(57)【要約】基板を形成している層と発光層を形成している層の間に無機材料層でつくられる層を少なくとも１つ組み込んでいる積層構造型の発光ダイオードが提供され、少なくとも１つの無機材料層には発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造が刻印されている。発光ダイオードの発光層の波長範囲をもつ周期的な微細構造を発生させるための方法も説明される。この方法は、基板と発光層の間にゾル−ゲルプロセスによって無機材料層を被着する工程及び無機材料層の外表面上に軟質平板印刷法によって周期構造を刻印する工程を、発光ダイオードを製造するためにこのプロセスを用いる工程とともに含む。
2006514400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を形成する少なくとも１つの層、
陽極を形成する少なくとも１つの層、
少なくとも１つの正孔注入層、
少なくとも１つの正孔輸送層、
発光層を形成する少なくとも１つの層、
少なくとも１つの電子輸送層、及び
陰極を形成する少なくとも１つの層、
を有する積層構造型の発光ダイオードにおいて、
前記発光ダイオードが、前記基板を形成する前記少なくとも１つの層と前記発光層を形成する前記少なくとも１つの層との間に被着された、無機材料でつくられる少なくとも１つの層を有し、
無機材料層でつくられる前記少なくとも１つの層の表面に、前記少なくとも１つの発光層により放射される波長範囲において周期的な構造が刻印されている、
ことを特徴とするダイオード。
【請求項２】
無機材料層でつくられる前記少なくとも１つの層が前記基板を形成する前記少なくとも１つの層と前記陽極を形成する前記少なくとも１つの層との間に被着されるＳｉＯ２層であることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項３】
無機材料層でつくられる前記少なくとも１つの層が前記陽極を形成する前記層の内の１つであることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項４】
無機材料層でつくられる前記少なくとも１つの層が前記正孔注入層を形成する前記層の内の１つであることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
【請求項５】
請求項１に記載のダイオードを製造するための支持体であって、
基板を形成する少なくとも１つの層、
所望の波長範囲における周期構造が表面に刻印されているＳｉＯ２層、及び
陽極を形成する少なくとも１つの層、
の積層からなることを特徴とする支持体。
【請求項６】
請求項３に記載のダイオードを製造するための支持体であって、
−基板を形成する少なくとも１つの層、及び
−無機材料でつくられ、所望の波長範囲において周期的な構造が表面に刻印されている、陽極を形成する少なくとも１つの層、
の積層からなることを特徴とする支持体。
【請求項７】
発光ダイオードの発光層の波長範囲において周期的な微細構造を発生させるためのプロセスであって、前記発光ダイオードは、
−基板を形成する少なくとも１つの層、
−陽極を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの正孔注入層、
−少なくとも１つの正孔輸送層、
−前記発光層を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの電子輸送層、及び
−陰極を形成する少なくとも１つの層、
の積層からなる発光ダイオードにおいて、
前記プロセスが、
（ａ）前記基板を形成する前記少なくとも１つの層と前記発光層を形成する前記少なくとも１つの層との間にゾル−ゲルプロセスによって無機材料でつくられる少なくとも１つの層を被着する工程、及び
（ｂ）前記発光層を形成する前記少なくとも１つの層により放射される光の波長範囲において周期的な構造を工程（ａ）で被着された前記少なくとも１つの層の表面上に軟質平板印刷法によって刻印する工程、
を有してなることを特徴とするプロセス。
【請求項８】
無機材料でつくられる前記少なくとも１つの層が、前記基板を形成する前記少なくとも１つの層の上に直接被着されるＳｉＯ２層であることを特徴とする請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
無機材料でつくられる前記少なくとも１つの層が、前記陽極を形成する前記層であることを特徴とする請求項７に記載のプロセス。
【請求項１０】
