JP2014532276A

JP2014532276A - 有機電子素子用基板

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Publication number: JP2014532276A
Application number: JP2014535651A
Authority: JP
Inventors: ケウンリー、イェオン; シクアン、ヨン; ドーキム、ジュン; チューンパク、ミン; ヒキム、ジ
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: EP2770551A2; TWI593152B; TW201334251A; WO2013058505A3; WO2013058505A2; CN104303327B; KR101427536B1; KR101353434B1; KR20130041729A; US20140225098A1; EP2770551A4; CN104303327A; US9461275B2; EP2770551B1; KR20130115184A; JP5709194B2

Abstract

本発明は、有機電子素子用基板、有機電子装置、前記装置または基板の製造方法及び照明に関する。本発明の有機電子素子用基板は、例えば、水分や酸素などのような外来物質が流入されることを遮断して耐久性が向上され、光抽出効率が優秀な有機電子装置を形成することができる。有機電子装置が封止構造を含む場合に、前記基板は、前記封止構造と安定的に接着されることができ、有機電子装置の外部の端子部の表面硬度も適切な水準で維持することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、有機電子素子用基板、有機電子装置、前記装置または基板の製造方法及び照明に関する。

有機電子素子(ＯＥＤ：ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅ)は、電流を伝導することができる有機材料の層を一つ以上含む素子である。有機電子素子の種類には、有機発光素子(ＯＬＥＤ)、有機太陽電池、有機感光体(ＯＰＣ)または有機トランジスタなどが含まれる。

代表的な有機電子素子である有機発光素子は、通常的に基板、第１の電極層、有機層及び第２の電極層を順に含む。

いわゆる下部発光型素子(ｂｏｔｔｏｍｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ)で呼称される構造では、第１の電極層が透明電極層で形成され、第２の電極層が反射電極層で形成される。また、いわゆる上部発光型素子(ｔｏｐｅｍｉｔｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ)で呼称される構造では、第１の電極層が反射電極層で形成され、第２の電極層が透明電極層で形成される。

電極層により注入された電子(ｅｌｅｃｔｒｏｎ)と正孔(ｈｏｌｅ)が有機層に存在する発光層で再結合(ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ)されて光が生成される。光は、下部発光型素子では、基板側に放出され、上部発光型素子では、第２の電極層側に放出される。有機発光素子の構造において透明電極層で一般的に使われるＩＴＯ(ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ)、有機層及び通常的にガラス基板である基板の屈折率は、各々約２.０、１.８及び１.５程度である。このような屈折率の関係により、例えば、下部発光型素子の発光層で生成された光は、有機層と第１の電極層の界面または基板内で全反射(ｔｏｔａｌｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ)現象などによりトラップ(ｔｒａｐ)され、非常に少量の光のみが放出される。

有機電子素子では耐久性も考慮しなければならない。有機層や電極などは水分や酸素などの外来物質により酸化しやすいので、環境的要因に対する耐久性の確保が重要である。そのために、例えば、特許文献１〜特許文献４などは、外来物質の浸透を遮断することができる構造を提案している。

アメリカ特許第６,２２６,８９０号公報アメリカ特許第６,８０８,８２８号公報特開２０００−１４５６２７号公報特開２００１−２５２５０５号公報

したがって、前記のような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、有機電子素子用基板、有機電子装置、前記基板または装置の製造方法及び照明を提供することにある。

本発明の例示的な有機電子素子用基板は、基材層；光散乱層及び電極層を含む。前記光散乱層と電極層は、基材層上に順に形成される。したがって、光散乱層は、基材層と電極層との間に存在することができる。図１及び図２は、基材層１０１上に光散乱層１０３と電極層１０２が順に形成されている例示的な基板を示す。基板において電極層は、その形成面積が前記光散乱層の形成面積に比べて広くなるように形成される。用語「形成面積」は、基板を上部から見た時に認知される光散乱層または電極層の面積である。光散乱層の形成面積に比べて電極層の形成面積が広く形成される限り、光散乱層は、多様な形態で存在することができる。例えば、光散乱層１０３は、図１のように、基材層１０１の縁部を除外した部分にのみ形成するか、図２のように、基材層１０１の縁部に光散乱層が一部残存してもよい。

図３は、図１の基板を上部から観察した場合を例示的に示した図である。図３に示したように、基板を上部から観察する時に認知される電極層の形成面積(Ａ)は、その下部にある光散乱層の形成面積(Ｂ)に比べて大きい。電極層の形成面積(Ａ)及び前記光散乱層の形成面積(Ｂ)の割合(Ａ/Ｂ)は、例えば、１.０４以上、１.０６以上、１.０８以上、１.１以上または１.１５以上である。また、前記割合(Ａ/Ｂ)の上限は、特別に限定されないが、例えば、前記割合(Ａ/Ｂ)は、約２.０以下、約１.５以下、約１.４以下、約１.３以下または約１.２５以下である。前記基板において電極層は、光散乱層が形成されていない前記基材層の面上にも形成することができる。このような構造で有機電子素子を具現する際、光散乱層が外部に露出されない構造を具現することができる。

例えば、図３のように、電極層は、上部から観察した時、光散乱層のすべての周辺部を脱した領域を含む領域まで形成されている。この場合、例えば、図２のように、基材層上に複数の光散乱層が存在する場合には、前記光散乱層の中で少なくとも一つの光散乱層、例えば、後述のように少なくともその上部に有機層が形成される光散乱層のすべての周辺部を脱した領域を含む領域まで電極層が形成される。例えば、図２の構造において、右側と左側の縁部に存在する光散乱層の上部にも有機層が形成される場合、図２の構造は、左側と右側に延長されて前記右側と左側の縁部に存在する光散乱層のすべての周辺部を脱した領域まで電極層が形成されるように構造を変更することができる。このような構造で、下部に光散乱層が形成されていない電極層に後述する封止構造を付着すれば、光散乱層を密封する構造を形成することができる。

基材層では、特別に制限なしに適切な素材を使用することができる。例えば、下部発光(ｂｏｔｔｏｍｅｍｉｓｓｉｏｎ)型素子に適用される場合には、透光性基材層、例えば、可視光領域の光に対する透過率が５０％以上の基材層を使用することができる。透光性基材層では、ガラス基材層または透明高分子基材層などを例示することができる。ガラス基材層では、ソーダ石灰ガラス、バリウム/ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスまたは石英などの基材層を例示することができ、高分子基材層では、ＰＣ(ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ)、アクリル樹脂、ＰＥＴ(ｐｏｌｙ(ｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ))、ＰＥＳ(ｐｏｌｙ(ｅｔｈｅｒｓｕｌｆｉｄｅ))またはＰＳ(ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ)などを含む基材層を例示することができるが、これに限定されるものではない。必要に応じて、前記基材層は、駆動用ＴＦＴが存在するＴＦＴ基板であってもよい。

基板が上部発光(ｔｏｐｅｍｉｓｓｉｏｎ)型素子に適用される場合には、基材層は、必ず透光性基材層である必要はない。必要な場合、基材層の表面などにはアルミニウムなどを使用した反射層を形成してもよい。

