有機電致發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種有機電致發(fā)光器件，其具有：第一有機功能層堆（1），所述第一有機功能層堆具有第一電致發(fā)光層（11）和至少一個n摻雜的有機層（12）；以及第二有機功能層堆（2），所述第二有機功能層堆具有第二電致發(fā)光層（21）和至少一個p摻雜的有機層（23），其中n摻雜的和p摻雜的有機層（12，23）設置在第一和第二電致發(fā)光層（11，21）之間并且在其之間以直接鄰接于n摻雜的和p摻雜的有機層（12，23）的方式設置有金屬層（3）。
【專利說明】有機電致發(fā)光器件
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明提出一種有機電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有機發(fā)光二極管(0LED)，其在運行中是在單側(cè)發(fā)射的。在此，OLED的一側(cè)構(gòu)成為是反射的，而光所放射穿過的另一側(cè)是透明的。
[0003]此外，已知在運行中在雙側(cè)發(fā)射且在關斷狀態(tài)下透明的0LED。在電致發(fā)光區(qū)域中產(chǎn)生的光在此通常均勻地沿朝向兩側(cè)的方向放射，使得不能夠彼此獨立地調(diào)節(jié)在兩側(cè)上的發(fā)射特性。
[0004]為了制造在兩側(cè)上具有能夠彼此分開調(diào)節(jié)的發(fā)射特性的0LED，通常兩個在單側(cè)發(fā)射的OLED以其反射的側(cè)部相疊設置并且彼此獨立地運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]至少一些實施形式基于下述目的，提出一種有機電致發(fā)光器件。
[0006]所述目的通過具有根據(jù)下面描述的特征的主題來實現(xiàn)。該主題的有利的實施形式和改進形式的特征在于權(quán)利要求并且此外從下面的描述和附圖中得出。
[0007]根據(jù)至少一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有至少一個有機功能層堆。至少一個有機功能層堆尤其能夠設置在第一電極和第二電極之間，經(jīng)由所述第一電極和第二電極能夠?qū)㈦娸d流子、即電子和空穴注入到至少一個有機功能層堆中。此外，至少一個有機功能層堆能夠設置在襯底上。至少一個有機功能層堆尤其能夠具有至少一個并且尤其優(yōu)選多個有機功能層。所述有機功能層能夠具有有機聚合物、有機低聚物、有機單體、有機非聚合小分子(“small molecules,小分子”)或其組合或者由其制成。
[0008]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件也構(gòu)成為有機發(fā)光二極管(0LED)。為此，至少一個有機功能層堆具有以單層的形式或者以具有多個電致發(fā)光層的電致發(fā)光層堆的形式的至少一個電致發(fā)光層，在所述電致發(fā)光層中，電子和空穴能夠在產(chǎn)生光的情況下復合。在此以及在下文中，尤其將在紫外至紅外光譜范圍中并且尤其在可見光譜范圍中的電磁福射稱作光。
[0009]下述材料尤其適合作為用于至少一個或多個電致發(fā)光層的材料:所述材料由于熒光性或磷光性而具有輻射發(fā)射，例如聚芴、聚噻吩或聚亞苯基或其衍生物、化合物、混合物或共聚物。替選地或附加地，至少一個或多個電致發(fā)光層也能夠具有小分子材料，所述小分子材料能夠借助于熒光性或磷光性而產(chǎn)生光。
[0010]根據(jù)另一個實施形式，至少一個有機功能層堆具有至少一個摻雜層。在此，摻雜層能夠通過P摻雜的或η摻雜的層來形成。將下述層稱作為P摻雜的或η摻雜的層:所述層適合于引導空穴或電子，并且例如在P摻雜的有機層的情況下能夠?qū)⒖昭◤年枠O引導到至少一個有機電致發(fā)光層，并且在η摻雜的層的情況下能夠?qū)㈦娮訌年帢O引導到至少一個有機電致發(fā)光層。至少一個有機功能層堆的有機功能層和尤其P摻雜的或η摻雜的層例如能夠具有:載流子運輸層，即電子運輸層和/或空穴運輸層；載流子阻擋層，即電子阻擋層和/或空穴阻擋層；和/或載流子注入層，即電子注入層和/或空穴注入層，或者通過一個或多個這種層形成。這種功能層的有機材料對于本領域技術(shù)人員是已知的，進而在此不進一步詳述。
[0011]根據(jù)另一個實施形式，至少一個有機功能層堆具有至少一個有機電致發(fā)光層以及至少一個摻雜的有機層、即至少一個η摻雜的有機層和/或至少一個P摻雜的有機層。尤其優(yōu)選的是，至少一個有機功能層堆能夠具有至少一個有機電致發(fā)光層，所述有機電致發(fā)光層設置在至少一個η摻雜的有機層和至少一個P摻雜的有機層之間。
