特表 2019-532464 光拡散機能を付与した封止層組成物及びこれを用いて製造された有機発光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2019-532464(P2019-532464A)

(43)【公表日】2019年11月7日

(54)【発明の名称】光拡散機能を付与した封止層組成物及びこれを用いて製造された有機発光素子

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/04 20060101AFI20191011BHJP

   H05B 33/02 20060101ALI20191011BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20191011BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20191011BHJP

   C09D 11/30 20140101ALI20191011BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/04

   H05B33/02

   H05B33/14 A

   B41M5/00 120

   C09D11/30

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-511695(P2019-511695)

(86)(22)【出願日】2017年9月19日

(85)【翻訳文提出日】2019年2月27日

(86)【国際出願番号】KR2017010237

(87)【国際公開番号】WO2018062750

(87)【国際公開日】20180405

(31)【優先権主張番号】10-2016-0127052

(32)【優先日】2016年9月30日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2016-0142025

(32)【優先日】2016年10月28日

(33)【優先権主張国】KR

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ

(71)【出願人】

【識別番号】518215493

【氏名又は名称】コーロン インダストリーズ インク

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ミ ヘ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ソク キ

(72)【発明者】

【氏名】ユン，キョン クン

【テーマコード（参考）】

2H186

3K107

4J039

【Ｆターム（参考）】

2H186AA15

2H186AA17

2H186AB01

2H186AB11

2H186BA08

2H186DA18

2H186FB04

2H186FB11

2H186FB15

2H186FB18

2H186FB22

2H186FB36

2H186FB38

2H186FB44

2H186FB46

2H186FB48

3K107AA01

3K107CC05

3K107CC22

3K107EE28

3K107FF06

3K107FF15

4J039AC01

4J039BD02

4J039BE27

4J039CA01

4J039EA06

4J039EA46

4J039FA01

4J039GA24

(57)【要約】

本発明は、光拡散機能を付与したインクジェット用封止材組成物およびこれを用いて製造された有機発光素子に関するもので、水分または酸素を効果的に遮断し、別途の層がなくても光拡散効果も満足することができ、分散性に優れて常温保管安定性に優れるうえ、インクジェットプリンタのヘッドノズルの目詰まりを防止することができるインクジェット用封止材組成物を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機粒子を光拡散剤として含み、溶剤を含まない、光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物。

【請求項2】

前記有機粒子は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリメチルメタクリレートよりなる群から選択される１種以上である、請求項１に記載の組成物。

【請求項3】

前記有機粒子を１０乃至４０重量％含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項4】

前記有機粒子は、平均粒径が２乃至５μｍであり、形状が半球状である、請求項１に記載の組成物。

【請求項5】

前記有機粒子は、直径が３μｍであり、形状が半球状であり、封止材組成物の全重量に対して１０乃至２０重量％含まれる、請求項１に記載の組成物。

【請求項6】

請求項１に記載の組成物が有機発光素子の有機層上にコーティングおよび硬化された、有機発光素子用封止膜。

【請求項7】

前記有機発光素子用封止膜が５乃至１５μｍの厚さを有する、請求項６に記載の有機発光素子用封止膜。

【請求項8】

前記有機発光素子用封止膜は、厚さ１５μｍで測定した光透過率が９０％以上であり、拡散率（ｈａｚｅ）が８０％以上であることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光素子用封止膜。

【請求項9】

請求項６乃至８のいずれか一項に記載の封止膜を含む有機発光素子。

【請求項10】

前記封止膜以外に別途の光拡散層を含まないことを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、封止層組成物及びこれを含む有機発光ダイオードに関し、より詳細には、有機発光ダイオードの厚さを薄くし、且つ工程時間を短縮するための、光拡散層の除去および、それに伴う封止層の特定の組成に関する。

【背景技術】

【0002】

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、有機化合物を用いて自己発光させる、次世代のディスプレイ素子であって、反応速度が非常に速く、自己発光であるので、色味を低下させるバックライトが不要であるなどの様々な利点のために、大型テレビからモバイル機器まで広く用いられている。

