專利名稱：有機(jī)光電器件及其制造方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般性地涉及光電領(lǐng)域，特別是涉及有機(jī)光電器件及其制造方法。
有機(jī)光電器件包括例如有機(jī)發(fā)光器件(OLED)和有機(jī)光生伏打器件。OLED一般包括夾在兩個電極之間的一個或多個半導(dǎo)體有機(jī)薄膜，其中所述兩個電極之一通常是透明的。當(dāng)施加正偏壓時，注入的電子和空穴在有機(jī)層中重新結(jié)合以產(chǎn)生光。有機(jī)發(fā)光器件在顯示和照明工業(yè)中具有極大的潛力。由于其提高的亮度、更快的響應(yīng)時間、更輕的重量和更低的功耗，OLED顯示器預(yù)計不久將取代液晶顯示器(LCD)。
另一種有機(jī)光電器件是光生伏打器件。光生伏打電池通常包括一對電極和位于它們之間的吸光性光生伏打材料。當(dāng)光生伏打材料受光照射時，那些在光生伏打材料中被限制于原子周圍的電子被光能釋放，得以自由地移動。由此，產(chǎn)生自由電子和空穴。自由電子和空穴被有效地分離，以便連續(xù)地提取電能。有機(jī)光生伏打器件通常與OLED具有類似的材料組成和/或結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行相反的能量轉(zhuǎn)換過程。
有機(jī)發(fā)光器件通常是以分批工藝通過向透明的載陽極基材如玻璃或軟塑料上順序沉積有機(jī)薄膜然后沉積薄金屬陰極而制造的。不過，使用這種制造方法存在許多缺點。例如，為促進(jìn)有機(jī)材料和/或一個或多個金屬電極的沉積通常需要一個或多個真空步驟。真空步驟的存在大大提高了常常要求的其中一卷基材可以連續(xù)地變?yōu)橐痪懋a(chǎn)品的卷裝進(jìn)出(R2R)工藝的成本。此外，由于OLED中的陰極金屬和活性材料對空氣和水蒸氣很敏感，未封閉的話會迅速退化，所以往往必須在惰性氣體環(huán)境中封裝傳統(tǒng)制造的器件。這些額外的封裝工序通常冗長而昂貴。使用傳統(tǒng)的沉積工藝，還難以制造可靠的大面積OLED產(chǎn)品。由于真空步驟，使用傳統(tǒng)方法制造的OLED產(chǎn)品尺寸一般會受高真空設(shè)備的尺寸限制。
在已知的系統(tǒng)和技術(shù)中存在這些和其它缺點。
發(fā)明概述本發(fā)明旨在提供一種能克服已知系統(tǒng)和方法的這些和其他缺點的有機(jī)光電器件及其制造方法。盡管下面只對有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法進(jìn)行說明，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的實施方案可以應(yīng)用于包括發(fā)光器件、光生伏打器件和光檢測器在內(nèi)的所有類型的有機(jī)光電器件。
根據(jù)一個示例性實施方案，本發(fā)明涉及一種制造光電器件的方法，其步驟包括在第一基材上形成包括至少一種第一材料的第一元件；在第二基材上形成包括至少一種第二材料的第二元件，其中穿過所述第二元件形成至少一個開口；形成第三元件；將第一、第二和第三元件層壓在一起，從而使第二元件位于第一和第三元件之間，所述至少一種第一材料和至少一種第二材料構(gòu)成位于第一基材與第二基材之間的有機(jī)光電器件的至少一部分，第三元件結(jié)合在第二元件上，并穿過所述至少一個開口結(jié)合到第一元件上。
根據(jù)另一個示例性實施方案，本發(fā)明涉及一種光電器件，它包括位于第一基材上的包括至少一種第一材料的第一元件；位于第二基材上的包括至少一種第二材料的第二元件，其中形成至少一個穿過第二元件的開口；和第三元件；第一、第二和第三元件被層壓在一起，從而使第二元件位于第一和第三元件之間，所述至少一種第一材料和至少一種第二材料構(gòu)成位于第一基材與第二基材之間的有機(jī)光電器件的至少一部分，第三元件結(jié)合在第二元件上，并穿過所述至少一個開口結(jié)合到第一元件上。
根據(jù)又一個示例性實施方案，本發(fā)明涉及一種光電器件，它包括位于第一基材上的包括至少一種第一材料的第一元件；位于第二基材上的包括至少一種第二材料的第二元件；和第三元件，其中第一和第三元件的面積大于第二元件；第一、第二和第三元件被層壓在一起，從而使第三元件在位于第二元件邊緣之外的位置結(jié)合到第一元件上，第二元件位于第一和第三元件之間并被它們密封，并且所述至少一種第一材料和所述至少一種第二材料構(gòu)成位于第一基材與第二基材之間的有機(jī)光電器件的至少一部分。
