CN112867946B - 光学滤波器和发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的光学滤波器。光学滤波器的特征在于，光学滤波器是在光入射面和光出射面之间具有使光透过的透过部和将光吸收的吸收部的光学滤波器，上述透过部的体积比上述吸收部的体积大，上述光学滤波器中，在将以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60重叠并观察时，存在入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)相比低15％以上的第一波段、和入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差为10％以下的第二波段。

Description

光学滤波器和发光装置
技术领域
本发明涉及光学滤波器和发光装置。
背景技术
在包含图像显示装置等的发光装置中，频繁使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或有机LED(也称为OLED)作为发光元件。这些LED和OLED不仅量产性优异，亮度等光学特性也优异，因而在市场中普及的速度不断加快。
目前，在具有LED或OLED等的发光装置中，大多根据其用途设置对光学特性、尤其是特定波长区域的光学特性进行校正的滤波器。而且，近年来正在开发各种校正滤波器。
例如，专利文献1中公开了一种滤波器(带通滤波器)，将折射率不同的电介质体的膜设定为光的波长发生干涉的厚度并进行层叠，从而使特定的光选择性地透过或反射。
另外，例如，专利文献2中，公开了为了应对当将窥探有机EL显示装置等的画面的方向从正面改变为斜向时发光光谱分布的波形向短波长侧偏移的问题，在显示画面中设置滤波器层，该滤波器层在比发光强度的极大值所对应的光的波长更短波长的区域具有透过率极小值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-315547号公报
专利文献2：日本特开2013-214365号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，对于LED和OLED等独立发光型的光源，在观察者从正面观察和从斜向观察时，特定波长区域的发光强度有时会不同。例如，如图1A和图1B所示，对于RGB独立发光型有源矩阵OLED，在观察者从正面观察时(图1A)和从斜向观察时(图1B，从30度斜向观察时)，具有虽然发光的波段大致不变但蓝色(波长约435～480nm)的发光的强度发生较大变化的特性(以下不限于蓝色，有时将这样的特性称为“发光强度的角度依赖性”)。这样的发光强度的角度依赖性会对发光装置的品质产生不良影响。
因此，对于上述的光源，要求从正面观察时和从斜向观察时的色调(R(红)、G(绿)和B(蓝)的相对发光强度)接近相同，要求开发一种在特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的滤波器。
需说明的是，上述专利文献2中谈及了观察者从正面观察时和从斜向观察时的色相变化。但是，如上所述，专利文献2中只是对从斜向窥探画面时所产生的发光波段向短波长侧的移动进行校正，对于发光强度的角度依赖性没有任何涉及。而且，专利文献2中记载的滤波器层不能应对上述的要求。
在此，本发明的课题在于解决以往的上述诸多问题并实现以下的目的。即，本发明的目的在于提供一种特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的光学滤波器，以及具有该光学滤波器且与光源相关的发光强度的角度依赖性得到改善的发光装置。
解决课题的方法
作为用于解决上述课题的方法，如下所述。即，
<1>一种光学滤波器，特征在于，是在光入射面和光出射面之间具有使光透过的透过部和将光吸收的吸收部的光学滤波器；上述透过部的体积比上述吸收部的体积大；上述光学滤波器中，在将以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60重叠并观察时，存在入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)相比低15％以上的第一波段、和入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差为10％以下的第二波段。
<2>如<1>中记载的光学滤波器，上述吸收部的极大吸收波长在380nm～780nm的范围内。
<3>如<1>或<2>中记载的光学滤波器，在上述透过光谱S0和上述透过光谱S60中，进一步将以入射角30度入射的光的透过光谱S30重叠并观察时，上述第一波段中，入射角30度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差为5％以下。
<4>如<1>～<3>中任一项中记载的光学滤波器，上述透过部含有紫外线固化性树脂，上述吸收部含有紫外线固化性树脂和光吸收剂。
<5>如<1>～<4>中任一项中记载的光学滤波器，上述透过部中以条纹状形成有多条沟槽，上述多条沟槽中填充有上述吸收部。
<6>如<1>～<5>中任一项中记载的光学滤波器，上述光学滤波器具有包含上述透过部和上述吸收部的第一层和包含上述透过部和上述吸收部的第二层；
上述第一层和上述第二层的任一层中，上述透过部中以条纹状形成有多条沟槽，上述多条沟槽中填充有上述吸收部；
在平面观察时，上述第一层的多条沟槽与上述第二层的多条沟槽交叉。
<7>如<5>或<6>中记载的光学滤波器，上述多条沟槽的截面为梯形形状，间距P1为3μm～500μm。
<8>一种发光装置，特征在于，具有光源和<1>～<7>中任一项记载的光学滤波器。
发明效果
