电压-光转换装置的制造方法

文档序号:10518011阅读:348来源:国知局
电压-光转换装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种像OLED的电压?光转换装置(1),包括在衬底(2)上的结构化导电层(3)和另外的层(60),该另外的层(60)是封装的一部分且其包括层边缘(63)。导电层包括在边缘区域(70)中接近于层边缘的结构边缘(10),其中结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘。由于在边缘区域中,结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘,所以在用于产生另外的层的产生工艺期间,最初液体层材料沿着结构边缘的可能的流动可被指引,使得液体材料保持相对接近于期望的层边缘,即液体材料可以被更好地局部限制。
【专利说明】
电压-光转换装置
技术领域
[0001]本发明涉及像有机光发射装置(OLED)或有机光伏装置(OPVD)的电压-光转换装置。本发明进一步涉及电压-光转换装置的衬底。
【背景技术】
[0002]OLED通常包括在玻璃衬底上的结构化ITO层,其中ITO层形成第一电极,且其中OLED进一步包括第二电极和布置在第一和第二电极之间的有机光发射材料。此外,OLED可包括用于至少密封有机光发射材料的通过不同层的堆叠形成的薄膜封装,其中薄膜封装的堆叠可包括无机层,例如,SiN层和聚合物层,且其中在OLED的制造工艺期间,无机层可以以化学气相沉积(CVD)工艺施加,并且聚合物层可以以像喷墨印刷的湿化学工艺局部施加到无机层上。在湿化学工艺期间,聚合物层可能不保持局部限制在其中应该形成聚合物层的边缘的边缘区域内,即它可能不期望地展开。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供电压-光转换装置,其可以被制造成使得由在用于制造电压_光转换装置的制造工艺期间为液体的材料制成的层可以被更好地局部限制在边缘区域内,在所述边缘区域中应该形成该层的边缘。本发明进一步的目的是提供电压-光转换装置的衬底、用于制造电压-光转换装置的制造设备和方法、以及用于制造衬底的制造设备和方法。
[0004]在本发明的第一方面中,提出了一种电压-光转换装置,其中该电压-光转换装置包括第一电极、第二电极、适于执行电压-光转换并布置在第一电极和第二电极之间的电压-光转换材料、和用于至少封装电压-光转换材料的封装,其中该封装包括具有层边缘的另外的层,该另外的层由在用于制造电压-光转换装置的工艺期间为液体的材料制成。电压-光转换装置进一步包括在衬底上的结构化导电层,其中第一和第二电极的至少一个由结构化导电层形成或电连接到结构化导电层。该结构化导电层包括在边缘区域中的结构边缘,其中该边缘区域也包括在封装中包括的该另外的层的层边缘。在边缘区域中,结构化导电层的结构边缘的至少一部分不垂直于包括在该封装中的另外的层的层边缘。
[0005]已经发现,将用于产生具有层边缘的层的液体材料局部限制在其中应该形成层边缘的边缘区域内的困难是由液体材料沿着整体为直线的并垂直于层边缘的直线结构边缘的流动引起的。如果在边缘区域中,结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘,则液体材料沿着结构边缘的流动可被改变方向,使得液体材料保持更接近于期望的层边缘。在该方式下,液体材料可被更好地局部限制在边缘区域内。
[0006]整个结构边缘或结构边缘的仅一部分可以不垂直于在边缘区域中的层边缘。在一个实施例中,边缘区域可被限定为有边界,其不被层覆盖且其平行于层边缘,其中这个边界和层边缘之间的距离优先等于或小于4mm,进一步优选等于或小于3mm,并且甚至进一步优选等于或小于2mm。结构边缘的不垂直于层边缘的一部分优先至少部分地位于层边缘和边缘区域的平行边界之间。
[0007]在结构边缘的位置处,基本上规则的层边缘可仍然由不想要的固化层材料轻微扰乱,其可能在制造工艺期间已经沿着结构边缘流动,尽管这种不利影响由结构边缘的形状强烈地减小。应该注意的是,如果情况是这样,则术语“不垂直于层边缘”应该指代规则的层边缘而不指代在结构边缘的位置处层边缘的轻微扰乱。
[0008]电压-光转换材料可适于将电压转换为光或将光转换为电压。在第一种情况下,电压-光转换装置可以是例如0LED,而在第二种情况下,电压-光转换装置可以是例如OPVDt^g构化导电层优先是在衬底上的氧化铟锡(ITO)层,所述衬底优先是玻璃衬底。
[0009]优先地,在边缘区域中,结构边缘包括不垂直于层边缘的第一部分和与第一部分围住在45至135度的范围内的角度的邻近的第二部分。结构边缘的第一部分比第二部分优先更接近于层边缘。被第一部分和第二部分围住的角度例如是90度。这样的结构边缘在制造工艺期间非常有效地将用于形成层的液体材料限制在边缘区域内。
[0010]优先地,结构边缘是曲折型边缘,使得结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘,SP优先地,曲折型边缘用作结构边缘,其包括不垂直于层边缘的至少一部分。优选的是,曲折型边缘包括至少一个90度的位置,在其处边缘的邻近部分围住90度的角度。该边缘可包括若干90度位置,以便形成曲折型。因此,边缘可包括90度的拐角或90度的弯曲,其非常有效地使液体的流动改变方向,使得它被更好地限制在边缘区域内。然而,曲折型边缘也可以以另一种方式来定形状。例如,曲折型边缘可以由半圆部分形成。
[0011]封装优先是包括若干层的薄膜封装。它优先包括聚合物层和无机层。特别地,它可包括在两个无机层之间的聚合物层,所述无机层可以是AI2O3,、3;^(^,、3;^队、1';[02、21'02等层,其中层边缘可以由聚合物层形成。然而,它也可以由另一个层形成,例如由另一个聚合物层和/或电压-光转换材料的层形成。电压-光转换材料优先包括有机电压-光转换材料。它可包括不同层的堆叠。例如,如果电压-光转换装置是0LED,该电压-光转换材料可以包括可发射不同的颜色的若干发射层,且可选地包括用于以合适的能级(即以生成光所要求的能级)提供电子和空穴的另外的层。
[0012]结构化导电层优先由包括结构边缘的槽进行结构化。槽的宽度可沿着槽的走向变化。特别地,槽可包括具有较大宽度的较宽部分和具有较小宽度的较窄部分。较窄部分的序列可布置在两个较宽部分之间,其中较窄部分可包括曲折型边缘。较宽部分可具有3_的宽度,并且较窄部分可具有0.25mm的宽度。槽可包括三个平行于层边缘的较窄平行部分和两个垂直于层边缘的较窄垂直部分的交替序列。
[0013]在本发明的第二方面中,提出了一种用于制造根据第一方面的电压-光转换装置的衬底,其中该衬底包括结构化导电层,并且其中结构边缘是曲折型边缘。
[0014]将理解的是,根据第一方面的电压-光转换装置和根据第二方面的衬底具有相似和/或相同的优选实施例,特别是,如在从属权利要求中限定的。
[0015]将理解的是,本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上面的实施例与各自的独立权利要求的的任何组合。
[0016]本发明的这些和其它方面根据后文中描述的实施例将是明显的并且参考其进行阐明。
【附图说明】
[0017]在下面的附图中:
[0018]图1示意性且示例性示出OLED,
[0019]图2示意性且示例性示出图1中示出的OLED的截面图,
[0020]图3示意性且示例性示出OLED的一部分,
[0021]图4示意性且示例性示出图3中示出的OLED的一部分的截面图,
[°022 ]图5示意性且示例性示出根据本发明的OLED的实施例,
[0023]图6示意性且示例性示出图5中示出的实施例的一部分,
[0024]图7示意性且示例性示出根据本发明的OLED的另一个实施例的一部分,
[0025]图8示意性且示例性示出用于制造OLED的制造设备,
[0026]图9示出示例性图示用于制造OLED的制造方法的实施例的流程图,以及
[0027]图10示意性且示例性示出不同的曲折型边缘。
【具体实施方式】
[0028]图1示意性且示例性示出OLED的实施例。图2示意性且示例性示出这个OLED的沿着由A-A指示的线的截面图。OLED 101包括具有结构化导电层3的衬底2,所述结构化导电层3优先是ITO层。
[0029]导电层3形成第一电极。OLEDI进一步包括第二电极5,该电极可以是金属电极,其中有机光发射材料4布置在第一和第二电极3、5之间。电压源8经由电连接7连接到第一和第二电极3、5,其中有机光发射材料4适于如果电压施加到第一和第二电极3、5,则发射光。
[0030]OLED I进一步包括薄膜封装以用于至少封装有机光发射材料4,以便保护有机光发射材料4免受湿气和其它环境影响。薄膜封装由不同层6、60、61的堆叠形成。在这个实施例中,薄膜封装由第一阻挡层6、中间层60和第二阻挡层7形成。第一和第二阻挡层6、61可以是无机层。中间层60可以是聚合物层。它可适于保护第二电极5和无机层6,所述第二电极5可被认为是阴极层。中间层60可以是用来避免水进入有机光发射材料4中的水排斥层。它可以是水清除层。中间层60可以进一步适于提供刮擦保护,以提供光输入耦合(incoupling)功能和/或提供光输出親合(outcoupling)功能。
[0031]图3示意性且示例性示出在图1和2中示出的OLED的一部分。如可以在图3中看到的,在包括中间层60的层边缘63的边缘区域70内,形成具有直线结构边缘110的直线槽109,所述直线结构边缘110垂直于层边缘63。在用于制造OLED 101的制造工艺期间,已经使用液体中间层材料,以便产生中间层60,其中液体中间层材料沿着直线结构边缘110在指向远离层边缘63的方向上流动。这导致在中间层60的层边缘63处的不期望的流出部件69。
[0032]图4示意性且示例性示出在已经施加第一阻挡层6和中间层60之后的衬底2的截面图,该衬底2具有包括槽109的结构化导电层3。如在图4中图示的,第一阻挡层6非常好地遵循槽109的轮廓。因此,如果中间层60被施加到第一阻挡层6上,则ITO层3的结构仍然是可见的并导致不想要的流出。
[0033]因为这个原因,根据本发明的OLED包括具有中间层的不垂直于层边缘63的在边缘区域70中的一部分的结构边缘,如在图5和6中示意性且示例性示出的。
[0034]如在图5和6中示意性且示例性示出的根据本发明的OLED的实施例1也包括具有结构化导电材料3,有机光发射材料4,第二电极5和封装6、60、61的衬底2。然而,在实施例1中,根据本发明,导电层3的结构包括在其中布置中间层60的层边缘63的边缘区域70中的曲折型边缘10。在这个边缘区域中,封装达到结构化导电层3。
[0035]曲折型边缘10包括至少一个90度的位置11,在其处,垂直于封装边的边缘10的垂直部分和平行于封装边的边缘10的平行部分围住90度的角度。边缘10包括若干90度的位置11,以便形成曲折型。边缘1是槽9的边缘,其中在这个实施例中,槽9的宽度沿着槽9的走向变化。特别地,槽9包括具有较大宽度的较宽部分12和具有较小宽度的较窄部分13。
[0036]图7示意性且示例性图示了由导电材料的边缘23形成的曲折型结构的另外的实施例。在这个实施例中,曲折型结构包括在槽209的两个较宽部分212、214之间的槽209的较窄部分213的序列,其中较窄部分213的序列包括曲折型边缘210。此外,较宽部分214布置在较窄部分213的序列和另外的较窄部分225之间。较宽部分212、214可具有3mm的宽度24,并且较窄部分213可具有0.25mm的宽度18。在较宽部分212、214之间的槽的两个较窄平行部分之间的距离15可以是1mm。此外,中间层60的边缘20与最近的较窄平行部分之间的距离16可以是0.3mm。在其它的实施例中,曲折型结构可包括其它尺寸。图7进一步示出阴极层5的边缘19和阻挡层6、60的边缘21。
[0037]图8示意性且示例性示出用于制造OLEDI的制造设备。制造设备30包括用于提供具有结构化导电层的衬底2的衬底提供单元31,其中结构化导电层包括曲折型边缘。在这个实施例中,衬底提供单元31适于在衬底2上提供结构化ITO层,其中结构化ITO层包括具有曲折型边缘的槽。在图8中,所得到的具有结构化导电层的衬底由参考数字40指示。衬底提供单元31可适于将消减技术应用于完全ITO覆盖的衬底(所述衬底可以是玻璃或聚合物衬底),以便生成在ITO层中的结构。消减技术可以是例如激光消融、边缘膏印刷、光刻等等。在另一个实施例中,衬底提供单元31可适于通过以结构化的方式在衬底上施加导电层(例如通过穿过荫罩溅射导电材料,通过诸如照相凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、丝网印刷等等的印刷)来创建具有结构化导电层的衬底。
[0038]制造设备30进一步包括电压-光转换材料和电极提供单元32以用于在第一和第二电极之间布置有机光发射材料,其中第一电极由结构化导电层形成。在这个实施例中,电压-光转换材料和电极提供单元32适于在结构化导电层上沉积有机光发射材料和用于形成第二电极的金属材料,以便提供其中在第一和第二电极之间布置有机光发射材料的结构。所得到的具有结构化导电层、有机光发射材料和第二电极的衬底由参考数字41指示。电压-光转换材料和电极提供单元32可适于例如通过真空沉积来沉积有机光发射材料并且通过真空溅射来沉积第二电极,所述第二电极优先形成阴极。然而,有机光发射材料和形成第二电极的金属材料也可以通过使用其它技术来沉积。
[0039]制造设备进一步包括用于提供薄膜封装的封装提供单元33。特别地,封装提供单元33适于提供薄膜封装的不同层。例如,无机层可通过CVD工艺或原子层沉积(ALD)工艺来施加,并且聚合物层可以以像喷墨印刷的湿化学工艺局部施加到无机层上。CVD工艺生成无机层,其遵循结构化导电层的轮廓。因为聚合物层可以通过使用像喷墨打印的湿化学工艺来施加,所以对应的施加的液体材料可能沿着结构化导电层的直线边缘流到衬底上的非期望区域中。然而,由于导电层的结构的曲折型边缘,液体材料的这种流动被改变方向,使得它被更好被限制到边缘区域,聚合物层的期望的边缘应该最终存在于所述边缘区域中。因为封装提供单元33提供在边缘区域中最终形成层边缘的聚合物层,所以封装提供单元33可以被认为是层提供单元以用于提供OLED的层,使得层边缘形成在边缘区域中。
[0040]封装提供单元33可适于通过CVD、物理气相沉积(PVD)、ALD等等来提供无机层,以及通过像照相凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、丝网印刷等等的印刷或涂敷来提供聚合物层。封装提供单元33可适于执行化学气相沉积和涂敷或印刷的序列若干次,以便形成由若干层制成的封装。
[0041 ]通过在制造工艺期间更好地局部限制液体材料,施加液体材料的质量,特别是施加液体材料的空间精确性可被改善,且在由液体材料形成的该层的顶部上的另外的层的施加可被简化。
[0042]制造设备30可包括另外的单元以用于提供具有像另外的层的另外的部件、用于提供到电压源的电连接的电线等等的0LED。衬底提供单元31可被认为是处理设备以用于提供在衬底上的结构化导电层,使得结构化导电层包括曲折型边缘。
[0043]在下面,用于制造OLED的制造方法的实施例将参考图9中示出的流程图被示例性描述。
[0044]在步骤101,提供具有结构化导电层的衬底,其中该结构化导电层包括曲折型边缘。特别地,ITO层可被提供在玻璃衬底上,使得ITO层包括曲折型边缘。在步骤102,有机光发射材料和金属材料被施加到结构化导电层,以便生成包括在形成第一电极的结构化导电层和通过施加的金属材料形成的第二电极之间的有机光发射材料的结构。在步骤103,提供薄膜封装,使得它至少封装有机光发射材料。在步骤104,第一和第二电极被提供有电连接,以便连接这些电极与电压源。
[0045]步骤101可被认为是用于处理衬底的处理方法的步骤,使得包括曲折型边缘的结构化导电层被提供在衬底上。制造方法的步骤可由上面参考图8描述的制造设备来执行,特别地自动化地执行,或它们可以至少部分地手动执行。
[0046]在结构化导电材料中的槽可被用作电极间隔,特别地,用作阳极-阴极间隔,其中第一电极可由结构化导电层的第一部分形成,而第二部分可用于电连接第二电极到电压源。液体材料的流出可由毛细作用力引起,其中这种流出可通过槽的曲折结构和槽的边缘的对应曲折结构被最小化。
[0047]当薄膜封装的聚合物层被施加时,导电层的结构的曲折型边缘是特别有帮助的。如果在一个实施例中,OLED包括ITO/无机/聚合物/无机结构,则曲折型边缘优先布置在包括这种结构的边缘区域中,以便在期望的封装边处减小在制造工艺期间的聚合物材料的可能的流出。如果没有曲折结构将被使用,则流出将是更宽的,即将必须使用更宽的边。
[0048]衬底优先包括具有曲折型边缘的ITO区,代替具有直线边缘的ITO区,其中曲折型边缘可具有大约90度的弯曲。具有带有这样的曲折型边缘的ITO层强烈地限制其中像聚合物层的液体材料的流出可能出现的区。结构化导电材料可包括一个或若干曲折型边缘和对应的槽。特别地,在衬底上可以存在若干边缘区,其中每个边缘区可包括一个或若干曲折型边缘。
[0049]尽管在上面描述的实施例中,具有包括曲折型边缘的结构化导电层的衬底用于制造0LED,但在另一个实施例中,具有包括曲折型边缘的结构化导电层的衬底也可用于制造像OPVD的另一个电压-光转换装置。
[0050]尽管在上面描述的实施例中,曲折型边缘导致液体封装材料的减少的流出,但是在其它实施例中,曲折型边缘也可减少其它液体材料的流出,特别地,减少像聚合物空穴注入层材料的其它液体聚合物材料的流出。
[0051]尽管在上面描述的实施例中,位于各自的边缘区域(其中存在结构边缘)中的层边缘基本上是直线的,但是在其它实施例中,层边缘也可以具有另一个形状,例如它可以是弯曲的。
[0052]尽管在上面描述的实施例中,导电层包括具有特定结构边缘的特定结构,但是在其它实施例中,导电层可包括具有另一个结构边缘的另一个结构。例如,导电层可具有在图10中示意性且示例性示出的曲折型结构309、409、509中的一个或若干个。结构边缘也可以是L型边缘。
[0053]根据对附图、公开内容和从属权利要求的研究,对于所公开的实施例的其它变化可以由本领域技术人员在实践所要求保护的发明中理解和实现。
[0054]在权利要求中,词语“包括”并不排除其它元件或步骤,且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。
[0055]单个单元或装置可实现权利要求中叙述的若干项的功能。特定的措施在相互不同的从属权利要求中叙述的仅仅事实不指示这些措施的组合不可以被加以利用。
[0056]由一个或若干单元或装置执行的像提供在衬底上的结构化导电层、提供电压-光转换材料、提供电极、提供封装等等的程序也可通过任何其它数量的单元或装置来执行。例如,步骤101到104可通过单个单元或通过任何其它数量的不同单元来执行。这些程序和/或对用于根据用于制造电压-光转换装置的制造方法制造电压-光转换装置的制造设备的控制,和/或对用于根据用于处理衬底的处理方法处理衬底的处理设备的控制可被实现为计算机程序的程序代码装置和/或实现为专用硬件。
[0057]计算机程序可被存储/分布在与其它硬件一起供应或作为其它硬件的一部分的合适的介质(例如光学存储介质或固态介质)上,但是也可以以其它形式分布,例如经由互联网或其它有线或无线电信系统分布。
[0058]权利要求中的任何参考标记不应该被解释为限制范围。
[0059]本发明涉及像OLED的电压-光转换装置,包括在衬底上的结构化导电层和另外的层,其可以是封装的层并且其包括层边缘。导电层包括在边缘区域中接近于层边缘的结构边缘,其中结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘。因为在边缘区域中,结构边缘的至少一部分不垂直于层边缘,所以在用于产生另外的层的产生工艺期间,最初液体层材料沿着结构边缘的可能的流动可被指引,使得液体材料保持相对接近于期望的层边缘,即液体材料可被更好地局部限制。
【主权项】
1.一种电压-光转换装置,包括: -第一电极(3), -第二电极(5), -电压-光转换材料(4),适于执行电压-光转换并被布置在第一电极(3)和第二电极(5)之间,和 -用于至少封装电压-光转换材料(4)的封装(6,60,61),封装(6,60,61)包括具有层边缘(63)的另外的层(60),其中另外的层(60)由在用于制造电压-光转换装置的工艺期间为液体的材料制成, 其中该电压-光转换装置进一步包括在衬底(2)上的结构化导电层(3),第一和第二电极(3,5)的至少一个由结构化导电层(3)形成或电连接到结构化导电层(3), 其中结构化导电层(3)包括在边缘区域(70)中的结构边缘(10),边缘区域(70)也包括另外的层(6)的层边缘(63),和 其中在边缘区域(70)中,结构化导电层(3)的结构边缘(10)的至少一部分不垂直于另外的层(6)的层边缘(63)。2.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中结构边缘(10)是曲折型边缘,使得结构边缘(10)的至少一部分不垂直于层边缘(63)。3.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中在边缘区域(70)中,结构边缘(1)包括不垂直于层边缘(63)的第一部分和与第一部分围住在45至135度的范围内的角度的邻近的第二部分。4.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中该电压-光转换材料(4)包括有机电压-光转换材料(4)。5.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中该层边缘(63)是聚合物层(60)的边缘。6.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中该结构化导电层(3)通过包括结构边缘(1)的槽(9)来进行结构化,并且其中槽(9)的宽度沿着槽(9)的走向变化。7.如权利要求6所限定的电压-光转换装置,其中槽(9)包括具有较大宽度的较宽部分和具有较小宽度的较窄部分,其中较窄部分的序列布置在两个较宽部分之间,且其中结构边缘是由较窄部分形成的曲折型边缘。8.如权利要求1所限定的电压-光转换装置,其中该导电层(3)是ITO层。9.一种用于制造如权利要求1所限定的电压-光转换装置的衬底,其中衬底(2)包括结构化导电层(3),且其中结构边缘(1)是曲折型边缘(10)。
【文档编号】H01L51/52GK105874627SQ201480054851
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年9月25日
【发明人】S·哈特曼, M·雷基特克, P·G·M·克吕特
【申请人】Oled工厂有限责任公司
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