專利名稱：具有反光結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及有機發(fā)光器件(OLED)，特別涉及設計得使效率最大化和使由于波導引起的損耗最小的發(fā)光裝置。
本發(fā)明的背景電子顯示器已經(jīng)用在諸如電視、計算機終端、無線電通訊設備和許多其它領域的器件中了。在目前常用的電子顯示器類型中，平板顯示技術(shù)是最受關注的，并且在這個領域中正在繼續(xù)研制。對于任何顯示技術(shù)要求的因素包括提供高分辨率、在良好光級別的全色顯示和在競爭價格上的能力。
使用在被電流激活時發(fā)光的薄膜材料的有機發(fā)光器件(OLED)越來越成為平板顯示技術(shù)的流行形式了。目前，最流行的有機發(fā)射結(jié)構(gòu)稱為雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(DH)OLED，示于

圖1A中。在這種器件中，玻璃基片層10被涂以氧化銦錫(ITO)薄層11。然后，在ITO層11上淀積薄(100-500埃)有機空穴傳輸層(HTL)12。在HTL12表面上淀積薄(一般50-500埃)發(fā)射層(EL)13。EL13為從100-500埃厚的電子傳輸層14(ETL)注入的電子與來自HTL12的空穴提供復位?，F(xiàn)有技術(shù)ETL、EL和HTL材料的例子在美國專利號5294870中公開了，在這里引證供參考。
通常，EL13重摻雜熒光染料以調(diào)整顏色并提高OLED的電發(fā)光效率。圖1A所示的器件是通過淀積金屬接觸15、16和上電極17完成的。接觸15和16一般是用銦或Ti/Pt/Au制備的。電極17通常是雙層結(jié)構(gòu)，其由直接與有機ETL14接觸的諸如Mg/Ag17’的合金和Mg/Ag上的諸如金(Au)或銀(Ag)的厚的、高功函數(shù)金屬層17”構(gòu)成。厚金屬17”是不透光的。當適當?shù)钠秒妷菏┘佑谏想姌O17和接觸15和16之間時，從發(fā)射層13通過玻璃基片10發(fā)光。圖1A的LED器件一般具有0.05％-2％的發(fā)光外部量子效率，這取決于發(fā)射的顏色和器件結(jié)構(gòu)。
另一種公知的有機發(fā)射結(jié)構(gòu)稱為單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(SH)OLED，如圖1B所示。這個結(jié)構(gòu)與DH結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別在于多功能層13’用作EL和ETL。圖1B的器件的一個限制是多功能層13’必須具有良好的電子傳輸能力。否則，就應該包括分開的EL和ETL層，如圖1A所示的器件。
又一公知的LED器件示于圖1C中，表示單層(聚合物)OLED的典型剖面圖。如圖所示，該器件包括被涂敷薄ITO層3的玻璃基片2。例如旋涂聚合物的薄有機層5形成在ITO層3上，并提供前述器件的HTL、ETL和EL層的所有功能。在有機層5上形成金屬電極層6。該金屬典型為Mg、Ca或其它常規(guī)使用的低功函數(shù)金屬。
采用有機化合物用于發(fā)光象素的多色電發(fā)光圖象顯示器件的例子在美國專利號5294870中公開了。這個專利公開了含有用于發(fā)射藍光的有機介質(zhì)的多個發(fā)光象素。熒光介質(zhì)置于藍色OLED和在象素的某一部分的基片之間。熒光介質(zhì)吸收由藍色OLED發(fā)射的光并且在相同象素的不同區(qū)域發(fā)射紅和綠光。這種顯示器的一個缺點是，通過玻璃基片從一個象素到鄰近象素的光的波導(waveguiding)可能導致模糊、滲色、圖象分辨率降低和波導光的損耗。對于圖1A所示的器件，這個問題示意地示于圖1D中，并且還在D.Z.Garbuzovet al“Photoluminescene Efficiency and Absorption of AluminumTri-Quinolate(Alq3)Thin Filmas，”249Chemical Physics Letters433(1996)中介紹過，在這里引證供參考。這個器件中的另外一個問題是用作透明導電層的ITO是高損耗材料，因此使波導光被ITO層吸收。這個器件和其它現(xiàn)有技術(shù)器件中的另外一個的問題是LED互連線作為圍繞單獨的象素的黑線可以被觀察者看見，所以增加了顯示器的粒度和限制了分辨率。
本發(fā)明的概述本發(fā)明包括單色和多色發(fā)光裝置，其利用反光結(jié)構(gòu)用于增加效率和降低由于沒有用的光發(fā)射引起的波導的損耗。本發(fā)明的每個實施例包括基片、位于基片中或基片上的反光結(jié)構(gòu)、和位于反光結(jié)構(gòu)中或反光結(jié)構(gòu)上的OLED。反光結(jié)構(gòu)的特征在于頂部和底部，其中頂部比底部窄，使從OLED發(fā)射的光直接射向底部。
在一個方案中，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括多個象素，每個象素具有至少一個角壁臺面形的反光結(jié)構(gòu)。用在本發(fā)明中的臺面是截頭棱錐形，每個臺面具有比其底部窄的頂部，從而光經(jīng)過其側(cè)壁反射并處于從其頂部到其底部的方向中。
在另一方案中，本發(fā)明的發(fā)光裝置構(gòu)形成集中光發(fā)射。這樣的裝置各包括透明的基片、基片上的反光層、反光層上的波導層形式的反光結(jié)構(gòu)、和波導層上的至少一個OLED。反光層中具有至少一個開口。從OLED發(fā)射的光被反光結(jié)構(gòu)側(cè)壁和反光層反射，從而光被導向通過反光層中的開口，用于通過基片發(fā)射。
在第一個實施例中，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括多個象素，每個象素包括在透明基片上排列成三個臺面的發(fā)光器件，其中所述臺面的第一個用作藍光發(fā)射器，所述三個臺面的第二個用作綠光發(fā)射器，所述三個臺面的第三個用作紅光發(fā)射器。在本例中，每個臺面的底部直接與基片相鄰，從而每個臺面發(fā)射的光都射向基片。
在第二個實施例中，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括多個象素，每個象素包括排列成三個倒置角壁臺面的發(fā)光器件，其中所述三個倒置臺面的第一個用作藍光發(fā)射器，所述三個倒置臺面的第二個用作綠光發(fā)射器，所述三個倒置臺面的第三個用作紅光發(fā)射器。在本例中，臺面稱為“倒置”是因為每個臺面的頂部直接與基片相鄰，從而每個臺面發(fā)射的光遠離基片射出。倒置臺面位于基片上或基片內(nèi)。
