Формирование структуры органических светоизлучающих устройств

Формирование структуры органических светоизлучающих устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу изготовления структурированных органических электролюминесцентных светоизлучающих устройств (OLED устройств), содержащих светоизлучающие и неизлучающие области, и OLED устройствам, изготовленным в соответствии с данным способом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Стандартные OLED устройства в настоящее время содержат стек органических слоев, по меньшей мере, с одним органическим светоизлучающим слоем, расположенным между двумя электродами, нанесенными на верхнюю часть подложки, обычно стеклянной подложки, с использованием техники осаждения тонких пленок. Слои между двумя электродами и электроды создают стек органических слоев из тонких пленок толщиной порядка от нескольких десятков нанометров до сотен нанометров. Вместе с двумя электродами стек слоев обозначает стек функциональных слоев, описанных ниже. Два различающихся типа OLED устройств могут отличаться в отношении направления излучения света. В так называемых нижних излучателях свет выходит из OLED устройства через прозрачный нижний электрод (как правило, анод, обычно изготавливаемый из оксида индия и олова (ITO)) и прозрачной подложки (например, стеклянной), в то время как второй электрод (обычно катод, сделанный из алюминия) является отражающим. В так называемых верхних излучателях, свет выходит из OLED устройства через прозрачный верхний электрод (например, ITO) и прозрачный покрывающий колпачок (например, стеклянный), в то время как нижний электрод (например, алюминий или ITO в случае отражающей подложки) и/или подложка являются отражающими. Чтобы предотвращать попадание окружающей среды, особенно влаги и кислорода в стек органических слоев, покрывающий колпачок является обязательным для данных OLED устройств. OLED устройства, излучающие вниз, обычно используются для освещения. Так называемые прозрачные OLED устройства являются комбинацией нижних излучателей и верхних излучателей, имеющих прозрачную подложку и прозрачный покрывающий колпачок.

Стеки функциональных слоев в верхней части подложки, требующиеся для излучения света органическим светоизлучающим слоем, должны формироваться, чтобы служить различным задачам, таким как обеспечение электрического контакта электродов, применение некоторых операционных схем к стеку функциональных слоев, прикрепление покрывающих колпачков для закрытия стека функциональных слоев и/или формирование светоизлучающей области с целью создания требуемых визуальных эффектов. Обычный способ создания структуры OLED, в частности, стека функциональных слоев, заключается в применении теневой маски во время осаждения тонких пленок, например, напыления. Теневые маски обеспечивают возможность обрабатывать стек функциональных слоев поточно, осаждая один слой за другим. Области, защищенные теневыми масками, не покрываются напыляемыми материалами благодаря теневому эффекту маски, в результате чего структурированный стек функциональных слоев присутствует только в немаскированных областях подложки. В некоторых случаях для каждого слоя во время осаждения требуется специально запроектированная маска. Одним существенным недостатком теневых масок является то, что для каждого различающегося шаблона маскировочной области требуется своя маска, что приводит к большому количеству масок, требующихся для изготовления OLED устройств с изменяющимся шаблоном неизлучающих областей. Такое большое количество масок делает процесс маскирования очень дорогостоящим. Другим недостатком использования теневых масок является ограниченность защищенных областей, которые не могут быть полностью покрыты осажденным материалом. Экранирующие области маски должны соединяться с рамкой, несущей маску, в результате чего создается, по меньшей мере, один небольшой коридор без покрытия, проходящий через светоизлучающую область OLED.

Патентная заявка US 2003/098946 описывает способ изготовления устройства отображения, в котором подложка последовательно обеспечивается пленкой первого электрода, функциональным слоем и пленкой второго электрода. Для предотвращения контакта между функциональным слоем и компонентом печатающего устройства, ответственного за создание слоя второго электрода, создаются прокладки или до создания функционального слоя, или до создания второго электрода. Данные прокладки могут печататься с помощью стандартного процесса печати или могут изготавливаться из положительного или отрицательного фоторезиста.

Патентная заявка US 2010/0155496 Al описывает электростатическое напыление жидкости из трубки на верхнюю часть подложки в качестве альтернативного безмасочного процесса изготовления OLED устройств. Данная технология ограничивается органическими полимерами, которые не являются предпочтительными излучающими материалами для OLED устройств. Органические молекулы малого размера, будучи органическим материалом, обеспечивают наилучшую производительность OLED, но их необходимо напылять. Желательно применять способ образования структуры, избегая использования теневых масок, но позволяя применять обычные и надежные производственные этапы для OLED устройств без нарушений, обеспечивая использование хорошо проверенных материалов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью данного изобретения является создание простого, гибкого и надежного способа, обеспечивающего безмасочное создание структуры стека функциональных слоев OLED устройства для создания OLED устройств, содержащих неизлучающие области внутри светоизлучающей области OLED устройств, при сохранении тех же процессов осаждения для стека функциональных слоев, которые применяются в процессе маскирования.

Данная цель достигается с помощью способа изготовления органического электролюминесцентного светоизлучающего устройства со структурированным шаблоном светоизлучающих и неизлучающих областей, содержащего следующие этапы:

- создание подложки покрытой, по меньшей мере, локально, по меньшей мере, одним проводящим слоем в качестве первого электрода;

- осаждение слоя модификации стека локально в верхней части первого электрода, для образования первых областей, покрытых слоем модификации стека, и непокрытых вторых областей, прилегающих к первым областям, формирующих требуемый структурированный шаблон;

- осаждение стека органических слоев, содержащего, по меньшей мере, один органический светоизлучающий слой в верхней части первого электрода, локально покрытого слоем модификации стека, обеспечивая отделение стека органических слоев, от первого электрода слоем модификации стека между стеком органических слоев и первым электродом в первых областях, и прямой электрический контакт с первым электродом во вторых областях; и

- осаждение слоя проводящего металла в качестве второго электрода в верхней части стека органических слоев для завершения стека функциональных слоев, причем первые области в верхней части слоя модификации стека остаются свободными от проводящего металла без маскирования данных первых областей.

Безмасочное образование структуры стека функциональных слоев OLED устройства для создания OLED устройств или групп OLED устройств, содержащих неизлучающие области между светоизлучающими областями OLED устройств, достигается осаждением второго электрода в верхней части стека органических слоев, имеющего в нижней части слой, представляющий собой слой модификации стека. Слой модификации стека создает эффект, при котором материал второго электрода не прилипает к поверхности верхнего органического слоя (эффект несмачивания) во время осаждения материала второго электрода в верхней части стека органических слоев, например, с помощью вакуумного напыления в пределах первых областей. Область над первой областью, покрытой слоем модификации стека остается свободной от, по меньшей мере, любого материала второго электрода, в результате чего второй электрод присутствует только над вторыми областями, которые не содержат слой модификации стека. Первые области являются неизлучающими областями, которые приготавливаются путем нанесения слоя модификации стека локально на первый электрод, при этом не требуется какого-либо дополнительного процесса создания структуры для приготовления определенной формы электродов и/или стеков органических слоев, не требуется даже какой-либо теневой маски для создания структуры стека функциональных слоев с получением неизлучающих областей. Благодаря использованию слоев модификации стека, имеющих требуемый шаблон области между стеком органических слоев и первым электродом, неизлучающие области внутри светоизлучающих OLED устройств или между прилегающими светоизлучающими OLED устройствами в группе OLED устройств могут быть получены простым, изменяемым и надежным образом. Более того, имеется возможность получения шаблона неизлучающих первых областей, полностью ограниченных стеком светоизлучающих функциональных слоев, что невозможно в технологии теневого маскирования. В способе, в соответствии с настоящим изобретением, для изготовления таких неизлучающих первых областей не требуется какого-либо соединения между различающимися первыми областями, или между первой областью и краем светоизлучающей области OLED устройства. В варианте осуществления, разработаны структурированные шаблоны для отделения светоизлучающих вторых областей друг от друга с помощью расположения первых областей между вторыми областями, разделяющих вторые области, например, в решетке вторых областей прямоугольной формы, расположенных в виде рядов и колонок с полосообразными первыми областями между ними в верхней части подложки. Созданная группа стеков функциональных слоев может затем использоваться для изготовления отдельных OLED устройств, определенных каждой из отдельных вторых областей с помощью механического разрезания подложки вдоль первых областей. До обрезания подложки вдоль первых областей, слой модификации стека и все материалы, осажденные в верхней части слоя модификации стека, могут удаляться подходящим растворителем для получения непокрытых первых участков, обеспечивая более простое механическое разрезание подложки. Таким образом, применяемый способ структурирования стека функциональных слоев без использования теневых масок является изменяемым и надежным, и позволяет использовать те же процессы осаждения для стека функциональных слоев, которые применяются во время процесса маскирования. Таким образом, способ является легко применимым, поскольку не требуется никаких изменений в процессах осаждения функциональных слоев. Для осаждения слоя модификации стека должен быть добавлен лишь один дополнительный этап, выполняемый снаружи любой вакуумной камеры. Данный дополнительный этап не оказывает влияния на последующие этапы осаждения для завершения стека функциональных слоев.

Подходящими материалами для слоев модификации стека, которые обеспечивают описанный эффект несмачивания, являются материалы, обеспечивающие эффект несмачивания, по меньшей мере, в отношении металлов, использующихся в верхней части второго электрода. Материал слоя модификации стека предпочтительно удовлетворяет следующим дополнительным требованиям:

- является достаточно химически инертным в отношении органических и неорганических веществ, используемых в функциональных стеках OLED (например, фторированные или перфторированные материалы),

- имеет низкое давление насыщенного пара, чтобы подложку, покрытую веществом, могли вводить в систему вакуумного осаждения без испарения, не загрязняя систему (например, маслами вакуумного насоса или материалами вакуумной смазки), и/или

- имеет подходящую вязкость для применения в способе контактной печати или в способе бесконтактной печати, типа струйной печати, на подложке OLED устройства.

В варианте осуществления, слой модификации стека сделан из, по меньшей мере, одного материала из группы вакуумных смазок, содержащей перфторированные материалы, предпочтительно смазку PTFE TEC от компании Inland Vacuum Industries Churchville NY 14428, смазки Krytox от компании Дюпон (Du Pont) или перфторированные масла для вакуумных насосов, предпочтительно сорта Fomblin Y от Solvay, жидкости Krytox от компании Дюпон, перфторированные жидкости Tyreno от компании Klueber, более предпочтительно, жидкость Tyreno 12/25V.

Подложка нижних излучателей сделана из прозрачного материала, например, стекла или пластика. Выражение "прозрачный" означает слои или материалы, основная часть (область) которых является прозрачной. В случае верхних излучателей подложка может быть либо прозрачной, либо непрозрачной, например, отражающей. В случае прозрачных OLED устройств подложка является прозрачной. В случае прозрачных OLED устройств или OLED устройств, излучающих вниз, первый электрод сделан из оксидов индия и олова (ITO), обычно осажденных на стеклянной подложке. Альтернативными подходящими прозрачными проводящими оксидами являются легированный оксид цинка, оксид олова или поли(3,4-этилендиокситиофен, поли(стиролсульфонат), обычно именуемый как Pedot: PPS или подобные полимеры. Для OLED устройств, излучающих вверх, первый электрод может быть либо прозрачным (в случае отражающей подложки, сделанной, например, из металла), либо отражающим. В случае отражающего первого электрода (например, алюминия), подложка может быть сделана из прозрачного или непрозрачного материала. Подходящие материалы, параметры слоев (например, толщина слоя) и условия осаждения для подложек и первых электродов известны специалистам в данной области. В предпочтительном варианте осуществления, OLED устройство в соответствии с настоящим изобретением представляет собой OLED устройство, излучающее вниз, с прозрачным первым электродом и прозрачной подложкой для получения прозрачных первых областей в качестве неизлучающих областей. Соответствующий способ изготовления OLED создает OLED устройство, излучающее вниз, с прозрачными первыми областями в качестве неизлучающих областей, использующее прозрачную подложку и прозрачный первый электрод. Прозрачные первые области могут использоваться, например, либо для создания световых эффектов в комбинации с различно окрашенными фонами за прозрачной неизлучающей первой областью, либо для отображения символов или знаков с помощью закрытых первых областей, являющихся такими же прозрачными, как и внешние области вокруг данных символов или знаков.

Когда управляющее напряжение в несколько вольт подается на электролюминесцентный стек слоев через верхний и нижний электроды, органическое электролюминесцентное устройство (OLED) может использовать органические молекулы малого размера или полимеры для генерации света. Соответственно, на OLED устройства можно ссылаться как на низкомолекулярные органические светоизлучающие устройства (SMOLED - small molecule OLEDS) или полимерные светоизлучающие устройства (PLED). Однако SMOLED устройства являются предпочтительными благодаря их лучшим светоизлучающим характеристикам. Стек функциональных слоев содержит, по меньшей мере, два электрода, с первым (нижним) электродом, обычно в качестве анода, и вторым (верхним) электродом, обычно в качестве катода, и со стеком органических слоев между ними. В некоторых вариантах осуществления может быть множество органических слоев, расположенных между двумя электродами внутри стека органических слоев, таких как слой дырочной проводимости, слой электронной проводимости, запирающий дырочный слой, запирающий электронный слой, один или более светоизлучающих слоев, например, содержащих основной материал с внедренными светоизлучающими молекулами. Специалистам известно большое количество различающихся стеков органических слоев, содержащих разное число/тип слоев, из которых можно выбрать подходящий электролюминесцентный стек слоев в зависимости от требуемого использования. В ином случае, стеки органических слоев могут содержать только один органический светоизлучающий слой, способный излучать свет.

Второй (верхний) электрод обычно представляет собой металлический слой, изготовленный из алюминия, толщиной 20-150 нм. В случае нижних излучателей второй электрод имеет достаточную толщину, чтобы отражать свет обратно в направлении подложки. В случае верхних излучателей второй электрод, сделанный из металла, имеет толщину менее 20 нм, обеспечивая достаточную прозрачность для излучения света через второй электрод. В варианте осуществления, материалом для второго проводящего слоя в качестве второго электрода является алюминий или серебро, которые обеспечивают высокую отражательную способность в случае толстых слоев и достаточную прозрачность в случае тонких пленок, сохраняя при этом хорошую проводимость даже для тонких слоев.

Слои стека функциональных слоев могут осаждаться с помощью любой подходящей технологии осаждения для приготовления тонких слоев, имеющих толщину порядка от нескольких сотен нанометров. Подходящими технологиями являются напыление, например, для осаждения первого электрода, и термическое испарение, например, для стеков органических слоев и второго электрода.

Толщина слоя модификации стека, покрывающего первые области, может варьироваться в диапазоне 1-1000 микрометров. Слой модификации стека может наноситься с помощью процессов распыления, печати или окраски или даже вручную с помощью насадки, кисти или штампа. В варианте осуществления осаждение слоя модификации стека выполняется путем печати слоев модификации стека в соответствии с требуемым шаблоном в верхней части первого электрода. Процесс печати позволяет создавать первые области с требуемой структурой быстрым, изменяемым, надежным, точным и воспроизводимым способом. Процесс печати может быть либо процессом контактной печати, либо процессом бесконтактной печати. В процессе бесконтактной печати типа струйной печати, требуемая структура слоя модификации стека может меняться от одной подложки к следующей подложке. Процесс печати является быстрым процессом, поэтому локальные слои, относящиеся к слоям модификации стека, можно осаждать на большом количестве подложек в течение короткого интервала времени. В другом варианте осуществления, осаждение стека органических слоев и осаждение второго электрода выполняются в вакуумной камере с применением технологии осаждения тонких пленок, включающей в себя напыление, причем этап осаждения слоя модификации стека выполняется до того, как подложка поступает в вакуумную камеру. Обычные этапы вакуумного осаждения не нуждаются в изменении при применении способа в соответствии с настоящим изобретением. Осаждение слоя модификации стека может выполняться как отдельный этап процесса вне вакуумных камер, являясь, таким образом, этапом модульного процесса при изготовлении OLED устройства. Таким образом, место и время осаждения на этапе осаждения при создании слоя модификации стека могут выбираться в соответствии с производственной линией, а также доступным пространством и продолжительностью процесса.

В настоящем изобретении термин "проводящий" всегда обозначает электропроводящий материал или компонент, даже если термин "электрически" не используется. Термин "непроводящий" означает материалы или слои, имеющие высокое сопротивление или высокое поверхностное сопротивление, предотвращающие протекание через данный материал любого тока, не являющегося незначительным для работы OLED устройства и для генерации света органическим светоизлучающим слоем.

В варианте осуществления покрывающий колпачок, закрывающий стек функциональных слоев, прикрепляется к подложке после завершения стека функциональных слоев, причем предварительно объем между стеком функциональных слоев и покрывающим колпачком, по меньшей мере, частично заполняется второй химически инертной жидкостью. Покрывающий колпачок предотвращает проникновение влаги или кислорода в стек органических светоизлучающих слоев, создавая OLED устройство с достаточной долговечностью. Покрывающий колпачок может быть сделан из любого подходящего твердого материала, создающего достаточную преграду от проникновения влаги или кислорода в капсулированный объем между покрывающим колпачком и подложкой. Покрывающий колпачок может быть прикреплен (или приклеен) к подложке с применением подходящего уплотняющего материала, являющегося достаточно газонепроницаемым, по меньшей мере, в отношении влаги и кислорода, например, стеклянной фритты (непроводящего материала) или клея (например, эпоксидного клея) в верхней части подложки, с последующим прикреплением покрывающего колпачка к данному материалу. Термин "прикрепить к подложке" означает плотное соединение между покрывающим колпачком и подложкой. В случае подложек с дополнительными слоями (например, контактными площадками для первого и/или второго электродов) в верхней части, покрывающий колпачок прикрепляется к подложке через данные слои. Покрывающий колпачок имеет внутреннюю и внешнюю стороны, причем внутренняя сторона означает сторону покрывающего колпачка, направленную лицом к стеку функциональных слоев. Внешняя сторона, соответственно, является другой стороной покрывающего колпачка. Форма покрывающего колпачка выполняется с возможностью создания зазора между внутренней стороной покрывающего колпачка и стеком функциональных слоев. Зазор предотвращает любое механическое воздействие на покрывающий колпачок с внешней стороны OLED устройства, достигающего стека функциональных слоев. Газопоглощающий материал может размещаться внутри зазора и обычно прикрепляется к внутренней стороне покрывающего колпачка. Зазор (объем) между стеком функциональных слоев, покрывающих колпачок, может иметь размеры до нескольких миллиметров. Объем (зазор) внутри покрывающего колпачка, по меньшей мере, частично заполняется второй химически инертной жидкостью, чтобы дополнительно увеличить долговечность OLED устройства за счет повышения устойчивости к воздействиям окружающей среды, таким как влага и/или кислород. Иначе, объем может заполняться сухими газами, например, сухим азотом. Второе вещество может быть тем же веществом, что и слой модификации стека, которое используется для осаждения в верхней части первого электрода. Однако второе вещество должно быть непроводящим.

В другом варианте осуществления, этап удаления после осаждения второго электрода применяется для удаления слоя модификации стека и стека органических слоев в верхней части слоя модификации стека из первых областей, с использованием растворителя, который является достаточно химически инертным в отношении стека органических слоев, чтобы не разрушить стек органических слоев в верхней части вторых областей. Этап удаления приводит к тому, что OLED устройства имеют такую же долговечность, как и OLED устройства, в которых никакой слой модификации стека не осаждается внутри стека функциональных слоев. Даже в случае использования достаточно химически инертных материалов для слоя модификации стека, любое воздействие на долговечность можно предотвратить за счет удаления слоя модификации стека после изготовления стека функциональных слоев. Дополнительно, после выполнения этапа удаления, первый электрод не покрывается никаким материалом в пределах первых областей, что обеспечивает электрический контакт первого электрода через первую область со стороны OLED устройства или с обратной стороны стека функциональных слоев, в зависимости от расположения и формы первых областей. Более того, непокрытые первые области можно использовать для присоединения дополнительных компонентов к OLED устройству, например, покрывающего колпачка для инкапсуляции стека функциональных слоев.

Чтобы исключить любое негативное воздействие от использования растворителей на долговечность, в предпочтительном варианте осуществления, растворителем является фторированный жидкий материал, предпочтительно 3M фторированная жидкость, более предпочтительно FC-43 или FC-87. Материал слоя модификации стека способен растворяться в тех растворителях, которые не разрушают органические и неорганические материалы, используемые в функциональном стеке OLED устройства. Это позволяет удалять вещества так, что дополнительные этапы производства, такие как инкапсуляция OLED устройства, могут быть выполнены без проблем.

В другом варианте осуществления, за этапом удаления следует этап очистки с использованием, например, кислородной плазмы (либо низкого давления, либо при давлении окружающей среды) применительно ко второму электроду, предпочтительно ограничиваясь первыми областями. Обработка кислородной плазмой снижает риск замыканий от малого радиуса кривизны стека функциональных слоев вокруг первых областей. Этап очистки, так же, как этап удаления, может выполняться вне любой вакуумной камеры после завершения стека функциональных слоев.

В другом варианте осуществления, после того, как стек функциональных слоев завершен, стек функциональных слоев закрывается наклеиваемой крышкой или с помощью тонкопленочной инкапсуляции. Применение таких крышек требует предварительного удаления слоя модификации стека. Наклеиваемые крышки или тонкопленочная инкапсуляция обеспечивают изготовление тонких OLED устройств, которые, кроме того, могут быть гибкими в случае тонкопленочной инкапсуляции.

Изобретение дополнительно относится к органическому электролюминесцентному светоизлучающему устройству со структурированным шаблоном светоизлучающих и неизлучающих областей, содержащему подложку, покрытую, по меньшей мере, локально, по меньшей мере, одним проводящим слоем в качестве первого электрода, с первыми областями в верхней части первого электрода, покрытыми слоем модификации стека, формирующими требуемый структурированный шаблон, и вторыми областями в верхней части первого электрода, прилегающими к первым областям, непокрытым слоем модификации стека, при этом стек органических слоев содержит, по меньшей мере, один органический светоизлучающий слой, осажденный в верхней части первого электрода, в результате первые области стека органических слоев отделены от первого электрода слоем модификации стека, расположенном между стеком органических слоев и первым электродом, а вторые области находятся в прямом электрическом контакте с первым электродом, а второй электрод в верхней части стека органических слоев завершает стек функциональных слоев, причем слой модификации стека, покрывающий первые области, предохраняет стек органических слоев в пределах первых областей от покрытия вторым электродом без применения какой-либо технологии теневой маски, в то время как второй электрод все же покрывает стек органических слоев в верхней части вторых областей. Такое OLED устройство может обычно работать в пределах вторых областей, приводя к светоизлучающим вторым областям, в то время как первые области не испускают свет. В зависимости от используемых материалов в подложке и в первом электроде, первые области могут быть прозрачными или непрозрачными. В варианте осуществления, слой модификации стека сделан из, по меньшей мере, одного материала из группы вакуумных смазок, содержащей перфторированные материалы, предпочтительно смазку PTFE TEC от компании Inland Vacuum Industries Churchville NY 14428, смазки Krytox от компании Дюпон или перфторированные масла для вакуумных насосов, предпочтительно сорта Fomblin Y от Solvay, жидкости Krytox от компании Дюпон, перфторированные жидкости Tyreno от компании Klueber, более предпочтительно, жидкость Tyreno 12/25V.

В другом варианте осуществления, к подложке прикрепляется покрывающий колпачок, закрывающий стек функциональных слоев, при этом объем между стеком функциональных слоев и покрывающим колпачком, по меньшей мере, частично заполняется второй химически инертной жидкостью. Это дополнительно увеличивает стабильность срока службы OLED устройства.

Изобретение дополнительно относится к другому органическому электролюминесцентному светоизлучающему устройству со структурированным шаблоном светоизлучающих вторых областей и неизлучающих первых областей, содержащему подложку, покрытую проводящим слоем в качестве первого электрода, при этом стек органических слоев содержит, по меньшей мере, один органический светоизлучающий слой в верхней части вторых областей, и второй электрод в верхней части стека органических слоев, завершающий стек функциональных слоев, причем непокрытые первые области приготавливаются способом согласно настоящему изобретению, который включает в себя этап удаления для удаления слоя модификации стека, предпочтительно очищенного на этапе очистки в соответствии с настоящим изобретением, при этом стек функциональных слоев закрывается покрывающим колпачком, прикрепленным к подложке, а объем между стеком функциональных слоев и покрывающим колпачком, по меньшей мере, частично заполняется второй химически инертной жидкостью, или закрывается наклеиваемым колпачком или с помощью тонкопленочной инкапсуляции.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

На чертежах:

Фиг. 1 - вид сбоку одного варианта осуществления OLED устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - вид сбоку другого варианта осуществления OLED устройства, содержащего закрывающий колпачок, в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 - вид сверху другого варианта осуществления OLED устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 - вид сверху другого варианта осуществления OLED устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 5 - один вариант осуществления этапов способа изготовления OLED устройств в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 6 - один вариант осуществления этапов способа изготовления OLED устройств из решетки вторых областей путем нарезания подложки вдоль первых областей в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

На Фиг. 1 показан вид сбоку одного варианта осуществления OLED устройства в соответствии с настоящим изобретением, со структурированным шаблоном неизлучающих и светоизлучающих областей 31, 32, и содержащий подложку 2, покрытую, по меньшей мере частично, проводящим слоем в качестве первого электрода 3. Первый электрод 3 содержит первые области 31, покрытые слоем 4 модификации стека, и вторые области 32 в верхней части первого электрода 3, прилегающие к первым областям 31, не покрытые слоем 4 модификации стека, формирующие требуемый структурированный шаблон, как показано стрелками. Стек 5 органических слоев, содержащий, по меньшей мере, один органический светоизлучающий слой 51, осаждается в верхней части первого электрода 3, покрывая первую и вторую области первого электрода, покрытого или непокрытого слоем 4 модификации стека. Осажденный слой 4 модификации стека в пределах показанной первой области 31 приводит к тому, что стек 5 органических слоев отделяется от первого электрода 3 в первой области 31 и находится в прямом электрическом контакте с первым электродом 3 во второй области 32. Второй электрод 6 осаждается в верхней части стека 5 органических слоев для завершения стека 7 функциональных слоев, причем слой 4 модификации стека, покрывающий первые области 31, как ни удивительно, предохраняет стек 5 органических слоев в пределах первых областей 31 от покрытия вторым электродом 6 без применения какой-либо технологии теневой маски, в то время как второй электрод 6 все еще покрывает стек 5 органических слоев в верхней части вторых областей 32. Для получения неизлучающей первой области не требуется никаких дополнительных этапов удаления для удаления второго электрода в первой области, или процессов маскирования для предохранения от осаждения второго электрода в первой области. В данном варианте осуществления, свет 13, генерируемый в органическом светоизлучающем слое 51, выходит во внешнюю среду через прозрачный первый электрод 3, например, сделанный из ITO, и прозрачную подложку 2, сделанную, например, из стекла или пластика. Стек органических слоев может содержать общие слои, как известно специалистам. Данные слои осаждаются, например, путем напыления. Материал второго электрода может быть алюминием или медью. В данном варианте осуществления, материал слоя модификации стека является достаточно химически инертным по отношению к органическим и неорганическим веществам, используемым в функциональном стеке OLED (например, фторированные или перфторированные материалы), имеет низкое давление пара, так что подложка, покрытая веществом, может вводиться в систему вакуумного осаждения без испарения и загрязнения системы систему (например, масла вакуумного насоса или вакуумные смазки), и имеет подходящую вязкость, чтобы применяться в способе контактной печати или способе бесконтактной печати, типа струйной печати, на OLED подложке. В качестве примера, материалом слоя модификации стека является один материал из группы вакуумных смазок, содержащий перфторированные материалы, предпочтительно смазку PTFE TEC от компании Inland Vacuum Industries Churchville NY 14428, смазки Krytox от компании Дюпон или перфторированные масла для вакуумных насосов, предпочтительно сорта Fomblin Y от Solvay, жидкости Krytox от компании Дюпон, перфторированные жидкости Tyreno от компании Klueber, более предпочтительно, жидкость Tyreno 12/25V.

На Фиг. 2 показан вид сбоку OLED устройства 1, содержащий покрывающий колпачок 8, в другом варианте осуществления, в соответствии с настоящим изобретением. OLED устройство 1 также содержит структурированный шаблон светоизлучающих вторых областей 32 и неизлучающих первых областей 31, в которых подложка 2 покрывается проводящим слоем в качестве первого электрода 3, стек 5 органических слоев с, по меньшей мере, одним органическим светоизлучающим слоем 51 в верхней части вторых областей 32, и вторым электродом 6 в верхней части стека 5 органических слоев для завершения стека 7 функциональных слоев, причем не покрытые первые области 31 приготавливаются способом, согласно настоящему изобретению с помощью осаждения слоя модификации стека и получения структурированного второго электрода 6, как описано выше, после чего следует этап удаления для удаления слоя 4 модификации стека вместе с стеком 5 органических слоев в верхней части слоя 4 модификации стека с использованием растворителя 10, являющегося достаточно химически инертным по отношению к стеку 5 органических слоев, чтобы не разрушать стек 5 органических слоев в верхней части вторых областей 32. Поскольку слой 4 модификации стека уже удален на Фиг. 2, оба, и слой 4 модификации стека, и растворитель 10 здесь не показаны. Подходящий растворитель 10 для удаления слоя 4 модификации стека представляет собой фторированный жидкий материал, например, 3M фторированную жидкость, такую как FC-43 или FC-87. OLED устройство, особенно первые области, могут быть очищены (C) путем применения кислородной плазмы до проведения инкапсуляции стека 7 функциональных слоев. Чтобы завершить OLED устройство 1, стек 7 функциональных слоев закрывается покрывающим колпачком 8, прикрепленным к подложке 2 (здесь подробно не показано), причем объем 81 между стеком 7 функциональных слоев и покрывающим колпачком 8 заполняется второй химически инертной жидкостью 9. Вторая химически инертная жидкость 9 должна быть непроводящей и может быть материалом, который также используется для слоя 4 модификации стека. Зазор (объем) 81 между покрывающим колпачком 8 и стеком 7 функциональных слоев может иметь размер до нескольких миллиметров. Вторая химически инертная жидкость 9 обеспечивает достаточную долговечность OLED устройства 1 путем повышения устойчивости к воздействиям окружающей среды, таким как влага и/или кислород. Иначе, объем 81 может заполняться сухими газами, например сухим азотом. В данном варианте осуществления, OLED устройство 1 является нижним излучателем с излучением 13 света через прозрачный первый электрод 3 и прозрачную подложку 2.

На Фиг. 3 показан вид сверху другого варианта осуществления OLED устройства в соответствии с настоящим изобретением до закрытия стека функциональных слоев покрывающим колпачком, наклеивания колпачка или тонкопленочной инкапсуляции. Как показано на Фиг. 2, слой 4 модификации стека уже удален на описанных ранее этапах способа. Структура первых областей 31 (н