KR20130119480A - 면상 발광체 - Google Patents

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KR20130119480A
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가즈히토 호소카와
다카히로 나카이
시게노리 모리타
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

저비용으로 대량 생산이 가능하고, 또한 휘도 불균일이 작은 면상 발광체가 제공된다. 본 발명의 면상 발광체는, 기재와 ; 기재 상에 병렬로 형성된 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자와 ; 기재 및 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 접착층을 개재하여 첩부된, 병렬로 형성된 복수의 볼록 실린드리컬 렌즈를 갖는 렌티큘러 시트를 구비하고, 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향과 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 연장되는 방향이 실질적으로 평행이다.

Description

면상 발광체{SURFACE LIGHT-EMITTING OBJECT}
본 발명은 면상 발광체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자와 렌티큘러 시트를 사용한 면상 발광체에 관한 것이다.
유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 발광 장치는, 저소비 전력인 것에 추가하여, 유기 발광 재료에 의한 자발광이고, 또한 당해 유기 발광 재료에서 유래하는 다채로운 색채의 발색이 얻어지므로, 조명 기기, 액정 표시 장치의 백라이트, 전시 데코레이션용 발광 부품, 디지털 사이니지 등의 광범위한 용도로의 응용이 기대되고 있다. 또한, 유기 EL 발광 장치는 면발광하므로, 조명 용도에 적합한 것이 알려져 있다. 유기 EL 발광 장치를 실용화하기 위해서는 대형화, 저비용화 및 대량 생산의 실현이 불가결하다. 대형화를 도모하는 시도로서, 기판 자체를 대형화시키는 것이 아니라, 복수의 화이버상의 기판을 병렬로 사용하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1). 저비용화를 도모하는 시도로서, 이른바 롤투롤 프로세스를 사용하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2).
상기 특허문헌에 기재된 기술은 모두 가늘고 긴 유기 EL 소자를 병렬시키는 것이다. 그러나, 가늘고 긴 유기 EL 소자를 병렬시키면, 면상의 조명이나 표시 화상에 당해 유기 EL 소자를 병렬시킨 패턴이 나타나고, 그 결과, 휘도 불균일이 커서 조명 및 표시 품질이 불충분하다는 문제가 있다.
일본 공표특허공보 2002-538502호 일본 재공표특허공보 2005-122646호
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 저비용으로 대량 생산이 가능하고, 또한 휘도 불균일이 작은 면상 발광체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 면상 발광체는, 기재와 ; 그 기재 상에 병렬로 형성된 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자와 ; 그 기재 및 그 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 접착층을 개재하여 첩부 (貼付) 된, 병렬로 형성된 복수의 볼록 실린드리컬 렌즈를 갖는 렌티큘러 시트를 구비하고, 그 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향과, 그 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 연장되는 방향이 실질적으로 평행이다.
바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 있어서의 인접하는 소자의 간격 (X) (㎜) 과, 상기 렌티큘러 시트 및 상기 접착층의 합계 두께 (Y) (㎜) 는 하기 식 (1) 을 만족시킨다 :
Y ≥ (√3/2) × X … (1).
본 발명에 의하면, 병렬 배치된 리본상 유기 EL 소자와 렌티큘러 시트를, 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향과 리본상 유기 EL 소자 (20) 가 연장되는 방향이 실질적으로 평행이 되도록 하여 일체화함으로써, 저비용으로 대량 생산이 가능하고, 또한 휘도 불균일이 작은 면상 발광체를 얻을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 면상 발광체의 개략 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 면상 발광체를 렌티큘러 시트측에서 본 개략 평면도이다.
도 3 은 본 발명에 사용되는 리본상 유기 EL 소자의 일 형태를 설명하는 개략 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 사용되는 리본상 유기 EL 소자의 제조 순서의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 5 는 실시예 1 의 면상 발광체의 발광 상태를 나타내는 사진이다.
도 6 은 비교예 1 의 면상 발광체의 발광 상태를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에는 한정되지 않는다.
