(57)【要約】【課題】本発明は、光透過率を改善した有機電界発光素子およびその製造方法に関する。【解決手段】本発明は、第１および第２基板と、第１基板上に形成される第１電極と、第１電極上に形成される有機物層と、有機物層と第２基板との間に形成される第２電極と、第１および第２基板のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層を含むことを特徴とする。これにより、第１基板および第２基板の少なくともいずれか１つの外部面に反射防止層を形成して透過率を向上させることができ、これにより、製品の信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２基板と、
上記第１基板上に形成される第１電極と、
上記第１電極上に形成される有機物層と、
上記有機物層と上記第２基板との間に形成される第２電極と、
上記第１および第２基板の少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層とを含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
上記反射防止層は、ＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔ）コーティング層を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
上記ＡＲコーティング層は無機物又は有機物で形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
上記基板の屈折率をｎ１、上記反射防止層の屈折率をｎ２、上記有機物層からの光が発散される空気層の屈折率をｎ３とすると、
上記反射防止層の屈折率は、式
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
を満足することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．０〜１．４６であることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．１９〜１．３６であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極と上記第２基板との間の少なくともいずれか１つに形成され、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを有する透光層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
上記酸化物系は、  ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、及びＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
上記窒化物系は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡＩＮのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
上記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
上記透光層の厚さは、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
上記有機物層は、上記第２電極から電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＣａのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
上記のこれらの複合物は、Ｌｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦおよびＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
上記有機電界発光素子は、波長（ｎｍ）によって７０〜９９％の透過率を示すことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
一対の基板のいずれか１つの上記基板上に第１電極を形成する段階と、
上記第１電極上に有機物層を形成する段階と、
上記有機物層と一対の上記基板中の他の１つとの間に第２電極を形成する段階と、
一対の上記基板の少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層を形成する段階とを含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１８】
上記反射防止層は、ＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔ）コーティング層を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１９】
ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成されることを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２０】
上記ＡＲコーティング層は無機物又は有機物で形成されることを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２１】
上記基板の屈折率をｎ１、上記反射防止層の屈折率をｎ２、上記有機物層からの光が発散される空気層の屈折率をｎ３とすると、
上記反射防止層の屈折率は、式
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
を満足することを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２２】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．０〜１．４６であることを特徴とする請求項２１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２３】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．１９〜１．３６であることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２４】
上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極と一対の上記基板中の他の１つとの間のうち少なくともいずれか１つに酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層をさらに形成する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２５】
上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、及びＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２６】
上記窒化物系は、Ｓｉ３Ｎ４およびＡＩＮのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２７】
上記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２８】