根据本发明，能够提供一种特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的光学滤波器、以及具有该光学滤波器且与光源相关的发光强度的角度依赖性得到改善的发光装置。
附图说明
[图1A]是从正面观察RGB独立发光型的有源矩阵OLED时的发光光谱的示意图。
[图1B]是从斜向30度观察RGB独立发光型的有源矩阵OLED时的发光光谱的示意图。
[图2A]是本发明的一实施方式的光学滤波器的一部分的示意平面图。
[图2B]是本发明的一实施方式的光学滤波器的一部分的示意截面图。
[图2C]是本发明的另一实施方式的光学滤波器的一部分的示意分解图。
[图2D]是本发明的另一实施方式的光学滤波器的一部分的示意截面图和示意平面图。
[图3]是对于本发明的一实施方式的光学滤波器，将以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60在一个坐标面中显示的图。
[图4A]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的第一压接工序的图。
[图4B]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的第一固化工序的图。
[图4C]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的脱离工序的图。
[图4D]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的第二压接工序的图。
[图4E]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的第二固化工序的图。
[图4F]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的夹持工序的图。
[图4G]是示意性显示用于制造本发明的一实施方式的光学滤波器的一例的方法中的第三固化工序的图。
[图5A]是实施例1-1的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图5B]是实施例1-2的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图5C]是实施例1-3的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图5D]是比较例1-1的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图5E]是比较例1-2的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图5F]是比较例1-3的光学滤波器的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图6A]是将实施例和比较例的发光装置以及OLED单体发出的光涉及的a*、b*的值绘于a*b*坐标中的图。
[图6B]是将针对观察者观察的每种角度、将从实施例和比较例的发光装置以及OLED单体发出的光涉及的距a*b*的中心的距离绘制而成的图。
[图7A]是实施例3-1的光学滤波器的以x轴为基准的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图7B]是实施例3-1的光学滤波器的以y轴为基准的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图7C]是实施例3-2的光学滤波器的以x轴为基准的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
[图7D]是实施例3-2的光学滤波器的以y轴为基准的每种入射角的光的透过光谱的示意图。
具体实施方式
以下，基于实施方式对本发明的光学滤波器和发光装置进行详细说明。
(光学滤波器)
本发明的一实施方式涉及的光学滤波器(以下有时也称为“本实施方式的光学滤波器”)从结构的观点出发的一个特征为，在光入射面和光出射面之间具有使光透过的透过部和将光吸收的吸收部。另外，本实施方式的光学滤波器从特性的观点出发的一个特征为，在将以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60重叠并观察时，存在入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)相比低15％以上的第一波段、和入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差为10％以下的第二波段。
需说明的是，本说明书中的“使光透过”是指使光透过的比例大于将该光反射的比例和将该光吸收的比例。另外，本说明书中的“将光吸收”是指光的吸收特性具有波长依赖性，具体而言，基于光的波长而吸收率存在差异。
本实施方式的光学滤波器中的透过部可以例如使用紫外线固化性树脂来形成。作为紫外线固化性树脂，没有特别限定，例如，可列举紫外线固化性丙烯酸系树脂、紫外线固化性环氧系树脂等。紫外线固化性树脂可以单独使用一种，也可以组合两种以上来使用。
本实施方式的光学滤波器中的吸收部可以例如使用紫外线固化性树脂和光吸收剂来形成。紫外线固化性树脂可以单独使用一种，也可以组合两种以上来使用。光吸收剂可以单独使用一种，也可以组合两种以上来使用。需说明的是，构成吸收部的树脂和构成透过部的树脂可以相同也可以不同。
而且，本实施方式的光学滤波器中，从制造容易性和材料获取容易性的观点出发，优选透过部含有紫外线固化性树脂且吸收部含有紫外线固化性树脂和吸收光的光吸收剂。
本实施方式的光学滤波器中的吸收部的极大吸收波长优选在可见光的波长的范围内(380～780nm的范围内)。这种情况下，能够改善与任意光源相关的可见光的发光强度的角度依赖性。需说明的是，吸收部的极大吸收波长例如可以通过适当选择在吸收部的形成中使用的光吸收剂的种类来调整。
