專利名稱：具有間隔器元件的電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有發(fā)射量子點(diǎn)的電致發(fā)光器件；和更具體地涉及用于
提高光輸出、耐用性和降低制造成本的電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自從二十世紀(jì)六十年代早期已制備半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)器件，其主要是無(wú)機(jī)的并且目前被制造用于寬范圍的消費(fèi)者和工業(yè)應(yīng)用。包括LED的各層基于晶體半導(dǎo)體材料。這些晶體基無(wú)機(jī)LED具有亮度高、壽命長(zhǎng)和環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。提供這些優(yōu)點(diǎn)的晶體半導(dǎo)體層也具有許多缺點(diǎn)。主要缺點(diǎn)為制造成本高；難以由相同芯片組合多色輸出；光輸出效率低；和需要高成本的剛性基材。
在二十世紀(jì)八十年代中期，發(fā)明了基于使用小分子量分子的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)(Tang等人，Applied Physics Letter 51 ， 913 (1987))。 二十世紀(jì)九十年代早期，發(fā)明了聚合物型LED (Burroughs等人，Nature347, 539 (1990))。隨后的15年間，有才幾基LED顯示器已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，對(duì)器件壽命、效率和亮度方面一直有重大改進(jìn)。例如，包含磷光發(fā)射體的器件具有高達(dá)19%的外部量子效率；而器件壽命通常報(bào)告以數(shù)萬(wàn)小時(shí)計(jì)。但是，與晶體基無(wú)機(jī)LED相比，OLED亮度低、使用壽命短并且需要昂貴的封裝用于器件工作。
為提高OLED的性能，二十世紀(jì)九十年代后期提出了包含有機(jī)物和量子點(diǎn)的混合發(fā)射體的OLED器件(Mattoussi等人，Journal of AppliedPhysics 83, 7965 (1998))。量子點(diǎn)為發(fā)光的納米尺度半導(dǎo)體晶體。向發(fā)射體層添加量子點(diǎn)可以提高器件的色域；通過(guò)簡(jiǎn)單地改變量子點(diǎn)粒度可以得到紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光；并且制造成本可以降低。因?yàn)槔缌孔狱c(diǎn)在發(fā)射體層中聚集的問(wèn)題，這些器件的效率比通常的OLED器件低得多。當(dāng)純的量子點(diǎn)薄膜用作發(fā)射體層時(shí)，效率甚至更低(Hikmet等人，Journal of Applied Physics 93, 3509 (2003))。效率低是由于量子點(diǎn)層的絕緣性質(zhì)。后來(lái)，當(dāng)在有機(jī)空穴和電子傳輸層之間沉積單層量子點(diǎn)薄膜時(shí)，效率得到提高(至 1.5cd/A)(Coe等人，Nature 420, 800 (2002))。200880010896. 4
說(shuō) 發(fā)子的Forster能量轉(zhuǎn)換(在有機(jī)分子上發(fā)生電子-空穴復(fù)合)。不管將來(lái)在效率方面有任何改進(jìn)，這些混合器件仍然具有與純OLED器件有關(guān)的所有缺點(diǎn)。
最近，通過(guò)在真空沉積的無(wú)機(jī)n-和p-GaN層之間插入單層厚核/殼CdSe/ZnS量子點(diǎn)層構(gòu)成了主要全無(wú)機(jī)LED (Mueller等人，Nano Letters5, 1039 (2005))。所得器件具有0.001至0.01。/。的低外部量子效率。該問(wèn)題部分可能與據(jù)報(bào)告存在后增長(zhǎng)的三辛基氧膦(TOPO)和三辛基膦(TOP)的有機(jī)配體有關(guān)。這些有機(jī)配體是絕緣體并會(huì)導(dǎo)致量子點(diǎn)上的電子和空穴注入差。此外，由于使用高真空技術(shù)產(chǎn)生的電子和空穴半導(dǎo)體層和使用藍(lán)寶石基材，該結(jié)構(gòu)的余部制造昂貴。
如Kahen的共有未決的一般轉(zhuǎn)讓USSN 11/226,622中所述，可以向
層中的量子點(diǎn)提供額外的半導(dǎo)體納米顆粒以提高發(fā)光層的導(dǎo)電率，在此將其全部引入作為參考。
量子點(diǎn)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可以用于形成平板顯示器和區(qū)域照明燈。彩色光或白色光照明應(yīng)用同樣有價(jià)值。不同的材料可以用于發(fā)射不同的顏色，該材料可以在表面上形成圖案以形成全彩色像素。在各實(shí)施方案中，量子點(diǎn)LED可以被電子或光子激發(fā)，并且可以與雜化無(wú)機(jī)-有機(jī)LED的發(fā)光有機(jī)主晶材料混合或共混。
無(wú)機(jī)和雜化無(wú)機(jī)-有機(jī)發(fā)光二極管(LED)是依賴涂布在基材上的材料薄膜層的電致發(fā)光技術(shù)。這些技術(shù)通常使用固定到LED器件外圍的基材的面層，來(lái)保護(hù)器件免受物理傷害。材料的薄膜層可以包括如LED技術(shù)中已知和教導(dǎo)的例如有機(jī)材料、量子點(diǎn)、熔凝的無(wú)機(jī)納米顆粒、電極、導(dǎo)體和硅電子元件。面層可以包括空隙，當(dāng)將面層固定到基材時(shí)避免面層與材料的薄膜層接觸。另外，已知的是在材料的薄膜層和面層之間提供一個(gè)聚合物層。
雖然量子點(diǎn)可以是有用和穩(wěn)定的光發(fā)射體，但是在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中，發(fā)射光可能被攔截在用來(lái)為量子點(diǎn)提供電流或光激勵(lì)的發(fā)光結(jié)構(gòu)內(nèi)。由于所用材料的高光學(xué)指數(shù)，由復(fù)合過(guò)程產(chǎn)生的許多光子由于全內(nèi)反射而實(shí)際上被攔截在器件中。這些攔截的光子并不離開(kāi)器件，對(duì)這些器件的光輸出沒(méi)有貢獻(xiàn)。因?yàn)楣庥砂l(fā)光層沿各個(gè)方向發(fā)射， 一些光由器件直接發(fā)射， 一些光發(fā)射進(jìn)器件中并被反射出來(lái)或被吸收， 一些光橫向發(fā)射并被構(gòu)成器件的各個(gè)層攔截和吸收。通常，這種方式中可能損失高達(dá)80%的光。
在圖2的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例中，典型的LED 11結(jié)構(gòu)顯示第一電極14和第二電極18之間包含電致發(fā)光(EL)元件16。如說(shuō)明的，EL元件16包含第一電極14和第二電極18之間但非電極本身的所有層。發(fā)光層33包含半導(dǎo)體基質(zhì)31中的發(fā)光量子點(diǎn)39。半導(dǎo)體基質(zhì)31可以為在雜化器件情況下的有機(jī)主晶材料，或在無(wú)機(jī)量子點(diǎn)L E D情況下的多晶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體基質(zhì)。EL元件16可以分別任選包含p-型或n-型電荷傳輸層35和37,以便提高電荷注入。EL元件16可以具有額外的電荷傳輸層或接觸層(未示出)。 一種典型的LED器件使用玻璃基材、例如氧化銦錫(ITO)的透明導(dǎo)電陽(yáng)極、包含疊層的EL元件16和反射陰極層。EL元件中的各層可以是有機(jī)的、無(wú)機(jī)的或其組合。由器件產(chǎn)生的光發(fā)射經(jīng)過(guò)玻璃基材。其通常稱為底部發(fā)射器件。另外，器件可以包括基材、反射陽(yáng)極、有機(jī)層疊層和頂部透明陰極層。由器件產(chǎn)生的光發(fā)射經(jīng)過(guò)頂部透明電極。其通常稱為頂部發(fā)射器件。在典型的雜化LED器件中，ITO層、有機(jī)半導(dǎo)體層和玻璃的折射率分別為約2.0、 1.7和1.5。已經(jīng)估計(jì)幾乎60%產(chǎn)生的光由于內(nèi)部反射而被攔截在ITO/有機(jī)EL元件中，20%被攔截在玻璃基材中，以及僅約20%產(chǎn)生的光實(shí)際從器件發(fā)射并執(zhí)行有效功能。對(duì)于所有無(wú)機(jī)器件，情況更糟，原因是EL元件的折射率較高，通常大于或等于2.0。
