WO2004017106A1 - レンズアレイシート - Google Patents

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Motofumi Kashiwagi
Kenji Kusano
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Zeon Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a lens array sheet suitable for a light collector used in a display device such as an organic electroluminescence element or a liquid crystal, a mold suitable for manufacturing the lens array sheet, and a light collector comprising the lens array sheet And an organic electroluminescent luminescent material having the lens array sheet, and a display device having the luminescent material.
  • Surface lighting devices used for display devices are required to have many characteristics such as high brightness, low power consumption, and thinness. In order to improve the performance of one of these, it is often necessary to sacrifice some of the other performance, and it was very difficult to improve all the performance at the same time.
  • a sheet (lens array sheet) with a lens array in which a fine irregular pattern such as prism shape and Fresnel lens shape is formed on the surface of a thermoplastic resin molded product such as transparent plastic has been developed. ) Is being used as an optical component.
  • a method of using a lens array sheet as a light collector in a liquid crystal display device and condensing display light in a substantially normal direction to easily achieve high luminance has been frequently used.
  • This method utilizes the light-condensing effect of the prism, and it is possible to increase the luminance without increasing the power and the thickness of the device.
  • the problem is that the luminance sharply drops outside the light-condensing range.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-26106 proposes changing the refractive index between one surface of a prism and another surface.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-75002 proposes to use an alicyclic structure-containing thermoplastic resin having a norbornane structure as a material of the light collector.
  • organic electroluminescent materials are effective materials for reducing the thickness and weight of surface lighting devices and display devices because they can be used as thin films.
  • the light transmittance of the liquid crystal panel is low, so that it is necessary to further increase the light collection efficiency as compared with a conventional backlight using a cold cathode tube or the like.
  • An object of the present invention is to provide a lens array sheet having a wide viewing angle and improved light collection efficiency, a mold suitable for manufacturing the lens array sheet, a light collecting plate including the lens array sheet, and a lens array sheet.
  • An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent luminous body having the following, and a display device having the luminous body.
  • the present inventors have confirmed that a linear prism lens can only collect light in one direction, and that the above problem occurs. As a result of intensive studies to obtain higher light collection, it has quadrangular pyramid-shaped projections and depressions compared to triangular pyramid, hexagonal pyramid, ⁇ pyramid, and conical projections and depressions. The present inventors have found that the lens array sheet can most efficiently condense the light from the organic electroluminescent luminescent material, and have completed the present invention.
  • a lens array sheet having a plurality of quadrangular pyramid-shaped protrusions or depressions on the surface of a transparent base film.
  • the bottom surface of the quadrangular pyramid is (length of one side a) ⁇ (length of another side b)
  • the length a of one side of the bottom surface of the quadrangular pyramid is 0.1 ju n! 220 ⁇ .
  • the height c of the quadrangular pyramid is 0.2 a ⁇ c ⁇ 2 a with respect to the length a.
  • the width s between adjacent protrusions or depressions s force is 50% or less of the length a.
  • the base angle 0 of the side surface of the quadrangular pyramid is 20 ° to 80 °.
  • the transparent substrate film is substantially composed of an alicyclic resin. "Substantially composed of an alicyclic resin” means that all components are composed of an alicyclic resin and 50 weight of the whole. As long as it is about / 0 or less, other resins and / or various additives as necessary may be contained.
  • the alicyclic resin is a norbornene polymer or a vinyl alicyclic hydrocarbon polymer.
  • it is manufactured by injection molding using a mold having a pyramid-shaped projection or depression on the surface.
  • a mold comprising a metal layer and having a quadrangular pyramid-shaped projection on a surface thereof, wherein the metal layer is a pattern of a substrate on which a quadrangular pyramid-shaped concave pattern is formed.
  • a metal mold is provided, which is obtained by forming a metal layer thereon and peeling the metal layer from the substrate.
  • a step of forming a positive resist pattern on a silicon wafer having a silicon oxide layer formed on its surface (2) using the resist pattern as a mask, etching the silicon oxide layer with an etching solution containing hydrofluoric acid to form a silicon oxide pattern; and (3) removing the resist pattern and forming a silicon wafer.
  • a mold comprising a metal layer and having a quadrangular pyramid-shaped depression on the surface thereof, wherein the metal layer has a mold of the mold of the first aspect, and A mold is provided, which is obtained by forming a metal layer on the surface and peeling the metal layer from the mold.
  • a light collector including the lens array sheet.
  • a transparent substrate composed of the lens array sheet, a transparent electrode layer laminated on the transparent substrate, an organic electroluminescent material layer laminated on the transparent electrode layer,
  • An organic electroluminescent luminous body comprising: a metal electrode layer laminated on the electroluminescent material layer.
  • 1A, 2A, 3A and 4A are plan views showing an example of a pyramid shape
  • Figures 1B, 2B, 3B and 4B are front views of Figures 1A, 2A, 3A and 4A, respectively.
  • FIGS.5A, 5B and 5C are plan views showing an example of a pyramid-shaped projection or depression formed on the transparent base film
  • FIGS.6A and 6C show an example of a quadrangular pyramid-shaped projection or depression formed on a transparent base material film, and a cross-sectional view when the projection or depression is formed in a regular lattice shape.
  • FIGS. 6B and 6D show an example of a quadrangular pyramid-shaped projection or depression formed on the transparent substrate film, and a cross-sectional view when the projection or depression is formed in a staggered lattice shape. (However, the dotted line indicates the next row of quadrangular pyramid-shaped projections or depressions).
  • a the length of one side forming the square pyramid-shaped bottom surface
  • b the other 1 ⁇ length forming the square pyramid-shaped bottom surface
  • c the square pyramid-shaped protrusion or The height of the depression
  • 0 the base angle of the side surface of the quadrangular pyramid
  • 1 the projection or depression of the quadrangular pyramid
  • 2 the lent sheet
  • s the tangent, the width between the projections or depression of the quadrangular pyramid
  • the lens array sheet of the present invention has quadrangular pyramid-shaped protrusions or depressions on the surface (preferably, one surface) of the transparent substrate film.
