CN104704645B - 用于制造光电子器件的方法和光电子器件 - Google Patents
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Abstract
不同的实施例可能涉及一种用于制造光电子器件的方法。所述方法可能具有:在衬底中的至少一个预设的位置处的至少一个区域中提高衬底的折射率,使得具有提高的折射率的区域伸展直至衬底表面处;和在衬底的表面上或上方至少部分地在具有提高的折射率的区域上方形成电极层。
Description
技术领域
不同的实施例涉及一种用于制造光电子器件的方法和一种光电子器件。
背景技术
在有机基础上的光电子器件(例如有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED))的特征通常在于机械柔韧性和适中的制造条件。与由无机材料构成的器件相比,在有机基础上的光电子器件由于大面积的制造方法的可能性(例如卷对卷制造方法)能够潜在成本适宜地制造光电子器件。
在有机基础上的光电子器件、例如OLED因此越来越广泛地应用并且能够用于照明表面。在此表面例如能够被理解为桌面、壁或地板。
有机光电子器件、例如OLED能够具有阳极和阴极与位于其间的有机功能层系统。有机功能层系统能够具有:一个或多个发射器层,在所述发射器层中产生电磁辐射;由各两个或更多个载流子对生成层(“charge generating layer”,CGL)构成的一个或多个载流子对生成层结构,以用于产生载流子对;以及一个或多个电子阻挡层,也称作为空穴传输层(“hole transport layer”,HTL);和一个或多个空穴阻挡层,也称作为电子传输层(“electron transport layer”,ETL),以便定向电流流动。
在OLED中,由其产生的光部分地直接从OLED中耦合输出。剩余的光分布到不同的损失通道中,如在图1中的OLED 100的视图中所示出的。图1示出具有玻璃衬底102和设置在其上的由铟锡氧化物(ITO)构成的透明的电极层104的有机发光二极管100。在电极层104上设置有有机发射的层106。在有机发射的层上设置有由金属构成的第二电极层108。供电装置110连接到电极层104上和第二电极层108上,使得电流为了产生光而流经设置在电极层104、108之间的层结构。
在有机发光二极管中在没有技术上的辅助措施的情况下光的大部分(大约75%)在构件之内损失,例如由于所产生的光的一部分在玻璃衬底102与空气的边界面处的反射(借助于箭头112以符号的方式表示)以及由于所产生光的一部分在第一电极层104和玻璃衬底102之间的边界面处的反射(借助于第二箭头114以符号的方式表示)。所产生的光(放射的光)的从玻璃衬底102中通过设置用于耦合输出的衬底表面耦合输出的部分在图1中借助于第三箭头116以符号的方式表示。
所生成的、未经由衬底表面耦合输出的光能够借助外部的和内部的耦合输出这两个方法途径而可用:用于消除这些问题的解决方式,基于提高外部的耦合输出,所述外部的耦合输出能够通过对衬底玻璃外侧的改型达到至50%的耦合输出效率。
在此应通过外部的耦合输出设备或结构表示如下设备或结构,所述设备或结构提高从衬底中以放射的光耦合输出的光的份额。用于产生这种结构的这种设备或结构或方法能够是:
(a)在衬底外侧上具有散射颗粒的薄膜;
(b)具有表面结构(例如微透镜)的薄膜;
(c)对衬底外侧的直接结构化;
(d)在玻璃中引入散射颗粒。
这些方法途径中的几个(例如散射薄膜)已经使用在OLED照明模块中,或其高可扩展性已经被示出。然而,提高外部的耦合输出具有两个显著的缺点:
1.耦合输出效率被限制到最大50%(由于有机发射的层或有机功能层结构(简称:有机系统)或透明的电极和玻璃之间的折射率突变)。
2.由于对外侧改型而不利地改变OLED的外观,因为失去高质量的(抛光的)玻璃表面。
然而对于高效率的OLED而言这不是足够的,并且所期望的是,实现所谓的内部的耦合输出。在内部耦合输出的情况下,在有机系统和透明的电极层中引导的光耦合输出到衬底中。通过提高内部的耦合输出,理论上可行的是,使直至所生成的光的80%耦合输出。
但是提高内部的耦合输出是极其耗费的。存在多种已知的技术上的方法途径,然而所述方法途径尚未在OLED产品中使用。这些方法途径例如是:
(1)Sun和Forrest在Nature Photonics 2,483(2008)中所描述的所谓的“低指数光栅(low index grids)”。该低指数光栅由具有低折射率的材料的结构化的区域构成,所述低指数光栅被施加到透明电极上。
(2)在US 2007/0257608中描述了在聚合物基质中或额外装入的高折射率的玻璃层中的透明电极下方的高折射率的散射层。在此,高折射率表示与玻璃衬底相比更高的折射率。
(3)Do等在Advanced Materials 15,1214(2003)中描述了所谓的布拉格光栅或者光子晶体,所述光子晶体具有可见光波长范围中的周期性的结构。
全部已知的用于内部的光耦合输出的方法表现出大的工艺技术耗费。
发明内容
在不同的实施方式中,提供一种方法,所述方法允许,通过实行直接的内联处理、即能够集成到迄今为止的制造工艺中的工艺并且所述工艺能够弃用用于熔化玻璃的高温工艺或耗费的结构化方法的方式成本有效地实现内部耦合输出的提高。
