の第三実施形態に係る発光素子を模式的に示す斜視図である。なお、第三実施形態では、第一実施形態と同様の要素は、第一実施形態と同様の符号で示す。
図１１に示す通り、第三実施形態に係る発光素子３０は、封止基材１５１の代わりに出光面構造層１００を備えること以外は、第一実施形態に係る発光素子１０と同様である。これにより、発光素子３０は、有機ＥＬ素子１４０の２つの発光面１４４及び１４５の両方に、出光面構造層１００を備えることになる。したがって、発光素子３０は、２つの出光面１０Ｕの両方に凹凸構造を有することになる。なお、本実施形態では、２つの出光面に、それぞれ同じ形状の凹凸構造層を設けているが、必ずしもこのような形態には限定されず、一方の出光面の凹凸構造の形状と、他方の出光面の凹凸構造の形状を異なるものとしてもよい。また、図中下側の出光面構造層１００と、第二の電極１４３との間には、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
FIG. 11 is a perspective view schematically showing a light emitting device according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment.
As shown in FIG. 11, the
本実施形態の発光素子３０は上述したように構成されているため、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられる光は図中上側の出光面１０Ｕを通って出光し、発光面１４５から発せられる光は図中下側の出光面１０Ｕを通って出光することになる。この際、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる。また、２つの出光面１０Ｕの両方において、第一〜第四の条列１１３〜１１６のスジの視認を防止できる。さらに、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
Since the
〔４．その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、更に変更して実施してもよい。
例えば、上述した実施形態では発光面１４４に直接に接するように出光面構造層１００を設けたが、出光面構造層１００は他の層を介して発光面１４４に設けられていてもよい。他の層としては、例えば、有機ＥＬ素子１４０を外気及び湿気から保護するガスバリア層、紫外線を遮断する紫外線カット層などが挙げられる。
[4. Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, You may implement it further changing.
For example, although the light emitting
また、例えば、上述した実施形態では、出光面構造層１００としては、凹凸構造層１１１、基材フィルム層１１２、接着層１２１及び支持基板１３１からなるものを示したが、出光面構造層１００は、これらよりも少ない層から構成されたものであってもよく、又は逆にこれらの層に加えて任意の層をさらに含むものであってもよい。例えば、凹凸構造層１１１の表面にさらにコーティング層を有し、これが出光面Ｕ１０の凹凸構造を規定するものであってもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the light exit
また、例えば、上述した実施形態では、第一の条列１１３と第二の条列１１４とが交差する地点を、いずれの第三の条列１１５及び第四の条列１１６も通るようにすることで、一つの交点で第一〜第四の条列１１３〜１１６が交差するようにしたが、例えば図１２に示す発光素子４０のように、第一〜第四の条列１１３〜１１６が一つの交点で交わらないようにしてもよい。具体例としては、いずれかの条列のピッチを不均一にしたり、条列の位置又は延在する方向を上述した実施形態からずらしたりしてもよい。これにより、出光面１０Ｕの規則性をより低下させて、第一〜第四の条列１１３〜１１６のスジが視認されることを、より効果的に抑制できる。なお、図１２は、本発明の第一実施形態の変形例に係る発光素子４０の出光面１０Ｕを、発光素子４０の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す平面図である。また、図１２において、第一実施形態と同様の要素は、第一実施形態と同様の符号で示す。
Further, for example, in the above-described embodiment, any
また、例えば、上述した実施形態では、第一〜第四の条列１１３〜１１６がいずれも周囲よりも突出した凸部を含む例を示したが、第一〜第四の条列が周囲よりも窪んだ凹部を含むようにしてもよい。また、同じ出光面に、凸部からなる条列と凹部からなる条列とが混在していてもよい。
また、例えば、第一〜第四の条列に含まれる凹部又は凸部は、角が丸みを帯びた形状に形成されてもよい。
また、例えば、斜面部を曲面にしてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the first to
Further, for example, the concave portions or the convex portions included in the first to fourth rows may be formed in a shape with rounded corners.
Further, for example, the slope portion may be a curved surface.
さらに、出光面に設ける条列の数、位置、延在方向及び長さ並びにこれらの組み合わせなどは、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば図１３に示すように、出光面４１０Ｕに、１２０°の角度で交差する同じ長さの条列４１３、４１４及び４１５を厚み方向から見て正六角形となるように設け、更に、これらの条列４１３、４１４及び４１５に交差する条列４１６及び４１７を設けるようにしてもよい。また、例えば図１４に示すように、出光面５１０Ｕに、一定の角度で交差する条列５１３及び５１４を厚み方向から見て平行四辺形となるように設け、更に、これらの条列５１３及び５１４に交差する条列５１５及び５１６を設けるようにしてもよい。また、例えば図１５に示すように、出光面６１０Ｕに、６０°の角度で交差する同じ長さの条列６１３、６１４及び６１５を厚み方向から見て正三角形となるように設け、更に、これらの条列６１４、６１４及び６１５に交差する条列６１６及び６１７を設けるようにしてもよい。これらのように複雑な配置の条列であっても、例えばエッチングなどの手法を用いることにより、形成することが可能である。
Furthermore, the number, position, extending direction and length of the rows provided on the light exit surface, and combinations thereof are not limited to the above-described embodiments. For example, as shown in FIG. 13, strips 413, 414, and 415 of the same length intersecting at an angle of 120 ° are provided on the
また、第二実施形態においては、第一の条列１１３及び第二の条列１１４に含まれる凸部を高くし、第三の条列１１５及び第四の条列１１６に含まれる凸部を低くして出光面１０Ｕの凹凸構造に異なる高さをもたせたが、これ以外の構成により出光面１０Ｕの凹凸構造に異なる高さをもたせてもよい。例えば、第一の条列１１３に含まれる凸部だけを高くし、第二〜第四の条１１４〜１１６に含まれる凸部を低くしてもよい。また、例えば、凹部１１７の底の平坦面部１１７Ｂの厚み方向の位置を不均一にして、ある凹部１１７の底の平坦面部１１７Ｂの位置と、別の凹部１１７の底の平坦面部１１７Ｂの位置とが、厚み方向で０．１μｍ以上異なるようにしてもよい。さらに、例えば、同じ条列に属する凸部の高さを不均一にしたり、ある一本の凸部の高さを延在方向において不均一としたりして、出光面１０Ｕの凹凸構造に異なる高さをもたせてもよい。
Moreover, in 2nd embodiment, the convex part contained in the 1st row | line |
〔５．照明器具及びバックライト装置〕
本発明の発光素子は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いてもよい。
照明器具は、本発明の発光素子を光源として備え、さらに、必要に応じて、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を備える。
また、バックライト装置は、本発明の発光素子を光源として備え、さらに、必要に応じて、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含む。バックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライト等が挙げられる。
[5. Lighting equipment and backlight device]
The light emitting device of the present invention may be used for applications such as lighting equipment and backlight devices.