[0012]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有襯底，所述襯底構(gòu)成為板或薄膜并且具有一個或多個層，所述層具有玻璃、石英、塑料、金屬或其組合或者由其制成。如果有機電致發(fā)光器件實施為所謂的“底部發(fā)射器(Bottom-Emitter)”，即在至少一個有機功能層堆中產(chǎn)生的光穿過襯底放射，那么襯底能夠?qū)τ诠獾闹辽僖徊糠志哂型该鞫取Ｔ谠撉闆r下，襯底能夠優(yōu)選具有玻璃或者透明的塑料或者由其制成。
[0013]根據(jù)另一個實施形式，第一和第二電極中的至少一個對于在至少一個有機功能層堆中產(chǎn)生的光的至少一部分是透明的。透明電極例如能夠具有透明導電氧化物或者由透明導電氧化物制成。透明導電氧化物(transparent conductive oxides, “TC0”)是透明的、導電的材料，通常是金屬氧化物，例如氧化鋅、氧化錫、氧化鎘、氧化鈦、氧化銦、氧化銦鋅(IZO)或氧化銦錫(ΙΤ0)。除了例如為氧化鈦、Zn0、Sn02或In2O3的二元金屬氧化物之外，三元金屬氧化物例如 AlZnO、Zn2SnO4、CdSn03、ZnSn03、MgIn2O4、Galn03、Zn2In2O5 或 In4Sn3O12 或不同的透明導電氧化物的混合物也屬于TC0。此外，TCO不強制地符合化學計量的組成并且也能夠是P摻雜或η摻雜的。
[0014]根據(jù)另一個實施形式，第一和第二電極中的至少一個能夠具有金屬或由其制成。例如，金屬能夠選自鋁、鋇、銦、銀、金、鎂、鈣、鋰以及其化合物、組合物和合金。具有金屬或由其制成的電極例如能夠?qū)τ谠谥辽僖粋€有機功能層堆中產(chǎn)生的光而言是反射的。替選于此，金屬能夠構(gòu)成為具有足夠小的厚度的層，使得金屬是至少部分透明的。此外，電極也能夠具有由TCO制成的至少一個層和由優(yōu)選透明的金屬制成的至少一個層。此外，至少一個電極能夠具有由TCO制成的至少兩個層，在所述至少兩個層之間設置有金屬層、優(yōu)選透明的金屬層。在另一個實施形式中，對所列出的材料替選地或附加地，第一和/或第二電極能夠具有下述材料中的一種或多種:由金屬的例如由銀制成的納米線和/或納米微粒組成的網(wǎng)絡；由碳納米管組成的網(wǎng)絡；石墨微粒或石墨層；由半導電的納米線組成的網(wǎng)絡。此外，所述電極能夠具有能導電的聚合物或過渡金屬氧化物或能導電的透明氧化物。
[0015]第一和第二電極中的至少一個實施成陽極，而第一和第二電極中的另一個實施成陰極。如果有機電致發(fā)光器件構(gòu)成為“底部發(fā)射器”，那么有機電致發(fā)光器件尤其具有如上面描述的透明襯底，并且在襯底和至少一個有機功能層堆之間具有透明的第一電極。如果有機電致發(fā)光器件構(gòu)成為所謂的“頂部發(fā)射器”，即有機電致發(fā)光器件沿背離襯底的方向放射光，那么尤其地，從襯底看去設置在至少一個有機功能層堆之上的第二電極構(gòu)成為是透明的。在“頂部發(fā)射器”或“底部發(fā)射器”構(gòu)造中，相應另外的電極能夠構(gòu)成為是反射的。如果有機電致發(fā)光器件構(gòu)成為透明的或者半透明的器件，那么第一和第二電極這兩者都實施為是透明的或半透明的。[0016]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有至少兩個有機功能層堆。這尤其能夠表不:有機電致發(fā)光器件具有第一有機功能層堆，在所述第一有機功能層堆上設置有第二有機功能層堆。在此，至少兩個有機功能層堆能夠分別具有根據(jù)上述實施形式所述的特征。特別地，至少兩個有機功能層堆能夠設置在第一和第二電極之間，使得第一有機功能層堆和設置在其上的第二有機功能層堆以串聯(lián)的方式依次連接在第一和第二電極之間。
[0017]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有至少兩個有機功能層堆，所述至少兩個有機功能層堆中的第一有機功能層堆具有至少一個第一電致發(fā)光層和至少一個η摻雜的有機層，而第二有機功能層堆具有至少一個第二電致發(fā)光層和至少一個P摻雜的有機層。此外，第一和第二有機功能層堆還能夠具有另外的之前提出的功能層。第一和第二有機功能層堆尤其能夠相疊設置，使得第一有機功能層堆的η摻雜的有機層和第二有機功能層堆的P摻雜的有機層朝向彼此并且設置在第一和第二電致發(fā)光層之間。
