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CN1778002A - 有机发光二极管 - Google Patents

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CN1778002A
CN1778002A CNA2004800106227A CN200480010622A CN1778002A CN 1778002 A CN1778002 A CN 1778002A CN A2004800106227 A CNA2004800106227 A CN A2004800106227A CN 200480010622 A CN200480010622 A CN 200480010622A CN 1778002 A CN1778002 A CN 1778002A
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CN
China
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silicon carbide
barrier coat
light emitting
substrate
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004800106227A
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English (en)
Inventor
罗伯特·凯米尔蒂
黄炳
马克·罗伯达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种有机发光二极管，它包含：第一和第二阻挡涂层，其中，阻挡涂层选自：(i)非晶碳化硅，(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，(iii)氢化的碳氧化硅，(iv)借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应而制备的涂层，以及(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合。

Description

有机发光二极管
技术领域
本发明涉及到有机发光二极管(OLED)，更确切地说是涉及到包含第一和第二阻挡涂层的有机发光二极管。
背景技术
有机发光二极管(OLED)可用于各种消费产品，例如手表、电话、膝上计算机、传呼机、蜂窝电话、数码摄象机、DVD碟机、以及计算器。包含发光二极管的显示器具有许多超越常规液晶显示器(LCD)的优点。例如，OLED显示器比LCD更薄、功耗更小、亮度更高。而且，与LCD不同，OLED显示器是自发光的，因而无需后照光。而且，OLED显示器具有广阔的视角，即使在明亮的光线下也是如此。由于这些特点的组合，故与比LCD显示器相比，OLED显示器更轻，占据的空间更小。虽然有这些好处，但OLED的使用寿命可能由于暴露于诸如大气中水和氧之类的环境元素而被缩短。
降低水和氧向OLED中渗透的一种方法是对器件进行密封或包封。例如，Jones的美国专利No.5920080公开了一种有机发光器件，它包含衬底、重叠在衬底上的第一导体、重叠在第一导体上的发光有机材料层、重叠在发光材料层上的第二导体、用来限制光发射沿平行于衬底的方向的装置、以及重叠在第二导体上的阻挡层。
Jones等人的美国专利No.6069443公开了一种有机发光器件，它包含衬底，形成在衬底上的至少一个导体；形成在至少一个导体和所述衬底上的第一绝缘层；其中，所述绝缘层包括形成在其中以确定象素区的至少一个象素窗口；形成在第一绝缘层上的第二绝缘层；以及形成在象素区中至少一个导体上的OLED层；以及形成在OLED层上的密封结构。
Affinito的美国专利No.6268695B1公开了一种有机发光器件的柔性环境势垒，它包含(a)具有第一聚合物层为顶部的基底、第一聚合物层上的第一陶瓷层、以及第一陶瓷层上的第二聚合物层；(b)制作在第二聚合物层顶部上的有机发光器件；以及(c)其上具有第二陶瓷层的第三聚合物层以及第二陶瓷层上的第四聚合物层的盖子，此盖子淀积在所述有机发光器件上，基底和盖子包封着有机发光器件，作为柔性环境势垒。