The luminaire includes the light-emitting element of the present invention as a light source, and further includes optional components such as a member for holding the light source and a circuit for supplying power as necessary.
Further, the backlight device includes the light-emitting element of the present invention as a light source, and further includes a casing, a circuit for supplying power, a diffusion plate, a diffusion sheet, and a prism for making light emitted more uniform as necessary. Including optional components such as sheets. Applications of the backlight device include a display device such as a liquid crystal display device that displays an image by controlling pixels, and a backlight of a display device that displays a fixed image such as a signboard.
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施してもよい。また、以下の説明において表記される樹脂の屈折率は、いずれも、硬化後の屈折率を表す。また、量を示す「部」及び「％」は、別に断らない限り重量基準である。さらに、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。また方位角方向とは、凹凸構造が形成された面に平行な方向を指す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention and the equivalent scope thereof. May be implemented. In addition, the refractive index of the resin described in the following description represents the refractive index after curing. Further, “parts” and “%” indicating amounts are based on weight unless otherwise specified. Further, the operations described below were performed under normal temperature and normal pressure conditions unless otherwise specified. An azimuth angle direction refers to a direction parallel to the surface on which the concavo-convex structure is formed.
〔実施例１〕
（複層体の製造）
ロール状のフィルム基材（商品名「ゼオノアフィルム」、日本ゼオン株式会社製、脂環式構造含有重合体樹脂のフィルム、厚さ１００μｍ、屈折率１．５３）にウレタンアクリレートを主成分とするＵＶ硬化樹脂（屈折率１．５４）を塗布して塗膜を形成し、かかる塗膜上に金属モールドを押し付けた。この状態で、紫外線を１．５ｍＪ／ｃｍ２照射し塗膜を硬化させ、凹凸構造を有する凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成した。凹凸構造を作成する金属モールドは、頂角５°、先端幅５０μｍの切削バイトを用いて、３つの方位角方向に切削することにより作製した。
[Example 1]
(Manufacture of multilayers)
UV film composed mainly of urethane acrylate on a roll-shaped film substrate (trade name “ZEONOR FILM”, Nippon Zeon Co., Ltd., alicyclic structure-containing polymer resin film,
３つの方位角方向は０°方向、４５°方向、９０°方向とした。
方位角０°方向の切削は、切削ピッチを２００μｍとし、溝の深さを１９．４μｍ、１９．７μｍ、２０．０μｍ、２０．３μｍ及び２０．６μｍで溝ごとにランダムになるようにした。
方位角４５°方向及び９０°方向の切削は、切削ピッチを４００μｍとし、溝の深さを２０．０μｍで一定にした。
The three azimuth directions were 0 °, 45 °, and 90 °.
Cutting in the direction of
In the azimuth angle 45 ° direction and 90 ° direction cutting, the cutting pitch was 400 μm, and the groove depth was constant at 20.0 μm.
図１６は実施例１で得られた凹凸構造層の一部を斜め方向から見た様子を模式的に示す斜視図であり、図１７は実施例１で得られた凹凸構造層の一部を厚み方向から見た様子を模式的に示す平面図である。図１６及び図１７に示すように、得られた凹凸構造層の表面には、金属モールドに形成された溝に対応して断面が台形状の凸部を多数有する凹凸構造が形成された。この凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８７．５°であった。また、平坦面部の合計面積（全面積）に対する斜面部の投影面積の比は０．０３であり、平坦面部の高低差の最大は２０．６μｍであった。 16 is a perspective view schematically showing a part of the concavo-convex structure layer obtained in Example 1 as viewed obliquely, and FIG. 17 shows a part of the concavo-convex structure layer obtained in Example 1. It is a top view which shows typically a mode that it saw from the thickness direction. As shown in FIGS. 16 and 17, the surface of the obtained concavo-convex structure layer was formed with a concavo-convex structure having a number of convex portions having a trapezoidal cross section corresponding to the grooves formed in the metal mold. On the surface of the concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the inclined portion with respect to the flat surface portion was 87.5 °. Further, the ratio of the projected area of the slope portion to the total area (total area) of the flat surface portion was 0.03, and the maximum height difference of the flat surface portion was 20.6 μm.
（透明有機ＥＬ素子の製造）
主面に透明電極層が形成されたガラス基板上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール阻止層、電荷発生層、金属酸化物層及び陰極を、この順に形成した。各層を形成した材料と膜厚は下記の通りである。
(Manufacture of transparent organic EL elements)
A hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, a charge generation layer, a metal oxide layer, and a cathode were formed in this order on a glass substrate having a transparent electrode layer formed on the main surface. The material and film thickness for forming each layer are as follows.
