(57)【要約】  発光領域を備えたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスが基板（１０）上に形成される。第１電極（１２）、第２電極（１６）、及びこれらの電極間に形成された少なくとも１つの発光層を伴う１つ以上のＥＬユニット（１４）が備えられ、少なくとも１つの電極は透明である。カバー（２０）が発光領域の上に設けられており、光散乱層（２２）が基板とカバーとの間に設けられている。光散乱層は、透明な光散乱粒子（２３）を含み、光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が発光領域の大部分に渡って０．５５より大きく、基板かカバーのいずれかは透明であり、ＥＬユニットから放出された光を透過する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と；
前記基板上に形成された発光領域であり、第１電極、第２電極、及び１つ以上のＥＬユニットを備え、前記ＥＬユニットは前記電極間に形成された少なくとも１つの発光層を備え、少なくとも１つの電極は透明電極である発光領域と；
前記発光領域の上に設けられたカバーと；及び、
前記基板と前記カバーの間に設けられた光散乱層であり、透明な光散乱粒子を含み、前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が前記発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい光散乱層と
を含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスであり、前記基板又は前記カバーのいずれかが透明であり前記ＥＬユニットから放出された光を透過するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項２】
前記光散乱層が、前記基板と電極との間、電極と前記ＥＬユニットとの間、又は電極と前記カバーとの間に設けられている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項３】
前記光散乱層が電極に隣接、かつ、接触している、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項４】
前記第１電極が前記基板上に形成され反射性であり、前記第２電極が前記ＥＬユニット上に形成され透明であり、前記光散乱層が前記第１反射性電極と反対側の前記第２透明電極の面上において前記透明第２電極を覆って設けられている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項５】
前記第１電極が前記基板上に形成され透明であり、前記第２電極が前記ＥＬユニット上に形成され透明であり、前記光散乱層が前記第１透明電極と前記基板との間に存在する、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項６】
少なくとも１つの電極が、透明層と反射層とを有する多層を備え、前記光散乱層が前記透明層と前記反射層との間に形成されている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項７】
前記光散乱粒子が球形ではなくランダムに配向されている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項８】
光散乱粒子で占められた体積以外の前記光散乱層の体積の大部分がガス又は真空によって占められている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項９】
前記光散乱層が更に、前記光散乱粒子の屈折率より小さい光学的屈折率を有する結合剤を前記光散乱粒子の質量の１０％より少ない量で含む、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１０】
前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が０．５５〜０．７５である、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１１】
更に１以上の保護層を、前記光散乱層と前記透明電極との間に、及び／又は前記透明電極とは反対側の前記光散乱層の面上において前記光散乱層を覆って備えている、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１２】
前記光散乱粒子の平均最大粒径が２ミクロンより小さい、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１３】
前記光散乱粒子の平均最大粒径が０．５〜２ミクロンである、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１４】
前記光散乱粒子がリン光性粒子又は蛍光性粒子を含む、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１５】
前記光散乱粒子が金属酸化物又は金属窒化物を含む、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１６】
前記光散乱層の厚さが１マイクロメーターより薄い、請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１７】
以下の工程を含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスの形成方法であり：
ａ）第１電極、第２透明電極、及び前記電極間に形成された１つ以上のＥＬユニットを備える発光領域を有するＬＥＤを準備し；
ｂ）揮発性溶媒と複数の透明な光散乱粒子とを含む溶液を調製し；
ｃ）前記１つ以上のＥＬユニットと反対側の前記透明電極の面に前記溶液をコーティングし；そして、
ｄ）前記溶液を乾燥させ前記透明電極上に光散乱層を形成する
工程を含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスの形成方法であって、前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が前記発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスの形成方法。
【請求項１８】
基板と；
前記基板上に形成された発光領域であり、第１電極、第２電極、及び１つ以上のＥＬユニットを備え、前記ＥＬユニットは前記電極間に形成された少なくとも１つの発光層を備え、少なくとも１つの電極は透明電極であり、前記透明電極及びＥＬユニットの材料は第１の屈折率範囲を有する、発光領域と；
