Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя



Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя
Подложка органического светоизлучающего диода, состоящая из прозрачного проводящего оксида (тсо) и антирадужного промежуточного слоя

 

H01L51/52 - Приборы на твердом теле, предназначенные для выпрямления, усиления, генерирования или переключения или конденсаторы или резисторы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или поверхностным барьером; с использованием органических материалов в качестве активной части или с использованием комбинации органических материалов с другими материалами в качестве активной части; способы или устройства специально предназначенные для производства или обработки таких приборов или их частей (способы или устройства для обработки неорганических полупроводниковых тел, включающей в себя образование или обработку органических слоев на них H01L 21/00,H01L 21/312,H01L 21/47)

Владельцы патента RU 2530484:

АРКЕМА ИНК. (US)

Использование: для получения светоизлучающих устройств. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит подложку, имеющую первый коэффициент преломления, прозрачный электрод, связанный с органическим слоем и расположенный между органическим слоем и подложкой, при этом прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличающийся от первого коэффициента преломления. Промежуточный слой выбран таким, чтобы он имел третий коэффициент преломления с тем, чтобы в значительной степени согласовать первый коэффициент преломления со вторым коэффициентом преломления. Промежуточный слой выполнен между подложкой и прозрачным электродом. Технический результат: обеспечение возможности снизить среднеквадратическое значение шероховатости нанесенной пленки прозрачного электрода и улучшить электрические свойства слоя прозрачного электрода. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.,3 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к светоизлучающим устройствам и, в частности, к органическим светоизлучающим устройствам (OLED) и способам получения OLED, которые включают обеспечение промежуточного слоя между подложкой и прозрачным проводящим электродом (ТСО) для уменьшения отражения от границы раздела стекла и ТСО и улучшения удельной электрической проводимости слоя ТСО.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Светоизлучающие диоды (LED) известны и применяются в разных устройствах, таких как дисплеи и сигнальные индикаторы. LED могут быть выполнены из органических и/или неорганических материалов. Неорганические LED содержат неорганический светоизлучающий материал в качестве светоизлучающего слоя, обычно неорганический полупроводниковый материал, такой как арсенид галлия. Органические LED (OLED) обычно содержат органический полимерный материал в качестве светоизлучающего слоя. Неорганические LED могут создавать яркие и стабильные точечные источники света, тогда как OLED могут создавать источники света с большой площадью излучающей поверхности.

[0003] Органические светоизлучающие диоды (OLED) могут использоваться в качестве недорогой альтернативы светоизлучающим диодам (LED). OLED, как правило, содержат тонкие органические слои, полимерные слои или низкомолекулярные слои, расположенные между парой электродов. Как правило, хотя бы один из электродов является прозрачным для излучаемого' света. Тем не менее, световое излучение из устройства может уменьшаться из-за внутреннего отражения света в разных слоях устройства OLED. Этот эффект известен как световодный эффект. На фиг.1A показана схема распространения излучаемого света внутри устройства OLED. Коэффициенты преломления для слоя с дырочной проводимостью (HTL) и электролюминисцентного слоя (EL), которые содержатся в устройстве, также представлены на этой фигуре. Общее количество световых потерь в этой структуре составляет 80%, что включает потери волновой моды в подложке (30%) и потери волновой моды в ТСО/ органическом слое (50%). Это явление связано с полной внутренней отражательной способностью (TIR), возникающей на границе воздух/стекло и стекло/ТСО. В этих условиях угол преломления (Θ) больше угла падения. При дальнейшем увеличении угла падения, преломляемый луч скользит по подложке и этот угол называется критическим углом (Θс) (фиг.1A).

[0004] В литературе предложены несколько подходов по увеличению выхода света из структуры OLED. Например, использование микролинз с тыльной стороны поверхности стеклянной подложки предложено для улучшения выхода света (J. Lim et al., Opt. Exp.14 (2006) 6564). Создание монослоя из кварцевых микрошариков (К.Neyts, et al., J. Opt. Soc. Am. A 23 (2006) 1201), использование подложки с высоким коэффициентом преломления, кремниевого аэрогеля с низким коэффициентом преломления, антиотражательного покрытия MgF2 было предложено для улучшения выхода света (К.Saxena et al., J. Lum. 128 (2008) 525).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Настоящее изобретение реализовано в виде способа получения светоизлучающего устройства. Способ включает обеспечение подложки, имеющей первый коэффициент преломления. Кроме того, способ включает соединения прозрачного электрода с органическим слоем, где прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличный от первого коэффициента преломления. Далее способ включает выбор промежуточного слоя, имеющего третий коэффициент преломления, с тем чтобы в значительной мере согласовывать первый коэффициент преломления со вторым коэффициентом преломления.

[0006] Кроме того, настоящее изобретение реализовано в виде светоизлучающего устройства. Светоизлучающее устройство содержит подложку, имеющую первый коэффициент преломления. Светоизлучающее устройство также содержит прозрачный электрод, связанный с органическим слоем и расположенный между органическим слоем и подложкой. Прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, который отличается от первого коэффициента преломления. Кроме того, светоизлучающее устройство содержит промежуточный слой, расположенный между подложкой и прозрачным электродом, при этом промежуточный слой имеет третий коэффициент преломления. Промежуточный слой создан с третьим коэффициентом преломления таким образом, чтобы первый коэффициент преломления был в значительной степени согласован со вторым коэффициентом преломления.

