CN104321900A - 用于有机电子器件的基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于有机电子器件的基板、有机电子器件以及一种照明装置。由于该基板具有优异的性能，包括光提取效率，防止外部环境的水分或气体渗入，并抑制暗点(dark spot)等的生长，因此可提供能够形成确保优异性能及可靠性的有机电子器件的基板。

Description

用于有机电子器件的基板
技术领域
本发明涉及一种用于有机电子器件的基板。
背景技术
有机电子器件(OED；Organic Electronic Device)是一种由电极层与有机材料之间交换电荷而展现各种功能的装置。有机电子器件的种类包括有机发光器件、有机太阳能电池、有机光导体(OPC)，以及有机晶体管。
有机发光器件是一种具有代表性的有机电子器件，一般来说包括依次层叠的基板、第一电极层，包括发光层的有机层，以及第二电极层。
关于已知的底部发光装置(bottom emitting device)的结构中，该第一电极层可形成为透明电极层，且该第二电极层可形成为反射电极层。另外，在已知的顶部发光装置(top emitting device)的结构中，第一电极层可形成为反射电极层，第二电极层可形成为透明电极层。
电子和空穴各自由两个电极层注入，且注入的电子和空穴在发光层中重新结合(recombination)而产生光。在底部发光装置中，光可发射至基板侧；在顶部发光装置中，光可折射至第二电极层侧。
在有机发光器件的结构中，通常利用氧化铟锡(ITO)作为透明电极层、有机层以及以往由玻璃形成的基板，其折射率分别为2.0、1.8和1.5。在上述的折射率关系中，例如，在底部发光器件的有机发光层所产生的光因为全内反射(total internal reflection)的原因被困在该有机层与该第一电极层的界面或是基板中，并且只有极少量的光发射出来。
发明内容
技术问题
本发明提供一种用于有机电子器件的基板以及一种有机电子器件。
技术方案
本发明的一个目的是提供一种用于有机电子器件的基板，包括基底层和高折射层。该高折射层可形成在例如基板上。图1示出了基板100，其中包括：基底层101和形成于基底层上的高折射层102。本文所述的“高折射层”是指折射率约为1.8至2.5、1.8至2.2或1.8至2.0的层。除另有定义，本文中所述的“折射率”一词是指对于具有约550或633nm波长的光线的折射率。例如，该高折射率可为光散射平坦层。本文所述的“光散射平坦层”(下文可简称为平坦层)一词指可提供平坦表面的层，其上可形成有机电子器件，且可散射、漫射或折射入射光线。当该高折射层是一平坦层时，该高折射层具有的最大高度粗糙度(maximum height roughness)为1或0.5μm以下，并且散射或漫射入射光线。本文中所述的“最大高度粗糙度”一词是指通过粗糙度曲线的最高点的直线与通过粗糙度曲线最低点的直线之间的距离，且这些直线在截距内平行于该粗糙度曲线的中心线。该最大高度粗糙度例如可为：对于该平坦表面上具有100μm2面积的任选区域所测得的数值。
对于该基底层，可使用各种合适的材料而无特殊的限制。例如，在制造底部发光器件有机发光器件中，可使用例如相对于可见光区域具有50％以上的透光率的基底层。对于该透光基底层，可使用包含钠钙玻璃、含钡/锶的玻璃、铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钡玻璃或石英等基底层，对于聚合物基底层，可使用一种基底层包括聚酰亚胺(polyimide(PI))、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate(PEN))、聚碳酸酯(polycarbonate(PC))、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(poly(ethylene terephthalate)(PET))、聚硫醚(poly(ether sulfide)或聚砜(polysulfone(PS))等基底层，但本发明不限于此。另外，必要时该基底层可为具有驱动TFT的TFT基板。
例如，为了提供使用该基板的顶部发光器件，该基底层可以不采用透明基底层。在这种情况下，必要时可利用具有反射层的反射基底层，其中反射层是使用铝等形成在该基底层的表面上。
该高折射层可包括例如散射颗粒(下文中可称为第二颗粒)以及高折射颗粒(下文中可称为第一颗粒)，例如，该高折射层可通过第一和第二颗粒与粘结剂混合而制的组成物而形成。如上所述，该高折射层可为光散射平坦层，且该光散射平坦层提供其上可形成包括电极层等的有机电子器件的表面，并且因为其散射功能使得该器件的光提取效率得以改善。在一个实施例中，该高折射层可具有与相邻电极层相同或更高的折射率,例如1.8以上。高折射层的折射率可为例如3.5以下、3.0以下、2.5以下或2.0以下。
该高折射层可进一步包括一种粘结剂以维持该第一及第二颗粒。关于该粘结剂，可使用任何已知的材料而无任何的限制。例如，可使用各种本领域已知的有机粘结剂、无机粘结剂或有机/无机粘结剂。考虑优异的耐热性或耐化学性、器件的使用寿命以及对于制作过程进行的高温工序、光刻工艺或蚀刻工艺的优异抵抗性，可使用无机或有机/无机粘结剂，但必要时，也可使用有机粘结剂。该粘结剂可具有，例如约为1.4以上、1.45以上、1.5以上、1.6以上、1.65以上或1.7以上的折射率。考虑其中所混合的颗粒的折射率等，该粘结剂的折射率上限可选自满足该高折射层的折射率的范围。关于粘结剂，可使用有机材料例如，包括聚酰亚胺(polyimide)、具有芴环的卡尔树脂(caldoresin)、氨基甲酸酯、环氧树脂、聚酯或丙烯酸酯的热固化或光固化的单体、低聚物、或聚合物；无机材料例如氧化硅、氮化硅(silicon nitride)、氮氧化硅(silicon oxynitride)；或聚硅氧烷或有机/无机混合材料。
