有机发光二极管的制造方法、有机发光二极管、图像显示装置、照明装置以及基板的制作方法
【专利摘要】第一方式的有机发光二极管的制造方法的特征在于，其具备下述工序：通过以颗粒单层膜作为蚀刻掩模的干蚀刻法制作在表面设置有多个凹凸二维排列而成的凹凸结构的基板；和在该凹凸结构上至少层叠阳极导电层、具有含有有机发光材料的发光层的EL层、和具有金属层的阴极导电层，以便在该金属层的前述EL层侧的表面复印该凹凸结构，使用粒径不同的多种颗粒的混合物形成该颗粒单层膜，设置满足下述条件(A)和(B)的凹凸结构，条件(A)：平均高度为15nm以上且150nm以下，条件(B)：高度分布的光谱强度在波数的绝对值｜k｜处于下式(I)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值。εm(λ)表示构成前述金属层的金属的相对介电常数。εd(λ)表示前述EL层的等效相对介电常数。λmax表示提取波长的最大值，λmin表示提取波长的最小值。Re[]表示复数的实部。</maths>
【专利说明】有机发光二极管的制造方法、有机发光二极管、图像显示装
置、照明装置以及基板
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机发光二极管的制造方法、有机发光二极管、图像显示装置、照明装置以及基板。
[0002]本申请基于2011年7月I日在日本申请的日本特愿2011-147195号主张优先权，并将其内容引入于此。
【背景技术】
[0003]有机发光二极管为利用有机电致发光(以下，将“电致发光”简称为“EL”)的发光元件，通常具有下述结构:在具有含有有机发光材料的发光层的EL层的两面分别设置有导电层(阳极导电层、阴极导电层)。作为EL层，除了发光层之外，根据需要还设置电子传输层、空穴传输层等。有机发光二极管有下述类型:在玻璃基板等透明基板上依次形成由ITO等透明导电材料形成的阳极导电层、EL层、阴极导电层，从基板侧提取光的底部发光(Bottom Emission)型的有机发光二极管；在基板上依次形成阴极导电层、EL层、阳极导电层，从与基板侧相反的一侧提取光的顶部发光(Top Emission)型的有机发光二极管等。
[0004]有机发光二极管具有视场角依赖性小、功耗少、能够形成极薄的厚度等优点，另一方面存在光提取效率低的问题。光提取效率为由光的提取面(例如底部发光型的情况为基板面)释放到大气中的光能与由有机发光材料出射的光能的比例。例如源自发光层的光在全部方向上出射，因此形成出射光大部分在折射率不同的多层的界面反复全反射的波导模式，在层间导波中转换为热、或从侧面释放而光提取效率降低。另外，由于与作为金属的阴极导电层之间的距离近，源自有机发光材料的近场光的一部分在阴极的表面转换为表面等离子体激元而失去，结果光提取效率降低。关于光提取效率，由于对具备该有机发光二极管的显示器、照明等的亮度造成影响，因此为了改善光提取效率而对各种方法进行了研究。
[0005]作为改善光提取效率的方法之一，提出了利用表面等离子体激元共振的方法。例如专利文献I?4中公开了在金属层(阴极导电层)的表面设置一维或二维的周期性的微细结构的方法。形成于金属层表面的周期性的微细结构发挥作为衍射光栅的功能，在阴极表面将表面等离子体激元转换为光。由此，作为表面等离子体激元失去的能量以光形式提取，从而光提取效率提闻。
[0006]上述之中，在专利文献4中公开了下述方法:通过以由颗粒单层膜形成的二维结晶体作为蚀刻掩模的干蚀刻法制作具有凹凸引起的周期点阵结构的基板，在该基板上依次层叠阳极导电层、发光层、阴极导电层的方法。在该方法中，由于在层叠时依次转印基板表面的周期点阵结构，因此在阴极导电层的发光层侧的表面能够形成复印有基板表面的周期点阵结构的形状的周期点阵结构。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2002-270891号公报[0010]专利文献2:日本特开2004-31350号公报
[0011]专利文献3:日本特表2005-535121号公报
[0012]专利文献4:日本特开2009-158478号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]迄今为止，上述周期性的微细结构制作成凹凸的周期恒定。这是由于，周期恒定、即微细结构的凹凸的间隔越恒定，则对特定的单波长的光的提取效率的提高越有效。然而，若凹凸的间隔恒定，则难以提高源自提取波长为全部可见光区域(380nm~780nm)的白色发光二极管、或者源自比可见光区域更宽频带、例如全部可见光~近红外区域(380nm~2500nm)的有机发光二极管的光的提取效率。
[0015]本发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于，提供在可见光到近红外区域内任意的宽频带波长区域的光的提取效率优异的有机发光二极管的制造方法、全部可见光区域的光的提取效率优异的有机发光二极管、具备该有机发光二极管的图像显示装置以及照明装置、或者作为该有机发光二极管的制造用有用的基板。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]用于解决上述课题的本发明的第一方式的有机发光二极管的制造方法的特征在于，其具备下述工序:基板制作工序，其通过以颗粒单层膜作为蚀刻掩模的干蚀刻法制作在表面设置有多个凹凸二维 排列而成的凹凸结构的基板；和层叠工序，其在前述凹凸结构上至少层叠阳极导电层、具有含有有机发光材料的发光层的电致发光层、和具有金属层的阴极导电层，以便在前述金属层的前述电致发光层侧的表面复印前述凹凸结构，
