JP2011508400A - 有機発光素子用基板およびその基板を組み込んだ有機発光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
吸収低減副層、
例えば、22.5nmの銀層などの半反射性金属薄層、
ITOなどの透明導電性材料からなる被覆層とのスタックからなる。
所与の光学的厚さL1を有し、光学指数n1のn0に対する比が6/5以上になるような光学指数n1を有する反射防止副層と、
所与の厚さe1を有する第1の金属層(それにより第1の反射体を形成する)と、
第1の金属層上に位置決めされた所与の光学的厚さL2を有する第1の分離層と、
固有の電気伝導特性を有し(それにより、第2の反射体を形成する)、所与の厚さe2を有する第2の金属層であって、第1の分離層上に位置決めされる第2の金属層と、
仕事関数を調整するための被覆層であって、第2の金属層上に位置決めされ、所与の厚さe3を有する被覆層とのスタックを備える。
L1は20nmから120nmであり、
L2は75nmから200nm、特に、160nmから200nmであり、
第1の金属層と第2の金属層の厚さの合計e1+e2は、吸収を低減するために40nm以下、特に、25nm以下であり、
下部電極は、シート抵抗が6Ω/□以下である。
L1は100nm以下、より好ましくは、80nm以下で、および/または
L1は40nm以上、より好ましくは、さらに50nm以上で、および/または
L2は160nmあるいは130nm以下で、および/または
L2は90nm以上で、および/または
L1はL2未満で、特にL1は少なくとも1.5L1あるいは1.65L1以上、好ましくは2.5L1あるいは2L1未満である。
第1の選択として、銀、金、アルミニウム、もしくは銅の群、または第2の選択として、モリブデンなどの他の導電性の劣る金属から選ばれた純粋な材料系、または
上述の材料のうちの1つがAg、Au、Pd、Al、Pt、Cu、Zn、Cd、In、Si、Zr、Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、Co、もしくはSnの群から選ばれた少なくとも1つの他の材料で合金された、またはドープされた材料系であって、特に、銀の耐湿性を向上させるために、銀とパラジウムおよび/または金および/または銅との合金系とすることが好ましい。
厚さe1は15nm以下、特に、6から15nmあるいは13nm以下、および/または13nm以下、および/または
厚さe2は15nm以下、特に、6から15nmあるいは13nm以下、および/または10nm以上、および/または
厚さe1は厚さe2より(1から数ナノメートル)厚い。
特に、(機能的な)6nm以上の第2の金属層の厚さ、場合によっては、同様に機能的な6nm以上に選択された第1の金属層の厚さに対して3Ω/□以下のシート抵抗、および/または
50%以上、好ましくは60%から90%、またはOLEDの性能を損なわなければそれ以上の光透過率TLを有することができる。
第1の分離層で挙げられたような材料からなり、場合によっては第1の分離層と1つの同じ材料からなり、および/または第1の分離層で示された範囲の光学的厚さを有し、好ましくは導電性である別の分離層から、
金属層で挙げられたような材料からなり、場合によっては1つの第2の金属層と同じ材料からなり、特に銀系の別の金属層が(直接または間接的に)載せられて形成される。
好ましくは、基板上に直接蒸着される、および/または
単層、二重層、三重層である、および/または
特に、約1.5の光学指数の基板または高指数の基板に対して、1.8あるいは2以上の光学指数n1を有する、および/または
反射防止副層を形成する層の大部分あるいは全体(あるいは基板と第1の金属層との間の層全体)が1.8あるいは2以上の光学指数n1を有する、および/または
基板と第1の金属層との間の層全体が120nm以下の光学的厚さを有する、および/または
好ましくは基板の前記主要面をほぼ覆い、好ましくはアルカリ金属のバリア(必要な場合)および/または(ドライおよび/またはウェット)エッチング停止層および/または平滑層を形成する基層、すなわち基板に最も近い層を備える。
酸化炭化ケイ素(一般式SiOC)系、
窒化ケイ素(一般式SixNy)、特に、Si3N4系、
酸化窒化ケイ素(一般式SixOyNz)系、
酸化炭化窒化ケイ素(一般式SixOyNzCw)系、
あるいは、酸化ケイ素(一般式SixOy)系で、厚さが10nm未満とすることができる。
酸化ニオブ(Nb2O5)、
酸化ジルコニウム(ZrO2)、
酸化チタン(TiO2)、
酸化アルミニウム(Al2O3)、
酸化タンタル(Ta2O5)、
あるいは、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、または窒化ケイ素、およびそれらの組み合わせがあり、場合によってはZrドープされている。