[0018]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件在第一和第二有機功能層堆之間具有金屬層。金屬層尤其能夠在第一有機功能層堆的η摻雜的有機層和第二有機功能層堆的P摻雜的有機層之間以直接鄰接于所述η摻雜的有機層和所述P摻雜的有機層的方式設置在這兩個有機功能層堆之間。相鄰的η摻雜的和P摻雜的有機層連同設置在其之間的金屬層的組合能夠形成產(chǎn)生電荷的層序列或單元(“charge generation layer,電荷生成層”，CGL ;“charge generation unit,電荷生成單元”,CGU)。通過這種產(chǎn)生電荷的層序列能夠?qū)⒈舜讼噜彽挠袡C功能層堆相互電連接，其中通過產(chǎn)生電荷的層序列能夠?qū)⑤d流子注入到相鄰的有機功能層堆中。已經(jīng)示出的是，尤其通過構(gòu)成具有金屬層的產(chǎn)生電荷的層能夠?qū)崿F(xiàn)有機電致發(fā)光器件的高的電壓穩(wěn)定性進而實現(xiàn)高的使用壽命。通過將金屬層設置在產(chǎn)生電荷的層中，能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的運行電壓的降低，因為金屬用作為附加的載流子儲備進而簡化了將載流子注入到相鄰的有機功能層堆中。此外，能夠通過金屬層來避免η摻雜的和P摻雜的層之間的不期望的化學反應，所述化學反應會引起附加的勢壘進而引起電壓上升。
[0019]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有至少三個有機功能層堆，其中分別直接彼此相鄰的有機功能層堆中，一個有機功能層堆具有P摻雜的有機層并且一個有機功能層堆具有η摻雜的有機層，所述P摻雜的有機層和所述η摻雜的有機層設置在兩個功能層堆的相應的電致發(fā)光層之間并且在所述P摻雜的有機層和所述η摻雜的有機層之間以直接鄰接的方式設置有金屬層。
[0020]通過至少兩個有機功能層堆或至少三個有機功能層堆連同設置在其之間的金屬層的相疊堆置，能夠在實際相同的效率和相等的光密度的情況下，相對于在電極之間在η摻雜的和P摻雜的層之間具有僅一個電致發(fā)光層或電致發(fā)光層堆的簡單的OLED實現(xiàn)明顯更長的使用壽命。通過η摻雜的和P摻雜的有機層和金屬層，在有機功能層堆之間分別形成產(chǎn)生電荷的層，所述產(chǎn)生電荷的層能夠?qū)崿F(xiàn)有效地將載流子注入到有機功能層堆中進而也在至少兩個或至少三個有機功能層堆的堆置的情況下引起低的電流密度和高的電壓穩(wěn)定性。運行電壓在此隨有機功能層堆的數(shù)量線性地縮放。
[0021]根據(jù)另一個實施形式，第一電致發(fā)光層和第二電致發(fā)光層能夠放射具有相同的或不同的波長的光。由此，根據(jù)按照下述實施例的電極以及金屬層的構(gòu)成能夠在有機電致發(fā)光器件的一側(cè)或兩側(cè)上放射相同的或不同顏色的單色或混合色的光。
[0022]根據(jù)另一個實施形式，金屬層是沒有電勢的(“floating，浮置的”)。這表示，金屬層不具有任何向外接觸例如接觸到電流源和/或電壓源上的端子和接觸可能性，并且沒有被施加外部的電勢能或不能夠被施加外部的電勢能。特別地，金屬層因此不能夠被接觸。更確切地說，金屬層為設置在第一和第二有機功能層堆之間的層，所述層如上面描述的那樣連同直接鄰接的P摻雜的和η摻雜的層一起用于載流子注入進而用于第一和第二有機功能層堆的串聯(lián)連接。此外，根據(jù)另一個實施形式，金屬層不構(gòu)成為襯底并且尤其不能夠用作為一個或者兩個有機功能層堆的襯底。這例如能夠表示:金屬層具有不足以確保為用作為襯底所需要的足夠的承載強度和穩(wěn)定性的厚度。
[0023]根據(jù)另一個實施形式，金屬層具有鋁和/或銀或者由其制成。例如為鋁和銀的金屬具有高的導電能力以及根據(jù)金屬層的厚度例如對于可見光譜范圍中的光而言具有高的反射率。在厚度足夠小的情況下，由銀和/或鋁制成的金屬層也能夠是至少部分透明的。
[0024]根據(jù)另一個實施形式，金屬層是至少部分透明的。這尤其能夠表示:在第一有機功能層堆中通過第一電致發(fā)光層產(chǎn)生的光能夠至少部分地輻射穿過金屬層并且例如還能夠輻射穿過第二有機功能層堆。相反地，在金屬層是至少部分透明的時，光能夠從第二有機功能層堆并且尤其從第二電致發(fā)光層輻射穿過金屬層并且例如也還穿過第一有機功能層堆。對此，金屬層優(yōu)選能夠具有小于或等于IOnm的厚度，尤其在具有鋁和/或銀或者由其制成的金屬層的情況下。
[0025]根據(jù)另一個實施形式，第一和第二電極能夠是透明的，在所述第一和第二電極之間設置有第一和第二有機功能層堆和金屬層。因此，尤其結(jié)合至少部分透明的金屬層，有機電致發(fā)光器件在關斷狀態(tài)下能夠是透明的。在接通狀態(tài)下，第一和第二有機功能層堆能夠放射光不僅穿過襯底而且穿過背離襯底設置的第二電極，使得能夠與電極以及金屬層的透明度相關地在兩側(cè)上得到混合色彩的發(fā)光印象。例如，與金屬層的透明度相關地，襯底側(cè)上的發(fā)光印象和與襯底相對置的一側(cè)上的發(fā)光印象能夠是稍微不同的或者也能夠是相同的。
