(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの基板、第１電極、少なくとも１つの発光層および第２電極を含み、基板および第１電極、第２電極、または基板および第１電極および第２電極が透明であるＯＬＥＤに関する。本発明は、少なくとも１つの透明層を、基板および／または透明第２電極上に配置する。上記層は透明な、好ましくは球状の粒子を含有し、この粒子は、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している。本発明は、また、ＯＬＥＤを製造するための方法、および特に照明でデバイスおよびディスプレイにおけるその使用に関する。
2009522737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基板、第１電極、少なくとも１つの有機発光層、および第２電極を有するＯＬＥＤであって、少なくとも、前記基板および前記第１電極、前記第２電極、または前記基板および前記第１電極および前記第２電極が透明であり、
少なくとも１つの透明層であって、この少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明粒子を含む層が、前記透明基板および／または前記透明第２電極上に配置されていることを特徴とするＯＬＥＤ。
【請求項２】
少なくとも１つの透明基板、透明第１電極、少なくとも１つの有機発光層、および第２電極を有し、
少なくとも１つの透明層であって、この少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明粒子を含む層が、前記透明基板上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項３】
少なくとも１つの基板、第１電極、少なくとも１つの有機発光層、および透明第２電極を有し、
少なくとも１つの透明層であって、この少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明粒子を含む層が、前記透明第２電極上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項４】
少なくとも１つの透明基板、透明第１電極、少なくとも１つの有機発光層、および透明第２電極を有し、
少なくとも１つの透明層であって、この少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明粒子を含む層が、前記透明基板および／または前記透明第２電極上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ。
【請求項５】
透明層が、前記基板および／または前記第２電極上に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項６】
透明フィルムが、前記基板および／または前記第２電極上に配置されていることを特徴とする請求項１〜５の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項７】
前記第１電極がアノードとして設計されており、前記第２電極がカソードとして設計されていることを特徴とする請求項１〜６の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項８】
封止材が、前記発光層とは反対側の前記第２電極側にさらに配置されていることを特徴とする請求項１〜７の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項９】
前記粒子が球状であることを特徴とする請求項１〜８の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１０】
前記透明粒子が、１〜１００μｍの平均直径を有することを特徴とする請求項１〜９の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１１】
前記透明粒子が、前記少なくとも１つの層から、その直径の２５〜７５％で突出していることを特徴とする請求項１〜１０の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１２】
前記基板がガラスから成ることを特徴とする請求項１〜１１の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの層、および／または前記透明粒子が着色されていることを特徴とする請求項１〜１２の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの層が構造化されていることを特徴とする請求項１〜１３の一項以上に記載のＯＬＥＤ。
【請求項１５】
透明な、好ましくは球状の粒子が少なくとも部分的に取り込まれている透明フィルムを、前記ＯＬＥＤの前記基板および／または前記第２電極に付着させることを特徴とする請求項１〜１４の一項以上に記載のＯＬＥＤの製造方法。