作为光吸收剂，例如，可列举色素。另外，作为光吸收剂的种类，基于要获得与入射光的角度相对应的颜色校正效果的所希望的波长区域，可以适宜选择。例如，在具有作为光源的RGB独立发光型的有源矩阵OLED等的发光装置用的光学滤波器中，为了得到与入射光的角度相对应的蓝色的颜色校正效果，优选使用极大吸收波长在蓝色波长区域(约435～480nm)的光吸收剂。
作为吸收部中的光吸收剂的含量，没有特别限制，可以根据目的而适宜选择，例如，可以为0.5质量％以上4质量％以下。尤其是，从更适合地改善与有源矩阵OLED等光源相关的发光强度的角度依赖性的观点出发，吸收部中的光吸收剂的含量优选为1.0质量％以上，更优选为1.2质量％以上，另外，优选为3质量％以下，更优选为2.5质量％以下。
本实施方式的光学滤波器中，要求透过部的体积比吸收部的体积大。如果透过部的体积与吸收部的体积相同或更小，则不能充分改善与任意光源相关的发光强度的角度依赖性，或者，有过度降低特定波长区域的光的透过率而使通过滤波器的光的色调产生不希望的变化的担忧。
另外，从制造上的观点和更切实地得到所期望的效果的观点出发，本实施方式的光学滤波器中的透过部和吸收部优选规则地配置。另外，从制造上的观点和更切实地得到所期望的效果的观点出发，本实施方式的光学滤波器中优选吸收部不在光入射面上露出。
而且，如上所述，从结构的观点出发，本实施方式的光学滤波器只要具有透过部和吸收部且透过部的体积比吸收部的体积大、并且满足后文中详述的特定特性要件即可，对于除此之外的具体方式没有特别限制。
以下对本实施方式的光学滤波器所具有的结构的一例进行说明。图2A是本发明的第一实施方式的光学滤波器的一部分的示意平面图，图2B是该光学滤波器的一部分的示意截面图。图2A和图2B中所示的光学滤波器100在基材1上具有由透过部2和吸收部3形成的颜色校正层6，并且，颜色校正层6的界面中的吸收部3未露出的一侧的面作为光入射面4，颜色校正层6的界面中的吸收部3露出的一侧的面为光出射面5。即，光学滤波器100的光入射面4朝向光源侧，光出射面5朝向观察者侧，从而用于发光装置等。这样的光学滤波器随着入射光的角度变大而通过吸收部的光路长度变长，因而能够基于入射光的角度而改变特定波长区域中的颜色校正效果的程度。
需说明的是，图2B中，颜色校正层6的界面中吸收部3未露出的一侧的面设为光入射面4，颜色校正层6的界面中吸收部3露出的一侧的面设为光出射面5，但本实施方式的光学滤波器不限于此，也可以将颜色校正层6的界面中吸收部3露出的一侧的面设为光入射面4，将颜色校正层6的界面中吸收部3未露出的一侧的面设为光出射面5。
另外，图2B中所示的光学滤波器仅具有一个基材，但本实施方式的光学滤波器不限于此，由透过部2和吸收部3形成的颜色校正层6也可以被2个基材夹持。或者，本实施方式的光学滤波器也可以不具备基材，而具有由透过部和吸收部以及粘着膜等膜形成的构成。
如图2A和图2B所示，第一实施方式的光学滤波器优选具有如下的结构，即，在透过部2中以条纹状形成有多条沟槽，在该多条沟槽中填充有吸收部3以填埋该多条沟槽。如果是这样的结构，则能够更容易地制造具有透过部和比该透过部体积小的吸收部且具有后文中详述的特定特性的光学滤波器。
作为在透过部2中形成的多条沟槽的截面(即，吸收部的截面)的形状，例如，可列举圆形状、椭圆形状、多边形状、锥体状等。但第一实施方式的光学滤波器中，从制造容易性的观点出发，如图2B所示，在透过部2中形成的多条沟槽的截面(即，吸收部的截面)优选为多边形状，更优选为四边形状，进一步优选为梯形形状。另外，在透过部2中形成的多条沟槽的间距P1优选为3μm～500μm。如果间距P1在上述范围内，则在更有效地改善与任意光源相关的发光强度的角度依赖性的同时，能够抑制特定波长区域的光的透过率的过度降低，能够如所希望那样保持通过滤波器的光的色调。
另外，在透过部2中形成的多条沟槽的深度D1优选为2μm～1000μm。如果深度D1在上述范围内，则能够更有效地改善与任意光源相关的发光强度的角度依赖性。
另外，关于在透过部2中形成的多条沟槽，从形成容易性的观点出发，优选滤波器表面侧的上边W1比底面侧的下边W2大，另外，W1优选为1μm～100μm，W2优选为0.5μm～200μm。或者，滤波器表面侧的上边W1也可以与底面侧的下边W2相同或比下边W2小，这种情况下，W1可以设为0.5μm～200μm，W2可以设为1μm～100μm。
接下来，对第二实施方式的光学滤波器所具有的结构的一例进行说明。第二实施方式的光学滤波器具有多层结构。更具体地，图2C是将第二实施方式的光学滤波器的一部分沿着后述的第一层7a和第二层7b的边界面切断时的示意分解图。另外，图2D是该光学滤波器的一部分的示意截面图(上部的图)和示意平面图(下部的图)。需说明的是，图2D中省略了基材1的图示。另外，图2D的示意平面图(下部的图)是从示意截面图(上部的图)中的上侧观察时的平面图。
第二实施方式的光学滤波器分别按照图2C所示的方向具有包含基材1、透过部2a和吸收部3a的第一层7a和包含基材1、透过部2b和吸收部3b的第二层7b。另外，该第一层7a和第二层7b的任一层具有如下的结构，即，透过部2a、2b中以条纹状形成有多条沟槽，在该多条沟槽中填充有吸收部3a、3b以填埋该多条沟槽。
需说明的是，第一层7a和第二层7b可以具有彼此相同的结构，另外，也可以具有与已经使用图2A和图2B描述的光学滤波器相同的结构。
另外，图2C中所示的第一层7a和第二层7b包含基材1，但不限于此，第二实施方式的光学滤波器中的第一层7a和第二层7b也可以不包含基材1。
而且，第二实施方式的光学滤波器中，图2D所示，第一层7a的多条沟槽(吸收部3a的列)与第二层7b的多条沟槽(吸收部3b的列)在平面观察时交叉。如果是这样的光学滤波器，则能够得到与以光入射面上的一个坐标轴(x轴)为基准的光的入射角相对应的颜色校正效果和与以另一坐标轴(y轴)为基准的光的入射角相对应的颜色校正效果。
