JP2017191694A - 光取出し構造体 - Google Patents

光取出し構造体 Download PDF

Info

Publication number
JP2017191694A
JP2017191694A JP2016080011A JP2016080011A JP2017191694A JP 2017191694 A JP2017191694 A JP 2017191694A JP 2016080011 A JP2016080011 A JP 2016080011A JP 2016080011 A JP2016080011 A JP 2016080011A JP 2017191694 A JP2017191694 A JP 2017191694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
light
acrylate
adhesive layer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016080011A
Other languages
English (en)
Inventor
晴貴 越峠
Haruki Koshitouge
晴貴 越峠
大地 奥野
Daichi Okuno
大地 奥野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Group Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Chemical Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Chemical Holdings Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2016080011A priority Critical patent/JP2017191694A/ja
Publication of JP2017191694A publication Critical patent/JP2017191694A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】面発光体の光取り出し効率や法線輝度を向上させるエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体を提供する。【解決手段】エレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体であって、一方の面に光学機能層を有し、他方の面にエレクトロルミネッセンス素子の基板に貼着される粘着層を有し、粘着層表面付近にナノ粒子(粒子径が10〜500nm)が局在しているエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体。【選択図】 図1

Description

本発明は、主にエレクトロルミネッセンス素子用に適した光取出し構造体に関する。
面発光体は、例えば有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子は、フラットパネルディスプレイや蛍光灯等の代わりとなる次世代照明に用いられることが期待されている。
有機EL素子の構造としては、発光層となる有機層を2つの電極で挟んだだけの単純な構造のものから多層化した構造のものまで多様化されている。後者の多層化した構造としては、例えば、ガラス基板上に設けられた陽極に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が積層されたものが挙げられる。陽極と陰極に挟まれた層は、主に有機層で構成され、各有機層の厚さは、数十nmと非常に薄い。
有機EL素子は、薄層の積層体であり、各薄層の材料の屈折率の差により、薄層間での光の全反射角が決まる。現状では、発光層で発生した光の約80%が、有機EL素子内部に閉じ込められ、外部に取り出すことができていない。具体的には、ガラス基板の屈折率を1.5とし、空気層の屈折率を1.0とすると、臨界角θは41.8°であり、この臨界角θよりも小さい入射角の光はガラス基板から空気層へ出射するが、この臨界角θよりも大きい入射角の光は全反射してガラス基板内部に閉じ込められる。そのため、有機EL素子表面のガラス基板内部に閉じ込められた光をガラス基板外部に取り出す、即ち、光取り出し効率や法線輝度を向上することが要請されている。(特許文献1)
また、全反射ロス低減を目的に基板界面にナノ中空構造を設けてエバネッセント光を取り出すことにより光取出し効率を向上させる技術が知られている。(特許文献2)
国際公開WO2014/021088号パンフレット 国際公開WO2012/054165号パンフレット
しかしながら、特許文献1で提案されている光学フィルムは、面発光体の光取り出し効率や法線輝度は改善されるものの、その効果は十分でない。また、特許文献2は基板界面に形成することが困難である。
そこで、本発明の目的は、基板界面に生じる全反射ロスを低減させ、面発光体の光取出し効率や法線輝度を向上させるエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体を提供することにある。
本発明は、一方の面に光学機能層を有し、他方の面にエレクトロルミネッセンス素子の基板に貼着される粘着層を有し、粘着層表面にナノ粒子が局在することに関する。
また、本発明は光学機能層は、外層面に凹凸構造層が形成されてなり、凹凸構造層は樹脂からなる凹凸構造層形成基材と、該凹凸構造層形成基材中に分散した光拡散粒子とを含んで形成され、該凹凸構造層の凹凸構造は、球欠形状の突起、球欠台形状の突起、球欠形状の窪み、および球欠台形状の窪みのうちの少なくとも一種が多数配置して形成されていることに関する。
また、本発明は粘着層表面に局在するナノ粒子が粘着層表面から10%以内に90体積%以上存在することに関する。
また、本発明は粘着層表面に局在するナノ粒子の粒子径が10〜500nmであることに関する。
また、本発明は粘着層表面に局在するナノ粒子添加率が0.01〜10%であることに関する。
また、本発明は粘着層表面に局在するナノ粒子の屈折率が1.47以上2.5以下であることに関する。
また、本発明は粘着層と前記粘着層表面に局在するナノ粒子の屈折率差が0.01以上1.0以下であることに関する。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体は、面発光体の光取出し効率や法線輝度を向上させる。
本発明の光学フィルムの断面の一例を示す模式図である。 本発明の光学フィルムの凹凸構造の配置例を光取り出しフィルムの上方から見た模式図である。 本発明の光学フィルムの凹凸構造の一例を示す模式図である。 本発明の光学フィルムの一例を光取り出しフィルムの上方から見た模式図である。 本発明の面発光体の断面の一例を示す模式図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いながら説明するが、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。
本発明の光学フィルム10は、光学機能層11と基材12と粘着層13と粘着層表面に局在するナノ粒子20とを含む。
