专利名称：有机el用散射薄膜及使用其的有机el发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于有机EL发光装置的散射薄膜。
背景技术：
一直以来，存在通过对在阳极(透明电极)与阴极(背面电极)之间夹持发光层的有机电致发光(有机EL)元件供给电压而使其发光的有机EL发光装置。该有机EL发光装置由于具有轻量、薄型、低耗电等优点，所以作为液晶显示器的背光源、或平面型照明装置来使用(专利文献I)。该有机EL发光装置具有上述优异的特征，但也具有以下说明那样的问题。 首先，由于构成有机EL发光装置的发光层等有机薄膜层的折射率比空气高，所以容易引起所发出的光在界面上的全反射。因此，产生其光的利用效率不满整体的20%、损失大部分的光的问题。此外，有机EL发光装置也具有视场角依赖的问题。具体而言，有机EL发光装置的发光层是由红色发光层、绿色发光层及蓝色发光层的组合构成的，但是由于这些发光层各自的折射率不同，所以当从倾斜方向观察有机EL发光装置的发光面时，在发光层之间的界面上光会进行波长分离。若光进行波长分离，则在所述的发光层之间产生光路长变化，根据观察的角度可看到色相改变。例如，若从正面方向观察有机EL发光装置的情况下，则不易产生所述的光路长变化且有机EL发光装置的发光色不易产生变化，但若从倾斜方向观察，则由于发光层间的光路长变化而观察色相改变。针对上述的问题，提出在发光装置的光射出侧设置扩散层，通过扩散层的光散射效果来抑制色调的不均(例如，专利文献2、3等)。具体而言，在专利文献2中，记载了设置使折射率与透明树脂不同的光扩散材料分散到透明树脂中而成的光扩散层，在专利文献3中，记载了设置使折射率与母层不同的粒子分散在透明的母层内而成的扩散层、或使比较大的粒子分散在透明的母层内而在表面设置有引起光的散射的凹凸的扩散层。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平8-315985号公报专利文献2 :日本特开平11-329742号公报专利文献3 :日本特开2003-173877号公报
发明内容
发明所要解决的问题通过设置扩散层，可以在一定程度上改善视场角的依赖性，但是要求进一步的改善。此外在为了改善视场角的依赖性，单纯提高光射出侧的光扩散性的情况下，有可能光利用效率降低，必须同时谋求视场角的依赖性的改善和光利用效率的提高。因此，本发明的课题在于提供一种光利用效率高、而且大幅地改善了视场角的依赖性的有机EL发光装置。
用于解决问题的方法本发明者们针对上述课题，发现通过在有机EL发光装置的光射出面侧设置包含特定的散射层的散射薄膜，可不相互阻碍效果地消除光利用效率的问题和视场角的依赖性的问题，最终完成本发明。即，本发明的有机EL用散射薄膜是用于有机EL发光装置的散射薄膜，且上述散射薄膜具备包含粘合剂树脂、折射率与上述粘合剂树脂不同的微粒(以下也简称为“微粒”)、及平均粒径比上述微粒大的树脂粒子的散射层，上述散射薄膜配置在有机EL发光装置的光射出面侧。此外，本发明的有机EL用散射薄膜中，优选微粒的平均粒径为I μ m以下，树脂粒子的平均粒径为Iym以上。此外，在本发明的有机EL用散射薄膜中，优选树脂粒子的含有比例相对于粘合剂树脂100重量份为100 300重量份。进而在本发明的有机EL用散射薄膜中，优选微粒的含有比例相对于粘合剂树脂100重量份为5 90重量份。·此外本发明的有机EL发光装置具备一对电极、和设置在该一对电极间的有机发光层，在上述一对电极中，在成为光射出侧的电极的光射出侧具备散射层，上述散射层包含粘合剂树脂、折射率与上述粘合剂树脂不同的微粒、及平均粒径比上述微粒大的树脂粒子。发明的效果 根据上述发明，可以通过将包含粘合剂树脂、折射率与粘合剂树脂不同的微粒及含有平均粒径比上述微粒大的树脂粒子的树脂粒子的散射层配置在有机EL发光装置的光射出面侧，能够提高光利用效率，同时改善视场角的依赖性。折射率与粘合剂树脂不同的微粒主要用于改善视场角的依赖性，树脂粒子在不阻碍微粒的功能的情况下提高光利用效率。通过使它们在散射层中共存，能够谋求大幅的视场角的依赖性的改善和光利用效率的提高。
图I是表不本发明的有机EL发光装置的一个例子的侧截面图。
具体实施例方式以下，对本发明的有机EL用散射薄膜(以下有时也称为“散射薄膜”)的实施方式进行说明。本发明的有机EL用散射薄膜包含散射层，也可以是单独的散射层，根据需要，也可以包含散射层的支撑体或其它的层。首先，对构成散射层的要素、主要是粘合剂树脂、树脂粒子及微粒进行说明。作为本发明的散射层中包含的粘合剂树脂，可以使用光学透明性优异的树脂，例如可以使用聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、环氧基丙烯酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、环氧系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、缩醛系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂、硅酮系树脂等热塑性树脂、热固化性树脂、电离放射线固化性树脂等。它们中从耐光性或光学特性优异的观点出发，适宜使用丙烯酸系树脂。
粘合剂树脂使用折射率与后述的微粒不同的树脂。通过使粘合剂树脂的折射率与微粒的折射率不同，能够使经波长分离的光在散射层中散射，再次将光进行混合，能够消除视场角的依赖性。粘合剂树脂的折射率，具体而言优选I. 4 I. 65左右。树脂粒子通过包含在散射层中而在散射层表面形成凹凸形状，使以往由于全反射而无法射出的部分的光射出，从而提高光射出率。即使是无机粒子也能够形成凹凸形状，但是树脂粒子与无机粒子相比光的透射率高，且通过粒子的光的吸收极少，所以作为整体能够提高光的利用效率。作为这样的树脂粒子，可列举出硅酮树脂粒子、丙烯酸树脂粒子、尼龙树脂粒子、苯乙烯树脂粒子、聚乙烯粒子、苯并胍胺树脂粒子、聚氨酯树脂粒子等。它们中，从不仅提高光利用效率同时还能够改善视场角的依赖性的方面考虑，优选使用硅酮树脂粒子。作为进一步优选的硅酮树脂粒子的形态，可列举出在硅原子上直接键合有机基，剩余的键与氧直接键合，以硅原子和氧重复排列的硅氧烷键而形成的聚合物。由于成为这样的硅酮树脂的球状粒子表面被与硅原子牢固地直接键合的有机基覆盖的结构，所以在粘合剂树脂中的分散性极佳。
树脂粒子的折射率优选使用折射率为I. 3 I. 6的粒子。通过将折射率设定为所述的范围内，能够提高光利用效率并且改善视场角的依赖性。从高效地提高光利用效率的观点出发，树脂粒子的平均粒径使用比后述的微粒大的粒径。具体而言，为了不使树脂粒子从散射层脱落且高效地提高光利用效率，优选设定为I 8 μ m的范围内，更优选设定为I 5 μ m的范围内。此外,作为树脂粒子的形状,优选椭圆球形状或圆球形状，更优选接近圆球形状。这样的形状不是无定形的粒子，制成涂料时的分散性非常良好，且不会由于二次凝集而使粒子肥大化，可得到良好的板状物或涂膜。本发明的散射层中的树脂粒子相对于粘合剂树脂的含有比例，根据所使用的树脂粒子的平均粒径或散射层的厚度而不能一概而论，但是从特别地提高光利用效率的观点出发，相对于粘合剂树脂100重量份，优选含有100 300重量份树脂粒子，更优选含有130 200重量份。折射率与粘合剂树脂不同的微粒主要是为了改善视场角的依赖性而使用的。通过使散射层中含有与粘合剂存在折射率差的微粒，可以使在红色发光层等发光层的界面上被波长分离的光在散射层中散射光，并再次将光混合。由此，认为即使从倾斜方向观察有机EL发光装置的情况下色相的变化也少，视场角的依赖性得到缓和。