JP2011171389A - Light guide film, device promoting photosynthesis of plant using the same, solar cell, and photoelectric conversion element - Google Patents

Light guide film, device promoting photosynthesis of plant using the same, solar cell, and photoelectric conversion element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light guide film, along with a device which promotes photosynthesis of plant using the film, a solar cell, and a photoelectric conversion element in which occurrence of interfacial reflection at a refractive index interface does not degrade efficiency of light extraction, without the leakage of incident light, in front of an emission part. <P>SOLUTION: The light guide film includes a light incident part which allows the incident light coming from a light source to enter a surface on the incident light side; a high-refractive index layer which has a higher refractive index than the light incident part and is laminated on a surface on the opposite side of the surface of light incident side; a micro rough-structure provided on the interface between the light-incident part and the high-refractive index layer; and a light-emitting part which emits the light that enters the light-incident part to the outside. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、導光フィルム、並びにこれを用いた植物の光合成を促進させる装置、太陽電池及び光電変換素子に関する。   The present invention relates to a light guide film, an apparatus for promoting photosynthesis of plants using the same, a solar cell, and a photoelectric conversion element.

近年、石油などの化石燃料使用により放出された二酸化炭素が大気中に増加すると、地球の温暖化など地球環境が悪化し、自然環境破壊のみならず、干ばつ、大雨、洪水などが多発し、自然災害の発生や農作物にも多大な被害が発生し、人類社会にも大きな影響が生じることから、環境に対しての意識が高まりつつある。   In recent years, when carbon dioxide released by the use of fossil fuels such as oil increases in the atmosphere, the global environment deteriorates, including global warming, and not only the destruction of the natural environment but also drought, heavy rain, floods, etc. occur frequently. Awareness of the environment is increasing due to the occurrence of disasters and a great deal of damage to agricultural crops, as well as the great impact on human society.

このため、大気中に放出される二酸化炭素を減少させる方法として、藻などの植物に太陽光を照射することにより、その光合成を利用して大気中の二酸化炭素を減少させる方法や植物の光合成を促進させる装置が検討されている。   For this reason, as a method of reducing the carbon dioxide released into the atmosphere, by irradiating plants such as algae with sunlight, the photosynthesis is used to reduce the carbon dioxide in the atmosphere and the photosynthesis of plants. Devices to facilitate are being considered.

また、環境に対しての意識と、エネルギー対策の一環から、太陽光から直接電気を得ることができるクリーンな発電方法である太陽電池の開発が検討され、実用化されようとしている。   In addition, development of solar cells, which are clean power generation methods that can directly obtain electricity from sunlight, are being studied and put into practical use as part of energy awareness and environmental awareness.

ところで、上述した二酸化炭素を減少させる方法及び太陽電池で使用する一般的な装置は、光源より発光された光が、導光フィルムの入射部を通じて導光フィルムの内部へ入射する。導光フィルムの内部に入射した光は、導光フィルムの出射面(上面)と反射面(下面)との間で反射を繰り返し、その反射光と、出射面の法線とのなす角度が臨界角より小さくなると、その反射光が出射面を透過して出射される。   Meanwhile, in the above-described method for reducing carbon dioxide and a general device used in a solar cell, light emitted from a light source enters the light guide film through an incident portion of the light guide film. Light incident on the light guide film is repeatedly reflected between the exit surface (upper surface) and the reflective surface (lower surface) of the light guide film, and the angle between the reflected light and the normal of the exit surface is critical. When the angle is smaller than the angle, the reflected light is transmitted through the emission surface and emitted.

このような導光フィルムでは、一般的に、入射部と逆側に位置する反入射部が平坦性を有するので、光源から出射された光のうち、入射面に対し直交する方向に出射される平行光又は反入射面への入射角が臨界角より小さい光は、それぞれ反入射面側からそのまま外部へ出射されてしまい、光の損失が生じる。   In such a light guide film, generally, the anti-incident part located on the opposite side of the incident part has flatness, so that the light emitted from the light source is emitted in a direction orthogonal to the incident surface. The parallel light or the light having an incident angle with respect to the anti-incident surface smaller than the critical angle is emitted from the anti-incident surface side to the outside as it is, resulting in light loss.

このため、二酸化炭素を減少させる方法や植物の光合成を促進させる装置において、ある程度植物の光合成を進行させることができても、光合成に必要な光が十分に届かないという問題があった。   For this reason, in the method for reducing carbon dioxide and the apparatus for promoting the photosynthesis of plants, there is a problem that even if the photosynthesis of plants can be advanced to some extent, the light necessary for photosynthesis does not reach sufficiently.

このような問題を解決するために、例えば、光を閉じ込めて面部を導光させ、目的エリアに出射させるために、装置の端部から光を入射させる方法が提案されている(特許文献1参照)。しかし、装置の端部に対して垂直に入射しない光は、出射部の手前で漏れてしまい、出射部まで導光せず、光取出し効率が減少するという問題があった。   In order to solve such a problem, for example, a method in which light is incident from an end of the apparatus has been proposed in order to confine light, guide a surface portion, and emit the light to a target area (see Patent Document 1). ). However, there is a problem in that light that does not enter perpendicularly to the end of the apparatus leaks before the emitting portion, and is not guided to the emitting portion, thereby reducing light extraction efficiency.

また、例えば、太陽電池や光合成担体などの光を有効物に変換する部材において、有効物に変換する効率の高い波長に変換して光を活用する方法が提案されている(特許文献2、特許文献3参照)。しかし、変換物質にいたる屈折率界面において、界面反射が生じ、目的の場所に光を導く光取出し効率が低くなるという問題があり、その解決が望まれているのが現状である。   In addition, for example, in a member that converts light into an effective material such as a solar cell or a photosynthetic carrier, a method of converting light into a wavelength with high efficiency for conversion into an effective material and utilizing the light has been proposed (Patent Document 2, Patent). Reference 3). However, there is a problem that interface reflection occurs at the refractive index interface leading to the conversion material, and the light extraction efficiency for guiding light to the target location is lowered, and the solution is desired at present.

実登2601449号公報Noto 2601449 gazette 特開平7−142752号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-142752 特開平6−38635号公報JP-A-6-38635

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、入射光が出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少がない導光フィルム、この導光フィルムを用いた植物の光合成を促進させる装置、太陽電池及び光電変換素子を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention relates to a light guide film in which incident light does not leak before the exit portion and there is no reduction in light extraction efficiency due to interface reflection occurring at the refractive index interface, and photosynthesis of plants using this light guide film An object of the present invention is to provide a device, a solar cell, and a photoelectric conversion element that promote the above.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 光源から入射される入射光を該入射光側の面で入光させる光入射部と、前記光入射光側の面の反対側の面に積層され、前記光入射部よりも屈折率が大きい高屈折率層と、前記光入射部と前記高屈折率層との界面に設けられた微細凹凸構造と、前記光入射部から入射された光を外部に出射する光出射部と、を有することを特徴とする導光フィルムである。
<2> 微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離が、0.1μm〜4μmである前記<1>に記載の導光フィルムである。
<3> 微細凹凸構造の凸部の高さが、0.01μm〜1,000μmである前記<1>から<2>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<4> 高屈折率層は、光入射部から入射した光を蛍光変換する蛍光体を含有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<5> 蛍光体が、ペリレン化合物である前記<4>に記載の導光フィルムである。
<6> 高屈折率層の屈折率が、1.4〜4.0である前記<1>から<5>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<7> 光入射部の屈折率が、1.05〜1.8である前記<1>から<6>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<8> 高屈折率層と光入射部との屈折率差が、0.01〜2.0である前記<1>から<7>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<9> 微細凹凸構造は、ナノインプリント法で形成される前記<1>から<8>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<10> 光入射部と光出射部との間に光を導光させる導光部を有する前記<1>から<9>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<11> 光出射部の表面をブラスト法で凹凸を形成する前記<1>から<10>のいずれかに記載の導光フィルムである。
<12> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする植物の光合成を促進させる装置である。
<13> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする太陽電池である。
<14> 前記<1>から<11>のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする光電変換素子である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A light incident portion that makes incident light incident from a light source incident on a surface on the incident light side and a surface opposite to the surface on the light incident light side are stacked, and the refractive index is higher than that of the light incident portion. A high refractive index layer having a large thickness, a fine concavo-convex structure provided at an interface between the light incident portion and the high refractive index layer, and a light emitting portion that emits light incident from the light incident portion to the outside. It is a light guide film characterized by having.
<2> The light guide film according to <1>, wherein the shortest distance between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure is 0.1 μm to 4 μm.
<3> The light guide film according to any one of <1> to <2>, wherein the height of the convex portion of the fine concavo-convex structure is 0.01 μm to 1,000 μm.
<4> The high refractive index layer is the light guide film according to any one of <1> to <3>, including a phosphor that converts light incident from the light incident portion into fluorescence.
<5> The light guide film according to <4>, wherein the phosphor is a perylene compound.
<6> The light guide film according to any one of <1> to <5>, wherein a refractive index of the high refractive index layer is 1.4 to 4.0.
<7> The light guide film according to any one of <1> to <6>, wherein the light incident portion has a refractive index of 1.05 to 1.8.
<8> The light guide film according to any one of <1> to <7>, wherein a refractive index difference between the high refractive index layer and the light incident portion is 0.01 to 2.0.
<9> The fine concavo-convex structure is the light guide film according to any one of <1> to <8>, which is formed by a nanoimprint method.
<10> The light guide film according to any one of <1> to <9>, further including a light guide unit that guides light between the light incident unit and the light output unit.
<11> The light guide film according to any one of <1> to <10>, wherein unevenness is formed on the surface of the light emitting portion by a blast method.
<12> An apparatus for promoting photosynthesis of a plant, wherein the light guide film according to any one of <1> to <11> is used.
<13> A solar cell using the light guide film according to any one of <1> to <11>.
<14> A photoelectric conversion element using the light guide film according to any one of <1> to <11>.

