JP2002122702A - 光学フィルム、及び表示素子 - Google Patents
光学フィルム、及び表示素子Info
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自発光型、及び非自発光型の表示素子の光利
用効率を向上する。 【解決手段】 可視光の波長以下の微小な突起構造を、
観察者側の透明部材の表面に設ける。このとき突起構造
で反射防止機能が発現し空気界面での反射が無くなる。
このため、表示素子から出射する光の利用効率が向上す
る。
用効率を向上する。 【解決手段】 可視光の波長以下の微小な突起構造を、
観察者側の透明部材の表面に設ける。このとき突起構造
で反射防止機能が発現し空気界面での反射が無くなる。
このため、表示素子から出射する光の利用効率が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度が実現でき
る自発光型、及び非発光型の表示素子に関する。
る自発光型、及び非発光型の表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】表示素子で高輝度化を図るには、光の利
用効率を向上することが重要である。
用効率を向上することが重要である。
【０００３】例えば、ＣＲＴや有機ＥＬに代表される自
発光型の表示素子では、発光した光を有効に観察者側に
出射することが重要である。自発光型の表示素子の場
合、通常は発光層と観察者の間にガラス基板等の透明部
材が配置されている。例えば、有機ＥＬの場合、図２に
示すように反観察者側に反射電極を配置し発光層を挟ん
で観察者側に透明電極を有するガラス基板が配置されて
いる。
発光型の表示素子では、発光した光を有効に観察者側に
出射することが重要である。自発光型の表示素子の場
合、通常は発光層と観察者の間にガラス基板等の透明部
材が配置されている。例えば、有機ＥＬの場合、図２に
示すように反観察者側に反射電極を配置し発光層を挟ん
で観察者側に透明電極を有するガラス基板が配置されて
いる。
【０００４】また、液晶等の非発光型の表示素子では、
バックライトの光を観察者側に出射するため、液晶パネ
ルの裏面側に導光体や集光フィルム等が配置されてい
る。
バックライトの光を観察者側に出射するため、液晶パネ
ルの裏面側に導光体や集光フィルム等が配置されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】自発光型の表示素子の
場合、発光層から光は全方位に出射する。観察者側にガ
ラス基板を有すると、ガラス基板に入射した発光層から
の光の一部は、観察者側の空気界面にブリュースタ角以
上で入射し全反射するため出射できない。このため光の
利用効率が低下していた（図２）。
場合、発光層から光は全方位に出射する。観察者側にガ
ラス基板を有すると、ガラス基板に入射した発光層から
の光の一部は、観察者側の空気界面にブリュースタ角以
上で入射し全反射するため出射できない。このため光の
利用効率が低下していた（図２）。
【０００６】また、非自発光型の場合、バックライトの
光は広い角度で出射するため、一部は液晶パネルの裏面
基板で全反射し光の効率が低下していた。
光は広い角度で出射するため、一部は液晶パネルの裏面
基板で全反射し光の効率が低下していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を講じた。
に、本発明は以下の手段を講じた。
【０００８】本発明の光学フィルムは、密集した突起部
をフィルム基板の表面に有し、フィルム基板のベースフ
ィルムと突起部の屈折率が等しいことを特徴とする。こ
のとき、突起部として、針状や断面が三角形状の突起
が、可視光の波長以下の間隔で密集した形状とする。本
構造により、突起部に反射防止機能が付与され、フィル
ムの突起部側と、反突起側から入射する光は全反射が発
生せず、全ての光がフィルムを透過することが可能とな
る。図１は本発明の光学フィルムの断面図である。図１
で突起構造によって反射防止機能が発生する原理を示
す。突起部１０１と突起間部１０２の屈折率が異なる
と、深さ方向に対して光が感じる屈折率は連続的に変化
する。光は屈折率が深さ方向に連続的に変化すると反射
されないため、反射防止機能が発現する。このため、フ
ィルムの反突起部側から入射する光は反射することな
く、出射光１０３として出射する。突起部側から入射す
る光も同様である。このとき、突起部の間隔を、数十ｎ
ｍ〜１００ｎｍ程度と可視光の波長に比べて小さい値と
することで、光が感じる屈折率が突起部と突起間の平均
的な値となる。さらに深さ方向に対して突起部と突起間
が占める体積が変化することで、深さ方向に対して連続
的に屈折率が異なる構造を形成することができる。この