作为这样的微粒，有机微粒和无机微粒均可使用，但是从容易作出与粘合剂树脂的折射率差，容易使被波长分离的光分散并再次将光混合的观点出发，优选使用无机微粒。作为有机微粒，可列举出中空珠、聚三氟化氯乙烯、聚四氟乙烯等。作为无机微粒，可适当使用金刚石、氧化钛、氧化错、氧化铅、碳酸铅、氧化锌、硫化锌、氧化铺、二氧化娃、氢氧化招、硫酸钡、氧化硅、氟化锂、氟化镁等。它们中，从能够特别有效地改善视场角的依赖性等的观点出发，适宜使用氧化锆。作为微粒的平均粒径，优选比树脂粒子小。通过将微粒的平均粒径设定为比树脂粒子小，可以不相互阻碍地发挥由于树脂粒子所带来的光的利用效率的提高和由于微粒所带来的视场角的依赖性的改善。作为该微粒的平均粒径，具体而言，适宜使用O. 5 I μ m的微粒。
微粒的折射率优选为与粘合剂树脂的折射率的差为O. 03以上，在折射率比粘合剂树脂闻的闻折射率微粒的情况下，进一步更优选为O. 3以上。在闻折射率微粒的情况下，单体的折射率优选为2. O以上。此外，在比粘合剂树脂的折射率低的低折射率微粒的情况下，优选为I. 45以下。通过将粘合剂树脂与微粒的折射率差设定为O. 03以上，从而即使散射层中的微粒的含量为少量也能够改善视场角的依赖性，不易阻碍光利用效率。关于粘合剂树脂与微粒的含有比例，相对于粘合剂树脂100重量份，将微粒设定为5 90重量份。通过设定为这样的含有比例，能够提高光的利用效率并且改善视场角的依赖性。特别是通过以15 60重量份的比例含有微粒，其效果显著地发挥。散射层除了含有上述的粘合剂树脂、树脂粒子及微粒以外，在不阻碍它们的功能的范围内，可以含有交联剂、着色剂、抗静电剂、阻燃剂、抗菌剂、防霉剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、增塑剂、流平剂、分散剂、流动调整剂、消泡剂等添加剂。作为散射层的厚度，从容易防止制成散射薄膜时的卷曲的发生的观点出发，优选设定为3 15 μ m。 散射层可以单独构成散射薄膜，也可以层叠在支撑体上而成。在散射薄膜具有支撑体的情况下，该支撑体可以没有特别限制地使用。可以使用例如聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、环氧基丙烯酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、环氧系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、缩醛系树脂、乙烯基系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂、硅酮系树脂、氟系树脂、环状烯烃等I种或将2种以上混合而成的透明塑料薄膜。其中，经拉伸加工、特别是经双轴拉伸加工的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜由于机械强度或尺寸稳定性优异，所以优选。此外，为了提高与散射层的粘接性，也适宜使用对表面实施了电晕放电处理、或设置了易粘接层的薄膜。另外，支撑体的厚度通常优选为10 400μπι左右。此外，为了提高光透射率，可以对与本发明的散射薄膜表面的凹凸面相反侧的面，实施防反射处理。进而，也可以设置抗静电层或粘合层。在通过涂布法制作本发明的散射薄膜的情况下，可以通过将使上述的粘合剂树脂或树脂粒子、微粒等材料溶解到适当的溶剂中而成的散射层用涂布液，通过一直以来公知的方法例如棒涂法、刮刀涂布法、旋涂法、棍涂法、凹版涂布法、流涂法、模涂法、喷雾法、丝网印刷等涂布到支撑体上，并进行干燥来制作。此外，由于在支撑体上形成有散射层，所以可以通过将该支撑体剥离除去，来制作由散射层单层构成的散射薄膜。接着，对本发明的有机EL发光装置进行说明。本发明的有机EL发光装置是在其光射出面上贴附上述的本发明的散射薄膜的装置，除此以外的结构与公知的有机EL发光装置相同。