用于在表面上沉积导电覆层的方法技术

本发明专利技术提供用于在表面上沉积导电覆层的方法，该方法包括通过在表面上沉积富勒烯来处理表面以产生经处理的表面，和在经处理的表面上沉积导电覆层。该导电覆层一般包含镁。还提供了根据该方法生产的产品和有机光电装置。

Method for depositing conductive coating on the surface

A method for depositing a conductive coating on a surface is provided, which includes treating the surface by depositing fullerenes on the surface to produce a treated surface and depositing a conductive coating on the treated surface. The conductive coating generally contains magnesium. Products and organic photoelectric devices produced according to the method are also provided.

【技术实现步骤摘要】
用于在表面上沉积导电覆层的方法本申请是2013年11月6日提交的申请号为201380058142.7，专利技术名称为“用于在表面上沉积导电覆层的方法”的中国专利申请的分案申请。
下文涉及用于制造电子装置、更具体地有机光电装置的方法。特别地，下文涉及用于在表面上沉积包含镁的导电覆层的方法。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)一般包括介于导电薄膜电极之间的几个有机材料层，有机层中的至少一个为电致发光层。当将电压施加到电极时，分别从阳极和阴极注入空穴和电子。由电极注入的空穴和电子迁移穿过有机层到达电致发光层。当空穴和电子很接近时，它们由于库仑力而彼此吸引。空穴与电子于是可以结合以形成被称为激子的束缚态。众所周知的，激子可以通过其中释放光子的辐射复合过程衰减。或者，激子可以通过其中不释放光子的非辐射复合过程衰减。辐射复合过程可以以荧光或磷光过程发生，这取决于电子-空穴对(即激子)的自旋态。特别地，由电子-空穴对形成的激子可以以具有单线态自旋态或三线态自旋态为特征。一般地，单线态激子的辐射衰减产生荧光，而三线态激子的辐射衰减产生磷光。在OLED中通常使用的有机材料中所形成的激子的约四分之一为单线态激子，剩余四分之三为三线态激子。众所周知的，从三线态到单线态的直接跃迁在量子力学中被认为是“禁阻的”跃迁，因此，从三线态到单线态的辐射衰减的可能性一般是很小的。不幸地，在OLED中使用的多数有机材料的基态是单线态，这妨碍了在这些材料中在环境温度下处于三线态的激子到单线态基态的有效辐射衰减。因此，在典型的OLED中，电致发光主要通过荧光实现，由此产生约25％的最大内量子效率。应注意，如本文中所使用的，内量子效率(IQE)应理解为在装置中所产生的通过辐射复合过程衰减的所有电子-空穴对的比例。尽管从三线态到基态单线态的辐射衰减在多数有机材料中以极其慢的速率发生，但是通过引入具有高自旋轨道耦合常数的物质可以明显增加衰减的速率(即复合速率)。例如，在所谓的磷光OLED中已经采用了过渡元素如Ir(III)和Pt(III)的复合物，这是因为这些物质的高自旋轨道耦合常数有利于更有效的从三线态到基态单线态的辐射衰减。因此，约75％的处于三线态的激子中的一部分或全部也可以有效地跃迁至单线态基态并发射光，由此产生具有接近100％的最大IQE的装置。OLED装置的外量子效率(EQE)可以被定义为被提供到OLED的载流子与由装置发射的光子数量的比率。例如，100％的EQE意味着对于被注入到装置中的每个电子都发射一个光子。如会理解的，装置的EQE一般明显低于装置的IQE。EQE与IQE之间的区别一般能够归因于许多因素，例如由装置的各种部件导致的光的吸收和反射。提高装置的EQE的一种方式是使用具有较低功函数的阴极材料，以使得在装置的操作期间容易地将电极注入到相邻的有机层中。通常地，铝由于其有利的电学和光学性能而被用作阴极材料。特别地，铝具有4.1eV的功函数，是优良的导体，并且当沉积为膜时在可见光谱中具有较高的反射率。此外，铝与一些其他金属相比具有有利的加工特性。例如，铝具有约1600℃的沉积温度。尽管通常选择铝作为阴极材料，但在一些应用中，镁明显可以是比铝更有利的阴极材料。当与铝相比时，镁具有3.6ev的较低功函数。镁还可以在比铝的沉积温度明显更低的沉积温度、例如400℃或更低的温度下进行热沉积，因此是更具成本效率并且更易于加工的。然而，如在美国专利第4,885,211号和第5,059,862号中指出的，基本上纯的镁不能被用作用于有机光电装置的有效阴极，这是因为其对有机材料的附着差并且其环境稳定性低。美国公布第2012/0313099号进一步描述了镁对有机表面的差的附着。另外，镁易于氧化，因此，由于阴极的导电性随着镁氧化而迅速降低，在氧和/或潮湿环境下难以制造具有镁阴极的装置。尽管可以在各种无机表面例如玻璃和硅的表面上沉积镁，但是镁在这些表面上的黏附系数一般较低。