JP2010171349A - Display panel substrate, manufacturing method therefor, display panel using the same, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示パネルおよびその製造方法に係り、特に、有機ＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの面発光モジュールを用いた表示パネルに関する。 The present invention relates to a display panel and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a display panel using a surface light emitting module such as an organic LED (Organic Light Emitting Diode).
有機ＬＥＤ素子は、有機層を電極間に挟み、電極間に電圧を印加して、ホール、電子を注入し、有機層内で再結合させて、発光分子が励起状態から基底状態に至る過程で発生する光を取り出すもので、ディスプレイやバックライト、照明用途に用いられている。 An organic LED element is a process in which an organic layer is sandwiched between electrodes, a voltage is applied between the electrodes, holes and electrons are injected, recombined in the organic layer, and a light emitting molecule moves from an excited state to a ground state. Extracts the generated light and is used in displays, backlights, and lighting applications.
例えば、有機ＬＥＤ素子のような面発光モジュールを用いた表示装置が提案されている。これは光透過性の絶縁基板の一方の面に補助電極層が形成されると共に補助電極層上に発光層が形成され、この発光層上に電極が積層されて、面状発光体を構成するもので、この前記絶縁層上に、任意の文字やカラー印刷層のパターンが形成されたものである（特許文献１の図１および段落００２１参照）。 For example, a display device using a surface emitting module such as an organic LED element has been proposed. In this structure, an auxiliary electrode layer is formed on one surface of a light-transmitting insulating substrate, a light emitting layer is formed on the auxiliary electrode layer, and an electrode is laminated on the light emitting layer to constitute a planar light emitter. Therefore, an arbitrary character or a pattern of a color print layer is formed on the insulating layer (see FIG. 1 and paragraph 0021 of Patent Document 1).
また、回転表示体または静止表示体の外周面に、文字、図形、記号またはこれらの結合からなる図柄を表示するフレキシブル有機ＬＥＤ表示体も提案されている（特許文献２）
この例では、可撓性基材で構成されたフィルム基材に印刷部、粘着層を形成しておき、この粘着層を用いて有機ＬＥＤ素子を形成したディスプレイ用基材に貼着している（特許文献２の段落００２２、００２３）。
Moreover, the flexible organic LED display body which displays the character which consists of a character, a figure, a symbol, or these combination on the outer peripheral surface of a rotation display body or a stationary display body is also proposed (patent document 2).
In this example, a printing part and an adhesive layer are formed on a film substrate composed of a flexible substrate, and the organic LED element is formed on the adhesive layer using this adhesive layer. (Patent Document 2, paragraphs 0022 and 0023).
また、特許文献１の表示装置の場合は、文字やカラー印刷のパターンなどは素子形成面の外側に形成されており、発光層から遠いため、発光層から出射した光が減衰し、効率が低下する上、光の拡散により、パターンエッジがぼやけたり、パターンに忠実な模様を再現することができなかった。また、パターンが露出しているため、破損や劣化を生じ易いという問題もあった。 Further, in the case of the display device of Patent Document 1, since characters and color printing patterns are formed outside the element formation surface and are far from the light emitting layer, the light emitted from the light emitting layer is attenuated and the efficiency is lowered. In addition, due to the diffusion of light, the pattern edge is blurred or a pattern faithful to the pattern cannot be reproduced. Further, since the pattern is exposed, there is a problem that damage and deterioration are likely to occur.
また、特許文献２のフレキシブル有機ＬＥＤ表示体の場合は、前記特許文献１と同様、有機ＬＥＤ表示体よりも基板の外側に印刷部が形成されている上、印刷部が粘着層を介して有機ＬＥＤ素子を形成したフレキシブル基材に貼着されているため、平坦性が十分ではなく、この場合も、光の拡散により、パターンに忠実な模様を再現することができなかった。また、粘着層を用いて貼着された構造であるため、剥離が生じ易いだけでなく、機械的強度も低く、破損や劣化を生じ易いという問題があった。 Moreover, in the case of the flexible organic LED display body of patent document 2, similarly to the said patent document 1, after a printing part is formed in the outer side of a board | substrate rather than the organic LED display body, a printing part is organic via an adhesion layer. Since it is affixed to the flexible base material on which the LED element is formed, the flatness is not sufficient. In this case as well, a pattern faithful to the pattern could not be reproduced due to light diffusion. Moreover, since it is a structure stuck using the adhesion layer, there existed a problem that it not only peeled easily but mechanical strength was also low, and it was easy to produce a failure | damage and deterioration.
また、特許文献１，２いずれも、樹脂フィルム基材上に形成された有機ＬＥＤ素子を用いており、表面に凹凸を有する基材上に有機ＬＥＤ素子が形成されることになり、透光性電極を形成する下地基板の表面に凹凸があると、この上層に形成される透光性の第１の電極表面に凹凸が形成され易く、この上層に蒸着法などによって発光機能を有する層などを形成すると、これらの有機層の凸凹に対する被覆性が悪くなり、有機層の膜厚にばらつきが生じることがある。 In addition, both Patent Documents 1 and 2 use an organic LED element formed on a resin film substrate, and the organic LED element is formed on a substrate having irregularities on the surface. If there are irregularities on the surface of the base substrate on which the electrodes are formed, irregularities are likely to be formed on the surface of the light-transmitting first electrode formed on this upper layer, and a layer having a light emitting function by vapor deposition or the like is formed on this upper layer. When formed, the coverage of the unevenness of these organic layers deteriorates, and the film thickness of the organic layer may vary.
また、塗布法によって発光機能を有する層を形成すると、これらの有機層の凸凹に対する被覆性は良好であるものの、結果的には有機層の膜厚にばらつきが生じることになる。その結果、上記第１の電極と有機層上に形成される第２の電極表面との間の電極間距離にばらつきが生じることが多い。 Further, when a layer having a light emitting function is formed by a coating method, the coverage of the unevenness of these organic layers is good, but as a result, the thickness of the organic layer varies. As a result, the interelectrode distance between the first electrode and the surface of the second electrode formed on the organic layer often varies.
このように電極間距離にばらつきが生じると、電極間距離の小さい領域においては、有機層に局所的に大電流が流れることになり、電極間短絡を生じ不灯の原因となることがわかった。 Thus, it was found that when the inter-electrode distance varies, a large current locally flows in the organic layer in a region where the inter-electrode distance is small, causing a short-circuit between the electrodes and causing non-lighting. .
以上のように、特に、樹脂層を用いた積層体の場合、膜の剥離や、水分の浸透に起因する配線の劣化もデバイス特性の劣化の原因となる。 As described above, particularly in the case of a laminate using a resin layer, the peeling of the film and the deterioration of the wiring due to the permeation of moisture also cause the deterioration of the device characteristics.
本発明は、表面の平滑性を維持しつつ、剥離や劣化を抑制し長寿命で、信頼性の高い表示パネルを形成するための表示パネル用基板を提供することを目的とする。
また、明瞭な表示画像を提供することができ、長寿命で信頼性の高い表示パネルを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display panel substrate for forming a display panel having a long life and high reliability while maintaining surface smoothness while suppressing peeling and deterioration.
It is another object of the present invention to provide a display panel that can provide a clear display image and has a long lifetime and high reliability.
そこで本発明は、透光性のガラス基板表面に表示パターンを有している表示パネル基板において、透光性のガラス基板表面上に散乱物質を含むガラス層が設けられており、表示パターンが前記ガラス層中の散乱物質により形成されていることを特徴とする。 Therefore, the present invention provides a display panel substrate having a display pattern on the surface of the light-transmitting glass substrate, wherein a glass layer containing a scattering material is provided on the surface of the light-transmitting glass substrate, It is characterized by being formed by a scattering material in the glass layer.
また本発明は、上記表示パネル用基板であって、前記表示パターンが、互いに散乱特性の異なるガラス層で構成されたものを含む。 Further, the present invention includes the display panel substrate, wherein the display pattern is composed of glass layers having different scattering characteristics.
また本発明は、上記表示パネル用基板であって、前記表示パターンを構成する散乱性の高い部分のガラス層の厚みが、散乱性の低い部分のガラス層の厚みよりも厚いものを含む。 The present invention also includes the display panel substrate, wherein the glass layer in the highly scattering portion constituting the display pattern is thicker than the glass layer in the low scattering portion.
また本発明は、上記表示パネル用基板であって、前記表示パターンがガラス層中の散乱物質の密度の差により構成されているものを含む。 Further, the present invention includes the display panel substrate, wherein the display pattern is configured by a difference in density of scattering materials in the glass layer.
また本発明は、上記表示パネル用基板において、前記ガラス層は、色素を含み、前記色素が、面内分布を有し、所望のパターンを構成するものを含む。 In the display panel substrate according to the invention, the glass layer includes a dye, and the dye has an in-plane distribution and forms a desired pattern.
また本発明は、上記表示パネル用基板において、前記散乱物質は気泡であるものを含む。 According to the present invention, in the display panel substrate, the scattering material is a bubble.
また本発明は、上記表示パネル用基板において、前記散乱物質は前記ベース層とは異なる組成をもつ材料粒子であるものを含む。 In the display panel substrate, the scattering material may be material particles having a composition different from that of the base layer.
また本発明は、上記表示パネル用基板において、前記散乱物質は前記ベース層を構成するガラスの析出結晶であるものを含む。 The present invention also includes the display panel substrate, wherein the scattering material is a precipitated crystal of glass constituting the base layer.
また本発明は、透光性のガラス基板上に、表示パターンを形成する表示パネル用基板の製造方法において、透光性のガラス基板上に、散乱物質を含むガラス層を積層することにより、前記ガラス層中の散乱物質により散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成することを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for manufacturing a display panel substrate for forming a display pattern on a light-transmitting glass substrate, wherein a glass layer containing a scattering material is laminated on the light-transmitting glass substrate, It is characterized in that a desired display pattern is formed by partially changing the scattering characteristics by the scattering material in the glass layer.
また本発明は、上記表示パネル用基板の製造方法であって、前記透光性のガラス基板上にガラス粉末を付与し、加熱することにより前記ガラス粉末を溶融固化させることにより、気泡を含むガラス層を形成し、前記気泡により散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。
また本発明は、上記表示パネル用基板の製造方法であって、前記表示パターンを構成する散乱性の高い部分のガラス層の厚みを、散乱性の低い部分のガラス層の厚みよりも厚くすることにより散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。
The present invention is also a method for producing the display panel substrate, wherein glass containing bubbles is formed by applying glass powder on the light-transmitting glass substrate and melting and solidifying the glass powder by heating. And a manufacturing method of forming a desired display pattern by forming a layer and partially changing scattering characteristics by the bubbles.
