JP6098777B2 - 光学フィルム及びそれを用いた光学装置 - Google Patents
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Description
少なくとも凹凸構造を有する、有機EL発光素子用光学フィルムであって、
前記凹凸構造は凹凸単位が少なくとも2つの方向に、1つの凹凸単位を周期として、有機EL発光素子の配置側とは反対側の面に繰り返し配列され、
前記凹凸単位は、大略、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、円錐台形状、半球形状もしくは半球台形状の突起又は窪みを形成しており、
前記凹凸単位の表面の十点平均粗さRzが60nm≦Rz≦300nmであり、更に、前記凹凸単位の表面の中心線平均粗さRaが25nm≦Ra≦100nmであることを特徴とする有機EL発光素子用光学フィルム、が提供される。
上記の有機EL発光素子用光学フィルムを製造する方法であって、
前記凹凸構造の表面形状にほぼ対応する形状の形状転写面をエッチングにより形成して、前記形状転写面を持つ型部材を作製し、
次いで、前記型部材に形成された形状転写面を透光性材料の表面に転写することで、前記凹凸構造を形成する、
ことを特徴とする有機EL発光素子用光学フィルムの製造方法、
が提供される。
上記有機EL発光素子用光学フィルムと、前記凹凸構造が形成された面の反対側に位置する、前記有機EL発光素子用光学フィルムの面に接合された有機EL発光素子と、を備えており、
前記有機EL発光素子から発せられる光を前記有機EL発光素子用光学フィルムの前記凹凸構造の表面から出射させるようにしてなることを特徴とする光学装置、
が提供される。
市販の有機EL素子(LUMIOTEC社製、デザインサンプルキット、発光部寸法:125mm×125mm)の表面の光学フィルムを剥離してガラス表面をむき出しにして、評価用の光源とした。評価用光源に1.5Aの電流を通電して点灯し、輝度計(トプコン社製、BM−7)を用いて評価用光源の真正面方向(0度)から、斜め方向(80度)まで評価用光源を2.5度ずつ傾斜させて、それぞれの角度で輝度、およびYxy表色系の色度x,yを測定した。ここで0度、すなわち評価用光源の真正面方向において得られた輝度値を法線輝度とし、0度から80度の間におけるx,yそれぞれの最大値と最小値の差Δx,Δyを算出し、色度変化量とした。なお評価用光源に光学フィルムを貼り付ける場合には、厚み25μmの基材レス両面接着テープ(日東電工社製、LUCIACS CS9621T)を用いて、測定対象の光学フィルムを凹凸構造側の面が出光側に向くように評価用光源のガラス表面に貼り付けた。
法線輝度及び色度変化量の測定時と同一の評価用光源を同様の条件で点灯し、発光部を、直径25mmの開口部を設けた積分球(Labsphere社製)に密着させ、光源表面からの出射光を積分球の中に入光させた。入光した総放射束量を、積分球に接続したマルチチャンネル分光器(浜松ホトニクス社製、PMA−11)で測定し、標準視感度曲線による補正を行なって出射光束量を算出した。なお、評価用光源に光学フィルムを貼り付ける場合には、法線輝度及び色度変化量の測定時と同様に、厚み25μmの基材レス両面接着テープ(日東電工社製、LUCIACS CS9621T)を用いて、測定対象の光学フィルムを凹凸構造側の面が出光側に向くように評価用光源のガラス表面に貼り付けた。
原子間力顕微鏡(キーエンス社製、VN−8010)を用いて、光学フィルム1の表面粗さを計測した。次いで付属の解析ソフトを用いて十点平均粗さRz及び中心線平均粗さRaを算出した。
走査型電子顕微鏡(日立ハイテクフィールディング社製、S−4300−SE/N)を使用して、成形品の表面及び断面の測定を行った。
硝子製フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネート117.6g(0.7モル)およびイソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート3量体151.2g(0.3モル)と、水酸基を有する(メタ)アクリロイル化合物として、2−ヒドロキシプロピルアクリレート128.7g(0.99モル)およびペンタエリスリトールトリアクリレート693g(1.54モル)と、触媒として、ジラウリル酸ジ−n−ブチル錫100ppmと、重合禁止剤として、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.55gとを仕込み、70〜80℃の条件にて残存イソシアネート濃度が0.1%以下になるまで反応させ、ウレタンアクリレート化合物を得た。
前記の評価用光源(すなわち表面に光学フィルムが存在しない状態)の法線輝度及び出射光束量を測定したところ、法線輝度は3570[cd/m2]、出射光束量は62.8×10−3[lm]であり、色度変化量はΔx=0.0298,Δy=0.0289であった。
前記ウェットエッチング製法によって、凹凸単位12a及び粗面化部12bを有する凹凸構造部12の凹凸構造面を転写形成する形状転写面を有するロール型部材を作製した。得られたロール型部材の表面に、厚さ3.0μmの無電解Niめっき表面処理層を施した。このロール型部材に製造例1で作製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を均一に塗布し、その上に厚み188μmのPETフィルム(東洋紡社製、コスモシャインA4300)を置き、ハンドロールで均一に伸ばした。その後PETフィルム上からUV照射を行ない、型部材とPETフィルムとの間で伸ばされた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させ、活性エネルギー線硬化性樹脂からなる凹凸構造部を形成した。型部材から凹凸構造部と共にPETフィルムを剥離し、光学フィルムAを得た。光学フィルムAは、透明基材フィルムとしてのPETフィルムの表面に、型部材の凹形状が反転した凸形状を表面に有する凹凸構造部が接合されたものである。光学フィルムAの表面すなわち凹凸構造部の表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、凹凸単位12aの表面は平滑化されており、粗面化部12bはなかった。凹凸単位12aの粗面度(凸部表面の粗面度)及び凹凸単位12aの表面粗さの測定結果を表1に示す。表1において、凸部表面の粗面度に関しては、Rzが80nm未満の場合を「×」で示し、Rzが80nm以上200nm以下の場合を「○」で示す。さらに、得られた光学フィルムAの法線輝度、色度変化量及び出射光束量の評価を実施した結果を表1に示す。
