專利名稱：Oled燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)用于區(qū)域照明的應(yīng)用，更具體地，本發(fā)明涉及OLED區(qū)域照明燈的結(jié)構(gòu)和制造方法。
利用發(fā)光二極管(OLEDs)的固態(tài)發(fā)光器件在需要強(qiáng)度而又長(zhǎng)壽命的應(yīng)用中不斷地得到應(yīng)用。例如，目前固態(tài)LEDs已應(yīng)用到汽車領(lǐng)域中。這些器件典型地通過(guò)將多個(gè)、小的點(diǎn)光源LEDs與玻璃透鏡一起組合成單一組件，當(dāng)需要具體應(yīng)用時(shí)、該玻璃透鏡適合于設(shè)計(jì)為對(duì)光進(jìn)行控制；例如，參見1999年11月11日公開的WO99/57945。這些多個(gè)器件非常昂貴，制造并集成為單一區(qū)域照明裝置復(fù)雜。此外，常規(guī)的LEDs提供點(diǎn)光源、而多個(gè)點(diǎn)光源應(yīng)用于區(qū)域照明。
通過(guò)在一個(gè)襯底上的電極之間淀積有機(jī)半導(dǎo)體材料來(lái)制造有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)。這種工藝能夠在一個(gè)單一襯底上產(chǎn)生具有擴(kuò)展表面積的光源?，F(xiàn)有技術(shù)描述了應(yīng)用電致發(fā)光材料作為傳統(tǒng)照明的添加物；例如，于2001年1月2日授予給Chien的US6168282。在此情況下，由于從電致發(fā)光材料發(fā)出光，電致發(fā)光器件就不能用于主發(fā)光。2001年8月1日公開的EP1120838A2描述了一種用于在一個(gè)裝配襯底上安裝多個(gè)有機(jī)發(fā)光器件以便產(chǎn)生區(qū)域照明光源的方法。然而，在一個(gè)襯底上安裝多個(gè)光源的這種方法增加了復(fù)雜性，由此增大了區(qū)域照明光源的制造成本。
因此，就需要一種改善的、固態(tài)平板區(qū)域照明器件、以便提供具有高亮度強(qiáng)光的照明并提供簡(jiǎn)單的制造工藝。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種OLED燈就能滿足這種需要，OLED燈包括一個(gè)襯底；在襯底上形成的非像素型OLED，OLED包括從襯底的第一邊緣向襯底的第二相對(duì)邊緣延伸的并在襯底上形成的第一電極，在第一電極的頂部上形成的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，鄰近襯底的第一邊緣處的第一電極的一部分保留暴露狀態(tài)，以及在OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上形成并延伸到襯底的第二邊緣的第二電極；以及位于非像素型(non-pixellated)OLED之上的包封蓋，它并保留第一電極和第二電極的暴露部分，用于與燈的電接觸連接。
本發(fā)明具有提供一種廉價(jià)、簡(jiǎn)單制造具有強(qiáng)光的區(qū)域OLED照明光源的優(yōu)點(diǎn)。


圖1說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)OLED的部分剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的OLED燈的剖面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的OLED燈的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的OLED燈的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)OLED燈的輸送帶的頂視圖；圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的OLED燈的制造方法的示意圖；以及圖7是現(xiàn)有技術(shù)OLED的示意性剖面圖。
應(yīng)當(dāng)理解，由于各個(gè)層太薄并且各個(gè)層的厚度差異太大，所以附圖沒有按比例來(lái)繪制。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)OLED的示意圖，現(xiàn)有技術(shù)OLED包括設(shè)置在兩個(gè)電極14和16例如分別是陰極和陽(yáng)極之間的有機(jī)發(fā)光層12。有機(jī)發(fā)光結(jié)構(gòu)12包括結(jié)構(gòu)中的多層并依據(jù)由電源17施加在電極上的電壓而發(fā)光。OLED發(fā)光器典型地包括例如玻璃或塑料的襯底20。應(yīng)當(dāng)理解，如果有機(jī)發(fā)光層12的多層結(jié)構(gòu)反置，那么相對(duì)于襯底20、陰極和陽(yáng)極的相對(duì)位置就可以同樣相反地設(shè)置。