在第三個實施例中，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括多個象素，每個象素包括排列成一個臺面或倒置臺面的發(fā)光器件，借助于藍、綠和紅色OLED的堆疊結(jié)構(gòu)，該臺面用作藍、綠或紅光發(fā)射器，可以是單獨的或結(jié)合在一起的。
在第四實施例中，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括透明基片、基片上的反光層、反光層上的波導層形式的反光結(jié)構(gòu)、和本發(fā)明波導層上的至少一個OLED。波導層具有上表面、底表面和至少三個側(cè)面，側(cè)面之一相對于基片成小于90°的角度，其余側(cè)面垂直于基片。從OLED發(fā)射的光被反光層和波導層的側(cè)面反射。因此發(fā)射的光集中通過反光層中的開口射出，用于通過基片發(fā)射。
在第五實施例中，第四實施例的波導層具有相對于基片成小于90°的角度的至少兩個側(cè)面，并且其它側(cè)面垂直于基片。反光層具有多個開口，這些開口位于相對于基片成小于90°角度的波導層的側(cè)面下面。這樣，從OLED發(fā)射的光被反光層和波導層的側(cè)面反射。因此發(fā)射的光被集中并通過反光層中的開口射出，用于通過基片發(fā)射，并會聚到公共焦點。
附圖簡述圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的典型有機雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)光器件(OLED)的剖面圖。
圖1B是現(xiàn)有技術(shù)的典型有機單異質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)光器件(LED)的剖面圖。
圖1C是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的公知單層聚合物LED結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖1D表示常規(guī)結(jié)構(gòu)LED結(jié)構(gòu)中的波導問題。
圖2A、2B和2C是根據(jù)本發(fā)明的實施例利用藍色有機發(fā)光器件(OLED)和紅和綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體層的集成三色象素的剖面圖。
圖2D表示根據(jù)本發(fā)明的實施例以臺面象素構(gòu)形的藍、綠和紅色OLED的堆疊排列。
圖3表示本發(fā)明的一個實施例的頂視圖。
圖4A-4D表示制備圖2A所示的本發(fā)明的第一實施例的方法。
圖5A-5E表示制備圖2B所示本發(fā)明的第二實施例的方法。
圖6A-6D表示制備圖2D所示本發(fā)明的第三實施例的方法。
圖7A和7B分別是本發(fā)明的實施例的剖面圖和頂視圖。
圖7C是圖7A所示器件的倒置型的剖面圖。
圖8A和8B分別是本發(fā)明的實施例的剖面圖和頂視圖。
圖9示意性地表示θ＞θC，其中θC為用于內(nèi)部反射的臨界角。
圖10A-10C表示可以用在本發(fā)明中的一些OLED的改型。
圖11A-11B以曲線形式分別表示發(fā)光器件長度相對與發(fā)射光的強度和器件效率的效果。
詳細說明本發(fā)明的第一實施例示于圖2A中。在本例中，由于作為臺面結(jié)構(gòu)形式的反光結(jié)構(gòu)的準直效應而使波導被減少了并且輻射輸出增加了。此調(diào)軸是通過從臺面結(jié)構(gòu)角壁的總反射或通過從淀積在角壁上的金屬的鏡面反射實現(xiàn)的。
圖2A所示的器件包括在公共基片37上具有三個臺面堆疊結(jié)構(gòu)的象素，其中堆疊結(jié)構(gòu)包括分別用21和22表示的藍色OLED層20和紅和/或綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體，這取決于特定堆疊結(jié)構(gòu)?；?7一般是用透明材料制備的，諸如玻璃、石英、藍寶石或塑料。OLED層是DH或SH結(jié)構(gòu)的，或者是單層聚合物基OLED，如本領域公知的。
器件24是包括藍色OLED 20的藍光發(fā)射器，藍色OLED 20水平延伸以便還形成器件27和28的頂部。器件27是包括藍色OLED20和在堆疊結(jié)構(gòu)底部的綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體22的綠光發(fā)射器，磷光體22將來自OLED20的藍光轉(zhuǎn)換成綠光。第三器件28包括設置在藍色OLED20和綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體22之間的紅色降頻轉(zhuǎn)換磷光體21，磷光體21將來自OLED 20的藍光轉(zhuǎn)換成紅光。在這種情況下，紅光不被吸收地穿過綠色磷光體22，其對紅光是透明的。為了容易制造，綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體22留在器件28中。或者，第三器件28包括藍色OLED 20和在堆疊結(jié)構(gòu)底部的紅色降頻轉(zhuǎn)換磷光體21，紅色磷光體將來自OLED 20的藍光轉(zhuǎn)換成紅光而不穿過綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體層。在第三器件28的另一種設置中，一層綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體設置在藍色OLED 20和紅色降頻轉(zhuǎn)換磷光體21之間。在這種配置中，綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體22將來自OLED 20的藍光轉(zhuǎn)換成綠光，并且紅色降頻轉(zhuǎn)換磷光體21將綠光轉(zhuǎn)換成紅光。但是這種配置一般不是最好的，因為器件效率隨著降頻轉(zhuǎn)換級數(shù)的增加而趨于降低。盡管圖2A所示實施例采用了降頻轉(zhuǎn)換磷光體層，但三器件24、27和28也可以采用藍、綠和紅色OLEDs而不使用降頻轉(zhuǎn)換磷光體層。
