透明有機発光ダイオード
本発明は、上面（２ａ）及び底面（２ｂ）を有し、少なくとも上面（２ａ）上に、第１の電極層（３）、第２の電極層（４）、及び第１の電極層（３）と第２の電極層（４）との間に配置される有機発光層システム（５）を有する少なくとも１つのＯＬＥＤ層システムが配置される基板材料を有する透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）（１）に関する。ＯＬＥＤ（１）は、上面（２ａ）を介して及び底面（２ｂ）を介して光を放射するよう行われ、ＯＬＥＤ（１）の上面（２ａ）及び底面（２ｂ）は、少なくとも１つの明光領域（６）及び少なくとも１つの暗光領域（７）を表す。本発明は、上面（２ａ）上の少なくとも１つの層が、ＯＬＥＤ（１）が上面（２ａ）及び底面（２ｂ）において少なくとも１つの明光領域（６）及び少なくとも１つの暗光領域（７）を表すように、ＯＬＥＤ（１）の外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とし、明光領域（６）は暗光領域（７）に対向して配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明光（bright lucent）領域及び暗光（dark lucent）領域を有する透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、上面及び底面を有し、少なくとも前記上面上に、第１の電極層、第２の電極層、及び前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置される有機発光層システムを有する少なくとも１つのＯＬＥＤ層システムが配置される基板材料を有する透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関する。このようなＯＬＥＤは、前記上面を介して及び前記底面を介して光を放射するよう行われ、当該ＯＬＥＤの前記上面及び前記底面は、少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表す。
【０００３】
米国特許出願公開第２００８／０１００２１１（Ａ１）号明細書（特許文献１）は、基板上で透明電極と１つの更なる電極との間に配置される有機発光層を備えた有機発光ダイオードを開示している。電極のうち少なくとも１つは２つの層を特徴とする。これら２つの層は、電荷担体注入層である構造化された層と、第１の層が埋め込まれている導電性の第２の層とを有する。幾つかの実施形態において、有機発光埋め込み層は、構造化された担体ブロッキング層を有する。あいにく、ＯＬＥＤの発光領域を構造化するこのようなシステムは、基本的に、有機発光層システムに影響を与え、一方、効率は、第１の層を第２の層に埋め込んで透明電極を形成する部分を増やすにつれて低下する。埋め込みは、第２の層が基板上に堆積されて、第１の層が第２の層において構造化ドーピングによって生成され得るためである。ドーピングは、有機発光層への電荷担体のより容易な注入をもたらすことができ、あるいは、有機発光層への電荷担体の注入を可能にすることができ、一方、注入は、第２の層のみによっては起こらない。このように、有機発光ダイオードは、第１の層によって構成される領域においてのみ有効に光を放射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１００２１１（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、上記欠点を解消するという目的を有する。具体的に、本発明は、上面を介して及び底面を介して光を放射することができ、ほとんど発光効率を低下させることなく一方の側へ放射される強さを横方向に変化させるよう配置される透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の請求項１によって教示される透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項によって定義される。
【０００７】
本発明は、前記上面上の少なくとも１つの層が、当該有機発光ダイオードが前記上面及び前記底面において少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表すように、当該有機発光ダイオードの外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とし、前記明光領域が、前記暗光領域に対向して配置されることを開示する。
【０００８】
本発明に従って、当該有機発光ダイオードは、その外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とする。透明度と反射率との間の前記変化する関係は、前記上面上の少なくとも１つの層に適用される。電流がアノードとカソードとの間印加されるとき、前記有機発光層は光を放射する。光はアノード層へ及びカソード層へ放射する。本発明に従って、当該有機発光ダイオードの前記上面上の少なくとも１つの層、例えば、カソード層は、当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の可変な関係を特徴とする。その結果、離散的な明光領域及び暗光領域において現れる両側での構造化を特徴とするＯＬＥＤが生成され、一方、構造化は、有機発光ダイオード全体の側面及び第２の側面に関してミラー反転され、輝度において反転される。
【０００９】
好ましい実施形態として、前記ＯＬＥＤ層システムの上には、少なくとも１つの反射防止層を配置される。以下で、一般性を失うことなく、当該有機発光ダイオードの前記上面上の電極層はカソード層であるとする。このカソードは、単層又は多層システムのいずれかであってよい。この好ましい実施形態において、透明度と反射率との間の前記変化する関係は、カソード層及び／又は反射防止層において実現されてよい。透明度と反射率との間の関係の変化は、当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたってカソード層の厚さを変化させることによって引き起こされてよく、一方、例えば、金属カソードの厚さが厚い場合は、前記有機発光層システムに対する反射率は増大する。更に、当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたって反射防止層の厚さを変化させること、例えば、反射防止コーティングの厚さを０から有限値へと増やすことは、前記有機発光層システムに対する反射率を低下させる。更に、カソード層内若しくはカソード層と反射防止コーティングとの間の金属若しくは付加的な材料の局所的な堆積、又は反射防止コーティングの上若しくは下若しくは中における金属若しくは付加的な材料の局所的な堆積、又は異なる導電性若しくは非導電性材料による元のカソード層の局所的な置換、又は異なる材料による元の反射防止層の局所的な置換、あるいは、これらの組合せが、透明度と反射率との間の関係を変化させることができる。
【００１０】
例えば、透明な銀カソードがＩＴＯによって局所的に置換される場合、通常、反射率は、ＩＴＯ領域において低下し、より多くの光がＯＬＥＤの上側を通って放射される。望ましくは、置換された領域（例えば、ＩＴＯ）の電子入射特性は、元のカソード領域におけるよりも悪くてはならない。このように、全体的なＯＬＥＤ効率の低下は回避可能である。従って、好ましい解決法は、担体注入のために必要とされる最小厚さまで元のカソードを局所的に薄くし、その最小厚さの領域の上に異なった導電性材料（例えば、ＩＴＯ）を堆積することであってよい。
【００１１】
例えば、他の好ましい実施形態に従って、カソード層は、厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを特徴とし、前記厚さが薄い領域は、充填材で満たされる。カソード層上には、充填材により反射防止層が適用されてよい。前記充填材が適用され且つカソード層がより薄い厚さを表す領域において、カソード層の反射率は低下又は増大する。反射率が低下する場合に、当該有機発光ダイオードの前記底面を通ることができる光は減少し、一方、より多くの光が当該有機発光ダイオードの前記上面を介して放射され得る。
【００１２】
更なる他の実施形態に従って、カソード層は厚い厚さを特徴としてよく、この厚い領域において、追加の適用材料がカソード層上に堆積されてよい。この実施形態に従って、カソード層及び付加的な適用材料の夫々の反射率は増大又は低下する。反射率が増大する場合に、かかる領域においてカソード層を通ることができる光の量は減少し、高い反射率により、光は当該有機発光ダイオードの前記底面を通る。
【００１３】
更なる他の実施形態に従って、カソード層の厚さは当該有機発光ダイオードの横方向において一定であり、反射防止層の厚さは変化する。反射防止層の厚さがより厚ければ、反射率は変化し、このような厚さの領域において反射防止層を通る所与の波長の光の量は増大又は減少し、前記底面を介して当該有機発光ダイオードを通る光も増大又は減少する。
【００１４】
本発明の適用範囲において、透明度と反射率との間の前記変化する関係は、カソード層及び／又は反射防止層に限定されない。カソード層及び／又は反射防止層における厚さの変化と同様に、アノード層の厚さが可変に実行されてよく、一方、該厚さが変化する離散的な領域が特定のパターンで実行されてよい。
