(57)【要約】  発光デバイスおよび発光デバイスの形成方法が提供される。このデバイスは、第１屈折率を有する基板と、有機層に結合される透明電極であって、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する透明電極とを含む。第１屈折率を第２屈折率に実質的に整合させるために、第３屈折率を有するアンダーコート層が選択される。このアンダーコート層は、堆積された透明電極膜の表面粗さの二乗平均平方根を低減する容量を有するように選択される。アンダーコート層は、透明電極層の電気的特性を改善するように選択される。アンダーコート層は、基板および透明電極の間に設けられる。
2012532434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスの形成方法であって、
第１屈折率を有する基板を用意するステップと、
透明電極を有機層に結合するステップであり、前記透明電極は、前記第１屈折率とは異なる第２屈折率を有するステップと、
前記第１屈折率を前記第２屈折率に実質的に整合させるために、第３の屈折率を有するアンダーコート層を選択するステップと、
前記基板および前記透明電極の間に前記アンダーコート層を設けるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記有機層が前記透明電極を通して光を放出し、さらに、
前記アンダーコートを選択するステップが、前記透明電極および前記基板の間の界面における前記放出される光の反射を最小化することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アンダーコートを選択するステップが、前記透明電極から前記基板に透過する光の量を増大することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アンダーコートを選択するステップが、前記透明電極の抵抗率を低減することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
アンダーコート層を選択する前記ステップが、前記第３屈折率を生成するために、いくつかの副層を選択することを含み、
前記基板および前記透明電極の間に設けられる前記アンダーコート層が前記いくつかの選択された副層を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アンダーコート層を選択するステップが、前記透明電極の虹色を低減するように前記アンダーコート層を選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アンダーコート層を選択するステップが、前記基板から前記透明電極へのナトリウムイオンの移動を低減するように前記アンダーコート層を選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１屈折率を有する基板と、
有機層に結合されると共に、前記有機層および前記基板の間に配備される透明電極であり、前記第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する透明電極と、
前記基板および前記透明電極の間に配備されるアンダーコート層であり、第３の屈折率を有するアンダーコート層と、
を含む発光デバイスであって、
前記アンダーコート層は、前記第１屈折率を前記第２屈折率に実質的に整合させるように、前記第３屈折率をもって形成される、
発光デバイス。
【請求項９】
前記アンダーコート層が、前記第３屈折率を形成するように選択された１つ以上の副層を含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記１つ以上の副層が同一材料を用いて形成される、請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記アンダーコート層の材料が、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化チタン、酸化アルミニウムまたは酸化亜鉛の少なくとも一つを含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記基板が透明な材料から形成される、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記基板の材料がソーダ石灰ガラスまたはホウケイ酸塩ガラスを含む、請求項１２に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記透明電極の材料が、ドープ酸化亜鉛、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、Ｆドープ酸化スズ、またはニオブドープ二酸化チタンを含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記有機層の上に配備される金属電極をさらに含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む、請求項８に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
