CN103733371A - 具有能量阻挡层的有机发光二极管包装 - Google Patents
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Abstract
具有能量阻挡层的有机发光二极管包装。具有新的保护性包装的有机电致发光装置(201)。所述包装(200)具有接近装置的外表面(221)布置的基本上透明的能量阻挡层(209)。所述能量阻挡层(209)设置成保护电致发光装置和包装免受紫外、红外和其它电磁辐射。所述能量阻挡层(209)也可以设置成具有大于21的极限氧指数(LOI)，以降低装置的可燃性并且可任选含有疏水性质，以帮助保护装置远离水分。
Description
背景
发明领域
本公开的各方面总的涉及发光电包装领域，特别是涉及具有能量阻挡层的有机发光二极管包装。
相关技术描述
有机发光二极管(OLED)为一类电致发光装置，其中当施加电流时，在配制以发光的有机化合物内产生光。OLED通常由两种类型的有机材料(小分子和聚合物)制造。常用的小分子包括有机金属螯合物、荧光和磷光染料和共轭树状高分子。第二种类型的OLED由传导性电致发光或电-磷光聚合物构成。这些装置有时称为聚合物发光二极管(PLED)或聚合物有机发光二极管(P-OLED)。用于P-OLED结构的典型的聚合物包括聚(对亚苯基亚乙烯基)和聚芴的电致发光衍生物或电-磷光材料例如聚(乙烯基咔唑)。传统地，术语OLED仅指由小分子构成的装置，然而，近年来，OLED已用于指小分子和聚合物类型的装置二者。当指具体类型的有机材料时，SM-OLED用于描述小分子有机发光二极管，而P-OLED用于指聚合物有机发光二极管。就本公开的目的而言，术语“有机发光二极管”和缩写“OLED”定义为总的指使用两种类型的有机材料构成的装置。
OLED为本领域公知，并且通常建造成为在合适的基材材料(例如玻璃或聚合物)上面的层压材料。已知用于OLED的材料可通过暴露于水和/或氧而降解，并且由于热量而加速。装置和包装材料二者还可由于暴露于许多类型的电磁辐射而降解。因此，OLED需要仔细包装以保护它们远离这些环境影响。还重要的是仔细设计这些包装，使得对环境敏感的包装材料受到充分保护。
用于OLED的材料因环境因素降解显著降低这样的装置的寿命预期。阴极通常由金属(例如钡或钙)制成，由于这些金属的低功函数促进电子注入有机层的LUMO。这些金属高度具有反应性并且当暴露于水或氧时快速降解。其它材料(例如用于发射层的有机材料和用于阳极的透明的传导膜)也对由于环境因素的降解敏感。聚合的材料对辐射敏感，并且当暴露于0.6-1.3电子伏(eV)范围的红外(IR)辐射或3.4-5 eV范围的紫外(UV)辐射时降解。通常用作基材材料的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)当暴露于UV辐射时变黄。除了引起破坏以外，UV和IR辐射还加重水渗透问题。因此需要严格包封OLED装置。
OLED有效地将电转化为光，使其在家庭和建筑物中期望用于照明应用。用于建筑物的材料通常在牢记防火安全的情况下设计，并且许多建筑法规对建筑材料有可燃性要求。旨在用作建筑物和家庭中的照明的大的OLED面板的防火安全标准需要在OLED面板的设计中考虑所用的材料的可燃性。
存在若干标准用于由各种组织评定材料阻燃性质，所述组织例如American Society for Testing and Materials(ASTM)、Underwriters Laboratories(UL)、International Organization for Standardization(ISO)或National Fire Protection Agency(NFPA)。聚合的材料的可燃性的广泛使用的度量为极限氧指数(LOI)。LOI定义为恰好支持测试样品的蜡烛样燃烧所需的氮/氧混合物中氧的最小浓度。干燥空气含有稍低于21%的氧，因此，需要大于21%氧的浓度来支持燃烧的材料(LOI >21)倾向于延迟火的蔓延。具有21%或更大的LOI的材料称为阻燃材料。在美国由ASTM D 2863并且在国际上通过ISO 4589将LOI标准化。一些常用的聚合物的LOI示于表1。
