有机电致发光元件和发光器件的制作方法
【专利说明】有机电致发光元件和发光器件
[0001]领域
[0002]此处所描述的各实施例一般涉及有机电致发光元件和发光器件。
[0003]背景
[0004]有机电致发光元件包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的有机发光层。
[0005]在有机电致发光元件中，在阴极和阳极之间施加电压。如此，电子从阴极被注入到有机发光层中，而空穴从阳极被注入到有机发光层中。注入的电子和空穴复合，通过复合，生成激子。当激子遭到辐射去激活时，生成光。
[0006]在这样的有机电致发光元件中，希望提高光提取效率。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]PTL I JP-A 2006-92936
[0010]附图简述
[0011]图1A和IB是示出根据第一实施例的有机电致发光元件I和Ia的示意图。
[0012]图2A和2B是示出根据比较示例的设置在有机电致发光元件100中的有机发光层30内的光发射位置33处所生成的光的损耗的示意图。
[0013]图3是示出了根据第一实施例的有机电致发光元件1、Ia中的光提取效率的图形。
[0014]图4A和4B是用于示出界面40a和40b处的折射的示意图。
[0015]图5是示出根据第二实施例的有机电致发光元件Ib的示意图。
[0016]图6A和6B是用于示出界面40a和40b处的折射的示意图。
[0017]图7A到7C是示出根据第三实施例的有机电致发光元件Ic的示意图。
[0018]图8是示出根据第四实施例的有机电致发光元件Id的示意图。
[0019]图9A和9B是示出用于形成包括多个光提取部80的光学缓冲层40的方法的示意图。
[0020]图1OA到1E是示出根据第五实施例的有机电致发光元件Ie的示意图。
[0021]图11是示出根据第六实施例的有机电致发光元件If的示意图。
[0022]图12是示出根据第七实施例的有机电致发光元件Ig的示意图。
[0023]图13是示出用于形成多个光提取部80a的方法的示意图。
[0024]图14是示出根据第八实施例的有机电致发光元件Ih的示意图。
[0025]图15A和15B是示出用于形成多个光提取部80b的方法的示意图。
[0026]图16是示出用于形成多个光提取部80b的方法的示意图。
[0027]图17是示出根据第九实施例的有机电致发光元件Ii的示意图。
[0028]图18是示出根据第十实施例的有机电致发光元件Ij的示意图。
[0029]图19A和19B是用于示出光路控制层65的功能的示意图。
[0030]图20是用于示出光提取效率的曲线图。
[0031]图21是用于示出发光器件11的示意图。
【具体实施方式】
[0032]根据一实施例，有机电致发光元件包括第一电极、与第一电极相对设置的反射层、设置在第一电极和反射层之间的有机发光层、设置在有机发光层和反射层之间的第二电极、设置在第二电极和反射层之间的光学缓冲层，以及多个光提取部。多个光提取部至少设置在光学缓冲层的设置有第二电极的一侧上，在光学缓冲层的设置有反射层的一侧上，以及在光学缓冲层内，光提取部具有不同于光学缓冲层的折射率的折射率。
[0033]下面将参考各个附图来描述各实施例。
[0034]附图是示意性的或概念性的。例如，各部份的厚度和宽度之间的关系、各部份之间的尺寸比例等等不一定与其实际值相同。进一步地，即便对于相同的部份，在各附图之间可按不同大小和/或比例示出。
[0035]在本申请的附图和说明书中，与针对其上文中附图所描述的组件类似的组件用类似的参考编号来标记，并且在适当时，省略了其详细描述。
[0036](第一实施例)
[0037]图1A和IB是示出了根据第一实施例的有机电致发光元件I和Ia的示意图。
[0038]图1A是有机电致发光元件I的示意截面图。图1B是进一步包括第一功能层31和第二功能层32的有机电致发光元件Ia的示意截面图。
[0039]如图1A所示，有机电致发光元件I包括第一电极10、第二电极20、有机发光层30、光学缓冲层40，反射层50，以及光提取部80。
[0040]第一电极10能透射从有机发光层30发出的光。
[0041]第一电极10充当，例如，阳极。第一电极10的厚度可以被设置为，例如，50纳米(nm)或更大。
[0042]第一电极10包括，例如，氧化物，该氧化物包括从由In、Sn、Zn以及Ti构成的组中选择的至少一种元素。第一电极10是，例如，ITO(氧化铟锡)膜。
[0043]第二电极20设置在有机发光层30和反射层50之间。第二电极20能透射从有机发光层30发出的光。
[0044]第二电极20充当例如，阴极。第二电极20的厚度尺寸可以被设置为，例如，10纳米(nm)或稍小。
[0045]对第二电极20的材料没有特别限制，只要它是导电的。然而，优选地，该材料具有低折射率和低消光系数。例如，第二电极20可以被配置成包括从由Ag、Au、Ca以及碱金属构成的组中选择的至少一种。
[0046]例如，第二电极20可以由镁银合金制成，包括的Ag的摩尔分数为0.4或更大。
[0047]这里，第一电极10可以用作阴极，而第二电极20可以用作阳极。
[0048]有机发光层30设置在第一电极10和第二电极20之间。有机发光层30发出包含可见光波长分量的光。有机发光层30的厚度可以被设置为，例如，50纳米(nm)或更大。
