图案化led器件、生成图案化的方法、用于图案化的系统和校准该系统的方法

文档序号:7209606阅读:230来源:国知局
专利名称:图案化led器件、生成图案化的方法、用于图案化的系统和校准该系统的方法
技术领域
本发明涉及图案化发光二极管器件。本发明还涉及在发光二极管器件中生成图案的方法、用于生成图案化发光二极管器件的系统以及校准该系统的方法。
背景技术
有机发光二极管器件(另外也称为OLED器件)典型地包括阴极、阳极、发射层和导电层。这些部件可以定位在衬底上。发射层和导电层由可以传导电流的有机材料制成。当跨过阴极和阳极施加电压时,电子从阴极朝向阳极行进。此外,空穴在导电层中在阳极侧产生并且朝向阴极传播。当电子和空穴复合时,光子产生并且从OLED器件发射。OLED器件在许多方面被认为是各种照明应用的未来。它们可以例如用于产生环境照明。全二维灰度级图片可以在单个OLED器件中被图案化,同时维持OLED器件所有的固有优点,例如有吸引力、为漫射面光源等等。在文件US2004/0119(^8中给出图案化OLED器件的实例。在这些已知OLED器件中,经封装的小分子OLED器件利用波长在红外光谱的激光束来辐照,减小了暴露于激光的区域中的电致发光。这些已知图案化OLED器件的缺点在于,当OLED器件不工作时,该器件的图案化部分不是清楚可见的。

发明内容
本发明的目的是提供一种图案化发光二极管器件,其中该图案是清楚且永久可见的。根据本发明的第一方面,该目的是利用权利要求1所述的图案化发光二极管器件来实现。根据本发明的第二方面,该目的是利用权利要求9所述的生成图案化发光二极管器件的方法来实现。根据本发明的第三方面,该目的是利用权利要求16所述的用于生成图案化发光二极管器件的系统来实现。根据本发明的第四方面,该目的是利用权利要求M所述的校准用于生成图案化发光二极管器件的系统的方法来实现。根据本发明第一方面的图案化发光二极管器件包括发光材料层,并且包括通过图案化发光二极管器件的光发射窗口是可见的反光层,该反光层包括反光层的局部变形构成的图案。根据本发明的图案化发光二极管器件的效果在于,在图案化发光二极管器件的断开状态期间以及在图案化发光二极管器件的接通状态期间,由变形构成的图案都是永久可见的。在断开状态期间,图案化发光二极管器件不发射光并且该图案在图案化发光二极管器件上是可见的,这是由于变形引起的对外部光的散射差异造成的,从而提供了有吸引力的散射金属外观。在接通状态期间,图案化发光二极管器件发射光并且该图案仍是可见的,这是由于变形引起的对由图案化发光二极管器件生成的光以及投射在图案的位置处的外部光的不同散射造成的。在已知OLED器件中,图案化是通过直接调节发光材料来执行的。 尽管这对于聚合物OLED器件会是有益的,但是这种原理对于小分子OLED器件(另外也称为 smOLED)的应用受到限制,这是因为smOLED器件中的发光材料更加稳定得多且因而更难以局部调节而不损坏smOLED器件的任何其余材料层。因此,如US 2004/0119028中公开的经由红外激光辐照的已知图案化可能在smOLED器件中根本不生成图案。此外,已知的调节 OLED器件的发光材料典型地局部减小了在图案化区域的光发射,因此减小整体光发射,同时在OLED器件断开状态中图案可见性比较差该区域与器件的未图案化区域相比仅仅表现出某种变色。在根据本发明的发光二极管器件中,通过使反光层变形而生成图案,该图案通过图案化发光二极管器件的光发射窗口是可见的。因此,对于聚合物OLED器件或smOLED 器件,根据本发明的图案的生成将是相同的,因为图案是在反光层生成。此外,由于反光层通过光发射窗口是可见的,在发光二极管器件的断开状态中经由外部光的散射并且在发光二极管器件接通状态期间经由由发光二极管器件生成的光的散射以及经由外部光的散射, 所述变形都是可见的。此外,根据本发明的发光二极管器件可以为例如聚合物OLED器件或小分子OLED 器件。由于图案不是在发光材料中生成而是在反光层中生成,可以利用基本上相同的努力在聚合物OLED器件和小分子OLED器件二者中生成图案。因此,通过将图案应用于反光层而不是应用于发光材料,图案可以经由基本上相同的方法和/或工具而应用于聚合物OLED 器件和小分子OLED器件中的任何一种。在图案化发光二极管器件的实施例中,发光二极管器件的发光材料布置在阳极层和阴极层之间,阳极层或阴极层为包括由变形构成的图案的反光层,同时基本上维持反光层的平行于反光层的导电性。基本上维持反光层的导电性表示跨过反光层的整体导电性被维持,同时会出现例如微小的孔和/或裂纹。尽管在图案化发光二极管器件的优选实施例中,反光层中不存在孔和/或裂纹,这是因为它们较差地反射光,但是该图案化发光二极管器件在存在这些微小的孔和/或裂纹的情况下仍然工作。由于这些微小的孔和/或裂纹的原因,图案的质量会降低,从而降低图案的有吸引力的金属外观。微小的孔和/或裂纹优选地具有人肉眼不可见的尺度和/或可具有例如小于IOOMm且更优选地小于IOMm的尺度。发光材料可以是例如有机发光材料。与标准LED对比,这种有机发光二极管器件为面光源。这种面光源在例如装饰应用中变得越来越流行。视觉上吸引人的图案化提供了对这种面光源的进一步的定制/个性化。有机层使得能够存在变形,因为有机层构成可塑性可变形(适配)的层。优选地,完成为阳极层或阴极层的反光层中的变形而不损坏发光二极管器件的用于光发射的任何层。由于变形是在阳极层或阴极层中生成,使得基本上反光层的导电性被维持,因此发光二极管器件的整个发光表面将辐照光,同时该图案保持可见。在图案化发光二极管器件的实施例中,图案包括多个灰度级,不同灰度级包括不同密度的该反光层的变形,和/或包括不同高度的该反光层的变形,该高度为基本上垂直于反光层的尺度。使用基本上垂直于反光层表示了测量变形的高度的方向基本上垂直于穿过反光
6层的平均平面,而不是在变形的位置处垂直于反光层,该方向不是严格定义的,这是因为变形的形状不是严格定义的。图案的散射外观随变形的密度而改变和/或随变形的高度差异而改变。这种密度和/或高度差异可以连续地或者以不连续的阶段而改变,从而定义可用于生成图案的图案中灰度级的范围。通过简单地生成更多的单位表面积的变形,可以生成这些密度变化。特别是当变形如此小,使得单独变形无法被人肉眼看见时,密度变化显然生成不同感知图案, 所述不同感知图案作为多个灰度级被感知。高度的差异也被不同地感知且可以对灰度级的差异有贡献。在图案化发光二极管器件的实施例中,反光层配置成利用电磁辐射局部辐照,从而局部加热反光层以使反光层局部变形。此实施例的益处在于,利用电磁辐射的辐照可以比较简单,因为强的聚集电磁辐射源目前是容易获得的,例如使用聚集发光二极管作为光源,或者例如使用激光光源。可替换地,可以通过将包括该图案或该图案的负片(negative)或者包括一部分图案的冲模应用到发光二极管器件的反光层,生成局部变形。这可以例如在生产过程期间紧接在应用反光层到器件之后并且在生产过程中在应用下一个层之前完成。通常需要附加适配层(compliant layer)从而允许反光层变形而不使发光二极管器件的其余部分短路。在图案化发光二极管器件的实施例中,反光层配置成在利用功率低于图案化发光二极管器件的任何层的烧蚀阈值的电磁辐射辐照时局部变形。通过将功率维持为低于图案化发光二极管器件的任何层的烧蚀阈值,防止了对图案化发光二极管器件的任何层的任何局部损坏。经由电磁辐射的强度,经由电磁辐射束跨过有机发光二极管器件移动的速度,经由电磁辐射的波长,以及经由应用到发光二极管器件的电磁辐射的焦点尺度,确定功率。在图案化发光二极管器件的实施例中,用于生成变形的电磁辐射的波长是在320 纳米和2000纳米之间的范围内。通常使用激光光源通常可获得的波长使得用于生成发光二极管器件反光层中的图案的系统能够相对简单和廉价。这种波长可以例如为发射405纳米的激光二极管或者发射532纳米的YAG激光器。