CN101630720B - 发光装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了发光装置10,其具有支撑基板12;置于所述支撑基板上的第一电极14;置于第一电极上且至少包括发光层16的电致发光层;和第一电极相对设置的第二电极18,在它们中间插入电致发光层;树脂层20,其直接置于第二电极上或在它们中间插入中间层,或置于设置第一电极的表面的对侧的支撑基板三的表面上;和分散在所述树脂层中的透光性颗粒22,所述透光性颗粒的至少一部分分散在所述树脂层中,使得每个分散的颗粒的一部分嵌入在从发光层射出光的一侧的树脂层的表面。
Description
技术领域
本发明涉及发光装置和用于制备所述发光装置的方法。
背景技术
近年来,已开发了利用电致发光(EL)元件的发光装置。例如,在利用有机EL元件的发光装置中,第一电极、至少包括发光层的有机EL层、和第二电极依次层叠在支撑基板(supporting substrate)(比如玻璃)上,且所述有机EL元件用密封基板(sealing substrate)(比如玻璃)密封,以使所述有机EL元件免受大气中的氧气或水分的影响。当所述发光装置通过所述两个电极的引出线(端子)和外部线连接时,施加电场,在所述电极之间的区域中的发光层中,空穴和电子重新结合,从而发射光。已知在发光层中产生的光通过支撑基板侧射出的底部发射发光装置,和光通过密封基板侧射出的顶部发射发光装置。
作为在EL显示器等中使用的基板,已提出这样的树脂片,例如,在环氧树脂层中,折射率不同于环氧树脂的光扩散材料不均匀分布,从而在厚度方向上具有浓度分布(参见日本特開(JP-A)No.2004-109497)。
此外,为了提高在顶部发射发光装置中的出光效率(efficiency ofextrating light),已提出这样的方法:通过刻印(imprint)技术在第二电极上设置由树脂材料形成的具有三维形状的结构,使在所述第二电极和空气之间全反射的光进入所述结构,从而从所述结构的侧表面出射出光(参见JP-ANo.2007-265988)。
发明内容
本发明的目的在于提供易于制备并能有效地提高出光效率(lightextraction efficiency)的发光装置,和用于制备所述发光装置的方法。
考虑到上述情形完成了本发明,并提供发光装置和用于制备所述发光装置的方法,如下所述。
根据本发明的第一方面,提供了发光装置,其包括:
支撑基板;
置于所述支撑基板上的第一电极;
置于所述第一电极上并至少包括发光层的电致发光层;
和所述第一电极相对设置的第二电极,所述电致发光层插在两电极之间;
树脂层,其直接置于第二电极上,或在它们中间插入中间层,或设置在设置所述第一电极的表面的对侧的支撑基板的表面上;和
分散在所述树脂层中的透光性颗粒,
分散所述透光性颗粒的至少一部分,使得散射颗粒的一部分嵌入从所述发光层出射光的侧面的树脂层的表面中。
根据本发明的第二方面,提供了用于制备发光装置的方法,其包括:
在支撑基板上以此顺序至少形成第一电极、包括发光层的电致发光层、和第二电极;
设置半固化状态的树脂层,将其直接设置在所述第二电极上,或在它们中间插入中间层,或设置在设置第一电极的表面的对侧上的支撑基板的表面上;
通过气流输送向所述半固化状态的树脂层中注入透光性颗粒,使得至少一部分所述透光性颗粒部分地嵌入所述树脂层中;并
在将所述透光性颗粒注入所述树脂层后进一步固化所述半固化状态的树脂层。
附图说明
图1A是显示根据本发明第一示例实施方案的有机EL发光装置的构造的示意图。
图1B是图1A所示的有机EL发光装置的光路的模型示意图。
图2是显示在第一示例实施方案中设置有密封基板的有机EL发光装置的实例构造的示意图。
图3是显示向树脂层中注入透光性颗粒的实例方法的示意图。
图4A是显示常规有机EL发光装置的实例构造的示意图。
图4B是图4A所示的有机EL发光装置的光路的模型示意图。
图5A是显示常规有机EL发光装置的另一实例构造的示意图。
图5B是图5A所示的有机EL发光装置的光路的模型示意图。
图6A是显示根据本发明第二示例实施方案的有机EL发光装置的构造的示意图。
图6B是图6A所示的有机EL发光装置的光路的模型示意图。
图7A是显示根据本发明第三示例实施方案的有机EL发光装置的构造的示意图。
图7B是图7A所示的有机EL发光装置的光路的模型示意图。
图8是显示透光性颗粒已在未固化状态下的树脂层中沉降的状态的示意图。
图9是显示将透光性颗粒注入半固化状态下的树脂层的实例方法的示意图,其中透光性颗粒已沉降。
图10是显示在第三示例实施方案中设置有密封基板的有机EL发光装置的实例构造的示意图。
图11是显示在实施例4中制备的顶部发射有机EL发光装置的部分构造的示意图。
图12是显示底部发射有机EL发光装置的部分构造的示意图。
图13是显示在比较实施例4中制备的底部发射有机EL发光装置的部分构造的示意图。
发明详述
下面将参考附图描述根据本发明的发光装置和制备所述发光装置的方法。
在顶部发射型发光装置中,例如如图4所示,如果在光出射侧设置其中嵌入具有颗粒光扩散材料34的树脂层32,如4B所示,光路因光L从发光层16进入所述颗粒而变化。然而,由于光L通过颗粒34然后再次射出而进入树脂层32,光难以从树脂层32射出,出光效率难以提高。
此外,如图5A所示,当在密封层36上设置矩形固体结构38时,即使来自发光层的光L到达树脂层36的表面,该光也可能在表面上不存在所述结构38的区域中再次被反射,而返回进入第二电极18,难以充分提高出光效率。此外,如果通过例如纳米刻印以均匀的形状形成结构38,所述结构38的形成并不容易,且制备成本增大。
-第一示例实施方案-
图1A示意性地显示根据本发明的发光装置的构造的实例(第一示例实施方案)。这个发光装置10是顶部发射型,其中在发光层产生的光从第二电极侧出射,并具有支撑基板12、置于支撑基板12上的第一电极14、置于第一电极14上并至少包括发光层16的电致发光层、和所述第一电极14相对设置的第二电极18(所述电致发光层插在两个电极之间)、置于第二电极18上的密封层19、和置于所述密封层上的树脂层20。在所述树脂层20的表面,即,在出射发光层16中产生的光的侧面的表面上,存在大量以部分嵌入的状态分散的透光性颗粒22。当所述透光性颗粒22在所述树脂层20的表面上以这样的状态分散时,在所述树脂层20的表层形成凹凸不平,且在所述树脂层20的外侧上也产生由所述透光性颗粒22引起的凹凸不平。