電極層は、有機電子素子の製作に使われる通常的な正孔注入性または電子注入性電極層である。

正孔注入性である電極層は、例えば、相対的に高い仕事関数(ｗｏｒｋｆｕｎｃｔｉｏｎ)を有する材料を使用して形成することができ、必要な場合、透明材料を使用して形成することができる。例えば、正孔注入性電極層は、仕事関数が約４.０ｅＶ以上である金属、合金、電気伝導性化合物または前記物質の中で２種以上の混合物を含むことができる。このような材料では、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ(ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ)、ＩＺＯ(ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ)、ＺＴＯ(ＺｉｎｃＴｉｎＯｘｉｄｅ)、アルミニウムまたはインジウムがドーピングされた亜鉛オキサイド、マグネシウムインジウムオキサイド、ニッケルタングステンオキサイド、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２またはＩｎ_２Ｏ_３などの酸化物材料や、窒化ガリウムのような窒化金属、セレン化亜鉛などのようなセレン化金属、硫化亜鉛のような金属硫化物などを例示することができる。また、透明な正孔注入性電極層は、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどの金属薄膜とＺｎＳ、ＴｉＯ_２またはＩＴＯなどのような高屈折の透明物質の積層体などを使用しても形成することができる。

正孔注入性電極層は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着または電気化学的手段などの任意の手段で形成することができる。また、必要に応じて形成された電極層は、公知されたフォトリソグラフィやシャドウマスクなどを使用した工程を通じてパターン化してもよい。

電子注入性透明電極層は、例えば、相対的に小さい仕事関数を有する透明材料を使用して形成することができ、例えば、前記正孔注入性電極層の形成のために使われる素材の中で適切な素材を使用して形成することができるが、これに限定されるものではない。電子注入性電極層も、例えば、蒸着法またはスパッタリング法などを使用して形成することができ、必要な場合、適切にパターニングすることができる。

光散乱層は、前記層に入射される光を散乱、屈折または回折させることができるように形成される層を意味し、このような機能が現われるように具現される限り、光散乱層の具現形態は特別に限定されない。

例えば、光散乱層は、マトリックス物質及び散乱性領域を含む層である。図４は、散乱性粒子で形成された散乱性領域１０３１及びマトリックス物質１０３２を含む例示的な光散乱層が基材層１０１に形成されている形態を示す。用語「散乱性領域」は、例えば、マトリックス物質または後述する平坦層などのような周辺物質とは異なる屈折率を有し、且つ適切な大きさを有して入射される光を散乱、屈折または回折させることができる領域を意味する。散乱性領域は、例えば、前記のような屈折率及びサイズを有する粒子であるか、あるいは空の空間である。例えば、周辺物質とは異なると共に周辺物質に比べて高いか低い屈折率を有する粒子を使用して散乱性領域を形成することができる。散乱性粒子の屈折率は、周辺物質、例えば、前記マトリックス物質及び/または平坦層との屈折率の差が０.３を超過するかまたは０.３以上である。例えば、散乱性粒子は、１.０〜３.５または１.０〜３.０程度の屈折率を有する。用語「屈折率」は、約５５０ｎｍ波長の光に対して測定した屈折率である。散乱性粒子の屈折率は、例えば、１.０〜１.６または１.０〜１.３である。他の例として、散乱性粒子の屈折率は、２.０〜３.５または２.２〜３.０程度である。散乱性粒子では、例えば、平均粒径が５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上または１,０００ｎｍ以上の粒子を例示することができる。散乱性粒子の平均粒径は、例えば、１０,０００ｎｍ以下である。また、散乱性領域は、前記のようなサイズを有する空の空間として空気が充電されている空間により形成されてもよい。

散乱性粒子または領域は、球形、楕円形、多面体または無定形のような形状を有することができるが、前記形態は特別に限定されるものではない。散乱性粒子では、例えば、ポリスチレンまたはその誘導体、アクリル樹脂またはその誘導体、シリコン樹脂またはその誘導体、またはノボラック樹脂またはその誘導体などのような有機材料、またはシリカ、アルミナ、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムのような無機材料を含む粒子などを例示することができる。散乱性粒子は、前記材料のいずれか一つの材料のみを含むか、前記の中で２種以上の材料を含んで形成することができる。例えば、散乱性粒子で中空シリカ(ｈｏｌｌｏｗｓｉｌｉｃａ)などのような中空粒子またはコア/セル構造の粒子を使用してもよい。

光散乱層は、散乱性粒子などの散乱性領域を維持するマトリックス物質をさらに含むことができる。マトリックス物質では、例えば、基材層などのような隣接する他の素材と類似な水準の屈折率を有する素材またはそれより高い屈折率を有する素材を使用して形成することができる。マトリックス物質は、例えば、ポリイミド、フルオレン環を有するカルド系樹脂(ｃａｌｄｏｒｅｓｉｎ)、ウレタン、エポキシド、ポリエステルまたはアクリレート系列の熱または光硬化性の単量体性、オリゴマー性または高分子性有機材料や酸化珪素、シリコンナイトライド(ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ)、シリコンオキシナイトライド(ｓｉｌｉｃｏｎｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ)またはポリシロキサンなどの無機材料または有無機複合材料などを使用することができる。

マトリックス物質は、ポリシロキサン、ポリアミック酸またはポリイミドを含むことができる。前記ポリシロキサンは、例えば、縮合性シラン化合物またはシロキサンオリゴマーなどを重縮合させて形成することができ、それを通じて珪素と酸素の結合(Ｓｉ−Ｏ)に基盤したマトリックス物質を形成することができる。マトリックス物質の形成過程において、縮合条件などを調節してポリシロキサンがシロキサン結合(Ｓｉ−Ｏ)のみを基盤とするようにするか、あるいはアルキル基などのような有機基やアルコキシ基などのような縮合性官能基などが一部残存するようにすることも可能である。

ポリアミック酸またはポリイミドでは、例えば、６３３ｎｍ波長の光に対する屈折率が、約１.５以上、約１.６以上、約１.６５以上または約１.７以上のポリアミック酸またはポリイミドを使用することができる。このような高屈折のポリアミック酸またはポリイミドは、例えば、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子またはリン原子などが導入した単量体を使用して製造することができる。例えば、カルボキシル基などのように粒子と結合することができる部位が存在して粒子の分散安全性を向上させることができるポリアミック酸を使用することができる。ポリアミック酸では、例えば、下記化学式１の繰り返し単位を含む化合物を使用することができる。

化学式１において、ｎは正数である。

前記繰り返し単位は、任意的に一つ以上の置換基により置換されることができる。置換基では、フッ素以外のハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナプチル基またはチオフェニル基などのようなハロゲン原子、硫黄原子またはリン原子などを含む官能基を例示することができる。

ポリアミック酸は、前記化学式１の繰り返し単位のみで形成される単独重合体であるか、化学式１の繰り返し単位以外の他の単位を一緒に含むブロックまたはランダム共重合体である。共重合体の場合に他の繰り返し単位の種類や割合は、例えば、目的する屈折率、耐熱性や透光率などを阻害しない範囲で適切に選択することができる。

化学式１の繰り返し単位の具体的な例では、下記化学式２の繰り返し単位が挙げられる。

化学式２において、ｎは、正数である。

前記ポリアミック酸は、例えば、ＧＰＣ(ＧｅｌＰｅｒｍｅａｔｉｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ)で測定した標準ポリスチレン換算重量平均分子量が、１０,０００〜１００,０００または約１０,０００〜５０,０００程度である。また、化学式１の繰り返し単位を有するポリアミック酸は、可視光線領域での光透過率が、８０％以上、８５％以上または９０％以上であり、耐熱性が優れる。

