分节段的有机发光器件的制作方法

专利名称：分节段的有机发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电子器件及其制造方法。所述有机电子器件优选为有机发光二极管(OLED)。
背景技术：
有机电子器件是包含有机材料层的制品，其中至少一个有机材料层可以传导电流。有机电子器件的例子是有机发光二极管(OLED)。OLED通常由有机发光体层和可任选的有机电荷传输层组成，所述有机电荷传输层位于该发光体的两侧上，该发光体置于两个电极(阴极和阳极)之间。电子媒介中需要使用OLED(有时称为灯管)，这是因为OLED的外形薄、重量轻、驱动电压低(例如，小于约20V)。OLED具有这样的潜力其可用于如图形造型(graphics)、像素化显示器以及大型发光图形造型的背光照明。
一种用于制造OLED器件的“辊对辊”方法包括在基料基底上形成各层的步骤。为了正确排布各层(例如使阴极与阳极电绝缘)，使用多个沉积步骤和图形化步骤来制造最终的器件结构体。具体地说，通常使阳极(例如氧化铟锡)形成图形，如美国专利No.6,410,201和美国专利No.6,579,422中所述。
有关开发较大面积OLED的难题是存在导致电短路的局部缺陷。造成导致短路的缺陷的原因包括(例如)制造过程中的颗粒污染物、通常由电极引起的表面粗糙、以及有机层厚度的不均匀性。由制造工艺瑕疵所导致而最初存在的局部缺陷通常作为电短路位置上的不发光也不导电的小区域的形式而出现。在2003年4月21日的Applied Physics Letters，vol.82，no.16中的标题为“Fault-tolerant，scalable organic light-emitting device architecture”的文章描述了解决上述难题的一种方法。这篇文章叙述“获得大面积器件的另一个障碍是由以下事实所导致的OLED是由电流驱动的，即，亮度与电流密度成比例。因此，器件越大，传到整个有效区域的所需电流也就越强”。这篇文章通过在单片基底上制造大量串联的较小的发光元件来解决制造大面积器件的上述两个障碍。
虽然已经描述了多种OLED的结构和制造方法，但是本行业还是会从改进的结构和制造方法中获利。
发明概述本发明披露了一种包含至少两个节段的有机电子器件。各节段均包含有机电子发光器件，所述发光器件包含置于两个导电层之间的发光层，其中所述两个导电层是彼此电绝缘的。用导电材料使节段的电接触以电连通的方式连接。
在第一个实施方案中，节段由外围边来限定。各节段均包含置于第一外围边上的第一电接触和置于不同的外围边(例如与第一外围边基本垂直或基本平行的外围边)上的第二电接触。
在第二个实施方案中，各节段均具有约1/8英寸(3.2mm)到约1英寸(2.5cm)范围内的第一维度以及约1英寸(2.5cm)到约10英寸(25cm)范围内的第二维度。
在另一个实施方案中，本发明披露了一种制造电子器件的方法，该方法包括提供多个具有电接触的有机发光器件节段；测试所述节段以确定至少一个节段为不发光的节段；除去所述的不发光的节段；以及用导电材料使所述发光节段的电接触连接。可以依次或同时对所述节段进行测试。可以使用类似的技术，通过替换(一个或多个)不发光的节段来修理OLED器件。
关于所披露的每个实施方案，各节段均可包含连续的基底层。各节段之间的基底层是不连续的。导电材料优选为挠性的，例如金属箔、镀金属的聚合物膜、导电胶及其组合。各节段的电接触可以并联，但是优选为串联。可以把多个节段连成一行。此外，可以把多行连接成列。可以分别封装各节段并且/或者封装整个器件。该器件适合用作用于照明器、固定和变化信息显示器以及标志、玩具和个人防护服的单色(例如白色)或多色的背光灯。
附图的简要说明

图1示出根据本发明的具有一行节段的示例性器件。
图2示出根据本发明的具有弯曲结构的示例性器件。
图3示出用于本发明的示例性有机发光节段的剖面图。
图4示出制造用于本发明的有机发光节段的示例性方法的平面图。
图5示出用于沉积图形化阳极层的示例性掩模。
优选实施方案详述本发明提供了有机电致发光器件(OLED)以及制造OLED的方法。更具体地说，本发明提供了包含至少两个节段(优选包含多个节段)的OLED器件，各节段均包含至少一个分立的OLED器件(即，发光区)。把至少两个节段的电极以电连通的方式连接。