無機材料でつくられる前記少なくとも１つの層に、加熱による固結の前に、刻印することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００２年９月３日に出願された仏国特許出願公開第０２−１０８６８号による優先権の利益を主張する。上記明細書の内容は本明細書に参照として含まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、発光ダイオード及び発光ダイオード製造のための支持体に関し、そのような発光ダイオードを製造するための方法にも関する。特に、本発明は、発光ダイオードの発光層に、発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な微細構造を発生させるための方法に関する。本発明は、そのような発光ダイオードを組み込んでいる表示スクリーンにも関する。表示装置、特に表示スクリーンは現在様々な開発の途上にある。
【背景技術】
【０００３】
ＯＬＥＤとして知られる有機発光ダイオードは、より明るく、より安価で、より効率が高い、表示モジュールをもたらした技術であり、平面スクリーンの開発に十分用いられ得るであろう技術の根幹をなす。現在、発光ダイオードには、図１から３に示される、３つの基本構造がある。略述すれば、既知のＯＬＥＤは、以降ＴＣＯと称する、導電性透明酸化物からつくられる陽極を形成する層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極を形成する層を備える、積層構造を有する。陽極を形成するために現在最も広く用いられている導電性透明酸化物は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）と称される、インジウムとスズの共酸化物である。現行のＯＬＥＤの欠点は低い発光効率である。これは、良く知られた導波効果によってダイオードの端からしか光が出ないため、発光層によって放射される光がダイオード構造内にトラップされる結果であり、端からの光放射は表示用途には役に立たない。実際上、導電性透明酸化物（ＴＣＯ）層にわたって光放射面に垂直に出てくる光だけが、ＯＬＥＤにより表示される像を形成するために有用に画素化される。
【０００４】
現行のＯＬＥＤで遭遇する別の問題は透明陽極の粗さである。この粗さは陽極を形成する材料の被着に現在用いられている真空蒸着法により生じる。この粗さのため、画素表面に沿う電流密度に大きな局所変動が生じ、よってＯＬＥＤの加速エージングがおこる。さらに、陽極を形成する導電性透明酸化物がＩＴＯである場合、ＩＴＯ層からのインジウム原子が電場の効果の下でＩＴＯ層を囲む層に向かって移動する傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のＯＬＥＤにおける、端による光の損失の問題、陽極を構成する導電性透明酸化物層の粗さの問題及び隣接層に向かうＩＴＯからのインジウムの移動の問題を解決する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者等は上記のさらなる問題を解決しようとする試みを通じて、図４に示され、本出願と同じ日に提出された別の特許出願明細書の主題である、発光ダイオード構造を開発するに至った。図４に示され、以降に説明される発光ダイオード構造は、本出願に対抗する従来技術の構造ではない。略述すれば、出願人等の社内技術の発光ダイオード構造において、陽極はそれぞれが異なるかまたは同じ導電性透明酸化物からなる２つの重畳された層で構成される。陽極が同じ導電性透明酸化物からなる２つの重畳された層で構成される場合、２つの層は以降で説明される特性をもつ相異なる皮膜形成方法で被着される。さらに、導電性透明酸化物層は従来技術のＯＬＥＤにある正孔注入層を置き換えることができる。
【０００７】
すなわち、本発明の態様により、端を通る光の損失がかなり低減された有機発光ダイオードが提案される。ＯＬＥＤの端を通る光の損失の問題を解決することにより、本発明は、ある実施形態において、陽極を構成している導電性透明酸化物層の粗さの問題の解決も可能にする。さらに、ある実施形態においては、端を通る光の損失の問題及び陽極を形成する導電性透明酸化物層の粗さの問題が解決されるだけでなく、近隣層に向かうＩＴＯからのインジウムの移動の問題も解決される。
【０００８】
この目的のため、本発明は、
−基板を形成する少なくとも１つの層、
−陽極を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの正孔注入層、
−少なくとも１つの正孔輸送層、
−発光層を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの電子輸送層、及び
−陰極を形成する少なくとも１つの層、
を有する積層構造型の発光ダイオードであって、
−基板を形成する少なくとも１つの層と発光層を形成する少なくとも１つの層の間に被着される少なくとも１つの無機材料層を有し、無機材料層が、無機材料層表面上に刻印された、少なくとも１つの発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な構造を有することを特徴とする発光ダイオードを提案する。
【０００９】
第１の実施形態にしたがえば、少なくとも１つの無機材料層は、基板を形成する少なくとも１つの層と陽極を形成する少なくとも１つの層との間に被着される、ＳｉＯ２層である。
