專利名稱：電極制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光發(fā)射器件的電極制品，特別是用于通過光發(fā)射有機材料的發(fā)射光的器件。
背景技術(shù)：
顯示器件的射出級使用有機材料用于光發(fā)射。在PCTW090/13148和US4539507中描述了光發(fā)射有機材料，這里通過參照結(jié)合其兩者內(nèi)容。這些器件的基本結(jié)構(gòu)是光發(fā)射有機層，例如，夾在兩個電極間的聚合的涂層(對聚苯乙烯(poly(p-phenylenevinylene))(“PPV”)。一個電極(陰極)注入帶負電載流子(電子)而另一個電極(陽極)注入帶正電載流子(空穴)。在有機層，該電子和空穴復合產(chǎn)生光子。在PCT W090/13148一文中，有機光發(fā)射材料是聚合物。在US4539507一文中，有機光發(fā)射是通稱為小分子材料類，例如(8-烴基喹啉)鋁(“Alq3”)。在實際器件中，一般地說，一個電極是透明的，容許光子逸出器件。
圖1表示典型的有機光發(fā)射器件的剖面結(jié)構(gòu)(“OLED”)。該OLED是典型地制作在玻璃或塑料襯底1上，覆蓋以透明第一電極2例如氧化銦錫(“ITO”)。這樣被覆的襯底是市場上買得到的。該ITO被覆的襯底覆蓋以至少一層電致發(fā)光有機材料3薄的涂層和形成最后層的第二電極4，該第二電極4典型地是金屬或合金。也可以給器件添加另外的層，例如改善在電極與電致發(fā)光材料之間的電荷輸送。在兩電極之間由電源5加上電壓時，一個電極起陰極作用和另一個起陽極作用。
電極的性質(zhì)對器件的效率有強烈影響。用于陰極電極已經(jīng)提出很多材料，而通常優(yōu)良的材料具有低的功函數(shù)。
·US 4539507提議陰極金屬，諸如銦、銀、錫、鉛、錳和鋁之類。
·WO 00/48257描述具有鋁層的三層電極，一層鈣和另一層鋰或氟化鎂。
·EP 0822603A提出雙層陰極，包括薄的氟化物層和厚的導電層。氟化物可選自堿性氟化物和堿土氟化物的組中。導電層可選自單金屬、金屬合金和導電材料的組中。至于氟化物層厚度，取0.3到5.0nm范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的第一方面，在于提供一種顯示器件包括陽極；陰極；以及位于該陽極與該陰極間的有機電致發(fā)光材料區(qū)；其中該有機致電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極，以及該陰極包括一個第一層和一個位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料層之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀的一種。
按照本發(fā)明的第二方面，在于提供一種形成顯示器件的方法，包括形成結(jié)構(gòu)包括一陽極和一有機電致發(fā)光材料區(qū)；淀積并與該有機電致發(fā)光材料接觸的一陰極包括一個第一層和一個位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料層之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀的一種。
最好是該第一層基本上由鋁構(gòu)成。
最好是該第二層基本上由氟化鈉和氟化鉀構(gòu)成。該第二層可以只包括氟化鈉和氟化鉀中的一種。
該第一層的厚度適合在從200到700nm范圍內(nèi)，最好是在從300到600nm的范圍內(nèi)。該第二層的厚度適合在從2到6nm范圍內(nèi)，最好是在從3到5nm的范圍內(nèi)。
該有機電致發(fā)光材料較好是一種聚合物或齊聚物包括芴團(fluorene units)，而最好是一種多芴(polyfluorene)。該有機電致發(fā)光材料可使用發(fā)射藍光的一種以上芴和一種以上三芳基胺(triarylamine)的共聚物。該芴團最好有助于材料的光發(fā)射。
該器件在波長400到500nm區(qū)可能適合具有發(fā)射峰值強度。該器件可能適合發(fā)射具有1931CIE(相干紅外能量)的彩色，坐落在0.1≤x≤0.2、0.00≤y≤0.1范圍內(nèi)，較好在0.12≤x≤0.18、0.02≤x≤0.8范圍內(nèi)，最好在x＝0.15、y＝0.05附近。
該器件可構(gòu)成顯示RGB(紅、綠、藍)的藍色像素。
該器件可包括接到該陽極上的第一電源和接到該陰極第一層上的第二電源。
該第二層較好是和有機電致發(fā)光材料接觸。該第一層較好是和該第二層接觸。該第一層較好是由該第二層隔開該有機電致發(fā)光材料，使得該第一層較好地不與該有機電致發(fā)光材料接觸。