器件24、27和28的任何臺面壁可以以任何銳角構(gòu)形，以便最小化或防止波導，但相對于基片成約35°-45°是最好的。使形成器件24、27和28最底部的準直介質(zhì)層19形成角度，使得通常被波導導入橫向象素形成滲色和分辨率與亮度損失的光通過臺面?zhèn)缺诤涂蛇x的反射器47的反射射出基片37。這個反射表示為從介質(zhì)層19通過基片37發(fā)出并形成增大光束R的光束R2。
可選反射器47是由例如諸如鋁、銀、Mg/Al或其它合適的材料構(gòu)成。除了作為反射器之外，反射器47還可以通過延伸反射器47與金屬層26連接而用作互連，如圖3所示。使用反射器47作為互連的一個顯著優(yōu)點是這種互連位于相鄰臺面之間，因而它們不會被觀察者看見。因此所得到的顯示器沒有相鄰象素之間的黑線，不象在常規(guī)顯示器件中?？吹降哪菢印?br> 為簡單起見，本發(fā)明中使用的OLED器件作為單層示于附圖中。但是，正如本領域中公知的和這里所述的那樣，如果OLED不是單層聚合物，這些層實際上包括多個子層，這些子層的排列取決于器件是否是DH或SH結(jié)構(gòu)。
例如，如果本發(fā)明中使用DH OLED，OLED器件20將由真空淀積或生長或者由其它方法淀積在ITO層表面上的HTL構(gòu)成。頂部ETL和HTL將EL夾在中間。HTL、ETL、ITO和有機EL層的每個因為它們的成分和極小的厚度而是透明的。每個HTL可以是50-1000埃厚；每個EL可以是50-500埃厚；每個ETL可以是50-1000埃厚；ITO層可以是1000-4000埃厚。對于最佳性能和低電壓操作來說，每個有機層最好保持上述范圍的底端。每個器件24、27和28(不包括ITO/金屬層)最好接近于500埃厚。合適的有機ETL、EL和HTL材料的例子可以在美國專利號5294870中發(fā)現(xiàn)。
形成在ETL頂部的是低功函數(shù)(最好＜4eV)金屬層26M。對于金屬層26M，合適的材料包括Mg、Mg/Ag、和Li/Al。淀積在金屬層26M頂部的是適合于形成電接觸的另一導電層26I。例如，導電層26I可以是由ITO、Al、Ag或Au。為方便起見，金屬層26M和26I的雙層結(jié)構(gòu)稱為金屬層26。端子26T形成在金屬層26上，用于與之電連接，并且可以由In、Pt、Au、Ag及其組合的材料構(gòu)成，或者由本領域中公知的合適材料構(gòu)成。
如果SH OLED結(jié)構(gòu)用于提供器件24、27和28，而不是DH OLED器件，ETL和EL層是由單個多功能層諸如層13’提供，如前面對于圖1B的SH所述那樣。層13’是醌醇鹽鋁(Al-quinolate)或可以實現(xiàn)層13’的多功能目的的其它公知材料。但是，DH OLED疊層比SH OLED疊層的優(yōu)越之處在于DH OLED疊層一般可以獲得更高的效率。
控制每個器件24、27和28中穿過OLED的電壓以隨時對特定象素提供所希望的最終發(fā)射顏色和亮度。顯然，器件24發(fā)射藍光，器件27發(fā)射綠光，器件28發(fā)射紅光。而且，器件24、27和28的不同組合可以被激活以使各象素選擇獲得所希望顏色的光，這部分地取決于每個器件24、27和28中的電流幅度。
器件24、27和28可以分別被電池32、31和30正向偏置。在圖2A中，電流從每個電池32、31和30的正端通過每個相應器件的層流入其相關器件的陰極端子26T，并且從形成在導電層35上的陽極端子35T到每個電池32、31和30的負端。結(jié)果，光從每個器件24、27和28中的OLED層發(fā)射。絕緣層25防止陰極和陽極層短路。當象素集成為顯示器時，例如，陽極和陰極端子在顯示器的邊緣引出。
每個器件24、27和28可選地包括接觸35和層21、22以及19之間的低損耗、高折射率材料的層36，諸如TiO2層。當接觸35是由高損耗材料的ITO構(gòu)成時，層36特別優(yōu)選，使來自藍色OLED層20的光可以容易地波導進接觸35中并被接觸35吸收。對于TiO2和ITO的折射率最好分別為約2.6和2.2。因此層36基本上消除了波導和ITO中的吸收，從藍色OLED層20發(fā)射的光通過層36傳輸或在層36內(nèi)波導并被臺面?zhèn)缺诤头瓷淦?7反射。在器件24、27和28中可以任選地包括類似層作為中間層，以增強性能，諸如空穴注入增強層。
在本發(fā)明的第二實施例中，圖2A的器件以反向或倒置方式構(gòu)形，用于提供從堆疊結(jié)構(gòu)頂部發(fā)射光而不是從底部發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，如圖2B所示(不是按比例給出的)，“倒置”角壁臺面結(jié)構(gòu)的準直操作抑制了沿著該結(jié)構(gòu)層的波導。在本例中，該臺面被稱為“倒置”是因為每個臺面的頂部直接與基片相鄰，使被每個臺面發(fā)射的光遠離基片射出。沒有圖2B的倒置臺面結(jié)構(gòu)，沿著該結(jié)構(gòu)層的波導可能引起從鄰近象素發(fā)射的光在一個象素中的降頻轉(zhuǎn)換層的意外光泵，一種稱為“串話”或滲色的現(xiàn)象。
在圖2B所示的實施例中，一層介質(zhì)材料諸如SiOx、SiNx、聚酰亞胺等淀積在基片51上并腐蝕以形成凹槽確定結(jié)構(gòu)50，在結(jié)構(gòu)50之間留有平底凹槽。通過淀積構(gòu)成這些器件的層，凹槽確定結(jié)構(gòu)50容許形成器件24’、27’和28’的倒置臺面結(jié)構(gòu)。
器件24’、27’和28’的每個倒置臺面包括反射金屬接觸層56、絕緣層53、藍色OLED層20、介質(zhì)層55、和紅或綠色磷光體21和22，分別用于倒置臺面器件28’和27’?；蛘撸怪门_面器件28’具有位于i)藍色OLED層20和紅色磷光體21之間；或ii)紅色磷光體21上的一層綠色磷光體。金屬接觸層56可以由鋁、銀、Mg/Al等構(gòu)成。除了作為反射器之外，金屬接觸層56最好用作互連。使用金屬接觸層56作為互連的一個顯著優(yōu)點是它位于器件24’、27’和28’底部并且不會被觀察者看見。因此所得到的顯示器沒有位于鄰近象素之間的黑線，不象在常規(guī)顯示器件中常見到的那樣。
每個倒置臺面還包括透明接觸區(qū)52，該透明接觸區(qū)52具有薄(約50-200埃)低功函數(shù)金屬層52A和較厚(約500-4000埃)的ITO涂層52B。與第一實施例相比，電池30、31和32的極性反過來。結(jié)果，當施加用于發(fā)射光的正向偏置時，流過器件24’、27’和28’的電流相對于圖2A的實施例是反向的。
圖2B所示的實施例一般可以達到比圖2A所示實施例更高的分辨率。這是因為圖2A所示實施例可能由于發(fā)光區(qū)和基片表面之間相對大的距離而導致從每個器件24、27和28發(fā)射相對較寬的光束。相反，從圖2B的每個倒置臺面結(jié)構(gòu)發(fā)射的光束不會穿過準直介質(zhì)層或基片材料。結(jié)果，與從圖2A所示的每個臺面器件發(fā)射的光束相比，從圖2B的倒置臺面24’、27’和28’發(fā)射相對較窄的光束。
