有机发光二极管的制作方法
【专利摘要】在至少一个实施形式中，有机发光二极管（10）包括载体衬底（1）以及第一电极（21）。此外，有机发光二极管（10）包含具有用于产生电磁辐射的至少一个有源层（30）的有机层序列（3）。有机层序列（3）位于第一电极（21）的背离载体衬底（1）的侧上。此外，有机发光二极管（10）具有第二电极（22），所述第二电极安置在有机层序列（2）的背离载体衬底（1）的侧上。此外，有机发光二极管（10）包含设立为用于进行保护以防止静电放电的损害的保护二极管（4）。保护二极管（4）安置在载体衬底（1）上并且位于载体衬底（1）的与有机层序列（3）相同的主侧（11）上。
【专利说明】有机发光二极管
【技术领域】
[0001]提出一种有机发光二极管。
【发明内容】
[0002]待实现的目的在于，提出一种进行保护以防止由静电放电所造成的损害的有机发
光二极管。
[0003]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，所述有机发光二极管包括载体衬底。载体衬底能够包括下述材料或材料类中的一种或多种或由所述材料或材料类中的一种或多种构成:玻璃、石英、塑料膜、金属、金属膜、例如由硅制成的半导体晶片。特别优选地，载体衬底对于由有机发光二极管在工作时产生的辐射是能穿透的。载体衬底能够是透明的或者也包括例如是散射颗粒或粗化部的扩散介质。
[0004]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，所述有机发光二极管包括第一电极。第一电极安置在载体衬底上。例如，第一电极与载体衬底的材料直接物理接触或者具有距载体衬底的材料最多500nm或最多200nm的间距。
[0005]优选地，第一电极构成为阳极并且能够具有空穴注入的材料。第一电极的材料尤其是透明的能导电的氧化物，英语也称为transparent conductive oxide,简称TC0。这样的材料通常是金属氧化物，例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物简称ITO0除了二元金属氧化物，例如ZnO或SnO以外，三元金属氧化物，例如Zn2Sn04、CdSn03、ZnSn03、Mgln204、Galn03、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明的能导电的氧化物的混合物也属于TCO族。此外，TCO不强制性地对应于化学计量的组成。可选地，第一电极的材料也能够是P型掺杂的或η型掺杂的。
[0006]根据至少一个实施形式，有机发光二极管包括有机层序列。有机层序列包括设为用于在发光二极管工作时产生电磁辐射的至少一个有源层。有源层基于至少一种有机材料或者由至少一种有机材料构成。由有源层在发光二极管工作时产生的辐射具有尤其在350nm和800nm之间、优选在400nm和700nm之间的波长，其中包含边界值。
[0007]有机层序列优选包括多个层，尤其P型掺杂的有机层和η型掺杂的有机层。例如有源层施加在所述有机层之间。
[0008]有机层序列的层能够具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机非聚合物小分子，英语smal I mo I ecu I e s,或者由其构成的组合物。优选地,有机层序列的所有层由上述材料构成。
[0009]除了 P型掺杂的层和η型掺杂的层以及有源层以外，有机层序列能够具有其他的功能层。例如有机层序列包括空穴传输层和/或空穴注入层。所述层例如包括叔胺、咔唑衍生物、导电的聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩。层序列的其他的层能够构成为电子传输层和/或构成为电子注入层。此外，层序列能够包含用于空穴和/或用于电子的阻挡层。
[0010]根据发光二极管的至少一个实施形式，有机层序列位于第一电极的背离载体衬底的侧上。有机层序列例如安置在第一电极之上并且能够与第一电极直接物理接触。可行的是，具有有源层的有机层序列完全地覆盖第一电极，或者第一电极完全地在有机层序列和载体衬底之间延伸。
[0011]根据至少一个实施形式，有机发光二极管包括第二电极。第二电极位于有机层序列的背离载体衬底的侧上。可行的是，第二电极完全地覆盖有机层序列或者有机层序列完全地在第二电极和载体衬底之间延伸。第二电极优选与有机层序列直接物理接触。
