具有改进的光提取的有机发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有机发光装置(OLED)，其包括：透明衬底；第一透明电极层，其布置在所述衬底上；一个或多个有机光有源层，其布置在所述第一电极层上；第二电极层，其布置在所述一个或多个有机光有源层上；以及包括低折射率材料的离散的随机分布的纳米尺寸畴的不连续层，其布置在所述第一电极层和所述一个或多个有机光有源层之间。离散的随机分布的纳米尺寸畴的不连续层提高OLED的光提取效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的光提取的有机发光装置
本专利技术涉及有机发光二极管(OLED)、制作OLED的方法以及包括这种OLED的照明器(luminaire)和显示装置。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)为薄膜装置，其中通过在有机膜上应用电压而产生光。特别地，OLED越来越多地用于诸如广告信息和指示标志的标记照明，但是它们在平板显示、照亮和装饰性照明中的使用也是非常有前景的。通常，OLED包括布置在透明衬底上的层堆叠，该层堆叠包括夹置在两个电极之间的有机层以及可选地一个或多个有机电荷注入或电荷输运层。对于OLED的商业化，装置效率是重要的参数。总装置效率由内量子效率和外量子效率(光耦出)确定。近年来，已经提出许多技术以改进内量子效率，所述技术包括例如掺杂输运层以提高电荷复合，以及使用通过其可以实现几乎100％内量子效率的三重态发光体。同样已经提出许多技术从而改进外量子效率，所述技术包括基于减小的三重态-三重态退火的、用以减小三重态发光体的外量子效率衰减的独特堆叠设计，以及通过选择具有各折射率和厚度的各种层从而减小所发射光在层界面处的反射并且因而减小由于全内反射而被捕获在有机层、电极层和/或衬底层中的大量的光。然而，仍然多达60%的所产生的光依然被捕获在有机层中，并且大约20%依然被捕获在玻璃衬底中。为了提高被捕获在有机层和/或阳极ITO层中的光(也称为处于“波导模式”中的光)的耦出，US2010/018899(Forrest等人)提议使用嵌在有机材料中的低折射率格栅。这种装置的耦出效率可以高达标准OLED的效率的2至3倍。然而，已有装置的问题在于，仍然相当大部分的光由于在层界面处的全内反射而依然被捕获在有机层或玻璃衬底中，或者被吸收。因此还存在对OLED中的外量子效率进行改进的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服此问题，并且提供一种具有提高的从有机层、(多个)电极层和/或衬底的光提取的OLED。根据本专利技术的第一方面，这个以及其它目的是通过一种有机发光二极管(OLED)实现，该OLED包括：透明衬底；第一透明电极层，其布置在所述衬底上；一个或多个有机光有源层，其布置在所述第一电极层上；第二电极层，其布置在所述一个或多个有机光有源层上；以及包括随机分布在OLED的平面内的低折射率材料的离散的纳米尺寸畴(domain)的不连续层，其布置在所述第一电极层和所述一个或多个有机光有源层之间，所述低折射率材料具有小于1μm的尺寸并且具有小于1.8的折射率，其中两个相邻畴之间的平均距离为1μm或更小。特别是通过增强否则由于在层界面处的全内反射而将被捕获在有机层和/或电极层中的光的提取，根据本专利技术的OLED提供了提高的光提取效率，并且因而提供了提高的整体效率。另外，纳米尺寸畴的随机分布具有的优点在于，它避免了由于具有在适用波长范围内的尺度的规则结构引起的所发射的光的衍射图案。因此，获得更均匀的光输出。在本专利技术各实施例中，低折射率材料可以具有在1.0至1.8并且优选地1.0至1.4的范围内的折射率。这是足够低的以确保良好的光提取。在本专利技术各实施例中，离散的随机分布的畴的平均宽度可以在1至500nm的范围内，例如大约为100nm。两个相邻畴之间的平均距离可以为1μm或更小。在本专利技术各实施例中，离散的随机分布的畴可以是类似柱(pillar)的结构，典型地具有基本上圆形周缘。如上所述，包括低折射率材料的离散的随机分布的畴的不连续层典型地提高从电极层和/或有机层到所述衬底中的光提取，其中光可以从所述衬底随后离开该装置。在本专利技术各实施例中，可以在衬底层上，典型地在其背向其余装置层的侧面上提供另一光耦出结构。在本专利技术各实施例中，第一电极层可以是透明阳极层。根据其它实施例，第一电极层可以是透明阴极层。另外，在本专利技术的再另外实施例中，第二电极也可以是透明的，因而形成透明OLED。在第二方面，本专利技术提供一种照明器，其包括如此处描述的OLED。由于OLED提供发光表面，并且可以是非常薄以及甚至柔性的OLED基照明器并且尤其适合于装饰性内部照明。在另一方面，本专利技术提供一种显示装置，其包括如此处描述的OLED。典型地，显示装置包括多个OLED。OLED显示面板由于它们不需要背光而可以制成非常薄，并且可以提供高对比度图像。