除了倒置臺面是借助于腐蝕的介質(zhì)層形成以形成凹槽確定結(jié)構(gòu)50的圖2B所示的構(gòu)形之外，倒置臺面可以通過在構(gòu)圖的基片60上形成器件24’、27’和28’來制造，如圖2C所示。構(gòu)圖的基片60中具有凹槽，每個凹槽具有基本上平底表面和傾斜的側(cè)壁。每個側(cè)壁是傾斜的，以便與底表面成鈍角，其中最好約為135°-145°。凹槽的深度可以相對較淺，在1000-3000埃的數(shù)量級，是所要求的寬度。例如，構(gòu)圖的基片60是由其中具有通過標準定向腐蝕工藝形成的凹槽的Si構(gòu)成。除了圖2B和2C所示的具有直的、斜的側(cè)壁的凹槽結(jié)構(gòu)之外，還可以是其它截面結(jié)構(gòu)。例如，可以考慮設計成具有半圓形或相似的截面。另外，本發(fā)明任何實施例的臺面或倒置臺面從頂部看可以排列成任何形狀，諸如正方形、三角形、圓形和六邊形。
在圖2A、2B或2C所示的任何實施例中，最好沒有相對于OLED的發(fā)射層和磷光體層并且在OLED的發(fā)射層和磷光體層之間的較小的折射率的材料，以致于由OLED發(fā)射的所有光子基本上都被磷光體吸收。結(jié)果藍色輻射傳輸?shù)郊t和綠色磷光體的效率提高了。
當用在多色應用中時，用在本發(fā)明的顯示器中的每個象素同時或單獨地發(fā)射紅、綠和藍光。或者，當用在單色應用中時，每個象素都發(fā)射一種顏色。
下面介紹對于圖2A所示的本發(fā)明實施例在公共基片37上制備多色LED的方法。該方法示意性地示于圖4A-4D中，但不是按比例給出的。下面的步驟可以用于獲得多色有機器件陣列1)在基片37上淀積5-10μm的透明介質(zhì)層19。介質(zhì)層19最好具有小于或等于基片37的折射率。例如層19可以是SiOx或Teflon。
2)淀積綠色磷光體層22。
3)淀積薄的、腐蝕停止介質(zhì)層23，諸如SiOx。
4)淀積紅色磷光體層21。這個步驟之后的器件示于圖4A中。
5)通過反應離子或濕法化學腐蝕進行光刻構(gòu)圖以形成二維臺面結(jié)構(gòu)，如圖4B所示。
6)通過適當?shù)幕瘜W或反應離子腐蝕進行構(gòu)圖和腐蝕每三個之中的一個臺面去掉所述紅色磷光體21。
7)通過適當?shù)幕瘜W或反應離子腐蝕進行構(gòu)圖和腐蝕每三個之中的第二個臺面去掉所述綠色磷光體22。
8)淀積透明導電材料諸如ITO，從而在所述臺面的頂部形成正方形接觸35。
9)淀積金屬(未示出)并對ITO構(gòu)圖成條狀接觸以形成條狀接觸金屬列。這種構(gòu)圖可以用障板、剝離或例如Al的氯化物反應離子腐蝕來實現(xiàn)。
10)淀積絕緣介質(zhì)層25，諸如SiNx。這個步驟之后的器件示于圖4C中。
11)通過反應離子或濕法腐蝕在絕緣介質(zhì)層中腐蝕窗口，從而獲得用于藍色OLED 20的接觸。
12)在整個結(jié)構(gòu)上淀積藍色OLED層20。層20可以是SH或DH結(jié)構(gòu)，如前面所述的。
13)在整個結(jié)構(gòu)上淀積金屬26M和26I，并構(gòu)圖每個臺面?zhèn)缺谏系男薪饘贄l狀接觸和金屬反射器47，如圖4D所示。
雖然上述方法可以用于制備圖2A所示實施例，但也可以是其它步驟。例如，代替淀積和腐蝕層19以形成用于每個器件24、27和28的臺面基底，而可以直接腐蝕基片37用于同樣的目的，這樣就不需要層19了。作為另一例子，磷光體和OLED層可以通過在預腐蝕層19或預腐蝕基片37上校準障板來淀積。
下面介紹對于圖2B所示實施例在公共基片51上制備倒置多色LED的方法。這個方法同樣可以用于形成圖2C所示實施例，除了使用構(gòu)圖的基片60代替其上具有凹槽確定結(jié)構(gòu)50的平坦基片51之外。該方法示意性地示于圖5A-5E中，但不是按比例給出的。下面的步驟可以用于實現(xiàn)圖2B所示的實施例1)在基片51上淀積介質(zhì)涂層50，它可以是金屬箔、塑料層或其它合適的基片材料。層50應該適合于選擇腐蝕，例如可以是SiOx、SiNx、聚酰亞胺或Teflon。
2)腐蝕介質(zhì)涂層以留下區(qū)域50，從而在其間形成平底凹槽。
3)在整個結(jié)構(gòu)上淀積金屬56并且金屬構(gòu)圖以形成臺面反射器和行金屬條狀接觸。
4)淀積絕緣層53，諸如SiO2。這個步驟之后的器件示于圖5A中。
5)在所述涂層中開窗口，用于藍色OLED 20接觸。
6)在整個結(jié)構(gòu)上淀積藍色OLED層20。層20可以是SH或DH結(jié)構(gòu)，如前面對于圖2A所述的，但是是倒置層疊的。
7)淀積透明ITO接觸52。
8)構(gòu)圖所述透明ITO 52，用于制備列條狀接觸。
9)淀積介質(zhì)材料層55，諸如SiOx。這個步驟之后的器件示于圖5B中。
10)淀積紅色磷光體層21，所得到的結(jié)構(gòu)如圖5C所示。
11)構(gòu)圖和腐蝕以從三個臺面中的兩個去掉所述紅色磷光體21。
12)淀積綠色磷光體層22，所得到的結(jié)構(gòu)示于圖5D中。
13)構(gòu)圖和腐蝕以從三個臺面中的另兩個去掉所述綠色磷光體，所得到的結(jié)構(gòu)示于圖5E中。
雖然圖2A、2B和2C表示多色顯示器，但這些圖中的臺面和倒置臺面構(gòu)形可以適用于單色顯示器，其中每個象素包括只能發(fā)射一種顏色的一個臺面或倒置臺面結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明第三實施例中，藍、綠和紅色OLED排列成堆疊結(jié)構(gòu)100，如圖2D所示。這種堆疊排列在1994年12月13日申請的美國申請08/354674中和在1995年12月6日申請的PCT國際申請公報WO 96/19792中介紹過，在這里引證這些公開供參考。本發(fā)明采用這種堆疊排列與臺面結(jié)構(gòu)相結(jié)合，從而使波導最小和效率最大，如前面所述的。在圖2D所示實施例中，藍色20、綠色110和紅色111OLED一個疊在另一個上，每個OLED被透明導電層26彼此分離，從而使每個器件接收單獨的偏置電壓以通過堆疊結(jié)構(gòu)發(fā)光。每個OLED 20、110和111可以是SH或DH型，如前面所述的。如圖2D所示，OLED 20、110和111的堆疊排列置于導電層112、介質(zhì)層19和透明基片37上。