・透明電極層：ＩＴＯ ３００ｎｍ
・ホール注入層：三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）５ｎｍ
・ホール輸送層：ＮＳ−２１［新日鉄化学株式会社製］及びＭｏＯ３ ２０ｎｍ、さらにＮＳ−２１ ５ｎｍ、合計２５ｎｍ
・発光層：ＮＳ−２１及びＥＹ５２（ｅ−Ｒａｙ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（以下、ｅ−Ｒａｙ社とする）製）２０ｎｍ、さらにＥＢ４３及びＥＢ５２（共にｅ−Ｒａｙ社製）３０ｎｍ、合計５０ｎｍ
・ホール阻止層：ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ） ５ｎｍ
・電荷発生層：Ｌｉｑ及びＤＰＢ ３５ｎｍ、さらにアルミニウム １．５ｎｍ、さらにＮＳ−２１及びＭｏＯ３ １０ｎｍ、合計３７．５ｎｍ
・金属酸化物層：ＭｏＯ３ ５ｎｍ
・陰極：ＩＴＯ １００ｎｍ
-Transparent electrode layer: ITO 300nm
Hole injection layer: Molybdenum trioxide (MoO 3 ) 5 nm
-Hole transport layer: NS-21 [manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.] and
-Light emitting layer: NS-21 and EY52 (manufactured by e-Ray Optoelectronics Technology (hereinafter referred to as e-Ray)) 20 nm, EB43 and EB52 (both manufactured by e-Ray) 30 nm, total 50 nm
Hole blocking layer: bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolate) aluminum (BAlq) 5 nm
Charge generation layer: Liq and DPB 35 nm, further aluminum 1.5 nm, further NS-21 and
Metal oxide layer: MoO 3 5 nm
-Cathode: ITO 100nm
ホール注入層から金属酸化物層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から金属酸化物層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５×１０−３Ｐａで、蒸発速度０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。その後、陰極層のＩＴＯは、対向ターゲット型スパッタ法により製膜した。これを、ＵＶ硬化樹脂を用いて、別のガラス板により封止し、透明有機ＥＬ素子１を得た。得られた透明有機ＥＬ素子１に通電し駆動させたところ、良好な白色の発光が得られ、正面方向及び斜め方向共に、透明性が優れていた。なお、ここで正面方向とは発光面の法線方向に平行な方向を指し、斜め方向とは発光面に対して４５°傾斜した方向を指す。 For the formation from the hole injection layer to the metal oxide layer, a glass substrate on which a transparent electrode layer has already been formed is placed in a vacuum evaporation apparatus, and the materials from the hole transport layer to the metal oxide layer are sequentially applied by resistance heating. This was done by vapor deposition. The system internal pressure was 5 × 10 −3 Pa and the evaporation rate was 0.1 to 0.2 nm / s. Thereafter, ITO of the cathode layer was formed by facing target sputtering. This was sealed with another glass plate using a UV curable resin to obtain a transparent organic EL element 1. When the obtained transparent organic EL element 1 was energized and driven, good white light emission was obtained, and both the front direction and the oblique direction were excellent in transparency. Here, the front direction refers to a direction parallel to the normal direction of the light emitting surface, and the oblique direction refers to a direction inclined by 45 ° with respect to the light emitting surface.
（発光素子１の製造）
得られた透明有機ＥＬ素子１に、凹凸構造層を形成したフィルム基材を粘着層（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製、ＣＳ９６２１）を介して貼り合せ、透明有機ＥＬ素子１−粘着層−フィルム基材−凹凸構造層との層構成を有する発光素子１を得た。得られた発光素子１を通電して発光させ、発光素子１の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
(Manufacture of light-emitting element 1)
The obtained transparent organic EL element 1 is bonded with a film substrate on which an uneven structure layer is formed via an adhesive layer (acrylic resin, refractive index 1.49, manufactured by Nitto Denko Corporation, CS9621), and the transparent organic EL element The light emitting element 1 having a layer structure of 1-adhesive layer-film substrate-uneven structure layer was obtained. When the obtained light emitting device 1 was energized to emit light and the transparency of the light emitting device 1 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was excellent.
〔実施例２〕
頂角２５°、先端幅５０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１５０μｍの切削バイトとを用いて、４つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。４つの方位角方向は０°方向、４５°方向、９０°方向及び１３５°方向とした。
方位角０°方向の切削は、先端幅１５０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを３６０μｍ、３８０μｍ、４００μｍ、４２０μｍ及び４４０μｍで溝ごとにランダムになるようにした。
方位角４５°方向及び９０°方向の切削は、先端幅５０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを４００μｍで一定となるようにした。
方位角１３５°方向の切削は、先端幅１５０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを４００μｍで一定となるようにした。
さらに、いずれの溝の深さも１８．０μｍとした。
金属モールドとして以上のようにして作製したものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成し、発光素子２を製造した。
[Example 2]
Using a cutting tool with an apex angle of 25 ° and a tip width of 50 μm and a cutting tool with an apex angle of 25 ° and a tip width of 150 μm, the metal mold was manufactured by cutting in four azimuth directions. The four azimuth directions were 0 °, 45 °, 90 ° and 135 °.
Cutting at an azimuth angle of 0 ° was performed using a cutting tool having a tip width of 150 μm, and the cutting pitch was 360 μm, 380 μm, 400 μm, 420 μm, and 440 μm so that each groove was random.
Cutting in the azimuth 45 ° direction and 90 ° direction was performed using a cutting tool having a tip width of 50 μm and a constant cutting pitch of 400 μm.
For cutting in the direction of azimuth 135 °, a cutting tool having a tip width of 150 μm was used, and the cutting pitch was made constant at 400 μm.
Further, the depth of any groove was set to 18.0 μm.
A light-emitting element 2 was produced by forming a concavo-convex structure layer (thickness 25 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold produced as described above was used.
