專利名稱：有增大的提取效率的有機電光元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及電光元件及其制造方法。具體地說，本發(fā)明涉及有增大的提取效率的有機電光元件及其制造方法。
背景技術：
我們已能夠制造有非常高內量子效率(每個注入電子產生的光子數(shù))的有機發(fā)光二極管(OLED)。因此，我們已知道內量子效率達85％的OLED層結構。然而，OLED的效率明顯地受到耦合輸出損耗的限制。反射損耗發(fā)生在有不同折射率的相鄰介質的邊界面上。具體地說，折射率突變發(fā)生在光從OLED表面耦合出去和光進入到載體基片上時。這種折射率突變導致光的全反射，該光是從OLED的內部以大于臨界角的角度入射到邊界面上。這又減小可以耦合輸出輻射的空間角。因此，以下的近似公式適合于耦合輸出輻射的效率ηη≈0.5·n2其中n表示OLED的各層中最大的折射率。
一般地說，OLED包括有機場致發(fā)光層，它的光耦合出去是由透明的導電電極層，例如，電極層是由氧化銦錫(ITO)構成；和透明載體，例如，玻璃載體，玻璃陶瓷或聚合物薄膜，它們最好是有阻擋涂層。典型的折射率數(shù)值n是有機場致發(fā)光層的n＝1.6-1.7，ITO層的n＝1.6-2.0，載體材料的n≈1.5，和周圍空氣的n≈1.0。因此，高的反射損耗發(fā)生在該載體的兩個邊界面上。
人們已經嘗試解決這個問題的各種方法。例如，US 2001/0055673已經建議施加多層干涉層到平坦基片的兩個側面上。
US 2002/0094422 A1還公開這樣一種OLED，其中有不同折射率的中間層安排在透明的ITO電極層與基片之間，在每種情況下，在中間層的兩個邊界面上的折射率是相鄰材料的折射率。
此外，可以制造周期性結構。試圖借助于有二維光子帶隙的分布反饋網格或結構以利用提取效率。例如，在“A high-extractionefficiency nanopatterned organic light emitting diode”中描述這種安排，見Appl.Phys.Lett.Vol.82，Num.21，p.3779等。同樣地，人們已經測試在玻璃載體上有準周期性的SiO2球結構。然而，周期性結構有不同的色散性質，因此，它們可以改變被提取光的光譜成分，特別是它還作為方向的函數(shù)。此外，制造這種層需要耗費大量資金和附加的工作步驟。
我們還知道一些微光學元件可以安裝到OLED結構上，例如，透鏡或截頭圓錐。然而，出現(xiàn)的問題是，這些結構只有在OLED的有源面小于這個表面上安裝的表面元件時才有效。因此，即使極大地提高了提取效率，與此同時OLED的發(fā)光面是減小的，按照這種方法不能實現(xiàn)總體亮度的很大提高。這些解決方案至多適合于在像素顯示器中獲得較高的光強度，其中出現(xiàn)的情況是，各個OLED結構之間的中間空間沒有被照明。
人們試圖利用有低折射率的中間層作為另一種方案。具體地說，為此目的，測試氣凝膠的中間層。這種方案可以極大地增大提取效率。然而，其缺點是OLED結構的靈敏度受到化學環(huán)境的影響。在水或氧氣的影響下，OLED的質量通常是非?？斓赝嘶?。然而，多孔OLED層對這種活性物質只有很小的阻擋效應。氣凝膠在制造OLED時甚至可以作為吸收退化物質的海綿狀物體，并隨后存儲和發(fā)射它們到OLED的層結構中。即使按照這種方法制造OLED，使它具有特別高的提取效率，但是OLED在很長的工作壽命中僅有低的適應性。
以上這些用于增大提取效率的已知安排有這樣的缺點，或者它的成本比較高，或者嚴重影響它的工作壽命。

發(fā)明內容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種有增大提取效率的有機電光元件，可以容易地制造該電光元件，且它的使用壽命不受增大提取效率措施的影響。借助于按照獨立權利要求中的有機電光元件以及制造有機電光元件的方法，可以利用非常簡單的方法實現(xiàn)這個目的。在各個從屬權利要求中給出有益的發(fā)展。
因此，按照本發(fā)明的有機電光元件包括基片和至少一個電光結構；該電光結構包括至少有一種有機電光材料的有源層，基片的至少一層有至少一個抗反射涂層，且抗反射涂層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對以所有角度積分反射率有最小值，其中光束的波長是在發(fā)射光的光譜區(qū)，或該積分反射率至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％。
積分反射率這里是指從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對所有發(fā)射角積分的反射率。
積分反射率最小值也可以理解為通過改變抗反射涂層的折射率和涂層厚度數(shù)值以得到積分反射率的最小值，例如，在其他條件不變的情況下，改變抗反射涂層中單個涂層的折射率和厚度。在這個語境下，按照本發(fā)明的一個實施例，可以利用沒有色散的涂層折射率，和均勻的整體涂層厚度。
抗反射基片，尤其是至少一層有抗反射涂層的玻璃基片，該涂層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，或該積分反射率至多高于該最小值的25％，該基片可用作有機電光元件的載體，尤其是有機發(fā)光二極管的載體，當然，該基片也可用作其他發(fā)光裝置的載體或附著物。
此外，提供按照本發(fā)明抗反射涂層的基片，例如，透明基片或塑料基片，也可用于所有其他的裝置，其中光不僅垂直入射或透射通過該基片。即使利用單層的抗反射涂層，也可以特別有利于實現(xiàn)提高的抗反射。當然，本發(fā)明還可以擴展到這些裝置中的多層抗反射涂層。
因此，按照本發(fā)明的這種基片通常是至少一層有抗反射涂層，例如，此處描述的電光元件，尤其是有機電光元件及其制造方法。光學裝置，例如，光學元件，框格玻璃，例如，用于樓房的窗框格玻璃，簡單的窗框格玻璃和建筑玻璃窗或車輛窗，例如，飛機，船舶或陸地車輛的窗，或照明體，例如，有一個或多個按照本發(fā)明涂層的白熾燈泡或熒光管，也可以有優(yōu)化的積分反射率。有按照本發(fā)明抗反射涂層的光學元件可以是，例如，透鏡，或眼鏡片，棱鏡或光學濾波器。本發(fā)明特別適合于這樣的光學裝置，它們設計成發(fā)射從基片射出的光，或通過廣角射入到基片的光。
與沒有涂層的基片比較，利用抗反射涂層可以大大增加光傳輸通過基片的提取效率或輸入效率，因為抗反射涂層至少部分地可以抑制背反射。按照本發(fā)明，抗反射涂層的涂層厚度和折射率不是優(yōu)化垂直入射，根據(jù)現(xiàn)有技術知道是涂層厚度的1/4波長，而是考慮所有可能方向的發(fā)射光。
借助于按照本發(fā)明的裝置，利用簡單的單層抗反射涂層以增加從有源層傳輸?shù)交?或在光射出到電光元件的可見區(qū)時增加一倍，它也可以相應地提高整個外量子效率。
按照本發(fā)明的一個實施例，抗反射涂層的涂層厚度和折射率是這樣選取的，抗反射涂層的反射率積分，1)...I(n1,n2,n3,d)=∫0π/2R(n1,n2,n3,d,θ)sin(θ)dθ]]>有最小值或至多偏離該最小值的25％。其中，n2是抗反射涂層的折射率，n1和n3分別是與抗反射涂層相鄰的介質折射率，θ是發(fā)射光相對于面向發(fā)射器的抗反射涂層邊界面上垂線的角度，和d是抗反射涂層的厚度。