単独またはベーススタックのSixNy(特に、Si3N4)の層、
単独またはSixNy/SnO2タイプのベーススタックでのSnO2の層、
あるいは、単独またはSixNy/SnO2タイプのベーススタックのTiO2の層とすることができ、場合によっては、TiO2は高い光学指数のために厚さが限定されている。
第1の分離層は、107Ω.cm以下、好ましくは106Ω.cm以下、あるいは104Ω.cm以下の電気抵抗率(文献で知られているように、バルク状態で)を有する層(後述する遮断薄層とは異なる)からなり、
および/または、反射防止副層(および/または被覆層)は、107Ω.cm以下、好ましくは106Ω.cm以下、あるいは104Ω.cm以下の電気抵抗率(文献で知られているように、バルク状態で)を有する層(後述する遮断薄層とは異なる)からなるように規定されてもよい。
反射防止副層は、特に、金属酸化物製の平滑層および接触層からなる(遮断薄層とは異なる)二重層であり、
および/または、第1の分離層(遮断薄層とは異なる)は、金属酸化物製で平滑層と接触層とを有する二重層である、または金属酸化物製で第1の層として追加層を有する三重層である。
金属層(第1の金属層および/または第2の金属層)の上に重なる層が反応性プラズマ(酸素、窒素など)を使用して蒸着される場合、例えば、金属層の上に重なる酸化物層がスパッタリングにより蒸着される場合、
金属層(第1の金属層および/または第2の金属層)の上に重なる層の組成が工業製造時に変化しやすい(ターゲットが摩耗するタイプの蒸着状態の変化など)場合、特に、酸化物および/または窒化物タイプの層の化学量論的組成が変化して、したがって金属層の品質ひいては電極の特性(シート特性、光透過性など)を変化させる場合、および
電極のコーティングが蒸着後に熱処理を受ける場合。
1つは、前記機能層と直接接触する「界面」層であって、上述したような非化学量論的組成の金属酸化物、窒化物、または酸化窒化物系の材料からなる界面層と、
他は、上述したような金属材料からなる少なくとも1つの層であって、前記「界面」層と直接接触する層とを備える。
前記OLEDシステムの上面に上部電極と、
好ましくは、上部電極コーティングの上面に、前記上部電極コーティングと電気接触する上部バス電極構造とを備え得る。
水の含有量がほとんどない、または全くない、
加工するのに必ずしも高い圧力を必要としない。
ドープされた酸化亜鉛、特に、アルミニウムドープ酸化亜鉛ZnO:Alまたはガリウムドープ酸化亜鉛ZnO:Ga、
あるいは、ドープされた酸化インジウム、特に、錫ドープ酸化インジウム(ITO)または亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)から選択された電気導電性層とすることができる。
外部照明グレージング、内部照明仕切り、または照明グレージングドア(または、ドアの一部)、特に、スライディングドアなどの建物を対象とし、
陸上、海上または航空輸送機関(車、大型トラック、列車、飛行機、船など)の発光屋根、発光側窓(または、窓の一部)、内部照明仕切りなどの輸送機関を対象とし、
バス待合所案内板、陳列台の壁、宝石の陳列またはショーウィンドウ、温室の壁、または、照明タイルなどのアーバンまたは商業用ファニチャーを対象とし、
棚またはキャビネット要素、キャビネットのファサード、照明タイル、天井、冷蔵庫の照明棚、水槽の壁などの室内家具を対象とし、
電子機器のバックライト、特に、テレビ画面またはコンピュータ画面、タッチセンサ式画面などの、ディスプレイ画面、場合によっては2画面を対象とし得る。
例えば、厚さが0.7mm以上で、第1の主要面11および第2の主要面12を有し、第1の主要面11にはまず(半)透明下部電極3を備える、場合によっては透明または超透明なソーダ石灰石英ガラスの平坦基板1を備え、下部電極3は:
第1の主要面11の表面に直接蒸着され、窒化ケイ素からなり、第1の主要面11のほぼ全体を覆う基層2と、
アンチモンSbでドープされたSnyZnzOxからなる第1の平滑層31であって、変形例として主要面11の表面に直接蒸着される第1の平滑層31と、
アルミニウムドープZnOxからなる第1の接触層とを備える反射防止副層と、
好ましくは銀からなる、例えば、純銀からなる第1の金属層30と、
場合によっては、金属層32上の直上にある上部遮断コーティング33と、
場合によっては、アルミニウムドープZnOxからなる追加層34と、
SbでドープされたSnyZnzOxからなる第2の平滑層31’と、
アルミニウムドープZnOxからなる第2の接触層32’とを備える第1の分離層と、
好ましくは銀からなる、例えば、純銀からなる第2の金属層30’と、
場合によっては、遮断コーティング33’と、
仕事関数を調整するITOからなる被覆層35との層のスタックを備える(図2)。
45nmの2−TNATAと、
