JP6241797B2 - 有機電子素子用基板 - Google Patents
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Description
本出願は、有機電子素子用基板及び有機電子素子に関する。
有機電子素子（ＯＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）は、電極層と有機物との間で電荷交流を介して多様な機能を発揮する素子であって、例えば、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これに含まれる。
代表的な有機電子素子である有機発光素子は、一般的に、基板、第１電極層、発光層を含む有機層及び第２電極層を順に含む。
いわゆる下部発光型素子（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）と呼称される構造においては、前記第１電極層が透明電極層として形成され、第２電極層が反射型電極層として形成される。また、いわゆる上部発光型素子（ｔｏｐ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）と呼称される構造においては、第１電極層が反射型電極層として形成され、第２電極層が透明電極層として形成される。
２つの電極層により電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と正孔（ｈｏｌｅ）がそれぞれ注入され、注入された電子と正孔は発光層で再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）されて光を生成する。光は、下部発光型素子では基板側に、上部発光型素子では第２電極層側に放出される。
有機発光素子の構造において、透明電極層として一般的に用いられるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、有機層及び通常ガラス基板である基板の屈折率はそれぞれ略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、下部発光型の素子で有機発光層から生成した光は有機層と第１電極層の界面または基板内において全反射（ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）現象などによりトラップ（ｔｒａｐ）されて、極めて少量の光だけが放出される。
本出願は、有機電子素子用基板及び有機電子素子を提供する。
本出願の例示的な有機電子素子用基板は、基材層と粒子含有層とを含む。前記粒子含有層は、例えば前記基材層上に形成されることができる。図１は、基材層１０１とその上部に形成された粒子含有層１０２を含む例示的な基板１００を示す。
基材層としては、特に制限がなく適切な素材を用いることができる。例えば、基板を用いて下部発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）型有機発光素子を製造しようとする場合には、投光性基材層、例えば、可視光領域の光に対する透過率が５０％以上の基材層を用いることができる。投光性基材層としては、ガラス基材層または透明高分子基材層が例示される。ガラス基材層としては、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が例示されることができ、高分子基材層としては、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｔｌｅ））、ＰＥＳ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｉｄｅ））またはＰＳ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）などを含む基材層が例示されるが、これに制限されない。また、必要に応じて前記基材層は、駆動用ＴＦＴが存在するＴＦＴ基板とすることができる。
例えば、基板を用いて上部発光（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）型の素子を提供しようとする場合、基材層が必ず投光性の基材層である必要はなく、必要に応じて基材層の表面にはアルミニウムなどを用いた反射層が形成されている反射性基材層を用いることができる。
基材層上に形成される粒子含有層は、例えば、第１粒子及び該第１粒子とは屈折率及び／または大きさが相違する第２粒子を含むことができる。例えば、第１及び第２粒子は互いに屈折率と大きさとがすべて相違することができる。粒子含有層はさらに前記第１及び２粒子を維持するバインダーを含むことができる。
粒子含有層のバインダーとしては、特に制限がなく公知の素材が用いられる。バインダーとしては、例えば、この分野に公知の多様な有機バインダー、無機バインダーまたは有無機バインダーが用いられる。必要に応じて、屈折率が約１．４以上または約１．４５以上のバインダーを用いることができる。バインダーの屈折率の上限は、一緒に配合される粒子の屈折率などを考慮して前述した粒子含有層の屈折率を満たす範囲で選ぶことができる。素子の寿命や製作過程で行う高温工程、フォト工程やエッチング工程に対する抵抗性が優れるという点等を考慮して耐熱性と耐化学性が優れる無機または有無機バインダーを用いることができるが、必要に応じて有機バインダーも用いられる。バインダーとしては、例えば、ポリイミド、フルオレン環を有するカルド樹脂（ｃａｌｄｏ ｒｅｓｉｎ）、ウレタン、エポキシシード、ポリエステルまたはアクリレート系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ケイ素、窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）、オキシ窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）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が用いられる。
例えば、バインダーとしては、ポリシロキサン、ポリアミック酸またはポリイミドが用いられる。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、このようなバインダーはケイ素と酸素の結合（Ｓｉ−Ｏ）に基づいたマトリックスを形成することができる。バインダー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）のみを基盤とするバインダーマトリックスを形成するか、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マトリックスの形成も可能である。
ポリアミック酸またはポリイミドバインダーとしては、例えば、５５０ｎｍまたは６３３ｎｍの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以上のバインダーが用いられる。このような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用いて製造することができる。