【００１０】
第２の実施形態にしたがえば、少なくとも１つの無機材料層は、陽極を形成する層の内の１つである。
【００１１】
第３の実施形態にしたがえば、少なくとも１つの無機材料層は、正孔注入層を形成する層の内の１つである。
【００１２】
第２の実施形態においては、陽極を形成する少なくとも１つの層がインジウム−スズ共酸化物（ＩＴＯ）層であることが好ましい。
【００１３】
第２の実施形態において、陽極を形成する少なくとも１つの層は、アンチモン−スズ共酸化物（ＡＴＯ）層であることも好ましい。
【００１４】
第３の実施形態において、正孔注入層を形成する少なくとも１つの層は、アンチモン−スズ共酸化物（ＡＴＯ）層であることが好ましい。
【００１５】
本発明は、第１の実施形態において、
−基板を形成する少なくとも１つの層、
−所望の波長範囲において周期的な構造が表面に刻印されているＳｉＯ２層、及び
−陽極を形成する少なくとも１つの層、
の積層で構成される発光ダイオードの製造のための支持体も提案する。
【００１６】
ダイオードの製造のための本発明の支持体は、第２の実施形態にしたがえば、
−基板を形成する少なくとも１つの層、及び
−無機材料からなり、所望の波長範囲において周期的な構造がその外表面に刻印されている、陽極を形成する少なくとも１つの層、
の積層で構成される。
【００１７】
さらに、ダイオードの製造のための本発明の支持体は、第３の実施形態にしたがえば、
−基板を形成する少なくとも１つの層、
−陽極を形成する少なくとも１つの層、及び
−無機材料からなり、所望の波長範囲において周期的な構造がその外表面に刻印されている、正孔注入層を形成する少なくとも１つの層、
の積層で構成される。
【００１８】
本発明は、発光ダイオードが、
−基板を形成する少なくとも１つの層、
−陽極を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの正孔注入層、
−少なくとも１つの正孔輸送層、
−発光層を形成する少なくとも１つの層、
−少なくとも１つの電子輸送層、及び
−陰極を形成する少なくとも１つの層、
の積層で構成され、発光ダイオードの発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な微細構造を発生させるための、
（ａ）基板を形成する層と発光層を形成する少なくとも１つの層の間に少なくとも１つの無機材料層をゾル−ゲルプロセスにより被着する工程、及び
（ｂ）工程（ａ）で被着された少なくとも１つの層の外表面上に、発光層を形成する少なくとも１つの層によって放射される光の波長範囲において周期的な構造を、軟質平板印刷法により刻印する工程、
を含むことを特徴とするまた別のプロセスを提案する。
【００１９】
上記プロセスの第１の変形例において、少なくとも１つの無機材料層は基板を形成する少なくとも１つの層の上に直接被着されるＳｉＯ２層である。
【００２０】
上記プロセスの第２の変形例において、少なくとも１つの無機材料層は陽極を形成する層の内の１つである。
【００２１】
上記プロセスの第２の変形例においては、陽極を形成する少なくとも１つの無機材料層がインジウム−スズ共酸化物層であることが好ましい。
【００２２】
さらに、上記プロセスの第２の変形例においては、陽極を形成する少なくとも１つの無機材料層をアンチモン−スズ共酸化物層とすることができる。
【００２３】
上記プロセスの第３の変形例において、少なくとも１つの無機材料層は正孔注入層を形成する層の内の１つである。
【００２４】
上記プロセスの第３の変形例においては、正孔注入層を形成する層の内の１つがアンチモン−スズ共酸化物層であることが好ましい。
【００２５】
上記プロセスの全ての変形例において、少なくとも１つの無機材料層に、加熱による固結の前に、刻印がなされる。
【００２６】
本発明は、また、上述した本発明のプロセスを用いて、発光ダイオードの発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な微細構造を発生させる工程を含むことを特徴とする、発光ダイオード製造のプロセスを提案する。
【００２７】
本発明はさらに、先に述べた本発明の支持体を用いる工程を含むことを特徴とする、発光ダイオードの製造のためのプロセスを提案する。
【００２８】
さらに、本発明は、本発明にしたがう発光ダイオードを少なくとも１つ備えることを特徴とする、発光ダイオード表示スクリーンを提案する。
【００２９】
最後に、本発明は、上述した本発明の支持体を組み込んでいる発光ダイオードを少なくとも１つ備えることを特徴とする発光ダイオード表示スクリーンを提案する。
【００３０】
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられる。上記及び下記の説明並びに実施例は本発明の典型を示しているだけであり、特許請求される本発明の理解のための概要の提供が目的とされていることは当然である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、基板を形成する層と発光層を形成する層の間に、発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造が刻印された、無機材料でつくられる少なくとも１つの層を組み込んでいる、積層構造型の発光ダイオードを提供する。
