用于有机发光器件的基板、以及包括该基板的有机发光器件转让专利

申请号 : CN200880127568.2

文献号 : CN101960638A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : G·勒康F-J·维尔默施S·恰库罗夫H·热拉尔丹A·贾斯

申请人 : 法国圣-戈班玻璃公司

摘要 :

本发明涉及用于有机发光器件(10)的基板,其包括光学指数为n0的透明基板(1),该基板(1)载有在第一主面(11)上被称为下电极的电极(3)的第一透明或半透明涂层,其中下电极的薄层电阻小于或等于6Ω/carré,且其包括层叠的以下各层:-具有给定的光学厚度L1、且有光学指数n1的抗反射子层(2),其数值应能使n1与n0的比率大于或等于6/5;-具有给定厚度e1的第一金属层;-第一隔离层,具有给定的光学厚度L2;-第二金属层,具有本征的导电性能,并且具有给定的厚度e2;以及-适配逸出功的覆盖层,L1为20nm-120nm,L2为75nm-200nm,第一和第二金属层的厚度之和e1+e2小于或等于40nm。

权利要求 :

1.用于有机发光器件(10)的基板,其包括光学指数为n0的透明基板(1),该基板(1)载有在第一主面(11)上被称为下电极的电极(3)的第一透明或半透明涂层,并且该下电极包括层叠的以下各层:-具有给定的光学厚度L1、且具有光学指数n1的抗反射子层,使得n1与n0的比率大于或等于6/5;

-具有给定厚度e1的第一金属层(30),其布置在抗反射子层上;

-适配逸出功的覆盖层(35),其具有给定的厚度e3,并布置在第一金属层上;

其特征在于,下电极(3)还包括:

-第一隔离层,其具有给定的光学厚度L2,并布置在第一金属层之上且在覆盖层之下;

-第二金属层(30′),其具有本征的导电性能,并具有给定的厚度e2,此第二层布置在第一隔离层与覆盖层之间;

其特征在于,L1为20nm-120nm,L2为75nm-200nm,第一和第二金属层的厚度之和e1+e2小于或等于40nm;

并且其特征在于,下电极的薄层电阻小于或等于6Ω/carré。

2.权利要求1的基板(1),其特征在于,L1小于或等于100nm,优选小于或等于80nm,并且/或者L2小于或等于160nm,优选130nm。

3.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,L1小于L2。

4.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,第一和第二金属层(30,30′)基于银,第一金属层的厚度e1小于或等于15nm,并且/或者第二金属层的厚度e2小于或等于15nm,且优选地,厚度e1大于厚度e2。

5.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,下电极的薄层电阻小于或等于3Ω/carré。

6.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,抗反射子层包括厚度大于或等于3nm的基层(2),所述基层对碱金属形成阻隔层和/或蚀刻终止层,基层优选基本上覆盖基板的所述主面(11),并且由基于氮化硅、碳氧化硅、氮氧化硅、或碳氧氮化硅的任选掺杂的材料制成。

7.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,抗反射子层包括称为第一接触层(32)的基于金属氧化物和/或金属氮化物的层,其下邻第一金属层,并且/或者第一隔离层包括称为第二接触层(32′)的基于金属氧化物和/或金属氮化物的层,其下邻第二金属层。

8.权利要求7的基板(1),其特征在于,第一和/或第二接触层(32,32′)基于任选掺杂的以下金属氧化物之一:氧化铬、氧化铟、任选不足化学计量的氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化钼、氧化锆、氧化锑、氧化锡、氧化钽或氧化硅,并且特征在于,第一和/或第二接触层的厚度优选大于或等于3nm。

9.权利要求7-8之一的基板(1),其特征在于,第一和/或第二接触层(32,32′)基于掺杂或未掺杂的氧化锌。

10.权利要求7-9之一的基板(1),其特征在于,抗反射子层包括由单一或混合的氧化物制成的第一非结晶平滑层(31),所述平滑层(31)紧接布置在所述第一接触层(32)之下,并且由不同于第一接触层的材料制成,且优选直接在基板之上。

11.权利要求7-10之一的基板(1),其特征在于,第一隔离层包括由单一或混合的氧化物制成的第二非结晶平滑层(31′),所述第二平滑层(31′)紧接布置在所述第二接触层(32′)之下,并且由不同于第二接触层的材料制成。

12.权利要求10-11之一的基板(1),其特征在于,第一和/或第二平滑层(31,31′)为基于单一或混合的氧化物的层,并基于以下金属的一种或多种:Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、Ga、In,尤其是基于锌和锡的SnxZnyOz的混合氧化物层,或基于混合氧化铟锡(ITO)层,或基于混合氧化铟锌(IZO)层。

13.权利要求10-12之一的基板(1),其特征在于,子层几何厚度的至少60%由第一平滑层组成,并且/或者第一隔离层几何厚度的至少60%由第二平滑层组成。

14.权利要求10-13之一的基板(1),其特征在于,第一平滑层(31)为基于氧为非化学计量的氧化物的层,并且基于锌和锡的SnxZnyOz,且任选为掺杂的,优选直接在基板上;并且第一接触层(32)为基于氧为非化学计量的掺杂或未掺杂的氧化物的层,并且基于锌的ZnO;并且/或者第二平滑层(31′)为基于氧为非化学计量的氧化物的层,并且基于任选掺杂的锌和锡的SnxZnyOz;并且第二接触层(32′)为基于氧为非化学计量的掺杂或未掺杂的氧化物的层,并且基于锌的ZnO。

15.权利要求10-15之一的基板(1),其特征在于,第一隔离层在第二接触层之下、及在任选的第二平滑层之下包含诸如氧化锌、氧化锡的金属氧化物的附加层,和/或基于氮化硅的附加层。

16.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,第一隔离层由电阻率小于或等于

7 6

10Ω.cm、优选小于或等于10Ω.cm的层构成,并且/或者抗反射子层由电阻率小于或等于

7 6

10Ω.cm、优选小于或等于10Ω.cm的层构成。

17.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,覆盖层(35)基于任选掺杂的以下金属氧化物至少之一的单一或混合的氧化物:氧化铬、氧化铟、任选低于化学计量的氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化钼、氧化锆、氧化锑、氧化锡、氧化钽、或氧化硅,优选ITO、IZO、SnxZnyOz,并且特征在于,覆盖层优选具有小于或等于40nm的厚度e3,并且/或者特征在于覆盖层(35)基于薄金属层,尤其是基于镍、铂或钯的层,并且与由单一或混合的金属氧化物制成的下邻的间隔层相连。

18.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,第一金属层(30)直接布置在至少一个第一下邻下阻隔涂层之上,和/或直接在至少一个第一上邻上阻隔涂层(33)之下,并且/或者第二金属层(32)直接布置在至少一个第二下邻下阻隔涂层之上,和/或直接在至少一个第二上邻上阻隔涂层(33′)之下,并且特征在于,至少一个第一或第二上阻隔涂层(33,

33′)或下阻隔涂层包括基于以下金属至少之一的金属、金属氮化物和/或金属氧化物的层:Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或者基于所述材料至少之一的合金,优选基于Ni或Ti,基于Ni的合金,或基于NiCr的合金。

19.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,下电极中含铟材料的总厚度小于或等于60nm,优选50nm。

20.前述权利要求之一的基板(1),其特征在于,其包括尤其是厚度为90-350nm的OLED2

系统(4),并且位于电极表面积尺寸大于或等于1x1cm 的下电极(3)的顶部。

21.权利要求20的基板(1),其特征在于,其在所述OLED系统(4)之上包括上电极(5)。

22.前述权利要求之一的基板(1)用于形成OLED器件(10)的用途,所述OLED器件2

(10)形成照明板或背光板,特别是含有电极表面积尺寸大于或等于1x1cm 的下电极的那些。

23.包括基板(1)的有机发光器件(10),所述基板载有包括相继由以下组成的叠层的下电极:-具有给定的光学厚度L1、且具有光学指数n1的抗反射子层,使得n1与n0的比率大于或等于6/5;

-具有给定厚度e1的第一金属层(30),其布置在抗反射子层上;

-第一隔离层,其具有给定的光学厚度L2,并布置在第一金属层之上;