  • the transparent substrate film used in the present invention is a film-shaped molded body substantially composed of a transparent resin material.
  • substantially composed of a transparent resin material means that all the components are composed of a transparent resin material, and if necessary, if it is about 50% by weight or less of the whole. In addition, various additives may be included.
  • the transparent resin material include linear polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and polymethylenpentene; aromatic vinyl resins such as polystyrene; norpoleneene polymers, butyl alicyclic hydrocarbon polymers, and monocyclic olefins.
  • Alicyclic olefin resins such as polymers and cyclic diolefin polymers; polyester resins such as polycarbonate, polyethylene phthalate, polybutylene phthalate, and liquid crystal polyesterol; acrylyl resins such as polymethyl methacrylate; Acrylonitrile resins such as atalonitrile styrene butadiene resin; polyether resins such as polysulfone, polyestersulfone, polyphenylene sulfide, and polyphenylene ether; Ketone resins such as ether ketone; and the like.
  • a chain polyolefin resin, an alicyclic olefin resin, a polyether-based resin, and the like are preferable because a crosslinking reaction or the like easily occurs by irradiation with an active energy ray, and the solubility in a specific solvent is easily changed. Further, an alicyclic olefin resin is most preferred because it has low absorption of visible light and low water absorption.
  • the alicyclic olefin resin examples include a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer and a hydrogenated product thereof, a ring-opening polymer of another monomer copolymerizable with a norbornene-based monomer and a hydrogenated product thereof, Norbornene-based addition polymers and their hydrogenated products, norbornene-based polymers such as addition-polymerized norbornene-based monomers and other copolymerizable monomers, and their hydrogenated products; polybutylcycloalkanes Polycyclic cycloalkenes, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers such as hydrogenated aromatic vinyl polymers; monocyclic olefinic polymers such as polycyclopentene and polycyclohexene; cyclic diolefins such as polycyclohexene.
  • the bur cycloaliphatic hydrocarbon polymer may be any other monomer that can be co-polymerized with butyl cycloalkane, biercycloalkene, an aromatic vinyl monomer, or the like (for example, a butyl monomer such as butadiene or isoprene).
  • a polymerization form thereof may be a block polymer or a random polymer, or a deviation.
  • the thickness of the transparent substrate film is usually about 0.05 to 3 mm.
  • the protrusions or depressions on the surface of the transparent substrate film have a quadrangular pyramid shape.
  • the projections or depressions may have a pyramid shape with different base angles on the side surfaces, and may have a regular pyramid shape with the same base angles. Further, the shape may be a quadrangular pyramid having a sharp apex angle. Specifically, Figures 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A and
  • the bottom surface of the quadrangular pyramid be a rectangle or a square satisfying the following relationship.
  • the relationship is (length of one side a) ⁇ (length of another side b) ⁇ 10 a, more preferably (length of one side a) ⁇ (length of another side b) ⁇ 5 a, more preferably (length of one side a) ⁇ (length of another side b) ⁇ 2 a, particularly preferably (length of one side a) ⁇ (length of another side b) ⁇ 1 5 a.
  • the length a of one side of the bottom surface of the quadrangular pyramid is not particularly limited, but is usually 0.1 l ⁇ n! ⁇
  • the liquid crystal may interfere with external light.
  • the length a is 0.1 l / ⁇ ! Preferably it is 20 ⁇ m.
  • the base angle 0 of the side surface of the quadrangular pyramid is preferably 20 ° to ⁇ 0 °, and particularly preferably 30 ° to 75 °.
  • the height c (the length from the bottom to the apex) of the pyramidal shape is not particularly limited, but is preferably 0.2 a ⁇ c ⁇ 2a, more preferably 0.5a ⁇ c ⁇ l.5a.
  • each protrusion or depression may be a regular lattice as shown in FIG. As shown in FIG. 5, it may be in a houndstooth check pattern, or as shown in FIG. 5C, in a random pattern.
  • a regular lattice or a staggered lattice is preferred from the viewpoint of obtaining higher luminance.
  • the shapes of the projections and depressions arranged on the surface of the transparent substrate film may be all the same, or may be independent shapes.
  • One-step manufacturing method Metal of forming protrusions or depressions
  • a metal layer is formed by laminating a metal by plating or sputtering on a substrate on which a square pyramid-shaped concave pattern is formed. Then, the metal layer is separated from the substrate.
  • the mold having the quadrangular pyramid-shaped projections obtained as described above is defined as a mold, and the surface of the mold is provided as necessary.
  • a release treatment for contacting an oxidizing agent such as potassium dichromate a metal layer is formed by laminating a metal in the same manner as described above, and the metal layer is peeled off from the mold.
  • this method consists of (1) laminating a silicon oxide film and a photoresist film on a silicon substrate in this order, then forming a pattern on the photoresist film, and (2) using the resist pattern as a mask to contain hydrofluoric acid.
  • the silicon oxide layer is etched as an etchant to form silicon oxide patterns.
  • the distaste pattern is also soluble in the alkali etching solution, so it can be removed at the same time.
  • the oxygen pattern is removed. Then, protrusions or depressions (patterns) are formed on the surface of the silicon substrate.
  • the width of the resist pattern serving as a mask is set on the lens array sheet of the present invention.
  • the width s is preferably as small as possible, and is preferably 50% or less, more preferably 20% with respect to the length a of one side of the bottom surface of the quadrangular pyramid (a is the length of the shortest side). Or less, more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less.
  • the light collector of the present invention comprises the lens array sheet.
  • the organic electroluminescent luminescent material of the present invention comprises a transparent electrode layer such as indium 'tin' oxide (ITO), an organic electroluminescent material layer containing an organic luminescent material, on the lens array sheet as a transparent substrate; And a metal electrode layer laminated in this order.
  • the lens array sheet functions as a light collector.
  • the organic electroluminescent luminous element can be used as a backlight for a liquid crystal display device or the like.
  • the substrate thus obtained was mixed with a hydrofluoric acid buffer solution (3.6% hydrogen fluoride water and 18% ammonia fluoride water at 20 ° C. in a 1: 1 (volume ratio); , The same) for 5 minutes to etch the SiO 2 , perform a rinsing process of immersing the etched substrate in pure water for 60 seconds, and then dry the substrate by spin processing.
