KR101878533B1 - 유기 ｅｌ용 산란 필름 및 이것을 사용한 유기 ｅｌ 발광장치 - Google Patents
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Abstract
종래부터 문제가 되고 있었던 광 이용 효율의 향상 및 시야각 의존성의 개선 뿐 아니라 소등시의 비침 문제를 해소할 수 있는 유기 EL 발광장치에 사용되는 산란 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 유기 EL용 산란 필름은 유기 EL 발광장치에 사용되는 것으로서, 상기 산란 필름은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지와는 굴절률이 상이한 입자를 포함하는 산란층을 포함하여 이루어지고, 상기 입자의 평균 입자경은 10 ㎛ 이하이며, 상기 입자의 평균 입자경의 변동계수는 30% 이상으로 하는 것이다.
Description
본 발명은 유기 EL 발광장치에 사용되는 산란 필름에 관한 것이다.
종래부터 양극(투명 전극)과 음극(배면 전극) 사이에 발광층을 끼운 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 소자에 전압을 공급함으로써 발광시키는 유기 EL 발광장치가 존재하고 있다. 유기 EL 발광장치는 경량, 박형, 저소비전력 등의 이점을 가지고 있기 때문에 액정 디스플레이의 백라이트나 평면형 조명장치로서 사용되고 있다(특허문헌 1).
유기 EL 발광장치는 전술한 우수한 특징을 가지고 있지만 아래에 설명하는 바와 같은 문제도 가지고 있다.
즉 유기 EL 발광장치를 구성하는 유기 발광층 등의 유기 박막층 또는 그 유기 박막층을 구비하는 지지체의 굴절률은 공기보다 높기 때문에 발광한 빛의 계면에서의 전반사가 일어나기 쉽다. 그 때문에 그 빛의 이용 효율은 전체의 20%에 못미쳐 대부분의 빛을 손실하고 있다고 하는 문제가 생기고 있다.
또한 유기 EL 발광장치는 시야각 의존의 문제도 가지고 있다. 구체적으로는 유기 EL 발광장치의 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층의 조합으로 구성되어서 이루어지는 것이지만, 이들 발광층은 각각 굴절률이 상이하기 때문에 유기 EL 발광장치의 발광면을 비스듬한 방향에서 봤을 때에 발광층끼리의 계면에 있어서 빛이 파장별로 분리되어 버린다. 빛이 파장 분리되면 발광층 간에 있어서 광로길이에 변화가 생겨 보는 각도에 따라서는 색상이 달라 보이게 된다. 예를 들면 유기 EL 발광장치를 정면방향에서 보는 경우라면 광로길이 변화는 생기기 어려워 유기 EL 발광장치의 발광색에 변화는 생기기 어렵지만, 비스듬한 방향에서 보면 발광층 간에 있어서의 광로길이 변화에 의해 색상이 달라 보이게 된다.
빛의 이용 효율이 낮다고 하는 문제에 대해서는 광취출면에 저굴절률의 재료로 이루어지는 광취출층을 설치하는 특정 산란 부재를 배치하는 등의 제안이 이루어져 있다(특허문헌 2, 특허문헌 3). 그러나 이들 기술의 경우는 빛의 파장 분리에 대해서는 유효한 대책이 되지 못한다.
더 나아가서는 유기 EL 발광장치를 소등시켰을 때에는 유기 EL 발광장치의 표면에 바깥 풍경 등이 비치게 되어 당해 표면의 외관이 나빠진다고 하는 문제도 생기고 있었다.
따라서 전술한 광 이용 효율, 시야각 의존성 및 소등시의 비침의 문제를 해소할 수 있는 설계가 요망되고 있다.
본 발명자들은 이러한 문제에 대해서 유기 EL 발광장치의 광출사면측에 특정 산란층을 포함하는 산란 필름을 설치함으로써 광 이용 효율, 시야각 의존성 및 소등시의 비침의 문제를 동시에 해소할 수 있는 것을 발견하고 본 발명에 이른 것이다.
