JP2006156400A - 有機電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】背面基板35と、背面基板の一面に形成され、第1電極32、有機層31及び第2電極30が順次に積層されて形成された有機電界発光部とを備える有機電界発光素子において、背面基板と第1電極32との間に、第1の屈折格子34’及び前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する屈折格子34”が背面基板に対して平行した方向に交互に繰り返されて形成された回折格子層34と、回折格子層上に形成された前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する屈折層33と、を備えることを特徴とする有機電界発光素子である。回折格子層の製造過程で形成された孔隙及び屈曲を最小化することにより光取り出し率を向上させ、回折格子層と第1電極との間に屈折層を備えるため、光分布を屈折層に誘導して第1電極による光損失を防止し、回折格子層での光分布を増大させることにより光取り出し率を最大化することができる。
【選択図】図3
Description
高屈折回折格子として、化学気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition:CVD)で製作された屈折率1.9のSiNx、低屈折回折格子として多孔質シリカから形成されてスピンコーティング可能な屈折率1.38のSOG(Spin On Glass)、高屈折層としてTiO2ゾルから形成されてスピンコーティングの可能な屈折率1.985のSOG、吸収係数0.000569のSOGを使用して有機電界発光素子を製造した。高屈折回折格子は、化学蒸着法以外に、スパッタ、E−ビーム、サーマルエバポレーションのPVD(Physical Vapor Deposition)工法によっても製作できる。低屈折回折格子SOGは、スピンコーティングされて、100℃ないし130℃のホットプレートで溶媒を除去するベイキング工程を経た後、真空または窒素雰囲気の200℃ないし400℃のオーブンでゾル−ゲル反応を誘導するキュアリング工程を経た。また、高屈折層SOG材料も低屈折層SOG材料と同様の工程を経た。
回折格子層を有しない従来技術に係る有機電界発光素子(比較例1)、回折格子層を有し、高屈折層を有しない従来技術に係る有機電界発光素子(比較例2)、及び前記実施例から製造された本発明に係る有機電界発光素子に対して、光取り出し率を測定した。蛍光物質としては緑色蛍光体を使用し、下記表1にその結果を表した。
31、41 有機層、
32、42、62 第1電極、
33、43、63 高屈折層、
34、44 回折格子層、
34’、44’、64’ 高屈折回折格子、
34”、44”、64” 低屈折回折格子、
35、45 背面基板。
Claims (23)
- 背面基板と、前記背面基板の一面に形成され、第1電極、有機層及び第2電極が順次に積層されて形成された有機電界発光部とを備える有機電界発光素子において、
前記背面基板と前記第1電極との間に、
第1の屈折格子及び前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する第2の屈折格子が前記背面基板に対して平行した方向に、交互に繰り返されて形成された回折格子層と、
前記回折格子層上に形成された前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する屈折層と、
を備えることを特徴とする有機電界発光素子。 - 前記屈折層の屈折率は、前記第1電極の屈折率よりさらに大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記屈折層の吸収係数は、前記第1電極の吸収係数より小さいことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記第2の屈折格子の屈折率は、前記第1の屈折格子の屈折率及び前記屈折層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記第2の屈折格子の屈折率は、前記第1の屈折格子の屈折率よりは大きく、前記屈折層の屈折率よりは小さいことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記回折格子層の層厚は、10nmないし10μmであ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。
- 前記屈折層の層厚は、10nmないし5μmであ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。
- 前記第1の屈折格子は、10nmないし1μmの周期ごとに規則的に繰り返され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。
- 前記第1の屈折格子の幅は、1nmないし900nmであ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。
- 前記第1の屈折格子の屈折率は、1.4以下であ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。
- 前記第2の屈折格子の屈折率は、1.8ないし2.2であ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。
- 前記屈折層の屈折率は、1.8ないし2.2であ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。
- 前記第1の屈折格子は、シリケート及び多孔質シリカからなる群から選択されたことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記第2の屈折格子は、SiNx、TiO2、Ta2O5及びNb2O5からなる群から選択されたことを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記屈折層は、スピンコーティングの可能なTiO2ゾルであ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。
- 前記第1電極は、ITO電極またはIZO電極であ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。
- 前記背面基板は、ガラス基板またはプラスチック基板であ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。
- 背面基板上に第1の屈折膜より高い屈折率を有する第2の屈折膜を成膜する工程と、
前記第2の屈折膜に対してフォトレジスト工程を行って、前記背面基板上に第2の屈折格子を形成する工程と、
前記第2の屈折格子上に前記第1の屈折膜を成膜する工程と、
前記第1の屈折膜に対してフォトレジスト工程を行って、前記第2の屈折格子間に第1の屈折格子を形成することにより回折格子層を形成する工程と、
前記回折格子層上に前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する屈折層を成膜する工程と、
前記屈折層上に第1電極、有機層及び第2電極を順次に積層させる工程と、
を含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 - 前記第1の屈折格子は、エッチバック工程によって形成されることにより、前記第2の屈折格子と同じ厚さを有す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。
- 前記第2の屈折膜、前記第1の屈折膜、及び前記屈折層の成膜は、蒸着またはスピンコーティング方式によって行わ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。
- 背面基板上に第1の屈折膜を成膜する工程と、
前記第1の屈折膜に対してフォトレジスト工程を行って、前記背面基板上に第1の屈折格子を形成する工程と、
前記第1の屈折格子上に前記第1の屈折膜より高い屈折率を有する第2の屈折膜を成膜する工程と、
前記第2の屈折膜に対してフォトレジスト工程を行って、前記第1の屈折格子間に第2の屈折格子を形成することにより回折格子層を形成する工程と、
前記回折格子層上に前記第1の屈折格子より高い屈折率を有する屈折層を成膜する工程と、
前記屈折層上に第1電極、有機層及び第2電極を順次に積層させる工程と、を含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 - 前記屈折層の成膜は、スピンコーティング方式によって行われることにより、第1電極との界面が屈曲を有していない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。
- 前記第1の屈折膜及び前記第2の屈折膜の成膜は、蒸着またはスピンコーティング方式によって行われ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。
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