【００１５】
あらゆる実施形態に従って、前記上面を介して放射され且つ前記底面を介して放射される光の強さの量は、当該有機発光ダイオード全体にわたる如何なる離散的な領域においても略一定であることができる。前記上面を介して放射される光の量が前記底面を介して放射される光の量に加えられるとき、総量は、当該有機発光ダイオード全体におけるいずれの離散的な領域においても略一定であることができる。従って、当該有機発光ダイオードの第１の面を通過する光の量が多ければ多いほど、当該有機発光ダイオードの対向する面を通る光の量は少なくなる。ＯＬＥＤ内の本発明によるシステムは、ＯＬＥＤが光放射のフィールド全体内の全ての離散的な領域にわたって光を放射するので、ＯＬＥＤの効率が必ずしも低下しないという利点をもたらす。なお、我々は、例えば、反射防止層の局所的な置換のために、吸収材料が使用されてもよいことを指摘する。このように、局所的な置換は、例えば、ＯＬＥＤの上側への放射における暗パターンとして可視的であり、且つ、ＯＬＥＤの下側への放射における明パターンとして可視的であり、一方、ＯＬＥＤの全体的な放射効率は低下する。
【００１６】
更なる他の実施形態に従って、当該有機発光ダイオードの外側延長部におけるカソード層及び／又は反射防止層、あるいはアノード層の透明度と反射率との間の関係は、離散的な別個の領域において定義され、又は、該関係は、少なくとも１つの連続的な遷移を特徴とする。前記連続的な遷移は、暗光領域及び明光領域の変化する密度のパターンによって実行される。密度を変化させる１つの可能性は、厚い領域及び薄い領域の場所を変えることによって得ることができ、一方、厚い領域の密度が高ければ、当該有機発光ダイオードの第１の面を通る光の量は減少し、対向する面を通る光の量は増大する。
【００１７】
上記手法によって引き起こされる当該有機発光ダイオードの透明度及び反射率における前記変化する関係は、生成されるパターンの様々な光学的外観を引き起こすことができる。
【００１８】
例えば、反射率がそのようにして可視スペクトル全体にわたって一様に増大し、透明度が然るべく低下する場合、率直な明暗コントラストが得られる。すなわち、放射される光のスペクトルは、当該有機発光ダイオードのそれぞれの側における暗領域及び明領域において原則的に同じであり、一方、その強さは変化する。
【００１９】
例えば、反射防止層の厚さを変化させることによって、反射率が可視スペクトルにわたって不均一に増大し、透明度が然るべく不均一に低下する（これは、当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の前記変化する関係が前記有機発光層システムによって放射される波長に依存して行われることを意味する。）場合、このことは、当該有機発光ダイオードの各面における明領域と比較して暗領域において異なった波長スペクトルをもたらす。波長スペクトルの第１の部分が非パターン形成領域で反射され（且つ、スペクトルの対応する部分が伝えられ）、それによって、スペクトルの異なる第２の部分は、パターン形成領域において反射され（且つ、スペクトルの対応する異なる部分が伝えられ）る。
【００２０】
例えば、反射防止層の下に局所的に吸収材を挿入することによって、吸収が可視スペクトルにわたって不均一に増大し、透明度又は反射率が然るべく変化する場合、このことは、当該有機発光ダイオードの各面における明領域と比較して暗領域において異なった波長スペクトルをもたらす。波長スペクトルの第１の部分は、非パターン形成領域において伝えられ（且つ、スペクトルの対応する部分が反射され）、それによって、スペクトルの異なる第２の部分は、パターン形成領域において伝えられる。
【００２１】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における明光領域及び暗光領域の分布は、離散的な符号及び／又は文字のような装飾的なグラフィックス又は情報グラフィックスをもたらす。
【００２２】
このように、生成されたパターンは、ＯＬＥＤがスイッチオフされる場合にも、例えば、非パターン形成領域と比較して輝度コントラスト又は色コントラストにおいて、可視的となる。
【００２３】
かかるパターンの色又は輝度におけるコントラストの所望の大きさと、透明度及び反射率における関係の必要な変化の程度とに関して、放射される波長に関連する人間の目の生理的感度が考慮されるべきである。
【００２４】
例えば、基板材料上に直接適用される層システムは、次の部材を有してよい。すなわち、前記アノード層はＩＴＯ層（Ｉ＝インジウム、Ｔ＝スズ、Ｏ＝酸化物）として実行されてよく、一方、基板材料は例えばガラス材料又はホイルとして実行されてよく、ＩＴＯ層は該基板材料上のコーティング層として設計される。前記有機発光層システムは、ｐドープ正孔注入層ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４ＴＣＮＱ（１％）４０ｎｍを有してよい。ｐドープ正孔注入層に隣接して、正孔担体層が適用されてよい（α−ＮＰＤ，１０ｎｍ）。この層に隣接して、発光層が適用され、一方、発光層は様々な色において実行されてよい（例えば、オレンジ：α−ＮＰＤ：Ｉｒ（ＭＤＱ）２（ａｃａｃ）（１０％），２０ｎｍ）。次の層は電子伝達層（ＢＡｌｑ２０ｎｍ）であってよく、その後にｎドープ層（ＬｉＦ１ｎｍ）が続く。有機発光層システムに隣接して、カソード層は１．５ｎｍの厚さを有するＡｌ層であってよく、Ａｌ層上には、１５ｎｍの透明なＡｇ層が適用される。この透明な薄いＡｇ層上には、５０ｎｍのＡｌ層が、ＯＬＥＤにおけるパターンを実行するよう、離散的な領域において適用されてよい。次の層として、反射防止層（例えば、Ａｌｑ３（５０ｎｍ））が適用されてよい。この層を覆うために、最後の層の上には、当該ＯＬＥＤ層システムを損傷及び／又は水分に対して保護するための透明なカバー要素及び／又は透明なカバー層が適用される。
【００２５】
反射率と透明度との間の関係を変化させるために、次の材料、すなわち、充填材又は追加の適用材料（金属材料、アルミニウム、銀、金、銅、ニッケル等）が、夫々、カソード層及び／又は反射防止層のために適用されてよい。更に、ＺｎＳ又はＺｎＳｅ等の無機材料が適用可能である。Ａｌｑ３、α−ＮＰＤ、スピロ化合物、フタロシアニン、フラーレン等の有機材料が適用可能である。
【００２６】
Ａｌｑ３又はα−ＮＰＤ等の有機材料が反射防止層として使用される場合、ＯＬＥＤ全体の透明度は、改善された反射防止コーティングを局所的な範囲に適用することによって、約２０％範囲内で変化しうる。このように、放射される光の約１０％の範囲における部分は、アノード側からカソード側へ再分配され得る。光の明るさの差を観測するための人間の目の限られた能力のために、これは、明るさにおける所望のコントラストの最小値を表しうる。
【００２７】
透明度が変化する層の構造化は、技術的にマスクを用いて行われてよい。例えば、シャドーマスク原理が適用可能であり、印刷原理（例えば、インクジェット印刷、又はその他印刷技術）が適用可能である場合には、構造化はそのような印刷によって行われてよい。
【００２８】
層システムを保護するための前記透明なカバー要素は、ＯＬＥＤの層システム上に接着されているガラスカバーとして行われてよい。更に、フレームが接着（gluing）によって適用されてよく、一方、フレームの上には、半透明の部分としてガラスパネルが配置される。ガラスパネルを備えたフレームに隣接して、ガラスパネルが直接にＯＬＥＤ上に接着されてよい。
【００２９】
保護システムが透明なカバー層として実行される場合、カバー層は、ＳｉＮ（２００ｎｍ）／ＳｉＯ２の１又はそれ以上のダブルレイヤとして、あるいは、その他薄膜カプセル充填として、実行されてよい。更なる他の実施形態に従って、前記透明なカバー層は、ガラスパネルのような透明なカバー要素と組み合わせて適用されてよい。
【００３０】
目下のＯＬＥＤの応用の分野は、照明及び／又は装飾目的に関するものでありうる。例えば、目下のＯＬＥＤは、第１の面を介して及び第２の面を介して光を放射する自発光素子として実行される間仕切り要素（room dividing element）として使用されてよい。暗光領域及び明光領域は、ピクチャ、グラフィックス、矢印等の符号、又は月、星、幾何学的図形等の符号のようなあらゆる様々な画像をもたらすことができる。この間仕切り要素は、夫々の部屋（例えば、海にあるホテル等）の使用に言及するピクチャ又は符号によりパターン化されてよい。また、ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤの回転を可能にするフレームにおいて実装されてよい。この場合に、ＯＬＥＤは、一般に、インテリア照明及び装飾目的のために使用されうる。ランプシェードとして実行される等の他の用途がＯＬＥＤには見出されうる。望ましくは、ランプシェードは、天井から吊される場合に部屋の天井に配置され、上面を介して上向きに及び底面を介して下向きに光を放つことができる。更に、ＯＬＥＤは、例えば建物の中又は車の中で、ＯＬＥＤ窓として使用されてよい（後者の場合には、例えば、自動車メーカのロゴがＯＬＥＤ上にパターン化されうる。）。
【００３１】
