KR101574398B1 - 유기 el 디바이스 - Google Patents
유기 el 디바이스 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101574398B1 KR101574398B1 KR1020137009865A KR20137009865A KR101574398B1 KR 101574398 B1 KR101574398 B1 KR 101574398B1 KR 1020137009865 A KR1020137009865 A KR 1020137009865A KR 20137009865 A KR20137009865 A KR 20137009865A KR 101574398 B1 KR101574398 B1 KR 101574398B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- fine particles
- diffusing fine
- organic
- resin component
- Prior art date
Links
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 176
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 123
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 123
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 41
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 NPGDA Chemical compound 0.000 description 3
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 3
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SORGEQQSQGNZFI-UHFFFAOYSA-N [azido(phenoxy)phosphoryl]oxybenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(=O)(N=[N+]=[N-])OC1=CC=CC=C1 SORGEQQSQGNZFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO FDSUVTROAWLVJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCKZAVNWRLEHIP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-1-[4-[[4-(2-hydroxy-2-methylpropanoyl)phenyl]methyl]phenyl]-2-methylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(C(=O)C(C)(O)C)=CC=C1CC1=CC=C(C(=O)C(C)(C)O)C=C1 PCKZAVNWRLEHIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019015 Mg-Ag Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100039506 Organic solute transporter subunit alpha Human genes 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N isopropanol acetate Natural products CC(C)OC(C)=O JMMWKPVZQRWMSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 1
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M isovalerate Chemical compound CC(C)CC([O-])=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N methyl 1,3-benzoxazole-2-carboxylate Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)OC)=NC2=C1 YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical class C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(=O)C=C ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 101150101156 slc51a gene Proteins 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/879—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명의 목적은, 광취출 효율이 향상되고, 휘도 및 색변화의 시야각 의존성이 개선된 유기 EL 디바이스 및 그 유기 EL 디바이스를 사용한 조명 기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 유기 EL 디바이스는, 유기 EL 소자와 그 유기 EL 소자의 발광면측에 배치된 광확산 소자를 갖고, 그 광확산 소자가, 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하는 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖고, 그 수지 성분, 그 초미립자 성분 및 그 광확산성 미립자는, 그것들의 굴절률이 하기 식 (1) 을 만족시키고, 그 광확산성 미립자의 표면 근방 외부에 형성되고 그 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 그 수지 성분의 중량 농도가 낮아지고 그 초미립자 성분의 중량 농도가 높아지는 농도 변조 영역을 갖는다：
｜nP-nA｜＜｜nP-nB｜…(1)
식 (1) 중, nA 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, nB 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, nP 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다.
｜nP-nA｜＜｜nP-nB｜…(1)
식 (1) 중, nA 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, nB 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, nP 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다.
Description
본 발명은 유기 EL 디바이스에 관한 것이다. 더 상세하게는 본 발명은 광확산 소자를 구비한 유기 EL 디바이스에 관한 것이다.
유기 일렉트로 루미네선스 (이하, 「유기 EL」이라고도 한다) 디바이스는, 전류와 전압을 인가했을 때에 발광 효율을 최고로 하기 위해서, 발광층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 정공 수송층, 음극 및 양극 등의 많은 층이 적층된 구조를 갖는다. 이와 같은 구조에서는, 각 층의 계면에서의 다중 간섭에 따라 출사광의 위상이 바뀌고, 보는 각도에 따라 색이나 휘도가 변화된다. 이러한 과제를 해결하기 위해서, 각 층을 구성하는 재료나 두께를 변경하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 이들 변경에 따라 발광 효율 자체도 바뀌기 때문에, 변경에는 제한이 있다.
또, 상기 다중 간섭에 의해 유기 EL 디바이스 내부에 광이 갇히는 것이 알려져 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해서, 일반적으로는 유기 EL 디바이스의 최외층에, 표면에 미세 형상 (예를 들어, 표면에 미세한 공극이 형성된 형상) 을 갖는 확산층 (예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이) 을 형성하는 구성이 제안되어 있다. 그러나, 이와 같은 미세 형상은 가공이 곤란하기 때문에 생산성이 나쁘고, 또한 대형 유기 EL 디바이스에는 적합하지 않다. 또, 확산층의 표면에 형성된 공극이 메워지면 확산 성능이 저하되기 때문에, 옥외에서 사용하기에는 적합하지 않다. 확산층으로서 내부에 미립자를 포함하는 확산판을 사용하는 구성도 제안되어 있다. 그러나, 이러한 내부 산란을 갖는 확산판은, 후방 산란이 증대되기 때문에, 유기 EL 디바이스 내에 갇힌 광을 충분히 취출할 수 없다.
본 발명의 목적은, 광취출 효율이 향상되고, 휘도 및 색변화의 시야각 의존성이 개선된 유기 EL 디바이스 및 그 유기 EL 디바이스를 사용한 조명 기구를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 이하에 나타내는 유기 EL 디바이스에 의해 상기 목적을 달성할 수 있음을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 유기 EL 디바이스는, 유기 EL 소자와 그 유기 EL 소자의 발광면측에 배치된 광확산 소자를 갖고, 그 광확산 소자가, 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하는 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖고, 그 수지 성분, 그 초미립자 성분 및 그 광확산성 미립자는, 그것들의 굴절률이 하기 식 (1) 을 만족시키고, 그 광확산성 미립자의 표면 근방 외부에 형성되고, 그 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 그 수지 성분의 중량 농도가 낮아지고 그 초미립자 성분의 중량 농도가 높아지는 농도 변조 영역을 갖는다：
｜nP-nA｜＜｜nP-nB｜…(1)
식 (1) 중, nA 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, nB 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, nP 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산성 미립자의 표면 근방 내부에 상기 수지 성분이 침투되어 형성된 제 2 농도 변조 영역을 추가로 갖는다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산 소자의 헤이즈는 90 ％ ∼ 99 ％ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산 소자는 0.01≤｜nP-nA｜≤0.10 및 0.10≤｜nP-nB｜≤1.50 을 만족시킨다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지 성분 및 상기 광확산성 미립자는 동계 (同系) 의 재료로 구성되고, 상기 초미립자 성분은 그 수지 성분 및 그 광확산성 미립자와는 상이한 계의 재료로 구성되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 수지 성분 및 상기 광확산성 미립자는 유기 화합물로 구성되고, 상기 초미립자 성분은 무기 화합물로 구성되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산성 미립자는 평균 입경이 1 ㎛ ∼ 5 ㎛ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 초미립자 성분은 평균 입경이 1 ㎚ ∼ 100 ㎚ 이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산 소자의 광확산 반치각은 10° ∼ 150°이다.
본 발명의 다른 국면에 따르면 조명 기구가 제공된다. 이 조명 기구는 상기 유기 EL 디바이스를 갖는다.
본 발명의 유기 EL 디바이스는 내부에 굴절률 변조 영역을 갖는 광확산 소자를 포함한다. 이로써, 광확산 소자 내부의 굴절률 변조 영역에 의해 광의 방향을 바꿀 수 있고, 임계각을 초과하여 갇혀 있는 경사 방향의 광을, 산란에 의한 손실을 발생시키지 않고 취출할 수 있어 광취출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 광확산 소자 내부의 굴절률 변조 영역에 의해 휘도가 향상되고, 여러가지 방향의 광을 혼색시킬 수 있다. 이로써, 유기 EL 디바이스의 시야각마다의 휘도 및 색변화를 억제할 수 있다. 또, 본 발명에서 사용하는 광확산 소자는, 내부에 굴절률 변조 영역을 갖기 때문에, 옥외에서 사용되는 제품에도 바람직하게 사용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서의 유기 EL 디바이스의 개략 단면도이다.
도 2a 는 본 발명에 사용되는 광확산 소자의 바람직한 실시형태에 있어서의 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2b 는 본 발명에 사용되는 광확산 소자의 다른 실시형태에 있어서의 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3(a) 는, 도 2a 의 광확산 소자에 있어서의 광확산성 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3(b) 는, 도 2b 의 광확산 소자에 있어서의 광확산성 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3(c) 는, 종래의 광확산 소자에 있어서의 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 는 본 발명에서 사용되는 광확산 소자에 사용되는 광확산성 미립자에 있어서의 r1 및 r2 의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 5 는 정치 (靜置) 시간이 상이한 도공액에 대해, 건조 온도와 얻어지는 광확산 반치각의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자의 개략 단면도이다.
도 7 은 참고예 1 의 광확산 소자에 대해 농도 변조 영역의 유무를 확인하는 투과형 현미경 사진이다.
도 2a 는 본 발명에 사용되는 광확산 소자의 바람직한 실시형태에 있어서의 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2b 는 본 발명에 사용되는 광확산 소자의 다른 실시형태에 있어서의 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3(a) 는, 도 2a 의 광확산 소자에 있어서의 광확산성 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3(b) 는, 도 2b 의 광확산 소자에 있어서의 광확산성 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3(c) 는, 종래의 광확산 소자에 있어서의 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 는 본 발명에서 사용되는 광확산 소자에 사용되는 광확산성 미립자에 있어서의 r1 및 r2 의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 5 는 정치 (靜置) 시간이 상이한 도공액에 대해, 건조 온도와 얻어지는 광확산 반치각의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자의 개략 단면도이다.
도 7 은 참고예 1 의 광확산 소자에 대해 농도 변조 영역의 유무를 확인하는 투과형 현미경 사진이다.
