(57)【要約】  本発明は、有機電子素子用基板、有機電子素子及び照明に関するものである。本発明では、有機発光素子などの有機電子素子用基板であって、優秀な性能及び信頼性を有する有機電子装置を提供することができる基板を提供することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層上に存在し、屈折率が１.４以上であるバインダー及び屈折率が２.３を超過する粒子を前記バインダー１００重量部対比３００重量部以下で含む高屈折層と、を有することを特徴とする基板。
【請求項２】
前記高屈折層の前記基材層と接する面とは反対面の最大高さ照度が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記高屈折層は、屈折率が１.８〜２.５であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板。
【請求項４】
前記バインダーの屈折率が、１.４以上であり、１.７未満であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の基板。
【請求項５】
前記高屈折層は、前記バインダー１００重量部対比１８０重量部〜２００重量部の粒子を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記バインダーの屈折率が、１.７〜２.０であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の基板。
【請求項７】
前記高屈折層は、前記バインダー１００重量部対比８０重量部〜１５０重量部の粒子を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板。
【請求項８】
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ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の基板。
【請求項９】
前記粒子は、平均粒径が１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の基板。
【請求項１０】
前記粒子は、ルチル型酸化チタンであることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の基板。
【請求項１１】
前記高屈折層は、屈折率が２.０〜２.３である粒子をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の基板。
【請求項１２】
屈折率が２.０〜２.３である前記粒子がアナターゼ型酸化チタンであることを特徴とする請求項１１に記載の基板。
【請求項１３】
屈折率が２.３を超過する粒子の重量(Ａ)及び屈折率が２.０〜２.３である前記粒子の重量(Ｂ)の割合(Ａ/Ｂ)が、０.５〜１.５であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の基板。
【請求項１４】
前記基材層と前記高屈折層の間に散乱層をさらに含むことを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の基板。
【請求項１５】
前記高屈折層の上部に形成された電極層をさらに含むことを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の基板。
【請求項１６】
前記高屈折層の投影面積は、前記電極層の投影面積に比べて小さくて、前記電極層は、前記高屈折層の上部及び前記高屈折層が形成されていない基材層の上部の全面に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の基板。
【請求項１７】
請求項１から１６の何れか１項に記載の基板及び前記基板上に順次存在する第１電極層と、
発光層を含む有機層と、
第２電極層と、を含むことを特徴とする有機電子装置。
【請求項１８】
前記基板の高屈折層の投影面積は、前記第１電極層の投影面積に比べて小さくて、前記第１電極層は、前記高屈折層の上部及び前記高屈折層が形成されていない基材層の上部の全面に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の有機電子装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の有機電子装置を含むことを特徴とする照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子素子用基板及び有機電子素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電子素子(ＯＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ)は、電極層と有機物との間での電荷交流を通じて多様な機能を発揮する素子である。有機電子素子としては、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例示できる。
【０００３】
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、発光層を含む有機層及び第２の電極層を順に含む。
【０００４】
いわゆる下部発光型素子(ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ)と呼称される構造では、前記第１の電極層が透明電極層で形成され、第２の電極層が反射型電極層で形成されることができる。また、いわゆる上部発光型素子(ｔｏｐ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ)と呼称される構造では、第１の電極層が反射型電極層で形成され、第２の電極層が透明電極層で形成されることもある。
【０００５】
二つの電極層により電子(ｅｌｅｃｔｒｏｎ)と正孔(ｈｏｌｅ)が各々注入され、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。
【０００６】