也可以使用在光谱的红外部分工作的激光系统,这是因为图案化依赖于对反光层的局域化加热。在图案化发光二极管器件的实施例中,图案化发光二极管器件包括阳极层和阴极层,以及其中至少一部分阳极层或阴极层配置成对电磁辐射是基本上透明的。这种实施例使得可以在例如基本上标准生产过程中已经生产了发光二极管器件之后执行图案化。由于阳极层和/或阴极层对于用于生成图案的电磁辐射是至少部分透明的,所以可以在阳极和 /或阴极层已经应用在发光二极管器件上之后应用该图案,从而生成图案化发光二极管器件。在有机发光二极管器件的实施例中,图案化发光二极管器件密封在封装中,以及其中至少一部分封装配置成对电磁辐射是基本上透明的。因此可以甚至在发光二极管器件已经制成且完全密封在封装内之后执行图案化。 因此,发光二极管器件可以是现货供应的产品且可以通过应用图案来定制,并且甚至在发光二极管器件已经密封在封装内之后生成图案化发光二极管器件。这是非常有益的,特别是当发光二极管器件为小分子有机发光二极管器件时,因为这使得能够使用例如利用适当波长和强度的激光二极管的简单印刷步骤,从而也在小分子有机发光二极管器件中生成图案。在发光材料受影响而生成图案的已知图案化方法中,这基本上是不可能的,这是因为小分子有机发光二极管器件的稳定性高。在不是发光材料而是反光层中生成变形以用于形成图案的当前图案化发光二极管器件中,使用相对简单的激光图案化系统的定制图案化同样是可能的。使用小分子有机发光二极管器件时的益处在于,与例如聚合物有机发光二极管器件相比,小分子有机发光二极管器件的长期稳定性在目前要好得多。小分子有机发光二极管器件的另一益处在于,与相当的聚合物有机发光二极管器件相比,小分子有机发光二极管器件的效率高得多一在目前高达大约5至10倍。根据本发明第二方面的生成图案化发光二极管器件的方法,包括图案化发光二极管器件,该图案化发光二极管器件包括发光材料层并且包括通过图案化发光二极管器件的光发射窗口是可见的反光层,该生成方法包括下述步骤使该反光层局部变形用于生成构成该图案的变形。发明人发现,在反光层中应用局部变形可以用于在发光二极管器件上生成永久可见的图案,所述图案在发光二极管器件的接通状态和断开状态中都是可见。因此, 所得到的图案化发光二极管器件包括有吸引力的金属外观,其中在图案化发光二极管器件的接通状态下,发光二极管器件的发光材料的至少未图案化部分保持发射光。在生成方法的实施例中,局部变形的步骤包括
-照射步骤,其用于利用用于生成图案的电磁辐射照射一部分反光层,该电磁辐射局部改变反光层的温度用以使反光层变形同时具有低于发光二极管器件的任何层的烧蚀阈值的功率,和/或
-冲压步骤,其用于通过将包括该图案或另一图案的冲模挤压到反光层而生成图案。照射步骤可以是经由使用掩模,例如在光刻技术中用于生成图案所使用的掩模。 在这个步骤中,掩模可以经由投影工具而投影在反光层上。可替换地,照射步骤可以例如经由比如激光束的扫描准直光束来执行。照射步骤可以改变反光层从而生成变形,或者可替换地,照射步骤之后可以是刻蚀步骤,经由该刻蚀步骤在反光层内生成变形。在生成方法的实施例中,照射步骤包括利用聚集光束局部照射反光层。此实施例的益处在于,例如激光束的聚集光束的使用使得能够实现相对简单的生成图案的方法。此外,扫描聚集光束的使用使得在所应用的照射中能够应用能实现改变的变形的密度和/或高度的局部强度变化,这使得不同灰度级能够应用在应用于发光二极管器件上的图案中。在生成方法的实施例中,使反光层局部变形的步骤是在发光二极管器件的生产过程期间执行的。此实施例的益处在于,在图案化反光层时基本上不存在其它材料层,所述其它材料层也会被例如投射光影响。此外,发光二极管器件的生产过程典型地是严格控制的生产过程。在生产过程期间执行图案化步骤通常使得生产过程能够被调节,使得器件的寿命由于图案化而仅仅受轻微影响或者根本不受影响。缺点在于,图案化发光二极管器件的生产典型地是在相对较大规模上进行。与发光二极管器件的典型生产规模相比,发光二极管器件的图案化经常要求在较小规模上进行。因此,对于少量而言,在该生产过程之外生产发光二极管器件中图案会是优选的。在生成方法的实施例中,图案化发光二极管器件包括阳极层和阴极层,以及其中发光二极管器件的至少一部分阳极层和/或阴极层配置成对电磁辐射是基本上透明的,使反光层局部变形的步骤是通过利用聚集光束通过阳极层或者通过阴极层辐照反光层来执行的。因此,也可以在阳极和/或阴极层已经应用在有机发光二极管器件上之后执行图案化。因此,可以在发光二极管器件已经生产之后执行图案化,使得发光二极管器件能够经由基本上标准生产过程来生成而不被图案化,并且仅仅在需要时利用所述图案来图案化该发光二极管器件;因此降低了单独发光二极管器件的整体成本。可替换地,反光层可以位于与光发射窗口相比的发光二极管器件的相对侧面,并且图案可以通过发光二极管器件的背侧在反光层上生成。在这种实施例中,发光二极管器件的其余层对于聚集光束无需是透明的并且高功率聚集光束透射通过发光二极管器件的其余层的其余部分将不会损坏发光二极管器件的任何其余层。在生成方法的实施例中,发光二极管器件密封在封装中,至少一部分封装配置成对电磁辐射是基本上透明的,以及其中使反光层局部变形的步骤包括通过利用聚集光束通过该封装辐照该反光层。通常,发光二极管器件被封装以防止发光二极管器件受环境影响, 特别是防止可能损坏例如有机发光二极管器件的湿气。由于发光二极管器件的封装的部分透明性,图案化可以通过该封装来完成并且因此可以在基本上成品且密封的发光二极管器件上完成。发光二极管器件可以在完全标准化生产过程中生产并且被完全密封供储存。接着,在需要时,可以通过发光二极管器件的封装应用图案。聚集光束辐照通过至少一部分封装也会导致通过光发射窗口或者通过发光二极管器件的背侧辐照反光层。在生成方法的实施例中,使反光层局部变形的步骤包括改变局部变形的密度用于生成多个灰度级的步骤和/或包括改变变形的高度用于生成多个灰度级的步骤,所述不同灰度级分别包括反光层上不同水平的变形的密度和/或变形的不同高度,该高度为基本上垂直于反光层的尺度。这些局部不同变形密度和/或高度差异生成图案中的不同灰度级,因而使得能够利用大范围的灰度级生成图像。本发明的第三方面包括一种系统,其用于生成如权利要求1至9中任意一项所述的图案化发光二极管器件,和/或用于执行如权利要求10至15中任意一项所述的生成方法。该系统可以例如布置成经由光发射窗口或者经由相对于光发射窗口在发光二极管器件相对侧面的发光二极管器件的背侧而生成变形。能够经由发光二极管器件的背侧生成变形的这种系统避免了通过发光二极管器件的发光层生成变形,因此避免损坏发光层。在该系统的实施例中,该系统包括用于生成聚集光束的辐射装置以及用于移动该聚集光束跨过发光二极管器件从而生成该图案化发光二极管器件的扫描装置。聚集光束包括波长在介于320纳米和650纳米之间的范围中的光,并且优选地包括波长约为2000纳米的光。来自所指示波长范围的光可以比较容易获得,这是因为在该波长范围内可获得许多激光光源。特别是在405纳米,可获得相对高功率且低成本的激光二极管,因为这些激光二极管也可以用于比如蓝光盘的光盘回放和记录器件。辐射装置可以例如是脉冲光源,例如脉冲激光,从而用于生成构成图案的变形。与典型地在大面积上升高温度,从而增大损坏发光二极管器件任何层的可能性的连续激光源相比,使用脉冲激光作为辐射装置使得能够更精确地局部升高温度。在该系统的实施例中,该系统包括用于控制聚集光束的焦点位置的聚焦装置。该系统的益处在于在这种布置中,聚集光束可以聚焦在器件中不同位置处,并且因此例如通过发光二极管器件的封装应用聚集光束。这种系统可以在发光二极管器件生产期间、在发光二极管器件已经生产之后以及甚至在发光二极管器件已经封装之后使用。由于聚集光束的焦点位置是可变化的,该系统可以适应所述状况,以及能够通过阳极和/或阴极层聚焦, 并且也可以例如通过发光二极管器件的封装聚焦。