本文所用的“有机电致发光器件节段”是指这样的制品，该制品包含至少一种有机电致发光材料的单层或多层，所述层置于第一电极和第二电极之间。通常，至少有一个电极可以传输由有机电致发光材料发出的光。每个节段一般具有至少一个遍及该节段各维度的连续(例如基底)层。一般把电极层(例如阳极)置于这种连续的基底层之上。可任选的是，可以把有机电荷传输层置于连续的基底层和一层或多层电极层之间。各节段均包含可触及的电接触，可将这些电接触以电连通的方式连接。
这些节段优选由辊对辊工艺制成。不管采用什么方式制造节段，通常各节段基本上是平面的，由外围边限定。各节段外围边上的电接触(即，电极层的外露部分)是可触及的。通常电接触位于外围边上，但是没有延伸到节段尺寸之外。第一电接触(例如阳极)位于第一外围边上。第二电接触(例如阴极)位于不同于第一电接触的外围边上。例如，对于基本上是矩形的节段来说，可以把第一电接触置于限定节段宽度的边缘上，而可以把第二电接触置于限定节段长度的边缘(即，垂直于第一边缘的边缘)上。但优选的是，把第二电接触置于与第一电接触相对的外围边上，例如其中把第二电接触置于与第一外围边平行的第二外围边上的情况。通过把电接触定位在相对的外围边(即，相对的端边)上，使得多个节段易于成行成列地连接，同时在使用最少的导电材料连接各节段的电接触。
可以在连接各节段的电接触之前，把各节段单独封装。通常，封装可保护节段的大气敏感部分(atmospherically sensitive portion)，否则大气敏感部分会暴露在空气中。作为一种替代或者作为一种补充，可以在连接各节段的电接触之后，封装该器件。但是，遍布单个节段的维度的连续层(例如可透光的基底层)在各节段之间具有不连续的特征。此外，节段内的连续层一般具有共同的维度，因此具有相同的限定该节段的外围边。这一点确保每个节段的各层是不连续的，而不是在节段连接处交叠。
图1是示例性的有机电致发光器件或显示器100的平面图。这种具体器件很适合用作灯管。该结构包括节段10、20、30、40、50和60，各节段均包含OLED节段。各节段均包含至少一个发光区。各个例示出的节段均包含一对发光区，例如由节段10的发光区11和12所示的一对发光区。用导电材料70和导电材料80使各节段的电极接触以电连通的方式连接。
图2是示例性的有机电致发光器件或显示器200的三维视图，其中，用挠性导电材料170和180使节段110、120、130、140、150和160以电连通的方式连接，各节段均具有一对发光区(例如，节段120的121和122)。这种结构特别有利于适应于曲面。
虽然由于OLED器件由作为基底层的挠性透明聚合物层而制成，所以常常被描述成挠性的，但是这种聚合物层通常还表现出弹性记忆效应。因此，许多这种材料往往会从所施加的应力回复或回弹。可以用已知技术(例如动态力学分析法(DMA))来测定各种塑料材料的弹性记忆。此外，虽然可以在挠性塑料基底上制造OLED器件，但是各种功能层(例如氧化铟锡(“ITO”)阳极层)是脆而易碎的。当沿小半径曲线折曲和/或重复折曲时，这些层很容易破裂。在本发明中，这些层(例如基底层和阳极层)在各节段之间是不连续的。因此，本发明的OLED器件在节段连接处基本上没有这些层。因此，本发明中的任何弹性回复主要是导电材料的功能，而不是基底材料的功能，其中导电材料用于连接各节段的电接触。此外，可以使用易碎功能化材料，而不用那么关心材料受到重复应力或小半径应力而破裂的情况。因此，本文优选使用的导电材料是挠性材料，而很少或几乎没有表现出弹性回复能力。
合适的挠性导电材料包括金属箔、导电胶、镀金属的聚合物膜及其组合。示例性的金属箔包括(例如)不锈钢箔、铜箔、铝箔、黄铜箔等。因为铜是良导体，又容易焊接(soldered)及超声波焊接(ultrasonically welded)，并且同导电胶很好地工作，所以铜箔是优选的金属箔。导电胶可以是自承的。或者，导电胶可以被支承在非导电挠性聚合物基底上(例如导电胶渗入多孔聚合物膜中)。此外，为了把被连接的节段维持在一起，可以使用导电胶来粘结金属箔，以提供足够强的强度。可以以任何合适的方式(例如辊分散法或自动组装法)来施加胶粘剂和/或膜。