表1. J. Troitzsch，International Plastics Flammability Handbook(国际塑料可燃性手册)，第二版，Hanser Publishers，Munich，1990。
| 聚合物 | LOI |
| 聚乙烯 | 18 |
| 聚丙烯 | 18 |
| 聚苯乙烯 | 18 |
| 聚(乙烯基 | 42 |
| 聚(四氟乙烯) | 95 |
| 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 | 19 |
| 聚(甲基 | 18 |
| 聚(丙烯腈) | 27 |
| 聚酰胺 | 25 |
| Polymaide | 24 |
出于许多目的，人们可能期望发光或OLED装置通常为柔韧的，即，能弯曲成为具有小于约10 cm曲率半径的形状。这些发光装置还优选大面积，这意味着它们具有大于或等于约10 cm2面积的尺寸，并且在一些情况下共同偶联以形成包含一个或多个OLED装置的通常柔韧的、通常平面的OLED面板，其具有大的发光表面积。柔韧的OLED装置通常包含柔韧的聚合的基材，其虽然柔韧，但是不防止水分和氧渗透。
因此，期望提供解决至少一些上面指出的问题的有机发光二极管装置。
发明概述
如本文描述的，示例性实施方案克服本领域已知的一个或多个以上或其它缺点。
示例性实施方案的一方面涉及一种OLED包装，所述包装包括有机发光装置，所述有机发光装置具有发光表面和非发光表面以及在所述发光表面之上布置的基本上透明的能量阻挡层。
示例性实施方案的另一方面涉及一种有机电致发光装置，所述装置包括具有顶表面和底表面的透明的聚合的基材，透明的第一电极布置在所述顶表面之上，第二电极布置在所述透明的第一电极之上，电致发光层布置在所述第一透明电极和所述第二电极之间，且基本上透明的能量阻挡层布置在所述底表面之下。
结合附图考虑，由以下详细说明，示例性实施方案的这些和其它方面和优点将变得显而易见。然而，应理解的是，附图仅为了说明的目的而设计，并不用作本发明的限度的定义，对此应参考所附的权利要求。本发明的另外的方面和优点将在以下说明书中描述，并且部分将由说明书显而易见，或者可由本发明的实践而得知。此外，借助于所附权利要求特别指出的手段和组合，可实现和得到本发明的各方面和优点。
附图简述
在附图中，
图1说明一种典型的OLED装置。
图2说明结合本公开各方面的具有另外的包装层的底部-发射OLED的一个示例性实施方案。
图3说明结合本公开各方面的用于OLED装置的能量阻挡层的一个示例性实施方案。
图4说明结合本公开各方面的含有发光元件阵列的OLED照明面板。
图5说明结合本公开各方面的OLED包装的一个示例性实施方案。
发明详述
图1说明典型的OLED装置100，其中有机层103、104夹在布置于基材101上面的两个电极102、105之间。在示于图1的实施方案中，基材101为透明的基材。有机层103通常描述为空穴传输层，而有机层104通常描述为发射层。如图1的实施例所示，顶部电极105设置为带负电荷的阴极，底部电极102设置为带正电荷的阳极。阴极105由高度反射性金属材料制成，该材料将向上行进的光子朝向基材101反射返回，而阳极102由允许光子经过的透明的传导性金属氧化物制成。OLED装置100设置为底部-发射OLED装置，其中在有机层104中产生的光111反射离开顶部电极105或经过底部电极102并且通过透明基材101的底表面106离开。当跨过两个电极102、105施加电压110时，电子流从顶部电极105通过有机层103、104流动至底部电极102。电子进入发射层104的最低未占据分子轨道(LUMO)，并且从空穴传输层103的最高占据分子轨道(HOMO)离开。离开空穴传输层103的电子留下称为空穴的带正电荷的区域。静电力将这些空穴吸引至发射层104中，在这里它们与发光中心(通常在有机分子或聚合物中)的电子组合，导致释放光子。释放的光子具有与每个发射分子的HOMO和LUMO之间的能隙成比例的频率。产生的光子经过透明的基材101并且从OLED装置100的底表面106作为光离开。