＜A. 유기 EL 디바이스의 개요＞
도 1 은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 유기 EL 디바이스의 개략 단면도이다. 이 유기 EL 디바이스 (300) 는 유기 EL 소자 (200) 와 그 유기 EL 소자 (200) 의 발광면측에 배치된 광확산 소자 (100) 를 갖는다. 유기 EL 디바이스 (300) 의 최외층에 광확산 소자 (100) 를 배치함으로써, 유기 EL 디바이스로부터의 광취출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 광확산 소자 (100) 의 농도 변조 영역에 의해 시야각에 의존한 색 및 휘도의 변화를 억제할 수 있다. 또, 그 광확산 소자 (100) 는, 내부에 굴절률 변조 영역을 가지므로, 옥외에서의 사용에 따라 광취출 효율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
＜B. 광확산 소자＞
B-1. 전체 구성
본 발명에서 사용되는 광확산 소자는, 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하는 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖는다. 본 발명에서 사용되는 광확산 소자는, 매트릭스와 광확산성 미립자의 굴절률차에 따라 광확산 기능을 발현한다. 도 2a 및 도 2b 는, 각각 본 발명에서 사용되는 광확산 소자의 바람직한 실시형태에 있어서의 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다. 본 발명에서 사용되는 광확산 소자 (100) 는 수지 성분 (11) 및 초미립자 성분 (12) 을 포함하는 매트릭스 (10) 와 매트릭스 (10) 중에 분산된 광확산성 미립자 (20) 를 갖는다. 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분, 그리고 광확산성 미립자는, 그것들의 굴절률이 하기 식 (1) 을 만족시킨다.
｜nP-nA｜＜｜nP-nB｜…(1)
식 (1) 중, nA 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, nB 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, nP 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다. 또, 본 발명에 있어서는, 상기 수지 성분, 상기 초미립자 성분 및 상기 광확산성 미립자의 굴절률은 하기 식 (2) 도 만족시킬 수 있다.
｜nP-nA｜＜｜nA-nB｜…(2)
본 발명에서 사용되는 광확산 소자는, 하나의 실시형태에 있어서는, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 외부에 농도 변조 영역 (31) 이 형성되어 있다. 본 발명에서 사용되는 광확산 소자는, 다른 실시형태에 있어서는, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 내부에 수지 성분 (11) 이 침투되어 형성된 제 2 농도 변조 영역 (32) 을 추가로 갖는다. 본 명세서에 있어서는, 편의상, 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 외부의 농도 변조 영역 (31) 을 제 1 농도 변조 영역으로 칭하는 경우가 있다.
도 2a 에 나타내는 바와 같이 제 1 농도 변조 영역 (31) 만이 형성되는 경우, 상기 식 (1) 에 있어서의 ｜nP-nA｜ 는, 바람직하게는 0.0 ∼ 0.1 이고, 더욱 바람직하게는 0.0 ∼ 0.06 이고, 특히 바람직하게는 0 을 초과하여 0.06 이하이다. ｜nP-nA｜ 가 0.1 을 초과하면, 후방 산란이 증대되어, 경사 방향의 휘도의 저하나 광취출 효율이 저하될 우려가 있다. 도 2b 에 나타내는 바와 같이 제 1 농도 변조 영역 (31) 및 제 2 농도 변조 영역 (32) 이 형성되는 경우, 상기 식 (1) 에 있어서의 ｜nP-nA｜ 는, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.10 이고, 더욱 바람직하게는 0.01 ∼ 0.06 이고, 특히 바람직하게는 0.02 ∼ 0.06 이다. ｜nP-nA｜ 가 0.01 미만이면, 제 2 농도 변조 영역이 형성되지 않는 경우가 있다. ｜nP-nA｜ 가 0.10 을 초과하면, 후방 산란이 증대되어, 경사 방향의 휘도의 저하나 광취출 효율이 저하될 우려가 있다. 제 2 농도 변조 영역 (32) 이 형성되는지 여부에 관계없이, ｜nP-nB｜는, 바람직하게는 0.10 ∼ 1.50 이고, 더욱 바람직하게는 0.20 ∼ 0.80 이다. ｜nA-nB｜ 가 0.10 미만이면, 광을 충분히 혼색할 수 없기 때문에 시야각에 의존하는 색변화를 억제하지 못하고, 충분한 광취출 효율이 얻어지지 않을 우려가 있다. ｜nP-nB｜ 가 1.50 을 초과하면, 후방 산란이 증대되어 경사 방향의 휘도의 저하나 광취출 효율이 저하될 우려가 있다. 또한, 제 2 농도 변조 영역 (32) 이 형성되는지 여부에 관계없이, ｜nA-nB｜ 는, 바람직하게는 0.10 ∼ 1.50 이고, 더욱 바람직하게는 0.20 ∼ 0.80 이다. ｜nA-nB｜ 가 0.10 미만이면, 광을 충분히 혼색할 수 없기 때문에 시야각에 의존하는 색변화를 억제하지 못하고, 충분한 광취출 효율이 얻어지지 않을 우려가 있다. ｜nA-nB｜ 가 1.50 을 초과하면, 후방 산란이 증대되어, 경사 방향의 휘도의 저하나 광취출 효율이 저하될 우려가 있다. 이상과 같이 굴절률이 근접한 매트릭스의 수지 성분 및 광확산성 미립자와, 수지 성분 및 광확산성 미립자와는 굴절률이 크게 상이한 초미립자 성분을 조합하여 사용함으로써, 후술하는 제 1 농도 변조 영역 및 제 2 농도 변조 영역에서 기인되는 효과와 아울러 후방 산란을 억제시켜, 광취출 효율이 향상되고, 또한 시야각에 의존한 휘도 및 색변화를 억제할 수 있다.
상기 제 1 농도 변조 영역 (31) 에 있어서는, 광확산성 미립자 (20) 로부터 멀어짐에 따라, 수지 성분 (11) 의 중량 농도가 낮아지고, 또한 초미립자 성분 (12) 의 중량 농도가 높아진다. 바꿔 말하면, 제 1 농도 변조 영역 (31) 에 있어서의 광확산성 미립자 (20) 의 최근접 영역에는, 초미립자 성분 (12) 이 상대적으로 저농도로 분산되어 있고, 광확산성 미립자 (20) 로부터 멀어짐에 따라 초미립자 성분 (12) 의 농도가 증대된다. 예를 들어, 제 1 농도 변조 영역 (31) 에 있어서의 광확산성 미립자 (20) 의 최근접 영역에서는, 수지 성분의 중량 농도는 매트릭스 전체에서의 수지 성분의 평균 중량 농도보다 높고, 초미립자 성분의 중량 농도는 매트릭스 전체에서의 초미립자 성분의 평균 중량 농도보다 낮다. 한편, 제 1 농도 변조 영역 (31) 에 있어서의 광확산성 미립자 (20) 로부터 최근접 영역에서는, 수지 성분의 중량 농도는, 매트릭스 전체에서의 수지 성분의 평균 중량 농도와 동등하거나 경우에 따라서는 낮아져 있고, 초미립자 성분의 중량 농도는, 매트릭스 전체에서의 초미립자 성분의 평균 중량 농도와 동등하거나 경우에 따라서는 높아져 있다. 이와 같은 제 1 농도 변조 영역이 형성됨으로써, 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 계면 근방 (광확산성 미립자 (20) 의 주변부, 즉 표면 근방 외부) 에 있어서, 굴절률을 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화시킬 수 있다 (도 3(a) 참조). 한편, 종래의 광확산 소자에 있어서는, 이와 같은 제 1 농도 변조 영역은 형성되지 않고, 미립자와 매트릭스의 계면이 명확하므로, 굴절률은 미립자의 굴절률로부터 매트릭스의 굴절률로 불연속으로 변화된다 (도 3(c) 참조). 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 농도 변조 영역 (31) 을 형성하여 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 계면 근방 (광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 외부) 에 있어서 굴절률을 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화시킴으로써, 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 굴절률차를 크게 해도, 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 계면 반사를 억제할 수 있고, 후방 산란을 억제하여 광취출 효율을 향상시키고, 시야각에 의한 휘도 및 색의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 외측에서는, 광확산성 미립자 (20) 와는 굴절률이 크게 상이한 초미립자 성분 (12) 의 중량 농도가 상대적으로 높아지므로, 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 굴절률차를 크게 할 수 있다. 그 결과, 박막이어도 높은 헤이즈 (강한 확산성) 를 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 광확산 소자에 따르면, 이와 같은 제 1 농도 변조 영역을 형성함으로써, 후방 산란을 억제하여 광취출 효율을 향상시키고, 시야각에 의한 휘도 및 색의 변화를 억제할 수 있다. 한편, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 종래의 광확산 소자에 따르면, 굴절률차를 크게 함으로써 강한 확산성 (높은 헤이즈값) 을 부여하고자 하면 계면에서의 굴절률의 갭을 해소할 수 없다. 그 결과, 계면 반사에 의한 후방 산란이 커져 버리므로, 충분한 광취출 효율이 얻어지지 않고, 시야각에 의한 휘도 및 색의 변화가 발생되는 경우가 있다.
상기 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 두께 (광확산성 미립자 표면으로부터 제 1 농도 변조 영역 말단까지의 거리) 는 일정해도 되고 (즉, 제 1 농도 변조 영역이 광확산성 미립자의 주위에 동심 구상으로 확대되어도 되고), 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 두께가 달라져도 된다 (예를 들어, 콘페이토의 외곽 형상과 같이 되어 있어도 된다). 바람직하게는 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 두께는 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 달라진다. 이와 같은 구성이면, 매트릭스 (10) 와 광확산성 미립자 (20) 의 계면 근방에 있어서, 굴절률을 보다 연속적으로 변화시킬 수 있다. 제 1 농도 변조 영역 (31) 이 충분한 두께로 형성되어 있으면, 광확산성 미립자의 주변부에서 굴절률을 보다 순조롭게 연속적으로 변화시킬 수 있고, 후방 산란을 억제하여 광취출 효율을 향상시키고, 시야각에 의한 휘도 및 색의 변화를 억제할 수 있다. 한편, 두께가 지나치게 크면, 본래 광확산성 미립자가 존재해야 할 영역까지 제 1 농도 변조 영역이 점유하게 되어, 충분한 광확산성 (예를 들어, 헤이즈값) 가 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 두께는, 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 500 ㎚, 보다 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 400 ㎚, 더욱 바람직하게는 30 ㎚ ∼ 300 ㎚ 이다. 또, 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 두께는, 광확산성 미립자의 평균 입경에 대해 바람직하게는 10 ％ ∼ 50 ％, 보다 바람직하게는 20 ％ ∼ 40 ％ 이다.
