CN104952904B - 气密密封式孤立oled像素 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机发光装置及其制备方法。还公开薄膜封装OLED面板架构，和制造具有改进的适用期的该面板的方法。该OLED面板由多个OLED像素组成；每个OLED像素个别地气密密封并且与其相邻像素孤立。该OLED像素的有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内，该结构通过在经屏障涂布的衬底上制造该结构并且使用第一屏障材料作为栅极和第二屏障用于封装整个OLED像素而实现。该第一屏障材料提供边缘密封，而安置在该像素上方的第二屏障提供对从上到下的湿气扩散的防御。通过孤立并且气密密封个别像素，可将由于缺陷或颗粒、脱层、开裂等所致的任何损坏(例如湿气和氧气进入)有效地限制于像素内，由此保护所述面板中的其它像素。

Description

气密密封式孤立OLED像素
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.119(e)要求2014年3月27日提交的西达尔特·哈瑞克里希那·莫汉(Siddharth Harikrishna Mohan)等人的标题是“气密密封式孤立OLED像素(Hermetically Sealed Isolated OLED Pixels)”的美国临时专利申请第61/970,937号的权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
联合研究
所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司(Universal Display Corporation)。所述协议在所要求的本发明的有效申请日当天或之前就生效，并且所要求的本发明是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
本发明大体上涉及制造高效率OLED装置，并且更具体来说涉及制造OLED面板，其中所述面板的每个OLED像素个别地气密密封并且与其相邻像素孤立。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器和照明面板需要可靠的对大气气体、尤其湿气和氧气的防御。常规地，防御通过将OLED和干燥剂封装于两个玻璃板之间而提供，所述玻璃板在边缘周围经粘着剂密封。这种传统封装方法使得显示器刚性并且因此无法用于封装柔性OLED。为了使得OLED显示器和照明面板柔性并且轻量，必须使用薄膜封装代替刚性玻璃板。在聚合衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上制造的柔性OLED显示器和照明面板需要对装置的顶侧和底侧两者进行湿气防御，因为衬底具有不良防潮性质。举例来说，100μm厚PET的水蒸气穿透率(WVTR)在37.8℃和 40℃下分别是约3.9和17g/m2/天。10000小时的OLED寿命所需的水蒸气穿透率(WVTR) 的最广泛引用值是10-6g/m2/天。类似地，类似寿命所需的氧气穿透率(OTR)已经报告为在任何位置从10-5cm3/m2/天到10-3cm3/m2/天(路易斯(Lewis)和韦弗(Weaver))。
薄膜封装已经展示用于封装衬底和电子装置。专利号US 6,548,912B1教示‘多重’屏障堆叠/二合物的用途，其用以封装对湿气敏感的装置(例如OLED)和衬底。每个屏障堆叠或“二合物”由无机材料/聚合物层对组成。专利号US 7,015,640B2公开渐变组成扩散屏障的用途，其用以封装OLED和衬底。在这种方法中，SiOxNy/SiOxCy的多个交替层在室温下通过PECVD沉积。单一混合屏障层可以通过用反应气体(例如氧气，例如 HMDSO/O2)对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)而生长。屏障涂布工艺描述于专利号US 7,968,146B2中。屏障膜是高度不可渗透然而柔性的。这种材料是无机SiO2和聚合硅酮的在室温下沉积的混合物。屏障膜具有玻璃的渗透和光学性质，但具有部分聚合物特性，其给予薄屏障膜以低渗透性和柔性。
在刚性衬底(例如玻璃或金属箔)上的典型薄膜封装OLED面板展示于图1中。图1的面板10在衬底15与薄膜屏障16之间由第一电极(阳极)11、绝缘网格12、有机堆叠 13和第二电极(阴极)14组成。阳极11典型地是具有高功函数的透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。薄层电阻对于50-200nm的厚度范围典型地在10-100 欧姆/平方范围内。这与薄层电阻<1欧姆/平方的金属形成对比，所述金属通常用于反射阴极。阳极的高薄层电阻可以导致亮度不均匀性，这当规模化为大面积光面板时变得更明显。为了改进均匀性，高度导电的金属总线可以如图2所示与TCO电极电接触地沉积以提供穿过面板20的改进的电流分布。图2的面板20在衬底25与薄膜屏障26之间由第一电极(阳极)21、绝缘网格22、有机堆叠23和第二电极(阴极)24组成。绝缘网格 22通常安置在第一电极(阳极)21的一部分上方，如图1所示以界定有源区域。另外，绝缘网格层22需要覆盖总线27以防止总线27与第二电极(阴极)24之间发生电短路。聚合材料(例如聚酰亚胺)和无机绝缘材料(例如SiO2或Si3N4)常规地用作有源和无源矩阵有机发光二极管装置中的网格。图案化金属总线的常规方式是通过光刻。在一些装置架构中，通过常规蔽荫遮罩蒸发的有机材料也已经用作绝缘网格。有机堆叠包含若干层，包括空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发射层(EML)、阻挡层(BL)和电子注入层(EIL)。有机层通常通过常规真空热蒸发(VTE)方法沉积。典型地，发射层使用蔽荫遮罩图案化以获得RGB子像素，而输送层经“毯式”沉积。在其它装置架构(例如微腔OLED)中，一或多个注入/输送层可以经图案化以获得最大效率。在毯式沉积期间，有机材料沉积在绝缘网格的顶部和侧壁上(取决于网格的形状)。阴极随后沉积在有机堆叠上以完成装置。屏障膜沉积在顶部上以气密密封OLED面板。
