JP6220870B2 - 有機発光ダイオード(oled)素子用積層体、その製造方法、及びこれを備える有機発光ダイオード(oled)素子 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体20は、有機発光ダイオード(OLED)素子10において生成された光が外部に取り出される効率を向上させるために、有機発光ダイオード(OLED)素子10(特に、背面発光構造)の有機発光ダイオード(OLED)素子の透光性電極層300の上に形成される。
有機発光ダイオード(OLED)素子10において生成された光の外部への取出効率を向上させるために、本発明の一実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体20において最も重要な構成要素は内部光取出層200であるが、特に、本発明の実施形態においては、製造過程中に固形粒子211及び空隙212からなる散乱要素210の濃度及び分布を制御するためにガラス物質で内部光取出層200を形成している。
以下、本発明の一実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体20の製造方法について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体20を備える有機発光ダイオード(OLED)素子10を示すものである。
本発明の態様としては、以下を挙げることができる:
《態様1》
透光性基板と、前記透光性基板の一方の面に形成される内部光取出層と、を備える有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体において、
前記内部光取出層は、
固形粒子及び空隙からなる散乱要素を含有する領域であって、前記固形粒子の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて低くなる一方、前記空隙の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて高くなる散乱領域と、
前記界面の反対側の前記内部光取出層の表面から所定の深さまで前記散乱要素が存在しない自由領域と、
を備えることを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様2》
前記固形粒子は、前記界面から前記内部光取出層の総厚さの1/2〜2/3に至るまでの第1の領域内に全体の固形粒子の約90%以上が存在することを特徴とする態様1に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様3》
前記第1の領域の境界と前記自由領域の境界との間の領域である第2の領域における前記空隙の濃度は、前記第1の領域における空隙の濃度よりも高いことを特徴とする態様2に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様4》
前記第1の領域の厚さは約5〜15μmであり、前記第2の領域の厚さは約3〜10μmであり、前記内部光取出層の総厚さは約8〜25μmであることを特徴とする態様3に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様5》
前記自由領域の厚さは、約0.25〜2.0μmであることを特徴とする態様4に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様6》
前記散乱要素の濃度は、前記界面から前記自由領域の境界に進むにつれて次第に低くなることを特徴とする態様1から態様5のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様7》
前記固形粒子は、SiO 2 、TiO 2 およびZrO 2 よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含むことを特徴とする態様1から態様5のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様8》
前記内部光取出層は、ガラス物質を含むことを特徴とする態様1から態様5のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様9》
前記ガラス物質は、約55〜84重量%のBi 2 O 3 と、0〜約20重量%のBaOと、約5〜20重量%のZnOと、約1〜7重量%のAl 2 O 3 と、約5〜15重量%のSiO 2 と、約5〜20重量%のB 2 O 3 及び0〜約0.3重量%のCeO 2 を含むことを特徴とする態様8に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様10》
前記内部光取出層の上に形成された透光性のバリア層をさらに備えることを特徴とする態様1から態様5のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様11》
前記バリア層は、SiO 2 及び/又はSi 3 N 4 を含むことを特徴とする態様10に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様12》
前記バリア層は、約5〜50nmの厚さを有することを特徴とする態様10に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様13》
透光性基板を用意する工程と、
前記透光性基板の上にフリット及び固形粒子を含む第1のフリットペーストを塗布した後に乾燥させる工程と、
前記第1のフリットペーストの塗布層の上に前記フリットを含む第2のフリットペーストを塗布する工程と、
前記第1及び第2のフリットペーストを塗布した後に所定時間放置して前記第2のフリットペースト塗布層の表面を平滑化させた後に乾燥させる工程と、
前記第1及び第2のフリットペーストが塗布された透光性基板を加熱する工程と、
を含むことを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様14》
前記第1のフリットペーストは、約70〜80重量%のフリット及び約0.5〜6重量%の固形粒子を含み、且つ、残部は、バインダ及び溶剤を含むことを特徴とする態様13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様15》
前記第2のフリットペーストは、約66〜76重量%のフリットを含み、且つ、残部は、バインダ及び溶剤を含むことを特徴とする態様13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様16》
前記固形粒子は、SiO 2 、TiO 2 及びZrO 2 よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含むことを特徴とする態様13又は態様14に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様17》
前記フリットは、約55〜84重量%のBi 2 O 3 と、0〜約20重量%のBaOと、約5〜20重量%のZnOと、約1〜7重量%のAl 2 O 3 と、約5〜15重量%のSiO 2 と、約5〜20重量%のB 2 O 3 及び約0〜0.3重量%のCeO 2 を含むことを特徴とする態様13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様18》