バインダーとしては、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ポリアミック酸が用いられる。
ポリアミック酸としては、例えば、下記化学式１の繰り返し単位を含む化合物が用いられる。
［化学式１］
化学式１において、ｎは正の数である。
前記繰り返し単位は任意的に１つ以上の置換基によって置換され得る。置換基としては、フッ素以外のハロゲン原子、フェニル基、ベンジル基、ナフ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が例示される。
ポリアミック酸は、化学式１の繰り返し単位だけ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共重合体とすることができる。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、目的とする屈折率、耐熱性や投光率などを阻害しない範囲で適切に選ぶことができる。
化学式１の繰り返し単位の具体的な例としては、下記化学式２の繰り返し単位を挙げることができる。
［化学式２］
化学式２において、ｎは正の数である。
前記ポリアミック酸は、例えば、ＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）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程度とすることができる。化学式１の繰り返し単位を有するポリアミック酸は、さらに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、耐熱性に優れる。
第１粒子は、例えば、散乱粒子、すなわち光散乱性を有する粒子とすることができる。用語の「散乱粒子」は、例えば、適切な屈折率及び大きさを有して前記粒子含有層に入射される光を散乱させることができる粒子を意味する。例えば、第１粒子が粒子含有層のバインダー及び／または後述するオーバーコート層と相違する屈折率を有し、かつ適切な大きさを有すれば、入射される光を散乱させることができる。例えば、バインダー及び／またはオーバーコート層とは相異し、さらにそれよりも高い屈折率を有する粒子を前記散乱粒子として用いることができる。例えば、散乱粒子としては、バインダーまたはオーバーコート層との屈折率差が０．４以上または０．４を超える粒子が用いられる。前記屈折率差は、バインダーまたはオーバーコート層の屈折率と散乱粒子の屈折率のうち最も屈折率が大きい数値から小さい数値を差し引いた値であり、他の例示としては、０．５〜３．０、０．５〜２．５、０．５〜２．０または０．５〜１．５程度とすることができる。例えば、散乱粒子は、２．１〜３．５または２．２〜３．０程度の屈折率を有することができる。また、散乱粒子としては、例えば、平均粒径が１００ｎｍ以上、１００〜２００００ｎｍ、１００〜１５０００ｎｍ、１００〜１００００ｎｍ、１００〜５０００ｎｍ、１００〜１０００ｎｍまたは１００〜５００ｎｍ程度である粒子が例示される。散乱粒子としては、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、前記形態に特に制限されない。散乱粒子としては、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、シリコー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が例示される。散乱粒子は、前記材料のいずれか１つの材料のみを含むか、上記のうちの２種以上の材料を含んで形成されることができる。例えば、散乱粒子として中空シリカ（ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ）などのような中空粒子またはコア／シェル構造の粒子も用いることができる。
散乱粒子、すなわち、第１粒子の割合に特に制限がなく、例えば、適切な散乱特性が確保される範囲で調節することができる。例えば、散乱粒子は、粒子含有層のバインダー１００重量部に対して１０〜２、０００重量部、１０〜１、５００重量部、１０〜１、０００重量部、１０〜８００重量部、１０〜６００重量部または１０〜４００重量部の割合で含まれる。本明細書において単位重量部は、特別に他に規定しない限り成分間の重量の割合を意味するものである。
第２粒子は、例えば、非散乱性の粒子、すなわち粒子含有層に入射される光を散乱させない粒子とすることができる。例えば、粒子の屈折率が周囲環境、すなわち前述のバインダー及び／またはオーバーコート層の屈折率と大きい差を有しないか、または粒子が十分小さい大きさを有すれば、入射される光を散乱させない。第２粒子は、例えば、第１粒子に比べて低い屈折率を有するか、または小さい平均粒径を有する粒子とすることができる。第２粒子は、例えば、第１粒子間に十分な間隔が維持されるようにして散乱や拡散効率を増加させるか、粒子含有層または後述するオーバーコート層の平坦化効率を高めることができる。
第２粒子は、例えば、前記バインダーまたはオーバーコート層とは相違する屈折率を有しながらバインダーまたはオーバーコート層に比べて低い屈折率を有することができる。例えば、第２粒子としては、バインダーまたはオーバーコート層との屈折率差が０．４以下または０．４未満の粒子が用いられる。前記屈折率差は、バインダーまたはオーバーコート層の屈折率と散乱粒子の屈折率のうち最も屈折率が大きい数値から小さい数値を差し引いた値であり、他の例示としては、０〜０．４、０〜０．３５、０〜０．３、０〜０．２５、０〜０．２または０〜０．１５程度とすることができる。例えば、第２粒子は、１．２〜２．０、１．２〜１．５または１．２〜１．５程度の屈折率を有することができる。また、第２粒子は、例えば、３０〜５００ｎｍ、３０〜４００ｎｍ、３０〜３００ｎｍ３０〜２５０ｎｍ、３０〜２００ｎｍまたは３０〜１５０ｎｍ程度の平均粒径を有することができる。第２粒子は、前記平均粒径の範囲内において前記第１粒子よりも小さい平均粒径を有することができる。第２粒子は、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、前記形態に特に制限されない。第２粒子としては、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、シリコー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のうちで前記範囲の屈折率と平均粒径を有する粒子が選ばれて用いられる。第２粒子は、前記材料のいずれか１つの材料だけを含むか、上記のうちの２種以上の材料を含んで形成されることができる。例えば、第２粒子として中空シリカ（ｈｏｌｌｏｗ ｓｉｌｉｃａ）などのような中空粒子またはコア／シェル構造の粒子も用いることができる。
