有机电光元件的气密封装制造技术

为了增大有机电光元件的工作寿命，本发明专利技术提供一种制作该元件的方法，包括以下步骤：提供一个基片（３），加第一导电层（１３），至少加另一层（１５），该层至少包含一种有机电光材料，加第二导电层（１７），和至少沉积有玻璃质结构的一层（７，７１，７２，…７Ｎ）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及有机电光元件和制作有机电光元件的方法。具体地说，本专利技术涉及制作气密封装有机电光元件的方法和气密封装的有机电光元件。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)是集约开发工作的主题，因为它们与其他照明和显示装置比较有多个优点。例如，OLED可以做得非常薄并具有柔性。此外，与液晶显示装置比较，OLED具有自照明的优点。然而，OLED的主要问题是它们的工作寿命，至今仍然是非常有限的。人们已证明几乎不可能使OLED的工作寿命延长到5000工作小时以上。具有较低功函数的金属阴极通常用于OLED。在这个语境下，通常是利用金属钙。然而，具有较低功函数的这种材料一般也是高度活性的。通常认为金属层经受的化学反应和功函数的相关变化是限制工作寿命的一个主要因素。具体地说，与空气或与空气中存在水分的反应是OLED金属电极退化的主要原因。为了解决这个问题，US 5,882,761提出这样一种OLED，其中OLED结构上覆盖弯曲的金属片。此外，该文件中描述的OLED有干燥剂或吸气剂库。干燥剂库与OLED结构之间是被多孔胶带隔开。借助于UV粘合剂使金属片粘接到玻璃基片。这种解决方案的缺点是，有机层，例如，金属片与玻璃基片之间的粘合区，小气体分子是相对容易地穿透进去。所以，粘合剂成为大气中氧气和水分的通道。因此，在干燥剂耗尽和金属电极开始退化之前，这仅仅是一个时间问题。此外，这种类型封装不可能使OLED技术具有重要的性质，例如，极薄或柔性元件的封装。已知吸气剂材料的例子是诸如JP 7211456，US 5,821,692，或US5,962,962中描述的液体。此外，EP 0776147描述利用固态材料作为吸气剂。如在WO 99/03112中所公开的，气体可用作有机元件的吸气剂介质。然而，现有技术中已知的所有这些解决方案的共同特征是，吸气剂材料的效率是随气体继续侵入而下降，因此，不存在永久防止退化的方法。
技术实现思路
所以，本专利技术是基于减慢有机电光元件退化和增大其工作寿命的目的，例如，OLED。利用十分简单的方法实现这个目的，这是利用一种制作有机电光元件的方法，如在独立权利要求中所描述的有机电光元件。从属权利要求给出每种情况下的有益改进。因此，按照本专利技术一种制作有机电光元件的方法包括以下步骤提供一个基片，加第一导电层，至少加另一层(15)，该层至少包含一种有机电光材料，加第二导电层，和至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤。我们知道，有玻璃质结构的层具有极好的阻挡作用。在这个语境下，元件和/或物质中没有长程序的层，它们构成有玻璃质结构的材料，以及与此同时，物质和/或元件中有短程序的层，它们应当理解为有玻璃质结构的层。所以，术语“有玻璃质结构的层”表示玻璃质非晶态层。因此，这种类型层不仅包括玻璃。确切地说，除了玻璃以外，玻璃质层还可以包括有机材料，合金或非晶态元件层。与非玻璃质的微晶层，多晶层或结晶层比较，这些层是借助于本专利技术方法加上的，它们不同于没有晶粒界面的非晶态结构。然而，这种类型晶粒界面是小分子通过晶体或多晶体介质的高渗透率的主要原因，例如，氧或水。本专利技术的优选实施例提供至少沉积有玻璃质结构的一层，包括沉积玻璃的步骤，具体是无机玻璃。关于元件和其他基片的封装真空镀膜玻璃的阻挡性质，我们还参照以下申请的文件2002年4月15日申请的DE 202 05 830.1，2002年5月23日申请的DE 102 22 964.3；2002年5月23日申请的DE 102 22 609.1；2002年5月23日申请的DE 102 22 958.9；2002年5月13日申请的DE 102 52 787.3；2003年1月16日申请的DE 103 01 599.0这些文件都是以本申请人的名义，公开的内容合并在此供参考。测量的结果说明，真空镀膜玻璃层厚度是在8μm至18μm的范围内，氦气泄漏速率小于10-7mbar/s或小于10-8mbar/s，可以可靠地实现真空镀膜玻璃层的阻挡性质。对于层厚度为8μm至18μm的层，测量结果甚至给出的氦气泄漏速率是在0与2×10-9mbar/s之间，而这些上限值基本上是受测试结果不准确性造成的。