CN105590948A - 有机发光装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及有机发光装置。提供了有机发光装置，其包括：衬底；在所述衬底上的阳极；在所述阳极上并包括发射层的有机层；在所述有机层上的阴极；在所述阴极上的光学辅助层；以及在所述光学辅助层上的覆盖层，其中，在可见光区域内，所述光学辅助层与所述覆盖层相比具有更低的折射率和更高的吸收系数。

Description

有机发光装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
于2014年11月6日向韩国知识产权局提交的、名称为“有机发光装置及其制造方法”的第10-2014-0153734号韩国专利申请通过引用整体并入本文。
技术领域
一个或多个示例性实施方案涉及有机发光装置及其制造方法，并且更具体地，涉及能够降低外部光反射的有机发光装置以及该有机发光装置的制造方法。
背景技术
有机发光装置是自发射装置，其包括阳极、阴极以及在阳极与阴极之间布置的有机发光层。由阳极提供的空穴和由阴极提供的电子在有机发光层中复合并产生激子。这些激子从激发态变至基态，由此产生光。
因为自发射有机发光装置无需单独的光源，因此该有机发光装置可以在低压下操作并且可以配置成薄的轻质装置。此外，由于有机发光装置的诸如广视角、高对比度和短的响应时间的高品质性质，有机发光装置因此作为用于形成下一代显示装置的部件而受到关注。
然而，有机发光装置可能遭遇到对比退化或在显示黑色时遭遇到由反射从外部接收的光(例如外部光)的金属电极和金属导线引起的问题。为了降低此类外部光反射的发生率，向有机发光装置施用偏光板和补偿膜，但由于在温度增加时膜性质的变化，可能存在可靠性问题。
发明内容
根据一个或多个示例性实施方案，提供了有机发光装置，其包括：衬底；在所述衬底上形成的阳极；在所述阳极上形成并包括发射层的有机层；在所述有机层上形成的阴极；在所述阴极上形成的光学辅助层；以及在所述光学辅助层上形成的覆盖层。此处，在可见光区域中，所述光学辅助层与所述覆盖层相比可具有低折射率和高吸收系数。
在可见光区域中，所述光学辅助层可以具有约1.1至约2.0的折射率和约1至约3的吸收系数。
所述光学辅助层的折射率在约400nm至约550nm的波长区域内可以为约1.1至约1.5，并且在约550nm至约700nm的波长区域内可以为约1.5至约2。
在约400nm至约550nm的波长区域内，所述光学辅助层的折射率与所述覆盖层的折射率之差可以为约0.5至约2.0。此处，在约550nm至约700nm的波长区域内所述光学辅助层的折射率与所述覆盖层的折射率之差可以小于在约400nm至约550nm的波长区域内所述光学辅助层的折射率与所述覆盖层的折射率之差(其为约0.5至约2.0)。
同时，与在约400nm至约550nm的波长区域内所述光学辅助层的吸收系数相比，所述光学辅助层在约550nm至约700nm的波长区域内可具有高的吸收系数。
所述光学辅助层可以包含镱(Yb)。
所述有机层还可以包括在所述阳极与所述发射层之间的空穴传输区域以及在所述阴极与所述发射层之间的电子传输区域。
电子传输区域可以包括由与用于形成所述光学辅助层的材料相同的材料制成的电子注入层。
所述覆盖层可以包含三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物、***衍生物、ITO、IZO、SiO2、SiNx、Y2O3、WO3、MoO3、Al2O3或其组合。
所述阴极可以包含诸如银(Ag)的第一金属和诸如至少一种金属的第二金属，所述至少一种金属例如铝(Al)、铂(Pt)、镱(Yb)、钕(Nd)和镁(Mg)。基于100重量份的所述第一金属，所述第二金属的含量可以为约10重量份至约20重量份。
所述阳极可以是反射电极。
所述覆盖层可以包括多个具有与覆盖层的折射率不同的折射率的其他层。
所述阴极还可以包括在所述阴极内的至少一个中间层，所述中间层由与用于形成所述光学辅助层的材料相同的材料制成。此处，所述光学辅助层和所述中间层可以包含Yb。
根据一个或多个示例性实施方案，提供了制造有机发光装置的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成阳极；在所述阳极上形成包括发射层的有机层；在所述有机层上形成阴极；在所述阴极上形成光学辅助层；以及在所述光学辅助层上形成覆盖层。
在可见光区域中，所述光学辅助层与所述覆盖层相比可以具有低折射率和高吸收系数。
在形成所述阴极之后，可以在与用于形成所述阴极的室相同的室内连续进行所述光学辅助层的形成。
所述有机层还可以包括在所述阳极与所述发射层之间形成的空穴传输区域以及在所述阴极与所述发射层之间形成的电子传输区域。
所述电子传输区域可以包括电子注入层，并且可以在相同的室内依次形成所述电子注入层、所述阴极和所述光学辅助层。
所述电子注入层和所述光学辅助层可以由相同的材料制成。
此处，所述光学辅助层可以包含Yb。
附图说明
参考附图，通过详细描述示例性实施方案，特征对于本领域普通技术人员而言会变得显而易见，其中：
