JP2011082032A - 飛散防止シート及びこれを備えたｅｌ素子、並びにこのｅｌ素子を発光源として備えたｅｌ発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられ、この透光性基板に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するとともに、ＥＬ素子の光利用効率、ＥＬ素子を備えた装置の光利用効率（発光効率）の向上にも寄与する飛散防止シート及びこれを用いたＥＬ素子、並びにこのＥＬ素子を発光源として備える照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ発光装置を提供する。
【解決手段】ＥＬ素子Ａの透光性基板６に一体に積層して設けられ、この透光性基板６に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するための飛散防止シート７の表面７ｃ側を、透光性基板６側から透過した光Ｈを表面７ｃから外側に出射させるように、幾何学的に配列した複数の凹部１１と凸部１２を備えて形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられ、この透光性基板に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するための飛散防止シート及びこれを備えたＥＬ素子、並びにこのＥＬ素子を発光源として備えた例えば照明装置、表示装置、ディスプレイ装置などのＥＬ発光装置に関する。

従来、照明装置、電飾やサイン光源等の表示装置、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイ装置（ＥＬ発光装置）には、ＥＬ素子を発光源として用いたものがある。一般に、この種のＥＬ素子１は、図３に示すように、蛍光有機化合物を含む発光層２を陽極３と陰極４（一対の電極層３、４）で挟み込んでＥＬ素子本体５が形成され、このＥＬ素子本体５を透光性基板６の一面（入射面、入射面側表面）６ａに一体に積層して構成されている。そして、このＥＬ素子１では、一対の電極層３、４の間に直流電圧を印加すると、電子及び正孔が注入されて発光層２が発光し、発光層２で発生した光Ｈが透光性基板６に入射するとともに透過して他面（出射面、出射面側表面）６ｂから出射される。

また、従来、ＥＬ素子１は、透光性基板６がガラス等を用いて形成され、このＥＬ素子１を発光源として備えた装置には、透光性基板６を最表面に配して構成したものが多く存在する。しかしながら、このように構成した装置においては、装置の落下や直接的に衝撃が負荷されるなどして透光性基板６が破損すると、基板片（ガラス片）が飛散するという問題があった。このため、ＥＬ素子１や、ＥＬ素子１を備えた照明装置、表示装置、ディスプレイ装置には、透光性基板６が破損した場合であっても基板片が飛散しないように、飛散防止シートや飛散防止カバーを備えて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、飛散防止シートは、透明の樹脂フィルムからなるベース層と、ベース層の表面に設けられた粘着層とを備えて構成され、粘着層で透光性基板６の表面（一面６ａや他面６ｂ）に貼設することにより、基板片の飛散を防止する。なお、飛散防止カバーは、透明アクリルカバーやガラスカバー等が用いられ、透光性基板６を被覆するように設置することにより、基板片の飛散を防止する。

特開２００３−９２０１４号公報

ところで、上記構成からなる従来のＥＬ素子１においては、発光層２で発生して透光性基板６を透過する光Ｈのうち、一部の光（多くの光Ｈ）が透光性基板６の出射面側表面６ｂで全反射するため、光Ｈのロスが生じる。また、陽極（一方の電極層）３として一般に使用されるＩＴＯの屈折率が透光性基板６の屈折率よりも高いため（ＩＴＯの屈折率Ｎ＝２．７、透光性基板６の屈折率Ｎ＝１．５）、透光性基板６の入射面６ａにおいても、陽極３と透光性基板６の屈折率差によって、透光性基板６に入射する光Ｈの一部が透光性基板６の入射面６ａで全反射し、光Ｈのロスが生じる。そして、このように透光性基板６の出射面６ｂ及び入射面６ａでの全反射によって光Ｈのロスが生じることで、ＥＬ素子１からの光取り出し効率、ひいてはこのＥＬ素子１を備えた装置の光利用効率（発光効率）が低くなる。また、装置の光利用効率が低いと、所要の輝度を得るために大きな電力を投入することが必要になり、ＥＬ素子１に加わる負荷が大きくなってしまう。

さらに、飛散防止シートは、ＥＬ素子１の透光性基板６の表面６ａ、６ｂ（各種装置のパネル部）に貼り付けて使用するため、透明度が低いと各種装置の光利用効率（発光効率）を低下させる要因になるが、従来の飛散防止シートにおいては、単に透光性基板６の破損による基板片の飛散防止を目的に設けられ、装置の光利用効率を向上させるような機能を付帯したものではないため、この点からも光利用効率を低下させうるものとなっている。

