專(zhuān)利名稱(chēng):用于有機(jī)發(fā)光器件的基板、以及包括該基板的有機(jī)發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的主題是用于有機(jī)發(fā)光器件的基板,以及包括該基板的有機(jī)發(fā)光器件。
背景技術(shù):
已知的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)或0LED (有機(jī)發(fā)光二極管)包括一種或多種有機(jī)電致發(fā)光材 料,其通過(guò)通常以?xún)蓚€(gè)導(dǎo)電層形式側(cè)翼包圍它或這些材料的電極對(duì)其供電。這些的導(dǎo)電層通常包括基于氧化銦的層,其一般為摻雜錫的氧化銦,更多以其縮 寫(xiě)IT0為人所知。IT0層已經(jīng)有人進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研究。它們可以容易地通過(guò)磁控濺射法沉積, 可源自氧化物靶(非反應(yīng)性濺射),或源自基于銦和基于錫的靶(氧類(lèi)氧化劑存在下的反應(yīng) 性濺射),且其厚度為約100-150nm。然而,該IT0層有某些缺點(diǎn)。首先,材料及用于改善導(dǎo) 電性的高溫(350°C )沉積法會(huì)帶來(lái)額外成本。薄層電阻保持相對(duì)較高(大約10Q/Carr6), 除非層的厚度增加到大于150nm,因而會(huì)導(dǎo)致透明度降低及表面粗糙度增加,這對(duì)于0LED 是關(guān)健的。此外,對(duì)于大面積的均勻照明,需要形成不連續(xù)的下電極,其典型地通過(guò)形成幾 mm2的電極區(qū),并且需要大幅減少每個(gè)電極區(qū)間的距離,典型地是減少約十微米。并且,為了 做到這一點(diǎn),尤其要使用昂貴且復(fù)雜的光刻方法和鈍化技術(shù)。因此,開(kāi)發(fā)了使用金屬薄膜代替IT0的新型電極結(jié)構(gòu),以便能制造用于照明的發(fā) 射基本上為白色的光的0LED器件。例如,從文獻(xiàn)US 2005/0073228A1已知了一種能發(fā)出基本上為白色光的有機(jī)發(fā)光 器件,該器件配備有電極,通常稱(chēng)為下電極或底電極,所述電極由以下各層層疊組成-吸收-還原子層;-薄的半反射金屬層,例如,22.5nm的銀層;-諸如IT0的透明導(dǎo)電材料的覆蓋層。上電極本身由薄的反射且不透明的金屬層組成,例如75. 5nm的銀層。這兩種金屬層形成了 Fabry-P6r0t類(lèi)型的微隙,能誘導(dǎo)0LED器件的發(fā)射光譜,其 中心大約位于給定諧振的波長(zhǎng)附近。由于該發(fā)射光譜嚴(yán)重依賴(lài)于觀測(cè)角度,所以該0LED器件還包括光學(xué)元件,該元件 能夠通過(guò)在可見(jiàn)光形成單一的寬帶發(fā)射光譜來(lái)降低角相關(guān)性。該光學(xué)元件是全內(nèi)反射型阻撓系統(tǒng)(“TIRF”或全內(nèi)反射型阻撓器),布置在下電 極的下面或基板的反面上。例如,其為特氟隆箔的形式。本發(fā)明自身設(shè)定的目的是提供一種0LED器件,該器件能限制可見(jiàn)光譜區(qū)內(nèi)多色 發(fā)射光譜的角相關(guān)性,而其設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單和/或更有效。尤其是,關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)一種0LED器件,該0LED器件特別適合于一般的(建筑和/ 或裝飾)照明應(yīng)用,和/或背光應(yīng)用,和/或標(biāo)志應(yīng)用,并且其具有任何尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
為此,本發(fā)明的第一主題是一種用于有機(jī)發(fā)光器件的基板,其包括光學(xué)指數(shù)為nO 的透明基板(1),該基板(1)載有在第一主面(11)上被稱(chēng)為下電極的電極(3)的第一透明 或半透明涂層,并且該下電極包括層疊的以下各層_具有給定的光學(xué)厚度L1、且具有光學(xué)指數(shù)nl的抗反射子層,使得nl與nO的比 率大于或等于6/5 ;-具有給定厚度el的第一金屬層,(這樣形成第一反射板);_第一隔離層,具有給定的光學(xué)厚度L2,布置在第一金屬層之上;-第二金屬層,具有本征的導(dǎo)電性能(這樣形成第二反射板),并且具有給定的厚 度e2,此第二金屬層布置在第一隔離層之上;以及-適配逸出功的覆蓋層,此覆蓋層布置在第二金屬層之上,并且具有給定的厚度 e30此外,根據(jù)本發(fā)明-L1 為 20nm_120nm ;-L2 為 75nm-200nm,尤其是 160nm_200nm ;-第一和第二金屬層的厚度之和el+e2小于或等于40nm,并且優(yōu)選小于或等于 25nm,以便減少吸收。-下電極的薄層電阻小于或等于6Q/carr6。這樣,通過(guò)選擇包括至少兩個(gè)金屬層的電極結(jié)構(gòu),并結(jié)合明智地選擇光學(xué)厚度L1 和L2,使得可以明顯地降低與觀測(cè)角有關(guān)的色差。更確切地說(shuō),在第一電極(下電極,即最靠近基板的電極)中存在的兩個(gè)金屬層使 得一旦完成0LED器件,就可以形成微隙,所述微隙能在可見(jiàn)光譜區(qū)充分隔開(kāi)(優(yōu)選間隔至 少lOOnm,甚至200nm)的兩個(gè)不同波長(zhǎng)上產(chǎn)生諧振(分別地在第一薄金屬層和第二電極之 間,以及在第二薄金屬層和第二電極之間),例如一個(gè)在450nm而另一個(gè)在650nm。通過(guò)根 據(jù)本發(fā)明正確調(diào)節(jié)L1和L2值的范圍(相當(dāng)于調(diào)節(jié)兩個(gè)微隙間的光學(xué)距離),這兩個(gè)峰可以 變寬至在可見(jiàn)光譜區(qū)形成單一的寬帶光譜。目標(biāo)光譜既可以是在可見(jiàn)光譜區(qū)中基本上“平的(flat)”光譜,生成(準(zhǔn)的)純 白光,也可以是任何其它光譜,特別是對(duì)應(yīng)于背光和照明領(lǐng)域要求的光譜在CIE XYZ 1931 色度圖中在0°時(shí)用坐標(biāo)(0.45;0.41)定義的光源A( “黃”光)的光譜,在CIE XYZ 1931 色度圖中在0°時(shí)用坐標(biāo)(0. 33 ;0. 33)定義的光源E(“白”光)的光譜,等等。優(yōu)選地,為了具有最佳的色彩表現(xiàn),通過(guò)選擇L1和L2,使得到的諧振不會(huì)通過(guò)干 涉效應(yīng)嚴(yán)重衰減0LED系統(tǒng)發(fā)射層發(fā)射光譜的一種或多種色彩。例如,衰減可小于70%,甚 至小于或等于50%。有利地,為了盡可能多地限制角相關(guān)性-L1小于或等于lOOnm,更優(yōu)選小于或等于80nm ;并且/或者-L1大于或等于40nm,更優(yōu)選大于或等于50nm ;并且/或者-L2小于或等于160nm,或甚至130nm ;并且/或者-L2大于或等于90nm ;并且/或者-L1小于L2,尤其是L1至少大于或等于1. 5L1或甚至1. 65L1,優(yōu)選小于2. 5L1,或甚至小于2L1。電極不是為了盡可能透明而優(yōu)化,而是為了產(chǎn)生適合于寬帶發(fā)射體的微隙而優(yōu) 化。此外,令人驚訝地,加入第二銀層很少會(huì)損害進(jìn)入0LED器件發(fā)射的光輻射空氣的 提取效率,即,離開(kāi)后進(jìn)入空氣的光功率相對(duì)于源所發(fā)射的總光功率之比。配備此類(lèi)電極的0LED器件簡(jiǎn)單、緊湊、可靠、耐用,并且不取決于其它的 功能元件,如文獻(xiàn)US 2005/0073228A1中描述的解決方案。然而,通過(guò)增加文獻(xiàn)US 2005/0073228A1所描述的該功能元件(體積或表面散射層、特氟隆箔等),可以進(jìn)一步提高 本發(fā)明的0LED器件的光提取。根據(jù)本發(fā)明的電極可以覆蓋大的面積,例如0. 02m2或更大的表面積,或甚至大于 或等于0. 5m2,或大于或等于lm2。