有机发光二极管的层配置制造技术

本发明专利技术涉及顶部发光型的有机发光二极管（ＯＬＥＤ）的层配置，和具有上述层配置的显示和照明设备。所述层配置具有下电极（Ａ）、透明上电极（Ｋ）、和有机层区域（Ｏ），所述有机层区域配置成在两个电极之间接触下和上电极（Ａ；Ｋ），其中能够通过电子和空穴的复合产生光，所述光通过上电极发出，下电极（Ａ）具有层结构，其中下电极层是金属层。在下电极（Ａ）的层结构中的金属层上配置保护和改性层，其与有机层区域（Ｏ）接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有有机发光二极管(OLED)的配置，和利用这种配置的显示设备和发光设备。
技术介绍
信息的图像显示在日常生活的诸多方面正在起着越来越大的作用。技术设备不断增加地设有各种大小的显示设备，用于与用户通信或向用户通告。对图像输出的质量要求不断提高。目前使用的多数的显示设备是基于阴极射线管或液晶显示原理。另外，也存在其他的照明显示技术，如等离子，电致发光，真空荧光或场致发射显示。近来，通过使用基于有机发光二级管的显示器，对已建立的技术的显著加剧的竞争正在生长。鲜明的颜色，优良的对比性，自发光的能力，即使在低温下的快速开关时间，宽的视角和大的填充系数在该项技术的优点之列。除了显示器外，OLED也用于照明元件。在该情况下OLED的优点是，在任何希望的颜色中的它们的高能量效率，低操作电压，和生产平发光元件的能力。与无机发光二极管相比，有机发光二极管是平元件。在OLED的情况，带有一个或多个由有机材料构成的层的有机层区域嵌在两个电极之间，至少其中一个电极必须是透明的。导电的氧化物，所谓的TCO(透明导电氧化物)通常用于这两个电极中透明的一个。如果在其上设置电极和有机层区域的基片和有机层区域之间的电极(下电极)是透明的，那么这称为“底部发光OLED”，而如果另一电极(上电极)是透明的，这是“顶部发光OLED”。也可以形成其中两个电极都是透明的元件。在各种实施方案中，基于电子和电洞(空穴)的辐射复合，在所谓的发光区产生发射光。光通过透明的电极离开所述元件。位于基片上的下电极必须具有很多特征。例如，用ITO发现底部发光元件的满意解决办法。相反，对于顶部发光元件，选择适当的电极材料是困难的。需要顶部发光OLED以便能够例如将OLED集成在有源矩阵显示器的所谓的背板(backplane，其形成基片)中。为此，优选地在无定型硅(a-Si)或多晶硅(poly-Si)背板生产的工厂中用它们的TFT电子电路(TFT薄膜晶体管)和最终接点制造背板。然后，它们被运到OLED生产地，优选地通过空运。然后，OLED加到背板的最终的上接点，例如通过真空蒸汽淀积。此时背板的上接点形成OLED的基本接点。借助于结构的隔离层，在这样制造的显示设备的显示元件之间的区域被彼此分开。该隔离层也在无定型硅或多晶硅工厂生产。US2002/0117962AI公开了具有顶部发光型OLED的层配置。OLED的上电极是透明的阴极。借助于两个或多层形成OLED的下阳极(配置在基片上)。在基片上配置金属层，金属层也可以是两个或多个金属层的叠层。对于该金属层提出了能够形成适合于OLED的阳极的不同的金属或合金。金属层具有对于可见光谱的光的良好的反射的能力。可能具有两层或多层的阻挡层加到金属层上。阻挡层的材料可以是导电的或绝缘的。通过阻挡层物理的和化学地将金属层与阳极改性(modification)层分开，阳极改性层配置阻挡层上。阳极改性层的材料也可以是导电的或绝缘的。借助于阳极改性层固定自阳极来的空穴的电离能量，因此，使得能够得到位于其上的有机层区域的稳定的边界表面。US2002/0117962A1公开了金属层、阻挡层和阳极改性层的各种材料和层厚的各种实施例。在已知的OLED中的阳极的多层结构使得生产工艺复杂化。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能够较简单和经济有效地生产的OLED的改进的层配置，以及使用所述配置的一种改进的显示设备/照明设备。