本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、入射光が出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少がない導光フィルム、この導光フィルムを用いた植物の光合成を促進させる装置、太陽電池及び光電変換素子を提供することができる。   According to the present invention, the conventional problems can be solved and the object can be achieved, and the light extraction efficiency due to the occurrence of interfacial reflection at the refractive index interface without incident light leaking before the exit portion. Can be provided, a device for promoting photosynthesis of plants using the light guide film, a solar cell, and a photoelectric conversion element.

図1は、本発明の導光フィルムの一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of the light guide film of the present invention. 図2は、本発明の導光フィルムの一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the light guide film of the present invention. 図3は、微細凹凸構造の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the fine concavo-convex structure. 図4Aは、植物の光合成を促進させる装置の一例を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus that promotes photosynthesis of plants. 図4Bは、導光フィルムの固定方法の一例を示す模式図である。FIG. 4B is a schematic diagram illustrating an example of a light guide film fixing method. 図5は、本発明の導光フィルムの一例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an example of the light guide film of the present invention. 図6は、図5のA−A’断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 5. 図7は、実施例及び比較例における光合成を評価するための装置の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an apparatus for evaluating photosynthesis in Examples and Comparative Examples.

(導光フィルム)
図1は、本発明の導光フィルムの一例を示す平面図であり、図2は、本発明の導光フィルムの一例を示す断面図であり、図3は、微細凹凸構造の一例を示す拡大図である。本発明の導光フィルム1は、同一のフィルムに、光源から入射される光を面全体で入光させる光入射部11及び光入射部11から入射された光を外部に出射する光出射部12を有し、光入射部11の面の反対側の面に積層され、光入射部11よりも屈折率が大きい高屈折率層111を有し、光入射部11と高屈折率層111との界面に微細凹凸構造112が形成されている。また、必要に応じて、光入射部11と光出射部12との間には、光入射部11から入射した光を光出射部12へ導光させる導光部14を備えるようにしてもよい。
(Light guide film)
FIG. 1 is a plan view showing an example of the light guide film of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the light guide film of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view showing an example of a fine uneven structure. FIG. The light guide film 1 of the present invention has a light incident part 11 for making light incident from a light source incident on the same film over the entire surface, and a light emitting part 12 for emitting light incident from the light incident part 11 to the outside. And a high refractive index layer 111 having a refractive index higher than that of the light incident portion 11, which is laminated on a surface opposite to the surface of the light incident portion 11, and includes the light incident portion 11 and the high refractive index layer 111. A fine concavo-convex structure 112 is formed at the interface. Further, if necessary, a light guide unit 14 that guides the light incident from the light incident unit 11 to the light emitting unit 12 may be provided between the light incident unit 11 and the light emitting unit 12. .

前記導光フィルム1の屈折率(光入射部11の屈折率)としては、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができ、1.05〜1.8が好ましく、1.1〜1.75がより好ましく、1.2〜1.7が特に好ましく、1.3〜1.65が最も好ましい。
前記屈折率が、1.05未満であると、臨界角が大きすぎ、フィルム内部を伝播する光の多くが漏れてしまうことがあり、1.8を超えると、界面反射が大きく、光のフィルム内部への入射光量が低下しすぎることがある。
There is no restriction | limiting in particular as a refractive index (the refractive index of the light-incidence part 11) of the said light guide film 1, According to the intended purpose, it can change suitably, 1.05-1.8 are preferable, 1.1. ˜1.75 is more preferred, 1.2 to 1.7 is particularly preferred, and 1.3 to 1.65 is most preferred.
If the refractive index is less than 1.05, the critical angle is too large, and much of the light propagating inside the film may leak, and if it exceeds 1.8, the interface reflection is large, and the light film The amount of incident light may decrease too much.

前記導光フィルム1の形状としては、図1に示すように、説明の便宜上長方形状としているが、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができ、例えば、長方形状、図5に一例を示すような正方形状、円状等が挙げられる。   As shown in FIG. 1, the shape of the light guide film 1 is a rectangular shape for convenience of explanation, but is not particularly limited, and can be appropriately changed according to the purpose of use. Examples thereof include a square shape and a circular shape as shown in FIG.

前記導光フィルム1の長さ(H)としては、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができ、例えば、10mm〜50,000mmが好ましく、100mm〜5,000mmがより好ましく、200mm〜1,000mmが特に好ましい。
前記長さが、10mm未満であると、光を直接届けたほうが効率が高いことがあり、50,000mmを超えると、フィルムの光吸収により光が届かなくなることがある。
There is no restriction | limiting in particular as length (H) of the said light guide film 1, According to the intended purpose, it can change suitably, For example, 10 mm-50,000 mm are preferable, 100 mm-5,000 mm are more preferable, 200 mm to 1,000 mm are particularly preferred.
When the length is less than 10 mm, it may be more efficient to deliver light directly, and when it exceeds 50,000 mm, light may not reach due to light absorption of the film.

前記光入射部11の長さとしては、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができ、例えば、1mm〜5,000mmが好ましく、5mm〜1,000mmがより好ましく、20mm〜500mmが特に好ましい。
前記長さが、1mm未満であると、入射する光が少なくなりすぎることがあり、5,000mmを超えると、フィルムによる光吸収の損失が大きくなりすぎることがある。
There is no restriction | limiting in particular as length of the said light-incidence part 11, According to the intended purpose, it can change suitably, For example, 1 mm-5,000 mm are preferable, 5 mm-1,000 mm are more preferable, 20 mm-500 mm Is particularly preferred.
If the length is less than 1 mm, the incident light may be too small, and if it exceeds 5,000 mm, the loss of light absorption by the film may be too large.

前記光出射部12の長さとしては、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができるが、例えば、1mm〜5,000mmが好ましく、5mm〜1,000mmがより好ましく、20mm〜500mmが特に好ましい。
前記長さが、1mm未満であると、出射する光が少なくなりすぎることがあり、5,000mmを超えると、フィルムによる光吸収の損失が大きくなりすぎることがある。
There is no restriction | limiting in particular as the length of the said light-projection part 12, Although it can change suitably according to a use purpose, For example, 1 mm-5,000 mm are preferable, 5 mm-1,000 mm are more preferable, 20 mm- 500 mm is particularly preferable.
If the length is less than 1 mm, the emitted light may be too small, and if it exceeds 5,000 mm, the light absorption loss by the film may be too large.

前記導光フィルム1の厚み(D)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1μm〜200,000μmであることが好ましく、1μm〜20,000μmであることがより好ましく、10μm〜2,000μmであることが特に好ましく、50μm〜500μmが最も好ましい。前記導光フィルム1の厚み(D)が、0.1μm未満であると、表面の割合が多すぎ閉じ込め効率が下がることがあり、200,000μmを超えると、材質が不均質になり光が漏れる割合が増えることがある。なお、導光フィルム1の厚み(D)は、光入射部11及び光出射部12を有する同一のフィルムの厚みのことをいう。   There is no restriction | limiting in particular as thickness (D) of the said light guide film 1, Although it can select suitably according to the objective, For example, it is preferable that they are 0.1 micrometer-200,000 micrometers, and 1 micrometer-20,000 micrometers. Is more preferably 10 μm to 2,000 μm, and most preferably 50 μm to 500 μm. When the thickness (D) of the light guide film 1 is less than 0.1 μm, the ratio of the surface is too large, and the confinement efficiency may decrease. When the thickness exceeds 200,000 μm, the material becomes inhomogeneous and light leaks. The proportion may increase. The thickness (D) of the light guide film 1 refers to the thickness of the same film having the light incident part 11 and the light emitting part 12.

前記導光フィルム1の長さ(H)及び厚み(D)は、例えば、導光フィルム1を測定計で挟んで導光フィルム1の厚みを測定する膜厚計、光学的な干渉を利用して導光フィルム1の厚みを測定する非接触膜厚計等を使用することにより、測定することができる。   The length (H) and thickness (D) of the light guide film 1 are measured using, for example, a film thickness meter that measures the thickness of the light guide film 1 with the light guide film 1 sandwiched by a measurement meter, or optical interference. By using a non-contact film thickness meter that measures the thickness of the light guide film 1, it can be measured.

前記導光フィルム1の材料としては、透明であり、ある程度の強度を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、樹脂、ガラス等が挙げられる。これらの中でも、柔軟性があり、軽量であることから、樹脂が好ましい。   The material of the light guide film 1 is not particularly limited as long as it is transparent and has a certain degree of strength, and examples thereof include resin and glass. Among these, resin is preferable because it is flexible and lightweight.

