專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的光輸出耦合的有機(jī)電致發(fā)光器件的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光二極管是器件(0LED)，其中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓施加到這種有機(jī)電致發(fā)光器件上時(shí)，有機(jī)分子發(fā)射光。OLED典型地包括具有電致發(fā)光層堆疊的透明基板，所述電致發(fā)光層堆疊沉積在基板頂部上，包括布置在兩個(gè)電極層(典型地，在基板頂部上由氧化銦錫(ITO)制成的透明陽(yáng)極和在有機(jī)層堆疊頂部上由鋁制成的反射陰極)之間的有機(jī)發(fā)光層堆疊。因?yàn)橛袡C(jī)分子對(duì)濕氣和氧敏感，所以層堆疊由在基板頂部上密封的氣密性罩蓋來(lái)封裝。為了操作0LED，施加幾伏特(例如，2-15V)數(shù)量級(jí)的驅(qū)動(dòng)電壓。由于有機(jī)層和透明基板的光學(xué)屬性以及在有機(jī)層與基板之間和在基板與空氣之間的表面處因而得到的全反射，僅僅20%的在有機(jī)層內(nèi)部所生成的光I禹合出有機(jī)電致發(fā)光器件。大部分所生成的光限制在玻璃基板和有機(jī)層內(nèi)部。理想的是，獲得一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其中，可以改進(jìn)光輸出耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的光輸出耦合屬性的OLED器件。該目的是由一種有機(jī)電致發(fā)光器件來(lái)獲得，所述有機(jī)電致發(fā)光器件包括在基板頂部上的電致發(fā)光層堆疊，其中，電致發(fā)光層堆疊包括:具有一個(gè)或者多個(gè)有機(jī)層的有機(jī)發(fā)光層堆疊，所述有機(jī)發(fā)光層堆疊夾在面向基板的第一電極和第二電極之間，以將驅(qū)動(dòng)電壓施加到有機(jī)發(fā)光層堆疊，并且第一電子傳輸層堆疊布置在有機(jī)發(fā)光層堆疊和第二電極之間，其中，電子傳輸層堆疊包括由具有低折射率的第一電子傳輸材料制成的電子傳輸層和至少一個(gè)η摻雜層。根據(jù)本發(fā)明，如果這些折射率接近透明材料的折射率，這些折射率被指示為低，其中光通過(guò)所述透明材料耦合出OLED器件。在所謂的底發(fā)射器的情況下，基板由透明材料制成，例如，具有大約1.5的折射率的玻璃。典型地，低折射率具有大約1.5的值。η摻雜層可以布置在電子傳輸層和有機(jī)發(fā)光層堆疊之間或者在電子傳輸層和第二電極之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，存在布置在電子傳輸層堆疊內(nèi)部的超過(guò)一個(gè)的η摻雜層。η摻雜層的材料可以是市場(chǎng)上可得到的η摻雜材料，例如，來(lái)自N0VALED的η摻雜材料。本電子傳輸層堆疊適于改進(jìn)OLED器件的整體光輸出稱合。作為不例,在底發(fā)射OLED的情況下,具有布置成接近第二電極(典型地，陰極)的低折射率的層將強(qiáng)烈地減少?gòu)碾娭掳l(fā)光層堆疊和透明基板之間的界面反射回來(lái)的光量，并且隨后將改進(jìn)耦合出OLED器件的光量。與不包括第一電子傳輸材料的OLED器件相比，限制在基板內(nèi)的光量可能增加。然而，通過(guò)將已知的輸出耦合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到透明基板來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)光輸出耦合，限制在透明基板內(nèi)的光可以耦合出來(lái)至環(huán)境中。因?yàn)镺LED器件可以用于房間照明，所以在本發(fā)明內(nèi)所給定或者所討論的折射率的值涉及可見(jiàn)光譜內(nèi)的波長(zhǎng)。有機(jī)電致發(fā)光器件可以利用有機(jī)小分子或者聚合物，以在有機(jī)發(fā)光層堆疊內(nèi)部產(chǎn)生光。因此，OLED可以稱為小分子有機(jī)發(fā)光器件(SMOLED)或者聚合物發(fā)光器件(PLED)。