JP2007035550A - Base plate for electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばエレクトロルミネッセンス表示装置に用いられるエレクトロルミネッセンス素子用基板に関するものである。 The present invention relates to an electroluminescent element substrate used in, for example, an electroluminescent display device.
エレクトロルミネッセンス(以下、ELと略す。)素子は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子との再結合エネルギーにより蛍光性物質などが発光する原理を利用した自発光素子である。EL素子は、数Vの低電圧で数千cd/m2以上の高輝度の面発光が可能であり、また発光層等に用いる有機化合物等を適切に選択することにより、青色から赤色までの任意の波長の発光が可能であるという特徴を有している。このEL素子は、自発光素子であるため視野角が広く、μs以下の高速応答性が可能であることから、液晶表示装置やプラズマディスプレイに変わりうる表示装置として、近年活発な研究開発が行われている。 An electroluminescence (hereinafter abbreviated as EL) element utilizes the principle that a fluorescent substance or the like emits light by recombination energy between holes injected from an anode and electrons injected from a cathode when an electric field is applied. Self-luminous element. The EL element can emit surface light with high luminance of several thousand cd / m 2 or more at a low voltage of several volts, and by appropriately selecting an organic compound or the like used for the light emitting layer or the like, from blue to red It has a feature that light emission of an arbitrary wavelength is possible. Since this EL element is a self-luminous element, it has a wide viewing angle and can respond at a high speed of less than μs. Therefore, active research and development has recently been conducted as a display device that can be changed to a liquid crystal display device or a plasma display. ing.
従来のEL素子の基本構造の一例としては、透明基板上に透明電極と、発光層と、背面電極とを積層した構造を挙げることができる。通常、背面電極には反射特性を有する金属電極が用いられており、発光層から発せられた光のうち、発光層の後方(金属電極側)に出射した光は、金属電極により反射され、前方(透明電極側)に出射されるので、素子の輝度が向上するという利点がある。
しかしながら、この金属電極は外部から素子に入射した光も反射するため、非表示(非発光)であるべき領域から外光による反射が生じ、表示のコントラストが低下するという問題がある。特に、屋外等明るい環境下で使用する携帯用の表示装置においては、このような外光の反射が問題になる。
As an example of a basic structure of a conventional EL element, a structure in which a transparent electrode, a light emitting layer, and a back electrode are stacked on a transparent substrate can be exemplified. Usually, a metal electrode having reflection characteristics is used for the back electrode, and among the light emitted from the light emitting layer, the light emitted to the rear side (metal electrode side) of the light emitting layer is reflected by the metal electrode and forward Since it radiates | emits to (transparent electrode side), there exists an advantage that the brightness | luminance of an element improves.
However, since this metal electrode also reflects light incident on the element from the outside, there is a problem that reflection by external light occurs from a region that should not be displayed (non-light emitting), and display contrast is lowered. In particular, in a portable display device used in a bright environment such as outdoors, such reflection of external light becomes a problem.
このような外光の反射によるコントラストの低下を抑えるためには、透明基板の前面に円偏光板を設けるのが一般的である(例えば特許文献1参照)。円偏光板を使用した場合には、外光が金属電極で反射する際に円偏光の回転方向が逆になるために、効率よく外光の反射を抑えることができ、高コントラストの表示が得られる。
しかしながら、EL素子における発光層からの発光は一般に非偏光であるため、外光反射を防止するために円偏光板を使用した場合は、発光の約半分が円偏光板により吸収されてしまう。このため、外部への発光の取り出し効率が低下し、輝度が半分以下まで低下するという問題がある。
In order to suppress such a decrease in contrast due to reflection of external light, a circularly polarizing plate is generally provided on the front surface of the transparent substrate (see, for example, Patent Document 1). When a circularly polarizing plate is used, since the rotation direction of circularly polarized light is reversed when the external light is reflected by the metal electrode, the reflection of the external light can be efficiently suppressed and a high contrast display can be obtained. It is done.
However, since light emitted from the light emitting layer in the EL element is generally non-polarized light, when a circularly polarizing plate is used to prevent reflection of external light, about half of the emitted light is absorbed by the circularly polarizing plate. For this reason, there is a problem that the efficiency of taking out emitted light to the outside is reduced, and the luminance is reduced to half or less.
また、EL素子では、発光層から発せられた光のうち、透明基板の屈折率と出射媒質(例えば空気)の屈折率とによって決まる臨界角以上の入射角を有する光が、透明基板と出射媒質との界面で全反射し、発光層の内部に閉じ込められて、外部に取り出すことができないため、光の取出し効率が低下するという問題がある。 Further, in the EL element, light having an incident angle greater than the critical angle determined by the refractive index of the transparent substrate and the refractive index of the output medium (for example, air) out of the light emitted from the light emitting layer is converted into the transparent substrate and the output medium. There is a problem that the light extraction efficiency is lowered because the light is totally reflected at the interface with the light-emitting layer and is confined inside the light emitting layer and cannot be extracted outside.
光の取り出し効率を向上させる手法としては、光散乱層を設けることが提案されている(例えば特許文献2〜4参照)。上述した構成の有機EL素子において、例えば透明基板と発光層との間に光散乱層を形成した場合、光散乱層によって、臨界角以上の入射角を有する光も出射媒質(例えば空気)に導かれることになる。このため、光散乱層を形成することにより、光の取り出し効率を向上させることができるのである。
Providing a light scattering layer has been proposed as a method for improving the light extraction efficiency (see, for example,
上記の特許文献2〜4における光散乱層は、層中に微粒子を分散させたものである。光散乱層としては、後方散乱が少なく、効率よく光の伝送角を変え得る特性を有するものが好ましく、例えば特許文献2〜4では、微粒子の特性、微粒子とマトリクスとの屈折率差、微粒子の分散状態、光散乱層の形成位置等により光学設計を行っている。
The light scattering layer in
しかしながら、光散乱効果を得るために例えば光散乱層の厚みを厚くしたり、微粒子の含有量を多くしたりすると、全光線透過率が低下してしまい、その結果、輝度が低下するという問題がある。このため、上記の特許文献2〜4に記載されているような微粒子の特性、微粒子とマトリクスとの屈折率差、微粒子の分散状態、光散乱層の形成位置等による光学設計では、優れた散乱特性および表示品位を満足する光散乱層を得ることは困難である。 However, in order to obtain a light scattering effect, for example, if the thickness of the light scattering layer is increased or the content of fine particles is increased, the total light transmittance is decreased, and as a result, the luminance is decreased. is there. For this reason, the optical design based on the characteristics of the fine particles, the refractive index difference between the fine particles and the matrix, the dispersed state of the fine particles, the formation position of the light scattering layer, etc. It is difficult to obtain a light scattering layer that satisfies the characteristics and display quality.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外光の影響を受けにくく、高コントラストおよび高輝度等の表示品位に優れ、光の取出し効率が高い光散乱層を有するEL素子用基板を提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is for an EL element having a light scattering layer that is not easily affected by external light, has excellent display quality such as high contrast and high luminance, and has high light extraction efficiency. The main purpose is to provide a substrate.
本発明者等は、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、円偏光板を用いることなく外光の反射を抑制するためには、光散乱層の光学設計が必要であり、光散乱効果の指標となるヘイズ値が微粒子の平均粒径に大きく依存すること、および、コントラストや輝度等を考慮しつつ光散乱効果を得るためには最適な微粒子の平均粒径が存在することを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have required an optical design of the light scattering layer in order to suppress reflection of outside light without using a circularly polarizing plate, and an indicator of the light scattering effect The haze value greatly depends on the average particle size of the fine particles, and the optimum average particle size of the fine particles exists to obtain the light scattering effect in consideration of contrast, brightness, etc. Completed.