Ghosh等人的美国专利申请公开No.2001/0052752 A1公开了一种有机发光二极管显示器件，它包含衬底、形成在其上的至少一个有机发光二极管器件、以及形成在衬底和至少一个有机发光二极管器件上的包封装配件，此包封装配件包含第一包封氧化物层和第二包封层，第一包封氧化物层包含介电氧化物，其中，包封氧化物层的介电氧化物位于衬底和至少一个有机发光二极管器件二者上，并与衬底和至少一个有机发光二极管器件二者相接触，第二包封层覆盖第一包封层。
Sheats等人的欧洲专利申请No.EP0977469 A2公开了一种用来防止水或氧从其源到达器件的方法，此方法包含下列步骤：在器件与源之间淀积一个第一聚合物层，用ECR-PECVD在器件的第一聚合物层上淀积一个无机层，以及在无机层上淀积一个第二聚合物层。
虽然上述各个参考文献公开了具有一系列性能特性的OLED，但对于具有优异抗水和氧性能以及具有改进了的可靠性的OLED，仍然存在着不断的需求。
发明内容
本发明涉及到有机发光二极管，它包含：
(A)具有第一相反表面和第二相反表面的衬底；
(B)衬底第一相反表面上的第一阻挡涂层，其中，第一阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂组分进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；
(C)第一阻挡涂层上的第一电极层；
(D)第一电极层上的发光元件；
(D)发光元件上的第二电极层；以及
(E)第二电极层上的第二阻挡涂层，其中，第二阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；其中，第一电极层和第二电极层中的至少一个是透明的，倘若第二电极层不透明，则衬底是透明的。
本发明还涉及到一种有机发光二极管，它包含：
(A)具有第一相反表面和第二相反表面的衬底；
(B)衬底第一相反表面上的第一电极层；
(C)第一电极层上的发光元件；
(D)发光元件上的第二电极层；
(E)第二电极层上的第一阻挡涂层，其中，第一阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；以及
(F)衬底第二相反表面上的第二阻挡涂层，其中，第二阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；其中，第一电极层和第二电极层中的至少一个是透明的，倘若第二电极层不透明，则衬底是透明的。
本发明的OLED对磨损、有机熔剂、潮气、氧呈现良好的抗性。特别是此OLED具有非常低的水蒸气和氧渗透性。
包含本发明的有机发光二极管的显示器具有很多优点，包括形状薄、功耗小、视角宽广、重量轻、尺寸小。此外，此显示器能够被制造在从透光塑料膜到反射性金属箔的各种柔性衬底上。与制造在玻璃衬底上的传统OLED显示器相比，这种OLED显示器是柔性的，因而能够与各种形状共形。薄的塑料衬底还减轻了显示器的重量，这是诸如便携式计算机和大面积电视屏幕之类的器件中的一个重要问题。柔性OLED显示器还比制造在玻璃衬底上的传统OLED更不容易破裂，具有更强的抗冲击性。最后，由于滚卷工艺的优点，柔性OLED显示器的制造成本也比传统OLED更低。
本发明的有机发光二极管可用作分立的发光器件或诸如平板显示器之类的发光阵列或显示器的有源元件。OLED显示器可用于各种器件，包括手表、电话、膝上计算机、传呼机、蜂窝电话、数码摄象机、DVD碟机、以及计算器。
参照下列描述、所附权利要求、以及附图，可以更好地理解本发明的这些和其它的特点、情况、以及优点。
附图说明
图1示出了根据本发明的OLED第一实施方案的剖面图。
图2示出了根据本发明的OLED第二实施方案的剖面图。
图3示出了根据本发明的OLED第三实施方案的剖面图。
具体实施方式
如此处所用的那样，术语“透明”意味着特定组成部分(例如衬底或电极层)对于电磁光谱的可见光(大约400-700nm)至少具有30％，或60％，或80％的透射率。而且，如此处所用的那样，术语“不透明”意味着组成部分对于电磁光谱的可见光具有30％以下的透射率。
如图1所示，根据本发明的OLED的第一实施方案包含：具有第一相反表面100A和第二相反表面100B的衬底100；衬底100第一相反表面100A上的第一阻挡涂层102；第一阻挡涂层102上的第一电极层104；第一电极层104上的发光元件106；发光元件106上的第二电极层108；以及第二电极层108上的第二阻挡涂层110。
