JP2010205512A - El element, display device using the same, display device, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フラットパネルディスプレイ、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられるEL素子(エレクトロ・ルミネッセンス素子)、及びEL素子を用いた表示装置、ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to an EL element (electroluminescence element) used for a flat panel display, a backlight for liquid crystal, a light source for illumination, an illumination, a light source for signage, and the like, and a display device, a display device, and a liquid crystal display using the EL element It relates to the device.
一般に、有機ELは、透光性基板上に、蛍光有機化合物を含む発光層を、陽極と陰極とで挟んだ構造を有する。そして、陽極と陰極に直流電圧を印加し、発光層に電子および正孔を注入して再結合させることにより、励起子を生成し、この励起子の失活する際の光の放出を利用して発光に至る。 In general, an organic EL has a structure in which a light-emitting layer containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an anode and a cathode on a translucent substrate. Then, a DC voltage is applied to the anode and the cathode, electrons and holes are injected into the light emitting layer and recombined to generate excitons, and light emission when the excitons are deactivated is used. Leads to light emission.
従来、これらEL素子において、発光層から射出した光線が、透光性基板から射出する際、透光性基板上において全反射し、光線がロスするという問題があった。この時の光の外部取り出し効率は、一般に20%程度と言われている。そのため、高輝度が必要となればなるほど、より多くの投入電力が必要となるという問題があり、そればかりではなく、素子に及ぼす負荷が増大し、素子自体の信頼性を低下させる。 Conventionally, in these EL elements, when the light emitted from the light emitting layer is emitted from the light transmitting substrate, there is a problem that the light is totally reflected on the light transmitting substrate and the light is lost. The light extraction efficiency at this time is generally said to be about 20%. Therefore, there is a problem that the higher the brightness is, the more input power is required. Not only that, the load on the element increases and the reliability of the element itself is lowered.
この光の外部取り出し効率を向上させる目的で素子基板に微細な凹凸を形成し、全反射によりロスしている光線を外部に取り出すという方法が提案されている。例えば、透光性基板の一方の面に、複数のマイクロレンズエレメントを平面的に配列して成るマイクロレンズアレイを形成することが提案されている(特許文献1参照)。 In order to improve the external extraction efficiency of light, a method has been proposed in which fine irregularities are formed on an element substrate and a light beam lost due to total reflection is extracted to the outside. For example, it has been proposed to form a microlens array in which a plurality of microlens elements are arranged in a plane on one surface of a translucent substrate (see Patent Document 1).
しかしながら上記従来技術では、レンズ部が最外面(観測者側)に来るという構造上、傷が付きやすく、静電気を帯びることでレンズ部表面が汚染されやすいという問題点があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、光取り出し効率を低下させることなく、防汚性、耐擦性に有利なEL素子並びにそれを用いた表示装置、ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイ装置を提供することを目的とする。 However, the above-described prior art has a problem that the lens portion comes to the outermost surface (observer side), so that it is easily scratched and the surface of the lens portion is easily contaminated by being charged with static electricity. The present invention has been made in view of such circumstances, and has an EL element advantageous in antifouling property and abrasion resistance without reducing light extraction efficiency, and a display device, a display device, and a liquid crystal display using the EL device. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
すなわち請求項1に係る発明にあっては、透光性基板と、この透光性基板の一方の面に設けられ、陽極と陰極に挟まれた発光層と、を備えたEL素子において、
透光性基板の他方の面にマイクロレンズシートを設け、このマイクロレンズシートは、表面と、この表面に並べられた微細単位レンズと、を有するものとし、
前記マイクロレンズにおいて、
微細単位レンズの平均直径をP1とし、
微細単位レンズの平均高さをT1とし、
微細単位レンズの底面積合計をS1とし、
前記表面から底面積合計S1を除いた残りの部分の面積をS2とした場合に、
条件式:0.3≦(T1/P1)≦(S1/S2)を満たす領域を有するようなものとする。
That is, in the invention according to
A microlens sheet is provided on the other surface of the translucent substrate, and the microlens sheet has a surface and fine unit lenses arranged on the surface.
In the microlens,
The average diameter of the fine unit lens is P1,
The average height of the fine unit lens is T1,
The total bottom area of the fine unit lens is S1,
When the area of the remaining part excluding the bottom area total S1 from the surface is S2,
Conditional expression: It is assumed to have a region satisfying 0.3 ≦ (T1 / P1) ≦ (S1 / S2).