図１８は実施例２で得られた凹凸構造層の一部を斜め方向から見た様子を模式的に示す斜視図であり、図１９は実施例２で得られた凹凸構造層の一部を厚み方向から見た様子を模式的に示す平面図である。図１８及び図１９に示すように、得られた凹凸構造層の表面には、金属モールドに形成された溝に対応して断面が台形状の凸部を多数有する凹凸構造が形成された。この凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０８であり、平坦面部の高低差の最大は１８．１μｍであった。得られた発光素子２を通電して発光させ、発光素子２の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。 18 is a perspective view schematically showing a part of the concavo-convex structure layer obtained in Example 2 as viewed obliquely, and FIG. 19 shows a part of the concavo-convex structure layer obtained in Example 2. It is a top view which shows typically a mode that it saw from the thickness direction. As shown in FIGS. 18 and 19, the surface of the obtained concavo-convex structure layer was formed with a concavo-convex structure having many trapezoidal convex sections corresponding to the grooves formed in the metal mold. On the surface of the concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 77.5 °. Further, the ratio of the projected area of the slope portion to the total area of the flat surface portion was 0.08, and the maximum height difference of the flat surface portion was 18.1 μm. When the obtained light emitting device 2 was energized to emit light and the transparency of the light emitting device 2 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was excellent.
〔実施例３〕
頂角２０°、先端幅７５μｍの切削バイトと、頂角２０°、先端幅１００μｍの切削バイトと、頂角２０°、先端幅１２５μｍの切削バイトとを用いて、６つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。６つの方位角方向は０°方向、４５°方向、６０°方向、９０°方向、１２０°方向及び１３５°方向とした。
方位角０°方向の切削は、先端幅１００μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを３６０μｍ、３８０μｍ、４００μｍ、４２０μｍ及び４４０μｍで溝ごとにランダムになるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．５μｍで溝ごとにランダムになるようにした。
方位角４５°方向の切削は、先端幅１２５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角６０°方向の切削は、先端幅７５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
方位角９０°方向の切削は、先端幅１００μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを４００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角１２０°方向の切削は、先端幅１２５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２５．１μｍとなるようにした。
方位角１３５°方向の切削は、先端幅７５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子３を製造した。
Example 3
Cutting is performed in six azimuth directions using a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 75 μm, a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 100 μm, and a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 125 μm. This produced a metal mold. The six azimuth directions were 0 °, 45 °, 60 °, 90 °, 120 ° and 135 °.
For cutting in the direction of 0 ° azimuth, a cutting tool having a tip width of 100 μm is used, the cutting pitch is 360 μm, 380 μm, 400 μm, 420 μm, and 440 μm so that each groove is random, and the groove depth is 24.4 μm, 24 .7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm, and 25.5 μm were made random for each groove.
Cutting in the direction of 45 ° azimuth uses a cutting tool with a tip width of 125 μm, the cutting pitch is made constant at 800 μm, and the groove depths are 24.4 μm, 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm and It was made random for every groove | channel at 25.6 micrometers.
Cutting at an azimuth angle of 60 ° uses a cutting tool with a tip width of 75 μm, and the cutting pitch is set to 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm to be random for each groove, and the groove depth is constant at 25.0 μm. It was made to become.
Cutting in the direction of 90 ° azimuth uses a cutting tool having a tip width of 100 μm, the cutting pitch is made constant at 400 μm, and the groove depths are 24.4 μm, 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm and It was made random for every groove | channel at 25.6 micrometers.
For cutting in the direction of azimuth 120 °, a cutting tool having a tip width of 125 μm was used, the cutting pitch was made constant at 800 μm, and the groove depth was made 25.1 μm.
Cutting in the direction of 135 ° azimuth uses a cutting tool with a tip width of 75 μm, and the cutting pitch is set to 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm so as to be random for each groove, and the groove depth is constant at 25.0 μm. It was made to become.
A light-emitting
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８０．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９であり、平坦面部の高低差の最大は２５．６μｍであった。得られた発光素子３を通電して発光させ、発光素子３の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 80.0 °. Further, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.09, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.6 μm. When the obtained light emitting
〔実施例４〕
頂角２５°、先端幅４０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅８０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１２０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１６０μｍの切削バイトとを用いて、８つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。８つの方位角方向は、０°方向、２０°方向、４５°方向、６０°方向、９０°方向、１１５°方向、１３５°方向及び１６５°方向とした。
方位角０°方向の切削は、先端幅１６０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムになるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
方位角２０°方向の切削は、先端幅１２０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角４５°方向の切削は、先端幅４０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角６０°方向の切削は、先端幅１６０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角９０°方向の切削は、先端幅８０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
方位角１１５°方向の切削は、先端幅１２０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
方位角１３５°方向の切削は、先端幅８０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを７２０μｍ、７６０μｍ、８００μｍ、８４０μｍ及び８８０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
方位角１６５°方向の切削は、先端幅４０μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
この金属モールドから、Ｎｉ電鋳（厚み約３００μｍ）にて、凹凸形状が反転した形状の転写型を作製した。
型としてこの転写型を用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子４を製造した。
Example 4
Cutting tool with apex angle 25 ° and
Cutting at an azimuth angle of 0 ° is performed by using a cutting tool having a tip width of 160 μm, with a cutting pitch of 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm so that each groove is random, and the groove depth is constant at 25.0 μm. It was made to become.
Cutting in the direction of the azimuth angle of 20 ° uses a cutting tool having a tip width of 120 μm, the cutting pitch is made constant at 800 μm, and the groove depths are 24.4 μm, 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm and It was made random for every groove | channel at 25.6 micrometers.
Cutting in the direction of 45 ° azimuth is performed using a cutting tool having a tip width of 40 μm, and the cutting pitch is set to 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm so as to be random for each groove, and the groove depth is 24.4 μm, 24 It was made to become random for every groove | channel at 0.7 micrometer, 25.0 micrometer, 25.3 micrometer, and 25.6 micrometers.
Cutting at an azimuth angle of 60 ° is performed using a cutting tool having a tip width of 160 μm, the cutting pitch is kept constant at 800 μm, and the groove depths are 24.4 μm, 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm, and It was made random for every groove | channel at 25.6 micrometers.
