专利名称：一种有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光器件，具体说是一种采用有机电致发光元件的照明器件，属于光电技术领域。
背景技术：
电子纸、MEMS及反射型液晶等非自发光显示器，在高亮度下，具有显示对比度高、 功耗低的优点。但因其非自发光，所以存在无外界光照情况下，不能显示的缺点。通常的外部照明方案在外部增加照明部分灯，如图1所示，缺点是整合性差，增加了整个显示器的体积。LED与导光板组合的透明照明光源如图2所示，此方案存在的缺点是，一部分光线可照射到显示器表面，另一部分会直接由照明光源表面出射，由照明光源直接出射的部分，影响了显示器件的对比度，而且其会存在照明面不均勻的缺点。有机电致发光器件(以下简称0LED)具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、形体薄、面积大、柔性化、重量轻、组成和工艺简单等一系列的优点，引起了人们的广泛关注。OLED在显示应用领域与液晶显示器相比有很多优势，而在照明应用领域同样有着重要的应用价值，特别是结合上OLED透明结构的设计，可大大拓展有机电致发光显示器的照明应用前景。目前，有机电致发光器件的结构由基板，阳极层，有机电致发光功能层和阴极层组成。基板可以为玻璃基板等硬性基板，也可以为PET、薄金属基板等柔性基板，现在使用的最多的是玻璃基板，阳极层的材料一般为透明性较好的导电材料，如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(ΙΖ0)，使用的最多的是ΙΤ0。有机功能层包括发射层(EML)，还可以包括位于阳极层与发射层之间的空穴注入层(HIL)和/或空穴传输层(HTL)，以及位于发射层与阴极层之间的电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)，还可以包括位于发射层与电子传输层之间的空穴阻挡层(HBL)等。阴极层的材料一般选用金属或合金材料，也可选用透明材料。
发明内容
本发明的目的是提出一种新型的有机电致发光器件(以下简称0LED)，并进一步将该器件作为一种照明器件应用于非自发光的显示器。本器件可以应用于电子纸、干涉调制的反射型显示器及反射性液晶等非自发光显示器或者其他静态画面的产品提供照明。本发明的这种OLED具有透光性，如图3所示，并可透过该器件观察到显示器上的内容，同时该器件仅向显示器方向发光，又具有照明效果。与前文所述的两种现有外部照明的技术相比，本发明的优点是提高了照明光线的利用率，并且照明面均勻，增加了显示的对比度。本发明的目的通过以下技术方案予以实现一种有机电致发光器件，包括基板及设置在基板上的微发光单元，其中微发光单元排列成一阵列，并且为叠加的层状结构，该层状结构包括第一电极层、第二电极层、和位于第一电极层与第二电极层之间的有机功能层，其中第一电极层位于基板侧，有机功能层包括发光层，同时第一电极层为平行排布的导电膜条，且隔行分别连接阳极引线和阴极引线，每相邻两行导电膜条之间为绝缘层，有机功能层层叠在连接阳极引线的导电膜条上，第二电极层为阵列排布的导电块，每个导电块搭接在第一电极层的相邻的至少两行导电膜条上。第二电极层的每个导电块的长度小于或等于第一电极层的两行导电膜条与两倍的每相邻两行导电膜条之间的间隔的宽度之和，大于第一电极层中单行导电膜条和该导电膜条与相邻导电膜条之间的间隔的宽度之和。基板、第一电极层、有机功能层由透明材料形成，导电块由不透明材料形成，每个导电块的最长部位的尺寸小于人眼最小分辨尺寸，导电块之间的间距大于人眼最小分辨尺寸，导电块的总面积占基板面积的10-50%。该有机电致发光器件的导电块的总面积仅为基板面积的小部分(10-50% )，这样整个照明器件仍保持较高的透光性。本发明的照明器件可以通过光学胶与被照明的显示器件贴合到一起使用，也可以在制备显示器件的过程中同时制备出本发明的照明器件，两者共用基底，整合为一体化的产品。
