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载有不连续电极基板、包括它的有机发光器件、及其制备

阅读:198发布:2023-02-23

专利汇可以提供载有不连续电极基板、包括它的有机发光器件、及其制备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的主题是用于有机发光器件(10)的 基板 ,所述基板载有具有固有 导电性 能的金属功能层的不连续 电极 (2a~2″c), 接触 层与 覆盖 层 之间,对于厚度小于100nm的功能层,电极的表面 电阻 等于或小于5Ω/carré,所述电极为至少一排电极区的形式,每个电极区在所述排的方向(X)的第一尺度(l)为至少3cm,每排的电极区以所谓的排内距离(d1)隔开,所述距离为等于或小于0.5mm。本发明的主题还包括引入该电极的有机发光器件(10),以及该电极和该器件的制备。,下面是载有不连续电极基板、包括它的有机发光器件、及其制备专利的具体信息内容。

1.一种用于有机发光器件的基板,该基板在主面上载有不连续 电极(2a~2″c),从基板开始,该不连续电极连续地包括:
-基于金属化物的接触层;
-基于的具有固有导电性能的金属功能层,所述功能层的厚度小于 100nm;以及
-逸出功匹配覆盖层,
所述电极的表面电阻等于或小于5Ω/carré,
该电极为至少一排电极区的形式,其中所述电极区在所述排的(X)方 向的第一尺寸(l)为至少3cm,该排的电极区以距离(d1)隔开,该距离等于 或小于0.5mm,绝缘材料(3)被填充在电极区之间的空隙中,并突出到电 极区以外。
2.前述权利要求的用于有机发光器件的基板,其特征在于:优 选聚合物的绝缘材料(3)是丝网印刷的,特别是丙烯酸树脂、聚酰胺树 脂,或者该绝缘材料(3)是通过喷墨沉积的绝缘墨,并且优选所述绝缘 材料覆盖电极区的外围边缘。
3.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:所述不连续电极(2a~2″c)是不经光刻法、特别是通过激光蚀刻得到 的,通过采用蚀刻膏的化学丝网印刷得到的,或者通过掩模法得到的, 优选采用由丝网印刷或喷墨沉积材料制成的掩模。
4.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:对于厚度等于或小于20nm的功能层,其表面电阻等于或小于 5Ω/carré,透光率TL等于或大于60%,且吸收因子A小于10%。
5.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:所述金属功能层基于纯银,或基于银与Au、Pd、Al、Pt、Cu、Zn、 Cd、In、Si、Zr、Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、Co或Sn的合金,或基于掺杂 Au、Pd、Al、Pt、Cu、Zn、Cd、In、Si、Zr、Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、 Co或Sn的银,特别是金/银或金/合金。
6.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:所述覆盖层基于以下任选掺杂的金属氧化物的至少一种:氧化铬、 氧化铟、任选亚化学计量的氧化锌、氧化、氧化、氧化钼、氧化 锆、氧化锑、氧化、氧化钽和氧化,并且,所述覆盖层的厚度优选 为3~50nm。
7.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:覆盖层由ITO制成,其厚度等于或小于30nm。
8.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:接触层基于掺杂或未掺杂的金属氧化物,特别是基于ITO、IZO、 SnxZnyOz,或优选基于ZnOx。
9.前述权利要求之一的用于有机发光器件的基板,其特征在 于:金属功能层(32)直接沉积在至少一个下面相邻的阻隔涂层(31′)上,所 述下面相邻的阻隔涂层(31′)位于接触层上,和/或直接在至少一个上面相 邻的阻隔涂层(32′)下。
10.前述权利要求的基板,其特征在于:至少一个阻隔涂层包括 基于以下金属的至少一种的金属、金属氮化物和/或金属氧化物的层: Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta和 W,或者基于所述材料的至少一种的合金。
11.前述权利要求之一的基板,其特征在于:其包括由混合氧化 物制成的非结晶的光滑层,所述光滑层直接布置在所述接触层的下面, 并且是由不同于接触层材料的材料制成。
12.前述权利要求的基板,其特征在于:所述光滑层为基于一种 或多种以下金属的氧化物的混合氧化物层:Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、 Ga和In,尤其是基于锌和锡的任选掺杂的混合氧化物层,或混合的氧化 铟锡(ITO)层,或混合的氧化铟锌(IZO)层。
13.前述权利要求之一的基板,其特征在于:该基板包括在接触 层下、特别能够对金属形成阻隔的基底层,其优选选自基于氧化硅、 氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧氮化硅的一种,所述基底层的材料 为任选掺杂的,并且所述基底层的厚度优选为10~150nm。
14.前述权利要求之一的基板,其特征在于:该基板包括在接触 层下的蚀刻终止层,尤其是基于氧化锡的终止层。
15.前述权利要求之一的基板,其特征在于:在所述功能层与覆 盖层之间,该基板连续地包括:任选包括保护层的基于金属氧化物的隔 离层、所述光滑层、第二接触层、基于银的第二功能层和任选的阻隔涂 层。
16.前述权利要求之一的基板,其特征在于:导电层形式的电连 接垫(5d~5″d)与下层电极区(2a,2′a,2″a)的外围边缘连接,该电连接垫由与 上层电极材料相同的材料制成。
17.前述权利要求之一的基板,其特征在于:基板(1)是扁平的, 尤其是由玻璃或塑料制成,优选钠硅玻璃,特别是由透明或超透明的 玻璃制成。
18.一种有机发光器件(10),所述发光器件包括至少一个载层,载 层尤其是由玻璃制成的,该发光器件配备有:
-前述权利要求之一的下层的不连续电极(2a~2″c),因此形成至少 一排下层电极区;
-至少一个由一种或多种有机电致发光材料制成的、以布置在电 极区上的电致发光层区形式的不连续的电致发光层(4a~4″c);以及
-具有导电层的、以布置在电致发光层区上的电极区(5a~″c)形式 的上层不连续电极,对于所述排的串联连接,电致发光层区与下层电极 区在排的(X)方向上偏置,并且下层电极区与电致发光层区在排的(X)方 向偏置。