[0026]根據(jù)另一個實施形式，金屬層是非透明的。特別地，金屬層在此構(gòu)成為是反射的，使得在第一電致發(fā)光層中產(chǎn)生的且沿朝向金屬層的方向放射的光被所述金屬層向回反射。同樣地，通過非透明并且優(yōu)選反射的金屬層，在第二電致發(fā)光層中形成的光能夠由金屬層反射。在此，尤其優(yōu)選的是，第一和第二電極是透明的，在所述第一和第二電極之間設置有第一和第二有機功能層堆和金屬層。通過第一和第二功能層堆之間的非透明并且優(yōu)選反射的金屬層，能夠在有機電致發(fā)光器件的兩側(cè)上、即在襯底側(cè)上和與襯底相對置的一側(cè)上彼此分開地調(diào)節(jié)發(fā)光印象。然而，為此不需要彼此分開地運行兩個有機功能層堆。更確切地說，由于有機功能層堆的η摻雜的和P摻雜的有機層并且由于在所述η摻雜的和P摻雜的有機層之間的金屬層，可能串聯(lián)地運行這兩個有機功能層堆。在關斷狀態(tài)下，具有非透明并且優(yōu)選反射的金屬層的有機電致發(fā)光器件顯示出是非透明的并且優(yōu)選是反射的。
[0027]根據(jù)另一個實施形式，非透明的金屬層具有大于或等于20nm的厚度并且作為材料具有鋁。替選于此，非透明的金屬層例如也能夠具有厚度大于或等于40nm并且尤其優(yōu)選大于或等于50nm的銀。根據(jù)另一個實施形式，金屬層具有小于或等于20nm的厚度。
[0028]這種厚度結(jié)合所述的材料能夠足以實現(xiàn)對光的足夠高的反射性和不可穿透性，而金屬層的材料耗費進而還有成本耗費能夠保持得低。
[0029]根據(jù)另一個實施形式，金屬層構(gòu)成為是非透明的并且第一電致發(fā)光層和第二電致發(fā)光層放射具有不同波長的光。例如，第一有機功能層堆通過適當?shù)剡x擇第一電致發(fā)光層中的材料和/或通過第一電致發(fā)光層的適當?shù)亩鄬咏M合能夠放射白光，而第二電致發(fā)光層能夠放射彩色光，例如紅光、綠光或藍光或由其組成的混合光。此外也可行的是，兩個有機功能層堆放射具有相同的或不同的白色調(diào)或者色溫的白光。向有機電致發(fā)光器件的兩側(cè)不同地放射光有利地通過下述方式是可行的，金屬層是非透明的并且優(yōu)選是反射的，使得相應發(fā)射的顏色或相應發(fā)射的發(fā)光印象僅與設置在金屬層的兩側(cè)上的有機功能層堆的相應的電致發(fā)光層的設置、數(shù)量和類型相關。這種有機電致發(fā)光器件例如能夠有利地用作為用于同時直接和間接照明的照明裝置。為此，由兩個有機功能層堆中的一個產(chǎn)生具有對于直接照明所期望的顏色和色溫的光、尤其是白光，而第二有機功能層堆產(chǎn)生對于間接照明所期望的或適合的光。通過有機功能層堆之間的非透明的金屬層能夠確保:能夠彼此分開地放射相應的光。
[0030]直接照明例如能夠用于室內(nèi)照明，而間接照明能夠用作為頂板照明或墻壁照明并且在此例如能夠?qū)崿F(xiàn)對頂板或墻壁的所期望的彩色照明。
[0031]根據(jù)另一個實施形式，金屬層構(gòu)成為是至少部分反射的。這尤其能夠表示:金屬層也構(gòu)成為是部分透明的。在金屬層的這種實施方案中，所述金屬層也能夠是足夠薄的，以便光能夠部分地從有機功能層堆中射入到另外的有機功能層堆中，而在有機功能層堆中產(chǎn)生的光的一部分也始終在金屬層上反射。
[0032]根據(jù)另一個實施形式，第一和第二有機功能層堆連同設置在其之間的部分反射并且部分透明的金屬層設置在第一和第二電極之間，其中第一電極是透明的并且第二電極是反射且非透明的。在此，透明的第一電極例如能夠設置在有機功能層堆和襯底之間。替選于此，從襯底看去，透明的第一電極例如也能夠設置在有機功能層堆之上。由此，有機電致發(fā)光器件在第一種情況下構(gòu) 成為“底部發(fā)射器”并且在第二種情況下構(gòu)成為“頂部發(fā)射器”。
[0033]通過反射的第二電極和部分反射的金屬層能夠形成光學腔，在所述第二電極和金屬層之間例如能夠設置有第二有機功能層堆。所述光學腔通過部分反射并且部分透明的金屬層耦合到第一有機功能層堆上，這也稱作為所謂的“耦合微腔(coupledmicro-cavity)^通過光學腔中的第二電致發(fā)光層能夠放射具有最佳地調(diào)節(jié)到期望色彩上的波長的光，由此例如與已知的OLED相比能夠顯著地提高有機電致發(fā)光器件的顯色指數(shù)。由于反射的第二電極，在光學腔中產(chǎn)生的光能夠穿過部分透明的金屬層向回輻射到能夠形成所謂的主腔的第一有機功能層堆中，使得通過第一透明電極能夠放射混合色彩的光，所述混合色彩的光由在第一有機功能層堆中產(chǎn)生的光和在第二有機功能層堆中產(chǎn)生的光組成。
[0034]通過也在非透明的金屬層的情況下以及在極其薄并且盡可能高透明的金屬層的情況下適當?shù)剡x擇第一和第二電極的反射率和透明度，可能構(gòu)成光學腔，其中在非透明的金屬層的情況下不存在光學耦合。
[0035]通過將金屬層以透明的金屬層、部分透明并且部分反射的金屬層或者還有非透明并且優(yōu)選反射的金屬層的形式引入到產(chǎn)生電荷的層中，得出下述可行性:實現(xiàn)有機電致發(fā)光器件的不同的發(fā)射特性。在此，能夠?qū)崿F(xiàn)沿有機電致發(fā)光器件的兩個方向和一個方向的放射。除了有機電致發(fā)光器件的色彩設計中的由此實現(xiàn)的自由度之外，通過金屬層能夠?qū)崿F(xiàn)運行電壓的降低和有機功能層堆的、進而有機電致發(fā)光器件的電壓穩(wěn)定性的提高。