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(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)、有機層及び通常的にガラス基板である基板の屈折率は、各々大略的に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って、例えば、下部発光型の素子で有機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(ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ)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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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及び有機電子素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の例示的な有機電子素子用基板は、基材層；及び高屈折層を含む。本発明の明細書で用語「高屈折層」は、屈折率が約１.８〜２.５程度である層を意味する。本発明の明細書で用語「屈折率」は、特定しない限り、約５５０ｎｍまたは約６３３ｎｍの波長に対する屈折率を意味する。高屈折層は、例えば、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高屈折層１０２を含む例示的な基板１００を示す。前記高屈折層は、例えば、平坦層であることができる。本明細書で用語「平坦層」は、有機電子素子が形成できる平坦な面を提供することができる層を意味する。例えば、平坦層は、最大高さ照度(ｍａｘｉｍｕｍ ｈｅｉｇｈｔ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ)が１μｍ以下または０.５μｍ以下である面を有する層である。本発明の明細書で用語「最大高さ照度」は、カットオフ(ｃｕｔ ｏｆｆ)内の照度曲線で中心線と平行でありながら、前記照度曲線の最高点を経る直線と最低点を経る直線と間の距離を意味する。例えば、平坦面上で１００μｍ２の面積を有する任意の領域に対して測定した数値である。
【０００９】
基材層としては、特別な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(ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ)型有機発光素子を製造する場合には、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％以上である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、ＰＩ(ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ)、ＰＥＮ(Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ)、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、基材層は、駆動用ＴＦＴが存在するＴＦＴ基板であってもよい。
【００１０】
例えば、上部発光(ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ)型の素子を提供しようとする場合に、基材層は、必ず透光性の基材層である必要はない。必要に応じて、基材層の表面には、アルミニウムなどを使用した反射層が形成されている反射性基材層を使用してもよい。
【００１１】
高屈折層は、例えば、バインダー及び粒子を含むことができる、上述したように、このような高屈折層は、電極層などを含んだ有機電子素子が形成されることができる表面を提供する平坦層であることができる。また、高屈折層は、場合によって後述する散乱層との相互作用を通じて優秀な光抽出効率を具現することができる。高屈折層は、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、例えば、１.８〜２.５、１.８５〜２.５、１.９〜２.２または２.２〜２.５程度の屈折率を有することができる。
【００１２】
高屈折層を形成するバインダーでは、特別な制限なしに公知の素材を使用することができる。バインダーでは、例えば、この分野に公知された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を使用することができる。バインダーでは、前記素材の中で屈折率が約１.４以上、約１.４５以上、約１.５以上、約１.６以上、約１.６５以上または約１.７以上のバインダーを使用することができる。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記高屈折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。素子の寿命や製作過程で実行される高温工程、フォト工程や蝕刻工程に対する抵抗性が優れた点などを考慮して耐熱性及び耐化学性が優れた無機または有無機バインダーを使用することができるが、必要な場合には、有機バインダーを使用してもよい。バインダーでは、例えば、ポリイミド、フルオレン環を有するカルド系樹脂(ｃａｒｄｏ ｒｅｓｉｎ)、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、窒化珪素(ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ)、オキシ窒化珪素(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を使用することができる。
【００１３】
また、バインダーでは、ポリシロキサン、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。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、珪素と酸素の結合(Ｓｉ−Ｏ)に基盤したマトリクッスを形成することができる。バインダーの形成過程で、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クッスを形成するか、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クッスを形成することも可能である。
【００１４】
ポリアミック酸またはポリイミドバインダーでは、例えば、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された単量体を使用して製造することができる。バインダーでは、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。
【００１５】
【化１】
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【００１６】
前記化学式１において、ｎは、正の数である。
【００１７】
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ている。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を例示することができる。
【００１８】
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共重合体であることができる。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。
【００１９】
前記化学式１の繰り返し単位の具体的な例では、下記化学式２の繰り返し単位を挙げることができる。
【００２０】
【化２】