【００３２】
発光ダイオードの発光層の波長範囲をもつ周期的な微細構造を発生させるための方法も説明される。本方法は、基板と発光層の間にゾル−ゲルプロセスにより無機材料層を被着する工程及び軟質平板印刷法により無機材料層の外表面上に周期構造を刻印する工程を、発光ダイオードを製造するためにこのプロセスを用いる工程とともに含む。
【００３３】
添付図面を参照して本発明を説明する。図面は正確な尺度で描かれておらず、本発明のＯＬＥＤにおいて周期構造がどのようにして得られるかをより良く説明するためだけに与えられている。様々な層の実厚は約１０ナノメートル（ｎｍ）から約１００ｎｍの範囲にあり、所望の周期構造の周期は約２００ｎｍから４００ｎｍの範囲にあるが、図面ではこれらの寸法の関係が逆になっている。
【００３４】
初めに、ヴェロニク・デンタン（Veronique Dentan）等による論文、「分子有機エレクトロルミネッセンス材料の進歩（Progress in molecular organic electroluminescent materials）」、C.R. Acad. Sci. Paris、第１巻、シリーズIV、ｐ.４２５−４３５にある、従来技術で知られている既存のＯＬＥＤを図１〜３を参照して説明する。
【００３５】
従来技術の最も複雑なＯＬＥＤ構造は、図１に示される、いわゆるＴＬ型構造である。
【００３６】
図１からわかるように、この構造は、下から上に、
−一般にガラスでつくられる、基板１０を形成する層、
−基板１０を形成する層の外表面上に一般に化学的気相成長法により被着される導電性透明酸化物、一般にはＩＴＯでつくられる、陽極１１を形成する層、
−陽極１１を形成する層の外表面上に被着される、正孔注入層１２、
−正孔注入層１２を形成する層の外表面上に被着される、正孔輸送層１３、
−正孔輸送層１３を形成する層の外表面上に被着される、発光層１４を形成する層、
−発光層１４を形成する層の外表面上に被着される、陰極１６から出てくる電子のための輸送層を形成する層１５、及び
−電子輸送層１５を形成する層の外表面上に被着される、陰極１６を形成する層、
の積層で構成される。
【００３７】
ＯＬＥＤ構造の第２の基本型は図２に示されるタイプである。これはＤＬ−Ｈ型ＯＬＥＤである。図２からわかるように、ＤＬ−Ｈ型ＯＬＥＤの構造は、図２で１４'で示される層が正孔注入層（図１の１３）及び発光層（図１の１４）のいずれとしてもこの層１４'を作用させ得る材料でつくられていることを除き、ＴＬ型ＯＬＥＤ（図１）の構造に対応している。
【００３８】
既存のＯＬＥＤ構造の第３の基本形は、図３に示されるＤＬ−Ｅ型ＯＬＥＤである。
【００３９】
ＤＬ−Ｅ型ＯＬＥＤの構造は、ＤＬ−Ｅ型ＯＬＥＤにおいては図３に１４”で示される層が発光層（図１の１４）及び電子輸送層（図１の１５）のいずれとしてもこの層１４”を作用させ得る材料でつくられていることを除き、ＴＬ型ＯＬＥＤ（図１）の構造に対応している。
【００４０】
出願人等は別のＯＬＥＤ構造を開発した。これらの構造は本出願と同じ日に提出された特許出願明細書に説明され、従来技術のＯＬＥＤの陽極を形成するために真空蒸着法を用いて被着される導電性透明酸化物層の表面粗さに関する問題を解決し、導電性透明酸化物がＩＴＯである場合のインジウム移動に関する問題も解決することを目的としている。
【００４１】
これらの構造は出願人等だけの社内技術を表し、本出願明細書の提出の前に開示されたことは一切ない。
【００４２】
これらの構造の１つが図４に示される。ＯＬＥＤの陽極１１を形成するために真空蒸着により被着される導電性透明酸化物層の表面粗さの問題を解決するため及び陽極１１がＩＴＯでつくられている場合のＯＬＥＤの外層に向かうインジウムイオンの移動を防止するため、出願人等は、ゾル−ゲル型プロセスによって、陽極１１の導電性透明酸化物とは異なる導電性透明酸化物の付加層（図４の１８）を陽極１１を形成している層の上に被着することにより、従来技術において真空蒸着により被着される陽極１１の表面粗さの問題が解決されることを見いだした。さらに、第２の層１８を形成する導電性透明酸化物を慎重に選択することによって、陽極がＩＴＯでつくられている場合に、インジウムの移動をかなり制限することが可能であり、この層１８を電場の効果の下でＩＴＯ層から出てくるインジウムの移動に対する障壁として用い得ることがわかった。この第２の層１８はＡＴＯ層であることが好ましい。
【００４３】
出願人等は、また、陽極１１を形成する層自体をゾル−ゲル型プロセスを用いて被着でき、この場合、陽極１１を形成する層は真空蒸着を用いて被着された層の粗い表面をもたないことを見いだした。
【００４４】
