专利名称：封装的电致发光设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致发光设备，其包括有机发光层和具有密封轮廓的封装装置， 该封装装置封装电致发光层叠层的侧面并且用于将反电极电接触到电源。再者，本发明涉及一种用于提供这种设备的方法、邻接的轮廓作为封装装置的用途以及在这种设备中使用的被覆盖衬底。
背景技术：
在W02007/013001A2中描述了一种有机发光二极管(OLED)。该有机发光二极管含有夹置在两个电极之间大约IOOnm的有机物质的薄层。当典型地介于2-10伏特之间的电压施加在这两个电极之间时，有机物质发射光。遗憾的是，有机层和反电极对氧气和/或水非常敏感。因此，OLED使用侧面密封件和位于侧面密封件之上作为帽盖的柔性箔来密封，从而利用衬底和柔性箔之间的间隙而限定一密封体积。此设备的一个缺点是存在这种间隙。 该间隙必须小心地使用至少干燥气体，优选地化学惰性气体填充。再者，通常在该密封体积内施加附加吸气剂以提高装置寿命，特别是在氧气和/或水通过该密封件的扩散率是不可忽略的情况下。二者使制造努力增大。附加地，该间隙导致OLED装置的整体安装深度大于期望情形。因此，出于上述原因，避免这种间隙会是有益的。
发明内容
因此，本发明的目的是消除上述缺点。特别地，本发明的目的是提供一种具有侧面封装的电致发光设备，从而避免电致发光设备背侧和衬底之间的间隙，其中所述电致发光设备适合于容易连接而无短路危险。该目的通过一种电致发光设备来实现，该电致发光设备包括衬底以及位于衬底之上的衬底电极、反电极以及布置在衬底和反电极之间具有至少一个有机电致发光层从而发射光的电致发光层叠层，以及不导电的封装装置，其布置在衬底电极上成为封闭轮廓，该封闭轮廓具有对该电致发光层叠层加框(framing)的内边缘和外边缘，其中该电致发光层叠层至少完全覆盖在衬底电极之上由轮廓的内边缘限定的区域，并且形成轮廓的外边缘和电致发光层叠层的边缘之间的邻接的第一间隙，以及其中该反电极完全覆盖电致发光层叠层，形成轮廓的外边缘和反电极边缘之间的邻接的第二间隙，该第二间隙小于第一间隙并且足够大以将该反电极与该衬底电极隔离，其中该封装装置适合于用作扩散阻挡层，从而提供该电致发光层叠层的侧面封装。本发明的主导思想是使用封装装置有效地密封电致发光层叠层的侧面，而不在衬底和电致发光设备背侧之间提供任何间隙，从而提供充足的电致发光设备寿命。再者，在根据本发明的电致发光设备中淘汰了吸气剂。这里，公开了一种在所有位置也密封电致发光层的侧面的简单和通用的方式，从而引起电致发光OLED装置的明显更廉价的生产。通过防止反电极和衬底电极之间的短路，该封装装置同时提高电致发光设备的可靠性。优选地该电致发光设备可以容易地接触电源，从而避免了下述必要性利用三维接触方案，通过提供一区域(其为该封装装置)来结构化衬底电极，从而形成反电极与电源之间的电连接。在本发明上下文中，概念(notion)电致发光(EL)层叠层表示在衬底电极和反电极之间制备的所有层。在EL层叠层的一个实施例中，它包括在衬底和反电极之间制备的至少一个发光有机电致发光层。在其它实施例中，层叠层可以包括在衬底和反电极之间制备的若干层。所述若干层可以是有机层，诸如一个或多个空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层、空穴阻挡层、发射层或者有机和无机层的组合。在层叠层和/或电荷注入层中具有两个或更多个发光层的情况下，无机层可以是附加电极。在优选实施例中，衬底电极和/或反电极包括下述材料中的至少一种ΙΤ0、铝、银、掺杂ZnO或氧化物层。在本发明上下文中，概念衬底表示其上沉积电致发光设备的不同层的基底材料。 通常，衬底是透明且由玻璃制成。再者，可能优选的是，衬底是透明的，优选地包括下述材料中的至少一种银、金、玻璃或陶瓷。衬底也可以是具有适当水气和氧气阻挡的透明聚合物板或箔，从而基本上防止水气和/或氧气进入电致发光设备层叠层。还可能使用比如金属箔的不透明材料作为衬底。衬底可以包括另外的层，例如用于光学目的(比如光耦出增强) 或者其它目的。衬底通常是平坦的，但是它也可以成形为期望的任何三维形状。在本发明上下文中，概念衬底电极表示沉积在衬底之上的电极。通常它由透明ITO (氧化铟锡)构成，可选地具有S^2或Sio的底涂层以抑制移动的原子或离子从玻璃扩散到电极内。对于具有ITO电极的玻璃衬底，ITO通常是阳极，但是在特殊情形下，它也可以用作阴极。在一些情形中，薄的Ag或Au层(8-15nm厚)被单个地或者与ITO组合地用作衬底电极。如果金属箔用作衬底，它还扮演衬底电极的角色，或者是阳极或者是阴极。