CN101120461A - 有机电致发光二极管设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机电致发光二极管设备，这种有机电致发光二极管设备包括基板(103)、电极层(105、109)、布置在基板(103)上的有机层(107)和在有机层(107)上的至少一个金属箔(111)。第一金属箔电气连接到电极层中的一个。至少有机层的封闭由金属箔以及密封剂(113)提供。因此，金属箔在形成有机电致发光二极管包装时起到主要作用。此外，金属箔提供低电阻外部连接，这种外部连接例如可用于将驱动电流加到有机电致发光二极管上。
Description
技术领域
本发明涉及OLED(有机电致发光二极管)设备，这种OLED设备包括基板、位于基板上面的第一导电层、位于第一导电层上面的有机层集合和位于有机层集合上面的第二导电层。这些层构造成使多个象素在基板上形成。
背景技术
OLED设备要求无水分和无氧环境，以保护有机层并确保设备的长使用寿命。因此，必须将OLED密封封闭。典型的包装方法在专利申请US 2004/0108811中公开，在这种包装方法中，将盖布置在OLED上方并密封在基板上。这种常规的包装既廉价又易于构造，但使包装相对较厚并且有刚性.另外，这种常规的包装会出现机械方面的问题。尤其是暴露给低环境压力和温度波动的大面积包装易于出现故障。此外，常规的包装并不支持向设备的电流输送。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OLED设备包装方案，这种方案减少了前面所提及的现有技术中的问题。
这种目的通过权利要求1中限定的本发明的OLED设备来实现。
因此，根据本发明的一个方面，OLED设备包括基板、位于基板上面的第一导电层、位于第一导电层上面的有机层集合、位于有机层集合上面的第二导电层和布置在第二导电层的顶部上面的第一金属箔。第一导电层的至少一部分构成底部电极层。第二导电层的至少一部分构成顶部电极层。第一金属箔电气连接到底部电极层和顶部电极层中的一个。至少有机层集合的封闭由第一金属箔以及密封剂提供。
金属箔具有双重功能：形成柔性包装以及密封剂；向电极层中的一个提供良好的传导性支持。
根据权利要求2所限定的OLED设备的实施例，布置第二金属箔。第一金属箔和第二金属箔通常连接到不同的电极层，以向这两个电极层提供良好的传导性支持，但这种连接并不是必需的。
根据权利要求3所限定的OLED设备的实施例，这些接触部分对多种不同的连接选择开放，这些连接选择用于第二金属箔。
根据权利要求4所限定的OLED设备的实施例，这种设备包括三个或更多的金属箔。这就意味着至少两个金属箔连接到相同的电极层。这可用于多种不同的用途。
例如，正如权利要求5所限定的那样，单个象素或象素组控制是可以实现的。采用这种控制的用途的示例有使用不同颜色的象素组的白光设备；图标的不同象素组的寻址；按照用户的要求调谐所发射的光的颜色温度。
因此，根据本发明，包装包括一个或多个金属箔，所有的这些金属箔或多或少地有助于包装的密封性。
根据权利要求6所限定的OLED设备的实施例，可提供以不同的有色象素为基础的应用。
根据权利要求7所限定的OLED设备的实施例，获得一种非常紧凑的设备，这种设备的厚度接近于OLED设备的厚度，这种OLED设备具有由层形成的盖，这种层淀积在顶部电极层上，如US 2002/0117663中所公开的那样。不过，US 2002/0117663中所公开的技术相当昂贵而且并不提供用于至少一个电极层的低电阻率连接功能。
根据权利要求8所限定的OLED设备的实施例，获得一种有利的连接结构。
从下面通过参考实施例进行的描述就会明白本发明的这些和其它方面和优点，且通过下面的描述对本发明的这些和其它方面和优点进行说明。
附图说明
将参考附图对本发明进行更详细的描述，在这些图中：
图1至图4示意性地示出了根据本发明的OLED设备的不同实施例的截面图；
图5示意性地示出了这种设备的实施例的结构的详细截面图；
图6是示于图5中的实施例的透视图；