本出願と同じ日に提出された特許出願明細書で既に説明したように、層１１及び１８の両者が陽極を形成でき、あるいは層１１が陽極を形成して層１８が正孔注入層として作用することができ、この場合には、図４に示される構造において層１２はもはや存在しない。
【００４５】
これらの結果を得るため、出願人等の社内技術を表す構造における層１１及び１８を形成する導電性透明酸化物は両タイプとも、層１１及び１８を形成する構造の可視光範囲における透過率が少なくとも８０％に等しく、第２の層１８の電子に対する仕事関数が層１１の電子に対する仕事関数より大きく、全ての場合において、層１８の仕事関数が４.６電子ボルト（ｅＶ）より高く、好ましくは４.８ｅＶより高くなるように選ばれるべきである。
【００４６】
層１１が化学的気相成長法により被着されるＩＴＯ層であり、層１８がゾル−ゲルプロセスにより被着されるＡＴＯまたはＩＴＯ層であることが有利である。しかし、層１１及び１８はいずれもゾル−ゲルプロセスにより被着することができ、この場合、層１１及び１８は２つの異なるＴＣＯからなる。
【００４７】
さらに、上述したように、層１８がＡＴＯでつくられる場合には、層１８が正孔注入層として作用できる場合もある。
【００４８】
全ての場合において、連続するＴＣＯ層１１及び１８はいずれもいずれかの導電性透明酸化物からなることができ、スズ、亜鉛、インジウムからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属の、必要であれば、ガリウム、アンチモン、フッ素、アルミニウム、マグネシウム及び亜鉛からなる群からの少なくとも１つの元素と組み合わされた、単体酸化物または共酸化物または混合酸化物とすることができ、上記元素は共酸化物または混合酸化物の組成に入るか、または上記酸化物に対するドーパント材として作用する。
【００４９】
共酸化物の例には、
−  Ｇａ-Ｉｎ-Ｏ
−  Ｇａ-Ｉｎ-Ｓｎ-Ｏ
−  Ｚｎ-Ｉｎ-Ｏ
−  Ｚｎ-Ｉｎ-Ｓｎ-Ｏ
−  Ｓｂ-Ｓｎ-Ｏ
−  Ｚｎ-Ｓｎ-Ｏ
−  Ｍｇ-Ｉｎ-Ｏ
−  Ｃｄ-Ｉｎ-Ｏ
−  Ｃｄ-Ｓｎ-Ｏ
−  Ｃｄ-Ｓｎ-Ｉｎ-Ｏ
があり、これらは全て亜鉛、インジウム及びスズから選ばれる少なくとも１つの金属の共酸化物である。
【００５０】
ドープト酸化物の例には、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ２:Ｆ）またはアンチモンドープ酸化スズ（ＳｎＯ２:Ｓｂ）またはスズドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３:Ｓｎ）がある。
【００５１】
以下の説明において、“共酸化物”という用語は、共酸化物自体だけでなく、混合酸化物及びドープト酸化物も指して用いられる。
【００５２】
発光層１４，１４'，１４”からの光の損失を低減するため、本発明は、発光層１４，１４'，１４”によって放射される波長範囲において周期的な微細構造を発光層１４，１４'，１４”，１４ａに発生させることを提案する。
【００５３】
本発明にしたがえば、発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な、そのような構造は、基板１０を形成する層と発光層１４，１４'，１４”自体の間に被着される層の上に所望の周期構造を刻印することにより発光層に発生する。
【００５４】
フォトリソグラフィ法を用いて感光性レジスト層に周期的微細構造を刻印するための方法がある。
【００５５】
しかし、フォトリソグラフィ法は費用がかさみ、非平坦表面をもつフィルム上への微細構造の刻印に容易には適用できない。さらに、フォトリソグラフィ法はフォトレジストタイプの材料にしか直接に適用できず、さらにそのような材料はＯＬＥＤ基板に用いられることが多いガラスのような材料上に付着または被着させることが困難である。
【００５６】
ＯＬＥＤの発光層によって放射される波長範囲において周期構造の刻印における、フォトレジスト材の使用及びフォトリソグラフィ法に固有の上記欠点を克服するため、本発明は、発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な上記構造の基板と発光層の間に被着される無機材料でつくられる層上へ刻印することを提案する。
【００５７】
上記無機材料層は既知のプロセス、いわゆるゾル−ゲルプロセスにより被着されることが有利であり、ＯＬＥＤ発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造の無機材料層における刻印は、フォトリソグラフィ印刷法の限界の克服を可能にする、軟質平板印刷法により実行されるであろう。
【００５８】
周期的微細構造が刻印されている層の上に被着される、以降の層は、ゾル−ゲルプロセスは刻印された層の表面を平坦化し、発光層には周期的微細構造がもはや見られないであろうから、ゾル−ゲルプロセスを除くいずれか適するプロセスにより被着されるであろう。
【００５９】