【請求項１６】
照明デバイスにおける請求項１〜１４の一項以上に記載のＯＬＥＤの使用。
【請求項１７】
ディスプレイにおける請求項１〜１４の一項以上に記載のＯＬＥＤの使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、向上した光取り出しを伴うＯＬＥＤ（有機発光デバイス（organic light-emitting device））、その製造方法、およびその使用に関する。
【０００２】
ＯＬＥＤは近年急速な発展を遂げている。これらは次第に、現在用いられている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に取って代わる。ＬＣＤと比較して、ＯＬＥＤは多くの利点を有する；これらは第１に、単純な構造と低いエネルギー消費により特徴付けられる。加えて、これらは低い視野角依存性を有する。
【０００３】
現在入手できるＯＬＥＤは、その非常に短い寿命という不利点を有しており、寿命は、特に、長寿命用途、例えばＬＣＤのバックライトおよび一般的な室内照明に必要とされる。
【０００４】
しかしながら、一方で高い安定性を有する新規発光材料の開発を通して、他方ではＯＬＥＤの封入の改善を通して、徹底した研究がこの問題について現在行われている。
【０００５】
寿命を延ばすためのさらなるアプローチは、例えばＯＬＥＤの光取り出しを向上させることによるＯＬＥＤの効率の向上から成る。このようにして、一定の光取り出しのためのＯＬＥＤの電力消費量を低減させる（従ってエネルギーを節約する）こと、または同じ電力についての光取り出しを向上させることが可能である。
【０００６】
発光層で生じる光の約４０％が、既に内層系において失われている、すなわち、生じる光のわずか６０％が内層系から放出され得るのみである（いわゆる「内部光取り出し」）ことが一般的に知られている。同様に、生じる光の約４０％が全反射のために基板／空気界面にて失われ、これは生じる全ての光の約２０〜最大で３０％のみがＯＬＥＤから放出されるのみであることを意味する（いわゆる「外部光取り出し」）。本発明は、基板／空気界面における外部光取り出しの向上に関する。
【０００７】
図１は図式的に内部光取り出しと外部光取り出しを示す。
【０００８】
外部光取り出し効率を向上させるための種々のアプローチが存在する。すなわち、例えば表面構造を、フォトリソグラフィー構造化により、例えばマイクロレンズ系およびピラミッド構造で設けることができる。
【０００９】
一例として、例えばＵＳ  ２００３／００２０３９９  Ａ１は、ＯＬＥＤ上のマイクロレンズの配置を記載しており、これは光取り出しを改善するために平面的な頭部構造を有する。しかしながら、平面的なマイクロレンズの不利点は、これらは垂直方向における光取り出しの改善をもたらさないということである。
【００１０】
表面を粗くすることも行うことができる。さらに、ＵＳ  ２００４／０００７９６９  Ａ１は、比較的高い屈折率（ｎ〜１．８５）を有する基板ガラスの使用を記載している。外部光取り出し効率も、基板表面を拡散層でコーティングすることにより改善されると主張している。
【００１１】
しかしながら、ＯＬＥＤの寿命を延ばし、放射損失を低減することによりその効率を高めると記載されている方法は、例えばリソグラフィー構造化における場合における構造化を伴う作業、および関連する高いコスト要因、および例えば表面を粗くした場合における乏しい効率改善という不利点を有する。考えられる実施方法は、フォトリソグラフィー構造化に対する比較的費用のかからない代替を示すが、外部光取り出し効率を高めるための手段は、これまでのところ、現存するＯＬＥＤ製品については導入されていない。
【００１２】
Yamasaki等は、Applied Physics Letters, Vol.76, No.10 (2000) において、シリカ微粒子の単層を基材上に配置して光取り出しを高めているＯＬＥＤを記載している。ここで粒子は、５５０ｎｍの直径を有する。しかしながら、記載されている構造は、小さい粒子サイズのために回折が生じるという不利点を有する。加えて、粒子はガラスの上に位置するのみであり、つまり、基材と光学的に連結されていない。つまりこの構造は、単に光散乱に影響を与えるのみである。基板表面における光の全反射はほぼ実質的には影響を受けていないままである。
【００１３】
マイクロ粒子が埋め込まれているポリマー層を有するＯＬＥＤが、ＷＯ  ０３／０６１０２８  Ａ２に記載されている。ここでは、マイクロ粒子を含んでいるポリマー層が基板とアノード層との間、すなわちＯＬＥＤ内に配置されている。マイクロ粒子は少なくとも１．７の高い屈折率を有しており、発光層において生じた光を急峻な角度でガラス基板中で取り出す。記載した配列が「内部光取り出し」に関するという事実は別として、この粒子含有ポリマー層の導入は、アノード表面のより大きな粗さをもたらし、これはＯＬＥＤの性質に不利な影響を与え得る。
【００１４】