该粘结剂可使用例如聚硅氧烷、聚酰胺酸或聚酰亚胺。此处的聚硅氧烷可通过缩聚形成，例如，可缩合的硅烷化合物或硅氧烷低聚物的缩聚，且这种粘结剂可基于硅与氧之间的键(S-O)而形成基体。在粘结剂形成的过程中，通过调节缩合条件等，形成仅基于硅与氧之间的键(S-O)的粘结剂基体，或者可形成在基体中保留部分有机官能团(如烷基)或可缩合官能团(如烷氧基)的基体。
该聚酰胺酸或聚酰亚胺对于具有550或633nm波长的光线的折射率约为例如1.5以上、1.6以上、1.65以上或1.7以上。该聚酰胺酸或聚酰亚胺例如可由引入了氟以外的卤素原子、硫原子或磷原子等的单体而制得。
关于粘结剂，例如，可使用具有能够键合颗粒(如羧基)的部位以增强颗粒分散稳定性的聚酰胺酸。
关于聚(酰胺酸)可使用包括如化学式1所示的重复单元的化合物。
化学式1
在化学式1中，n为正数。在化学式1中，n的具体范围并无特别限制，例如可适当选自满足下文中的重均分子量的范围。
该重复单元可任选经至少一个取代基取代。关于该取代基，可使用氟以外的卤素原子或苯基、苄基、萘基或包括卤素原子、硫原子或磷原子的官能团，例如噻吩基。
该聚酰胺酸可为一种仅使用化学式1作为重复单元的均聚物，或者包括其他单元及化学式1重复单元的共聚物。上述共聚物中，其他重复单元的种类或比例可在例如不会抑制所需的折射率、耐热性或透光率的范围内适当地选择。
关于化学式1的重复单元的具体实例，可使用化学式2的重复单元。
化学式2
在化学式2中，n为一个正数。在化学式2中，n的具体范围并无特别限制，例如可适当选自满足下文中的重均分子量的范围。
通过凝胶渗透色谱仪(GPC)测得并基于标准聚苯乙烯而转换成的该聚酰胺酸的重均分子量约为10000至100000或10000至50000的重均分子量。该具有化学式1重复单元的聚酰胺酸也可具有对于可见光区域为80％以上、85％以上或90％以上的透光率，并且具有优异的耐热性。
关于该粘结剂，可使用高折射粘结剂或低折射粘结剂。本文中所述的“高折射粘结剂”一词是指折射率约为1.7至2.5或1.7至2.0的粘结剂，本文所述的“低折射粘结剂”一词是指折射率约为1.4以上且小于1.7的粘结剂。这种粘结剂是已知的，可从上文中的各种种类的粘结剂或其他已知粘结剂中选择适当的粘结剂使用。
该高折射层可包括高折射颗粒(第一颗粒)以及粘结剂。本文中所述的“高折射颗粒”一词是指，例如，折射率为1.5以上、1.8以上、2.0以上、2.2以上、2.5以上、2.6以上或2.7以上的颗粒。考虑其中所混合的粘结剂等的折射率，该高折射颗粒的折射率上限可选自满足该高折射层的折射率的范围。该高折射颗粒例如可为平均直径小于散射颗粒(第二颗粒)的粒径(散射颗粒将于下文中描述)。例如，该高折射颗粒可具有光不会散射的平均粒径。例如，该高折射颗粒可具有的平均粒径约为100nm以下、90nm以下、80nm以下、70nm以下、60nm以下、50nm以下或45nm以下。此外，该高折射颗粒(第一颗粒)的平均粒径例如可为1nm以上、5nm以上或10nm以上。关于高折射颗粒，可使用氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛或氧化锆等。关于高折射颗粒，可使用例如折射率为大于2.3或2.4以上或2.5以上或约为2.5至3.0的颗粒，且可使用金红石型二氧化钛(rutile-type titanium oxide)。当使用该金红石型二氧化钛时，在材料中的高折射颗粒含量相对较低的情况下，也可实现具有较高折射率的高折射层。
关于高折射层之中的高折射颗粒(第一颗粒)的比例并无特别的限定，但可控制于可确保上述高折射层的折射率的范围之中。考虑高折射层的物理特性(例如，该高折射层的水分或湿气穿透能力或漏气(outgassing))，该高折射颗粒(第一颗粒)，相对于100重量份的粘结剂，可以300重量份以下、250重量份以下、200重量份以下、150重量份以下或120重量份以下的量包括于该高折射层之中。此外，该第一颗粒的比例例如可为40重量份以上、60重量份以上、80重量份以上、90重量份以上或100重量份以上。除非另有定义，本文中所述的“重量份”一词是指组成成分间的重量比例。当该粘结剂与该第一颗粒保持如上所述的比例时，例如，当形成该有机电子器件时，外部量子效率提高，可避免气体或水分由外部环境中渗入，且减少漏气现象，进而提供具有优异的性能及可靠性的器件。
该高折射层可进一步包括散射颗粒(第二颗粒)。本文中所述的“散射颗粒”一词是指因为具有与邻近介质(如高折射层的粘结剂或下文将描述的电极层)不同的折射率以及适当的尺寸，因此能够散射入射光线的颗粒。例如，可使用具有与粘结剂不同，且较粘结剂的折射率高的折射率的颗粒作为该散射颗粒(第二颗粒)。例如，该散射颗粒(第二颗粒)可具有约2.0至3.5或2.2至3.0的折射率。该散射颗粒(第二颗粒)的折射率与粘结剂的折射率差可大约超过0.8。此外，该散射颗粒(第二颗粒)与粘结剂的折射率差例如可为约1.5或1.0以下。该散射颗粒(第二颗粒)可具有约为100nm以上，大于100nm，100至20000，100至15000，100至10000，100至5000，100至1000或100至500nm的平均粒径。该散射颗粒(第二颗粒)可以具有球形、椭圆形、多面体、或无定形的形状，该形状并无特别限制。该散射颗粒(第二颗粒)可包括例如有机材料，例如聚苯乙烯或其衍生物，丙烯酸树脂或其衍生物，硅树脂或其衍生物，酚醛树脂或其衍生物；或无机材料，例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛或氧化锆。该散射颗粒(第二颗粒)可包括上述材料的任选一种或至少两种。