Cutting in the direction of 90 ° azimuth angle uses a cutting tool with a tip width of 80 μm, the cutting pitch is 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm and 880 μm so that each groove is random, and the groove depth is constant at 25.0 μm. It was made to become.
Cutting at an azimuth angle of 115 ° is performed using a cutting tool having a tip width of 120 μm, with the cutting pitches being 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm so that each groove is random, and the groove depth is 24.4 μm, 24 It was made to become random for every groove | channel at 0.7 micrometer, 25.0 micrometer, 25.3 micrometer, and 25.6 micrometers.
Cutting at an azimuth angle of 135 ° is performed using a cutting tool having a tip width of 80 μm, the cutting pitch is set to 720 μm, 760 μm, 800 μm, 840 μm, and 880 μm so as to be random for each groove, and the groove depth is constant at 25.0 μm. It was made to become.
Cutting in the direction of azimuth angle 165 ° uses a cutting tool having a tip width of 40 μm, the cutting pitch is made constant at 800 μm, and the groove depths are 24.4 μm, 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm and It was made random for every groove | channel at 25.6 micrometers.
From this metal mold, a transfer mold having a shape in which the concavo-convex shape was inverted was produced by Ni electroforming (thickness: about 300 μm).
Except that this transfer mold was used as a mold, a concavo-convex structure layer (
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９であり、平坦面部の高低差の最大は２５．６μｍであった。得られた発光素子４を通電して発光させ、発光素子４の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 77.5 °. Further, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.09, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.6 μm. When the obtained light emitting device 4 was energized to emit light, and the transparency of the light emitting device 4 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was excellent.
〔比較例２〕
頂角２０．０°、先端幅１０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを９０．０μｍ、９５．０μｍ、１００．０μｍ、１０５．０μｍ及び１１０．０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２０．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成し、発光素子５を製造した。
[Comparative Example 2]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 20.0 ° and a tip width of 10 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In any azimuth direction, the cutting is random for each groove with a cutting pitch of 90.0 μm, 95.0 μm, 100.0 μm, 105.0 μm and 110.0 μm, and the groove depth is 20.0 μm. To be constant.
A light-emitting element 5 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness 25 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３２であり、平坦面部の高低差の最大は２０．１μｍであった。得られた発光素子５を通電して発光させ、発光素子５の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.32, and the maximum height difference of the flat surface portion was 20.1 μm. . When the obtained light-emitting element 5 was energized to emit light and the transparency of the light-emitting element 5 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was inferior.
〔比較例３〕
頂角４０．０°、先端幅１０．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを３５．０μｍで一定となるようにし、溝の深さを４．４μｍ、４．７μｍ、５．０μｍ、５．３μｍ及び５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１０μｍ）を形成し、発光素子６を製造した。
[Comparative Example 3]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 40.0 ° and a tip width of 10.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
Cutting is performed so that the cutting pitch is constant at 35.0 μm in any azimuth direction, and the groove depth is 4.4 μm, 4.7 μm, 5.0 μm, 5.3 μm and 5.6 μm for each groove. To be random.
A light-emitting
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．４０であり、平坦面部の高低差の最大は５．６μｍであった。得られた発光素子６を通電して発光させ、発光素子６の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。
In the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.40, and the maximum height difference of the flat surface portion was 5.6 μm. . When the obtained
〔比較例４〕
頂角２０．０°、先端幅３０．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを９０．０μｍ、９５．０μｍ、１００．０μｍ、１０５．０μｍ及び１１０．０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子７を製造した。
[Comparative Example 4]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 20.0 ° and a tip width of 30.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In any azimuth direction, the cutting is random for each groove with a cutting pitch of 90.0 μm, 95.0 μm, 100.0 μm, 105.0 μm and 110.0 μm, and the depth of the groove is 24.4 μm. 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm, and 25.6 μm so that each groove is random.
A light-emitting element 7 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness: 30 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２８であり、平坦面部の高低差の最大は２５．６μｍであった。得られた発光素子７を通電して発光させ、発光素子７の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 In the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.28, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.6 μm. . When the obtained light-emitting element 7 was energized to emit light and the transparency of the light-emitting element 7 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was inferior.
〔比較例５〕
頂角３０．０°、先端幅７５．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを９０．０μｍ、９５．０μｍ、１００．０μｍ、１０５．０μｍ及び１１０．０μｍで溝ごとにランダムとなるようにし、溝の深さを２４．４μｍ、２４．７μｍ、２５．０μｍ、２５．３μｍ及び２５．６μｍで溝ごとにランダムとなるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子８を製造した。
[Comparative Example 5]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 30.0 ° and a tip width of 75.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In any azimuth direction, the cutting is random for each groove with a cutting pitch of 90.0 μm, 95.0 μm, 100.0 μm, 105.0 μm and 110.0 μm, and the depth of the groove is 24.4 μm. 24.7 μm, 25.0 μm, 25.3 μm, and 25.6 μm so that each groove is random.
A light-emitting element 8 was produced by forming a concavo-convex structure layer (
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２６であり、平坦面部の高低差の最大は２５．６μｍであった。得られた発光素子８を通電して発光させ、発光素子８の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.26, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.6 μm. . When the obtained light-emitting element 8 was energized to emit light and the transparency of the light-emitting element 8 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was inferior.