A. 면상 발광체의 전체 구성
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 면상 발광체의 개략 단면도이다. 도 2 는 도 1 의 면상 발광체를 렌티큘러 시트측에서 본 개략 평면도이다. 또한, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 도면에 있어서의 길이, 폭, 두께 등의 비율은 실제와는 상이하다. 면상 발광체 (100) 는, 기재 (10) 와, 기재 (10) 상에 병렬로 (즉, 스트라이프상으로) 형성된 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 (EL) 소자 (20) 와 렌티큘러 시트 (30) 를 구비한다. 기재 (10) 는, 대표적으로는 유리판이다. 렌티큘러 시트 (30) 는, 병렬로 (즉, 스트라이프상으로) 형성된 복수의 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 를 갖는다. 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 는, 대표적으로는 반원형의 단면 형상을 갖는다. 렌티큘러 시트 (30) 는, 접착층 (40) 을 개재하여 기재 (10) 및 리본상 유기 EL 소자 (20) 에 첩부되어 일체화되어 있다. 본 발명의 면상 발광체에 있어서는, 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 가 연장되는 방향과, 리본상 유기 EL 소자 (20) 가 연장되는 방향은 실질적으로 평행이다. 본 명세서에 있어서 「실질적으로 평행」이란, 2 개의 방향이 이루는 각도 (여기서는, 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 가 연장되는 방향과 리본상 유기 EL 소자 (20) 가 연장되는 방향이 이루는 각도) 가 0°± 2.0°인 경우를 포함하고, 바람직하게는 0°± 1.0°이고, 더욱 바람직하게는 0°± 0.5°이다.
각각의 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 의 폭 (반원형 단면의 직경에 대응한다) 은 유기 EL 소자의 폭 (M) 보다 작다. 예를 들어, 각각의 리본상 유기 EL 소자 (20) 에 대응하는 위치에는, 바람직하게는 150 개 ∼ 250 개의 볼록 실린드리컬 렌즈가 배치되어 있다. 예를 들어, 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 의 폭과 유기 EL 소자의 폭의 비는 바람직하게는 1/10 ∼ 1/10000 이고, 더욱 바람직하게는 1/20 ∼ 1/5000 이다. 이와 같은 구성이면, 유기 EL 소자로부터의 광을 양호하게 간섭시켜 정면으로 낼 수 있으므로, 스트라이프의 패턴을 해소함과 함께, 충분한 밝기를 실현할 수 있다.
바람직하게는, 복수의 리본상 유기 EL 소자에 있어서의 인접하는 소자의 간격 (즉, 리본상 유기 EL 소자의 피치) (X) (㎜) 과, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께 (Y) (㎜) 는 하기 식 (1) 을 만족시키고, 보다 바람직하게는 하기 식 (2) 를 만족시킨다 :
Y ≥ (√3/2) × X … (1)
Y ≥ X … (2)
리본상 유기 EL 소자의 피치와 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께가 이와 같은 관계이면, 각각의 리본상 유기 EL 소자로부터의 광이 렌티큘러 시트에 의해 적절히 간섭하여 스트라이프의 패턴을 해소할 수 있고, 결과적으로 휘도 불균일을 매우 양호하게 억제할 수 있다. 리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) 는, 리본상 유기 EL 소자의 폭, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께 등에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) 는, 바람직하게는 1 ㎜ ∼ 10 ㎜ 이다. 또한, 도 1 로부터 분명한 바와 같이, 리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) 는, 인접하는 유기 EL 소자의 인접하는 단부 사이의 거리 (즉, 좌측의 유기 EL 소자의 우측 단부와 우측의 유기 EL 소자의 좌측 단부의 거리) 를 의미하고, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께 (Y) 는, 볼록 실린드리컬 렌즈의 정상부에서부터 기재의 유기 EL 소자가 형성되는 측의 표면까지의 거리를 의미한다.
B. 리본상 유기 EL 소자
리본상 유기 EL 소자 (20) 로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서, 임의의 적절한 리본상 유기 EL 소자를 채용할 수 있다. 도 3 은 본 발명에 사용되는 리본상 유기 EL 소자의 일 형태를 설명하는 개략 단면도이다. 리본상 유기 EL 소자 (20) 는, 대표적으로는 기판 (21) 과, 제 1 전극 (22) 과, 유기 EL 층 (23) 과, 제 2 전극 (24) 과, 이들을 덮는 봉지층 (25) 을 갖는다. 리본상 유기 EL 소자 (20) 는, 필요에 따라 임의의 적절한 층을 추가로 가질 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 평탄화층 (도시 생략) 을 형성해도 되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 단락을 방지하기 위한 절연층 (도시 생략) 을 형성해도 된다.