相对于100重量份的粘结剂，在高折射层中，可包括10至100重量份的散射颗粒(第二颗粒)，并于上述比例范围中确保适当的散射特性。
该高折射层可利用包括粘结剂、散射颗粒(第二颗粒)以及高折射颗粒(第一颗粒)的涂布溶液，经由湿式涂布(wet coating)或溶胶-凝胶法而形成。
在高折射层中，该高折射颗粒(第一颗粒)的重量(A)与该散射颗粒(第二颗粒)的重量(B)的比例(A/B)可约为例如0.9至8，1至8或1至7。
此外，在高折射层中，高折射颗粒(第一颗粒)的重量(A)及散射颗粒(第二颗粒)的重量(B)的总和(A+B)相对于粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)可约为例如1至5、1至4.5、1至4、1.2至4.0、1.2至3.8、1.2至3.6，1.2至3.4，1.2至3.2或1.2至3.0。当比例在上述范围内时，可有效保持该高折射层的散射能力以及其他所需物理特性。
举例来说，当考虑其中所使用的粘结剂的折射率等时，粘结剂与该第一及第二颗粒之间的比例可改变。例如，高折射层可包括所述低折射粘结剂，在此情况下，高折射颗粒(第一颗粒)的重量(A)及散射颗粒(第二颗粒)的重量(B)的总和(A+B)相对于粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)可为约2至5。此外，当高折射层包括上述高折射率颗粒时，高折射颗粒(第一颗粒)的重量(A)及散射颗粒(第二颗粒)的重量(B)的总和(A+B)相对于粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)可为1至2或者等于或大于1并且小于2。当比例落在上述范围内时，该高折射率的物理特性，例如折射率、耐久性等，可保持在一个适当的程度。
该基板可进一步包括电极层。例如，该电极层可形成于该高折射层的顶部。关于该电极层，可形成例如已知用于制造有机电子器件(如有机发光器件)的常规空穴注入或电子注入电极层。
该空穴注入电极层可利用具有例如相对高功函数(work fuction)的材料所形成，且必要时可使用透明材料形成。例如，该空穴注入电极层可包括具有约4.0eV以上功函数的金属、合金、导电化合物或者至少上述两者的混合物。该材料可为金属如金、CuI、ITO、氧化铟锌(IZO)、氧化锌锡(ZTO)、掺杂有铝或铟的氧化锌、氧化镁铟、氧化镍钨，氧化材料如ZnO、SnO2或In2O3，金属氮化物如氮化镓，金属硒化物如硒化锌，或金属硫化物如硫化锌。一种透明空穴注入电极层也可利用层叠金属薄膜(如Au、Ag或Cu)与高折射透明材料(例如ZnS、TiO2或ITO)而形成。
空穴注入电极层可通过任意的方法形成，例如沉积、溅镀、化学沉积或电化学方法。此外，必要时所形成的电极层可通过已知的方法，例如光刻法或蔽荫遮罩加以图案化。空穴注入电极层的厚度根据透光率或表面电阻等而不同，且一般可在500nm或10至200nm的范围内。
透明电子注入电极层可通过例如具有相对低功函数的透明材料而形成，且可使用例如适用于形成该空穴注入电极层的材料，但本发明并不限于此。该电子注入电极层也可使用例如沉积或溅镀方法而形成，且当有需要的时候，可适当地被图案化。该电子注入电极层可根据需要形成适当的厚度。
当电极层形成时，该高折射层可具有小于电极层的投影面积。在此情况下，该高折射层可具有小于基底层的投影面积。本文中所述的“投影面积”一词是指沿着平行于所述基板表面的法线的方向从上方或下方观察该基板时，可辨认的目标物例如基底层、高折射层或电极层的投影面积。因此，例如由于高折射层表面形成为凹凸表面等原因，使得其在实质上表面面积大于该电极层的情况下，由上方观察高折射层时可辨认的面积小于由上方观察该电极层时可辨认的面积时，即解释为高折射层的投影面积小于电极层的投影面积。
该高折射层可为各种类型，只要其投影面积小于基底层及电极层的投影面积。对于该高折射层102，可如图2所示，仅形成于基底层101除了其边缘以外的一部分，或者一部分的高折射层等保留于该基底层的边缘等。
图3是由上方观察图2的基板的示意图。如图2所示，基板由上方观察时所辨认的电极层501的面积(A)，即该电极层的投影面积(A)大于设置于其下方的高折射层102的投影面积(B)。该电极层501的投影面积(A)与该高折射层102的投影面积(B)的投影面积比例(A/B)例如可为1.04以上、1.06以上、1.08以上、1.1以上或1.15以上。当该高折射层等的投影面积小于该电极层的投影面积时，由于可具体地实现后述光学功能层未暴露于外部环境中的结构，因此该投影面积的比例(A/B)的上限并无特别的限定。考虑制造基板的一般环境，该投影面积的比例(A/B)的上限可约为例如2.0、1.5、1.4、1.3或1.25。在所述基板中，该电极层还可形成于未形成该高折射层的该基底层的顶部。该电极层可与该基底层接触而形成，或者可借由在该电极层与该基底层之间包括附加层而形成。据此，可在形成有机电子器件的过程中具体实现高折射层等不暴露于外部环境的结构。
例如，如图3所示，当由上方观察时，该电极层501可形成在包括高折射层102所有周边区域的一个区域中。在此情况下，当多个高折射层形成于该基底层上时，该电极层可形成在包含至少一个高折射层的所有周边区域的区域，该高折射层例如为至少在其顶部将形成有机层。在上述结构中，可通过将封装结构(在下文中描述)贴附在下方未形成有高折射层的电极层而形成高折射层不暴露于外部环境的结构。因此，可防止外部水分或氧气经高折射层渗入。且可稳定地确保该封装结构或电极层与该基板间的粘结强度，并且可良好地保持器件边缘部分的表面强度。