【0003】

有機発光ダイオードディスプレイ素子は、透明な基板上に作製され、陽極膜、有機薄膜、陰極膜の断面構造を持つ。一般には、陽極電極としてはＩＴＯを使用し、陰極としてはＡｌ金属膜を使用する。電極同士の間には、正孔注入層、輸送層、発光層、電子輸送層および注入層などの有機薄膜層が形成されている。

【0004】

ＯＬＥＤに含まれている有機材料および金属電極などは、酸素および水分などの外部的な要因によって、非常に容易に酸化して素子の発光特性が低下するという問題点がある。よって、外部からの酸素または水分などの浸透を効果的に遮断するための封止（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）技術が非常に重要であり、これについての様々な技術が提示されている。

【0005】

一方、ＯＬＥＤ素子から、有機物内で生成された光が素子の外に出てくるためには、屈折率の大きいＩＴＯを通過しなければならず、単純なＯＬＥＤ構造では、有機物内で生成された光が素子の外に抜け出てくる割合が約２０％程度に過ぎない。よって、高効率と長寿命を実現するために光抽出膜が必要であり、ＯＬＥＤの外部光抽出膜としては、ＬＣＤのバックライトに使用されるＭＬＡ（マイクロレンズアレイ）に関する研究が進められており、内部光抽出膜としては、マイクロキャビティの利用や回折格子の利用、フォトニック結晶（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ）の利用、光散乱層の利用、回折格子の利用、高低屈折率積層基板の利用、凹凸構造物の利用などの様々な方法が提案されている。

【0006】

直接コーティング方法ではない、溶剤タイプの組成（一般にはＬＣＤに適用）では、バインダー樹脂、硬化剤、光拡散剤および溶剤などで構成される光拡散層組成物に対して、無機ビーズを充填した後、インペラー攪拌機を用いてサンドミル加工し、次いで直ちに基材膜上に光拡散層を形成させ、乾燥オーブンで乾燥させた後、ＵＶ、熱および水分を膜の表面に加えて光拡散層を形成する。こうして製造した膜と拡散板を挿入するため、トータルの厚さは１００μｍ程度と厚くなる。これに対し、ＯＬＥＤは、直接コーティング方式を用いて厚さを１０μｍ以下に減らすことができるが、ＯＬＥＤ素子に直接コーティングするため、溶剤があれば、発光材料は寿命を失って発光体としての役割を果たせなくなる。

【0007】

したがって、韓国公開特許第１０−２０１５−００１０５９６号、韓国公開特許第１０−２００３−００８２０６７号などに開示された従来の溶剤タイプの組成物をＯＬＥＤ素子に直接コーティング（ｄｉｒｅｃｔ ｃｏａｔｉｎｇ）する場合、素子に溶剤が浸透して損傷（ｄａｍａｇｅ）を与えるという問題点がある。

【0008】

一方、韓国公開特許第１０−２０１３−０１２６４０８号などのように溶剤を含有していない組成に無機粒子を分散した光拡散組成は、無機粒子の比重が高いので、粒子が沈んでしまうという問題点がある。このような理由のために、ロット（ｌｏｔ）別のコーティング後の拡散率（ｈａｚｅ）にバラツキが生じ、インクジェット印刷方式でコーティングする際に、無機粒子同士が凝集すれば、ノズルが詰まってしまうという問題が生じる。

【0009】

また、溶剤を含有していない組成に無機粒子を分散した光拡散組成は、ＯＬＥＤ素子に直接コーティングすることができるが、光硬化後に無機粒子がエンボス加工の如く表面に出ているので、上層に平坦化層を必要とするのであり、このような場合、工程時間が増加し、パネルの厚さが増加する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】韓国公開特許第１０−２０１５−００１０５９６号

【特許文献2】韓国公開特許第１０−２００３−００８２０６７号

【特許文献3】韓国公開特許第１０−２０１３−０１２６４０８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、直接コーティング方式を適用する際に素子に溶剤が浸透することを防止するために、無溶剤タイプの封止層組成物を提供することにある。