记号(notation) “在…之上”表示所列的层的顺序。此记号明确包括另外的层介于称为在彼此之上的层之间的可能性。例如，可能存在布置在衬底电极和衬底之间的附加光学层以增强光耦出。记号覆盖表示如果称第一层覆盖第二层，则该第一层沉积在第二层之上，延伸第二层的最外边缘。其中第一层覆盖第二层的层叠层可以包括位于第一和第二层之间或者位于第二层下方的附加层。在本发明上下文中，概念反电极表示远离衬底的电极。它通常是不透明的并且由使得电极是反射的足够厚度(典型地对于Al为IOOnm以及对于Ag为100-200nm)的Al或 Ag层制成。它通常是阴极，但是它也可以被偏置成阳极。对于顶部发射或透明电致发光设备，反电极必须是透明的。透明反电极由沉积在其它预先沉积层之上的薄的Ag或Al层 (5-15nm)或者由ITO层制成。为了保证通过反电极的足够的扩散阻挡，反电极的厚度优选地大于电致发光层叠层的厚度。在本发明上下文中，具有透明衬底、透明衬底电极和不透明反电极(通常是反射的)的组合，通过衬底发射光的电致发光设备称为“底部发射”。对于电致发光设备包括另外电极的情形，在某些实施例中，当内电极作为阴极或阳极被驱动时，衬底电极和反电极可以都是阳极或者都是阴极。再者，在本发明上下文中，具有不透明衬底电极和透明反电极的组合通过反电极发射光的电致发光设备称为“顶部发射”。在本发明上下文中，概念透明电致发光设备表示这样的电致发光设备，其中衬底、 衬底电极、反电极以及在反电极之上诸如扩散阻挡的最终附加施加层是透明的。此处电致发光设备既是底部发射又是顶部发射的。在本发明上下文中，如果可见范围内的光的透射大于50%，其余被吸收或反射，则层、衬底或电极称为是透明的。再者，在本发明上下文中，如果可见范围内的光的透射介于10%和50%之间，其余被吸收或反射，则层、衬底或电极称为是半透明的。此外，在本发明上下文中，光在具有介于450nm和650nm之间的波长时称为可见光。在本发明上下文中，当由电致发光设备的有机电致发光层发射时，光称为人造光。再者，在本发明上下文中，电致发光设备的层、装置、连接器或构造元件在其电阻小于IOOOOOOhm时称为是导电的。否则它称为不导电。在本发明上下文中，无源电子部件包括电阻器、电容器和电感器。再者，在本发明上下文中，有源电子部件包括二极管、晶体管和所有类型的集成电路。在本发明上下文中，电致发光设备的层、装置、衬底、电极或构造元件在入射在其界面上的光根据反射定律(宏观入射角等于宏观反射角)被返回时称为是反射的。这种情况下还使用了术语镜面反射。再者，在本发明上下文中，电致发光设备的层、装置、衬底、电极或构造元件当入射在其上的光不是根据反射定律(宏观入射角不等于宏观反射角)被返回时称为是散射的。还存在返回光的角度分布。替代散射，还使用了术语漫反射。记号电致发光设备的背侧表示充分密封电致发光设备从而提供电致发光设备的足够寿命所需要的背离衬底的最外层。氧气或水可能损伤有机电致发光层或反电极。由于封装装置直接接触有机电致发光层，优选地封装装置是无水和/或不含水。在本发明上下文中，概念不含水和/或无水描述这样的事实裸眼无法在电致发光设备的平均寿命期间观察到由于水含量引起的退化。 由于扩散到层的叠层内的水引起的电致发光层叠层和/或反电极的可见退化，可以采用增大的黑点或者发射区域从边缘收缩的形式。概念不含水和/或无水不仅取决于非导电胶本身，而且取决于可以被电致发光层叠层和/或反电极吸收而不损伤它的水的量。在本发明上下文中，如果层和/或装置防止水气和/或氧气有害地扩散到电致发光层叠层或反电极内，则该层和/或装置称为扩散阻挡。如果可以观察到发射光的明显寿命减小，则扩散称为是有害的。根据现有技术的标准电致发光(OLED)装置实现约100000小时或更多的货架寿命。明显减小表示减至一半或者更少的寿命减小。封装装置的轮廓应具有0. 5mm,优选地1. Omm,更优选2. Omm的宽度，从而防止来自该电致发光层和/或反电极的侧面以及进入该电致发光层和/或反电极的侧面的有害扩散。封装装置是不导电的。为了确保衬底电极和反电极之间的隔离，封装装置的厚度应大于20nm，优选地大于lOOnm，更优选大于200nm。在一实施例中，封装装置包括下述材料群组中的至少一种材料Si0、Si02、Ti02、氮化物、优选地SiN、氟化物、优选地CaF2、玻璃、再熔玻璃料、UHV漆、氧化的金属、优选地阳极化铝。所列的材料是不含水和/或无水的，适合于提供充分的扩散阻挡从而实现现有技术寿命并且能够使用常见沉积技术来沉积。在另一实施例中，平滑层布置在衬底电极的顶部，至少覆盖轮廓的内边缘，从而使轮廓的内边缘平滑。平滑层的存在防止了对于电致发光层叠层和反电极的随后沉积工艺出现任何遮蔽边缘。