通常将另外的层加入到上述OLED装置100中，以改进效率和其它特性。例如，通过在底部电极102和空穴传输层103之间布置空穴注入层(未显示)，更好地匹配使用于底部电极102的金属氧化物的功函数与空穴传输层103的HOMO，可改进电荷注入。到达阴极105而没有重组以释放光子的电子被浪费。在阴极105和发射层104之间插入电子传输层(未显示)可帮助防止电荷到达阴极105而没有重组。可加入涂层和其它层以控制围绕透明基材101的折射率，以降低由于反射而困在装置100内的光的量。在替代实施方案中，在不偏离以上呈现的有机发光二极管(OLED)的基本概念的情况下，在示于图1的发光结构100中可能包括或者可能不包括其它层。
在示于图1的OLED装置100中，在有机材料中产生的光111通过经过透明基材101并离开底表面106而离开装置100。透明基材101通常称为装置100的底部，并且光通过透明基材101的底表面106离开的结构通常称为底部-发射装置。还可产生倒转的装置或顶部-发射装置。在顶部-发射结构中，反射阴极放置于接近透明基材101，并且透明阳极放置在发射层104之上，导致其中产生的光反射离开底部电极102并且通过装置的顶部离开的结构。在顶部-发射结构中，阴极在紧邻透明基材101的底部上，在这里它可用作n-通道薄膜晶体管(TFT)的漏，允许在发光区域下面构造低成本TFT底板。TFT底板可用于制备有源-矩阵OLED显示器。通过在OLED系统的所有层中使用透明的材料，即，两个电极102、105以及基材101均为透明的，可产生完全透明的OLED。例如，完全透明的OLED装置可用于产生例如平视显示器的装置。
OLED装置100经历环境因素(例如水分和氧)的影响和降解效果。此外，由于大面板OLED更常用于家庭和建筑物，这些OLED装置必须遵守建筑法规，包括防火安全规章。所公开的实施方案的各方面改进水分和氧排除，降低电磁辐射对OLED装置及其包装的破坏和改进OLED装置对燃烧的抗性。
图2说明显示OLED装置201的本公开的一个示例性实施方案，所述OLED装置201与上述装置100类似，包封在包装层205、206、207、208和209中。底部电极202设置为包含基本上透明的非金属传导性材料的阳极。底部电极202可作为片材或膜提供，任选在柔韧的基材101上布置。柔韧的基材101通常包含柔韧的聚合的材料，例如聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。在底部电极202上布置多个发光元件，各自包含顶部电极204和有机层203。每个元件的顶部电极204设置为包含反射性金属材料的阴极。以下将更详细地描述所述多个发光元件的结构。为了容易描述和理解本文公开的实施方案，本公开将继续将OLED装置201描述为通常平面的和平的，然而本领域技术人员将认识到，本文公开的装置(通常为柔韧的)可如期望弯曲成为其它形状。本领域技术人员理解，OLED包装200的层适于包装具有发光侧和非发光侧任何通常的一个或多个OLED装置并且不局限于示于该示例性实施方案的底部-发射结构201。
就本公开的目的而言，术语“之上”和“外侧”描述的关系是指更远离被包装的OLED和/或更接近外部环境的层。例如，描述外-偶联层为在超高阻碍层“外侧”或“之上”是指超高阻碍层在外-偶联层和OLED装置之间。
在本公开的示例性实施方案中，OLED装置201被不渗透的层或膜205和207包封或气密密封，以保护免于水分和氧进入。这些膜与OLED装置201的发光表面221和非发光表面222粘合连接，其中发光表面被透明的阻碍层207覆盖，而非发光表面被非透射多层覆盖或背片材205覆盖。在替代实施方案中，所示的底部-发射OLED装置201可用顶部-发射OLED装置代替，其发光表面221和非发光表面222适当地安置使得发光表面面对透明的包装层207、208、209和210，而非发光表面被背片材205覆盖。OLED装置201可为在单一基材上构建的单一装置或者可包含多个OLED装置。OLED装置201还可具有一个或多个发光元件。为了改进离开装置的光透射，在透明的阻碍层207之上布置外-偶联层208。该层帮助提高可离开装置的光的量。分别在层205和208之上布置透明的能量阻挡层209和能量阻挡层206，以保护包装的装置200的所有内层。
图3说明可在包封层207-208或205和外部环境之间布置的基本上透明的能量阻挡层209的一个示例性实施方案。通常设置这些能量阻挡层，以改进气密包封的性能，保护包封和包封的装置201免于被电磁辐射和热量破坏和/或降低包装的装置200的可燃性。
