[发明专利]具有光提取增强层的有机发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)，其包括在下电极和上电极之 间的至少一个有机层，在电流通过所述电极注入经过该有机层时该有机层能 够穿过这些电极之一发射光。该OLED可穿过其发光的电极应当是半透明 的，也就是要足够透明以使所发射的光从OLED发出。

背景技术

为了改善有机发光层发射的光穿过半透明电极的提取(extraction)，已 知的技术是，在OLED结构中，利用下电极和上电极之间的光学腔效应 (optical cavity effect)，只要这些电极至少是部分反射的：如果λ_E是发射的 波长，n_O是电极之间的有机材料的光学指数，则通过适当选择这两个电极之 间的距离为约λ_E/2·n_O，可以修正光在电极内的穿透性，从而改善光的提取。 通常，一个电极是完全反射的，由诸如Al或者Ag的金属制成；而另一个电 极是半反射的，也就是半透明的。

还是为了改善OLED的光提取，又一已知的技术是，由厚度为约λ_E/4·n_D的高指数电介质层覆盖半透明电极，其中n_D是电介质材料的光学指数，通 常大于1.8。因此该电介质层为光提取增强层。文献EP1076368、EP1439589、 EP1443572和US2007-159087披露了具有这种电介质层的有机发光二极管。 IBM称该层为“覆盖层(Capping layer)”，Kodak称其为“吸收减少层 (absorption-reduction layer)”，Novaled称其为“外耦合增强层(outcoupling enhancement layer)”，HannStar称其为“指数匹配层(index-matching layer)”。

问题是该光提取增强技术只对限定范围的波长起作用，例如，当λ_E＝535 nm时在490nm和580nm之间(取50％的衰减点)。因此，对于具有大范围 发光波长的OLED(例如大于或者等于150nm的范围，特别地对于发白光的 有机二极管)，该光提取增强技术不怎么起作用，因为它不可能对于整个范 围的波长实现与电介质层厚度有关的上述条件。因此，该光提取增强技术难 于应用到具有不同电致发光层的堆叠的OLED，这些电致发光层发射的波长 分布在大于150nm的波长范围上。不过，应当注意到，文献US2008/122348 提出了由对大范围波长有效的电介质材料制成的光透射率控制层。名为 “Role of the dielectric capping layer in enhancement of light outcoupling for semi-transparent metal-cathode organic light-emitting devices”、由G.Z.Ran等 人于2006年6月13日发表在Journal of Optics A：pure and applied optics，Vol.8， pp.733-736中的文献，披露了“增强的外耦合”电介质层，该电介质层对例 如Alq3的宽带发射体是有效的。

上述光提取增强技术也难于应用于OLED组，例如形成显示装置像素且 包括R_OLED、G_OLED和B_OLED的组，R_OLED、G_OLED和B_OLED 分别具有约630nm、530nm和440nm的发射波长；实际上，对于同一组的 这三个不同二极管的光提取增强层，发射波长的范围太大而没有相同的厚 度，并且对于该组中的每个OLED应当分别调整光提取增强层的厚度。这不 仅增加了设备成本和周期，而且会要求用于沉积光提取增强层的遮蔽掩模， 问题在于这种掩模通常不能具有高分辨率和大尺寸而使用；即使对应于R、 G和B不同颜色的有机电致发光层堆叠在整个平面层上，这也是不可能的。

发明内容