根據(jù)又一個示例性實施方案，本發(fā)明涉及一種包括至少一個復(fù)合層的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述至少一個復(fù)合層包括與至少一種粘結(jié)劑材料混合在一起的至少一種有機(jī)發(fā)光材料。
附圖簡述為幫助更全面地理解本發(fā)明，下面將參考附圖，其中相同的元件用同一數(shù)字表示。這些附圖不應(yīng)被理解為要限制本發(fā)明，而應(yīng)當(dāng)只是示例性的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的制造有機(jī)發(fā)光器件的示例性方法的流程圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的另一有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的又一有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的又一有機(jī)發(fā)光器件的橫斷面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的兩種有機(jī)發(fā)光器件的性能比較。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的有機(jī)發(fā)光器件的橫斷面圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的示例性有機(jī)發(fā)光器件。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的另一示例性有機(jī)發(fā)光器件。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的又一示例性有機(jī)發(fā)光器件。
發(fā)明詳述下面將詳細(xì)說明附圖所示的本發(fā)明的示例性實施方案。
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的示例性制造有機(jī)發(fā)光器件的方法的流程圖。以下有關(guān)圖1的說明提供了對該示例性方法的一個綜述。對本發(fā)明的示例性實施方案的更詳細(xì)說明將在下面結(jié)合圖2-6給出。
該示例性方法始于步驟100。
在步驟102，可以形成有機(jī)發(fā)光器件的第一元件。例如，可以提供一個第一基材并涂覆一層或多層OLED材料。所述OLED材料可以包括有機(jī)發(fā)光材料、電荷轉(zhuǎn)移材料或電極材料中的一種或多種，例如以任何期望的組合。在本發(fā)明的一個實施方案中，第一基材本身可以包括一或多種OLED材料。例如，基材可以包括氧化銦錫(ITO)或金屬箔。具有或不具有薄膜涂層的第一基材構(gòu)成有機(jī)發(fā)光器件的第一元件?？捎糜诘谝换虻诙碾娭掳l(fā)光(EL)材料的例子包括具有共軛主鏈的低聚物和聚合物，如聚(對亞苯基亞乙烯基)、聚亞苯基、聚噻吩、聚喹啉、聚芴以及它們的衍生物和混合物。第二類EL材料包括不具有共軛主鏈的低聚物和聚合物，如聚(乙烯基咔唑)。第三類EL材料包括具有帶發(fā)色團(tuán)支鏈的非共軛主鏈的低聚物和聚合物，如帶四聯(lián)亞苯基(quaterphenylene)鏈段的聚苯乙烯。第四類EL材料包括具有帶孤立發(fā)色團(tuán)的非共軛主鏈的低聚物和聚合物，如聚二亞硅烷基低聚亞噻吩基(disilanyleneoligothienylene)。第五類EL材料是低分子量半導(dǎo)體材料，主要是有機(jī)金屬配合物，如三(8-羥基喹啉)鋁及其衍生物，和有機(jī)染料如香豆素。上述材料可以單獨使用或與其它材料相組合使用。