光散乱層は、例えば、凹凸構造を有する層である。図５は、基材層１０１上に形成された凹凸構造の光散乱層１０３を例示的に示した図である。光散乱層の凹凸構造を適切に調節する場合に入射される光を散乱させることができる。凹凸構造を有する光散乱層は、例えば、熱または光硬化性材料を硬化させる過程で、目的する形状の凹凸構造を伝写することができる金型と接触させた状態で前記材料を硬化させるか、光散乱層を形成する材料の層を予め形成した後にエッチング工程などを通じて凹凸構造を形成して製造することができる。他の方式では、光散乱層を形成するバインダ内に適切なサイズ及び形状を有する粒子を配合する方式で形成してもよい。このような場合、前記粒子は、必ず散乱機能を有する粒子である必要はないが、散乱機能を有する粒子を使用しても関係ない。

光散乱層は、例えば、湿式コーティング(ｗｅｔｃｏａｔｉｎｇ)方式で材料をコーティングし、熱の印加または光の照射などの方式や、ゾルゲル方式で材料を硬化させる方式や、ＣＶＤ(ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)またはＰＶＤ(ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)方式などのような蒸着方式またはナノインプリンティングまたはマイクロエンボシング方式などを通じて形成することができる。

光散乱層は、必要な場合、高屈折粒子をさらに含むことができる。用語「高屈折粒子」は、例えば、屈折率が１.５以上、２.０以上、２.５以上、２.６以上または２.７以上の粒子を意味する。高屈折粒子の屈折率の上限は、例えば、目的する光散乱層の屈折率を満足させることができる範囲で選択することができる。高屈折粒子は、例えば、前記散乱性粒子よりは小さい平均粒径を有することができる。高屈折粒子は、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍ、１０ｎｍ〜９０ｎｍ、１０ｎｍ〜８０ｎｍ、１０ｎｍ〜７０ｎｍ、１０ｎｍ〜６０ｎｍ、１０ｎｍ〜５０ｎｍまたは１０ｎｍ〜４５ｎｍ程度の平均粒径を有することができる。高屈折粒子では、アルミナ、アルミノシリケート、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどを例示することができる。高屈折粒子では、例えば、屈折率が２.５以上の粒子として、ルチル型酸化チタンを使用することができる。ルチル型の酸化チタンは、他の粒子に比べて高い屈折率を有する。したがって、相対的に少ない割合でも目的する屈折率への調節が可能である。

基板は、光散乱層の上部に形成された平坦層をさらに含むことができる。平坦層は、前記光散乱層に対応する形成面積で形成することができる。本明細書で用語「Ａに対応する形成面積を有するＢ」は、特定しない限り、基板を上部から観察する場合に認知される面積を基準で、Ａの形成面積とＢの形成面積が実質的に同一な場合を意味する。前記実質的に同一であるという意味は、例えば、工程誤差などにより二つの領域の形成面積がわずかに差がある場合も含まれる。例えば、Ａの形成面積(ＡＡ)と前記Ａに対応する形成面積で有するＢの形成面積(ＢＡ)の割合(ＡＡ/ＢＡ)が、０.５〜１.５、０.７〜１.３、０.８５〜１.１５または実質的に１である場合も前記場合に含まれる。平坦層が追加で存在する場合に、前記光散乱層と平坦層が前記基材層と電極層との間に存在し、前記電極層の形成面積は、前記光散乱層及び平坦層の形成面積より広くて、前記電極層は、前記光散乱層及び平坦層が形成されていない前記基材層の面上にも形成できる。但し、平坦層は、必須的なものではなくて、例えば、光散乱層自体が平坦に形成される場合、存在しない場合もある。

平坦層は、例えば、光散乱層上に電極が形成される表面を提供し、光散乱層との相互作用を通じて一層優れた光抽出効率を具現することができる。平坦層は、例えば、隣接する電極層と同等な屈折率を有することができる。平坦層の屈折率は、例えば、１.７以上、１.８〜３.５または２.２〜３.０程度である。平坦層が上述の凹凸構造の光散乱層の上部に形成される場合には、前記平坦層は前記光散乱層とは相異なっている屈折率を有するように形成することができる。

平坦層は、例えば、上述の高屈折粒子をマトリックス物質と混合する方法で形成することができる。マトリックス物質では、例えば、前記光散乱層の項目で記述したマトリックス物質を使用することができる。

他の例として、平坦層は、ジルコニウム、チタンまたはセリウムなどの金属のアルコキシドまたはアシレート(ａｃｙｌａｔｅ)などの化合物をカルボキシル基またはヒドロキシ基などの極性基を有するバインダと配合した素材を使用して形成することができる。前記アルコキシドまたはアシレートなどの化合物は、バインダにある極性基と縮合反応し、バインダの骨格内に前記金属を含ませて高屈折率を具現することができる。前記アルコキシドまたはアシレート化合物の例では、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタンまたはテトラエトキシチタンなどのチタンアルコキシド、チタンステアレート(ｓｔｅａｒａｔｅ)などのチタンアシレート、チタンキレート類、テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム、テトラ−ｎ−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウムまたはテトラエトキシジルコニウムなどのジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムトリブトキシステアレートなどのジルコニウムアシレート、ジルコニウムキレート類などを例示することができる。また、平坦層は、チタンアルコキシドまたはジルコニウムアルコキシドなどの金属アルコキシド及びアルコールまたは水などの溶媒を配合してコーティング液を製造し、これを塗布した後に適正な温度で塑性するゾルゲルコーティング方式で形成してもよい。

また、本発明は、有機電子装置に関する。本発明の例示的な有機電子装置は、基材層、光散乱層及び電極層を含む基板を含むことができる。基板では、例えば、上述した構造の基板を使用することができる。例えば、有機電子装置は、基材層；前記基材層上に形成された光散乱層、前記光散乱層上に形成された第１の電極層、前記第１の電極層上に形成されている有機層；及び前記有機層上に形成されている第２の電極層を含むことができる。前記第１の電極層の形成面積は、前記光散乱層の形成面積より広くて、前記電極層は、前記光散乱層が形成されていない前記基材層の面上にも形成することができる。前記基材層、第１の電極層及び光散乱層に関しては、既に記述した内容を同一に適用することができ、必要な場合、上述した平坦層が光散乱層と第１の電極層との間に存在することができる。

例えば、前記有機層は、少なくとも発光層を含むことができる。例えば、第１の電極層を透明に具現し、第２の電極層を反射性電極層とすれば、有機層の発光層から発生した光が光散乱層を経て基材層側に放射される下部発光型素子を具現することができる。

