KR20040030888A - 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판 및 유기일렉트로루미네선스 소자 - Google Patents
유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판 및 유기일렉트로루미네선스 소자 Download PDFInfo
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Abstract
유기 일렉트로루미네선스 소자의 광추출 효율을 개선할 수 있는 투명성 기판 및 이를 이용한 실용적인 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제공한다.
유기 일렉트로루미네선스 소자의 투명성 기판에서, 투명성 기판의 적어도 한쪽의 표면 위에, 발광 소자로부터의 발광에 대하여 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역을 형성한 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판, 및 이 기판을 갖는 유기 일렉트로루미네선스 소자에 관한 것이다.
Description
기술분야
본 발명은, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판 및 이를 이용한 유기 일렉트로루미네선스 소자에 관한 것이다.
배경기술
유기 일렉트로루미네선스 소자는 최근의 평면 디스플레이의 수요가 높아짐에 따라 새롭게 주목받고 있는 소자이다. 유리 기판 위에 형성한 양극, 홀 수송층, 전자 수송성 발광층 및 음극으로 된 소자의 구성이 Tang 과 Vanslyke 에 의해 제안되어 있다 (Appl. Phys. Lett., 51, 913, 1987). 이 밖에는, 유리 기판 대신에 필름 기판을 사용하여 경량화나 가요성을 실현한 소자 (Semiconductor FPD World 2001, 6, 152), 상기 소자 구성 중 음극에 투명성 재료를 사용하고, 또한, 그 위에 투명성 필름을 설치하여 음극측으로부터 발광을 추출하는 톱에미션 방식을 채용한 소자 (Semiconductor FPD World 2001, 4, 136) 등이 알려져 있다. 유기 일렉트로루미네선스 소자는, 종래의 평면 패널 디스플레이로서 널리 사용되어 온 액정 소자와 비교하여 우수한 점을 갖는다. 즉, 자발광 소자이기 때문에 시야각 의존성이 적은 점, 소비전력이 작은 점 및 극히 얇은 소자로 할 수 있는 점이다.
그러나 평면 디스플레이로 하기 위해서는 아직 해결해야 할 문제점도 많다. 그 중 하나는 소자의 발광 수명이 짧다는 것이다.
이것에 대해서는 현재, 소자의 구성 요소 중 발광층 재료를 개량하는 것에 의해 1 만시간 정도의 수명을 달성하고 있지만, 평면 디스플레이에 이 소자를 적용하기에는 아직 만족할 만한 수명은 아니다. 수명이 짧으면 평면 디스플레이에 정지화상을 장시간 표시한 경우, 점등 화소와 비점등 화소의 사이에 휘도차가 발생하여 잔상으로서 시인된다는 잔상 현상이 있기 때문이다. 발광 수명에 관계하는 요인은 여러가지가 있지만, 발광 휘도를 높이기 위해서 보다 높은 전압을 소자에 인가하면, 수명이 보다 짧아지는 것이 알려져 있다.
그러나 유기 일렉트로루미네선스 소자를 사용한 디스플레이의 발광 휘도는 저전압의 인가 상태에서는 만족할 만한 것이 아니어서, 대낮 실외에서의 디스플레이의 시인성을 확보하기 위해서는 소자에 높은 전압을 인가하여 발광 휘도를 높일 필요가 있다. 이와 같이 유기 일렉트로루미네선스 소자에는, 수명을 길게 하고자 하면 발광 휘도를 약하게 해야만 하고, 시인성을 높이고자 하면 수명이 짧아진다는 딜레마가 있었다.
이 문제를 해결하기 위해, 종래부터 유기 일렉트로루미네선스 소자의 발광층 재료의 개량이 활발하게 진행되어 왔다. 즉, 보다 낮은 전압 인가에 의해 높은 발광 휘도를 실현하기 위해, 내부 에너지 효율이 높은 발광층 재료를 개발하는 것이다.