本発明の対象の更なる詳細、特徴及び利点については、添付の特許請求の範囲及び夫々の図に係る以下の記載において開示される。以下の記載は、本発明の好ましい実施形態を示し、添付の図面に関連して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】厚さが一様でないカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第１実施形態を断面図において示す。
【図２】厚さが一様でなく、薄い部分は充填材で満たされているカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第２実施形態を断面図において示す。
【図３】厚さが一様でなく、厚い部分には付加的な適用材料が配置されているカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第３実施形態を断面図において示す。
【図４】他の付加的な適用材料を配置された一様な厚さのカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第４実施形態を断面図において示す。
【図５】厚さが一様でなく反射防止層が一様な厚さのカソード層に適用される目下のＯＬＥＤの第５実施形態を断面図において示す。
【図６】異なった材料を局所的に内部に挿入されたカソード層と、一様な厚さの反射防止層とを有する目下のＯＬＥＤの第６実施形態を断面図において示す。
【図７】一様な厚さのカソード層と、異なった材料を局所的に内部に挿入された反射防止層とを有する目下のＯＬＥＤの第７実施形態を断面図において示す。
【図８】放射される光の輝度が連続的に遷移するＯＬＥＤの実施形態を示す。
【図９ａ】ＯＬＥＤの発光領域全体内のグラフィックスの実施形態を上面から見た図である。
【図９ｂ】ＯＬＥＤの発光領域全体内のグラフィックスの実施形態を底面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１乃至７は、透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１の様々な実施形態を示す。ＯＬＥＤ１は、担体材料を提供することを目的とする基板材料２を備える。基板は、例えば、外結合（light out-coupling）の改善のような光学的な目的又は他の目的のために、更なる層を有してよい。基板材料２は、上向きの上面２ａと、下向きの底面２ｂとを備える。基板材料２の上面２ａには、複数の異なった層が適用されている。これらについては後述する。上面２ａに隣接して、第１の電極層３（例えば、アノード層）が適用されている。第１の電極層３はＩＴＯ層として実施されてよい。第１の電極層３の上には、有機発光層システム５が適用されている。有機発光層システム５は多層システムとして実施されてよい。一方、有機発光層システム５の上には、第２の電極層４（例えば、カソード層）が適用されている。第２の電極層４は、例えば、Ａｌ層又はＡｇ層又はＩＴＯ層又はＺｎＯ層であってよい。第１の電極層３と第２の電極層４との間に電流を印加することによって、有機発光層システム５は、上方向及び下方向の両方に光を放射することができる。印加される電流は、第１の電極層３がアノード層であり且つ第２の電極層４がカソード層であるとの一般的な考えを失うことがないとして、バッテリ１４によって示される。最後に、第２の電極層４の上には、反射防止層８が適用されている。反射防止層８は、単層又は多層システムのいずれであってもよい。
【００３４】
ＯＬＥＤ１は、上面２ａ及び底面２ｂの両面による光の放射に適したデュアルＯＬＥＤ１として実施される。放射される光は、少なくとも２つの光る領域、すなわち、明光（bright lucent）領域６及び暗光（dark lucent）領域７に分けることができる。本実施形態に従って、明光領域６及び暗光領域７は交互に配置される。その他実施形態に従って、明光領域６及び暗光領域７の配置は、互いに対してどんなフォーメーションを有してもよく、該配置はこの交互実施形態に限られない。明光領域６は、光Ｂの明放射（bright emission）を特徴とし、暗光領域７は、光Ｄの暗放射（dark emission）を特徴とする。ＯＬＥＤ１に係る実施形態は、上面２ａの少なくとも１つの層がＯＬＥＤ１の外縁延長部における透明度と反射率との間の変化する関係を有することを特徴とする。透明度及び反射率の変化する関係は、明光領域６及び暗光領域７をもたらす。
【００３５】
以下で、第１の電極層３はアノード層であり且つ第２の電極層４はカソード層であるとの一般的な考えは失われないとする。
【００３６】
図１は、カソード層４の厚さが一様でないことによって透明度と反射率との間の関係を変化させる第１実施形態を示す。カソード層４は、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とを有する。厚みが一様でないカソード層４は反射防止層８に続くが、反射防止層８の厚さはＯＬＥＤ１全体にわたって一様である。厚い部分１０においてカソード層４の厚さが増大することにより、例えば、カソード層４の反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、透明度は低下する。このように、基板材料２の底面２ｂを介して放射される光の量は、所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、ＯＬＥＤ１の上側を介して放射される光の量は減少する。
【００３７】
カソード層４の薄い部分９では、例えば、反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して低下し、透明度は増大する。従って、カソード層４の厚い部分１０と比較して、上面２ａから放射される光の量は増大し、底面２ｂから放射される光の量は減少する。このように、明光領域６は暗光領域７から分離される。しかし、上面２ａ及び底面２ｂの夫々を介して放射される全体的な光の量は、ＯＬＥＤ１にわたる如何なる離散的な領域において略一定となる。
【００３８】
図２は、厚さが一様でないカソード層４を有するＯＬＥＤ１の第２実施形態を示す。従って、カソード層４は、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とに分けられる。薄い部分９によって形成される凹部には充填材１１が配置されている。充填材１１を適用することによって、薄い部分９ではカソード層４内の反射率の変化が起こり、充填材１１と組み合わせて、例えば、厚い部分１０と比較して、反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、透明度は低下する。このように、充填材１１を適用された領域では、光の放射は、上側を介して放射される光における所与の波長又はスペクトル全体に関して暗光領域７を生じさせる。他方で、底面２ｂを介して放射される光は、充填材１１が適用される場合に、所与の波長又はスペクトル全体に関して明光領域６を生じさせる。
【００３９】
図３は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第３実施形態を示す。この実施形態に従って、カソード層４は、先と同じく、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とを備える。例えば、反射率を増大又は低下させる効果を強めるために、厚い部分１０上には追加材料１２が適用される。これは、明光領域６及び暗光領域７の生成をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。追加材料１２の領域の間には、上面２ａを介する明放射Ｂが示されている。明放射Ｂ及び暗放射Ｄは、底面２ｂを介する光の放射においては反転されている。すなわち、上面２ａに対して明放射を示す領域は、底面２ｂに対して暗放射を示し、上面２ａに対して暗放射を示す領域は、底面２ｂに対して明放射を示す。
【００４０】
図４は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第４実施形態を示す。この実施形態に従って、カソード層４は、ＯＬＥＤ１全体にわたって一様な厚さを備えている。例えば、上側を介して放射される光において暗光領域７を生成するために、追加材料１２がカソード層４上に適用される。透明度と反射率との間の変化する関係は、追加材料１２の存在によりもたらされる。このように、例えば、上側から放射される光の暗光領域７は、追加の適用材料１２がカソード層４上に堆積されている領域に限られ、一方、上側を介して放射される光の明光領域６は、追加材料１２がカソード層４上に堆積されていない領域に限られる。
【００４１】
図５は、放射面内で明光領域６及び暗光領域７を発生させる第５実施形態を示す。透明度と反射率との間の変化する関係は、反射防止層８内の厚さが一様でないことによって引き起こされる。より厚い反射防止層８は、例えば、より低い反射率をもたらすことができる。このように、層システム５内で生成され、反射防止層８へ向かって上方向に向けられた光は、より薄い反射防止層８の領域におけるよりも反射されない。
【００４２】