15nmのNOB(10nm)と、
5nmのNPB:DCJTB(0.2重量%)と、
6nmのBCS:ペリレン(0.5重量%)と、
1nmのAlq3:C545T(0.2重量%)と、
50nmのAlq3と、
1nmのLiとから形成される、例えば、白色光を発するSM−OLEDなどの有機発光システム4を備える。
特に、銀またはアルミニウム系の上部(半)反射性金属電極5を備える。
反射防止副層と被覆層との間に銀の単層をベースとする電極の確立された例No.6と、
ITO系の電極の従来例No.7とが示されている。
Si3N4:Al系層は、アルミニウムドープケイ素ターゲットを使用して、アルゴン/窒素雰囲気下の0.25Paの圧力下で反応性スパッタリングによって蒸着された、
SnZn:SbOx系層は、65重量%のSnと34重量%のZnと1重量%のSbとを含むアルミニウムドープ亜鉛錫ターゲットを使用して、アルゴン/酸素雰囲気下の0.2Paの圧力下で反応性スパッタリングによって蒸着された、
銀系層は、銀ターゲットを使用して、純アルゴン雰囲気下の0.8Paの圧力下で蒸着された、
Ti層は、チタンターゲットを使用して、純アルゴン雰囲気下の0.8Paの圧力下で蒸着された、
ZnO:Al系層は、アルミニウムドープ亜鉛ターゲットを使用して、アルゴン/酸素雰囲気下の0.2Paの圧力下で反応性スパッタリングによって蒸着された、
ITO系被覆層は、アルゴン/窒素雰囲気下で、セラミックターゲットを使用して、アルゴン/酸素雰囲気下の0.2Paの圧力下で蒸着された。
Claims (29)
- 光学指数n0で、第1の主要面(11)に、下部電極として知られている電極(3)の第1の透明または半透明コーティングを担持する透明基板(1)を備え、下部電極(3)が、
所与の光学的厚さL1を有し、光学指数n1のn0に対する比が6/5以上になるような光学指数n1を有する反射防止副層と、
反射防止副層上に位置決めされた、所与の厚さe1を有する第1の金属層(30)と、
第1の金属層上に位置決めされた、所与の厚さe3を有する、仕事関数を調整する被覆層(35)とのスタックを備える、有機発光素子(10)用の基板であって、
下部電極(3)が、
第1の金属層上および被覆層の下に位置決めされた、所与の光学的厚さL2を有する第1の分離層と、
固有の電気伝導特性を有し、所与の厚さe2を有する第2の金属層であって(30’)、第1の分離層と被覆層との間に位置決めされる第2の金属層(30’)とをさらに備えることと、
L1が20nmから120nmであり、L2が75nmから200nmであり、第1の金属層の厚さと第2の金属層の厚さとの合計e1+e2が40nm以下であることと、
下部電極が、6Ω/□以下のシート抵抗を有することとを特徴とする、有機発光素子用基板。 - L1が100nm以下、好ましくは80nm以下であり、および/またはL2が160nm以下、好ましくは130nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の基板(1)。
- L1がL2未満であることを特徴とする、請求項1または2に記載の基板(1)。
- 第1および第2の金属層(30、30’)が銀系層であり、第1の金属層の厚さe1が15nm以下であり、および/または第2の金属層の厚さe2が15nm以下であり、好ましくは、厚さe1が厚さe2より厚いことを特徴する、請求項1から3のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 下部電極が、3Ω/□以下のシート抵抗を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 反射防止副層が、アルカリ金属のバリアおよび/またはエッチング停止層を形成する厚さ3nm以上の基層(2)であって、好ましくは基板の前記主要面(11)をほぼ覆い、場合によってドープされた窒化ケイ素系、酸化炭化ケイ素系、酸化窒化ケイ素系、または酸化炭化窒化ケイ素系の材料からなる基層(2)を備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 反射防止副層が、第1の接触層(32)として知られており、第1の金属層の下にある金属酸化物および/または窒化金属系の層を備え、および/または第1の分離層が、第2の接触層(32’)として知られており、第2の金属層の下にある金属酸化物および/または窒化金属系の層を備えることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1および第2の接触層(32、32’)が、場合によってドープされた以下の金属酸化物、酸化クロム、酸化インジウム、場合によっては半化学量論的組成の酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化タンタル、または酸化ケイ素の少なくとも1つの金属酸化物系であること、および第1および第2の接触層が、好ましくは、3nm以上の厚さを有することを特徴とする、請求項7に記載の基板(1)。