该基板可进一步包括，例如，夹于高折射层与电极层之间的中间层。举例来说，该中间层的投影面积可大于高折射层的投影面积，且可形成于高折射层的顶部及未形成有高折射层的基底层的顶部。该中间层通过减少高折射层上的电极层与基底层上的电极层之间边界的高度差，解决电极层电阻增加的问题，该高度差是由于如上所述高折射层的投影面积小于电极层的投影面积所形成的。此外，关于该中间层，当使用一种具有屏障特性(即低水分或湿气渗透率)的材料作为中间层时，可更为有效地实现高折射层不暴露于外部环境的结构。该中间层可为一种与电极层之间的折射率差的绝对值可约为例如1以下、0.7以下、0.5以下或0.3以下的层。当如上所述地控制折射率时，例如，可避免由于在电极层与中间层间的介面捕捉该电极层顶部所产生的光导致的光提取率劣化。用以形成中间层的材料可为满足上述与该电极层的折射率关系的材料，且必要时具有屏障性。已知的这种材料有多种，包括例如SiON、氧化钛(TiOx)如或TiO2、氧化硅(SiOx)如SiO2、氧化铝(AlOx)如Al2O3、其他的金属氧化物例如Ta2O3、Ti3O3、TiO、ZrO2、Nb2O3、CeO2、ZnS或ZnO或氮氧化物。该中间层可通过已知的沉积方法如PVD、CVD或ALD，溅镀法，或湿式涂布法而形成。该中间层的厚度可约为例如1至100，10至100或20至80nm，但不限于此。该厚度是指平均厚度，例如，形成在高折射层上的中间层与形成于基底层上的中间层可具有不同厚度。
本发明的另一个目的是提供一种有机电子装置。该有机电子装置可包括用于有机电子器件的基板，以及形成该基板上如基板的高折射层上的有机电子器件。举例来说，该有机电子器件可包括依次形成在高折射层之上的第一电极层、有机层以及第二电极层。在一个实施方案中，该有机电子器件可为有机发光器件。当该有机电子器件是有机发光器件时，该有机电子器件可具有例如一种结构，在该结构中的有机层至少包括发光层，且该有机层被置于空穴注入电极层与电子注入电极层之间。该空穴注入电极层或该电子注入电极层可为如上所述的基板的高折射层上的电极层。
在该有机发光器件中，设于电子注入电极层及空穴注入电极层之间的有机层可包括至少一层发光层。该有机层可包括多层，即至少两层发光层。当包括了至少两层发光层时，这些发光层可被具有电荷生成特性的中间电极或一种电荷生成层(charge generating layer,CGL)分隔，但本发明并不限于此。
该发光层例如可通过本领域已知的各种荧光或磷光有机材料形成。能够用作该发光层材料的实例可为：荧光材料，例如Alq系列材料(例如三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(Alg3)tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III))、4-MAlq3或Gaq3；环戊二烯衍生物，如C-545T(C26H26N2O2S)、DSA-胺、TBSA、BTP、PAP-NPA、螺环-FPA、Ph3Si(PhTDAOXD)、1,2,3,4,5-五苯基-1,3-环戊二烯(1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene)(PPCP)、4,4’-二(2,2’-二苯基乙烯基)-1,1’-联苯(4,4’-bis(2,2’-diphenylvinyl)-1,1’-biphenyl)(DPVBi)、二苯乙烯基苯(distyryl benzene)或其衍生物，或4-(二氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7,-四甲基久洛尼-9-烯基)-4H-吡喃(4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran)(DCJTB)、DDP、AAAP或NPAMLI；或磷光材料例如Firpic、m-Firpic、N-Firpic、bon2Ir(acac)、(C6)2Ir(acac)、bt2Ir(acac)、dp2Ir(acac)、bzq2Ir(acac)、bo2Ir(acac)、F2Ir(bpy)、F2Ir(acac)、op2Ir(acac)、ppy2Ir(acac)、tpy2Ir(acac)、FIrppy(面式-三[2-(4,5’-二氟苯基)吡啶-C’2,N]铱(III)(fac-tris[2-(4,5’-difluorophenyl)pyridine-C’2,N]iridium(III))或Btp2Ir(acac)(双(2-(2’-苯并[4,5-a]噻吩基)吡啶-N,C3’)铱(乙酰丙酮化物)(bis(2-(2’-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3’)iridium(acetylactonate))，但不限于此。该发光层可包括一种主体-掺杂系统(Host-Dopant system)，其包括作为主体的上述材料，并包括作为掺杂剂的苝(perylene)、二苯乙烯基联苯(distyrylbiphenyl)、DPT、喹吖啶酮(quinacridone)、红荧烯(rubrene)、BTX、ABTX或DCJTB。
该发光层也可适当地使用下文中的电子接受有机化合物与电子提供有机化合物中展现发光性能的种类来形成。
只要包含该发光层，该有机层就可以形成为进一步包括本领域中已知的其他各种功能层的各种结构。可被包括于该有机层的层例如为：电子注入层、空穴阻挡层、电子传输层、空穴传输层或空穴注入层。
