具有改进光输出的电致发光器件制造技术

一种ＯＬＥＤ器件，包括一个具有第一表面和第二表面的透明基板（１０），一个置于所述基板的第一表面上的透明电极层（１２），一个置于所述透明电极层上的短路减少层（５０），一个置于所述短路减少层上的有机发光元件（３０），以及包括至少一个发光层（３５）和置于所述发光层上的电荷注入层（３７），一个置于所述电荷注入层上的反射电极层（２２），以及一个置于所述基板的第一或第二表面的光提取增强结构（４０），其中所述短路减少层是具有全厚度电阻率为１０↑［－９］－１０↑［２］Ω　ｃｍ↑［２］的透明薄膜；其中反射电极层包括Ａｇ或含Ａｇ超过８０％的Ａｇ合金；并且总器件尺寸比所述基板厚度至少大１０倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电致发光器件，尤其是用于改进光输出的平面电致发 光器件结构。
技术介绍
本专利技术涉及电致发光器件。电致发光器件的例子包括小分子有机发光器件(SMOLED)，聚合物发光器件(PLED),以及无机电致发光 器件。而有机发光器件(OLED)这一术语涉及小分子有机发光器件 和聚合物发光器件两者。一个典型的现有技术的电致发光器件包含透明的基板(其厚度比 剩余各层厚1-4个数量级)，透明的第一电极层，发光元件，其包括至 少一层发光层，以及反射的第二电极层。当由两个电极注入的电子和 空穴流经发光元件并通过复合或碰撞电离发出光时，电致发光器件发 光。发光元件可以包括多层材料，其包括至少一个产生发射光的发光 层。当为OLED器件时，发光元件例如可以包括电子注入层、电子传 输层、 一层或多层发光层、空穴传输层、和空穴注入层。这些层中的 一层或多层可组合，并且可加入其它的层如电子或空穴阻隔层。最常 见的第一电极层是阳极，而笫二电极层是阴极。发光材料的折射率大于空气的折射率。最为常见的是位于发光层 和空气之间的透明基板的折射率小于发光层的折射率但大于空气的折 射率。当光从较高折射率的层向较低折射率的基板传播时，可以发生 全内反射。发生全内反射的光不能传播进入较低折射率的基板，而是 被捕获于较高折射率的层中。例如，在OLED器件中，发光层通常具 有1.7~1.8的折射率；透明电极层具有约1.9的折射率，而基板具有约 1.5的折射率。在透明的电极/基板界面可能会发生全内反射。由发光层 发出的到达该界面的光中，比从法线起测的临界角更大的部分被有机 层和透明的电极层捕获，并最终被这些层中的材料所吸收而未发挥出 有用的作用。这部分光被称为有机模式的光。类似地，全内反射可以 发生在基板/空气界面。到达该界面的光中，比从法线起测的临界角更大的部分被基板、透明的电极层和有机层捕获，并最终被器件中的材料所吸收或在OLED器件的边缘射出而未发挥出有用的作用。这部分 光被称为基板模式的光。据估算，由发光层产生的光中超过50%的光 最终成为有机模式的光，超过30%的光最终成为光的基板模式，而由 发光层发出的光中低于20%的光被输出至空气中成为有用的光。从器 件中实际射出的占由发光层发出光的20%的部分被称为空气模式的 光。因此，由于全内反射所致的光捕获大大降低了电致发光器件的输 出效率。式的光从器;中射出的方式来提高薄膜电致发光器^效率^技术。这 些技术在以下文献中有详细记载美国专利U.S. 5,955,837， 5,834,893， 6,091,195， 6,787,796和6,777,871;美国专利申请U.S.2004/0217702 Al， 2005/0018431 Al和2001/0026124 Al; WO 02/37580 Al和WO 02/37568 Al。这些文献在此经引用而引入本专利技术。虽然这些技术中的许多在光 提取效率上取得了提高，但仍存在一些问题
技术实现思路
发光器件。由于由发光层产生的光线中的一部分以大于临界角的角度入射到 有机-基板界面或基板-空气界面，这里称为界面，并经过全内反射 (TIR)反射回器件内，从而在OLED器件中产生光捕获。然后，TIR 光在OLED结构中传播，在其全部被OLED结构中的各层所吸收或通 过OLED器件的边缘逃逸之前可被反射的电极反射，并再次多次入射 到这些界面上。由于OLED结构的平面几何形状，反射光在之后入射 时永远不会改变其和这些界面的入射角，从而一直发生全内反射。这 样，TIR光就被OLED结构捕获。为了使得这种光线出射到空气中， 这些界面的入射角必须发生改变。现有技术中建议的提高光提取效率 的技术提供了一种可改变光的方向的改进结构，通过该结构，被捕获 的光逃逸到空气中的机率增加。由于发光层会向各个方向发出一些光， 因此由发光层产生的光会以各种角度到达界面。之前提出的技术中没 有一种能改变所有的光线的方向以小于临界角的角度入射从而得以完5全逃离到空气中。相反，他们仅在使光线中的一部分在每次到达改进 结构时方向变为优选的(亚临界)方向。例如，使用微透镜或光子晶体结 构的技术可使到达他们的光线的方向发生一定角度范围内的变化，从而逃逸到空气中；而利用散射中心的技术将再次使到达他们的任意光 线中的随机或半随机部分进入到空气中。在所有情况下，生成的光在 逃逸前均经过了许多传递。当在OLED结构中传播时，光能发生吸收 损失。