기판 (21) 은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 기판 (21) 은, 대표적으로는 배리어성을 갖는 재료로 구성된다. 이와 같은 기판은, 유기 EL 층 (23) 을 산소나 수분으로부터 보호할 수 있다. 또한, 기판 (21) 은, 바람직하게는 가요성을 갖는 재료로 구성된다. 가요성을 갖는 기판을 사용하면, 유기 EL 소자를 이른바 롤투롤 프로세스로 제조할 수 있으므로, 저비용 및 대량 생산을 실현할 수 있다. 배리어성 및 가요성을 갖는 재료의 구체예로는, 가요성을 부여한 박 유리, 배리어성을 부여한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름, 합금, 금속을 들 수 있다. 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로는, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지를 들 수 있다. 합금으로는, 예를 들어, 스테인리스, 36 알로이, 42 알로이를 들 수 있다. 금속으로는, 예를 들어, 구리, 니켈, 철, 알루미늄, 티탄을 들 수 있다. 기판의 두께는, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 500 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이다. 이와 같은 두께이면, 가요성, 취급성 및 기계적 강도의 밸런스가 우수하고, 또 롤투롤 프로세스에 바람직하게 사용할 수 있다.
제 1 전극 (22) 은, 대표적으로는 양극으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 제 1 전극을 구성하는 재료로는, 정공 주입성을 용이하게 한다는 관점에서 일함수가 큰 재료가 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로는, 인듐주석 산화물 (ITO), 인듐아연 산화물 (IZO), 산화규소를 첨가한 인듐주석 산화물 (ITSO), 산화텅스텐을 포함하는 인듐 산화물 (IWO), 산화텅스텐을 포함하는 인듐아연 산화물 (IWZO), 산화티탄을 포함하는 인듐 산화물 (ITiO), 산화티탄을 포함하는 인듐주석 산화물 (ITTiO), 몰리브덴을 포함하는 산화인듐주석 (ITMO) 등의 투명 도전성 재료 ; 그리고, 금, 은, 백금 등의 금속 및 그들의 합금을 들 수 있다.
유기 EL 층 (23) 은, 여러 가지 유기 박막을 포함하는 적층체이다. 도 시예에서는, 유기 EL 층 (23) 은, 정공 주입성 유기 재료 (예를 들어, 트리페닐아민 유도체) 로 이루어지고, 양극으로부터의 정공 주입 효율을 향상시킬 수 있도록 형성된 정공 주입층 (23a) 과, 예를 들어 구리프탈로시아닌으로 이루어지는 정공 수송층 (23b) 과, 발광성 유기 물질 (예를 들어, 안트라센, 비스[N-(1-나프틸)-N-페닐]벤지딘, N,N'-디페닐-N-N-비스(1-나프틸)-1,1'-(비페닐)-4,4'-디아민 (NPB)) 로 이루어지는 발광층 (23c) 과, 예를 들어 8-퀴놀리놀알루미늄 착물로 이루어지는 전자 수송층 (23d) 과, 전자 주입성 재료 (예를 들어, 페릴렌 유도체, 불화리튬) 로 이루어지고, 음극으로부터의 전자 주입 효율을 향상시킬 수 있도록 형성된 전자 주입층 (23e) 을 갖는다. 유기 EL 층 (23) 은, 도시예에 한정되지 않고, 발광층 (23c) 에 있어서 전자와 정공이 재결합하여 발광을 일으킬 수 있는 임의의 적절한 조합이 채용될 수 있다. 유기 EL 층 (23) 의 두께는, 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 발광된 광을 가능한 한 투과시키는 것이 바람직하기 때문이다. 유기 EL 층 (23) 은, 예를 들어 5 ㎚ ∼ 200 ㎚, 바람직하게는 10 ㎚ 정도의 극히 얇은 적층체로 구성될 수 있다.