能量阻挡层300的示例性实施方案包含若干亚层。设置示于图3的每个亚层310、311、312和313，以提供单独的保护性性质。虽然本文一般性描述能量阻挡层，应理解的是，亚层的许多组合和排列变化是可能的，并且在不偏离本公开的精神和范围下，能量阻挡层的各种性质可掺入到其它包装层中。
示于图3的示例性能量阻挡层300包含四个亚层。聚合的阻燃剂层310、基于玻璃的UV和IR辐射阻挡层311、衰减引起EMI的电磁辐射的传导层312和疏水性水分阻挡层313。阻燃剂层310包含聚合物膜，所述聚合物膜用将其LOI提高至超过21的材料涂布或加强。用于阻燃剂层310的合适的聚合物材料包括聚氨酯、乙烯丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚环氧乙烷或硅石丙烯酸酯氢化物。通过使用添加剂阻燃剂(例如硼、铝、磷、锑和氯)或者通过加入纳米复合材料(例如二氧化硅颗粒、碳纳米管、石墨烯、石墨烯氧化物、氧化铈或二氧化钛纳米颗粒)，这些聚合物的LOI得以提高。阻燃剂层310的聚合物膜可用这些添加剂涂布或加强。为了保持足够的透明性，当这些材料用作涂层时，涂层的总厚度应小于约5 nm。当这些材料用于加强，即与阻燃剂层310的聚合物膜混合时，在混合物中添加剂的浓度应小于约10%。
能量阻挡层300的接下来的亚层311为布置在阻燃剂层310之上的辐射阻挡层。在OLED和包封中使用的聚合的材料对在0.6-1.3电子伏(eV)范围(相应于约950-2100纳米(nm)的波长)的IR和在3.4-5 eV范围(相应于约250-360nm的波长)的紫外(UV)最敏感。通过在OLED包装200的外表面或附近放置辐射阻挡层311，可保护所有内部材料(包括包封和阻燃剂层材料)免受有害辐射。辐射阻挡层311还降低水分进入的速率。这是因为UV辐射可将水离解成为较小的二聚物，允许通过阻碍层的提高的分子扩散，而IR辐射允许更多的动力学能量用于提高的运动。辐射阻挡层311的一个示例性实施方案包含掺杂约1重量%-2重量%的锌和铈的热沉积的硼硅酸盐玻璃的层。当与玻璃混合时，这些金属倾向于转为氧化物，并且导致有效阻挡有害的UV和IR辐射的透明的层。辐射阻挡层的厚度是柔韧性和掺杂剂量之间的折衷的结果，其中更薄的涂层更柔韧但是需要更高的掺杂量，而更高的掺杂量降低透明性。辐射阻挡层的最小厚度为约500纳米(nm)，其类似于OLED层的厚度。对于半刚性面板，200微米(μm)厚的层是好的，而为了实现照明应用期望的柔韧性，约50 μm厚的层是好的。适合于产生辐射阻挡层的其它玻璃材料包括硫属化物玻璃和硅酸铝，二者均具有金属掺杂。辐射阻挡层311可构建为单独的层，如图3所示，或者通过使掺杂的玻璃材料与阻燃剂层310的聚合物混合，其可与阻燃剂层310组合。
在一个示例性实施方案中，辐射阻挡层311涂布有疏水性聚合物312的层。严格地讲，该亚层本身不阻挡能量，然而由于水是最恶性的环境影响之一，在能量阻挡层中包括额外的水分保护是有益的。存在可用于该目的的多种聚合物。可在聚萘二甲酸乙二酯(PEN)上使用苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的层，或者甲基丙烯酸丁酯-二甲基丙烯酸乙二醇酯共聚物也是合适的。还可使用市售可得的疏水性二氧化硅(例如RX200-Nippon)。合适的材料的其它实例为可得自Beltsville Maryland的Cytonix LLC并且以FLUOROPEL?商标销售的各种澄清的聚合物溶液。这些疏水性材料通常在溶液中得到，并且当在这种情况下时，疏水性层312可通过将溶液擦拭于能量阻挡层311上而施用。