言い換えれば、刻印がなされている層自体の上に存在する層がゾル−ゲル型プロセスによって被着されている場合には、ＯＬＥＤ発光層には所望の周期構造が発生しない。
【００６０】
しかし、刻印がなされている層の下に被着される層は、当業者には明らかとなるいずれか適切なプロセス、特にゾル−ゲルプロセスを用いて被着することができる。
【００６１】
軟質平板印刷法は機械的に変形可能な層への印刷に用いられる方法であり、ユーナン・ザイア（Younan Xia）及びジョージ・エム・ホワイトサイズ（George M. Whitesides）著，「軟質平板印刷法（Soft Lithography）」（Angew. Chem. Int. Ed.、１９９８年、第３７巻、ｐ.５５０〜５７５）に説明されている。
【００６２】
本発明を明確に説明するため、いくつかの実施形態例を、制限するための例としてではなく、純粋に例示として説明する。これらの実施例において、
−参照符号がｘまたはｘ'またはｘ”とされる単独の数字である層は、ＯＬＥＤ発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造が刻印されておらず、発生もしていない層である。
【００６３】
−参照数字ｘの後ろに文字“ａ”が付されている層は、ＯＬＥＤ発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造が発生しているだけの層である。
【００６４】
−参照数字ｘの後ろに文字“ｂ”が付されている層は、ＯＬＥＤ発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造が、好ましくは軟質平板印刷法により、刻印されている無機材料の層である。
【実施例１】
【００６５】
本発明の第１の実施形態が図５に示される。
【００６６】
本実施例において、本発明のＯＬＥＤは、図５に１７ｂで示される付加層を有していることを除き、図１に示される従来技術のＴＬ型ＯＬＥＤ構造を有する。
【００６７】
本実施例において、基板１０を形成する層はガラスでつくられることが好ましく、付加層１７ｂはゾル−ゲルプロセスによって被着されるシリカからなる。この層１７ｂに、図５に示されるように、ＯＬＥＤ発光層によって放射される光の波長範囲において周期的な構造が軟質平板印刷法によって刻印される。シリカとガラスは完全に適合する材料である。さらに、シリカは陽極（図５の１１ａ）を形成する材料、好ましくはＩＴＯとも適合する。
【００６８】
図５でわかるように、所望の周期構造が導入されている付加層１７ｂが存在するため、同じ所望の周期構造が発光層１４ａに発生している。実際には、層１７ｂの上に被着されている全ての層に所望の周期構造が発生している。
【００６９】
図５に示される構造を得るため、ゾル−ゲルプロセスを用いて基板１０をシリカ層で被覆した。ゾル−ゲルプロセスで被着されたシリカ層がまだ機械的に変形可能である間に、シリカ層に所望の周期構造を刻印する。その後、刻印済シリカ層を加熱により固結する。これで層１７ｂが得られる。次いで、以降の層を既知のＯＬＥＤ製造プロセスにおけるように順次被着する。しかし、先に述べた理由のため、以降の層はゾル−ゲルプロセス以外のプロセスを用いて被着しなければならない。
【００７０】
図２及び３にそれぞれ示されている、ＤＬ−Ｈ型及びＤＬ−Ｅ型のＯＬＥＤの基板１０を形成している層と陽極１１を形成している層の間にも、ＳｉＯ２層を同じ仕方で被着することができ、そのような構造は本発明に属する構造である。
【００７１】
同じ態様で、基板及び陽極を形成する材料と適合し、ゾル−ゲルプロセスによって被着することができる、シリカ以外のいずれかの材料を本実施例にしたがうＯＬＥＤ構造を得るために用いることができる。
【実施例２】
【００７２】
本発明の第２の実施形態が図６に示される。
【００７３】
図６のＯＬＥＤは、本実施形態においては陽極１１を形成している層が所望の周期構造が刻印されている層であることを除き、図１に示される従来技術のＴＬ型ＯＬＥＤ構造を有する。表面上に所望の刻印済周期構造を有する陽極を形成している層は図６に１１ｂで示される。
【００７４】
本実施形態でも同じく、陽極１１ｂを形成している層に所望の周期構造を刻印する結果として、ＯＬＥＤの発光層１４ａに所望の周期構造が発生する。
【００７５】
本実施形態でも同じく、所望の周期構造は、発光層１４ａに発生するだけでなく、陽極１１ｂを形成している層の上に被着された全ての層にも発生している。
【００７６】
本発明の第２の実施形態にしたがう構造を得るため、実施例１と同じプロセスを用いる。すなわちゾル−ゲルプロセスを用いて層を被着するが、実施例１とは異なり、層は付加シリカ層ではなく（本実施形態ではシリカ層は用いられない）、基板１０を形成している層の上の導電性酸化物、好ましくはＩＴＯでつくられる陽極を形成する層である。
【００７７】
ゾル−ゲルプロセスで被着されたＩＴＯ材料の固結に先立ち、所望の周期構造を軟質平板印刷法によって刻印する。次いで加熱によって層１１ｂを固結させ、通常のＯＬＥＤ製造プロセスによって以降の層を被着する。