本発明の光学フィルム10は、例えば、図1に示す光学フィルム10等が挙げられる。
図1に示す光学フィルム10は、基材12の一方の面に光学機能層11を有し、基材12の他方の面に粘着層13を有し、粘着層13の表面にはナノ粒子20が局在してなる。光学機能層11は、表面に凹凸構造16を有する凹凸構造層14及びベース層15を有し、マトリックス樹脂17及び光拡散粒子18で構成されている。
(光学機能層11)
光学機能層11は、光学フィルム10の構造安定性、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、表面に凹凸構造16を有する凹凸構造層14とベース層15とを有することが好ましい。
(凹凸構造層14)
凹凸構造層14は、表面に凹凸構造16を有する。
面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、凹凸構造16を設けることが好ましい。
凹凸構造16は、突起であってもよく、窪みであってもよく、突起と窪みが混在してもよいが、光学フィルム10の生産性に優れることから、突起が好ましい。
凹凸構造16の形状としては、例えば、球欠形状、球欠台形状、楕円体球欠形状(回転楕円体を1つの平面で切り取った形状)、楕円体球欠台形状(回転楕円体を互いに平行な2つの平面で切り取った形状)、角錐形状、角錐台形状、円錐形状、円錐台形状、これらに関連する屋根型形状(球欠形状、球欠台形状、楕円体球欠形状、楕円体球欠台形状、角錐形状、角錐台形状、円錐形状又は円錐台形状が底面部に沿って伸長したような形状)等が挙げられる。これらの凹凸構造16の形状は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの凹凸構造16の形状の中でも、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、球欠形状、球欠台形状、楕円体球欠形状、楕円体球欠台形状、角錐形状、角錐台形状が好ましく、球欠形状、楕円体球欠形状、角錐形状がより好ましく、球欠形状、楕円体球欠形状が更に好ましい。
本明細書中の各形状は、厳密にその形状でなくてもよく、酷似した形状も含むものとする。
凹凸構造16の配置例を、図2に示す。
凹凸構造16の配置としては、例えば、六方配列(図2(a))、矩形配列(図2(b))、菱形配列(図2(c))、直線状配列(図2(d))、円状配列(図2(e))、ランダム配置(図2(f))等が挙げられる。これらの凹凸構造16の配置の中でも、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、六方配列、矩形配列、菱形配列が好ましく、六方配列、矩形配列がより好ましい。
凹凸構造16の一例を、図3に示す。
凹凸構造16の底面部19とは、凹凸構造16の底部(ベース層15を有する場合は、ベース層15との接面)の外周縁により囲まれる仮想的な面状部分をいう。
また、凹凸構造16の底面部19の最長径Lとは、凹凸構造16の底面部19における最も長い部分の長さをいい、凹凸構造16の底面部19の平均最長径Laveは、光学フィルム10の凹凸構造16を有する表面を走査型顕微鏡にて撮影し、凹凸構造16の底面部19の最長径Lを任意の5箇所測定し、その平均値とする。
更に、凹凸構造16の高さHとは、突起構造の場合は凹凸構造16の底面部19から最も高い部位までの高さをいい、窪み構造の場合は凹凸構造16の底面部19から最も低い部位までの高さをいい、凹凸構造16の平均高さHaveは、光学フィルム10の断面を走査型顕微鏡にて撮影し、凹凸構造16の高さHを任意の5箇所測定し、その平均値とする。
凹凸構造16の底面部19の平均最長径Laveは、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、2μm〜200μmが好ましく、6μm〜150μmがより好ましく、10μm〜100μmが更に好ましい。
凹凸構造16の平均高さHaveは、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、1μm〜100μmが好ましく、3μm〜75μmがより好ましく、5μm〜50μmが更に好ましい。
凹凸構造16のアスペクト比は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、0.3〜1.4が好ましく、0.35〜1.3がより好ましく、0.4〜1.0が更に好ましい。
凹凸構造16のアスペクト比は、凹凸構造16の平均高さHave/凹凸構造16の底面部19の平均最長径Laveから算出した値とする。
凹凸構造16の底面部19の形状としては、例えば、三角形、四角形等の多角形;真円形、楕円形等の円形;不定形等が挙げられる。これらの凹凸構造16の底面部19の形状は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの凹凸構造16の底面部19の形状の中でも、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、多角形、円形が好ましく、円形がより好ましい。
上方から見た光学フィルム10の一例を、図4に示す。
光学フィルム10の面積(図4でいう実線で囲まれた面積)に対する凹凸構造16の底面部19の面積(図4でいう点線で囲まれた面積)の割合は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、20%〜100%が好ましく、25%〜97%がより好ましく、30%〜94%が更に好ましい。
(ベース層15)
ベース層15は、凹凸構造層14と隣接する層である。
本発明の光学フィルム10は、ベース層15を有してもよく、ベース層15を有していなくてもよいが、硬化時の重合収縮等に伴う応力を緩和して、凹凸構造16の形状を維持することから、ベース層15を有することが好ましい。
ベース層15は、1層でもよく、2層以上でもよいが、光学フィルム10の生産性に優れることから、1層が好ましい。
ベース層15の厚さは、1μm〜100μmが好ましく、3μm〜90μmがより好ましく、5μm〜80μmが更に好ましい。ベース層15の厚さが1μm以上であると、ベース層15に光拡散微粒子18を含ませることができ、面発光体の法線輝度に優れる。また、ベース層12の厚さが200μm以下であると、熱や重合による収縮が原因の光学フィルム10の反りを抑制することができる。
ベース層15の厚さは、光学フィルム10の断面を走査型顕微鏡にて撮影し、ベース層の厚さを任意の5箇所測定し、その平均値とする。ベース層15を2層以上有する場合、ベース層15の厚さは、すべてのベース層15の合計の厚さとする。
凹凸構造層14とベース層15は、材料組成が同一であってもよく異なってもよいが、光学フィルム10の生産性に優れることから、材料組成が同一であることが好ましい。
光学機能層11は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れ、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができることから、マトリックス樹脂17及び光拡散粒子18を含むことが好ましい。
以下、マトリックス樹脂17と光拡散粒子18とについて説明するが、これらのマトリックス樹脂17と光拡散粒子18とは、凹凸構造層14とベース層15とのいずれにも適用することができる。