前記第2のフリットペースト塗布層の表面を平滑化させた後に乾燥させる工程においては、
前記第1及び第2のフリットペーストの塗布層に対して超音波を照射して前記第2のフリットペースト塗布層の表面をより速やかに平滑化させ、それと同時に、前記第1及び第2のフリットペーストの塗布層の間に前記固形粒子の拡散領域を活性化させた後に乾燥させることを特徴とする態様13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様19》
前記第1及び第2のフリットペーストが塗布された透光性基板を加熱する工程後に、SiO 2 及び/又はSi 3 N 4 を含むバリア層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする態様13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様20》
前記バリア層は、約5〜50nmの厚さを有することを特徴とする態様19に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
《態様21》
透光性基板と、
前記透光性基板の上に形成され、固形粒子及び空隙からなる散乱要素を含有する領域であって、前記固形粒子の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて低くなる一方、前記空隙の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて高くなる散乱領域と、前記界面の反対側の前記内部光取出層の表面から所定の深さまで前記散乱要素が存在しない自由領域と、を備える内部光取出層と、
前記内部光取出層の上に形成される透光性電極層と、
前記透光性電極層の上に形成される有機層と、
前記有機層の上に形成される反射電極と、
を備えることを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様22》
前記固形粒子は、前記界面から前記内部光取出層の総厚さの1/2〜2/3に至るまでの第1の領域内に全体の固形粒子の約90%以上が存在することを特徴とする態様21に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様23》
前記第1の領域の境界と前記自由領域の境界との間の領域である第2の領域における前記空隙の濃度は、前記第1の領域における空隙の濃度よりも高いことを特徴とする態様22に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様24》
前記散乱要素の濃度は、前記界面から前記自由領域の境界に進むにつれて次第に低くなることを特徴とする態様21から態様23のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様25》
前記内部光取出層は、約55〜84重量%のBi 2 O 3 と、0〜約20重量%のBaOと、約5〜20重量%のZnOと、約1〜7重量%のAl 2 O 3 と、約5〜15重量%のSiO 2 と、約5〜20重量%のB 2 O 3 及び0〜約0.3重量%のCeO 2 を含むガラス物質を含むことを特徴とする態様21から態様23のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様26》
前記内部光取出層と透光性電極層との間に形成され、SiO 2 及び/又はSi 3 N 4 を含むバリア層をさらに備えることを特徴とする態様21から態様23のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様27》
前記バリア層は、約5〜50nmの厚さを有することを特徴とする態様26に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
《態様28》
透光性基板と、前記透光性基板の一方の面に形成された内部光取出層と、を備える有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体において、
前記内部光取出層は、約55〜84重量%のBi 2 O 3 と、0〜約20重量%のBaOと、約5〜20重量%のZnOと、約1〜7重量%のAl 2 O 3 と、約5〜15重量%のSiO 2 及び約5〜20重量%のB 2 O 3 を含むガラス物質を含むことを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様29》
前記ガラス物質は、約0.05〜3重量%のNa 2 Oを含むことを特徴とする態様28に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様30》
前記ガラス物質は、不可避的な微量を除いては、TiO 2 又はZrO 2 を含有しないことを特徴とする態様28又は態様29に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様31》
前記ガラス物質は、約65〜80重量%のBi 2 O 3 及び好ましくは0〜約5重量%のBaOを含むことを特徴とする態様28から態様30のうちのいずれか一つに記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
《態様32》
態様28から態様31のうちのいずれか一つに記載の内部光取出層と、
前記内部光取出層の上に形成される透光性電極層と、
前記透光性電極層の上に形成される有機層と、
前記有機層の上に形成される反射電極と、
を備えることを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子。
Claims (27)
- 透光性基板と、前記透光性基板の一方の面に形成される内部光取出層と、を備える有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体において、
前記内部光取出層は、
固形粒子及び空隙からなる散乱要素を含有する領域であって、前記固形粒子の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて低くなる一方、前記空隙の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて高くなる散乱領域と、
前記界面の反対側の前記内部光取出層の表面から所定の深さまで前記散乱要素が存在しない自由領域と、