[0007] Настоящее изобретение также реализовано в виде способа производства светоизлучающего устройства. Способ включает формирование промежуточного слоя на подложке посредством процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD), формирование прозрачного электрода (ТСО) на промежуточном слое посредством процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD) и формирование органического слоя на прозрачном электроде. Подложка имеет первый коэффициент преломления, а прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, значение которого находится между коэффициентами преломления подложки и ТСО. Промежуточный слой создан с третьим коэффициентом преломления таким, чтобы первый коэффициент преломления в значительной степени согласовывался со вторым коэффициентом преломления.

[0008] Способ согласно настоящему изобретению уменьшает потери моды в стекло/ТСО посредством включения дополнительного слоя с коэффициентом преломления, находящимся между коэффициентами преломления ТСО и подложкой. Коэффициент преломления и толщина дополнительного слоя тщательно подбираются для уменьшения волновой моды стекло/ТСО. Для эффективного сокращения моды стекло/ТСО коэффициент преломления промежуточного слоя должен быть (n1xn3)1/2~1,69, где n1 и n3 - коэффициенты преломления стекла и ТСО соответственно. Толщина промежуточного слоя составляет d=(λ/4)/n2~63 нм, где λ и n2 - длина световой волны и коэффициент преломления промежуточного слоя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0009] Настоящее изобретение может быть понято из прочтения нижеизложенного подробного описания совместно с приложенными графическими материалами. Следует обратить внимание на то, что согласно обычной практике некоторые элементы на фигурах могут быть выполнены без соблюдения масштаба. Кроме того, размеры разных элементов могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности. Более того, на фигурах используются одинаковые цифровые обозначения для подобных элементов. К графическому материалу относятся следующие фигуры, на которых:

[0010] на фиг.1А представлена схема структуры OLED с распространением излучаемого света по разным изображенным модам.

[0011] на фиг.1B представлена схема структуры OLED со структурой промежуточного слоя в соответствии с настоящим изобретением с распространением излучаемого света по разным изображенным модам. Противоположная поляризация света, отраженного от границ стекло/ТСО и ТСО/органический слой, показана толстыми стрелками.

[0012] на фиг.2 представлена структурная схема примерного светоизлучающего устройства согласно аспекту настоящего изобретения.

[0013] на фиг.3 представлена структурная схема, иллюстрирующая примерный способ формирования промежуточного слоя, показанного на фиг.2, согласно аспекту настоящего изобретения.

(0014] на фиг.4 представлена структурная схема, иллюстрирующая примерный способ производства светоизлучающего устройства согласно аспекту настоящего изобретения.

[0015] на фиг.5 представлен график зависимости пропускаемости от длины волны образцов AZO/боросиликат и AZO/Al2O3/боросиликат.

[0016] на фиг.6 представлен график зависимости пропускаемости от длины волны образцов AZO/боросиликат и AZO/Al2O3/боросиликат.

[0017] на фиг.7 представлен график зависимости отражательной способности от длины волны образцов AZO/боросиликат и AZO/A2O3/боросиликат.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018] В общем аспекты настоящего изобретения относятся к светоизлучающим устройствам и способам получения устройств. Светоизлучающее устройство содержит органический слой, полученный между электродами и расположенный на прозрачной подложке. Один из электродов желательно является прозрачным и формируется рядом с подложкой. Подложка и прозрачный электрод имеют различные коэффициенты преломления, что будет уменьшать передачу света (излучаемого органическим материалом) из подложки. Согласно аспектам настоящего изобретения промежуточный слой расположен между подложкой и прозрачным электродом. Желательно, чтобы промежуточный слой согласовывал коэффициент преломления подложки и коэффициент преломления прозрачного электрода. Таким образом, промежуточный слой уменьшает отражение испускаемого света в светоизлучающем устройстве, вследствие этого увеличивается передача света из устройства.

[0019] Рассмотрим фиг.2, на которой представлено типичное светоизлучающее устройство 100. Светоизлучающее устройство 100 содержит органический слой 108 и расположено на прозрачной подложке 102. Светоизлучающее устройство 100 также содержит электроды 106 и ПО, между которыми расположен органический слой 108. Желательно, чтобы электрод 106 являлся прозрачным (называемый в данном описании прозрачным электродом 106) и располагался между подложкой 102 и органическим слоем 108. Промежуточный слой 104 расположен между прозрачным электродом 106 и подложкой 102. Светоизлучающее устройство 100 может включать OLED или фотоэлектрические устройства.

[0020] В процессе работы светоизлучающего устройства 100 ток течет от одного электрода к другому и происходит излучение света из органического слоя 108, например, в направлении подложки 102. Свет, который не отразился от границы между прозрачным электродом 106 и подложкой 102, проходит через подложку 102 и выходит из светоизлучающего устройства 100.

[0021] Подложка 102 имеет первый коэффициент преломления (n1), а прозрачный электрод 106 имеет второй коэффициент преломления (n3), который обычно отличается от n1. Например, значение n1 обычно составляет от около 1,45 до около 1,55, а значение n3 обычно составляет от около 1,80 до около 1,95. Как известно специалисту в данной области техники, в силу того что коэффициенты преломления n1, n3 отличаются, некоторое количество света, излученное органическим слоем 108, может быть отражено обратно в прозрачный электрод 106 вместо того, чтобы пройти в подложку 102. Следовательно, передача света из устройства 100 может снизиться.

[0022] В типичном OLED (т.е. без промежуточного слоя 104) около 50% излученного света может быть отражено от внутренней поверхности внутри органического слоя и более 30% света может быть отражено на границе между прозрачным электродом и подложкой. Следовательно, только около 20% света обычно излучается из типичного OLED. Например, обычно типичные OLED с прозрачным электродом, изготовленным с использованием оксида индия-олова (ITO), плохо излучают синий свет из-за поглощения ITO света синей области. Таким образом, этот типичный OLED обычно потребляет повышенное количество энергии для выделения достаточного количества синего света из OLED. Если большее количество света выходит из прозрачного электрода, используемая OLED энергия может быть уменьшена.