图1示出根据一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图2示出根据另一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图3示出根据另一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图4示出根据另一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图5示出根据另一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图6示出根据另一实施方案的有机发光装置的横截面示意图；
图7示出根据一实施方案的包括有机发光装置的有机发光显示装置的横截面示意图；
图8示出显示覆盖层和光学辅助层基于波长的折射率和吸收系数的图；
图9示出显示有机发光装置基于光学辅助层厚度的模拟反射率结果的图；以及
图10示出显示实施例2和3的有机发光装置相对于发光彩色坐标的Y值的模拟效率结果的图。
具体实施方式
参考附图，在下文将更全面地描述示例实施方案，然而，它们可以以不同形式实施，并且不应解释为局限于本文所述的实施方案。相反，提供这些实施方案，以使本公开更透彻和完整，并且将向本领域技术人员完整表达示例性实施。
在附图中，为了例示清楚，可以放大层和区域的尺寸。还要理解，当层或元件被称为在另一层或衬底“上”时，其可直接在其他层或衬底上，或还可以存在中介层。此外，要理解，当层被称为在另一层“下”时，其可以直接在之下，并且还可以存在一个或多个中介层。此外，还要理解，当层被称为在两个层“之间”时，其可以为所述两个层之间唯一的层，或还可以存在一个或多个中介层。全文中相同的编号数字指代相同的元件。
图1为根据一实施方案的有机发光装置10的横截面示意图。有机发光装置10包括衬底100以及在衬底100上依次形成的第一电极110、有机层120、第二电极130、光学辅助层140和覆盖层150。在下文中，将详细地描述有机发光装置10的每一层。
为了用作衬底100，可以使用在典型的有机发光装置中使用的任何衬底。衬底100可以是玻璃衬底或透明塑料衬底，其各自具有优异的机械强度、热稳定性、透明度、表面光滑度、操作简易性和防水性。此外，衬底100可以由不透明材料形成，所述不透明材料例如硅或不锈钢。
可以在衬底100上形成第一电极110，并且第一电极110可以是阳极。此处，第一电极110可以为反射电极。第一电极110可以包括例如由银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或其合金形成的反射膜；以及具有高功函且在所述反射膜上形成的透明或半透明电极层。
透明或半透明电极层可以由例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟(In2O3)或氧化锡(SnO2)形成。
有机层120可以包括发射层(EML)，并且可以在EML与第一电极110之间形成空穴传输区域，并且可以在EML与第二电极130之间形成电子传输区域。空穴传输区域可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)和电子阻挡层(EBL)中的至少一种。电子传输区域可以包括空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一种。有机层120可以形成为约至约的厚度。
可以在有机层120上形成第二电极130，并且第二电极130可以是阴极。此处，第二电极130可以是透射电极或半透射电极。第二电极130可以形成为例如由Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或其合金制成并具有低功函的薄膜。详言之，第二电极130可以由包括Ag和至少一种金属的合金制成，所述至少一种金属例如Al、Pt、Yb、Nd和Mg。此处，Ag在所述合金中的含量(即，重量)可以与其他金属的含量相同或大于其他金属的含量。例如，Ag与合金的其他金属的重量比可以为50:50至90:10，或60:40至80:20。例如，第二电极130可以由Ag-Mg合金形成，其中Ag与Mg的重量比为60:40至80:20。或者，第二电极130可以由包括诸如银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)、锰(Mn)、钛(Ti)、钴(Co)、镍(Ni)和钨(W)的至少一种金属和诸如镱(Yb)、钪(Sc)、钒(V)、钇(Y)、铟(In)、铈(Ce)、钐(Sm)、铕(Eu)和铽(Tb)的至少一种金属的合金形成。这些金属膜可以通过调节膜的厚度而形成为透明或半透明电极。因此，可以通过第二电极130发射由有机层120产生的光。例如，第二电极130可以形成为约至约的厚度。
