光电器件制造技术

光电器件，包括：阳极（１０）；阴极（１１）；和位于电极之间的光电有源区（１２）；阴极包括：第一层（１５），包括功函数低于３．５ｅＶ的材料；组分与第一层不同的第二层（１６），包括功函数低于３．５ｅＶ的另一材料，第二层比第一层更远离光电有源区；以及第三层（１７），包括功函数大于３．５ｅＶ的材料，第三层比第一层更远离光电有源区。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电器件，例如用于发射或检测光的器件。光电器件的一种特定类型是使用用于光发射或检测的有机材料的那些。在PCT/WO90/13148和US4539507中公开了发光有机材料，其内容在此引用供参考。这些器件的基本结构是发光有机层，例如夹在两个电极之间的聚(对亚苯基亚乙烯基)(“PPV”)膜。一个电极(阴极)注入负电荷载流子(电子)，另一电极(阳极)注入正电荷载流子(空穴)。电子和空穴在有机层中复合产生光子。PCT/WO90/13148中有机发光材料是聚合物。US4539507中有机发光材料是公知的小分子材料类型，例如(8-羟基喹啉)铝(“Alq3”)。在实际器件中，电极之一通常是透明的，使得光子能逸出器件。附图说明图1表示该有机发光器件(“OLED”)的典型横截面结构。一般在用形成阳极2的透明材料例如铟锡氧化物(“ITO”)涂覆过的玻璃或塑料衬底1上制备OLED。该涂覆衬底有市售。ITO涂覆的衬底至少覆盖电致发光有机材料薄膜3和通常为金属或合金的最后阴极层4。该器件的一些特别有吸引力的应用是作为电池供电装置例如便携式计算机和移动电话的显示器。因此，为延长该装置的电池寿命，强烈要求提高发光器件的效率。改善效率的一种途径是对发光材料本身的仔细选择和设计。另一种是优化显示器的物理布置。第三种是改善发光层中电荷注入和电荷复合的条件。为改善发光层中电荷注入和电荷复合的条件，公知在电极之一或两个与发光层之间包括有机材料例如聚苯乙烯磺酸掺杂的聚亚乙基二氧噻吩(“PEDOT-PSS”)的电荷输运层。适当选择的电荷输运层可增强电荷注入发光层，并阻挡电荷载流子的逆向流动，有助于电荷复合。也公知由功函数有助于电荷载流子理想流动的材料来形成电极。例如，优选低功函数材料例如钙或锂作为阴极。PCT/WO97/08919公开了镁锂合金形成的阴极。按照本专利技术的一个方面，提供一种光电器件，包括阳极；阴极；以及位于电极之间的光电有源区；阴极包括第一层，包含功函数低于3.5eV的材料；与第一层组成不同的第二层，包含功函数低于3.5eV的另一种材料，第二层比第一层更远离光电有源区；以及第三层，包含功函数大于3.5eV的材料，第三层比第一层更远离光电有源区。按照本专利技术的第二方面，提供形成光电器件的方法，包括淀积阳极；在阳极上淀积光电有源材料区；在光电有源材料区上淀积功函数低于3.5eV的材料，形成第一阴极层；在第一阴极层上淀积功函数低于3.5eV的另一种材料，形成与第一阴极层组成不同的第二阴极层；以及第二阴极层上淀积功函数大于3.5eV的材料，形成第三阴极层。第一层可与光电有源区相邻，或在第一层和光电有源区之间有一个或多个其它层(优选导电层)。光电有源区适合呈层状，优选为光电有源材料层。适当激活光电有源区以发射光或响应入射光产生电场。优选该器件是电致发光器件。第一层的适当厚度是小于50埃，任意地小于30埃或小于25埃或20埃。第一层厚度可小于15埃或10埃。第一层厚度范围是5埃-20埃，可能大约15埃左右。一般而言，优选第一层厚度范围是10埃-140埃。第一层最好，但并非必须比第二层薄。第二层的适当厚度小于1000埃，优选小于500埃。第二层的适当厚度大于40埃或100埃，任意地大于150埃或200埃。优选第二层厚度范围是40埃-500埃。构成第一层的、功函数低于3.5eV的所述材料(“第一低功函数材料”)的功函数优选高于构成第二层的、功函数低于3.5eV的所述材料(“第二低功函数材料”)，或另一方面，其功函数要低一些。这里提及的材料功函数优选是器件中的其有效功函数，可能与其本体功函数不同。因此，优选第一低功函数材料在器件中具有低于3.5eV的有效功函数，和/或第二低功函数材料在器件中具有低于3.5eV的有效功函数。优选第一和第二低功函数材料是族1、族2或过渡金属的化合物或配合物。优选该材料是化合物-例如卤化物(例如氟化物)、氧化物、碳化物或氮化物。优选该材料是金属例如Mg、Li、Cs或Y的化合物。第二低功函数材料可以是如下所列中选择出的金属Li、Ba、Mg、Ca、Ce、Cs、Eu、Rb、K、Sm、Y、Na、Sm、Sr、Tb、或Yb；或该类金属的两种或多种的合金；或该类金属的一种或多种与另一种类金属例如Al、Zr、Si、Sb、Sn、Zn、Mn、Ti、Cu、Co、W、Pb、In或Ag一起的合金。优选第一和第二低功函数材料是不同材料。在一个优选实施例中，第一低功函数材料是钙而第二低功函数材料是氟化锂。在另一优选实施例中，第二低功函数材料是钙而第一低功函数材料是氟化锂。第一低功函数材料适当地具有小于3.4eV、或小于3.3eV或小于3.2eV、或小于3.2eV或小于3.1eV或小于3.0eV的(有效)功函数。第二低功函数材料适当地具有小于3.4eV、或小于3.3eV或小于3.2eV、或小于3.2eV或小于3.1eV或小于3.0eV的(有效)功函数。当第一低功函数材料与有源区材料接触时，优选第一低功函数材料不导致有源区材料的明显退化。第二低功函数材料可以是当第二低功函数材料与有源区材料接触时能导致有源区材料退化的材料。第一低功函数材料当与有源区材料接触时可形成介于有源区材料与第二层之间的中间态。优选第三层材料的功函数大于4.0eV。更高功函数的材料适当地是金属或氧化物。更高功函数材料和/或第三层本身优选具有大于105(Ω.cm)-1的导电率。更高功函数材料优选是Al、Cu、Ag、Au或Pt；或这些金属的两种或多种的合金；或这些金属的一种或多种与另一金属一起的合金；或氧化物例如锡氧化物或铟-锡氧化物(ITO)。优选第三层厚度范围是1000埃-10000埃，更优选范围2000埃-6000埃，最佳在4000埃左右。适当地，大于50％、大于80％、大于90％或大于95％的第一层由第一低功函数材料组成。优选第一层基本上全部包括第一低功函数材料。更优选第一层由第一低功函数材料与任何杂质一起构成。适当地，大于50％、大于80％、大于90％或大于95％的第二层由第二低功函数材料组成。优选第二层基本上全部包括第二低功函数材料。更优选第二层由第二低功函数材料与任何杂质一起构成。适当地，大于50％、大于80％、大于90％或大于95％的第三层由更高功函数的材料组成。优选第三层基本上全部包括所述更高功函数的材料。更优选第三层由更高功函数的材料与任何杂质一起构成。优选第二层与第一层相邻。优选第三层与第二层相邻。另一方面，阴极还可包括位于第一、第二和/或第三层之间的层。优选阴极是无机的，更优选是金属性的。优选电极之一透光，更优选透明。优选但并非必须是阳极，阳极由锡氧化物(TO)、铟-锡氧化物(ITO)或金形成。光电有源区可以发光(通过对其施加适当电场时)或可以是光敏的(响应入射光，适当产生电场)。光电有源区适当地包括发光材料或光敏材料。该发光材料适当是有机材料，优选是聚合物材料。优选发光材料是半导体和/或共轭聚合物材料。另一方面，发光材料可以是其它类型，例如升华小分子膜或无机发光材料。所述或每种有机发光材料可包括一种或多种单个有机材料、适当的聚合物，优选完全或部分共轭聚合物。材料例子包括如下的一种或多种的任何组合聚对亚苯基亚乙烯基(“PPV”)、聚(本文档来自技高网...