有機電子装置で光散乱層は、例えば、発光層の発光領域に対応するか発光領域より大きい形成面積を有することができる。例えば、光散乱層の形成領域の長さ(Ｂ)と発光層の発光領域の長さ(Ｃ)の差(Ｂ−Ｃ)は、約１０μｍ〜約２ｍｍ程度である。前記光散乱層の形成領域の長さ(Ｂ)は、光散乱層を上部から観察する時に認知される領域において任意の方向での長さであり、この場合、発光領域の長さ(Ｃ)は、同様に発光領域を上部から観察する時に認知される領域を基準として前記光散乱層の形成領域の長さ(Ｂ)を測定する時に同一な方向で測定した長さを意味する。また、光散乱層は、前記発光領域に対応する位置に形成することができる。発光領域に対応する位置に光散乱層が形成されているということは、例えば、有機電子装置を上部または下部から観察する場合に、発光領域と光散乱層が実質的にお互いに重なる場合を意味する。

一例において、有機電子素子は、有機発光素子(ＯＬＥＤ)である。有機発光素子の場合、前記有機電子素子は、例えば、発光層を少なくとも含む有機層が正孔注入電極層と電子注入電極層との間に介在された構造を有することができる。例えば、基板に含まれる電極層が正孔注入電極層であれば、第２の電極層は電子注入電極層であり、反対に基板に含まれる電極層が電子注入電極層であれば、第２の電極層は正孔注入性電極層である。

電子及び正孔注入性電極層の間に存在する有機層は、少なくとも１層以上の発光層を含むことができる。有機層は、２層以上の複数の発酵層を含んでもよい。２層以上の発光層が含まれる場合には、発光層は、電荷発生特性を有する中間電極層や電荷発生層(ＣＧＬ：ＣｈａｒｇｅＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＬａｙｅｒ)などにより分割されている構造を有することができる。

発光層は、例えば、この分野で公知された多様な蛍光またはリン光有機材料を使用して形成することができる。発光層の材料では、トリス(４−メチル−８−キノリノラート)アルミニウム(ＩＩＩ)(ｔｒｉｓ(４−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｅ)ａｌｕｍｉｎｕｍ(ＩＩＩ))(Ａｌｇ３)、４−ＭＡｌｑ３またはＧａｑ３などのＡｌｑ系列の材料、Ｃ−５４５Ｔ(Ｃ_２６Ｈ_２６Ｎ_２Ｏ_２Ｓ)、ＤＳＡ−アミン、ＴＢＳＡ、ＢＴＰ、ＰＡＰ−ＮＰＡ、スピロ−ＦＰＡ、Ｐｈ_３Ｓｉ(ＰｈＴＤＡＯＸＤ)、ＰＰＣＰ(１,２,３,４,５−ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌ−１,３−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ)などのようなシクロペンタジエン(ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ)誘導体、ＤＰＶＢｉ(４,４'−ｂｉｓ(２,２'−ｄｉｐｈｅｎｙｌｙｉｎｙｌ)−１,１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ)、ジスチリルベンゼンまたはその誘導体またはＤＣＪＴＢ(４−(Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ)−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−６−(１,１,７,７,−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ)−４Ｈ−ｐｙｒａｎ)、ＤＤＰ、ＡＡＡＰ、ＮＰＡＭＬＩ; またはＦｉｒｐｉｃ、ｍ−Ｆｉｒｐｉｃ、Ｎ−Ｆｉｒｐｉｃ、ｂｏｎ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、(Ｃ_６)_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｂｔ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｄｐ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｂｚｑ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｂｏ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、Ｆ_２Ｉｒ(ｂｐｙ)、Ｆ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｏｐ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｐｐｙ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ｔｐｙ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)、ＦＩｒｐｐｙ(ｆａｃ−ｔｒｉｓ[２−(４,５'−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ)ｐｙｒｉｄｉｎｅ―Ｃ'２,Ｎ]ｉｒｉｄｉｕｍ(ＩＩＩ))またはＢｔｐ_２Ｉｒ(ａｃａｃ)(ｂｉｓ(２−(２'−ｂｅｎｚｏ[４,５−ａ]ｔｈｉｅｎｙｌ)ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ,Ｃ３')ｉｒｉｄｉｕｍ(ａｃｅｔｙｌａｃｔｏｎａｔｅ))などのようなリン光材料などを例示することができるが、これに限定されるものではない。発光層は、前記材料をホスト(ｈｏｓｔ)で含み、またペリレン(ｐｅｒｙｌｅｎｅ)、ジスチリルビフェニル(ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ)、ＤＰＴ、キナクリドン(ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ)、ルブレン(ｒｕｂｒｅｎｅ)、ＢＴＸ、ＡＢＴＸまたはＤＣＪＴＢなどをドーパントで含むホストーどーパントシステム(Ｈｏｓｔ−Ｄｏｐａｎｔｓｙｓｔｅｍ)を有してもよい。

また、発光層は、後述する電子受容性有機化合物または電子供与性有機化合物の中で発光特性を示す種類を適切に採用して形成することができる。

有機層は、発光層を含む限り、この分野で公知された他の多様な機能性層を含む多様な構造で形成することができる。有機層に含まれる層では、電子注入層、正孔阻止層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などを例示することができる。