とき、突起部が有する屈折率をｎ１、突起間部の屈折率
をｎ２としたときに、前記ｎ２を前記ｎ１より小さくす
ることで、上記構造が得られる。また、ベースフィルム
１００と突起部１０１の屈折率を等しくすることで、ベ
ースフィルム部と突起部の屈折率のマッチングが測られ
る。このため、光学フィルムに入射する光が全反射する
ことなく出射する。本構造はベースフィルムと同一の材
料で突起部を形成することで容易に得られる。
をフィルム基板の表面に有し、フィルム基板のベースフ
ィルムと突起部の屈折率が等しいことを特徴とする。こ
のとき、突起部として、針状や断面が三角形状の突起
が、可視光の波長以下の間隔で密集した形状とする。本
構造により、突起部に反射防止機能が付与され、フィル
ムの突起部側と、反突起側から入射する光は全反射が発
生せず、全ての光がフィルムを透過することが可能とな
る。図１は本発明の光学フィルムの断面図である。図１
で突起構造によって反射防止機能が発生する原理を示
す。突起部１０１と突起間部１０２の屈折率が異なる
と、深さ方向に対して光が感じる屈折率は連続的に変化
する。光は屈折率が深さ方向に連続的に変化すると反射
されないため、反射防止機能が発現する。このため、フ
ィルムの反突起部側から入射する光は反射することな
く、出射光１０３として出射する。突起部側から入射す
る光も同様である。このとき、突起部の間隔を、数十ｎ
ｍ〜１００ｎｍ程度と可視光の波長に比べて小さい値と
することで、光が感じる屈折率が突起部と突起間の平均
的な値となる。さらに深さ方向に対して突起部と突起間
が占める体積が変化することで、深さ方向に対して連続
的に屈折率が異なる構造を形成することができる。この
とき、突起部が有する屈折率をｎ１、突起間部の屈折率
をｎ２としたときに、前記ｎ２を前記ｎ１より小さくす
ることで、上記構造が得られる。また、ベースフィルム
１００と突起部１０１の屈折率を等しくすることで、ベ
ースフィルム部と突起部の屈折率のマッチングが測られ
る。このため、光学フィルムに入射する光が全反射する
ことなく出射する。本構造はベースフィルムと同一の材
料で突起部を形成することで容易に得られる。
【０００９】本発明の第１の表示素子は、観察者側の透
明基板に密集した突起部を有することを特徴とする。こ
のとき、突起部と基板の屈折率を等しくすると、反突起
側から入射する光は全反射が発生せず、全ての光が基板
を透過する。従って、表示素子の観察者側の基板に本構
造を用いると光の利用効率が大幅に向上する。表示素子
は自発光型、及び非自発光型のどちらでも同様の効果が
得られる。
明基板に密集した突起部を有することを特徴とする。こ
のとき、突起部と基板の屈折率を等しくすると、反突起
側から入射する光は全反射が発生せず、全ての光が基板
を透過する。従って、表示素子の観察者側の基板に本構
造を用いると光の利用効率が大幅に向上する。表示素子
は自発光型、及び非自発光型のどちらでも同様の効果が
得られる。
【００１０】本発明の第２の表示素子は、反観察者側の
透明基板に密集した突起部を有することを特徴とする。
このとき、突起部と基板の屈折率を等しくすると、反突
起側から入射する光は全反射が発生せず、全ての光が基
板を透過する。従って、表示素子の反観察者側の基板に
本構造を用いると光の利用効率が大幅に向上する。液晶
等の非自発光型の表示素子に本構成を用いるとバックラ
イトの光が裏面基板で全反射することなく出射すること
が可能となる。
透明基板に密集した突起部を有することを特徴とする。
このとき、突起部と基板の屈折率を等しくすると、反突
起側から入射する光は全反射が発生せず、全ての光が基
板を透過する。従って、表示素子の反観察者側の基板に
本構造を用いると光の利用効率が大幅に向上する。液晶
等の非自発光型の表示素子に本構成を用いるとバックラ
イトの光が裏面基板で全反射することなく出射すること
が可能となる。
【００１１】本発明の第３の表示素子は、観察者側と反
観察者側の透明基板に密集した突起部を有することを特
徴とする。このとき、突起部と基板の屈折率を等しくす
ると、透明基板に入射する光は全反射が発生せず、全て
の光が基板を透過する。液晶等の非自発光型の表示素子
に本構成を用いるとバックライトの光が裏面基板と前面
基板で全反射することなく出射することが可能となる。
観察者側の透明基板に密集した突起部を有することを特
徴とする。このとき、突起部と基板の屈折率を等しくす
ると、透明基板に入射する光は全反射が発生せず、全て
の光が基板を透過する。液晶等の非自発光型の表示素子
に本構成を用いるとバックライトの光が裏面基板と前面
基板で全反射することなく出射することが可能となる。
【００１２】本発明の第４の表示素子は、請求項１記載
の光学フィルムを観察者側の透明基板に有することを特