导电胶通常包含分散在聚合物粘合剂中的导电颗粒。已知有多种导电颗粒，例如包含导电炭黑、金属、导电金属氧化物的导电颗粒；以及表面上沉积有金属的玻璃、陶瓷和塑料颗粒。导电胶还可以使用这些颗粒的组合。在玻璃纤维和金属纤维的情况下，上述颗粒的形状可以是球形的或者圆柱形的。在本领域中，已知有多种粘性的粘合剂材料，例如橡胶(例如SBR、聚异丁烯、聚丁烯、天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等)和合成树脂(例如热塑性树脂(例如聚乙烯、醋酸乙烯酯和聚丙烯))；高耐热性树脂(例如聚醚砜、聚醚-酰亚胺和聚酰亚胺)；热固性树脂(例如环氧树脂和酚醛树脂)；以及具有丙烯酰基的光固化型树脂(例如聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯)。示例性的导电胶是可购自位于美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司的商品名为“3M9713”的产品。示例性的导电胶包括(例如)美国专利No.6,534,581中所述的有机硅胶粘剂组合物以及美国专利No.6,447,898中所述的热塑性热活化型粘合片。
可以把各节段以电连通的方式串联连接。在这样连接时，使第一节段的阴极连接相邻节段的阳极。此外，使第二节段的阴极连接相邻的第三节段的阳极，如此类推。不同于如图1所示的以电连通的方式成行连接，把各节段成列串联，或者按至少一行和至少一列的组合串联。当以此方式排布时，所得到的照明光带可以用交流电(“AC”)来工作。这种排布方式的一个优点是照明光带对短路节段不敏感。然而可以替代的方法是可以把各节段以电连通的方式并联连接，其中相邻节段的同类第一电接触(例如阴极)被连接到一起，相邻节段的同类第二电接触(例如阳极)被连接到一起。
本发明的OLED器件可以包含任何数量的以各种适当方式排布的节段。例如，在用于工作岗位照明的照明器应用中，该器件可以包含如图1和图2所示的单行节段。在例如用于液晶显示(LCD)模块的背光灯的照明器应用中，该器件可以包含多个成行成列排布的节段，这些节段基本上跨越整个所需背光灯区。该器件可以构成多个间隔很近的节段，这些节段可以同时或者独立地被激活。例如，可以把间隔很小很近的红光、绿光和蓝光发光体图形化地形成在公共电极之间，使得当激活发光体时器件层看起来发白光。各节段可以表示像素化显示器(例如高分辨率显示器)的独立像素或独立子像素、显示器(低信息含量显示器)的独立元件或子元件、或者独立的图标、部分图标、或图标(例如指示应用)用的灯管。为了显示字符或信息，这些像素、子像素、元件和子元件可以被直接寻址或矩阵寻址。或者，可以独立调节(例如由最终用户调节)发出不同颜色光(例如红光、绿光和蓝光)的节段，以获得特定的照明效果(例如颜色(例如气氛照明(moodlighting)))或白光的色度)。
节段的尺寸可以变化。该器件可以包含至少两个或多个节段，其中各节段的尺寸基本相同。或者，该器件可以包含至少两个或多个具有多种不同尺寸的节段。为了容易用最少量的导电材料把各节段连接起来，以覆盖很大一片具有多行以电连通的方式连接的节段的区域，各节段优选具有基本相同的宽度。
为了使器件或显示器在其预期的使用期内、在整个发光区的尺度上具有均匀的亮度，可以选择各节段的长度(即，最长的维度)，使得横跨节段长度的电压降最小。达到此目的的合适长度取决于透明导电体层的导电率。通常，对于电阻率为约10欧姆/方块的阳极层，合适的长度是约10英寸(25cm)或更短。优选的是，长度不超过约6英寸(15cm)。长度为至少约1英寸(2.54cm)，更优选为至少约2英寸(5cm)。通常，各节段的最短的维度(即，宽度)具有足够宽的尺寸，这样使得通过例如使用导电胶、常规焊接或超声波焊接把导电箔片和各节段粘结到一起的方法，很容易就能把各节段以电连通的方式连接。因此，各节段的宽度通常为至少约1/8英寸(3.2mm)，优选为至少约3/4英寸(19mm)，更优选为至少约1英寸(2.54cm)。各节段的宽度一般不超过约2英寸(5cm)。
根据所需的最终用途，可以把各节段连接成各种排布方式。例如，办公室内的2英尺×4英尺凹藏的镶板内顶板照明设备(recessedpanel ceiling lighting)可以通过把192个节段以电连通的方式连接而制成，各节段均具有1英寸×6英寸的尺度，排布成4×48的阵列。另一个实施例是，用于电脑的液晶显示器的背光灯可以通过把20个节段连接到一起而制成，各节段均具有1英寸×6英寸的尺度，排布成2×10的阵列。关于用于(例如)会议中心的大面积显示器，常常要连接数百万个节段以跨越显示器的观看区。
制造本发明的器件的优选方法是在把各节段以电连通的方式连接之前，必须测试各节段。这样做可以预先除去不发光的节段，从而保证所有的节段都是发光的。可以同时测试或依次测试各节段。对于其中节段是用辊对辊的方法制成的实施方案来说，可以通过切掉或除掉不发光部分而除去不发光的节段。根据制造节段的方式，通常沿与基料方向(web direction)不平行的方向(即，以与基料前进方向大约垂直的角度到与之斜交的角度范围内的角度(例如45°))切断基料。可以把剩余基料再拼接到一起。同样，因为各独立节段的电接触是可触及的，所以本发明的器件更容易修理。可以通过把电接触电连接位置附近的导电材料切断而除去不发光的节段或部分节段，并且用可工作的发光节段来替代除去的节段或部分。
