[發明專利]結構化發光轉換層

有效

• 申請號: 200680045148.0
• 申請日: 2006-05-19
• 公開（公告）號: CN101322247A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 迪爾克·貝爾本;安東尼阿迪斯·霍默;弗蘭克·耶爾曼;本亞明·克魯馬赫爾;諾溫·文·馬爾姆;馬丁·察豪
• 申請（專利權）人: 奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L51/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡勝有;王春偉

相關申請?

本申請要求2005年10月31日提交的目前待決的美國專利申請No.11/264,516和2006年2月1日提交的目前待決的美國專利申請No.11/345,795的優先權。?

政府權利?

本發明的一部分是在能源部資助的項目No.DE-FC26-04NT41947的政府支持下做出。政府可具有本發明的一些權利。?

背景技術

基于發光二極管(“LED”)的顯示和照明系統具有多種應用。這種顯示和照明系統是通過布置多個光電元件(“元件”)例如單個LED的行來設計的。基于半導體技術的LED通常使用無機材料，但是近來，有機LED(“OLED”)已經變成了潛在的替代物。使用有機材料的其它元件/器件的例子包括有機太陽能電池、有機晶體管、有機檢測器和有機激光器。?

OLED通常包括分隔陽極和陰極層的兩個和更多個有機薄層(例如，導電有機層和發光的有機發光層)。在施加的正向電勢下，陽極將空穴注入有機層的疊層中，同時陰極注入電子。注入的空穴和電子均朝著相對的電極遷移(在外部施加電場的影響下)，并且在發光層中復合，發出光子。類似的器件結構和器件操作適用于由有機小分子層和/或聚合物有機層構成的OLED。各OLED可以是在鈍化/活化基體OLED顯示器中的像素元件或用作常規面光源或照明元件等的單個元件。?

由單個OLED元件或器件來構建OLED光源和OLED顯示器為本領域所公知。顯示器和光源可具有一個或更多個公共層，如公共的襯底、陽極或陰極和夾在其中的一個或更多個公共有機層。它們也可包括光刻膠或電隔離物、總線、電荷傳輸和/或電荷注入層等。通常，在底部發光OLED器件中使用透明或半透明玻璃襯底。?

空氣和OLED之間的折射率的不匹配可能導致所產生的相當一部分光通過內部全反射進入波導模式和自吸收而損失。由于體積散射機理，在OLED器件的發光側上施加磷層或散射層增加了OLED的輸出。通過對OLED的發光側進行紋理化，例如通過2005年8月29日提交的序列號為11/215,548的目前共同未決的一般轉讓的美國專利申請“UsingPrismatic?Microstructured?Films?for?Image?Blending?in?OLEDs”中描述的噴砂或蝕刻，也可改善光的提取。?

而且，照明的質量由光源的顯色指數(CRI)給出。CRI是在照明下光源(照明裝置)給予物體的所有顏色的量度。CRI取決于照明裝置的歸一化的輸出光譜。對于許多應用來說，用一個或更多個發光轉換材料層(降頻轉換層(down-coversion?layer))即變色材料層來涂敷發射短波范圍內的光的光源，以形成比未涂敷的光源更高的CRI光源。?

在光源上涂敷的變色材料吸收由光源發出的一部分光子，并以不同波長發射它們。本文定義的變色材料為吸收相對短的(一種或多種)波長的光子并以更長的(一種或多種)波長將它們的全部或一部分(取決于變色材料的量子效率)重新發射的材料。由光源發出的光子中未吸收部分和由變色材料發出的光子構成該涂敷器件的輸出光譜。?

對于照明應用，經常使用鈰摻雜的石榴石、氮化物磷光體、離子性磷光體如SrGa₂S₄:Eu²⁺或SrS:Eu²⁺、熒光染料、量子點和共軛聚合物作為發光轉換材料。在大多數應用中，這些材料溶解或嵌入透明基體例如聚碳酸酯、硅氧烷、環氧樹脂或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)中。包含變色材料的基體經常直接涂敷在光源上或用容器件外殼的材料。?

通過下面的例子說明常規均勻涂層的缺點。例如，考慮在平光源上的一個或更多個均勻降頻轉換層。光源的光輸出低于降頻轉換層的光子飽和極限。在這種情況下，僅僅通過所述層的厚度值和在基體中磷光體的濃度來調節器件的輸出光譜的形狀。通過這些濃度或厚度值的變化給出大量所有可能的輸出光譜。因此，設計輸出光譜的靈活性有限。?

附圖說明

圖1顯示根據本發明至少一個實施方案的電致發光(EL)裝置的實?施方案的橫截面圖。?

圖2A-2B顯示根據本發明一些實施方案的示例性EL裝置的透視圖和橫截面圖。?

圖3A-3B顯示根據本發明一些實施方案的示例性EL裝置的橫截面圖。?

圖4A-4F說明用于結構化發光轉換層的示例性圖案的頂視圖。?

圖5顯示根據本發明至少一個實施方案的EL裝置的另一個實施方案的橫截面圖。?