需说明的是，第二实施方式的光学滤波器中，从更切实地获得所希望的效果的观点出发，如图2C所示，优选第一层7a中吸收部3a露出的面与第二层7b中吸收部3b露出的面彼此相对而接触。另外，从制造容易性的观点和更切实地得到所希望的效果的观点出发，第一层7a中的吸收部3a与第二层7b中的吸收部3b还可以一体化地形成。
作为第一层7a的多条沟槽(吸收部3a的列)与第二层7b的多条沟槽(吸收部3b的列)的交叉角θ(0°≦θ≦90°)，没有特别限定，优选为45°以上，更优选为60°以上，进一步优选为90°(大致垂直)。
作为构成基材的材料，没有特别限定，优选为透明且不易破裂的材料，可列举PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、TAC(三乙酰纤维素)等。另外，作为基材的厚度，没有特别限定，例如可以设为约25～200μm。
接下来，对本实施方式的光学滤波器所具有的特性，使用图3进行说明。图3中，对于一例的光学滤波器，分别在400～750nm的波长范围内测定以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60，并显示于一个光谱坐标面中。图3中，在大约410～500nm的波段中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率相比低15％以上，可以将该波段认定为第一波段。另外，图3中，大约505nm～750nm的波段中，入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差为10％以下，可以将该波段认定为第二波段。这样，对于光学滤波器，存在第一波段和第二波段，从而对于第一波段的光，能够随着入射光的角度变大而提高颜色校正效果的程度，另一方面，对于包括第二波段的其他波长区域的光，则不依赖于入射光的角度而能够将光学特性保持在大体固定。
需说明的是，上述的第一波段和第二波段例如可以通过增加吸收部中的光吸收剂的含量、配置透过部和吸收部以使得随着入射光的角度变大而使通过吸收部的光路长度变长等复合性的调整来实现。
第一波段可以包括入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)相比低30％以上的波段。
另一方面，第二波段中，入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差优选为8％以下，更优选为7％以下。或者，第二波段的大部分(例如，第二波段90％以上的范围)中的入射角60度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差优选为8％以下，更优选为7％以下。这种情况下，能够实现没有发光强度的角度依赖性的波段中的光学特性的进一步稳定化。
需说明的是，上述的与第二波段相关的特性例如可以通过增大多个存在的吸收部的间隔(间距)、减小吸收部的体积或宽度等来实现。
作为S0和S60等的透过光谱，可以使用在可见光的波长的范围内(380～780nm)测定的透过光谱，例如，可以使用在400～750nm的范围内测定的透过光谱。
另外，第一波段和第二波段各自可以仅存在一个，也可以存在2个以上。例如，也可以仅存在一个第一波段而存在2个第二波段。
本实施方式的光学滤波器中，在第一波段中可以至少包含蓝色的波长区域(约435～480nm)、绿色的波长区域(约500～560nm)和红色的波长区域(约610～750nm)中的任一个。例如，RGB独立发光型的有源矩阵OLED具有观察者从斜向观察时与从正面观察时相比，蓝色的发光的强度相对增大的性质。因此，作为具有该有源矩阵OLED等光源的发光装置用的光学滤波器，优选在第一波段中包含蓝色的波长区域。但不限于此，本实施方式的光学滤波器可以在第一波段中包含绿色的波长区域，也可以在第一波段中包含红色的波长区域。
需说明的是，第一波段的位置例如可以通过从极大吸收波长的观点出发适当选择光吸收剂并将其用于吸收部的形成等来调整。
本实施方式的光学滤波器中，在第二波段中可以至少包含蓝色的波长区域、绿色的波长区域和红色的波长区域中的任一个。例如，作为如上所述的在第一波段中包含蓝色的波长区域的光学滤波器，优选在第二波段中包含绿色的波长区域和红色的波长区域。但不限于此，本实施方式的光学滤波器也可以在第一波段中包含红色的波长区域并且在第二波段中包含蓝色的波长区域和绿色的波长区域。另外，本实施方式的光学滤波器还可以在第一波段中包含绿色的波长区域并且在第二波段中包含蓝色的波长区域和红色的波长区域(即，这种情况下，存在2个第二波段)。
另外，对于本实施方式的光学滤波器，在上述透过光谱S0和透过光谱S60中，进一步将以入射角30度入射的光的透过光谱S30重叠并观察时，第一波段中入射角30度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差优选为5％以下。或者，第一波段的大部分(例如，第一波段的90％以上的范围)中入射角30度时的透过率(％)与入射角0度时的透过率(％)之差优选为5％以下。这种情况下，当光的入射角增大一定程度时(例如，入射角为45度以上时)可以满足颜色校正效果的程度开始增加的要求。
需说明的是，上述的特性例如可以通过增大多个存在的吸收部的间隔(间距)等来实现。
另外，本实施方式的光学滤波器中的第一波段中，优选随着入射角的增大而透过率逐渐变小。更具体地，对于本实施方式的光学滤波器，在上述透过光谱S0、S30和S60中，进一步将以入射角15度入射的光的透过光谱S15和以入射角45度入射的光的透过光谱S45重叠并观察时，在第一波段中，优选满足入射角0度时的透过率(％)≧入射角15度时的透过率(％)≧入射角30度时的透过率(％)≧入射角45度时的透过率(％)≧入射角60度时的透过率(％)。这种情况下，随着入射光的角度的增大，能够满足更加提高特定波长区域中的颜色校正效果的程度的要求。