徴とする。自発光型の表示素子において、観察者側の基
板上に請求項１記載の光学フィルムを積層しても、基板
を通して反突起側から入射する光は全反射が発生せず、
全ての光が基板を透過する効果が得られる。このとき基
板と光学フィルムを光学的にカップリングさせることで
光学フィルムと基板界面での光のロスを解消できる。表
示素子は自発光型、及び非自発光型のどちらでも同様の
効果が得られる。
の光学フィルムを観察者側の透明基板に有することを特
徴とする。自発光型の表示素子において、観察者側の基
板上に請求項１記載の光学フィルムを積層しても、基板
を通して反突起側から入射する光は全反射が発生せず、
全ての光が基板を透過する効果が得られる。このとき基
板と光学フィルムを光学的にカップリングさせることで
光学フィルムと基板界面での光のロスを解消できる。表
示素子は自発光型、及び非自発光型のどちらでも同様の
効果が得られる。
【００１３】本発明の第５の表示素子は、請求項１記載
の光学フィルムを反観察者側の透明基板に有することを
特徴とする。上述した第２の表示素子と同様の原理で、
非発光型の表示素子で光利用効率が向上する効果が得ら
れる。
の光学フィルムを反観察者側の透明基板に有することを
特徴とする。上述した第２の表示素子と同様の原理で、
非発光型の表示素子で光利用効率が向上する効果が得ら
れる。
【００１４】本発明の第６の表示素子は、請求項１記載
の光学フィルムを観察者側と反観察者側の透明基板に有
することを特徴とする。上述した第３の表示素子と同様
の原理で、非発光型の表示素子で光利用効率が向上する
効果が得られる。
の光学フィルムを観察者側と反観察者側の透明基板に有
することを特徴とする。上述した第３の表示素子と同様
の原理で、非発光型の表示素子で光利用効率が向上する
効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の光学フィルム
と表示素子について図面と共に説明する。
と表示素子について図面と共に説明する。
【００１６】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
形態である光学フィルムの断面図である。突起部１０１
を有するベースフィルム１００から構成される。突起部
１０１と突起間部１０２で屈折率が異なり、突起部の断
面が三角形状になっている。このため、深さ方向に屈折
率が異なる。また、突起部の幅は１０ｎｍ〜２００ｎ
ｍ、高さは０．５μｍ〜２μｍ程度である。突起部１０
１はベースフィルム１００と同一の材料で形成されるた
め、両者の屈折率は互いに等しい。このとき、上述した
理由で反射防止機能が発現し、反突起側から入射した光
は反射することなく出射する（出射光１０３）。
形態である光学フィルムの断面図である。突起部１０１
を有するベースフィルム１００から構成される。突起部
１０１と突起間部１０２で屈折率が異なり、突起部の断
面が三角形状になっている。このため、深さ方向に屈折
率が異なる。また、突起部の幅は１０ｎｍ〜２００ｎ
ｍ、高さは０．５μｍ〜２μｍ程度である。突起部１０
１はベースフィルム１００と同一の材料で形成されるた
め、両者の屈折率は互いに等しい。このとき、上述した
理由で反射防止機能が発現し、反突起側から入射した光
は反射することなく出射する（出射光１０３）。
【００１７】（実施の形態２）図３は、本発明の一実施
形態である第１の表示素子の断面図である。反射電極３
００、電界印加で発光する発光層３０１、透明電極３０
２、及びガラス基板３０３から成る表示素子で、ガラス
基板の観察者側に突起部３０４が設けられている。この
とき、ガラス基板の観察者側のガラス面では反射防止機
能が発現する。このため、発光層３０１から出射した光
は、ガラス面で反射することなく、ほぼ全てが出射する
ことができ、発光効率が大幅に向上する。
形態である第１の表示素子の断面図である。反射電極３
００、電界印加で発光する発光層３０１、透明電極３０
２、及びガラス基板３０３から成る表示素子で、ガラス
基板の観察者側に突起部３０４が設けられている。この
とき、ガラス基板の観察者側のガラス面では反射防止機
能が発現する。このため、発光層３０１から出射した光
は、ガラス面で反射することなく、ほぼ全てが出射する
ことができ、発光効率が大幅に向上する。
【００１８】図２は、従来の自発光型の表示素子の断面
図である。観察者側のガラス面が平坦であるため、発光
層２０２からの光の一部が全反射光２０４と成り出射し
なかった。このため発光効率が低下していた。
図である。観察者側のガラス面が平坦であるため、発光
層２０２からの光の一部が全反射光２０４と成り出射し
なかった。このため発光効率が低下していた。
【００１９】（実施の形態３）図４は、本発明の一実施
