專(zhuān)利名稱(chēng)：用于照明的光發(fā)射器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)光發(fā)射器件領(lǐng)域，以及更一般而言涉及包括有機(jī) 光發(fā)射器件的照明光源。
背景技術(shù)：
假設(shè)美國(guó)總電能產(chǎn)量超過(guò)20%用于照明應(yīng)用而消耗，通過(guò)引入 新型，更高性能的照明源可以大大地節(jié)省電能。相比于廣泛應(yīng)用但是 能量效率低、白熾光源，這種節(jié)省尤其能夠通過(guò)任何提供改進(jìn)的能量 效率的可選光源而實(shí)現(xiàn)。例如，如果美國(guó)住宅，商業(yè)和工業(yè)部門(mén)用于 照明的能量能夠減小5% ， 一年可以節(jié)省超過(guò)IO億美元。
一種可替換的照明源是無(wú)機(jī)光發(fā)射二極管(LED)，如^^^ 丄E"祭迷和^^^ ZEZ)j， Intertech會(huì)議，2001年10月。
已經(jīng)努力獲得了使用無(wú)機(jī)光發(fā)射器件的白光源，如在美國(guó)專(zhuān)利 No.5851063, Doughty等，中所描述的。
有機(jī)光發(fā)射器件(OLED)由于許多原因正變得更加合宜。用于 制造這種器件的許多材料相對(duì)便宜，因此有機(jī)光發(fā)射器件比無(wú)機(jī)LED 具有潛在的成本優(yōu)勢(shì)。另外，有機(jī)材料的內(nèi)在特性例如它們的柔韌性， 可以使得它們非常適合特殊應(yīng)用，例如在一個(gè)柔性襯底上來(lái)制造。另 外， 一個(gè)有機(jī)發(fā)射層發(fā)射光的波長(zhǎng)一般可以通過(guò)適當(dāng)?shù)膿诫s劑很容易 地調(diào)諧，而很難調(diào)諧用于LED的無(wú)機(jī)發(fā)射材料。
OLED使用當(dāng)在器件上加上電壓時(shí)便發(fā)光的有機(jī)薄膜。OLED正變成一個(gè)日益受歡迎的技術(shù)，應(yīng)用于例如平板顯示，照明，和背光
照明。OLED的配置包括雙異質(zhì)結(jié)，單異質(zhì)結(jié)，以及單層，并且多種 有機(jī)材料可以用于制造OLED。代表性的OLED材料和配置在美國(guó)專(zhuān) 利5707745， 5703436， 5834893， 5844363， 6097147,和6303238中
描述，在此完全引用作為參考。
在一個(gè)有機(jī)光電器件中一個(gè)或更多透明電極可以很有用。例如，
OLED器件一般趨向于從至少一個(gè)電極發(fā)射光。對(duì)于光僅從器件底部 發(fā)射，即僅從器件襯底一般發(fā)射出的OLED， 一個(gè)透明的正極材料， 例如銦錫氧化物(ITO)可以用作底電極。既然這樣器件底上電極不 需要透明，這樣的電極典型是一個(gè)負(fù)極，可以包括一個(gè)含有高電導(dǎo)率 的厚及反射金屬層。相反，對(duì)于透明或頂發(fā)射OLED，可以使用一個(gè) 透明負(fù)極，例如美國(guó)專(zhuān)利No.5703436和5707745中公開(kāi)的。與一個(gè)底 發(fā)射OLED不同， 一個(gè)頂發(fā)射OLED可以含有一個(gè)不透明和/或反射 村底，使得光產(chǎn)生僅從器件頂部出去，并不通過(guò)襯底。另外， 一個(gè)完 全透明OLED可以從頂部和底部發(fā)射。
如在這里使用的，術(shù)語(yǔ)"有機(jī)材料，，包括可以用于制造有機(jī)光電器 件的聚合物以及小分子有機(jī)材料。聚合物是包括一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元鏈 的有機(jī)材料。小分子有機(jī)材料可以基本上包括所有其它有機(jī)材料。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一個(gè)有機(jī)光發(fā)射器件。該器件含有多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域含 有一個(gè)有機(jī)發(fā)射層，適合于發(fā)射一個(gè)不同的光語(yǔ)。這些區(qū)域結(jié)合起來(lái) 發(fā)射光，適合于照明用途。可以選擇每個(gè)區(qū)域的面積，使得器件比其 它含有相同面積的區(qū)域的等效器件更有效。這些區(qū)域可以具有至少約 4的縱橫比。任何給定區(qū)域的所有部分可以以同樣電流驅(qū)動(dòng)。


圖l示出了含有一個(gè)條形配置的器件。
圖2示出了圖l器件的截面，使用一個(gè)漫射片。
7圖3示出了基于結(jié)合一個(gè)熒光藍(lán)語(yǔ)， 一個(gè)熒光綠譜，以及磷光紅 傳的計(jì)算的復(fù)合謙。
圖4示出了基于結(jié)合一個(gè)磷光藍(lán)傳， 一個(gè)磷光綠語(yǔ)，以及磷光紅 譜的計(jì)算的復(fù)合譜。
圖5示出了基于結(jié)合一個(gè)熒光藍(lán)語(yǔ)， 一個(gè)磷光綠譜，以及砩光紅 譜的計(jì)算的復(fù)合語(yǔ)。
圖6示出了基于結(jié)合一個(gè)磷光藍(lán)語(yǔ)，以及焚光紅謙的計(jì)算的復(fù)合譜。
具體實(shí)施例方式
有機(jī)光發(fā)射器件(OLED)的幾個(gè)特征可以使它們尤其適合用于 照明，作為替代傳統(tǒng)白熾光源，熒光光源，以及其它光源。 一些特殊 應(yīng)用包括背光照明，內(nèi)部signage,內(nèi)部照明，以及外部照明。另外， 相信OLED在這種應(yīng)用中可以?xún)?yōu)于另一種新興技術(shù)，無(wú)才幾LED。