參見(jiàn)圖3a，如現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)的，LED器件包括基材IO,其上形成的薄膜電子元件20,例如有源矩陣器件中的導(dǎo)體、薄膜晶體管、電容或無(wú)源矩陣器件中的導(dǎo)體。薄膜電子元件20可以覆蓋一部分基材10或整個(gè)基材10,取決于器件設(shè)計(jì)?；腎O之上形成一個(gè)或多個(gè)第一電極14。包含一層或多層半導(dǎo)體材料的EL元件16在一個(gè)或多個(gè)第一電極14之上形成，其至少一個(gè)層是發(fā)光的。 一個(gè)或多個(gè)第二電極18在EL元件16之上形成。面層12固定到基材10,該面層具有空隙形成間隙32以避免接觸薄膜層14、 16和18。在一些設(shè)計(jì)中，建議用可固化聚合物或樹(shù)脂材料填充間隙32以提供額外的剛性。 一個(gè)或多個(gè)電極18可以是在電致發(fā)光器件表面上連續(xù)的。當(dāng)在由薄膜電子元件20分別提供的第一和第二電才及14和18間施加電壓時(shí)，電流可以流過(guò)EL元件16中的半導(dǎo)體材料層，引起半導(dǎo)體層之一發(fā)射光50a經(jīng)過(guò)面層12(如果面層12和間隙32中的任何材料以及第二電極18是透明的)，或發(fā)射光50b經(jīng)過(guò)基材IO(如果基材IO和第一電極14是透明的)。發(fā)光半導(dǎo)體層包含發(fā)光量子 點(diǎn)。如果光發(fā)射經(jīng)過(guò)基材IO,其為底部發(fā)射體OLED;薄膜電子元件20 可以截留一些發(fā)射的光50b或者可以將發(fā)射區(qū)域限制到薄膜電子元件 20之間的區(qū)域26,由此降低LED器件的口徑比。如果光發(fā)射經(jīng)過(guò)面層 12， LED器件為頂部發(fā)射體；薄膜電子元件20不一定截留發(fā)射的光。 圖2中使用的方案通常為底部發(fā)射體構(gòu)造，其具有厚的高導(dǎo)電反射電極 18并且口徑比降低。參見(jiàn)圖3b,頂部發(fā)射體構(gòu)造可以部分在薄膜電子 元件20上設(shè)置第一電極14,由此增加發(fā)光區(qū)域26的量。因此，在這種 頂部發(fā)射體的情況下，第一電極14不發(fā)射光，其可以是厚的、不透明 的并且高度導(dǎo)電的。但是，第二電極因此必須是透明的。
例如在類似的OLED器件的商業(yè)實(shí)踐中，基材和面層已經(jīng)包括0.7 mm厚的玻璃，例如Eastman Kodak Company LS633數(shù)字照相機(jī)中使用 的。對(duì)于較小器件，例如對(duì)角線小于五英寸的器件，在面層12中使用 空隙是為材料16的薄膜層提供相對(duì)剛性保護(hù)的有效方式。但是，對(duì)于 較大器件，即使當(dāng)由類似玻璃的剛性材料組成和在間隙32中使用材料， 基材10或面層12也可能略微彎曲并引起面層12內(nèi)部或間隙材料接觸 或擠壓在材料16的薄膜層上，可能使其損害和降低LED器件的應(yīng)用性。
已知的是使用間隔器元件來(lái)分隔材料的薄片。例如，2001年7月 10日授權(quán)的Ebisawa等人的US 6,259,204描述使用間隔器來(lái)控制基材之 上密封片材的高度。但是這種應(yīng)用并不向薄膜LED器件中的材料的薄膜 層提供保護(hù)。2004年2月12日公開(kāi)的名為"用于光電顯示的器件和方法" 的US 2004/0027327描述在底板和面板層壓材料之間引入間隔器珠粒， 防止在將底板層壓到柔性顯示器的面板時(shí)擠壓密封材料。但是，在該設(shè) 計(jì)中，當(dāng)擠壓面層時(shí)，材料的任何薄膜層得不到保護(hù)。此外，密封材料 將降低器件的透明性并需要額外的制造步驟。
2004年11月23日授權(quán)的Ichijo等人的US 6,821,828描述一種形成 圖案的有機(jī)樹(shù)脂薄膜，例如丙烯酸樹(shù)脂薄膜，在所需位置形成圓柱形間 隔器，以便保持兩個(gè)基材分離。基材之間的間隙充填有液晶材料。在整 個(gè)基材表面上噴涂的球形間隔器可以替代圓柱形間隔器。類似地，2003 年5月6日授權(quán)的Fukunaga等人的US 6,559,594描述使用在EL設(shè)備的 面層內(nèi)側(cè)上形成的樹(shù)脂間隔器。但是，這種樹(shù)脂間隔器可能脫氣并需要 昂貴的光刻工藝，以及可能干擾濾色片的應(yīng)用。此外，圓柱形間隔器以
7平版印刷方式形成并且需要復(fù)雜的工藝步驟和昂貴的材料。此外，這種 設(shè)計(jì)適用于液晶器件，對(duì)基材上沉積的薄膜結(jié)構(gòu)不提供保護(hù)。另外，剛 性不可壓縮的間隔器將外加壓力直接轉(zhuǎn)移到底涂層，可能使其損害。
2003年4月22日授權(quán)的名為"制造彩色電致發(fā)光顯示裝置的方法和 粘合透光基材的方法"的US 6,551,440。該發(fā)明中，預(yù)定粒徑的間隔器被 插入到基材之間，以保持基材之間的預(yù)定距離。當(dāng)基材之間沉積的密封 樹(shù)脂擴(kuò)散時(shí)，表面張力同時(shí)拉基材。由于在基材之間插入間隔器，基材 避免絕對(duì)接觸，使得樹(shù)脂可以在基材之間順利地?cái)U(kuò)散。這種設(shè)計(jì)不對(duì)基 材上沉積的薄膜結(jié)構(gòu)提供保護(hù)。
對(duì)于頂部發(fā)射LED器件，使用固化樹(shù)脂也有光學(xué)問(wèn)題。眾所周知， 大部分由LED發(fā)射的光可能被LED層、基材或面層攔截。用樹(shù)脂或聚 合物材料填充間隙可能使這一問(wèn)題加劇。參見(jiàn)圖6,現(xiàn)有技術(shù)底部發(fā)射 LED具有透明基材10、透明第一電極14、 EL元件16、反射第二電極 18、間隙32和包封面層12。包封面層12可以是不透明的并且可以直接 覆蓋在第二電極18上，使得不存在間隙32。當(dāng)存在間隙32時(shí)，其可以 充填有聚合物或干燥劑，以增加剛性和減少器件中的水蒸汽滲透。由EL 元件16發(fā)射光可以經(jīng)過(guò)基材10直接射出器件，如以光線l說(shuō)明的。光 也可以在基質(zhì)IO和EL元件16內(nèi)發(fā)射和內(nèi)部引導(dǎo)，如以光線2it明的。 另外，光可以在EL元件16中發(fā)射和內(nèi)部引導(dǎo)，如以光線3說(shuō)明的。朝 向反射笫二電極18發(fā)射的光線4由反射第二電極18朝向基材IO反射， 然后遵循光線^^徑1、 2或3之一。
已經(jīng)提出各種技術(shù)來(lái)提高來(lái)自薄膜發(fā)光器件的光的外偶聯(lián)。例如， 已經(jīng)提出衍射光柵，通過(guò)引起經(jīng)過(guò)發(fā)射層橫向引導(dǎo)的光的布拉格散射， 控制來(lái)自聚合物薄膜的發(fā)光的特征；參見(jiàn)Safonov等人的"借助側(cè)面微結(jié) 構(gòu)改進(jìn)聚合物的發(fā)光"，Synthetic Metals 116,2001, 145-148頁(yè)，和Lupton 等人的"周期顯微結(jié)構(gòu)發(fā)光二極管的布拉格散射，，，Applied Physics Letters, 77巻，21期，2000年11月20日，3340-3342頁(yè)。2002年5 月10日公開(kāi)的Chou等人的名為"直視發(fā)射顯示器的亮度和對(duì)比度的提 高"的WO/0237568中描迷了具有衍射性能和表面和體積擴(kuò)散的亮度增 強(qiáng)薄膜。使用微空隙技術(shù)也是已知的；例如參見(jiàn)Tsutsui等人的"具有光 學(xué)-微空隙結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光二極管的高度定向發(fā)光"，Applied Physics Letters 65, 15期，1994年10月10日，1868-1870頁(yè)。但是，這些方法都沒(méi)有引起產(chǎn)生的所有或幾乎所有光從器件發(fā)射。此外，此類衍射技術(shù) 產(chǎn)生對(duì)發(fā)射角的顯著頻率依賴性，使得由器件發(fā)射的光的顏色隨觀察者 #見(jiàn)角而變化。
包圍發(fā)光區(qū)域或像素的反射結(jié)構(gòu)參見(jiàn)Bulovic等人的1998年11月 10日公開(kāi)的US 5,834,893,其描述在各個(gè)像素的邊緣使用成角度的或傾 斜的反射壁。類似地，F(xiàn)orrest等人在2000年7月18日公開(kāi)的US 6,091,195中描述具有傾斜壁的像素。這些方法使用位于發(fā)光區(qū)域邊緣的 反射鏡。但是，隨著光橫向傳播經(jīng)過(guò)平行于單個(gè)像素或發(fā)光區(qū)域內(nèi)的基 材的各層，大量的光仍然由于光的吸收而損失。
散射技術(shù)也是已知的。Chou (W0 02/37580)和Liu等人(US 2001/0026124 Al)教導(dǎo)使用體積或表面散射層來(lái)提高光提取。散射層緊 挨著有機(jī)層施加，或者施加到玻璃基材外表面上，具有與這些層匹配的 光學(xué)指數(shù)。由LED器件以高于臨界角發(fā)射的光可以透入散射層并散射出 器件，否則所述光將被攔截。LED器件的效率由此得到提高，但是仍然 具有以下解釋的不足。
Do等人2002年9月7日公開(kāi)的名為"有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制 造方法"的US 6,787,796描迷一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器件及其制造 方法。該有機(jī)EL器件包括基材層、在基材層上形成的第一電極層、在 第一電極層上形成的有機(jī)層和在有機(jī)層上形成的第二電極層，其中具有
EL器件的各層之間形成。Garner等人的名為"有機(jī)發(fā)光二極管的光提取 設(shè)計(jì)"的US 2004/0217702類似地公開(kāi)微結(jié)構(gòu)的用途，用來(lái)提供用作擾亂 O L E D內(nèi)的內(nèi)部波導(dǎo)方式傳播的內(nèi)部折射率變化或內(nèi)部或表面物理變 化。當(dāng)用于頂部發(fā)射體實(shí)施方案時(shí)，靠近包封面層使用指數(shù)匹配的聚合 物已^皮公開(kāi)。
但是，散射技術(shù)單獨(dú)導(dǎo)致光多次穿過(guò)吸光材料層，在其中它們被吸 收并轉(zhuǎn)變成熱量。此外，在散射出器件之前，被攔截的光可以經(jīng)過(guò)面層、 基材或有機(jī)層水平傳播很遠(yuǎn)的距離，由此降低了像素化應(yīng)用，例如顯示 器中的器件的清晰度。例如，如圖7中說(shuō)明的，現(xiàn)有技術(shù)像素化底部發(fā) 射LED器件可以包括多個(gè)獨(dú)立控制的像素60、 62、 64、 66和68，和設(shè) 置在透明第一電極14和基材IO之間的通常以層狀形成的散射元件21。 由發(fā)光層發(fā)射的光線5可以由光散射元件21散射多次，同時(shí)在由器件