在步驟104，可以形成有機(jī)發(fā)光器件的第二元件。第二元件可以包括涂有一或多種OLED材料(如上所述)的第二基材，上述一或多種OLED材料與第一元件的OLED材料一起可以構(gòu)成有機(jī)發(fā)光器件的核心結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，第二基材本身可以包括一或多種OLED材料。根據(jù)所期望的結(jié)構(gòu)，可以在步驟102之前確定第一基材、第二基材和涂覆第一和第二基材的OLED材料的材料類型和性能。還可以相應(yīng)地選擇適當(dāng)?shù)幕闹苽涔に嚭屯坎脊に嚒?br> 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以形成一或多個穿過第二元件的開口。所述開口可以通過刻蝕、激光鉆孔或本領(lǐng)域已知的任何現(xiàn)有工藝形成。根據(jù)具體應(yīng)用，所述開口可以是孔、線或任何其它形狀的。這些開口可以在向第二基材上沉積OLED材料之前或之后形成。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，開口可以基本上垂直于第二基材。第二元件內(nèi)的開口可以用來提高附著力和/或向OLED元件之間的電互連提供通道。根據(jù)另一實施方案，開口的圖案，即開口的數(shù)目、形狀和位置，可以根據(jù)開口的期望應(yīng)用而變化。例如，開口可以有規(guī)則地間隔，以形成網(wǎng)格圖案。
在步驟106，可以形成有機(jī)發(fā)光器件的第三元件。第三元件通常包括涂有一或多層可以與其它材料(如第二和第一元件的那些材料)形成強機(jī)械結(jié)合的粘結(jié)劑材料的第三基材。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，粘結(jié)劑材料可以是熱塑性薄膜或其它適合的有機(jī)材料，如環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、丙烯酰亞胺、異氰酸酯、聚氨酯、密胺甲醛和不飽和聚酯。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，可以使用導(dǎo)電性粘結(jié)劑材料如導(dǎo)電性環(huán)氧樹脂來在OLED元件和/或?qū)又g提供互連。
在步驟108，有機(jī)發(fā)光器件的三個元件可以層壓在一起構(gòu)成OLED產(chǎn)品。如果需要的話，所述層壓過程可以包括施加熱、壓力和/或紫外線(UV)輻射。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，可以使用商購的輥式層壓機(jī)，例如Attalus High Tech Industry S.A.制造的AttalamTM110L。AttalamTM110L層壓機(jī)具有四個硅輥，且溫度在室溫到160℃可調(diào)。可以執(zhí)行層壓過程使第二元件位于第一與第三元件之間，第一和第二基材上的OLED材料構(gòu)成位于這兩個基材之間的OLED核心結(jié)構(gòu)的至少一部分，且第三元件在非開口區(qū)域與第二基材結(jié)合并穿過所述開口與第一元件結(jié)合。三個元件可以在一個步驟中同時層壓在一起，或者也可以分兩步層壓，其中先層壓兩個元件，然后再層壓或以其它方式附上剩下的元件?？梢允褂镁哂泻线m溫度與壓力設(shè)置的輥式層壓機(jī)來層壓所述元件。
該示例性方法終于步驟110。
本發(fā)明的示例性實施方案可以提供許多優(yōu)點。例如，由于有機(jī)發(fā)光器件的三個元件可以在有或沒有任何真空步驟的情況下預(yù)制，且層壓過程不需要真空環(huán)境，所以O(shè)LED制造工藝的效率可以得到極大提高并且由此可以降低相關(guān)的成本。而且，由于在本發(fā)明的實施方案中所述制備方法的特性，可以獲得具有多個層的大面積(例如6*6英寸和以上)有機(jī)發(fā)光器件，其中通過選擇適合的OLED材料，可以獲得所需的電、光和/或機(jī)械性能。第二元件內(nèi)的開口可有助于降低俘獲氣泡的可能性并于層壓期間在有機(jī)層之間創(chuàng)造密切的有機(jī)接觸。在根據(jù)本發(fā)明實施方案制造的最終OLED產(chǎn)品中，OLED核心結(jié)構(gòu)已經(jīng)被第一和第二基材保護(hù)起來。因此，不需任何額外的封裝步驟可能就滿足了對氣密性的所有要求。另一個優(yōu)點在于，通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計第三元件的結(jié)構(gòu)和/或材料，可以進(jìn)一步提高有機(jī)發(fā)光器件的光提取效率。例如，第三元件可以設(shè)計和構(gòu)造成某種具有所需尺寸和負(fù)載的散射粒子，以提高光提取。