图1B显示树脂层20的表面部分的放大图。来自发光层16的光通过第二电极18和密封层19进入树脂层20,一部分光L1进入嵌入树脂层20中的透光性颗粒22的部分。所述透光性颗粒22充当棱镜,进入所述透光性颗粒22的所述光L1通过颗粒内部,并出来到树脂层20的外侧。此外,即使到达树脂层20的表面且不遇到所述透光性颗粒22的光L2被反射并返回进入树脂层20,L2也进入颗粒22嵌入树脂层20的部分并在所述颗粒的暴露部分出来到外侧。按此方式,当大量的透光性颗粒22分散在树脂层20的表面,使得所述颗粒各自具有嵌入的部分和暴露的剩余部分,则光容易地被树脂层20的表面部分的凹凸不平俘获,光进入所述透光性颗粒22的概率增大,且通过所述透光性颗粒22,光有效地出射至所述树脂层20的外侧。
下面将使用有机EL元件的实例描述各个组件和制备方法。
<支撑基板>
关于支撑基板12,使用其强度能够支持其上形成的电致发光元件的支撑基板。其实例包括无机材料,比如氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)和玻璃;和有机材料,比如聚酯如聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯邻苯二甲酸酯和聚萘二酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚烯丙酸酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、和聚(氯三氟乙烯)。
当使用玻璃作为支撑基板12时,优选使用无碱玻璃以减少从玻璃洗脱的离子。当使用钠钙玻璃时,优选使用具有阻挡层(比如由二氧化硅制成)的玻璃产品。
当使用由有机材料形成的支撑基板12时,优选耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电纸缘性和加工性能优异的材料。特别地,当使用由塑料制成的支撑基板12时,优选在所述支撑基板12的一个表面或两个表面上提供防渗水层或阻气层,以抑制水分和氧气的渗透。作为用于防渗水层或阻气层的材料,可适当地使用无机物(比如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和氧化铝),和无机物和有机物(比如丙烯酸树脂)的层叠物。所述防渗水层或阻气层可通过例如高频溅射法等形成。
当使用热塑支撑基板时,也可按需设置硬涂层、下涂层等。
所述支撑基板12的形状、结构、尺寸等没有特别限制,且可根据有机EL元件的用途、目的等适当选择。通常,从处理、易于形成有机EL元件等观点考虑,所述支撑基板12的形状优选为板状。所述支撑基板12的结构可以是单层结构,或者也可以是层状结构。此外,所述支撑基板12可由单个组件构成,或者也可由两个或更多个组件构成。
根据所述实施方案的发光装置10为顶部发射型,且由于不必从支撑基板12侧出射发射光,可以使用由例如不锈钢、铁(Fe)、铝(A1)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、或它们的合金制成的金属基板,或硅基板。如果使用由金属制成的支撑基板,则基板具有高强度,对大气中的水分或氧气也具有高阻气性,即使它的厚度小也如此。当使用由金属制成的支撑基板时,在支撑基板12和下电极14之间设置绝缘膜以保证电绝缘性。
<电极>
制备第一电极(下电极)14和第二电极(上电极)18,使得一个作为阳极,另一个作为阴极。这两个电极14和18彼此相对设置,在它们之间插入至少包括发光层16的有机EL层。当在这两个电极14和18之间施加电场时,插在所述电极14和18之间的所述发光层16可发射光。由于来自所述发光层16的光从所述第二电极18侧射出,优选地,所述第二电极18对于来自发光层16的光具有高透光率。
-阳极-
对阳极的形状、结构、尺寸等没有特别限制,只要阳极作为向有机EL层提供空穴的电极,并可适当地根据有机EL元件的用途、目的等选自已知的电极材料。
作为构成阳极的材料,可适当地提及例如金属、合金、金属氧化物、导电化合物、和这些的混合物。它们的具体的实例包括导电金属氧化物,比如掺有锑、氟等的氧化锡(ATO、FTO)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、和氧化铟锌(IZO);金属,比如金、银、铬和镍;以及这些金属和导电金属氧化物的混合物或层叠物;无机导电材料,比如碘化亚铜和硫化铜;有机导电材料,比如聚苯胺、聚噻吩、和聚吡咯;以及这些和ITO的层叠物;等。
在所述实施方案的发光装置10中,由于从EL层发射的光是从第二电极18侧出射出的,在第一电极14作为阳极的情况中,优选使第一电极由具有高反射率的材料构成。在上述材料中,优选金属,且从生产率、高导电性、反射率、成本等的观点而言,特别优选Al。
形成阳极的方法的实例包括湿法,比如印刷法和涂布法;物理法,比如可使用真空沉积法、溅射法和离子电镀法;和化学法,比如CVD法和等离子体CVD法,考虑到与构成阳极的材料的适合性,可适当地选择所述方法。例如,当使用ITO作为阳极的材料时,阳极可根据直流或高频溅射法、真空沉积法、离子电镀法等形成。
形成阳极的位置可根据有机EL元件的用途、目的等适当地选择,当形成第一电极14作为阳极时,所述阳极可在支撑基板12上形成,或当形成第二电极18作为阳极时,所述阳极可在有机EL层上形成。阳极可在整个表面上形成,或者也可在部分表面上形成。
在形成阳极时,可通过基于光刻法等的化学刻蚀来形成图案,或者也可通过基于激光辐照的物理刻蚀进行。此外,通过掩模进行真空沉积、溅射等也可接受,也可进行剥离法(lift-offmethod)或印刷法。
阳极的厚度可根据构成阳极的材料等适当选择,但所述厚度通常为约10nm到50μm,优选为50nm到20μm。
考虑到向有机EL层可靠地提供空穴,所述阳极的电阻值优选为103Ω/□或更小,更优选为102Ω/□或更小。
第二电极18的透光率优选为60%或更大,更优选为70%或更大。透明阳极详述于由Yutaka Sawada督导,由CMC Publishing Co.,Ltd.(1999)出版的“New Development of Transparent Electrode Films”。在该出版物中描述的物质也可用于本发明。例如,当使用由具有低耐热性的塑料制成的支撑基板时,优选在150℃或更低的低温下使用ITO或IZO在其上形成的透明阳极。
-阴极-