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【００２１】
前記化学式２において、ｎは、正の数である。
【００２２】
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程度であることができる。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、耐熱性が優秀である。
【００２３】
バインダーでは、高屈折バインダーまたは低屈折バインダーを使用することができる。本発明の明細書で用語「高屈折バインダー」は、屈折率が、約１.７〜２.５程度または約１.７〜２.０程度であるバインダーを意味し、用語「低屈折バインダー」は、屈折率が、約１.４以上約１.７未満であるバインダーを意味する。このようなバインダーは、多様に公知されており、上述した多様な種類のバインダーまたはその外にも公知されたバインダーの中で適合なバインダーを選択及び使用することができる。
【００２４】
高屈折層は、バインダーと共に高屈折粒子、例えば、屈折率が２.３を超過するか、２.３５以上、２.４以上、２.５以上、２.６以上または２.７以上である粒子を含むことができる。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の屈折率などを考慮して前記高屈折層の屈折率を満足させることができる範囲で選択されることができる。高屈折粒子は、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍ、１０ｎｍ〜９０ｎｍ、２０ｎｍ〜８０ｎｍ、３０ｎｍ〜７０ｎｍ、３０ｎｍ〜６０ｎｍまたは３０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の平均粒径を有することができる。このような高屈折粒子では、
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字型酸化チタンなどを例示することができるが、前記屈折率の範囲を満足する限り、前記外にも多様な粒子を使用することができる。
【００２５】
高屈折層は、バインダー１００重量部対比３００重量部以下、２５０重量部以下または２００重量部以下の割合で前記粒子を含むことができる。 前記粒子の割合の下限は、例えば、４０重量部以上、６０重量部以上、８０重量部以上または１００重量部以上、１２０重量部以上、１４０重量部以上または１６０重量部以上である。 本明細書で「単位重量部」は、特別に規定しない限り、成分間の重量の割合を意味する。バインダーと粒子の割合を上述のように維持することにより、例えば、有機電子素子を形成する場合に外部量子効率を高めて、外部からのガスや水分の浸透を防止し、ガス放出(ｏｕｔｇａｓｓｉｎｇ)を減少させて性能と信頼性が優れた素子を提供することができる。しかし、高屈折層内で高屈折粒子の含量は、一緒に配合されるバインダーなどの屈折率によって追加に調節されることができる。例えば、バインダーとして上述の高屈折バインダーを使用する場合、高屈折粒子は、バインダー１００重量部対比１８０重量部以下、１６０重量部以下、１５０重量部以下または１２０重量部以下の割合で含まれるか、８０重量部〜１５０重量部、８０重量部〜１４０重量部、８０重量部〜１３０重量部または９０重量部〜１２０重量部の割合で含まれることができる。また、バインダーとして前記低屈折バインダーを使用する場合、高屈折粒子は、バインダー１００重量部対比１８０重量部〜２００重量部の割合で含まれることができる。前記のような割合の範囲内で、高屈折層の物性をより優秀に維持することができる。
【００２６】
高屈折層は、前記屈折率が２.３を超過する粒子(以下、第１粒子と称する)と共に屈折率が約２.０以上、約２.０〜２.３５または約２.０〜２.３程度である粒子(以下、第２粒子と称する)をさらに含むことができる。第２粒子は、例えば、前記第１粒子の場合と類似な平均粒径を有することができる。第２粒子では、アルミナ、アルミノケイ酸塩、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、例えば、アナターゼ型酸化チタンを使用することができる。
【００２７】
第１及び第２粒子が高屈折層に同時に含まれる場合に、第１粒子の重量(Ａ)及び第２粒子の重量(Ｂ)の割合(Ａ/Ｂ)は、例えば、０.５〜１.５または約０.５〜１.０であり、このような割合内で適切な物性の高屈折層を具現することができる。
【００２８】
高屈折層の厚さは、特別に限定されず、必要に応じて適正範囲で調節することができる。
【００２９】
基板は、散乱層をさらに含むことができ、例えば、基材層と高屈折層との間に散乱層を含むことができる。図２は、基材層１０１と高屈折層１０２との間に散乱層２０１を追加で含む基板２を例示的に示す。散乱層は、光抽出効率を高めることができる層であり、入射光を散乱させることができる作用をするものであれば、任意の公知された材料及び構造で形成することができる。
【００３０】
一つの例示で、散乱層は、散乱粒子を含む層である。図３は、散乱粒子３０１を含む散乱層３００が基材層１０１に形成されている形態を例示的に示す。図３のような散乱層３００は、散乱粒子３０１とバインダー３０２を含むことができる。
【００３１】
語「散乱粒子」は、例えば、散乱層を形成するバインダーまたは前記高屈折層などのような周辺媒質とは相異なっている屈折率を有し、また、適切な大きさを有して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。このような粒子では、１.０〜３.５の屈折率、例えば、１.０〜２.０または１.２〜１.８程度であるか、２.１〜３.５または２.２〜３.０程度の屈折率を有し、平均粒径が５０ｎｍ〜２０,０００ｎｍまたは１００ｎｍ〜５,０００ｎｍ程度である粒子を例示することができる。散乱粒子は、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、前記形態は、特別に限定されるものではない。散乱粒子では、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を例示することができる。散乱粒子は、前記材料の中でいずれの一つの材料のみを含むか、前記材料の中で２組以上の材料を含んで形成することができ、必要に応じては、コア/セル形態の粒子または中空粒子形態の粒子で形成してもよい。
【００３２】
散乱層は、前記散乱粒子を維持するバインダーをさらに含むことができる。バインダーでは、例えば、前記散乱粒子を維持することができる材料として、隣接する他の素材、例えば、基材層と同等な屈折率を有する素材を使用することができる。バインダーでは、例えば、前記高屈折層を形成するために使用するできるバインダーの範囲で適切な種類を選択して使用することができ、必要な場合に、公知の他の素材を使用してもよい。
【００３３】
散乱層は、例えば、凹凸構造を有する層であることができる。図４は、基材層１０１に凹凸構造を有する散乱層４０１が形成された場合を例示的に示した図である。散乱層の凹凸構造を適切に調節することにより入射される光を散乱させることができる。