參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，OLED燈包括襯底20；形成在襯底上的非像素型OLED，OLED包括在襯底上形成并從襯底的第一邊緣22向襯底20的第二相對(duì)邊緣26延伸的第一電極14。第一電極可以但不必自始自終延伸至襯底20的第一邊緣。在第一電極14的頂部上形成OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12，OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12保留暴露出鄰近襯底的第一邊緣22的第一電極的一部分。第二電極16形成在OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12之上并向襯底的第二邊緣26延伸。第二電極可以但不必一直延伸至襯底的第二邊緣。包封蓋18位于非像素型OLED之上、保留暴露出第一電極14和第二電極16用于使電接觸與燈連接的一部分。包封蓋18可以是一個(gè)涂敷層或一個(gè)氣密封蓋，并且包封蓋18可以一直延伸至邊緣22和26但必須暴露出電極14和16的至少一部分以便電接觸可以與電極連接。在此使用的術(shù)語(yǔ)“非像素型(non-pixellated)”意思是OLED發(fā)光層以及第一和第二電極在襯底的延伸區(qū)域之上是連續(xù)的并且不被分割為許多小的可以單獨(dú)被激活以形成圖象的子部分或像素。因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)系列淀積臺(tái)的線形源將各層提供到移動(dòng)的襯底上、這些淀積臺(tái)與襯底通過(guò)淀積臺(tái)的移動(dòng)方向垂直設(shè)置，因此具有上述結(jié)構(gòu)的OLED燈自身提供了易于在連續(xù)的生產(chǎn)線上制造。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以對(duì)在各個(gè)淀積臺(tái)處掩蔽襯底要求有限，并且可以利用作為淀積臺(tái)的一部分的固定掩膜來(lái)實(shí)現(xiàn)適合的掩蔽。
在操作中，通過(guò)提供從部分22和26的左側(cè)和右側(cè)上暴露的電極14和16到電源(未示出)的連接器來(lái)向本發(fā)明的OLED燈供電。通過(guò)提供電源，電流就穿過(guò)包封蓋18之下的電極和OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12而產(chǎn)生光。
本發(fā)明可以進(jìn)一步擴(kuò)展到包括多個(gè)疊置的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12。利用多個(gè)疊置的OLED結(jié)構(gòu)可以增加結(jié)構(gòu)數(shù)倍的總輸出光量、但也增加了OLED燈10所需的電流。OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)的數(shù)量可以增加，直到到達(dá)電極14和16的實(shí)際電流承載容量為止，或直到電極14和16的透明性減退為止，或直到OLED發(fā)光層12使更多的層不合實(shí)用為止。
參照?qǐng)D3，在多層OLED燈中，第二OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12`位于第二電極16之上。與第一電極14電接觸的第三電極14`位于第二OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12`之上并且如圖2中所示用蓋18包封這些多層。這種多層排列可以進(jìn)一步擴(kuò)展為如圖4中所示的更多層。參照?qǐng)D4，在第三電極14`上淀積第三OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12``。與第二電極16電連接的第四電極16`位于第三OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12``之上。包封蓋(encapsulating cover)18位于第四電極16`之上。可以任意地?cái)U(kuò)展該交替的各個(gè)電極成對(duì)共同連接的電極對(duì)14和16之間重復(fù)設(shè)置的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12的這種步驟。