【００７８】
本実施形態において、導電性透明酸化物、さらに詳しくはＩＴＯでつくられる陽極１１ｂを形成する層の粗さの問題も解決され、これにより本発明のＯＬＥＤの性能がさらに向上することに注意すべきである。
【実施例３】
【００７９】
本発明の第３の実施形態にしたがうＯＬＥＤが図７に示される。
【００８０】
図７のＯＬＥＤは、本実施形態では図７に１２ｂで示される正孔注入層がゾル−ゲルプロセスによって被着され、所望の周期構造が層１２ｂの外表面上に軟質平板印刷法によって刻印されていることを除き、図１に示される従来技術のＴＬ型ＯＬＥＤ構造を有する。
【００８１】
ＯＬＥＤ製造プロセスにおける以降の工程は、実施例１におけるように、層１２ｂの固結及びゾル−ゲルプロセス以外のプロセスによる以降の層の順次被着である。
【００８２】
正孔注入層を形成するこの層は、図６に１１で示される、陽極を形成する層をつくっている導電性透明酸化物とは異なる導電性透明酸化物でつくられる層である。
【００８３】
図６に１２ｂで示されるこの層は、以降ＡＴＯと称される、アンチモン−スズ共酸化物でつくられることが好ましい。
【００８４】
従来技術における化学的気相成長法により被着される導電性透明酸化物層１１の粗さの問題をどのように解決するかに関する出願人等の社内技術の説明において先に説明したように、出願人等は、そのような層、特にＡＴＯ層はゾル−ゲルプロセスによって被着されるから、そのような層によって、層１１の表面粗さの問題を排除することだけでなく、従来技術で用いられる正孔注入層を置き換えることも可能になることを見いだした。
【００８５】
上記実施例１及び２で説明される第１及び第２の実施形態におけるように、第２の導電性透明酸化物でつくられるこの層の上に所望の周期構造を刻印することにより、所望の周期構造が層１２ｂ上に被着される以降の層の全てに発生するから、所望の周期構造が発光層１４ａに発生し、これは所望の結果である。
【００８６】
この層１２ｂを付加することにより、さらに、層１１がＩＴＯでつくられる従来技術の場合におけるような、外層に向かうインジウムイオンの移動の問題も解決される。
【００８７】
すなわち、本実施形態においては、ＯＬＥＤが示す、ＯＬＥＤ端を通る発光層１４ａからの光の損失の問題だけでなく、導電性透明酸化物、特にＩＴＯでつくられる陽極を形成する層の粗さに関する問題も、陽極１１を形成する層がＩＴＯでつくられている場合に、陽極１１を形成する層から外層に向かうインジウムイオンの移動の問題も、全て解決される。
【実施例４】
【００８８】
本発明の第４の実施形態にしたがうＯＬＥＤ構造が図８に示される。
【００８９】
本構造は図４の実施例、すなわち陽極が図４の、この場合は２つの異なる導電性透明酸化物からつくられている、２つの重畳された層１１及び１８からなる構造に対応する。
【００９０】
しかし、本構造においては、図４の、層１１とともにＯＬＥＤ陽極を形成する外層１８上に、所望の周期構造が軟質平板印刷法によって刻印されている。
【００９１】
本実施形態において、層１８は刻印前にゾル−ゲルプロセスによって被着されている。
【００９２】
実施例におけるように、刻印後、この層は加熱によって固結され、以降の層がゾル−ゲルプロセス以外のいずれか適するプロセスによって被着される。
【００９３】
層１８ｂとともに陽極を形成する層１１は、真空下での真空蒸着法によるかまたはゾル−ゲルプロセスによって被着することもできる。
【００９４】
本実施形態において、層１８ｂは、この層が図７に１２ａで示される正孔注入層である、図７に示され、上記実施例３に説明される実施形態とは異なり、実際に陽極を形成している層の内の１つである。
【００９５】
本実施形態においては、実施例３に説明され、図６に示される実施形態におけるように、発光層の端からの光の損失の問題も、真空下での化学的気相成長法によって被着されるＩＴＯ層（図８の１１）の粗さの問題も、さらにこの層（図８の１１）からのインジウムイオンの移動の問題も、全て解決される。
【実施例５】
【００９６】
本発明の第５の実施形態にしたがう構造が図９に示される。
【００９７】
本構造は、図４に示されるＯＬＥＤ、すなわち出願人等の社内技術にしたがう構造に対応する。
【００９８】
本実施形態においては、図４に１１で示される、第１の導電性透明酸化物層がゾル−ゲルプロセスによって被着され、表面上に所望の周期構造が軟質平板印刷法によって刻印されている。図９に１１ｂで示される、この層は加熱により固結され、先行実施例におけるように、固結後、以降の層がゾル−ゲルプロセス以外のいずれか適するプロセスによって順次被着される。
【００９９】
本実施形態においても同じく、ＯＬＥＤの端を通る光の損失の問題だけでなく、層１１の粗さ及びこの層から外層に向かう原子の移動の問題も解決される。
【実施例６】
【０１００】
本発明の第６の実施形態にしたがうＯＬＥＤ構造が図１０に示される。
【０１０１】
本ＯＬＥＤ構造は図４に示されるＯＬＥＤに対応するが、本構造においては、図１０に１７ｂで示される付加層が加えられている。