(マトリックス樹脂17)
マトリックス樹脂17としては、可視光波長域(概ね400nm〜700nm)の光透過率が高い樹脂であれば特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;ポリスチレン、ABS樹脂等のスチレン樹脂;塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらのマトリックス樹脂17は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのマトリックス樹脂17の中でも、可視光波長域の光透過率が高く、耐熱性、力学特性、成形加工性に優れることから、アクリル樹脂が好ましい。
マトリックス樹脂17の光透過率は、光学フィルム10の外観に優れ、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、50〜95%が好ましく、60〜90%がより好ましい。
マトリックス樹脂17の光透過率は、ISO 13468に準拠して測定した値とする。
マトリックス樹脂17の屈折率は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、1.30〜2.00が好ましく、1.35〜1.90がより好ましく、1.40〜1.80が更に好ましい。
本明細書中の各材料の屈折率は、20℃でナトリウムD線を用いて測定した値とする。
マトリックス樹脂17は、光学フィルム10の生産性に優れることから、活性エネルギー線硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することで硬化させた樹脂が好ましい。
活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、X線、赤外線、可視光線等が挙げられる。これらの活性エネルギー線の中でも、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化性に優れ、光学フィルム10の劣化を抑制することができることから、紫外線、電子線が好ましく、紫外線がより好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物としては、活性エネルギー線により硬化できれば特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性組成物の取り扱い性や硬化性に優れ、光学フィルム10の柔軟性、耐熱性、耐擦傷性、耐溶剤性、光透過性等の諸物性に優れることから、非架橋性単量体(A)、架橋性単量体(B)及び重合開始剤(C)を含む活性エネルギー線硬化性組成物が好ましい。
非架橋性単量体(A)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、iso−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、テトラシクロドデカニル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチルビシクロヘプタン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン、トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性リン酸(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミド、N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、テトラブロモビスフェノールA等)とエピクロルヒドリンとの縮合反応で得られるビスフェノール型エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸又はその誘導体を反応させた化合物等のエポキシ(メタ)アクリレート類;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル類;エチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン等のオレフィン類等が挙げられる。これらの非架橋性単量体(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの非架橋性単量体(A)の中でも、活性エネルギー線硬化性組成物の取り扱い性、硬化性に優れ、光学フィルム10の柔軟性、耐熱性、耐擦傷性、耐溶剤性、光透過性等の諸物性に優れることから、(メタ)アクリレート類、エポキシ(メタ)アクリレート類、オレフィン類が好ましく、(メタ)アクリレート類及びエポキシ(メタ)アクリレート類がより好ましい。
(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートをいう。
非架橋性単量体(A)の含有率は、活性エネルギー線硬化性組成物100質量%中、0.5質量%〜60質量%が好ましく、1質量%〜57質量%がより好ましく、2質量%〜55質量%が更に好ましい。非架橋性単量体(A)の含有率が0.5質量%以上であると、活性エネルギー線硬化性組成物の取り扱い性に優れ、光学機能層11と基材12との密着性に優れる。また、非架橋性単量体(A)の含有率が60質量%以下であると、活性エネルギー線硬化性組成物の架橋性や硬化性に優れ、光学フィルム10の耐溶剤性に優れる。
架橋性単量体(B)としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のヘキサ(メタ)アクリレート類;ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート等のペンタ(メタ)アクリレート類;ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシ変性テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート類;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリスエトキシレーテッドトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシレーテッドペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、炭素数2〜5の脂肪族炭化水素変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート類;トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)プロパン、1,2−ビス(3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)エタン、1,4−ビス(3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ブタン、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)−2−ヒドロキシエチルイソシアヌレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエトキシレーテッドシクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリプロポキシレーテッドシクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ポリエトキシレーテッドビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ポリプロポキシレーテッドビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ポリエトキシレーテッド水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ポリプロポキシレーテッド水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシフルオレンエタノールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε−カプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのγ−ブチロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジオールのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのカプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート類;ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレート、ジエチレングリコールジアリルカーボネート等のジアリル類;アリル(メタ)アクリレート;ジビニルベンゼン;メチレンビスアクリルアミド;多塩基酸(フタル酸、コハク酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テレフタル酸、アゼライン酸、アジピン酸等)と、多価アルコール(エチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等)及び(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応で得られる化合物等のポリエステルジ(メタ)アクリレート類;ジイソシアネート化合物(トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート等)とを反応させた化合物、アルコール類(アルカンジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、スピログリコール化合物等の1種又は2種以上)の水酸基にジイソシアネート化合物を付加し、残ったイソシアネート基に、水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させた化合物等のウレタン多官能(メタ)アクリレート類;ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等のジビニルエーテル類;ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン等のジエン類等が挙げられる。これらの架橋性単量体(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの架橋性単量体(B)の中でも、光学フィルム10の柔軟性、耐熱性、耐擦傷性、耐溶剤性、光透過性等の諸物性に優れることから、ヘキサ(メタ)アクリレート類、ペンタ(メタ)アクリレート類、テトラ(メタ)アクリレート類、トリ(メタ)アクリレート類、ジ(メタ)アクリレート類、ジアリル類、アリル(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート類、ウレタン多官能(メタ)アクリレート類が好ましく、ヘキサ(メタ)アクリレート類、ペンタ(メタ)アクリレート類、テトラ(メタ)アクリレート類、トリ(メタ)アクリレート類、ジ(メタ)アクリレート類、ポリエステルジ(メタ)アクリレート類及びウレタン多官能(メタ)アクリレート類がより好ましい。
架橋性単量体(B)の含有率は、活性エネルギー線硬化性組成物100質量%中、30質量%〜98質量%が好ましく、35質量%〜97質量%がより好ましく、40質量%〜96質量%が更に好ましい。架橋性単量体(B)の含有率が30質量%以上であると、活性エネルギー線硬化性組成物の架橋性や硬化性に優れ、光学フィルム10の耐溶剤性に優れる。また、架橋性単量体(B)の含有率が98質量%以下であると、光学フィルム10の柔軟性に優れる。
重合開始剤(C)としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトイン、ベンジル、ベンゾフェノン、p−メトキシベンゾフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−エチルアントラキノン等のカルボニル化合物;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ベンゾイルジエトキシフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらの重合開始剤(C)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの重合開始剤(C)の中でも、活性エネルギー線硬化性組成物の取り扱い性や硬化性、光学フィルム10の光透過性に優れることから、カルボニル化合物、アシルフォスフィンオキサイド類が好ましく、カルボニル化合物がより好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物中の重合開始剤(C)の含有率は、活性エネルギー線硬化性組成物100質量%中、0.1質量%〜10質量%が好ましく、0.5質量%〜8質量%がより好ましく、1質量%〜5質量%が更に好ましい。重合開始剤(C)の含有率が0.1質量%以上であると、活性エネルギー線硬化性組成物の取り扱い性や硬化性に優れる。また、重合開始剤(C)の含有率が10質量%以下であると、光学フィルム10の光透過性に優れる。
(光拡散微粒子18)
光拡散微粒子18は、光を拡散する機能を有する。そのため、光学フィルム10に光拡散微粒子18が含まれることで、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができる。