前記発光領域の上に設けられたカバーであり、第２の屈折率を有し、そこから前記ＥＬユニットからの光が放出されるカバーと；
前記基板又はカバーのいずれかが透明であり前記ＥＬユニットから放出された光を透過する前記基板と前記カバーの間に設けられた光散乱層であり、透明な光散乱粒子を含み、前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が前記発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい光散乱層と；そして、
透明な低屈折率素子であり、前記第１の屈折率範囲及び前記第２の屈折率のそれぞれよりも小さい第３の屈折率を有し、前記光散乱層と前記透明な基板又はカバーとの間に設けられる、透明な低屈折率素子と
を含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項１９】
前記カバーが透明カバーであり、前記透明な低屈折率素子が前記透明カバーに隣接、かつ、接触しているか、又は、前記基板が透明基板であり、前記透明な低屈折率素子が前記透明基板に隣接、かつ、接触している、請求項１８に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【請求項２０】
前記第１電極が透明であり前記基板上に形成され、前記第２電極が反射性であり前記１つ以上のＥＬユニット上に形成され、前記光散乱層が前記透明な低屈折率素子上に形成され前記第１透明電極に隣接、かつ、接触している、請求項１８に記載のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスに関するものであり、より詳細には、光出力を改善するための光散乱層を有するエレクトロルミネッセンス・デバイス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス・デバイスはフラットパネル・ディスプレイ及びエリア照明ランプにおいて有望な技術である。これらのデバイスは基板上に被覆した薄膜層材料からなり、これらのデバイスとしては有機、無機、及び無機−有機ハイブリッドの発光ダイオードが挙げられる。薄膜層材料としては、ＬＥＤの技術分野で知られているように、例えば、有機材料、量子ドット、溶融無機ナノ粒子、電極、導体、及びシリコン電子部品が挙げられる。
【０００３】
このような広い分野の用途に応じて特定のエレクトロルミネッセンス・デバイス構造が形成されているにも関らず、いずれのエレクトロルミネッセンス・デバイスも一般的原理は同じである。１つのエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ユニットは２つの電極に挟まれる。少なくとも電極の１つは少なくとも部分的に光透過性である。これらの電極は、従来のダイオードの端子と同様に一般的にアノード及びカソードと呼ばれる。アノードを電源の正極に接続しカソードを電源の負極に接続し電極間に電位をかけることを、ＬＥＤに順方向バイアスをかけるという。正電荷キャリア（正孔）はアノードからＥＬユニットに注入され、負電荷キャリア（電子）はカソードからＥＬユニットに注入される。このように電荷キャリアが注入されることにより電極からＥＬユニットを通じて電流が流れる。発光層において正孔と電子が再結合することにより発光が起きる。例えば、量子ドット発光ダイオード（ＬＥＤ）構造を含むエレクトロルミネッセンス・デバイスでは、無機、又は無機−有機ハイブリッドのいずれかをとることができ、正孔と電子の再結合は発光層の量子ドットのコアの中で起きる。無機−有機ハイブリッドＥＬユニットは複数の層を積層して形成することができ、低分子層又はポリマー層を含むことができる。
【０００４】
１９９０年代後半に有機材料と量子ドットとの混合発光体を含むＬＥＤデバイスが報告された（Ｍａｔｔｏｕｓｓｉ  他、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第８３巻、７９６５ページ、１９９８年）。量子ドットは発光性でナノサイズの半導体結晶である。発光層に量子ドットを加えると、デバイスの色域が増強された。赤、緑、及び青の発光が単に量子ドットの粒径を変えただけで得られ、製造コストも抑えられた。発光層において量子ドットが凝集するなどの問題があり、これらのデバイスの効率は一般的なＯＬＥＤデバイスに比較するとむしろ低かった。発光層として量子ドットのニート薄膜を使用すると、効率はますます低下した（Ｈｉｋｍｅｔ  他、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第９３巻、３５０９ページ、２００３年）。効率が低いのは、量子ドット層の絶縁性が原因であった。後に、量子ドットの単層膜を有機正孔輸送層と有機電子輸送層との間に設けることにより、効率が（約１．５ｃｄ／Ａまで）向上した（Ｃｏｅ  他、Ｎａｔｕｒｅ、第４２０巻、８００ページ、２００２年）。量子ドットからのルミネッセンスは、主に有機分子のエキシトンからのフェルスターエネルギー移動の結果として起こると記載されている（電子−正孔再結合は有機分子上で起こる）。効率が改善されたにかかわらず、これらのハイブリッドデバイスは単純なＯＬＥＤデバイスが有するあらゆる欠点をいまだに有している。
【０００５】
近年、単層の厚さのコア／シェルＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット層を、真空蒸着した無機ｎ−ＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層との間に挟むことにより、ほぼ全体が無機のＬＥＤが構築された（Ｍｕｅｌｌｅｒ  他、Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第５巻、１０３９ページ、２００５年）。得られたデバイスは、外部量子効率が０．００１〜０．０１％と小さかった。原因の１つとしては、成長後に存在したと報告されているトリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）及びトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）の有機リガンドが関与していた可能性がある。これらの有機リガンドは絶縁体であるため、量子ドットへの電子及び正孔の注入が悪くなる結果となったのであろう。
【０００６】
Ｋａｈｅｎによる本出願と同時係属、同一出願人のアメリカ合衆国特許出願公開２００７／００５７２６３（この文献は、その全体が引例としてこの明細書に組み込まれているものとする）に記載されているように、発光層の導電性を上げるために、発光層に量子ドットに加えて更に半導体ナノ粒子を加えることができる。
【０００７】