通过激光器引发的折射率变化(如在R.Stoian等,Proceeding SPIE700518(2008),1-15,B.Kuhn和B.Uebbing,US2003/0119652,N.F.Borrelli等,US 6309991-B1或者S.Wolff和U.Woelfel,US 7208431-B2中所描述的)得到如下可能性:提高玻璃的折射率。该工艺称作为“Compaction”或致密化并且与玻璃的持久的致密化关联。根据玻璃种类和工艺条件要么出现致密化要么出现逆工艺“De-compaction”或去致密化。
基于该工艺可建立内联方法,所述内联方法实现在OLED中提高内部的耦合输出。在该方法中,要么在沉积透明电极和有机系统之前要么在之后借助于激光器加工表面(或透明电极与衬底、例如玻璃衬底的边界面)进而引起折射率的提高。
由此,构件具有用于提高内部的耦合输出的技术设备。
在随后的步骤中,例如能够经由激光器内雕方法在玻璃的折射率提高的区域之内引起散射作用,在所述激光器内雕方法中,利用激光器将衬底的区域局部地加热至使得衬底局部地熔化并且产生散射光的区域。
不同的实施例实现了制造光电子器件,例如有机发光二极管(OLED),借助所述有机发光二极管例如能够改进光从光电子器件的一个或多个有机层或透明电极中的耦合输出。例如能够借助于局部地加热衬底、例如借助于因激光器引起致密化来产生折射率提高的区域。
在不同的实施例中,提供用于制造光电子器件的方法。所述方法能够具有:在衬底中的至少一个预设的位置处构成至少一个具有提高的折射率的区域,使得具有提高的折射率的区域伸展直至衬底的表面处;和在衬底的表面上或上方至少部分地在具有提高的折射率的区域上方形成电极层。
所述方法能够具有:在衬底中的至少一个预设的位置处在至少一个区域中提高衬底的折射率,使得具有提高的折射率的区域伸展直至衬底表面处;和在衬底的表面上或上方至少部分地在具有提高的折射率的区域上方形成电极层。
在一个设计方案中,所述方法还能够具有:在形成电极层之前,在衬底中的至少一个预设的位置处构成至少一个散射光的区域,其中至少一个散射光的区域至少部分地在至少一个具有提高的折射率的区域之内构成。
在又一个设计方案中,电极层能够是半透明或透明的。
在又一个设计方案中,借助于局部地加热衬底构成具有提高的折射率的区域。
在又一个设计方案中,借助于局部地加热衬底提高在具有提高的折射率的区域中的衬底的折射率。
在又一个设计方案中,利用激光器局部地加热衬底,优选使得执行致密化。
在又一个设计方案中,具有提高的折射率的区域垂直于衬底的表面能够具有至少1μm的厚度。
在又一个设计方案中,衬底中的具有一个或多个带有提高的折射率的区域的层平行于衬底的表面能够在由电极层覆盖的面的一部分上延伸。
在又一个设计方案中,层能够基本上平行于衬底表面基本上在由电极层覆盖的整个面上延伸。
在又一个设计方案中,至少一个具有提高的折射率的区域的构成还能够具有:在两次曝光之间改变衬底和激光器的相对位置。
在又一个设计方案中,提高至少一个区域中的折射率还能够具有:在两次曝光之间改变衬底和激光器的相对位置。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在构成具有提高的折射率的区域之前,将对于激光器的波长的光而言不可透过的掩模施加在衬底上;和在构成具有提高的折射率的区域之后移除掩模。
在又一个设计方案中,所述方法还具有:在提高至少一个区域中的折射率之前,将对于激光器的波长的光而言不可透过的掩模施加在衬底上;和在提高至少一个区域中的折射率之后移除掩模。
在又一个设计方案中,以如下设置和形式构成具有提高的折射率的区域,所述设置和形式实现了从表面的方向中进入衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的区域处的全反射。
在又一个设计方案中,以如下设置和形式提高至少一个区域中折射率,所述设置和形式实现了从表面的方向进入衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的区域处的全反射。
在又一个设计方案中,还能够在层的不具有提高的折射率的区域之内构成至少一个具有降低的折射率的区域,其中借助于局部地加热衬底构成具有降低的折射率的区域,并且其中利用激光器局部地加热衬底,优选使得执行去致密化。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在电极层上或上方构成有机功能层结构。
在又一个设计方案中,在构成具有提高的折射率的区域时将折射率提高到已经施加的或尚待施加的有机功能层结构和已经施加的和尚待施加的电极的折射率的层厚度加权平均值上。
在又一个设计方案中,在提高至少一个区域中的折射率时能够将折射率提高到已经施加的或尚待施加的有机功能层结构和已经施加的和尚待施加的电极的折射率的层厚度加权平均值上。
在又一个设计方案中,能够借助于局部地加热衬底构成散射光的区域。
在又一个设计方案中,能够利用激光器局部地加热衬底,优选使得执行激光器内雕。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在有机功能层结构上或上方构成第二电极层。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:构成封装层。
在又一个设计方案中,衬底能够具有石英玻璃、燧石玻璃、窗玻璃、钠钙玻璃或冕玻璃。
在不同的实施例中提供一种用于制造光电子器件的方法。所述方法能够具有:在衬底的表面上或上方形成电极层;和在衬底中的至少一个预设的位置处构成具有提高的折射率的至少一个区域,使得具有提高的折射率的区域至少部分地在与电极层的边界面处构成。
所述方法能够具有:在衬底的表面上或上方形成电极层;和在衬底中的至少一个预设的位置处在一个区域中提高衬底的折射率,使得具有提高的折射率的区域至少部分地在与电极层的边界面处构成。