后者使得能够在调节图案之前全面完成发光二极管器件的生产并且封装该发光二极管器件。在该系统的实施例中,该系统包括用于控制该聚集光束的能量水平、颜色和/或扫描速度的装置。如前所述,发明人已经发现,变形的密度和/或高度可以不同程度地改变从而生成多个灰度级。然而,为了确保单位照射面积单位时间沉积的光的功率不超过预定义功率水平,该系统可以控制聚集光束的能量水平、颜色和/或扫描速度。在该系统的实施例中,该系统还包括用于接收用于应用在发光二极管器件上从而生成该图案的输入图案的输入装置,并且包括用于将该输入图案转换成该聚集光束的移动和/或转换成该聚集光束的光斑尺寸和/或转换成该聚集光束的强度变化和/或转换成该聚集光束的颜色变化从而用于生成该图案的转换装置。用于接收输入图案的输入装置可以是计算机,其使用特定或通用格式,由用户按照所述格式将输入图案提供到该系统,并且按照所述格式,计算机包括用于将所提供的输入图案转换为用于该系统的命令和/或驱动信号从而在该发光二极管器件中生成变形图案的转换装置。这种系统将能实现不需要掩模的图案化,这降低了系统的成本。此外,用于接收输入图案的输入装置使得也能够使用该系统来生成少量图案化发光二极管器件,其中客户特定图案可以由客户以电子方式提供并且该客户特定图案可以经由电子装置简单地添加到该系统。输入装置也可连接到例如互联网的网络环境。在这种实施例中,客户可以简单地经由互联网订购其定制的图案化发光二极管器件并且可以将所要求的输入图案上传到制造商的服务器。在发光二极管器件通过局部应用变形而图案化之后,图案化发光二极管器件可以例如直接发货给客户。在该系统的实施例中,输入图案包括图案的数字表示。这个实施例的益处在于它允许容易的用户接口。如上所述,通过将输入图案的数字表示提供到该系统,例如,经由将输入图案的数字表示上传到服务器,用户可以相对简单地经由互联网连接来请求个性化的图案化发光二极管器件。数字表示可以是不同格式的,其中该系统可以例如附加地包括格式转换软件从而将所提供的图案的数字表示转换为该系统可以直接使用以在发光二极管器件反光层上生成变形的图案的表示。在该系统的实施例中,该系统还包括用于确定该聚集光束的光斑尺寸和/或用于确定该图案中的变形尺寸的校准装置。聚集光束的光斑尺寸和/或所得到的变形的变形尺寸的确定可以使用反馈系统来完成。优选地这种反馈系统可包括提供反馈给用户的相机。可替换地,反馈相机可连接到图像处理软件,经由该图像处理软件可以自动地确定光斑尺寸和/或变形尺寸。为了确定图案的变形中的变形尺寸,可以应用测试图案,在变形已经生成之后测量该测试图案。该所测量的变形尺寸被用于确定聚集光束的正确条件从而能够生成所需的图案。这种反馈相机的放大倍率优选地相对较高从而使得测试图案能够相对较小,这是因为测试图案优选地对于用户是不可见的一太小或者是布置在发光二极管器件的边缘,所述边缘将例如被在应用图案之后发光二极管器件安置于其中的某种框架所覆盖。在该系统的实施例中,该系统包括用于控制该系统用于生成该图案化有机发光二极管器件的图案化速度的扫描控制装置,该扫描控制装置配置成用于在生成该图案的同时动态地控制该聚集光束的光斑尺寸,该扫描控制装置进一步配置成用于调节该聚集光束的输出功率从而确保单位受照射面积的功率保持基本上恒定。聚集光束的光斑尺寸例如取决于在图案的该部分处必须被图案化的最小特征尺寸。光斑尺寸也可被选择为在图案边缘附近相对较小,从而获得图案边缘的精确安置,同时图案的其余部分使用具有基本上相同的单位受照射面积的功率的较大光斑尺寸来生成。通过确保单位受照射面积的功率保持基本上相同,当生成相对较小特征时对于小的光斑尺寸以及当图案化相对较大区域时对于相对较大的光斑尺寸,由聚集光束生成的变形的高度和密度保持基本上恒定。动态地调节光斑尺寸使得能够将相对较大特征的边缘相对精确地安置在正确位置,同时相对快速图案化该相对较大特征的其余部分,因此减小了总图案化时间并且增大了生成图案的速度。聚集光束的输出功率应随束直径增大而二次方地增大。在该系统的可替换实施例中,扫描控制装置配置成用于控制生成另一聚集光束的另一辐射装置,该另一聚集光束具有与该辐射装置相比不同的光斑尺寸,该系统包括另一辐射装置并且在生成该图案的同时该扫描控制装置动态地选择该辐射装置和/或该另一辐射装置。使用发射另一聚集光束的另一辐射装置使得该系统能够快速从一个辐射装置切换到另一辐射装置,因此将用于图案化的聚焦光束的光斑尺寸改变到当前的图案化要求。 此实施例的益处在于,为了调节光斑调节,基本上不需要移动任何机械元件。该辐射装置和 /或另一辐射装置可以由扫描控制装置接通和断开从而选择该聚集光束和/或该另一聚集光束中任意一个。此外,该辐射装置和另一辐射装置可能在图案化开始之前已经被校准。因此,该聚集光束和该另一聚集光束的光斑尺寸是严格限定的并且可以直接用于图案化。这使得能够从一个光斑尺寸快速切换到另一个光斑尺寸。同样,较小的光斑尺寸可以用于相对较小的特征以及例如待图案化的相对较大特征的边缘附近。对于相对较大的特征或者为了图案化相对较大特征的其余部分,可以使用具有大的光斑尺寸的聚集光束。在该聚集光束和该另一聚集光束之间,单位受照射面积的功率优选地维持恒定。在该系统的可替换实施例中,该扫描控制装置配置成,依赖于该聚集光束和/或该另一聚集光束的光斑尺寸和/或依赖于由该聚集光束和/或该另一聚集光束发射的单位受照射面积的功率,控制该扫描装置。依赖于由聚集光束和/或该另一聚集光束发射的光斑尺寸或单位受照射面积的功率来调节扫描装置,这使得扫描控制装置能够基本上将单位时间单位受照射面积的功率维持基本上恒定,因此防止使反光层局部过热并且因此防止损坏反光层。此外,它使得在该辐射装置和/或另一辐射装置的输出功率增大时能够增大扫描速度,因此使得能够增大根据本发明的系统的图案化速度。在该系统的可替换实施例中,扫描控制装置配置成跳过将该聚集光束和/或该另一聚集光束扫描跨过该发光二极管器件的非图像区域从而增大图案化速度,所述非图像区域不需要该聚集光束或该另一聚集光束的辐照从而生成该图案。该系统例如在开始图案化之前识别非图像区域,并且例如调节图案化策略,使得这些非图像区域不被扫描。这种图案化策略减少生成图案所必需的扫描数目并且因此减少用于生成图案所需的时间。在该系统的实施例中,该系统包括用于控制单位时间单位受照射面积的功率从而防止损坏该发光二极管器件的功率控制装置,该功率控制装置配置成用于在逐行扫描模式中在单向扫描方向或双向扫描方向上以基本上恒定扫描速度,将该聚集光束扫描跨过扫描区域,同时调制该辐射装置和/或该另一辐射装置的功率从而控制单位时间单位受照射面积的功率用于生成该图案,该扫描区域为该发光二极管器件的被扫描从而生成该图案的区域。以基本上恒定扫描速度使用逐行扫描模式,同时控制由该辐射装置和/或另一辐射装置发射的功率,单位时间单位受照射面积的功率被相对严格地控制并且可以因此防止发光二极管器件的局部过度加热且因此防止局部损坏。对该辐射装置和/或另一辐射装置的功率的调制不仅包含该辐射装置和/或另一辐射装置的接通/断开控制,而且包含相对较高输出功率和相对较低输出功率的调制,其中例如,相对较高输出功率生成变形并且相对较低输出功率不生成变形,而是使得能够相对均勻地增大发光二极管器件的温度。在该系统的可替换实施例中,功率控制装置配置成用于在该逐行扫描模式中在该扫描区域外部使扫描方向反向,用以确保在该扫描区域处的扫描速度等于所要求的扫描速度。当改变扫描方向时,通常初始扫描速度偏离所要求的扫描速度。通过在扫描区域外部使扫描方向反向,允许功率控制装置控制扫描速度从而基本上等于扫描区域内部所要求的扫描速度,因此同样更精确地控制单位时间单位受照射面积的功率。在该系统的可替换实施例中,功率控制装置配置成用于在该逐行扫描模式中跳过位于先前扫描线和当前扫描线之间的预定义数目的扫描线。暂时跳过预定义数目的扫描线确保了对与先前扫描线毗邻的下一条扫描线的扫描在扫描线边缘处获得过度的功率,这是因为由于先前扫描线的原因在当前扫描线的边缘处仍然存在残余热量。过度的功率可能造成发光二极管器件的层的损坏,这一点应被防止。因此,通过跳过预定义数目的扫描线,允许先前扫描线充分冷却,使得当在稍后时间应用毗邻扫描线时在边缘处不存在过度功率并且防止损坏。在该系统的可替换实施例中,功率控制装置配置成用于在初始化跨过该扫描区域的下一个扫描之前应用扫描延迟,从而控制用于生成该图案的单位时间单位受照射面积的功率。同样,应用扫描延迟允许在应用下一条扫描线之前冷却先前扫描线的边缘,因此防止过度加热并因此防止局部损坏发光二极管器件。本发明的第四方面包括一种校准该系统的方法,其中该校准方法包括下述步骤 -设置该系统用于生成该图案化发光二极管器件的该聚集光束的初始参数,