為了用直流工作，可以將OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)的極性從一種結(jié)構(gòu)替換為下一種結(jié)構(gòu)，由此所有的OLED結(jié)構(gòu)同時(shí)發(fā)光。在這種排列中，OLED層以并聯(lián)電方式連接，所有OLEDs按相同方向?qū)R。這種排列具有一種優(yōu)點(diǎn)，即如果一個(gè)OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)失效開路，而其它OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)仍可以繼續(xù)工作。從OLED燈輸出的光的方向就不受OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)的極性的影響。
如果用交流電驅(qū)動(dòng)具有上述排列的OLED燈，那么所有的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)就僅在交流電的一半周期內(nèi)同時(shí)發(fā)光。這就會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上的閃爍。減少閃爍的一種方法是排列OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)的極性，由此它們中的一些發(fā)光結(jié)構(gòu)在交流電的每一個(gè)半周期內(nèi)都發(fā)光。通過(guò)在疊層體中以相同的方式來(lái)構(gòu)成所有的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)就可以獲得這種結(jié)構(gòu)。這種排列具有相同的優(yōu)點(diǎn)，即如果一個(gè)OLED結(jié)構(gòu)開路，而其它OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)仍可以繼續(xù)工作。已經(jīng)觀察到，用交流電驅(qū)動(dòng)具有延長(zhǎng)OLED燈的壽命的附加優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)選擇OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)中使用的材料就可以控制多層OLED燈的色溫以便發(fā)射不同顏色的光。
如上所述，光源10通常發(fā)射穿過(guò)襯底20和包封蓋18的光。在本發(fā)明的一個(gè)可替換的實(shí)施例中，可以在襯底20或包封蓋18之一上設(shè)置反射層以便使光分別直接穿過(guò)包封蓋或襯底，由此光源就只從一側(cè)發(fā)光，因此就可以控制光源的方向?？蛇x擇地，在襯底上淀積的電極或鄰近包封蓋的電極可以是反射性的。
參考圖5和6，本發(fā)明特別適合于簡(jiǎn)單的制造工藝。通過(guò)提供淀積設(shè)備，只在襯底的左側(cè)和中心部分、中心部分或中心和右側(cè)部分之上淀積材料，就可以構(gòu)成簡(jiǎn)單的制造工藝。如圖6中所示，多個(gè)淀積臺(tái)70可以沿薄板輸送帶(webtransport)72排列以便順次地在襯底20上淀積材料74、由此依次產(chǎn)生一系列的OLED燈。
本發(fā)明可以應(yīng)用在連續(xù)的輸送帶(web)工藝中，在連續(xù)的輸送帶工藝中在連續(xù)的輸送帶襯底上形成OLED燈。如圖5中所示，在襯底上通過(guò)周期性地中斷淀積電極和發(fā)光材料來(lái)形成OLED燈?？梢赃B續(xù)地淀積包封蓋材料，并且各個(gè)OLED燈56可以通過(guò)切割OLED燈之間的襯底從連續(xù)的襯底50中分離出來(lái)。通過(guò)劃線或穿孔線就可以設(shè)置燈之間的分離部60，并且各個(gè)燈可以保持連接直到使用前才通過(guò)沿劃線或穿孔線分裂而被人為或機(jī)械地從疊層體或卷繞體分離。因此，就可以從可折疊的疊層體中或卷繞體中移走各個(gè)要用的燈，從而經(jīng)濟(jì)、便捷地提供多個(gè)燈。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是不必嚴(yán)格限制掩蔽就獲得了在區(qū)域之中的適合淀積。例如，可以在連續(xù)帶中涂敷包封涂層，而分別保留電極14和16的暴露部分52和54。通過(guò)許多公知的方法包括但不限于通過(guò)例如US5276380和EP0732868中公開的掩膜淀積、整體影像掩蔽、激光切除和選擇化學(xué)汽相淀積就能夠?qū)崿F(xiàn)這種掩蔽。通常，用簡(jiǎn)單的影像掩蔽來(lái)遮蔽不需要淀積的區(qū)域就足夠了。如現(xiàn)有技術(shù)的公知方法，可以采用垂直于襯底的移動(dòng)方向排列的具有淀積縫的線形淀積源來(lái)淀積材料。可以通過(guò)例如公知的涂敷技術(shù)來(lái)提供包封蓋。
