表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的模具、光學(xué)物品、其制造方法、面發(fā)光體用透明基材以及面發(fā)光體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及表面上具有平均傾斜角為20～80度的不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的模具；表面上具有平均傾斜角為20～80度的不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品；轉(zhuǎn)印模具的凹凸結(jié)構(gòu)，制造表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的方法；使用表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的面發(fā)光體用透明基材；以及具有面發(fā)光體用透明基材的面發(fā)光體。
【專利說明】表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的模具、光學(xué)物品、其制造方法、面發(fā)光體用透明基材以及面發(fā)光體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及，表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的模具；表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品；轉(zhuǎn)印模具的凹凸結(jié)構(gòu)，制造表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的方法；使用表面上具有不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的面發(fā)光體用透明基材；以及具有面發(fā)光體用透明基材的面發(fā)光體。
本申請基于2011年6月17日于日本申請的日本發(fā)明專利申請?zhí)?011-135214號、以及2012年3月21日于日本申請的日本發(fā)明專利申請?zhí)?012-063709號主張優(yōu)先權(quán)，此處援用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]作為利用了電致發(fā)光(以下記為EL)，實(shí)際上具有2維放射面的面發(fā)光體，已知的有有機(jī)EL元件或無機(jī)EL元件。作為有機(jī)EL元件形成的面發(fā)光體，已知的有具有透明基材、設(shè)置于透明基材的表面上的透明電極、與透明電極間隔設(shè)置的金屬薄膜形成的背面電極以及設(shè)置于透明電極與背面電極之間的含有有機(jī)化合物發(fā)光材料的發(fā)光層的面發(fā)光體。
[0003]面發(fā)光體中，來自透明電極的空穴與來自背面電極的電子在發(fā)光層結(jié)合致使發(fā)光層發(fā)光。發(fā)光層中發(fā)出的光，透過透明電極以及透明基材從放射面(透明基材的表面)射出?；蛘?，被背面電極的金屬薄膜反射后，透過發(fā)光層、透明電極、以及透明基材從放射面射出。
[0004]但是，該面發(fā)光體中存在下述問題，射入透明電極、透明基材、外部空氣等的入射光，如果其入射角在入射源材料的折射率與要入射的材料的折射率所決定的臨界角以上，則在發(fā)光層與透明電極的表面、透明電極與透明基材的表面、透明基材與外部空氣的表面(放射面)等上發(fā)生全反射，被封閉在面發(fā)光體的內(nèi)部。因此，有一部分光線無法穿透到外側(cè)，光取出效率較低。
[0005]為解決該問題，提出了下述的面發(fā)光體。
一種有機(jī)EL元件，在透明基材的透明電極側(cè)的表面上形成有由周期性的凹凸結(jié)構(gòu)所形成的衍射光柵(專利文獻(xiàn)I)。
[0006]該有機(jī)EL元件中，為減小射入透明電極、透明基材、外部空氣的入射角，發(fā)光層發(fā)出的光通過衍射光柵發(fā)生衍射，降低了所述各表面上的全反射，提高了光的取出效率。
[0007]此外，還提出了如下可以使表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品大面積化、并以較高的生產(chǎn)率制造該光學(xué)物品的方法:
一種防眩膜的制造方法，其中，使微粒在鍍銅或者鍍鎳的表面上碰撞而在模具上形成凹凸結(jié)構(gòu)，并將其凹凸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印在透明樹脂膜的表面上(專利文獻(xiàn)2、3)。
先行技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:專利第2991183號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:特開2007-187952號公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:特開2007-237541號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的課題
[0009]但是，專利文獻(xiàn)I中記載的有機(jī)EL元件存在下述問題。
在制造該有機(jī)EL元件時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^光刻法在透明基材的表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)，所以制造表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的透明基材需要一定時(shí)間，難以大面積化。因此，不能高生產(chǎn)率地制造表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的透明基材。
表面上具有規(guī)則性高的周期性的凹凸結(jié)構(gòu)的透明基材，出射光的顏色會根據(jù)角度產(chǎn)生很大的變化。
[0010]此外，使用專利文獻(xiàn)2、3中記載的方法得到的防眩膜具有下述問題。
因?yàn)榉姥Ｄぶ械陌纪菇Y(jié)構(gòu)很淺，凹凸表面的傾斜角小。因此，該防眩膜不能充分地?cái)U(kuò)散入射光。也不能期待該防眩膜作為有機(jī)EL元件的透明基材使用時(shí)，可以提高光的取出效率。