磷光OLED可以具有高的內(nèi)和外量子效率。正確地使用，這種 效率可以轉(zhuǎn)換成高的墻裝插頭效率，高于傳統(tǒng)的白熾燈泡，并且可能 最終與傳統(tǒng)熒光燈泡竟?fàn)?。OLED可以獲得寬范圍的強(qiáng)度，范圍從IO 到10000cd/m2，使得寬動(dòng)態(tài)范圍發(fā)光而沒(méi)有閃爍成為可能。此外， OLED可以具有驅(qū)動(dòng)電壓低至幾伏，這意味著可以使用簡(jiǎn)單，有效的 驅(qū)動(dòng)器對(duì)OLED器件供電。
OLED可以含有波形因子和顏色補(bǔ)償，這優(yōu)于傳統(tǒng)光源例如白織 和熒光燈泡。OLED可以制造成一個(gè)非常薄，輕重量，柔韌的薄片， 這使得它們可安裝于新方式和位置，并更容易運(yùn)輸和存儲(chǔ)。OLED提 供了可以在很大區(qū)域均勻的漫射，朗伯發(fā)射，提供了比粗熒光更舒適 的發(fā)光。OLED可以提供寬區(qū)域的發(fā)射，對(duì)比于是點(diǎn)源的無(wú)機(jī)LED。 通過(guò)在大范圍提供光，對(duì)比于傳統(tǒng)燈泡，OLED可以降低陰影。例如， 整個(gè)墻壁或者天花板都可以發(fā)射光。 一個(gè)透明OLED可以用于例如產(chǎn) 生一個(gè)也能夠發(fā)射光的窗口。這樣一個(gè)窗口能夠例如在白天用作一個(gè) 實(shí)際的窗口，在晚上用作一個(gè)光源。OLED —般具有一個(gè)寬的發(fā)射i脊，這在盡量獲得白光時(shí)是有利的。使用OLED的光源可以含有顏色分量， 它們可以單獨(dú)調(diào)諧，使得可以獲得優(yōu)良的CIE和CRI白色。另外， 一個(gè)由OLED發(fā)射傳組合構(gòu)成的光源可以由使用者調(diào)諧以產(chǎn)生用戶(hù)情 緒型的發(fā)光。例如，可以提供例如刻度盤(pán)的控制使得用戶(hù)可以增加或 減小光中每個(gè)分量的量，例如產(chǎn)生含有一種藍(lán)或紅的色調(diào)。還可以提 供控制使得用戶(hù)可以調(diào)節(jié)光強(qiáng)。開(kāi)關(guān)，色調(diào)控制，和/或強(qiáng)度設(shè)置還可 聲控。
OLED由便宜材料制成，使得它們可以潛在地具有與傳統(tǒng)白織和 熒光燈泡類(lèi)似的制造成本。由于OLED可以具有一個(gè)薄膜固態(tài)結(jié)構(gòu)， 它們可以更粗糙，更抗震動(dòng)，以及比傳統(tǒng)燈泡更安全。
當(dāng)評(píng)價(jià)照明技術(shù)時(shí) 一般考慮的因素包括容易制造、有用的壽命、 功率效率以及光源的質(zhì)量。這些許多的因素具有成本含義。容易制造 和有用的壽命影響購(gòu)買(mǎi)以及取代或維護(hù)一個(gè)光源的成本。功率效率影 響一個(gè)光源工作的成本。光源質(zhì)量影響在特殊應(yīng)用中的適用性。質(zhì)量 的一些方面可以使用本領(lǐng)域已經(jīng)熟知的方法來(lái)量化。例如，CIE ("Commission Internationale d，Eclairage，，)是一個(gè)公認(rèn)的二坐標(biāo)光 色測(cè)量。理想白光含有CIE為(0.33,0.33 )。對(duì)白光源，CRI("彩色 再現(xiàn)指數(shù)")是一個(gè)公認(rèn)的當(dāng)由光源照明時(shí)一個(gè)物體經(jīng)歷的顏色偏移， 相比于當(dāng)用一個(gè)與日光相比的參考光源照明時(shí)同一物體的顏色。CRI 值的范圍是從0到100， 100代表沒(méi)有顏色偏移。明亮的日光可以具有 100的CRI。熒光燈泡具有60 - 99的CRI。汞燈接近50。高壓鈉燈 能具有約20的CRI。用于例如家庭或辦公室照明的燈一般必須滿(mǎn)足 非常嚴(yán)格的CIE和CRI要求，而用于例如街道照明的燈可以經(jīng)受較 寬的CIE和CRI要求。
基于傳統(tǒng)光源建立的標(biāo)準(zhǔn)， 一個(gè)OLED用于傳統(tǒng)照明的目標(biāo)包 括CIE優(yōu)選約(0.33,0.33) ， CRI優(yōu)選大于75，更優(yōu)大于約80，更 優(yōu)大于約85，最優(yōu)大于約90，照明效率優(yōu)選大于約501m/W，亮度約 800cd/m2，以及/或20000小時(shí)的工作壽命。
磷光OLED技術(shù)，如在美國(guó)專(zhuān)利no.6303238，Thompson等公開(kāi)
9的，在此完全引用作為參考，使能夠制造高效率的OLED。在一個(gè)磷 光OLED中，接近100%的激子可以轉(zhuǎn)化成光，而在一個(gè)焚光OLED 中僅約25%的激子可以轉(zhuǎn)化為光。使用這種技術(shù)內(nèi)量子效率達(dá)到100 %是可能的，這對(duì)綠OLED已經(jīng)展示了 ，如Adachi等報(bào)告的"使用雙 [2-苯基吡啶銥摻進(jìn)電子傳輸材料的高效率有機(jī)電致磷光器件"，J. App. Phys. vol.90 no.10， 5048-51， 2001年11月("Adachi，，)，在此完全 引用作為參考。由于這種高的內(nèi)量子效率，磷光OLED可以適合用于 功率效率是一個(gè)因素的照明應(yīng)用中。熒光OLED獲得的效率一般不能 與傳統(tǒng)照明技術(shù)的效率相竟?fàn)?，使得它們不適合許多應(yīng)用。但是，可 以有適合OLED作照明使用的場(chǎng)合。