粒子含有層において第２粒子の割合には特に制限がなく、例えば、第１粒子間の適切な間隔が確保されるか、または平坦性などが確保される範囲で調節することができる。例えば、第２粒子は、バインダー１００重量部に対して５〜８、０００重量部で含まれる。前記第２粒子の割合の他の下限は、例えば、１０重量部、２０重量部、３０重量部、４０重量部、５０重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部または９０重量部程度とすることができる。さらに、前記第２粒子の割合の他の上限は、７、０００重量部、６、０００重量部、５、０００重量部、４、０００重量部、３、０００重量部、２、０００重量部、１、０００重量部、９００重量部、８００重量部、７５０重量部、７００重量部または６５０重量部程度とすることができる。
第１粒子の重量（Ａ）と第２粒子の重量（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）は、０．０５〜１０程度の範囲とすることができる。前記の割合（Ｂ／Ａ）の他の下限は、例えば、０．１、０．５、０．７、１．０または１．２程度とすることができる。前記の割合（Ｂ／Ａ）の他の上限は、例えば、９、８、７、６、５、４、３．５または３程度とすることができる。このような範囲において、第１粒子間の間隔を適正の割合で維持し、十分な光散乱効果を確保しながら平坦度も適正範囲で維持することができる。
粒子含有層は、例えば、バインダー、第１及び第２粒子などを含むコーティング液を用いた湿式コーティング（ｗｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ）方式や、ゾールゲル方式などを介して形成することができる。
粒子含有層は、例えば、バインダー、第１及び第２粒子などを含むコーティング液を用いた湿式コーティング（ｗｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ）方式や、ゾールゲル方式などを介して形成することができる。
粒子含有層の上部にはオーバーコート層が存在してもよい。オーバーコート層は、例えば、１．２〜３．５、１．２〜３、１．２〜２．５、１．２〜２．５または１．２〜２．２程度の屈折率を有することができる。但し、オーバーコート層が必須構成ではなく、例えば、粒子含有層単独でも適切な平坦度及び／または屈折率が確保することができればオーバーコート層は形成されなくてもよい。
オーバーコート層としては、例えば、公知の多様な有機素材、無機素材または有無機素材が用いられる。例えば、前述の粒子含有層のバインダーの素材から前述のような屈折率を示す素材を選択するか、あるいは前記バインダーの素材と高屈折粒子などを配合した素材を用いて前記オーバーコート層を形成することができる。
オーバーコート層は、例えば、湿式コーティング（ｗｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ）方式や、ゾールゲル方式またはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式などのような蒸着方式などを介して形成することができる。
粒子含有層またはオーバーコート層は、さらに必要に応じて高屈折粒子を含むことができる。例えば、高屈折粒子を用いて層の屈折率を調節することができる。用語の「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ことができる。高屈折粒子の屈折率の上限は、例えば、一緒に配合されるバインダーなどの屈折率などを考慮して前記オーバーコート層の屈折率を満たす範囲で選ぶことができる。高屈折粒子は、例えば、前記散乱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、１〜１００ｎｍ、１０〜９０ｎｍ、１０〜８０ｎｍ、１０〜７０ｎｍ、１０〜６０ｎｍ、１０〜５０ｎｍまたは１０〜４５ｎｍ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が例示される。高屈折粒子としては、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が用いられる。ルチル型の酸化チタンは、そのほかの粒子と比べて高い屈折率を有し、したがってオーバーコート層を形成する材料内において高屈折粒子の含量を相対的に少量にした場合にも高い屈折率を有するオーバーコート層の実現が可能である。
高屈折粒子の割合には、特に制限がなく、前述の各層の目的とする屈折率が確保される範囲内で調節される。
基板は、電極層をさらに含むことができる。例えば、電極層は、前記粒子含有層の上部に形成され、前記電極層は前記粒子含有層または前記オーバーコート層と接することができる。電極層としては、例えば、有機発光素子などの有機電子素子の製作に用いる通常の正孔注入性または電子注入性電極層が形成される。
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（ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を有する材料を用いて形成することができ、必要に応じて透明材料を用い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以上の金属、合金、電気伝導性化合物または上記のうち２種以上の混合物を含むことができる。このような材料としては、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、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、ＳｎＯ２またはＩｎ２Ｏ３などの酸化物材料や、ガリウムナイトライドのような金属ナイトライド、亜鉛セレナイドなどのような金属セレナイド、亜鉛スルフィドのような金属スルフィドなどが例示される。透明な正孔注入性電極層は、また、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどの金属薄膜とＺｎＳ、ＴｉＯ２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用い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のフォトリソグラフィやシャドーマスクなどを用いた工程を介してパターン化されることができる。正孔注入性電極層の膜厚は光透過率や表面抵抗などによって異なるが、通常に５００ｎｍまたは１０〜２００ｎｍの範囲内とすることができる。
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用い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用いる素材の中から適切な素材を用いて形成することができるが、これに制限されない。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用いて形成することができ、必要に応じて適切にパターニングされることができる。電子注入性電極層は必要に応じて適切な厚さに形成することができる。