第二电极130上的光学辅助层140可以由与用于形成覆盖层150的材料相比具有低折射率和高吸收系数的材料形成。例如，光学辅助层140可以由在可见光区域内折射率为约1.1至约2且吸收系数(或衰减系数)为约1至约3的材料形成。此处，折射率是复折射率的实数部分并且吸收系数是复折射率的虚数部分。
光学辅助层140的材料可以具有：低折射率，尤其在可见光区域中的短波长区域内，而非在可见光区域中的长波长区域内；和高吸收系数，尤其在可见光区域中的长波长区域内而非在短波长区域内。例如，光学辅助层140的材料的折射率在约400nm至约550nm的波长区域内可以为约1.1至约1.5，在约550nm至约700nm的波长区域内可以为约1.5至约2。光学辅助层140的材料的吸收系数在约550nm至约700nm的波长区域内可以为约1.5至约3。用于光学辅助层140的材料的折射率与用于覆盖层150的材料的折射率之差例如在约400nm至约550nm的波长区域内可以为约0.5至约2.0和/或在约550nm至约700nm的波长区域内可以为约0.1至约1.0。在一些实施方案中，光学辅助层140可以具有比第二电极130的折射率更高的折射率。
用于形成光学辅助层140的材料的实例包括Yb、Mg等。光学辅助层140的厚度可以为例如约1nm至约100nm。
光学辅助层140在可见光区域的短波长区域内的低折射率可以导致在光学辅助层140与覆盖层150之间的界面处光学辅助层140的折射率与覆盖层150的折射率之差更大，以及在光学辅助层140与第二电极130之间的界面处光学辅助层140的折射率与第二电极130的折射率之差更大。因此，在光学辅助层140内可以出现短波长区域的相长干涉。此外，光学辅助层140在可见光区域的长波长区域内的高折射率可以导致在光学辅助层140与覆盖层150之间的界面处光学辅助层140的折射率与覆盖层150的折射率之差更小。因此，在与光学辅助层140和覆盖层150相结合的区域内可以发生长波长区域的相长干涉。即，具有在可见光的短波长区域内的低折射率和在可见光的长波长区域内的高折射率的材料可以用于形成光学辅助层140，使得可以通过相长干涉增强可见光的所有区域。因此，有机发光装置10可以改善光提取效率。
此外，由于与覆盖层150相比光学辅助层140的吸收系数高，因而光学辅助层140可以通过吸收外部光而改善其对比度。人眼对黄色或红色比对蓝色或绿色更敏感。因此，光学辅助层140可以由于吸收外部光而增加对比度。由EML产生的光还可以被光学辅助层140吸收，这归因于可见光区域内长波长光的吸收增加。然而，通过光学辅助层140的增加的相长干涉可以防止光提取效率的降低。
在光学辅助层140上形成的覆盖层150可以包括有机材料、无机材料或其组合。
覆盖层150的有机材料可以包括三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物、***衍生物或其混合物。覆盖层150的有机材料的实例可以是4,4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(TPD)、4,4’,4”-三[(3-甲基苯基)苯基氨基]三苯胺(m-MTDATA)、1,3,5-三[N,N-双(2-甲基苯基)-氨基]-苯(o-MTDAB)、1,3,5-三[N,N-双(3-甲基苯基)-氨基]-苯(m-MTDAB)、1,3,5-三[N,N-双(4-甲基苯基)-氨基]-苯(p-MTDAB)、4,4’-双[N,N-双(3-甲基苯基)-氨基]-二苯基甲烷(BPPM)、4,4’-二咔唑基-1,1’-联苯(CBP)、4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)三-[1-苯基-1H-苯并咪唑](TPBI)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***(TAZ)等。
覆盖层150的无机材料可以包括ITO、IZO、SiO2、SiNx、Y2O3、WO3、MoO3或Al2O3。
覆盖层150的厚度可以为约10nm至约1,000nm。可以通过交替使用具有高折射率的材料和具有低折射率的材料而在两个或更多个层中形成覆盖层150。因此，多层覆盖层150可以导致相长干涉，由此增加光提取效率。
图2为根据另一实施方案的有机发光装置20的横截面示意图。图2的有机发光装置20与图1的有机发光装置10不同，这归因于在第二电极230内添加有中间层232。中间层232可以由与光学辅助层240相同的材料形成。中间层232可以形成为约1nm至约100nm的厚度。有机发光装置20可以通过使用中间层232而配置成多共振结构，并且因此可以增加光提取效率。第二电极230可以任选地包括彼此隔开的两个或更多个中间层232。例如，第二电极230可以具有第二电极/中间层/第二电极/中间层/第二电极的堆叠结构。当第二电极230包括两个或更多个中间层232时，可以更多地吸收在可见光范围内的具有长波长的光。因此，有机发光装置20可以降低光反射。
图3为根据另一实施方案的有机发光装置30的横截面示意图。图3的有机发光装置30包括有机层320。有机层320依次包括HIL321、HTL323、EML325、ETL327和EIL329。有机发光装置30的衬底100、第一电极110、第二电极130、光学辅助层140和覆盖层150可以与图1的有机发光装置10的那些相同地定义。
HIL321可以由例如下述形成：酞菁化合物，例如铜酞菁；二胺或三胺化合物，例如N,N’-二苯基-N,N’-双-[4-(苯基-间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯基-4,4’-二胺(DNTPD)、4,4’,4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)或4,4’,4”-三{N-(2-萘基)-N-苯基氨基}-三苯胺(2T-NATA)；或高分子化合物，例如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)或聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PANI/PSS)，但用于形成HIL321的材料的实例不限于此。
HTL323可以由例如以下形成：咔唑衍生物，例如N-苯基咔唑或聚乙烯基咔唑；基于三苯胺的化合物，例如N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1-联苯基]-4,4’-二胺(TPD)或4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)或N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺(NPB)，但用于形成HTL323的材料的实例不限于此。
HIL321和HTL323中的至少一个还可以包括用于改善该层的传导性的电荷产生材料。所述电荷产生材料可以例如为p-掺杂剂。p-掺杂剂的非限制性实例是：醌衍生物，例如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ)；或金属氧化物，例如氧化钨和氧化钼，但不限于此。
EML325可以包括例如主体和掺杂剂。
为了用作主体，可以使用本领域任何合适的材料。其实例包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、4,4’-双(N-咔唑基)-1,1’-联苯(CBP)、聚(正乙烯基咔唑)(PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)、3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、联苯乙烯(DSA)、E3或4,4’-双(9-咔唑基)-2,2’-二甲基-联苯(CDBP)，但不限于此。
为了用作掺杂剂，可以使用本领域已知的任何合适的材料。其实例包括荧光掺杂剂、磷光掺杂剂或延迟荧光掺杂剂。磷光掺杂剂可以是包含铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、铼(Re)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)或这些元素中的两种或更多种的组合的有机金属络合物，但磷光掺杂剂不限于此。
红色掺杂剂的实例包括八乙基卟啉铂(II)(PtOEP)、三(2-苯基异喹啉)铱(Ir(piq)3)或双(2-(2’-苯并噻吩基)-吡啶-N,C3’)铱(乙酰丙酮化物)(Btp2Ir(acac))，但不限于此。
绿色掺杂剂的实例包括三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合铱(III)(Ir(ppy)2(acac))、三(2-(4-甲苯基)苯基吡啶)铱(Ir(mppy)3)或10-(2-苯并噻唑基)-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H,11H-[1]苯并吡喃并[6,7,8-ij]-喹嗪-11-酮(C545T)，但不限于此。
蓝色掺杂剂的实例包括双[3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基](吡啶甲酸)铱(III)(F2Irpic)、(F2ppy)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3、4,4’-双(2,2’-二苯基乙烯-1-基)联苯(DPVBi)、4,4’-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)或2,5,8,11-四叔丁基二萘嵌苯(TBPe)，但不限于此。
ETL327可以由例如以下形成：例如Alq3、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-***(NTAZ)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)或9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)，但用于形成ETL327的材料的实例不限于此。
ETL327还可以包括含金属的材料，并且该含金属的材料可以包括锂(Li)络合物。Li络合物的非限制性实例可以是羟基喹啉锂(LiQ)。
EIL329可以由例如碱金属、碱土金属、碱金属和碱土金属的卤化物、碱金属和碱土金属的氧化物或碱金属和碱土金属的碳酸盐形成。例如，EIL329可以包含例如Li、Ca、Sr、LiF、NaCl、CsF、CsCl、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、Li2O、Na2O、MgO、SrO、BaO、Li2CO3和MgCO3。在一些实施方案中，EIL329可以包含至少一种金属，例如Yb、Sc、V、Y、In、Ce、Sm、Eu和Tb。例如，EIL329可以包含Yb。在一些其他实施方案中，EIL329可以包含例如碱金属的卤化物或碱土金属的卤化物，还包含至少一种金属，例如Yb、Sc、V、Y、In、Ce、Sm、Eu和Tb。
在一些实施方案中，有机发光装置30可以包含用于形成EIL329的Yb、用于形成第二电极130的Ag和Mg(其中相对于Mg的含量，Ag的含量是主要的)以及还用于形成光学辅助层的Yb。
图4为根据另一实施方案的有机发光装置40的横截面示意图。图4的有机发光装置40包括衬底100、第一电极110、有机层320、第二电极230、光学辅助层140和覆盖层150，其中有机层320包括HIL321、HTL323、EML325、ETL327和EIL329。有机发光装置40的衬底100、第一电极110、有机层320、光学辅助层140和覆盖层150可以与图3的有机发光装置30的那些相同地定义。此外，有机发光装置40的第二电极230还可以包括中间层232，其与有机发光装置20的中间层232相同地定义。
图5为根据另一实施方案的有机发光装置50的横截面示意图。参考图5，有机发光装置50是全色装置，其包括红色亚像素(R)、绿色亚像素(G)和蓝色亚像素(B)。
有机发光装置50具有衬底500以及在每个亚像素R、G和B中的衬底500上依次堆叠的第一电极510、有机层520、第二电极530、光学辅助层540和覆盖层550。衬底500、第一电极510、有机层520、光学辅助层540和覆盖层550可以与图1的有机发光装置10的衬底100、第一电极110、有机层120、光学辅助层140和覆盖层150相同地定义。尽管图5中示出的有机层520在每一亚像素R、G和B中被分开，但有机层520除了EML之外的其他层可以共同地形成于所有亚像素R、G和B之上。在一些实施方案中，有机层520可以在每一亚像素R、G和B中以不同的厚度形成，使得有机发光装置50可以具有共振结构。
第二电极530是在所有亚像素R、G和B之上共同形成的层。此处，第二电极530可以是与图1的有机发光装置10的第二电极130相似的单层，或可以额外地包括与图2的有机发光装置20的中间层232相似的中间层。
光学辅助层540是在所有亚像素R、G和B之上共同形成的层。
图6为根据另一实施方案的有机发光装置60的横截面示意图。参考图6，有机发光装置60是全色装置，其包括红色亚像素(R)、绿色亚像素(G)和蓝色亚像素(B)。有机发光装置60与有机发光装置50的不同之处在于，光学辅助层640仅在绿色亚像素G区域和红色亚像素R区域中形成，并且不在蓝色亚像素B区域中形成。对此，有机发光装置60可以在长波长下具有高吸收系数，并因此可以在吸收外部光时提高对比度改善。
图7为根据一实施方案的包括有机发光装置的有机发光显示装置1的横截面示意图。
参考图7，有机发光显示装置1包括衬底101、在衬底101上的薄膜晶体管(TFT)、与TFT电连接的第一电极110、在第一电极110上的有机层120、在有机层120上的第二电极130、在第二电极130上的光学辅助层140以及在光学辅助层140上的覆盖层150。
用于典型的有机发光装置的任何衬底可以用作衬底101。衬底101可以是玻璃衬底或透明塑料衬底，即，具有优异的机械强度、热稳定性、透明度、表面光滑度、操作简易性和防水性的任何衬底。或者，衬底101可由不透明材料形成，所述不透明材料例如硅或不锈钢。
可以在衬底101上布置装置/布线层103，其中装置/布线层103包括驱动TFT、开关TFT(未示出)、电容器以及与这些TFT或所述电容器连接的导线，以操作有机发光装置10。
驱动TFT可以包括有源层710、栅极730以及源极和漏极750a和750b。此处，可以通过栅极绝缘层721来使有源层710和栅极730绝缘。绝缘层723可以位于栅极730与源极和漏极750a和750b之间。层间绝缘层725可以位于驱动TFT与第一电极110之间。
有机发光显示装置1还可以包括阻挡层102以防止外部异物(如在衬底101与所述装置/布线层之间的水分或氧气)渗透衬底101及侵入装置/布线层103和有机发光装置10。此处，阻挡层102可以由无机材料和/或有机材料形成。
