有機(jī)電致發(fā)光元件和發(fā)光器件的制作方法
【專利說明】有機(jī)電致發(fā)光元件和發(fā)光器件
[0001]領(lǐng)域
[0002]此處所描述的各實(shí)施例一般涉及有機(jī)電致發(fā)光元件和發(fā)光器件。
[0003]背景
[0004]有機(jī)電致發(fā)光元件包括陰極、陽極以及設(shè)置在陰極和陽極之間的有機(jī)發(fā)光層。
[0005]在有機(jī)電致發(fā)光元件中，在陰極和陽極之間施加電壓。如此，電子從陰極被注入到有機(jī)發(fā)光層中，而空穴從陽極被注入到有機(jī)發(fā)光層中。注入的電子和空穴復(fù)合，通過復(fù)合，生成激子。當(dāng)激子遭到輻射去激活時，生成光。
[0006]在這樣的有機(jī)電致發(fā)光元件中，希望提高光提取效率。
[0007]引用列表
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]PTL I JP-A 2006-92936
[0010]附圖簡述
[0011]圖1A和IB是示出根據(jù)第一實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件I和Ia的示意圖。
[0012]圖2A和2B是示出根據(jù)比較示例的設(shè)置在有機(jī)電致發(fā)光元件100中的有機(jī)發(fā)光層30內(nèi)的光發(fā)射位置33處所生成的光的損耗的示意圖。
[0013]圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件1、Ia中的光提取效率的圖形。
[0014]圖4A和4B是用于示出界面40a和40b處的折射的示意圖。
[0015]圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ib的示意圖。
[0016]圖6A和6B是用于示出界面40a和40b處的折射的示意圖。
[0017]圖7A到7C是示出根據(jù)第三實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ic的示意圖。
[0018]圖8是示出根據(jù)第四實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Id的示意圖。
[0019]圖9A和9B是示出用于形成包括多個光提取部80的光學(xué)緩沖層40的方法的示意圖。
[0020]圖1OA到1E是示出根據(jù)第五實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ie的示意圖。
[0021]圖11是示出根據(jù)第六實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件If的示意圖。
[0022]圖12是示出根據(jù)第七實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ig的示意圖。
[0023]圖13是示出用于形成多個光提取部80a的方法的示意圖。
[0024]圖14是示出根據(jù)第八實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ih的示意圖。
[0025]圖15A和15B是示出用于形成多個光提取部80b的方法的示意圖。
[0026]圖16是示出用于形成多個光提取部80b的方法的示意圖。
[0027]圖17是示出根據(jù)第九實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ii的示意圖。
[0028]圖18是示出根據(jù)第十實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件Ij的示意圖。
[0029]圖19A和19B是用于示出光路控制層65的功能的示意圖。
[0030]圖20是用于示出光提取效率的曲線圖。
[0031]圖21是用于示出發(fā)光器件11的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]根據(jù)一實(shí)施例，有機(jī)電致發(fā)光元件包括第一電極、與第一電極相對設(shè)置的反射層、設(shè)置在第一電極和反射層之間的有機(jī)發(fā)光層、設(shè)置在有機(jī)發(fā)光層和反射層之間的第二電極、設(shè)置在第二電極和反射層之間的光學(xué)緩沖層，以及多個光提取部。多個光提取部至少設(shè)置在光學(xué)緩沖層的設(shè)置有第二電極的一側(cè)上，在光學(xué)緩沖層的設(shè)置有反射層的一側(cè)上，以及在光學(xué)緩沖層內(nèi)，光提取部具有不同于光學(xué)緩沖層的折射率的折射率。
[0033]下面將參考各個附圖來描述各實(shí)施例。