然而，SMOLED是優(yōu)選的，這是由于它們較好的光發(fā)射性能。發(fā)射通過(guò)基板的光的OLED指示為底發(fā)射器。底發(fā)射器的基板由透明材料(例如，玻璃或者塑料)制成，其具有兩個(gè)基本平行的表面。發(fā)射通過(guò)與基板相對(duì)的OLED的側(cè)面的光的OLED被指示為頂發(fā)射器。電致發(fā)光層堆疊包括為陽(yáng)極和陰極的至少兩個(gè)電極以及在它們之間的有機(jī)發(fā)光層堆疊。典型地，第一電極是陽(yáng)極以及第二電極是陰極。有機(jī)發(fā)光層堆疊可以由單個(gè)發(fā)光層構(gòu)成或者可以包括多個(gè)有機(jī)層，例如，空穴傳輸層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層、一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光層，例如，包括具有嵌入式發(fā)光分子的基質(zhì)材料。包括不同數(shù)量/類型的層的大量不同電致發(fā)光層堆疊對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是已知的，其能夠根據(jù)理想的應(yīng)用來(lái)選擇合適的電致發(fā)光層堆疊。在底發(fā)射器的情況下，沉積到基板頂部上的電極是作為第一電極的透明的陽(yáng)極，例如，由氧化銦錫(ITO)制成。第二電極可以是鋁。根據(jù)本發(fā)明的OLED器件可以是底發(fā)射器或者頂發(fā)射器。電致發(fā)光層堆疊可以由罩蓋來(lái)覆蓋，以便于防止?jié)駳饣蛘哐跬溉胗袡C(jī)發(fā)光層堆疊，從而提供具有足夠壽命時(shí)間的0LED。罩蓋由任何合適的剛性材料制成，其提供防備濕氣和/或氧擴(kuò)散進(jìn)入罩蓋和基板之間的封裝容積的足夠障礙。通過(guò)應(yīng)用是足夠氣密的合適密封材料，罩蓋密封在基板頂部上，至少防備濕氣和氧，例如，玻璃料(非導(dǎo)電材料)或者導(dǎo)電的密封材料(例如，具有導(dǎo)電填充物的環(huán)氧膠)。術(shù)語(yǔ)“密封在基板頂部上”指示罩蓋和基板之間的緊密連接。在基板頂部上具有附加層(例如，用于第一和/或第二電極的接觸墊)的情況下，罩蓋橫過(guò)這些層密封到基板。罩蓋具有內(nèi)側(cè)和外側(cè)，其中，內(nèi)側(cè)指示罩蓋面向(多個(gè))電致發(fā)光層堆疊的側(cè)面。外側(cè)相應(yīng)地是罩蓋的另外的側(cè)面。罩蓋的形狀適于在罩蓋的內(nèi)側(cè)和電致發(fā)光層堆疊之間提供間隙。在另外的情況中，間隙可以填充有惰性流體。間隙將防止罩蓋免受來(lái)自O(shè)LED器件外側(cè)、到達(dá)電致發(fā)光層的任何機(jī)械沖擊。吸氣劑(getter)材料將布置在間隙內(nèi)側(cè)，典型地，附著到罩蓋的內(nèi)側(cè)。罩蓋和電致發(fā)光層堆疊之間的間隙可以具有高達(dá)幾毫米的尺寸。典型地，間隙填充有氣體，例如，干燥氮?dú)?。可替代的，間隙可以填充有干燥的環(huán)境氣體。在頂發(fā)射OLED的情況下，罩蓋必須是透明的，例如，是由玻璃制成的
塋在一個(gè)實(shí)施例中，第一電子傳輸材料具有在1.3和1.65之間的折射率η,優(yōu)選地在1.4和1.57之間的折射率。相鄰層的對(duì)于在可見(jiàn)光譜內(nèi)的波長(zhǎng)的折射率典型地是:
1.46-1.56 (作為基板的硼硅酸鹽或者冕牌玻璃)，1.8-2.0 (作為第一電極的ΙΤ0)以及用于有機(jī)層的1.8-1.9。第一電子傳輸材料應(yīng)當(dāng)具有接近基板折射率的折射率n，優(yōu)選地，與基板相同的值η。與這些折射率相比較，低_η電子傳輸層的折射率低于其它有機(jī)層的折射率，與不具有這種低_n電子傳輸層的OLED器件相比，這在某驅(qū)動(dòng)電壓處導(dǎo)致了改進(jìn)的光輸出耦合和因此導(dǎo)致了具有改進(jìn)亮度的OLED器件。進(jìn)一步有益的是，利用具有低折射率的電子傳輸材料代替存在于電致發(fā)光層堆疊的其它層中的電子傳輸材料，例如，在有機(jī)發(fā)光層堆疊內(nèi)部的電子傳輸層(ETL-層)，因?yàn)檫@將降低所有有機(jī)層的平均折射率并且隨后否則在第一電極/有機(jī)發(fā)光層堆疊中被導(dǎo)波(wave guide)的至少部分光能夠透入玻璃基板。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電子傳輸材料是包括氟原子的有機(jī)化合物。與不包括氟原子的相應(yīng)分子相比，該氟原子減少折射率。含有氟原子的電子傳輸(或者傳導(dǎo))材料具有低折射率。因此有益的是，使用氟化電子傳輸材料代替常見(jiàn)的電子傳輸(或者傳導(dǎo))材料。氟化電子傳輸材料典型地具有在1.3和1.65的范圍內(nèi)部變化的折射率。優(yōu)選地，第一電子傳輸材料被完全氟化。在優(yōu)選的實(shí)施例中，第一電子傳輸材料是具有以下化學(xué)式的2，4，6-三-(九氟聯(lián)苯)_1，3，5-三嗪，其根據(jù)特定波長(zhǎng)具有范圍在1.53和1.57之間的折
射率:
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括:基板(I)頂部上的電致發(fā)光層堆疊(2)，其中，電致發(fā)光層堆疊(2)包括,具有一個(gè)或者多個(gè)有機(jī)層的有機(jī)發(fā)光層堆疊(6),所述有機(jī)發(fā)光層堆疊夾在面向基板(I)的第一電極(3)和第二電極(7)之間，以將驅(qū)動(dòng)電壓施加到有機(jī)發(fā)光層堆疊(6),并且第一電子傳輸層堆疊(4a)布置在有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)和第二電極(7)之間，其中，電子傳輸層堆疊(4a)包括由具有低折射率的第一電子傳輸材料制成的電子傳輸層(41)和至少一個(gè)η摻雜層(40，42)。
2.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，第一電子傳輸材料具有1.3和1.65之間的折射率η，優(yōu)選地1.4和1.57之間的折射率η。
3.如權(quán)利要求1或者2的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,第一電子傳輸層材料是包括氟原子的有機(jī)化合物，優(yōu)選地，第一電子傳輸材料是完全氟化的。
4.如權(quán)利要求3的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，第一電子傳輸材料是:2,4,6_ 二 _ (九氣聯(lián)苯)_1，3，5_ 二嚷。
5.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，第一電子傳輸層堆疊(4a)還包括兩個(gè)η摻雜層(40，42 )，其中，電子傳輸層(41)布置在兩個(gè)η摻雜層(40, 42 )之間。
6.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，有機(jī)電致發(fā)光器件還包括:布置在第一電極(3)和有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)之間的第一電荷生成層堆疊(5),其中，第一電荷生成層堆疊(5)至少包括面向第一電極(3)的η摻雜層(51)和面向有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)的P摻雜層(53),并且至少第二電子傳輸層堆疊(4b)布置在第一電荷生成層堆疊(5)和第一電極(3 )之間，所述第二電子傳輸層堆疊包括由第一電子傳輸材料制成的至少另一個(gè)電子傳輸層(41)。
7.如權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,第二電子傳輸層堆疊(4b)還包括:布置在電子傳輸層(41)和第一電極(3)之間的η摻雜層(40)。
8.如前述權(quán)利要求中任何一個(gè)的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，電致發(fā)光層堆疊(2)還包括:布置在第一電子傳輸層堆疊(4a)和第二電極(7)之間的第二電荷生成層堆疊(9)，其中，第二電荷生成層堆疊(9)包括:n摻雜層(91)和P摻雜層(93)，其中，p摻雜層(93)面向第二電極(7)。
9.如權(quán)利要求8的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,第二空穴傳輸層(8)布置在第二電荷生成層堆疊(9)和第二電極(7)之間，優(yōu)選地，附加地，P摻雜中間層布置在空穴傳輸層(8)和第二電極(7)之間。