在一个设计方案中,所述方法还能够具有:在形成电极层之前在衬底中的至少一个预设的位置处构成至少一个散射光的区域,其中至少一个散射光的区域至少部分地在具有提高的折射率的至少一个区域之内构成。
在又一个设计方案中,电极层能够是半透明的或透明的。
在又一个设计方案中,借助于局部地加热衬底构成具有提高的折射率的区域。
在又一个设计方案中,借助于局部地加热衬底提高具有提高的折射率的区域中的折射率。
在又一个设计方案中,利用激光器局部地加热衬底,优选使得执行致密化。
在又一个设计方案中,具有提高折射率的区域垂直于衬底的表面能够具有至少1μm的厚度。
在又一个设计方案中,衬底中的具有一个或多个带有提高的折射率的区域的层平行于衬底的表面在由电极层覆盖的或待覆盖的面的一部分上延伸。
在又一个设计方案中,层能够平行于衬底的表面基本上在由电极层覆盖的或待覆盖的整个面上延伸。
在又一个设计方案中,构成至少一个具有提高的折射率的区域还能够具有:在两次曝光之间改变衬底和激光器的相对位置激光器。
在又一个设计方案中,提高至少一个区域中的折射率还能够具有:在两次曝光之间改变衬底和激光器的相对位置。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在构成具有提高的折射率的区域之前,将对于激光器的波长的光而言不可透过的掩模施加在衬底上;和在构成具有提高的折射率的区域之后移除掩模。
在又一个设计方案中,所述方法还具有:在提高至少一个区域中的折射率之前将对于激光器的波长的光而言不可透过的掩模施加在衬底上;和在提高至少一个区域中的折射率之后移除掩模。
在又一个设计方案中,以如下设置和形式构成具有提高的折射率的区域,所述设置和形状实现了从表面的方向进入衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的区域处的全反射。
在又一个设计方案中,以如下设置和形式提高至少一个区域中的折射率,所述布置和形式实现了从表面的方向进入衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的区域处的全反射。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在层的不具有提高的折射率的区域之内构成至少一个具有降低的折射率的区域,其中借助于局部地加热衬底构成具有降低的折射率的区域,并且其中利用激光器局部地加热衬底(202),优选使得执行去致密化。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在电极层上或上方构成有机功能层结构。
在又一个设计方案中,在构成具有提高的折射率的区域时将折射率提高到有机功能层结构和电极的折射率的层厚度加权平均值上。
在又一个设计方案中,能够借助于局部地加热衬底构成散射光的区域。
在又一个设计方案中,能够利用激光器局部地加热衬底,优选使得执行激光器内雕。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:在有机功能层结构上或上方构成第二电极层。
在又一个设计方案中,所述方法还能够具有:构成封装层。
在又一个设计方案中,衬底能够具有石英玻璃、燧石玻璃、窗玻璃、钠钙玻璃或冕玻璃。
在不同的实施例中提供一种光电子器件,其中光电子器件具有衬底以及设置在衬底的表面上或上方的电极层,并且其中衬底在至少部分地在电极层下方的表面处具有带有提高的折射率的至少一个区域。
在不同的实施例中提供一种光电子器件,其中光电子器件具有衬底以及设置在衬底的表面上或上方的电极层,并且其中衬底在至少部分地在电极层下方的表面处具有带有因衬底的折射率提高而提高的折射率的至少一个区域。
在一个设计方案中,光电子器件能够在衬底中的至少一个预设的位置处具有至少一个散射光的区域,其中至少一个散射光的区域至少部分地在具有提高的折射率的至少一个区域之内构成。
在又一个设计方案中,电极层能够是半透明的或透明的。
在又一个设计方案中,衬底能够在具有提高的折射率的至少一个区域中被致密化。
在又一个设计方案中,具有提高的折射率的区域垂直于衬底的表面能够具有至少1μm的厚度。
在又一个设计方案中,衬底中的具有一个或多个带有提高的折射率的区域的层平行于衬底的表面在由电极层覆盖的或待覆盖的面的一部分上延伸。
在又一个设计方案中,层能够平行于衬底表面基本上在由电极层覆盖的或待覆盖的整个面上延伸。
在又一个设计方案中,能够将具有提高的折射率的至少一个区域配置成,使得从表面的方向进入衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的区域处的全反射是可能的。
在又一个设计方案中,层中的不具有提高的折射率的至少一个区域能够具有带有降低的折射率的至少一个区域,并且衬底在具有降低的折射率的至少一个区域中能够被去致密化。
在又一个设计方案中,光电子器件还能够在透明的电极层上或上方具有有机功能层结构。
在又一个设计方案中,具有提高的折射率的区域能够具有如下折射率,所述折射率对应于有机功能层结构和电极的折射率的层厚度加权平均值。
在又一个设计方案中,衬底在至少一个散射光的区域中能够被激光器内雕。
在又一个设计方案中,光电子器件还能够在有机功能层结构上或上方具有第二电极层。
在又一个设计方案中,光电子器件还能够具有封装层。
在又一个设计方案中,衬底能够具有石英玻璃、燧石玻璃或冕玻璃。