因?yàn)榉姥Ｄど习纪贡砻娴膬A斜角小，所以出射光的顏色會根據(jù)角度產(chǎn)生很大的變化。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，可以提供下述發(fā)明物:一種模具，可使表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品大面積化并且高生產(chǎn)率地制造該光學(xué)物品，所述光學(xué)物品可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化；一種表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品，可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化；一種制造方法，可使表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品大面積化并且高生產(chǎn)率地制造該光學(xué)物品，該光學(xué)物品可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化；一種面發(fā)光體用透明基材，其可以得到光的取出效率高、因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化小的面發(fā)光體；以及一種面發(fā)光體，其光的取出效率高，因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化小。
解決課題的手段
[0012]本發(fā)明涉及(I)?(7)的模具，(8)、(9)以及(11)的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品，(10)表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造方法，(12)面發(fā)光體用的透明基材，以及
[13]面發(fā)光體。
[0013](I) 一種模具，其表面上具有不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，對其通過后述方法求出的平均傾斜角為20?80度。
(2 )根據(jù)(I)所述的模具，所述凹凸結(jié)構(gòu)由金屬形成。
(3)根據(jù)(2)所述的模具，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
[0014](4) 一種模具，其表面上具有由金屬形成的凹凸結(jié)構(gòu)，具有所述凹凸結(jié)構(gòu)的一側(cè)的表面全反射率為I?30%，所述全反射率是根據(jù)JIS K7105使用C光源測定得到的。
(5)根據(jù)(4)所述的模具，其中，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
[0015](6) —種模具，其表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由金屬形成的多個(gè)針狀突起構(gòu)成。
(7)根據(jù)(6)所述的模具，其中，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
[0016](8)—種表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造方法,其包括:
夾持工序，即，用上述(I)?(7)的任一項(xiàng)記載的模具或者復(fù)制模具、與光學(xué)物品用基材，在此夾持活化能射線固化性樹脂組合物的工序，所述復(fù)制模具是將所述模具的凹凸結(jié)構(gòu)在復(fù)制模具基材的表面上轉(zhuǎn)印而得到的；
形成工序，即對所述活化能射線固化性樹脂組合物照射活化能射線，使所述活化能射線固化性樹脂組合物固化，以使在所述光學(xué)物品用基材表面上形成轉(zhuǎn)印有所述模具或者所述復(fù)制模具的凹凸結(jié)構(gòu)的凹凸樹脂層的工序；以及
分離工序，g卩，將由所述凹凸樹脂層以及所述光學(xué)物品用基材形成的光學(xué)物品，與所述模具或所述復(fù)制模具相分離的工序。
[0017](9) 一種光學(xué)物品，其表面上具有按照上述(8)所述的制造方法所制造的凹凸結(jié)構(gòu)。
[0018](10)—種光學(xué)物品，其表面上具有不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，對其通過下述方法求出的平均傾斜角為20?80度。
(11)一種光學(xué)物品，其表面上具有(10)所述的凹凸結(jié)構(gòu)，其中，對其通過后述方法求出的擴(kuò)散率為5?80%。
[0019](12)—種面發(fā)光體用透明基材，其是由上述(9)?(11)的任一項(xiàng)記載的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品而成，或者是在上述(9)?(11)的任一項(xiàng)記載的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的所述凹凸樹脂層的表面上形成有高折射率層而成。
[0020](13) 一種面發(fā)光體,其具有:
上述(12)所述的面發(fā)光體用透明基材，
在所述面發(fā)光體用透明基材的表面上設(shè)置的透明電極，
與所述透明電極相間隔設(shè)置的背面電極，以及 在所述透明電極與所述背面電極之間設(shè)置的發(fā)光層。
發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的模具，可使表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品大面積化并且高生產(chǎn)率地制造該光學(xué)物品，該光學(xué)物品可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化。
本發(fā)明的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品，可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化。