9發(fā)射之前穿過(guò)基材10、 EL元件16和透明第一電極14。當(dāng)光線5最后由 器件發(fā)射時(shí)，光線5已經(jīng)經(jīng)過(guò)各個(gè)器件層傳播相當(dāng)遠(yuǎn)的距離；從其產(chǎn)生 的初始像素60位置到其被發(fā)射的遙遠(yuǎn)的像素68,由此使清晰度降低。 大多數(shù)橫向傳播發(fā)生在基質(zhì)10內(nèi)，因?yàn)槠淠壳霸诎b中是最厚的層。 發(fā)射光的量也由于各層中的光的吸收而減少。
在OLED器件外部使用的光散射層記載在Shiang的名為"具有改進(jìn) 的光提取性能的有機(jī)電致發(fā)光裝置，，的US 2005/0018431，和Horikx等人 的名為"用于平板顯示裝置的具有光散射性質(zhì)介質(zhì)活性層的系統(tǒng)"的US 5,955,837中。這些公開(kāi)內(nèi)容詳細(xì)地描述和定義位于基材上的散射層的性 能。同樣，Duggal等人的名為"具有提高的光提取性能的有機(jī)電致發(fā)光 裝置"的US 6,777,871描述使用包括具有特殊折射率和散射性能的復(fù)合 材料層狀的輸出耦合器。雖然可用于提出光，但是該方法將僅提出在基 質(zhì)內(nèi)傳播的光(以光線2說(shuō)明)，不能提出經(jīng)過(guò)有機(jī)層和電極傳播的光(以 光線3說(shuō)明)。此外，如果應(yīng)用于顯示器件，該結(jié)構(gòu)將降低顯示器的感知 清晰度。具有光散射層的器件比沒(méi)有光散射層的器件更不清晰，但是更 多的光從具有光散射層的LED器件中被提出。
Tyan等人的名為"具有提高的光提取效率的有機(jī)發(fā)光裝置"的US 2004/0061136描述包括光散射層的增強(qiáng)的光提出OLED器件。在某些實(shí) 施方案中，靠近反射層與光散射層一起使用低指數(shù)隔離層(光學(xué)指數(shù)顯著 低于有機(jī)電致發(fā)光元件)，防止低角度光照射反射層，并由此減少由于從 反射層多次反射而造成的吸收損失。但是該特殊方案可能仍然導(dǎo)致器件 清晰度降低。
因此對(duì)提高器件耐用性和降低制造成本的改進(jìn)的LED器件結(jié)構(gòu)存 在需求；這一方案優(yōu)選同時(shí)提高器件性能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，目的在于一種電致發(fā)光器件，包括 基材；在基材上形成的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件包 括第 一 和第二間隔電極和在第 一 和第二電極之間形成的包括量子點(diǎn)的 發(fā)光層，其中第一和第二電極的至少一個(gè)是透明的；設(shè)置在一個(gè)或多個(gè) 發(fā)光元件上并與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件間隔的面層，在面層和一個(gè)或多個(gè) 發(fā)光元件之間形成間隙；和位于面層和一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之間的間隙中的獨(dú)立形成的間隔器元件，其中該間隔器元件與 一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元 件、面層，或一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件和面層兩者物理接觸。
優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)提高了量子點(diǎn)電致發(fā)光器件的耐用性和性能 并且降低了制造成本。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有間隔器元件的頂部發(fā)
射體電致發(fā)光器件的剖面圖2為現(xiàn)有技術(shù)器件的剖面圖3a為使用面層的現(xiàn)有技術(shù)器件的剖面圖3b為使用面層的另 一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)器件的剖面圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有間隔器元件的頂部
發(fā)射體LED器件的剖面圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有間隔器元件的頂部
發(fā)射體LED器件的剖面圖6為說(shuō)明發(fā)光的現(xiàn)有技術(shù)底部發(fā)射LED器件的剖面圖7為說(shuō)明發(fā)光的現(xiàn)有技術(shù)所述的具有散射層的底部發(fā)射LED器
件的剖面圖8為說(shuō)明發(fā)光的現(xiàn)有技術(shù)建議的具有散射層的頂部發(fā)射LED器 件的剖面圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有間隔器元件的頂部 發(fā)射體LED器件的剖面圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有間隔器元件和端 蓋的頂部發(fā)射體LED器件的剖面圖11為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
，具有配置在發(fā)光區(qū)域 之間的間隔器元件的LED器件的俯視圖12a和12b為根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，具有壓縮或未壓縮的 間隔器元件的LED器件的局部剖面圖13a、 13b和13c為根據(jù)本發(fā)明的不同具體實(shí)施方式
，具有位于 不同位置的間隔器元件的LED器件的局部剖面圖；和圖14顯示發(fā)光核/殼量子點(diǎn)的示意圖；和 圖15顯示本發(fā)明的多晶無(wú)機(jī)發(fā)光層的截面的示意圖。 應(yīng)理解附圖不是按比例的，因?yàn)閱蝹€(gè)層過(guò)薄以及各層的厚度差別過(guò) 大，以至不能按比例描繪。
發(fā)明詳述
參見(jiàn)圖1,根據(jù)本發(fā)明， 一種電致發(fā)光(EL)器件包括基材10;在基 材IO上形成的LED 11,其包括在基材上形成的第一電極14，在第一電 極14上形成的EL元件16，和在EL元件16上形成的第二電極18;在 一個(gè)或多個(gè)LED 11上提供并與一個(gè)或多個(gè)LED 11間隔形成間隙32的 面層12;和位于面層12和一個(gè)或多個(gè)LED 11之間的間隙中的獨(dú)立預(yù)形 成的間隔器元件22。根據(jù)本發(fā)明，間隔器元件22與面層12或基材10 非整體，是在設(shè)置在間隙32中在面層12或LED ll上之前獨(dú)立預(yù)形成 的也即間隔器元件22不由例如在現(xiàn)有技術(shù)的有源矩陣顯示器件中使 用的，用于使EL元件16、電極14和18或薄膜硅材料形成圖案的平版 印刷材料方法形成。特別地，間隔器元件22不由用于構(gòu)成或加工基材 IO上的各層的材料平版印刷地形成，所述材料例如是薄膜電子元件、鈍 化層、由各種形式的硅(LTPS,無(wú)定形)、二氧化硅或氮化硅、金屬或金 屬氧化物或金屬合金制成的電極。如在本發(fā)明中使用的，間隔器元件22 獨(dú)立于基材IO上形成的面層12和LED ll獨(dú)立地預(yù)形成。間隔器元件 22是用于吸收施加于面層12和基材10之間的枳4成應(yīng)力，或者將施加應(yīng) 力轉(zhuǎn)移到不敏感或不容易損壞的LED器件區(qū)域的材料顆粒、不是連續(xù)薄 膜。間隔器元件22不是連續(xù)薄膜，但是可以以單層的形式沉積。在本 發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施方案中，間隔器元件22是彈性可壓縮的間隔器元件。
本發(fā)明可以與設(shè)置在面層12和基材10之間的散射層21 —起，結(jié) 合折射率低于LED和面層12的透明低指數(shù)元件，用來(lái)散射否則將在電 致發(fā)光器件中被攔截的光。圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明間隔器元件和光散射元 件的組合。圖5說(shuō)明由圖4中所示器件發(fā)射的光的路徑。在沒(méi)有間隙32 的情況下，作為選擇，光散射層靠近如圖8說(shuō)明的頂部發(fā)射器件的透明 包封面層設(shè)置。如所示，光可以在被發(fā)射之前類似地在包封面層12中 傳播很遠(yuǎn)的距離。本發(fā)明的電致發(fā)光器件包括基材10;在基材10上形 成的LEDll,其包括如上所述的在基材上形成的第一電極14, EL元件16，和第二電極18。 EL元件16可以含有多層，其中至少一個(gè)包含量子 點(diǎn)并且是發(fā)光的。在該具體實(shí)施方式
中，第一電極14是反射性的，第 二電極18是透明的。透明面層12在LED ll上形成，經(jīng)過(guò)該面層發(fā)射 來(lái)自LED的光。透明第二電極18和EL元件16具有第一折射率范圍； 和透明面層12具有第二折射率。獨(dú)立形成的間隔器元件22具有第一平 均尺寸并且分布在透明第二電極18上，在透明第二電極18和面層12 之間提供空間，由此在透明第二電才及和面層之間形成透明間隙32。透明 間隙32具有低于第一折射率范圍和第二折射率的第三折射率。獨(dú)立形 成的光散射元件顆粒24在間隔器元件顆粒之間分布在第二電極18上。 這些光散射元件具有小于間隔器元件的第一平均尺寸的第二平均尺寸， 并在電致發(fā)光器件運(yùn)轉(zhuǎn)期間散射由EL元件16發(fā)射的光。