電子注入層または電子輸送層は、例えば、電子受容性有機化合物(ｅｌｅｃｔｒｏｎａｃｃｅｐｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ)を使用して形成することができる。前記電子受容性有機化合物では、特別に限定されないで、公知された任意の化合物を使用することができる。このような有機化合物では、ｐ−テルフェニル(ｐ−ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ)またはクアテルフェニル(ｑｕａｔｅｒｐｈｅｎｙｌ)などのような多環化合物またはその誘導体、ナフタレン(ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ)、テトラセン(ｔｅｔｒａｃｅｎｅ)、ピレン(ｐｙｒｅｎｅ)、コロネン(ｃｏｒｏｎｅｎｅ)、クリセン(ｃｈｒｙｓｅｎｅ)、アントラセン(ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ)、ジフェイルアントラセン(ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ)、ナプタセン(ｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅ)またはフェナントレン(ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅ)などのような多環炭化水素化合物またはその誘導体、フェナントロリン(ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ)、バソフェナントロリン(ｂａｔｈｏｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ)、フェナントリジン(ｐｈｅｎａｎｔｈｒｉｄｉｎｅ)、アクリジン(ａｃｒｉｄｉｎｅ)、キノリン(ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ)、キノキサリン(ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ)またはフェナジン(ｐｈｅｎａｚｉｎｅ)などの複素環化合物またはその誘導体などを例示することができる。また、フルオロセイン(ｆｌｕｏｒｏｃｅｉｎｅ)、ペリレン(ｐｅｒｙｌｅｎｅ)、フタロペリレン(ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ)、ナプタロペリレン(ｎａｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ)、ペリノン(ｐｅｒｙｎｏｎｅ)、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン(ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ)、テトラフェニルブタジエン(ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ)、オキサジアゾール(ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ)、アルダジン(ａｌｄａｚｉｎｅ)、ビスベンゾキサゾリン(ｂｉｓｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｉｎｅ)、ビススチリル(ｂｉｓｓｔｙｒｙｌ)、ピラジン(ｐｙｒａｚｉｎｅ)、シクロペンタジエン(ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ)、オキシン(ｏｘｉｎｅ)、アミノキノリン(ａｍｉｎｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ)、イミン(ｉｍｉｎｅ)、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール(ｄｉａｍｉｎｏｃａｒｂａｚｏｌｅ)、ピラン(ｐｙｒａｎｅ)、チオピラン(ｔｈｉｏｐｙｒａｎｅ)、ポリメチン(ｐｏｌｙｍｅｔｈｉｎｅ)、メロシアニン(ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ)、キナクリドン(ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ)またはルブレン(ｒｕｂｒｅｎｅ)などやその誘導体、特開１９８８−２９５６９５号、特開１９９６−２２５５７号、特開１９９６−８１４７２号、特開１９９３−００９４７０号または特開１９９３-０１７７６４号などの公報に開示された金属キレート錯体化合物、例えば、金属キレート化オキサノイド化合物であるトリス(８−キノリノラト)アルミニウム[ｔｒｉｓ(８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ)ａｌｕｍｉｎｉｕｍ]、ビス(８−キノリノラト)マグネシウム、ビス[ベンゾ(ｆ)−８−キノリノラト]亜鉛{ｂｉｓ[ｂｅｎｚｏ(ｆ)−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ]ｚｉｎｃ}、ビス(２−メチル−８−キノリノラト)アルミニウム、トリス(８−キノリノラト)インジウム[ｔｒｉｓ(８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ)ｉｎｄｉｕｍ]、トリス(５−メチル−８−キノリノラト)アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス(５−クロロ−８−キノリノラト)ガリウム、ビス(５−クロロ−８−キノリノラト)カルシウムなどの８−キノリノラトまたはその誘導体を配位子として一つ以上有する金属錯体、特開１９９３−２０２０１１号、特開１９９５−１７９３９４号、特開１９９５-２７８１２４号または特開１９９５−２２８５７９号などの公報に開示されたオキサジアゾール(ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ)化合物、特開１９９５−１５７４７３号公報などに開示されたトリアジン(ｔｒｉａｚｉｎｅ)化合物、特開１９９４−２０３９６３号公報などに開示されたスチルベン(ｓｔｉｌｂｅｎｅ)誘導体や、ジスチリンアリーレン(ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ)誘導体、特開１９９４-１３２０８０号または特開１９９４−８８０７２号公報などに開示されたスチリル誘導体、特開１９９４−１００８５７号や特開１９９４−２０７１７０号公報などに開示されたジオレフィン誘導体；ベンゾオキサゾール(ｂｅｎｚｏｏｘａｚｏｌｅ)化合物、ベンゾチアゾール(ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ)化合物またはベンゾイミダゾール(ｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ)化合物などの蛍光増白剤；１,４−ビス(２−メチルスチリル)ベンゼン、１,４−ビス(３−メチルスチリル)ベンゼン、１,４−ビス(４−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１,４−ビス(２−エチルスチリル)ベンジル、１,４−ビス(３−エチルスチリル)ベンゼン、１,４−ビス(２−メチルスチリル)−２−エチルベンゼンまたは１,４−ビス(２−メチルスチリル)−２−エチルベンゼンなどのようなジスチリルベンゼン(ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ)化合物；２,５−ビス(４−メチルスチリル)ピラジン、２,５−ビス(４−エチルスチリル)ピラジン、２,５−ビス[２−(１−ナプチル)ビニル]ピラジン、２,５−ビス(４−メトキシスチリル)ピラジン、２,５−ビス[２−(４−ビフェニル)ビニル]ピラジンまたは２,５−ビス[２−(１−ピレニル)ビニル]ピラジンなどのジスチリルピラジン(ｄｉｓｔｙｒｙｌｐｙｒａｚｉｎｅ)化合物、１,４−フェニレンジメチリディン、４,４'−フェニレンジメチリディン、２,５−キシリレンジメチリディン、２,６−ナフチレンジメチリディン、１,４−ビフェニレンジメチリディン、１,４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、９,１０−アントラセンジイルジメチリディン(９,１０−ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ)または４,４'−(２,２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル)ビフェニル、４,４−(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニルなどのようなジメチリディン(ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ)化合物またはその誘導体、特開１９９４−４９０７９号または特開１９９４−２９３７７８号公報などに開示されたシランアミン(ｓｉｌａｎａｍｉｎｅ)誘導体、特開１９９４−２７９３２２号または特開１９９４−２７９３２３号公報などに開示された多官能スチリル化合物、特開１９９４−１０７６４８号または特開１９９４-０９２９４７号公報などに開示されているオキサジアゾール誘導体、特開１９９４−２０６８６５号公報などに開示されたアントラセン化合物、特開１９９４−１４５１４６号公報などに開示されたオキシネート(ｏｘｙｎａｔｅ)誘導体、特開１９９２−９６９９０号公報などに開示されたテトラフェニルブタジエン化合物、特開１９９１−２９６５９５号公報などに開示された有機三官能化合物、特開１９９０−１９１６９４号公報などに開示されたクマリン(ｃｏｕｍａｒｉｎ)誘導体、特開１９９０−１９６８８５号公報などに開示されたペリレン(ｐｅｒｙｌｅｎｅ)誘導体、特開１９９０−２５５７８９号公報などに開示されたナフタレン誘導体、特開１９９０−２８９６７６号や特開１９９０−８８６８９号公報などに開示されたフタロペリノン(ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｎｏｎｅ)誘導体または特開１９９０−２５０２９２号公報などに開示されたスチリルアミン誘導体なども低屈折層に含まれる電子受容性有機化合物として使用することができる。また、前記電子注入層は、例えば、ＬｉＦまたはＣｓＦなどのような材料を使用して形成してもよい。

正孔阻止層は、正孔注入性電極層から注入された正孔が発光層を経て電子注入性電極層に進入することを防止して素子の寿命と効率を向上させることができる層であり、必要な場合、公知の材料を使用して発光層と電子注入性電極層との間の適切な部分に形成することができる。

正孔注入層または正孔輸送層は、例えば、電子供与性有機化合物(ｅｌｅｃｔｒｏｎｄｏｎａｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ)を含むことができる。電子供与性有機化合物では、Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラフェニル−４,４'−ジアミノフェニル、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ジ−(３−メチルフェニル)−４,４'−ジアミノフェニル、２,２−ビス(４−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラーｐ−トリル−４,４'−ジアミノビフェニル、ビス(４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、Ｎ,Ｎ'−ジフェニルーＮ,Ｎ'−ジ−(４−メトキシフェニル)−４,４'−ジアミノビフェニル、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラフェニルー４,４'−ジアミノジフェニルエテル、４,４'−ビス(ジフェニルアミノ)クァドリフェニル[４,４'−ｂｉｓ(ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ)ｑｕａｄｒｉｐｈｅｎｙｌ]、４−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノ−(２−ジフェニルビニル)ベンゼン、３−メトキシ−４'−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、１,１−ビス(４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル)シクロヘキサン、１,１−ビス(４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル)−４−フェニルシクロヘキサン、ビス(４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル)フェニルメタン、Ｎ,Ｎ,Ｎ−トリ−(ｐ−トリル)アミン、４−(ジ−ｐ−トリルアミノ)−４'−[４−(ジ−ｐ−トリルアミノ)スチリル]スチルベン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラフェニル−４,４'−ジアミノビフェニルＮ−フェニルカルバゾール、４,４'−ビス[Ｎ−(１−ナフチル)−Ｎ−フェニル−アミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(１−ナフチル)−Ｎ−フェニルアミノ]ｐ−テルフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(２−ナフチル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(３−アセナフテニル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、１,５−ビス[Ｎ−(１−ナフチル)−Ｎ−フェニルアミノ]ナフタレン、４,４'−ビス[Ｎ−(９−アントリル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニルフェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(１−アントリル)−Ｎ−フェニルアミノ]−ｐ−テルフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(２−フェナントリル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(８−フルオランテニル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(２−ピレニル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(２−ペリルレニル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−(１−コロネニル)−Ｎ−フェニルアミノ]ビフェニル(４,４'−ｂｉｓ[Ｎ−(１−ｃｏｒｏｎｅｎｙｌ)−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ]ｂｉｐｈｅｎｙｌ)、２,６−ビス(ジ−ｐ−トリルアミノ)ナフタレン、２,６−ビス[ジ−(１−ナフチル)アミノ]ナフタレン、２,６−ビス[Ｎ−(１−ナフチル)−Ｎ−(２−ナフチル)アミノ]ナフタレン、４,４'−ビス[Ｎ,Ｎ−ジ(２−ナフチル)アミノ]テルフェニル、４,４'−ビス{Ｎ−フェニル−Ｎ−[４−(１−ナフチル)フェニル]アミノ}ビフェニル、４,４'−ビス[Ｎ−フェニル−Ｎ−(２−ピレニル)アミノ]ビフェニル、２,６−ビス[Ｎ,Ｎ−ジ−(２−ナフチル)アミノ]フルオレンまたは４,４'−ビス(Ｎ,Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ)テルフェニル、及びビス(Ｎ−１−ナフチル)(Ｎ−２−ナフチル)アミンなどのようなアリールアミン化合物を代表的に例示することができるが、これに限定されるものではない。