Moreover, this invention is a manufacturing method of the said board | substrate for display panels, Comprising: The thickness of the glass layer of the part with high scattering which comprises the said display pattern is made thicker than the thickness of the glass layer of the part with low scattering. And a manufacturing method for forming a desired display pattern by partially changing the scattering characteristics.
また本発明は、上記表示パネル用基板の製造方法であって、前記ガラス基板上に、ガラス材料層を塗布し、前記ガラス材料層内に選択的に散乱物質をドープし、前記ガラス材料層を焼成することにより散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。 Further, the present invention is a method for manufacturing the display panel substrate, wherein a glass material layer is applied on the glass substrate, a scattering material is selectively doped in the glass material layer, and the glass material layer is formed. The manufacturing method includes forming a desired display pattern by partially changing the scattering characteristics by firing.
また本発明は、上記表示パネル用基板の製造方法であって、前記ガラス基板上に、ガラス材料層を塗布し、前記ガラス材料層上に散乱物質を含む散乱性のガラス層パターンを形成し、前記ガラス材料層と前記ガラス層パターンを焼成することにより散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。 Further, the present invention is a method for manufacturing the display panel substrate, wherein a glass material layer is applied on the glass substrate, and a scattering glass layer pattern containing a scattering material is formed on the glass material layer, The manufacturing method includes forming a desired display pattern by partially changing scattering characteristics by firing the glass material layer and the glass layer pattern.
また本発明は、上記表示パネル用基板の製造方法であって、前記ガラス基板上に、選択的に散乱物質を含む散乱性のガラス層パターンを形成し、前記ガラス層パターンを焼成することにより散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。 The present invention also provides a method for manufacturing the display panel substrate, wherein a scattering glass layer pattern containing a scattering material is selectively formed on the glass substrate, and the glass layer pattern is baked to scatter. A manufacturing method for forming a desired display pattern by partially changing the characteristics is included.
また本発明は、上記の表示パネル用基板のガラス層上に積層された面状発光体を有することを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized by having a planar light-emitting body laminated on the glass layer of the display panel substrate.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、散乱性の高い部分のガラス層と散乱性の低い部分のガラス層とが、互いに散乱特性の異なるガラス層で構成されたものを含む。 In addition, the present invention includes the display panel in which the glass layer having a high scattering property and the glass layer having a low scattering property are formed of glass layers having different scattering properties.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、散乱性の高い部分のガラス層の厚みが、散乱性の低い部分のガラス層の厚みよりも厚いものを含む。 In the display panel according to the present invention, the thickness of the glass layer in the portion having high scattering properties is larger than the thickness of the glass layer in the portion having low scattering properties.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、前記面状発光体は、前記ガラス基板上に形成されたガラス層と、前記ガラス層上の少なくとも一部に一体的に形成された透光性の第１の電極と、前記第１の電極を覆うように前記第１の電極上に形成された発光機能を有する層と、前記発光機能を有する層上に形成された第２の電極とを具備し、前記ガラス層が、前記第１の電極と前記第２の電極とで挟まれた領域の範囲内で、光散乱特性が異なる所望のパターンを構成し、前記散乱特性の差により、表示パターンを構成するものを含む。 According to the present invention, in the display panel, the planar light-emitting body includes a glass layer formed on the glass substrate and a translucent first integrally formed on at least a part of the glass layer. A layer having a light emitting function formed on the first electrode so as to cover the first electrode, and a second electrode formed on the layer having the light emitting function, The glass layer forms a desired pattern having different light scattering characteristics within the range of the region sandwiched between the first electrode and the second electrode, and a display pattern is formed by the difference in the scattering characteristics Including what to do.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、前記ガラス層は、色素を含み、前記色素が、面内分布を有し、所望のパターンを構成するものを含む。 In the display panel, the glass layer includes a pigment, and the pigment has an in-plane distribution and forms a desired pattern.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、前記散乱物質は気泡であるものを含む。 According to the present invention, in the above display panel, the scattering material is a bubble.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、前記散乱物質は前記ベース層とは異なる組成をもつ材料粒子であるものを含む。 In the display panel, the scattering material may be material particles having a composition different from that of the base layer.
また本発明は、上記表示パネルにおいて、前記散乱物質は前記ベース層を構成するガラスの析出結晶であるものを含む。 According to the present invention, in the above display panel, the scattering material is a precipitated crystal of glass constituting the base layer.
また本発明は、透光性のガラス基板上に、散乱物質を含み、前記散乱物質の散乱特性の差により、表示パターンを構成するガラス層を形成し、前記ガラス層上に発光体を形成する製造方法を含む。 According to the invention, a light-transmitting material is formed on a light-transmitting glass substrate by including a scattering material, forming a glass layer constituting a display pattern based on a difference in scattering characteristics of the scattering material, and forming a light emitter on the glass layer. Includes manufacturing methods.
また本発明は、上記表示パネルの製造方法において、前記ガラス基板上に、ガラス材料層を塗布し、前記ガラス材料層内に選択的に散乱物質をドープし、前記ガラス材料層を焼成することにより散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する製造方法を含む。 The present invention also provides a method for manufacturing the display panel, comprising: applying a glass material layer on the glass substrate; selectively doping a scattering material in the glass material layer; and firing the glass material layer. A manufacturing method for forming a desired display pattern by partially changing scattering characteristics is included.
本発明によれば、ガラス基板上に形成されたガラス層が散乱特性の違いにより所望のパターンを構成することができこの表示パターンを形成するガラス層上に直接発光体を形成することができ、薄型でかつ長寿命で信頼性の高い表示パネルの形成が可能となる。 According to the present invention, the glass layer formed on the glass substrate can constitute a desired pattern due to the difference in scattering characteristics, and the light emitter can be directly formed on the glass layer forming the display pattern. A thin, long-life and highly reliable display panel can be formed.
またガラス層を用いて表示パターンを形成しているため、表面の平滑性を良好に維持することができ、この表示パターン形成面側に素子領域を形成した場合にも長寿命で信頼性の高い表示発光を実現することができる。 In addition, since the display pattern is formed using the glass layer, the smoothness of the surface can be maintained satisfactorily, and even when an element region is formed on the display pattern forming surface side, it has a long life and high reliability. Display emission can be realized.
また、表示パターン形成面側に、例えば表示パターンと当接して発光領域を形成することができるため、発光領域で得られた光を極めて効率よく取り出すことができ、かつ表示パターンの周囲における拡散を防止し、パターンエッジのシャープな表示パネルを提供することが可能となる。 Further, on the display pattern forming surface side, for example, a light emitting region can be formed in contact with the display pattern, so that light obtained in the light emitting region can be taken out very efficiently and diffusion around the display pattern can be performed. Therefore, it is possible to provide a display panel having a sharp pattern edge.
また、ガラス化によって得られたガラス層の表面は平滑であり、この上層に形成される電極をはじめとする機能層の膜厚を安定して均一なものとすることができ、その結果信頼性の高い表示パネルを提供することが可能となる。 Moreover, the surface of the glass layer obtained by vitrification is smooth, and the film thickness of the functional layer including the electrode formed on this upper layer can be made stable and uniform, resulting in reliability. It is possible to provide a display panel with high height.
一方、散乱特性の異なる領域でガラス層の膜厚が異なる場合、あるいは散乱しない領域にはガラス層が形成されない場合にも、ガラス層は焼成構成により溶融状態を経て形成されるため、パターンエッジがなだらかであり、段差を生じにくくなり、段差による電極の断線等の問題が少なくなり、当接する面状発光モジュールの信頼性が向上し、長寿命となる。 On the other hand, when the glass layer has a different film thickness in a region having different scattering characteristics, or when the glass layer is not formed in a region that does not scatter, the glass layer is formed through a molten state due to the fired configuration, so that the pattern edge is It is gentle, less likely to cause a step, reduces problems such as electrode disconnection due to the step, improves the reliability of the abutting planar light emitting module, and increases the lifetime.
さらにまた、安定性と高強度性を実現することができ、本来のガラスからなる透光性基板に比べて厚みをほとんど増大することなく、表示精度の高い表示パネル用基板を提供することが可能となる。 Furthermore, stability and high strength can be realized, and a display panel substrate with high display accuracy can be provided without substantially increasing the thickness compared to a light-transmitting substrate made of original glass. It becomes.
（実施の形態１）
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態１の表示パネル用基板およびこれを用いた有機ＬＥＤ素子について説明する。図１は、本発明の実施の形態の表示パネル用基板を示す平面図であり、図２はこの表示パネル用基板上に形成された有機ＬＥＤ素子を光源として用いた表示パネルのＡ−Ａ断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a display panel substrate and an organic LED element using the same according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a display panel substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the display panel using an organic LED element formed on the display panel substrate as a light source. FIG.