-第二金属层(30′),其具有本征的导电性能,并且具有给定的厚度e2,此第二层布置在第一隔离层与覆盖层之间;

-适配逸出功的覆盖层(35),其具有给定的厚度e3,并布置在第一金属层上,第一和第二金属层的厚度之和e1+e2小于或等于40nm;

-OLED系统(4),其位于下电极之上,并且发出在CIE XYZ 1931色品图中在0°时用坐标(x1,y1)定义的多色辐射,L1和L2被调节,以使第一和第二金属层形成微隙,所述微隙在可见光谱区的两个充分隔开的不同波长上、尤其是隔开至少100nm的波长上产生谐振,以加宽谐振峰,并在可见光谱区中形成宽带光谱。

24.包括权利要求1-21之一的位于下电极之上的基板(1)和OLED系统(4)的有机发光器件(10),OLED系统(4)发出CIE XYZ 1931色品图中在0°时用坐标(x1,y1)定义的多色辐射。

25.权利要求23-24之一的有机发光器件(10),其特征在于,其发出在CIE XYZ 1931色度图中在0°时用色品坐标(x2,y2)定义的光谱作为其输出,以使 小于0.1。

26.权利要求23-25之一的有机发光器件(10),其特征在于,其能够发出在CIE XYZ

1931色度图中在0°时用色品坐标(x2,y2)定义的光谱作为其输出,并且特征在于,在CIE XYZ 1931色品图中,在0°发射的光谱与60°发射的光谱之间的路径长度小于或等于0.1。

27.权利要求23-26之一的有机发光器件(10),其特征在于,在CIEXYZ 1931色品图中,在0°发射的光谱与60°发射的光谱之间的路径长度小于或等于0.05

28.权利要求23-27之一的有机发光器件(10),其特征在于,其形成一个或多个透明和/或反射的发光表面,尤其是照明、装饰或建筑系统,或者指示显示板,例如图画、标识或字母数字指示类型的,前述系统产生均匀的光或差异化的发光区,尤其通过在玻璃基板中的导引光提取来差异化。

29.权利要求23-28之一的有机发光器件(10),其特征在于,该发光器件是:-用于建筑目的,如室外发光的玻璃件,室内发光隔断或发光玻璃门(或门的一部分),尤其是推拉门;

-用于运载工具目的,如发光的顶棚,发光的侧窗(或窗口的一部分),陆上、水上或空中运载工具的内部发光隔断;

-用于市政或专业器具目的,如公共汽车候车篷板,显示计数器墙或店面橱窗,温室墙壁,或照明砖瓦;

-用于室内装饰目的,如架或柜的部件,柜子立面,照明的砖瓦,天花板,照明冰箱架,水族箱墙壁;

-用于电子设备背光目的,尤其是显示屏幕,任选地为双层屏幕,如电视屏幕或计算机屏幕,触摸屏;以及,-照明镜,尤其是用于浴室墙壁或厨房作业面照明,或用于天花板。

说明书 :

用于有机发光器件的基板、以及包括该基板的有机发光器

技术领域

[0001] 本发明的主题是用于有机发光器件的基板,以及包括该基板的有机发光器件。

背景技术

[0002] 已知的有机发光系统或OLED(有机发光二极管)包括一种或多种有机电致发光材料,其通过通常以两个导电层形式侧翼包围它或这些材料的电极对其供电。
[0003] 这些的导电层通常包括基于氧化铟的层,其一般为掺杂锡的氧化铟,更多以其缩写ITO为人所知。ITO层已经有人进行了专门研究。它们可以容易地通过磁控溅射法沉积,可源自氧化物靶(非反应性溅射),或源自基于铟和基于锡的靶(氧类氧化剂存在下的反应性溅射),且其厚度为约100-150nm。然而,该ITO层有某些缺点。首先,材料及用于改善导电性的高温(350℃)沉积法会带来额外成本。薄层电阻保持相对较高(大约10Ω/carré),除非层的厚度增加到大于150nm,因而会导致透明度降低及表面粗糙度增加,这对于OLED是关健的。
[0004] 此外,对于大面积的均匀照明,需要形成不连续的下电极,其典型地通过形成几2
mm 的电极区,并且需要大幅减少每个电极区间的距离,典型地是减少约十微米。并且,为了做到这一点,尤其要使用昂贵且复杂的光刻方法和钝化技术。
[0005] 因此,开发了使用金属薄膜代替ITO的新型电极结构,以便能制造用于照明的发射基本上为白色的光的OLED器件。
[0006] 例如,从文献US 2005/0073228A1已知了一种能发出基本上为白色光的有机发光器件,该器件配备有电极,通常称为下电极或底电极,所述电极由以下各层层叠组成:
[0007] -吸收-还原子层;
[0008] -薄的半反射金属层,例如,22.5nm的银层;
[0009] -诸如ITO的透明导电材料的覆盖层。
[0010] 上电极本身由薄的反射且不透明的金属层组成,例如75.5nm的银层。
[0011] 这两种金属层形成了Fabry-Pérot类型的微隙,能诱导OLED器件的发射光谱,其中心大约位于给定谐振的波长附近。
[0012] 由于该发射光谱严重依赖于观测角度,所以该OLED器件还包括光学元件,该元件能够通过在可见光形成单一的宽带发射光谱来降低角相关性。
[0013] 该光学元件是全内反射型阻挠系统(“TIRF”或全内反射型阻挠器),布置在下电极的下面或基板的反面上。例如,其为特氟隆箔的形式。
[0014] 本发明自身设定的目的是提供一种OLED器件,该器件能限制可见光谱区内多色发射光谱的角相关性,而其设计更简单和/或更有效。
[0015] 尤其是,关键在于开发一种OLED器件,该OLED器件特别适合于一般的(建筑和/或装饰)照明应用,和/或背光应用,和/或标志应用,并且其具有任何尺寸。