電極層が形成される場合に前記粒子含有層は、前記電極層に比べて小さい投影面積を有することができる。このような場合に、粒子含有層は前記基材層に比べても小さい投影面積を有することができる。本明細書において、用語の「投影面積」は、前記基板をその表面の法線方向と平行な方向の上部または下部で観察した場合に認知される対象物の投影面積、例えば、前記基材層、粒子含有層または電極層の面積を意味する。よって、例えば粒子含有層の表面が凹凸形状に形成されているなどの理由で実質的な表面積は電極層に比べて広い場合にも前記粒子含有層を上部から観察した場合に認知される面積が前記電極層を上部から観察した場合に認知される面積に比べて小さければ前記粒子含有層は前記電極層に比べて小さい投影面積を有するものとして解釈される。
粒子含有層などは基材層よりも投影面積が小さく、さらに電極層よりも投影面積が小さければ多様な形態として存在することができる。例えば、粒子含有層１０２は、図２のように基材層１０１の枠を除いた部分のみに形成されるか、基材層の枠などに前記粒子含有層などが一部残存することができる。
図３は、図２の基板を上部から観察した場合を例示的に示す図である。図２に示すように基板を上部から観察する場合に認知される電極層２０１の面積（Ａ）、すなわち電極層２０１の投影面積（Ａ）は、その下部にある粒子含有層１０２の投影面積（Ｂ）よりも広い。電極層２０１の投影面積（Ａ）及び前記粒子含有層１０２または散乱層の投影面積（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以上とすることができる。粒子含有層などの投影面積が前記電極層の投影面積よりも小さければ、後述する粒子含有層が外部に露出しない構造の実現が可能であるので、前記投影面積の割合（Ａ／Ｂ）の上限が特別に制限されない。一般的な基板の製作環境を考慮すると、前記の割合（Ａ／Ｂ）の上限は、例えば、約２．０、約１．５、約１．４、約１．３または約１．２５とすることができる。前記基板において、電極層は粒子含有層が形成されない前記基材層の上部にも形成され得る。前記電極層は前記基材層と接して形成されているか、あるいは基材層との間に追加的な要素を含んで形成され得る。このような構造により有機電子素子の実現時に粒子含有層などが外部に露出しない構造を実現することができる。
例えば、図３のように電極層２０１は、上部から観察した場合に粒子含有層１０２の全周辺部から外れた領域を含む領域まで形成され得る。この場合、例えば、基材層上に複数の粒子含有層が存在する場合には少なくとも１つの粒子含有層、例えば、少なくともその上部に有機層が形成される粒子含有層の全周辺部から外れた領域を含む領域まで電極層が形成されることができる。上記のような構造において、下部に粒子含有層が形成されない電極層に、後述する封止構造を付着するなどの方式で粒子含有層などが外部に露出しない構造を形成することができる。これにより、粒子含有層が外部水分や酸素などの浸透経路となることを防止し、さらに封止構造または電極と基板と付着力を安定的に確保することができ、素子の外郭部分の表面硬度も優秀に維持することができる。
本出願は、さらに有機電子装置に関する。本出願の例示的な有機電子装置は、前記有機電子素子用基板と該基板上、例えば、前記基板の粒子含有層上に形成されている有機電子素子を含むことができる。有機電子素子は、例えば、前記粒子含有層上に順次に形成されている第１電極層、有機層及び第２電極層を含むことができる。１つの例示として前記有機電子素子は有機発光素子（ＯＬＥＤ）とすることができる。有機発光素子である場合、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。正孔注入電極層または電子注入電極層は、前述した基板の粒子含有層上の電極層とすることができる。
有機発光素子において電子及び正孔注入性電極層と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層以上の複数の発光層を含むことができる。発光層が２層以上の発光層を含む場合には、発光層は電荷発生特性を有する中間電極や電荷発生層（ＣＧＬ；Ｃｈａｒｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）などによって分割されている構造を有するが、これに制限されない。
発光層は、例えば、この分野に公知された多様な蛍光または燐光有機材料を用いて形成することができる。発光層に用いる材料としては、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系の材料、Ｃ−５４５Ｔ（Ｃ２６Ｈ２６Ｎ２Ｏ２Ｓ）、ＤＳＡ−アミン、ＴＢＳＡ、ＢＴＰ、ＰＡＰ−ＮＰＡ、スピロ−ＦＰＡ、Ｐｈ３Ｓｉ（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（ｃｙｃｌｏｐｅｎａｄｉｅｎｅ）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、ｂｏｎ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、（Ｃ６）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｄｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｚｑ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｏ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｆ２Ｉｒ（ｂｐｙ）、Ｆ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｏｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｐｐｙ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｔｐｙ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＦＩｒｐｐｙ（ｆａｃ−ｔｒｉｓ［２−（４、５'−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−Ｃ'２、Ｎ］ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ））またはＢｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ｂｉｓ（２−（２'−ｂｅｎｚｏ［４、５−ａ］ｔｈｉｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ、Ｃ３'）ｉｒｉｄｉｕｍ（ａｃｅｔｙｌａｃｔｏｎａｔｅ））などのような燐光材料などが例示されるが、これに制限されない。発光層は、前記材料をホスト（ｈｏｓｔ）として含み、さらにペリレン（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などをドーパンドとして含むホスト−ドーパンドシステム（Ｈｏｓｔ−Ｄｏｐａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）を有することができる。
