使用有机发光二极管的照明设备的制作方法

文档序号:16663129发布日期:2019-01-18 23:05阅读:170来源:国知局
使用有机发光二极管的照明设备的制作方法

本公开涉及照明设备,更具体地讲,涉及一种使用有机发光二极管的照明设备。



背景技术:

目前,荧光灯或白炽灯主要用作照明设备。在这些当中,白炽灯具有高显色指数(cri),但具有低能量效率。荧光灯具有高效率,但具有低cri并且包含汞以导致环境问题。

cri是用于指示再现颜色的能力并指示对象被特定光源照明时的色觉与对象被参考光源照明时的色觉之间的相似度的指数。太阳光的cri是100。

为了解决现有照明设备的这种问题,近来,已提出发光二极管(led)作为照明设备。led由无机发光材料制成。led的发光效率在蓝色波长范围内最高,朝着红色波长范围和绿色波长范围逐渐降低,其中绿色具有最高光谱光视效能。因此,当通过组合红色led、绿色led和蓝色led来发射白光时,发光效率降低。

作为其它另选方案,开发了使用有机发光二极管(oled)的照明设备。使用一般oled的照明设备如下制造:在玻璃基板上形成由铟锡氧化物(ito)制成的阳极,形成有机发光层和阴极,并且钝化层和层压膜作为封装工具附着到阴极的上表面。

尽管使用oled的照明设备需要高发光效率(光提取效率)和长器件寿命,但由于由层之间的界面处的全内反射导致生成波导模,发光效率降低。也就是说,随着波导模前进并消失到基板与oled之间的界面处的侧表面,发光效率降低至约40%。



技术实现要素:

本公开旨在解决上述问题并致力于提供一种使用有机发光二极管的照明设备,其能够通过使用内部光提取层和多缓冲层来改进发光效率和可靠性。

本公开的其它目的和特征将在本发明的配置和下面的权利要求中描述。

为了实现所述目的,根据本公开的实施方式,一种使用有机发光二极管的照明设备包括设置在基板上的内部光提取层、设置在内部光提取层上的多缓冲层以及设置在设置有多缓冲层的基板的照明部分中的第一电极、有机发光层和第二电极。

多缓冲层可被配置为使得其折射率在内部光提取层的折射率和第一电极的折射率之间逐渐改变。

内部光提取层可包括通过在树脂中分散各自具有第一尺寸的第一散射颗粒和各自具有小于第一尺寸的第二尺寸的第二散射颗粒而形成的第一内部光提取层以及通过在树脂中分散各自具有第二尺寸的第二散射颗粒而形成的第二内部光提取层。

所述多缓冲层可以具有sinx/sinx、sinx/siox、sinx/sion、siox/sinx或sion/sinx的交替层叠结构,或者sinx/sinx/sinx、sinx/siox/sinx、sinx/sion/sinx、siox/sinx/siox或sion/sinx/sion的交替层叠结构

多缓冲层可包括无机膜或有机膜的单层,并且其折射率可在该单层中逐渐改变。

多缓冲层可具有三个或更多个层的层叠结构,多缓冲层的上层可被配置为使得其折射率接近第一电极的折射率,并且多缓冲层的下层可被配置为使得其折射率接近内部光提取层的折射率。

多缓冲层的上层与下层之间的中间层可被配置为使得其折射率在上层的折射率和下层的折射率之间逐渐改变。

该照明设备还可包括设置在基板与内部光提取层之间的附加层,其中,该附加层可由聚酰亚胺制成。

根据本公开的另一实施方式,一种使用有机发光二极管的照明设备包括:设置在基板上的内部光提取层;设置在内部光提取层上的多缓冲层;以及设置在设置有多缓冲层的基板的照明部分中的第一电极、有机发光层和第二电极,其中,多缓冲层由sinx制成并且被配置为使得其折射率在内部光提取层的折射率与第一电极的折射率之间逐渐改变。

内部光提取层可包括通过在树脂中分散各自具有第一尺寸的第一散射颗粒和各自具有小于第一尺寸的第二尺寸的第二散射颗粒而形成的第一内部光提取层以及通过在树脂中分散各自具有第二尺寸的第二散射颗粒而形成的第二内部光提取层。

多缓冲层可具有三个或更多个层的层叠结构,多缓冲层的上层可被配置为使得其折射率接近第一电极的折射率,并且多缓冲层的下层可被配置为使得其折射率接近内部光提取层的折射率。

多缓冲层的上层与下层之间的中间层可被配置为使得其折射率在上层的折射率和下层的折射率之间逐渐改变。

多缓冲层可包括单层,并且其折射率可在该单层中逐渐改变。

附图说明

附图被包括以提供本公开的进一步理解,并且被并入本说明书并构成本说明书的一部分,附图示出本公开的实现方式并与说明书一起用于说明本公开的实施方式的原理。

图1是示例性地示出根据本公开的实施方式的使用有机发光二极管(oled)的照明设备的横截面图。

图2是示出根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的示意性平面图。

图3是沿图2所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的线i-i’截取的示意性横截面图。

图4是具体地示出图3所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的部分结构的横截面图。

图5是示例性地示出比较例的使用oled的照明设备中的光的行为的示图。

图6a和图6b是示例性地示出根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备中的光的行为的示图。

图7a至图7d是示例性地示出缓冲层的折射率根据气体流量、压力和功率的改变的曲线图。

图8a至图8h是顺序地示出图2所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的制造方法的平面图。

图9a至图9h是顺序地示出图3所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的制造方法的横截面图。

图10是示出图8d所示的照明部分的一部分的放大图。

图11是示出根据本公开的另一实施方式的使用oled的照明设备的示意性横截面图。

具体实施方式

以下,将参照附图详细描述根据本公开的使用有机发光二极管(oled)的照明设备的示例性实施方式,以便于本领域技术人员容易地实现本公开。

本公开的优点和特征及其实现方法可通过参照示例性实施方式的以下详细描述和附图来更容易地理解。然而,本公开可按照许多不同的形式来具体实现,不应被解释为限于本文所阐述的示例性实施方式。相反,提供这些示例性实施方式以使得本公开将彻底和完整并且将向本领域技术人员充分传达本公开的概念,本发明将仅由所附权利要求限定。贯穿说明书,相似的标号指代相似的元件。在附图中,为了清晰,层和区域的尺寸和相对尺寸可能被夸大。

将理解,当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”时,该元件或层可直接位于另一元件或层上,或者也可存在中间元件或层。相比之下,当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”时,不存在中间元件或层。

本文中可使用诸如“在...下面”、“在...下方”、“下”、“在...上方”、“上”等的空间相对术语来容易地描述如附图中所示的一个元件或组件与另一元件或其它组件之间的相关性。将理解,除了附图中描绘的取向之外,空间相对术语旨在涵盖在使用或操作中元件的不同取向。例如,如果附图中的元件被翻转,则被描述为“在”其它元件“下方”或“下面”的元件将被取向为“在”其它元件“上方”。因此,示例性术语“在...下方”可涵盖上方和下方两种取向。

本文所使用的术语仅是为了描述特定实施方式,而非旨在限制本公开。如本文所用,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式旨在也包括复数形式。还将理解,术语“包括”和/或“包含”如果用在本文中,则指明所述步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或更多个其它步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。

图1是示例性地示出根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的横截面图。

图2是示出根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的示意性平面图。

图3是沿图2所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的线i-i’截取的示意性横截面图。

图4是具体地示出图3所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的部分结构的横截面图。作为示例具体地示出内部光提取层140和多缓冲层150的结构。

本公开提供一种使用由有机材料制成的oled的照明设备,而非使用由无机材料制成的无机发光二极管的照明设备。

与无机发光二极管相比,由有机发光材料制成的oled在绿色和红色中具有相对好的发光效率。另外,由于oled的红色、绿色和蓝色中的发射峰值的宽度相对大于无机发光二极管,所以显色指数(cri)改进。因此,发光设备的光与太阳光更相似。

在以下描述中,本公开的照明设备100将被描述为具有延展性的柔性照明设备。然而,本公开不仅可应用于柔性照明设备,而且可应用于一般非柔性照明设备。

参照图1至图4,根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100包括被配置为执行表面发射的oled单元101以及被配置为封装oled单元101的封装部分102。

在这种情况下,可在oled单元101的下部另外设置被配置为增加雾度的外部光提取层145。然而,本公开不限于此,可不设置外部光提取层145。

外部光提取层145可通过在树脂中分散tio2的散射颗粒来形成并且可通过粘合层(未示出)附着到基板110的下部。

oled单元101包括设置在基板110上的oled。在这种情况下,本公开的特征在于,内部光提取层140设置在基板110与oled之间。

内部光提取层140可通过在树脂中分散tio2、zro2等的第一散射颗粒141和第二散射颗粒142来形成,但是本公开不限于此。

在这种情况下,内部光提取层140可包括通过在树脂中分散第一散射颗粒141和第二散射颗粒142而形成的第一内部光提取层140a以及通过仅在树脂中分散第二散射颗粒142而形成的第二内部光提取层140b。然而,本公开不限于此。

第一散射颗粒141可以是各自具有比各个第二散射颗粒142大的尺寸的散射颗粒。例如,第一散射颗粒141可以是tio2的颗粒,第二散射颗粒142可以是zro2的颗粒。在这种情况下,第二内部光提取层140b可被视为被配置为将第一内部光提取层140a平坦化的平坦化层。

第二内部光提取层140b可被设置在第一内部光提取层140a上。

在示例中,第一内部光提取层140a可具有约的厚度,第二内部光提取层140b可具有约的厚度。

可在内部光提取层140的上部另外设置缓冲层(未示出)。

另外,本公开的特征在于,在内部光提取层140的上部设置折射率逐渐改变的多缓冲层150。

利用光由于第一散射颗粒141和第二散射颗粒142的粗糙度而被散射的现象,上述内部光提取层140可增加发光效率。然而,在内部光提取层140中可产生放气。另外,由于在内部光提取层140中用作散射剂的第一散射颗粒141和第二散射颗粒142各自具有几十纳米的尺寸,所以第一散射颗粒141和第二散射颗粒142易受水分影响。

因此,本公开的特征在于,在内部光提取层140上形成多缓冲层150以防止由来自外部的水分传递导致的内部光提取层140的劣化并用作内部光提取层140的放气屏障。

在这种情况下,多缓冲层150可具有三个或更多个层的层叠结构,即,下缓冲层150a、中间缓冲层150b和上缓冲层150c的层叠结构。然而,本公开不限于此。

在示例中,多缓冲层150可具有诸如sinx/sinx/sinx的层叠结构、sinx/siox/sinx的层叠结构、sinx/sion/sinx的层叠结构、siox/sinx/siox的层叠结构或sion/sinx/sion的层叠结构这样的三层层叠结构。另外,根据本公开的实施方式的多缓冲层150可具有sinx/sinx、sinx/siox、sinx/sion、siox/sinx或sion/sinx的交替层叠结构。

然而,本公开不限于此,根据本公开的实施方式的多缓冲层150可包括无机膜或有机膜的单层。在这种情况下,折射率可在该单层中逐渐改变。

另外,根据本公开,可通过将多缓冲层150在oled侧的折射率调节为oled的折射率来使由于菲涅耳反射和散射而引起的光损失最小化。

在示例中,当玻璃基板110的折射率为1.5,内部光提取层140的折射率在1.6至1.7的范围内,并且第一电极116和有机发光层130中的每一个的折射率为1.8时,本公开的多缓冲层150可被配置为使得其折射率在上层的折射率和下层的折射率之间(即,在1.7和1.8之间)逐渐改变。在这种情况下,例如,下缓冲层150a和上缓冲层150c的折射率可分别为1.779和1.797,并且中间缓冲层150b的折射率可在1.779和1.797之间的范围内。然而,本公开不限于此。如上所述,本公开的多缓冲层150可被配置为使得其折射率在内部光提取层140的折射率和第一电极116的折射率之间逐渐改变。另外,oled侧的多缓冲层(即,上缓冲层150c)可被配置为使得其折射率接近oled的折射率(即,第一电极116的折射率)。

在示例中,当多缓冲层150包括sinx/sinx/sinx/sinx时,外部量子效率(外部qe)为约47.4%。当多缓冲层150包括sinx/siox/sinx/siox、sinx/sion/sinx/sion、siox/sinx/siox/sinx或sion/sinx/sion/sinx时,可以看出外部qe分别为约45.5%、约45.3%、约44.9%和约45.0%。因此,当应用多缓冲层150时,可以看出与sinx/siox和sinx/sion的层叠结构相比,具有相对高的折射率的sinx/sinx的层叠结构的外部qe增加。

然而,本公开不限于这种无机膜的层叠结构,根据本公开的实施方式的多缓冲层150可具有有机膜的层叠结构。

以下,与不包括内部光提取层和多缓冲层的比较例相比,将详细描述根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100中的光的行为。

图5是示例性地示出比较例的使用oled的照明设备中的光的行为的示图。

图6a和图6b是示例性地示出根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100中的光的行为的示图。

首先,参照图5,比较例的使用oled的照明设备包括oled,其包括在基板10的上部的第一电极16、有机发光层30和第二电极26。

在这种情况下,基板10的折射率为1.5,并且第一电极16和有机发光层30中的每一个的折射率为1.8。

有机发光层30中生成的光朝着基板10发射。所生成的光的一部分(约10%)在第二电极26处消失在表面等离子体模中,其一部分(约40%)在第一电极16和有机发光层30处被捕获在波导模中,并且其一部分(约10%)通过玻璃/空气表面的全内反射被捕获在厚玻璃基板10中。因此,仅所生成的光的20%被发射,导致发光效率降低。

在不包括内部光提取层和多缓冲层的比较例的情况下,随着波导模前进并消失到界面处的侧表面,发光效率降低。

另一方面,参照图6a,在包括内部光提取层140的本公开的实施方式的情况下,可以看出,利用光由于散射颗粒的粗糙度而被散射的现象来改进发光效率。也就是说,由于具有纳米结构的内部光提取层140被设置在基板110与第一电极116之间的界面处,所以全内反射和波导模减少,以使得有机发光层130中生成的光可被有效地传送到大气。

然而,即使在这种情况下,在层之间的界面(即,有机发光层130与第一电极116之间的界面以及第一电极116与内部光提取层140之间的界面)处也可能发生由于折射率差异而引起的损失。

另外,由于在内部光提取层140中用作散射剂的散射颗粒各自具有几十纳米的尺寸,所以散射颗粒易受水分影响。

因此,参照图6b,本公开的特征在于,在内部光提取层140上另外形成多缓冲层150以防止由来自外部的水分传递导致的内部光提取层140的劣化并用作内部光提取层140的放气屏障。

另外,本公开的多缓冲层150可被配置为使得其折射率在内部光提取层140的折射率和第一电极116的折射率之间改变。oled侧的多缓冲层(即,上缓冲层150c)可被配置为使得其折射率接近oled的折射率(即,第一电极116的折射率),从而防止由于界面处的折射率差异引起的损失。也就是说,有机发光层130中生成的光可能由于层之间的折射率差异而消失或被捕获。当在第一电极116的下部形成多缓冲层150,并且同时,在第一电极116和与第一电极116相邻的上缓冲层150c之间折射率差异较小时,捕获在波导模中的光可被尽可能多地提取到外部。

在这种情况下,可通过改变诸如气体流量、气体比和压力的沉积条件来逐渐改变多缓冲层150的折射率。这将参照以下附图来详细描述。

图7a至图7d是示例性地示出缓冲层的折射率根据气体流量、压力和功率的改变的曲线图。例如,sinx用作缓冲层。

这里,图7a示例性地示出缓冲层的折射率根据sih4的流量的改变,图7b示出缓冲层的折射率根据nh3的流量的改变。图7c示例性地示出缓冲层的折射率根据沉积设备中的压力的改变,图7d示出缓冲层的折射率根据沉积期间的功率的改变。

参照图7a,可以看出,随着sih4的流量增加,缓冲层的折射率增加。在示例中,当sih4的流量为150sccm时,折射率为1.745,并且可以看出,当sih4的流量增加到325sccm时,折射率增加到1.76,当sih4的流量增加到500sccm时,折射率增加到1.77。

另外,参照图7b,可以看出,随着nh3的流量增加,缓冲层的折射率减小。在示例中,当nh3的流量为0.4sccm时,折射率为1.775,并且可以看出,当nh3的流量增加到2.2sccm时,折射率减小到1.76,并且当nh3的流量增加到4.0sccm时,折射率减小到1.745。

如上所述,可以看出,根据注入到沉积设备中的sih4的气体流量与nh3的气体流量之比来调节由sinx制成的缓冲层的折射率。

参照图7c,可以看出,随着沉积设备中的压力增加,缓冲层的折射率减小。在示例中,当压力为0.65pa时,折射率为1.9,并且可以看出,当压力增加到0.88pa时,折射率快速减小到1.76,并且当压力增加到1.1pa时,折射率快速减小到1.715。

另外,参照图7d,随着在沉积期间功率增加,缓冲层的折射率增加。在示例中,当功率为2000w时,折射率为1.74,并且可以看出,当功率增加到2500w时,折射率增加到1.76,当功率增加到3000w时,折射率增加到1.78。

再参照图1至图4,基板110可包括:照明部分ea,其被配置为向外部发射并输出实际光;以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2,其通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接到外部以将信号施加到照明部分ea。

由于第一接触部分ca1和第二接触部分ca2未被金属膜170的封装工具和/或保护膜175覆盖,所以第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接到外部。因此,除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外,金属膜170和/或保护膜175可附着到基板110的照明部分ea的整个表面。然而,本公开不限于此。

在这种情况下,第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可位于照明部分ea的外侧。图3示例性地示出第二接触部分ca2位于第一接触部分ca1之间,但本公开不限于此。

另外,图3示例性地示出第一接触部分ca1和第二接触部分ca2仅位于照明部分ea的一侧的外侧,但本公开不限于此。因此,第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可位于照明部分ea的上侧和下侧二者的外侧。

第一电极116和第二电极126被设置在设置有多缓冲层150的基板110的上部。有机发光层130可被设置在第一电极116和第二电极126之间以形成oled。当电流被施加到具有这种结构的照明设备100中的oled的第一电极116和第二电极126时,有机发光层130通过照明部分ea发射并输出光。

有机发光层130可以是发射白光的发光层。在示例中,有机发光层130可包括蓝色发光层、红色发光层和绿色发光层,或者可具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。然而,本公开的有机发光层130不限于上述结构,而是可具有各种结构。

另外,本公开的有机发光层130还可包括:电子注入层,其被配置为将电子注入到发光层中;空穴注入层,其被配置为将空穴注入到发光层中;电子传输层,其被配置为将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,其被配置为将注入的空穴传输到发光层;以及电荷生成层,其被配置为生成诸如电子和空穴的电荷。

这里,由于在照明部分ea外侧的第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中没有形成第一钝化层115a、有机发光层130和第二电极126,所以第一接触电极127和第二接触电极128可暴露于外部。

在这种情况下,尽管附图中未示出,由有机材料制成的第二钝化层以及由无机材料制成的第三钝化层可形成在照明部分ea中以覆盖有机发光层130和第二电极126。

通常,当构成有机发光材料的聚合物与水分结合时,其发光性质快速地劣化,从而导致有机发光层130的发光效率降低。具体地,当在照明设备100中有机发光层130的一部分暴露于外时,水分沿着有机发光层130被传递到照明设备100中,从而导致照明设备100的发光效率降低。因此,根据本公开,可形成第二钝化层和第三钝化层以覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,从而防止水分渗入发射并输出实际光的照明设备100中的照明部分ea的有机发光层130。因此,良品率改进,以降低制造成本并同时确保可靠性。

如上所述,包括第一接触电极127的第一电极116和第二接触电极128被设置在由透明材料制成的基板110上。诸如玻璃的硬质材料可用作基板110,诸如塑料的具有延展性的材料可用作基板110以制造柔性照明设备100。另外,在本公开中,由于具有延展性的塑料材料用作基板110,所以可执行使用辊的工艺以快速地制造照明设备100。

包括第一接触电极127的第一电极116和第二接触电极128可形成在照明部分ea和第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中,并且可由具有优异导电性和高功函数的透明导电材料制成。在示例中,在本公开中,包括第一接触电极127的第一电极116和第二接触电极128可由基于氧化锡的导电材料(例如,铟锡氧化物(ito))或者基于氧化锌的导电材料(例如,铟锌氧化物(izo))制成,并且还可由透明导电聚合物制成。

在这种情况下,根据本公开,短路减少图案117形成在向各个像素供应电流的第一电极116上,从而反射窄路径。短路减少图案117由第一钝化层115a覆盖,从而防止短路。也就是说,短路减少图案117被形成为环绕各个像素的发射区域的外围部分。向各个像素添加电阻以限制流向短路发生区域的电流。

第一电极116可延伸到照明部分ea外侧的第一接触部分ca1以形成第一接触电极127。与第一电极116电绝缘的第二接触电极128可被设置在第二接触部分ca2中。也就是说,第二接触电极128可被设置在与第一电极116相同的层中并且可与第一电极116分离并电绝缘。

在示例中,图2示出包括第一接触电极127的第一电极116具有总体四边形形状,第一电极116的上侧中心部分被去除以形成凹陷,并且第二接触电极128被设置在该凹陷中,但是本公开不限于此。

辅助电极111可被设置在基板110的照明部分ea和第一接触部分ca1中,并且可电连接到第一电极116和第一接触电极127。第一电极116由透明高电阻导电膜组成并且有利地透射所发射的光,但不利的是,其电阻远高于不透明金属的电阻。因此,当制造具有大面积的照明设备100时,由于透明高电阻导电膜的高电阻,施加于宽的照明区域的电流的分布不均匀,并且电流的不均匀分布妨碍了具有大面积的照明设备100发射具有均匀亮度的光。

辅助电极111按照具有窄宽度的网形状、网格形状、六边形形状、八边形形状、圆形形状等设置在照明部分ea的整个表面上。辅助电极111允许均匀的电流通过第一电极116被施加到整个照明部分ea,从而使得具有大面积的照明设备100能够发射具有均匀亮度的光。

在图3中,辅助电极111被示例性地示出为设置在包括第一接触电极127的第一电极116的下部,但本公开不限于此。这里,设置在第一接触部分ca1中的辅助电极111可用作通过第一接触电极127将电流传送到第一电极116的路径,并且可用作与外部接触以将外部的电流施加到第一电极116的接触电极。

辅助电极111可由具有优异导电性的金属制成,例如al、au、cu、ti、w、mo或其合金。辅助电极111可具有上辅助电极和下辅助电极的双层结构。然而,本公开不限于此,辅助电极111可具有单层结构。

第一钝化层115a可层叠在基板110的照明部分ea上。在图2中,第一钝化层115a被示出为具有四边形框架形状,其具有总体特定宽度。实际上,第一钝化层115a可从发射区域被去除,并且可按照网形状形成以覆盖按照网形状设置的辅助电极111。然而,本公开不限于此。

设置在照明部分ea中的第一钝化层115a可被配置为覆盖辅助电极111和辅助电极111上的第一电极116,但不设置在发射实际光的发射区域中。

第一钝化层115a可由诸如siox或sinx的无机材料制成。然而,第一钝化层115a可由诸如光丙烯的有机材料制成,并且可包括无机材料和有机材料的多个层。

有机发光层130和第二电极126可被设置在设置有第一电极116和第一钝化层115a的基板110的上部。这里,在设置在照明部分ea中的第二接触电极128的上部的第一钝化层115a的特定区域可被去除,以提供被配置为暴露第二接触电极128的接触孔114。因此,第二电极126可通过接触孔114电连接到第二电极126下方的第二接触电极128。

如上所述,有机发光层130可以是白色有机发光层。有机发光层130可包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层,或者可具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。另外,有机发光层130可包括:电子注入层,其被配置为将电子注入到发光层中;空穴注入层,其被配置为将空穴注入到发光层中;电子传输层,其被配置为将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,其被配置为将注入的空穴传输到发光层;以及电荷生成层,其被配置为生成诸如电子和空穴的电荷。

具有小功函数的材料可取地用作第二电极126,使得电子容易地注入到有机发光层130中。用作第二电极126的材料的具体示例可包括选自诸如镁、钙、钠、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金的金属中的一种。

照明部分ea的第一电极116、有机发光层130和第二电极126构成oled。在这种情况下,当第一电极116是oled的阳极时,第二电极126是其阴极,并且当电流被施加到第一电极116和第二电极126时,电子从第二电极126注入到有机发光层130中,空穴从第一电极116注入到有机发光层130中。此后,在有机发光层130中生成激子。随着激子衰减,生成与最低未占分子轨道(lumo)和最高占有分子轨道(homo)之间的能差对应的光并向下(附图中,朝着基板110)发射。

在这种情况下,尽管未示出,第二钝化层和第三钝化层可被设置在形成有第二电极126的基板110上。

如上所述,根据本公开的实施方式的第二钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,从而防止水分渗入照明部分ea的有机发光层130。

即,根据本公开,除了粘合剂118和金属膜170的封装工具之外,第二钝化层和第三钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,从而防止水分渗入发射并输出实际光的照明设备100中的照明部分ea的有机发光层130。

第二钝化层可由诸如光丙烯(photoacryl)的有机材料制成。另外,第三钝化层可由诸如siox或sinx的无机材料制成。然而,本公开不限于此。

可在第三钝化层的上部设置特定封装材料。基于环氧树脂的化合物、基于丙烯酸酯的化合物、基于丙烯酸的化合物等可用作封装材料。

如上所述,从第一电极116延伸的第一接触电极127在基板110的第一接触部分ca1中暴露于外部。通过接触孔114电连接到第二电极126的第二接触电极128在基板110的第二接触部分ca2中暴露于外部。因此,第一接触电极127和第二接触电极128可电连接到外部电源以分别将电流施加到第一电极116和第二电极126。

第三钝化层可涂覆有诸如压敏粘合剂(psa)的粘合剂118,并且金属膜170可被设置在粘合剂118上并且可附着到第三钝化层以密封照明设备100。

在这种情况下,粘合剂118和金属膜170的封装工具可附着以完全覆盖第二钝化层和第三钝化层。

特定保护膜175可被设置在金属膜170上以附着到除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外的基板110的照明部分ea的整个表面。

光固化粘合剂或热固性粘合剂可用作粘合剂118。

以下,将参照附图详细描述根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的制造方法。

图8a至图8h是顺序地示出图2所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的制造方法的平面图。

此外,图9a至图9h是顺序地示出图3所示的根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的制造方法的横截面图。

图10是示出图8d所示的照明部分的一部分的放大图。

首先,参照图8a和图9a,在基板110的整个表面上形成内部光提取层140。

在这种情况下,基板110可包括:照明部分ea,其被配置为向外部发射并输出实际光;以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2,其被配置为通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接到外部以将信号施加到照明部分ea。

内部光提取层140可通过在树脂中分散tio2、zro2等的散射颗粒来形成,但本公开不限于此。

如上所述,根据本公开的实施方式,内部光提取层140可包括通过在树脂中分散第一散射颗粒141和第二散射颗粒142而形成的第一内部光提取层140a以及通过仅在树脂中分散第二散射颗粒142而形成的第二内部光提取层140b。第二内部光提取层140b可被设置在第一内部光提取层140a上。然而,本公开不限于此。

第一散射颗粒141可以是各自具有比各个第二散射颗粒142大的尺寸的散射颗粒。在示例中,第一散射颗粒141可以是tio2的颗粒,第二散射颗粒142可以是zro2的颗粒。在这种情况下,第二内部光提取层140b可被视为被配置为将第一内部光提取层140a平坦化的平坦化层。

在示例中,第一内部光提取层140a可具有约的厚度,第二内部光提取层140b可具有约的厚度。

可在内部光提取层140的上部另外设置缓冲层(未示出)。

接下来,参照图8b和图9b,在内部光提取层140上形成具有三个或更多个层的多层结构的多缓冲层150。

在这种情况下,根据本公开的实施方式,在图9b中作为示例将多缓冲层150示出为具有下缓冲层150a、中间缓冲层150b和上缓冲层150c的三层层叠结构,但本公开不限于此。

在示例中,多缓冲层150可具有诸如sinx/sinx/sinx的层叠结构、sinx/siox/sinx的层叠结构、sinx/sion/sinx的层叠结构、siox/sinx/siox的层叠结构或sion/sinx/sion的层叠结构这样的三层层叠结构。另外,多缓冲层150可具有sinx/sinx、sinx/siox、sinx/sion、siox/sinx或sion/sinx的交替层叠结构。

然而,本公开不限于这种无机膜的层叠结构,根据本公开的实施方式的多缓冲层150可具有有机膜的层叠结构。

另外,本公开不限于此,根据本公开的实施方式的多缓冲层150可包括无机膜或有机膜的单层。在这种情况下,在该单层中折射率可逐渐改变。

此外,在示例中,本公开的多缓冲层150被配置为使得在三层层叠结构中下缓冲层150a、中间缓冲层150b和上缓冲层150c的折射率在1.7和1.8之间逐渐改变。然而,本公开不限于此。如上所述,本公开的多缓冲层150可被配置为使得其折射率在内部光提取层140的折射率和第一电极116的折射率之间逐渐改变。另外,oled侧的多缓冲层(即,上缓冲层150c)可被配置为使得其折射率接近oled的折射率,即,第一电极116的折射率。

如上所述,通过改变诸如气体流量、气体比和压力的沉积条件,多缓冲层150的折射率可逐渐改变。

参照图8c和图9c,通过在被划分成照明部分ea和第一接触部分ca1和第二接触部分ca2的基板110上层叠和蚀刻诸如al、au、cu、ti、w、mo或其合金这样的金属来在照明部分ea和第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中形成包括单层或多层的辅助电极111。

另外,尽管未示出,辅助电极111可具有上辅助电极和下辅助电极的双层结构。

此外,在照明部分ea的整个表面上按照具有窄宽度的网形状(参见图8b)、网格形状、六边形形状、八边形形状、圆形形状等设置辅助电极111。辅助电极111允许均匀的电流通过第一电极116被施加到整个照明部分ea,从而使得具有大面积的照明设备能够发射具有均匀亮度的光。

参照图8d和图9d,通过在基板110的整个表面上层叠和蚀刻诸如ito或izo的透明导电材料来在照明部分ea和第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中形成包括第一接触电极127的第一电极116和第二接触电极128。

在这种情况下,第一电极116可延伸到照明部分ea外侧的第一接触部分ca1以形成第一接触电极127,并且与第一电极116电绝缘的第二接触电极128可形成在照明部分ea的一部分和第二接触部分ca2处。也就是说,第二接触电极128可形成在与第一电极116相同的层中并且可与第一电极116分离并电绝缘。

在示例中,图8d示例性地示出包括第一接触电极127的第一电极116具有总体四边形形状,第一电极116的上侧中心部分被去除以形成凹陷,并且第二接触电极128被设置在该凹陷中,但本公开不限于此。

这里,可在发射区域的内边缘处在第一电极116上形成特定短路减少图案117。

参照图8e和图9e,在基板110的整个表面上层叠诸如sinx或siox的无机材料或者诸如光丙烯的有机材料。此后,在照明部分ea的辅助电极111的上部形成第一钝化层115a,同时通过蚀刻所述无机材料或有机材料来形成被配置为暴露第二接触电极128的一部分的接触孔114。

在这种情况下,第一钝化层115a形成在第一电极116的上部以覆盖辅助电极111,但不设置在发射实际光的发射区域中(然而,参照图8e和图10,第一钝化层115a可实际上按照网形状形成在照明部分ea的中心处以覆盖按照网形状设置的辅助电极111)。在图8e中,第一钝化层115a可具有四边形框架形状,其具有总体特定宽度。如上所述,第一钝化层115a可实际上按照网形状形成在照明部分ea的中心处以覆盖按照网形状设置的辅助电极111。另外,在图8e中作为示例将在第一电极116的上部的第一钝化层115a与在第二接触电极128的上部的第一钝化层115a示出为彼此分离(断开),但本公开不限于此。

在这种情况下,第一钝化层115a也可形成在短路减少图案117中。

参照图8f和图8g以及图9f和图9g,在基板110的照明部分ea中分别形成由有机发光材料制成的有机发光层130和由金属制成的第二电极126。

首先,参照图8f和图9f,在基板110的照明部分ea中形成由有机发光材料制成的有机发光层130。

在这种情况下,有机发光层130可以是白色有机发光层。有机发光层130可包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层,或者可具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。另外,有机发光层130可包括:电子注入层,其被配置为将电子注入到发光层中;空穴注入层,其被配置为将空穴注入到发光层中;电子传输层,其被配置为将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,其被配置为将注入的空穴传输到发光层;以及电荷生成层,其被配置为生成诸如电子和空穴的电荷。

接下来,参照图8g和图9g,在基板110的照明部分ea中形成由金属制成的第二电极126以覆盖有机发光层130。

在这种情况下,第二电极126可通过接触孔114电连接到第二电极126下方的第二接触电极128。

第二电极126可由选自诸如镁、钙、钠、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金的金属中的一种制成。

照明部分ea的第一电极116、有机发光层130和第二电极126构成oled。

在这种情况下,由于第一钝化层115a被设置在照明部分ea的辅助电极111的上部,所以在辅助电极111的上部的有机发光层130不与第一电极116直接接触。因此,oled不形成在辅助电极111的上部。

接下来,尽管未示出,可在基板110的照明部分ea中形成由有机材料制成的第二钝化层以覆盖有机发光层130和第二电极126。

在这种情况下,如上所述,第二钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,从而防止水分渗入照明部分ea的有机发光层130。

有机发光层130、第二电极126和第二钝化层可通过辊制造设备顺序地(in-line)形成,但本公开不限于此。

接下来,可在基板110的照明部分ea中形成第三钝化层以覆盖第二钝化层。

第三钝化层可通过另一辊制造设备来形成。

第三钝化层可由诸如siox或sinx的无机材料制成。然而,本公开不限于此。

可在第三钝化层的上部另外设置特定封装材料。基于环氧树脂的化合物、基于丙烯酸酯的化合物、基于丙烯酸的化合物等可用作封装材料。

接下来,参照图8h和图9h,在基板110的照明部分ea上施加由光固化粘合剂材料或热固性粘合剂材料制成的粘合剂118。金属膜170被置于粘合剂118上,然后通过使粘合剂118固化来附着。

在这种情况下,由于第一接触部分ca1和第二接触部分ca2未被金属膜170的封装工具覆盖,所以第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接到外部。

可通过将特定保护膜175附着到除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外的基板110的照明部分ea的整个表面来完成照明设备。

此外,可在基板110与内部光提取层140之间设置由聚酰亚胺制成的附加层。这将参照附图来详细描述。

图11是示出根据本公开的另一实施方式的使用oled的照明设备200的示意性横截面图。

在这种情况下,除了在基板210与内部光提取层240之间设置附加层219之外,根据本公开的另一实施方式的使用oled的照明设备200具有与本公开的上述实施方式基本上相同的配置。

即,根据本公开的另一实施方式的使用oled的照明设备200包括被配置为执行表面发射的oled单元以及被配置为封装oled单元的封装部分。

在这种情况下,可在oled单元的下部另外设置被配置为增加雾度的外部光提取层。然而,本公开不限于此,可不设置外部光提取层。

外部光提取层可通过在树脂中分散tio2等的散射颗粒来形成,并且可通过粘合层附着到基板210的下部。

参照图11,oled单元包括设置在基板210上的oled。在这种情况下,本公开的特征在于,内部光提取层240被设置在基板210与oled之间。

另外,根据本公开的另一实施方式的使用oled的照明设备200的特征在于,附加层219被设置在基板210与内部光提取层240之间。

附加层219可由聚酰亚胺制成。

内部光提取层240可通过在树脂中分散tio2、zro2等的散射颗粒(未示出)来形成,但本公开不限于此。

在这种情况下,内部光提取层240可包括通过在树脂中分散第一和第二散射颗粒而形成的第一内部光提取层240a以及通过仅在树脂中分散第二散射颗粒而形成的第二内部光提取层240b。然而,本公开不限于此。

第一散射颗粒可以是各自具有比各个第二散射颗粒大的尺寸的散射颗粒。例如,第一散射颗粒可以是tio2的颗粒,第二散射颗粒可以是zro2的颗粒。在这种情况下,第二内部光提取层240b可被视为被配置为将第一内部光提取层240a平坦化的平坦化层。

第二内部光提取层240b可被设置在第一内部光提取层240a上。

另外,本公开的特征在于,在内部光提取层240的上部设置折射率逐渐改变的多缓冲层250。也就是说,本公开的特征在于,在内部光提取层240上形成多缓冲层250以防止由来自外部的水分传递导致的内部光提取层240的劣化并用作内部光提取层240的放气屏障。

在这种情况下,多缓冲层250可具有三个或更多个层的层叠结构,即,下缓冲层250a、中间缓冲层250b和上缓冲层250c的层叠结构。

在示例中,多缓冲层250可具有诸如sinx/sinx/sinx的层叠结构、sinx/siox/sinx的层叠结构、sinx/sion/sinx的层叠结构、siox/sinx/siox的层叠结构或sion/sinx/sion的层叠结构这样的三层层叠结构。多缓冲层250可具有诸如sinx/sinx/sinx/sinx的层叠结构、sinx/siox/sinx/siox的层叠结构、sinx/sion/sinx/sion的层叠结构、siox/sinx/siox/sinx的层叠结构或sion/sinx/sion/sinx的层叠结构这样的四层层叠结构。也就是说,根据本公开的另一实施方式的多缓冲层250可具有sinx/sinx、sinx/siox、sinx/sion、siox/sinx或sion/sinx的交替层叠结构。

然而,本公开不限于这种无机膜的层叠结构,根据本公开的另一实施方式的多缓冲层250可具有有机膜的层叠结构。

另外,本公开不限于此,根据本公开的另一实施方式的多缓冲层250可包括无机膜或有机膜的单层。在这种情况下,在该单层中折射率可逐渐改变。

另外,本公开的多缓冲层250可被配置为使得其折射率在上层的折射率和下层的折射率之间(即,1.7和1.8之间)逐渐改变。在这种情况下,例如,下缓冲层250a和上缓冲层250c的折射率可分别为1.779和1.797,并且中间缓冲层250b的折射率可在1.779和1.797之间的范围内。然而,本公开不限于此。如上所述,本公开的多缓冲层250可被配置为使得其折射率在内部光提取层240的折射率和第一电极216的折射率之间改变。另外,oled侧的多缓冲层(即,上缓冲层250c)可被配置为使得其折射率接近oled的折射率(即,第一电极216的折射率)。

在这种情况下,基板210可具有:照明部分ea,其被配置为向外部发射并输出实际光;以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2,其通过第一接触电极227和第二接触电极228电连接到外部以将信号施加到照明部分ea。

由于第一接触部分ca1和第二接触部分ca2未被金属膜270的封装工具和/或保护膜275覆盖,所以第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可通过第一接触电极227和第二接触电极228电连接到外部。因此,金属膜270和/或保护膜275可附着到除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外的玻璃基板210的照明部分ea的整个表面。然而,本公开不限于此。

第一电极216和第二电极226被设置在设置有多缓冲层250的基板210的上部。另外,有机发光层230可被设置在第一电极216和第二电极226之间以形成oled。随着电流被施加到具有这种结构的照明设备200中的oled的第一电极216和第二电极226,有机发光层230通过照明部分ea发射并输出光。

在这种情况下,由于第一钝化层215a、有机发光层230和第二电极226未形成在照明部分ea外侧的第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中,所以第一接触电极227和第二接触电极228可暴露于外部。

这里,尽管未示出,可在照明部分ea中形成由有机材料制成的第二钝化层和由无机材料制成的第三钝化层以覆盖有机发光层230和第二电极226。

根据本公开,第二钝化层和第三钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层230和第二电极226,从而防止水分渗入发射并输出实际光的照明设备200中的照明部分ea的有机发光层230。因此,良品率改进,以降低制造成本并同时确保可靠性。

如上所述,包括第一接触电极227的第一电极216和第二接触电极228被设置在由透明材料制成的基板210上。诸如玻璃的硬质材料可用作基板210,诸如塑料的具有延展性的材料可用作基板210以制造柔性照明设备200。另外,在本公开中,由于具有延展性的塑料材料用作基板210,所以可执行使用辊的工艺以快速地制造照明设备200。

包括第一接触电极227的第一电极216和第二接触电极228可形成在照明部分ea和第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中,并且可由具有优异导电性和高功函数的透明导电材料制成。在示例中,在本公开中,包括第一接触电极227的第一电极216和第二接触电极228可由基于氧化锡的导电材料或基于氧化锌的导电材料制成,并且还可由透明导电聚合物制成。

在这种情况下,根据本公开,短路减少图案217可形成在向各个像素供应电流的第一电极216上,从而反射窄路径。短路减少图案217可被第一钝化层215a覆盖,从而防止短路。也就是说,短路减少图案217被形成为环绕各个像素的发射区域的外围部分。向各个像素添加电阻以限制流向短路发生区域的电流。

第一电极216可延伸到照明部分ea外侧的第一接触部分ca1以形成第一接触电极227。与第一电极216电绝缘的第二接触电极228可被设置在第二接触部分ca2中。也就是说,第二接触电极228可被设置在与第一电极216相同的层中并且可与第一电极216分离并电绝缘。

辅助电极211可被设置在基板210的照明部分ea和第一接触部分ca1中,并且可电连接到第一电极216和第一接触电极227。第一电极216由透明高电阻导电膜组成并且有利地透射所发射的光,但不利的是,其电阻远高于不透明金属的电阻。因此,当制造具有大面积的照明设备200时,由于透明高电阻导电膜的高电阻,施加于宽的照明区域的电流的分布不均匀,并且电流的不均匀分布妨碍了具有大面积的照明设备200发射具有均匀亮度的光。

辅助电极211按照具有窄宽度的网形状、网格形状、六边形形状、八边形形状、圆形形状等设置在照明部分ea的整个表面上。辅助电极211允许均匀的电流通过第一电极216被施加到整个照明部分ea,从而使得具有大面积的照明设备200能够发射具有均匀亮度的光。

辅助电极211可由具有优异导电性的金属制成,例如al、au、cu、ti、w、mo或其合金。辅助电极211可具有上辅助电极和下辅助电极的双层结构。然而,本公开不限于此,辅助电极211可具有单层结构。

第一钝化层215a可层叠在基板210的照明部分ea上。

设置在照明部分ea中的第一钝化层215a可被配置为覆盖辅助电极211和辅助电极211上的第一电极216,但不设置在发射实际光的发射区域中。

第一钝化层215a可由诸如siox或sinx的无机材料制成。然而,第一钝化层215a可由诸如光丙烯的有机材料制成,并且可包括无机材料和有机材料的多个层。

有机发光层230和第二电极226可被设置在设置有第一电极216和第一钝化层215a的基板210的上部。这里,在设置在照明部分ea中的第二接触电极228的上部的第一钝化层215a的特定区域可被去除,以提供被配置为暴露第二接触电极228的接触孔214。因此,第二电极226可通过接触孔214电连接到第二电极226下方的第二接触电极228。

第二电极226希望由具有小功函数的材料制成,使得电子容易地注入到有机发光层230中。用作第二电极226的材料的具体示例可包括选自诸如镁、钙、钠、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金的金属中的一种。

照明部分ea的第一电极216、有机发光层230和第二电极226构成oled。

在这种情况下,尽管未示出,第二钝化层和第三钝化层可被设置在形成有第二电极226的基板210上。

如上所述,根据本公开的另一实施方式的第二钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层230和第二电极226,从而防止水分渗入照明部分ea的有机发光层230。

即,根据本公开,除了粘合剂218和金属膜270的封装工具之外,第二钝化层和第三钝化层可被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层230和第二电极226,从而防止水分渗入发射并输出实际光的照明设备200中的照明部分ea的有机发光层230。

第二钝化层可由诸如光丙烯的有机材料制成。另外,第三钝化层可由诸如siox或sinx的无机材料制成。然而,本公开不限于此。

可在第三钝化层的上部设置特定封装材料。基于环氧树脂的化合物、基于丙烯酸酯的化合物、基于丙烯酸的化合物等可用作封装材料。

如上所述,从第一电极216延伸的第一接触电极227在基板210的第一接触部分ca1中暴露于外部。通过接触孔214电连接到第二电极226的第二接触电极228在基板210的第二接触部分ca2中暴露于外部。因此,第一接触电极227和第二接触电极228可电连接到外部电源以分别将电流施加到第一电极216和第二电极226。

第三钝化层可涂覆有诸如压敏粘合剂(psa)的粘合剂218,并且金属膜270可被设置在粘合剂218上并且可附着到第三钝化层以密封照明设备200。

在这种情况下,粘合剂218和金属膜270的封装工具可附着以完全覆盖第二钝化层和第三钝化层。

特定保护膜275可附着到除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外的基板210的照明部分ea的整个表面。

光固化粘合剂或热固性粘合剂可用作粘合剂218。

如上所述,根据依据本公开的实施方式的使用oled的照明设备,通过应用内部光提取层利用光散射减少了全内反射,并且通过应用多缓冲层减少了波导模,从而改进了发光效率。

另外,可在内部光提取层上形成多缓冲层以防止由来自外部的水分传递导致的内部光提取层的劣化并用作内部光提取层的放气屏障。

此外,根据依据本公开的实施方式的使用oled的照明设备,通过将oled侧的多缓冲层的折射率调节为oled的折射率,由于菲涅耳反射和散射而引起的光损失可最小化。

尽管在以上描述中具体地公开了许多主题,其应该被解释为示例性实施方式的例示,而非限制本公开的范围。因此,本公开不应由本文所公开的实施方式确定,而应由权利要求及其等同物确定。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月11日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请no.10-2017-0088045的权益,其整体通过引用并入本文。

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