每個導電層26包括低功函數(shù)(最好＜4eV)金屬層26M，諸如Mg、Mg/Ag、和Li/Al，和適合于形成電接觸的另外的導電層26I。當然，OLED 20、110和111之間、基片37和OLED 20之間的所有導電層必須基本上是透明的。但是位于堆疊結(jié)構(gòu)頂部的OLED 111上的導電層26不必是透明的，最好是反射的。端子26T形成在金屬層26上用于與之電連接，并且可以由In、Pt、Au、Ag及其混合物構(gòu)成，或者是由本領域中公知的合適材料構(gòu)成。
堆疊結(jié)構(gòu)100任選地包括位于導電層112和介質(zhì)層19之間的低損耗、高折射率介質(zhì)材料層36，諸如TiO2。當導電層112是由ITO制成時層36特別優(yōu)選的，其中ITO是高損耗材料，以致于來自OLED層20、110和111的光可以容易地被波導進入導電層112并被導電層112吸收。層36基本上消除了ITO中的波導和吸收，現(xiàn)在從OLED’s 20、110和111發(fā)射的光可以基本上通過層36傳輸。而且，層36可以具有斜的側(cè)壁以向基片37反射任何波導光。
堆疊OLED象素100的制備可以通過例如障板或干法腐蝕來實現(xiàn)。例如，堆疊OLED象素100用下面的步驟制備，如示意表示的圖6A-6D。
1)在透明基片37上淀積5-10μm的透明介質(zhì)層19。介質(zhì)層19應該具有小于或等于基片37的折射率。層19可以是例如SiOx或Teflon。
2)淀積一層透明導電材料112，諸如ITO。這個步驟之后的器件示于圖6A中。
3)腐蝕以形成臺面結(jié)構(gòu)，如圖6B所示。
4)淀積藍色OLED層20。層20可以是SH或DH結(jié)構(gòu)，如前面所述的。
5)淀積導電層26M和26I。
6)淀積綠色OLED層110。層110可以是SH或DH結(jié)構(gòu)，如前面所述的。
7)淀積導電層26M和26I。
8)淀積紅色OLED層111。層111可以是SH或DH結(jié)構(gòu)，如前面所述的。
9)淀積導電層26M和26I。這個步驟之后的器件示于圖6C中。
10)在臺面?zhèn)缺谏系矸e反射器47和在層26I的每個上淀積端子26T。最后結(jié)構(gòu)示于圖6D中。
雖然圖2D表示采用堆疊的OLED構(gòu)形與臺面結(jié)構(gòu)相結(jié)合，但本發(fā)明也可以考慮采用在倒置臺面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的堆疊OLED。這種倒置結(jié)構(gòu)是通過例如在其上具有腐蝕的介質(zhì)層的基片上或在其中具有腐蝕的凹槽的基片上淀積必需的OLED和導電層形成的，如前面分別關于圖2B和2C所示實施例所述的。為實現(xiàn)倒置臺面、堆疊OLED器件，前面關于圖2D所示實施例所述的疊層順序應該反過來。
為最大化效率和高亮度應用，本發(fā)明的另外的實施例設計成使光集中。這種發(fā)光裝置各包括透明基片、基片上的反光層、反射層上的波導層形式的反光結(jié)構(gòu)、和波導層上的至少一個OLED，每個OLED用于發(fā)射預定顏色的光。反光層中具有至少一個開口。從OLED發(fā)射的光被波導層側(cè)壁和反光層反射，并通過反光層中的開口射出，用于通過基片發(fā)射。這樣，由相對大長度的OLED產(chǎn)生的光被集中到相對小的區(qū)域。結(jié)果得到高亮度、高分辨率的發(fā)光器件。
本發(fā)明的第四實施例示于圖7A和7B中，圖7A和7B分別是側(cè)視圖和頂視圖。發(fā)光器件1110包括基片1100、反光層1110、波導層1120和OLED層1130。反光層1110中具有至少一個開口1150以容許從OLED層1130反射的光通過。在本例中，波導層1120具有上表面、底表面和至少三個側(cè)面。波導層1120的側(cè)面2160之一相對于基片1100形成小于90°的角度，最好約為45°。波導層1120的其余側(cè)面基本上垂直于基片1100。反射器1140任選地位于側(cè)面2160上，并且最好在波導層1120的其余側(cè)面上。
在圖7A和7B所示的實施例中，從OLED層1130發(fā)射的光被波導進入波導層1120內(nèi)部，在那里光被反光層1110和波導層1120的側(cè)面反射，從而通過開口1150射出。結(jié)果得到穿過開口1150和基片1100的集中的光束，如圖7A所示。
雖然圖7A和7B所示的實施例展示了通過基片1100的直射光，但本發(fā)明也包括“倒置”結(jié)構(gòu)，如圖7C所示的那樣。在這種結(jié)構(gòu)中，器件排列在其中具有凹槽的構(gòu)圖基片上，使光在遠離基片的方向射出。如果這種器件中的基片不是反射的，則應該在OLED1130和基片1100之間形成一層反射材料2170。構(gòu)圖基片中的凹槽的深度可以相對較淺，在1000-3000埃的數(shù)量級，正如所希望的寬度。例如，構(gòu)圖基片1100是由其中具有通過標準定向腐蝕工藝形成的凹槽的Si構(gòu)成。
本發(fā)明的第五實施例示于圖8A和8B中。發(fā)光器件1010包括基片1100、反光層1110、波導層1120和OLED層1130。波導層1120的側(cè)面2160的至少兩個側(cè)面相對于基片成小于90°的角度，最好約為30°，其余側(cè)面垂直于基片。反光層1110中具有位于相對于基片成小于90°的角度的波導層1120的側(cè)面下面的開口。如圖8A所示，從OLED層1130反射的光被波導進入波導層1120內(nèi)部，在那里光被反光層1110和波導層1120的側(cè)面反射，從而通過開口1150射出。發(fā)光器件1010可選地包括反射器1140以幫助從OLED層1130發(fā)射的光反射。從器件1010的開口1150射出的光會聚在某焦點1200。
基片1100一般是用透明材料諸如玻璃、石英、藍寶石或塑料制成。反射器1140例如是金屬鏡面或多層介質(zhì)堆疊結(jié)構(gòu)，后者是最佳的。如果使用金屬鏡面，反射器1140是由任何合適的金屬或合金制成，最好是鋁、銀、鎂-鋁合金及其組合。如果使用多層介質(zhì)堆疊結(jié)構(gòu)，反射器1140是由具有不同折射率的任何成對的介質(zhì)材料制成，諸如TiO2和SiO2，如本領域公知的材料。反光層1110最好由高反射多層介質(zhì)堆疊結(jié)構(gòu)制成。