[0023] Промежуточный слой 104, имеющий третий коэффициент преломления (n2), может быть расположен между прозрачным электродом 106 и подложкой 102. Желательно, чтобы промежуточный слой 104 в значительной степени согласовывал n1 и n3 для того, чтобы уменьшить отражение внутри прозрачного электрода 106. В примерном варианте осуществления n2 составляет от около 1,60 до около 1,96. Промежуточный слой 104 может быть выполнен из антиотражательного покрытия. Как известно специалисту в данной области техники, антиотражательное покрытие может быть выполнено исходя из n1, n3 с коэффициентом преломления n2=(n1Xn3)1/2, а толщина промежуточного слоя 104 равна (λ/4)/n2, чтобы уменьшить волноводную моду ТСО/органического слоя для одной длины волны или для диапазона волн. В этом случае относительное смещение фаз между волной, отраженной от границ стекло/ТСО и ТСО/органический слой, составляет 180° (фиг.1B). Поэтому ослабляющая интерференция между двумя отраженными волнами подавляет волноводную моду ТСО. Посредством достижения в значительной степени минимальной отражающей способности свет может пройти из прозрачного электрода 106 в подложку 102 с минимальным отражением света в прозрачном электроде 106. Следовательно, пропускание света из устройства 100 может быть увеличено.

[0024] Промежуточный слой 104 может быть сформирован из одного или нескольких подслоев с тем, чтобы получить материал, имеющий третий коэффициент преломления n2. В общем промежуточный слой 104 может быть выбран из одного или нескольких материалов и количество подслоев зависит от различных факторов, таких как материал подложки 102, материал прозрачного электрода 106, материал органического слоя 108, желаемый диапазон длин волн излучаемого света, основные параметры устройства 100 и/или желаемая стоимость. Следовательно, количество материалов и их комбинации с различными коэффициентами преломления могут быть сформированы в некоторое количество подслоев с тем, чтобы сформировать промежуточный слой 104 с коэффициентом преломления (т.е. n2), который согласовывает n1 и n3.

Хотя в примерном варианте осуществления используется от одного до семи подслоев для формирования промежуточного слоя 104, следует понимать, что может использоваться любое подходящее количество подслоев для формирования слоя с коэффициентом преломления n2. Далее со ссылками на фиг.2 будет описан выбор промежуточного слоя 104.

[0025] Описание промежуточного слоя для получения желаемого коэффициента преломления n2 приведено в патенте США №5,401,305, Russo et al., под названием "Coating Composition for Glass", содержимое которого включено ссылкой в настоящее описание для раскрытия промежуточных материалов и формирования промежуточного слоя, имеющего определенный коэффициент преломления и антирадужные свойства. Согласно одному варианту осуществления промежуточный слой 104 может быть сформирован из одного или нескольких подслоев комбинаций оксида олова и диоксида кремния. В другом варианте осуществления оксид олова в подслое может быть заменен полностью или частично оксидами других металлов, таких как, например, германий, титан, алюминий, цирконий, цинк, индий, кадмий, гафний, вольфрам, ванадий, хром, молибден, иридий, никель и тантал. Следует понимать, что промежуточный слой 104 может быть сделан из любого подходящего материала с целью получения коэффициента преломления n2 для согласования n1 и n3. Примеры материалов для промежуточного слоя 104 включают оксиды, но не ограничиваются оксидом кремния, оксидом титана, оксидом цинка, оксидом алюминия или любой их комбинацией.

[0026] В зависимости от толщины прозрачного электрода 106 разные отраженные цвета (т.е. длины волн света) могут наблюдаться через подложку 102. Радужности возникают главным образом из-за явления интерференции, при котором некоторые длины волн света, отраженные от одной стороны слоя покрытия, не совпадают по фазе со светом с такими же длинами волн, которые отражены от противоположной стороны слоя покрытия. Этот радужный эффект рассматривается главным образом как вредоносный при использовании светоизлучающего устройства 100 в применениях, таких как дисплей. Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения промежуточный слой 104 может быть сформирован для уменьшения или исключения любой радужности различных длин волн света, отраженного прозрачным электродом 106 в направлении подложки 102. Например, промежуточный слой 104 может быть сделан с оптической толщиной в четверть длины волны (или половину длины волны), при этом оптическая толщина относится к толщине промежуточного слоя 104, умноженной на его коэффициент преломления (n2), для исключения интерферирующих длин волн. Другие примеры уменьшения или исключения радужности раскрыты в патенте США №5,401,305, Russo et al. Следует понимать, что промежуточный слой 104 может быть сформирован для уменьшения или исключения радужности любым подходящим способом.

[0027] Хотя органический слой 108 показан как один слой, органический слой 108 может содержать один или несколько органических слоев. Кроме того, органический слой 108 может содержать слой с дырочной проводимостью, связанный с прозрачным электродом 106, светоизлучающий слой и слой электронной инжекции, связанный с электродом 110. При подключении к органическому слою 108 соответствующего напряжения введенные положительные и отрицательные заряды рекомбинируют в эмиссионном слое для получения света. Излучающий слой может содержать, кроме прочего, органические материалы, излучающие синий, красный и/или зеленый свет. Желательно, чтобы выбор структуры органического слоя 108 и выбор электродов 106, 110 выполнялся так, чтобы максимизировать процесс рекомбинации в излучающем слое и, следовательно, максимизировать выход света из светоизлучающего устройства 100. В целом органический слой 108 может быть сформирован из любого подходящего органического материала. Например, материалы для органического слоя 108 могут включать, кроме прочего, полимеры, низкомолекулярные вещества и олигомеры.