  • a hydrofluoric acid buffer solution (3.6% hydrogen fluoride water and 18% ammonia fluoride water at 20 ° C. in a 1: 1 (volume ratio);
  • the substrate on which the silicon oxide film has been etched in this way is immersed in a 30% aqueous sodium hydroxide solution at 80 ° C. for 30 minutes, then the substrate is immersed in pure water for 60 seconds, and then dried by blowing dry air on the substrate. As a result, a concave shape having a quadrangular pyramid shape was formed in the silicon substrate.
  • the substrate was immersed in a hydrofluoric acid buffer for 5 minutes, then immersed in pure water for 60 seconds, and then dried by blowing dry air. As a result, a silicon substrate having a quadrangular pyramid-shaped depression was prepared.
  • the obtained silicon substrate is adhered on a jig, about 50 OA of nickel is formed on the surface by vacuum evaporation, and then electrolytic plating is performed in an electrolyte containing nickel sulfamate as a main component to grow nickel metal I let it.
  • the obtained nickel lump (metal layer) was peeled off from the silicon substrate, and a mold (convex mold) in which quadrangular pyramid-shaped "projections" were formed in a staggered lattice shape was produced.
  • This mold is incorporated into an injection molding machine, and injection molding is performed using cycloolefin polymer (ZNR 143 OR manufactured by Zeon Corporation) (resin melting temperature 285 ° C, mold temperature 130 ° C, resin filling time approx. 2 seconds), a lens array sheet (approximately $ 4 OmmX 4 Omm) with a thickness of about 1 mm was obtained.
  • cycloolefin polymer ZNR 143 OR manufactured by Zeon Corporation
  • ITO having a thickness of 300 mm was vapor-deposited, then washed with IPA vapor, and set in an organic electroluminescence device manufacturing apparatus. A 100 W plasma treatment was performed for one minute.
  • N is halls transporting material to the two crucibles attached wind-coil, N- di (1 one-naphthyl) one N, N '- Jifue - Lou 1, 1, —Diphenyl-1,4-imine) (NPD) and an electron-transport material, 8-hydroxyquinoline aluminum (A1q3).
  • NPD N- di (1 one-naphthyl) one N, N '- Jifue - Lou 1, 1, —Diphenyl-1,4-imine
  • A1q3 8-hydroxyquinoline aluminum
  • the substrate was moved to the metal deposition chamber while the system was kept in a vacuum state, and the lithium fluoride placed on the metal boat was heated to deposit lithium fluoride on the organic layer until it reached 5 A. did.
  • aluminum is placed on another metal board, aluminum is evaporated by the same operation until the thickness becomes 100 OA, and the ITO layer, the organic electroluminescent material layer, and the metal electrode are placed on the lens array sheet. A laminate in which the pole layers were laminated was obtained.
  • a stainless steel sealing tube with an ultraviolet-curing adhesive was attached to the laminate thus obtained in a glove box in dry nitrogen, and the sealing tube was attached by irradiating ultraviolet rays.
  • a luminescent luminescent material was obtained.
  • the luminance of the obtained luminous body was measured with a luminance measuring device (“BM-8” manufactured by Topcon Corporation) in a state perpendicular to the substrate surface, and it was 2165 cd / cm 2 .
  • BM-8 luminance measuring device manufactured by Topcon Corporation
  • the luminance was measured in the same manner from a state perpendicular to the substrate surface and inclined 45 degrees vertically and horizontally (evaluation of viewing angle)
  • right: 2 140 cd / cm 2 That is, even when viewed from a direction inclined by 45 degrees with respect to the substrate surface, sufficient brightness was obtained, and it was confirmed that the device had a sufficient viewing angle.
  • Example 2 The same method as in Example 1 was used, except that the lens array sheet of Example 1 was replaced with a lmm thick film of a siphon mouth-refin polymer (ZNR 1430R manufactured by Zeon Corporation) having no irregularities.
  • An electroluminescent luminescent material was prepared, and its luminance was measured under the same conditions. As a result, it was 1 250 cd / C m 2. From this, it was confirmed that the brightness of the organic electroluminescent luminescent material was improved about 1.5 times as compared with Comparative Example 1 by using the lens array sheet of Example 1 as the light collector. .
  • Example 1 The mold of Example 1 was used as a mold, and the mold was immersed in an aqueous solution of potassium bichromate (0.1% by weight) for 30 seconds to release the mold by oxidizing the mold surface.
  • a nickel layer (metal layer) was laminated under the same conditions as in Example 1, and then the laminated nickel layer was peeled off from the mold to form a square pyramid with a bottom angle of approximately 55 ° C and a height of 14 ⁇ .
  • a mold (concave mold) in which the "dents" were formed in a staggered lattice shape was obtained.
  • a lens array sheet was produced in the same manner as in Example 1 using the obtained mold.
  • the resulting lens array sheet had square pyramid-shaped "projections" with a bottom surface of 20 ⁇ 20 jum, a bottom angle of approximately 55 ° C, and a height of 14 ⁇ on the surface. . .
  • Example 2 When the viewing angle was evaluated in the same manner, the upper: 1400 cd / cm 2 , the lower: 1 395 cd / cm 2 , left: 1405 cdZcm 2 , right: ISSO cdZcm 2 , and the superiority of Example 2 was confirmed in comparison with Comparative Example 1.
  • the lens array sheet of the present invention is remarkably effective as a light collector for an organic electroluminescence element in improving luminance.
  • the lens array sheet of the present invention can be used not only as a light collector for such an organic electroluminescence element, but also as an optical component such as an information recording medium, an optical lens, an optical filter, a light guide plate for a liquid crystal display device, and an optical sheet.