すなわち、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層とを有し、上記微粒子の平均粒径が1.0μm〜1.6μmの範囲内であることを特徴とするEL素子用基板を提供する。 That is, the present invention has a transparent substrate and a light scattering layer formed on the transparent substrate and having fine particles dispersed in a transparent resin, and the average particle size of the fine particles is 1.0 μm to 1.6 μm. The substrate for an EL element is provided.
本発明によれば、光散乱層に用いる微粒子の平均粒径を所定の範囲とすることにより、ヘイズ値を高くすることができるので、本発明のEL素子用基板をEL表示装置に用いた場合には、外光の反射を抑制してコントラストを向上させ、透明基板と出射媒質との界面における発光の全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させることが可能である。 According to the present invention, the haze value can be increased by setting the average particle size of the fine particles used in the light scattering layer within a predetermined range. Therefore, when the EL element substrate of the present invention is used for an EL display device. In this case, it is possible to improve the contrast by suppressing the reflection of external light and to improve the light extraction efficiency by suppressing the total reflection of light emission at the interface between the transparent substrate and the output medium.
また本発明においては、上記透明基板上にさらに着色層が形成され、上記光散乱層および上記着色層が順不同に積層されていてもよい。 In the present invention, a colored layer may be further formed on the transparent substrate, and the light scattering layer and the colored layer may be laminated in any order.
さらに本発明においては、上記透明基板上に遮光部がパターン状に形成されていてもよく、この場合、更にコントラストを向上させることができる。 Furthermore, in the present invention, the light shielding portion may be formed in a pattern on the transparent substrate, and in this case, the contrast can be further improved.
また、本発明のEL素子用基板は、ヘイズ値が30〜95の範囲内であることが好ましい。ヘイズ値が上記範囲より小さいと、十分な光散乱効果が得られない場合があるからである。 The EL element substrate of the present invention preferably has a haze value in the range of 30 to 95. This is because if the haze value is smaller than the above range, a sufficient light scattering effect may not be obtained.
本発明においては、光散乱層に用いる微粒子の平均粒径を所定の範囲とすることにより、ヘイズ値を高めることができるので、本発明のEL素子用基板をEL表示装置に用いた場合には、高コントラストおよび高輝度の表示が実現できるという効果を奏する。 In the present invention, the haze value can be increased by setting the average particle diameter of the fine particles used in the light scattering layer within a predetermined range. Therefore, when the EL element substrate of the present invention is used in an EL display device. In addition, it is possible to realize display with high contrast and high brightness.
以下、本発明のEL素子用基板について詳細に説明する。
本発明のEL素子用基板は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層とを有し、上記微粒子の平均粒径が1.0μm〜1.6μmの範囲内であることを特徴とするものである。
Hereinafter, the EL element substrate of the present invention will be described in detail.
The EL element substrate of the present invention has a transparent substrate and a light scattering layer formed on the transparent substrate, in which fine particles are dispersed in a transparent resin, and the average particle size of the fine particles is 1.0 μm to It is characterized by being in the range of 1.6 μm.
ここで一般的に、光散乱層の光学設計には微粒子の粒径が大きく影響し、具体的には微粒子の粒径dにより散乱状態が異なることが知られている。すなわち、
(1)粒径dが光波長λに比べて大きい場合(d>λ)は、幾何光学領域となり、幾何光学的な屈折、反射による散乱が発生し、波長依存性はない。
(2)粒径dが光波長λに近い場合(λ/3<d<λ)は、回折散乱領域(ミー散乱)となり、幾何光学的な散乱と回折効果(光干渉)とによる散乱が発生し、複雑な波長依存性を有する。このため、散乱による色付きが生じる。
(3)粒径dが光波長λより小さい場合(d<λ/3)は、レイリー散乱領域となり、原子・分子との相互作用による散乱が発生し、ほぼ均一に全方向に散乱する。このため、前方散乱のみならず後方散乱も発生する。
Here, it is generally known that the particle size of the fine particles greatly affects the optical design of the light scattering layer, and specifically, the scattering state varies depending on the particle size d of the fine particles. That is,
(1) When the particle size d is larger than the light wavelength λ (d> λ), the region becomes a geometric optical region, geometric optical refraction and scattering due to reflection occur, and there is no wavelength dependency.
(2) When the particle diameter d is close to the light wavelength λ (λ / 3 <d <λ), it becomes a diffraction scattering region (Mie scattering), and scattering due to geometric optical scattering and diffraction effect (light interference) occurs. And has a complicated wavelength dependency. For this reason, coloring due to scattering occurs.
(3) When the particle diameter d is smaller than the light wavelength λ (d <λ / 3), it becomes a Rayleigh scattering region, scattering due to interaction with atoms / molecules occurs, and the scattering is almost uniformly performed in all directions. For this reason, not only forward scattering but also back scattering occurs.
本発明のEL素子用基板をEL表示装置に用いた場合、外光の反射を抑制してコントラストを向上させ、また透明基板と出射媒質(例えば空気)との界面における発光の全反射を抑制して光の取り出し効率を向上させるためには、全方向の散乱は好ましくない。したがって、微粒子の粒径が、上記のうち前方散乱特性に優れる(1)または(2)の場合に該当することが好ましい。さらに、散乱による色付きを防止するためには、微粒子の粒径が上記(1)の幾何光学的領域となることが好ましい。 When the EL element substrate of the present invention is used in an EL display device, the reflection of external light is suppressed to improve contrast, and the total reflection of light emission at the interface between the transparent substrate and the emission medium (for example, air) is suppressed. In order to improve the light extraction efficiency, omnidirectional scattering is not preferable. Therefore, it is preferable that the particle diameter of the fine particles corresponds to the case (1) or (2) having excellent forward scattering characteristics among the above. Furthermore, in order to prevent coloring due to scattering, the particle diameter of the fine particles is preferably in the geometric optical region (1).
また、光散乱層による散乱光の強度を十分なものとするためには、ヘイズ値[ヘイズ値=(拡散光線透過率)/(全光線透過率)×100]を高くする必要がある。特に、EL表示装置においては、より高いヘイズ値が要求される。これは、例えば液晶表示装置では光源として外光を用いる場合があり、この場合には積極的に反射光を表示に使用するのに対し、EL素子は自発光素子であるので、光源として外光を用いる必要がなく、表示品位の向上のためには外光の反射を抑制することが好ましいからである。ヘイズ値がより高いものであれば、外光の反射を効果的に抑制するとともに、透明基板と出射媒質(例えば空気)との界面における発光の全反射も効果的に抑制することができる。 Moreover, in order to make the intensity of the scattered light by the light scattering layer sufficient, it is necessary to increase the haze value [haze value = (diffuse light transmittance) / (total light transmittance) × 100]. In particular, in an EL display device, a higher haze value is required. This is because, for example, external light is sometimes used as a light source in a liquid crystal display device. In this case, reflected light is actively used for display, whereas an EL element is a self-luminous element. This is because it is preferable to suppress reflection of external light in order to improve display quality. If the haze value is higher, reflection of external light can be effectively suppressed, and total reflection of light emission at the interface between the transparent substrate and the emission medium (for example, air) can also be effectively suppressed.