請求項2に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、マイクロレンズシートに無機導電性微粒子を含有させ、マイクロレンズ先端部の平均粗さSaを、10nm<Sa<100nmとする。
In the invention according to
請求項3に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、微細単位レンズを凸型の球面形状とする。
In the invention according to
請求項4に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、微細単位レンズを凸型の非球面形状とする。
In the invention according to
請求項5に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、微細単位レンズが直線部と曲線部とを含むようにする。
In the invention according to
請求項6に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、微細単位レンズのピッチをランダムとする。
In the invention according to
請求項7に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、微細単位レンズの平面上配列を絵柄状とする。
In the invention according to
請求項8に係る発明にあっては、請求項1に記載のEL素子において、マイクロレンズシートの表面に光拡散部材を配置する。
In the invention according to claim 8, in the EL element according to
請求項9に係る発明にあっては、請求項8に記載のEL素子において、マイクロレンズシートの表面と光拡散部材とを粘着層を介して接合する。 In the invention according to claim 9, in the EL element according to claim 8, the surface of the microlens sheet and the light diffusing member are bonded together via an adhesive layer.
請求項10に係る発明である表示装置にあっては、請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子をバックライトとして用いる。 In a display device according to a tenth aspect of the present invention, the EL element according to any one of the first to ninth aspects is used as a backlight.
請求項11に係る発明であるディスプレイ装置にあっては、請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子が画素駆動されるよう構成する。 In the display device according to the eleventh aspect, the EL element according to any one of the first to ninth aspects is configured to be pixel-driven.
請求項12に係る発明である液晶ディスプレイ装置にあっては、画像表示素子の背面において、請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子をバックライトとして用いる。 In the liquid crystal display device according to the twelfth aspect, the EL element according to any one of the first to ninth aspects is used as a backlight on the back surface of the image display element.
本発明によれば、マイクロレンズシートの微細単位レンズの平均直径をP1とし、微細単位レンズの平均高さをT1とし、微細単位レンズの底面積合計をS1とし、表面から前記底面積合計S1を除いた残りの部分の面積をS2とした場合に、条件式:0.3≦(T1/P1)≦(S1/S2)を満たす領域を有するレンズシートに無機導電性微粒子を添加することで、そしてさらに、レンズ部の平均粗さSaが10nm<Sa<100nmを満たすようなものとすることにより、光取り出し効率を低下させることなく、防汚性及び耐擦性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the average diameter of the micro unit lens of the micro lens sheet is P1, the average height of the micro unit lens is T1, the total bottom area of the micro unit lens is S1, and the total bottom area S1 from the surface is calculated as S1. By adding inorganic conductive fine particles to the lens sheet having a region satisfying the conditional expression: 0.3 ≦ (T1 / P1) ≦ (S1 / S2) when the area of the remaining portion is S2, Further, by making the average roughness Sa of the lens portion satisfy 10 nm <Sa <100 nm, it becomes possible to improve the antifouling property and the abrasion resistance without reducing the light extraction efficiency. .
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2は本発明の実施形態であるEL素子(エレクトロ・ルミネッセンス素子)の構成を示す図である。図2に示すように、EL素子は、第1、第2の透光性基板1A,1Bと、発光層2と、陽極3と、陰極4と、マイクロレンズシート7などを含んで構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an EL element (electroluminescence element) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the EL element includes first and second
発光層2の一方の面には陽極3が形成され、他方の面には陰極4が形成されている。これら発光層2と陽極3と陰極4を含んで発光構造体が構成されている。発光構造体としては、従来公知のさまざまな構成が採用可能である。
An
発光層2は、白色発光層とすることもあり、或いは、青色、赤色、黄色、緑色などの発光層とすることもある。白色発光層とする場合には、この発光層2の構成を、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ペリレン1%ドープ/Alq3/フッ化リチウム/陰極としてAl、という構成とすればよい。
The
ただし、この構成に限定されるものではなく、発光層から射出する光線の波長をR(赤色)、G(緑色)、B(青色)とすることのできる適宜材料を用いた任意の構成を採用することが可能である。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種類の発光材料の塗り分けとすることや、白色光にカラーフィルターを重ねることによりフルカラー表示が可能となる。 However, the present invention is not limited to this configuration, and any configuration using an appropriate material capable of setting the wavelength of light emitted from the light emitting layer to R (red), G (green), and B (blue) is adopted. Is possible. In addition, when used in a full color display application, full color display is possible by separately applying three types of light emitting materials corresponding to R, G, and B, or by overlaying a color filter on white light.