此外，OLED燈的各層可以在薄板(web)上連續(xù)地進(jìn)行淀積，并從薄板中切割出各個(gè)燈。在此情況下，OLED燈的各層在薄板的傳輸方向上一直延伸到各邊。例如可以通過(guò)將各邊浸入用于形成包封蓋的相同材料中來(lái)密封薄板的暴露的邊緣。
襯底20可以是剛性的或柔性的。剛性襯底例如玻璃提供強(qiáng)度更高的結(jié)構(gòu)并且通常為平面型，但本發(fā)明還可以采用柔性襯底例如可以形成為各種形狀的塑料。
本發(fā)明具有附加的優(yōu)點(diǎn)，即光源具有能夠有效地儲(chǔ)存、封裝并裝運(yùn)的緊湊型平面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以廣泛地使用于常規(guī)的領(lǐng)域，例如臺(tái)燈、地?zé)艋蛑π偷鯚?。此外，本發(fā)明可以使用在傳統(tǒng)的天花板懸掛式的平板型照明裝置中。本發(fā)明還可以使用在利用DC電源的便攜照明裝置中。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)12由低分子量OLED材料或聚合物OLED材料組成，例如但不限于1988年9月6日授權(quán)給Tang等的US4769292和1991年10月29日授權(quán)給VanSlyke等的US5061569中公開的材料。
存在各層的多種結(jié)構(gòu)，其中可以成功地實(shí)施本發(fā)明。典型的結(jié)構(gòu)示出在圖7中并由襯底101、陽(yáng)極103、空穴注入層105、空穴傳輸層107、發(fā)光層109、電子傳輸層111和陰極113組成。這些層將在以下進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)注意，襯底可以替換為靠近陰極或者襯底實(shí)際上可以構(gòu)成陽(yáng)極或陰極。在陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層通常稱為有機(jī)EL元件。有機(jī)層的總體組成厚度優(yōu)選小于500nm。
OLED的陽(yáng)極和陰極通過(guò)電導(dǎo)體260連接到電壓/電流源250。由陽(yáng)極和陰極之間提供的電位以致陽(yáng)極比陰極具有更高的正電勢(shì)來(lái)操作OLED?？昭◤年?yáng)極注入到有機(jī)EL元件并且電子在陽(yáng)極處注入到有機(jī)EL元件。有時(shí)當(dāng)OLED工作在AC模式下即在AC周期的一些時(shí)間周期內(nèi)偏壓反向并且沒有電流流動(dòng)時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)提高的器件穩(wěn)定性。在US5552678中就描述了一種AC驅(qū)動(dòng)OLED的實(shí)例。
本發(fā)明的OLED器件典型地設(shè)置在支撐襯底之上，在所述支撐襯底處，陰極或陽(yáng)極與襯底接觸。與襯底接觸的電極通常稱為底電極。通常，底電極是陽(yáng)極，但本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)。根據(jù)發(fā)射的光的所需方向、襯底可以透光或反射光。在此情況下，通常采用透明玻璃或透明塑料。在EL發(fā)射通過(guò)頂電極的應(yīng)用中，底部支撐的透射特性就不重要，因此底部支撐可以透光或反射光。在此情況下使用的襯底包括但不限于玻璃、塑料、半導(dǎo)體材料、硅、陶瓷和電路板材料。當(dāng)然，這些器件結(jié)構(gòu)必須設(shè)置為透光的頂電極。
當(dāng)EL發(fā)射穿過(guò)陽(yáng)極103時(shí)，陽(yáng)極就應(yīng)當(dāng)透明或基本上透明以便有利于發(fā)射。在本發(fā)明中通常采用的陽(yáng)極材料為氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化錫，但其它金屬氧化物也能工作，其它金屬氧化物包括但不限于摻雜鋁或銦的氧化鋅、氧化鎂銦和氧化鎳鎢。除了這些氧化物之外，可以采用金屬氮化物例如氮化鎵、金屬硒化物例如硒化鋅、以及金屬硫化物例如硫化鋅作為陽(yáng)極。對(duì)于EL發(fā)射僅穿過(guò)陰極電極的應(yīng)用，陽(yáng)極的透明特性就不重要并可以采用任何透明或反射的導(dǎo)電金屬。這種應(yīng)用的導(dǎo)體實(shí)例包括但不限于金、銥、鉬、鈀和鉑。典型的陽(yáng)極材料、透明或其它類型都具有4.1eV或更大的功函數(shù)。所需的陽(yáng)極材料通常通過(guò)適合的方法例如蒸發(fā)、濺射、化學(xué)汽相淀積或電化學(xué)方法進(jìn)行淀積。可選擇地，可以在提供其它各層之前拋光陽(yáng)極以便降低表面的粗糙度、由此使短路最小化或提高反射性。