発光層は、さらに後述する電子水溶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、この分野に公知された他の多様な機能成層をさらに含む多様な構造に形成することができる。有機層に含まれる層としては、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が例示される。
電子注入層または電子輸送層は、例えば、電子水溶性有機化合物（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｃｃｅｐｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を用いて形成することができる。上記において、電子水溶性有機化合物としては、特に制限がなく、公知された任意の化合物が用いられる。このような有機化合物としては、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）、ジフェニルアントラセン（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタセン（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が例示される。また、フルオレセイン（ｆｌｕｏｒｏｃｅｉｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、フタロペリレン（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ナフタロペリレン（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 オキサゾリン（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、特開１９９６−２２５５７、特開１９９６−８１４７２、特開１９９３−００９４７０または特開１９９３−０１７７６４などの公報により開示する金属キレート錯体化合物、例えば、金属キレート化オキシノイド化合物であるトリス（８−キノリノラート）アルミニウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ］、ビス（８−キノリノラート）マグネシウム、ビス［ベンゾ（Ｆ）−８−キノリノラート］亜鉛｛ｂｉｓ［ｂｅｎｚｏ（ｆ）−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ］ｚｉｎｃ｝、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（８−キノリノラート）インジウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ｉｎｄｉｕｍ］、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、８−キノリノラートリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラート）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラート）カルシウムなどの８−キノリノラートまたはその誘導体を配粒子として一つ以上有する金属錯体、特開１９９３−２０２０１１、特開１９９５−１７９３９４、特開１９９５−２７８１２４または特開１９９５−２２８５７９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の公報などに開示されたトリアジン（ｔｒｉａｚｉｎｅ）化合物、特開１９９４−２０３９６３の公報などに開示されたスチルベン（ｓｔｉｌｂｅｎｅ）誘導体や、ジスチリル化合物（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ）誘導体、特開１９９４−１３２０８０または特開１９９４−８８０７２の公報などに開示されたスチリル誘導体、特開１９９４−１００８５７や特開１９９４−２０７１７０の公報などに開示されたジオレピン誘導体；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−メチルベンゼン、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−ナフチル）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−フェニルレンジメチルリジン、４、４'−フェニルレンジメチルリジン、２、５−キシレンジメチルリジン、２、６−ナフチレンジメチルリジン、１、４−ビフェニルレンジメチルリジン、１、４−パラ−テレフェニルレンジメチルリジン、９、１０−アントラセンジイルジメチルリジン（９、１０−ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）または４、４'−（２、２−ジ−ティ−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ルリジン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）化合物またはその誘導体、特開１９９４−４９０７９または特開１９９４−２９３７７８公報などに開示されたシラナミン（ｓｉｌａｎａｍｉｎｅ）誘導体、特開１９９４−２７９３２２または特開１９９４−２７９３２３公報などに開示された多官能スチリル化合物、特開１９９４−１０７６４８または特開１９９４−０９２９４７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公報などに開示されたアントラセン化合物、特開１９９４−１４５１４６公報などに開示されたオキシネイト（ｏｘｙｎａｔｅ）誘導体、特開１９９２−９６９９０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公報などに開示された有機三官能化合物、特開１９９０−１９１６９４公報などに開示されたクマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）誘導体、特開１９９０−１９６８８５公報などに開示されたペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）誘導体、特開１９９０−２５５７８９公報などに開示されたナフタレン誘導体、特開１９９０−２８９６７６や特開１９９０−８８６８９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水溶性有機化合物として用いられる。また、上記において電子注入層は、例えば、ＬｉＦまたはＣｓＦなどのような材料を用いて形成することができる。