また、従来の飛散防止シートは、基板片（ガラス片）の飛散防止性能が、粘着層（粘着剤）の透光性基板６に対する接着強度に依存する。そして、基板片の飛散を防止できるように接着強度を高くしすぎると、再剥離性が悪くなる。このため、飛散防止シートを貼り付ける際に、異物が噛み込むなどして再度貼り直し（リワーク）を要する場合が多々あるが、粘着層の接着強度を高くしすぎて、リワーク時に糊残りやセルギャップの変化などが発生し、ＥＬ素子１（パネル部）にダメージを与える場合があった。

さらに、ＥＬ素子１の陽極３に使用されているＩＴＯは、従来、バッチ方式で一枚毎に生産されており、透光性基板６との大きな屈折率差に起因した光Ｈのロスに対する改善だけでなく、このＥＬ素子１の陽極３に対するプロセス面の改善、ひいてはＥＬ素子１のコスト面の改善も強く求められている。

本発明は、上記事情に鑑み、ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられ、この透光性基板に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するとともに、ＥＬ素子の光利用効率、ＥＬ素子を備えた装置の光利用効率（発光効率）の向上にも寄与する飛散防止シート及びこれを用いたＥＬ素子、並びにこのＥＬ素子を発光源として備える照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ発光装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の飛散防止シートは、ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられ、該透光性基板に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するための飛散防止シートであって、前記透光性基板側から透過した光を表面から外側に出射させるように、前記表面側が幾何学的に配列した複数の凹部と凸部を備えて形成されていることを特徴とする。

この発明においては、ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられた飛散防止シートによって、透光性基板に破損が生じた場合であっても、基板片が飛散することを防止できる。また、この飛散防止シートが表面側に幾何学的に配列した複数の凹部と凸部を備えて形成されていることによって、透光性基板の出射面側表面で反射して損失となりうる光を表面から外側に出射させるように飛散防止シートの凹部もしくは凸部で取り出し、出射光として利用することが可能になる。

また、本発明の飛散防止シートにおいては、前記複数の凹部及び／又は凸部が、前記透光性基板に沿う方向に一定のピッチあるいはランダムに配列されている。

この発明においては、複数の凹部及び／又は凸部が透光性基板に沿う方向に一定のピッチで配列されていることにより、透光性基板の出射面側表面で反射して損失となりうる光を飛散防止シートの表面側の凹部もしくは凸部によって効果的出射光として取り出して利用することが可能になる。また、複数の凹部及び／又は凸部がランダムに配列されている場合であっても、損失となりうる光をこれら凹部もしくは凸部で効果的に取り出し、出射光として利用することが可能になる。

さらに、本発明の飛散防止シートにおいては、前記複数の凹部及び／又は凸部が、角錐状又は円錐状又は球面状もしくはこれら形状の２つ以上を組み合わせた形状で形成されていることが望ましい。

この発明においては、複数の凹部及び／又は凸部を、角錐状又は円錐状又は球面状もしくはこれら形状の２つ以上を組み合わせた形状で形成することによって、透光性基板の出射面側表面で反射して損失となりうる光を取り出して、確実に出射光として利用することが可能になる。

本発明のＥＬ素子は、透光性基板と、発光層を透明な陽極と陰極で挟み込んで形成され、前記透光性基板の一面側に前記陽極を配して前記透光性基板に一体に積層されたＥＬ素子本体とを備えてなるＥＬ素子において、前記透光性基板の他面側に一体に積層して設けられた上記のいずれかの飛散防止シートと、前記透光性基板と前記ＥＬ素子本体の陽極の間に積層して設けられた反射防止層と、前記透光性基板と前記飛散防止シートの間に設けられて、前記透光性基板と前記飛散防止シートを一体化させる第一接着層と、前記透光性基板と前記反射防止層の間に設けられて、前記透光性基板と前記反射防止層を一体化させる第二接着層とを備えて形成されていることを特徴とする。

この発明においては、透光性基板の他面側に本発明に係る飛散防止シートが設けられているため、透光性基板の他面、すなわち透光性基板の出射面（出射面側表面）での反射により光のロスが生じることを抑制することが可能になる。また、透光性基板とＥＬ素子本体の間に反射防止層が設けられているため、透光性基板の前記一面、すなわち透光性基板の入射面（入射面側表面）での反射によって光のロスが生じることも抑制することが可能になる。これにより、従来のＥＬ素子と比較して、光取り出し効率を向上させることが可能になる。

また、本発明のＥＬ素子においては、前記反射防止層が、前記透光性基板に前記反射防止膜を成膜、又は前記ＥＬ素子本体の陽極に反射防止膜を成膜、もしくは透明基材に前記反射防止膜を成膜してなり、１層又は多層の前記反射防止層を備えて形成されていることが望ましい。