如上所述，用于OLED装置(图1的100或图2的201)以及它们的包装的材料可被电磁干扰(EMI)破坏。EMI，有时称为射频干扰(RFI)，由从电装置和电子装置泄漏的电磁辐射引起。随着计算机、手机、视听设备和其它移动计算装置的快速扩散，在使用OLED显示器和OLED照明面板的环境中通常存在高水平的EMI。为了防止EMI渗透经过包装的OLED装置200，能量阻挡层311可适合于包括EMI屏蔽，以衰减引起EMI的电磁辐射。通过向能量阻挡层300加入传导性材料的亚层313，可有效降低或衰减引起EMI的辐射。在一个实施方案中，传导性材料包含层叠到阻燃剂亚层310中的传导网。传导网为具有非常细的金属丝的筛样材料。例如，使用具有间隔开267 μm的直径50 μm的金属丝的传导网提供约70%光透射和最多100 dB衰减。在一个替代实施方案中，亚层313可包含小于约5 nm的传导性低熔点金属的薄层，其沉积在辐射阻挡层312上。为了保持透明性，该层应小于约50 nm厚，例如5nm厚，这取决于材料的光渗透深度。虽然任何传导性金属可用作屏蔽，优选至少一种金属为磁性的或磁性合金。可用于EMI屏蔽的磁性金属包括钴、铁或优选镍。EMI屏蔽还可包含掺杂磁性金属的传导性氧化物，例如，氧化锡铟(ITO)。该薄膜可通过例如气相沉积施用。当作为传导性材料的薄层实施时，使用光刻过程或产生非常细的金属丝-筛样结构的其它手段，可使EMI屏蔽分段。通过采用这种方式使传导层形成图案，透明性得以改进，并且通过保持片段之间的间隔小于被阻挡的辐射的波长，仍实现足够的衰减。前面描述的辐射阻挡层保护免受约100 nm-10 μm波长的电磁辐射。传导层或EMI屏蔽用于保护免受毫米或更大波长的辐射。对于良好的衰减，例如20 dB或更大，片段之间的最大距离应为被阻挡的波长的约1/20。因此，对于1毫米或更大的波长，片段应间隔开小于50 μm。
如上所述，大的OLED装置通常包含多个发光元件。元件排列或平铺在单一基材上。排列或平铺的OLED面板的一个示例性实施方案示于图4。在图4中说明的示例性实施方案中，OLED装置400含有在单一基材401上布置的4个带样发光元件402的阵列。当将OLED装置400通电时，发光元件402限定包装的发光区域。就本公开的目的而言，“外周区域”定义为围绕外周403和发光元件404之间的非发光区域。当作为平面图来看(俯视图或仰视图，即，垂直于OLED装置或面板的平面来看)时，看到这样的外周区域通常围绕发光区域。用于面板的发光元件401可为与示于图1的装置类似的底部-发射OLED装置或顶部-发射装置。示于面板400的发光区域说明为长方形，并且排列在单一行中；然而，在不偏离本公开的精神和范围下，可采用不同的方式排列其它发光元件形状。在底部发射结构中，装置的发光表面为基材401的底部，而在顶部-发射结构中，装置的发光表面为发光元件402的顶表面。本领域技术人员认识到，本文公开的包装的实施方案可与各种各样的OLED装置类型一起使用，包括具有单一发光表面的那些以及具有两个发光表面的那些，例如，完全透明的OLED。
使用多个发光元件产生的面板提供包括另外的阻燃材料的机会。围绕发光元件402的非发光外周区域403、404可被较厚的和/或较少透射的能量阻挡层覆盖，而不会不利地影响面板的光输出。因此，可将仅覆盖OLED面板400的非发光外周区域403、404的另外的阻燃剂层加入到能量阻挡层300。该层在每个发光元件402之上具有空穴，使得发射的光不被较厚的阻燃剂阻挡。在一个替代实施方案中，通过在覆盖外周区域的区域中提高阻燃剂层310的厚度和在覆盖每个发光元件的区域中留下更薄的更透明的层，可构建另外的阻燃剂层作为阻燃剂层310的一部分。
对于上下文，下文描述发光包装的另外的特征。根据本公开的实施方案，至少一个发光元件可包含有机电致发光材料。在这样的实施方案中，每个发光元件可称为“OLED”或有机发光二极管。发光电包装作为整体设置为柔韧的和/或共形的；也就是，发光包装包含足以至少一次“符合”至少一个预定的形状的柔韧性。例如，“共形的”发光电包装可在开始时足够柔韧，以围绕圆柱形主体缠绕，以形成固定装置，随后在其可用的寿命期间不再次弯曲。根据本公开的发光电包装通常为柔韧的(或可共形的)。
通常，阳极层可包含基本上透明的非金属传导性材料。对于OLED应用，良好的透明的传导性非金属涂层(例如，ITO)的要求可概括为高光透射(大于约90%)，1-50 Ω/sq的低片电阻，高功函数(有时高达5.0 eV)和低于1 nm(RMS)的低粗糙度。然而，实际上，这样的期望的参数不总是容易实现。此外，透明的传导性非金属涂层通常脆并且可能由于加工条件而具有缺陷。用于本公开的实施方案的合适的材料包括但不限于透明的传导性氧化物，例如氧化锡铟、氧化镓铟(IGO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、氧化锌、锌-氧化物-氟化物(掺杂氟的氧化锌)、掺杂铟的氧化锌、氧化铟镁和氧化钨镍；传导性聚合物，例如聚(3,4-乙撑二氧噻吩(diosythiophene))聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)；和它们的任何两种或更多种的混合物和组合或合金。其它基本上透明的非金属传导性材料对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。