需说明的是，上述的特性例如如图2B所示，可以通过配置透过部和吸收部以使得随着入射光的角度的增大而使通过吸收部的光路长度变长等来实现。
<光学滤波器的制造>
作为本实施方式的光学滤波器的制造方法，没有特别限制，可以根据目的而适宜选择。以下对用于制造光学滤波器的第一例的方法参照图4A～图4E进行具体说明。
第一例的方法包括准备在表面具有特定沟槽结构的原盘的工序(原盘准备工序)、在上述原盘上压接含有紫外线固化性树脂的透过部用树脂组合物的工序(第一压接工序)、对压接的上述透过部用树脂组合物照射紫外线来使该透过部用树脂组合物固化的工序(第一固化工序)、使上述固化的透过部用树脂组合物从上述原盘脱离来获得透过部的工序(脱离工序)、在上述透过部上压接含有紫外线固化性树脂和光吸收剂的吸收部用树脂组合物的工序(第二压接工序)、对压接的上述吸收部用树脂组合物照射紫外线来使该吸收部用树脂组合物固化并形成吸收部的工序(第二固化工序)。该方法能够制造具有如图2A和图2B所示的结构的光学滤波器。另外，该方法能够容易且具有高再现性地制造本实施方式的光学滤波器。
关于在原盘准备工序中准备的原盘，从连续地制造透过部的观点出发，可以是辊原盘。另外，从确保强度和耐蚀性的观点出发，原盘的母材例如可以设为在表面具备镍层并在该镍层中形成沟槽结构。另外，原盘表面的沟槽结构可以设为所要形成的透过部的沟槽结构的反转结构。而且，原盘中的沟槽结构的形成可以通过例如使用金刚石钻头等钻头(バイト)的切削来进行。需说明的是，切削后的原盘表面可以用任意的有机溶剂来清洗。
在原盘准备工序之后，在第一压接工序中，在上述原盘上压接含有紫外线固化性树脂的透过部用树脂组合物11(图4A)。通过该第一压接工序，使得透过部用树脂组合物11进入到原盘12的沟槽内部。需说明的是，压接可以如图4A所示使用橡胶制的辊层压机13a等压接装置并采用辊对辊方式来进行。另外，如图4A所示，压接可以隔着PET基材等基材1a来进行。该基材1a也可以作为最终制造的光学滤波器的一个构件。
作为压接时的压力，从使透过部用树脂组合物11充分进入到原盘12的沟槽内部的观点出发，优选为0.1MPa～1.0MPa的范围。进一步，优选向原盘12供给比原盘12的沟槽的容量多的透过部用树脂组合物11，以使得在第一压接工序中压接时在原盘12的最外表面形成规定厚度的透过部用树脂组合物11的层。
根据需要，在透过部用树脂组合物11中还可以添加固化引发剂等各种添加剂。进一步，在透过部用树脂组合物11中，从提高剥离性和形状保持性的观点出发，还可以添加环氧乙烷系(EO系)的丙烯酸单体、环氧丙烷系(PO系)的丙烯酸单体、芴系单体等单体。
在第一压接工序之后，在第一固化工序中，对压接的上述透过部用树脂组合物11照射紫外线，从而使该透过部用树脂组合物11固化(图4B)。需说明的是，固化优选在维持第一压接工序中的压接的状态下进行。紫外线的累积照射量可以设为大约2000mJ/m2～4000mJ/m2。
在第一固化工序之后，在脱离工序中，使固化的透过部用树脂组合物11从上述原盘12上脱离(图4C)。通过该脱离工序，能够得到在基材1a上形成的透过部2来作为本实施方式的光学滤波器的一个构件。需说明的是，在从原盘12的脱离中，要注意不要使透过部2污损和破损。
在脱离工序之后，在第二压接工序中，在上述透过部2压接含有紫外线固化性树脂和光吸收剂的吸收部用树脂组合物14(图4D)。通过该第二压接工序，能够使吸收部用树脂组合物14进入到透过部2的沟槽内部。需说明的是，压接可以如图4D所示使用橡胶制的辊层压机13b等压接装置并采用辊对辊方式来进行。另外，如图4D所示，压接可以隔着PET基材等基材1b来进行。该基材1b也可以作为最终制造的光学滤波器的一个构件。
作为压接时的压力，从使吸收部用树脂组合物14充分进入透过部2的沟槽内部的观点出发，优选为0.1MPa～1.0MPa的范围。
根据需要，在吸收部用树脂组合物14中可以添加固化引发剂等各种添加剂。另外，从提高剥离性和形状保持性的观点出发，在吸收部用树脂组合物14中还可以添加环氧乙烷系(EO系)的丙烯酸单体、环氧丙烷系(PO系)的丙烯酸单体、芴系单体等单体。进一步，为了提高光吸收剂的溶解性，在吸收部用树脂组合物14中还可以添加THFA(丙烯酸四氢糠酯)、HDDA(己二醇二丙烯酸酯)等。
另外，对于光吸收剂，如上所述。
在第二压接工序之后，在第二固化工序中，对压接的上述吸收部用树脂组合物14照射紫外线，从而使该吸收部用树脂组合物14固化(图4E)。需说明的是，固化优选在维持第二压接工序中的压接的状态下进行。紫外线的累积照射量可以设为大约2000mJ/m2～4000mJ/m2。然后，通过吸收部用树脂组合物14固化而形成吸收部3，最终得到光学滤波器。
接下来，对用于制造光学滤波器的第二例的方法进行说明。
第二例的方法包括准备在表面具有特定沟槽结构的原盘的工序(原盘准备工序)、在上述原盘上压接含有紫外线固化性树脂的透过部用树脂组合物的工序(第一压接工序)、对压接的上述透过部用树脂组合物照射紫外线来使该透过部用树脂组合物固化的工序(第一固化工序)、使上述固化的透过部用树脂组合物从上述原盘脱离来形成透过部的工序(脱离工序)、准备2个在脱离工序后得到的透过部并在其中夹入含有紫外线固化性树脂和光吸收剂的吸收部用树脂组合物的工序(夹持工序)、对夹持的上述吸收部用树脂组合物照射紫外线来使该吸收部用树脂组合物固化从而形成吸收部的工序(第三固化工序)。该方法能够制造具有如图2C和图2D所示结构的光学滤波器。另外，该方法能够容易且具有高再现性地制造本实施方式的光学滤波器。
原盘准备工序如上所述。但作为在原盘准备工序中所准备的原盘，使用具有以条纹状形成有多条沟槽的结构的反转结构的原盘。
第一压接工序、第一固化工序和脱离工序也如上所述。脱离工序后，可以得到在基材1a上形成的以条纹状形成有多条沟槽的透过部2来作为本实施方式的光学滤波器的一个构件。需说明的是，在第二例的方法中准备2个该透过部2。