[0036]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有封裝層。例如，至少兩個有機功能層堆或者還有至少三個有機功能層堆能夠設置在襯底和封裝層之間。襯底和封裝層能夠構(gòu)成為用于保護有機功能層堆和設置在所述有機功能層堆之間的一個或多個金屬層免受濕氣、氧氣和其他有害物質(zhì)。此外，也可行的是，例如在襯底和有機功能層堆之間設置有另外的封裝層。所述另外的封裝層能夠構(gòu)成為用于保護有機功能層堆免受有害物質(zhì)，所述有害物質(zhì)例如能夠通過非氣密密封的襯底滲入到有機電致發(fā)光器件中。
[0037]根據(jù)另一個實施形式，封轉(zhuǎn)層構(gòu)成為薄膜封裝件。這尤其能夠表示:封裝層具有至少一個并且優(yōu)選多個沉積層，所述沉積層分別自身地或者至少相互組合地具有相對于有害物質(zhì)的足夠的密封性。封裝層為此能夠具有由下述材料中的一種或多種制成的一個或多個層:氧化招、氧化鋅、氧化錯、氧化鈦、氧化鉿、氧化鉭、氧化鑭、氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、氧化銦錫、氧化銦鋅、鋁摻雜的氧化鋅，以及這些材料的組合、混合物和合金。封裝層例如能夠通過原子層沉積法來施加，借助該方法能夠由上述材料中的至少一些制造高密度的層。特別地，封裝層在此也能夠是透明的，使得有機電致發(fā)光器件的放射特性通過封裝層沒有受到影響或僅輕微地受到影響。
[0038]根據(jù)另一個實施形式，封裝層能夠具有玻璃層。玻璃層例如能夠構(gòu)成為玻璃板或者玻璃襯底，所述玻璃板或玻璃襯底能夠連同襯底一起形成閉合的空腔，在所述空腔中設置有有機功能層堆、電極以及一個或多個金屬層。例如，玻璃層能夠具有腔或凹部，所述腔或凹部例如能夠借助于刻蝕來制造并且在所述腔或凹部中例如也能夠設置有能夠物理地或化學地結(jié)合有害物質(zhì)的材料。這種材料也稱作吸氣劑材料并且對于本領域技術(shù)人員是已知的。
[0039]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件在背離襯底的一側(cè)上具有覆蓋層。覆蓋層例如能夠具有玻璃或塑料或者由其制成。
[0040]根據(jù)另一個實施形式，有機電致發(fā)光器件具有至少一個透明的第一和/或第二電極，在所述第一和/或第二電極上在背離金屬層的一側(cè)上設置有光耦合輸出元件。光耦合輸出元件例如能夠構(gòu)成為層的形式或各個元件或顆粒的形式，所述各個元件或顆粒能夠散射光或者折射光。例如，光耦合輸出元件能夠構(gòu)成為散射薄膜、構(gòu)成為微透鏡陣列或者構(gòu)成為附加的透明層的或還有襯底的、封裝層的或覆蓋層的表面結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]其他的優(yōu)點和有利的實施形式以及改進形式從下面結(jié)合附圖描述的實施形式中得出。
[0042]附圖示出:
[0043]圖1示出根據(jù)一個實施例的有機電致發(fā)光器件的示意圖，
[0044]圖2至4示出根據(jù)另外的實施例的有機電致發(fā)光器件的示意圖，和
[0045]圖5A至5C示出測試結(jié)構(gòu)以及其電特性。
【具體實施方式】
[0046]在實施例和附圖中，相同的或起相同作用的組成部分分別設有相同的附圖標記。所示出的元件和其相互間的尺寸關系原則上不能夠視作是按照比例的。更確切地說，為了更好的可視性和/或為了更好的理解能夠以夸張厚的或夸張大的尺寸示出個別元件，例如層、組件、器件以及區(qū)域。
[0047]在圖1中出有機電致發(fā)光器件的一個實施例，所述有機電致發(fā)光器件具有第一有機功能層堆I和第二有機功能層堆2。在這兩個有機功能層堆I和2之間設置有金屬層3。
[0048]有機電致發(fā)光器件還具有襯底4，在所述襯底上將有機功能層堆I和2以及金屬層3設置在用于電接觸功能堆的第一電極5和第二電極6之間。有機功能層堆I和2的層以及電極5和6能夠具有如
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所描述的材料。
[0049]第一和第二電極5和6中的至少一個構(gòu)成為是透明的，其中至少在有機電致發(fā)光器件構(gòu)成為具有透明的第一電極5的底部發(fā)射器的情況下襯底4也構(gòu)成為是透明的。
[0050]第一有機功能層堆I具有至少一個第一電致發(fā)光層11和至少一個η摻雜的有機層12。第二有機功能層堆2具有至少一個第二電致發(fā)光層21和至少一個P摻雜的有機層23。