図６は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第６実施形態を示す。この実施形態に従って、追加材料１２がカソード層４の内部に局所的に挿入されている。これは、例えば、追加の適用材料１２の領域において反射率の増大及び透明度の低下をもたらすとともに、明光領域６及び暗光領域７の発生をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。
【００４３】
図７は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第７の実施形態を示す。この実施形態に従って、追加材料１２が反射防止層８の内部に局所的に挿入されている。これは、例えば、追加の適用材料１２の領域において反射率の増大及び透明度の低下をもたらすとともに、明光領域６及び暗光領域７の発生をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。
【００４４】
図８は、透明度と反射率との間の関係において透明度が高い領域と反射率が低い領域との間の連続的な遷移を特徴とするＯＬＥＤ１の実施形態を示す。連続的な遷移は、明光領域及び暗光領域の変化する強さのパターン１３によって行われる。パターン１３は、円１５として示される複数の単一領域を介して実施され、該単一領域の夫々は、例えば、カソード層の厚さが厚いことによる、又は反射防止層の厚さを増大若しくは低減することによる暗光領域７を有する。更に、円１５は、充填材又は追加の適用材料によって実施されてよい。特定の領域内にますます多くの円１５が配置されると、上側の方向における光の放射はより低く又はより高くなる。
【００４５】
図９ａ及び９ｂはＯＬＥＤ１の実施形態を示す。図９ａには、ＯＬＥＤ１が上面２ａから示されており、図９ｂには、ＯＬＥＤ１が底面２ｂから示されている。単なる一例として、ＯＬＥＤ１の外側延長部内には複数のグラフィックスが配置されている。明光領域６及び暗光領域７の分布は、光の明放射Ｂ及び暗放射Ｄをもたらす。図９ａから図９ｂへＯＬＥＤ１を反転することによって、明光領域及び暗光領域は反転する。図９ａに示されるＯＬＥＤ１の外側延長部内の符号は明放射光Ｂに現れ、一方、図９ｂでは、符号は暗放射Ｄに現れる。
【００４６】
本発明は、上記実施形態によって限定されない。これらの実施形態は、単なる例として表されており、添付の特許請求の範囲で定義される技術的範囲内にある様々な方法で変形されてよい。従って、本発明は、また、ＯＬＥＤ層システムの具体的な設計において、異なる実施形態にも適用可能である。基板材料２上には、異なった色の光を放射することができる複数のＯＬＥＤ層システムが配置されてよい。透明度と反射率との間の関係は、層システム５の放射波長に依存しうる。従って、放射される光は、上面２ａと底面２ｂとの間で異なった色において現れることができる。更に、暗光領域“Ｄ”は、光が下側及び／又は上側を介して放射されない領域であってもよい。また、上記方法の幾つかを用いて１つのＯＬＥＤをパターン化することも可能である。すなわち、例えば、パターン１はカソードを薄くすることによってＯＬＥＤ上の領域Ａ１において生成され、パターン２は、例えば、反射防止コーティングの厚さを変化させること等によって、領域Ａ２において生成される。
【００４７】
更に、反射防止層は、ＯＬＥＤ上に直接に堆積されなくてよく、その電極により有機発光システムから一定距離にあるスタンドアローン層であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）
２ 基板材料
２ａ 上面
２ｂ 底面
３ 第１の電極層
４ 第２の電極層
５ 有機発光層システム
６ 明光領域
７ 暗光領域
８ 反射防止層
９ 薄い領域
１０ 厚い領域
１１ 充填材
１２ 追加の適用材料
１３ パターン
１４ バッテリ
１５ 円
Ｂ 明放射
Ｄ 暗放射
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明光（bright lucent）領域及び暗光（dark lucent）領域を有する透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、上面及び底面を有し、少なくとも前記上面上に、第１の電極層、第２の電極層、及び前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置される有機発光層システムを有する少なくとも１つのＯＬＥＤ層システムが配置される基板材料を有する透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に関する。このようなＯＬＥＤは、前記上面を介して及び前記底面を介して光を放射するよう行われ、当該ＯＬＥＤの前記上面及び前記底面は、少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表す。
【０００３】
米国特許出願公開第２００８／０１００２１１（Ａ１）号明細書（特許文献１）は、基板上で透明電極と１つの更なる電極との間に配置される有機発光層を備えた有機発光ダイオードを開示している。電極のうち少なくとも１つは２つの層を特徴とする。これら２つの層は、電荷担体注入層である構造化された層と、第１の層が埋め込まれている導電性の第２の層とを有する。幾つかの実施形態において、有機発光埋め込み層は、構造化された担体ブロッキング層を有する。あいにく、ＯＬＥＤの発光領域を構造化するこのようなシステムは、基本的に、有機発光層システムに影響を与え、一方、効率は、第１の層を第２の層に埋め込んで透明電極を形成する部分を増やすにつれて低下する。埋め込みは、第２の層が基板上に堆積されて、第１の層が第２の層において構造化ドーピングによって生成され得るためである。ドーピングは、有機発光層への電荷担体のより容易な注入をもたらすことができ、あるいは、有機発光層への電荷担体の注入を可能にすることができ、一方、注入は、第２の層のみによっては起こらない。このように、有機発光ダイオードは、第１の層によって構成される領域においてのみ有効に光を放射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１００２１１（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、上記欠点を解消するという目的を有する。具体的に、本発明は、上面を介して及び底面を介して光を放射することができ、ほとんど発光効率を低下させることなく一方の側へ放射される強さを横方向に変化させるよう配置される透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の請求項１によって教示される透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項によって定義される。
【０００７】
本発明は、前記上面上の少なくとも１つの層が、当該有機発光ダイオードが前記上面及び前記底面において少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表すように、当該有機発光ダイオードの外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とし、前記明光領域が、前記暗光領域に対向して配置されることを開示する。
【０００８】
本発明に従って、当該有機発光ダイオードは、その外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とする。透明度と反射率との間の前記変化する関係は、前記上面上の少なくとも１つの層に適用される。電流がアノードとカソードとの間印加されるとき、前記有機発光層は光を放射する。光はアノード層へ及びカソード層へ放射する。本発明に従って、当該有機発光ダイオードの前記上面上の少なくとも１つの層、例えば、カソード層は、当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の可変な関係を特徴とする。その結果、離散的な明光領域及び暗光領域において現れる両側での構造化を特徴とするＯＬＥＤが生成され、一方、構造化は、有機発光ダイオード全体の側面及び第２の側面に関してミラー反転され、輝度において反転される。
【０００９】
好ましい実施形態として、前記ＯＬＥＤ層システムの上には、少なくとも１つの反射防止層を配置される。以下で、一般性を失うことなく、当該有機発光ダイオードの前記上面上の電極層はカソード層であるとする。このカソードは、単層又は多層システムのいずれかであってよい。この好ましい実施形態において、透明度と反射率との間の前記変化する関係は、カソード層及び／又は反射防止層において実現されてよい。透明度と反射率との間の関係の変化は、当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたってカソード層の厚さを変化させることによって引き起こされてよく、一方、例えば、金属カソードの厚さが厚い場合は、前記有機発光層システムに対する反射率は増大する。更に、当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたって反射防止層の厚さを変化させること、例えば、反射防止コーティングの厚さを０から有限値へと増やすことは、前記有機発光層システムに対する反射率を低下させる。更に、カソード層内若しくはカソード層と反射防止コーティングとの間の金属若しくは付加的な材料の局所的な堆積、又は反射防止コーティングの上若しくは下若しくは中における金属若しくは付加的な材料の局所的な堆積、又は異なる導電性若しくは非導電性材料による元のカソード層の局所的な置換、又は異なる材料による元の反射防止層の局所的な置換、あるいは、これらの組合せが、透明度と反射率との間の関係を変化させることができる。