此衬底可以是具有二个相反表面的刚性或柔性材料。而且，此衬底对于电磁光谱的可见光可以是透明的或不透明的，倘若第二电极层是不透明的，则衬底是透明的。衬底的例子包括但不局限于诸如硅、具有二氧化硅表面层的硅、砷化镓之类的半导体材料；石英；熔融石英；氧化铝；陶瓷；玻璃；金属箔；诸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯、聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的聚烯烃类；诸如聚四氟乙烯和聚氟乙烯之类的氟碳聚合物；诸如尼龙之类的聚酰胺；聚酰亚胺；诸如聚(甲基甲基丙烯酸酯)之类的聚酯；环氧树脂；聚醚；聚碳酸酯；聚砜；以及聚醚砜。
第一阻挡涂层选自：(i)非晶碳化硅，(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，(iii)氢化的碳氧化硅，(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合。第一阻挡涂层的典型厚度为0.1-10微米，或0.1-6微米，或0.2-4微米。当第一阻挡涂层的厚度小于0.1微米时，势垒对水和氧的渗透性增大。
可以用包括等离子体增强化学气相淀积(PECVD)、光化学气相淀积、喷射气相淀积的各种化学气相淀积(CVD)技术以及包括溅射和电子束蒸发的各种物理气相淀积方法，来淀积阻挡涂层(i)、(ii)、(iii)(b)、以及(iv)。此涂层典型地在不高于100℃的温度下被淀积，以便避免损伤OLED的衬底和/或发光元件。特定应用所选择的方法依赖于一些因素，包括OLED组分的热稳定性和组分对反应气体或副产品引起的化学冲击的敏感性。
在PECVD中，利用通过衬底上方等离子体场中各个气态反应剂之间的化学反应，来淀积涂层。通常，PECVD过程在比常规CVD更低的温度下进行。例如，在PECVD工艺中，可以采用大约从室温到100℃的衬底温度。
用于PECVD工艺的等离子体可以包含来自诸如放电、射频或微波电磁场、激光器、以及粒子束之类的各种源的能量。中等功率密度(0.1-5W/cm2)的射频(10kHz-102MHz)或微波(0.1-10GHz)能量典型地被用于PECVD工艺。但具体的频率、功率、以及压力典型地依赖于前体气体和淀积系统的构造。
在本技术中，本发明的非晶碳化硅也称为“氢化的碳化硅”，除了硅和碳之外，它还包含氢。例如，可以用通式SiaCbHc来表示此非晶碳化硅，其中，b的数值大于a，c的数值为5-45％原子百分比，且a+b+c为100％原子百分比。
相对于硅，本发明的非晶碳化硅典型地包含过量的碳。例如，碳对硅的原子比典型地为1.1-10∶1，或1.1-5∶1，或1.1-2∶1。当碳对硅的比率小于1.1∶1时，涂层的透射率很低。当此比率大于5∶1时，涂层具有高应力，容易剥离。
如Loboda等人的美国专利No.5818071、Tarhay等人的美国专利No.5011706、Loboda的美国专利No.6268262B1、Camilletti等人的美国专利No.5693565、Gamilletti等人的美国专利No.5753374、以及Camilletti等人的美国专利No.5780163所列举的那样，用合适的前体气体的化学或物理气相淀积来制备非晶碳化硅的方法，在本技术中是众所周知的。适用的前体气体包括：(1)硅烷或诸如三氯硅烷之类的卤素硅烷与诸如甲烷、乙烷、丙烷之类的具有1-6个碳原子的烷烃的混合物；(2)诸如诸如甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷之类的烷基硅烷；或(3)硅环丁烷或二硅环丁烷。
本发明的非晶碳化硅合金包含选自F、N、B、P的至少一种元素。例如，可以用通式SidCeHfXg来表示此非晶碳化硅合金，其中，X选自F、N、B、P的至少一种；碳对硅的原子比为1.1∶1-10∶1，或1.1-5∶1，或1.1-2∶1；f的数值为5-45％原子百分比，g的数值为1-20％原子百分比，或1-10％原子百分比，或5-10％原子百分比，且d+e+f+g为100％原子百分比。
在本技术领域中，制备非晶碳化硅合金的方法是众所周知的。例如，Loboda的欧洲专利申请No.EP 0771886 A1公开了一种在衬底上淀积包含硅、碳、氮、氢的非晶涂层的方法，它包含：将含有有机硅化合物和氮源的反应气体混合物引入到包含衬底的淀积工作室中；以及诱发反应气体的反应以便形成非晶涂层。有机硅化合物的例子包括诸如甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷之类的烷基硅烷；诸如六甲基二硅烷之类的二硅烷；诸如八甲基三硅烷之类的三硅烷；诸如二甲基聚硅烷之类的低分子量聚硅烷；诸如硅环丁烷和二硅环丁烷之类的低分子量聚碳硅烷和含硅的环烯烃。氮源的例子包括氮；诸如甲胺之类的伯胺；诸如二甲胺之类的冲胺；诸如三甲胺之类的叔胺；以及氨。
借助于分别将含氟的气体、含硼的气体、或含磷的气体引入到典型地用来淀积非晶碳化硅的反应气体混合物中，能够产生含氟、硼、或磷的非晶碳化硅合金。含氟气体的例子包括F2、SiF4、CF4、C3F6、以及C4F8。含硼气体的例子包括双硼烷和(CH3)3B。含磷气体的例子包括磷烷和三甲基磷。
本发明的氢化碳氧化硅包含硅、氧、碳、氢。例如，可以用通式SimOnCpHq来表示此氢化的碳氧化硅，其中，m的数值为10-33％原子百分比，或18-20％原子百分比；n的数值为1-66％原子百分比，或18-21％原子百分比；p的数值为1-66％原子百分比，或5-38％原子百分比；q的数值为0.1-60％原子百分比，或25-32％原子百分比；且m+n+p+q为100％原子百分比。
如Loboda等人的美国专利No.6159871；Loboda的WO02/054484 A2；Hu等人的美国专利No.5718967；以及Thomas等人的美国专利No.5378510所列举的那样，制备氢化的碳氧化硅的方法在本技术领域是众所周知的。例如，美国专利No.6159871公开了一种用来产生氢化碳氧化硅膜的化学气相淀积方法，此方法包含将含有含甲基的硅烷和供氧气体的反应气体混合物引入到含有衬底的淀积工作室中，并于25-500℃的温度下，在含甲基的硅烷与供氧气体之间诱发反应；其中在反应过程中存在着受控的氧量，以便在衬底上提供介电常数为3.6或以下的包含氢、硅、碳、氧的膜。含甲基的硅烷的例子包括甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、以及四甲基硅烷。供氧气体的例子包括但不局限于空气、臭氧、氧、一氧化二氮、以及氧化氮。
借助于选择供氧气体的种类和/或量，能够控制淀积过程中出现的氧量。供氧气体的浓度典型为：对于每1份体积的含甲基的硅烷，小于5份体积，或0.1-4.5份体积。当氧浓度太高时，此过程就形成化学比接近SiO2的氧化硅膜。当氧浓度太低时，此过程就形成化学比接近SiC的碳化硅膜。用常规的实验可以容易地确定特定应用的最佳含氧气体浓度。
反应气体混合物可以包含额外的气体物质，包括诸如氦或氩之类的载气；诸如磷烷和双硼烷之类的掺杂剂；诸如氟之类的卤素，诸如SiF4、CF4、C3F6、C4F8之类的含卤素气体；以及提供所需涂敷性质的任何其它材料。
借助于用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化，能够制备含氧化硅的涂层。可以用通式HSi(OH)x(OR)yO2/2来表示本发明的氢倍半硅氧烷树脂(H-树脂)，其中，各个R是独立的烃基原子团，当通过氧原子被键合到硅时就形成可水解的取代基，x＝0-2，y＝0-2，z＝1-3，且x+y+z＝3。烃基原子团的例子包括诸如甲基、乙基、丙基、丁基之类的烷基；诸如苯基之类的芳基；以及诸如丙烯基和乙烯基之类的链烯基。这些树脂可以是完全凝聚的(HSiO3/2)n或部分水解的(亦即包含一些Si-OR原子团)和/或部分凝聚的(亦即包含一些Si-OH原子团)。虽然没有用上述化学式来表示，但此树脂可以包含少量(例如小于大约10％)的硅原子，0或2个氢原子键合其上。
如Collins等人的美国专利No.3615272；Bank等人的美国专利No.5010159；Frye等人的美国专利No.4999397；Hanneman等人的美国专利No.5063267；Frye等人的美国专利No.4999397；Kokai专利No.59-178749；Kokai专利No.60-86017；以及Kokai专利No.63-107122所列举的那样，制备H-树脂的方法在本技术领域中是众所周知的。
此H-树脂能够在诸如有机熔剂或硅酮液体中被稀释，以便容易将其涂敷到表面上。有机熔剂的例子包括诸如苯和甲苯之类的芳香族碳氢化合物；诸如n-庚烷和十二烷之类的烯烃；酮、酯、以及醚。硅酮液体包括直线、分叉、以及环状聚二甲基硅氧烷。根据组分的总重量，熔剂的浓度典型地约为0.1-50重量百分比。
可以用诸如甩涂、浸涂、喷涂、或浇涂之类的常规方法，将H树脂涂敷到衬底的表面。当H树脂在熔剂中被涂敷时，此方法还可以包含从膜中清除至少部分熔剂。例如，可以在环境条件下，应用真空的条件下，或稍许加热(例如低于50℃)的条件下，用空气干燥的方法来清除熔剂。当采用甩涂时，由于旋转方便了熔剂的清除，故干燥时间长度最短。
如Camilletti等人的美国专利No.5609925所述，一旦H-树脂被涂敷到衬底，就可以借助于将其暴露于电子束而对其进行固化。加速电压典型地约为0.1-100keV，真空约为10-10-3Pa，电流约为0.0001-1A，功率从大约0.1W变到1kW。剂量典型地约为每平方厘米100微库仑到100库仑，或约为每平方厘米1-10库仑。H-树脂通常被暴露于电子束的时间要足以提供将H树脂转化成包含氧化硅的涂层所需的剂量。依赖于电压，暴露时间典型地约为10秒钟到1小时。
也可以借助于用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷发生反应，来制备包含氧化硅的涂层。如Gentle的美国专利No.5165955所列举的那样，从蒸发的H-树脂来产生含硅和氧的涂层的方法在本技术领域中是众所周知的。如上所述，H-树脂被分馏，以便得到在CVD工艺中能够挥发的低分子量物质。虽然具有各种分子量的H-树脂可以被用于淀积工艺中，但这种材料的挥发常常留下包含不挥发物质的残留物。H-树脂的适当分馏物包括在中等温度和/或真空条件下能够挥发的那些分馏物。通常，这种分馏物是其中至少大约75％的物质具有小于大约2000，或小于大约1200，或约为400-1000的数字平均分子量的那些分馏物。
诸如溶液分馏、升华、以及超临界液体萃取之类的对聚合物进行分馏的方法，在本技术领域中是众所周知的。例如，Hanneman等人的美国专利No.5063267公开了一种工艺，它包含：(1)使H-树脂与液体在其临界点附近或以上接触一段足以溶解聚合物的分馏物的时间；(2)从残留的聚合物分离包含分馏物的液体；以及(3)恢复所希望的分馏物。具体地说，此工艺涉及到以H-树脂样品对萃取容器进行装料，然后通过容器核定萃取液体。萃取液体及其溶解特性被控制成仅仅所希望的分子量的H-树脂分馏物被溶解在液体中。然后从容器清除包含所希望的H-树脂分馏物的溶液，使其分离于不溶解于液体的H树脂分馏物以及诸如凝胶或沾污物之类的任何其它不可溶解的材料。然后，借助于改变熔剂的溶解特性并使所希望的分馏物沉淀，来从溶液恢复所希望的H-树脂分馏物。
此萃取液体可以是任何一种在液体临界点附近或以上溶解所希望的H-树脂分馏物而不溶解其余分馏物的化合物。萃取液体的例子包括但不局限于二氧化碳和诸如乙烷和丙烷之类的低分子量碳氢化合物。
所希望的H-树脂分馏物被蒸发，并被引入到包含待要涂敷的衬底的淀积工作室中。借助于将H-树脂样品加热到其蒸发点以上，应用真空，或二者组合，可以实现蒸发。通常，可以在大气压力下于50-300℃的温度，或在真空下于较低温度(接近室温)下，来完成蒸发。
H-树脂蒸汽的浓度足以淀积所希望的涂层。依赖于诸如所需涂层厚度、待要涂敷的面积等，此浓度可以在广阔的范围内变化。此外，此蒸汽可以与诸如空气、氩、或氦之类的载气进行组合。
然后使蒸发的H-树脂进行反应，以便在衬底上淀积涂层。此反应可以用包括等离子体增强化学气相淀积(PECVD)、光化学气相淀积、以及喷射气相淀积的各种化学气相淀积(CVD)技术来进行。
第一阻挡涂层也可以是上述由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合。多层组合的例子包括但不局限于SiC:H/SiCO:H/SiC:H；SiC:H/SiCO:H；SiCO:H/SiC:H；以及SiCN:H/SiC:H。
第一电极层可以用作OLED中的阳极或阴极。第一电极层对于可见光可以是透明的或不透明的。阳极典型地选自高功函数(大于4eV)金属、合金、或金属氧化物，例如氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、掺铝的氧化锌、镍、以及金。阴极可以是低功函数(小于4eV)金属，例如Ca、Mg、Al；如上所述的高功函数(大于4eV)金属、合金、或金属氧化物；或低功函数金属与至少一种具有高或低功函数的金属的合金，例如Mg-Al、Ag-Mg、Al-Li、In-Mg、Al-Ca。在OLED的制造中淀积阳极和阴极层的方法，例如蒸发、协同蒸发、直流磁控溅射、或RF溅射，在本技术领域中是众所周知的。