該第一層用蒸發(fā)法淀積在有機電致發(fā)光材料上。該淀積速率較好地是在1和5/s之間，最好在2/s附近。
部分或全部第一層用蒸發(fā)法淀積是有益的。較好的是該淀積速率小于1/s。最好在蒸發(fā)前將從要淀積該第一層的材料除去廢氣，例如保持在升高溫度低于蒸發(fā)溫度下。升高的溫度通?？梢猿^500℃并且該材料可在該溫度或以上保持5分鐘或以上。
部分或全部該第二層用蒸發(fā)法淀積是有益的。較好的是該淀積速率小于1/s。一種有益的方法是用蒸發(fā)法和/或以小于1/s的淀積速率，將部分第一層淀積到厚度100nm或以上。該第一層的那部分適合接觸該第二層。按常規(guī)可在速率大于5/s下淀積(例如，用蒸發(fā)法)隨后的第二層的第一部分。較好的是在淀積前使從要淀積該第二層的材料中抽氣，例如保持在升高溫度低于蒸發(fā)溫度下。升高的溫度通?？梢猿^500℃并且該材料可在該溫度或以上保持5分鐘或以上。
該有機電致發(fā)光材料適合的是聚合物材料，更可取地是半導體聚合物材料和更可取地是綴合的(或者完全或者部分)聚合物材料。另一方面，該有機電致發(fā)光材料可以是非聚合的有機材料，諸如小分子材料，齊聚物材料或單體材料之類。該有機電致發(fā)光材料可以包括一種、兩種或以上的電致發(fā)光成分，例如共聚物或混合物。該聚合物可以是含有芴團的共聚物。
該器件可以適當包括一個以上附加層。這種附加層的一個例子是電荷輸送層，該電荷輸送層可位于電極層與光發(fā)射層間。上述電荷輸送層可適當包括一種以上聚合物諸如摻有聚乙烯二氧噻吩(“PEDOT-PSS”)的聚苯乙烯磺酸、聚合(2，7-(9，9-重-n-辛芴)-(1，4-苯撐-(4-亞胺(苯甲酸))-1，4-苯撐-(4-亞胺(苯甲酸))-1，4-苯撐))〔poly(2，7-(9，9-di-n-octylfluorene)-(1，4-phenylene-(4-imino(benzoic acid))-1，4-phenylene-(4-mino(benzoic acid))-1，4-phenylene))〕(“BFA”)、苯胺和PPV之類。
該陽極電極可適當具有大于4.3eV的功函數(shù)。此電極可包括金屬氧化物，例如氧化銦錫(“ITO”)或氧化錫(“TO”)。
至少一個電極是適當光透射的，而且最好是透明的，適于從光發(fā)射區(qū)發(fā)射光。
當與覆蓋物含有熒光劑結(jié)合時本發(fā)明的藍光發(fā)射器件特別適于用作白光源。在WO 00/33390中公開這樣白光源的例子。白光源已應用在住宅、商業(yè)和工業(yè)設(shè)置的廣闊范圍內(nèi)。
本發(fā)明還針對白光發(fā)射器件包括一種有機光發(fā)射器件包括一陽極、一陰極和位于該陽極與陰極之間的有機電致發(fā)光材料區(qū)；其中該有機電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極；以及該陰極包括第一層和位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀中的一種，該白光發(fā)射器件還包括至少局部覆蓋該有機光發(fā)射器件的含熒光物的覆蓋層，該含熒光物的覆蓋層能適合于部分吸收由有機電致發(fā)光材料發(fā)射的光并發(fā)射較長波長的光，以至該器件全部發(fā)射為白光。較好的是該含熒光物的覆蓋層包括發(fā)射綠光的熒光物和發(fā)射紅光的熒光物。該覆蓋層包括發(fā)射綠光的熒光物和發(fā)射紅光的熒光物。該發(fā)射綠光的熒光物最好具有530-555nm的發(fā)射峰。該發(fā)射紅光的熒光物最好具有610-620nm的發(fā)射峰。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以認為白光是具有1931 CIE坐標0.33，0.41和/或色溫3000-4100°K的光。該含熒光物的覆蓋層最好位于該光發(fā)射器件的觀看側(cè)面和最好覆蓋至少該器件觀看側(cè)面的50％。


現(xiàn)在將參照附圖通過實施例說明本發(fā)明，其中圖1表示OLED的基本結(jié)構(gòu)；圖2圖解說明具有雙層陰極的OLED；圖3是關(guān)于具有各種材料陰極的器件的亮度和效率對施加電壓的曲線圖。
圖4是關(guān)于具有各種材料陰極的器件的亮度對時間的曲線圖。
具體實施例方式
圖2表示具有雙層陰極的有機光發(fā)射器件。該器件包括透明玻璃或塑料襯底11。覆蓋該襯底上是由ITO形成的透明陽極電極12。覆蓋該陽極是有機光發(fā)射層13而覆蓋它的是陰極層14。該陰極層14包括兩層16、17。層17位于層16與光發(fā)射層13之間，并且把層16和層13分開。將電源15連接到該陽極12與該陰極14的層16之間。該電源用作電極間施加電壓，使得陰極14相對于陽極12為負電位。