[0051 ] 在所示出的實施例中，單純示例性地，第一電極5構(gòu)成為陽極并且第二電極6構(gòu)成為陰極。替選于此，相反地設置第一和第二電極也是可行的，其中在該情況下，有機功能層堆I和2的摻雜也與所示出的實施例是相反的。
[0052]η摻雜的有機層12和ρ摻雜的有機層23設置在電致發(fā)光層11和21之間并且分別直接地鄰接于位于其之間的金屬層3。如在概論部分中所描述的那樣，η摻雜的和ρ摻雜的有機層12和23連同金屬層3 —起形成產(chǎn)生電荷的層序列30。金屬層3設置成是無電勢的并且不具有到外部的電流源和/或電壓源的自身的接觸部。金屬層3在所示出的實施例中能夠具有鋁和/或銀或者由其制成。
[0053]結(jié)合圖5Α和5Β，示出產(chǎn)生電荷的層30中的金屬層3的效果。為此，如在圖5Α中示出的，制造測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)在襯底50上在兩個未摻雜的有機層51和54之間具有η摻雜的有機層52、金屬層3和在其上的ρ摻雜的有機層53作為產(chǎn)生電荷的層30。襯底50在測試結(jié)構(gòu)中具有玻璃板和在其上的、由氧化銦錫(ITO)制成的第一電極。在有機層51至54和金屬層3上施加由金屬制成的第二電極55。
[0054]在圖5Β中示出電壓-電流密度圖，其中在水平軸線上示出以伏特為單位的電壓U以及在垂直軸線上示出以mA/cm2為單位的電流密度J的。在此，電壓-電流密度曲線58借助根據(jù)圖5A的測試結(jié)構(gòu)來測量。與此相比，示出不具有金屬層3的比較結(jié)構(gòu)的電壓-電流密度曲線59。如從圖5B中容易可見的是，借助具有金屬層3的在此描述的產(chǎn)生電荷的層30，與沒有金屬層3的比較結(jié)構(gòu)相比在電壓相同的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)更高的電流密度。
[0055]在圖5C中借助于曲線60示出根據(jù)圖5A的測試結(jié)構(gòu)在150小時的時間段中的運行電壓。與此相比，如借助于曲線61示出的那樣，在相同的時間段中為沒有金屬層3的比較結(jié)構(gòu)測量到運行電壓的上升。因此，當借助具有金屬層3的根據(jù)圖5A的測試結(jié)構(gòu)在150小時的測試運行持續(xù)時間期間實現(xiàn)穩(wěn)定的、產(chǎn)生電荷的層30時，在沒有金屬中間層的比較結(jié)構(gòu)中測量到運行電壓以大于IV的量上升。借助于圖5A中的測試結(jié)構(gòu)獲取的知識至少能夠定性地直接轉(zhuǎn)用給結(jié)合圖1至4示出的有機電致發(fā)光器件。
[0056]在圖2至4中示出另外的有機電致發(fā)光器件，所述有機電致發(fā)光器件為在圖1中示出的實施例的修改方案。
[0057]根據(jù)圖2中的實施例的有機電致發(fā)光器件在襯底4上、在第一電極5和第二電極6之間具有第一有機功能層堆1、在所述第一有機功能層堆上的金屬層3和在所述金屬層上的第二有機功能層堆2。如在根據(jù)圖1的實施例中那樣，以分別直接地鄰接于金屬層3的方式，第一有機功能層堆I具有η摻雜的有機層12并且第二有機功能層堆2具有ρ摻雜的有機層23，由此形成產(chǎn)生電荷的層30。
[0058]襯底4在所示出的實施例中由玻璃或塑料薄膜制成。例如，塑料薄膜還能夠具有聚烯烴、例如具有高或低密度的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或者由其形成。此外，塑料能夠具有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PT)、聚醚砜(PES)和/或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或者由其形成。
[0059]第一電極5在所示出的實施例中構(gòu)成為透明陽極，在所述透明陽極上設置有第一有機功能層堆1，并且所述第一電極具有薄的金屬膜或者透明導電氧化物，例如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋅。
[0060]第一有機功能層堆I在所示出的實施例中從第一電極5看去具有:構(gòu)成為空穴運輸層的P摻雜的有機層13 ;在所述P摻雜的有機層上的電子阻擋層14 ;在所述電子阻擋層上的第一電致發(fā)光層11，對所示出的實施例替選地，所述第一電致發(fā)光層也能夠具有多個電致發(fā)光層；在所述第一電致發(fā)光層上的空穴阻擋層15 ;和在所述空穴阻擋層上的之前描述的η摻雜的有機層13，所述η摻雜的有機層在所示出的實施例中構(gòu)成為電子運輸層。
[0061]第二有機功能層堆2具有類似的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有:在上文中描述的以空穴運輸層的形式的P摻雜的有機層23 ;電子阻擋層24 ;第二電致發(fā)光層21，對所示出的實施例替選地，所述第二電致發(fā)光層也能夠包括多個電致發(fā)光層；在所述第二電致發(fā)光層上的空穴阻擋層25 ;和在所述空穴阻擋層上的η摻雜的有機層22，所述η摻雜的有機層構(gòu)成為電子運輸層。根據(jù)在有機電致發(fā)光器件的兩側(cè)上、即在具有襯底4的一側(cè)上和具有第二電極6的一側(cè)上期望何種發(fā)光印象，電致發(fā)光層11和21能夠產(chǎn)生相同的或不同的光。
[0062]在所示出的實施例中，金屬層3構(gòu)成為是非透明且反射的。為此，金屬層3具有鋁和/或銀或者由其制成。在銀的情況下，金屬層具有大于或等于40nm、并且優(yōu)選大于或等于50nm的厚度。在鋁的情況下，金屬層3具有大于或等于20nm的厚度。尤其優(yōu)選的是，金屬層3具有小于或等于200nm的厚度。
[0063]在金屬層3的背離襯底4的一側(cè)上設置在第二有機功能層堆2上的第二電極6同樣構(gòu)成為透明電極，所述透明電極對于在第二有機功能層堆2中產(chǎn)生的光是至少部分透明的。此外，在所示出的實施例中，第二電極6構(gòu)成為陰極并且具有薄的金屬膜或者透明導電氧化物，如例如結(jié)合第一電極5所描述的那樣。對所示出的實施例替選地，第一電極5和/或第二電極6也能夠構(gòu)成為是多層的并且例如具有一個或多個TCO層和/或一個或多個金屬層和/或一種或多種在概論部分中列出的其他材料或者由其制成。
[0064]通過第一和第二有機功能層堆I和2之間的非透明的金屬層3，在圖2中示出的有機電致發(fā)光器件能夠相互獨立地放射穿過襯底4和第一電極5的以及穿過第二電極6的光，進而構(gòu)成為所謂的雙向放射的0LED。
[0065]此外，如在該實施例中示出的那樣，有機電致發(fā)光器件能夠具有封裝層7，其中有機功能層堆I和2以及金屬層3設置于在第二電極6上設置的封裝層7和襯底4之間。為了提高襯底4的密封性，在襯底4和第一電極5之間設置有另外的封裝層7。
[0066]封裝層7在所示出的實施例中是透明的并且構(gòu)成為所謂的薄膜封裝件。所述封裝層通過一種或多種沉積方法、例如原子層沉積方法(“atomic layer deposition”，ALD)來制造，并且具有由一種或多種在概論部分中列出的材料制成的一個或多個層。
[0067]在第二電極6和設置在其之上的封裝層7之上借助于粘接層8設置覆蓋層9，所述覆蓋層例如出自玻璃或由前述塑料材料中的一種制成的塑料薄膜。覆蓋層9在此尤其用作為防刮傷保護件并且由于在第二電極6上的封裝層7而不必氣密密封地實施。
[0068]在覆蓋層9之上并且在襯底4的背離有機功能層堆I和2的一側(cè)上分別借助于另外的粘接層8設置以散射薄膜、微透鏡陣列或者具有表面結(jié)構(gòu)的層的形式的光耦合輸出元件10。替選于此,襯底4和/或覆蓋層9也能夠設有作為光稱合輸出兀件10的表面結(jié)構(gòu)。
[0069]在圖3中，與圖2的實施例相比，示出具有部分透明的且部分反射的金屬層3的有機電致發(fā)光器件。此外，在所示出的實施例中，第二電極6實施為反射的金屬層。由此，如在概論部分中描述的那樣，第二有機功能層堆2形成光學稱合到第一有機功能層堆I上的微腔。為此，金屬層3例如具有厚度大于或等于IOnm且小于或等于40nm的銀或厚度大于或等于IOnm且小于或等于20nm的招。
[0070]通過第二有機功能層堆2和第一有機功能層堆I形成的耦合的腔，能夠通過調(diào)節(jié)有機層11至15和21至25的材料以及這些有機層的厚度和彼此間的布置而最佳地實現(xiàn)期望的顏色，使得通過襯底4放射的光能夠具有高的顯色指數(shù)，所述光是在第一有機功能層堆I中和在第二有機功能層堆2中形成的光的疊加。
[0071]設置在第二電極上的封裝層76能夠如同上述實施例那樣構(gòu)成為薄膜封裝件。替選于此，在第二電極6上的封裝層7例如也能夠構(gòu)成為以玻璃板或玻璃襯底的形式的玻璃層，所述玻璃襯底此外也能夠具有帶有吸氣劑材料的腔或凹部，例如為刻蝕的腔的形式。在此，在透明的或者構(gòu)成為頂部發(fā)射器的有機電致發(fā)光器件的情況下，吸氣劑材料優(yōu)選圍繞有機功能層堆的有源區(qū)域構(gòu)成。在玻璃板作為封裝層7的情況下，也能夠取消在圖3中示出的覆蓋層9以及在覆蓋層9和封裝層7之間的粘接層8。
[0072]在圖4中示出有機電致發(fā)光器件的另一個實施例，所述有機電致發(fā)光器件與圖2和3的實施例相比具有金屬層3，所述金屬層具有小于或等于IOnm的厚度。由此，金屬層3是至少部分透明的。電極5和6同樣構(gòu)成為是透明的，使得分別在有機功能層堆I和2中產(chǎn)生的輻射能夠在兩側(cè)由有機電致發(fā)光器件放射。在此，根據(jù)電極5和6的以及金屬層3的透明度在兩側(cè)上能夠?qū)崿F(xiàn)相同的色彩印象或者也能夠?qū)崿F(xiàn)稍微不同的色彩印象。在關斷狀態(tài)下，根據(jù)圖4的有機電致發(fā)光器件顯得是透明的。附加地，光耦合輸出元件也能夠如結(jié)合圖2和3中示出的那樣設置在有機電致發(fā)光器件的兩側(cè)或一側(cè)上。由此，有機電致發(fā)光器件在關斷狀態(tài)下能夠顯得是半透明的。