有机发光装置10可以位于装置/布线层103上。有机发光装置10可以包括第一电极110、在第一电极110上的有机层120、在有机层120上的第二电极130、在第二电极130上的光学辅助层140，以及在光学辅助层140上的覆盖层150。有机发光装置10可以是图1的有机发光装置。
在一实施方案中，第一电极110可以为阳极，并且第二电极130可以为阴极。来自第一电极110的空穴和来自第二电极130的电子向有机EML120内部移动。空穴和电子复合以产生激子。这些激子从激发态变至基态，由此产生光。
第一电极110可以与装置/布线层103上的驱动TFT的源极或漏极750a或750b电连接。
在一实施方案中，有机发光装置10的构造描述为在装置/布线层103上形成的驱动TFT上，但该构造不限于此。例如，有机发光装置10可以以各种结构形成，例如其中第一电极110位于与TFT的有源层710相同的层上的结构、其中第一电极110位于与TFT的栅极730相同的层上的结构，或其中第一电极110位于与源极和漏极750a和750b相同的层上的结构。
本文所提供的示例性结构是在有源层710上形成驱动TFT的栅极730，但该结构不限于此。例如，有机发光显示装置1可以具有在有源层710之下的TFT的栅极730。
在一些实施方案中，替代图1的有机发光装置10的图2的有机发光装置20可以应用于有机发光显示装置1。此外，有机层120可以包括HIL321、HTL323、EML325、ETL327和EIL329，如图3和图4的有机发光装置30和40中所示。在一些其他实施方案中，有机层120可以仅包括这些层中的一些，或还可以包括其他层。
图7的有机发光显示装置1配置为仅具有单个像素，但如图5或图6所例示，包括红色亚像素、绿色亚像素和蓝色亚像素的全色有机发光装置可以应用于有机发光显示装置1中。
在下文中，将结合图7描述根据一实施方案的有机发光装置的结构以及根据一实施方案的制造有机发光装置的方法。
用于形成有机发光装置或有机发光显示装置的每一层的材料，或有机发光装置或有机发光显示装置的每一层的厚度可以参考上文所提供的描述。
再次参考图5，有机发光装置10可以包括在衬底101上的装置/布线层103、第一电极110、有机层120、第二电极130、光学辅助层140和覆盖层150。
可以在衬底101上形成装置/布线层103之前形成阻挡层102，并且阻挡层102可以由无机材料和/或有机材料形成。对此，阻挡层102可以用于防止异物渗透衬底101及侵入装置/布线层103和有机发光装置10。
装置/布线层103可以包括驱动TFT、电容器(未例示出)和导线(未例示出)，以操作有机发光装置10。
可以在装置/布线层103上以规定顺序依次形成第一电极110、有机层120和第二电极130。
第一电极110可以是反射电极并且第二电极130可以是透射电极或半透射电极。因此，由有机层120产生的光可以直接发射向第二电极130，或可以被第一电极110反射以发射向第二电极130。此处，第二电极130可以用作半透射电极，以形成由第一电极110和第二电极130所限定的共振结构。第一电极110可以通过例如沉积法或溅射法来形成。第二电极130可以通过例如真空沉积法来形成。
有机层120可以由低分子有机材料或高分子有机材料形成。有机层120可以通过多种方法来形成，所述多种方法例如真空沉积、旋涂、浇铸和朗缪尔-布洛杰特(LB)法。示例性实施方案提供了其中在装置/布线层103上形成有机发光装置10的情形，但结构不限于此。例如，装置/布线层103和有机发光装置10可以在相同的层上形成。
可以通过使用真空沉积法在第二电极130上形成光学辅助层140。可以在相同的真空沉积室内连续进行第二电极130和光学辅助层140的形成。或者，对于包括EIL的有机层120，可以在相同的真空沉积室内连续进行EIL、第二电极130和光学辅助层140的形成。
例如，当第二电极130由Ag和Mg的合金形成并且光学辅助层140由Yb形成时，可以在相同的室内准备这些Ag、Mg和Yb材料源。在形成第二电极130期间，使Ag和Mg材料源打开以共沉积Ag和Mg，同时封闭Yb材料源。接下来，封闭Ag和Mg材料源，同时打开Yb材料源，以沉积Yb。或者，封闭Ag和Mg源，同时打开Yb源，以形成EIL，然后打开Ag和Mg源，同时封闭Yb源，以共沉积Ag和Mg，由此形成第二电极130，并且然后封闭Ag和Mg材料源，同时打开Yb材料源，以形成由Yb制成的光学辅助层140。
通过在相同的真空沉积室内连续形成第二电极130和光学辅助层140，可以以简易方法制造有机发光装置和有机发光显示装置。因此，可以降低用于制造产品的加工时间和成本。
可以使用多种方法在光学辅助层140上形成覆盖层150，所述多种方法例如真空沉积、旋涂、浇铸和LB法。
在一些实施方案中，有机发光显示装置1可以使用有机发光装置20来替代有机发光装置10。此外，有机层120可以包括HIL321、HTL323、EML325、ETL327和EIL329，如图3和图4的有机发光装置30和40中所示。在一些其他实施方案中，有机层120可以仅包括这些层中的一些，或还可以包括其他层。
此外，可以通过参考制造图7的有机发光显示装置1的方法来制造包括图5或图6的全色有机发光装置的发光显示装置。
