有機(jī)發(fā)光元件及其制備方法

專利名稱：有機(jī)發(fā)光元件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光元件及其制備方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光元件，其具有對(duì)于大量生產(chǎn)而言優(yōu)異的生產(chǎn)率，并且可以使氣相沉積設(shè)備等簡(jiǎn)化，并涉及其制備方法。本申請(qǐng)要求2010年8月13日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2010-0078193號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)和2010年8月16日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2010-0078904號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用的方式納入本說(shuō)明書(shū)。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光元件由兩個(gè)相對(duì)的電極和插入其間的多層具有類半導(dǎo)體特性的有機(jī)材料薄膜組成。具有此構(gòu)造的有機(jī)發(fā)光元件使用其中通過(guò)使用有機(jī)材料將電能轉(zhuǎn)化為光能的現(xiàn)象，即有機(jī)發(fā)光現(xiàn)象。具體而言，在有機(jī)材料層被置于陽(yáng)極和電極之間的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在兩個(gè)電極之間施加電壓時(shí)，來(lái)自陽(yáng)極的空穴和來(lái)自陰極的電子被注入有機(jī)材料層。當(dāng)注入的空穴和電子相遇時(shí)形成激子，該激子回到基態(tài)而發(fā)光。在上述有機(jī)發(fā)光元件中，由所述有機(jī)材料層產(chǎn)生的光通過(guò)透光電極而發(fā)出，且有機(jī)發(fā)光元件可通常分為頂部發(fā)光型、底部發(fā)光型和雙面發(fā)光型。在頂部發(fā)光型或底部發(fā)光型的情況下，兩個(gè)電極之一必須是透光電極，并且在雙面發(fā)光型的情況下，兩個(gè)電極均必須是透光電極。關(guān)于上述有機(jī)發(fā)光元件，自從Kodak C0.，Ltd.宣布當(dāng)使用多層結(jié)構(gòu)時(shí)所述元件可以在低壓下驅(qū)動(dòng)，已經(jīng)進(jìn)行了許多研究，近來(lái)，使用有機(jī)發(fā)光元件的自然色彩顯示器被連接至移動(dòng)電話并且商業(yè)化。此外，隨著對(duì)在相關(guān)領(lǐng)域使用磷光材料代替熒光材料的有機(jī)發(fā)光元件進(jìn)行研究，效率已迅速提高，并且還預(yù)期在不久的將來(lái)該元件將能夠代替在相關(guān)領(lǐng)域中的照明。為了使有機(jī)發(fā)光元件用于照明，與相關(guān)領(lǐng)域中的自然色彩顯示器不同，該元件需以高亮度驅(qū)動(dòng)，并且與相關(guān)領(lǐng)域中的照明一樣需保持恒定的亮度。為了充分地改進(jìn)有機(jī)發(fā)光元件的亮度，需在大面積下進(jìn)行發(fā)光，并且為了在大面積下進(jìn)行發(fā)光，需使用高驅(qū)動(dòng)電流。此外，為了在大面積下保持恒定的亮度，上述高電流需均勻地注入具有大面積的元件中。一般而言，用于照明的有機(jī)發(fā)光元件具有這樣的結(jié)構(gòu):其中透明電極、有機(jī)材料層和金屬電極依次沉積在基板上。當(dāng)制造有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，有機(jī)材料層和金屬電極的沉積圖形在平面圖上有不同的面積，因此當(dāng)沉積有機(jī)材料層和金屬電極時(shí)使用不同的掩模(mask)。從而，存在以下問(wèn)題:在沉積過(guò)程中需要替換掩模，由于復(fù)雜的氣相沉積設(shè)備導(dǎo)致生產(chǎn)率不高，并且生產(chǎn)成本也很高。目前，通常使用的集群式沉積設(shè)備包括每個(gè)淀積室的用于有機(jī)材料層的掩?；蛴糜诮饘匐姌O的掩模，并且當(dāng)基板被引入淀積室時(shí)，掩模和基板結(jié)合并隨后在其上沉積有機(jī)材料或金屬。在這個(gè)過(guò)程中，掩模的數(shù)量?jī)H隨淀積室的數(shù)量成比例地增加。在這種模式中，需要用于轉(zhuǎn)移基板的時(shí)間、用于結(jié)合基板和掩模的時(shí)間、用于沉積有機(jī)材料或金屬的時(shí)間等，因此限制了生產(chǎn)率的提高。相反，在串聯(lián)式(in-line)氣相沉積設(shè)備的情況下，可以省略大部分制備過(guò)程，因此必然存在提高生產(chǎn)率的可能。然而，還存在的問(wèn)題是，即使串聯(lián)式氣相沉積設(shè)備需要的掩模數(shù)量仍等于或大于被插入淀積室中并在其上進(jìn)行沉積的所有基板的數(shù)量。