제 2 전극 (24) 은, 대표적으로는 음극으로서 기능할 수 있다. 이 경우, 제 2 전극을 구성하는 재료로는, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 높인다는 관점에서 일함수가 작은 재료가 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로는, 알루미늄, 마그네슘 및 이들의 합금을 들 수 있다.
봉지층 (25) 은 임의의 적절한 재료로 구성된다. 봉지층 (25) 은, 바람직하게는 배리어성 및 투명성이 우수한 재료로 구성된다. 봉지층을 구성하는 재료의 대표예로는, 에폭시 수지, 폴리우레아를 들 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, 봉지층 (25) 은 에폭시 수지 (대표적으로는, 에폭시 수지 접착제) 를 도공하고, 그 위에 배리어성 시트를 첩부하여 형성해도 된다.
리본상 유기 EL 소자 (20) 의 사이즈로는, 목적이나 용도에 따라 적절한 사이즈가 채용될 수 있다. 예를 들어, 리본상 유기 EL 소자 (20) 의 폭 (M) 은 5 ㎜ ∼ 100 ㎜ 정도이고, 길이 (L) 는 50 ㎜ ∼ 2000 ㎜ 정도이고, 발광부 (실질적으로는, 유기 EL 층) 의 폭 (N) 은 폭 (M) 의 50 % ∼ 95 % 정도이다.
리본상 유기 EL 소자 (20) 는, 바람직하게는 롤투롤 프로세스로 연속적으로 제조될 수 있다. 대표적인 제조 순서는 이하와 같다. 이하의 예에서는, 평탄화층 및 절연층을 함께 형성하는 경우를 설명한다. 먼저, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 기판으로서 장척상 (예를 들어, 폭 (i) 이 3 m, 길이 (j) 가 140 m) 의 가요성 유리 박판을 준비한다. 이 유리 박판 상에 절연 재료 (예를 들어, JSR 사 제조, JEM-477) 를 도공 및 건조시키고, 예를 들어 220 ℃ 에서 1 시간 포스트베이크하여, 소정의 두께의 평탄화층을 형성한다. 이어서, 장척 스퍼터 장치를 사용하여 유리 박판 상에 제 1 전극을 형성한다.
다음으로, 제 1 전극 상에 후공정에서 유기 EL 층을 형성하는 부분 (α) (예를 들어, 폭 (n) 이 20 ㎜, 길이 (l) 가 100 ㎜) 을 개구시켜 절연층을 형성한다. 구체적으로는, 절연층의 형성은, 감광성의 절연 재료를 도공하고, 상기 개구 부 분 (α) 에 대응한 소정의 패턴의 포토마스크를 개재하여 노광하고, 현상함으로써 실시한다. 절연층 형성 후, 이 적층체를 소정 폭이 되도록 레이저 등에 의해 길이 방향으로 절단하여, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같은 긴 리본상 (예를 들어, 폭 (m) 이 22 ㎜, 길이 (j) 가 140 m) 으로 한다.
상기에서 얻어진 긴 리본상의 적층체의 개구 부분 (α) 에 진공 증착법에 의해 유기 EL 층을 형성하고, 추가로 진공하에서 제 2 전극을 연속적으로 형성한다. 다음으로, 형성된 제 1 전극, 유기 EL 층 및 제 2 전극을 봉지하고, 소정의 길이마다 절단하여, 도 4 의 (c) 에 나타내는 바와 같은 리본상 유기 EL 소자 (예를 들어, 폭 (m) 이 22 ㎜, 길이 (l) 가 100 ㎜) 를 얻는다. 이와 같은 제조 방법이면, 유기 EL 소자를 롤투롤 프로세스로 연속적으로 제조할 수 있으므로, 저비용으로의 제조가 가능해진다. 또한, 제 1 전극 (및 필요에 따라 절연층) 을 형성한 후, 광폭의 기판을 소정 폭으로 절단하여 긴 리본상으로 하고, 이 긴 리본상의 적층체에 유기 EL 소자를 형성한 후에 소정 길이로 절단하므로, 매우 제조 효율이 좋다. 또한, 절연층을 형성하는 경우에는, 유기 EL 층의 형상에 대응한 개구부를 패터닝함으로써, 유기 EL 층의 형상 (또는 사이즈) 을 제어할 수 있다. 추가로, 이와 같은 제조 방법은 특별한 제조 장치를 필요로 하지 않으므로, 제조 설비 도입에 드는 비용도 억제할 수 있다.