[0012]第二电极优选构成为阴极。尤其，第二电极包括电子注入的材料。例如，第二电极包括一种或多种下述材料或由其构成:铝、钡、铟、银、金、镁、钙、锂。替选地或附加地，第二电极也能够具有一种或多种上述TC0。附加地或替选地，第二电极也能够是透光的或者优选地构成为反射性的。
[0013]此外，可行的是，第一电极构成为阴极并且第二电极构成为阳极。
[0014]根据至少一个实施形式，有机发光二极管包括保护二极管。保护二极管设立为用于进行保护以防止静电放电的损害。换言之，保护二极管是ESD保护二极管。保护二极管安置在载体衬底上。保护二极管位于载体衬底的与有机层序列相同的主侧上。
[0015]在至少一个实施形式中，有机发光二极管、简称OLED包括载体衬底以及安置在载体衬底上的第一电极。此外，有机二极管包含具有用于产生电磁辐射的至少一个有源层的有机层序列。有机层序列位于第一电极的背离载体衬底的侧上。此外，有机发光二极管具有安置在有机层序列的背离载体衬底的侧上的第二电极。此外，有机发光二极管包含设立为用于进行保护以防止静电放电的损害的保护二极管。保护二极管安置在载体衬底上并且位于载体衬底的与有机层序列相同的主侧上。
[0016]通过沿有机层序列的截止方向施加电压和/或电流能够损害或破坏所述有机层序列。在此，有机层序列立即短路或者出现潜在的漏电路径，所述漏电路径能够造成有机发光二极管的使用寿命缩短。这种沿截止方向的电压能够通过有机发光二极管的端子的错误的极性或者通过静电放电而引起。
[0017]用于进行保护以防止静电放电的可能性在于，将附加的、单独的ESD保护二极管与有机发光二极管并联连接。这样的保护二极管通常与电路板焊接在一起，其中有机发光二极管同样与电路板焊接在一起。将单独的ESD保护二极管直接安置在有机发光二极管的载体衬底上通常是困难的，因为由于表面特性焊锡典型地仅很差地粘附在载体衬底的接触面上。这种单独的ESD保护二极管通常基于无机材料。
[0018]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管由有机层堆构成或者包括这样的有机层堆。有机层堆包括与有机层序列部分地或完全地相同的材料或者由与有机层序列部分地或完全地相同的材料构成。例如，保护二极管具有至少两个或刚好两个层，所述层在其物质组成方面和/或在其厚度方面相应于有机层序列中的层或者是这样的层。
[0019]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管横向地在有机层序列旁边位于载体衬底上。换言之，因此，具有有源层的有机层序列以及保护二极管、尤其保护二极管的有机层堆在载体衬底的主侧的俯视图中观察不重叠。
[0020]根据发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管的层堆的层中的至少两个以与具有有源层的有机层序列的情况下相比相反的顺序施加在载体衬底上。例如，具有有源层的有机层序列包括P型掺杂的层和η型掺杂的层，其中P型掺杂的层位于载体衬底和η型掺杂的层之间。因此，在保护二极管的层堆中，η型掺杂的层位于P型掺杂的层和载体衬底之间。
[0021]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管的有机层堆部分地或完全地位于第一电极的子区域和第二电极的子区域之间。在此，第一电极的相应的子区域优选位于载体衬底和保护二极管的层堆之间。
[0022]第一电极和第二电极的在垂直于载体衬底的主侧的方向上对保护二极管的层堆限界的所述子区域能够由与第一和第二电极的与具有有源层的有机层序列直接接触的其他部分相同的材料构成。第一电极的和第二电极的接触保护二极管的子区域能够与第一和第二电极的与具有有源层的有机层序列接触的部分分开或者也与所述部分连接，例如借助于相应的电极的材料的连续的材料化合物来连接。
[0023]根据发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管的层堆具有以与具有有源层的有机层序列中相同的顺序施加到载体衬底上的至少两个层。例如，不仅保护二极管的层堆而且具有有源层的有机层序列分别具有η型掺杂的层和P型掺杂的层，其中P型掺杂的层分别位于载体衬底和η型掺杂的层之间。
[0024]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，第一电极的子区域位于保护二极管的层堆的背离载体衬底的上侧上。替选地，可行的是，第一电极与保护二极管的上侧电连接。可行的是，第一电极的所述子区域完全地或部分地在保护二极管的上侧之上延伸。因此，第一电极的所述子区域能够由与第一电极的位于具有有源层的有机层序列和载体衬底之间的其余部分相同的材料构成。