【0012】

本発明の他の目的は、常温保管の安定性に優れ、インクジェットプリンタのヘッドノズルが詰まる問題が解決されたインクジェット用封止層組成物を提供することにある。

【0013】

本発明の別の目的は、無機粒子を分散した光拡散組成の光硬化後に平坦化層が必要であってパネルの厚さが増加するということを解決するために、良好に分散される光拡散剤を含む封止層組成物を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、有機粒子を光拡散剤として含むのであって、溶剤を含まない、光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物に関する。

【0015】

本発明に係る、光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物において、前記有機粒子は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリメチルメタクリレートよりなる群から選択される１種以上であり得る。

【0016】

本発明に係る光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物において、前記有機粒子は１０乃至４０重量％含まれ得る。

【0017】

本発明に係る光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物において、前記有機粒子は、平均粒径が２乃至５μｍであり、形状が半球状であり得る。

【0018】

本発明の他の実施例によれば、本発明は、前記光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物が、有機発光素子の有機層上にコーティングおよび硬化された、有機発光素子用封止膜に関する。

【0019】

前記有機発光素子用封止膜は、厚さが５乃至１５μｍであり得る。

【0020】

前記有機発光素子用封止膜は、厚さ１５μｍで測定した光透過率が９０％以上であり、拡散率が８０％以上であり得る。

【0021】

本発明の別の実施例によれば、本発明は、前記有機発光素子用封止膜を含む有機発光素子を提供する。

【0022】

本発明に係る前記有機発光素子は、封止膜以外に別途の光拡散層を含まなくてもよい。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、従来の溶剤タイプのＬＣＤ用光拡散組成をＯＬＥＤ素子に直接コーティング（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏａｔｉｎｇ）する場合、溶剤除去のための高温工程で有機化合物が損傷する問題、および、素子に溶剤（Ｓｏｌｖｅｎｔ）が浸透してダメージ（Ｄａｍａｇｅ）を与える問題があったが、これを溶剤なしに特定の組成で混合して製造することにより、発光有機化合物に損傷を与えることなく直接コーティングが可能であって工程時間を短縮するという効果がある。

【0024】

特に、本発明によれば、素子に直接コーティングが可能であってコーティング層の厚さを自由に調節することができ、封止層全体の厚さを薄型化することができ、製品デザインの自由度を高めることができるという効果がある。

【0025】

また、封止層上に光拡散板を別途形成しなくても、光拡散機能と封止材の役割を同時に行うことができる膜を形成することにより、さらなる薄型化および工程時間短縮の効果がある。

【0026】

本発明によれば、特定成分の特定組成への混合によって、常温保管の安定性に優れるという効果があり、直接コーティング方式に必要なインクジェットプリンタのヘッドノズルの詰まりを防止するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】有機素子にインクジェット方式で直接（Ｄｉｒｅｃｔ）コーティングして封止層を形成し露光することを示す模式図である。

【図2】球状ポリスチレンの粒度の分散状態の様子を、粒度分析器で分析した結果を示す図である。

【図3】走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した、形状および粒子サイズを異ならせたポリスチレンを示す図である。

【図4】走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した、球状ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）の形状および粒子サイズを示す図である。

【図5】封止材組成物を入れる前のインクジェットプリンタヘッドのノズルを示す図である。

【図6】無機粒子がノズルの入口を塞いで凝集することで目詰まり現象が生じることを示す図である。

【図7】シリカ粒子を光拡散剤として添加した封止液をインクジェットプリンタに入れてコーティングしたものを示す図である。

【図8】ポリスチレン粒子を光拡散剤として添加した封止液をインクジェットプリンタに入れてコーティングしたものを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明をより具体的に説明する。また、本発明を説明するにあたり、関連した公知の汎用的な機能または構成についての詳細な説明は省略する。

【0029】

本明細書において、％は、特別な記載がない限り、重量％を意味する。

【0030】

本発明は、有機粒子を光拡散剤として含むが、溶剤を含まない、光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物に関する。