【００３４】
凹凸構造の散乱層は、例えば、熱または光硬化性材料を塗布して硬化させる過程で、目的する形状の凹凸構造を転写することができる金型と接触させた状態で材料を硬化させるか、エッチング工程などを通じて形成することができる。他の方式では、散乱層を形成するバインダー内に適切な大きさと形状を有する粒子を配合する方式で形成してもよい。このような場合に、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。
【００３５】
散乱層は、例えば、湿式コーティング(ｗｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ)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、ゾルゲル方式で材料を硬化させる方式、ＣＶＤ(Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)またはＰＶＤ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)方式などのような蒸着方式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。
【００３６】
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、高屈折層の上部に形成されることができる。電極層では、例えば、有機発光素子などの有機電子素子の製作に使用される通常の正孔注入性または電子注入性電極層を形成することができる。
【００３７】
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)を有する材料を使用して形成することができ、必要な場合に、透明材料を使用する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前記の中で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(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酸化亜鉛、酸化マグネシウムインジウム、酸化ニッケルタングステン、ＺｎＯ、ＳｎＯ２またはＩｎ２Ｏ３などの酸化物材料や、窒化ガリウムのような 窒化金属、セレン亜鉛などのようなセレン金属、硫化亜鉛のような硫化金属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、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使用しても形成することができる。
【００３８】
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。正孔注入性電極層の膜厚さは、光透過率や表面抵抗などによって異なるが、通常的に５００ｎｍまたは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内である。
【００３９】
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うち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、必要な場合に、適切にパターニングすることができる。電子注入性電極層は、必要による適切な厚さで形成することができる。
【００４０】
電極層が形成される場合に、前記高屈折層または高屈折層及び散乱層(以下、高屈折層などと称する.)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、高屈折層などは、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。 本明細書で用語「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から観察した時に認知される対象物の投影の面積、例えば、前記基材層、高屈折層、散乱層または電極層の面積を意味する。したがって、例えば、高屈折層や散乱層の表面が凹凸形状で形成されているなどの理由により、実質的な表面積は、電極層に比べて広い場合であっても前記高屈折層や散乱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い場合、前記高屈折層や散乱層は前記電極層に比べて小さい投影面積を有することで解釈される。
【００４１】
高屈折層などは、基材層に比べて投影面積が小さくて、また、電極層に比べて投影面積が小さくなったら多様な形態で存在することができる。例えば、高屈折層１０２または高屈折層１０２と散乱層２０１は、図５と図６のように、基材層１０１のわくを除外した部分にのみで形成するか、基材層のわくなどに前記高屈折層などが一部残存してもよい。
【００４２】
図７は、図５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７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５０１の面積(Ａ)、すなわち、電極層５０１の投影面積(Ａ)は、その下部にある高屈折層１０２の投影面積(Ｂ)に比べて広い。電極層５０１の投影面積(Ａ)及び前記高屈折層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以上である。高屈折層などの投影面積が前記電極層の投影面積に比べて小さい場合、後述する光学機能性層が外部に露出しない構造の具現が可能であるので、前記投影面積の割合(Ａ/Ｂ)の上限は、特別に限定されない。一般的な基板の製作環境を考慮すれば、前記割合(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である。前記基板で電極層は、高屈折層が形成されていない前記基材層の上部にも形成されている。前記電極層は、前記基材層と接して形成するか、あるいは基材層との間に追加的な要素を含んで形成することができる。このような構造により有機電子素子の具現時に高屈折層が外部に露出しない構造を具現することができる。
【００４３】
例えば、図７のように、電極層５０１は、上部から観察した時に高屈折層１０２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、基材層上に複数の高屈折層が存在する場合には、少なくとも一つの高屈折層、例えば、少なくともその上部に有機層が形成される高屈折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を形成することができる。前記のような構造で、下部に高屈折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るなどの方式で高屈折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。これによって、高屈折層などが外部水分や酸素などの浸透経路になることを防止し、封止構造造または電極層と基板の付着力を安定的に確保することができ、また、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。高故屈折層などを電極と基板に密封するためには、電極を形成する蒸着またはスパッタリング工程で前記高屈折層などを覆うように電極を形成すれば良い。この過程で、必要な場合に高屈折層などの所定部位を除去する工程を実行することができる。