〔評価〕
（光取り出し量）
実施例１で得られた透明有機ＥＬ素子１、実施例１〜４並びに比較例２〜５で得られた発光素子１〜８について、プログラム（プログラム名：ＡＳＡＰ，Ｂｒｅａｕｌｔ Ｒｅｓｅｒｃｈ社製）を用いた光学シミュレーションで、発光層の光度を１ｌｍとし、両面からでてくる光度を算出した。得られた値を表１及び表２に示す。なお、表１及び表２において「貼合面の光取出量」欄の数値は、凹凸構造層が設けられて凹凸構造を有する出光面からの光取出量を表し、「裏面の光取出量」欄の数値は、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。また、透明有機ＥＬ素子１については比較例１として取り扱う。比較例１において、「貼合面の光取出量」欄の数値および「裏面の光取出量」欄の数値は、いずれも、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。
[Evaluation]
(Light extraction amount)
For the transparent organic EL device 1 obtained in Example 1, Examples 1 to 4 and the light-emitting devices 1 to 8 obtained in Comparative Examples 2 to 5, a program (program name: ASAP, manufactured by Breath Research) was used. In the optical simulation, the luminous intensity of the light emitting layer was set to 1 lm, and the luminous intensity emitted from both sides was calculated. The obtained values are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, the numerical value in the “light extraction amount of the bonding surface” column represents the light extraction amount from the light emission surface having the concavo-convex structure layer provided with the concavo-convex structure layer, and “the light extraction amount of the back surface”. The numerical value in the column represents the amount of light extracted from the glass surface without the uneven structure layer. Further, the transparent organic EL element 1 is handled as Comparative Example 1. In Comparative Example 1, each of the numerical value in the “light extraction amount on the bonding surface” column and the numerical value in the “back light extraction amount” column represents the light extraction amount from the glass surface without the uneven structure layer.
（凹凸構造層の透明性）
実施例１〜４並びに比較例２〜５で得られた凹凸構造層について、プログラム（プログラム名：ＡＳＡＰ，Ｂｒｅａｕｌｔ Ｒｅｓｅｒｃｈ社製）を用いた光学シミュレーションで、平行光透過率と拡散光透過率を算出し、凹凸構造層の透明性を表す数値として、（拡散光透過率）／（平行光透過率＋拡散光透過率）×１００を算出した。この数値が低いほど、厚み方向から見た透明性に優れることを表す。得られた値を表１及び表２に示す。
(Transparency of uneven structure layer)
For the concavo-convex structure layers obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5, the parallel light transmittance and the diffuse light transmittance are calculated by optical simulation using a program (program name: ASAP, manufactured by Breath Research). Then, (diffuse light transmittance) / (parallel light transmittance + diffuse light transmittance) × 100 was calculated as a numerical value representing the transparency of the uneven structure layer. It represents that it is excellent in the transparency seen from the thickness direction, so that this figure is low. The obtained values are shown in Tables 1 and 2.
（格子ムラ）
実施例１〜実施例４、および比較例２〜比較例５で得られた発光素子１〜８について目視観察し、格子ムラの有無を確認した。実施例１〜実施例４は凹凸構造層に含まれる条列が３群以上含まれるため、格子ムラがほとんど観察されず優良であった。なお、表１及び表２においては、格子ムラがほとんど観察されないものを「優」、格子ムラが観察されるものを「不良」で示す。
(Lattice unevenness)
The light-emitting elements 1 to 8 obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 were visually observed to confirm the presence or absence of lattice unevenness. In Examples 1 to 4, since three or more groups included in the concavo-convex structure layer were included, the lattice unevenness was hardly observed and was excellent. In Tables 1 and 2, “excellent” indicates that lattice unevenness is hardly observed, and “defect” indicates that lattice unevenness is observed.
（視認性）
５ｍｍ×５ｍｍサイズの文字を配列した表示面の５０ｃｍ手前に、透明有機ＥＬ素子１および発光素子１〜８を非点灯状態で配置し、透明有機ＥＬ素子１および発光素子１〜８を通して、正面方向および斜め方向から文字を観察した。文字がにじみやゆがみが無くはっきり見えるものを「優」、にじみやゆがみがあるが、文字が読み取れるものを「良」、にじみやゆがみが多く、文字がはっきり読み取れないものを「不良」とした。結果を表１及び表２に示す。
(Visibility)
The transparent organic EL element 1 and the light emitting elements 1 to 8 are arranged in a non-lighting state 50 cm in front of the display surface on which characters of 5 mm × 5 mm size are arranged. The characters were observed from an oblique direction. Characters that are clearly visible with no blurring or distortion are classified as “excellent”, while those with blurring or distortion are “good”, while those that can read characters are “good”, and those that have many blurring or distortion and are not clearly readable are “bad”. The results are shown in Tables 1 and 2.
（虹ムラ）
実施例１〜実施例４、および比較例２〜比較例５で得られた発光素子について目視観察し、虹ムラの有無を確認した。実施例１〜実施例４、および比較例２〜比較例５は、いずれも凹凸構造の高低差を所定範囲で不揃いとしているため、凹凸構造層の表裏面での反射光における干渉に基づく虹ムラがほとんど観察されず優良であった。
(Rainbow unevenness)
The light emitting elements obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5 were visually observed to confirm the presence or absence of rainbow unevenness. In each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 5, since the unevenness of the uneven structure is uneven within a predetermined range, rainbow unevenness based on interference in the reflected light on the front and back surfaces of the uneven structure layer Was not observed and was excellent.
〔実施例５〕
頂角５°、先端幅５０μｍの切削バイトを用いて、３つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。３つの方位角方向は０°方向、４５°方向及び９０°方向とした。
方位角０°方向の切削ピッチは２００μｍで一定とし、方位角４５°方向及び９０°方向の切削ピッチは４００μｍで一定とし、溝の深さは全ての方位角方向で２０．０μｍで一定とした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成し、発光素子９を製造した。
Example 5
A metal mold was manufactured by cutting in three azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 5 ° and a tip width of 50 μm. The three azimuth directions were 0 °, 45 ° and 90 °.
Cutting pitch in
A light-emitting element 9 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness: 25 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０３であり、平坦面部の高低差の最大は２０．１μｍであった。
得られた発光素子９を通電して発光させ、発光素子９の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the inclined portion with respect to the flat surface portion was 87.5 °. Further, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.03, and the maximum height difference of the flat surface portion was 20.1 μm.
When the obtained light emitting device 9 was energized to emit light and the transparency of the light emitting device 9 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was excellent.