正孔阻止層は、正孔注入性電極から注入された正孔が発光層を経て電子注入性電極に進入することを防止して素子寿命と効率を向上させる層であり、必要に応じて公知の材料を用いて発光層と電子注入性電極との間に適切な部分に形成されることができる。
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（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｄｏｎａｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。電子供与性有機化合物としては、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'−ジアミノビフェニル、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−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−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−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）クアドリフェニル［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が代表的に例示されるが、これに制限されない。
正孔注入層や正孔輸送層は、前記有機化合物を高分子中に分散するか、または前記有機化合物から由来した高分子を用いて形成することができる。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−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、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−共役高分子などが用いられる。
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、カボン膜及びポリアニリンなどの電気的に伝導性の高分子を用いて形成するか、前記アリールアミン化合物を酸化剤にしてルイス酸（Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ）と反応させて形成することができる。
例示的に有機発光素子は、基板の粒子含有層から順に形成された（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／無機半導体層／絶縁層／有機発光層／絶縁層／電子注入電極層の形態；（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、場合によっ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つ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：Ｃｈａｒｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）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ができるが、これに制限されない。
この分野においては、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いて、前記有機電子装置の製造には上記のような方式がすべて適用される。
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とすることができる。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や、前記有機層の全面を覆うフィルムとすることができる。
図４は、順次形成された基材層１０１、粒子含有層１０２及び第１電極層５０１を含む基板上に形成された有機層７０１及び第２電極層７０２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７０３によって保護されている形態を例示的に示す。図４の封止構造７０３は、例えば、接着剤で付着することができる。封止構造７０３は、例えば、基板において下部に粒子含有層１０２が存在しない電極層５０１に接着され得る。例えば、図２のように封止構造７０３は、基板の端に接着剤で付着される。このような方式により封止構造による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電極層の全面を被覆するフィルムとすることができる。図５は、有機層７０１と第２電極層７０２の全面を覆うフィルム形態の封止構造７０３を例示的に示すものである。例えば、フィルム形態の封止構造７０３は、図５のように、有機層７０１と第２電極層７０２の全面を被覆しながら、前記基材層１０１、粒子含有層１０２及び電極層５０１を含む基板と上部の第２基板８０１を互いに接着させている構造を有する。第２基板８０１としては、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が例示される。フィルム形態の封止構造は、例えば、エポキシ樹脂などのように、熱または紫外線（ＵＶ）の照射などで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用いてあらかじめフィルム形態に製造された接着シートなどを用い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または五酸化燐などのような水分吸着剤またはゲッター剤などを含むことができる。水分吸着剤またはゲッター剤は、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。封止構造はまたバリアフィルムや伝導性フィルムなどをさらに含まれる。
前記封止構造は、例えば、図４または５に示すように、下部に粒子含有層１０２が形成されない第１電極層５０１の上部に付着することができる。これにより粒子含有層が外部に露出されない密封構造を実現することができる。前記密封構造は、例えば、粒子含有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覆われるか、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覆われて外部に露出されない状態を意味することができる。密封構造は、基材層、電極層及び／または封止構造だけで形成されるか、または粒子含有層が外部に露出され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、さらに他の要素、例えば補助電極などを含んで形成される。例えば、図４または５において基材層１０１と電極層５０１が接する部分または電極層５０１と封止構造７０３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。前記他の要素としては、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が例示される。