图I是表示有机EL发光装置10的一个例子。该有机EL发光装置具备在阳极(透明电极)11与阴极(背面电极)12之间夹持发光层13的有机电致发光(有机EL)元件，在成为光射出侧的阳极11侧设置有散射层15。此外虽然没有图示，但也可以在阳极11侧或阴极12侧，具备用于将各层依次层叠的支撑体。在透明电极侧具备支撑体的情况下，使用透明的材料作为支撑体。作为透明电极11，可以使用Sn02、In203、IT0等导电性金属氧化物。此外，作为阴极12，可以使用Al、Ag、Mo等高反射率金属或合金。这些电极11、12均可以通过蒸镀、溅射、离子镀等公知的方法进行成膜。作为构成发光层13的材料，使用公知的有机发光材料或掺杂材料，为了得到白色的发光，可以将发光色不同的多个发光层(例如红色发光层、蓝色发光层及绿色发光层)13组合。将多个发光层13组合的方法可以是将多个层层叠，也可以是将发光装置的发光面分割成细小的区域，且将多个发光层配置成马赛克状。在将多个层层叠的情况下，可以制成在邻接的发光层之间插入透明电极，对各发光层分别施加电压的构成。此外，将发单色光的发光层与荧光体层组合也可以实现白色的发光。本发明可以适用于这些全部类型的发光装置。此外，有机EL元件除了具备发光层以外，还可以具备空穴注入层、空穴输送层、电子注入层、电子输送层、阻挡层等。作为构成这些各层的材料，可以使用公知的材料，分别用蒸镀等公知的方法来形成。散射层15是在粘合剂树脂中包含功能不同的2种粒子、即折射率与粘合剂树脂不 同的微粒和平均粒径比该微粒大的树脂粒子的层，可以使用上述的本发明的散射薄膜。这样的散射层15按照通过树脂粒子形成有凹凸的表面成为光射出面的方式，设置在光射出侦U。作为在光射出侧设置散射薄膜的方法，可以介由透明的粘合层或粘接层或者将散射薄膜直接贴附在光射出侧，也可以在成为光射出侧的最表面的层上，将构成散射层的材料通过涂布法等直接层叠而形成。本发明的有机EL发光装置通过在其光射出侧具备特定的散射层，可以提高光的利用效率且改善视场角的依赖性。实施例以下，通过实施例对本发明进行进一步说明。另外，“份”、只要没有特别指示，作为重量基准。I.散射薄膜的制作[实施例I]将下述配方的散射层用涂布液混合并搅拌后,在由厚度100 μ m的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(LUMIRROR T60 :东丽公司)形成的支撑体上，按照干燥后的厚度达到8 μ m的方式通过棒涂法进行涂布、干燥而形成散射层，得到实施例I的散射薄膜。<实施例I的散射层用涂布液> 丙烯酸多元醇15. 47份(ACRYDIC A-804 DIC 公司、固体成分 50%、折射率 I. 5)·异氰酸酯系固化剂3. 78份(TAKENATE DllON :三井化学公司、固体成分60% ) 娃酮树脂粒子16. 8份(KMP-701 :信越化学工业公司)(平均粒径3.5 μ m、折射率I. 45)·氧化锆I. 5份(平均粒径0.5μ m、折射率2. 4)·稀释溶剂33. 84份
[实施例2]在实施例I中使用的散射层用涂布液中，除了将氧化锆的添加量变更为3重量份以外，与实施例I同样地得到实施例2的散射薄膜。[实施例3]在实施例I中使用的散射层用涂布液中，除了将氧化锆的添加量变更为6重量份以外，与实施例I同样地得到实施例3的散射薄膜。[实施例4]在实施例I中使用的散射层用涂布液中，除了将氧化锆的添加量变更为O. 75重量份以外，与实施例I同样地得到实施例4的散射薄膜。 [实施例5]在实施例I中使用的散射层用涂布液中，除了将硅酮树脂粒子的添加量变更为
14.3份，将氧化锆的添加量变更为2. 3份以外，与实施例I同样地得到实施例5的散射薄膜。[实施例6]在实施例5中使用的散射层用涂布液中，除了将硅酮树脂粒子的添加量变更为