第1の透光性基板1Aは、陽極3が発光層2に臨む面と反対側の面とに形成されている。第2の透光性基板1Bは、陰極4が発光層2に臨む面と反対側の面とに形成されている。
The first
第1及び第2の透光性基板1A,1Bの材料としては、種々のガラス材料を用いることができる他に、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でき、更にその他の様々な材料を用いることができるが、特に好ましいのは、シクロオレフィン系のポリマーであり、このポリマーは、加工性、及び、耐熱、耐水性、光学透光性等の材料特性の全てにおいて優れたものである。
As materials for the first and second light-transmitting
また、第1透光性基板1Aは、発光構造体(発光層2)からの光をできるだけ透過させることができるように、全光線透過率を50%以上とすることのできる材料で形成することが好ましい。
Further, the first light-transmitting
マイクロレンズシート7は、第1の透過性基板1Aが陽極3に臨む面と反対側の面に接着層6を介して設けられている。このような接着層6を構成する粘・接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系、シリコーン系の粘・接着剤が挙げられる。いずれの場合も、高温のバックライト内で使用されるため、100℃で貯蔵弾性率G’が1.0E+04(Pa)以上であることが望ましい。これより値が低いと、使用中に光拡散層25とレンズシート1がずれてしまう可能性がある。
The
また、安定的に間隙を確保するために、接・粘着剤層の中に透明の微粒子、例えば、ビーズ等を混ぜても良い。また、粘接着剤は両面テープ状のものでも良いし、単層のものでもよい。 Further, in order to stably secure a gap, transparent fine particles such as beads may be mixed in the contact / adhesive layer. The adhesive may be a double-sided tape or a single layer.
マイクロレンズシート7は、第1の透過性基板1Aと反対側に臨む表面と、この表面に並べられた微細単位レンズ5とを有している。言い換えれば、EL素子は、透光性基板1Aと、透光性基板1Aの一方の面に設けられ、陽極3と陰極4とに挟まれた発光層2とを備えている。透光性基板1Aの他方の面にマイクロレンズシート7が設けられ、マイクロレンズシート7は、表面と、この表面に並べられた微細単位レンズ5(マイクロレンズ)とを有している。
The
上記マイクロレンズシートに使用される基材は透明なフィルムであり、セルローストリアセテート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリメタアクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂の延伸又は未延伸フィルムを使用することができる。 The substrate used for the microlens sheet is a transparent film, such as cellulose triacetate, polyester, polyamide, polyimide, polypropylene, polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetal, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyurethane, etc. A stretched or unstretched film of a thermoplastic resin can be used.
基材フィルムの厚みは、フィルムがもつ剛性にもよるが、50〜300μmのものが、加工性等の取扱い面から見て好ましい。また、マイクロレンズを設ける面にはコロナ放電処理等の易接着処理を施すことが、接着を強固に安定化するために好ましい。 Although the thickness of a base film is based also on the rigidity which a film has, the thing of 50-300 micrometers is preferable from the handling surfaces, such as workability. In addition, it is preferable to perform easy adhesion treatment such as corona discharge treatment on the surface on which the microlenses are provided in order to firmly stabilize the adhesion.
上記マイクロレンズは熱可塑性樹脂や反応硬化性樹脂組成物を主成分とするバインダ5aと、無機導電性微粒子5bとからなる導電性樹脂を金型による、UV成型、押し出し成型等、従来から公知の方法により形成できる。
The microlenses are conventionally known, such as UV molding, extrusion molding, etc., using a mold made of a conductive resin composed of a
バインダ5aは、基材フィルムとの接着性がよく、樹脂組成物としての耐光性があり、耐湿性があるものから選択するのが好ましい。熱可塑性樹脂を主成分とするバインダaを選択する場合は、線状ポリエステル、ポリウレタン、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアミド、塩化ビニル・酢酸ビニル系共重合体等に、必要に応じて可塑剤や光安定剤を加えたものから選択するのが好ましい。
The
反応硬化性樹脂を主成分とするバインダを選択する場合は、ポリエステルポリオール・ポリイソシアネート、ポリエーテルポリオール・ポリイソシアネート、ポリアクリルポリール系ポリオール・ポリイソシアネート、エポキシ・ポリイソシアネートの他、電離放射線硬化型樹脂を使用することもできる。これらのうち、ポリイソシアネートとしては、芳香族及び/又は脂肪族のジイソシアネートやトリイソシアネートが好ましい。 When selecting a binder based on a reactive curable resin, in addition to polyester polyol / polyisocyanate, polyether polyol / polyisocyanate, polyacryl polyol polyol / polyisocyanate, epoxy / polyisocyanate, ionizing radiation curing type Resin can also be used. Of these, aromatic and / or aliphatic diisocyanates and triisocyanates are preferred as the polyisocyanate.