상기 제 2 농도 변조 영역 (32) 은 수지 성분 (11) 이 광확산성 미립자 (20) 내부로 침투됨으로써 형성된다. 실질적으로는, 수지 성분 (11) 의 전구체 (대표적으로는 모노머) 가 광확산성 미립자 (20) 내부로 침투된 후 중합시킴으로써, 제 2 농도 변조 영역 (32) 이 형성된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 제 2 농도 변조 영역 (32) 에 있어서, 수지 성분 (11) 의 중량 농도는 실질적으로 일정하다. 다른 실시형태에 있어서는, 제 2 농도 변조 영역 (32) 에 있어서, 수지 성분 (11) 의 중량 농도는 광확산성 미립자 (20) 의 표면으로부터 멀어짐에 따라 (즉, 광확산성 미립자 (20) 의 중심으로 향함에 따라) 낮아진다. 제 2 농도 변조 영역 (32) 은 광확산성 미립자 (20) 의 내부에 형성되어 있으면, 그 효과가 발휘된다. 예를 들어, 제 2 농도 변조 영역 (32) 은 광확산성 미립자 (20) 의 표면으로부터 당해 광확산성 미립자의 평균 입경의 바람직하게는 10 ％ ∼ 95 ％ 의 범위까지 형성되어 있다. 제 2 농도 변조 영역 (32) 의 두께 (광확산성 미립자 표면으로부터 제 2 농도 변조 영역 최내부까지의 거리) 는 일정해도 되고, 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 달라져도 된다. 제 2 농도 변조 영역 (32) 의 두께는, 바람직하게는 100 ㎚ ∼ 4 ㎛, 보다 바람직하게는 100 ㎚ ∼ 2 ㎛ 이다. 수지 성분 (11) 이 침투되어 제 2 농도 변조 영역 (32) 을 형성함으로써 이하의 효과가 얻어질 수 있다：(1) 상기 제 1 농도 변조 영역 (31) 의 형성이 촉진될 수 있다；(2) 광확산 미립자의 내부에도 농도 변조 영역이 형성됨으로써, 상기 굴절률이 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화하는 영역을 크게 할 수 있다 (즉, 광확산성 미립자 내측의 제 2 농도 변조 영역으로부터 광확산성 미립자 외측의 제 1 농도 변조 영역까지 굴절률을 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화시킬 수 있다：도 3(b) 참조). 그 결과, 광확산성 미립자 외측에 제 1 농도 변조 영역만이 형성되는 경우에 비해, 후방 산란을 더 억제하여, 광취출 효율을 더욱 향상시키고, 시야각에 의한 휘도 및 색의 변화를 억제할 수 있다；(3) 수지 성분 (11) 이 광확산성 미립자 (20) 내부에 침투됨으로써, 침투되지 않은 경우에 비해 매트릭스 (10) 에 있어서의 수지 성분 농도가 낮아진다. 그 결과, 매트릭스 (10) 전체의 굴절률에 대한 초미립자 성분 (12) 의 굴절률의 기여가 커지므로, 초미립자 성분의 굴절률이 큰 경우에는 매트릭스 전체의 굴절률이 커지고 (반대로, 초미립자 성분의 굴절률이 작은 경우에는 매트릭스 전체의 굴절률이 작아지고), 매트릭스와 광확산성 미립자의 굴절률차가 더 커진다. 따라서, 수지 성분이 침투되지 않은 경우에 비해, 더욱 높은 확산성 (헤이즈값) 을 실현할 수 있다. 게다가, 수지 성분이 침투되지 않은 경우에 비해, 보다 얇은 두께여도 충분한 확산성을 실현할 수 있다.
상기 제 1 농도 변조 영역 및 제 2 농도 변조 영역은, 각각 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분 그리고 광확산성 미립자의 구성 재료, 그리고 화학적 및 열역학적 특성을 적절히 선택함으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 수지 성분 및 광확산성 미립자를 동계 (同系) 의 재료 (예를 들어 유기 화합물끼리) 로 구성하고, 초미립자 성분을 매트릭스 및 광확산성 미립자와는 상이한 계의 재료 (예를 들어 무기 화합물) 로 구성함으로써, 제 1 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 수지 성분 및 광확산성 미립자를 동계 재료 중에서도 상용성이 높은 재료끼리로 구성함으로써, 제 2 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 제 1 농도 변조 영역 및 제 2 농도 변조 영역의 두께 및 농도 구배는, 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분 그리고 광확산성 미립자의 화학적 및 열역학적 특성을 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「동계」란 화학 구조나 특성이 동등 또는 유사한 것을 말하고, 「상이한 계」란 동계 이외의 것을 말한다. 동계인지의 여부는, 기준 선택의 방법에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 유기인지 무기인지를 기준으로 한 경우, 유기 화합물끼리는 동계의 화합물이고, 유기 화합물과 무기 화합물은 상이한 계의 화합물이다. 폴리머의 반복 단위를 기준으로 한 경우, 예를 들어 아크릴계 폴리머와 에폭시계 폴리머는 유기 화합물끼리임에도 불구하고 상이한 계의 화합물이고, 주기율표를 기준으로 한 경우, 알칼리 금속과 천이 금속은 무기 원소끼리임에도 불구하고 상이한 계의 원소이다.
상기 제 1 농도 변조 영역 (31) 및 상기 제 2 농도 변조 영역 (32) 은, 상기 광확산성 미립자의 반경을 r1, 당해 광확산성 미립자의 최대 단면 (광확산성 미립자의 반경을 포함하는 평면) 에 평행한 단면의 반경을 r2 로 했을 때, r1 에 대한 r2 의 비율이 바람직하게는 20 ％ ∼ 80 ％, 보다 바람직하게는 40 ％ ∼ 60 ％, 더욱 바람직하게는 약 50 ％ 가 되는 위치에서 적절히 형성되어 있다. 이와 같은 위치에 제 1 농도 변조 영역 (31) 및 필요에 따라 제 2 농도 변조 영역 (32) 을 적절히 형성함으로써, 광확산성 미립자의 반경 방향에 대해 입사각이 큰 입사광 (이하, 측방 입사광이라고 한다) 의 계면 반사를 양호하게 억제할 수 있다. r1 및 r2 의 관계를 모식적으로 도 4 에 나타낸다. 보다 구체적으로는, 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 반사에 의한 후방 산란은, 도 4 에 나타내는 바와 같은 3 종류로 크게 구별된다. 즉, 정면 입사광의 계면 반사광 (도 4 의 화살표 A), 측방 입사광의 계면 반사광으로 후방으로 산란되는 것 (도 4 의 화살표 B), 및, 측방 입사광의 계면 반사광으로 전방으로 산란되지만 전체 반사에 의해 광확산 소자로부터 나오지 않고 후방으로 산란되는 것 (도 4 의 화살표 C) 이다. 스넬 법칙에 근거하여, 측방 입사광은 정면 입사광에 비해 반사율이 높기 때문에, 측방 입사광의 계면 반사를 억제함으로써, 후방 산란을 보다 효율적으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 측방 입사광의 후방 산란을 효과적으로 저감시킬 수 있는 위치에 농도 변조 영역이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, r2 가 지나치게 작으면, 그러한 위치에서 반사된 광은 임계각에 도달하지 못하고 전방으로 투과되므로, 후방 산란의 저감 효과에는 그다지 영향을 미치지 않는 경우가 많다.
본 발명에서 사용되는 광확산 소자는, 헤이즈가 높으면 높을수록 바람직하고, 구체적으로는 바람직하게는 90 ％ ∼ 99 ％ 이고, 보다 바람직하게는 92 ％ ∼ 99 ％ 이고, 더욱 바람직하게는 95 ％ ∼ 99 ％ 이고, 특히 바람직하게는 97 ％ ∼ 99 ％ 이다. 헤이즈가 90 ％ 이상임으로써, 광이 확산되고, 여러가지 방향의 광을 혼색시켜 색변화를 억제할 수 있다. 또, 경사 방향의 광이 취출되어 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광확산 소자의 광확산 특성은, 광확산 반치각으로 나타내면, 바람직하게는 10° ∼ 150°(편측 5° ∼ 75°) 이고, 보다 바람직하게는 10° ∼ 100°(편측 5° ∼ 50°) 이고, 더욱 바람직하게는 30° ∼ 80°(편측 15° ∼ 40°) 이다.
본 발명에서 사용되는 광확산 소자의 두께는, 목적이나 원하는 확산 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다. 구체적으로는 상기 광확산 소자의 두께는, 바람직하게는 4 ㎛ ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 4 ㎛ ∼ 20 ㎛ 이다. 본 발명에 의하면, 이와 같이 매우 얇은 두께에도 불구하고, 상기와 같은 매우 높은 헤이즈를 갖는 광확산 소자가 얻어질 수 있다.
B-2. 매트릭스
상기와 같이 매트릭스 (10) 는 수지 성분 (11) 및 초미립자 성분 (12) 을 포함한다. 도 2a 및 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 초미립자 성분 (12) 은 광확산성 미립자 (20) 의 주변부에 제 1 농도 변조 영역 (31) 을 형성하도록 하고, 수지 성분 (11) 에 분산되어 있다.