[0028] В целом прозрачный электрод 106 сформирован из прозрачного проводящего оксида (ТСО). В примерном варианте осуществления прозрачный электрод 106 сформирован из легированного оксида цинка. Прозрачный электрод 106 может быть изготовлен из любого подходящего прозрачного проводящего оксида, например ITO, оксида индия-цинка (IZO), легированного фтором оксида олова и легированного ниобием диоксида титана. Электрод 110 может быть сделан из любого подходящего проводящего металлического материала, такого как, кроме прочего, алюминий, медь, серебро, магний или кальций.

[0029] Подложка 102 может быть сформирована из любого подходящего прозрачного материала для передачи света из органического слоя 108 через подложку 102 в желаемом диапазоне длин волн. Материал для подложки 102 может включать натриево-кальциево-силикатное стекло, включая натриево-кальциево-силикатное стекло, изготовленное флоат-методом, и натриево-кальциево-силикатное стекло с низким содержанием железа; боросиликатное стекло и стекло для плоских панелей.

[0030] Промежуточный слой 104 может быть сформирован таким образом, чтобы минимизировать перемещение ионов из подложки 102 в прозрачный электрод 106. Например, подложка 102 может быть сформирована из натриево-кальциево-силикатного стекла в отличие от стекла для плоских панелей. При этом натриево-кальциево-силикатное стекло обычно включает большую концентрацию ионов натрия, которые могут диффундировать в прозрачный электрод 106 и вызывать образование помутнения и/или дыр в прозрачном электроде 106 (что может вызвать проблемы с электрическим соединением). Известно, что диоксид кремния может эффективно блокировать перемещение ионов натрия. Следовательно, если промежуточный слой 104 содержит диоксид кремния, то можно избежать перемещения ионов натрия в прозрачный электрод 106.

[0031] Промежуточный слой 104 улучшает электрические свойства ТСО слоя 106. Например, когда пленки из AZO, такого как Al2O3, размещены на аморфных подложках (стекло), удельное сопротивление пленок из AZO склонно уменьшаться.

[0032] Рассмотрим далее фиг.2 и 3, на которых представлена структурная схема, иллюстрирующая способ формирования промежуточного слоя 104. На этапе 200 выполняют обеспечение подложки 102 с первым коэффициентом преломления n1. На этапе 202 выполняют обеспечение прозрачного электрода 106 со вторым коэффициентом преломления n3. Например, прозрачный электрод 106 может быть выбран так, чтобы подходить для органического слоя 108, а подложка 102 может быть выбрана так, чтобы иметь подходящую прозрачность в желаемом диапазоне длин волн. Коэффициенты преломления n1 и n3 для соответствующих материалов подложки 102 и прозрачного электрода 106 в целом хорошо известны (фиг.1A-B). Кроме того, коэффициент преломления материала может быть определен стандартными способами, известными специалисту в данной области техники.

[0033] На этапе 204 третий коэффициент преломления n2 определяют так, чтобы коэффициенты преломления n1 и n3 в значительной степени согласовывались друг с другом. На этапе 206 выбирают один или несколько материалов (или комбинаций материалов), а также количество подслоев для промежуточного слоя 102 на основании n3, определенного на этапе 204. Хотя изображено, что этапы 204 и 206 выполняют последовательно, следует понимать, что этапы 204 и 206 могут выполняться одновременно. Например, комбинация материалов и подслоев может быть установлена до того, как будет определен n2, согласующий n1 и n3.

[0034] Далее рассмотрим фиг.2 и 4, на которых представлен способ производства светоизлучающего устройства. На этапе 300 промежуточный слой 104 формируют на подложке 102 посредством процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD). Пример процесса производства промежуточного слоя 104 раскрыт в патенте США №5,401,305, Russo et al. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения процесс CVD выполняют при атмосферном давлении и температуре ниже около 400°С, более конкретно ниже около 350°C. Согласно другому варианту осуществления процесс CVD может быть выполнен при атмосферном давлении и температуре от 300°C до 650°C. Промежуточный слой 104 может быть сформирован процессом CVD для каждого из нескольких подслоев. Каждый подслой может быть выполнен из соответствующего материала и может иметь соответствующую толщину для создания всего промежуточного слоя 104 с третьим коэффициентом преломления n2. Хотя выше описано формирование промежуточного слоя 104 с помощью процесса CVD, следует понимать, что промежуточный слой 104 может быть сформирован на подложке 102 с помощью любого подходящего процесса, например процесса напыления или процесса нанесения покрытия пульсирующим лазером (PLD).

[0035] На этапе 302 формируют прозрачный электрод 106 на промежуточном слое 104 также посредством процесса CVD. Хотя в одном варианте осуществления процесс CVD, при котором изготавливают прозрачный электрод 106, протекает при атмосферном давлении и температуре 400°C, процесс CVD, при котором изготавливают прозрачный электрод 106, может происходить при температуре от 300°C до 650°C. Предполагается, что нанесение прозрачного электрода 106 с использованием процесса CVD в сравнении с процессом напыления может уменьшить шероховатость поверхности прозрачного электрода 106. Например, органический слой 108 может быть очень тонким, например может иметь толщину около 10 нм. В случае если прозрачный электрод 106 имеет шероховатую поверхность, то одна или более частей органического слоя 108 могут быть слишком тонкими для обеспечения соответствующей подвижности носителей заряда, в результате чего может произойти замыкание устройства 100 между электродами 106, 110.