如本领域所公知，本发明的器件可以使用各种OLED节段。这些节段可以由分批法制成。为了使加工容易，这些节段优选由(例如辊对辊)方法制成。
图3示出了一种典型的OLED节段。该二极管包括可透光的基底412、第一电极(例如阳极)414、空穴传输层416、发光层418以及第二电极(例如阴极)422。由发光区430发射的光透过基底412。
基底412可以是透明的或半透明的。此外，该基底可以是刚性的或挠性的。合适的刚性透明基底包括(例如)玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸树脂等。合适的挠性透明基底包括(例如)聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯萘二甲酸酯和聚碳酸酯)、聚烯烃(例如线性聚烯烃、支链聚烯烃和环状聚烯烃)、乙烯基树脂(例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等)、纤维素酯系物质(例如三醋酸纤维素、醋酸纤维素)、聚砜(例如聚醚砜)以及其它常规的聚合物膜。基底可任选地具有隔离涂层、静电耗散性，或者包含抗静电涂层。例如，在涂覆第一电极层之前，可以把可购自拜耳公司的商品名为“Baytron P”的聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)水分散体涂覆到基底上，随后涂覆隔离层。
通常，电极由导电材料(例如金属、合金、金属化合物、金属氧化物、导电陶瓷、导电分散体以及导电聚合物)构成。合适的材料可以包含(例如)金、铂、钯、镍、铝、钙、钡、镁、钛、氮化钛、氧化铟锡(ITO)、掺氟的氧化锡(FTO)、石墨和聚苯胺。电极可以具有单层或多层导电材料。例如，电极可以包含铝层和金层、钙层和铝层、铝层和氟化锂层、或者金属层和有机导电层。对于所有的应用(例如显示器和照明应用)，至少有一个电极(例如阳极)可以使发光结构发出的辐射透过。
阳极414一般是由具有高功函数(例如高于约4.5eV)的材料制成的。通常，阳极可以使发光结构发出的辐射透过。合适的材料包括薄层的电负性金属，例如金、铂、镍、石墨、银或其组合。阳极也可以由金属氧化物(例如氧化铟锡)制成。
阴极422一般是由其功函数比阳极低(例如低于约4.5eV)的材料制成的。合适的材料包括n-掺杂硅、碱金属、碱土金属等。例如，阴极可以包含锂、钙、钡、镁或其组合。这类阴极材料往往会与水、氧气或其组合反应，通过封装可被有利地防护。
制造电极的方法包括(但不限于)溅射法、气相沉积法、激光热图形形成法(laser thermal patterning)、喷墨印刷法、丝网印刷法、热敏磁头印刷法(thermal head printing)、光刻图形形成法。最常用的制造电极的方法是气相沉积法。本文所用的术语“图形”是指把组件(例如电极或导电层)分成两个或多个不相连的部分。在一些实施方案中，通过除去部分组件而使组件形成图形。例如，可以用强酸蚀刻组件(例如，蚀刻导电层)。在其它实施方案中，通过将组件沉积在两块或多块不相连的区域上，使组件形成图形。例如，可以使用掩模法或印刷法来沉积组件。图5示出适合用于阴极沉积的掩模，图1和图2所示的器件中使用了该掩模。
发光层418通常包含至少一种有机电致发光材料。电致发光材料包括(但不限于)荧光材料或磷光材料。有机电致发光材料可以包括(例如)小分子(SM)发光体(例如非聚合物发光体)、掺SM的聚合物、发光聚合物(LEP)、掺杂的LEP或共混的LEP。有机电致发光材料可以单独提供，也可以与在有机电致发光显示器或器件中起作用或不起作用的任何其它有机或无机材料结合起来提供。
在一些实施方案中，有机电致发光材料包括发光聚合物。LEP材料通常是共轭聚合物分子或共轭低聚物分子，所述分子优选具有充分的用于溶液处理的成膜性能。本文所用的术语“共轭聚合物分子或共轭低聚物分子”是指沿着聚合物骨架具有离域的π-电子体系的聚合物或低聚物。这种聚合物或低聚物是半导体，可以沿着聚合物主链或低聚物主链承载正电荷载流子和负电荷载流子。