根據(jù)本發(fā)明的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造方法，可使所述光學(xué)物品大面積化并且高生產(chǎn)率地制造該光學(xué)物品，該光學(xué)物品可以高效地使入射光衍射或者擴(kuò)散，減小因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化。
根據(jù)本發(fā)明的面發(fā)光體用透明基材，可以得到光的取出效率高、因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化小的面發(fā)光體。
本發(fā)明的面發(fā)光體，光的取出效率高，因角度而導(dǎo)致的出射光的顏色變化小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022][圖1]顯示鍍膜的一例的截面圖。
[圖2]顯示表面具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造工序的一例的截面圖。
[圖3]顯示表面具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造工序的其他例的截面圖。
[圖4]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體用透明基材的一例的截面圖。
[圖5]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體用透明基材的其他例的截面圖。[圖6]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體用透明基材的其他例的截面圖。
[圖7]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體用透明基材的其他例的截面圖。
[圖8]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的一例的截面圖。
[圖9]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的其他例的截面圖。
[圖10]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的其他例的截面圖。
[圖11]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的其他例的截面圖。
[圖12]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的其他例的截面圖。
[圖13]顯示本發(fā)明的面發(fā)光體的其他例的截面圖。
[圖14]實(shí)施例中使用的模具(X-1)的表面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖15]實(shí)施例中使用的模具(X-1)的截面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖16]實(shí)施例中使用的模具(X-2)的表面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖17]實(shí)施例中使用的模具(X-2)的截面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖18]實(shí)施例中使用的模具(X-3)的截面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖19]實(shí)施例中使用的模具(X-4)的截面的掃描型電子顯微鏡照片。[圖20]實(shí)施例4的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖21]實(shí)施例4的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖22]實(shí)施例5的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖23]實(shí)施例5的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖24]實(shí)施例11的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖25]實(shí)施例11的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖26]實(shí)施例12的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖27]實(shí)施例12的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖28]實(shí)施例15的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖29]實(shí)施例16的凹凸樹脂層的表面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖30]實(shí)施例16的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖31]比較例4的凹凸樹脂層的截面的掃描型電子顯微鏡照片。
[圖32]顯示透過擴(kuò)散光的強(qiáng)度分布的圖表。
符號說明10模具12突起14鍍膜16模具基材20光學(xué)物品用基材20a復(fù)制模具基材20b透明基材30第I光學(xué)物品30a復(fù)制模具
32活化能射線固化性樹脂組合物34凹凸樹脂層36凹部
40光學(xué)物品用基材
40b透明基材
50第2光學(xué)物品
52活化能射線固化性樹脂組合物
54凹凸樹脂層
56突起
60面發(fā)光體用透明基材
62光取出部
64高折射率層
66粘著層
68其他的透明基材
70有機(jī)EL元件(面發(fā)光體)
80發(fā)光部 82透明電極 84有機(jī)半導(dǎo)體層 86背面電極
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明中凹凸表面的平均傾斜角，按照以下方法求出。