한편, Thompson 등에 의하면 유기 일렉트로루미네선스 소자의 발광 효율을 나타내는 외부 에너지 효율은, 소자의 내부 에너지 효율과 광추출 효율의 곱으로 나타낼 수 있다 (Optics Letters 22, 6, 396, 1997). 즉, 유기 일렉트로루미네선스 소자의 발광 효율을 향상시키기 위해서는, 내부 에너지 효율을 향상시키는 것 외에, 광추출 효율도 향상시킬 필요가 있다.
광추출 효율이란, 소자의 발광에 대하여 소자의 투명성 기판 정면으로부터 대기 중에 방출되는 발광의 비율이다. 즉, 발광층에서의 발광이 대기 중에 방출되기 위해서는 몇몇 굴절률이 상이한 매질의 계면을 통과해야 하지만, 스넬의 굴절 법칙에 따르면, 각 계면에 그 임계각 이상의 각도로 입사된 광은 계면에서 전반사되어 층 안에 도파하여 소실되거나 층 측면에서 방출되어, 그 몫만큼 소자 정면에서의 광의 방출이 감소된다.
상기 Thompson 등에 의하면 유기 일렉트로루미네선스 소자의 광추출 효율은 약 0.175 로, 발광층에서 발생한 광의 약 18% 는 소자 밖으로 추출되지만, 나머지 약 82% 는 소자 중에 가두어져 소실되거나 소자 측면으로부터 방출되고 있다.
이 때문에, 광추출 효율의 향상이 중요한 과제로서, 종래부터 여러가지 시도가 이루어지고 있다. 투명 전극이나 발광층에 입계(粒界)를 형성하여 가시광을 산란시키는 것 (일본 특허공보 평3-18320호), 투명성 기판으로서 일측의 표면이 조면화된 유리 기판을 사용하여 발광을 산란시키는 것 (일본 공개특허공보 소61-156691호) 및 전극과 유기층의 계면 부근에 산란 영역을 형성한 것 (일본 공개특허공보 평9-129375호) 이 개시되어 있다. 그러나 이들 시도는 모두 소자 각 층의막두께를 혼란시킬 우려가 있어 절연 파괴 및 소자 발광의 불균일성을 발생시키는 원인이 되기 때문에, 소자의 양산성 관점에서는 만족할 만한 것이 아니었다. 따라서, 유기 일렉트로루미네선스 소자의 광추출 효율이 낮다고 하는 문제점은 여전히 해결되어 있지 않다.
본 발명은 상술한 배경에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은 유기 일렉트로루미네선스 소자의 광추출 효율을 개선시킬 수 있는 투명성 기판을 제공하고, 이를 이용함으로써 실용적인 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제공하는 것에 있다.
발명의 개요
본 발명은, 이하의 특징을 갖는 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판 및 이를 이용한 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제공한다.
(1) 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판에서, 투명성 기판의 적어도 한쪽의 표면 위에, 발광 소자로부터의 발광에 대하여 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역을 형성한 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(2) 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역이, 미립자와 바인더를 포함하는 산란층으로 이루어지고, 또한, 미립자의 굴절률과 바인더의 굴절률이 상이한 것으로 이루어지는, 상기 (1) 에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(3) 미립자의 굴절률을 바인더의 굴절률로 나눈 상대 굴절률 n이 0.5<n<2.0 을 만족하는, 상기 (2) 에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(4) 바인더와 미립자의 상대 굴절률 n 이, 바람직하게는 0.5<n<0.91 의 범위이며 바인더의 굴절률이 미립자보다 높은, 상기 (2) 또는 (3) 에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(5) 바인더와 미립자의 상대 굴절률 n 이, 바람직하게는 1.09<n<2.0 의 범위이며 바인더의 굴절률이 미립자보다 낮은, 상기 (2) 또는 (3) 에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(6) 미립자가 금속, 무기 산화물, 반도체, 또는 유기 수지로 이루어지고, 또한, 직경 0.01∼10㎛ 의 입자인, 상기 (2) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(7) 바인더가 유기 고분자 또는 무기 졸겔 재료인, 상기 (2) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
(8) 투명성 기판이, 실리카 유리, 소다 유리 또는 유기 필름인, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자.