举例而言，可使用一种电子接受有机化合物(electron acceptingorganic compound)形成该电子注入层或电子传输层。在此作为该电子接受有机化合物，可使用已知任选的化合物而无特别限制。作为该有机化合物，可使用：多环化合物如对三联苯(p-terphenyl)、四联苯(quaterphenyl)或其衍生物；多环烃化合物如萘(naphthalene)、并四苯(tetracene)、芘(pyrene)、(coronene)、(chrysene)、蒽(anthracene)、二苯基蒽(diphenylanthracene)、并四苯(naphthacene)或菲(phenanthrene)或其衍生物；或杂环化合物如菲咯啉(phenanthroline)、红菲绕啉(bathophenanthroline)、菲啶(phenanthridine)、吖啶(acridine)、喹啉(quinoline)、喹喔啉(quinoxaline)或吩嗪(phenazine)或其衍生物。此外，荧光素(fluoroceine)、苝(perylene)、酞苝(phthaloperylene)、萘苝(naphthaloperylene)、紫环酮(perynone)、酞菁紫环酮(phthaloperynone)、萘紫环酮(naphthaloperynone)、二苯基丁二烯(diphenylbutadiene)、四苯基丁二烯(tetraphenylbutadiene)、噁二唑(oxadiazole)、醛连氮(aldazine)、二苯并噁唑啉(bisbenzoxazoline)、联苯乙烯(bisstyryl)、吡嗪(pyrazine)、环戊二烯(cyclopentadiene)、羟基喹啉(oxine)、氨基喹啉(aminoquinoline)、亚胺(imine)、二苯乙烯(diphenylethylene)、乙烯基蒽(vinylanthracene)、二氨基咔唑(diaminocarbazole)、吡喃(pyrane)、噻喃(thiopyrane)、聚甲炔(polymethine)、部花青素(merocyanine)、喹吖啶酮(quinacridone)、红荧烯(rubrene)或其衍生物；在日本专利公开第1988-295695号、第1996-22557号、第1996-81472号、第1993-009470号或第1993-017764号公报中公开的一种金属螯合络合化合物，如具有至少一种金属螯合oxinoid化合物的金属络合物，例如：包括三(8-羟基喹啉)铝(tris(8-quinolinolato)aluminum)、双(8-羟基喹啉)镁、双[苯并(f)-8-羟基喹啉]锌(bis[benzo(f)-8-quinolinolato]zinc)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)铟(tris(8-quinolinolato)indium)、三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝、8-羟基喹啉锂、三(5-氯-8-羟基喹啉)镓、双(5-氯-8-羟基喹啉)钙，其为含有最少一个8-羟基喹啉或其衍生物配位体的金属络合物；在日本专利公开第1993-202011号、第1995-179394号、第1995-278124号或第1995-228579号公报中公开的噁二唑(oxadiazole)化合物；在日本专利公开第1995-157473号公报中公开的三嗪(triazine)化合物；在日本专利公开第1994-203963号公报中公开的(stilbene)衍生物或二苯乙烯基芳撑(distyrylarylene)衍生物；在日本专利公开第1994-132080号或第1994-88072号公报中公开的一种苯乙烯基衍生物；在日本专利公开第1994-100857号或第1994-207170号公报中公开的二烯烃衍生物；荧光增白剂，如苯并噁唑(benzooxazole)化合物、苯并噻唑(benzothiazole)或苯并咪唑(benzoimidazole)化合物；二苯乙烯基苯化合物，如1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-双(3-甲基苯乙烯基)苯、1,4-双(4-甲基苯乙烯基)苯、二苯乙烯基苯、1,4-双(2-乙基苯乙烯基)苄基、1,4-双(3-乙基苯乙烯基)苯、1,4-双(2-甲基苯乙烯基)-2-甲基苯或1,4-双(2-甲基苯乙烯基)-2-乙基苯；二苯乙烯基吡嗪(distyrylpyrazine)化合物，如，2,5-双(4-甲基苯乙烯基)吡嗪、2,5-双(4-甲基苯乙烯基)吡嗪、2,5-双[2-(1-萘基)乙烯基]吡嗪、2,5-双(4-甲氧基苯乙烯基)吡嗪、2,5-双[2-(4-联苯基)乙烯基]吡嗪或2,5-双[2-(1-芘基)乙烯基]吡嗪；二亚甲基(dimethylidine)化合物，如1,4-亚苯基二亚甲基、4,4’-亚苯基二亚甲基、2,5-二甲苯二亚甲基、2,6-亚萘基二亚甲基、1,4-亚联苯基二亚甲基、1,4-对-四苯基二亚甲基、9,10-蒽二基二亚甲基(9,10-anthracenediyldimethylidine)或4,4’-(2,2-二-叔丁基苯基乙烯基)联苯或4,4’-(2,2-二苯基乙烯基)联苯基或其衍生物；在日本专利公开第1994-49079号或第1994-293778号公报中公开的硅烷酰胺(silanamine)衍生物；在日本专利公开第1994-279322号或第1994-279323号公报中公开的多官能苯乙烯基化合物；在日本专利公开第1994-107648号或第1994-092947号公报中公开的噁二唑衍生物；如日本专利公开号第1994-206865号公报中公开的蒽化合物；在日本专利公开号第1994-145146号公报中公开的8-羟基喹啉盐衍生物；在日本专利公开第1992-96990号公报中公开的四苯基丁二烯化合物；在日本专利公开号第1991-296595号公报中公开的有机三官能团化合物；如日本专利公开号第1990-191694号公报中公开的香豆素(coumarin)衍生物；在日本专利公开号第1990-196885号公报中公开的苝(perylene)衍生物；在日本专利公开号第1990-255789号公报中公开的萘(naphthalen)衍生物；如日本专利公开号第1990-289676号或第1990-88689号公报中公开的酞菁紫环酮(phthaloperynone)衍生物；或如日本专利公开第1990-250292号公报中公开的苯乙烯基胺衍生物可用作包含于低折射层中的电子接受有机化合物。此外，在此可使用如LiF或CsF作为形成该电子注入层的材料。