在脱离工序之后，在夹持工序中，在准备的2个透过部2中夹入含有紫外线固化性树脂和光吸收剂的吸收部用树脂组合物14(图4F)。这时，使一个透过部2中形成有沟槽的面与另一个透过部2中形成有沟槽的面彼此相对。另外，使2个透过部2以一个透过部2的多条沟槽与另一个透过部2的多条沟槽交叉的方式相对。通过该夹持工序，使吸收部用树脂组合物14进入到2个透过部2的沟槽内部。作为夹持时的压力，从使吸收部用树脂组合物14充分进入到2的透过部2的沟槽内部的观点出发，优选为0.1MPa～1.0MPa的范围。
吸收部用树脂组合物14如上所述。
在夹持工序之后，在第三固化工序中，对由2个透过部2夹持的吸收部用树脂组合物14照射紫外线来使该吸收部用树脂组合物14固化(图4G)。紫外线的累积照射量可以设为大约2000mJ/m2～4000mJ/m2。然后，吸收部用树脂组合物14固化从而形成吸收部3，最终得到光学滤波器。需说明的是，在所得的光学滤波器中，一个透过部的沟槽内的吸收部与另一个透过部的沟槽内的吸收部一体化地形成。
(发光装置)
本发明的一实施方式涉及的发光装置(以下有时称为“本实施方式的发光装置”)的特征在于，具有光源和上述光学滤波器。本实施方式的发光装置由于具有上述光学滤波器，因而改善了与光源相关的发光强度的角度依赖性。需说明的是，本实施方式的发光装置中，可以将上述光学滤波器配置为光入射面朝向光源侧、且光出射面朝向观察者侧。
作为光源，例如，可列举LED和OLED等独立发光型的光源，更具体地，可列举RGB独立发光型的光源。
本实施方式的发光装置除了具有光源和上述光学滤波器之外，没有特别限制，对于光源与光学滤波器的位置关系、光源和光学滤波器以外的所具有的构件等，可以适宜调整或选择。
实施例
接下来，可列举实施例和比较例来更具体地说明本发明，但本发明不限于下述实施例。
<光学滤波器的制作和评价(I)>
(实施例1-1)
作为原盘，准备由金刚石钻头对表面的镍镀层进行切削从而形成有特定沟槽结构的辊原盘。由橡胶制的辊层压机以0.5MPa的压力在该原盘上隔着PET基材(东洋纺株式会社制“A4300”，厚度：125μm)压接含有紫外线固化性丙烯酸系树脂(迪睿合株式会社开发产品)的树脂组合物，并使之进入到原盘的沟槽内部。接着，维持压接的状态，以3000mJ/m2对压接的树脂组合物照射紫外线，使该树脂组合物固化。然后，使固化的树脂组合物以不被污损等的方式从原盘脱离，得到形成有多条沟槽的透过部，该多条沟槽为辊原盘的沟槽结构的反转结构。
接下来，由橡胶制的辊层压机以0.5MPa的压力在所得透过部的形成有多条沟槽的面上隔着PET基材(东洋纺株式会社制“A4300”，厚度：125μm)压接含有紫外线固化性丙烯酸系树脂(东亚合成株式会社制“UVX6366”)和色素(山田化学工业株式会社制“FDB-006”，极大吸收波长：473nm)的树脂组合物，并使之进入到透过部的沟槽内部。需说明的是，实施例1-1的上述树脂组合物中的色素的含量设为3质量％。接着，维持压接的状态，以3000mJ/m2对压接的树脂组合物照射紫外线，使该树脂组合物固化，形成吸收部。由此，最终得到光学滤波器。
需说明的是，如图2A和图2B所示，所得的光学滤波器具有如下的结构，即，在透过部2以条纹状形成有截面为梯形形状的多条沟槽，该多条沟槽中以填埋该多条沟槽的方式填充有吸收部3。另外，所得的光学滤波器中，透过部的体积比吸收部的体积大。另外，所得的光学滤波器的吸收部的极大吸收波长与所使用的色素的极大吸收波长相同。进一步，在所得的光学滤波器的透过部中形成的多条沟槽的间距P1为60μm，深度D1为100μm，上边W1为30μm，下边W2为9μm。
(实施例1-2)
除了在实施例1-1中将吸收部用的树脂组合物中的色素的含量设为1.5质量％以外，与实施例1-1同样地得到光学滤波器。
(实施例1-3)
除了在实施例1-1中将吸收部用的树脂组合物中使用的色素从“FDB-006”替换为“FDB-304”(山田化学工业株式会社制，极大吸收波长：650nm)以外，与实施例1-1同样地得到光学滤波器。
然后，对于所得的各光学滤波器分别用分光光度计求出以入射角0度、15度、30度、45度和60度入射的光的透过光谱S0、S15、S30、S45和S60。对于各光学滤波器，将将各入射角的光(波长：400～750nm)的透过光谱重叠而得到的示意图示于图5A～图5C。
实施例1-1的光学滤波器的透过光谱中，在412～499nm的波段中，(入射角0度时的透过率)-(入射角60度时的透过率)为15％以上，可将该波段认定为第一波段。尤其是，在432～492nm的波段中，(入射角0度时的透过率)-(入射角60度时的透过率)为30％以上。另外，实施例1-1的光学滤波器的透过光谱中，504～750nm的波段中的入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差为10％以下，可将该波段认定为第二波段。
进一步，实施例1-1的光学滤波器的透过光谱中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差在507～750nm的波段中为8％以下，在509～750nm的波段中为7％以下。
实施例1-2的光学滤波器的透过光谱中，448～486nm的波段中的(入射角0度时的透过率)-(入射角60度时的透过率)为15％以上，可将该波段认定为第一波段。另外，实施例1-2的光学滤波器的透过光谱中，在400～432nm和494～750nm的波段中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差为10％以下，可将该波段认定为第二波段。
进一步，实施例1-2的光学滤波器的透过光谱中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差在400～426nm和498～750nm的波段中为8％以下，在400～417nm、501～642nm、657～677nm和705～734nm的波段中为7％以下。