形態である第２の表示素子の断面図である。バックライ
ト４１０と液晶４０６を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ４０２のバックライト側の面に突起部
４０３が形成されている。このとき、バックライト光は
透明基板Ａで反射されずに液晶４０６に入射し、出射光
４１１として出射する。このため、光の利用効率が向上
する。
形態である第２の表示素子の断面図である。バックライ
ト４１０と液晶４０６を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ４０２のバックライト側の面に突起部
４０３が形成されている。このとき、バックライト光は
透明基板Ａで反射されずに液晶４０６に入射し、出射光
４１１として出射する。このため、光の利用効率が向上
する。
【００２０】また、突起部４０３に偏光層を外付けする
と突起部間４０４が、偏光層の粘着材で埋まり反射防止
機能が低下する。このため、偏光層４０５を透明基板Ａ
４０２の液晶４０５側に内付けすることで、さらなる光
利用効率の向上が図れる。
と突起部間４０４が、偏光層の粘着材で埋まり反射防止
機能が低下する。このため、偏光層４０５を透明基板Ａ
４０２の液晶４０５側に内付けすることで、さらなる光
利用効率の向上が図れる。
【００２１】（実施の形態４）図５は、本発明の一実施
形態である第３の表示素子の断面図である。バックライ
ト５１０と液晶５０６を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ５０２のバックライト側の面と、透明
基板Ｂ５０８の観察者側の面に突起部５０３が形成され
ている。このとき、バックライト光は透明基板Ａ５０２
と透明基板Ｂ５０８で反射されずに出射光４１１として
出射する。このため、光の利用効率が向上する。
形態である第３の表示素子の断面図である。バックライ
ト５１０と液晶５０６を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ５０２のバックライト側の面と、透明
基板Ｂ５０８の観察者側の面に突起部５０３が形成され
ている。このとき、バックライト光は透明基板Ａ５０２
と透明基板Ｂ５０８で反射されずに出射光４１１として
出射する。このため、光の利用効率が向上する。
【００２２】また、突起部５０３に偏光層を外付けする
と突起間部５０４が、偏光層の粘着材で埋まり反射防止
機能が低下する。このため、偏光層Ａ５０５と偏光層Ｂ
５０７を透明基板の液晶側に内付けすることで、さらな
る光利用効率の向上が図れる。
と突起間部５０４が、偏光層の粘着材で埋まり反射防止
機能が低下する。このため、偏光層Ａ５０５と偏光層Ｂ
５０７を透明基板の液晶側に内付けすることで、さらな
る光利用効率の向上が図れる。
【００２３】（実施の形態５）図６は、本発明の一実施
形態である第４の表示素子の断面図である。反射電極３
００、電界印加で発光する発光層３０１、透明電極３０
２、及びガラス基板３０３から成る表示素子で、ガラス
基板６０３の観察者側に実施の形態１に示した光学フィ
ルム６０４が積層されている。このとき、ガラス基板の
観察者側の面では反射防止機能が発現する。このため、
発光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射するこ
となく、ほぼ全てが出射することができ、発光効率が大
幅に向上する。
形態である第４の表示素子の断面図である。反射電極３
００、電界印加で発光する発光層３０１、透明電極３０
２、及びガラス基板３０３から成る表示素子で、ガラス
基板６０３の観察者側に実施の形態１に示した光学フィ
ルム６０４が積層されている。このとき、ガラス基板の
観察者側の面では反射防止機能が発現する。このため、
発光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射するこ
となく、ほぼ全てが出射することができ、発光効率が大
幅に向上する。
【００２４】（実施の形態６）図７は、本発明の一実施
形態である第５の表示素子の断面図である。バックライ
ト７０８と液晶７０５を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ７０４のバックライト側の面に実施の
形態１に示した光学フィルム７０２が積層されている。
このとき、バックライト光は透明基板Ａで反射されずに
液晶７０５に入射し、出射光として出射する。このた
め、光の利用効率が向上する。
形態である第５の表示素子の断面図である。バックライ
ト７０８と液晶７０５を有する非発光型の表示素子にお
いて、透明基板Ａ７０４のバックライト側の面に実施の
形態１に示した光学フィルム７０２が積層されている。