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Abstract

透明基材フィルムの表面に、複数の、四角錐形状の突起又はくぼみを有するレンズアレイシートである。このレンズアレイシートは、特に有機エレクトロルミネッセンス素子用集光板に好適である。

Description

明糸田書 レンズァレイシート 発明の属する技術分野
本発明は、 有機エレクトロルミネッセンス素子や液晶などの表示装置に用いる 集光板に好適なレンズアレイシ一トと、 該レンズァレイシートの製造に適した金 型と、 該レンズアレイシートからなる集光板と、 該レンズアレイシートを有する 有機エレク ト口ルミネッセンス発光体と、 該発光体を有する表示装置とに、 関す る。 背景技術
表示装置に使用される面照明装置には、 高輝度、 低消費電力、 薄型など多くの 特性が要求されている。 これらのうち一つの性能を向上させるためには、 他の性 能を多少犠牲にする必要が生じることが多く、 全ての性能を同時に向上させるこ とは非常に困難なものであった。
こうした複数の課題を解決するため、 近年、 透明プラスチック等の熱可塑性樹 脂成形体の表面に、 プリズム形状ゃフレネルレンズ形状などの微細凹凸パターン が形成されたレンズァレイを有するシート (レンズアレイシ一ト) が光学部品と して使用されつつある。
例えば、 液晶表示装置にレンズァレイシートを集光板として用いることにより、 表示光を略法線方向へ集光することで簡略に高輝度化を図る方法が多用されてき ている。 この方法はプリズムの集光効果を利用するものであり、 電力、 装置の厚 さを増加させることなく高輝度化が可能である反面、 集光範囲から外れると急激 に輝度が低下するという問題を持つ。
こうした問題点を解決するため、 特開平 7— 2 6 1 0 0 6号では、 プリズムの 一方の面と別の一方の面との屈折率を変えることを提案している。 また、 特開 2 0 0 0 - 7 5 1 0 2号では、 集光板の材質として、 ノルボルナン構造を有する脂 環式構造含有熱可塑性樹脂を用いることを提案している。 ところで、 有機ェレク トロノレミネッセンス材料は、 薄膜で使用できるため面照 明装置や表示装置の薄型化や軽量化に有効な材料ではある。 しかし、 これを液晶 表示装置のバックライ トに使用するには液晶パネルの光線透過率が低いため、 冷 陰極管等を用いる従来のバックライ トよりもさらに集光効率を高める必要がある。 しかし、 従来から液晶基板の集光板として用いられている、 表面がライン状の プリズムレンズを、 有機エレク トロルミネッセンス発光体の集光板に用いると、 視野角が狭くなる問題があつた。 発明の開示
本発明の目的は、 視野角が広く、 集光効率が高められたレンズアレイシートと、 該レンズアレイシートの製造に適した金型と、 該レンズアレイシートからなる集 光板と、 該レンズアレイシートを有する有機エレク トロルミネッセンス発光体と、 該発光体を有する表示装置とを、 提供することである。
本発明者らは、 ライン状のプリズムレンズでは、 片方向の集光しか得られず、 上記問題が生じることを確認した。 そして、 より高い集光を得るべく鋭意検討し た結果、 三角錐形状、 六角錐形状、 Λ角錐形状、 円錐形状の突起やくぼみを有す るものに比べ、 四角錐形状の突起やくぼみを有するレンズアレイシートが、 有機 エレクトロルミネッセンス発光体からの光でも最も効率よく集光できることを見 いだし、 本発明を完成させるに至った。
本発明によれば、 透明基材フィルムの表面に、 複数の、 四角錐形状の突起又は くぼみを有するレンズアレイシートが提供される。
好ましくは、 四角錐形状の底面が、 （一辺の長さ a ) ≤ (他の一辺の長さ b )
≤ 1 0 aの関係を満足する長方形又は正方形である。
好ましくは、 四角錐形状の底面の一辺の長さ aが 0 . 1 ju n！〜 2 0 μ πιである。 好ましくは、 四角錐形状の高さ cが、 前記長さ aに対して、 0 . 2 a≤ c≤ 2 aである。
好ましくは、 隣接する、 突起又はくぼみ間の間幅 s力 前記長さ aの 5 0 %以 下である。
好ましくは、 四角錐形状の側面の底角 0が 2 0 ° 〜8 0 ° である。 好ましくは、 透明基材フィルムが脂環式ォレフイン樹脂で実質的に構成されて いる。 " 脂環式ォレフイン樹脂で実質的に構成される" とは、 総てを脂環式ォレ フィン樹脂で構成するほかに、 全体の 5 0重量。 /0程度以下であれば、 その他の樹 脂およぴ /または必要に応じた各種添加物を含んでいてもよい趣旨である。
好ましくは、 脂環式ォレフイン樹脂がノルボルネン系重合体又はビニル脂環式 炭化水素重合体である。
好ましくは、 表面に四角錐形状の突起又はくぼみを有する金型を用いた射出成 形により製造されたものである。
第 1の観点によれば、 金属層からなり、 表面に四角錐形状の突起を有する金型 であって、 前記金属層が、 四角錐形状の凹型パターンが形成された基板の前記パ タ一ン上に金属層を形成し、 該金属層を該基板から剥離して得られたものである、 金型が提供される。 第 1の観点では、 四角錐形状の M型パターンが形成された基 板として、 （1 ) 表面に酸化ケィ素層が形成されたシリコンウェハ上に、 ポジ型 レジストパターンを形成する工程と、 ( 2 ) 該レジストパターンをマスクとして、 フッ酸を含有するエッチング液で酸化ケィ素層をエッチングして酸化ケィ素パタ ーンを形成する工程と、 ( 3 ) 前記レジストパターンを除去するとともに、 シリ コンウェハ表面をアル力リ性溶液によつて異方性ェツチングして四角錐形状のく ぼみを形成する工程と、 （4 ) フッ酸を含有するエッチング液で酸ィヒケィ素パタ ーンを除去する工程とを、 経て形成されたシリコン製の鍩型を用いることが好ま しい。
第 2の観点によれば、 金属層からなり、 表面に四角錐形状のくぼみを有する金 型であって、 前記金属層が、 前記第 1の観点の金型を鍀型とし、 該錄型の表面に 金属層を形成し、 該金属層を該鎵型から剥離して得られたものである、 金型が提 供される。