通过在独立权利要求1所述的层配置，独立权利要求19所述的显示设备，独立权利要求20所述的照明设备和独立权利要求21所述的方法，取得这个目的。本专利技术涵盖提供顶部发光型的有机发光二极管(OLED)的层配置的思想，所述OLED具有下电极，透明上电极和在两个电极之间与下和上电极接触配置的有机区域，并且其中通过电子和空穴的复合能够产生光，所述光通过上电极发出，下电极具有层状结构，在下电极中的层结构中，下电极层是金属层，与有机层区域接触的保护和改性层配置在金属层上。与现有技术相比，通过本专利技术取得的一个主要优点是，顶部发光OLED的下电极的层结构简单，而且，更好地满足在下文中说明的对这样的接点层的多项要求。令人惊奇地，业已发现，借助于适当选择下电极层的材料和厚度，下电极的所述的层结构使得能够取得下面的优良特征i.在可见光谱带中光的高反射能力ii.低的电阻iii.小的粗糙度iv.对有机层区域注射的电荷载体的电离能的自适应能力v.避免在通常的环境条件(氧气，水份)中形成表面层，其会降低在该层系统上OLED的特性，例如，作为结果，对从接点层向OLED层的电荷载体注射形成阻挡层，和vi.构造(structure)电极的能力。利用根据本专利技术的层配置和根据本专利技术的显示设备/照明设备能够取得所有这些优越的特征或任何希望的各个特征的分组合。本专利技术的优越的进一步精细特征是从属权利要求的主题。附图说明下面将利用示范性的实施例的以下说明和附图详细说明本专利技术，其中图1是顶部发光OLED的下电极的层结构的示意剖视图；图2是带有利用图1所示的下电极的OLED的显示设备的部分示意剖视图；图3A和3B示出带呈单一层的有机层区域的通常型和颠倒型的OLED的层结构示意剖视图；图4A和4B示出带多层有机层区域的，通常型和颠倒型的OLED的层结构的示意剖视图；图5A和5B示出带有具有p掺杂空穴传输层和n掺杂的电子传输层的有机层区域的，通常型和颠倒型OLED的层结构的示意剖视图；图6A和6B示出带有具有p掺杂空穴传输层、n掺杂电子传输层以及中间层的有机层区域的通常型和颠倒型OLED的层结构的示意剖视图。具体实施例方式图1示出在顶部发光OLED中下电极10的层结构的示意剖视图。在图1中示出的层结构的层在下面将予以详细说明。在图1中所示的下电极10的层结构具有以下各层(a)金属层作为最下层设置金属层11a，其厚度为10-500nm，优选为40-150nm，具有以下特征-电导率足够高，预定电流能够在没有过高压降的情况下输送。压降为小于约0.2v。-金属层11a的表面电阻一般小于10Ω/sq，优选地小于1Ω/sq。-粗糙度级别低。一般小于2nm RMS，优选小于1nm RMS。通过使用如Cr，Ti，Mo，Ta等金属，或它们的混合物如CrMo，取得这些特征。如果层的厚度小于75nm，铝Al也能够用作该材料。通过溅射，热蒸汽淀积电子束蒸汽淀积处理该金属材料。当在显示设备或照明设备中使用带有根据本专利技术设计的下电极的OLED时，层11a优选地由向带该OLED的显示元件输送电流的接点连接的背板中使用的相同材料构成。这些接点连接一般具有约150nm厚。(b)金属的另外层从图1可见，设置由约5-80nm厚，优选约为15-40nm的金属构成的另外层11b。该另外层11b，与层11a叠层在一起，形成下电极10的金属层12。金属层12具有下面的特征-反射能力大于约50％，优选大于约80％。-电导率足够高，以致预定的电流能够在没有过高电压降的情况下输送。电压降为小于约0.2v。由层11a和11b形成的金属层12的表面电阻一般小于约10Ω/sq，优选地小于约1Ω/sq。-粗糙度级别低，一般小于约2nm RMS，优选小于约1nm RMS。金属构成的另外层具有高反射能力。