[0034]附圖是示意性的或概念性的。例如，各部份的厚度和寬度之間的關(guān)系、各部份之間的尺寸比例等等不一定與其實(shí)際值相同。進(jìn)一步地，即便對于相同的部份，在各附圖之間可按不同大小和/或比例示出。
[0035]在本申請的附圖和說明書中，與針對其上文中附圖所描述的組件類似的組件用類似的參考編號來標(biāo)記，并且在適當(dāng)時，省略了其詳細(xì)描述。
[0036](第一實(shí)施例)
[0037]圖1A和IB是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光元件I和Ia的示意圖。
[0038]圖1A是有機(jī)電致發(fā)光元件I的示意截面圖。圖1B是進(jìn)一步包括第一功能層31和第二功能層32的有機(jī)電致發(fā)光元件Ia的示意截面圖。
[0039]如圖1A所示，有機(jī)電致發(fā)光元件I包括第一電極10、第二電極20、有機(jī)發(fā)光層30、光學(xué)緩沖層40，反射層50，以及光提取部80。
[0040]第一電極10能透射從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。
[0041]第一電極10充當(dāng)，例如，陽極。第一電極10的厚度可以被設(shè)置為，例如，50納米(nm)或更大。
[0042]第一電極10包括，例如，氧化物，該氧化物包括從由In、Sn、Zn以及Ti構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素。第一電極10是，例如，ITO(氧化銦錫)膜。
[0043]第二電極20設(shè)置在有機(jī)發(fā)光層30和反射層50之間。第二電極20能透射從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。
[0044]第二電極20充當(dāng)例如，陰極。第二電極20的厚度尺寸可以被設(shè)置為，例如，10納米(nm)或稍小。
[0045]對第二電極20的材料沒有特別限制，只要它是導(dǎo)電的。然而，優(yōu)選地，該材料具有低折射率和低消光系數(shù)。例如，第二電極20可以被配置成包括從由Ag、Au、Ca以及堿金屬構(gòu)成的組中選擇的至少一種。
[0046]例如，第二電極20可以由鎂銀合金制成，包括的Ag的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4或更大。
[0047]這里，第一電極10可以用作陰極，而第二電極20可以用作陽極。
[0048]有機(jī)發(fā)光層30設(shè)置在第一電極10和第二電極20之間。有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出包含可見光波長分量的光。有機(jī)發(fā)光層30的厚度可以被設(shè)置為，例如，50納米(nm)或更大。
[0049]有機(jī)發(fā)光層30包括，諸如Alq3、F8BT以及PPV等等。有機(jī)發(fā)光層30可以由主材料以及向主材料添加的摻雜物的混合材料制成。主材料可以基于，諸如CBP、BCP、TPD、PVK以及PPT。摻雜材料可以基于，諸如Flrpic、Ir (ppy)3以及Flr6。
[0050]進(jìn)一步地，如圖1B所示，有機(jī)電致發(fā)光元件Ia還可以包括第一功能層31和第二功能層32。
[0051]第一功能層31設(shè)置在有機(jī)發(fā)光層30和第一電極10之間。第一功能層31的厚度尺寸可以被設(shè)置為，例如，大致I納米(nm)。如有必要，可以設(shè)置第一功能層31。
[0052]第一功能層31充當(dāng)，例如，空穴注入層。充當(dāng)空穴注入層的第一功能層31包括，諸如 PEDPOT:PPS，CuPc 以及 Mo03。
[0053]第一功能層31充當(dāng)，例如，空穴傳輸層。充當(dāng)空穴傳輸層的第一功能層31包括，諸如，a-NPD、TAPC, m_MTDATA、TPD 以及 TCTA。
[0054]第一功能層31可以通過層疊充當(dāng)空穴注入層的層和充當(dāng)空穴傳輸層的層來作出。
[0055]第二功能層32設(shè)置在有機(jī)發(fā)光層30和第二電極20之間。第二功能層32的厚度尺寸可以被設(shè)置為，例如，大致I納米(nm)。如有必要，可以設(shè)置第二功能層32。
[0056]第二功能層32充當(dāng)，例如，電子傳輸層。第二功能層32包括，諸如，Alq3, BAlq,POPy2、Bphen 以及 3TPYMB 等等。
[0057]可另選地，第二功能層32充當(dāng)，例如，電子注入層。
[0058]可另選地，第二功能層32可通過層疊充當(dāng)電子傳輸層的層和充當(dāng)電子注入層的層來作出。在此情況下，充當(dāng)電子注入層的層旨在改善電子注入特征。充當(dāng)電子注入層的層設(shè)置在充當(dāng)電子傳輸層的層和第二電極20之間。