ＯＬＥＤデバイスは一般的に二通りの形式をとり得る。アメリカ合衆国特許第４，４７６，２９２号に開示されているような低分子デバイスとして知られるものと、アメリカ合衆国特許第５，２４７，１９０号に開示されているようなポリマーＯＬＥＤデバイスとして知られるものである。どちらのタイプのＯＬＥＤデバイスも順にアノード、有機ＥＬ素子、及びカソードを備えている。殆どの設計では、１つの電極が反射性であり、他の電極が透過性である。アノードとカソードとの間に設けられた有機ＥＬ素子は通常、有機正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＬＥＬ）、及び有機電子輸送層（ＥＴＬ）を備えている。正孔及び電子が再結合し、ＬＥＬにおいて発光する。Ｔａｎｇら（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第５１巻、９１３ページ、１９８７年；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第６５巻、３６１０ページ、１９８９年、及びアメリカ合衆国特許第４，７６９，２９２号）は、そのような層構造を利用した高効率のＯＬＥＤを示した。それ以降、ポリマー材料など、別の層構造を有する多くのＯＬＥＤが開示されてきており、デバイスの性能は向上してきている。
【０００８】
ＬＥＤデバイスで光が発生するのは、それぞれカソード及びアノードから注入される電子及び正孔が対応する電荷輸送層を流れ、発光層で再結合するときである。この光発生過程の効率は多くの因子により決定される。例えば、アノード及びカソードの材料を選択することにより、電子及び正孔がどれほど効率的にデバイスに注入されるかを決定することができ、ＥＴＬ及びＨＴＬを選択することにより、電子及び正孔がどれほど効率的にデバイス内で輸送されるかを決定することができ、そして、ＬＥＬを選択することにより、電子及び正孔がどれほど効率的に結合し、発光するかを決定することができる等である。
【０００９】
また、ＬＥＤデバイスの効率を限定する主要な要因の１つとして、電子−正孔再結合により発生したフォトンをＬＥＤデバイスから抽出する際の効率の悪さが知られている。使用する材料の屈折率が大きいと、再結合過程で発生したフォトンの殆どは実際には全反射のためにデバイス内に捕獲される。これら捕獲されたフォトンはＬＥＤデバイスから出ていくことはないため、デバイスからの光出力に寄与しない。光はＬＥＤ内の層からあらゆる方向に発生するため、光の一部はデバイスから直接外に出ていき、光の一部はデバイスの内部に向かって発生して反射されて戻ってくるか吸収され、光の一部は横方向に発生してデバイスに含まれるさまざまな層によって捕獲・吸収される。一般に、光の８０％までがこのようにして失われる可能性がある。
【００１０】
典型的なＯＬＥＤデバイスでは、ガラス基板、透明な導電性アノード（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））、積層された複数の有機層、及び反射性カソード層が使用されている。デバイスから発生した光はガラス基板を通って放出される。これは一般にボトム−エミッション型デバイスと呼ばれている。あるいはデバイスは、基板、反射性アノード、積層された複数の有機層、及び上部の透明なカソード層と透明なカバーを備えることができる。デバイスで発生した光は上部の透明な電極及び透明なカバーを通して放出される。これは一般にトップ−エミッション型デバイスと呼ばれている。これらの典型的なデバイスでは、ＩＴＯ層の屈折率、有機層の屈折率、及びガラスの屈折率はそれぞれ約２．０、１．７、及び１．５である。発生した光の６０％近くはＩＴＯ／有機ＥＬ素子内の内部反射によって捕獲され、２０％はガラス基板の中で捕獲され、発生した光の約２０％だけが実際にデバイスから放出され有用な機能を発揮すると見積もられる。
【００１１】
これらのＬＥＤ構造ではいずれも、放出された光が捕獲される問題と、周辺光が反射される問題がある。図８を参照すると、従来のボトム−エミッション型ＬＥＤデバイスは透明基板１０、透明第１電極１２、発光層を含むＥＬユニット１４、反射性第２電極１６、ギャップ１９、及びカバー２０を備えている。ギャップ１９は一般には乾燥材料で埋められている。ＥＬユニット１４から放出される光は、光線１で示されるように、デバイスから透明基板１０を通って直接外に出ることができる。また、光は光線２で示されるように、放出された後、透明基板１０及びＥＬユニット１４の内部を進むこともできる。あるいは、光は光線３で示されるように、放出された後、ＥＬユニット１４の内部を進むこともできる。反射性電極１６の方向に放出された光線４は、基板１０の方向に反射し返され、光線１，２、又は３のいずれかと同じ経路をたどる。周辺光６がＬＥＤに入射し反射性電極１６により反射されると、これにより、ＬＥＤデバイスの周辺光とのコントラストが低下しうる。先行技術のある実施態様では、電極１６を不透明及び／又は光吸収性にすることができる。このような構成では、周辺光を吸収することによりコントラストが強まるが、電極１６の方向に放出される光線４も吸収されてしまう。ここで示されたボトム−エミッション型の実施態様は、透明なカバーと透明な上部の電極１６を用いることによりトップ−エミッション型の構成としても使用できる。
【００１２】
薄膜発光デバイスからの光の出力カップリングを改善するために、様々な方法が提案されてきた。このような方法として、回折格子、回折特性を有する輝度増強膜、反射性構造、及び表面拡散体及び体積拡散体を用いることが挙げられる。マイクロキャビティ技術を利用することも知られている。しかしながら、これらの方法はいずれも、発生した光の全て又は発生した光の大部分をデバイスから放出させるものではない。さらに、回折法では、周波数が発光角度に大きく依存するため、デバイスから放出される光の色が見る者の視点によって変化する。散乱法もまた知られた方法であり、例えば、Ｃｏｋによる「光出力が改善されたＯＬＥＤデバイス」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００６／０１８６８０２に記載されている。この文献は、その全体が引例としてこの明細書に組み込まれているものとする。
【００１３】
「直視型発光型ディスプレイの明度及びコントラストの増強」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００５／０００７０００には、独立して操作可能な複数の発光体を含み、発光体が１つ以上の光透過層を通じて光を放出する発光型ディスプレイが記載されている。この発光型ディスプレイは更に発光体と光透過層との間に素子を備え、光透過層の１つ以上の界面（例えば、発光体と光透過層との間の界面や、又は光透過層と空気との間の界面）で起こる全反射を防止する。全反射を防止すると、発光型ディスプレイの明度は増強される。全反射を防止するための素子としては、体積拡散体、表面拡散体、微細構造体、及びこれらと、又は他の適当な素子との組合せが挙げられる。