在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的典型薄膜封装OLED面板展示于图3和4中。面板结构类似于刚性衬底，但其中在衬底的顶侧(在阳极之前)或衬底的底侧上添加薄膜屏障。需要这些薄膜屏障在面板的衬底侧上以使装置防御湿气。在图3中所示的架构中，屏障37安置在衬底35的背侧上。图3 的面板30在衬底35与薄膜屏障36之间由第一电极(阳极)31、绝缘网格32、有机堆叠 33和第二电极(阴极)34组成。屏障37安置在衬底35的背侧上。在图4中，面板40在衬底45与薄膜屏障46之间由第一电极(阳极)41、绝缘网格42、有机堆叠43和第二电极(阴极)44组成。屏障47在阳极41之前安置在衬底45的顶部上。
尽管已经展示图1-4中所示的以上(当前技术)薄膜封装OLED装置架构，但这些面板针对任何“损坏”都不稳固。“损坏”可以包括在弯曲或切割面板期间诱发的缺陷/ 颗粒、针孔、脱层/裂纹等。举例来说，如果嵌入像素或聚合物网格中的缺陷或颗粒渗透装置顶部上沉积的薄膜屏障，那么来自大气的湿气将传播穿过面板，因为有机和聚合材料两者对于湿气都是高度可渗透的。这将最终导致暗点和死面板。另外，由聚合材料(例如聚酰亚胺)制成的绝缘网格可能本身是湿气的储槽并且当含于聚合物内的湿气被释放时可能会损坏OLED装置。如果聚合材料由低渗透性材料置换，那么其将不释放任何湿气并且将防止湿气从一个像素转移到其它像素。无机材料(例如SiO2和Si3N4)已经用于本申请。尽管无机网格是有效的，但难以在低温下尤其在柔性聚合衬底上加工其。在大多数情况下，这些层非常脆并且当弯曲时开裂。在OLED装置结构内，众所周知，有机与阴极界面处的粘着强度很弱。这个界面易于脱层，尤其当高度压缩屏障膜沉积在阴极上时。此外，因为有机堆叠经毯式沉积(连续)，所以像素中的弱点处发生的任何局部脱层/裂纹可以扩展穿过整个面板，尤其在弯曲之后。类似地，损坏可以在面板的切割/成形过程期间诱发，包括：a)电短路；b)阴极和屏障从有机脱层(阴极与有机的粘着强度非常弱)；和c)当面板弯曲时，脱层以及裂纹扩展。另外，切割面板在被切割的侧上留下暴露边缘。有机和/或聚合物网格的暴露边缘不防御湿气，导致面板灾难性失效。举例来说，如果图3中所示的面板沿着AA'切割；即：切通顶部屏障、阴极、有机、阳极、衬底和底部薄膜屏障，那么整个面板被物理损坏并且不照亮。由切割过程诱发的脱层或裂纹倾向于扩展穿过整个面板；因为弱有机-阴极界面穿过面板是连续的，导致灾难性失效。
为了实现长效面板，在切割之后需要防止损坏扩展和水渗透的可靠构件。换句话说，需要孤立气密密封式像素。孤立气密密封式像素可以通过使用以下中的一或多者实现：
1)屏障网格：具有良好屏障性质的柔性材料用于网格，尤其用于柔性显示器和电子应用。这应在低温下加工；和
2)孤立有机堆叠：有机堆叠需要经图案化并且在像素上不连续。这将防止脱层/裂纹扩展，因为有机-阴极区域被消除。
发明内容
根据所公开的标的物的实施例，提供一种系统和方法以实质上解决与现有技术相关的问题并且提供制造高效率OLED装置，并且更具体来说涉及制造OLED面板，其中所述面板的每个OLED像素个别地气密密封并且与其相邻像素孤立。
所公开的标的物的一些实施例公开一种新颖薄膜封装OLED面板架构，和一种制造具有改进的适用期的所述面板的方法。所述OLED面板由多个OLED像素组成；每个 OLED像素个别地气密密封并且与其相邻像素孤立。更具体来说，所述OLED像素的所述有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内。气密密封通过在经屏障涂布的衬底上制造所述结构并且使用第一屏障材料作为网格和第二屏障用于封装所述整个OLED像素而实现。所述第一屏障材料提供边缘密封，而安置在所述像素上方的所述第二屏障提供充足的对从上到下的湿气扩散的防御。通过孤立并且气密密封个别像素，可将由于缺陷或颗粒、脱层、开裂等所致的任何损坏(例如湿气和氧气进入)有效地限制于所述像素内，由此保护所述面板中的其它像素。因此，可以制造长效OLED照明面板。
所公开的标的物的一些实施例还公开一种制造所述OLED装置的方法。焦点在于选择用于尤其制造所述屏障网格并且孤立所述有机堆叠的屏障材料和工艺。最终，所公开的标的物的一些实施例当以实验方式测试时在切割之后展现气密密封和OLED装置的概念。
尽管许多实施例在上文描述为包含不同特征和/或特征组合，但本领域的普通技术人员在阅读本发明之后可以理解，在一些情况下，这些组分中的一或多者可以与上文所描述的组分或特征中的任一者组合。也就是说，来自任何实施例的一或多个特征可以在不脱离本发明的范围的情况下与任何其它实施例的一或多个特征组合。如先前所指出，本文中在说明书内或在图式内提供的所有测量、尺寸和材料仅作为实例。
附图说明
并入本文中并且形成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并且与所述描述一起进一步用以解释本发明的原理并且使相关领域的技术人员能够进行和使用本发明。
图1展示在刚性衬底上的薄膜封装OLED面板的截面。
图2展示在刚性衬底上的薄膜封装OLED面板的截面。金属总线包括在内。
图3展示在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障安置在衬底的背侧上。
图4展示在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。
图5展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。
图6展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。
图7展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。阴极定址贯穿单独的总线。