是否需要反射器1140取決于用于波導層1120的材料，這種材料是任何合適的透明介質(zhì)材料，諸如SiO2、聚酰亞胺或TEFLON。非強制性地，照射到波導層1120的角壁上的光完全被反射，結(jié)果得到總的內(nèi)部反射。但是如果由于用于波導層1120的材料而不能實現(xiàn)總的內(nèi)部反射，則就需要反射器1140。例如，用于波導層的材料和圍繞波導層的材料(或環(huán)境物質(zhì))將具有分別為n1和n2的折射率特性。圖9中所示的并定義為產(chǎn)生總內(nèi)部反射的最小角的臨界角θC與n1和n2有關，其關系為sin(θC)＝n1/n2，其中n1＜n2。因此看到在波導層1120的折射率n2增加時，對于小于n2的常數(shù)n1，θC減小。因而，當波導層1120的折射率大于圍繞材料(或環(huán)境物質(zhì))的折射率時，θC最小，從而內(nèi)部反射可能增加。在這種情況下，可以不需要反射器1140。相反，當n2與n1相同時，θC最大，從而內(nèi)部反射可能降低，因此反射器1140是必需的。
雖然反射器1140以平的和直的部件示于附圖中，但它們可以是不同的形狀。例如，反射器1140可以是彎曲的或拋物面形的，從而具有對照射光束的聚焦效果。
為了使內(nèi)部損耗最小，最好波導層1120應具有比導電層1500高的折射率。此外，波導層1120的折射率應該高于基片的折射率，以便避免光從波導層1120通過反光層1110泄露并進入基片1100。而且，本發(fā)明的發(fā)光器件可以任選地包括在導電層1500之下的低損耗、高折射率介質(zhì)材料的層1170，諸如TiO2。在導電層1500是由高損耗材料ITO制成以致于它能吸收從OLED層1130反射的光時，特別優(yōu)選層1170。對于TiO2和ITO的折射率分別約為2.6和2.2。因此層1170基本上消除了ITO中的波導和吸收。雖然層1170的折射率比層1500的大，但它應小于波導層1120的折射率，從而發(fā)射的光可以容易地穿過層1170到層1120。在減少內(nèi)部損耗的另外的嘗試中，低損耗、高折射率介質(zhì)材料任選地位于開口1150處以作為抗反射涂層，從而有助于光從波導層1120傳輸進入基片1100。層1190還可以位于基片1100下面，如圖7A和8A所示。例如層1190是TEFLON。
在本發(fā)明的任何實施例中，OLED層113可以是單或雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的OLED，如本領域中公知的。為簡單起見，本發(fā)明中使用的OLED以單層示于附圖中，但如果OLED不是單層聚合物，如本領域中公知的，則每個OLED實際上包括多個子層。此外，還具有OLED層113的操作需要的多個電極層，如圖10A-10C所示。
如圖10A所示，低功函數(shù)(最好＜4eV)金屬層1510形成在OLED層1130的頂部。用于金屬層1510的合適材料包括Mg、Mg/Ag和Li/Al。金屬層1510用作用于OLED層1130的接觸材料和作為用于反射照射光束的反射材料。在金屬層1510頂部淀積適合于形成電接觸的另一導電層1520。導電層1520例如由ITO、Al、Ag或Au制成。當在導電層150和導電層1520之間施加電壓時，從OLED1130發(fā)射光，由此從OLED層1130的EL發(fā)射?？蛇x地包括磷光體層1160，用于從OLED發(fā)射層發(fā)射的光光能降頻轉(zhuǎn)換至所希望的顏色。圖10A所示的實施例將產(chǎn)生單色光發(fā)射。
或者，為便于多色應用，OLED層1130包括藍色OLED1600、綠色OLED1610和紅色OLED1620，如圖10B所示。每個藍色、綠色和紅色OLED分別對于藍、綠和紅光而可以單獨配置。
或者，藍、綠和紅色OLED排列成堆疊結(jié)構(gòu)，如圖10C所示。這種堆疊排列在于1994年12月13日申請的美國申請08/354674和于1995年12月6日申請的PCT國際申請公報WO96/19792中介紹了，在這里引證供參考。在圖10C所示的實施例中，藍色1600、綠色1610和紅色1620OLED一個堆疊在另一個之上，每個OLED被層1510和1520彼此分開，使每個器件接收分開的偏置電壓以通過此堆疊結(jié)構(gòu)發(fā)光。在本例中，位于OLED材料(例如層1600和1610之間和層1610和1620之間)之間的金屬層1520足夠薄，從而是透明的，作為器件中的最上層導電層的紅色OLED1620頂部的金屬層1520足夠厚，從而反射照射的光。每個OLED1600、1610和1620可以是SH或DH型，如前面所述。如圖10C所示，OLED1600、1610和1620的堆疊排列位于導電層1500之上。
對于上述方法的淀積技術(shù)和材料是本領域中公知的。例如，淀積OLED層的優(yōu)選方法是利用熱蒸發(fā)或旋涂；淀積金屬層的優(yōu)選方法是利用熱或電子束蒸發(fā)或濺射；淀積ITO的優(yōu)選方法是利用電子束蒸發(fā)或濺射；淀積磷光體層的優(yōu)選方法是熱蒸發(fā)或濺射；淀積介質(zhì)材料的優(yōu)選方法是利用等離子體增強化學汽相淀積或電子束蒸發(fā)。
采用反光層的本發(fā)明實施例的顯著優(yōu)點是由相對大長度的OLED產(chǎn)生的光被集中到相對小的發(fā)射區(qū)域。結(jié)果得到高亮度、高分辨率的發(fā)光器件。隨著本發(fā)明的每個器件的長度L的增加，器件的效率按預期地增加，直到達到某最佳長度(LOPT)為止，其中在該最佳長度以上時器件內(nèi)部損耗變得明顯并因此效率降低。這種現(xiàn)象以曲線形式示于圖11中。這樣，反光層1110中具有兩個開口1150并且將光束會聚到焦點1200的圖8所示實施例一般是圖7所示實施例亮度的兩倍。因此圖8所示實施例可以是圖7所示實施例長度的一半，但具有相同的光強度。
從采用反光層1100的本發(fā)明的實施例獲得的高亮度光發(fā)射使這種器件可用于靜電復印、復制、印刷和顯示應用，以及需要高亮度、單色或多色光發(fā)射的任何其它這樣的應用。根據(jù)不同的應用，所示的和介紹的實施例可以使用單個或多個象素。例如，在采用本發(fā)明形成包括多個象素的平板行掃描顯示器件時，這里所述的每個發(fā)光器件可以代表其單個的象素或其一部分。
可用于本發(fā)明任何實施例的藍光發(fā)射OLED的金屬二齒復合物的公式為MDL42，其中M選自元素周期表中的3-13族和鑭系的三價金屬。優(yōu)選金屬離子是Al+3、Ga+3、In+3和Sc+3。D是二齒配合體，諸如2-吡啶甲基酮、2-甲基喹啉酮和2-(鄰-苯氧基)吡啶酮。對于L4的優(yōu)選組包括乙酰丙酮；公式為OR3R的化合物，其中R3選自Si和C，R選自氫、取代的和未取代的烷基、芳基和雜環(huán)族；3，5-二-叔丁基苯酚；2，6-二-叔丁基苯酚；2，6-二-叔丁基甲酚；和H2Bpz2。通過這些例子，從鋁[吡啶甲基甲基酮]雙[2，6-二-叔丁基酚鹽]的固態(tài)中的光致發(fā)光的測量獲得的波長是420nm。用這種化合物的甲酚衍生物也測得波長為420nm。鋁[吡啶甲基甲基酮]雙(OsiPh3)和鈧(4-甲氧基-吡啶甲基甲基酮)雙(乙酰丙酮)每個測得的波長為433nm，而鋁[2-O-苯氧基吡啶]雙[2，6-二-叔丁基酚鹽]測量的波長為450nm。