【0031】

ＯＬＥＤに封止材組成物を直接コーティングする場合には、図１に示すように、インクジェットプリンタを使用するため、無機粒子を光拡散剤として用いて無溶剤タイプの封止層組成物を製造する場合、無機粒子同士の凝集現象が発生して、組成物を１０日以上保管することができず、図６に示すように、インクジェットノズルが詰まってしまう現象が発生するおそれがある。

【0032】

本発明は、光拡散剤として有機粒子を用いるため、アクリル系のモノマーおよびオリゴマーからなる封止材への分散性が良く、有機粒子の柔らかで滑らかな特性のため、インクジェットノズルが詰まってしまう現象を減少させることができる。

【0033】

前記有機粒子は、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリメチルメタクリレートよりなる群から選択される１種以上であり、好ましくはポリスチレンであり得る。

【0034】

前記有機粒子は、光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物１００重量部に対して、１０乃至４０重量部、好ましくは１０乃至２０重量部含まれ得る。

【0035】

有機粒子は、粒子の個数が少なくなっても、無機粒子に比べて透過度および拡散率が高いため、少ない量でも無機粒子と同様の光拡散機能を実現することができる。

【0036】

前記有機粒子が１０重量部未満で含まれる場合、拡散率が低いため、光拡散機能を果たすことができず、前記有機粒子が４０重量部を超過して含まれる場合、透過度が低くて不透明になることにより、前面発光（Ｔｏｐｖｉｅｗ）方式の発光素子に適用することは難しくなる。

【0037】

前記有機粒子（ビーズ）は、平均直径が２乃至５μｍであり、形状が半球状（ｈｅｍｉｓｈｐｅｒｉｃａｌ）である。

【0038】

本発明の半球状有機粒子（ビーズ）は、形態上の特徴として、比表面積が広くなって散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）効果が極大化される可能性があるため、光透過度と拡散率が著しく増加して有機発光素子への適用時に光拡散機能を増加させることができるという利点がある。

【0039】

球状の有機粒子は、光を照射すると、表面にて光が拡散するのに対し、半球状の有機粒子は、光が底面で一度屈折して反対側に透過するので、球状の有機粒子よりも光拡散機能を増加させることができる。

【0040】

また、半球状の粒子は、その直径が球状の半分であって、光学特性を維持した状態でコーティング層の薄層化が可能となる。

【0041】

しかも、半球状の場合、分散が容易であって溶剤なしにアクリレートモノマーのみからなっている封止材組成物に良好に分散して容易に沈まないため、常温保管の安定性に優れる。

【0042】

本発明者らは、光拡散機能を増加させながらも封止層組成物内での分散性およびインクジェット用組成物としての分散安定性を高めるために、有機粒子のサイズおよび形状を異ならせた様々な実験を通じて研究した結果、最も好ましい有機粒子のサイズおよび形状を見出して本発明を完成したのである。

【0043】

前記有機粒子（ビーズ）のサイズは２乃至５μｍであり得るが、さらに好ましくは２乃至３μｍであり、最も好ましくは２μｍであり得る。

【0044】

平均直径が２μｍ未満である場合には、粘度が増加してインクジェット装備への適用が難しく、平均直径が５μｍを超える場合には、インクジェットプリンタのノズルが詰まってしまうという問題点があり得る。

【0045】

有機粒子の形状が球状である場合は、含有量を増加させてこそ所望の拡散率および透過度を得ることができ、有機粒子の形状がシワの寄った球状である場合は、粘度増加率が高いためインクジェット工程への適用問題があって好ましくないのであり、シワの寄った半球状の形状は、比表面積が広いために粘度が増加して、インクジェット工程への適用の問題があり、本発明の光拡散剤としての有機粒子（ビーズ）は、半球状であることが最も好ましい。

【0046】

前記有機粒子のサイズおよび形状を制御して光拡散機能を高めるための機能性ビーズは、アクリル系のモノマー、ポリスチレンモノマー、架橋剤、開始剤、共溶媒を溶媒に投入して重合反応させた後、これを洗浄、乾燥して製造する。