本発明の表示パネルを形成するための表示パネル用基板１００は、図１及び図２に示すように、透光性のガラス基板１０１表面に形成されたガラス層１０２とで構成されている。このガラス層１０２は、ベース材１０５中に散乱物質１０４を含み、所望のパターンを構成する散乱性の高い部分（以下散乱領域という）１０２Ｓと、前記散乱領域よりも散乱性の低い領域（以下背景領域という）１０２Ｂとを具備しており、この散乱領域１０２Ｓと背景領域１０２Ｂとの散乱特性の差により、表示パターンを構成することを特徴とする。ここでは、分かりやすくするために、散乱領域と背景領域とに２分したが、本発明では、３以上の散乱性に違いのある領域を形成してもよいし、連続的に散乱性が変化するようにしてもよい。また、背景領域として、全く散乱性のない領域を設けてもよい。
A
この例においては、ガラス層は、散乱物質１０４を含む散乱領域１０２Ｓと、散乱物質を含まない背景領域１０２Ｂとで構成したが、前記散乱物質の密度が、面内分布を有し、所望のパターンを構成して、散乱領域と背景領域とを構成するようにしてもよい。また、中間調を表示するために、散乱物質の量が徐々に変化をするようにしてもよい。
In this example, the glass layer is composed of the
そしてこのガラス層１０２上には図２に示すように、透光性電極１０３としてのＩＴＯ層が全面に一体的に設けられて、表示パネルを構成している。そして、透光性電極１０３上に有機層からなる発光機能を有する層１１０と、さらにこの上層に反射性電極１２０が形成されて、発光領域を構成し、ガラス基板１０１側に光を取り出す、ボトムエミッション型の有機ＬＥＤ素子である。この発光領域は透光性電極１０３とこの上層に形成される有機層からなる発光機能を有する層１１０と、さらにこの上層に形成される反射性電極１２０との重なり合った領域である。
このように、発光領域は全面に形成されるが、散乱領域１０２Ｓを構成する「ＡＢＣ」パターンの部分が効率よく散乱して光を外方に取り出すことで、表示パネルを構成している。この構成により、散乱領域１０２Ｓから光の取出しが効率が高くなり、一方、背景領域１０２Ｂでは光の取出し効率が低くなることにより、所望の表示パターンを形成することができる。
また、有機層１１０は、必要に応じて複数の層、たとえば、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１１３と、電子輸送層１１４と、電子注入層１１５とにより構成される。
On the
Thus, although the light emitting region is formed on the entire surface, the portion of the “ABC” pattern that constitutes the
The
なお、散乱領域を構成するガラス層が、透過する光の１波長に対して第１の屈折率を有するベース材１０５と、このベース材１０５中に分散され、ベース材と異なる第２の屈折率を有する複数の散乱物質１０４とを具備し、この散乱物質のガラス層内分布が、ガラス層内部から透光性電極１０３にむかって、小さくなっていることが、ガラス層の表面の粗さが少なくなり、好ましい。そしてこの散乱領域を構成するガラス層は、透光性電極１０３よりも高屈折率となるようにすることにより、この部分での光の取り出し効率を向上させることができ、背景領域を構成するガラス層は透光性電極１０３よりも低屈折率となるようにすることにより、光の取り出し効率を低下させることができる。この構成により、散乱領域１０２Ｓから光の取出しが効率よくなされる一方、背景領域１０２Ｂでは光の取出し効率がより低くなる。従って散乱領域１０２Ｓに相当する領域の表示パターンが浮き上がって表示されることになる。
The glass layer constituting the scattering region has a
次に、この表示パネル用基板の製造方法およびこれを用いた表示パネルの製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、フリットガラスペーストを用いて塗布を行なうことにより、ガラス材料層１０２Ｍを形成する。
この後、図３（ｂ）に示すように、ガラス材料層１０２Ｍ内に選択的に散乱物質１０４をドープすることでベース材１０５中に散乱物質１０４のドープされたガラス層１０２が形成される。
そして、図３（ｃ）に示すように、５８０℃３０分の焼成工程を経て散乱領域１０２Ｓと背景領域１０２Ｂとで構成された表示パターンをもつ表示パネル用基板１００を形成する。
Next, a method for manufacturing this display panel substrate and a method for manufacturing a display panel using the same will be described.
First, as shown in FIG. 3A, a
Thereafter, as shown in FIG. 3B, the
Then, as shown in FIG. 3C, through a baking process at 580 ° C. for 30 minutes, a
この後、図４（ａ）に示すように、この上層に透光性電極１０３として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を全面に形成する。
そして、正孔注入層、発光層、電子注入層などの発光機能を有する層１１０を形成する。ここでは発光機能を有する層としては、塗布法等により有機層を形成する（図４（ｂ））。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, an indium tin oxide (ITO) film is formed on the entire surface as a
Then, a
そして最後に、スパッタリング法によりアルミニウム層を形成し、発光機能を有する層１１０上に反射性電極１２０としてアルミニウム電極を形成する（図２参照）。
Finally, an aluminum layer is formed by a sputtering method, and an aluminum electrode is formed as the
本実施の形態の表示パネルによれば、ガラス基板上に形成されたガラス層における散乱特性の差により、表示パターンを構成するため、この表示パターンを形成するガラス層上に直接発光体を形成することができ、薄型でかつ長寿命で信頼性の高い表示パネルの形成が可能となる。 According to the display panel of the present embodiment, a display pattern is formed by the difference in scattering characteristics in the glass layer formed on the glass substrate. Therefore, the light emitter is directly formed on the glass layer forming the display pattern. Therefore, it is possible to form a thin display panel with a long life and high reliability.
またガラス層を用いて表示パターンを形成しているため、表面の平滑性を良好に維持することができ、この表示パターン形成面側に素子領域を形成した場合にも、表面の凹凸の段差による電極の断線や短絡を生じにくく、長寿命で信頼性の高い表示発光を実現することができる。 Moreover, since the display pattern is formed using the glass layer, the smoothness of the surface can be maintained satisfactorily, and even when the element region is formed on the display pattern forming surface side, the unevenness of the surface is caused. It is difficult to cause disconnection or short circuit of the electrodes, and it is possible to realize display light emission with a long life and high reliability.
また、表示パターン形成面側に、例えば表示パターンと当接して発光領域を形成することができるため、発光領域で得られた光を極めて効率よく取り出すことができ、かつ表示パターンの周囲における拡散を防止し、パターンエッジのシャープな表示パネルを提供することが可能となる。 Further, on the display pattern forming surface side, for example, a light emitting region can be formed in contact with the display pattern, so that light obtained in the light emitting region can be taken out very efficiently and diffusion around the display pattern can be performed. Therefore, it is possible to provide a display panel having a sharp pattern edge.
また、ガラス化によって得られたガラス層１０２の表面は平滑であり、この上層に形成される電極をはじめとする機能層の膜厚を安定して均一なものとすることができ、その結果信頼性の高い表示パネルを提供することが可能となる。
In addition, the surface of the
一方、散乱領域と背景領域とで膜厚が異なる場合、あるいは散乱領域にのみガラス層が存在する場合にもガラス層は焼成工程により溶融状態を経て形成されるため、パターンエッジがなだらかであり、段差による影響が少なく、当接する面状発光モジュールは長寿命となる。 On the other hand, when the film thickness is different between the scattering region and the background region, or when the glass layer is present only in the scattering region, the glass layer is formed through a molten state by the firing process, so the pattern edge is gentle, The effect of the step is small, and the planar light emitting module that comes into contact has a long life.
さらにまた、安定性と高強度性を実現することができ、本来のガラスからなる透光性基板に比べて厚みをほとんど増大することなく、表示精度の高い表示パネル用基板を提供することが可能となる。 Furthermore, stability and high strength can be realized, and a display panel substrate with high display accuracy can be provided without substantially increasing the thickness compared to a light-transmitting substrate made of original glass. It becomes.
なお前記実施の形態では、散乱領域にのみ散乱物質をドープし、背景領域には散乱物質をドープしないようにして表示パターンを形成したが、散乱物質の密度に分布を持たせるようにして表示パターンを形成するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the display pattern is formed by doping the scattering material only in the scattering region and not doping the scattering material in the background region. May be formed.
さらに、またガラス層中に、色素を含むようにし、色素が、面内分布を有し、所望のパターンを構成して、散乱領域と背景領域とを構成するものを用いてもよい。 Furthermore, the glass layer may contain a dye, and the dye may have an in-plane distribution, form a desired pattern, and form a scattering region and a background region.
また、ガラス層中に含有させる散乱物質は気泡であってもよいし、ベース層となるガラス材料層とは異なる組成をもつ材料粒子であってもよい。この場合には、最初に均一な散乱性能を有するガラス層を形成しておくか、均一な原料の層を設けておき、部分的に加熱することにより前記ガラス粉末を場所によって加熱温度を変えて溶融固化させてもよい。この場合、加熱温度が高い部分では気泡が多く抜け、加熱温度が低い部分では気泡が多く残ることにより、前記気泡により散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成することができる。 Further, the scattering material contained in the glass layer may be air bubbles, or may be material particles having a composition different from that of the glass material layer serving as the base layer. In this case, a glass layer having a uniform scattering performance is first formed, or a layer of a uniform raw material is provided, and the heating temperature of the glass powder is changed depending on the location by partially heating. It may be melted and solidified. In this case, many bubbles are removed at a portion where the heating temperature is high, and many bubbles remain at a portion where the heating temperature is low, whereby a desired display pattern can be formed by partially changing the scattering characteristics by the bubbles.
さらにまた、上記表示パネルにおいて、前記散乱物質はベース層を構成するガラスの析出結晶であってもよい。この場合にも、加熱温度により、場所によって析出する結晶の量を変化させることができる。 Furthermore, in the display panel, the scattering material may be a precipitated crystal of glass constituting the base layer. Also in this case, the amount of crystals precipitated can be changed depending on the location depending on the heating temperature.
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２の表示パネル用基板およびこれを用いた表示パネルについて説明する。図５は、本発明の実施の形態の表示パネルの断面図である。なお平面図は図１に示した前記実施の形態１と同様であるものとする。
本実施の形態の表示パネル用基板は、図５に示すように、散乱物質を含むガラス層からなる散乱領域１０２Ｓと、その散乱領域を囲む、ガラス層のない領域からなる背景領域１０２Ｂとで構成し、散乱層の有無により表示パターンを形成するようにしたことを特徴とするものである。他は前記実施の形態１と同様である。
(Embodiment 2)
Next, a display panel substrate and a display panel using the same according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the display panel according to the embodiment of the present invention. The plan view is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the display panel substrate according to the present embodiment includes a
なお、前記実施の形態１では散乱領域の形成に際し、ガラス材料層を塗布した後に選択的に散乱物質をドーピングするようにしたが、本実施の形態では、スクリーン印刷法などにより、散乱物質を含有するガラス材料層のパターンからなる散乱領域１０２Ｓを形成したのち、ガラス化処理（５７０℃３０分）を行い、実質的に図５に示すように、散乱領域１０２Ｓを構成するガラス層のみとし、背景領域はガラス層がないように構成している。有機ＬＥＤ素子の部分は前記実施の形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。なお、図５では横方向に比して高さ方向の長さが極端に誇張されているため、ガラス層の段差が極めて急峻に表現されているが、実際にはガラス層や有機層の高さは数十μｍ程度であり、段差は数十倍なだらかになる。
In the first embodiment, when the scattering region is formed, the scattering material is selectively doped after the glass material layer is applied. However, in this embodiment, the scattering material is contained by screen printing or the like. After forming the
次に、この表示パネル用基板の製造工程について説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、図６（ｂ）に示すように、散乱物質１０４を含有するフリットガラスペーストを用いてスクリーン印刷を行なうことにより、所望の散乱層パターンを構成するガラス材料層１０２Ｍを形成する。
そして、図６（ｃ）に示すように、５８０℃３０分の焼成工程を経て散乱領域１０２Ｓを形成する。この散乱領域を囲む背景領域１０２Ｂにはガラス層は形成されておらず、この散乱領域と背景領域との間の散乱特性の差で構成された表示パターンをもつ表示パネル用基板１００を形成する。
Next, a manufacturing process of the display panel substrate will be described.