19.权利要求18的有机发光器件(10),其特征在于:该器件被组织 成以至少0.5mm的间隔分开的多个基本上平行的电致发光的排,每个排 能够串联连接。
20.前述权利要求的有机发光器件(10),其特征在于:分开的排的 电致发光层区之间的距离(d′2)大于给定排区域之间的距离(d2),且优选为 100μm~250μm。
21.权利要求18~20之一的有机发光器件(10),其特征在于:对于 与电极区相关联的每个照明区,该照明区中心的亮度(以Cd/m2测得)与任 何边缘的亮度之比等于或大于0.7。
22.权利要求18~21之一的有机发光器件(10),其特征在于:导电 层形式的电连接垫(5d~5″d)与下层电极区(2a,2′a,2″a)的外围边缘连接,其 由与上层电极材料相同的材料制成。
23.权利要求18~22之一的有机发光器件(10),其特征在于:所述 器件为单嵌装玻璃件、双嵌装玻璃件或层压嵌装玻璃件。
24.权利要求18~23之一的有机发光器件(10),其特征在于:它形 成一个或多个透明和/或反射的发光面,尤其是照明、装饰或建筑系统, 或指示显示板,例如图画、标识或字母数字指示类型的,该系统产生均 匀的光或差异化的发光区,尤其通过玻璃基板中的导引光提取来差异 化。
25.权利要求18~24之一的有机发光器件(10),其特征在于:该发 光器件是:
-用于建筑目的,如室外发光的嵌装玻璃,室内发光隔断或发光 的嵌装玻璃(或门的一部分),尤其是推拉门;
-用于运载工具目的,如发光的顶棚,发光的侧窗(或窗子的一 部分),陆上、水上或空中运载工具(轿车、货车、火车、飞机、舟船等) 的内部发光隔断;
-用于城市或专业器具目的,如公共汽车候车篷板、显示计数器 墙、珠宝展示或店面橱窗、温室墙、或照明砖瓦;
-用于室内装饰目的,架或柜的部件、柜子立面、照明的砖瓦、 天花板、照明箱架、水族箱壁;
-用于电子设备背光目的,尤其是任选双屏的显示屏,如电视或 计算机屏幕,触摸屏;以及
-照明镜,尤其是用于浴室墙壁或厨房作业面照明,或用于天花 板照明。
26.一种制备权利要求1~17之一的不连续电极(2a~2″c)的方法,其 包括:
-不含光刻方法的蚀刻步骤,用于形成一个或多个平行的排的下 层电极区;和
-用丝网印刷或喷墨绝缘树脂(3)填充在电极区之间、并且延伸到 电极区边缘以外的步骤。
27.制备前述权利要求的不连续电极的方法,其特征在于:所述 蚀刻步骤包括用酸性蚀刻膏的丝网印刷。
28.制备权利要求26~27之一的不连续电极的方法,其特征在于: 所述蚀刻步骤包括激光蚀刻。
29.制备权利要求26~28之一的不连续电极的方法,其特征在于: 其包括通过丝网印刷制成一个或多个电流引线带(61)的步骤。
30.一种制备有机发光器件(10)的方法,其特征在于:该方法包 括:
-根据权利要求26~29之一形成一个或多个平行的排的下层不连续 电极(2a~2″c)的步骤;和
-沿第一和第二交叉方向(X,Y)以组织成线的阵列形式在掩模上沉 积电致发光的一种或多种材料,以形成电致发光层区(4a~4″c)的步骤,其 中沿第二方向(Y)的线更厚些。
31.制备前述权利要求的器件的方法,其特征在于:该方法包括 在沿第一方向(x)偏置的所述掩模上,通过沉积上层电极的一种或多种材 料形成上层电极区的步骤。
32.制备权利要求30~31之一的器件的方法,其特征在于:该方法 包括在形成上层电极区(5a~5″c)的步骤期间,通过沉积上层电极的一种或 多种材料,在分开的排的外围下层电极区(2a,2′a,2″a)中形成电连接垫 (5d~5″d)。

说明书全文

技术领域

发明的主题为用于有机发光器件的载有不连续电极基板、包括 它的有机发光器件、及其制备。

背景技术

有机发光系统或器件(OLED)包括有机电致发光材料或这类材料的堆 叠物,其通过以导电层形式侧翼包围它的电极对其供电。
传统上,上层电极为例如由制成的金属反射层,下层电极为基于 化铟的透明层,通常为以缩写ITO更为人所知的掺杂的氧化铟,其 厚度为约100~150nm。然而,此ITO层有多种缺点。首先,该材料及用 于改善其导电性的高温(350℃)沉积法会导致额外成本。表面电阻率保持 相对较高(大约10Ω/carré),除非层厚度增加至大于150nm,由此导致透 明度降低及表面粗糙度增加,从而产生使用寿命和OLED可靠性急剧降 低的尖峰效应(spike effects)。
此外,为了电隔离电极,下层电极为不连续的,其典型地会形成平 行的电极带,每个照明带串联连接。目前,本申请人发现在大面积的照 明条带上不能得到均匀的照明。此外,为了得到令人满意的相应于照明 面积与器件总面积之比的装填因子,需要使用昂贵的光刻方法来大幅降 低电极带之间的距离。
文献EP1 521 305这样以多个串联连接的电极区的形式提供了基于 ITO的下层电极,所述串联电极通过肉眼不可见的蚀刻线隔开,并且被 填充以绝缘材料,其是通过光刻方法沉积的。
在其它已知的器件中,上层电极为连续的反射电极,而下层电极为 上面有金属线的连续ITO层,金属线一般由铝制成,并且任选组织成网 格,这些金属线的目的是改善ITO层的导电性能,以用于大面积的均匀 照明。为了得到令人满意的装填因子,这些线必须很细,其宽度大约 100μm,是用光敏树脂或光致抗蚀剂制成的掩模通过光刻法获得的,其 典型厚度为约400nm。为了钝化(passivation)的目的,光致抗蚀剂保留在 线上,这样可防止下层电极与上层电极之间短路
下层电极昂贵并且缺少可靠性,因为个别的短路点会损害整个区 域,造成发光器件缺陷

发明内容

本发明的目标是获得一种下层电极,该下层电极在仍保证大面积照 明的均匀性并具有令人满意的装填因子的同时,还可靠、较为便宜、并 且更易于制作,尤其是以工业规模来说。
为此目的,本发明的一个主题是用于有机发光器件的基板,其在主 面上载有有不连续电极,从所述基板开始,该基板连续地包括:
-基于单一的或混合掺杂或未掺杂的金属氧化物的接触层;
-基于的具有固有导电性能的金属功能层,所述功能层的厚度小于 100nm;以及
-逸出功匹配覆盖层,尤其是基于单一的或混合、掺杂或未掺杂的金 属氧化物,对于厚度小于100nm、优选等于或小于50nm的功能层,该电 极的表面电阻等于或者小于5Ω/carré,甚至等于或小于4Ω/carré。
此外本发明的不连续电极是至少一排电极区的形式,电极区(优选全 部电极区)在所述排方向的第一尺度为至少3cm,并且优选至少5cm,该 排的电极区以所谓的排内距隔开,该排内距等于或小于0.5mm。
进而,绝缘材料填充于所述排的电极区之间的空隙(并且优选地,如 果合适,填充任何相邻排的空隙),并且扩展至电极区以外。
根据本发明的电极的导电特性可以通过包括以下的方法得到:选择 具有银基功能层的多层叠层,这也比ITO功能层较为便宜,并且借助于电 极材料和生产的特性,制造可以在环境温度下进行,例如通过喷雾或蒸 发。
该导电特性能够使所选电极区限定的每个照明区的照明均匀,所述 电极区是相对往外扩展(至少3cm)的,但不会危及透明度或产生粗糙度, 功能层的厚度有限制。