即，根据这些实施方案的有机发光装置可以配置成多种结构，例如发射单色光、多色光或白色光的有机发光装置。
折射率的测量
图8是示出光学辅助层的Yb和覆盖层的化合物A(下文例示出)基于波长的折射率和吸收系数的图。
在图8的图中，折射率表示复折射率的实数部分并且吸收系数表示复折射率的虚数部分。此处，通过使用椭圆偏振计来测量折射率和吸收系数。
参考图8的图，Yb的折射率低于化合物A的折射率。此处，波长越短，Yb的折射率越小。因此，Yb的折射率与化合物A的折射率之差增加。由于Yb的折射率相对于化合物A的折射率更小，因此可以在阴极电极与覆盖层之间使用Yb，以使由有机层发射的光可以受到相长干涉的影响。
此外，参考图8的图，Yb的吸收系数高于化合物A的吸收系数。即，在阴极电极的顶部使用Yb层的情况下，外部光被Yb层吸收，并且可以有效地降低阴极电极对外部光的反射。
反射率模拟
图9是示出有机光学元件基于使用Yb的光学辅助层的厚度的模拟反射率结果的图。在图9的模拟中，假设该有机光学元件具有不使用偏光板的空气/光学辅助层/阴极/有机层/阳极的堆叠结构。此处，基于光源是自然日光(D6500)的假设来模拟反射率。在图9的图中，使用光学辅助层的反射率除以在相同结构中不使用光学辅助层的反射率，得到有机光学元件的相对反射率。参考图9，确定了随着使用Yb的光学辅助层的厚度增加，反射率降低了约50％。
提供下列实施例和比较例以突出一个或多个实施方案的特征，但应理解，实施例和比较例不应解释为限制实施方案的范围，以及比较例不应解释为在实施方案的范围之外。此外，应理解实施方案不限于在实施例和比较例中描述的特定细节。
板的反射率和效率的测量
实施例1
在低温多晶硅衬底(LTPS)的顶部上，以ITO(7nm)/HTL/EML/ETL/Yb(1.5nm)/Ag:Mg(90:10体积比，10体积％的Mg)(9nm)/Yb(1nm)/覆盖层(85nm)的堆叠结构制造有机发光装置。
比较例1
在LTPS的顶部上，以ITO(7nm)/HTL/EML/ETL/LiQ(1.5nm)/Ag:Mg(10:90体积比，90体积％的Mg)(15nm)/覆盖层(65nm)的堆叠结构制造有机发光装置。
比较例2
在LTPS的顶部上，以ITO(7nm)/HTL/EML/ETL/Yb(1.5nm)/Ag:Mg(90:10体积比，10体积％的Mg)(9nm)/覆盖层(85nm)的堆叠结构制造有机发光装置。
化合物A用作实施例1、比较例1和比较例2的覆盖层。
以下表1示出实施例1及比较例1和比较例2的板的值，其通过使用包括镜面分量(SCI)和不包括镜面分量(SCE)的反射比测量而获得。此处，SCI和SCE的Y值越小，板所具有的反射率越低。使用美能达反射仪(Minoltareflectivitymeter)来测量SCI和SCE反射比。
[表1]
参考表1，外部光反射值以比较例1的板、实施例1的板和比较例2的板的顺序降低。此处，实施例1的板表现出与比较例1的板相比稍微更大的外部光反射值，但比较例2的板与其他板相比表现出显著更大的外部光反射值。
表1示出，当比较例1的板的效率被视为100时，实施例1以及比较例1和比较例2的板的效率值。此处，所述板的效率值通过测量其电流效率(Cd/mA)而相互进行比较。
参考表1，效率以比较例2的有机发光装置、实施例1的有机发光装置和比较例1的有机发光装置的顺序表现优良。
即，比较例1的有机发光装置具有最小的外部光反射和最小的效率，而比较例2的有机发光装置具有优异的效率和显著高的光反射。同时，实施例1的有机发光装置具有与比较例1的有机发光装置的光反射值相近似的光反射值。实施例1的有机发光装置具有与比较例2的有机发光装置的效率相近似的效率。因此，实施例1的有机发光装置在外部光反射和效率方面均具有优异的性质。
模拟
在有机发光装置的效率方面模拟使用多层阴极和光学辅助层的有机发光装置。
在实施例2和实施例3中，在有机发光装置的效率方面模拟具有下述分层结构的有机发光装置。
实施例2(单层)
Ag/ITO/HTL/EML/ETL/EIL/阴极/Yb/CPL
实施例3(多层)
Ag/ITO/HTL/EML/ETL/EIL/阴极/Yb/CPL/Yb/CPL
CPL是实施例2和实施例3中的覆盖层。
图10是示出实施例2和实施例3的有机发光装置(蓝色二极管)基于有机发光装置的光发射彩色坐标的Y值的模拟效率的图。此处，发射颜色的范围限于蓝色区域。当彩色坐标的Y值变高时，蓝色波长向长波长移动，这与覆盖层厚度增加相对应。
参考图10，实施例3的有机发光装置与实施例2的有机发光装置相比，对于所有的模拟波长均具有更好的效率。即，发现具有阴极/光学辅助层(或中间层)/阴极/光学辅助层/覆盖层的结构的有机发光装置与具有阴极/光学辅助层/覆盖层的结构的有机发光装置相比具有更高的效率。
如上所述，根据一个或多个上文示例性实施方案，在阴极与覆盖层之间使用光学辅助层可以以有效的方式增加光提取效率并降低光反射。