高いヘイズ値(高にごり度)を可能とするには、微粒子の含有量を多くしたり、光散乱層の厚みを厚くしたりする必要があるが、このとき全光線透過率および拡散光線透過率が低下するのは好ましくない。例えば、光散乱層に一般的な微粒子として知られている酸化チタンや炭酸カルシウムを用いた場合、微粒子の含有量を多くしたり、光散乱層の厚みを厚くしたりすることによってヘイズ値を高めることはできるが、その一方で微粒子のもつ遮光性が発現して、全光線透過率が著しく低下してしまう。
これに対し本発明においては、光散乱層に用いる微粒子の平均粒径を所定の範囲とすることにより、全光線透過率および拡散光線透過率の低下を抑制しつつ、ヘイズ値を高めることが可能である。
In order to enable a high haze value (high dustiness), it is necessary to increase the content of fine particles and increase the thickness of the light scattering layer. At this time, the total light transmittance and diffuse light transmittance are increased. It is not preferable that the decrease. For example, when titanium oxide or calcium carbonate known as general fine particles is used for the light scattering layer, the haze value is increased by increasing the content of the fine particles or increasing the thickness of the light scattering layer. However, on the other hand, the light shielding property of the fine particles is developed, and the total light transmittance is remarkably lowered.
In contrast, in the present invention, by setting the average particle size of the fine particles used in the light scattering layer within a predetermined range, it is possible to increase the haze value while suppressing a decrease in the total light transmittance and the diffuse light transmittance. It is.
さらに本発明においては、光散乱層に用いる微粒子の平均粒径を所定の範囲とすることにより、円偏光板を用いることなく、上述したように外光の反射を抑制することができるので、EL表示装置に用いた場合に発光層からの発光を有効に利用することができ、輝度を向上させることが可能である。 Furthermore, in the present invention, by setting the average particle size of the fine particles used in the light scattering layer within a predetermined range, reflection of external light can be suppressed as described above without using a circularly polarizing plate. When used in a display device, light emission from the light-emitting layer can be used effectively, and luminance can be improved.
本発明のEL素子用基板について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明のEL素子用基板の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、本発明のEL素子用基板10は、透明基板1と、その上に形成された光散乱層2とを有するものである。光散乱層2は、透明樹脂中に所定の平均粒径を有する微粒子を分散させることにより構成されている。
The EL element substrate of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an EL element substrate of the present invention. As illustrated in FIG. 1, an
また本発明においては、光散乱層上に着色層が形成されていてもよい。例えば図2(a)に示すように、透明基板1と光散乱層2との間に着色層3が形成されていてもよい。通常、着色層3は、赤色着色パターン3R、緑色着色パターン3G、および青色着色パターン3Bから構成される。
上述したように、光散乱層中の微粒子の粒径によっては、散乱により光散乱層に色付きが生じる場合がある。このような場合であっても、着色層が形成されている場合は、着色層の色特性補正で光散乱層の色付きを確実に補うことができるので、光散乱に伴う色特性の低下を効果的に抑えることが可能となる。
In the present invention, a colored layer may be formed on the light scattering layer. For example, as shown in FIG. 2A, a
As described above, depending on the particle size of the fine particles in the light scattering layer, the light scattering layer may be colored due to scattering. Even in such a case, when the colored layer is formed, the color characteristic of the light scattering layer can be reliably compensated for by correcting the color characteristic of the colored layer. Can be suppressed.
さらに本発明においては、透明基板上に遮光部が形成されていてもよい。この遮光部は、EL表示装置のパネルの周縁部を遮光するため、EL素子用基板の各色着色パターンのアライメントを取るため、あるいは、各色着色パターン間を遮光するために設けられるものである。
以下、本発明のEL素子用基板の各構成について説明する。
Furthermore, in this invention, the light-shielding part may be formed on the transparent substrate. This light-shielding part is provided to shield the peripheral edge of the panel of the EL display device, to align the colored patterns of the EL element substrate, or to shield between the colored patterns.
Hereafter, each structure of the board | substrate for EL elements of this invention is demonstrated.
1.光散乱層
本発明に用いられる光散乱層は、本発明のEL素子用基板を例えばEL表示装置に用いた場合、EL表示装置における発光層から発せられた光に適度の散乱を生じさせて十分な視認性を確保するために設けられるものであり、透明樹脂中に、所定の平均粒径を有し光散乱作用を有する微粒子を分散させたものである。
1. Light Scattering Layer The light scattering layer used in the present invention is sufficient to cause appropriate scattering in light emitted from the light emitting layer in the EL display device when the EL element substrate of the present invention is used in, for example, an EL display device. In order to ensure high visibility, fine particles having a predetermined average particle diameter and having a light scattering action are dispersed in a transparent resin.
本発明に用いられる微粒子の平均粒径は、1.0μm〜1.6μmの範囲内であり、好ましくは1.0μm〜1.4μm、より好ましくは1.2μm〜1.4μmの範囲内である。平均粒径が上記範囲であることにより、高いヘイズ値を達成することができ、優れた光散乱特性を得ることができるからである。また、平均粒径が上記範囲であれば、通常のスピンナーによる塗布で、均一な膜厚分布を達成することができ、さらにパターニング特性に優れる比較的厚みの薄い光散乱層が形成可能であるからである。 The average particle size of the fine particles used in the present invention is in the range of 1.0 μm to 1.6 μm, preferably 1.0 μm to 1.4 μm, more preferably 1.2 μm to 1.4 μm. . This is because when the average particle size is in the above range, a high haze value can be achieved and excellent light scattering characteristics can be obtained. In addition, if the average particle diameter is in the above range, a uniform film thickness distribution can be achieved by application with a normal spinner, and a relatively thin light scattering layer having excellent patterning characteristics can be formed. It is.
ここで、平均粒径とは、一般に粒子の粒度を示すために用いられるものであり、本発明においては、レーザー法により測定した値である。レーザー法とは、粒子を溶媒中に分散し、その分散溶媒にレーザー光線を当てて得られた散乱光を細くし、演算することにより、平均粒径、粒度分布等を測定する方法である。なお、上記平均粒径は、レーザー法による粒径測定機として、リーズ&ノースラップ(Leeds & Northrup)社製 粒度分析計 マイクロトラックUPA Model-9230を使用して測定した値である。 Here, the average particle diameter is generally used to indicate the particle size of the particles, and in the present invention, is a value measured by a laser method. The laser method is a method of measuring an average particle size, a particle size distribution, and the like by dispersing particles in a solvent and thinning and calculating scattered light obtained by applying a laser beam to the dispersion solvent. The average particle size is a value measured using a particle size analyzer Microtrac UPA Model-9230 manufactured by Leeds & Northrup as a particle size measuring device by a laser method.
本発明に用いられる微粒子としては、光散乱作用を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の無機物、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の有機物、あるいは、これらの2種以上の混合系等の微粒子を挙げることができる。 The fine particles used in the present invention are not particularly limited as long as they have a light scattering action. For example, inorganic substances such as silicon oxide, aluminum oxide, barium sulfate, acrylic resins, divinylbenzene resins, benzoguanamine series Resin, styrene resin, melamine resin, acrylic-styrene resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, and other organic materials, or a mixture of two or more of these fine particles. it can.
また、上記微粒子は透明性を有していることが好ましい。これにより、全光線透過率や拡散光線透過率を向上させることができるからである。このような微粒子としては、上記の中でも、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂、およびその混合系樹脂や共重合体などが好ましく用いられる。なお、これらの微粒子は耐久性も有している。 The fine particles preferably have transparency. This is because the total light transmittance and the diffuse light transmittance can be improved. As such fine particles, among the above, melamine resins, benzoguanamine resins, polymethyl methacrylate resins, mixed resins and copolymers thereof are preferably used. These fine particles also have durability.
さらに、上記微粒子の形状としては特に限定されるものではないが、球状であることが好ましい。 Furthermore, the shape of the fine particles is not particularly limited, but is preferably spherical.