基板と、エレクトロルミネセンス材料を含む活性層を有する照明システムであって、この活性層は第１の光学的に透明な電極層と第２の電極層との間に設けられており、光散乱性を有する媒体を含む光散乱層が、活性層から見て外方を向いている透明電極層の面に存在しており、光散乱層の性質が、光散乱相を通過する際の光線の非散乱の割合が０．００５〜０．８の範囲にあるようなものである照明システムが、ＥＰ  ０  ８６７  １０４  Ｂ１に開示されている。
【００１５】
上記した直近の従来技術を発端として、本発明の目的は、一方では向上した外部光取り出しを有し、他方で比較的単純に製造することができる単純な表面改変により特徴づけられるＯＬＥＥＤの提供である。ここで単純な製造とは、安価な製造と技術的に単純な製造の双方を意味する。
【００１６】
つまり、本発明は少なくとも、
１つの基板、
第１の電極、
少なくとも１つの有機発光層、および
第２の電極
を有し、ここで、少なくともいずれかの
上記基板および第１の電極、
上記第２の電極、または
上記基板と第１および第２の電極
が透明であり、
少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出する透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムが、基板および／または透明第２電極上に配置されていることを特徴とするＯＬＥＤに関する。
【００１７】
本用途において、透明基板上、および透明第２電極上とは、いずれの場合にも、透明基板または透明第２電極の外面上、すなわち発光層の反対側の面を意味する。
【００１８】
第１の好ましい実施形態において（“ボトムエミッション”ＯＬＥＤ）において、ＯＬＥＤは以下の構造：
透明基板、
透明第１電極、
少なくとも１つの有機発光層、および
第２電極
を有し、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出する透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムが、透明基板上に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
第２の好ましい実施形態（“トップエミッション”ＯＬＥＤ）において、ＯＬＥＤは以下の構造：
基板、
第１の電極、
少なくとも１つの有機発光層、および
透明第２電極
を有し、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出する透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムが、透明第２電極上に配置されていることを特徴とする。この実施形態において基板は透明であるか半透明であってよく、または透明でなくてもよい。
【００２０】
第３の好ましい実施形態（“透明”ＯＬＥＤ）において、ＯＬＥＤは以下の構造：
透明基板、
透明第１電極、
少なくとも１つの有機発光層、および
透明第２電極
を有し、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出する透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムが、透明基板および／または透明第２電極上に配置されていることを特徴とする。この実施形態において、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出する透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムが、特に好ましくは、透明基板と透明第２電極の両方に配置されている。
【００２１】
上記の実施形態において、第１の電極をアノードとして設計し、第２の電極をカソードとして設計することができ、逆もまた同様であり、ここで先に述べた代替が好ましい実施形態を示す。
【００２２】
上記の実施形態において、封止材が特に好ましくは第２の電極上、より正確には発光層の反対の側にさらに設けられる。第１の好ましい実施形態（“ボトムエミッション”ＯＬＥＤ）においては、封止材は透明であるか、半透明であってよく、または透明でなくてもよい。第２および第３の好ましい実施形態において、封止材は透明であるか半透明であり、好ましくは透明である。第２および第３の好ましい実施形態に関して、少なくとも１つの、好ましくは１つの封止材の層が、上記の１つの層から少なくとも部分的に突出している透明な、好ましくは球状の粒子を含有する透明層を同時に形成していることが特に好ましい。
【００２３】
本発明による少なくとも１つの透明層は、本質的に１の必要条件に適合する必要がある。必須の透明性を有する必要がある。つまり、利用できる材料の選択は多岐にわたる。従って、少なくとも１つの透明層に用いることができる材料は、対応する透明性を有しさえすれば、あらゆる既知の、市販されている材料であって、例えば、ガラス、ガラス様の材料（例えばゾル−ゲル系）、およびプラスチック（例えばポリマー系）である。プラスチックが好ましい。プラスチックは、特に、表面コーティングと接着剤を含む。
