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TWI538276B - 用於有機電子裝置之基板以及其製造方法 - Google Patents

用於有機電子裝置之基板以及其製造方法 Download PDF

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Publication number
TWI538276B
TWI538276B TW103134130A TW103134130A TWI538276B TW I538276 B TWI538276 B TW I538276B TW 103134130 A TW103134130 A TW 103134130A TW 103134130 A TW103134130 A TW 103134130A TW I538276 B TWI538276 B TW I538276B
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TW
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layer
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inorganic material
base film
sub
Prior art date
Application number
TW103134130A
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Inventor
李政炯
咸允慧
李尚俊
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Ｌｇ化學股份有限公司
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Publication date
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Description

用於有機電子裝置之基板以及其製造方法
本申請主張韓國專利申請號No.20140116189的優先權，其係提交於2013年9月30日，且其公開內容係引入本文而作為參考。
本應用是有關於一種用於有機電子裝置(OED)之基板，一種製造此基板之方法以及此基板之用途。
舉例來說，一OED裝置係包含至少一層可以引導電流的有機材料層。此OED的種類包含一有機光源發光裝置(OLED)、一有機光伏胞、一有機感光導體(OPC)或者一有機電晶體。
依照慣例，此OLED係代表一OED，其循序地包含一基板、一第一電極層、一有機層、以及一第二電極層。此OLED可以分成一頂端發光裝置、一底端發光裝置、以及一雙側發光裝置。在稱為底端發光裝置的結構中，一第一電極層可形成一透明電極層，且一第二電極層可形成一反射電極層，在稱為頂端發光裝置的結構中，一第一電極層可形成一反射電極層，一第二電極層可形成一透明 電極層，以及在稱為雙側發光裝置的結構中，一第一電極層和一第二電極層兩者均可以是透明電極層。透過電極層注入的電子和電洞可在有機層中的發光層裡重新結合，進而產生光。
最近，對可撓曲的OLED之注意力增加係引起了在OLED之結構裡以塑膠基板代替玻璃基板之技術需求。
然而，此塑膠基板容易遭受水以及氧滲透破壞，尤其是，當顯示裝置包含一使用塑膠基板製造的OLED，水和氧會從基板滲透，而導致OLED的壽命縮短。
在習知技藝中，為了防止水和氧滲透到此塑膠基板，此塑膠基板的表面上有一單一的無機屏障層，或者有一具有無機金屬層以及有機層堆疊之結構，或者是藉由壓力感測黏著層堆疊出的複數個無機屏障層之一結構。然而，這樣的一結構因為屏障層的部份結晶作用，而造成屏障層和塑膠基板之間的黏力減少，或者是，由於水份之滲透，在OLED顯示器上所需要的一水蒸汽傳輸率(WVTR)無法被滿足。
此外，因為這樣的無機屏障層結構在底端發光裝置中係作為透明之一第一電極層，其係被下面的無機屏障層所影響，而導致薄膜剝離或者是裂缝產生。
參考文獻：
參考文獻1：美國專利案專利號6,226,890
參考文獻2：美國專利號6,808,828
參考文獻3：日本專利申請案公開號2000-145627
參考文獻4：日本專利申請案公開號2001-252505
基於上述理由，在具有有機材料層和無機材料層的結構中，係容易因為上述應力而發生中間層剝離之情況，而導致對於OED的持久性有不良影響。因此，本發明係有關於提供一種不會產生上述問題之OED的基板。此外，本發明也提供一具有良好所需的物理特性OED，例如高耐用性和高光提取效率，而此OED是由使用本發明之基板所製造。
用於OED的一示例性基板可以包含一可撓曲基膜、一無機材料層、以及一彈性層。此處，無機材料層可形成於此基膜之上。在此種情況中，此彈性層可以形成在無機材料層或者無機材料層之上方或下方。第1圖顯示一無機材料層20以及一彈性層30，其係循序地形成的在基膜上10，第2圖顯示彈性層30形成於基膜10和無機材料層20之間的結構，以及第3圖顯示彈性層30形成於無機材料層20之間之結構。此基板可以具有如第1圖至第3圖所示結構之組合。例如，此彈性層可以是成形在至少二個位置上，如在無機材料層之上、之下或之中。此外，此彈性層和無機材料層可以重覆形成於基板之上。
當有需要時，無機材料層是可用多層結構 (包含至少二薄層)來形成，且在成形過程中的結晶是必須被抑制的。因此，此無機材料層可以有一良好的物理性質，例如一屏障性質。此外，此無機材料層也可以有高折射率率，此物理特性是使用多層結構而獲得屏障性質之無機材料層所不易擁有的。
在本發明中之應用於基板的可撓曲基膜係不特別限制的。例如，作為基膜時，在傳統習知技藝裡，一彈性層係用於一可撓曲裝置之實現，且其係具有一彈性模數，例如，可以使用0.05Mpa至5,000Mpa或者0.5Mpa至2,500Mpa。
如在一個具代表的基膜例子中，一個聚合物薄膜係被使用的。此聚合物薄膜可以，但不限定於是，一薄膜包含三醋酸纖維素、乙烯乙烯醇、聚偏二氯乙烯，聚丙烯腈、聚對苯二甲酸乙酯、聚萘、聚乙烯(醯胺酸)、聚芳酯、聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸酯、一環烯烴共聚物、聚苯乙烯、聚醚碸、聚醯亞胺、聚降冰片烯、聚醯胺、或者聚碸。
作為此基膜，一能夠導入而與無機材料層反應的官能基可用來改善與該無機材料層的界面黏著力。例如，一個有羥基、胺基、或者羧基，可以以化學方法採用ALD方法而用於無機材料層之官能基，如下面所述，進而確認上述之良好黏著力。一個上述方法所描述之基膜官能基係無特別受限的，例如，當成形此基膜的一個聚合物須包含上述之官能基，不能包含官能基，或者包含官能基之 最小組合，此官能基可以藉由將基膜表面結合局部放電或者等離子熱處理。為獲取適合的界面黏著力，引入官能基的比率是可受控制的。
可使用一透光基膜而作為基膜。例如，當此OED基板應用到一底端發光裝置時，可使用，例如，相對於在一可見光區有50%、60%、或者70%或者更多透射比的聚合物薄膜作為透光基膜。同時，當此OED基板應用到一頂端發光裝置時，此基膜即不需要一透光基膜，而當有需要時，一反射層可以成形在基膜A之表面上，如同使用鋁的一反射材料。此基膜可以是具有一驅動TFT之一薄膜電晶體(TFT)基膜。
當此基板應用於一底端發光設備時，其可使用具有一霧度的基板。當此基板具有一霧度時，此基膜之霧度可以介於在3%到90%的一範圍內。而霧度的另一下限可以是，例如，大約是85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、45%、40%、35%或者30%。也就是說，本發明申請之基板可以為3%至30%之一霧度。