[0025]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，第二电极的子区域位于保护二极管的层堆和载体衬底之间并且保护二极管的层堆位于第一电极的子区域和载体衬底之间。换言之，因此，在保护二极管的区域中第一电极和第二电极进行互换。
[0026]如在所有的实施形式中，第一电极的和第二电极的位于保护二极管的层堆上的子区域也能够具有与第一电极的和第二电极的位于具有有源层的有机层序列上的部分相同的或基本上相同的材料组成。尤其，第一电极的所有子区域和部分能够构成为阳极并且第二电极的所有子区域和部分构成为阴极。
[0027]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管以及保护二极管的层堆不具有设为用于产生辐射的有源层。换言之，保护二极管不设立为，用于在有机发光二极管工作时或不工作时产生尤其在可见光谱范围中的电磁辐射。
[0028]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，有机层序列包括设为用于在发光二极管工作时产生辐射的至少两个有源层。因此，在两个相邻的有源层之间存在至少一个载流子生成层，英语charge generation layer,简称CGL。这样的层例如在文献US2008/0143249A1和US2009/0146929A1中公开。所述文献关于载流子生成层以及关于有机发光二极管的其他组成部分的公开内容通过参弓I并入本文。
[0029]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管包括与载流子生成层相同的一种或多种材料或者由所述材料中的至少一种或多种构成。
[0030]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管的层堆完全地由基于有机材料的或由所述有机材料构成的层构造。尤其，除了代表保护二极管的电接触部的第一电极和第二电极以外，保护二极管的所有组成部分由有机材料制造或者基于有机材料。
[0031]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，保护二极管的层堆的在远离载体衬底的主侧的方向上的厚度与具有有源层的有机层序列的厚度相同。层堆的和有机层序列的厚度是优选以最高50%或最高30%或最高15%的公差相等的。
[0032]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，存在至少一个平行于载体衬底的主侧的平面，所述平面不仅与保护二极管的层堆而且与具有有源层的有机层序列相交。优选地，层堆的和层序列的主延伸方向都位于所述平面中。所述平面尤其是虚拟的平面。
[0033]此外，可能的是，尤其在两个电极位于载体衬底和层堆或有机层序列之间的情况下，电极中的接触保护二极管的一个电极和电极中的接触有机层序列的一个电极位于平行于载体衬底的主侧的平面中。同样可能的是，接触层堆和有机层序列并且位于保护二极管的层堆的或有机层序列的背离载体衬底的侧上的电极与平行于载体衬底的主侧的平面相交。
[0034]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，第一电极和/或第二电极平行于载体衬底的主侧定向。这不排除，电极具有克服由保护二极管的层堆的厚度或由有机层序列的厚度所造成的高度差并且横向于主侧伸展的小的区域。
[0035]根据有机发光二极管的至少一个实施形式，所述有机发光二极管除了尤其刚好一个保护二极管以外不具有用于进行保护以防止由静电放电而造成的损害的其他装置。换言之，因此，优选基于有机材料的保护二极管是有机发光二极管的唯一的ESD保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]在下文中，参照附图借助于实施例详细阐述这里所描述的有机发光二极管。在此，相同的附图标记说明在各个附图中的相同的元件。然而，在此，不示出合乎比例的关系，更确切地说，为了更好的理解，夸大地示出个别元件。
[0037]附图示出:
[0038]图1示出这里所描述的有机发光二极管的一个实施例的示意剖面图；
[0039]图2示出这里所描述的有机发光二极管的一个实施例的示意俯视图；以及
[0040]图3和4示出这里所描述的有机发光二极管的其他实施例的示意剖面图。
