CN101669227A

CN101669227A - 设有包封结构的oled布置

Info

Publication number: CN101669227A
Application number: CN200880013790A
Authority: CN
Inventors: H·利夫卡; P·范德韦杰; M·L·范格鲁特尔; C·塔纳斯
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2010-03-10
Also published as: TW200913768A; WO2008132671A2; JP2010525540A; EP2145356A2; US20100283384A1; WO2008132671A3

Abstract

本发明涉及一种设有用于保护OLED装置(3)的包封结构(2)的OLED布置(1)。OLED布置(1)包括在内部起作用的物质结合构件(15)，并且包封结构(2)包括阻隔件(11)和由布置在阻隔件(11)外部的聚合材料形成的覆盖层(5)。阻隔件(11)布置在物质结合构件(15)外部。本发明旨在提供鲁棒的和可靠的OLED布置的包封。

Description

设有包封结构的OLED布置

技术领域

本发明涉及一种设有用于保护OLED装置的包封结构(encapsulating structure)的OLED布置。

背景技术

有机发光二极管(OLED)对机械应力敏感且它们可能容易受到各种环境物质(例如水、湿气或氧)的破坏。因此，为了提供寿命足够长的OLED，需要保护OLED免受有害环境条件的侵害。

包括聚合物基和小分子基的有机LED的保护有时是通过使用在边缘用胶密封的玻璃或者金属盖件来进行。DE 102 34 162 A1示出用于保护OLED布置免受湿气和/或空气侵害的覆盖件。为了除去穿过边缘密封渗透的水，干燥剂被提供在覆盖件的内侧上。玻璃盖件可被认为是脆弱的且形成用于容纳OLED的腔体可能是昂贵的。

此外意识到，OLED布置被暴露于宽范围的温度条件下。

发明目的

本发明的目的是提供一种减轻当前OLED布置的前述缺点的改进的解决方案。此外，目的是提供一种更加成本有效的OLED保护。所期望的是，获得一种依据本发明目的的鲁棒的和可靠的解决方案，并通过提供对OLED布置的替代性的保护，从而就质量和功能性而言保持高标准。

此外，所期望的是，获得一种解决方案，其使得在来自各种内部以及外部环境因素(例如热、湿气、光和紫外线)的影响下可以有精确性能。

发明内容

根据本发明，这些和其他目的是通过设有用于保护OLED装置的包封结构的OLED布置来实现。该OLED布置包括在内部起作用的物质结合构件(substance binding member)，并且所述包封结构包括阻隔件和由布置在所述阻隔件外部的聚合材料形成的覆盖层，且所述阻隔件层布置在所述物质结合构件外部。

因此，提供了可以通过成本有效方式生产的鲁棒的包封结构。包封结构保护OLED布置，以免例如由于水和氧而退化。此外，其对OLED布置提供保护以免受到因机械冲击所引起的损害。

覆盖层和阻隔件层优选地是透明的。因此，提供了经过包封结构的光提取。

有利地，包封结构还包括用于光提取的光学外耦合结构。因此，外耦合结构的折射率可配置成使得可以增强从OLED布置的光的外耦合。因此，实现了经过包封结构的精确光提取。

光学外耦合结构优选地形成覆盖层的一部分。因此，可实现经过包封结构的改善的光提取。此外，外耦合结构可以在与形成覆盖层相同的制作步骤中形成。因此，可实现一种成本有效的包括外耦合结构的包封结构，因为外耦合结构集成在覆盖层内。

覆盖层可设有不平坦表面从而改善光提取。

更有利地，光学外耦合结构由覆盖层内的突出物形成从而改善光提取。因此，外耦合结构可以在覆盖层的形成期间形成。

优选地，外耦合结构由突出物阵列形成。突出物典型地在10nm至2mm的范围。可替代地，不平坦表面是通过相对于突出表面的凹陷来实现。突出物可以置于覆盖层的面向环境的那侧和/或面向OLED装置的那侧。光提取的水平可以通过调适突出物的数目和位置来改善。