该空穴阻挡层可为一种能够通过防止由空穴注入电极层注入的空穴穿过发光层至电子注入电极层的、改善器件的使用寿命及效能的层，且必要时可使用已知材料形成在该发光层与该电子注入电极层之间适当的部分。
举例而言，该空穴注入层或空穴传输层例如可包括一种电子提供有机化合物(electron donating organic compound)。关于该电子提供有机化合物，可使用如：N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基苯基、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-4,4’-二氨基联苯、2,2-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)丙烷、N,N,N’,N’-四-对-甲苯基-4,4’-二氨基联苯、双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)苯基甲烷、N,N’-二苯基-N,N’-二(4-甲氧基苯基)-4,4’-二氨基联苯、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-双(二苯基氨基)四联苯(4,4’-bis(diphenylamino)quadriphenyl)、4-N,N-二苯基氨基-(2-二苯基乙烯基)苯、3-甲氧基-4’-N,N-二苯基氨基苯乙烯基苯、N-苯基咔唑、1,1-双(4-二-对-三氨基苯基)环己烷、1,1-双(4-二-对-三氨基苯基)-4-苯基环己烷、双(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯基甲烷、N,N,N-三(对-甲苯基)胺、4-(二-对-甲苯基氨基)-4’-[4-(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基联苯N-苯基咔唑、4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4”-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]对-三联苯、4,4’-双[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]联苯、4,4’-双[N-(3-苊基)-N-苯基氨基]联苯、1,5-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘、4,4’-双[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]联苯基苯基氨基]联苯、4,4’-双[N-(1-蒽基)-N-苯基氨基]对三联苯、4,4’-双[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]联苯、4,4’-双[N-(8-荧蒽基)-N-苯基氨基]联苯(4,4’-bis[N-(8-fluoranthenyl)-N-phenylamino]biphenyl)、4,4’-双[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]联苯、4,4’-双[N-(2-苝基)-N-苯基氨基]联苯、4,4’-双[N-(1-晕苯基)-N-苯基氨基]联苯、2,6-双(二-对-甲苯基氨基)萘、2,6-双[双-(1-萘基)氨基]萘、2,6-双[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘、4,4’-双[N,N-二(2-萘基)氨基]三联苯、4,4’-双{N-苯基-N-[4-(1-萘基)苯基]氨基}联苯、4,4’-双[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]联苯、2,6-双[N,N-二-(2-萘基)氨基]芴或4,4’-双(N,N-二-对-甲苯基氨基)三联苯或芳胺类化合物，如双(N-1-萘基)(N-2-萘基)胺，但本发明并不限于此。
该空穴注入层或空穴传输层可通过在一种聚合物中分散该有机化合物而使用，或者可使用一种由该有机化合物所衍生的聚合物而形成。此外，可使用π-共轭聚合物，如聚对苯乙炔及其衍生物；空穴传输非共轭聚合物，如聚(N-乙烯基咔唑)；或聚硅烷的σ-共轭聚合物。
该空穴注入层可利用一种导电聚合物形成，例如：金属酞菁如铜酞菁或非金属酞菁、碳膜、聚苯胺，或该空穴注入层可借由使用一种芳胺化合物作为氧化剂而与路易斯酸反应而形成。