实施例1-3的光学滤波器的透过光谱中，514～684nm的波段中的(入射角0度时的透过率)-(入射角60度时的透过率)为15％以上，可将该波段认定为第一波段。尤其是，552～672nm的波段中的(入射角0度时的透过率)-(入射角60度时的透过率)为30％以上。另外，实施例1-3的光学滤波器的透过光谱中，400～500nm和693～750nm的波段中的入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差为10％以下，可将该波段认定为第二波段。
进一步，实施例1-3的光学滤波器的透过光谱中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差在400～477nm和697～750nm的波段中为8％以下，在400～473nm和701～750nm的波段中为7％以下。
(比较例1-1)
作为以往的多层膜带通滤波器，设想具有如下所示的16层构成的滤波器。
[表1]
基材 第1层 第2层 第3层 第4层 第5层 第6层 第7层 第8层
材料 玻璃 Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub>
厚度(nm) - 46.88 75.41 109.72 75.41 109.72 75.41 109.72 75.41
第9层 第10层 第11层 第12层 第13层 第14层 第15层 第16层
材料 Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub> Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SiO<sub>2</sub>
厚度(nm) 109.72 75.41 109.72 75.41 109.72 75.41 109.72 75.41
(比较例1-2)
作为以往的吸收型滤波器，设想在玻璃基材上具有厚度1000nm的吸收膜的滤波器。该吸收膜在400nm～475nm的波长区域中的衰减系数k为0.01，在500nm～750nm的波长区域中的衰减系数k为0，折射率在整个波长区域中为1.5。
然后，对于各光学滤波器，使用计算软件“TFCalc”(HULINKS公司制)通过光学计算求出以入射角0度、15度、30度、45度和60度入射的光的透过光谱S0、S15、S30、S45和S60。对于各光学滤波器，将各入射角的透过光谱重叠而得到的示意图示于图5D、图5E。
(比较例1-3)
在实施例1-1中将吸收部用的树脂组合物的组成和透过部用的树脂组合物的组成互换，即，在吸收部中形成有多条沟槽，并且透过部以填埋该多条沟槽的方式填充于该多条沟槽，除此之外与实施例1同样地得到光学滤波器。然后，与实施例1-1同样地求出透过光谱S0、S15、S30、S45和S60。将各入射角的透过光谱重叠而得到的示意图示于图5F。
在比较例1-1的光学滤波器的透过光谱中，不存在入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率相比低15％以上的波段。尤其是，比较例1-1的光学滤波器的透过光谱中，随着入射光的角度增大，透过光谱的峰向短波长侧偏移。
比较例1-2的光学滤波器的透过光谱中，不存在入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率相比低15％以上的波段，相反，在整个波长区域中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差为9％以下。
比较例1-3的光学滤波器的透过光谱中，不存在入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率相比低15％以上的波段，相反，在整个波长区域中，入射角60度时的透过率与入射角0度时的透过率之差小于15％。
如上所述，实施例1-1～1-3解决了以往的滤波器的问题，得到了特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的光学滤波器。
<发光装置的制作和评价>
(实施例2)
准备作为光源的RGB独立发光型的有源矩阵OLED(SAMSUNG公司制)，在该光源的上部配置实施例1-2的光学滤波器，制作发光装置。
(比较例2)
准备作为光源的RGB独立发光型的有源矩阵OLED(SAMSUNG公司制)，在该光源的上部配置比较例1-1的光学滤波器，从而制作发光装置。
然后，针对观察者的每种观察角度测定来自各发光装置和OLED单体的光的色相。具体地，使用滨松光子株式会社制的等离子监视器“C10346-01”，分别得到从正面(倾斜0度)、倾斜10度、倾斜20度和倾斜30度接收的光的分光反射光谱，根据该分光反射光谱分别算出Yxy表色系中的Y、x、y的值、L*a*b*表色系中的a*、b*的值以及距a*b*的中心的距离((a*2+b*2)的平方根)。结果示于表2。另外，将a*、b*的值绘于a*b*坐标而得的图示于图6A，将每种角度中距a*b*的中心的距离绘制而得的图示于图6B。
[表2]
Figure BDA0003024280350000191
首先，对于OLED单体，根据表2和图6A，由于随着观察者的观察角度的增大而b*增大等，可确认存在发光强度的角度依赖性。
另一方面，对于实施例2的发光装置，根据表2、图6A和图6B，无论观察者的观察角度如何，a*、b*的值大致相同，可确认改善了与光源相关的发光强度的角度依赖性。
与之相对，对于比较例2的发光装置，可确认没有改善与光源相关的发光强度的角度依赖性，而且根据观察者的观察角度不同，色相也大幅改变。
<光学滤波器的制作和评价(II)>
(实施例3-1)