도면의 간단한 설명
도 1 은 실시예 4 에서 제조한 투명성 기판을 유기 일렉트로루미네선스 소자에 적용한 것을 나타낸 단면도이다.
도 2 는 종래의 투명성 기판을 사용한 경우 발광층으로부터의 광이 내부에 갇히는 것을 나타낸 단면도이다.
도 3 은 실시예 4 에서 제조한 투명성 기판을 사용한 경우 발광층으로부터의광이 산란하고 기판 정면으로부터의 광을 추출하는 것을 나타낸 단면도이다.
부호의 설명
1 : 투명성 기판
2 : 투명성 전극
3 : 발광층을 갖는 유기층
4 : 전극
5 : 투명성 전극과 투명성 기판의 계면에서 반사하여 소자 안을 도파하는 광
6 : 투명성 기판과 대기의 계면에서 반사하여 소자 안을 도파하는 광
7 : 계면에서 전반사되지 않고, 소자로부터 추출된 광
8a : 입사광의 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역
8b : 입사광의 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역
9 : 본 발명에 의한 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판
10 : 투명성 기판의 발광층측에서 반사, 굴절각에 교란이 발생했기 때문에 소자 밖으로 추출된 광
11 : 투명성 기판의 대기측에서 반사, 굴절각에 교란이 발생했기 때문에 소자 밖으로 추출된 광
θ1: 투명성 전극과 투명성 기판의 계면의 전반사각
θ2: 투명성 기판과 대기의 계면의 전반사각
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판은 유리, 유기 필름 등 투명성 기체의 양면 또는 한쪽에, 발광 소자로부터의 발광에 대하여 반사·굴절각에 교란을 발생시키는 영역으로서 표면이 평활한 산란층을 형성한 것을 특징으로 한다. 산란층은 기체 표면을 조면화한 후 투명성 수지 등으로 평탄화한 것이나 기체 표면에 산란성 구조물을 형성하는 것, 또는 다공질의 층을 형성할 수 있지만, 양산성이나 표면 평활성을 고려하면 바람직하게는 이 산란층은 미립자를 바인더에 분산시켜, 도포한 것이 사용된다.
본 발명의 투명성 기판을 사용한 유기 일렉트로루미네선스 소자의 예를 도 1 에 나타낸다. 도 1 에 나타낸 구성의 소자는, 통상적으로 본 발명에 의한 투명성 기판 (9) 위에 투명 전극 (2), 발광층을 포함하는 유기층 (3) 및 전극 (4) 을 순차적으로 적층해 나감으로써 제조된다. 이들 퇴적층의 두께는 매우 얇아, 투명성 기판 표면이 거친 면이면 절연 파괴를 일으킬 우려가 있다. 따라서, 본 발명에 의한 투명성 기판 (9) 의 소자측 표면은 충분히 평활화되어 있을 필요가 있다.
또한, 톱에미션 방식의 소자 구성에도 본 발명을 적용할 수 있고, 이 방식에서는 발광 소자를 별도의 기판에 형성한 후에 본 발명에 의한 투명성 기판을 조합하여 제조된다.
유기 일렉트로루미네선스 소자의 발광층에서 발생된 광은, 소자 안의 각 층을 투과하여 투명성 기판에 도달한다. 도 2 에 나타낸 바와 같이 종래의 투명성 기판 (1) 을 사용한 경우는 투명 전극 (2) 과 투명성 기판 (1) 의 사이에서 반사·굴절이 일어나 임계각 θ1이상의 각도로 입사된 광은 전반사된다. 전반사된 광 (5) 은 또 다른 한쪽의 전극 표면 (3) 에서 다시 전반사되고, 이것을 반복하는 것에 의해 광은 소자 안을 도파하여 소실된다. 임계각 θ1이하의 각도로 입사되어 투명성 기판 안에 입사된 광이어도, 투명성 기판 (1) 과 대기 계면에서 다시 반사·굴절이 일어나 임계각 θ2이상의 각도로 입사된 광 (6) 은 전반사되고, 투명성 기판 안을 도파하여 기판 정면으로부터 광을 추출하는 것이 불가능하다. 즉, 종래의 투명성 기판을 사용하고 있는 한, 각 계면에서 전반사 임계각 θ1, θ2보다 작은 입사 각도를 갖는 광 (7) 만이 소자 정면으로부터 추출될 수 있었다.
