使用有机发光二极管的照明设备及其制造方法与流程

文档序号:16663199发布日期:2019-01-18 23:05阅读:155来源:国知局
使用有机发光二极管的照明设备及其制造方法与流程

本公开涉及一种照明设备,更具体而言,涉及一种使用有机发光二极管的照明设备及其制造方法。



背景技术:

当前,荧光灯或白炽灯主要用作照明设备。在这些照明设备当中,白炽灯显色指数(cri)高,但是能量效率低。荧光灯效率高,但是cri低,并且含有导致环境问题的水银。

cri是用于表示重现色彩的能力并表示物体被特定光源照射时的色彩感与物体被参考光源照射时的色彩感之间的相似性程度的指数。太阳光的cri为100。

近来,为了解决现有照明设备的这种问题,已经提出发光二极管(led)用作照明设备。led由有机发光材料制成。led的发光效率在蓝色波长范围内是最高的,并且朝向红色波长范围和绿色波长范围逐渐降低,其中绿色具有最高的光谱光视效能(spectralluminousefficacy)。因而,当通过组合红色led、绿色led和蓝色led发射白光时,发光效率降低。

作为其它另选方案,还开发了使用有机发光二极管(oled)的照明设备。使用一般oled的照明设备被如下制造:在玻璃基板上形成由铟锡氧化物制成的阳极;形成发光层和阴极;并且在上面形成钝化层和层压膜。

在使用oled的照明设备的情况下,当由于杂质而发生短路时,亮度由于整个面板以及发生短路的对应像素中的电流减少而下降。



技术实现要素:

设计本公开是来解决上述问题,并且本公开旨在提供一种使用能够防止由于杂质而发生短路时整个面板的亮度下降的有机发光二极管(oled)的照明设备及其制造方法。

本公开还旨在提供一种使用能够在不减少孔径比的情况下防止亮度下降的oled的照明设备及其制造方法。

本公开的其它目的和特征将在随后的发明的构造和权利要求中描述。

为了实现该目的,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,该照明设备包括:辅助电极,所述辅助电极设置在基板上;非发射区域的第一电极,所述非发射区域的第一电极包括透明导电膜并被设置成覆盖所述辅助电极;和发射区域的第一电极,所述发射区域的第一电极设置在所述非发射区域的第一电极的每个侧表面上;第一钝化层,所述第一钝化层设置在所述非发射区域的第一电极的上部上;有机发光层和第二电极,所述有机发光层和所述第二电极设置在所述基板的设置有所述第一钝化层的照明部分中;以及金属膜,所述金属膜设置在所述基板的照明部分中。

所述非发射区域的第一电极可以具有比铟锡氧化物(ito)的电阻值高的电阻值,并且所述发射区域的第一电极可以具有比所述非发射区域的第一电极的电阻值低的电阻值。

所述非发射区域的第一电极可以具有108ω/平方(ω/square)到109ω/平方的薄层电阻。

所述发射区域的第一电极可以具有103ω/平方到104ω/平方的薄层电阻。

所述透明导电膜可以包括1%到10%的导电材料、80%至90的溶剂、10%到20%的粘结剂和大约1%的添加剂。

所述导电材料可以包括作为导电聚合物材料的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrenesulfonate,pedot:pss)。

所述粘结剂可以包括诸如正硅酸乙酯(tetraethylorthosilicate,teos)、ssq或聚硅氧烷(polysiloxane)的硅基粘结剂(silicon-basedbinder)或丙烯酸基粘结剂(acrylic-basedbinder)。

所述导电材料可以包括石墨烯、单壁碳纳米管(swcnt)或多壁碳纳米管(mwcnt)。

所述导电材料可以包括铜纳米线(cunw)、银纳米线(agnw)或金纳米线(aunw)。

所述非发射区域的第一电极可以具有与位于所述第一电极的上部上的第一钝化层的侧表面相匹配的侧表面。

根据本公开的另一个实施方式,一种使用有机发光二极管的照明设备的制造方法,该制造方法包括以下步骤:在基板上形成辅助电极;使用电阻值比铟锡氧化物(ito)的电阻值高的透明导电膜在形成有所述辅助电极的所述基板上形成第一电极;在形成有所述第一电极的所述基板上形成第一钝化层,从而覆盖所述辅助电极;通过热处理减小未被所述第一钝化层覆盖的发射区域的第一电极的电阻值。

根据本公开的又一个实施方式,一种使用有机发光二极管的照明设备的制造方法,该制造方法包括以下步骤:在基板上形成辅助电极;使用电阻值比铟锡氧化物(ito)的电阻值高的透明导电膜在形成有所述辅助电极的所述基板上形成导电图案;在形成有所述导电图案的所述基板上形成第一钝化层,从而覆盖所述辅助电极;通过使用所述第一钝化层作为掩模选择性地去除所述导电图案而在所述第一钝化层的下部上形成非发射区域的第一电极,所述非发射区域的第一电极包括所述透明导电膜;形成未被所述第一钝化层覆盖的发射区域的第一电极,所述发射区域的第一电极具有比所述非发射区域的第一电极的电阻值低的电阻值。

根据本公开的另一个实施方式和又一个实施方式的制造方法可以进一步包括:在形成有所述第一钝化层的基板的照明部分中形成有机发光层和第二电极;以及将金属膜附接至所述基板的照明部分。

所述透明导电膜可以具有108ω/平方到109ω/平方的薄层电阻。

所述发射区域的第一电极可以具有103ω/平方到104ω/平方的薄层电阻。

可以通过在未被所述第一钝化层覆盖的所述发射区域的第一电极上执行诸如等离子体辐射或激光辐射的热处理来减小所述发射区域的第一电极的电阻值。

所述发射区域的第一电极可以包括透明导电膜,并且通过增加导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料的重量百分比含量而形成为具有103ω/平方到104ω/平方的薄层电阻。

附图说明

附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解,并且被并入且构成本说明书的一部分,附图例示了本公开的实施方式,并且与说明书一起用来解释本公开实施方式的原理。

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

图2是示出了根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的平面示意图。

图3是沿着图2中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’截取的示意性截面图。

图4是示出了图2中所示的照明部分的一部分的放大图。

图5是示出了比较例的照明部分的一部分的放大图。

图6是示出了比较例的照明设备的示例的截面图。

图7是示出了透明高电阻导电膜的电阻根据热处理条件而变化的表。

图8是示出了薄层电阻和热处理导电膜的像素电流之间的关系的曲线图。

图9a至图9g是顺序地示出了图2中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10a至图10g是顺序地示出了图3中所述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截面图。

图11a至图11g是顺序地示出了根据本公开的实施方式的照明设备的另一制造方法的截面图。

具体实施方式

下面,将参照附图详细地描述根据本公开的使用有机发光二极管(oled)的照明设备及其制造方法的示例性实施方式,以使本领域技术人员能够容易地实现本公开。

通过参照示例性实施方式的如下详细描述以及附图可以更容易地理解本公开的优点和特征以及实现本公开的方法。然而,本公开可以以许多不同形式实施,并且不应该解释为限于这里阐述的示例性实施方式。相反,提供这些示例性实施方式是为了使本公开彻底和完整,并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员,而本发明将由所附权利要求限定。在整个说明书中相同的附图标记表示相同元件。在附图中,为了清楚起见可能夸大了层和区域的尺寸和相对尺寸。

将理解,当元件或层被称为“位于”另一个元件或层“上”时,该元件或层可直接位于另一个元件或层上,或者还可以存在中间元件或层。相比而言,当元件或层被称为“直接位于”另一个元件或层“上”时,则不存在中间元件或层。

本文可以使用空间关系术语,诸如“在……下面”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等等,以便容易描述如在附图中所示的一个元件或部件和另一个元件或其它部件之间的相关性。将理解的是,除了附图中所描绘的取向之外,这些空间关系术语旨在包含元件在使用中或操作时的不同取向。例如,如果将附图中的元件翻转过来,则被描述为“在”其它元件“下方”或“下面”的元件将被定向成“位于”其它元件“上方”。因而,该示例性术语“在……下方”可以包含“在……上方”和“在……下方”二者的取向。

这里使用的术语仅仅为了描述具体实施方式之用,并且不是为了限制本发明。如这里使用的,单数形式“一”、“一个”、“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。将进一步理解,如果这里使用了术语“包括”和/或“包含”,则该术语指定存在所阐述的步骤、操作、元件和/或部件,但是不排除存在或添加一个或更多个其它步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。

图1是示例性示出了根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的截面图。

图2是示出了根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备100的平面示意图。

图3是沿着图2中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’截取的示意性截面图。

图4是示出了图2中所示的照明部分的一部分的放大图。

图5是示出了比较例的照明部分的一部分的放大图,图6是示出了比较例的照明设备的示例的截面图。

本公开提供了使用由有机材料制成的oled的照明设备,而不是使用由无机材料制成的无机发光二极管的照明设备。

由有机发光材料制成的oled与无机发光二极管相比具有相对良好的绿色和红色的发光效率。另外,由于oled的红色、绿色和蓝色中的每个的发射峰值的宽度相对大于无机发光二极管的发射峰值的宽度,因此提高了显色指数(cri)。因而,发光设备的光更接近于太阳光。

在如下描述中,将本公开的照明设备100描述为具有柔性的柔性照明设备。然而,本公开不仅可以应用于柔性照明设备,而且还可以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包括被构造成执行表面发射的oled单元101和被构造成封装oled单元101的封装部分102。

在这种情况下,可以在oled单元101的下部上另外设置被构造成增加朦胧的外部光提取层145。然而,本公开不限于此,可以不设置外部光提取层145。

外部光提取层145可以通过在树脂中分散tio2等散射颗粒而形成,并且可以通过粘合层(未示出)附接至基板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,内部光提取层140可以附加地设置在基板110和oled之间。然而,本公开不限于此,可以不设置内部光提取层140。

平整层(未示出)可以附加地设置在内部光提取层140的上部上。

在这种情况下,基板110可以包括被构造成向外部发射并输出实际光的照明部分ea和通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接至外部以向照明部分ea施加信号的第一接触部分ca1和第二接触部分ca2。

由于第一接触部分ca1和第二接触部分ca2没有被金属膜170和/或保护膜175的封装装置覆盖,因此第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可以通过第一接触电极127和第二接触电极128电连接至外部。因此,金属膜170和/或保护膜175可以附接至基板110的除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2以外的照明部分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可以位于照明部分ca外。图3示例性地示出了第二接触部分ca2位于第一接触部分ca1之间,但是本公开不限于此。

另外,图3示例性地示出了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2仅位于照明部分ea的一侧外,但是本公开不限于此。因此,本公开的第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可以位于照明部分ea的上侧和下侧两者外。

可以将第一电极116和第二电极126设置在基板110的上部上,并且可以在第一电极116和第二电极126之间设置有机发光层130以形成oled。当向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施加电流时,有机发光层130通过照明部分ea发射和输出光。

有机发光层130可以是发射白光的发光层。在一个示例中,有机发光层130可以包括蓝色发光层、红光发光层和绿色发光层,并且可以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,并且可以具有各种结构。

此外,本公开的有机发光层130还可以包括:电子注入层,该电子注入层被构造成向发光层注入电子;空穴注入层,该空穴注入层被构造成向发光层注入空穴;电子传输层,该电子传输层被构造成将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,该空穴传输层被构造成将注入的空穴传输到发光层;以及电荷产生层,该电荷产生层被构造成产生诸如电子和空穴的电荷。

这里,由于第一钝化层115a、有机发光层130和第二电极126没有形成在照明部分ea外的第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中,因此第一接触电极127和第二接触电极128可以暴露于外部。

这里,虽然未示出,但可以在照明部分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,以便覆盖有机发光层130和第二电极126。

一般而言,当构成有机发光材料的聚合物与水分结合时,其发光特性迅速劣化,导致有机发光层130的发光效率降低。特别地,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被传送到照明设备100中,导致照明设备100的发光效率降低。因此,根据本公开,可以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,由此防止水分渗入照明设备100中的照明部分ea的发射和输出实际光的有机发光层130。因此,在降低制造成本且保证可靠性的同时,提高了产量。

如上所述,包括第一接触电极127和第二接触电极128的第一电极116布置在由透明材料制成的基板110上。可以使用玻璃之类的硬质材料作为基板110,并且可以使用具有柔性的诸如塑料之类的材料作为基板110以制造柔性照明设备100。此外,在本公开中,由于使用具有柔性的塑料材料作为基板110,可以执行使用辊的过程来快速制造照明设备100。

包括第一接触电极127和第二接触电极128的第一电极116形成在照明部分ea以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中。第一电极116可以分为具有相对高电阻的非发射区域的第一电极116a和具有相对低电阻的发射区域的第一电极116b。

非发射区域的第一电极116a和发射区域的第一电极116b由具有比透明导电氧化物(tco)(例如现有的铟锡氧化物(ito))的电阻更高的电阻的透明导电膜构成。因此,为了便于描述,假定第一电极116a和第一电极116b包括透明的高电阻导电膜。

非发射区域的第一电极116a形成在辅助电极111上,以覆盖辅助电极111。发射区域的第一电极116b可以形成在被辅助电极111划分成网状的每个发射区域(图4中的105)中。

在这种情况下,本公开的非发射区域的第一电极116a包括薄层电阻为108ω/平方至109ω/平方的透明高电阻导电膜,而非诸如现有ito的tco。

也就是说,本公开的特征在于,非发射区域的第一电极116a包括由导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料制成的透明高电阻导电膜,而不是现有的ito。因此,即使在不降低孔径比的情况下,也可以解决由杂质引起的短路造成的整个面板的照明故障问题。

在使用oled的照明设备100中,当由于杂质而在第一电极116和第二电极126之间发生短路时,由于电流下降,整个面板以及相应像素的亮度可能降低。

在图5和图6的比较例的情况下,在向每个像素提供电流的第一电极16上形成短路减少图案17,从而反映窄的路径。短路减少图案17被第一钝化层15a覆盖,从而防止短路。即,短路减少图案17被形成为包围每个像素的发射区域5的外周部分。将电阻添加到每个像素,以限制流到短路发生区域的电流。

在这种情况下,比较例的第一电极16由诸如ito的tco制成。

但是,在这种情况下,由于在每个像素中添加了短路减少图案17,因此整个孔径比减少了8.5%。即,在比较例的情况下,由于在发射区域5的外周部分添加了短路减少图案17,因此第一钝化层15a的最小边距m2和m3分别增加到约14μm和22μm。

在本公开中,非发射区域的第一电极116a没有被添加短路减少图案,而是由薄层电阻为108ω/平方至109ω/平方的透明高电阻导电膜而不是如现有的ito构成,因此,非发射区域的第一电极116a本身的电阻增加,以控制由于短路造成的电流不平衡。在这种情况下,可以省略短路减少图案,因此,可以最初将最小边距m1减少到5.4μm以提高孔径比。

如上所述,透明高电阻导电膜可由导电聚合物材料、碳基材料、纳米线基材料等制成。

在这些材料中,导电聚合物材料除导电材料外还可以包括溶剂、粘结剂和其它添加剂。在这种情况下,导电材料可以包括1%至10%的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)。

溶剂可包括80%至90%的水或乙醇,而粘结剂可包括10%至20%的诸如正硅酸乙酯(teos)、ssq或聚硅氧烷的硅基粘结剂或丙烯酸基粘结剂。

添加剂可包括大约1%的整平剂或表面活性剂。

此外,碳基材料可以包括石墨烯、单壁碳纳米管(swcnt)或多壁碳纳米管(mwcnt)作为导电材料。

纳米线基材料可包括铜纳米线(cunw)、银纳米线(agnw)或金纳米线(aunw)作为导电材料。

如上所述,在本公开的透明高电阻导电膜(该导电膜是通过使用teos将由导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料制成的导电芯添加到硅氧化物基底中而形成的)中,可以根据所述导电芯的含量(wt%)将所述透明高电阻导电膜的电阻从几ω/平方调整到109ω/平方或更大。

与现有ito(厚度为30nm至50nm)相比,本公开的透明高电阻导电膜在包括导电聚合物材料时可以具有150nm至200nm的厚度,而在包括碳基材料时可以具有50nm至100nm的厚度。

此外,根据本公开,与非发射区域的第一电极116a的透明高电阻导电膜相比,发射区域的第一接触电极127和第二接触电极128以及第一电极116b的电阻经后处理降低到103ω/平方到104ω/平方的水平,由此防止面板亮度下降。也就是说,当发射区域的第一电极116b使用非发射区域的第一电极116a的透明高电阻导电膜形成时,有可能由于电流下降而降低亮度。然而,电阻可以通过后处理(例如使用等离子体或激光进行热处理)调整到103ω/平方到104ω/平方的水平,由此确保正常亮度。

在这种情况下,由于非发射区域的第一电极116a被第一钝化层115a覆盖,因此不能对第一电极116a进行后处理,因此,第一电极116a可以保持108ω/平方到109ω/平方的初始电阻值。然而,本公开并不限于此。非发射区域的第一电极116a和发射区域的第一电极116b可以分别包括具有不同电阻值的透明高电阻导电膜,而不是进行后处理。

图7是示出了透明高电阻导电膜的电阻随着热处理条件而变化的表。

这里,通过狭缝涂覆以100μl/s~500μl/s的喷射速率形成透明高电阻导电膜,在150℃和250℃下,每隔20分钟对每个透明高电阻导电膜进行5次热处理,然后在图7中示出电阻变化。

图8是示出了热处理后的薄层电阻和像素电流之间的关系的曲线图。图8示出了对尺寸为500μm×500μm、300μm×300μm和100μm×100μm的像素进行热处理的每个导电膜的薄层电阻和像素电流之间的关系。

参照图7,通过对每个透明高电阻导电膜重复热处理,可以确定大约107ω/平方到大约108ω/方的初始电阻减小为大约105ω/平方。然而,当透明高电阻导电膜形成为大约718nm或更大的特定厚度时,可以看到在透明高电阻导电膜中产生了裂纹。

特别是,当在250℃或更高的温度下进行热处理时,可以看出电阻下降明显。在一个示例中,当在250℃的温度下对厚度约为396nm的透明高电阻导电膜进行20分钟、40分钟、60分钟、80分钟和100分钟的热处理时,可以看到薄层电阻从107.6ω/平方下降到105.5ω/平方、105.4ω/平方、105.3ω/平方和105.3ω/平方。

此外,当在250℃温度下对厚度为124nm至520nm的透明高电阻导电膜进行热处理仅20分钟时,电阻迅速下降;当热处理时间增加到20分钟或以上时,可以看到电阻逐渐下降。

参照图8,可以看出,对于尺寸为500μm×500μm的像素而言,不发生亮度下降(电流下降)和实现比较例中的效果的适当电阻为103ω/平方或更小。

在一个示例中,当薄层电阻在101ω/平方至103ω/平方的范围内时,像素电流持续保持在4.90μa到4.75μa的范围内,并且可以看到,当薄层电阻为104ω/平方时,像素电流从4.75μa减少到3.75μa,而当薄层电阻为106ω/平方或更大时,像素电流迅速下降到0.23μa或更小。

再次参照图1至图4,如上所述构造的第一电极116可延伸至照明部分ea外的第一接触部分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可以布置在第二接触部分ca2中。也就是说,第二接触电极128可以布置在与第一电极116相同的层中,并且可以与第一电极116分开并电绝缘。

例如,图2示出了包括第一接触电极127的第一电极116具有总体四边形形状,去除第一电极116的上中心部分以形成凹部,并且第二接触电极128被布置在该凹部中,但本公开不限于此。

在这种情况下,根据本公开,当包括第一接触电极127和第二接触电极128的第一电极116被形成为有机膜时,可以使用涂层。因此,可以使其上形成有辅助电极111的基板110平整。

辅助电极111可以布置在照明部分ea中和基板110的第一接触部分ca1中,并且可以电连接到第一电极116和第一接触电极127。第一电极116包括透明高电阻导电膜,并且有利地传输发射的光,但其电阻不利地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,施加到宽照明区域的电流的分布是不均匀的,并且电流的不均匀分布使得具有大面积的照明设备100不能发射具有均匀亮度的光。

辅助电极111以网状、网格形状、六边形、八边形、圆形等形式设置在具有薄宽度的照明部分ea的整个表面上。辅助电极111允许通过发射区域105的第一电极116b将均匀的电流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被示例性地示出为布置在包括第一接触电极127的第一电极116的下部上,但本公开不限于此。辅助电极111可以布置在包括第一接触电极127的第一电极116的上部上。这里,布置在第一接触部分ca1中的辅助电极111可以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,并且可以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。

辅助电极可以由导电性优良的金属制成,例如al、au、cu、ti、w、mo或其合金。辅助电极111可以具有上辅助电极和下辅助电极的两层结构。然而,本公开不限于此,并且辅助电极111可以具有单层结构。

第一钝化层115a可以堆叠在基板110的照明部分ea上。在图2中,第一钝化层115a被示出为具有总体一定宽度的四边形框架形状。实际上,第一钝化层115a可以从发射区域105去除,并且可以形成为网状以覆盖布置成网状的辅助电极111。然而,本公开不限于此。

布置在照明部分ea中的第一钝化层115a可以被配置为覆盖辅助电极111和位于辅助电极111的上部上的非发射区域的第一电极116a。特别地,由于照明部分ea的第一钝化层115a被形成为包围辅助电极111并减少由于辅助电极111造成的阶梯部分,因此第一钝化层115a可以允许随后形成的各层稳定地形成而不会断裂。

第一钝化层115a可以由诸如siox或sinx之类的无机材料制成。然而,第一钝化层115a可以由有机材料(例如光压克力(photoacryl))制成,并且可以包括多层无机材料和有机材料。

有机发光层130和第二电极126可以布置在基板110的布置有第一电极116和第一钝化层115a的上部上。这里,可以将第二接触电极128的上部上的第一钝化层115a的布置在照明部分ea中的特定区域去除,以提供被构造成暴露第二接触电极128的接触孔114。因此,第二电极126可以通过接触孔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可以包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层,或者可以具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。此外,有机发光层130可以包括:电子注入层,该电子注入层被构造成向发光层注入电子;空穴注入层,该空穴注入层被构造成向发光层注入空穴;电子传输层,该电子传输层被构造成将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,该空穴传输层被构造成将注入的空穴传输到发光层;和电荷产生层,该电荷产生层被构造成产生例如电子和空穴的电荷。

第二电极126理想地由具有小工作功能的材料制成,以便容易地将电子注入有机发光层130。用作第二电极126的材料的具体示例可以包括从诸如镁、钙、钠、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金等金属中选择的一种。

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oled的阴极,并且电流施加到第一电极116和第二电极126,电子从第二电极126注入到有机发光层130中,并且空穴从第一电极116注入到有机发光层130中。此后,在有机发光层130中产生激子。随着激子衰变,与最低未占据分子轨道(lumo)和最高占据分子轨道(homo)之间的能量差相对应的光被产生并被向下(在附图中向基板110)发射。

在这种情况下,由于第一钝化层115a布置在照明部分ea的辅助电极111的上部上,辅助电极111的上部上的有机发光层130不与第一电极116直接接触。因此,oled不形成在辅助电极111的上部上。也就是说,在一个示例中,照明部分ea中的oled仅形成在具有网状的辅助电极111内的发射区域105中。

虽然未示出,但可以在形成有第二电极126的基板110上设置第二钝化层和第三钝化层。

如上所述,根据本公开的实施方式的第二钝化层可以被形成为覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,由此防止水分渗透到照明部分ea的有机发光层130。

也就是说,根据本公开,除了粘合剂118和金属膜170的封装装置之外,还可以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,由此防止水分渗透到照明设备100中的照明部分ea中的发射并输出实际光的有机发光层130。

第二钝化层可以由诸如光压克力的有机材料制成。此外,第三钝化层可以由诸如siox或sinx之类的无机材料制成。然而,本公开并不限于此。

可以在第三钝化层的上部上设置特定的封装剂。可以使用环氧基化合物、丙烯酸酯基化合物、丙烯酸基化合物等作为所述封装剂。

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可以电连接到外部电源,以便分别向第一电极116和第二电极126施加电流。

第三钝化层可以涂有诸如压敏胶(psa)的粘合剂118,并且金属膜170可以布置在粘合剂118上,并且可以附接到第三钝化层以将照明设备100密封。

在这种情况下,粘合剂118和金属膜170的封装装置可以附接成完全覆盖第二钝化层和第三钝化层。

某些保护膜175可以布置在金属膜170上,以便附接至基板110的除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2之外的照明部分ea的整个表面。

可光固化粘合剂或热固性粘合剂可以用作所述粘合剂118。

在下文中,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9a到9g是顺序地示出图2中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10a到10g是顺序地示出图3中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截面图。

首先,参照图9a和图10a,通过在被分成照明部分ea以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2的基板110上堆叠并蚀刻诸如al、au、cu、ti、w、mo或其合金的金属而在照明部分ea以及第一接触部分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。

在此,虽然未示出,但是在基板110上形成辅助电极111之前,可以在基板110的整个表面上形成一定的缓冲层和内部光提取层。

此外,虽然未示出,但辅助电极111可以具有上辅助电极和下辅助电极的两层结构。

这里,辅助电极111可以以具有薄的宽度的网状(参见图9a)、网格形状、六边形、八边形、圆形等布置在照明部分ea的整个表面上。

之后,参照图9b和图10b,将透明高电阻导电膜堆叠在整个基板110的整个表面上。

在这种情况下,如上所述,透明高电阻导电膜可以由导电聚合物材料、碳基材料、纳米线基材料等制成。

除了导电材料外,导电聚合物材料还可以包括溶剂、粘结剂和其它添加剂。在这种情况下,导电材料可以包括1%至10%的pedot:pss。

溶剂可以包括80%至90%的水或乙醇,粘结剂可以包括10%至20%的诸如teos、ssq或聚硅氧烷的硅基粘结剂或丙烯酸基粘结剂。

添加剂可以包括大约1%的整平剂或表面活性剂。

此外,碳基材料可以包括作为导电材料的石墨烯、swcnt或mwcnt。

纳米线基材料可以包括作为导电材料的cunw、agnw或aunw。

在这种情况下,本公开的透明高电阻导电膜的电阻可以根据导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料的含量(wt%)从几ω/平方调整到109ω/平方或更多。在一个示例中,透明高电阻导电膜可以被调整为具有108ω/平方到109ω/平方的薄层电阻。

之后,通过选择性地蚀刻透明高电阻导电膜,在照明部分ea以及第一接触部分ca1和第二接触部分ca2中形成包括第一接触电极127和第二接触电极128的第一电极116。

在这种情况下,第一电极116可以延伸到照明部分ea外的第一接触部分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可以形成在照明部分ea的一部分和第二接触部ca2处。也就是说,第二接触电极128可以形成在与第一电极116相同的层中,并且可以与第一电极116分开并电绝缘。

在一个示例中,图9b示出了包括第一接触电极127的第一电极116被形成为具有整体四边形,第一电极116的上中心部分被去除以形成凹部,并且第二接触电极128形成在该凹部中,但本公开不限于此。

在此,在图10b中,辅助电极111被例示为形成在包括第一接触电极127的第一电极116的下部上,但本公开不限于此。辅助电极111可以形成在包括第一接触电极127的第一电极116的上部上。布置在第一接触部分ca1中的辅助电极111可以用作将电流传送到第一电极116的路径,并且可以用作接触外部以将外部电流施加到第一电极116的接触电极。

参照图9c和图10c,将无机材料(例如,sinx或siox)或有机材料(例如,光压克力)堆叠在整个基板110的整个表面上。然后,在照明部分ea的辅助电极111的上部和侧部上形成第一钝化层115a,同时通过蚀刻无机材料或有机材料形成被构成暴露第二接触电极128的一部分的接触孔114。

在这种情况下,第一钝化层115a被形成为覆盖辅助电极111和辅助电极111的上部上的第一电极116,但是没有形成在发射实际光的发射区域中(然而,参照图9c,第一钝化层115a实际上可以以网状形成在照明部分ea的中心处,以覆盖布置成网状的辅助电极111)。特别地,由于第一钝化层115a被形成为包围辅助电极111并减少由于辅助电极111而造成的阶梯部分,因此第一钝化层115a可以允许随后形成的各层稳定地形成而不会断裂。在图9c中,第一钝化层115a可以具有总体一定宽度的四边形框架形状。如上所述,第一钝化层115a实际可以以网状形成在照明部分ea的中心,以便覆盖以网状布置的辅助电极111。此外,作为图9c中的示例,第一电极116的上部上的第一钝化层115a和第二接触电极128的上部上的第一钝化层115a被示出为彼此分离(断开),但本公开不限于此。

参照图9d和图10d,通过在第一接触电极127和第二接触电极128以及通过去除第一钝化层115a而开口的发射区域的第一电极116b上执行后处理而将第一接触电极127和第二接触电极128以及第一电极116b的电阻减小到103ω/平方到104ω/平方的水平。

如上所述,根据本公开,通过后处理,将第一接触电极127和第二接触电极128和发射区域的第一电极116b的电阻减小至103ω/平方至104ω/平方的水平,从而防止面板亮度降低。也就是说,由于发射区域的透明高电阻导电膜导致电流下降而有可能导致亮度下降,但是电阻可以通过后处理(例如使用等离子体或激光进行热处理)而调整到103ω/平方到104ω/平方的水平,从而确保正常亮度。

在这种情况下,如上所述,由于除发射区域以外的非发射区域的第一电极116a被第一钝化层115a覆盖,因此不能对第一电极116a进行后处理,因此,第一电极116a保持108ω/平方到109ω/平方的初始电阻值。

参照图9e和图9f以及图10e和图10f,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分别形成在基板110的照明部分ea中。

首先,参照图9e和图10e,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可以包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层,或者可以具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。此外,有机发光层130可以包括:电子注入层,该电子注入层被构造成向发光层注入电子;空穴注入层,该空穴注入层被构造成向发光层注入空穴;电子传输层,该电子传输层被构造成将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,该空穴传输层被构造成将注入的空穴传输到发光层;以及电荷产生层,该电荷产生层被构造成产生诸如电子和空穴的电荷。

接下来,参照图9f和图10f,将由金属制成的第二电极126形成在基板110的照明部分ea中,以覆盖有机发光层130。

在这种情况下,第二电极126可以通过接触孔124电连接到第二电极126下方的第二接触电极128。

第二电极126可以由从诸如镁、钙、钠、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金等金属中选择的一种金属制成。

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布置在照明部分ea的辅助电极111的上部上,辅助电极111的上部上的有机发光层130不与第一电极116直接接触。因此,oled不形成在辅助电极111的上部上。也就是说,在一个示例中,仅在由具有网状的辅助电极111划分的每个发射区域中形成照明部分ea中的oled(参见图4)。

接下来,虽然未示出,但是可以在基板110的照明部分ea中形成由有机材料构成的第二钝化层,以便覆盖有机发光层130和第二电极126。

在这种情况下,如上所述,第二钝化层可以形成为覆盖照明部分ea的有机发光层130和第二电极126,由此防止水分渗透到照明部分ea的有机发光层130。

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

接着,可以在基板110的照明部分ea中形成第三钝化层,以覆盖第二钝化层。

第三钝化层可以通过另一辊制造设备形成。

第三钝化层可以由诸如siox或sinx之类的无机材料制成。然而,本公开并不限于此。

某些封装剂可以额外地设置在第三钝化层的上部上。环氧基化合物、丙烯酸酯基化合物、丙烯酸基化合物等可以用作封装剂。

接下来,参照图9g和图10g,将由可光固化粘合材料或热固性粘合材料制成的粘合剂118施加在基板110的照明部分ea上。将金属膜170放置在粘合剂118上,然后通过固化粘合剂118而附接。

在这种情况下,由于第一接触部分ca1和第二接触部分ca2没有被金属膜170的封装装置覆盖,第一接触部分ca1和第二接触部分ca2可以通过第一接触电极127和第二接触电极128与外部电连接。

可以通过将特定保护膜175附接至基板110的除了第一接触部分ca1和第二接触部分ca2外的照明部分ea的整个表面而完成照明设备。

如上所述,根据本公开,第一电极包括透明高电阻导电膜而不是ito,由此控制了由于短路造成的电流不平衡,并且通过后处理降低发射区域的第一电极的电阻,由此防止亮度降低。然而,本公开不限于此。代替后处理,发射区域的第一电极可以由电阻值低于非发射区域的第一电极的电阻值的透明高电阻导电膜制成。将参照附图对此进行详细描述。

图11a至图11g是顺序地示出了根据本公开的实施方式的使用oled的照明设备的另一种制造方法的截面图。

参照图11a,通过在被分成照明部分以及第一接触部分和第二接触部分的基板210上堆叠并蚀刻诸如al、au、cu、ti、w、mo或其合金等金属而在照明部分以及第一接触部分和第二接触部分上形成包括单层或多层的辅助电极211。

在此,虽然未示出,但在基板210上形成辅助电极211之前,可以在基板210的的整个表面上形成特定的缓冲层和内部光提取层。

此外,虽然未示出,但是辅助电极211可以具有上辅助电极和下辅助电极的两层结构。

在这种情况下,如上所述,辅助电极211可以以网状、网格形状、六边形、八边形、圆形等布置在宽度较薄的照明部分ea的整个表面上。

之后,参照图11b,在整个基板210的整个表面上堆叠透明高电阻导电膜。

在这种情况下,如上所述,透明高电阻导电膜可以由导电聚合物材料、碳基材料、纳米线基材料等制成。

除了导电材料外,导电聚合物材料还可包括溶剂、粘结剂和其它添加剂。在这种情况下,导电材料可以包括1%至10%的pedot:pss。

溶剂可以包括80%至90%的水或乙醇,并且粘结剂可以包括10%至20%的诸如teos、ssq或聚硅氧烷的硅基粘结剂或丙烯酸基粘结剂。

添加剂可以包括大约1%的整平剂或表面活性剂。

此外,碳基材料可以包括作为导电材料的石墨烯、swcnt或mwcnt。

纳米线基材料可以包括作为导电材料的cunw、agnw或aunw。

在这种情况下,本公开的透明高电阻导电膜的电阻可以根据导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料的含量(wt%)从几ω/平方调整到109ω/平方或更多。在一个示例中,透明高电阻导电膜可以被调整为具有108ω/平方到109ω/平方的薄层电阻。

之后,通过选择性地蚀刻透明高电阻导电膜而在照明部分以及第一接触部分和第二接触部分中形成导电图案220a和220b。

在这种情况下,在导电图案220a和220b中,第一导电图案220a可以通过延伸到照明部分外的第一接触部分而构成,并且可以在照明部分的一部分和第二接触部分处形成与第一导电图案220a电绝缘的第二导电图案220b。也就是说,第二导电图案220b可以形成在与第一导电图案220a相同的层中,并且可以与第一导电图案220a分开和电绝缘。

在一个示例中,第一导电图案220a可以形成为具有整体四边形,可以去除第一导电图案220a的上中心部分以形成凹部,并且可以在该凹部中形成第二导电图案220b,但本公开不限于此。

在这种情况下,参见图11b,辅助电极211被示出为形成在导电图案220a和220b的下部上,但本公开不限于此。辅助电极211可以形成在导电图案220a和220b的上部上。

接下来,参照图11c,将无机材料(如sinx或siox)或有机材料(如光压克力)堆叠在整个基板210上。在照明部分的辅助电极211的上部和侧部上形成第一钝化层215a,同时通过蚀刻无机材料或有机材料形成被构造成暴露第二接触部分的第二导电图案220b的一部分的接触孔214。此时,可以在第一接触部分和第二接触部分中形成第一钝化层215a,使得导电图案220a和220b的外部部分被部分地暴露。

然后,通过使用第一钝化层215a作为掩模,选择性地去除第一钝化层215a的下部上的导电图案,而在照明部分中形成非发射区域的薄层电阻为108ω/平方到109ω/平方的第一电极216a。

在这种情况下,第一钝化层215a被形成为覆盖辅助电极211和辅助电极211的上部上的非发射区域的第一电极216a,因此未形成在发射实际光的发射区域中(然而,如上所述,第一钝化层215a实际上可以在照明部分的中心处形成为网状,从而覆盖布置成网状的辅助电极211)。特别地,由于第一钝化层215a形成为包围辅助电极211并减少由于辅助电极211而形成的阶梯部分,因此第一钝化层215a可允许随后形成的各种层稳定地形成而不会断裂。第一钝化层215a可形成为具有总体一定宽度的四边形框架形状。如上所述,第一钝化层215a可以实际以网状形成在照明部分的中心,从而覆盖以网状布置的辅助电极211。此外,作为示例,照明部分和第一接触部分的第一钝化层215a和第二接触部分的第一钝化层215a被示出为彼此分离(断开),但本公开不限于此。

之后,参照图11d,第一接触电极227和第二接触电极228形成在第一接触部分和第二接触部分中,发射区域的第一电极216b形成在照明部分的发射区域、第一接触部分和第二接触部分以及照明部分的通过去除第一钝化层215a而开口的发射区域中。

在这种情况下,发射区域的第一接触电极227和第二接触电极228以及第一电极216b由上述透明高电阻导电膜制成。通过调节导电聚合物材料、碳基材料或纳米线基材料的含量(wt%),可形成电阻为103ω/平方到104ω/平方的透明高电阻导电膜。

如上所述,根据本公开,与非发射区域的第一电极216a相比,第一接触电极227和第二接触电极228和发射区域的第一电极216b具有103ω/平方到104ω/平方的减小的电阻,由此防止面板亮度降低。

在这种情况下,发射区域的第一电极216b和非发射区域的第一电极216a可以构成第一电极216。第一电极216可以延伸到照明部分外的第一接触部分以形成第一接触电极227,并且与第一电极216电绝缘的第二接触电极228可以形成在照明部分的一部分和第二接触部分处。也就是说,第二接触电极228可以形成在与第一电极216相同的层中,并且可以与第一电极216分开并电绝缘。

参照图11e和图11f,在基板210的照明部分中形成由有机发光材料制成的有机发光层230和由金属制成的第二电极226。

首先,参照图11e,在基板210的照明部分中形成由有机发光材料制成的有机发光层230。

在这种情况下,有机发光层230可以是白色有机发光层。有机发光层230可以包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层,或者可以具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的串联结构。此外,有机发光层230可以包括:电子注入层,该电子注入层被构造成向发光层注入电子;空穴注入层,该空穴注入层被构造成向发光层注入空穴;电子传输层,该电子传输层被构造成将注入的电子传输到发光层;空穴传输层,该空穴传输层被构造成将注入的空穴传输到发光层;以及电荷产生层,该电荷产生层被构造成产生诸如电子和空穴的电荷。

接下来,参照图11f,在基板210的照明部分中形成由金属制成的第二电极226,以覆盖有机发光层230。

在这种情况下,第二电极226可以通过接触孔214与第二电极226下方的第二接触电极228电连接。

第二电极226可以由诸如al、mo、cu、ag的金属或诸如moti的合金制成。

照明部分的第一电极216、有机发光层230和第二电极226构成oled。

接下来,虽然未示出,但可以在基板210的照明部分中形成由有机材料制成的第二钝化层,从而覆盖有机发光层230和第二电极226。

然后,可以在基板210的照明部分中形成第三钝化层,以便覆盖第二钝化层。

第三钝化层可以由诸如siox或sinx之类的无机材料制成。然而,本公开并不限于此。

某些封装剂可附加地设置在第三钝化层的上部上。可以使用环氧基化合物、丙烯酸酯基化合物、丙烯酸基化合物等作为所述封装剂。

接下来,参照图11g,在基板210的照明部分上施加由可光固化粘合材料或热固性粘合材料制成的粘合剂218。金属膜270被放置在粘合剂218上,然后通过固化粘合剂218而附接。

在这种情况下,由于第一接触部分和第二接触部分没有被金属膜270的封装装置覆盖,因此第一接触部分和第二接触部分可以通过第一接触电极227和第二接触电极228与外部电连接。

此后,可以通过将特定保护膜275附接至基板210的除了第一接触部分和第二接触部分以外的照明部分的整个表面而完成照明设备。

如上所述,根据本公开的实施方式,根据使用oled的照明设备及其制造方法,即使不降低孔径比,也可以解决由杂质引起的短路造成的整个面板的照明故障的问题,同时还可以在发射区域的电阻降低时保证正常亮度。

虽然在上述说明中具体公开了许多主题内容,但是这些主题内容应该被解释为示例性施方式的说明,而不是对本公开范围进行限制。因此,本公开不应由此处公开的实施方式来确定,而是应由权利要求及其等同物来确定。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2017-0088049的权益,通过引用将该申请的全部内容结合在本文中。

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