마지막으로, 이와 같이 하여 얻어진 리본상 유기 EL 소자를, 소정의 피치로 또한 서로 실질적으로 평행이 되도록 기재 상에 첩부하고, 그 위에 렌티큘러 시트를 첩부함으로써 본 발명의 면상 발광체를 얻을 수 있다.
C. 렌티큘러 시트
렌티큘러 시트 (30) 로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서 임의의 적절한 렌티큘러 시트가 채용될 수 있다. 상기와 같이, 렌티큘러 시트 (30) 는, 대표적으로는 병렬로 (즉, 스트라이프상으로) 형성된 복수의 단면 반원상의 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 를 갖는다. 이와 같은 렌티큘러 시트와 스트라이프상으로 배치된 리본상 유기 EL 소자를, 볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 가 연장되는 방향과 리본상 유기 EL 소자 (20) 가 연장되는 방향이 실질적으로 평행이 되도록 하여 일체화함으로써, 각각의 리본상 유기 EL 소자로부터의 광이 렌티큘러 시트에 의해 적절히 간섭하여 스트라이프의 패턴을 해소할 수 있고, 결과적으로 휘도 불균일을 매우 양호하게 억제할 수 있다.
볼록 실린드리컬 렌즈 (31) 의 렌즈선 수 (LPI : Lines Per Inch) 는 바람직하게는 20 ∼ 200 이고, 보다 바람직하게는 40 ∼ 180 이고, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 160 이다. 렌즈선 수가 20 미만인 경우에는, 간섭이 지나치게 강해 번쩍임이 발생하는 경우가 있다. 렌즈선 수가 200 을 초과하면, 유기 EL 소자의 패턴이 해소되지 않아, 휘도 불균일이 커지는 경우가 있다.
인접하는 볼록 실린드리컬 렌즈의 경계 (계곡부) 가 이루는 각도 θ 는 바람직하게는 35°∼ 60°이다. 각도 θ 가 35°미만이면, 렌티큘러 시트 성형 후의 이형성이 불충분해지고, 또 금형의 수명이 짧아진다는 문제가 발생하는 경우가 있다. 각도 θ 가 60°를 초과하면, 렌즈 기능이 불충분해지고, 결과적으로 밝기가 불충분해지는 경우가 있다.
렌티큘러 시트 (30) 는, 열가소성 수지를 프레스 성형 또는 압출 성형함으로써 얻어질 수 있다. 열가소성 수지의 대표예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 시클로올레핀 폴리머 (COP) 를 들 수 있다. 혹은 렌티큘러 시트 (30) 는, PET, PMMA, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리카보네이트 (PC) 등의 기재 상에 자외선 경화성 수지를 도공하고, 형을 누르면서 경화시키는 자외선 큐어링 성형법에 의해 형성해도 된다.
렌티큘러 시트 (30) 의 두께 (TL 과 TB 의 합계) 는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한에 있어서 적절히 설정될 수 있다.
D. 접착층
본 명세서에 있어서 「접착층」이란, 이웃하는 광학 부재의 면과 면을 접합하고, 실용상 충분한 접착력과 접착 시간으로 일체화시키는 것을 말한다. 접착층 (40) 을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 점착제, 접착제, 앵커 코트제를 들 수 있다. 상기 접착층은, 피착체의 표면에 앵커 코트층이 형성되고, 그 위에 접착제층이 형성되는 다층 구조여도 된다. 또, 육안적으로 인지할 수 없는 얇은 층 (헤어 라인이라고도 한다) 이어도 된다.
접착층의 두께는 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다. 두께는 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 35 ㎛ 이다. 이와 같은 범위 내로 두께를 설정함으로써, 적절한 접착성을 갖는 접착층을 얻을 수 있다.