【0047】

本発明の他の実施例によれば、本発明は、前記光拡散機能が付与されたインクジェット用封止材組成物が有機発光素子の有機層上にコーティングおよび硬化された有機発光素子用封止膜に関するものである。

【0048】

前記有機発光素子用封止膜の厚さは、５乃至１５μｍ、好ましくは５乃至１０μｍであり得る。

【0049】

封止膜の厚さが５μｍ未満と薄い場合には、ビーズの粒子サイズの分だけに相当する厚さとなって表面が滑らかでなく、粒子が半分程度見えるようになって凸凹（でこぼこ）となる問題があり、封止膜の厚さが１５μｍを超過する場合には、拡散率が増加するという問題がある。

【0050】

前記有機発光素子用封止膜は、厚さ１５μｍで測定した光透過率が９０％以上であり、拡散率が８０％以上であり得る。

【0051】

本発明の有機発光素子用封止膜は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の光拡散材料とは異なり、封止材の機能も含まれていなければならないため、光透過度が９０％以上となる特徴を持たなければならない。光透過率が９０％未満である場合には、透明でないため、前面（Ｔｏｐ）発光には問題がある。

【0052】

本発明の別の実施例によれば、本発明は、前記有機発光素子用封止膜を含む有機発光素子を提供する。

【0053】

本発明に係る前記有機発光素子は、封止膜以外に別途の光拡散層を含まなくてもよい。

【0054】

前記封止膜は、光拡散剤として有機粒子を用いた封止材組成物を、素子に直接コーティングした後、硬化させたものなので、表面への粒子の露出の程度が少なくて、上層に平坦化層が別途必要とされないため、工程時間が短縮され、パネルの厚さが減少するという効果がある。

【0055】

以下、本発明による実施例および本発明によらない比較例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0056】

比較例：無機粒子を用いた封止材組成物の製造
比較例１および２は、下記表１の組成で混合して封止材組成物を製造した。

【0057】

【表1】

【0058】

１）単官能基アクリレートモノマー１：ドデカノールジメタクリレート（Ｄｏｄｅｃａｎｏｌ ｄｉｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）
２）単官能基アクリレートモノマー２：ベンジルアクリレート（Ｂｅｎｚｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）
３）単官能基アクリレートモノマー３：ラウリルアクリレート（Ｌａｕｒｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）
４）多官能基アクリレートモノマー４：トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）
５）単官能基アクリレートモノマー５：（３−フェノキシフェニル）メチルエステル（（３−Ｐｈｅｎｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）
６）光硬化開始剤：ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フォスフィンオキシド（ｄｉｐｈｅｎｙｌ（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）
７）酸化防止剤１：ペンタエリトリトールテトラキス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマート）（Ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｔｅｔｒａｋｉｓ（３，５−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−４−ｈｙｄｒｏｘｙｈｙｄｒｏｃｉｎｎａｍａｔｅ））、（株）ＢＡＳＦ
８）酸化防止剤２：トリス（ノニルフェニル）ホスファイト（ｔｒｉｓ（ｎｏｎｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ）（ＴＮＰＰ）
９）シランカップリング剤：ビニルトリメトキシシラン（Ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）
１０）分散剤１：ポリエーテルホスフェイト界面活性剤（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）（Ｓｏｌｓｅｐｅｒｓｅ ４１０００、（株）Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）
１１）分散剤２：シルセスキオキサン（ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）（Ｓｏｌｓｅｐｅｒｓｅ ８１０００、（株）Ｌｕｂｒｉｚｏｌ））
１２）無機粒子：シリカ（Ｓｉｌｉｃａ）（ＳｉＯ₂、３μｍ、２．１乃至２．６ｇ／ｃｍ³）、積水化学工業株式会社
１３）有機粒子：ポリスチレン（３μｍ、０．９６乃至１．０４ｇ／ｃｍ³）