當(dāng)有機(jī)材料沉積圖形和無(wú)機(jī)材料沉積圖形彼此不同時(shí)，所需的掩模數(shù)量需為基板數(shù)量的兩倍以上。此外，在串聯(lián)方法中當(dāng)有機(jī)材料沉積過(guò)程變?yōu)榻饘匐姌O沉積過(guò)程時(shí)，需要掩模替換過(guò)程，在該過(guò)程中生產(chǎn)率可能降低。為了實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)在未來(lái)用于照明的有機(jī)發(fā)光元件，需要進(jìn)行在串聯(lián)式氣相沉積設(shè)備中可無(wú)需掩模替換過(guò)程來(lái)提高有機(jī)發(fā)光元件的生產(chǎn)率的研究。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明旨在提供一種有機(jī)發(fā)光元件，其具有優(yōu)異的生產(chǎn)率和可以通過(guò)簡(jiǎn)化氣相沉積設(shè)備而制備，以及其制備方法。具體地，本發(fā)明旨在提供一種有機(jī)發(fā)光元件，其可以通過(guò)減少串聯(lián)方法中所需的掩模數(shù)量來(lái)省略沉積過(guò)程中的掩模替換過(guò)程而提高生產(chǎn)率并可降低生產(chǎn)成本，以及其制備方法。技術(shù)方案本發(fā)明的不例性實(shí)施方案提供了 一種有機(jī)發(fā)光兀件，其具有其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上的結(jié)構(gòu)，其中所述第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同。本發(fā)明的另一個(gè)不例性實(shí)施方案提供了一種有機(jī)發(fā)光兀件，其具有其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上的結(jié)構(gòu)，其中所述第二電極的外部端子(terminal)與基板上的第一電極絕緣，且提供了電連接第二電極與第二電極外部端子的導(dǎo)電圖形。本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案還提供了一種制備有機(jī)發(fā)光元件的方法，包括:在基板上形成第一電極；通過(guò)使用掩模在第一電極上形成有機(jī)材料層；以及在有機(jī)材料層上形成第二電極，其中所述有機(jī)材料層和所述第二電極通過(guò)使用相同的掩模而形成。有益效果在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，有機(jī)材料層的圖形和第二電極的圖形的形狀彼此相同，從而當(dāng)有機(jī)材料層和第二電極各自形成時(shí)，可以使用相同的掩模而不需要替換掩模，并且因此可以提高有機(jī)發(fā)光元件的生產(chǎn)率，并可以降低生產(chǎn)成本。此外，當(dāng)制造有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，能夠簡(jiǎn)化氣相沉積設(shè)備，從而獲得降低投資成本的效果。


圖1是示出相關(guān)領(lǐng)域中的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例的視圖。圖2是示出本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例的視圖。圖3是相關(guān)領(lǐng)域中的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例與本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例的電流流動(dòng)的對(duì)比圖。
圖4和圖5是示出本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中各種形式的導(dǎo)電圖形的具體實(shí)例的視圖。圖6是示出在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中導(dǎo)電圖形和第二電極的外部端子平面之間的角度的具體實(shí)例的視圖。圖7至圖10是示出根據(jù)本發(fā)明使用一個(gè)掩模形成有機(jī)材料層和上部電極的方法的視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)不例性實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光兀件是具有這樣結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光兀件:其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上，其中第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同。