图7示意性地示出了这种设备的另一个实施例的结构的详细截面图；以及
图8是示于图7中的实施例的透视图。
具体实施方式
示于图1中的根据本发明的第一实施例的OLED设备包括基板103、第一导电层、有机层107集合和第二导电层，第一导电层构成位于基板103上面的底部电极层105，有机层107集合位于底部电极层105上面，第二导电层构成位于有机层107集合上面的顶部电极层109。在此实施例中，底部电极层105是阳极且顶部电极层109是阴极。金属箔111布置在顶部电极层109的顶部。密封剂以胶水带113的形式并涂覆在金属箔111与阳极105的顶部表面之间.这样就得到了中间层107和109的密封封闭。金属箔111与阴极109直接接触并为驱动电路到阴极的低电阻连接做准备。将会注意到，通常具有几十微米的厚度的金属箔的电阻率约为0.001欧姆/平方。与之相比，通常具有5微米的厚度的金属板的电阻率约为0.01欧姆/平方；通常具有500nm的厚度的铝薄膜的电阻率约为0.1欧姆/平方；且ITO的电阻率约为15欧姆/平方。由于金属箔111布置在顶部电极层的顶部上，所以可使金属箔111基本上覆盖这种设备的全部面积。即，金属箔111的面积约等于基板103的面积。
OLED设备可具有布置在基板103上的多个象素，其中，每个象素包括底部电极层、有机层和顶部电极层的一部分。图1仅示出了构成一个象素的设备的一部分。在此实施例中，可提供密封剂113，以得到用于每个单个象素的密封包装。
由于这种设备通过基板103发射，所以优选这种基板用玻璃制成，且优选阳极105用一般使用的透明材料制成，如ITO(铟锡氧化物)。阴极109用任何一般使用达到金属制成。通常用一般使用的任何技术将电极和有机层105、107和109淀积。优选用铜制成箔，但也可使用其它的低电阻率金属。
图2示出了具有多个金属箔的OLED设备的一部分。图中示出了两个象素。所示出的结构典型地用于简单的单一颜色设备，如具有单色图标寻址的显示器。该实施例包括基板203、底部电极层205、有机层205集合、有机层207集合和顶部电极层209，底部电极层205作为覆盖金属涂覆，并因此而对所有的象素通用，有机层207集合也对所有的象素通用，顶部电极层209分为单独的部分209a和209b，每个分别用于每个单个象素，如第一象素209和第二象素221，如图2所示。底部电极层205是阳极且顶部电极层209是阴极。
这种设备还包括第一金属箔211、第二金属箔215和第三金属箔217，第一金属箔211布置在顶部电极层209的顶部上但与顶部电极层209的顶部分离，第二金属箔215布置在第一金属箔211的顶部上但与第一金属箔211的顶部分离，第三金属箔217布置在第二金属箔215的顶部上但与第二金属箔215的顶部分离。绝缘箔布置在每个金属箔211、215和217下面，但为了清楚起见未在图中示出。优选用聚酰胺制成这些绝缘箔。不过，也有多种可使用的替代材料，如基于特富龙(Teflon)的箔和液晶聚合物。第一连接部分212优选是导电材料带并将第一箔211与阳极205连接。第二连接部分214将第二箔215与阴极连接，这些阴极即这些象素的子群的阴极部分，包括第一象素219的阴极部分209a。第三连接部分216将第三箔217与另一个象素子群的阴极连接，另一个象素子群的阴极包括第二象素221的阴极209b。利用这种结构就可以将单个象素组寻址。
图3示出了更复杂的结构。这种更复杂的结构与示于图2中的结构的区别在于有机层集合分成单独的部分，每个部分也用于每个象素。因此，阳极305覆盖基板303、有机层307集合覆盖阳极305且阴极309覆盖有机层307集合，有机层307集合分成象素部分307a和307b，阴极309分成象素部分309a和309b，象素部分309a和309b对应于有机层307集合的象素部分307a和307b，第一、第二和第三金属箔311、315和317堆叠在阴极309的顶部上，且绝缘箔在这些金属箔之间。以与示于图2中的实施例中的方式相同的方式布置连接部分。
利用示于图3中的实施例就可以构造如用于前面所描述的用途如白光发射器的多色设备。
图4示出了另一个实施例。除了阳极层以及第四金属箔和略有不同地连接的箔之外，此实施例对应于示于图3中的实施例，阳极层分成单独的部分405a和405b，每个用于每个象素。因此，这种设备基于基板403、在基板403的顶部上的阳极405、在阳极405的顶部上的有机层407的点状集合，以及堆叠在有机层407的点状集合上的第一、第二、第三和第四金属箔411、415、417和423。第一金属箔411通过连接部分412连接到象素第一子群的阴极，这些阴极包括第一象素419的阴极409a，如图所示。第二箔415通过连接部分414连接到象素第二子群的阴极，这些阴极包括第二象素421的阴极409b。第三箔417通过连接部分416连接到象素第一子群的阳极，这些阳极包括第一象素419的阳极405a。第四箔423通过连接部分418连接到象素第二子群的阳极，这些阳极包括第二象素421的阳极405b。
利用这种结构，就可以提供具有分段显示特征的多色设备。
图5更详细地示出了3箔设备的一部分，这种3箔设备具有位于顶部金属箔的阳极和阴极连接。分成部分505a至505c的ITO层505淀积在基板503上。分成包括第一和第二部分507a和507b的部分的有机层507淀积在ITO层部分505a至505c上。分成包括第一和第二阴极部分509a和509b的部分的阴极层509淀积在有机层第一和第二部分507a和507b上。第一金属箔511布置在阴极层509上方并间隔开阴极层509。第一绝缘箔513布置在第一金属箔511的顶部上。第二金属箔515布置在第一绝缘箔513的顶部上。第二绝缘箔517布置在第二金属箔515的顶部上。第三金属箔519布置在第二绝缘箔517的顶部上。
第一ITO部分505a通过阴极层的桥接部分521连接到阴极层509，桥接部分521延伸经过阴极层509与ITO层之间的有机层507，即从阴极层509向下突出。第一金属箔511通过连接部分523连接到第一ITO部分505a，连接部分523包括适当的ITO铜互连，如ACF(各向异性导电膜)。而且，第一金属箔511还通过穿过第二绝缘箔517的经由部分522、第二金属箔515的分立部分524和穿过第一绝缘箔513的经由部分526连接到第三金属箔519的分立部分520。第二金属箔515的主要部分534通过第一绝缘箔513中的经由部分525、第一金属箔511的分立部分527和ACF部分529连接到第二ITO部分505b，第二金属箔515的主要部分534起到阳极的作用.另一个连接在535、537和539示出，这种连接类似于前面所描述的连接，并且位于第二金属箔515的主要部分534与阳极的阳极部分505c之间。第三金属箔519通过穿过第二绝缘箔517的经由部分531、第二金属箔515的分立部分533、穿过第一绝缘箔513的经由部分535、第一金属箔511的分立部分537和ACF部分539连接到第一ITO部分505c。
因此，在此实施例中，将底部导电层(ITO)分成至少两个阳极平面和一个或多个分立部分，这些阳极平面和分立部分用作第一金属箔与阴极之间的中间接触元件。用于将第一金属箔连接到阴极的这种解决方法是有利的，因为在整个OLED设备中仅使用一种类型的互连技术，即ITO与铜之间的互连。通过将ACF用于这种互连，就使用了一种公知的互连技术。各向异性互连的使用也使制造更加容易。例如，若阳极和阴极连接布置成一直线，那么互连箔的线可以用两个触点。也可使用其它的互连解决方法，但这些解决方法可能不太理想。
图6是前面刚刚描述的实施例的透视图。图中示出了在此实施例中，将密封剂604限制在基板603的边缘部分。在606示意性地示出了金属箔和绝缘箔的堆，且所示出的ACF部分605在基板603与堆606之间。
图7详细地示出了2箔设备，这种2箔设备具有在顶部金属箔的阳极连接和到底部金属箔的阴极连接。用于连接部分的原理与已经描述过的原理相同，所以仅对该图进行简要的描述。
OLED设备包括基板703、底部电极层705、有机层707集合、顶部电极层709、第一金属箔711、绝缘箔713和第二最顶部金属箔715。