導電性微粒子5bはアンチモン含有酸化スズ(以下、ATO)や、スズ含有酸化インジウム(ITO)等の超微粒子を使用する。これらの導電性微粒子5bを、バインダ5a:100gに対して、導電性微粒子5b:0.1〜20gの割合で混合して使用する。無機導電性微粒子5bの割合が上記値よりも低くなると、帯電防止性能が低下し、逆に上記値よりも高くなると、透明性が低下するため、上記割合を目安に混合される。
As the conductive
また、マイクロレンズが基材フィルムと強固に接着しなかったり、寒熱、吸脱湿等の外的影響で接着力が低下したりするときは、マイクロレンズと基材フィルムとの間に、両材料に対して接着性の高いプライマ層を設けてもよいし、バインダ5aを適宜選択して、マイクロレンズにプライマ層の作用を付加してもよい。
In addition, when the microlens does not adhere firmly to the base film, or when the adhesive strength decreases due to external influences such as cold, moisture absorption and desorption, both materials are placed between the microlens and the base film. Alternatively, a primer layer having high adhesion may be provided, or the
更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用するときは、これらの中に光重合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、αーアミロキシムエステル、チオキサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリn−ブチルホスフィン等を混合して使用するのが好ましい。 Further, when the ionizing radiation curable resin is used as an ultraviolet curable resin, acetophenones, benzophenones, Michler benzoyl benzoate, α-amyloxime ester, thioxanthone, etc. It is preferable to use a mixture of n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine or the like as a photosensitizer.
上記マイクロレンズ形状としては、一方向に延在したレンチキュラー形状や台形形状、プリズム形状などの構造や多角錐、円錐(又は多角台錐、円錐台など)や多角柱、円柱などの柱状、直方体や球状(又は半球状)、楕円体などの構造であってもよい。 The microlens shape includes a lenticular shape, a trapezoidal shape, a prism shape and the like extending in one direction; It may be a spherical (or hemispherical) or ellipsoidal structure.
また、マイクロレンズの作製方法によっては、マイクロレンズの高さが一定であれば側面の形状は不特定の形状であってもよい。これらのマイクロレンズで空隙を確保する場合、上記の1種類のマイクロレンズ構造を全体に使用しても、複数種類のマイクロレンズ構造を組み合わせて使用してもよい。また、これらのマイクロレンズの配列は、ストライプ状や点線等の周期的なものでもランダムでもよく、設計に応じて適宜選択される。 Depending on the method of manufacturing the microlens, the shape of the side surface may be an unspecified shape as long as the height of the microlens is constant. When ensuring a space | gap with these microlenses, you may use said 1 type of microlens structure for the whole, or may use it combining several types of microlens structure. Further, the arrangement of these microlenses may be periodic or random such as a stripe shape or a dotted line, and is appropriately selected according to the design.
図1(a)は、本発明の実施形態であるEL素子のマイクロレンズシート7の上面図であり、図1(b)は側面図である。
FIG. 1A is a top view of a
図1(a)、図1(b)に示すように、マイクロレンズシート7は、微細単位レンズ5の平均直径をP1とし、微細単位レンズ5の平均高さをT1とし、微細単位レンズ5の底面積合計をS1とし、表面から底面積合計S1を除いた残りの部分の面積をS2とした場合、下記の条件式(1)を満たす領域を有するように形成されている。
0.3≦(T1/P1)≦(S1/S2)・・・(1)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
0.3 ≦ (T1 / P1) ≦ (S1 / S2) (1)
また、図2に示す発光層2の発光面の範囲aの面積をSaとし、マイクロレンズシート7が上記条件式(1)を満たす領域の面積をSbとしたとき、SbがSaの5割を満たすことが好ましく、SbがSaの9割を満たす場合はより好ましい。なお、SbがSaの1割を満たす場合はあまり好ましくない。
Further, when the area of the light emitting surface range a of the
ここで、面積S1及びS2、高さT1、平均直径P1の測定方法について説明する。 Here, a method for measuring the areas S1 and S2, the height T1, and the average diameter P1 will be described.