[0036] На этапе 304 формируют органический слой 108 на прозрачном электроде 106. Органический слой 108 может быть сформирован с помощью любого подходящего процесса для нанесения слоя с дырочной проводимостью на прозрачный электрод 106, светоизлучающего слоя на слой с дырочной проводимостью и слоя электронной инжекции на светоизлучающий слой. Согласно одному примеру органический слой 108 может быть изготовлен с помощью процесса вакуумного испарения. На этапе 306 формируют металлический электрод 110 на органическом слое 108, например на слое электронной инжекции органического слоя 108. Металлический электрод ПО может быть сформирован с помощью любого подходящего процесса, например процесса вакуумного испарения или процесса напыления.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

[0037] Газовую смесь с 1,2 мол. % ZnMe2-MeTHF при 11 ст. л/мин газа-носителя азота подают в первичную подающую трубу при температуре 160°C. Легирующую добавку вводят в первичную подающую трубу из барботажного устройства, выполненного из нержавеющей стали. Барботажное устройство содержит легирующую добавку диметилалюминия ацетоацетоната при температуре 66°C. Прекурсор A1 захватывают азотом, нагретым до температуры 70°C, с расходом 310 кубических сантиметров в минуту. Окисляющие вещества вводят во вторичную подающую трубу через два барботажных устройства из нержавеющей стали. Первое и второе барботажные устройства содержат H2O и 2-пропанол при температурах 60 и 65°C соответственно. H2O захватывают азотом, нагретым до 65°C, с расходом 400 кубических сантиметров в минуту. 2-пропанол захватывают азотом, нагретым до температуры 70°C, с расходом 600 кубических сантиметров в минуту. Внутри смешивающей камеры во вторичный поток подают первичный поток. Смешивающая камера имеет 1 ¼ дюйм в длину, что соответствует времени перемешивания 250 мсек между первичным и вторичным поступающими потоками. Для нанесения используют подложку из боросиликатного стекла толщиной 0,7 мм. Подложку нагревали при помощи блока с резистивным нагревательным элементом на основе никеля при температуре 550°C. Время нанесения этих пленок составляло 55 секунд в статическом режиме, и образовавшиеся в результате пленки ZnO имели толщину 725 нм, при этом скорость нанесения составляла 13,2 нм/с. Поверхностное сопротивление пленок измеряли при помощи автоматической сканирующей станции с 4-точечным датчиком. Показатели среднего поверхностного сопротивления приведены в табл.1 и представляют собой средние поверхностные сопротивления по матрице данных 14×14, измерянной на пластине величиной 6×6 дюймов. Пропускаемость и отражающая способность спектров были получены при помощи спектрофотометра Lambda 950. Во всех спектрах обнуление инструмента выполняли в окружении воздуха.

[0038] Графики пропускаемости для набора образцов показаны на фиг.5. Показаны графики пропускаемости для образцов AZO с толщиной промежуточных слоев из Al2O3, составляющей 55 нм (Ryk9-2), 65 нм (Ryk9-3) и 75 нм (Ryk9-4). Для сравнения показан график пропускаемости для образца AZO/стекло без промежуточного слоя (Ryk20-25t). Толщина слоя AZO составляет 145 нм для всех структур. Существенное увеличение пропускаемости нм (350-450) заметно на фиг.5. Снижение поверхностного сопротивления на 28% показано в табл.1.

Таблица 1
Толщина и электрические свойства для структуры AZO/промежуточный слой/боросиликат
Al2O3, нм AZO SR, Q/кв
Ryk20-25 нет 145+5 23,2
Ryk9-2 55 145+5 16,41
Ryk9-3 65 145+5 16,87
Ryk9-4 75 145+6 16,84

Пример 2

[0039] На фиг.6 представлены графики пропускаемости для пленок creiaio/Al2O3/AZO с промежуточными слоями толщиной 55 (Ryk6-1), 65 (Ryk6-3) и 75 (Ryk6-2) нм. Толщина пленки AZO составляет 175 нм (табл.2). Радужный цвет покрытий сильно уменьшается посредством использования промежуточного слоя. Изменение видимой отражающей способности для образцов AZO без промежуточного слоя составляет от 79,5 до 88%. Это изменение представляет 9,6% разницу в видимой пропускаемости от ровного участка до пика. Изменение видимой отражающей способности структуры стекло/Al2O3/AZO уменьшается до 2,3%. Выравнивание кривой пропускаемости происходит благодаря внезапному уменьшению отражательной способности (фиг.6).

[0040] Поверхностное сопротивление покрытия с промежуточным слоем из Al2O3 уменьшается на 15% по сравнению со структурами без промежуточного слоя как показано в табл.2.

Таблица 2
Толщина и электрические свойства для структуры AZO/промежуточный слой/боросиликат
Al2O3, нм AZO SR, Q/kb
Ryk6-4 нет 175±4 18.3±1.6
Ryk6-1 55 175±5 15.02±0.99
Ryk6-2 75 175±6 15.80±0.72
Ryk6-3 65 175±6 15.7±0.81

Пример 3

[0041] Слои из Al2O3 (65 нм) наносят на подложки из боросиликатного стекла. Пленки AZO толщиной 165 нм наносили поверх промежуточных слоев стекло/Al2O3. Устройства OLED были произведены при одинаковых условиях для всех образцов, представленных в табл.3, для пакетов стекло/AZO/HIL и стекло/Al2O3/AZO/HIL. Внешняя квантовая эффективность (EQE) была вычислена для подложек с промежуточными слоями и без них (табл.3). Устройства изготовили с органическими слоями дырочной инжекции (HIL), нанесенными на поверхность пленок AZO. В табл.3 показано увеличение эффективности OLED на 9,1-11,6%.