このとき、バックライト光は透明基板Ａで反射されずに
液晶７０５に入射し、出射光として出射する。このた
め、光の利用効率が向上する。
【００２５】光学フィルム７０２を用いることで、透明
基板Ａ７０４に偏光板Ａ７０３を外付けすることが可能
となる。このため、偏光板の不良時は偏光板単独の取替
えが可能となり歩留まりが向上する。
基板Ａ７０４に偏光板Ａ７０３を外付けすることが可能
となる。このため、偏光板の不良時は偏光板単独の取替
えが可能となり歩留まりが向上する。
【００２６】（実施の形態７）図８は、本発明の一実施
形態である第６の表示素子の断面図である。非発光型の
表示素子において、透明基板Ａ８０４のバックライト側
の面と、透明基板Ｂ８０７の観察者側の面に実施の形態
１に示した光学フィルム８０２が積層されている。この
とき、バックライト光は透明基板Ａと透明基板Ｂで反射
されずに出射する。このため、光の利用効率が向上す
る。
形態である第６の表示素子の断面図である。非発光型の
表示素子において、透明基板Ａ８０４のバックライト側
の面と、透明基板Ｂ８０７の観察者側の面に実施の形態
１に示した光学フィルム８０２が積層されている。この
とき、バックライト光は透明基板Ａと透明基板Ｂで反射
されずに出射する。このため、光の利用効率が向上す
る。
【００２７】＜実施例＞次に、本発明の具体例を説明す
る。
る。
【００２８】（実施例１）実施の形態１の光学フィルム
に対応する実施例である。図１は本発明の一実施例であ
る光学フィルムの断面図である。
に対応する実施例である。図１は本発明の一実施例であ
る光学フィルムの断面図である。
【００２９】ベースフィルムとしてポリエチレンテレフ
タレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を用いた。ＰＥＴ
フィルムに電子線露光とエッチング処理を施し、ＰＥＴ
フィルムを削る形で微小な突起構造を形成した。このと
き、代表的な突起構造は幅が５０ｎｍ、高さが１μｍで
あった。また、断面形状が三角形になるようにエッチン
グ処理を最適化した。突起部１０１の屈折率は、ベース
フィルム１００の一部で作成したためベースフィルムの
屈折率と同じであった。
タレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を用いた。ＰＥＴ
フィルムに電子線露光とエッチング処理を施し、ＰＥＴ
フィルムを削る形で微小な突起構造を形成した。このと
き、代表的な突起構造は幅が５０ｎｍ、高さが１μｍで
あった。また、断面形状が三角形になるようにエッチン
グ処理を最適化した。突起部１０１の屈折率は、ベース
フィルム１００の一部で作成したためベースフィルムの
屈折率と同じであった。
【００３０】本構成により、突起部１０１と突起間部１
０２に屈折率のミスマッチが発生した。また、突起部は
下部が太い形状であるため、深さ方向に平均屈折率が変
化することで、反射防止機能が発現した光学フィルムが
得られた。フィルムの反突起側から光を入射したとこ
ろ、本来なら正反射のために突起側に出射しない光も出
射した。
０２に屈折率のミスマッチが発生した。また、突起部は
下部が太い形状であるため、深さ方向に平均屈折率が変
化することで、反射防止機能が発現した光学フィルムが
得られた。フィルムの反突起側から光を入射したとこ
ろ、本来なら正反射のために突起側に出射しない光も出
射した。
【００３１】上述の例では、突起を電子線露光とエッチ
ング処理で形成したが、これは表面をスパッタ等で荒ら
して微細な凹凸構造を設けた後、微細な凹凸構造を核に
スパッタで表面を削り、アスペクト比の高い突起構造を
形成しても良い。また、突起構造の幅と高さも上記の値
によらない。例えば、１０ｎｍから２００ｎｍ程度の幅
で、高さが０．５μｍから２μｍ程度の突起を形成すれ
ば効果が得られる。
ング処理で形成したが、これは表面をスパッタ等で荒ら
して微細な凹凸構造を設けた後、微細な凹凸構造を核に
スパッタで表面を削り、アスペクト比の高い突起構造を
形成しても良い。また、突起構造の幅と高さも上記の値
によらない。例えば、１０ｎｍから２００ｎｍ程度の幅
で、高さが０．５μｍから２μｍ程度の突起を形成すれ
ば効果が得られる。
【００３２】深さ方向に連続的に屈折率が変化し、かつ
光の波長以下の突起構造を設けることで反射防止機能を
有する光学フィルムが得られる。突起構造の突起部は、
下部が太い構造を用いるのが良い。例えば上記以外に針
状の物を用いることができる。また、突起部と突起間部
は、屈折率のミスマッチが存在すれば良く、突起部の屈
折率が突起間部より大きくても小さくても良い。このと
き、突起部より屈折率が高い材料を突起間部に形成して
も良い。突起間部に空気ではなく、屈折率の高い材料を