前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、例えば、ポリスチレン、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、(メタ)アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、アリルグリコールカーボネート樹脂、スピラン樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ジアリルフタレート、フッ素樹脂、ポリエステルカーボネート、ノルボルネン系樹脂(ARTON)、脂環式アクリル樹脂(オプトレッツ)、シリコーン樹脂、アクリルゴム、シリコーンゴムなどの透明材料が挙げられ、これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、透明性、屈折率等の光学特性、加工性などの面から、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル含有樹脂、PET、スチレン−(メタ)アクリル共重合体(MSポリマー)などが好ましい。
The resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the resin is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, polystyrene, styrene / methyl Methacrylate copolymer, (meth) acrylic resin, polymethylpentene, allyl glycol carbonate resin, spirane resin, amorphous polyolefin, polycarbonate, polyamide, polyarylate, polysulfone, polyallyl sulfone, polyether sulfone, polyetherimide, polyimide Transparent materials such as diallyl phthalate, fluororesin, polyester carbonate, norbornene resin (ARTON), alicyclic acrylic resin (Optretz), silicone resin, acrylic rubber, silicone rubber, etc. It may be used alone or in combination of two or more thereof.
Among these, polystyrene, polycarbonate, acrylic-containing resin, PET, styrene- (meth) acrylic copolymer (MS polymer) and the like are preferable from the aspects of transparency, optical properties such as refractive index, and processability.

前記光出射部12としては、光入射部11から入射した光を様々な方向に出射させるために、光出射部12の表面に凹凸を形成させることが好ましい。
前記凹凸を形成させた光出射部12表面の平均粗さは、0.001μm〜1,000μmとすることが好ましく、0.01μm〜100μmとすることがより好ましく、0.1μm〜10μmとすることが特に好ましい。前記表面粗さが0.001μm未満であると、光を様々な方向に出射させることができないことがあったり、重なると密着してしまいはがれ難く取り扱いが難しいことがあり、1,000μmを超えると、導光効果が低くなりすぎることがある。
As the light emitting part 12, it is preferable to form irregularities on the surface of the light emitting part 12 in order to emit the light incident from the light incident part 11 in various directions.
The average roughness of the surface of the light emitting portion 12 on which the irregularities are formed is preferably 0.001 μm to 1,000 μm, more preferably 0.01 μm to 100 μm, and more preferably 0.1 μm to 10 μm. Is particularly preferred. When the surface roughness is less than 0.001 μm, light may not be emitted in various directions, and when overlapped, it may be difficult to peel off and be difficult to handle, and when it exceeds 1,000 μm The light guiding effect may be too low.

前記凹凸の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サンドブラスト法、ナノインプリント法、フォトレジスト法などが挙げられる。なお、後述する微細凹凸構造112の形成方法で前記凹凸を光出射部12に形成させてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said unevenness | corrugation, According to the objective, it can select suitably, For example, the sandblast method, the nanoimprint method, a photoresist method etc. are mentioned. The unevenness may be formed on the light emitting portion 12 by a method of forming the fine uneven structure 112 described later.

前記サンドブラスト法は、金剛砂などの掘削材を含む圧搾空気を小口径のノズルから被掘削面に吹き付けて、樹脂やガラス表面を種々の形状に加工する方法である。サンドブラスト法においては、被掘削面にマスキングシートを密着させて掘削する部位を特定することが一般的に行われる。掘削材として用いる金剛砂の粒径、用いるマスキングシートの種類などを変更することによって、非常に微細な加工を行うことができる。   The sandblasting method is a method in which compressed air containing a drilling material such as gold sand is blown from a small-diameter nozzle onto a surface to be drilled to process a resin or glass surface into various shapes. In the sandblasting method, it is generally performed to specify a portion to be excavated by bringing a masking sheet into close contact with the surface to be excavated. By changing the particle size of the gold sand used as the drilling material, the type of the masking sheet used, etc., very fine processing can be performed.

前記導光フィルム1のヘイズとしては、10%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることが特に好ましい。前記ヘイズが10%を超えると、入射光を制御して採光する集光効率や導光効率が著しく低下することがある。   The haze of the light guide film 1 is preferably 10% or less, more preferably 2% or less, and particularly preferably 0.5% or less. When the haze exceeds 10%, the light collection efficiency and light guide efficiency for controlling the incident light and collecting light may be significantly reduced.

ここで、前記「ヘイズ」とは、曇り度合いの値を指し、例えば、JIS 7105に準拠したヘイズメータ(型番:HZ−1、スガ試験機(株)製)等の測定装置により評価される値である。   Here, the “haze” refers to a value of the degree of cloudiness, and is a value evaluated by a measuring device such as a haze meter (model number: HZ-1, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) in accordance with JIS 7105, for example. is there.

前記光入射部11の端部には、反射部13を有するようにしてもよい。反射部13は、必要に応じて適宜省略することができる。前記反射部13の材料としては、反射率が高ければ特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銀、アルミニウム、金、銅、マグネシウムなどの金属、高屈折率のTiO、ZnS、シリコンなどの誘電体や半導体が挙げられる。 You may make it have the reflection part 13 in the edge part of the said light-incidence part 11. FIG. The reflector 13 can be omitted as appropriate. The material of the reflecting portion 13 is not particularly limited as long as the reflectance is high, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a metal such as silver, aluminum, gold, copper, and magnesium, TiO having a high refractive index. 2 , dielectric materials such as ZnS and silicon, and semiconductors.

<高屈折率層>
前記高屈折率層111は、図2に示すように、光入射部11の光を入光させる面の反対側に積層している。光の閉じ込め効率を向上させるためには光の反射の臨界角を小さくする必要があるので、前記高屈折率層111は、光入射部11(導光フィルム1)よりも屈折率を大きくする必要がある。また、詳細は後述するが、光入射部11との界面は、微細凹凸構造112が形成されており、前記高屈折率層111としては、さらに必要に応じて、高屈折率材料に蛍光体が含有している構成としてもよい。
<High refractive index layer>
As shown in FIG. 2, the high refractive index layer 111 is laminated on the opposite side of the light incident portion 11 from which light is incident. Since it is necessary to reduce the critical angle of light reflection in order to improve the light confinement efficiency, the high refractive index layer 111 needs to have a higher refractive index than the light incident portion 11 (light guide film 1). There is. As will be described in detail later, a fine concavo-convex structure 112 is formed at the interface with the light incident portion 11, and the high refractive index layer 111 may further include a phosphor in a high refractive index material as necessary. It may be configured to contain.

前記高屈折率層111を構成する材料としては、導光フィルム1よりも屈折率が高く、ある程度の強度を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、TiOやZnS等の高屈折率微粒子が含有された樹脂、高屈折率樹脂などが挙げられる。
前記高屈折率樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、PET、PEN、BPEFAなどが挙げられる。
The material constituting the high refractive index layer 111 is not particularly limited as long as it has a refractive index higher than that of the light guide film 1 and has a certain degree of strength. For example, a high refractive index such as TiO 2 or ZnS is used. Examples thereof include resins containing fine particles and high refractive index resins.
Examples of the high refractive index resin include polycarbonate, PET, PEN, and BPEFA.

前記高屈折率層111の屈折率としては、光入射部11(導光フィルム1)の屈折率よりも大きければ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1.4〜4.0が好ましく、1.5〜3.0がより好ましく、1.6〜2.0が特に好ましい。前記高屈折率層111の屈折率が、1.4未満であると、入射光の臨界角を小さくすることができず、光閉じ込め効率を向上させることができないことがあり、4.0を超えると、界面反射により高屈折率層111への光入射が少なくなりすぎることがある。   The refractive index of the high refractive index layer 111 is not particularly limited as long as it is larger than the refractive index of the light incident portion 11 (light guide film 1), and can be appropriately selected according to the purpose. 0.4 to 4.0 is preferable, 1.5 to 3.0 is more preferable, and 1.6 to 2.0 is particularly preferable. If the refractive index of the high refractive index layer 111 is less than 1.4, the critical angle of incident light cannot be reduced, and the light confinement efficiency may not be improved. In some cases, the incidence of light on the high refractive index layer 111 becomes too small due to interface reflection.

高屈折率層111の屈折率は、散乱粒子を含まない状態の塗布液を調液し、この塗布液をガラス上に塗布し、紫外線で硬化させた後、エリプソメータ(JAウーラム製)で測定することができる。   The refractive index of the high refractive index layer 111 is measured with an ellipsometer (manufactured by JA Woollam) after preparing a coating solution containing no scattering particles, coating the coating solution on glass and curing it with ultraviolet light. be able to.

また、高屈折率層111の屈折率Aと光入射部11の屈折率Bとの屈折率差(A−B)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.01〜2であることが好ましく、0.05〜1.5であることがより好ましく、0.1〜1であることが特に好ましい。前記差が、0.01未満であると、光を閉じ込める効果が殆ど得られないことがあり、2を超えると、高屈折率層111への光入射が低くなりすぎることがある。   The refractive index difference (A−B) between the refractive index A of the high refractive index layer 111 and the refractive index B of the light incident portion 11 is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, it is preferably 0.01 to 2, more preferably 0.05 to 1.5, and particularly preferably 0.1 to 1. If the difference is less than 0.01, the effect of confining light may be hardly obtained. If the difference exceeds 2, the light incidence on the high refractive index layer 111 may be too low.