阴极通常可包含具有低功函数的材料，使得相对小的电压引起电子发射。常用的材料包括金属，例如锡、铅、铝、银，并使用与锆、钙、钡、镁、稀土元素的金属或金属碘化物或它们的任何两种或更多种的合金一起的混合物。或者，阴极可包含两个或更多个层，以增强电子注入。阴极的非限制性实例可包含钙的薄层，接着铝或银的较厚的外层。
在某些实施方案中，通过以下在第一电极层之上构建有机发光层：溶液-相沉积，接着溶剂-辅助的擦拭或其它图案化，随后通过气相沉积在有机发光层之上沉积阴极层，例如，100-1000 nm厚的铝膜。在一个实施方案中，电包装包含连续的未图案化的阳极层和在多个带样结构中设置的不连续的阴极层。一个实例的带样结构示于图4的402。术语“带样”指装置的发光区域的尺寸，其可长和窄且横截面薄。
由于水分和氧对装置层具有有害的影响，通常将OLED装置包封或气密密封。可将一个或多个OLED装置密封(例如，粘合密封)在两个(或更多个)通常不渗透的层或膜之间，其中至少一个通常为透明的，以允许产生的光子作为光逸出。在许多实施方案中，这些不渗透的层中的一个为透明的超高阻碍层，另一个为背片材。
背片材(或背层)可通常包括金属箔，例如铝或钼箔或其它传导性材料，所述材料在两个表面上涂布有聚合物绝缘体。在一些实施方案中，背片材可为包括金属箔的复合材料组件，所述金属箔装入或包封于金属箔相对表面上的聚合物膜或绝缘体之内。由于并入金属箔，背片材通常呈现优良的水分和氧阻碍特性。用作背片材的一些合适的材料包括市售可得的膜或片材形式的具有水分和任选的氧阻碍性质的多层包装或覆盖材料，例如可热密封的材料。
典型的透明的阻碍层可为本领域通常已知的超高阻碍层(UHB)膜。UHB通常为包含有机和无机材料的层的膜，所述材料设计成减慢或理想地防止水和氧通过。无机膜含有缺陷，其可在制造期间形成或随着时间产生，其允许水分和氧泄漏通过。通过堆叠多个被有机层分隔的无机膜的层，水或氧分子被迫在无机层之间横向行进，以在较低的层中发现缺陷，从而降低水和氧可找到进入OLED中的路线的速度。UHB在其层之间可具有尖锐的边界，或者UHB层的边界可分级，在未混合的材料的区域之间形成混合的有机和无机材料的区域。使用分级层可提供甚至更大的保护免于水分和氧进入。
外-偶联层可放置在由包装发射的光的路径中。配制或涂布外-偶联层或膜，以降低折射率，从而降低反射返回装置的光的量。在外-偶联层上产生微观结构或其它表面图案对产生的光提供不同的入射角，这可允许更多的光逸出。外-偶联膜可包含散射颗粒，以使光转向行进通过。可能已反射离开层边界的光一旦转向，可允许逸出。
现在参考图5，描述了显示经过包装的OLED面板500的本公开的一个示例性实施方案。另外的包装细节已包括在图5中(例如用于向装置供应电流的部件530-535，掩膜536，等)以提供情境，并且不应看作是限定或限制本公开。OLED装置501描绘为带样元件的阵列，如图4所示；然而本领域普通技术人员认识到，OLED装置501可为任何OLED装置结构或OLED装置的组。将OLED装置501封闭在各种包装层和部件中，以产生适用于照明应用的面板。OLED装置501的非发光侧被金属/聚合物背片材502覆盖。该背片材提供对用于装置和包装的材料的保护，并且尤其重要的是将该背片材502设计成保护用于阴极的敏感的金属。由于在OLED装置的非发光侧上放置背片材502，可使用不透明的材料，例如金属箔。比起透明的材料，不透明的材料可对OLED装置提供更好的保护，但是它们本身可能对来自UV和IR辐射的破坏敏感。背片材502可包含绝缘粘合剂层和气密金属层，但是在任何情况下，必须具有足够的厚度和均匀性，使得水和氧不能透过。通过在OLED装置501和掩膜536之间布置的一系列部件530-535，将电流引入OLED装置501的阴极。这些部件包含夹在一组ACF(各向异性传导膜)条530之间的补充汇流531。通过接触贴532、绝缘环533、银环氧化物534和平的弯曲电缆535，将电流引入ACF条530。可在包装的底部上布置能量阻挡层503，以保护包含在OLED包装500中的背片材502和其它部件。