접착층의 20 ℃ 에 있어서의 전단 탄성률은 바람직하게는 30000 ㎩ ∼ 1100000 ㎩ 이고, 보다 바람직하게는 40000 ㎩ ∼ 1000000 ㎩ 이고, 더욱 바람직하게는 50000 ㎩ ∼ 900000 ㎩ 이고, 특히 바람직하게는 50000 ㎩ ∼ 90000 ㎩ 이다.
접착층의 23 ℃ 에 있어서의 파장 590 ㎚ 의 광으로 측정한 투과율은 바람직하게는 90 % 이상이다. 투과율의 이론상의 상한은 100 % 이고, 실용적인 상한은 96 % 이다.
접착층의 겔 분율은 바람직하게는 75 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 75 % ∼ 90 % 이고, 특히 바람직하게는 80 % ∼ 85 % 이다. 겔 분율을 이와 같은 범위로 함으로써, 양호한 점착 특성을 갖는 접착층이 얻어진다. 겔 분율은, 사용하는 가교제의 종류, 함유량 등에 따라 조절할 수 있다.
접착층의 유리 전이 온도 (Tg) 는 바람직하게는 -70 ℃ ∼ -10 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 -60 ℃ ∼ -15 ℃ 이고, 특히 바람직하게는 -50 ℃ ∼ -20 ℃ 이다. 유리 전이 온도를 이와 같은 범위로 함으로써, 렌티큘러 시트에 대해 강고한 접착성을 갖는 접착층을 얻을 수 있다.
접착층의 수분율은 바람직하게는 1.0 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.8 % 이하이고, 특히 바람직하게는 0.6 % 이하이고, 가장 바람직하게는 0.4 % 이하이다. 수분율의 이론상의 하한값은 0 이다. 수분율을 이와 같은 범위로 함으로써, 고온 환경하에서도 발포가 잘 발생하지 않는 점착제층을 얻을 수 있다.
접착층 (40) 은 바람직하게는 아크릴계 점착제로 구성된다. 아크릴계 점착제는 바람직하게는 (메트)아크릴계 폴리머와 과산화물을 함유한다. (메트)아크릴계 폴리머는, 아크릴레이트계 모노머 및/또는 메타크릴레이트계 모노머로 합성되는 중합체 또는 공중합체를 말한다. (메트)아크릴계 폴리머가 공중합체인 경우, 그 분자의 배열 상태는 특별히 제한은 없고, 랜덤 공중합체여도 되고, 블록 공중합체여도 되고, 그래프트 공중합체여도 된다. 상기 (메트)아크릴계 폴리머의 바람직한 분자 배열 상태는 랜덤 공중합체이다.
상기 과산화물로는, 가열에 의해 라디칼을 발생시켜 (메트)아크릴계 폴리머의 가교를 달성할 수 있는 한, 임의의 적절한 과산화물이 사용될 수 있다. 과산화물로는, 예를 들어, 하이드로퍼옥사이드류, 디알킬퍼옥사이드류, 퍼옥시에스테르류, 디아실퍼옥사이드류, 퍼옥시디카보네이트류, 퍼옥시케탈류, 케톤퍼옥사이드류를 들 수 있다. 과산화물의 배합량은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 1 중량부이고, 더욱 바람직하게는 0.05 중량부 ∼ 0.8 중량부이고, 특히 바람직하게는 0.1 중량부 ∼ 0.5 중량부이고, 가장 바람직하게는 0.15 중량부 ∼ 0.45 중량부이다. 과산화물의 배합량을 이와 같은 범위로 함으로써, 적당한 응력 완화성 및 우수한 열 안정성을 갖는 접착층이 얻어질 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또, 실시예에 있어서, 특별히 명기하지 않는 한, 「부」및 「%」는 중량 기준이다.
<실시예 1>
1. 리본상 유기 EL 소자의 제조
먼저, 기판용 재료로서 폭 300 ㎜, 길이 140 m, 두께 25 ㎛ 의 SUS304 박을 준비하였다. 이 SUS 박 상에 절연 재료 (JSR 사 제조, JEM-477) 를 도공 및 건조시키고, 다시 220 ℃ 에서 1 시간 포스트베이크하여 두께 1.5 ㎛ 의 평탄화층을 형성하였다.