至少三個(gè)主要因素決定一個(gè)OLED的凈效率內(nèi)量子效率，外 量子效率，以及驅(qū)動(dòng)電壓。內(nèi)量子效率是測(cè)量一個(gè)OLED發(fā)射層中載 流子結(jié)合形成激子然后發(fā)射光的部分，與由不發(fā)光機(jī)制而衰減的相反。 使用磷光材料使得內(nèi)量子效率能夠達(dá)到100%。外量子效率是測(cè)量由 發(fā)射層發(fā)射從器件到一個(gè)觀(guān)察者的光的部分。由于光子由波導(dǎo)，光吸 收，以及其它因素而損耗，外量子效率可以降低。改進(jìn)的外耦合可以 用于改進(jìn)外量子效率。對(duì)外量子效率的一個(gè)目標(biāo)是約40%，是Adachi 展示的接近18 %量子效率的約兩倍因子?？梢允褂酶鞣N技術(shù)來(lái)獲得改 進(jìn)的外量子效率，包括花紋狀界面和表面，衍射光學(xué)元件，波纟丈或粗 糙界面/表面，成形器件，以及筒單光學(xué)元件，包括透鏡，低折射率村 底，以及結(jié)合透鏡的高折射率村底。這些技術(shù)用于照明的器件比用于 顯示的器件具有更大的優(yōu)勢(shì)。例如當(dāng)透鏡用于顯示時(shí)可以使圖像扭曲， 但是圖像扭曲并不是照明應(yīng)用的一個(gè)問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)電壓很重要，因?yàn)?OLED中大于發(fā)射光子能量的任何壓降基本上代表浪費(fèi)的功率。驅(qū)動(dòng) 電壓可以通過(guò)使用某些技術(shù)來(lái)降低，例如摻雜傳輸層以及增強(qiáng)栽流子 注入層。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用一個(gè)條形配置來(lái)獲得優(yōu)秀的質(zhì) 量，由測(cè)量光源的CRI和CIE給出。條形配置還能夠優(yōu)化用于產(chǎn)生 希望的CRI和CIE結(jié)果的各自顏色分量，例如適合于在照明應(yīng)用中
10使用的白光。例如，可以使用不同的技術(shù)各自?xún)?yōu)化每個(gè)顏色的內(nèi)量子 效率，外量子效率，以及驅(qū)動(dòng)電壓。
圖1示出了一個(gè)器件100，含有一個(gè)條形配置，可以用于產(chǎn)生適 合發(fā)射白光的高效率光源。第一區(qū)域120制作在一個(gè)村底110上，包 括一個(gè)OLED，含有一個(gè)適合發(fā)射第一光鐠的發(fā)射層。第一區(qū)域120 的OLED可以為本領(lǐng)域熟知的任何合適的OLED， ^吏用本領(lǐng)域熟知的 任何技術(shù)制作。例如，可以使用單層，單異質(zhì)結(jié)，以及雙異質(zhì)結(jié)OLED。 可以使用例如阻擋層和能夠增強(qiáng)載流子注入的層的特征。在效率是一 個(gè)因素的應(yīng)用中優(yōu)選使用一個(gè)磷光OLED。有機(jī)氣相淀積(OVPD) 由于它的低成本，是制造OLED區(qū)域120的一個(gè)方法，例如在美國(guó)專(zhuān) 利No.6337102中公開(kāi)的，在此完全引用作為參考。第二區(qū)域130和第 四區(qū)域140可以分別適合發(fā)射第二和第三光譜，并且可以具有類(lèi)似第 一區(qū)域120的特征。區(qū)域120, 130和140的長(zhǎng)度(垂直于寬度125， 135和145的尺寸)可以較大，僅局限于制造技術(shù)和器件100希望的 尺寸。例如，如果器件100使用設(shè)計(jì)處理6英寸村底的設(shè)備來(lái)制造， 就可以使用達(dá)6英寸的長(zhǎng)度。對(duì)二英尺天花板面板可以使用合適設(shè)備， 使用長(zhǎng)至兩英尺的長(zhǎng)度。還可以使用更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
第一區(qū)域120的寬度125，第二區(qū)域130的寬度135，以及第三 區(qū)域140的厚度145可以基于許多考慮來(lái)選擇。 一個(gè)考慮是成本。一 般，較寬的區(qū)域更容易并更便宜制造。對(duì)在約0.5mm之上的寬度，可 以使用相對(duì)便宜的陰影掩模技術(shù)用于器件制造，它不需要復(fù)雜的對(duì)準(zhǔn)。 寬條還可以使得能夠使用其它技術(shù)，例如沖壓，在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) no.6294398公開(kāi)，在此完全引用作為參考，或者使用圖形噴嘴的有機(jī) 氣噴淀積(OVJD),在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.60/317215，公開(kāi)于2001年9 月4日，在此完全引用作為參考。優(yōu)選地，互相分開(kāi)區(qū)域120， 130 和140的距離要盡量小，考慮使用的圖形化技術(shù)的限制和費(fèi)用，認(rèn)識(shí) 到在成本和獲得高填充因子之間可能有一個(gè)折中。在一個(gè)實(shí)施例中， 每個(gè)區(qū)域使用相同材料制造并使用相同工藝,除了有機(jī)發(fā)射層可以為 不同材料或含有不同摻雜劑。
ii寬度涉及節(jié)距，它是特征例如條形的中心-中心間隔。節(jié)距是一 個(gè)決定光如何在一個(gè)觀(guān)察者出現(xiàn)的因素。結(jié)合其它因素例如一個(gè)觀(guān)察 者有多遠(yuǎn)，以及是否使用一個(gè)散射器，節(jié)距決定光如何在一個(gè)觀(guān)察者 出現(xiàn)。在不同的區(qū)域發(fā)射不同的顏色，對(duì)每個(gè)區(qū)域由眼睛對(duì)著的角度 是一個(gè)影響各自的顏色分量是否可以被辨別出的因素。對(duì)一些應(yīng)用， 例如設(shè)計(jì)成代替墻壁的內(nèi)部照明，可以希望一 個(gè)觀(guān)察者不能分辨各自 的顏色分量，因此需要一個(gè)小的節(jié)距。 一個(gè)光源需要節(jié)距顯示出的均 勻性根據(jù)應(yīng)用而改變。