【００４４】
前記基板は、例えば、前記高屈折層と前記電極層との間に存在する中問層をさらに含むことができる。前記中問層は、例えば、前記高屈折層に比べて広い投影面積を有し、また、前記高屈折層の上部及び前記高屈折層が形成されていない基材層の上部に形成されている。前記のような中問層は、上述のように、電極層に比べて小さい投影面積を有する高屈折層により形成される高屈折層上の電極層と基材層上の電極層の境界での段差を緩和して電極層の抵抗増加問題を解決することができる。また、前記中問層として、バリア性、すなわち、水分や湿気の透過度が低い物質を使用すれば、高屈折層が外部に露出しない構造をより効率的に具現することができる。前記中問層は、例えば、前記電極層との屈折率の差の絶対値が、約１以下、０.７以下、０.５以下または０.３以下の層である。このように屈折率を調節すれば、例えば、電極層の上部で生成された光が前記電極層と中問層の界面などでトラップされて光抽出効率が低下されることを防止することができる。前記中問層を形成する物質は、前記のような電極層との屈折率の関係を有し、必要な場合にバリア性を有する物質であることができる。このような物質は、多様に公知されており、例えば、ＳｉＯＮ、ＴｉＯ２などの酸化チタン(ＴｉＯｘ)、ＳｉＯ２などの酸化シリコン(ＳｉＯｘ)、Ａｌ２Ｏ３などの酸化アルミニウム(ＡｌＯｘ)、Ｔａ２Ｏ３、Ｔｉ３Ｏ３、ＴｉＯ、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＺｎＳまたはＺｎＯなどやその他金属酸化物(ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ)または窒化酸化物(ｏｘｉｎｉｔｒｉｄｅ)を例示することができる。前記中問層は、前記のような物質を使用して、例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤなどのような公知の蒸着またはスパッタリング方式や湿式コーティングなどの方式で形成することができる。中問層の厚さは、特別に限定されず、例えば、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１０ｎｍ〜１００ｎｍまたは約２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲にある。前記厚さは、平均厚さを意味し、例えば、高屈折層上に形成される中問層と基材層上に形成される中問層は互いに異なる厚さを有することができる。
【００４５】
また、本発明は、有機電子装置に関するものである。本発明の例示的な有機電子装置は、前記有機電子素子用基板と前記基板上、例えば、前記基板の高屈折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、前記高屈折層上に順次形成されている第１電極層、有機層及び第２電極層を含むことができる。一つの例示で前記有機電子素子は、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、上述した基板の高屈折層上の電極層である。
【００４６】
有機発光素子で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層以上の複数の発光層を含んでもよい。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)などにより分割されている構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
【００４７】
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。発光層に使用できる材料では、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(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(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、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−ドーパントシステム(Ｈｏｓｔ−Ｄｏｐａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ)を有してもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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さらに含む多様な構造で形成することができる。有機層に含まれることができる層では、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。
【００５０】
前記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(ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｃｃｅｐｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ)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、特別な限定なしに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を例示することができる。また、フルオレセイン(ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ)、ぺリレン(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、ビニールアントラセン、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号公報、特開１９９６−２２５５７号公報、特開１９９６−８１４７２号公報、特開１９９３−００９４７０号公報または特開１９９３−０１７７６４号公報などに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サ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)ｉ��ｄｉｕｍ]、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で一つ以上有する金属錯体、特開１９９３−２０２０１１号公報、特開１９９５−１７９３９４号公報、特開