术语“透明的”或“透明的层”在不同的实施例中能够被理解为:层对于光而言是可透过的(例如至少在380nm至780nm的波长范围的局部范围中并且例如在用于致密化或激光器内雕的激光器的波长中),其中耦合输入到结构(例如层)中的光基本上也从所述结构(例如层)中耦合输出,而不进行散射或光转换。
术语“半透明的”或“半透明的层”在不同的实施例中能够被理解为:层对于光而言是可透过的,例如对于由光电子器件所产生的、例如一个或多个波长范围的光而言是可透过的,例如对于在可见光的波长范围中的光而言是可透过的(例如至少在380nm至780nm的波长范围的局部范围中)。在不同的实施例中例如将术语“半透明的层”理解为:全部的耦合输入到结构(例如层)中的光量基本上也从所述结构(例如层)中耦合输出。
附图说明
在附图中,相同的附图标记通常表示不同视图中的相同的部分。附图不必是按比例的,而是通常把重点放在图解说明所公开的实施例的原理。在下述描述中,参考所附的附图描述多个实施例,其中。
附图示出:
图1示出常规的有机发光二极管的视图;
图2示出用于局部的折射率提高的激光器加工的图解说明;
图3示出在对玻璃衬底进行激光器加工的情况下出现致密化的一个实例;
图4a和4b示出流程图,所述流程图示出用于制造根据不同实施例的光电子器件的方法。
图5示出根据不同实施例的有机发光二极管的横截面;
图6示出根据不同实施例的有机发光二极管的横截面;
图7示出根据不同实施例的有机发光二极管的横截面;
图8示出根据不同实施例的有机发光二极管的横截面;
图9示出根据不同实施例的有机发光二极管的横截面;和
图10示出根据不同实施例的有机发光二极管的俯视图。
在下面详细的描述中参考所附的附图,所述附图形成该描述的一部分,并且在所述附图中示出能够使用本发明的具体的实施方式以用于图解说明。在此方面,相关于所描述的一个(多个)附图的取向而使用方向术语例如“上”、“下”、“前”、“后”、“靠前”、“靠后”等等。因为实施方式的组成部分能够在多个不同的取向中定位,所以方向术语仅用于图解说明并且不以任何方式受到限制。显而易见,能够使用其他的实施方式并且能够进行结构上的或逻辑上的改变,而不偏离本发明的保护范围。显而易见,只要没有特殊地另外说明,就能够将在此描述的不同的示例性的实施方式的特征互相组合。因此,下面详细的描述不能够理解为是限制性的。相同的或类似的元件在附图中设有相同的附图标记,只要这是适宜的。
具体实施方式
光电子器件在不同的实施例中能够是集成电路的部分。此外,能够设有多个光电子器件,例如安置在共同的壳体中。
在致密化、去致密化或激光器内雕的范围中,在不同的实施例中能够使用激光器,所述激光器发射和产生一定波长的光,其中衬底和在致密化、去致密化或雕刻中被透射的层(例如封装层)是透明的或半透明的。
下面,将如下过程称作为曝光,在所述过程中在聚焦的激光和衬底的相对位置处通过激光辐照衬底长至,直至预期产生所期望的作用(致密化、去致密化或内雕)致密化,并且将相应的位置称作曝光位置。
图2示出用于折射率提高的激光器加工的工艺的图解说明。
如果玻璃衬底202,例如与设置在其上或上方的透明的或半透明的电极层204借助于通过箭头230示出的激光辐照,那么激光器(例如波长、功率、脉冲持续时间、脉冲速率和聚焦)能够和衬底配合为,使得在被辐照的衬底中形成致密化的区域或致密化的层220。
在使用进行聚焦的光学仪器时,激光器功率能够有针对性地施用到衬底点上,例如透明电极204(例如铟锡氧化物,ITO)与玻璃202的边界面上。
图3示出在对含OH的衬底玻璃进行激光器加工时出现致密化(Compaction)的一个实例。
借助于超短的激光器脉冲进行的材料加工在固体(在此:玻璃衬底)中实现与周围环境的热动力平衡的局部偏离。脉冲能量在玻璃中的空间重分配能够经由非线性的薛定谔方程的解来模拟(对此参见R.Stoian等,Proceeding SPIE 700518(2008),1-15页)。超短的激光器脉冲在此产生处于高压下的热区域。热膨胀开始并且弹塑性波传播穿过玻璃,其中所述玻璃塑性变形。热波随后紧随于微秒时间刻度。与其关联的相对缓慢的冷却最后引起压缩区域的释放和质量重分配。
基于该物理模型能够提出:该工艺强烈地与脉冲能量、脉冲持续时间和重复率相关。显然地,所应用的玻璃和激光器的波长同样是重要的。例如,在Stoian等,ProceedingSPIE 700518(2008),1-15页中,用800nm Ti:蓝宝石激光器的150fs的脉冲辐照BK7玻璃并且观察到+0.5%的折射率提高。
通过波长小于250nm的脉冲式的UV光辐照的纯石英玻璃中的致密化工艺(参见US2003/0119652 A1)强烈地与添加物H2、OH、SiH基团和Cl相关。如在图3中所示出的那样,在OH含量低、例如200ppm的情况下,已经在低的能量密度中,例如自大约0.01mJ/cm2的能量密度起例如能够发生致密化。在OH含量更高、例如OH含量为大约300ppm的情况下,能够在大约0.01mJ/cm2的相同能量密度中发生去致密化。与图3中的图形的用“1”表示的区域之内的点相关联的参数对能够引起衬底的致密化。与图3中的图形的用“2”表示的区域之内的点相关联的参数对能够引起衬底的去致密化。
典型地,在致密化工艺期间玻璃透射不改变。所设置的具有增大的折射率的(相对的)状态是稳定的。
图4A和图4B示出流程图400和410,在所述流程图中示出用于制造根据不同的实施例的光电子器件的方法。
因为在图4A和图4B中简略示出的两个可以考虑的内联处理流中激光器辐射以聚焦的方式使用,所以激光器加工要么在沉积电极或有机系统和封装件之前要么在之后执行。