发光元件包含发光层以及一个或多个其它的有机层。当适当的电压被施加到OLED时，注入的正负电荷在发光层中复合，从而产生光(电致发光)。有机层被选择来使发光层中的复合过程最大化，从而使OLED器件输出的光最大化。发光层之外的有机层典型地选自空穴注入层、空穴输运层、电子注入层、以及电子输运层。但单个空穴注入层和空穴输运层以及单个电子注入层和电子输运层可以被用于OLED。发光层也可以用作电子注入层和电子输运层。发光元件的厚度典型地为5-100nm，或25-75nm。
用于发光元件的有机材料包括小分子或单体以及聚合物。可以用诸如真空蒸发或升华之类的标准薄膜技术来淀积单体。可以用诸如甩涂、浸入、喷射、涂刷、以及丝网印刷之类的常规熔剂涂敷技术来淀积聚合物。如美国专利No.4356429；4720432；5593788；5247190；4769292；4539507；5920080；6255774；6048573；5952778；5969474；6262441B1；6274979B1；6307528B1；以及5739545所列举的那样，用来构成发光元件的材料和制备这些元件的方法，在本技术领域中是众所周知的。
发光元件的取向依赖于OLED中阳极和阴极的排列。空穴注入层和空穴输运层位于阳极与发光层之间，而电子注入层和电子输运层位于发光层与阴极之间。
第二电极层可以用作OLED中的阳极或阴极。第二电极层对可见光可以是透明的或不透明的，倘若第二电极层是不透明的，则衬底是透明的。阳极和阴极材料的例子及其形成的例子如上面对于第一电极层所述的那样。
第二阻挡涂层选自：(i)非晶碳化硅，(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，(iii)氢化的碳氧化硅，(iv)借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应而来制备的涂层，以及(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；其中(i)-(v)如上面对第一阻挡涂层所述和所列举的那样。
如图2所示，根据本发明的OLED的第二实施方案包含：具有第一相反表面200A和第二相反表面200B的衬底200；衬底200第一相反表面200A上的第一阻挡涂层202；第一阻挡涂层202上的第一电极层204；第一电极层204上的发光元件206；发光元件206上的第二电极层208；第二电极层208上的第二阻挡涂层210；以及衬底200的第二相反表面200B上的第三阻挡涂层212。第三阻挡涂层212如上面对于第一和第二阻挡涂层所定义和例举的那样。
如图3所示，根据本发明的OLED的第三实施方案包含：具有第一相反表面300A和第二相反表面300B的衬底300；衬底300第一相反表面300A上的第一电极层304；第一电极层304上的发光元件306；发光元件306上的第二电极层308；第二电极层308上的第一阻挡涂层310；以及衬底300的第二相反表面300B上的第二阻挡涂层312。
本发明的OLED对磨损、有机熔剂、潮气、氧呈现良好的抗性。特别是此OLED具有非常低的水蒸气和氧渗透性。
本发明的有机发光二极管可用作分立的发光器件或诸如平板显示器之类的发光阵列或显示器的有源元件。OLED显示器可用于各种器件，包括手表、电话、膝上计算机、传呼机、蜂窝电话、数码摄象机、DVD碟机、以及计算器。
实施例
为了更好地说明本发明的阻挡涂层而提出了下列各个实施例，但不要认为是限制所附权利要求所述的本发明。
在相对湿度为100％的情况下，用MOCON PERMATRAN渗透测试系统，根据ASTM标准E96确定了涂层的水蒸气透过率(WVTR)。
实施例1-7
在各个实施例中，借助于将表1所规定的气体混合物引入到工作于反应离子刻蚀(RIE)模式(RF耦合到底部电极)的电容耦合的平行板PECVD系统中，衬底温度为45-75℃，压力为0.17-0.47乇，直流偏压为150-300V，在直径为15.2cm而厚度为75微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上淀积了阻挡涂层。各个涂层的工艺参数和性质被示于表1中。
表1
  膜类型                 工艺参数                                     膜性质
  气体流速，sccm   RF功率(W)   淀积速率(/min.)   RI   A 630(μm-1)   T 630             WVTR(g/m2/天)   厚度(μm)