１９９５−２７８１２４号公報または特開１９９５−２２８５７９号公報など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、ジスチリルアリレン(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、ｆ１,４−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；１,５−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)ビニール]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)ビニール]ピラジンまたは２,５−ビス[２−(１−ピレニル)ビニール]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ジン、４,４'−フェニレンジメチリジン、２,５−キシレンジメチリジン、２,６−ナフチレンジメチリジン、１,４−ビフェニレンジメチリジン、１,４−パラ−テレフェニレンジメチリジン、９,１０−アントラセンジイルジメチリジン(９,１０−ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ)または４,４'−(２,２−ジ−チ−ブチルフェニルビニ−ル)ビフェニル、４,４'−(２,２−ジフェニルビニール)ビフェニルなどのようなジメチリジン(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ナミン(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イト(ｏｘ���ｎａｔｅ)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。
【００５１】
正孔阻止層は、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、必要な場合に、公知の材料を使用して発光層と電子注入性電極の間に適切な部分に形成することができる。
【００５２】
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ーテル、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−じフェニルビニ−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(１−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]ビフェイル、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、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−フルオロアンテニル)−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。
【００５３】
正孔注入層や正孔輸送層は、前記有機化合物を高分子の中で分散させるか、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−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒｓ)、ポリ(Ｎ−ビニールカルバゾール)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。
【００５４】
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ジアニン、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(Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ)と反応させて形成してもよい。
【００５５】
例示的に有機発光素子は、基板の高屈折層から順次的に形成された(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/電子障壁層/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、正孔入電極層と電子注入電極層の間に少なくとも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：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、これに限定されるものではない。
【００５６】
この分野では、正孔または電子注入層と有機層、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、前記のような方式が全て適用されることができる。
【００５７】
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ことができる。
【００５８】
図８は、順次形成された基材層１０１、高屈折層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により保護されている形態を例示的に示す。図８の封止構造７０３は、例えば、接着剤により付着されている。封止構造７０３は、例えば、基板で下部に高屈折層１０２が存在しない電極層５０１に接着されている。例えば、図８のように、封止構造７０３は、基板の先端に接着剤により付着されている。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。
【００５９】
封止構造は、例えば、有機層と第２電極層の全面を被覆しているフィルムであることができる。図９は、有機層７０１と第２電極層７０２の全面を覆っているフィルム形態の封止構造７０３を例示的に示している。例えば、フィルム形態の封止構造７０３は、図９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、高屈折層１０２及び電極層５０１を含む基板と上部の第２基板８０１をお互いに接着させている構造を有することができる。前記第２基板８０１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あらかじ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。
【００６０】
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リン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。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。
【００６１】