この発明においては、透光性基板に反射防止膜を成膜、又はＥＬ素子本体の陽極に反射防止膜を成膜、もしくは透明基材に反射防止膜を成膜してなる１層又は多層の反射防止層を備えることで、確実に、透光性基板の入射面での反射によって光のロスが生じることを抑制することが可能になり、光取り出し効率を向上させることが可能になる。

さらに、本発明のＥＬ素子において、前記第二接着層は、前記発光層で発生する光の波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、表面が荒されていることがより望ましい。

この発明においては、第二接着層の表面が、発光層で発生する光の波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、荒されていることにより、この第二接着層の表面で反射して光のロスが生じることを抑制することができ、より確実に光取り出し効率を向上させることが可能になる。

本発明のＥＬ発光装置は、ＥＬ素子を発光源として備える装置であって、前記ＥＬ素子が上記のいずれかのＥＬ素子であることを特徴とする。

この発明においては、例えば照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ素子を発光源として備える装置のＥＬ素子が、光取り出し効率が優れる本発明に係るＥＬ素子であることによって、光利用効率（発光効率）を向上させることが可能になる。

本発明の飛散防止シートにおいては、透光性基板に破損が生じた場合であっても、基板片が飛散することを防止できるとともに、表面側に幾何学的に配列した複数の凹部と凸部によって、透光性基板の出射面側表面で反射して損失となりうる光を飛散防止シートの表面側の凹部もしくは凸部により出射光として利用することが可能になる。

また、本発明のＥＬ素子においては、本発明に係る飛散防止シートが、単に透光性基板の破損による基板片の飛散を防止するだけでなく、光のロスを低減させる機能を備えるため、従来のＥＬ素子と比較し、ＥＬ素子の光取り出し効率を向上させることが可能になる。さらに、透光性基板とＥＬ素子本体の陽極の間に積層して反射防止層が設けられているため、この反射防止層によっても光のロスを低減させることが可能になり、ＥＬ素子の光取り出し効率をより一層向上させることが可能になる。

また、ＥＬ素子の陽極にＩＴＯを使用する場合において、フィルム状の透明性基材を用い、ロールｔｏロールで連続生産を行うことで、従来の一枚毎のバッチ方式よりもプロセスの簡略化が実現でき、ＥＬ素子の陽極に対するプロセス面の改善、ひいてはＥＬ素子のコスト面の改善を図ることが可能になる。

さらに、本発明のＥＬ発光装置においては、上記のように光取り出し効率に優れた本発明に係るＥＬ素子を備えているため、従来の照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ素子を発光源として備えたＥＬ発光装置と比較し、光利用効率（発光効率）を向上させることが可能になり、ＥＬ発光装置の輝度等の性能を向上させることが可能になる。

本発明の一実施形態に係るＥＬ素子を示す図である。 本発明の一実施形態に係る飛散防止シートを示す図である。 従来のＥＬ素子を示す図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る飛散防止シート及びＥＬ素子並びにＥＬ発光装置について説明する。

本実施形態のＥＬ発光装置は、例えば照明装置、電飾やサイン光源等の表示装置、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイ装置であり、ＥＬ素子Ａを発光源として備えている。

そして、本実施形態のＥＬ素子Ａは、図１に示すように、透光性基板６と、ＥＬ素子本体５と、飛散防止シート７と、反射防止層８と、第一接着層９と、第二接着層１０とを備えて形成されている。

透光性基板６は、各種ＥＬ発光装置のバリア性を確保するために設けられるものであり、従来のＥＬ素子１で使用される透光性基板６と同様、ガラス等の透明な基板である。なお、この透光性基板６は、種々のガラス材料の他、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリスチレン等のプラスチック材料を用いることも可能であり、各種ＥＬ発光装置のバリア性を確保可能な透明な材料を用いて形成されていれば、特に限定を必要とするものではない。また、透光性基板６は、発光構造体（ＥＬ素子本体５の発光層２）で発生した光Ｈを、極力ロス（光損失）を少なくして透過させることができるように、全光線透過率を５０％以上にすることが可能な材料を用いて形成されていることが好ましい。

ＥＬ素子本体５は、発光層２を挟んで両側に透明な陽極３と陰極４（一対の電極層３、４）をそれぞれ一体に積層して形成されている。そして、このＥＬ素子本体５は、透光性基板６の一面（入射面側表面６ａ）側に配設され、このとき、陽極（一方の電極層）３を透光性基板６の一面６ａ側に配して一体に積層されている。また、本実施形態の発光層２は、一対の電極層３、４の間に直流電圧を印加すると、電子及び正孔が注入されて白色の光を発光する白色発光層とされている。このように白色の光Ｈを発光する発光層２は、例えば、ＩＴＯ／ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ／ジナクチルアントラセンにベリレン１％ドープ／Ａｌｑ３／フッ化リチウム／Ａｌで構成されている。このとき、ＩＴＯが透明な陽極３、Ａｌが陰極４となる。なお、発光層２は、青色、赤色、黄色、緑色などの光Ｈを発光するものであってもよく、この場合には、出射する光線の波長をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）にする適宜材料を用いて構成すればよい。また、フルカラーディスプレイ用途で使用する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した３種類の発光材料を塗り分けたり、白色発光層２にカラーフィルターを重ねることで、フルカラー表示が可能になる。