本発明においては、微粒子の屈折率が後述する透明樹脂の屈折率より大きいことが好ましい。一般的に、光散乱特性を発現させるためには、微粒子と透明樹脂との屈折率差を利用しており、理想的には透明樹脂の屈折率が微粒子の屈折率より大きくなるように設定することが好ましい。しかしながら、微粒子と透明樹脂との屈折率差を明確にすることや、光散乱層の色付きを考慮すると、微粒子の屈折率が透明樹脂の屈折率より大きくなるように設定することが好ましいのである。 In the present invention, the refractive index of the fine particles is preferably larger than the refractive index of the transparent resin described later. Generally, in order to develop light scattering characteristics, the difference in refractive index between the fine particles and the transparent resin is used, and ideally, the refractive index of the transparent resin is set to be larger than the refractive index of the fine particles. It is preferable. However, considering the difference in refractive index between the fine particles and the transparent resin and considering the coloring of the light scattering layer, it is preferable to set the refractive index of the fine particles to be larger than the refractive index of the transparent resin.
後述する透明樹脂の屈折率は一般的に1.5程度であることから、微粒子の屈折率は1.5より大きいことが好ましい。このような微粒子としては、例えば酸化アルミニウム(1.62)、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合体(1.66)、ベンゾクアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合体(1.66、1.52)、メラミン・ホルムアルデヒド縮合体(1.66)、シリカ・アクリル複合化合物(1.52)、メタクリル化合物(1.51)等が挙げられる。なお、括弧内の数字は屈折率を示す。 Since the refractive index of a transparent resin to be described later is generally about 1.5, the refractive index of the fine particles is preferably larger than 1.5. Examples of such fine particles include aluminum oxide (1.62), benzoguanamine / formaldehyde condensate (1.66), benzoquamine / melamine / formaldehyde condensates (1.66, 1.52), and melamine / formaldehyde condensates ( 1.66), silica / acrylic compound (1.52), methacrylic compound (1.51) and the like. The numbers in parentheses indicate the refractive index.
また、光散乱層中の微粒子の含有量は、光を散乱させることができ、光散乱層の透明性を損なわない程度の量であれば特に限定されるものではなく、具体的には0.5〜70重量%程度で設定することができ、好ましくは1.0〜50重量%の範囲内である。微粒子の含有量が少なすぎると光散乱効果が得られない場合があり、また、微粒子の含有量が多すぎると光散乱層の透明性や強度を保つことが困難となる可能性があるからである。 The content of the fine particles in the light scattering layer is not particularly limited as long as it is an amount that can scatter light and does not impair the transparency of the light scattering layer. It can be set at about 5 to 70% by weight, preferably 1.0 to 50% by weight. If the content of fine particles is too small, the light scattering effect may not be obtained, and if the content of fine particles is too large, it may be difficult to maintain the transparency and strength of the light scattering layer. is there.
本発明に用いられる透明樹脂は、上記微粒子との屈折率差、光散乱層の透明性、透明基板や着色層との密着性等を考慮して適宜選択される。透明樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ビニルエーテル系樹脂等を挙げることができる。これらの透明樹脂は、単独で、または2種以上の混合物として使用することができる。 The transparent resin used in the present invention is appropriately selected in consideration of the difference in refractive index from the fine particles, the transparency of the light scattering layer, the adhesion to the transparent substrate and the colored layer, and the like. Examples of the transparent resin include acrylic resins, epoxy resins, polyvinyl alcohol resins, polyimide resins, vinyl ether resins, and the like. These transparent resins can be used alone or as a mixture of two or more.
本発明に用いられる光散乱層の全光線透過率は、80%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上である。全光線透過率が小さすぎると、本発明のEL素子用基板をEL表示装置に用いた場合に輝度が低下するおそれがあるからである。 The total light transmittance of the light scattering layer used in the present invention is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and most preferably 90% or more. This is because if the total light transmittance is too small, the luminance may decrease when the EL element substrate of the present invention is used in an EL display device.
また、光散乱層のヘイズ値は、30〜95程度であることが好ましく、より好ましくは50〜95の範囲内、最も好ましくは60〜90の範囲内である。ヘイズ値が上記範囲より小さいと、十分な光散乱効果が得られない場合があるからである。 Moreover, it is preferable that the haze value of a light-scattering layer is about 30-95, More preferably, it exists in the range of 50-95, Most preferably, it exists in the range of 60-90. This is because if the haze value is smaller than the above range, a sufficient light scattering effect may not be obtained.
なお、上記の全光線透過率およびヘイズ値は、積分球を用いて、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターにより測定した値である。 In addition, said total light transmittance and haze value are the values measured with the direct reading haze meter by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. using the integrating sphere.
光散乱層は、透明基板の全面に形成されていてもよく、パターン状に形成されていてもよい。また、パターン状の光散乱層は、EL表示装置における発光層のパターンに応じて形成されていてもよく、また後述する着色層が形成されている場合は着色層の着色パターンに応じて形成されていてもよい。 The light scattering layer may be formed on the entire surface of the transparent substrate, or may be formed in a pattern. Further, the patterned light scattering layer may be formed according to the pattern of the light emitting layer in the EL display device, and when a colored layer described later is formed, it is formed according to the colored pattern of the colored layer. It may be.
本発明に用いられる光散乱層は、微粒子および透明樹脂を含有する光散乱層形成用塗工液を塗布し、固化させることにより形成することができる。この際、光散乱層形成用塗工液は、紫外線硬化型レジストであることが好ましく、中でもネガ型紫外線硬化型レジストであることが好ましい。光散乱層形成用塗工液が紫外線硬化型レジストであれば、例えばフォトマスクを介して露光することにより、容易にパターニングできるからである。 The light scattering layer used in the present invention can be formed by applying and solidifying a light scattering layer forming coating solution containing fine particles and a transparent resin. In this case, the light scattering layer forming coating solution is preferably an ultraviolet curable resist, and more preferably a negative ultraviolet curable resist. This is because, if the coating solution for forming the light scattering layer is an ultraviolet curable resist, it can be easily patterned by, for example, exposure through a photomask.
この際、用いられる紫外線硬化型レジストには紫外線硬化性のバインダ樹脂や光重合開始剤などが含有される。この紫外線硬化性のバインダ樹脂や光重合開始剤などを紫外線硬化型レジストに多量に含有させて、厚膜の光散乱層を形成すると、光散乱層に色付きが生じる可能性がある。このため、光散乱層の厚みは比較的薄い方が好ましい。 At this time, the ultraviolet curable resist used contains an ultraviolet curable binder resin, a photopolymerization initiator, and the like. When a thick light scattering layer is formed by containing a large amount of this ultraviolet curable binder resin or photopolymerization initiator in an ultraviolet curable resist, the light scattering layer may be colored. For this reason, the thickness of the light scattering layer is preferably relatively thin.
光散乱層の厚みは、透明性を損なわないような厚みであれば特に限定されるものではなく、通常0.5μm〜20μm程度であり、好ましくは1.0μm〜5μmの範囲内である。また、パターニングの観点からは、1.5μm〜6.5μmの範囲内が好ましい。光散乱層の厚みが上記範囲より薄い場合、透明基板との密着性を支配するレジスト成分が減少し、凹凸表面を形成するため、現像により膜あれが発生する可能性があるからである。この際、光散乱層の厚みが薄すぎると、微粒子ごとに現像されてしまい、所望のパターンが得られない場合がある。一方、光散乱層の厚みが厚すぎると、透明性を保つことが困難となる可能性がある。特に、光散乱層の厚みが6.5μmより厚いと、紫外線露光を利用した場合、光散乱層の下部まで光が到達せず、未露光の状態となり、パターニング特性が得られない可能性がある。 The thickness of the light scattering layer is not particularly limited as long as it does not impair the transparency, and is usually about 0.5 μm to 20 μm, preferably 1.0 μm to 5 μm. Further, from the viewpoint of patterning, the range of 1.5 μm to 6.5 μm is preferable. This is because, when the thickness of the light scattering layer is thinner than the above range, the resist component that controls the adhesion to the transparent substrate is reduced, and an uneven surface is formed. At this time, if the thickness of the light scattering layer is too thin, each fine particle is developed and a desired pattern may not be obtained. On the other hand, if the light scattering layer is too thick, it may be difficult to maintain transparency. In particular, if the thickness of the light scattering layer is greater than 6.5 μm, when ultraviolet light exposure is used, the light does not reach the lower part of the light scattering layer, so that it is unexposed and patterning characteristics may not be obtained. .