[0049]有机发光层30包括，诸如Alq3、F8BT以及PPV等等。有机发光层30可以由主材料以及向主材料添加的掺杂物的混合材料制成。主材料可以基于，诸如CBP、BCP、TPD、PVK以及PPT。掺杂材料可以基于，诸如Flrpic、Ir (ppy)3以及Flr6。
[0050]进一步地，如图1B所示，有机电致发光元件Ia还可以包括第一功能层31和第二功能层32。
[0051]第一功能层31设置在有机发光层30和第一电极10之间。第一功能层31的厚度尺寸可以被设置为，例如，大致I纳米(nm)。如有必要，可以设置第一功能层31。
[0052]第一功能层31充当，例如，空穴注入层。充当空穴注入层的第一功能层31包括，诸如 PEDPOT:PPS，CuPc 以及 Mo03。
[0053]第一功能层31充当，例如，空穴传输层。充当空穴传输层的第一功能层31包括，诸如，a-NPD、TAPC, m_MTDATA、TPD 以及 TCTA。
[0054]第一功能层31可以通过层叠充当空穴注入层的层和充当空穴传输层的层来作出。
[0055]第二功能层32设置在有机发光层30和第二电极20之间。第二功能层32的厚度尺寸可以被设置为，例如，大致I纳米(nm)。如有必要，可以设置第二功能层32。
[0056]第二功能层32充当，例如，电子传输层。第二功能层32包括，诸如，Alq3, BAlq,POPy2、Bphen 以及 3TPYMB 等等。
[0057]可另选地，第二功能层32充当，例如，电子注入层。
[0058]可另选地，第二功能层32可通过层叠充当电子传输层的层和充当电子注入层的层来作出。在此情况下，充当电子注入层的层旨在改善电子注入特征。充当电子注入层的层设置在充当电子传输层的层和第二电极20之间。
[0059]光学缓冲层40设置在第二电极20和反射层50之间。如此，有机发光层30和反射层50之间的距离可以分离至少光学缓冲层40的厚度尺寸的量。结果，可以减小等离子体激元(plasmon)损耗。
[0060]光学缓冲层40的未设置有光提取部80的部分的厚度尺寸可以被设置为50纳米(nm)或更大。
[0061]对光学缓冲层40的材料没有特别限制，只要它能透射从有机发光层30发出的光。然而，光学缓冲层40的折射率不同于光提取部80的折射率。
[0062]光学缓冲层40具有界面40a、40b以及40c。
[0063]界面40a在设置有第二电极20 —侧沿着与有机发光层30的表面的延伸方向(垂直于图1A和IB中的页面的方向)交叉的方向展开。
[0064]在所不不例中，在设置有第二电极20 —侧的有机发光层30的表面的延伸方向垂直于界面40a的延伸方向。然而，延伸方向不仅限于此。在设置有第二电极20—侧的有机发光层30的表面的延伸方向只须不平行于界面40a的延伸方向。
[0065]界面40b沿着有机发光层30的在设置有第二电极20的一侧表面的延伸方向展开。
[0066]界面40c是未设置有光提取部80的区域中的界面。
[0067]稍后将描述有关等离子体激元损耗的减小、光学缓冲层40的折射率、光学缓冲层40的厚度尺寸及界面40a、40b和40c处的折射的细节。
[0068]反射层50设置在光学缓冲层40的与设置有第二电极20的一侧相反的一侧上。即，反射层50被设置成与第一电极10相对。反射层50反射从有机发光层30发出的光。反射层50的厚度尺寸可以被设置为，例如，大致100纳米(nm)。
[0069]反射层50可包括，例如，金属，诸如Ag、Mg:Ag(镁银合金)以及Al。可另选地，反射层50可以是，例如，介电多层膜。
[0070]多个光提取部80设置在光学缓冲层40的设置有第二电极20的一侧上。光提取部80具有不同于光学缓冲层40的折射率的折射率。更具体而言，多个光提取部80设置在第二电极20和有机发光层30之间。光提取部80从光学缓冲层40的设置有第二电极20的一侧突出到光学缓冲层40中。通过设置光提取部80，在光学缓冲层40中形成界面40a和 40b ο
[0071]对光提取部80的形状没有特别限制，只要至少在光学缓冲层40中形成界面40a即可。例如，光提取部80的形状可以类似于网格、线或点。在所示示例中，光提取部80的截面形状是矩形。然而，截面形状不仅限于此。例如，光提取部80的截面形状可以是诸如三角形、梯形、半圆形和半椭圆之类的任意形状。
[0072]图1A和IB中所示出的有机电致发光元件1，Ia在第一电极10的与设置有有机发光层30的一侧相反的一侧包括衬底60。即，第一电极10设置在衬底60和有机发光层30之间。衬底60能透射从有机发光层30发出的光。衬底60是，例如，玻璃衬底。
[0073]有机电致发光元件1，Ia是底部发射型的有机电致发光元件。从有机发光层30发出的光的穿过衬底60的光强度高于从有机发光层30发出的光的穿过第二电极20的光强度。主要从第一电极10 —侧(衬底60 —侧)提取从有机发光层30发出的光。
[0074]进一步地，有机电致发光兀件1，Ia包括在衬底60的与设置有第一电极10的一侧相反的一侧的表面上的多个微透镜90。例如，微透镜90的形状可以类似于半球。微透镜90的高度尺寸(沿着衬底60的厚度方向的长度)可以被设置为，例如，I微米或更大和50微米或较小。在此情况下，微透镜90的直径尺寸是2微米或更大和100微米或较小。然而，微透镜90的形状和尺寸不仅限于所示出的，而是可以适当地改变。在多个微透镜90设