【００２４】
適切な表面コーティングは、本発明による使用についての当業者に知られるあらゆる表面コーティングであり、例えば、有機溶媒および／または水に溶解している有機バインダを含む表面コーティング、およびパウダーコーティングである。表面コーティングは、種々の基準に従ってここでは特徴づけられ得る。対応する概説は、Roempp Chemie Lexikon [Roempp's Lexicon of Chemistry], Volume : Lacke und Druckfarben [Surface Coatings and Printing Inks], 1998 に示されている。熱的およびＵＶ硬化表面コーティングが好ましい。さらに、ワニスも好ましい。
【００２５】
適切な接着剤は、同様に、本発明による使用についての当業者に知られるあらゆる接着剤であり、例えば物理的におよび／または化学的に乾燥する接着剤である。物理的におよび／または化学的に乾燥する接着剤の概説は、Roempp Chemie Lexikon, [Roempp's Lexicon of Chemistry], Volume 3, 9th Edition, 1990 に示されている。熱的およびＵＶ硬化接着剤が好ましい。
【００２６】
少なくとも１つの輸送層のための上記の材料は、具体的な塗布のタイプ（例えばスピンコーティング、スクリーン印刷およびフレキソ印刷）について最適化させて用いることができる。
【００２７】
ここで、少なくとも１つの透明層は、好ましくは、１μｍ〜１０００μｍの層の厚さを有する。２μｍ〜２００μｍの範囲の層の厚さが特に好ましい。
【００２８】
透明な、好ましくは球状の粒子として用いることができる材料は、対応する形、サイズおよび透明性を有していれば、あらゆる既知の市販されている粒子である。透明粒子として好ましい材料は、ガラス、プラスチック、および無機酸化物粒子である。
【００２９】
つまり、例えば、ＬＣＤ製造においてスペーサーとして用いられるガラスまたはプラスチック粒子を用いることができる。例えば実施例において記載する粒子である二酸化ケイ素粒子が特に好ましい。
【００３０】
透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層は、全表面を覆っていてもよいし、構造化されていてもよい。
【００３１】
さらに、少なくとも１つの層および／または透明な、好ましくは球状の粒子のための材料は着色されていてもよい。少なくとも１つの透明層および透明粒子を着色するための材料の提供は当業者の知るところである。このようにして、着色された光取り出し層を得ることができる。
【００３２】
加えて、構造化は、ＯＬＥＤのある領域に、着色された光取り出し層を設けることを可能にする。複数の異なる着色領域を、例えば異なる色の光取り出し層の繰り返される塗布により、ＯＬＥＤ上に広げることができる。つまり、光取り出しの向上と、ＯＬＥＤ上の着色されたディスプレイを組み合わせることができる。
【００３３】
本発明の目的上、透明とは、少なくとも一部領域において、好ましくは全領域に渡り、可視光の＞６０〜１００％の光透過率を有し、半透明とは、光透過率が２０〜６０％の範囲にあることを意味し、透明でないとは、光透過率が、０〜＜２０％の範囲にあることを意味する。
【００３４】
少なくとも１つの層からの透明粒子の突出に関しての「少なくとも部分的に」という語は、本発明においては、粒子の少なくとも１０％、好ましくは５０％、特に好ましくは９０％が、少なくとも１つの層から部分的に突出していることを意味する。
【００３５】
少なくとも１つの透明層に配置されている透明粒子は、好ましくは球状、すなわち本質的にボール型である。透明な、好ましくは球状の粒子は、好ましくは、１〜１００μｍの平均直径、特に好ましくは２〜１０μｍの平均直径を有している。異なるサイズ分布の粒子の混合物であってもよい。好ましくは球状の粒子の屈折率ｎは、粒子の性質に応じて１．３〜２．０で変化する。本発明において、球状、すなわち本質的にボール型とは、粒子の最大直径が、平均直径の２倍の大きさのものの最大のものであり、最小直径は、平均直径の半分の大きさのものの最小のものである。粒子の表面粗さは全く限定されず、非常に滑らかなものから非常に粗いものまでに渡ることができる。
【００３６】
透明粒子は、好ましくは、透明層からその直径の２５〜７５％が、特に好ましくはその直径の４０〜６０％が、特に直径の約５０％が突出しており、すなわち、これらは特に約半分が少なくとも１つの透明層中に、好ましくは１つの透明層中に、特に好ましくは１つの透明フィルム中に取り込まれている。
【００３７】
驚くべきことに、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの透明層の本発明による配置を用いて、ＯＬＥＤの外部光取り出しを有意に向上させることができることを見出した。
【００３８】
加えて、所望の性質、例えばスペクトル性に、粒子のサイズの的を絞った選択、粒子の表面粗さ、および粒子と少なくとも１つの透明層の屈折率を通じて影響を与えることができる。