根據(jù)本發(fā)明的電極可保持滿(mǎn)意的導(dǎo)電性能,或者甚至當(dāng)?shù)谝桓綦x層不絕緣時(shí)可以 改善導(dǎo)電性能。術(shù)語(yǔ)“層”在本發(fā)明的含義中應(yīng)該理解為指可能由單一材料制成的層(單層),或 若干個(gè)層(多層),每層可由不同的材料制成。在本發(fā)明的含義中,除非另有所指,厚度對(duì)應(yīng)于幾何厚度。在本發(fā)明的含義中,詞語(yǔ)“基于”通常可理解為指主要含所討論材料的層,也就是 說(shuō),整體中含有至少50%的所述材料。在本發(fā)明的含義中,詞語(yǔ)“在...之間”可自然理解為意指所指出的限定值。在本發(fā)明中,提到了下近鄰(subjacent)層“X”,或在另一個(gè)層“y”之下的層“X”, 這自然表示層“X”比層“y”更接近基板。對(duì)于光學(xué)指數(shù)n0、nl,可以選擇550nm時(shí)的值。抗反射子層(類(lèi)似于第一隔離層)可以是多層,光學(xué)厚度L1 (或L2)自然為所討 論的每個(gè)層的光學(xué)厚度之和,而光學(xué)指數(shù)nl則為多層的指數(shù)。因此,所述和是對(duì)全部層所 取的乘積層厚度乘以層光學(xué)指數(shù)。自然,抗反射子層(任選的基層和/或任選的平滑層,和/或接觸層)以及第一隔 離層(任選的附加層和/或任選的平滑層和/或接觸層)優(yōu)選為(基本上)介電體的(即 非金屬的)。自然,抗反射子層、第一隔離層和覆蓋層優(yōu)選由薄層組成。優(yōu)選地,第一和/或第二金屬層可以是-基于純材料的,作為首選,可選自銀、金、鋁或銅,或者,作為次選,選自諸如鉬的 導(dǎo)電較弱的其它金屬;-或者基于上述材料之一,與至少一種選自以下的其它材料的合金或者被其摻雜 Ag、Au、Pd、A1、Pt、Cu、Zn、Cd、In、Si、Zr、Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、Co 或 Sn,尤其是基于銀和鈀和 /或金和/或銅的合金的,用于改善銀的防潮性能。第一金屬層可以特別由鉬制成,尤其是當(dāng)其毋需促進(jìn)電極的導(dǎo)電性時(shí)。第一和第二金屬層可以由一種且相同的材料制成。在一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)中,第一和第二金屬層基于銀(即由純銀制成,或由主要含銀 的金屬合金制成),并且任選地
-厚度el小于或等于15nm,特別是6-15nm之間,甚至小于或等于13nm,并且/或 者小于或等于13nm;并且/或者-厚度e2小于或等于15nm,特別是6-15nm,甚至小于或等于7nm,并且/或者大于 或等于lOnm;并且/或者-厚度el大于厚度e2(從1到幾納米)。自然,第一和/或第二金屬層可以是多金屬層。有利地,根據(jù)本發(fā)明的下電極可以有-小于或等于3Q/Carr6的薄層電阻,尤其是厚度從6nm開(kāi)始的第二(功能)金屬 層,以及厚度從6nm開(kāi)始的任選第一金屬層,其也選用作功能層;并且/或者-大于或等于50%的光透射率IV,優(yōu)選60% -90%,或者甚至更高,如果不損害 0LED的性能的話。自然,電極可以包括層的序列,其任選地在第二金屬層和覆蓋層之間重復(fù)一次或 多次,該序列由以下形成-另一個(gè)隔離層,由諸如針對(duì)第一隔離層所列出的那些材料制成,任選地由第一隔 離層的一種且相同的材料制備,和/或其光學(xué)厚度在針對(duì)第一隔離層所給定的范圍內(nèi),并 且優(yōu)選為導(dǎo)電的;-在其頂上有(直接或間接地)另一個(gè)金屬層,由諸如針對(duì)金屬層所列出的那些材 料制成,任選地由第二金屬層的一種且相同的材料制成,特別是基于銀的??梢?xún)?yōu)選金屬層厚度之和小于或等于40nm??狗瓷渥訉涌梢园ú环恋K抗反射功能的一個(gè)或多個(gè)層,尤其是當(dāng)該層或這些層 每個(gè)的厚度較薄時(shí),典型地小于lOnm時(shí),并且,例如光學(xué)指數(shù)接近于基板的時(shí)。優(yōu)選地,抗反射子層可以具有至少以下特征之一-可以?xún)?yōu)選直接沉積在基板之上;和/或_為單層、雙層、三層;和/或-其光學(xué)指數(shù)nl大于或等于1.8,甚至2,特別是對(duì)于光學(xué)指數(shù)為約1. 5的基板,或 高指數(shù)基板;和/或-對(duì)于形成抗反射子層的各層的多數(shù),或者甚至全部(或者甚至基板與第一金屬 層之間各層的全部),其光學(xué)指數(shù)nl大于或等于1. 8,或甚至2 ;和/或-基板與第一金屬層之間各層全部的光學(xué)厚度小于或等于120nm;和/或-其包括基層,即最靠近基板的層,優(yōu)選基本上覆蓋所述基板的主面,并且優(yōu)選對(duì) 堿金屬形成阻隔層(如有必要),和/或形成(干和/或濕式)蝕刻終止層和/或平滑層。基層舉例來(lái)說(shuō),可以提及二氧化鈦或氧化錫層。對(duì)堿金屬(如有必要)形成阻隔層和/或形成蝕刻終止層的基層可以?xún)?yōu)選為-基于(結(jié)構(gòu)通式為SiOC的)碳氧化硅;-基于(結(jié)構(gòu)通式為SixNy的)氮化硅,尤其是基于Si3N4;-基于(結(jié)構(gòu)通式為Six0yNz的)氮氧化硅;-基于(結(jié)構(gòu)通式為Six0yNzCw的)碳氧氮化硅;-或者甚至基于(結(jié)構(gòu)通式為Six0y的)氧化硅,對(duì)于厚度lOnm以下的。也可以選擇其它的氧化物和/或氮化物,特別是
-氧化鈮(Nb205);-氧化鋯(Zr02);-氧化鈦(Ti02);-氧化鋁(A1203);-氧化鉭(Ta205);-或者鋁、鎵或硅的氮化物以及混合物,任選地為&摻雜的?;鶎拥牡梢允锹詾榈陀诨瘜W(xué)計(jì)量的。因此基層可以是下近鄰電極的針對(duì)堿金屬的阻隔層。它可以保護(hù)任選的下近鄰 (各)層避免任何污染(可能產(chǎn)生機(jī)械缺陷的污染,例如脫層),尤其是在第一金屬層之下 的接觸層;它也可保持第一金屬層的導(dǎo)電性。還可防止0LED裝置的有機(jī)結(jié)構(gòu)被堿金屬污 染,事實(shí)上堿金屬污染會(huì)大大降低0LED的壽命。在器件生產(chǎn)期間可能發(fā)生堿金屬遷移,導(dǎo)致缺少可靠性,并且/或者在生產(chǎn)出來(lái) 后,降低壽命。基層可以提高接觸層的結(jié)合性能,而不會(huì)明顯地增加全部疊層的粗糙度,甚至在 一個(gè)或多個(gè)層被插入在基層與接觸層(平滑層,等)之間的情況下?;鶎尤芜x地為摻雜的,特別是為了提高其指數(shù)?;鶎涌梢?xún)?yōu)選厚度大于或等于 3nm,甚至 5nm。為了得到所要求的光學(xué)厚度L1,可以選擇抗反射子層,所述抗反射子層的至少一 半、甚至60%或更多的幾何厚度由基層組成。其尤其可以是-SixNy (尤其是Si3N4的)層,單獨(dú)地或?yàn)榛A(chǔ)疊層;-單獨(dú)地為Sn02的層,或?yàn)镾ixNy/Sn02類(lèi)型的基礎(chǔ)疊層;-或甚至為T(mén)i02的層,單獨(dú)地或?yàn)镾ixNy/Sn02類(lèi)型的基礎(chǔ)疊層,Ti02由于其高光學(xué) 指數(shù)任選有厚度限制??狗瓷渥訉涌梢?xún)?yōu)選包括蝕刻終止層,尤其是基于氧化錫的層。最特別是,為了簡(jiǎn)潔,蝕刻終止層可以是基層的一部分或就是基層其可以?xún)?yōu)選基 于氮化硅或者可以是基于氧化硅或基于氮氧化硅或基于碳氧化硅或者基于碳氧氮化硅的 層,含有錫以增強(qiáng)耐蝕刻性能,也即為結(jié)構(gòu)通式SnSiOCN的層。蝕刻終止層用于在化學(xué)蝕刻或反應(yīng)性等離子蝕刻操作的情況下保護(hù)基板。由于蝕刻終止層,基層甚至可以在蝕刻(“圖案化”)區(qū)域保持存在。同時(shí),通過(guò)邊 緣效應(yīng),可以阻止刻蝕區(qū)域的基板與鄰近的電極部分(或甚至有機(jī)結(jié)構(gòu))之間的堿金屬遷 移??梢宰钣绕鋬?yōu)選(主要)由摻雜或未摻雜的氮化硅Si3N4制成的基礎(chǔ)/蝕刻終止 層。氮化硅非常迅速地沉積,并且形成對(duì)堿金屬出色的阻隔層。尤其是基于銀的第一金屬層可以?xún)?yōu)選以結(jié)晶形態(tài)沉積在薄的介電體(非金屬的) 層上,其稱(chēng)為第一接觸層,第一接觸層也優(yōu)選為結(jié)晶的。以替換或累積的形式,尤其基于銀的第二金屬層可以?xún)?yōu)選以結(jié)晶形態(tài)沉積在薄的 介電體(非金屬的)層上,其稱(chēng)為第二接觸層,第二接觸層也優(yōu)選結(jié)晶的。接觸層有利于沉積在其上的金屬層的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶取向。第一和/或第二接觸層優(yōu)選地基于任選摻雜的以下金屬氧化物的至少一種氧化