綠色OLED發(fā)射材料的例子包括錫(iv)金屬復合物，諸如分子式為SnL12L22的材料，其中L1選自水楊基醛、水楊酸或醌醇鹽(quinolates)(例如8-羥基喹啉)。L2可以是取代的和未取代的烷基、芳基和雜環(huán)族化合物。當L1是醌醇鹽和L2是苯基時，例如，錫(iv)金屬復合物將具有504nm的發(fā)射波長。
紅色OLED發(fā)射材料的例子包括二價金屬馬來腈二硫酸酯(“mnt”)復合物，諸如由C.E.Johnson等人在“LuminescentIridium(I)，Rhodium(I)，and Platinum(II)Dithiolate Complexes，”105Journal of the American Chemical Society 1795(1983)中公開的材料。例如，mnt[Pt(Pph3)2]具有652nm的特性發(fā)射波長。
其它的OLED材料是本領域中公知的(例如見授予Tang等人的美國專利5294870，題為“Organic Electroluminescent MulticolorImage Display Device”；Hosokawa等人的“Highly efficient blueelectroluminescence from a distyrylarylene emitting Iayer with a newdopant，”676Applied Physics Letters3853-55(1995年12月)；Adachi等人的“Blue Iight-emitting organic electroluminescent devices，”56Applied Physics Letters799-801(1990年2月)；Burrows等人的“Color-Tunable Organic Light Emitting Devices，”69 Applied PhysicsLetters2959-61(1996年11月))。在這里引證這些參考文獻的整個公開供參考。諸如Hosolawa等中所述的聯(lián)苯乙烯亞芳基衍生物是最佳類的化合物。
本發(fā)明中使用的紅和綠色發(fā)射熒光介質(zhì)是本領域公知的。示出了美國專利4769292和5294870，在這里引證供參考。這些熒光染料可以在基體聚合物諸如聚甲基丙烯酸甲酯中分解，一些合適的染料開始是為塑料激光器研制的。紅色熒光染料的例子是4-氰亞甲基-4H-吡喃和4-氰亞甲基-4H-噻喃。綠色熒光染料的例子包括聚甲炔染料諸如花青染料、部花青和三、四、和多環(huán)的花青苷和部花青、噁諾醇(oxonols)、半噁諾醛(hemioxanols)、苯乙烯、異構(gòu)化苯乙烯和鏈花青。
本發(fā)明的器件提供任何尺寸的低成本、高分辨率、高亮度、單色或多色、平板顯示器。這增寬了本發(fā)明的范圍，使本發(fā)明包括從小到幾個毫米到大到如建筑物大小的顯示器。該顯示器產(chǎn)生的圖象可以是全色的文本或圖表，分辨率可以是任意的，這取決于單個LED的尺寸。因此本發(fā)明的器件適合于極寬的各種應用，例如包括電子顯示器、激光器、發(fā)光器件和用于廣告牌和信號的顯示器件、計算機監(jiān)視器、無線電通訊器件諸如電話、電視、大面積墻壁顯示屏、戲院顯示屏和露天大型體育運動場顯示屏。發(fā)射的光在遠離基片方向射出的本發(fā)明的實施例特別用于靜電復印應用，如這些實施例容許配置得距離打印紙較近而不用透鏡。
本領域技術(shù)人員應該理解到這里所述的和表示的本發(fā)明實施例的各種修改。這種修改應該被所附權(quán)利要求書的精神和范圍覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括基片；位于所述基片中或所述基片上的反光結(jié)構(gòu)，所述反光結(jié)構(gòu)的特征在于其具有頂部和底部，其中頂部比底部窄；和位于所述反光結(jié)構(gòu)中或所述反光結(jié)構(gòu)上的有機發(fā)光器件；其中所述反光結(jié)構(gòu)把從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的光導向所述反光結(jié)構(gòu)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中，所述基片是透明的；和所述反光結(jié)構(gòu)位于所述基片上，反光結(jié)構(gòu)底部與所述基片直接相鄰，使從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的光導向所述基片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)包括以銳角與底部相交的側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)光裝置，還包括所述側(cè)壁上反射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)包括多個側(cè)壁；和每個側(cè)壁與底部以銳角相交。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)光裝置，還包括位于所述多個側(cè)壁的至少一個上的反射器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)是臺面結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述臺面結(jié)構(gòu)上；和所述有機發(fā)光器件包括所述臺面結(jié)構(gòu)上的陽極；所述陽極上的第一有機層，其中所述第一有機層是空穴傳輸層；所述第一有機層上的第二有機層，其中所述第二有機層是發(fā)射層和電子傳輸層；和所述第二有機層上的陰極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述臺面結(jié)構(gòu)上；和所述有機發(fā)光器件包括所述臺面結(jié)構(gòu)上的陽極；所述陽極上的第一有機層，其中所述第一有機層是空穴傳輸層；所述第一有機層上的第二有機層，其中所述第二有機層是發(fā)射層；所述第二有機層上的第三有機層，其中所述第三有機層是電子傳輸層；和所述第三有機層上的陰極。