CN100484344C - 有机电致发光设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的特征在于具有当设备不工作的时候，也即，当该设备不发光的时候能够减小外部光反射率的结构。为此，形成于非发光区上的结构部件由深色的黑色基质材料形成。为了具有这种结构，本有机电致发光设备包括形成于玻璃基板上的氧化锡铟(ITO)层；形成于ITO层的非发光区上的绝缘层，每个绝缘层是用深色材料形成的；形成于绝缘层上的多个壁；和在包括这些壁的整个结构上依次形成的有机电致发光层和金属层，该有机电致发光层和金属层通过这些壁与相邻的有机电致发光层和金属层隔开。每个绝缘层是由形成于ITO层上的黑色基质膜以及形成于黑色基质膜且形状为覆盖黑色基质材料层的绝缘膜构成的。与此相反的是，形成于墙壁下方的每个绝缘层是由形成于ITO层上的绝缘层和形成于绝缘膜上的黑色基质膜构成的。另外，在本有机电致发光设备中，可以用黑色基质材料形成这些壁。

Description

有机电致发光设备
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光设备，且更为具体的说是一种通过用深色黑基质(black matrix)材料在非发光区上形成结构部件而得以增强其对比度的有机电致发光设备。
背景技术
有机电致发光是这样一种现象：通过复合由阳极注入的空穴和由阴极注入的电子，在(低分子或者高分子)有机材料薄膜中形成激子，通过从这样形成的激子获得的能量产生特定波长的光。
图1是一种有机电致发光设备的平面图，且图2是沿图1中线A-A截取的截面图。这些图示意性地示出应用上述现象的有机电致发光设备的基本结构。
有机电致发光设备的基本结构包括玻璃基板1、形成于玻璃基板1上且用作阳极的氧化锡铟层2(以下称之为“ITO层”)、用有机材料形成的有机电致发光层3、和用作阴极的金属层4。
具有上述结构的有机电致发光设备被通过下列工序制造。
首先，通过真空沉积法在玻璃基板1上形成ITO层，并且通过光刻法对ITO层制图，以形成ITO电极(层)2。然后，在ITO层2的某些区域上形成绝缘层5a，并且在绝缘层5上形成壁5。
然后，在包括壁5的整个结构上依次形成由绝缘层和有机材料层构成的有机电致发光层3和3a、和金属层4和4a。这里，沉积在透明基板1上的ITO层2用作阳极，并且金属层4用作阴极。
如图1和图2所示，形成的每个壁5将有机电致发光层3和金属层4划分为许多区域。也即，每个壁5在相邻的两个金属层4之间的空间上形成而将金属层4分开，并且每个壁通过绝缘层5a和ITO层2分隔。
另一方面，当执行用于形成有机电致发光层和金属层的工序的时候，就在每个壁5上形成了有机电致发光层3a和金属层4a。然而，形成于每个壁5a上的金属层4a并不构成金属电极(阴极)。
尽管已经讨论并且开发了用于提高具有上述一般结构的有机电致发光设备的对比度的方法，但是用来提高对比度的技术开发由于该设备的结构以及所采用的材料特性之故而受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机电致发光设备，其能够增强它的对比度而不会改变它的结构。
为了提高该设备的整体对比度，本发明采用了能够当该设备不工作时也即当该设备不发光时减小外部光的反射率的结构。
为此，形成于该设备非发光区上的结构部件被以具有低的光学反射率的深色的黑色基质材料形成，因此当设备不工作时该设备的亮度(也即外部光的反射率)能够得到显著的降低，而且不影响发光区的发射功能。
为了实现上面的目的和功能，本发明中的有机电致发光设备包括形成于玻璃基板上的氧化锡铟(ITO)层；形成于该ITO层的非发光区上由深色材料构成的绝缘层；形成于该绝缘层上的多个壁；和在包括这些壁的整个结构上依次形成的、由这些壁分开的有机电致发光层和金属层。
在本发明的有机电致发光设备中，形成于这些壁下方的每个绝缘层是由形成于ITO层上的黑色基质膜以及以覆盖该黑色基质材料层的形状的绝缘膜构成的。或者，与此相反，每个绝缘层是由形成于该ITO层上的绝缘膜和形成于该绝缘膜上的黑色基质膜构成的。