【０１０２】
実施例１におけるように、この層はゾル−ゲルプロセスにより被着されるシリカ層とすることができ、この層の上には所望の周期構造が軟質平板印刷法により刻印されている。
【０１０３】
本実施形態でも同じく、従来技術のＯＬＥＤの主要な欠点、すなわち端を通る光の損失、陽極（図１０の１１ａ）を形成している層の表面の粗さ及びこの層１１ａから外層に向かう原子の移動が解決される。
【０１０４】
認められるように、端を通る光の損失の問題を解決するための本発明の原理は、ＯＬＥＤの発光層によって放射される波長範囲において周期的な構造の、軟質平板印刷法の利点を利用する、刻印を可能にする層をゾル−ゲルプロセスによるかまたはその他のいずれかの技法により、ＯＬＥＤの基板１０を形成している層とＯＬＥＤの発光層の間に、被着することにある。
【０１０５】
これらの条件の下で、そのような層を組み入れる本発明の別の主題は、個別につくられて販売され得る、所望の付加層の被着により完全なＯＬＥＤを製造するために購入者が用いるであろう、支持体である。
【０１０６】
本発明にしたがえば、そのような支持体は、第１の実施形態において、無機材料、好ましくはゾル−ゲルプロセスによって被着されることが好ましいシリカでつくられ、所望の波長範囲において周期的な構造が軟質平板印刷法によって刻印されている層であって、図１及び１０に１７ｂで示される層で被覆される、基板１０を形成する層からなり、層１７ｂ自体は陽極を形成する少なくとも１つの層で被覆されている。
【０１０７】
第２の実施形態において、本発明の支持体は、各図に１０で示される基板を形成する層及び、ゾル−ゲルプロセスによって被着されることが好ましく、表面上に所望の周期構造が軟質平板印刷法により刻印されている、無機材料でつくられる少なくとも１つの層からなる。
【０１０８】
本実施形態において、表面上に所望の周期構造が刻印されている無機材料層は陽極を形成する。
【０１０９】
陽極を単層、図６における１１ｂ、でつくることができ、あるいは、少なくとも１つの層がゾル−ゲルプロセスによって被着され、その表面に所望の周期構造が刻印されている、２つの重畳される層、図１０における１１及び１８、でつくることができることがわかる。
【０１１０】
本発明が上で説明され、図示される実施形態に決して限定されないことは明白である。
【０１１１】
特に、前述の実施例では基板１０がガラスでつくられると説明したが、基板は、ガラス−セラミックのような、当業者には既知のいずれか他の適切な材料でつくることができる。
【０１１２】
それどころか、本発明は説明した方法の全ての技術的等価物を含み、本発明の精神の範囲内で実行されるならば、これらの方法の組合せも含む。
【０１１３】
実施例及び図によって本発明を概略的及び詳細に説明した。しかし、当業者であれば、必ずしも本発明が具体的に開示された実施形態に限定される必要はなく、本発明の精神を逸脱することなく改変及び変形がなされ得ることを理解するであろう。したがって、添付される特許請求の範囲で定められる本発明の範囲から変更が別の形で外れない限り、それらの変更は本発明に含まれると解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】従来技術の第１のＯＬＥＤ構造の断面の略図である
【図２】従来技術の第２のＯＬＥＤ構造の断面の略図である
【図３】従来技術の第３のＯＬＥＤ構造の断面の略図である
【図４】出願人等の社内技術にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図５】本発明の第１の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図６】本発明の第２の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図７】本発明の第３の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図８】本発明の第４の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図９】本発明の第５の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【図１０】本発明の第６の実施形態にしたがうＯＬＥＤの断面の略図である
【符号の説明】
【０１１５】
１０    基板
１１    陽極
１２    正孔注入層
１３    正孔輸送層
１４    発光層
１５    電子輸送層
１６    陰極
１８    付加層
【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】
2006514400.tif 000009
【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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