[发明专利]光电子器件

说明书

技术领域

本发明一般涉及光电子器件和这种器件的制造方法。具体而言，器件的实施例可例如是诸如加入在照明瓦、照明面板、显示器背光中的有机发光二极管(OLED)的电致发光器件，或者可以是光伏器件。

背景技术

有机发光二极管(OLED)对照明特别有用，原因是它们可相对简单、低廉地被制造以大面积覆盖各种衬底。它们还十分明亮并且可按期望地被变色(红色、绿色和蓝色)或者可以为白色。OLED可通过使用聚合物或小分子被制造：在WO 90/13148、WO 95/06400和WO 99/48160中描述了基于聚合物的OLED的例子；在US 4539507中描述了所谓的基于小分子的器件的例子。在本说明书中，提到的有机LED包含有机金属LED。

为了帮助理解本发明的实施例，描述OLED器件的示例性结构是有帮助的。因此，参照图1a，该图表示包含透明衬底12的OLED 10的一部分的垂直断面，在该透明衬底12上，沉积例如为铜的金属轨迹14，以提供第一电极连接，在示出的例子中，该第一电极连接是阳极连接。空穴注入层(HIL)16沉积于阳极电极轨迹上，例如，诸如PEDOT:PSS(聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)的有传导性的透明聚合物。其后是例如包括PPV(聚(对苯撑乙烯)基材料的发光聚合物(LEP)叠层18。空穴注入层帮助匹配LEP叠层的空穴能级与阳极金属的能级。然后是例如包含LEP叠层的诸如钙或钡的低功函金属和匹配或包含诸如氟化锂的电子注入层的阴极能级的阴极叠层20，在其上面沉积例如铝或银的反射性背电极。

图1a的OLED例子是通过例如由玻璃或塑料制成的透明衬底发光的“底部发光”器件。但是，也可制造器件的上部电极基本上透明的“顶部发光”器件，该上部电极例如由氧化铟锡(ITO)或阴极金属的薄层(比方说厚度小于100nm)制成。

现在参照图1b，该图表示通过衬底12向LEP叠层18观看即通过器件“底部”看到器件的发光面中的图1a的OLED器件10的示图。该示图表示，为了避免掩盖由LEP叠层18发射的太多的光，阳极电极叠层14在本例子中被配置为六边形网格或网孔。(阳极)电极叠层14与固体金属母线30连接，该固体金属母线30基本上围绕器件的整个周边，任选地具有一个或更多个开口32，这些开口可通过导电体被桥接以有利于与器件的阴极叠层的连接。

图1c表示包含多个具有图1a和/或图1b所示的结构的OLED 10的照明面板100。

诸如阳极叠层14的金属叠层被设置在诸如图1a～1c所示的OLED中以增加电极的导电性并使得能够在更宽的区域上实现电流分布(优选更均匀地)。因此，金属叠层14优选具有足够的覆盖范围和电导系数，以提供允许实现OLED器件的亮度的希望的量和均匀性的电荷流速和分布。金属叠层可跨着大面积的OLED照明面板的横向以例如几十微米到几厘米的间隔被定位。但是，非平坦表面的顶上的活动OLED层的沉积会导致厚度和/或轮廓变化，即，层的非平坦表面区域。这种变化会例如在器件中由于电气短路(例如，叠层与发光层之间或者发光层中的较高电流密度的局部化区域(“热斑”))导致亮度不均匀、器件不稳定和/或器件失效。金属叠层的边缘会导致这种厚度和/或轮廓变化。

因此，包含OLED的照明面板中的金属叠层优选在处理发光和相关(例如，电荷注入)层之前被平坦化。可例如通过在金属叠层上沉积光刻胶或其它一般电绝缘的平坦化金属来提供金属叠层的填充平坦化。

为了实现电流分布，上述的OLED器件的阳极电极可在衬底上包含ITO层。这种ITO层一般具有例如20～50欧姆/平方的薄层电阻。使用ITO作为阳极材料可由此有利于提供导电阳极。但是，这种ITO层的薄层电阻可能不足够低以提供OLED器件的亮度的希望量和/或均匀性。并且，ITO材料及其沉积处理的成本相对较高，并且，关于诸如例如可包含多个OLED的大面积照明面板的产品，这会十分明显。另外，ITO层具有一般为约1.7～1.9的折射率，该折射率明显高于在OLED的制造中使用的常规的玻璃或塑料衬底的折射率(约1.5)。这种衬底与ITO层之间的折射率的不匹配可由于光在波导模式中被捕获而导致光学损失。

类似的考虑适用于其它的光电子器件，例如，光伏(PV)器件或其它电致发光器件。