発光デバイスの製造方法であって、
基板の上にアンダーコート層を第１の化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成するステップと、
前記アンダーコート層の上に透明電極を第２の化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成するステップと、
前記透明電極の上に有機層を形成するステップと、
を含み、さらに、
前記基板は第１屈折率を有し、前記透明電極は、前記第１屈折率とは異なる第２屈折率を有し、かつ、
前記アンダーコート層は、前記第１屈折率を前記第２屈折率に実質的に整合させるような第３屈折率を有するように形成される、
方法。
【請求項１８】
前記アンダーコート層を形成するステップが、前記第３屈折率を形成するために、１つ以上の副層を化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記化学蒸着（ＣＶＤ）法が３００℃〜６５０℃の温度で実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記化学蒸着（ＣＶＤ）法が大気圧において実施される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記有機層の上に金属電極を形成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には発光デバイスに関し、より具体的には、有機発光デバイス（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ：ＯＬＥＤ）と、ガラスおよびＴＣＯの界面の反射を低減しかつＴＣＯ層の導電性を改善するために、基板と透明導電性電極（ＴＣＯ）との間にアンダーコート層を設けるステップを含むＯＬＥＤの形成方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）はよく知られており、表示装置および状態表示器などの多くの用途に用いられている。ＬＥＤは有機材料および／または無機材料から形成することができる。無機ＬＥＤは、発光層用として、無機発光材料、通常、ガリウムヒ素のような無機半導体材料を含んでいる。有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）は、通常、発光層用として有機ポリマー材料を含む。無機ＬＥＤは、耐久性のある鮮明な点光源を提供することができ、一方、ＯＬＥＤは、大面積の光放出源を提供することができる。
【０００３】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の安価な代替品を提供する可能性を有している。ＯＬＥＤは、一般的に、１対の電極間に挟み込まれたポリマーまたは小分子の薄い有機層を含む。通常、少なくとも１つの電極は放出される光に対して透明である。しかし、デバイスの外部への発光は、ＯＬＥＤデバイスの種々の層の内部における光の内部反射のために減少することがあり得る。この効果は、導波性（ｗａｖｅｇｕｉｄｉｎｇ）として知られている。図１は、ＯＬＥＤデバイス内部における放出された光の伝播の模式図を示す。この図においては、デバイスを構成する正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）およびエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ：ＥＬ）層の屈折率も表現されている。この構造における光の損失の全量の８０％には、基板の導波モード損失（３０％）およびＴＣＯ／有機体導波モード損失（５０％）が含まれる。この損失現象は、空気／ガラスおよびガラス／ＴＣＯの界面に生起する全内部反射率（ｔｏｔａｌ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ：ＴＩＲ）に関係付けられる。この条件の下では、屈折角（Θ）が入射光の角度よりも大きい。入射角がさらに増大すると屈折光線は基板をかすめるようになり、この角度は臨界角（Θc）と呼ばれる（図１ａ）。
【０００４】