在本說(shuō)明書(shū)中，第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同這一事實(shí)是指第二電極的面積與有機(jī)材料層的面積相同，或與有機(jī)材料層的面積的大小差異在10%范圍內(nèi)，或第二電極的圖形與有機(jī)材料層的圖形相同。本發(fā)明具有其中第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同的構(gòu)造，因此可以使用相同的掩模作為形成有機(jī)材料層的掩模和形成第二電極的掩模。在本說(shuō)明書(shū)中，有機(jī)材料層的面積是指當(dāng)有機(jī)材料層在第一電極上形成時(shí)有機(jī)材料層在第一電極上所占的面積，即，從元件的第二電極的頂面?zhèn)扔^察到的面積。此外，第二電極的面積類似地是指第二電極覆蓋第一電極和有機(jī)材料層的面積，即，從元件的第二電極的頂面?zhèn)扔^察到的面積。在本說(shuō)明書(shū)中，有機(jī)材料層的圖形是指，當(dāng)有機(jī)材料層在第一電極上形成時(shí)有機(jī)材料層層疊在第一電極上的形狀，即，從元件的第二電極的頂面?zhèn)扔^察到的圖形。此外，第二電極的圖形類似地是指第二電極覆蓋第一電極和有機(jī)材料層的圖形，即，從元件的第二電極的頂面?zhèn)扔^察到的圖形。在本發(fā)明中，當(dāng)使用相同的掩模作為用于形成有機(jī)材料層的掩模和用于形成第二電極的掩模時(shí)，第二電極的面積和有機(jī)材料層的面積可以彼此相同，但可能具有由成形方法、過(guò)程誤差等造成的微小差異。然而，使用相同的掩模，則面積的大小差異可在10%、優(yōu)選5%、且更優(yōu)選3%的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，當(dāng)使用相同的掩模作為用于形成有機(jī)材料層的掩模和用于形成第二電極的掩模時(shí)，當(dāng)從頂面?zhèn)扔^察第二電極和有機(jī)材料層時(shí)，圖形形狀彼此相同，但如上所述，第二電極和有機(jī)材料層的面積可能由于成形方法、過(guò)程誤差等而略有不同，因此第二電極和有機(jī)材料層的圖形的縱橫比可以彼此成比例地增加或減少。在本發(fā)明中，當(dāng)使用相同的掩模時(shí)，有機(jī)材料層和第二電極具有相同的形狀和相同的面積或在特定的范圍內(nèi)的面積差異，并且在彼此對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)形成。在本發(fā)明中，有機(jī)發(fā)光元件可包括與基板上的第一電極絕緣的第二電極的外部端子，以及電連接第二電極與第二電極外部端子的導(dǎo)電圖形。第二電極的外部端子與第二電極電連接，以接收外部電壓。在本發(fā)明中，通過(guò)包含電連接第二電極的外部端子與第二電極的導(dǎo)電圖形，第二電極和第二電極的外部端子可彼此電連接。為了使有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光，需要在第一電極和第二電極上施加外部電壓。外部電壓可以直接供給第一電極，而第二電極電連接至單獨(dú)的外部端子，然后外部電壓供給單獨(dú)的外部端子。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域中第二電極與第二電極外部端子的電連接，第二電極的構(gòu)造為與所述第二電極外部端子直接接觸，如圖3所示。然而，在此構(gòu)造的情況下，存在制造方法復(fù)雜且需要高成本的問(wèn)題。然而，在本發(fā)明中，如上所述，第二電極與第二電極外部端子的電連接可以通過(guò)上述導(dǎo)電圖形補(bǔ)充，同時(shí)使有機(jī)材料層的形狀與第二電極的形狀相同。導(dǎo)電圖形可以具有這樣的結(jié)構(gòu):其中導(dǎo)電圖形從第二電極外部端子的頂面穿過(guò)有機(jī)材料層與第二電極接觸或穿過(guò)第二電極。具體而言，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光兀件可包括:基板；在基板上的第一電極；與第一電極絕緣的第二電極外部端子；覆蓋至少部分的第一電極和第二電極外部端子的有機(jī)材料層；在有機(jī)材料層上并具有與有機(jī)材料層相同形狀的第二電極；和導(dǎo)電圖形，其具有這樣的結(jié)構(gòu):導(dǎo)電圖形從所述第二電極外部端子的頂面穿過(guò)有機(jī)材料層與第二電極接觸或穿過(guò)第二電極。在本發(fā)明中，為了使置于基板上的第一電極與第二電極外部端子絕緣，可提供絕緣層。該絕緣層的材料或結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制，只要其可以使第一電極與第二電極外部端子絕緣即可。當(dāng)提供絕緣層時(shí)，可以提供有機(jī)材料層從而覆蓋該絕緣層。絕緣層可以由至少一種選自常規(guī)光致抗蝕材料的氧化物、聚酰亞胺、聚丙烯(polyacryl)、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、堿金屬、或堿土金屬的氟化物形成。