在OLED装置501的发光侧上的包装有助于离开装置的光的透射并且保护装置免于环境影响。在OLED装置501的发光侧上直接放置光学耦合器510，以提高可离开装置的光的量。研究已显示，在发射层中产生的最多80%的光可反射返回至装置，并且由于反射离开层边界而被捕集。光学偶联510的一个目的可为降低层边界的折射率，从而允许更多的光离开装置。在光学耦合器之上布置超高阻碍层511(UHB)，以减慢水分和氧进入装置。使用外-偶联粘合剂512，使外-偶联膜513与UHB 511结合。外-偶联粘合剂512确保在UHB和外-偶联膜之间的低折射率，并且另外具有良好的光学性质，使得逸出装置的光的量最大化。如上讨论的外-偶联膜513包含设计成帮助光从装置离开的层。在外-偶联层513之上布置能量阻挡层514，以提供对装置和包装层的另外的保护。外-偶联层通常包含类似于用于能量阻挡层的那些的聚合的材料。材料的该类似性允许能量阻挡层的一些性质(例如高LOI)结合到外-偶联层中。在外-偶联层513之上布置如上讨论的能量阻挡层514。通过在外-偶联膜内并入阻燃材料和电磁能量阻挡材料，本公开的一些实施方案使能量阻挡层与外-偶联层组合。在其它实施方案中，通过在外-偶联膜中包括阻燃材料和单独加入辐射阻挡层，使阻燃剂层与外-偶联层组合。通过另外的阻燃剂515提供另外的保护免于燃烧。另外的阻燃剂515显示为在OLED 501的每个发光元件之上的具有空穴的单独层。应注意到，通过改变能量阻挡层514的厚度，还可包括另外的阻燃剂515，如上所述。为了保护包装免于物理破坏，在另外的阻燃剂515之上布置耐划层516。在其它示例性实施方案中，耐划层可在能量阻挡层之前或之后，或者其可并入到能量阻挡层中。
因此，虽然已显示、描述和指出适用于本发明示例性实施方案的本发明的基本的新特性，应理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下，本领域技术人员可对说明的装置和方法的形式和细节以及它们的操作做出各种省略、替代和变化。此外，清楚地，旨在采用以实现相同结果的基本上相同的方式来实施基本上相同功能的那些元件和/或方法步骤的所有组合在本发明的范围内。此外，应认识到，结合本发明的任何公开的形式或实施方案所显示和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可结合到作为一般设计选择的任何其它公开的或描述的或提出的形式或实施方案中。因此，旨在本发明仅局限于所附权利要求的范围所指出的。
Claims (28)
1. 一种OLED包装，所述包装包含：
具有发光表面和非发光表面的有机发光装置；和
在所述发光表面之上布置的基本上透明的能量阻挡层。
2. 权利要求1的OLED包装，其中所述基本上透明的能量阻挡层设置成阻挡紫外和红外辐射。
3. 权利要求1的OLED包装，其中所述能量阻挡层具有大于21的LOI。
4. 权利要求1的OLED包装，所述包装还包含在所述能量阻挡层之上布置的疏水性涂层。
5. 权利要求2的OLED包装，其中所述基本上透明的能量阻挡层包含：
具有大于21的LOI的聚合的膜；和
选自硼硅酸盐玻璃、硫属化物玻璃和硅酸铝的玻璃，
其中所述玻璃掺杂选自锌和铈的金属。
6. 权利要求5的OLED包装，其中所述玻璃包含1-2重量%的金属。
7. 权利要求1的OLED包装，其中所述有机发光装置包含多个发光元件，所述发光元件排列以形成发光区域和外周区域，并且所述能量阻挡层还包含在所述外周区域之上放置的阻燃材料的层。
8. 权利要求7的OLED包装，其中通过提高在所述外周区域之上的聚合的膜的厚度来形成所述阻燃材料的层。
9. 权利要求1的OLED包装，所述包装还包含：
在所述发光表面和所述基本上透明的能量阻挡层之间布置的超高阻碍层；和
在所述超高阻碍层和所述基本上透明的能量阻挡层之间布置的外-偶联层。
10. 权利要求9的OLED包装，所述包装还包含：
在所述非发光表面之上布置的金属/聚合物背片材；和
在所述金属/聚合物背片材之上布置的第二能量阻挡层，
所述第二能量阻挡层设置成阻挡紫外和红外辐射，并且具有大于21的LOI。
11. 权利要求1的OLED包装，所述包装包含在所述基本上透明的能量阻挡层之上布置的传导层。
12. 权利要求11的OLED包装，其中所述传导层为连续的层。
13. 权利要求11的OLED包装，其中所述传导层为分段的层，在片段之间的间隔小于被阻挡的电磁辐射的波长。
14. 一种有机电致发光装置，所述装置包含：
具有顶表面和底表面的透明的聚合的基材；
在所述顶表面之上布置的透明的第一电极；
在所述透明的第一电极之上布置的第二电极；
在所述第一透明电极和所述第二电极之间布置的电致发光层；和
在所述底表面下面布置的基本上透明的能量阻挡层。
15. 权利要求14的有机电致发光装置，其中所述基本上透明的能量阻挡层设置成阻挡紫外和红外辐射。
16. 权利要求14的有机电致发光装置，其中所述基本上透明的能量阻挡层具有大于21的LOI。
17. 权利要求15的有机电致发光装置，其中所述基本上透明的能量阻挡层包含：
具有大于21的LOI的聚合的膜；和
选自硼硅酸盐玻璃、硫属化物玻璃和硅酸铝的玻璃，
其中所述玻璃包含选自锌和铈的金属。
18. 权利要求17的有机电致发光装置，其中所述玻璃包含1-2重量%的金属。
19. 权利要求17的有机电致发光装置，其中所述玻璃热沉积在所述聚合的膜上。
20. 权利要求17的有机电致发光装置，其中所述聚合的膜用所述玻璃加强。
21. 权利要求17的有机电致发光装置，其中所述聚合的膜包含：
选自聚氨酯、乙烯丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚环氧乙烷和硅石丙烯酸酯氢化物的聚合的材料；和
选自玻璃颗粒、碳纳米管、石墨烯、ZnO和TiO的阻燃材料，
其中所述阻燃材料包含小于10%的聚合的膜。
22. 权利要求17的有机电致发光装置，其中在所述能量阻挡层之上布置疏水性涂层。
23. 权利要求22的有机电致发光装置，其中所述疏水性涂层包含选自苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-二甲基丙烯酸乙二醇酯共聚物、疏水性二氧化硅、丙烯酸类聚合物的材料。
24. 权利要求14的有机电致发光装置，所述装置还包含：
在所述底表面和所述基本上透明的能量阻挡层之间布置的超高阻碍层；和
在所述超高阻碍层和所述基本上透明的能量阻挡层之间布置的外-偶联层。
25. 权利要求24的有机电致发光装置，所述装置还包含：
在所述第二电极之上布置的金属/聚合物背片材；和
在所述金属/聚合物背片材之上布置的第二能量阻挡层，
所述第二能量阻挡层设置成阻挡紫外和红外辐射，并且具有大于21的LOI。
26. 权利要求24的有机电致发光装置，其中所述基本上透明的能量阻挡层与外-偶联层组合。
27. 权利要求14的有机电致发光装置，其中在所述能量阻挡层之上布置传导层。
28. 权利要求27的有机电致发光装置，其中所述传导层包含小于5 nm厚的传导性低熔点金属的层。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160513 Address after: Beijing economic and Technological Development Zone 100176 Beijing Zelu 9 Applicant after: BOE Technology Group Co., Ltd. Address before: New York, USA Applicant before: General Electric Company |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 100015 Jiuxianqiao Road, Beijing, No. 10, No. Patentee after: BOE Technology Group Co., Ltd. Address before: Beijing economic and Technological Development Zone 100176 Beijing Zelu 9 Patentee before: BOE Technology Group Co., Ltd. |