즉 본 발명의 유기 EL용 산란 필름은 유기 EL 발광장치에 사용되는 것으로서, 바인더 수지 및 상기 바인더 수지와는 굴절률이 상이한 입자를 포함하는 산란층을 포함하여 이루어지고, 입자의 평균 입자경이 10 ㎛ 이하이며, 평균 입자경의 변동계수가 30% 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명의 유기 EL용 산란 필름은 바람직하게는 상기 입자의 함유 비율이 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해서 40~300 중량부인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명의 유기 EL용 산란 필름은 바람직하게는 상기 바인더 수지의 굴절률과 상기 입자의 굴절률의 굴절률차의 절대값이 0.03~0.3인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명의 유기 EL 발광장치는 한 쌍의 전극과 당해 한 쌍의 전극 간에 설치된 발광층을 구비하고 상기 한 쌍의 전극 중 광출사측이 되는 전극의 광출사측에 산란 필름을 구비한 것으로서, 상기 산란 필름이 본 발명의 산란 필름인 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 발명에 의하면 유기 EL 발광장치에 사용되는 산란 필름에 대해서 바인더 수지 및 상기 바인더 수지와는 굴절률이 상이한 입자를 포함하는 산란층을 포함하여 이루어지고, 상기 입자의 평균 입자경을 10 ㎛ 이하로 하며, 평균 입자경의 변동계수를 30% 이상으로 함으로써 광 이용 효율을 향상시켜 시야각 의존성을 개선하면서 소등시에 있어서의 비침을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기 EL 발광장치의 일례를 나타내는 측단면도이다.
아래에 본 발명의 유기 EL용 산란 필름(이하, 「산란 필름」이라 하는 경우도 있다)의 실시형태에 대해서 설명한다.
본 발명의 유기 EL용 산란 필름은 산란층을 포함하는 것인데, 구성으로서는 산란층 단독으로 이루어지는 것이어도 되고 지지체나 다른 층을 포함하고 있어도 된다. 먼저 산란층을 구성하는 요소, 주로 바인더 수지 및 입자에 대해서 설명한다.
본 발명의 산란층에 포함되는 바인더 수지로서는 광학적 투명성이 우수한 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트계 수지, 에폭시 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등의 열가소성 수지, 열경화성 수지, 전리방사선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다. 특히 도막 경도와 내후성이 우수한 열경화성 수지나 전리방사선 경화성 수지가 바람직하고, 전술한 수지 중에서도 내광성이나 광학 특성이 우수한 관점에서 아크릴계 수지가 특히 적합하게 사용된다.
또한 바인더 수지는 수산기를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는 바인더 수지의 수산기가는 40 mgKOH/g 이상인 것이 바람직하고, 60 mgKOH/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 수산기가가 높은 것으로 함으로써 도막으로 했을 때에 산란층의 평면 형상을 유지하면서 도막 경도가 우수한 것이 되기 때문에 유기 EL 발광장치에 구비할 때에 빛의 이용 효율, 시야각 의존성 및 비침 방지성의 각종 성능을 저해하지 않고 내구성이 우수한 것으로 할 수 있다.
바인더 수지의 굴절률은 후술하는 입자의 굴절률과는 상이한 것이다. 바인더 수지와 입자의 굴절률을 상이한 것으로 함으로써 바인더 수지와 입자에서 굴절률차가 생기기 때문에 파장 분리된 빛을 산란층에 있어서 산란시켜 재차 빛을 혼합할 수 있어 시야각 의존성을 해소할 수 있다. 바인더 수지의 굴절률로서는 1.4~1.65 정도가 바람직하다.
다음으로 본 발명의 산란층에 포함되는 입자는 산란층 표면에 요철 형상을 형성하여 종래 전반사에 의해 출사할 수 없었던 분량의 빛을 출사시켜 빛의 이용 효율을 향상시키기 위해서 사용된다. 또한 당해 요철 형상에 의해 유기 EL 발광장치의 소등시에 있어서의 바깥 풍경 등의 비침도 방지할 수 있는 것이 된다.