한편, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 반사·굴절각에 교란을 발생시키는 영역 (8a, 8b) 을 한쪽 면 또는 양면에 구비한 투명성 기판 (9) 을 사용하면, 입사광은 이 영역 (8a, 8b) 에서 다방향성이 된다. 이 때문에 투명성 기판과의 계면에 임계각 θ1및 θ2이상의 각도로 입사된 광 (1O, 11) 이어도, 투명성 기판 정면으로부터 추출할 수 있게 된다. 또한, 소자 안에 갇힌 광이어도, 산란 영역 (8a, 8b) 으로 인해 도파가 단절되어, 최종적으로는 대부분의 광을 투명성 기판 정면으로부터 추출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 투명성 기판 (9) 을 사용하는 것만으로 통상의 유기 일렉트로루미네선스 소자의 외부 발광 효율을 대폭 향상시킬 수 있고, 나아가서는 전술한 바와 같이 유기 일렉트로루미네선스 소자의 발광 휘도 및 수명을 양립해서 달성하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 사용하는 투명성 기판이란, 실리카 유리, 소다 유리 및 유기 필름 등의 투명한 기판이다. 표면에 컬러 필터나 블랙 매트릭스가 형성되어 있는 것이어도 된다. 이 투명성 기판의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면에, 입사광에 대하여 반사·굴절각에 교란을 발생시킬 수 있는 영역 (이하, 산란층이라고도 한다) 을 형성한다.
상술하면, 이 영역은 서로 상이한 2 개 이상의 굴절률을 갖는 물질로 이루어지는 영역이고, 또한, 상기 반사·굴절각에 교란을 발생시키기 위해 서로의 물질 계면이 복잡하게 교란된 것이다. 무아레 등 회절 현상을 회피하기 위해서는 이 영역의 물질 계면의 교란은 미시적으로 규칙성을 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 소자의 광추출 효율을 보다 향상시키기 위해서는, 이 영역의 후방 산란을 감소시켜, 보다 전방 산란으로 하는 것이 좋다. 이것을 실현시키는 것으로는 기체 표면을 조면화한 후 투명성 수지 등으로 평탄화한 것이나 기체 표면에 산란성의 구조물을 형성하는 것, 또는 다공질의 층을 형성하는 것이나 상기 방법을 복수 조합하는 것 등을 적용할 수 있다. 그러나, 양산성이나 표면 평활성 및 전방 산란성을 고려하면, 이 산란층은 미립자 100 중량부에 대하여 바인더를 바람직하게는 0.01∼100 중량부, 특히 바람직하게는 0.1∼10 중량부의 비율로 분산시킨 것이 사용된다.
여기서 사용되는 미립자는, 직경 0.01∼10㎛ 의 구형이나 판형상 등의 입자이다. 그 재질은 유기물 및 무기물에 상관없지만 바인더 중에서의 분산성이나 투명성 기판에 대한 도포성, 굴절률 및 투명성 등을 고려하여 결정된다. 또한,미립자는 단독으로 사용할 수도 있고 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 2 종 이상 혼합하여 사용하는 경우에는, 굴절률이 상이한 2 종 이상의 미립자이어도 되고, 단순히 입자 직경이 상이한 2 종 이상의 미립자이어도 된다.