【0059】

実施例１乃至４．有機粒子の使用により光拡散機能が向上した封止材組成物の製造

【0060】

実施例１．
無機粒子の代わりに有機粒子を用いると光拡散機能が増大されることを確認するために、比較例１で無機粒子として添加したシリカ（Ｓｉｌｉｃａ）（３μｍ、２．１乃至２．６ｇ／ｃｍ³）の代わりに、有機粒子であるポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）（３μｍ、０．９６乃至１．０４ｇ／ｃｍ³）を１０ｗｔ％添加し、その他の組成は比較例と同様にして混合することにより、封止材組成物を製造した。

【0061】

実施例２．
有機粒子であるポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）を２０ｗｔ％添加する以外は、実施例１と同様にして、光拡散機能が付与された封止材を製造した。

【0062】

実施例３．
実施例３は、硬化膜の強度を増加させるために、多官能基アクリレートモノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）を使用し、これと共に単官能基アクリレートモノマーとして（３−フェノキシフェニル）メチルエステル）（（３−ｐｈｅｎｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）を使用した以外は、実施例１と同様にして、光拡散機能が付与された封止材を製造した。

【0063】

実施例４．
実施例４は、硬化膜の強度を増加させるために、多官能基アクリレートモノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）を使用し、これと共に単官能基アクリレートモノマーとして（３−フェノキシフェニル）メチルエステル（（３−ｐｈｅｎｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）を使用した以外は、実施例２と同様にして、光拡散機能が付与された封止材を製造した。

【0064】

実施例５乃至８．ポリスチレンの粒子サイズおよび形状による透過度、拡散率の確認
ポリスチレンの粒子サイズおよび形状によって光拡散機能が変わるか否かを確認するために、ポリスチレン粒子を表２の如く４つのグループに製造し、粒子の平均直径を３μｍにした以外は、実施例２と同様にして、光拡散機能が付与された封止材組成物を製造した（図３）。

【0065】

【表2】

【0066】

製造例．機能化されたポリスチレン粒子の製造方法
１）半球状のポリスチレン粒子を製造するために、まず、エチレングリコールジメタクリレートモノマー８％にポリスチレンモノマー４３％を入れ、トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）４％を入れ、アイソパーＭ(ISOPAR M)４５％を入れる。よくブレンドして、この溶液の３０％をビーカーに入れる。
２）前記１）溶液を攪拌（ｓｔｉｒｒｅｒ）している際に、開始剤であるＡＩＢＮを０．２５％入れ、ＤＩＷ（脱イオン水）を７０％入れる。
３）ＤＩＷを入れた前記溶液をホモジナイザー装備に入れ、物理的によくブレンドされうるようにミックスする。
４）反応器に入れ、窒素雰囲気中、８０℃で５時間撹拌する。
５）濾紙に入れてフィルタリングする。
６）ＤＩＷでよく洗浄した後、７０度のオーブンで乾燥させて半球状のポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｒｅｎｅ）を得ることができる。

【0067】

実験例１．透過率の評価
実施例１乃至８および比較例１乃至２の光拡散機能が付与された封止材組成物を図１の如くガラス基板に塗布し、スピンコーティングして光硬化した後、基板を用いてＬａｂｓｐｈｅｒｅ社製のＥｖｏｌｕｔｉｏｎ ６００ ＵＶ−ＶＩＳ ｍｅｔｅｒを用いて２００乃至４００ｎｍの波長帯の光透過度を測定した。

【0068】

実験例２．拡散率の評価
実施例１乃至８および比較例１乃至２の光拡散機能が付与された封止材組成物をガラス基板に塗布し、スピンコーティングして光硬化した後、基板を用いて日本電色工業（Ｎｉｐｐｏｎ Ｄｅｎｓｈｏｋｕ）社製のＨａｚｅ ｍｅｔｅｒ ＮＤＨ ２０００装備を用いて拡散率（Ｈｚ）を測定した。前記拡散率の単位は％であって、数値が高いほど白濁が高いという意味であり、数値が低いほど透明であるという意味である。