阴极通常具有作为向有机EL层注入电子的电极的作用,且对形状、结构、尺寸等没有特别限制,且所述阴极可根据有机EL元件的用途、目的等适当地选自已知的电极材料。作为构成阴极的材料,可提及例如金属、合金、金属氧化物、导电化合物、这些的混合物等。它们的具体实例包括碱金属(例如,Li、Na、K、Cs等)、碱土金属(例如,Mg、Ca等)、金、银、铅、铝、钠-钾合金、锂-铝合金、镁-银合金、稀土金属(比如铟和镱)等。这些可个别单独使用,但从稳定性和电子注入之间的协调性的观点而言,可适当地组合使用两种或更多种材料。
其中,作为构成阴极的材料,从电子注入的观点而言,优选碱金属和碱土金属,且从具有优异的储存稳定性的观点而言,优选含有铝作为主要组分的材料。所述含有铝作为主要组分的材料指铝自身、铝和0.1质量%到10质量%的碱金属或碱土金属的合金、或它们的混合物(例如,锂-铝合金、镁-铝合金等)。用于阴极的材料详述于例如JP-A No.2-15595和JP-A No.5-121172,在这些公开中描述的材料也可用于本发明。
对形成阴极的方法没有特别极限,可根据已知的方法形成阴极。阴极可根据适当地选自例如湿法(比如印刷法和涂布法);物理法(比如真空沉积法、溅射法和离子电镀法);和化学法(比如CVD法和等离子体CVD法)中的方法形成,同时考虑与构成阴极的材料的适合性。例如,当选择金属等作为阴极材料时,阴极可根据溅射法等,同时或依次使用一种或两种或更多种材料而形成。
阴极的厚度可根据构成阴极的材料或光出射的方向适当地选择,厚度通常为约1nm到5μm。
在形成阴极时,可通过基于光刻法的化学刻蚀形成图案,或者也可通过基于激光辐照的物理刻蚀进行。此外,通过掩模进行真空沉积、溅射等也可接受,也可进行剥离法或印刷法。
对形成阴极的位置没有特别极限,当使用第一电极14作为阴极时,可在支撑基板12上形成阴极,或当使用第二电极18时,可在有机EL层上形成阴极。可在整个表面上形成阴极,也可在部分表面上形成。
在阴极和有机EL层之间可形成由碱金属或碱土金属的氟化物、氧化物等组成的介电层,厚度为0.1到5nm。这个介电层也可理解为一种电子注入层。所述介电层可通过例如真空沉积法、溅射法、离子电镀法等形成。
<有机EL层>
有机EL层具有至少包括发光层16的构造,发光层16设置在上下电极18和14之间。所述上下电极18和14中的一个作为阳极,另一个作为阴极,但由于根据本发明的发光装置10涉及通过上电极18侧从发光层16出射发出的光,至少所述上电极18通过选择电极材料和厚度而形成,以具有透光性。
有机EL元件可使用例如下列层结构,但不局限于下列层结构,并可根据目的等适当确定。
·阳极/发光层/阴极
·阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
·阳极/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/阴极
·阳极/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极
·阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/阴极
·阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极
·阳极/空穴传输层/阻挡层/发光层/电子传输层/阴极
·阳极/空穴传输层/阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
·阳极/空穴注入层/空穴传输层/阻挡层/发光层/电子传输层/阴极
·阳极/空穴注入层/空穴传输层/阻挡层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
第一电极14、有机EL层和第二电极18彼此重叠的区域发射光。因此,当相应于各种颜色的各个发光层形成图案,从而例如,R、G和B的像素在支撑基板12的表面上以矩阵排列时,可实现全彩色显示。
作为除发光层外构成有机EL层的层,可提及如上所述的多种层,比如空穴传输层、电子传输层、电荷阻挡层、空穴注入层、和电子注入层。作为优选的层结构,例如,可提及空穴传输层、发光层和电子传输层从阳极侧按此顺序层叠的实施方案,以及,例如,电荷阻挡层等可存在于空穴传输层和发光层之间,或在发光层和电子传输层之间。阳极和空穴传输层之间可存在空穴注入层,阴极和电子传输层之间可存在电子注入层。此外,各个层可分成多个次级层(secondary layers)。构成有机EL层的这样的多种层可通过任意一种干燥成膜法(比如沉积法或溅射法,以及转移法、印刷法等)形成。
对所述构成有机EL层的多种层(包括发光层)的材料、厚度等没有特别限制,并可选自已知的材料、厚度等。
例如,发光层可仅由发光材料构成,或者也可由含有基质材料和发光材料的混合物的层构成。所述发光材料可以是荧光发光材料或磷光发光材料,掺杂剂可以是一种材料,或可以是两种或更多种材料。
发光层的厚度通常优选为1nm到500nm,更优选为5nm到200nm,进一步优选为10nm到100nm。
<密封层>
密封层19设置于第二电极18上。设置密封层19主要是用于抑制气体(比如水分和氧气)侵入电极18和14和有机层(比如发光层16),且密封层通常根据已知的方法使用无机物(比如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和氧化铝)形成。例如,考虑到与材料的适合性,密封层19可根据从下列方法中适当选择的方法形成:湿法(比如印刷法和涂布法);物理法(比如真空沉积法、溅射法和离子电镀法);化学法(比如CVD法和等离子体CVD法);等。在根据本发明的发光装置10中,由于从发光层(有机EL层)发射的光通过密封层19,优选像第二电极18的情形一样,用具有高透射率的材料构成密封层19。
密封层19的厚度也取决于材料等,但厚度通常优选为10nm到10μm,特别优选为100nm到5μm。
<树脂层>
树脂层20设置于密封层19上,且在光出射侧的表面上,光散射颗粒22以部分暴露的状态分散。
树脂层20由对来自光反射层16的光具有透射性的树脂形成。例如,树脂层20可使用UV可固化树脂(比如环氧树脂或丙烯酸树脂、热固性树脂、热塑性树脂等)形成。
如果树脂层20的厚度太小,各个颗粒22嵌入的比例(体积比)受限;另一方面,如果厚度太大,透光率可能降低。从这些角度来看,树脂层20的厚度优选为0.1到100μm,更优选为1到50μm,且特别优选为2到20μm。
对用于形成树脂层20的方法没有特别限制,只要树脂层20可在密封层19上形成以具有预定的厚度,并可使用已知的方法。例如,考虑到对材料的适合性,树脂层20根据适当选自下列方法中的方法形成:湿法(比如印刷法和涂布法);物理法(比如真空沉积法、溅射法和离子电镀法);和化学法(比如CVD法和等离子体CVD法)。