Таблица 3
Напряжение включения (V), внешняя квантовая эффективность (EQE) и рассчитанное значение прироста EQE с использованием промежуточного слоя из Al2O3 и без него
HIL, нм V, B EQE, % % прироста
Стекло/AZO 30 3,8 12 -
Стекло/Al2O3/AZO 30 3,8 13,4 11,6
Стекло/AZO 35 4 12,1 -
Стскло/Al2O3/AZO 35 4 13,2 9,1

[0041] Хотя изобретение проиллюстрировано и описано в данном документе относительно конкретных вариантов осуществления, предполагается, что изобретение не ограничивается раскрытыми материалами. Скорее различные модификации могут быть выполнены в раскрытых материалах в пределах объема и ряда эквивалентов формулы изобретения без отклонения от сути изобретения.

1. Способ получения светоизлучающего устройства, при этом способ включает:
обеспечение подложки, имеющей первый коэффициент преломления;
присоединение прозрачного электрода к органическому слою, при этом прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличный от первого коэффициента преломления;
выбор промежуточного слоя, имеющего третий коэффициент преломления, с тем чтобы в значительной степени согласовать первый коэффициент преломления со вторым коэффициентом преломления; и
обеспечение промежуточного слоя между подложкой и прозрачным электродом.

2. Способ по п.1, где органический слой излучает свет через прозрачный электрод, и
этап выбора промежуточного слоя включает минимизацию отражения излучаемого света на границе между прозрачным электродом и подложкой.

3. Способ по п.2, где этап выбора промежуточного слоя включает повышение количества света, передаваемого от прозрачного электрода к подложке.

4. Способ по п.2, где этап выбора промежуточного слоя включает снижение электрического удельного сопротивления прозрачного электрода.

5. Способ по п.1, где этап выбора промежуточного слоя включает выбор нескольких подслоев для получения третьего коэффициента преломления, где расположенный между подложкой и прозрачным электродом промежуточный слой включает несколько выбранных подслоев.

6. Способ по п.1, где этап выбора промежуточного слоя включает выбор промежуточного слоя для снижения радужности прозрачного электрода.

7. Способ по п.1, где этап выбора промежуточного слоя включает выбор промежуточного слоя для снижения перемещения ионов натрия от подложки к прозрачному электроду.

8. Светоизлучающее устройство, содержащее:
подложку, имеющую первый коэффициент преломления;
прозрачный электрод, связанный с органическим слоем и расположенный между органическим слоем и подложкой, при этом прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличный от первого коэффициента преломления; и
промежуточный слой, расположенный между подложкой и прозрачным электродом, при этом промежуточный слой имеет третий коэффициент преломления,
где промежуточный слой сформирован с третьим коэффициентом преломления так, что первый коэффициент преломления в значительной степени согласуется со вторым коэффициентом преломления.

9. Светоизлучающее устройство по п.8, где промежуточный слой содержит один или несколько подслоев, выбранных для получения третьего коэффициента преломления.

10. Светоизлучающее устройство по п.9, где один или несколько подслоев сформированы с использованием одного и того же материала.

11. Светоизлучающее устройство по п.8, где материал промежуточного слоя включает по меньшей мере одно из оксида кремния, оксида олова, оксида титана, оксида алюминия или оксида цинка.

12. Светоизлучающее устройство по п.8, где подложка сформирована из прозрачного материала.

13. Светоизлучающее устройство по п.12, где материал подложки включает натриево-кальциево-силикатное стекло или боросиликатное стекло.

14. Светоизлучающее устройство по п.8, где материал прозрачного электрода включает легированный оксид цинка, оксид индия-олова (ITO), оксид индия-цинка (IZO), легированный фтором оксид олова или легированный ниобием диоксид титана.

15. Светоизлучающее устройство по п.8, дополнительно содержащее металлический электрод, расположенный на органическом слое.

16. Светоизлучающее устройство по п.8, где светоизлучающее устройство содержит органический светоизлучающий диод (OLED).

17. Способ производства светоизлучающего устройства, при этом способ включает:
формирование промежуточного слоя на подложке посредством первого процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD);
формирование прозрачного электрода на промежуточном слое посредством второго процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD) и
формирование органического слоя на прозрачном электроде, где подложка имеет первый коэффициент преломления, а прозрачный электрод имеет второй коэффициент преломления, отличный от первого коэффициента преломления, и
промежуточный слой сформирован с третьим коэффициентом преломления так, что первый коэффициент преломления в значительной степени согласуется со вторым коэффициентом преломления.

18. Способ по п.17, где этап формирования промежуточного слоя включает формирование одного или нескольких подслоев посредством процесса химического осаждения из газовой фазы (CVD) для создания третьего коэффициента преломления.

19. Способ по п.17, где процесс химического осаждения из газовой фазы (CVD) выполняют при температуре от 300°C до 650°C.

20. Способ по п.17, где процесс химического осаждения из газовой фазы (CVD) выполняют при атмосферном давлении.

21. Способ по п.17, дополнительно включающий формирование металлического электрода на органическом слое.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области органической электроники, а именно к органическим фотовольтаическим устройствам (солнечным батареям и фотодетекторам), изготовленным с использованием органических фторсодержащих соединений в качестве модифицирующих добавок.

