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]本文中所描述的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电极、阳极电极、以及设置在阳极电极和阳极电极之间的有机发光层。
[0005]在有机电致发光元件中，在阴极电极和阳极电极之间施加电压。由此，将电子从阴极电极注入有机发光层，并且将空穴从阳极电极注入有机发光层。所注入的电子和空穴重新组合，并且通过重新组合生成激子。在激子经受辐射钝化时生成光。
[0006]在这种有机电致发光元件中，期望光提取效率的改善。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:JP-A 2007-538363
[0010]附图简述
[0011][图1]图1A和IB是示出根据第一实施例的有机电致发光元件的示意性截面图。
[0012][图2]图2是用于示出突出部80的替换形状的示意性截面图。
[0013][图3]图3是示出在设置像半球体一样成形的突出部80情况下的光提取效率的曲线图。
[0014][图4]图4是示出在设置像四棱柱一样成形的突出部80情况下的光提取效率的曲线图。
[0015][图5]图5是示出在设置像四棱柱一样成形的突出部80情况下的光提取效率的曲线图。
[0016][图6]图6A和6B是示出根据第二实施例的有机电致发光元件的示意性截面图。
[0017][图7]图7是用于示出光提取效率的曲线图。
[0018][图8]图8是用于示出突出部80的折射率和光提取效率之间的关系的曲线图。
[0019][图9]图9A和9B是示出根据第三实施例的有机电致发光元件的示意性截面图。
[0020][图10]图10是用于示出发光器件111的示意图。
[0021]详细描述
[0022]根据一个实施例，有机电致发光元件包括第一电极、设置成与该第一电极相对的第二电极，设置在该第一电极和该第二电极之间的有机发光层、以及突出部。突出部设置在第一电极与有机发光层之间以及有机发光层与第二电极之间中的至少一者。
[0023]在下文中，各个实施例将参考附图进行描述。
[0024]附图是示意性的或者概念性的。例如，每一部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间的大小比率不必与实际上的每一部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间的大小比率相等。此外，取决于附图，相同部分可被示为具有不同的尺寸或比率。
[0025]在本说明书和附图中，类似于先前参考在前附图所描述的部件被标记有相似的附图标记，并且适当地省略其详细描述。
[0026](第一实施例)
[0027]图1A和IB是示出根据第一实施例的有机电致发光元件的示意性截面图。
[0028]图1A示出其中稍后描述的突出部80设置在第一电极10和有机发光层30之间的情况。
[0029]图1B示出其中突出部80设置和有机发光层30和第二电极20之间的情况。
[0030]如图1A和IB所示，有机电致发光元件1、Ia包括第一电极10、第二电极20、有机发光层30、以及突出部80。
[0031]第一电极10透射从有机发光层30发射的光。
[0032]第一电极10用作例如阳极。第一电极10的厚度尺寸可被设置成例如大于或等于50 纳米(nm)。
[0033]第一电极10包括例如包含从由In、Sn、Zn、和Ti组成的组中选择的至少一种元素的氧化物。可由例如薄膜(诸如，NESA)制成第一电极10，该薄膜由包含诸如氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟锡氧化物(ITO)薄膜、掺杂氟的氧化锡(FTO)、以及铟锌氧化物的导电玻璃制造。第一电极10的折射率例如大于或等于1.7且小于或等于2.2。
[0034]第二电极20被设置成与第一电极10相对。
[0035]第二电极20反射从有机发光层30发射的光。第二电极20的光反射率高于第一电极10的光反射率。在本说明书中，使光反射率高于第一电极10的光反射率的状态被称为反射的。
[0036]第二电极20用作例如阴极。第二电极20的厚度尺寸可被设置成例如大于或等于5纳米(nm)。在大于或等于5纳米(nm)的情况下，可反射从有机发光层30发射的光的一部分，并且可将电流有效地供应给有机发光层30。
[0037]第二电极20包含例如铝和银中的至少一种。例如，由铝膜制成第二电极20。替换地，可由银和镁的合金制成第二电极20。此外，可向该合金添加钙。
[0038]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发射例如包含具有可见光的波长的组分的光。例如，从有机发光层30发射的光实质上是白光。即，从有机电致发光元件l、la发出的光是白光。在此，“白光”实质上是白色的，并且包括诸如淡红、淡黄、淡绿、淡蓝、以及淡紫白色的光。