2.透明基板
本発明に用いられる透明基板としては、一般にEL表示装置に用いることができるものであれば特に限定されるものではない。例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中でも、コーニング社製イーグル2000または1737材ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、好ましく用いられる。特に、本発明のEL素子用基板をアクティブ駆動方式のEL表示装置に適用する場合に好適である。
2. Transparent substrate The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it can be generally used in an EL display device. For example, inflexible transparent rigid materials such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and synthetic quartz plates, or transparent flexible materials having flexibility such as transparent resin films and optical resin plates may be used. it can. Among these, Corn 2000 Eagle 2000 or 1737 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is a non-alkali glass containing no alkali component in the glass. Are preferably used. In particular, the present invention is suitable when the EL element substrate of the present invention is applied to an active display type EL display device.
3.着色層
本発明においては、透明基板上にさらに着色層が形成されてもよい。着色層3は、例えば図2(a)に示すように透明基板1と光散乱層2との間に形成されていてもよく、例えば図2(b)に示すように光散乱層2上に形成されていてもよい。
透明基板と光散乱層との間に着色層が形成されている場合は、光散乱層に比べて透明基板表面の方が平坦であることから、着色層の成膜およびパターニングが容易であるという利点がある。また、光散乱層よりも色特性補正のための着色層の方が光の出射面側に設けられることになるので、光散乱層に色付きがあった場合でも、色の変化を抑制することができる。さらに、着色層形成時の熱工程(ポストベーク)に曝されることなく光散乱層を形成できるので、光散乱層中の透明樹脂が熱により黄変するのを回避することができる。
一方、光散乱層上に着色層が形成されている場合は、光散乱層を介して着色層が形成されているため、光散乱層によって透明基板と着色層との密着性をより高いものとすることができる。
3. Colored layer In the present invention, a colored layer may be further formed on the transparent substrate. The
When a colored layer is formed between the transparent substrate and the light scattering layer, the transparent substrate surface is flatter than the light scattering layer, and therefore it is easy to form and pattern the colored layer. There are advantages. In addition, since the colored layer for correcting the color characteristics is provided on the light exit surface side than the light scattering layer, even if the light scattering layer is colored, the color change can be suppressed. it can. Furthermore, since the light scattering layer can be formed without being exposed to the heat process (post-bake) when forming the colored layer, it is possible to avoid yellowing of the transparent resin in the light scattering layer due to heat.
On the other hand, when the colored layer is formed on the light scattering layer, the colored layer is formed via the light scattering layer, and therefore the light scattering layer increases the adhesion between the transparent substrate and the colored layer. can do.
本発明に用いられる着色層は、複数色の着色パターンから構成されているものである。複数色の着色パターンとしては、赤色着色パターン、緑色着色パターン、および青色着色パターンから構成するのが一般的である。着色パターンの配列としては特に限定されるものではなく、例えばストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等が挙げられる。 The colored layer used in the present invention is composed of a plurality of colored patterns. The multi-color coloring pattern is generally composed of a red coloring pattern, a green coloring pattern, and a blue coloring pattern. The arrangement of the coloring pattern is not particularly limited, and examples thereof include a stripe type, a mosaic type, a triangle type, and a four pixel arrangement type.
このような着色パターンの間に後述する遮光部が形成されていない場合は、着色パターンは隙間なく形成されていることが好ましい。これにより、コントラストを向上させることができるからである。 When the light shielding part mentioned later is not formed between such coloring patterns, it is preferable that the coloring patterns are formed without gaps. This is because the contrast can be improved.
着色層の形成材料としては、一般的にカラーフィルタに用いられる材料を適用することができ、例えば有機顔料や無機顔料が挙げられる。 As a material for forming the colored layer, materials generally used for color filters can be applied, and examples thereof include organic pigments and inorganic pigments.
また、着色層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、上記光散乱層の色付きの色特性補正が可能な厚みであることが好ましい。例えば着色層の厚みを比較的薄くすることにより、上記光散乱層の色付きの色特性補正ができる。この場合、着色層の厚みは、目的とする色特性補正に応じて適宜調整される。 Further, the thickness of the colored layer is not particularly limited, but is preferably a thickness capable of correcting colored characteristics of the light scattering layer. For example, the colored characteristics of the light scattering layer can be corrected by making the thickness of the colored layer relatively thin. In this case, the thickness of the colored layer is appropriately adjusted according to the target color characteristic correction.
上記着色層は、一般的な顔料分散法、染色法、電着法等により形成することができる。顔料分散法により着色層を形成する場合は、着色層形成用塗工液として上述した有機顔料や無機顔料を分散させた顔料分散レジストが用いられる。 The colored layer can be formed by a general pigment dispersion method, dyeing method, electrodeposition method or the like. In the case of forming a colored layer by a pigment dispersion method, a pigment dispersion resist in which the above-described organic pigment or inorganic pigment is dispersed is used as a colored layer forming coating solution.
着色パターンを精度良く形成するためには、アライメントマークが形成されていることが好ましい。アライメントマークは、通常、1色目の着色パターンの形成と同時に形成される。後述する遮光部が所定の位置に形成されている場合には、この遮光部をアライメントマークとして用いることができる。 In order to form a colored pattern with high accuracy, an alignment mark is preferably formed. The alignment mark is usually formed simultaneously with the formation of the first color pattern. When a light shielding portion described later is formed at a predetermined position, this light shielding portion can be used as an alignment mark.
4.遮光部
本発明においては、例えば図3に示すように透明基板1上に遮光部5がパターン状に形成されていてもよい。この遮光部は、EL表示装置における発光層のパターン間を遮光するため、またはEL表示装置のパネルの周縁部を遮光するため、あるいは、上記着色層が形成されている場合は着色層の着色パターン間を遮光するため、または着色パターンのアライメントをとるため、等に設けられるものであり、更にコントラストも向上させることができる。
4). Light Shielding Part In the present invention, for example, as shown in FIG. 3, the
さらに、上記遮光部は、透明基板上に形成されていればよく、透明基板の光散乱層が形成されている側、または光散乱層が形成されていない側のいずれに形成されていてもよい。 Furthermore, the said light-shielding part should just be formed on the transparent substrate, and may be formed in either the side in which the light-scattering layer of the transparent substrate is formed, or the side in which the light-scattering layer is not formed. .
本発明に用いられる遮光部は、例えば遮光性樹脂、クロム等の金属により形成することができる。 The light shielding part used in the present invention can be formed of a light shielding resin, a metal such as chromium, for example.
5.平坦化層
本発明においては、光散乱層表面の微細な凹凸をなくして平坦な面を形成するために、また上記着色層が形成されている場合には、着色層表面の微細な凹凸をなくして平坦な面を形成するために、または、着色層の各着色パターンによる凹凸をなくして平坦な面を形成するために、光散乱層や着色層の上に平坦化層が形成されていてもよい。
5. Flattened layer In the present invention, in order to eliminate the fine irregularities on the surface of the light scattering layer and form a flat surface, and when the colored layer is formed, the fine irregularities on the surface of the colored layer are eliminated. In order to form a flat surface, or to form a flat surface by eliminating irregularities due to each colored pattern of the colored layer, even if a planarizing layer is formed on the light scattering layer or the colored layer Good.