【００３９】
用いることができる基板は、本目的に適するあらゆる材料である。しかしながら、好ましい基板材料はガラスおよびプラスチックであり、ガラスが特に好ましい。用いるガラスはあらゆる考えられ得るタイプのガラスであってよく、例えば典型的な窓ガラスである。しかしながら、ディスプレイ工業において用いられる平面ガラス（例えばソーダ石灰ガラスまたは無アルカリガラス）の使用が好ましい。用いることができるプラスチックはあらゆる熱可塑性プラスチックであり、好ましくはポリマー、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリブタジエン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、およびポリエステルである。“トップエミッション”ＯＬＥＤについては、金属基板、例えば、金属箔を用いることもできる。基板の厚さはここでは限定されないが、好ましくは０．０５〜３ｍｍの範囲にあり、特に好ましくは０．２〜１．１ｍｍの範囲にある。
【００４０】
好ましくは透明のアノードに用いる材料は好ましくは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または他の金属酸化物、例えば、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、またはアルミニウム亜鉛酸化物（ＡｌＺｎＯ）、および上記の酸化物のドープされた形（例えばフッ素ドープされたＩＴＯ）である。加えて、アノードとして半透明の金属薄膜、または“トップエミッション”ＯＬＥＤの場合には不透明アノードも考えられる。
【００４１】
有機発光層は、発光材料としていわゆる「小分子」またはポリマーのいずれかを含有し得る。ここで用いることができる材料は、本目的について当業者に既知であり適当であるあらゆる材料である。複数の発光材料の使用時には、後者を、１つ以上の発光層（いわゆる“多層”）に配置することができる。
【００４２】
加えて、本発明によるＯＬＥＤはさらなる機能層を有していてもよく、これは用途に応じて変化し得る。従って、例えば、正孔伝導層、電子伝導層、注入層、および／またはバリア層が考えられる。これらは好ましくは存在し得るが、絶対的に必要なわけではない。
【００４３】
不透明または半透明のカソードに用いる材料は好ましくは金属材料であり、例えば、Ａｌ、Ａｇ、ＡｕまたはＣｒである。特に好ましい実施形態において、Ｂａ、Ｌｉ、ＬｉＦ、ＣａまたはＭｇの薄層と金属の層を含む２層系（二重層）を蒸着する。透明または半透明カソードに用いる材料は、例えば“トップエミッション”ＯＬＥＤまたは透明ＯＬＥＤについては、好ましくは透明なまたは半透明なカソード材料であり、例えばＩＴＯである。
【００４４】
用いる封止材は、この目的に適するあらゆる材料であってよい。しかしながら、好ましい封止材料はガラスまたはプラスチックであり、ここではガラスが特に好ましい。用いるガラスはあらゆる可能性のあるタイプのガラスであり、例えば典型的な窓ガラスである。しかしながら、ディスプレイ工業において用いられる平面ガラス（例えばソーダ石灰ガラスまたは無アルカリガラス）の使用が好ましい。例えば WO 03/088370 A1 に開示されているいわゆる蒸着ガラスの使用が特に好ましい。用いることができるプラスチックはあらゆる熱可塑性プラスチックであるが、好ましくはポリマー、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリブタジエン、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、およびポリエステルである。しかしながら、金属箔を封止材として用いることもできる。最も単純な場合には、ここでの封止材は、単一の封止層からなっていてもよいが、複数の層から封止材を構成することもできる。封止材の全体の厚さは限定されないが、好ましくは１μｍ〜３ｍｍの範囲内にあり、特に好ましくは５μｍ〜１．１ｍｍの範囲内にある。
【００４５】
光取り出しを向上させるために、基板表面の改変および／または第２電極の表面の改変
若しくは封止材の表面の改変が外部光取り出し効率の場合（基板／空気界面）には必要であり、界面層における全反射を減じる。この目的のために、透明な、好ましくは球状の粒子が取り込まれているフィルムを、本発明において基板および／または第２電極若しくは封止材の表面に特に好ましくは設ける。
【００４６】
透明な、好ましくは球状の粒子に加えて、ある割合の、不透明なおよび／または反射する好ましくは球状の粒子が、少なくとも１つの層に埋め込まれることも可能である。しかしながら、不透明なおよび／または反射する好ましくは球状の粒子の割合は、５０％を超えるべきでなく、好ましくは２５％、特に好ましくは１０％を超えるべきでない。加えて、ある割合の、透明で、球状でない粒子、例えばガラスフレークが、透明で、好ましくは球状の粒子に加えて少なくとも１つの層に埋め込まれていてもよい。しかしながら、透明で、球状でない粒子の割合は５０％を超えるべきでなく、好ましくは２５％、特に好ましくは１０％を超えるべきでない。