또한 본 발명의 산란층에 포함되는 입자는 바인더 수지의 굴절률과 상이한 것을 사용한다. 바인더 수지의 굴절률과 상이한 것을 사용함으로써 바인더 수지와 굴절률차를 생기게 할 수 있고 파장 분리된 빛을 산란층에 있어서 산란시켜 재차 빛을 혼합할 수 있어 시야각 의존성을 해소할 수 있다.
이러한 입자로서는 수지 입자나 무기 입자를 사용할 수 있다. 수지 입자로서는 예를 들면 실리콘 수지 입자, 아크릴 수지 입자, 나일론 수지 입자, 스티렌 수지 입자, 아크릴스티렌 수지 입자, 폴리에틸렌 입자, 벤조구아나민 수지 입자, 우레탄 수지 입자, 멜라민 수지 입자 등을 들 수 있다. 한편 무기 입자로서는 예를 들면 다이아몬드, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화납, 탄산납, 산화아연, 황화아연, 산화안티몬, 실리카, 수산화알루미늄, 황산바륨, 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 이들 중 빛의 이용 효율이 특히 우수한 것으로 하는 관점에서 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 수지 입자 중에서도 바인더 수지와의 사이에서 굴절률차가 나기 쉽고 빛의 이용 효율을 저해하지 않고 시야각 의존성을 개선할 수 있는 관점에서 벤조구아나민 수지 입자가 적합하게 사용된다.
입자의 굴절률로서는 1.3~3.0 정도의 것이 바람직하게 사용된다. 굴절률을 이러한 범위 내로 함으로써 더욱 광 이용 효율을 향상시키면서 시야각 의존성을 개선할 수 있다. 특히 빛의 이용 효율을 향상시키는 관점에서는 1.3~1.7의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.
전술한 바인더 수지의 굴절률과 상기 입자의 굴절률의 굴절률차의 절대값은 하한으로 0.03 이상이 바람직하고, 0.04 이상이 보다 바람직하다. 굴절률차의 절대값이 0.03 이상인 것으로 인해 시야각 의존성을 보다 개선할 수 있다. 또한 굴절률차의 절대값은 상한으로 0.3 이하인 것이 바람직하고, 0.2 이하인 것이 보다 바람직하다. 바인더 수지와 입자는 굴절률차가 있으면 어느 한쪽이 높아도 된다.
입자의 평균 입자경은 10 ㎛ 이하인 것을 사용한다. 입자의 평균 입자경을 이와 같이 비교적 작은 값으로 함으로써, 후술하는 입자의 평균 입자경의 특정 변동계수 파라미터와 더불어 산란층의 표면에 높이가 수 ㎛ 정도인 미세한 볼록부 형상이 다수 구비되게 된다. 이것에 의해 광취출 효율의 향상 및 시야각 의존성을 저해하지 않고 유기 EL 발광장치의 소등시에 있어서의 바깥 풍경 등의 비침을 효과적으로 방지할 수 있다. 입자의 평균 입자경으로서는 1~5 ㎛의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 덧붙여서 말하면 입자의 평균 입자경이 10 ㎛를 초과하는 것을 사용하면 발광층으로부터의 빛을 적절히 산란시킬 수 없게 되어 시야각 의존성을 악화시키게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 입자의 평균 입자경이 1 ㎛ 미만인 경우에도 발광층으로부터의 빛을 적절히 산란시킬 수 없게 되어 시야각 의존성을 악화시키게 된다. 또한 본 발명에서 말하는 평균 입자경이란 콜터카운터법에 의해 산출한 값을 말한다.
입자의 형상으로서는 타원구(楕圓球) 형상 내지 진구(眞球) 형상이 바람직하고, 진구 형상에 가까운 것이 가장 바람직하다. 이러한 형상이 부정형이 아닌 입자는 도료로 한 경우의 분산성이 매우 좋아 2차 응집에 의해 입자가 비대화되는 경우가 없어 양호한 판상물 또는 도막이 얻어진다.