雖然不總是必須的，但通常在陽(yáng)極103和空穴傳輸層107之間提供一空穴注入層105。空穴注入材料用作提高隨后的有機(jī)層的薄膜形成特性并且易于將空穴注入到空穴傳輸層。在空穴注入層中使用的適合材料包括但不限于如US4720432中所述的卟啉化合物、如US6208075中所述的等離子體淀積的碳氟化合物聚合物、以及例如m-MTDATA(4，4`，4``-三[(3-甲苯基)苯氨基]三苯基胺)的一些芳香胺。此外，在有機(jī)EL器件中報(bào)道使用的空穴注入材料描述在EP0891121A1和EP1029909A1中。
空穴傳輸層107含有至少一種空穴傳輸化合物，例如芳香族叔胺，后者可以理解為這樣一種化合物，該化合物含有至少一個(gè)只與碳原子鍵合的三價(jià)氮原子和至少一個(gè)芳環(huán)。芳香族叔胺的一種形式可以是芳胺，如單芳胺、二芳胺、三芳胺或聚芳胺。Klupfel等人在US3,180,730中描述了單體三芳胺的例子。Brantley等人在US3,567,450和US3,658,520中公開了其它適用的三芳胺，該三芳胺被一個(gè)或多個(gè)乙烯基取代基和/或包括至少一個(gè)含活潑氫的基團(tuán)。
更為優(yōu)選的一類芳香族叔胺至少包括兩個(gè)芳香族叔胺部分，如在US4,720,432和US5,061,569中公開的?？昭▊鬏攲涌梢杂梢环N或多種芳香族叔胺化合物形成?？捎玫姆枷阕迨灏放e例如下1，1-雙(4-二-對(duì)-甲苯基氨基苯)環(huán)己烷1，1-雙(4-二-對(duì)-甲苯基氨基苯)-4-苯基環(huán)己烷4，4’-雙(二苯氨基)四苯雙(4-二甲氨基2-甲苯基)-甲苯
N，N，N-三(對(duì)甲苯基)胺4-(二-對(duì)-甲苯基氨基)-4’-[4(二-對(duì)-甲苯基氨基)-苯乙烯基]均二苯乙烯N，N，N’，N’-四-對(duì)-甲苯基-4-4’-二氨基二苯N，N，N’，N’-四苯基-4-4’-二氨基二苯N，N，N’，N’-四-1-萘基-4-4’-二氨基二苯N，N，N’，N’-四-2-萘基-4-4’-二氨基二苯N-苯基咔唑4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)-氨基]二苯4，4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯氨基]對(duì)-三苯4，4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(3-二氫苊基)-N-苯氨基]二苯1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯氨基]萘4，4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(1-蒽基)-N-苯氨基]-對(duì)-三苯4，4’-雙[N-(2-菲基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(8-熒蒽基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(2-并四苯基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(2-苝基)-N-苯氨基]二苯4，4’-雙[N-(1-蔻基)-N-苯氨基]二苯2，6-雙(二-對(duì)-甲苯基氨基)萘2，6-雙[二-(1-萘基)氨基]萘2，6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘N，N，N’N’-四(2-萘基)-4-4”-二氨基-對(duì)-三苯4，4’-雙{N-苯基-N-[4-(1-萘基)-苯基]氨基}二苯4，4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]二苯2，6-雙[N，N-二(2-萘基)氨基]芴1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯氨基]萘4，4’，4”-三[(3-甲苯基)苯氨基]三苯胺另一類有用的空穴傳輸材料包括如EP1009041中所述的多環(huán)芳香族化合物?？梢允褂煤袃蓚€(gè)以上氨基的三芳胺，包括低聚體材料。除此之外，也可以使用聚合的空穴傳輸材料，如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、以及例如聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)、也稱作PEDOT/PSS的共聚物。