光拡散微粒子18は、可視光波長域(概ね400nm〜700nm)の光拡散効果を有する粒子であれば特に限定されることはなく、公知の微粒子を用いることができる。光拡散微粒子18は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光拡散微粒子18の材料としては、例えば、金、銀、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、ゲルマニウム、インジウム、スズ、アンチモン、セリウム等の金属;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物;水酸化アルミニウム等の金属水酸化物;炭酸マグネシウム等の金属炭酸化物;窒化ケイ素等の金属窒化物;アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらの光拡散微粒子18の材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの光拡散微粒子18の材料の中でも、光学フィルム10の製造時の取り扱い性に優れることから、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂が好ましく、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂の粒子がより好ましく、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂が更に好ましく、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂が特に好ましい。
光拡散微粒子18の屈折率は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れることから、1.30〜2.00が好ましく、1.35〜1.90がより好ましく、1.40〜1.80が更に好ましい。
光拡散微粒子18の体積平均粒子径は、0.5μm〜10μmが好ましく、1μm〜8μmがより好ましく、1.5μm〜6μmが更に好ましい。光拡散微粒子18の体積平均粒子径が0.5μm以上であると、可視波長域の光を効果的に散乱させることができる。また、光拡散微粒子18の体積平均粒子径が20μm以下であると、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができる。
光拡散微粒子18の体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法で測定した値とする。
光拡散微粒子18の形状としては、例えば、球状、円柱状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状、不定形状等が挙げられる。これらの光拡散微粒子18の形状は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの光拡散微粒子18の形状の中でも、可視波長域の光を効果的に散乱させることができることから、球状、立方体状、直方体状、角錐状、星型状が好ましく、球状がより好ましい。
(マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18)
マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18とは、屈折率差を有することで、光拡散微粒子18の効果が生じる。
マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18との屈折率差は、0.01〜0.30が好ましく、0.03〜0.25がより好ましく、0.05〜0.20が更に好ましい。マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18との屈折率差が0.01以上であると、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができる。また、マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18との屈折率差が0.30以下であると、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れる。
マトリックス樹脂17と光拡散微粒子18との組合せは、光学フィルム10の耐熱性、力学特性、成形加工性に優れ、屈折率差が前記好ましい範囲であり、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れ、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができることから、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18が酸化ケイ素微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18が酸化アルミニウム微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18が水酸化アルミニウム微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18が炭酸マグネシウム微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がアクリル樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がスチレン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がシリコーン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がウレタン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がメラミン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がエポキシ樹脂微粒子が好ましく、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がアクリル樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がスチレン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がシリコーン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がウレタン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がメラミン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がエポキシ樹脂微粒子がより好ましく、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がアクリル樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がスチレン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がシリコーン樹脂微粒子、マトリックス樹脂17がアクリル樹脂で光拡散微粒子18がメラミン樹脂微粒子が更に好ましい。
マトリックス樹脂17の含有率は、光学機能層11を構成する材料100質量%中、50質量%〜99質量%が好ましく、55質量%〜97質量%がより好ましく、60質量%〜95質量%が更に好ましい。マトリックス樹脂17の含有率が50質量%以上であると、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れる。また、マトリックス樹脂17の含有率が99質量%以下であると、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができる。