- 第1および第2の接触層(32、32’)が、ドープまたは非ドープの酸化亜鉛系であることを特徴とする、請求項7または8に記載の基板(1)。
- 反射防止副層が、単体酸化物または複合酸化物からなる非結晶質の第1の平滑層(31)を備え、前記第1の平滑層(31)が、前記第1の接触層(32)の直下に位置決めされ、第1の接触層の材料以外の材料からなり、好ましくは基板の直上に位置することを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1の分離層が、単体酸化物または複合酸化物からなる非結晶質の第2の平滑層(31’)を備え、前記第2の平滑層(31’)が、前記第2の接触層(32’)の直下に位置決めされ、第2の接触層の材料以外の材料からなることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1および/または第2の平滑層(31、31’)が、Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、Ga、Inの1つ以上の金属系の単体酸化物または複合酸化物系の層、特に、亜鉛錫系の複合酸化物SnxZnyOz層、またはインジウム錫複合酸化物(ITO)層、またはインジウム亜鉛複合酸化物(IZO)層であることを特徴とする、請求項10または11に記載の基板(1)。
- 副層の幾何学的厚さの少なくとも60%が第1の平滑層からなり、および/または第1の分離層の幾何学的厚さの少なくとも60%が第2の平滑層からなることを特徴とする、請求項10から12のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1の平滑層(31)が、酸素の非化学量論的組成である酸化物系で、亜鉛錫系SnxZnyOzで、場合によってドープされ、好ましくは基板の直上に位置する層であり、第1の接触層(32)が、酸素の非化学量論的組成であるドープまたは非ドープの酸化物系で、亜鉛系ZnOの層であること、および/または、第2の平滑層(31’)が、酸素の非化学量論的組成である酸化物系で、亜鉛錫系SnxZnyOzで、場合によってドープされた層であり、第2の接触層(32’)が、酸素の非化学量論的組成であるドープまたは非ドープの酸化物系で、亜鉛系ZnOの層であることを特徴とする、請求項10から13のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1の分離層が、第2の接触層の下および場合によって第2の平滑層の下に、酸化亜鉛、酸化錫などの金属酸化物の追加層および/または窒化ケイ素系の追加層を備えることを特徴とする、請求項10から15のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1の分離層が、107Ω.cm以下、好ましくは106Ω.cm以下の電気抵抗率を有する層からなり、および/または、反射防止副層が、107Ω.cm以下、好ましくは106Ω.cm以下の電気抵抗率を有する層からなることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 被覆層(35)が、場合によってドープされた以下の金属酸化物、酸化クロム、酸化インジウム、場合によっては半化学量論的組成の酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化タンタル、または酸化ケイ素の少なくとも1つの金属酸化物系の単体酸化物または複合酸化物であり、好ましくは、ITO、IZO、SnxZnyOz系の層であることと、被覆層が、好ましくは40nm以下の厚さe3を有すること、および/または被覆層(35)が、特にニッケル、白金、またはパラジウム系の金属薄層で、単体金属酸化物または複合金属酸化物からなる上部スペーサ層と結合されることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 第1の金属層(30)が、少なくとも第1の下部遮断コーティングの直上に位置決めされ、および/または少なくとも第1の上部遮断コーティング(33)の直下に位置し、および/または第2の金属層(32)が、少なくとも第2の下部遮断コーティングの直上に位置決めされ、および/または少なくとも第2の上部遮断コーティング(33’)の直下に位置すること、第1および第2の上部遮断コーティング(33、33’)または下部遮断コーティングの少なくとも一方が、Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、Wのうちの少なくとも1つの金属系、または前記材料の少なくとも1つを含む合金系で、好ましくは、NiもしくはTi系、Niを含む合金系、またはNiCrの合金系の金属層、窒化金属層、および/または酸化物層を備えることを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 