前記封止構造は、例えば、図８または図９に示したように、下部に高屈折層１０２が形成されていない第１電極層５０１の上部に付着されている。これによって、高屈折層が外部に露出し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、高屈折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されるか、高屈折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、例えば、補助電極なども含んで形成することができる。例えば、図８または図９で、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。
【００６２】
また、本発明は、前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、各種センサー、プリンター、コピー機などの光源、車両用計器光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレー、飾り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。一つの例示で、本発明は、前記有機発光素子を含む照明装置に関するｍのである。前記照明装置またはその他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、特別に限定されず、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全て採用することができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明は、有機発光素子などの有機電子素子用基板であって、優秀な性能及び信頼性を有する有機電子装置を提供することができる基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】例示的な基板を示した模式図である。
【図２】例示的な基板を示した模式図である。
【図３】例示的な散乱層の断面図である。
【図４】例示的な散乱層の断面図である。
【図５】例示的な基板を示した模式図である。
【図６】例示的な基板を示した模式図である。
【図７】例示的な基板を示した模式図である。
【図８】例示的な有機電子装置を示した図である。
【図９】例示的な有機電子装置を示した図である。
【図１０】実施例１の有機電子装置の発光状態を観察した図である。
【図１１】実施例２の有機電子装置の発光状態を観察した図である。
【図１２】比較例１の有機電子装置の発光状態を観察した図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、 本発明による実施例及び本発明によらない比較例を通じて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。
【００６６】
[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。前記コーティング液をガラス基板にコーティングし、２００℃で約３０分間ゾルゲル反応を進行させて、厚さが約３００ｎｍ程度である光散乱層を形成した。その後、同様にテトラメトキシシランバインダー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２.６程度であるルチル型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(バインダー：酸化チタン粒子＝４：６(重量比))を散乱層の上部にコーティングした後に、同様にゾルゲル反応を進行して、屈折率が約１.８８程度である平坦層(高屈折層)を形成した。その後、形成された層にレーザーを照射して残存する光散乱層と平坦層の位置が引き継いで形成される有機層の発光領域に対応されるように前記光散乱層と平坦層の一部を除去した。除去後に、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厚さで形成した。引き継いで、公知の素材及び方法で、前記ＩＴＯ層上に白色光を発光できる有機層を形成し、さらに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有機層の上部に形成して、素子を製造した。製造された素子に対して測定した外部量子効率(光抽出効率)は、約５１.４％であった。
【００６７】
[実施例２]
下記化学式Ａの化合物(３,３'−ｓｕｌｆｏｎｙｌｄｉａｎｉｌｉｎｅ)及び下記化学式Ｂの化合物(３,３',４,４'−ｂｉｐｈｅｙｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ)を使用して公知のポリ(アミド酸)(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程度であるバインダーを、テトラメトキシシランバインダーの代わりに使用した製造した高屈折コーティング液(バインダー：酸化チタン粒子＝５：５(重量比))を使用して、屈折率が約１.９３程度である平坦層(高屈折層)を形成したこと以外は、実施例１と同一に有機電子素子用基板及び有機電子装置を製造した。製造された素子に対して、実施例１と同一な方式で測定した外部量子効率(光抽出効率)は、約５４.５％であった。
【００６８】
【化Ａ】
2015511763.tif 000006
【００６９】
【化Ｂ】
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【００７０】
[比較例１]
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２.２程度であるアナターゼ型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(バインダー：酸化チタン粒子＝２：８(重量比))を使用して、屈折率が約１.８５程度である平坦層(高屈折層)を形成したこと以外は、実施例１と同一に有機電子素子用基板及び有機電子装置を製造した。製造された素子に対して、実施例１と同一な方式で測定した外部量子効率(光抽出效率)は、約４７.４％であった。
【００７１】
[試験例１．素子信頼性の評価]
添付された図１０及び図１１は、各々実施例１及び実施例２の有機電子装置の発光状態を観察した図であり、図１２は、比較例１の有機電子装置の発光状態を観察した図である。図面から、比較例１の場合、多数の染み(ｄｏｔ ｓｐｏｔ)が観察されるなど素子の信頼性が大きく落ちることを確認することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００、２００、５００、６００：有機電子素子用基板
１０１: 基材層
１０２: 高屈折層
２０１、３００、４０１：散乱層
３０１：散乱粒子
３０２：バインダー
５０１：電極層、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
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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