电压操作的分层装置制造方法及图纸

一种电压操作的分层装置，包括：衬底（１）；分层结构（２，３，４，５），其被施加到衬底并且包括布置在第一电极（２）和第二电极（４）之间的至少一个导电功能层（３）；以及场退化层（５），其比功能层（３）导电性更小并且以这样的方式被施加到布置在分层结构的远离衬底一侧上的第二电极（４）：使得场退化层（５）至少在边缘（４ａ）的区域中覆盖所述第二电极（４）且将所述第二电极（４）电连接到所述第一电极（２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电压操作的分层装置(arrangement)以及一种制 作这种分层装置的方法，所述分层装置具有功能层和用于该分层装置 的电钝化(electrical passivation)的覆盖层。
技术介绍
存在大量已知的电压操作的分层装置，这些分层装置包括包含用 于施加操作电压的功能层的多个薄层或薄膜，举例来说这些分层装置 诸如计算机芯片、薄膜元件或者具有无机或有机电致发光层的电致发 光装置。这些分层装置包括具有功能层的分层结构，该功能层被布置 在用于跨越功能层施加操作电压的阳极和阴极之间。功能层例如被设 计用于发射光，用作薄膜电阻器、用作电介质层或者用于其它应用。 分层结构典型地被施加到衬底上。分层结构的典型厚度可以在几百纳 米(nm)和几十微米(nm)之间变化。被施加到功能结构上的典型电 压在几伏特和几十伏特之间。阳极和阴极之间的泄漏电流或短路会对 这种分层装置的操作和寿命产生不利影响。根据泄漏电流和/或短路的 强度和持续时间，甚至可能毁坏这种分层装置。由于分层结构的结构 化而存在的边缘以及这些边缘的区域中的电场的相关增加，会促使泄 漏电流或短路的发生。文件US 5， 505， 985公开了具有由电绝缘材料形成的保护层的有机 LED。保护层的材料特别适合于防止湿气扩散到位于该保护层之下的各 层内。保护层的施加优选在真空中进行，原因在于意图是要阻止保护 层在施加过程期间侵袭与保护层邻近的电极或有机发光层。具有这种 保护层的电致发光装置相对于初始亮度的亮度减少要比没有这种保护 层的电致发光装置小。然而，在尖锐边缘的区域中存在的增加很多的 局部电场保持不受电绝缘保护层的影响。该增加的电场局部地致使增 加4艮多的电流流动并且这导致布置在阳极和阴极之间的功能层的局部 退化，当工作时间变得相当长时其中一种发展可能是短路。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是使得结构化的分层装置的长寿命成为可能。 这个目的是由一种电压操作的分层装置实现的，该电压操作的分层装包括衬底；分层结构，其被施加到衬底并且包括布置在第一电极 和第二电极之间的至少一个导电功能层；以及场退化层，其比功能层导 电性更小(less electrically conductive)并且以这样的方式被施加 到布置在分层结构的远离村底那侧的第二电极使得场退化层至少在 边缘的区域中覆盖所述第二电极且将所述第二电极电连接到所述第一 电极。通过在边缘的区域中施加场退化层，边缘处的电场的局部增加被 相当大地减少。场退化层的电导率使得在尖锐边缘的区域中产生更宽 的场分布，原因在于先前仅源自边缘的场现在也经由场退化层的邻接 区域而延伸到功能层内。因此，在这个区中流过功能层的电流仅仅比 没有边缘的区域中的电流略高，这使得在所讨论的区中造成了短路风 险的急剧降低。因为场退化层的导电率小于功能层的导电率，所以排 除了阳极和阴极之间经由场退化层而短路的可能性。在根据本专利技术的电压操作的分层装置的一个实施例中，功能层包 括至少一个电致发光层。在这种情况下，边缘区域中的局部增加的场 强使得它们自身以在边缘周围的电致发光层的退化形式显现出来。该 退化的区域可能停止发光并且可能变大，以及随着工作时间变得更长 可能导致短路，这将导致整个电致发光层失效。场退化层的存在将防 止边缘区域中场的任何显著增加，并且因此发射较差或根本不发射的 区域不会变大也不会对电致发光层的发射能力造成任何威胁。在进一步的实施例中，电致发光层包括有机电致发光材料。在这 个实施例中，除了提供上面详述的优点，退化层另外还构成保护层， 该保护层至少是湿气或氧穿透到有机层内的障碍并且就所关注的环境 因素而言对其发射能力的稳定性具有有益的效果。在进一步的设置中，场退化层的电阻在l Qcm和108 Qcm之间， 优选地在102 Qcm和108 Qcm之间，特别优选在104 Qcm和108 Qcm 之间，并且甚至更优选在106 Qcm和108 Qcm之间。利用这种范围的 电阻值，场退化层的场分布效应特别有效，同时排除了阳极和阴极之 间短路的可能性。在这种情况下，如果场退化层的厚度小于200 mn，5则是有利的。在进一步的设置中，场退化层包括来自以下组的至少一种材料，所述组包括无机半导体、有机传导聚合物和小的传导有机分子(small conductive organic molecule)。 这些材料容易作为均匀层施加，并 且如果需要可作为混合层，并且具有一致的电特性。场分布效应因而 不经受大面积的电压操作的分层装置中的局部变化并且能够被重复设 置。这些材料因而例如与掺杂有金属性颗粒的聚合物(其中掺杂浓度的 变化可能导致很大不同的场退化特性)显著不同。颗粒浓度的变化例如 可能是颗粒团聚的结果，尤其是如果浓度将要接近渗透阈值时更是如 此。在这种情况下，在一个实施例中无机半导体可以是亚化学计量 SiNx、氧氮化钛或非化学计量TiOy，其中0. l<x<0. 8， 0<y<2。在另一 个实施例中，有机传导聚合物可以是掺杂的PD0T、 PANI或聚苯胺。在 进一步的实施例中，小的传导有机分子可以是来自以下组的至少一种 材料，所述组包括掺杂有F4TCNQ的MTDATA、掺杂有F4TCNQ的氧钒酞 菁、掺杂有LVC的C60富勒烯或掺杂有pyB的C60富勒烯。本专利技术还涉及一种制作如权利要求1所述的电压操作的分层装置 的方法，该方法包括以下步骤-施加第一电极到衬底，-施加导电功能层，-施加第二电极，以及-施加场退化层(5)以至少在边缘(4a)的区域中覆盖笫二电 极(4)以及使得与第一电极(2)电接触。附图说明参照下文中描述的实施例，本专利技术的这些和其它方面是显然的并 将被阐述。在附图中图l是电压操作的分层装置在边缘的区域中的侧视图。图2是根据本专利技术的电压操作的分层装置在边缘的区域中的侧视具体实施例方式图1所示种类的电压操作的分层装置，举例来说诸如有机电致发光装置(0LED)，包括各个薄层，大多数所述薄层是通过干法定向涂 覆工艺(举例来说诸如真空沉积和/或溅射)来生成的。所谓的定向涂 覆工艺是一种其中待施加的材料基本沿直线从源移动到待涂覆的衬底 上的工艺。此类工艺的特性是位于布置在源和衬底之间的空间区域中 的边缘、掩模等后面的未涂覆区域(阴影区)。在此类定向涂覆工艺 中，例如由于通过掩模技术来结构化分层装置，而会出现边缘。对于OLED装置而言，电极2和4之间的典型操作电压具有3到10 V的量级。对于100 nm的典型电极间距，这对应于电极2和4之间30 -100 kV/mm的场。电场在图1中由从阴极4指向阳极2的箭头代表。 被布置在分层结构远离衬底一侧上的电极层4中的边缘4a由于边缘4a 的小曲率半径而产生局部听显更高的场强。场的增强在图1中由边缘 4a区域中更紧密隔开的箭头所代表。阴极4和阳极2之间的泄漏电流 和/或闪络(flashover)会引起不受控制的电流流动。这个过程通常 在电流流动所经历的时期内是自放大的，导致该分层装置的破坏。在 0LED装置中这个过程的发生例如与在阳极2和阴极4之间是有一个还 是多于一个的有机层3 (这取决于分层结构的形式)无关。针对防止边缘区域中场的显著增加的问题，根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压操作的分层装置，包括：　－衬底（１），　－分层结构（２，３，４，５），其被施加到衬底并且包括布置在第一电极（２）和第二电极（４）之间的至少一个导电功能层（３），以及　－场退化层（５），其比功能层（３）导电性更小并且 以这样的方式被施加到布置在分层结构的远离衬底一侧上的第二电极（４）：使得场退化层（５）至少在边缘（４ａ）的区域中覆盖所述第二电极（４）且将所述第二电极（４）电连接到所述第一电极（２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HP洛布尔，HF博纳，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]