B-2-1. 수지 성분
수지 성분 (11) 은, 상기 제 1 농도 변조 영역 및 필요에 따라 제 2 농도 변조 영역이 양호하게 형성되고, 또한 굴절률이 상기 식 (1) 의 관계를 만족시키는 한에서, 임의의 적절한 재료로 구성된다. 바람직하게는 상기와 같이 수지 성분 (11) 은, 광확산성 미립자와 동계의 화합물이며 또한 초미립자 성분과는 상이한 계의 화합물로 구성된다. 이로써, 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방 (광확산성 미립자의 표면 근방 외부) 에 제 1 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 더욱 바람직하게는 수지 성분 (11) 은 광확산성 미립자와 동계 중에서도 상용성이 높은 화합물로 구성된다. 이로써, 필요에 따라 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 내부에 제 2 농도 변조 영역 (32) 을 양호하게 형성할 수 있다. 보다 상세하게는, 수지 성분은, 광확산성 미립자와 동계 재료인 것에서 기인하여, 그 전구체 (대표적으로는 모노머) 가 광확산성 미립자 내부에 침투될 수 있다. 당해 전구체가 중합된 결과, 수지 성분에 의한 제 2 농도 변조 영역이 광확산성 미립자 내부에 형성될 수 있다. 또한, 수지 성분은, 광확산성 미립자의 근방에 있어서는, 국소적으로는 초미립자 성분과 균일 용해 혹은 분산되어 있는 상태보다, 오히려 수지 성분만으로 광확산성 미립자를 둘러싸는 것이, 계 전체의 에너지가 안정된다. 그 결과, 수지 성분의 중량 농도는, 광확산성 미립자의 최근접 영역에 있어서, 매트릭스 전체에서의 수지 성분의 평균 중량 농도보다 높고, 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 낮아진다. 따라서, 광확산성 미립자의 표면 근방 외부 (주변부) 에 제 1 농도 변조 영역 (31) 이 형성될 수 있다.
상기 수지 성분은, 바람직하게는 유기 화합물로 구성되고, 보다 바람직하게는 전리선 경화형 수지로 구성된다. 전리선 경화형 수지는, 도막의 경도가 우수하기 때문에, 후술하는 초미립자 성분의 약점인 기계 강도를 보충하기 쉽다. 전리선으로는, 예를 들어 자외선, 가시광, 적외선, 전자선을 들 수 있다. 바람직하게는 자외선이고, 따라서, 수지 성분은, 특히 바람직하게는 자외선 경화형 수지로 구성된다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어, 아크릴레이트 수지 (에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 아크릴아크릴레이트, 에테르아크릴레이트) 등의 라디칼 중합형 모노머 혹은 올리고머 등을 들 수 있다. 아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 분자량은 바람직하게는 200 ∼ 700 이다. 아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 구체예로는, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA : 분자량 298), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 (NPGDA : 분자량 212), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA : 분자량 632), 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 (DPPA : 분자량 578), 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (TMPTA : 분자량 296) 를 들 수 있다. 이와 같은 모노머 성분 (전구체) 은 광확산성 미립자의 가교 구조 (삼차원 망목 구조) 에 침투되는 데에 적절한 분자량 및 입체 구조를 가지므로 바람직하다. 필요에 따라 개시제를 첨가해도 된다. 개시제로는, 예를 들어 UV 라디칼 발생제 (치바 스페셜리티 케미컬사 제조 이르가큐어 907, 이르가큐어 127, 이르가큐어 192 등), 과산화벤조일을 들 수 있다. 상기 수지 성분은, 상기 전리선 경화형 수지 이외에 다른 수지 성분을 함유하고 있어도 된다. 다른 수지 성분은 전리선 경화형 수지여도 되고, 열경화성 수지여도 되고, 열가소성 수지여도 된다. 다른 수지 성분의 대표예로는, 지방족계 (예를 들어, 폴리올레핀) 수지, 우레탄계 수지를 들 수 있다. 다른 수지 성분을 사용하는 경우, 그 종류나 배합량은 상기 제 1 농도 변조 영역 및 필요에 따라 제 2 농도 변조 영역이 양호하게 형성되고, 또한 굴절률이 상기 식 (1) 의 관계를 만족시키도록 조정된다.
상기 수지 성분의 굴절률은 바람직하게는 1.40 ∼ 1.60 이다.
상기 수지 성분의 배합량은, 바람직하게는 20 중량부 ∼ 80 중량부이고, 보다 바람직하게는 40 중량부 ∼ 65 중량부이다.
B-2-2. 초미립자 성분
초미립자 성분 (12) 은, 상기와 같이 바람직하게는 상기 수지 성분 및 후술하는 광확산성 미립자와는 상이한 계의 화합물로 구성되고, 보다 바람직하게는 무기 화합물로 구성된다. 바람직한 무기 화합물로는, 예를 들어, 금속 산화물, 금속 불화물을 들 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화지르코늄 (지르코니아) (굴절률：2.19), 산화알루미늄 (굴절률：1.56 ∼ 2.62), 산화티탄 (굴절률：2.49 ∼ 2.74), 산화규소 (굴절률：1.25 ∼ 1.46) 를 들 수 있다. 금속 불화물의 구체예로는, 불화마그네슘 (굴절률：1.37), 불화칼슘 (굴절률：1.40 ∼ 1.43) 을 들 수 있다. 이들 금속 산화물 및 금속 불화물은, 광의 흡수가 적은 데다, 전리선 경화형 수지나 열가소성 수지 등의 유기 화합물에서는 발현이 어려운 굴절률을 갖고 있으므로, 광확산성 미립자와의 계면으로부터 멀어짐에 따라 초미립자 성분의 중량 농도가 상대적으로 높아짐으로써 굴절률을 크게 변조시킬 수 있다. 광확산성 미립자와 매트릭스의 굴절률차를 크게 함으로써, 박막이어도 고헤이즈를 실현할 수 있고, 또한 제 1 농도 변조 영역이 형성되므로 후방 산란 방지의 효과도 크다. 또한, 유기 EL 디바이스의 광취출 효율을 향상시키고, 시야각에 의존한 휘도 및 색변화를 억제할 수 있다. 특히 바람직한 무기 화합물은 산화지르코늄이다. 광확산성 미립자와의 굴절률차가 크고, 또한 수지 성분과의 분산성이 적절하므로, 원하는 제 1 농도 변조 영역 (31) 을 형성할 수 있기 때문이다.
상기 초미립자 성분의 굴절률은, 바람직하게는 1.40 이하 또는 1.60 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.40 이하 또는 1.70 ∼ 2.80 이고, 특히 바람직하게는 1.40 이하 또는 2.00 ∼ 2.80 이다. 굴절률이 1.40 을 초과 또는 1.60 미만이면, 광확산성 미립자와 매트릭스의 굴절률차가 불충분해져, 충분한 광취출 효율이 얻어지지 않을 우려가 있다.
상기 초미립자 성분은 다공질화함으로써, 굴절률을 낮춰도 된다.
상기 초미립자 성분의 평균 입경은, 바람직하게는 1 ㎚ ∼ 100 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 80 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 70 ㎚ 이다. 이와 같이 광의 파장보다 작은 평균 입경의 초미립자 성분을 사용함으로써, 초미립자 성분과 수지 성분 사이에 기하 광학적인 반사, 굴절, 산란이 발생하지 않아, 광학적으로 균일한 매트릭스를 얻을 수 있다. 그 결과, 광학적으로 균일한 광확산 소자를 얻을 수 있다.
상기 초미립자 성분은, 상기 수지 성분과의 분산성이 양호한 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「분산성이 양호」란, 상기 수지 성분과 초미립자 성분과 (필요에 따라 소량의 UV 개시제와) 휘발 용제를 혼합하여 얻어진 도공액을 도포하고, 용제를 건조 제거하여 얻어진 도막이 투명한 것을 말한다.
바람직하게는 상기 초미립자 성분은 표면 개질이 이루어져 있다. 표면 개질을 실시함으로써, 초미립자 성분을 수지 성분 중에 양호하게 분산시킬 수 있고, 또한 상기 제 1 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 표면 개질 수단으로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에서 임의의 적절한 수단이 채용될 수 있다. 대표적으로는 표면 개질은, 초미립자 성분의 표면에 표면 개질제를 도포하여 표면 개질제층을 형성함으로써 실시된다. 바람직한 표면 개질제의 구체예로는, 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 등의 커플링제, 지방산계 계면활성제 등의 계면활성제를 들 수 있다. 이와 같은 표면 개질제를 사용함으로써, 수지 성분과 초미립자 성분의 젖음성을 향상시키고, 수지 성분과 초미립자 성분의 계면을 안정화시키고, 초미립자 성분을 수지 성분 중에 양호하게 분산시키고, 또한 제 1 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다.
상기 초미립자 성분의 배합량은, 매트릭스 100 중량부에 대해 바람직하게는 10 중량부 ∼ 70 중량부이고, 보다 바람직하게는 35 중량부 ∼ 60 중량부이다.
B-3. 광확산성 미립자
광확산성 미립자 (20) 도 또한, 상기 제 1 온도 변조 영역 및 필요에 따라 제 2 온도 변조 영역이 양호하게 형성되고, 또한 굴절률이 상기 식 (1) 의 관계를 만족시키는 한에서 임의의 적절한 재료로 구성된다. 바람직하게는, 상기와 같이 광확산성 미립자 (20) 는, 상기 매트릭스의 수지 성분과 동계의 화합물로 구성된다. 예를 들어, 매트릭스의 수지 성분을 구성하는 전리선 경화형 수지가 아크릴레이트계 수지인 경우에는, 광확산성 미립자도 또한 아크릴레이트계 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 매트릭스의 수지 성분을 구성하는 아크릴레이트계 수지의 모노머 성분이 예를 들어 상기와 같은 PETA, NPGDA, DPHA, DPPA 및/또는 TMPTA 인 경우에는, 광확산성 미립자를 구성하는 아크릴레이트계 수지는, 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리메틸아크릴레이트 (PMA) 및 이들의 공중합체, 그리고 그들의 가교물이다. PMMA 및 PMA 와의 공중합 성분으로는, 폴리우레탄, 폴리스티렌 (PS), 멜라민 수지를 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 광확산성 미립자는 PMMA 로 구성된다. 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분과의 굴절률이나 열역학적 특성의 관계가 적절하기 때문이다. 또한 바람직하게는, 광확산성 미립자는 가교 구조 (삼차원 망목 구조) 를 갖는다. 가교 구조를 갖는 광확산성 미립자는 팽윤 가능하다. 따라서, 이러한 광확산성 미립자는 치밀 또는 충실한 무기 입자와 달리, 적절한 상용성을 갖는 수지 성분의 전구체를 그 내부에 양호하게 침투시킬 수 있고, 필요에 따라 제 2 농도 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 광확산성 미립자의 가교 밀도는, 바람직하게는 원하는 침투 범위 (후술함) 가 얻어질 정도로 작다 (성김). 예를 들어, 후술하는 도공액을 도포할 때의 광확산성 미립자의 수지 성분 전구체 (용매를 함유하고 있어도 된다) 에 대한 팽윤도는 바람직하게는 110 ％ ∼ 200 ％ 이다. 여기서, 「팽윤도」란, 팽윤 전의 입자의 평균 입경에 대한 팽윤 상태의 입자의 평균 입경의 비율을 말한다.