在該陰極，層16是一層金屬層。它由鋁形成。層16的厚度大約為100到1000nm，最好是大約200到700nm。層17是氟化物層。它由氟化鈉或氟化鉀形成。層17的厚度為在2到6nm范圍內(nèi)，較好是從3到5nm，最好是大約4nm。
該襯底11和該陽極電極12可以是預制的市場上可以買到的被覆ITO玻璃片。在該ITO層上淀積用于形成器件的光發(fā)射層13。該光發(fā)射層通?？捎扇芤海缬眯糠ǖ矸e。然后在光發(fā)射層上形成該陰極。
該陰極最好是由蒸發(fā)氟化物層17接著蒸發(fā)金屬層16而形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少以很低速率最好小于1/s，(雖然也可以用相當高的速率)蒸發(fā)氟化物層是有益的。為獲得最好結(jié)果也以這樣的低速率淀積金屬層的最初部分(適當?shù)亟饘賹幼畛?00nm左右)。為獲得最好結(jié)果，在淀積各陰極層的材料前，將其升溫到低于蒸發(fā)點-通常約650到670℃-保持約5到10分鐘。
據(jù)發(fā)現(xiàn)具有由鋁形成層16和由氟化鈉或氟化鉀形成層17的陰極的器件性能明顯優(yōu)于具有其它陰極制品的器件，甚至其中氟化物層的一層是由氟化鋰形成陰極。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光發(fā)射材料在藍色光譜區(qū)進行發(fā)射時尤其顯著。下面參照器件A到C，詳細說明藍光發(fā)射極一個例子共聚物包括10％TFB、10％PFB、80％F8。D Y Kim等在Progress in Polymer Science 25(2000)1089-1139中舉出藍光發(fā)射極的另一個例子。
制成器件具有陰極結(jié)構(gòu)如下表中第2和3列所示

用于這些器件的各個光發(fā)射層包括10％TFB(即，bis(1，4-phenylene)-4-sec-butylphenylamine)、10％ PFB(即，1，4-phenylene((4-butylphenyl)imino)-1，4-phenylene((4-butyphenyimino)-1，4-phenylene))、以及80％F8(即，9，9-dioctyfluorene)的共聚物。這種材料在WO 00/55927中有更詳細論述。
圖3畫出器件的亮度和效率對施加電壓的曲線(見上表的4和5列)。該NaF和KF器件(A和B)顯示亮度和效率明顯勝過LiF器件(C)。
圖4畫出經(jīng)過時間的器件A和B亮度。兩個器件表明在50cd/m2下大約2000小時可接受的壽命。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)器件，象其中層16由鋁形成和層17由氟化鋰形成的器件C之類這種器件只能提供很短的壽命。
同WO 00/48257中所述的陰極比較，器件A和B具有陰極不含有金屬鈣的優(yōu)點，鈣反應快而且發(fā)現(xiàn)在某種環(huán)境下造成性能退化。也就是，制造雙層陰極要比三層陰極簡單。經(jīng)驗表明具有NaF/Al和KF/Al陰極的器件比具有LiF/Ca/Al陰極顯然更有效。
上面論述過的光發(fā)射材料最好是有機聚合物，小分子或齊聚物材料。能適合的材料包括綴合的芴、胺及其共聚物。
可以將上述的陰極材料使用在一般陰極器件結(jié)構(gòu)中，兩個或更多像素(通常有不同的發(fā)射彩色)共用一個共同陰極但有不同的陽極。
電荷輸送材料層可處于該陽極與光發(fā)射材料之間。該電荷輸送材料可以是PEDOT-PSS。
本發(fā)明可能包括任何這里公開的特征或特征的組合，或者隱含性或者明顯性或者其任何概括，而不管是不是涉及本發(fā)明的權(quán)利要求書。由于上述的說明，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見能夠作出各種變更的特征應在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示器件，包括陽極；陰極；以及位于該陽極與該陰極間的有機電致發(fā)光材料區(qū)；其特征是該有機電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極；以及該陰極包括第一層和位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料層之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀中的一種。
2.按照權(quán)利要求1所述的顯示器件，其特征是該第一層基本上由鋁構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1所述的顯示器件，其特征是該第二層基本上由氟化鈉和氟化鉀構(gòu)成。
4.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該第二層包括氟化鈉。