[0073]除了所示出的實施例之外，有機電致發(fā)光器件也能夠具有所示出的實施例的特征的組合。因此，例如也可行的是，有機電致發(fā)光器件具有至少三個有機功能層堆，在這些有機功能層堆之間分別設置有金屬層。在此，η摻雜的和ρ摻雜的層連同在各個有機功能堆之間的分別以直接鄰接于所述η摻雜的和ρ摻雜的層的方式位于其之間的金屬層一起形成產(chǎn)生電荷的層，而各個金屬層能夠構(gòu)造成是相同的或彼此不同的。因此，例如能夠可行的是，有機電致發(fā)光器件具有第一金屬層，所述第一金屬層是不透明且反射的，而第二金屬層是至少部分透明的。因此，在反射的、非透明的金屬層的一側(cè)上設置有至少一個有機功能層堆，而在另一側(cè)上例如設置有至少兩個有機功能層堆。具有設置在其之間的至少部分透明的金屬層的兩個有機功能層堆例如能夠形成耦合的微腔，如結(jié)合圖3所描述的那樣。
[0074]本發(fā)明不局限于根據(jù)實施例進行的描述。相反地，本發(fā)明包括每個新特征以及特征的任意的組合，這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意的組合，即使所述特征或所述組合自身在權(quán)利要求中或?qū)嵤├袥]有明確說明時也如此。
【權(quán)利要求】
1.一種有機電致發(fā)光器件，其具有 -第一有機功能層堆(I )，所述第一有機功能層堆具有第一電致發(fā)光層(11)和至少一個η摻雜的有機層(12)，和 -第二有機功能層堆(2)，所述第二有機功能層堆具有第二電致發(fā)光層(21)和至少一個P摻雜的有機層(23)，其中所述η摻雜的有機層和所述P摻雜的有機層(12，23)設置在所述第一電致發(fā)光層和所述第二電致發(fā)光層(11，21)之間并且在所述η摻雜的有機層和所述P摻雜的有機層之間以直接鄰接于所述η摻雜的有機層和所述P摻雜的有機層(12，23)的方式設置有金屬層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)沒有電勢。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)不能夠被接觸。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)具有鋁和/或銀或者由鋁和/或銀制成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)是至少部分透明的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)是不透明的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述第一有機功能層堆和所述第二有機功能層堆(1，2)設置在第一電極和第二電極(5，6)之間，并且其中所述第一電極和所述第二電極(5，6)是透明的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬層(3)是部分反射的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述第一有機功能層堆和所述第二有機功能層堆(1，2)設置在第一電極和第二電極(5，6)之間，其中所述第一電極(5)是透明的并且所述第二電極(6)是反射的并且是非透明的。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，所述有機電致發(fā)光器件具有透明的第一電極和/或第二電極(5，6 )，所述第一電極和/或第二電極具有帶有透明導電氧化物和/或透明金屬層的層。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述第一有機功能層堆和所述第二有機功能層堆(1，2)設置在襯底(4)和封裝層(7)之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述封裝層(7)構(gòu)成為薄膜封裝件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述封裝層(7)具有玻璃層。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中在透明的第一電極和/或第二電極(5，6)的背離所述金屬層(3)的一側(cè)上設置有光耦合輸出元件(10)。
【文檔編號】H01L51/52GK103620809SQ201280026937
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】卡羅拉·迭斯, 丹尼爾·斯特芬·塞茨 申請人:歐司朗光電半導體有限公司