另一方面,透光性颗粒22具有透光性是理想的,不论材料是无机或有机物。作为构成透光性颗粒22的材料,可提及氧化锡、氧化锌、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、ITO等。
另外,优选地,透光性颗粒22的折射率高于树脂层20的折射率,使得当来自发光层16的光通过树脂层20进入透光性颗粒22时,光被折射,并容易地在透光性颗粒22的暴露部分射出。
树脂层20的折射率优选在1.4到1.8的范围内,透光性颗粒22的折射率优选在1.8到3.0的范围内。
对透光性颗粒22的形状没有特别限制,可以是规则形状比如长方形、球形或椭圆形,或表面凹凸不平的不规则形状。然而,所述形状优选为球形(截面形状为圆形),使得已进入的光可以容易地出射。
从抑制在将透光性颗粒22注入树脂层20时对第二电极18、发光层16等的影响,并确保提高出光效率的观点来看,透光性颗粒22的尺寸为使得最大直径优选为0.1到10μm,更优选为0.5到3μm。
为了确保提高出光效率,在发光区域(像素)中透光性颗粒22的占有率(occupancy)优选为20%到80%,更优选为40%到60%,优选地,透光性颗粒尽可能均匀地分布。
此外,考虑到提高出光效率和防止颗粒从树脂层20分离,优选地,分散在树脂层20的表面的尽可能多的透光性颗粒22的各个颗粒有一部分嵌入树脂层20且其剩余部分暴露在表面。然而,不必所有的透光性颗粒22均以该方式嵌入,且即使例如一些颗粒整个嵌入树脂层20内也没有问题。
特别地,在分散在树脂层20中的透光性颗粒22中,如果所述颗粒的30%或更多部分地嵌入(各个部分地嵌入的颗粒的嵌入体积比为1/4到3/4)树脂层20中,出光效率可以确保提高。此处,透光性颗粒22嵌入树脂层20的部分的体积比可通过SEM观察树脂层的截面而测量。
树脂层20也可以作为固体密封层。即,为了防止有机EL元件因大气中的氧气和水分而劣化,有必要密封元件;然而,如果树脂层20由具有高阻气性的材料形成,则所述树脂层也可以作为密封层。另外,如果透光性颗粒22分散为以高密度存在使得例如占有率为50%或更大,则阻气性可进一步提高。
至于将透光性颗粒22嵌入树脂层20的方法,气流输送是合适的。
例如,密封层19形成后,将用于形成树脂层20的树脂组合物涂布液涂布在密封层19上以形成膜。所述用于树脂层的组合物涂布液以清漆的形式制备,所述清漆具有溶于溶剂中的树脂组分,且所述涂布液根据任意一种涂布法(比如刮刀涂布、辊式涂布、帘式涂布、旋转涂布、棒式涂布、和浸渍涂布)均匀地涂布在密封层19上,并干燥涂布液。所述涂布液中的树脂含量优选在10质量%到50质量%的范围内,更优选在20质量%到40质量%的范围内。
树脂组合物涂布液涂布在密封层19上后,干燥所述涂布液以除去涂膜中的溶剂。考虑到对有机EL元件或生产率的影响,尽管也取决于树脂材料和溶剂类型,但干燥时的温度优选为20℃到200℃,更优选为80℃到180℃。干燥时间优选为1秒到50小时,更优选为10秒到10小时。
干燥后,通过按需对树脂层20提供能量而使树脂层20达到半固化状态。所述半固化状态指树脂层20完全固化的状态前的中间状态,且根据本发明,所述半固化状态是其中树脂层20的硬度为在完全固化后可获得的硬度的40%到60%的状态。优选加入能量使得树脂形成交联结构至某种程度。如果所述树脂是紫外辐射可固化树脂,可通过调节UV辐射的辐射剂量或时间长度将树脂层20固化至所需硬度,或者如果所述树脂是热固性树脂,可通过调节加热温度或加热时间将树脂层20固化至所需硬度。
如果使用热塑性树脂,所述树脂层20可通过除去溶剂,然后降低温度至环境温度而固化,然后,所述树脂完全固化后,可加热树脂以达到半固化状态。
如图3所示,例如通过气流输送将透光性颗粒22从喷嘴30朝着在半固化状态下制成的树脂层20喷出,从而将所述颗粒注入半固化状态下的树脂层20A。优选使用惰性气体(比如氩气或氮气)作为用于气流输送的气体,以防止有机EL元件的劣化。由于树脂层20A处于半固化状态,随气流从喷嘴30喷出的各个透光性颗粒22的一部分嵌入树脂层20A的表面部分,剩余部分裸露。
可通过所述半固化树脂层20A的硬度,或通过从喷嘴30供给的颗粒22的流速调节透光性颗粒22嵌入树脂层20A的程度(深度)。例如,树脂层20A较硬,则颗粒22较难嵌入树脂层20A,颗粒22的流速较快,则颗粒较易嵌入树脂层20A。所述颗粒22的流速可根据颗粒22的尺寸或树脂层20A的硬度确定,但从将颗粒22嵌入半固化状态下的树脂层20A使得各个颗粒的一部分暴露,同时抑制对有机EL元件的影响的角度来看,优选以约10m/s到30m/s的流速注入所述颗粒22。
透光性颗粒22的这样的气流输送可通过使用例如由Fuji ManufacturingCo.,Ltd.制造的喷砂机进行。
将颗粒22注入树脂层20A时,也可按需使用掩模。例如,当发光层16以R、G和B的像素形成图案时,透光性颗粒的种类(透光率、折射率等)或供应量可根据发射颜色调节,使用孔径和各个像素对应的掩模。
透光性颗粒22注入半固化状态下的树脂层20A后,进一步固化树脂层20A。如果所述树脂是紫外线辐射可固化树脂,通过照射UV可促进树脂层20A的固化,如果所述树脂层是热固性树脂,则可通过加热促进固化。如果所述树脂层20A由热塑性树脂形成,所述树脂层可通过冷却至环境温度来固化。当树脂层20A的固化被促进时,粘在树脂层20A表面的颗粒22牢固地固定。
透光性颗粒22注入半固化状态下的树脂层20A,且树脂层20A已被进一步固化后,优选除去任何未嵌入所述充分固化的树脂层20并留在表面上的颗粒。除去这些残留颗粒的方法的实例包括朝着树脂层20的表面喷吹惰性气体(比如氮气)的方法,摇动包括基板12的整个组装件的方法等。
<密封基板>
然后,为了防止有机EL元件在大气中的水分或氧气的作用下劣化,并防止任何异物碰撞所述有机EL元件并引起破坏等,使用密封基板26密封所述有机EL元件。
对于密封基板26,使用具有透光性以及对氧气或水分的阻隔性高的产品。优选地,可使用玻璃基板或具有阻挡层的树脂膜。从透光性、强度、减小重量等的角度而言,密封基板26的厚度优选为0.05到2mm。
至于由树脂膜制成的密封基板26,可使用与支撑基板12的材料类似的材料,比如PET、PEN或PES。阻挡层的厚度可根据材料或所需阻隔性而确定,但所述厚度通常是100nm到5μm,并优选为1μm到5μm。