−蛍光体−
前記高屈折率層111には、蛍光体を含有させ、光入射部11から入射した光の光電エネルギーを変換することで必要とする波長を増強させることができる。例えば、光合成において、光エネルギーを吸収する役割を持つクロロフィルは、種々の種類があるが、400nm〜500nmの領域と600nm〜750nmの領域の波長の光をより多く吸収することが多いことが知られている。導光フィルム1を植物の光合成を促進させる装置に使用する際、600nm〜750nm付近で発光する示す蛍光体を高屈折率層111に含有させることで、光入射部11から入射した光を600nm〜750nm付近の波長に光電エネルギーを蛍光変換し、光出射部12から蛍光変換した光を出射させることができ、効果的に光合成を促進させることができる。即ち、蛍光体を高屈折率材料に含ませることで、特定の波長の光を光出射部12から出射させることができる。
-Phosphor-
The high refractive index layer 111 contains a phosphor, and the required wavelength can be enhanced by converting the photoelectric energy of the light incident from the light incident portion 11. For example, in photosynthesis, there are various types of chlorophylls that have a role of absorbing light energy, but it is known that they often absorb more light with wavelengths in the range of 400 nm to 500 nm and 600 nm to 750 nm. ing. When the light guide film 1 is used in an apparatus that promotes photosynthesis of plants, the high refractive index layer 111 contains a phosphor that emits light in the vicinity of 600 nm to 750 nm, so that light incident from the light incident portion 11 is 600 nm to Photoelectric energy can be converted into fluorescence at a wavelength of around 750 nm, and the fluorescence-converted light can be emitted from the light emitting unit 12, and photosynthesis can be effectively promoted. That is, by including the phosphor in the high refractive index material, light having a specific wavelength can be emitted from the light emitting unit 12.

前記蛍光体としては、必要とする波長を増強させることができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DCM、DMETCI、DOCI、DODCI、DQOCI、DQTCI、HIDCI等の蛍光化合物、インドレニン、クマリン、クレジルバイオレット、シアニン、フルオレセイン、マラカイトグリーン、ナイルブルー、オキサジン、ペリレン化合物、フェノキサゾン、フェニルアラニン、フタロシアニン、ピナシアニン、ポルフィン、プロフラビン、ピリジン、ピロメテン、ローダミン、リボフラビン、スチルベン、スチリル化合物、スルホローダミン、ウラニンなどが挙げられる。中でも、ペリレン化合物が好ましく、該ペリレン化合物としては、蛍光発光するものであれば特に制限はなく、ペリレン、ペリレンレッド、ペリレンオレンジ等が挙げられる。
また、前記蛍光体としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

The phosphor is not particularly limited as long as the required wavelength can be enhanced, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, DCM, DMETCI, DOCI, DODCI, DQOCI, DQTCI, HIDCI, etc. Fluorescent compound, indolenine, coumarin, cresyl violet, cyanine, fluorescein, malachite green, nile blue, oxazine, perylene compound, phenoxazone, phenylalanine, phthalocyanine, pinacyanin, porphine, proflavine, pyridine, pyromethene, rhodamine, riboflavin, stilbene, Examples include styryl compounds, sulforhodamine, uranin and the like. Among them, a perylene compound is preferable, and the perylene compound is not particularly limited as long as it emits fluorescence, and examples include perylene, perylene red, and perylene orange.
Examples of the phosphor include, but are not limited to, the following.

前記蛍光体の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、高屈折率材料100mgに対して0.001mg〜20mgであることが好ましく、0.01mg〜10mgであることがより好ましく、0.1mg〜5mgであることが特に好ましい。
前記含有量が0.001mg未満であると、光入射部11から入射した光を効果的に蛍光変換することができないことがあり、20mgを超えると、形状を保つことが困難となることがある。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said fluorescent substance, Although it can select suitably according to the objective, For example, it is preferable that it is 0.001 mg-20 mg with respect to 100 mg of high refractive index materials, 0.01 mg It is more preferably 10 mg, and particularly preferably 0.1 mg to 5 mg.
When the content is less than 0.001 mg, the light incident from the light incident portion 11 may not be effectively converted to fluorescence. When the content exceeds 20 mg, it may be difficult to maintain the shape. .

<微細凹凸構造>
前記微細凹凸構造112を前記光入射部11と前記高屈折率層111との界面に設けることで、光入射部11に入射した光が高屈折率層111へ入射せずに全反射してしまうことを効果的に防止できる。また、前記微細凹凸構造112を設けることで、高屈折率層111に入射した光が光入射部11へ入射せずに全反射してしまうことを効果的に防止できる。
このため、本発明の導光フィルム1では、光源から入射される光を導光フィルム1の端部だけでなく、光入射部11の面全体で入光させることができるので、光取出し効率を大幅に向上させることができる。また、光が必要とされる場所に必要な分布で光を照射することができる。
<Fine uneven structure>
By providing the fine concavo-convex structure 112 at the interface between the light incident part 11 and the high refractive index layer 111, the light incident on the light incident part 11 is totally reflected without entering the high refractive index layer 111. Can be effectively prevented. Further, by providing the fine concavo-convex structure 112, it is possible to effectively prevent the light incident on the high refractive index layer 111 from being totally reflected without entering the light incident portion 11.
For this reason, in the light guide film 1 of the present invention, light incident from the light source can be incident not only on the end portion of the light guide film 1 but also on the entire surface of the light incident portion 11. It can be greatly improved. Moreover, light can be irradiated with a necessary distribution in a place where light is required.

前記微細凹凸構造112の形状としては、断面形状が前記光入射部11側に起伏する凹凸構造を有するものであれば、特に制限はなく、円錐形状、角錐形状、のこぎり状、蛇腹状、方形状などの凹凸構造とすることができる。   The shape of the fine concavo-convex structure 112 is not particularly limited as long as the cross-sectional shape has a concavo-convex structure that undulates on the light incident portion 11 side, and has a conical shape, a pyramid shape, a saw shape, a bellows shape, a rectangular shape. A concavo-convex structure such as

前記微細凹凸構造112の隣接する凸部間の最短距離P(以下、ピッチ間隔Pともいう。)(単位:μm)の主要発光波長に対する下限としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その下限は、光量向上の観点から、光源からの主要発光波長をλとして0.01λ以上が好ましく、0.05λ以上がより好ましく、0.1λ以上が更により好ましく、0.2λ以上が特に好ましい。
また、上限としては、光量向上の観点から、10λ以下が好ましく、5λ以下がより好ましく、2λ以下がより更に好ましく、1λ以下が特に好ましい。
There is no particular lower limit to the main emission wavelength of the shortest distance P (hereinafter also referred to as pitch interval P) (unit: μm) between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure 112, and it is appropriately selected according to the purpose. However, the lower limit thereof is preferably 0.01λ or more, more preferably 0.05λ or more, still more preferably 0.1λ or more, more preferably 0, from the viewpoint of improving the light amount, where λ is the main emission wavelength from the light source. .2λ or more is particularly preferable.
Further, the upper limit is preferably 10λ or less, more preferably 5λ or less, still more preferably 2λ or less, and particularly preferably 1λ or less from the viewpoint of improving the amount of light.

前記微細凹凸構造112のピッチ間隔Pの下限としては、0.1μm以上であることが好ましく、0.15μm以上であることがより好ましく、0.2μm以上であることが特に好ましい。前記下限は、0.1μm未満であると、加工が困難で均一性が得られないことがある。
また、上限としては、100μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることが特に好ましい。前記上限が、100μmを超えると、光を閉じ込める効果が下がってしまうことがある。
The lower limit of the pitch interval P of the fine concavo-convex structure 112 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.15 μm or more, and particularly preferably 0.2 μm or more. If the lower limit is less than 0.1 μm, processing may be difficult and uniformity may not be obtained.
Moreover, as an upper limit, it is preferable that it is 100 micrometers or less, It is more preferable that it is 10 micrometers or less, It is especially preferable that it is 1 micrometer or less. If the upper limit exceeds 100 μm, the effect of confining light may be reduced.

前記微細凹凸構造112の凸部の高さHの下限としては、0.05μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましく、0.15μm以上であることが特に好ましい。前記下限は、0.05μm未満であると、界面反射低減効果が得られないことがある。
前記微細凹凸構造112の凸部の高さHの上限としては、4μm以下であることが好ましく、3.5μm以下であることがより好ましく、3μm以下であることが特に好ましい。前記上限は、100μmを超えると、光を閉じ込める効果が低減してしまうことがある。
The lower limit of the height H of the convex portion of the fine concavo-convex structure 112 is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and particularly preferably 0.15 μm or more. If the lower limit is less than 0.05 μm, the interface reflection reduction effect may not be obtained.
The upper limit of the height H of the convex portion of the fine concavo-convex structure 112 is preferably 4 μm or less, more preferably 3.5 μm or less, and particularly preferably 3 μm or less. If the upper limit exceeds 100 μm, the effect of confining light may be reduced.