在不同的实施例中,根据在图4A中示出的方法在S4002中执行对衬底表面的激光器加工以提高衬底的折射率。此外,在S4004中,在折射率提高的区域中对衬底进行激光器内雕以用于设置散射效果。此外,透明的电极能够在衬底上或上方至少部分地在具有提高的折射率的区域上形成并且有机功能层结构能够在透明的电极上或上方在S4006中形成。最后,在S4008中能够形成封装件或封装层。
在不同的实施例中,根据在图4B中示出的方法,在S4102中在所提供的衬底上或上方形成透明的电极并且在透明的电极上或上方形成有机功能层结构。此外,在S4104中能够形成封装件或封装层。在S4106中能够在与透明的电极的边界面处对衬底的表面进行激光器加工以提高衬底的折射率。最后,在S4108中在折射率提高的区域中执行对衬底的激光器内雕以设置散射作用。
在S4002或S4106中激光器(例如波长、功率、脉冲持续时间、脉冲速率和聚焦)能够和衬底配合为,使得在被辐照的衬底中形成致密化的区域或致密化的层,所述区域与衬底相比具有更高的折射率。
在使用进行聚焦的光学仪器时,能够将激光器功率有针对性地施用到衬底点上,例如透明的电极(例如铟锡氧化物,ITO)与玻璃的边界面上。
在一个实施例中,通过在两次曝光之间改变衬底和聚焦的激光的相对位置的方式,能够进行一个较大的区域或多个区域的致密化S4002、S4106。换而言之,能够在曝光位置处进行区域的致密化S4002、S4106,然后衬底或激光器设备或其一部分、例如光学元件能够运动,使得激光的聚焦位置位于衬底的新的区域中,并且随后能够执行另一次曝光和致密化。换而言之,通过扫描一个较大的区域或多个区域的方式,能够使所述一个区域或者多个区域致密化。
在一个实施例中,通过激光基本上不点状地聚焦而是使得聚焦范围在平行于衬底表面的两个方向上具有扩展的方式,能够进行一个较大的或多个区域的致密化S4002、S4106。在曝光期间不设有致密化部的区域能够通过对于激光而言不可透过的、例如反射的设备覆盖,例如通过在曝光之前施加掩模层的方式。
上述这两个实施例能够在另一个实施例中组合。
在致密化S4002或S4106中,能够例如同时应用多个激光器。
在S4004或S4108中激光器(例如波长、功率、脉冲持续时间、脉冲速率和聚焦)能够和衬底配合为,使得在被辐照的衬底中形成激光器内雕部,在所述激光器内雕部中散射作用提高。
在使用进行聚焦的光学仪器时,能够将激光器功率有针对性地施用到衬底点上,例如施用到位于致密化的区域之内的点上。
在一个实施例中,通过在两次曝光之间改变衬底和聚焦的激光的相对位置的方式,能够进行一个较大的区域或多个区域的激光器内雕S4004、S4108。换而言之,能够进行在曝光位置处的区域的激光器内雕S4004、S4108,然后衬底或激光器设备或其一部分、例如光学元件能够运动,使得激光的聚焦位置位于衬底的新的区域中,并且随后能够执行另一次曝光和致密化。换而言之,通过扫描一个较大的区域或多个区域的方式,能够对所述一个区域或多个区域进行激光器内雕。
在一个实施例中,通过激光基本上不点状地聚焦而是使得聚焦范围在平行于衬底表面的两个方向上具有扩展的方式,进行一个较大的区域或多个区域的致密化激光器内雕S4004、S4108。在曝光期间不设有激光器内雕的区域能够通过对于激光而言不可透过的、例如反射性的设备覆盖,例如通过在曝光之前施加掩模层的方式。
上述这两个实施例能够在另一个实施例中组合。
在进行激光器内雕S4004或S4108时,能够例如同时使用多个激光器。
在一个实施例中,能够致密化使用相同的激光器用于致密化和内雕,其中激光器参数分别调整为,使得能够执行致密化或内雕。
在一个实施例中能够使用不同的激光器用于致密化和内雕。
为了沉积电极和有机系统并且为了封装使用已知的方法。
图5示出有机发光二极管500的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
呈有机发光二极管500形式的光电子器件能够具有衬底202。衬底202例如能够用作为用于电子元件或层、例如光电子元件的载体元件。载体202能够具有玻璃,例如石英玻璃、冕玻璃、窗玻璃、钠钙玻璃或燧石玻璃。衬底202能够构成为是透明的、半透明的、部分半透明的或部分透明的。
在衬底202的表面上或上方能够施加有(例如呈电极层204形式的)电极204。电极204够由能导电的材料形成或者是能导电的材料,例如由透明导电氧化物(transparentconductive oxide,TCO)形成或由相同TCO的或不同TCO的层堆形成。透明导电氧化物是透明的、能导电的材料,例如金属氧化物,例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ITO)。除了二元的金属氧化物例如ZnO、SnO2或In2O3以外,三元的金属氧化物例如Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族。此外,TCO不强制符合化学计量组成并且还能够是p型掺杂的或n型掺杂的。电极204能构成为阳极、即注入空穴的材料。
电极204例如能够具有小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约18nm的层厚度。此外,第一电极204例如能够具有大于或等于大约10nm的层厚度、例如大于或等于大约15nm的层厚度。在不同的实施例中,第一电极204能够具有在大约10nm至大约25nm范围中的层厚度、例如在大约10nm至大约18nm范围中的层厚度、例如在大约15nm至大约18nm范围中的层厚度。
电极204例如能够具有在大约200nm至大约500nm范围内的层厚度、例如在大约250nm至大约450nm范围内的层厚度、例如在大约300nm至大约400nm范围内的层厚度。
衬底202能够具有折射率提高的区域220,例如致密化的区域220。折射率提高的区域220的折射率能够相对于衬底的折射率提高。
致密化的区域220例如能够通过结合图4A和4B所描述的方法步骤、例如在形成电极层之前或之后的激光器致密化构成。
致密化的区域220能够具有位于衬底202的折射率和电极204的折射率之间的折射率。
致密化的区域能够具有至少大约1μm的厚度d,例如大约2μm至大约12μm范围中的厚度,例如约5μm至大约6μm范围中的厚度。
图6示出有机发光二极管600的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
除了图5中的有机发光二极管500的部分之外,有机发光二极管600的一部分还能够具有已进行激光器内雕的区域630。
已进行激光器内雕的区域630例如能够通过致密化结合图4A和4B所描述的方法步骤、例如在致密化之后的激光器内雕构成。
已进行激光器内雕的区域630的至少一部分能够在致密化的区域220之内构成。
图7示出有机发光二极管700的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
除了图6中的有机发光二极管600的部分之外,有机发光二极管700的一部分还能够具有已设置在电极204上或上方的或是设置在其上或上方的有机功能层结构706。
有机功能层结构706能够具有一个或多个发射器层、例如具有发荧光的和/或发磷光的发射器的发射器层,以及一个或多个载流子传输层(也称作电子传导层ETL,其从英文术语““Electron Transport Layer”中导出,或者空穴传导层HTL,其从英文术语““HoleTransport Layer”中导出(未示出))。
能够在根据不同实施例的光电子器件中用于发射器层的发射器材料的实例包括:有机的或有机金属的化合物,如聚芴、聚噻吩和聚亚苯基的衍生物(例如2-或2,5-取代的聚对苯撑乙烯);以及金属络合物,例如铱络合物,如发蓝色磷光的FIrPic(双(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)-铱III)、发绿色磷光的Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱III)、发红色磷光的Ru(dtb-bpy)3*2(PF6))(三[4,4’-二-叔-丁基-(2,2’)-联吡啶]钌(III)络合物)、以及发蓝色荧光的DPAVBi(4,4-双[4-(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯)、发绿色荧光的TTPA(9,10-双[N,N-二-(对-甲苯基)-氨基]蒽)和发红色荧光的DCM2(4-二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃)作为非聚合物的发射器。这种非聚合物的发射器例如可借助于热蒸镀来沉积。此外,能够使用聚合物发射器,所述聚合物发射器尤其可借助于湿法化学法、例如旋涂法来沉积。
发射器材料能够以适合的方式嵌在基体材料中。
光电子器件700的一个或多个发射器层的发射器材料例如能够选择为,使得光电子器件700发射白光。一个或多个发射器层能够具有多种发射不同颜色(例如蓝色和黄色或者蓝色、绿色和红色)的发射器材料,替选地,一个或多个发射器层也能够由多个子层构造,如发蓝色荧光的发射器层或发蓝色磷光的发射器层、发绿色磷光的发射器层和发红色磷光的发射器层。通过不同颜色的混合,能够产生具有白色的色彩印象的光的发射。替选地,也能够提出,在通过这些层产生的初级发射的光路中设置有转换材料,所述转换材料至少部分地吸收初级辐射并且发射波长更大的次级辐射,使得从(还不是白色的)初级辐射中通过将初级辐射和次级辐射组合得到白色的色彩印象。
有机功能层结构706通常能够具有一个或多个功能层。一个或多个功能层能够具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机的、非聚合物的小的分子(“小分子(smallmolecules)”)或这些材料的组合。有机功能层结构706例如能够具有构成为空穴传输层的一个或多个功能层,使得例如在OLED的情况下能够实现将空穴有效地注入到进行电致发光的层或进行电致发光的区域中。例如能够使用叔胺、咔唑衍生物、导电的聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩作为用于空穴传输层的材料。在不同的实施例中,一个或多个功能层能够构成为进行电致发光的层。
在不同的实施例中,能够在电极204上或上方施加、例如沉积空穴传输层,并且发射器层能够施加、例如沉积在空穴传输层上或上方。
光电子器件700通常能够具有另外的有机功能层,所述另外的有机功能层用于进一步改进光电子器件700的功能性进而改进效率。
在不同的实施例中,有机功能层结构706能够具有最大为大约1.5μm的层厚度、例如最大为大约1.2μm的层厚度、例如最大为大约1μm的层厚度、例如最大为大约800nm的层厚度、例如最大为大约500nm的层厚度、例如最大为大约400nm的层厚度、例如最大为大约300nm的层厚度。
在不同的实施例中,有机功能层结构706例如能够具有多个直接相叠地设置的OLED的堆,其中每个OLED例如能够具有最大为大约1.5μm的层厚度、例如最大为大约1.2μm的层厚度、例如最大为大约1μm的层厚度、例如最大为大约800nm的层厚度、例如最大为大约500nm的层厚度、例如最大为大约400nm的层厚度、例如最大为大约300nm的层厚度。