本発明によれば、 前記レンズァレイシートからなる集光板が提供される。
本発明によれば、 前記レンズアレイシートからなる透明基板と、 該透明基板の 上に積層された透明電極層と、 該透明電極層の上に積層された有機エレク トロル ミネッセンス材料層と、 該有機エレクトロルミネッセンス材料層の上に積層され た金属電極層とを、 有する有機エレクトロルミネッセンス発光体が提供される。 本発明によれば、 前記有機エレクトロルミネッセンス発光体を有する表示装置 が提供される。 図面の簡単な説明
図 1 A、 2 A、 3 Aおよび 4 Aは四角錐形状の一例を示す平面図、
図 1 B、 2 B、 3 Bおよぴ 4 Bはそれぞれ図 1 A、 2 A、 3 Aおよび 4 Aの正 面図、
図 5 A、 5 Bおよび 5 Cは透明基材フィルム上に形成された四角錐形状の突起 又はくぼみの一例を示す平面図、
図 6 Aおよび 6 Cは透明基材フィルム上に形成された四角錐形状の突起又はく ぼみの一例を示しており、 該突起又はくぼみが正格子状に形成されたときの断面 図、
図 6 Bおよび 6 Dは透明基材フィルム上に形成された四角錐形状の突起又はく ぼみの一例を示しており、 該突起又はくぼみが千鳥格子状に形成されたときの断 面図 （ただし、 点線は、 次列の四角錐形状の突起又はくぼみを示す） 、 である。 なお、 図中の符号は、 a ：四角錐形状の底面を形成する 1辺の長さ、 b ：四角 錐形状の底面を形成する他の 1迈の長さ、 c ：四角錐形状の突起又はくぼみの高 さ、 0 ：四角錐形状の側面の底角、 1 ：四角錐形状の突起又はくぼみ、 2 ： レン シート、 s ：瞵接する、 四角錐形状の突起又はくぼみ間の間幅、 である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を、 図面に示す実施形態に基づき説明する。
レンズァレイシー h
本発明のレンズアレイシ一トは、 透明基材フィルムの表面 （好ましくは一方の 面） に、 四角錐形状の突起又はくぼみを有する。
透明基材フィルム
本発明で使用する透明基材フィルムは、 透明樹脂材料で実質的に構成されたフ イルム状成形体である。 " 透明樹脂材料で実質的に構成される" とは、 総てを透 明樹脂材料で構成するほかに、 全体の 5 0重量％程度以下であれば、 必要に応じ た各種添加物を含んでいてもよい趣旨である。
透明樹脂材料の具体例としては、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリメチノレ ペンテンなどの鎖状ポリオレフイン樹脂；ポリスチレンなどの芳香族ビニル系樹 脂； ノルポルネン系重合体、 ビュル脂環式炭化水素重合体、 モノ環状ォレフィン 系重合体、 環状ジォレフィン系重合体などの脂環式ォレフィン樹脂；ポリカーボ ネート、 ポリエチレンフタレート、 ポリプチレンフタレート、 液晶ポリエステノレ などのポリエステル系樹脂；ポリメチルメタクリレートなどのアタリル樹脂；ァ クリロエトリルスチレン樹脂、 アタリロニトリルスチレンブタジエン樹脂などの ァクリロニトリル系榭脂；ポリサルフォン、 ポリエ一テルサルフォン、 ポリフエ 二レンスルフィ ド、 ポリフエ二レンエーテルなどのポリエーテル系樹脂；ポリエ 一テルエーテルケトンなどのケトン系樹脂；などが挙げられる。
中でも、 活性エネルギー線の照射により容易に架橋反応などが起こり、 特定の 溶媒に対する溶解性が変化し易い点で、 鎖状ポリオレフイン樹脂、 脂環式ォレフ イン樹脂、 ポリエーテル系樹脂などが好ましい。 さらに、 可視光の吸収が少なく、 かつ吸水性が低いという理由から脂環式ォレフイン樹脂が最も好ましい。
脂環式ォレフイン樹脂の具体例としては、 ノルポルネン系モノマーの開環重合 体及ぴその水素添加物、 ノルボルネン系モノマ一と共重合可能な他のモノマーと の開環重合体及びその水素添加物、 ノルポルネン系モノマーの付加重合体及ぴそ の水素添加物、 ノルボルネン系モノマーと共重合可能な他のモノマーとの付加共 重合体及ぴその水素添加物などのノルボルネン系重合体；ポリビュルシクロアル カン、 ポリビュルシクロアルケン、 芳香族ビュル重合体の水素添加物などのビニ ル脂環式炭化水素重合体；ポリシクロペンテン、 ポリシクロへキセンなどのモノ 環状ォレフィン系重合体；ポリシク口へキサジェンなどの環状ジォレフイン系重 合体；などが挙げられる。 これらの中でも、 ノルボルネン系重合体、 ビニル脂環 式炭化水素重合体が最も好ましい。 また、 ビュル脂環式炭化水素重合体は、 ビュ ルシクロアルカンやビエルシクロアルケン、 芳香族ビニル系モノマーなどと共重 合可能な他のモノマー （例えば、 ブタジエンやイソプレンなどのビュル系モノマ 一など） との共重合体であってもよく、 その重合形態も、 プロック重合体、 ラン ダム重合体のレ、ずれでもよい。 透明基材フィルムの厚みは、 通常、 0. 05〜3mm程度である。
四角錐形状の突起又はくぼみ
透明基材フィルムの表面の突起又はくぼみは、 四角錐形状を持つ。
突起又はくぼみは、 側面の底角が異なる四角錐形状であってもよく、 当該底角 が全て同じの正四角錐形状であってもよい。 また、 頂角が削れた四角錐形状であ つてもよい。 具体的には、 図 1 A、 1 B、 2A、 2 B、 3A、 3 B、 4Aおよび
4 Bに示すような形状が例示されるが、 これらに限定する趣旨ではない。
また、 集光性を高めて正面輝度を向上させる観点からは、 四角錐形状の底面を、 下記関係を満足する長方形又は正方形とすることが好ましい。 その関係は、 好ま しくは （一辺の長さ a) ≤ (他の一辺の長さ b) ≤ 1 0 a, より好ましくは （一 辺の長さ a) ≤ (他の一辺の長さ b) ≤ 5 a、 さらに好ましくは （一辺の長さ a) ≤ (他の一辺の長さ b) ≤ 2 a、 特に好ましくは （一辺の長さ a) ≤ (他の 一辺の長さ b) ≤ 1. 5 aである。
四角錐形状の底面の一辺の長さ aは、 特に制限されないが、 通常 0. l ^n！〜