〔実施例６〕
頂角２５°、先端幅５０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１５０μｍの切削バイトとを用いて、４つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。４つの方位角方向は０°方向、４５°方向、９０°方向及び１３５°方向とした。
方位角０°方向及び１３５°方向の切削は先端幅１５０μｍの切削バイトを用いて行った。また、方位角４５°方向及び９０°方向の切削は、先端幅５０μｍの切削バイトを用いて行った。いずれの溝においても、切削ピッチは４００μｍで一定となるようにし、溝の深さは１８．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成して、発光素子１０を製造した。
Example 6
Using a cutting tool with an apex angle of 25 ° and a tip width of 50 μm and a cutting tool with an apex angle of 25 ° and a tip width of 150 μm, the metal mold was manufactured by cutting in four azimuth directions. The four azimuth directions were 0 °, 45 °, 90 ° and 135 °.
Cutting in the
A light-emitting
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０８であり、平坦面部の高低差の最大は１８．１μｍであった。得られた発光素子１０を通電して発光させ、発光素子１０の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 77.5 °. Further, the ratio of the projected area of the slope portion to the total area of the flat surface portion was 0.08, and the maximum height difference of the flat surface portion was 18.1 μm. When the obtained light emitting
〔実施例７〕
頂角２０°、先端幅７５μｍの切削バイトと、頂角２０°、先端幅１００μｍの切削バイトと、頂角２０°、先端幅１２５μｍの切削バイトとを用いて、６つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。６つの方位角方向は０°方向、４５°方向、６０°方向、９０°方向、１２０°方向及び１３５°方向とした。
方位角０°方向及び９０°方向の切削は、先端幅１００μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを４００μｍで一定とした。
方位角４５°方向及び１２０°方向の切削は、先端幅１２５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにした。
方位角６０°方向及び１３５°方向の切削は、先端幅７５μｍの切削バイトを用い、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにした。
また、溝の深さはいずれの溝においても２５．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成して、発光素子１１を製造した。
Example 7
Cutting is performed in six azimuth directions using a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 75 μm, a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 100 μm, and a cutting bit having an apex angle of 20 ° and a tip width of 125 μm. This produced a metal mold. The six azimuth directions were 0 °, 45 °, 60 °, 90 °, 120 ° and 135 °.
Cutting in the
Cutting in the azimuth 45 ° direction and 120 ° direction was performed using a cutting tool having a tip width of 125 μm, and the cutting pitch was kept constant at 800 μm.
Cutting in the azimuth 60 ° direction and 135 ° direction was performed using a cutting tool with a tip width of 75 μm, and the cutting pitch was kept constant at 800 μm.
The depth of the groove was fixed at 25.0 μm in any groove.
A light-emitting element 11 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness of 30 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８０．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９であり、平坦面部の高低差の最大は２５．１μｍであった。得られた発光素子１１を通電して発光させ、発光素子１１の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 80.0 °. The ratio of the projected area of the slope portion to the total area of the flat surface portion was 0.09, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.1 μm. When the obtained light emitting element 11 was energized to emit light and the transparency of the light emitting element 11 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was excellent.
〔実施例８〕
頂角２５°、先端幅４０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅８０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１２０μｍの切削バイトと、頂角２５°、先端幅１６０μｍの切削バイトとを用いて、８つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。８つの方位角方向は０°方向、２０°方向、４５°方向、６０°方向、９０°方向、１１５°方向、１３５°方向及び１６５°方向とした。
方位角０°方向及び方位角６０°方向の切削は、先端幅１６０μｍの切削バイトを用いた。方位角２０°方向及び１１５°方向の切削は、先端幅１２０μｍの切削バイトを用いた。方位角４５°方向及び１６５°方向の切削は、先端幅４０μｍの切削バイトを用いた。方位角９０°方向及び１３５°方向の切削は、先端幅８０μｍの切削バイトを用いた。いずれの溝においても、切削ピッチを８００μｍで一定となるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
この金属モールドから、Ｎｉ電鋳（厚み約３００μｍ）にて、凹凸形状が反転した形状の転写型を作製した。
型としてこの転写型を用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子１２を製造した。
Example 8
Cutting tool with apex angle 25 ° and
For cutting in the
From this metal mold, a transfer mold having a shape in which the concavo-convex shape was inverted was produced by Ni electroforming (thickness: about 300 μm).
Except that this transfer mold was used as a mold, a concavo-convex structure layer (
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９であり、平坦面部の高低差の最大は２５．１μｍであった。得られた発光素子１２を通電して発光させ、発光素子１２の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。
On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the average inclination angle of the slope portion with respect to the flat surface portion was 77.5 °. The ratio of the projected area of the slope portion to the total area of the flat surface portion was 0.09, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.1 μm. When the obtained light emitting
〔比較例６〕
頂角２０．０°、先端幅１０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを１００．０μｍで一定となるようにし、溝の深さを２０．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成し、発光素子１３を製造した。
[Comparative Example 6]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 20.0 ° and a tip width of 10 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In the cutting, the cutting pitch was made constant at 100.0 μm and the groove depth was made constant at 20.0 μm in any azimuth direction.
A light-emitting element 13 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness: 25 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３２であり、平坦面部の高低差の最大は２０．１μｍであった。得られた発光素子１３を通電して発光させ、発光素子１３の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the total area of the flat surface portion was 0.32, and the maximum height difference of the flat surface portion was 20.1 μm. . When the obtained light-emitting element 13 was energized to emit light and the transparency of the light-emitting element 13 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was poor.
〔比較例７〕
頂角４０．０°、先端幅１０．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを３５．０μｍで一定となるようにし、溝の深さを５．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み１０μｍ）を形成し、発光素子１４を製造した。
[Comparative Example 7]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 40.0 ° and a tip width of 10.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In the cutting, the cutting pitch was made constant at 35.0 μm and the groove depth was made constant at 5.0 μm in any azimuth direction.