特に、本発明のEL素子用基板を用いてEL表示装置を作製する際に、例えばEL素子用基板における光散乱層上に透明電極層等が形成される場合には、上記平坦化層が形成されていることが好ましい。光散乱層は微粒子を含有するため表面に微細な凹凸が生じやすく、均一な透明電極層の形成が困難となる場合があるが、光散乱層上に平坦化層が形成されていることにより、均一な透明電極層を形成することができるからである。
また、光散乱層上に着色層が形成されている場合には、光散乱層と着色層との間に平坦化層を設けることにより、光散乱層表面の微細な凹凸を平坦化することができ、着色層のパターニング特性が向上するからである。さらに、この場合には、着色層上に平坦化層が形成されていることにより、上記の場合と同様に、均一な透明電極層を形成することができる。また、上記着色層が形成されている場合、透明電極層に着色層の各着色パターンによる凹凸が反映されると電極間で短絡が生じる場合があるが、平坦化層が形成されていることにより、この電極間の短絡を防止することができる。
In particular, when an EL display device is manufactured using the EL element substrate of the present invention, for example, when a transparent electrode layer or the like is formed on a light scattering layer in the EL element substrate, the planarizing layer is formed. It is preferable that Since the light scattering layer contains fine particles, fine irregularities are likely to occur on the surface, and it may be difficult to form a uniform transparent electrode layer, but by the formation of a planarizing layer on the light scattering layer, This is because a uniform transparent electrode layer can be formed.
In addition, when a colored layer is formed on the light scattering layer, it is possible to planarize fine irregularities on the surface of the light scattering layer by providing a planarizing layer between the light scattering layer and the colored layer. This is because the patterning characteristics of the colored layer are improved. Furthermore, in this case, since the planarizing layer is formed on the colored layer, a uniform transparent electrode layer can be formed as in the above case. In addition, when the colored layer is formed, a short circuit may occur between the electrodes when irregularities due to the colored patterns of the colored layer are reflected on the transparent electrode layer, but the planarized layer is formed. The short circuit between the electrodes can be prevented.
一方、例えばEL素子用基板と対向基板とを別々に作製して貼り合わせることによりEL表示装置を作製する場合には、上記平坦化層は形成されていなくてもよい。 On the other hand, for example, in the case where an EL display device is manufactured by separately manufacturing and bonding an EL element substrate and a counter substrate, the planarization layer may not be formed.
上記平坦化層は、透明基板上に光散乱層のみが形成されている場合は、光散乱層上に形成されるものであるが、上記着色層が形成されている場合は、光散乱層および着色層の積層順にかかわらず、光散乱層および着色層が積層された上に形成されていてもよく、光散乱層と着色層との間に形成されていてもよい。 The flattening layer is formed on the light scattering layer when only the light scattering layer is formed on the transparent substrate, but when the colored layer is formed, the light scattering layer and Regardless of the order of lamination of the colored layers, the light scattering layer and the colored layer may be formed on top of each other, or may be formed between the light scattering layer and the colored layer.
本発明に用いられる平坦化層は、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、プロピニル系樹脂等を用いて形成することができる。 The planarization layer used in the present invention can be formed using, for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a vinyl ether resin, a polyimide resin, a propynyl resin, or the like.
6.ガスバリア層
本発明においては、光散乱層上にガスバリア層が形成されていてもよい。EL表示装置における発光層やその他の有機層は、酸素、水蒸気、およびその他のガス等に弱い部材であるため、ガスバリア層を設けることにより、ダークスポットやダークエリアの発生を抑制することができるからである。特に、上記着色層が形成されている場合には、EL表示装置の製造時や駆動時に、この着色層等からガスが発生する場合があるが、ガスバリア層によって、この発生したガスにより発光層等が劣化するのを抑えることができる。
6). Gas Barrier Layer In the present invention, a gas barrier layer may be formed on the light scattering layer. Since the light emitting layer and other organic layers in the EL display device are weak members against oxygen, water vapor, and other gases, the generation of dark spots and dark areas can be suppressed by providing a gas barrier layer. It is. In particular, when the colored layer is formed, a gas may be generated from the colored layer or the like during manufacture or driving of an EL display device. Can be prevented from deteriorating.
ガスバリア層としては、一般にEL表示装置のガスバリア層として用いられるものを使用することができ、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素等が用いられる。 As the gas barrier layer, those generally used as a gas barrier layer of an EL display device can be used. For example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride or the like is used.
7.透明電極層
本発明においては、光散乱層上に透明電極層が形成されていてもよい。透明電極層は、透明基板上に光散乱層のみが形成されている場合は、光散乱層上に形成されるものであるが、上記着色層が形成されている場合は、光散乱層および着色層が積層された上に形成される。
7). Transparent electrode layer In the present invention, a transparent electrode layer may be formed on the light scattering layer. The transparent electrode layer is formed on the light scattering layer when only the light scattering layer is formed on the transparent substrate, but when the colored layer is formed, the light scattering layer and the colored layer are formed. Layers are formed on top of each other.
本発明に用いられる透明電極層としては、例えば酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、またはその合金等が用いられる。また、透明電極層は、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法により形成することができる。 As the transparent electrode layer used in the present invention, for example, indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or an alloy thereof is used. The transparent electrode layer can be formed by a general film forming method such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a CVD method or the like.
上記透明電極層の厚みは、0.01μm〜1μm程度で設定することができ、好ましくは0.03μm〜0.5μm程度である。 The thickness of the transparent electrode layer can be set to about 0.01 μm to 1 μm, and preferably about 0.03 μm to 0.5 μm.
8.その他
本発明のEL素子用基板のヘイズ値としては、30〜95程度であることが好ましく、より好ましくは50〜95の範囲内、最も好ましくは60〜90の範囲内である。ヘイズ値が上記範囲より小さいと、十分な光散乱効果が得られない場合があるからである。また、正面輝度の観点から、ヘイズ値の上限は95であることが好ましいのである。
8). Others The haze value of the EL element substrate of the present invention is preferably about 30 to 95, more preferably in the range of 50 to 95, and most preferably in the range of 60 to 90. This is because if the haze value is smaller than the above range, a sufficient light scattering effect may not be obtained. From the viewpoint of front luminance, the upper limit of the haze value is preferably 95.
また、本発明のEL素子用基板の全光線透過率としては、80%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上である。全光線透過率が小さすぎると、本発明のEL素子用基板をEL表示装置に用いた場合、輝度が低下するおそれがあるからである。 Further, the total light transmittance of the EL device substrate of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and most preferably 90% or more. This is because if the total light transmittance is too small, the luminance may decrease when the EL element substrate of the present invention is used in an EL display device.
なお、上記ヘイズ値、全光線透過率および拡散光線透過率は、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターを用いて測定した値である。 The haze value, total light transmittance, and diffuse light transmittance are values measured using a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
本発明のEL素子用基板は、例えばEL表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)などの自発光型表示装置に適用することができる。本発明のEL素子用基板を用いることにより、高コントラストおよび高輝度の表示を得ることが可能である。これらの中でも、本発明のEL素子用基板は、EL表示装置に適用することが好ましい。この場合、本発明のEL素子用基板は、有機EL表示装置にも無機EL表示装置にも適用可能である。 The EL element substrate of the present invention can be applied to a self-luminous display device such as an EL display device, a plasma display (PDP), or a field emission display (FED). By using the EL element substrate of the present invention, a display with high contrast and high luminance can be obtained. Among these, the EL element substrate of the present invention is preferably applied to an EL display device. In this case, the EL element substrate of the present invention can be applied to both an organic EL display device and an inorganic EL display device.