正如US4,769,292和US5,935,721中所詳述的一樣，有機(jī)EL元件中的發(fā)光層(LEL)包含一種發(fā)光或熒光材料，電子和空穴對(duì)在這個(gè)區(qū)域復(fù)合，產(chǎn)生電致發(fā)光。發(fā)光層可以由單一的材料組成，但更為常見的是由摻雜有輔助化合物或混合物的基質(zhì)材料組成，光發(fā)射主要來(lái)自摻雜劑并且可以是任何顏色。發(fā)光層中的基質(zhì)材料可以是如下面所限定的電子傳輸材料、上述限定的空穴傳輸材料、或其它一種或多種能夠使電子和空穴復(fù)合的混合材料。摻雜劑通常選自高熒光性染料，但也可以使用磷光化合物，例如，WO98/5561、WO00/18851、WO00/57676和WO00/70655中記載的過(guò)渡金屬絡(luò)合物。典型地將0.01～10％重量的摻雜劑施加到基質(zhì)材料中?；|(zhì)材料也可以使用聚合物材料，如聚芴和聚芳乙烯[如聚(對(duì)-苯乙烯)，PPV]。在這種情況下，低分子量摻雜劑以分子形式分散在聚合物基質(zhì)材料中，或通過(guò)共聚微量成分將摻雜劑添加到主聚合物中。
選擇一種染料作為摻雜劑時(shí)，一個(gè)重要的關(guān)系是比較帶隙勢(shì)能，它表征了分子的占據(jù)的最高分子軌道與未占據(jù)的最低分子軌道之間的能量差。為了從基質(zhì)材料向摻雜劑分子實(shí)現(xiàn)有效的能量傳遞，一個(gè)必要的條件是摻雜劑的帶隙要小于基質(zhì)材料的帶隙?；|(zhì)材料的主三重態(tài)能量級(jí)要足夠高，使能量能夠從基質(zhì)材料傳遞到摻雜劑，這對(duì)于磷光發(fā)光體來(lái)說(shuō)也很重要。
公知使用的主材料和發(fā)光分子包括但并不限于在US4,768,292、US5,141,671、US5,150,006、US5,151,629、US5,405,709、US5,484,922、US5,593,788、US5,645,948、US5,683,823、US5,755,999、US5,928,802、US5,935,720、US5,935,721和US6,020,078中公開的一些主材料和發(fā)光分子。
8-羥基喹啉(喔星(oxine))的金屬絡(luò)合物及其類似的衍生物組成了一類可用于實(shí)現(xiàn)光致發(fā)光的主化合物?？捎玫尿?-羥基喹啉化合物舉例如下CO-1三喔星鋁[又名三(8-羥基喹啉)鋁(III)]CO-2二喔星鎂[又名二(8-羥基喹啉)鎂(II)]
CO-3雙[苯{f}-8-羥基喹啉]鋅(II)CO-4雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)-μ-氧代-雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)CO-5三喔星銦[又名三(8-羥基喹啉)銦]CO-6三(5-甲基喔星)鋁[又名三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)]CO-7喔星鋰[又名(8-羥基喹啉)鋰(I)]CO-8喔星鎵[又名三(8-羥基喹啉)鎵(III)]CO-9喔星鋯[又名四(8-羥基喹啉)鋯(IV)]其它種類可用的基質(zhì)材料包括蒽的衍生物，如US5,935,721中記載的9，10-二-(2-萘基)蒽及其衍生物、US5,121，029中記載的聯(lián)苯乙烯亞芳基衍生物和吲哚衍生物，例如2，2’，2”-(1，3，5-苯基)三[1-苯基-1H-苯并咪唑]，但并不限于此。咔唑衍生物可特別適用于磷光發(fā)光體的基質(zhì)材料。
可用的熒光摻雜劑包括蒽的衍生物、并四苯、呫噸、苝、紅熒烯、香豆素、若丹明，和喹吖啶、二氰甲基吡喃化合物、噻喃化合物、多次甲基化合物、吡喃鎓和噻喃鎓化合物的衍生物、芴衍生物、迫位橋蒽烯衍生物、茚并苝衍生物、雙(吖嗪)胺硼化合物、雙(吖嗪)甲烷化合物和喹諾酮化合物，但并不限于此。
用于形成本發(fā)明有機(jī)EL元件的電子傳輸層111的優(yōu)選薄膜形成材料為金屬螯合物喔星(oxinoid)化合物，其包括喔星(oxine)自身螯合物(通常也稱作8-羥基喹啉(8-quinolinol)或8-羥基喹啉(8-hydroxyquinoline))。這類化合物有助于注入并傳輸電子，表現(xiàn)出高性能，而且在形成薄膜時(shí)易于制造。前面已經(jīng)列舉了喔星化合物的例子。
其它的電子傳輸材料包括如US4,356,429中公開的各種丁二烯衍生物和如US4,539,507中公開的各種雜環(huán)發(fā)光物質(zhì)。吲哚和三嗪也可用作電子傳輸材料。
當(dāng)發(fā)射的光僅通過(guò)陽(yáng)極時(shí)，在本發(fā)明中使用的陰極113可以由幾乎任何種類的導(dǎo)電材料組成。期望材料具有良好的薄膜形成特性以便保證與下面的有機(jī)層形成良好的接觸、在低電壓下促進(jìn)電子的注入并且具有良好的穩(wěn)定性。使用的陰極材料通常包含低功函數(shù)金屬(＜4.0eV)或金屬合金。一種優(yōu)選的陰極材料由Mg∶Ag合金組成，其中銀的百分比在1-20％的范圍，如US4885221中所述。另一類適合的陰極材料包括雙層，該雙層包括與有機(jī)層(例如，ETL)接觸的薄的電子注入層(EIL)，用導(dǎo)電金屬的較厚的層來(lái)覆蓋該電子注入層。這里，EIL優(yōu)選包括低功函數(shù)的金屬或金屬鹽，并且如果這樣較厚的覆蓋層不須具有低功函數(shù)。這樣的一種陰極由較厚的Al層之下的LiF薄層組成，如US5677572中所述。其它使用的陰極材料組分包括但不限于在US5059861；5059862和6140763中公開的那些材料。