입자의 평균 입자경의 변동계수는 30% 이상으로 한다. 입자의 평균 입자경의 변동계수를 이와 같이 비교적 높은 것으로 하고 또한 전술한 바와 같이 비교적 작은 평균 입자경의 입자를 산란층에 설치함으로써, 빛의 취출 효율이나 시야각 의존성을 저해하지 않고 유기 EL 발광장치의 소등시에 있어서의 비침을 방지할 수 있다. 변동계수는 하한으로 40% 이상, 상한으로 70% 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 산란층 중에 있어서의 바인더 수지에 대한 입자의 함유 비율은 사용하는 입자의 평균 입자경이나 변동계수, 바인더 수지와 입자의 굴절률차, 산란층의 두께 등에 따라서도 좌우되기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 보다 시야각 의존성을 개선하면서 유기 EL 발광장치의 소등시에 있어서의 비침을 방지할 수 있는 관점에서 바인더 수지 100 중량부에 대한 입자의 함유량은 하한으로 40 중량부 이상이 바람직하고, 60 중량부 이상이 보다 바람직하다. 또한 빛의 취출 효율을 저하시키지 않기 위해서 바인더 수지 100 중량부에 대한 입자의 함유량은 상한으로 300 중량부 이하가 바람직하고, 200 중량부 이하가 보다 바람직하다.
특히 바인더 수지와 입자의 굴절률차의 절대값이 0.1 이상인 경우에는 바인더 수지 100 중량부에 대한 입자의 함유량은 하한으로 40 중량부 이상이 바람직하고, 상한으로 150 중량부 이하가 바람직하다. 한편 바인더 수지와 입자의 굴절률차의 절대값이 0.05 이하인 경우에는 바인더 수지 100 중량부에 대한 입자의 함유량은 하한으로 150 중량부 이상이 바람직하고, 상한으로 300 중량부 이하가 바람직하다. 이와 같이 바인더 수지와 입자의 굴절률차에 따른 수지 입자비를 채용함으로써 빛의 이용 효율 및 시야각 의존성을 저해하지 않고 유기 EL 발광장치의 소등시에 있어서의 비침을 보다 적합하게 방지할 수 있다.
산란층은 전술한 바인더 수지 및 입자 외에 이들 기능을 저해하지 않는 범위에서 가교제, 착색제, 대전 방지제, 난연제, 항균제, 곰팡이 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 산화 방지제, 가소제, 레벨링제, 분산제, 유동 조정제, 소포제 등의 첨가제를 포함할 수 있다.
산란층의 두께로서는 산란 필름으로 했을 때의 컬의 발생을 방지하기 쉽게 하는 관점에서 3~15 ㎛로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 산란 필름은 산란층을 구비한 것이지만 지지체 상에 당해 산란층을 적층하여 구성하는 것도 가능하다. 지지체로서는 특별히 제한되지 않고 각종의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트계 수지, 에폭시 아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 비닐계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 환상 올레핀 등의 1종 또는 2종 이상을 혼합한 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 이 중 연신가공, 특히 이축 연신가공된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 기계적 강도나 치수 안정성이 우수한 점에서 바람직하다. 또한 산란층과의 접착성을 향상시키기 위해서 표면에 코로나 방전처리를 행하거나 이(易)접착층을 설치한 것도 적합하게 사용된다. 또한 지지체의 두께는 통상 10~400 ㎛ 정도인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 산란 필름 표면의 요철면과는 반대측 면에는 광투과율을 향상시키기 위해서 반사 방지처리를 행해도 된다. 더 나아가서는 대전 방지층이나 점착층을 설치해도 된다.
본 발명의 산란 필름에 대해서 코팅법에 의해 제작하는 경우에는 전술한 바인더 수지 및 입자 등의 재료를 적당한 용매에 용해시킨 산란층용 도포액을 종래부터 공지의 방법, 예를 들면 바 코터, 블레이드 코터, 스핀 코터, 롤 코터, 그라비아 코터, 플로우 코터, 다이 코터, 스프레이, 스크린 인쇄 등에 의해 지지체 상에 도포하고 건조함으로써 제작할 수 있다. 또한 산란층을 지지체 상에 형성한 것으로부터 당해 지지체를 박리 제거함으로써 산란층 단층으로 이루어지는 산란 필름을 제작하는 것도 가능하다.
다음으로 본 발명의 유기 EL 발광장치에 대해서 설명한다. 본 발명의 유기 EL 발광장치는 그 광출사면측에 전술한 본 발명의 산란 필름을 첩착(貼着)한 것으로, 그 이외의 구조는 공지의 유기 EL 발광장치와 동일하다.
도 1에 유기 EL 발광장치(10)의 일례를 나타낸다. 이 유기 EL 발광장치(10)는 투명 고분자 수지나 유리 등으로 이루어지는 지지체(14)에 각각 양극(투명 전극)(11)과 음극(배면 전극)(12)을 구비하고, 당해 양극(11)과 음극(12) 사이에 발광층(13)을 끼운 유기 일렉트로 루미네선스(유기 EL) 소자를 구비하며, 광출사측이 되는 양극(11)의 지지체(14) 상에 본 발명의 산란 필름인 산란층(15)이 설치되어 있다.
투명 전극(11)으로서는 SnO2, In2O3, ITO 등의 도전성 금속산화물을 사용할 수 있다. 또한 음극(12)으로서는 Al, Ag, Mo 등의 고반사율 금속이나 합금을 사용할 수 있다. 이들 전극(11, 12)은 모두 증착, 스퍼터, 이온 플레이팅 등 공지의 수법으로 성막할 수 있다.
발광층(13)을 구성하는 재료로서는 공지의 유기 발광재료나 도핑재가 사용되고, 백색의 발광을 얻기 위해서 발광색이 상이한 복수의 발광층(예를 들면 적색 발광층, 청색 발광층 및 녹색 발광층)(13)을 조합시킬 수 있다. 복수의 발광층(13)을 조합시키는 방법은 복수의 층을 적층해도 되고 발광장치의 발광면을 작은 영역으로 분할하여 복수의 발광층을 모자이크상으로 배치해도 된다. 복수의 층을 적층하는 경우에는 인접하는 발광층 간에 투명 전극을 삽입하고 각 발광층에 각각 접압을 인가하는 구성으로 할 수 있다. 또한 단색을 발광하는 발광층과 형광체층을 조합해서 백색의 발광을 실현하는 것도 가능하다. 본 발명은 이들 모든 타입의 발광장치에 적용할 수 있다.
또한 유기 EL 소자는 발광층 외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 배리어층 등을 구비하고 있어도 된다. 이들 각 층을 구성하는 재료로서는 공지의 재료가 사용되고 각각 증착 등 공지의 수법으로 형성할 수 있다.
산란층(15)은 바인더 수지와 당해 바인더 수지는 굴절률이 상이한 입자를 포함하는 것으로서, 당해 입자의 평균 입자경이 10 ㎛ 이하이며, 평균 입자경의 변동계수가 30% 이상인 것으로 전술한 본 발명의 산란 필름을 사용할 수 있다. 이러한 산란층(15)은 입자에 의해 요철이 형성된 표면이 광출사면이 되도록 광출사측에 설치되는 것이 바람직하다. 광출사측에 산란 필름을 설치하는 방법으로서는 투명한 점착층 또는 접착층을 매개로 또는 산란 필름을 그대로 광출사측에 첩착해도 되고, 광출사측의 최표면이 되는 층에 산란층을 구성하는 재료를 코팅법 등에 의해 직접 적층하여 형성하는 것도 가능하다.
본 발명의 유기 EL 발광장치는 그 광출사면측에 특정 산란층을 구비함으로써 빛의 이용 효율이 높고 또한 시야각 의존성을 개선할 수 있다. 더 나아가서는 유기 EL 발광장치를 소등시켰을 때에 바깥 풍경 등이 비치는 것을 방지하는 것도 가능하다.
실시예
아래에 실시예에 의해 본 발명을 추가로 설명한다. 또한 「부」, 「%」는 특별히 나타내지 않는 한 중량 기준으로 한다.
1. 산란 필름의 제작
[실시예 1]
하기 처방의 산란층용 도포액을 혼합하여 교반한 후, 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(루미러 T60：토레이사)으로 이루어지는 지지체 상에 건조 후의 두께가 8 ㎛가 되도록 바 코팅법에 의해 도포, 건조해서 산란층을 형성하여 실시예 1의 산란 필름을 얻었다.