上記透光層を形成する段階は、上記透光層の厚さを０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成することを特徴とする請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２９】
上記有機物層は、上記第２電極からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３０】
上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＣａのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３１】
上記のこれらの複合物は、Ｌｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦおよびＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子に関し、特に、透明カソードの光透過率と共に、基板を通過して照射される光の透過率を改善した有機電界発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、基板、基板上に積層される下部電極、下部電極上に積層される有機物層、および有機物層上に積層される上部電極を含む。
【０００３】
このような有機電界発光素子は、下部電極として用いられるアノード（ａｎｏｄｅ）と上部電極として用いられるカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）との間の通電により発光する。即ち、有機電界発光素子の発光は、上部電極の電子および下部電極の正孔により上部電極と下部電極との間に介した有機物層で起こる。
【０００４】
ここで、有機電界発光素子は、発光方式により上部電極および下部電極を通じて発光する両面発光有機電界発光素子（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ＯＬＥＤ）、上部電極を通じて発光する前面発光有機電界発光素子（ｔｏｐ  ＯＬＥＤ）および下部電極を通じて発光する背面発光有機電界発光素子（ｂｏｔｔｏｍ  ＯＬＥＤ）に分けられる。
【０００５】
有機電界発光素子の発光方式は、上部電極および下部電極のうち透過性を有する電極によりなされる。両面発光方式の場合、上部電極および下部電極は透過性を有していなければならない。一般に、下部電極は、透過性のあるリン−スズ酸化物電極（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）が用いられる。上部電極は、透過性のある金属薄膜を用い、このような金属薄膜の厚さを減少させると透過率が増加する。
【０００６】
ところが、上部電極の透過率を増加させるための上部電極の厚さの減少は、上部電極の面抵抗の増加をもたらす。即ち、上部電極の透過率を高めるためにその厚さを減少させると、これにより抵抗が高くなって全体的な有機電界発光素子の性能低下を招くという問題点がある。
【０００７】
なお、一般に、上部および下部電極の少なくともいずれか１つから透過された光は基板に透過されて空気層に発散される。この際、基板および空気層の屈折率の差が相対的に大きいので、全反射が起こる領域が大きい。したがって全体的な透過率の低下を招くという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、光の進行のとき、全反射領域を縮小して透過率が向上するように構造が改善された有機電界発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、カソード電極の透過率を向上させることができる有機電界発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の有機電界発光素子は、本発明により、第１および第２基板と、上記第１基板上に形成される第１電極と、上記第１電極上に形成される有機物層と、上記有機物層と上記第２基板との間に形成される第２電極と、上記第１および第２基板のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層を含むことを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記反射防止層は、ＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔ）コーティング層を含むことができる。
【００１２】
ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成されることが望ましい。
【００１３】
上記ＡＲコーティング層は、無機物又は有機物で形成されることが望ましい。
【００１４】
上記基板の屈折率をｎ１、上記反射防止層の屈折率をｎ２、上記有機物層からの光が発散される空気層の屈折率をｎ３とするとき、上記反射防止層の屈折率は、式
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
を満足することが望ましい。
【００１５】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．０〜１．４６であることが望ましい。
【００１６】
より詳しくは、上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．１９〜１．３６であることが望ましい。
【００１７】
なお、上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極と上記第２基板との間のうち少なくともいずれか１つに形成され、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを有する透光層をさらに含むことができる。
【００１８】
ここで、上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、及びＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことができる。
【００１９】
上記窒化物系は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡＩＮのうちいずれか１つを含むことができる。
【００２０】
上記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことができる。
【００２１】
そして、上記透光層の厚さは、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることが望ましい。
【００２２】
上記有機物層は、上記第２電極からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことができる。
【００２３】
上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＣａのうちいずれか１つを含むことができる。
【００２４】
上記のこれらの複合物は、Ｌｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことができる。
【００２５】
上記有機電界発光素子は、波長（ｎｍ）によって７０〜９９％の透過率を示すことが望ましい。
【００２６】