First, as shown in FIG. 6 (a), a
Then, as shown in FIG. 6C, a
この後、この上層に透光性電極１０３として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を全面に形成し、正孔注入層、発光層、電子注入層などの発光機能を有する層１１０を形成する。そして最後に反射性電極などの電極を形成する。
この場合、散乱領域と背景領域との間で段差は形成されるが、ガラス化のための熱処
理工程を経て形成されるため、パターンエッジがなだらかになっており、この上層に形成される透光性電極に膜厚が薄い部分が形成されたりするなど、素子部の物性にバラつきを生じたりするのを抑制することができる。
Thereafter, an indium tin oxide (ITO) film is formed on the entire surface as a light-transmitting
In this case, a step is formed between the scattering region and the background region, but since it is formed through a heat treatment process for vitrification, the pattern edge is gentle, and the light transmission formed in this upper layer It is possible to suppress variations in the physical properties of the element portion, such as formation of a thin portion on the conductive electrode.
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３の表示パネル用基板およびこれを用いた表示パネルについて説明する。図７は、本発明の実施の形態の表示パネルの断面図である。なお平面図は図１に示した前記実施の形態１と同様であるものとする。
本実施の形態の表示パネル用基板は、図７に示すように、散乱物質を含むガラス層の膜厚に分布を持たせることにより、散乱特性の差を形成するようにしたことを特徴とするものである。つまり膜厚の厚い散乱物質を含むガラス層からなる散乱領域１０２Ｓとこの周りの膜厚の薄いガラス層からなる背景領域１０２Ｂとで構成されている。１０５はベース材である。
(Embodiment 3)
Next, a display panel substrate and a display panel using the same according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of the display panel according to the embodiment of the present invention. The plan view is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the display panel substrate according to the present embodiment is characterized in that a difference in scattering characteristics is formed by giving a distribution to the film thickness of the glass layer containing the scattering material. Is. That is, it is composed of a
前記実施の形態１では散乱領域の形成に際し、ガラス材料層を塗布した後に選択的に散乱物質をドーピングするようにしたが、本実施の形態では、スクリーン印刷法などにより、散乱物質を含有するガラス材料層のパターンからなる散乱領域１０２Ｓを形成したのち、再度散乱物質を含有する同じガラス層で全面を覆い、再度ガラス化処理（５７０℃３０分）を行い、実質的に図７に示すように、散乱物質を含有するガラス層１０２の膜厚に分布を持たせるようにしたものである。
In the first embodiment, when the scattering region is formed, the scattering material is selectively doped after the glass material layer is applied. However, in this embodiment, the glass containing the scattering material is formed by a screen printing method or the like. After forming the
このようにして形成された表示パネル用基板上に形成され表示パネルを構成する有機ＬＥＤ素子の部分は前記実施の形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。 The portion of the organic LED element that is formed on the display panel substrate thus formed and constitutes the display panel is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted here.
次に本実施の形態３のこの表示パネル用基板の製造工程について説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、図８（ｂ）に示すように、散乱物質１０４を含有するフリットガラスペーストを用いてスクリーン印刷を行なうことにより、所望の散乱層パターンを構成するガラス材料層１０２Ｍを形成する。
この後、図８（ｃ）に示すように、ガラス材料層１０２Ｍ上に、再度散乱物質を含有する同じガラス層で全面を覆い、散乱物質１０４を含有するガラス材料層１０２Ｍの膜厚に分布を持たせる。
そして、図８（ｄ）に示すように、５８０℃３０分の焼成工程を経て散乱領域１０２Ｓを形成する。この散乱領域を囲む背景領域１０２Ｂは薄い散乱物質を含むガラス層となっており、膜厚分布によって、この散乱領域と背景領域との間で散乱特性の差が形成される。これにより表示パターンをもつ表示パネル用基板１００を得る。ここでは背景領域も表示パターンも，ベース材１０５中に散乱物質１０４を含む領域となっている。
Next, a manufacturing process of the display panel substrate according to the third embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 8 (a), a
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the entire surface of the
Then, as shown in FIG. 8D, the
この後、この上層に透光性電極１０３として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を全面に形成し、正孔注入層、発光層、電子注入層などの発光機能を有する層１１０を形成する。そして最後に反射性電極などの電極を形成する。
この場合も、散乱領域と背景領域との間で段差は形成されるが、ガラス化のための熱処理工程を経て形成されるため、パターンエッジがなだらかになっており、この上層に形成される透光性電極に膜厚が薄い部分が形成されたりするなど、素子部の物性にバラつきを生じたりするのを抑制することができる。
Thereafter, an indium tin oxide (ITO) film is formed on the entire surface as a light-transmitting
In this case as well, a step is formed between the scattering region and the background region, but since it is formed through a heat treatment process for vitrification, the pattern edge is gentle and the transparent layer formed in this upper layer is formed. Variations in the physical properties of the element portion, such as formation of a thin portion on the photoelectrode, can be suppressed.
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４の表示パネル用基板およびこれを用いた表示パネルについて説明する。図９は、本発明の実施の形態の表示パネルの断面図である。なお平面図は図１に示した前記実施の形態１と同様であるものとする。
本実施の形態の表示パネル用基板は、図９に示すように、前記実施の形態２の散乱物質を含むガラス層からなる散乱領域１０２Ｓのパターン上を透光性のガラス層１０２Ｔで被覆したことを特徴とするものである。つまり散乱物質を含むガラス層のパターンを透光性のガラス層で被覆したものによって、散乱領域１０２Ｓとこの周りの透光性のガラス層からなる背景領域１０２Ｂとで構成されている。
本実施の形態では、スクリーン印刷法などにより、散乱物質を含有するガラス材料層１０２Ｍのパターン形成したのち、全面に透光性のガラス材料層１０２Ｔを塗布し、ガラス化処理（５７０℃３０分）を行い、図９に示すように、表示パターンを形成したものである。ここでも表示パターン(散乱領域１０２Ｓ)で構成される表示領域はベース材１０５中に散乱物質１０４が形成された構造となっている。
(Embodiment 4)
Next, a display panel substrate and a display panel using the same according to Embodiment 4 of the present invention will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view of the display panel according to the embodiment of the present invention. The plan view is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the display panel substrate of the present embodiment has a light-transmitting
In this embodiment mode, after forming a pattern of the
このようにして形成された表示パネル用基板上に形成され表示パネルを構成する有機ＬＥＤ素子の部分は前記実施の形態１と同様であり、ここでは説明を省略する。 The portion of the organic LED element that is formed on the display panel substrate thus formed and constitutes the display panel is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted here.
次に本実施の形態４の表示パネル用基板の製造工程について説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、ガラス基板１０１を用意し、必要に応じて表面研磨を行ったのち、図１０（ｂ）に示すように、散乱物質１０４を含有するフリットガラスペーストを用いてスクリーン印刷を行なうことにより、所望の散乱層パターンを構成するガラス材料層１０２Ｍを形成する。
この後、図１０（ｃ）に示すように、散乱物質１０４を含有しないフリットガラスペーストを用いて全面にガラス材料層１０２Ｍ０を形成する。
そして、図１０（ｄ）に示すように、５８０℃３０分の焼成工程を経て散乱領域１０２Ｓを形成する。この散乱領域を囲む背景領域１０２Ｂにも散乱物質を含まない薄いガラス層１０２Ｔが形成されており、この散乱領域と背景領域との間の散乱特性の差で構成された表示パターンをもつ表示パネル用基板１００を形成する。ここでも表示パターンで構成される散乱領域１０２Ｓはベース材１０５中に散乱物質１０４が形成された構造となっている。
Next, the manufacturing process of the display panel substrate according to the fourth embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 10 (a), a
Thereafter, as shown in FIG. 10C, a glass material layer 102M0 is formed on the entire surface using a frit glass paste not containing the
Then, as shown in FIG. 10D, a
この後、この上層に透光性電極１０３として酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を全面に形成し、正孔注入層、発光層、電子注入層などの発光機能を有する層１１０を形成する。そして最後に反射性電極などの電極を形成する。
この場合、散乱領域と背景領域との間で段差は形成されるが、ガラス化のための熱処理工程を経て形成されるため、パターンエッジがなだらかになっており、この上層に形成される透光性電極に膜厚が薄い部分が形成されたりするなど、素子部の物性にバラつきを生じたりするのを抑制することができる。
以上の説明では、散乱性が高い散乱領域と散乱性の低い背景領域の２種類の領域があるとして説明してきたが、前にも説明したように、３以上の散乱性に違いのある領域を形成してもよいし、連続的に散乱性が変化する、すなわち中間調の表示ができるようにしてもよい。
Thereafter, an indium tin oxide (ITO) film is formed on the entire surface as a light-transmitting
In this case, a step is formed between the scattering region and the background region, but since it is formed through a heat treatment process for vitrification, the pattern edge is gentle, and the light transmission formed in this upper layer It is possible to suppress variations in the physical properties of the element portion, such as formation of a thin portion on the conductive electrode.
In the above description, it has been described that there are two types of regions, a scattering region having a high scattering property and a background region having a low scattering property, but as described above, regions having a difference in scattering property of three or more are described. It may be formed, or the scattering property may be continuously changed, that is, halftone display may be performed.
以下、以上説明してきた本発明の実施の形態１乃至４で用いられるガラス層および他の構成部材について詳述する。
なお、透光性電極１０３の下地となる表示パターンを有するガラス層表面の表面粗さＲａは３０ｎｍ以下であるのが望ましい。
Hereinafter, the glass layer and other components used in the first to fourth embodiments of the present invention described above will be described in detail.
Note that the surface roughness Ra of the surface of the glass layer having the display pattern serving as the base of the
この範囲にとることで、透光性電極１０３の膜厚を均一にすることができ、電極間距離を均一にすることができる。したがって、電界集中を抑制することができ、素子の長寿命化をはかることができる。
By adopting this range, the film thickness of the
また、この構成によれば、気泡や析出結晶あるいはベース材と異なる組成の材料からなる散乱物質がガラス層表層及び直下に存在する確率が、ガラス層内部より低く構成されており、平滑な表面を得ることができる。このため、例えば有機ＬＥＤ素子を形成する場合、透光性基板の表面すなわちガラス層表面が平滑であるため、この上層に形成される透光性電極（第１電極）表面が平滑であり、この上層に塗布法などによって発光機能を有する層などを形成する場合にも、発光機能を有する層を均一に形成することができ、透光性電極と、発光機能を有する層上に形成される反射性電極（第２電極）表面との間の電極間距離も均一となる。その結果、発光機能を有する層に局所的に大電圧が印加されることもないため、長寿命化をはかることができる。 Further, according to this configuration, the probability that a scattering material made of a material having a composition different from that of bubbles, precipitated crystals, or the base material is present in the surface layer of the glass layer and directly below is configured to be lower than the inside of the glass layer, and a smooth surface Obtainable. For this reason, for example, when forming an organic LED element, since the surface of the translucent substrate, that is, the glass layer surface is smooth, the surface of the translucent electrode (first electrode) formed on the upper layer is smooth, Even when a layer having a light emitting function or the like is formed on the upper layer by a coating method or the like, the layer having a light emitting function can be uniformly formed, and a light-transmitting electrode and a reflection formed on the layer having a light emitting function are formed. The distance between the electrodes with respect to the surface of the conductive electrode (second electrode) is also uniform. As a result, since a large voltage is not locally applied to the layer having a light emitting function, the life can be extended.
