[發(fā)明專利]有機電發(fā)光元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00805374.X
• 申請日: 2000-03-13
• 公開（公告）號: CN1344428A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·卡尼茨;M·施特塞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體股份有限兩合公司
• 主分類號: H01L51/20
• 分類號: H01L51/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,周慧敏

本發(fā)明涉及一種有機電發(fā)光元件，尤其是一種有機發(fā)光二極管。

由于信息量的飛速增長，數(shù)據(jù)的視象化越來越重要。為了在移動和便攜電子裝置中使用開發(fā)了平屏(“平板顯示器”)技術(shù)。當前平屏市埸上廣泛地以液晶顯示器(LC顯示器)技術(shù)占主導地位。除了可以低成本生產(chǎn)、耗電省、重量輕和占地小之外，液晶顯示器也有嚴重的缺點。

液晶顯示器本身不是發(fā)射的，因此只有在有利的環(huán)境光照條件下才易于讀取或者辨識。這使得在多數(shù)情況下需要背景照明裝置，但是這卻大大地加大了平屏的厚度。此外需要把主要部分的耗電用于照明，并且燈泡或者發(fā)光材料管的工作要求較高的電壓，這多借助于“升壓電壓變換器”由電池或者蓄電池產(chǎn)生。其它的缺點是液晶顯示器的觀察角嚴重地受限、各個象素的開關(guān)時間長，所述開關(guān)時間典型地在數(shù)毫秒，還有較強的溫度依從性。構(gòu)象的延遲使之在交通工具或者視像應(yīng)用中特別有干擾。

除了液晶顯示器之外還有其它的平屏技術(shù)，例如，平屏陰極射線管、真空螢光顯示器和無機薄膜電發(fā)光顯示器。這些技術(shù)既達不到所需技術(shù)成熟程度又由于工作電壓較高或者生產(chǎn)成本高，不適于用在便攜式的電器裝置中。

基于有機發(fā)光二極管(英文縮寫：OLED)的顯示器沒有所述的缺點。由于其自發(fā)射性，不再必要有背景照明，從而占地和耗電都顯著地減少了。開關(guān)的時間在微秒左右，且只略有溫度依從性，使之可以用于視像應(yīng)用。讀取角接近180度，并且取消了如發(fā)光二極管顯示器需要的偏振光膜，從而可以得到較大的顯示元件亮度。其它的優(yōu)點是可應(yīng)用柔性和非平面的基板，以及生產(chǎn)簡單成本低廉。

有機發(fā)光二極管的構(gòu)造一般地如下。

把一種透明的基板，例如玻璃大面積地涂覆例如銦錫氧化物(ITO)的透明電極(底電極，陽極)。按照應(yīng)用，然后借助于光刻技術(shù)構(gòu)成所述的透明電極。在所述基板上涂敷由聚合物、低聚物、低分子化合物或者其混合物組成的一層或多層有機物層。聚合物例如是聚苯胺、聚(對-亞苯基-亞乙烯)和聚(2-甲氧-5-(2’-乙基)-己基氧-對-亞苯基-亞乙烯)。低分子化合物，優(yōu)選帶正電荷的化合物是N，N-雙-(3-甲基苯基)-N，N’-雙(苯基)-聯(lián)苯胺(m-TPD)、4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺(m-MTDATA)4，4’，4”-三-(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)。發(fā)射極例如采用羥基喹啉-鋁-III-鹽(Alq₃)，該化合物可以摻雜進適量的生色體(陶土衍生物，芳香烴等)。視情況不同可以考慮添加影響電光特性和長期特性的物質(zhì)，如銅-酞菁。聚合物的涂敷多用液相通過刮磨刀或者旋涂，低分子化合物和低聚化合物多由氣相通過蒸發(fā)或者說“物理蒸汽沉積”(PVD)來沉淀。總覆層厚度可在10毫微米和10微米之間，典型地在50至200毫微米之間。

在所述有機層上涂敷對電極(頂電極、陰極)，該電極一般地是由金屬、由金屬合金或者由薄絕緣體層組成。陰極層的制備一般地通過熱蒸發(fā)、電子輻射蒸發(fā)的氣相沉積或濺涂進行。

陰極材料采用金屬時，所述金屬應(yīng)當有很小的逸出功(典型地＜3.7個電子伏特)，從而可以有效地向有機半導體中注入電子。為此多使用堿金屬、堿土金屬或者稀土金屬；層厚在0.2毫微米至幾百毫微米之間，一般地是在幾十毫微米。因為這些非貴金屬在大氣條件下易于腐蝕，需要在陰極層上附加地再涂敷一層較惰性貴金屬，如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)或者金(Au)，該層保護所述非貴金屬不受濕氣和空氣中的氧的侵蝕。

為了提高陰極對腐蝕條件下產(chǎn)生缺陷的穩(wěn)定性，常用由能有效注射電子的卻易于腐蝕的非貴金屬(逸出功率＜3.7電子伏特)和抗腐蝕的貴金屬，如鋁、銅、銀和金組成的合金而不用純的非貴金屬。合金中非貴金屬的成分可以在千分之幾到約90％之間。所述合金多通過同時由氣相沉積金屬產(chǎn)生，例如同蒸發(fā)、同時用多個源的濺射和使用合金靶的濺射。但是在這樣的陰極上多再附加地涂敷一層貴金屬層，如鋁、銅、銀或者銅作為抗腐蝕層。