在基膜上產生霧度的方法不特別受限的，且可以應用如一慣例之方法來產生一霧度。例如，當一基膜為一聚合物膜時，一種增加具有之不同折射率之散射粒子的方法，此粒子係為外圍聚合物基體以及具有適合平均粒徑；或者使用一種聚合單體的方法可讓聚合物產生霧度，例如，一單體係呈現與聚合物之主鏈不同之範圍裡的一折射率，最後使用此聚合物所形成的薄膜。
此基膜可以有大約5至70ppm/℃之一熱膨脹(CTE)係數。這樣的範圍可以有利於防止在一起之有機材料層以及無機材料層的結構中產生中間剝離的缺陷。
此基膜可以有大約在200℃以上的一玻璃轉化溫度。這樣的玻璃轉化溫度可以是基膜本身的玻璃轉化溫度，或者是具有一緩衝層之基膜的玻璃轉化溫度，其將描述於下文中。這樣的一範圍可適合於OED製程中用於沈積或圖案化的之一高溫過程。在另一例子裡，此玻璃轉化溫度可以是，大約在210、220、230、240或者250℃或者更高。此玻璃轉化溫度的上限係不受到限制，例如，大約400、350或者300℃。
基膜的一表面粗糙度(RMS，均方根)可控制在0.1m至5nm的範圍內。此表面粗糙度可以是基膜本身的，或者是成形於基膜上之表面緩衝層的，其將會在下面被描述。這樣的表面粗糙度的範圍有利於改善待形成於基膜上的層之性能。例如，當一無機材料層係製造成具有一屏障特性時，假設無機材料層是製作於具有上述表面粗糙度範圍內的表面上時，此無機材料層可以有更良好的防水性。在另一例子裡，此表面粗糙度可以是大約4、3、2.5或者2nm或者低於2nm的。
此基膜可以有一折射率，大約在1.5、1.6、1.7、1.75或者1.8或者1.8以上。除非特別定義，否則在此處所使用之名詞"折射率"是指量測波長大約為550nm之光的折射率。在OLED裡，基膜的折射率的範圍有利於增加此 裝置之光效率。此基膜折射率的上限可以是，但不能特別限定為，例如，大約2.0。
這種基膜的高折射率可以藉由使用一具有高折射率之聚合物的基膜來製造達成，或者是在製作基膜的過程裡，藉由混合在薄膜裡具有一高折射率的一成分來達成。
基膜厚度係不設限的，其可以是在一考量性能的適合範圍被選定，例如，可撓曲性，光萃取效率，或者一屏障特性。例如，基膜的厚度大約可以是10μm至50μm、或者20μm至30μm。
無機材料層係呈現於基膜上。在此處所使用之名詞"無機材料層"係指，例如，包含重量百分比50、60%或者更多的無機材料的層。只要無機材料是在上述的範圍裡，此無機材料層可以僅包括無機材料或者與不同成分組合，例如有機材料。
例如，此無機材料層可以為一屏障層。在此處所使用之名詞"屏障層"是一個可以防止，抑制，或者減少外部因素滲透的層，例如，水或者蒸汽，它們會對元件(有機材料層)之性能有不好影響。此屏障層可以是一層有10-6到10-3g/m2/day的WVTR。此處之名詞"WVTR"可以是一使用測量器(例如，PERMATRANW3/W31，MOCON，Inc.)在40℃和相對濕度為90%時所量測的值。
此屏障層可已知的材料來形成，以減少、防止或抑制水和氧的滲透。這樣的材料可以包括金屬如錫、 鉛、金、銅、銀、鋯、鉿、鋅、鋁、矽、鑭、鈦或鎳；金屬的氧化物；金屬的氮化物；金屬的氮氧化物；金屬的氟化物；1%或者更高吸收率的吸水材料；或者0.1%或者更低吸收率的防潮材料。
當無機材料層透過一般的沈積法來製作時，此處存在一高可能性以產生結晶，其係此材料之特性，且由於無機材料層的部份結晶緣故，故將無法得到一期望的WVTR。然而，使用任一下述形成一無機材料層方法，如使用氧化物(如金屬氧化物)、一種多次形成一薄膜層的方法、一種在重覆形成期間中，控制相鄰子層以具有不同材料的方法，和一種形成不同材料的每一子層的方法，其可為氧化物層(例如如金屬氧化物)，以防止此無機材料層之結晶，且達成一產品所需要的一期望WVTR，其中此產品係包含用於OED之基板。
較佳的情況是，此無機材料層之折射率與所述基膜的折射率間差異很小。在這樣的情況下，特別是它可以透過一具有良好光萃取效率的基板來進行製造。例如，在無機材料層和基膜之間的折射率之絶對值差異大約是1、0.7、0.5或者0.3或者更低的。因此，當基膜具有如上述之一高折射率時，此折射率應該是在與無機材料層之折射率的相同程度上所取得。例如，此無機材料層的折射率可以大約是1.8、1.85、1.9或者2.0或者更多。在本發明中，當基板所應用的OED係為一OLED時，一基膜的折射率範圍可以有利於增加此裝置之光效率。此無機材料層的折射率 的上限可以是，但不能特別限定為，例如，大約2.2。也就是說，本發明之無機材料層的折射率可以是1.8至2.2。
無機材料層的厚度可以按照使用需要之影響來進行決定，其厚度的範圍可以是，但不能特別受限，大約在10到100、10到90、10到80、10到70、10到60、10到50、或者20到50nm。
此無機材料層可以有一單層或者多層的結構，但其應該為一多層結構以滿足上述之結晶程度。此多層結構可以包括相同形態或者不同形態堆疊的無機材料層。在一多層結構裡的無機材料層之形成，其有助於形成由一具有上述界面黏著力以及結晶程度的無機材料層。此外，在一多層結構裡的無機材料層之形成，其可以有助於形成具有如上述折射率之無機材料層。
當此無機材料層以多層結構形成時，可以包含至少一第一子層及一第二子層所堆疊之一結構。在考慮到此界面黏著力、結晶程度、屏障特性以及此無機材料層所需的折射率的情形下，可以控制此第一和第二子層之厚度。例如，可以控制第一和第二子層之厚度在7、6、5、4、3或者2nm或以下的範圍。而降低此子層的厚度是不被特別受限的。厚度愈小的子層，其界面黏著力、結晶程度、屏障特性和折射率之控制將愈好。然而，子層的厚度愈小，其所需要處理數量也愈大，才可以達成此期望的厚度。因此，降低子層厚度的限制可以設定在一適合的範圍裡，且其可以被控制在一範圍裡，例如，大約是0.1nm或以上。
在考慮到界面黏著力、結晶程度、屏障特性和折射率的情形下，包含在無機材料層的所有子層的厚度係可以受控在上述的範圍裡，其中此無機材料層具有一多層結構。在這樣的情況下，此無機材料層之厚度可以不包含10、9或者8nm的子層，而較佳地，不包含厚度大於7nm的子層。
有無機材料層的子層數量係不應特別受限的。子層的數量可以依照子層和其無機材料層的厚度來決定。在一例子裡，此無機材料層包括2到50個子層。在這樣的範圍裡，此無機材料層包括4、6、8或者10或者更多子層。此外，在上述範圍，此無機材料層包括45，40，35，30,25，20，或者15或者更少的子層。當此無機材料層具有3個以上的子層，所有的子層可以是第一和第二子層，另外，其也可以包含第三子層或者更多的子層。
子層可以由多種樣式的材料來製造，但須對界面黏著力，結晶程度，屏障特性和折射率有所幫助，其可以由上述無機材料層來製造，例如，這樣的一金屬如錫、鉛、金、銅、銀、鋯、鉿、鋅、鋁、矽、鑭、鈦、或鎳；一金屬的氧化物；一金屬的氮化物；一金屬的氮氧化物；或者一金屬的氟化物；因此，第一和第二子層之可以是氧化物層，一氮化物層，或者一氮氧化物層。當需要時，所有多層無機材料層的子層係可以受控制於上述氧化物。在這樣的情況下，氧化物的形態係不受限定的，其可以透過上述屏障層的氧化物能力來適合地選定。在這些子層中， 儘管這些子層是由不同的材料所製造，這些子層的互動係有助於界面黏著力、結晶程度、屏障特性以及折射率。因此，當第一子層和第二子層互相接觸時，他們可以形成不同的材料，例如，不同的氧化物、氮化物、或者氮氧化物。甚至當無機材料層含有一第三子層、第四子層、或者如上述之一較高子層，此子層在與其它子層接觸時也將形成不同的材料，例如，不同的氧化物。