【００４７】
少なくともいくつかの透明な、好ましくは球状の粒子は凝集した形態にあってもよい。粒子の凝集は、より光を拡散する表面を形成することができる。これは外部光取り出しをさらに向上させる。
【００４８】
本発明は、本発明によるＯＬＥＤの製造のための方法にも関し、これは、少なくとも１つの層、好ましくは１つの透明層、特に好ましくは１つの透明フィルムであって、上記少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している好ましくは球状の粒子が取り込まれているものが、ＯＬＥＤの基板および／または第２電極若しくは封止材に付着していることを特徴とする。
【００４９】
透明な、好ましくは球状の粒子を含有する好ましくは１つの透明層を、ＯＬＥＤの製造前または製造後のいずれかに、ＯＬＥＤの製造に用いられる基板および／または第２電極若しくは封止材にフィルムとして付着させることができる。第１の工程においてフィルムを付着し、続いて透明な、好ましくは球状の粒子を付着させてもよいし、またはフィルムと透明な、好ましくは球状の粒子を１工程で一緒に付着させることもできる。２つのさらなる実施形態において、好ましくは球状の粒子をフィルムに直接的に導入することもできるし、フィルムを透明層および好ましくは球状の粒子でコーティングすることもでき、その後フィルムをＯＬＥＤ上に積層する。さらに、基板、および／または第２電極若しくは封止材を直接的に、好ましくは球状の粒子によりその製造前に処理することもできる。
【００５０】
薄層の封止材を“トップエミッション”ＯＬＥＤまたは透明ＯＬＥＤに用いる場合には、この封止材は、好ましくは球状の粒子のための支持層としての役目を同時に果たす。しかしながら、薄層の封止材を機械的に安定化する透明な保護層を、好ましくは、薄層の封止材に付着させる。この場合において、透明な保護層は、好ましくは球状の粒子のための支持層としても働くことができ、この２つの性質は１つの層系において組み合わされる。しかしながら、さらに、透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの層を上記透明保護層上に配置することもまた可能である。
【００５１】
本発明によるＯＬＥＤは当業者に既知であるあらゆるプロセスにより製造することができる。このようなプロセスは、例えば、スピンコーティング、スリットコーティング、スプレーコーティング、およびローラーコーティングプロセス、並びに印刷プロセス、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷およびローラー印刷である。少なくとも１つの層を第１の工程で塗布して、透明な、好ましくは球状の粒子を続いて付着させることもできるし、または少なくとも１つの層および透明な、好ましくは球状の粒子を１つの工程で共に付着させる。好ましくは球状の粒子を薄層のコーティングの後までは付着させない場合には、乾燥プロセスまたはウエットスプレープロセスを用いることができる。超音波を用いての透明な、好ましくは球状の粒子の埋め込みも可能である。透明な、好ましくは球状の粒子の導入のためのさらなるプロセスは、当業者の知るところである。
【００５２】
少なくとも１つの透明層を印刷プロセス（例えばスクリーン印刷、オフセット印刷およびローラー印刷）を用いて塗布する場合には、基板および／または第２電極に直接の構造化を伴って塗布することができる。しかしながら、（例えばスピンコーティングを用いて）基板および／または第２電極の全表面に渡って塗布するＵＶ硬化系の使用によって、マスク露光により構造化される様式でこの系を硬化させ、架橋されていない領域を洗い流すことが考えられる（典型的なリソグラフィープロセス）。このようにして、光取り出し層の構造化が可能である。すなわち、例えば、特定の領域、構造および／または文字をＯＬＥＤに付与することができ、これは、より向上した光取り出しのため、スイッチが入った状態で、向上した光取り出しを有さない少なくとも１つの残りの暗い発光領域よりも明るく見える。しかしながら、特定の領域、構造および／または文字を同様に当然ながら省くこともでき、すなわち、少なくとも１つの残りの発光領域よりも暗く見える。構造化は、まず少なくとも１つの透明層を塗布した後、少なくとも１つの層中に透明な、好ましくは球状の粒子を取り込むことにより達成することができ、ここで、少なくとも１つの層が位置していない領域に付着した粒子は後に容易に取り除くことができる。しかしながら、粒子を、少なくとも１つの層と共に構造化された様式で、１工程で付着させることも可能である。
【００５３】
塗布後、透明な、好ましくは球状の粒子を含有する少なくとも１つの層の硬化を好ましくは行う。ここで硬化は、当業者に既知であり適当であるあらゆる方法によって行うことができる。しかしながら、ＵＶ硬化および熱硬化が好ましい。
【００５４】
好ましい製造を以下に記載する。
【００５５】