外耦合结构也可以通过可嵌在覆盖层内以改善光学外耦合的散射颗粒和/或腔体来实现。例如，诸如TiO₂、ZrO₂等的颗粒通常具有相当高的折射率。

有利地，覆盖层由具有缘部和细长部的盖件形成。因此，可以提供OLED装置与盖件的细长部之间的空间。因此，吸气剂(getter)可以安装在距OLED装置一段距离处以避免吸气剂和阴极之间的接触。

更有利地，覆盖层由具有缘部的盖件形成，其中所述盖件形成用于容纳OLED装置的腔体。因此，覆盖层的缘部的长度被调适用于容纳OLED装置。

优选地，盖件包括至少一个形成盖件一部分的附加内缘部。因此，盖件的偏转得以避免，因为内缘支撑了覆盖层的细长部。当吸气剂安装在盖件的内侧上时，这种偏转会导致吸气剂和阴极之间的接触。通过引入内缘，可以减小或避免盖件的偏转，且因此可以避免吸气剂和阴极之间的接触。特别地，对于大面积装置，如期望用于作为光源的有机LED应用时，(一个或多个)附加的缘是优选的。

优选地，OLED装置安装在不能渗透环境物质的刚性载体上，且所述包封结构机械连接到所述刚性载体以包封所述OLED装置。因此提供了一种对OLED装置的鲁棒的和可靠的包封。这种环境物质例如可以是水、湿气或氧。

阻隔件优选地由无机材料的膜形成。因此提供了抵御湿气和/或氧的有效保护。

更优选地，阻隔件由多层阻隔件形成从而改善包封结构的阻隔属性。因此，实现了具有低针孔密度的阻隔件。

多层阻隔件优选地由无机膜(例如由氮化硅或氧化硅形成的膜)来形成。此外，也可以使用交替堆叠的无机膜和有机膜。

OLED布置可包括第二包封结构从而包封支撑OLED装置的基板的两侧。因此，提供了用于可渗透的基板的包封结构。第二包封结构因此防止水和氧穿透基板。

OLED布置可安装在柔性载体上。此外，阻隔件和覆盖层可以是柔性的。因此，获得一种用于保护安装在柔性基板上的柔性OLED装置的包封结构。

附图说明

现在将参考示出优选实施例的所附示意图，更详细地描述本发明，其中：

图1示出根据第一实施例设有包封结构的OLED布置的截面图。

图2示出根据第二实施例设有包封结构的OLED布置的截面图。

图3示出根据第三实施例设有包封结构的OLED布置的截面图。

图4示出根据第四实施例设有包封结构的OLED布置的截面图。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明实施例的设有包封结构2的OLED布置1。OLED布置1包括安装在基板4上的OLED装置3，此情形下基板4为由玻璃形成的透明基板。包封结构2包括由聚合材料形成的覆盖层5，此情形下覆盖层5为具有缘部7和细长部8的盖件6。细长部8大致上平行于支撑OLED装置3的基板4。使用胶9将包封结构2连接到基板4。围绕有源OLED装置区域定位的缘部7被胶粘到基板4，因此提供用于容纳OLED装置3的腔体。缘部7提供基板4和细长部8之间的间距。因此，细长部8与基板4隔开一定距离以容纳OLED装置3。

覆盖层5具有外耦合结构10，从而提供更高效的经过包封结构2的光提取。外耦合结构10形成塑性盖件6的一部分。外耦合结构10由盖件6外侧上的突出物10′以及盖件6内侧上的突出物10″形成。盖件6由诸如类似PES或PEN的更高塑性材料(higher plastics)的聚合材料形成。由于其更高的玻璃转变温度，更高塑性材料是优选的。包封结构2还包括盖件6内侧上的阻隔件11，从而保护有机装置以免由于来自环境气氛的水和氧的影响而退化。阻隔件11可由氮化硅的薄膜阻隔件形成或者由多层氮化硅和/或氧化硅形成。此情形中，阻隔件11由多层阻隔件形成，该多层阻隔件由硅氮化物-硅氧化物-硅氮化物-硅氧化物-硅氮化物的堆叠体形成。每层的厚度依赖于整个OLED堆叠体的光学外耦合优化，从而获得最大透射率和效率。在一个阻隔件中，所述多层的厚度可以分别为200nm、100nm、100nm、100nm和100nm。