形成するとフィルムの平坦化が図れると共に、突起部に
汚れが付着しても反射防止効果が低減しない効果が得ら
れる。
光の波長以下の突起構造を設けることで反射防止機能を
有する光学フィルムが得られる。突起構造の突起部は、
下部が太い構造を用いるのが良い。例えば上記以外に針
状の物を用いることができる。また、突起部と突起間部
は、屈折率のミスマッチが存在すれば良く、突起部の屈
折率が突起間部より大きくても小さくても良い。このと
き、突起部より屈折率が高い材料を突起間部に形成して
も良い。突起間部に空気ではなく、屈折率の高い材料を
形成するとフィルムの平坦化が図れると共に、突起部に
汚れが付着しても反射防止効果が低減しない効果が得ら
れる。
【００３３】ベースフィルムには、上記以外に任意の透
明性基板を用いることができる。
明性基板を用いることができる。
【００３４】（実施例２）実施の形態２に対応する実施
例である。
例である。
【００３５】図３は、本発明の一実施例である第１の表
示素子の断面図である。アルミの反射電極３００、有機
材で構成した発光層３０１、透明電極３０２、及びガラ
ス基板３０３を積層して自発光型の表示素子とした。次
にガラス基板の観察者側に実施例１と同様の手法で突起
部３０４を形成した。このとき、ガラス基板の観察者側
のガラス面では反射防止機能が発現した。このため、発
光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射せずに出
射し、発光効率が大幅に向上した。このときの発光効率
は４５％であり、従来の２０％と比較し２倍以上に効率
が向上した。
示素子の断面図である。アルミの反射電極３００、有機
材で構成した発光層３０１、透明電極３０２、及びガラ
ス基板３０３を積層して自発光型の表示素子とした。次
にガラス基板の観察者側に実施例１と同様の手法で突起
部３０４を形成した。このとき、ガラス基板の観察者側
のガラス面では反射防止機能が発現した。このため、発
光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射せずに出
射し、発光効率が大幅に向上した。このときの発光効率
は４５％であり、従来の２０％と比較し２倍以上に効率
が向上した。
【００３６】上述の例は、発光層に有機材を用いた有機
ＥＬ型素子であったが、これは無機材を用いた無機ＥＬ
素子でも良い。自発光型の表示素子で観察者側に透明部
材と空気界面を有する場合に、本構成を用いると同様の
効果が得られる。従って、例えば、ＲＧＢの蛍光材を有
するプラズマディスプレイ（図９）やＣＲＴ（図１０）
の表示面側の透明部材に突起構造を設けても良い。ま
た、蛍光材は電子線励起型以外にも紫外線励起型のもの
でも良い。また、突起部上や突起間に屈折率が低い媒質
で保護膜を形成しても良い。保護膜を形成すると指紋の
付着等で表面が汚れても反射防止機能が低下しない。例
えば、内部に多数の空孔を有し実効的な屈折率が１.１
〜１.２程度の誘電体を用いることができる。誘電体に
アルコールを含有させ、超臨界状態下でアルコールを蒸
発させると、多数の空孔を有する誘電体を形成できる。
ＥＬ型素子であったが、これは無機材を用いた無機ＥＬ
素子でも良い。自発光型の表示素子で観察者側に透明部
材と空気界面を有する場合に、本構成を用いると同様の
効果が得られる。従って、例えば、ＲＧＢの蛍光材を有
するプラズマディスプレイ（図９）やＣＲＴ（図１０）
の表示面側の透明部材に突起構造を設けても良い。ま
た、蛍光材は電子線励起型以外にも紫外線励起型のもの
でも良い。また、突起部上や突起間に屈折率が低い媒質
で保護膜を形成しても良い。保護膜を形成すると指紋の
付着等で表面が汚れても反射防止機能が低下しない。例
えば、内部に多数の空孔を有し実効的な屈折率が１.１
〜１.２程度の誘電体を用いることができる。誘電体に
アルコールを含有させ、超臨界状態下でアルコールを蒸
発させると、多数の空孔を有する誘電体を形成できる。
【００３７】上述の例では、透明部材はガラス基板を用
いたが、これは透明フィルムでも良い。フィルム基板を
用いることで屈曲可能な表示素子が得られる。
いたが、これは透明フィルムでも良い。フィルム基板を
用いることで屈曲可能な表示素子が得られる。
【００３８】（実施例３）図４は、本発明の一実施例で
ある第２の表示素子の断面図である。バックライト４１
０と液晶４０６を有する非発光型の表示素子を作成し
た。このとき、透明基板Ａ４０２のバックライト側の面
に突起部４０３を形成した。また、紫外線硬化型のリオ
トロピック液晶／高分子を用いて、偏光層４０５を透明
基板Ａ４０２の液晶４０５側に内付けして形成した。
ある第２の表示素子の断面図である。バックライト４１
０と液晶４０６を有する非発光型の表示素子を作成し
た。このとき、透明基板Ａ４０２のバックライト側の面