상기 광확산성 미립자는, 평균 입경이, 바람직하게는 1.0 ㎛ ∼ 5.0 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 1.0 ㎛ ∼ 4.0 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 1.5 ㎛ ∼ 3.0 ㎛ 이다. 광확산성 미립자의 평균 입경은 바람직하게는 광확산 소자의 두께의 1/2 이하 (예를 들어, 1/2 ∼ 1/20) 이다. 광확산 소자의 두께에 대해 이와 같은 비율을 갖는 평균 입경이면, 광확산성 미립자를 광확산 소자의 두께 방향으로 복수 배열할 수 있으므로, 입사광이 광확산 소자를 통과하는 동안에 당해 광을 다중으로 확산시킬 수 있고, 그 결과 충분한 광확산성이 얻어질 수 있다.
광확산성 미립자의 중량 평균 입경 분포의 표준 편차는 바람직하게는 1.0 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이다. 중량 평균 입경에 대해 입경이 작은 광확산성 미립자가 다수 혼재되어 있으면, 확산성이 지나치게 증대되어 후방 산란을 양호하게 억제할 수 없는 경우가 있다. 중량 평균 입경에 대해 입경이 큰 광확산성 미립자가 다수 혼재되어 있으면, 광확산 소자의 두께 방향으로 복수 배열할 수 없어, 다중 확산이 얻어지지 않는 경우가 있고, 그 결과, 광확산성이 불충분해져 충분한 광취출 효율이 얻어지지 않는 경우가 있다.
상기 광확산성 미립자의 형상으로는, 목적에 따라 임의의 적절한 형상이 채용될 수 있다. 구체예로는, 진구상, 인편상, 판상, 타원 구상, 부정형을 들 수 있다. 대부분의 경우, 상기 광확산성 미립자로서 진구상 미립자가 사용될 수 있다.
상기 광확산성 미립자의 굴절률은 바람직하게는 1.30 ∼ 1.70 이고, 더 바람직하게는 1.40 ∼ 1.60 이다.
상기 광확산성 미립자의 배합량은, 매트릭스 100 중량부에 대해, 바람직하게는 10 중량부 ∼ 100 중량부이고, 보다 바람직하게는 10 중량부 ∼ 40 중량부이다. 예를 들어 이와 같은 배합량으로 상기 적합 범위의 평균 입경을 갖는 광확산성 미립자를 함유시킴으로써, 매우 우수한 광확산성을 갖는 광확산 소자가 얻어질 수 있다.
B-4. 광확산 소자의 제조 방법
본 발명에서 사용되는 광확산 소자의 제조 방법은, 매트릭스의 수지 성분 또는 그 전구체와 초미립자 성분과 광확산성 미립자를 휘발성 용제 중에 용해 또는 분산시킨 도공액을 기재에 도포하는 공정 (공정 A 로 한다) 과, 그 기재에 도포된 도공액을 건조시키는 공정 (공정 B 로 한다) 을 포함한다.
(공정 A)
수지 성분 또는 그 전구체, 초미립자 성분 및 광확산성 미립자에 대해서는, 각각 상기 B-2-1 항, B-2-2 항 및 B-3 항에서 설명한 바와 같다. 대표적으로는 상기 도공액은 전구체 및 휘발성 용제 중에 초미립자 성분 및 광확산성 미립자가 분산된 분산체이다. 초미립자 성분 및 광확산성 미립자를 분산시키는 수단으로는, 임의의 적절한 수단 (예를 들어 초음파 처리) 이 채용될 수 있다.
상기 휘발성 용제로는, 상기 각 성분을 용해 또는 균일하게 분산시킬 수 있는 한에서 임의의 적절한 용제가 채용될 수 있다. 휘발성 용제의 구체예로는, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소프로필, 2-부타논(메틸에틸케톤), 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 톨루엔, 이소프로필알코올, n-부탄올, 시클로펜탄, 물을 들 수 있다.
상기 도공액은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, 초미립자 성분을 양호하게 분산시키기 위해서, 분산제가 바람직하게 사용될 수 있다. 첨가제의 다른 구체예로는, 노화 방지제, 변성제, 계면활성제, 변색 방지제, 자외선 흡수제, 레벨링제, 소포제를 들 수 있다.
상기 도공액에 있어서의 상기 각 성분의 배합량은, 상기 B-2 항 ∼ B-3 항에서 설명한 바와 같다. 도공액의 고형분 농도는, 바람직하게는 10 중량％ ∼ 70 중량％ 정도가 되도록 조정될 수 있다. 이와 같은 고형분 농도이면, 도공이 용이한 점도를 갖는 도공액이 얻어질 수 있다.
상기 기재로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에서 임의의 적절한 필름이 채용될 수 있다. 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름, 폴리프로필렌 (PP) 필름, 나일론 필름, 아크릴 필름, 락톤 변성 아크릴 필름 등을 들 수 있다. 상기 기재는, 필요에 따라 접착 용이 처리 등의 표면 개질이 이루어져 있어도 되고, 활제, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등의 첨가제가 함유되어 있어도 된다. 당해 기재는, 후술하는 광확산 소자가 형성된 편광판에 있어서, 보호층으로서 기능할 수 있는 경우가 있다.
상기 도공액의 기재에 대한 도포 방법으로는, 임의의 적절한 코터를 사용한 방법이 채용될 수 있다. 코터의 구체예로는, 바 코터, 리버스 코터, 키스 코터, 그라비아 코터, 다이 코터, 콤마 코터를 들 수 있다.
(공정 B)
상기 도공액의 건조 방법으로는 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체예로는, 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조를 들 수 있다. 바람직하게는 가열 건조이다. 가열 온도는, 예를 들어 60 ℃ ∼ 150 ℃ 이고, 가열 시간은 예를 들어 30 초 ∼ 5 분이다.
이상과 같이 하여 기재 상에 도 2a 에 나타내는 바와 같은 광확산 소자가 형성된다.
도 2b 에 나타내는 바와 같이 광확산성 미립자 내부에 제 2 농도 변조 영역을 형성하는 경우에는, 본 발명의 제조 방법은, 상기 공정 A 의 도공액에 있어서, 상기 수지 성분의 전구체와 상기 광확산성 미립자를 접촉시키는 공정 (공정 A-1 로 한다) 과, 그 전구체의 적어도 일부를 그 광확산성 미립자의 내부에 침투시키는 공정 (공정 A-2 로 한다) 을 추가로 포함한다.
(공정 A-1)
상기 도공액에 상기 수지 성분의 전구체를 함유시키면, 당해 전구체와 상기 광확산성 미립자의 접촉은 각별한 처리나 조작을 실시하지 않고 실현된다.
(공정 A-2)
공정 A-2 에 있어서 상기 전구체의 적어도 일부를 그 광확산성 미립자의 내부에 침투시키는 수단으로는, 대표적으로는 상기 도공액을 정치시키는 것을 들 수 있다. 수지 성분과 광확산성 미립자는, 바람직하게는 동계의 재료로 구성되고, 더욱 바람직하게는 상용성이 높은 재료로 구성되므로, 도공액을 정치시킴으로써, 특별한 처리나 조작을 실시하지 않아도 수지 성분의 전구체 (모노머) 가 광확산성 미립자의 내부에 침투된다. 즉, 수지 성분의 전구체와 광확산성 미립자를 소정 시간 접촉시킴으로써, 수지 성분의 전구체가 광확산성 미립자의 내부에 침투된다. 정치 시간은, 바람직하게는 광확산성 미립자의 입경이 실질적으로 최대가 될 때까지의 시간보다 긴 시간이다. 여기서, 「광확산성 미립자의 입경이 실질적으로 최대가 될 때까지의 시간」이란, 광확산성 미립자가 최대한으로 팽윤되고, 그 이상 팽윤되지 않게 되기 (즉, 평형 상태가 되기) 까지의 시간을 말한다 (이하, 최대 팽윤 시간이라고도 한다). 최대 팽윤 시간보다 긴 시간에 걸쳐서 수지 성분의 전구체와 광확산성 미립자를 접촉시킴으로써, 광확산성 미립자에 대한 수지 성분 전구체의 침투가 포화 상태가 되고, 그 이상 광확산성 미립자 내부의 가교 구조로 도입되지 않게 된다. 그 결과, 후술하는 중합 공정에 의해 제 2 농도 변조 영역이 양호하고 안정적으로 형성될 수 있다. 최대 팽윤 시간은, 수지 성분과 광확산성 미립자의 상용성에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 정치 시간은 수지 성분 및 광확산성 미립자의 구성 재료에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 정치 시간은 바람직하게는 1 시간 ∼ 48 시간이고, 보다 바람직하게는 2 시간 ∼ 40 시간이고, 더욱 바람직하게는 3 시간 ∼ 35 시간이고, 특히 바람직하게는 4 시간 ∼ 30 시간이다. 정치 시간이 1 시간 미만에서는, 전구체가 광확산성 미립자 내부에 충분히 침투되지 않는 경우가 있고, 그 결과, 제 2 농도 변조 영역이 양호하게 형성되지 않는 경우가 있다. 정치 시간이 48 시간을 초과하면, 광확산성 미립자 사이의 물리적 상호작용에 의해, 광확산성 미립자가 응집되어 버려 도공액의 점도가 높아지고, 도공성이 불충분해질 우려가 있다. 정치는, 실온에서 실시해도 되고, 목적이나 사용 재료에 따라 설정된 소정의 온도 조건하에서 실시해도 된다.