图8展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。金属总线包括在内。
图9展示根据所公开的标的物的一个实施例，在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障安置在衬底的背侧上。金属总线包括在内。
图10展示根据所公开的标的物的一个实施例，在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。金属总线包括在内。
图11展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。顶部薄膜屏障经图案化。
图12展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。顶部薄膜屏障经图案化。
图13展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。顶部薄膜屏障经图案化。金属总线包括在内。
图14展示根据所公开的标的物的一个实施例，在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障安置在衬底的背侧上。金属总线包括在内。顶部薄膜屏障经图案化。
图15展示根据所公开的标的物的一个实施例，在柔性聚合物衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。薄膜屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。金属总线包括在内。
图16展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。阴极经毯式沉积。
图17展示根据所公开的标的物的一个实施例，在刚性衬底上的含有4个像素的薄膜封装OLED面板的截面。AA'和BB'是切割轴。阴极1经图案化，而阴极2经毯式沉积。
图18展示根据所公开的标的物的一个实施例的架构，其中经图案化阴极的部分沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。
图19展示根据所公开的标的物的一个实施例的架构，其中经图案化有机和阴极的部分沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。
图20展示根据所公开的标的物的一个实施例的架构，其中屏障网格是不连续的；即：相邻像素不共有同一屏障网格。
图21展示根据所公开的标的物的一个实施例的架构，其中屏障网格是不连续的；即：相邻像素不共有同一屏障网格并且有机和阴极沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。
图22展示根据所公开的标的物的一个实施例的架构，其中屏障网格型态是倒转的。倒转的屏障网格在沉积期间充当用于有机堆叠孤立的第二集成蔽荫遮罩。
图23展示根据所公开的标的物的一个实施例，在玻璃衬底上的薄膜封装OLED面板的图像。
图24展示根据所公开的标的物的一个实施例，两个气密密封式OLED像素的图像。
具体实施方式
一般来说，OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第 4,769,292号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间范围中发生。
最近，已经论证了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。实例包括巴尔多(Baldo)等人的“从有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”，自然(Nature)，第 395卷，第151-154页，1998；(“巴尔多-I”)和巴尔多等人的“基于电致磷光的非常高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emittingdevices based on electro phosphorescence)”，应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)，第75卷，第3期，第4-6 页(1999)(“巴尔多-II”)，其以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6列中更详细地描述磷光。关于OLED的更多细节和上文描述的定义可以见于美国专利第 7,279,704号中，其全部内容以引用的方式并入本文中。
如本文中所用，术语“有机”包括可以用以制造有机光电装置的聚合材料以及小分子有机材料。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情形下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基并不会将某一分子从“小分子”类别中去除。还可以将小分子并入聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树状体的核心部分，所述树状体由一系列构建于核心部分上的化学壳层组成。树状体的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树状体可以是“小分子”，并且人们相信目前用于OLED领域中的所有树状体都是小分子。
如本文中所用，“顶部”意指距衬底最远，而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置在”第二层“上方”时，第一层安置在离基板较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则在第一层与第二层之间可能存在其它层。举例来说，即使阴极与阳极之间存在各种有机层，阴极也可以被描述为“安置在”阳极“上方”。