利用现有的测量装置，甚至是层厚度为50μm，除了氦气以外，不能记录多种已知玻璃对所有气体的渗透率。例如，在“Handbook ofGas Diffusion in Solids and Melts”中可以找到通过玻璃的各种扩散率。然而，由于氦气本身是惰性气体，它不影响OLED中的各层，因此，对于OLED的工作寿命没有重要意义。具体地说，有玻璃质结构的层，包括含碱金属的玻璃，特别适用于气密封装。碱金属离子充满玻璃构架中的空隙，从而形成有非常低渗透率的密集层。具体地说，硼硅玻璃也是有玻璃质结构层的特别适用材料。这种玻璃还可以包含碱金属离子以降低渗透率。术语“有机电光材料”包括有场致发光性质的有机材料和有光生伏打性质的有机材料，有场致发光的有机材料适合于制作OLED。在以下的描述中，为了简单明了，考虑到它们具有相同的结构，术语“OLED”一般是指光转换元件，即，发光元件和光生伏打元件。专业人员知道大多数物质可用作有机电光材料。其中可以利用金属有机材料，具体是金属有机络合物，例如，三重态发射体或镧系络合物。作为例子，三(8-氢化奎宁)铝(Alg3)或MEH-PPV(聚(2-甲氧基，5-(2′乙-己氧基)对苯撑乙烯撑)(MEH-PPV)用作场致发光材料。该层还可以包括掺发射体的有机或无机基体层，例如，荧光染料作为有机发光材料。所用的无机基体是多孔的二氧化钛。在US 6,107,452，EP 0 573 549，EP 800563 A1，EP 800563 B1和EP 1006169中描述其他的场致发光材料，全文合并在此作为本申请的参考。虽然专业人员知道，还参照这些文件中描述的OLED结构，但假设这些描述构成本申请的部分内容。此外，本专利技术的沉积方法在有玻璃质结构层与该层以下的材料之间建立紧密连接，但没有形成空腔或气体可以穿透的连接点，因为该层直接生长在它以下的表面上。有玻璃质结构的各层，即，基本没有结晶部分区域或子区域，它与晶体材料比较具有高的机械负荷耐受性。这意味着，即使在材料的机械负荷极限内发生形变的情况下，这种材料仍能保持优良的阻挡作用。所以，按照本专利技术的方法可以制作工作寿命长的柔性OLED。按照本专利技术沉积有玻璃质结构的层包括层的真空或低压沉积，例如，利用真空或低压镀膜方法形成层的沉积。所有的真空镀膜方法适合于这个目的。因此，为了沉积有玻璃质结构的层，可以利用PVD或CVD方法。还可以使多个沉积处理器互相组合。诸如PVD或CVD的真空镀膜方法或低压镀膜方法是有利的，因为这些方法可以在真空和/或干燥大气中实施，从而防止湿敏OLED层在镀膜期间被沾污。按照优选的实施例，利用真空镀膜方法至少沉积有玻璃质结构的一层。真空镀膜方法可以实现高的膜层生长速率，它使本专利技术方法中这个方案特别快速，从而可以实现经济的批量生产。利用真空镀膜方法沉积有玻璃质结构层的方法最好还包括等离子体离子辅助沉积(PIAD)的步骤。在这种情况下，离子束还引导到需要镀膜的基片上。借助于等离子体源可以产生离子束，例如，合适气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作有机电光元件（１）的方法，包括以下步骤：　　　　提供一个基片（３），　　　　加第一导电层（１３，１７），　　　　至少加另一层（１５），该层至少包含一种有机电光材料，　　　　加第二导电层（１３，１７），　　　　它包括以下步骤：　　　　至少沉积有玻璃质结构的一层（７，７１，７２，…７Ｎ）。

【技术特征摘要】
DE 2002-4-15 20205830.1;DE 2002-5-23 10222958.9;DE1.一种制作有机电光元件(1)的方法，包括以下步骤提供一个基片(3)，加第一导电层(13，17)，至少加另一层(15)，该层至少包含一种有机电光材料，加第二导电层(13，17)，它包括以下步骤至少沉积有玻璃质结构的一层(7，71，72，...7N)。2.按照权利要求1的方法，其中沉积有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤包括真空或低压沉积该层的步骤。3.按照权利要求1或2的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层的步骤包括沉积无机玻璃的步骤。4.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层的步骤包括沉积含碱金属玻璃的步骤。5.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层的步骤包括沉积硼硅玻璃的步骤。6.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层的步骤包括沉积真空镀膜玻璃的步骤。7.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤包括借助于物理和/或化学汽相沉积方法，至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤。8.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤包括真空镀膜以制成有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤。9.按照权利要求8的方法，其中真空镀膜以制成有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤包括电子束蒸发的步骤。10.按照权利要求8或9的方法，其中真空镀膜以制成有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤包括至少从两个蒸发源同时蒸发的步骤。11.按照权利要求10的方法，其中同时蒸发的步骤包括周期性改变至少一个蒸发源蒸发速率的步骤。12.按照权利要求8至11中一个的方法，其中真空镀膜沉积层的步骤包括等离子体离子辅助沉积的步骤。13.按照以上权利要求中一个的方法，其中沉积有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤包括借助于等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)的沉积步骤，具体地说，借助于等离子体脉冲化学汽相沉积(PICVD)的步骤，和/或在有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)上的溅射步骤。14.按照以上权利要求中一个的方法，其中沉积有玻璃质结构层的步骤包括同时沉积有机材料的步骤。15.按照以上权利要求中一个的方法，其中一个导电层(13，17)有低于另一个导电层(13)的功函数。16.按照以上权利要求中一个的方法，包括步骤至少加一个空穴注入层和/或电势匹配层和/或电子阻挡层和/或空穴阻挡层和/或电子导体层和/或空穴导体层和/或电子注入层。17.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少一个导电层(13，17)对于从至少包含一种有机电光材料的层(15)中发射的光至少是部分透明的。18.按照权利要求17的方法，其中导电层(13，17)包含铟锡氧化物和/或掺氟氧化锡。19.按照权利要求17或18的方法，其中在加至少包含一种有机电光材料层之后，至少沉积有玻璃质结构的一层(7，71，72，...7N)。20.按照以上权利要求中一个的方法，其中第一导电层和/或第二导电层和/至少包含一种有机电光材料的至少一层是以结构形式加上的。21.按照权利要求20的方法，其中加上的第一导电层(13)和/或第二导电层(15)具有梳子形状的结构。22.按照以上权利要求中一个的方法，其中有玻璃质结构的层(7，71，72，...7N)至少包含一种二元系材料。23.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤发生在加第一导电层(13)和第二导电层(15)以及至少包含一种有机电光材料的至少一层(15)之后。24.按照以上权利要求中一个的方法，其中至少沉积有玻璃质结构一层(7，71，72，...7N)的步骤发生在加一个导电层(13，17)之前。25.按照以上权利要求中一个的方法，其中沉积有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤包括在与基片侧面(11)相对的一个侧面(9)上沉积有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤，至少包含一种有机电光材料的层(15)加到该侧面上。26.按照以上权利要求中一个的方法，其中沉积有玻璃质结构层(7，71，72，...7N)的步骤发生在加第一导电层(13)和第二导电层(15)以及至少包含一种有机电光材料的层(15)之前。27.按照以上权利要求中一个的方法，其中沉积有玻璃质结构层(7，71，72，....

【专利技术属性】
技术研发人员：克莱门茨奥特曼，奥利沃弗里茨，迪特利西芒德，乔恩庞摩瑞尼，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]