此第一子層可以有一第一折射率，以及此第二子層可以有一相異於第一折射率的一第二折射率。當這樣的層被堆疊時，有利於確保如上述之影響以及控制在上述範圍裡無機材料層之折射率。第一折射率和第二折射率之間的絶對值差異可以是，例如，0.1或者以上。此絕對值可以是0.2、0.3、0.4、0.5或0.6以上。此外，在另一個例子裡，此絶對值可以是，2、1.8、1.6、1.4、1.2或者更少的。只要能確保折射率的範圍，則每一第一折射率和第二折射率之範圍無特別限制。然而，例如，此第一子層的折射率可以是在1.4到1.9的範圍，以及第二子層的折射率可以是在2.0到2.6的範圍。此第一和第二子層可以分別是金屬氧化物層。
尤其，包含此材料之屏障層，以及此外形可以有一結構，例如，作為一第一子層之一氧化鋁層以及作為一第二子層之一二氧化鈦層，其係透過在基膜上重覆循序地形成氧化鋁層及二氧化鈦層而被交替堆疊。此外，當可滿足上述折射率之範圍即可形成一第二子層，例如ZrO2、 HfO2、La2O5或TaO5，其便可取代二氧化鈦層以成為第二子層。
此無機材料層或者每一子層可以由一已知方法形成，但為了確保界面黏著力，較佳地，無機材料層或每一子層係由原子層沉積作用(ALD)所形成。此ALD可以包含在一黏著物表面上交替沉積一像是有機金屬的前驅物(precursor)及一像是水的前驅物的處理，在此處理中，可交替地形成單層的前驅物。更多詳細的描述將被提供，例如，當一預設官能基，如上所述的基膜包含羥基時，由ALD形成的一層可以在此形成裡與官能基反應，從而確保期望的界面黏著力。除非特別的定義，否則此名詞"ALD層"係指由ALD所形成之一無機材料層。
除了ALD之外，可使用一種形成一無機材料層或形成可用之子層的方法，包含如濺射之物理蒸汽沉積作用(PVD)、脈衝激光沉積作用(PLD)、電子光束蒸發、熱蒸發、或是激光分子光束外延(L-MBE)、或是如金屬有機化學氣相沉積作用(MOCVD)之一化學氣相沉積作用(CVD)、氫化物蒸汽階段外延(HVPE)、初始化化學氣相沉積作用(iCVD)、或者是等離子體加強化學氣相沉積作用(PECVD)。當需要時，上述其中之一合適之方法可以根據所使用的一材料來進行選擇，從而最大化此無機材料層之性能。
如上所述，此基板可以包含一彈性層並位在無機材料層或是在無機材料層之上或下。此處之名詞"彈性層"可以參考包含一材料之一層，此材料係在23℃下具有 20GPa至400GPa之一彈性模數。在另一例子裡，此材料之彈性模數可以為30、40或者50GPa或者更多。此外，在另一例子裡，此彈性模數可以是350、300、250、200、150、或者100GPa或者更少。當此彈性層是使用具有在這樣的範圍裡之彈性模數之材料而形成時，在一結構裡所產生的一壓力係可以有效地減少，其中此結構係為一起存在的一無機材料層以及一有機材料。此彈性層可以包含上述之材料以作為一主要成分。此處所表示的"彈性層可以包含上述之材料以作為一主要成分"可意指為彈性層包含材料的重量在60、70、80、或90%以上。
儘管此材料具有如上述範圍之一彈性模數，但其不特定限定於使用一特殊型態材料來形成彈性層。每一材料具有其個別已知的彈性模數，在本發明中，此彈性層可以是藉由選擇具有此彈性模數之已知材料而來成形。
例如，此彈性層可以使用二氧化鈦、氮化矽、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅或是氧化鋯。上述之材料係具有在上述範圍裡之彈性模數。例如，透過一常見的沉積作用方法以沉積此材料，可以形成在上述材料之一層。
在另一例子裡，此彈性層可以使用一有機材料或者是一有機/無機結合材料來成形。例如，此彈性層可以是包含一金屬螯合物化合物和伸烷基二醇，或是結合材料(反應產品)的一層，這樣的一層可以是透過上述形成一無機材料層或一子層的相同方法來形成，例如，分子層沉積作用(MLD)。此MLD係相似於ALD，且在此MLD裡，包含 一有機或無機材料的一分子碎片是可以沉積的。應用於此彈性層之一材料係可以使用的，例如，如三甲基鋁之三烷基鋁、二乙基鋅、具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4個碳原子之伸烷基二醇、一芳香族二醇化合物，如對苯二酚、乙醇胺、三乙醇胺、或是一馬來酸酐。
例如，包含具有在一有效範圍裡之一彈性模數之一材料之彈性層，其可以如上述之由MLD之金屬螯合物及伸烷基二醇交替地沉積而成形。
在另一例子裡，此彈性層可以是一初始化的化學氣相沉積(iCVD)層，此化學氣相沉積層包含由式1或2所表現之一化合物之一聚合單元。此處所使用的"iCVD層"係參考至由iCVD所成形之一層，以及在針對一OED而製造一基板的方法將仔細地描述此iCVD。
[式1]R1(R1 2SiO)nR1
在式1或2裡，R1，Rd以及Re係每一獨立地之氫、一羥基、一環氧基、一烷氧基或是一單價烴基，至少一R1係為一烯基，Rd及Re的至少一者係為一烯基，n為1至10中的一數字，以及o為3至10中的一數字。
在式1裡，此烷氧基可以是一直鏈、有支鏈的或是環狀之具有1至20、1至16、1至8或是1至4碳原子之烷氧基。
在式1裡，除非特殊定義，否則此環氧基可以是從具有三環成分之一環醚或包含此環醚之化合物所衍生之一單價殘基。此環氧基可以是一縮水甘油基、一環氧烷基、一環氧丙氧基或是一脂環族環氧基。此處，此脂環族環氧基可以是從包成一脂族烴環結構之一混合物所衍生的一單價殘基，且形成此脂族烴環之兩個碳原子的一結構也會形成一環氧基。作為此脂環族環氧基，例如，具有6至12個碳原子的一脂環族環氧基樹脂，一3,4-環氧環己基基可以被使用。
作為可選擇性取代一環氧基之取代基，一烷氧基、或一單價烴基、如氯或氟的一鹵素、一縮水甘油基、一環氧烷基基、一環氧丙氧基、如一脂環族環氧基之一環氧基、一丙烯醯基、一甲基丙烯醯基、一異氰酸酯基、一巰基或是一單價烴基可被使用，但本發明可以不限定於此。
此外，此名詞"烴基"可以參考至從一碳和氫組成之化合物或其衍生物所衍生之一單價殘基。此烴基、一烷基、一烯基、一炔基或是一芳基係可以被使用的。
除非特別定義，否則此名詞"烷基"可以是具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4碳原子之一烷基。此烷基可以是一直鏈的、支鏈的或是環狀的。此外， 此烷基可由至少一取代基選擇性地取代。
除非特別定義，否則此名詞"烯基"可以是具有2至20、2至16、2至12、2至8或2至4碳原子之一烯基。此烯基可以是一直鏈的、支鏈的或是環狀，此烯基可被至少一個取代基選擇性地取代。
除非特別定義，否則此名詞"炔基"可以是具有2至20、2至16、2至12、2至8或2至4碳原子之一炔基。此炔基可以是一直鏈的、支鏈的或是環狀，此炔基可被至少一個取代基選擇性地取代。
除非特別定義，否則此名詞"芳基"可以包含一苯環或是在經縮合或鍵結之最少兩苯環之一結構或是其衍生物之一化合物所衍生的一單價殘基。在此芳基之類別裡，除了官能基常指的一芳基，也可以包含一芳烷基或是一芳基烷基。例如，此芳基可以有6至25、6至21、6至18或是6至12個碳原子。作為此芳基，一苯基、一二氯苯基、一氯苯基、一苯乙基、一苯丙基、一苯甲基、一甲苯基、一二甲苯基或是一萘基係可以被使用的。
一種更多包含此iCVD層的特殊的聚合單元化合物可以是，但不限定於，例如，1H,1H,2H,2H-全氟癸基(甲基)丙烯酸酯、縮水甘油(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、或者如六乙烯基二矽氧烷、三氟甲基環氧矽烷、四乙烯甲基環矽氧烷或是1,3,5-乙烯基-1,3,5,5-五甲基三矽氧烷之一矽氧烷化合物。
當至少一複數個彈性層由上述材料形成時， 在此元件裡可以有效地減少所產生的一應力。
此彈性層可以由具有1.7或更低之折射率之一低折射材料而形成，其大約介於1.4至1.7或是大約是1.4而少於1.7，或是具有一折射率為1.8至2.0的一高折射材料。此處，當此彈性層係由一低折射層形成時，此無機材料層以及此基膜的至少一個可以具有一在1.7至2.2或是1.8至2.2的高折射率，其有利於光萃取效率。
彈性層之一厚度可以由考慮一期望影響所決定，舉例來說，如一彈性模數，但本申請之發明並不特定限定於此。然而，此彈性層之厚度可以大約是在100至500nm。在上面的範圍裡可以獲得合適的界面黏著力，且可以避免中間層剝離之情況。
本發明之基板可以包含一附加層，例如，本發明之基板可以更包含在無機材料層以及基膜間的一緩衝層，以達到在此無機材料層以及此基膜的界面黏著力。然而，此緩衝層並非為一不可或缺的組成成份，舉例來說，當期望界面黏著力是使用如上述特定官能基之一基板來達到時，此緩衝層是可以不需要的。
本申請之基板也可以包含一附加層，如在此無機材料層上之一電極層。
作為此電極層，慣用於一OED裡的一電洞注入電極層或是電子注入電極層係可以拿來使用的，此電極層可以是一透明電極層或是一反射電極層。
例如，此電洞注入電極層可以由具有一相對 高功函數之一材料而形成，且當有需要時，可以以一透明或者反射的材料來形成。例如，此電洞注入電極層可以包含具有大約4.0eV以上功函數之一金屬、合金或者導電性化合物，或是其至少二個的一混合物。這樣的材料可以是一金屬，如金、碘化亞銅、銦鋅氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅錫氧化物(ZTO)、一鋁或銦摻雜鋅氧化物、鎂銦氧化物、鎳鎢氧化物、如氧化鋅、二氧化錫或氧化銦之一氧化物材料、如鎵氮化物之一金屬氮化物、如鋅硒化物之一金屬硒化物、或是如鋅硫化物之一金屬硫化物。一透明電洞注入電極層也可以使用如金、銀、銅之一金屬薄膜的一堆疊結構以及如硫化鋅、二氧化鈦、或者ITO之一高折射透明材料而形成。
此電洞注入電極層可藉由一選擇性方式來形成、如沉積作用、濺射、化學沉積作用或是電氣化學手段。此外，當需要時，此形成的電極層可以通過已知的光刻法或使用蔭遮罩的方法來圖案化。
例如，此電子注射電極層可以使用具有一相對低功函數之材料來形成，且其可以在用於形成電洞注入電極層之材料間使用一合適透明或反射材料來形成，但本發明並不限於此。例如，當需要時，此電子注射電極層也可以由沉積作用、濺射、或合適圖案化來進行成形。
例如，此電極層可以成形為大約90至200、90至180或是90至150nm之一厚度。
本申請之另一目的係提供一OED，此OED 可以包含上述用於OED之基板，且具有一第一電極層、一有機材料層以及一第二電極層之一元件區域，此元件區域係呈現於基板之一無機材料層上。然而，當用於OED之基板包含上述之電極層時，所述電極層可以用作第一電極層。
此示例性OED包含此基板，且此基板包含朝頂端方向循序出現的基膜、無機材料層、一第一電極層、一有機材料層、一第二電極層、一第二無機材料層以及覆蓋薄膜。此些層可以直接在鄰近層間堆疊而不須另一層，或是透過相異層來進行堆疊。
除非特別之定義，否則此處之名詞"頂端方向"係為從第一電極層至第二電極層的一方向，且此名詞"底端方向"係為從第二電極層至第一電極層之一方向。
以下，在此說明書中，為了方便描述，在上面之結構裡，包含在第一電極層以下(排除此第一電極層)的所有因子之一區域係被稱作為一基板區域，包含此第一電極層、第二電極層以及其間所有的因子之一區域係被稱作為一元件區域，且包含在第二電極層上之所有因子之一區域係稱之為一上部區域。
此基板區域可以有一範圍在3%至90%、3%至85%、3%至50%或3%至30%的一霧度。例如，這樣的霧度範圍可以有利於增加一光萃取效率。當需要時，針對一更高的光萃取效率，如下所述，另一個因素，例如可控制一發光層以及一電極層之間的一缺口。然而，當一結構是 設計為光從一有機層發光至頂端方向時，此基板區域之一霧度可以不需要包含在上述的範圍裡。為了控制此基板區域的霧度，可以控制在此基板區域裡的基膜之霧度，或是應用一散射層或是散射黏膠，以下將描述說明。
此基板區域可以包含一附加層。作為附加地存在於基片區域中的層，係可以使用一散射層、一緩衝層、一載板、一屏障薄膜或是一黏著層。
形成此緩衝層可以確保中間層黏著力或是控制在上述基膜之表面粗糙度。例如，當此散射層成形在基膜上時，此緩衝層可以成形在其上或是在屏障層以及第一電極層之間，但本申請並不以此為限。如下所述，當有需要時，一緩衝層可以在一上部區域裡被形成。在此說明書裡，為了便於辨別，在基板區域裡形成的緩衝層可以是一第一緩衝層，在此上部區域裡形成的緩衝層可以是一第二緩衝層。
此緩衝層可以成形以作為一高折射層。本處所使用的名詞"高折射層"可以是一具有大約為1.6、1.65、1.7或者1.75或者更多的折射率之一層。此高折射層的折射率之上限可以大約為2.5或者2.0，但不以此為限。例如，這樣的一折射率可以有利於改善光萃取效率。
此緩衝層可以以一合適材料來成形，此合適材料能有效地形成此緩衝層，且保証中間層黏著力或是保証沒有特別限制的一平坦化程度。例如，此緩衝層可以以一金屬成形，如鋁，以一無機材料，如矽氧化物、矽氮氧 化物、氮化矽、鋁氧化物、鋅錫氧化物、氧化錫銦、氧化鋅、碘鋅氧化物、硫化鋅、氧化鎂或錫氧化物，一聚醯亞胺，具有一芴環的Caldo型樹脂、一尿烷、一環氧化合物、一聚酯纖維、一聚乙烯(醯胺酸)、一聚醯亞胺、一聚乙烯亞胺、一聚乙烯醇、一聚醯胺、一硫醇、一聚乙烯(甲基)丙烯酸酯，或者如有機矽之一有機材料。此處，作為有機矽，可以使用列舉在無機層或聚合物，包括該化合物作為聚合單元的類別的化合物。在另一個例子裡，此緩衝層可以以被混合的一化合物而用以成形，此化合物係混合一醇或者如鋯及鈦之一金屬之醯化物，或者是鈰與具有極性基團的黏合劑，例如羧基或羥基。此醇或醯化物之混合物可以黏合劑之極性基團加以縮合，並包含此金屬在黏合劑之一主鏈裡，從而實現一高折射率。作為此醇或是醯化物化合物之一例子，一烷氧基鈦如四正丁氧基鈦、四異丙氧基鈦、四正丙氧基鈦、或四乙氧基鈦、鈦醯化物如硬脂酸鈦、鈦螯合物、鋯的醇鹽如四正丁氧基鋯、四-正丙氧基鋯、四異丙氧基鋯或四乙氧基鋯、鋯醯化物、如三丁氧化鋯、或鋯螯合物將可以被使用。
此緩衝層可以從上述材料中選擇一合適材料來加以形成。當此緩衝層需要一高折射率時，從上述材料所選出之具有高折射率之一材料，或者是透過混合所選定的合適材料與高折射粒子所準備之一材料，或者是透過產生如上述材料之鈦之一高折射材料來進行使用。本處所使用的名詞"高折射粒子"可以是，为具有大約為2.0、2.5、 2.6或者2.7或者更多的折射率之粒子。此高折射粒子之折射率之上限可以是，例如，選定在滿足一期望折射率之範圍裡。例如，此高折射粒子可以有一平均粒子直徑大約為1至100、10至90、10至80、10至70、10至60、10至50、或者10至45nm。此高折射粒子可以是礬土，鋁矽酸鹽，鈦氧化物，或者鋯氧化物。例如，作為高折射粒子，具有2.5以上之折射率的粒子，係可以使用金紅石型氧化鈦。相較於一般粒子，此金紅石型氧化鈦可以有一相對高之折射率，以及甚至在一相對小的比率裡控制以具有一期望的折射率。
例如，形成一緩衝層的一方法可以是PVD、CVD以及iCVD其中適合的一個，但不以此為限。在另一例子裡，此緩衝層可以藉由一塗佈溶液來形成，此塗佈溶液係混合鈦醇或鋯醇之一金屬醇與如酒精或者水之一溶劑，而應用此塗佈溶液法，並執行各種溼的或是乾的塗佈方法，包含在一合適溫度上塑化此塗佈溶液之一溶膠-凝膠塗佈方法。
此緩衝層之厚度係不特別限定，其可以考慮此緩衝層所形成之一位置以及需要的功能而加以選擇。例如，當此緩衝層係形成在散射層上以確保一平坦化表面，相較於當此緩衝層形成於在基膜上時，其可以有一相對大的厚度。
此基板區域可以更包含一散射層以確保一合適之霧度。此處使用之名詞"散射層"可以是形成在此散射 層上散射、折射或是繞射光入射之層之各種型態。用以實現上述功能此散射層之一形狀係不被設限的。
例如，此散射層可以是包含一基體材料以及一散射區域之一層，例如，此處所使用之"散射區域"之名詞可以是具有一不同折射率之一區域，其折射率係來自於機體材料或另一如緩衝層之周圍材料，且其具有一合適之大小，從而散射、折射或者是衍射入射光。例如，此散射區域可以是粒子或者一空的空間。例如，此散射區域可以使用具有一折射率之粒子來加以成形，此折射率係相異、高於或低於周圍的材料。此散射粒子之折射率可以在周圍材料間有一差異，例如，此機體材料及/或大於0.3或0.3以上的緩衝層。例如，此散射粒子可以有一大約為1.0至3.5、或者1.0至3.0之一折射率。例如，此散射粒子可以有1.0至1.6、或是1.0至1.3之一折射率。在另一例子裡，此散射粒子可以有大約為2.0至3.5、或者2.2至3.0之一折射率。例如，此散射粒子可以有一平均粒子直徑，50，100，500，或者1,000nm或者更多。例如，此散射粒子之平均粒子直徑可以是10,000nm或者更少的。此散射區域也可以以具有如上大小的一空的空間加以形成，即充滿空氣。
此散射粒子或者區域可形成一球形、橢圓形、多角形或是無固定形狀，但形狀並無特定限制。作為此散射粒子，例如，粒子包含如聚本乙烯或是其衍生物之一有機材料、一丙烯酸樹脂或是其衍生物、一矽樹脂或是其衍生物、或一酚醛樹脂或其衍生物，或是使用如矽土、礬土、 鈦氧化物、或鋯氧化物之一無機材料。此散射粒子可以形成在上述任意之一材料或是上述最少兩個材料裡。例如，作為此散射粒子，也可以使用中空粒子或是如中空的矽土之具有一核心/殼結構之粒子。此散射層可以更包含一基質材料以保持散射區域，如散射粒子。此基質材料之形態可以是，例如，從上述用於形成緩衝層之材料中選擇一合適材料，但不以此為限。
在另一例子裡，此散射層可以是具有不均勻結構之一層，此散射層之不均勻結構可以適當的被控制，且當需要時，當此緩衝層形成具有適合在其上的折射率時，入射光即可以被分散。透過形成一不均勻結構而製造具有此不均勻結構之散射層，當一材料先前用於形成此散射層後，在固化或是通過一蝕刻術處理時，此不均勻結構具有被固化可熱或光固化性材料在用一模組接觸而轉移一期望形狀之不均勻結構，在另一方法裡，此散射層可以在一黏合劑裡用於形成此散射層之具有合適大小及形狀之粒子混合而形成。在此案例中，此粒子並不需要為具有一散射功能的粒子，但是也可以為具有一散射功能之粒子。
例如，此散射層可以由一塗佈方法而成形，如溼的或者乾的塗佈，或是一沉積作用方法，如PVD或者是CVD，以及或者由奈米壓印或是微米壓印而成形。
屏障薄膜可用於基板區域中的其他層。相較於使用具有一良好屏障性質之材料(如一玻璃基板)的一基板之剛性結構，在一彈性結構裡，可使用具有一相對低 的屏障性質之一基膜係可以被應用的，因此為了補償此屏障性質，一附加屏障薄膜可以呈現在此基膜下方。作為此屏障薄膜，其能夠確保一合適屏障性質以及透射比，且其在需要時即可以使用而沒有特別限制。
此屏障薄膜可以被附著至此基膜，例如，使用一黏著層。此處使用之名詞"黏著層"包含照慣例稱為一膠黏劑之材料，以及層之形成係使用稱為一壓敏膠黏劑之一材料，以及稱之為一壓敏膠黏劑/黏著材料。形成此膠黏劑層之材料可以是一已知的壓敏膠黏劑/黏著材料，如一丙烯酸聚合物、一矽聚合物、一橡膠基底聚合物、一乙烯乙烯基醋酸鹽(EVA)聚合物、或是一石蠟聚合物如聚異丁烯(PIB)。
適當的防水材料可以與此膠黏劑層進行混合。以下，此名詞"膠黏劑層與防水材料進行混合"係使用於一具有屏障性質之膠黏劑層。此處使用之名詞"防水材料"可以用以作為通過一物理或者化學反應而吸附或者除去從一外部環境產生的水或者蒸汽。與此膠黏劑層混合之防水材料之一特殊狀態可以是一金屬氧化物、一有機金屬氧化物、一金屬鹽或五氧化磷(P2O5)中之一或是最少兩個之一混合物。此處，此金屬氧化物之一特例可以是氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鋇(BaO)、氧化鈣(CaO)或者是氧化鎂(氧化鎂)，以及此金屬鹽可以是一硫酸鹽，如一硫酸鋰(Li2SO4)、硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鎂(MgSO4)、鈷硫酸鈷(CoSO4)、硫酸鎵(Ga2(SO4)3)、硫酸鈦(Ti(SO4)2)或是硫酸鎳 (NiSO4)；一金屬鹵化物，如氯化鈣(CaCl2)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鍶(SrCl2)、氯化釔(YCl3)、氯化銅(CuCl2)、氟化銫(CsF)、氟化鉭(TaF5)、氟化鈮(NbF5)、溴化鋰(LiBr)、溴化鈣(CaBr2)、溴化銫(CeBr3)、溴化硒(SeBr4)、釩化溴(VBr3)、鎂化溴(MgBr2)、碘化鋇(BaI2)或者碘化鎂(MgI2)；或者一金屬氯酸鹽，如高氯酸鋇(Ba(ClO4)2)或是高氯酸鎂(Mg(ClO4)2)。
合適的散射粒子可以混合在此膠黏劑層裡，以及如此一來，此膠黏劑層可以展出一合適之薄膜。當此膠黏劑層展出一薄膜時，光萃取效率即可以被改善。能被混合在此膠黏劑層之散射粒子之一狀態是不受限的，且一合適狀態是可以從被包含在此散射層的散射粒子而被選定，此散射粒子係考慮到用以形成此膠黏劑層之一樹脂之折射率。
載板可用於暫時地或是永久地附著在基膜下。照慣例，作為此載板，可以使用一剛性基板，如一玻璃基板。
此基板區域可形成各種結構。例如，此基板區域可以有一結構，其係在一底端方向裡循序成形一第一無機層以及一基膜，具有一緩衝層和/或一散射層之一結構係成形在第一無機層以及此基膜之間，以及當需要時，具有一載膜或是一屏障薄膜之一結構係由膠黏劑層附著在基膜下方。
一有機材料層是在第一和第二電極層之間，此有機材料層可以包含至少一或二個發光單元，在這樣的 一結構裡，從發光單元產生的光可以通過一反射電極層反射而發射至一透明電極層。
為了適當地發光，當至少二發光單元存在時，一中間電極層或是電荷產生層可以更存在於複數個發光單元之間。因此，此發光單元可以被中間電極層或者是具有一電荷產生特性之電荷產生層而分開。
構成此發光單元之一材料並不特別受限的。具有各式各樣的發射中心波長之一螢光或者是磷光有機材料在習知技藝裡是眾所皆知的，從此著名材料可以選擇一合適形態來形成此發射單元。此發光單元之材料可以是，但不以此為限，一Alq的材料，如三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)(Alg3)、4-甲基-8-羥基喹啉(4-MAlq3)或者三-(8-羥基喹啉)鎵(Gaq3)；一環戊二烯衍生物，如C-545T(C26H26N2O2S)、氨取代聯苯乙烯(DSA-amine)、TBSA、BTP、PAP-NPA、螺-FPA、PhTDAOXD(Ph3Si)或者1,2,3,4,5-五苯基-1,3-環戊二烯(PPCP)；4,4'-雙-(2,2'-二苯乙烯基)-1,1'-聯苯基(DPVBi)、4-(二氰基亞甲基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7'-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、DDP、AAAP或者NPAMLI；或者一磷光材料如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)、面-三-[2-(4,5'-二氟苯)吡啶-C'2,N]銥(III)(FIrppy)、或雙-(2-(2'-苯並[4,5-a]噻吩)吡啶-N,C3’)銥(乙醯丙酮酯)(Btp2Ir(acac))。此發光層可以包含上面的材料以作為一主體，且一主體-摻 雜物系统包含苝、二苯乙烯基聯苯、DPT、喹吖酮、紅熒烯、BTX、ABTX或者DCJTB以作為一摻雜物。