なお、ガラス層はガラス基板上に直接形成されているが、例えばガラス基板上にスパッタ法によってシリカ薄膜を形成した後、ガラス層を形成するなど、バリア層を介して形成してもよい。しかし、ガラス基板上に接着剤や有機層を介する事無くガラス層を形成することで、極めて安定でかつ平坦な表面を得ることができる上、無機物質のみで構成することで、熱的に安定で長寿命の光デバイスを形成することが可能となる。 Although the glass layer is formed directly on the glass substrate, the glass layer may be formed via a barrier layer, for example, by forming a silica thin film on the glass substrate by sputtering, and then forming a glass layer. However, by forming the glass layer on the glass substrate without using an adhesive or organic layer, an extremely stable and flat surface can be obtained, and it is thermally stable by being composed of only inorganic substances. Thus, it becomes possible to form a long-life optical device.
なお、ガラス層を形成するための材料組成および焼成温度を調整することにより、ガラス層中には散乱物質として作用する気泡を残しつつ、かつガラス層最表面には、気泡や、凹みの発生を抑制することが可能である。つまり、散乱物質の上昇を防ぎ、ガラス層に残留させて表面まで上昇しないように、焼成温度プロファイルを調整すると共に焼成時間を調整することで、散乱特性に優れ、表面平滑性の高い、表示パネル用基板を提供することが可能となる。 It should be noted that by adjusting the material composition for forming the glass layer and the firing temperature, bubbles acting as scattering substances remain in the glass layer, and bubbles or dents are generated on the outermost surface of the glass layer. It is possible to suppress. In other words, by adjusting the firing temperature profile and adjusting the firing time so as to prevent the scattering material from rising and remaining on the glass layer, the display panel has excellent scattering characteristics and high surface smoothness. It is possible to provide a substrate for use.
また、前記ガラス層表面の表面粗さＲａは３０ｎｍ以下であるのが望ましい。さらに望ましくは、前記ガラス層の表面粗さが１０ｎｍ以下であるのが望ましい。
例えば、このような透光性基板上に有機ＬＥＤ素子を形成する場合、例えば透光性電極は薄く形成する必要があるが、この透光性電極が下地の影響を受ける事無く形成できるのは表面粗さが３０ｎｍ以下、望ましくは１０ｎｍ以下である。表面粗さが３０ｎｍを越えると、その上に形成される有機層の被覆性が悪くなる場合があり、ガラス層上に形成される透明電極ともう一方の電極との間で短絡が発生する場合がある。電極間短絡により、素子は不灯となるが、過電流を印加することにより、修復することが可能な場合がある。修復を可能とするうえで、ガラス層の粗さは望ましくは１０ｎｍ以下であり、さらに望ましくは、３ｎｍ以下である。
なお、ある材料系では焼成温度を５７０℃以上としたときに表面粗さ１０ｎｍ以下とすることができる。材料系によって最適な焼成条件は異なるが、散乱物質の種類や大きさをコントロールすることで散乱物質が最表面に存在するのを抑制し、表面平滑性に優れたガラス層を得ることができる。
The surface roughness Ra of the glass layer surface is desirably 30 nm or less. More desirably, the glass layer has a surface roughness of 10 nm or less.
For example, when an organic LED element is formed on such a translucent substrate, for example, the translucent electrode needs to be formed thin, but the translucent electrode can be formed without being affected by the base. The surface roughness is 30 nm or less, preferably 10 nm or less. When the surface roughness exceeds 30 nm, the coverage of the organic layer formed thereon may be deteriorated, and a short circuit occurs between the transparent electrode formed on the glass layer and the other electrode. There is. Although the element is not lit due to the short circuit between the electrodes, it may be possible to repair it by applying an overcurrent. In enabling repair, the roughness of the glass layer is desirably 10 nm or less, and more desirably 3 nm or less.
In some material systems, the surface roughness can be 10 nm or less when the firing temperature is 570 ° C. or higher. Although the optimum firing conditions differ depending on the material system, it is possible to suppress the presence of the scattering material on the outermost surface by controlling the type and size of the scattering material, and to obtain a glass layer having excellent surface smoothness.
また、散乱物質の大きさは、ガラス層中に気泡がある場合、気泡が大きくなると、焼成などのガラス層形成プロセスで浮力が大きくなり、浮上し易くなり、最表面に到達すると気泡が破裂し、表面平滑性を著しく低下させることになる可能性がある。また相対的にその部分の散乱物質の数が少なくなるためその部分のみ散乱性が低下することにもなる。このように大きな気泡が凝集すれば、むらとなって視認されることにもなる。さらにまた直径が５μｍ以上の気泡の割合が１５ｖｏｌ％以下であるのが望ましく、さらに望ましくは、１０ｖｏｌ％以下であり、さらに望ましくは７ｖｏｌ％以下である。また、散乱物質が気泡以外の場合でも、相対的にその部分の散乱物質の数が少なくなるため、その部分のみ散乱性が低下することになる。従って散乱物質の最大長さが５μｍ以上のものの割合が１５ｖｏｌ％以下であるのが望ましく、望ましくは１０ｖｏｌ％以下であり、さらに望ましくは７ｖｏｌ％以下である。 The size of the scattering material is such that when there are bubbles in the glass layer, if the bubbles increase, the buoyancy increases in the glass layer formation process such as firing, and the bubbles easily break up. The surface smoothness may be significantly reduced. In addition, since the number of scattering substances in the portion is relatively reduced, the scattering property is lowered only in that portion. If such large bubbles are aggregated, they become uneven and can be visually recognized. Furthermore, the ratio of bubbles having a diameter of 5 μm or more is desirably 15 vol% or less, more desirably 10 vol% or less, and further desirably 7 vol% or less. Further, even when the scattering material is other than bubbles, the number of scattering materials in that portion is relatively reduced, so that the scattering property is lowered only in that portion. Therefore, the ratio of the scattering material having the maximum length of 5 μm or more is desirably 15 vol% or less, desirably 10 vol% or less, and more desirably 7 vol% or less.
また、結晶化しやすいガラスを用いることで、ガラス層内部に結晶を析出させることが可能である。この時結晶の大きさが０．１μｍ以上であれば、光散乱物質として機能する。この時、焼成温度を適切に選ぶことで、このようにガラス層最表面での結晶析出を抑制しつつかつ、ガラス層内部に結晶を析出させることが可能となる。具体的には、ガラス転移温度から６０℃から１００℃程度温度が高くするのが望ましい。この程度の温度上昇であれば、ガラスの粘性が高く、気泡が浮上することはない。 In addition, by using glass that is easily crystallized, crystals can be precipitated inside the glass layer. At this time, if the crystal size is 0.1 μm or more, it functions as a light scattering material. At this time, by appropriately selecting the firing temperature, it becomes possible to precipitate crystals inside the glass layer while suppressing crystal precipitation on the outermost surface of the glass layer. Specifically, it is desirable to increase the temperature from the glass transition temperature to about 60 ° C to 100 ° C. If the temperature rises to such a level, the viscosity of the glass is high and bubbles do not rise.
温度が高すぎる場合には、ガラス層最表面でも結晶が析出してしまい、最表面の平滑性が失われる為、好ましくない。従って、焼成温度はガラス転移温度から６０℃から８０℃度程度高くすることがより望ましく、さらには６０℃から７０℃高くすることが最も望ましい。このような手法によりガラス層中に、気泡や析出結晶を散乱物質として存在させ、ガラス最表面ではそれらの発生を抑制することが可能である。これらが可能であるのは、ガラスがある温度範囲で自らが平坦化し、かつ気泡は浮上しない高粘性を実現できる、或いは結晶を析出できるためである。樹脂では上述のような高粘性でプロセスを制御するのは困難であり、また結晶を析出させることもできない。 When the temperature is too high, crystals are deposited even on the outermost surface of the glass layer, and the smoothness of the outermost surface is lost. Therefore, the firing temperature is more desirably about 60 ° C. to 80 ° C. higher than the glass transition temperature, and most desirably 60 ° C. to 70 ° C. By such a method, it is possible to cause bubbles and precipitated crystals to exist as scattering substances in the glass layer, and to suppress their occurrence on the outermost surface of the glass. These are possible because the glass can flatten itself within a certain temperature range, and can realize high viscosity without bubbles rising, or can precipitate crystals. With resin, it is difficult to control the process due to the high viscosity as described above, and it is also impossible to precipitate crystals.
このように、材料組成や焼成条件を調整することで、前記ガラス層最表面の散乱物質の密度が、前記ガラス層内部の散乱物質の密度より小さい透光性基板を得ることができる。 Thus, by adjusting the material composition and firing conditions, it is possible to obtain a light-transmitting substrate in which the density of the scattering material on the outermost surface of the glass layer is smaller than the density of the scattering material inside the glass layer.
また、散乱物質としては、気泡である場合と、ベース層とは異なる組成をもつ材料粒子である場合と、ベース層の析出結晶である場合とがあり、これら単体でもよいし、混合でもよい。
散乱物質が気泡である場合には、焼成温度などの焼成条件を調整することで、気泡の大きさや気泡分布や密度を調整可能である。
散乱物質がベース層とは異なる組成をもつ材料粒子である場合には、材料組成物の調整、焼成温度などの焼成条件を調整することで、散乱物質の大きさや分布や密度を調整可能である。
前記散乱物質が前記ベース層を構成するガラスの析出結晶である場合には、焼成温度などの焼成条件を調整することで、気泡の大きさや気泡分布や密度を調整可能である。
In addition, the scattering material may be a bubble, a material particle having a composition different from that of the base layer, or a precipitated crystal of the base layer. These may be a single substance or a mixture.
When the scattering material is bubbles, the size, bubble distribution, and density of the bubbles can be adjusted by adjusting the baking conditions such as the baking temperature.
When the scattering material is a material particle having a composition different from that of the base layer, the size, distribution, and density of the scattering material can be adjusted by adjusting the material composition and the firing conditions such as the firing temperature. .
When the scattering material is a precipitated crystal of glass constituting the base layer, the size, bubble distribution, and density of bubbles can be adjusted by adjusting the firing conditions such as the firing temperature.