【００１０】
例えば、透明な銀カソードがＩＴＯによって局所的に置換される場合、通常、反射率は、ＩＴＯ領域において低下し、より多くの光がＯＬＥＤの上側を通って放射される。望ましくは、置換された領域（例えば、ＩＴＯ）の電子入射特性は、元のカソード領域におけるよりも悪くてはならない。このように、全体的なＯＬＥＤ効率の低下は回避可能である。従って、好ましい解決法は、担体注入のために必要とされる最小厚さまで元のカソードを局所的に薄くし、その最小厚さの領域の上に異なった導電性材料（例えば、ＩＴＯ）を堆積することであってよい。
【００１１】
例えば、他の好ましい実施形態に従って、カソード層は、厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを特徴とし、前記厚さが薄い領域は、充填材で満たされる。カソード層上には、充填材により反射防止層が適用されてよい。前記充填材が適用され且つカソード層がより薄い厚さを表す領域において、カソード層の反射率は低下又は増大する。反射率が低下する場合に、当該有機発光ダイオードの前記底面を通ることができる光は減少し、一方、より多くの光が当該有機発光ダイオードの前記上面を介して放射され得る。
【００１２】
更なる他の実施形態に従って、カソード層は厚い厚さを特徴としてよく、この厚い領域において、追加の適用材料がカソード層上に堆積されてよい。この実施形態に従って、カソード層及び付加的な適用材料の夫々の反射率は増大又は低下する。反射率が増大する場合に、かかる領域においてカソード層を通ることができる光の量は減少し、高い反射率により、光は当該有機発光ダイオードの前記底面を通る。
【００１３】
更なる他の実施形態に従って、カソード層の厚さは当該有機発光ダイオードの横方向において一定であり、反射防止層の厚さは変化する。反射防止層の厚さがより厚ければ、反射率は変化し、このような厚さの領域において反射防止層を通る所与の波長の光の量は増大又は減少し、前記底面を介して当該有機発光ダイオードを通る光も増大又は減少する。
【００１４】
本発明の適用範囲において、透明度と反射率との間の前記変化する関係は、カソード層及び／又は反射防止層に限定されない。カソード層及び／又は反射防止層における厚さの変化と同様に、アノード層の厚さが可変に実行されてよく、一方、該厚さが変化する離散的な領域が特定のパターンで実行されてよい。
【００１５】
あらゆる実施形態に従って、前記上面を介して放射され且つ前記底面を介して放射される光の強さの量は、当該有機発光ダイオード全体にわたる如何なる離散的な領域においても略一定であることができる。前記上面を介して放射される光の量が前記底面を介して放射される光の量に加えられるとき、総量は、当該有機発光ダイオード全体におけるいずれの離散的な領域においても略一定であることができる。従って、当該有機発光ダイオードの第１の面を通過する光の量が多ければ多いほど、当該有機発光ダイオードの対向する面を通る光の量は少なくなる。ＯＬＥＤ内の本発明によるシステムは、ＯＬＥＤが光放射のフィールド全体内の全ての離散的な領域にわたって光を放射するので、ＯＬＥＤの効率が必ずしも低下しないという利点をもたらす。なお、我々は、例えば、反射防止層の局所的な置換のために、吸収材料が使用されてもよいことを指摘する。このように、局所的な置換は、例えば、ＯＬＥＤの上側への放射における暗パターンとして可視的であり、且つ、ＯＬＥＤの下側への放射における明パターンとして可視的であり、一方、ＯＬＥＤの全体的な放射効率は低下する。
【００１６】
更なる他の実施形態に従って、当該有機発光ダイオードの外側延長部におけるカソード層及び／又は反射防止層、あるいはアノード層の透明度と反射率との間の関係は、離散的な別個の領域において定義され、又は、該関係は、少なくとも１つの連続的な遷移を特徴とする。前記連続的な遷移は、暗光領域及び明光領域の変化する密度のパターンによって実行される。密度を変化させる１つの可能性は、厚い領域及び薄い領域の場所を変えることによって得ることができ、一方、厚い領域の密度が高ければ、当該有機発光ダイオードの第１の面を通る光の量は減少し、対向する面を通る光の量は増大する。
【００１７】
上記手法によって引き起こされる当該有機発光ダイオードの透明度及び反射率における前記変化する関係は、生成されるパターンの様々な光学的外観を引き起こすことができる。
【００１８】
例えば、反射率がそのようにして可視スペクトル全体にわたって一様に増大し、透明度が然るべく低下する場合、率直な明暗コントラストが得られる。すなわち、放射される光のスペクトルは、当該有機発光ダイオードのそれぞれの側における暗領域及び明領域において原則的に同じであり、一方、その強さは変化する。
【００１９】
例えば、反射防止層の厚さを変化させることによって、反射率が可視スペクトルにわたって不均一に増大し、透明度が然るべく不均一に低下する（これは、当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の前記変化する関係が前記有機発光層システムによって放射される波長に依存して行われることを意味する。）場合、このことは、当該有機発光ダイオードの各面における明領域と比較して暗領域において異なった波長スペクトルをもたらす。波長スペクトルの第１の部分が非パターン形成領域で反射され（且つ、スペクトルの対応する部分が伝えられ）、それによって、スペクトルの異なる第２の部分は、パターン形成領域において反射され（且つ、スペクトルの対応する異なる部分が伝えられ）る。
【００２０】
例えば、反射防止層の下に局所的に吸収材を挿入することによって、吸収が可視スペクトルにわたって不均一に増大し、透明度又は反射率が然るべく変化する場合、このことは、当該有機発光ダイオードの各面における明領域と比較して暗領域において異なった波長スペクトルをもたらす。波長スペクトルの第１の部分は、非パターン形成領域において伝えられ（且つ、スペクトルの対応する部分が反射され）、それによって、スペクトルの異なる第２の部分は、パターン形成領域において伝えられる。
【００２１】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における明光領域及び暗光領域の分布は、離散的な符号及び／又は文字のような装飾的なグラフィックス又は情報グラフィックスをもたらす。
【００２２】
このように、生成されたパターンは、ＯＬＥＤがスイッチオフされる場合にも、例えば、非パターン形成領域と比較して輝度コントラスト又は色コントラストにおいて、可視的となる。
【００２３】
かかるパターンの色又は輝度におけるコントラストの所望の大きさと、透明度及び反射率における関係の必要な変化の程度とに関して、放射される波長に関連する人間の目の生理的感度が考慮されるべきである。
【００２４】
例えば、基板材料上に直接適用される層システムは、次の部材を有してよい。すなわち、前記アノード層はＩＴＯ層（Ｉ＝インジウム、Ｔ＝スズ、Ｏ＝酸化物）として実行されてよく、一方、基板材料は例えばガラス材料又はホイルとして実行されてよく、ＩＴＯ層は該基板材料上のコーティング層として設計される。前記有機発光層システムは、ｐドープ正孔注入層ＭＴＤＡＴＡ：Ｆ４ＴＣＮＱ（１％）４０ｎｍを有してよい。ｐドープ正孔注入層に隣接して、正孔担体層が適用されてよい（α−ＮＰＤ，１０ｎｍ）。この層に隣接して、発光層が適用され、一方、発光層は様々な色において実行されてよい（例えば、オレンジ：α−ＮＰＤ：Ｉｒ（ＭＤＱ）２（ａｃａｃ）（１０％），２０ｎｍ）。次の層は電子伝達層（ＢＡｌｑ２０ｎｍ）であってよく、その後にｎドープ層（ＬｉＦ１ｎｍ）が続く。有機発光層システムに隣接して、カソード層は１．５ｎｍの厚さを有するＡｌ層であってよく、Ａｌ層上には、１５ｎｍの透明なＡｇ層が適用される。この透明な薄いＡｇ層上には、５０ｎｍのＡｌ層が、ＯＬＥＤにおけるパターンを実行するよう、離散的な領域において適用されてよい。次の層として、反射防止層（例えば、Ａｌｑ３（５０ｎｍ））が適用されてよい。この層を覆うために、最後の層の上には、当該ＯＬＥＤ層システムを損傷及び／又は水分に対して保護するための透明なカバー要素及び／又は透明なカバー層が適用される。
【００２５】
反射率と透明度との間の関係を変化させるために、次の材料、すなわち、充填材又は追加の適用材料（金属材料、アルミニウム、銀、金、銅、ニッケル等）が、夫々、カソード層及び／又は反射防止層のために適用されてよい。更に、ＺｎＳ又はＺｎＳｅ等の無機材料が適用可能である。Ａｌｑ３、α−ＮＰＤ、スピロ化合物、フタロシアニン、フラーレン等の有機材料が適用可能である。
【００２６】
