发光元件以及发光设备的制造方法
【专利说明】发光元件以及发光设备
[0001]领域
[0002]本文描述的各实施例一般涉及发光兀件和发光设备。
【背景技术】
[0003]有机电致发光元件已知是发光元件的示例。
[0004]有机电致发光元件包括阴极电极、阳极电极、以及在阴极电极和阳极电极之间提供的发光层。
[0005]在有机电致发光元件中，电压被施加在阴极电极和阳极电极之间。因而，电子从阴极电极被注入到发光层，且空穴从阳极电极被注入到发光层。注入的电子和空穴复合，并且激子因该复合而被生成。在激子经历辐射性去激活时，光被生成。
[0006]在注入有机电致发光元件等发光元件中，光提取效率的提高是需要的。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:美国专利N0.6660411
【附图说明】
[0010][图1]图1是示出根据第一实施例的发光元件的示意截面图。
[0011][图2]图2A-2B是示出根据对比例的有机电致发光元件100中提供的发光层30中的发光位置33处生成的光的损失的示意图。
[0012][图3]图3是示出第一层21中包含的材料与光提取效率之间的关系的图表。
[0013][图4]图4A到4D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0014][图5]图5A到是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0015][图6]图6A到6D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0016][图7]图7A到7D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0017][图8]图8A到8D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0018][图9]图9A到9D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0019][图10]图1OA到1D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0020][图11]图1lA到IlD是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0021][图12]图12A到12D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0022][图13]图13A到13D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0023][图14]图14A到14D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0024][图15]图15A到I?是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0025][图16]图16A到16D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0026][图17]图17A到17D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0027][图18]图18是示出根据第一实施例的发光元件的示意截面图。
[0028][图19]图19A到19D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0029][图20]图20A到20D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0030][图21]图2IA到2ID是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0031][图22]图22A到22D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0032][图23]图23A到23C是示出在包括具有两层结构的第二电极20的情况下以及在包括具有三层结构的第二电极20a的情况下等离子损失的降低的图表。
[0033][图24]图24A和24B是示出在包括具有两层结构的第二电极20的情况下以及在包括具有三层结构的第二电极20a的情况下等离子损失的降低的图表。
[0034][图25]图25A和25B是示出在包括具有三层结构的第二电极20a的情况下等离子损失的降低的图表。
[0035][图26]图26A和26B是示出在包括具有三层结构的第二电极20a的情况下等离子损失的降低的图表。
[0036][图27]图27A和27B是示出根据第三实施例的发光元件的示意截面图。
[0037][图28]图28是示出根据第四实施例的发光元件的示意截面图。
[0038][图29]图29A到291是示出根据第五实施例的有机电致发光元件的示意图。
[0039][图30]图30A到30E是示出图29A的截面的示意图。
[0040][图31]图31A到31E是示出图29E的截面的示意图。
[0041][图32]图32A到32G是示出根据第五实施例的各变型的有机电致发光元件的示意图。
[0042][图33]图33A到33J是示出根据第六实施例的有机电致发光元件的示意图。
[0043][图34]图34A到34H是示出图33A的截面的示意图。
[0044][图35]图35A到35G是示出图33H的截面的示意图。
[0045][图36]图36A到361是示出根据第七实施例的有机电致发光元件的示意图。
[0046][图37]图37A到37G是示出根据第七实施例的各变型的有机电致发光元件的示意图。
[0047][图38]图38A到38D是示出根据第八实施例的有机电致发光元件的示意图。
[0048][图39]图39A到39D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0049][图40]图40A到40D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0050][图41]图4IA到4ID是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0051][图42]图42A到42D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0052][图43]图43A到43D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0053][图44]图44A到44D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0054][图45]图45A到4?是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0055][图46]图46A到46D是示出光提取效率的波长依赖性的图表。