例如，對(duì)體育場(chǎng)照明可以使用一個(gè)非常大的節(jié) 距，而對(duì)內(nèi)部照明需要一個(gè)較小的節(jié)距。對(duì)其它的應(yīng)用， 一個(gè)光源對(duì) 一個(gè)觀(guān)察者看該光源的方式并不重要。例如，在一個(gè)工業(yè)設(shè)置中，一 個(gè)觀(guān)察者看一個(gè)光源是否能分辨各自的顏色分量并不重要，只要光能 夠足夠地被它到達(dá)被照明物體的時(shí)間所彌散就行。在這種情況下，可 以希望使用更大的寬度和節(jié)距來(lái)節(jié)省制造成本。適合照明目的的光源 依賴(lài)于應(yīng)用，但是一般意味著從不同區(qū)域發(fā)源出的光發(fā)射不同的譜， 對(duì)一個(gè)觀(guān)察照明物體和區(qū)域的觀(guān)察者來(lái)說(shuō)不是透明的。對(duì)一些應(yīng)用， 可以有 一個(gè)更苛刻的需要， 一個(gè)看光源本身的觀(guān)察者不能區(qū)分各自的 顏色分量。
不管是否使用 一個(gè)條形幾何圖形，本發(fā)明的實(shí)施例可以制造成大
縱橫比，例如4: l或更大。縱橫比是一個(gè)單一光發(fā)射區(qū)域的最大尺寸 與器件平面中最小尺寸的比率。例如， 一個(gè)長(zhǎng)度是它的寬4倍的條形 將具有一個(gè)4: l的縱橫比。 一個(gè)正方形具有l(wèi): l的縱橫比。使用大 縱橫比是有利的，由于幾個(gè)原因，包括一個(gè)具有大縱橫比區(qū)域的器件 比具有小縱橫比的器件例如顯示器，具有更少的互連和更容易制造。 可以使用矩形和方形以外的形狀。大縱橫比還能夠使用某些制造技術(shù)， 例如使用OVJD淀積長(zhǎng)條形，其中通過(guò)相對(duì)于襯底移動(dòng)一個(gè)噴嘴，當(dāng) 噴嘴噴射有機(jī)材料時(shí)，將條形有效地"涂漆"在襯底上。顯示一般對(duì)單 色顯示具有約l: l的縱橫比，對(duì)全色顯示約3: l的縱橫比，其中三 個(gè)色素的每一個(gè)可以具有約1: 1的縱橫比，但是可以包括三個(gè)分立器 件，每個(gè)具有約3: l的縱橫比。大于約3: 1的縱橫比一般不適合于顯示，因?yàn)榇罂v橫比將與顯示分辨率在一個(gè)方向上產(chǎn)生干擾。
盡管使用大節(jié)距，對(duì)一個(gè)觀(guān)察者顯示含有均勻顏色的光可以通過(guò)
使用一個(gè)漫射片得到。圖2示出了圖1器件100沿線(xiàn)2，的截面， 一個(gè) 漫射片210放置在區(qū)域120， 130和140上，使得在到達(dá)觀(guān)察者之前光 經(jīng)過(guò)該漫射片。經(jīng)過(guò)漫射片210的光被散射使得由區(qū)域120， 130和 140發(fā)射的各自光語(yǔ)變?yōu)榛旌系牟⑶覍?duì)觀(guān)察者是不可區(qū)分的?？梢允?用一個(gè)不同于圖2特殊示例的漫射片的實(shí)施例。例如，漫射片210可 以與區(qū)域120， 130和140接觸。光可以通過(guò)村底IIO發(fā)射，然后通過(guò) 一個(gè)放置在襯底IIO下面的漫射片到觀(guān)察者，襯底IIO本身可以是一 個(gè)漫射片。
使用一個(gè)漫射片一般包括降低了外量子效率，額外的成本，以及 如果集成漫射片的話(huà)包括額外的制造步驟。漫射片的優(yōu)點(diǎn)是使用較大 的節(jié)距可以獲得顯示均勻的光。光是否顯示均勻依賴(lài)于涉及特殊應(yīng)用 的許多因素，包括節(jié)距以及由眼睛對(duì)著的角度。較大的節(jié)距可以有利， 例如較低的制造成本和較高的產(chǎn)量。
寬度125， 135和145不需要都是相同的。因?yàn)閰^(qū)域120, 130 和140每個(gè)適合發(fā)射一個(gè)不同的光傳，并可以使用不同材料制作，希 望每個(gè)區(qū)發(fā)射不同強(qiáng)度的光或使用不同的驅(qū)動(dòng)電流。例如， 一個(gè)區(qū)域 可以使用具有短工作壽命的材料，除非使用一個(gè)特別低的驅(qū)動(dòng)電流(相 應(yīng)的較低的強(qiáng)度)。否則，對(duì)一個(gè)特殊顏色很難獲得一個(gè)高強(qiáng)度，但 是對(duì)其它顏色很容易獲得高強(qiáng)度。但是，為了獲得希望的全部光諳， 對(duì)每個(gè)區(qū)域需要一個(gè)特定的光通量(由一個(gè)區(qū)域發(fā)射光的總量)。不 改變驅(qū)動(dòng)電流或光強(qiáng)(每單位面積的光量)，通過(guò)選擇區(qū)域?qū)挾?，?個(gè)區(qū)域的光通量可以調(diào)節(jié)。 一般，可以希望選擇區(qū)域的寬度，使得最 大寬度相應(yīng)于根據(jù)強(qiáng)度或壽命的"最弱，，顏色，以補(bǔ)償一個(gè)相對(duì)低的強(qiáng) 度。相比于其它區(qū)域，對(duì)降低一個(gè)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電流還可以具有相對(duì)較 大的效率增益。這樣，通過(guò)使用不同寬度的區(qū)域，可以整體增強(qiáng)器件 的效率和/或壽命。驅(qū)動(dòng)OLED的區(qū)域120， 130和140的優(yōu)選沖莫式包 括從一個(gè)穩(wěn)流源的DC模式和AC模式。這些驅(qū)動(dòng)模式能夠增強(qiáng)壽命和效率。
因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施例用于照明， 一個(gè)給定區(qū)域的每一部分可以以 相同電流強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)。不像顯示屏一樣，不需要發(fā)射一個(gè)顏色，例如紅 色，在器件的一部分相對(duì)于其它部分不需要更強(qiáng)烈地發(fā)射，因?yàn)椴恍?要形成一個(gè)圖像。結(jié)果可以使用不要尋址的簡(jiǎn)單控制電路。