光拡散微粒子18の含有率は、光学機能層11を構成する材料100質量%中、1質量%〜50質量%が好ましく、3質量%〜45質量%がより好ましく、5質量%〜40質量%が更に好ましい。光拡散微粒子18の含有率が1質量%以上であると、面発光体の出射光波長の出射角度依存性を抑制することができる。また、光拡散微粒子18の含有率が50質量%以下であると、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れる。
光学機能層11を構成する材料は、マトリックス樹脂17、光拡散微粒子18以外にも、光学フィルム10の性能を損なわない範囲で、他の添加剤を含んでもよい。
他の添加剤としては、例えば、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、レベリング剤、防汚性向上剤、分散安定剤、粘度調整剤等が挙げられる。
他の添加剤の含有率は、光学機能層11を構成する材料100質量%中、光学フィルム10の性能を損なわずに他の添加剤が有する特性を向上させることができることから、10質量以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
(基材12)
基材12の厚さは、100μm以下であり、10μm〜100μmが好ましく、20μm〜90μmがより好ましく、30μm〜80μmが更に好ましい。基材12の厚さが10μm以上であると、基材12や光学フィルム10の生産性や取り扱い性に優れる。また、基材12の厚さが100μm以下であると、面発光体の光取り出し効率や法線輝度に優れる。
基材12は、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化性に優れることから、活性エネルギー線を透過する基材が好ましい。
基材12の材料としては、例えば、アクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;ポリスチレン、ABS樹脂等のスチレン樹脂;塩化ビニル樹脂;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂;ポリイミド、ポリイミドアミド等のイミド樹脂;ガラス;金属が挙げられる。これらの基材12の材料の中でも、柔軟性に優れ、活性エネルギー線の透過性に優れることから、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、イミド樹脂が好ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、イミド樹脂がより好ましく、ポリエステル樹脂が更に好ましい。
基材12は、光学フィルム10との密着性を向上させるため、必要に応じて、基材12の表面に易接着処理を施してもよい。
易接着処理の方法としては、例えば、基材12の表面にポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等からなる易接着層を形成する方法、基材12の表面を粗面化処理する方法等が挙げられる。
基材12は、易接着処理以外にも、必要に応じて、帯電防止、反射防止、基材同士の密着防止等の表面処理を施してもよい。
(粘着層13)
光学フィルム10の光入射面側に、EL素子30等へ接着するため、粘着層13を設けることが好ましい。基材12の一方の面に光学機能層11を設け、基材12の他方の面に粘着層13を設ければよい。粘着層13の素材としては例えば、公知のえらすとまー等を含む粘着剤が挙げられる。
粘着層13の厚さは、5μm〜100μmが好ましく、10μm〜80μmがより好ましく、15μm〜60μmが更に好ましい。粘着層13の厚さが5μm以上であると、粘着層13の厚さ斑を抑制することができる。また、粘着層13の厚さが100μm以下であると、粘着層13内への気泡の混入を抑制することができる。
(ナノ粒子層20)
ナノ粒子20の材料としては、例えば、金、銀、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、ゲルマニウム、インジウム、スズ、アンチモン、セリウム等の金属;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物;水酸化アルミニウム等の金属水酸化物;炭酸マグネシウム等の金属炭酸化物;窒化ケイ素等の金属窒化物;アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂等が挙げられる。これらのナノ粒子20の材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのナノ粒子20の材料の中でも、粘着剤との屈折率差が大きい、酸化チタン、酸化ゲルマニウムが好ましい。
粘着層13の表面に局在するナノ粒子20は(入射側)表面から厚さ方向で10%以内に局在することが好ましく、8%以内に局在することがより好ましく、5%以内に局在することが更に好ましい。局在する位置が出射側表面から10%以下であると、ガラス基板31と粘着層13との界面で生じるエバネッセント光を効率よく取り出すことができる。
なお本発明でいう「局在」とは、粘着層13に含まれるナノ粒子のうち概ね80体積%以上、好ましくは90体積%以上が上述の範囲に含まれることをいう。
また粘着層13の表面に局在するナノ粒子は平均粒子径が10〜500nmであることが好ましく、20〜450nmであることがより好ましく、30〜400nmであることが更に好ましい。ナノ粒子径が10nm以上であるとレイリー散乱或いはミー散乱によるエバネッセント光の取出しが効率よく実施でき、ナノ粒子径が500nm以下であるとエバネッセント領域にナノ粒子20が存在する為、散乱によりエバネッセント光を取り出すことができる。
また、粘着層13中のナノ粒子の添加率は0.01〜10質量%であることがこのましく、0.05〜10質量%であることがより好ましく、0.1〜10質量%であることが更に好ましい。ナノ粒子の添加率が0.01質量%以上であれば、散乱によりエバネッセント光を効率よく取り出すことができる。またナノ粒子の添加率が10質量%以下であれば、後方散乱の影響を強く受けずエバネッセント光を効率よく取り出すことができる。
また、粘着層13の表面に局在するナノ粒子の屈折率は1.47以上2.5以下であることが好ましく、1.47以上2.3以下であることがより好ましい。ナノ粒子の屈折率が1.47以上2.5以下であれば粘着層13とナノ粒子20との屈折率差で生じる散乱強度に優れ、エバネッセント光を効率よく取り出すことができる。
また、粘着層13とその表面に局在するナノ粒子の屈折率差は0.01以上、1.0以下であることが好ましく、0.02以上0.9以下であることがより好ましい。粘着層13とその表面に局在するナノ粒子の屈折率差が0.01以上1.0以下であると粘着層13とナノ粒子20との屈折率差による散乱強度に優れ、エバネッセント光を効率よく取り出すことができる。
(保護フィルム)
光学フィルム10の光入射面側や光出射面側に、光学フィルム10の取り扱い性を高めるため、保護フィルムを設けてもよい。。
光学フィルム10の光入射面側、即ち、粘着層13の表面に設ける保護フィルムを設ける際、張力をかけながら保護フィルムを貼り付けることで、光学フィルム10の反りを抑制できるため好ましい。