一方、上記目的を達成するための本発明の有機電界発光素子の製造方法は、本発明により、一対の基板のいずれか１つの上記基板上に第１電極を形成する段階と、上記第１電極上に有機物層を形成する段階と、一対の上記基板の少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
ここで、上記反射防止層はＡＲコーティング層を含むことができる。
【００２８】
上記ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成されることが望ましい。
【００２９】
なお、上記ＡＲコーティング層は無機物又は有機物で形成されることが望ましい。
【００３０】
上記基板の屈折率をｎ１、上記反射防止層の屈折率をｎ２、上記有機物層からの光が発散される空気層の屈折率をｎ３とするとき、上記反射防止層の屈折率は、式
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
を満足することが望ましい。
【００３１】
上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．０〜１．４６であることが望ましい。
【００３２】
より詳しくは、上記反射防止層の上記屈折率（ｎ２）は１．１９〜１．３６であることが望ましい。
【００３３】
なお、上記有機物層と一対の上記基板中の他の１つとの間に第２電極を形成する段階と、上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極と一対の上記基板中の他の１つとの間のうち少なくともいずれか１つに酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層をさらに形成する段階と、をさらに含むことができる。
【００３４】
ここで、上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことができる。
【００３５】
上記窒化物系は、Ｓｉ３Ｎ４およびＡＩＮのうちいずれか１つを含むことができる。
【００３６】
そして、上記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことができる。
【００３７】
上記透光層を形成する段階は、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つの厚さが０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることが望ましい。
【００３８】
上記有機物層は、上記第２電極からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことができる。
【００３９】
上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＣａのうちいずれか１つを含むことができる。
【００４０】
そして、上記のこれらの複合物は、Ｌｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことができる。
【発明の効果】
【００４１】
上記課題の解決手段によると、第１基板および第２基板の少なくともいずれか１つの外部面に反射防止層を形成して透過率を向上させることができ、これにより、製品の信頼性を向上させることができる有機電界発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【００４２】
さらに、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層を有機物層と第２電極（カソード電極）との間および第２電極の上部のうち少なくともいずれか１つに形成することにより、両面発光を実現すると共に、透過率を向上させることができる有機電界発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【００４３】
なお、透光層を酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む物質から構成することにより、第２電極の内部抵抗の増加を阻むことができ、製品の電気的性能を向上させることができる有機電界発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の望ましい実施例における有機電界発光素子の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る有機電界発光素子の透光層による透過率グラフである。
【図３】本発明に係る有機電界発光素子の透光層による輝度グラフである。
【図４】本発明に係る有機電界発光素子の酸化物系、塩類およびこれらの複合物で各々透光層を形成する時の透過率グラフである。
【図５】屈折率による臨界角および全反射の理解のための例示図である。
【図６】本発明における有機電界発光素子の反射防止層の形成位置による様々な実施例の構成を示す断面図である。
【図７】本発明における有機電界発光素子の反射防止層の形成位置による様々な実施例の構成を示す断面図である。
【図８】本発明における有機電界発光素子の反射防止層の形成位置による様々な実施例の構成を示す断面図である。
【図９】本発明における有機電界発光素子の反射防止層の形成位置による様々な実施例の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明における有機電界発光素子の反射防止層の形成位置による様々な実施例の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る有機電界発光素子の製造方法を示す手順図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。明細書全体に亘って同一な構成要素には同一な符号を付す。
【００４６】
以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施例による有機電界発光素子およびその製造方法を詳しく説明する。参考までに、本発明の説明において、関連公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にさせると判断された場合、その詳細な説明は省略する。  
図１に示すように、本発明の有機電界発光素子１は、基板１０、第１電極３０、第２電極５０、有機物層７０、透光層９０および反射防止層１００等を含むことができる。
【００４７】
基板１０は、第１電極３０に隣接して配置される第１基板１２と、第２電極５０に隣接して配置される第２基板１４とを含む。第１基板１２および第２基板１４との間に介する有機物層７０および透光層９０は、第１基板１２および第２基板１４により支持される。基板１０は、発光される光が透過できるように透過性を有しているガラス材質又はプラスチック材質を用いる。
【００４８】
第１電極３０は、通常、下部電極と言い、第１基板１２上に形成される。第１電極３０は、陽極（＋）のアノード（ａｎｏｄｅ）であり、スパッタ（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法、イオンプレーティング（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）法および電子銃（ｅ−ｇｕｎ）などを用いた熱蒸着法により基板１０上に形成される。ここで、本発明の実施例による第１電極３０は、透過性を有するリン−スズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）電極を用いるが、透過性を有するリン−亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎ−ｏｘｉｄｅ）電極を用いても良い。