下部電極のインジウム含有材料の全体の厚さが、60nm、好ましくは50nm以下であることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 基板(1)が、特に、90から350nmの厚さを有するOLEDシステム(4)であって、1×1cm2以上の電極表面積を有する下部電極(3)の上面に配置されるOLEDシステム(4)を備えることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の基板(1)。
- 上部電極5が、前記OLEDシステム(4)の上面に配置されることことを特徴とする、請求項20に記載の基板(1)。
- 特に1×1cm2以上の電極表面積を有する下部電極(3)を備えた照明パネルまたはバックライトパネルを形成するOLED素子(10)を形成する際の請求項1から21のいずれか一項に記載の基板(1)の使用。
- 所与の光学的厚さL1を有し、光学指数n1のn0に対する比が6/5以上になるような光学指数n1を有する反射防止副層と、
反射防止層上に位置決めされた、所与の厚さe1を有する第1の金属層(30)と、
第1の金属層上に位置決めされた、所与の光学的厚さL2を有する第1の分離層と、
固有の電気伝導特性を有し、所与の厚さe2を有する第2の金属層(30’)であって、第1の分離層上および被覆層の間に位置決めされた第2の金属層と、
仕事関数を調整するための被覆層(35)であって、所与の厚さe3を有し、第1の金属層上に位置決めされる被覆層とからなるスタックを順に備え、
第1の金属層の厚さと第2の金属層の厚さとの合計e1+e2が40nm以下である下部電極を担持し、
下部電極の上面に配置され、0°においてCIE−XYZ1931色度図の座標(x1,y1)で定義される多色放射を発するOLEDシステム(4)を有する基板(1)を組み込み、
L1およびL2がマイクロキャビティが第1および第2の金属層で形成されるように調節され、マイクロキャビティが可視領域で、特に少なくとも100nm十分に離間した2つの異なる波長で共振して、共振ピークを大きくし、可視領域における広帯域スペクトルを形成する有機発光素子(10)。 - 請求項1から21のいずれか一項に記載の基板(1)を組み込んだ有機発光素子(10)、および下部電極の上面に配置され、0°においてCIE−XYZ1931色度図の座標(x1,y1)で定義される多色放射を発するOLEDシステム(4)。
- 有機発光素子(10)が、0°においてCIE−XYZ1931色度図の表色座標(x2,y2)で定義されるスペクトルを出力として発することと、およびCIE−XYZ1931色度図における0°で発せられたスペクトルと60°で発せられたスペクトルとの間の光路長が0.1以下であることとを特徴とする、請求項23から25のいずれか一項に記載の有機発光素子(10)。
- CIE−XYZ1931色度図における0°で発せられたスペクトルと60°で発せられたスペクトルとの間の光路長が0.05以下であることを特徴とする、請求項23から26のいずれか一項に記載の有機発光素子(10)。
- 有機発光素子(10)が、1つ以上の透明および/または反射発光面、特に、照明用、装飾用、建築用などのシステム、または例えば、図、ロゴまたはアルファベットや数字の表示式の表示用ディスプレイパネルであって、均一光または、特にガラス基板で導かれた光を抽出することで分化した分化多色発光領域を生成するシステムを形成することを特徴とする、請求項23から27のいずれか一項に記載の有機発光素子(10)。
- 外部照明グレージング、内部照明仕切り、または照明グレージングドア(または、ドアの一部)、特に、スライディングドアなどの建物を対象とし、
陸上、海上または航空輸送機関の発光屋根、発光側窓(または、窓の一部)、内部照明仕切りなどの輸送機関を対象とし、
バス待合所案内板、陳列台の壁またはショーウィンドウ、温室の壁、または、照明タイルなどのアーバンまたは商業用ファニチャーを対象とし、
棚またはキャビネット要素、キャビネットのファサード、照明タイル、天井、冷蔵庫の照明棚、水槽の壁などの室内家具を対象とし、
電子機器のバックライト、特に、テレビ画面またはコンピュータ画面、タッチセンサ式画面などのディスプレイ画面、場合によっては2画面を対象とし、
特に浴室の壁または厨房の調理台の照明用または天井用の発光ミラーを対象とすることを特徴とする、請求項23から28のいずれか一項に記載の有機発光素子(10)。
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