當(dāng)發(fā)射的光通過(guò)陰極時(shí)，陰極就必須透明或近似透明。對(duì)于這種應(yīng)用，金屬就必須薄或者必須采用透明的導(dǎo)電氧化物或這些材料的組合?？蛇x擇的透明陰極更加詳細(xì)地公開在US4885211、US5247190、JP3234963、US5703436、US5608287、US5837391、US5677572、US5776622、US5776623、US5714838、US5969474、US5739545、US5981306、US6137223、US6140763、US6172459、EP1076368、US6278236和US6284393中。典型地通過(guò)蒸發(fā)、濺射或化學(xué)汽相淀積來(lái)淀積陰極材料。
在一些實(shí)例中，層109和111可以任意地合為作為支持發(fā)光和電子輸運(yùn)功能的單層。現(xiàn)有技術(shù)中公知可以將發(fā)光摻雜劑添加到空穴傳輸層中作為主材料。為了產(chǎn)生發(fā)射白光的OLED，可以將多種摻雜劑添加到一層或多層中，例如通過(guò)發(fā)射藍(lán)光的材料和發(fā)射黃光的材料、發(fā)射深藍(lán)光的材料和發(fā)射紅光的材料組合，或者發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光的材料組合。例如，在EP1187235、US20020025419、EP1182244、US5683823、US5503910、US5405709和US5283182中就描述了發(fā)射白光的器件。
在本發(fā)明的器件中可以采用現(xiàn)有技術(shù)中教導(dǎo)的附加層例如電子或空穴阻擋層。空穴阻擋層通常用于提高磷光發(fā)射裝置的效率，例如在US20020015859中所述。
上述涉及的有機(jī)材料適合于通過(guò)汽相方法例如升華來(lái)淀積，但可以從液體例如從具有任選粘結(jié)劑的溶劑進(jìn)行淀積以便促進(jìn)薄膜的形成。如果材料是聚合物，利用溶劑淀積、但也可以采用其它方法例如濺射或從供體板(donor sheet)的熱轉(zhuǎn)換。將通過(guò)升華淀積的材料可以從升華“船皿”蒸發(fā)，升華“船皿”通常由鉭材料組成，即如US6237529中所述，或者首先在供體板上進(jìn)行涂敷、然后在最靠近襯底處升華。具有混合材料的各層可以使用各個(gè)獨(dú)立的升華船皿，或預(yù)混合材料然后從單一船皿或供體板涂敷。
大多數(shù)OLED器件對(duì)水汽或氧或兩者都敏感，因此通常在惰性氣體環(huán)境例如氮?dú)饣驓鍤庵型瑫r(shí)用干燥劑進(jìn)行密封。干燥劑例如包括礬土、鐵礬土、硫酸鈣、粘土、硅膠、沸石、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、硫酸鹽或金屬鹵化物和高氯酸鹽。包封方法和干燥劑包括但不限于US6226890中所述的那些材料。此外，對(duì)于包封劑現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公知采用阻擋層例如SiOx、Teflon和可交替的無(wú)機(jī)/聚合物層。
為了提高OLED器件所需的特性，本發(fā)明的OLED器件可以采用各種公知的光學(xué)效應(yīng)。這包括優(yōu)化各層的厚度以便產(chǎn)生最大的光發(fā)射，提供介質(zhì)鏡結(jié)構(gòu)，在燈上提供反眩光或提供抗反射涂敷物，在燈上提供偏振介質(zhì)，或在燈上提供彩色、中性色度，或提供彩色偏轉(zhuǎn)濾色鏡?？梢栽谏w或蓋的一部分上設(shè)置濾色鏡、偏振器和反眩光或抗反射涂敷物。
權(quán)利要求