−−微細凹凸構造の形成方法−−
前記微細凹凸構造112の形成方法としては、特に制限はなく、例えば、切削法、ナノインプリント法、レーザ微細加工、エッチング法など目的に応じて適宜選択することができるが、同じ形状のものを均一に形成するという理由からナノインプリント法で形成させることが好ましい。
--- Method for forming fine relief structure--
The method for forming the fine concavo-convex structure 112 is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the purpose, for example, a cutting method, a nanoimprint method, a laser fine processing, an etching method, etc. It is preferable to form by the nanoimprint method for the reason of forming.

前記ナノインプリント法としては、予め所望の凹凸構造を備えるスタンパ(金型)で転写することで微細凹凸構造112を形成させることができる。具体的には、スタンパ原版(シリコン基板)上にフォトレジスト材料からなるフォトレジスト層をスピンコート法などで塗布し、光学系レンズでレーザ光をフォトレジスト層に集光して照射することで複数の微細孔を形成させ、反応性イオンエッチング(RIE)などのエッチング処理を行い、原版上に形成された複数の微細孔の深さを調整した後、フォトレジスト層を除去することで所望の凹凸構造を有するスタンパを作製する。
光を入光させる光入射部11の面の反対側の面にナノインプリント材料からなるナノインプリント層を形成させ、このナノインプリント層を前記スタンパで押圧し、必要に応じて加熱又は光照射することで光入射部11に微細凹凸構造を形成させる。
As the nanoimprint method, the fine concavo-convex structure 112 can be formed by transferring in advance with a stamper (mold) having a desired concavo-convex structure. Specifically, a photoresist layer made of a photoresist material is applied onto a stamper master (silicon substrate) by a spin coat method or the like, and laser light is condensed on the photoresist layer by an optical lens and irradiated. After forming the micropores, performing an etching process such as reactive ion etching (RIE), adjusting the depth of the micropores formed on the original plate, and then removing the photoresist layer, the desired irregularities are obtained. A stamper having a structure is manufactured.
A nanoimprint layer made of a nanoimprint material is formed on the surface opposite to the surface of the light incident portion 11 for entering light, and the nanoimprint layer is pressed by the stamper and heated or irradiated with light as necessary. A fine uneven structure is formed in the portion 11.

前記フォトレジスト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常の光反応を利用するフォトレジスト材料、熱反応を利用するフォトレジスト材料など挙げられるが、高精細で、凹凸周囲に細かな構造ができ、より光相互作用に高い効果を発現できる点で熱反応を利用できるフォトレジスト材料が好ましい。
前記熱反応を利用できるフォトレジスト材料としては、例えば、メチン色素(シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など)、大環状色素(フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など)、アゾ色素(アゾ金属キレート色素を含む)、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、1−アミノブタジエン誘導体、経皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。
The photoresist material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a photoresist material that uses a normal photoreaction, and a photoresist material that uses a thermal reaction. Photoresist materials that can use thermal reactions are preferred in that they are fine, have a fine structure around the irregularities, and can exhibit a higher effect on light interaction.
Examples of photoresist materials that can use the thermal reaction include methine dyes (cyanine dyes, hemicyanine dyes, styryl dyes, oxonol dyes, merocyanine dyes, etc.), macrocyclic dyes (phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, porphyrin dyes, etc.), Examples thereof include azo dyes (including azo metal chelate dyes), arylidene dyes, complex dyes, coumarin dyes, azole derivatives, triazine derivatives, 1-aminobutadiene derivatives, transdermal acid derivatives, and quinophthalone dyes.

前記ナノインプリント材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂及び光硬化性樹脂の少なくともいずれかを含有するインプリントレジスト組成物などが挙げられる。
前記インプリントレジスト組成物としては、例えば、ノボラック系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、有機ガラス樹脂、無機ガラス樹脂などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said nanoimprint material, According to the objective, it can select suitably, For example, the imprint resist composition containing at least any one of a thermoplastic resin and a photocurable resin is mentioned.
Examples of the imprint resist composition include novolac resins, epoxy resins, acrylic resins, organic glass resins, and inorganic glass resins.

前記フォトレジスト層の厚みとしては、スタンパの表面上に形成される凸部の高さに対して5%以上、200%未満であることが好ましい。
前記厚みが、5%未満であると、レジスト量が不足し、所望の微細凹凸構造を形成することができないことがある。
The thickness of the photoresist layer is preferably 5% or more and less than 200% with respect to the height of the convex portion formed on the surface of the stamper.
When the thickness is less than 5%, the resist amount is insufficient, and a desired fine uneven structure may not be formed.

前記フォトレジスト層の厚みとしては、例えば、該フォトレジスト層を形成した光入射部11から該フォトレジスト層を一部剥離し、剥離後の段差(高さ)をAFM装置(OLS、オリンパス株式会社製)にて測定することができる。   As the thickness of the photoresist layer, for example, a part of the photoresist layer is peeled off from the light incident portion 11 on which the photoresist layer is formed, and a step (height) after peeling is determined by an AFM apparatus (OLS, Olympus Corporation). Manufactured).

前記インプリントレジスト組成物の粘度としては、25℃で1mPa・s〜200mPa・sが好ましく、1mPa・s〜100mPa・sがより好ましい。
前記インプリントレジスト組成物の粘度としては、例えば、超音波式粘度計などを用いて測定することができる。
The viscosity of the imprint resist composition is preferably 1 mPa · s to 200 mPa · s at 25 ° C., and more preferably 1 mPa · s to 100 mPa · s.
The viscosity of the imprint resist composition can be measured using, for example, an ultrasonic viscometer.

微細凹凸構造112を形成させた後、微細凹凸構造112上に高屈折率材料及び蛍光体を溶媒に溶解させ、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等で塗布することで高屈折率層111を形成させる。   After forming the fine concavo-convex structure 112, a high refractive index material and a phosphor are dissolved in a solvent on the fine concavo-convex structure 112, and a spray method, a spin coat method, a dip method, a roll coat method, a blade coat method, a doctor roll method. The high refractive index layer 111 is formed by coating using a doctor blade method, a screen printing method, or the like.

(植物の光合成を促進させる装置)
前記植物の光合成を促進させる装置としては、前記導光フィルム1と、前記導光フィルム1を固定する固定手段(図示せず)を備える。例えば、図4Aに一例を示すように、複数の導光フィルム1を折り曲げ、光出射部12を藻などの植物が存在する水中に入れ、太陽光などの光源から入射された光を光入射部11から入射させ、高屈折率層111により光閉じ込め効率を向上させて、水中の光出射部12から光を出射することで、水中の植物の光合成を促進させることができる。なお、折り曲げる箇所は、光出射部12であってもよく、導光部14であってもよい。
前記導光フィルム1としては、例えば、前記導光フィルム1同士の一部を接着し、水中に設けられているパイプ3などで固定してもよく、また、図4Bに一例を示すように、複数のパイプ3で導光フィルム1を固定するようにしてもよい。
(Devices that promote plant photosynthesis)
The device for promoting photosynthesis of the plant includes the light guide film 1 and a fixing means (not shown) for fixing the light guide film 1. For example, as shown in FIG. 4A, a plurality of light guide films 1 are bent, the light emitting unit 12 is placed in water where plants such as algae are present, and light incident from a light source such as sunlight is used as a light incident unit. 11, light confinement efficiency is improved by the high refractive index layer 111, and light is emitted from the underwater light emitting unit 12, so that photosynthesis of the underwater plant can be promoted. In addition, the light emission part 12 may be sufficient as the location to be bent, and the light guide part 14 may be sufficient as it.
As the light guide film 1, for example, a part of the light guide films 1 may be bonded and fixed with a pipe 3 or the like provided in water, and as shown in FIG. 4B as an example, The light guide film 1 may be fixed by a plurality of pipes 3.

前記高屈折率層111に含む蛍光体としては、光エネルギーを吸収する役割を持つクロロフィルαは、420nmと660nmの波長をより多く吸収するので、光合成をより促進させるために600nm〜700nm付近で発光する蛍光体であれば特に制限されないが、特に、LumogenF Red305(BASF製)などのペリレン蛍光体を高屈折率層111に含有させることが好ましい。   As a phosphor included in the high refractive index layer 111, chlorophyll α, which has a role of absorbing light energy, absorbs more wavelengths of 420 nm and 660 nm, and thus emits light in the vicinity of 600 nm to 700 nm to further promote photosynthesis. However, it is particularly preferable that the high refractive index layer 111 contains a perylene phosphor such as LumogenF Red305 (manufactured by BASF).

また、上記蛍光体の他に600nm〜700nmの波長をより多く発光する6MgO・AsMn4+を高屈折率層111に含ませてもよい。上記蛍光体を高屈折率材料に含ませることで、波長が600nm〜700nmの光を光出射部12から出射させることができ、効果的に藻などの光合成を促進させることができる。 Further, in addition to the phosphor, 6MgO · As 2 O 5 Mn 4+ that emits more wavelengths of 600 nm to 700 nm may be included in the high refractive index layer 111. By including the phosphor in the high refractive index material, light having a wavelength of 600 nm to 700 nm can be emitted from the light emitting unit 12, and photosynthesis of algae and the like can be effectively promoted.

(太陽電池)
前記太陽電池としては、太陽光を導光フィルム1の光入射部11に集光し、集光した太陽光を光出射部12から小面積の太陽電池素子に照射することで、太陽電池素子の単位面積あたりの発電電力を大きくすることができる。
(Solar cell)
As said solar cell, sunlight is condensed on the light incident part 11 of the light guide film 1, and the condensed solar light is irradiated from the light emitting part 12 to the solar cell element of a small area. The generated power per unit area can be increased.