发明内容

[0016] 为此,本发明的第一主题是一种用于有机发光器件的基板,其包括光学指数为n0的透明基板(1),该基板(1)载有在第一主面(11)上被称为下电极的电极(3)的第一透明或半透明涂层,并且该下电极包括层叠的以下各层:
[0017] -具有给定的光学厚度L1、且具有光学指数n1的抗反射子层,使得n1与n0的比率大于或等于6/5;
[0018] -具有给定厚度e1的第一金属层,(这样形成第一反射板);
[0019] -第一隔离层,具有给定的光学厚度L2,布置在第一金属层之上;
[0020] -第二金属层,具有本征的导电性能(这样形成第二反射板),并且具有给定的厚度e2,此第二金属层布置在第一隔离层之上;以及
[0021] -适配逸出功的覆盖层,此覆盖层布置在第二金属层之上,并且具有给定的厚度e3。
[0022] 此外,根据本发明:
[0023] -L1为20nm-120nm;
[0024] -L2为75nm-200nm,尤其是160nm-200nm;
[0025] -第一和第二金属层的厚度之和e1+e2小于或等于40nm,并且优选小于或等于25nm,以便减少吸收。
[0026] -下电极的薄层电阻小于或等于6Ω/carré。
[0027] 这样,通过选择包括至少两个金属层的电极结构,并结合明智地选择光学厚度L1和L2,使得可以明显地降低与观测角有关的色差。
[0028] 更确切地说,在第一电极(下电极,即最靠近基板的电极)中存在的两个金属层使得一旦完成OLED器件,就可以形成微隙,所述微隙能在可见光谱区充分隔开(优选间隔至少100nm,甚至200nm)的两个不同波长上产生谐振(分别地在第一薄金属层和第二电极之间,以及在第二薄金属层和第二电极之间),例如一个在450nm而另一个在650nm。通过根据本发明正确调节L1和L2值的范围(相当于调节两个微隙间的光学距离),这两个峰可以变宽至在可见光谱区形成单一的宽带光谱。
[0029] 目标光谱既可以是在可见光谱区中基本上“平的(flat)”光谱,生成(准的)纯白光,也可以是任何其它光谱,特别是对应于背光和照明领域要求的光谱:在CIE XYZ 1931色度图中在0°时用坐标(0.45;0.41)定义的光源A(“黄”光)的光谱,在CIE XYZ 1931色度图中在0°时用坐标(0.33;0.33)定义的光源E(“白”光)的光谱,等等。
[0030] 优选地,为了具有最佳的色彩表现,通过选择L1和L2,使得到的谐振不会通过干涉效应严重衰减OLED系统发射层发射光谱的一种或多种色彩。例如,衰减可小于70%,甚至小于或等于50%。
[0031] 有利地,为了尽可能多地限制角相关性:
[0032] -L1小于或等于100nm,更优选小于或等于80nm;并且/或者
[0033] -L1大于或等于40nm,更优选大于或等于50nm;并且/或者
[0034] -L2小于或等于160nm,或甚至130nm;并且/或者
[0035] -L2大于或等于90nm;并且/或者
[0036] -L1小于L2,尤其是L1至少大于或等于1.5L1或甚至1.65L1,优选小于2.5L1,或甚至小于2L1。
[0037] 电极不是为了尽可能透明而优化,而是为了产生适合于宽带发射体的微隙而优化。
[0038] 此外,令人惊讶地,加入第二银层很少会损害进入OLED器件发射的光辐射空气的提取效率,即,离开后进入空气的光功率相对于源所发射的总光功率之比。
[0039] 配备此类电极的OLED器件简单、紧凑、可靠、耐用,并且不取决于其它的功能元件,如文献US 2005/0073228A1中描述的解决方案。然而,通过增加文献US2005/0073228A1所描述的该功能元件(体积或表面散射层、特氟隆箔等),可以进一步提高本发明的OLED器件的光提取。
[0040] 根据本发明的电极可以覆盖大的面积,例如0.02m2或更大的表面积,或甚至大于2 2
或等于0.5m,或大于或等于1m。
[0041] 根据本发明的电极可保持满意的导电性能,或者甚至当第一隔离层不绝缘时可以改善导电性能。
[0042] 术语“层”在本发明的含义中应该理解为指可能由单一材料制成的层(单层),或若干个层(多层),每层可由不同的材料制成。
[0043] 在本发明的含义中,除非另有所指,厚度对应于几何厚度。
[0044] 在本发明的含义中,词语“基于”通常可理解为指主要含所讨论材料的层,也就是说,整体中含有至少50%的所述材料。
[0045] 在本发明的含义中,词语“在...之间”可自然理解为意指所指出的限定值。
[0046] 在本发明中,提到了下近邻(subjacent)层“x”,或在另一个层“y”之下的层“x”,这自然表示层“x”比层“y”更接近基板。
[0047] 对于光学指数n0、n1,可以选择550nm时的值。
[0048] 抗反射子层(类似于第一隔离层)可以是多层,光学厚度L1(或L2)自然为所讨论的每个层的光学厚度之和,而光学指数n1则为多层的指数。因此,所述和是对全部层所取的乘积:层厚度乘以层光学指数。
[0049] 自然,抗反射子层(任选的基层和/或任选的平滑层,和/或接触层)以及第一隔离层(任选的附加层和/或任选的平滑层和/或接触层)优选为(基本上)介电体的(即非金属的)。
[0050] 自然,抗反射子层、第一隔离层和覆盖层优选由薄层组成。
[0051] 优选地,第一和/或第二金属层可以是:
[0052] -基于纯材料的,作为首选,可选自银、金、铝或铜,或者,作为次选,选自诸如钼的导电较弱的其它金属;
[0053] -或者基于上述材料之一,与至少一种选自以下的其它材料的合金或者被其掺杂:Ag、Au、Pd、Al、Pt、Cu、Zn、Cd、In、Si、Zr、Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、Co或Sn,尤其是基于银和钯和/或金和/或铜的合金的,用于改善银的防潮性能。
[0054] 第一金属层可以特别由钼制成,尤其是当其毋需促进电极的导电性时。
[0055] 第一和第二金属层可以由一种且相同的材料制成。
[0056] 在一个优选的设计中,第一和第二金属层基于银(即由纯银制成,或由主要含银的金属合金制成),并且任选地:
[0057] -厚度e1小于或等于15nm,特别是6-15nm之间,甚至小于或等于13nm,并且/或者小于或等于13nm;并且/或者
[0058] -厚度e2小于或等于15nm,特别是6-15nm,甚至小于或等于7nm,并且/或者大于或等于10nm;并且/或者
[0059] -厚度e1大于厚度e2(从1到几纳米)。
[0060] 自然,第一和/或第二金属层可以是多金属层。
[0061] 有利地,根据本发明的下电极可以有:
[0062] -小于或等于3Ω/carré的薄层电阻,尤其是厚度从6nm开始的第二(功能)金属层,以及厚度从6nm开始的任选第一金属层,其也选用作功能层;并且/或者
[0063] -大于或等于50%的光透射率TL,优选60%-90%,或者甚至更高,如果不损害OLED的性能的话。
[0064] 自然,电极可以包括层的序列,其任选地在第二金属层和覆盖层之间重复一次或多次,该序列由以下形成:
[0065] -另一个隔离层,由诸如针对第一隔离层所列出的那些材料制成,任选地由第一隔离层的一种且相同的材料制备,和/或其光学厚度在针对第一隔离层所给定的范围内,并且优选为导电的;
[0066] -在其顶上有(直接或间接地)另一个金属层,由诸如针对金属层所列出的那些材料制成,任选地由第二金属层的一种且相同的材料制成,特别是基于银的。
[0067] 可以优选金属层厚度之和小于或等于40nm。
[0068] 抗反射子层可以包括不妨碍抗反射功能的一个或多个层,尤其是当该层或这些层每个的厚度较薄时,典型地小于10nm时,并且,例如光学指数接近于基板的时。
[0069] 优选地,抗反射子层可以具有至少以下特征之一:
[0070] -可以优选直接沉积在基板之上;和/或
[0071] -为单层、双层、三层;和/或
[0072] -其光学指数n1大于或等于1.8,甚至2,特别是对于光学指数为约1.5的基板,或高指数基板;和/或
[0073] -对于形成抗反射子层的各层的多数,或者甚至全部(或者甚至基板与第一金属层之间各层的全部),其光学指数n1大于或等于1.8,或甚至2;和/或