举例而言，该有机发光器件可形成为以下类型：(1)空穴注入电极层/有机发光层/电子注入电极层；(2)空穴注入电极层/空穴注入层/有机发光层/电子注入电极层；(3)空穴注入电极层/有机发光层/电子注入层/电子注入电极层；(4)空穴注入电极层/空穴注入层/有机发光层/电子注入层/电子注入电极层；(5)空穴注入电极层/有机半导体层/有机发光层/电子注入电极层；(6)空穴注入电极层/有机半导体层/电子阻挡层/有机发光层/电子注入电极层；(7)空穴注入电极层/有机半导体层/有机发光层/粘附增强层/电子注入电极层；(8)空穴注入电极层/空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/电子注入层/电子注入电极层；(9)空穴注入电极层/绝缘层/有机发光层/绝缘层/电子注入电极层；(10)空穴注入电极层/无机半导体层/绝缘层/有机发光层/绝缘层/电子注入电极层；(11)空穴注入电极层/有机半导体层/绝缘层/有机发光层/绝缘层/电子注入电极层；(12)空穴注入电极层/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/绝缘层/电子注入电极层；或(13)空穴注入电极层/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/电子注入层/电子注入电极层，其中，上述各层是依序自基板的高折射率层所形成。在某些情况下，该有机发光器件具有在空穴注入电极层及电子注入电极层之间，至少两发光层被具有电荷生成特性的中间电极层或电荷生成层分隔的结构，然而本发明并不限于此。
用以形成空穴注入电极层或电子注入电极层及有机层(例如：发光层、电子注入层或电子传输层或空穴注入层或空穴传输层)的各种材料以及形成上述各层的方法是属于已知技术的范畴，且上述所有方法均可应用于制造有机电子器件。
该有机电子器件还包括一种封装结构。该封装结构可为一种保护结构，用以防止外部物质(如水分或氧气)流入至该有机电子装置的有机层。该封装结构例如可为一种壳体例如玻璃壳体或金属壳体，或者是一种覆盖该有机层的整个表面的薄膜。
图4示例性地示出在基板上形成有机层701及第二电极层702，且该基板包括依序形成的基底层101、高折射层102、以及第一电极层501。并且，由一种具有壳体结构(如玻璃壳体或金属壳体)的封装结构703保护上述结构。如图4所示，该封装结构703可借由例如粘合剂贴附。举例来说，该封装结构703可粘附在该电极层501，其中该电极层501下方并未设有高折射层102。如图4所示的封装结构703可通过粘合剂贴附在该基板的一端。根据上述方法，可最优化该封装结构的保护效果。
该封装结构例如可为覆盖在该有机层及该第二电极层的整个表面的膜。图5示例性地示出覆盖着有机层701及第二电极层702的整个表面的薄膜状封装结构703。该薄膜状封装结构703可如图5所示，覆盖该有机层701与该第二电极层702的整个表面，并且具有包含基底层101、高折射层102及电极层501的基板与设在其上的第二基板801彼此粘附的结构。该第二基板801例如可为：玻璃基板、金属基板、聚合物薄膜或阻挡层。该薄膜状封装结构可通过涂覆可借由热或UV照射等固化的液体材料(如环氧树脂)，并固化该涂覆材料而形成；或者使用粘合片层叠该基板及上部基板而成，其中该粘合片是预先使用环氧树脂所制造的薄膜型粘合片。
必要时该封装结构可包括水吸收剂或吸气剂等，例如，金属氧化物，如氧化钙或氧化铍；金属卤化物，如氯化钙或五氧化二磷。例如，该水吸收剂或吸气剂可包括在一种薄膜状封装结构中，或者可设在一种壳状封装结构的预定位置，该封装结构还可包括一种阻挡膜或导电膜。
如图4或5所示，该封装结构可贴附于下方未形成高折射层102的第一电极层501的顶部。因此，可实现高折射层不暴露在外部环境的密封结构。该密封结构可指例如该高折射层整个表面被基底层、电极层及/或封装结构所包围，或者被包括该基底层、电极层及/或封装结构所形成的密封结构包围，从而避免高折射层暴露在外部环境中的状态。只要该高折射层不会暴露在外部环境中，该密封结构可仅形成为包括所述基底层、电极层、及/或封装结构，或者包括所述基底层、电极层、封装结构、以及其他构件(如辅助电极)等。例如，在图4或5中，其他构件可设在电极层501接触于基底层101的部分、或者设在电极层501与封装结构703接触的部分，或者在其它位置。关于该其他构件，可使用具有低湿气吸收性的有机材料、无机材料或有机/无机结合材料，或绝缘层或辅助电极等。
本发明还能提供一种有机电子器件的用途，例如，有机发光器件的用途。该有机发光器件可有效地应用在一种液晶显示器(LCD)的背光源、照明设备、各种传感器、打印机或影印机的光源、车辆仪表板的光源、信号灯、领航灯、显示装置、用于平面发光装置的光源、显示器、装饰或其他种类的光源。在一个实施方案中，本发明是关于包括有机发光器件的照明装置。当该有机发光器件应用于该发光装置或其他用途时，组成该装置的其他部件及组成该装置的方法并无特别限制，只要是用于有机发光器件领域的所有已知可选材料或方法均适用。
发明效果
根据本发明，由于基板具有优异的包括光提取效率在内的性能，防止水分或气体从外部渗入，并抑制暗点(dark spot)等的生长，因此能够提供一种能够形成确保优异的性能及可靠性的有机电子器件的基板。
附图说明
图1至图3是示例性基板的示意图。
图4和图5是示例性有机电子装置的示意图。
图6和图7是分别示出根据实施例1、2的发光状态的图。
图8是示出根据比较实施例1的发光状态的图。
附图标记说明
100、200:用于有机电子器件的基板
101:基底层
102:高折射层
201:电极层
501:第一电极层
701:有机层
702:第二电极层
703:封装结构
801:第二基板
具体实施方式
以下通过实施例和不属于本发明的对比实施例，更详细说明本发明。然而，本发明的范围并不限于以下公开的实施例。
实施例1