本文已经公开了示例性实施方案，尽管使用具体术语，但它们仅应以上位且描述性含义来使用和解释，并且不用于限定的目的。在一些情形中，如自提交本申请起本领域技术人员所显而易见的，对于特定实施方案而描述的特征、特性和/或要素可以单独使用或与对于其他实施方案而描述的特征、特性和/或要素组合使用。因此，本领域技术人员应理解在不背离以下权利要求所述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节的变化。

Claims (20)

1.有机发光装置，其包括：
衬底；
在所述衬底上的阳极；
在所述阳极上并包括发射层的有机层；
在所述有机层上的阴极；
在所述阴极上的光学辅助层；以及
在所述光学辅助层上的覆盖层，
其中，在可见光区域内，所述光学辅助层与所述覆盖层相比具有更低的折射率和更高的吸收系数。
2.如权利要求1所述的有机发光装置，其中，在可见光区域内，所述光学辅助层具有1.1至2.0的折射率和1至3的吸收系数。
3.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述光学辅助层的折射率在400nm至550nm的波长区域内为1.1至1.5，并且在550nm至700nm的波长区域内为1.5至2。
4.如权利要求1所述的有机发光装置，其中在400nm至550nm的波长区域内，所述光学辅助层的所述折射率与所述覆盖层的所述折射率之差为0.5至2.0。
5.如权利要求4所述的有机发光装置，其中在550nm至700nm的波长区域内所述光学辅助层的所述折射率与所述覆盖层的所述折射率之差小于在400nm至550nm的所述波长区域内所述光学辅助层的所述折射率与所述覆盖层的所述折射率之差。
6.如权利要求1所述的有机发光装置，其中与在400nm至550nm的波长区域内的所述光学辅助层相比，所述光学辅助层在550nm至700nm的波长区域内具有更高的吸收系数。
7.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述光学辅助层包含镱(Yb)。
8.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述有机层还包括：
在所述阳极与所述发射层之间的空穴传输区域；以及
在所述阴极与所述发射层之间的电子传输区域。
9.如权利要求8所述的有机发光装置，其中所述电子传输区域包括具有与所述光学辅助层的材料相同的材料的电子注入层。
10.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述覆盖层包括三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物、***衍生物、ITO、IZO、SiO2、SiNx、Y2O3、WO3、MoO3、Al2O3或其组合。
11.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述阴极包括第一金属和第二金属，所述第一金属为银(Ag)，所述第二金属为铝(Al)、铂(Pt)、镱(Yb)、钕(Nd)和镁(Mg)中的至少一种，并且所述第一金属的含量大于所述第二金属的含量。
12.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述阳极是反射电极。
13.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述覆盖层包括彼此具有不同的折射率的多个层。
14.如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述阴极还包括至少一个中间层，所述中间层由与用于形成所述光学辅助层的材料相同的材料制成。
15.如权利要求14所述的有机发光装置，其中所述光学辅助层和所述中间层包含Yb。
16.制造有机发光装置的方法，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成阳极；
在所述阳极上形成包括发射层的有机层；
在所述有机层上形成阴极；
在所述阴极上形成光学辅助层；以及
在所述光学辅助层上形成覆盖层，
其中，在可见光区域内，所述光学辅助层与所述覆盖层相比具有更低的折射率和更高的吸收系数。
17.如权利要求16所述的方法，其中在形成所述阴极之后，在与用于形成所述阴极的室相同的室内连续进行所述光学辅助层的形成。
18.如权利要求17所述的方法，其中：
所述有机层还包括在所述阳极与所述发射层之间形成的空穴传输区域以及在所述阴极与所述发射层之间形成的电子传输区域；
所述电子传输区域包括电子注入层，以及
在相同的室内依次形成所述电子注入层、所述阴极和所述光学辅助层。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述电子注入层和所述光学辅助层由相同的材料形成。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述光学辅助层包含Yb。
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