如在此使用的，光散射顆粒24是傾向于無(wú)規(guī)改變由任何方向照射 這種顆粒層的任何光的方向的光學(xué)顆粒。如在此使用的，透明電極是透 過(guò)一些光的電極并且包括半透明、部分反射性或部分吸收性的電極。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，面層12和基材10可以包括具有1.4-1.6的典型 折射率的玻璃或塑料。透明間隙32可以包括光學(xué)透明材料的固體層、 空隙或間隙?？障痘蜷g隙可以是真空的或充填有光學(xué)透明的氣體或液體 材料。例如，空氣、氮?dú)?、氦氣或氬氣都具?.0-1.1的折射率，都可以 使用。可以使用較低指數(shù)固體，包括碳氟化合物或MgF，每種具有低于 1.4的指數(shù)。使用的任何氣體優(yōu)選是惰性的。第一電極14優(yōu)選由金屬(例 如鋁、銀或鎂)或金屬合金制成。透明第二電極18優(yōu)選由透明導(dǎo)電材料， 例如氧化銦錫(ITO)或其它金屬氧化物制成。EL元件16可以完全由具有 發(fā)光量子點(diǎn)的熔凝無(wú)機(jī)納米顆粒構(gòu)成，或另外可以使用在有機(jī)基質(zhì)中具 有含量子點(diǎn)的雜化發(fā)光層的本領(lǐng)域中已知的有機(jī)材料，例如空穴注入、 空穴傳輸、電子注入和/或電子傳輸層。無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的折射率變化很大， 但是通常具有大于2.0的折射率。在雜化器件的情況下，有機(jī)材料層通 常具有1.6-1.9的折射率。氧化銦錫， 一種典型的透明導(dǎo)體，具有大約 1.8-2.1的折射率。因此，電致發(fā)光器件中的各層18和16具有大于1.6
此在此？;用:;些;才料的折射率值;又i近似的。在任何情況下:在對(duì)于
LED發(fā)射體的所需波長(zhǎng)下，透明的低指數(shù)間隙32優(yōu)選具有比面層(或基 材)、透明電極和EL元件低至少0.1的折射率。根據(jù)本發(fā)明，第一和第二尺寸表示間隔器元件22和光散射元件顆 粒24的平均尺寸。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，第二尺寸平均值優(yōu)選低于2 微米，更優(yōu)選為100納米-2微米，和最優(yōu)選為300納米-1微米。第一尺 寸優(yōu)選為l-100微米，更優(yōu)選為2-10微米。通常，進(jìn)一步優(yōu)選的是第一 尺寸比第二尺寸大至少一微米。此外，根據(jù)本發(fā)明，光散射元件顆粒24 具有為散射由發(fā)光層發(fā)射的可見(jiàn)光而優(yōu)化的尺寸，間隔器22具有當(dāng)例 如由于彎曲，基材IO或面層12被擠壓時(shí)，為防止面層12接觸LED 11 或光散射元件顆粒24而優(yōu)化的尺寸。并非必要的是所有間隔器元件顆 粒具有相同的形狀或尺寸。
光散射元件顆粒24可以用于體積散射層或表面散射層。在某些具 體實(shí)施方式中，例如散射元件顆粒24可以用于具有至少兩個(gè)不同折射 率的層中。這種層可以包括例如較低折射率的基質(zhì)和具有較高折射率的 散射元件顆粒。另外，基質(zhì)可以具有較高折射率，散射元件顆粒可以具 有較低折射率。例如，基質(zhì)可以包括具有大約1.5的指數(shù)的二氧化硅或 交聯(lián)樹(shù)脂，或具有高的多的折射指數(shù)的氮化硅。
根據(jù)本發(fā)明，光散射元件顆粒24是與面層12或基材IO非整體的， 并且在面層12和LED 11之間施加于間隙32中之前獨(dú)立形成。如以上 討論的，間隔器元件22與面層12或基材10同樣是非整體的。類似地， 光散射元件顆粒24不由例如在有源矩陣顯示器件中使用的，用來(lái)制造 OLED材料11、電極14和18或薄膜硅部件的平版印刷或蒸發(fā)材料工藝 形成。如本發(fā)明中使用的，在形成面層12和在基材10上形成LED 11 之后，間隔器元件22和光散射元件顆粒24獨(dú)立形成，并且位于間隙32 中。同樣，光散射元件顆粒24可以是分散顆粒而不是連續(xù)薄膜，但是 可以以層狀形成。間隔器元件22和光散射元件顆粒24可以沉積在基質(zhì) 材料，例如聚合物中。
間隔器元件22可以是剛性的或柔性的，并且可以例如由各種聚合 物形成，可以采取各種形狀，例如球形、圓柱形或具有隨機(jī)形狀，但是 應(yīng)理解形狀不限于此。^^形在沉積方面可以具有優(yōu)點(diǎn)，^f旦是圓柱形可以 具有光學(xué)優(yōu)點(diǎn)，隨機(jī)形狀可以提供有用的光學(xué)擴(kuò)散。為了有效地將LED 1與面層12分隔，間隔器22優(yōu)選具有至少一微米的半徑或形成至少一 微米的層厚。為了有效散射可見(jiàn)光，任選的光散射顆粒24優(yōu)選具有大 于0.1微米的半徑或形成大于0.1微米的層厚。間隔器元件22可以包括金屬、金屬合金、金屬氧化物，例如包括鈦，例如二氧化鈦、氧化銦錫 或氧化銦鋅，或由各種聚合物形成，包括導(dǎo)電性聚合物。為了能夠吸收或轉(zhuǎn)移施加于基材10和/或面層12的任何應(yīng)力，間隔器元件22可以是 有彈性的和可壓縮的，并且優(yōu)選比基材和面層更加可壓縮。在一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)成間隔器元件22的顆?？梢試@任何發(fā)光 區(qū)域26的外圍設(shè)置，同時(shí)光散射粒子24設(shè)置在發(fā)光區(qū)域26上。在這 些位置，由面層12或基材10變形施加的任何壓力由間隔器元件22向 發(fā)光區(qū)域26之間的區(qū)域傳遞，并且可以不沖擊發(fā)光結(jié)構(gòu)。間隔器元件 22可以另外包括顏料或染料，包括碳、炭黑、著色油墨或染料。間隔器 元件22可以是黑色的或形成黑色基質(zhì)。間隙32可以充填有折射率低于 OLED和包封面層的低折射率材料，包括例如惰性氣體、空氣、氮?dú)饣?氬氣。間隔器元件22可以在基材IO上形成LED 11之后和在LED 11上設(shè) 置面層之前施加于面層12或LED 11。 一旦形成面層12,并且包括其所 有層的LEDll，連同任何其它部件20,被沉積在基材10上，間隔器元 件22可以沉積在LED 11上，并且可以使面層12對(duì)準(zhǔn)LED 11。另外， 間隔器元件22可以配置在面層12內(nèi)側(cè)上；然后間隔器元件22和面層 12對(duì)準(zhǔn)LED ll和基材lO。保護(hù)層(未示出)可以在電極18之上引入到 LED 11中，保護(hù)LED 11的任何環(huán)境敏感層。間隔器22可以以各種方式設(shè)置在LED 11或面層12上。間隔器元 件22本身可以具有粘合層，并且它們可以噴涂在LED 11或面層12的 表面上。同樣，任選的光散射顆粒24可以以各種方式設(shè)置在LED 11上。 光散射顆粒24本身可以具有粘合層，并且它們可以噴涂在LED 11的表 面上。另外，粘合劑可以涂布在LED 11或面層12上，并且光散射顆粒 24或間隔器元件22噴涂或沉積在粘合層上。在這種工藝中，顆粒22和 /或24通常以規(guī)則圖案或者無(wú)規(guī)地沉積在涂布的表面上，但是間隔器元 件的大尺度均勻分布是優(yōu)選的，而光散射顆粒24的小尺度均勻分布是 優(yōu)選的。當(dāng)在OLED器件的發(fā)光區(qū)域26上配置時(shí)，間隔器元件22優(yōu)選 盡可能透明以避免吸收任何發(fā)射光。在包含任選的光散射顆粒24的實(shí)施方案中，間隔器元件22和光散 射顆粒24可以由相同或不同的材^F形成。它們可以以共同的沉積步驟 沉積在LED11上，或者間隔器元件22可以沉積在面層12內(nèi)側(cè)。例如，間隔器元件22可以在將面層12設(shè)置在LED 11上之前和在基材10上形 成LED11之后，施加于面層12或LED 11。 一旦形成面層12,并且包 括其所有層的LEDll,連同任何電子元件，被沉積在基材10上，間隔 器元件22和光散射顆粒24可以沉積在LED 11上，并且可以使面層12 近軸對(duì)準(zhǔn)LED并用密封件連接。另外，光散射顆粒24可以沉積在LED 11上，間隔器元件22可以配置在面層12內(nèi)側(cè)，然后間隔器元件22和 面層12近軸對(duì)準(zhǔn)LED 11和基材10并用密封件連接。其中間隔器元件 22和光散射顆粒24由共同分散體以共同沉積步驟沉積在LED 11上的具 體實(shí)施方式可以用來(lái)有利地降低制造成本。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，間隔器元件22是當(dāng)擠壓時(shí)可以改變 形狀的彈性可壓縮的間隔器點(diǎn)，由此增加與擠壓表面的接觸面積。當(dāng)去 除應(yīng)力時(shí)，間隔器元件22恢復(fù)其之前形狀。根據(jù)本發(fā)明，間隔器元件 22可以不完全恢復(fù)其之前形狀，而是基本恢復(fù)，使得重復(fù)擠壓可以產(chǎn)生 壓縮，直到彈性可壓縮的間隔器元件22失效。參見(jiàn)圖12a，處于未擠壓 狀態(tài)的彈性可壓縮的間隔器元件顆粒22與面層12和LED 11具有接觸 面積W1。如圖12b所示，處于擠壓狀態(tài)的彈性可壓縮的間隔器元件顆 粒22b具有與面層12和LED 11的接觸面積W2。因?yàn)閿D壓狀態(tài)接觸面 積W2比未擠壓狀態(tài)接觸面積Wl大，所以LED 11和面層12上的壓強(qiáng) 較小，對(duì)LED 11的潛在損害降低。如果間隔器元件22不是彈性可壓縮 的，間隔器元件22將不能由于應(yīng)力而改變形狀，施加于LED11的壓強(qiáng) 將較大并且更可能造成損害。參見(jiàn)圖9，在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式
中，粘合劑可以在OLED 器件的發(fā)光區(qū)域26之間，在LED 11或面層12的表面上形成圖案。在 該具體實(shí)施方式
中，隨后粘合的間隔器元件22也將位于LED器件的發(fā) 光區(qū)域26之間，使得由LED 11發(fā)射的任何光不能遇到彈性可壓縮的間 隔器元件和由此經(jīng)受任何不希望有的光學(xué)影響。在這種情況下，說(shuō)明的 間隔器元件22可以是黑色并吸光的，因?yàn)槠渲谐练e間隔器元件22所存 在的區(qū)域不發(fā)光，并且黑色間隔器元件22于是可以吸收離散或環(huán)境光， 由此增加OLED器件的清晰度和環(huán)境對(duì)比度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，間 隔器元件22可以在每個(gè)發(fā)光區(qū)域周圍或一些發(fā)光區(qū)域之間的區(qū)域中， 例如在如圖11所示的〗象素組之間以行42或列40的形式設(shè)置。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，間隔器元件圍繞任何發(fā)光區(qū)域的外圍設(shè)置。在圖U中說(shuō)明的一個(gè)實(shí)施方案中，間隔器元件22在發(fā)光區(qū)域之間的列 40中和發(fā)光區(qū)域之間的行42中設(shè)置。在這些位置中，由面層12或基材 10變形施加的任何壓力向發(fā)光區(qū)域外圍處的彈性可壓縮的間隔器元件 22傳遞，由此降低對(duì)發(fā)光材料的壓力。雖然發(fā)光材料可以涂布在整個(gè) LED器件上，但是在發(fā)光區(qū)域之間擠壓或損害它們(不產(chǎn)生電氣短路)對(duì) LED器件可能不具有有害影響。如果例如頂部電極18被損壞，那么對(duì) 器件或者對(duì)來(lái)自發(fā)光區(qū)域的發(fā)光的任何變化都可能沒(méi)有任何顯著損害。 此外，在頂部發(fā)射體構(gòu)造中，LED發(fā)光區(qū)域26的外圍可以由更耐擠壓 的薄膜硅材料占據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，彈性可壓縮的間隔器元件22可以是 半球體。半球體提供精確間隙和高透光性。半球體還提供優(yōu)異的擠壓和 疲勞性能。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，彈性可壓縮的間隔器元件22 可以是可以具有矩形或圓形截面的圓柱體。矩形彈性可壓縮的間隔器元 件22 (例如立方體)提供抗沖擊性和精確光學(xué)間隙。在另一個(gè)實(shí)施方案 中，彈性可壓縮的間隔器元件22可以是具有平頂?shù)腻F體。錐體提供精 確光學(xué)間隙和一些光引導(dǎo)?？諝庵械?5度錐體傾向于將透射光聚焦進(jìn) 入垂直于錐體基座的光線，同時(shí)提供光學(xué)間隙和光引導(dǎo)。此外，錐體和 半球體形狀提供隨形狀壓縮而更快變化的壓縮梯度。彈性可壓縮的間隔器元件22的材料可以包括有機(jī)材料(例如聚合物 或?qū)щ娦跃酆衔?或無(wú)機(jī)材料。彈性可壓縮的間隔器元件22優(yōu)選由聚合 物構(gòu)成。透明的聚合物材料可以提供高透光性，廉價(jià)并且可以容易地形 成彈性可壓縮的間隔器元件22。合適的聚合物材料包括聚烯烴、聚酯、 聚酰胺、聚碳酸酯、纖維素酯、聚苯乙烯、聚乙烯基樹(shù)脂、聚磺酰胺、 聚醚、聚酰亞胺、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚苯硫、聚四氟乙烯、聚縮 醛、聚磺酸鹽、聚酯離聚物和聚烯烴離聚物。聚碳酸酯聚合物具有高透 光性和強(qiáng)度?？梢允褂眠@些聚合物的共聚物和/或混合物。聚烯烴，特別 是聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯及其混合物是合適的。也可以使用聚烯 烴共聚物，包括丙烯和乙烯，例如己烯、丁烯和辛烯的共聚物。聚烯烴 聚合物是合適的，因?yàn)樗鼈兂杀镜停哂袃?yōu)良的強(qiáng)度和表面性能，并且 已經(jīng)被證明是柔軟的和耐刻劃的。當(dāng)設(shè)置在發(fā)光區(qū)域26時(shí)，用于制造本發(fā)明的彈性可壓縮的間隔器 元件22的聚合物材料優(yōu)選具有大于92%的透光性。彈性模量大于500量大于500 MPa使得彈性可壓縮的 間隔器元件22可以承受顯示屏可能受到的壓力。此外，彈性模量大于 500 MPa允許有效組裝顯示器，因?yàn)閺椥钥蓧嚎s的間隔器元件22是韌性 的并且耐刻劃的。如果沉積在發(fā)光區(qū)域上，那么彈性可壓縮的間隔器元件22也可以 用作光散射元件和用來(lái)增強(qiáng)光。如果EL元件16和電極18和14是半透 明的，通過(guò)降低在EL元件16和電極18和14中波導(dǎo)的光量，這種光散 射在從OLED提出光方面可以具有優(yōu)點(diǎn)。為增強(qiáng)散射和光提出效果，彈 性可壓縮的間隔器元件22的折射率可以大于LED的任何部件的折射 率，和/或間隙32中的任何材料的折射率可以低于LED的任何部件的折 射率。間隔器元件可以使用噴墨技術(shù)噴涂或沉積。也可以使用各種涂布 技術(shù)，例如旋涂或幕涂。面層12可以有或沒(méi)有空隙。如果面層12有空隙，該空隙可以足夠 的深以容納間隔器元件22，使得面層12的外圍可以固定到基材IO上， 如圖1所示。間隔器元件22可以僅與面層12(如果施加于面層)內(nèi)側(cè)接 觸，如圖13a所示，或僅與LED 11 (如果施加于LED ll)接觸，如圖13b 所示，或同時(shí)與LED 11和面層12內(nèi)側(cè)接觸，如圖13c所示。如果間隔 器元件22同時(shí)與LED 11和面層12內(nèi)側(cè)接觸，并且面層12固定到基材 10,面層12中的空隙應(yīng)具有與間隔器元件22的厚度近似相等的深度。 另外，參見(jiàn)圖10,面層可以沒(méi)有空隙。在這種情況下，可以任選使用密 封劑30來(lái)阻止水汽進(jìn)入LED器件。提供適當(dāng)?shù)拿芊饧?duì)具有與OLED 器件相同的許多環(huán)境敏感性的無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化器件來(lái)說(shuō)是特別重要的。如 圖10所示，附加的端蓋28可以固定到面層12和基材10的邊緣，以進(jìn) 一步阻止水汽或其它環(huán)境污染物進(jìn)入LED器件。光散射顆粒24和間隔器元件22的材料可以包括有機(jī)材料(例如聚合 物或?qū)щ娦跃酆衔?或無(wú)機(jī)材料。有機(jī)材料可以包括例如聚p塞吩、 PEDOT、 PET或PEN的一種或多種。無(wú)機(jī)材料可以包括例如SiOx (x〉 1)、 SiNx(x>l)、 Si3N4、 Ti〇2、 MgO、 ZnO、 A1203、 Sn02、 ln203、 MgF2、 A1203和CaF2的 一種或多種。間隔器元件22和光散射元件顆粒24可以由液態(tài)分散體，例如具有 二氧化鈦分散體的聚合物涂布。間隔器元件22和光散射顆粒24可以使 用各種已知技術(shù)沉積，例如它們可以使用噴墨技術(shù)或旋涂或幕涂來(lái)噴涂、沉積。間隔器元件22和光散射顆粒24可以直接沉積在LED疊片上， 例如電極上，或可以沉積在LED上形成的保護(hù)層上，例如LED電極上 形成的聚對(duì)苯二甲撐或氧化鋁涂層上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，使用彈性可壓縮的間隔器元件22的 電致發(fā)光器件8在面層12和基材IO之間存在壓力下更加耐用，所述間 隔器元件22位于面層12和LED 11之間的間隙32中。在一種典型情況 中，通過(guò)彎曲整個(gè)EL器件8，或通過(guò)例如用手指或手按壓面層12或基 材IO或用例如球的工具擊打面層12或基材10，使面層12或基材10分 別變形而使面層12變形。當(dāng)這一點(diǎn)發(fā)生時(shí)，基材10或面層12將略微 變形，對(duì)彈性可壓縮的間隔器元件22施加壓力。因?yàn)閺椥钥蓧嚎s的間 隔器元件22比基材10和面層12可壓縮更多，比間隙32內(nèi)的其它材泮牛 可壓縮較少，彈性可壓縮的間隔器元件22將優(yōu)選吸收壓力，防止面層 12或間隙內(nèi)的其它材料擠壓在LED 11上。在使用任選的光散射顆粒24的一個(gè)實(shí)施方案中，具有發(fā)光區(qū)域26 上的光散射顆粒24和在間隙中位于面層12和LED 11之間的間隔器元 件22的LED器件發(fā)射更多光，并且在面層12和基材IO之間存在壓力 的情況下更加耐用。在一種典型情況下，如上所述通過(guò)彎曲整個(gè)EL器 件8或通過(guò)分別使面層12或基材10變形而使面層12變形。當(dāng)這一點(diǎn) 發(fā)生時(shí)，基材12或面層IO將略微變形，對(duì)彈性可壓縮的間隔器元件22 施加壓力。因?yàn)殚g隔器元件22比光散射顆粒24厚，所以間隔器元件22 將優(yōu)選吸收壓力，防止面層12或間隙32內(nèi)的材料擠壓在LED 11或光 散射顆粒24上和破壞LED 11或光散射顆粒24的功能。在這種情況下 使用可壓縮的間隔器元件22也是有利的，因?yàn)樵趬嚎s條件下，間隔器 元件22可以增加與LED 11接觸的表面積，并由此降低施加于各層的壓 力。一個(gè)或多個(gè)附加的保護(hù)層可以施加于頂部電極18，提供環(huán)境和機(jī)械 保護(hù)。例如， 一個(gè)ITO、聚對(duì)苯二曱撐層，或多個(gè)八1203層可以涂布在 電極18上，為電極18提供氣密密封，也可以提供有用的光學(xué)性能。彈性可壓縮的間隔器元件22可以具有10納米-100微米，更優(yōu)選100 納米-10微米的厚度。并非必要的是所有間隔器元件22具有相同的形狀 或尺寸。