图1为现有技术非自发光显示器中增加外部照明灯的结构示意图。图2为现有技术非自发光显示器中LED与导光板组合的透明照明器件的结构示意图。图3为本发明的器件用在非自发光显示器件的结构示意图。图4为本发明实施例1中的OLED的微发光单元的位置和形状示意图、其局部放大图及切面示意图。图5-图8为实施例1的制备步骤及结构示意图。图9为实施例1中另一制备第二电极层之后的结构示意图。图IOa-C为实施例1中制备第二电极层之后的导电块的几种不同对位的切面结构示意图。图11为实施例2中制备绝缘层之后的结构示意图。图12为实施例2中制备有机功能层所需的掩模板的结构示意图。图13为实施例2中制备有机功能层之后的结构示意图。图14为实施例2中制备第二电极层之后的结构示意图。注图1、图2、图3、图10为剖面图；图4——图9和图11——图14为俯视图。
具体实施例方式下面结合附图通过具体实施方式
进一步详细描述本发明，但本发明并不仅仅限于此。为了增加OLED的透视率，本发明通过改变现有OLED的发光单元的图形设计，将现有OLED中不透明的第二电极层制作成不连续的阵列排布的导电块，从而替代现有技术中整块或长条形的不透明的第二电极层，并同时减少OLED中不透明的第二电极层在基板上所占的面积，增加透明发光屏体的整体透光率。
基于上述思想，本发明提供一种0LED，其包括基板及形成于基板上的多个微发光单元，所述微发光单元排列成一阵列，每个微发光单元包括依次层叠的第一电极层、有机功能层、和第二电极层，其中第一电极层由导电膜条形成且位于基板侧，有机功能层包括传输层及发光层；第一电极层为平行排列的导电膜条，且隔行连接阳极引线和阴极引线，第一电极层的每相邻两行导电膜条之间均形成有绝缘层，所述第二电极层包括阵列排布的导电块，每个导电块搭接在相邻的两条导电膜条上；其中每个导电块与其层叠的有机功能层和第一电极层一起构成一个微发光单元，其中第一电极层中连接阳极引线的导电膜条为阳极层，第二电极层中的导电模块通过与第一电极层中的连接阴极引线的导电膜条相连而作为阴极层。另外，位于所述阵列的同一行中的各个微发光单元的各行阳极层分别连接在一起。本发明的OLED制作成透明的，为了增加透明性，所述基板、第一电极层的导电膜条、有机功能层均由透明的材料形成，所述导电块由不透明材料形成。而且，每个导电块的最长部位的尺寸小于人眼最小分辨尺寸从而使人眼不能看到导电块的存在。另外，导电块的总面积占整个有机电致发光器件的面积的10-50%。根据本发明的上述透明的0LED，所述多个导电块之间的间距大于人眼最小分辨尺寸，从而使人眼能够分辨出两个相邻的导电块而不会将它们视为一个导电块。关于微发光单元的尺寸(在本发明中其实主要取决于导电块的最长部位的尺寸) 根据如下公式，即人眼对特定波长光的最小分辨角进行设计。舶=…《1.22去其中λ为人眼所接受到的光的波长，D为人眼瞳孔直径，δ θ为人眼的最小分辨角。下面举例对上述公式进行说明。例如对于目视观测，通常取λ为肉眼最敏感的黄光550nm，如果设定瞳孔直径D的单位为毫米，则人眼最小分辨角δ θ为140/D，这时δ θ 的单位为秒。以人眼的瞳孔直径D为3mm的观察者为例，则人眼最小分辨角δ θ为46. 67 秒 1分，其中1分=60秒。在开口角度为一分的情况下，人眼在35cm远处可分辨的两点之间的间距约为0. 1mm，即350mmX2X3. 14+(360X60) = 0. 1017mm ^ 100 微米=0. 1mm。同理，在开口角度为一分的情况下，人眼在9m远处可分辨的两点之间的间距约为 2mm ο因此，如果将本发明的有机电致发光器件应用于视距为35cm的显示器上，则微发光单元的最长部位的尺寸设计为小于或等于0. 1mm。而如果将本发明的有机电致发光器件应用于户外视距较远的显示器上，根据上面公式所述，微发光单元的面积可适当放大。本发明基于此原理来确定导电块的最长部位的最大尺寸，以减少导电块的尺寸对有机电致发光器件的透视性效果产生的影响。同理，当第二电极层包括多个平行、等间隔排列的导电块时，为了不使人眼将相邻的导电块看成一个导电块，相邻的导电块之间的间距要大于人眼分辨尺寸，例如在本发明的有机电致发光器件应用于视距为35cm的显示器上，导电块之间的间距要大于0. 1mm。另外，每个导电块的长度小于或等于每相邻两行导电膜条的宽度与相邻的导电膜条之间的绝缘层的宽度之和，大于每单行导电膜条的宽度与相邻的一行绝缘层的宽度之和，所以在制备第二电极层的蒸镀过程中无需掩模板精密对位即可保证导电块既能搭接到连接阳极引线的导电膜条上，又能搭接在连接阴极引线的导电膜条上，即能保证电流的正常导通，简化了精密对位的工艺步骤。本发明的有机电致发光器件的基板可以是玻璃基板或是柔性基片基板，柔性基片可以采用柔性金属类材料，也可以采用有机类材料，如聚酯类、聚酰亚胺、酚醛树脂类化合物中的一种或几种材料。第一电极层的材料可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为ΙΤ0、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，有机导电聚合物的材料优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOTPSS)或聚苯胺(以下简称PANI)，本发明优选ITO ；第二电极层的材料一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，或金属与金属氟化物材料的交替，本发明优选Al。 有机功能层，包括发光层，还可以包括电子传输层、空穴传输层等。发光层的材料可采用小分子材料，也可采用聚合物材料。小分子材料可以为荧光材料，如金属有机配合物(如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)或fet(Saph-q))类化合物。发光层中除采用上述材料外，还可以掺入发光染料，一般为芳香稠环类(如 rubrene)、香豆素类(如DMQA、C545T)或双吡喃类(如DCJTB、DCM)化合物中的一种材料。有机功能层中如果包含电子传输层，该电子传输层的材料一般采用小分子电子传输材料，可以为金属有机配合物(如Alq3、Gaq3、Al (Saph-q) ,BAlq或fei (Saph-q))、芳香稠环类(如pentacene、茈)或邻菲咯啉类(如Bphen、BCP)化合物。有机功能层中如果包含空穴传输层，该空穴传输层的材料一般采用芳胺类和枝聚物族类低分子材料，如N，N’ - 二 - (1-萘基)-N, N’ - 二苯基-1，1-联苯基-4，4- 二胺(NPB)、 N，N，- 二苯基-N，N，-双(间甲基苯基)-1，1，-联苯基-4，4，- 二胺(TPD)等。下面将给出两个实施例，具体解释本发明的技术方案。应当注意到，下面的实施例仅用于帮助理解发明，而不是对本发明的限制。本发明的各个实施例中的有机电致发光器件的第二电极层制备完毕后，进行封装。实施例一本实施例的OLED包括透明基板15、透明第一电极层13、透明绝缘层14、透明有机功能层16、和不透明的第二电极层17。其中基板15采用带透明氧化铟锡(ITO)导电膜的玻璃，透明绝缘层采用有机的透明光刻胶，有机功能层部分采用精密蒸镀工艺制备，阴极层选用金属Al层。为了详细说明OLED的制作方法，将OLED放大，采用OLED局部图进行说明。如图 5至图8所示，图5示出了根据本发明的透明ITO导电膜的图形局部放大图；图6示出了图 5所示的ITO导电膜用透明光刻胶包覆后的示意图；图7示出了图6的制备透明光刻胶后蒸镀了有机功能层的示意图；图8示出了在图7的制备了有机功能层后蒸镀了第二电极层的导电块后的示意图。本实施例的OLED的制作方法具体如下清洗带ITO导电膜的玻璃基板；
在玻璃基板15上涂敷透明光刻胶，通过掩模、曝光、显影、刻蚀的方法将ITO导电膜制备成如图5所示的图形的ITO导电膜13，该ITO导电膜为平行排布的导电膜条，各导电膜条隔行分别连接阴极引线11和阳极引线12。然后，如图6所示，用透明的光刻胶，将ITO导电膜13的边缘部分包覆起来，形成 OLED的透明绝缘层14，以防止ITO导电膜13边缘的毛刺间断放电及引线搭接不良。接下来，在图6所示的图形的基础上，蒸镀透明的有机功能层16。有机功能层16 采用蒸镀掩模板制备。有机功能层16的蒸镀位置如图7中阴影部分所示，其位于连接阳极引线的ITO导电膜条的区域上。另外，有机功能层16可以依次包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层。制备完有机功能层16后，用蒸镀掩膜板蒸镀第二电极层，所述第二电极层的图形如图8中的黑色条纹所示，每个导电块17搭接在上下相邻的两行ITO导电膜条13上。另夕卜，每个导电块由完全不透明的材料制成，当然也可以由透明材料制作。制备完第二电极层后，就制作成了本发明的0LED。制作成的OLED的光线18从基板一侧发出，如图IOa-IOc。对OLED进行封装，并绑定驱动芯片(图中未示出)，阳极引线和阴极引线分别与驱动芯片连接，形成本发明的透视性单向发光屏体。另外，图9所示为第二电极层制备成与图8不同位置的示意图，在第二电极层制备成图9所示的位置时，仍能保证每块导电块均能同时搭接在第一电极层的连接阳极引线的导电膜条和连接阴极引线的导电膜条上。图IOa-IOc所示为第二电极层制备成不同位置的 OLED的剖面图，在这几种情况下，每块导电块均能同时搭接在第一电极层的连接阳极引线的导电膜条和连接阴极引线的导电膜条上。实施例二在实施例一中，绝缘层14设置在导电膜条之间，在本实施例中与实施一的区别在于将绝缘层制备成如图11中的绝缘层M的图形，即在连接阳极引线22的每行导电膜条23 上设置相隔的绝缘层对，而不在连接阴极引线21的导电膜条23上设置绝缘层M，此时每个相连的绝缘层M的图形为梯形，由于该绝缘层M的图形使其在连接阳极引线22的ITO 导电膜条23上设置了隔断，因此可以将蒸镀有机功能层的掩模版设计成如图12所示的图形。由于在单纯的条形掩模版上增加了连接部分，使该蒸镀掩模版的机械强度增大，更利于制备较大面积的照明光源。如图13所示为本实施例制备了有机功能层沈后的图形，如图14所示为本实施例制备了第二电极层的导电块27后的OLED的图形。以上所述仅是本发明的具体实施方式
，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、 和变形都应视为落在本申请的保护范围内。
权利要求
1.一种有机电致发光器件，包括基板及设置在基板上的微发光单元，所述微发光单元排列成一阵列，其特征在于，所述微发光单元为叠加的层状结构，该层状结构包括第一电极层、第二电极层、和位于第一电极层与第二电极层之间的有机功能层，其中第一电极层位于基板侧，有机功能层包括发光层，所述第一电极层为平行排布的导电膜条，且隔行分别连接阳极引线和阴极引线，每相邻两行导电膜条之间为绝缘层，所述有机功能层层叠在连接阳极引线的导电膜条上，所述第二电极层为阵列排布的导电块，每个导电块搭接在第一电极层的相邻的至少两行导电膜条上。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二电极层的每个导电块的长度小于或等于第一电极层的两行导电膜条与两倍的每相邻两行导电膜条之间的间隔的宽度之和，所述每个导电块的长度大于第一电极层中单行导电膜条和该导电膜条与相邻导电膜条之间的间隔的宽度之和。
3.如权利要求2所述的有机电致电致发光器件，其特征在于，所述导电块搭接在第一电极层的相邻的两行导电膜条上。
4.如权利要求2所述的有机电致电致发光器件，其特征在于，所述导电块搭接在第一电极层的相邻的三行导电膜条上。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述基板、第一电极层、有机功能层由透明材料形成，所述导电块由不透明材料形成， 每个导电块的最长部位的尺寸小于人眼最小分辨尺寸。
6.如权利要求5所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述导电块之间的间距大于人眼最小分辨尺寸。
7.如权利要求1_4、6中任何一项所述的有机电致发光器件，所述导电块的总面积占基板面积的10-50%。
8.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，该器件用作非自发光显示器的照明器件。
9.如权利要求8所述的有机电致发光器件，其中所述的非自发光显示器为电子纸、干涉调制的反射型显示器或反射型液晶。
全文摘要
本发明涉及一种有机电致发光器件，具体说是一种采用有机电致发光元件的照明器件。本发明通过对每个发光点面积的设计和对不透光的第二电极层的导电块的排布设计，以及对第一电极层的设计，来实现具备透明特性的照明器件。本发明的照明器件可以作为光源应用于非自发光显示器上，提高了照明光线的利用率，并且照明面均匀，增加了显示的对比度。
文档编号H01L51/52GK102456848SQ20111033210
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张国辉, 邱勇 申请人:北京维信诺科技有限公司, 昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学