本發(fā)明的另一個(gè)不例性實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光兀件具有其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上的結(jié)構(gòu)，其中所述第二電極的外部端子與基板上的第一電極絕緣，并且提供了電連接第二電極與第二電極外部端子的導(dǎo)電圖形。對(duì)所述第二電極的外部端子和導(dǎo)電圖形的解釋如上所述。在本發(fā)明中，可以在有機(jī)材料層與第一電極接觸的區(qū)域的最外層部分的至少一部分上另外提供絕緣層。在本發(fā)明中，第一電極和第二電極不可能電連接從而引發(fā)短路，通過(guò)在兩個(gè)電極之間提供絕緣層兩個(gè)電極也不可能電連接。絕緣層可以由至少一種選自常規(guī)光致抗蝕材料的氧化物、聚酰亞胺、聚丙烯、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、堿金屬、或堿土金屬的氟化物形成。絕緣層的厚度可以為IOnm至10 μ m，但不限于此。相關(guān)領(lǐng)域的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例示于圖1。如圖1所示，相關(guān)領(lǐng)域的有機(jī)發(fā)光元件包括基板上的第一電極、有機(jī)材料層、和第二電極，且所述第二電極與第二電極的外部電極直接接觸，并因此將外部電壓供給于此。也就是說(shuō)，在相關(guān)領(lǐng)域的有機(jī)發(fā)光元件中，第二電極的外部端子的表面需要直接接觸第二電極，從而所述第二電極和第二電極的外部端子彼此電連接。換言之，有機(jī)材料層不需要沉積在與所述第二電極的外部端子對(duì)應(yīng)的位置。從而，在平面圖上有機(jī)材料層的面積大小和第二電極的沉積圖形大小必然彼此不同。同時(shí)，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光兀件的具體實(shí)例不于圖2。如圖2所示，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件包括基板上的第一電極、有機(jī)材料層和第二電極，其中有機(jī)材料層的面積和第二電極的圖形的面積彼此相同。在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，即使有機(jī)材料層和第二電極層的沉積面積彼此相同，第二電極可以通過(guò)在第二電極的外部端子上形成的導(dǎo)電圖形與第二電極的外部端子電連接。在有機(jī)材料層在第二電極的外部端子的頂面形成之前，可以形成導(dǎo)電圖形。在形成有機(jī)材料層和第二電極之前，導(dǎo)電圖形可以在第二電極的外部端子的頂面上的區(qū)域內(nèi)形成，在該區(qū)域中待形成第二電極。當(dāng)從基板的頂面?zhèn)扔^察時(shí)，各種形式都可作為導(dǎo)電圖形。如上所述，在待形成導(dǎo)電圖形的區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)電圖形可以制成一個(gè)圖形的形式，或可以多個(gè)獨(dú)立或相互連接的點(diǎn)的形式分布。導(dǎo)電圖形的橫截面形狀沒(méi)有特別地限制，可以是任何形狀，如三角形、正方形、無(wú)定形等。此外，導(dǎo)電圖形的側(cè)面形狀可以是正方形或長(zhǎng)方形，但也可以具有菱形、三角形或其他變形。導(dǎo)電圖形的各種形狀示于圖4和圖5。在導(dǎo)電圖形的側(cè)面形狀中，導(dǎo)電圖形與第二電極外部端子的頂面的最大角度是非常重要的。最大角度優(yōu)選為40°以上。即使形成有機(jī)材料層時(shí)，有機(jī)材料被露出，而沒(méi)有覆蓋導(dǎo)電圖形的所有側(cè)面，然后當(dāng)形成第二電極時(shí)，導(dǎo)電圖形可以與第二電極電連接。其具體實(shí)例示于圖·6。此外，優(yōu)選的是導(dǎo)電圖形的高度為有機(jī)材料層厚度的兩倍以上。當(dāng)導(dǎo)電圖形包含兩種以上圖形時(shí)，優(yōu)選導(dǎo)電圖形的高度基于較低高度為有機(jī)材料層厚度的兩倍以上。優(yōu)選導(dǎo)電圖形的高度為例如I微米以上。導(dǎo)電圖形的電導(dǎo)率越高越好。優(yōu)選電導(dǎo)率為例如lXl(T4S/m以上。作為用于形成導(dǎo)電圖形的方法，也可以在通過(guò)沉積法等形成導(dǎo)電材料層之后進(jìn)行蝕刻或使用印刷法。金屬如鋁、鉻、銅、銀、金、鑰等，或透明導(dǎo)電材料如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)等(通?？梢猿练e)可通過(guò)使用掩模進(jìn)行圖形沉積，或可以通過(guò)在整個(gè)區(qū)域上進(jìn)行沉積然后進(jìn)行部分蝕刻而形成圖形。此外，也可以通過(guò)使用導(dǎo)電漿料或油墨進(jìn)行圖案化而進(jìn)行印刷，所述導(dǎo)電漿料或油墨包含銀、銅、碳等。此外，圖3示出了相關(guān)領(lǐng)域的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例中的電流流動(dòng)與本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件的具體實(shí)例中的電流流動(dòng)的比較。