50 Ο μπι、 好ましくは 0. 1 / m〜l 00 Aimである。 特に本発明のレンズァ レイシートを集光板として用いて有機エレクトロルミネッセンス発光体を得、 こ れを液晶表示装置のパックライ トとして使用する場合には、 液晶が外の光の干渉
(いわゆるモヮレ） を防ぐことのできる点から、 前記長さ aは、 0. l /χπ！〜 2 0 μ mであるのが好ましい。
四角錐形状の側面の底角 0は、 20° 〜§ 0° であるのが好ましく、 30° 〜 7 5° であるのが特に好ましい。
四角錐形状の高さ c (底面から頂角までの長さ） は、 格別な制限はないが、 四 角錐形状の底面の一辺の長さ aに対して、 好ましくは 0. 2 a≤ c≤ 2 a、 より 好ましくは 0. 5 a≤ c≤ l . 5 aである。
このような突起やくぼみは、 透明基材フィルムの表面に多数配置されていれば 良く、 個々の突起やくぼみの向きは、 図 5Aに示すごとく正格子状であってもよ いし、 図 5 Bに示すごとく千鳥格子状であってもよいし、 図 5 Cに示すごとくラ ンダム状であってもよい。 より高い輝度が得られる点から正格子状又は千鳥格子 状が好ましい。 また、 透明基材フィルムの表面に配置される各突起やくぼみの形状は、 全て同 じであってもよいし、 それぞれ独立した形状であつてもよい。
/一トの製法 （突起又はくぼみの形成方法）
透明基材フィルムの表面に四角錐形状の突起又はくぼみを形成する方法は、 格 別な制限はない。 例えば、 （1 ) 四角錐形状の突起又はくぼみが形成された金型 を装着して射出成形や圧縮成形、 又はブ口一成形などの加熱溶融成形を行う方法、
( 2 ) 四角錐形状の突起又はくぼみが形成されたダイを用いて溶融押出成形を行 う方法、 （3 ) 四角錐形状の突起又はくぼみが形成された金型表面に紫外線硬化 樹脂を塗布した後、 紫外線照射して樹脂を硬化させ、 パターンを転写する、 いわ ゆる 2 P法、 などが代表的技術として挙げられる。 中でも、 上記 （1 ) の方法を 使用してパターンを転写させる方法が好ましい。
金型を製造する方法は、 格別な制限はない。 例えば、 表面に四角錐形状の" 突 起" を有する金型を製造するには、 四角錐形状の凹型パターンが形成された基板 上に、 めっき法やスパッタリング法などによって金属を積層して金属層を形成し た後、 当該金属層を、 前記基板から剥離する方法が挙げられる。
表面に四角錐形状の" くぼみ" を有する金型を得るには、 上述のようにして得 られた四角錐形状の突起を有する金型を鑤型として、 該铸型の表面に、 必要に応 じて重クロム酸カリゥムなどの酸化剤等を接触させる離型処理を施した後、 金属 を積層して上述と同様の方法で金属層を形成し、 該金属層を、 該鍀型から剥離す る方法が挙げられる。
四角錐形状の凹型パターンが形成された基板を得る方法は、 格別な制限はなレ、 が、 シリコン単結晶基板がアルカリ性溶液 （エッチング液） によって異方性エツ チングされる性質を利用した方法が、 微細パターンを得やすい点から好ましい例 として挙げられる。 具体的に、 この方法は、 ①シリコン基板上に酸化シリコン膜 とフォトレジスト膜とをこの順で積層し、 次いでフォトレジスト膜にパターンを 形成し、 ②このレジストパターンをマスクとしてフッ酸を含有するエッチング液 として酸化シリコン層をエッチングして酸化ケィ素パターンを形成し、 ③更に、 水酸化ナトリゥム水溶液などのアル力リェツチング液でシリコン基板を異方性ェ ツチングすることで四角錐形状のくぼみをシリコン基板に形成させ （この時、 レ ジストパターンも当該アルカリエッチング液に可溶なため、 同時に除去できる） 、 ④最後に残っている酸化ケィ素パターンと、 フッ酸を含有するエッチング液とを 接触させることによって、 酸ィヒケィ素パターンを除去し、 シリコン基板表面に突 起又はくぼみ （パターン） を形成するようにしたものである。
上述した方法で製造された金型を用いて、 透明基材フィルムの表面に四角錐形 状の突起又はくぼみを形成する場合、 マスクとなったレジストパターンの幅が、 本発明のレンズアレイシート上の、 隣接する、 突起又はくぼみ間の間幅 sとなる。 この間幅 sは、 小さいほど好ましく、 四角錐形状の底面の一辺の長さ a ( aは最 も短い一辺の長さである） に対して、 好ましくは 5 0 %以下、 より好ましくは 2 0 %以下、 さらに好ましくは 1 0 %以下、 特に好ましくは 5 %以下である。
集光板及ぴ有機エレクトロルミネッセンス発光体
本発明の集光板は、 前記レンズァレイシートからなる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光体は、 透明基板としての前記レン ズアレイシートの上に、 インジウム 'スズ 'ォキシド （I T O) などの透明電極 層、 有機発光体を含む有機エレク ト口ルミネッセンス材料層、 及び金属電極層が この順に積層して得られたものである。 この有機エレクトロルミネッセンス発光 体において、 レンズアレイシートは集光板として機能する。
そして；；の有機エレク トロルミネッセンス発光体は、 液晶表示装置などのパッ クライトとして使用できる。 実施例
次に、 本発明の実施の形態をより具体化した実施例を挙げ、 本発明をさらに詳 細に説明する。 ただし、 本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例 1
基板の作製
シリコン上に 3 0 0 Aの S i 02 を成膜した基板上に、 日本ゼオン社のポジ型 フォトレジスト組成物 （商品名 「Z P P 1 7 0 0 P G」 ） をスピンコートによつ て塗布した後、 1 0 0 °Cでプリベータして、 1 . 5 // mのレジスト膜を基板上に 得た。 得られたレジスト膜を、 キャノン社製露光装置 ΓΡ LA501 F」 で 50m J /c m2でマスクを介して露光し、 2. 38%のテトラメチルアンモェゥムヒドロ キシド水溶液で 60秒の現像処理を行い、 次いで超純水で 30秒間のリンス処理 を行い、 その後、 基板をスピン処理により乾燥させ、 最後に 120°Cでプリべ一 ク処理を行い、 基板上にレジス トパターンを得た。