10鉻、氧化銦、任選地不足化學(xué)計(jì)量的氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鉬、氧化鋯、氧化銻、氧化 錫、氧化鉭或氧化硅(出于簡(jiǎn)化,硅在此視同金屬)。摻雜一般理解為引入量低于10襯%的層中的金屬元素的元素含量;因此詞語(yǔ)“基 于”涵蓋了摻雜。金屬氧化物可以尤其摻雜0. 5-5%,例如F或S摻雜的氧化錫。第一接觸層可以選擇Ti02、ITO、IZ0 (基于銦和鋅)、IGZ0 (基于銦、鎵和鋅),甚至 尤其是SnxZny0z。第二接觸層可以選擇ITO、IZO、IGZ0,甚至尤其是SnxZny0z。第一和/或第二接觸層可以?xún)?yōu)選基于摻雜了 A1 (AZO)、Ga(GZ0),甚至摻雜B、Sc或 Sb的氧化鋅,以提高沉積過(guò)程的穩(wěn)定性。此外,對(duì)于氧化鋅ZnOx的層,優(yōu)選x小于1,更優(yōu) 選 0. 88-0. 98,尤其是 0. 90-0. 95。第一和/或第二接觸層也可以基于金屬氮化物,尤其是Si3N4或A1N,或者GaN、 InN( 一般來(lái)說(shuō)更昂貴)。第一接觸層然后可以與基層融合,尤其是當(dāng)基層基于氮化硅時(shí)。此外,為了有利于電流注入和/或限制操作電壓值,可優(yōu)選提供以下條件-第一隔離層由(除了后面所述的薄阻隔層)電阻率小于或等于107Q.cm、優(yōu)選小 于或等于106Q.cm、甚至小于或等于104Q.cm的層(塊體狀態(tài),如文獻(xiàn)中已知的)構(gòu)成;-和/或抗反射子層(和/或覆蓋層)由(除了后面所述的薄阻隔層)電阻率小 于或等于107 Q . cm、優(yōu)選小于或等于106 Q . cm、甚至小于或等于104 Q . cm的層(塊體狀態(tài), 如文獻(xiàn)中所知)構(gòu)成;因此可以,例如,排除基于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、基于碳氧氮化硅 或者基于氧化鈦的一個(gè)或多個(gè)層(最至少(總)厚度大于或等于15nm,或者甚至大于或等 于10nm,甚至5nm的)。第一和/或第二金屬層可以?xún)?yōu)選直接沉積在其接觸層上(沒(méi)有考慮后面所述的下 阻隔層)。自然,為了簡(jiǎn)化,第一和第二接觸層可以由相同材料制成。第一和/或第二接觸層的厚度優(yōu)選大于或等于3nm,或者甚至大于或等于5nm,并 且也可小于或等于20nm,甚至10nm。在如前所述的序列重復(fù)(有三個(gè)或更多個(gè)金屬層的電極)的情況下,加入的金屬 層或每個(gè)金屬層可以位于由一種或多種如上所述用于接觸層的材料制成的接觸層上。被下電極覆蓋的根據(jù)本發(fā)明的基板優(yōu)選具有低的粗糙度,其程度應(yīng)能使覆蓋層上 的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)(“峰-谷”的高度)之差小于或等于lOnm。被下電極覆蓋的根據(jù)本發(fā)明的基板優(yōu)選在覆蓋層上的RMS粗糙度小于或等于 lOnm,甚至小于或等于5或3nm,優(yōu)選甚至小于或等于2nm、1. 5nm或甚至小于或等于lnm,這 樣可避免尖峰(spike)效應(yīng),尖峰效應(yīng)會(huì)大幅降低0LED的壽命,尤其是降低可靠性。RMS粗糙度表示的是粗糙度的均方根。這是一種對(duì)粗糙度RMS偏差的測(cè)量。因此 該RMS粗糙度相對(duì)于平均高度具體地平均量化粗糙物的峰和谷的高度。因此,RMS粗糙度 2nm意味平均有兩個(gè)峰的幅度??梢杂酶鞣N方式對(duì)其進(jìn)行測(cè)定例如,通過(guò)原子力顯微方法,通過(guò)機(jī)械探針系統(tǒng) (使用例如VEEC0所售的名為DEKTAK的測(cè)量器具),以及通過(guò)光干涉測(cè)量方法。測(cè)量一般 通過(guò)原子力顯微方法在1平方微米的面積上進(jìn)行,通過(guò)機(jī)械探針系統(tǒng)則在更大的面積上進(jìn)行,約50平方微米_2平方毫米。當(dāng)基板包括第一平滑層時(shí),尤其可實(shí)現(xiàn)該低粗糙度,尤其是非結(jié)晶的平滑層時(shí),所 述第一平滑層緊接布置在第一接觸層之下,并且由不同于接觸層的材料制成。第一平滑層優(yōu)選地為基于一種或多種以下金屬的氧化物的摻雜或未摻雜的單一 或混合的氧化物層Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、Ga和In,尤其是基于鋅和錫的任選摻雜的混合 氧化物層,或混合的氧化銦錫(ITO)層,或混合的氧化銦鋅(IZO)層。第一平滑層尤其可以基于鋅和錫的混合氧化物SnxZnyOz,尤其是非化學(xué)計(jì)量并且 為無(wú)定形相的,并且任選地為摻雜的,特別是與銻摻雜的,或者基于混合的氧化銦錫(ITO), 尤其是低溫時(shí)沉積的,或者基于混合的氧化銦鋅(IZO)。該第一平滑層可以?xún)?yōu)選位于基層上,或者直接在基板上。還可以使用第二平滑層,所述第二平滑層直接位于第二接觸層下,并且由已列出 的用于第一平滑層的材料制成。自然,為了簡(jiǎn)化,第一和第二平滑層可以用一種且相同材料制成。更寬泛地,可以使用直接位于第一金屬層(除了任選的下阻隔層)之下的摻雜或 未摻雜的SnxZnyOz層,該層任選地具有非化學(xué)計(jì)量的氧,和/或直接位于第二金屬層(除了 任選的下阻隔層)之下的摻雜或未摻雜的SnxZnyOz層。第一隔離層可以在第二接觸層之下并且也在任選的第二平滑層之下包括第一附 加層和/或第二附加層,第一附加層任選地為摻雜的金屬氧化物,例如氧化鋅(例如摻雜了 鋁的)、氧化錫,第二附加層基于氮化硅。優(yōu)選地附加層由第二接觸層的材料制成,尤其是基于ZnO的。觀察到基于ZnO、甚至基于ITO的附加層(無(wú)論有沒(méi)有上阻隔層,如后面詳細(xì)所 述)尤其與銀層相互匹配。附加層的厚度(如第一和/或第二接觸層的厚度)優(yōu)選大于或等于3nm,或甚至大 于或等于5nm,且也可小于或等于20nm,甚至10nm。為了得到所要求的光學(xué)厚度L2,可以限制如示出的任選的附加層和/或第二接 觸層的厚度,并且/或者可以選擇第一隔離層,其中其幾何厚度的至少一半、或甚至60%、 70%、75%或更多是由(任選地形成接觸層的)平滑層組成,尤其是單獨(dú)由SnxZnyOz的、單 獨(dú)由SixNy的或與上近鄰的SnxZnyOz或SnO2層結(jié)合的。例如,(在任選的接觸層之下,尤其 是基于 ZnO)提供了以下的層單獨(dú)的 Si3N4/SnxZny0z、Si3N4/Sn02、SnxZny0z。為了得到所要求的光學(xué)厚度Li,可以限制如所示的第一接觸層的厚度,并且/或 者可以選擇子層,其中其幾何厚度的至少一半、或甚至60%、80%或更多是由基層,和/或 優(yōu)選由(任選形成基層的)第一平滑層組成,尤其是由單獨(dú)或者堆疊形式的SixNy、SnO2, TiO2的層組成,并且/或者由優(yōu)選直接位于基板上的SnxZnyOz平滑層組成。例如,提供了以 下的層Si3N4/SnxZny0z、Sn02/SnxZny0z、Sn02/Ti02、Ti02/SnxZny0z、單獨(dú)的 SnxZny0z。在如前所述的加入序列(有三個(gè)或更多個(gè)金屬層的電極)的情況下,所加入的隔 離層或每個(gè)隔離層可以包括含任選的上阻隔層和/或下阻隔層的由前述材料制成的平滑 層和/或接觸層。用于適配逸出功的覆蓋層可以有從4. 5eV開(kāi)始的逸出功Ws,并且優(yōu)選大于或等于 5eV。