在反射率R(n1，n2，n3，d，θ)中，可以假設TE偏振光和TM偏振光有相同的發(fā)射概率，或對于非偏振光作以下的假設2)...R(n1,n2,n3,d,θ)=RTE+RTM2,]]>其中RTE和RTM分別是TE偏振光和TM偏振光的反射系數(shù)。以下的公式適合于反射系數(shù)3)...RTE=r212+r223+2r12r23cos(2β)1+r212r223+2r12r23cos(2β),]]>其中
3a)r12=n1cos(α1)-n2cos(α2)n1cos(α1)+n2cos(α2),]]>和3b)r23=n2cos(α2)-n3cos(α3)n2cos(α2)+n3cos(α3),]]>或4)...RTM=r212+r223+2r12r23cos(2β)1+r212r223+2r12r23cos(2β),]]>其中4a)...r12=n2cos(α1)-n1cos(α2)n2cos(α1)+n1cos(α2),]]>和4b)...r23=n3cos(α2)-n2cos(α3)n3cos(α2)+n2cos(α3).]]>此外，以下是參數(shù)β的公式5)...β=2πλ0n2dcos(α2)]]>角度α1是入射到抗反射涂層上的光束相對于邊界面上垂線測量的角度，因此，角度α1相當于θ。角度α2是在折射率為n1的介質與抗反射涂層之間邊界面上折射的光束相對于邊界面上垂線測量的角度，其中該光束是在抗反射涂層中傳輸。角度α3也是該光束在相對的邊界面上再次折射到折射率n3的介質上的角度，其中該光束是在這個介質中傳輸。λ0是光在真空中的波長。在吸收性介質的情況下，該折射率是相應地用復數(shù)折射率N＝n+ik代替。
非常驚奇的是，上述有最小值的反射率或至多偏離該最小值25％的抗反射涂層通常有非常厚的涂層厚度，它是用于抗反射涂層定制的。利用有至少一層抗反射涂層的基片，可以實現(xiàn)良好的抗反射效應，在這種基片中，抗反射涂層，最好是，在多層抗反射涂層中的所有抗反射涂層，它的光學厚度至少是透射光譜或發(fā)射光譜中波長的3/8，甚至最好是1/2波長。與波長有關的光學厚度取決于不同的應用。在電光元件或照明元件基片的情況下，這個波長最好是發(fā)射光譜中光譜區(qū)的波長，特別優(yōu)選的是光譜的中心波長，它是該電光元件發(fā)射的波長或用眼睛靈敏度加權的發(fā)射光譜的中心波長。在窗玻璃或透鏡的情況下，還可以利用可見光譜中的平均波長或用眼睛靈敏度加權的發(fā)射光譜中的波長以計算層的厚度。
積分反射率通常是與抗反射涂層的涂層厚度和折射率n2以及相鄰介質的折射率n1和n3有關，相鄰介質的折射率能夠通過預先設置的材料而預先確定。例如，玻璃可以用作基片，它的折射率n3＝1.45，和氧化銦錫用作導電的透明電極材料。
專業(yè)人員顯然知道，在邊界面上的最小積分反射率是與最大透射率相當。代替按照公式1確定最小積分反射率，例如，利用公式2至5，也可以確定從虛擬發(fā)射器中射出的光束對所有角度的最大積分透射率，以下的公式適用于積分透射率T(n1，n2，n3，d，θ)6)T(n1，n2，n3，d，θ)＝1·R(n1，n2，n3，d，θ)還可以按照這種方法選取抗反射涂層的涂層厚度和折射率，該積分的優(yōu)化是借助于用發(fā)射輻射的光譜強度分布加權的反射率。所以，按照本發(fā)明這個實施例的一種改進，提供一種有這樣厚度和折射率的抗反射涂層，從有源層中射出的光束在抗反射涂層的邊界面上的反射率對所有角度的積分有最小值，或至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％，其中光束的波長是在發(fā)射輻射的光譜區(qū)和該反射率是用光譜強度分布加權的。
可以按照以下公式確定這個積分I(n1，n2，n3，d)7)...I(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d)=∫λ1λ2∫0x/2S(λ)·R(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d,θ)sin(θ)dθdλ]]>相同的公式也適用于公式1中的反射率R(n1(λ)，n2(λ)，n3(λ)，d，θ)，因此，公式2至5可用于這種計算。在公式6中，若積分操作是對一個波長范圍進行的，則還需要考慮介質的色散，或折射率n1，n2，n3與波長的關系。在這個語境下，S(λ)是光譜強度分布，R(n1(λ)，n2(λ)，n3(λ)，d，θ)是反射率作為發(fā)射角θ，涂層厚度d，和抗反射涂層的波長有關折射率n2(λ)，和相鄰介質折射率n1(λ)，n3(λ)的函數(shù)，而λ1和λ2是光譜區(qū)的積分上下限。反射率R(n1(λ)，n2(λ)，n3(λ)，d，θ)的數(shù)值是用光譜強度分布函數(shù)S(λ)加權。例如，對波長積分的上下限數(shù)值可以是發(fā)射的波長區(qū)邊界。然而，還可以選取較窄的邊界，或部分的光譜區(qū)作為積分的上下限。例如，若有源層發(fā)射的波長中，所用的一種或多種材料是不透明的，則選取較窄的邊界或部分的光譜區(qū)是合適的。
一般地說，與有源層的本征發(fā)射概率比較，可以更容易地確定非本征的光譜發(fā)射概率。然而，在非本征光譜分布的一級近似下，這通常是通過確定層厚度和折射率來代替。
利用按照這種方法確定的抗反射涂層，可以得到有源層發(fā)射的光譜區(qū)的最佳外量子效率。然而，由于眼睛的靈敏度是隨不同的光譜而變化，主觀感受亮度的最大值可以偏離最大可接受的提取效率。因此，按照另一個實施例，提供一種有這樣厚度和折射率的抗反射涂層，從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上的反射率對所有角度的積分有最小值，或至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％，其中光束的波長是在發(fā)射輻射的光譜區(qū)內以及反射率是用光譜強度分布和眼睛的光譜靈敏度加權。
可以按照以下公式計算這個積分I(n1，n2，n3，d)8)...I(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d)=∫λ1λ2∫0x/2S(λ)·V(λ)R(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d,θ)sin(θ)dθdλ]]>這個公式相當于公式7，不同的是在積分中增加與眼睛光譜靈敏度V(λ)的相乘因子。
按照本發(fā)明，術語有機電光元件包括有機場致發(fā)光元件或發(fā)光元件，例如，OLED，和光生伏打元件，它有作為光生伏打有源介質的有機材料。以下，為了簡單化，OLED一般也用作有機光轉換元件，即，發(fā)光元件和光生伏打元件有相同的結構。
在這個語境下，電光結構可以理解為OLED或相應結構光生伏打元件的涂層結構。這種結構包括第一導電層和第二導電層，以及這兩層之間安排的有源層，該有源層中至少有一種電光材料。有源層這里可以理解為有MEH-PPV或Alq3(tris-(8-hydroxyquinolino)aluminum)的層作為有機電光材料。第一導電層和第二導電層用作電光結構的電極，它們通常有不同的電離能級，因此，在這兩層之間產生電離能級差。
在OLED的電光材料中產生光的機構通常是基于電子與空穴的復合，或激子與發(fā)射光量子的復合。為此目的，電壓加在第一導電層與第二導電層之間，在電光材料中，電子是從有高電離能級的層注入到LUMO(最低未占領的分子軌道)和空穴是從低電離能級的層注入到HOMO(最高占領的分子軌道)，這些電子和空穴就在那里復合。
在光生伏打元件中，這種過程是按照相反的方向進行的，因此，可以在第一導電層與第二導電層之間取出電壓。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，基片包括玻璃，尤其是鈣鈉玻璃和/或塑料。
為了確定用于優(yōu)化抗反射涂層的積分反射率的層厚度和多層涂層中各層的折射率，通過遞歸方式應用以上的公式2至5到抗反射涂層中的各層，可以計算積分公式1。具體地說，此處的數(shù)值計算是合適的。專業(yè)人員知道相關的計算機程序或收集涉及這種計算的專家文章或書籍。
在本發(fā)明的其他改進中，抗反射涂層包括多層或多層系統(tǒng)，它們是高折射率層，中折射率層或低折射率層的各層組合。為此目的，有利的是利用從光學元件再循環(huán)中知道的層材料，例如，氧化鈦，氧化鉭，氧化鈮，氧化鉿，氧化鋁或氧化硅，還有氮化物，例如，二氮化三鎂。然而，專業(yè)人員還知道其他的涂層材料或這些材料的組合或混合物，具體地說，用于產生中折射率層以實現(xiàn)本發(fā)明。
在本發(fā)明的范圍內，還提供一種用于制造有機電光元件的方法，它有提高的光提取效率和/或輸入效率，尤其是按照上述實施例中一個實施例的有機電光元件。為此目的，該方法包括以下步驟-利用抗反射涂層至少涂敷基片的一個側面，和-至少利用一個電光結構，該結構至少包含一種有機電光材料，其中該基片涂敷的至少一層抗反射涂層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，或該積分反射率至多高于該最小值的25％，其中光束的波長是在電光材料中發(fā)射光的光譜區(qū)內。
按照本發(fā)明方法的一個實施例，按照以上的公式1，7或8中的最小值并結合公式2至5，選取抗反射涂層的涂層厚度和折射率。
為了利用抗反射涂層進行涂敷，利用所有已知的涂敷沉積方法是合適的，例如，真空涂敷方法，尤其是物理汽相沉積(PVD)或濺射，化學沉積方法，例如，化學汽相沉積(CVD)，它可以在熱增強方式或等離子體增強方式(PECVD)或脈沖方式(例如，PICVD)下實施，或液相涂敷，例如，溶膠-凝膠涂敷，浸漬涂敷，噴射涂敷，或離心涂敷。
一種按照本發(fā)明方法的改進，其中利用抗反射涂層至少涂敷基片上一個側面的步驟包括浸漬涂敷基片的步驟，它在大面積上制造電光元件是特別有利和成本低廉的。浸漬涂敷可以制造抗劃痕和抗天氣的涂層，它具有高效率和低成本的各種光學性質。
特別有利的是，基片的抗反射涂層有氧化鈦。氧化鈦有高的折射率并可以借助于浸漬涂敷容易地涂敷到基片上。通過選取氧化鈦的含量，在制造期間可以設定抗反射涂層或其中一個抗反射涂層的理想折射率。
最好是，至少施加一個電光結構的步驟還包括以下的步驟-施加第一導電層，-施加有源層，該有源層至少包含一種有機電光材料，和-施加第二導電層。
為了得到特別有效，可重復的抗反射面或邊界面，有利的是，該至少一個抗反射涂層有多層，或利用抗反射涂層涂敷基片上一個側面的步驟包括利用有多層的抗反射涂層進行涂敷。在這個語境下，特別有利的是，每層有不同的折射率。
抗反射涂層有三層是特別有利的。若各層安排成從基片開始的層序列，則可以非常有效地抑制背反射，其中層序列是中折射率層/高折射率層/低折射率層。利用有三層抗反射涂層的涂敷步驟可以包括以下的步驟-施加中折射率的層，-施加高折射率的層，和-施加低折射率的層。
代替對應于三重抗反射的三層抗反射涂層，還可以在抗反射涂層中包含電光結構的層。例如，電光結構的ITO層可以與二層抗反射涂層相鄰，為的是形成一個三層抗反射涂層，其中這兩層有相應匹配的折射率。因此，在這個實施例中，抗反射涂層至少有兩層，電光結構中的一個導電層是與抗反射涂層相鄰。
該至少一個抗反射涂層和該至少一個電光結構可以施加到基片的相同側面上。因此，可以提供這樣一種電光元件，其中在光傳輸通過基片與電光結構之間邊界面時，可以減小反射。此外，在施加電光結構層之前，可以按照這樣的方法至少施加一個適配層到抗反射涂層上，為的是形成與電光結構折射率的光學適配。
然而，該至少一個抗反射涂層和該至少一個電光結構可以施加到基片的相對側面上。在按照這種方法制造的電光元件中，其中抗反射涂層涂敷的基片側面是與施加該至少一個電光結構的基片側面相對著的，從而可以抑制在觀察面或光輸出面上的反射。
若按照本發(fā)明的抗反射涂層安排在電光結構所在的側面上，有利的是，把至少一個適配涂層安排在抗反射涂層與電光結構之間。該至少一個適配涂層最好是適配涂層的疊層或多層適配涂層，它可以更好地相互匹配抗反射涂層的光學性質和電光結構的光學性質。
具體地說，還可以施加抗反射涂層到基片的兩個側面上。若基片的兩個側面有按照本發(fā)明的抗反射涂層，則可以極大地提高光輸入到電光元件和從電光元件中輸出的提取效率和/或輸入效率。
可以容易地制造按照本發(fā)明的有機電光元件，尤其是OLED，例如，在制造時利用至少有按照本發(fā)明一個抗反射涂層的抗反射基片，它的涂層厚度和折射率是按照本發(fā)明相對于積分反射率優(yōu)化和改進的。特別合適的是利用AMIRAN玻璃作為基片，其形式是已經用在大面積上的低反射窗玻璃，它有相應合適的抗反射涂層中的層厚度。所以，該至少一個抗反射涂層可以包括AMIRAN涂層，其抗反射涂層的層厚度能夠適合于本發(fā)明，或可以施加按照本發(fā)明的附加抗反射涂層。
按照本發(fā)明的另一個實施例，有機電光元件包括含有機電光材料的有源層的至少一個電光結構，安排在基片與電光結構之間的抗反射涂層，和安排在電光結構與基片之間的光散射結構。該光散射結構中有按照非常簡單方法制成的一層，它的厚度和折射率是優(yōu)化的，與已知的OLED元件比較，可以極大地提高提取效率和輸入效率。
抗反射的玻璃基片通?？梢耘c有光散射結構的抗反射涂層結合用作有機電光元件的載體，尤其是，有機發(fā)光二極管，以及其他發(fā)光元件的載體，例如，半導體二極管或無機場致發(fā)光元件。
按照本發(fā)明的一個實施例，在抗反射涂層中可以包含光散射結構。這是可以容易地實現(xiàn)的，例如，施加包含光散射結構的抗反射涂層，其形式是晶體，顆?；驃A雜物，它們的折射率不同于周圍材料的折射率和/或有不同的取向。
按照本發(fā)明的另一個實施例，提供一個有光散射結構的附加層以增大提取效率。例如，這個附加層安排在基片與電光結構之間。在一個有利的改進中，該附加層安排在基片上或與基片接觸，例如，它的折射率基本上是基片的折射率。按照這種方法，不會產生這樣的反射，該反射可以減小這層與基片之間邊界面上發(fā)生的提取效率。
按照本發(fā)明的另一個實施例，在基片與抗反射涂層之間的結構邊界面上有光散射結構。通過施加抗反射涂層到基片的結構側面可以形成這種安排。在最簡單的情況下，可以使有抗反射涂層的基片表面變得粗糙。按照本發(fā)明的一種改進，基片表面上還可以有規(guī)則的結構，和抗反射涂層可以施加到該基片的側面上。
除了有源層以外，在第一導電層與第二導電層之間再安排其他的功能層，也可以實現(xiàn)更高的量子產量。例如，空穴注入層和/或可能的適配涂層和/或電子阻擋層和/或空穴阻擋層和/或空穴導電層和/或電子導電層和/或電子注入層有利于提高有機電光結構的量子效率，它們作為其他的功能層，如同有源層的這些層可以安排在第一導電層與第二導電層之間。
為了實現(xiàn)高的內量子效率，各層可以排列成這樣的層序列，空穴注入層/可能的適配涂層/空穴導電層/電子阻擋層/有源層/空穴阻擋層/電子導電層/電子注入層。還可以利用專業(yè)人員熟知的這些功能層的部分，組合或多個功能層。


以下參照優(yōu)選實施例和附圖，更詳細地描述本發(fā)明。其中相同的參考符號表示相同或類似的部件。
在這些附圖中圖1至圖4表示按照本發(fā)明實施例的有機電光元件的剖面示意圖，圖5表示抗反射涂層的各種涂層厚度和折射率的抗反射涂層上積分反射率計算結果，圖6A和6B表示有機電光元件的電光結構實施例，圖7A至7E表示有光散射結構的抗反射涂層的典型實施例，圖8A至8C表示各層安排的光線跟蹤模擬，圖9至圖11表示按照本發(fā)明有抗反射涂層的各種其他光學裝置。
具體實施例方式
圖1表示按照本發(fā)明第一個實施例的電光元件剖面圖，它的整體是用數(shù)字1表示。透明的平坦或平板狀基片2是作為電光元件1的載體，最好是玻璃和/或塑料用作基片的材料。例如，基片厚度是在10μm至2000μm的范圍內，最好是，在50μm至700μm范圍內的基片厚度是合適的。
在這個實施例中，電光結構4安排在基片2的側面22上。電光結構4包括第一導電層41和第二導電層42，和在這兩個導電層之間安排的源層6。有源層6包含有機電光材料。
在基片2與電光結構4之間還安排抗反射涂層10，抗反射涂層10可以減小面向基片2的導電層41與基片2表面之間的反射。
最好是，選取抗反射涂層10的折射率是在相鄰兩層的折射率之間。在簡單的單層抗反射涂層或折射率適配涂層中，所述涂層的厚度通常是這樣選取的，它相當于出射光波長的1/4。此外，按照抗反射涂層折射率的現(xiàn)有技術，假設與抗反射涂層相鄰的兩個介質折射率值的地理裝置是最佳的。
例如，若折射率n3＝1.53(在550nm波長下)的玻璃用作基片2和氧化銦錫用作電光結構4的透明導電層41，其折射率n1＝1.85(在550nm波長下)，則對于按照現(xiàn)有技術構造的抗反射涂層，在550nm波長下優(yōu)化的折射率n2＝(1.85×1.53)1/2＝1.68和厚度81.7nm。
與此對比，按照本發(fā)明電光元件1的單層抗反射涂層，從有源層中射出的所有光束在抗反射涂層邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，它的折射率和涂層厚度完全偏離這些數(shù)值。在給定相同的折射率n1＝1.85和n3＝1.53條件下，按照本發(fā)明相對于積分反射率優(yōu)化的抗反射涂層有n2＝1.59的折射率(波長在每種情況下為550nm)和非常高的260nm涂層厚度。
在工業(yè)生產過程中，由于不可能沒有困難地總是獲得精確限定的折射率和精確的涂層厚度，抗反射涂層10的折射率和涂層厚度數(shù)值也可以偏離一定的范圍，由這些數(shù)值產生的積分反射率至多高于理論上可實現(xiàn)的積分反射率最小值的25％，最好是至多高于15％，和特別優(yōu)選的是至多高于5％。
例如，在每種情況下，對于一組折射率和涂層厚度的數(shù)值，按照以上公式1數(shù)值計算積分反射率，并按照這種方法計算積分反射率的最小值，可以確定按照本發(fā)明電光元件1的抗反射涂層的折射率和涂層厚度數(shù)值。
此外，為了更好地理解圖1中公式1至公式5的參數(shù)，在有源層6中畫出虛擬發(fā)射器13和從這個發(fā)射器中射出的光束10。
若按照公式1確定圖1中所示實施例的抗反射涂層10的積分反射率，則α1表示傳輸通過層41的光束相對于層41與抗反射涂層10之間邊界面垂線測量的角度。角度α2是在折射率為n1的層41與折射率為n2的抗反射涂層之間邊界面上折射的光束相對于邊界面垂線測量的角度，其中該光束是在抗反射涂層中傳輸。角度α3是在基片2中傳輸并在與抗反射涂層10的相對邊界面上折射的光束相對于折射率為n3的基片的角度。
許多有機場致發(fā)光材料沒有清晰的單色發(fā)射譜線或窄波帶的發(fā)射光譜，而是在某個光譜區(qū)內發(fā)射某個光譜強度分布的光。在這個語境下的總體亮度，為了實現(xiàn)可以增大的提取總體亮度，與已知的OLED元件比較，抗反射涂層10的折射率和涂層厚度還可以選取成這樣，從有源層6中射出的光束在抗反射涂層10邊界面上對所有角度積分的反射率有最小值，其中該光束的波長是在發(fā)射輻射的光譜范圍內和反射率是用光譜反射強度分布加權，或至多高于加權和積分的反射率最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％?？梢园凑展?計算這個積分，并可以根據(jù)這個積分的最小值確定折射率和涂層厚度的數(shù)值。
還可以實現(xiàn)附加的改進，若選取抗反射涂層10的厚度和折射率是這樣的，從有源層中射出的光束在抗反射涂層10邊界面上對所有角度積分的反射率有最小值，其中光束的波長是在發(fā)射輻射的光譜范圍內，和反射率是用光譜反射強度分布和眼睛的光譜靈敏度加權，或積分反射率至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％?？梢园凑找陨系墓?實現(xiàn)該積分的計算。由于還考慮到觀察者眼睛的光譜靈敏度，對于OLED元件1的亮度，可以獲得更好的主觀結果。用光譜強度分布和眼睛靈敏度加權的反射率積分，該積分反射率在該折射率和涂層厚度下有最小值，即使發(fā)射光不是單色光，它通常也對應于按照公式1的發(fā)射輻射的光譜區(qū)中單個波長的積分反射率最小值。然而，按照公式1的積分反射率的最小值可以是在這樣的波長，它發(fā)射的強度在該波長下不是最大值。
圖2表示按照本發(fā)明另一個實施例的有機電光元件1的剖面圖。在這個實施例中，第一個抗反射涂層8施加到基片2的第一側面21上，和第二個抗反射涂層10施加到第二側面22上。
每個抗反射涂層包含三層，81，83，85或101，103，105。各個抗反射涂層有互不相同的折射率。具體地說，各層是這樣安排的，它們是從基片開始排列成層序列，即，中折射率層/高折射率層/低折射率層。相應地，層83和103的折射率高于層81和101以及層85和105的折射率，層85和105中的每層在抗反射涂層8和10中有最低的折射率。
兩個抗反射涂層8和10中的每層81，83，85和101，103，105的折射率和層厚度是按照這樣方式選取的，每個抗反射涂層8和10的積分反射率有最小值或至多偏離該最小值的25％。
配置有源層6的電光結構4施加到基片2側面22的抗反射涂層10上，所述電光結構4包含有機電光材料?？狗瓷渫繉?安排在基片2的側面21上，側面21是與施加電光結構4的側面22相對。
在圖1所示的實施例中，電光結構4包括第一導電層41和第二導電層42，和在這兩個導電層之間安排的有源層6，有源層6包含有機電光材料。
在構成OLED的有機電光元件的情況下，利用場致發(fā)光或電子/空穴復合產生的光經基片2被引導通過第一導電層41，并射出到電光元件1的光輸出面和/或光輸入面12上。為了使光傳輸通過第一導電層41，電光結構中的第一導電層41是用部分透明的導電材料制成，例如，氧化銦錫(ITO)，透明的導電氧化物(TCO)或薄金屬層。
在光生伏打元件的情況下，其中光在有機電光材料中形成電子-空穴對，光束路徑是相應地被反向。
圖3表示按照本發(fā)明另一個實施例的有機電光元件1的剖面圖。這個實施例與圖2所示的實施例不同，它在電光結構4與抗反射涂層10之間有附加的適配涂層5。適配涂層5的作用是可以更好地適配抗反射涂層10與電光結構4的導電層41之間的折射率。適配涂層也可以是圖3所示的多層設計，在這種情況下，例如，適配涂層5包含四層51，52，53和54。
適配涂層特別適用于有不同設計的電光結構與有預制抗反射的基片組合。按照這種方法，可以使用確定類型的基片而不改變多種不同的電光結構。例如，按照這種方法，可以使用原先用于其他設備的AMIRAN基片。
圖4表示按照本發(fā)明另一個實施例的有機電光元件1。在這個實施例中，抗反射涂層10包含兩層101和103。與以上的實施例比較，這個實施例的抗反射涂層10是與導電層41毗連，因此，它沒有第三層105。相反，導電層41本身完成三層抗反射涂層中第三層的功能。
例如，通過選取抗反射涂層10中層101和103的折射率是在按照本發(fā)明提高積分反射率的抗反射涂層范圍內，可以容易地實現(xiàn)這個目的，其中電光結構4中導電層41的折射率小于層101和103的折射率。在這個實施例中，最好是，層103在各層中有最高的折射率。
在圖2至4所示的多層抗反射涂層8，10中，如同圖1所示典型實施例的單層抗反射涂層，即，抗反射涂層8，10中的各層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的所有光束在抗反射涂層10的邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，其中該光束的波長是在發(fā)射的光譜區(qū)，或該積分反射率至多高于該最小值的25％。
為了確定按照這種方法改進的多層抗反射涂層中各層的層厚度和折射率，可以按照整個多層抗反射涂層8或10的以上公式1，7或8，或按照遞歸方式應用抗反射涂層中各層81，83，85和101，103，105的公式2至5，可以利用數(shù)值計算積分反射率。
在參照圖2至4所示有機電光元件的實施例中，抗反射涂層10中的一層或多層也可以有光散射結構。
圖5表示單層抗反射涂層的積分折射率作為抗反射涂層10的折射率和涂層厚度的函數(shù)，例如，圖1中典型實施例的抗反射涂層。在與抗反射涂層10相鄰的導電透明電極層41中，我們假設折射率n＝1.85。折射率n3＝1.45的玻璃基片2作為計算的基礎。圖5中的曲線表示積分反射率是在0.193至0.539范圍內的各個離散值。
在點A我們得到單層抗反射涂層的最小反射率為0.154，其中兩個邊界面的介質折射率n1＝1.85和n3＝1.45。這個點是在n2＝1.59和d＝260nm的數(shù)值上找到的。
積分反射率為0.193的曲線還限定抗反射涂層的折射率和涂層厚度的數(shù)值范圍，其中積分反射率至多高于0.154最小值的25％。
點B指出對于相同的相鄰介質按照常規(guī)方法優(yōu)化的抗反射涂層的折射率和涂層厚度數(shù)值，其中光垂直射出1/4波長層。在這個1/4波長層中，我們得到的數(shù)值n2＝1.68和d＝81.7nm，它與按照本發(fā)明抗反射涂層10的數(shù)值有很大的不同。所以，與常用的1/4波長層比較，按照本發(fā)明抗反射涂層在所描述的配置中有很高的涂層厚度和很低的折射率。
具體地說，在按照本發(fā)明抗反射涂層的情況下，例如，上述的電光元件，或其它應用光學元件，例如，透鏡，濾波器，棱鏡，框格玻璃，尤其是窗框玻璃，汽車玻璃，建筑玻璃，或照明體，抗反射涂層的光學厚度至少是透射光譜或發(fā)射光譜的3/8波長，最好是，至少是1/2波長。
在圖5所示的例子中，至少1/2波長光學厚度的范圍是約在163nm層厚度之上。這個范圍的下限是用圖5中的虛線表示，它標記為“λ/2”，至少3/8波長的光學厚度范圍的下限是用圖5中的點狀線表示，它標記為“(3/8)·λ”。
圖6A和6B表示各個典型實施例電光結構4的剖面圖。在基片2上施加電光結構4，在每種情況下，為了清晰起見沒有畫出抗反射涂層。
在圖6A所示第一個實施例的電光結構4中，第一導電層41有與基片2接觸或與基片2上抗反射涂層(未畫出)接觸的氧化銦錫層411。
空穴注入層14施加到氧化銦錫層411上。所述注入層14可以包括例如，聚合物層；例如，它包含聚苯胺或PEDOT/PSS(“聚(3，4-乙烯二氧基噻吩”/聚(苯乙烯磺酸酯))。
有源的場致發(fā)光層6施加到這個空穴注入層14，并包括由MEH-PPV 61作為有機電光材料構成的聚合物層。此處，MEH-PPV表示聚合物(聚(2-甲氧基，5-(29-乙基-己氧基)-1，4-亞苯基1，2亞乙烯基))。
在這個實施例中，施加到有源層6上的第二導電層42包括鈣-鋁二層系統(tǒng)421。
在這個實施例中，我們可以證明主層序列ITO層/PEDOT/PSS層/MEH-PPV層/鈣-鋁層適用于OLED，在這種情況下，在各自的基礎上，利用這種層結構可以得到遠遠高于10000個工作小時。
圖6B表示另一個實施例的電光結構4。該結構有附加的空穴運輸層18，它是在空穴注入層14之后加上的。例如，N，N′-diephenyl-N，N′-bis(3-methylphenyl)-1，1′-biphenyl-4，4′-diamine(TPD)作為適合于空穴運輸層18的材料。N，N′-bis(1-naphthyl)-N，N′-diphenyl 1-1，1-biphenyl 1-4，4′-diamine(NPB)也適合于這個目的。
在這個實施例中，有源的場致發(fā)光層6包括作為有機電光材料的層62，該材料是Alq3(tris(8-quinolinolato)aluminum)。然而，可以借助于PVD的真空沉積制成有低質量數(shù)的有機分子(“小分子”)，和有機場致發(fā)光聚合物也可用作有機場致發(fā)光材料。
在這個實施例中，導電層42包括有低電離能量級的鎂銀合金構成的層422。
除了參照圖6A和6B描述的實施例以外，我們還知道大量其他合適的電光結構，這些電光結構適用于OLED或對應的光生伏打元件，并可用于本發(fā)明。因此，除了上述的空穴運輸層和空穴注入層以外，我們還知道許多有機場致發(fā)光材料，導電的電極層以及和許多其他的功能層，它們可以提高OLED或光生伏打元件的效率。
在以下的文件和參考文獻中，我們描述在OLED的有機電光元件內的這種層和材料以及各種可能的層序列，它們都合并在本發(fā)明申請中，可以參考1. Nature，Vol.405，pages 661-664，2. Adv.Mater.2000，12，No.4，pages 265-269，
3. EP 0573549，4. US 6107452。
圖7A至7E表示本發(fā)明的各個實施例，其中抗反射涂層10還有光散射結構7，光散射結構7至少散射部分傳輸通過涂層10的光，因此，它偏轉可能以全反射角入射到涂層10中一個邊界面上部分的光，所述偏轉是按照這種方式發(fā)生的，它的入射角小于臨界角并可以傳輸通過邊界面。因此，可以進一步提高提取效率或輸入效率。光散射結構可以出現(xiàn)在涂層10的內部和涂層10的一個或兩個邊界面上。