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，為滿足OLED產(chǎn)品的不同規(guī)格，可以改變?nèi)齻€元件的基材。例如，第三元件的基材可以設(shè)計成包括一或多層可以調(diào)節(jié)或轉(zhuǎn)換OLED產(chǎn)品發(fā)光顏色的調(diào)色材料，例如，第三元件的基材可以包括調(diào)色材料如一或多種磷光體。根據(jù)一個實施方案，第三元件的基材包括向下轉(zhuǎn)換的磷光體系統(tǒng)，以例如將藍(lán)光轉(zhuǎn)化成白光，此系統(tǒng)包括苝橙、苝紅和無機(jī)磷光體顆粒。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。在圖2中，顯示了一個示例性有機(jī)發(fā)光器件的第一元件21，第二元件22和第三元件23。這些元件可以層壓在一起形成OLED產(chǎn)品24。在此實施例中，第一元件21包括具有被發(fā)射體層204覆蓋的陰極層202的基材200。陰極層202可以包括一或多種低逸出功金屬例如鎂(Mg)或鈣(Ca)。發(fā)射體層204可以包括一或多種有機(jī)發(fā)光材料如聚亞苯基亞乙烯基(P-PPV)或聚芴(PF)。這些有機(jī)材料層可以是使用例如離心澆鑄、噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、網(wǎng)涂(webcoating)、物理汽相沉積或本領(lǐng)域已知的其它工藝形成的。第二元件22包括基材206、氧化銦錫(ITO)層208和聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)層210。ITO層208充當(dāng)陽極，PEDOT層210是一種充當(dāng)電荷轉(zhuǎn)移材料的導(dǎo)電聚合物?；?06可以是例如透明的玻璃或塑料。穿過第二元件22可以形成開口216的陣列。在此特定實施例中，開口顯示為鉆或蝕刻穿過第二元件22的孔。這些開口的取向可基本垂直于第二元件22的上下表面。第三元件23包括基材212和粘結(jié)層214。粘結(jié)層214可以是熱塑性材料或能與基材206以及發(fā)射體層204形成結(jié)實結(jié)合的其它有機(jī)材料。因此，當(dāng)元件21、22和23被層壓在一起構(gòu)成OLED產(chǎn)品24時，粘結(jié)劑材料214不僅可以如圖2所示結(jié)合到基材206的上表面上，同時還可以穿過開口216與第一元件21的頂面(在此為發(fā)射體層204)形成結(jié)合。通過層壓，三個元件可以穩(wěn)固地結(jié)合成一個即使制成大面積也不易剝離或以其他方式散開的最終產(chǎn)品。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的另一有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。在圖3中，顯示了一個示例性有機(jī)發(fā)光器件的第一元件31、第二元件33和第三元件33。這些元件可以層壓在一起形成OLED產(chǎn)品34。在此實施例中，第一元件31包括具有被PEDOT層304和發(fā)射體層306覆蓋的ITO層302(陽極)的基材300。第二元件32包括基材308、陰極層310和發(fā)射體層312。穿過第二元件32可以形成開口318的陣列。第三元件33包括基材314和粘結(jié)層316。當(dāng)元件31、32和33層壓在一起構(gòu)成OLED產(chǎn)品34時，粘結(jié)劑材料316可以既結(jié)合到基材308的上表面，又穿過開口318結(jié)合到發(fā)射體層306的頂面上。
應(yīng)當(dāng)理解，圖2和圖3中所示的OLED產(chǎn)品只是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的兩個實施例。在OLED材料和它們在最終產(chǎn)品中所形成的核心OLED結(jié)構(gòu)中的層排序的選擇上存在許多變化。事實上，即使是同樣的OLED產(chǎn)品，在三個元件層壓之前在它們的OLED材料和層排序上也可能存在許多選擇。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的又一個有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法的橫斷面圖。