10.如權(quán)利要求1或者8的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于，第一電荷生成層堆疊(5)和/或第二電荷生成(9)層堆疊還包括:n和P摻雜層(51，53，91，93)之間的勢(shì)壘層(52，92)，以便于至少阻礙η摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)P摻雜層(53，93)和/或ρ摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)η摻雜層(51，91)。
11.一種制造如權(quán)利要求1所述具有電致發(fā)光層堆疊(2)的有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，包括以下步驟: -提供覆蓋有至少第一電極(3)的基板(I)； -至少將有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)沉積到第一電極(3)頂部上； -將包括由具有低折射率的第一電子傳輸材料制成的電子傳輸層(41)和至少一個(gè)η摻雜層(40，42)的第一電子傳輸層堆疊(4a)沉積到有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)頂部上；以及 -將第二電極(7)沉積到第一電子傳輸層堆疊(4a)頂部上。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征在于，沉積第一電子傳輸層堆疊(4a)的步驟包括以下步驟: -將η摻雜層(40)沉積到有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)頂部上； -將電子傳輸層(41)沉積到η摻雜層(40)頂部上；以及 -將另一個(gè)η摻雜層(42)沉積到第一電子傳輸層(41)頂部上。
13.如權(quán)利要求11或者12的方法，還包括以下步驟: -將包括由第一電子傳輸材料制成的至少另一個(gè)電子傳輸層(41)的第二電子傳輸層堆疊(4b )沉積到第一電極(3 )頂部上；以及 -將第一電荷生成層堆疊(5)沉積到第二電子傳輸層堆疊(4b)頂部上,其中,第一電荷生成層堆疊(5)至少包括:n摻雜層(51)和面向有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)的ρ摻雜層(53)。
14.如權(quán)利要求13的方法，其特征在于，沉積第二電子傳輸層堆疊(4b)的步驟還包括以下步驟:將η摻雜層(40)沉積到電子傳輸層(41)和第一電極(3)之間。
15.如權(quán)利要求11到14中任何一個(gè)的方法，還包括如下步驟:將第二電荷生成層堆疊(9)沉積到第一電子傳輸層堆疊(4a)和第二電極(7)之間，其中，第二電荷生成層堆疊(9)包括m摻雜層(91)和ρ摻雜層(93)，`其中，ρ摻雜層(93)面向第二電極(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有改進(jìn)的光輸出耦合的OLED器件，包括基板(1)頂部上的電致發(fā)光層堆疊(2)，其中，電致發(fā)光層堆疊(2)包括具有一個(gè)或者多個(gè)有機(jī)層的有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)，所述有機(jī)發(fā)光層堆疊夾在面向基板(1)的第一電極(3)和第二電極(7)之間，以將驅(qū)動(dòng)電壓施加到有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)，并且第一電子傳輸層堆疊(4a)布置在有機(jī)發(fā)光層堆疊(6)和第二電極(7)之間，其中，電子傳輸層堆疊(4a)包括由具有低折射率的第一電子傳輸材料制成的電子傳輸層(41)和至少一個(gè)n摻雜層(40,42)。本發(fā)明還涉及一種制造這些OLED器件的方法。
文檔編號(hào)H01L51/50GK103180993SQ201180054018
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者H-P.洛伊布, H.F.博爾納, C.M.戈德曼恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司