また、波長λ（４３０ｎｍ＜λ＜６５０ｎｍ）のうち少なくとも一つの波長におけるベース層の第１の屈折率は１．８以上であるのが望ましい。高屈折率材料層を形成するのは困難であるが、ガラス材料の材料組成を調整することで、屈折率の調整が容易となる。 Further, it is desirable that the first refractive index of the base layer at at least one of the wavelengths λ (430 nm <λ <650 nm) is 1.8 or more. Although it is difficult to form a high refractive index material layer, the refractive index can be easily adjusted by adjusting the material composition of the glass material.
以下各部材について詳細に説明する。
＜基板＞
透光性基板の形成に用いられる透光性の基板１０１としては、主としてガラス基板など、散乱性のガラス層を形成する温度に耐えて、かつ可視光に対する透過率が高い材料が用いられる。ガラス基板の材料としては、アルカリガラス、無アルカリガラスまたは石英ガラスなどの無機ガラスがある。な透光性の基板１０１の厚さは、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのものが用いられればよいが、大面積になった場合にはより厚くてもよい。
Hereinafter, each member will be described in detail.
<Board>
As the light-transmitting
なお、ガラス層をガラスフリットで作製するには、歪の問題等が生じるので、熱膨張係数は５０×１０−７／℃以上、好ましくは７０×１０−７／℃以上、より好ましくは８０×１０−７／℃以上が好ましい。 In order to produce a glass layer with a glass frit, a problem of strain or the like occurs, and therefore the thermal expansion coefficient is 50 × 10 −7 / ° C. or higher, preferably 70 × 10 −7 / ° C. or higher, more preferably 80 ×. 10 −7 / ° C. or higher is preferable.
また、さらにはガラス層の１００℃から４００℃における平均熱膨張係数が、７０×１０−７（℃−１）から９５×１０−７（℃−１）であり、且つガラス転移温度が、４５０℃から５５０℃であるのが望ましい。 Further, the average thermal expansion coefficient of the glass layer from 100 ° C. to 400 ° C. is from 70 × 10 −7 (° C. −1 ) to 95 × 10 −7 (° C. −1 ), and the glass transition temperature is 450. It is desirable that the temperature is from 550 ° C to 550 ° C.
＜ガラス層＞
ガラス層の構成、作製方法、特性及び屈折率の測定方法について、詳細に説明する。なお、詳細は後述するが、散乱領域すなわち表示パターン領域では光取り出し効率の向上を実現するためには、ガラス層の屈折率は、透光性電極材料の屈折率よりも同等若しくは高くし、背景領域ではその逆とすることが好ましい。
<Glass layer>
The structure of the glass layer, the production method, characteristics, and the refractive index measurement method will be described in detail. Although details will be described later, in order to improve the light extraction efficiency in the scattering region, that is, the display pattern region, the refractive index of the glass layer should be equal to or higher than the refractive index of the translucent electrode material. The reverse is preferred in the region.
（構成）
本実施の形態では、ガラス層１０２は、前述したように、塗布などの方法でガラス基板上にガラス粉末を形成し、所望の温度で焼成することで形成され、第１の屈折率を有するベース材１０５と、前記ベース材１０５中に分散された、前記ベース材と異なる第２の屈折率を有する複数の散乱物質１０４とを具備し、前記ガラス層内部から最表面にむかって、前記ガラス層中の前記散乱物質の層内分布が、小さくなっており、ガラス層を用いることで前述したように、優れた散乱特性を有しつつも表面の平滑性を維持することができ、発光デバイスなどの光出射面側に用いることで極めて高効率の光取り出しを実現することができる。
また、ガラス層としては、コーティングされた主表面を有する光透過率の高い材料（ベース材）が用いられる。ベース材としては、ガラス、結晶化ガラス、透光性樹脂、透光性セラミックスが用いられる。ガラスの材料としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどの無機ガラスがある。なお、ベース材１０５の内部には、複数の散乱物質１０４（例えば、気泡、析出結晶、ベース材とは異なる材料粒子、分相ガラスがある。）が形成されている。ここで、粒子とは固体の小さな物質をいい、例えば、フィラーやセラミックスがある。また、気泡とは、空気若しくはガスの物体をいう。また、分相ガラスとは、２種類以上のガラス相により構成されるガラスをいう。なお、散乱物質が気泡の場合、散乱物質の径とは空隙の長さをいう。
(Constitution)
In the present embodiment, as described above, the
Further, as the glass layer, a material (base material) having a coated main surface and high light transmittance is used. As the base material, glass, crystallized glass, translucent resin, or translucent ceramic is used. Examples of the glass material include soda lime glass, borosilicate glass, alkali-free glass, and quartz glass. A plurality of scattering substances 104 (for example, there are bubbles, precipitated crystals, material particles different from the base material, and phase separation glass) are formed inside the
また、本発明の表示パネル用基板の散乱領域における光取り出し効率の向上を実現するためには、ベース材の屈折率は、透光性電極材料の屈折率と同等若しくは高くなくてはならない。屈折率が低い場合、ベース材と透光性電極材料との界面において、全反射による損失が生じてしまうためである。ベース材の屈折率は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分（例えば、赤、青、緑など）において上回っていればよいが、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に亘って上回っていることが好ましく、可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って上回っていることがより好ましい。 In order to improve the light extraction efficiency in the scattering region of the display panel substrate of the present invention, the refractive index of the base material must be equal to or higher than the refractive index of the translucent electrode material. This is because when the refractive index is low, a loss due to total reflection occurs at the interface between the base material and the translucent electrode material. The refractive index of the base material only needs to exceed at least a part of the emission spectrum range of the light emitting layer (for example, red, blue, green, etc.), but exceeds the entire emission spectrum range (430 nm to 650 nm). It is more preferable that it exceeds the entire wavelength range of visible light (360 nm to 830 nm).
また、有機ＬＥＤの電極間の短絡を防ぐ為にガラス層主表面は平滑である必要がある。その為にはガラス層の主表面から散乱物質が突出していることは好ましくない。散乱物質がガラス層の主表面から突出しないためにも、散乱物質がガラス層の主表面から０．２μｍ以内に存在していないことが好ましい。ガラス層の主表面のＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定される算術平均粗さ（Ｒａ）は３０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく(表１参照)、１ｎｍ以下が特に望ましい。散乱物質とベース材の屈折率はいずれも高くても構わないが、屈折率の差（Δｎ）は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分において０．２以上であることが好ましい。十分な散乱特性を得るために、屈折率の差（Δｎ）は、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）若しくは可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って０．２以上であることがより好ましい。 Moreover, in order to prevent the short circuit between the electrodes of organic LED, the glass layer main surface needs to be smooth. For this purpose, it is not preferable that the scattering material protrudes from the main surface of the glass layer. In order to prevent the scattering material from protruding from the main surface of the glass layer, it is preferable that the scattering material does not exist within 0.2 μm from the main surface of the glass layer. The arithmetic average roughness (Ra) defined in JIS B0601-1994 of the main surface of the glass layer is preferably 30 nm or less, more preferably 10 nm or less (see Table 1), and particularly preferably 1 nm or less. Both the scattering material and the base material may have a high refractive index, but the difference in refractive index (Δn) is preferably 0.2 or more in at least a part of the emission spectrum range of the light emitting layer. In order to obtain sufficient scattering characteristics, the difference in refractive index (Δn) should be 0.2 or more over the entire emission spectrum range (430 nm to 650 nm) or the entire visible wavelength range (360 nm to 830 nm). More preferred.
最大の屈折率差を得るためには、上記高光透過率材料としては高屈折率ガラス、散乱物質としては気体の物体すなわち気泡を用いることが望ましい。この場合、ベース材の屈折率はできるだけ高いことが望ましいため、ベース材を高屈折率のガラスとすることが好ましい。高屈折率のガラスの成分として、ネットワークフォーマとしてはＰ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｇｅ２Ｏ、ＴｅＯ２から選ばれる一種類または二種類以上の成分を、高屈折率成分として、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ２Ｏ３から選ばれる一種類または二種類以上の成分を含有する高屈折率ガラスを使用することが出来る。その他に、ガラスの特性を調整する意味で、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物、フッ化物などを屈折率に対して要求される物性を損なわない範囲で使用してもよい。具体的なガラス系としてはＢ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｌａ２Ｏ３系、Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ−Ｒ”Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−ＷＯ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、などが挙げられる。ここで、Ｒ’はアルカリ金属元素、Ｒ”はアルカリ土類金属元素を示す。なお、以上は例であり、上記の条件を満たすような構成であれば、この例に限定されるものではない。 In order to obtain the maximum refractive index difference, it is desirable to use a high refractive index glass as the high light transmittance material and a gas object, that is, a bubble as the scattering material. In this case, since it is desirable that the refractive index of the base material be as high as possible, it is preferable that the base material be a glass having a high refractive index. As a high refractive index component, one or more components selected from P 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 , Ge 2 O, and TeO 2 are used as a high refractive index component as a network former. , TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , ZnO, BaO, PbO, Sb 2 O 3 Alternatively, a high refractive index glass containing two or more kinds of components can be used. In addition, in order to adjust the characteristics of the glass, alkali oxides, alkaline earth oxides, fluorides, and the like may be used as long as the physical properties required for the refractive index are not impaired. Specific glass systems include B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 system, P 2 O 5 —B 2 O 3 —R ′ 2 O—R ″ O—TiO 2 —Nb 2 O 5 —WO 3 —. Bi 2 O 3 system, TeO 2 —ZnO system, B 2 O 3 —Bi 2 O 3 system, SiO 2 —Bi 2 O 3 system, SiO 2 —ZnO system, B 2 O 3 —ZnO system, P 2 O 5 -ZnO system, etc. Here, R ′ represents an alkali metal element, and R ″ represents an alkaline earth metal element. In addition, the above is an example, and if it is the structure which satisfy | fills said conditions, it will not be limited to this example.
ベース材に特定の透過率スペクトルを持たせることにより、発光の色味を変化させることもできる。着色剤としては、遷移金属酸化物、希土類金属酸化物、金属コロイドなどの公知のものを、単独であるいは組み合わせて使うことができる。 By giving the base material a specific transmittance spectrum, the color of light emission can be changed. As the colorant, known ones such as transition metal oxides, rare earth metal oxides and metal colloids can be used alone or in combination.