-利用该聚集光束局部辐照该有机发光二极管器件,从而在该反光层(32)中生成包括多个不同变形的测试图案,
-从该测试图案确定用于生成该图案的该聚集光束的强度和/或扫描速度。优选地,反光层为阳极或阴极层。为了确保这个反光层维持其在平行于反光层的方向上的导电性,该反光层优选地在图案化期间不被损坏。此外,为了确保发光二极管器件其余部分在该发光二极管器件工作期间发射光,构成该发光二极管器件的所述层的其余部分也不应被损坏。因此,在图案化之前以及甚至可能在图案化期间校准该系统可以防止聚集光束损坏构成该发光二极管器件的任何层并且因此也在已经应用图案之后确保发光二极管器件的正常运行。此外,确切损坏阈值对于不同批次发光二极管器件可能会改变,并且由于在生产过程期间小的生产变化的原因而可能会改变。损坏阈值定义为这样的阈值高于该阈值时发光二极管器件损坏。此外,由于生产变化的原因,对于不同发光二极管器件而言,对于预定义单位时间单位受照射面积的功率,变形对比度可能不同。因此,典型地需要在图案化任何发光二极管器件之前校准该系统。局部辐照发光二极管器件用于生成测试图案的步骤可以在发光二极管器件处于断开状态时或者在发光二极管器件接通时完成。在该校准方法的实施例中,该方法还包括下述步骤调节该聚集光束和/或另一聚集光束的焦点位置。
聚集光束和/或另一聚集光束可以是具有足够强度以在反光层内生成变形的基本上平行束。在这种布置中,可能不需要焦点用以生成图案并且最小尺度可以由基本上平行光束的宽度确定。可替换地,当使用或者需要聚焦光束用以生成该变形时,可能需要调节焦点的确切位置从而确保利用其产生变形的聚集光束的强度不超过损坏阈值。此外,需要准确的焦点位置从而局部达到足够强度以实现所需的对比度。在该校准方法的实施例中,在生成该图案之前,在该有机发光二极管器件的不使用的边缘处执行该校准方法。在该校准方法的实施例中,测试图案的尺度配置成对于人肉眼是基本上不可见的。在这种优选实施例中,测试图案不一定需要应用在发光二极管器件的边缘,而也可应用于发光二极管器件的中心或者发光二极管器件上的若干位置。将测试图案应用在发光二极管器件的中心将进一步提高校准方法的精确度,因为这将在生成图案的位置处校准该系统。这也将使得能够校正跨过发光二极管器件的变化,因为它使得能够跨过发光二极管器件应用多个测试图案。这使得能够相对精确地生成不同灰度级并且将防止跨过整个发光二极管器件的损坏。为了能够利用这种小的测试图案工作,连接到用于产生图案的系统的反馈系统必须能够利用这种小的测试图案工作。例如,将需要具有相对较大的放大倍率的相机,从而能够确定人肉眼基本上不可见的测试图的预定对比度。


参考下文描述的实施例,本发明的这些和其它方面将是清楚明白的并且得以阐述。在附图中
图IA和IB示出根据本发明的发光二极管器件的示意性截面视图, 图2A至2D示出在根据本发明的有机发光二极管器件的反光层上生成的不同图案的图
示,
图3A至3C示出根据本发明的用于图案化反光层的不同图案化策略, 图4A至4C示出用于生成图案化发光二极管器件的系统的不同实施例的示意性表示,
以及
图5示出说明根据本发明的用于生成图案化发光二极管器件的系统的校准方法的流程图。附图纯粹是概略性的且未按比例绘制。特别是为了清楚起见,强烈地放大了某些尺寸。附图中的类似部件尽可能使用相同的附图标记表示。
具体实施例方式图IA和IB示出根据本发明的发光二极管器件10、12的示意性截面视图。发光二极管器件10、12通常包括多个层30、20、32,并且包括包含发光材料20的层并且包括阳极层32和阴极层30。图IA和IB所示的发光二极管10、12的示意性截面视图仅仅示出这三个层,不过典型的发光二极管器件10、12包括若干更多的层。例如,当发光二极管器件10、 12为有机发光二极管器件10、12时,发光层20包括例如有机发光材料20和多个电流支持层(未示出),所述电流支持层用于在工作时实现和/或辅助和/或度量流过发光材料20从而致使发光材料20发射光的电流。有机发光材料20配置成在电流流过有机发光材料20 时发射光。典型地,光的发射是基于为带负电粒子的电子(未示出)与为假想的带正电粒子 (未示出)表示的空穴的局部复合。这种电子-空穴对在有机发光材料20处的复合导致激发,该激发可以随预定义颜色的光的发射而衰减。发光二极管器件10、12可包括单个发光材料层20,其布置成用于在电子-空穴对复合时发射预定义颜色的光。可替换地,发光二极管器件10、12可包括多个发光材料层20 (未示出),每层发射例如不同颜色,或者发光层20 可包括多种发光材料的混合,所述多种发光材料发射不同颜色并且一起发射例如预定义色温的白色光。因此,由发光二极管器件10、12发射的光的颜色可以通过选择多个层和/或通过选择发光层20中特定发光材料混合物来确定。发光二极管器件10、12还包括阳极层 30和阴极层32,发光材料20夹置在阳极层30和阴极层32之间。阳极层30可以例如包括 ΙΤ0,其为对于特定范围的光是透明的金属,从而允许在发光材料20中生成的光经由光发射窗口 64从有机发光二极管器件10、12发射。阴极层32可以例如包括2纳米钡层和100 纳米铝层,该铝层具有良好的导电特性并且可以在半导体制造工艺中良好地应用。在图IA 和IB所示的发光二极管器件10、12的实施例中,铝层构成反光层32,该反光层将在发光层 20中生成的光反射朝向光发射窗口 64。当然,阳极层30和阴极层32可以互换,使得光可以经由阴极层32从发光二极管器件10、12发射。ITO层经常应用在衬底50上用于支持发光二极管器件10、12,并且其对于由发光二极管器件10、12发射的光也是基本上透明的。图IA和IB所示发光二极管器件10、12包括图案45(见图2A),该图案在发光二极管器件10、12的接通状态中以及在发光二极管器件10、12的断开状态中都是永久可见的。 该图案由铝层32的变形40A、42A、40B、42B构成,该铝层32为反光层32。发光二极管器件10、12典型地密封在封装60中,从而保护发光二极管器件10、12 不受环境影响。封装60的一部分62可以配置成对聚集光束70、72是基本上透明的,该聚集光束用实线箭头表示。该聚集光束70、72可用于生成反光层32中的变形40A、42A、40B、 42B。在发光二极管器件10、12的断开状态期间,环境光(未示出)经由光发射窗口 64进入发光二极管器件10、12。由于阳极层30和发光层20均是至少部分透明的,一部分环境光将被阳极层30和发光层20透射并投射在反光阴极层32上,该反光阴极层将此光反射回到光发射窗口 64。投射在变形40A、40B、42A、42B上的这部分环境光将被散射,并且因此由反光层32上的变形40A、40B、42A、42B构成的图案经由光发射窗口 64将是清楚可见的。在发光二极管器件10、12的接通状态期间,电流流过发光层20并且发光层20发射光。此光基本上在所有方向上发射。在图IA和IB所示的发光二极管器件10、12的实施例中,在发光层20中生成且朝向至少部分透明的阳极层30行进的光至少部分透射通过阳极层30并通过衬底50并且随后经由光发射窗口 64发射。朝向反光阴极层32行进的光被阴极层32反射朝向光发射窗口 64并且随后经由光发射窗口 64发射(在图IA和IB中用虚线箭头表示)。同样,投射在反光层32中局部变形40A、40B、42A、42B上的光将被这些变形散射,该局部变形通过光发射窗口 64是清楚可见的。因此在发光二极管器件10、12的接通状态期间,部分环境光被变形40A、40B、42A、42B散射并且部分在发光材料20中生成的光被变形40A、40B、42A、42B散射,并且因此由变形40A、40B、42A、42B构成的图案45通过光发射窗口 64同样是清楚可见的。通过上述解释,清楚的是,在发光二极管器件10、12的反光层32中生成的图案45 在发光二极管器件10、12的接通状态期间以及断开状态期间都是清楚可见的。变形40A、 40B、42A、42B可以使用聚集光束70、72来产生,如图IA和IB 二者中实线箭头70、72所示。 变形的高度h取决于聚集光束70、72的功率以及反光层32的厚度。高度h帮助确定来自变形40A、42A、40B、42B的光的散射水平并且因此确定由变形40A、42A、40B、42B获得的视觉效果。在图IA和IB所示的发光二极管器件10、12的实施例中,反光层32为阴极层32。 变形40A、42A、40B、42B优选地在阴极层32中生成,同时基本上维持阴极层32的导电性。这具有的主要益处在于,对于其中例如未图案化部分必须被图案化部分围绕的图案45,在被围绕的未图案化部分处阴极层32的导电性仍足以允许发光二极管器件10、12在被图案化区域围绕的未图案化部分处仍然发射光。在一些已知图案化方法中,电极层之一由于图案化而被切穿,阻止电流流到隔离的未图案化区域,从而造成发光二极管器件在该隔离的未图案化区域不发射光。例如,当图案是通过切穿电极来产生时,图案化字母“0”将造成字母 “0”的中心不发射光,而当图案使用变形40A、42A、40B、42B来产生(其中阴极层32的导电性基本上被维持)时,字母“0”的中心将仍然发射光。因此优选地,完成了为阳极层30或阴极层32的反光层32中的变形40A、42A、40B、 42B,而不损坏发光二极管器件10、12的用于光发射的任何层。由于变形在反光层32中生成,使得基本上反光层32的导电性被维持,发光二极管器件10、12的整个发光表面将辐照光,同时图案45保持可见。基本上维持反光层32的导电性表明跨过反光层32的整体导电性被维持,同时会出现例如微小的孔和/或裂纹(未示出)。尽管如前所述在图案化发光二极管器件10、12的优选实施例中,在反光层32中不存在孔和/或裂纹,因为它们将典型地减小反光层32在孔和/或裂纹位置处的反射率,图案化发光二极管器件10、12在存在这些微小的孔和/或裂纹的情况下仍然工作。图案45的质量会由于这些微小的孔和/或裂纹而降低,从而降低了图案45的吸引人的金属外观。微小的孔和/或裂纹优选地具有人肉眼不可见的尺度和/ 或可以具有例如小于IOOMm且更优选地小于IOMm的尺度。图案45可包括多个灰度级40A、40B ;42A、42B。这些灰度级40A、40B ;42A、42B可以例如由一定密度的变形40A、40B ;42A、42B生成。在图IA和IB所示的发光二极管器件10、 12的实施例中,以较高密度布置的变形40A、42A代表图案45的较暗区域,而以较低密度布置的变形40B、42B代表图案45的较亮区域。变形40A、40B、42A、42B可以布置在多条直线中,其中变形40A、40B、42A、42B的直线之间的间距确定灰度级,或者可以布置在点中,其中变形40A、40B、42A、42B的点之间的间距确定灰度级。这种布置使得能够在发光二极管器件 10,12上生成包括包含多个灰度级的详细图像的图案。在图IA所示的发光二极管器件10的实施例中,封装60包括部分62,聚集光束70、 72通过该部分62可以投射在反光层32的后壁33上从而生成变形40A、40B。反光层32的后壁33为反光层32的背向光发射窗口 64的侧面。这种布置的益处在于,聚集光束70、72 不需要在投射在反光层32上之前被衬底50、阳极层30和发光材料20透射从而生成变形。 这将减小聚集光束70、72损坏发光二极管器件10的任何层而不生成变形40A、40B的可能性。此外,反光层32的后壁33不需要是反射性的。如果反光层32的后壁33不是反射性的,则后壁33将更容易吸收来自聚集光束70、72的光从而生成变形40A、40B并且因此需要功率较低的聚集光束70、72用以生成变形40A、40B。此实施例的缺点在于,图案45必须在镜像中产生,并且封装60需要附加部分62用于允许聚集光束70、72透射通过封装60从而产生图案45。在图IB所示的发光二极管器件12的实施例中,封装60完全密封发光二极管器件 12并且不允许聚集光束70、72投射在后壁33上。因此,聚集光束70、72经由衬底50、至少部分透明的阳极层30和发光材料20投射在反光层32上,从而生成变形42A、42B。图2A至2D示出在根据本发明的有机发光二极管器件10、12的反光层32上生成的不同图案45的图示。在图2A中示出字母“P”的详细部分。变形40B、42B是在对角布置的直线中生成的。构成图2A的图案45的变形的直线更详细示于图2B。选择正确功率的聚集光束70、72将生成变形40B、42B而不生成图2B所图示的孔和/或裂纹。图2A所示的图案45中的这种变形将造成字母“P”在发光二极管器件10、12的接通状态期间和断开状态期间都是清楚可见的,同时作为未图案化部分46的字母“P”中心部分46也在接通状态期间将照射光。图2C和2D示出不同图案45的一部分,其中变形40A、40B、42A、42B的直线的密度改变。在图2C中,变形40B、42B的直线之间的距离与图2D所示变形40A、42A的直线之间的距离相比较大。因此,与图2C所示的那部分图案45相比,图2D所示的这部分图案45被解释为较暗灰度级,同样说明了经由改变变形40A、40B、42A、42B的密度而生成不同灰度级的能力。图3A至3C示出根据本发明的用于图案化反光层32的不同图案化策略。图3A至 3C示出扫描区域100,该扫描区域为发光二极管器件10、12的被扫描用于生成图案45的区域。图3A至3C所示的图案化策略为扫描区域100的逐行图案化。实线直线110表示通过在发光二极管器件10、12的光反射层32中生成变形40A、40B、42A、42B而生成图案45。当聚集光束70、72为例如连续激光束70、72时,聚集光束70、72的这种逐行扫描可以生成变形40A、40B、42A、42B的直线。可替换地,当例如聚集光束70、72周期性接通和断开时或者当例如聚集光束70、72为脉冲激光束70、72时,图3A至3C所示的逐行扫描可以形成变形 40A、40B、42A、42B的点。图3A至3C中的虚线直线120表示扫描跨过扫描区域100而不接通聚集光束70、72用以生成变形40A、40B、42A、42B。在图3A中,扫描区域100被完全扫描用于生成图案45。扫描方向在扫描区域100 外部反向,从而确保在扫描区域100处的扫描速度基本上等于所要求的扫描速度。为了节约时间,如图:3B那样的扫描跳过显然无图案化因而不需要生成变形40A、 40B、42A、42B的非图像区域46、47。因此,较少的直线110、120必须被扫描,因而允许使用较少时间来图案化形成该图像45。在图3C中,当在两个方向上都扫描时,完成变形40A、40B、42A、42B的生成。在先前实例中,该扫描代表单向扫描,意思是只有当聚集光束70、72在预定义方向上被扫描时, 生成变形40A、40B、42A、42B,在图3A和中此预定义方向为从左到右。从右到左的移动仅仅用于将聚集光束70、72重定位到下一个扫描的起始处。这种扫描方法的益处在于,发光二极管器件10、12可以在返回扫描期间冷却,使得不会出现图案45某些位置的过热,从
16而损坏反光层32或任何其它层。缺点在于要花费附加的时间生成图案45。在图3C所示的扫描中,当在两个方向进行扫描(所谓的双向扫描)时,完成图案45的生成。此双向扫描节约时间,并且因此允许更快生成图案。然而,此双向扫描在使扫描方向反向时会需要扫描延迟,从而防止反光层32或发光二极管器件10、12的任何其它层过热并且因此被聚集光束 70、72损坏。改变聚集光束70、72的功率、聚集光束70、72跨过扫描区域100的扫描速度以及通过改变聚集光束70、72的焦点,可以确定单位时间应用到受照射区域的确切功率。可以经由对图案化系统的校准来发现优选扫描速度、功率和焦点(见图4A至4C)。图4A至4C示出根据本发明的用于生成图案化发光二极管器件10、12的系统200、 202、204的不同实施例的示意性表示。系统200、202、204包括用于生成聚集光70、72的辐射装置210、212,例如光源210、212,并且包括扫描装置220,例如,在三个维度上可移动的移动镜220。系统200、202、204还可以包括聚焦装置230,例如,f-θ透镜230,其在平行于聚集光束70、72的方向上可移动以用于改变聚集光束70、72的焦点位置。系统200、202、204 还包括用于光源210、212的驱动器M0J42,例如,用于控制由光源210、212发射的聚集光束70、72的强度和/或颜色。该系统还包括控制装置Μ5,其用于控制扫描装置220从而在跨过发光二极管器件10、12的位置和速度上控制聚集光束70、72的移动。控制装置245还控制辐射装置210、212,例如,强度、脉冲频率和束尺度。系统200、202、204还包括驱动控制装置245和驱动器240、245的处理器沈5。处理器265还可以包括转换装置沈0,其用于将输入图案(该输入图案为例如将在发光二极管器件10、12上产生的图案45的数字表示)转换为聚集光束70、72的移动和/或聚集光束70、72的强度变化和/或速度变化和/或聚集光束70、72的颜色变化。系统200、202、204还可以包括用于提供输入图案到处理器沈5的输入装置250。输入图案可以是特定格式或者通用格式,输入图案按照所述格式例如由用户提供给系统200、202、204。输入装置250也可连接到例如互联网的网络环境(未示出)。客户可以接着简单地经由服务器(未示出)将输入图案上传到处理器265。控制装置245可以例如是用于控制系统200、202、204的图案化速度的扫描控制装置对5。该扫描控制装置245在生成图案45的同时例如动态地控制聚集光束70、72的光斑尺寸。扫描控制装置245例如配置成用于调节聚集光束70、72的输出功率,从而确保单位受照射面积的功率保持基本上恒定。聚集光束70、72的优选的光斑尺寸例如取决于在该部分图案45必须被图案化的最小特征尺寸。光斑尺寸可以例如改变为在图案45的边缘附近比较小,从而获得图案45边缘的精确安置。可替换地,用于图案45其余部分的光斑尺寸可以例如更大从而加速图案化处理。另外,经由聚集光束70、72沉积的功率不应超过损坏阈值,并且即使当光斑尺寸改变时,应优选地保持基本上恒定。通过将具有更高功率密度的聚集光束70、72以更大速度移动跨过扫描区域100,可以实现这一点(见图3)。因此,将使用更少的图案化时间来生成基本上相同的图案45。系统202也可以包括另一辐射装置212,该另一辐射装置生成另一聚集光束72并且由扫描控制装置245控制。另一聚集光束72优选地与辐射装置210的聚集光束70相比具有不同光斑尺寸。扫描控制装置245在生成图案45的同时例如动态地选择辐射装置210 和/或另一辐射装置212。辐射装置210和另一辐射装置212 二者可以被校准,使得聚集光束70和另一聚集光束72 二者的比如光斑尺寸和单位受照射面积功率的特性是公知的。扫描控制装置245因而能够在需要时快速地从辐射装置210切换到另一辐射装置212,典型地比系统200、202、204包括单个辐射装置210的情形快得多,在该单个辐射装置210中光斑尺寸和功率必须依赖于必须被图案化的细节水平而被调节。例如,图案的边缘可以利用光斑尺寸较小的辐射装置210、212来生成,而图案的中心可以利用具有基本上相同的单位面积光子剂量光斑尺寸较大的辐射装置210、212来生成。因此,同样可以提高扫描速度。控制装置245也可以是功率控制装置M5,其用于控制单位时间单位受照射面积的功率从而防止损坏发光二极管器件10、12。该功率控制装置245可以例如控制辐射装置 210,212和扫描装置220从而应用较早与图3A至3C —起讨论的不同扫描策略。图4A示出根据本发明的系统200的示意性表示。图4B示出包括另一辐射装置 212的根据本发明的系统202的示意性表示。图4B所示的系统202还包括用于组合聚集光束70和另一聚集光束72的组合光学元件214。图4C示出包括校准装置270 J80的系统204的示意性表示。紧接着具有驱动器 240的辐射装置210、具有驱动器M5的扫描装置220、聚焦装置230、包括转换装置沈0的处理器沈5以及输入装置250,图4所示的系统300还包括校准装置270J80,其用于校准系统204从而生成所需的图案45,同时基本上防止损坏发光二极管器件10、12的任何其余层。校准装置270、280可以例如被用于确定聚集光束70的光斑尺寸和/或用于确定所得到的图案45中变形40A、40B、42A、42B的光斑尺寸。聚集光束70的光斑尺寸和/或所得到的图案45中变形40A、40B、42A、42B的光斑尺寸的确定可以利用反馈系统270、280来完成,该反馈系统例如包括提供反馈给用户的相机270。可替换地,反馈相机270可以连接到图像处理模块观0,该图像处理模块包括经由其可以自动地确定光斑尺寸的图像处理软件。 为了确定所得到的图案45中的光斑尺寸,可以应用测试图案(未示出),在已经图案化之后测量该测试图案。测试图案中变形40A、40B、42A、42B的所测量的尺度可用于确定聚集光束 70的正确条件,从而能够生成所需的图案45。由于测试图案可能太小而不可见,这种反馈相机270的放大倍率优选地相对较高从而使得测试图案能够相对较小,这是因为测试图案优选地对于用户是不可见的。可替换地,测试图案可以在发光二极管器件10、12的边缘生成。使用小的基本上不可见的测试图案使得能够在跨过发光二极管器件10、12的不同位置处生成测试图案,并且因此,跨过发光二极管器件10、12用于生成所需的图案45的局部条件可以被测量并且对发光二极管器件10、12的校准可以跨过发光二极管器件10、12表面完成。这也将确保在发光二极管器件10、12中的局部制作变化在校准期间被考虑到,从而进一步提高在图案化发光二极管器件10、12上生成的图案45的质量。图4C所示的系统204还包括用于在基本上平行于投射聚集光束70的方向上移动发光二极管器件10、12的平台四0。在图4C所示的系统204中,图像处理单元280连接到聚焦装置230和平台四0,用于响应于相机270捕获的且图像处理单元280处理的图像而控制聚焦装置230和平台四0的位置。在这方面,此处公开的图像处理单元观0典型地包括处理器(未示出),该处理器可以例如包括存储在处理器上的图像处理软件。该处理器也可使用来自图像处理的结果从而控制和/或驱动平台290和聚焦装置230。然而,该处理器也可嵌入在用于生成图案化发光二极管器件10、12的已经存在的处理器沈5中。图5示出说明根据本发明用于生成图案化发光二极管器件10、12的系统200、202、 204的校准方法的流程图。图5的流程图包括“设定初始参数”400的步骤,在该步骤中设定聚集光束70和/或另一聚集光束72的参数,且连同设定扫描速度和典型平台290位置和聚焦装置230的焦点位置。这种初始参数可以例如取决于放置在平台290上的发光二极管器件10、12的初始特性。对于不同类型的发光二极管器件10、12,不同初始参数设定可以是已知的,并且通过选择待图案化的特定发光二极管器件10、12,相应的初始参数可以被选择,使得所述初始参数基本上对应于所选择的特定发光二极管器件10、12。优选地,初始参数明显低于任何光引起损坏的阈值。特定发光二极管器件10、12的信息可以经由用户、操作员被接收,或者可以从发光二极管器件10、12上的识别标签自动获得,比如经由包括关于特定发光二极管器件10、12的信息并且可以被读取或以其它方式传递到处理器沈5 (见图4)的条形码或RFID芯片自动获得。流程图中的下一个步骤包括“辐照LED器件”410,在该步骤期间,当测试图案小得人肉眼基本上不可见时,例如至少一部分测试图案被应用到发光二极管器件10、12的边缘或者发光二极管器件10、12的任何其它位置。测试图案包括应用到反光层32的变形,例如, 具有某一范围的不同密度和/或尺寸从而确定获得特定灰度级和/或获得特定最小特征尺度所需的参数的变形。在生成测试图案之后,“遮挡/断开聚集光束70”步骤420用于中断光束70以使得相机能够检查所生成的测试图案。光束70的中断可以通过简单地遮挡辐射装置210来获得,当使用激光光源210时这会是特别有益的,这是因为在激光光源210保持接通时它提高了来自激光光源210的输出光的稳定性并且聚集光束70的中断是通过遮挡聚集光束70 而不是通过切断辐射装置210来完成的。可替换地,聚集光束70的中断可以通过切断光源 210来完成。随后,相机270在“捕获相机图像”步骤430中捕获所生成的测试图案的图像,并且所捕获的图像在“分析所捕获的图像”步骤440中被分析。该步骤可以经由操作员或者自动地经由图像处理模块观0中的图像处理软件完成。根据所捕获的图像,图像处理模块 280确定变形40A、40B、42A、42B是否具有所需的尺度以及是否存在由于聚集光束70引起的对发光二极管器件10、12的某种损坏。此时,“图像OK ? ”步骤450用于检查所分析的图像是否表明当前设定的参数对于生成图案45是正确的。如果参数是正确的,图案化可以在接下来的“开始图案化”步骤470 中开始。可替换地,可以在“调整参数”步骤460中调整参数。在“调整参数”步骤460中调整参数之后,可以在“开始图案化”步骤470中开始图案化,因为明显的是经调整的参数对于生成所需的图案45是正确的。可替换地,从“调整参数”步骤460,校准方法可以经由 “辐照OLED器件”步骤410生成下一个测试图案,之后相机将捕获新的图像,该图像随后同样在“分析所捕获的图像”步骤440中被分析。以此方式,可以反复地确定用于生成图案45 所需的参数。应指出,上述实施例说明而非限制本发明,并且本领域技术人员将能够设计许多可替换实施例而不背离所附权利要求的范围。在权利要求中,置于括号之间的任何附图标记不应解读为限制权利要求。动词“包括”及其变型的使用不排除存在权利要求中列举的元件或步骤之外的元件或步骤。元件之前的冠词“一”不排除存在多个这种元件。本发明可以借助包括若干不同元件的硬件来实施。在罗列若干装置的器件权利要求中,若干这些装置可以由同一项硬件实施。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实不表示这些措施的组合不能有利地使用。
权利要求
1.一种图案化发光二极管器件(10、12),包括发光材料层(20),并且包括通过该图案化发光二极管器件(10、12)的光发射窗口(64)是可见的反光层(32),该反光层(32)包括由该反光层(32)的局部变形(40A、40B、42A、42B)构成的图案(45)。
2.如权利要求1所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该发光二极管器件(10、 12)的发光材料(20)布置在阳极层(32)和阴极层(30)之间,该阳极层(32)或阴极层(30) 为包括由变形(40A、40B、42A、42B)构成的图案(45)的该反光层(32),同时基本上维持该反光层(32)的平行于反光层(32)的导电性。
3.如权利要求1和2中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该图案 (45)包括多个灰度级,不同灰度级包括不同密度的该反光层(32)的变形(40A、40B、42A、 42B),和/或包括不同高度(h)的该反光层(32)的变形(40A、40B、42A、42B),该高度(h)为基本上垂直于该反光层(32)的尺度。
4.如权利要求1、2和3中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该反光层(32)配置成利用电磁辐射(70、72)局部辐照,从而局部加热该反光层(32)以使该反光层(32)局部变形。
5.如权利要求4所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该反光层(32)配置成在利用功率低于该图案化发光二极管器件(10、12)的任何层的烧蚀阈值的电磁辐射(70、72) 辐照时局部变形。
6.如权利要求4和5中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10),其中用于生成变形(40A、40B、42A、42B)的电磁辐射(70、72)的波长是在320纳米和2000纳米之间的范围内。
7.如权利要求4、5和6中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该图案化发光二极管器件(10、12)包括阳极层(32)和阴极层(30),以及其中该阳极层(32)或该阴极层(30)的至少一部分配置成对该电磁辐射(70、72)是基本上透明的。
8.如权利要求4、5、6和7中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10、12),其中该图案化发光二极管器件(10、12)密封在封装(60)中,以及其中至少一部分该封装(62)配置成对该电磁辐射(70、72)是基本上透明的。
9.一种生成图案化发光二极管器件(10、12)的方法,该图案化发光二极管器件包括发光材料层(20)并且包括通过该图案化发光二极管器件(10、12)的光发射窗口(64)是可见的反光层(32),该生成方法包括下述步骤-使该反光层(32)局部变形用于生成构成该图案(45)的变形(40A、40B、42A、42B)。
10.如权利要求9所述的生成方法,其中局部变形的步骤包括-照射步骤,其利用用于生成该图案(45)的电磁辐射(70、72)照射一部分该反光层 (32),该电磁辐射(70、72)局部改变该反光层(32)的温度用以使该反光层(32)变形,同时功率低于该发光二极管器件(10、12)的任何层的烧蚀阈值,和/或-冲压步骤,其通过将包括该图案(45)或另一图案的冲模挤压到该反光层(32)而生成该图案(45)。
11.如权利要求10所述的生成方法,其中该照射步骤包括利用聚集光束(70、72)局部照射该反光层(32)。
12.如权利要求10和11中任意一项所述的生成方法,其中使该反光层(32)局部变形的步骤是在该发光二极管器件(10、12)的生产过程期间执行。
13.如权利要求10、11和12中任意一项所述的生成方法,其中该图案化发光二极管器件(10、12)包括阳极层(32)和阴极层(30),以及其中该发光二极管器件(10、12)的该阳极层(32)和/或该阴极层(30)的至少一部分配置成对该电磁辐射(70、72)是基本上透明的, 使该反光层(32 )局部变形的步骤是通过利用聚集光束(70、72 )通过该阳极层(32 )或者通过该阴极层(30)辐照该反光层(32)来执行的。
14.如权利要求10、11、12和13中任意一项所述的生成方法,其中该发光二极管器件 (10,12)密封在封装(60)中,至少一部分该封装(62)配置成对该电磁辐射(70、72)是基本上透明的,以及其中使该反光层(32)局部变形的步骤包括通过利用聚集光束(70、72)通过至少一部分该封装(62 )辐照该反光层(32 )。
15.如权利要求10、11、12、13和14中任意一项所述的生成方法,其中使该反光层(32) 局部变形的步骤包括改变局部变形的密度用于生成多个灰度级的步骤和/或包括改变变形(40A、40B、42A、42B)的高度用于生成多个灰度级的步骤,所述不同灰度级分别包括该反光层(32)上变形(40A、40B、42A、42B)的不同水平的密度和/或该反光层(32)上变形(40A、 40B、42A、42B)的不同高度(h),该高度(h)为基本上垂直于该反光层(32)的尺度。
16.一种系统(200、202、204),用于生成如权利要求1至9中任意一项所述的图案化发光二极管器件(10),和/或用于执行如权利要求10至15中任意一项所述的生成方法。
17.权利要求16所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、202、204)包括用于生成聚集光束(70、72)的辐射装置(210、212);以及用于移动该聚集光束(70、72)跨过发光二极管器件(10、12)从而生成该图案化发光二极管器件(10、12)的扫描装置(220)。
18.权利要求16和17中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、202、 204)包括用于控制该聚集光束(70、72)的焦点位置的聚焦装置(230)。
19.权利要求16、17和18中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、 202、204)包括用于控制该聚集光束(70、72)的能量水平、颜色和/或扫描速度的装置(220、 240、242)。
20.权利要求16至19中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、202、 204)还包括用于接收用于应用在发光二极管器件(100)上从而生成该图案(45)的输入图案(110)的输入装置(250),并且包括用于将该输入图案(110)转换成该聚集光束(70、72) 的移动和/或转换成该聚集光束(70、72)的光斑尺寸和/或转换成该聚集光束(70、72)的强度变化和/或转换成该聚集光束(70、72)的颜色变化从而用于生成该图案(45)的转换装置(260)。
21.权利要求16至20中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、202、 204)还包括用于确定该聚集光束(70、72)的光斑尺寸和/或用于确定该图案(45)中的光斑尺寸的校准装置(270、280 )。
22.权利要求16至21中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统包括用于控制该系统(200、202、204)用于生成该图案化发光二极管器件(10、12)的图案化速度的扫描控制装置(245 ),该扫描控制装置(245 )配置成用于-在生成该图案(45)的同时动态地控制该聚集光束(70、72)的光斑尺寸,该扫描控制装置(245 )进一步配置成用于调节该聚集光束(70、72 )的输出功率从而确保单位受照射面积的功率保持基本上恒定,和/或-控制生成另一聚集光束(72)的另一辐射装置(212),该另一聚集光束具有与该辐射装置(210)的聚集光束(70)相比不同的光斑尺寸,该系统(200、202、204)包括该另一辐射装置(212)并且在生成该图案(45)的同时,该扫描控制装置(245)动态地选择该辐射装置 (210 )和/或该另一辐射装置(212 ),和/或-依赖于该聚集光束(70)和/或该另一聚集光束(72)的光斑尺寸,和/或依赖于由该聚集光束(70)和/或该另一聚集光束(72)发射的单位受照射面积的功率,控制该扫描装置 (220),和 / 或-跳过将该聚集光束(70)和/或该另一聚集光束(72)扫描跨过该发光二极管器件 (10、12)的非图像区域(46、47)从而增大图案化速度,所述非图像区域(46、47)不需要该聚集光束(70)或该另一聚集光束(72)的辐照从而生成该图案(45)。
23.权利要求16至22中任意一项所述的系统(200、202、204),其中该系统(200、202、 204)包括用于控制单位时间单位受照射面积的功率从而防止损坏该发光二极管器件(10、 12)的功率控制装置(245),该功率控制装置(245)配置成用于-在逐行扫描模式中在单向扫描方向(110)或双向扫描方向(110、112)上以基本上恒定扫描速度,将该聚集光束(70)和/或另一聚集光束(72)扫描跨过扫描区域(100),同时调制该辐射装置(210)和/或该另一辐射装置(212)的功率从而控制用于生成该图案(45) 的单位时间单位受照射面积的功率,该扫描区域(100)为该发光二极管器件(10、12)的被扫描从而生成该图案(45)的区域,和/或-在该逐行扫描模式中在该扫描区域(100)外部使扫描方向反向,用以确保在该扫描区域(100)内的扫描速度等于所要求的扫描速度,和/或-在该逐行扫描模式中跳过位于先前扫描线和当前扫描线之间的预定义数目的扫描线(110、112),和 / 或-在初始化跨过该扫描区域(100)的下一个扫描之前,应用扫描延迟,从而控制用于生成该图案(45)的单位时间单位受照射面积的功率。
24.校准权利要求16至23中所述的系统(200、202、204)的方法,其中该校准方法包括下述步骤-设置该系统(200、202、204)用于生成该图案化发光二极管器件(10、12)的该聚集光束(600)的初始参数,-利用该聚集光束(70、72)局部辐照该发光二极管器件(10、12),从而在该反光层 (32)中生成包括变形的测试图案,-从该测试图案确定用于生成该图案(45)的该聚集光束(70、72)的强度和/或扫描速度。
25.权利要求M所述的校准方法,其中该方法还包括下述步骤-调节该聚集光束(70)和/或另一聚集光束(72)的焦点位置。
26.权利要求M和25中任意一项所述的校准方法,其中该校准方法是在生成该图案 (45)之前在该发光二极管器件(10、12)的不使用的边缘处执行的。
27.权利要求对、25和沈中任意一项所述的校准方法,其中该测试图案的尺度配置成对于人肉眼是基本上不可见的。
全文摘要
本发明涉及图案化发光二极管器件(10、12),其包括发光材料层(20)并且包括通过图案化发光二极管器件的光发射窗口(64)是可见的反光层(32)。反光层包括由反光层的局部变形(40A、40B、42A、42B)构成的图案(45)。可以经由将可经由反光层的后壁33进入的聚集光束(70、72)投射在反光层上,或者经由将聚集光束通过光发射窗口投射在反光层上,生成该图案。优选地生成该变形而不太多改变反光层的导电性。此图案化发光二极管器件的效果在于,在发光二极管器件的接通状态期间以及断开状态期间,图案均保持是清楚可见的。此外,反光层可以优选地为发光二极管器件的阳极层32或阴极层30。因此,通过维持反光层的导电性,可以生成基本上任何图案,同时图案化发光二极管器件在工作时仍从整个发光材料发射光。
文档编号H01L51/52GK102239582SQ200980148662
公开日2011年11月9日 申请日期2009年11月30日 优先权日2008年12月5日
发明者A. 弗舒伦 C., M. 德科克 M. 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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