また、陽極３のＩＴＯは、フィルム状の透明性基板を用いて蒸着、もしくはスパッタなどのドライプロセスで形成される。一枚毎のバッチ方式ではなく、フィルム状の基材でのトールｔｏロールによる連続生産を行うことで、プロセスの簡略化が図れ、コスト面でも優位となる

本実施形態の飛散防止シート７は、図１及び図２に示すように、透明な基材７ａの上に樹脂製の凹凸層７ｂを一体に積層して形成されている。そして、この飛散防止シート７は、透光性基板６の他面（出射面側表面６ｂ）側に配設されている。このとき、基材７ａを透光性基板６の他面６ｂ側に配し、凹凸層７ｂの表面７ｃを積層方向Ｔ１外側に向け、第一接着層９を介して一体に積層して設けられている。すなわち、この飛散防止シート７は、透光性基板６と飛散防止シート７の間に設けられた第一接着層９を介して、透光性基板６の他面６ｂ側に一体化されている。

また、凹凸層７ｂ（飛散防止シート７の表面７ｃ）は、透光性基板６側から透過した光Ｈを表面７ｃから外側に出射させるように、表面７ｃ側が幾何学的に配列した複数の凹部１１と凸部１２を備えて形成されている。さらに、本実施形態では、複数の凹部１１と凸部１２（凹部１１及び／又は凸部１２）が、それぞれ角錐状で形成され、透光性基板６に沿う方向Ｔ２に一定のピッチで配列されている。なお、複数の凹部１１及び／又は凸部１２は、透光性基板６側から透過した光Ｈを表面７ｃから外側に出射させることが可能であれば、透光性基板６に沿う方向Ｔ２にランダムに配列されていてもよく、また、円錐状又は球面状、もしくは角錐状を含め、これら形状の２つ以上を組み合わせた形状で形成されていてもよい。

また、本実施形態の飛散防止シート７において、基材７ａは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体等を用いて、射出成型法あるいは熱プレス成型法によってシート状に形成されている。また、基材７ａは、その厚さが２０μｍ〜１０００μｍであることが望ましい。すなわち、厚さが２０μｍ未満であると透光性基板６の破損時にこの基材７ａも破損し、基板片の飛散を防止する効果を発揮しないおそれがあり、厚さが１０００μｍを上回ると生産性を損なうおそれがある。

そして、この飛散防止シート７を形成する際には、所要の凹凸状に切削した（凹凸層７ｂの形状に合わせて形成した）シリンダー金型を用いて透明性基材７ａの上に紫外線硬化型樹脂を塗布する。次に、ＵＶ光を透明性基材７ａ側から露光することによって紫外線硬化型樹脂を硬化させる。紫外線硬化型樹脂の硬化後に金型を離型することによって、基材７ａの上に、表面７ｃに所要の凹部１１と凸部１２を備える紫外線硬化型樹脂の凹凸層７ｂを一体に積層してなる飛散防止シート７が形成される。

ここで、紫外線硬化型樹脂は、分子中にアクリロイル基を有する樹脂であり、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリオールアクリレート系のオリゴマー、ポリマーと単官能、２官能あるいは多官能中合成（メタ）アクリレート系モノマー、例えばテトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールブロバントリアクリレート、ベンタエリトリトールリアクリレート、ベンタメリトリトールテトラアクリレートなどのモノマー、オリゴマー、ポリマーなどの混合物が使用される。

また、紫外線硬化型樹脂液に配合されるものとして、光重合開始剤、例えばベンゾフェノン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルブロバン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフィニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モリフォリノブロバン−１、アシルホスフィンオキサイドなどがある。一方、このような光重合開始剤が１００％反応せず、未反応の光重合開始剤が残存して樹脂層が成型される場合があり、この未反応の光重合開始剤によって凹凸の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、光重合開始剤は、０．１〜７重量％の範囲、好ましくは０．５〜５重量％の範囲で添加し、未反応部を極力残存させず、凹凸の性能に悪影響を及ぼすことがないようにすることが必要である。