【0069】

下記表３において、ＴＴ、Ｈｚそれぞれの計算式は、下記式１によって計算した。

【0070】

＜式１＞

【0071】

結果・考察
＜有機粒子の使用による光拡散機能向上効果の確認＞
表３は、無機粒子または有機粒子の使用による透過率および拡散率を測定した結果である。

【0072】

【表3】

【0073】

本発明の光拡散機能が付与された封止材は、一般なＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の光拡散材料とは異なり、封止材の機能も含まれていなければならないので、透過度が９０％以上であることが好ましい。

【0074】

前記表３に示すように、比較例１および２は、透過度と拡散率が低いため、光拡散機能が付与された封止材材料として適さず、実施例３および４は、拡散率が低いため、光拡散材料として適さないことが分かる。

【0075】

＜有機粒子の形状による光拡散機能の確認＞
下記表４は有機粒子の形状による透過度および拡散率を測定した結果である。半球状に近いほど拡散率と透過度が大きくなることが分かる。これは、半球状に近いほど比表面積が広くなって散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）効果が極大化できるためであると判断される。光拡散機能は、実施例７で最も効果が良く、実施例８では光透過度および拡散率値が再び低くなった。

【0076】

【表4】

【0077】

実験例３．有機粒子を含んで光拡散機能が付与された封止材組成物の向上した分散性およびコーティング性の確認
有機粒子を光拡散剤として用いた封止材組成物がどれほどよくインクジェットノズルから吐出されるか、コーティング性がスムーズで良好であるかを確認するために、Ｏ₂プラズマ（Ｏ₂ Ｐｌａｓｍａ）処理されたベア（裸）ガラス（Ｂａｒｅ Ｇｌａｓｓ）上に、比較例２のシリカ分散組成物と実施例２のポリスチレン分散組成物を用いて、図１の如くインクジェットプリンタでコーティングした。

【0078】

ＤＰＩ（Ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）は、印刷とディスプレイ解像度の測定単位であり、特に１平方インチのスペースの中に作られた点や画素の数を意味する。ＤＰＩ数を上げるほど、コーティング膜の厚さを増加させることができる。

【0079】

図７は、無機粒子であるシリカ分散封止材組成物を入れてインクジェットプリンタでコーティングしたイメージであって、４００×４００、４００×６００、４００×８００に行くほどコーティング性が良くないことを確認することができる。光学顕微鏡上でも、粒子が凸凹に凝集していることを見てとることができる。

【0080】

図８は、有機粒子であるポリスチレンを２０％含む、実施例２の組成を入れてインクジェットプリンタでコーティングしたときの様子である。４００×４００ＤＰＩの場合は、粒子が見えるが、６００、８００ＤＰＩに行くほど滑らかであることを確認することができる。

【0081】

実験例４．封止材としての効果の確認実験
有機粒子の使用により光拡散機能が向上した組成物が、封止材としての機能性も依然として優れることを確認するために、ドーリーテスト（Ｄｏｌｌｙ ｔｅｓｔ）を行った。

【0082】

恒温恒湿機（水分８５％、温度８５℃）内で、直径２０ｍｍのドーリー（Ｄｏｌｌｙ）に接着剤を塗り、前記比較例１、比較例２及び実施例１乃至４の組成物でコーティングおよび硬化された基板の表面に付着させた。その後、接着剤を１００℃で１０分硬化した後、ドリーテスター（ＡＳＴＭ４５４１）で持ち上げた。この際、封止材がむしり取られるようになったときの力を測定し、容易に剥離されると、水分や温度に脆弱であって封止材としての機能性が劣ると評価した。０は容易に剥離されて測定されないことを意味し、力（ｐｓｉ）の強さが大きいほど付着力が良好であるため、封止材としての機能性が良好であることを意味する。

【0083】

【表5】

【0084】

上述したように、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における当業者であれば、下記の請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱することなく、本発明を多様に修正及び変更させることができることが理解できるだろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】