如上所述，在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，有機(jī)材料層和第二電極具有相同的形狀，因此在各自形成有機(jī)材料層和第二電極的過(guò)程中不必替換掩模，從而提高了有機(jī)發(fā)光元件的生產(chǎn)率。此外，當(dāng)制造有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，可以簡(jiǎn)化氣相沉積設(shè)備，從而獲得降低投資成本的效果。在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，第一電極和第二電極可以分別是陽(yáng)極和陰極，也可以分別是陰極和陽(yáng)極?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的材料，也可以使用相同的材料作為第一電極和第二電極的材料?？梢允褂媒饘?、透明導(dǎo)電氧化物、導(dǎo)電聚合物或其復(fù)合材料、或?qū)盈B結(jié)構(gòu)作為第一電極和第二電極的材料。例如，第一電極可以是透明電極，第二電極可以是金屬電極，但電極不限于此。具體而言，第一電極可以通過(guò)沉積ITO等形成，第二電極可以通過(guò)沉積Al等形成。例如，電極可以由選自鎂、 丐、鈉、鉀、鈦、銦、乾、鋰、禮、招、鉬、金、鶴、鉭、銅、銀、錫和鉛中的一種或多種形成。此外，第一電極也可以由透明導(dǎo)電氧化物形成。在本文中，透明導(dǎo)電氧化物可以是至少一種選自銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鈰(Ce)、鎘(Cd)、鎂(Mg)、鈹(Be)、銀(Ag)、鑰(Mo)、釩(V)、銅(Cu)、銥(Ir)、銠(Rh)、釕(Ru)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鋁(Al)和鑭(La)的氧化物。
第一電極可以通過(guò)使用以下方法而形成:任意一種選自濺射法、電子束蒸發(fā)法、熱蒸發(fā)法、激光分子束外延法(L-MBE)和脈沖激光沉積法(PLD)的物理氣相沉積法(PVD);任意一種選自熱化學(xué)氣相沉積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)、光化學(xué)氣相沉積法、激光化學(xué)氣相沉積法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)和氫化物氣相外延法(HVPE)的化學(xué)氣相沉積法；或原子層沉積法(ALD)。
例如，用于第二電極的材料可以是透明導(dǎo)電氧化物。該透明導(dǎo)電氧化物可以是至少一種選自銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鈰(Ce)、鎘(Cd)、鎂(Mg)、鈹(Be)、銀(Ag)、鑰(Mo)、釩(V)、銅(Cu)、銥(Ir)、銠(Rh)、釕(Ru)、鎢(W)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鋁(Al)和鑭(La)的氧化物。其中，優(yōu)選所述膜由氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)形成。
此外，用于第二電極的材料可以是選自鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、鉬、金、鶴、組、銅、錫和鉛中的一種或多種。
第二電極可以通過(guò)使用以下方法而形成:任意一種選自濺射法、電子束蒸發(fā)法、熱蒸發(fā)法、激光分子束外延法(L-MBE)和脈沖激光沉積法(PLD)的物理氣相沉積法(PVD);任意一種選自熱化學(xué)氣相沉積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)、光化學(xué)氣相沉積法、激光化學(xué)氣相沉積法、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)和氫化物氣相外延法(HVPE)的化學(xué)氣相沉積法；或原子層沉積法(ALD)。
第二陰極的厚度可以是50nm至5 μ m,但不限于此。
在本發(fā)明中，第二電極的外部端子可以由導(dǎo)電材料形成，并且可以由與第一電極或第二電極相同的材料形成。
為了降低薄層電阻值，可以在第一電極上形成金屬輔助電極。金屬輔助電極可以通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的材料和方法形成。例如，金屬輔助電極可以通過(guò)光刻法使用Cr、Mo、Cu、Al等形成。