ＯＬＥＤ構造の外部への光の外部結合を改善するために、いくつかの方策が文献において提案されてきた。例えば、ガラス基板表面の裏面にマイクロレンズを用いると、光の外部結合が改善されることが示された（Ｊ．Ｌｉｍら、「Ｏｐｔ．Ｅｘｐ．」誌、第１４巻（２００６年）、ｐ６５６４）。また、シリカの微小球の単層膜を形成すると（Ｋ．Ｎｅｙｔｓら、「Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ」誌、第２３巻（２００６年）、ｐ１２０１）、あるいは、高屈折率基板と低屈折率のシリカ−アエロゲルとＭｇＦ2反射防止被膜とを用いると、光の外部結合が改善される（Ｋ．Ｓａｘｅｎａら、「Ｊ．Ｌｕｍ．」誌、第１２８巻（２００８年）、ｐ５２５）ことが示された。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】J. Lim et al., Opt. Exp. 14 (2006) 6564)
【非特許文献２】K. Neyts, et al., J. Opt. Soc. Am. A 23 (2006) 1201
【非特許文献３】K. Saxena et al., J. Lum. 128 (2008) 525
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は発光デバイスの形成方法において具現化される。この方法は第１屈折率を有する基板を用意する。この方法は、また、透明電極を有機層に結合し、この透明電極は、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する。この方法は、さらに、第１屈折率を第２屈折率に実質的に整合させるために、第３屈折率を有するアンダーコート層を選択する。
【０００７】
本発明は、また、発光デバイスにおいて具現化される。この発光デバイスは第１屈折率を有する基板を含む。この発光デバイスは、また、有機層に結合されかつ有機層と基板との間に配備される透明電極を含む。この透明電極は、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する。この発光デバイスは、さらに、基板と透明電極との間に配備されるアンダーコート層を含み、そのアンダーコート層は第３屈折率を有する。このアンダーコート層は、第１屈折率を第２屈折率に実質的に整合させるような第３屈折率をもって形成される。
【０００８】
本発明は、さらに、発光デバイスの製造方法においても具現化される。この方法は、基板の上にアンダーコート層を化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法によって形成し、このアンダーコート層の上に透明電極（ＴＣＯ）をＣＶＤ法によって形成し、この透明電極の上に有機層を形成する。基板は第１屈折率を有し、透明電極は、基板の屈折率とＴＣＯの屈折率との間の第２屈折率を有する。アンダーコート層は、第１屈折率を第２屈折率に実質的に整合させるような第３屈折率を有するように形成される。
【０００９】
本発明の方法は、ＴＣＯおよび基板の屈折率の間の屈折率を有する付加的な層を組み込むことによって、ガラス／ＴＣＯ損失モードを低減する。この付加層の屈折率および厚さは、ガラス／ＴＣＯ導波モードを低減するように入念に選択される。ガラス／ＴＣＯモードを有効に相殺するために、アンダーコート層の屈折率は（ｎ1×ｎ3）1/2〜１．６９である。但し、ｎ1およびｎ3は、それぞれガラスおよびＴＣＯの屈折率である。アンダーコート層の厚さはｄ＝（λ／４）／ｎ2〜６３ｎｍである。ここで、λおよびｎ2は光の波長およびアンダーコートの屈折率である。
【００１０】
本発明は、以下の詳細説明を添付の図面に関連付けて読むとよく理解できるであろう。一般的な方法に従って、図面の種々の特徴はスケールどおりに描かれていない場合があることが強調される。逆に、種々の特徴の寸法は、明解さのために任意に拡大または縮小されている場合がある。さらに、図面においては、共通の参照数字が同様の特徴を表現するのに用いられている。図面に含まれる図は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１ａ】放出される光が図示の種々のモードを経由して伝播するＯＬＥＤ構造の模式図を示す。
【図１ｂ】本発明によるアンダーコート層構造を備えたＯＬＥＤ構造であって、放出される光が図示の種々のモードを経由して伝播するＯＬＥＤ構造の模式図を示す。ガラス／ＴＣＯおよびＴＣＯ／有機体干渉から反射される光の反対向きの偏光が太い矢印で示されている。
【図２】本発明の一態様による典型的な発光デバイスのブロック図である。
【図３】本発明の一態様による、図２に示すアンダーコート層の典型的な形成方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一態様による、発光デバイスの典型的な製造方法を示すフローチャートである。
【図５】ＡＺＯ／ホウケイ酸塩およびＡＺＯ／Ａｌ２Ｏ３／ホウケイ酸塩サンプルの波長に対する透過率のグラフである。
【図６】ＡＺＯ／ホウケイ酸塩およびＡＺＯ／Ａｌ2Ｏ3／ホウケイ酸塩サンプルの波長に対する透過率のグラフである。
【図７】ＡＺＯ／ホウケイ酸塩およびＡＺＯ／Ａｌ2Ｏ3／ホウケイ酸塩サンプルの波長に対する反射率のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