第一金属箔711通过包括ACF部分的连接部分723、底部电极层705的分立部分和经过有机层707的桥接部分连接到阴极层709。第二金属箔715以类似于示于图5中的3箔实施例的第二箔的方式通过连接部分717和719连接到底部电极层705，更具体地来讲，连接到构成阳极的底部电极层705的主要部分。
图8也示出了示于图7中的实施例，但图8中所示出的是透视图。基板用803表示，且布置在基板上的结构用805表示。图中示意性地示出了外部连接807和809，其中，正电连接807附到顶部电极层，且负电连接809附到底部电极层。
前面对根据本发明的OLED设备进行了描述。应将这些描述视为仅仅是非限制性示例。正如本领域中熟练的技术人员可以理解的那样，在本发明的范围之内，可对这些实施例进行修改和替代。
应注意到，出于本申请的目的，尤其是出于与所附的权利要求书有关的目的，词语“包括”并不排除其它元素或步骤，词语“一”或“一个”并不排除复数，就其本身而言，这对本领域中熟练的技术人员来讲是可以理解的。
因此，根据本发明，提供一种OLED结构，这种OLED结构具有在电极的顶部上的至少一个金属箔和布置在基板上的有机层。金属箔用于提供低电阻率连接并提供包装，低电阻率连接用于到两个电极中的一个或优选到两个电极的外部连接，这种包装既紧密又有柔性。本发明尤其适用于驱动大面积OLED。
Claims (9)
1.一种有机电致发光二极管设备，包括基板、位于所述基板上面的第一导电层、位于所述第一导电层上面的有机层集合、位于所述有机层集合上面的第二导电层和布置在所述第二导电层的顶部上面的第一金属箔，其中，所述第一导电层的至少一部分构成底部电极层，其中，所述第二导电层的至少一部分构成顶部电极层，其中，所述第一金属箔电气连接到所述底部电极层和所述顶部电极层中的一个，其中，至少所述有机层集合的封闭由所述第一金属箔提供。
2.如权利要求1所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：还包括第二金属箔和绝缘层，所述第二金属箔布置在所述第一金属箔的顶部上并电气连接到所述底部电极层和所述顶部电极层中的一个，所述绝缘层布置在所述第一和第二金属箔之间。
3.如权利要求2所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：接触部分通过所述绝缘层和所述第一金属箔设在所述第二金属箔与所述底部电极层之间。
4.如权利要求2或3所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：包括布置在另一个金属箔的顶部上的至少一个另一金属箔，其中，绝缘层布置在每对金属箔之间。
5.如权利要求2至4中的任何一项所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：包括多个象素，其中，每个象素包括所述底部电极层、所述有机层和所述顶部电极层的一部分，其中，至少两个不同的金属箔电气连接到相同的电极层的不同部分，以对象素的不同子群进行单独控制，其中，每个子群包括至少一个象素。
6.如权利要求5所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：所述象素的不同子群发射不同的有色光。
7.如前面的权利要求中的任何一项所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：所述第一金属箔直接布置在所述顶部电极层上。
8.如权利要求1至6中的任何一项所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：所述第一金属箔布置成间隔开所述第二导电层，并且通过所述第一导电层的分立部分与所述顶部电极电气连接，这样，所述第一导电层通过延伸经过所述有机层的桥接部分而连接到所述顶部电极层。
9.如前面的权利要求中的任何一项所述的有机电致发光二极管设备，其特征在于：所述/每个金属箔提供外部连接端子。
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