而在所有的光能够逃逸进空气之前经过了许多传递这一事实加 剧了这个问题。已经发现反射电极可能是导致吸收问题的主要原因。 尽管人们普遍认为理想的反射电极应当用具有高反射率的金属制成， 但发现即使最常用作OLED反射电极的铝，由于其高反射性会导致在 用到光提取增强特征时显著降低提取效率。另外，还发现当用作具有 提取增强结构的OLED的反射电极时，Ag或Ag-基合金所表现的结果 更好。对于没有提取增强特征的传统OLED而言，使用Al电极和使用 Ag或Ag-基合金电极在性能上的差别非常小，可以忽略。Ag或Ag-基 合金电极的上佳表现只有在使用了光提取增强结构时才变得显著。美 国专利U.S.6,965，197中建议使用Ag或Ag-基合金电极作为反射电极。 然而，由于在使用Ag或Ag-基合金电极时存在一些问题，实践中很少 将Ag或Ag-基合金电极用作OLED的反射电极。首先，Ag的功函值 作为阳极则太低，作为阴极则又太高。第二，通过经验发现使用Ag或 Ag-基合金作为反射电极的OLED器件易于在操作中过早地因短路而 出现故障。第三，当使用Ag或Ag-基合金作为反射电极时，发现因电 极吸收的部分减少， 一般地说，出射的光在被提取之前在器件中进一 步沿侧面传播。如果器件的整体尺寸不是显著大于基板厚度，则一部者从基板的相J侧发^'出。该传^损失4量是可以估i;的。 ^ OLED器件可以是像素化器件，例如有源矩阵或无源矩阵显示器， 其中具有分割为多个小的发光像素的有源区域，并可包括分隔这些像 素的非发光区域。总的器件区域是包含几乎所有像素的区域和分隔这 些像素的非发光区域。OLED器件也可以包括许多部分，例如那些在美 国专利U.S.6,694,296和7,034,470中所述的串行连接的阵列中的那些。 而总的器件区域是包含几乎所有部分的区域。本文使用的总器件尺寸是指总的器件区域中最小的线尺寸。本专利技术通过使用有效电荷注入层作为发光元件的一部分而解决了 功函匹配问题。该电荷注入层位于与Ag或Ag基合金反射电极层相邻 之处。如果反射电极用作阴极则选择电子注入层，并且如果反射电极 用作阳极则选择空穴注入层。下面将详细描述适合的电子或空穴注入 层。本专利技术还通过在两个电极之间设置具有适当电阻的薄透明层而解决了过早的短路失效(shorting failure)问题。本文称该具有适当电阻 的薄透明层为短路减少(short reduction)层。本专利技术还通过使用一种 总器件尺寸至少比基板厚度大10倍的器件结构而解决了传播损失问题。根据本专利技术的示例实施方式，OLED器件包括a. 具有第一表面和第二表面的透明基板；b. 置于所述基板的第一表面上的透明的第一电极层；c. 置于所述透明第一电极层上的短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＯＬＥＤ器件，包括　（ａ）具有第一表面和第二表面的透明基板；　（ｂ）置于所述基板第一表面上的透明电极层；　（ｃ）置于所述透明电极层上的短路减少层；　（ｄ）置于所述短路减少层上的有机发光元件，包括至少一层发光层和置于所述发光层上的 电荷注入层；　（ｅ）置于所述电荷注入层上的反射电极层；以及　（ｆ）置于所述基板第一或第二表面的光提取增强结构；　其中所述短路减少层是具有全厚度电阻率为１０↑［－９］－１０↑［２］Ωｃｍ↑［２］的透明薄膜；其中反射电极层包括Ａｇ或含Ａｇ 超过８０％的Ａｇ合金；并且总器件尺寸比所述基板厚度大１０倍以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-10 11/746,8201.一种OLED器件，包括(a)具有第一表面和第二表面的透明基板；(b)置于所述基板第一表面上的透明电极层；(c)置于所述透明电极层上的短路减少层；(d)置于所述短路减少层上的有机发光元件，包括至少一层发光层和置于所述发光层上的电荷注入层；(e)置于所述电荷注入层上的反射电极层；以及(f)置于所述基板第一或第二表面的光提取增强结构；其中所述短路减少层是具有全厚度电阻率为10-9-102Ωcm2的透明薄膜；其中反射电极层包括Ag或含Ag超过80％的Ag合金；并且总器件尺寸比所述基板厚度大10倍以上。2. 权利要求1的OLED器件，其中所述短路减少层包括选自氧 化铟、氧化锌、氧化锡、氧化钼、氧化钒、氧化锑、氧化铋、氧化铼、 氧化钽、氧化鵠、氧化铌或氧化镍的材料。3. 权利要求1的OLED器件，其中所述短路减少层包括至少两 种选自氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化钼、氧化钒、氧化锑、氧化铋、 氧化铼、氧化钽、氧化鵠、氧化铌或氧化镍的材料的混合物。4. 权利要求1的OLED器件，其中所述短路减少层包括电绝缘 氧化物、氟化物、氮化物、或硫化物材料与至少一种选自氧化铟、氧 化锌、氧化锡、氧化钼、氧化钒、氧化锑、氧化铋、、氧化铼...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭元昇，DR普瑞斯，G法卢吉亚，RA基索，TR古许曼，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]