前記ウェットエッチング製法によって、凹凸単位12a及び粗面化部12bを有する凹凸構造部12の凹凸構造面を転写形成する形状転写面を有するロール型部材を作製した。このロール型部材に製造例1で作製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を均一に塗布し、その上に厚み188μmのPETフィルム(東洋紡社製、コスモシャインA4300)を置き、ハンドロールで均一に伸ばした。その後PETフィルム上からUV照射を行ない、型部材とPETフィルムの間で伸ばされた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させ、活性エネルギー線硬化性樹脂からなる凹凸構造部を形成した。型部材から凹凸構造部と共にPETフィルムを剥離し、光学フィルムBを得た。光学フィルムBは、透明基材フィルムとしてのPETフィルムの表面に、型部材の凹形状が反転した凸形状を表面に有する凹凸構造部が接合されたものである。光学フィルムBの表面すなわち凹凸構造の表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、凹凸単位12aの表面は充分に粗面化されており、充分な粗面化部12bが確認された。凹凸単位12aの粗面度及び凹凸単位12aの表面粗さの測定結果を表1に示す。さらに、得られた光学フィルムBの法線輝度、色度変化量及び出射光束量の評価を実施した結果を表1に示す。
前記ウェットエッチング製法によって、凹凸単位12a及び粗面化部12bを有する凹凸構造部12の凹凸構造面を転写形成する形状転写面を有するロール型部材を作製した。得られたロール型部材の表面に、厚さ0.5μmの無電解Niめっき表面処理層を施した。このロール型部材に製造例1で作製した活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を均一に塗布し、その上に厚み188μmのPETフィルム(東洋紡社製、コスモシャインA4300)を置き、ハンドロールで均一に伸ばした。その後PETフィルム上からUV照射を行ない、型部材とPETフィルムとの間で伸ばされた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させ、活性エネルギー線硬化性樹脂からなる凹凸構造部を形成した。型部材から凹凸構造部と共にPETフィルムを剥離し、光学フィルムCを得た。光学フィルムCは、透明基材フィルムとしてのPETフィルムの表面に、型部材の凹形状が反転した凸形状を表面に有する凹凸構造部が接合されたものである。光学フィルムCの表面すなわち凹凸構造の表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、凹凸単位12aの表面は粗面化されており、粗面化部12bが確認された。凹凸単位12aの粗面度及び凹凸単位12aの表面粗さの測定結果を表1に示す。さらに、得られた光学フィルムCの法線輝度、色度変化量及び出射光束量の評価を実施した結果を表1に示す。
12 凹凸構造部
12a 凹凸単位
12b 粗面化された凹凸単位
14 透明基材フィルム
2 光学デバイス
22 透明基材層
24 透明電極層
26 有機発光層
28 金属電極層
151 金属部材(銅めっき膜)
152 レジスト膜
153 開口部
12’ 転写単位
6 ゴム製ニップロール
7 円筒形金型
8 タンク
9 配管
10 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
11 紫外線照射装置
1’ 光学フィルム
Claims (6)
- 少なくとも凹凸構造を有する、有機EL発光素子用光学フィルムであって、
前記凹凸構造は凹凸単位が少なくとも2つの方向に、1つの凹凸単位を周期として、有機EL発光素子の配置側とは反対側の面に繰り返し配列され、
前記凹凸単位は、大略、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、円錐台形状、半球形状もしくは半球台形状の突起又は窪みを形成しており、
前記凹凸単位の表面の十点平均粗さRzが60nm≦Rz≦300nmであり、更に、前記凹凸単位の表面の中心線平均粗さRaが25nm≦Ra≦100nmであることを特徴とする有機EL発光素子用光学フィルム。 - 前記凹凸単位の表面の十点平均粗さRzが80nm≦Rz≦200nmであることを特徴とする、請求項1に記載の有機EL発光素子用光学フィルム。
- 前記有機EL発光素子用光学フィルムは、透光性基材フィルムの一方の面に前記凹凸構造が形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の有機EL発光素子用光学フィルム。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の有機EL発光素子用光学フィルムを製造する方法であって、
前記凹凸構造の表面形状にほぼ対応する形状の形状転写面をエッチングにより形成して、前記形状転写面を持つ型部材を作製し、
次いで、前記型部材に形成された形状転写面を透光性材料の表面に転写することで、前記凹凸構造を形成する、
ことを特徴とする有機EL発光素子用光学フィルムの製造方法。 - 前記凹凸構造の前記表面形状にほぼ対応する形状の形状転写面を持つ型部材を作製した後に、該型部材の形状転写面に厚さ0.01〜2μmの表面処理層を形成することを特徴とする、請求項4に記載の有機EL発光素子用光学フィルムの製造方法。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の有機EL発光素子用光学フィルムと、前記凹凸構造が形成された面の反対側に位置する、前記有機EL発光素子用光学フィルムの面に接合された有機EL発光素子と、を備えており、
前記有機EL発光素子から発せられる光を前記有機EL発光素子用光学フィルムの前記凹凸構造の表面から出射させるようにしてなることを特徴とする光学装置。
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