可以使用无机-有机层的堆叠体。更具体地，这种堆叠体可由200nm硅氮化物-5μm丙烯酸酯和200nm硅氮化物-5μm丙烯酸酯以及200nm硅氮化物形成。

双侧发光OLED装置3由包括透明阴极12、有机发光层13和透明阳极14的多个层形成。

为了避免由穿过包封结构2渗透的水造成OLED装置3损伤，物质结合构件15(此情形下为吸气剂)安装在相对于包封结构2的内侧。吸气剂15将吸收可能扩散穿过阻隔件层11和胶边缘9内少量针孔的少量水。透明吸气剂15胶粘到阻隔件层11。期望避免吸气剂15和阴极12之间的接触，因为这种接触可能损伤OLED装置3。由于通过缘部7实现的间距而避免了此接触。

此实施例中的OLED布置1是双侧发光的，因为阴极12和阳极14是透明的。因此，允许光沿OLED装置3的两个方向行进。由于包封结构2和支撑OLED装置3的基板4是透明的，光经过基板4和包封结构2被提取。

在图2中示出了本发明的第二实施例。第一实施例中公开的全部特征基本上也出现在第二实施例中，且附图标记表示相似或相同特征。述及此点，说明将注重于解释不同特征。第二实施例的不同之处在于，吸气剂15紧邻将盖件6连接到基板4的胶9放置。具有外耦合结构10的盖件6被放置在距OLED装置3一段距离处。可替代地，具有外耦合结构10的塑性盖件6在此实施例中可以直接置于OLED装置3顶部上(接触OLED装置3)，因为没有吸气剂附连到阻隔件11。此外，可以使用非透明吸气剂。

在图3中示出了本发明的第三实施例。第一实施例中公开的全部特征基本上也出现在第三实施例中，且附图标记表示相似或相同特征。述及此点，说明将注重于解释不同特征。在此实施例中，见图3，包封结构2具有形成塑性盖件6的一部分的附加内缘16。塑性盖件可以是柔性的且因此可能偏转。特别地，盖件的偏转可发生在包封大面积装置的盖件内。如所描述，期望避免吸气剂15和阴极12之间的接触，因为接触会损伤OLED装置3。由于由缘部7实现的间距，这种接触可得以避免。然而，在大面积装置中，由于塑性盖件6的柔性，吸气剂15可能接触阴极12。因此，(一个或多个)内缘16对于包封大面积装置而言是优选的。内缘16仅用于支撑目的，因此没有胶施加在内缘16上。(一个或多个)所述内缘16的目的是防止盖件6的偏转。沉积在内缘16上的阻隔件层11可以接触OLED装置3。然而，附加缘16将防止吸气剂15和阴极12之间的接触。为了避免由内缘造成的对OLED装置的可能的损伤，优选地它们应接触更大面积以分散压力。

在图4中示出了本发明的第四实施例。第一实施例中公开的全部特征基本上也出现在第四实施例中，且附图标记表示相似或相同特征。述及此点，描述将注重于解释不同特征。在此实施例中，安装在柔性基板4′上的双侧发光OLED装置3设有两个包封结构2。支撑OLED装置3的柔性透明基板4′在此情形中由聚酰亚胺形成。由于聚酰亚胺基板4′的固有阻隔件不足以保护OLED装置3免受环境气氛内的水和氧的侵害，第二包封结构2胶粘到基板4′以保护OLED装置3。

在下文中，描述使用根据本发明的包封结构2来包封OLED布置1的示例性工艺。覆盖层5可以使用模具注塑(mould-injection)工艺制作。当考虑包封结构2的大规模生产时，模具注塑是优选的。此外，形成覆盖层5的一部分的外耦合结构10可以在模具注塑工艺中容易地形成。然而诸如压花或压印的其他方法也是适合的。在使用印模形成覆盖层5的情况下，外耦合结构10可以通过在覆盖层5形成期间调适印模的表面形成。