Ａｌｑ３又はα−ＮＰＤ等の有機材料が反射防止層として使用される場合、ＯＬＥＤ全体の透明度は、改善された反射防止コーティングを局所的な範囲に適用することによって、約２０％範囲内で変化しうる。このように、放射される光の約１０％の範囲における部分は、アノード側からカソード側へ再分配され得る。光の明るさの差を観測するための人間の目の限られた能力のために、これは、明るさにおける所望のコントラストの最小値を表しうる。
【００２７】
透明度が変化する層の構造化は、技術的にマスクを用いて行われてよい。例えば、シャドーマスク原理が適用可能であり、印刷原理（例えば、インクジェット印刷、又はその他印刷技術）が適用可能である場合には、構造化はそのような印刷によって行われてよい。
【００２８】
層システムを保護するための前記透明なカバー要素は、ＯＬＥＤの層システム上に接着されているガラスカバーとして行われてよい。更に、フレームが接着（gluing）によって適用されてよく、一方、フレームの上には、半透明の部分としてガラスパネルが配置される。ガラスパネルを備えたフレームに隣接して、ガラスパネルが直接にＯＬＥＤ上に接着されてよい。
【００２９】
保護システムが透明なカバー層として実行される場合、カバー層は、ＳｉＮ（２００ｎｍ）／ＳｉＯ２の１又はそれ以上のダブルレイヤとして、あるいは、その他薄膜カプセル充填として、実行されてよい。更なる他の実施形態に従って、前記透明なカバー層は、ガラスパネルのような透明なカバー要素と組み合わせて適用されてよい。
【００３０】
目下のＯＬＥＤの応用の分野は、照明及び／又は装飾目的に関するものでありうる。例えば、目下のＯＬＥＤは、第１の面を介して及び第２の面を介して光を放射する自発光素子として実行される間仕切り要素（room dividing element）として使用されてよい。暗光領域及び明光領域は、ピクチャ、グラフィックス、矢印等の符号、又は月、星、幾何学的図形等の符号のようなあらゆる様々な画像をもたらすことができる。この間仕切り要素は、夫々の部屋（例えば、海にあるホテル等）の使用に言及するピクチャ又は符号によりパターン化されてよい。また、ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤの回転を可能にするフレームにおいて実装されてよい。この場合に、ＯＬＥＤは、一般に、インテリア照明及び装飾目的のために使用されうる。ランプシェードとして実行される等の他の用途がＯＬＥＤには見出されうる。望ましくは、ランプシェードは、天井から吊される場合に部屋の天井に配置され、上面を介して上向きに及び底面を介して下向きに光を放つことができる。更に、ＯＬＥＤは、例えば建物の中又は車の中で、ＯＬＥＤ窓として使用されてよい（後者の場合には、例えば、自動車メーカのロゴがＯＬＥＤ上にパターン化されうる。）。
【００３１】
本発明の対象の更なる詳細、特徴及び利点については、添付の特許請求の範囲及び夫々の図に係る以下の記載において開示される。以下の記載は、本発明の好ましい実施形態を示し、添付の図面に関連して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】厚さが一様でないカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第１実施形態を断面図において示す。
【図２】厚さが一様でなく、薄い部分は充填材で満たされているカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第２実施形態を断面図において示す。
【図３】厚さが一様でなく、厚い部分には付加的な適用材料が配置されているカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第３実施形態を断面図において示す。
【図４】他の付加的な適用材料を配置された一様な厚さのカソード層を有する目下のＯＬＥＤの第４実施形態を断面図において示す。
【図５】厚さが一様でなく反射防止層が一様な厚さのカソード層に適用される目下のＯＬＥＤの第５実施形態を断面図において示す。
【図６】異なった材料を局所的に内部に挿入されたカソード層と、一様な厚さの反射防止層とを有する目下のＯＬＥＤの第６実施形態を断面図において示す。
【図７】一様な厚さのカソード層と、異なった材料を局所的に内部に挿入された反射防止層とを有する目下のＯＬＥＤの第７実施形態を断面図において示す。
【図８】放射される光の輝度が連続的に遷移するＯＬＥＤの実施形態を示す。
【図９ａ】ＯＬＥＤの発光領域全体内のグラフィックスの実施形態を上面から見た図である。
【図９ｂ】ＯＬＥＤの発光領域全体内のグラフィックスの実施形態を底面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１乃至７は、透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１の様々な実施形態を示す。ＯＬＥＤ１は、担体材料を提供することを目的とする基板材料２を備える。基板は、例えば、外結合（light out-coupling）の改善のような光学的な目的又は他の目的のために、更なる層を有してよい。基板材料２は、上向きの上面２ａと、下向きの底面２ｂとを備える。基板材料２の上面２ａには、複数の異なった層が適用されている。これらについては後述する。上面２ａに隣接して、第１の電極層３（例えば、アノード層）が適用されている。第１の電極層３はＩＴＯ層として実施されてよい。第１の電極層３の上には、有機発光層システム５が適用されている。有機発光層システム５は多層システムとして実施されてよい。一方、有機発光層システム５の上には、第２の電極層４（例えば、カソード層）が適用されている。第２の電極層４は、例えば、Ａｌ層又はＡｇ層又はＩＴＯ層又はＺｎＯ層であってよい。第１の電極層３と第２の電極層４との間に電流を印加することによって、有機発光層システム５は、上方向及び下方向の両方に光を放射することができる。印加される電流は、第１の電極層３がアノード層であり且つ第２の電極層４がカソード層であるとの一般的な考えを失うことがないとして、バッテリ１４によって示される。最後に、第２の電極層４の上には、反射防止層８が適用されている。反射防止層８は、単層又は多層システムのいずれであってもよい。
【００３４】
ＯＬＥＤ１は、上面２ａ及び底面２ｂの両面による光の放射に適したデュアルＯＬＥＤ１として実施される。放射される光は、少なくとも２つの光る領域、すなわち、明光（bright lucent）領域６及び暗光（dark lucent）領域７に分けることができる。本実施形態に従って、明光領域６及び暗光領域７は交互に配置される。その他実施形態に従って、明光領域６及び暗光領域７の配置は、互いに対してどんなフォーメーションを有してもよく、該配置はこの交互実施形態に限られない。明光領域６は、光Ｂの明放射（bright emission）を特徴とし、暗光領域７は、光Ｄの暗放射（dark emission）を特徴とする。ＯＬＥＤ１に係る実施形態は、上面２ａの少なくとも１つの層がＯＬＥＤ１の外縁延長部における透明度と反射率との間の変化する関係を有することを特徴とする。透明度及び反射率の変化する関係は、明光領域６及び暗光領域７をもたらす。
【００３５】
以下で、第１の電極層３はアノード層であり且つ第２の電極層４はカソード層であるとの一般的な考えは失われないとする。
【００３６】
図１は、カソード層４の厚さが一様でないことによって透明度と反射率との間の関係を変化させる第１実施形態を示す。カソード層４は、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とを有する。厚みが一様でないカソード層４は反射防止層８に続くが、反射防止層８の厚さはＯＬＥＤ１全体にわたって一様である。厚い部分１０においてカソード層４の厚さが増大することにより、例えば、カソード層４の反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、透明度は低下する。このように、基板材料２の底面２ｂを介して放射される光の量は、所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、ＯＬＥＤ１の上側を介して放射される光の量は減少する。
【００３７】
カソード層４の薄い部分９では、例えば、反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して低下し、透明度は増大する。従って、カソード層４の厚い部分１０と比較して、上面２ａから放射される光の量は増大し、底面２ｂから放射される光の量は減少する。このように、明光領域６は暗光領域７から分離される。しかし、上面２ａ及び底面２ｂの夫々を介して放射される全体的な光の量は、ＯＬＥＤ１にわたる如何なる離散的な領域において略一定となる。
【００３８】
図２は、厚さが一様でないカソード層４を有するＯＬＥＤ１の第２実施形態を示す。従って、カソード層４は、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とに分けられる。薄い部分９によって形成される凹部には充填材１１が配置されている。充填材１１を適用することによって、薄い部分９ではカソード層４内の反射率の変化が起こり、充填材１１と組み合わせて、例えば、厚い部分１０と比較して、反射率は所与の波長又はスペクトル全体に関して増大し、透明度は低下する。このように、充填材１１を適用された領域では、光の放射は、上側を介して放射される光における所与の波長又はスペクトル全体に関して暗光領域７を生じさせる。他方で、底面２ｂを介して放射される光は、充填材１１が適用される場合に、所与の波長又はスペクトル全体に関して明光領域６を生じさせる。