本发明中具有另一结构的有机电致发光设备包括：形成于玻璃基板上的氧化锡铟(ITO)层；由深色的黑色基质材料制成的多个壁，其形成于该ITO层的非发光区上；和由这些壁划分的有机电致发光层和金属层，其依次形成在包括这些壁的整个结构上。
本发明所采用的黑色基质材料可以是黑色材料以及绝缘材料、有机材料和非有机材料中至少任意一种的混合物，或者是绝缘材料(光致抗蚀剂)以及R(红)、G(绿)和B(蓝)染料的混合物。
附图说明
通过结合下列附图所进行的具体描述中，可以更清除地理解本发明。
图1是示意性地示出有机电致发光设备的基本结构的平面图；
图2是沿图1中的线A-A截取的截面图；
图3是本发明第一实施例中的有机电致发光设备的局部截面图，它对应于图2中的“B”部分；以及
图4是本发明第二实施例中的有机电致发光设备局部截面图，它对应于图2中的“B”部分。
具体实施方式
以下，将参照这些附图具体描述本发明的实施例。
图3是根据本发明第一实施例的有机电致发光设备的局部截面图，其对应于图2中的“B”部分。
这个实施例中的有机电致发光设备的整个结构与图1和图2所示的一样。因而，仅仅将这个实施例中的有机电致发光设备的特征部分放大并示于图3中。
下面参照图3描述制造该有机电致发光设备的工序及其结构。
首先，通过真空沉积法在玻璃基板11上形成ITO层12，并且通过光刻法对ITO层12制图，以形成ITO电极。然后，在ITO层12的某些区域形成绝缘层16，在该绝缘层16上形成壁15。
在根据这个实施例的有机电致发光设备中，绝缘层16由形成于ITO层12上的黑色基质膜6a和形成于黑色基质膜上的绝缘膜16b组成。黑色基质膜16a由黑色材料(也即炭黑)以及绝缘材料、有机材料、和非有机材料中至少任意一种的混合物组成，使得黑色基质膜显示带有弱亮度的深色。
另外，黑色基质膜16a可以由作为普通的绝缘材料的光致抗蚀剂以及R(红)、G(绿)和B(蓝)染料的混合物组成。
由现有绝缘材料(例如光致抗蚀剂)制得的绝缘膜16b形成在由上述材料制得的黑色基质膜16a上。
在将由深色的黑色基质膜16a以及具有出色绝缘性能的绝缘膜16b构成的绝缘层16形成于ITO层12的选定区域上之后，在该绝缘层16上形成壁15。之后，在包括壁15的整个结构上依次形成由有机材料制得的有机电致发光层13和13a以及金属层14和14a。
如上构成的根据本发明第一实施例的有机电致发光设备的功能特性如下。
该设备的对比度以下列等式表示：
Figure C200510103712D00071
[其中Bon表示当提供了电源时(也即设备工作时)的设备亮度，而Boff表示没有提供电源时(也即设备未工作时)的外部光的反射率(亮度)]。
从上面等式可知，设备的对比度取决于设备工作时的亮度和设备不工作时的外部光的反射率。因而，通过调整设备工作时的亮度和设备不工作时的外部光的反射率，可以调整设备的对比度。
等量地增加设备在工作时间的亮度以及减小不工作时间的外部光反射程度，比较这两种情况下设备的对比度，可知通过减小不工作时外部光的反射率能够更为增强设备的亮度。
因而，在本发明的第一实施例中，形成于壁15(其为设备的典型的不发光区)下方的一部分绝缘层16是由具有较低的外部光反射率的深色的黑色基质膜16a制成的，因而在不工作时该设备的亮度(外部光反射率)显著减小，并且不会影响发光区的发射功能。因而，设备的对比度能够得到相当大的提高。
另一方面，用黑色基质层制造形成于壁15下方的整个绝缘层16能够有助于增强设备的对比度。然而，由于黑色基质材料的绝缘性较低，因此希望绝缘层16具有一种层叠结构，其由黑色基质膜16a以及由现有绝缘材料制得的绝缘膜16b构成。
具体地说，由于形成黑色基质膜16a的材料具有较低的绝缘性，因此为了更完全的绝缘，希望上面的绝缘膜16b形成为完全覆盖具有黑色基质膜16a的绝缘膜16b的形状。
图4是本发明第二实施例中的有机电致发光设备的局部截面图，其对应于图2中的“B”部分。图4所示的有机电致发光设备的整个结构与图3所示的相同。因此，第一和第二实施例中类似的元件用相同的附图标记表示。