図16はマイクロレンズシート7の模式図である。図16において黒色の部分が各微細単位レンズ5を示している。
FIG. 16 is a schematic diagram of the
したがって、黒色の部分の面積の合計が、微細単位レンズ5の底面積合計S1に相当し、白色の部分の面積の合計が、マイクロレンズシート7の前記表面からS1を除いた残りの部分の面積S2に相当している。高さT1については、100個以上のサンプルの平均とする。
Therefore, the total area of the black portions corresponds to the total bottom area S1 of the
これら面積S1及びS2、高さT1の測定については、これに限定されるものではないが、例えば、オリンパス社製の走査型共焦点赤外レーザ顕微鏡LEXT OLS3000-IR等の共焦点レーザ顕微鏡等を用いることができる。 The measurement of the areas S1 and S2 and the height T1 is not limited to this. For example, a confocal laser microscope such as a scanning confocal infrared laser microscope LEXT OLS3000-IR manufactured by Olympus is used. Can be used.
微細単位レンズ5が100個以上ある単位面積内での微細単位レンズ5の個数をNとすると、微細単位レンズ5の平均直径P1は以下の式で表される。
When the number of the
図9に示すように、発光層2から出射された光は、微細単位レンズ5により正面方向のみならず、様々な方向へ効率よく射出され、広い視野範囲が得られる。
As shown in FIG. 9, the light emitted from the
微細単位レンズ5は、発光層2から出射された光を効率よく取り出すために、言い換えると、光取り出し効率の向上を図るために、凸型の球面形状、凸型の非球面形状、直線部と曲線部とを含む形状が好ましい。
In order to efficiently extract the light emitted from the
微細単位レンズ5のピッチはランダムであることが、光取り出し効率の最適化を図り、光取り出し効率を向上させる上で有利である。
A random pitch of the
また、図3及び図4に示すように微細単位レンズ5の平面上配列は周期的であってもよいし、あるいは図5に示すように微細単位レンズ5の平面上配列は非周期的であってもよい。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the arrangement of the
微細単位レンズ5の平面上配列が周期的であれば、微細単位レンズ5の密度を高める上で有利となり、一方、微細単位レンズ5の平面上配列が非周期的であれば、EL発光欠陥を見えにくくする上で有利となる。
If the arrangement of the
また、図6に示すように、微細単位レンズ5の平面上配列が絵柄状であってもよく、この場合には、各微細単位レンズ5によって出射される光によって絵柄を表示することができる。このような絵柄は、ロゴ、マーク、模様などを含むものである。
Further, as shown in FIG. 6, the arrangement on the plane of the
図7に示すように、マイクロレンズシート7の表面に光拡散部材8を配置してもよい。また、図8に示すように、マイクロレンズシート7の表面と光拡散部材8とが粘着層6を介して接合されていてもよい。
As shown in FIG. 7, a light diffusion member 8 may be disposed on the surface of the
図10に示すように、光拡散部材8をマイクロレンズシート7の表面に配置すると、各微細単位レンズ5から出射された光を、光拡散部材8によって拡散させることができる。そのため、光を様々な方向へ効率よく射出し、広い視野範囲を得る上で、より一層有利となる。
As shown in FIG. 10, when the light diffusion member 8 is disposed on the surface of the
このような拡散部材8の透明樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、PET、ポリプロピレン等を使用することができる。 Examples of such transparent resin for the diffusing member 8 include polycarbonate resin, acrylic resin, fluorine acrylic resin, silicone acrylic resin, epoxy acrylate resin, polystyrene resin, cycloolefin polymer, methylstyrene resin, fluorene resin, and PET. Polypropylene or the like can be used.
また、内包される透明粒子としては、無機酸化物からなる透明粒子又は樹脂からなる透明粒子が使用できる。例えば、無機酸化物からなる透明粒子としては、シリカやアルミナ等からなる粒子を挙げることができる。 Moreover, as the encapsulated transparent particles, transparent particles made of an inorganic oxide or transparent particles made of a resin can be used. For example, examples of the transparent particles made of an inorganic oxide include particles made of silica, alumina, or the like.
また、樹脂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)等の含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子等を挙げることができる。これら透明粒子は、2種類以上を混合して使用してもよい。 Further, transparent particles made of resin include acrylic particles, styrene particles, styrene acrylic particles and cross-linked products thereof, melamine-formalin condensate particles, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetrafluoroethylene). Fluoropolymer particles such as fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyfluorovinylidene), and ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), silicone resin particles, and the like. These transparent particles may be used as a mixture of two or more.