공정 A-2 에 있어서, 상기 전구체는, 상기 광확산성 미립자의 표면으로부터 그 광확산성 미립자의 일부에 침투되어 있으면 되고, 예를 들어 평균 입경의 바람직하게는 10 ％ ∼ 95 ％ 의 범위까지 침투된다. 침투 범위가 10 ％ 미만인 경우에는, 제 2 농도 변조 영역이 양호하게 형성되지 않고, 후방 산란을 충분히 저감시킬 수 없는 경우가 있다. 침투 범위가 95 ％ 를 초과해도, 침투 범위가 작은 경우와 동일하게, 제 2 농도 변조 영역이 양호하게 형성되지 않고, 후방 산란을 충분히 저감시킬 수 없는 경우가 있다. 침투 범위는, 수지 성분 및 광확산성 미립자의 재료, 광확산성 미립자의 가교 밀도, 정치 시간, 정치 온도 등을 조정함으로써 제어할 수 있다.
이 실시형태에 있어서는, 상기 전구체의 광확산성 미립자에 대한 침투를 제어하는 것이 중요하다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상기 도공액을 조제한 직후에 기재에 도포하여 광확산 소자를 형성하는 경우에는, 건조 온도에 따라 광확산 반치각이 크게 변화한다. 한편, 상기 도공액을 예를 들어 24 시간 정치시킨 후에 기재에 도포하여 광확산 소자를 형성하는 경우에는, 광확산 반치각은 건조 온도에 관계없이 거의 일정하다. 이는, 정치에 의해 전구체가 광확산성 미립자에 포화 상태까지 침투되므로, 농도 변조 영역의 형성이 건조 온도의 영향을 받지 않기 때문으로 생각될 수 있다. 따라서, 상기와 같이 정치 시간은, 최대 팽윤 시간보다 긴 시간인 것이 바람직하다. 정치 시간을 이와 같이 설정함으로써, 건조 시간에 관계없이 거의 일정하게 양호한 광확산 반치각을 얻을 수 있으므로, 확산성이 높은 광확산 소자를 편차 없이 안정적으로 제조할 수 있다. 또한, 예를 들어 60 ℃ 의 저온 건조에서 제조할 수 있으므로, 안전성이나 비용 면에서도 바람직하다. 한편, 전구체 및 광확산성 미립자의 종류에 따라 침투가 포화 상태에 도달할 때까지의 시간을 결정할 수 있다면, 건조 온도를 적절히 선택함으로써, 정치 시간을 짧게 해도, 확산성이 높은 광확산 소자를 편차 없이 안정적으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 도공액을 조제한 직후에 기재에 도포하여 광확산 소자를 형성하는 경우라도, 건조 온도를 100 ℃ 로 설정함으로써, 확산성이 높은 광확산 소자를 편차 없이 안정적으로 제조할 수 있다. 보다 구체적으로는, 광확산성 미립자, 수지 성분의 전구체, 및 건조 조건을 적절히 선택하면, 상기 정치 시간을 들이지 않아도, 제 2 농도 변조 영역을 형성할 수 있다.
상기와 같이 공정 A-1 및 공정 A-2 는 모두 특별한 처리나 조작을 필요로 하지 않기 때문에, 도공액을 도포하는 타이밍을 엄밀하게 설정할 필요는 없다.
(공정 C)
제 2 농도 변조 영역을 형성하는 경우에는, 상기 제조 방법은, 바람직하게는 상기 도포 공정 후에 상기 전구체를 중합시키는 공정 (공정 C) 을 추가로 포함한다. 중합 방법은, 수지 성분 (따라서, 그 전구체) 의 종류에 따라 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 수지 성분이 전리선 경화형 수지인 경우에는, 전리선을 조사함으로써 전구체를 중합시킨다. 전리선으로서 자외선을 사용하는 경우에는, 그 적산 광량은 바람직하게는 200 mJ ∼ 400 mJ 이다. 전리선의 광확산성 미립자에 대한 투과율은, 바람직하게는 70 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 또 예를 들어, 수지 성분이 열 경화형 수지인 경우에는, 가열함으로써 전구체를 중합시킨다. 가열 온도 및 가열 시간은 수지 성분의 종류에 따라 적절히 설정될 수 있다. 바람직하게는 중합은 전리선을 조사함으로써 행해진다. 전리선 조사이면, 굴절률 분포 구조 (농도 변조 영역) 를 양호하게 유지한 채로 도막을 경화시킬 수 있으므로, 양호한 확산 특성의 광확산 소자를 제조할 수 있다. 전구체를 중합시킴으로써, 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 내부에 제 2 농도 변조 영역 (32) 이 형성되고, 그리고, 매트릭스 (10) 및 제 1 농도 변조 영역 (31) 이 형성된다. 보다 상세하게는, 제 2 농도 변조 영역 (32) 은 광확산성 미립자 (20) 내부에 침투된 전구체가 중합됨으로써 형성되고；매트릭스 (10) 는 광확산성 미립자 (20) 에 침투되지 않은 전구체가 초미립자 성분을 분산한 상태로 중합시킴으로써 형성되고；제 1 농도 변조 영역 (31) 은 주로 수지 성분, 초미립자 성분 및 광확산성 미립자의 상용성에서 기인되어 형성될 수 있다. 즉, 본 실시형태의 제조 방법에 의하면, 광확산성 미립자 내부에 침투된 전구체와 광확산성 미립자에 침투되지 않은 전구체를 동시에 중합시킴으로써, 광확산성 미립자 (20) 의 표면 근방 내부에 제 2 농도 변조 영역 (32) 을 형성함과 동시에, 매트릭스 (10) 및 제 1 농도 변조 영역 (31) 을 형성할 수 있다.
상기 중합 공정 (공정 C) 은 상기 건조 공정 (공정 B) 이전에 실시해도 되고, 공정 B 이후에 실시해도 된다.
본 발명에서 사용되는 광확산 소자의 제조 방법이, 상기 공정 A ∼ 공정 C 에 추가하여, 임의의 적절한 시점에서 임의의 적절한 공정, 처리 및/또는 조작을 포함할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 그러한 공정 등의 종류 및 그러한 공정 등이 실시되는 시점은 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.
이상과 같이 하여 상기 B-1 항 ∼ B-3 항에서 설명한 바와 같은 광확산 소자가 기재 상에 형성된다. 얻어진 광확산 소자는, 기재로부터 박리하여 단일 부재로서 사용해도 되고, 기재가 부착된 광확산 소자로서 사용해도 된다.
＜C. 유기 일렉트로 루미네선스 소자 (유기 EL 소자)＞
도 6 은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 유기 EL 소자의 개략 단면도이다. 이 유기 EL 소자 (200) 는 투명 기판 (210) 과 투명 기판 (210) 상에 순차로 형성된 투명 전극 (220), 유기 EL 층 (230) 및 대향 전극 (240) 을 구비한다.
유기 EL 소자에 있어서는, 유기 EL 층 (230) 의 발광을 취출하기 위해서, 적어도 1 개의 전극 (대표적으로는 양극) 이 투명한 것이 필요해진다. 투명 전극의 형성재로는, 인듐 주석 산화물 (ITO), 인듐 아연 산화물 (IZO), 산화 규소를 첨가한 인듐 주석 산화물 (ITSO), 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 산화물 (IWO), 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 아연 산화물 (IWZO), 산화 티탄을 함유하는 인듐 산화물 (ITiO), 산화 티탄을 함유하는 인듐 주석 산화물 (ITTiO), 몰리부텐을 함유하는 산화 인듐 주석 (ITMO) 등이 사용된다. 한편, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 향상시키려면, 음극에 일 함수가 작은 물질을 사용하는 것이 중요하다. 따라서, 대표적으로는 대향 전극 (240) 은, Mg-Ag, Al-Li 등의 금속막으로 구성되어 음극으로서 사용된다.
유기 EL 층 (230) 은, 각종 유기 박막의 적층체이다. 도시된 예에서는, 유기 EL 층 (230) 은, 정공 주입성 유기 재료 (예를 들어, 트리페닐아민 유도체) 로 이루어지고, 양극으로부터의 정공 주입 효율을 향상시키기 위해 형성된 정공 주입층 (231) 과, 발광성 유기 물질 (예를 들어, 안트라센) 로 이루어지는 발광층 (232) 과, 전자 주입성 재료 (예를 들어, 페릴렌 유도체) 로 이루어지고, 음극으로부터의 전자 주입 효율을 향상시키기 위해 형성된 전자 주입층 (233) 을 갖는다. 유기 EL 층 (230) 은, 도시된 예에 한정되지 않고, 발광층 (232) 에 있어서 전자와 정공이 재결합하여 발광을 발생시킬 수 있는 임의의 적절한 유기 박막의 조합이 채용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 정공 수송층 (예를 들어, 구리 프탈로시아닌), 제 2 정공 수송층 (예를 들어, N,N'-디페닐-N,N'-디나프틸벤지딘) 및 전자 수송층겸 발광층 (예를 들어, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄) 으로 이루어지는 구성이 채용될 수 있다.
투명 전극-대향 전극 사이에 임계값 이상의 전압을 인가하면, 양극으로부터 정공이 공급되어 정공 주입층 (231) 을 거쳐 발광층 (232) 에 도달한다. 한편, 음극으로부터는 전자가 공급되어 전자 주입층 (233) 을 거쳐 발광층 (232) 에 도달한다. 발광층 (232) 에 있어서 정공과 전자가 재결합함으로써 발생되는 에너지가, 발광층 중의 발광성 유기 물질을 여기하고, 여기된 발광성 유기 물질이 기저 상태로 되돌아올 때에 광을 방사하여 발광한다. 원하는 화소마다 전압을 인가하여 유기 EL 층을 발광시킴으로써, 화상 표시가 가능해진다. 컬러 표시를 실시하는 경우에는, 예를 들어 인접하는 3 개의 화소의 발광층을, 각각 적색 (R), 녹색 (G) 및 청색 (B) 의 발광을 나타내는 발광성 유기 물질로 구성해도 되고, 임의의 적절한 컬러 필터를 발광층 상에 형성해도 된다.