[0074] -基板与第一金属层之间各层全部的光学厚度小于或等于120nm;和/或
[0075] -其包括基层,即最靠近基板的层,优选基本上覆盖所述基板的主面,并且优选对碱金属形成阻隔层(如有必要),和/或形成(干和/或湿式)蚀刻终止层和/或平滑层。
[0076] 基层举例来说,可以提及二氧化钛或氧化锡层。
[0077] 对碱金属(如有必要)形成阻隔层和/或形成蚀刻终止层的基层可以优选为:
[0078] -基于(结构通式为SiOC的)碳氧化硅;
[0079] -基于(结构通式为SixNy的)氮化硅,尤其是基于Si3N4;
[0080] -基于(结构通式为SixOyNz的)氮氧化硅;
[0081] -基于(结构通式为SixOyNzCw的)碳氧氮化硅;
[0082] -或者甚至基于(结构通式为SixOy的)氧化硅,对于厚度10nm以下的。
[0083] 也可以选择其它的氧化物和/或氮化物,特别是:
[0084] -氧化铌(Nb2O5);
[0085] -氧化锆(ZrO2);
[0086] -氧化钛(TiO2);
[0087] -氧化铝(Al2O3);
[0088] -氧化钽(Ta2O5);
[0089] -或者铝、镓或硅的氮化物以及混合物,任选地为Zr掺杂的。
[0090] 基层的氮化可以是略为低于化学计量的。
[0091] 因此基层可以是下近邻电极的针对碱金属的阻隔层。它可以保护任选的下近邻(各)层避免任何污染(可能产生机械缺陷的污染,例如脱层),尤其是在第一金属层之下的接触层;它也可保持第一金属层的导电性。还可防止OLED装置的有机结构被碱金属污染,事实上碱金属污染会大大降低OLED的寿命。
[0092] 在器件生产期间可能发生碱金属迁移,导致缺少可靠性,并且/或者在生产出来后,降低寿命。
[0093] 基层可以提高接触层的结合性能,而不会明显地增加全部叠层的粗糙度,甚至在一个或多个层被插入在基层与接触层(平滑层,等)之间的情况下。
[0094] 基层任选地为掺杂的,特别是为了提高其指数。基层可以优选厚度大于或等于3nm,甚至5nm。
[0095] 为了得到所要求的光学厚度L1,可以选择抗反射子层,所述抗反射子层的至少一半、甚至60%或更多的几何厚度由基层组成。其尤其可以是:
[0096] -SixNy(尤其是Si3N4的)层,单独地或为基础叠层;
[0097] -单独地为SnO2的层,或为SixNy/SnO2类型的基础叠层;
[0098] -或甚至为TiO2的层,单独地或为SixNy/SnO2类型的基础叠层,TiO2由于其高光学指数任选有厚度限制。
[0099] 抗反射子层可以优选包括蚀刻终止层,尤其是基于氧化锡的层。
[0100] 最特别是,为了简洁,蚀刻终止层可以是基层的一部分或就是基层:其可以优选基于氮化硅或者可以是基于氧化硅或基于氮氧化硅或基于碳氧化硅或者基于碳氧氮化硅的层,含有锡以增强耐蚀刻性能,也即为结构通式SnSiOCN的层。
[0101] 蚀刻终止层用于在化学蚀刻或反应性等离子蚀刻操作的情况下保护基板。
[0102] 由于蚀刻终止层,基层甚至可以在蚀刻(“图案化”)区域保持存在。同时,通过边缘效应,可以阻止刻蚀区域的基板与邻近的电极部分(或甚至有机结构)之间的碱金属迁移。
[0103] 可以最尤其优选(主要)由掺杂或未掺杂的氮化硅Si3N4制成的基础/蚀刻终止层。氮化硅非常迅速地沉积,并且形成对碱金属出色的阻隔层。
[0104] 尤其是基于银的第一金属层可以优选以结晶形态沉积在薄的介电体(非金属的)层上,其称为第一接触层,第一接触层也优选为结晶的。
[0105] 以替换或累积的形式,尤其基于银的第二金属层可以优选以结晶形态沉积在薄的介电体(非金属的)层上,其称为第二接触层,第二接触层也优选结晶的。
[0106] 接触层有利于沉积在其上的金属层的适当的结晶取向。
[0107] 第一和/或第二接触层优选地基于任选掺杂的以下金属氧化物的至少一种:氧化铬、氧化铟、任选地不足化学计量的氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化钼、氧化锆、氧化锑、氧化锡、氧化钽或氧化硅(出于简化,硅在此视同金属)。
[0108] 掺杂一般理解为引入量低于10wt%的层中的金属元素的元素含量;因此词语“基于”涵盖了掺杂。金属氧化物可以尤其掺杂0.5-5%,例如F或S掺杂的氧化锡。
[0109] 第一接触层可以选择TiO2、ITO、IZO(基于铟和锌)、IGZO(基于铟、镓和锌),甚至尤其是SnxZnyOz。
[0110] 第二接触层可以选择ITO、IZO、IGZO,甚至尤其是SnxZnyOz。
[0111] 第一和/或第二接触层可以优选基于掺杂了Al(AZO)、Ga(GZO),甚至掺杂B、Sc或Sb的氧化锌,以提高沉积过程的稳定性。此外,对于氧化锌ZnOx的层,优选x小于1,更优选0.88-0.98,尤其是0.90-0.95。
[0112] 第一和/或第二接触层也可以基于金属氮化物,尤其是Si3N4或AlN,或者GaN、InN(一般来说更昂贵)。第一接触层然后可以与基层融合,尤其是当基层基于氮化硅时。
[0113] 此外,为了有利于电流注入和/或限制操作电压值,可优选提供以下条件:
[0114] -第一隔离层由(除了后面所述的薄阻隔层)电阻率小于或等于107Ω.cm、优选小6 4
于或等于10Ω.cm、甚至小于或等于10Ω.cm的层(块体状态,如文献中已知的)构成;
[0115] -和/或抗反射子层(和/或覆盖层)由(除了后面所述的薄阻隔层)电阻率小7 6 4
于或等于10Ω.cm、优选小于或等于10Ω.cm、甚至小于或等于10Ω.cm的层(块体状态,如文献中所知)构成;
[0116] 因此可以,例如,排除基于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、基于碳氧氮化硅或者基于氧化钛的一个或多个层(最至少(总)厚度大于或等于15nm,或者甚至大于或等于10nm,甚至5nm的)。
[0117] 第一和/或第二金属层可以优选直接沉积在其接触层上(没有考虑后面所述的下阻隔层)。
[0118] 自然,为了简化,第一和第二接触层可以由相同材料制成。
[0119] 第一和/或第二接触层的厚度优选大于或等于3nm,或者甚至大于或等于5nm,并且也可小于或等于20nm,甚至10nm。
[0120] 在如前所述的序列重复(有三个或更多个金属层的电极)的情况下,加入的金属层或每个金属层可以位于由一种或多种如上所述用于接触层的材料制成的接触层上。
[0121] 被下电极覆盖的根据本发明的基板优选具有低的粗糙度,其程度应能使覆盖层上的最低点和最高点(“峰-谷”的高度)之差小于或等于10nm。
[0122] 被下电极覆盖的根据本发明的基板优选在覆盖层上的RMS粗糙度小于或等于10nm,甚至小于或等于5或3nm,优选甚至小于或等于2nm、1.5nm或甚至小于或等于1nm,这样可避免尖峰(spike)效应,尖峰效应会大幅降低OLED的寿命,尤其是降低可靠性。
[0123] RMS粗糙度表示的是粗糙度的均方根。这是一种对粗糙度RMS偏差的测量。因此该RMS粗糙度相对于平均高度具体地平均量化粗糙物的峰和谷的高度。因此,RMS粗糙度2nm意味平均有两个峰的幅度。
[0124] 可以用各种方式对其进行测定:例如,通过原子力显微方法,通过机械探针系统(使用例如VEECO所售的名为DEKTAK的测量器具),以及通过光干涉测量方法。测量一般通过原子力显微方法在1平方微米的面积上进行,通过机械探针系统则在更大的面积上进行,约50平方微米-2平方毫米。
[0125] 当基板包括第一平滑层时,尤其可实现该低粗糙度,尤其是非结晶的平滑层时,所述第一平滑层紧接布置在第一接触层之下,并且由不同于接触层的材料制成。
[0126] 第一平滑层优选地为基于一种或多种以下金属的氧化物的掺杂或未掺杂的单一或混合的氧化物层:Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、Ga和In,尤其是基于锌和锡的任选掺杂的混合氧化物层,或混合的氧化铟锡(ITO)层,或混合的氧化铟锌(IZO)层。
[0127] 第一平滑层尤其可以基于锌和锡的混合氧化物SnxZnyOz,尤其是非化学计量并且为无定形相的,并且任选地为掺杂的,特别是与锑掺杂的,或者基于混合的氧化铟锡(ITO),尤其是低温时沉积的,或者基于混合的氧化铟锌(IZO)。