特に、本発明のEL素子用基板は、アクティブ駆動方式のEL表示装置に好適に用いられる。これは、本発明のEL素子用基板が外光の反射を抑えることが可能であり、外部環境で使用するデジタルスチルカメラやデジタルビデオムービー等に用いられる表示装置に適しているからである。一般的に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオムービー等の解像度はメガピクセルを有するものが用いられるため、それを表示する表示装置に対しても解像度が要求される。パッシブ駆動方式の表示装置では、その構成から高解像度を得ることができず、高精細の表示装置は一般的にアクティブ駆動方式に移行してきている。また、色の表示色に関しても、薄膜トランジスタ(TFT)素子等で中間色を制御できるアクティブ駆動方式の表示装置の方が表示色を多く再現できる。 In particular, the EL element substrate of the present invention is suitably used for an active drive type EL display device. This is because the EL element substrate of the present invention can suppress reflection of external light and is suitable for a display device used for a digital still camera or a digital video movie used in an external environment. In general, since a digital still camera, a digital video movie, or the like has a megapixel resolution, a resolution is also required for a display device that displays the resolution. A passive drive display device cannot obtain high resolution due to its configuration, and high-definition display devices have generally shifted to an active drive method. Further, regarding the display colors of colors, an active drive type display device capable of controlling an intermediate color with a thin film transistor (TFT) element can reproduce many display colors.
図4に、本発明のEL素子用基板を用いたEL表示装置の一例を示す。図4(a)はボトムエミッションのEL表示装置の例であり、図4(b)はトップエミッションのEL表示装置の例である。
例えば図4(a)に示すEL表示装置30においては、EL素子用基板10の上に透明電極層12、発光層11、および金属電極層13が形成され、その上に基板15が形成されている。発光層11の間には隔壁16が形成され、透明電極層12は薄膜トランジスタ(TFT)17とともに形成されている。
また例えば図4(b)に示すEL表示装置30においては、EL素子用基板10と、基板15上に金属電極層13、発光層11、透明電極層12および屈折率マッチング層14が形成された対向基板20とが積層されている。そして、発光層11の間には隔壁16が形成され、金属電極層13は薄膜トランジスタ(TFT)17とともに形成されている。
本発明のEL素子用基板は、外光の反射を抑制し、透明基板と出射媒体との界面における発光の全反射を抑制するものであるので、いずれのEL表示装置においても、光の取り出し面側にEL素子用基板が配置される。
FIG. 4 shows an example of an EL display device using the EL element substrate of the present invention. 4A illustrates an example of a bottom emission EL display device, and FIG. 4B illustrates an example of a top emission EL display device.
For example, in the
For example, in the
Since the EL element substrate of the present invention suppresses reflection of external light and suppresses total reflection of light emission at the interface between the transparent substrate and the emission medium, the light extraction surface of any EL display device The EL element substrate is disposed on the side.
ボトムエミッションとトップエミッションとでは、トップエミッションの方が発光部分の割合(発光面積率)が大きい点で有利である。これは、ボトムエミッションでは、光の取出し面側にTFT回路が形成されるため、発光面積が狭くなってしまうが、トップエミッションでは、TFT回路の形成面とは反対側の面から光を取り出すため、複雑なTFT回路が形成されていても、発光面積には影響しないからである。 Among bottom emission and top emission, top emission is advantageous in that the ratio of the light emitting portion (light emission area ratio) is large. This is because, in bottom emission, the TFT circuit is formed on the light extraction surface side, so the light emission area is reduced. In top emission, light is extracted from the surface opposite to the TFT circuit formation surface. This is because even if a complicated TFT circuit is formed, the light emitting area is not affected.
また、本発明のEL素子用基板は、例えば白色を発光する発光層を用いたEL表示装置、三原色をそれぞれ発光する発光層を用いたEL表示装置、および青色を発光する発光層を用い、色変換により三原色を表示するEL表示装置のいずれにも適用することが可能である。
本発明のEL素子用基板が透明基板と光散乱層とを有するものである場合には、三原色をそれぞれ発光する発光層を用いたEL表示装置に好ましく用いられる。一方、本発明のEL素子用基板が透明基板と光散乱層と着色層とを有するものである場合には、白色を発光する発光層を用いたEL表示装置に好ましく用いられる。
The EL element substrate of the present invention uses, for example, an EL display device using a light emitting layer that emits white light, an EL display device that uses light emitting layers that emit three primary colors, and a light emitting layer that emits blue light. The present invention can be applied to any EL display device that displays the three primary colors by conversion.
When the EL element substrate of the present invention has a transparent substrate and a light scattering layer, it is preferably used for an EL display device using light emitting layers that emit light of the three primary colors. On the other hand, when the EL element substrate of the present invention has a transparent substrate, a light scattering layer, and a colored layer, it is preferably used in an EL display device using a light emitting layer that emits white light.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
[実施例1]
基板として、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。このガラス基板上に、下記組成の光散乱層形成用塗工液をスピンコーティング法により塗布し乾燥させ、その後、露光、現像、ポストベーク(200℃、30分)を行い、光散乱層(厚み6μm)を形成した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[Example 1]
As the substrate, a 0.7 mm thick glass substrate (Corning 1737 glass) was prepared. On this glass substrate, a coating solution for forming a light scattering layer having the following composition is applied and dried, followed by exposure, development, and post-baking (200 ° C., 30 minutes) to obtain a light scattering layer (thickness). 6 μm) was formed.
(光散乱層形成用塗工液)
・アクリル系樹脂(日本化薬(株)製、KAYARAD PET.30) 50重量部
・メラミン系樹脂ビーズ 10重量部
・重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184) 4重量部
・希釈溶剤(ポリエチレングリコールモノエチルアセテート) 36重量部
メラミン系樹脂ビーズの平均粒径は、0.8μm〜2.3μmの範囲内で変化させた。
(Light scattering layer coating solution)
・ Acrylic resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD PET.30) 50 parts by weight ・
このようにして得られたEL素子用基板のヘイズ値を、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターで測定した。結果を下記の表1に示す。 The haze value of the EL element substrate thus obtained was measured with a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The results are shown in Table 1 below.
表1から明らかなように、メラミン系樹脂ビーズの平均粒径が1.0〜1.6μmであるときに高いヘイズ値が得られた。 As apparent from Table 1, a high haze value was obtained when the average particle diameter of the melamine resin beads was 1.0 to 1.6 μm.
[実施例2]
基板として、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製、1737ガラス)を準備した。このガラス基板上に、赤色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCR−7000)をスピンコーティング法により塗布し、所定のフォトマスクを介して塗布膜を露光し、その後、現像液(富士フィルムオーリン(株)製、CD)を用いて現像し、ガラス基板を200℃に30分間保持して着色層を硬化させ赤色の着色パターンを形成した。
同様に、緑色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCG−7000)および青色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCB−7000)を使用して、上記と同様にして緑色の着色パターン、青色の着色パターンを形成し着色層とした。なお、この着色層形成では、上記の光散乱層の色付きの色特性補正のために、感光性着色材料のコーティング膜の厚さを、従来の50〜80%とした。
次に、着色層上に、実施例1と同様にして、光散乱層(厚み6μm)を形成した。
[Example 2]
As a substrate, a 0.7 mm thick glass substrate (Corning Corp., 1737 glass) was prepared. On this glass substrate, a photosensitive coloring material for red coloring pattern (Fuji Film Orin Co., Ltd., color mosaic CR-7000) is applied by spin coating, and the coating film is exposed through a predetermined photomask. Then, it developed using the developing solution (Fuji Film Orin Co., Ltd. product, CD), hold | maintained the glass substrate for 30 minutes at 200 degreeC, the colored layer was hardened, and the red colored pattern was formed.