本発明による太陽電池としては、上記の構成を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、太陽電池デバイスとして一般的に用いられるものを使用することができる。例えば、単結晶シリコン系太陽電池デバイス、多結晶シリコン系太陽電池デバイス、シングル接合型、又はタンデム構造型等で構成されるアモルファスシリコン系太陽電池デバイス、ガリウムヒ素(GaAs)やインジウム燐(InP)等のIII−V族化合物半導体太陽電池デバイス、カドミウムテルル(CdTe)等のII−VI族化合物半導体太陽電池デバイス、銅/インジウム/セレン系(いわゆる、CIS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン系(いわゆる、CIGS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン/硫黄系(いわゆる、CIGSS系)等のI−III−VI族化合物半導体太陽電池デバイス、色素増感型太陽電池デバイス、有機太陽電池デバイス等が挙げられる。   As long as it has said structure as a solar cell by this invention, there will be no restriction | limiting, What is necessary is just to select suitably according to the objective, and what is generally used as a solar cell device can be used. For example, a single crystal silicon solar cell device, a polycrystalline silicon solar cell device, an amorphous silicon solar cell device composed of a single junction type or a tandem structure type, gallium arsenide (GaAs), indium phosphorus (InP), etc. Group III-V compound semiconductor solar cell devices, II-VI compound semiconductor solar cell devices such as cadmium telluride (CdTe), copper / indium / selenium system (so-called CIS system), copper / indium / gallium / selenium system ( So-called CIGS-based), copper / indium / gallium / selenium / sulfur-based (so-called CIGS-based) I-III-VI group compound semiconductor solar cell devices, dye-sensitized solar cell devices, organic solar cell devices, etc. Can be mentioned.

(光電変換素子)
前記導光フィルム1は、入射光が出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少がない。このため、導光フィルム1を光電変換素子に用いることで、光電変換効率を向上させることができる。
(Photoelectric conversion element)
In the light guide film 1, incident light does not leak before the exit portion, and there is no decrease in light extraction efficiency due to interface reflection occurring at the refractive index interface. For this reason, photoelectric conversion efficiency can be improved by using the light guide film 1 for a photoelectric conversion element.

前記光電変換素子としては、光センサ、有機EL素子、撮像素子などが挙げられる。   Examples of the photoelectric conversion element include an optical sensor, an organic EL element, and an imaging element.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<導光フィルム1の作製>
−光入射部と光出射部の作製−
長さ100mm、幅40mm及び厚みが0.2mmであり、屈折率が1.5のアクリルフィルム(ソフトアクリル 新光エージー社製)を端部から30mmを光入射部とし、他方の端部から50mmを光出射部とし、光出射部をサンドブラスト法にて表面に凹凸形状を形成させた。
Example 1
<Preparation of light guide film 1>
-Fabrication of light incident part and light emission part-
A length of 100 mm, a width of 40 mm, a thickness of 0.2 mm, and a refractive index of 1.5 (soft acryl, manufactured by Shinko AG Co., Ltd.) are 30 mm from the end as the light incident part, and 50 mm from the other end. A light emitting portion was formed, and an uneven shape was formed on the surface of the light emitting portion by sandblasting.

−微細凹凸構造の形成−
前記光入射部光入射部と同一形状(30mm×40mm)のシリコン基板上に、フォトレジスト化合物として下記構造式で表される化合物A 20mgを2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール 1mlの割合になるように溶解させ、この溶液を1,000rpmで回転させながらスピンコート法を用いて100nmの厚さに塗布し、シリコン基板上にフォトレジスト層を形成させた。
-Formation of fine relief structure-
On a silicon substrate having the same shape as the light incident part (30 mm × 40 mm), 20 mg of compound A represented by the following structural formula as a photoresist compound is added to 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol. The solution was dissolved at a rate of 1 ml, and this solution was applied to a thickness of 100 nm by spin coating while rotating at 1,000 rpm to form a photoresist layer on the silicon substrate.

基板上に形成させたフォトレジスト層に対して、パルステック工業社製NEO1000(波長405nm、NA0.85)で線速5m/s、4mWで微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離のピッチ間隔が0.2μmとなるように複数の微細孔を形成させた。その後、反応性イオンエッチング(RIE)処理を行いフォトレジスト層の形成された複数の微細孔の深さを0.2μmに調整し、フォトレジスト層を2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノールで除去することでスタンパを作製した。   The pitch of the shortest distance between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure at a linear velocity of 5 m / s and 4 mW with NEO1000 (wavelength 405 nm, NA 0.85) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. with respect to the photoresist layer formed on the substrate. A plurality of fine holes were formed so that the interval was 0.2 μm. Thereafter, reactive ion etching (RIE) treatment is performed to adjust the depth of the plurality of micropores in which the photoresist layer is formed to 0.2 μm, and the photoresist layer is adjusted to 2,2,3,3-tetrafluoro-1 A stamper was prepared by removing with -propanol.

光を入光させる光入射部の面の反対側の面(端部から30mm)にインプリント化合物(PAK−01−CL 東洋合成工業株式会社製)を1,000rpmで回転させながらスピンコート法を用いて1μmの厚さに塗布し、光入射部上にインプリント層を形成させた。このインプリント層を前記スタンパ押圧し、UVを照射することで光入射部に微細凹凸構造を形成させた。   Spin coating method while rotating imprint compound (PAK-01-CL manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) at 1,000 rpm on the surface (30 mm from the end) opposite to the surface of the light incident portion where light is incident. It was applied to a thickness of 1 μm, and an imprint layer was formed on the light incident part. The imprint layer was pressed with the stamper and irradiated with UV to form a fine concavo-convex structure in the light incident portion.

−高屈折率層の作製−
光入射部上に形成させた微細凹凸構造上に、蛍光体として、ペリレンレッド(Lumogen F Red 305、BASF社製)2質量%と、高屈折率材料として屈折率が1.6のBPEFA(大阪ガス化学社製)20質量%を溶剤であるメチルエチルケトンに溶解させ、刷毛を用いて約50μmの厚さに塗布、乾燥させることで高屈折率層を積層させることで導光フィルム1を作製した。
-Fabrication of high refractive index layer-
On the fine concavo-convex structure formed on the light incident portion, 2% by mass of perylene red (Lumogen F Red 305, manufactured by BASF) as a phosphor and BPEFA having a refractive index of 1.6 as a high refractive index material (Osaka) A light guide film 1 was produced by dissolving 20% by mass (made by Gas Chemical Co., Ltd.) in methyl ethyl ketone as a solvent, and applying a coating to a thickness of about 50 μm using a brush and drying to laminate a high refractive index layer.

(実施例2)
<導光フィルム2の作製>
実施例1において、高屈折率材料として屈折率が1.5のポリエステル樹脂(バイロン、東洋紡績株式会社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして、導光フィルム2を作製した。
(Example 2)
<Preparation of light guide film 2>
In Example 1, a light guide film 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyester resin having a refractive index of 1.5 (Byron, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used as the high refractive index material.

(実施例3)
<導光フィルム3の作製>
実施例3において、スタンパの微細凹凸構造のピッチ間隔を0.4μmとした以外は、実施例1と同様にして導光フィルム3を作製した。
(Example 3)
<Preparation of light guide film 3>
In Example 3, a light guide film 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pitch interval of the fine uneven structure of the stamper was set to 0.4 μm.

(実施例4)
<導光フィルム4の作製>
実施例1において、スタンパの微細凹凸構造のピッチ間隔を0.8μmとした以外は実施例1と同様にして導光フィルム4を作製した。
Example 4
<Preparation of light guide film 4>
In Example 1, a light guide film 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pitch interval of the fine uneven structure of the stamper was 0.8 μm.

(実施例5)
<導光フィルム5の作製>
実施例1において、スタンパの微細孔の深さを0.3μmとした以外は、実施例1と同様に導光フィルム5を作製した。
(Example 5)
<Preparation of light guide film 5>
In Example 1, a light guide film 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the depth of the fine holes of the stamper was 0.3 μm.

(比較例1)
<導光フィルム6の作製>
実施例1において、微細凹凸構造を形成せずに高屈折率層を積層させた以外は、実施例1と同様にして導光フィルム6を作製した。
(Comparative Example 1)
<Preparation of light guide film 6>
In Example 1, the light guide film 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the high refractive index layer was laminated without forming the fine uneven structure.

(比較例2)
<導光フィルム7の作製>
実施例2において、微細凹凸構造を形成せずに高屈折率層を積層させた以外は、実施例2と同様にして導光フィルム7を作製した。
(Comparative Example 2)
<Preparation of light guide film 7>
In Example 2, the light guide film 7 was produced in the same manner as in Example 2 except that the high refractive index layer was laminated without forming the fine uneven structure.

(参考例1)
<導光フィルム8の作製>
実施例1において、スタンパの微細凹凸構造のピッチ間隔を5μmとした以外は、実施例1と同様にして導光フィルム8を作製した。
(Reference Example 1)
<Preparation of light guide film 8>
In Example 1, a light guide film 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pitch interval of the fine uneven structure of the stamper was 5 μm.