Изобретение относится к органическому светоизлучающему устройству (OLED). Технический результат - предоставление устройства OLED, которое предоставляет улучшенную интенсивность излучаемого света, особенно для использования на большой площади.

Использование: для изготовления органических светоизлучающих диодов. Сущность изобретения заключается в том, что светоизлучающий диод содержит прозрачную или частично прозрачную подложку с нанесенной на нее слоистой структурой, содержащей по меньшей мере один органический электролюминесцентный слой и транспортные подслои из органических веществ n- и p-типов проводимости, расположенных на границах электролюминесцентный слой - контактный слой.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему систему слоев с подложкой (40) и поверх подложки (40) электродом (20) подложки, противоэлектродом (30) и набором электролюминесцентных слоев, по меньшей мере, с одним органическим электролюминесцентным слоем (50), расположенным между электродом (20) подложки и противоэлектродом (30), отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно оптическое прозрачное выводящее тело (71) обеспечено поверх электрода (20) подложки, чтобы увеличить вывод света, генерируемого, по меньшей мере, одним органическим электролюминесцентным слоем (50), по меньшей мере, частично покрывающим оптическое прозрачное выводящее тело (71).

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), которое содержит подложку (40), расположенный на этой подложке электрод (20) подложки, противоэлектрод (30) и пачку электролюминесцентного слоя с, по меньшей мере, одним органическим электролюминесцентным слоем (50), расположенным между упомянутым электродом (20) подложки и упомянутым противоэлектродом (30), средство (90) инкапсуляции, которое, по меньшей мере, инкапсулирует упомянутую пачку электролюминесцентного слоя, по меньшей мере, один разделитель (80, 80'), который разделяет, по меньшей мере, упомянутый противоэлектрод (30) на множество электрически разделенных сегментов (110, 110', 110") противоэлектрода, и находящееся под упомянутым разделителем (80, 80') электрически непроводящее защитное средство (70), которое расположено на упомянутом электроде (20) подложки, которое больше упомянутого разделителя (80, 80") и которое имеет форму, подходящую для предотвращения затенения края.

Изобретение относится к органическому светодиоду со свойствами стойкости к продольному изгибу. Способ производства структурированного органического светоизлучающего диода содержит этапы, на которых обеспечивают подложку, помещают на подложку набор слоев, причем набор слоев содержит, по меньшей мере, органический светоизлучающий слой, расположенный между катодным слоем и анодным слоем, и облучают выбранные части органического светоизлучающего слоя светом с длиной волны, лежащей в полосе поглощения органического светоизлучающего слоя, для обеспечения локально сниженных светоизлучающих свойств, образующих структуру.

Изобретение относится к способу обеспечения защитного, пассивирующего или герметизирующего слоя на органическом электронном устройстве или его компоненте путем осаждения слабо ускоренных частиц методом распыления пучка ионов или плазмы либо методом прямого осаждения пучка ионов или плазмы.

Изобретение относится к способу формирования рисунка электронного или фотонного материала на подложке, применению фторполимера в приготовлении снабженного рисунком электронного или фотонного материала на подложке, способу изготовления электронного прибора на подложке, а также к электронному или фотонному прибору.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему подложку и сверху подложки электрод подложки, противоэлектрод и набор электролюминесцентных слоев по меньшей мере с одним органическим электролюминесцентным слоем (50), размещенным между электродом (20) подложки и противоэлектродом (30), и средство (90) герметизации, герметизирующее по меньшей мере набор электролюминесцентных слоев, причем электролюминесцентное устройство (10) содержит по меньшей мере одно контактное средство (60) для электрического контакта противоэлектрода (30) с источником электропитания.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему органический светоизлучающий слой (50) и средство (70) герметизации с замкнутым контуром, герметизирующее боковую сторону стека (59) электролюминесцентных слоев, и для электрического подключения противоэлектрода (40) к источнику электрического тока. Изобретение также относится к способу для обеспечения такого устройства с прилегающим контуром в качестве средства герметизации и покрываемой подложкой для использования в таком устройстве. Изобретение обеспечивает электролюминесцентное устройство, позволяющее исключить образование зазора между подложкой и его тыльной стороной и подходящее для легкого подключения без опасности короткого замыкания. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к интегральным оптоэлектронным устройствам, содержащим светоизлучающие полевые транзисторы. Описано оптоэлектронное устройство, содержащее светоизлучающий полевой транзистор (LEFET) с активным слоем из органического полупроводника и волноводом, сформированным в канале светоизлучающего полевого транзистора. Активный слой находится поверх волновода и истокового и стокового электродов. Гребень волновода содержит материал, имеющий более высокий показатель преломления, чем органический полупроводник. На светоизлучающий полевой транзистор подается смещение для управления положением рекомбинации носителей заряда противоположной полярности в канале, гребень выравнивается с положением рекомбинации, так что свет управляемо вводится в гребень волновода. Технический результат заключается в повышении эффективности ввода света в волновод. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к способу нанесения конформного покрытия на электронное устройство, содержащему: (A) нагревание соединения конформного покрытия, содержащего париленовое соединение конформного покрытия для покрытия электронных схем или компонентов, которые чувствительны к влаге, для образования газообразных мономеров соединения конформного покрытия, (B) объединение нитрида бора с газообразными мономерами, и (C) контактирование поверхности электронного устройства с газообразными мономерами и нитридом бора при условиях, при которых на по меньшей мере части поверхности формируется конформное покрытие, содержащее соединение конформного покрытия и нитрид бора и придающее по меньшей мере этой части поверхности водостойкость. Использование настоящего способа позволяет наносить конформные покрытия таким образом, что расширяет сферу их применения. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к белковым фотоэлектрическим преобразователям. Не увлажняемый, полностью твердый белковый фотоэлектрический преобразователь выполнен с возможностью работы без присутствия жидкости, такой как вода, внутри и снаружи устройства, и имеет структуру, в которой твердый белковый слой состоит из переносящего электроны белка и помещен между первым электродом и вторым электродом, при этом твердый белковый слой непосредственно иммобилизирован на обоих электродах. Изобретение обеспечивает создание не увлажняемого, полностью твердого белкового фотоэлектрического преобразователя с улучшенными характеристиками. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 21 ил.
Изобретение относится к способам получения эмиссионных слоев, в частности для органических светоизлучающих диодов. Способ нанесения эмиссионного слоя органического светоизлучающего диода на подложку из стекла или полимера, покрытую слоем анода, включает получение раствора, содержащего люминофорсодержащее соединение и проводящий материал, и нанесение тонкой пленки из полученного раствора на упомянутую подложку. Упомянутую пленку подвергают термической обработке при температуре выше 100°C и ниже температуры стабильности эмиссионного слоя, при этом в качестве люминофорсодержащего соединения используют растворимое разнолигандное координационное соединение, которое при термической обработке разлагается на люминофор и нейтральный лиганд, полностью удаляемый из тонкой пленки, при этом термическую обработку упомянутой пленки проводят при температуре выше температуры удаления лиганда. С помощью указанного способа получают эмиссионный слой органического светоизлучающего диода, который содержит слой анода, эмиссионный слой и слой катода. В частных случаях осуществления изобретения используют растворимое разнолигандное координационное соединение в виде комплекса феноксибензоата тербия с ацетилацетонимином, или комплекса феноксибензоата тербия с моноглимом, или комплекса нафтоноата европия с моноглимом. При изготовлении упомянутого диода на слой анода дополнительно наносят слой дыркопроводящего и/или электронблокирующего материалов, а поверх эмиссионного слоя наносят электронпроводящий и/или дыркоблокирующий слой. В качестве дыркоблокирующего слоя используют 2,9-диметил-4,7-дифенил-1,10-фенантролин или 3-(4-бифенил)-4-фенил-5-трет-бутил-фенил-1,2,4-триазол. Обеспечивается улучшение характеристик эмиссионного слоя и получение эмиссионных слоев на основе нерастворимых и нелетучих соединений. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1табл., 6 пр.