[0039]有机发光层30的厚度尺寸可被设置成例如大于或等于5纳米(nm)。
[0040]有机发光层30的折射率例如大于或等于1.7且小于或等于2.2。
[0041]可由诸如Alq3 (三(8-羟基喹啉)铝)、F8BT (聚(9，9_ 二辛基芴)-共-苯并噻二唑)、以及PPV(聚(P-对苯乙炔))之类的材料制成有机发光层30。
[0042]此外，可由例如基质材料以及添加到基质材料的掺杂剂的混合材料制成有机发光层30。基质材料可基于诸如CBP (4，4’ -N，N’ -二(咔唑)-1,1’ -联苯)、BCP (2，9-二甲基-4，7- 二苯基-1，10-菲咯啉)、TPD (四苯二氨基联苯)、PVK (聚乙烯咔唑)、以及PPT (聚(3-苯基噻吩))。掺杂剂材料可基于诸如Flrpic ( 二(4，6- 二氟苯基)-吡啶-N，C2’ -吡啶甲酰合铱(III))、Ir (ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱)、以及Flr6( 二(2，4-二氟苯基吡啶)_四(1-吡唑)硼酸铱(III))。
[0043]此外，如有必要，有机电致发光元件l、la可进一步包括未示出的第一功能层和第二功能层。
[0044]未示出的第一功能层设置在有机发光层30和第一电极10之间。第一功能层的厚度尺寸可被设置成例如大于或等于I纳米(nm)且小于或等于500纳米(nm)。
[0045]在设置第一功能层时，突出部80设置在第一电极10和第一功能层之间。
[0046]第一功能层用作例如空穴注入层。用作空穴注入层的第一功能层包含诸如PEDPOT: PPS (聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)).CuPc (铜酞菁)、以及MoO3 (三氧化钼)。
[0047]第一功能层用作例如空穴传输层。用作空穴传输层的第一功能层包含诸如a-NPD (4，4’-二 [N-(1-萘基)-N-苯胺]联苯)、TAPC (1，1-二 [4-[N，N-去(ρ-甲苯基)氨基]苯基]环己烷)、m-MTDATA(4，4’，4”-三[苯基(m_甲苯基)氨基]三苯胺)、TPD (二(3-甲基苯基)-N，N’ -二苯联苯胺)、以及TCTA (4，4’，4，，_三(N-咔唑)三苯胺)。
[0048]可通过堆叠用作空穴注入层的层以及用作空穴传输层的层来制成第一功能层。
[0049]未示出的第二功能层设置在有机发光层30和第二电极20之间。第二功能层的厚度尺寸可被设置成例如大于或等于I纳米(nm)且小于或等于500纳米(nm)。
[0050]第二功能层用作例如电子传输层。第二功能层包含诸如Alq3 (三(8-羟基喹啉)铝(III))、BAlq(二(2-甲基_8_羟基喹啉-NI，08) -(1，I’-联苯_4_羟基)铝)、苯酚(红菲绕啉)、以及3TPYMB (三[3- (3-吡啶基)苯基]硼烷)。
[0051]第二功能层用作例如电子注入层。在此情况下，第二功能层包含诸如氟化锂、氟化铯、以及锂喹啉复合物。
[0052]替换地，可通过堆叠用作电子传输层的层以及用作电子注入层的层来制成第二功能层。在此情况下，用作电子注入层的层旨在改善电子注入特性。用作电子注入层的层设置在用作电子传输层的层和第二电极20之间。
[0053]突出部80设置在第一电极10和第二电极20之间。
[0054]如图1A所示，在有机电致发光元件I中，突出部80设置在第一电极10和有机发光层30之间。
[0055]如图1B所示，在有机电致发光元件Ia中，突出部80设置在有机发光层30和第二电极20之间。
[0056]如果突出部80设置在第一电极10和第二电极20之间，则可改善光提取效率。在此情况下，不管通过将突出部80设置在第一电极10和有机发光层30之间还是通过将突出部80设置在有机发光层30和第二电极20之间，都可改善光提取效率。
[0057]稍后将描述对光提取效率的改善的细节。
[0058]在此，在其中突出部80设置在有机发光层30和第二电极20之间的情况下，在有机发光层30上形成突出部80。例如，可通过光刻技术等来形成宽度尺寸大于或等于I微米(μπι)且小于或等于20微米(μπι)的突出部80。例如，可通过真空蒸镀技术或者使用金属掩膜的溅射技术来形成宽度尺寸大于或等于20微米(μπι)且小于或等于1000微米(μπι)的突出部80。在其中在有机发光层30上形成突出部80的情况下，可在平坦的第一电极10上形成有机发光层30。由此，有机发光层30被制成平坦的。此举有助于突出部80的形成。然而，使用光刻技术或溅射技术可损坏有机发光层30。此举可能需要诸如在形成突出部80之前设置保护层之类的对策。
[0059]相反，在其中突出部80设置在第一电极10和有机发光层30之间的情况下，在第一电极10上形成突出部80，并且形成有机发光层30以使其覆盖第一电