이와 같은 유기 EL 소자에 있어서는, 유기 EL 층 (230) 의 두께는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 발광된 광을 가능한 한 투과시키는 것이 바람직하기 때문이다. 유기 EL 층 (230) 은, 예를 들어 두께 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 막으로 구성될 수 있다. 또, 유기 EL 층은, 예를 들어 두께 10 ㎚ 정도의 극히 얇은 막으로 구성되어 있어도 된다.
＜D. 조명 기구＞
본 발명의 하나의 실시형태에 의한 조명 기구는 상기 유기 EL 디바이스를 포함한다. 상기와 같이 본 발명의 유기 EL 디바이스는, 내부에 굴절률 변조 영역을 갖는 광확산 소자를 사용함으로써, 광취출 효율을 향상시키는 것이다. 따라서, 옥외에서 사용한 경우에도, 시간 경과적적인 광취출 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또, 본 발명에서 사용되는 광확산 소자는 복잡한 제조 공정을 필요로 하지 않고, 대형화도 가능하다. 따라서, 본 발명의 유기 EL 디바이스는 대형 조명 기구에도 적용 가능하다.
실시예
본 발명에 대해 이상의 실시예 및 비교예를 이용하여 더 설명한다. 또한, 본 발명은, 이들의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에서 사용한 각 분석 방법은 이하와 같다.
(1) 제 1 농도 변조 영역 및 제 2 농도 변조 영역의 유무：
참고예에서 얻어진 광확산 소자와 기재의 적층체를 액체 질소로 냉각시키면서, 마이크로톰으로 0.1 ㎛ 의 두께로 슬라이스하여 측정 시료로 하였다. 투과형 전자현미경 (TEM) 을 사용하여, 당해 측정 시료의 광확산 소자 부분의 미립자 상태 및 당해 미립자와 매트릭스의 계면 상태를 관찰하였다. 미립자와 매트릭스의 계면이 불명료한 경우를 「제 1 농도 변조 영역 있음」으로 하고, 미립자와 매트릭스의 계면이 명료한 경우를 「제 1 농도 변조 영역 없음」으로 하였다. 또, 미립자 내부에 있어서 전구체 침투에 의한 콘트라스트를 확인할 수 있는 경우를 「제 2 농도 변조 영역 있음」으로 하고, 미립자 내부에 콘트라스트를 확인하지 못하고 균일색인 경우를 「제 2 농도 변조 영역 없음」으로 하였다.
(2) 기울기 휘도：
코노스코프 850 (옵토디자인사 제조) 을 사용하여 손으로 측정한 극각 60°방위각 45°방향에서의 휘도를 측정하였다. 휘도가 높을수록 경사 방향에서도 양호한 휘도를 갖는 것을 나타낸다.
(3) 광속：
코노스코프 850 (옵토디자인사 제조) 을 사용하여 측정한 전체 각도의 휘도에 cosθ 를 곱하여 각도 0 ∼ 90°까지 적분한 값을 구하였다. 값이 클수록 광취출 효율이 양호한 것을 나타낸다.
(4) 색변화：
xy 색도도에서 정면으로부터 극각 60° 방위각 45°로의 이동거리를 이하의 식으로 구하였다. 값이 작을수록 색변화가 작은 것을 나타낸다.
정면으로부터 극각 60°, 방위각 45°로의 이동거리=√｛(X0 °, 0°-X60 °, 45°)2＋(Y0 °, 0°-Y60 °, 45°)2｝
광확산 소자의 제조
[참고예 1]
초미립자 성분으로서의 지르코니아 나노 입자 (평균 입경 60 ㎚, 굴절률 2.19) 를 62 ％ 함유하는 하드 코트용 수지 (JSR 사 제조, 상품명 「오프스타 KZ6661」(MEK/MIBK 함유)) 100 부에, 수지 성분의 전구체로서의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 (오사카 유기화학공업사 제조, 상품명 「비스코트 ＃300」, 굴절률 1.52) 의 50 ％ 메틸에틸케톤 (MEK) 용액을 11 부, 광중합 개시제 (치바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬사 제조, 상품명 「이르가큐어 907」) 를 0.5 부, 레벨링제 (DIC 사 제조, 상품명 「GRANDIC PC 4100」) 를 0.5 부 및, 광확산성 미립자로서의 폴리메타크릴산메틸 (PMMA) 미립자 (세키스이 화성품사 제조, 상품명 「XX131AA」, 평균 입경 2.5 ㎛, 굴절률 1.49) 를 15 부 첨가하고, 고형분 농도가 55 중량 ％ 가 되도록 MIBK 를 부가하였다. 이 혼합물을 5 분간 초음파 처리하여, 상기 각 성분이 균일하게 분산된 도공액을 조제하였다. 당해 도공액을 조제 후 즉시, 바 코터를 사용하여 TAC 필름 (코니카ㆍ미놀타사 제조, 상품명 「KC4UY」, 두께 40 ㎛) 상에 도공하고, 100 ℃ 에서 1 분간 건조 후, 적산 광량 300 mJ 의 자외선을 조사하여 두께 10.5 ㎛ 의 광확산 소자를 얻었다. 얻어진 광확산 소자의 광확산 반치각은 60°, 헤이즈는 97 ％ 였다.
얻어진 광확산 소자의 미립자를 제외한 매트릭스의 굴절률은 1.61 이었다. 얻어진 광확산 소자의 농도 변조 영역의 유무를 확인한 단면 TEM 사진을 도 7 에 나타낸다. 단면 TEM 사진 (직접 배율×50,000) 을 관찰하면, 광확산 미립자와 매트릭스의 계면 근방에 있어서, 굴절률이 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화하는 40 ㎚ ∼ 200 ㎚ 정도의 농도 변조 영역 (제 1 농도 변조 영역) 이 확인되었다.
광확산 소자의 제조
[참고예 2]
광확산 소자의 두께가 15 ㎛ 가 되도록 도공액을 도포한 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 얻어진 광확산 소자의 광확산 반치각은 70°, 헤이즈는 98 ％ 였다.
얻어진 광확산 소자의 미립자를 제외한 매트릭스의 굴절률은 1.61 이었다. 얻어진 광확산 소자의 농도 변조 영역의 유무를 단면 TEM 사진 (직접 배율×50,000) 을 관찰하면, 광확산 미립자와 매트릭스의 계면 근방에 있어서, 굴절률이 단계적 또는 실질적으로 연속적으로 변화하는 40 ㎚ ∼ 200 ㎚ 정도의 농도 변조 영역 (제 1 농도 변조 영역) 이 확인되었다.
유기 EL 디바이스의 제조
[실시예 1]
유기 EL 소자로서 이하의 구성의 것을 사용하였다.
유리 (두께：1000 ㎛)/음극 (Al, 두께：120 ㎚)/전하 주입 ∼ 발광 ∼ 전하 수송층 (두께：130 ㎚)/전하 발생층 (두께：4 ㎚)/전하 주입 ∼ 발광 ∼ 전하 수송층 (두께：85 ㎚)/전하 발생층 (두께：3 ㎚)/전하 주입 ∼ 발광 ∼ 전하 수송층 (두께：85 ㎚)/양극 (ITO, 두께：460 ㎚)/유리 (두께：1000 ㎛)
상기 유기 EL 소자의 발광면측에, 참고예 1 에서 얻어진 광확산 소자를 점착제를 개재하여 첩합 (貼合) 시킴으로써, 유기 EL 디바이스를 얻었다. 얻어진 유기 EL 디바이스를 13 V, 1 A 로 발광시켜, 기울기 휘도, 광속 및 색변화를 측정하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[실시예 2]
광확산 소자로서 참고예 2 에서 얻어진 광확산 소자를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 유기 EL 디바이스를 제조하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[비교예 1]
광확산 소자를 사용하지 않은 (유기 EL 소자만을 사용한) 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유기 EL 디바이스를 제조하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[비교예 2]
참고예 1 에서 얻어진 광확산 소자 대신에, 마이크로 렌즈 어레이 (오프트사이엔스사 제조, 폴리스티렌 수지의 표면에 반경 15 ㎛ 의 구형을 부여한 것) 와 유기 EL 소자를 첩합시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유기 EL 디바이스를 제조하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[비교예 3]
참고예 1 에서 얻어진 광확산 소자 대신에, 확산판 (제오노아 수지에 저변 80 ㎛□, 높이 56 ㎛ 의 쐐기형 (역피라미드형) 의 표면 형상을 부여한 것) 과 유기 EL 소자를 첩합시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유기 EL 디바이스를 제조하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[비교예 4]
참고예 1 에서 얻어진 광확산 소자 대신에, 확산판 (트지덴사 제조, 상품명 「D114 series」, 제오노아필름에 아크릴 비즈를 코팅한 것) 과 유기 EL 소자를 첩합시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유기 EL 디바이스를 제조하였다. 얻어진 유기 EL 디바이스의 특성을 표 1 에 나타낸다.
[평가]
표 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 내부에 농도 변조 영역을 갖는 광확산 소자를 사용한 실시예 1 및 2 의 유기 EL 디바이스는, 임계각을 초과하여 유기 EL 디바이스 내에 갇혀 있는 경사 방향의 광을 산란하는 광을 손실이 발생하지 않게 취출할 수 있어 광취출 효율 (광속) 이 향상되었다. 또, 경사 방향의 휘도도 향상되고, 여러가지 방향의 광을 혼색할 수 있으므로, 색변화도 억제할 수 있었다.