(面発光体)
本発明の面発光体は、本発明の光学フィルム10及びEL素子30を含む。
本発明の面発光体としては、例えば、図6に示す面発光体等が挙げられる。
図5に示す面発光体は、ガラス基板31、陽極32、発光層33、陰極34が順次積層されたEL素子30のガラス基板31の表面に、光学機能層11、基材12、粘着層が順次積層された光学フィルム10が積層されている。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度を向上させることから、例えば、照明、ディスプレイ、スクリーン等に好適に用いることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(光取り出し効率の測定)
実施例、比較例、参考例で用いた面発光体及び実施例で得られた積層体を、半球型全光束測定システム(機種名「HMシリーズ」、分光器「MCPD9800」、大塚電子(株)製)のサンプル台に設置し、面発光体外周からの光が半球積分球内に入らないように、参考例で用いた面発光体及び実施例で得られた積層体の周辺を拡散シート(商品名「MC−PET」、古河電気工業(株)製、厚さ1mm)でカバーした。この状態で、有機EL素子に100mAの電流を通電し、参考例で用いた面発光体及び実施例で得られた積層体をそれぞれ発光させ、光出射面から出射する全光束を測定した。有機EL素子には有機EL照明モジュール(型番OLE−P0909−L3、MCパイオニアOLEDライティング株式会社製)の光出射面側の表面の光取り出し部材を剥離した有機EL素子を用いた。参考例で用いた面発光体の光子数を100%としたときの、実施例で得られた積層体の光子数の割合を、光取り出し効率とした。
(正面輝度の測定)
参考例で用いた面発光体及び実施例で得られた積層体の有機EL素子に100mAの電流を通電しそれぞれ発光させ、分光輝度計(機種名「MCPD−7700」、大塚電子(株)製)を用いて、光出射面の法線方向に出射する光の輝度値を測定した。有機EL素子には有機EL照明モジュール(型番OLE−P0909−L3、MCパイオニアOLEDライティング株式会社製)の光出射面側の表面の光取り出し部材を剥離した有機EL素子を用いた。参考例で用いた面発光体の輝度値を100%としたときの、実施例で得られた積層体の輝度値の割合を、正面輝度とした。
(色度変化量の測定)
参考例で用いた面発光体及び実施例で得られた積層体の有機EL素子に100mAの電流を通電しそれぞれ発光させ、分光輝度計(機種名「MCPD−7700」、大塚電子(株)製)を用いて、0から80度、2度刻み毎の、色度(u´,v´)を測定した。有機EL素子には有機EL照明モジュール(型番OLE−P0909−L3、MCパイオニアOLEDライティング株式会社製)の光出射面側の表面の光取り出し部材を剥離した有機EL素子を用いた。
各角度のu´の値及びv´の平均値を横軸に、各角度のu´の値及びv´の平均値を縦軸にプロットし、u´及びv´の平均値をプロットした点から各角度のu´及びv´の値をプロットした点までの距離を算出し、その距離が最も長くなる時の値を色度変化量とした。 尚、色度変化量が小さいほど、面発光体の出射光波長の出射角度依存性が抑制されたことを意味する。
[製造例]
(活性エネルギー線硬化性組成物の製造)
ガラス製のフラスコに、ジイソシアネート化合物としてヘキサメチレンジイソシアネート117.6g(0.7モル)及びイソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート3量体151.2g(0.3モル)、水酸基含有(メタ)アクリレートとして2−ヒドロキシプロピルアクリレート128.7g(0.99モル)及びペンタエリスリトールトリアクリレート693g(1.54モル)、触媒としてジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ22.1g、並びに重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.55gを供給し、75℃に昇温し、75℃に保ったまま攪拌を続け、フラスコ内の残存イソシアネート化合物の濃度が0.1モル/L以下になるまで反応させ、室温に冷却し、ウレタン多官能アクリレートを得た。
得られたウレタン多官能アクリレート35部、ポリブチレングリコールジメタクリレート(商品名「アクリエステルPBOM」、三菱レイヨン(株)製、数平均分子量650)20部、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート(商品名「ニューフロンティアBPEM−10」、第一工業製薬(株)製)40部、フェノキシエチルアクリレート(商品名「ニューフロンティアPHE」、第一工業製薬(株)製)5部及び1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「イルガキュア184」、BASF社製)1.2部を混合し、活性エネルギー線硬化性組成物Aを得た。
(凹凸構造を有する金型の作製)
板状鋼材の表面に厚さ200μm、ビッカース硬度230Hvの銅めっきを施した。銅めっき層の表面に感光剤を塗布し、レーザー露光、現像及びエッチングを行い、銅めっき層に直径50μm、深さ25μmの半球状の窪みが最小間隔3μmで六方配列に並んでいる転写部が形成された型を得た。得られた型の表面に、防錆性及び耐久性を付与するため、クロムめっきを施し、凹凸構造を有する板状の金型を得た。
(光学機能層の作製)
製造例で得られた凹凸構造を有する板状の金型表面に活性エネルギー線硬化性組成物を塗布し、その上に基材12を置き、ベース層の厚みが25μmになるようにローラーで均一に伸ばした。その後、基材12側から活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性組成物が硬化させ、得られた硬化物を金型から剥離することで基材12の一方の面に光学機能層11を有する光学フィルム10を得た。
(粘着層及び粘着層表面に局在するナノ粒子の作製)
離型剤を塗布したPET基材にアセトンで希釈したナノ粒子を塗布し、溶媒を揮発させることでPET基材表面にナノ粒子が均一分散してなる表面を得た。次いで基材12の光学機能層11と反対面に粘着剤を、バーコーターを用いて塗布し、膜厚が30μmの粘着層13を得た。得られた粘着層13に前述したPET基板表面にナノ粒子が均一分散してなる表面をのせ、80度24時間の条件で養生を行った。その後、PET基材を剥がすことにより、粘着層13表面にナノ粒子が局在してなる光学フィルム10を得た。
[参考例1]
有機EL素子Aをそのまま面発光体として用いた。用いた面発光体の光学特性の評価結果を、表1に示す。
[実施例1]
ナノ粒子20に架橋PMMA(粒子径300nm、屈折率1.49)を用い、アセトンへの添加率0.1%として、製造例に示す方法で光学フィルム10を作製した。得られた光学フィルム10を有機EL素子のガラス基板表面に貼付け、光学特性の評価を行った。結果を表1に示す。
[実施例2〜3]
アセトンへの添加率を0.5%、1%、3%と変えた以外は実施例1と同様の方法で光学フィルム10を作製した。
[実施例5〜8]
ナノ粒子の粒子径を100nmを用い、アセトンへの添加率を0.1%、1%、3%、10%と変えた以外は実施例1と同様の方法で光学フィルム10を作製した。