作为原盘，通过用金刚石钻头对表面的镍镀层进行切削，来准备形成有特定的格子状的沟槽结构的辊原盘。在该原盘上隔着PET基材(东洋纺株式会社制“A4300”，厚度：125μm)压接含有紫外线固化性丙烯酸系树脂(东亚合成株式会社制“UVX6366”)和色素(山田化学工业株式会社制“FDB-006”，极大吸收波长：473nm)的树脂组合物，并使之进入到原盘的沟槽内部。需说明的是，实施例3-1的上述树脂组合物中的色素的含量设为3质量％。接着，维持压接的状态，以3000mJ/m2对压接的树脂组合物照射紫外线，使该树脂组合物固化。然后，使固化的树脂组合物以不被污损等的方式从原盘脱离，得到基材上以格子状(交叉角θ＝90°)形成的吸收部。
接下来，对于基材上的形成有吸收部的面，由平板状的模具压接含有紫外线固化性丙烯酸系树脂(迪睿合株式会社开发品)的树脂组合物，并使之进入到格子状的吸收部的间隙。接着，维持压接的状态，以3000mJ/m2对压接的树脂组合物照射紫外线，使该树脂组合物固化，形成透过部。然后，通过脱离模具，得到光学滤波器(单层结构)，其具有基材、在该基材上形成为格子状的吸收部和填充于该吸收部的间隙且覆盖该吸收部的上部的透过部。需说明的是，在所得的光学滤波器中与基材相反侧的面中，不使吸收部露出。另外，所得的光学滤波器中的透过部的体积比吸收部的体积大。
(实施例3-2)
与实施例1-1同样地得到形成有多条沟槽的透过部(形成吸收部之前的透过部)。准备2个该透过部并用该2个透过部以0.5MPa的压力将含有紫外线固化性丙烯酸系树脂(东亚合成株式会社制“UVX6366”)和色素(山田化学工业株式会社制“FDB-006”，极大吸收波长：473nm)的树脂组合物夹入其中。这时，使2个透过部相对，以使得一个透过部的多条沟槽与另一个透过部的多条沟槽接触且交叉(交叉角θ＝90°)。需说明的是，实施例3-2的上述树脂组合物中的色素的含量设为3质量％。接着，对由2个透过部夹持的树脂组合物以3000mJ/m2照射紫外线，使该树脂组合物固化，形成吸收部。这样，得到如图2C和图2D所示的具有多层结构的光学滤波器。另外，所得的光学滤波器中的透过部的体积比吸收部的体积大。
然后，对于所得的各光学滤波器，分别用分光光度计求出以x轴(与一个透过部的沟槽的长度方向平行的轴)为基准的以入射角0度、15度、30度、45度和60度入射的光的透过光谱S0、S15、S30、S45和S60。同样地用分光光度计分别求出以y轴(与另一个透过部的沟槽的长度方向平行的轴)为基准的以入射角0度、15度、30度、45度和60度入射的光的透过光谱S0、S15、S30、S45和S60。对于各光学滤波器，将各入射角的光(波长：400～750nm)的透过光谱重叠而得的示意图示于图7A、图7B、图7C、图7D。
根据图7A、图7B、图7C、图7D可确认，实施例3-1和实施例3-2的光学滤波器的透过光谱中，在x轴和y轴的任一轴中都可认定第一波段和第二波段。尤其是，实施例3-2中，由于作为目标的波长区域中的角度依赖性更大，因而得到更加良好的颜色校正效果。另外，实施例3-2中，正面的(以入射角0度入射)光的透过率更高。
产业上的利用可能性
根据本发明，可以提供特定波长区域中的颜色校正效果的程度根据入射光的角度而不同的光学滤波器、以及具备该光学滤波器且与光源相关的发光强度的角度依赖性得到改善的发光装置。
符号说明
100：光学滤波器，
1、1a、1b：基材，
2、2a、2b：透过部，
3、3a、3b：吸收部，
4：光入射面，
5：光出射面，
6：颜色校正层，
7a：第一层，
7b：第二层，
11：透过部用树脂组合物，
12：原盘，
13a、13b：辊层压机，
14：吸收部用树脂组合物。

Claims (9)

1.一种光学滤波器，其特征在于，
是在光入射面和光出射面之间具有使光透过的透过部和将光吸收的吸收部的光学滤波器，
所述透过部的体积比所述吸收部的体积大，
所述光学滤波器中，在将以入射角0度入射的光的透过光谱S0和以入射角60度入射的光的透过光谱S60重叠并观察时，
存在入射角60度时的以％计的透过率与入射角0度时的以％计的透过率相比低15％以上的第一波段、和入射角60度时的以％计的透过率与入射角0度时的以％计的透过率之差为10％以下的第二波段。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其中，所述吸收部的极大吸收波长在380nm～780nm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，在所述透过光谱S0和所述透过光谱S60中，进一步将以入射角30度入射的光的透过光谱S30重叠并观察时，所述第一波段中入射角30度时的以％计的透过率与入射角0度时的以％计的透过率之差为5％以下。
4.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，所述透过部含有紫外线固化性树脂，所述吸收部含有紫外线固化性树脂和光吸收剂。
5.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，在所述透过部中以条纹状形成有多条沟槽，在所述多条沟槽中填充有所述吸收部。
6.根据权利要求1或2所述的光学滤波器，其中，所述光学滤波器具有包含所述透过部和所述吸收部的第一层、以及包含所述透过部和所述吸收部的第二层，
所述第一层和所述第二层的任一层中，在所述透过部中以条纹状形成有多条沟槽，在所述多条沟槽中填充有所述吸收部，
在平面观察时，所述第一层的多条沟槽与所述第二层的多条沟槽交叉。
7.根据权利要求5所述的光学滤波器，其中，所述多条沟槽的截面为梯形形状，间距P1为3μm～500μm。
8.根据权利要求6所述的光学滤波器，其中，所述多条沟槽的截面为梯形形状，间距P1为3μm～500μm。
9.一种发光装置，其特征在于，具有光源和权利要求1～8中任一项所述的光学滤波器。
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