有機(jī)光源的效率可以隨時(shí)間降低，并且不同的顏色以不同的速率
退化。這種退化能夠?qū)е掠蒓LED產(chǎn)生的含有分立顏色分量的白光顏 色隨時(shí)間漂移("差異顏色老化")。使用一個(gè)光探測(cè)器可以分立監(jiān)測(cè) 每個(gè)區(qū)域的退化，從而調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)域的驅(qū)動(dòng)電流以補(bǔ)償退化。光探測(cè) 器可以集成進(jìn)各個(gè)區(qū)域中，如未決專(zhuān)利申請(qǐng)代理人概要號(hào) 10020/23101，公開(kāi)于2002年8月16日所公開(kāi)的，在此完全引用作為 參考。也可以使用其它監(jiān)測(cè)每個(gè)顏色分量強(qiáng)度的方法，例如可以商業(yè) 獲得的放置在靠近或器件100區(qū)域的外光探測(cè)器，"外"意思是它們不 是作為區(qū)域集成部分而制作的。這樣可以隨時(shí)間維持希望的顏色。這 種監(jiān)測(cè)可以在器件100中對(duì)每個(gè)顏色進(jìn)行一個(gè)，或?qū)ζ骷?00中每個(gè) 條形進(jìn)行一個(gè)監(jiān)測(cè)，即使多個(gè)條形發(fā)射相同顏色。這種監(jiān)測(cè)可以導(dǎo)致 器件100具有重大改進(jìn)的壽命。
器件IOO通過(guò)使用區(qū)域120， 130和140各自發(fā)射紅，綠和藍(lán)， 可以適合發(fā)射白光。其它組合是可能的，例如適合分別發(fā)射紅，黃和 藍(lán)的區(qū)域。另外，可以使用多于或小于三個(gè)不同的區(qū)域。例如， 一個(gè) 發(fā)射白光的器件100可以通過(guò)使用分別發(fā)射藍(lán)和黃光的僅兩個(gè)不同區(qū) 域來(lái)得到。如在這里使用的，術(shù)語(yǔ)"紅，，，"黃"，"綠"，"藍(lán)，，以及其它 顏色在很廣意義上使用，指代不嚴(yán)格限制的寬波長(zhǎng)范圍。例如，"紅" 和"黃，，可以重疊，都可以包括各種橙色色調(diào)。
也可以選擇寬度125， 135和145以及每個(gè)顏色的驅(qū)動(dòng)電流，以 獲得希望的光色。 一個(gè)用于示例的優(yōu)選實(shí)施例發(fā)射的光，含有CIE約 (0.33,0.33 )以及CRI優(yōu)選大于75，更優(yōu)大于約80，更優(yōu)大于約85， 最優(yōu)大于約90,其它實(shí)施例是可能的，例如情緒照明具有淺顏色色彩， 或裝飾照明。通過(guò)分立地尋址器件100的區(qū)域120， 130和140中的每
14一個(gè)，可以獲得全部顏色范圍，它們是從這些區(qū)域發(fā)射的混合顏色得 到的。
如圖1所示，區(qū)域120， 130和140可以重復(fù)多次以對(duì)器件100 獲得希望的寬度。
已經(jīng)提議無(wú)機(jī)發(fā)光二極管(LED)可以適合于照明目的。見(jiàn)美國(guó) 專(zhuān)利No.5851063，Doughty。 OLED在許多方面優(yōu)于無(wú)機(jī)LED，并且當(dāng) 使用不同類(lèi)型的器件時(shí)必須進(jìn)行不同的考慮。無(wú)機(jī)LED —般是分立器 件，必須各自以線(xiàn)連接，由于各自器件的尺寸可得到的填充因子上具 有重大局限。這些局限還可以使它很難或不能避免對(duì)某些應(yīng)用與無(wú)機(jī) LED技術(shù)使用一個(gè)漫射片，例如頭頂照明，因?yàn)樗鼘⒑茈y獲得小、緊 密間距區(qū)域的發(fā)射不同顏色。由于LED是硬連線(xiàn)的，很難使用某種有 利的尋址方案，例如矩陣尋址。無(wú)機(jī)LED還是點(diǎn)光源，并且為了獲得 朗伯發(fā)射， 一個(gè)漫射片，安裝角調(diào)節(jié)，和/或一些其它額外測(cè)量是必須 的，這一般對(duì)許多照明應(yīng)用是優(yōu)選的。
OLED作為對(duì)比是薄膜器件，提供優(yōu)秀的波形因子，尤其當(dāng)構(gòu)建 在柔韌的塑料襯底或金屬片上時(shí)，OLED是明亮和多色的朗伯發(fā)射體， 具有高功率效率和低電壓。OLED可以使用各種方法圖形化，導(dǎo)致在 較低的成本下比LED具有更好的分辨率和更高的填充因子。例如， OLED可以互相緊密地隔開(kāi)，可以獲得波形因子優(yōu)選超過(guò)50%，更優(yōu) 超過(guò)70%。這些填充因子代表實(shí)際發(fā)射光的面積百分比，并可以避免 使用光學(xué)元件的需要，例如透鏡，來(lái)增強(qiáng)對(duì)觀(guān)察者出現(xiàn)的作為被照明 表面積百分比。這些填充年可以在底發(fā)射器件得到。相信對(duì)一個(gè)底發(fā) 射顯示器件來(lái)說(shuō)50 %的填充因子是不實(shí)際的， 一個(gè)底發(fā)射顯示器件70 %的填充因子不能得到，由于需要互連以及象素間在水平和垂直方向 的間距。然而，依賴(lài)于應(yīng)用，較低的填充因子可以用于照明目的。發(fā) 射不同顏色的OLED可以很容易地放置在靠近高填充因子處(以及低 節(jié)距)，使得不使用一個(gè)漫射片就可以獲得白光。OLED可以通過(guò)集 成總線(xiàn)控制，例如在美國(guó)專(zhuān)利No.6407408中公開(kāi)的，在此完全引用作 為參考，它在許多方面優(yōu)于無(wú)機(jī)LED的各自連線(xiàn)。OLED從一個(gè)寬