【具体实施方式】
[0041]在图1中不出有机发光二极管10的一个实施例的剖面图。有机发光二极管10包括载体衬底I。载体衬底I对于由有机发光二极管10在工作时产生的辐射是可透光的。载体衬底I能够漫射地进而散射光地构成或也能够是透明的。在载体衬底I的平坦的主侧11上安置有具有有源层30的有机层序列3和具有有机层堆的保护二极管4。
[0042]有机层序列3设为用于在有机发光二极管10工作时产生电磁辐射。有源层30位于η型掺杂的层η和P型掺杂的层P之间。在附图中没有示出其他的层如阻挡层或载流子注入层。
[0043]保护二极管4同样具有P型掺杂的层P和η型掺杂的层η。保护二极管4的所述层η、P以与有机层序列3的层η、P相同的顺序来安置并且还优选由相同的材料构成。在此，保护二极管4不具有有源层30。
[0044]在有机层序列3和载体衬底I之间存在第一电极21的一部分。第一电极21优选构成为阳极并且例如由透明的能导电的氧化物如ITO构成。在背离有机层序列3的侧上存在第二电极22的一部分，所述第二电极优选构成为阴极并且此外优选包括能反射的金属或者由其构成。在电极21、22上分别安置有用于外部电接触有机发光二极管10的电接触面61、62。接触面61、62例如基于下述材料中的一种:Ag、Al、Au、Cu、Cr、Mg。优选地，接触面61、62由AgMg构成或具有由Cr-Al-Cr或由Ag-Al-Ag构成的层序列。
[0045]构成为阴极的第二电极22的一部分位于载体衬底I和保护二极管4的层堆之间。在保护二极管4的背离载体衬底I的侧42上存在第一电极21的构成为阳极的子区域。第一电极21的所有区域能够由相同的材料构成。此外，第二电极22的所有区域也能够由相同的材料构成并且在制造公差的范围中具有相同的厚度。换言之，与电极21、22在具有有源层30的有机层序列3上的设置方式相比，在保护发光二极管4上的第一电极21和第二电极22进行互换。
[0046]在图2中示出根据图1的有机发光二极管10的示意俯视图。保护二极管4横向地位于具有有源层30的有机层序列3旁边。与有机层序列3相比，保护二极管4仅占用在载体衬底I的主侧11上的小的面积部分。有机层序列3的面积例如为大于50cm2或大于100cm2。保护二极管4的面积例如在Imm2和Icm2之间，其中包含边界值。
[0047]根据图1和2，保护二极管4构成为具有两个掺杂的层η、ρ的与有机层序列3反并联的二极管。在此，保护二极管4具有大于正向工作电压的击穿电压，借助于所述正向工作电压，有机发光二极管10在常规的使用中工作。为了调节击穿电压，保护二极管4的层Ρ、η能够由与有机层序列3相同的或也由与其不同的材料构成。保护二极管4也能够具有与有机层序列3不同的掺杂。保护二极管4的和有机层序列3的层ρ、η的厚度分别优选位于20nm和350nm之间，其中包含边界值。
[0048]优选地，有机发光二极管10具有用于进行保护以防止环境影响的封装件。在附图中没有相应地示出封装件。这种封装件能够如在文献US2009/0066240A1中所描述地那样构造。所述文献的公开内容通过参引并入本文。
·[0049]在图3中示意地示出有机发光二极管10的另一实施例。相比于有机层序列3，层n、p的顺序在保护二极管4中进行互换。因此，第一电极21分别位于载体衬底I和具有保护二极管4的以及有机层序列3的层η、ρ的层堆之间。
[0050]第二电极22分别安置在保护二极管4的以及有机层序列3的背离载体衬底I的侧上。保护二极管4的层堆的厚度优选与有机层序列3的厚度近似相等。保护二极管4的层堆以及有机层序列3与平行于载体衬底I的主侧的平面相交。所述平面，在图3中未示出，垂直于绘图平面地定向。
[0051]在图4中图解不出有机发光二极管10的另一实施例。有机层序列3具有两个有源层30，其中也能够存在多于所绘出的两个有源层30。在有源层30之间可选地存在载流子生成层5。电极21、22的设置方式基本上对应于根据图3的电极21、22的设置方式。
[0052]可选的载流子生成层5能够由单独的层或也由多个层的组合来形成。尤其，载流子生成层5基于至少一种未掺杂的有机材料或者由至少一种这样的材料构成。同样地,载流子生成层5由薄的金属层构成。
[0053]保护二极管4具有掺杂的层η、ρ。所述层η、ρ的顺序相比于相应的分别对有源区30中的一个限界的层η、ρ进行互换。因为虽然有机层序列3具有多个η型掺杂的层η以及多个P型掺杂的层P，但是保护二极管4的层η、P能够同时以有机层序列3中的层η、ρ制成。这例如与根据图3的有机发光二极管10相比简化了保护二极管4的制造。此外，例如与根据图1的有机发光二极管10相比，在根据图4的实施例中简化了电极21、22的构造。