【００３９】
図３は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第３実施形態を示す。この実施形態に従って、カソード層４は、先と同じく、厚さが薄い部分９と、厚さが厚い部分１０とを備える。例えば、反射率を増大又は低下させる効果を強めるために、厚い部分１０上には追加材料１２が適用される。これは、明光領域６及び暗光領域７の生成をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。追加材料１２の領域の間には、上面２ａを介する明放射Ｂが示されている。明放射Ｂ及び暗放射Ｄは、底面２ｂを介する光の放射においては反転されている。すなわち、上面２ａに対して明放射を示す領域は、底面２ｂに対して暗放射を示し、上面２ａに対して暗放射を示す領域は、底面２ｂに対して明放射を示す。
【００４０】
図４は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第４実施形態を示す。この実施形態に従って、カソード層４は、ＯＬＥＤ１全体にわたって一様な厚さを備えている。例えば、上側を介して放射される光において暗光領域７を生成するために、追加材料１２がカソード層４上に適用される。透明度と反射率との間の変化する関係は、追加材料１２の存在によりもたらされる。このように、例えば、上側から放射される光の暗光領域７は、追加の適用材料１２がカソード層４上に堆積されている領域に限られ、一方、上側を介して放射される光の明光領域６は、追加材料１２がカソード層４上に堆積されていない領域に限られる。
【００４１】
図５は、放射面内で明光領域６及び暗光領域７を発生させる第５実施形態を示す。透明度と反射率との間の変化する関係は、反射防止層８内の厚さが一様でないことによって引き起こされる。より厚い反射防止層８は、例えば、より低い反射率をもたらすことができる。このように、層システム５内で生成され、反射防止層８へ向かって上方向に向けられた光は、より薄い反射防止層８の領域におけるよりも反射されない。
【００４２】
図６は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第６実施形態を示す。この実施形態に従って、追加材料１２がカソード層４の内部に局所的に挿入されている。これは、例えば、追加の適用材料１２の領域において反射率の増大及び透明度の低下をもたらすとともに、明光領域６及び暗光領域７の発生をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。
【００４３】
図７は、明光領域６及び暗光領域７を発生させる第７の実施形態を示す。この実施形態に従って、追加材料１２が反射防止層８の内部に局所的に挿入されている。これは、例えば、追加の適用材料１２の領域において反射率の増大及び透明度の低下をもたらすとともに、明光領域６及び暗光領域７の発生をもたらす。一方、例えば、暗放射Ｄは、追加の適用材料１２の領域において上側を介して引き起こされる。
【００４４】
図８は、透明度と反射率との間の関係において透明度が高い領域と反射率が低い領域との間の連続的な遷移を特徴とするＯＬＥＤ１の実施形態を示す。連続的な遷移は、明光領域及び暗光領域の変化する強さのパターン１３によって行われる。パターン１３は、円１５として示される複数の単一領域を介して実施され、該単一領域の夫々は、例えば、カソード層の厚さが厚いことによる、又は反射防止層の厚さを増大若しくは低減することによる暗光領域７を有する。更に、円１５は、充填材又は追加の適用材料によって実施されてよい。特定の領域内にますます多くの円１５が配置されると、上側の方向における光の放射はより低く又はより高くなる。
【００４５】
図９ａ及び９ｂはＯＬＥＤ１の実施形態を示す。図９ａには、ＯＬＥＤ１が上面２ａから示されており、図９ｂには、ＯＬＥＤ１が底面２ｂから示されている。単なる一例として、ＯＬＥＤ１の外側延長部内には複数のグラフィックスが配置されている。明光領域６及び暗光領域７の分布は、光の明放射Ｂ及び暗放射Ｄをもたらす。図９ａから図９ｂへＯＬＥＤ１を反転することによって、明光領域及び暗光領域は反転する。図９ａに示されるＯＬＥＤ１の外側延長部内の符号は明放射光Ｂに現れ、一方、図９ｂでは、符号は暗放射Ｄに現れる。
【００４６】
本発明は、上記実施形態によって限定されない。これらの実施形態は、単なる例として表されており、添付の特許請求の範囲で定義される技術的範囲内にある様々な方法で変形されてよい。従って、本発明は、また、ＯＬＥＤ層システムの具体的な設計において、異なる実施形態にも適用可能である。基板材料２上には、異なった色の光を放射することができる複数のＯＬＥＤ層システムが配置されてよい。透明度と反射率との間の関係は、層システム５の放射波長に依存しうる。従って、放射される光は、上面２ａと底面２ｂとの間で異なった色において現れることができる。更に、暗光領域“Ｄ”は、光が下側及び／又は上側を介して放射されない領域であってもよい。また、上記方法の幾つかを用いて１つのＯＬＥＤをパターン化することも可能である。すなわち、例えば、パターン１はカソードを薄くすることによってＯＬＥＤ上の領域Ａ１において生成され、パターン２は、例えば、反射防止コーティングの厚さを変化させること等によって、領域Ａ２において生成される。
【００４７】
更に、反射防止層は、ＯＬＥＤ上に直接に堆積されなくてよく、その電極により有機発光システムから一定距離にあるスタンドアローン層であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）
２ 基板材料
２ａ 上面
２ｂ 底面
３ 第１の電極層
４ 第２の電極層
５ 有機発光層システム
６ 明光領域
７ 暗光領域
８ 反射防止層
９ 薄い領域
１０ 厚い領域
１１ 充填材
１２ 追加の適用材料
１３ パターン
１４ バッテリ
１５ 円
Ｂ 明放射
Ｄ 暗放射
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であって、
上面及び底面を有し、少なくとも前記上面上には少なくとも１つのＯＬＥＤ層システムが配置される基板材料を有し、
前記ＯＬＥＤ層システムは、第１の電極層、第２の電極層、及び前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置される有機発光層システムを有し、
当該有機発光ダイオードは、前記上面を介して及び前記底面を介して光を放射するよう行われ、
当該有機発光ダイオードの前記上面及び前記底面は、少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表し、
前記上面上の少なくとも１つの層は、当該有機発光ダイオードが前記上面及び前記底面において少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表すように、当該有機発光ダイオードの外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とし、
前記明光領域は、前記暗光領域に対向して配置される、
ことを特徴とする透明有機発光ダイオード。
【請求項２】
前記ＯＬＥＤ層システムの上には、少なくとも１つの反射防止層が配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項３】
前記第２の電極層は、有機発光層システムに対する反射率対透明度の比を変化させるよう当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたる変化する厚さを特徴とする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項４】
前記反射防止層は、隣接する有機発光層システムに対する反射率対透明度の比を変化させるよう当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたる変化する厚さを特徴とする、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項５】
前記第２の電極層内、又は前記第２の電極層と前記反射防止層との間に、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項６】
前記反射防止層の上又は中に、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項７】
前記反射防止層は、該反射防止層と同じ又は異なった厚さの１又はそれ以上の追加の適用材料によって局所的に置換される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項８】
前記第２の電極層は、該第２の電極層と同じ又は異なった厚さの１又はそれ以上の追加の適用材料によって局所的に置換される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項９】