15的面積發(fā)光，相比于從無(wú)機(jī)LED的點(diǎn)光源發(fā)射，使得一般用于分散無(wú) 機(jī)LED發(fā)射光的光學(xué)元件對(duì)OLED可以是不必要的。另外，認(rèn)為 OLED —般比無(wú)機(jī)LED具有更寬的發(fā)射譜，這使得OLED具有高的 CRI值。例如，聯(lián)系本發(fā)明的圖3，對(duì)一個(gè)三區(qū)域有機(jī)器件計(jì)算約98 的CRI，而在美國(guó)專(zhuān)利No.5851063，Doughty等公開(kāi)的一個(gè)實(shí)例中，在 此完全引用作為參考，公開(kāi)了對(duì)一個(gè)三無(wú)機(jī)LED器件CRI約86.3， 對(duì)一個(gè)四無(wú)才幾LED器件約96.0。結(jié)合柔韌OLED和OVPD技術(shù)的一個(gè)筒單器件結(jié)構(gòu)(如上描述 的)，更高的產(chǎn)量，滾動(dòng)(R/R)工藝將意味著從照明應(yīng)用的制造角 度來(lái)看，OLED也可以節(jié)省成本。適合發(fā)射白光的OLED結(jié)構(gòu)已經(jīng)在文獻(xiàn)中/么、開(kāi)。然而，這些結(jié) 構(gòu)一般不允許本發(fā)明實(shí)施例可以獲得的優(yōu)化類(lèi)型。結(jié)果，先前公開(kāi)的 OLED結(jié)構(gòu)可能不如本發(fā)明實(shí)施例有效，以及/或者可能沒(méi)有本發(fā)明實(shí) 施例獲得的更優(yōu)的CIE和CRI值。實(shí)驗(yàn)一個(gè)圖形濾波器放置在一個(gè)白照明源上，以模擬圖1的條形配 置。濾波器將光分成紅，綠和藍(lán)相間的條形。具有0.5mm寬條形的濾 波器導(dǎo)致光顯示均勻灰色的光，觀(guān)察者在同 一個(gè)房間中不能分辨各個(gè) 顏色分量。使用一個(gè)具有5mm寬條形的濾波器，同一個(gè)房間的觀(guān)察 者可以容易地分辨各個(gè)紅，綠和藍(lán)條形。當(dāng)一個(gè)漫射片放置在一個(gè)具 有5mm寬條形的濾波器上時(shí)，光再次顯示均勻灰色。已經(jīng)獲得了各種OLED的已知光謙。特別地，從下面OLED發(fā) 射材料獲得光謙NPD熒光藍(lán)4，4，-雙[N-(l-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯 BAlq熒光藍(lán)鋁(III)雙(2 -甲基-8 -喹啉)4 -苯酚鹽 ppy7磷光藍(lán)雙{2[2，4-二氟-5-三氟甲基苯基]-吡啶)銥(III) 乙酰丙酮化物Alq熒光綠三_ ( 8 -羥基喹啉)鋁BOIr磷光綠二 (2-苯基苯并惡唑)銥乙酰丙酮化物16PQ"磷光紅二[(苯基)-3曱基會(huì)啉(乙酰乙酸)銥(III)PQ5磷光紅二[2-(m-甲氧苯基)喹啉(乙酰乙酸)銥(III)圖3示出了基于結(jié)合一個(gè)熒光藍(lán)(NPD )鐠320，一個(gè)熒光綠(Alq) 語(yǔ)330以及一個(gè)砩光紅(PQ14)語(yǔ)340計(jì)算的復(fù)合i脊310。藍(lán)、綠和 紅譜分別是復(fù)合譜310的31 % , 45 %和24 % 。曲線(xiàn)350示出了 一個(gè)適 應(yīng)光區(qū)域， 一種人眼可以探測(cè)的光波長(zhǎng)的度量。復(fù)合鐠310具有CRI 為98，以及CIE為(0.345， 0.349 )。圖4示出了基于結(jié)合一個(gè)磷光藍(lán)(NPD) i普420， 一個(gè)磷光綠 (BOIr)譜430，以及磷光紅(PQ14)譜440的計(jì)算的復(fù)合謙410。 藍(lán)、綠和紅鐠分別是復(fù)合鐠410的36% ， 31%和33%。曲線(xiàn)450示出 了一個(gè)適應(yīng)光區(qū)域， 一種人眼可以探測(cè)的光波長(zhǎng)的度量。復(fù)合鐠410 具有CRI為94，以及CIE為(0.343， 0.330)。圖5示出了基于結(jié)合一個(gè)磷光藍(lán)(ppy7)語(yǔ)520， 一個(gè)磷光綠 (BOIr)鐠530，以及磷光紅(PQ5)鐠540的計(jì)算的復(fù)合譜510。 藍(lán)、綠和紅傳分別是復(fù)合鐠510的35% ， 22%和43%。曲線(xiàn)550示出 了一個(gè)適應(yīng)光區(qū)域， 一種人眼可以探測(cè)的光波長(zhǎng)的度量。復(fù)合傳510 具有CRI為85,以及CIE為(0.313， 0.386)。圖6示出了基于結(jié)合一個(gè)熒光藍(lán)語(yǔ)620,以及磷光紅譜640的計(jì) 算的復(fù)合語(yǔ)610。藍(lán)和紅語(yǔ)分別是復(fù)合語(yǔ)610的56%和44% 。曲線(xiàn)650 示出了一個(gè)適應(yīng)光區(qū)域， 一種人眼可以探測(cè)的光波長(zhǎng)的度量。復(fù)合鐠 610具有CRI為80，以及CIE為(0.371， 0.392)。圖3-6的實(shí)例表明，通過(guò)結(jié)合采用當(dāng)前可獲得的有機(jī)發(fā)射材料 的各種OLED器件發(fā)射鐠，可以獲得白光顯著的CIE和CRI值。新 的有機(jī)發(fā)射材料，尤其是磷光材料的重要發(fā)展目前正在進(jìn)行。隨著可 以獲得新的材料，預(yù)期可以獲得更好的CRI和CIE值。在任何情況 下，基于目前可獲得的材料計(jì)算得到的CIE和CRI值是顯著的，例 如所有磷光器件的CRI為85，以及CIE為(0.313,0.386)。計(jì)算表 明結(jié)合三個(gè)不同OLED光謙獲得CRI為98和CIE為 (0.33土0.02，0.33土0.02 )的白光是可能的。