また、必要に応じて、紫外線硬化型樹脂液に希釈剤を配合してもよい。この希釈剤としては、有機溶剤、例えばアセトン、エタノール、メタノール、酢酸エチル、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼンなどが挙げられる。

さらに、その他添加されるものとして、紫外線吸収剤、光安定剤、界面活性剤、消泡剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤等がある。そして、これらの添加剤は、成型される凹凸の性能に悪影響を及ぼさないものを選定したり、悪影響を及ぼさない添加量で添加することが必要である。

本実施形態の反射防止層８は、図１に示すように、発光層２で発生した光Ｈが透光性基板の入射面側表面６ａで反射することを抑制するためのものであり、透明基材８ａ上に反射防止膜８ｂを成膜して形成されている。そして、この反射防止層８は、透光性基板６の一面（入射面側表面６ａ）側に配設され、透光性基板６とＥＬ素子本体５の陽極３の間に積層して設けられている。このとき、本実施形態では、反射防止層８が、透明基材８ａを透光性基板６の一面６ａ側に配し、反射防止膜８ｂをＥＬ素子本体５の陽極３側に配して、透光性基板６とＥＬ素子本体５の間に設けられている。また、この反射防止層８は、透光性基板６と反射防止層８の間に設けられた第二接着層１０を介して、透光性基板６の一面６ａ側に一体化されている。

ここで、反射防止層８の形成方法（反射防止膜８ｂの成膜方法）には、湿式法と乾式法があり、乾式法においては、高屈折率材料であるＴｉＯ_２やＺｒＯ_２等の無機化合物を真空蒸着やスパッタ法によって成膜することになる。一方、湿式法においては、金属アルコキサイドの加水分解、縮合反応により無機薄膜を形成するゾル−ゲル法、溶媒を分解、蒸発させて有機薄膜を形成する塗布法を用いて成膜することになる。ここで、乾式法では、真空、高温などの特殊な条件を必要とするため、コスト面、大量生産の点で難がある。これに対し、スピンコート、ディッピングなどのゾル−ゲル法（湿式法）では、ＴｉＯ_２による高屈曲率の薄膜、またはＴｉＯ_２とシリカなどの混合物から中屈折率の薄膜を成膜することができる。また、グラビアコート、ダイコートなどの塗布法（湿式法）ではベンゼン環、Ｂｒ、Ｓなどの薄膜を成膜することができる。このため、反射防止層８は、湿式法を用いて成膜（形成）する方が好ましいと言える。さらに、この際、詳細を後述する第二接着層１０と同様に反射防止層８（反射防止膜８ｂ）の表面８ｃを荒しておくことで光Ｈの全反射を低減することが可能になる。そして、このように成膜した反射防止層８が介在することによって、陽極３のＩＴＯと透光性基板６の間の屈折率差が実質的に小さくなり、発光層２からの光Ｈが透光性基板６を通る際に生じる光Ｈのロスが低減する。

なお、反射防止層８は、透明基材８ａを用いることなく、ＥＬ素子本体５の陽極３に反射防止膜８ｂを成膜して形成されていてもよい。また、透明基材８ａを用いることなく、透明性基板６の一面６ａに直接、乾式法または湿式法により反射防止膜８ｂを成膜して形成されていてもよい。また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）のような透明基材８ａよりも屈折率が高いフィルムを反射防止層８としてもよく、このフィルムを第二接着層１０を介して貼り合わせるだけでも全反射による光Ｈのロスを抑制する効果が得られる。さらに、反射防止層８は、１層で形成することに限定する必要はなく、多層で形成されていてもよい。

飛散防止シート７及び反射防止層８の貼り合わせに用いられている第一接着層９及び第二接着層１０は、粘着剤や接着剤を用いて形成されている。粘着剤や接着剤には、ウレタン系、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ビニル系の樹脂などを用いることができる。また、粘着剤や接着剤には、１液型で押圧して接着するもの、熱や光で硬化させるものを用いることができ、２液もしくは複数の液を混合して硬化させるものも用いることができる。また、接着層９、１０の形成方法は、接着面に直接塗布する方法や、予めドライフィルムとして準備したものを貼り合わせる方法が適用される。そして、第一接着層９や第二接着層１０をドライフィルムとして準備する場合には、製造工程上、簡易的に扱うことが可能になる。また、この場合の接着強度は、４〜３０Ｎ／ｉｎｃｈにする。４Ｎ／ｉｎｃｈを下回ると、十分な飛散防止性能を発揮できないおそれがあり、３０Ｎ／ｉｎｃｈを上回ると、リワークの際の糊残りによるパネルの収率の低下、リワークの作業性の低下を招き、各種ＥＬ発光装置の生産時の歩留まり低下の要因となる。