水和氧引起的退化可能损伤和/或缩短OLED装置3的规定寿命。通过在塑性盖件6的内侧上沉积氮化硅或氮化硅与氧化硅的堆叠体的薄膜阻隔件，阻隔属性将大程度地改善。薄膜阻隔件可以通过等离子体增强化学气相沉积来沉积。在阻隔件11沉积之后，在空气内在黄色照明条件下将胶分配在缘部7上。随后盖件6被转移到氮气气氛内，其中吸气剂15被胶粘在盖件6内。盖件6随后被按压在其上安装了OLED装置3的基板4上。使用紫外光将胶9预固化。最后固化在炉内进行。

应当理解，本领域技术人员可以修改和改变所描述的本发明实施例而不背离权利要求中限定的发明概念。本领域技术人员将认识到，本文所公开的各种实施例的特征可以相互组合从而提供其他的替代性实施例。

在所描述的实施例中，公开了双侧发光OLED装置的包封。然而，其他类型的装置，例如顶发光OLED装置和底发光OLED装置，可以使用根据本发明实施例的包封结构来包封。从本申请认识到，这些结构可以用于涵盖从OLED灯到任意类型OLED显示器的所有类型的OLED装置。

″物质结合构件″是包含能够通过包括吸附的任何机制(物理的或化学的)来结合物质的材料的结构。物质结合构件包括所谓的″吸气剂″。物质结合构件可由一种或数种不同材料组成，这些材料的每一种可被选择以结合特定物质。例如，这些材料可具有与诸如H₂O、CO₂、O₂或N₂O的待结合物质的分子直径相近的空隙或开放空间。这些材料的示例包括烧结的氧化铝凝胶、硅酸铝凝胶和氧化硅凝胶。此外，氧化钙可用作用于通过吸附来结合CO₂和H₂O的材料，并且磷酸酐可用于结合H₂O。

Claims

1.一种OLED布置(1)，设有用于保护OLED装置(3)的包封结构(2)，其特征在于，所述OLED布置(1)包括在内部起作用的物质结合构件(15)，并且所述包封结构(2)包括阻隔件(11)以及由布置在所述阻隔件(11)外部的聚合材料形成的覆盖层(5)，且所述阻隔件(11)布置在所述物质结合构件(15)外部。

2.如权利要求1所述的OLED布置(1)，其中所述覆盖层(5)和所述阻隔件(11)是光学透明的。

3.如权利要求1至2中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述包封结构(2)还包括用于光提取的光学外耦合结构(10)。

4.如权利要求3所述的OLED布置(1)，其中所述光学外耦合结构(10)形成该覆盖层(5)的一部分。

5.如权利要求3至4中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述覆盖层(5)设有不平坦表面。

6.如权利要求3至4中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述光学外耦合结构(10)由该覆盖层内的突出物形成。

7.如权利要求3至6中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述光学外耦合结构(10)由嵌在该覆盖层(5)内的散射颗粒形成。

8.如权利要求3至7中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述光学外耦合结构(10)由该覆盖层(5)中的腔体形成。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述覆盖层(5)由具有缘部(7)和细长部(8)的盖件(6)形成。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述覆盖层(5)由具有缘部(7)的盖件(6)形成，其中所述盖件(6)形成其中容纳了该OLED装置(3)的腔体。

11.如权利要求9至10中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述盖件(6)包括形成所述盖件(6)的一部分的至少一个附加内缘部(16)。

12.如权利要求1至11中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述OLED装置(3)安装在不渗透环境物质的刚性载体上，且所述包封结构(2)机械连接到所述刚性载体以包封所述OLED装置(3)。

13.如权利要求1至12中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述阻隔件(11)由无机材料的膜形成。

14.如权利要求1至12中任意一项所述的OLED布置(1)，其中所述阻隔件(11)由多层阻隔件形成。

15.如权利要求14所述的OLED布置(1)，其中所述多层阻隔件由无机膜形成。

16.如权利要求14所述的OLED布置(1)，其中所述多层阻隔件由无机和有机膜形成。

17.如权利要求1至16中任意一项所述的OLED布置(1)，设有第二包封结构(2)。