例如，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件可通過(guò)以下方法制備:通過(guò)使用物理氣相沉積(PVD)方法如濺射法或電子束蒸發(fā)法，將具有導(dǎo)電性的金屬或金屬氧化物、或其合金沉積在基板上形成陽(yáng)極；在其上形成有機(jī)材料層；然后在其上沉積可用作陰極的材料。除了上述方法之外，為了制造具有如上所述反向結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件，也可以通過(guò)在基板上順序沉積陰極材料、在其上的有機(jī)材料層和陽(yáng)極材料來(lái)制造有機(jī)發(fā)光元件。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，可以通過(guò)除沉積方法之外的溶劑方法使用各種聚合物材料來(lái)制備具有較少層的有機(jī)材料層，所述方法如旋涂法、浸涂法、刮涂法、篩網(wǎng)印刷法、噴墨印刷法、熱轉(zhuǎn)印法等。
本發(fā)明的有機(jī)材料層可具有層疊結(jié)構(gòu)，其中有機(jī)材料層包括發(fā)光層和選自空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層的一層或多層。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，能夠形成空穴注入層的材料優(yōu)選為具有大功函的材料，使得空穴通常容易地注入有機(jī)材料層。可用于本發(fā)明的空穴注入材料的具體實(shí)例包括金屬，如鑰；、鉻、銅、鋅和金，或其合金；金屬氧化物，如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ΙΤ0)和氧化銦鋅(IZO);金屬和氧化物的結(jié)合物，如ZnO = Al或SnO2 = Sb ;導(dǎo)電聚合物，如聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(亞乙基-1，2-二氧基)噻吩](PEDT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，能夠形成電子注入層的材料優(yōu)選為具有小功函的材料，使得電子容易地注入有機(jī)材料層。電子注入材料的具體實(shí)例包括金屬，如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫和鉛，或其合金；多層結(jié)構(gòu)的材料，如LiF/Al或Li02/Al等，并且可以使用與空穴注入材料相同的材料，但不限于此。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，能夠形成發(fā)光層的材料是通過(guò)接收和重組分別來(lái)自空穴傳輸層的空穴和來(lái)自電子傳輸層的電子而能夠在可見(jiàn)光區(qū)域發(fā)光的材料，優(yōu)選具有高的熒光量子效率或磷光量子效率的材料。其具體實(shí)例包括8-羥基-喹啉-鋁絡(luò)合物(Alq3);咔唑基化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq ；10-羥基苯并喹啉-金屬化合物；苯并噁唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基化合物；聚(對(duì)苯乙炔)(PPV)基聚合物；螺環(huán)化合物；聚芴和紅熒烯；磷光主體CBP [[4，4’ -雙(9-咔唑基)聯(lián)苯]等，但不限于此。
此外，為了改進(jìn)熒光或磷光特性，發(fā)光材料還可包括磷光摻雜劑或熒光摻雜劑。磷光摻雜劑的具體實(shí)例包括Ir (ppy)3 (三(2-苯基吡啶)銥(III) ),F2Irpic ( [2_(4，6_ 二氟苯基)吡啶_N，C-2’]吡啶甲酸銥)等?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的摻雜劑作為熒光摻雜劑。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，能夠形成電子傳輸層的材料是能夠從電子注入層接收電子并將電子輸送到發(fā)光層的材料，并且合適地是具有高電子遷移率的材料。其具體實(shí)例包括8-羥基喹啉的Al絡(luò)合物；包含Alq3的絡(luò)合物；有機(jī)基團(tuán)化合物；羥基黃酮-金屬絡(luò)合物等，但不限于此。
有機(jī)材料層的厚度可以為IOOnm至5 μ m，但不限于此?？梢孕纬捎袡C(jī)材料層，以覆蓋部分上述第一電極上的絕緣層，但不限于此。
在本發(fā)明中，基板可以是玻璃基板；塑料基板；塑料膜；金屬基板；或金屬膜?；宓暮穸瓤梢詾?0 μ m至IOmm,下部電極的厚度可以為IOnm至I μ m,但厚度不限于此。
如上所述，在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件中，有機(jī)材料層和第二電極具有相同的形狀，因此在分別沉積有機(jī)材料層和第二電極的過(guò)程中不需要替換掩模，從而提高了有機(jī)發(fā)光元件的生產(chǎn)率。此外，當(dāng)制造有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，可以簡(jiǎn)化氣相沉積設(shè)備，從而獲得降低投資成本的效果。
特別地，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件可以用作各種顯示設(shè)備中的顯示元件和用作照明設(shè)備，但可更優(yōu)選用于照明。