根據(jù)本發(fā)明的覆蓋層優(yōu)選基于以下金屬氧化物至少之一的任選摻雜的單一或混 合的氧化物氧化錫、氧化銦、任選地低于化學(xué)計(jì)量的氧化鋅、氧化鋁、氧化鉻、氧化鈦、氧化 鉬、氧化鋯、氧化銻、氧化鉭、氧化硅或氧化鈮。覆蓋層可以尤其是由任選地?fù)诫sF、Sb的氧化錫制成,或由任選地?fù)诫s鋁的氧化 鋅制成,或任選地基于混合氧化物,尤其是基于混合氧化銦錫(ITO)、混合氧化銦鋅(IZO)、 或鋅和錫的混合氧化物SnxZny0z。覆蓋層的厚度e3可以?xún)?yōu)選小于或等于40nm,尤其是小于或等于30nm,例如 15_30nmo或者,根據(jù)本發(fā)明的覆蓋層可以是薄的金屬層,尤其是基于鎳、鉬或鈀的,例如厚 度小于或等于5nm的,尤其是l-2nm的,并且被下近鄰層與第二金屬層隔離,下近鄰層也稱(chēng) 為間隔層,由單一或混合的金屬氧化物制成,例如如上所述地用于覆蓋層或平滑層或接觸 層的那些。根據(jù)本發(fā)明的下電極容易制造,尤其是通過(guò)選擇可在環(huán)境溫度下沉積、并且不要 求熱退火的材料以獲得正確的導(dǎo)電率的用作疊層的材料,如ΙΤ0。仍更優(yōu)選地,疊層的大部 分甚至所有的層都在真空下(優(yōu)選依次地)沉積,優(yōu)選通過(guò)濺射,任選地通過(guò)磁控濺射,可 明顯提高生產(chǎn)效率。為了進(jìn)一步降低下電極的成本,優(yōu)選含銦電極(優(yōu)選主要含銦,即銦的重量百分 比大于或等于50%)的材料總厚度可以小于或等于60nm,甚至小于或等于50nm、40nm或甚 至30nm。例如,可以提及ITO和IZO的材料作為優(yōu)選對(duì)厚度進(jìn)行限制的層。優(yōu)選地-抗反射子層為由金屬氧化物制成的雙層(除薄阻隔層以外),尤其是由平滑層和 接觸層所組成的;-并且/或者第一隔離層(除薄阻隔層以外)為平滑層和接觸層的雙層,由金屬氧 化物制成,或者為三層,由金屬氧化物制成,以附加層作為第一層。還可以提供直接沉積在第一和/或第二金屬層之下、之上或其每一側(cè)的稱(chēng)為“阻 隔涂層”的一個(gè)或甚至兩個(gè)非常薄的涂層,尤其是當(dāng)這些層為基于銀的時(shí)。下近鄰(第一和/或第二)金屬層的阻隔涂層在基板的方向上為結(jié)合、成核和/ 或保護(hù)性的涂層。上近鄰(第一和/或第二)金屬層的上阻隔涂層用作保護(hù)性的或“犧牲的”涂層, 這樣可防止因?yàn)檠鯊钠渖厦媲忠u和/或遷移而損傷金屬層,如果其上的層是存在氧時(shí)通過(guò) 濺射沉積的,則氧的遷移也會(huì)產(chǎn)生損傷。因此,(第一和/或第二)金屬層可以布置在直接位于至少一個(gè)下鄰的阻隔涂層 之上,和/或直接位于至少一個(gè)上鄰的阻隔涂層之下,每個(gè)涂層的厚度優(yōu)選0. 5-5nm。在本發(fā)明的語(yǔ)境中,當(dāng)具體說(shuō)明層沉積層或涂層(包括一個(gè)或多個(gè)層)直接形成 在另一沉積層之下或者直接形成在另一沉積層之上時(shí),則這兩個(gè)沉積層之間可能沒(méi)有插入 任何層。至少一個(gè)阻隔涂層優(yōu)選包括基于至少以下金屬之一的金屬、金屬氮化物和/或金 屬氧化物層Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或者基于所述材料 至少之一的合金,優(yōu)選基于Ni或Ti,基于Ni的合金,或基于NiCr的合金。
例如,阻隔涂層可以由基于以下的層組成鈮、鉭、鈦、鉻或鎳,或者由至少兩種所 述金屬形成的合金,例如鎳鉻合金。薄的阻隔層形成保護(hù)層甚至“犧牲”層,這可防止(第一和/或第二)金屬層金屬 的損傷,尤其是在一種和/或其它種的以下構(gòu)造中-如果位于(第一和/或第二)金屬層上的層是使用反應(yīng)性的(氧、或氮等)等離 子沉積的,例如如果其上的氧化層是通過(guò)濺射沉積的;-如果位于(第一和/或第二)金屬層上的層的組成容易在工業(yè)制作期間有所變 化(沉積條件的變化、靶損耗類(lèi)型等),尤其是如果氧化物和/或氮化物類(lèi)型的層的化學(xué) 計(jì)量配比可以變化,因此改變了金屬層的質(zhì)量,從而改變電極的性能(薄層電阻、光透射率 等);以及-如果電極涂層在沉積之后進(jìn)行熱處理。該保護(hù)或犧牲層可明顯改善電極的電氣和光學(xué)性能的可重復(fù)性。這對(duì)于工業(yè)方法 非常重要,在工業(yè)方法中只能接受電極性能的微小偏差。尤其優(yōu)選基于選自鈮Nb、鉭Ta、鈦Ti、鉻Cr或鎳Ni的金屬,或基于至少兩種這些 金屬所形成的合金的薄阻隔層,尤其是鈮/鉭(Nb/Ta)合金、鈮/鉻(Nb/Cr)合金或鉭/ 鉻(Ta/Cr)合金或鎳/鉻(Ni/Cr)合金。這類(lèi)基于至少一種金屬的層具有尤其強(qiáng)的吸除 (gettering)效應(yīng)。薄的金屬阻隔層可以容易地制造,而不會(huì)損傷(第一和/或第二)金屬層。該金 屬層可以?xún)?yōu)選在稀有氣體(He、Ne、Xe、Ar、Kr)組成的惰性氣氛(即沒(méi)有故意向其引入氧或 氮)中沉積。在基于金屬氧化物的層的隨后沉積過(guò)程中,既不排除也不難解決金屬層在表 面上的氧化。薄金屬阻隔層還可提供出色的機(jī)械行為(尤其是耐磨損和抗劃痕性能)。然而,對(duì)于金屬阻隔層的應(yīng)用,有必要限制金屬層的厚度,從而可限制光吸收,以 便為透明電極保持足夠的光透射率。薄阻隔層可以部分氧化。該層以非金屬的形式沉積,因此不以化學(xué)計(jì)量形式,而 是以MOx類(lèi)型的低于化學(xué)計(jì)量形式沉積,其中M表示材料,χ為低于材料氧化物化學(xué)計(jì)量配 比數(shù)的數(shù),或者對(duì)于兩種材料M和N(或多于兩種)的氧化物MNOx類(lèi)型的。例如,可以提及 TiOx 和 NiCrOx。優(yōu)選地,χ為氧化物正?;瘜W(xué)計(jì)量數(shù)值的0. 75倍-0. 99倍。對(duì)于一氧化物,χ可以 尤其選擇0. 5-0. 98,對(duì)于二氧化物χ可以是1. 5-1. 98。在一個(gè)特別的變例中,薄阻隔層基于TiOx,其中χ尤其可以滿(mǎn)足1. 5 < χ < 1. 98 或 1. 5 < χ < 1. 7,或甚至 1. 7 彡 χ 彡 1. 95。薄阻隔層可以部分氮化。因此它不以化學(xué)計(jì)量形式,而是以低于化學(xué)計(jì)量形式的 MNy類(lèi)型沉積,其中M表示材料,y為低于材料氮化物的化學(xué)計(jì)量數(shù)的數(shù),y優(yōu)選為氮化物正 常化學(xué)計(jì)量數(shù)的0. 75倍-0. 99倍。類(lèi)似地,薄阻隔層也可以部分氮氧化。該薄的氧化和/或氮化的阻隔層可以容易地制造,而不會(huì)損傷功能層。優(yōu)選使用 陶瓷靶在優(yōu)選由稀有氣體(He、Ne、Xe、Ar、Kr)構(gòu)成的非氧化氣氛中沉積。薄阻隔層可以?xún)?yōu)選用低于化學(xué)計(jì)量的氮化物和/或氧化物制成,以進(jìn)一步提高電極的電氣和光學(xué)性能的可重復(fù)性。所選擇的低于化學(xué)計(jì)量的氧化物和/或氮化物薄阻隔層可以?xún)?yōu)選基于選自以下 金屬至少之一的金屬Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或基于這 些材料至少之一的低于化學(xué)計(jì)量的合金的氧化物。尤其優(yōu)選的層基于選自鈮Nb、鉭Ta、鈦Ti、鉻Cr或鎳Ni的金屬的氧化物或氮氧化 物,或基于至少兩種這些金屬所形成的合金,尤其是鈮/鉭(Nb/Ta)合金、鈮/鉻(Nb/Cr) 合金、鉭/鉻(Ta/Cr)合金或鎳/鉻(Ni/Cr)合金。作為低于化學(xué)計(jì)量的金屬氮化物,還可以選擇由氮化硅31隊(duì)或氮化鋁AlNx或氮化 鉻CrNx或氮化鈦TiNx或幾種金屬的氮化物如NiCrNx制成的層。薄阻隔層可以具有氧化梯度,例如M(N)Oxi,其中xi是可變的,其中與金屬層接觸 的阻隔層部分比離金屬層最遠(yuǎn)的部分較少氧化,氧化中使用特別的沉積氣氛。阻隔涂層也可以是多層,尤其是包括-一方面,與所述功能層直接接觸的“界面”層,其由基于非化學(xué)計(jì)量的金屬氧化 物、氮化物或氮氧化物材料制成,如上面描述的那些;_另一方面,至少一個(gè)由如上述的那些金屬材料制成的層,該層與所述“界面”層直 接接觸。界面層可以是金屬或多種金屬的氧化物、氮化物或氮氧化合物,所述金屬本身就 是或者存在于任選的相鄰的金屬層中。自然,為了簡(jiǎn)化,第一和第二上阻隔層可以由相同材料制成,并且/或者第一和第 二下阻隔層可以由相同材料制成。基板更優(yōu)選包括下電極涂層之上的下輔助電極(bus electrode)結(jié)構(gòu),所述輔助 電極結(jié)構(gòu)與所述電極涂層電接觸。