(評価)
<明るさ向上率>
導光フィルム1から導光フィルム8の光入射部から光源である太陽光を入射させ、光出射部から出射する光の明るさを評価した。評価方法としては、高屈折率層と微細凹凸構造とを有さない以外は実施例1と同様に作製した導光フィルムの明るさを基準にし、この導光フィルムに対して明るさの向上率を測定した。光の明るさは、USB2000(オーシャンオプティクス製)を用いて測定した。結果を表1に示す。
(Evaluation)
<Brightness improvement rate>
Sunlight, which is a light source, was incident from the light incident portion of the light guide film 8 from the light guide film 1, and the brightness of the light emitted from the light emitting portion was evaluated. The evaluation method is based on the brightness of the light guide film produced in the same manner as in Example 1 except that it does not have a high refractive index layer and a fine concavo-convex structure. Was measured. The brightness of light was measured using USB2000 (manufactured by Ocean Optics). The results are shown in Table 1.

<光合成>
図7に示すように遮光板60で遮光された暗室に水槽50を配し、この水槽50中に50万個/mLの濃度のクロレラを満たした。遮光板60の切り欠き部65に対して、導光フィルム100を光の漏れがないように光出射部75側から挿通させるとともに、導光フィルム100の長さ方向の略中央部付近に曲率半径20mmにて、導光フィルム100を折曲げ、光入射部70にランプ80からの光を入射可能としつつ、光出射部75が水槽50中に含浸されるように導光フィルム100を配した。
ランプ80として、LEDランプより光量の大きな100Wハロゲンランプを用い、前記の通り、光入射部70にランプ80からの光を入射可能としつつ、光出射部75が水槽50中に含浸されるように配された導光フィルム100の光入射部70に対して、光を照射して、水槽50中のクロレラの培養を行った。
ランプ80による光の照射を24時間継続し、その後、光学顕微鏡を用いて個数を測定し、該個数を試験前の個数と比較して、増減率を算出し、下記評価基準に基づき評価した。結果を下記表1に示す。
[評価基準]
◎・・・クロレラの増加率が20%以上
○・・・クロレラの増加率が10%以上20%未満
△・・・クロレラの増加率が0%以上10%未満
×・・・クロレラの増加率が0%未満
<Photosynthesis>
As shown in FIG. 7, a water tank 50 was arranged in a dark room shielded from light by a light shielding plate 60, and the water tank 50 was filled with 500,000 pieces / mL chlorella. The light guide film 100 is inserted from the light emitting portion 75 side into the cutout portion 65 of the light shielding plate 60 so as not to leak light, and the radius of curvature is approximately in the vicinity of the central portion in the length direction of the light guide film 100. At 20 mm, the light guide film 100 was bent, and the light guide film 100 was arranged so that the light emitting portion 75 was impregnated in the water tank 50 while allowing light from the lamp 80 to enter the light incident portion 70.
As the lamp 80, a 100 W halogen lamp having a larger amount of light than the LED lamp is used. As described above, the light emitting unit 75 is impregnated in the water tank 50 while allowing the light incident from the lamp 80 to enter the light incident unit 70. The light incident part 70 of the light guide film 100 arranged was irradiated with light to culture the chlorella in the water tank 50.
Light irradiation by the lamp 80 was continued for 24 hours, and then the number was measured using an optical microscope, the number was compared with the number before the test, the increase / decrease rate was calculated, and evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1 below.
[Evaluation criteria]
◎ ・ ・ ・ Chlorella increase rate is 20% or more ○ ・ ・ ・ Chlorella increase rate is 10% or more and less than 20% Δ ・ ・ ・ Chlorella increase rate is 0% or more and less than 10% × ・ ・ ・ Chlorella increase rate Is less than 0%

表1からわかるように、実施例1から実施例5は、明るさ向上率が向上しており、特に実施例1、実施例3及び実施例5は、明るさ向上率が大幅に向上していることがわかる。この結果から、実施例1から実施例5は、入射光が出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少が抑制されていることがわかる。一方、比較例1から比較例2では、実施例1から実施例5と比較して明るさ向上率がほとんど向上していないことから、入射光が出射部の手前で漏れており、また、屈折率界面で界面反射が起こり光取出し効率が減少していることがわかる。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 5, the brightness improvement rate is improved, and in particular, in Examples 1, 3 and 5, the brightness improvement rate is greatly improved. I understand that. From this result, it can be seen that in Examples 1 to 5, incident light does not leak before the exit part, and the reduction in light extraction efficiency due to interface reflection occurring at the refractive index interface is suppressed. On the other hand, in Comparative Example 1 to Comparative Example 2, since the brightness improvement rate is hardly improved as compared with Example 1 to Example 5, incident light leaks in front of the emitting portion, and refraction It can be seen that interface reflection occurs at the rate interface and the light extraction efficiency decreases.

(実施例6)
<太陽電池1の作製>
−光入射部と光出射部の作製−
図5に示すように、各辺が100mm及び厚みが10mmであり、屈折率が1.48の透明アクリル板の端部にアルミテープ(リビックテープNo401,日東電工社製)を貼り付けた。前記透明アクリル板の中心付近の50mm四方の正方形を光出射部とし、光出射部をサンドブラスト法にて表面に凹凸形状を形成させた。前記透明アクリル板の光出射部以外を光入射部とした。
(Example 6)
<Preparation of solar cell 1>
-Fabrication of light incident part and light emission part-
As shown in FIG. 5, an aluminum tape (Revic Tape No401, manufactured by Nitto Denko Corporation) was attached to the end of a transparent acrylic plate having a side of 100 mm and a thickness of 10 mm and a refractive index of 1.48. A square of 50 mm square near the center of the transparent acrylic plate was used as a light emitting part, and the light emitting part was formed with an uneven shape on the surface by sandblasting. The light incident part other than the light emitting part of the transparent acrylic plate was used.

−微細凹凸構造の形成−
前記光入射部と同一形状(30mm×40mm)のシリコン基板上に、フォトレジスト化合物として上記構造式で表される化合物A 20mgを2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール 1mlの割合になるように溶解させ、この溶液を1,000rpmで回転させながらスピンコート法を用いて100nmの厚さに塗布し、シリコン基板上にフォトレジスト層を形成させた。
-Formation of fine relief structure-
20 mg of the compound A represented by the above structural formula as a photoresist compound on a silicon substrate having the same shape (30 mm × 40 mm) as the light incident part, 1 ml of 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol Then, this solution was applied at a thickness of 100 nm using a spin coat method while rotating at 1,000 rpm to form a photoresist layer on the silicon substrate.

基板上に形成させたフォトレジスト層に対して、パルステック工業社製NEO1000(波長405nm、NA0.85)で線速5m/s、4mWで微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離のピッチ間隔が0.2μmとなるように複数の微細孔を形成させた。その後、反応性イオンエッチング(RIE)処理を行いフォトレジスト層の形成された複数の微細孔の深さを0.2μmに調整し、フォトレジスト層を2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノールで除去することで所望の凹凸構造を有するスタンパを作製した。   The pitch of the shortest distance between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure at a linear velocity of 5 m / s and 4 mW with NEO1000 (wavelength 405 nm, NA 0.85) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. with respect to the photoresist layer formed on the substrate. A plurality of fine holes were formed so that the interval was 0.2 μm. Thereafter, reactive ion etching (RIE) treatment is performed to adjust the depth of the plurality of micropores in which the photoresist layer is formed to 0.2 μm, and the photoresist layer is adjusted to 2,2,3,3-tetrafluoro-1 A stamper having a desired concavo-convex structure was produced by removing with -propanol.

光を入光させる光入射部の面の反対側の面(端部から30mm)にインプリント化合物(PAK−01−CL 東洋合成社製)を1,000rpmで回転させながらスピンコート法を用いて1μmの厚さに塗布し、光入射部上にフォトレジスト層を形成させた。このフォトレジスト層を所望の凹凸構造を有するスタンパで押圧しながらUV照射することで光入射部に微細凹凸構造を形成させた。   Using a spin coat method while rotating an imprint compound (PAK-01-CL manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) at 1,000 rpm on the surface (30 mm from the end) opposite to the surface of the light incident portion where light enters. It was applied to a thickness of 1 μm, and a photoresist layer was formed on the light incident part. The photoresist layer was irradiated with UV while being pressed by a stamper having a desired concavo-convex structure to form a fine concavo-convex structure at the light incident portion.

−高屈折率層の作製−
光入射部上に形成させた微細凹凸構造上に、蛍光体として、ペリレンレッド(Lumogen F Red 305、BASF社製)2質量%と、高屈折率材料として屈折率が1.6のBPEFA(大阪ガス化学社製)20質量%を溶剤であるメチルエチルケトンに溶解させ、刷毛を用いて約50μmの厚さに塗布、乾燥させることで高屈折率層を積層させることで導光フィルム9を作製した。
-Fabrication of high refractive index layer-
On the fine concavo-convex structure formed on the light incident portion, 2% by mass of perylene red (Lumogen F Red 305, manufactured by BASF) as a phosphor and BPEFA having a refractive index of 1.6 as a high refractive index material (Osaka) A light guide film 9 was produced by laminating 20% by mass (made by Gas Chemical Co., Ltd.) in methyl ethyl ketone as a solvent, laminating a high refractive index layer by applying and drying to a thickness of about 50 μm using a brush.