【００４９】
第２電極５０は、通常、第１電極３０と対応される上部電極と言い、有機物層７０上に形成される。第２電極５０は、陽極（＋）の第１電極３０とは反対の陰極（−）のカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）である。第２電極５０は第２基板１４に隣接して配置される。第２電極５０は、透過性を有する金属の銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）およびマグネシウム−銀（Ｍｇ：Ａｇ）合金のうちいずれか１つを選んで用いる。
【００５０】
有機物層７０は、第１電極３０と第２電極５０との間に介して、第１電極３０と第２電極５０との間の通電により発光する。有機物層７０は、第１電極３０と第２電極５０との間の通電により発光するように正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）７２、正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）７４、発光層（ｅｍｉｓｓｉｖｅ  ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）７６、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）７８および電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）７９から形成される。
【００５１】
ここで、有機物層７０は、スピンコート（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）法、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、スピンキャスティング（ｓｐｉｎ  ｃａｓｔｉｎｇ）法、スパッタ法、電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法および化学気相蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法などにより第１電極３０と第２電極５０との間に介する。
【００５２】
正孔注入層７２は、第１電極３０からの正孔を注入する役割をし、正孔輸送層７４は、正孔注入層７２から注入された正孔が第２電極５０の電子と出会うための正孔の移動路の役割をする。
【００５３】
電子注入層７９は、第２電極５０からの電子を注入する役割をし、電子輸送層７８は、電子注入層７９から注入された電子が、正孔輸送層７４から移動する正孔と発光層７６で出会うための電子の移動路の役割をする。
【００５４】
電子輸送層７８には、第２電極５０からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成でき、これは電子注入層７９の有無に関係なく全て適用することができる。
【００５５】
ここで、上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＣａなどを、上記のこれらの複合物はＬｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ２ＣＯ３などを含むことができる。
【００５６】
一方、発光層７６は、正孔輸送層７４と電子輸送層７８との間に介して正孔輸送層７４からの正孔と電子輸送層７８からの電子により発光する。即ち、発光層７６は、各々正孔輸送層７４および電子輸送層７８との界面で出会う正孔と電子によって発光するのである。
【００５７】
透光層９０は、有機物層７０と第２電極５０との間および第２電極５０の上部のうち少なくともいずれか１つに形成することができる。例えば、透光層９０は、第２電極５０の上面と下面ともに形成されても、第２電極５０の下面および上面のいずれか片面にだけ形成されても良い。
【００５８】
以下、本実施例では、透光層９０が第２電極５０を挟んで上面と下面に形成される構成を例示するが、これに限定されず、第２電極５０の下面および上面のいずれか片面にだけ形成される構成も同様に適用できることは勿論である。
【００５９】
透光層９０は、有機物層７０と第２電極５０との間に形成される第１透光層９１と、第２電極５０の上部に形成される第２透光層９２とを含むことができる。
【００６０】
望ましくは、第１透光層９１は、有機物層７０中の電子注入層７９と第２電極５０との間に形成されても、電子注入層７９自体に形成されても良い。また、第２透光層９２は第１透光層９１に対向する第２電極５０の上面に積層されても良い。
【００６１】
ここで、透光層９０は、第２電極５０が透過性を有すると共に、高い透過率を有するように機能をする。そして、透光層９０は、薄膜から形成され、第２電極５０の面抵抗を減少させることにより、有機電界発光素子１の性能低下を防ぐ。このような透光層９０の特性については、後述する酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物を説明した後に、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
【００６２】
本発明の透光層９０は、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含むことができる。
【００６３】
ここで、上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２などを含むことができる。また、上記窒化物系はＳｉ３Ｎ４、ＡＩＮなどを含むことができる。また、上記塩類はＣｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅなどを含むことができる。
【００６４】
上記のように、透光層９０を構成する酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物を用いると、図２〜図４に示すように、優れた透過率と輝度効果を有するので望ましいが、上記のような物質以外にも第２電極５０が透過性を有すると共に、高い透過率を有するようにする物質であれば良い。
【００６５】
透光層９０は、第１透光層９１と第２透光層９２が同一の物質で構成されるが、互いに異なる物質で構成されても良い。例えば、第１透光層９１は酸化物系を含み、第２透光層９２は窒化物系、塩類およびこれらの複合物を含んでも良い。又は、第１透光層９１は窒化物系を含み、第２透光層９２は酸化物系、塩類およびこれらの複合物を含んでも良い。又は、第１透光層９１は塩類を含み、第２透光層９２は酸化物系、窒化物系およびこれらの複合物を含んでも良い。
【００６６】
透光層９０の厚さは０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることが望ましい。このような透光層９０の厚さ寸法の限定理由を例を挙げて説明すると、透光層９０の厚さが０．１ｎｍ未満に小さくなると、透過率は増加するが、これに比例して抵抗も増加するので、有機電界発光素子１の性能が低下する。
【００６７】
その反面、透光層９０の厚さが１００ｎｍ以上に大きくなると、抵抗が減少して性能の低下は発生しないが、透光層９０厚さの増加により透過率が減少する。そして、本発明の実施例による透光層９０は、熱蒸着法により形成されることが望ましい。