[実施例9〜15]
ナノ粒子に酸化ジルコニア粒子(一次粒子径40nm、屈折率2.2)を用い、アセトンへの添加率を0.01%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%と変えた以外は実施例1と同様の方法で光学フィルム10を作製した。
[比較例1]
ナノ粒子20に架橋PMMA(粒子径300nm、屈折率1.49)を用い、粘着剤に分散することで、粘着層内で均一にナノ粒子が分散した光学フィルム10を作製した。
実施例1〜15で得られた面発光体は、光取り出し効率や法線輝度に優れた。
一方、粘着層内でナノ粒子を均一分散させた比較例1で得られた面発光体は、光取り出し効率や法線輝度に劣った。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子用光取出し構造体は、面発光体の光取り出し効率や法線輝度を向上させることから、例えば、照明、ディスプレイ、スクリーン等に好適に用いることができる。
10 光学フィルム
11 光学機能層
12 基材
13 粘着層
14 凹凸構造層
15 ベース層
16 凹凸構造
17 マトリックス樹脂
18 光拡散微粒子
19 凹凸構造の底面部
22 ナノ粒子
30 EL素子
31 ガラス基板
32 陽極
33 発光層
34 陰極

Claims (8)

  1. 一方の面に光学機能層を有し、他方の面にエレクトロルミネッセンス素子の基板に貼着される粘着層を有し、前記粘着層表面にナノ粒子が局在する光取出し構造体。
  2. 前記光学機能層は、外層面に凹凸構造層が形成されてなり、前記凹凸構造層は樹脂からなる凹凸構造層形成基材と、該凹凸構造層形成基材中に分散した光拡散粒子とを含んで形成され、該凹凸構造層の前記凹凸構造は、球欠形状の突起、球欠台形状の突起、球欠形状の窪み、および球欠台形状の窪みのうちの少なくとも一種が多数配置して形成されている請求項1に記載の光取出し構造体。
  3. 前記粘着層表面に局在するナノ粒子が粘着層表面から粘着層の厚みに対して10%以内に粘着層中に含まれる全粒子の90体積%以上存在する請求項1または2に記載の光取出し構造体。
  4. 前記粘着層表面に局在するナノ粒子の粒子径が10〜500nmである請求項1〜3のいずれかに記載の光取出し構造体。
  5. 前記粘着層表面に局在するナノ粒子全粒子の添加率が0.01〜10%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光取出し構造体。
  6. 前記粘着層表面に局在するナノ粒子の屈折率が1.47以上2.5以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光取出し構造体。
  7. 前記粘着層と前記粘着層表面に局在するナノ粒子との粘着層を形成する樹脂との屈折率差が0.01以上1.0以下である請求項1〜6のいずれかに記載の光取出し構造体。
  8. 請求項1〜7いずれかに記載の光取出し構造体とエレクトロルミネッセンス素子を備える面発光体。
JP2016080011A 2016-04-13 2016-04-13 光取出し構造体 Pending JP2017191694A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016080011A JP2017191694A (ja) 2016-04-13 2016-04-13 光取出し構造体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016080011A JP2017191694A (ja) 2016-04-13 2016-04-13 光取出し構造体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017191694A true JP2017191694A (ja) 2017-10-19

Family

ID=60084897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016080011A Pending JP2017191694A (ja) 2016-04-13 2016-04-13 光取出し構造体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017191694A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5474263B1 (ja) El素子用光取り出しフィルム、面発光体及びel素子用光取り出しフィルムの製造方法
TWI632062B (zh) El用光提取膜、el用光提取膜的製造方法以及面發光體
WO2014157379A1 (ja) 光学フィルム、光学フィルムの製造方法及び面発光体
WO2014163135A1 (ja) 光学フィルム及び面発光体
WO2014189037A1 (ja) 光取り出しフィルム及びその製造方法、並びに面発光体
JPWO2013080794A1 (ja) 光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造方法
JP6402625B2 (ja) 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造装置
TWI574033B (zh) 光提取膜、面發光體及光提取膜的製造方法
JP2015206957A (ja) 光学フィルム、積層体、照明及びディスプレイ
JP6394309B2 (ja) 光学フィルムの製造方法、光学フィルム及び面発光体
JP2017191694A (ja) 光取出し構造体
JP2017191190A (ja) 光学フィルムの製造方法
JP2017069208A (ja) エレクトロルミネッセンス素子用光取り出し構造体及び面発光体
JP2016081614A (ja) El素子用光取り出しフィルム及び面発光体
JP2016143612A (ja) エレクトロルミネッセンス素子用光取り出しフィルム及び面発光体
JP2016018024A (ja) 光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造方法
JP2015159033A (ja) 光取り出しフィルム、面発光体及び光取り出しフィルムの製造方法
JP2015176640A (ja) 拡散フィルム、拡散フィルムの製造方法、積層体、照明及びディスプレイ
JP2016001207A (ja) 光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造方法
JP2014102370A (ja) 光学フィルム及び面発光体
JP2016045386A (ja) 光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造方法
JP2016018050A (ja) 光学フィルム、面発光体及び光学フィルムの製造方法
JP2015219332A (ja) 光学フィルム及び面発光体
JP2016061813A (ja) 光学フィルム、面発光体、及び光学フィルムの製造方法
JP2015031907A (ja) 光学フィルム、光学フィルムの製造方法及び面発光体