從掃描型電子顯微鏡拍攝的模具的截面圖像中，在與凹凸結(jié)構(gòu)的高度方向y正交的方向X上，只截取基準(zhǔn)長度L (10 μ m)的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像。將截取的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)字化，并將凹凸結(jié)構(gòu)的輪廓線轉(zhuǎn)化為xy坐標(biāo)。由得到的輪廓線(y=f (X))的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使用下述式求出平均傾斜角0a。同樣地求出多個(gè)平均傾斜角Θ a，總共為20處，求其平均值。
[0024][數(shù)I]
【權(quán)利要求】
1.一種模具，其表面上具有不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)， 對其通過下述方法求出的平均傾斜角為20~80度， 求平均傾斜角的方法為: 從掃描型電子顯微鏡拍攝的模具的截面圖像中，在與凹凸結(jié)構(gòu)的高度方向y正交的方向X上，只截取基準(zhǔn)長度L，即10 μ m的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像；將截取的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)字化，并將凹凸結(jié)構(gòu)的輪廓線轉(zhuǎn)化為xy坐標(biāo)；由得到的輪廓線y=f(x)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使用下述式求出平均傾斜角Θ a ;同樣地求出多個(gè)平均傾斜角Θ a，總共為20處，求其平均值，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其中，所述凹凸結(jié)構(gòu)由金屬形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其中，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
4.一種模具，其表面上具有由金屬形成的凹凸結(jié)構(gòu)，具有所述凹凸結(jié)構(gòu)的一側(cè)的表面全反射率為I~30%，所述全反射率是根據(jù)JIS K7105使用C光源測定得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模具，其中，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
6.一種模具，其表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由金屬形成的多個(gè)針狀突起構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模具，其中，所述金屬為鎳、鎳合金、銅或銅合金。
8.—種表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的制造方法,其包括: 夾持工序，即，用權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)記載的模具或者復(fù)制模具、與光學(xué)物品用基材，在此夾持活化能射線固化性樹脂組合物的工序，所述復(fù)制模具是將所述模具的凹凸結(jié)構(gòu)在復(fù)制模具基材的表面上轉(zhuǎn)印而得到的； 形成工序，即，對所述活化能射線固化性樹脂組合物照射活化能射線，使所述活化能射線固化性樹脂組合物固化，以使在所述光學(xué)物品用基材表面上形成轉(zhuǎn)印有所述模具或者所述復(fù)制模具的凹凸結(jié)構(gòu)的凹凸樹脂層的工序；以及 分離工序，g卩，將由所述凹凸樹脂層以及所述光學(xué)物品用基材形成的光學(xué)物品，與所述模具或所述復(fù)制模具相分離的工序。
9.一種光學(xué)物品，其表面上具有按照權(quán)利要求8所述的制造方法所制造的凹凸結(jié)構(gòu)。
10.一種光學(xué)物品，其表面上具有不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)， 對其通過下述方法求出的平均傾斜角為20~80度， 求平均傾斜角的方法為: 從掃描型電子顯微鏡拍攝的光學(xué)物品的截面圖像中，在與凹凸結(jié)構(gòu)的高度方向y正交的方向X上，只截取基準(zhǔn)長度L，即10 μ m的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像；將截取的凹凸結(jié)構(gòu)的圖像數(shù)字化，并將凹凸結(jié)構(gòu)的輪廓線轉(zhuǎn)化為xy坐標(biāo)；由得到的輪廓線y=f (X)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使用下述式求出平均傾斜角Θ a ;同樣地求出多個(gè)平均傾斜角Θ a，總共為20處，求其平均值， [數(shù)2]
11.一種光學(xué)物品，其表面上具有權(quán)利要求?ο所述的凹凸結(jié)構(gòu)，其中，對其通過下述方法求出的擴(kuò)散率為5~80%， 求擴(kuò)散率的方法為: 從凹凸結(jié)構(gòu)的高度方向?qū)鈱W(xué)物品入射激光，測定透過光學(xué)物品射出的透過擴(kuò)散光的強(qiáng)度I Θ，由出射角Θ為5度、20度以及70度時(shí)的強(qiáng)度，使用下式求出擴(kuò)散率D， [數(shù)3]
12.—種面發(fā)光體用透明基材，其是由權(quán)利要求9~11的任一項(xiàng)記載的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品而成，或者是由在權(quán)利要求9~11的任一項(xiàng)記載的表面上具有凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)物品的所述凹凸樹脂層的表面上形成有高折射率層而成。
13.—種面發(fā)光體，其具有: 權(quán)利要求12所述的面發(fā)光體用透明基材， 在所述面發(fā)光體用透明基材的表面上設(shè)置的透明電極， 與所述透明電極相間隔設(shè)置的背面電極，以及 在所述透明電極與所述背面電極之間設(shè)置的發(fā)光層。
【文檔編號】B29C59/02GK103781615SQ201280029924
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月17日
【發(fā)明者】佐伯裕美子, 服部俊明, 時(shí)光亨 申請人:三菱麗陽株式會社