專利名稱：有機電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由封裝裝置封裝的有機電致發(fā)光器件、一種制造這種封裝的電致發(fā)光器件的方法以及支撐該電致發(fā)光器件的幾乎不可見的隔離物裝置陣列的使用。
背景技術(shù)：
普通有機電致發(fā)光器件(OLED)包括襯底之上的功能疊層，該功能疊層具有至少一個夾在襯底與反電極(counter electrode)之間的有機電致發(fā)光層，其中電致發(fā)光層的部分和/或反電極的部分對水分和/或氧氣敏感。因此，OLED由罩蓋(cover lid)封裝以便防止諸如水分和氧氣之類的外界物質(zhì)到達功能層，從而提供具有足夠壽命的OLED器件。罩蓋限定圍繞功能疊層的封裝的體積，其在功能疊層最外面的層與罩蓋的內(nèi)側(cè)之間典型地具有間隙或空間。該間隙或空間可以填充有惰性氣體，例如干燥的氮氣。利用罩蓋封裝的OLED的一個問題是該封裝的機械穩(wěn)定性。尤其是在大面積OLED 器件的情況下，周圍環(huán)境中的壓力差可能引起罩蓋的顯著的變形。罩蓋的變形可能如此高， 以致罩蓋接觸OLED器件的功能疊層，造成OLED器件的故障，例如短路。文獻W02009001241公開了一種利用罩蓋封裝的0LED，其包括形成線性不透明金屬條紋柵格的分流結(jié)構(gòu)以便獲得跨襯底電極的更均勻的電壓分布，其中每個金屬帶在襯底電極的整個長度上延伸。每個分流條紋完全被平滑的非導電結(jié)構(gòu)覆蓋以便利于其上的連續(xù)有機層以及反電極層的形成。分流結(jié)構(gòu)之上的得到的非導電結(jié)構(gòu)柵格同時用作隔離物結(jié)構(gòu)，其防止作為蓋與功能疊層之間的機械接觸的結(jié)果而造成的反電極與襯底電極之間的電氣短路。然而，隔離物結(jié)構(gòu)和不透明分流結(jié)構(gòu)覆蓋的OLED區(qū)域并不發(fā)射光并且因而作為令人煩惱的黑線柵格而可見。黑線的存在妨礙了 OLED器件的整個發(fā)光區(qū)域上的均勻亮度分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機電致發(fā)光器件，其具有防止作為罩蓋與功能疊層之間的機械接觸的結(jié)果而造成的兩個電極之間的電氣短路的隔離物結(jié)構(gòu)，從而具有更均勻的亮度分布和改進的光發(fā)射。這個目的是通過一種電致發(fā)光器件來解決的，該電致發(fā)光器件包括襯底和襯底之上的襯底電極、反電極和設置在襯底電極與反電極之間的具有至少一個有機電致發(fā)光層的電致發(fā)光疊層，至少封裝電致發(fā)光疊層的封裝裝置以及至少一個設置在襯底電極上以便機械地支撐封裝裝置并且防止該機械支撐期間襯底電極與反電極之間的電氣短路的非導電隔離物裝置，其中隔離物裝置包括至少一個用于重定向襯底中捕獲的至少一部分光的光散射裝置。本發(fā)明的主導思想是通過將襯底中捕獲的光從隔離物裝置覆蓋的區(qū)域重定向到襯底表面以便將至少一部分捕獲的光從隔離物裝置覆蓋的區(qū)域向外耦合到環(huán)境中，而使得向封裝裝置提供機械支撐的隔離物裝置對于電致發(fā)光器件的觀察者而言較不明顯，優(yōu)選地不可見。隔離物裝置本身可以是透明的或不透明的。非導電隔離物裝置所施加的區(qū)域可能在電致發(fā)光器件的正常操作時看起來是暗的，因為從襯底電極到電致發(fā)光疊層的電荷注入被阻擋。隔離物裝置包括用于散射由有機電致發(fā)光層產(chǎn)生的光的光散射裝置。該光散裝裝置可以包括嵌入到隔離物裝置中的光散射顆粒和/或薄片(flake)。該光散射裝置散射和或反射襯底內(nèi)引導的人造光的一部分。這導致別的情況下非發(fā)射的區(qū)域的增亮。由于襯底經(jīng)常充當一種光導，因而保護裝置的散射裝置使得該光能夠散射和反射出電致發(fā)光器件。 得到的電致發(fā)光器件(OLED)表現(xiàn)出更均勻的亮度分布。散射性質(zhì)與每個隔離物裝置覆蓋的襯底電極區(qū)域的尺寸一起可以適于在隔離物裝置幾乎不可見的情況下實現(xiàn)均勻的亮度分布。較不明顯或不可見的隔離物裝置可以更有效地支撐封裝裝置，因為隔離物裝置，優(yōu)選地覆蓋小區(qū)域的隔離物裝置的數(shù)量可以根據(jù)封裝裝置的尺寸和形狀進行適應性調(diào)節(jié)(增加)， 而不干擾電致發(fā)光器件的視覺外觀(均勻亮度)。在本發(fā)明的上下文中，概念電致發(fā)光(EL)疊層指的是在襯底電極與反電極之間制備的所有層。在EL疊層的一個實施例中，它包括至少一個在襯底電極與反電極之間制備的發(fā)光有機電致發(fā)光層。在其他實施例中，這些疊層可以包括在襯底電極與反電極之間制備的若干層。這些若干層可以是有機層，例如一個或多個空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層、空穴阻擋層、發(fā)射層或者有機層和非有機層的組合。在電荷注入層和/或疊層內(nèi)的兩個或更多發(fā)光層的情況下，非有機層可以是附加的電極。在一個優(yōu)選的實施例中，襯底電極和 /或反電極包括至少一種以下材料ΙΤ0，鋁，銀，摻雜的ZnO或氧化物層。在本發(fā)明的上下文中，概念襯底指的是基底材料，電致發(fā)光器件的不同層沉積在該材料上。通常，襯底是透明的并且由玻璃制成。此外，可能優(yōu)選的是，襯底是透明的，優(yōu)選地包括至少一種以下材料銀，金，玻璃或陶瓷。它也可以是透明聚合物片或箔，具有基本上防止?jié)駳夂?或氧氣進入電致發(fā)光器件疊層的適當濕氣和氧氣屏障。也可能使用像金屬箔那樣的不透明材料作為襯底。襯底可以包括另外的層，例如用于像光外耦合增強那樣的光學目的或者其他目的。襯底通常是平坦的，但是它也可以定形為希望的任何三維形狀。在本發(fā)明的上下文中，概念襯底電極指的是沉積到襯底之上的電極。通常，它包含透明ITO (氧化銦錫)，可選地具有SiA或SiO的底部涂層以便抑制活動原子或離子從玻璃擴散進入電極中。對于具有ITO電極的玻璃襯底，ITO通常為陽極，但是在特殊的情況下， 它也可以用作陰極。在一些情況下，薄的Ag或Au層(8-15nm厚)單獨地或者與ITO組合地用作襯底電極。如果金屬箔用作襯底，那么它也起著襯底電極的作用，作為陽極或陰極。概念之上表示列出的層的順序。該概念明確地包括另外的層介于表示為在彼此之上的層之間的可能性。例如，可能存在設置在襯底電極與襯底之間的增強光的外耦合的附加光學層。在本發(fā)明的上下文中，概念反電極指的是遠離襯底的電極。它通常是不透明的且由足夠厚的Al或Ag層制成，使得該電極是反射的(典型地，對于Al為lOOnm，對于Ag為 100-200nm)o它通常為陰極，但是它也可以偏置作為陽極。對于頂部發(fā)射或透明電致發(fā)光器件而言，反電極必須是透明的。透明反電極由沉積在其他先前沉積的層之上的ITO層或者薄的Ag或Al層(5-15nm)制成。在本發(fā)明的上下文中，具有透明襯底、透明襯底電極和不透明反電極(通常是反射的)的組合的、通過襯底發(fā)射光的電致發(fā)光器件稱為“底部發(fā)射”。在電致發(fā)光器件包括另外的電極的情況下，在特定實施例中，當內(nèi)部電極作為陰極或陽極而被驅(qū)動時，襯底電極和反電極可以均為陽極或者陰極。此外，在本發(fā)明的上下文中，具有不透明襯底電極和透明反電極的組合的、通過反電極發(fā)射光的電致發(fā)光器件稱為“頂部發(fā)射”。在本發(fā)明的上下文中，概念透明電致發(fā)光器件指的是其中襯底、襯底電極、反電極和封裝裝置透明的電致發(fā)光器件。在這里，電致發(fā)光器件為底部發(fā)射的和頂部發(fā)射的。在本發(fā)明的上下文中，如果可見光范圍內(nèi)的光的透射超過50% ；其余被吸收或反射，則稱層、 襯底或電極是透明的。此外，在本發(fā)明的上下文中，如果可見光范圍內(nèi)的光的透射介于10% 與50%之間；其余被吸收或反射，則稱層、襯底或電極是半透明的。另外，在本發(fā)明的上下文中，當光具有450nm與650nm之間的波長時，該光稱為可見光。在本發(fā)明的上下文中，當光由電致發(fā)光器件的有機電致發(fā)光層發(fā)射時，該光稱為人造光。此外，在本發(fā)明的上下文中，電致發(fā)光器件的層、連接器或構(gòu)造元件在其電阻小于 100000歐姆的情況下被稱為導電的。在本發(fā)明的上下文中，無源電子部件包括電阻器、電容器和感應率。此外，在本發(fā)明的上下文中，有源電子部件包括二極管、晶體管和所有類型的集成電路。在本發(fā)明的上下文中，電致發(fā)光器件的層、襯底、電極或構(gòu)造元件在入射到其界面上的光依照反射定律返回(宏觀入射角等于宏觀反射角)的情況下被稱為反射的。此外，術(shù)語鏡面反射用于這種情況。此外，在本發(fā)明的上下文中，電致發(fā)光器件的層、襯底、電極或構(gòu)造元件在入射到其上的光不依照反射定律返回(宏觀入射角不等于宏觀的返回光角度)的情況下被稱為散射的。對于返回的光，也存在角度分布。代替散射的是，也使用術(shù)語漫反射。在本發(fā)明的上下文中，封裝裝置至少封裝電致發(fā)光疊層。封裝裝置也可以封裝電致發(fā)光器件的整個層疊層或者僅僅形成整個層疊層一部分的多個層。優(yōu)選地，封裝裝置為氣密元件，其覆蓋至少有機電致發(fā)光層和反電極。通過使用氣密封裝裝置，防止了像水分或氧氣那樣的環(huán)境因素可能損壞封裝的層。封裝裝置可以形成氣密蓋。該蓋可以由玻璃或金屬形成。也可能通過施加到電致發(fā)光器件的一個或多個層或者僅僅其部分而形成封裝裝置。這些層可以包括硅、氧化硅、氮化硅、氧化鋁或氮氧化硅。所有列舉的封裝裝置防止機械和/或環(huán)境因素不利地影響電致發(fā)光器件的疊層。附加的吸氣劑材料可以設置在封裝的體積內(nèi)，優(yōu)選地附接到封裝裝置內(nèi)側(cè)，以便進一步減少封裝的器件內(nèi)部的水分和/或氧氣的量。作為一個實例，封裝裝置可以由金屬、玻璃、陶瓷或者這些的組合制成。它通過導電膠或非導電膠、熔化玻璃粉或者金屬焊料附接到襯底。在一個實施例中，襯底電極之上由隔離物裝置覆蓋的所有區(qū)域的總和遠遠小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域，優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的10%，更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的5%，甚至更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的1%。沒有電流從非導電隔離物裝置覆蓋的區(qū)域注入電致發(fā)光疊層中，從而防止了隔離物之上電致發(fā)光疊層內(nèi)的光的產(chǎn)生。隔離物裝置覆蓋的所有區(qū)域(=總區(qū)域)的較小的總和改進了電致發(fā)光器件的總亮度，因為產(chǎn)生光的電致發(fā)光層的有源區(qū)更大。在一個優(yōu)選的實施例中，隔離物裝置覆蓋的區(qū)域的最大延伸遠小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸，優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的10%，更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的5%，甚至更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的1%。隔離物裝置覆蓋的區(qū)域的延伸指的是隔離物裝置的區(qū)域的外部邊緣處的兩點之間的距離。最大的延伸是這樣的兩個點之間的最大可能距離。作為一個實例，圓狀區(qū)域的最大延伸為該區(qū)域的直徑。占據(jù)襯底電極之上的相應小區(qū)域的一定數(shù)量的小隔離物裝置與每隔離物裝置占據(jù)更大區(qū)域的較小數(shù)量的隔離物裝置相比，將向封裝裝置提供至少相同的足夠支撐。然而，通過添加散射顆粒使得具有較小橫向延伸的隔離物裝置較不明顯、優(yōu)選地不可見要容易得多， 因為對于具有較小橫向延伸的區(qū)域而言，所需的實現(xiàn)OLED器件的更均勻的亮度、優(yōu)選地均勻的亮度的散射效應更易于調(diào)節(jié)。作為一個實例，在一個維度上具有大的延伸的小覆蓋區(qū)域可能作為與亮的周圍區(qū)域相比的細暗線而仍然可見，然而可以使得在兩個維度上具有小的橫向延伸的形狀的相同小區(qū)域更不明顯或者甚至不可見。在另一個實施例中，電致發(fā)光器件包括隔離物裝置陣列，優(yōu)選地為規(guī)則陣列，更優(yōu)選地為六角形陣列。隔離物裝置陣列與作為一個實例位于發(fā)光區(qū)域中間的某處的單個隔離物裝置相比，將向封裝裝置提供更安全的支撐。不可見隔離物裝置陣列可以利用規(guī)則陣列更容易地實現(xiàn)，利用六角形陣列最容易地實現(xiàn)，該六角形陣列在人眼看來比其他陣列更不明顯。在另一個實施例中，隔離物裝置的高度介于5微米與1000微米之間，優(yōu)選地介于 10微米與500微米之間，更優(yōu)選地介于10微米與200微米之間，甚至更優(yōu)選地介于10微米與100微米之間，以便向封裝裝置提供足夠的支撐。襯底電極之上的包括電致發(fā)光疊層和反電極的疊層具有200-300nm的典型厚度。封裝裝置必須利用適當?shù)墓潭ㄑb置(例如膠、玻璃粉或者金屬焊料)以氣密的方式固定到襯底電極，其具有至少數(shù)微米的高度。為了提供封裝裝置的足夠的支撐，需要至少微米范圍內(nèi)的高度的隔離物裝置。有利的是使用一種封裝裝置，在襯底電極與該封裝裝置內(nèi)側(cè)之間具有范圍介于數(shù)微米與數(shù)百微米之間的間隙，以便實現(xiàn)薄的電致發(fā)光器件，其中同時具有與所述間隙相當?shù)母叨鹊母綦x物裝置在封裝裝置與隔離物裝置上方的反電極之間機械接觸的情況下，防止封裝裝置在隔離物裝置之間的某處接觸反電極并且保護反電極以免與襯底電極電接觸。為了實現(xiàn)這些任務，隔離物裝置必須足夠厚且足夠硬。精確的厚度和硬度取決于封裝裝置施加的實際壓力以及封裝裝置與襯底電極之間的當前間隙。在一個優(yōu)選的實施例中，隔離物裝置的高度被適應性調(diào)節(jié)成與覆蓋有隔離物裝置的區(qū)域之外存在的反電極和封裝裝置內(nèi)側(cè)之間的距離基本上相同，優(yōu)選地，封裝裝置為平坦的蓋。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)層厚度和封裝裝置的幾何形狀選擇隔離物裝置的所需厚度。在該實施例中，隔離物裝置不僅防止兩個電極之間的電接觸，而且通過承載封裝裝置而向封裝裝置提供強機械支撐。在這里，封裝裝置可以由較易碎的材料或者較薄的材料制造，例如由利用玻璃粉、 膠或金屬焊料密封到襯底的薄玻璃背板制造。在另一個實施例中，隔離物裝置包括至少一種以下材料非導電膠，光致抗蝕劑 (photo resist)，漆，涂料或由重熔玻璃粉制成的玻璃層或者其組合。隔離物裝置必須同時機械地支撐封裝裝置并且防止反電極與襯底電極之間的直接接觸，該直接接觸會導致短路。所列舉的材料提供支撐封裝裝置所需的硬度以便保護襯底電極并且可以經(jīng)常在無需真空室的情況下容易地施加到襯底電極。因此，可以容易且經(jīng)濟地完成隔離物裝置的施加。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)選擇其他的非導電材料。非導電膠具有以下優(yōu)點它易于施加并且不會損壞襯底電極。非導電膠大多數(shù)是粘性流體，其可以容易地附接到襯底電極。此外，它可以在外界壓力下施加并且無需使用真空室。因此，非導電膠滴可以容易地施加到襯底電極并且作為隔離物裝置而防止兩個電極之間的任何短路。為了實現(xiàn)持久的非導電膠，可以使用至少一種以下基質(zhì)環(huán)氧樹脂，聚氨酯，丙烯酸或硅樹脂。優(yōu)選地，隔離物裝置的非導電膠是無水的和/或不含水的。在本發(fā)明的上下文中， 概念不含水和/或無水描述了以下事實肉眼不能觀察到由于電致發(fā)光器件的平均壽命期間的水含量而引起的退化。由于水分擴散到疊層中而引起的有機電致發(fā)光層的可見退化可能呈現(xiàn)生長黑斑或者從邊緣收縮發(fā)射區(qū)的形式。概念不含水和/或無水不僅取決于非導電膠本身，而且取決于可以由有機電致發(fā)光層吸收而不損壞它的水量。如果可以觀察到發(fā)射的光的顯著的壽命縮短，那么擴散意味著有害。依照最新發(fā)展水平的標準OLED器件實現(xiàn)大約100000小時或更多的貨架壽命。顯著的縮短意味著大約2倍或更多的壽命縮短。在另一個實施例中，隔離物裝置具有適合防止在襯底電極上出現(xiàn)陰影邊緣的形狀。用于隔離物裝置之上的有機層和反電極的優(yōu)選沉積技術(shù)是真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)是一種沉積技術(shù)，其中要沉積的材料遵循從蒸發(fā)源到襯底的筆直路徑，從而導致定向的沉積。如果隔離物裝置具有陡峭的邊緣或者懸垂的邊緣，那么陰影效應將發(fā)生，這導致有機層和反電極中的孔洞。為了防止該不希望的效應，優(yōu)選的是隔離物裝置具有平滑且不陡峭的邊緣。 作為一個實例，防止出現(xiàn)陰影邊緣的一種材料性質(zhì)是粘度，例如升高的溫度下的粘度。優(yōu)選地，隔離物裝置的材料的粘度是低的。如果非導電膠用作隔離物裝置，那么它可以像液滴那樣施加到襯底電極上。如果該非導電膠具有使得其能夠流動的粘度，那么將得到隔離物裝置的平滑的山丘狀形狀，這防止了陰影效應。如果在僅僅使用了一個沉積源的情況下將引起可能產(chǎn)生陰影效應的陡峭邊緣的材料用于隔離物裝置，那么若干沉積源可以用來從不同方向?qū)⒉牧铣练e到襯底上。也可能合理的是在沉積期間旋轉(zhuǎn)襯底或者以其他方式使襯底運動以便確保隔離物裝置上連續(xù)的層沉積。在另一個實施例中，散射裝置為嵌入到隔離物裝置中的色素和/或薄片和/或顆粒，優(yōu)選地為鋁薄片、云母效應色素或二氧化鈦顆粒。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，光散射裝置也可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的散射和/或反射有機電致發(fā)光器件的人造光的其他薄片或顆粒。在另一個實施例中，至少一個導電接觸裝置設置在反電極之上，覆蓋完全在隔離物裝置的區(qū)域上方的區(qū)域，其適合于通過封裝裝置提供反電極與電源之間的電連接，該封裝裝置是部分導電的或者包括至少一個適合于將反電極與電源連接的電饋通。接觸裝置與封裝裝置之間的這種電連接可以是直接的或間接的。在一個優(yōu)選的實施例中，接觸裝置為導電膠、彈簧、弧狀彈簧、圓弧形頂端、銷(Pin)或者其組合的組的至少一個元件。在一個優(yōu)選的實施例中，導電膠是無水的和/或不含水的。作為直接連接的實例，封裝裝置具有與作為接觸裝置的導電膠的直接接觸。作為間接連接的實例，像導線那樣的裝置可以用來連接封裝裝置和作為接觸裝置的導電膠。除了所列舉的導線之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他裝置可以用來連接封裝裝置和接觸裝置。有可能借助于封裝裝置將電致發(fā)光器件連接到電源。因此，可以將導線等附接到封裝裝置，該封裝裝置經(jīng)由接觸裝置的導電膠將電流傳輸?shù)椒措姌O。因此，封裝裝置必須至少在一些部分中是導電的。為了防止短路，封裝裝置于是必須與襯底電極絕緣。例如，封裝裝置可以包括導電氣密饋通。該氣密饋通包括直接或間接地連接到接觸裝置的導電元件。如果封裝裝置是導電的并且連接到襯底電極，那么優(yōu)選的是氣密饋通與封裝裝置電絕緣。這可以通過其中嵌入了導電元件的絕緣裝置來完成。用于氣密饋通的該絕緣裝置可以例如由將導電元件裝入在內(nèi)的玻璃或陶瓷形成。可替換地，封裝裝置包括導電接觸區(qū)域。在這里，封裝裝置包含兩個不同的元件， 一個元件形成接觸區(qū)域并且另一個元件形成絕緣區(qū)域。優(yōu)選地，接觸區(qū)域設置在封裝裝置之上。可替換地，接觸區(qū)域可以由嵌入到封裝裝置中的元件形成，其中該嵌入的元件是導電的。例如，可以將金屬盤嵌入到氣密多層結(jié)構(gòu)中，從而形成封裝裝置。該金屬盤于是形成與電致發(fā)光器件的接觸裝置電接觸的接觸區(qū)域。優(yōu)選地，接觸區(qū)域與封裝裝置電絕緣。這可以通過將接觸區(qū)域嵌入到玻璃或陶瓷或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的另一種材料中來完成。本發(fā)明進一步涉及一種提供依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件的方法，該方法包括步驟
-將至少一個隔離物裝置、優(yōu)選地適當數(shù)量的隔離物裝置沉積到襯底電極之上，所述隔離物裝置具有適于機械地支撐封裝裝置的高度，包括光散射裝置， -將電致發(fā)光疊層沉積到襯底電極和隔離物裝置之上， -將反電極沉積到電致發(fā)光疊層之上，以及 -利用封裝裝置至少封裝電致發(fā)光疊層。隔離物裝置的適當數(shù)量取決于封裝裝置的尺寸和材料。為了防止封裝裝置在下面沒有隔離物裝置的區(qū)域接觸反電極，隔離物裝置的數(shù)量和相鄰隔離物裝置之間的距離必須適應封裝裝置和發(fā)光疊層的區(qū)域尺寸。較大的區(qū)域尺寸要求較高數(shù)量的隔離物裝置。典型地，對于0.7mm厚的玻璃蓋板，應當每20mm施加隔離物。隔離物裝置的高度應當適應襯底電極與封裝裝置內(nèi)側(cè)之間的距離以及電致發(fā)光疊層和反電極的厚度。封裝裝置的最可靠的支撐將由這樣的隔離物裝置實現(xiàn)，所述隔離物裝置具有基本上等于襯底電極與封裝裝置之間的距離減去隔離物裝置之上制備的電致發(fā)光疊層和反電極的層厚度的高度。所述方法的另一個實施例包括另外的步驟在應用利用封裝裝置進行封裝的步驟之前，將覆蓋完全在隔離物裝置的區(qū)域上方的區(qū)域的優(yōu)選地為導電膠的接觸裝置沉積到反電極之上以便通過封裝裝置提供反電極與電源之間的電連接，所述封裝裝置是部分導電的或者包括至少一個適合于將反電極與電源連接的電饋通。導電裝置可以提供到相應的至少部分地導電的封裝裝置的直接或間接的電接觸。優(yōu)選地，接觸裝置為導電膠并且填充隔離物裝置上方的反電極與封裝裝置內(nèi)側(cè)之間的小間隙以便提供到封裝裝置的直接電接觸。本發(fā)明進一步涉及用于具有襯底和封裝裝置的電致發(fā)光器件的非導電隔離物裝置的陣列、優(yōu)選地六角形陣列在襯底電極之上的使用，以便支撐封裝裝置，其中隔離物裝置包括用于重定向襯底中捕獲的至少一部分光的光散射裝置，從而提供具有更均勻的亮度分布和改進的光發(fā)射的可靠的電致發(fā)光器件。前面提到的電致發(fā)光器件和/或方法以及要求保護的部件和在所描述的實施例中依照本發(fā)明使用的部件在尺寸、形狀、材料選擇方面不受到任何特殊的例外?？梢圆皇芟拗频貞孟嚓P(guān)領(lǐng)域中已知的諸如選擇準則之類的技術(shù)概念。從屬權(quán)利要求以及以下各附圖的描述中公開了本發(fā)明目的的附加細節(jié)、特性和優(yōu)點，這些附圖僅僅是示例性的方式，示出依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件的多個優(yōu)選實施例。


下面將參照以下附圖描述本發(fā)明的另外的實施例，這些附圖示出圖1 依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件的側(cè)視圖，
圖2 依照本發(fā)明的包括重定向光的隔離物裝置陣列的電致發(fā)光器件的側(cè)視圖， 圖3 (a)依照現(xiàn)有技術(shù)的電致發(fā)光器件的前視圖以及(b)依照本發(fā)明的包括具有散射裝置的隔離物裝置的電致發(fā)光器件的前視圖，以及
圖4 依照本發(fā)明的具有要經(jīng)由封裝裝置連接到電源的接觸裝置的電致發(fā)光器件的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖1示出了依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件10 (0LED)，該電致發(fā)光器件包括襯底40 和襯底之上的襯底電極20、反電極30、電致發(fā)光疊層50以及封裝裝置90。電致發(fā)光疊層50 設置在襯底電極20與反電極30之間，包括至少一個有機發(fā)光層。電致發(fā)光疊層具有典型地100-200nm的厚度。襯底電極20由近似IOOnm厚的ITO層形成，ITO是透明且導電的材料。在襯底電極20之上，隔離物裝置70包括作為散射裝置80的散射顆粒。例如，散射顆粒80可以是具有大約1微米的直徑的鋁顆粒。有機電致發(fā)光層50以及隨后反電極30沉積到襯底電極20和隔離物裝置70上。如果在襯底電極20與反電極30之間施加電壓，那么有機電致發(fā)光層50內(nèi)的一些有機分子受激發(fā)，導致由電致發(fā)光層50發(fā)射的人造光的發(fā)射。反電極30由典型地IOOnm厚的鋁層形成，充當反射人造光通過襯底電極20和襯底40 的鏡。為了將光發(fā)射到周圍環(huán)境中，該實施例中的襯底40由玻璃制成。因此，依照圖1的電致發(fā)光器件是底部發(fā)射OLED。在例如由透明ITO或薄Ag或Au層制成的透明反電極的情況下，電致發(fā)光器件可以設置為使用玻璃板作為封裝裝置的頂部或透明發(fā)射器。以下附圖中所示電致發(fā)光器件10以及其部件和依照本發(fā)明使用的部件沒有按照真實尺度示出。特別地，電極20和30、有機電致發(fā)光疊層50、襯底40和隔離物裝置70的厚度的尺度不真實。 所有的附圖僅僅用來闡明本發(fā)明。如果作為例如由于增大的大氣壓力或者像利用手指或工具觸摸OLED背側(cè)那樣的其他機械力的原因而施加到封裝裝置90的力75的結(jié)果，封裝裝置90接觸反電極30，那么遠大于襯底電極之上制備的層的總厚度的隔離物裝置的高度72將由封裝裝置90接觸的反電極的區(qū)域限制為反電極覆蓋隔離物裝置70的區(qū)域。設置在所述兩個電極之間的非導電隔離物裝置70防止了反電極30與襯底電極20之間的任何電接觸。由隔離物裝置70覆蓋的襯底電極20上的區(qū)域71 (電保護區(qū)域)超過反電極30上與封裝裝置90接觸的區(qū)域(支撐區(qū)域)。隔離物裝置70將襯底電極20與反電極30以及反電極30的任何部分隔離，所述任何部分可能通過與封裝裝置90的機械接觸而被損壞并且可能穿過有機電致發(fā)光層50， 但是不會與襯底電極20有任何接觸。為了向封裝裝置提供機械支撐，防止封裝裝置朝向疊層的較大的運動，隔離物裝置的高度72可以適應性調(diào)節(jié)成與覆蓋有隔離物裝置的區(qū)域之外存在的反電極30和封裝裝置90內(nèi)側(cè)92之間的距離92基本上相同，優(yōu)選地，封裝裝置90 為平坦的蓋。隔離物裝置70必須具有防止在襯底電極20上出現(xiàn)陰影邊緣的材料性質(zhì)和/或施加過程。在一個優(yōu)選的實施例中，材料性質(zhì)是低粘度。因此，形成隔離物裝置的材料將在襯底電極20上流動，從而形成具有平滑的斜坡的山丘狀結(jié)構(gòu)。不會存在可能干擾有機電致發(fā)光層50和反電極30的連續(xù)覆蓋的陰影邊緣，尤其是可以在圍繞隔離物裝置70的區(qū)域中沒有裂縫、空隙或其他缺陷的情況下制備有機電致發(fā)光疊層50和反電極30。隔離物裝置70 優(yōu)選地在升高的溫度下具有較低的粘度，這允許實現(xiàn)兩步驟施加。在第一步驟中，在希望的位置將像非導電膠那樣的形成隔離物裝置的材料施加到襯底電極20。然后，將襯底加熱到升高的溫度。由于其較低的粘度，隔離物裝置70的材料于是將在襯底電極20上外流。優(yōu)選地，隔離物裝置70的材料包括使得其緩慢流動以形成具有限定的高度和平滑的斜坡的隔離物裝置70的粘度。隨著隔離物裝置和/或隔離物裝置的材料的溫度降低，它應當固化以便形成隔離物裝置70。隔離物裝置70在襯底電極20上流動，從而不形成陰影邊緣的這種能力和/或材料性質(zhì)允許制造所公開的電致發(fā)光器件10。圖2示出了依照本發(fā)明的封裝的電致發(fā)光器件10。驅(qū)動電壓將在未覆蓋有隔離物裝置70的襯底電極區(qū)域與反電極之間施加到電致發(fā)光器件，導致在電致發(fā)光疊層50中產(chǎn)生光并且隨后導致光60從隔離物裝置70之間的這些區(qū)域發(fā)射。由于電致發(fā)光疊層、襯底電極和襯底的光學性質(zhì)，產(chǎn)生的光的主要部分將不向外耦合到環(huán)境，而是在襯底內(nèi)被捕獲為捕獲光61。嵌入到隔離物裝置70中的散射裝置80以適合于將光65向外耦合到環(huán)境的入射角將襯底40內(nèi)捕獲的光61的相當部分重定向到襯底表面。所示的電致發(fā)光器件10 包括封裝裝置90，其內(nèi)側(cè)91接觸或者被設置成靠近隔離物裝置70支撐的反電極30。封裝裝置90例如利用玻璃粉或膠或金屬焊料以氣密的方式附接到襯底電極20，以便密封電致發(fā)光疊層50以隔開諸如水分和/或氧氣之類的有害氣體。為了防止反電極30與襯底電極 20之間經(jīng)由封裝裝置而電接觸(在封裝裝置與反電極之間偶爾或永久接觸的情況下)，封裝裝置必須具有絕緣內(nèi)側(cè)91或者絕緣頂部主體95或者絕緣側(cè)面96。可替換地，整個封裝裝置是不導電的(=絕緣的)。圖3示出了(a)依照現(xiàn)有技術(shù)以及(b)依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件的襯底側(cè)前視圖。覆蓋現(xiàn)有技術(shù)器件的分流線的隔離物結(jié)構(gòu)110 (a)在器件的背側(cè)支撐封裝裝置(這里未示出)，但是隔離物結(jié)構(gòu)110作為黑線110通過襯底40對于觀察者可見。與現(xiàn)有技術(shù)形成對照的是，(b)依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件提供了具有幾乎均勻的亮度的外觀。隔離物裝置70被示為六角形陣列中的小(虛線)圓，其是對于人眼較不敏感的幾何結(jié)構(gòu)。虛線圓應當指示隔離物裝置70的較小可見性，在仔細適應性調(diào)節(jié)的散射性質(zhì)的情況下，指示隔離物裝置70的不可見性。作為一個實例，隔離物裝置70的陣列由雙成分環(huán)氧膠制成 (UHU+schnellfest,固化時間5分鐘)。膠的粘合劑與TW2散射顆粒混合成散射裝置，導致白色物質(zhì)。粘合劑與硬化劑以規(guī)定的1:1比例混合，并且然后在室溫下在一個位點施加到 ITO覆蓋的玻璃襯底。然后，在熱板上將襯底加熱到60°C達15分鐘，這允許膠首先流動到平滑的山丘狀結(jié)構(gòu)中并且然后迅速地固化。該過程在手套箱(glove box)中于干燥的氮氣氣氛(小于Ippm的水分)下執(zhí)行。然后，將具有硬化的隔離物裝置70的襯底引入真空室中并且沉積電致發(fā)光疊層50和反電極30。然后，利用玻璃罩蓋90封裝完成的器件。可以將用于水分的吸氣劑置于襯底40和蓋90形成的腔中。在所有膠凝固(大約1小時)之后，可靠地驅(qū)動電致發(fā)光器件。電致發(fā)光疊層50和由鋁制成的反電極30無裂縫或孔洞地覆蓋隔離物裝置。在隔離物裝置的位置處，與未被隔離物裝置70覆蓋的發(fā)射區(qū)域相比，由于嵌入到膠中的TiO2顆粒散射襯底中引導的光而引起的光發(fā)射使得隔離物裝置幾乎不可見。得到的電致發(fā)光器件對于施加到由隔離物裝置70支撐的罩蓋的力不敏感。隔離物裝置70覆蓋的區(qū)域71的亮度可以通過選擇作為顆粒和/或薄片添加到隔離物裝置70的適當散射材料(反射率、折射率)、這樣的顆粒和/或薄片的適當數(shù)量和尺寸而進行適應性調(diào)節(jié)。為了進一步增強散射效果，襯底可以在隔離物裝置上方包含附加的散射裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠選擇適當?shù)念w粒和/或薄片濃度及其相應尺寸以便將隔離物裝置覆蓋的區(qū)域的亮度適應性調(diào)節(jié)為希望的值，優(yōu)選地為與電致發(fā)光器件的周圍區(qū)域的亮度相等的亮度，從而使得隔離物裝置對于觀察者不可見。圖4示出了如圖1中所示的依照本發(fā)明的電致發(fā)光器件，其具有在反電極30之上的作為接觸裝置100的附加導電膠，該附加導電膠覆蓋完全在隔離物裝置70的區(qū)域71上方的區(qū)域，提供反電極30與封裝裝置90頂部95內(nèi)的導電部分97之間的電連接，所述導電部分進一步經(jīng)由連接93連接到電源。在該實施例中，接觸裝置100直接連接到封裝裝置90 的導電部分97。該導電部分97是可能的電饋通的一個實例，其提供從電源通過封裝裝置到反電極的電連接?？商鎿Q地，可以存在與封裝裝置頂部95電絕緣的導線饋通。可替換地， 封裝裝置90頂部95可以是完全導電的，并且通過封裝裝置90的非導電側(cè)面96與襯底電極絕緣。在該實施例中，無需如圖4中所示的導電部分97。接觸裝置也可以通過導電彈簧、 弧狀彈簧、圓弧形頂端、銷或者其組合而非直接接觸封裝裝置。作為一個實例，可以在隔離物裝置70的位置處通過封裝裝置90中的孔洞將導電膠(來自Chemtronics公司的Circuitsworks導電環(huán)氧樹脂CWMOO)施加到反電極20，并且將具有雙成分環(huán)氧樹脂的金屬板97附接到封裝裝置90頂部95，從而封閉封裝裝置70中的孔洞，使得金屬板97面向反電極30的側(cè)面至少部分地被導電膠100覆蓋。在所有膠凝固 (大約1小時)之后，通過將電源的正引線連接到襯底電極暴露所在的襯底邊沿并且將負引線連接到封裝裝置90上的金屬板97而可靠地驅(qū)動0LED。所描述的實施例作為實例包括電致發(fā)光疊層50內(nèi)的一個有機電致發(fā)光層50。在本發(fā)明范圍內(nèi)的可替換實施例中，電致發(fā)光疊層可以包括附加的層，例如空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子阻擋層、電荷注入層、另外的導電層等等。附圖標記列表 10電致發(fā)光器件 20襯底電極
30 反電極 40襯底
50電致發(fā)光疊層
60從未被隔離物裝置覆蓋的區(qū)域發(fā)射的光
61襯底中捕獲的光
65從隔離物裝置覆蓋的區(qū)域發(fā)射的光
70隔離物裝置
71隔離物裝置覆蓋的區(qū)域
72隔離物裝置的高度
75施加到封裝裝置的力
80散射裝置
90封裝裝置
91封裝裝置內(nèi)側(cè)92襯底電極上方封裝裝置的高度93到電源的連接95封裝裝置頂部96封裝裝置側(cè)面97電饋通100接觸裝置110依照現(xiàn)有技術(shù)的隔離線
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光器件(10)，包括襯底(40)和襯底(40)之上的襯底電極(20)、反電極 (30)和設置在襯底電極(20)與反電極(30)之間的具有至少一個有機電致發(fā)光層的電致發(fā)光疊層(50)，至少封裝電致發(fā)光疊層(50)的封裝裝置(90)以及至少一個設置在襯底電極 (20)上以便機械地支撐封裝裝置(90)并且防止該機械支撐期間襯底電極(20)與反電極 (30)之間的電氣短路的非導電隔離物裝置(70)，其中隔離物裝置(70)包括至少一個用于重定向襯底(40)中捕獲的至少一部分光(65)的光散射裝置(80)。
2.依照權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，襯底電極(20)之上由隔離物裝置(70)覆蓋的所有區(qū)域(71)的總和遠遠小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域，優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的10%，更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的5%，甚至更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的1%。
3.依照權(quán)利要求1或2的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置(70)覆蓋的區(qū)域(71)的最大延伸遠小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸，優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的10%，更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的5%，甚至更優(yōu)選地小于電致發(fā)光疊層(50)覆蓋的區(qū)域的每個橫向延伸的1%。
4.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，該電致發(fā)光器件(10)包括隔離物裝置(70)陣列，優(yōu)選地為規(guī)則陣列，更優(yōu)選地為六角形陣列。
5.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置(70)的高度(72)介于5微米與1000微米之間，優(yōu)選地介于10微米與500微米之間，更優(yōu)選地介于10 微米與200微米之間，甚至更優(yōu)選地介于10微米與100微米之間。
6.依照權(quán)利要求5的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置的高度(72)被適應性調(diào)節(jié)成與覆蓋有隔離物裝置(70)的區(qū)域之外存在的反電極(30)和封裝裝置(90)內(nèi)側(cè)(92) 之間的距離(92 )基本上相同，優(yōu)選地，封裝裝置(90 )為平坦的蓋。
7.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置(70)包括至少一種以下材料非導電膠，光致抗蝕劑，漆，涂料或由重熔玻璃粉制成的玻璃層或者其組合。
8.依照權(quán)利要求7的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置(70)的非導電膠是無水的和/或不含水的。
9.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，隔離物裝置(70)具有適合防止在襯底電極(20)上出現(xiàn)陰影邊緣的形狀。
10.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，散射裝置(80)為嵌入到隔離物裝置(70)中的色素和/或薄片和/或顆粒，優(yōu)選地為鋁薄片、云母效應色素或二氧化鈦顆粒。
11.依照前面任一權(quán)利要求的電致發(fā)光器件(10)，特征在于，至少一個導電接觸裝置 (100)設置在反電極(30)之上，覆蓋完全在隔離物裝置(70)的區(qū)域(71)上方的區(qū)域，其適合于通過封裝裝置(90)提供反電極(30)與電源之間的電連接，該封裝裝置是部分導電的或者包括至少一個適合于將反電極(30 )與電源連接的電饋通。
12.依照權(quán)利要求11的電致發(fā)光器件，特征在于，接觸裝置為導電膠、彈簧、弧狀彈簧、 圓弧形頂端、銷或者其組合的組的至少一個元件。
13.一種提供依照權(quán)利要求1的電致發(fā)光器件(10)的方法，包括步驟-將至少一個隔離物裝置、優(yōu)選地適當數(shù)量的隔離物裝置(70)沉積到襯底電極(20) 之上，所述隔離物裝置具有適于機械地支撐封裝裝置(90)的高度(72)，包括光散射裝置 (80)，-將電致發(fā)光疊層(50)沉積到襯底電極(20)和隔離物裝置(70)之上， -將反電極(30)沉積到電致發(fā)光疊層(50)之上，以及 -利用封裝裝置(90)至少封裝電致發(fā)光疊層(50)。
14.依照權(quán)利要求12的方法，包括另外的步驟在應用利用封裝裝置(90)進行封裝的步驟之前，將覆蓋完全在隔離物裝置(70)的區(qū)域(71)上方的區(qū)域的優(yōu)選地為導電膠的接觸裝置(100)沉積到反電極(30)之上以便通過封裝裝置(90)提供反電極與電源之間的電連接，所述封裝裝置是部分導電的或者包括至少一個適合于將反電極(20 )與電源連接的電饋通。
15.用于具有襯底(40)和封裝裝置(90)的電致發(fā)光器件(10)的非導電隔離物裝置 (70)的陣列、優(yōu)選地六角形陣列在襯底電極(20)之上的使用，以便支撐封裝裝置(90)，其中隔離物裝置(70)包括用于重定向襯底中捕獲的至少一部分光(65)的光散射裝置(80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件包括襯底(40)和襯底(40)之上的襯底電極(20)、反電極(30)和設置在襯底電極(20)與反電極(30)之間的具有至少一個有機電致發(fā)光層的電致發(fā)光疊層(50)，至少封裝電致發(fā)光疊層(50)的封裝裝置(90)以及至少一個設置在襯底電極(20)上以便機械地支撐封裝裝置(90)并且防止該機械支撐期間襯底電極(20)與反電極(30)之間的電氣短路的非導電隔離物裝置(70)，其中隔離物裝置(70)包括至少一個用于重定向襯底(40)中捕獲的至少一部分光(65)的光散射裝置(80)，本發(fā)明還涉及一種制造這種封裝的電致發(fā)光器件的方法以及非導電隔離物裝置的陣列、優(yōu)選地六角形陣列的使用。
文檔編號H01L51/52GK102308407SQ201080006744
公開日2012年1月4日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
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