に突起部４０３を形成した。また、紫外線硬化型のリオ
トロピック液晶／高分子を用いて、偏光層４０５を透明
基板Ａ４０２の液晶４０５側に内付けして形成した。
【００３９】このため、バックライト光は透明基板Ａで
反射されずに液晶４０６に入射し、出射光４１１として
出射した。このとき、光の利用効率が従来比１．５倍に
向上した。
反射されずに液晶４０６に入射し、出射光４１１として
出射した。このとき、光の利用効率が従来比１．５倍に
向上した。
【００４０】（実施例４）図５は、実施の形態４に対応
する実施例である。実施例３と同様の構成の非発光型表
示素子において、透明基板Ａ５０２のバックライト側の
面と、透明基板Ｂ５０８の観察者側の面に突起部５０３
を形成した。このとき、バックライト光は透明基板Ａ５
０２と透明基板Ｂ５０８で反射されずに出射光４１１と
して出射した。このため、光の利用効率が向上した。ま
た、偏光層Ａ５０５と偏光層Ｂ５０７を透明基板の液晶
側に内付けすることで、さらなる光利用効率の向上が図
れた。
する実施例である。実施例３と同様の構成の非発光型表
示素子において、透明基板Ａ５０２のバックライト側の
面と、透明基板Ｂ５０８の観察者側の面に突起部５０３
を形成した。このとき、バックライト光は透明基板Ａ５
０２と透明基板Ｂ５０８で反射されずに出射光４１１と
して出射した。このため、光の利用効率が向上した。ま
た、偏光層Ａ５０５と偏光層Ｂ５０７を透明基板の液晶
側に内付けすることで、さらなる光利用効率の向上が図
れた。
【００４１】（実施例５）実施の形態５に対応する実施
例である。
例である。
【００４２】図６は、本発明の一実施例である第４の表
示素子の断面図である。実施例２と同様の構成におい
て、実施の形態１に示した光学フィルム６０４をガラス
面に積層した。このとき、光学フィルムによりガラス基
板の観察者側の面に反射防止機能が発現した。このた
め、発光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射す
ることなく出射し、発光効率が２倍以上に大幅に向上し
た。
示素子の断面図である。実施例２と同様の構成におい
て、実施の形態１に示した光学フィルム６０４をガラス
面に積層した。このとき、光学フィルムによりガラス基
板の観察者側の面に反射防止機能が発現した。このた
め、発光層３０１から出射した光は、ガラス面で反射す
ることなく出射し、発光効率が２倍以上に大幅に向上し
た。
【００４３】（実施例６）図７は、本発明の一実施例で
ある第５の表示素子の断面図である。実施例３と同様の
構成を有する非発光型の表示素子において、透明基板Ａ
７０４のバックライト側の面に実施の形態１に示した光
学フィルム７０２を積層した。このとき、バックライト
光は透明基板Ａで反射されずに液晶７０５に入射し、出
射光として出射した。このため、光の利用効率が１.５
倍に向上した。
ある第５の表示素子の断面図である。実施例３と同様の
構成を有する非発光型の表示素子において、透明基板Ａ
７０４のバックライト側の面に実施の形態１に示した光
学フィルム７０２を積層した。このとき、バックライト
光は透明基板Ａで反射されずに液晶７０５に入射し、出
射光として出射した。このため、光の利用効率が１.５
倍に向上した。
【００４４】（実施例７）図８は、本発明の一実施例で
ある第６の表示素子の断面図である。非発光型の表示素
子において、透明基板Ａ８０４のバックライト側の面
と、透明基板Ｂ８０７の観察者側の面に実施の形態１に
示した光学フィルム８０２を積層した。このとき、バッ
クライト光は透明基板Ａと透明基板Ｂで反射されずに出
射した。このため、光の利用効率が１.７倍に向上し
た。
ある第６の表示素子の断面図である。非発光型の表示素
子において、透明基板Ａ８０４のバックライト側の面
と、透明基板Ｂ８０７の観察者側の面に実施の形態１に
示した光学フィルム８０２を積層した。このとき、バッ
クライト光は透明基板Ａと透明基板Ｂで反射されずに出
射した。このため、光の利用効率が１.７倍に向上し
た。
【００４５】
【発明の効果】以上、本発明によれば、自発光型、及び
非自発光型の表示素子において、観察者側の透明部材の
表面に微小な突起構造を設けることで、空気界面での全
反射や反射が防止される。このため、表示素子から損失
無く光が出射し、高い光利用効率が得られる。
非自発光型の表示素子において、観察者側の透明部材の
表面に微小な突起構造を設けることで、空気界面での全
反射や反射が防止される。このため、表示素子から損失
無く光が出射し、高い光利用効率が得られる。
【図１】実施例１の光学フィルムの断面図
【図２】従来の表示素子の断面図
【図３】実施例２の表示素子の断面図
【図４】実施例３の表示素子の断面図