다음으로, 스퍼터 장치를 사용하여, 평탄화층 상에 반사층 및 제 1 전극 (양극) 으로서 ITO 를 소정의 패턴으로 성막하였다 (두께 110 ㎚).
성막된 제 1 전극 상에 절연층으로서 절연 재료 (JSR 사 제조, JEM-477) 를 도공 및 건조시키고, 소정의 포토마스크를 개재하여 프록시미티 노광기로 노광한 후, 2.38 % 테트라메틸암모늄하이드라이드 (TMAH) 로 현상하고, 수세 후, 수분을 제거하고 나서 220 ℃ 에서 1 시간 포스트베이크하였다. 포스트베이크 후의 막 두께는 약 1.5 ㎛ 였다. 또한, 절연층은 폭 20 ㎜, 길이 100 ㎜ 의 개구부를 갖는 패턴으로 하였다. 그 후, 이 적층체를 길이 방향을 따라 절단하고, 폭 22 ㎜, 길이 140 m 의 리본상으로 하였다.
상기에서 얻어진 리본상의 적층체를 UV/O3 처리 (자외광과 오존에 의한 표면 개질 처리) 한 후, 진공 증착기에 세팅하고, 진공하에서 정공 수송층으로서 구리프탈로시아닌 (CuPC) 25 ㎚, 발광층으로서 N,N'-디페닐-N-N-비스(1-나프틸)-1,1'-(비페닐)-4,4'-디아민 (NPB) 50 ㎚, 전자 수송층으로서 8-퀴놀리놀알루미늄 착물 (Alq3) 50 ㎚, 전자 주입층으로서 불화리튬 (LiF) 0.5 ㎚, 제 2 전극으로서 알루미늄 (Al) 100 ㎚ 를 증착하였다. 진공 증착기에 질소 가스를 도입하여 대기압으로 한 후, 이 적층체를 질소 분위기하에서 다른 챔버로 이동시키고, 에폭시계 접착제를 개재하여 박 유리 (닛폰 전기 유리사 제조) 를 첩부하여 봉지하였다. 접착제의 경화 후, 적층체를 대기하에 꺼내고, 100 ㎜ 의 길이마다 절단하여 7 ㎜ × 100 ㎜ 의 리본상 유기 EL 소자를 얻었다.
2. 면상 발광체의 제조
상기에서 얻어진 리본상 유기 EL 소자 3 개를 30 ㎜ × 100 ㎜ 의 유리 기재 상에 피치 1 ㎜ 로 평행하게 실장하였다. 리본상 유기 EL 소자를 실장한 기재 상에 아크릴계 점착제 (두께 40 ㎛) 를 도공하고, 당해 점착제를 개재하여 렌티큘러 시트 (주식회사 테크네 제조, 상품명 : 40lpi-A3L) 를 첩합 (貼合) 해서 일체화하여 면상 발광체를 얻었다. 상기 리본상 유기 EL 소자가 실장된 기재와 렌티큘러 시트는, 리본상 유기 EL 소자가 연장되는 방향과 렌티큘러 시트의 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향이 실질적으로 평행이 되도록 첩합하여, 면상 발광체를 얻었다. 또한, 렌티큘러 시트의 두께는 2.08 ㎜, 볼록 실린드리컬 렌즈의 LPI 는 40 이었다. 또한, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께는 2.1 ㎜ 였다. 얻어진 면상 발광체의 발광 상태를 도 5 에 나타낸다.
<실시예 2>
리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) 를 2 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<실시예 3>
리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) 를 3 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<실시예 4>
렌티큘러 시트로서 60lpi-A3PG (두께 1.17 ㎜, LPI = 60) 를 사용하고, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께를 1.2 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<실시예 5>
렌티큘러 시트로서 60lpi-TK-A3LG (두께 0.37 ㎜, LPI = 60) 를 사용하고, 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께를 0.4 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<비교예 1>
렌티큘러 시트를 사용하지 않고, 실시예 1 의 리본상 유기 EL 소자를 실장한 기재를 그대로 면상 발광체로서 사용하였다. 얻어진 면상 발광체의 발광 상태를 도 6 에 나타낸다.