＜실시예 1의 산란층용 도포액＞
·아크릴폴리올 62부
(아크리딕 52-666：DIC사, 고형분 50%)
(수산기가 75 mgKOH/g, 굴절률 1.49)
·이소시아네이트계 경화제 38부
(타케네이트 D110N：미츠이 화학사, 고형분 60%)
·벤조구아나민 수지 입자 53.8부
(에포스타 MS：일본 촉매사, 굴절률 1.66)
(평균 입경 3 ㎛, 변동계수 56%)
·희석 용제 115부
[실시예 2]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자의 변동계수가 35%가 되도록 공기식 분급기에 의해 분급한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2의 산란 필름을 얻었다.
[실시예 3]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자의 첨가량을 172 중량부로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3의 산란 필름을 얻었다.
[실시예 4]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자를 아크릴스티렌 수지 입자(간츠팔 GS-0401：간츠 화성사, 평균 입경 4 ㎛, 변동계수 43%, 굴절률 1.51)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4의 산란 필름을 얻었다.
[실시예 5]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자(53.8 중량부)를 실리콘 수지 입자(KMP590：신에츠 화학공업사, 평균 입경 2 ㎛, 변동계수 30% 이상, 굴절률 1.40)(90.4 중량부)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 5의 산란 필름을 얻었다.
[비교예 1]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자를 멜라민 수지 입자(옵트비즈 3500M：닛산 화학공업사, 평균 입경 3.5 ㎛, 변동계수 4%, 굴절률 1.65)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 산란 필름을 얻었다.
[비교예 2]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자의 변동계수가 28%가 되도록 공기식 분급기에 의해 분급한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2의 산란 필름을 얻었다.
[비교예 3]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자를 벤조구아나민 수지 입자(에포스타 L15：일본 촉매사, 평균 입경 12.5 ㎛, 변동계수 43%, 굴절률 1.66)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 3의 산란 필름을 얻었다.
[비교예 4]
실시예 1에서 사용한 산란층용 도포액 중 벤조구아나민 수지 입자를 아크릴 수지 입자(간츠팔 GM-0407S：간츠 화성사, 평균 입경 4 ㎛, 변동계수 43%, 굴절률 1.49)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 4의 산란 필름을 얻었다.
2. 유기 EL 발광장치의 제작
실시예 1~5 및 비교예 1~4에서 제작한 산란 필름을 각각 유기 EL 발광장치(ORBEOS CDW-031：오스람사)의 광출사면 상에 첩부(貼付)하여 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치를 얻었다.
3. 평가
(1) 광 이용 효율
실시예 1~5 및 비교예 1~4의 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치에 대해서 3.5 V, 120 ㎃의 전압·전류를 인가하여 발광시킴으로써 발광 효율(lm/W)을 측정하였다. 또한 비교의 기준이 되는 산란 필름을 갖지 않는 유기 EL 발광장치에 있어서의 발광 효율(lm/W)도 별도 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
(2) 시야각 의존성
산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치에 대해서 정면을 0도로 했을 때에 -85도부터 +85도까지 시야각을 변화시켰을 때의 색도(CIE 표색계(1931))를 색채 휘도계(CS-100：코니카 미놀타사)를 사용하여 측정하였다. 색도 x와 색도 y에 대해서 최대값(max)과 최소값(min)의 차 △x, △y를 식(1), (2)에 의해 구하고, 또한 식(3)에 의해 색차 △E를 산출하여 시야각 의존성을 평가하기 위한 지표로 하였다. 또한 비교의 기준이 되는 산란 필름을 갖지 않는 유기 EL 발광장치에 있어서도 동일하게 색차 △E를 측정·산출하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(3) 비침 방지성
실시예 1~5 및 비교예 1~4의 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치를 소등하고 당해 유기 EL 발광장치 표면으로의 바깥 풍경의 비침 정도를 육안으로 관찰하였다. 그 결과 바깥 풍경을 전혀 시인(視認)할 수 없었던 것을 「◎」, 거의 시인할 수 없었던 것을 「○」, 바깥 풍경을 시인할 수 있었던 것을 「×」로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 산란 필름은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지와는 굴절률이 상이한 입자를 포함하는 산란층을 포함하여 이루어지고, 입자의 평균 입자경이 10 ㎛ 이하이며, 입자의 평균 입자경의 변동계수가 30% 이상인 것으로부터 당해 산란 필름을 사용한 유기 EL 발광장치의 광 이용 효율, 시야각 의존성 및 비침 방지성이 우수한 것이 되었다.