密封基板26用粘合剂24固定在支撑基板12上,所述粘合剂24插入它们之间。可使用可光固化粘合剂或热固粘合剂(比如环氧树脂),也可使用例如热固粘合剂片。
密封基板26设置用于至少覆盖有机EL元件,但如图2所示,如果密封基板26和透光性颗粒22接触,可更可靠地防止颗粒22从树脂层20分离。
在密封时,密封基板26和支撑基板12之间的空间充满气体或液体形式的惰性流体。惰性气体的实例包括氩气、氮气等。惰性液体的实例包括石蜡、液体石蜡、含氟溶剂(比如全氟烃、全氟胺或全氟醚)、含氯溶剂、硅酮油等。
当外部线(未显示)分别连接至上下电极18和14时,施加直流(如果必要,也可包括交流分量(alternating current component))电压(通常是2伏特到15伏特),或直流电,可使插在所述两个电极之间的区域中的有机EL层发射光。至于注入方法,可使用在JP-A No.2-148687、6-301355、5-29080、7-134558、8-234685、8-241047、日本专利No.2784615、美国专利No.5828429、6023308等中描述的注入方法。
通过上述方法,制备根据本示例性实施方案的顶部发射发光装置10。
在具有这样的构造的发光装置10中,由于在树脂层20的表面部分存在由透光性颗粒22引起的凹凸不平,在发光层16产生的光容易地进入所述颗粒22嵌入树脂层20的部分,并容易地通过从树脂层20暴露的部分出射到外侧。因此,在发光层16产生的光可以高效地射出。
此外,通过气流输送向所述半固化状态下的树脂层20A注入所述颗粒,然后完全固化所述树脂层20,可以容易地且均匀地提供透光性颗粒22。因此,制备容易,且制备成本可以降低。
-第二示例实施方案-
图6A示意性地显示根据本发明的发光装置的构造的另一个实例(第二示例实施方案)。
如果已设置由无机材料形成的密封层19,来自发光层16的光容易进入所述层,因为密封层19的折射率高。然而,如果树脂层20的折射率小于密封层19的折射率,来自发光层16的光倾向于在树脂层20和密封层19之间的界面反射。然而,即使在此情况下,由于一部分来自发光层16的光进入树脂层20,如果存在各自具有一部分嵌入树脂层20的表面的透光性颗粒42A,则光有效地通过透光性颗粒42A射出到外面,如图6B所示,且外量子效率(external quantum efficiency)可以改进提高。
-第三示例实施方案-
图7A示意性地显示根据本发明的发光装置的构造的另一个实例(第三示例实施方案)。
在这个发光装置50中,在分散在树脂层20中的透光性颗粒中,一部分颗粒42A分散为使得各个颗粒的一部分嵌入从发光层16射出光的一侧的表面,透光性颗粒中的另一部分颗粒42B分散为使得它们接触密封层19,所述密封层19在光出射侧(第二电极侧)的对侧与树脂层20相邻。
当如上所述树脂层20的折射率小于密封层19的折射率时,来自发光层16的光倾向于在树脂层20和密封层19之间的界面全反射。然而,如图7B所示,如果透光性颗粒42B和密封层19接触,所述密封层19在光出射侧(第二电极侧)的对侧与树脂层20相邻,则通过密封层19的光L易于进入透光性颗粒42B并被带入树脂层20中。此处,为了使来自密封层19的光L易于进入透光性颗粒42B,要求透光性颗粒42B的折射率大于密封层19的折射率。透光性颗粒42B的折射率优选比密封层19的折射率大0到2,特别优选为大0.1到1。
此外,为了使来自密封层19的光有效地进入树脂层20,优选地,分散在树脂层20中的透光性颗粒的30%或更多与树脂层20和密封层19接触。
对将透光性颗粒42A和42B分别分散至树脂层20中的预定位置的方法没有特别限制,但下述方法是合适的。
在支撑基板12上形成有机EL元件后,将包括透光性颗粒42B的树脂材料涂布在密封层19上,以提供未固化状态下的树脂层。例如,预先将透光性颗粒42B混入液态树脂材料以形成树脂层,并根据任意涂布法(比如刮刀涂布、辊式涂布、帘式涂布、旋转涂布、棒式涂布和浸渍涂布)将所述混合物均匀地涂布在密封层19上,以提供未固化状态下的树脂层:。
涂布后,如图8所示,沉降透光性颗粒42B直到至少一部分颗粒接触密封层19(即,未固化树脂层20B的底部)。至少一部分透光性颗粒42B沉降后,根据树脂材料,通过比如加热、光辐照或放置(干燥)的方法使未固化树脂层20B进入半固化状态。
当获得半固化状态下的树脂层20A后,按照和第一示例实施方案相同的方式通过气流输送将透光性颗粒42A注入半固化状态下的树脂层20A,使得各个透光性颗粒42A的一部分嵌入树脂层20,如图9所示,然后进一步固化所述半固化状态下的树脂层20A。
树脂层20充分固化后,提供密封基板26已至少覆盖有机EL元件。从而,制得具有如图10所示的构造的发光装置50。
按此方式,当透光性颗粒42A和42B分散在树脂层20中后,即使在树脂层20的折射率低于密封层19的折射率的情况下,也可以更有效地提高出光效率。
在直接在第二电极18上形成树脂层20而不设置密封层19,且树脂层20的折射率小于第二电极18的折射率的情况下,通过使透光性颗粒42A分散在树脂层20的表面同时部分嵌入,同时使透光性颗粒42B在与第二电极18接触的同时分散,可以进一步提高出光效率。
-第四示例实施方案-
根据第一到第三示例实施方案的有机EL发光装置是顶部发射型装置,但它们也可以是底部发射型装置,其中光从支撑基板侧射出。
图12示意性地显示根据本发明的发光装置的构造的另一个实例(第四示例实施方案)。在根据本示例性实施方案的发光装置13中,树脂层20E置于设置第一电极14的表面的对侧的支撑基板12的表面上,且透光性颗粒42A和42B分散在树脂层20E中。此外,所述透光性颗粒的一些颗粒42A分散为使得各个颗粒的一部分嵌入从发光层射出侧的树脂层20E的表面。此处,由于光从支撑基板12侧射出,支撑基板12和第一电极14由具有透光性的材料构成。
对于具有这样的构造的这个底部发射发光装置15,在和根据第一和第二示例实施方案的顶部发射有机EL发光装置相似的作用下,光可以通过设置在第一支撑基板12的外侧表面(发光面)上的树脂层20E,和透光性颗粒42A和42B,从发光层16有效地射出。
根据本发明的发光装置的优选实施方案如下。
30%或更多的所述透光性颗粒部分地嵌入所述树脂层,且所述各个部分地嵌入的颗粒的嵌入部分的体积比为1/4到3/4。
所述透光性颗粒的折射率高于所述树脂层的折射率。
所述树脂层置于第二电极上,并在所述第二电极和所述树脂层之间设置密封层。
所述树脂层直接置于第二电极上或在它们之间插入中间层,且树脂层的折射率高于在第二电极侧与树脂层相邻的层的折射率。
所述树脂层直接置于所述第二电极上或在它们之间插入中间层,且所述树脂层的折射率低于在第二电极侧的与树脂层相邻的层的折射率,并且分散在光从所述发光层射出的一侧的树脂层的表面之外的区域的一部分透光性颗粒在第二电极侧与树脂层相邻的层接触。
30%或更多的分散在所述树脂层中的透光性颗粒和在所述第二电极侧与树脂层相邻的层接触。
所述树脂层也作为固体密封层。
还设置密封基板。
用于制备根据本发明的发光装置的方法的优选实施方案如下。
使用惰性气体进行透光性颗粒的气流输送。
所述方法还包括,在将所述透光性颗粒注入半固化状态下的树脂层中之前,
通过将加入透光性颗粒的树脂材料直接涂布于所述第二电极上或在它们中间插入中间层,或涂布于设置所述第一电极的表面的对侧的支撑基板的表面上而提供未固化的树脂层,并使所述透光性颗粒的至少一部分沉降至所述未固化的树脂层的底部;并
在所述透光性颗粒的至少一部分已沉降后使所述未固化的树脂层进入半固化状态。
根据本发明,提供了易于制备并能有效地提高出光效率的发光装置,及用于制备所述发光装置的方法。
实施例
<实施例1>
1.有机EL元件的形成
在支撑基板(材料:玻璃,20mm正方形)上形成厚度为100nm,宽度为2mm的条状的Al阳极。
阳极形成后,通过光刻法将成隔壁(partition wall)形成图案。
然后,将基板安装在真空沉积设备中的基板支架上,在其上设置掩模(具有5mm方形开孔)使得将要形成有机层12的区域暴露,然后将设备内部抽真空至5×10-5Pa的真空度。
在所述阳极上,使用2-TNATA(4,4′,4″-三(2-萘基苯氨基)三苯胺,和MoO3(氧化钼)作为空穴注入层进行共沉积,MoO3相对于2-TNATA的比例为30质量%,由此形成厚度为30nm的空穴注入层。
空穴注入层形成后,使用2-TNATA和F4-TCNQ作为第一空穴传输层进行共沉积,使得F4-TCNQ相对于2-TNATA的比例为1.0质量%,由此形成厚度为140nm的第一空穴传输层。
然后,将NPD(N,N’-二萘基-N,N’-联苯-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺)形成厚度为10nm的第二空穴传输层。
第二空穴传输层形成后,使用CBP(4,4’-二咔唑-联苯)和Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱(III))进行共沉积,使得Ir(ppy)3相对于CBP的比例为5质量%,由此形成厚度为30nm的发光层。
然后,形成厚度为40nm的BAlq(铝(III)二(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基酚盐)作为电子传输层。
在电子传输层上,另外层叠厚度为1nm的LiF膜,然后以宽度为2mm的条状分别形成厚度为1.5nm和20nm的由Al形成的阴极和Al上形成的Ag,以与阳极交叉。由此,制得有机EL元件的像素,每个像素经测量为2mm正方形。
2.密封层的形成
然后,根据CVD法在阴极上形成包括顺序为SiN、SiON和SiN的三层结构的密封层(总厚度:7μm)。该层用于抑制氧气、水分等的侵入,该密封层的折射率约为1.7到1.9。
3.树脂层的形成
在所述密封层上涂布环氧树脂组合物(商品名:DENATITE(紫外可固化树脂),由Nagase ChemteX Corporation制造)。所述树脂组合物干燥后,由UV辐射形成半固化状态下的树脂层(厚度:20μm)。该环氧树脂层的折射率约为1.4到1.5。
4.透光性颗粒的注入
然后,使用气流输送设备(喷砂机,由Fuji Manufacturing Co.,Ltd.制造)将透光性颗粒(材料:氧化锌,折射率:1.95,粒径:3μm)注入半固化状态下的环氧树脂层。
注入所述颗粒后,再次进行UV辐射以进一步固化环氧树脂层。
环氧树脂层固化后,喷吹氮气以除去未注入环氧树脂层中的残留颗粒。除去后,通过用扫描电子显微镜观察来分析树脂层表面,所述透光性颗粒以部分嵌入的状态均匀地分散在树脂层表面。相对于像素面积的占有率为50%。
5.密封基板的提供
然后,将所述组装件转移至氮气氛下的手套箱,将经测量为10mm正方形且厚度为1mm的玻璃基板作为密封基板附着至支撑基板。在有机EL元件的支撑基板上在像素周围涂布其中分散了玻璃间隔物(glass spacer)(直径:30μm)的光敏环氧树脂粘合剂,然后压合密封基板,使用UV灯固化所述环氧树脂粘合剂。由此获得有机EL发光装置。
6.有机EL装置的评价
将阳极和阴极连接至电源,并输入2.5mA/cm2的驱动电流。用亮度计(型号名:CS-1000,由Konica Minolta Holdings,Inc.制造)从有机EL发光装置的前表面测量EL光谱的峰强度。
<实施例2>按照和实施例1相同的方式制备有机EL发光装置,区别在于透光性颗粒的材料变为钛酸钡(折射率:2.4,粒径:3μm),并测量EL光谱的峰强度。
<比较实施例1>
按照和实施例1相同的方式制备有机EL发光装置,区别在于不向环氧树脂层中注入透光性颗粒,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例3>
在密封层上形成环氧树脂层之前,在密封层上涂布预先加入了透光性颗粒(钛酸钡)的环氧树脂,并使透光性颗粒沉降在所述密封层上。所述颗粒沉降后,通过UV辐射将所述环氧树脂转化成半固化状态下的树脂层(厚度20μm)。除了按此方式形成树脂层,按照和实施例2相同的方式制备有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
<比较实施例2>
按照和实施例1相同的方式形成有机EL元件,将环氧树脂组合物涂布在密封层上,然后充分固化,不进行透光性颗粒的注入。制备在表面上具有凸起部分的模具,所述凸起部分的间距为以0.1μm,每个凸起部分经测量为0.1μm正方形。加热所述模具并压合在树脂层的表面,从而形成凹凸不平。冷却树脂层后,按照和实施例1相同的方式粘合密封基板以制备有机EL发光装置,然后测量EL光谱的峰强度。
<比较实施例3>
按照和实施例1相同的方式形成有机EL元件。将钛酸钡(粒径:3μm)搅拌入环氧树脂组合物中,将得到的混合物涂布在密封层上,然后马上进行干燥和UV辐射以固化所述环氧树脂组合物。由此在密封层上形成层内分散了钛酸钡的树脂层。
关于在各个实施例和比较实施例中获得的有机EL发光装置,树脂层和透光性颗粒的材料和折射率,以及峰强度的测量结果示于下表1中。此处,在表1中所示的峰强度是各个实施例和比较实施例的发光装置的峰强度与实施例1的发光装置的峰强度(作为1)相对的峰强度相对值。
<实施例4>
通过下述步骤制备具有如图11所示的构造的顶部发射有机EL发光装置13。
首先,使用和实施例1中使用的相同的材料和相同的成膜方法依次在基板12上形成电极14、有机层16、和半透明电极18,然后形成密封层19。
然后,在所述密封层19上涂布预先加入透光性颗粒(氧化锌,粒径:3μm)42C的环氧树脂,然后使透光性颗粒42C沉降在所述密封层19上。所述颗粒沉降后,进行UV辐射以获得完全固化状态下的第一树脂层20C(厚度3μm)。此外,在固化的第一树脂层20C上以1.5μm的厚度涂布预先加入和透光性颗粒(氧化锌)42C相似的透光性颗粒42D的环氧树脂。涂布后,再次进行UV辐射,并完全固化所述环氧树脂,以形成第二树脂层20D。
由于在所述第二树脂层20D中含有的透光性颗粒42D的粒径为3μm,在所述第二树脂层20D中的各个颗粒42D为约1/2的体积(表面积)从第二树脂层20D暴露。此外,由于在树脂层20C和20D的形成中使用的各个环氧树脂中含有的透光性颗粒42C和42D的各自密度相似,所述颗粒42D(其各个颗粒的体积的约1/2暴露)在整个树脂层20C和20D中含有的颗粒42C和42D中的比例约为33.3%。
除了树脂层20C和20D按此方式形成,按照和实施例3相同的方式制备有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例5>
按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,区别在于树脂层20C和20D如下形成。
在密封层19上形成环氧树脂层(第一树脂层)之前,在密封层19上涂布预先加入透光性颗粒(氧化锌,粒径:3μm)的环氧树脂,然后使透光性颗粒42C沉降在密封层19上。所述颗粒沉降后,进行UV辐射以获得完全固化状态下的第一树脂层20C(厚度5.5μm)。此外,在固化的第一树脂层20C上以1.5μm的厚度涂布预先加入与透光性颗粒(氧化锌)42C相似的透光性颗粒42D的环氧树脂。涂布后,再次进行UV辐射,并完全固化所述环氧树脂,以形成第二树脂层20D。
和实施例4相似,所述颗粒42D部分地嵌入,使得各个颗粒的约1/2的体积从第二树脂层20D暴露,且颗粒42D(其各个颗粒的体积的约1/2暴露)在整个树脂层20C和20D中含有的颗粒42C和42D中的比例约为21.4%。
除了树脂层按此方式形成,按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例6>
通过下列步骤制备具有如图12所示的构造并从支撑基板12侧发射光的底部发射有机EL发光装置15。
首先,在支撑基板12(材料:玻璃,20mm正方形)上形成厚度为100nm,宽度为2mm的条状的ITO阳极作为第一电极14。
阳极14形成后,然后通过光刻法将隔壁(未显示)形成图案。
然后,将基板12安装在真空沉积设备中的基板支架上,在其上设置掩模(具有5mm方形开孔),使得将要形成有机层12的区域暴露,然后将设备内部抽真空至5×10-5Pa的真空度。
在所述阳极14上形成空穴注入层,然后使用2-TNATA和F4-TCNQ进行共沉积作为第一空穴传输层,使得F4-TCNQ相对于2-TNATA的比例为1.0质量%,由此形成厚度为160nm的空穴注入层。
然后,NPD(N,N’-二萘基-N,N’-联苯-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺)形成厚度为10nm的第二空穴传输层。
第二空穴传输层形成后,使用CBP(4,4’-二咔唑-联苯)和Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱(III))进行共沉积,使得Ir(ppy)3相对于CBP的比例为5质量%,由此形成厚度为30nm的发光层。
然后,BAlq(铝(III)二(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚盐)形成厚度为40nm的电子传输层。
在所述电子传输层上,另外层叠厚度为1nm的LiF膜,然后用Al形成厚度为100nm,宽度为2mm的条状的第二电极18,以与阳极交叉。由此制得有机EL元件的像素,每个像素经测量为2mm正方形。
然后,将获得的发光层叠物放入用氩气吹扫了的手套箱内,在有机EL元件的支撑基板12上的像素周围涂布其中分散了玻璃间隔物(直径:30μm)的光敏环氧树脂粘合剂。然后在其上压合密封基板26,并使用UV灯固化所述环氧树脂粘合剂24。
按照和实施例1相同的方式将环氧树脂组合物涂布在第一电极相对侧(和有机EL元件层叠侧相对的一侧)的支撑基板的表面上,进行UV辐射以形成半固化状态下的树脂层(厚度:20μm)。将透光性颗粒42A和42B(材料:氧化锌,折射率:1.95,粒径3μm)注入所述半固化状态下的环氧树脂层中,再次进行UV辐射以进一步固化所述环氧树脂层。固化后,喷吹氮气以除去未注入所述环氧树脂层20E中的残留颗粒。
如上制得底部发射有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例7>
按照和实施例6相同的方式制备底部发射有机EL发光装置,区别在于透光性颗粒的材料换成钛酸钡(折射率:2.4,粒径:3μm),并测量EL光谱的峰强度。
<比较实施例4>
按照和实施例6相同的方式制备具有如图13所示构造的底部发射有机EL发光装置17,区别在于不进行环氧树脂层的形成和透光性颗粒的注入,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例8>
按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,区别在于树脂层20C和20D形成如下。
将预先加入透光性颗粒(氧化锌,粒径:3μm)42C的环氧树脂涂布在密封层19上,并使所述透光性颗粒42C沉降在密封层19上。所述透光性颗粒沉降后,进行UV辐射以形成完全固化状态下的第一树脂层20C(厚度3μm)。此外,将预先加入和透光性颗粒(氧化锌)42C相似的透光性颗粒42D的环氧树脂以2.5μm的厚度涂布在所述固化的第一树脂层20C上。涂布后,再次进行UV辐射,完全固化环氧树脂,以形成第二树脂层20D。
由于在所述第二树脂层20D中含有的透光性颗粒42D的粒径为3μm,在所述第二树脂层20D中大部分的各个颗粒42D为使得从所述第二树脂层20D暴露的颗粒的部分是其体积(表面积)的1/4或更小。此外,由于在树脂层20C和20D的形成中使用的各个环氧树脂中含有的透光性颗粒42C和42D的各自密度相似,所述各个颗粒的一部分(体积的约1/4或更小)暴露的颗粒42D在整个树脂层20C和20D中含有的颗粒42C和42D中的比例约为33.3%。
除了树脂层20C和20D按此方式形成,按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
<实施例9>
按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,区别在于树脂层20C和20D形成如下。
将预先加入透光性颗粒(氧化锌,粒径:3μm)42C的环氧树脂涂布在密封层19上,并使所述透光性颗粒42C沉降在密封层19上。所述透光性颗粒沉降后,进行UV辐射以形成完全固化状态下的第一树脂层20C(厚度3μm)。此外,将预先加入和透光性颗粒(氧化锌)42C相似的透光性颗粒42D的环氧树脂以0.5μm的厚度涂布在固化的第一树脂层20C上。涂布后,再次进行UV辐射,完全固化环氧树脂,以形成第二树脂层20D。
由于在所述第二树脂层20D中含有的透光性颗粒42D的粒径为3μm,在所述第二树脂层20D中大部分的各个颗粒42D为使得从所述第二树脂层20D暴露的颗粒的部分是其体积(表面积)的3/4或更大。此外,由于在树脂层20C和20D的形成中使用的各个环氧树脂中含有的透光性颗粒42C和42D的各自密度相似,所述各个颗粒的一部分(体积的约3/4或更大)暴露的颗粒42D在整个树脂层20C和20D中含有的颗粒42C和42D中的比例约为33.3%。
除了树脂层20C和20D按此方式形成,按照和实施例4相同的方式制备有机EL发光装置,并测量EL光谱的峰强度。
表1
和比较实施例1到3的发光装置相比,实施例1和2的发光装置的峰强度高,并且出光效率提高。特别地,和实施例1的装置(其中透光性颗粒的折射率小于树脂层的折射率)相比,实施例2的装置(其中透光性颗粒的折射率大于树脂层的折射率)的峰强度较大,并且出光效率提高。
在透光性颗粒和与树脂层相邻的密封层接触的实施例3中,峰强度更高,且出光效率进一步提高。
在实施例4和5中,全部透光性颗粒中的一些以各个颗粒的体积比为1/4到3/4(约1/2)嵌入树脂层中,特别就实施例4而言,全部颗粒中的30%或更多以各个颗粒的体积比为1/2部分地嵌入树脂层中,峰强度进一步增大。
此外,在如实施例6和7的情况中,从基板侧发射光的底部发射型元件中,可获得提高出光效率的效果,出光效率等于或大于在实施例1到5中可获得的出光效率。
在实施例8和9中,在所有颗粒中,各个颗粒的一部分暴露的颗粒的比例是30%或更多,且出光效率提高。然而,各个颗粒的暴露部分(体积比)在实施例8中是1/4或更少,在实施例9中是3/4或更多。实施例4中的出光效率高于实施例8和9中的出光效率。
至此,本发明已得以描述,但本发明不限于上述示例性实施方案和实施例。
例如,根据本发明的发光装置可用作液晶显示器的背光、成像设备的光源等,在对发光层进行RGB图案化(RGB patterning)后形成像素后也可用作显示装置。此外,在上述示例性实施方案中,已描述关于形成有机EL层作为EL层的情形,但应用不局限于这些。例如,本发明也可用于下列发光装置中,其中形成ZnS:Mn、BaAl2S4:Eu等的发光层,且在发光层和至少一个电极之间形成包括TiO2、Ta2O5、BaTiO3等的介电层的无机EL层。
前面对本发明实施方案的描述出于举例和描述的目的而提供。不意在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。显然,对于本领域熟练技术人员而言许多修改和变化是显而易见的。选择并描述所述实施方案是用以最好地说明本发明的原理和其实际应用,从而通过适合预期的特定用途的多种实施方案和多种改变而使本领域其他技术人员理解本发明。本发明范围由权利要求和它们的等价而限定。
在此以引用的方式将本说明书中提到的所有出版物、专利申请、和技术标准并入,其程度等同于单个所述出版物、专利申请、和技术标准明确并单独指明以引用的方式并入。
Claims (9)
1.发光装置,其包含:
支撑基板,
置于所述支撑基板上的第一电极,
置于所述第一电极上且至少包括发光层的电致发光层,和所述第一电极相对设置的第二电极,在它们中间插入所述电致发光层,
置于所述第二电极上的密封层,
置于所述密封层上的树脂层,和
分散在所述树脂层中的透光性颗粒,
所述透光性颗粒的至少一部分分散,使得每个分散的颗粒的一部分嵌入在所述树脂层的从发光层发出光的一侧和从所述树脂层射出光的一侧的表面,
其中所述透光性颗粒的折射率高于所述树脂层的折射率,
其中所述树脂层的折射率低于所述密封层的折射率,和一部分透光性颗粒与所述密封层接触。
2.权利要求1的发光装置,其中30%或更多的所述透光性颗粒部分地嵌入所述树脂层,且每个部分地嵌入的颗粒的体积的1/4到3/4嵌入所述树脂层中。
3.权利要求1的发光装置,其中30%或更多的分散在所述树脂层中的透光性颗粒和所述密封层接触。
4.权利要求1的发光装置,其中所述树脂层也作为固体密封层。
5.权利要求1的发光装置,其还包含密封基板。
6.制备发光装置的方法,所述方法包括:
在支撑基板上按此顺序至少形成第一电极、包括发光层的电致发光层、和第二电极;
将密封层置于所述第二电极上,将半固化状态下的树脂层置于所述密封层上;
通过气流输送将透光性颗粒注入所述半固化状态下的树脂层中,使得至少一部分所述透光性颗粒部分地嵌入所述树脂层的从发光层发出光的一侧和从所述树脂层射出光的一侧的表面中;及
将所述透光性颗粒注入所述树脂层后,进一步固化所述半固化状态下的所述树脂层,其中
所述透光性颗粒的折射率高于所述树脂层的折射率,
其中所述树脂层的折射率低于所述密封层的折射率,和一部分透光性颗粒与所述密封层接触。
7.权利要求6的制备发光装置的方法,其还包括除去任何未注入所述树脂层中且留在所述树脂层的表面上的透光性颗粒。
8.权利要求6的制备发光装置的方法,其中使用惰性气体进行所述气流输送。
9.权利要求6的制备发光装置的方法,其还包括:在将所述透光性颗粒注入所述半固化状态下的树脂层中之前,
通过将加入所述透光性颗粒的树脂材料涂布于密封层上,来提供未固化的树脂层,并使所述透光性颗粒的至少一部分沉降至所述未固化的树脂层的底部;并
在至少所述透光性颗粒的所述部分已沉降后,使所述未固化的树脂层进入半固化状态。
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