在本发明的实施例中，公开一种新颖薄膜封装OLED面板架构，和一种制造具有改进的适用期的所述面板的方法。所述OLED面板由多个OLED像素组成；每个OLED 像素个别地气密密封并且与其相邻像素孤立。更具体来说，所述OLED像素的所述有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内。气密密封通过在经屏障涂布的衬底上制造所述结构并且使用第一屏障材料作为网格和第二屏障用于封装所述整个OLED像素而实现。所述第一屏障材料提供边缘密封，而安置在所述像素上方的所述第二屏障提供充足的对从上到下的湿气扩散的防御。通过孤立并且气密密封个别像素，可将由于缺陷或颗粒、脱层、开裂等所致的任何损坏(例如湿气和氧气进入)有效地限制于所述像素内，由此保护所述面板中的其它像素。将有机堆叠和阴极布局图案化为像素的优势是实现切割耐受性，尤其对于柔性OLED面板。通常已知，当有机和阴极材料暴露于周围环境时，材料将降解或脱层。另一个方面，阳极材料(例如ITO或IZO)、使用金的总线和使用无机电介质的网格在空气环境中是稳定的。因此，只要有机和阴极材料受到对暴露于空气的良好防御，装置就应保持其适用期。为了在切割期间维持薄膜封装面板的寿命，每个像素的有机和阴极层需要与邻近像素阴极层孤立，以便一个像素的暴露于周围环境(湿气和氧气)将不会扩展到其它像素。因此，如果面板被切割，那么仅像素或切割边缘的部分像素将在空气中衰减，但面板的其余部分仍将被气密密封。
实施例1：(经图案化有机和阴极层，和毯式屏障)：
本发明的一个实施例的截面展示于图5中。图5的面板50在衬底55与薄膜屏障56之间由多个电极(阳极)51、绝缘网格52、有机堆叠53和第二电极(阴极)54组成。在这个图中，展示含有3个像素(像素1、2、3)的OLED面板的截面。照明面板一般来说含有电连接到彼此的这些气密密封式像素中的多个。阳极、有机堆叠和阴极经图案化。图6 展示当前实施例的另一个变化形式，其中阳极是连续的(不经图案化)。图6的面板60在衬底65与薄膜屏障66之间由电极(阳极)61、绝缘网格62、有机堆叠63和第二电极(阴极)64组成。安置在阳极的一部分上方的网格是屏障材料。这种屏障网格向像素提供所需边缘密封。有机堆叠经图案化，其方式为使得有机材料在整个面板上方是不连续的。装置的顶接触或阴极将覆盖有机层并且形成在像素覆盖区外部的电接触。这可以如图7 中所示使用将阴极连接到总线的通路来实现，或通过使用也是极佳屏障的阴极材料(例如金属或某些TCO材料，例如IZO)来实现。图7的面板70在衬底75与薄膜屏障76之间由多个电极(阳极)71、绝缘网格72、有机堆叠73和第二电极(阴极)74组成。多个总线 77提供于不连续网格部分之间。整个面板是由一或多种屏障材料封装的薄膜。这种屏障材料此后将称为“顶部屏障”。顶部屏障是连续的，即：不经图案化。在所说明的实例中，顶部屏障76为简单起见而显示为平坦化的。顶部屏障可以是平坦化或可以是共形的。因此，在每个像素中，顶部屏障材料与屏障网格材料接触。像素因此被气密密封式并且孤立。
当前实施例的另一个变化形式展示于图8中。图8的面板80在衬底85与顶部屏障86之间由多个电极(阳极)81、绝缘网格82、有机堆叠83和第二电极(阴极)84组成。还提供多个总线87。装置架构类似于图5，但其中添加金属总线87以改进跨过面板80的电流分布。此处屏障网格82安置在总线87上方以防止与阴极84电短路。另外，对于在聚合衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN))上制造的柔性照明面板，在面板的衬底侧上需要薄膜屏障以使装置防御湿气。实例展示于图9和10中。在图9中所示的架构中，薄膜屏障安置在衬底的背侧上。图9的面板90在衬底95与顶部屏障96之间由多个电极(阳极)91、绝缘网格92、有机堆叠93和第二电极(阴极)94组成。还提供多个总线97。薄膜屏障98安置在衬底95的背侧上。在图10中所示的架构中，屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。图10的面板100在衬底105与顶部屏障106 之间由多个电极(阳极)101、绝缘网格102、有机堆叠103和第二电极(阴极)104组成。还提供多个总线107。薄膜屏障108在阳极101之前安置在衬底105的顶部上。
本发明的一个新颖方面是气密密封个别像素，所述气密密封通过使用屏障网格与孤立有机堆叠结合而实现。更具体来说，所述OLED像素的所述有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内。
根据本发明的一些实施例的屏障网格材料经图案化以孤立OLED像素的每个有机堆叠，并且可以取决于装置的设计和应用而是透明的或不透明的。无机材料(例如金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物、金属硼氧化物和其组合)可以用作屏障网格材料。尽管无机网格对于刚性衬底是有效的，但难以在低温下尤其在柔性聚合衬底上加工其。此外，在大多数情况下，这些层非常脆并且当弯曲时开裂。一种替代方案是使用混合屏障材料，例如SiOxCyHz。某一有机物含量可以是优选的，以确保可以在不归因于缺陷或内应力而开裂或脱层的情况下制造厚层。这个有机物含量还可以改进膜的柔性。一个此类实例是US7,968,146B2中教示的混合屏障层。这种材料是无机SiO2和聚合硅酮的混合物。这种屏障网格向像素提供所需边缘密封。屏障网格的图案化取决于所选屏障材料。举例来说，如果选择混合材料SiOxCyHz，那么图案化可以通过湿式蚀刻或干式蚀刻而实现。干式蚀刻方法包括等离子体蚀刻、反应离子蚀刻(RIE)、深反应离子蚀刻(DRIE)等。
根据本发明的一些实施例，OLED像素的每个有机堆叠经图案化并且通过屏障网格孤立，其考虑了OLED中的有机与阴极界面处的粘着强度很弱。这个界面易于脱层，尤其当高度压缩屏障膜沉积在阴极上时。如果有机堆叠经毯式沉积(连续)，那么像素中的弱点处发生的任何局部脱层都可以传播到其它像素。为了避免脱层/裂纹扩展，有机堆叠经图案化，其方式为使得有机材料在整个面板上是不连续的。有机堆叠因此与其邻近像素“孤立”。沉积在这个结构上方的顶部屏障层与形成孤立像素的网格材料接触。像素中的弱点处发生的任何局部脱层/开裂被限制于那个像素并且不传播。因此，在每个像素中，顶部屏障材料与屏障网格材料接触。像素因此被气密密封式并且孤立。
参考图5到10，如果这个面板沿着AA'切割；即：切通顶部屏障、阴极、有机、阳极、衬底和薄膜屏障(如果存在的话)，那么可以通过几种方式损坏像素：a)通过引入电短路；b)阴极和屏障从有机脱层；和c)当面板弯曲时，脱层/裂纹扩展。尽管像素1在切割过程之后受损，但像素0、2和3保持完整。脱层/裂纹不传播到像素0、2和3，因为有机堆叠被孤立。此外，因为网格由屏障材料制成，所以像素0、2和3保持气密密封。
如果面板沿着BB'切割；即：切通顶部屏障、屏障网格、衬底和薄膜屏障(如果存在的话)，那么像素中无一者被损坏，因为这个区域不具有弱有机-阴极界面。另外，屏障网格与顶部屏障之间的粘着强度极好。像素0、1、2和3应起作用，因为电接触是完整的。脱层/裂纹不传播到像素0、1、2或3，因为有机堆叠被孤立并且保持气密密封。在所有情况下，面板的寿命都将取决于屏障网格的边缘密封能力。
实施例2(经图案化有机、阴极和屏障)：
在本发明的另一个实施例中，顶部屏障也经图案化以进一步孤立像素。这个实施例展示于图11中。图11的面板110在衬底115与经图案化顶部屏障116之间由多个电极(阳极)111、绝缘网格112、有机堆叠113和第二电极(阴极)114组成。图12展示当前实施例的另一个变化形式，其中阳极是连续的(不经图案化)。图12的面板120在衬底125与经图案化顶部屏障126之间由电极(阳极)121、绝缘网格122、有机堆叠123和第二电极(阴极)124组成。有机堆叠123、阴极124和顶部薄膜屏障126经图案化。安置在阳极121 的一部分上方的网格122是屏障材料。这种屏障网格向像素1、2和3提供所需边缘密封。有机堆叠经图案化，其方式为使得没有有机材料直接沉积在屏障网格的顶部或侧壁上，或换句话说，有机材料在整个面板上是不连续的。这可以使用将阴极连接到总线的通路来实现，或通过使用还是极佳屏障的阴极材料(例如金属或某些TCO材料，例如IZO) 来实现。因此，在每个像素中，顶部屏障材料与屏障网格材料接触。像素因此被气密密封式并且孤立。
当前实施例的另一个变化形式展示于图13中。图13的面板130由在衬底135与经图案化顶部屏障136之间的多个电极(阳极)131、绝缘网格132、有机堆叠133和第二电极(阴极)134组成。装置架构类似于图11，但其中添加金属总线137以改进穿过面板的电流分布。此处屏障网格132安置在总线137上方以防止与阴极134电短路。
另外，对于在聚合衬底(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN)) 上制造的柔性照明面板，在面板的衬底侧上需要薄膜屏障以使装置防御湿气。实例展示于图14和15中。在图14中，薄膜屏障安置在衬底的背侧上，而在图15中，屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。图14的面板140由在衬底145与经图案化顶部屏障146 之间的多个电极(阳极)141、绝缘网格142、有机堆叠143和第二电极(阴极)144组成。还提供多个总线147。薄膜屏障148安置在衬底145的背侧上。在图15中所示的架构中，屏障在阳极之前安置在衬底的顶部上。图15的面板150由在衬底155与经图案化顶部屏障156之间的多个电极(阳极)151、绝缘网格152、有机堆叠153和第二电极(阴极)154 组成。还提供多个总线157。薄膜屏障158在阳极151之前安置在衬底155的顶部上。
如果这个面板沿着AA'切割；即：切通顶部屏障、阴极、有机、阳极、衬底和底部薄膜屏障，那么像素1被物理破坏并且不照亮。此外，切割过程可以通过其它方式损坏像素：a)通过引入电短路；b)阴极和屏障从有机脱层；和c)当面板弯曲时，脱层/裂纹扩展。尽管像素1在切割过程之后受损，但像素0、2和3保持完整。脱层/裂纹不传播到像素0、2和3，因为有机堆叠被孤立。此外，因为网格由屏障材料制成，所以像素0、 2和3保持气密密封。
如果面板沿着BB'切割；即：切通屏障网格、衬底和底部薄膜屏障(如果存在的话)，那么像素中无一者被损坏，因为这个区域不具有弱有机-阴极界面。另外，屏障网格与顶部屏障之间的粘着强度极好。像素0、2和3起作用，因为电接触是完整的。脱层/裂纹不传播到像素0、2和3，因为有机堆叠被孤立并且保持气密密封。
在所有情况下，面板的寿命都将取决于屏障网格的边缘密封能力。
刚性衬底的实施例1和2的其它变化形式展示于图16-22中。包括金属总线、保险丝和底部屏障层的各种其它组合对于所有类型的衬底是可能的。在所有架构中，OLED 像素的有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内。
图16展示一种架构，其中阴极是连续的(不经图案化)。图16的面板160在衬底165与顶部屏障166之间由多个电极(阳极)161、绝缘网格162、有机堆叠163和连续第二电极(阴极)164组成。此处提及的阴极164可以由单一层或多个层制成。此外，如果阴极包含多个层，那么如图17中所示，第一阴极层可以经图案化，而第二阴极层可以是连续的。图17的面板170在衬底176与顶部屏障177之间由多个电极(阳极)171、绝缘网格172、有机堆叠173、经图案化第二电极层(阴极)174和连续第二电极层(阴极)175组成。举例来说：双层阴极可以是Ca/IZO或Mg:Ag/IZO。Ca或Mg可以沉积为有源区域(在网格边界内)中的经图案化电极(阴极)174，而IZO可以沉积为连续电极(阴极)175。这尤其在面板被切割之后是有利的，因为IZO当与反应性低功函数反射/透明阴极相比时与湿气的反应性更小。