Similarly, photosensitive coloring material for green coloring pattern (Fuji Film Olin Co., Ltd., color mosaic CG-7000) and blue coloring pattern photosensitive coloring material (Fuji Film Olin Co., Ltd., color mosaic CB-) 7000), a green colored pattern and a blue colored pattern were formed in the same manner as described above to obtain a colored layer. In the formation of the colored layer, the thickness of the coating film of the photosensitive coloring material is set to 50 to 80% of the conventional value in order to correct the colored characteristics of the light scattering layer.
Next, a light scattering layer (thickness 6 μm) was formed on the colored layer in the same manner as in Example 1.
このようにして得られたEL素子用基板のヘイズ値を、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターで測定した。結果を上記の表1に示す。実施例1と同様に、メラミン系樹脂ビーズの平均粒径が1.0〜1.6μmであるときに高いヘイズ値が得られた。 The haze value of the EL element substrate thus obtained was measured with a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. The results are shown in Table 1 above. Similar to Example 1, a high haze value was obtained when the average particle diameter of the melamine resin beads was 1.0 to 1.6 μm.
[実施例3]
基板として、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製、1737ガラス)を準備した。このガラス基板上に、赤色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCR−7000)をスピンコーティング法により塗布し、所定のフォトマスクを介して塗布膜を露光し、その後、現像液(富士フィルムオーリン(株)製、CD)を用いて現像し、ガラス基板を200℃に30分間保持して着色層を硬化させ赤色の着色パターンを形成した。
[Example 3]
As the substrate, a 0.7 mm thick glass substrate (Corning Corp., 1737 glass) was prepared. On this glass substrate, a photosensitive coloring material for red coloring pattern (Fuji Film Orin Co., Ltd., color mosaic CR-7000) is applied by spin coating, and the coating film is exposed through a predetermined photomask. Then, it developed using the developing solution (Fuji Film Orin Co., Ltd. product, CD), hold | maintained the glass substrate for 30 minutes at 200 degreeC, the colored layer was hardened, and the red colored pattern was formed.
同様に、緑色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCG−7000)および青色着色パターン用の感光性着色材料(富士フィルムオーリン(株)製、カラーモザイクCB−7000)を使用して、上記と同様にして緑色の着色パターン、青色の着色パターンを形成し着色層とした。なお、この着色層形成では、上記の光散乱層の色付きの色特性補正のために、感光性着色材料のコーティング膜の厚さを、従来の50〜80%とした。 Similarly, photosensitive coloring material for green coloring pattern (Fuji Film Olin Co., Ltd., color mosaic CG-7000) and blue coloring pattern photosensitive coloring material (Fuji Film Olin Co., Ltd., color mosaic CB-) 7000), a green colored pattern and a blue colored pattern were formed in the same manner as described above to obtain a colored layer. In the formation of the colored layer, the thickness of the coating film of the photosensitive coloring material is set to 50 to 80% of the conventional value in order to correct the colored characteristics of the light scattering layer.
次に、着色層上に、下記組成の光散乱層形成用塗工液をスピンコーティング法により塗布し乾燥させ、その後、露光、現像、ポストベーク(200℃、30分)を行い、光散乱層(厚み6μm)を形成した。 Next, a coating solution for forming a light scattering layer having the following composition is applied onto the colored layer by a spin coating method and dried, followed by exposure, development, and post-baking (200 ° C., 30 minutes). (Thickness 6 μm) was formed.
(光散乱層形成用塗工液)
・アクリル系樹脂(日本化薬(株)製、KAYARAD PET.30) 50重量部
・メラミン系樹脂ビーズ 10重量部
・重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184) 4重量部
・希釈溶剤(ポリエチレングリコールモノエチルアセテート) 36重量部
メラミン系樹脂ビーズの平均粒径は、1.4μm〜2.3μmの範囲内で変化させた。
(Light scattering layer coating solution)
・ Acrylic resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD PET.30) 50 parts by weight ・
このようにして得られたEL素子用基板のヘイズ値を、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターで測定した。
また、EL素子用基板について、(株)村上色彩技術研究所製の変角光度計を用いて変角反射分光測定を行った。変角反射分光測定は、Crの反射板上にマッチングオイルを塗布し、その上に評価試料を配置して、受光部を40°、入射部を正反射に対して±30°、測定ピッチを2°毎として行った。評価試料としては、上記のEL素子用基板の他に、比較として円偏光板を用いた。また、Crの反射板のみについても測定した。なお、EL素子用基板の測定の際には、反射板/光散乱層/着色層/ガラス基板となるように配置し、円偏光板の測定の際には、反射板/ガラス基板/円偏光板となるように配置した。
結果を下記の表2に示す。
The haze value of the EL element substrate thus obtained was measured with a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
Further, the EL device substrate was subjected to variable angle reflection spectroscopy measurement using a variable angle photometer manufactured by Murakami Color Research Laboratory. In variable reflection spectroscopy, a matching oil is applied on a Cr reflector, an evaluation sample is placed thereon, the light receiving part is 40 °, the incident part is ± 30 ° with respect to regular reflection, and the measurement pitch is set. Every 2 °. As an evaluation sample, a circularly polarizing plate was used as a comparison in addition to the EL element substrate. Further, only the Cr reflector was measured. In the measurement of the EL element substrate, the reflector / light scattering layer / colored layer / glass substrate is arranged, and in the measurement of the circularly polarizing plate, the reflector / glass substrate / circularly polarized light. It arranged so that it might become a board.
The results are shown in Table 2 below.
表2より、EL素子用基板のヘイズ値が50以上であるときに、円偏光板と同等の性能(正反射抑制の性能)が得られることがわかった。 From Table 2, it was found that when the haze value of the EL element substrate was 50 or more, performance equivalent to that of a circularly polarizing plate (regular reflection suppression performance) was obtained.
[実施例4]
基板として、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。このガラス基板上に、下記組成の光散乱層形成用塗工液をスピンコーティング法により塗布し乾燥させ、その後、露光、現像、ポストベーク(200℃、30分)を行い、光散乱層(厚み6μm)を形成した。
[Example 4]
As the substrate, a 0.7 mm thick glass substrate (Corning 1737 glass) was prepared. On this glass substrate, a coating solution for forming a light scattering layer having the following composition is applied and dried, followed by exposure, development, and post-baking (200 ° C., 30 minutes) to obtain a light scattering layer (thickness). 6 μm) was formed.
(光散乱層形成用塗工液)
・アクリル系樹脂(日本化薬(株)製、KAYARAD PET.30) 50重量部
・メラミン系樹脂ビーズ 10重量部
・重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア184) 4重量部
・希釈溶剤(ポリエチレングリコールモノエチルアセテート) 36重量部
メラミン系樹脂ビーズの平均粒径は、0.8μm〜1.4μmの範囲内で変化させた。
(Light scattering layer coating solution)
・ Acrylic resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD PET.30) 50 parts by weight ・
このようにして得られた光散乱層のヘイズ値を、東洋精機製作所(株)製の直読ヘイズメーターで測定した。また、上記光散乱層について、積分球を用いて全光線透過率を測定した。比較として、円偏光板の全光線透過率も測定した。結果を下記の表3に示す。 The haze value of the light scattering layer thus obtained was measured with a direct reading haze meter manufactured by Toyo Seiki Seisakusho. Further, the total light transmittance of the light scattering layer was measured using an integrating sphere. As a comparison, the total light transmittance of the circularly polarizing plate was also measured. The results are shown in Table 3 below.
表3より、光散乱層は、ヘイズ値が高くても、円偏光板を上回る全光線透過率を有することがわかった。 From Table 3, it was found that the light scattering layer had a total light transmittance exceeding that of the circularly polarizing plate even when the haze value was high.
1 … 透明基板
2 … 光散乱層
3 … 着色層
5 … 遮光部
10 … EL素子用基板
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