また、透明性基板６と反射防止層８の間に設けられる第二接着層１０は、発光層２で発生する光Ｈの波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、表面が荒されている。これにより、発光層２で発生した光Ｈが界面で反射することが抑制される。

なお、第一接着層９及び第二接着層１０に拡散フィラーを添加してもよい。この場合には、発光層２から発生した光Ｈを拡散フィラーで拡散することにより、対象となる装置の防眩性が増し、色ムラ、色ズレ等を低減する効果が得られる。拡散フィラーとしては、無機酸化物または樹脂からなる透明粒子を用いることができる。無機酸化物からなる透明粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体、メラミン・ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、及びＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）等のフッ素ポリマー樹脂、シリコーン樹脂粒子などを用いることができる。また、上述した透明粒子から２種類以上の透明粒子を組み合わせて使用してもよい。さらに、透明粒子の大きさ、形状は特に限定する必要はない。

上記構成からなる本実施形態の飛散防止シート７及びこれを備えたＥＬ素子Ａ並びにこのＥＬ素子Ａを発光源として備えたＥＬ発光装置においては、ＥＬ素子Ａの透光性基板６に飛散防止シート７が一体に積層されているため、ＥＬ発光装置の落下や直接的に衝撃が負荷されるなどして透光性基板６に破損が生じた場合であっても、基板片が飛散することが防止される。

また、この飛散防止シート７が表面７ｃ側に幾何学的に配列した複数の凹部１１と凸部１２を備えているため、透光性基板６の出射面側表面６ｂで反射して損失となりうる光Ｈが飛散防止シート７の表面７ｃ側の凹部１１もしくは凸部１２によって出射光Ｈとして取り出される。さらに、このとき、複数の凹部１１及び／又は凸部１２が透光性基板６に沿う方向Ｔ２に一定のピッチ（あるいはランダム）に配列されていることで、損失となりうる光Ｈが効果的に出射光Ｈとして取り出される。また、複数の凹部１１及び／又は凸部１２が角錐状（又は円錐状又は球面状もしくはこれら形状の２つ以上を組み合わせた形状）で形成されていることによっても、透光性基板６の出射面側表面６ｂで反射して損失となりうる光Ｈが確実に出射光Ｈとして取り出される。

さらに、透光性基板６とＥＬ素子本体５の間に反射防止層８が設けられていることにより、透過する光Ｈが透光性基板６の一面６ａ、すなわち透光性基板６の入射面（入射面側表面）で反射することが抑制される。

また、第二接着層１０の表面が、発光層２で発生する光Ｈの波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、荒されていることによって、この第二接着層１０の表面で光Ｈが反射することも抑制される。

これにより、従来のＥＬ素子１と比較し、ＥＬ素子Ａの光取り出し効率が向上し、この優れた光取り出し効率を有するＥＬ素子Ａを発光源として備えた照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ発光装置は、従来のＥＬ発光装置と比較し、光利用効率（発光効率）が向上し、輝度等の性能が向上することになる。

したがって、本実施形態の飛散防止シート７においては、ＥＬ素子Ａの透光性基板６に一体に積層して設けることによって、透光性基板６に破損が生じた場合であっても、基板片が飛散することを防止できる。また、この飛散防止シート７が表面７ｃ側に幾何学的に配列した複数の凹部１１と凸部１２を備えて形成されていることによって、透光性基板６の出射面側表面６ｂで反射して損失となりうる光Ｈを表面７ｃから外側に出射させるように飛散防止シート７の凹部１１もしくは凸部１２で取り出し、出射光Ｈとして利用することが可能になる。

また、複数の凹部１１及び／又は凸部１２が透光性基板６に沿う方向Ｔ２に一定のピッチで配列されていることにより、透光性基板６の出射面側表面６ｂで反射して損失となりうる光Ｈを飛散防止シート７の凹部１１もしくは凸部１２によって効果的に出射光Ｈとして取り出して利用することが可能になる。さらに、複数の凹部１１及び／又は凸部１２がランダムに配列されている場合であっても、損失となりうる光Ｈをこれら凹部１１もしくは凸部１２で効果的に取り出し、出射光Ｈとして利用することが可能になる。

さらに、複数の凹部１１及び／又は凸部１２を、角錐状又は円錐状又は球面状もしくはこれら形状の２つ以上を組み合わせた形状で形成することによって、透光性基板６の出射面側表面６ｂで反射して損失となりうる光Ｈを取り出して、確実に出射光Ｈとして利用することが可能になる。