次に、マイクロレンズシート7の作製方法の実施例について説明する。
Next, an example of a manufacturing method of the
先ず、基材フィルム上に、レンズシート1のパターンを形成させる紫外線硬化型樹脂と無機導電性微粒子を重量割合100対0.1〜20でそれぞれ混合し、フィルム基材に塗布する。続いて、レンズシート1の形状に切削したシリンダー金型を使用して、導電性微粒子と紫外線硬化型樹脂を混合させたものが塗布されたフィルムを搬送しながらUV光をPETフィルム側から露光することにより、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、PETフィルムから金型を離型することにより、レンズアレイのマイクロレンズ群を作製することができる。
First, the ultraviolet curable resin for forming the pattern of the
また、熱可塑性樹脂であるポリカーボネート樹脂と無機導電性微粒子を100対0.1〜20でそれぞれ混合し、約300℃に加熱し、ロールに沿わせ延伸しながら厚さ0.3mmのフィルムを成形した後、凹型のマイクロレンズ形状がシリンダーにエッチングにより加工されたシリンダー金型を使用し、加熱されたフィルムを加圧しながら冷却(シリンダー金型自体は常温:25℃)し、マイクロレンズ形状が成形されたフィルムを完全に硬化させる。これにより、レンズアレイのマイクロレンズ群を作製できる。 Also, a polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin, and inorganic conductive fine particles are mixed in a ratio of 100 to 0.1-20, heated to about 300 ° C., and formed into a 0.3 mm thick film while being stretched along a roll. After that, use a cylinder mold with a concave microlens shape processed by etching into the cylinder, and cool the heated film while applying pressure (the cylinder mold itself is at room temperature: 25 ° C) to form the microlens shape. The cured film is completely cured. Thereby, the microlens group of a lens array can be produced.
次に、実施例について説明する。図11は、本発明のマイクロレンズシートにおいて、S2/S1=0.785である場合の測定値を示す図である。図12は、本発明のマイクロレンズシートにおいて、S2/S1=0.81である場合の測定値を示す図である。図13は、本発明のマイクロレンズシートにおいて、S2/S1=0.92である場合の測定値を示す図である。 Next, examples will be described. FIG. 11 is a diagram showing measured values when S2 / S1 = 0.785 in the microlens sheet of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing measured values when S2 / S1 = 0.81 in the microlens sheet of the present invention. FIG. 13 is a diagram showing measured values when S2 / S1 = 0.92 in the microlens sheet of the present invention.
図11、図12及び図13を比較して見ると、S2/S1については数値上大きければ大きいほど、レンズシート7における表面部のレンズ面積(微細単位レンズ5のレンズ面積)が増え、レンズ効果を発揮し、光取り出し効率は高くなる。しかしながら、S2/S1がT1/P1を下回ると、マイクロレンズシート7内の微細単位レンズ5の影響量が少なくなり光取り出し効率は低下し、微細単位レンズ5以外の平坦部が少なくなるため、光取り出し効率が減衰してしまい、ちょうどT1/P1=0.785付近へ下降している。
11, 12, and 13 are compared, the larger the numerical value of S2 / S1, the larger the lens area of the surface portion of the lens sheet 7 (lens area of the fine unit lens 5), and the lens effect. And the light extraction efficiency is increased. However, when S2 / S1 is less than T1 / P1, the influence amount of the
また、T1/P1が0.3程度で光取り出し効率は急降下しており、T1/P1が0.3以下では、マイクロレンズシート7の効力がほとんどないことがわかる。
In addition, it can be seen that the light extraction efficiency drops sharply when T1 / P1 is about 0.3, and when T1 / P1 is 0.3 or less, the
次に、図14に示すマイクロレンズのLの範囲で計測した平均粗さと導電性微粒子の有無を以下に示す。なお、各実施例の比較対象として、図14に示すマイクロレンズシートの測定部LのSaをSa=10nm、Sa=100nmとしたサンプルシートを用いた。
<実施例1>
平均粗さSa:20nm
レンズ中の無機導電性微粒子の有無:有
<実施例2>
平均粗さSa:100nm
粘着剤中の光拡散微粒子の有無:有
<比較例1>
平均粗さSa:10nm
レンズ中の無機導電性微粒子の有無:無
<比較例2>
平均粗さSa:10nm
粘着剤中の光拡散微粒子の有無:有
Next, the average roughness measured in the range of L of the microlens shown in FIG. 14 and the presence or absence of conductive fine particles are shown below. In addition, as a comparison object of each Example, the sample sheet | seat which set Sa = 10 nm and Sa = 100 nm of Sa of the measurement part L of the microlens sheet | seat shown in FIG. 14 was used.
<Example 1>
Average roughness Sa: 20 nm
Existence of inorganic conductive fine particles in the lens: Existence <Example 2>
Average roughness Sa: 100 nm
Presence / absence of light diffusing fine particles in adhesive: Existence <Comparative Example 1>
Average roughness Sa: 10 nm
Presence or absence of inorganic conductive fine particles in the lens: None <Comparative Example 2>
Average roughness Sa: 10 nm
Presence or absence of light diffusing fine particles in the adhesive: Yes
以上の条件で測定を実施した結果、以下の表1に示すような結果が得られた。 As a result of the measurement under the above conditions, the results shown in Table 1 below were obtained.