[0018]在前述基板制作工序中，使用粒径不同的多种颗粒的混合物形成前述颗粒单层膜，制作具有满足下述条件(A)和(B)的凹凸结构的基板。
[0019]条件(A):平均高度为15nm以上且150nm以下。
[0020]条件(B):高度分布的光谱强度在波数的绝对值I k I处于下式(I)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值。
[0021]需要说明的是，这里所称的“波数”指的是高度分布的空间频率乘以2 π而得到的值。
[0022]
【权利要求】
1.一种有机发光二极管的制造方法，其特征在于，其具备下述工序:基板制作工序，其通过以颗粒单层膜作为蚀刻掩模的干蚀刻法制作在表面设置有多个凹部或凸部二维排列而成的凹凸结构的基板；和层叠工序，其在所述凹凸结构上至少层叠阳极导电层、具有含有有机发光材料的发光层的电致发光层、和具有金属层的阴极导电层，以便在所述金属层的所述电致发光层侧的表面复印所述凹凸结构， 在所述基板制作工序中，使用粒径不同的多种颗粒的混合物形成所述颗粒单层膜，制作具有满足下述条件(A)和(B)的凹凸结构的基板， 条件㈧:平均高度为15nm以上且150nm以下， 条件(B):高度分布的光谱强度在波数的绝对值I k I处于下式(I)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值，
2.一种有机发光二极管的制造方法，其特征在于，其具备下述工序:基板制作工序，其通过用颗粒单层膜覆盖铸模原板的表面、以该颗粒单层膜作为蚀刻掩模对该原板进行干蚀亥IJ，从而制作在表面具有多个凹凸二维排列而成的凹凸结构的铸模，将该铸模表面的所述凹凸结构以一次以上转印到其它的原板，由此制作基板；和层叠工序，其在转印于所述基板的凹凸结构上至少层叠阳极导电层、具有含有有机发光材料的发光层的电致发光层、和具有金属层的阴极导电层，以便在所述金属层的所述电致发光层侧的表面复印所述凹凸结构， 在所述基板制作工序中，使用粒径不同的多种颗粒的混合物形成所述颗粒单层膜，制作具有满足下述条件(A)和(B)的凹凸结构的铸模， 条件㈧:平均高度为15nm以上且150nm以下， 条件(B):高度分布的光谱强度在波数的绝对值I k I处于下式(I)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值，
3.根据权利要求1或2所述的有机发光二极管的制造方法，其中，所述λ_为780nm，所述 λ min 为 380nm。
4.一种有机发光二极管,其特征在于,其具备如下层叠结构:在表面设置有多个凹凸二维排列而成的凹凸结构的基板的所述凹凸结构上，至少层叠有阳极导电层、具有含有有机发光材料的发光层的电致发光层、和具有金属层的阴极导电层，以便在所述金属层的所述电致发光层侧的表面复印所述凹凸结构， 所述凹凸结构满足下述条件(Al)和(BI)， 条件(Al):平均高度为15nm以上且150nm以下， 条件(BI):高度分布的光谱强度在波数的绝对值I k I处于下式(I)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值，
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其中，存在于所述凹凸结构内的凹部或凸部的形状对于基板面内方向是各向同性的。
6.一种图像显示装置，其至少一部分具有通过权利要求1~3中任一项所述的制造方法制造的有机发光二极管。
7.一种图像显示装置，其至少一部分具有权利要求4或5所述的有机发光二极管。
8.一种照明装置，其至少一部分具有通过权利要求1~3中任一项所述的制造方法制造的有机发光二极管。
9.一种照明装置，其至少一部分具有权利要求4或5所述的有机发光二极管。
10.一种基板，其在表面设置有多个凹凸二维排列而成的凹凸结构， 所述凹凸结构满足下述条件(A2)和(B2)， 条件(A2):平均高度为15nm以上且150nm以下， 条件(B2):高度分布的光谱强度在波数的绝对值I k I处于下式(II)所示的全部范围内具有有限的值，并且光谱强度在该范围内的积分值具有占光谱强度在全部波数区域内的积分值的35%以上的值，
Ic1 ( |k| ( V..(II) 式(II)中，kjPk2满足以下的式(III)、(IV)，
13 μ m 1 < Ii1、k2 < 37 Um1 …(III)
Ii2-1i1 ^ 8 μ m I..(IV)。
11.根据权利要求10所述的基板，其中，存在于所述凹凸结构内的凹部或凸部的形状对于基板面内方向是各向同性的。
【文档编号】H05B33/10GK103765987SQ201280042109
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】篠塚启, 冈本隆之, 河向悦子, 山村范雄 申请人:王子控股株式会社