下輔助電極結(jié)構(gòu)為在蝕刻之前用于供電的層的形式;優(yōu)選其厚度為0.5-10μπι, 并且優(yōu)選為單層的形式,所述單層由以下金屬之一制成Μο、Al、Cr、Nd,或由諸如MoCr、 AlNd的合金制成,或者是多層的形式,諸如MoCr/Al/MoCr。電極全部的層優(yōu)選可通過(guò)真空沉積方法沉積,但是,也并不排除第一層或疊層的 多個(gè)層可以通過(guò)其它方法沉積,例如通過(guò)熱解類(lèi)型的熱分解方法。所有的電極層可以?xún)?yōu)選根據(jù)一個(gè)且相同的蝕刻圖案進(jìn)行蝕刻,并且優(yōu)選通過(guò)單一 蝕刻來(lái)進(jìn)行,除了本身不進(jìn)行蝕刻的基層。蝕刻終止層如果存在,也優(yōu)選原封不動(dòng),但可以 輕微蝕刻,例如蝕刻其初始厚度的十分之一。如果不存在蝕刻終止層,對(duì)于基層也可如此?;蹇梢允瞧降幕驈澢模部梢允莿傂缘?、柔性的或半柔性的。其主面可以是矩形、正方形或甚至任何其它的形狀(圓形、橢圓形、多邊形等)。該 基板可以是大尺寸的,例如表面積大于0. 02m2,或者甚至0. 5m2或lm2,而低電極(任選地分 成若干通常所說(shuō)的電極表面的區(qū)域)基本上占據(jù)了整個(gè)面積(除結(jié)構(gòu)化區(qū)域和/或除邊緣 區(qū)域以外)。基板基本上為透明的。其光透射率TL可以大于或等于70%,優(yōu)選大于或等于 80%,或者甚至90%?;蹇梢允堑V物的或由塑料制成的,例如聚碳酸酯PC或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA, 或者聚萘二甲酸乙二酯PEN、聚酯、聚酰亞胺、聚酯砜PES、PET、聚四氟乙烯PTFE、熱塑性材料片,例如聚乙烯醇縮丁醛PVB、聚氨酯PU,或由乙烯/乙酸乙烯酯EVA制成,或由可固化的 單組分或多組分樹(shù)脂(環(huán)氧樹(shù)脂、PU)或可紫外光固化的單組分或多組分樹(shù)脂(環(huán)氧樹(shù)脂、 丙烯酸樹(shù)脂)制成,等等。基板可以?xún)?yōu)選由玻璃、礦物玻璃、硅酸鹽玻璃制成,尤其是鈉鈣或鈉鈣硅玻璃、透 明或超透明玻璃、浮法玻璃制成。其可以是高標(biāo)號(hào)玻璃(尤其是標(biāo)號(hào)1. 6以上的)?;蹇梢杂欣厥窃贠LED輻射波長(zhǎng)下吸光系數(shù)小于2. δπΓ1、優(yōu)選小于0. 7ΠΓ1玻璃。例如,可以選擇含有不到0.05 % Fe(III)或Fe2O3的鈣鈉硅玻璃,尤其是 Saint-Gobain Glass 的 DIAMANT 玻璃,Pilkington 的 0PTIWHITE 玻璃,或 Schott 的 B270 玻璃。可以選擇見(jiàn)述于文獻(xiàn)WO 04/025334中的所有高透明玻璃組合物。OLED系統(tǒng)穿過(guò)透明基板的厚度發(fā)射,發(fā)射出的部分輻射在基板中被引導(dǎo)。因此,在 本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)中,所選玻璃基板的厚度可以是至少1mm,例如優(yōu)選至少5mm。這 可使內(nèi)部反射的次數(shù)減少,因此能使在玻璃中引導(dǎo)的更多輻射被提取,由此增加發(fā)光區(qū)的 亮度。在一個(gè)補(bǔ)充結(jié)構(gòu)中,根據(jù)本發(fā)明的基板在第二主面上包括選自以下的功能性涂 層抗反射多層、防霧或防垢層、紫外線濾光層,尤其是氧化鈦層,熒光層、鏡面層或散射光 提取區(qū)。此外,一般優(yōu)選在OLED系統(tǒng)沉積之前提供含輔助電極的電極涂層。將要形成輔助 電極的層優(yōu)選地同時(shí)作為電極涂層進(jìn)行蝕刻??梢允褂们懊娑x的基板用于OLED器件,包括至少一個(gè)(固體)電極區(qū),其尺寸 大于或等于lxlcm2,或5x5cm2,甚至IOxlOcm2及以上??梢允褂们懊娑x的基板用于形成(基本上白色和/或均勻的)照明或背光板的 OLED器件,尤其是含有(固體)電極表面區(qū)域的,電極表面區(qū)域尺寸大于或等于lxlcm2,或 5x5cm2,甚至 IOxlOcm2 及以上。因此,OLED可以設(shè)計(jì)成能形成照明用的單一鋪路石(paving stone)(具有單一 的電極表面區(qū)域),用(基本上白色的)多色光照明,或形成許多個(gè)照明鋪路石(具有若 干個(gè)電極表面區(qū)域),用(基本上白色的)多色光照明,每個(gè)照明鋪路石配備有大于或等于 lxlcm2,或5x5cm2,甚至IOxlOcm2及以上的(固體)電極表面區(qū)域。因此,在根據(jù)本發(fā)明的尤其是用于照明的OLED器件中,可以選擇非并置的 (unpixellated)電極。它不同于由3個(gè)并置像素形成的(“IXD”等)顯示電極,其一般尺 寸非常小,而且每個(gè)發(fā)射出給定的、準(zhǔn)單色(典型地為紅色、綠色或藍(lán)色)的輻射光。為了產(chǎn)生OLED器件,根據(jù)本發(fā)明的基板也包括OLED系統(tǒng)在如前面定義的下電極 之上,用來(lái)發(fā)射CIE XYZ 1931色度圖中在0°時(shí)用坐標(biāo)(xl,yl)定義的多色輻射光,給定 的坐標(biāo)因此用于輻射至法線。OLED器件可以底部發(fā)射,并且也可以任選地頂部發(fā)射,根據(jù)上電極是反射的還是 半反射的,或者甚至是透明的(尤其是具有可與陽(yáng)極相比的TL,典型地從60%開(kāi)始,并且優(yōu) 選大于或等于80% )。 OLED器件還可以包括-在所述OLED系統(tǒng)之上的上電極;
-以及優(yōu)選地在上電極涂層之上的上輔助電極結(jié)構(gòu),所述輔助電極結(jié)構(gòu)與所述上 電極涂層電接觸。更優(yōu)選地,產(chǎn)生的OLED器件能發(fā)出在CIE XYZ 1931色度圖中通過(guò)其色品坐標(biāo) (x2,y2)在0°定義的光譜作為其輸出,以使得·^(Ocl-O2+(>4-少2)2)小于0. 1,更優(yōu)選小 于或等于0. 08,或甚至小于或等于0. 03。該OLED系統(tǒng)可以改造成能發(fā)射(基本上)白色的光,最可能接近坐標(biāo)(0.33; 0.33),或接近坐標(biāo)(0.45 ;0. 41)的光,尤其是在0°時(shí)。為了產(chǎn)生基本上白色的光,有幾種方法是可能的在單個(gè)層中混合化合物(發(fā)射 紅色、綠色、藍(lán)色的);在三個(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu)(發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色的)或兩個(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu)(黃色 和藍(lán)色)的電極的表面上堆疊。OLED器件可以改造成能產(chǎn)生(基本上)白色的光作為輸出,最可能接近坐標(biāo) (0. 33 ;0. 33)或坐標(biāo)(0. 45 ;0. 41)的光,尤其是在0°時(shí)。此外,為了評(píng)價(jià)0°時(shí)的色差,例如,可以將坐標(biāo)(0.33 ;0. 33)或坐標(biāo)(0.45 ; 0.41)作為(xl ;yl)。此外,為了在OLED器件生產(chǎn)后評(píng)估顏色的角相關(guān)性,將色差作為角度V顏色的函 數(shù)進(jìn)行評(píng)測(cè),即在CIE XYZ 1931色度圖中,在0°發(fā)射的光譜與60°發(fā)射的光譜之間的路 徑長(zhǎng)度,其至少通過(guò)一個(gè)中間角,如30°。該路徑可以有各種形狀,例如直線或弧線。色差的測(cè)量用分光光度計(jì)來(lái)完成,在不 同角度(例如在0°與60°的給定臨界角Θ。之間,每隔5° )測(cè)定發(fā)光器件的光譜。然后, 每一角度θ工光譜的色品坐標(biāo)用CIE XYZ 1931色品圖中的一對(duì)(X(Q1) ;Y(Q1))來(lái)表達(dá)??梢允褂靡韵鹿接?jì)算路徑長(zhǎng)度Visfi
廠顏色=Σ λ/Μ, )“爛+1))2 + (觀)_ 觀+1))2