ここで、各種測定を説明する。
[平均粗さSaの測定方法]
平均粗さSaは、VertScan2.0非接触表面・層断面形状計測システム(菱化システム社製)を用いて測定した。Saは、二次元の算術平均粗さRaを三次元に拡張したもので、表面形状局面と平均面で囲まれた部分の体積を測定面積で割ったものとして定義される。
Here, various measurements will be described.
[Measuring method of average roughness Sa]
The average roughness Sa was measured using a VertScan 2.0 non-contact surface / layer cross-sectional shape measurement system (manufactured by Ryoka System Co., Ltd.). Sa is a three-dimensional expansion of the two-dimensional arithmetic average roughness Ra, and is defined as the volume of the portion surrounded by the surface shape phase and the average surface divided by the measurement area.
[表面抵抗値測定]
表面抵抗値に関しては高抵抗率計ハイレスターUP(三菱化学社製)を使用し、25℃、50%の環境下にて測定を実施した。
[Surface resistance measurement]
Regarding the surface resistance value, a high resistivity meter Hi-Lester UP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used, and the measurement was performed in an environment of 25 ° C. and 50%.
[パウダー試験]
パウダー試験に関しては、薄力粉の入ったダンボール内に上記マイクロレンズシートを入れ、密閉した後、エアー送風口よりエアーを送り、サンプルに薄力粉をまぶし、そのムラを観察した。
[Powder test]
Regarding the powder test, the microlens sheet was placed in a corrugated cardboard containing soft flour and sealed, and then air was sent from the air blowing port, and the sample was covered with soft flour, and the unevenness was observed.
[スクラッチ試験]
スクラッチ試験に関してはラビングテスタを用い、以下の擦り条件で上記マイクロレンズシートのレンズ部表面を擦り、傷の有無を確認した。
環境条件:25℃、55%RH
擦り部材:ウェス(テクノワイプC100/サンユー社製)
試料と接触させる擦り部材先端部の接触面積:1cm×1cm
擦り部材の試料上の移動距離(片道):13cm
擦り部材の擦り速度:13cm/秒
擦り部材の先端部にかける荷重:140g/cm2
擦り部材の擦り回数:50往復
[Scratch test]
For the scratch test, a rubbing tester was used to rub the surface of the lens portion of the microlens sheet under the following rubbing conditions to confirm the presence or absence of scratches.
Environmental conditions: 25 ° C, 55% RH
Friction member: Wes (Technowipe C100 / Sanyu Corporation)
Contact area of the tip of the rubbing member to be brought into contact with the sample: 1 cm × 1 cm
Movement distance of rubbing member on sample (one way): 13 cm
Rubbing speed of rubbing member: 13 cm / sec Load applied to tip of rubbing member: 140 g / cm 2
Number of rubbing of rubbing member: 50 reciprocations
上記表1に示すように比較例1及び2の場合、帯電防止機能を得られず、パウダー試験に関してもムラが発生した。耐擦性に関しても傷が目立った。これは、無機導電性微粒子がレンズ表面に出て来ず、十分な効果が得られなかったものと考えられる。 As shown in Table 1 above, in Comparative Examples 1 and 2, the antistatic function was not obtained, and unevenness occurred in the powder test. The scratches were also conspicuous in terms of abrasion resistance. This is probably because the inorganic conductive fine particles did not come out on the lens surface and a sufficient effect was not obtained.
これに対して実施例1及び2では、表面抵抗値が1010以下になり、パウダー試験のムラも観測されなかった。また、スクラッチ試験の結果耐擦性も向上していることが確認された。 On the other hand, in Examples 1 and 2, the surface resistance value was 10 10 or less, and no unevenness of the powder test was observed. Further, as a result of the scratch test, it was confirmed that the abrasion resistance was also improved.
次に、マイクロレンズシートのレンズ部の平均粗さSaと正面輝度上昇率との関係を図15に示す。 Next, FIG. 15 shows the relationship between the average roughness Sa of the lens portion of the microlens sheet and the front luminance increase rate.
図15は、上記のマイクロレンズ形状を持たせなかった状態の正面輝度と比較したときの上昇率を示している。レンズ形状は、上記条件式(1)を満たす条件で作製したものである。この結果から、Saの値が100nm以上になると、正面輝度上昇率が低下することがわかる。 FIG. 15 shows the rate of increase when compared with the front luminance in a state where the microlens shape is not provided. The lens shape is produced under the condition that satisfies the conditional expression (1). From this result, it can be seen that when the value of Sa is 100 nm or more, the front luminance increase rate decreases.