（ガラス層の作製方法）
ガラス層の作製方法は、塗布および焼成により行うが、特に、１０〜１００μｍの厚膜を、均一かつ迅速に形成するという観点から、ガラスをフリットペースト化して作製する方法が好ましい。フリットペースト法を活用するために、基板ガラスの熱変形を抑制するために、ガラス層のガラスの軟化点（Ｔｓ）が基板ガラスの歪点（ＳＰ）よりも低く、かつ熱膨張係数αの差が小さいことが望ましい。軟化点と歪点の差は３０℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましい。また、ガラス層と基板ガラスの膨張率差は、±１０×１０−７（１／Ｋ）以下であることが好ましく、±５×１０−７（１／Ｋ）以下であることがより好ましい。ここで、フリットペーストとは、ガラス粉末が樹脂、溶剤、フィラーなどに分散したものを指す。フリットペーストをスクリーン印刷などのパターン形成技術を用いてパターニング、焼成することで、ガラス層被覆が可能となる。以下技術概要を示す。
(Glass layer production method)
The method for producing the glass layer is carried out by coating and baking. In particular, from the viewpoint of forming a thick film of 10 to 100 μm uniformly and rapidly, a method of producing glass by frit paste is preferable. In order to utilize the frit paste method, in order to suppress thermal deformation of the substrate glass, the glass softening point (Ts) of the glass layer is lower than the strain point (SP) of the substrate glass, and the difference in thermal expansion coefficient α. Is desirable to be small. The difference between the softening point and the strain point is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. Further, the difference in expansion coefficient between the glass layer and the substrate glass is preferably ± 10 × 10 −7 (1 / K) or less, and more preferably ± 5 × 10 −7 (1 / K) or less. Here, the frit paste refers to a glass powder dispersed in a resin, a solvent, a filler or the like. The glass layer can be coated by patterning and baking the frit paste using a pattern forming technique such as screen printing. The technical outline is shown below.
（フリットペースト材料）
１．ガラス粉末
ガラス粉末粒径は１μm〜１０μmである。焼成された膜の熱膨張を制御するため、フィラーを入れることがある。フィラーは、具体的には、ジルコン、シリカ、アルミナなどが用いられ、粒径は０．１μm〜２０μmである。
(Frit paste material)
1. Glass powder The glass powder particle size is 1 μm to 10 μm. In order to control the thermal expansion of the fired film, a filler may be added. Specifically, zircon, silica, alumina or the like is used as the filler, and the particle size is 0.1 μm to 20 μm.
以下にガラス材料について説明する。
本発明では、前記ガラス層として、たとえば、Ｐ２Ｏ５が２０〜３０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３が、３〜１４ｍｏｌ％、Ｌｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏの総量が１０〜２０ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３が１０〜２０ｍｏｌ％、ＴｉＯ２が３〜１５ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５が１０〜２０ｍｏｌ％、ＷＯ３が５〜１５ｍｏｌ％を含み、以上成分の合量が、９０ｍｏｌ％以上であるものを用いる。
The glass material will be described below.
In the present invention, as the glass layer, for example, P 2 O 5 is 20~30mol%, B 2 O 3 is, 3～14Mol%, the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is 10 to 20% Bi 2 O 3 is 10 to 20 mol%, TiO 2 is 3 to 15 mol%, Nb 2 O 5 is 10 to 20 mol%, WO 3 is 5 to 15 mol%, and the total amount of the components is 90 mol% or more. Use something.
ガラス層を形成するガラス組成としては、所望の散乱特性が得られ、フリットペースト化して焼成可能であれば特に限定はされないが、取り出し効率を最大化するためには、例えば、Ｐ２Ｏ５を必須成分として含有し、さらにＮｂ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＷＯ３、の一成分以上を含有する系、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＬａ２Ｏ３を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３の一成分以上を含有する系、ＳｉＯ２を必須成分として含み、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２の一成分以上を含有する系、Ｂｉ２Ｏ３を主成分として含有し、ネットワーク形成成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３などを含有する系などが挙げられる。 The glass composition for forming the glass layer is not particularly limited as long as the desired scattering characteristics can be obtained and frit paste can be fired, but in order to maximize the extraction efficiency, for example, P 2 O 5 is used. A system containing one or more components of Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , TiO 2 , WO 3 , B 2 O 3 , ZnO and La 2 O 3 as essential components A system containing one or more components of 2 O 5 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , WO 3 , a system containing SiO 2 as an essential component, and containing one or more components of Nb 2 O 5 , TiO 2 , Bi 2 O 3 as a main component, and a system containing SiO 2 , B 2 O 3 or the like as a network forming component.
なお、本発明においてガラス層として使用する全てのガラス系において、環境に対して悪影響を及ぼす成分である、Ａｓ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２、ＨｇＯについては、原料由来の不純物としてやむを得ず混入する場合を除いて含まない。 In all glass systems used as a glass layer in the present invention, As 2 O 3 , PbO, CdO, ThO 2 , and HgO, which are components that adversely affect the environment, are inevitably mixed as impurities derived from the raw materials. Not included except when doing so.
２．樹脂
樹脂は、スクリーン印刷後、塗膜中のガラス粉末、フィラーを支持する。具体例としては、エチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン樹脂などが用いられる。主剤として用いられるのは、エチルセルロースとニトロセルロースがある。なお、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、ロジン樹脂は塗膜強度向上の為の添加として用いられる。焼成時の脱バインダ温度は、エチルセルロースで３５０℃から４００℃、ニトロセルロースで２００℃から３００℃である。
2. Resin Resin supports glass powder and filler in the coating after screen printing. Specific examples include ethyl cellulose, nitrocellulose, acrylic resin, vinyl acetate, butyral resin, melamine resin, alkyd resin, and rosin resin. There are ethyl cellulose and nitrocellulose as main agents. Butyral resin, melamine resin, alkyd resin, and rosin resin are used as additives for improving the strength of the coating film. The binder removal temperature during firing is 350 ° C. to 400 ° C. for ethyl cellulose and 200 ° C. to 300 ° C. for nitrocellulose.
３．溶剤
樹脂を溶解しかつ印刷に必要な粘度を調整する。また印刷中には乾燥せず、乾燥工程では、すばやく乾燥する。沸点２００℃から２３０℃のものが望ましい。粘度、固形分比、乾燥速度調整のためブレンドして用いる。具体例としては、スクリーン印刷時のペーストの乾燥適合性からエーテル系溶剤（ブチルカルビトール（ＢＣ）、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテル、酢酸ブチルセロソルブ）、アルコール系溶剤（α−テルピネオール、パインオイル、ダワノール）、エステル系溶剤（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート）、フタル酸エステル系溶剤（ＤＢＰ（ジブチルフタレート）、ＤＭＰ（ジメチルフタレート）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート））がある。主に用いられているのは、α−テルピネオールや２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート）である。なお、ＤＢＰ（ジブチルフタレート）、ＤＭＰ（ジメチルフタレート）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）は、可塑剤としても機能する。
3. Solvent Dissolves the resin and adjusts the viscosity required for printing. Also, it does not dry during printing, and dries quickly in the drying process. A boiling point of 200 ° C to 230 ° C is desirable. Blend to adjust viscosity, solid content ratio, drying speed. Specific examples include ether solvents (butyl carbitol (BC), butyl carbitol acetate (BCA), diethylene glycol di-n-butyl ether, dipropylene glycol butyl ether, tripropylene glycol butyl ether due to the dry compatibility of the paste during screen printing. , Butyl cellosolve), alcohol solvents (α-terpineol, pine oil, dawanol), ester solvents (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate), phthalate ester solvents (DBP) (Dibutyl phthalate), DMP (dimethyl phthalate), DOP (dioctyl phthalate)). Mainly used are α-terpineol and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate). DBP (dibutyl phthalate), DMP (dimethyl phthalate), and DOP (dioctyl phthalate) also function as a plasticizer.
４．その他
粘度調整、フリット分散促進の為、界面活性剤を使用してもよい。フリット表面改質の為、シランカップリング剤を使用してもよい。
4). Others A surfactant may be used to adjust viscosity and promote frit dispersion. A silane coupling agent may be used to modify the frit surface.
（フリットペースト膜の作製方法）
次に実際にフリットペースト膜を形成する方法について説明する。
（１）フリットペースト
ガラス粉末とビヒクルを準備する。ここで、ビヒクルとは、樹脂、溶剤、界面活性剤を混合したものをいう。具体的には、５０℃〜８０℃に加熱した溶剤中に樹脂、界面活性剤などを投入し、その後４時間から１２時間程度静置したのち、ろ過し、得られる。
次に、ガラス粉末とビヒクルとを、プラネタリーミキサーで混合した後、３本ロールで均一分散させる。その後粘度調整のため、混練機で混練する。通常ガラス材料７０〜８０ｗｔ％に対してビヒクル２０〜３０ｗｔ％とする。
(Frit paste film production method)
Next, a method for actually forming a frit paste film will be described.
(1) Frit paste Prepare glass powder and vehicle. Here, the vehicle refers to a mixture of resin, solvent, and surfactant. Specifically, a resin, a surfactant, or the like is put into a solvent heated to 50 ° C. to 80 ° C., and then allowed to stand for about 4 to 12 hours, followed by filtration.
Next, the glass powder and the vehicle are mixed with a planetary mixer and then uniformly dispersed with three rolls. Thereafter, the mixture is kneaded with a kneader to adjust the viscosity. Usually, the vehicle is 20 to 30 wt% with respect to 70 to 80 wt% of the glass material.
（２）印刷
（１）で作製したフリットペーストをスクリーン印刷機を用いて印刷する。スクリーン版のメッッシュ荒さ、乳剤の厚み、印刷時の押し圧、スキージ押し込み量などで形成される、フリットペースト膜の膜厚を制御できる。印刷後焼成炉で乾燥させる。
(2) Printing The frit paste produced in (1) is printed using a screen printer. It is possible to control the film thickness of the frit paste film formed by the mesh mesh roughness of the screen plate, the thickness of the emulsion, the pressing pressure during printing, the squeegee pressing amount, and the like. It is dried in a baking furnace after printing.
（３）焼成
焼成炉で印刷、乾燥した基板を焼成する。焼成は、フリットペースト中の樹脂を分解・消失させる脱バインダ処理とガラス粉末を焼結、軟化させる焼成処理からなる。脱バインダ温度は、エチルセルロースで３５０℃〜４００℃、ニトロセルロースで２００℃〜３００℃であり、３０分から１時間大気雰囲気で加熱する。その後温度を上げて、ガラスを焼結、軟化させる。焼成温度は軟化温度から軟化温度＋２０℃であり、処理温度により内部に残存する気泡の形状、大きさが異なる。その後、冷却して基板上にガラス層が形成される。得られる膜の厚さは、５μｍ〜３０μｍであるが、印刷時に積層することでさらに厚いガラス層が形成可能である。
(3) Firing The substrate printed and dried in a firing furnace is fired. Firing consists of a binder removal process for decomposing and disappearing the resin in the frit paste and a firing process for sintering and softening the glass powder. The binder removal temperature is 350 ° C. to 400 ° C. for ethyl cellulose and 200 ° C. to 300 ° C. for nitrocellulose, and heating is performed in an air atmosphere for 30 minutes to 1 hour. Thereafter, the temperature is raised to sinter and soften the glass. The firing temperature is from the softening temperature to the softening temperature + 20 ° C., and the shape and size of the bubbles remaining inside vary depending on the treatment temperature. Then, it cools and a glass layer is formed on a board | substrate. The thickness of the obtained film is 5 μm to 30 μm, but a thicker glass layer can be formed by laminating at the time of printing.