^=O路徑長(zhǎng)度Visfi應(yīng)降至最低,因此可以小于或等于0. 1,更優(yōu)選小于或等于0. 08,或 小于或等于0.05,甚至0.03。可以通過(guò)極小化0°與85°之間的路徑長(zhǎng)度進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。該器件可以形成多玻璃件(glazing unit)的一部分,尤其是真空玻璃件或含空氣 層或者另一氣體層的玻璃件。該器件還可以是單片的,并且包括單片的玻璃件,這樣能更緊 湊并且/或者更輕。OLED系統(tǒng)可以使用層壓中間層、尤其是高透明的中間層結(jié)合到或者優(yōu)選層壓以另 一個(gè)平的基板,稱(chēng)為蓋板,優(yōu)選透明的,例如玻璃。層壓的玻璃件通常由兩個(gè)剛性的基板構(gòu)成,其間放置熱塑性聚合物片或疊置這類(lèi) 片材。本發(fā)明還包括所謂的“非對(duì)稱(chēng)”層壓玻璃件,其尤其使用玻璃類(lèi)型的剛性載板,和作 為覆蓋基板的一個(gè)或多個(gè)聚合物保護(hù)片。本發(fā)明還包括具有至少一個(gè)中間層片材的層壓玻璃件,所述中間層片材基于單面 或雙面的彈性體類(lèi)型的粘接聚合物(即根據(jù)此術(shù)語(yǔ)的傳統(tǒng)含義,不要求層壓操作的那種, 即通常要求在壓力下加熱,以軟化熱塑性中間層片材并使其粘接的層壓)。在此結(jié)構(gòu)中,將蓋板固定到載板的手段可以是層壓中間層,尤其是熱塑性塑料片, 例如聚氨酯(Pu)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯/乙酸乙烯酯(EVA),或可熱固化的單組分或多組分樹(shù)脂(環(huán)氧、PU),或可紫外線固化的單組分或多組分樹(shù)脂(環(huán)氧、丙烯酸樹(shù)脂)。 優(yōu)選地,片材的尺寸與蓋板和基板的(基本上)相同。層壓中間層可以防止蓋板撓曲,尤其是對(duì)于大的器件,例如面積大于0.5m2的器 件。特別地,EVA提供了許多優(yōu)點(diǎn)-其以體積計(jì)幾乎或根本不含水;-其加工不必要求高壓。熱塑性層壓中間層可以?xún)?yōu)選用于由澆注樹(shù)脂制成的蓋板,因?yàn)樗缺容^容易實(shí) 施,也更經(jīng)濟(jì),并且可能更不通透。中間層任選地包括一組固定在其內(nèi)表面的導(dǎo)電布線,其面朝上電極,和/或在蓋 板內(nèi)表面上的導(dǎo)電層或?qū)щ妿?。OLED系統(tǒng)可以?xún)?yōu)選放置在雙層玻璃件的內(nèi)部,尤其是與含惰性氣體(例如氬)的層。上電極可以是優(yōu)選自金屬氧化物的導(dǎo)電層,特別是以下材料的-摻雜的氧化鋅,尤其是鋁摻雜的氧化鋅ZnO:Al,或鎵摻雜的氧化鋅ZnO:Ga;-或摻雜的氧化銦,尤其是錫摻雜的氧化銦(ITO),或鋅摻雜的氧化銦(IZO)。更一般來(lái)說(shuō),可以使用任何類(lèi)型的透明導(dǎo)電層,例如TCO (透明導(dǎo)電氧化物)層,例 如厚度為20-1000nm,對(duì)于ITO典型地為120nm。還可以使用稱(chēng)為“TCC”(透明導(dǎo)電涂層)的薄金屬層,例如由Ag、Al、Pd、Cu、Pd、 Pt、IruMo或Au制成的且典型厚度為5-50nm的層,依所要求的光透射率/反射率而定。例 如,銀層在15nm以下是透明的,而從40nm開(kāi)始則不透明。電極不一定是連續(xù)的。上電極可以包括多個(gè)導(dǎo)電帶或?qū)щ娋€(網(wǎng)格)。此外,可以有利地在載有根據(jù)本發(fā)明的電極的基板的反面或在另外的基板上增加 具有給定功能的涂層。這可以是防霧層(使用親水層)、防垢層(包含TIO2的光催化涂層, 至少部分以銳鈦礦形式結(jié)晶)、或如Si3N4/Si02/Si3N4/Si02類(lèi)型的抗反射疊層、或例如氧化 鈦(TiO2)層的紫外線過(guò)濾層。它還可以是一個(gè)或多個(gè)熒光層、鏡面層或至少一個(gè)散射光提 取區(qū)。本發(fā)明還涉及可以布置這些OLED器件的各種應(yīng)用,所述器件形成一個(gè)或多個(gè)發(fā) 光表面,所述發(fā)光表面為透明的和/或反射的(鏡面作用),用于室外和室內(nèi)應(yīng)用均可。作為替代或組合使用,所述器件可以形成照明、裝飾、建筑等系統(tǒng),或指示顯示 板_例如圖畫(huà)、標(biāo)識(shí)或字母數(shù)字的指示類(lèi)型,尤其是應(yīng)急出口顯示板。OLED器件可以排列成產(chǎn)生均勻的多色光,尤其是用于均勻照明,或產(chǎn)生各種發(fā)光 區(qū)域,其可以有相同的強(qiáng)度或不同的強(qiáng)度。相反地,可以尋求差異化的多色照明。有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)(OLED)可產(chǎn)生直射光區(qū)域, 并且通過(guò)提取基板厚度中的全反射引導(dǎo)的OLED輻射,可以獲得另一個(gè)發(fā)光區(qū)域,基板任選 用玻璃制成。為了形成該其它發(fā)光區(qū)域,提取區(qū)域可以與OLED系統(tǒng)相鄰或在基板的另一面。提 取區(qū)域或多個(gè)提取區(qū)域可以例如用于增加直射光區(qū)域所提供的照明,尤其是對(duì)于建筑照 明,或者用于指示發(fā)光板。提取區(qū)域或多個(gè)提取區(qū)域優(yōu)選為一個(gè)或多個(gè)光帶形式的,尤其是均勻的,并且這些光帶優(yōu)選安置在面之一的周邊。這些光帶例如可以形成高亮度的框架。通過(guò)至少一種安置在提取區(qū)域的以下手段,就可以實(shí)現(xiàn)提取光漫射層,制造成能 漫射的基板,尤其是有質(zhì)感或粗糙的基板。當(dāng)OLED系統(tǒng)的電極和有機(jī)結(jié)構(gòu)選擇為透明的時(shí),可以特別產(chǎn)生照明窗口。那么改 善房間的照明將不會(huì)有損于光透射。還通過(guò)限制光反射,尤其是在照明窗口外側(cè)的,還可以 控制反射的水平,例如以便可以滿(mǎn)足針對(duì)建筑物墻面實(shí)施的防眩目標(biāo)準(zhǔn)。更寬泛地,器件,尤其是部分或全部透明的器件,可以是一用于建筑目的,如室外發(fā)光的玻璃鑲嵌,室內(nèi)發(fā)光隔斷或發(fā)光玻璃門(mén)(或門(mén)的 一部分),尤其是推拉門(mén);一用于運(yùn)載工具目的,如發(fā)光的頂棚,發(fā)光的側(cè)窗(或窗口的一部分),陸上、水上 或空中運(yùn)載工具(小汽車(chē)、貨車(chē)、列車(chē)、飛機(jī)、舟船等)的內(nèi)部發(fā)光隔斷;一用于市政或?qū)I(yè)器具目的,如公共汽車(chē)候車(chē)篷板,顯示計(jì)數(shù)器墻,珠寶展示或店 面櫥窗,溫室墻壁,或照明磚瓦;—用于室內(nèi)裝飾目的,架或柜的部件,柜子立面,照明的磚瓦,天花板,照明冰箱 架,水族箱墻壁;一用于電子設(shè)備背光目的,尤其是顯示屏幕,任選地雙層屏幕,如電視屏幕或計(jì)算 機(jī)屏幕,觸摸屏。為了形成照明鏡,上電極可以是反射的。它也可以是鏡面。發(fā)光板可以用于浴室墻面或廚房作業(yè)面的照明,或者可以是天 花板。OLED通常根據(jù)所使用的有機(jī)材料可分成兩個(gè)寬泛的類(lèi)別。如果場(chǎng)致發(fā)光層為小分子,則器件稱(chēng)為SM-OLED (小分子有機(jī)發(fā)光二極管)。通常,SM-OLED的結(jié)構(gòu)由HIL(空穴注入層)和空穴遷移層(HTL)的疊層、發(fā)射層 和ETL(電子遷移層)組成。有機(jī)發(fā)光疊層的實(shí)例為例如見(jiàn)述于C. H. Jeong等發(fā)表于Organic Electronics 8(2007)頁(yè) 683-689 的題為"Four-wavelength white organic light-emitting diodes using 4,4'-bis-[carbazoyl- (9) ] -stilbene as a deep blue emissive layer"白勺文如果有機(jī)電致發(fā)光層為聚合物,則該器件稱(chēng)為PLED (聚合物發(fā)光二極管)。有機(jī)OLED層的指數(shù)一般為大于等于1. 8 (1. 9或甚至更高)。優(yōu)選地,OLED器件可以包括多少有些厚的OLED系統(tǒng),例如50_350nm或50_300nm, 尤其是 90-130nm,或甚至 100_120nm。每類(lèi)發(fā)射體在孔穴(cavities)中的位置會(huì)影響L2和/或Ll的微調(diào)。