在圖4中，顯示了一個示例性有機(jī)發(fā)光器件的第一元件41、第二元件42和第三元件43，其中第二元件42小于其它兩個元件。第一元件41包括具有被PEDOT層404覆蓋的ITO層402(陽極)的基材400。第二元件42包括基材408、陰極層410和發(fā)射體層412。在第二元件42中可以也可以不包括開口。第三元件43包括基材414和粘結(jié)層416。當(dāng)元件41、42和43被層壓在一起形成OLED終產(chǎn)品44時，粘結(jié)劑材料416可以在第二元件42邊緣之外的位置既結(jié)合到基材408的上表面又結(jié)合到PEDOT層404的頂面。由于其尺寸相對于第一和第三元件41和43較小，層壓之后第二元件42可被密封在元件41和43之間。根據(jù)第二元件42的尺寸以及期望的結(jié)合強度，可能需要或可能不需要在層壓之前在第二元件42內(nèi)形成開口。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的另一有機(jī)發(fā)光器件的橫斷面圖，其中通過采用導(dǎo)電性的粘結(jié)劑材料提供電互連。此OLED是通過層壓元件51、52和53制造的。第一元件51包括被圖案化ITO層502和圖案化PEDOT層504覆蓋的基材500。第二元件52包括基材506、圖案化陰極層508和有機(jī)發(fā)射體層510。第三元件53包括不導(dǎo)電基材512和圖案化導(dǎo)電環(huán)氧樹脂層514。當(dāng)三個元件被層壓在一起時，導(dǎo)電環(huán)氧樹脂514不僅可以充當(dāng)將三個元件結(jié)合在一起的粘結(jié)劑，它還可以在OLED產(chǎn)品的不同層之間提供電互連?？梢栽O(shè)計三個元件和開口以提供期望的電互連結(jié)構(gòu)。圖5所示器件的示例性結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了一種串聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以被看作是串聯(lián)連接的許多較小OLED，其中在恰當(dāng)?shù)钠珘合码娏骺梢酝ㄟ^由導(dǎo)電環(huán)氧樹脂建立的互連點從一個部分流到另一個部分。
圖7中顯示了互連結(jié)構(gòu)的另一個實施例。此OLED是通過層壓元件71、72和73制造的。第一元件71包括被ITO層702和PEDOT層704覆蓋的基材700。第二元件72包括基材706、圖案化陰極層708和有機(jī)發(fā)射體層710。第三元件73包括導(dǎo)電基材712和圖案化導(dǎo)電環(huán)氧樹脂層714。當(dāng)三個元件被層壓在一起時，導(dǎo)電環(huán)氧樹脂714可以在基材712與第一元件71之間提供電互連。在一個應(yīng)用中，基材712可以包括一個構(gòu)成總線的高傳導(dǎo)性金屬箔以降低傳導(dǎo)性較差的ITO/PEDOT雙層陽極的薄層電阻。因此，圖7所示的結(jié)構(gòu)可被看作是并聯(lián)連接到總線(或母線)上的許多較小OLED。
如圖5和7分別例舉的串聯(lián)連接和并聯(lián)連接構(gòu)造在配置電互連時可以結(jié)合。也可能有其它的變體。此外，也可以使用除環(huán)氧樹脂之外的導(dǎo)電粘結(jié)劑材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，可能需要向有機(jī)發(fā)光器件的活性有機(jī)層中添加一或多種粘結(jié)劑材料。向發(fā)光聚合物中混入粘結(jié)劑材料的優(yōu)點是雙重的。它可以幫助在層壓的表面之間建立更密切的接觸。例如，可以加強發(fā)光聚合物層與PEDOT層之間或發(fā)光聚合物層與金屬電極層之間的表面接觸。此外，向發(fā)光聚合物中混入粘結(jié)劑材料還可能提高OLED的效率。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可以使用許多種粘結(jié)劑或它們的組合?？捎谜辰Y(jié)劑的例子包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、丙烯酰亞胺、異氰酸酯、聚氨酯、密胺甲醛和不飽和聚酯。為保持高光提取效率，所選粘結(jié)劑材料應(yīng)當(dāng)對從發(fā)光材料中所發(fā)出的光基本透明。