19.3份以外，与实施例5同样地得到实施例6的散射薄膜。[参考例I]在实施例I中使用的散射层用涂布液中，除了将氧化锆的添加量变更为12重量份以外，与实施例I同样地得到参考例I的散射薄膜。[实施例7]除了将实施例I中使用的散射层用涂布液更换成下述涂布液以外，与实施例I同样地得到实施例7的散射薄膜。 <实施例7的散射层用涂布液> 丙烯酸多元醇15. 47份(ACRYDIC A-804 DIC 公司、固体成分 50%、折射率 I. 5)·异氰酸酯系固化剂3. 78份(TAKENATE DllON :三井化学公司、固体成分60% )·硅酮树脂粒子16. 8份(KMP-701 :信越化学工业公司)(平均粒径3.5 μ m、折射率I. 45)·碳酸钙3. O份(平均粒径Iμ m、折射率I. 57) 稀释溶剂33. 84份[实施例8]除了将实施例I中使用的散射层用涂布液更换成下述涂布液以外，与实施例I同样地得到实施例8的散射薄膜。<实施例8的散射层用涂布液> 丙烯酸多元醇15. 47份(ACRYDIC A-804 DIC 公司、固体成分 50%、折射率 I. 5)
·异氰酸酯系固化剂3. 78份(TAKENATE DllON :三井化学公司、固体成分60% )·硅酮树脂粒子16. 8份(KMP-701 :信越化学工业公司)(平均粒径3.5μ m、折射率I. 45) 氧化硅5. O份(平均粒径0.5μ m、折射率I. 45)
稀释溶剂33. 84份[比较例I]除了将实施例I中使用的散射层用涂布液更换成下述涂布液，且使干燥后的散射层的厚度达到3μπι以外，与实施例I同样地得到比较例I的散射薄膜。<比较例I的散射层用涂布液> 丙烯酸多元醇15. 47份(ACRYDIC A-804 DIC 公司、固体成分 50%、折射率 I. 5) 异氰酸酯系固化剂 3. 78份(TAKENATE DllON :三井化学公司、固体成分60% ) 碳酸钙8. 4份(平均粒径Iμ m、折射率I. 57) 稀释溶剂33. 84份[比较例2]除了将实施例I中使用的散射层用涂布液更换成下述涂布液以外，与实施例I同样地得到比较例2的散射薄膜。<比较例2的散射层用涂布液> 丙烯酸多元醇15. 47份(ACRYDIC A-804 DIC 公司、固体成分 50%、折射率 I. 5) 异氰酸酯系固化剂 3. 78份(TAKENATE DllON :三井化学公司、固体成分60% ) 丙烯酸树脂粒子17份(TECHPOLYMER MBX-8 :积水化成品工业公司)(平均粒径7μ m、折射率I. 49) 稀释溶剂33. 84份2.有机EL发光装置的制作将实施例I 8、参考例I及比较例1、2中制作的散射薄膜分别贴附到OSRAM公司制的有机EL发光装置(商品名0RBE0S CDW-031)的光射出面上，得到具有散射薄膜的有机EL发光装置。3.评价(I)光利用效率通过对具有实施例I 8、参考例I及比较例1、2的散射薄膜的有机EL发光装置施加3.5V、120mA的电压·电流而使其发光，测定发光效率。另外，作为比较基准的不具有散射薄膜的有机EL发光装置中的发光效率也另行测定。将测定结果示于表I中。(2)视场角的依赖性对具有散射薄膜的有机EL发光装置，使用色彩亮度计(CS-100 :Konica Minolta公司)测定正面设定为O度时使视场角从-85度变化到+85度时的色度(CIE表色系(1931))。对于色度X和色度y，通过式(I)、(2)求出最大值(max)与最小值(min)的差Ax、Ay，进而通过式(3)算出色差ΛΕ，作为用于评价视场角的依赖性的指标。此外，在作为比较基准的不具有散射薄膜的有机EL发光装置中，也同样地测定并算出色差ΛΕ。将结果不于表I中。[数学式I]Δ X = Xmax-Xmin (I)Δ y = ymax-ymin (2)·
AE = ^Ax2 + Ay2 (3)[表I]
发光效率(lm/W) 色差AE
没有散射薄膜7.8000.043
实施例 I12.3000.0038