全体的要約としては、本発明の態様は、発光デバイスと発光デバイスの形成方法とに関する。この発光デバイスは電極間に形成される有機層を含み、透明な基板によって支持される。電極の１つは透明であることが望ましく、基板に近接して形成される。基板および透明電極は異なる屈折率を有し、これは、基板の外部への（有機材料によって放出される）光の透過を低減する可能性がある。本発明の態様によれば、基板と透明電極との間にアンダーコート層が設けられる。このアンダーコート層は、基板の屈折率を透明電極の屈折率に所望どおりに整合させる。従って、アンダーコート層は、発光デバイス内部において、放出される光の反射を低減し、それによってデバイスの外部への光の透過を増大する。
【００１３】
図２を参照すると、典型的な発光デバイス１００が示されている。発光デバイス１００は、有機層１０８を含み、透明な基板１０２によって支持される。発光デバイス１００はさらに電極１０６および１１０を含み、有機層１０８がその間に配置される。電極１０６は、所望どおりに透明であり（本明細書においては透明電極１０６と呼称する）、基板１０２と有機層１０８との間に配置される。アンダーコート層１０４は透明電極１０６と基板１０２との間に配置される。発光デバイス１００はＯＬＥＤまたは光起電力デバイスを含むことができる。
【００１４】
発光デバイス１００の運転中、１つの電極から他方の電極に電流が流れ、光が、有機層１０８から、例えば基板１０２に向かう方向に放出される。透明電極１０６および基板１０２の界面によって反射されない光は、基板１０２を通って発光デバイス１００の外部に透過する。
【００１５】
基板１０２は第１屈折率（ｎ1）を有し、一方、透明電極１０６は、ｎ1とは通常異なる第２屈折率（ｎ3）を有する。例えば、ｎ1は通常約１．４５〜約１．５５の間の値であり、ｎ3は通常約１．８０〜約１．９５の間である。当業者には知られているように、屈折率ｎ1、ｎ3が異なり得るので、有機層１０８によって放出される光の一部分は、基板１０２の中に透過するのではなく、反射して透明電極１０６の中に戻される可能性がある。このため、デバイス１００の外部への光の透過が低減されることがある。
【００１６】
従来型のＯＬＥＤの場合（すなわちアンダーコート層１０４が存在しない場合）は、放出された光の約５０％が有機層内部において内部反射され、光の約３０％が透明電極と基板との間の界面において反射される可能性がある。従って、通常、光の約２０％のみが従来型ＯＬＥＤの外部に透過する。例えば、その透明電極としてインジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）を有するように形成された従来型ＯＬＥＤが青色の光を透過することは、青色光の領域におけるＩＴＯの吸収特性のために、通常困難である。従って、この従来型ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤの外部に青色光を十分に透過させるために、通常より多くの電力を使用する。透明電極の外部にさらに多くの光が透過すると、ＯＬＥＤに供給される電力を低減することができる可能性がある。
【００１７】
透明電極１０６と基板１０２との間には、第３の屈折率（ｎ2）を有するアンダーコート層１０４を設けることができる。アンダーコート層１０４は、透明電極１０６内部における反射を低減するために、ｎ1をｎ3に実質的に整合させることが望ましい。典型的な一実施形態においては、ｎ2は約１．６０〜約１．９６の間の値である。アンダーコート層１０４は反射防止被膜から形成することができる。当業者には知られているように、反射防止被膜は、１つの波長上のまたはある波長範囲上のＴＣＯ／有機体導波モードを抑制するために、ｎ1、ｎ3に基づいて、ｎ2＝（ｎ1×ｎ3）1/2の屈折率と、（λ／４）／ｎ2のアンダーコート層１０４の厚さとを有するように形成することができる。この場合、ガラス／ＴＣＯおよびＴＣＯ／有機体の界面から反射される光波の間の相対的な位相シフトは１８０°である（図１ｂ）。従って、２つの反射波間の相殺的干渉がＴＣＯ導波モードを抑制する。ほぼ最低の反射率を設けることによって、光は、透明電極１０６内部における光の反射が最低の状態で、透明電極１０６から基板１０２に透過することができる。従って、デバイス１００の外部への光の透過を増大することができる。
【００１８】
アンダーコート層１０４は、第３の屈折率ｎ2を有する材料を作り出すために１つ以上の副層から形成することができる。一般的に、アンダーコート層１０４は、種々の因子に応じて１つ以上の材料といくつかの副層とから選択することができる。この種々の因子としては、基板１０２の材料、透明電極１０６の材料、有機層１０８の材料、放出される光の所望の波長域、デバイス１００の性能因子、および／または所望のコストなどがある。従って、ｎ1をｎ3に整合させる屈折率（すなわちｎ2）を有するアンダーコート層１０４を生成するために、種々の屈折率を有するいくつかの材料またはその組合せを、いくつかの副層に形成することができる。典型的な一実施形態においては、アンダーコート層１０４を生成するのにおよそ１〜７つの副層が用いられるが、屈折率ｎ2を生成するには任意の適切な個数の副層を使用し得ることが理解される。アンダーコート層１０４の選択については、以下に図２に関してさらに説明する。