  Me3SiH   He(Ar)   其它   涂敷的   未涂敷的
  SiC:HSiC:HSiC:HSiCF:HSiCN:HSiCO:HSiCO:H   3001506060150150150   12501500600(Ar)600(Ar)150015001500   ---40(CF4)N2(清洗)50(N2O)7(O2)   4500500500500500500500   1409140412241455155416752061   2.04162.17732.282.05922.08161.96131.7851   0.090056-0.60.022640.17260.075540.02485   0.72950.69230.5850.72720.73640.78770.8439   3.720.19820.18190.09980.17050.57670.68-0.90   12.4412.1-13.512.1-13.512.1-13.512.1-13.512.1-13.512.1-13.5   3.01.51.51.51.51.5-1.62.0
RI是折射率，A630是630nm处的吸收系数，T630是630nm处的透射率，WVTR是水蒸汽透过率，“涂敷的”表示涂敷的PET衬底，“未涂敷的”表示未涂敷的PET衬底，“-”表示未进行测量。

Claims (8)

1.一种有机发光二极管，它包含：
(A)具有第一相反表面和第二相反表面的衬底；
(B)衬底第一相反表面上的第一阻挡涂层，其中，第一阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；
(C)第一阻挡涂层上的第一电极层；
(D)第一电极层上的发光元件；
(D)发光元件上的第二电极层；以及
(E)第二电极层上的第二阻挡涂层，其中，第二阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；其中，第一电极层和第二电极层中的至少一个是透明的，倘若第二电极层不透明，则衬底是透明的。
2.根据权利要求1的有机发光二极管，其中，第一阻挡涂层和第二阻挡涂层各为非晶碳化硅。
3.根据权利要求2的有机发光二极管，其中，非晶碳化硅具有通式SidCeHfXg，其中，X选自F、N、B、P的至少一种；碳对硅的原子比为1.1∶1-10∶1；f的数值为5-45％原子百分比；g的数值为1-20％原子百分比；且d+e+f+g为100％原子百分比。
4.根据权利要求1的有机发光二极管，其中，第一阻挡涂层和第二阻挡涂层各为由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合，其中各个多层组合包含非晶碳化硅。
5.一种有机发光二极管，它包含：
(A)具有第一相反表面和第二相反表面的衬底；
(B)衬底第一相反表面上的第一电极层；
(C)第一电极层上的发光元件；
(D)发光元件上的第二电极层；
(E)第二电极层上的第一阻挡涂层，其中，第一阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；以及
(F)衬底第二相反表面上的第二阻挡涂层，其中，第二阻挡涂层选自：
(i)非晶碳化硅，
(ii)包含选自F、N、B、P中至少一种元素的非晶碳化硅合金，
(iii)氢化的碳氧化硅，
(iv)包含氧化硅的涂层，借助于(a)用电子束对氢倍半硅氧烷树脂进行固化或(b)用化学气相淀积工艺使氢倍半硅氧烷树脂发生反应，来制备此涂层，以及
(v)由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合；其中，第一电极层和第二电极层中的至少一个是透明的，倘若第二电极层不透明，则衬底是透明的。
6.根据权利要求5的有机发光二极管，其中，第一阻挡涂层和第二阻挡涂层各为非晶碳化硅。
7.根据权利要求6的有机发光二极管，其中，非晶碳化硅具有通式SidCeHfXg，其中，X选自F、N、B、P的至少一种；碳对硅的原子比为1.1∶1-10∶1；f的数值为5-45％原子百分比；g的数值为1-20％原子百分比；且d+e+f+g为100％原子百分比。
8.根据权利要求5的有机发光二极管，其中，第一阻挡涂层和第二阻挡涂层各为由(i)、(ii)、(iii)、(iv)中至少二个组成的多层组合，其中各个多层组合包含非晶碳化硅。
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