图18展示一种架构，其中经图案化阴极的部分沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。图18的面板180在衬底185与顶部屏障186之间由多个电极(阳极)181、绝缘网格182、有机堆叠183和第二电极(阴极)184组成。经图案化阴极184的部分沉积在屏障网格182 的侧壁和顶部上。图19展示一种架构，其中经图案化有机和阴极的部分沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。图19的面板190在衬底195与顶部屏障196之间由多个电极(阳极)191、绝缘网格192、有机堆叠193和第二电极(阴极)194组成。经图案化有机193和阴极194两者的部分沉积在屏障网格192的侧壁和顶部上。图20展示一种架构，其中屏障网格是不连续的；即：相邻像素不共有同一屏障网格。图20的面板200在衬底205 与顶部屏障206之间由多个电极(阳极)201、绝缘网格202、有机堆叠203和第二电极(阴极)204组成。屏障网格202在像素0、1、2和3上是不连续的。图21展示一种架构，其中屏障网格是不连续的；即：相邻像素不共有同一屏障网格并且有机和阴极沉积在屏障网格的侧壁和顶部上。图21的面板210在衬底215与顶部屏障216之间由多个电极(阳极)211、绝缘网格212、有机堆叠213和第二电极(阴极)214组成。屏障网格212在像素 0、1、2和3上是不连续的。此外，经图案化有机213和阴极214两者的部分沉积在屏障网格212的侧壁和顶部上。图22展示一种架构，其中屏障网格型态是倒转的。图22 的面板220在衬底225与顶部屏障226之间由多个电极(阳极)221、绝缘网格222、有机堆叠223和第二电极(阴极)224组成。倒转的屏障网格222在沉积期间充当用于有机堆叠223和/或阴极224孤立的第二集成蔽荫遮罩。
本发明的另一个方面公开一种制造以上架构中所示的气密密封式OLED像素的方法。本发明尤其教示一种制造根据本发明的一些实施例的屏障网格和孤立有机堆叠的方法。
对于刚性衬底，经图案化阳极直接安置在衬底上方。在聚合衬底中，薄膜屏障可以在阳极沉积之前安置在衬底的顶侧和/或底侧上。屏障网格然后安置在阳极的一部分上方。网格随后在沉积或后沉积期间图案化。有机堆叠然后沉积并且在沉积或后沉积期间孤立。阴极沉积以完成像素。整个像素然后经薄膜屏障封装以气密密封OLED像素。
根据本发明的一些实施例，屏障网格通过真空沉积来制造。真空沉积可以包括但不限于溅射、化学气相沉积、蒸发、升华、原子层沉积(ALD)、等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)、等离子体辅助原子层沉积和其组合。用以获得所要网格型态的屏障网格图案化可以在沉积或后沉积或两者的组合期间实现。在沉积期间，技术包括但不限于使用单一或多个蔽荫遮罩以获得所要网格型态。后沉积图案化技术包括但不限于光刻和湿式化学蚀刻、干式蚀刻或两者的组合。干式蚀刻工艺包括基于非等离子体的蚀刻、基于等离子体的蚀刻和离子束蚀刻。
屏障网格可以由单一材料或不同材料制成。举例来说，如果材料通过溅射沉积，那么可以使用具有不同组成的溅射靶材以获得这个层。或者，可以在不同反应气体下使用具有相同组成的两种靶材。类似地，当层通过PECVD沉积时，可以使用不同类型的前体或反应气体。可以使用不同类型的沉积源举例来说，屏障网格可以由SiO2/SiNx的交替层制成。当屏障网格由多个层制成时，可以使用交替绝缘和导电屏障层。举例来说，SiOxCyHz/IZO/SiOxCyHz可以形成屏障网格。
屏障网格可以是非晶或多晶的。举例来说，通过用氧气反应气体从氧化铟锌靶材反应性溅射而沉积的氧化铟锌薄膜典型地是非晶的。通过用氧气反应气体从铝靶材反应性溅射而沉积的氧化铝薄膜典型地是多晶的。由氧化锌和氧化铝的交替薄堆叠组成的纳米层压板也可以用于屏障层。举例来说，如果薄膜通过原子层沉积而沉积，那么可以使用 ZnO/Al2O3的交替薄堆叠。
屏障网格材料可以取决于装置的设计和应用而是透明的或不透明的。无机材料(例如金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物、金属硼氧化物和其组合)可以用作屏障网格材料。金属氧化物优选地选自氧化硅、氧化铝、氧化锡、氧化锌、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铝锌、氧化钽、氧化锆、氧化铌、氧化钼和其组合。金属氮化物优选地选自氮化硅、氮化铝、氮化硼和其组合。金属氮氧化物优选地选自氮氧化铝、氮氧化硅、氮氧化硼和其组合。金属碳化物优选地选自碳化钨、碳化硼、碳化硅和其组合。金属硼氧化物优选地是硼氧化锆、硼氧化钛和其组合。一种替代方案是使用混合屏障材料，例如SiOxCyHz。某一有机物含量可以是优选的，以确保可以在不归因于缺陷或内应力而开裂或脱层的情况下制造厚层。这个有机物含量还可以改进膜的柔性。一个此类实例是US 7,968,146B2中教示的混合屏障层。这种材料是无机SiO2和聚合硅酮的混合物。
根据本发明的一些实施例，有机堆叠的图案化/孤立可以在沉积或后沉积或两者的组合期间实现。在沉积期间的图案化可以通过真空热蒸发(VTE)或穿过蔽荫遮罩的有机气相沉积(OVPD)或其它沉积技术，包括但不限于喷墨印刷、喷嘴印刷、有机蒸气喷射印刷(OVJP)、热喷射印刷(T-JET)和激光诱导热成像(LITI)。或者，有机堆叠可以在通过穿过蔽荫遮罩的等离子体蚀刻后沉积时被孤立。另一种孤立可以通过使用如图22中所示的倒转的屏障网格结构实现。在结构中，网格可以充当第二遮罩。或者，有机物可以毯式沉积在这个结构上，并且屏障网格的顶部上的有机物可以用等离子体蚀刻穿过蔽荫遮罩选择性地蚀刻掉。
所公开的标的物的一些实施例通过制造OLED面板并且再予切割来以实验方式验证。在所有实验中，屏障网格是通过用反应气体(例如氧气；例如：HMDSO/O2)对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)生长的单一混合屏障层。