【００６８】
次に図２〜図４に示すように、このような構成について本発明による有機電界発光素子１の特性を以下で説明する。
【００６９】
図２は、本発明の有機電界発光素子１に形成された透光層９０の有無による透過率グラフである。ここで、図２の‘ａ’は透光層９０を形成した本発明による有機電界発光素子１の線図であり、‘ｂ’は本発明と異なり透光層９０がない有機電界発光素子１の線図である。
【００７０】
本発明による有機電界発光素子１は波長（ｎｍ）によって７０〜９９％の透過率を示すことができる。例えば、図２に示すように、波長（ｎｍ）による透過率をみると、５５０ｎｍで本発明による有機電界発光素子１の透過率は約８０％を示し、透光層９０がない有機電界発光素子１は約４７％を示している。このような結果から、透光層９０がある有機電界発光素子１の透過率は、透光層９０がない有機電界発光素子１に比べて１．７倍がより高いことが分かる。  
そして、図３は、透光層９０の有無による有機電界発光素子１の輝度グラフである。図３に示す‘ｃ’は、本発明による有機電界発光素子１の線図であり、‘ｄ’は、透光層９０がない有機電界発光素子１の線図である。
【００７１】
電圧（Ｖ）１０Ｖによる輝度をみると、透光層９０がある有機電界発光素子１は約２５，０００を示し、透光層９０がない有機電界発光素子１は約２０，０００を示している。透光層９０の有無により輝度は１．２５倍の差があることが分かる。
【００７２】
次に図４の‘ｅ’線図は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２などの酸化物系から形成された透光層９０に対する透過率であり、‘ｆ’線図は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅなどの塩類から形成された透光層９０に対する透過率である。
【００７３】
図４に示すように、酸化物系から透光層９０を形成すると約８０％の透過率を有し、塩類から透光層９０を形成すると約７５％の透過率を有する。酸化物系を含む透光層９０が、塩類を含む透光層９０より５％程度透過率が高いものの、その差は僅かであるから、本発明の実施例のように、酸化物系と塩類およびこれらの複合物を選択的に用いることが望ましいと考えられる。
【００７４】
次に、反射防止層１００は、全反射を防止するために第１および第２基板１２、１４の少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有し形成される。
【００７５】
全反射とは、光が、光学的に屈折率の大きな物質から屈折率の小さな物質に入射するとき、入射角が特定の臨界角より大きいと、光が屈折しなく全部反射される現象である。ここで、臨界角は全反射が起こり得る入射角の最小値である。
【００７６】
以下、本発明の反射防止層１００に関連した臨界角および全反射についての理解を助けるために図５を参照して説明する。
【００７７】
基板１０はｎ１の屈折率、反射防止層１００はｎ２の屈折率、そして空気層はｎ３の屈折率を有する。反射防止層１００と空気層との境界面に対する法線（Ｐ）を基準に光は各々θ１の入射角、θ２の入射角およびθ３の入射角で進行される。反射防止層１００および空気層との境界面では、それぞれの屈折率差のために光の屈折が発生する。θ２の入射角で進行される時は全反射が発生し始め、θ３の入射角で進行される時も全反射が起こる。ここで、全反射が起こる入射角であるθ２を臨界角（Φ）という。
【００７８】
このような臨界角（Φ）の値はの下記の式、
ＳｉｎΦ＝ｎ１／ｎ２
のスネルの法則によって求められる。スネルの法則によれば臨界角（Φ）が９０度であるときは、全反射はほとんど発生しない。すなわち、本発明の反射防止層の屈折率（ｎ２）と空気層の屈折率（ｎ３）とが同一であると臨界角（Φ）が９０度となるので、全反射が発生しない。
【００７９】
これにより、基板１０、反射防止層１００および空気層のそれぞれの屈折率は下記のような式で表される。
【００８０】
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
上記のように、反射防止層１００の屈折率は基板１０の屈折率より相対的に小さく、空気層の屈折率は反射防止層１００の屈折率より相対的に小さい。これに、基板１０から直接空気層に光が進行される時の臨界角（Φ）よりも、反射防止層１００を通過して空気層に光が進行される時の臨界角（Φ）が大きくなる。臨界角（Φ）が大きくなることにより、全反射領域はこれに比例して減少し、本発明の目的の透過率を向上させることができる。
【００８１】
ここで、本発明の反射防止層１００の屈折率は１．０〜１．４６である。ガラス材質の基板は１．５の屈折率を有しており、空気層は１．０の屈折率を有するため、スネルの法則により、反射防止層１００から空気層への光の進行時に臨界角（Φ）は増加する。より詳しくは、本発明の反射防止層１００の屈折率が１．１９〜１．３６である時、その効果は増加する。
【００８２】
このような反射防止層１００は、図６〜図１０に示すように形成位置に特に制限はない。
【００８３】
図６のように、反射防止層１００を第１基板１２の一面に形成することにより、第１電極３０の透過率を高めると同時に第１基板１２の透過率を向上させ、図７のように、反射防止層１００を光の進行方向に第２基板１４に形成することにより、第２基板１４の透過率を向上させることができる。
【００８４】
なお、図８のように、反射防止層１００を第２基板１４の両面に形成することにより、第２電極５０の透過率を高めると同時に第２基板１４の透過率を向上させ、図９のように、反射防止層１００を第１基板１２および第２基板１４の外部面に形成することにより、第１基板１２および第２基板１４の透過率を向上させることができる。
【００８５】
なお、図１０のように、反射防止層１００を第１基板１２の両面および第２基板１４の両面に形成することにより、第１基板１２、第２基板１４、第１電極３０および第２電極５０の透過率を各々向上させることができる。
【００８６】
本発明の反射防止層１００は、ＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔ）コーティング層を含む。ここで、本発明の一実施例として、ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成される。
【００８７】
しかしながら、ＡＲコーティング層は、無機物又は有機物で形成されても本発明の範疇を外れない。
【００８８】
以下、このような本発明に係る有機電界発光素子１１の製造方法を図５を参照して説明する。
【００８９】
先ず、基板１０上に陽極（＋）の第１電極３０を形成する（Ｓ１０）。
【００９０】
第１基板１０上に第１電極３０を形成した後、第１電極３０上に有機物層７０を形成する（Ｓ３０）。ここで、第１電極３０上に形成する有機物層７０は、正孔注入層７２、正孔輸送層７４、発光層７６、電子輸送層７８および電子注入層７９の順に形成する。
【００９１】
有機物層７０上に第１透光層９１を形成する（Ｓ５０）。本発明の一実施例として、第１透光層９１は、酸化物系のＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、及びＳｒＯ２等を含むことができる。第１透光層９１は、抵抗および透過率を考慮して０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の厚さに形成する。
【００９２】