【技术保护点】
光电器件，包括： 阳极； 阴极；和 位于电极之间的光电有源区； 阴极包括： 第一层，包括功函数低于３．５ｅＶ的材料； 组成与第一层不同的第二层，包括功函数低于３．５ｅＶ的另一材料，第二层比第一层更远离光电有源区，以及 第三层，包括功函数大于３．５ｅＶ的材料，第三层比第一层更远离光电有源区。

【技术特征摘要】
GB 1999-2-12 9903251.81.光电器件，包括阳极；阴极；和位于电极之间的光电有源区；阴极包括第一层，包括功函数低于3.5eV的材料；组成与第一层不同的第二层，包括功函数低于3.5eV的另一材料，第二层比第一层更远离光电有源区，以及第三层，包括功函数大于3.5eV的材料，第三层比第一层更远离光电有源区。2.按照权利要求1的光电器件，其中第一和第二层中的一种包括族1或族2或过渡金属的化合物。3.按照权利要求2的光电器件，其中化合物是卤化物。4.按照任一上述权利要求的光电器件，其中化合物是氟化物。5.按照权利要求2-4中任何一个的光电器件，其中金属是族1或2的金属。6.按照权利要求5的光电器件，其中金属是锂。7.按照权利要求2-6中任何一个的光电器件，其中各层的所述一个是第一层。8.按照权利要求2-6中任何一个的光电器件，其中各层的所述一个是第二层。9.按照权利要求2-8中任何一个的光电器件，其中第一和第二层中的另一个包括金属。10.按照权利要求9的光电器件，其中第一和第二层中的另一个包括从包含如下列金属的组中选择出的金属Li、Ba、Mg、Ca、Ce、Cs、Eu、Rb、K、Y、Sm、Na、Sm、Sr、Tb、或Yb。11.按照任一上述权利要求的光电器件，其中第二层比第一层要厚。12.按照任一上述权利要求的光电器件，其中第二层厚度大于100埃。13.按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH伯鲁吉斯，JC卡特，AG古纳，SK希克斯，IS米拉德，
申请(专利权)人：剑桥显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]