本发明一般涉及具有有机场致发光材料的发光器件，更具体地涉及环境 稳定并具有改进的外部量子效率(external quantum efficiency)的发光器件。
场致发光(″EL″)器件在图形显示器和成像技术领域是众所周知的，并可 以划分为有机或无机的。已经将EL器件制备成用于多种应用的不同的形状。 但是，无机EL器件通常要求高激活电压(activation voltage)和低亮度。另一 方面，最近开发的有机EL器件(“OELDs”)提供了较低激活电压和更高的亮 度并且制造简单，因此具有更广泛的应用前景。
OELD通常是在诸如玻璃或透明塑料的基片上形成的薄膜结构。有机 EL材料的发光层和任选的临近的半导体层被夹在阴极(cathode)和阳极 (anode)之间。半导体层可以是空穴(正电荷)-注入或电子(负电荷)-注入层， 并且还包含有机材料。用于发光层的材料可以选自多种有机EL材料。发光 有机层自身可以由多亚层(multiple sublayers)构成，每一亚层包含不同的有机 EL材料。现有技术的有机EL材料能够发射电磁(“EM”)辐射，该辐射在可见 光谱中具有窄波长范围。除非另外指明，术语“EM辐射”和“光”在本申请中 可互换地一般指波长在紫外(“UV”)～中红外(“mid-IR”)范围的辐射，或者换 言之，在波长约300nm～约10μm的辐射。为获得白光，现有技术的器件 引入了紧密排列的发射蓝、绿和红光的OELDs。这些颜色混合起来产生白 光。
在玻璃基片上制造常规OELDs，因为玻璃对氧气和水蒸汽的低渗透性， 这种渗透可以导致器件的腐蚀或其它劣化。但是，玻璃基片不适于要求柔韧 性的某些应用。此外，涉及大玻璃基片的制造过程固有地较慢，因此导致制 造成本高。柔韧塑料基片已经被用于制造OLEDs。但是，这些基片不能阻 止氧气和水蒸汽的渗透，因此其本身不适用于制造寿命长的 (long-lasting)OELDs。
而且，白光在有机EL层中各向同性地发射，观测者仅位于OELD的一 侧。由此，从相对侧发出的相当大部分的光实际上失去了，由此降低了OELD 的有效效率。
因此，人们一直需要柔韧的大面积OELDs，其非常耐环境要素造成的 劣化并且具有改进的光提取效率(extraction efficiency)。
发明简述
本发明提供一种柔韧的发光器件，通过在向前的半空间(forward half space)中引导基本上所有发射的辐射，该器件具有改进的外部量子效率。术 语“向前”指在观测者的方向。本发明的发光器件与现有技术的OELDs相比 还不易于受到由于环境要素造成的劣化。本发明的柔韧的发光器件包括：(a) 柔韧的基本透明的基片，该基片的至少一面被多层屏障涂层(barrier coating) 涂覆，该涂层包括至少一有机材料亚层和至少一无机材料亚层；(b)有机EL 元件，其包括夹在阳极和阴极间的有机EL层、布置在柔韧的基本透明的基 片上的有机EL元件；和(c)布置在有机EL元件上的与柔韧的基本透明的 基片相对的反射金属层。
根据本发明的一方面，柔韧的发光器件还包括布置在基本透明的基片的 与有机EL元件相对的表面上的光散射层。
根据本发明的另一方面，光散射颗粒包含光致发光(“PL”)材料，其能够 吸收一部分由有机EL元件发出的具有第一波长范围的EM辐射，并发射具 有第二波长范围的EM辐射。
本发明还提供一种用于制备柔韧的发光器件的方法。该方法包括：(a)提 供柔韧的基本透明的基片，其至少一面用多层屏障涂层涂覆，该涂层包括至 少一有机材料层和至少一无机材料层；(b)在柔韧的基本透明的基片上布置 有机EL元件，该有机EL元件包括布置在阳极和阴极之间的有机EL层；和 (c)布置在有机EL元件上的、与柔韧的基本透明的基片相对的反射金属层。
根据本发明的一方面，反射金属层覆盖了有机EL元件。
根据本发明的再一方面，用于制造柔韧的发光器件的方法还包括将光散 射层布置在基本透明的基片的与有机EL元件相对的表面上。
根据本发明的又一方面，该方法还包括在有机EL元件的一侧或两侧上 布置至少一多层屏障涂层。
通过细读下面的详细描述，本发明的其它方面、优势和突出特征将变得 更明显，该详细描述结合附图披露了本发明的实施方式。
附图简述
图1为本发明第一实施方式的示意图。
图2示意性地显示了一种包括有机EL层和两电极的有机EL元件。
图3示意性地显示了包括空穴注入增强(injection enhancement)层的有 机EL元件。
图4示意性地显示了包括空穴注入增强层和空穴输送层的有机EL元 件。
图5示意性地显示了包括电子注入和输送层的有机EL元件。
图6示意性地显示了有机EL器件的实施方式，该器件在EL元件和反 射层之间具有粘合层。
图7示意性地显示了有机EL器件的实施方式，该器件具有布置在反射 层上面的第二多层屏障涂层。
图8示意性地显示了有机EL器件的实施方式，该器件具有与有机EL 元件而相对布置的多层屏障涂层。
图9示意性地显示了有机EL器件的实施方式，该器件具有散射或磷光 体(phosphor)层.
发明详述
本发明提供一种柔韧的发光器件，通过在向前的半空间中引导 (channeling)由OELD发射的大部分射线，其具有改进的外部量子效率。在本 发明的一方面，柔韧的发光器件具有大面积。此发光器件可以包含一种或多 种OELDs。
此处使用的术语“外部量子效率”指从OELD发射的辐射能量与输入到 器件中的电能的比。
术语“柔韧的”指能够弯曲成曲率半径小于约100cm的形状。术语“大面 积”指面积大于或等于约10cm2的尺寸。术语“基本透明”指允许总共透过至少 约50％，优选至少约80％和更优选至少90％的可见光范围的光(即，具有在 约400nm～约700mm范围内的波长)。
图1为本发明的实施方式的示意图。应该理解本申请的附图不是按比例 画的。OELD或发光器件10包括布置在基本透明的基片40上的有机EL元 件20。辐射-反射金属层60被布置在有机EL元件上20，与基片40相对。 基片40用多层屏障涂层50涂覆，该多层屏障涂层50包含至少一基本透明 的有机聚合材料层52和至少一基本透明的无机材料层54。多层屏障涂层50 可以布置或以其它方式形成在邻近有机EL元件20的基片40的两面的一面 上。优选地，多层屏障涂层50布置或形成在基片40的邻近有机EL元件20 的表面上，或其可以完全覆盖基片40。多层屏障涂层50将在下文进一步描 述。
基片40可以为单片或包括多个不同材料的相邻片的结构，并且其折射 率(或折射率)为约1.05～约2.5，优选为约1.1～约1.6。优选地，基片40由 基本透明的玻璃或聚合材料制成。合适的聚合材料的实例为聚对苯二甲酸乙 二醇酯(“PET”)、聚丙烯酸酯类(polyacrylates)、聚碳酸酯、硅氧烷、环氧树 脂和硅氧烷官能化的环氧树脂。
有机EL元件20包括夹在两电极22和38之间的至少一有机EL材料的 至少一层30。如下所述，发光元件可以包含在电极和有机EL材料层30之 间的一或多附加层。当电压从电压源26供应并施加在电极22和38上时， 光从有机EL材料发出。在优选实施方式中，电极22是将负电荷载流子(电 子)注入到有机EL层30的阴极，并由具有诸如小于约4eV的低功函(work function)的材料制成。适于作为阴极的低功函材料为K、Li、Na、Mg、La、 Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn、Zr、Sm、Eu、其合金、或其混合 物。用于制造阴极层22的优选材料为Ag-Mg、Al-Li、In-Mg、和Al-Ca合 金。层状非合金结构也有可能，例如金属(例如Ca(厚度为约1～约10nm)) 或非金属(例如LiF)的薄层，被某些其它金属例如铝或银的较厚层覆盖。在 该实施方式中，电极38为将正电荷载流子(或空穴)注入到有机层30中的阳 极，并由具有高功函的材料构成，其功函例如高于约4.5eV，优选为约5eV～ 约5.5eV。铟锡氧化物(“ITO”)通常用于此目的。ITO对光透射是基本透明 的，并允许至少80％的光透过。因此，有机场致发光层30发出的光能够容 易地通过ITO阳极层透射而没有显著减弱。其它适用作阳极层的材料为氧化 锡、氧化铟、氧化锌、铟锌氧化物、镉锡氧化物及其混合物。此外，用作阳 极的材料可以用铝或氟掺杂以改进电荷注入性质。通过物理气相沉积、化学 气相沉积、离子束辅助的沉积(ion beam-assisted deposition)或溅射，可以将 电极层22和38沉积在下层元件(underlying element)上。基本透明的薄金属 层也是适合的。
虽然上文披露了阴极和阳极22和38的优选顺序，可以颠倒所述电极层。 电极层22和38可以分别作为阳极和阴极。典型地，此时阴极层的厚度为约 200nm。
有机EL层30作为用于空穴和电子二者的透明介质。在该层中，这些 激发的物质结合并降低到较低能级，同时在可见光范围发射EM辐射。选择 有机EL材料在所需的波长范围内场致发光。有机EL层30的厚度优选保持 在约100～约300nm。有机EL材料可以为聚合物、共聚物、聚合物的混合 物、具有不饱和键的低分子量有机分子。这类材料具有离域的π-电子系统， 这赋予了聚合物链或有机分子承载高流动性的正和负电荷载流子的能力。合 适的EL聚合物为聚(氮-乙烯基咔唑)(“PVK”，在波长约380-500nm发射紫 到蓝光)；聚(烷基芴)，例如聚(9，9-二己基芴)(410-550nm)、聚(二辛基芴)(EL 最大发射波长为436nm)或聚{9，9-双(3，6-二氧杂庚基)-芴-2，7-二基}(400-550 nm)；聚(对亚苯基)衍生物，例如聚(2-癸氧基-1，4-亚苯基)(400-550nm)。可 以使用这些聚合物的混合物或基于这些聚合物中的一种或多种与其它的共 聚物，以调节发射光的颜色。
另一类合适的EL聚合物是聚硅烷。聚硅烷为用各种烷基和/或芳基侧基 取代的线性硅-主链聚合物。它们为沿聚合物主链具有离域的σ-共轭电子的 准一维材料。聚硅烷的实例为聚(二-正-丁基硅烷)、聚(二-正-戊基硅烷)、聚(二 -正-己基硅烷)、聚(甲基苯基硅烷)、和聚{双(对-丁基苯基)硅烷}，其公开于 H.Suzuki等人的“Near-Ultraviolet Electroluminescence From Polysilanes，” 331 Thin Solid Films 64-70(1998)。这些聚硅烷发射波长在约320nm～约420 nm范围内的光。
由大量芳族单元组成的分子量小于约5000的有机材料是适用的。此种 材料的实例是1，3，5-三{N-(4-二苯基氨基苯基)苯基氨基}苯，其发射波长在 380-500nm范围内的光。有机EL层也可以从较低分子量的有机分子制备， 例如苯基蒽、四芳基乙烯、香豆素、红荧烯、四苯基丁二烯、蒽、苝、蔻、 或其衍生物。这些材料通常发射最大波长为约520nm的光。其它合适的材 料是低分子量金属有机络合物，例如铝-、镓-、和铟-乙酰丙酮化物，其发射 在415-457nm波长范围的光；铝-(皮考基甲基酮)-双{2，6-二(叔丁基)苯氧化 物}或钪-(4-甲氧基-皮考基甲基酮)-双(乙酰丙酮化物)，其发射420-433nm 范围的光。对于白光用途，优选的有机EL材料为在蓝-绿波长内发光的那些 材料。
可以依次形成一层在另一层顶部上的多于一层的有机EL层，每层包含 在不同波长内发光的不同的有机EL材料。此结构能够促进从整个发光器件 10发出的光的颜色的调整。
此外，一个或多个附加层可以包含在发光元件20中，以提高整个器件 10的效率。例如，这些附加层能够用于改进注入(电子或空穴注入增强层)或 输送(电子或空穴输送层)电荷至有机EL层。这些层的每一层的厚度保持在 小于500nm，优选为小于100nm。用于这些附加层的材料典型地是低分子 量至中等分子量(小于约2000)的有机分子。它们可以在通过常规方法，例如 喷涂、浸涂、或物理或化学气相沉积制造器件10的过程中涂布。在本发明 的一种实施方式中，如图3所示，空穴注入增强层36在阳极层38和有机 EL层30之间形成，以在器件失效前，在给定的前向偏压下提供更高的注入 电流和/或更高的最大电流。因此，空穴注入增强层促进了来自阳极的空穴注 入。用于空穴注入增强层的合适的材料为公开于美国专利5,998,803的亚芳 基类化合物；例如3，4，9，10-苝四-羧酸二酐或双(1，2，5-噻二唑基(thiadiazolo))- 对-喹啉并(quino)双(1，3-二硫杂环戊二烯)。
在本发明的另一实施方式中，如图4所示，发光元件20还包含空穴输 送层34，其布置在空穴注入增强层36和有机EL层30之间。空穴输送层34 具有输送空穴和阻断电子输送的功能，使得空穴和电子在有机EL层30中最 佳地组合。适于空穴输送层的材料是三芳基二胺、四苯基二胺、芳族叔胺、 腙衍生物、咔唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、具有氨基的噁二唑衍生 物和如公开于美国专利6,023,371中的聚噻吩(polythiophenes)，将该专利引 入作为参考。
在本发明的又一实施方式中，如图5所示，发光元件20包含附加层24， 其布置在阴极层22和有机EL层30之间。层24具有向有机EL层30注入 和输送电子的组合功能。适用于电子注入和输送层的材料为金属有机络合 物，例如三(8-喹啉醇化(quinolinolato))铝、噁二唑衍生物、苝衍生物、吡啶 衍生物、嘧啶衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物和硝基 取代的芴衍生物，如公开于美国专利6,023,371中的那些，该专利在此引入 作为参考。
反射金属层60用于反射发出的任何辐射远离基本透明的基片40辐射， 并使此辐射朝向基片40，使得在此方向发出的辐射的总量增加。反射金属层 60还有防止反应性环境要素，例如氧气和水蒸汽扩散进入有机EL元件20 中的附加功能。但此种扩散可能使OELD的长期性能劣化。用于反射层60 的合适的金属为银、铝、及其合金。提供足以基本上防止氧气和水蒸汽扩散 的厚度是有利的，只要该厚度不大大降低整个器件的柔韧性。在本发明的一 个实施方式中，至少一种不同材料的一个或多个附加层，例如不同的金属或 金属化合物，可能形成于反射层上，以进一步降低氧气和水蒸汽扩散进入有 机EL元件的速度。此时，用于此种附加层的材料不需要是反射材料。化合 物，例如金属氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物或碳氧化物可用于此目的。
在本发明的另一实施方式中，如图6所示，基本透明的有机聚合材料的 粘合层62可以在反射金属层60沉积在有机EL元件上20上之前，布置在有 机EL元件20上。用于形成有机聚合层的材料的实例为聚丙烯酸酯类，例如 丙烯酸、甲基丙烯酸、这些酸的酯、或丙烯腈的聚合物或共聚物；聚(氟乙 烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚(乙烯醇)；乙烯醇和乙二醛的共聚物(也称作乙二醛 (ethanedial)或氧杂醛(oxaaldehyde))；聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚对 二甲苯(基于对二甲苯的热塑性聚合物)、和衍生自环烯烃及其衍生物的聚合 物(例如公开于美国专利4,540,763和5,185,391中的聚(芳基环丁烯)，该专 利在此引入作为参考)。优选地，粘合层材料为电绝缘和基本透明的聚合材 料。合适的材料为聚丙烯酸酯类。
多层屏障涂层50用作保护层以防止或充分降低氧气和水蒸汽通过基片 40的扩散。多层屏障涂层50可以布置在基片40的任一个表面上，或者其可 以完全包围基片40。优选地，多层屏障涂层50布置在基片40的邻近有机 EL元件20的表面上。当多层屏障涂层50布置在基片与有机EL元件20相 对的表面上时，可以有利地形成此屏障涂层以便基本覆盖基片40的所有边 缘，该边缘没有被反射金属层60的至少一种金属或金属化合物覆盖。多层 屏障涂层50由至少一基本透明的聚合物亚层和至少一基本透明的无机材料 亚层构成，该无机材料对存在于环境中的氧气、水蒸汽和其它反应性材料具 有低渗透性。术语“低渗透性”指氧气或其它反应性气体的渗透性为小于约1 cm3(在标准温度和压力下)/m2/天/atm，并且水蒸汽的渗透性为小于约1g/m2/ 天。湿气、氧气、和其它反应性材料的渗透速度随着交替的亚层的数目增加 而减小。虽然图8显示了四亚层52、54、56、和58，任何数目的至少为两 层的亚层对于降低湿气、氧气、和其它反应性材料的渗透是合适的。通过降 低由无机亚层的缺陷所产生的直通路径(straight-through paths)数目，聚合物 亚层降低了气体通过屏障50的渗透速度，在该无机亚层之上或之下形成了 聚合物亚层。当屏障层包含多于一个聚合物亚层和多于一个无机亚层时，不 同的聚合物和无机材料可以有利地用作各个亚层。各无机亚层的厚度一般在 约1～约500nm的范围内，优选为约10mm～约100nm，并且有机亚层的 厚度一般为约1～约10000nm，优选为约10nm～约5000nm。聚合物亚层 可以通过物理气相沉积、化学气相沉积、闪蒸的(flash-evaporated)材料的沉 积、浸涂、或喷涂单体，接着聚合而形成。希望物理或化学气相沉积可以在 例如低于1个大气压下进行，以在亚层生长时使不需要的分子的引入最小化。 无机亚层可以通过物理气相沉积、化学气相沉积、离子束辅助的沉积、溅射、 或等离子体增强的化学气相沉积(“PECVD”)形成。此外，金属层可以通过 电镀法沉积。
在图7所示的本发明另一实施方式中，包含有机和无机材料的亚层(152， 154)的第二多层屏障涂层150布置在反射层60上，所述有机和无机材料选 自上述材料，该第二多层屏障涂层用于密封反射层60中可能已经产生的任 何缺陷。
或者，多层屏障涂层150可以布置在有机EL元件20和反射层60之间。 当其能够提供某些制造或成本优势时，特别是当多层屏障涂层150的透明性 也重要时，该结构可能是理想的。
用于形成聚合物亚层的材料的实例为聚丙烯酸酯类，例如丙烯酸、甲基 丙烯酸、这些酸的酯、或丙烯腈的聚合物或共聚物；聚(氟乙烯)；聚(偏二氯 乙烯)；聚(乙烯醇)；乙烯醇和乙二醛的共聚物；PET、聚对二甲苯、和衍生 自环烯烃或其衍生物的聚合物，例如公开于美国专利4,540,763和5,185,391 中的聚(芳基环丁烯)。优选地，聚合物材料是聚丙烯酸酯类中的一种。
用于形成无机亚层的材料的实例为金属(这类金属膜的厚度足够小，以 使该膜基本透明)，金属碳化物、金属氧化物、金属氮化物、金属氧碳化物、 金属氧氮化物和碳氮化物。金属的实例为铝、银、铜、金、铂、钯、及其合 金。优选的金属为铝和银。
金属氧化物的实例为ITO、氧化锡、二氧化硅、氧化铟、氧化锌、氧化 铝、氧化镁、其络合物及其溶液。优选的金属氧化物为ITO、氧化锡、氧化 铝和二氧化硅。金属氮化物的实例为周期表IVA族、VA族、VIA族、IIIB 族、和IVB族的氮化物。优选的金属化合物为氮化硅、氧氮化硅、氧碳化硅、 氮化铝和氧氮化铝。
在本发明的另一实施方式中，发光器件10还包括布置在从发光器件10 发出的光的路径中的光散射材料，以由其提供更均一的光。例如，图9示出 了包含布置在基片40上的散射材料层90的实施方式。通过选择约10nm～ 约100μm大小的颗粒来提供光散射材料。优选的实施方式包括约4μm大小 的颗粒。例如对于发射白光的器件，粒度优选在50-65nm的数量级上。光散 射材料颗粒可以有利地分散在基本透明的聚合物膜形成材料中，例如上述那 些，并且将混合物成型为可以布置在基片40上的膜。合适的光散射材料为 折射率高于成膜材料的固体。因为典型的成膜材料的折射率为约1.3～约1.6， 粒状散射材料的折射率应该高于约1.6，并且应该在目标波长范围内光学透 明。此外，优选光散射材料为无毒的，并且在暴露于正常室内环境时基本上 可耐劣化。对于设计用来提供可见照明的器件(波长范围为约400-700nm)， 合适的光散射材料的实例为金红石(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化锆 (ZrO2)、锆石(ZrO2·SiO2)、钆镓石榴石(Gd3Ga5O12)、硫酸钡、氧化钇(Y2O3)、 钇铝石榴石(“YAG”，Y3Al5O12)、方解石(CaCO3)、蓝宝石(Al2O3)、金刚石、 氧化镁、氧化锗。有必要制备这些具有高光学纯度的化合物，即必须严格使 在感兴趣的波长范围内吸收光的杂质最小化。化学计量纯、相纯的(phase pure) 的化合物是不必要的，并且可以含有适量的取代原子，例如在YAG中Gd 可以取代高达60％的钇。也可以使用由高折射率玻璃组成的颗粒，例如从 Schott Glass Technologies或Corning，Inc.获得的玻璃，条件是它们是不受暴 露于由OELD及其磷光体发射的光的暗色化的影响。也可以用具有粗糙化的 或有纹理的表面的塑料或玻璃膜(“扩散膜(diffuser film)”)得到光的散射，其粗 糙特征一般在散射光的波长部分的数量级内。在本发明的一种实施方式中， 基片的一个表面可以是有纹理的或粗糙化的以便促进光散射。
根据本发明的另一实施方式，层90中的光散射颗粒可以包含PL材料(或 这里也可以称作“磷光体”)，其能够吸收部分由有机EL元件发出的具有第一 波长范围的EM辐射，并发射具有第二波长范围的EM辐射。因此，含有这 类PL材料能够提供OELD发出的光的颜色的调整。粒度和颗粒表面与聚合 物介质之间的相互作用决定了颗粒在聚合物材料中分散以形成膜或层90的 好坏。许多微米尺寸的氧化物材料颗粒，例如氧化锆、钇和稀土石榴石和卤 代磷酸盐通过简单搅拌在标准硅氧烷聚合物中分散良好，该聚合物例如聚 (二甲基硅氧烷)。如果有必要，可以加入其它分散剂材料(例如表面活性剂 或聚合物材料，如聚(乙烯醇))，例如用于使许多标准磷光体在溶液中悬浮。 磷光体颗粒可以通过任何研磨或粉碎方法，例如使用氧化锆-增韧的球的球 磨或喷射研磨，从较大片的磷光体材料中制备。它们也可以通过从溶液中生 长晶体而制备，并且它们的尺寸可以通过在适当时候中止晶体生长而控制。 优选的磷光体材料有效吸收有机EL材料发射的EM辐射，并在另一个光谱 区域再发射光。此种有机EL材料和磷光体的结合使得在调整发光器件10 发射的光的颜色时，具有灵活性。可以选择特定的磷光体材料或磷光体的混 合物，以便发射所需颜色或一定范围的颜色，以弥补由有机EL材料和有机 PL材料发出的颜色。示例性的磷光体是铈掺杂的钇铝氧化物Y3Al5O12石榴 石(“YAG:Ce”)。其它合适的磷光体基于用多于一种的稀土离子掺杂的YAG， 例如(Y1-x-yGdxCey)3Al5O12(“YAG:Gd，Ce”)、(Y1-xCex)3(Al1-yGay)O12(“YAG: Ga，Ce”)、(Y1-x-yGdxCey)(Al5-zGaz)O12(“YAG:Gd，Ga，Ce”)和(Gd1-xCex) Sc2Al3O12(“GSAG”)，其中0≤x≤1，0≤y((1，0((z((5和x+y((1。例如 YAG:Gd，Ce磷光体显示在约390nm～约530nm的波长范围(即，蓝-绿光谱范围光谱区 域)吸收光，并且在约490nm～约700nm的波长范围(即，绿-红光谱范围光谱区域)发射 光。相关的磷光体包括Lu3Al5O12和Tb2Al5O12，二者都用铈掺杂。此外，这些铈 掺杂的石榴石磷光体也可以用少量的Pr(例如，约0.1-2mole％)附加掺杂， 以提供发红光的进一步增强。下面是被EM辐射有效激发的磷光体的实例， 该辐射在300nm～约500nm的波长区域由聚硅烷及其衍生物发射。
发绿光的磷光体：Ca8Mg(SiO4)4C12:Eu2+，Mn2+；GdBO3:Ce3+，Tb3+； CeMgAl11O19:Tb3+；Y2SiO5:Ce3+，Tb3+；和BaMg2Al16O27:Eu2+，Mn2+。
发红光的磷光体：Y2O3:Bi3+，Eu3+；Sr2P2O7:Eu2+，Mn2+；SrMgP2O7:Eu2+， Mn2+；(Y，Gd)(V，B)O4:Eu3+；和3.5MgO.0.5MgF2.GeO2:Mn4+(氟代锗 酸镁)。
发蓝光的磷光体：BaMg2Al16O27:Eu2+；Sr5(PO4)10Cl2:Eu2+；和(Ba，Ca，Sr)5 (PO4)10(Cl，F)2:Eu2+，(Ca，Ba，Sr)(Al，Ga)2S4:Eu2+。
发黄光的磷光体：(Ba，Ca，Sr)5(PO4)10(Cl，F)2:Eu2+，Mn2+。
其它离子也可以引入磷光体中，以将能量从有机材料发出的光转移到磷 光体主晶格中的其它活化剂离子，作为增加能量利用的途径。例如，当Sb3+ 和Mn2+离子存在于相同的磷光体晶格中时，Sb3+有效地在蓝光区吸收光，该 蓝光区不被Mn2+很有效吸收，并将能量转移至Mn2+离子。因此，有机EL 材料发射的光更大总量的被两种离子吸收，导致整个器件的更高量子效率。
磷光体颗粒分散在成膜聚合物材料，例如聚丙烯酸酯类、基本透明的硅 氧烷或环氧树脂中。使用磷光体组合物，其为聚合物材料和磷光体的混合物 的小于约30％体积，优选小于约10％体积。可以将溶剂加入到混合物中， 以调节成膜材料的粘度至所需水平。通过在基片上喷涂、浸涂、印刷或流延， 将成膜材料和磷光体颗粒的混合物成型为层。之后，将膜从基片上除去，并 布置到发光元件20上。膜或层90的厚度优选小于1mm，更优选为小于500 微米。优选地，成膜聚合物材料的折射率接近基片40和有机EL材料的折射 率，即在约1.4～约1.6的范围。
根据本发明的一方面，散射材料和磷光体的颗粒分散在相同的膜或层 90中。在另一实施方式中，散射膜90可以是扩散膜，其为具有粗糙表面的 塑料或玻璃膜。
现在描述本发明制备OELD的方法。首先提供清洁的柔韧的大面积基 片，例如塑料。然后，将多层屏障涂层形成在柔韧的基片的至少一表面上。 多层屏障涂层包括至少一基本透明的有机聚合物材料亚层和至少一基本透 明的无机材料亚层，例如上述的那些材料。通过物理气相沉积、化学气相沉 积、蒸发和沉积、浸涂、印刷或喷涂，将基本透明有机聚合物的母体沉积在 基片的表面上。然后聚合母体。物理或化学气相沉积可以理想地例如在低于 1个大气压下进行，以使在生长的亚层中引入不需要的分子最小化。通过物 理气相沉积、化学气相沉积、溅射、或等离子体增强的气相沉积(“PECVD”)， 将基本透明的无机材料沉积在有机聚合物亚层上。此外，如果该无机材料是 金属，此亚层可以通过电镀法沉积。虽然按前面所述将聚合物亚层形成在基 片上，无机材料也可以首先形成在基片上，然后将有机聚合物亚层沉积在其 上。当无机亚层材料是导电材料时，在有机EL元件20沉积在此涂覆后的基 片上之前，可以理想地在其上形成绝缘亚层。
第一导电材料沉积在多层屏障涂层上，以形成有机EL元件20的第一 电极。第一电极可以是阳极或阴极，并且从前面描述的用于电极的材料中选 择一种或多种合适的材料。优选地，第一电极是包含透明金属氧化物例如ITO 的阳极。第一电极材料优选溅射沉积在基片上。此外，第一电极可以通过例 如蚀刻而图案化成所需的构型。通过物理或化学气相沉积、旋涂、浸涂、喷 涂、印刷或流延，接着聚合，如果有必要固化该材料，将至少一有机EL材 料沉积在第一电极上。有机EL材料可以在溶剂中稀释以调节其粘度或与用 作成膜媒介物(vehicle)的另一聚合物材料混合。第二导电材料沉积在至少一 有机EL材料上，以形成第二电极。优选地，第二电极是阴极。第二电极可 以沉积在有机EL材料的整个表面上或图案化成所需的形状或构形。第二电 极的厚度保持在最小值，例如小于或等于约200nm。电极和有机EL材料包 含有机EL元件20。
然后将反射金属沉积在有机EL元件20与基片相对的表面上。反射金 属可以通过上述用于沉积无机层的一种方法沉积。在本发明的一个实施方式 中，在反射金属层沉积在有机EL元件20上之前，基本透明材料的粘合层沉 积在其上。优选地，粘合层包含电绝缘和基本透明的聚合物材料。粘合层可 以通过上述用于沉积有机层的方法之一沉积。形成反射金属层以完全包围有 机EL元件20。优选地，反射金属层与多层屏障涂层一起形成围绕有机EL 元件20的气密密封。此外，其它无机材料的一个或多个附加层可以沉积在 反射金属层上。
将散射颗粒或PL材料和透明聚合物材料的混合物沉积在基片40的与 有机EL元件相对的表面上。或者，该混合物可以通过带铸法(tape casting method)，例如刮刀法(doctor blade method)流延成胶带(tape)。然后将该胶带 固化并附着到基片40上。
在另一种实施方式中，用于操作本发明的OELD所必需或需要的子集 (subsets)层形成在单独的组件中，然后将该组件层压或附着在一起以制备工 作器件。
在本发明的另一方面，大面积的柔韧的显示器或照明体系引入了本发明 的OELD。
虽然前面已经描述了本发明特别优选的实施方式，对本领域普通技术人 员应该理解的是，可以对其进行许多改进、替换或变化而不脱离所附权利要 求书限定的精神和范围。