【００１９】
所望の屈折率ｎ2を生成するためのアンダーコート層が、Ｒｕｓｓｏらに付与された「Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｇｌａｓｓ」なる表題の米国特許第５，４０１，３０５号明細書に記載されている。この米国特許の内容は、特定の屈折率および虹色防止性を有するアンダーコート層のアンダーコート材料および形成の教示に関して、参照によって本明細書に組み込まれる。一実施形態によれば、アンダーコート層１０４は、酸化スズおよび二酸化ケイ素の組合せの１つ以上の副層から形成することができる。別の実施形態においては、副層における酸化スズを、例えば、ゲルマニウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、インジウム、カドミウム、ハフニウム、タングステン、バナジウム、クロム、モリブデン、イリジウム、ニッケルおよびタンタルのような他の金属の酸化物によって、完全にまたは部分的に置き換えることができる。アンダーコート層１０４は、ｎ1をｎ3に整合させる屈折率ｎ2を生成する任意の適切な材料から形成し得ることが理解される。アンダーコート層１０４用の材料の例として、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、あるいはこれらの任意の組合せの酸化物が含まれるが、これらに限定されない。
【００２０】
透明電極１０６の厚さに応じて、種々の反射色（すなわち光の波長）を基板１０２経由で観察することができる。虹色は、一般的に、被膜層の片側から反射される光の特定の波長が、その被膜層の反対側から反射される同じ波長における光と同位相でない場合の干渉現象によるものである。この虹色効果は、例えば表示装置用の用途における発光デバイス１００にとって外観上有害なものであると一般的に考えられている。本発明の別の実施形態によれば、アンダーコート層１０４を、透明電極１０６によって基板１０２の方向に反射される光の種々の波長のいかなる虹色をも低減または除去するように形成することができる。例えば、干渉する波長を相殺するために、アンダーコート層１０４を、１／４波長（または１／２波長）の光学的厚さを有するように形成することができる。ここで、光学的厚さは、その屈折率（ｎ2）を乗じたアンダーコート層１０４の厚さを意味する。虹色を最小化または除去する他の例が、Ｒｕｓｓｏらに付与された米国特許第５，４０１，３０５号明細書に記載されている。アンダーコート層１０４は、任意の適切な方法によって虹色を最小化または除去するように形成し得ることが理解される。
【００２１】
有機層１０８は単層として表現されているが、有機層１０８は１つ以上の有機層を含むことができる。さらに、有機層１０８は、透明電極１０６に結合される正孔輸送層と、発光層と、電極１１０に結合される電子注入層とを含むことができる。有機層１０８に適切な電圧が印加されると、注入された正および負の電荷が放出層において再結合して光を発生する。放出層は、青、赤および／または緑色の発光有機材料を含むことができるが、これに限定されない。有機層１０８の構造と、電極１０６、１１０の選定とは、発光層における再結合プロセスを最大化するように選択することが望ましい。これによって、発光デバイス１００からの光の出力が最大化される。一般的に、有機層１０８は、任意の適切な有機材料によって形成することができる。例えば、有機層１０８用の材料として、ポリマー、小分子およびオリゴマーが含まれ得るが、これに限定されない。
【００２２】
一般的に、透明電極１０６は透明導電性酸化物（ＴＣＯ）から形成される。典型的な一実施形態においては、透明電極１０６はドープ酸化亜鉛から形成される。透明電極１０６は、任意の適切な透明導電性酸化物、例えば、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍｕ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）、Ｆドープ酸化スズ、およびニオブドープ二酸化チタンから形成することができる。電極１１０は、例えばアルミニウム、銅、銀、マグネシウムまたはカルシウムのような任意の適切な導電金属材料から形成することができるが、これに限定されない。
【００２３】
基板１０２は、有機層１０８からの光を、所望の波長域において基板１０２を通して透過させる任意の適切な透明材料から形成することができる。基板１０２用の材料として、ソーダ石灰フロートガラスおよび低鉄分ソーダ石灰ガラスを含むソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、およびフラットパネルガラスが含まれ得るが、これに限定されない。