當(dāng)然，低的CRI值可以很容易獲得，例如CRI大于優(yōu)選的85,更優(yōu)的90，以及更優(yōu)的95。盡 管一般更希望一個(gè)更高的CRI， CRI為85及以上一般認(rèn)為對(duì)照明是 極好的，因此為了為了獲得其它好處，可以希望使用比上面所示的極 高值98低的CRI，例如更高的效率，降低的制造成本，或者發(fā)射材 料更大范圍的選擇。類(lèi)似地，計(jì)算表明結(jié)合二個(gè)不同OLED光語(yǔ)獲得CRI至少為80 和CIE為(0.33土0.04，0,33土0.07)的白光是可能的。這兩個(gè)光鐠器件 對(duì)照明應(yīng)用是有用的，因?yàn)镃RI和CIE值是可接受的，以及預(yù)期一 個(gè)雙色器件將比三色器件具有更低的制造成本。盡管本發(fā)明是描述關(guān)于特殊實(shí)例和優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本發(fā)明 并不局限于這些實(shí)例和實(shí)施例。因此要求的本發(fā)明包括從在此描述的 特殊實(shí)例和優(yōu)選實(shí)施例的各種變化，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很明顯 的。盡管一些特殊實(shí)施例可以分別描述和要求，應(yīng)該理解在此所述和 所要求實(shí)施例的各種特征可以結(jié)合使用。
權(quán)利要求
1.一種用于照明的光源，該光源包括有機(jī)光發(fā)射器件，有機(jī)光發(fā)射器件包括多個(gè)光發(fā)射區(qū)域，所述區(qū)域的每一個(gè)包含選自多個(gè)不同的有機(jī)發(fā)射層中的一個(gè)有機(jī)發(fā)射層，其中(a)所述多個(gè)發(fā)射層中的每一個(gè)適于發(fā)射不同的光譜的光；(b)所述光發(fā)射區(qū)域?yàn)闂l形形式，所述條形具有大于4的縱橫比和大于0.5mm的寬度；(c)針對(duì)每一不同類(lèi)型的發(fā)射層的驅(qū)動(dòng)電流被單個(gè)地調(diào)整；以及(d)當(dāng)向所述多個(gè)光發(fā)射區(qū)域提供電力時(shí)所述器件發(fā)出的光具有大于80的CRI。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的光源，包括至少三種不同的光發(fā)射區(qū)域，分 別包括(a )第 一有機(jī)光發(fā)射層，適于從第 一發(fā)射材料發(fā)射第 一光譜的光； (b)第二有機(jī)光發(fā)射層，適于從第二發(fā)射材料發(fā)射第二光譜的 光；以及(c )第三有機(jī)光發(fā)射層，適于從第三發(fā)射材料發(fā)射第三光i普的光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的光源，只包括三種不同的光發(fā)射區(qū)域，分別 包括(a )第 一有機(jī)光發(fā)射層，適于從第 一發(fā)射材料發(fā)射第 一光謙的光； (b)第二有機(jī)光發(fā)射層，適于從第二發(fā)射材料發(fā)射第二光鐠的 光；以及(c )第三有機(jī)光發(fā)射層，適于從第三發(fā)射材料發(fā)射第三光譜的光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的光源，其中第一、第二和第三發(fā)射層不都具 有相同的面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的光源，只包括兩種不同的光發(fā)射區(qū)域，分別 包括(a )第 一有機(jī)光發(fā)射層，適于從第 一發(fā)射材料發(fā)射第 一光鐠的光；以及(b)第二有機(jī)光發(fā)射層，適于從第二發(fā)射材料發(fā)射第二光譜的光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的光源，其中第一和第二發(fā)射層不具有相同的 面積。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)的光源，其中當(dāng)向光發(fā)射區(qū)域提供 電力時(shí)CRI大于85。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)的光源，其中當(dāng)向光發(fā)射區(qū)域提供 電力時(shí)CRI大于90。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一個(gè)的光源，其中當(dāng)向光發(fā)射區(qū)域提供 電力時(shí)CRI大于95。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)的光源，其中當(dāng)向光發(fā)射區(qū)域提 供電力時(shí)CRI至少為98。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)的光源，其中發(fā)出的光具有 (0.33土0.04， 0.33土0.07)的CIE。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7的光源，其中發(fā)出的光具有的(0.33土0.04， 0.33土0.07)的CIE。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個(gè)的光源，進(jìn)一步包括適合于單個(gè) 地控制流過(guò)每種不同的光發(fā)射區(qū)域的電流的顏色校正電路，以校正這 些區(qū)域的任何差異老化。