[0128] 该第一平滑层可以优选位于基层上,或者直接在基板上。
[0129] 还可以使用第二平滑层,所述第二平滑层直接位于第二接触层下,并且由已列出的用于第一平滑层的材料制成。
[0130] 自然,为了简化,第一和第二平滑层可以用一种且相同材料制成。
[0131] 更宽泛地,可以使用直接位于第一金属层(除了任选的下阻隔层)之下的掺杂或未掺杂的SnxZnyOz层,该层任选地具有非化学计量的氧,和/或直接位于第二金属层(除了任选的下阻隔层)之下的掺杂或未掺杂的SnxZnyOz层。
[0132] 第一隔离层可以在第二接触层之下并且也在任选的第二平滑层之下包括第一附加层和/或第二附加层,第一附加层任选地为掺杂的金属氧化物,例如氧化锌(例如掺杂了铝的)、氧化锡,第二附加层基于氮化硅。
[0133] 优选地附加层由第二接触层的材料制成,尤其是基于ZnO的。
[0134] 观察到基于ZnO、甚至基于ITO的附加层(无论有没有上阻隔层,如后面详细所述)尤其与银层相互匹配。
[0135] 附加层的厚度(如第一和/或第二接触层的厚度)优选大于或等于3nm,或甚至大于或等于5nm,且也可小于或等于20nm,甚至10nm。
[0136] 为了得到所要求的光学厚度L2,可以限制如示出的任选的附加层和/或第二接触层的厚度,并且/或者可以选择第一隔离层,其中其几何厚度的至少一半、或甚至60%、70%、75%或更多是由(任选地形成接触层的)平滑层组成,尤其是单独由SnxZnyOz的、单独由SixNy的或与上近邻的SnxZnyOz或SnO2层结合的。例如,(在任选的接触层之下,尤其是基于ZnO)提供了以下的层:单独的Si3N4/SnxZnyOz、Si3N4/SnO2、SnxZnyOz。
[0137] 为了得到所要求的光学厚度L1,可以限制如所示的第一接触层的厚度,并且/或者可以选择子层,其中其几何厚度的至少一半、或甚至60%、80%或更多是由基层,和/或优选由(任选形成基层的)第一平滑层组成,尤其是由单独或者堆叠形式的SixNy、SnO2、TiO2的层组成,并且/或者由优选直接位于基板上的SnxZnyOz平滑层组成。例如,提供了以下的层:Si3N4/SnxZnyOz、SnO2/SnxZnyOz、SnO2/TiO2、TiO2/SnxZnyOz、单独的SnxZnyOz。
[0138] 在如前所述的加入序列(有三个或更多个金属层的电极)的情况下,所加入的隔离层或每个隔离层可以包括含任选的上阻隔层和/或下阻隔层的由前述材料制成的平滑层和/或接触层。
[0139] 用于适配逸出功的覆盖层可以有从4.5eV开始的逸出功Ws,并且优选大于或等于5eV。
[0140] 根据本发明的覆盖层优选基于以下金属氧化物至少之一的任选掺杂的单一或混合的氧化物:氧化锡、氧化铟、任选地低于化学计量的氧化锌、氧化铝、氧化铬、氧化钛、氧化钼、氧化锆、氧化锑、氧化钽、氧化硅或氧化铌。
[0141] 覆盖层可以尤其是由任选地掺杂F、Sb的氧化锡制成,或由任选地掺杂铝的氧化锌制成,或任选地基于混合氧化物,尤其是基于混合氧化铟锡(ITO)、混合氧化铟锌(IZO)、或锌和锡的混合氧化物SnxZnyOz。
[0142] 覆盖层的厚度e3可以优选小于或等于40nm,尤其是小于或等于30nm,例如15-30nm。
[0143] 或者,根据本发明的覆盖层可以是薄的金属层,尤其是基于镍、铂或钯的,例如厚度小于或等于5nm的,尤其是1-2nm的,并且被下近邻层与第二金属层隔离,下近邻层也称为间隔层,由单一或混合的金属氧化物制成,例如如上所述地用于覆盖层或平滑层或接触层的那些。
[0144] 根据本发明的下电极容易制造,尤其是通过选择可在环境温度下沉积、并且不要求热退火的材料以获得正确的导电率的用作叠层的材料,如ITO。仍更优选地,叠层的大部分甚至所有的层都在真空下(优选依次地)沉积,优选通过溅射,任选地通过磁控溅射,可明显提高生产效率。
[0145] 为了进一步降低下电极的成本,优选含铟电极(优选主要含铟,即铟的重量百分比大于或等于50%)的材料总厚度可以小于或等于60nm,甚至小于或等于50nm、40nm或甚至30nm。例如,可以提及ITO和IZO的材料作为优选对厚度进行限制的层。
[0146] 优选地:
[0147] -抗反射子层为由金属氧化物制成的双层(除薄阻隔层以外),尤其是由平滑层和接触层所组成的;
[0148] -并且/或者第一隔离层(除薄阻隔层以外)为平滑层和接触层的双层,由金属氧化物制成,或者为三层,由金属氧化物制成,以附加层作为第一层。
[0149] 还可以提供直接沉积在第一和/或第二金属层之下、之上或其每一侧的称为“阻隔涂层”的一个或甚至两个非常薄的涂层,尤其是当这些层为基于银的时。
[0150] 下近邻(第一和/或第二)金属层的阻隔涂层在基板的方向上为结合、成核和/或保护性的涂层。
[0151] 上近邻(第一和/或第二)金属层的上阻隔涂层用作保护性的或“牺牲的”涂层,这样可防止因为氧从其上面侵袭和/或迁移而损伤金属层,如果其上的层是存在氧时通过溅射沉积的,则氧的迁移也会产生损伤。
[0152] 因此,(第一和/或第二)金属层可以布置在直接位于至少一个下邻的阻隔涂层之上,和/或直接位于至少一个上邻的阻隔涂层之下,每个涂层的厚度优选0.5-5nm。
[0153] 在本发明的语境中,当具体说明层沉积层或涂层(包括一个或多个层)直接形成在另一沉积层之下或者直接形成在另一沉积层之上时,则这两个沉积层之间可能没有插入任何层。
[0154] 至少一个阻隔涂层优选包括基于至少以下金属之一的金属、金属氮化物和/或金属氧化物层:Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或者基于所述材料至少之一的合金,优选基于Ni或Ti,基于Ni的合金,或基于NiCr的合金。
[0155] 例如,阻隔涂层可以由基于以下的层组成:铌、钽、钛、铬或镍,或者由至少两种所述金属形成的合金,例如镍铬合金。
[0156] 薄的阻隔层形成保护层甚至“牺牲”层,这可防止(第一和/或第二)金属层金属的损伤,尤其是在一种和/或其它种的以下构造中:
[0157] -如果位于(第一和/或第二)金属层上的层是使用反应性的(氧、或氮等)等离子沉积的,例如如果其上的氧化层是通过溅射沉积的;
[0158] -如果位于(第一和/或第二)金属层上的层的组成容易在工业制作期间有所变化(沉积条件的变化、靶损耗类型等),尤其是如果氧化物和/或氮化物类型的层的化学计量配比可以变化,因此改变了金属层的质量,从而改变电极的性能(薄层电阻、光透射率等);以及
[0159] -如果电极涂层在沉积之后进行热处理。
[0160] 该保护或牺牲层可明显改善电极的电气和光学性能的可重复性。这对于工业方法非常重要,在工业方法中只能接受电极性能的微小偏差。
[0161] 尤其优选基于选自铌Nb、钽Ta、钛Ti、铬Cr或镍Ni的金属,或基于至少两种这些金属所形成的合金的薄阻隔层,尤其是铌/钽(Nb/Ta)合金、铌/铬(Nb/Cr)合金或钽/铬(Ta/Cr)合金或镍/铬(Ni/Cr)合金。这类基于至少一种金属的层具有尤其强的吸除(gettering)效应。
[0162] 薄的金属阻隔层可以容易地制造,而不会损伤(第一和/或第二)金属层。该金属层可以优选在稀有气体(He、Ne、Xe、Ar、Kr)组成的惰性气氛(即没有故意向其引入氧或氮)中沉积。在基于金属氧化物的层的随后沉积过程中,既不排除也不难解决金属层在表面上的氧化。
[0163] 薄金属阻隔层还可提供出色的机械行为(尤其是耐磨损和抗划痕性能)。
[0164] 然而,对于金属阻隔层的应用,有必要限制金属层的厚度,从而可限制光吸收,以便为透明电极保持足够的光透射率。
[0165] 薄阻隔层可以部分氧化。该层以非金属的形式沉积,因此不以化学计量形式,而是以MOx类型的低于化学计量形式沉积,其中M表示材料,x为低于材料氧化物化学计量配比数的数,或者对于两种材料M和N(或多于两种)的氧化物MNOx类型的。例如,可以提及TiOx和NiCrOx。
[0166] 优选地,x为氧化物正常化学计量数值的0.75倍-0.99倍。对于一氧化物,x可以尤其选择0.5-0.98,对于二氧化物x可以是1.5-1.98。