【００１４】
散乱法はＬＥＤデバイスから光を抽出するのに役立つことが知られている。Ｃｈｏｕ（国際公開番号  ＷＯ  ０２／３７５８０）及びＬｉｕら（アメリカ合衆国特許出願公開２００１／００２６１２４）は、光の抽出を改善するために体積散乱層又は表面散乱層を使用することを教示している。散乱層は有機層の隣か、又はガラス基板の外面に設けられていて、これらの層に合った屈折率を有する。臨界角より大きい角度（そうでないと光は捕獲される）でＯＬＥＤデバイスから放出される光は散乱層に侵入できるため、散乱されてデバイスの外に出る。そのことによってＯＬＥＤデバイスの効率は改善されるが、以下に説明する欠点がいまだ残されている。また、拡散照明では、デバイスのコントラストは改善されない。
【００１５】
Ｄｏらによる「有機エレクトロルミネッセンス・ディスプレイデバイス及びその製造方法」というタイトルの２００４年９月７日に付与されたアメリカ合衆国特許第６，７８７，７９６号には、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイデバイス及びその製造方法が記載されている。有機ＥＬデバイスは、基板層、基板層上に形成される第１電極層、第１電極層上に形成される有機層、及び有機層上に形成される第２電極層を備えており、各層の間で屈折率が大きく異なる有機ＥＬデバイスの層の間に、屈折率がそれぞれ異なる複数の領域を有する光損失阻止層が形成されている。Ｇａｒｎｅｒらによる「有機発光ダイオードから光を抽出するための設計」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００４／０２１７７０２には、同様に、微細構造を利用して内部屈折率に変化をもたせるか、又は、内部又は表面に物理的に変化をもたせＯＬＥＤ内で内部導波モードの伝播を乱すことが開示されている。トップ−エミッション型の実施態様では、適切な屈折率を持つポリマーをカバーに隣接して用いることが開示されている。
【００１６】
光散乱層をＯＬＥＤデバイスの外部で使用することが、Ｓｈｉａｎｇによる「光抽出が改善された有機エレクトロルミネッセンス・デバイス」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００５／００１８４３１、及びＨｏｒｉｋｘらによる「フラットパネル・ディスプレイデバイスのための、光散乱特性を有する媒体からなる活性層を備えるシステム」というタイトルのアメリカ合衆国特許第５，９５５，８３７号に記載されている。これらの特許文献には、基板上に設けられた散乱層の特性が詳細に記載又は規定されている。同様に、Ｄｕｇｇａｌらによる「光抽出が向上した有機エレクトロルミネッセンス・デバイス」というタイトルのアメリカ合衆国特許第６，７７７，８７１号には、特定の屈折率と散乱特性を有する複合層を含む出力カプラーを使用することが記載されている。この方法は、光抽出に役立つが、基板内を伝播する（光線２で示した）光のみを抽出するものであり、有機層及び電極を通じて伝播する（光線３で示した）光は抽出されないであろう。
【００１７】
いずれにせよ、散乱法それ自体は、光吸収材料層に光を何度も通過させるものであり、これにより、光は吸収され熱に変換される。しかも、捕獲された光は、散乱されてデバイス外に出るまでに、カバー、基板、又は有機層を通って水平にかなり遠くまで伝播するため、ディスプレイなどの画素化された用途ではデバイスのシャープさが低下する。例えば図９に示したように、従来の画素化されたボトム−エミッション型ＬＥＤデバイスは、独立に制御される複数の画素５０、５２、５４、５６、及び５８、及び、透明第１電極１２と基板１０との間に設けられる散乱層２２とを備えることができる。発光層から放出された光線５は、デバイス外に出るまでに、基板１０、ＥＬユニット１４、及び透明第１電極１２を通過しながら、散乱層２２において何度も散乱されうる。光線５が最終的にデバイスから放出されるときには、光線５はその光線が最初に発生した元の画素５０から、光が放出される離れた画素５８までデバイスの様々な層を通過しながらかなりの距離をわたって移動していることになり、シャープさが低下する結果となる。横方向の移動は、たいてい基板１０の中で起こる。というのも基板はパッケージの中で最も厚い層だからである。また、放出される光の量は、様々な層において光が吸収されるため低下する。
【００１８】
Ｔｙａｎらによる「光抽出効率が向上した有機発光デバイス」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００４／００６１１３６には、光散乱層を備えた光抽出が向上したＯＬＥＤデバイスが記載されている。ある実施態様においては、（有機エレクトロルミネッセンス素子の屈折率より実質的に小さい屈折率を有する）屈折率の小さい分離層を、光散乱層と組み合わせて反射層の隣に用いることにより、低角度の光が反射層に当たるのを妨げ、これにより、反射層からの多重反射による吸収損失を最小限に抑える。しかし、この特別な構成でもやはりデバイスのシャープさは低減し、コントラストは改善しない。
【００１９】
ＬＥＤデバイスのコントラストを改善するために、例えば、発光領域の間に黒いマトリクス材料を使うか、又は、カラーフィルタを用いることが知られている。このような方法は有用であるが、反射電極が存在するため、依然として周囲とのコントラストは著しく低下する。前記の通り、円偏光子を用いることができるかもしれないが、本願出願人は、散乱層のような光抽出法はこのような偏光子と相容れない傾向にあることを確認している。
【００２０】
従来技術において教示されているように、昔ながらの散乱理論には球配列が用いられる。これらの球を層形成するように互いに隣接して配置したとき、球の体積（ＶP＝（４×π×ｒ3）／３）を層の体積（ＶL＝（２×ｒ）3）で割った比は、π／６又は０．５２３６となる。「フラットパネル・ディスプレイデバイスのための、光散乱特性を有する媒体からなる活性層を備えるエレクトロルミネッセンス照射系」というタイトルのアメリカ合衆国特許第５，９５５，８３７号には、ボトム−エミッション型エレクトロルミネッセンス・デバイスの基板上に散乱粒子からなる半単一層を用いることが記載されている。このような層の体積比は、多数の球が接触して並ぶ通常の単層の多くて２分の１、又は、おおよそ０．２６である。開示されたデバイスでは、基板に捕獲された光の抽出と基板に捕獲されない光の散乱との組み合わせを最適化しているが、このような材料層は、有機層及び電極層で捕獲された光を散乱しない可能性があり、また、このような材料層は形成が難しい。さらに、捕獲される光の量が放出される光の量に比べて増えるに従い、望まれる散乱の相対量も増えるため、前記の散乱粒子の半−単層では、目的のＬＥＤデバイスから放出される光を全て適切に抽出しきれない可能性がある。