前記第２の電極層は、厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを特徴とし、前記厚さが薄い領域は、充填材で満たされる、
ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１０】
厚い厚さを特徴とする前記第２の電極層の領域上には、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１１】
前記上面を介して放射され且つ前記底面を介して放射される光の強さの量は、当該有機発光ダイオードにわたる如何なる離散的な領域においても略一定である、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１２】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における前記第２の電極層及び／又は前記反射防止層の透明度と反射率との間の関係は、離散的な領域において定義され、あるいは、前記関係は、少なくとも１つの連続的な遷移を特徴とする、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１３】
前記連続的な遷移は、暗光領域及び明光領域の変化する密度のパターンによって実行される、
ことを特徴とする請求項８に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１４】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における明光領域及び暗光領域の分布は、離散的な符号及び／又は文字のような装飾的なグラフィックス又は情報グラフィックスをもたらす、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１５】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の変化する関係は、当該有機発光ダイオードの各面で異なった波長スペクトルを生じさせるために、前記有機発光層システムによって放射される波長に依存して実行される、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１６】
当該有機発光ダイオードの前記上面上に配置される前記ＯＬＥＤ層システムは、損傷及び／又は水分に対して前記ＯＬＥＤ層システムを保護するための透明カバー要素及び／又は透明カバー層を適用される、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１】
透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であって、
上面及び底面を有し、少なくとも前記上面上には少なくとも１つのＯＬＥＤ層システムが配置される基板材料を有し、
前記ＯＬＥＤ層システムは、第１の電極層、第２の電極層、及び前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に配置される有機発光層システムを有し、
当該有機発光ダイオードは、前記上面を介して及び前記底面を介して光を放射するよう行われ、
当該有機発光ダイオードの前記上面及び前記底面は、少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表し、
前記上面上の少なくとも１つの層は、当該有機発光ダイオードが前記上面及び前記底面において少なくとも１つの明光領域及び少なくとも１つの暗光領域を表すように、当該有機発光ダイオードの外側延長部において透明度と反射率との間の変化する関係を特徴とし、
前記明光領域は、前記暗光領域に対向して配置される、
ことを特徴とする透明有機発光ダイオード。
【請求項２】
前記ＯＬＥＤ層システムの上には、少なくとも１つの反射防止層が配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項３】
前記第２の電極層は、有機発光層システムに対する反射率対透明度の比を変化させるよう当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたる変化する厚さを特徴とする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項４】
前記反射防止層は、隣接する有機発光層システムに対する反射率対透明度の比を変化させるよう当該有機発光ダイオードの外側延長部にわたる変化する厚さを特徴とする、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項５】
前記第２の電極層内、又は前記第２の電極層と前記反射防止層との間に、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項６】
前記反射防止層の上又は中に、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項７】
前記反射防止層は、該反射防止層と同じ又は異なった厚さの１又はそれ以上の追加の適用材料によって局所的に置換される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項８】
前記第２の電極層は、該第２の電極層と同じ又は異なった厚さの１又はそれ以上の追加の適用材料によって局所的に置換される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項９】
前記第２の電極層は、厚さが薄い領域と、厚さが厚い領域とを特徴とし、前記厚さが薄い領域は、充填材で満たされる、
ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１０】
厚い厚さを特徴とする前記第２の電極層の領域上には、追加の適用材料が配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１１】
前記上面を介して放射され且つ前記底面を介して放射される光の強さの量は、当該有機発光ダイオードにわたる如何なる離散的な領域においても略一定である、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１２】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における前記第２の電極層及び／又は前記反射防止層の透明度と反射率との間の関係は、離散的な領域において定義され、あるいは、前記関係は、少なくとも１つの連続的な遷移を特徴とする、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１３】
前記連続的な遷移は、暗光領域及び明光領域の変化する密度のパターンによって実行される、
ことを特徴とする請求項８に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１４】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における明光領域及び暗光領域の分布は、離散的な符号及び／又は文字のような装飾的なグラフィックス又は情報グラフィックスをもたらす、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１５】
当該有機発光ダイオードの外側延長部における透明度と反射率との間の変化する関係は、当該有機発光ダイオードの各面で異なった波長スペクトルを生じさせるために、前記有機発光層システムによって放射される波長に依存して実行される、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【請求項１６】
当該有機発光ダイオードの前記上面上に配置される前記ＯＬＥＤ層システムは、損傷及び／又は水分に対して前記ＯＬＥＤ層システムを保護するための透明カバー要素及び／又は透明カバー層を適用される、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれか一項に記載の透明有機発光ダイオード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【公表番号】特表２０１２−５１３０８４（Ｐ２０１２−５１３０８４Ａ）
【公表日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４１６８０（Ｐ２０１１−５４１６８０）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５５７０３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７０５６３
【国際公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５５７０３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７０５６３
【国際公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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