通過將粘結(jié)劑和有機(jī)發(fā)光材料溶解到相同的溶劑或由兩或多種可互溶溶劑構(gòu)成的相同混合物中，可以制得粘結(jié)劑與有機(jī)發(fā)光材料混合的復(fù)合材料。接下來，復(fù)合材料可以通過例如旋涂、噴涂、浸涂、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷或輥涂等工藝涂覆。粘結(jié)劑可以通過紫外線(UV)輻射或在約50℃到約250℃之間某一溫度固化。一般，在復(fù)合材料中，以重量計發(fā)光材料是主要成分。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的摻有一或多種粘結(jié)劑材料的示例性有機(jī)發(fā)光器件。此OLED包括基材1000、陽極(ITO)層1002、PEDOT層1004、復(fù)合層1006和陰極層1008。復(fù)合層1006可以通過混合發(fā)光聚合物ADS329與粘結(jié)劑材料Norland 68形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，當(dāng)一種粘結(jié)劑被混入聚合物層以提高第一與第二元件之間的界面粘合時，可以通過只層壓第一和第二元件來制造OLED。在這種情況下，第三元件可以是不必要的。
實施例1按如下所述形成了一個OLED器件。第一元件包括涂有ITO層和PEDOT層的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材。第二元件包括涂有ITO層和一個聚合物混合物層的PET基材，其中在所述聚合物混合物層中向發(fā)光聚合物ADS329(聚(9，9-二辛基-2，7-芴二基，購自American DyeSource，Inc.(555 Morgan Boulevard，Baie D.Urfe，Quebec，CanadaH9X 3T6))內(nèi)混入一種粘結(jié)劑材料Norland Optical Adhesive68(″Norland 68″)，購自Norland Products，Inc.(Cranbury，NJ 08512，U.S.A.)。因此，第一元件的結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT，第二元件的結(jié)構(gòu)為PET/ITO/(聚合物混合物)。這兩個元件隨后被層壓在一起，繼之以短暫(30秒)暴露于UV輻射。在層壓之前，只從第二元件觀察到光致發(fā)光(由于ADS 329)。層壓之后，有意分離層壓薄膜?，F(xiàn)在在兩側(cè)都能觀察到光致發(fā)光，這表明由于增強的粘附力第二元件內(nèi)的ADS329已經(jīng)被部分地轉(zhuǎn)移到第一元件的PEDOT表面。
實施例2在另一個實驗中，通過層壓單獨的元件制作了兩個結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT/(聚合物混合物)/Al/PET的工作器件，其中Al是鋁陰極層，且聚合物混合物包括ADS329與Norland 68的混合物。第一器件是用一個結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT/(聚合物混合物)的元件和一個結(jié)構(gòu)為PET/Al的元件制成的。第二器件是用一個結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT的元件和一個結(jié)構(gòu)為PET/Al/(聚合物混合物)的元件制成的。旋涂聚合物混合物，并使用長波長(365nm)UV燈在空氣中將層壓薄膜疊層固化五分鐘。兩個器件都顯示了提高的機(jī)械性能，即在PEDOT與發(fā)光聚合物之間以及發(fā)光聚合物與Al陰極之間的增強粘附力。
實施例3在另一個實施例中，發(fā)光聚合物ADS329中混入了粘結(jié)劑材料Norland 68?；旌衔锶芤菏峭ㄟ^在室溫下空氣中于琥珀小瓶內(nèi)混合52毫克ADS329和19毫克脫氣的Norland 68，在氮氣中將混合物吹掃40分鐘，添加4毫升間二甲苯(無水)，將溶液在75℃(用攪拌棒攪拌)加熱1小時并在氮氣吹掃箱中冷卻到室溫而制成的。按以下步驟制造一個有機(jī)發(fā)光器件(″器件A″)(1)向經(jīng)預(yù)清潔并UV臭氧化的ITO基材上旋涂PEDOT；(2)將ITO/PEDOT基材在170℃烘焙30分鐘，然后在氮氣吹掃箱中冷卻至室溫；(3)向ITO/PEDOT基材上旋涂如上所述制備好的混合物溶液，然后用長波長(365nm)UV燈將其部分固化30秒；(4)將樣品轉(zhuǎn)移到氬氣吹掃箱(濕度和含氧量小于lppm)中；(5)向樣品上熱蒸鍍和沉積陰極材料NaF(4nm)/Al(100nm)；和(6)用一片帶Norland 68的蓋玻片封裝樣品。使用發(fā)光聚合物但不用粘結(jié)劑又制造了一個類似的器件。