また、有機エレクトロルミネッセンス材料、反射電極、及び透明電極はいずれも、ある程度光を吸収する。よって、捕獲された高角度の光をできるだけ早い時点で散乱し、吸収を最低限に抑えることが望ましい。また、出願人は実験を行うことにより、いくつかのＬＥＤデバイス構造では、実際の粒子散乱層がこのような体積比を有した場合に最適な状態で光を抽出しないことを示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、基板上に形成された発光領域を備えたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスに関する。第１電極、第２電極、及びこれらの電極間に形成された少なくとも１つの発光層を伴う１つ以上のＥＬユニットが備えられ、少なくとも１つの電極は透明である。カバーが発光領域の上に設けられており、光散乱層が基板とカバーとの間に設けられている。光散乱層は、透明な光散乱粒子を含み、光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が発光領域の大部分に渡って０．５５より大きく、基板かカバーのいずれかは透明であり、ＥＬユニットから放出された光を透過する。
【００２２】
別の態様として、本発明は以下の工程を含むエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）デバイスの形成方法に関し：
ａ）第１電極、第２透明電極、及び前記電極間に形成された１つ以上のＥＬユニットを含む発光領域を備えたＬＥＤを準備し；
ｂ）揮発性溶媒と複数の透明な光散乱粒子とを含む溶液を調製し；
ｃ）前記溶液を前記１つ以上のＥＬユニットと反対側の前記透明電極の面に塗布し；そして、
ｄ）前記溶液を乾燥させ、前記透明電極上に光散乱層を形成する工程を含み、前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が前記発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、エレクトロルミネッセンス・デバイスからの光出力を増加させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による光散乱層を有するエレクトロルミネッセンス・デバイスの一実施態様の断面図である。
【図２】本発明の作製方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明による光散乱層の別の一実施態様の断面図である。
【図４】本発明による光散乱層の別の一実施態様の断面図である。
【図５】本発明による光散乱層を有するエレクトロルミネッセンス・デバイスの別の一実施態様の断面図である。
【図６】及び
【図７】本発明による光散乱層の一実施態様の顕微鏡写真である。
【図８】光の捕獲を示した従来のボトム−エミッション型ＬＥＤデバイスの断面図である。
【図９】散乱表面を有する、シャープさが低下した従来のボトム−エミッション型ＬＥＤデバイスの断面図である。
【図１０】ＬＥＤの断面図である。
【００２５】
図は正確な縮尺ではない。個々の層はとても薄く、様々な層の厚みの違いは図に示すには大きすぎるためである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の一実施態様では、図１に示すように、エレクトロルミネッセンス・デバイスは、第１電極１２、第２透明電極１６、及び電極１２と電極１６との間に設けられた１つ以上のエレクトロルミネッセンスデバイス（ＥＬ）ユニット１４を有するＬＥＤを備える。デバイスの発光領域とは、第１電極１２、第２透明電極１６、及び１つ以上のＥＬユニット１４が並ぶ範囲である。光散乱層２２は１つ以上のＥＬユニット１４とは反対側の透明電極１６の面上に形成される。光散乱層２２は透明な光散乱粒子２３を含み、光散乱層２２の体積に対する光散乱粒子２３の体積の比率が発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい。好ましくは、その比率は０．５５〜０．７５であり、より好ましくは、０．５５〜０．６５である。ＬＥＤは、カバー２０が接着された基板１０上に、カバー２０の内側とＬＥＤとの間にギャップ１８ができるように、形成することができる。
【００２７】
ＥＬユニット１４は図１０により理解することができる。一般的なＬＥＤ４０は、第１電極１２と第２電極１６との間にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ユニット１４を含む構造をしている。図示されているように、ＥＬユニット１４は第１電極１２と第２電極１６との間の全ての層（例えば、発光層３３、及び電荷制御層３５、３７）を含むが、電極１２及び電極１６自身は含まない。発光層３３の材料は正孔と電子の再結合により光を発するものであればいずれでもよい。図１０で示されている一実施態様では、発光層３３は半導体マトリクス３１中に発光量子ドット３９を含む。この明細書中で用いられるように、量子ドットは発光ナノ粒子である。図１０に示すように、量子ドットは球体をとりうるが、その形に限定されない。発光ナノ粒子は、少なくとも１つのディメンションの長さが１００ｎｍより小さい無機結晶ナノ粒子であればよく、球状、棒状、線状と、いかなる形でもよい。発光ナノ粒子は量子閉じ込め効果を示すことが好ましい。半導体マトリクス３１としては、ハイブリッドデバイスの場合には有機母材が挙げられ、無機量子ドットＬＥＤの場合には多結晶無機半導体マトリクスが挙げられる。電荷注入を改善するために、ＥＬユニット１４はｐ−タイプ又はｎ−タイプの電荷輸送層３５及び３７をそれぞれ任意に備えることができる。ＥＬユニット１４は更に電荷輸送層又は接触層（示されていない）を有することもできる。１つの典型的なＬＥＤデバイスは、ガラス基板、透明な導電アノード（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））、積層された複数の層を含むＥＬユニット１４、及び反射性カソード層を備える。ＥＬユニット１４の複数の層は有機、無機、又はそれらの組合せであることができる。
【００２８】