[0056]详细描述
[0057]根据一个实施例，发光兀件包括第一电极、第二电极、以及发光层。第二电极与第一电极相对地提供。发光层被提供在第一电极和第二电极之间。第二电极包括多个层。该多个层中的每一个层包括从包括以下各项的组中选择的至少一者:A1、Al合金、Ag、Ag合金、碱金属、以及碱土金属，并且彼此不同。
[0058]在下文中，将参考附图描述各种实施例。
[0059]附图是示意性的或概念性的。例如每部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间的尺寸比在现实中不一定与图示的相似。此外，可根据附图以不同尺寸或比例显示相同的部分。
[0060]在本说明书和附图中，与先前参考在先附图所描述的组件类似的组件被标示为类似的附图标记，并且适当地省略其详细描述。
[0061]在以下描述中，作为发光元件的示例，采取了可用于显示器(显示设备)和照明设备的有机电致发光元件。然而，发光元件不限于有机电致发光元件。各实施例适用于包括具有大于等于1.6且小于等于2.2的折射率的发光层的发光元件。
[0062](第一实施例)
[0063]图1是示出根据第一实施例的发光元件的示意性截面图。
[0064]如图1所示，作为发光元件的示例的有机电致发光元件I包括第一电极10、第二电极20、发光层30、以及第一功能层40。
[0065]第一电极10对从发光层30发出的光而言是能透射的。
[0066]第一电极10用作例如阳极。第一电极10的厚度尺寸(沿堆叠方向的长度)可被设为例如50纳米(nm)或更大。
[0067]第一电极10包括例如包含从包括In、Sn、Zn以及Ti的组中选择的至少一个元素的氧化物。第一电极10是例如ITO (氧化铟锡)薄膜。
[0068]第二电极20与第一电极10相对地提供。
[0069]第二电极20用作例如阴极。
[0070]如下所述，第二电极20包括多个层。多个层包含从包括以下各项的组中选择的至少一者:A1、Al合金、Ag、Ag合金、碱金属、以及碱土金属，并且彼此不同。
[0071]或者，第一电极10可被用作阴极，且第二电极20可被用作阳极。
[0072]第二电极20包括第一层21和第二层22。
[0073]第一层21被提供在提供有发光层30的一侧上。第二层22被提供在第一层的与发光层的一侧相对的相对侧上。S卩，第一层21被提供在第一功能层40与第二层22之间。
[0074]第一层21可以用具有低等离子损失的导电材料形成。
[0075]具有低等离子损失的材料的示例可包括包含从包括碱金属和碱土金属的组中选择的至少一者的材料。
[0076]例如，第一层21可由包括碱金属和碱土金属中的至少一者的材料制成，且第二层22可由包括从包括Al、Ag、以及Ag合金的组中选择的至少一者的材料制成。
[0077]第一层21的厚度尺寸可被设为大于等于I纳米(nm)且小于等于100纳米(nm)。
[0078]第一层21可被部分提供在第二层22的表面上，或者可被提供以覆盖第二层22的表面。然而，如果第一层21覆盖第二层22的表面，则等离子损失可被进一步降低。
[0079]在这种情况下，第一层21的厚度尺寸可被设为10纳米(nm)或更大。随后，第一层21可被提供以覆盖第二层22的表面。因而，第一层21的厚度尺寸优选地被设为大于等于10纳米(nm)且小于等于100纳米(nm)。
[0080]与诸如等离子损失的降低、第一层21的材料、以及第一层21的厚度尺寸等有关的细节将稍后描述。
[0081]第二层22被提供在第一层21的与提供有第一功能层40的一侧相对的相对侧上。
[0082]第二层22的材料没有具体限制，只要它是导电的。
[0083]在此，如果第一层21由碱金属等形成，则第一层21可具有高电阻率。随后，如果第二层22由具有低电阻率的材料形成，则驱动电压可被降低。例如，第二层22可由包含从包括A1、A1合金、Ag以及Ag合金(例如，镁银合金)的组中选择的至少一者的材料制成。
[0084]第二层22的厚度尺寸没有具体限制。然而，如果它被制作得过薄，则在第二电极20中，大电势差可发生在相对于连接到外部电源的部分的近侧与远侧之间。如果大电势差发生在相对于连接到外部电源的部分的近侧和远侧之间，则，亮度不均匀性可发生。
[0085]因而，第二层22的厚度尺寸可被设为例如约150纳米(nm)。
[0086]根据这一实施例的有机电致发光兀件I具有包括第一层21和第二层22的第二电极20，第一层21包含具有低等离子损失的材料，第二层22包含具有低电阻率的材料。因而，等离子损失可被降低。相应地，光提取效率可被提高。
[0087]发光层30被提供在第一电极10和第一功能层40之间。发光层30发出包含可见光波长的分量的光。发光层30的厚度尺寸可被设为例如10纳米(nm)或更大。
[0088]发光层30可由例如有机材料形成。发光层30包含诸如Alq3、F8BT以及PPV。发光层30可由主材料以及添加到主材料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、Ir (MDQ) 2 (acac)、Ir (piq)以及 Flr6。
[0089]或者，发光层30可以由不包含掺杂的材料形成。
[0090]发光层30可由一个层制成，或者可通过堆叠由不同材料形成的多个层来制成。
[0091]第一功能层40被提供在发光层30和第一层21之间。
[0092]第一功能层40的厚度尺寸没有具体限制。第一功能层40的厚度尺寸可被设为例如约I纳米(nm)。
[0093]第一功能层40用作例如电子注入层。用作电子注入层的第一功能层40可包含诸如 LiF 和 CsF。
[0094]第一功能层40用作例如电子传输层。
[0095]第一功能层40可通过堆叠用作电子注入层的层和用作电子传输层的层来制成。用作电子传输层的层包含诸如Alq3、BAlq、POPy2、Bphen以及3TPYMB。
[0096]第一功能层40不一定需要，但在必要时可被提供。
[0097]图1中不出的有机电致发光兀件I包括第一电极10的与提供有发光层30的一侧相对的相对侧上的基板60。S卩,第一电极10被提供在基板60与发光层30之间。基板60对从发光层30发出的光而言是能透射的。基板60是例如玻璃基板。
[0098]有机电致发光兀件I是底部发射型