用伏安亮度測試檢測這兩個器件的性能，結(jié)果繪制在圖6中。在圖6中，曲線61表示器件A的器件效率，而曲線62表示器件B的器件效率。如所示，器件A的效率比器件B高得多。
實施例4圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的示例性有機(jī)發(fā)光器件。此OLED是通過層壓三個元件81、82和83制造的。第一元件81是通過向經(jīng)預(yù)清潔和UV臭氧化的PET(800)/ITO(802)基材上旋涂約60nm厚的PEDOT層804而制成的。從而，元件81的結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT。第二元件82是通過向PET基材808上熱蒸鍍80nm厚的Al層810，然后在基材上旋涂約80納米厚的聚芴基發(fā)光聚合物812而制成的。從而，元件82的結(jié)構(gòu)為PET/Al/(發(fā)光聚合物)。第三元件83包括一個3MTMLS851自層壓卡保護(hù)器件814，其未經(jīng)任何處理而使用。用AttalamTM110L輥式層壓機(jī)在130℃層壓三個元件。成品OLED的結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT/(發(fā)光聚合物)/Al/PET/(3MTM卡保護(hù)器件)。通過在電觸點816和818之間施加恒壓(9V)測得器件效率為約0.14cd/A。在一個對比試驗中，按照上述方法，制造了一個不具有第三元件83的器件。結(jié)果這些器件由于脫層都不能工作，這表明第一與第二元件之間的界面粘附力弱。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的另一示例性有機(jī)發(fā)光器件。此OLED是通過層壓三個元件91、92和93制造的。第一元件91是通過向經(jīng)預(yù)清潔并UV臭氧化的玻璃(900)/ITO(902)基材上旋涂約60nm厚的PEDOT層904而制成的。因此，元件91的結(jié)構(gòu)為玻璃/ITO/PEDOT。第二元件92是通過向PET基材908上通過熱蒸鍍一個80nm厚的Al層910，旋涂約80nm厚的聚芴基發(fā)光聚合物912和用固定沖壓機(jī)形成一個穿過元件92的孔906而制成的。從而，元件92的結(jié)構(gòu)為PET/Al/(發(fā)光聚合物)并具有一個穿過它的孔。第三元件93是通過向經(jīng)預(yù)清潔的蓋玻片916上涂覆Norland 68粘結(jié)劑914而制備的。因此，元件93的結(jié)構(gòu)為玻璃/(Norland 68)。三個元件在電熱板上于150℃被層壓在一起。成品OLED的結(jié)構(gòu)為PET/ITO/PEDOT/(發(fā)光聚合物)/Al/(Norland 68)/玻璃。通過在電觸點918和920之間施加直流電壓，對OLED進(jìn)行測試。來自該器件的發(fā)光能夠響應(yīng)外加電壓而開或關(guān)。
盡管上述說明中包括了許多細(xì)節(jié)和特征，但應(yīng)當(dāng)理解這些都只用于說明目的，不能被解釋為對本發(fā)明的限制。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的基礎(chǔ)上，可以對上述實施方案作出其它改變，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。