在又一方面，本专利技术提供一种制作有机发光二极管的方法，包括下述步骤：提供透明衬底；在所述衬底上沉积第一透明电极层；在所述第一电极层上沉积位于该有机发光二极管的平面内的随机图案的低折射率材料的离散畴以形成不连续层，所述低折射率材料具有小于1μm的尺寸并且具有小于1.8的折射率，其中两个相邻畴之间的平均距离为1μm或更小；在所述不连续层上沉积一个或多个有机光有源层；以及在所述一个或多个有机光有源层上沉积第二电极层。特别地，沉积低折射率材料的离散畴以形成不连续层的步骤可以通过下述执行：形成所述低折射率材料的连续层；将图案压印在低折射率材料的所述层中；以及移除过量低折射率材料以形成包括离散畴的不连续层。注意，本专利技术涉及各权利要求中列出的各特征的所有可能组合。附图说明参考示出了本专利技术(多个)实施例的附图，现在将更详细地描述本专利技术的这些和其它方面。图1示出根据本专利技术各实施例的装置的透视局部放大图。图2示出图1的装置的截面侧视图。图3示出根据本专利技术一实施例的装置的一部分的扫描电子显微镜图像。图4为示出与现有技术装置相比的，根据本专利技术一实施例的装置的强度分布的曲线图。具体实施方式专利技术人发现，布置在OLED的阳极和有机层之间的、包括低折射率材料的离散畴或柱的不连续层显著地提高从(多个)有机层和/或阳极的光提取。在此上下文中，“低折射率材料”是指折射率(相对于可见光)比有机层和相邻电极层的折射率低的材料。OLED的有机层通常具有在1.75-1.85的范围内的折射率norg，并且ITO电极典型地具有大约1.9的折射率nITO。衬底可具有大约1.5的折射率(玻璃衬底的典型折射率)。形成离散畴的低折射率材料可具有低于1.5，典型地在1.0至大约1.4，例如1.0至小于1.4的范围内的折射率。由于在与更低折射率的相邻层的界面处的全内反射而被约束到(多个)有机层和第一电极层的光可以称为处于“波导模式”或“有机模式”中的光(不过它也可以进入无机电极层)。相比之下，被约束到玻璃衬底层的光可以称为处于“玻璃模式”中的光，并且最终从装置耦出的光可以称为处于“空气模式”。此处使用的“纳米尺寸的”或“纳米尺寸”是指具有在纳米(亚微米)范围内的尺寸。除非另外指出，此处使用的“层”可以指连续或不连续层。“层”不一定指单个层，而可以指多个层，特别是提到OLED的有机层时。典型地，OLED包括多个基于有机物的层，所述层至少包括发光层，但是经常也包括一个或多个电荷注入层、(多个)电荷输运层和/或(多个)电荷阻挡层。图1说明在部分放大透视图中看到的根据本专利技术一实施例的OLED。OLED100包括半透明衬底101，透明的无机优选地金属的电极102(此处为形成阳极的透明ITO层)；低折射率材料的离散的随机或不规则分布的畴103a、103b、103c等的不连续层103；多个有机层104；以及第二无机电极105(此处为形成阴极的不透明金属电极)按此顺序布置在该衬底上。图2说明穿过畴103a截取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机发光装置(OLED)(100)包括：透明衬底(101)；第一透明电极层(102)，其布置在所述衬底上；一个或多个有机光有源层(104)，其布置在所述第一电极层上；第二电极层(105)，其布置在所述一个或多个有机光有源层上；以及包括低折射率材料的离散的随机分布的纳米尺寸畴(103a、103b，103c)的不连续层(103)，其布置在所述第一电极层和所述一个或多个有机光有源层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.25 EP 11167464.41.一种有机发光装置(OLED)(100)包括：透明衬底(101)；第一透明电极层(102)，其布置在所述衬底上；一个或多个有机光有源层(104)，其布置在所述第一透明电极层上；第二电极层(105)，其布置在所述一个或多个有机光有源层上；以及包括随机分布在OLED的平面内的低折射率材料的离散的纳米尺寸畴(103a、103b，103c)的不连续层(103)，其布置在所述第一透明电极层和所述一个或多个有机光有源层之间，所述低折射率材料具有小于1μm的尺寸并且具有小于1.8的折射率，其中两个相邻畴之间的平均距离为1μm或更小。2.根据权利要求1的OLED，其中所述低折射率材料具有在1.0至1.4的范围内的折射率。3.根据权利要求1的OLED，其中所述离散的随机分布的畴的平均宽度是在1至500nm的范围内。4.根据权利要求1的OLED，其中所述离散的随机分布的畴的平均宽度大约为100nm。5.根据权利要求1的OLED，其中每μm2的畴数目在1至100的范围内。6.根据权利要求1的OLED，其中每μm2的畴数目在2至50的范围内。7.根据权利要求1的OLED，其中每μm2的畴数目在5至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF斯特雷梅，MA维斯舒尤伦，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：