14. 一種制造照明光源的方法，所述照明光源能夠產(chǎn)生具有至少 約80的CRI值的光，所述方法包括制造具有第一面積的第一條形，所述第一條形包括適于發(fā)射第一 光鐠的光的第一有機(jī)發(fā)射層；制造具有第二面積的第二條形，所述第二條形包括適于發(fā)射第二 光語(yǔ)的光的第二有機(jī)發(fā)射層；以及將驅(qū)動(dòng)電壓源跨接每一條形；其中每一條形具有大于約4的縱橫比和大于約0.5mm的寬度； 其中所述第一條形中的第一有機(jī)發(fā)射層發(fā)射第一光傳的光，所述 第二條形中的第二有機(jī)發(fā)射層發(fā)射第二光譜的光，并且當(dāng)電壓施加于第一和第二條形兩端時(shí)第一光鐠的光不同于第二光譜的光；以及其中每一條形的驅(qū)動(dòng)電流被選擇為使從發(fā)射層發(fā)出的光的組合實(shí) 現(xiàn)具有至少約80的CRI值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括制造第一和第二條形使得 第一面積不同于第二面積。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括在包含在村底上方?jīng)_壓發(fā) 射材料的工藝中制造條形。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括在包含在襯底上方通過(guò) OVJD淀積發(fā)射材料的工藝中制造條形。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括制造每一條形寬度大于約 5mm。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中第一光語(yǔ)的光和第二光譜的光 的組合具有(0.33土0.04， 0.33土0.07)的CIE。
20. 根椐權(quán)利要求14的方法，還包括提供顏色校正電路，該顏 色校正電路適合于單個(gè)地控制流過(guò)每一條形的電流以校正這些條形的 任何差異老化。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括制造第三條形，第三條形 具有適于從第三有機(jī)發(fā)射材料發(fā)射第三光鐠的光的第三有機(jī)發(fā)射層； 其中第三光譜的光不同于第一和第二光譜的光；當(dāng)電壓施加于每一個(gè) 條形兩端時(shí)從各個(gè)發(fā)射層發(fā)出的光的組合具有大于80的CRI值。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括制造第三條形以具有不同 于第一和第二條形的笫一和第二面積的面積。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括在包含在襯底上方?jīng)_壓發(fā) 射材料的工藝中制造條形。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括在包含在襯底上方通過(guò) OVJD淀積發(fā)射材料的工藝中制造條形。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括制造每一條形寬度大于約 5mm。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中CRI值大于85。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中CRI值大于90。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中CRI值大于95。
29. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中光具有(0.33土0.04, 0.33±0.07 ) 的CIE。
30. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中光具有(0.33土0.02， 0.33土0.02 ) 的CIE。
31. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括提供顏色校正電路，該顏 色校正電路適合于單個(gè)地控制流過(guò)每一條形的電流以校正這些條形的 任何差異老化。
32. —種制造照明光源的方法，所述照明光源能夠產(chǎn)生具有至少 約80的CRI值的光，所述方法包括制造多個(gè)條形，每一條形包括適于發(fā)射光譜的光的有機(jī)發(fā)射層， 其中每一條形具有大于約4的縱橫比和大于約0.5mm的寬度；以及 將驅(qū)動(dòng)電壓源跨接每一條形；其中當(dāng)電壓被施加到多個(gè)條形兩端時(shí)，各個(gè)條形發(fā)出至少三種不 同的光譜的光；每一條形的驅(qū)動(dòng)電流被選擇為使發(fā)出的光譜的光的組 合實(shí)現(xiàn)具有至少約80的CRI值。
全文摘要
提供了一種有機(jī)光發(fā)射器件。該器件含有多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域含有一個(gè)有機(jī)發(fā)射層，適合于發(fā)射一個(gè)不同的光譜。這些區(qū)域結(jié)合起來(lái)發(fā)射光，適合于照明用途?？梢赃x擇每個(gè)區(qū)域的面積，使得器件比其它含有相同面積的區(qū)域的等效器件更有效。這些區(qū)域可以具有至少約4的縱橫比。任何給定區(qū)域的所有部分可以以同樣電流驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)H05B33/12GK101662860SQ20091016443
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者S·W·邁克爾, 邁克爾·哈克, 邁克爾·陸旻昊 申請(qǐng)人:通用顯示公司