薄いポリマー層または薄い接着層の塗布後、粒子を、乾式噴霧プロセスにおいてこの層上に噴霧する。層に結合しない粒子を水ですすぐことにより、または圧縮空気で吹き飛ばすことにより除去することができる。
【００５６】
本発明は、さらに、照明デバイスにおける本発明によるＯＬＥＤの使用に関する。ここで照明デバイスという語は、例えば、一般的な証明およびＬＣＤのバックライティングを包含する。
【００５７】
本発明は、さらに、ディスプレイにおける本発明によるＯＬＥＤの使用に関する。
【００５８】
本発明を、実施例を参照しながら以下に詳細に記載するが、これらに限定されるものでない。
【００５９】
例
ＯＬＥＤの構造
約１３０ｎｍの厚さのＩＴＯ層をアノード（ｎ＝１．８）として、ｎ［５８９ｎｍ］〜１．５の屈折率を有するガラス基板（厚さ：０．７ｍｍ）にスパッタリングにより付着させる。約５０ｎｍの厚さを有するＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））層（Baytron P AL4083）を正孔注入層として、その上に配置する。約８０ｎｍの厚さを有する発光層（“スーパーイエロー”，Merck OLED Materials GmbH）をこの層にスピンコーティングにより塗布する。薄いバリウム層、続いてより厚い（約１００ｎｍ）アルミニウム層を、カソードとして真空蒸着させる。最終的に、ガラス板の全面接着により封止して、ＯＬＥＤ上での酸素および大気中の水分の効果を最小限にする。
【００６０】
図２は、このタイプのＯＬＥＤの典型的な、図式的な構造を示す。
【００６１】
例１
ＯＬＥＤ基板からの光取り出しを改善するために、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構造でスペーサーとして用いられるガラススペーサービーズ（直径約５μｍ）を、透明なプラスチック接着フィルム中に導入する。このビーズをプラスチック接着フィルムの接着層中に、約半分が、約２０μｍの厚さを有する接着層から突出するように導入する。上方に突出しているビーズを有するこのフィルムを、液浸油（ｎ＝１．５２）を用いてＯＬＥＤ上に積層させる。この油は、ＯＬＥＤのガラス基板とフィルムとの間に、基板内での光の全反射を再度引き起こし得る空気層が形成されるのを阻止する。つまり、全ての光線が、プラスチック接着フィルム中で結合することができる。このようにして、ＯＬＥＤの直接のコーティングが単純な方法により可能となる。
【００６２】
図３は、導入されたビーズを有する例１の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真を示す。接着フィルムに導入されたビーズがフィルムから約半分突出している様子がここでは明らかである。
【００６３】
製造されるＯＬＥＤの角度依存性の相対照度を、少なくとも１つの層から少なくとも部分的に突出している透明な、球状の粒子を含有する本発明による層を伴わずに１度、そして伴って１度測定する。
【００６４】
図４は、参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）、および（液浸油と一緒に）本発明による例１の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示す。
【００６５】
ここで０°の角度は、ＯＬＥＤ基板に対して垂直に相当する。この垂直観察において、本発明によるコーティングを有さないＯＬＥＤと比較して、光強度における２０％の向上が得られる。この効果は大きくなり、６０〜８０°の範囲における測定角において４０％を超えるまで高まる。
【００６６】
本例において用いるスペーサービーズは非常に狭い直系分布を有し、従って、比較的高価である。従って、非常に安価である極めて広い分布を有するＳｉＯ2ビーズは、以下の例において用いられる。
【００６７】
例２
商品名 Ronasphere （登録商標）ＬＤＰの名で Merck KGaA により製造され市販されている、比較的大きい直径分布を有するＳｉＯ2ビーズ（ｄ〜４〜７μｍ）を用いる。これらの粒子は、例えば、化粧品産業用の（例えばクリーム用の）フィラーとして大スケールで製造され、従って比較的安価である。これらのビーズの屈折率は約１．６である。これらのビーズを、例１と同様に、接着フィルムの接着層に導入し、例１に記載した通りＯＬＥＤについて測定する。
【００６８】
図５は、導入されたビーズを有する、例２の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真を示す。
【００６９】
図６は、参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）および（液浸油と一緒に）本発明による例２の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示す。
【００７０】
図６に示す通り、約３０〜４０％の光取り出しにおける有意な向上が観察される。
【００７１】
例３