なお、上記で印刷工程をドクターブレード印刷法、ダイコート印刷法を用いると、より厚い膜形成が可能となる（グリーンシート印刷）。ＰＥＴフィルム等の上に膜を形成した後、乾燥するとグリーンシートが得られる。次いでローラー等によりグリーンシートを基板上に熱圧着し、フリットペーストと同様の焼成行程を経て焼成膜を得る。得られる膜の厚さは、５０μｍ〜４００μｍであるが、グリーンシートを積層して用いることにより、さらに厚いガラス膜が形成可能である。 If a doctor blade printing method or a die coat printing method is used for the printing process as described above, a thicker film can be formed (green sheet printing). When a film is formed on a PET film or the like and then dried, a green sheet is obtained. Next, the green sheet is thermocompression-bonded on the substrate with a roller or the like, and a fired film is obtained through a firing process similar to that of a frit paste. The thickness of the obtained film is 50 μm to 400 μm, but a thicker glass film can be formed by stacking green sheets.
＜透光性電極＞
透光性電極（陽極）１０３は、有機層１１０で発生した光を外部に取り出すために、８０％以上の透光性が要求される。また、多くの正孔を注入するため、仕事関数が高いものが要求される。具体的には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３：アルミニウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ＺｎＯ−Ｇａ２Ｏ３：ガリウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＮｂドープＴｉＯ２、ＴａドープＴｉＯ２などの材料が用いられる。陽極１０３の厚さは、１００ｎｍ以上が好ましい。なお、陽極１０３の屈折率は、１．９〜２．２である。ここで、キャリア濃度を増加させると、ＩＴＯの屈折率を低下させることができる。市販されているＩＴＯは、ＳｎＯ２が１０ｗｔ％が標準となっているが、これより、Ｓｎ濃度を増やすことで、ＩＴＯの屈折率を下げることができる。但し、Ｓｎ濃度増加により、キャリア濃度は増加するが、移動度及び透過率の低下がある為、これらのバランスをとって、Ｓｎ量を決める必要がある。
なお、透光性電極を陰極としてもよいことは言うまでもない。
<Translucent electrode>
The translucent electrode (anode) 103 is required to have a translucency of 80% or more in order to extract light generated in the
Needless to say, the translucent electrode may be a cathode.
＜有機層（発光機能を有する層）＞
有機層１１０は、発光機能を有する層であり、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１１３と、電子輸送層１１４と、電子注入層１１５とにより構成される。有機層１１０の屈折率は、１．７〜１．８程度である。
<Organic layer (layer having a light emitting function)>
The
＜正孔注入層＞
正孔注入層１１１は、陽極である透光性電極１０３からの正孔注入障壁を低くするために、イオン化ポテンシャルの差が小さいものが要求される。正孔注入層１１１における電極界面からの電荷の注入効率の向上は、素子の駆動電圧を下げるとともに、電荷の注入効率を高める。高分子では、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）がドープされたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、低分子ではフタロシアニン系の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）が広く用いられる。
<Hole injection layer>
The
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層１１２は、正孔注入層１１１から注入された正孔を発光層１１３に輸送する役割をする。適切なイオン化ポテンシャルと正孔移動度を有することが必要である。正孔輸送層１１２は、具体的には、トリフェニルアミン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ナフチル）−４’−アミノビフェニル−４−イル］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＴＥ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＨＴＭ２）およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）などが用いられる。正孔輸送層１１２の厚さは、１０ｎｍ〜１５０ｎｍが好ましい。厚さは薄ければ薄いほど低電圧化できるが、電極間短絡の問題から１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが特に好ましい。
<Hole transport layer>
The
＜発光層＞
発光層１１３は、注入された電子と正孔が再結合する場を提供し、かつ、発光効率の高い材料を用いる。詳細に説明すると、発光層１１３に用いられる発光ホスト材料および発光色素のドーピング材料は、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子の再結合中心として機能する、また、発光層におけるホスト材料への発光色素のドーピングは、高い発光効率を得ると共に、発光波長を変換させる。これらは電荷注入のための適切なエネルギーレベルを有すること、化学的安定性や耐熱性に優れ、均質はアモルファス薄膜を形成することなどが求められる。また、発光色の種類や色純度が優れていることや発光効率の高いことが求められる。有機材料である発光材料には、低分子系と高分子系の材料がある。さらに、発光機構によって、蛍光材料、りん光材料に分類される。発光層１１３は、具体的には、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（８−ヒドロキシ）キナルジンアルミニウムフェノキサイド（Ａｌｑ′２ＯＰｈ）、ビス（８−ヒドロキシ）キナルジンアルミニウム−２，５−ジメチルフェノキサイド（ＢＡｌｑ）、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）リチウム錯体（Ｌｉｑ）、モノ（８−キノリノラート）ナトリウム錯体（Ｎａｑ）、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）リチウム錯体、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）ナトリウム錯体およびビス（８−キノリノラート）カルシウム錯体（Ｃａｑ２）などのキノリン誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタジエン、フェニルキナクドリン（ＱＤ）、アントラセン、ペリレン並びにコロネンなどの蛍光性物質が挙げられる。ホスト材料としては、キノリノラート錯体が好ましく、特に、８−キノリノールおよびその誘導体を配位子としたアルミニウム錯体が好ましい。
<Light emitting layer>
The light-emitting
＜電子輸送層＞
電子輸送層１１４は、電極から注入された電子を輸送するという役割をする。電子輸送層１１４は、具体的には、キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、オキサジアゾール誘導体（例えば、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）および２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）など）、トリアゾール誘導体、バソフェナントロリン誘導体、シロール誘導体などが用いられる。
<Electron transport layer>
The
＜電子注入層＞
電子注入層１１５は、電子の注入効率を高めるものが要求される。電子注入層１１５は、具体的には、陰極界面にリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属をドープした層を設ける。
<Electron injection layer>
The
＜反射性電極＞
反射性電極（陰極）１２０は、仕事関数の小さな金属またはその合金が用いられる。陰極１２０は、具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属および周期表第３属の金属などが挙げられる。このうち、安価で化学的安定性の良い材料であることから、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはこれらの合金などが好ましく用いられる。また、Ａｌ、ＭｇＡｇの共蒸着膜、ＬｉＦまたはＬｉ２０の薄膜蒸着膜の上にＡｌを蒸着した積層電極等が用いられる。また、高分子系では、カルシウム（Ｃａ）またはバリウム（Ｂａ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層等が用いられる。
なお、反射性電極を陽極としてもよいことは言うまでもない。
焼成品では、ガラス層中の気泡が球形となっていて、表面も平滑になっている。
<Reflective electrode>
The reflective electrode (cathode) 120 is made of a metal having a small work function or an alloy thereof. Specific examples of the
Needless to say, the reflective electrode may be the anode.
In the fired product, the bubbles in the glass layer are spherical and the surface is also smooth.
なお、前記実施の形態では、光源として有機ＬＥＤ素子を用いたが、無機ＬＥＤ素子などの面状光源を一体的に形成した表示パネルのほか、蛍光灯や発光ダイオードなど点光源を導光板を用いて面状に発光体を構成したものなど、種々の光源に適用可能であることはいうまでもない。 In the above embodiment, an organic LED element is used as a light source. However, in addition to a display panel in which a planar light source such as an inorganic LED element is integrally formed, a point light source such as a fluorescent lamp or a light emitting diode is used as a light guide plate. Needless to say, the present invention can be applied to various light sources such as a light-emitting body configured in a planar shape.
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
以上説明してきたように、本発明の表示パネル用基板および表示パネルは、極めて長寿命であるため、非常灯などの長時間連続して、信頼性の高い表示パネルを提供することが可能である。 As described above, since the display panel substrate and the display panel of the present invention have a very long life, it is possible to provide a highly reliable display panel continuously for a long time such as an emergency light. .
１００ 表示パネル用基板
１０１ ガラス基板
１０２ ガラス層
１０２Ｓ 散乱領域（表示パターン）
１０２Ｂ 背景領域
１０３ 透光性電極
１０４ 散乱物質
１０５ ベース材
１１０ 有機層
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１２０ 反射性電極
100
Claims (8)
前記表示パターンが、互いに散乱特性の異なるガラス層で構成された表示パネル用基板。 The display panel substrate according to claim 1,
A display panel substrate in which the display pattern is composed of glass layers having different scattering characteristics.
前記表示パターンを構成する散乱性の高い部分のガラス層の厚みが、散乱性の低い部分のガラス層の厚みよりも厚い表示パネル用基板。 The display panel substrate according to claim 1 or 2,
A display panel substrate, wherein the glass layer in the highly scattering portion constituting the display pattern is thicker than the glass layer in the low scattering portion.
前記表示パターンがガラス層中の散乱物質の密度の差により構成されている表示パネル用基板。 A display panel substrate according to any one of claims 1 to 3,
A display panel substrate, wherein the display pattern is configured by a difference in density of scattering materials in a glass layer.
前記透光性のガラス基板上に散乱物質を含むガラス層を積層することにより、前記ガラス層中の散乱物質により散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する表示パネル用基板の製造方法。 In the manufacturing method of the substrate for display panels which forms a display pattern on a translucent glass substrate,
A display panel substrate that forms a desired display pattern by partially changing a scattering characteristic by a scattering material in the glass layer by laminating a glass layer containing a scattering material on the translucent glass substrate. Production method.
前記透光性のガラス基板上にガラス粉末を付与し、加熱することにより前記ガラス粉末を溶融固化させることにより、気泡を含むガラス層を形成し、前記気泡により散乱特性を部分的に変化させて所望の表示パターンを形成する表示パネル用基板の製造方法。 A manufacturing method of a display panel substrate according to claim 5,
By applying glass powder on the light-transmitting glass substrate and heating and solidifying the glass powder, a glass layer containing bubbles is formed, and scattering characteristics are partially changed by the bubbles. A method of manufacturing a display panel substrate for forming a desired display pattern.
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