正孔注入層や正孔輸送層は、有機化合物を高分子中に分散させるか、前記有機化合物から由来した高分子を使用して形成してもよい。また、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体などのようにいわゆるπ−共役高分子(π−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｐｏｌｙｍｅｒｓ)、ポリ(Ｎ−ビニルカルバゾール)などの正孔輸送性非共役高分子またはポリシランのσ−共役高分子なども使用することができる。

正孔注入層は、銅フタロシアニンのような金属フタロシアニンや非金属フタロシアニン、カーボン膜及びポリアニリンなどの電気的に伝導性である高分子を使用して形成するか、前記アリールアミン化合物を酸化剤としてルイス酸(Ｌｅｗｉｓａｃｉｄ)と反応させて形成してもよい。

例示的に有機発光素子は、順次に形成された(１)正孔注入電極層/有機発光層/電子注入電極層の形態；(２) 正孔注入電極層/正孔注入層/有機発光層/電子注入電極層の形態；(３)正孔注入電極層/有機発光層/電子注入層/電子注入電極層の形態；(４)正孔注入電極層/正孔注入層/有機発光層/電子注入層/電子注入電極層の形態；(５)正孔注入電極層/有機半導体層/有機発光層/電子注入電極層の形態；(６)正孔注入電極層/有機半導体層/電磁場壁層/有機発光層/電子注入電極層の形態；(７)正孔注入電極層/有機半導体層/有機発光層/付着改善層/電子注入電極層の形態；(８)正孔注入電極層/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子注入層/電子注入電極層の形態；(９)正孔注入電極層/絶縁層/有機発光層/絶縁層/電子注入電極層の形態；(１０)正孔注入電極層/武器半導体層/絶縁層/有機発光層/絶縁層/電子注入電極層の形態；(１１)正孔注入電極層/有機半導体層/絶縁層/有機発光層/絶縁層/電子注入電極層の形態；(１２)正孔注入電極層/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/絶縁層/電子注入電極層の形態または(１３)正孔注入電極層/絶縁層/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子注入層/電子注入電極層の形態を有することができ、場合に応じては、正孔注入電極層と電子注入電極層との間に少なくとも２個の発光層が電荷発生特性を有する中間電極層または電荷発生層(ＣＧＬ：ＣｈａｒｇｅＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＬａｙｅｒ)により分割されている構造の有機層を含む形態を有することもできるが、これに限定されるものではない。

この分野では、正孔または電子注入電極層と有機層、例えば、発光層、電子注入または輸送層、正孔注入または輸送層を形成するための多様な素材及びその形成方法が公知されており、前記有機電子装置の製造には、そのような方式を全て適用することができる。

有機電子装置は、封止構造をさらに含むことができる。前記封止構造は、有機電子装置の有機層に水分や酸素などのような外来物質が流入されないようにする保護構造である。封止構造は、例えば、ガラス缶または金属缶などのような缶であるか、前記有機層の全面を覆っているフィルムである。

図６は、順次形成された基材層１０１、光散乱層１０３及び第１の電極層１０２を含む基板上に形成された有機層４０１及び第２の電極層４０２がガラス缶または金属缶などのような缶構造の封止構造４０３により保護されている形態を例示的に示す。図６のように、封止構造４０３は、例えば、接着剤４０４により基板に付着されている。封止構造は、例えば、基板で下部に光散乱層が存在しない電極層に接着される。例えば、図６のように、封止構造４０３は、基板の先端に接着剤４０４により付着される。このような方式で封止構造を通じた保護効果を極大化することができる。

封止構造は、例えば、有機層と第２の電極層の全面を被覆しているフィルムである。図７は、有機層４０１と第２の電極層４０２の全面を覆っているフィルム形態の封止構造５０１を例示的に示している。例えば、フィルム形態の封止構造５０１は、図７のように、有機層４０１と第２の電極層４０２の全面を被覆すると共に、前記基材層１０１、光散乱層１０３及び電極層１０２を含む基板と上部の第２の基板５０２をお互いに接着させている構造を有する。前記第２の基板では、例えば、ガラス基板、金属基板、高分子フィルムまたはバリア層などを例示することができる。フィルム形態の封止構造は、例えば、エポキシ樹脂だなどのように熱または紫外線(ＵＶ)の照射などにより硬化される液状の材料を塗布し硬化させて形成するか、あるいは前記エポキシ樹脂などを使用して予めフィルム形態で製造された接着シートなどを使用して基板と上部基板をラミネートする方式で形成することができる。

封止構造は、必要な場合、酸化カルシウム、酸化ベリリウムなどの金属酸化物、塩化カルシウムなどのような金属ハロゲン化物又はまたは五酸化燐などのような水分吸着剤またはゲッタ材などを含むことができる。水分吸着剤またはゲッタ材は、例えば、フィルム形態の封止構造の内部に含まれているか、あるいは缶構造の封止構造の所定位置に存在することができる。また、封止構造は、バリアフィルムや伝導性フィルムなどをさらに含むことができる。

前記封止構造は、例えば、図６または図７に示したように、下部に光散乱層または光散乱層及び平坦層が形成されていない第１の電極層の上部に付着されている。これによって、前記光散乱層または光散乱層及び平坦層が外部で露出されない密封構造を具現することができる。前記密封構造は、例えば、光散乱層または光散乱層及び平坦層の全面が前記基材層、電極層及び/または封止構造により取り囲まれるか、または前記基材層、電極層及び/または封止構造を含んで形成される密封構造により取り囲まれて外部に露出しない状態を意味する。密封構造は、基材層、電極層及び/または封止構造のみで形成するか、光散乱層または光散乱層及び平坦層が外部に露出しないように形成される限り、前記基材層、電極層及び封止構造を含み、また、他の要素も含んで形成することができる。例えば、図６または図７において、基材層１０１と第１の電極層１０２が接する部分または第１の電極層１０２と封止構造４０３、５０１が接する部分またはその以外の位置に他の要素が存在することができる。前記他の要素では、低透湿性の有機物質、無機物質または有無機複合物質や、絶縁層または補助電極などを例示することができる。