以上説明したように、本発明の実施形態であるEL素子によれば、マイクロレンズシートの微細単位レンズの平均直径をP1とし、微細単位レンズの平均高さをT1とし、微細単位レンズの底面積合計をS1とし、表面から底面積合計S1を除いた残りの部分の面積をS2とした場合、上記条件式(1)を満たす領域を有するレンズシートに無機導電性微粒子を添加することでレンズ部に粗さを設け、その平均粗さSaを10nm<Sa<100nmの範囲としたので、光取り出し効率を低下させることなく、防汚性及び耐擦性を向上させることが可能となる。 As described above, according to the EL element according to the embodiment of the present invention, the average diameter of the micro unit lens of the micro lens sheet is P1, the average height of the micro unit lens is T1, and the bottom area of the micro unit lens is When the total is S1 and the area of the remaining portion excluding the bottom area total S1 from the surface is S2, the lens portion is obtained by adding inorganic conductive fine particles to the lens sheet having a region satisfying the conditional expression (1). Since the roughness is provided and the average roughness Sa is in the range of 10 nm <Sa <100 nm, the antifouling property and the abrasion resistance can be improved without lowering the light extraction efficiency.
また、本発明に係るEL素子を画素駆動することで、言い換えると、EL素子の発光構造体を、画素構造を有するものとすることにより、ディスプレイ装置を構成することができる。このように構成されたディスプレイ装置についても、本発明の技術的範囲に含まれる。 In addition, by driving the EL element according to the present invention in pixels, in other words, the light emitting structure of the EL element has a pixel structure, whereby a display device can be configured. The display device configured as described above is also included in the technical scope of the present invention.
更に言えば、本発明に係るEL素子は、優れた光取り出し効率を有するため、その他の様々な用途においても好適に利用することができる。例えば、本発明に係るEL素子は、表示装置や液晶ディスプレイ装置のためのバックライト装置としても好適に利用することができ、このように構成されたバックライト装置についても、本発明の技術的範囲に含まれる。 Furthermore, since the EL device according to the present invention has excellent light extraction efficiency, it can be suitably used in various other applications. For example, the EL element according to the present invention can be suitably used as a backlight device for a display device or a liquid crystal display device, and the backlight device configured in this way also has the technical scope of the present invention. include.
1A 第1の透光性基板
1B 第2の透光性基板
2 発光層
3 陽極
4 陰極
5 微細単位レンズ
5a レンズ樹脂
5b 無機導電性微粒子
6 接着層
7 マイクロレンズシート
8 光散乱手段
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記透光性基板の他方の面にはマイクロレンズシートが設けられ、前記マイクロレンズシートは、表面と、この表面に並べられた微細単位レンズと、を有し、
前記マイクロレンズにおいて、
前記微細単位レンズの平均直径をP1とし、
前記微細単位レンズの平均高さをT1とし、
前記微細単位レンズの底面積合計をS1とし、
前記表面から前記底面積合計S1を除いた残りの部分の面積をS2とした場合に、
条件式:0.3≦(T1/P1)≦(S1/S2)を満たす領域を有することを特徴とするEL素子。 An EL device comprising: a light-transmitting substrate; and a light-emitting layer provided on one surface of the light-transmitting substrate and sandwiched between an anode and a cathode,
A microlens sheet is provided on the other surface of the translucent substrate, and the microlens sheet has a surface and fine unit lenses arranged on the surface,
In the microlens,
The average diameter of the fine unit lens is P1,
The average height of the fine unit lens is T1,
S1 is the total bottom area of the fine unit lens,
When the area of the remaining part excluding the bottom area total S1 from the surface is S2,
An EL element having a region satisfying conditional expression: 0.3 ≦ (T1 / P1) ≦ (S1 / S2).
前記バックライトとして、請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子を用いたことを特徴とする表示装置。 A display device comprising a backlight,
10. A display device using the EL element according to claim 1 as the backlight.
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子を具備してなり、
前記EL素子が画素駆動されるよう構成されてなることを特徴とするディスプレイ装置。 A display device,
An EL element according to any one of claims 1 to 9 is provided,
A display device, wherein the EL element is configured to be driven by a pixel.
前記バックライトとして、請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のEL素子を用いたことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。 A liquid crystal display device comprising a backlight on the back of the image display element,
10. A liquid crystal display device using the EL element according to claim 1 as the backlight.
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