大多數(shù)雜化無(wú)機(jī)-有機(jī)器件對(duì)濕氣或氧氣或兩者敏感，因此它們通常與吸水干燥劑，例如氧化鋁、鋁礬土、硫酸鈣、粘土、硅膠、沸石、氧 化鋇、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、疏酸鹽或金屬卣化物和高氯酸 鹽一起，密封在例如氮?dú)饣驓鍤獾亩栊詺夥罩小ｉg隔器元件可以具有脫 水性能并且可以包括一種或多種干燥劑材料。包封和干燥的方法包括但不限于Bo誦n等人的2001年5月8日公開(kāi)的US 6,226,890中所述那些。 此外，阻隔層，例如SiOx(x〉1)、 Teflon,以及交替的無(wú)機(jī)/聚合物層是 包封領(lǐng)域中已知的。為了保持基材10和面層12外圍的耐用和密封，以及避免面層12 相對(duì)于基材10的可能運(yùn)動(dòng)，以及可能損害電極和LED的有機(jī)材料，可 以在壓力低于一個(gè)大氣壓的環(huán)境中將面層12粘合到基材10上。如果間 隙32充填有較低壓氣體(例如空氣、氮?dú)饣驓鍤?，這樣將在面層12和 基材10之間提供壓力，幫助防止面層12和基材10之間的運(yùn)動(dòng)，由此 生產(chǎn)更加耐用的部件。本發(fā)明的電致發(fā)光器件可以使用各種公知的光學(xué)效應(yīng)，以便根據(jù)需 要增強(qiáng)性能。這包括優(yōu)化層厚產(chǎn)生最大光輸出，提供介電鏡結(jié)構(gòu)，用吸 光性電極替代反射性電極，在顯示器上提供防眩或抗反射涂層，在顯示 器上提供偏振介質(zhì)，或在顯示器上提供彩色、中性密度或彩色校正濾光 片。濾光片、偏振片和防?；蚩狗瓷渫繉涌梢跃唧w地在面層12上提供， 或作為面層12的一部分。本發(fā)明也可以用有源或無(wú)源矩陣電致發(fā)光器件實(shí)踐。也可以用于顯 示器件或區(qū)域照明器件。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明用于例如但不限于 Kahen的US2007/0057263和US 11/683,479中公開(kāi)的由熔凝無(wú)機(jī)納米顆 粒組成的平板電致發(fā)光器件。核/殼量子點(diǎn)發(fā)光顯示器的許多組合和變化 可用于制造這種器件，包括具有頂部或底部發(fā)射體構(gòu)造的有源和無(wú)源矩 陣顯示器。參見(jiàn)圖14和15,對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，光發(fā)射顆粒39為量 子點(diǎn)120。在發(fā)光二極管中使用量子點(diǎn)120作為發(fā)射體帶來(lái)可以簡(jiǎn)單地 通過(guò)改變量子點(diǎn)顆粒尺寸來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)射波長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。就這點(diǎn)而論，可以發(fā) 生窄光譜(導(dǎo)致較大的色域)多色發(fā)射。如果由膠態(tài)方法[不由高真空沉積 技術(shù)(S.Nakamura等人，Electronics Letter 34, 2435 (1998))]制備量子點(diǎn) 120,那么基材不再昂貴或不再需要匹配LED半導(dǎo)體體系的晶格。例如， 基材可以為玻璃、塑料、金屬箔或Si。使用這些的技術(shù)形成量子點(diǎn)LED是高度理想的，特別是如果低成本沉積技術(shù)用來(lái)沉積LED層。
圖14中示出核/殼量子點(diǎn)120發(fā)射體的示意圖。顆粒含有發(fā)光核 100,半導(dǎo)體殼110和有機(jī)配體115。因?yàn)榈湫偷牧孔狱c(diǎn)120的尺寸約為 幾納米，與其固有激發(fā)子的尺寸相當(dāng)，所以顆粒的吸收和發(fā)射峰相對(duì)于 本體值發(fā)生藍(lán)移(R. Rossetti等人，Journal of Chemical Physics 79, 1086 (1983))。作為量子點(diǎn)的小尺寸的結(jié)果，點(diǎn)的表面電子態(tài)對(duì)點(diǎn)的熒光量子 產(chǎn)量具有較大影響。發(fā)光核100的電子表面態(tài)可以通過(guò)使合適的(例如伯 胺)有機(jī)配體115連接至表面或通過(guò)圍繞發(fā)光核100外延生長(zhǎng)另一半導(dǎo)體 (半導(dǎo)體殼110)來(lái)鈍化。生長(zhǎng)半導(dǎo)體殼110的優(yōu)點(diǎn)(相對(duì)于有機(jī)鈍化核) 是空穴和電子核顆粒表面態(tài)可以同時(shí)鈍化，所得量子產(chǎn)量通常較高，量 子點(diǎn)更加光穩(wěn)定和化學(xué)耐用。因?yàn)榘雽?dǎo)體殼110厚度的限制(通常1-2個(gè) 單層)，所以其電子表面態(tài)也需要鈍化。此外，有機(jī)配體115是常用的選 擇。采用CdSe/ZnS核/殼量子點(diǎn)120的實(shí)例，核/殼接觸面處的化合價(jià)和 導(dǎo)帶補(bǔ)償使得所得電勢(shì)起將空穴和電子限制在核區(qū)域的作用。因?yàn)殡娮?通常比重空穴更輕，所以空穴基本上被限制在核中，而電子滲入殼中， 并采樣(sample)其與金屬原子相關(guān)的電子表面態(tài)(R.Xie等人，Journal of the American Chemical Society, 127， 7480 (2005))。因此，對(duì)于CdSe/ZnS 核/殼量子點(diǎn)120的情況，僅殼的電子表面態(tài)需要鈍化；合適的有機(jī)配位 體115的實(shí)例為一種與表面Zn原子形成給體/受體鍵的伯胺(X.Peng等 人，Journal of the American Chemical Society, 119, 7019(1997》。總之， 典型的高度發(fā)光量子點(diǎn)具有核/殼結(jié)構(gòu)(較高帶隙包圍較低帶隙)并具有 附著于殼表面的非導(dǎo)電有機(jī)配體115。
在過(guò)去的十年中，高度發(fā)光核/殼量子點(diǎn)的膠態(tài)分散體已經(jīng)由許多工 4乍者制造(O.Masala禾口 R.Seshadri, Annual Review of Materials Research 34, 41 (2004))。發(fā)光核100由IV型(Si)、 III-V (InAs),或II-VI (CdTe) 半導(dǎo)電材料組成。對(duì)于光譜可見(jiàn)部分的發(fā)射，CdSe優(yōu)選為核材料，因 為通過(guò)改變CdSe核的直徑(1.9至6.7 nm),發(fā)射波長(zhǎng)可以從465至640 nm 調(diào)節(jié)。如本領(lǐng)域中公知的，可見(jiàn)發(fā)射的量子點(diǎn)可以由其它材料體系，例 如摻雜ZnS制造(A.A.Bol等人，Phys.Stat.Sol.B224, 291 (2001))。發(fā)光 核100由本領(lǐng)域中公知的化學(xué)方法制造。典型的合成路線為在配位溶劑 中在高溫下分解分子前體，溶劑熱(solvothermal)法(由O. Masala和R. Seshadri公開(kāi)，Annual Review of Materials Research, 34, 41 (2004)),和請(qǐng)爭(zhēng)置；冗淀(arrested precipitation)(由R. Rossetti等人^〉開(kāi)，Journal of Chemical Physics, 80, 4464 (1984))。半導(dǎo)體殼110通常由II-VI型半導(dǎo) 電材料，例如CdS或ZnSe組成。通常選擇殼半導(dǎo)體與核材料密切晶格 匹配，且化合價(jià)和導(dǎo)帶水平使得核空穴和電子基本上被限制在量子點(diǎn)的 核區(qū)域中。CdSe核的優(yōu)選殼材料為ZnSexS^， x由0.0至-0.5變化。半 導(dǎo)體殼IIO包裹光發(fā)射核100的形成通常經(jīng)由在配位溶劑中在高溫下分 解分子前體(M.A.Hines等人，Journal of Physical Chemistry, 100, 468 (1996))或反向膠束技術(shù)(A.R.Kortan等人，Journal of the American Chemical Society, 112, 1327 (1990))實(shí)現(xiàn)。
如在本領(lǐng)域中公知的，形成量子點(diǎn)薄膜的低成本方法可以包括通過(guò) 滴落澆鑄(drop casting)和離心澆鑄(spin casting)沉積核/殼量子點(diǎn)120的 膠態(tài)分散體；另外可以使用噴涂沉積。滴落澆鑄量子點(diǎn)的常用溶劑為己 烷辛烷的9: 1混合物(C.B.Murray等人，Annual Review of Materials Science, 30, 545 (2000))。需要選擇有機(jī)配體115,使得量子點(diǎn)顆?？?溶于己烷。就這點(diǎn)而論，具有烴基鏈端的有機(jī)配體115是良好選擇，例 如烷基胺。使用本領(lǐng)域中公知的步驟，由生長(zhǎng)步驟形成的配體(例如 TOPO)可以與選擇的有機(jī)配體115交換(C.B.Murray等人，Annual Review of Materials Science, 30, 545 (2000))。當(dāng)沉積量子點(diǎn)120的膠 態(tài)分散體時(shí)，溶劑的要求是其在沉積表面容易擴(kuò)散以及沉積工藝過(guò)程中 溶劑蒸發(fā)處于中等速率。人們發(fā)現(xiàn)醇基溶劑是良好選擇；例如將低沸點(diǎn) 醇，例如乙醇，與高沸點(diǎn)醇混合，例如丁醇-己醇混合物，產(chǎn)生良好的薄 膜形成性能。相應(yīng)地，配體交換可用于連接鏈端可溶于極性溶劑的有機(jī) 配體115(至量子點(diǎn))；吡啶是合適的配體的一個(gè)實(shí)例。由這兩種沉積工 藝產(chǎn)生的量子點(diǎn)薄膜是發(fā)光但不導(dǎo)電的。該薄膜是電阻性的，因?yàn)椴粚?dǎo) 電有機(jī)配體分隔核/殼量子點(diǎn)120顆粒。該薄膜也是電阻性的，因?yàn)殡S著 可移動(dòng)電荷沿著量子點(diǎn)傳播，由于半導(dǎo)體殼110的限制勢(shì)壘，該可移動(dòng) 電荷被拉截在核區(qū)域中。