圖7A表示有單層抗反射涂層10的有機電光元件1的典型實施例。按照本發(fā)明這個電光元件1的基本設計對應于圖1所示的實施例。我們描述的電光結構4是三層結構的簡化形式，但是它也可以是按照圖6A和6B所示的結構。
在圖7A所示的典型實施例中，安排在電光結構4與基片2之間的抗反射涂層10有光散射結構7，它的形式是小晶體，顆?；驃A雜物，它們至少可以部分地散射傳輸通過涂層10的光。為此目的，該顆?；驃A雜物的折射率不同于涂層10中其余部分的折射率或圍繞該顆粒的材料折射率。顆粒的尺寸可以有與光波長相同的數(shù)量級或更小，它是適合于抗反射涂層10的光波長。利用這種尺寸的顆?；驃A雜物，可以實現(xiàn)特別有效的光散射。
圖7B表示有三層抗反射涂層10的本發(fā)明實施例，例如，圖2至圖4中所示的典型實施例。在這個實施例中，光散射結構出現(xiàn)在抗反射涂層的每一層101，103，105中。
圖7C也表示有三層抗反射涂層的典型實施例。如同在圖2至圖4所示的典型實施例中，在每種情況下，三層抗反射涂層8或10安排在基片2的側面22和相對的側面21上。在圖7C所示的典型實施例中，光散射結構是在層81和層101中，這兩層首先施加到基片2上。當然，光散射結構也可以安排在抗反射涂層8，10的不同層中或安排在兩層中。
圖7D表示另一個典型實施例有光散射結構7的抗反射涂層10。與圖7A至圖7C所示的典型實施例對比，基片與抗反射涂層10之間的邊界面是有結構的。為此目的，抗反射涂層施加到基片的有結構側面21上，因此，抗反射涂層在它與基片2的邊界面上有光散射結構7。
在圖7D所示的實施例中，抗反射涂層施加到基片2的側面22上，該側面配置規(guī)則凸臺形狀的規(guī)則結構，因此，在邊界面上產生相應規(guī)則的光散射結構7。然而，與圖7D所示的側面對比，側面22也可以是利用合適方法制成的粗糙面，例如，利用蝕刻方法，因此，光散射結構是不規(guī)則的。
然而，如圖7E所示，光散射結構也可以施加到基片2的側面22上的附加層11中?？梢杂欣剡x取在基片2上安排的這層11的基質折射率，它可以相當于基片2的折射率。在這種情況下，若該層是與基片2接觸，則在它的邊界面上沒有折射效應和反射效應，而僅有散射效應，因此，它不是抗反射涂層的成分。
圖8A至8C表示有機電光元件中各種層安排的光線跟蹤模擬。圖8A至8C中的每個圖形展示有機電光元件1的側面圖。在每種情況下，該圖形上的每個點代表射出的光束，在OLED的有源層中的點狀輻射源用作電光結構，它是計算的基礎。該輻射源是在二維圖形的中心。我們假設，有源層材料的折射率n＝1.7，有源層與基片之間安排的透明導電電極層的折射率n＝1.85，和基片的折射率n＝1.45。導電電極層的折射率n＝1.85相當于氧化銦錫的折射率。
圖8A表示在OLED與基片之間沒有抗反射涂層安排的計算結果。這種安排通常用在OLED元件中，其外部效率僅為18.8％。
圖8B表示按照本發(fā)明安排的模擬結果，例如，圖1所示的安排，但沒有光散射結構。假設抗反射涂層的折射率n＝1.65。抗反射涂層的厚度d＝0.15μm。利用這種對應于圖1所示典型實施例的安排，在沒有光散射結構的情況下，可以獲得增大的外部量子效率到25.3％。
最后，圖8C表示按照本發(fā)明實施例的圖8中所示的模擬結果，，附加的光散射結構對應于圖7A中的實施例。層厚度和折射率對應于用作圖8B基礎的模擬。由于引入光散射結構，外部量子效率可以增大到28％。
在圖9至圖11中，我們描述有按照本發(fā)明抗反射涂層的其他例子光學裝置。圖9表示有按照本發(fā)明抗反射涂層的光學元件，其形式是透鏡70，我們畫出它的剖面圖。例如，該透鏡可以是眼鏡片或物鏡。
在透鏡70基片71的兩個折射面72，73上涂敷按照本發(fā)明的抗反射涂層8或10，所述涂層是利用按照上述例子中電光元件的抗反射涂層的制作方法制成的。
代替光學元件的功能層發(fā)射的光譜波長，可以優(yōu)化厚度和折射率到可見光譜的波長，最好是可見光譜的中心波長。具體地說，每個抗反射涂層8，10的光學厚度至少可以是該光譜波長的3/8。最好是該光譜波長的1/2。
圖10表示另一個例子光學元件的剖面圖，該光學元件是光學濾波器75。在透明基片76的輸入面77和輸出面78的每個面上配置按照本發(fā)明的抗反射涂層8或10。在光學濾波器中，該至少一個抗反射涂層的層厚度適合于積分反射率在濾波光譜的波長下有最小值。例如，可以優(yōu)化抗反射涂層到用強度分布加權的濾波光譜中心波長?；?6也可以是框格玻璃，例如，窗玻璃，尤其是建筑玻璃，飛機，船舶或車輛的窗玻璃。利用該至少一個抗反射涂層有這樣的層厚度是合適的，它的積分反射率在光譜的中心波長下或利用日光強度分布和/或眼睛光譜靈敏度加權的光譜中心波長下是優(yōu)化的。
圖11表示照明元件的例子，該照明元件配備按照本發(fā)明的抗反射涂層。在這個例子中，照明元件是有管狀玻璃基片91的熒光管90，管狀玻璃基片91圍繞玻璃放電空間92。基片的內表面93和外表面94配置按照本發(fā)明優(yōu)化的抗反射涂層8，10，例如，積分反射率在加權的平均熒光光譜下有最小值。
專業(yè)人員清楚地知道，本發(fā)明不局限于此處描述的實施例，而可以按照各種方法改動這些實施例。具體地說，各個典型實施例中的特征也可以互相組合。
參考數(shù)字表1 有機電光元件2 基片4 電光結構5 適配涂層6 電光結構4的有源層7 光散射結構8，10 抗反射涂層11 有光散射結構7的層12 光輸出面和/或光輸入面13 虛擬發(fā)射器14 空穴注入層(PEDOT/PSS，CuPC)18 空穴導電層(TPD，TDAPB)21 基片2的第一側面22 基片2的第二側面41 電光結構4的第一導體層42 電光結構4的第二導體層51-54 各個適配涂層61 MEH-PPV層62 Alq3層70 透鏡71 透鏡70的基片72，73 透鏡70的折射面75 光學濾波器76 光學濾波器75的基片77，78 光學濾波器75的輸入面和輸出面81，83，85 抗反射涂層8中的各層90 熒光管91 熒光管90的基片
92 熒光管90的氣體放電空間93 熒光管基片91的內表面94 熒光管基片91的外表面101，103，105 抗反射涂層10中的各層411 氧化銦錫層421 Ca/Al層422 Mg:Ag層
權利要求
1.一種電光元件(1)，尤其是有機電光元件，最好是有機發(fā)光二極管，包括基片(2)和至少一個電光結構(4)；該電光結構包含至少有一種有機電光材料(61)的有源層，該基片中至少一層有至少一個抗反射涂層(8，10)，其中抗反射涂層(8，10)有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對所有角度的積分折射率有最小值，其中光束的波長是在發(fā)射光譜的光譜區(qū)，或積分反射率至多高于該最小值的25％。