現(xiàn)通過(guò)非限定性的實(shí)施例和附圖更詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述-圖1為用于均勻照明的有機(jī)發(fā)光器件的示意性截面圖,所述有機(jī)發(fā)光器件包括 根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的下電極;-圖2為顯示該下電極更多細(xì)節(jié)的局部圖;-圖3為在色品圖中顯示各種路徑長(zhǎng)度的視圖;以及
-圖4顯示了OLED器件的光譜。為了清晰性,應(yīng)當(dāng)提及,所顯示的物體各部件(包括角度)不一定按比例畫(huà)出。
具體實(shí)施例方式圖1為高度示意性的。其在截面中顯示了有機(jī)發(fā)光裝置10(通過(guò)基板發(fā)射或“底 部發(fā)射”),并相繼包括-任選透明或超透明的鈉鈣硅玻璃的平坦基板1,例如厚度從0.7mm開(kāi)始,含第一 主面和第二主面11、12,第一主面11首先包括(半)透明的下電極3,下電極3包括以下層 的層疊(參見(jiàn)圖2)_抗反射子層,其包括-基層2,直接沉積在第一主面11上,由氮化硅制成,并且基本上覆蓋整個(gè)第一主 面11 ;-由摻雜有銻Sb的SnyZnzOx制成第一平滑層31,該層作為變例可直接沉積在面11 上;-由鋁摻雜的ZnOx制成的第一接觸層32;-第一金屬層30,優(yōu)選由銀制成,例如純銀制成;_第一隔離層,其包括-任選上近鄰的上阻隔涂層33直接在金屬層32上;-任選地由鋁摻雜的ZnOx制成的附加層34;-由摻雜有銻Sb的SnyZnzOx制成的第二平滑層31,;-由鋁摻雜的ZnOx制成的第二接觸層32';-第二金屬層30',優(yōu)選由銀制成,例如純銀制成;-任選地上阻隔涂層33';-用于適配逸出功的覆蓋層35,由ITO制成。器件10在電極3上還包括-有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4,例如發(fā)射白光的SM-0LED,由以下形成-45nm 的 2-TNATA ;-15nm 的 NPB(IOnm);-5nm 的 NPB =DCJTB(0. 2wt% );-6nm 的 BCS 二萘嵌苯(0. 5wt% );-Inm 的 Alq3 ;C545T (0. 2wt% );-50nm 的 Alq3 ;禾口-Inm 的 Li。這些層見(jiàn)述于C. H. Jeong 等發(fā)表于 Organic Electronics 8 (2007)頁(yè) 683-689 的題為 “Four-wavelength white organic light-emitting diodes using 4, 4' -bis-[carbazoyl-(9) ]-stilbene as a deep blue emissive layer"白勺文在OLED系統(tǒng)4上器件10還包括-上(半)反射的金屬電極5,尤其是基于銀或基于鋁的。沉積疊層以產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的下電極的一系列實(shí)施例1-5可通過(guò)磁控濺射法在
20環(huán)境溫度下通常經(jīng)基板1進(jìn)行。作為比較,還給出了以下_基于抗反射子層與覆蓋層之間的單個(gè)銀層的電極的現(xiàn)有實(shí)施例6 ;以及-基于ITO的電極的傳統(tǒng)實(shí)施例7。以下表1概括了這些實(shí)施例中各種層的性質(zhì)和納米幾何厚度,以及其主要的光學(xué) 和電氣特性。
權(quán)利要求
用于有機(jī)發(fā)光器件(10)的基板,其包括光學(xué)指數(shù)為n0的透明基板(1),該基板(1)載有在第一主面(11)上被稱(chēng)為下電極的電極(3)的第一透明或半透明涂層,并且該下電極包括層疊的以下各層 具有給定的光學(xué)厚度L1、且具有光學(xué)指數(shù)n1的抗反射子層,使得n1與n0的比率大于或等于6/5; 具有給定厚度e1的第一金屬層(30),其布置在抗反射子層上; 適配逸出功的覆蓋層(35),其具有給定的厚度e3,并布置在第一金屬層上;其特征在于,下電極(3)還包括 第一隔離層,其具有給定的光學(xué)厚度L2,并布置在第一金屬層之上且在覆蓋層之下; 第二金屬層(30′),其具有本征的導(dǎo)電性能,并具有給定的厚度e2,此第二層布置在第一隔離層與覆蓋層之間;其特征在于,L1為20nm 120nm,L2為75nm 200nm,第一和第二金屬層的厚度之和e1+e2小于或等于40nm;并且其特征在于,下電極的薄層電阻小于或等于6Ω/carré。
2.權(quán)利要求1的基板(1),其特征在于,Ll小于或等于lOOnm,優(yōu)選小于或等于80nm, 并且/或者L2小于或等于160nm,優(yōu)選130nm。
3.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,Ll小于L2。
4.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,第一和第二金屬層(30,30')基于銀, 第一金屬層的厚度el小于或等于15nm,并且/或者第二金屬層的厚度e2小于或等于15nm, 且優(yōu)選地,厚度el大于厚度e2。
5.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,下電極的薄層電阻小于或等于3Ω/ Carre0
6.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,抗反射子層包括厚度大于或等于3nm的 基層(2),所述基層對(duì)堿金屬形成阻隔層和/或蝕刻終止層,基層優(yōu)選基本上覆蓋基板的所 述主面(11),并且由基于氮化硅、碳氧化硅、氮氧化硅、或碳氧氮化硅的任選摻雜的材料制 成。
7.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,抗反射子層包括稱(chēng)為第一接觸層(32) 的基于金屬氧化物和/或金屬氮化物的層,其下鄰第一金屬層,并且/或者第一隔離層包括 稱(chēng)為第二接觸層(32')的基于金屬氧化物和/或金屬氮化物的層,其下鄰第二金屬層。
8.權(quán)利要求7的基板(1),其特征在于,第一和/或第二接觸層(32,32')基于任選摻 雜的以下金屬氧化物之一氧化鉻、氧化銦、任選不足化學(xué)計(jì)量的氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、 氧化鉬、氧化鋯、氧化銻、氧化錫、氧化鉭或氧化硅,并且特征在于,第一和/或第二接觸層 的厚度優(yōu)選大于或等于3nm。
9.權(quán)利要求7-8之一的基板(1),其特征在于,第一和/或第二接觸層(32,32')基于 摻雜或未摻雜的氧化鋅。
10.權(quán)利要求7-9之一的基板(1),其特征在于,抗反射子層包括由單一或混合的氧化 物制成的第一非結(jié)晶平滑層(31),所述平滑層(31)緊接布置在所述第一接觸層(32)之下, 并且由不同于第一接觸層的材料制成,且優(yōu)選直接在基板之上。
11.權(quán)利要求7-10之一的基板(1),其特征在于,第一隔離層包括由單一或混合的氧化物制成的第二非結(jié)晶平滑層(31'),所述第二平滑層(31')緊接布置在所述第二接觸層 (32')之下,并且由不同于第二接觸層的材料制成。
12.權(quán)利要求10-11之一的基板(1),其特征在于,第一和/或第二平滑層(31,31') 為基于單一或混合的氧化物的層,并基于以下金屬的一種或多種Sn、Si、Ti、&、Hf、Zn、Ga、 In,尤其是基于鋅和錫的SnxZnyOz的混合氧化物層,或基于混合氧化銦錫(ITO)層,或基于 混合氧化銦鋅(IZO)層。
13.權(quán)利要求10-12之一的基板(1),其特征在于,子層幾何厚度的至少60%由第一平 滑層組成,并且/或者第一隔離層幾何厚度的至少60%由第二平滑層組成。
14.權(quán)利要求10-13之一的基板(1),其特征在于,第一平滑層(31)為基于氧為非化 學(xué)計(jì)量的氧化物的層,并且基于鋅和錫的SnxZnyOz,且任選為摻雜的,優(yōu)選直接在基板上;并 且第一接觸層(32)為基于氧為非化學(xué)計(jì)量的摻雜或未摻雜的氧化物的層,并且基于鋅的 ZnO;并且/或者第二平滑層(31')為基于氧為非化學(xué)計(jì)量的氧化物的層,并且基于任選 摻雜的鋅和錫的SnxZnyOz ;并且第二接觸層(32')為基于氧為非化學(xué)計(jì)量的摻雜或未摻雜 的氧化物的層,并且基于鋅的ZnO。