合适类型的LEP材料的例子包括聚(苯撑乙烯)、聚(对苯撑)、聚芴、其它现在已知的或以后会开发出来的LEP材料、以及上述之共聚物或共混物。合适的LEP还可以是分子水平掺杂的材料、分散有荧光染料或光致发光材料的材料、共混有活性或非活性材料的材料、分散有活性或非活性材料的材料等。例如通过把LEP材料的溶剂溶液浇铸在基底上并且使溶剂挥发以制成聚合物膜，可以使LEP材料形成为发光结构。或者，通过前体物质的反应，可以在基底上原位形成LEP材料。美国专利No.5,408,109描述了形成LEP层的合适方法，该专利文献以引用的方式并入本文。由LEP材料形成发光结构的其它方法包括(但不限于)激光热图形形成法、喷墨印刷法、丝网印刷法、热敏磁头印刷法、光刻图形形成法以及挤出涂覆法。发光结构可以包含单层或多层LEP材料或其它电致发光材料。
在一些实施方案中，有机电致发光材料可以包含一种或多种小分子发光体。SM电致发光材料包括电荷传输、电荷阻挡以及半导体的有机化合物或有机金属化合物。通常，可以使SM材料真空沉积或用其溶液涂覆，从而在器件中形成薄层。实际上，多层SM材料通常用于制造有效的有机电致发光器件，这是因为给定的材料一般不会既具有所需的电荷传输性能，又具有所需的电致发光性能。
SM材料通常是可以在OEL显示器和器件中用作发光体材料、电荷传输材料、发光体层中的掺杂物(例如用以控制发光颜色的掺杂物)、电荷传输层等的非聚合有机材料或非聚合有机金属材料。常用的SM材料包括N，N′-双(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基联苯胺(TPD)和金属螯合物(例如三(8-羟基喹啉)铝(AlQ))。
有机电致发光器件可任选地包括空穴传输层416、电子传输层、空穴注入层、电子注入层、空穴阻挡层、电子阻挡层、缓冲层等。可以使用这些和其它层及材料来改变或调整OEL器件的电学性质和特性。例如，可以使用这些层和材料来获得所需的电流/电压响应、所需的器件效率、所需的亮度等。或者，可以用光致发光材料把有机电致发光材料所发出的光转换成另一种颜色。这些可任选的层可以位于两个电极之间，并且可以是发光层的一部分或者是单独的层。
例如，有机电致发光器件在发光结构和一个电极之间可任选地包括空穴传输层，该电极是第一电极或第二电极中的一个。空穴传输层便于把空穴注入到器件中并便于使空穴向阴极迁移。空穴传输层还可以起到阻挡电子通向阳极的作用。空穴传输层可以包括(例如)二元胺衍生物(例如N，N′-双(3-甲基苯基)-N，N′-双苯基联苯胺、N，N′-双(3-萘-2-基)-N，N-双苯基联苯胺)或三芳胺的衍生物(例如4，4′，4″-三(N，N′-二苯氨基)三苯胺或4，4′，4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯氨基)三苯胺)。其它的例子包括铜酞菁和1，3，5-三(4-二苯氨基苯基)苯。有机电致发光器件在发光结构和一个电极之间可任选地包括电子传输层，该电极是第一电极或第二电极中的一个。电子传输层便于注入电子，并且便于电子向复合区迁移。电子传输层还可以起到阻挡空穴通向阴极的作用。阻止空穴到达阴极以及阻止电子到达阳极，会使电致发光器件具有更高的效率。用于电子传输层的合适材料包括(例如)三(8-羟基喹啉)铝、1，3-双[5-(4-(1，1-二甲基乙基)苯基)-1，3，4-二唑-2-基]苯、2-(二苯基-4-基)-5-(4-(1，1-二甲基乙基)苯基)-1，3，4-二唑以及其它本领域所公知的化合物。
在一个实施方案中，电极、发光结构和/或其它可任选的层可以通过由激光热图形形成法转印一层或多层而形成。例如，可以在供体板上涂覆有机电致发光材料，然后将其选择性地单独地或与其它层一起或与一个或多个电极一起转印到受体板上。受体板可以与一个或多个电极、晶体管、电容器、隔离肋、隔板、滤色镜、黑矩阵、空穴传输层、电子传输层、其它适合于电子显示器和器件的元件或其组合一起预先形成图形。
在连接各节段之前可以单独封装各节段；或者在把各节段以电连通的方式连接之后，封装该器件。本文所用的术语“封装”是指使电极(例如阴极)表面不暴露在氧气或水中。对于各节段被单独封装的实施方案来说，在封装层中制备几个开口以暴露电接触。根据各种组件的组成，有机电致发光器件的使用期可通过封装而延长。例如，随着长期暴露在氧气、水分或其组合中，部分电极材料和发光结构会劣化。封装可减少第二电极或发光结构与氧气或水分接触。
通常用非导电材料来封装节段或器件，所述的非导电材料包括(但不限于)陶瓷材料、玻璃材料、聚合物材料等。通常，封装层的厚度在约0.5密耳(0.012mm)到约2密耳(0.05mm)的范围内。合适的聚合物材料包括热塑性或热固性均聚物以及热塑性或热固性共聚物。可以使用的聚合物材料的例子包括聚氨酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、环氧树脂或其组合。在一些实施方案中，封装聚合物材料是胶粘剂，例如热熔胶粘剂或压敏胶粘剂。在室温下，胶粘剂可以是粘性的或非粘性的。聚合物材料的酸性优选为足够弱，以免腐蚀电极。封装材料可以包括干燥剂，例如CaO、BaO、SrO和MgO。封装材料可以作为预制层或作为溶液或分散体用印刷法或图形形成方法施加。合适的包含干燥剂的热熔胶粘剂是得自Multisorb Technologies公司(位于美国纽约州Buffalo市)的DesiMaxTM。合适的密封剂包括乙烯-醋酸乙烯或改性的聚烯烃热塑性塑料(例如3MTMThermo-bond(可得自位于美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司)。还可以把节段封装在如美国专利No.6,355,125中所述的玻璃片中。
参照图4，本发明的OLED器件的节段优选为以连续辊对辊的方法制成，其中基底512是透明或半透明的挠性塑料材料，该材料以卷的形式提供，或者是通过例如涂覆可聚合的材料并使材料直列(in-line)固化而形成在衬底510上。阳极514(例如ITO)通常按图形的形式涂覆到基底512上。空穴传输层516以与阳极相同的方式按图形的形式涂覆。可以将发光(例如LEP)层518连续涂覆或涂成图形，随后按图形的形式涂覆阴极。形成图形主要是为了将阳极514设成与阴极522电绝缘。在完成分立的OLED时，通过沿基料横向方向(cross-webdirection)切断基料，可以得到节段，从而使各节段均包含单一一个发光区530或多个发光节段，其中节段的各个区域都发光。
在2003年11月4日提交的待审的美国专利申请No.10/701329(标题为“METHOD OF MAKING AN ORGANIC LIGHT EMITTINGDEVICE”)中描述了优选的使用在基料前进方向上连续的电极(例如阳极)的辊对辊方法。
各节段的阳极和阴极电接触沿着节段的外围边都是可触及的。电极可以延伸到发光结构的外围之外。在一个实施方案中，阳极是按图形的形式涂覆的，使得条纹在从与基料前进方向基本平行到与该基料前进方向基本上斜交的范围内。因此，当沿基料横向方向切断基料时，阳极接触沿着外围边521或523是可触及的。在一个替代的实施方案中，阴极形成图形，使得条纹在从与基料前进方向基本平行到与该基料前进方向基本上斜交的范围内，并且把阳极按与阴极垂直的图形设置。阴极通常以这样的方式来实施，使得其图形条纹垂直于阳极图形。
本文所述的有机电致发光器件可以用作(例如)背光灯(例如单色(例如白色)背光灯)和多色大面积照明器(例如顶板照明器材)、固定的和可变的信息标志(例如交通控制标志)以及低分辨率和高分辨率的显示器(例如用于广告、玩具、个人防护服等)。在视觉效果显著的情况下，优选使用红色、橙色或黄色，可任选地与对比(例如黑色)标记或标志结合在一起。该器件还适用于各种安全照明装置(例如楼梯的紧急照明带)。
根据所需的最终用途，可以把本发明的OLED器件与其它可任选的组件结合使用。可任选的组件包括(例如)一个或多个偏振片、波片、触摸板、抗反射涂层、抗污涂层、投影屏、增亮膜、扩散片或其它光学元件、涂层、用户接口器件等。
低分辨率显示器的应用包括图像指示灯(例如图标)、分节段的字母数字显示器(例如时间指示装置)、小型单色无源矩阵显示器或小型单色有源矩阵显示器、小型单色无源矩阵显示器或小型单色有源矩阵显示器加上图形指示灯作为集成显示器(例如手机显示屏)的部分、例如可适用于户外显示的大面积像素显示区块(display tile)(例如，多模块或多区块，其中每个模块或区块的像素数量较少)、以及安全显示应用。
高分辨率显示器的应用包括有源(或无源)矩阵多色(或全色)显示器、具有单色部分或图形指示灯的有源(或无源)矩阵多色(或全色)显示器以及安全显示用途。
实施例1制备一种可经紫外光固化的聚合物溶液，其包含溶解在1000g甲乙酮中的80g环氧丙烯酸酯(可购自位于美国佐治亚州Smyrna市的UCB Chemicals公司，商品名为“Ebecryl 629”)、20g五丙烯酸二季戊四醇酯(可购自位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司，商品名为“SR399”)、以及2g 1-羟基-环己基苯基酮(可购自位于美国纽约州Tarrytown市的Ciba Specialty Chemicals公司，商品名为“Irgacurel84”)。使用装有110R压花的微凹版涂覆机(可购自位于日本的Yasui Seiki株式会社，商品名为“Model CAG150”)把所得到的溶液以20英尺/分钟的基料速度涂在6.5英寸宽、100微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)衬底(可购自位于日本的帝人公司，商品名为“HSPE 100”)上。使涂料在70℃下直列干燥，并且在氮气环境下用以100％的功率工作的紫外灯(可购自位于美国马里兰州Gaithersburg市的Fusion UV systems公司，商品名为“F-600 Fusion DUV lamp”)而使该涂料固化，从而在所得到的透明基底基料上形成约为0.7μm厚的涂层。
在辊对辊层叠机中，把具有如图5所示图形的冲切的聚合物基料掩模(可购自3M公司，商品名为“Scotchpak 1220”)热层叠到紫外光固化的聚合物基料，并且在装有两个陶瓷ITO靶(可购自位于美国罗得岛州的Arconium公司)的定制的涂覆机中，使用直流溅射法依次沉积约35nm的ITO、10nm的Ag和35nm的ITO，其中各靶均在1毫托的压力和1kW的功率下工作。在ITO涂覆过程中，基料速度是1.6fpm，并且氩气和氧气的流速分别是150标准立方米每分和6标准立方米每分。这些涂覆条件使得薄层电阻为10欧姆/方块。ITO涂层起到阳极连接的作用，所述阳极连接用于使用该基底形成的OLED器件。
然后将聚合物掩模剥离，从而形成图5所示的导电图形。把一片直径为4英寸的圆形的图形化的基料从卷上切下来，并且在超声波清洗系统中清洗。然后在压力为300毫托、氧气流速为500标准立方米每分并且Rf功率为400瓦特的条件下，在等离子处理器(可购自位于美国麻萨诸塞州Billerica市的AST公司，商品名为“Model PS 500”)中对ITO/Ag/ITO表面等离子处理2分钟。
用IPA把也被称为PEDT/PSS(聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸酯，可购自位于德国Leverkusen市的H.C.Starck公司，商品名为“PEDOT 8000”)的空穴传输材料稀释到1％的浓度，并且在30秒内以3000rpm的速度将其旋涂到ITO表面上，从而得到约90nm厚的PEDOT。把该经PEDOT涂覆的膜放在65℃的用氮气吹扫的烘箱中干燥10分钟，再转移到氮气气氛手套箱中，并且将其放到100℃的热板上持续2分钟，以进一步干燥PEDOT。
在30秒内以2500rpm的速度把聚苯撑乙烯发光聚合物分散体(0.5重量％，甲苯溶液，可购自位于德国法兰克福市Covion OrganicSemiconductors GmbH公司，商品名为“Covion PDY 132 LEP”)旋涂到PEDOT的表面上，形成75nm厚的膜。
把经LEP和PEDOT涂覆的样品修剪成50mm×50mm的正方形，并且擦掉这两个涂层的边缘，使得可以产生电接触。然后把400埃厚的钙阴极层和随后4000埃的银层通过掩模由热蒸发法沉积到LEP的表面上，从而形成约5mm×15mm的发光区。接下来，通过用热熔胶粘剂(可购自3M公司，商品名为“Thermobond 845”)热层叠35mm×35mm的铜箔，来封装该器件的涂覆面。修整该50mm×50mm的正方形样品的两边，以得到约30mm×50mm的器件。制造6个这样的器件。把两个10英寸长、1/8英寸宽的导电压敏转移胶带(可购自3M公司，商品名为“3M Thermobond 845”)层叠到0.002英寸厚的铜箔上。修整铜箔使之与导电胶带的宽度相匹配。然后除去胶粘剂的衬底，使胶粘剂暴露出来。把6个发光器件边对边排布，并且把这6个器件的阴极用胶带连在一起，使之以电连通的方式连接。把这6个器件的阳极也连接到一起，用8V的工作直流电源给这些器件供电。在将各节段连接之前，先测试各节段，以确认它们都发光。已连接的器件的各节段可以在直径为3英寸的圆柱体表面上弯曲，并且还保持其发光的能力。对各节段被重复弯曲的效果没有进行评估。
为了使说明部分容易理解，参照发明人预想的几个具体实施方案，对本发明进行了描述。但是，对本发明的非实质性修改(包括现在预计不到的修改)仍可以构成本发明的等同形式。因此，本发明的范围不应受本文所述的细节和结构的限定，而仅仅应该由所附的权利要求和其等同形式来限定。
权利要求
1.一种包含至少两个节段的有机电子器件，各节段均包含由外围边限定的有机电子发光器件，其中，各节段均包含置于第一外围边上的第一电接触以及置于与所述第一电接触所处不同的外围边上的第二电接触，并且用导电材料使所述节段的所述电接触以电连通的方式连接。
2.如权利要求1所述的电子器件，其中所述第二电接触置于与所述第一外围边基本垂直的外围边上。
3.如权利要求1所述的电子器件，其中所述第二电接触置于与所述第一外围边基本平行的外围边上。
4.如权利要求1所述的器件，其中各节段均包含连续的基底层，并且所述基底层在各节段之间是不连续的。
5.如权利要求1所述的器件，其中各节段均包含置于两个导电层之间的发光层，其中所述两个导电层是被电绝缘的。
6.如权利要求1所述的器件，其中所述导电材料是挠性的。
7.如权利要求6所述的器件，其中所述导电材料选自金属箔、导电胶、镀金属的聚合物膜及其组合。
8.如权利要求7所述的器件，其中所述金属箔包含铜。
9.如权利要求6所述的器件，其中所述导电材料包括用导电胶粘附到所述节段的金属箔。
10.如权利要求1所述的电子器件，其中所述节段的所述电接触是串联的。
11.如权利要求1所述的电子器件，其中所述节段的所述电接触是并联的。
12.如权利要求1所述的器件，其中所述器件包含多个节段。
13.如权利要求12所述的器件，其中所述的多个节段连接成行。
14.如权利要求1所述的器件，其中各节段的宽度至多为约2英寸。
15.如权利要求14所述的器件，其中各节段的宽度至少为约1/8英寸。
16.如权利要求1所述的器件，其中各节段的长度至多为约10英寸。
17.如权利要求16所述的器件，其中各节段的长度至少为约1英寸。
18.如权利要求13所述的器件，其中多行是连接成列的。
19.如权利要求1所述的器件，其中各节段是封装的。
20.如权利要求1所述的器件，其中所述的相连接的节段是封装的。
21.如权利要求18所述的器件，其中所述器件是像素化的显示器。
22.如权利要求1所述的器件，其中所述的器件是用于选自照明器、显示器、标志、玩具和个人防护服中的制品的背光灯。
23.如权利要求1所述的器件，其中所述标志或显示器包含固定的信息或变化的信息。
24.如权利要求1所述的器件，其中所述器件发出单色或多色的光。
25.如权利要求1所述的器件，其中发射不同颜色光的节段是可以独立进行调整的。
26.一种包含至少两个节段的有机电子器件，各节段均包含有机电子发光器件和电接触；其中，各节段具有在约1/8英寸到约2英寸范围内的第一维度和在约1英寸到约10英寸范围内的第二维度，并且用导电材料使所述节段的所述电接触以电连通的方式连接。
27.如权利要求26所述的器件，其中所述导电材料是挠性的。
28.一种制造电子器件的方法，该方法包括提供多个包含电接触的有机发光器件节段；测试所述节段，以确定至少一个节段是不发光的节段；除去所述的不发光的节段；以及用导电材料把所述发光节段的所述电接触连接起来。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述节段设置在连续的基料上，所述基料具有基料方向和基料横向方向。
30.如权利要求28所述的方法，其中除去所述的不发光的节段的步骤包括在与所述基料方向基本不平行的方向上切割所述基料。
31.如权利要求28所述的方法，其中除去所述的不发光的节段的步骤包括在某一方向上切割所述基料，该方向在从与所述基料方向基本垂直到与所述基料方向基本上斜交的范围内。
32.如权利要求28所述的方法，其中同时测试多个节段。
33.如权利要求28所述的方法，其中依次测试所述节段。
34.一种修理有机发光器件的方法，该方法包括提供权利要求1中所述的器件；确定至少一个不发光的节段；提供具有电接触的替换发光节段，其中所述替换节段的尺寸与所述的不发光的节段大约相同；通过在所述电接触附近断开所述的不发光的节段的所述导电材料，除去该不发光的节段；以及把所述替换节段的所述电接触与所述器件连接。
全文摘要
一种包含至少两个节段的有机电子器件，各节段均包含由外围边限定的有机电子发光器件；其中各节段均包含置于第一外围边上的第一电接触以及置于与所述第一电接触所处不同的外围边上的第二电接触，并且用导电材料使所述节段的所述电接触以电连通的方式连接，各节段优选包含连续的基底层，并且所述基底层在各节段之间是不连续的。
文档编号H01L51/50GK1879220SQ200480032869
公开日2006年12月13日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年11月4日
发明者拉古纳特·帕迪亚斯, 乔恩·E·奥特曼, 戴维·A·恩格勒 申请人:3M创新有限公司