适当的金属如为Al本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶部发光型的有机发光二极管（ＯＬＥＤ）的层配置，其具有下电极（Ａ；Ｋ）、透明的上电极（Ｋ；Ａ）和在两个电极（Ａ；Ｋ）之间与下和上电极（Ａ；Ｋ）接触配置的有机层区域（Ｏ），其中通过电子和空穴的复合能够产生光，所述光通过上电极（Ｋ；Ａ）发出，下电极（Ａ；Ｋ）具有层结构，其中下电极层是金属层（１２），其特征在于：在下电极（Ａ；Ｋ）的层结构中在所述金属层（１２）上配置保护和改性层（１３），其与所述有机层区域（Ｏ）接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-5-3 10 2004 022 004.21.一种顶部发光型的有机发光二极管(OLED)的层配置，其具有下电极(A；K)、透明的上电极(K；A)和在两个电极(A；K)之间与下和上电极(A；K)接触配置的有机层区域(O)，其中通过电子和空穴的复合能够产生光，所述光通过上电极(K；A)发出，下电极(A；K)具有层结构，其中下电极层是金属层(12)，其特征在于在下电极(A；K)的层结构中在所述金属层(12)上配置保护和改性层(13)，其与所述有机层区域(O)接触。2.如权利要求1所述的层配置，其特征在于所述保护和改性层(13)由金属，氧化物或氮化物材料构成。3.如权利要求1或2所述的层配置，其特征在于所述保护和改型层(13)的厚度约为2-50nm，优选约为5-30nm。4.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于所述保护和改性层(13)由下列材料的一种或下列材料的两种或多种结合形成TiyNx，ITO，Cr，Mo，Ta，Ti，Ni，NiyOx，TiyOx，NiyNx，PdyOx，PtyOx，PdyNx和PtyNx。5.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于金属层(12)与保护和改性层(13)的叠层具有约10-500nm的厚度。6.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于金属层(12)与保护和改性层(13)的叠层是高反射的。7.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于金属层(12)与保护和改性层(13)的叠层具有小于约2nm RMS的粗糙度，优选为小于约1nm RMS。8.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于金属层(12)是由两层或多层单独金属层(11a，11b)构成的多层结构。9.如权利要求8所述的层配置，其特征在于金属层(12)具有层厚度约为10-500nm的下单独金属层(11a)，其优选层厚度约为40-150nm；和另外单独金属层(11b)，其配置在所述下单独金属层(11a)之上，是高反射的，层厚约为5-80nm，优选约为15-40nm。10.如权利要求8或9所述的层配置，其特征在于单独的金属层(11a，11b)之一或所有是由Al，Ag，Al或Ag的合金，Cr，Ti，Mo，Ta，或Cr，Ti，Mo和/或Ta的混合物形成的。11.如权利要求8-10任何一项所述的层配置，其特征在于下单独金属层(11a)和/或另外单独金属层(11b)具有小于约2nm RMS的粗糙度，优选小于约1nm RMS。12.如上述权利要求任何一项所述的层配置，其特征在于下电极(10)施加到基片(S)。13.如权利要求12所述的层配置，其特征在于驱动下电极和上电极(A；K)的电路形成在基片(S)中，并且该电路通过连接接点而连接到下和上电极(A；K)。14.如权利要求13和8-11之一所述的层配置，其特征在于所述下单独金属层(11a)由也形成连...

【专利技术属性】
技术研发人员：简布洛赫维茨尼莫斯，简比尔恩施托克，
申请(专利权)人：诺瓦莱德公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]