典型地,对于与电极区相关的照明区或对于几个或每个这类照明区 而言,该照明区中心的亮度(以Cd/m2测得)与其任何边缘的亮度之比因此 可以等于或大于0.7,或更优选等于或大于0.8。
通过绝缘材料钝化可防止OLED的电极之间发生短路。此外,树脂 覆盖了电极区可能不规则的边缘。因此这些被覆盖区域并不被照明,从 而增加了均匀照明的可能性。然而,为了得到令人满意的装填因子,每 个被覆盖边界的宽度可以优选小于100μm,或甚至小于或等于50μm, 例如10~30μm。
排内距的上限及每个电极区的范围可保证得到高的装填因子,而勿 须依赖于光刻方法来产生电极区。
由于电极组织成一排或多排,因此有缺陷的电极区不会妨碍其它电 极区的运转。
所述电极中的ITO,或主要基于铟的氧化物的总厚度可以是等于或 小于40nm,或者甚至30nm。
电极的总厚度可以等于或小于250μm,还更优选150nm,以便于光 提取。
根据本发明的电极可以覆盖大的面积,例如等于或大于0.02mm2, 或甚至0.5m2或1m2。
排内距可以是至少20μm,这样可限制边缘之间短路,优选50μm~ 250μm,尤其是100~250μm。
有利地,该不连续电极可以不用光刻方法获得,例如:
-通过激光蚀刻,典型地成形卷(forming roll);
-和/或通过下掩模法(undermasking);
-和/或通过使用蚀刻膏,尤其是酸基膏体的化学丝网印刷,典型地 形成由于丝网印刷滤网的网格所产生的波状不规则边缘,
这些方法已针对工业条件得到完全开发,并且成本不高。
下掩模法包括沉积不连续的掩模,典型地为任选网格形式的平行 线。掩模由可通过溶剂(、洒精、丙等)溶解的材料制成,所述溶剂 对于电极不活泼。掩模可以通过丝网印刷或通过喷墨沉积。接下来,沉 积电极材料的连续层并且溶解掩模,因此产生电极区之间的空隙(优选以 平行线的形式)。
在本发明的一个优选方案中,绝缘材料还覆盖大多数外围电极区的 边缘。
至于绝缘材料,可以选择例如丙烯酸或聚酰胺树脂,如通常所说的 SD2154E和SD2954的Wepelan树脂。
优选地,为了进一步降低制造成本,最优选为有机的、尤其是高分 子的绝缘材料可选自丝网印刷的绝缘材料,尤其是丙烯酸或聚酰胺树 脂,所述绝缘材料可通过喷墨,例如见述于US 6 986 982专利的墨水来 沉积,或者另外通过滚涂沉积。
丝网印刷绝缘材料典型地形成由于丝网印刷滤网的网格所产生的波 状不规则边缘。通过喷墨沉积的材料典型地具有咖啡杯形状的轮廊,其 边缘加宽。
优选地,为了能够自由选择电接线方式,所述电极包括多个互相平 行的排,成排的电极区以等于或小于0.5mm的排内距隔开,优选100μm ~250μm。
这些排可以通过绝缘树脂优选彼此电隔离,尤其是如已经描述过的 那种树脂,特别是通过丝网印刷或喷墨沉积。
类似于排内的空隙,排之间的空隙也可以优选通过激光或下掩模 法、通过用蚀刻膏来化学丝网印刷制得。
每个电极区可以是完整的几何图案(正方形、矩形、圆形等)。在排 与排之间,图案可以偏移,例如,形成交错排列。
在一个和相同的排之内,电极区可以具有基本上相同的形状和/或尺 寸。
在排与排之间,电极区可以具有基本上不同的形状和/或尺寸。
在垂直于排的方向,电极区可以有任何的尺寸,例如至少3cm、 5cm,或甚至10cm左右(10cm及以上)。
有利地,根据本发明的电极可以具有:
-对每个厚度等于或小于20nm的功能层,表面电阻等于或小于 5Ω/carré,透光率TL等于或大于60%,更优选70%,吸收因子A(以1- RL-TL给出)小于10%,使电极能用作用于底部发光的发光器件的特别合 乎要求的透明电极;
-对每个厚度20nm以上的功能层,表面电阻等于或小于 3Ω/carré,优选等于或小于1.8Ω/carré,TL/RL比为0.1~0.7,吸收率A小 于10%,使电极能用作用于底部发光和顶部发光的发光器件的特别合乎 要求的半透明电极;以及
-对每个厚度50nm以上的功能层,表面电阻等于或小于 1Ω/carré,优选等于或小于0.6Ω/carré,优选还有光反射率RL等于或大 于70%、甚至更优选大于80%,从而使电极能用作用于顶部发光的发光 器件的特别合乎要求的反射电极。
TL可以优选在薄的基板上测量,例如厚度为大约1mm的,对于约 90%的TL,例如钠玻璃。
电极表面的RMS粗糙度(也称为Rq)可以优选等于或小于2nm,甚 至更优选等于或小于1.5nm,或甚至等于或小于1nm,这样可避免尖峰 效应。
RMS粗糙度是指粗糙度的均方根。这是一种对粗糙度RMS偏差的 测量。因此该RMS粗糙度相对平均高度特别地平均量化粗糙度的峰和 槽的高度。因此,RMS粗糙度为2nm是指两倍的峰值幅度。
可以用各种方式对RMS粗糙度进行测定:例如,通过原子显微 法,通过机械针尖系统(使用例如名为DEKTAK的VEECO测量器具)以 及通过光干涉测量方法。测量一般通过原子力显微方法在1平方微米的 面积上进行,在约50微米×2毫米的更大面积上,则通过机械针尖系统 进行测量。
当基板在基底层和接触层之间包括由混合氧化物制成的非结晶光滑 层时,尤其可实现该低粗糙度,所述光滑层直接布置在所述接触层下, 并且由除了接触层以外的材料制成。
优选地,光滑层为基于以下金属的一种或多种氧化物的混合氧化物 层:Sn、Si、Ti、Zr、Hf、Zn、Ga和In,尤其是基于锌和锡的任选掺杂 的混合氧化物层,或混合氧化铟锡(ITO)层或混合氧化铟锌(IZO)层。
优选地,光滑层的几何厚度为0.1~30nm并且更优选0.2~10nm。
功能层基于纯银,或银与Au、Al、Pt、Cu、Zn、In、Si、Zr、 Mo、Ni、Cr、Mg、Mn、Co、Sn或Pd合金或掺杂的银。例如,可以提 及Pd掺杂的银或/金合金或银/金合金。
可以通过真空沉积方法,尤其是通过蒸发或优选通过磁控溅射法, 尤其在环境温度下沉积功能层。
如果特别追求高导电率,则可以优先选择纯的材料。如果特别寻求 杰出的机械性能,可以优选掺杂的或合金的材料。
由于其导电性和透明度,可以选择银基合金。银基功能层的厚度可 以是3~20nm,优选5~15nm。在此厚度范围内,电极保持透明。银基功 能层的厚度也可以是20~50nm,以便从主要透射的操作转换成主要反射 的操作。
逸出功匹配覆盖层的逸出功Wf可以从4.5eV开始,并且优选大于 或等于5eV。
逸出功匹配覆盖层可以优选基于以下金属氧化物的至少一种:氧化 铟、氧化锌、氧化钼和氧化镍,这些优选亚化学计量的,以便匹配逸出 功,氧化铝、氧化、氧化锆、氧化钽、氧化锡和氧化硅。
金属氧化物可以典型地掺杂0.5~5%。尤其是,其可以是S掺杂的氧 化锡,或掺杂以下的氧化锌:Al(AZO)、Ga(GZO)、B、Sc、或Sb,以提 高沉积方法的稳定性并且/或者增加导电率。
覆盖层可以基于混合氧化物,尤其是基于具有无定形的非化学计量 的混合氧化锡锌SnxZnyOz,或混合氧化铟锡(ITO)或混合氧化铟锌(IZO)。
覆盖层可以是单层或多层。该层的总厚度优选3~50nm,更优选 5~20nm。
优选选择导电率大于10-6S/cm,甚至10-4S/cm的覆盖层,所述层的 生产方便并且/或者快捷,且透明,尤其是基于ITO、IZO、SnxZnyOz、 ZnO、NiOx、MoOx或In2O3的掺杂或未掺杂的覆盖层。
由于可优选该覆盖层为最终层,因此可特别优选使用ITO覆盖层,所 述ITO覆盖层稳定,并且还能够保留现有制造和优化OLED有机结构的方 法,同时仍能控制成本。
基板优选可以是扁平的。
基板可以是透明的(尤其是为了通过所述基板发光)。扁平的基板可 以是硬质的、柔质的或半软质的。
其主面可以是矩形、正方形或者任何其它的形状(圆形、椭圆形、 多边形等)。该基板可以是大尺寸的,例如面积大于0.02m2,或者甚至 0.5m2或1m2,并且电极基本上占了该面积(除结构区域以外)。
基板可以是塑料的,例如聚酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚 二甲酸乙二酯PEN或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
基板优选由玻璃制成,尤其是钠钙硅玻璃。优选地,基板可以是在 OLED辐射波长下吸光系数小于2.5m-1,优选小于0.7m-1的玻璃。
例如,可以选择具有不到0.05%Fe(III)或Fe2O3的钠钙硅玻璃,尤 其是Saint-Gobain Glass的DIAMANT玻璃,Pilkington的OPTIWHITE 玻璃,或Schott的B270玻璃。可以选择见述于文献WO 04/025334的所 有高透明玻璃组合物。
在用于OLED系统通过透明基板的厚度发光(底部发光)所选择的结 构中,部分发出的辐射在基板中导引。
此外,在本发明的优选方案中,所选玻璃基板的厚度可以是至少 0.35mm,例如优选至少1mm。这可使内部反射的次数减少,因此能使 在玻璃中导引的更多辐射被提取,由此增加照明区的亮度。
板的边缘也可以是反光的并且优选具有镜面,为了导引辐射的最佳 循环,边缘与有关OLED系统的主面形成等于或大于45°的外,优选 等于或大于80°,但小于90°,以便在更宽的提取面上重新导引辐射方 向。因此板可以是斜面的。
电极可以在功能层下优选包括能够形成对金属阻隔的基底层。
基底层可以是位于电极下的碱金属阻隔层。它可以保护接触层或任 何上面相邻的层,以避免任何污染(污染可导致机械缺陷,如脱层),并 且还能保持保护金属功能层的导电性。还可防止OLED器件的有机结构 被碱金属污染,事实上碱金属污染会大大降低OLED的使用寿命。
在器件生产期间可能发生碱金属迁移,其导致缺少可靠性,并且/或 者在生产出来后,降低其使用寿命。
基底层可改善接触层的接合性能,而不会明显增加整个组件的粗糙 度,也可改善层的叠层的接合性能,甚至当一个或多个层布置在基底层 与接触层之间时。
基底层优选可靠耐用的且能使用多种方法方便、快捷地沉积。例如 可以通过热解方法沉积,尤其是通过CVD(化学蒸汽沉积)。该方法是有 利于本发明的,因为适当地调节沉积参数就可以获得非常致密的层作为 增强阻隔层。
基底层可以任选掺杂铝,以便真空沉积更稳定。基底层(任选为掺杂 的单层或多层)的厚度为10~150nm,更优选20~100nm。
基底层可以优选为:
-基于(通式SiO的)氧化硅的层,
-基于(通式SiOC的)碳氧化硅的层,
-基于(通式SiN的)氮化硅的层,尤其是基于Si3N4的层,
-基于(通式SiON的)氮氧化硅的层,
-基于(通式SiNOC的)碳氧氮化硅的层。
基底层的氮化可以轻微亚化学计量。
可以基于碳氧化硅并且含锡,以增强化学丝网印刷情况下酸的耐蚀 刻性能。
可以特别优选基本上由掺杂或未掺杂的氮化硅Si3N4制成的基底 层。可以非常快速地沉积氮化硅,并形成对碱金属的出色阻隔。此外, 由于其相对于载板的高光学指数,通过优选改变基底层的厚度,就可使 电极的光学性能能够得到调节。因此,例如当电极为透明时可以调节透 射的颜色,或者当载板的对面为镜面时可以调节反射的颜色。
尤其是对于化学蚀刻,电极可以在接触层之下(或者甚至在任选且独 立的基底层之上)优选包括蚀刻终止层(stop layer),尤其是基于氧化锡的 层,特别地该蚀刻终止层的厚度为10~100nm,甚至更优选20~60nm。
该蚀刻终止层可以保护基板和/或基底层,特别是在通过化学丝网印 刷进行刻蚀的情况下。
借助于该蚀刻终止层,甚至在图案(即蚀刻)区域仍保留了基底层。 此外,通过边缘效应,可以阻止碱金属在图案区的基板与相邻的电极部 分之间迁移。
最特别地为了简明,蚀刻终止层可以形成为基底层的一部分或为基 底层。优选地,其可以基于氮化硅,或者可以是基于氧化硅或基于氮氧 化硅或基于碳氧化硅,或者另外是基于碳氧氮化硅的通式SnSiOCN的 层,并且含有锡以增强耐蚀刻性能。
最特别地,可以优选(基本上)由无论掺杂与否的氮化硅Si3N4制成的 基底层/蚀刻终止层。氮化硅非常快速地沉积,形成对碱金属的出色阻隔 层,如已经指出的。此外,由于其相对于载板的高光学指数,可优选通 过改变基底层/蚀刻终止层的厚度,使电极的光学性能得到调节。因此, 例如当电极为透明时可以调节透射的颜色,或者当载板的对面为镜面时 可以调节反射的颜色。
接触层可以优选直接在银基功能层(不包括可选的薄阻隔层)之下, 并且用作功能层的粘接层和/或润湿层。
接触层可以优选基于至少一种以下化学计量或非化学计量的金属氧 化物:氧化铬、氧化铟、氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化钼、氧化锆、 氧化锑、氧化钽、氧化硅或甚至氧化锡。
典型地,金属氧化物可以掺杂0.5~5%。尤其地,其可以是掺杂以下 的氧化锡:Al(AZO)、Ga(GZO)、或B、Sc、或Sb,以提高沉积方法的稳 定性,或者甚至是掺杂F或S的氧化锡。
接触层可以基于混合氧化物,尤其是通常为非化学计量的无定形的 混合氧化锡锌SnxZnyOz,或基于混合的氧化铟锡(ITO)或混合的氧化铟锌 (IZO)。
接触层可以是单层或多层。优选地,该层的总厚度为3~30nm,更优 选5~20nm。
优选选择无毒且生产方便和/或快捷的层,必要时为任选透明的,特 别是基于ITO、IZO、SnxZnyOz或ZnOx的掺杂或未掺杂的层。
更优选地,可以选择沿优先生长方向为结晶性质的层,以促进银基 金属功能层的异质外延
因此,优选氧化锌ZnOx层,优选x小于1,甚至更优选0.88~0.98,特 别是0.90~0.95。该层可以是纯的或者是掺杂Al或Ga的,如已经指出的。
在本发明的一个优选方案中,为了进一步防止功能层腐蚀,电极可 以包括在功能层与覆盖层之间的基于金属氧化物的层,以防止氧和/或 水,最特别当覆盖层较薄(20nm或更小)的时候。
保护层可以优选基于至少一种以下的金属氧化物:氧化铟、氧化 锌、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钽、氧化硅、氧化锡。
金属氧化物可以典型地掺杂2~5%。其尤其可以是S掺杂的氧化锡或 掺杂的氧化锌ZnO(x),例如掺杂Al(AZO)的,以提供更好的稳定性,掺杂 Ga(GZO)的,以增加导电率,或者掺杂B、Sc、或Sb。
保护层可以基于混合氧化物,尤其是通常为非化学计量且无定形的 混合的氧化锡锌SnxZnyOz,或基于混合的氧化铟锡(ITO)或混合的氧化铟 锌(IZO)。
保护层可以是单层或多层。该层的总厚度优选3~90nm,更优选 5~30nm。
当然,加入该层是专用于保护,以使覆盖层的选择有更大的自由 度,其选择可以完全是为了得到最佳的表面性能,特别是为了匹配 OLED的工作面。
最优选选择生产方便并且/或者快捷、并且透明的保护层,特别是基 于ITO、IZO、SnxZnyOz或ZnOx的掺杂或未掺杂的层。
尤其优选基于氧化锌ZnOx的层,其中x优选小于1,优选0.88~0.98, 特别是0.9~0.95。该层可以是纯的或掺杂的,如已经所指出。该层尤其适 合直接置于功能层上,不会降低其透明度或其导电性。
在本发明的一个优选实施方案中,接触层和保护层具有相同的特 性,尤其是由纯的、掺杂或合金的氧化锌制成,优选覆盖层由ITO制 成。
总厚度(与基底层的)可以是30nm~250nm,乃至150nm。
形成为电极涂层的薄层叠层优选为单层的功能涂层,即,具有单个 的功能层;然而,它也可以有多层功能层,尤其是双层功能层。
在银基功能层与覆盖层之间,电极可以连续地包括:任选包括保护 层的基于金属氧化物的隔离层、所述光滑层、第二接触层(尤其是类似于 所述接触层的或者至少由已经提到过的材料制成的)、基于银的第二功能 层(尤其是类似于所述功能层的)和任选的阻隔涂层(尤其是类似于所述任 选的阻隔涂层的或者至少由上述材料制成的)。
电极可以通过真空方法如溅射、任选磁控溅射,以进行一系列沉积 操作来获得。还可以提供直接沉积在每个金属功能层下面或其每一侧上 的一个或甚至两个称为“阻隔涂层”的非常薄的涂层,尤其是基于银的, 所述涂层沿着基板的方向向下邻接功能层,以作为接合、成核和/或保护 涂层,而所述涂层上面邻接功能层,以作为保护或“牺牲”涂层,这样可 防止金属功能层损伤,所述损伤源于其顶上层的氧攻击和/或迁移,或者 如果其顶上层在存在氧进行溅射沉积时的氧的迁移。
因此,该金属功能层可以直接位于至少一个下面相邻的阻隔涂层之 上,和/或直接位于至少一个上面相邻的阻隔涂层之下,每个涂层的厚度 优选0.5~5nm。
在本发明的说明书中,当具体说明层或涂层(包括一个或多个层)的 沉积物直接形成在另一沉积层之下或之上时,则这两个沉积层之间可以 没有嵌入任何层。
至少一个阻隔涂层优选包括基于至少以下金属之一的金属、金属氮 化物和/或金属氧化物层:Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Hf、 Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或者基于所述材料至少一种的合金。
例如,阻隔涂层可以由一个层构成,所述层基于铌、钽、钛、铬或 镍,或者基于至少两种所述金属形成的合金,如镍铬合金。
薄的阻隔层形成保护层甚至“牺牲”层,这可防止金属功能层金属的 损伤,尤其是在一种或多种的以下构造中:
-如果位于功能层顶上的层使用反应性(氧、氮等)等离子进行沉 积,例如如果位于其顶上的氧化物层通过溅射来沉积;
-如果位于功能层顶上的层的组成在工业制造期间有所变化(沉积 条件的变化、靶损耗类型的变化等),尤其是如果氧化物和/或氮化物类 型的化学计量变化,因此改变了功能层的质量,并因此而改变了电极的 性能(表面电阻、透光率等);以及
-如果电极涂层在沉积之后经过热处理
该保护层或牺牲层可明显改善电极的电性能和光学性能的可重复 性。这对于工业方法非常重要,在工业方法中,只能接受电极性能的微 小偏差。
尤其优选基于选自铌Nb、钽Ta、钛Ti、铬Cr或镍Ni的金属,或 基于至少两种这些金属所形成的合金的薄阻挡层,特别是铌/钽(Nb/Ta) 合金、铌/铬(Nb/Cr)合金或钽/铬(Ta/Cr)合金或镍/铬(Ni/Cr)合金。这类基 于至少一种金属的层具有尤其强的吸除效应(gettering effect)。
薄金属阻挡层可以容易地制造,而不会损伤功能层。该金属层可以 优选在惰性气氛(即没有故意向其引入氧或氮)中沉积,包括在稀有气体 (He、Ne、Xe、Ar、Kr)中。在基于金属氧化物的层的随后沉积过程中, 既不排除也不难解决该金属层在表面上的氧化。
这类薄金属阻隔层还可提供出色的机械性能(尤其是耐磨损和耐划性 能)。对于经过热处理的叠层尤其如此,因此在该处理过程中有很大的氧 或氮扩散。
然而,对于金属阻隔层的应用,有必要限制金属层的厚度,从而可 限制光吸收,为透明电极保持足够的透光率。
该薄阻隔层可以部分氧化。该层以非金属的形式沉积,因此不以 MOx类型的化学计量形式沉积,而是以亚化学计量的形式沉积,其中M 代表材料,x为低于材料氧化物化学计量的数,或者是两种材料M和 N(或多于两种)的氧化物的MNOx类型的。例如,可以提及TiOx和 NiCrOx。
优选地,x为氧化物化学计量正常数的0.75倍~0.99倍。对于一氧 化物,x可以尤其选择0.5~0.98,对于二氧化物,x可以是1.5~1.98。
在一个特别的变例中,薄阻隔层基于TiOx,其中x尤其可以满足: 1.5≤x≤1.98或1.5<x<1.7,或甚至1.7≤x≤1.95。
该薄阻隔层可以部分氮化。因此,它不以化学计量的形式而以亚化 学计量的形式的MNy类型沉积,其中M表示材料,y为低于材料氮化物 的化学计量的数,y优选为氮化物正常化学计量的0.75倍~0.99倍。
类似地,该薄阻隔层也可以部分氮氧化。
该薄的氧化和/或氮化的阻隔层可以容易地制造,而不会损伤功能 层。优选使用陶瓷靶在优选由稀有气体(He、Ne、Xe、Ar、Kr)构成的非 氧化气氛中沉积。
薄阻隔层可以优选用亚化学计量的氮化物和/或氧化物制备,以进一 步提高电极的电性能和光学性能的可重复性。
所选择的亚化学计量的氧化物和/或氮化物薄阻隔层可以优选基于选 自以下金属的至少一种金属:Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、 Hf、Al、Nb、Ni、Cr、Mo、Ta、W,或基于至少一种这些材料的亚化 学计量的合金的氧化物。
尤其优选这样的层,所述层基于选自铌Nb、钽Ta、钛Ti、铬Cr或 镍Ni的金属的氧化物或氮氧化合物,或基于至少两种这些金属所形成 的合金,尤其是铌/钽(Nb/Ta)合金、铌/铬(Nb/Cr)合金、钽/铬(Ta/Cr)合金 或镍/铬(Ni/Cr)合金。
作为亚化学计量的金属氮化物,还可以选择由以下制成的层:氮化 硅SiNx或氮化铝AlNx或氮化铬CrNx或氮化钛TiNx,或几种金属的氮化 物,如NiCrNx。
薄阻隔层可以具有氧化梯度,例如M(N)Oxi,xi是可变的,通过使 用特别的沉积气氛,其中与功能层接触的阻隔层部分比该层离功能层最 远的部分较少氧化。
阻隔涂层也可以是多层,尤其包括:
-一方面,与所述功能层直接接触的“界面”层,该界面层由基于非 化学计量的金属氧化物、氮化物或氮氧化合物的材料制成,如上述的那 些;
-另一方面,至少一个由如上述的那些金属材料制成的层,该层与 所述“界面”层直接接触。
界面层可以是一种金属或多种金属的氧化物、氮化物或氮氧化合 物,其存在于任选相邻的金属层中。
本发明还涉及一种有机发光器件,所述发光器件包括至少一个尤其 是由玻璃制成的载层,其配备有:
-如上所述的不连续的下层电极,因此形成至少一排下层电极区;
-至少一个由一种或多种有机电致发光材料制成的不连续层,其是 以布置在电极区上的电致发光层区的形式;以及
-具有导电层的不连续的上层电极,其是以布置在电致发光层区上 的电极区的形式。
并且,对于所述排的串联连接,电致发光层区与下层电极区沿排的 方向偏置,并且下层电极区与电致发光层区沿排的方向偏置。
可以看出,在串联连接中,电流从上层电极区流向相邻的下层电极 区。
下层电极可以沿与所述排垂直的方向形成单一排的下层电极区,并 且上层电极和电致发光层可以是不连续的,以形成多个平行的排。
因此,所述器件可以有利地组织成多个基本上平行的以至少0.5mm 隔开的电致发光的排,每个排都能够串联连接。
隔开的排的电致发光区域之间的距离可以大于给定排区域之间的距 离,优选100μm以上,特别是100μm~250μm。
因此每排可以是独立的。如果每排中的一个区域有缺陷,整个行仍 能工作。相邻的排不受影响。
或者,下层电极可以包括多个下层电极区的排和电致发光层,而上 层电极则复制这些排(沿排的方向偏置)。
可以有各种类型的连接:
-  所有电致发光区域单一的串联连接;
-  串联和并联连接的组合;
-  专对每个排进行串联连接。
在优选的实施方案中,导电层形式的电连接垫与下层电极区域的外 围边缘相连,其由与上层电极材料相同的材料制成,并任选覆盖下面相 邻的绝缘树脂。
根据本发明的有机发光器件可以提供或不提供电流引线。
形成集流器或电流分配器一部分的两个连续或不连续的电流引线带 可以分别地与下层电极区的外围边缘优选经连接垫电接触,以及和上层 电极区的外围边缘电接触。
电流引线带的厚度可以优选0.5~10μm,宽度0.5mm,并且可以是 以下的各种形式:
-  由以下金属之一制成的金属单层:Mo、Al、Cr、Nd或这些金 属的合金,如MoCr、AlNd;
-  由以下金属形成的金属多层:Mo、Al、Cr、Nd,如 MoCr/Al/MoCr;
-  优选由导电釉(enamel)制成,例如含银的并且经丝网印刷;
-  优选由导电材料制成,或由填充了导电粒子并通过喷墨沉积的 材料制成,例如银墨水,如InkTec Nano Silver Paste Inks的TEC PA 030TM墨水;以及
-  由无论是否掺杂了金属如银的导电聚合物制成。
还可以使用称为TCC(透明导电涂层)的薄金属层,例如由Ag、Al、 Pd、Cu、Pd、Pt、In、Mo、Au制成的并且典型地厚度为5~50nm的薄 金属层,具体依所要求的透光率/反射率而定。
上层电极可以是有利地选自金属氧化物的导电层,特别是以下材 料:掺杂的氧化锌,特别是铝掺杂的氧化锌ZnO:Al,或镓掺杂的氧化锌 ZnO:Ga,或者掺杂的氧化铟,特别是锡掺杂的氧化铟(ITO)或锌掺杂的 氧化铟(IZO)。
更一般来说,可以使用任何类型的透明导电层,例如TCO(透明导 电的氧化物)层,例如厚度为20~1000nm。
OLED器件可以产生单色光,尤其是蓝光和/或绿光和/或红光,或 者可以调整成产生白光。
有一些方法可用来产生白光:单一层中的化合物混合(发射红光、绿 光、蓝光);三种有机结构(发射红光、绿光、蓝光)或两种有机结构(黄光 和蓝光)在电极面上的堆叠;电极面上的三种相邻的有机结构(红光、绿 光、蓝光)序列,一种颜色一个有机结构,而另一个面上则为合适的磷光 体层。
OLED器件可以包括每个发射白光的多个相邻的有机发光系统,或 者通过三个发射红光、绿光和蓝光的系统的序列,所述系统例如是串联 连接的。
每个排可以例如发射给定的颜色。
所述器件可以形成多个玻璃件的一部分,尤其是真空玻璃件或具有 空气层或者另一气体层的玻璃件。该器件还可以是单片的,并且包括单 片的玻璃件,以便能更紧凑并且/或者更轻。
通过使用层压中间层,尤其是高透明的中间层,OLED系统可以连 接到或优选层压到另一个称为盖板的扁平基板上,优选透明的,例如玻 璃。
层压的玻璃件通常包括两个刚性的基板,其间放置热塑性聚合物片 或叠置这类片。本发明还包括所谓的“非对称”的层压玻璃件,尤其是使 用玻璃类型的刚性载板,和作为覆盖基板的一个或多个聚合物保护片。
本发明还包括具有至少一个中间层片材的层压玻璃件,所述中间层 片材基于单面或双面的弹性体类型的粘结形聚合物(即根据此术语的传统 含义,不要求进行层压操作的那种,即通常在压力下需要加热的层压, 这样可软化热塑性中间层片并使其粘着)。
在此结构中,将盖板固定到载板的手段可以是层压中间层,尤其是 热塑性片材,例如聚酯(PU)、聚乙烯醇缩丁(PVB)或乙烯/乙酸乙烯 酯(EVA),或可热固化的单组份或多组份树脂(环氧、PU),或可紫外线 固化的单组份或多组份树脂(环氧、丙烯酸树脂)。优选地,片材的尺寸 基本上盖板和基板的相同。
层压中间层可以防止盖板挠曲,尤其是对于大型器件,例如面积大 于0.5m2的器件。
特别地,EVA提供了许多优点:
-其以体积计几乎或根本不含水;
-对加工不要求高的压力。
热塑性层压中间层优选用于由浇注树脂制成的盖板,因为它既比较 容易实施,也不太贵,并且并且可能更密封。
中间层任选包括一组固定在其内表面中的面向上层电极的导电布 线,和/或在盖板内表面上的导电层或导电带。
OLED系统可以优选布置在双层玻璃件的内部,尤其是含惰性气体 (例如氩)层的双层玻璃件的内部。
此外,可有利地在载有根据本发明的电极的基板反面或在另外的基 板上增加具有给定功能的涂层。这可以是防雾层(使用亲水层)、防垢层 (包括TiO2的光催化涂层,至少部分锐钛矿形式结晶)、或如Si3N4/SiO2/ Si3N4/SiO2类型的防反射涂层,或如氧化钛(TiO2)层的紫外线过滤片。它 还可以是一个或多个磷光体层、镜面层或至少一个散射光提取层。
本发明还涉及可以布置这些OLED器件的各种应用,所述器件形成 一个或多个发光表面,所述发光表面为透明的和/或反射的(镜面作用), 安装于室外和室内应用均可。
所述器件可以形成,作为替代或组合地形成照明、装饰、建筑等系 统,或指示显示板-例如图画、标识或字母数字的指示类型,尤其是应 急出口显示板。
OLED器件可以布置成产生均匀的光,尤其是用于均匀的照明,或 产生不同的发光区,发光区可以有相同的强度或不同的强度。
相反,也可以寻求差异化的照明。由有机发光系统(OLED)产生直射 光区,另一个发光区则可以通过提取基板厚度中的全反射导引的OLED 辐射获得,而所述基板可选用玻璃制成。
为了形成该其它的发光区,提取区可以与OLED系统相邻或在基板 的另一侧。提取区或多个提取区可以例如用于增加直射光区域所提供的 照明,尤其是对于建筑照明,或者用于指示发光板。提取区或多个提取 区优选为一个或多个光带形式,尤其是均匀的光带形式,并且这些光带 优选布置在所述面之一的周边。这些光带例如可以形成高亮度的框架
可以通过布置在提取区的至少一种以下手段来实现提取:光漫射 层,优选基于矿粒并且优选含矿物粘接剂的光漫射层;制造成能漫射光 的基板,尤其是有纹理化的或粗糙的基板。
两个主面可以每个都有直射光区。
当电极和OLED系统的有机结构选择为透明时,可以特别产生照明 窗口。此时改善房间的照明不会有损于光透射。通过限制光反射,尤其 是在照明窗口的外侧上的,还可以控制反射的水平,例如这样可以满足 针对建筑物墙面实施的防眩目标准。
更宽泛地,尤其是部分或全部透明的器件的所述器件可以是:
-用于建筑目的,如室外发光的嵌装玻璃,室内发光隔断或发光的 嵌装玻璃(或门的一部分),尤其是推拉门;
-用于运载工具目的,如发光的顶棚,发光的侧窗(或窗子的一部 分),陆上、水上或空中运载工具(轿车、货车、火车、飞机、舟船等)的 内部发光隔断;
-用于城市或专业器具目的,如公共汽车候车篷板、显示计数器 墙、珠宝展示或店面橱窗、温室墙、或照明砖瓦;
-用于室内装饰目的,架或柜的部件、柜子立面、照明的砖瓦、天 花板、照明箱架、水族箱墙壁
-用于电子设备背光目的,尤其是任选双层屏幕的显示屏幕,如电 视屏幕或计算机屏幕,触摸屏
例如,可以设想用于具有不同大小的双面屏幕的背光照明,小的屏 幕优选涉及菲涅尔透镜来聚光。
为了形成照明镜面,电极之一可以反光,或者可以在OLED系统的 对面安置镜面,如果要求只优选在直射光区域的一面照明。
也可以是镜面。发光板可以用于浴室墙面或厨房作业面的照明,或 者可以是天花板的照明。
OLED通常根据所使用的有机材料分成两个宽泛的类别。
如果电致发光层由小分子形成,则器件被称为SM-OLED(小分子有 机发光二极管)。薄层的有机电致发光材料由挥发性分子组成,例如络合 物AlQ3(三(8-羟基喹啉)铝)、DPVBi(4,4′-(二苯基亚乙烯基)联苯)、 DMQA(二甲基喹吖啶酮)或DCM(4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基 氨基苯乙烯基)-4H-吡喃)。发射层还可以是例如掺杂有(Ir(ppy)3(fac-三(2- 苯基吡啶)铱的4,4′,4″-三(N-咔唑基)三苯胺。
通常,SM-OLED的结构包括叠层的HIL(空穴注入层)和空穴迁移层 (HTL)、发射层和ETL(电子迁移层)。
空穴注入层的实例是铜酞菁(CuPC),空穴迁移层可以是例如N,N′- 双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)联苯胺(α-NPB)。
电子迁移层可以由AlQ3[三(8-羟基喹啉)铝]或由红菲咯啉(BPhen)构 成。
上层可以是Mg/Al或LiF/Al层。
有机发光叠层的实例为例如见述于文献US 6 645 645。
如果有机电致发光层为聚合物,则所述器件被称为PLED(聚合物发 光二极管)。
薄层的有机电致发光材料包括CES聚合物(PLED),例如表示为 PPV的聚(对-亚苯基亚乙烯基)、PPP(聚(对-亚苯基))、DO-PPP(聚(2-癸氧 基-1,4-亚苯基))、MEH-PPV(聚[2-(2′-乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-亚苯基亚 乙烯基])、CN-PPV(聚[2,5-双(己氧基)-1,4-亚苯基-(1-氰基亚乙烯基)])或 PDAF(聚二烷基芴),聚合物层还涉及促进空穴注入的层(HIL),该层例 如包括PEDT/PSS(聚(3,4-亚乙基-二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯))。
PLED的一个实例包括以下叠层:
-  厚度为50nm的掺杂聚(苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)的聚(2,4-亚 乙基二氧噻吩);和
-  厚度为50nm的苯基聚(对-亚苯基亚乙烯基)的Ph-PPV层。
上层电极可以是Ca的层。
本发明还涉及制造以上定义的不连续下层电极的方法,包括:
-  不含光刻方法的蚀刻步骤,用于形成一个或多个平行排的下层 电极区;和
-  通过丝网印刷和/或用喷墨绝缘树脂(优选高分子有机材料)填充 电极区之间,并且延伸到电极区边缘之外的步骤。
所述方法快捷、成本不高并且可靠。
不含光刻方法的蚀刻步骤可以包括(或包含):
- 激光蚀刻或下掩模法;
- 和/或用酸蚀刻膏的化学丝网印刷,例如使用Merck所售的 HiperEtchTM 04S isishapeTM墨。
最小距离等于或大于150μm时,可以优选使用激光消融(ablation)蚀 刻。如果蚀刻区域大于100μm,则优选通过丝网印刷的下掩模法。如果 蚀刻区域窄于100μm,也优选使用喷墨的下掩模法。
所述方法也可以包括制作一个或多个电流引线带的步骤,例如通过 丝网印刷或通过墨喷印刷,如上所描述的。
本发明还涉及制备有机发光器件的方法,包括:
-  形成以上定义的一个或多个平行排的不连续下层电极的步骤; 和
-  以沿第一和第二交叉方向组织成的线的阵列形式在掩模上沉积 电致发光的一种或多种材料,以形成电致发光区的步骤,所述材料例如 金属如铝或电材料(铬、镍等等),其中沿第二方向的线更厚些。
掩模可以例如由金属板片成,所述金属片例如通过电刻印刷生产。
厚的线提高了目的用于产生排内空隙的细线的刚度。这便于排列并 可限制短路的险。
有利地,在形成上层电极区的步骤中,本方法可以包括通过沉积上 层电极的一种或多种材料,在分开的排的下层电极区周围形成电连接 垫。
附图说明
现通过非限定性的实施例和附图更详细地对本发明进行描述:
-  图1为有机发光器件的示意性截面图,所述有机发光器件包括 根据本发明的下层电极;以及
-  图2图示说明了图1器件的示意性俯视图。
应当提及,为了清楚,所示物体的各部件(包括角度)不是按比例画 出的。

具体实施方式

图1是故意高度示意性的,其以截面图显示了有机发光器件10(包 括通过基板或“底部发光”器件发光)。图2图示说明了器件10的示意性 俯视图。
有机发光器件10包括扁平透明或超透明的钠钙硅玻璃基板1,所述 基板1的厚度为0.7mm,在其主面之一上,连续地布置有:
- 多层的下层电极2a~2″c,其总厚度为50~100nm,沿X方向的 三个平行的排形式的不连续电极,每排有三个电极区2a~2c、2′a~2′c及 2″a~2″c,电极区为几何图形式的,例如正方形,尺寸为3cm×3cm,给 定排的相邻下层电极区之间的距离d1(沿X方向)为约150μm,相邻的分 开的排的下层电极区之间的距离d′1(沿Y方向)为例如相当于d1,约 150μm,这些空隙优选通过激光蚀刻均匀电极而得到;
- 有机发光系统4a~4″c,其厚度为100nm,沿X方向的三个平 行的排的形式的不连续系统,每排有三个电致发光层区4a~4c、4′a~4′c 及4″a~4″c,为正方形形式,尺寸大约为3cm×3cm(或沿Y方向更大 些,以限制边缘效应,例如高出10~20mm),对于合乎要求的装填因 子,给定排的相邻电致发光层区之间的距离d2(沿X方向)为小于50 μm,例如约25μm;以及
- 不连续的反射上层电极5a~5c,其厚度为200nm,以沿X方向 的三个平行的排的形式不连续,每排有三个上层电极区5a~5c、5′a~5′c 及5″a~5″c,为正方形形式,尺寸大约为3cm×3cm,对于合乎要求的 装填因子,给定排的相邻上层电极区之间的距离d3(沿X方向)为小于50 μm,例如约25μm。
下层电极区2a~2″c之间的空隙和下层电极区2a~2″c的边缘用绝缘 树脂3钝化,如用丙烯酸聚酰胺树脂,厚度为几微米,其中沿X方向的 宽度L1(在给定的排内)和沿Y方向的L′1(两个分开的排之间)分别等于 或大于d1和d′1,例如约250μm,树脂通过丝网印刷沉积。
不同排的相邻电致发光层区之间的距离d′2(沿Y方向)等于或小于 L′1,例如100μm~250μm。
分开的排的相邻上层电极区之间的距离d′3(沿Y方向)等于或小于 L′1,例如100μm~250μm。
每个排串联连接。此外,电致发光正方形4a~4c、4′a~4′c及4″a~4″c 沿X方向相对下层电极正方形2a~2c、2′a~2′c及2″a~2″c以25~60μm偏 置,上层电极正方形5a~5c、5′a~5′c及5″a~5″c沿X方向相对电致发光 正方形4a~4c、4′a~4′c及4″a~4″c以25~60μm偏置。因此,电流从上层 电极区流向相邻的下层电极区5a~2b,5b~2c。
制造电致发光正方形的简单而可靠的方法包括在下层电极上,特别 是借助于玻璃1的四个角上的参考标记,以第一和第二垂直线的形式放 置金属掩模。第一条线较薄,宽度为小于50μm(给出了d2),例如约 25μm,并且布置成与钝化边缘附近的Y平行。
第二条线较粗,宽度(给出了d′2)为100μm~250μm,并且布置成与 X平行。这些的粗线增强了第一条线,使其变直,因此给定排的电致发 光区域之间的空隙为清晰界定的直线。
生产上层电极正方形的一种简单而可靠的方法包括在电致发光正方 形上放置已经使用过的掩模,但沿X方向偏置25μm。
在该实施例中,装填因子为约0.98。每个照明正方形的中心亮度(以 Cd/m2测得)与该照明正方形的边缘亮度之比为约0.8。器件10的亮度可 以是至少1000Cd/m2。
为器件供给电压,例如24V或12V(机动车应用等),且电流为约 50mA,在给定范围内几乎没有波动
在玻璃1的一侧,周围的下层电极边缘2a、2′a和2″a没有被电致发 光正方形覆盖,并且与电连接带5a~5d电连接,例如宽度为沿X方向约 1cm、沿Y方向约3cm。这些连接带5a~5d可以与上层电极同时制得, 特别是由相同的材料制成。
对于串联和并联连接:
-第一电流引线带61在这些连接带5a~5d上形成,优选其厚度为 0.5~10μm,例如5μm,沿X方向的厚度为5cm,并且例如以由以下金 属的一种所制成的金属层的形式:Mo、Al、Cr、Nd或如MoCr、AlNd 的合金,或者如MoCr/Al/MoCr的多层;并且
-在玻璃的另一侧,类似的第二电流引线带62在上层电极区5c、 5′c、5″c的外围边缘上形成。
对于这些串联和并联连接,d′1可以是0。
对于所有排的串联连接,第一电流引线带61在2a~2′a之间为不连 续的,第二电流引线带62在5c~5′c之间为不连续的。
对于每排具体的串联连接,第一电流引线带61在2a~2′a、2′a~2″a 之间为不连续的,第二电流引线带62在5c~5′c、5c′~5″c之间为不连续 的。
选择为透明的不连续下层电极2a~2″c包括所述类型的多层叠层:
-  选自掺杂或未掺杂的ZnOx、SnxZnyOz、ITO或IZO的粘结性 接触层;
-  功能层,优选由纯银制成;
-  选自ZnOx、SnxZnyOz、ITO或IZO的保护层,所述接触层和 用于保护水和/或氧的层为性质相同的层;并且
-  逸出功匹配覆盖层,
即优选为ZnO:Al/Ag/ZnO:Al/ITO的叠层,相应的厚度为:ZnO:Al 5~20nm,银5~15nm,ZnO:Al 5~20nm,ITO 5~20nm。
下层电极2a~2″c具有以下特征:
-  表面电阻等于或小于5Ω/carré,
-  透光率TL等于或大于70%(在完成的层上、在形成结构前测量), 光反射率RL等于或小于20%;
-  RMS粗糙度(或Rq)等于或小于3nm,其通过光干涉测量方法用原 子力显微方法在1平方微米上测得。
厚度为10nm~80nm的氮化硅基底层可以在下层电极2a~2″c和基板 1之间。
对于Si3N4 20nm/ZnO:Al 20nm/Ag 12nm/ZnO:Al 40nm/ITO 20nm的叠层,得到的 TL为75%,RL为15%,表面电阻为4.5欧姆/?,RMS粗糙度为1.2nm。
对于Si3N4 20nm/SnZnSb:Ox 5nm/ZnO:Al 5nm/Ag 12nm/Ti 1nm/ZnO:Al 20nm/ ITO 20nm的叠层,得到的TL为85%,RL为8%,表面电阻为3.3欧姆/?, RMS粗糙度为0.7nm。
对于Si3N4 20nm/SnZnSb:Ox 5nm/ZnO:Al 5nm/Ag 12nm/Ti 0.5nm/ITO 20nm的叠 层,得到的TL为65%,RL为29%,表面电阻为3.3欧姆/?,RMS粗糙度为 0.7nm。
基于SnZn:SbOx的层使用锑掺杂的锡和锌目标通过反应溅射沉积, 其包括按重量计65%的Sn、34%的Zn和1%的Sb,在0.2Pa的压力下和氩/ 氧气氛中。
Ti层在0.8Pa的压力下在纯氩气氛中使用钛靶沉积。
作为变例,下层电极2a~2″c也可以是半透明的电极。对于Si3N4 20nm/ ZnO:Al 20nm/Ag 30nm/ZnO:Al 40nm/ITO 20nm,得到了16%的TL,81%的RL和0.9 欧姆/?的表面电阻。
不连续有机发光系统4a~4″c为例如具有以下结构的SM-OLED:
-α-NPD层;
-TCTA+Ir(ppy)3层;
-BPhen层;及
-LiF层。
不连续的反射性上层电极5a~5c可以尤其为金属的,特别是基于银 或铝的。
所有的层2、4和5都是在环境温度下通过磁控溅射方法沉积。
可以使用EVA片将玻璃1层压到另一玻璃,该另一玻璃优选与玻 璃1具有相同特性。任选地,朝向EVA片的玻璃的面配备有给定功能 的叠层。
不言而喻,使用除见述于本实施例以外的那些有机发光系统时,本 发明可以同样的方式实施。
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