在不同的实施例中,有机功能层结构706例如能够具有三个或四个直接相叠地设置的OLED的堆,在此情况下,有机功能层结构706例如能够具有最大为大约6μm的层厚度。
在一个实施例中,折射率提高的区域220能够具有如下折射率,所述折射率对应于厚度为f的有机功能层结构706和厚度为e的电极204的折射率的层厚度加权的平均值。
通过在与透明的电极204的边界面处的区域220中对衬底202进行致密化或提高折射率能够减少在有机功能层结构中产生的光的在电极204和衬底202之间的边界面处反射的份额。由此也能够提高所产生的光的从衬底202中耦合输出的份额。
通过提高区域630之内的散射作用,在有机功能层结构中产生的、以在衬底202和周围环境之间的与表面相对置的边界面处可能引起全反射的角度进入到衬底202或折射率提高的区域220中的光的一部分能够以实现从衬底中耦合输出的角度散射。。因此,能够提高所产生的光的从衬底202中耦合输出的份额。
图8示出有机发光二极管800的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
除了图7中的有机发光二极管700的部分之外,有机发光二极管800的一部分还能够具有(例如呈第二电极层808形式)第二电极808,所述第二电极已设置在有机功能层结构706上或上方或者被设置在其上或上方。
在不同的实施例中,第二电极808能够具有与电极204相同的能导电的透明材料或由其构成,如电极204和/或第二电极808能够具有金属(例如Ag、Pt、Au、Mg)或者所描述的材料的金属合金(例如AgMg合金)。
在不同的实施例中,第二电极808能够由在TCO层上的金属层的组合的层堆形成,或者反之。一个实例是施加在铟锡氧化物层(ITO)上的银层(ITO上的Ag)。
在不同的实施例中,第二电极808例如能够具有例如小于或等于大约50nm的层厚度、例如小于或等于大约45nm的层厚度、例如小于或等于大约40nm的层厚度、例如小于或等于大约35nm的层厚度、例如小于或等于大约30nm的层厚度、例如小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约15nm的层厚度、例如小于或等于大约10nm的层厚度。在不同能够的实施例中,第二电极808能够具有任意更大的层厚度。
电极204例如能够具有在大约200nm至大约500nm范围中的层厚度、例如在大约250nm至大约450nm范围中的层厚度、例如在大约300nm至大约400nm范围中的层厚度。
图9示出有机发光二极管900的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
除了图8中的有机发光二极管800的部分之外,有机发光二极管的一部分在该实施例中能够附加地具有封装层910。
在不同的实施例中,将例如表述“封装”或“封装件”理解为:提供相对于湿气和/或氧的阻挡件或封装层,使得有机功能层结构不能够由这些物质穿过。
在不同的实施例中,能够将具有充足的层厚度(例如至少1μm)的薄膜封装层910设作为封装层910。
在不同的实施例中,薄膜封装层910具有下述材料中的一种或多种或者由其制成:如下材料或者如下材料的混合物或者如下材料的层的层堆,例如SiO2、Si3N4、SiON(这些材料例如借助于CVD方法来沉积);Al2O3、ZrO2、TiO2、Ta2O5、SiO2、ZnO和/或HfO2(这些材料例如借助于ALD方法来沉积);或者这些材料的组合。
在不同的实施例中,光电子器件的封装件能够借助于玻璃熔块封装件(英语为glass frit bonding玻璃熔块接合/glass soldering玻璃焊接/seal glass bonding封装玻璃接合)来实现。
在玻璃熔块封装件中,能够将低熔点玻璃用作为玻璃衬底202和覆盖玻璃之间的连接部,所述低熔点玻璃也能够称作为玻璃熔块。
光电子器件的一部分、例如电有源区域、例如有机功能层结构706能够在玻璃衬底202和覆盖玻璃之间构成。
玻璃熔块与在不同的实施例中能够形成封装层910的覆盖玻璃的并且与玻璃衬底202的连接部能够横向地在玻璃熔块的区域中保护有机功能层结构706免受有害的环境影响。
封装层910能够构成为是半透明的、例如透明的、部分半透明的、例如部分透明的。
在不同的实施例中,封装层910能够具有不同的光学半透明的、例如透明材料,例如塑料或塑料薄膜。
图10示出有机发光二极管1000的一部分作为根据不同实施例的光电子器件的一部分的实施方案。
在不同的实施例中,衬底202能够具有多个致密化的区域202,其中致密化的区域能够设置在共同的平行于衬底表面的层中。
在不同的实施例中,致密化的区域220能够以周期性结构的形式形成。
在不同的实施例中,致密化的区域220能够以非周期性结构的形式形成。
在不同的实施例中,致密化的区域220能够通过非致密化的区域分开,所述非致密化的区域能够与致密化的区域220一样设置在致密化相同的层中。
根据图10的致密化的区域220的设置例如能够在根据图9的光电子器件中实现。
在此,在有机功能层系统706中产生的并且穿过表面进入到衬底202和致密化的区域220中的光能够在衬底的非致密化的区域和具有提高的折射率的致密化的区域220之间的边界面处反射。
此外,在不同的实施例中,能够对非致密化的衬底202的一个或多个区域去致密化。
在此激光器(例如波长、功率、脉冲持续时间、脉冲速率和聚焦)能够与衬底202彼此配合为,使得在被辐照的衬底中形成去致密化的区域或去致密化的层,所述去致密化的区域或层与非致密化的衬底相比具有更低的折射率。