在气密密封和切割测试(OLED的封装)期间，制造图7中所示的OLED装置架构以测试本发明。装置生长于玻璃衬底上。五个预图案化的ITO条带用作阳极。0.5um薄 SiOxCyHz混合屏障毯式沉积在阳极条带上。混合屏障层通过用氧气作为反应气体对有机前体(HMDSO)进行等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)而生长。屏障网格通过使用蔽荫遮罩在反应离子蚀刻(RIE)工具中用CF4和氧气等离子体选择性地干式蚀刻屏障而制造。孤立有机通过VTE使用蔽荫遮罩而沉积。阴极随后通过VTE使用蔽荫遮罩沉积。装置然后经2um厚的混合薄膜屏障封装。薄膜屏障经毯式沉积。OLED装置的图像展示于图23中。面板沿着AA'切割(像素1和4)，即：切通顶部屏障、阴极、有机、阳极和衬底。正如所料，像素1和4在切割过程期间受损。屏障和阴极从底层有机堆叠脱层。尽管这两个像素脱层，但脱层并不传播到其它像素。面板然后沿着BB'切割；即：切通屏障网格和衬底。像素2和3两者幸免于所述过程并且无脱层可见，因为这个区域不具有弱有机-阴极界面。幸免于切割过程的所有像素(像素2、3、5、6)都保持气密密封。图 24是像素2和3在切割过程之后的图像。
根据本发明的实施例而制造的装置可以并入到各种各样的消费型产品中，包括平板显示器、照明装置、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、手机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、数码相机、摄录像机、取景器、微显示器、 3-D显示器、运载工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕，或指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明而制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。意欲将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中，例如18℃到30℃，并且更优选在室温下(20℃到25℃)，但可以在此温度范围外(例如-40℃到+80℃)使用。
本文所述的材料和结构可以应用于不同于OLED的装置中。举例来说，例如有机太阳能电池和有机光检测器等其它光电子装置可以使用所述材料和结构。更一般来说，例如有机晶体管等有机装置可以使用所述材料和结构。
应了解，【具体实施方式】章节而非【发明内容】和【摘要】章节意欲用以解释权利要求书。【发明内容】和【摘要】章节可以阐述本发明的如本发明人预期的一或多个但并非所有说明性实施例，并且因此并不打算以任何方式限制本发明和所附权利要求书。
特定实施例的前述描述将充分地揭露本发明的一般性质，使得在不脱离本发明的一般概念的情况下，其它人可以通过应用本领域技术内的知识针对各种应用而易于修改和/或调适此类特定实施例，而无需进行不当实验。因此，基于本文所呈现的教示和指导，此类调适和修改意欲在所公开实施例的等效物的含义和范围内。应理解，本文的措词或术语出于描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措词待由熟练的业内人士按照所述教示和指导进行解译。

Claims (21)

1.一种有机发光装置，其包含：
衬底；
多个有机发光二极管OLED像素，其各自包含安置在所述衬底上方的OLED像素；
安置在所述衬底上方并且形成围绕所述OLED像素的绝缘网格的第一蒸气屏障元件，所述第一蒸气屏障元件包括选自由以下所组成的群组的屏障材料：
包含SiOxCyHz的混合屏障材料，
包含无机SiO2和聚合硅酮的在室温下沉积的混合材料，
通过用反应气体对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)沉积的单一混合屏障层，其中所述有机前体是HMDSO且所述反应气体是氧气，和
非晶或多晶材料，所述材料包括一种或多种选自由以下所组成的群组的材料：金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物和金属硼氧化物；和
安置在所述OLED像素和所述第一蒸气屏障元件上方且与所述第一蒸气屏障元件直接接触的第二蒸气屏障元件，
其中所述第一蒸气屏障元件主要向每个各别OLED像素提供边缘密封，其中所述第二蒸气屏障元件封装所述至少一个OLED像素以提供顶部密封。
2.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述衬底包含第一表面和第二表面，所述装置进一步包含安置在所述衬底的所述第二表面和所述衬底的在所述衬底与所述OLED像素之间的所述第一表面之一的上方的第三屏障元件，以提供底部密封。
3.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述OLED像素具有有机堆叠，其中所述有机堆叠具有阴极层、有机层和阳极层，
其中每个有机堆叠经图案化并且由所述第一蒸气屏障元件围绕以实现以下中的至少一者：使所述各别OLED像素的所述有机层中与相邻有机堆叠的有机层孤立，使所述各别OLED像素的所述阴极层与相邻有机堆叠的阴极层孤立，和使所述各别OLED像素的所述阳极层与相邻有机堆叠的阳极层孤立。
4.根据权利要求3所述的有机发光装置，其中所述阴极层包含第一阴极层和第二阴极层，
其中所述各别OLED像素的所述第一阴极层与相邻有机堆叠的第一阴极层是连续的，并且所述各别OLED像素的所述有机层与相邻有机堆叠的有机层是不连续的，或
其中所述各别OLED像素的所述第一阴极层与相邻有机堆叠的第一阴极层是连续的，并且所述各别OLED像素的所述第二阴极层和所述有机层分别与相邻有机堆叠的第二阴极层和有机层是不连续的。
5.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一蒸气屏障元件和所述第二蒸气屏障元件中的至少一者在相邻OLED像素之间是不连续的。
6.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一蒸气屏障元件在安置期间倒转以形成用于所述第一蒸气屏障元件孤立OLED像素的蔽荫遮罩。
7.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述衬底包含包括以下中的一或多者的柔性聚合材料：聚碳酸酯材料、聚酰亚胺材料、聚对苯二甲酸乙二酯PET材料和聚萘二甲酸乙二酯PEN材料。
8.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述装置是柔性的。
9.根据权利要求2所述的有机发光装置，其中所述衬底、第一蒸气屏障元件、第二蒸气屏障元件和第三屏障元件中的至少一者包含抗冲击性透明结构。
10.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中所述第一蒸气屏障元件由选自以下所组成的群组中的一种制成：
在室温下通过等离子体增强式化学气相沉积PECVD沉积的SiOxNy/SiOxCy的多个交替层，
通过用反应气体对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积PECVD沉积的单一混合屏障层，
无机SiO2和聚合硅酮的在室温下沉积的混合物，和
所述混合屏障材料。
11.一种制造有机发光装置的方法，其包含：
在衬底上形成第一蒸气屏障元件以向安置在所述衬底上方的有机发光二极管OLED像素提供绝缘网格，所述第一蒸气屏障元件包括：
包含SiOxCyHz的混合屏障材料，
包含无机SiO2和聚合硅酮的在室温下沉积的混合材料，
通过用反应气体对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积(PECVD)沉积的单一混合屏障层，其中所述有机前体是HMDSO且所述反应气体是氧气，
非晶或多晶材料，所述材料包括一种或多种选自由以下所组成的群组的材料：金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、金属碳化物和金属硼氧化物；
或其组合；
在所述衬底上形成多个OLED像素，其中每个各别OLED像素具有有机堆叠并且在所述衬底上在所述第一蒸气屏障元件的边界内形成，使得所述第一蒸气屏障元件围绕所述OLED像素；和
在所述OLED像素和第一蒸气屏障元件上形成第二屏障元件，
其中所述第一蒸气屏障元件向每个各别OLED像素提供边缘密封，并且所述第二屏障元件封装所述OLED像素以提供顶部密封，并且
其中每个有机堆叠含于其自身的气密密封式结构内。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一蒸气屏障元件在所述衬底上通过真空沉积而形成，包括以下中的一或多者：溅射、化学气相沉积、蒸发、升华、原子层沉积ALD、等离子体增强式化学气相沉积PECVD和等离子体辅助原子层沉积操作和其组合。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一蒸气屏障元件的图案化在选自由以下组成的群组的时间段期间进行，
在使用单一或多个蔽荫遮罩沉积以获得所要网格型态期间，
在使用光刻的后沉积期间，和
在使用湿式化学蚀刻和干式蚀刻中的一或多者的后沉积期间，其中干式蚀刻包括基于非等离子体的蚀刻、基于等离子体的蚀刻和离子束蚀刻。
14.根据权利要求12所述的方法，其中：
如果所述第一蒸气屏障元件在所述衬底上通过溅射沉积形成，那么可以使用具有不同组成的溅射靶材或可以在不同反应气体下使用具有相同组成的两种靶材；并且
如果所述第一蒸气屏障元件在所述衬底上通过PECVD形成，那么可以使用不同类型的前体或反应气体，可以使用不同类型的沉积源，包括SiO2/SiNx的交替层，并且可以使用交替绝缘和导电层。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一蒸气屏障元件由以下中的一种制成：
在室温下通过等离子体增强式化学气相沉积PECVD沉积的SiOxNy/SiOxCy的多个交替层，
通过用反应气体对有机前体进行等离子体增强式化学气相沉积PECVD沉积的单一混合屏障层，
无机SiO2和聚合硅酮的在室温下沉积的混合物，和
所述混合屏障材料，并且
其中所述衬底包含包括以下中的一或多者的柔性聚合材料：聚碳酸酯材料、聚合材料、聚对苯二甲酸乙二酯PET材料和聚萘二甲酸乙二酯PEN材料，并且薄膜屏障在阳极形成之前在所述衬底的至少一个表面上形成。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述有机堆叠具有阴极层、有机层和阳极层，
其中每个有机堆叠经图案化并且由所述第一蒸气屏障元件围绕以实现以下中的至少一者：使所述各别OLED像素的所述有机层与相邻有机堆叠的有机层孤立，使所述各别OLED像素的所述阴极层与相邻有机堆叠的阴极层孤立，和使所述各别OLED像素的所述阳极层与相邻有机堆叠的阳极层孤立。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述有机堆叠的图案化在以下中的一或多者期间进行：使用真空热蒸发VTE的沉积、穿过蔽荫遮罩的有机气相沉积OVPD、喷墨印刷、喷嘴印刷、有机蒸气喷射印刷OVJP、热喷射印刷T-JET和激光诱导热成像LITI和穿过蔽荫遮罩使用等离子体蚀刻的后沉积。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述有机堆叠的图案化使用倒转的第一蒸气屏障元件作为遮罩进行。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述装置是柔性的。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述衬底、第一蒸气屏障元件和第二屏障元件中的至少一者包含抗冲击性透明结构。
21.根据权利要求15所述的方法，其中所述反应气体是氧气。
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