【図５】実施例４の表示素子の断面図
【図６】実施例５の表示素子の断面図
【図７】実施例６の表示素子の断面図
【図８】実施例７の表示素子の断面図
【図９】実施例２の応用例を示す図
【図１０】実施例２の応用例を示す図
３００ 反射電極 ３０１ 発光層 ３０２ 透明電極 ３０３ ガラス基板 ３０４ 突起部 ３０５ 突起間部 ３０６ 出射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ Ｆターム(参考） 2H091 FA23Y FA37Z FB02 FC10 FC26 FD04 FD22 GA17 LA18 2K009 AA12 BB24 DD12 3K007 AB02 AB17 BB06 CA01 CB01 CC01 DA01 DB03 EB00 5G435 AA03 BB02 BB05 BB06 BB12 DD11 DD13 FF01 HH02 LL04 LL08
Claims (19)
- 【請求項１】 密集した突起部をフィルム基板の表面に
有し、前記フィルム基板と前記突起部の屈折率が等しい
ことを特徴とする光学フィルム。 - 【請求項２】 前記突起部が、針状であることを特徴と
する請求項１記載の光学フィルム。 - 【請求項３】 前記突起部の断面形状が、三角形状であ
ることを特徴とする請求項１記載の光学フィルム。 - 【請求項４】 前記突起部が、可視光の波長以下の間隔
で配置されたことを特徴とする請求項１記載の光学フィ
ルム。 - 【請求項５】 観察者側の透明部材に密集した突起部を
有する表示素子。 - 【請求項６】 反観察者側の透明部材に密集した突起部
を有する表示素子。 - 【請求項７】 観察者側と反観察者側の透明部材に密集
した突起部を有する表示素子。 - 【請求項８】 前記突起部と前記透明部材の屈折率が等
しいことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載
の表示素子。 - 【請求項９】 請求項１記載の光学フィルムを観察者側
の透明部材に有する表示素子。 - 【請求項１０】 請求項１記載の光学フィルムを反観察
者側の透明部材に有する表示素子。 - 【請求項１１】 請求項１記載の光学フィルムを観察者
側と反観察者側の透明部材に有する表示素子。 - 【請求項１２】 前記透明部材が透明基板であることを
特徴とする請求項５から１１のいずれかに記載の表示素
子。 - 【請求項１３】 前記表示素子が、自発光型であること
を特徴とする請求項５または９記載の表示素子。 - 【請求項１４】 前記表示素子が、有機ＥＬ表示素子で
あることを特徴とする請求項１３記載の表示素子。 - 【請求項１５】 前記表示素子が、無機ＥＬ表示素子で
あることを特徴とする請求項１３記載の表示素子。 - 【請求項１６】 前記表示素子が、ＣＲＴ表示素子であ
ることを特徴とする請求項１３記載の表示素子。 - 【請求項１７】 前記表示素子が、プラズマ表示素子で
あることを特徴とする請求項１３記載の表示素子。 - 【請求項１８】 前記表示素子が、非発光型であること
を特徴とする請求項６または１０記載の表示素子。 - 【請求項１９】 前記表示素子が、液晶表示素子である
ことを特徴とする請求項１８記載の表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316155A JP2002122702A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 光学フィルム、及び表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316155A JP2002122702A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 光学フィルム、及び表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002122702A true JP2002122702A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18795143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000316155A Pending JP2002122702A (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 光学フィルム、及び表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2002122702A (ja) |
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