作为粘结剂，使用利用化学式A的化合物(3,3’-磺酰基二苯胺，3,3’-sulfonyldianiline)以及化学式B的化合物(3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐，3,3’,4,4’-bipheynyltetracarboxylic dianhydride)通过已知制备聚酰胺酸的方式合成的聚酰胺酸，且其折射率约为1.7至1.8。通过在该粘结剂中混合平均粒径约为200nm且折射率约为2.6的散射颗粒(氧化钛颗粒，第二颗粒)以及平均粒径约为20nm且折射率约为2.6的高折射颗粒(金红石型二氧化钛，第一颗粒)，形成涂布溶液(粘结剂：第一颗粒：第二颗粒＝1：1.5：0.25(重量比))。将所制备的涂布溶液涂布在玻璃基板上而形成高折射层。然后，通过激光照射移除部分的高折射层，以使残余的高折射层的位置对应随后将形成的有机层的发光区域。移除该高折射层后，通过已知的溅镀方法，将包括ITO的空穴注入电极层以预定厚度形成在该玻璃基板的整个表面。接着，借由已知材料和方法，在ITO层上形成能够发白光的有机层，并通过真空沉积法将铝(Al)电极形成于该有机层的顶部作为电子注入反射电极，从而制造出器件。
(化学式A)
(化学式B)
实施例2
除了在制备涂布溶液的过程中改变粘结剂、第一颗粒、以及第二颗粒的比例外(改变后为粘结剂：第一颗粒：第二颗粒＝1：1：0.8(重量比))，以与实施例1相同的方法制得器件。
对比实施例1
除了在制备涂布溶液的过程中改变粘结剂、第一颗粒、以及第二颗粒的比例外(改变后为粘结剂：第一颗粒：第二颗粒＝1：1：1.4(重量比))，以与实施例1相同的方法制得器件。
实验实施例1：器件可靠性评估
随附的图6和图7是分别示出根据实施例1、2的有机电子器件发光状态的图，且图8是示出根据对比实施例1的发光状态的图。由图6至图8，可确认根据对比实施例1的器件可观察到许多暗点(dot spot)，因此导致该器件展现较差的发光状态，然而，根据实施例1、2的器件并没有观察到暗点，因此该器件保持稳定的发光状态。

Claims (17)

1.一种用于有机电子器件的基板，包括：
基底层；和
高折射层，其包括：第一颗粒，其折射率为1.8以上，且平均粒径为50nm以下；以及第二颗粒，其折射率为2.0至3.5，且平均粒径为100nm以上，并且所述第一颗粒的重量(A)与所述第二颗粒的重量(B)的比例(A/B)为0.9至8。
2.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层的表面的最大高度粗糙度为1μm以下。
3.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层与所述基底层接触。
4.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述第一颗粒的折射率是2.2以上。
5.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述第一颗粒的重量(A)与所述第二颗粒的重量(B)的比例(A/B)是1至8。
6.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层还包括粘结剂，且所述第一颗粒的重量(A)与所述第二颗粒的重量(B)之和相对于所述粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)是1至5。
7.根据权利要求6所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述粘结剂是聚硅氧烷、聚酰胺酸或聚酰亚胺。
8.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层还包括粘结剂，且所述粘结剂的折射率是1.4以上并小于1.7。
9.根据权利要求8所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述第一颗粒的重量(A)与所述第二颗粒的重量(B)之和相对于所述粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)是2至5，且所述粘结剂的折射率是1.4以上并小于1.7。
10.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层还包括粘结剂，且所述粘结剂的折射率是1.7以上。
11.根据权利要求10所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述第一颗粒的重量(A)与所述第二颗粒的重量(B)之和相对于所述粘结剂的重量(C)的比例((A+B)/C)是1以上且小于2，且所述粘结剂的折射率是1.7以上。
12.根据权利要求1所述的用于有机电子器件的基板，还包括形成在所述高折射层的顶部的电极层。
13.根据权利要求12所述的用于有机电子器件的基板，其中，所述高折射层的投影面积小于所述电极层的投影面积，且所述电极层形成于所述高折射层的顶部、和其上未形成有所述高折射层的基底层的顶部。
14.一种有机电子装置，包括：
权利要求1所述的基板、第一电极层、包括发光层的有机层、以及第二电极层，其中所述第一电极层、有机层、第二电极层依序形成在所述基板上。
15.根据权利要求14所述的有机电子装置，其中所述有机层包括发光层。
16.根据权利要求14所述的有机电子装置，其中，所述基板的高折射层的投影面积小于所述第一电极层的投影面积，且所述第一电极层形成于所述高折射层的顶部、和其上未形成有所述高折射层的基底层的顶部。
17.一种照明装置，其包括如权利要求14所述的有机电子装置。
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