また、本実施形態のＥＬ素子Ａにおいては、透光性基板６の他面（出射面側表面）６ｂ側に上記の作用効果を奏する飛散防止シート７が設けられているため、透光性基板６の他面６ｂ、すなわち透光性基板６の出射面（出射面側表面）での反射により光Ｈのロスが生じることを抑制することが可能になる。また、透光性基板６とＥＬ素子本体５の間に反射防止層８が設けられているため、透光性基板６の一面６ａ、すなわち透光性基板６の入射面（入射面側表面）での反射によって光Ｈのロスが生じることも抑制することが可能になる。これにより、従来のＥＬ素子１と比較して、光取り出し効率を向上させることが可能になる。

また、透光性基板６に反射防止膜８ｂを成膜、又はＥＬ素子本体５の陽極３に反射防止膜８ｂを成膜、もしくは透明基材８ａに反射防止膜８ｂを成膜してなる１層又は多層の反射防止層８を備えることで、確実に、透光性基板６の入射面６ａでの反射によって光Ｈのロスが生じることを抑制することが可能になり、光取り出し効率を向上させることが可能になる。

さらに、第二接着層１０の表面が、発光層２で発生する光Ｈの波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、荒されていることにより、この第二接着層１０の表面で反射して光Ｈのロスが生じることを抑制することができ、より確実に光取り出し効率を向上させることが可能になる。

よって、本実施形態のＥＬ素子Ａによれば、本発明に係る飛散防止シート７が、単に透光性基板６の破損による基板片の飛散を防止するだけでなく、光Ｈのロスを低減させる機能を備えるため、従来のＥＬ素子１と比較し、ＥＬ素子Ａの光取り出し効率を向上させることが可能になる。さらに、透光性基板６とＥＬ素子本体５の陽極３の間に積層して反射防止層８が設けられているため、この反射防止層８によっても光Ｈのロスを低減させることが可能になり、ＥＬ素子Ａの光取り出し効率をより一層向上させることが可能になる。

また、ＥＬ素子Ａの陽極３にＩＴＯを使用する場合において、フィルム状の透明性基材を用い、ロールｔｏロールで連続生産を行うことで、従来の一枚毎のバッチ方式よりもプロセスの簡略化が実現でき、ＥＬ素子Ａの陽極３に対するプロセス面の改善、ひいてはＥＬ素子Ａのコスト面の改善を図ることが可能になる。

また、本実施形態の例えば照明装置、表示装置、ディスプレイ装置等のＥＬ発光装置においては、上記のように光取り出し効率に優れたＥＬ素子Ａを備えているため、従来のＥＬ素子１を発光源として備えたＥＬ発光装置と比較し、光利用効率（発光効率）を向上させることが可能になり、ＥＬ発光装置Ａの輝度等の性能を向上させることが可能になる。

以上、本発明に係る飛散防止シート及びこれを備えたＥＬ素子並びにこのＥＬ素子を発光源として備えたＥＬ発光装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

ここで、本発明の飛散防止シート７及びこれを備えたＥＬ素子Ａ並びにこのＥＬ素子Ａを発光源として備えたＥＬ発光装置の優位性を確認した実証試験について説明する。この実証試験では、本発明のＥＬ素子Ａと、従来のＥＬ素子（比較例１、比較例２）を用いて、飛散防止性能及び発光効率（正面輝度）の比較を行い、本発明のＥＬ素子Ａ（本発明の飛散防止シート７、ＥＬ発光装置）の優位性を確認した。

そして、本発明のＥＬ素子Ａは、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．７ｍｍ（幅×長さ×厚さ）のガラス板を透明性基板６として用いて形成した。また、厚さ１８８μｍのＰＥＴ基材フィルム（透明な基材７ａ）上に、アクリル系の紫外線硬化型樹脂を用いて四角錐状の凹部１１及び凸部１２を備えた凹凸層７ｂを一体に積層して、飛散防止シート７を形成した。また、凹部１１及び凸部１２の高さを５０μｍ、ピッチを１００μｍとし、マトリクス上に配列して、飛散防止シート７を形成した。そして、接着強度１０Ｎ／ｉｎｃｈに設計した２５μｍ厚の第一接着層９を介し、０．２ＭＰａで加圧して、この飛散防止シート７を透明性基板６にラミ貼りした。さらに、厚さ１８８μｍのＰＥＴ基材フィルム（透明基材８ａ）にゾル−ゲル法によってＴｉＯ_２（反射防止膜８ｂ）を成膜して、反射防止層８を形成し、第一接着層９と同様の第二接着層１０を介し、０．２ＭＰａで加圧して、この反射防止層８を透明性基板６にラミ貼りした。

一方、比較例１のＥＬ素子は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．７ｍｍ（幅×長さ×厚さ）のガラス板を透明性基板６に用い、厚さ１８８μｍのＰＥＴ基材フィルム（飛散防止シート）を、本発明のＥＬ素子Ａと同様、接着層（第一接着層）を介して透明性基板６に貼り合わせて形成した。