此發光單元也可以藉由採用合適的一表現發光特性來加以成形，其係來自於接受電子有機化合物或是供給電子有機化合物，其將詳述於其後。
只要有機材料層包含發光單元，其便可以成形在各種結構裡，還包含在習知技藝裡所公知的各種功能層裡。當有機材料層裡包含一層時，可以使用一電子注射層，一電洞阻隔層、一電子傳輸層、一電洞傳輸層、或是一電洞注入層。
如，此電子注入層或者電子傳輸層可以使用一接受電子有機化合物而成形。這裡，作為此接受電子有機化合物，已知的選擇性的化合物可以被使用而沒有特別的限制。作為這樣的一有機化合物、一多環混合物、如對三聯苯或者是四苯、或者是其衍生物一多環的烴化合物，如萘、稠四苯、芘、蔻、屈、蒽、二苯基蒽、並四苯、或菲、或其衍生物；或者一雜環的化合物，如菲咯啉、紅菲繞啉、菲啶、吖啶、喹啉、喹喔啉、或吩嗪、或其衍生物系可以被使用的。此外，fluoroceine，苝、酞、鄰苯二甲醯基苝、紫環酮、酞、萘二甲醯苝、二苯基、四苯基丁二烯、噁二唑、醛連氮、二苯並噁唑啉、聯苯乙烯、吡嗪、環戊二烯、8-羥喹啉、胺基喹啉、亞胺、二苯乙烯、乙烯基蒽、二胺基咔唑、吡喃、噻喃、聚次甲基、部花青、喹吖啶酮、紅熒烯或其衍生物；金屬螯合配位化合物，公開於專利公 報如日本專利公開申請號1988-295695、日本專利公開申請號1996-22557、日本專利公開申請號1996-81472日本專利公開申請號1993-009470、或日本專利公開申請號1993-017764；例如，具有金屬螯合類oxine化合物，例如至少一種包含8-羥基喹啉的金屬絡合物，包括三-(8-8-羥基喹啉)鋁、雙-(8-8-羥基喹啉)鎂、雙-[苯並(f)-8-8-羥基喹啉]鋅、雙-(2-甲基-8-8-羥基喹啉)鋁、三-(8-8-羥基喹啉)銦、三-(5-甲基8-8-羥基喹啉)鋁、8-8-羥基喹啉鋰、三-氯-8-羥基喹啉)鎵、雙-(5-氯-8-羥基喹啉)鈣、以及它們的衍生物作為配位體；在專利公開文件中公開，例如日本專利公開申請號1993-202011的噁二唑化合物、在日本專利公開申請號1995-179394、日本專利公開申請號1995-278124、或日本專利特-公開申請號1995-228579；在專利公報如日本專利公開申請號1995-157473中公開的三嗪化合物；在專利公報如日本專利公開申請號1994-203963中公開的茋衍生物；一聯苯乙烯衍生物，在專利公報如日本專利公開申請No.1994-132080或日本專利公開申請號1994-88072中公開的苯乙烯基衍生物；二烯烴衍生物在專利公報如日本專利公開申請No.1994-100857或日本專利公開申請號1994-207170；螢光增白劑，例如苯並噁唑一個化合物、苯並噻唑化合物、或咪唑化合物；二苯乙烯基苯化合物、例如1,4-雙-(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-雙-(3-甲基苯乙烯基)苯、1,4-雙-(4-甲基苯乙烯基)苯、二苯乙烯基苯、1,4-雙-(2-乙基苯乙烯基)苯、1,4-雙(3-乙基苯乙烯基)苯、1,4-雙-(2-甲基苯 乙烯基)-2-甲基苯、或1,4-雙-(2-甲基苯乙烯基)-2-乙基苯；二苯乙烯基吡嗪化合物，例如2,5-雙-(4-甲基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙-(4-乙基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙-[2-(1-萘基)乙烯基]吡嗪、2,5-雙-(4-甲氧基苯乙烯基)吡嗪、2,5-雙-[2-(4-聯苯基)乙烯基]吡嗪、或2,5-雙[2-(1-芘基)乙烯基]吡嗪；一個二亞甲基化合物，例如1,4-亞苯基二次甲基、4,4'-亞苯基二次甲基、2,5-二甲苯二亞甲基、2,6-亞萘基二次甲基、1,4-亞聯苯基二次甲基、1,4-對-三聯苯基二次甲基、9,10-蒽二次甲基或4,4'-(2,2-二-鈦-丁基苯基)聯苯或4,4'-(2,2-二苯基乙烯基)聯苯、或其衍生物；或於專利公開文件中公開的，例如矽烷胺衍生物、在日本專利公開申請號1994-49079或日本專利公開申請號1994-293778中公開；多官能苯乙烯基化合物，在日本專利公開申請號1994-279322或日本專利公開申請號1994-279323中公開；噁二唑衍生物，例如日本專利公開申請號1994-107648或日本專利公開申請號1994-092947；蒽化合物，在專利公報如日本專利公開申請號1994-206865中公開；8-羥基喹啉鹽衍生物，例如在專利公報如日本專利公開申請號1994-145146中公開；四苯基丁二烯化合物，在專利公報如日本專利公開申請號1992-96990中公開；有機三官能化合物，在專利公報如日本專利公開申請號1991-296595中公開香豆素衍生物，在專利公報如日本專利公開申請號1990-191694中公開苝衍生物，例如日本專利公開申請號1990-196885中公開；萘衍生物，例如日本專利公開申請號1990-255789中公開；酞衍生物，例如日本 專利公開申請號1990-289676或日本專利公開申請號1990-88689；苯乙烯胺衍生物，例如日本專利公開申請號1990-250292中，可於低折射率層中作為接受電子有機化合物。此外，例如在這裡，此電子注射層可以使用一材料如氟化鋰或是氟化銫。
此電洞阻隔層可以是一層能夠加強此裝置之生命週期及效率，其係避免注入的電洞透過發光層太靠近電子注入電極層，且當必要時，電洞阻隔層可以在發光層以及電子注入電極層間的一合適部分以一已知材料來形成。
此電洞注入層或者電洞傳輸層可以包含，例如，一供給電子有機化合物。作為此供給電子有機化合物，N,N',N'-四苯基-4,4'-二胺基苯基、N,N'-二苯基-N,N'-雙-(3-甲基苯基)-4,4'-二胺基聯苯、2,2-雙-(4--二-對甲苯基胺基苯基)丙烷、N,N,N',N'-四-對甲苯基-4,4'-二胺基聯苯、雙-(4-二-對-甲苯基胺基苯基)苯基甲烷、N,N'-二苯基-N,N'-雙-(4-甲氧基苯基)-4,4'-二胺基聯苯、N,N,N',N'-四苯基-4,4'-二胺基二苯基醚、4,4'-雙-(二苯基胺基)四聯苯、4-N,N-二苯基胺基-(2-二苯基乙烯基)苯、3-甲氧基-4'-N,N-二苯基胺基苯乙烯基苯、N-苯基咔唑、1,1-雙-(4-二-對-三胺基苯基)環己烷、1,1-雙-(4-二-對-三胺基苯基)-4-苯基環己烷、雙-(4-二甲基胺基-2-甲基苯基)苯基甲烷、N,N,N-三(對甲苯基)胺、4-(二-對-甲苯基胺基)-4'-[4-(二-對-甲苯基胺基)苯乙烯基]茋、N,N,N',N'-四苯基-4,4'-二胺基聯苯N-苯基咔唑、4,4'-雙 -[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4"-雙-[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]對三聯苯、4,4'-雙-[N-(2-萘基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4'-雙-〔N-(3-苊基)-N-苯基胺基]聯苯、1,5-雙-[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]萘、4,4'-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基胺基]聯苯苯基胺基]聯苯、4,4"-雙-[N-(1-蒽基)-N-苯基胺基]-對-三聯苯、4,4'-雙-[N-(2-菲基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4'-雙-[N-(8-熒蒽基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4'-雙-〔N-(2-芘基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4'-雙-[N-(2-苝基)-N-苯基胺基]聯苯、4,4'-雙-[N-(1-晕苯基)-N-苯基胺基]聯苯、2,6-雙-(二-對-甲苯基胺基)萘、2,6-雙-[二-(1-萘基)胺基]萘、2,6-雙-[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)胺基]萘、4,4"-雙-[N,N-二(2-萘基)胺基]三聯苯、4,4'-雙-{N-苯基-N-[4-(1-萘基)苯基]胺基}聯苯、4,4'-雙-[N-苯基-N-(2-芘基)胺基]聯苯、2,6-雙[N,N-二-(2-萘基)胺基]芴或4,4"-雙-(N,N-二-對甲苯基胺基)三聯苯，或芳基胺化合物，如雙-(N-1-萘基)(N-2-萘基)胺，但不限於此。
此電洞注入層或者電洞傳輸層可以透過分散在一聚合物裡的一有機化合物來形成，或者是使用從有機化合物衍生的一聚合物。此外，可使用一π共軛的聚合物(如聚對苯乙炔以及其衍生物)、一電洞傳輸非共軛之聚合物(如聚乙烯(N-vinylcarbazole))、或者聚矽烷之一σ-共軛的聚合物。
此電洞注入層可以使用一導電性聚合物而成形，如一金屬酞菁，如銅酞菁或一非金屬酞菁，一碳薄膜以及聚苯胺，或者可以透過與使用的芳基胺類化合物以 作為氧化劑的路易斯酸反應而形成。
此有機層之一特別結構並不特別受限。針對形成一電洞注入電極層或者電子注入電極層以及一有機層之各種材料及方法，例如，在習知技藝中公知之一發光層，一電子注入或者傳輸層，或者一電洞注入或者傳輸層，以及製造此OED之所有方法係可以被使用。
此OED之一上部區域可以包含一無機材料層以及一覆蓋薄膜，其係在一頂端方向上依序地成形。為了區別針對一OED之基板之無機材料層，包含在此上部區域裡的無機材料層可為一第二無機材料層，以及包含在此基板之無機材料層可為一第一無機材料層。
此第二無機材料層係用於防止，抑制，或者減少外部材料之滲透，從而具有耐久性，且具體的材料和形成方法可以相似於在第一無機材料層之類別裡的那些描述。然而，當此第二無機材料層被設計用於發光至此基板區域時，其並沒有必要為了具有一高折射率而形成此第二無機材料層，其與第一無機材料層之所述係相同的。
在第二無機材料層上之一覆蓋薄膜可以是為了保護一OED之結構，例如，一已知的屏障薄膜、金屬板、或是導電膜，或是其至少二種相堆疊之結構。在此上部區域裡的覆蓋薄膜可以透過一膠黏劑層附著在此第二無機材料層之一頂端表面，例如，如上述具有一屏障性質之膠黏劑層。
另一方面，本發明之另一態樣係提供此OED 之用途，例如，一OLED。此OLED可以有效地應用至一液晶顯示器(LCD)之背光源、照明、傳感器、一印表機或一影印機之一光源、一汽車儀表之一光源、一信號光、一導航燈、一顯示裝置、一平面發光裝置之一光源、一顯示器、燈飾、或其他種類之發光。
在一實施方案裡，本申請之發明係有關於包含此OLED之一照明裝置。當此OLED被應用於此照明裝置或者是不同用途時，構成此裝置之其他成分或者是構成此裝置之一方法係不被特定受限的，但是在相關習知技藝裡所有已知之非強制材料或者是方法都可以被應用，只要它們在OLED裡被使用。
但另一方面，本發明之另一態樣係提供一種製造用於OED的基板之方法。
也就是，本發明可以關於一種製造OED之基板的方法，其包含形成在一無機材料層之上、之下或之中之一彈性層，其中彈性層係具有20至400GPa之一彈性模數，且無機材料層係成形在一彈性基膜上。
此無機材料層之一材料及一結構可以包含如在上述OED裡的材料及結構，以及此無機材料層可以形成至一範圍裡的一厚度，透過上述ALD之任意方法可以防止此無機材料層之部分結晶作用，且此方法係用以形成一單層或者多層薄膜而沒有限制。
也就是說，本發明之無機材料層可以藉由上述形成一無機材料層之多種方法中的任意一個或是至少兩 個來被成形。例如，一單一無機材料層可以在一預設的厚度範圍裡而成形，且其係使用上述形成一無機材料層及ALD之材料。
此外，此無機材料層可以在一多層結構裡成形，例如，透過重覆執行形成一第一子層之處理，以及使用不同於第一子層及ALD之材料以形成一第二子層。此第一和第二子層之厚度可以在合適範圍裡被決定以防止結晶作用，例如上述在7nm或是更少的厚度。
形成此無機材料層之方法的一例子，也就是，此ALD之原理可以透過沉積一固體材料之一薄膜來解釋，其中固體材料如AB，氣體狀態材料如AX以及BY作為來源材料，以及產生一氣體狀態副產品，如XY，以及如反應公式1所示之一化學反應式。
[反應式1]AX(氣體)+BY(氣體) → AB(固體)+XY(氣體)
也就是，根據此ALD，基板之一表面係吸收所提供之一氣體狀態AX材料，剩餘的AX係使用一惰性材料，如一氬氣，來加以移除，以及一氣體狀態BY材料係被提供用以與被吸收至此基板的AX進行反應。之後，可以重覆地執行此剩餘BY以及此副產品XY之移除處理。
按照此ALD，一無機材料層可以在一基膜上成形至一期望厚度，以避免此無機材料層之部分的結晶作用。
尤其是，本申請之無機材料層的第一和第二 子層可以使用ALD以形成至具有一厚度為7nm或者是更低，由於這樣的一厚度，此可以避免期望無機材料層之部分的結晶作用。
此外，此第一和第二子層可以被交替地成形，從而形成具有一多層結構之一無機材料層。
此無機材料層之一折射率係相對於550nm之一波長，其可以在如上述第一電極層及基膜之折射率之範圍內適當選擇，以及以一例子來說，此無機材料層之折射率可以是1.8至2.2。此折射率之範圍可以根據基膜之折射率、此子層之厚度以及用於形成此子層之材料之狀態來加以決定。
本申請之彈性層可以透過任何一種形成一無機材料層或是一子層的公知方法來加以成形，例如，MLD或者iCVD。
此發明之iCVD使用鏈聚合，此鏈聚合係使用自由基，尤其是，可以參考透過汽化一引發劑及一單體，而在一氣相中藉由執行一聚合物反應來沉積一聚合物薄膜之一處理。
本發明之單體可以是上述形成用於基板的有機電子器件的上述材料的任何一個，其係使用自由基而加以聚合，並在一基膜或者是無機材料層上被沉積，從而形成一iCVD層且沒有任何限制。
10‧‧‧基膜
20‧‧‧無機材料層
30‧‧‧彈性層
上述及其它目的，特徵和本申請的優點，以 及對於本領域的普通技術人員在通過詳細描述示例性實施例參照附著附圖將變得更加明顯，其中：圖1至圖3係顯示示例性基板之結構。
以下，根據本申請書，本申請之示例性實施例將被進行詳細描述，而比較例則不根據本申請書來加以描述。然而，本申請的範圍並不限於在下面公開的這些實施例。
[實施例1]
一屏障層、一氧化鋁層、一彈性層以及一MLD層(其係三甲基鋁(TMA)以及乙烯乙二醇(EG)之一結合層，彈性模數在23℃時大約在20至200GPa)係由以下方法在一基膜(如聚醯亞胺(PI)薄膜)上而交替地成形。此PI薄膜係設置在一玻璃基板上以作為一載板，然後，重覆地執行用於形成此彈性層之一MLD以及用於形成此屏障層之一ALD。這些，此氧化鋁層係作為屏障層，其係在獨立沉積作用期間內由具有大約1.5至1.8之折射率之一材料加以成形，且此MLD層係在獨立沉積作用期間內由具有大約1.45至1.7之折射率之一材料加以成形。此氧化鋁層係透過在大約200℃下藉由公知的ALD來交替地吸附作為前驅物之一三甲基鋁層以及一水(H2O)層而成形。此外，此MLD層係透過在大約100℃下藉由公知的MLD來交替地吸附作為前驅物之三甲基鋁以及乙烯乙二醇而成形。所形成的膜層之一結構係相同於透過重複氧化鋁層(厚度：0.5至30毫 米)/MLD層(厚度：200至500毫米)的結構2.5至3次所形成的結構。