そして、第１透光層９１上に第２電極５０を形成する（Ｓ７０）。第２電極５０は陰極（−）として金属薄膜を用いる。第２電極５０として用いられる金属薄膜は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）およびマグネシウム−銀（Ｍｇ：Ａｇ）合金のうちいずれか１つである。
【００９３】
第２電極５０上に第２透光層９２を再度形成する（Ｓ９０）。第２透光層９２は‘Ｓ５０’の段階のように酸化物系を含むことができる。しかしながら、第２電極５０上に形成される第２透光層９２の線図はＳｉ３Ｎ４、ＡＩＮなどの窒化物系を含んでも、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＺｎＳｅなどの塩類およびこれらの複合物を含んでも良い。
【００９４】
なお、空気層に進行される光の臨界角を増加させるために反射防止層１００を形成する。反射防止層１００は、第１基板１２および第２基板１４の少なくともいずれか１つの外部面に形成されることを原則とする。しかしながら、反射防止層１００は、第１基板１２と第１電極３０との間および第２基板１４と第２電極５０との間にも形成することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１            有機電界発光素子                  １２第１基板
１４            第２基板               ３０    第１電極
５０            第２電極               ７０    有機物層
７２            正孔注入層                          ７４            正孔輸送層
７６            発光層                 ７８    電子輸送層
７９            電子注入層                          ９０            透光層
９１            第１透光層                          ９２            第２透光層
１００          反射防止層
【図１】
2012527084.tif 000003
【図５】
2012527084.tif 000004
【図６】
2012527084.tif 000005
【図７】
2012527084.tif 000006
【図８】
2012527084.tif 000007
【図９】
2012527084.tif 000008
【図１０】
2012527084.tif 000009
【図２】
2012527084.tif 000010
【図３】
2012527084.tif 000011
【図４】
2012527084.tif 000012
【図１１】
2012527084.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２基板と、
上記第１基板上に形成される第１電極と、
上記第１電極上に形成される有機物層と、
上記有機物層と上記第２基板との間に形成される第２電極と、
上記第１および第２基板の少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層とを含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
上記反射防止層は、ＡＲ(Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔ)コーティング層を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
ＡＲコーティング層は、シリカ、アルミナ、炭素酸化物のうちいずれか１つから構成された多孔性物質で形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
上記ＡＲコーティング層は無機物又は有機物で形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
上記基板の屈折率をｎ１、上記反射防止層の屈折率をｎ２、上記有機物層からの光が発散される空気層の屈折率をｎ３とすると、
上記反射防止層の屈折率は、式
ｎ３≦ｎ２＜ｎ１
を満足することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
上記反射防止層の上記屈折率(ｎ２)は１.０〜１.４６であることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
上記反射防止層の上記屈折率(ｎ２)は１.１９〜１.３６であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極と上記第２基板との間の少なくともいずれか１つに形成され、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを有する透光層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
上記酸化物系は、 ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、及びＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
上記窒化物系は、Ｓｉ３Ｎ４、ＡＩＮのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
上記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、及びＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
上記透光層の厚さは、０.１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
上記有機物層は、上記第２電極から電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
上記仕事関数の低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＣａのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
上記のこれらの複合物は、Ｌｉ-Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦおよびＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
上記有機電界発光素子は、波長(ｎｍ)によって７０〜９９％の透過率を示すことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
上記基板のうちいずれか１つの基板上に第１電極を形成する段階と、
上記第１電極上に有機物層を形成する段階と、
上記有機物層と上記基板中の他の１つとの間に第２電極を形成する段階と、
上記基板のうち少なくともいずれか１つの少なくとも一面に一定の屈折率を有する反射防止層を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項１〜１６のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【国際調査報告】
2012527084.tif 000014
2012527084.tif 000015
2012527084.tif 000016
2012527084.tif 000017