本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供了一種制造有機(jī)發(fā)光元件的方法，包括:在基板上形成第一電極；通過(guò)使用掩模在第一電極上形成有機(jī)材料層；以及在有機(jī)材料層上形成第二電極，其中有機(jī)材料層和第二電極通過(guò)使用相同的掩模而形成。
該掩?？梢杂蛇x自不銹鋼、不脹鋼(invar )基金屬、鈦、銅板和塑料的材料形成。在本文中，塑料的一個(gè)實(shí)例包括PET膜，但不限于此。掩模的厚度可以為5 μ m至5mm，但不限于此。
本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法還可以包括使用掩模形成有機(jī)材料層和第二電極，然后清洗該掩模。在本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法中，在掩模連續(xù)用于形成有機(jī)材料層和形成第二電極之后可以清洗該掩模。相反，在相關(guān)領(lǐng)域的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法中，分別提供用于形成有機(jī)材料層的掩模和用于形成第二電極的掩模，因此，缺點(diǎn)在于難以清洗用于形成第二電極的掩模，相應(yīng)地，替換掩模的成本增加。
本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法還可以包括在基板上形成第二電極的外部端子。第二電極的外部端子也可以與第一電極同時(shí)形成，或以與第一電極相同的方法形成。
此外，本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法還可以包括形成絕緣層。該絕緣層可以是用于使第一電極與第二電極外部端子絕緣的絕緣層。此外，為了防止第一電極和第二電極短路，絕緣層可以在第一電極的一個(gè)區(qū)域一其上將形成有機(jī)材料層一的最外層部分的至少一部分上形成。因此，絕緣層的形成可以是在第一電極和第二電極的外部端子之間形成絕緣層，或在有機(jī)材料層與第一電極接觸的區(qū)域的最外層部分的至少一部分上形成絕緣層。
此外，本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法還可包括在第二電極的外部端子上形成導(dǎo)電圖形。具體而言，該方法還可以包括在有機(jī)材料層和第二電極形成之前，在第二電極的外部端子的頂面上的一個(gè)區(qū)域一其上形成有機(jī)材料層和第二電極一的至少一部分上形成導(dǎo)電圖形。
在本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法中，第二電極通過(guò)使用用于形成有機(jī)材料層的掩模而形成，不必單獨(dú)使用用于形成第二電極的掩模，因此，可以移除用于替換兩種掩模的更換線，且可以移除相關(guān)領(lǐng)域的掩模充填(charging)部分，從而簡(jiǎn)化設(shè)備。
在相關(guān)領(lǐng)域方法——其在形成有機(jī)材料層和形成第二電極中分別使用掩?！那闆r下，另外需要布置基板和掩模的時(shí)間，但是在本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法中，這兩個(gè)步驟可以通過(guò)使用一個(gè)掩模進(jìn)行，從而與相關(guān)領(lǐng)域相比降低了加工時(shí)間。
此外，在相關(guān)領(lǐng)域方法——其在形成有機(jī)材料層和形成第二電極中分別使用掩?！那闆r下，需要提供另外的制造設(shè)備組件，如各掩模的單獨(dú)腔室、掩模的替換設(shè)備單元、掩模的清洗設(shè)備等，但在本發(fā)明的制造有機(jī)發(fā)光元件的方法中，有機(jī)材料層的形成和第二電極的形成可以通過(guò)使用一個(gè)掩模進(jìn)行，因此不需要另外的組件，從而簡(jiǎn)化了有機(jī)發(fā)光元件的制造設(shè)備。
此外，易于清洗在形成有機(jī)材料層和形成第二電極中連續(xù)使用的掩模，從而掩?？墒褂酶L(zhǎng)的時(shí)間，并且可以降低替換掩模的成本。此外，根據(jù)本發(fā)明，可以簡(jiǎn)化設(shè)備，降低替換掩模的成本，并減少加工時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光兀件,具有其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上的結(jié)構(gòu)，其中第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同。
2.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光元件，其中第二電極的面積與有機(jī)材料層的面積相同，或與有機(jī)材料層的面積的大小差異在10%范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光元件，其中第二電極的面積與有機(jī)材料層的面積相同。