<비교예 2>
렌티큘러 시트 대신에 프리즘 시트 (3M 사 제조, BEF II 90/24) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다. 또한, 프리즘 시트는, 폴리에스테르 필름의 표면에 아크릴 수지의 프리즘 패턴을 균일하게 정밀 성형한 광학 부재이다.
<비교예 3>
렌티큘러 시트 대신에 통상적인 확산판 (츠지덴사 제조, D114) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<비교예 4>
리본상 유기 EL 소자가 연장되는 방향과 렌티큘러 시트의 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향이 실질적으로 직교하도록 첩합한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 면상 발광체를 제조하였다.
<면상 발광체의 휘도 불균일의 평가>
휘도계 (탑콘사 제조, BM-9) 를 사용하여, 실시예 및 비교예에서 얻어진 면상 발광체의 휘도 (cd/㎡) 를 측정하였다. 이하의 식에서 얻어지는 휘도비를 휘도 불균일의 지표로 하였다.
휘도비 = {비발광부 (유기 EL 소자가 배치되지 않은 부분) 의 휘도}/{발광부의 중심부의 휘도}
또한, 면상 발광체의 발광 상태 (불균일의 유무) 를 육안으로 관찰하였다. 또한, 휘도비가 0.7 보다 작아지면, 육안에 의한 휘도 불균일이 인식되게 되고, 휘도비가 작아질수록 휘도 불균일이 커져, 스트라이프 패턴이 명확하게 인식되게 되었다. 결과를 리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) (㎜) 와 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께 (Y) (㎜) 의 관계 (Y/X) 와 함께 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1 그리고 도 5 및 도 6 으로부터 분명한 바와 같이, 리본상 유기 EL 소자와 렌티큘러 시트를, 리본상 유기 EL 소자가 연장되는 방향과 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향이 평행이 되도록 하여 첩합한 본 발명의 실시예에서는, 휘도 불균일을 양호하게 방지할 수 있었다. 특히, 리본상 유기 EL 소자의 피치 (X) (㎜) 와 렌티큘러 시트 및 접착층의 합계 두께 (Y) (㎜) 가 Y ≥ (√3/2) × X 의 관계를 만족시키는 실시예 1, 2 및 4 는, 휘도 불균일을 극히 양호하게 방지할 수 있었다. 도 5 로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 의 면상 발광체는, 휘도 불균일이 발생하지 않고 균일하게 발광하였다. 한편, 렌티큘러 시트를 사용하지 않은 비교예 1 ∼ 3 은, 휘도 불균일이 현저하였다. 도 6 으로부터 분명한 바와 같이, 비교예 1 의 면상 발광체는, 유기 EL 소자의 스트라이프 패턴이 명확하게 나타났다. 또한, 렌티큘러 시트를 사용해도, 리본상 유기 EL 소자가 연장되는 방향과 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향이 직교하도록 첩합한 비교예 4 는, 휘도 불균일이 현저하였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 면상 발광체는, 조명 기기, 액정 표시 장치의 백라이트, 전시 데코레이션용 발광 부품, 디지털 사이니지 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
10 : 기재
20 : 리본상 유기 EL 소자
21 : 기판
22 : 제 1 전극
23 : 유기 EL 층
23a : 정공 주입층
23b : 정공 수송층
23c : 발광층
23d : 전자 수송층
23e : 전자 주입층
24 : 제 2 전극
25 : 봉지층
30 : 렌티큘러 시트
31 : 볼록 실린드리컬 렌즈
40 : 접착층
100 : 면상 발광체

Claims (2)

  1. 기재와,
    상기 기재 상에 병렬로 형성된 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자와,
    상기 기재 및 상기 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 접착층을 개재하여 첩부된, 병렬로 형성된 복수의 볼록 실린드리컬 렌즈를 갖는 렌티큘러 시트를 구비하고,
    상기 볼록 실린드리컬 렌즈가 연장되는 방향과 상기 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 연장되는 방향이 실질적으로 평행인, 면상 발광체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 리본상 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 있어서의 인접하는 소자의 간격 (X) (㎜) 과, 상기 렌티큘러 시트 및 상기 접착층의 합계 두께 (Y) (㎜) 가 하기 식 (1) 을 만족시키는, 면상 발광체.
    Y ≥ (√3/2) × X … (1)
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