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述臺面結(jié)構(gòu)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述臺面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置是包括多個象素的多色顯示器，每個所述象素包括三個所述反光結(jié)構(gòu)，第一個所述反光結(jié)構(gòu)是藍光發(fā)射器，第二個所述反光結(jié)構(gòu)是綠光發(fā)射器，第三個所述反光結(jié)構(gòu)是紅光發(fā)射器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件發(fā)射藍光。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光裝置，其中第二個所述反光結(jié)構(gòu)包括將從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的所有藍光基本上轉(zhuǎn)換成綠光的綠色降頻轉(zhuǎn)換磷光體層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光裝置，其中第三個所述反光結(jié)構(gòu)包括將從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的所有藍光基本上轉(zhuǎn)換成紅光的紅色降頻轉(zhuǎn)換磷光體層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，還包括至少一個附加的有機發(fā)光器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件和所述至少一個附加有機發(fā)光器件排列成堆疊結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件和所述至少一個附加有機發(fā)光器件可獨立尋址。
19.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)光裝置，其中，所述反光結(jié)構(gòu)包括至少三個側(cè)壁；和所述側(cè)壁之一相對于所述基片成銳角，其余所述側(cè)壁基本上垂直于所述基片。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光裝置，還包括所述基片上的反光層，所述反光層中具有至少一個開口，其中從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的光通過所述至少一個開口導出，用于通過所述基片發(fā)射。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)光裝置，其中所述反光層中具有一個開口，所述開口直接位于相對于所述基片成銳角的所述反光結(jié)構(gòu)的所述側(cè)壁下面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的發(fā)光裝置，其中所述銳角約為45°。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)包括至少三個側(cè)壁；和所述至少三個側(cè)壁的多個相對于所述基片成銳角，所述至少三個側(cè)壁的其余側(cè)壁基本上垂直于所述基片。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的發(fā)光裝置，其中所述反光層中具有多個開口，每個所述開口直接位于相對于所述基片成銳角的所述多個所述至少三個側(cè)壁的每個的下面。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的發(fā)光裝置，其中通過所述多個開口發(fā)射的光會聚到公共焦點上。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)的頂部直接與所述基片相鄰，從而使從所述有機發(fā)光器件發(fā)射的光遠離所述基片導出。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)是所述基片上表面內(nèi)的凹槽；所述反光結(jié)構(gòu)的底部與所述基片的上表面齊平。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述凹槽內(nèi)部；和所述有機發(fā)光器件包括所述基片上的陰極；所述陰極上的第一有機層，其中所述第一有機層是發(fā)射層和電子傳輸層；所述第一有機層上的第二有機層，其中所述第二有機層是空穴傳輸層；所述第二有機層上的陽極。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的發(fā)光裝置，其中所述有機發(fā)光器件位于所述凹槽內(nèi)部；和所述有機發(fā)光器件包括所述基片上的陰極；所述陰極上的第一有機層，其中所述第一有機層是電子傳輸層；所述第一有機層上的第二有機層，其中所述第二有機層是發(fā)射層；所述第二有機層上的第三有機層，其中所述第二有機層是空穴傳輸層；和所述第二有機層上的陽極。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的發(fā)光裝置，還包括所述基片上的至少一個凹槽確定結(jié)構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)是由所述至少一個凹槽確定結(jié)構(gòu)形成的凹槽。
32.根據(jù)權(quán)利要求27的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)是具有多個側(cè)面的倒置臺面結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的發(fā)光裝置，其中所述反光結(jié)構(gòu)的頂部與所述側(cè)面形成約135°的角度。
全文摘要
發(fā)光裝置包括基片(1100)、位于基片中或位于基片上的反光結(jié)構(gòu)(1110)、和位于反光結(jié)構(gòu)(110)中或反光結(jié)構(gòu)上的有機發(fā)光器件(1000)。本發(fā)明的發(fā)光裝置使波導最小,由此提高了效率、亮度和分辨率。
文檔編號H05B33/14GK1242135SQ97180957
公開日2000年1月19日 申請日期1997年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月23日
發(fā)明者弗拉蒂莫·布羅維克, 斯蒂芬·R·弗里斯特, 保羅·伯羅斯, 德米特里·Z·加布佐夫 申請人:普林斯頓大學理事會