4.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光兀件，還包括:與基板上的第一電極絕緣的第二電極的外部端子。
5.權(quán)利要求4的有機(jī)發(fā)光元件，其中有機(jī)發(fā)光元件包括電連接第二電極與第二電極的外部端子的導(dǎo)電圖形。
6.權(quán)利要求5的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形具有的結(jié)構(gòu)是:其中導(dǎo)電圖形從第二電極的外部端子的頂面穿過(guò)有機(jī)材料層與第二電極接觸或穿過(guò)第二電極。
7.權(quán)利要求5·的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形的側(cè)面形狀和第二電極的外部端子的頂面之間的最大角度為40°以上。
8.權(quán)利要求5的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形的高度是有機(jī)材料層厚度的兩倍以上。
9.權(quán)利要求4的有機(jī)發(fā)光元件，其中在第一電極和第二電極外部端子之間提供絕緣層。
10.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光元件，其中在有機(jī)材料層與第一電極接觸區(qū)域的最外層部分的至少一部分上另外提供絕緣層。
11.一種有機(jī)發(fā)光兀件,具有其中第一電極、有機(jī)材料層和第二電極順序?qū)盈B在基板上的結(jié)構(gòu)，其中第二電極的外部端子與基板上的第一電極絕緣，且提供電連接第二電極與第二電極的外部端子的導(dǎo)電圖形。
12.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中第二電極的形狀與有機(jī)材料層的形狀相同。
13.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中第二電極的面積與有機(jī)材料層的面積相同，或與有機(jī)材料層的面積的大小差異在10%范圍內(nèi)。
14.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形具有的結(jié)構(gòu)是:其中導(dǎo)電圖形從第二電極的外部端子的頂面穿過(guò)有機(jī)材料層與第二電極接觸或穿過(guò)第二電極。
15.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形的側(cè)面形狀和第二電極的外部端子的頂面之間的最大角度為40°以上。
16.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中導(dǎo)電圖形的高度是有機(jī)材料層厚度的兩倍以上。
17.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中在第一電極與第二電極外部端子之間提供絕緣層。
18.權(quán)利要求11的有機(jī)發(fā)光元件，其中在有機(jī)材料層與第一電極接觸區(qū)域的最外層部分的至少一部分上另外提供絕緣層。
19.權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的有機(jī)發(fā)光兀件,其中有機(jī)發(fā)光兀件用于照明。
20.—種制備權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的有機(jī)發(fā)光兀件的方法,該方法包括: 在基板上形成第一電極； 通過(guò)使用掩模在第一電極上形成有機(jī)材料層；和 在有機(jī)材料層上形成第二電極，其中有機(jī)材料層和第二電極通過(guò)使用相同的掩模而形成。
21.權(quán)利要求20的方法，還包括: 使用掩模形成有機(jī)材料層和第二電極，然后清洗掩模。
22.權(quán)利要求20的方法，還包括: 在基板上形成第二電極的外部端子。
23.權(quán)利要求20的方法，還包括: 在第一電極和第二電極外部端子之間形成絕緣層，或在有機(jī)材料層與第一電極接觸區(qū)域的最外層部分的至少一部分上形成絕緣層。
24.權(quán)利要求22的方法，還包括: 在有機(jī)材料層和第二電極形成之前，在第二電極的外部端子的頂面上的區(qū)域一其上形成有機(jī)材料層和第二電極——的至少一部分上形成導(dǎo)電圖形。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光元件及其制備方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光元件，其特別適用于批量生產(chǎn)并使氣相沉積設(shè)備簡(jiǎn)化等。本發(fā)明也涉及該發(fā)光元件的制備方法。
文檔編號(hào)H05B33/26GK103155204SQ201180049493
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者李淵槿, 姜旼秀, 金鐘碩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)