특히 실시예 1의 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치는 당해 필름의 입자의 평균 입자경의 변동계수가 40~70%의 범위 내에 있고, 바인더 수지에 대한 입자의 함유 비율이 40~150 중량부의 범위 내에 있으며, 바인더 수지와 입자의 굴절률차의 절대값이 0.1 이상이었던 것으로부터 광 이용 효율 및 시야각 의존성을 저해하지 않고 특히 비침 방지성이 우수한 것이 되었다.
한편 비교예 1 및 2의 산란 필름은 사용하는 입자의 평균 입자경의 변동계수가 30% 미만이었던 것으로부터 당해 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치는 비침 방지성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 또한 비교예 3의 산란 필름은 사용하는 입자의 평균 입자경이 10 ㎛를 초과하는 것이었던 것으로부터 당해 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치는 시야각 의존성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 또한 비교예 4의 산란 필름은 사용하는 바인더 수지와 입자의 굴절률차에 차가 없었기 때문에 당해 산란 필름을 갖는 유기 EL 발광장치는 시야각 의존성이 뒤떨어지는 것이 되었다.
10…본 발명의 유기 EL 발광장치
11…양극(투명 전극)
12…음극(배면 전극)
13…발광층
14…지지체
15…본 발명의 산란 필름(산란층)
11…양극(투명 전극)
12…음극(배면 전극)
13…발광층
14…지지체
15…본 발명의 산란 필름(산란층)
Claims (6)
- 유기 EL 발광장치의 광출사측 최표면에 사용되는 산란 필름으로서,
상기 산란 필름은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지와는 굴절률이 상이한 수지 입자를 포함하는 산란층을 포함하여 이루어지고,
상기 수지 입자의 평균 입자경은 3 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이며,
상기 수지 입자의 입자경의 변동계수는 40% 이상이고,
상기 수지 입자의 함유 비율이 바인더 수지 100 중량부에 대해서 40~320 중량부이며,
상기 바인더 수지가 아크릴계 수지로서, 상기 수지 입자가 벤조구아나민 수지 및 아크릴스티렌 수지 중 어느 하나로부터 선택되는 수지 입자인 것을 특징으로 하는 유기 EL용 산란 필름. - 제1항에 기재된 유기 EL용 산란 필름으로서,
상기 수지 입자의 함유 비율이 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해서 40~300 중량부인 것을 특징으로 하는 유기 EL용 산란 필름. - 제1항 또는 제2항에 기재된 유기 EL용 산란 필름으로서,
상기 바인더 수지의 굴절률과 상기 수지 입자의 굴절률의 굴절률차의 절대값이 0.03~0.3인 것을 특징으로 하는 유기 EL용 산란 필름. - 제3항에 기재된 유기 EL용 산란 필름으로서,
상기 바인더 수지의 굴절률과 상기 수지 입자의 굴절률차의 절대값이 0.1 이상이고, 또한 상기 바인더 수지 100 중량부에 대한 상기 수지 입자의 함유량이 40 중량부 이상, 150 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 유기 EL용 산란 필름. - 삭제
- 한 쌍의 전극과 당해 한 쌍의 전극 간에 설치된 발광층을 구비하고 상기 한 쌍의 전극 중 광출사측이 되는 전극의 광출사측에 산란 필름을 구비한 유기 EL 발광장치로서,
상기 산란 필름이 제1항 또는 제2항에 기재된 유기 EL용 산란 필름인 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광장치.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP2011175471 | 2011-08-11 | ||
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