このようにして得られた基板をフッ酸緩衝液 (3. 6%のフッ化水素水と 18 %のフッ化アンモニア水とを 20°Cで 1 ： 1 (体積比） で混合したもの；以下、 同じ） に 5分間浸して、 S i 02 をエッチングし、 エッチング後の基板を純水に 60秒間浸漬するリンス処理を行い、 その後、 基板をスピン処理により、 基板を 乾燥させた。
こうして酸化シリコン膜がエッチングされた基板を、 30%水酸化ナトリウム 水溶液に 80°C下、 30分間浸漬し、 次いで基板を純水に 60秒間浸漬し、 その 後、 乾燥空気を吹きかけて基板を乾燥させて、 シリコン基板に四角錐形状の凹型 形状のくぼみを形成した。
こうしてくぼみの形成されたシリコン基板に残る不要の酸化シリコン膜を除去 するため、 基板をフッ酸緩衝液に 5分間浸し、 次いで純水に 60秒間浸漬し、 そ の後、 乾燥空気を吹きかけて乾燥させることにより、 四角錐形状のくぼみを有す るシリコン基板を作成した。
金型の作製
得られたシリコン基板を冶具上に接着して真空蒸着により約 50 OAのニッケ ルを表面に製膜した後、 スルフアミン酸ニッケルを主成分とする電解液中で電解 めっきして、 ニッケル金属を成長させた。 得られたニッケル塊 （金属層） をシリ コン基板から剥離し、 四角錐形状の" 突起" が千鳥格子状に形成された金型 （凸 金型） を作製した。
-トの作製
この金型を射出成形装置に組み込み、 シクロォレフインポリマー （日本ゼオン 社製 ZNR 143 OR) を材料として射出成形 （樹脂溶融温度 285°C、 金型 温度 130°C、 樹脂充填時間約 0. 2秒） により、 約 1mmの厚みのレンズァレ ィシート （外开 $4 OmmX 4 Omm) を得た。 得られたレンズアレイシートは、 表面に、 底面が 20 jumX 20 μπι、 側面の 底角が略 55°C、 高さ 14 μπιの四角錐形状の" くぼみ" が千鳥格子状に形成さ れていた。
有機エレクトロルミネッセンス発光体の作製
こうして得たレンズアレイシートに、 厚み 300 Αの I TOを蒸着し、 次いで I P Aの蒸気により洗浄し、 有機エレク トロルミネッセンス素子製造装置にセッ トし、 酸素/アルゴン = 50Z 50の雰囲気下で、 5分間、 100Wのプラズマ 処理を行った。
その後、 有機蒸着チャンパ一^■移送し、 コイルを卷きつけた2つのるつぼにホ ール輸送材料である N, N—ジ （1一ナフチル） 一 N, N' —ジフエ-ルー 1， 1， —ジフエ二ルー 1， 4—ィミン） (NPD) と電子輸送材料である 8—ヒ ド 口キシキノリン アルミニウム (A 1 q 3) を入れた。 その後、 チャンバ一内を 10— 6パスカルまで減圧し、 NPDをいれたコイルに 2 OAの電流を流し、 膜厚 が 40 OAになるまで蒸着した後、 同じ条件で A 1 q 3を膜厚が 60 OAになる まで蒸着し、 有機ヱレクトロルミネッセンス材料層を積層した。
その後、 系内を真空状態に保ったまま金属蒸着チャンバ一へ基板を移動し、 メ タルボートにのせたフッ化リチウムを加熱して、 有機層の上に、 フッ化リチウム を 5 Aになるまで蒸着した。 その後、 別のメタルボードにアルミニウムを載せて、 同様の操作によって厚さが 100 OAになるまでアルミニウムを蒸着し、 レンズ アレイシ一ト上に、 I TO層、 有機エレク ト口ルミネッセンス材料層及び金属電 極層を積層した積層体を得た。
こうして得られた積層体に乾燥窒素中のグロ一ブボックスの中で紫外線硬化性 接着剤をつけたステンレス製の封止管を取り付け、 紫外線を照射して封止管を接 着して有機エレクトロルミネッセンス発光体を得た。
発光体の評価
得られた発光体について、 基板面に対して垂直の状態で、 輝度測定装置 （トプ コン社製 「BM— 8」 ） にて輝度の測定を行ったところ、 2165 c d/cm2 であった。 基板面に対して垂直の状態から上下左右へ各 45度傾けた状態から同 様に輝度を測定したところ （視野角の評価） 、 上： 2100 c dノ cm2 、 下： 2 1 20 c d/cm2 、 左： 2 1 35 c d/ c m2 、 右： 2 140 c d/ c m2 であった。 すなわち、 基板面に対して 4 5度傾いた方向から視認しても十分な輝 度が得られており、 十分な視野角を有していることが確認できた。
比較例 1
実施例 1のレンズアレイシートの代わりに、 凹凸の形成されていないシク口ォ レフインポリマー （日本ゼオン社製 ZNR 1430R) の lmm厚フィルムを 用いたこと以外は、 実施例 1と同じ方法で有機エレクトロルミネッセンス発光体 を作製し、 その輝度を同一条件下で測定した。 その結果、 1 250 c d/Cm2 であった。 このことから、 実施例 1のレンズアレイシートを集光板として用いる ことで、 比較例 1と比較して、 有機エレクト口ルミネッセンス発光体の輝度が、 約 1. 5倍に向上することが確認された。
また同様に視野角の評価を行ったところ、 上： l O O O c d/cm2 、 下： 9 5 5 c d/ c m2 、 左： 990 c d/ c m2 、 右： 930 c d/c m2 であった。
実施例 2
実施例 1の金型を鍩型として、 該铸型を、 重クロム酸カリウム水溶液 （0. 1 重量％) に 30秒間浸漬して、 铸型表面を酸化させることによって離型処理した 後、 実施例 1と同じ条件でニッケル層 （金属層) を積層し、 次いで積層された二 ッケノレ層を、 铸型から剥離して、 側面の底角が略 5 5 °C、 高さ 14 μπιの四角錐 形状の" くぼみ" が千鳥格子状に形成された金型 （凹金型） を得た。
得られた金型を用いて、 実施例 1と同様にレンズアレイシートを作製した。 得 られたレンズアレイシートは、 表面に、 底面が 20 μπιΧ 20 jum、 側面の底角 が略 55°C、 高さ 14 μπιの四角錐形状の" 突起" が千鳥格子状に形成されてい た。 .