また、本発明は、有機電子素子用基板または有機電子素子の製造方法に関する。例示的な前記方法は、基材層上に形成されている光散乱層または光散乱層及び平坦層を加工して前記光散乱層または光散乱層及び平坦層の少なくとも一部を除去する方法を含む。基材上に形成された光散乱層または光散乱層及び平坦層は、前記加工を通じて、例えば、上述のように、発光領域に対応する位置にのみ存在するようにパターニング(ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ)することができる。

例えば、図８に示したように、基材層１０１の全面に光散乱層１０３を形成した後、形成された光散乱層１０３の一部を除去することができる。また、光散乱層と共に上述の平坦層が形成される場合には、平坦層も光散乱層とともに除去することができる。基材層上に光散乱層及び/または平坦層を形成する方法は、特別に限定されるものではなく、各光散乱層及び/または平坦層の態様にしたがって通常的な方式を適用すればよい。例えば、光散乱層及び/または平坦層は、前記記述したコーティング方式、ＣＶＤ(ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)またはＰＶＤ(ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)などのような蒸着方式またはナノインプリンティングまたはマイクロエンボシング方式などを通じて形成することができる。

基材層上に形成された光散乱層または光散乱層及び平坦層の一部を除去する方式は、特別に限定されるのもではなく、形成された光散乱層または光散乱層及び平坦層の種類を考慮して適切な方式を適用することができる。

例えば、光散乱層及び/または平坦層をその層を溶解させることができるエッチング液などで処理する湿式または乾式エッチングなどに適用して前記層を除去することができる。

他の例示において、光散乱層及び/または平坦層は、レーザー加工を通じて除去することができる。例えば、基材層上に光散乱層及び/または平坦層を形成した後にレーザーを照射して除去することができる。レーザーは、例えば、光散乱層及び/または平坦層が形成された側から照射するか、基材層が透光性の場合には、基材層側から照射することができる。

レーザーでは、適切な出力を示して光散乱層及び/または平坦層を除去することができるものであれば、全ての種類を使用することができる。

レーザーでは、例えば、ファイバーダイオードレーザー(ｆｉｂｅｒｄｉｏｄｅｌａｓｅｒ)、ルビー(Ｃｒ^３＋：Ａｌ_２Ｏ_３), ＹＡＧ(Ｎｄ^３＋：Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２)、フォスフェートガラス(ｐｈｏｓｐｈａｔｅｇｌａｓｓ)、シリケートガラス(ｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ)またはＹＬＦ(Ｎｄ^３＋：ＬｉＹＦ_４)などを使用することができる。このようなレーザーは、例えば、スポットレーザー(ｓｐｏｔｌａｓｅｒ)またはラインビームレーザー(ｌｉｎｅｂｅａｍｌａｓｅｒ)の形態で照射することができる。レーザーの照射条件は、適切な加工が行われるように調節される限り、特別に限定されない。例えば、紫外線(ＵＶ)から赤外線(ＩＲ)領域に属する波長のレーザーを約１Ｗ〜約１０Ｗ程度の出力で照射することができるが、これに限定されるものではない。

また、光散乱層及び/または平坦層は、ウォータージェット(ｗａｔｅｒｊｅｔ)方式で除去することができる。ウォータージェット方式は、所定圧力で水を噴射して対象を除去する方式である。例えば、約５００気圧〜２０００気圧または約８００気圧〜１３００気圧の圧力で水を噴射して光散乱層及び/または平坦層を除去することができる。効率的な除去のために噴射される圧力水は、研磨剤を追加で含むことができる。研磨剤では、除去される対象を考慮して公知の素材の中で適切な素材を適切な割合で使用することができる。

ウォータージェット方式を適用する場合に、噴射半径や速度は、特別に限定されないで、除去しようとする部位やパターンなどを考慮して選択することができる。例えば、ウォータージェット過程で噴射幅が、約１ｍｍ〜約１０ｍｍまたは約２ｍｍ〜約５ｍｍ程度になるように調節することができる。これを通じて精密に光散乱層及び/または平坦層を除去することができる。また、ウォータージェットを通じた蝕刻の速度は、例えば、約３００ｍｍ/ｍｉｎ〜約２０００ｍｍ/ｍｉｎまたは約５００ｍｍ/ｍｉｎ〜約１２００ｍｍ/ｍｉｎ程度であり、これを通じて適切な工程効率を確保すると共に効率的な除去が可能である。

光散乱層及び/または平坦層の加工形態は、特別に限定されないで、目的によって変更することができる。例えば、前記加工は、光散乱層などの少なくとも一部が除去され、残存する光散乱層及び/または平坦層の位置が前記発光層の発光領域に対応し、その形成面積は、発光層または発光層により形成される発光領域に対応するかまたはそれより大きくなるように実行することができる。この外にも、光散乱層は、必要な場合多様なパターンで加工できる。また、上述した封止構造との接合のために、接着剤が塗布される領域や素子の端子領域に該当する部位に存在する光散乱層または光散乱層と平坦層の積層構造を除去してもよい。

前記製造方法は、光散乱層または光散乱層と平坦層の積層構造の除去後に電極層を形成する方法をさらに含むことができる。この場合、電極層は、基材層とともに加工された前記光散乱層及び/または平坦層を密封することができる密封構造を形成するように形成することができる。電極層を形成する方式は、特別に限定されないで、公知の蒸着、スパッタリング、化学蒸着または電気化学的方式などの任意の方式で形成することができる。

有機電子素子の製造方法は、前記のように電極層を形成した後に発光層を含む有機層と第２の電極層を形成し、追加で封止構造を形成することを含むことができる。この場合、有機層、第２の電極層及び封止構造は、公知された方式で形成することができる。

また、本発明は、上述した有機電子装置、例えば、有機発光装置の用途に関する。前記有機発光装置、例えば、液晶表示装置(ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ)のバックライト、照明、各種センサー、プリンター、コピー機などの光源、車両用計器の光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾または各種ライトなどに効果的に適用することができる。一例において、本発明は、前記有機発光素子を含む照明装置に関する。前記照明装置またはその他の用途に前記有機発光素子が適用される場合に、前記装置などを構成する他の部品やその装置の構成方法は、特別に限定されないで、前記有機発光が使われる限り、該当分野で公知されている任意の材料や方式を全て採用することができる。

本発明の有機電子素子用基板は、例えば、水分や酸素などのような外来物質が流入されることを遮断して耐久性が向上され、光抽出効率が優秀な有機電子装置を形成することができる。有機電子装置が封止構造を含む場合に、前記基板は、前記封止構造と安定的に接着されることができ、有機電子装置の外部の端子部の表面硬度も適切な水準で維持することができる。

例示的な基板を示した模式図である。例示的な基板を示した模式図である。例示的な基板を示した模式図である。光散乱層の例を示した図である。光散乱層の例を示した図である。例示的な有機電子装置を示した図である。例示的な有機電子装置を示した図である。例示的な基板の製造過程を示した図である。本発明の第２実施例で光散乱層と平坦層を除去する過程を示した写真である。本発明の第２実施例で光散乱層と平坦層を除去する過程を示した写真である。本発明の実施例による有機発光素子の耐久性を評価した写真である。本発明の実施例による有機発光素子の耐久性を評価した写真である。比較例による有機発光素子の耐久性を評価した写真である。