A light-emitting element 14 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness: 10 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．４０であり、平坦面部の高低差の最大は５．１μｍであった。得られた発光素子１４を通電して発光させ、発光素子１４の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 On the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the area of the flat surface portion was 0.40, and the maximum height difference of the flat surface portion was 5.1 μm. When the obtained light emitting element 14 was energized to emit light and the transparency of the light emitting element 14 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was inferior.
〔比較例８〕
頂角２０．０°、先端幅３０．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを１００．０μｍで一定となるようにし、溝の深さを２５．１μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子１５を製造した。
[Comparative Example 8]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 20.0 ° and a tip width of 30.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In the cutting, the cutting pitch was made constant at 100.0 μm and the groove depth was made constant at 25.1 μm in any azimuth direction.
A light-emitting element 15 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness of 30 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２８であり、平坦面部の高低差の最大は２５．１μｍであった。得られた発光素子１５を通電して発光させ、発光素子１５の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 In the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the area of the flat surface portion was 0.28, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.1 μm. When the obtained light-emitting element 15 was energized to emit light and the transparency of the light-emitting element 15 was visually evaluated, the transparency from the front direction and the oblique direction was inferior.
〔比較例９〕
頂角が３０．０°、先端幅５０．０μｍの切削バイトを用いて、２つの方位角方向に切削することにより、金属モールドを作製した。２つの方位角方向は０°方向及び９０°方向とした。
切削は、いずれの方位角方向でも、切削ピッチを１００．０μｍで一定となるようにし、溝の深さを２５．０μｍで一定となるようにした。
金属モールドとして以上のようにして作製されたものを用いたこと以外は実施例１と同様にして、凹凸構造層（厚み３０μｍ）を形成し、発光素子１６を製造した。
[Comparative Example 9]
A metal mold was manufactured by cutting in two azimuth directions using a cutting tool having an apex angle of 30.0 ° and a tip width of 50.0 μm. The two azimuth directions were 0 ° and 90 °.
In the cutting, the cutting pitch was made constant at 100.0 μm and the groove depth was made constant at 25.0 μm in any azimuth direction.
A light-emitting element 16 was manufactured by forming a concavo-convex structure layer (thickness: 30 μm) in the same manner as in Example 1 except that the metal mold manufactured as described above was used.
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２６であり、平坦面部の高低差の最大は２５．１μｍであった。得られた発光素子１６を通電して発光させ、発光素子１６透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。 In the surface of the manufactured concavo-convex structure layer on which the concavo-convex structure was formed, the ratio of the projected area of the inclined surface portion to the area of the flat surface portion was 0.26, and the maximum height difference of the flat surface portion was 25.1 μm. When the obtained light-emitting element 16 was energized to emit light and the light-emitting element 16 transparency was evaluated visually, the transparency from the front direction and the oblique direction was poor.
〔評価〕
実施例５〜８及び比較例６〜９で得られた発光素子９〜１６について、上述した要領で評価を行った。結果を表３及び表４に示す。
[Evaluation]
The light emitting elements 9 to 16 obtained in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 9 were evaluated in the manner described above. The results are shown in Tables 3 and 4.
実施例５〜実施例８、および比較例６〜比較例９で得られた発光素子について目視観察したところ、多少の虹ムラが存在するものの、使用態様によっては問題視されない程度のものであった。 When the light-emitting elements obtained in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 9 were visually observed, although some rainbow unevenness was present, it was of a level that was not regarded as a problem depending on the use mode. .
１０ 発光素子
２０ 発光素子
３０ 発光素子
４０ 発光素子
１０Ｕ 出光面
１０Ｄ 出光面
１００ 出光面構造層
１１０ 複層体
１１１ 凹凸構造層
１１２ 基材フィルム層
１１３ 第一の条列
１１３Ｕ 平坦面部
１１３Ｓ 斜面部
１１４ 第二の条列
１１４Ｕ 平坦面部
１１４Ｓ 斜面部
１１５ 第三の条列
１１５Ｕ 平坦面部
１１５Ｓ 斜面部
１１６ 第四の条列
１１６Ｕ 平坦面部
１１６Ｓ 斜面部
１１７ 凹部
１１７Ｂ 平坦面部
１２１ 接着層
１３１ 支持基板
１４０ 有機ＥＬ素子
１４１ 第一の電極層
１４２ 発光層
１４３ 第二の電極層
１４４ 発光面
１４５ 発光面
１５１ 封止基材
４１０Ｕ 出光面
４１３、４１４、４１５、４１６及び４１７ 条列
５１０Ｕ 出光面
５１３、５１４、５１５及び５１６ 条列
６１０Ｕ 出光面
６１３、６１４、６１５、６１６及び６１７ 条列
９０１ 投影平面
９０２ 投影像
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記構造層は、前記構造層の前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記表面に平行な第一の方向に延在する第一の条列と、前記表面に平行で前記第一の方向と交差する第二の方向に延在する第二の条列と、前記表面に平行で前記第一の方向及び前記第二の方向に交差する第三の方向に延在する第三の条列とを含む凹凸構造を有し、
前記凹凸構造が、前記発光面に対して平行な平坦面部と、前記発光面に対して傾斜した斜面部を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の合計面積の０．１倍以下である、発光素子。 A see-through type light emitting device comprising: an organic electroluminescent device that has a light emitting surface and emits light from the light emitting surface; and a structural layer provided directly or indirectly on the light emitting surface of the organic electroluminescent device. And
The structural layer includes a first row extending in a first direction parallel to the surface on a surface of the structural layer opposite to the organic electroluminescence element, and the first parallel to the surface and the first A second row extending in a second direction intersecting with the direction of the second, and a third row extending in a third direction parallel to the surface and intersecting the first direction and the second direction. It has a concavo-convex structure including a row,
The concavo-convex structure has a flat surface portion parallel to the light emitting surface and a slope portion inclined with respect to the light emitting surface;
A projected area formed by projecting the slope portion in a direction perpendicular to the flat surface portion onto a plane parallel to the flat surface portion is 0.1 times or less of the total area of the flat surface portions. There is a light emitting element.
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