[0167] 在一个特别的变例中,薄阻隔层基于TiOx,其中x尤其可以满足:1.5≤x≤1.98或1.5<x<1.7,或甚至1.7≤x≤1.95。
[0168] 薄阻隔层可以部分氮化。因此它不以化学计量形式,而是以低于化学计量形式的MNy类型沉积,其中M表示材料,y为低于材料氮化物的化学计量数的数,y优选为氮化物正常化学计量数的0.75倍-0.99倍。
[0169] 类似地,薄阻隔层也可以部分氮氧化。
[0170] 该薄的氧化和/或氮化的阻隔层可以容易地制造,而不会损伤功能层。优选使用陶瓷靶在优选由稀有气体(He、Ne、Xe、Ar、Kr)构成的非氧化气氛中沉积。
[0171] 薄阻隔层可以优选用低于化学计量的氮化物和/或氧化物制成,以进一步提高电极的电气和光学性能的可重复性。
[0172] 所选择的低于化学计量的氧化物和/或氮化物薄阻隔层可以优选基于选自以下金属至少之一的金属:Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或基于这些材料至少之一的低于化学计量的合金的氧化物。
[0173] 尤其优选的层基于选自铌Nb、钽Ta、钛Ti、铬Cr或镍Ni的金属的氧化物或氮氧化物,或基于至少两种这些金属所形成的合金,尤其是铌/钽(Nb/Ta)合金、铌/铬(Nb/Cr)合金、钽/铬(Ta/Cr)合金或镍/铬(Ni/Cr)合金。
[0174] 作为低于化学计量的金属氮化物,还可以选择由氮化硅SiNx或氮化铝AlNx或氮化铬CrNx或氮化钛TiNx或几种金属的氮化物如NiCrNx制成的层。
[0175] 薄阻隔层可以具有氧化梯度,例如M(N)Oxi,其中xi是可变的,其中与金属层接触的阻隔层部分比离金属层最远的部分较少氧化,氧化中使用特别的沉积气氛。
[0176] 阻隔涂层也可以是多层,尤其是包括:
[0177] -一方面,与所述功能层直接接触的“界面”层,其由基于非化学计量的金属氧化物、氮化物或氮氧化物材料制成,如上面描述的那些;
[0178] -另一方面,至少一个由如上述的那些金属材料制成的层,该层与所述“界面”层直接接触。
[0179] 界面层可以是金属或多种金属的氧化物、氮化物或氮氧化合物,所述金属本身就是或者存在于任选的相邻的金属层中。
[0180] 自然,为了简化,第一和第二上阻隔层可以由相同材料制成,并且/或者第一和第二下阻隔层可以由相同材料制成。
[0181] 基板更优选包括下电极涂层之上的下辅助电极(bus electrode)结构,所述辅助电极结构与所述电极涂层电接触。
[0182] 下辅助电极结构为在蚀刻之前用于供电的层的形式;优选其厚度为0.5-10μm,并且优选为单层的形式,所述单层由以下金属之一制成:Mo、Al、Cr、Nd,或由诸如MoCr、AlNd的合金制成,或者是多层的形式,诸如MoCr/Al/MoCr。
[0183] 电极全部的层优选可通过真空沉积方法沉积,但是,也并不排除第一层或叠层的多个层可以通过其它方法沉积,例如通过热解类型的热分解方法。
[0184] 所有的电极层可以优选根据一个且相同的蚀刻图案进行蚀刻,并且优选通过单一蚀刻来进行,除了本身不进行蚀刻的基层。蚀刻终止层如果存在,也优选原封不动,但可以轻微蚀刻,例如蚀刻其初始厚度的十分之一。如果不存在蚀刻终止层,对于基层也可如此。
[0185] 基板可以是平的或弯曲的,也可以是刚性的、柔性的或半柔性的。
[0186] 其主面可以是矩形、正方形或甚至任何其它的形状(圆形、椭圆形、多边形等)。该2 2 2
基板可以是大尺寸的,例如表面积大于0.02m,或者甚至0.5m 或1m,而低电极(任选地分成若干通常所说的电极表面的区域)基本上占据了整个面积(除结构化区域和/或除边缘区域以外)。
[0187] 基板基本上为透明的。其光透射率TL可以大于或等于70%,优选大于或等于80%,或者甚至90%。
[0188] 基板可以是矿物的或由塑料制成的,例如聚碳酸酯PC或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA,或者聚萘二甲酸乙二酯PEN、聚酯、聚酰亚胺、聚酯砜PES、PET、聚四氟乙烯PTFE、热塑性材料片,例如聚乙烯醇缩丁醛PVB、聚氨酯PU,或由乙烯/乙酸乙烯酯EVA制成,或由可固化的单组分或多组分树脂(环氧树脂、PU)或可紫外光固化的单组分或多组分树脂(环氧树脂、丙烯酸树脂)制成,等等。
[0189] 基板可以优选由玻璃、矿物玻璃、硅酸盐玻璃制成,尤其是钠钙或钠钙硅玻璃、透明或超透明玻璃、浮法玻璃制成。其可以是高标号玻璃(尤其是标号1.6以上的)。
[0190] 基板可以有利地是在OLED辐射波长下吸光系数小于2.5m-1、优选小于0.7m-1玻璃。
[0191] 例如,可以选择含有不到0.05%Fe(III)或Fe2O3的钙钠硅玻璃,尤其是Saint-Gobain Glass的DIAMANT玻璃,Pilkington的OPTIWHITE玻璃,或Schott的B270玻璃。可以选择见述于文献WO 04/025334中的所有高透明玻璃组合物。
[0192] OLED系统穿过透明基板的厚度发射,发射出的部分辐射在基板中被引导。因此,在本发明的一个有利的设计中,所选玻璃基板的厚度可以是至少1mm,例如优选至少5mm。这可使内部反射的次数减少,因此能使在玻璃中引导的更多辐射被提取,由此增加发光区的亮度。
[0193] 在一个补充结构中,根据本发明的基板在第二主面上包括选自以下的功能性涂层:抗反射多层、防雾或防垢层、紫外线滤光层,尤其是氧化钛层,荧光层、镜面层或散射光提取区。
[0194] 此外,一般优选在OLED系统沉积之前提供含辅助电极的电极涂层。将要形成辅助电极的层优选地同时作为电极涂层进行蚀刻。
[0195] 可以使用前面定义的基板用于OLED器件,包括至少一个(固体)电极区,其尺寸2 2 2
大于或等于1x1cm,或5x5cm,甚至10x10cm 及以上。
[0196] 可以使用前面定义的基板用于形成(基本上白色和/或均匀的)照明或背光板的2
OLED器件,尤其是含有(固体)电极表面区域的,电极表面区域尺寸大于或等于1x1cm,或
2 2
5x5cm,甚至10x10cm 及以上。
[0197] 因此,OLED可以设计成能形成照明用的单一铺路石(paving stone)(具有单一的电极表面区域),用(基本上白色的)多色光照明,或形成许多个照明铺路石(具有若干个电极表面区域),用(基本上白色的)多色光照明,每个照明铺路石配备有大于或等于2 2 2
1x1cm,或5x5cm,甚至10x10cm 及以上的(固体)电极表面区域。
[0198] 因此,在根据本发明的尤其是用于照明的OLED器件中,可以选择非并置的(unpixellated)电极。它不同于由3个并置像素形成的(“LCD”等)显示电极,其一般尺寸非常小,而且每个发射出给定的、准单色(典型地为红色、绿色或蓝色)的辐射光。
[0199] 为了产生OLED器件,根据本发明的基板也包括OLED系统在如前面定义的下电极之上,用来发射CIE XYZ 1931色度图中在0°时用坐标(x1,y1)定义的多色辐射光,给定的坐标因此用于辐射至法线。
[0200] OLED器件可以底部发射,并且也可以任选地顶部发射,根据上电极是反射的还是半反射的,或者甚至是透明的(尤其是具有可与阳极相比的TL,典型地从60%开始,并且优选大于或等于80%)。
[0201] OLED器件还可以包括:
[0202] -在所述OLED系统之上的上电极;
[0203] -以及优选地在上电极涂层之上的上辅助电极结构,所述辅助电极结构与所述上电极涂层电接触。
[0204] 更优选地,产生的OLED器件能发出在CIE XYZ 1931色度图中通过其色品坐标(x2,y2)在0°定义的光谱作为其输出,以使得 小于0.1,更优选小于或等于0.08,或甚至小于或等于0.03。
[0205] 该OLED系统可以改造成能发射(基本上)白色的光,最可能接近坐标(0.33;0.33),或接近坐标(0.45;0.41)的光,尤其是在0°时。
[0206] 为了产生基本上白色的光,有几种方法是可能的:在单个层中混合化合物(发射红色、绿色、蓝色的);在三个有机结构(发射红色、绿色和蓝色的)或两个有机结构(黄色和蓝色)的电极的表面上堆叠。