本出願は、さらに上記のような有機電子装置、例えば、有機発光装置の用途に関するものである。前記有機発光装置は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）のバックライト、照明、各種センサ、プリンタ、コピー機などの光源、車用計器光源、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される。１つの例示として、本出願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、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には特に制限されなく、前記有機発光素子が使用される限り、該当分野に公知されている任意の材料や方式をすべて採用することができる。
本出願は、有機電子素子用基板、有機電子装置及び照明に関する。本出願においては、光抽出効率などを含む性能及び信頼性が確保される有機電子素子を形成することができる基板または有機電子装置を提供する。
以下に、本出願に係る実施例及び本出願と係りのない比較例を介して本出願をより詳しく説明するが、本出願の範囲が下記に提示した実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
有機電子素子用基板の製造
屈折率が約１．５１程度であるポリシロキサンバインダーを形成する前驅物質であって、縮合性シランであるテトラメトキシシランに第１粒子として屈折率が約２．７程度であり、平均粒径が約２００ｎｍ程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子及び第２粒子として前記ポリシロキサンバインダーとの屈折率差が約０．１であり、平均粒径が約１１０ｎｍ程度である粒子（コアがＡｌ２Ｏ３であり、シェルがＳｉＯ２であるコア／シェル構造の粒子）を配合して粒子含有層を形成するコーティング液を製造した。前記コーティング液で第１粒子はテトラメトキシシラン１００重量部に対して約３００重量部程度の割合で混合し、第２粒子は前記テトラメトキシシラン１００重量部に対して約６００重量部程度の割合で混合した。その後、ガラス基板上に前記製造したコーティング液をコーティングし、約８０°Ｃで２分程度縮合反応させて粒子含有層を形成させた。続いて、縮合性シランであるテトラメトキシシランに平均粒径が約２０ｎｍで、５５０ｎｍの波長の光に対する屈折率が約２．５程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子を配合し、上記をエタノールとメチルイソブチルケトンの混合溶媒に分散させたコーティング液を前記粒子含有層上にスロットダイにコーティングした後に８０°Ｃで２分程度縮合反応させて５５０ｎｍの光に対する屈折率が約１．８程度であるオーバーコート層を形成した。その後に、公知のスパッタリング方式でＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を含む正孔注入性電極層を前記ガラス基板の全面に形成して基板を製造した。
有機電子素子用基板の製造
屈折率が約１．５１程度であるポリシロキサンバインダーを形成する前驅物質であって、縮合性シランであるテトラメトキシシランに第１粒子として屈折率が約２．７程度であり、平均粒径が約２００ｎｍ程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子及び第２粒子として前記ポリシロキサンバインダーとの屈折率差が約０．１であり、平均粒径が約１１０ｎｍ程度である粒子（コアがＡｌ２Ｏ３であり、シェルがＳｉＯ２であるコア／シェル構造の粒子）を配合して粒子含有層を形成するコーティング液を製造した。前記コーティング液で第１粒子はテトラメトキシシラン１００重量部に対して約３００重量部程度の割合で混合し、第２粒子は前記テトラメトキシシラン１００重量部に対して約６００重量部程度の割合で混合した。その後、ガラス基板上に前記製造したコーティング液をコーティングし、約８０°Ｃで２分程度縮合反応させて粒子含有層を形成させた。続いて、縮合性シランであるテトラメトキシシランに平均粒径が約２０ｎｍで、５５０ｎｍの波長の光に対する屈折率が約２．５程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子を配合し、上記をエタノールとメチルイソブチルケトンの混合溶媒に分散させたコーティング液を前記粒子含有層上にスロットダイにコーティングした後に８０°Ｃで２分程度縮合反応させて５５０ｎｍの光に対する屈折率が約１．８程度であるオーバーコート層を形成した。その後に、公知のスパッタリング方式でＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を含む正孔注入性電極層を前記ガラス基板の全面に形成して基板を製造した。
有機発光素子の製造
製造された基板の電極層上に、蒸着方式によりアルファ−ＮＰＤ（Ｎ、Ｎ'−Ｄｉ−［（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ、Ｎ'−ｄｉｐｈｅｎｙｌ］−１、１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４、４'−ｄｉａｍｉｎｅ）を含む正孔注入層及び発光層（４、４'、４'−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（ＴＣＴＡ）：Ｆｉｒｐｉｃ、ＴＣＴＡ：Ｆｉｒ６）を順次形成した。続いて、前記発光層の上部に電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４、４'、４'−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を蒸着して電子注入層を約７０ｎｍの厚さで形成した。続いて、電子注入性反射電極として、アルミニウム（Ａｌ）電極を真空蒸着方式で前記電子注入層の上部に形成して素子を製造した。続いて、Ａｒガス雰囲気のグローブボックスで前記素子に封止構造を付着して装置を製造した。
製造された基板の電極層上に、蒸着方式によりアルファ−ＮＰＤ（Ｎ、Ｎ'−Ｄｉ−［（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ、Ｎ'−ｄｉｐｈｅｎｙｌ］−１、１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４、４'−ｄｉａｍｉｎｅ）を含む正孔注入層及び発光層（４、４'、４'−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ（ＴＣＴＡ）：Ｆｉｒｐｉｃ、ＴＣＴＡ：Ｆｉｒ６）を順次形成した。続いて、前記発光層の上部に電子輸送性化合物であるＴＣＴＡ（４、４'、４'−ｔｒｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を蒸着して電子注入層を約７０ｎｍの厚さで形成した。続いて、電子注入性反射電極として、アルミニウム（Ａｌ）電極を真空蒸着方式で前記電子注入層の上部に形成して素子を製造した。続いて、Ａｒガス雰囲気のグローブボックスで前記素子に封止構造を付着して装置を製造した。