隨後，包含銦鋅氧化物(ITO)之一電洞注入電極層係由公知的濺射方法以成形在上層，且包含含N,N'-雙-[(1-萘基)-N,N'二苯基]-1,1’-聯苯)-4,4'二胺(α-NPD)之一電洞注入層以及包含4,4'4'''-三-(N-咔唑基)三苯基胺(TCTA；Firpic,TCTA；Fire6)之一發光層係透過沉積作用而循序地成形。隨後，在此發光層上一低折射有機層透過共沉積一電子傳輸化合物(TCTA)及一低折射材料氟化鋰(折射率：大約1.39)而被形成大約為70nm之一厚度，而使得全部膜層的折射率大約為1.66，。隨後，透過經由真空之沉積作用在低折射有機層上形成一作為電子注射反射電極的鋁(Al)電極而製造一裝置。隨後，一封裝結構在氬氣環境下在一手套工作箱中附著至裝置，從而製造一OED。
[實施例2]
用於OED之基板具有25至130GPa的彈性模數，係透過如實施例1裡形成一層的相同方法，且改變執行MLD以及ALD之週期以滿足方程式1，藉此製造具有此基板的OED。
在方程式1，NA是在此基板裡所包含之ALD層的數量，且NB是在此基板裡所包含之MLD層的數量。
[實施例3]
OED透過在實施例1裡之相同方法而被製造，除了用於一OED之一基板包含一氧化鋁層(厚度：0.5至30nm)/一iCVD層(厚度：200至500nm)之一堆疊結構，其係透過在一PI薄膜之一表面或是作為一屏障層的氧化鋁層之一表面上使用三乙烯三甲基環三矽氧烷(V3D3)來塗佈以及誘導此iCVD層(彈性模數：大約4至8GPa(23℃)，折射率：大約1.5至1.6)以作為一彈性層而取代一MLD層來加以成形。此iCVD層係由作為一單體的V3D3以及作為一引發劑之叔-丁基過氧化物(TBP，97%，Aldrich)所形成，以及在此單體及引發劑之混合物裡此引發劑係使用一維持在大約250至300℃下的一燈絲來進行熱分解，以及聚合係在PI薄膜或是屏障層(氧化鋁)的一表面上被誘導，其溫度是保持在30至40℃。
[實施例4-7]
用於OED之基板以及包含此基板之OED係透過如實施例3所描述之同樣方法而被製造，除了用於形成一iCVD層之一單體種類以及堆疊循環係被改變如表1所示。
[比較例1]
基板以及OED係透過在實施例1裡之相同方法而被製造，除了一MLD層不被成形以及唯一的屏障層係成形至與實施例1中彈性層以及無機材料層之總厚度之相同厚度。
[實驗例1]
在實施例1至7以及比較例1裡製造的OED在相同的條件下運作之後，剝離和/或一裂縫產生係在一PI薄膜以及一無機材料層之界面以及在無機材料層以及一電極層間之界面上進行觀察。結果，在比較例1之裝置裡，在PI薄膜以及無機材料層間的界面以及在無機材料層以及電極層間之界面可發現剝離以及一裂縫，但是在實施例1至7裡，沒有發現這樣的問題。
TMA：三甲基鋁
EG：乙二醇
V3D3：三乙烯三甲基環三矽氧烷
FDEA：1H,1H,2H,2H-全氟癸基甲基丙烯酸酯
GMA：縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯
HEMA：2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯
本發明提供一具有一優秀持久性之用於一裝置的基板，其係透過避免在一有機材料以及一無機材料相混和的結構中因內部應力而發生中間層分離。此外，本發明能提供使用此基板而具有另一需要的物理性質(如良好光萃取效率以及良好的耐久性)之一OED。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之入士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
10‧‧‧基膜
20‧‧‧無機材料層
30‧‧‧彈性層

Claims (17)

  1. 一種用於有機電子裝置(OED)之基板，係包含：一可撓曲基膜；在該基膜上之一無機材料層；以及一彈性層，係位在該無機材料層之上、之下或之中，以及包含在23℃時具有20至400GPa彈性模數之一材料。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該基膜具有3%至30%之一霧度。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該基膜對於波長為550nm之光具有1.7以上的折射率。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該無機材料層包含第一子層及第二子層，每一子層具有7nm以下之厚度。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板，其中該無機材料層具有10nm至100nm之一厚度。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該無機材料層及該基膜的折射率之間的差異小於等於1。
  7. 如申請專利範圍第4項之基板，其中該無機材料層不包含具有厚度大於7nm之層。
  8. 如申請專利範圍第4項之基板，其中該第一子層及該第二子層被堆疊為接觸彼此，且分別包含不同之氧化物層、氮化物層或氮氧化物層。
  9. 如申請專利範圍第4項之基板，其中該第一子層具有1.4至1.9之折射率，且該第二子層具有2.0至2.6之折射率。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該彈性層具有小於等於1.7之折射率。
  11. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該彈性層包含二氧化鈦、氮化矽、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅或氧化鋯。
  12. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該彈性層係一分子層沉積(MLD)層，該分子層沉積層包含一金屬或非金屬螯合物化合物和烯屬烴乙二醇，或者反應產物。
  13. 如申請專利範圍第1項之基板，其中該彈性層係一初始化的化學氣相沉積作用(iCVD)層，該化學氣相沉積作用層包含由式1或2所表現之一化合物之一聚合單元：[式1]R1(R1 2SiO)nR1 其中R1、Rd、及Re係獨立之氫、一羥基、一環氧基、一烷氧基、或一單價烴基，至少一R1係一烯基，Rd及Re中的至少一者係一烯基，n為1至10之一數字，以及o為3至10之一數字。
  14. 一種有機電子裝置(OED)，係包含：如申請專利範圍第1項之一基板；以及 具有一第一電極層、一有機材料層以及一第二電極層之一元件區域，該元件區域係位於該基板之一無機材料層上。
  15. 一種製造用於申請專利範圍第1項之OED之基板之方法，包含：在一無機材料層之上、之下或之中形成一彈性層，該無機材料層係形成於一可撓曲基膜上。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該無機材料層係使用原子層沉積作用(ALD)而以第一子層以及第二子層之一堆疊結構而形成，每一子層具有小於等於7nm之厚度。
  17. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該彈性層係透過分子層沉積作用(MLD)或初始化化學氣相沉積作用(iCVD)而形成。
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