[0207] OLED器件可以改造成能产生(基本上)白色的光作为输出,最可能接近坐标(0.33;0.33)或坐标(0.45;0.41)的光,尤其是在0°时。
[0208] 此外,为了评价0°时的色差,例如,可以将坐标(0.33;0.33)或坐标(0.45;0.41)作为(x1;y1)。
[0209] 此外,为了在OLED器件生产后评估颜色的角相关性,将色差作为角度V颜色的函数进行评测,即在CIE XYZ 1931色度图中,在0°发射的光谱与60°发射的光谱之间的路径长度,其至少通过一个中间角,如30°。
[0210] 该路径可以有各种形状,例如直线或弧线。色差的测量用分光光度计来完成,在不同角度(例如在0°与60°的给定临界角θc之间,每隔5°)测定发光器件的光谱。然后,每一角度θ1光谱的色品坐标用CIE XYZ 1931色品图中的一对(x(θ1);y(θ1))来表达。
[0211] 可以使用以下公式计算路径长度V颜色:
[0212]
[0213] 路径长度V颜色应降至最低,因此可以小于或等于0.1,更优选小于或等于0.08,或小于或等于0.05,甚至0.03。可以通过极小化0°与85°之间的路径长度进行进一步优化。
[0214] 该器件可以形成多玻璃件(glazing unit)的一部分,尤其是真空玻璃件或含空气层或者另一气体层的玻璃件。该器件还可以是单片的,并且包括单片的玻璃件,这样能更紧凑并且/或者更轻。
[0215] OLED系统可以使用层压中间层、尤其是高透明的中间层结合到或者优选层压以另一个平的基板,称为盖板,优选透明的,例如玻璃。
[0216] 层压的玻璃件通常由两个刚性的基板构成,其间放置热塑性聚合物片或叠置这类片材。本发明还包括所谓的“非对称”层压玻璃件,其尤其使用玻璃类型的刚性载板,和作为覆盖基板的一个或多个聚合物保护片。
[0217] 本发明还包括具有至少一个中间层片材的层压玻璃件,所述中间层片材基于单面或双面的弹性体类型的粘接聚合物(即根据此术语的传统含义,不要求层压操作的那种,即通常要求在压力下加热,以软化热塑性中间层片材并使其粘接的层压)。
[0218] 在此结构中,将盖板固定到载板的手段可以是层压中间层,尤其是热塑性塑料片,例如聚氨酯(PU)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯/乙酸乙烯酯(EVA),或可热固化的单组分或多组分树脂(环氧、PU),或可紫外线固化的单组分或多组分树脂(环氧、丙烯酸树脂)。优选地,片材的尺寸与盖板和基板的(基本上)相同。
[0219] 层压中间层可以防止盖板挠曲,尤其是对于大的器件,例如面积大于0.5m2的器件。
[0220] 特别地,EVA提供了许多优点:
[0221] -其以体积计几乎或根本不含水;
[0222] -其加工不必要求高压。
[0223] 热塑性层压中间层可以优选用于由浇注树脂制成的盖板,因为它既比较容易实施,也更经济,并且可能更不通透。
[0224] 中间层任选地包括一组固定在其内表面的导电布线,其面朝上电极,和/或在盖板内表面上的导电层或导电带。
[0225] OLED系统可以优选放置在双层玻璃件的内部,尤其是与含惰性气体(例如氩)的层。
[0226] 上电极可以是优选自金属氧化物的导电层,特别是以下材料的:
[0227] -掺杂的氧化锌,尤其是铝掺杂的氧化锌ZnO:Al,或镓掺杂的氧化锌ZnO:Ga;
[0228] -或掺杂的氧化铟,尤其是锡掺杂的氧化铟(ITO),或锌掺杂的氧化铟(IZO)。
[0229] 更一般来说,可以使用任何类型的透明导电层,例如TCO(透明导电氧化物)层,例如厚度为20-1000nm,对于ITO典型地为120nm。
[0230] 还可以使用称为“TCC”(透明导电涂层)的薄金属层,例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo或Au制成的且典型厚度为5-50nm的层,依所要求的光透射率/反射率而定。例如,银层在15nm以下是透明的,而从40nm开始则不透明。
[0231] 电极不一定是连续的。上电极可以包括多个导电带或导电线(网格)。
[0232] 此外,可以有利地在载有根据本发明的电极的基板的反面或在另外的基板上增加具有给定功能的涂层。这可以是防雾层(使用亲水层)、防垢层(包含TIO2的光催化涂层,至少部分以锐钛矿形式结晶)、或如Si3N4/SiO2/Si3N4/SiO2类型的抗反射叠层、或例如氧化钛(TiO2)层的紫外线过滤层。它还可以是一个或多个荧光层、镜面层或至少一个散射光提取区。
[0233] 本发明还涉及可以布置这些OLED器件的各种应用,所述器件形成一个或多个发光表面,所述发光表面为透明的和/或反射的(镜面作用),用于室外和室内应用均可。
[0234] 作为替代或组合使用,所述器件可以形成照明、装饰、建筑等系统,或指示显示板-例如图画、标识或字母数字的指示类型,尤其是应急出口显示板。
[0235] OLED器件可以排列成产生均匀的多色光,尤其是用于均匀照明,或产生各种发光区域,其可以有相同的强度或不同的强度。
[0236] 相反地,可以寻求差异化的多色照明。有机发光系统(OLED)可产生直射光区域,并且通过提取基板厚度中的全反射引导的OLED辐射,可以获得另一个发光区域,基板任选用玻璃制成。
[0237] 为了形成该其它发光区域,提取区域可以与OLED系统相邻或在基板的另一面。提取区域或多个提取区域可以例如用于增加直射光区域所提供的照明,尤其是对于建筑照明,或者用于指示发光板。提取区域或多个提取区域优选为一个或多个光带形式的,尤其是均匀的,并且这些光带优选安置在面之一的周边。这些光带例如可以形成高亮度的框架。
[0238] 通过至少一种安置在提取区域的以下手段,就可以实现提取:光漫射层,制造成能漫射的基板,尤其是有质感或粗糙的基板。
[0239] 当OLED系统的电极和有机结构选择为透明的时,可以特别产生照明窗口。那么改善房间的照明将不会有损于光透射。还通过限制光反射,尤其是在照明窗口外侧的,还可以控制反射的水平,例如以便可以满足针对建筑物墙面实施的防眩目标准。
[0240] 更宽泛地,器件,尤其是部分或全部透明的器件,可以是:
[0241] --用于建筑目的,如室外发光的玻璃镶嵌,室内发光隔断或发光玻璃门(或门的一部分),尤其是推拉门;
[0242] --用于运载工具目的,如发光的顶棚,发光的侧窗(或窗口的一部分),陆上、水上或空中运载工具(小汽车、货车、列车、飞机、舟船等)的内部发光隔断;
[0243] --用于市政或专业器具目的,如公共汽车候车篷板,显示计数器墙,珠宝展示或店面橱窗,温室墙壁,或照明砖瓦;
[0244] --用于室内装饰目的,架或柜的部件,柜子立面,照明的砖瓦,天花板,照明冰箱架,水族箱墙壁;
[0245] --用于电子设备背光目的,尤其是显示屏幕,任选地双层屏幕,如电视屏幕或计算机屏幕,触摸屏。
[0246] 为了形成照明镜,上电极可以是反射的。
[0247] 它也可以是镜面。发光板可以用于浴室墙面或厨房作业面的照明,或者可以是天花板。
[0248] OLED通常根据所使用的有机材料可分成两个宽泛的类别。
[0249] 如果场致发光层为小分子,则器件称为SM-OLED(小分子有机发光二极管)。
[0250] 通常,SM-OLED的结构由HIL(空穴注入层)和空穴迁移层(HTL)的叠层、发射层和ETL(电子迁移层)组成。
[0251] 有机发光叠层的实例为例如见述于C.H.Jeong等发表于Organic Electronics8(2007)页683-689的题为″Four-wavelength white organic light-emitting diodes using 4,4’-bis-[carbazoyl-(9)]-stilbene as a deep blue emissive layer″的文献。
[0252] 如果有机电致发光层为聚合物,则该器件称为PLED(聚合物发光二极管)。
[0253] 有机OLED层的指数一般为大于等于1.8(1.9或甚至更高)。
[0254] 优选地,OLED器件可以包括多少有些厚的OLED系统,例如50-350nm或50-300nm,尤其是90-130nm,或甚至100-120nm。
[0255] 每类发射体在孔穴(cavities)中的位置会影响L2和/或L1的微调。