미립자로는 금, 은, 구리, 크롬, 니켈, 아연, 철, 안티몬, 백금 및 로듐 등 금속 미립자, AgCl, AgBr, AgI, CsCl, CsBr, CsI 등의 금속염, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, AlAs, AlSb, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, SiC, PbS, HgS, Si 및 Ge 등 반도체 미립자, TiO2, SrTiO3, SiO2, ZnO, MgO, Ag2O, CuO, Al2O3, B2O3, ZrO2, Li2O, Na2O, K2O, BaO, CaO, PbO, P2O5, Cs2O, La2O3, SrO, WO3, CdO 및 Ta2O5등 무기 산화물 미립자 및 이들의 혼합물의 무기계의 미립자, 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 벤조구아나민, 실리콘 수지 및 멜라민 수지 등의 유기계의 미립자를 사용할 수 있고, 바람직하게는 실리카 미립자, 폴리아크릴레이트 미립자, 또는 폴리스티렌 미립자가 적용된다.
또한, 바인더란, 상기 미립자를 잘 분산시키고, 또한 투명성 기판에 대한 도포성이 우수한 것이다. 그 재질은 유기물 및 무기물에 상관없이 미립자의 분산성이나 투명성 기판에 대한 도포성, 굴절률 및 투명성 등을 고려하여 결정된다. 또, 열가소성, 열경화성 및 자외선경화성 바인더를 사용할 수도 있다.
바인더로는, 우레탄계 물질, 아크릴계 물질, 아크릴-우레탄 공중합물질, 에폭시 수지계 물질, 멜라민 수지계 물질, 폴리비닐아세탈계 물질, 폴리비닐알코올계 물질, 폴리카보네이트 수지계 및 금속 알콕시드의 가수분해물인 졸겔 재료 등이 사용된다. 그 중에서도, 알콕시실란의 가수분해물인 졸겔 재료, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄 및 폴리카보네이트 수지 등이 바람직하다.
바인더의 굴절률에 대한 미립자의 상대 굴절률 (구형 미립자의 굴절률을 투명 고분자 바인더의 굴절률로 나눈 값으로, 이하 간단하게 상대 굴절률이라고 한다) 을 n 으로 했을 때, 이 상대 굴절률 n 이, 바람직하게는 0.5<n<2.0, 특히 바람직하게는 0.5<n<0.91 또는 1.09<n<2.0 인 것이 적당하다.
이 산란층 전체의 굴절률은, 대기측의 산란층은 사용하는 투명성 기판의 굴절률에 가까운 것이 좋고, 소자측의 산란층은 투명성 전극의 굴절률에 보다 가까운 것이 좋다. 바람직하게는 산란층 전체의 굴절률 n' 이 1.20<n'<2.00 이다.
또한, 이 산란층에는, 이밖에 분산제, 레벨링제, 착색제, 가소제, 가교재, 감광재, 증감제 및 계면활성제 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다.
그런데, 입자는 반드시 층 내부에만 존재하는 것이 아니라, 표면 부근이나 표면에서 돌출하는 입자가 존재하는 경우도 있다. 이 표면에서 돌출한 입자는, 표면에 요철을 형성하여 유기 일렉트로루미네선스 소자의 절연 파괴의 원인이 된다. 이러한 경우는 이 산란층 표면을 연마, 프레스 및 투명성 평탄화막의 도포 등의 방법에 의해 평활화하지 않으면 안된다.
다음에, 본 발명에 의한 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판의 제조방법의 일례에 대해 설명한다.
우선, 전술한 바인더를 용제 등에 의해 적당한 점도로 조정한 후, 전술한 미립자를, 교반, 샌드밀, 제트밀 등의 방법으로 분산하여, 도포액을 제조한다.
다음으로, 투명성 기판의 한면에 이 도포액을 스핀 코터나 인쇄 등의 방법에 의해 소정 막두께가 되도록 도포한 후, 도포액에 따라 열풍 건조, UV 경화 등의 방법으로 건조 및 경화시켜 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판을 형성한다.