1.一種OLED燈，包括a)一個(gè)襯底；b)在該襯底上形成的非像素型OLED，該OLED包括i)在該襯底上形成并從該襯底的第一邊緣向該襯底相對(duì)的第二邊緣延伸的第一電極，ii)在第一電極的頂部上形成的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，該OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)使鄰近該襯底的第一邊緣的第一電極的一部分保留暴露狀態(tài)，以及iii)在該OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上形成并延伸到該襯底的第二邊緣的第二電極；以及e)位于該非像素型OLED之上的包封蓋，它使第一電極和第二電極的一部分保留暴露狀態(tài)，用于形成燈的電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中襯底是剛性玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中襯底是柔性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中包封蓋是剛性蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中包封蓋是涂敷層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中襯底為矩形，電極和OLED發(fā)光層在垂直于第一邊緣和第二邊緣的方向上延伸至襯底的相對(duì)的邊緣，并且包封蓋在相對(duì)邊緣附近延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中襯底、電極和包封蓋是透明的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，還包括在襯底的相對(duì)側(cè)上形成的第二非像素型OLED，并且包封蓋位于第二非像素型OLED之上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，還包括反射層，用于從襯底的一側(cè)直射光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的OLED燈，其中非像素型OLED進(jìn)一步包括iv)第二OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，形成在第二電極的頂部上并位于第一OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上；以及v)第三電極，形成在第二OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上并電連接到第一電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的OLED燈，其中非像素型OLED進(jìn)一步包括vi)第三OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，形成在第三電極的頂部上并位于第二OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上；以及vii)第四電極，形成在第三OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上并電連接到第二電極。
12.一種制造OLED燈的方法，包括步驟a)提供一個(gè)襯底；b)在該襯底上形成第一電極，第一電極從該襯底的第一邊緣向該襯底相對(duì)的第二邊緣延伸；c)在第一電極的頂部上形成非像素型OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，該非像素型OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)使鄰近該襯底的第一邊緣的第一電極的一部分保留暴露狀態(tài)；d)在OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上形成第二電極，第二電極延伸至該襯底的第二邊緣；e)在第一電極、OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)和第二電極之上設(shè)置包封蓋，該包封蓋保留第一電極和第二電極的暴露部分，用于形成與燈的電接觸。
全文摘要
一種OLED燈，包括一個(gè)襯底；在該襯底上形成的非像素型OLED；該OLED包括在該襯底上形成并從該襯底的第一邊緣向該襯底相對(duì)的第二邊緣延伸的第一電極，在第一電極的頂部上形成的OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)，該OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)保留鄰近該襯底的第一邊緣的第一電極的部分暴露，以及在該OLED發(fā)光結(jié)構(gòu)之上形成并延伸到該襯底的第二邊緣的第二電極；以及位于該非像素型OLED之上的包封蓋、它保留第一電極和第二電極的暴露部分，用于與燈的電接觸連接。
文檔編號(hào)H05B33/12GK1497750SQ03132750
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者R·S·科克, R S 科克 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司