［実施例２］
有機電子素子用基板の製造
下記化学式３の化合物（３、３'−ｓｕｌｆｏｎｙｌｄｉａｎｉｌｉｎｅ）及び下記化学式４の化合物（３、３'、４、４'−ｂｉｐｈｅｙｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）を用いて公知のポリアミック酸（ｐｏｌｙ（ａｍｉｃ ａｃｉｄ））の合成方式で合成したポリアミック酸として屈折率が約１．７〜１．８程度であるポリアミック酸をバインダーとして用いた。前記バインダーに第１粒子として屈折率が約２．６程度であり、平均粒径が約２００ｎｍ程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子及び第２粒子として前記ポリアミック酸バインダーとの屈折率差が約０．１であり、平均粒径が約８０ｎｍ程度であるＡｌ２Ｏ３粒子を配合して粒子含有層を形成することができるコーティング液を製造した。前記コーティング液において、第１粒子はポリアミック酸１００重量部に対して約５０重量部程度の割合で混合し、第２粒子は前記ポリアミック酸１００重量部に対して約１００重量部程度の割合で混合した。製造されたコーティング液をガラス基板にコーティング及び乾燥して厚さが約６００ｎｍ程度である粒子含有層を形成した。続いて、実施例１と同じ方式で前記粒子含有層上にオーバーコート層と正孔注入性電極層を順次形成して有機電子素子用基板を製造した。
有機電子素子用基板の製造
下記化学式３の化合物（３、３'−ｓｕｌｆｏｎｙｌｄｉａｎｉｌｉｎｅ）及び下記化学式４の化合物（３、３'、４、４'−ｂｉｐｈｅｙｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）を用いて公知のポリアミック酸（ｐｏｌｙ（ａｍｉｃ ａｃｉｄ））の合成方式で合成したポリアミック酸として屈折率が約１．７〜１．８程度であるポリアミック酸をバインダーとして用いた。前記バインダーに第１粒子として屈折率が約２．６程度であり、平均粒径が約２００ｎｍ程度である酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子及び第２粒子として前記ポリアミック酸バインダーとの屈折率差が約０．１であり、平均粒径が約８０ｎｍ程度であるＡｌ２Ｏ３粒子を配合して粒子含有層を形成することができるコーティング液を製造した。前記コーティング液において、第１粒子はポリアミック酸１００重量部に対して約５０重量部程度の割合で混合し、第２粒子は前記ポリアミック酸１００重量部に対して約１００重量部程度の割合で混合した。製造されたコーティング液をガラス基板にコーティング及び乾燥して厚さが約６００ｎｍ程度である粒子含有層を形成した。続いて、実施例１と同じ方式で前記粒子含有層上にオーバーコート層と正孔注入性電極層を順次形成して有機電子素子用基板を製造した。
［化学式３］
［化学式４］
有機発光素子の製造
前記製造された基板を用いること以外は実施例１と同じ方式で装置を製造した。
前記製造された基板を用いること以外は実施例１と同じ方式で装置を製造した。
［比較例１］
ガラス基板上に粒子含油層とオーバーコート層を形成せず、直接実施例１と同じ方式で正孔注入性電極層、発光層、電子注入層及び電子注入性反射電極を形成して装置を製造した。
ガラス基板上に粒子含油層とオーバーコート層を形成せず、直接実施例１と同じ方式で正孔注入性電極層、発光層、電子注入層及び電子注入性反射電極を形成して装置を製造した。
前記実施例及び比較例に対する性能評価の結果は下記表１に示す。下記表１において、量子効率の評価は公知の方式で遂行した。
１００、２００ 有機電子素子用基板
１０１ 基材層
１０２ 粒子含有層
２０１ 電極層
５０１ 第１電極層
７０１ 有機層
７０２ 第２電極層
７０３ 封止構造
８０１ 第２基板
１０１ 基材層
１０２ 粒子含有層
２０１ 電極層
５０１ 第１電極層
７０１ 有機層
７０２ 第２電極層
７０３ 封止構造
８０１ 第２基板
Claims (13)
- 基材層と、
該基材層上に存在し、平均粒径が１００ｎｍ以上の光散乱性の第１粒子及び３０〜５００ｎｍの範囲で前記第１粒子よりも小さい平均粒径を有し前記第１粒子より屈折率の小さい第２粒子を含む粒子含有層と、
前記粒子含有層の上部に形成され、屈折率が１．５〜３．５であるオーバーコート層と、
を含む、
有機電子素子用基板。 - 前記粒子含有層は、屈折率が１．４以上のバインダーをさらに含む請求項１に記載の有機電子素子用基板。
- 前記バインダーは、ポリシロキサン、ポリアミック酸またはポリイミドである請求項２に記載の有機電子素子用基板。
- 前記第１粒子は、前記バインダーとの屈折率差が０．４を超え、
前記第２粒子は、前記バインダーとの屈折率差が０．４以下である請求項２または３に記載の有機電子素子用基板。 - 前記第１粒子は、前記バインダー１００重量部に対して１０〜２、０００重量部の割合で粒子含有層に含まれる請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板。
- 前記第２粒子は、非散乱性粒子である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板。
- 前記第２粒子は、前記バインダー１００重量部に対して５〜８、０００重量部の割合で前記粒子含有層に含まれる請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板。
- 前記第１粒子の重量（Ａ）及び前記第２粒子の重量（Ｂ）の割合（Ｂ／Ａ）が０．０５〜１０である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板。
- 前記オーバーコート層は、屈折率が１．５以上であり、平均粒径が１〜１００ｎｍである粒子を含む請求項１に記載の有機電子素子用基板。
- 前記粒子含有層の上部に形成された電極層をさらに含む請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板。
- 前記粒子含有層は、前記電極層と前記基材層で密封される請求項１０に記載の有機電子素子用基板。
- 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の有機電子素子用基板と、
第１電極層と、
発光層を含む有機層と、
第２電極層と、を備え、
前記第１電極層、前記有機層、及び前記第２電極層は、前記有機電子素子用基板に順次形成されている、
有機電子装置。 - 請求項１２に記載の有機電子装置を含む照明。
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