無(wú)機(jī)LED的正常運(yùn)行通常需要包圍導(dǎo)電(標(biāo)稱摻雜的)和發(fā)光發(fā)射體 層的低電阻率n型和p型傳輸層。如以上討論的，典型的量子點(diǎn)薄膜是 發(fā)光但絕緣的。圖15示意性地說(shuō)明提供同時(shí)發(fā)光和導(dǎo)電的無(wú)機(jī)發(fā)光層 33的方法。該構(gòu)思基于使小的(〈2nm)導(dǎo)電無(wú)機(jī)納米顆粒140與核/殼量 子點(diǎn)120 —起共沉積形成無(wú)機(jī)發(fā)光層33。
隨后的惰性氣體(Ar或N。退火步驟用來(lái)使較小的無(wú)機(jī)納米顆粒MO在自身中燒結(jié)和在較大的核/殼
量子點(diǎn)120表面上燒結(jié)。燒結(jié)無(wú)機(jī)納米顆粒140導(dǎo)致半導(dǎo)體納米顆粒熔 凝成可在層33中用作半導(dǎo)體基質(zhì)31的多晶基質(zhì)130。通過(guò)該燒結(jié)法， 多晶基質(zhì)130也連接到核/殼量子點(diǎn)120。就這點(diǎn)而論，導(dǎo)電通路由無(wú)機(jī) 發(fā)光層33的邊緣形成，經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體基質(zhì)130達(dá)到每個(gè)核/殼量子點(diǎn)120, 在那里電子和空穴在發(fā)光100中復(fù)合。也應(yīng)注意將核/殼量子點(diǎn)120包在 導(dǎo)電多晶半導(dǎo)體基質(zhì)130中具有額外的好處，其保護(hù)量子點(diǎn)120避免環(huán) 境中氧氣和水汽兩者的影響。
無(wú)機(jī)納米顆粒140可以由導(dǎo)電半導(dǎo)體材料，例如IV型(Si)、 III-V型 (GaP),或II-VI型(ZnS或ZnSe)半導(dǎo)體組成。為了容易地將電荷注入進(jìn) 核/殼量子點(diǎn)120中，優(yōu)選的是無(wú)機(jī)納米顆粒140由帶隙可與半導(dǎo)體殼 IIO材料的帶隙相比，更具體為帶隙在殼材料帶隙的0.2eV內(nèi)的半導(dǎo)體 材料組成。對(duì)于ZnS為核/殼量子點(diǎn)120的外殼的情況，則無(wú)機(jī)納米顆 粒140由ZnS或具有4氐Se含量的ZnSSe組成。無(wú)機(jī)納米顆粒140由本 領(lǐng)域中公知的化學(xué)方法制造。典型的合成路線為在配位溶劑中在高溫下 分解分子前體，溶劑熱法(O. Masaa和R. Seshadri， Annual Review of Materials Research, 34, 41 (2004》，和靜置沉淀(R. Rossetti等人，Journal of Chemical Physics, 80, 4464 (1984))。如本領(lǐng)域中公知的，相對(duì)于其 大體積對(duì)應(yīng)物，納米尺度納米顆粒在低的多的溫度下熔融(A.N.Goldstein 等人，Science 256， 1425 (1992))。相應(yīng)地，最好是無(wú)機(jī)納米顆粒140具 有低于2nm，優(yōu)選1-1.5 nm的直徑，以便增強(qiáng)燒結(jié)工藝。關(guān)于具有ZnS 殼的較大核/殼量子點(diǎn)120,已經(jīng)報(bào)告2.8nm的ZnS顆粒對(duì)于高達(dá)350。C 的退火溫度來(lái)說(shuō)是相對(duì)穩(wěn)定的(S.B.Qadri等人，Physical Review B60, 9191 (1999))。組合這兩種結(jié)果，退火工藝具有250-300。C的優(yōu)選溫度和 最多60分鐘的持續(xù)時(shí)間，使較小的無(wú)機(jī)納米顆粒140自身燒結(jié)和在較 大的核/殼量子點(diǎn)120表面上燒結(jié)，而較大的核/殼量子點(diǎn)120的形狀和 尺寸保持相對(duì)穩(wěn)定。
為形成無(wú)^L多晶發(fā)光層33,可以形成無(wú)^L納米顆粒140和核/殼量 子點(diǎn)120的共分散體。因?yàn)樽詈檬呛?殼量子點(diǎn)120由無(wú)機(jī)多晶發(fā)光層 33中的無(wú)沖幾納米顆粒140包裹，所以選4奪無(wú)才幾納米顆粒140對(duì)核/殼量 子點(diǎn)120的比率大于1: 1。優(yōu)選的比率為2: 1或3: 1。根據(jù)沉積工藝， 例如離心澆鑄或滴落澆禱，對(duì)有機(jī)配體115進(jìn)行適當(dāng)選擇。通常，相同的有機(jī)配體115用于兩種顆粒。為了增強(qiáng)無(wú)機(jī)發(fā)光層33的導(dǎo)電率(和電 子-空穴注入過(guò)程)，優(yōu)選的是附著于核/殼量子點(diǎn)120和無(wú)機(jī)納米顆粒140 的有機(jī)配體115因在惰性氣氛中使無(wú)機(jī)發(fā)光層33退火而蒸發(fā)。通過(guò)選 擇具有低沸點(diǎn)的有機(jī)配體115,它們可以在退火工藝期間從薄膜蒸發(fā) (C.B.Murray等人，A醒a(bǔ)l Review of Material Science 30, 545 (2000》。 因此，對(duì)于由滴落澆鑄形成的薄膜，短鏈伯胺，例如己胺是優(yōu)選的；對(duì) 于由離心澆鑄形成的薄膜，吡啶是優(yōu)選的配體。薄膜在高溫下退火可導(dǎo) 致薄膜由于薄膜和基材之間的熱膨脹不匹配而開(kāi)裂。為避免這 一 問(wèn)題， 優(yōu)選的是退火溫度由25"漸升至退火溫度，和由退火溫度降回室溫。優(yōu) 選的漸升時(shí)間約為30分鐘。所得無(wú)機(jī)發(fā)光層33的厚度應(yīng)為10 nm-100 nm。
退火步驟之后，核/殼量子點(diǎn)120將不含有機(jī)配體115。對(duì)于 CdSe/ZnS量子點(diǎn)的情況，沒(méi)有外部配體殼將由于殼的未鈍化表面態(tài)的攔 截，導(dǎo)致自由電子損失(R.Xie, Journal of American Chemical Society 127, 7480 (2005))。因此，與未退火的點(diǎn)相比，退火的核/殼量子點(diǎn)120將顯 示量子產(chǎn)量降低。為避免這一情況，需要增加ZnS殼厚度，其程度使得 核/殼量子點(diǎn)電子波函數(shù)不再采樣殼的表面態(tài)。使用本領(lǐng)域中公知的計(jì)算 技術(shù)(S.A.Ivanov等人，Journal of Physical Chemistry 108, 10625 (2004))， 為了消除電子表面態(tài)的影響，ZnS殼的厚度需要至少為5個(gè)單層(ML)。 但是，2ML厚的ZnS殼可以直接在CdSe上產(chǎn)生，而不會(huì)由于兩個(gè)半導(dǎo) 體晶格之間晶格失配產(chǎn)生缺陷(D.V.Talapin等人，Journal of Physical Chemistry 108, 18826 (2004))。為避免晶格缺陷,ZnSe的中間殼可以在 CdSe核和ZnS外殼之間生長(zhǎng)。這一方法由Talapin等人采用(D.V.Talapin 等人，Journal of Physical Chemistry, B 108， 18826 (2004)),其中能夠在 CdSe核上生長(zhǎng)直至8ML厚的ZnS殼，最佳的ZnSe殼厚度為1.5 ML。 也可以采用更復(fù)雜的方法來(lái)使晶格失配差異減到最小，例如經(jīng)多個(gè)單層
的距離，將中間殼的半導(dǎo)體含量從CdSe平穩(wěn)變化至ZnS(R.Xie等人， Journal of the American Chemical Society, 127, 7480 (2005》?？傊?，使 外殼厚度足夠厚，以便沒(méi)有游離的載流子采樣電子表面態(tài)。另外，必要 時(shí)，將適當(dāng)半導(dǎo)體含量的中間殼加入到量子點(diǎn)，以免產(chǎn)生與厚半導(dǎo)體殼 IIO有關(guān)的缺陷。
作為表面等離子體振子效應(yīng)的結(jié)果(K.B.Kahen, Applied Physics
24Letter 78, 1649 ( 2001)),靠近發(fā)射體層具有金屬層導(dǎo)致發(fā)射體效率損失。 因此，有利的是由足夠厚的(至少150nm)電荷傳輸層(例如35、 37)或?qū)?電層將發(fā)射體層與任何金屬接觸點(diǎn)隔開(kāi)。最后，不僅傳輸層將電子和空 穴注入發(fā)射體層，而且通過(guò)適當(dāng)選擇材料，它們可以防止載流子泄漏出 發(fā)射體層。例如，如果無(wú)機(jī)納米顆粒140由ZnSo.5Seo.5組成，傳輸層由 ZnS組成，則電子和空穴將由于ZnS勢(shì)壘而被限制在發(fā)射體層中。p型
傳輸層的合適材料包括n-vi和m-v半導(dǎo)體。典型的n-vi半導(dǎo)體為
ZnSe、 ZnS或ZnTe。僅ZnTe是天然p型，而ZnSe和ZnS被n型。為 獲得充分高的p型導(dǎo)電率，應(yīng)向所有三種材料中添加額外的p型摻雜劑。
對(duì)于n-vip型傳輸層的情況，可能的候選摻雜劑為鋰和氮。例如，在文
獻(xiàn)中已經(jīng)說(shuō)明Li3N可以在~ 350。C下擴(kuò)散進(jìn)入ZnSe中，產(chǎn)生p型ZnSe, 電阻率4氐至0.4 Q-cm (S.W丄im, Applied Physics Letters 65, 2437 (1994))。