必须避免遮蔽边缘从而获得连续层而没有诸如裂纹的缺陷。平滑地覆盖轮廓的内边缘以避免遮蔽效应的该平滑层材料的材料属性是粘度，例如在提升温度的粘度。优选地，在沉积温度和/或在后续工艺步骤期间施加到平滑层的温度，平滑层的材料的粘度低。平滑层的材料可以是任何合适材料，优选地是不导电材料。在优选实施例中，平滑层作为边沿布置在轮廓的内边缘，该边沿的宽度在平行于衬底电极的方向上小于封装装置的宽度。如果将散射颗粒添加到平滑层的材料从而将进入平滑层的光向衬底散射，则可以减小或者甚至避免附加的非自发光区域(在那里存在作为边沿的平滑层)的可见性。平滑层可以包括下述材料群组的至少一种材料，优选地是不导电材料例如容易利用印刷来施加的胶、聚合物、漆、涂料、墨水。为了防止对电致发光设备的寿命有任何影响，这些材料优选地是无水和/或不含水的。例如，如果使用包括环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯或硅树脂这些材料中的至少一种的胶作为平滑层的材料，则它可以类似液滴在轮廓的内边缘施加在衬底电极上。胶的低粘度使得胶能够流入边缘，消除在轮廓的内边缘处的任何陡峭边缘，从而防止在沉积后续层期间的遮蔽效应。为了实现持久的非导电胶，可以使用下述基质中的至少一种环氧树脂、聚氨酯、 丙烯酸酯或硅树脂。作为边沿的平滑层可以包括不导电材料。此不导电材料可以是透明的、 不透明的或者包括散射属性。取决于用于作为边沿的平滑层的材料，实验表明，在电致发光设备正常操作时，施加了平滑层的区域会看上去是暗的，这是因为从衬底电极到电致发光层的直流注入被阻挡。因此，另一个优选实施例的特征在于，作为边沿的平滑层包括至少一种散射装置，用于散射由有机电致发光层生成的光；优选地该散射装置嵌在平滑层内。此散射装置散射和/或反射由衬底引导的部分人造光。这导致否则为非发射边沿区域的变亮。 因为衬底经常充当一种光导，作为边沿的平滑层的散射装置使得所述光能够被散射和反射到电致发光设备外。散射装置可以由嵌在保护装置中的多个颜料和/或薄片形成。所述颜料和/或薄片例如可以包括铝、云母效果颜料、二氧化钛颗粒或者本领域技术人员已知的用于散射和/或反射电致发光设备的人造光的其它薄片或颗粒。在另一优选实施例中，平滑层被染色。这可以通过对平滑层本身着色或者通过向平滑层施加着色颜料来实现。在另一实施例中，在该封装装置之上，在该封装装置至少部分地被反电极覆盖的位置处，布置至少一个接触装置，从而形成反电极和电源之间的电连接。在现有技术OLED 中，衬底上的电极至少结构化成两个电学分离区域一个用作衬底电极且另一个连接到反电极。因此衬底和反电极均在一个平面内引向衬底的边沿，所以在那里它们可以通过标准方式接触。这种二维接触方案的缺点在于，衬底电极以及反电极必须共享OLED的外围以用于接触，使得衬底上的电极需要分割成至少两个不相交区域(衬底电极和将与反电极接触的第二电极)以避免该装置短路。所公开的三维接触消除了二维接触的这个严重缺点。在接触装置下方没有封装装置时施加到反电极的接触装置可能损伤反电极，该反电极可能穿过电致发光层叠层而直接接触衬底电极，从而形成短路。为了避免这一点，接触装置布置在封装装置之上，防止反电极和衬底电极之间的任何直接接触。接触装置可以容易地连接到电源，因为不必对接触装置进行特殊考虑。即使是按照接触装置损伤反电极的方式来实现该接触，也不存在短路的风险，因为封装装置将防止接触装置或反电极与衬底电极之间的任何直接接触。为了实现这个目的，该接触装置完全布置在封装装置上方，封装装置可以超出接触装置的区域。再者，封装装置的材料必须足够厚和/或足够硬，从而将衬底电极与接触装置屏蔽。确切的厚度和硬度取决于接触装置施加的实际压力，但是典型地 1-100微米厚度是足够的。例如，利用1. 5微米厚度的封装装置以及10-200微米厚度的封装装置已经实现了期望的保护，但是也可以使用更厚的封装装置。接触装置可以包括弹簧， 该弹簧置于反电极和电致发光设备的支架/外壳之间。此弹簧因此可以直接接触反电极，并且传导电流到反电极。该弹簧例如可以通过锡焊、激光焊接或超声焊接而附连到反电极。 附连工艺会引起反电极和/或电致发光层叠层的穿透。同样，下方的封装装置将防止短路。 在另一实施例中，弹簧可以将类似硬币的接触板压到反电极。即使此类似硬币的元件的表面可能穿透部分反电极，也不会发生短路，因为下方的封装装置将防止接触装置的表面电接触衬底电极。在另一优选实施例中，接触装置可包括弧形弹簧。类似弧形的弹簧可以容易附连到封装装置，并且接触装置和反电极之间的接触容易形成。在另一优选实施例中，接触装置是倒圆端头。它也可以包括弹簧，该弹簧将倒圆端头压在反电极上。