[0054]这里所描述的发明不由于借助于实施例的说明而受限制。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的任意组合，这尤其包含在权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合本身并未明确地在权利要求中或实施例中说明时也如此。
【权利要求】
1.一种有机发光二极管(10)，所述有机发光二极管具有: -载体衬底(I); -第一电极(21)，所述第一电极安置在所述载体衬底(I)上； -在所述第一电极(21)的背离所述载体衬底(I)的侧上的有机层序列(3)，其具有用于产生电磁辐射的至少一个有源层(30)； -在所述有机层序列(3)的背离所述载体衬底(I)的侧上的第二电极(22);和 -保护二极管(4)，所述保护二极管设立为用于进行保护以防止静电放电的损害，其中所述保护二极管(4)安置在所述载体衬底(I)上并且位于与所述有机层序列(3)相同的主侧(11)上，并且其中所述保护二极管(4)横向地在所述有机层序列(30)旁边施加在所述载体衬底(I)上。
2.根据上一项权利要求所述的有机发光二极管(10)， 其中所述保护二极管(4)包括有机层堆并且至少部分地包括与所述有机层序列(3)相同的材料或者至少部分地由与所述有机层序列(3)相同的材料构成。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管(10)， 其中与在具有所述有源层(3)的所述有机层序列(3)中的情况相比，所述保护二极管(4)的所述层堆的至少两个层(n，p)以相反的顺序施加在所述载体衬底(I)上。
4.根据权利要求3所`述的有机发光二极管(10)， 其中所述保护二极管(4)的所述层堆安置在所述第一电极(21)的子区域和所述第二电极(22)的子区域之间，其中所述第一电极(21)的相应的子区域位于所述载体衬底(I)和所述保护二极管(4)之间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的有机发光二极管(10)， 其中所述保护二极管(4)的所述层堆的至少两个层(n，p)以与在具有所述有源层(3)的所述有机层序列(3)中相同的顺序施加在所述载体衬底(I)上。
6.根据权利要求5所述的有机发光二极管(10)， 其中所述第一电极(21)与所述保护二极管(4)的背离所述载体衬底(I)的上侧(42)电连接或者在所述保护二极管(4)的所述上侧(42)之上延伸。
7.根据上述权利要求中任一项所述的有机发光二极管(10)， 其中不仅具有所述有源层(30)的所述有机层序列(3)、而且所述保护二极管(4)分别包括至少一个或刚好一个η型掺杂的层和至少一个P型掺杂的层(n，p)，其中所述保护二极管(4)不具有设为用于产生辐射的有源层。
8.根据上述权利要求中任一项所述的有机发光二极管(10)， 其中所述有机层序列(3)包括至少两个有源层(30)，其中在两个相邻的有源层(30)之间存在载流子生成层(5)。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管(10)， 其中所述保护二极管(4)包括与所述载流子生成层(5)相同的一种或多种材料或者由其构成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的有机发光二极管(10)， 其中所述保护二极管(4)的所述层堆在远离所述载体衬底(I)的方向上的厚度以最高50%的公差与具有所述有源层(30)的所述有机层序列(3)的厚度相同。
11.根据上述权利要求中任一项所述的有机发光二极管(10)， 其中存在平行于所述载体衬底(I)的主面(11)的至少一个平面，所述平面不仅与所述保护二极管(4)的所述层堆而且与所述有机层序列(3)相交。
12.根据上述权利要求中任一项所述的有机发光二极管(10)， 除了刚好一个所述保护二极管(4)以外，所述有机发光二极管不具有其他用于进行保护以防止由静电放电所造成`的损害的装置。
【文档编号】H01L51/50GK103875089SQ201280050464
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2011年10月12日
【发明者】丹尼尔·斯特芬·塞茨, 西蒙·希克坦茨 申请人:欧司朗光电半导体有限公司