本発明の様々な実施態様では、光散乱粒子２３は、光散乱層２２の中の光散乱粒子以外の部分の平均的屈折率に比べて比較的大きい屈折率を有することができる。つまり、散乱粒子２３は、比較的屈折率の小さい結合剤の中に設けられるか、又は、図１に示される空隙１８のように真空かガスが充満した空隙中の表面（例えば、透明電極１６）上に形成される。本発明の別の実施態様では、発光粒子２３は球状ではなく、ランダムな方向を向いている。このような粒子形状と方向のためランダム散乱構造が効率よく形成され、透明電極１６の表面のあらゆる場所で光が全て散乱される。このため、光が光散乱層２２に当たるたびに散乱され、高角度で捕獲される光の量が増える。このようなランダム効果により放出される光の色及び輝度の角度依存性が低下する。この特性はディスプレイやエリア照明のような殆どの発光デバイスにおいて有用なものであり、従来のまばらで体積比の小さい散乱層には見られないものである。本発明の更なる実施態様では、抽出できない捕獲光の量を最小限とするために、光散乱層２２とＥＬユニット１４との間に、層の屈折率が発光層の屈折率より小さくその差が０．１を超え、かつ、光を捕獲するのに十分な厚みを有する層を形成しない。光散乱層２２は、ＥＬユニット１４と光学的に直接接することがさらに好ましい。「光学的に直接接する」とは、光散乱層２２とＥＬユニット１４との間に形成されるいずれの層も、発光材料層の屈折率と同じか大きい屈折率を有するか、又は光を捕獲するのに十分でない厚さを有することを意味する。どちらの場合も、光散乱層２２と透明電極１６との間に透明な保護層を設けることができる。
【００２９】
光散乱層の体積は、光散乱粒子の下の面でありその上に光散乱粒子が形成され乗っている面と、その上の平行な面であり光散乱粒子に接している面と、その上下の面の両端において直角である面とに囲まれた体積である。平坦で固い基板を有するデバイスでは、光散乱層の体積は、その層における光散乱粒子全てが含まれる最も小さい四角い立体の体積である。
【００３０】
本発明は、パターン電極と発光領域５０とを有する画素化されたディスプレイデバイスに使用することができる。このようなデバイスでは、光散乱層２２をそれぞれの発光領域５０の上に別々に又は連続的なコーティングとして形成することができる。いずれの場合も、光散乱層２２の体積には、発光領域５０の上又は下に位置する光散乱粒子２３のみが含まれる。本発明によると、光散乱層２２の体積に対する光散乱粒子２３の体積の比率が、少なくとも発光領域の大部分に渡って０．５５より大きい。デバイスの発光領域全体に渡って比率が０．５５より大きいことが望ましいが、発光領域のマイナーな部分の上の光散乱層２２に光散乱が目的ではない比較的大きな突出粒子を含むこともまた望ましい（例えば、２００５年７月１２日に出願された同時係属のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号１１／１７９，４０９に教示されるスペーサー粒子。この文献は、引例としてこの明細書に組み込まれている。）。このような大きい粒子を計算に含めると、光散乱は大きく影響されないのに対し、突出粒子のとがった部分によって決定される層の体積は劇的に増大するため、このような比較的大きな粒子を含む領域は本発明の光散乱層２２に対する散乱粒子の体積比を求める計算に含める必要はない。よって、本発明では、体積比が発光領域の大部分に渡って０．５５より大きければよい。従って、このような大きい粒子でコーティングされたいずれの領域も、光散乱層の体積を決定するための面の範囲から除くことができる。
【００３１】
本発明では、光散乱粒子２３も光散乱粒子２３に占有されていないその他の体積部分同様に、様々な材料を含むことができる。本発明の一実施態様では、その他の体積部分の大部分はガスか真空であることができる。空気又は不活性ガスを用いるのが好ましい。
【００３２】
本発明の光散乱粒子２３の屈折率は、ＥＬユニット１４及び／又は透明電極１６の屈折率以上であることが好ましい。このような屈折率であれば、いずれの光もＥＬユニット１４及び／又は透明電極１６に捕獲されないため、デバイスから効率的に光を抽出することができる。実際のところ、光散乱粒子は１．８以上の屈折率を有することができる。
【００３３】
本発明では、図２に示すように、光散乱層２２を含むエレクトロルミネッセンス・デバイスは、第１電極、第２透明電極、及び前記電極間に形成された１つ以上のＥＬユニットを含む発光領域を備えたＬＥＤを準備し（１００）；揮発性溶媒と複数の透明な光散乱粒子とを含む溶液（例えば分散液）を調製し（１０５）；前記１つ以上のＥＬユニットと反対側の前記第２電極の面に前記溶液を塗布し（１１０）；前記溶液を乾燥させ、前記透明電極上に光散乱層を形成する（１１５）ことにより形成することができ、前記光散乱層の体積に対する光散乱粒子の体積の比率が少なくとも発光領域の大部分に渡って０．５５より大きいものとする。ＬＥＤデバイスの形成方法はこの技術分野ではよく知られている。
【００３４】
この溶液に別の材料を加えると、得られた層の効率や形成方法をさらに向上させることができる。例えば、界面活性剤や結合剤が使用できる。特に、光散乱粒子の屈折率より屈折率の小さい結合剤を光散乱粒子２３の質量の１０％より少ない量で使用できる。このような結合剤には例えばウレタンを含むものがあり、本願出願人は、これらが界面活性剤として、及び、電極に光散乱粒子２３を付着させる手段として有用であることを示した。図３に示すように、光散乱粒子２３の乾燥層２２は透明電極１６上に形成される。
【００３５】
図４に示すように、本発明の別の実施態様では、結合剤を、光散乱粒子２３及び透明で高屈折率のナノ粒子３０の混合物を含む溶液に加え、透明電極１６上に高屈折率の光散乱層２２を形成することができる。この場合、結合剤とナノ粒子３０とで、透明電極１６に隣接してなめらかで平坦な層を形成することができる。本願出願人は、光散乱粒子２３を有する光散乱層２２の中に、このような高屈折率のナノ粒子３０を用いた。高屈折率のナノ粒子３０は光を散乱しないかもしれないが、光散乱粒子２３と透明電極１６との光学的カップリングを向上することができる。ナノ粒子３０の屈折率は光散乱粒子２３の屈折率とは異なる可能性がある。
【００３６】
図１に示すように、光散乱層２２を第２透明電極１６に隣接させ、かつ、接触させることができる。このような構造をとる場合、光散乱層２２は第２透明電極１６に光学的に接するように配置することができ、これにより、第２透明電極から光散乱層２２への光透過が向上する。本発明の別の実施態様では、図５に示すように、１つ以上の保護層２６ａ／２６ｂを、光散乱層２２（２６ａ）と第２透明電極１６との間に、及び／又は、第２透明電極１６とは反対側の光散乱層２２の面上において光散乱層２２（２６ｂ）を覆って形成することができる。保護層としては、例えば、酸化アルミニウムや酸化亜鉛のような金属酸化物、及びパリレンが当該技術分野では知られている。このような保護層を使用する場合、保護層の屈折率は、発光材料層の屈折率より小さくその差が０．１を超えることが好ましく（少なくとも発光材料層の屈折率と同一であることがより好ましく）、また、保護層は発光材料層から放出された光を捕獲するには十分でない薄さであることが好ましい。本発明の別の実施態様では、アメリカ合衆国特許出願公開２００６／０１８６８０２で教示されるように、低屈折率の層をギャップ１８中に、又は、ギャップ１８として用い、ＯＬＥＤデバイスをトップ−エミッション型ディスプレイデバイスとし、第１電極１２を反射性電極にすることができる。