这个实施例中的有机电致发光设备的整个结构和制造它的方法同图3所示的那些相同。
也即，通过真空沉积法在玻璃基板11上形成ITO层12，并且通过光刻法对ITO层12制图，以形成ITO电极(层)。然后，在ITO层12的某些区域上形成绝缘层26，并且在绝缘层26上形成壁15。
在图4所示的有机电致发光设备中，绝缘层26由形成于ITO层上的下部绝缘膜26a和形成于绝缘膜上的黑色基质膜26b组成。如上所述，黑色基质膜26b是由黑色材料(也即炭黑)以及绝缘材料、有机材料和非有机材料中至少任意一种的混合物组成，使得黑色基质膜具有带弱亮度的深色。
在将如上述构成的绝缘层26形成于ITO层12的选定区域上之后，在绝缘层26上形成壁15。之后，在包括壁15的整个结构上依次形成由有机材料制得的有机电致发光层13和13a以及金属层14和14a。
在如上述构成的有机电致发光设备中，形成于壁(其是该设备的典型非发光区)下方的绝缘层的一部分是由具有较低的外部光反射率的深色的黑色基质膜制得的，如图3所示的设备一样。通过这种结构，不工作时的外部光反射率显著降低，并且不会影响发光区的发射功能。因而，设备的对比度能够有相当大的增强。
本发明第三实施例中的有机电致发光设备的最重要的特征是用黑色基质材料形成壁(其是设备的典型的非发光区)。以下参照图2具体描述本发明的第三实施例。
在这个实施例中，用于形成壁5的黑色基质材料是由绝缘材料、有机材料、非有机材料中至少一种以及高分子材料和黑色基质材料(例如炭黑等)的混合物。
另外，该黑色基质材料可以是一种作为现有绝缘材料的光致抗蚀剂以及R(红)、G(绿)和B(蓝)染料的混合物。通过使用这些材料，在ITO层2的所选区域上形成壁5。
在如上述将壁5形成于ITO层2的所选区域上之后，在包括壁5的整个结构上依次形成由有机材料制得的有机电致发光层3和3a以及金属层4和4a。
与第一和第二实施例相似，在这个实施例的有机电致发光设备中，作为设备的典型非发光区的壁是由具有较低外部光反射率的深色的黑色基质膜形成的，因此在不影响发光区的发射功能的情况下，设备在不工作时的亮度(也即外部光反射率)能够得到显著的降低。因而，设备的对比度能够有相当大的增强。
总之，本发明在设备的非发光区形成深色的黑色基质膜，且能够在不影响发光区的发射功能的情况下，显著地减小不工作时的外部光的反射率。因而，设备的对比度能够有相当大的增强。
为了解释，已经对本发明的优选实施例进行了描述，并且本领域普通技术人员会理解，在不脱离所附权利要求公开的本发明的精神和范围的前提下，各种修改、补充和替代都是可行的。

Claims (4)

1.一种有机电致发光设备，其包括：
氧化锡铟(ITO)层，其形成于玻璃基板上；
绝缘层，其形成于ITO层的非发光区上，每个绝缘层由深色材料形成；
多个壁，其形成于绝缘层上；和
有机电致发光层和金属层，其依次形成于包括这些壁在内的整个结构上，该有机电致发光层和金属层由这些壁与相邻的有机电致发光层和金属层分隔开，
其中，每个所述绝缘层是由形成于ITO层上的黑色基质膜和形成于黑色基质膜上且形状为覆盖黑色基质材料层的绝缘膜构成的。
2.一种有机电致发光设备，其包括：
氧化锡铟(ITO)层，其形成于玻璃基板上；
绝缘层，其形成于ITO层的非发光区上，每个绝缘层由深色材料形成；
多个壁，其形成于绝缘层上；和
有机电致发光层和金属层，其依次形成于包括这些壁在内的整个结构上，该有机电致发光层和金属层由这些壁与相邻的有机电致发光层和金属层分隔开，
其中，每个绝缘层是由形成于ITO层上的绝缘膜和形成于绝缘膜上的黑色基质膜构成的。
3.如权利要求1或者2所述的有机电致发光设备，其中，该黑色基质膜是由黑色材料以及绝缘材料、有机材料和非有机材料中至少任意一种的混合物形成的。
4.如权利要求1或者2所述的有机电致发光设备，其中，该黑色基质膜是用绝缘材料以及R(红)、G(绿)和B(蓝)染料的混合物形成的。
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