또한, 투명성 기판의 양면에 산란층을 형성하는 경우에는, 이밖에 딥 (dip) 법을 사용할 수 있다.
이후, 산란층을 형성한 투명성 기판을 필요에 따라 연마, 프레스, 투명성 평탄화막의 도포 등의 방법에 의해 평활화할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이들은 예시적인 것으로, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
실시예 1
환류관을 장착한 반응 플라스크에 알콕시실란으로서 테트라에톡시실란 20.8g 과, 용매로서 에탄올 70.1g 을 넣고, 마그네틱 교반기를 이용하여 교반 및 혼합했다. 여기에, 촉매로서 옥살산 0.1g 을 물 9g 에 용해시킨 것을 첨가하여 혼합했다. 혼합 후, 액온은 약 1O℃ 발열했다. 그대로 30 분간 교반을 계속하고, 이어서 76℃ 에서 60 분간 가온한 후, 실온까지 냉각하여, 고형분농도가 SiO2로서 6 질량% 포함되는 용액을 제조했다. 이 용액을 실리콘 기판에 도포하고 소성하여, 굴절률을 측정한 결과 1.32 였다.
상기 용액 10g 과, 입자 직경 80nm 에서 SiO2로서 30 질량% 의 실리카 입자 (굴절률 1.35) 를 함유하여 IPA (이소프로판올) 을 분산매로 하는 실리카졸 13.3g 과, 용매로 에탄올 34.2g 및 부틸셀로솔브 57.5g 을 마그네틱 교반기를 이용하여 혼합하여, 도포액으로 했다. 이 도포액의 고형분 질량비는 6/40 이었다.
이렇게 얻어진 도포액을, 파장 550nm 의 투과율이 91% 인 두께 1.1mm 의 소다라임 유리 기판 위에 스핀 코터를 사용하여 막형성하고, 80℃ 의 핫플레이트 위에서 5 분간 건조시킨 다음, 300℃ 의 클린 오븐에서 60 분간 가열하여, 막두께 약 1000Å (옴스트롬) 의 경화 피막으로 했다. 그리고, 파장 550nm 에서 분광광도계 (가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제조, W-160 형) 에 의해 투과율을 측정한 결과 94.8% 였다.
동일한 방법에 의해 실리콘 기판 위에 막두께 약 1000Å (옴스트롬) 의 경화 피막을 형성하고 굴절률을 측정한 결과 1.32 였다. 굴절률은 엘립소미터 (미조지리 고가쿠 고교쇼 제조) 에 의해 측정했다.
실시예 2
폴리비닐부티랄 700g 을 n-부탄올 630g 에 용해한 후, 메탄올 400g, 물 100g, 또한, 가교제로서 테트라메톡시실란 5g 을 첨가하여 균일하게 될 때까지 교반했다. 다음으로, 여기에 경화 촉매로서 P-톨루엔술폰산 1g 및 계면활성제 1g 을 첨가하여 교반했다. 바인더만의 굴절률은 1.40 이었다. 그리고, 입자 직경 1㎛ 의 염화은 미립자 (굴절률 2.09) 를 분산시킨 수용액 (고형분농도 0.1질량%) 20g 을 첨가하고, 다시 1 시간 교반하는 것에 의해 코팅액을 제작했다. 저압 수은 램프의 자외선을 1 분간 조사하여 사전처리를 실시한 아크릴제 기판에 상기 코팅액을 딥코트법에 의해 인상 속도 2mm/초로 도포했다. 100℃ 에서 15 분간 가열 처리를 실시함으로써 경화시켜 본 실시예의 산란층을 갖는 투명성 기판을 제작했다.