【００２４】
アンダーコート層１０４は、基板１０２から透明電極１０６内へのイオンの移動を最小化するように形成することができる。例えば、基板１０２を、フラットパネルガラスに対抗するものとしてのソーダ石灰ガラスから形成し得る場合がそうである。しかし、ソーダ石灰ガラスは、通常、高濃度のナトリウムイオンを含み、このナトリウムイオンは透明電極１０６内に拡散して、透明電極１０６内部に曇りの形成および／または正孔（電気接続の問題を生じる可能性がある）をもたらす可能性がある。二酸化ケイ素はナトリウムイオンの移動を有効に遮断し得ることが知られている。従って、アンダーコート層１０４が二酸化ケイ素を含んでいれば、ナトリウムイオンの透明電極１０６内への移動を防止することができる。
【００２５】
アンダーコート層１０４はＴＣＯ層１０６の電気的特性を改善する。例えばＡｌ2Ｏ3のようなＡＺＯ膜を非晶質基板（ガラス）の上に堆積させると、ＡＺＯ膜の抵抗が減少することが分かった。
【００２６】
次に図２および図３を参照すると、アンダーコート層１０４の典型的な形成方法を表すフローチャートが示されている。ステップ２００において、第１屈折率ｎ1を有する基板１０２が用意され、ステップ２０２において、第２屈折率ｎ3を有する透明電極１０６が用意される。例えば、透明電極１０６は有機層１０８に適するように選択し、基板１０２は所望の波長域において適切な透明度を有するように選択することができる。基板１０２および透明電極１０６のそれぞれの材料に対する屈折率ｎ1、ｎ3は一般的によく知られている（図１ａ〜ｂ）。材料の屈折率は、当業者に知られている従来法によっても決定することができる。
【００２７】
ステップ２０４において、屈折率ｎ1およびｎ3を互いに対して実質的に整合させるように、第３の屈折率ｎ2が決定される。ステップ２０６において、アンダーコート層１０２用の１つ以上の材料（または材料の組合せ）と副層の個数とが、ステップ２０４において決定されたｎ3に基づいて選択される。ステップ２０４および２０６は、順次に行われるものとして表現されているが、ステップ２０４および２０６は同時に実施してもよいことが理解される。例えば、材料および副層の組合せは、ｎ1をｎ3に整合させるｎ2が決定されるまで調整することができる。
【００２８】
次に図２および図４を参照すると、発光デバイスの製造方法が示されている。ステップ３００において、基板１０２の上にアンダーコート層１０４が化学蒸着法（ＣＶＤ）によって形成される。アンダーコート層１０４に関する製造方法の例は、Ｒｕｓｓｏらに付与された米国特許第５，４０１，３０５号明細書に記載されている。本発明の一実施形態によれば、ＣＶＤ法は、大気圧において、かつ摂氏約４００度（℃）より低い温度、さらに特定的には約３５０℃より低い温度において実施される。別の実施形態によれば、ＣＶＤ法は、大気圧において、かつ３００℃〜６５０℃の温度において実施することができる。アンダーコート層１０４は、いくつかの副層のそれぞれについてＣＶＤ法によって形成することができる。各副層は、第３屈折率ｎ2を有する全アンダーコート層１０４を生成するために、適切な材料およびそれぞれの厚さをもって堆積させることができる。アンダーコート層１０４をＣＶＤ法によって形成するものとして記述したが、アンダーコート層１０４は、任意の適切な方法によって、例えばスパッタリング法またはパルスレーザ堆積（ｐｕｌｓｅｄ  ｌａｓｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＬＤ）法によって基板１０２の上に形成し得ることが理解される。
【００２９】
ステップ３０２において、透明電極１０６が、アンダーコート層１０４の上に同様にＣＶＤ法によって形成される。一実施形態において、透明電極１０６に対するＣＶＤ法は、大気圧において、かつ約４００℃の温度において実施されるが、透明電極１０６に対するＣＶＤ法は３００℃〜６５０℃の温度において実施することができる。ＣＶＤ法による透明電極１０６の堆積は、スパッタリング法に比べて、透明電極１０６の表面粗さを低減することができると考えられる。例えば、有機層１０８は、非常に薄く、例えば約１０ｎｍの厚さにすることができる。透明電極１０６が粗い表面を含むと、有機層１０８の１つ以上の部分はあまりに薄くて適切な電荷移動度を提供することができなくなり、その結果電極１０６、１１０間においてデバイス１００を短絡させる可能性がある。
【００３０】
ステップ３０４において、有機層１０８が透明電極１０６の上に形成される。有機層１０８は、任意の適切な方法によって、透明電極１０６の上に正孔輸送層を堆積させ、その正孔輸送層の上に発光層を堆積させ、その発光層の上に電子注入層を堆積させることにより形成することができる。一例として、有機層１０８を真空蒸着法によって形成することができる。ステップ３０６において、金属電極１１０が、有機層１０８の上に、例えば有機層１０８の電子注入層の上に形成される。金属電極１１０は、任意の適切な方法によって、例えば真空蒸着法またはスパッタリング法によって形成することができる。
