[發(fā)明專利]發(fā)光器件、其制備方法和使用該器件的顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010509915.7
• 申請(qǐng)日: 2003-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN102024913A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東口達(dá);石川仁志;小田敦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星移動(dòng)顯示器株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L51/52
• 分類號(hào): H01L51/52;H01L27/32
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2003年03月27日的、題為“發(fā)光器件、其制備方法和使用該器件的顯示裝置”的第03811030.X號(hào)申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光(有機(jī)EL)元件，更特別是，涉及一種具有優(yōu)良的出光效率的發(fā)光二極管，使得有機(jī)EL元件發(fā)出的光不會(huì)泄漏到有機(jī)EL元件的相鄰區(qū)域，和使用該發(fā)光二極管的顯示裝置。

背景技術(shù)

有機(jī)EL元件是一種發(fā)光元件，其原理是，當(dāng)被施加電場(chǎng)時(shí)，熒光材料通過(guò)由陽(yáng)極注入的空穴和由陰極注入的電子的結(jié)合能而發(fā)光。EASTMANKODAK公司的C.W.Tang和S.A.VanSlyke在Applied?Physics?Letters，Vol.51，pp.913(1987)報(bào)道了使用層疊裝置的低電壓驅(qū)動(dòng)的有機(jī)EL元件之后，已經(jīng)對(duì)由有機(jī)材料組成的有機(jī)EL元件進(jìn)行了研究。

Tang等在玻璃基底上使用三(8-羥基喹啉)鋁作為發(fā)光層以及三苯基二胺衍生物作為空穴傳輸層來(lái)制備有機(jī)EL元件。這種層疊類型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可以提高空穴注入發(fā)光層的效率，通過(guò)阻擋從陰極注入電子可以提高由復(fù)合產(chǎn)生激子的效率，并且可以捕獲發(fā)光層產(chǎn)生的激子。對(duì)于上述有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)而言，由空穴傳輸(注入)層和可傳輸空穴的發(fā)光層組成的兩層類型，或者由空穴傳輸(注入)層、發(fā)光層和電子傳輸(注入)層組成的三層類型在本領(lǐng)域是眾所周知的。

為了提高層疊類型元件中注入的電子和空穴的復(fù)合效率，對(duì)元件結(jié)構(gòu)或其形成方法進(jìn)行了研究。

然而，由于當(dāng)載流子被復(fù)合時(shí)取決于自旋統(tǒng)計(jì)，所以有機(jī)EL元件中產(chǎn)生單重態(tài)的幾率受到限制，導(dǎo)致發(fā)光幾率有一個(gè)上限。預(yù)計(jì)該上限的值約為25％。此外，由于有機(jī)EL元件中發(fā)光體的折射率，入射角大于臨界角的光被全反射，結(jié)果光可以不從基底發(fā)出去。當(dāng)發(fā)光體的折射率為1.6時(shí)，預(yù)計(jì)只有20％的總發(fā)射光是有效的，因而能量轉(zhuǎn)換效率不可避免地變低，即使加入單重態(tài)產(chǎn)生的幾率，總的能量轉(zhuǎn)換效率被限制為約5％(0.25x0.2＝0.05)，Tsutsui?Tetsuo在“有機(jī)電致發(fā)光裝置的現(xiàn)象和發(fā)展趨勢(shì)”，Monthly?Display，Vol.1，No.3，PP.11，September(1995)中對(duì)此作出了報(bào)道。在發(fā)光幾率非常有限的有機(jī)EL元件中，上述低的出光效率導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換效率受到強(qiáng)烈且不利的影響而降低。

關(guān)于提高出光效率的技術(shù)，已提出使用發(fā)光二極管的幾個(gè)建議，該發(fā)光二極管具有與現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)EL元件的同樣結(jié)構(gòu)。例如日本專利公開號(hào)1988-314795公開了一種在具有聚焦性能的基底上形成透鏡以提高效率的方法，這對(duì)于有大發(fā)射區(qū)的裝置來(lái)說(shuō)是有效的，不過(guò)，難以在諸如點(diǎn)陣顯示裝置(其每一象素區(qū)都是精細(xì)的)的裝置中形成具有聚焦性能的透鏡。此外，日本專利公開號(hào)1987-172691公開了一種通過(guò)引入平坦層形成反-折射層的方法，該平坦層的介質(zhì)折射率介于玻璃基底和發(fā)光層之間，這提高了向前方向的出光效率，不過(guò)可能不能有效防止全反射。因此，對(duì)于具有較低折射率的有機(jī)EL元件是無(wú)效的，但對(duì)于具有高折射率的有機(jī)EL元件是有效的。

此外，日本專利公開號(hào)2000-231985公開一種用來(lái)減少與基底的有機(jī)EL元件不相接觸的平面上發(fā)生全反射的方法，是通過(guò)使用平面具有散射光功能的技術(shù)，不過(guò)其效果并不明顯，因?yàn)樵谟袡C(jī)EL元件和通常使用的玻璃基底之間的界面上的全反射光的比例高。

此外，使用具有這種光散射功能的基底來(lái)制備其中布置有多個(gè)有機(jī)EL元件的發(fā)光二極管時(shí)，有機(jī)EL元件發(fā)出的光到達(dá)與元件鄰接的象素區(qū)，這導(dǎo)致光被泄漏，甚至在不發(fā)光的象素處都可以觀察到。日本專利公開號(hào)1999-8070公開了一種在基底和有機(jī)EL元件之間形成黑掩模和光散射層的技術(shù)，以解決漏光問(wèn)題。

不過(guò)，一些光被黑掩模吸收，結(jié)果出光效率進(jìn)一步降低。

因此，用來(lái)提高使用有機(jī)EL元件的發(fā)光二極管的出光效率和防止其漏光的方法并不是足夠的，而且上述問(wèn)題不可避免地必須被克服，以使有機(jī)EL元件獲得實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是，通過(guò)防止發(fā)光二極管的漏光和提高使用有機(jī)EL元件的出光效率，從而提供高性能的發(fā)光二極管和顯示裝置。

根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1，提供一種發(fā)光二極管，至少包括在可透射光的基底上的高折射率層；和由介于透明的第一電極和第二電極之間的一層有機(jī)薄膜層或多層有機(jī)薄膜層形成的有機(jī)電致發(fā)光(EL)元件，其中，高折射率層的折射率為1.65或更高，而且高折射率層和可透射光的基底之間界面的中心線平均粗糙度為0.01μm-0.6μm。