Использование: для создания дисплеев, включая дисплеи объемного изображения, и в оптических приемно-передающих устройствах. Сущность изобретения заключается в том, что органический светоизлучающий диод включает несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов, слоя транспортировки электронов, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров, соосно вставленных друг в друга. Технический результат: обеспечение возможности расширения информационных и функциональных возможностей органического светоизлучающего диода, а также повышения его эффективности. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электронным устройствам, содержащим один или более органических слоев. Способ формирования электронного устройства включает формирование на несущей подложке множества электронно-функциональных элементов, образованных стопкой слоев, содержащей нижний проводящий слой, причем способ включает этап формирования между несущей подложкой и нижним проводящим слоем непроводящего слоя, который обеспечивает увеличение сцепления нижнего проводящего слоя с несущей подложкой, где непроводящий слой содержит нитридный слой, содержащий на поверхности раздела с нижним проводящим слоем менее 10 атомарных процентов кислорода. Изобретение позволяет повысить надежность электронных устройств. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям солнечной энергии в электрическую и тепловую и может быть использовано в электрических устройствах, например солнечных батареях, которые имеют формирующие структуры на основе композиционных материалов. В частности, изобретение относится к фотоэлектрическому элементу, состоящему из электронодонорного и электроноакцепторного слоев, в составе электроноакцепторного слоя содержащему метанофуллерены, где в качестве метанофуллеренов используются соединения общей формулы в которой R = -СООСН3, -Cl, а в качестве электронодонорного слоя используется допированный соляной кислотой полианилин или полианилин на основе метансульфокислоты. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы преобразователей солнечной энергии в электрическую и напряжения холостого хода. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к композиции для создания органических фотогальванических элементов. Композиция включает электронодонорный компонент и электроноакцепторный компонент. В качестве электронодонорного компонента она содержит моно- или полиядерные фталоцианин или нафталоцианин, или их металлокомплексы планарного или сэндвичевого строения. В качестве электроноакцепторного компонента композиция содержит поли[2-метокси-5-(2-этилгексилокси)-1,4-фениленвинилен] структуры: Соотношение компонентов следующее (мас.%): электронодонорная часть - 1-5%, электроноакцепторная часть - 99-95%. Изобретение позволяет получить композицию, которая способна образовывать однородные растворы и имеет поглощение в диапазоне длин волн от 300 до 2500 нм. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к твердотельным источникам света на основе органических светоизлучающих диодов. Органический светоизлучающий диод с белым спектром излучения содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки с размещенными на ней прозрачным слоем анода и металлическим слоем катода, между которыми расположен светоизлучающий слой, при этом светоизлучающий слой содержит низкомолекулярный поливинилкарбазол, 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол и разветвленный олигоарилсилан представленной формулы. Диод может содержать следующие дополнительные слои: инжекции дырок, электронно-блокирующий слой, дырочно-блокирующий слой, а также слой инжекции электронов. Изобретение обеспечивает расширение ассортимента органических светодиодов, высокие рабочие характеристики и диапазон излучения от 350 до 750 нм. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх