CN103165819B - 有机发光装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种装置。所述装置包括第一电极、布置在所述第一电极上的有机层以及布置在所述有机层上的第二电极。所述第二电极进一步包括具有消光系数和折射率的第一导电层、布置在所述第一导电层上的第一分隔层以及布置在所述第一分隔层上的第二导电层。在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的所述消光系数相差至少10%，或在500nm下，所述第一分隔层的折射率与第一导电层的所述折射率相差至少10%。所述装置还包括布置在所述第二导电层上的阻挡层。

Description

有机发光装置及其制造方法
所要求的发明是由签署大学-企业联合研究协议的各方中的一方或多方进行的、以各方中的一方或多方为名义进行的，或者是与以下各方中的一方或多方联合进行的，即：密歇根大学(University of Michigan)、普林斯顿大学(Princeton University)、南加利福尼亚大学(The University of Southern California)的校董，和通用显示器公司(Universal Display Corporation)。该协议在作出所要求的发明当日或之前就生效，并且所要求的发明是由于在该协议范围之内进行的活动而进行的。
发明领域
本发明涉及一种分离电极。
发明背景
利用有机材料的光电装置由于多种原因而变得越发合意。用于制造此类装置的多数材料是相对便宜的，所以有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。此外，有机材料的固有特性，如它们的柔性，可使得它们充分适合于具体的应用，如在柔性基板上的制作。有机光电装置的实例包括有机发光装置(OLED)、有机光晶体管、有机光伏电池，和有机光探测器。对于OLED，有机材料可具有优于常规材料的性能优势。例如，使用适当的掺杂剂通常可而容易地调谐有机发射层发光所在的波长。
OLED利用当在装置上施加电压时发光的薄有机膜。OLED变成日益受关注的用于如平板显示器、照明，和逆光照明的应用中的技术。数种OLED材料和配置描述于美国专利号5,844,363、6,303,238和5,707,745中，它们是以引用的方式全部并入本文中。
磷光发射分子的一种应用是全彩色显示器。这种显示器的工业标准要求像素适配成发射特定的颜色，称为“饱和”色。具体来说，这些标准要求饱和的红、绿，和蓝色像素。颜色可以使用在本领域众所周知的CIE坐标来测量。
绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱，表示为Ir(ppy)3，它具有以下结构：
在此图，以及本文之后的图中，我们将从氮到金属(此处为Ir)的配价键描绘为直线。
如本文所使用，术语“有机”包括聚合材料和小分子有机材料，这些材料可用于制作有机光电装置。“小分子”指代不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别排除。也可以将小分子并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，该树枝状聚合物包括建立在核心部分之上的一系列的化学外壳。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且相信目前OLED领域中所使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所使用，“顶部”意思是距离基板最远，而“底部”意思是距离基板最近。当第一层被描述为“布置在第二层之上”，则第一层被进一步远离基板布置。在第一层与第二层之间可以存在其它层，除非说明第一层与第二层“接触”。例如，阴极可被描述为“布置在阳极之上”，即使两者之间存在各种有机层。
如本文所使用，“溶液可加工的”意思是能够在液体介质(溶液或悬浮液形式)中被溶解、分散，或输送和/或从液体介质沉积。
当据信配体对发射材料的光敏特性有直接贡献时，该配体可被称为“光敏的”。当据信配体对发射材料的光敏特性无贡献时，该配体可被称为“辅助的”，尽管辅助的配体可能改变光敏配体的特性。
如本文所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，如果第一能级更接近真空能级，则第一“最高占据分子轨道”(HOMO)或“最低未占据分子轨道”(LUMO)的能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO的能级。由于电离电位(IP)被测量为相对真空能级的负能量，因此较高的HOMO能级对应具有较小绝对值的IP(较低负性的IP)。类似地，较高的LUMO能级对应具有较小绝对值的电子亲和力(EA)(较低负性的EA)。在常规的能级图上，其中真空能级在顶部，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高的”HOMO或LUMO能级比“较低的”HOMO或LUMO能级看起来更接近这种图的顶部。
如本文所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，如果第一逸出功具有较高的绝对值，则第一逸出功“大于”或“高于”第二逸出功。因为逸出功通常被测量为相对真空能级的负数，因此这意味着“较高”的逸出功更负性更大。在常规的能级图上，其中真空能级在顶部，“较高”的逸出功被说明为在向下方向上进一步远离真空能级。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与逸出功不同的约定。
关于OLED的更多细节和以上描述的定义可见美国专利号7,279,704，该专利是以引用的方式全部并入本文中。
发明概述
提供一种装置。所述装置包括第一电极、布置在所述第一电极上的有机层以及布置在所述有机层上的第二电极。所述第二电极进一步包括具有消光系数和折射率的第一导电层、布置在所述第一导电层上的第一分隔层以及布置在所述第一分隔层上的第二导电层。在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%，或在500nm下，所述第一分隔层的折射率与第一导电层的折射率相差至少10%。优选地，在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%。更优选地，在500nm下，所述第一分隔层的折射率也与所述第一导电层的折射率相差至少10%。所述装置还包括布置在所述第二导电层上的阻挡层。
优选地，所述第一分隔层在500nm的消光系数小于5、更优选地小于3并且最优选小于1。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由有机材料组成。当第一分隔层是有机材料时，所述第一分隔层优选具有至少20nm的厚度。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由无机材料组成。
优选地，所述第一导电层具有不超过150nm的厚度。
优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5%。更优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10%。最优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25%。
在一个实施方案中，所述第一导电层是低逸出功金属层或无机层。用于所述第一导电层的优选低逸出功金属层材料包括Ca和MgAg。
在一个实施方案中，所述第二导电层是低逸出功金属层或无机层。用于所述第二导电层的优选低逸出功金属层材料包括Ca和MgAg。
在一个实施方案中，所述第一导电层和所述第二导电层具有相同的材料组成。
在一个实施方案中，所述第一导电层和所述第二导电层具有不同的材料组成。
在一个实施方案中，所述第一分隔层是金属层、无机层或有机层。
所述装置可进一步包括衬底，并且所述第一电极可以布置在所述衬底上。
在一个实施方案中，所述衬底是刚性衬底，其具有大于2×10-2Nm的抗弯刚度。用于刚性衬底的优选材料包括具有足以产生所需抗弯刚度的厚度的玻璃、陶瓷和金属。
在一个实施方案中，所述衬底是柔性衬底，其具有小于2×10-2Nm的抗弯刚度。用于柔性衬底的优选材料包括金属、塑料、纸、织物以及复合材料。材料具有的厚度足够低以便产生所需抗弯刚度。复合材料可以是陶瓷基复合材料、金属基复合材料或聚合物基复合材料。
在一个实施方案中，所述第一电极是阳极，并且所述装置进一步包括布置在所述阳极与所述衬底之间的渗透阻挡层。所述装置还进一步包括布置在所述衬底与所述阳极之间的水反应层。这个实施方案特别优选与柔性衬底一起使用，所述柔性衬底倾向于较易受渗透所述衬底的湿气的影响。
在一个实施方案中，所述装置进一步包括布置在所述阻挡层上的层压层。层压层可以是使用粘合剂附着于所述衬底上的薄的聚合物膜、薄的旋涂聚合物层、蒸镀聚合物层、喷涂聚合物层或气溶胶分散的聚合物层。
在一个实施方案中，所述第二电极进一步包括布置在所述第二导电层上的第二分隔层和布置在所述第二分隔层上的第三导电层。以上关于第二导电层和第一分隔层所描述的参数也优选用于所述第三导电层和所述第二分隔层。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由单种材料组成。
在一个实施方案中，所述第一分隔层包括至少两种不同材料的混合物。
在一个实施方案中，所述第一分隔层包括多个底层，其中所述底层中的至少两个具有不同的材料组成。
优选地，所述阻挡层是透明的。
还提供一种方法。按次序在衬底上沉积以下层∶第一电极；有机层；第二电极；以及阻挡层。沉积所述第二电极进一步包括按次序沉积∶具有消光系数和折射率的第一导电层；布置在所述第一导电层上的第一分隔层，以及布置在所述第一分隔层上的第二导电层。在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%。优选地，在500nm下，所述第一分隔层的折射率也与所述第一导电层的折射率相差至少10%。
以上关于装置所描述的实施方案和优选性也适于所述方法。
本发明的实施方案可以与各种有机装置一起使用。虽然本文描述了关于有机发光装置的许多实施方案，但是其它类型的装置(如有机光伏装置和有机晶体管)可以受益于本文描述的电极和防湿气结构。
附图简述
图1示出一种有机发光装置。
图2示出一种不具有独立电子传输层的倒置的有机发光装置。
图3示出包括分裂电极的有机发光装置。
图4示出具有单层阴极的装置的示意3-D图和横截面图。还示出阴极-有机物界面处形成的暗斑。
图5示出具有多层阴极的装置的示意3-D图和横截面图。示出远离阴极-有机物界面形成的缺陷(未形成暗斑)。
图6示出具有底部干燥剂层和多层阴极的柔性装置的横截面图。示出在上方和下方远离阴极-有机物界面形成的缺陷(未形成暗斑)。
图7示出具有多层阴极的装置的横截面图，两个阴极层之间具有经由夹层的破碎形成的桥。
图8示出具有多层阴极的柔性装置的横截面图，两个阴极层之间具有经由夹层的破碎形成的桥。
图9示出OLED装置的有机层和CL-1以及CL-2的示意横截面图，所述CL-1与所述CL-2之间具有缺陷分隔层(DSL)。所述DSL具有比所述阴极高的水蒸汽传递速率。这样允许水分子迅速地越过所述层分散，同时允许所述CL-2与水反应并且在所述装置中形成不如暗斑一样可见的缺陷。
图10示出OLED装置的有机层和CL-1以及CL-2的示意横截面图，所述CL-1与所述CL-2之间具有DSL。所述DSL具有比所述阴极低的水蒸汽传递速率。这样迫使水分子越过所述CL-2与所述DSL的界面分散，并且与所述阴极反应以便在所述装置中形成不如暗斑一样可见的缺陷。
图11示出OLED装置的有机层和CL-1以及扩展阴极的示意横截面图。所述阴极中的小孔和其它缺陷持续生长。如果只存在所述第一CL，那么最终结果并没有太多不同。缺陷在所述CL-1-有机物界面处形成并且如暗斑一样可见。
图12示出底部发射型OLED装置在85℃和85%RH下，在使用类似的薄膜封装进行封装的存放期测试期间的有源区域的照片。(a)所述阴极是单层200nm Al。(b)所述阴极是100nm Al、后接60nmNPD、后接100nm Al。在第一种情况下的延迟时间(达到降解开始的时间)是约480hrs，而在第二种情况下的延迟时间是约650hrs。
图13示出底部发射型OLED装置在85℃和85%RH下，在没有使用薄膜封装进行封装的存放期测试期间的有源区域的照片。(a)和(b)所述阴极是单层200nm Al。(c)和(d)所述阴极是100nm Al、后接60nmNPD、后接100nm Al。在85℃和85%RH下，所有装置在10min内都因水蒸汽而碎裂。
具体实施方式
通常，OLED包括至少一个布置在阳极与阴极之间，并且电连接至阳极和阴极的有机层。当施加电流时，阳极将空穴注入到有机层，并且阴极将电子注入到（多个）有机层。注入的空穴和电子各自向带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在相同分子上时，将形成“激子”，该激子是具有激发能态的定位电子-空穴对。当激子经由光电发射机理弛豫时将会发光。在某些情况下，激子可定位在激基缔合物或激基复合物上。也可发生非辐射机理，如热弛豫，但是通常认为非辐射机理不是所想要的。
最初的OLED使用可从分子的单线态发光(“荧光”)的发射分子，如公开在例如美国专利号4,769,292中，该专利的内容是以引用的方式全部并入。荧光发射通常发生在小于10纳秒的时间帧内。
最近，已经展示出具有发射材料的OLED，这些发光材料可从三线态发射光(“磷光”)。Baldo等,“Highly Efficient Phosphorescent Emission from OrganicElectroluminescent Devices”,Nature,第395卷,151-154,1998;(“Baldo-I”)和Baldo等.,"Very high-efficiency green organic light-emitting devices based onelectrophosphorescence,"Appl.Phys.Lett.,第75卷,第3版,4-6(1999)("Baldo-II")，这些文献是以引用的方式全部并入。磷光被更详细地描述在美国专利号7,279,704，第5-6栏中，该专利是以引用的方式并入。
图1示出有机发光装置100。附图不必按比例绘制。装置100可以包括基板110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155和阴极160。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的化合物阴极。装置100可以通过按顺序沉积所描述的层来制作。这些不同层以及实例材料的特性和功能被更详细地描述在US 7,279,704，第6-10栏中，该专利以引用的方式并入。
可得到这些层的每一个的更多实例。举例来说，美国专利号5,844,363中公开了一种柔性并且透明的基板阳极组合，该专利是以引用的方式全部并入。p型掺杂的空穴传输层的实例是在50:1的摩尔比下用F.sub.4-TCNQ掺杂的m-MTDATA，如在美国专利申请公布号2003/0230980中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。发射和主体材料的实例公开在Thompson等的美国专利号6,303,238中，该专利是以引用的方式全部并入。n型掺杂的电子传输层的实例是在1:1的摩尔比下用Li掺杂的Bphen，如在美国专利申请公布号2003/0230980中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。美国专利号5,703,436和5,707,745公开了阴极的实例，这些阴极包括具有金属薄层的化合物阴极，如上面覆盖有透明、导电、溅射沉积的ITO层的Mg：Ag金属薄层，这些专利是以引用的方式全部并入。阻挡层的理论和用途被更详细地描述在美国专利号6,097,147和美国专利申请公布号2003/0230980中，这些专利是以引用的方式全部并入。注入层的实例被提供在美国专利申请公布号2004/0174116中，该专利是以引用的方式全部并入。保护层的描述可见美国专利申请公布号2004/0174116，该专利是以引用的方式全部并入。
图2示出倒置的OLED 200。该装置包括基板210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所描述的层来制作。因为最常见的OLED构型具有阴极布置在阳极上，而装置200具有阴极215布置在阳极230下，所以装置200可被称作“倒置的”OLED。类似于关于装置100所描述的那些材料可用于装置200的相对应层中。图2提供一个如何从装置100的结构中省略一些层的实例。
通过非限制性实例提供了图解在图1和图2中的简单层状结构，并且应理解的是，本发明的实施方案可以与广泛多种的其它结构相关联使用。所描述的特定材料和结构事实上是示例性的，并且可使用其它的材料和结构。功能化的OLED可以通过以不同方式组合所描述的各种层来实现，或可以基于设计、性能和成本因素完全地省略多个层。也可以包括其它未明确描述的层。可以使用除了明确描述的那些材料以外的材料。虽然本文提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料，但应理解的是，可使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物，或更通常地混合物。层也可以具有各种子层。本文给予各种层的名称不是用以严格地限制。例如，在装置200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入发光层220中，并且它可被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施方案中，OLED可被描述为具有“有机层”，该有机层布置在阴极与阳极之间。这个有机层可包括单层，或可进一步包括多个如例如关于图1和图2所描述的不同有机材料的层。
也可以使用未明确描述的结构和材料，如包括聚合物材料的OLED(PLED)，如在Friend等的美国专利号5,247,190中所公开，该专利是以引用的方式全部并入。进一步举例来说，可以使用具有单一有机层的OLED。OLED可以是堆叠的，例如，如在Forrest等的美国专利号5,707,745中所描述，该专利是以引用的全部方式并入。OLED结构可偏离图解在图1和图2中的简单层状结构。例如，基板可包括成角度的反射表面以提高出光，如在Forrest等的美国专利号6,091,195中所描述的台面结构，和/或如在Bulovic等的美国专利号5,834,893中所描述的坑形结构，这些专利是以引用的方式全部并入。
除非另外指出，否则各种实施方案的任一层可以通过任何适合的方法沉积。对于有机层，优选的方法包括热蒸镀、喷墨，如在美国专利号6,013,982和6,087,196中所描述，这些专利是以引用的方式全部并入；有机气相沉积(OVPD)，如在Forrest等的美国专利号6,337,102中所描述，该专利是以引用的方式全部并入；和通过有机蒸汽喷印(OVJP)沉积，如在美国专利申请序号10/233,470中所描述，该专利是以引用的方式全部并入。其它适合的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的方法。基于溶液的方法优选地在氮气或在惰性气氛下进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸镀。优选的图案化的方法包括通过遮罩沉积、冷焊，如在美国专利号6,294,398和6,468,819中所描述，这些专利是以引用的方式全部并入，和与一些沉积方法如喷墨和OVJD相关联的图案化。也可以使用其它的方法。可改性待沉积的材料以使它们与具体的沉积方法相容。例如，在小分子中可使用取代基如烷基和芳基，支链或直链的，并且优选地含有至少3个碳原子，从而提高它们经受溶液加工的能力。可使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3至20个碳是优选的范围。具有不对称结构的材料比具有对称结构的那些材料有更好的溶液加工性，因为不对称的材料可具有较低的再结晶趋势。可使用树枝状聚合物取代基来提高小分子经受溶液加工的能力。
根据本发明的实施方案制作的装置可被并入广泛多种消费品中，包括：平板显示器、电脑显示器、医疗显示器、电视、广告牌、用于室内或室外照明和/或信号传导的灯、平视显示器、完全透明的显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、手机、个人数字助理(PDA)、便携式电脑、数码相机、摄像机、探视器、微显示器、车辆、大面积墙壁、剧场或运动场屏幕或招牌。可使用各种控制机理来控制根据本发明制作的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。许多装置意欲在对人体舒适的温度范围内使用，如18摄氏度至30摄氏度，并且更优选地在室温下(20摄氏度至25摄氏度)使用。
本文描述的材料和结构可在除了OLED之外的装置中应用。例如，其它的光电装置如有机太阳能电池和有机光探测器可采用所述的材料和结构。更通常地，有机装置，如有机晶体管，可采用所述的材料和结构。
术语卤代、卤素、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基(arylkyl)、杂环基、芳基、芳香基以及杂芳基是本领域已知的，并且被定义在US 7,279,704第31-32栏中，该专利是以引用的方式并入本文中。
已发现了延长用薄膜封装进行封装的OLED的存放期的结构和方法。具有布置在两个导电层之间的分隔层的电极被用于引导由绝缘薄膜形成或界面分层引起的缺陷形成在装置中远离阴极-有机物界面的位置，这样使得不会形成暗斑。
阴极层(CL)可以被分成两个或更多个导电层，这些导电层之间夹有分隔层。由于这种划分，穿透封装层的水蒸汽侵蚀所述CL的最顶部导电层或分隔层。这通常导致形成绝缘(类氧化物)层和/或引起分层的反应。因为水在到达所述CL的最底部导电层之前发生反应，所以这个层保持不被这种缺陷的形成所影响。因此，所述CL的最底部导电层继续起到阴极的作用。另外，当与单层阴极相比时，所述CL的最底部导电层的降解小得多，从而延长了装置的存放期。
这种分开式阴极(divided cathode)的顶层的另一个功能是充当吸收湿气的干燥剂。当衬底是可渗透时，干燥剂的功能除了被用于阴极侧之外，还可被用在装置的阳极侧上，最常在塑料衬底或柔性衬底的情况下看到这种使用。塑料衬底优选与所述衬底与所述装置之间的阻挡薄膜一起使用，以便防止所述装置经由渗透所述衬底的水蒸汽而降解。如果阴极与封装层之间存在湿气吸收材料的薄层，那么这个层可以与水分子反应，延迟其到达阴极-有机物界面并形成暗斑。
已尝试描述多层阴极的实用性。例如，在Lian Duan,Song Liu,Deqing Zhang,Juan Qiao,Guifang Dong,LiduoWang以及Yong Qiu,J.Phys.D:Appl.Phys.42(2009)075103的文章“Improved flexibility of flexible organic light-emitting devicesby using a metal/organic multilayer Cathode”的实验中描述了通过使用多层(Al/Alq/Al)阴极来改善装置柔韧性和寿命(操作寿命，而不是存放期)，所述多层阴极的顶端是由Alq/LiF、后接CaO干燥剂、后接Al箔的四层堆叠组成的封装层。
与Duan公开的装置形成对比，本文描述的多层阴极适用于经由阴极发光并且可例如连同阻挡层一起使用的装置，所述阻挡层是布置在所述阴极上的透明薄膜封装层。
存在的其它尝试是使用多层阴极。例如，US2006/018199A1说明了OLED装置中的金属/无机物/金属多层阴极。
图3示出具有分裂电极的有机装置300。所述装置是布置在衬底310上。所述装置按次序包括渗透阻挡层320、水反应层330、第一电极340、有机层350、第二电极360、阻挡层370以及层压层380，第二电极360是分裂电极，其进一步包括第一导电层361、第一分隔层362、第二导电层363、第二分隔层364以及第三导电层365。图3中示出的许多特征是任选的。
提供一种装置。所述装置包括第一电极、布置在所述第一电极上的有机层以及布置在所述有机层上的第二电极。所述第二电极进一步包括具有消光系数和折射率的第一导电层、布置在所述第一导电层上的第一分隔层以及布置在所述第一分隔层上的第二导电层。在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%，或在500nm下，所述第一分隔层的折射率与第一导电层的折射率相差至少10%。优选地，在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%。更优选地，在500nm下，所述第一分隔层的折射率也与所述第一导电层的折射率相差至少10%。所述装置还包括布置在所述第二导电层上的阻挡层。
所述有机层可以包括多个底层。例如，在OLED中，所述有机层可以包括关于图1和图2所描述的所有或一些有机层。在其它类型的有机装置中，有机层也可以包括多个层。
“相差至少10%”的意思是，例如第一分隔层具有的消光系数比第一导电层的消光系数大10%或小10%。
当光通过材料时，根据称为比尔-朗伯定律(Beer-Lambert Law)的逆指数幂定律，被穿透传递的光的被测强度I与入射强度I0有关。表达式由以下给出∶
其中x表示路径长度并且是吸收系数或衰减系数。吸收系数是描述电磁波在介质中的吸收的一种方式。吸收系数可根据折射率κ的虚部和光在自由空间中的波长λ0而表达为折射率的虚部还通常称为消光系数。正如折射率的实部一样，消光系数没有单位。介质的折射率的实部(通常称为折射率)表示波在参考介质(如真空)中的速度与波在给定介质中的速度的比率。
分隔层和其它层之间的消光系数和折射率的差异是合乎需要的，因为这种差异意思是也存在材料生长、化学、组成、密度以及原子排列和/或其它物理性质(如水蒸汽传递速率)的差异。需要材料性质不同于导电层的材料性质的分隔层来发挥其作为分隔层的作用。具有不同物理性质的材料将允许渗透所述渗透阻挡层的水蒸汽得以分布，而不是如图11所示，在缺少这种层的情况下继续向下渗透到装置中。虽然消光系数和折射率与水蒸汽传递系数相关联，但是可更容易从出版的参考文献中获得，并且可能比水蒸汽传递系数更容易测量，并且因此可用于挑选适合作为分隔层的材料。比导电层高或低的消光系数或折射率暗示了物理性质的差异，并因此确保其恰当地起到分隔层的作用。作为一个实例，常用导电层Al在500nm的消光系数和折射率是6.04和0.82。如SiON的无机薄膜作为分隔层很适用，因为两种材料之间存在着物理性质的差异。所述无机薄膜在500nm的消光系数为0并且折射率为1.49。从前述的实例我们可以明白，消光系数和折射率都可以用于选择适用于导电层的分隔层。这两个参数的测量非常简单并且使用椭率计时只需要几分钟
阻挡层可以是使用如化学气相沉积(热丝辅助的或等离子体辅助的化学气相沉积)或电子束或热蒸镀，或溅镀或原子层或分子层沉积的蒸镀技术所生长的无机物，如SiNx、SiOx以及SiOxNy，或其它氧化物，如TiO2、HfO2，或氮化物，如TiN或AlTiN，或有机金属，如SiOxCy、SiOxCyHz、SiCxOyNz或混合的无机-有机薄膜(其混合物)，或交替无机-有机薄膜的多个层。有机薄膜是含有碳的化合物，如Alq、NPD、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等。阻挡薄膜可以使用上述真空技术或非真空技术(如印刷或旋涂并烧结)来沉积。阻挡层是已知的，并且可能使用任何适合的阻挡层。
优选地，所述第一分隔层在500nm的消光系数小于5。更优选地，所述第一分隔层在500nm的消光系数小于3并且甚至更优选地小于1
消光系数和折射率通常是波长的函数。选择500nm作为最后定量消光系数和折射率的效果的点，因为如500nm左右的较高能量的可见光可通常在各种装置中比较低能量的光引起更多的各种类型的问题。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由有机材料组成。当第一分隔层是有机材料时，所述第一分隔层优选具有至少20nm的厚度。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由无机材料组成。
优选地，所述第一导电层具有不超过150nm的厚度。
优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5%。更优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10%。最优选地，所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25%，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25%。
“相差至少5%”的意思是例如第一分隔层具有的水蒸汽传递速率(WVTR)比第一导电层的水蒸汽传递速率大5%或小5%。这些层的WVTR的显著差异意味着穿过电极某处的水撞击具有相对高WVTR的一个层，水可以在这个层沿平行于所述电极的方向相对容易地行进并且发生反应，以便在到达这种反应会引起暗斑的界面之前在宽的区域上形成氧化物。
在一个实施方案中，所述第一导电层是低逸出功金属层或无机层。用于所述第一导电层的优选低逸出功金属层材料包括Ca和MgAg(用Ag掺杂的Mg)。
在一个实施方案中，所述第二导电层是低逸出功金属层或无机层。用于第二导电层的优选低逸出功金属层材料包括Ca和MgAg。
在一个实施方案中，所述第一导电层和所述第二导电层具有相同的材料组成。
在一个实施方案中，所述第一导电层和所述第二导电层具有不同的材料组成。
在一个实施方案中，所述第一分隔层是金属层、无机层或有机层。
所述装置可进一步包括衬底，并且所述第一电极可以布置在所述衬底上。
在一个实施方案中，所述衬底是刚性衬底，其具有大于2×10-2Nm的抗弯刚度。用于刚性衬底的优选材料包括具有足以产生所需抗弯刚度的厚度的玻璃、陶瓷和金属。
在一个实施方案中，所述衬底是柔性衬底，其具有小于2×10-2Nm的抗弯刚度。用于柔性衬底的优选材料包括金属、塑料、纸、织物以及复合材料。材料具有的厚度足够低以便产生所需抗弯刚度。复合材料可以是陶瓷基复合材料、金属基复合材料或聚合物基复合材料。
在一个实施方案中，所述第一电极是阳极，并且所述装置进一步包括布置在所述阳极与所述衬底之间的渗透阻挡层。所述装置还进一步包括布置在所述衬底与所述阳极之间的水反应层。这个实施方案特别优选与柔性衬底一起使用，所述柔性衬底倾向于较易受渗透所述衬底的湿气的影响。
渗透阻挡层可以是介于缺陷少、微粒少情形下的厚100nm的薄膜与厚50μm的薄膜之间的任何层，如一些薄的无机薄膜(如SiOxCyNz)与旋涂或蒸镀或印刷的聚合物薄膜(如聚丙烯酸酯或聚环氧化物)的组合。优选地，总的阻挡层的厚度小于25μm并且最优选厚度小于10μm。减小厚度将改进阻挡薄膜的力学柔韧性。水反应层可在它是薄的金属薄膜时薄达5nm，或当它是聚合物薄膜时厚达25μm。水反应性薄膜在它是聚合物时还可以充当用以最小化衬底的表面粗糙度的平坦化层。
在一个实施方案中，所述装置进一步包括布置在所述阻挡层上的层压层。所述层压层的目的将是防止阻挡层在搬运和运输后机械降解。层压层可以是使用粘合剂附着于所述衬底上的薄的聚合物膜、薄的旋涂聚合物层、蒸镀聚合物层、喷涂聚合物层或气溶胶分散的聚合物层。
层压层可以是一层有机或有机金属化合物，如聚丙烯酸酯、聚环氧化物、聚硅氧烷以及其它适合的材料。这些材料可以是UV或热固性化合物，其在用UV光或加热或施加压力处理后，或仅仅在室温下保持某段时间间隔后聚合或交联或定型。层压层还可以是这类聚合物粘合层后接聚合物膜或薄片，如PEN(聚萘二甲酸乙二酯)或聚碳酸酯或聚酰亚胺或其它适合的材料。
在一个实施方案中，所述第二电极进一步包括布置在所述第二导电层上的第二分隔层和布置在所述第二分隔层上的第三导电层。以上关于第二导电层和第一分隔层所描述的参数也优选用于所述第三导电层和所述第二分隔层。
另一分隔层增加界面和层的数目，水可以在所述层中横向行进并在到达与有机材料的界面之前发生反应，水在所述界面中的存在将会引起暗斑。
在一个实施方案中，所述第一分隔层主要由单种材料组成。
在一个实施方案中，所述第一分隔层包括至少两种不同材料的混合物。
在一个实施方案中，所述第一分隔层包括多个底层，其中所述底层中的至少两个具有不同的材料组成。
优选地，所述阻挡层是透明的。如本文所使用，“透明的”意思是所述层透射超过90%的波长为500nm的入射光。
还提供一种方法。按次序在衬底上沉积以下层∶第一电极；有机层；第二电极；以及阻挡层。沉积所述第二电极进一步包括按次序沉积∶具有消光系数和折射率的第一导电层；布置在所述第一导电层上的第一分隔层，以及布置在所述第一分隔层上的第二导电层。在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的消光系数相差至少10%。优选地，在500nm下，所述第一分隔层的折射率也与所述第一导电层的折射率相差至少10%。
以上关于装置所描述的实施方案和优选性也适于所述方法。
本发明的实施方案可以与各种有机装置一起使用。虽然本文描述了关于有机发光装置的许多实施方案，但是其它类型的装置(如有机光伏装置和有机晶体管)可以受益于本文描述的电极和防湿气结构。
图4示出具有单层阴极的装置的示意3-D图和横截面图。还示出阴极-有机物界面处形成的暗斑。图4的装置包括衬底410、阳极420、有机层430、阴极440以及阻挡薄膜450。汇流线460向阴极提供电流。还示出了暗斑470。
实施方案1∶
在一个实施方案中，电子装置的湿气敏感性电极被分成两个或更多个层，这些层之间夹有另一金属层、无机层或有机层以便减轻降解。借助比较实例来说明，图4示出具有单层阴极的装置的3-D图和横截面图(两个都是示意图)。暗斑在水蒸汽穿透封装薄膜而到达阴极-有机物界面时形成，从而使受影响区域停止发射。
图5示出具有多个层或“分裂”阴极的装置的示意3-D图和横截面图。示出远离阴极-有机物界面形成的缺陷(未形成暗斑)。图5的装置包括衬底510、阳极520、有机层530、阴极以及阻挡薄膜550。所述阴极包括第一导电层541、分隔层542以及第二导电层543。还示出了暗斑460。
在示出具有分裂阴极的装置的3-D图和横截面图的图5中，分层缺陷在所述第二导电层与所述分隔层之间的界面处形成。由于缺陷远离有源区域，所以所述装置持续发光。缺陷分隔层(DSL)具有与所述阴极不同的水蒸汽渗透速率。在一种情况下，所述水蒸汽渗透速率比阴极的水蒸汽渗透速率高得多。高的渗透速率造成水分子横越夹层的快速分散，并且允许所述第二导电层(阴极层2或CL-2)–DSL界面有充足时间与湿气反应。注意：所述第一导电层也可被称为阴极层1或CL-1。在另一种情况下，横越夹层的渗透速率比所述阴极的渗透速率小得多。在这种情况下，水蒸汽将被驱使横越CL-2–DSL界面的界面行进，使得水蒸汽与所述阴极反应。
实施方案2∶
图6示出具有底部干燥剂层和多层阴极的柔性装置的横截面图。示出远离阴极-有机物界面形成的缺陷(未形成暗斑)。图6的装置包括衬底610、渗透阻挡层611(也称为底部阻挡层)、水反应层612(也称为底部干燥剂层)、底部阳极620、有机层630、阴极以及阻挡薄膜650。所述阴极包括第一导电层641、分隔层642以及第二导电层643。还示出了暗斑660。
图6的实施方案涉及可渗透水蒸汽的柔性衬底。这种衬底优选地涉及利用底部阻挡薄膜。在这种装置中，水蒸汽从顶侧和底侧行进。如前述实施方案，来自顶侧和底侧的水蒸汽可到达水敏感性阴极，并且在阴极-有机物界面处形成缺陷，所述缺陷将呈现为所述装置中的暗斑。除所述分裂阴极之外，这个实施方案具有夹在所述底部阻挡层与所述阳极之间的薄的湿气反应层。这个层充当干燥剂层，其吸收透过所述塑料衬底和所述底部阻挡层的水分子。
实施方案3∶
图7示出具有多层阴极的装置的横截面图，两个阴极层之间具有经由夹层的破碎形成的桥。示出远离阴极-有机物界面形成的缺陷(未形成暗斑)。图7的装置包括衬底710、第一电极720、有机层730、第二电极以及阻挡薄膜750。所述阴极包括第一导电层741、分隔层742以及第二导电层743。还示出了暗斑760。
在图7的实施方案中，所述第一导电层和所述第二导电层通过桥744桥接。也就是说，分隔层742具有允许所述第一导电层和所述第二导电层接触的区域。分隔层742不必连续。这种构造利用了所述第二导电层的导电率。在存放期间，由于缺陷形成，所述第二导电层可能变得完全与下层装置电绝缘。对于薄的阴极来说，这将意味着只有所述第一导电层会参与载流子传输。极薄的阴极具有高的电阻，这样使得所述装置在进行操作时不均匀如果所述第二(和可能任何其它的)导电层被桥接至所述第一导电层，那么所组合的堆叠层将仍在总体导电方面具有输入。因为所述桥只占所述第二电极的一小部分面积，所以这些桥并不像简单的单层电极一样具有形成暗斑的有害作用。图7和图8示出刚性衬底和柔性衬底的这种实施方案，其中图8在图7基础上增加了渗透阻挡层711（也称为底部阻挡层)、水反应层712(也称为底部干燥剂层)。
图9示出OLED装置的有机层和CL-1以及CL-2的示意横截面图，所述CL-1与所述CL-2之间具有缺陷分隔层(DSL)。所述DSL具有比所述阴极高的水蒸汽传递速率。这样允许水分子迅速地越过所述层分散，同时允许所述CL-2与水反应并且在所述装置中形成不如暗斑一样可见的缺陷。
图10示出OLED装置的有机层和CL-1以及CL-2的示意横截面图，所述CL-1与所述CL-2之间具有DSL。所述DSL具有比所述阴极低的水蒸汽传递速率。这样迫使水分子越过所述CL-2与所述DSL的界面分散，并且与所述阴极反应以便在所述装置中形成不如暗斑一样可见的缺陷。
图11示出OLED装置的有机层和CL-1以及扩展阴极的示意横截面图。所述阴极中的小孔和其它缺陷持续生长。如果只存在所述第一CL，那么最终结果并没有太多不同。缺陷在所述CL-1-有机物界面处形成并且如暗斑一样可见。
装置制作的方法
装置制作方法可以分为以下步骤∶
1.衬底，平坦化*以及底部渗透阻挡层*
2.底部干燥剂*(仅用于柔性可渗透衬底)
3.OLED沉积
4.阴极沉积
5.薄膜封装
6.层压
优选利用平坦化层和底部渗透阻挡层以便仅与柔性衬底一起使用，所述柔性衬底倾向于具有显著的水渗透率。刚性衬底可通常被制成足够厚的，以便渗透所述衬底的水成为问题，尽管可能存在例外情况。
1.衬底、平坦化以及底部渗透阻挡层∶刚性衬底可以是任何玻璃或陶瓷，或厚的金属衬底。柔性衬底可以是薄的金属箔，如Al或不锈钢；或塑料，如PET或PEN；或纸或织物或复合材料，如陶瓷基复合材料、金属基复合材料或聚合物基复合材料。衬底可以包括单种材料、混合材料和/或层压层。
柔性衬底优选在OLED生长之前被平坦化。柔性金属和塑料衬底经常具有高的糙度计数和高的rms粗糙度。可以使用各种平坦化方法，如沉积抗蚀剂(例如聚酰亚胺)，接着硬烤，或者使用如PECVD的方法沉积无机电介质。所述平坦化层可除去所述OLED与所述衬底之间的电触点。这在金属箔的情况下是特别合乎需要的，其中在一些情况下，可能有利的是不使电流流过所述衬底。所述平坦化层还可以充当渗透阻挡层，这在塑料衬底的情况下是特别合乎需要的，其中氧和湿气可以渗透所述衬底。
2.底部干燥剂∶对于可渗透衬底来说，优选在阻挡层之后沉积薄膜层，该薄膜层是湿气耗费层或水反应层。其可以是可与水形成化合物的任何金属，或无机材料，或有机材料，或其组合。
3.OLED沉积∶所述阳极和/或汇流线可以通过任何适合的技术来沉积，包括VTE或经由阴影光罩的溅镀，或均厚沉积并随后使用光刻法来图案化。阳极材料的实例包括IZO、ITO、Al、Ag其组合。单独的阳极区域优选在所述衬底中的割线/划线周围进行图案化。
汇流线材料的实例包括Al、Ag、Au、Cu。汇流线可以在衬底反向上制得的划线标记上通过。在一些实例中，单独的像素区域使用汇流线并联地连接，而在其它实例中，像素被串联连接。在一些实例中，可使用单个大面积像素。
4.阴极沉积∶OLED堆叠的顶部上的层是CL(阴极层)。如之前的描述，用于刚性衬底和柔性衬底两者的分裂CL是堆叠的阴极，其中第一层充当导电层和电子注入层，而其余层起到使形成暗斑的缺陷远离阴极-有机物界面的作用。第一CL是任何适合的低逸出功层，如Ca或MgAg，其通过蒸镀或其它薄膜沉积工艺来沉积。DSL可以是任何薄的金属层、有机层或无机层，其功能是将随后的第二CL与第一CL分开。DSL必须在水蒸汽传递方面与所述阴极不同。其应具有比所述阴极高的渗透速率，这样使得水分子在到达所述DSL后在界面处迅速地得到分散，从而允许其在界面本身处形成缺陷。图6描述这种情况。或者，其应具有比所述阴极低的渗透速率，这样使得水分子被迫沿界面路径而行，与阴极反应并形成缺陷。图7描述这种情况。在两种情况下，缺陷远离阴极-有机物界面而形成，这就是所需要的。所述DSL可以不是扩展(较厚)阴极。在这种情况下，水蒸汽将不间断地行进至所述阴极-有机物界面。图8描述这种情况。夹层本身可以吸收湿气。所述第二CL可以是另一个低逸出功金属或类无机薄膜(如第一阴极)。其可以与第一阴极不同。在一些情况下，两个以上的阴极层可用于增强缺陷分离和湿气消耗效果在一些情况下，最顶部的CL可以通过另一个有机层或无机层来封顶，以便防止所述阴极因后接的封装工艺而遭到损坏。
5.薄膜封装(TFE)∶当在柔性衬底上(尤其但常常还在刚性衬底上)制作OLED时，薄膜封装(TFE)用于延长装置的存放期。薄膜封装层可以是无机材料或无机材料和有机材料的组合。虽然有机材料提供力学柔韧性和湿气和氧，并且有助于分布所述无机层中的任何缺陷(fault)，这样就增加了扩散穿过所述阻挡层的路径长度，但是无机材料提供针对湿气和氧的渗透的有效阻挡层。
在上述第一实施方案中，我们使用PECVD，经由阴影光罩设计来沉积厚度<10微米的TFE层。
6.层压∶对于所有具有TFE的装置来说，封装后的顶层是层压层。所述层压层可以由以下组成：使用粘合剂附着于所述衬底上的薄的聚合物膜、或薄的旋涂聚合物层、蒸镀聚合物层、喷涂聚合物层或气溶胶分散的聚合物层。所述层压层防止薄膜封装在搬运期间遭到刮伤或损坏。所述层压层在需要时还可以执行光学功能。在颤动照明装置(flutteringlighting device)实施方案中，所述层压层是在薄膜封装顶部上的气溶胶分散聚合物薄膜。
虽然关于具有阴极作为第二电极的装置描述了以上方法，但是应理解，实施方案还可能涉及用作第二电极得阳极，即远离衬底的电极。
实例1
通过制备底部发射型OLED(BOLED)装置并用薄膜封装将其封装来测试一些本发明的构思。第一装置具有200nm厚的Al阴极，并且第二装置具有100nm Al、60nm NPD以及100nmAl阴极。用类似的薄膜(相同的厚度)封装阻挡薄膜来封装这些装置，并随后在85℃和85%RH存放以用于存放期测试。图12示出这些装置的有源区域在存放期测试期间的照片。使用单层阴极时(左侧)，获得的最大延迟时间(即直到明显的装置降解发生的时间)为500hrs左右。使用分支阴极(bifurcated cathode)时(右侧)，延迟时间增加到约650hrs。在85℃和85%RH的加速条件下，延迟时间的这种增加是30%。
还将关于图12所讨论的装置与没有使用薄膜封装的类似装置进行了比较。图13示出使用和没有使用分裂阴极的底部发射型OLED装置在85℃和85%RH下，在使用和没有使用薄膜封装进行封装的存放期测试期间的有源区域的照片。(a)示出没有使用封装的单层200nm Al阴极的照片。(b)示出使用封装的单层200nm Al阴极的照片。(c)示出没有使用封装的如下阴极的照片：100nm Al、后接60nmNPD、后接100nm Al。(d)示出类似于(c)中那些装置的装置使用封装时的照片。具有或不具有缺陷分隔层的装置在这种苛刻的气氛条件下只能维持10min，但是具有缺陷分隔层的装置明显表现出更长的持续时间。
与其它材料组合
本文描述成可用于有机发光装置中的具体层的材料可与存在于装置中的广泛多种的其它材料组合使用。例如，本文公开的发光掺杂剂可联合广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和可能存在的其它层使用。以下描述或提及的材料是可用于与本文公开的化合物组合的材料的非限制性实例，并且本领域技术人员可以很容易查阅文献来鉴别可用于组合的其它材料。
HIL/HTL：
在本发明中使用的空穴注入/传输材料不受特别限制，并且可使用任何化合物，只要该化合物典型地被用作空穴注入/传输材料。材料的实例包括，但不限于：酞菁或卟啉衍生物；芳香族胺衍生物；吲哚并咔唑衍生物；含有氟代烃的聚合物；具有导电型掺杂剂的聚合物；导电聚合物，如PEDOT/PSS；由化合物如膦酸和硅烷(sliane)衍生物衍生的自组装单体；金属氧化物衍生物，如MoOx；p型半导体有机化合物，如1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯六腈；金属络合物，和可交联的化合物。
在HIL或HTL中使用的芳香族胺衍生物的实例包括，但不限于下面的一般结构：
Ar1至Ar9各自选自由以下各项组成的组：芳香族烃环状化合物，如苯、联苯基、三苯基、三亚苯、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、苝、薁；各自选自由以下各项组成的组：芳香族杂环化合物，如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、蝶啶、呫吨、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶(furodipyridine)、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶(benzoselenophenopyridine)，和硒吩并二吡啶；并且各自选自由以下各项组成的组：2至10个环状结构单元，它们是选自芳香族烃环基团和芳香族杂环基团的相同类型或不同类型的基团，并且彼此直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪族环状基团中的至少一个键合。其中各Ar进一步被选自由以下各项组成的组的取代基取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基，和其组合。
一方面，Ar1至Ar9独立地选自由以下各项组成的组：
k是从1至20的整数；X1至X8是C(包括CH)或N；Ar1具有与以上所定义的相同的基团。
HIL或HTL中使用的金属络合物的实例包括但不限于以下通式：
M是金属，原子量大于40；(Y1-Y2)是二齿配体，Y1和Y2独立地选自C、N、O、P和S；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体最大数的整数值；并且m+n是可附接至金属的配体的最大数。
一方面，(Y1-Y2)是2-苯基吡啶衍生物。
另一方面，(Y1-Y2)是碳烯配体。
另一方面，M选自Ir、Pt、Os和Zn。
另一方面，金属络合物在溶液中相对于Fc+/Fc电对的最小氧化电势为小于约0.6V。
主体：
本发明的有机EL装置的发光层优选地含有至少一种金属络合物作为发光材料，并且可含有使用该金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别的限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要主体的三线态能量大于掺杂剂的三线态能量。尽管下表将主体材料归类为优选用于发射各种颜色的装置，但可以与任何掺杂剂一起使用任何主体材料，只要满足三线态标准即可。
用作主体的金属络合物的实例优选具有以下通式：
M是金属；(Y3-Y4)是二齿配体，Y3和Y4独立地选自C、N、O、P和S；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体最大数的整数值；并且m+n是可附接至金属的配体的最大数。
一方面，金属络合物是：
(O-N)是二齿配体，使金属配位至原子O和N。
另一方面，M选自Ir和Pt。
另一方面，(Y3-Y4)是碳烯配体。
用作主体的有机化合物的实例选自由以下各项组成的组：芳香族烃环状化合物，如苯、联苯基、三苯基、三亚苯、萘、蒽、非那烯、菲、芴、芘、苝、薁；选自由以下各项组成的组：芳香族杂环化合物，如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、蝶啶、呫吨、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶；并且选自由以下各项组成的组：2至10个环状结构单元，它们是选自芳香族烃环基团和芳香族杂环基团的相同类型或不同类型的基团，并且彼此直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪族环状基团中的至少一个键合。其中各基团进一步被选自由以下各项组成的组的取代基取代：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
一方面，主体化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
R1至R7独立地选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，当R1至R7是芳基或杂芳基时，它具有与以上提及的Ar类似的定义。
k是从0至20的整数。
X1至X8选自C(包括CH)或N。
Z1和Z2选自NR1、O，或S。
HBL：
空穴阻挡层(HBL)可用于降低离开发射层的空穴和/或激子的数量。装置中这种阻挡层的存在使得效率比缺少阻挡层的类似装置明显高。而且，阻挡层可用于将发射限制在OLED的所需区域内。
一方面，HBL使用的化合物含有以上描述的用作主体的相同的分子或相同的官能团。
另一方面，HBL使用的化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
k是从0至20的整数；L是辅助配体，m是从1至3的整数。
ETL：
电子传输层(ETL)可包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是本征的(无掺杂的)，或掺杂的。掺杂可用于加强导电性。ETL材料的实例不受特别的限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要它们典型地用于传输电子。
一方面，ETL使用的化合物分子中含有以下基团中的至少一个：
R1选自由以下各项组成的组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、甲硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基，和其组合，当R1是芳基或杂芳基时，它具有与以上提及的Ar类似的定义。
Ar1至Ar3具有与以上提及的Ar类似的定义。
k是从0至20的整数。
X1至X8选自C(包括CH)或N。
另一方面，ETL中使用的金属络合物含有，但不限于以下通式：
(O-N)或(N-N)是二齿配体，使金属配位至原子O、N或N、N；L是辅助配体；m是从1至可附接至金属的配体的最大数的整数值。
在任何以上提及的用于OLED装置的各层中的化合物中，氢原子可以被部分或完全氘化。
除了本文公开的材料之外，和/或与本文公开的材料组合，还可在OLED中使用许多空穴注入材料、空穴传输材料、主体材料、掺杂材料、激子/空穴阻挡层材料、电子传输和电子注入材料。
应理解，本文描述的各种实施方案只是举例而已，而不意图限制本发明的范围。例如，本文描述的很多材料和结构可在不偏离本发明的精神的情况下被其它材料和结构取代。因此，所要求的发明可包括本文描述的具体实例和优选实施方案的变化，这对本领域技术人员是显而易见的。应理解，不意图限制关于本发明因何生效的各种理论。

Claims (29)

1.一种有机发光装置，其包括∶
第一电极；
有机发射层，其布置在所述第一电极上，以及；
第二电极，其布置在所述有机发射层上，所述第二电极进一步包括：
第一导电层，其具有消光系数和折射率；
第一分隔层，其布置在所述第一导电层上，在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的所述消光系数相差至少10％；或其中，在500nm下，所述第一分隔层的折射率与所述第一导电层的所述折射率相差至少10％，其中所述第一分隔层由有机材料组成；
第二导电层，其布置在所述第一分隔层上；以及
阻挡层，其布置在所述第二导电层上；
其中所述第一分隔层不是连续层并且在所述第一分隔层不连续处所述第一导电层与第二导电层桥接。
2.如权利要求1所述的有机发光装置，其中，在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的所述消光系数相差至少10％。
3.如权利要求2所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层在500nm的消光系数小于5。
4.如权利要求2所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层在500nm的消光系数小于3。
5.如权利要求2所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层在500nm的消光系数小于1。
6.如权利要求5所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层的厚度为至少20nm。
7.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一导电层的厚度不超过150nm。
8.如权利要求1所述的有机发光装置，其中
所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5％，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少5％。
9.如权利要求1所述的有机发光装置，其中
所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10％，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少10％。
10.如权利要求1所述的有机发光装置，其中
所述第一导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25％，并且所述第二导电层的水蒸汽传递速率与所述第一分隔层的水蒸汽传递速率相差至少25％。
11.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一导电层是低逸出功金属层或无机层。
12.如权利要求11所述的有机发光装置，其中所述第一导电层是低逸出功金属层，其包括选自Al、Ca以及MgAg的材料。
13.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第二导电层是低逸出功金属层或无机层。
14.如权利要求13所述的有机发光装置，其中所述第二导电层是低逸出功金属层，其包括选自Al、Ca以及MgAg的材料。
15.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一导电层和所述第二导电层具有相同的材料组成。
16.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一导电层和所述第二导电层具有不同的材料组成。
17.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层是无机层或有机层。
18.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层是金属层。
19.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述装置进一步包括衬底，并且所述第一电极被布置在所述衬底上。
20.如权利要求19所述的有机发光装置，其中所述衬底是刚性衬底，其具有大于2×10- 2Nm的抗弯刚度。
21.如权利要求20所述的有机发光装置，其中所述衬底是柔性衬底，其具有小于2×10- 2Nm的抗弯刚度。
22.如权利要求21所述的有机发光装置，其中
所述第一电极是阳极，并且所述装置进一步包括：
渗透阻挡层，其布置在所述阳极与所述衬底之间；以及
水反应层，其布置在所述衬底与所述阳极之间。
23.如权利要求19所述的有机发光装置，其进一步包括布置在所述阻挡层上的层压层。
24.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第二电极进一步包括∶
第二分隔层，其布置在所述第二导电层上，以及
第三导电层，其布置在所述第二分隔层上。
25.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层由单种材料组成。
26.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层包括至少两种不同材料的混合物。
27.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一分隔层包括多个底层，其中所述底层中的至少两个具有不同的材料组成。
28.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述阻挡层是透明的。
29.一种制造有机发光装置的方法，其包括∶
在衬底上沉积∶第一电极，有机发射层，以及第二电极，其中沉积所述第二电极按次序包括如下步骤：
在所述有机发射层上沉积第一导电层，所述第一导电层具有消光系数和折射率；
在所述第一导电层上沉积第一分隔层，其中所述第一分隔层不是连续层，并且在500nm下，所述第一分隔层的消光系数与所述第一导电层的所述消光系数相差至少10％；或在500nm下，所述第一分隔层的折射率与所述第一导电层的所述折射率相差至少10％；以及
在所述第一分隔层上沉积第二导电层，其中在所述第一分隔层不连续处所述第一导电层与第二导电层桥接；和
在所述第二电极的第二导电层上沉积阻挡层。
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