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)明一般涉及有機電致發(fā)光器件。尤其是，本發(fā)明涉及一種用于制造包括有機電致發(fā)光器件的照明面板的結(jié)構(gòu)，所述有機電致發(fā)光器件在短路時具有電流極限。
背景技術(shù)：
有機(在此包括有機金屬)電致發(fā)光器件依賴于所用材料可以利用在彩色范圍內(nèi)的聚合物和/或小分子來制造。WO 90/13148、WO 95/06400和WO99/48160中描述了聚合物基有機LEDs的實例；US4，5394507中描述了小分子基器件的實例，以及WO 99/21935和WO 02/067343中描述了樹狀聚合物基材料的實例。圖I中示出了典型有機電致發(fā)光器件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)100。玻璃或者塑料襯底102支撐 包括例如氧化銦錫(Ι )的透明陽極層104，其上沉積有多個功能層，例如空穴傳輸層106和有機電致發(fā)光層108。陰極110沉積在有機電致發(fā)光層108上。功能層例如可以通過旋涂(然后通過等離子蝕刻或激光消融從不需要的區(qū)域移除材料)或諸如為噴墨印刷的選擇性沉積來沉積。在后者情形下，可以在襯底上形成器件堤岸112，例如利用光掩模，來限定其中可沉積有有機層的阱。這些阱限定了發(fā)光區(qū)或顯示器像素。陰極層110通常包括緊鄰電致發(fā)光層108的低功函數(shù)層和金屬或合金的高導(dǎo)電層(例如如為鋁)，低功函數(shù)層例如用于改善電子能級匹配的低功函數(shù)金屬，如鈣。陰極層中還可以包括附加子層，例如銀。圖I所示實例中，代表性地利用電池118將電壓施加到陽極104和陰極110以驅(qū)動器件。光線120發(fā)射穿過透明陽極104和襯底102且這種器件稱為“底部發(fā)光器件”。例如也可以通過將陰極層110的厚度保持在小于約50-100nm以便陰極實質(zhì)透明，來構(gòu)造發(fā)射穿過陰極的器件。近年來，有機發(fā)光器件作為發(fā)光元件已經(jīng)越來越多地引起注意。尤其是，除了照明面板以外，通常使用白光發(fā)光材料的這種器件可以潛在地用于借助于彩色濾波器的金色顯示器、用于液晶顯示器(LCDs)的背光以及用于固態(tài)照明(SSL)器件。如圖I所述且用作照明面板的電致發(fā)光器件優(yōu)選是大面積的，但是也極薄。具有100至200nm量級厚度的薄器件可以具有非常高的電容，由此能在其工作期間存儲大量電荷。短路的后果可以分為兩個方面從整個照明面板工作損耗到短路造成的電荷放電。短路造成的電荷放電會損害單個像素，使其失效或發(fā)射與器件的剩余像素不同特征的光，意味著整個器件產(chǎn)生非線性顯示。防止或至少減輕短路的公知的方法包括通過在陽極和陰極之間形成附加層或功能層的附加厚度而形成多堆疊器件，以使得電致發(fā)光器件更厚，且由此減小了短路的可能性和電容。這種方法的缺點是需要附加功能材料和附加處理步驟。W0/015600中描述了又一公知方法,其中電致發(fā)光兀件被分成多個子兀件,每個具有單獨的熔絲元件。
根據(jù)W0/015600，電致發(fā)光元件包括四個電并聯(lián)成分支狀設(shè)置且形成一個像素的子元件，且每一個分支中，多個連接中的一個和電致發(fā)光材料層的一部分之間具有附加熔絲元件。當(dāng)在像素的一個子元件的陽極和陰極之間產(chǎn)生短路時，相關(guān)聯(lián)的熔絲元件被相關(guān)聯(lián)的電流路徑中的電流峰值燒斷。因而，此刻電流流經(jīng)剩余的三個繼續(xù)發(fā)光的子元件，使得像素繼續(xù)發(fā)光。W0/015600需要在任意制造步驟中形成附加的熔絲元件，這具有的缺點是增加了工藝時間和制造步驟，這種附加步驟會增加短路的可能性。此外，在將一個子元件從像素的發(fā)光中移除的短路的情況下并且依賴每個子元件的面積，會使得整個像素顯示出大的非線性發(fā)光特征。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明尋求提供一種能夠減輕電致發(fā)光器件上的短路效應(yīng)的器件，同時在制造和材料費用方面經(jīng)濟。 在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種具有多個像素的有機電致發(fā)光器件，器件包括形成在襯底上的陽極；在阱限定層的每個阱中、在陽極上形成的有機電致發(fā)光層，以形成多個像素；位于電致發(fā)光層上的陰極層和阱限定層的上表面上的金屬層；其中導(dǎo)電層沉積在陰極層和金屬層上用于將電致發(fā)光層上的陰極層連接到阱限定層的上表面上的金屬層。從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選實施例。


現(xiàn)在僅通過實例方式、且參考所附附圖來描述本發(fā)明的實施例，其中圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的底部發(fā)光的有機發(fā)光器件的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的有機發(fā)光器件的示意圖；圖3是圖2的多個有機發(fā)光器件的等效電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的有機發(fā)光器件的示意圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光器件(照明面板的一部分)的平面圖。
具體實施例方式貫穿全文相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的部分。參考圖2，本發(fā)明的第一實施例提供了一種有機電致發(fā)光器件200，包括透明玻璃襯底202，其上沉積有氧化銦錫的透明圖案化陽極電極層204。包括聚酰亞胺的圖案化阱形成光致抗蝕劑層在襯底202上提供一對陰極隔離物206。該對陰極隔離物206具有成梯形的懸垂橫截面，在襯底202上的一側(cè)小于遠(yuǎn)離襯底202的一側(cè)。電致發(fā)光材料208沉積在通過該對陰極隔離物206形成的阱中，在此為例如鋇的低功函數(shù)金屬的金屬陰極電極層210沉積在電致發(fā)光材料208上和每個陰極隔離物206的表面上。由于設(shè)置有陰極隔離物206，打斷了陰極電極層210，使得電致發(fā)光材料208上的陰極金屬和陰極隔離物206的表面上的陰極金屬之間沒有物理連接。例如為氧化鋅的金屬氧化物的導(dǎo)電層212沉積在陰極層210上。
導(dǎo)電層212的所需的電阻依賴于有機電致發(fā)光器件200的性能，且具體地依賴于電致發(fā)光材料208的性能。例如,考慮電致發(fā)光器件200的面積和電致發(fā)光材料208的厚度。有利地，根據(jù)電致發(fā)光器件200的面積所決定的電阻和短路保護導(dǎo)電層212的電阻的比來描述所需的電阻率。根據(jù)有多少電致發(fā)光器件200并聯(lián)驅(qū)動和一個電致發(fā)光器件200短路時需要多少電流來流經(jīng)非短路電致發(fā)光器件200來改變電阻的比。有機電致發(fā)光材料208在工作條件下的電阻與導(dǎo)電層212的電阻的這種比的范圍約為10 I至100 : I。工作中，如通 過電連接214總體和示意性地示出的，從陽極電極層204到陰極電極層206跨器件200施加電壓。電流從陰極隔離物206的表面上的陰極金屬經(jīng)由導(dǎo)電層212流向電致發(fā)光材料208上的陰極金屬。可以從圖3更好看出，包含四個白發(fā)光電致發(fā)光像素302、304、306和308的照明元件300被示出為處于并聯(lián)布置通過電流源310驅(qū)動。每個電致發(fā)光像素302、304、306和308分別包括表示導(dǎo)電層212的連接電阻320和有機發(fā)光二極管312、314、316和318。將連接電阻320選擇為低于有機發(fā)光二極管312-318在其壽命期間處于工作點上的微分電阻，但卻足夠高，使得短路工作時它承擔(dān)限制流經(jīng)短路的電流，確保照明元件300保持運行。圖3中，有機發(fā)光二極管312示出為已經(jīng)出現(xiàn)短路電路322。工作中，電阻320用來限制流經(jīng)短路的電流，由此確保照明元件300保持運行。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的有機發(fā)光器件的示意圖。根據(jù)圖4，陽極柵格金屬402連接到氧化銦錫的陽極電極層204以最小化陽極電壓降。圖5是根據(jù)本發(fā)明的有機發(fā)光器件(照明面板500的一部分中)的平面圖。照明面板500包括有機電致發(fā)光像素302-308的陣列，如在圖2和4中沿截面y_y所示。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行數(shù)種變型。在本發(fā)明的一種變型中，阱限定層的上表面上的金屬層是至陰極層的隔離金屬層且提供了能夠增強器件導(dǎo)電性的匯流條(bus-bars)。上表面上的金屬可以為具有合適導(dǎo)電率的任意金屬，且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說合適的實例是非常明顯的。優(yōu)選實例包括鋁、銀、和鉻。可以通過對于本領(lǐng)域人員明顯的方法來將金屬沉積到阱限定層的上表面上。例如，可以通過熱蒸發(fā)來沉積金屬。通常，此層的厚度為O. I-I U m。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，阱限定層上表面上的金屬層與陰極層是相同的金屬層，因為陰極層被沉積為布置在電致發(fā)光層上和阱限定層的上表面兩者上。在此情形下，阱限定層是陰極隔離物，由此在電致發(fā)光層上的陰極層和阱限定層上表面上的陰極層之間具有斷開?？梢酝ㄟ^阱限定層的形狀來提供陰極隔離物，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的那樣。例如，阱限定層的壁可以具有反剖面輪廓，由此襯底的垂線和壁之間的角度小于O度?？蛇x地，金屬層保留在阱限定層的上表面上，而陰極層被沉積為其形成在電致發(fā)光層和阱限定層的上表面的金屬層兩者上。阱限定層可以由采用合適的光掩模圖案化的光致抗蝕劑形成。備選地，阱限定層可以是可通過濕蝕刻或干蝕刻工藝來圖案化以形成阱限定層的可蝕刻材料，尤其是可蝕刻的聚酰亞胺。在阱限定層是光致抗蝕劑層時，其可以由任意光致抗蝕劑材料形成，其實例包括光敏聚酰亞胺等等(例如，參見EP-A-0880303)。優(yōu)選地，所用光致抗蝕劑是正性光致抗蝕劑。用于導(dǎo)電層的材料包括金屬氧化物，例如氧化鋅、氧化鑰、氧化鎢、摻雜的有機傳輸材料或合成金屬，例如導(dǎo)電聚合物聚(乙撐二氧噻吩)(PEDOT)，摻雜的電子傳輸層，或非摻雜的有機導(dǎo)電材料，例如共軛聚合物，側(cè)聚合物(pendant polymers)和小分子。不必懷疑，對本領(lǐng)域來說可以進行許多其它有效選擇。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限制于在此描述的實施例且包含對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的落入在此所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的修改?！?br> 權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光器件，具有多個像素，所述器件包括 陽極，形成在襯底上； 有機電致發(fā)光層，其在阱限定層的每個阱中形成在所述陽極上，以形成所述多個像素； 所述電致發(fā)光層上的陰極層和所述阱限定層的上表面上的金屬層； 其中導(dǎo)電層沉積在所述陰極層和所述金屬層上以將所述電致發(fā)光層上的所述陰極層電連接到所述阱限定層的所述上表面上的所述金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述阱限定層的所述上表面上的所述金屬層與所述陰極層是相同的金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述陰極層被沉積為在所述阱限定層的所述上表面上的所述金屬層和所述電致發(fā)光層兩者上。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電層包括金屬氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述金屬氧化物選自于氧化鋅、氧化鑰和氧化鶴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述導(dǎo)電層包括導(dǎo)電聚合物。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中在工作條件下所述導(dǎo)電層的電阻與所述有機電致發(fā)光層的電阻的比的范圍為I : 10至I : 100。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述有機電致發(fā)光層是通過噴墨印刷、縫涂、毛細(xì)印刷、凹版印刷或絲網(wǎng)印刷來沉積的層。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述阱限定層由利用合適的光掩模圖案化的光致抗蝕劑形成。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述阱限定層由通過濕蝕刻或干蝕刻工藝圖案化以穩(wěn)固所述阱限定層的可蝕刻材料形成。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述阱限定層的壁包括懸垂剖面。
12.—種照明面板，包括上述任一權(quán)利要求所述的有機電致發(fā)光器件的陣列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明面板，其中有機電致發(fā)光器件從陽極至陰極層所測厚度為100至200nm。
全文摘要
一種有機電致發(fā)光器件，具有多個像素，所述器件包括形成在襯底(202)上的陽極(204)；在阱限定層(206)的每個阱中、在陽極上形成有機電致發(fā)光層(208)，以形成多個像素；位于電致發(fā)光層上的陰極層(210)和阱限定層的上表面上的金屬層(210)；其中導(dǎo)電層(212)沉積在陰極層和金屬層上用于將電致發(fā)光層上的陰極層連接到阱限定層的上表面上的金屬層。
文檔編號H01L27/32GK102893424SQ201180016423
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者J·H·布羅吉斯, R·J·維爾森 申請人:劍橋顯示技術(shù)有限公司