한편, 광확산 소자를 갖지 않는 비교예 1 에서는, 광취출 효율이 향상되지 않고, 기울기 휘도가 작고, 색변화도 컸다. 또, 외부에 미세한 공극을 형성한 확산층을 갖는 비교예 2 및 3 에서는, 경사 방향의 광이 그대로 취출됨으로써, 광취출 효율은 향상되었지만, 경사 방향의 휘도가 작고 색변화도 컸다. 내부에 미립자를 포함함으로써 확산 성능을 갖는 확산판을 사용한 비교예 4 는, 확산판 내부에서의 혼색에 의해 색변화가 억제되었지만, 후방 산란을 억제할 수 없기 때문에, 경사 방향의 휘도가 작아 광취출 효율이 충분히 얻어지지 않았다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 유기 EL 디바이스는, 임의의 적절한 용도에 사용되어 조명 기구, 백라이트, 각종 표시 장치 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
10：매트릭스
11：수지 성분
12：초미립자 성분
20：광확산성 미립자
31：농도 변조 영역 (제 1 농도 변조 영역)
32 : 제 2 농도 변조 영역
100：광확산 소자
200：유기 EL 소자
300 : 유기 EL 디바이스
11：수지 성분
12：초미립자 성분
20：광확산성 미립자
31：농도 변조 영역 (제 1 농도 변조 영역)
32 : 제 2 농도 변조 영역
100：광확산 소자
200：유기 EL 소자
300 : 유기 EL 디바이스
Claims (10)
- 유기 EL 소자와 그 유기 EL 소자의 발광면측에 배치된 광확산 소자를 갖고,
그 광확산 소자가, 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하는 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖고,
그 수지 성분, 그 초미립자 성분 및 그 광확산성 미립자는, 그것들의 굴절률이 하기 식 (1) 을 만족시키고,
그 광확산성 미립자의 표면 근방 외부에 형성되고 그 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 그 수지 성분의 중량 농도가 낮아지고 그 초미립자 성분의 중량 농도가 높아지는 농도 변조 영역을 가지며,
상기 광확산 소자의 헤이즈가 97 ％ ∼ 99 ％ 인, 유기 EL 디바이스：
｜nP-nA｜＜｜nP-nB｜…(1)
식 (1) 중, nA 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, nB 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, nP 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다. - 제 1 항에 있어서,
상기 광확산성 미립자의 표면 근방 내부에 상기 수지 성분이 침투되어 형성된 제 2 농도 변조 영역을 추가로 갖는, 유기 EL 디바이스. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 광확산 소자가 0.01≤｜nP-nA｜≤0.10 및 0.10≤｜nP-nB｜≤1.50 을 만족시키는, 유기 EL 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 수지 성분 및 상기 광확산성 미립자가 동계 (同系) 의 재료로 구성되고, 상기 초미립자 성분이 그 수지 성분 및 그 광확산성 미립자와는 상이한 계의 재료로 구성되어 있는, 유기 EL 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 수지 성분 및 상기 광확산성 미립자가 유기 화합물로 구성되고, 상기 초미립자 성분이 무기 화합물로 구성되어 있는, 유기 EL 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 광확산성 미립자는 평균 입경이 1 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인, 유기 EL 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 초미립자 성분은 평균 입경이 1 ㎚ ∼ 100 ㎚ 인, 유기 EL 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 광확산 소자의 광확산 반치각이 10° ∼ 150°인, 유기 EL 디바이스. - 제 1 항에 기재된 유기 EL 디바이스를 사용한, 조명 기구.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010210604A JP5610623B2 (ja) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | 有機ｅｌデバイス |
| JPJP-P-2010-210604 | 2010-09-21 | ||
| PCT/JP2011/070818 WO2012039319A1 (ja) | 2010-09-21 | 2011-09-13 | 有機ｅｌデバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130069807A KR20130069807A (ko) | 2013-06-26 |
| KR101574398B1 true KR101574398B1 (ko) | 2015-12-03 |
Family
ID=45873807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020137009865A KR101574398B1 (ko) | 2010-09-21 | 2011-09-13 | 유기 el 디바이스 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130181206A1 (ko) |
| JP (1) | JP5610623B2 (ko) |
| KR (1) | KR101574398B1 (ko) |
| CN (1) | CN103120018B (ko) |
| TW (1) | TWI471059B (ko) |
| WO (1) | WO2012039319A1 (ko) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014010291A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Nitto Denko Corp | 円偏光板および表示装置 |
| WO2014017363A1 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | 日本ゼオン株式会社 | 光学シート及び面光源装置 |
| TWI663758B (zh) * | 2012-07-31 | 2019-06-21 | Ｌｇ化學股份有限公司 | 用於有機電子裝置之基板 |
| WO2014080512A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | パイオニア株式会社 | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
| WO2014080513A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | パイオニア株式会社 | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
| KR102091901B1 (ko) * | 2013-04-10 | 2020-03-20 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광 확산 소자의 제조 방법 및 광 확산 소자 |
| TWI472808B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-02-11 | Nitto Denko Corp | A light diffusion element manufacturing method and a light diffusion element |
| TWI472807B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-02-11 | Nitto Denko Corp | A light diffusion element and a method for manufacturing the light diffusion element |
| TWI511344B (zh) | 2013-05-08 | 2015-12-01 | Ind Tech Res Inst | 光取出元件及發光裝置 |
| JP2016061818A (ja) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 光散乱層用樹脂組成物、光散乱層、および有機エレクトロルミネッセンス装置 |
| JP7553235B2 (ja) * | 2019-10-31 | 2024-09-18 | 株式会社きもと | 光拡散フィルム |
| CN112420961A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-26 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制备方法、显示装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005215461A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 反射防止フィルム、偏光板、及びそれを用いた画像表示装置 |
| JP2009187804A (ja) | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Fujifilm Corp | 発光デバイス及びその製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000323272A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Casio Comput Co Ltd | 平面光源 |
| TWI235253B (en) * | 2001-10-11 | 2005-07-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | Diffusion film comprising transparent substrate and diffusion layer |
| JP2006171228A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | 自発光型表示装置用カラーフィルタ |
| KR100886027B1 (ko) * | 2005-10-13 | 2009-02-26 | 광 석 서 | 대전 방지 광확산 필름 |
| JP5536977B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2014-07-02 | パナソニック株式会社 | 面発光体 |
| EP1992478A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-19 | LYTTRON Technology GmbH | Verbundglaselement, bevorzugt Verbundsicherheitsglaselement, mit integrierter Elektrolumineszenz (EL)-Leuchtstruktur |
| JP2009070814A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-04-02 | Fujifilm Corp | 散乱部材を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置 |
| JP2009259802A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Fujifilm Corp | 光散乱層転写材料、並びに有機ｅｌ表示装置及びその製造方法 |
| JP2010049210A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Fujifilm Corp | 塗布組成物、該塗布組成物の製造方法、透光性光散乱性膜、有機エレクトロルミネッセンス表示素子及び面状光源体 |
| JP5288966B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2013-09-11 | ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド | 発光素子及びその製造方法、並びに該発光素子を備えるディスプレイ |
| JP5505309B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2014-05-28 | 大日本印刷株式会社 | 光学シート |
| JP2010205650A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Fujifilm Corp | 有機ｅｌ表示装置 |
| JP4756099B2 (ja) * | 2009-03-18 | 2011-08-24 | 日東電工株式会社 | 光拡散素子、光拡散素子付偏光板、およびこれらを用いた液晶表示装置、ならびに光拡散素子の製造方法 |
-
2010
- 2010-09-21 JP JP2010210604A patent/JP5610623B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-09-13 CN CN201180045130.1A patent/CN103120018B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-09-13 WO PCT/JP2011/070818 patent/WO2012039319A1/ja active Application Filing
- 2011-09-13 US US13/822,882 patent/US20130181206A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-13 KR KR1020137009865A patent/KR101574398B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2011-09-19 TW TW100133649A patent/TWI471059B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005215461A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 反射防止フィルム、偏光板、及びそれを用いた画像表示装置 |
| JP2009187804A (ja) | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Fujifilm Corp | 発光デバイス及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103120018B (zh) | 2016-05-04 |
| JP2012069257A (ja) | 2012-04-05 |
| KR20130069807A (ko) | 2013-06-26 |
| CN103120018A (zh) | 2013-05-22 |
| TW201218854A (en) | 2012-05-01 |
| US20130181206A1 (en) | 2013-07-18 |
| WO2012039319A1 (ja) | 2012-03-29 |
| JP5610623B2 (ja) | 2014-10-22 |
| TWI471059B (zh) | 2015-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101574398B1 (ko) | 유기 el 디바이스 | |
| JP6394392B2 (ja) | 光学シート及び面光源装置 | |
| KR101606314B1 (ko) | 면광원 장치 | |
| KR101624377B1 (ko) | 면광원 장치, 조명 기구 및 백라이트 장치 | |
| US8538224B2 (en) | OLED light extraction films having internal nanostructures and external microstructures | |
| KR101927681B1 (ko) | 광확산 소자 및 광확산 소자를 가진 편광판 | |
| EP1860919A1 (en) | Electroluminescence element and lighting apparatus | |
| CN103050639B (zh) | 有机电致发光元件 | |
| TW201240179A (en) | Light extraction films for increasing pixelated OLED output with reduced blur | |
| KR20050066970A (ko) | 전자발광 장치, 이를 사용하는 면광원 및 디스플레이 | |
| TW201222017A (en) | Light-diffusing film, light-diffusing film-equipped polarizing plate, lcd device, and lighting apparatus | |
| JP5129379B2 (ja) | 光拡散素子 | |
| KR20150139524A (ko) | 광 확산 소자 및 광 확산 소자의 제조 방법 | |
| KR20150139523A (ko) | 광 확산 소자 | |
| KR20150140670A (ko) | 광 확산 소자 및 광 확산 소자의 제조 방법 | |
| KR20150143469A (ko) | 광 확산 소자의 제조 방법 및 광 확산 소자 | |
| TWI484227B (zh) | Light diffusion element | |
| TWI452352B (zh) | A light diffusion element and a method for manufacturing the light diffusion element | |
| JP2013110073A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置 | |
| JP2013195814A (ja) | 光拡散素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |