具有改进光输出耦合的发光装置制造方法及图纸

提供在多层封装堆叠体中包括复合膜的光电装置。还提供使用喷墨打印形成光反射修改结构以及其它聚合物装置层的方法。复合膜包括第一较低折射指数域和第二较高折射指数域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进光输出耦合的发光装置相关申请的交叉参考本申请要求于2017年12月19日提交的美国临时专利申请号62/607,824的优先权，其全部内容在此通过参考并入本文。
技术介绍
由交替的无机和有机聚合物膜组成的多层封装堆叠体已经用于保护发光装置免受暴露于水蒸气和氧气的损坏效果。不幸的是，堆叠体中的无机层与其相邻的较低折射指数的有机聚合物层之间的折射指数（RI）之间的差异可能导致光在两层之间的界面处的全内反射，这降低了能够离开装置的光的比例。此外，即使在无机和有机聚合物层之间不存在高的RI失配，由于光在封装堆叠体中的端子层以及上覆装置层之间的界面处或者在没有上覆装置层的情况下在封装堆叠体中的端子层与空气之间的界面处的全内反射，发光装置可能遭受受限的光输出。
本文描述的专利技术涉及封装堆叠体和发光装置，例如包括多层封装堆叠体的有机发光二极管（OLED）装置。多层封装堆叠体提供了减少的全内反射，因此相对于传统封装堆叠体提供了改善的光输出效率。附图说明图1A是示出OLED装置的一个实施例的截面图的示意图，该OLED装置包括具有复合膜的多层封装堆叠体，其中，单个高折射指数圆顶形结构设置在装置的每个子像素上。图1B是OLED装置的俯视图。图2是示出OLED装置的第二实施例的截面图的示意图，该OLED装置包括具有复合膜的多层封装堆叠体，其中，单个高折射指数圆柱形结构设置在装置的每个子像素上。图3是示出OLED装置的一个实施例的截面图的示意图，该OLED装置包括具有复合膜的多层封装堆叠体，其中，多个高折射指数圆顶形结构设置在装置的每个子像素上。图4是示出OLED装置的另一实施例的俯视图的示意图，该OLED装置包括具有复合膜的多层封装堆叠体，其中，多个高折射指数圆顶形结构设置在装置的每个子像素上。图5A是示出在其多层封装堆叠体的顶部具有复合膜的OLED装置的截面图的示意图。图5B是更详细示出图5A的多层封装堆叠体的示意图。图6是制造图1A和图1B的OLED装置的方法的示意图。图7是制造图2的OLED装置的方法的示意图。具体实施例本文描述的装置包括各种电子和光电装置，其中，装置的活动区域使用保护性多层封装堆叠体封装。在OLED或其它电子或光电装置中，“活动区域”不需要满足电能放大或晶体管活动的任何要求，并且通常可以指可以发生电活动或光电活动（例如，光发射，光吸收，或光转换）的区域。活动区域本身通常将是由多个装置层组成的多层结构，所述装置层包括例如电极、电荷注入层、电荷传输层和/或发光层。尽管下面使用顶部发射的OLED装置作为说明性示例来描述封装堆叠体的各种益处，但是可以将封装堆叠体应用于其它发光装置，包括其它顶部发射照明装置、顶部发射量子点（QD）-LED装置、微-LED显示器和QD-光致发光（PL）发射颜色转换器。另外，该技术可以应用于光传感器和光电池，其中耦合到装置中的大量光是有利的。在图1A中示出了OLED装置100的一个实施例的截面图所示的示意图，OLED装置100包括多层封装堆叠体。OLED装置的俯视图在图1B中示出。OLED装置的该实施例包括多个活动区域104和OLED装置基板102。多层封装堆叠体106设置在活动区域104上方。多层封装堆叠体106（其保护下面的活动区域104免受暴露于空气和/或湿气中而降级）包括第一无机阻挡层108，该第一无机阻挡层108抑制活动区域104暴露于周围大气中存在的水蒸气、氧气和/或其它反应性气体。包括第一域的复合膜109与第一无机阻挡层108相邻，该第一域包括第一聚合物层110。第一聚合物层110由一种或多种有机聚合物组成，并提供平面化层以平面化封装堆叠体。在图1A所示的OLED装置的实施例中，多层封装堆叠体106包括设置在复合膜109上方的第二无机阻挡层108A。在封装堆叠体的其它实施例中，各层的顺序可以颠倒，从而首先制造复合膜109，随后制造第一无机阻挡层108。在这种实施例中，然后可以依次沉积第二平面化聚合物层和第二无机阻挡层，以便为下面的装置提供足够的封装。因此，一种修改的过程包括将复合膜109直接沉积在装置的活动区域的顶部，随后沉积第一无机阻挡层，随后沉积第二聚合物层，随后沉积第二无机阻挡层。另外，可以提供更多或更少数量的无机阻挡层和聚合物层。例如，图1A的封装堆叠体可以具有设置在第二无机阻挡层108A上的第二聚合物层。图1A的OLED装置的活动区域104可以是嵌入在OLED装置102基板中或由OLED装置102基板支撑的发光子像素（例如，红色，绿色和/或蓝色子像素）。这些子像素中的每一个可以包括设置在第一电极（例如，阴极）和第二电极（例如，阳极）之间的有机发光层。任选地，可以在阴极和发光层之间设置电子传输层和/或电子注入层，并且可以在阳极和发光层之间设置空穴传输层和/或空穴注入层。封装堆叠体中的至少一层是复合膜，其包括由第一聚合物形成的第一域和由第二聚合物形成的第二域，其中，第二域具有比第一域高的RI，并且另外其中，第二域期望地具有与第一无机阻挡层108的无机材料的RI相同或几乎相同的RI。第二域可以是不连续的域，其包括多个子域，通常被第一域环绕或嵌入第一域中。例如，在图1A和图1B所示的复合膜109的实施例中，子域是多个圆顶形结构112。由于子域112和无机阻挡层108之间的减少RI不匹配，从子像素104发射的光在无机阻挡层108和结构112之间的界面处的全内反射减少。用于子域112的合适RI将取决于无机阻挡层的RI。在多层封装堆叠体的一些实施例中，子域和无机阻挡层的RI相差不超过±15％，包括不超过10％，并且还包括不超过5％。仅通过说明的方式，对于包含具有在约1.85至约2.2范围内的RI的SiNx的无机阻挡层，子域可以具有约1.7或更高的RI。制备较高RI域的材料可以是包含一种或多种有机聚合物或聚合物复合物的聚合物材料，包括包含分散在聚合物基质中的无机颗粒的聚合物材料。合适的聚合物包括丙烯酸、氨基甲酸酯和环氧树脂。合适的无机颗粒包括金属氧化物颗粒，例如氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化锌及其两种或更多种的混合物。任选地，无机氧化物颗粒可以用封端剂进行表面官能化，所述封端剂改善其在聚合物基质中的分散性。这种封端剂可包括2-[2-（2-9-甲氧基乙氧基）乙氧基]乙酸和/或甲氧基（三亚乙基氧基）丙基三甲氧基硅烷和/或3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或n-正辛基三甲氧基硅烷和/或十二烷基三甲氧基硅烷和/或m，p-对乙基苯乙基三甲氧基硅烷。在一些实施例中，相同的金属氧化物存在于复合膜的较高RI域和无机阻挡层中。仅通过说明的方式，在美国专利公开号2014/0322549中描述的用于纳米复合涂层的高RI聚合物-纳米晶体复合材料可用于形成本文所述的多层封装堆叠体的复合膜中的更高RI域，该专利的全部公开内容通过参考并入本文。在图1A的复合膜的实施例中，子域112在子域的较高RI材料与第一域的较低RI材料之间提供非平面界面，从而它们改变了在该界面处反射的光的角度，使得全内反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种光电装置，包括：/n至少一个活动区域；以及/n设置在所述至少一个活动区域上方的多层封装堆叠体，所述多层封装堆叠体包括：/n无机阻挡层；/n复合膜，所述复合膜靠近所述无机阻挡层，且包括第一域和第二域，第二域包括多个子域，其中，第二域具有比第一域更高的折射指数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 US 62/6078241.一种光电装置，包括：
至少一个活动区域；以及
设置在所述至少一个活动区域上方的多层封装堆叠体，所述多层封装堆叠体包括：
无机阻挡层；
复合膜，所述复合膜靠近所述无机阻挡层，且包括第一域和第二域，第二域包括多个子域，其中，第二域具有比第一域更高的折射指数。


2.根据权利要求1所述的光电装置，其中，光电装置是有机发光二极管装置，所述至少一个活动区域包括发光像素。


3.根据权利要求1所述的光电装置，其中，第二域包括分散在聚合物基质中的无机颗粒。


4.根据权利要求1所述的光电装置，其中，无机阻挡层包括氮化硅、氧化硅、或氮氧化硅。


5.根据权利要求4所述的光电装置，其中，第二域包括分散在聚合物基质中的氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化锌、或其两种或更多种的混合物。


6.根据权利要求1所述的光电装置，其中，第二域包括分散在聚合物基质中的氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化锌、或其两种或更多种的混合物。


7.根据权利要求6所述的光电装置，其中，聚合物基质是丙烯酸基质。


8.根据权利要求1所述的光电装置，其中，子域是圆顶形。


9.根据权利要求1所述的光电装置，其中，子域是圆柱形或圆锥形形状。


10.一种形成封装光电装置的方法，所述方法包括：
在光电装置的至少一个活动区域上形成无机阻挡层；
在无机阻挡层上喷墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：F普谢尼茨卡，CD法瓦罗，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：美国;US