【実施例】
【００３１】
実施例１
１１ｓＬｐｍの窒素担体ガス中に１．２モル％のＺｎＭｅ2−ＭｅＴＨＦを混入した気体混合物を、１６０℃において１次供給管内に供給した。ドーパントはステンレス鋼のバブラーから１次供給管内に導入し、バブラーは６６℃のＡｌＭｅ2ａｃａｃドーパントを含んでいた。Ａｌ前駆物質は、７０℃に予熱した流量３１０ｓｃｃｍの窒素によってピックアップした。酸化剤は、２つのステンレス鋼のバブラーから２次供給管内に導入した。第１および第２バブラーは、Ｈ2Ｏおよび２−プロパノールをそれぞれ６０℃および６５℃で含んでいた。Ｈ2Ｏは、６５℃に予熱した流量４００ｓｃｃｍの窒素によってピックアップし、２−プロパノールは、７０℃に予熱した流量６００ｓｃｃｍの窒素によってピックアップした。２次供給物質は、混合チャンバ内部の１次流れと同時供給した。混合チャンバは１．２５インチ長さであり、１次および２次供給流れの間の２５０ｍｓｅｃの混合時間に相当する。使用した堆積用基板は厚さ０．７ｍｍのホウケイ酸塩ガラスである。基板は、抵抗加熱されたニッケルブロックのセットの上で５５０℃に加熱した。これらの膜に対する堆積時間は静的モードにおいて５５秒であり、得られたＺｎＯ膜の厚さは、１３．２ｎｍ／ｓの堆積速度において７２５ｎｍであった。膜のシート抵抗は自動化４点プローブ走査ステーションを用いて測定した。表１に提示される平均シート抵抗データは、６×６インチウエハ上に測定された１４×１４データマトリックスを横切る平均シート抵抗である。透過率および反射スペクトルはＬａｍｂｄａ９５０分光測光器を用いて測定した。すべてのスペクトルにおいて、計器のゼロ設定を大気空気で行った。
【００３２】
１組のサンプルに対する透過率曲線を図５に示す。５５ｎｍ（Ｒｙｋ９−２）、６５ｎｍ（Ｒｙｋ９−３）および７５ｎｍ（Ｒｙｋ９−４）の厚さのＡｌ2Ｏ3アンダーコートを備えたＡＺＯサンプルに対する透過率曲線が示されている。比較のために、アンダーコートを有しないＡＺＯ／ガラスサンプルに対する透過率曲線が示されている（Ｒｙｋ２０−２５ｔ）。すべての構造についてＡＺＯ層の厚さは１４５ｎｍである。図５においては、（３５０〜４５０）ｎｍにおける透過率の顕著な増大が見られる。表１には、２８％のシート抵抗の低下が示されている。
【００３３】
【表１】
2012532434.tif 000003
【００３４】
実施例２
５５（Ｒｙｋ６−１）、６５（Ｒｙｋ６−３）および７５（Ｒｙｋ６−２）ｎｍの厚さのアンダーコートを備えたガラス／Ａｌ2Ｏ3／ＡＺＯ膜に対する透過率曲線が図６に示されている。ＡＺＯ膜の厚さは１７５ｎｍであった（表２）。アンダーコートを用いることによってコーティングの虹色カラーは大幅に低下する。アンダーコートを有しないＡＺＯサンプルに対する可視反射率における変動は７９．５〜８８％である。この変動は、可視透過率における谷底からピークまでの９．６％の差を表す。ガラス／Ａｌ2Ｏ3／ＡＺＯ構造に対する可視反射率の変動は２．３％に低減される。透過率曲線のこの平坦化は、反射率の劇的な低下によるものである（図６）。
【００３５】
Ａｌ2Ｏ3アンダーコートを備えたコーティングのシート抵抗は、表２に示すアンダーコートを有しない構造に比べて１５％低減される。
【００３６】
【表２】
2012532434.tif 000004
【００３７】
実施例３
ホウケイ酸塩ガラス基板の上にＡｌ2Ｏ3層（厚さ６５ｎｍ）を堆積させ、ガラス／Ａｌ2Ｏ3アンダーコートの頂部に厚さ１６５ｎｍのＡＺＯ膜を堆積させた。ＯＬＥＤデバイスを、表３に示すすべてのサンプルに対して同様の条件の下で、ガラス／ＡＺＯ／ＨＩＬおよびガラス／Ａｌ2Ｏ3／ＡＺＯ／ＨＩＬ積層体の頂部に作製した。外部量子効率（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ：ＥＱＥ）を、アンダーコートを備えた基板およびアンダーコートを備えない基板について計算した（表３）。デバイスは、有機正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）をＡＺＯ膜の頂部に堆積させて製作した。表３においては、９．１〜１１．６％のＯＬＥＤ効率の増大が示されている。
【００３８】
【表３】
2012532434.tif 000005
【００３９】
本明細書においては、本発明を、特定の実施形態を参照して例示しかつ記述したが、本発明は、提示された詳細に限定されるようには意図されていない。むしろ、請求項の均等物の範囲および領域内において、かつ、本発明から逸脱することなく、種々の変更を詳細において行うことができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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