附图说明

[0256] 现通过非限定性的实施例和附图更详细地对本发明进行描述:
[0257] -图1为用于均匀照明的有机发光器件的示意性截面图,所述有机发光器件包括根据本发明第一实施方案的下电极;
[0258] -图2为显示该下电极更多细节的局部图;
[0259] -图3为在色品图中显示各种路径长度的视图;以及
[0260] -图4显示了OLED器件的光谱。
[0261] 为了清晰性,应当提及,所显示的物体各部件(包括角度)不一定按比例画出。

具体实施方式

[0262] 图1为高度示意性的。其在截面中显示了有机发光装置10(通过基板发射或“底部发射”),并相继包括:
[0263] -任选透明或超透明的钠钙硅玻璃的平坦基板1,例如厚度从0.7mm开始,含第一主面和第二主面11、12,第一主面11首先包括(半)透明的下电极3,下电极3包括以下层的层叠(参见图2):
[0264] -抗反射子层,其包括:
[0265] -基层2,直接沉积在第一主面11上,由氮化硅制成,并且基本上覆盖整个第一主面11;
[0266] -由掺杂有锑Sb的SnyZnzOx制成第一平滑层31,该层作为变例可直接沉积在面11上;
[0267] -由铝掺杂的ZnOx制成的第一接触层32;
[0268] -第一金属层30,优选由银制成,例如纯银制成;
[0269] -第一隔离层,其包括:
[0270] -任选上近邻的上阻隔涂层33直接在金属层32上;
[0271] -任选地由铝掺杂的ZnOx制成的附加层34;
[0272] -由掺杂有锑Sb的SnyZnzOx制成的第二平滑层31’;
[0273] -由铝掺杂的ZnOx制成的第二接触层32′;
[0274] -第二金属层30′,优选由银制成,例如纯银制成;
[0275] -任选地上阻隔涂层33′;
[0276] -用于适配逸出功的覆盖层35,由ITO制成。
[0277] 器件10在电极3上还包括:
[0278] -有机发光系统4,例如发射白光的SM-OLED,由以下形成:
[0279] -45nm的2-TNATA;
[0280] -15nm的NPB(10nm);
[0281] -5nm的NPB:DCJTB(0.2wt%);
[0282] -6nm的BCS:二萘嵌苯(0.5wt%);
[0283] -1nm的Alq3;C545T(0.2wt%);
[0284] -50nm的Alq3;和
[0285] -1nm的Li。
[0286] 这些层见述于C.H.Jeong等发表于Organic Electronics 8(2007)页683-689的 题 为 ″ Four-wavelength white organic light-emitting diodes using 4,4’-bis-[carbazoyl-(9)]-stilbene as a deep blue emissive layer″的文献。
[0287] 在OLED系统4上器件10还包括:
[0288] -上(半)反射的金属电极5,尤其是基于银或基于铝的。
[0289] 沉积叠层以产生根据本发明的下电极的一系列实施例1-5可通过磁控溅射法在环境温度下通常经基板1进行。
[0290] 作为比较,还给出了以下:
[0291] -基于抗反射子层与覆盖层之间的单个银层的电极的现有实施例6;以及
[0292] -基于ITO的电极的传统实施例7。
[0293] 以下表1概括了这些实施例中各种层的性质和纳米几何厚度,以及其主要的光学和电气特性。
[0294]
[0295] 表1
[0296] 每个层的沉积条件如下:
[0297] ·基于Si3N4:Al的层使用铝掺杂的硅靶,通过反应性溅射沉积,在0.25Pa的压力下,在氩/氮气氛中;
[0298] ·基于SnZn:SbOx的层使用锑掺杂的锡和锌靶通过反应性溅射沉积,其包括65wt%的Sn、34wt%的Zn和1wt%的Sb,在0.2Pa的压力下和氩/氧气氛中;
[0299] ·基于银的层使用银靶沉积,在0.8Pa的压力下,在纯氩气氛中;
[0300] ·Ti层使用钛靶沉积,在0.8Pa的压力下,在纯氩气氛中;
[0301] ·基于ZnO:Al的层使用铝掺杂的锌靶通过反应性溅射沉积,在0.2Pa的压力下,在氩/氧气氛中;以及
[0302] ·基于ITO的覆盖层在氩/氧气氛中使用陶瓷靶沉积,在0.2Pa的压力下和在氩/氧气氛中。
[0303] 作为变例,下电极可以包括下邻的阻隔涂层,包括尤其是作为上邻的阻隔涂层的金属层,金属层优选通过金属靶、用中性等离子体得到,或包括优选通过陶瓷靶用中性等离子体得到的由一种或多种诸如Ti、Ni、Cr的金属的氮化物和/或氧化物制成的层。
[0304] 下电极3伸出覆盖基板1的一侧。因此覆盖层35的边缘顶上装有第一金属电流引线带61,优选其厚度为0.5-10μm,例如5μm,并且优选为层的形式,所述层由以下金属之一制成:Mo、Al、Cr、Nd,或由诸如MoCr、AlNd的合金制成,或者由诸如MoCr/Al/MoCr的多层制成。
[0305] 上电极伸出覆盖基板1的对面。上电极5的该边缘任选地顶上装有第二金属电流导线带,优选类似于第一金属带。在上电极厚度小于或等于50nm的情况下,该第二带是优选的。
[0306] 具体地,作为变例,上电极还可以是透明或半透明的电极,例如铝的层。例如,它还可以与下电极相同或类似。在此情况下,反射板可以任选地增加到第二面12中,例如厚度为150nm的金属层。
[0307] EVA类型的片可以使基板1层叠到另一玻璃上,优选其具有与基板1相同的特性。任选地,为朝向EVA片的玻璃1的面12提供后面所述的具有给定功能的叠层。
[0308] 下电极3由被蚀刻区310隔开的两个部分制得。
[0309] 湿法蚀刻用来将器件10的下电极3与上电极电隔离开。
[0310] 以下表2概括了上述实施例1-4和比较例6和7的OLED器件的光学性能,尤其是用标准光源E进行对比。
[0311]
[0312] 表2
[0313] 为了计算提取效率,首先计算外量子效率P外/P内,即注入OLED器件的电功率P外与发光功率P内之间在0°与85°之间积分的比率。接着,设内量子效率为25%,用外量子效率除以0.25得到提取效率。
[0314] 以下表3概括了上述实施例5的OLED器件的光学性能,尤其是用标准光源A进行对比。
[0315]实施例 5
0°时的色品坐标(x2;y2) (0.43;0.48)
相对于“黄”光发射体(0.45;0.41)的0°时的色差 0.07
角相关性V颜色 0.04
[0316] 表3
[0317] 表2和3的值表明银双层电极(实施例1-5)可以得到非常低的色度品视角相关性,对提取效率没有不利影响。
[0318] 图3显示了对于实施例2(曲线100)、实施例6(曲线110)、和实施例7(曲线120)在CIE XYZ 1931色品图中色品坐标作为空气中观测角函数的变化。
[0319] 由图中可以看出,最靠近白色发射体(0.33;0.33)的最短路径对应于银双层电极。
[0320] 图4显示了实施例2(曲线100)和实施例6(曲线110)的OLED器件在0°时的光谱。
[0321] 由图中可以看出,由双层电极而获得的光谱100′比不同于光谱110′的可见光谱的大部分相对较平。
[0322] 不言而喻,使用不同于实施例所述的那些发光系统时,本发明可以同样的方式实施。
[0323] 以上以举例方式对本发明进行了说明。应当理解,本领域技术人员能够在不偏离权利要求所定义的专利范围产生本发明的各种变例。