シリコン太陽電池モジュール2(ETM500−0.5V(RQ) 秋月電子通商社製)の保護層をマッチングオイル(カーギル社製)で剥がし、図6に示すように保護層を剥がした面と光出射部とを前記マッチングオイルで貼り付けることにより太陽電池1を作製した。   The protective layer of the silicon solar cell module 2 (ETM500-0.5V (RQ) manufactured by Akizuki Dentsu Co., Ltd.) is peeled off with matching oil (manufactured by Cargill Co., Ltd.), and the protective layer is peeled off as shown in FIG. Were pasted with the matching oil to produce a solar cell 1.

(実施例7)
<太陽電池2の作製>
実施例6において、高屈折率材料として屈折率が1.5のポリエステル樹脂(バイロン、東洋紡績株式会社製)を使用した以外は、実施例6と同様にして、太陽電池2を作製した。
(Example 7)
<Production of solar cell 2>
In Example 6, a solar cell 2 was produced in the same manner as in Example 6 except that a polyester resin having a refractive index of 1.5 (Byron, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used as the high refractive index material.

(実施例8)
<太陽電池3の作製>
実施例6において、スタンパの微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離のピッチ間隔を0.4μmとした以外は、実施例6と同様にして、太陽電池3を作製した。
(Example 8)
<Preparation of solar cell 3>
In Example 6, a solar cell 3 was produced in the same manner as in Example 6 except that the pitch interval of the shortest distance between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure of the stamper was set to 0.4 μm.

(実施例9)
<太陽電池4の作製>
実施例6において、スタンパの微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離のピッチ間隔を0.8μmとした以外は、実施例6と同様にして太陽電池4を作製した。
Example 9
<Preparation of solar cell 4>
In Example 6, a solar cell 4 was produced in the same manner as in Example 6 except that the pitch distance of the shortest distance between adjacent convex portions of the fine uneven structure of the stamper was set to 0.8 μm.

(実施例10)
<太陽電池5の作製>
実施例6において、スタンパの微細孔の深さを0.3μmとした以外は、実施例6と同様にして太陽電池5を作製した。
(Example 10)
<Production of solar cell 5>
In Example 6, a solar cell 5 was produced in the same manner as in Example 6 except that the depth of the fine hole of the stamper was 0.3 μm.

(比較例3)
<太陽電池6の作製>
実施例6において、微細凹凸構造を形成せずに高屈折率層を積層させた以外は、実施例6と同様にして太陽電池6を作製した。
(Comparative Example 3)
<Preparation of solar cell 6>
In Example 6, a solar cell 6 was produced in the same manner as in Example 6 except that the high refractive index layer was laminated without forming the fine uneven structure.

(比較例4)
<太陽電池7の作製>
実施例7において、微細凹凸構造を形成せずに高屈折率層を積層させた以外は、実施例7と同様にして太陽電池7を作製した。
(Comparative Example 4)
<Preparation of solar cell 7>
In Example 7, a solar cell 7 was produced in the same manner as in Example 7 except that the high refractive index layer was laminated without forming the fine uneven structure.

(比較例5)
<太陽電池8の作製>
実施例6において、スタンパの微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離のピッチ間隔を5μmとした以外は、実施例6と同様にして太陽電池8を作製した。
(Comparative Example 5)
<Preparation of solar cell 8>
In Example 6, a solar cell 8 was produced in the same manner as in Example 6 except that the pitch interval of the shortest distance between adjacent convex portions of the fine uneven structure of the stamper was set to 5 μm.

(評価)
太陽電池1から太陽電池8の光入射部から光源である太陽光を入射させ、光出射部から出射する光の明るさを評価した。
評価方法としては、太陽電池1から太陽電池8を有さない太陽電池モジュール2の発電量を基準にし、この太陽電池モジュール2に対して発電量の向上率を測定した。発電向上率は、短絡電流量で測定した。結果を表2に示す。
(Evaluation)
Solar light, which is a light source, was incident from the light incident portion of the solar cell 8 from the solar cell 1, and the brightness of the light emitted from the light emitting portion was evaluated.
As an evaluation method, the improvement rate of the power generation amount with respect to the solar cell module 2 was measured based on the power generation amount of the solar cell module 2 without the solar cell 1 to the solar cell 8. The power generation improvement rate was measured by the amount of short circuit current. The results are shown in Table 2.

表2からわかるように、実施例6から実施例10は、明るさ向上率が大幅に向上していることがわかる。この結果から、実施例6から実施例10は、入射光が出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少が抑制されていることがわかる。一方、比較例3から比較例5では、実施例6から比較例10と比較して発電向上率が向上していないことから、入射光が出射部の手前で漏れており、また、屈折率界面で界面反射が起こり光取出し効率が減少していることがわかる。   As can be seen from Table 2, in Examples 6 to 10, the brightness improvement rate is significantly improved. From this result, it can be seen that in Examples 6 to 10, the incident light does not leak before the exit part, and the decrease in the light extraction efficiency due to the interface reflection occurring at the refractive index interface is suppressed. On the other hand, in Comparative Example 3 to Comparative Example 5, since the power generation improvement rate is not improved as compared with Example 6 to Comparative Example 10, the incident light leaks before the exit part, and the refractive index interface It can be seen that interface reflection occurs and the light extraction efficiency decreases.

本発明の導光フィルムは、入射光が光出射部の手前で漏れることがなく、屈折率界面で界面反射が起こることによる光取出し効率の減少がないので、様々な状況において使用することができ、例えば、植物の光合成を促進させる装置、太陽電池及び光電変換素子などに幅広く用いることができる。   The light guide film of the present invention can be used in various situations because incident light does not leak before the light exit portion and there is no decrease in light extraction efficiency due to interface reflection occurring at the refractive index interface. For example, it can be widely used in devices for promoting photosynthesis of plants, solar cells, photoelectric conversion elements, and the like.

1 100 導光フィルム
11 光入射部
111 高屈折率層
112 微細凹凸構造
12 光出射部
13 反射部
14 導光部
2 太陽電池モジュール
3 パイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 100 Light guide film 11 Light incident part 111 High refractive index layer 112 Fine uneven structure 12 Light output part 13 Reflection part 14 Light guide part 2 Solar cell module 3 Pipe

Claims (14)

光源から入射される入射光を該入射光側の面で入光させる光入射部と、
前記光入射光側の面の反対側の面に積層され、前記光入射部よりも屈折率が大きい高屈折率層と、
前記光入射部と前記高屈折率層との界面に設けられた微細凹凸構造と、
前記光入射部から入射された光を外部に出射する光出射部と、を有することを特徴とする導光フィルム。
A light incident part for making incident light incident from a light source incident on a surface on the incident light side;
A high refractive index layer laminated on a surface opposite to the light incident light side surface and having a refractive index larger than that of the light incident portion;
A fine relief structure provided at an interface between the light incident part and the high refractive index layer;
A light guide film comprising: a light emitting portion that emits light incident from the light incident portion to the outside.
微細凹凸構造の隣接する凸部間の最短距離が、0.1μm〜4μmである請求項1に記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein the shortest distance between adjacent convex portions of the fine concavo-convex structure is 0.1 μm to 4 μm. 微細凹凸構造の凸部の高さが、0.01μm〜1,000μmである請求項1から2のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein the height of the convex portion of the fine concavo-convex structure is 0.01 μm to 1,000 μm. 高屈折率層は、光入射部から入射した光を蛍光変換する蛍光体を含有する請求項1から3のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein the high refractive index layer contains a phosphor that converts light incident from the light incident portion into fluorescence. 蛍光体が、ペリレン化合物である請求項4に記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 4, wherein the phosphor is a perylene compound. 高屈折率層の屈折率が、1.4〜4.0である請求項1から5のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to any one of claims 1 to 5, wherein the high refractive index layer has a refractive index of 1.4 to 4.0. 光入射部の屈折率が、1.05〜1.8である請求項1から6のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein a refractive index of the light incident part is 1.05 to 1.8. 高屈折率層と光入射部との屈折率差が、0.01〜2.0である請求項1から7のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to any one of claims 1 to 7, wherein a difference in refractive index between the high refractive index layer and the light incident portion is 0.01 to 2.0. 微細凹凸構造は、ナノインプリント法で形成される請求項1から8のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein the fine uneven structure is formed by a nanoimprint method. 光入射部と光出射部との間に光を導光させる導光部を有する請求項1から9のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, further comprising a light guide part that guides light between the light incident part and the light emitting part. 光出射部の表面をブラスト法で凹凸を形成する請求項1から10のいずれかに記載の導光フィルム。   The light guide film according to claim 1, wherein unevenness is formed on the surface of the light emitting portion by a blast method. 請求項1から11のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする植物の光合成を促進させる装置。   An apparatus for promoting photosynthesis of a plant, wherein the light guide film according to claim 1 is used. 請求項1から11のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする太陽電池。   A solar cell using the light guide film according to claim 1. 請求項1から11のいずれかに記載の導光フィルムを用いたことを特徴とする光電変換素子。   A photoelectric conversion element using the light guide film according to claim 1.
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