实施例 212.0000.0016
实施例 311.4000.0013
实施例 412.4000.0054
实施例 511.7000.0044
实施例 611.5500.0017
实施例 711.7000.0018
实施例 811.2000.0032
参考例 I9.0000.0019
~比较例 I8.4000.0022
~比较例 212. 500O. 014由表I的结果可知，包含含有粘合剂树脂、树脂粒子、及折射率与粘合剂树脂不同的微粒的散射层的实施例I 8的散射薄膜成为光利用效率高、且视场角的依赖性也优异的薄膜。在具有折射率差的微粒的含量超过适当的量的情况下(参考例I)，与微粒的含量相对于粘合剂树脂100重量份在5 90重量份的范围的实施例I 8的散射薄膜相比，发光效率降低。此外，可确认到在不包含树脂粒子的比较例I中，虽然视场角的依赖性得到改善，但是没怎么得到发光效率的改善效果，在不含有微粒的比较例2中，虽然发光效率得到改善，但是视场角的依赖性的改善效果低。
可确认到微粒的含有比例相对于粘合剂树脂100重量份在15 60重量份的范围的实施例I 3及5 8的散射薄膜中，光利用效率特别高，且视场角的依赖性也优异。
权利要求
1.一种有机EL用散射薄膜，其特征在于，其是用于有机EL发光装置的散射薄膜， 所述散射薄膜具备包含粘合剂树脂、折射率与所述粘合剂树脂不同的微粒、及平均粒 径比所述微粒大的树脂粒子的散射层， 所述散射薄膜配置在有机EL发光装置的光射出面侧。
2.根据权利要求I所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 所述微粒的平均粒径为I μ m以下，所述树脂粒子的平均粒径为I μ m以上。
3.根据权利要求I或2所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 相对于所述粘合剂树脂100重量份，所述树脂粒子的含有比例为100 300重量份。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 所述树脂粒子为硅酮树脂粒子。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 相对于上述粘合剂树脂100重量份，所述微粒的含有比例为5 90重量份。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 所述微粒为无机粒子。
7.根据权利要求6所述的有机EL用散射薄膜，其特征在于，其中， 所述无机粒子为氧化锆。
8.—种有机EL发光装置,其特征在于,其是具备一对电极和设置在该一对电极之间的有机发光层，且在所述一对电极中，在成为光射出侧的电极的光射出侧具备散射层的有机EL发光装置， 所述散射层包含粘合剂树脂、折射率与所述粘合剂树脂不同的微粒、及平均粒径比所述微粒大的树脂粒子。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种用于有机EL发光装置的散射薄膜，其能针对有机EL发光装置以不相互阻碍一直以来造成问题的光利用效率的提高、和视场角的依赖性的改善的效果加以改善。本发明的有机EL用散射薄膜配置在有机EL发光装置的光射出面侧而使用，其包含含有粘合剂树脂、折射率与上述粘合剂树脂不同的微粒、及平均粒径比上述微粒大的树脂粒子的散射层。微粒的含有比例优选相对于粘合剂树脂100重量份为5～90重量份，树脂粒子的含有比例优选相对于粘合剂树脂100重量份为100～300重量份。
文档编号H01L51/50GK102893186SQ20118002417
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年6月2日
发明者高井雅司, 石桥利明, 北岛和弥 申请人:木本股份有限公司