このレンズアレイシートを用いて有機エレクトロルミネッセンス発光体を作製 し、 その輝度を同一条件下で測定した。 その結果、 1420 c dZcm2 であつ た。 このことから、 実施例 2のレンズアレイシートを集光板として用いることで、 比較例 1と比較して、 有機エレク ト口ルミネッセンス発光体の輝度が、 約 1. 7 倍に向上することが確認された。
また同様に視野角の評価を行ったところ、 上： 1 400 c d/ cm2 、 下： 1 39 5 c d/ c m2 、 左： 1 405 c dZcm2 、 右： I S S O c dZcm2 で あり、 比較例 1との比較において実施例 2の優位性が確認できた。
考 察
以上の実施例 1〜 2及び比較例 1より以下のことが理解される。 透明基材フィ ルムの一方の面に、 複数の四角錐形状の突起又はくぼみが形成されたレンズァレ イシ一トを集光板として用いると、 有機エレクトロルミネッセンス発光体の輝度 が向上する。 特に、 突起又はくぼみのうち、 " くぼみ" を形成することで、 より 高い輝度が得られる。
視野角については、 輝度向上に伴い、 広くなる傾向があることが確認できた。 産業上の利用可能性
本発明のレンズアレイシートは有機エレク トロルミネッセンス素子用集光板と して輝度向上に著効を示す。
本発明のレンズアレイシートは、 こうした有機エレク トロルミネッセンス素子 用集光板としてばかりでなく、 情報記録媒体、 光学レンズ、 光学フィルター、 液 晶表示装置用導光板、 光学シートなどの光学部品として使用できる。

Claims

言青求の範面
1. 透明基材フィルムの表面に、 複数の、 四角錐形状の突起又はく ぼみを有するレンズァレイシート。
2. 四角錐形状の底面が、 （一辺の長さ a) ≤ (他の一辺の長さ b) ≤ 10 aの関係を満足する長方形又は正方形である請求項 1記載のレンズァ レイシート。
3. 四角錐形状の底面の一辺の長さ aが 0. 1 /1111〜20；2111でぁ る請求項 2記載のレンズァレイシート。
4. 四角錐形状の高さ cが、 前記長さ aに対して、 0. 2 a≤ c≤ 2 aである請求項 3記載のレンズァレイシート。
5. 隣接する、 突起又はくぼみ間の間幅 sが、 前記長さ aの 50% 以下である請求項 3記載のレンズアレイシ一ト。
6. 四角錐形状の側面の底角 0が 20° 〜80° である請求項 1記 載のレンズァレイシート。
7. 透明基材フィルムが脂環式ォレフィン樹脂で実質的に構成され ている請求項 1記載のレンズァレイシート。
8. 脂環式ォレフイン樹脂がノルボルネン系重合体又はビニル脂環 式炭化水素重合体である請求項 7記載のレンズァレイシート。
9. 表面に四角錐形状の突起又はくぼみを有する金型を用いた射出 成形により製造されたものである請求項 1記載のレンズアレイシート。
1 0 . 金属層からなり、 表面に四角錐形状の突起を有する金型であ つて、 前記金属層が、 四角錐形状の囬型パターンが形成された基板の前記パター ン上に金属層を形成し、 該金属層を該基板から剥離して得られたものである、 金 型。
1 1 . 四角錐形状の凹型パターンが形成された基板として、
( 1 ) 表面に酸化ケィ素層が形成されたシリコンウェハ上に、 ポジ型レジストパ ターンを形成する工程と、
( 2 ) 該レジストパターンをマスクとして、 フッ酸を含有するエッチング液で酸 化ケィ素層をエッチングして酸化ケィ素パターンを形成する工程と、
( 3 ) 前記レジス トパターンを除去するとともに、 シリコンウェハ表面をアル力 リ性溶液によつて異方性ェツチングして四角錐形状のくぼみを形成する工程と、
( 4 ) フッ酸を含有するエツチング液で酸化ケィ素パタ一ンを除去する工程とを、 経て形成されたシリコン製の铸型を用いる、 請求項 1 0記載の金型。
1 2 . 金属層からなり、 表面に四角錐形状のくぼみを有する金型で あって、
前記金属層が、 請求項 1 0または 1 1記載の金型を鍀型とし、 該铸型の表面に 金属層を形成し、 該金属層を該铸型から剥離して得られたものである、 金型。
1 3 . 請求項 1記載のレンズアレイシートからなる集光板。
1 4 . 請求項 1記載のレンズァレイシートからなる透明基板と、 該透明基板の上に積層された透明電極層と、
該透明電極層の上に積層された有機ェレク トロルミネッセンス材料層と、 該有機エレクトロルミネッセンス材料層の上に積層された金属電極層とを、 有 する有機エレクトロルミネッセンス発光体。
1 5. 請求項 14記載の有機エレクトロルミネッセンス発光体を有 する表示装置。
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