在使用进行聚焦的光学仪器时,能够将激光器功率有针对性地施用到衬底点上,例如施用到具有致密化的区域220的层之内的衬底202的非致密化的区域上。
在一个实施例中,通过在两次曝光之间改变衬底和聚焦的激光的相对位置的方式,能够进行一个较大的区域或多个区域的去致密化。换而言之,能够在曝光位置处进行区域的去致密化,然后衬底202或激光器设备或其一部分、例如光学元件能够运动,使得激光的聚焦位置位于衬底202的新的区域中,并且随后能够执行另一次曝光或去致密化。换而言之,通过扫描一个较大的区域或多个区域的方式,能够使所述一个区域或多个区域去致密化。
在一个实施例中,通过激光基本上不点状地聚焦而是使得聚焦范围在平行于衬底202表面的两个方向上具有扩展的方式,能够进行一个较大的区域或多个区域的去致密化。在曝光期间不设有去致密化部的区域能够通过对于激光而言不可透过的设备覆盖,例如通过在曝光之前施加掩模层的方式。
上述这两个实施例能够在另一个实施例中组合。
在去致密化时,能够例如同时使用多个激光器。
通过对折射率提高的区域结构化,在有机功能层结构中产生的、以在衬底202和周围环境之间的与表面相对置的边界面处可能引起全反射的角度进入到衬底202或折射率提高的区域220中的光的一部分能够在与具有未提高的或者减小的折射率的区域的边界面处被反射为,使得所述光以实现从衬底202中耦合输出的角度射向在衬底和周围环境之间的与表面相对置的边界面。因此,能够提高所产生的光的从衬底202中耦合输出的份额。
虽然所公开的实施例尤其是已经根据具体的实施例示出和描述,但是应理解的是,本领域技术人员在形式和细节上可以从中推导出其它的变型形式,而不脱离所公开的实施例的思想和范围。。
Claims (19)
1.一种用于制造光电子器件的方法,所述方法具有:
·在衬底的层中的至少一个预设的位置处的至少一个区域中提高所述衬底的折射率,使得具有提高的折射率的所述区域伸展至所述衬底的表面,并且使得所述层的至少一个区域不具有提高的折射率;以及
·在所述衬底的所述表面上或上方至少部分地在具有提高的折射率的区域上方形成电极层,
其中通过激光致密化来提高所述衬底的在具有提高的折射率的至少一个区域中的折射率;
其中在所述层中的所述不具有提高的折射率的至少一个区域具有相对于所述衬底的未提高的折射率减小的折射率的至少一个区域;和
其中所述衬底在所述具有减小的折射率的至少一个区域中被去致密化。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法此外具有:
·在形成折射率提高的所述区域之后,在所述衬底中的至少一个预设的位置处构成至少一个散射光的区域;
·其中至少一个所述散射光的区域至少部分地在具有提高的折射率的至少一个所述区域之内构成。
3.根据权利要求1所述的方法,
其中所述电极层是半透明的或透明的。
4.根据权利要求1所述的方法,
其中借助于局部地加热所述衬底在具有提高的折射率的所述区域中提高所述衬底的折射率。
5.根据权利要求4所述的方法,
其中利用激光器局部地加热所述衬底。
6.根据权利要求5所述的方法,所述方法此外包括:
·在构成具有提高的折射率的所述区域之前将反射所述激光器的波长的光的掩模施加在所述衬底上;并且
·在构成具有提高的折射率的所述区域之后移除掩模。
7.根据权利要求2所述的方法,
其中借助于局部地加热所述衬底构成所述散射光的区域。
8.根据权利要求7所述的方法,其中
其中利用激光器局部地加热所述衬底。
9.根据权利要求1所述的方法,所述方法此外具有:
在所述电极层上或上方构成有机功能层结构。
10.根据权利要求9所述的方法,所述方法此外具有:
在所述有机功能层结构上或上方构成第二电极层。
11.根据权利要求1所述的方法,所述方法此外具有:
构成封装层。
12.根据权利要求1所述的方法,
其中所述衬底具有石英玻璃、燧石玻璃、窗玻璃、钠钙玻璃或冕玻璃。
13.一种光电子器件,所述光电子器件具有:
·衬底;和
·设置在所述衬底的表面上或上方的电极层;
·其中所述衬底在至少部分地位于所述电极层下方的所述表面处具有层,所述层包括至少一个因所述衬底的折射率提高而折射率提高的区域和至少一个不具有提高的折射率的区域;
其中所述衬底在具有提高的折射率的至少一个区域中被致密化;
其中在所述层中的所述不具有提高的折射率的至少一个区域具有相对于所述衬底的未提高的折射率减小的折射率的至少一个区域;和
其中所述衬底在所述具有减小的折射率的至少一个区域中被去致密化。
14.根据权利要求13所述的光电子器件,所述光电子器件此外具有:
·在所述衬底中的至少一个预设的位置处的至少一个散射光的区域;
·其中至少一个所述散射光的区域至少部分地在具有提高的折射率的至少一个所述区域之内构成。
15.根据权利要求13所述的光电子器件,
其中所述电极层是半透明的或透明的。
16.根据权利要求13所述的光电子器件,所述光电子器件此外具有:
所述电极层上或上方的有机功能层结构。
17.根据权利要求14所述的光电子器件,
其中所述衬底在至少一个所述散射光的区域中被激光器内雕。
18.根据权利要求13所述的光电子器件,
其中所述衬底具有石英玻璃、燧石玻璃、窗玻璃、钠钙玻璃或冕玻璃。
19.根据权利要求16所述的光电子器件,
其中具有提高的折射率的至少一个所述区域配置成,使得从所述有机功能层结构的方向进入到所述衬底中的光在层中的不具有提高的折射率的至少一个区域处的全反射是可能的。
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