【００３７】
その他の実施態様では、封止用カバー２０及び基板１０としては、典型的な屈折率が１．４〜１．６のガラス又はプラスチックを挙げることができる。透明な低屈折率素子１８としては光学的に透明な材料からなる固体層、空孔、又はギャップが挙げられる。空孔又はギャップは真空でもよいし、光学的に透明な気体材料又は液体材料で満たされていてもよい。例えば、空気、窒素、ヘリウム、又はアルゴンはどれも屈折率が１．０〜１．１であり、使用可能である。屈折率がより小さい使用可能な固体としては、フルオロカーボン又はＭｇＦが挙げられ、屈折率はそれぞれ１．４よりも小さい。使用するどのガスも不活性であることが好ましい。反射性電極１２は金属（例えば、アルミニウム、銀、又はマグネシウム）又は合金でできていることが好ましい。透明電極１６は透明導電材料（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））又はそれ以外の金属酸化物）からできていることが好ましい。ＥＬユニット１４は、当該技術分野で知られている有機材料、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、及び／又は電子輸送層を含むことができる。このような有機材料層はＯＬＥＤの技術分野でよく知られている。有機材料層は、一般に屈折率が１．６〜１．９であるのに対し、酸化インジウムスズは、屈折率が約１．８〜２．１である。従って、有機ＬＥＤに含まれる透明電極層１６及びＥＬユニット層１４は、屈折率が１．６〜２．１の範囲である。一方、ＥＬユニット１４は、一般に屈折率が１．８〜３．０の範囲の無機半導体材料を含むことができる。もちろん、様々な材料の屈折率はその中を通過する光の波長に依存する可能性があるため、その材料に関してこの明細書に記載した屈折率は概算値である。いずれにしても、透明な低屈折率素子１８は、屈折率が、ＬＥＤ発光体にとって望ましい波長において、第１の範囲の屈折率及び第２の屈折率のそれぞれよりも少なくとも０．１は小さいことが好ましい。
【００３８】
光散乱粒子２３は金属酸化物（例えば酸化チタン）を含むことができる。一実施態様では、光散乱粒子の平均最大粒径は２ミクロンより小さく、また、別の実施態様では、光散乱粒子の平均最大粒径は１〜２ミクロンである。また、別の実施態様では、光散乱粒子２３の平均最大粒径は１ミクロンより小さい。光散乱粒子２３それ自体がリン光性又は蛍光性粒子であってもよく、捕獲された光を抽出し、また、比較的高い周波数の光をそれとは異なる低い周波数の色の光に変換することができる。比較的低い周波数の光は変換されず単に抽出されうる。この場合のリン光性又は蛍光性の光散乱粒子の粒径は０．５〜２ミクロンをとることができる。
【００３９】
作動中は、電流が電極１２及び１６からＥＬユニット１４の発光層３３を流れ発光する。光の一部は散乱層２２を通じてデバイスから放出され使用される。それ以外の光は、透明電極１６及びＥＬユニット１４の屈折率が大きいため、及び全内部反射のため捕獲されうる。この捕獲された光は光散乱層２２において光散乱粒子２３と作用し有効な方向に向きを変えデバイスから放出されうるため、デバイスの明度を上げることができる。本願出願人はこのようなデバイスを完成させた。図６及び図７は、体積比が約０．６である本発明の実施態様にかかるＴｉＯ２光散乱粒子を有する光散乱層の顕微鏡写真である。光散乱層は１ミクロンより薄く、０．５〜２ミクロンのＴｉＯ２粒子を、１０質量％の樹脂界面活性剤及び結合剤（Ａｖｅｃｉａ社によるＳｏｌｓｐｅｒｓｅ２０００）と共に含む。光散乱層のコーティングは１４質量％の濃度のキシレン分散液を用い、トップ−エミッション型ＯＬＥＤデバイスの表面にインクジェットで６０ｐＬの液滴を１００滴／秒の速さで７０マイクロメーターの間隔で蒸着することにより薄い湿潤膜を形成し５０℃で乾燥させることにより行った。他の溶媒（例えば、トルエン）、及び、他のコーティング方法（例えば、スピンコーティング及び吹付けコーティング）を代わりに用いることもでき、また、乾燥温度を変えることにより乾燥速度を変えることもできる。溶媒中の粒子密度を様々に変え、様々な速度で蒸着し、（温度を管理した環境下で行うか、又は分散液が蒸着された基板を加熱するかの方法で）様々な温度で乾燥することにより、特定の量の光散乱材料に対して様々な乾燥速度が得られた。特に、乾燥工程を制御することにより、最終的に様々な密度の光散乱層を得ることができる。本願出願人は、好ましい温度である４０〜６０℃の範囲外では、一般に、充填密度が０．５５体積％より低くなり、ＯＬＥＤデバイスから最適に光を抽出できないことを示した。さらに、分散液中の散乱粒子の一定体積が表面積に蒸着される速度（例えば、インクジェット蒸着システムからの１秒あたりの滴数）により、乾燥工程及び乾燥させた層の充填構造は影響を受ける。好ましい体積比の光散乱層をＯＬＥＤデバイスの透明電極上に形成すると、光散乱層は所望の性能を有した。
【００４０】
散乱層２２には様々な材料を用いることができる。例えば、ポリマー材料のマトリクス中に酸化チタンの球体をランダムに配置することができる。あるいは、ＩＴＯ、酸化ケイ素、又は窒化ケイ素を用いてより構造的な配置にすることができる。屈折性素子の形状は、円筒状、矩形上、ルチル、又は球状にすることができるが、これらに限定されるものではない。散乱層２２に含まれる材料間の屈折率の違いは、例えば、０．３〜３にすることができ、一般的に差が大きい方が望ましい。散乱層の厚さ、又は散乱層の内部又は表面上の特徴的形状部（features）のサイズは、例えば、０．０３〜５０μｍにすることができるが、吸収を最小にしディスプレイデバイスの他の素子との適合性を最大にするためには散乱層の厚さは１ミクロンより薄いことが望ましい。散乱層の内部での回折効果を回避することが一般に望ましい。そのような効果を回避するには、例えば、特徴的形状部をランダムに配置させたり、又は、屈折素子のサイズ、形状、又は分布を変え、デバイスの発光領域から出る光の色の波長と同じにならないようにするとよい。
【００４１】