15.權(quán)利要求10-15之一的基板(1),其特征在于,第一隔離層在第二接觸層之下、及在 任選的第二平滑層之下包含諸如氧化鋅、氧化錫的金屬氧化物的附加層,和/或基于氮化 硅的附加層。
16.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,第一隔離層由電阻率小于或等于 IO7 Ω . cm、優(yōu)選小于或等于IO6 Ω . cm的層構(gòu)成,并且/或者抗反射子層由電阻率小于或等于 IO7 Ω . cm、優(yōu)選小于或等于IO6 Ω . cm的層構(gòu)成。
17.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,覆蓋層(35)基于任選摻雜的以下金屬 氧化物至少之一的單一或混合的氧化物氧化鉻、氧化銦、任選低于化學(xué)計(jì)量的氧化鋅、氧 化鋁、氧化鈦、氧化鉬、氧化鋯、氧化銻、氧化錫、氧化鉭、或氧化硅,優(yōu)選ITO、IZO、SnxZnyOz, 并且特征在于,覆蓋層優(yōu)選具有小于或等于40nm的厚度e3,并且/或者特征在于覆蓋層 (35)基于薄金屬層,尤其是基于鎳、鉬或鈀的層,并且與由單一或混合的金屬氧化物制成的 下鄰的間隔層相連。
18.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,第一金屬層(30)直接布置在至少一個(gè) 第一下鄰下阻隔涂層之上,和/或直接在至少一個(gè)第一上鄰上阻隔涂層(33)之下,并且/ 或者第二金屬層(32)直接布置在至少一個(gè)第二下鄰下阻隔涂層之上,和/或直接在至少一 個(gè)第二上鄰上阻隔涂層(33')之下,并且特征在于,至少一個(gè)第一或第二上阻隔涂層(33, 33')或下阻隔涂層包括基于以下金屬至少之一的金屬、金屬氮化物和/或金屬氧化物的 層Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或者基于所述材料至少之一 的合金,優(yōu)選基于Ni或Ti,基于Ni的合金,或基于NiCr的合金。
19.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,下電極中含銦材料的總厚度小于或等 于 60nm,優(yōu)選 50nmo
20.前述權(quán)利要求之一的基板(1),其特征在于,其包括尤其是厚度為90-350nm的OLED 系統(tǒng)(4),并且位于電極表面積尺寸大于或等于Ixlcm2的下電極(3)的頂部。
21.權(quán)利要求20的基板(1),其特征在于,其在所述OLED系統(tǒng)(4)之上包括上電極(5)。
22.前述權(quán)利要求之一的基板(1)用于形成OLED器件(10)的用途,所述OLED器件3(10)形成照明板或背光板,特別是含有電極表面積尺寸大于或等于Ixlcm2的下電極的那些。
23.包括基板(1)的有機(jī)發(fā)光器件(10),所述基板載有包括相繼由以下組成的疊層的 下電極-具有給定的光學(xué)厚度Li、且具有光學(xué)指數(shù)nl的抗反射子層,使得nl與nO的比率大 于或等于6/5 ;_具有給定厚度el的第一金屬層(30),其布置在抗反射子層上;-第一隔離層,其具有給定的光學(xué)厚度L2,并布置在第一金屬層之上;-第二金屬層(30'),其具有本征的導(dǎo)電性能,并且具有給定的厚度e2,此第二層布置 在第一隔離層與覆蓋層之間;-適配逸出功的覆蓋層(35),其具有給定的厚度e3,并布置在第一金屬層上,第一和第二金屬層的厚度之和el+e2小于或等于40nm ;-OLED系統(tǒng)(4),其位于下電極之上,并且發(fā)出在CIE XYZ 1931色品圖中在0°時(shí)用坐 標(biāo)(xl,yl)定義的多色輻射,Ll和L2被調(diào)節(jié),以使第一和第二金屬層形成微隙,所述微隙在可見(jiàn)光譜區(qū)的兩個(gè)充分 隔開(kāi)的不同波長(zhǎng)上、尤其是隔開(kāi)至少I(mǎi)OOnm的波長(zhǎng)上產(chǎn)生諧振,以加寬諧振峰,并在可見(jiàn)光 譜區(qū)中形成寬帶光譜。
24.包括權(quán)利要求1-21之一的位于下電極之上的基板(1)和OLED系統(tǒng)(4)的有機(jī)發(fā) 光器件(10),OLED系統(tǒng)(4)發(fā)出CIE XYZ 1931色品圖中在0°時(shí)用坐標(biāo)(xl,yl)定義的 多色輻射。
25.權(quán)利要求23-24之一的有機(jī)發(fā)光器件(10),其特征在于,其發(fā)出在CIE XYZ 1931色度圖中在0°時(shí)用色品坐標(biāo)(x2,y2)定義的光譜作為其輸 出,以使·^((Il - x2f + (yl - y2)2)小于 0. 1。
26.權(quán)利要求23-25之一的有機(jī)發(fā)光器件(10),其特征在于,其能夠發(fā)出在CIEXYZ 1931色度圖中在0°時(shí)用色品坐標(biāo)(x2,y2)定義的光譜作為其輸出,并且特征在于,在CIE XYZ 1931色品圖中,在0°發(fā)射的光譜與60°發(fā)射的光譜之間的路徑長(zhǎng)度小于或等于0.1。
27.權(quán)利要求23-26之一的有機(jī)發(fā)光器件(10),其特征在于,在CIEXYZ1931色品圖 中,在0°發(fā)射的光譜與60°發(fā)射的光譜之間的路徑長(zhǎng)度小于或等于0.05
28.權(quán)利要求23-27之一的有機(jī)發(fā)光器件(10),其特征在于,其形成一個(gè)或多個(gè)透明和 /或反射的發(fā)光表面,尤其是照明、裝飾或建筑系統(tǒng),或者指示顯示板,例如圖畫(huà)、標(biāo)識(shí)或字 母數(shù)字指示類(lèi)型的,前述系統(tǒng)產(chǎn)生均勻的光或差異化的發(fā)光區(qū),尤其通過(guò)在玻璃基板中的 導(dǎo)引光提取來(lái)差異化。
29.權(quán)利要求23-28之一的有機(jī)發(fā)光器件(10),其特征在于,該發(fā)光器件是-用于建筑目的,如室外發(fā)光的玻璃件,室內(nèi)發(fā)光隔斷或發(fā)光玻璃門(mén)(或門(mén)的一部分), 尤其是推拉門(mén);-用于運(yùn)載工具目的,如發(fā)光的頂棚,發(fā)光的側(cè)窗(或窗口的一部分),陸上、水上或空 中運(yùn)載工具的內(nèi)部發(fā)光隔斷;-用于市政或?qū)I(yè)器具目的,如公共汽車(chē)候車(chē)篷板,顯示計(jì)數(shù)器墻或店面櫥窗,溫室墻 壁,或照明磚瓦;-用于室內(nèi)裝飾目的,如架或柜的部件,柜子立面,照明的磚瓦,天花板,照明冰箱架,水 族箱墻壁;-用于電子設(shè)備背光目的,尤其是顯示屏幕,任選地為雙層屏幕,如電視屏幕或計(jì)算機(jī) 屏幕,觸摸屏;以及,-照明鏡,尤其是用于浴室墻壁或廚房作業(yè)面照明,或用于天花板。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于有機(jī)發(fā)光器件(10)的基板,其包括光學(xué)指數(shù)為n0的透明基板(1),該基板(1)載有在第一主面(11)上被稱(chēng)為下電極的電極(3)的第一透明或半透明涂層,其中下電極的薄層電阻小于或等于6Ω/carré,且其包括層疊的以下各層-具有給定的光學(xué)厚度L1、且有光學(xué)指數(shù)n1的抗反射子層(2),其數(shù)值應(yīng)能使n1與n0的比率大于或等于6/5;-具有給定厚度e1的第一金屬層;-第一隔離層,具有給定的光學(xué)厚度L2;-第二金屬層,具有本征的導(dǎo)電性能,并且具有給定的厚度e2;以及-適配逸出功的覆蓋層,L1為20nm-120nm,L2為75nm-200nm,第一和第二金屬層的厚度之和e1+e2小于或等于40nm。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101960638SQ200880127568
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者A·賈斯, F-J·維爾默施, G·勒康, H·熱拉爾丹, S·恰庫(kù)羅夫 申請(qǐng)人:法國(guó)圣-戈班玻璃公司