실시예 3
비스페놀 A 형 폴리카보네이트 수지 (점도 평균 분자량 40000, 굴절률 1.65) 240g 과 염화메틸렌 60g 을 용해하여 혼합했다. 이 혼합 용액 80체적% 와 아크릴 수지제 미립자 (소켄 가가쿠 가부시키가이샤 제조: 수평균 입경 0.5㎛, 굴절률 1.45) 20체적% 를 혼합하고, 초음파에 의해 2 시간 분산시켰다. 이것을 유리 기판 위에 스핀 코팅 (840rpm; 10초) 하고, 오븐을 사용하여 100℃ 에서 10 분 프리 베이크한 후, 230℃ 에서 20 분 포스트 베이크를 실시하여, 본 실시예의 산란층을 갖는 투명성 기판을 제작했다.
실시예 4
상기 실시예 1∼3 에서 얻어진 산란층을 갖는 투명성 기판, 및 산란층이 형성되어 있지 않은 투명성 기판을 비교예로서 사용하여, 각각 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제조했다. 각각의 투명성 기판의 산란층 위에, 투명성 전극으로서 스퍼터링법에 의해 산화인듐주석 (ITO) 을 100nm 의 두께로 막형성했다. 이 때의 시트 저항값은 20Ω/cm2이었다. 이 표면에 홀 수송층 재료로는 본 출원인이앞서 출원한 일본 특허출원 2000-341775호에 기재된 올리고아닐린 유도체 (아닐린 5 량체를 DMF 에 용해시키고 여기에 3 배 몰 당량의 5-술포살리실을 도핑한 것) 를 70nm 의 두께로, 발광층으로는 N,N'-비스 (1-나프틸)-N,N'-디페닐-1,1'-비스페닐-4, 4'-디아민 (α-NPD) 을 50nm 의 두께로, 전자 수송층으로는 트리스(8-히드록시퀴놀린)알루미늄 (Alq3) 을 50nm 의 두께로 순차적으로 형성했다. 계속해서 음극으로서 마그네슘-은 합금을 증착하여 형성했다. 이 때의 음극의 막두께는 200nm 으로 했다.
이렇게 제조한 유기 일렉트로루미네선스 소자의 양 전극에 전압을 1OV 인가하여 투명성 기판 정면으로부터의 발광량을 측정하고, 비교예의 측정값을 1로 하여 실시예 1 과 실시예 2 의 투명성 기판으로부터 제조한 소자의 측정값과 비교했다.
그 결과, 실시예 1 의 소자에서는 1.1, 실시예 2 의 소자에서는 1.5, 실시예 3 의 소자에서는 1.3 으로 되어, 이것으로부터 본 발명에 의한 투명성 기판을 사용함으로써 종래 구조의 유기 일렉트로루미네선스 소자의 면발광 휘도를 대폭 상승시키는 것을 확인할 수 있었다.
산업상이용가능성
이상, 상술한 바와 같이 본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판은 양산성이 우수하고, 또한, 이 기판을 사용하여 소자를 구성함으로써, 발광의 불균일성이나 절연 파괴 등을 발생시키지 않고 광의 외부 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
Claims (9)
- 유기 일렉트로루미네선스 소자용의 투명성 기판에 있어서,투명성 기판의 적어도 한쪽의 표면 위에, 발광 소자로부터의 발광에 대하여 반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역을 형성한 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 1 항에 있어서,반사, 굴절각에 교란을 발생시키는 영역이, 미립자와 바인더를 포함하는 산란층으로 이루어지고, 또한, 미립자의 굴절률과 바인더의 굴절률이 상이한 것으로 이루어지는, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 2 항에 있어서,미립자의 굴절률을 바인더의 굴절률로 나눈 상대 굴절률 n 이, 0.5<n<2.0 을 만족하는, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,바인더의 굴절률이 미립자의 굴절률보다 높은, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,바인더의 굴절률이 미립자의 굴절률보다 낮은, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,미립자가 금속, 무기 산화물, 반도체, 또는 유기 수지로 이루어지고, 또한, 직경 0.01∼10㎛ 의 입자인, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,바인더가 유기 고분자 또는 무기 졸겔 재료인, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,투명성 기판이 실리카 유리, 소다 유리 또는 유기 필름인, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 투명성 기판.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 소자용 기판을 갖는, 유기 일렉트로루미네선스 소자.
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