由于倒圆端头和反电极之间大的接触区域，形成可靠的接触。在另一实施例中，接触装置包括下述材料群组中的至少一种材料导电胶、导电漆、导电涂料、导电墨水。用于接触装置的合适导电材料已经作为用于导电平滑层的合适材料被公开，其还可以作为导电装置而来应用。例如利用印刷和/或涂刷工艺而不在反电极上施加局部高压力，可以将这些接触装置施加到反电极。因此，不存在反电极和衬底电极之间短路甚至进一步减小的风险，从而使得与如先前公开的其中应该施加机械接触装置的情形相比，可以施加厚度更小的封装装置。蒸发的公共反电极只有在反电极内没有任何针孔时才是完全气密的。在优选实施例中，反电极适合于优选地经由电镀工艺被加厚，更优选地，反电极由铝制成。电镀是一种用来大幅增大反电极的厚度的合适工艺，作为实例，直至微米范围。这种厚层将足以充当本发明上下文中的扩散阻挡，即使是在加厚之前在初始反电极内存在针孔的情况下。在增大厚度的电镀工艺期间，最终存在的针孔将闭合。在优选实施例中，反电极由已知为适合于电镀工艺的材料的铝制成。在上述情形中，反电极是反射性的且因此不透明。为了将反电极与环境电隔离，附加的不导电无机和/或有机层必须沉积在反电极之上从而完全覆盖反电极。本领域技术人员能够选择合适材料来制备这种附加层。可以在将接触装置施加到反电极之前或之后添加这些层。取决于接触装置的类型，接触装置必须保持不含有该另外的附加层，从而稍后形成到电源的电接触。对于突出的接触装置的情形，(多个)附加层可以沉积在反电极之上，而无需附加措施以保持接触装置没有附加层。例如，接触装置可以是具有附连引线的任何导电胶。无需保持该引线没有附加层以便能够经由接触装置和引线使反电极接触到电源。然而，这种电致发光设备是作为底部发射设备工作。在备选实施例中，反电极使用扩散阻挡来封装，优选地使用薄膜扩散阻挡封装，从而确保对电致发光设备的充分的封装以保证目前技术水平的寿命。适合用作扩散阻挡，优选地用作薄膜扩散阻挡的层或层叠层例如是包括氧化硅、氮化硅的层和/或层叠层。本领域技术人员也可以选择本发明范围内的备选材料。薄吸气剂层也可以夹置在这些层叠层之间，以进一步提高这种层和/或层叠层的扩散阻挡属性。这种情况下，反电极可以是透明的或者是不透明。取决于扩散阻挡的光学属性(透明或不透明)，电致发光设备可以作为底部发射设备或顶部发射设备或者透明电致发光设备。所得的封装除了是电致发光设备从侧面的可靠密封之外，同时是用于电致发光设备从背侧的可靠密封，从而减小了电致发光设备的整体安装深度。取决于接触装置的类型，另外在这种情形中接触装置必须保持不具有所沉积的扩散阻挡，从而稍后形成到电源的电接触。对于突出的接触装置的情形，扩散阻挡可以沉积在反电极之上无需附加措施以保持接触装置没有扩散阻挡。例如，接触装置可以是具有附连引线的任何导电胶，无需保持该引线没有扩散阻挡以便能够经由接触装置和引线使反电极接触到电源。本发明还涉及一种提供根据本发明的电致发光设备的方法，该方法包括下述步骤
在衬底之上沉积衬底电极，
在衬底电极之上沉积作为封装装置的具有内边缘和外边缘的封闭轮廓， 在衬底电极之上沉积电致发光层叠层，该电致发光层叠层完全覆盖在该衬底电极之上由该轮廓的内边缘所限定的区域，并且形成该轮廓的外边缘和该电致发光层叠层的边缘之间的邻接的第一间隙，以及
沉积完全覆盖该电致发光层叠层的反电极，形成该轮廓的外边缘和该反电极边缘之间的邻接的第二间隙，该第二间隙小于该第一间隙，从而将该反电极与该衬底电极隔离。用于衬底电极的优选沉积技术是蒸发或溅射；对于电致发光层叠层和反电极，优选的沉积技术是真空蒸发。真空蒸发和溅射是这样的沉积技术，其中待沉积的材料循着从蒸发源到衬底的直线路径，引起定向沉积。如果封装装置具有陡峭边缘或悬垂边缘，则将出现遮蔽效应，这种效应引起电致发光层叠层和反电极内形成孔。为了防止这种不期望的效应，优选地，该封装装置具有平滑且不陡峭的边缘。因此，本发明还要求保护一种封装装置， 其包括防止在衬底电极上出现遮蔽边缘的材料属性和/或施加过程。在优选实施例中，防止出现遮蔽边缘的材料属性是粘度，例如在提升温度的粘度。优选地，该粘度低。如果封装装置表现出使其能够流动的粘度，将产生平滑的类似山丘形状的封装装置，这防止了遮蔽效应。如果一种材料用于该封装装置，该材料在使用仅仅一种沉积源时形成可能引起遮蔽效应的陡峭边缘，则可以使用若干沉积源从不同方向将材料沉积在衬底上。另外，可取的是在沉积期间旋转或以其它方式移动衬底以确保连续层沉积，从而部分地覆盖封装装置而不出现遮蔽效应。用于封装装置的合适材料可以通过下述方法来沉积真空蒸发、溅射、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积或本领域技术人员选择的在本发明范围之内的其它工艺。作为封装层的实例，肖特#83 玻璃可以被蒸发、溅射或者作为玻璃料以粉末或浆料的形式施加，该玻璃料在炉内或者通过激光或者通过另一种加热方式随后被再熔。在另一实施例中，该方法还包括在该衬底电极之上沉积至少覆盖该轮廓的内边缘从而使该轮廓的内边缘平滑的平滑层的步骤，该平滑层优选地作为一边沿沉积在该轮廓的内边缘，该边沿的宽度在沉积该封装装置之后在平行于衬底电极的方向上小于该封装装置的宽度。施加平滑层避免了下述必要性，即防止导致遮蔽边缘的封装装置的形状。通过具有避免导致展现边缘的形状的材料属性的平滑层，可以平滑在封装装置的内边缘处的当前遮蔽边缘。封装装置的外边缘不受约束于某种形状，因为封装装置的外边缘将不涂敷电致发光层和反电极。在另一实施例中，该方法还包括在该封装装置之上，在该封装装置原先至少部分地被该反电极覆盖的位置处，施加接触装置的步骤。例如可以利用印刷和/或涂刷工艺施加该接触装置而不在反电极上施加局部高压力。因此不存在在施加该胶期间形成反电极和衬底电极之间短路的风险。即使按照接触装置损伤反电极的任何方式来施加接触装置，也不存在短路的风险，因为封装装置将防止接触装置或反电极与衬底电极之间的任何直接接触。接触装置可以包括弹簧，该弹簧置于反电极和电致发光设备的支架/外壳之间。此弹簧因此可以直接接触反电极并且从封装装置传导电流到反电极。该弹簧例如可以通过锡焊、 激光焊接或超声焊接而附连到反电极。附连工艺可能引起反电极和/或电致发光层叠层的穿透。同样，下方的封装装置将防止短路。在另一实施例中，弹簧可以将类似硬币的接触板压到反电极。即使此类似硬币的元件的表面可能不是理想地平坦，而是穿透部分反电极，但也不会发生短路，因为下方的封装装置将防止接触装置的表面电接触衬底电极。在另一优选实施例中，接触装置可包括弧形弹簧。类似弧形的弹簧可以容易附连到封装装置，并且接触装置和反电极之间的接触容易形成。在另一优选实施例中，接触装置是倒圆端头。它也可以包括弹簧，该弹簧将倒圆端头压在反电极上。由于倒圆端头和反电极之间大的接触区域，可以形成可靠接触。这种类型接触反电极具有这样的优点施加了三维接触方案，从而通过减小短路的风险而实现标准OLED的平均寿命。不必对接触装置进行特殊考虑。在另一实施例中，该方法还包括通过加厚该反电极或者在该反电极之上施加附加扩散阻挡来加固反电极的封装属性的步骤。作为实例，可以施加电镀工艺从而加厚优选地由铝制成的反电极，或者适于防止扩散的附加层可以施加在反电极之上。本发明还涉及使用布置在衬底之上的衬底电极上、对布置在衬底电极上的电致发光层叠层加框的封闭轮廓来用作电致发光层的侧面的封装装置，从而将衬底电极与在电致发光层叠层之上的反电极隔离，以及实现反电极与在封闭轮廓之上的接触装置的接触。本发明还涉及一种衬底，该衬底被将在根据本发明的电致发光设备中用作衬底电极的仅仅一个邻接的电极以及布置在衬底电极上作为封闭轮廓的不导电的封装装置覆盖。 邻接的电极不被结构化为表示任何电极，在那里涂敷有将成为衬底电极的电极的衬底区域不适于在被封装装置覆盖的有机电致发光设备的衬底区域的封装区域内向衬底上施加第二导电区域，该封装装置与衬底电极电隔离。结合电致发光设备描述的特征和细节也适用于该方法，并且反之亦然。前述电致发光设备和/或方法以及所要求保护的部件和在所描述的各实施例中依据本发明将使用的部件在大小、形状、材料选择方面没有任何特殊的例外。选择标准在相关技术领域中已知的这类技术构思可以无限制地应用。本发明的目的的附加细节、特性和优点在从属权利要求和对各个附图下述描述中公开，所述附图仅仅是示例性的方式，其示出了根据本发明的电致发光设备的多个优选实施例。
图1 根据本发明的电致发光设备的侧视图。图2 根据本发明的电致发光设备的俯视图。图3 具有作为边沿的平滑层的图1的电致发光设备。图4 图1的电致发光设备的制造步骤(a)在衬底上的衬底电极，(b)在施加作为封闭轮廓的封装装置之后，(c)在施加电致发光层叠层之后，以及(d)具有被接触的电极的电致发光设备。图5 图1的电致发光设备，(a)具有加厚的反电极，以及(b)具有在反电极之上的附加扩散阻挡。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的电致发光设备10。在此实例以及下述实例中，该电致发光设备包括衬底20、衬底电极30、反电极40和作为电致发光层叠层的有机电致发光层 50。有机电致发光层50布置在衬底电极30和反电极40之间，从而形成层叠层。此层叠层布置在衬底20之上。在所示实施例中，衬底电极30由大约IOOnm厚的ITO层形成，其中ITO 为透明且导电的材料。有机电致发光层50沉积在此衬底电极30上。如果电压施加在衬底电极30和反电极40之间，则有机电致发光层50内的一些有机分子被激励，导致发射人造光，所述人造光由电致发光层50发射。反电极40由铝层形成，其充当镜将人造光反射通过衬底电极30和衬底20。为了将光发射到环境中，在此实施例中衬底20由玻璃制成。因此， 根据图1的电致发光设备为底部发射0LED。在下述各图中示出的电致发光设备10和其部件以及依据本发明使用的部件未按真实比例示出。特别是电极30、40，有机电致发光层50 和衬底20的厚度未按真实比例示出。所有附图仅仅用于阐明本发明。在图1中可以看出，封装装置70在衬底电极30之上布置成具有内边缘701和外边缘702的封闭轮廓(见图2，作为封闭轮廓的参照)。封装装置70和覆盖有机电致发光层 50的反电极40构成用于电致发光设备10的侧面封装73，在那里反电极40完全覆盖有机电致发光层50，从而形成反电极40的边缘和封装装置70的封闭轮廓的外边缘之间的邻接的第二间隙72。由于反电极40和衬底电极30之间没有直接接触并且封装装置由不导电的材料制成，电极30、40 二者相互隔离。有机电致发光层50完全覆盖封闭轮廓内部的衬底电极30并且部分地在封装装置70之上延伸，从而形成有机电致发光层50的边缘和封装装置 70的封闭轮廓的外边缘702之间的邻接的第一间隙71。要求衬底电极完全被电致发光层叠层覆盖，以防止在由封装装置70的封闭轮廓的内边缘限定的内部区域中反电极40和衬底电极30直接接触。包括封装装置70和位于封装装置70之上的反电极40的侧面封装73 必须是气密的，从而防止环境大气损伤有机电致发光层50或者所述两个电极30、40中的任意一个。如果制备的反电极40不具有使得氧气和/或水能够接触电致发光层叠层50的其它层缺陷或者针孔，则厚度大于IOOnm的反电极40在电致发光设备的背侧将用作针对环境的充分的扩散阻挡。如果由真空蒸发工艺制备的反电极具有针孔，它必须充分被加厚，使得所有针孔封闭。这通常是其厚度大于10 μ m的情况。所示的电致发光设备10不再需要吸气剂或帽盖，从而导致所需要部件的数目减小并且因此减小生产成本。同时，与具有帽盖的现有技术OLED相比，整体安装深度可以减小。为了向电致发光设备10施加操作电压，衬底电极30经由电连接92连接到电源 (此处未示出)。再者，电致发光设备10包括用于使反电极40电接触到电源的至少一个接触装置60。接触装置60因此为从反电极30通向电源的路径93的一部分。在已知现有技术中，接触柱(contact post)用作接触装置，所述接触装置施加到反电极30。这种接触柱具有这样的缺点它们机械地施加到反电极并且经常引起反电极30和衬底电极20之间短路。为了克服此缺点，本发明公开了在反电极40的一区域施加接触装置60，在那里保护层完全位于反电极的接触区域下方。此保护层由封装装置70提供。在接触装置60下方由封装装置70覆盖的衬底电极30的区域(保护区域)超过与接触装置60接触的反电极40上的区域(接触区域)。作为接触装置60的一个实例，在图1中在左手侧上示出导电胶的点，引线93附连到那里。该引线可以连接到所述电源。接触装置的另一个实例示于图1的右手侧，在那里圆形金属端头被压到导电胶的点内并经由引线93连接到电源。本领域技术人员可以选择其它接触装置。导电胶可以按照温和的方式施加到反电极40。即使接触装置60 作为穿透反电极30和有机电致发光层50的机械装置(比如端头、弹簧或类似物)提供，也不会出现短路，因为封装装置的材料足够硬和/或足够厚以防止衬底电极30与接触装置和/ 或部分反电极40接触。图2示出在根据图1的电致发光设备10的背侧上的俯视图。因此，该视图主要涉及反电极40，其部分地覆盖封装装置70，从而限定反电极的边缘和封装装置70的轮廓的外边缘702之间的邻接的第二间隙72。衬底电极30在封装装置和反电极的区域上方延伸从而使得能够经由导电路径92使衬底电极30容易与电源接触。在此实例中，衬底20的区域进一步超过衬底电极的区域，在备选实施例中所述区域可以相等。在图2中，单个接触装置 60施加于位于封装装置70 (此处仅部分地看见)的区域上方的反电极40。导电路径93形成反电极到电源的连接。电流必须通过有机电致发光层50从衬底电极30流入反电极40 并且最后通过接触装置60往回流到电源。由于比如衬底电极30和/或反电极40的非常薄金属层的电阻高，可恰当使用一个以上的接触装置60以实现在反电极区域上更均勻的电流分布，从而导致电致发光设备10更均勻地生成人造光。改善的电流分布的实例可以是布置在每一侧的中间或者布置在反电极的四个角的四个接触装置。在所有附图中，电极30、40的连接92、93具有附连到衬底电极20或接触装置60 的引线的形式。这应只是代表将电极30、40与电源连接的可能性。显然，连接92、93的所示实施例仅仅是这种连接92、93的示例性设计。本领域技术人员已知的其它布置也可以用于将电极30、40连接到电源。图3示出图1中所示的电致发光设备10的实施例，该电致发光设备具有部分地覆盖衬底电极30和封装装置70的封闭轮廓的添加的平滑层80。平滑层消除最终存在的陡峭内边缘701，从而防止在衬底电极30之上沉积层50、40期间出现遮蔽边缘。平滑层80布置成在衬底电极30之上的边沿，该边沿部分地覆盖封装装置70的轮廓，优选地仅仅覆盖封装装置70的轮廓的内边缘701附近的小区域。封闭轮廓内的大多数区域不被平滑层80覆盖。 此处平滑层80可以是导电的或不导电的。在后一种情形中，将不存在从被平滑层80覆盖的衬底电极的区域到电致发光层的电荷注入，导致被平滑层覆盖的区域的黑色外观。然而， 如果不导电平滑层80的材料是透明的，有可能向此材料添加散射颗粒从而将利用衬底和/ 或电致发光层叠层捕获的光散射到正向方向而从电致发光设备发射。在图3中，作为实例， 右侧上的接触装置布置成穿透部分反电极以形成电接触的引脚。图4示意性示出根据本发明的电致发光设备的制造工艺。首先，衬底20被邻接的电极覆盖，该电极将操作为电致发光设备10中的衬底电极30。对于现有技术衬底，玻璃衬底用透明ITO层覆盖，该ITO层通过溅射制备。在下述步骤中，封装装置70沉积在衬底电极30之上作为封闭轮廓，从而将发光区域限制在封闭轮廓内部的区域。轮廓优选地具有平行于衬底电极30的0. 5mm,更优选1. Omm,甚至更优选2. Omm的宽度，从而提供电致发光设备10的充分的侧面封装。施加方法取决于用于封装装置的材料而变化。玻璃料与类似例如乙醇的液体混合以获得浆料，该浆料可以通过丝网印刷技术施加到衬底。在干燥之后，通过激光束快速烧结该玻璃料。金属层被蒸发或溅射以获得封闭轮廓且随后被阳极化以获得位于上方的致密的隔离氧化物层。合适的金属包括Al、Zr、Ti。真空密封剂例如通过丝网印刷施加并且在大约300°C烧制长达一小时以使该层固化。可以以薄边沿的形式在封装装置内边沿处施加平滑层，该薄边沿例如由两种成份的胶组成，取决于胶的类型，所述胶在介于100°C和200°C之间的温度固化。在下一个步骤期间，电致发光层叠层50沉积在衬底电极30之上并且部分地沉积在封装装置70之上，从而形成第一间隙71。该间隙的大小必须小于轮廓70的宽度，从而确保电致发光层叠层50完全覆盖衬底电极30。然而，第一间隙必须足够大以使得电致发光层能够被在步骤(d)中沉积在电致发光层上的反电极完全覆盖。小于第一间隙71的最后所得到的第二间隙72必须足够大以获得衬底电极30和反电极40之间到轮廓70的外边缘702 的充分电隔离。在沉积反电极40之后，电极可以经由接触装置60和导电路径92、93连接到电源。所示的电连接仅仅是电连接的一种可能实施例。具有侧面封装70的电致发光设备10可以备选地通过按传统方式将衬底20之上的电极结构化成两个分离区域而与电源连接，一个区域充当衬底电极，另一个区域充当反电极40的接触区域，一导电薄膜带局部地桥接跨过封装装置70的反电极和第二接触区域之间的间隙。根据现有技术，通过真空蒸发沉积有机层和反电极。图5示出在电致发光设备背侧上具有加固的封装的根据本发明的电致发光设备 10的两个实施例。在实施例(a)中，反电极的厚度显著增大。这可以通过增加反电极沉积工艺的沉积时间和/或增加沉积速率来实现，或者可以通过导致加厚的反电极100的电镀工艺来实现，在该电镀工艺中可以用更短的工艺时间实现相似或者甚至更厚的反电极。在电致发光设备背侧上加固封装的备选实施例示于实施例(b)，其中附加扩散阻挡110施加于反电极40之上。这些扩散阻挡可以是防止氧气和/或水扩散通过这些扩散阻挡的单个层或层叠层。本领域技术人员将选择在本发明范围内的合适的扩散阻挡。取决于所施加的加固工艺，可以在从背侧加固该封装之前(如情形(b))或者在从背侧加固该封装之后(如情形(a))施加使反电极接触到电源的接触装置。作为实例，所描述的各实施例包括在层叠层内的有机电致发光层50。在落在本发明范围内的备选实施例中，电致发光层叠层可以包括有机电致发光层50之外的层，诸如空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子阻挡层、电荷注入层、另外的导电层等。附图标号列表
10电致发光设备20衬底30衬底电极40反电极50电致发光层叠层，此处为有机电致发光层60接触装置70封装装置701作为封装装置的轮廓的内边缘702作为封装装置的轮廓的外边缘71第一间隙72第二间隙73侧面封装80作为边沿的平滑层92衬底电极-电源电连接
93反电极-电源电连接 100 加厚的反电极
110 扩散阻挡。
权利要求
1.一种电致发光设备(10)，包括衬底(40)以及位于衬底之上的衬底电极(20)、反电极(30)以及布置在衬底(20)和反电极(30)之间具有至少一个有机电致发光层从而发射光的电致发光层叠层(50)，以及不导电的封装装置(70)，其布置在衬底电极(20)上成为封闭轮廓，该封闭轮廓具有对该电致发光层叠层加框的内边缘和外边缘，其中该电致发光层叠层至少完全覆盖在衬底电极之上由轮廓的内边缘限定的区域，并且形成轮廓的外边缘和电致发光层叠层的边缘之间的邻接的第一间隙，以及其中该反电极完全覆盖电致发光层叠层，形成轮廓的外边缘和反电极边缘之间的邻接的第二间隙，该第二间隙小于第一间隙并且足够大以将该反电极与该衬底电极隔离， 其中该封 装装置适合于用作扩散阻挡层，从而提供该电致发光层叠层的侧面封装。
2.根据权利要求1的电致发光设备，其特征在于该封装装置包括下述材料群组中的至少一种材料SiO、SiO2, TiO2、氮化物、优选地SiN、氟化物、优选地CaF2、玻璃、再熔玻璃料、 UHV漆、氧化的金属、优选地阳极化铝。
3.根据权利要求1或2的电致发光设备，其特征在于平滑层布置在该衬底电极之上，至少覆盖该轮廓的内边缘从而使该轮廓的内边缘平滑。
4.根据权利要求3的电致发光设备，其特征在于该平滑层作为边沿布置在该轮廓的内边缘处，该边沿宽度小于在平行于衬底电极的方向上该封装装置的宽度。
5.根据权利要求3或4的电致发光设备，其特征在于该平滑层包括下述优选地不导电的材料群组中的至少一种材料胶、聚合物、漆、涂料、墨水。
6.根据任一前述权利要求的电致发光设备，其特征在于在该封装装置至少部分地被反电极覆盖的位置处，至少一个接触装置布置在该封装装置之上从而形成反电极和电源之间的电连接。
7.根据权利要求6的电致发光设备，其特征在于该接触装置包括下述材料群组中的至少一种材料导电胶、导电漆、导电涂料、导电墨水。
8.根据任一前述权利要求的电致发光设备，其特征在于该反电极适合于优选地经由电镀工艺被加厚，更优选地该反电极是由铝制成。
9.根据任一前述权利要求的电致发光设备，其特征在于该反电极使用扩散阻挡封装， 优选地使用薄膜扩散阻挡封装。
10.一种提供根据权利要求1的电致发光设备的方法，包括下述步骤 在衬底之上沉积衬底电极，在衬底电极之上沉积作为封装装置的具有内边缘和外边缘的封闭轮廓， 在衬底电极之上沉积电致发光层叠层，该电致发光层叠层完全覆盖在该衬底电极之上由该轮廓的内边缘限定的区域，并且形成该轮廓的外边缘和该电致发光层叠层的边缘之间的邻接的第一间隙，以及沉积完全覆盖该电致发光层叠层的反电极，形成该轮廓的外边缘和该反电极边缘之间的邻接的第二间隙，该第二间隙小于该第一间隙，从而将该反电极与该衬底电极隔离。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于该方法还包括在该衬底电极之上沉积至少覆盖该轮廓的内边缘从而使该轮廓的内边缘平滑的平滑层的步骤，该平滑层优选地作为边沿沉积在该轮廓的内边缘，该边沿的宽度小于在沉积该封装装置之后在平行于衬底电极的方向上该封装装置的宽度。
12.根据权利要求10或11的方法，还包括在该封装装置之上在该封装装置预先至少部分地被该反电极覆盖的位置处施加接触装置的步骤。
13.根据权利要求10至12中任意一项的方法，还包括通过加厚该反电极或者在该反电极之上施加附加扩散阻挡来加固反电极的封装属性的步骤。
14.使用布置在衬底之上的衬底电极上、对布置在衬底电极上的电致发光层叠层加框的封闭轮廓来用作电致发光层的侧面的封装装置，将衬底电极与电致发光层叠层之上的反电极隔离，以及实现反电极与在封闭轮廓之上的接触装置接触。
15.一种衬底，其被将在根据权利要求1的电致发光设备中用作衬底电极的仅仅一个邻接的电极以及布置在衬底电极上作为封闭轮廓的不导电的封装装置覆盖。
全文摘要
本发明涉及一种电致发光设备(10)，其包括有机发光层(50)和封装装置(70)，该封装装置具有封装电致发光层叠层(59)的侧面并用于使反电极(40)与电源电接触的封闭轮廓。再者，本发明涉及一种提供这种设备的方法，该邻接的轮廓作为封装装置的用途以及在这种设备中使用的被覆盖衬底。
文档编号H01L51/52GK102308408SQ201080006745
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年2月5日
发明者F. 博尔纳 H. 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司