相應(yīng)地，這些改變也應(yīng)被認(rèn)為在以下權(quán)利要求及它們的法定同等物所包括的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造光電器件的方法，該方法包括以下步驟在第一基材(200)上形成包括至少一種第一材料(202)的第一元件(21)；在第二基材(206)上形成包括至少一種第二材料(208)的第二元件(22)，其中穿過第二元件(22)形成至少一個開口(216)；形成第三元件(23)；和將第一元件(21)、第二元件(22)和第三元件(23)層壓在一起，從而使第二元件(22)位于第一元件(21)和第三元件(23)之間，所述至少一種第一材料(202)和至少一種第二材料(208)構(gòu)成位于第一基材(200)與第二基材(206)之間的有機(jī)光電器件的至少一部分，第三元件(23)結(jié)合在第二元件(22)上，并穿過所述至少一個開口(216)結(jié)合到第一元件(21)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第三元件(23)包括至少一種在第一元件(21)、第二元件(22)和第三元件(23)之間穿過所述至少一個開口提供電互連的導(dǎo)電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第三元件(23)包括至少一種可以調(diào)節(jié)有機(jī)發(fā)光器件的一種或多種發(fā)光顏色的調(diào)色材料，
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一元件(21)或第二元件(22)包括與至少一種粘結(jié)劑材料混合在一起的至少一種有機(jī)發(fā)光材料。
5.一種光電器件，它包括位于第一基材(200)上的包括至少一種第一材料(202)的第一元件(21)；位于第二基材(206)上的包括至少一種第二材料(208)的第二元件(22)，其中具有至少一個穿過第二元件(22)而形成的開口(216)；和第三元件(23)；第一、第二元件(22)和第三元件(23)被層壓在一起，從而使第二元件(22)位于第一元件(21)和第三元件(23)之間，所述至少一種第一材料(202)和至少一種第二材料(208)構(gòu)成位于第一基材(200)與第二基材(206)之間的有機(jī)光電器件的至少一部分，第三元件(23)結(jié)合在第二元件(22)上，并穿過所述至少一個開口(216)結(jié)合到第一元件(21)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光電器件，其中第三元件(23)包括至少一種在第一元件(21)、第二元件(22)和第三元件(23)之間穿過所述至少一個開口(216)提供電互連的導(dǎo)電材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的光電器件，其中第三元件(23)包括至少一種可以調(diào)節(jié)有機(jī)發(fā)光器件的一種或多種發(fā)光顏色的調(diào)色材料，
8.根據(jù)權(quán)利要求5的光電器件，其中第一元件(21)或第二元件(22)包括與至少一種粘結(jié)劑材料混合在一起的至少一種有機(jī)發(fā)光材料。
9.一種制造有機(jī)發(fā)光器件的方法，包括通過混合至少一種有機(jī)發(fā)光材料與至少一種粘結(jié)劑材料而形成至少一種復(fù)合材料；和通過使用所述至少一種復(fù)合材料作為有機(jī)發(fā)光器件中的層(1006)而形成有機(jī)發(fā)光器件。
10.一種包括至少一個復(fù)合材料層(1006)的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述至少一個復(fù)合材料層(1006)包括與至少一種粘結(jié)劑材料混合在一起的至少一種有機(jī)發(fā)光材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光器件及其制造方法。該方法包括如下步驟在第一基材(200)上形成包括至少一種第一材料(202)的第一元件(21)；在第二基材(206)上形成包括至少一種第二材料(208)的第二元件(21)，其中穿過第二元件(22)形成了至少一個開口(216)；形成第三元件(23)；將第一元件(21)、第二元件(22)和第三元件(23)層壓在一起，從而使第二元件(22)位于第一元件(21)和第三元件(23)之間，所述至少一種第一材料(202)和至少一種第二材料(208)構(gòu)成位于第一基材(200)與第二基材(206)之間的有機(jī)光電器件的至少一部分，第三元件(23)結(jié)合在第二元件(22)上，并穿過所述至少一個開口(216)結(jié)合到第一元件(21)上。
文檔編號H01L51/30GK1875500SQ200480032199
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者劉杰, A·R·杜加爾 申請人:通用電氣公司