5.按照權(quán)利要求1到3任一項所述的顯示器件，其特征是該第二層包括氟化鉀。
6.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該第一層的厚度是在從200到700nm范圍內(nèi)。
7.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該第二層的厚度是在從2到6nm范圍內(nèi)。
8.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該有機電致發(fā)光材料是多芴。
9.按照權(quán)利要求8所述的顯示器件，其特征是該有機電致發(fā)光材料是一種以上的芴和一種以上的三芳基胺的共聚物。
10.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，包括連接到該陽極的第一電源和連接到該陰極的該第一層的第二電源。
11.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該第二層與該有機電致發(fā)光材料接觸。
12.按照上述任一項權(quán)利要求所述的顯示器件，其特征是該第一層是用蒸鍍法以小于1/s的速率淀積到該有機電致發(fā)光材料上。
13.一種形成顯示器件的方法，包括形成包括陽極和有機電致發(fā)光材料區(qū)的結(jié)構(gòu)；淀積與該有機電致發(fā)光材料接觸的陰極，該陰極包括第一層和位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀中的一種。
14.按照權(quán)利要求13所述的形成顯示器件的方法，其特征是該第二層是用蒸鍍法淀積的。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的形成顯示器件的方法，其特征是該第二層是以小于1/s的速率淀積的。
16.按照權(quán)利要求14或15所述的形成顯示器件的方法，包括在淀積第一層步驟前，排除第二層待淀積處的材料廢氣的步驟。
17.按照權(quán)利要求13到16任一項所述的形成顯示器件的方法，其特征是該第一層是用蒸發(fā)法淀積的。
18.按照權(quán)利要求17所述的形成顯示器件的方法，其特征是待淀積的該第一層的該第一部分是以小于1/s的速率淀積的。
19.按照權(quán)利要求18所述的形成顯示器件的方法，其特征是該第一部分的厚度是至少100nm。
20.按照權(quán)利要求18或19所述的形成顯示器件的方法，其特征是待淀積的該第一層的該后續(xù)部分是以大于5/s的速率淀積的。
21.按照權(quán)利要求17到19所述的形成顯示器件的方法，包括在淀積第一層該步驟前，排除第一層待淀積處的材料廢氣的步驟。
22.按照權(quán)利要求13到21所述的形成顯示器件的方法，其特征是該有機電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極。
23.按照權(quán)利要求13到23任一項所述的顯示器件，其特征是該有機電致發(fā)光材料是一種以上的芴和一種以上的三芳基胺的共聚物。
24.一種白光發(fā)射器件，包括有機光發(fā)射器件包括陽極；陰極；以及位于該陽極與該陰極之間的有機電致發(fā)光材料區(qū)；其中，該有機電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極；以及該陰極包括第一層和位于該第一層與該有機電致發(fā)光材料之間的第二層，該第一層包括鋁和該第二層包括至少氟化鈉和氟化鉀中的一種，該白光發(fā)射器件還包括至少局部覆蓋該有機光發(fā)射器件的含熒光物的覆蓋層，該含熒光物的覆蓋層能適合于部分吸收由有機電致發(fā)光材料發(fā)射的光并發(fā)射較長波長的所述光，以至該器件全部發(fā)射為白光。
25.按照權(quán)利要求24所述的白光發(fā)射器件，其特征是該含熒光物的覆蓋層包括發(fā)射綠光的熒光物和發(fā)射紅光的熒光物。
全文摘要
一種顯示器件包括陽極(12)；陰極(14)；以及位于該陽極與該陰極間的有機電致發(fā)光材料區(qū)(13)；其中該有機電致發(fā)光材料是藍光發(fā)射極；以及該陰極(14)包括第一層(16)和位于該第一層(16)與該有機電致發(fā)光材料(13)之間的第二層(17)，該第一層(16)包括鋁和該第二層(17)包括至少氟化鈉和氟化鉀的一種。
文檔編號H05B33/10GK1543682SQ02816169
公開日2004年11月3日 申請日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月26日
發(fā)明者塞爾瓦托·希納, 塞爾瓦托 希納 申請人:劍橋顯示技術(shù)有限公司