透明ポリマー層（ＬＣＤトップコート）を、ＯＬＥＤ支持材に相当するガラスシートに対してスピンコーティングにより塗布する。この材料は、Japan Synthetic Rubber （ＪＳＲ），日本，により製造されており、ＬＣＤ着色フィルタ製造における平坦化層として働く。溶液を、使用前に、２つの成分（ＪＳＲ  ＪＳＳ−２７３ＡおよびＯｐｔｍｅｒ  ＪＳＳ−２７３Ｂ）を重量比６：１（２７３Ａ：２７３Ｂ）で混合することにより調製し、ガラスプレートに８００ｒｐｍで塗布する。例２のＳｉＯ2ビーズを、溶媒でまだ湿っているウエットフィルムに分散させ、このフィルムは、乾式噴霧工程を用いて乾燥させた状態で約２〜３μｍの厚さを有する。この後に、溶媒の蒸発のための、およびトップコート材料の重合のための、ホットプレート上での約１２０℃における１０分の調整工程が続く。このプロセスにおいて、ビーズをフィルムに取り込み、固定する。理想的には、ビーズを、その直径の半分までポリマーフィルムに沈める。
【００７２】
図７は、導入したビーズを有する、例３の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真を示す。
【００７３】
図８は、参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）および（液浸油と一緒に）本発明による例２の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示す。
【００７４】
図７の走査電子顕微鏡写真に示すように、いくつかの透明な、球状の粒子は凝集形態にある。この凝集は、図８に示すように、例１および２の凝集していない粒子と比較して外部光取り出しにおけるさらなる改善をもたらす。
【００７５】
例４
例２に記載した Ronasphere 粒子を Proell MZ-Lack 093 スクリーン印刷ラッカー中に、ラッカーに基づいて４０〜５０重量％の量で導入して、ラッカー中に均質に分散させる。この混合物を、スクリーン印刷ユニットを用いて構造化した様式でＯＬＥＤの基板の外側に印刷する。約８〜１０μｍの全厚（透明層および粒子）を有する層を約６０℃でオーブン中で硬化させる。ラッカー系中の適切な粒子の濃度のために分散されて、ここで、透明粒子はラッカー層から突出する。層の構造化された部分はＯＬＥＤの光取り出しが向上するため、スイッチを入れた状態で、同様に光るが、明るくはないコーティングされないままの領域と比較して、このコーティングされた領域はより明るく見える。
【００７６】
図９は、スイッチを入れた状態の、構造化された光取り出し層を有するように製造されたＯＬＥＤを示す。
【００７７】
加えて、構造化された領域に、ラッカーおよび／または粒子を着色することにより、着色したデザインを与えることができる。
【００７８】
また、この場合において文字を、光を拡散する外観のためにスイッチを入れない状態で認識することができ、これは成分に、さらなるプラスの性質を与えている。何故なら、このようにして、例えば、明るい環境下でディスプレイを見ることができ、これはスイッチを入れた状態のＯＬＥＤを通じて暗い中でもなお見ることができることを可能にするためである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】内部光取り出しと外部光取り出しを示す図。
【図２】ＯＬＥＤの典型的な構造を示す図。
【図３】導入されたビーズを有する例１の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真。
【図４】参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）、および（液浸油と一緒に）本発明による例１の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示すグラフ。
【図５】導入されたビーズを有する、例２の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真。
【図６】参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）および（液浸油と一緒に）本発明による例２の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示すグラフ。
【図７】導入したビーズを有する、例３の接着フィルムの走査電子顕微鏡写真。
【図８】参照ＯＬＥＤ（本発明による層を有さない）および（液浸油と一緒に）本発明による例２の層でコーティングしたＯＬＥＤの、角度依存性の相対照度の測定に関しての外部光取り出しにおける改善を示すグラフ。
【図９】スイッチを入れた状態の、構造化された光取り出し層を有するように製造されたＯＬＥＤを示す写真。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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