n型傳輸層的合適材料包括II-VI和m-V半導(dǎo)體。典型的II-VI半導(dǎo) 體為ZnSe或ZnS。如對(duì)于p型傳輸層，為獲得充分高的n型導(dǎo)電率， 應(yīng)向半導(dǎo)體添加額外的n型摻雜劑。對(duì)于n-VIn型傳輸層的情況，可能 的候選摻雜劑為Al、 In或Ga的III型摻雜劑。如本領(lǐng)域中公知的，這些 摻雜劑可以由離子注入(隨后退火)或擴(kuò)散法加入到層中(P丄George等 人，Applied Physics Letter 66， 3624 [1995])。更優(yōu)選的途徑是在化學(xué)合 成納米顆粒期間原位添加摻雜劑。采用在十六烷基胺(HDA)/TOPO配位 溶劑中形成的ZnSe顆粒為例(M.A.Hines等人，Journal of Physical Chemistry B 102, 3655 [1998]), Zn源為己烷中的二乙基鋅，Se源為溶 于TOP的Se粉末(形成TOPSe)。如果ZnSe用Al摻雜,則應(yīng)向含有TOP、 TOPSe和二乙基鋅的注射器中添加相應(yīng)百分比的己烷中的三甲基鋁(相 對(duì)于二乙基鋅濃度為百分之幾)。當(dāng)由化學(xué)浴沉積工藝生長(zhǎng)薄膜時(shí)，已經(jīng) 成功示范這樣的原位摻雜工藝(J丄ee等人，Thin Solid Films 431-432, 344 [2003])。
本發(fā)明已經(jīng)特別參考其某些優(yōu)選實(shí)施方案加以詳細(xì)描述，但是應(yīng)理 解在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)各種變化和改進(jìn)。 部件列表
1， 2, 3, 4, 5， 6光線
8電致發(fā)光器件10基材 11 LED 12面層 14電極 16EL單元 18電極
20薄膜電子元件 21光散射層 22間隔器元件 24光散射顆粒 26發(fā)光區(qū)域 28
30密封劑
31半導(dǎo)體基質(zhì)
32間隙
33發(fā)光層
35, 37電荷傳輸層
39發(fā)光量子點(diǎn)
40發(fā)光區(qū)域之間的列
42發(fā)光區(qū)域之間的行
50a, 50b光
60， 62, 64, 66, 68像素 100發(fā)光核 110殼
115有纟幾配體 120量子點(diǎn)
140無(wú)才幾導(dǎo)電納米顆粒 Wl寬度 W2寬度
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光器件，包括基材；在基材上形成的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件包括第一和第二間隔電極和在第一和第二電極之間形成的包括量子點(diǎn)的發(fā)光層，其中第一和第二電極的至少一個(gè)是透明的；設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件上并與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件間隔的面層，在面層和一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之間形成間隙；和位于面層和一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之間的間隙中的獨(dú)立形成的間隔器元件，其中該間隔器元件與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件、面層，或一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件和面層兩者物理接觸。
2. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中發(fā)光層為包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體基質(zhì) 內(nèi)的核/殼量子點(diǎn)的多晶無(wú)機(jī)發(fā)光層。
3. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中發(fā)光層為包括有機(jī)半導(dǎo)體基質(zhì) 內(nèi)的核/殼量子點(diǎn)的雜化發(fā)光層。
4. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中獨(dú)立形成的間隔器元件是彈性 可壓縮的間隔器元件。
5. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中獨(dú)立形成的間隔器元件具有第 一平均尺寸，其中該器件進(jìn)一步包括獨(dú)立形成的光散射顆粒，其中該光 散射顆粒具有小于第一平均尺寸的第二平均尺寸，并且位于間隙中，與 一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件接觸和位于間隔器元件之間。
6. 權(quán)利要求5的電致發(fā)光器件，其中光散射顆粒和間隔器元件由共 同的分散體沉積。
7. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中第一電極設(shè)置在基材上，發(fā)光 層設(shè)置在第一電極上與基材相反的一側(cè)，第二電極為透明電極并設(shè)置在 發(fā)光層上與第一電極相反的一側(cè)。
8. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中進(jìn)一步包括位于透明電極上與 發(fā)光層相反的一側(cè)上的光散射顆粒。
9. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中至少一個(gè)電極為劃定獨(dú)立控制 的、空間分開(kāi)的發(fā)光區(qū)域的形成圖案的電極。
10. 權(quán)利要求9的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件位于發(fā)光區(qū)域中。
11. 權(quán)利要求9的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件位于發(fā)光區(qū)域之 間。
12. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隙保持在低于一個(gè)大氣壓的壓力下。
13. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隙的光學(xué)指數(shù)低于一個(gè)或 多個(gè)發(fā)光元件的任何部件的光學(xué)指數(shù)。
14. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件選自二氧化鈦、 聚合物、氧化鋇、鈣和氧化釣。
15. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件是透明的。
16. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件利用粘合劑固定 到面層或一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件上。
17. 權(quán)利要求17的電致發(fā)光器件，其中粘合劑是形成圖案的。
18. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件為球形、圓柱形 或任意形狀的顆粒。
19. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件具有大于1微米 的截面。
20. 權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件，其中間隔器元件的折射率大于發(fā) 光元件的任何部件的折射率。
全文摘要
一種電致發(fā)光器件，包括基材(10)；在基材上形成的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件，該一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件包括第一(14)和第二(18)間隔電極和在第一和第二電極之間形成的包括量子點(diǎn)的發(fā)光層(16)，其中第一和第二電極的至少一個(gè)是透明的；位于一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之上并與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件存在間隔的面層(12)，在面層和一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之間形成間隙；和位于面層和一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件之間的間隙中的獨(dú)立形成的間隔器元件(22)，其中該間隔器元件與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件、面層物理接觸或與一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件和面層兩者物理接觸。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101652870SQ200880010896
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者R·S·科克 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司