有机电致发光器件的制作方法

专利名称：有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由封装装置封装的有机电致发光器件、一种制造这种封装的电致发光器件的方法以及支撑该电致发光器件的几乎不可见的隔离物装置阵列的使用。
背景技术：
普通有机电致发光器件(OLED)包括衬底之上的功能叠层，该功能叠层具有至少一个夹在衬底与反电极(counter electrode)之间的有机电致发光层，其中电致发光层的部分和/或反电极的部分对水分和/或氧气敏感。因此，OLED由罩盖(cover lid)封装以便防止诸如水分和氧气之类的外界物质到达功能层，从而提供具有足够寿命的OLED器件。罩盖限定围绕功能叠层的封装的体积，其在功能叠层最外面的层与罩盖的内侧之间典型地具有间隙或空间。该间隙或空间可以填充有惰性气体，例如干燥的氮气。利用罩盖封装的OLED的一个问题是该封装的机械稳定性。尤其是在大面积OLED 器件的情况下，周围环境中的压力差可能引起罩盖的显著的变形。罩盖的变形可能如此高， 以致罩盖接触OLED器件的功能叠层，造成OLED器件的故障，例如短路。文献W02009001241公开了一种利用罩盖封装的0LED，其包括形成线性不透明金属条纹栅格的分流结构以便获得跨衬底电极的更均勻的电压分布，其中每个金属带在衬底电极的整个长度上延伸。每个分流条纹完全被平滑的非导电结构覆盖以便利于其上的连续有机层以及反电极层的形成。分流结构之上的得到的非导电结构栅格同时用作隔离物结构，其防止作为盖与功能叠层之间的机械接触的结果而造成的反电极与衬底电极之间的电气短路。然而，隔离物结构和不透明分流结构覆盖的OLED区域并不发射光并且因而作为令人烦恼的黑线栅格而可见。黑线的存在妨碍了 OLED器件的整个发光区域上的均勻亮度分布。

发明内容
本发明的目的是提供一种有机电致发光器件，其具有防止作为罩盖与功能叠层之间的机械接触的结果而造成的两个电极之间的电气短路的隔离物结构，从而具有更均勻的亮度分布和改进的光发射。这个目的是通过一种电致发光器件来解决的，该电致发光器件包括衬底和衬底之上的衬底电极、反电极和设置在衬底电极与反电极之间的具有至少一个有机电致发光层的电致发光叠层，至少封装电致发光叠层的封装装置以及至少一个设置在衬底电极上以便机械地支撑封装装置并且防止该机械支撑期间衬底电极与反电极之间的电气短路的非导电隔离物装置，其中隔离物装置包括至少一个用于重定向衬底中捕获的至少一部分光的光散射装置。本发明的主导思想是通过将衬底中捕获的光从隔离物装置覆盖的区域重定向到衬底表面以便将至少一部分捕获的光从隔离物装置覆盖的区域向外耦合到环境中，而使得向封装装置提供机械支撑的隔离物装置对于电致发光器件的观察者而言较不明显，优选地不可见。隔离物装置本身可以是透明的或不透明的。非导电隔离物装置所施加的区域可能在电致发光器件的正常操作时看起来是暗的，因为从衬底电极到电致发光叠层的电荷注入被阻挡。隔离物装置包括用于散射由有机电致发光层产生的光的光散射装置。该光散装装置可以包括嵌入到隔离物装置中的光散射颗粒和/或薄片(flake)。该光散射装置散射和或反射衬底内引导的人造光的一部分。这导致别的情况下非发射的区域的增亮。由于衬底经常充当一种光导，因而保护装置的散射装置使得该光能够散射和反射出电致发光器件。 得到的电致发光器件(OLED)表现出更均勻的亮度分布。散射性质与每个隔离物装置覆盖的衬底电极区域的尺寸一起可以适于在隔离物装置几乎不可见的情况下实现均勻的亮度分布。较不明显或不可见的隔离物装置可以更有效地支撑封装装置，因为隔离物装置，优选地覆盖小区域的隔离物装置的数量可以根据封装装置的尺寸和形状进行适应性调节(增加)， 而不干扰电致发光器件的视觉外观(均勻亮度)。在本发明的上下文中，概念电致发光(EL)叠层指的是在衬底电极与反电极之间制备的所有层。在EL叠层的一个实施例中，它包括至少一个在衬底电极与反电极之间制备的发光有机电致发光层。在其他实施例中，这些叠层可以包括在衬底电极与反电极之间制备的若干层。这些若干层可以是有机层，例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、发射层或者有机层和非有机层的组合。在电荷注入层和/或叠层内的两个或更多发光层的情况下，非有机层可以是附加的电极。在一个优选的实施例中，衬底电极和 /或反电极包括至少一种以下材料ΙΤ0，铝，银，掺杂的ZnO或氧化物层。在本发明的上下文中，概念衬底指的是基底材料，电致发光器件的不同层沉积在该材料上。通常，衬底是透明的并且由玻璃制成。此外，可能优选的是，衬底是透明的，优选地包括至少一种以下材料银，金，玻璃或陶瓷。它也可以是透明聚合物片或箔，具有基本上防止湿气和/或氧气进入电致发光器件叠层的适当湿气和氧气屏障。也可能使用像金属箔那样的不透明材料作为衬底。衬底可以包括另外的层，例如用于像光外耦合增强那样的光学目的或者其他目的。衬底通常是平坦的，但是它也可以定形为希望的任何三维形状。在本发明的上下文中，概念衬底电极指的是沉积到衬底之上的电极。通常，它包含透明ITO (氧化铟锡)，可选地具有SiA或SiO的底部涂层以便抑制活动原子或离子从玻璃扩散进入电极中。对于具有ITO电极的玻璃衬底，ITO通常为阳极，但是在特殊的情况下， 它也可以用作阴极。在一些情况下，薄的Ag或Au层(8-15nm厚)单独地或者与ITO组合地用作衬底电极。如果金属箔用作衬底，那么它也起着衬底电极的作用，作为阳极或阴极。概念之上表示列出的层的顺序。该概念明确地包括另外的层介于表示为在彼此之上的层之间的可能性。例如，可能存在设置在衬底电极与衬底之间的增强光的外耦合的附加光学层。在本发明的上下文中，概念反电极指的是远离衬底的电极。它通常是不透明的且由足够厚的Al或Ag层制成，使得该电极是反射的(典型地，对于Al为lOOnm，对于Ag为 100-200nm)o它通常为阴极，但是它也可以偏置作为阳极。对于顶部发射或透明电致发光器件而言，反电极必须是透明的。透明反电极由沉积在其他先前沉积的层之上的ITO层或者薄的Ag或Al层(5-15nm)制成。在本发明的上下文中，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)的组合的、通过衬底发射光的电致发光器件称为“底部发射”。在电致发光器件包括另外的电极的情况下，在特定实施例中，当内部电极作为阴极或阳极而被驱动时，衬底电极和反电极可以均为阳极或者阴极。此外，在本发明的上下文中，具有不透明衬底电极和透明反电极的组合的、通过反电极发射光的电致发光器件称为“顶部发射”。在本发明的上下文中，概念透明电致发光器件指的是其中衬底、衬底电极、反电极和封装装置透明的电致发光器件。在这里，电致发光器件为底部发射的和顶部发射的。在本发明的上下文中，如果可见光范围内的光的透射超过50% ；其余被吸收或反射，则称层、 衬底或电极是透明的。此外，在本发明的上下文中，如果可见光范围内的光的透射介于10% 与50%之间；其余被吸收或反射，则称层、衬底或电极是半透明的。另外，在本发明的上下文中，当光具有450nm与650nm之间的波长时，该光称为可见光。在本发明的上下文中，当光由电致发光器件的有机电致发光层发射时，该光称为人造光。此外，在本发明的上下文中，电致发光器件的层、连接器或构造元件在其电阻小于 100000欧姆的情况下被称为导电的。在本发明的上下文中，无源电子部件包括电阻器、电容器和感应率。此外，在本发明的上下文中，有源电子部件包括二极管、晶体管和所有类型的集成电路。在本发明的上下文中，电致发光器件的层、衬底、电极或构造元件在入射到其界面上的光依照反射定律返回(宏观入射角等于宏观反射角)的情况下被称为反射的。此外，术语镜面反射用于这种情况。此外，在本发明的上下文中，电致发光器件的层、衬底、电极或构造元件在入射到其上的光不依照反射定律返回(宏观入射角不等于宏观的返回光角度)的情况下被称为散射的。对于返回的光，也存在角度分布。代替散射的是，也使用术语漫反射。在本发明的上下文中，封装装置至少封装电致发光叠层。封装装置也可以封装电致发光器件的整个层叠层或者仅仅形成整个层叠层一部分的多个层。优选地，封装装置为气密元件，其覆盖至少有机电致发光层和反电极。通过使用气密封装装置，防止了像水分或氧气那样的环境因素可能损坏封装的层。封装装置可以形成气密盖。该盖可以由玻璃或金属形成。也可能通过施加到电致发光器件的一个或多个层或者仅仅其部分而形成封装装置。这些层可以包括硅、氧化硅、氮化硅、氧化铝或氮氧化硅。所有列举的封装装置防止机械和/或环境因素不利地影响电致发光器件的叠层。附加的吸气剂材料可以设置在封装的体积内，优选地附接到封装装置内侧，以便进一步减少封装的器件内部的水分和/或氧气的量。作为一个实例，封装装置可以由金属、玻璃、陶瓷或者这些的组合制成。它通过导电胶或非导电胶、熔化玻璃粉或者金属焊料附接到衬底。在一个实施例中，衬底电极之上由隔离物装置覆盖的所有区域的总和远远小于电致发光叠层覆盖的区域，优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的10%，更优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的5%，甚至更优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的1%。没有电流从非导电隔离物装置覆盖的区域注入电致发光叠层中，从而防止了隔离物之上电致发光叠层内的光的产生。隔离物装置覆盖的所有区域(=总区域)的较小的总和改进了电致发光器件的总亮度，因为产生光的电致发光层的有源区更大。在一个优选的实施例中，隔离物装置覆盖的区域的最大延伸远小于电致发光叠层覆盖的区域的每个横向延伸，优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的每个横向延伸的10%，更优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的每个横向延伸的5%，甚至更优选地小于电致发光叠层覆盖的区域的每个横向延伸的1%。隔离物装置覆盖的区域的延伸指的是隔离物装置的区域的外部边缘处的两点之间的距离。最大的延伸是这样的两个点之间的最大可能距离。作为一个实例，圆状区域的最大延伸为该区域的直径。占据衬底电极之上的相应小区域的一定数量的小隔离物装置与每隔离物装置占据更大区域的较小数量的隔离物装置相比，将向封装装置提供至少相同的足够支撑。然而，通过添加散射颗粒使得具有较小横向延伸的隔离物装置较不明显、优选地不可见要容易得多， 因为对于具有较小横向延伸的区域而言，所需的实现OLED器件的更均勻的亮度、优选地均勻的亮度的散射效应更易于调节。作为一个实例，在一个维度上具有大的延伸的小覆盖区域可能作为与亮的周围区域相比的细暗线而仍然可见，然而可以使得在两个维度上具有小的横向延伸的形状的相同小区域更不明显或者甚至不可见。在另一个实施例中，电致发光器件包括隔离物装置阵列，优选地为规则阵列，更优选地为六角形阵列。隔离物装置阵列与作为一个实例位于发光区域中间的某处的单个隔离物装置相比，将向封装装置提供更安全的支撑。不可见隔离物装置阵列可以利用规则阵列更容易地实现，利用六角形阵列最容易地实现，该六角形阵列在人眼看来比其他阵列更不明显。在另一个实施例中，隔离物装置的高度介于5微米与1000微米之间，优选地介于 10微米与500微米之间，更优选地介于10微米与200微米之间，甚至更优选地介于10微米与100微米之间，以便向封装装置提供足够的支撑。衬底电极之上的包括电致发光叠层和反电极的叠层具有200-300nm的典型厚度。封装装置必须利用适当的固定装置(例如胶、玻璃粉或者金属焊料)以气密的方式固定到衬底电极，其具有至少数微米的高度。为了提供封装装置的足够的支撑，需要至少微米范围内的高度的隔离物装置。有利的是使用一种封装装置，在衬底电极与该封装装置内侧之间具有范围介于数微米与数百微米之间的间隙，以便实现薄的电致发光器件，其中同时具有与所述间隙相当的高度的隔离物装置在封装装置与隔离物装置上方的反电极之间机械接触的情况下，防止封装装置在隔离物装置之间的某处接触反电极并且保护反电极以免与衬底电极电接触。为了实现这些任务，隔离物装置必须足够厚且足够硬。精确的厚度和硬度取决于封装装置施加的实际压力以及封装装置与衬底电极之间的当前间隙。在一个优选的实施例中，隔离物装置的高度被适应性调节成与覆盖有隔离物装置的区域之外存在的反电极和封装装置内侧之间的距离基本上相同，优选地，封装装置为平坦的盖。本领域技术人员能够在本发明的范围内根据层厚度和封装装置的几何形状选择隔离物装置的所需厚度。在该实施例中，隔离物装置不仅防止两个电极之间的电接触，而且通过承载封装装置而向封装装置提供强机械支撑。在这里，封装装置可以由较易碎的材料或者较薄的材料制造，例如由利用玻璃粉、 胶或金属焊料密封到衬底的薄玻璃背板制造。在另一个实施例中，隔离物装置包括至少一种以下材料非导电胶，光致抗蚀剂 (photo resist)，漆，涂料或由重熔玻璃粉制成的玻璃层或者其组合。隔离物装置必须同时机械地支撑封装装置并且防止反电极与衬底电极之间的直接接触，该直接接触会导致短路。所列举的材料提供支撑封装装置所需的硬度以便保护衬底电极并且可以经常在无需真空室的情况下容易地施加到衬底电极。因此，可以容易且经济地完成隔离物装置的施加。本领域技术人员可以在本发明的范围内选择其他的非导电材料。非导电胶具有以下优点它易于施加并且不会损坏衬底电极。非导电胶大多数是粘性流体，其可以容易地附接到衬底电极。此外，它可以在外界压力下施加并且无需使用真空室。因此，非导电胶滴可以容易地施加到衬底电极并且作为隔离物装置而防止两个电极之间的任何短路。为了实现持久的非导电胶，可以使用至少一种以下基质环氧树脂，聚氨酯，丙烯酸或硅树脂。优选地，隔离物装置的非导电胶是无水的和/或不含水的。在本发明的上下文中， 概念不含水和/或无水描述了以下事实肉眼不能观察到由于电致发光器件的平均寿命期间的水含量而引起的退化。由于水分扩散到叠层中而引起的有机电致发光层的可见退化可能呈现生长黑斑或者从边缘收缩发射区的形式。概念不含水和/或无水不仅取决于非导电胶本身，而且取决于可以由有机电致发光层吸收而不损坏它的水量。如果可以观察到发射的光的显著的寿命缩短，那么扩散意味着有害。依照最新发展水平的标准OLED器件实现大约100000小时或更多的货架寿命。显著的缩短意味着大约2倍或更多的寿命缩短。在另一个实施例中，隔离物装置具有适合防止在衬底电极上出现阴影边缘的形状。用于隔离物装置之上的有机层和反电极的优选沉积技术是真空蒸发。真空蒸发是一种沉积技术，其中要沉积的材料遵循从蒸发源到衬底的笔直路径，从而导致定向的沉积。如果隔离物装置具有陡峭的边缘或者悬垂的边缘，那么阴影效应将发生，这导致有机层和反电极中的孔洞。为了防止该不希望的效应，优选的是隔离物装置具有平滑且不陡峭的边缘。 作为一个实例，防止出现阴影边缘的一种材料性质是粘度，例如升高的温度下的粘度。优选地，隔离物装置的材料的粘度是低的。如果非导电胶用作隔离物装置，那么它可以像液滴那样施加到衬底电极上。如果该非导电胶具有使得其能够流动的粘度，那么将得到隔离物装置的平滑的山丘状形状，这防止了阴影效应。如果在仅仅使用了一个沉积源的情况下将引起可能产生阴影效应的陡峭边缘的材料用于隔离物装置，那么若干沉积源可以用来从不同方向将材料沉积到衬底上。也可能合理的是在沉积期间旋转衬底或者以其他方式使衬底运动以便确保隔离物装置上连续的层沉积。在另一个实施例中，散射装置为嵌入到隔离物装置中的色素和/或薄片和/或颗粒，优选地为铝薄片、云母效应色素或二氧化钛颗粒。在本发明的范围内，光散射装置也可以是本领域技术人员已知的散射和/或反射有机电致发光器件的人造光的其他薄片或颗粒。在另一个实施例中，至少一个导电接触装置设置在反电极之上，覆盖完全在隔离物装置的区域上方的区域，其适合于通过封装装置提供反电极与电源之间的电连接，该封装装置是部分导电的或者包括至少一个适合于将反电极与电源连接的电馈通。接触装置与封装装置之间的这种电连接可以是直接的或间接的。在一个优选的实施例中，接触装置为导电胶、弹簧、弧状弹簧、圆弧形顶端、销(Pin)或者其组合的组的至少一个元件。在一个优选的实施例中，导电胶是无水的和/或不含水的。作为直接连接的实例，封装装置具有与作为接触装置的导电胶的直接接触。作为间接连接的实例，像导线那样的装置可以用来连接封装装置和作为接触装置的导电胶。除了所列举的导线之外，本领域技术人员已知的其他装置可以用来连接封装装置和接触装置。有可能借助于封装装置将电致发光器件连接到电源。因此，可以将导线等附接到封装装置，该封装装置经由接触装置的导电胶将电流传输到反电极。因此，封装装置必须至少在一些部分中是导电的。为了防止短路，封装装置于是必须与衬底电极绝缘。例如，封装装置可以包括导电气密馈通。该气密馈通包括直接或间接地连接到接触装置的导电元件。如果封装装置是导电的并且连接到衬底电极，那么优选的是气密馈通与封装装置电绝缘。这可以通过其中嵌入了导电元件的绝缘装置来完成。用于气密馈通的该绝缘装置可以例如由将导电元件装入在内的玻璃或陶瓷形成。可替换地，封装装置包括导电接触区域。在这里，封装装置包含两个不同的元件， 一个元件形成接触区域并且另一个元件形成绝缘区域。优选地，接触区域设置在封装装置之上。可替换地，接触区域可以由嵌入到封装装置中的元件形成，其中该嵌入的元件是导电的。例如，可以将金属盘嵌入到气密多层结构中，从而形成封装装置。该金属盘于是形成与电致发光器件的接触装置电接触的接触区域。优选地，接触区域与封装装置电绝缘。这可以通过将接触区域嵌入到玻璃或陶瓷或者本领域技术人员已知的另一种材料中来完成。本发明进一步涉及一种提供依照本发明的电致发光器件的方法，该方法包括步骤
-将至少一个隔离物装置、优选地适当数量的隔离物装置沉积到衬底电极之上，所述隔离物装置具有适于机械地支撑封装装置的高度，包括光散射装置， -将电致发光叠层沉积到衬底电极和隔离物装置之上， -将反电极沉积到电致发光叠层之上，以及 -利用封装装置至少封装电致发光叠层。隔离物装置的适当数量取决于封装装置的尺寸和材料。为了防止封装装置在下面没有隔离物装置的区域接触反电极，隔离物装置的数量和相邻隔离物装置之间的距离必须适应封装装置和发光叠层的区域尺寸。较大的区域尺寸要求较高数量的隔离物装置。典型地，对于0.7mm厚的玻璃盖板，应当每20mm施加隔离物。隔离物装置的高度应当适应衬底电极与封装装置内侧之间的距离以及电致发光叠层和反电极的厚度。封装装置的最可靠的支撑将由这样的隔离物装置实现，所述隔离物装置具有基本上等于衬底电极与封装装置之间的距离减去隔离物装置之上制备的电致发光叠层和反电极的层厚度的高度。所述方法的另一个实施例包括另外的步骤在应用利用封装装置进行封装的步骤之前，将覆盖完全在隔离物装置的区域上方的区域的优选地为导电胶的接触装置沉积到反电极之上以便通过封装装置提供反电极与电源之间的电连接，所述封装装置是部分导电的或者包括至少一个适合于将反电极与电源连接的电馈通。导电装置可以提供到相应的至少部分地导电的封装装置的直接或间接的电接触。优选地，接触装置为导电胶并且填充隔离物装置上方的反电极与封装装置内侧之间的小间隙以便提供到封装装置的直接电接触。本发明进一步涉及用于具有衬底和封装装置的电致发光器件的非导电隔离物装置的阵列、优选地六角形阵列在衬底电极之上的使用，以便支撑封装装置，其中隔离物装置包括用于重定向衬底中捕获的至少一部分光的光散射装置，从而提供具有更均勻的亮度分布和改进的光发射的可靠的电致发光器件。前面提到的电致发光器件和/或方法以及要求保护的部件和在所描述的实施例中依照本发明使用的部件在尺寸、形状、材料选择方面不受到任何特殊的例外。可以不受限制地应用相关领域中已知的诸如选择准则之类的技术概念。从属权利要求以及以下各附图的描述中公开了本发明目的的附加细节、特性和优点，这些附图仅仅是示例性的方式，示出依照本发明的电致发光器件的多个优选实施例。


下面将参照以下附图描述本发明的另外的实施例，这些附图示出图1 依照本发明的电致发光器件的侧视图，
图2 依照本发明的包括重定向光的隔离物装置阵列的电致发光器件的侧视图， 图3 (a)依照现有技术的电致发光器件的前视图以及(b)依照本发明的包括具有散射装置的隔离物装置的电致发光器件的前视图，以及
图4 依照本发明的具有要经由封装装置连接到电源的接触装置的电致发光器件的侧视图。
具体实施例方式图1示出了依照本发明的电致发光器件10 (0LED)，该电致发光器件包括衬底40 和衬底之上的衬底电极20、反电极30、电致发光叠层50以及封装装置90。电致发光叠层50 设置在衬底电极20与反电极30之间，包括至少一个有机发光层。电致发光叠层具有典型地100-200nm的厚度。衬底电极20由近似IOOnm厚的ITO层形成，ITO是透明且导电的材料。在衬底电极20之上，隔离物装置70包括作为散射装置80的散射颗粒。例如，散射颗粒80可以是具有大约1微米的直径的铝颗粒。有机电致发光层50以及随后反电极30沉积到衬底电极20和隔离物装置70上。如果在衬底电极20与反电极30之间施加电压，那么有机电致发光层50内的一些有机分子受激发，导致由电致发光层50发射的人造光的发射。反电极30由典型地IOOnm厚的铝层形成，充当反射人造光通过衬底电极20和衬底40 的镜。为了将光发射到周围环境中，该实施例中的衬底40由玻璃制成。因此，依照图1的电致发光器件是底部发射OLED。在例如由透明ITO或薄Ag或Au层制成的透明反电极的情况下，电致发光器件可以设置为使用玻璃板作为封装装置的顶部或透明发射器。以下附图中所示电致发光器件10以及其部件和依照本发明使用的部件没有按照真实尺度示出。特别地，电极20和30、有机电致发光叠层50、衬底40和隔离物装置70的厚度的尺度不真实。 所有的附图仅仅用来阐明本发明。如果作为例如由于增大的大气压力或者像利用手指或工具触摸OLED背侧那样的其他机械力的原因而施加到封装装置90的力75的结果，封装装置90接触反电极30，那么远大于衬底电极之上制备的层的总厚度的隔离物装置的高度72将由封装装置90接触的反电极的区域限制为反电极覆盖隔离物装置70的区域。设置在所述两个电极之间的非导电隔离物装置70防止了反电极30与衬底电极20之间的任何电接触。由隔离物装置70覆盖的衬底电极20上的区域71 (电保护区域)超过反电极30上与封装装置90接触的区域(支撑区域)。隔离物装置70将衬底电极20与反电极30以及反电极30的任何部分隔离，所述任何部分可能通过与封装装置90的机械接触而被损坏并且可能穿过有机电致发光层50， 但是不会与衬底电极20有任何接触。为了向封装装置提供机械支撑，防止封装装置朝向叠层的较大的运动，隔离物装置的高度72可以适应性调节成与覆盖有隔离物装置的区域之外存在的反电极30和封装装置90内侧92之间的距离92基本上相同，优选地，封装装置90 为平坦的盖。隔离物装置70必须具有防止在衬底电极20上出现阴影边缘的材料性质和/或施加过程。在一个优选的实施例中，材料性质是低粘度。因此，形成隔离物装置的材料将在衬底电极20上流动，从而形成具有平滑的斜坡的山丘状结构。不会存在可能干扰有机电致发光层50和反电极30的连续覆盖的阴影边缘，尤其是可以在围绕隔离物装置70的区域中没有裂缝、空隙或其他缺陷的情况下制备有机电致发光叠层50和反电极30。隔离物装置70 优选地在升高的温度下具有较低的粘度，这允许实现两步骤施加。在第一步骤中，在希望的位置将像非导电胶那样的形成隔离物装置的材料施加到衬底电极20。然后，将衬底加热到升高的温度。由于其较低的粘度，隔离物装置70的材料于是将在衬底电极20上外流。优选地，隔离物装置70的材料包括使得其缓慢流动以形成具有限定的高度和平滑的斜坡的隔离物装置70的粘度。随着隔离物装置和/或隔离物装置的材料的温度降低，它应当固化以便形成隔离物装置70。隔离物装置70在衬底电极20上流动，从而不形成阴影边缘的这种能力和/或材料性质允许制造所公开的电致发光器件10。图2示出了依照本发明的封装的电致发光器件10。驱动电压将在未覆盖有隔离物装置70的衬底电极区域与反电极之间施加到电致发光器件，导致在电致发光叠层50中产生光并且随后导致光60从隔离物装置70之间的这些区域发射。由于电致发光叠层、衬底电极和衬底的光学性质，产生的光的主要部分将不向外耦合到环境，而是在衬底内被捕获为捕获光61。嵌入到隔离物装置70中的散射装置80以适合于将光65向外耦合到环境的入射角将衬底40内捕获的光61的相当部分重定向到衬底表面。所示的电致发光器件10 包括封装装置90，其内侧91接触或者被设置成靠近隔离物装置70支撑的反电极30。封装装置90例如利用玻璃粉或胶或金属焊料以气密的方式附接到衬底电极20，以便密封电致发光叠层50以隔开诸如水分和/或氧气之类的有害气体。为了防止反电极30与衬底电极 20之间经由封装装置而电接触(在封装装置与反电极之间偶尔或永久接触的情况下)，封装装置必须具有绝缘内侧91或者绝缘顶部主体95或者绝缘侧面96。可替换地，整个封装装置是不导电的(=绝缘的)。图3示出了(a)依照现有技术以及(b)依照本发明的电致发光器件的衬底侧前视图。覆盖现有技术器件的分流线的隔离物结构110 (a)在器件的背侧支撑封装装置(这里未示出)，但是隔离物结构110作为黑线110通过衬底40对于观察者可见。与现有技术形成对照的是，(b)依照本发明的电致发光器件提供了具有几乎均勻的亮度的外观。隔离物装置70被示为六角形阵列中的小(虚线)圆，其是对于人眼较不敏感的几何结构。虚线圆应当指示隔离物装置70的较小可见性，在仔细适应性调节的散射性质的情况下，指示隔离物装置70的不可见性。作为一个实例，隔离物装置70的阵列由双成分环氧胶制成 (UHU+schnellfest,固化时间5分钟)。胶的粘合剂与TW2散射颗粒混合成散射装置，导致白色物质。粘合剂与硬化剂以规定的1:1比例混合，并且然后在室温下在一个位点施加到 ITO覆盖的玻璃衬底。然后，在热板上将衬底加热到60°C达15分钟，这允许胶首先流动到平滑的山丘状结构中并且然后迅速地固化。该过程在手套箱(glove box)中于干燥的氮气气氛(小于Ippm的水分)下执行。然后，将具有硬化的隔离物装置70的衬底引入真空室中并且沉积电致发光叠层50和反电极30。然后，利用玻璃罩盖90封装完成的器件。可以将用于水分的吸气剂置于衬底40和盖90形成的腔中。在所有胶凝固(大约1小时)之后，可靠地驱动电致发光器件。电致发光叠层50和由铝制成的反电极30无裂缝或孔洞地覆盖隔离物装置。在隔离物装置的位置处，与未被隔离物装置70覆盖的发射区域相比，由于嵌入到胶中的TiO2颗粒散射衬底中引导的光而引起的光发射使得隔离物装置几乎不可见。得到的电致发光器件对于施加到由隔离物装置70支撑的罩盖的力不敏感。隔离物装置70覆盖的区域71的亮度可以通过选择作为颗粒和/或薄片添加到隔离物装置70的适当散射材料(反射率、折射率)、这样的颗粒和/或薄片的适当数量和尺寸而进行适应性调节。为了进一步增强散射效果，衬底可以在隔离物装置上方包含附加的散射装置。本领域技术人员在本发明的范围内能够选择适当的颗粒和/或薄片浓度及其相应尺寸以便将隔离物装置覆盖的区域的亮度适应性调节为希望的值，优选地为与电致发光器件的周围区域的亮度相等的亮度，从而使得隔离物装置对于观察者不可见。图4示出了如图1中所示的依照本发明的电致发光器件，其具有在反电极30之上的作为接触装置100的附加导电胶，该附加导电胶覆盖完全在隔离物装置70的区域71上方的区域，提供反电极30与封装装置90顶部95内的导电部分97之间的电连接，所述导电部分进一步经由连接93连接到电源。在该实施例中，接触装置100直接连接到封装装置90 的导电部分97。该导电部分97是可能的电馈通的一个实例，其提供从电源通过封装装置到反电极的电连接。可替换地，可以存在与封装装置顶部95电绝缘的导线馈通。可替换地， 封装装置90顶部95可以是完全导电的，并且通过封装装置90的非导电侧面96与衬底电极绝缘。在该实施例中，无需如图4中所示的导电部分97。接触装置也可以通过导电弹簧、 弧状弹簧、圆弧形顶端、销或者其组合而非直接接触封装装置。作为一个实例，可以在隔离物装置70的位置处通过封装装置90中的孔洞将导电胶(来自Chemtronics公司的Circuitsworks导电环氧树脂CWMOO)施加到反电极20，并且将具有双成分环氧树脂的金属板97附接到封装装置90顶部95，从而封闭封装装置70中的孔洞，使得金属板97面向反电极30的侧面至少部分地被导电胶100覆盖。在所有胶凝固 (大约1小时)之后，通过将电源的正引线连接到衬底电极暴露所在的衬底边沿并且将负引线连接到封装装置90上的金属板97而可靠地驱动0LED。所描述的实施例作为实例包括电致发光叠层50内的一个有机电致发光层50。在本发明范围内的可替换实施例中，电致发光叠层可以包括附加的层，例如空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子阻挡层、电荷注入层、另外的导电层等等。附图标记列表 10电致发光器件 20衬底电极
30 反电极 40衬底
50电致发光叠层
60从未被隔离物装置覆盖的区域发射的光
61衬底中捕获的光
65从隔离物装置覆盖的区域发射的光
70隔离物装置
71隔离物装置覆盖的区域
72隔离物装置的高度
75施加到封装装置的力
80散射装置
90封装装置
91封装装置内侧92衬底电极上方封装装置的高度93到电源的连接95封装装置顶部96封装装置侧面97电馈通100接触装置110依照现有技术的隔离线
权利要求
1.一种电致发光器件(10)，包括衬底(40)和衬底(40)之上的衬底电极(20)、反电极 (30)和设置在衬底电极(20)与反电极(30)之间的具有至少一个有机电致发光层的电致发光叠层(50)，至少封装电致发光叠层(50)的封装装置(90)以及至少一个设置在衬底电极 (20)上以便机械地支撑封装装置(90)并且防止该机械支撑期间衬底电极(20)与反电极 (30)之间的电气短路的非导电隔离物装置(70)，其中隔离物装置(70)包括至少一个用于重定向衬底(40)中捕获的至少一部分光(65)的光散射装置(80)。
2.依照权利要求1的电致发光器件(10)，特征在于，衬底电极(20)之上由隔离物装置(70)覆盖的所有区域(71)的总和远远小于电致发光叠层(50)覆盖的区域，优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的10%，更优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的5%，甚至更优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的1%。
3.依照权利要求1或2的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置(70)覆盖的区域(71)的最大延伸远小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的每个横向延伸，优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的每个横向延伸的10%，更优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的每个横向延伸的5%，甚至更优选地小于电致发光叠层(50)覆盖的区域的每个横向延伸的1%。
4.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，该电致发光器件(10)包括隔离物装置(70)阵列，优选地为规则阵列，更优选地为六角形阵列。
5.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置(70)的高度(72)介于5微米与1000微米之间，优选地介于10微米与500微米之间，更优选地介于10 微米与200微米之间，甚至更优选地介于10微米与100微米之间。
6.依照权利要求5的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置的高度(72)被适应性调节成与覆盖有隔离物装置(70)的区域之外存在的反电极(30)和封装装置(90)内侧(92) 之间的距离(92 )基本上相同，优选地，封装装置(90 )为平坦的盖。
7.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置(70)包括至少一种以下材料非导电胶，光致抗蚀剂，漆，涂料或由重熔玻璃粉制成的玻璃层或者其组合。
8.依照权利要求7的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置(70)的非导电胶是无水的和/或不含水的。
9.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，隔离物装置(70)具有适合防止在衬底电极(20)上出现阴影边缘的形状。
10.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，散射装置(80)为嵌入到隔离物装置(70)中的色素和/或薄片和/或颗粒，优选地为铝薄片、云母效应色素或二氧化钛颗粒。
11.依照前面任一权利要求的电致发光器件(10)，特征在于，至少一个导电接触装置 (100)设置在反电极(30)之上，覆盖完全在隔离物装置(70)的区域(71)上方的区域，其适合于通过封装装置(90)提供反电极(30)与电源之间的电连接，该封装装置是部分导电的或者包括至少一个适合于将反电极(30 )与电源连接的电馈通。
12.依照权利要求11的电致发光器件，特征在于，接触装置为导电胶、弹簧、弧状弹簧、 圆弧形顶端、销或者其组合的组的至少一个元件。
13.一种提供依照权利要求1的电致发光器件(10)的方法，包括步骤-将至少一个隔离物装置、优选地适当数量的隔离物装置(70)沉积到衬底电极(20) 之上，所述隔离物装置具有适于机械地支撑封装装置(90)的高度(72)，包括光散射装置 (80)，-将电致发光叠层(50)沉积到衬底电极(20)和隔离物装置(70)之上， -将反电极(30)沉积到电致发光叠层(50)之上，以及 -利用封装装置(90)至少封装电致发光叠层(50)。
14.依照权利要求12的方法，包括另外的步骤在应用利用封装装置(90)进行封装的步骤之前，将覆盖完全在隔离物装置(70)的区域(71)上方的区域的优选地为导电胶的接触装置(100)沉积到反电极(30)之上以便通过封装装置(90)提供反电极与电源之间的电连接，所述封装装置是部分导电的或者包括至少一个适合于将反电极(20 )与电源连接的电馈通。
15.用于具有衬底(40)和封装装置(90)的电致发光器件(10)的非导电隔离物装置 (70)的阵列、优选地六角形阵列在衬底电极(20)之上的使用，以便支撑封装装置(90)，其中隔离物装置(70)包括用于重定向衬底中捕获的至少一部分光(65)的光散射装置(80)。
全文摘要
本发明涉及一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括衬底(40)和衬底(40)之上的衬底电极(20)、反电极(30)和设置在衬底电极(20)与反电极(30)之间的具有至少一个有机电致发光层的电致发光叠层(50)，至少封装电致发光叠层(50)的封装装置(90)以及至少一个设置在衬底电极(20)上以便机械地支撑封装装置(90)并且防止该机械支撑期间衬底电极(20)与反电极(30)之间的电气短路的非导电隔离物装置(70)，其中隔离物装置(70)包括至少一个用于重定向衬底(40)中捕获的至少一部分光(65)的光散射装置(80)，本发明还涉及一种制造这种封装的电致发光器件的方法以及非导电隔离物装置的阵列、优选地六角形阵列的使用。
文档编号H01L51/52GK102308407SQ201080006744
公开日2012年1月4日 申请日期2010年1月27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