光散乱層２２の材料としては有機材料（例えば、ポリマー又は導電性ポリマー）や無機材料が挙げられる。有機材料は、例えば、ポリチオフェン、ＰＥＤＯＴ，ＰＥＴ、又はＰＥＮのうちの１つ以上を含んでもよい。無機材料は、例えば、ＳｉＯx（ｘ＞１）、ＳｉＮx（ｘ＞１）、Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ハフニア（ＨｆＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、ジルコン（ＺｒＯ2．ＳｉＯ2）、ガドリニウム  ガリウム  ガーネット（Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12）、硫酸バリウム、イットリア（Ｙ2Ｏ3）、イットリウム  アルミニウム  ガーネット（“ＹＡＧ”、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）、カルサイト（ＣａＣＯ3）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、ダイアモンド、酸化マグネシウム、及び／又は、酸化ゲルマニウム、及び、ＣａＦ2のうちの１つ以上を含んでもよい。散乱層２２は、例えば、屈折率が１．６〜１．８の酸化ケイ素及び窒化ケイ素を含むことができ、屈折率が２．５〜３の酸化チタンでドープされてよい。屈折率が１．４〜１．６の範囲のポリマー材料を用い、その中に屈折率がより大きな材料（例えば、二酸化チタン）からなる屈折性素子が分散させることができる。
【００４２】
従来のリソグラフィ手段（例えば、当該技術分野で知られているフォトレジスト、マスク露光、及びエッチング）を利用して散乱層を作ることができる。あるいはコーティング法も利用できる。その場合、液体（例えば二酸化チタンを分散させた溶媒）で散乱層２２を形成することができる。
【００４３】
たいていの有機及び有機−無機ハイブリッドＬＥＤデバイスは水分と酸素の一方又は両方に敏感であるため、これらは通常、不活性雰囲気（例えば、窒素やアルゴン）中で、乾燥剤（例えば、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシウム、粘度、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩、又は、金属ハロゲン化物、及び、過塩素酸塩）と共に密封される。封入及び乾燥のための方法は、２００１年５月８日に付与されたＢｏｒｏｓｏｎらによるアメリカ合衆国特許第６，２２６，８９０号に挙げられているが、これらに限定されるものではない。さらに、ＳｉＯx（ｘ＞１）層、テフロン（登録商標）層、及び別の無機／ポリマー層などの障壁層が、封止用として当該技術分野で知られている。
【００４４】
特に、図５に示すように、保護層２６ａ／２６ｂを設けることができる。例えば、透明な封入材料からなるとても薄い層を電極１６上に蒸着することができる。この場合、散乱層２２は保護材料層２６ａの上に蒸着することができる。この構造をとる場合、散乱層２２が蒸着される間電極１６が保護されるという利点がある。透明保護材料層２６ａの屈折率が、透明電極の屈折率範囲及び有機層の屈折率範囲と少なくとも同等であるか、又は透明保護材料層２６ａが非常に薄い（例えば、０．２ミクロンより小さい）ことが好ましい。こうすることにより、透明電極１６及びＥＬユニット１４中の導波光は透明保護材料層２６ａを通過し散乱層２２で散乱される。
【００４５】
本発明のエレクトロルミネッセンス・デバイスは、必要に応じて、よく知られた様々な光学的効果を利用して特性を向上させることができる。この中には、層の厚さを最適化して光の透過を最大にすること、誘電体ミラー構造を設けること、反射性電極の代わりに光吸収電極を用いること、グレア防止又は反射防止のコーティングをディスプレイの表面に設けること、偏光媒体をディスプレイの表面に設けること、又は、カラーフィルタ、中性フィルタ、もしくはカラー変換フィルタをディスプレイの表面に設けることなどがある。フィルタ、偏光装置、及びグレア防止用又は反射防止用コーティングは、特に、カバーの表面に、又はカバーの一部として設けることができる。
【００４６】
本発明はまたアクティブ−マトリクス式又はパッシブ−マトリクス式ＯＬＥＤデバイスのいずれでも実施することができる。本発明はまたディスプレイデバイス又はエリア照明装置に利用することができる。一実施態様では、本発明は、低分子ＯＬＥＤ又はポリマーＯＬＥＤからなるフラットパネルＯＬＥＤデバイスに用いられる。これらは、１９８８年９月６日に付与されたＴａｎｇらによるアメリカ合衆国特許第４，７６９，２９２号、及び１９９１年１０月２９日に付与されたＶａｎＳｌｙｋｅらによるアメリカ合衆国特許第５，０６１，５６９号に開示されているが、これらに限定されるものではない。別の実施態様では、本発明は、量子ドットを含むフラットパネル無機ＬＥＤデバイスに用いられる。これらは、「量子ドット発光層」というタイトルのアメリカ合衆国特許出願公開２００７／００５７２６３、及び、係属中のＫａｈｅｎによるアメリカ合衆国特許出願シリアル番号１１／６８３，４７９に開示されているが、これらに限定されるものではない。これら両文献は、その全体が引例としてこの明細書に組み込まれているものとする。有機、無機、及びハイブリッドの発光ディスプレイの多くの組み合わせやバリエーションを利用してこのようなデバイスを製造することができる。このようなデバイスには、トップ−エミッション型構造又はボトム−エミッション型構造のいずれかを備えるアクティブ−マトリクスＬＥＤデバイス及びパッシブ−マトリクスＬＥＤデバイスの両方が含まれる。エレクトロルミネッセンス・デバイスの多くの組み合わせやバリエーションを利用してこのようなディスプレイを製造することができる。このようなディスプレイには、トップ−エミッション型構造又はボトム−エミッション型構造のいずれかを備えるアクティブ−マトリクスＬＥＤデバイス及びパッシブ−マトリクスＬＥＤデバイスの両方が含まれる。
【００４７】
本発明は、本発明の特定の好ましい実施態様を例として詳細に説明されているが、本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく変形及び修正が可能であることが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００４８】
１，２，３，４    光線
１０    基板
１２    電極
１４    ＥＬユニット
１６    透明電極
１８    ギャップ
１９    ギャップ
２０    カバー
２２    散乱層
２３    散乱粒子
２６，２６ａ，２６ｂ    保護層
３０    透明な高屈折率粒子
３１    半導体マトリクス
３３    発光層
３５，３７    電荷輸送層
３９    量子ドット
４０    ＬＥＤ
５０    発光領域
１００    ＯＬＥＤ準備工程
１０５    分散液調製工程
１１０    分散液コーティング工程
１１５    分散液乾燥工程
【図１】
2010529598.tif 000003
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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2010529598.tif 000014
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