因此，镁在这种表面上的沉积速率也是较低的，由此现有技术中已知的典型沉积过程一般成本效益不好。在Liao等人的美国专利第6,794,061号中，提供了一种包括阳极、基本上纯的镁阴极、布置在该阳极和阴极之间的电致发光介质、以及与阴极和电致发光介质接触的附着促进层的有机电致发光装置，其中附着促进层包含至少一种金属或金属化合物。然而，Liao等人建议用作附着促进层的至少一部分金属或金属化合物可能不稳定，并且因此不适于在许多应用中长期使用。例如，金属如铯已知是强还原剂，因此，它们暴露于水、湿气或空气时迅速氧化。因此，将这种金属的沉积合并到用于生产有机光电装置的常规制造工艺中通常是复杂且困难的。先前还已经报道，镁会选择性地附着到一些光致变色分子的着色态[JACS130,10740(2008)]。然而，该发现在有机光电装置情况下的应用很少，这是因为在有机光电装置中通常不使用这些材料。因此，存在对缓解现有技术中已知缺陷的至少一种的用于促进镁对表面的附着的方法的需求。
技术实现思路
在一方面，提供一种用于在表面上沉积导电覆层的方法。该方法包括通过在表面上沉积富勒烯来处理表面以产生经处理的表面，和在经处理的表面上沉积导电覆层，该导电覆层包含镁。在另一方面，提供一种产品，该产品包括：具有以导电覆层涂覆的表面的衬底，该导电覆层包含镁；和布置在导电覆层和表面之间的界面处的富勒烯。在又一方面，提供一种有机光电装置，该有机光电装置包括：阳极和阴极，阴极包含镁；介于阳极和阴极之间的有机半导体层；和布置在有机半导体层和阴极之间的富勒烯。附图说明现在会仅参照附图通过实施例来描述实施方案，所述附图中：图1是示出根据一个实施方案的用于沉积导电覆层的方法的图，其中使用了独立的镁源和富勒烯源；图2是示出根据一个实施方案的用于沉积导电覆层的方法的图，其中使用了包含镁和富勒烯的共同的沉积源；图3A是根据一个实施方案的沉积在亚单层富勒烯附着促进层上的镁膜的图；图3B是根据一个实施方案的沉积在富勒烯附着促进层之上的镁膜的图；图3C是根据一个实施方案的包含与富勒烯相互混合的镁的共沉积导电覆层的图；图4是示出在一个实施方案中用于在衬底表面上选择性地沉积富勒烯的荫罩沉积工艺的图；图5A至5C示出了根据一个实施方案的用于在衬底表面上选择性地沉积富勒烯的微接触印刷工艺；图6是示出根据一个实施方案的用于在衬底的经富勒烯处理的表面上沉积镁的方法的图；图7是示出其中荫罩已经用有机涂覆料处理过以减小镁对荫罩的附着的荫罩沉积工艺的图；图8是示出其中荫罩没有用有机涂覆料处理过的荫罩沉积工艺的图；图9是示出在一个实施方案中其中荫罩已经用有机涂覆料处理过的荫罩沉积工艺的图；图10是示例红色磷光有机发光二极管(OLED)的装置结构图；图11是示出包括镁阴极的图10的第一OLED装置和包括铝阴极的图10的第二OLED装置的电流密度与电压之间的关系的图；图12是示出两个OLED装置、即包括镁阴极的第一装置和包括铝阴极的第二装置的标准化电致发光强度与波长之间的关系的图表；图13是示出两个OLED装置、即包括镁阴极的第一装置和包括铝阴极的第二装置的外量子效率(EQE)与亮度之间的关系的图表；图14是示出沉积在玻璃上的镁薄膜和铝薄膜的反射率与波长之间的关系的图表；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在表面上选择性沉积导电覆层的方法，所述方法包括：‑在表面的一部分上沉积富勒烯，由此产生所述表面的经富勒烯处理区域和未经处理区域；和‑将蒸发的导电覆层材料引向所述表面的经富勒烯处理区域和未经处理区域，以选择性地将导电覆层沉积在所述表面的经富勒烯处理区域上，所述导电覆层包含镁。

【技术特征摘要】
2012.11.06 US 61/723,1271.一种用于在表面上选择性沉积导电覆层的方法，所述方法包括：-在表面的一部分上沉积富勒烯，由此产生所述表面的经富勒烯处理区域和未经处理区域；和-将蒸发的导电覆层材料引向所述表面的经富勒烯处理区域和未经处理区域，以选择性地将导电覆层沉积在所述表面的经富勒烯处理区域上，所述导电覆层包含镁。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面是有机表面。3.根据权利要求1所述的方法，其中使用荫罩以抑制富勒烯沉积在所述表面的未经处理区域上。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述荫罩包括允许富勒烯沉积在对应于经富勒烯处理区域的所述表面的一部分上的孔。5.根据权利要求1所述的方法，其中通过接触印刷、微接触印刷、平版印刷、光刻法、或卷对卷印刷将富勒烯沉积在所述表面的一部分上。6.根据权利要求1所述的方法，其中富勒烯包含C60、C70、C76、C84、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电覆层包含基本上纯的镁。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·赫兰德，邱杰克，王志斌，卢征鸿，
申请(专利权)人：OTI领英有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA