[發(fā)明專利]用于在表面上沉積導(dǎo)電覆層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058142.7
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104769149B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·赫蘭德;邱杰克;王志斌;盧征鴻
• 申請（專利權(quán)）人: OTI領(lǐng)英有限公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/04;C23C14/20;H01L21/283;H01L51/44;H01L51/52
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 王慶艷;劉繼富

本發(fā)明提供用于在表面上沉積導(dǎo)電覆層的方法，該方法包括通過在表面上沉積富勒烯來處理表面以產(chǎn)生經(jīng)處理的表面，和在經(jīng)處理的表面上沉積導(dǎo)電覆層。該導(dǎo)電覆層一般包含鎂。還提供了根據(jù)該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和有機光電裝置。

先前申請的交叉引用

本申請根據(jù)巴黎公約要求2012年11月6日提交的美國申請61/723,127號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

下文涉及用于制造電子裝置、更具體地有機光電裝置的方法。特別地，下文涉及用于在表面上沉積包含鎂的導(dǎo)電覆層的方法。

背景技術(shù)

有機發(fā)光二極管(OLED)一般包括介于導(dǎo)電薄膜電極之間的幾個有機材料層，有機層中的至少一個為電致發(fā)光層。當(dāng)將電壓施加到電極時，分別從陽極和陰極注入空穴和電子。由電極注入的空穴和電子遷移穿過有機層到達電致發(fā)光層。當(dāng)空穴和電子很接近時，它們由于庫侖力而彼此吸引。空穴與電子于是可以結(jié)合以形成被稱為激子的束縛態(tài)。眾所周知的，激子可以通過其中釋放光子的輻射復(fù)合過程衰減。或者，激子可以通過其中不釋放光子的非輻射復(fù)合過程衰減。

輻射復(fù)合過程可以以熒光或磷光過程發(fā)生，這取決于電子-空穴對(即激子)的自旋態(tài)。特別地，由電子-空穴對形成的激子可以以具有單線態(tài)自旋態(tài)或三線態(tài)自旋態(tài)為特征。一般地，單線態(tài)激子的輻射衰減產(chǎn)生熒光，而三線態(tài)激子的輻射衰減產(chǎn)生磷光。

在OLED中通常使用的有機材料中所形成的激子的約四分之一為單線態(tài)激子，剩余四分之三為三線態(tài)激子。眾所周知的，從三線態(tài)到單線態(tài)的直接躍遷在量子力學(xué)中被認為是“禁阻的”躍遷，因此，從三線態(tài)到單線態(tài)的輻射衰減的可能性一般是很小的。不幸地，在OLED中使用的多數(shù)有機材料的基態(tài)是單線態(tài)，這妨礙了在這些材料中在環(huán)境溫度下處于三線態(tài)的激子到單線態(tài)基態(tài)的有效輻射衰減。因此，在典型的OLED中，電致發(fā)光主要通過熒光實現(xiàn)，由此產(chǎn)生約25％的最大內(nèi)量子效率。應(yīng)注意，如本文中所使用的，內(nèi)量子效率(IQE)應(yīng)理解為在裝置中所產(chǎn)生的通過輻射復(fù)合過程衰減的所有電子-空穴對的比例。

盡管從三線態(tài)到基態(tài)單線態(tài)的輻射衰減在多數(shù)有機材料中以極其慢的速率發(fā)生，但是通過引入具有高自旋軌道耦合常數(shù)的物質(zhì)可以明顯增加衰減的速率(即復(fù)合速率)。例如，在所謂的磷光OLED中已經(jīng)采用了過渡元素如Ir(III)和Pt(III)的復(fù)合物，這是因為這些物質(zhì)的高自旋軌道耦合常數(shù)有利于更有效的從三線態(tài)到基態(tài)單線態(tài)的輻射衰減。因此，約75％的處于三線態(tài)的激子中的一部分或全部也可以有效地躍遷至單線態(tài)基態(tài)并發(fā)射光，由此產(chǎn)生具有接近100％的最大IQE的裝置。

OLED裝置的外量子效率(EQE)可以被定義為被提供到OLED的載流子與由裝置發(fā)射的光子數(shù)量的比率。例如，100％的EQE意味著對于被注入到裝置中的每個電子都發(fā)射一個光子。如會理解的，裝置的EQE一般明顯低于裝置的IQE。EQE與IQE之間的區(qū)別一般能夠歸因于許多因素，例如由裝置的各種部件導(dǎo)致的光的吸收和反射。提高裝置的EQE的一種方式是使用具有較低功函數(shù)的陰極材料，以使得在裝置的操作期間容易地將電極注入到相鄰的有機層中。通常地，鋁由于其有利的電學(xué)和光學(xué)性能而被用作陰極材料。特別地，鋁具有4.1eV的功函數(shù)，是優(yōu)良的導(dǎo)體，并且當(dāng)沉積為膜時在可見光譜中具有較高的反射率。此外，鋁與一些其他金屬相比具有有利的加工特性。例如，鋁具有約1600℃的沉積溫度。

盡管通常選擇鋁作為陰極材料，但在一些應(yīng)用中，鎂明顯可以是比鋁更有利的陰極材料。當(dāng)與鋁相比時，鎂具有3.6ev的較低功函數(shù)。鎂還可以在比鋁的沉積溫度明顯更低的沉積溫度、例如400℃或更低的溫度下進行熱沉積，因此是更具成本效率并且更易于加工的。

然而，如在美國專利第4,885,211號和第5,059,862號中指出的，基本上純的鎂不能被用作用于有機光電裝置的有效陰極，這是因為其對有機材料的附著差并且其環(huán)境穩(wěn)定性低。美國公布第2012/0313099號進一步描述了鎂對有機表面的差的附著。另外，鎂易于氧化，因此，由于陰極的導(dǎo)電性隨著鎂氧化而迅速降低，在氧和/或潮濕環(huán)境下難以制造具有鎂陰極的裝置。