[0059]光學(xué)緩沖層40設(shè)置在第二電極20和反射層50之間。如此，有機(jī)發(fā)光層30和反射層50之間的距離可以分離至少光學(xué)緩沖層40的厚度尺寸的量。結(jié)果，可以減小等離子體激元(plasmon)損耗。
[0060]光學(xué)緩沖層40的未設(shè)置有光提取部80的部分的厚度尺寸可以被設(shè)置為50納米(nm)或更大。
[0061]對光學(xué)緩沖層40的材料沒有特別限制，只要它能透射從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。然而，光學(xué)緩沖層40的折射率不同于光提取部80的折射率。
[0062]光學(xué)緩沖層40具有界面40a、40b以及40c。
[0063]界面40a在設(shè)置有第二電極20 —側(cè)沿著與有機(jī)發(fā)光層30的表面的延伸方向(垂直于圖1A和IB中的頁面的方向)交叉的方向展開。
[0064]在所不不例中，在設(shè)置有第二電極20 —側(cè)的有機(jī)發(fā)光層30的表面的延伸方向垂直于界面40a的延伸方向。然而，延伸方向不僅限于此。在設(shè)置有第二電極20—側(cè)的有機(jī)發(fā)光層30的表面的延伸方向只須不平行于界面40a的延伸方向。
[0065]界面40b沿著有機(jī)發(fā)光層30的在設(shè)置有第二電極20的一側(cè)表面的延伸方向展開。
[0066]界面40c是未設(shè)置有光提取部80的區(qū)域中的界面。
[0067]稍后將描述有關(guān)等離子體激元損耗的減小、光學(xué)緩沖層40的折射率、光學(xué)緩沖層40的厚度尺寸及界面40a、40b和40c處的折射的細(xì)節(jié)。
[0068]反射層50設(shè)置在光學(xué)緩沖層40的與設(shè)置有第二電極20的一側(cè)相反的一側(cè)上。即，反射層50被設(shè)置成與第一電極10相對。反射層50反射從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。反射層50的厚度尺寸可以被設(shè)置為，例如，大致100納米(nm)。
[0069]反射層50可包括，例如，金屬，諸如Ag、Mg:Ag(鎂銀合金)以及Al。可另選地，反射層50可以是，例如，介電多層膜。
[0070]多個光提取部80設(shè)置在光學(xué)緩沖層40的設(shè)置有第二電極20的一側(cè)上。光提取部80具有不同于光學(xué)緩沖層40的折射率的折射率。更具體而言，多個光提取部80設(shè)置在第二電極20和有機(jī)發(fā)光層30之間。光提取部80從光學(xué)緩沖層40的設(shè)置有第二電極20的一側(cè)突出到光學(xué)緩沖層40中。通過設(shè)置光提取部80，在光學(xué)緩沖層40中形成界面40a和 40b ο
[0071]對光提取部80的形狀沒有特別限制，只要至少在光學(xué)緩沖層40中形成界面40a即可。例如，光提取部80的形狀可以類似于網(wǎng)格、線或點(diǎn)。在所示示例中，光提取部80的截面形狀是矩形。然而，截面形狀不僅限于此。例如，光提取部80的截面形狀可以是諸如三角形、梯形、半圓形和半橢圓之類的任意形狀。
[0072]圖1A和IB中所示出的有機(jī)電致發(fā)光元件1，Ia在第一電極10的與設(shè)置有有機(jī)發(fā)光層30的一側(cè)相反的一側(cè)包括襯底60。即，第一電極10設(shè)置在襯底60和有機(jī)發(fā)光層30之間。襯底60能透射從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。襯底60是，例如，玻璃襯底。
[0073]有機(jī)電致發(fā)光元件1，Ia是底部發(fā)射型的有機(jī)電致發(fā)光元件。從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光的穿過襯底60的光強(qiáng)度高于從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光的穿過第二電極20的光強(qiáng)度。主要從第一電極10 —側(cè)(襯底60 —側(cè))提取從有機(jī)發(fā)光層30發(fā)出的光。
[0074]進(jìn)一步地，有機(jī)電致發(fā)光兀件1，Ia包括在襯底60的與設(shè)置有第一電極10的一側(cè)相反的一側(cè)的表面上的多個微透鏡90。例如，微透鏡90的形狀可以類似于半球。微透鏡90的高度尺寸(沿著襯底60的厚度方向的長度)可以被設(shè)置為，例如，I微米或更大和50微米或較小。在此情況下，微透鏡90的直徑尺寸是2微米或更大和100微米或較小。然而，微透鏡90的形狀和尺寸不僅限于所示出的，而是可以適當(dāng)?shù)馗淖?。在多個微透鏡90設(shè)