また、比較例２のＥＬ素子は、飛散防止シートを設けず、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．７ｍｍ（幅×長さ×厚さ）のガラス板を透明性基板６に用いて形成した。

飛散防止性能の試験では、上記のように形成した本発明のＥＬ素子Ａ、比較例１のＥＬ素子、比較例２のＥＬ素子のそれぞれに対し、高さ１ｍから１ｋｇの鉄球を中央に落下させて透明性基板６を破損させ、ガラス片（基板片）の飛散状況を確認した。そして、飛散防止シートの粘着部（第一接着層）にガラス片が付着し、透明性基板６の面積以上の範囲にガラス片が飛び散らない場合を○、ガラス片が透明性基板６の面積以上の範囲に飛び散った場合を×として評価を行った。

一方、発光効率（正面輝度）の試験では、飛散防止シートがない比較例２のＥＬ素子の正面輝度を１とし、この比較例２のＥＬ素子に対する本発明のＥＬ素子Ａ、比較例１のＥＬ素子の輝度比を求め、輝度比を比較することによって評価を行った。

表１は、飛散防止性能及び発光効率の試験結果を示している。この結果から、本発明のＥＬ素子Ａは、飛散防止性能に優れ、且つ従来のＥＬ素子（比較例１、比較例２）よりも発光効率（光利用効率、光取り出し効率）を向上させることが可能であることが実証された。

１ 従来のＥＬ素子
２ 発光層
３ 陽極（一方の電極層）
４ 陰極（他方の電極層）
５ ＥＬ素子本体
６ 透光性基板
６ａ 一面（入射面、入射面側表面）
６ｂ 他面（出射面、出射面側表面）
７ 飛散防止シート
７ａ 透明な基材
７ｂ 凹凸層
７ｃ 表面
８ 反射防止層
８ａ 透明基材
８ｂ 反射防止膜
８ｃ 表面
９ 第一接着層
１０ 第二接着層
１１ 凹部
１２ 凸部
Ａ ＥＬ素子
Ｈ 光
Ｔ１ 積層方向
Ｔ２ 透光性基板に沿う方向

Claims (7)

1. ＥＬ素子の透光性基板に一体に積層して設けられ、該透光性基板に破損が生じた際に基板片が飛散することを防止するための飛散防止シートであって、
   前記透光性基板側から透過した光を表面から外側に出射させるように、前記表面側が幾何学的に配列した複数の凹部と凸部を備えて形成されていることを特徴とする飛散防止シート。
2. 請求項１記載の飛散防止シートにおいて、
   前記複数の凹部及び／又は凸部が、前記透光性基板に沿う方向に一定のピッチあるいはランダムに配列されていることを特徴とする飛散防止シート。
3. 請求項１または請求項２に記載の飛散防止シートにおいて、
   前記複数の凹部及び／又は凸部が、角錐状又は円錐状又は球面状もしくはこれら形状の２つ以上を組み合わせた形状で形成されていることを特徴とする飛散防止シート。
4. 透光性基板と、発光層を透明な陽極と陰極で挟み込んで形成され、前記透光性基板の一面側に前記陽極を配して前記透光性基板に一体に積層されたＥＬ素子本体とを備えてなるＥＬ素子において、
   前記透光性基板の他面側に一体に積層して設けられた請求項１から請求項３のいずれかに記載の飛散防止シートと、
   前記透光性基板と前記ＥＬ素子本体の陽極の間に積層して設けられた反射防止層と、
   前記透光性基板と前記飛散防止シートの間に設けられて、前記透光性基板と前記飛散防止シートを一体化させる第一接着層と、
   前記透光性基板と前記反射防止層の間に設けられて、前記透光性基板と前記反射防止層を一体化させる第二接着層とを備えて形成されていることを特徴とするＥＬ素子。
5. 請求項４記載のＥＬ素子において、
   前記反射防止層が、前記透光性基板に前記反射防止膜を成膜、又は前記ＥＬ素子本体の陽極に反射防止膜を成膜、もしくは透明基材に前記反射防止膜を成膜してなり、
   １層又は多層の前記反射防止層を備えて形成されていることを特徴とするＥＬ素子。
6. 請求項４または請求項５に記載のＥＬ素子において、
   前記第二接着層は、前記発光層で発生する光の波長以下の幅、深さの溝が形成されるように、表面が荒されていることを特徴とするＥＬ素子。
7. ＥＬ素子を発光源として備えるＥＬ発光装置であって、
   前記ＥＬ素子が請求項４から請求項６のいずれかに記載のＥＬ素子であることを特徴とするＥＬ発光装置。

Images