2.按照權利要求1的電光元件(1)，包括基片(2)和至少一個電光結構(4)；電光結構(4)包含至少有一種有機電光材料(61)的有源層，該基片中至少一層有至少一個抗反射涂層(8，10)，其中抗反射涂層的涂層厚度和折射率是這樣選取的，抗反射涂層的反射率積分1)---I(n1,n2,n3,d)=∫0π/2R(n1,n2,n3,d,θ)sin(θ)dθ]]>是最小值，或至多偏離該最小值的25％，n2是抗反射涂層(10)的折射率，n1和n3是毗連抗反射涂層(10)的介質折射率，θ是發(fā)射光相對于面向發(fā)射器的抗反射涂層邊界面上垂線的角度，和d是抗反射涂層的厚度，和規(guī)定反射率R(n1，n2，n3，d，θ)滿足以下的公式2)---R(n1,n2,n3,d,θ)=RTE+RTM2,]]>其中3)---RTE=r212+r223+2r12r23cos(2β)1+r212r223+2r12r23cos(2β),]]>其中3a)---r12=n1cos(α1)-n2cos(α2)n1cos(α1)+n2cos(α2),]]>和3b)---r23=n2cos(α2)-n3cos(α3)n2cos(α2)+n3cos(α3),]]>或4)---RTM=r212+r223+2r12r23cos(2β)1+r212r223+2r12r23cos(2β),]]>其中4a)---r12=n2cos(α1)-n1cos(α2)n2cos(α1)+n1cos(α2),]]>和4b)---r23=n3cos(α2)-n2cos(α3)n3cos(α2)+n2cos(α3),]]>和其中5)---β=2πλ0n2dcos(α2),]]>和其中-角度α1＝θ是入射到抗反射涂層上的光束相對于邊界面上垂線測量的角度，-角度α2是在折射率n1的介質與抗反射涂層之間邊界面上折射的光束相對于該邊界面上垂線測量的角度，-角度α3是在相對的界面上再次折射的光束相對于折射率n3介質的角度，其中光束是在這個介質中傳輸，和-λ0是光在真空中的波長。
3.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層(8，10)有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層(8，10)的邊界面上對所有角度積分的反射率有最小值，其中該反射率是用光譜強度分布加權，或積分反射率至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％。
4.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層的折射率為n2(λ)和厚度為d，其中積分I(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d)=∫λ1λ2∫0π/2S(λ)·R(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d,θ)sin(θ)dθdλ]]>有最小值，或至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％，其中S(λ)是光譜強度分布函數(shù)，V(λ)是眼睛的光譜靈敏度，R(n1(λ)，n2(λ)，n3(λ)，d，θ)是反射率作為發(fā)射角θ，涂層厚度d，和抗反射涂層的波長有關折射率n2(λ)，以相鄰介質的折射率n1(λ)，n3(λ)的函數(shù)，λ1和λ2是發(fā)射光譜的上下限。
5.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層(8，10)有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層(8，10)的邊界面上對所有角度積分的反射率有最小值，其中光束的波長是在發(fā)射輻射的光譜區(qū)和該反射率是用光譜強度分布加權，或積分反射率至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％。
6.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層的折射率為n2(λ)和厚度為d，其中積分I(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d)=∫λ1λ1∫0π/2S(λ)·V(λ)·R(n1(λ),n2(λ),n3(λ),d,θ)sin(θ)dθdλ]]>有最小值，或至多高于該最小值的25％，最好是高于15％，特別優(yōu)選的是高于5％，其中S(λ)是光譜強度分布函數(shù)，V(λ)是眼睛的光譜靈敏度，R(n1(λ)，n2(λ)，n3(λ)，d，θ)是反射率作為發(fā)射角θ，涂層厚度d，和抗反射涂層的波長有關折射率n2(λ)，以相鄰介質的折射率n1(λ)，n3(λ)的函數(shù)，λ1和λ2是發(fā)射光譜的上下限。
7.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中該至少一個電光結構(4)包括第一導電層41和第二導電層42，在這兩層之間安排一個包含該至少一種有機電光材料(61)的有源層(6)。
8.按照權利要求7的電光元件，其中第一導電層和/或第二導電層至少是部分透明的。
9.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其特征是，該基片包括玻璃，尤其是鈣鈉玻璃，玻璃陶瓷和/或塑料和/或涂敷阻擋層塑料和/或它們的組合。
10.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其特征是，該至少一個抗反射涂層(8，10)包含多層。
11.按照權利要求10的電光元件，其中層(81，83，85，101，103，105)有不同的折射率。
12.按照權利要求10或11的電光元件，其中抗反射涂層(8，10)有三層(81，83，85，101，103，105)。
13.按照權利要求12電光元件，其中從基片開始的各層排列成層序列，它們是中折射率層(81，101)/高折射率層(83，103)/低折射率層(85，105)。
14.按照權利要求10至13中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層(10)至少有兩層，和一個導電層(41，42)是與抗反射涂層(10)相鄰，其中導電層(41，42)的折射率小于該至少兩層抗反射涂層(10)的折射率。
15.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層(8，10)至少有以下的一種材料氧化鈦，氧化鉭，氧化鈮，氧化鉿，氧化鋁，氧化硅，二氮化三鎂。
16.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中該至少一個抗反射涂層(10)安排在基片(2)的側面(22)，在該側面上施加該至少一個電光結構(4)。
17.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中至少一個適配涂層(5)安排在抗反射涂層(8)與電光結構(4)之間。
18.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中在與基片(2)的側面(22)相反的側面(21)上至少有一個抗反射涂層，在該側面上安排該至少一個電光結構(4)。
19.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中該至少一個抗反射涂層(8，10)包括AMIRAN涂層。
20.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中抗反射涂層(10)有光散射結構(7)。
21.按照權利要求20的電光元件，其中光散射結構(7)包括在抗反射涂層(10)中的晶體，顆?；驃A雜物。
22.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中在抗反射涂層與基片之間是有光散射結構的結構邊界面。
23.按照以上權利要求中任何一個的電光元件，其中有光散射結構(7)的附加層(11)。
24.按照權利要求23的電光元件，其中附加層(11)的折射率基本上相當于基片的折射率，和附加層(11)安排在基片(2)上。
25.一種用于制造有機電光元件(1)的方法，尤其是按照權利要求1至14中任何一個的有機電光元件，包括以下步驟-利用抗反射涂層(8，10)至少涂敷基片(2)的一個側面(21，22)，和-至少施加一個電光結構(4)，該結構至少包含一種有機電光材料(61)，其中利用抗反射涂層(8，10)涂敷該基片，抗反射涂層中至少一層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在抗反射涂層(10)的邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，其中光束的波長是在發(fā)射光的光譜區(qū)，或積分反射率至多高于該最小值的25％。
26.按照權利要求25的方法，其中至少施加一個電光結構(4)的步驟包括以下的步驟-施加第一導電層(41)，-至少施加一個有源層(6)，該有源層至少包含一種有機電光材料(61)，和-施加第二導電層(42)。
27.按照權利要求25或26的方法，其中利用抗反射涂層(8，10)至少涂敷基片(2)的一個側面(21，22)的步驟包括利用抗反射涂層(8，10)涂敷的步驟，該抗反射涂層(8，10)有多層(81，83，85，101，103，105)，尤其是有三層。
28.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中利用抗反射涂層(8，10)至少涂敷基片(2)的一個側面(21，22)的步驟包括以下步驟-施加中折射率層(81，101)，-施加高折射率層(83，103)，和-施加低折射率層(85，105)。
29.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中利用有光散射結構(7)的抗反射涂層(10)涂敷基片(2)。
30.按照權利要求29的方法，其中施加包含晶體，顆?；驃A雜物的抗反射涂層(10)，它們的折射率或取向不同于周圍材料的折射率或取向。
31.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中施加有光散射結構(7)的附加層(11)。
32.按照權利要求31的方法，其中附加層的折射率基本上相當于基片的折射率，和施加附加層(11)到該基片上。
33.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中抗反射涂層(10)施加到基片(2)的結構側面(22)上。
34.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中抗反射涂層(10)施加到基片(2)的粗糙側面(22)上。
35.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中抗反射涂層(10)施加到有規(guī)則結構的基片(2)的側面(22)上。
36.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中至少一個適配涂層(5)施加到抗反射涂層(8)上。
37.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中該至少一個抗反射涂層(8，10)和該至少一個電光結構(4)施加到基片(2)的相對側面(21，22)上。
38.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中抗反射涂層(8，10)施加到基片(2)的每個側面上。
39.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中利用抗反射涂層(8，10)涂敷基片(2)的至少一個側面(21，22)的步驟是利用真空涂敷實現(xiàn)的，尤其是物理汽相沉積(PVD)或濺射，化學汽相沉積(CVD)，熱或等離子體增強化學汽相沉積(PECVD)，或等離子體脈沖化學汽相沉積(PICVD)，或借助于溶膠-凝膠涂敷，浸漬涂敷，噴射涂敷，或離心涂敷。
40.按照以上權利要求中任何一個的方法，其中計算層的厚度和折射，尤其是利用數(shù)值計算層的厚度和折射率，從有源層中射出的所有光束在抗反射涂層(10)邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，其中該光束的波長是在發(fā)射光的光譜區(qū)，或積分反射率至多高于該最小值的25％。
41.一種有抗反射涂層的基片，尤其是透明的玻璃基片或塑料基片，其中利用按照權利要求25至40中任何一個的方法制造抗反射涂層，或按照權利要求1至24中任何一個電光元件中基片構成抗反射涂層。
42.一種至少有一個抗反射涂層的基片，尤其是按照權利要求1至24或41中的電光元件基片，或按照權利要求25至40中任何一個方法制造的電光元件基片，其中抗反射涂層，最好是抗反射涂層中的所有層，其光學厚度至少是透射光譜或發(fā)射光譜中的3/8波長，最好是1/2波長。
43.一種光學器件，尤其是透鏡，眼鏡片，棱鏡，光濾波器，框格玻璃，尤其是飛機，船舶或車輛的窗，或照明元件，包含按照權利要求41或42中的基片。
44.抗反射基片的用途，尤其是至少一層有抗反射涂層(8，10)的玻璃基片(2)，該抗反射涂層有這樣的厚度和折射率，其中從有源層的虛擬發(fā)射器中射出的光束在抗反射涂層邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，該光束的波長是在發(fā)射光譜的光譜區(qū)，或積分反射率至多高于該最小值的25％，-作為有機電光元件(1)的載體，尤其是有機發(fā)光二極管的載體，或-作為光學元件，尤其是透鏡或棱鏡，或-作為框格玻璃，尤其是建筑物或車輛的窗框格玻璃。
45.有光散射結構的抗反射涂層的抗反射玻璃基片(2)的用途，是作為有機電光元件(1)的載體，尤其是作為有機發(fā)光二極管的載體。
46.抗反射基片的用途，尤其是按照權利要求44或45中的玻璃基片，其中該玻璃基片包括AMIRAN玻璃。
全文摘要
按照本發(fā)明，在有機電光元件中，尤其是OLED，可以實現(xiàn)光的增大耦合和/或去耦效率，其中借助于一種有機電光元件，包括基片(2)和至少一個電光結構(4)，該電光結構包含至少一種電光材料(61)的有源層，其中該基片的至少一層至少包含一個反射薄膜(8，10)，該反射薄膜層有這樣的厚度和折射率，從有源層中射出的光束在反射薄膜邊界面上對所有角度的積分反射率有最小值，該光束的波長是在發(fā)射光譜的光譜區(qū)，或該積分反射率至多高于該最小值的25％。
文檔編號H01L51/56GK1947277SQ200580012487
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權日2004年4月22日
發(fā)明者克萊門斯·奧特曼, 托馬斯·道伯勒, 斯戴芬·雷赫爾, 埃德加·波羅斯基 申請人:肖特股份公司