を備えることを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。 - 前記固形粒子は、前記界面から前記内部光取出層の総厚さの1/2〜2/3に至るまでの第1の領域内に全体の固形粒子の90%以上が存在することを特徴とする請求項1に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記第1の領域の境界と前記自由領域の境界との間の領域である第2の領域における前記空隙の濃度は、前記第1の領域における空隙の濃度よりも高いことを特徴とする請求項2に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記第1の領域の厚さは5〜15μmであり、前記第2の領域の厚さは3〜10μmであり、前記内部光取出層の総厚さは8〜25μmであることを特徴とする請求項3に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記自由領域の厚さは、0.25〜2.0μmであることを特徴とする請求項4に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記散乱要素の濃度は、前記界面から前記自由領域の境界に進むにつれて次第に低くなることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記固形粒子は、SiO2、TiO2およびZrO2よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含むことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記内部光取出層は、ガラス物質を含むことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記ガラス物質は、55〜84重量%のBi2O3と、0〜20重量%のBaOと、5〜20重量%のZnOと、1〜7重量%のAl2O3と、5〜15重量%のSiO2と、5〜20重量%のB2O3及び0〜0.3重量%のCeO2を含むことを特徴とする請求項8に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記内部光取出層の上に形成された透光性のバリア層をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記バリア層は、SiO2及び/又はSi3N4を含むことを特徴とする請求項10に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 前記バリア層は、5〜50nmの厚さを有することを特徴とする請求項10に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体。
- 透光性基板を用意する工程と、
前記透光性基板の上にフリット及び固形粒子を含む第1のフリットペーストを塗布した後に乾燥させる工程と、
前記第1のフリットペーストの塗布層の上に前記フリットを含む第2のフリットペーストを塗布する工程と、
前記第1及び第2のフリットペーストを塗布した後に所定時間放置して前記第2のフリットペースト塗布層の表面を平滑化させた後に乾燥させる工程と、
前記第1及び第2のフリットペーストが塗布された透光性基板を加熱する工程と、
を含むことを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。 - 前記第1のフリットペーストは、70〜80重量%のフリット及び0.5〜6重量%の固形粒子を含み、且つ、残部は、バインダ及び溶剤を含むことを特徴とする請求項13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 前記第2のフリットペーストは、66〜76重量%のフリットを含み、且つ、残部は、バインダ及び溶剤を含むことを特徴とする請求項13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 前記固形粒子は、SiO2、TiO2及びZrO2よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含むことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 前記フリットは、55〜84重量%のBi2O3と、0〜20重量%のBaOと、5〜20重量%のZnOと、1〜7重量%のAl2O3と、5〜15重量%のSiO2と、5〜20重量%のB2O3及び0〜0.3重量%のCeO2を含むことを特徴とする請求項13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 前記第2のフリットペースト塗布層の表面を平滑化させた後に乾燥させる工程においては、
前記第1及び第2のフリットペーストの塗布層に対して超音波を照射して前記第2のフリットペースト塗布層の表面をより速やかに平滑化させ、それと同時に、前記第1及び第2のフリットペーストの塗布層の間に前記固形粒子の拡散領域を活性化させた後に乾燥させることを特徴とする請求項13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。 - 前記第1及び第2のフリットペーストが塗布された透光性基板を加熱する工程後に、SiO2及び/又はSi3N4を含むバリア層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 前記バリア層は、5〜50nmの厚さを有することを特徴とする請求項19に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子用積層体の製造方法。
- 透光性基板と、
前記透光性基板の上に形成され、固形粒子及び空隙からなる散乱要素を含有する領域であって、前記固形粒子の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて低くなる一方、前記空隙の濃度は前記透光性基板との界面から遠ざかるにつれて高くなる散乱領域と、前記界面の反対側の前記内部光取出層の表面から所定の深さまで前記散乱要素が存在しない自由領域と、を備える内部光取出層と、
前記内部光取出層の上に形成される透光性電極層と、
前記透光性電極層の上に形成される有機層と、
前記有機層の上に形成される反射電極と、
を備えることを特徴とする有機発光ダイオード(OLED)素子。 - 前記固形粒子は、前記界面から前記内部光取出層の総厚さの1/2〜2/3に至るまでの第1の領域内に全体の固形粒子の90%以上が存在することを特徴とする請求項21に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
- 前記第1の領域の境界と前記自由領域の境界との間の領域である第2の領域における前記空隙の濃度は、前記第1の領域における空隙の濃度よりも高いことを特徴とする請求項22に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
- 前記散乱要素の濃度は、前記界面から前記自由領域の境界に進むにつれて次第に低くなることを特徴とする請求項21から請求項23のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
- 前記内部光取出層は、55〜84重量%のBi2O3と、0〜20重量%のBaOと、5〜20重量%のZnOと、1〜7重量%のAl2O3と、5〜15重量%のSiO2と、5〜20重量%のB2O3及び0〜0.3重量%のCeO2を含むガラス物質を含むことを特徴とする請求項21から請求項23のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
- 前記内部光取出層と透光性電極層との間に形成され、SiO2及び/又はSi3N4を含むバリア層をさらに備えることを特徴とする請求項21から請求項23のうちのいずれか一項に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
- 前記バリア層は、5〜50nmの厚さを有することを特徴とする請求項26に記載の有機発光ダイオード(OLED)素子。
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