以下、本発明による実施例と本発明によらない比較例を通じて前記本発明をより詳しく説明するが、本発明の範囲は、下記提示された実施例により限定されるものではない。

［実施例１］
縮合性シランとしてテトラメトキシシランを含むゾルゲルコーティング液内に、平均粒径が約２００ｎｍである散乱性粒子(酸化チタン粒子)を配合し、充分に分散させて光散乱層用コーティング液を製造した。製造されたコーティング液をガラス基板の全面にコーティングした後、アセトンに濡らした布を使用して後続して形成される有機層の発光層の位置を考慮して残存光散乱層の位置が発光領域に対応するように光散乱層の一部を除去し、ゾルゲル反応を進行させて光散乱層を形成した。その後、同一にテトラメトキシシランを含むゾルゲルコーティング液に、平均粒径が約１０ｎｍであり、屈折率が約２.５程度である高屈折酸化チタン粒子を配合した高屈折コーティング液を光散乱層の上部にコーティングした後に、アセトンに濡らした布を使用して後続して形成される有機層の発光層の位置を考慮して残存平坦層の位置が発光領域に対応し、且つ形成面積は光散乱層の形成面積に対応すように、平坦層の一部を除去した。次に、平坦層のゾルゲル反応を進行して屈折率が約１.８程度である平坦層を形成した。除去後に、公知のスパッタリング方式でＩＴＯ(ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ)を含む正孔注入性電極層を前記電極層の前記ガラス基板の全面に形成し、続いて公知の素材及び方式を使用して正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び電子注入性電極層を形成した。その後、ガラス缶を使用して図５のような封止構造を有する有機発光装置を製作した。

［実施例２］
ウォータージェット方式で光散乱層と平坦層を除去したことの以外は、実施例１と同一な方法で有機発光装置を製造した。ウォータージェットは、１回のノズル移動時に蝕刻される幅が約３ｍｍ程度になるように１,０００気圧の圧力水を噴射して実行した。具体的には、図９に示したように、まず、一方向に光散乱層と平坦層を除去した後、再度図１０に示したように、前記方向とは垂直した方向に光散乱層と平坦層を除去して、基板の中心部に横の長さが約５ｃｍであり、縦の長さが約５ｃｍである四角形象の光散乱層と平坦層が残存するようにパターニングを実行した。その後、実施例１と同一な方式で電極層、有機層及び電極層を形成し、ガラス缶を付着して有機電子装置を製造した。前記有機層の発光層による発光領域は、基板の中心部に、横の長さが約４ｃｍであり、縦の長さが約４ｃｍである四角形象で形成した。

［比較例１］
実施例１と同一に有機発光装置を製造するが、ガラス基板の全面に形成された光散乱層と平坦層を除去しないで、そのままＩＴＯ電極層を形成し、有機層、第２の電極層及び封止構造を順次形成して有機発光装置を製造した。

［実験例。発光状態の測定］
実施例及び比較例の有機発光装置の初期発光状態を観察した後、各装置を８５℃で５００時間の間放置し、更に発光状態を測定して耐久性を評価した。図１１及び図１２は、各々実施例１及び実施例２の初期発光状態(図１１(Ａ)及び図１２(Ａ))と８５℃で５００時間の間放置した後の発光状態(図１１(Ｂ)及び図１２(Ｂ))を示した図であり、図１３は、比較例１の初期発光状態(図１３(Ａ))と８５℃で５００時間の間放置した後の発光状態(図１３(Ｂ))を示した図である。図面から分かるように、比較例１の場合、５００時間が経過した時点で多い染みが観察されて輝度の均一度が大きく落ちることを確認することができる。

１０１：基材層
１０２：電極層
１０３：光散乱層
１０３１：散乱性領域
１０３２：マトリックス物質
４０１：有機層
４０２：第２の電極層
４０３、５０１：封止構造
４０４：接着剤
５０２：第２の基板

Claims

基材層、光散乱層、及び電極層を順次含み、前記電極層の形成面積は、前記光散乱層の形成面積より広くて、前記電極層は、前記光散乱層が形成されていない前記基材層の面上にも形成されていることを特徴とする有機電子素子用基板。
前記電極層の形成面積(Ａ)と前記光散乱層の形成面積(Ｂ)の割合(Ａ/Ｂ)が１.０４以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機電子素子用基板。
前記電極層は、前記光散乱層の全ての周辺部を脱した領域まで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電子素子用基板。
前記基材層は、透光性であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の有機電子素子用基板。
前記電極層は、正孔注入性電極層または電子注入性電極層であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の有機電子素子用基板。
前記光散乱層は、マトリックス物質及び前記マトリックス物質とは屈折率が異なる散乱性粒子を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の有機電子素子用基板。
前記マトリックス物質は、ポリシロキサン、ポリアミック酸またはポリイミドを含むことを特徴とする請求項６に記載の有機電子素子用基板。
前記散乱性粒子の屈折率は、１.０〜３.５であることを特徴とする請求項６または７に記載の有機電子素子用基板。
前記光散乱層は、凹凸構造を有する層であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の有機電子素子用基板。
前記光散乱層及び前記電極層の間に形成されている平坦層をさらに含むことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の有機電子素子用基板。
前記平坦層は、屈折率が１.７以上であることを特徴とする請求項１０に記載の有機電子素子用基板。
基材層、前記基材層上に形成された光散乱層、前記光散乱層上に形成された第１の電極層、前記第１の電極層上に形成されており、発光層を含む有機層、及び前記有機層上に形成されている第２の電極層を含み、前記第１の電極層の形成面積は、前記光散乱層の形成面積より広くて、前記第１の電極層は、前記光散乱層が形成されていない前記基材層の面上にも形成されていることを特徴とする有機電子装置。
前記光散乱層の形成領域の長さ(Ｂ)と前記発光層の発光領域の長さ(Ｃ)の差(Ｂ−Ｃ)は、１０μｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１２に記載の有機電子装置。
前記有機層と前記第２の電極層を保護する封止構造をさらに含み、前記封止構造は、下部に光散乱層が形成されていない前記第１の電極層の上部に付着されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機電子装置。
前記封止構造は、ガラス缶または金属缶であることを特徴とする請求項１４に記載の有機電子装置。
前記封止構造は、前記有機層と前記第２の電極層の全面を覆っているフィルムであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の有機電子装置。
基材層上に形成されている光散乱層を加工して前記光散乱層の一部を除去することを特徴とする有機電子素子用基板の製造方法。
前記光散乱層の加工は、湿式エッチング、乾式エッチング、レーザー加工またはウォータージェットで実行することを特徴とする請求項１７に記載の有機電子素子用基板の製造方法。
前記光散乱層を除去した後前記光散乱層が除去された領域を含む領域に電極層を形成する方法をさらに含むことを特徴とする請求項１７または１８に記載の有機電子素子用基板の製造方法。
請求項１２から１６の何れか１項に記載の有機電子装置を含むことを特徴とする照明。