CN1535079A - 电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
一种电致发光(EL)器件，该器件包含具有发光部分的衬底和密封件。密封件将发光部分密封，使其与外界空气隔离，并在衬底的密封部分和密封件的密封部分中的至少一个中形成容纳密封剂的凹槽。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件，更具体地，涉及具有改进密封结构的电致发光器件。
背景技术
本申请要求保护2003年3月14日提交的韩国专利申请号03-16013，和2003年6月14日提交的申请号为03-38514的韩国专利申请的利益，其整体内容在此处被列为参考。
电致发光器件具有适合作为下一代显示器件的有利特性。例如，电致发光器件具有宽视角、高对比度和高响应速度。根据发光层所采用的材料，电致发光(EL)器件被分为无机EL器件和有机EL器件。
图1显示了在美国专利号为6,4897,19中公开的有机EL器件。公开的有机EL器件1包含具有正电极3、负电极5和位于正电极3和负电极5之间的发光层4的衬底2，以及用来密封衬底2的密封件6。由于当暴露于水汽中时，有机EL器件中发光层4的特性会恶化，所以需要将发光层4与空气中的水汽进行隔离。
即使衬底2和密封件6提供了隔离，衬底2和密封件6之间的密封也不完全理想，这是由用于将密封件6粘接在衬底2上的粘合剂7的物理性质决定的。因此，为了最大程度地减小通过粘合剂7渗入发光层4中的水汽数量，优选地减小粘合剂7的厚度。可是，在这种情况下，减小粘合剂7的厚度是有限度的，这是因为用在衬底2和/或密封件6上的粘合剂7必须足够用以消除在二者之间存在的间隙。因此，在图1中所示的有机EL器件中，衬底2和密封件6之间的间隙(T)与所用的粘合剂7的厚度相等，这难以令人满意地阻止空气中的水汽渗入到发光层4中，其结果是有机EL器件的寿命缩短。
发明内容
本发明通过最大程度地减小通过粘合剂渗入到有机EL器件发光层中的空气中的水汽的数量，提供了一种寿命延长的EL器件。
本发明分别地提供了一种电致发光(EL)器件，它包含具有发光部分的衬底和用来密封发光部分的密封件，其中，在衬底和密封件的至少一个密封部分内，具有可容纳密封剂的凹槽结构。
在本发明的不同实施例中，该凹槽的高度通常约为1至200μm，宽度通常约为0.5至3mm。
在本发明的不同实施例中，衬底密封部分的外围部分与密封件密封部分的外围部分通常是彼此粘接在一起的。
在本发明的不同实施例中，衬底密封部分的外围部分与密封件密封部分的外围部分可以是通过包含于密封剂中的隔离物而彼此隔开的。
在本发明的不同实施例中，将一些隔离物放置于衬底密封部分的外围部分与密封件密封部分的外围部分之间更适宜。在这种情况下，对于每一个隔离物，其直径优选地处于大约1至25μm的范围。
在本发明的不同实施例中，隔离物放置于凹槽中，对于每一个隔离物，其直径优选地等于凹槽的高度再加上0.1μm。
在本发明的不同实施例中，通过粘合剂渗入发光层的空气中的水汽能被减低到最小的程度，从而提供寿命延长的EL器件。
附图说明
结合附图，本发明的这些特性和优点将在接下来的示例性实施例的描述中变得更加明显和更易于理解。
附图1是剖面示意图，用来说明传统的EL器件。
附图2是分解透视图，用来说明根据本发明第一示例性实施例的EL器件。
附图3是沿附图2中所示III-III线的剖面示意图。
附图4是剖面示意图，用来说明根据本发明第一示例性实施例的EL器件的变型。
附图5是剖面示意图，用来说明根据本发明第二示例性实施例的EL器件。
附图6是剖面示意图，用来说明根据本发明第二示例性实施例的EL器件的变型。
附图7是剖面示意图，用来说明根据本发明第三示例性实施例的EL器件。
附图8是剖面示意图，用来说明根据本发明第三示例性实施例的EL器件的变型。
具体实施方式
现在参考附图对本发明示例性的实施例进行详细的描述和举例说明。参照附图2和3，根据本发明第一示例性实施例的EL器件100包含具有发光部分115的衬底110，和用来密封发光部分115的密封件。
衬底110可以是用透明材料形成的，例如玻璃，而发光部分115通常位于衬底110的中心。发光部分115中具有顺序叠置的第一电极115a，发光层115c和第二电极115b。第一电板115a和第二电极115b用作正电极和负电极，或者反之亦然。发光层115c用这样的材料形成，它能够依据施加于第一和第二电极115a和115b上的电信号而发光。各个第一电极115a和第二电极115b都电连接至导线116，导线116延伸到密封件的外面。导线116可以和第一电极115a或第二电极115b形成在一起。
在本实施例中，密封件是玻璃罩120A，但是对于具有本领域一般技能的人员来说，应该理解该密封件并不仅限于此。例如，该密封件可以是绝缘板或绝缘薄膜。另外，该密封件也可以是，例如，导电金属罩。在这种情况下，在金属罩的底部表面可以形成一层绝缘层，以防止在导线116和金属罩之间发生短路。
在采用无源矩阵式发光部分的情况下，如附图2所示，第一电极115a是条形的，第二电极115b也是条形，并被安排为与第一电极115a互相交叉。根据本发明的发光部分不仅限于无源式，它也可以是，例如，采用薄膜晶体管的有源矩阵式。
在根据本发明的EL器件为有机EL器件的情况下，发光部分115c可以包含第一输运层，用来传输来自第一电极115a的正、负电荷之一；第二输运层，用来传输另一来自第二电极115b的正、负电荷；以及介于第一输运层和第二输运层之间的有机发光层。有机发光层通过组合来自第一和第二输运层的正、负电荷生成激子。有机发光层可以用下述材料形成，例如，酞菁铜(CuPc)，N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)或三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。
在根据本发明的EL器件为无机EL器件的情况下，发光部分115c可以包含第一绝缘层和第二绝缘层，它们分别形成在第一电极115a和第二电极115b的端面表面上，以及介于第一绝缘层和第二绝缘层之间的无机发光层，并且具有电致发光核心原子。无机发光层可以用下述材料形成，例如，金属硫化物，诸如ZnS、SrS或CsS，或碱土钾金属硫化物，诸如CaCa2S4或SrCa2S4。当电致发光核心原子与这些无机化合物一起构成无机发光层时，使用包括Mn、Ce、Tb、Eu、Tm、Er、Pr和Pb的过渡金属元素，或碱稀土金属。
通常，第一电极115a和第二电极115b中的一个用透明的、导电的材料形成，使得由发光层发出的光线可以透过，例如，铟锡氧化物(ITO)；而另一个用反射率高的金属形成，例如，铝。
在本实施例中，可容纳密封剂的凹槽130形成在衬底110的密封部分111上。凹槽130可以远离衬底110的边缘，如附图3左边部分所示。或者，凹槽130可以形成于衬底110的边缘，如如附图3右边部分所示。
凹槽130的高度(H)应该用如下方式确定：密封剂可以通过镀膜的方式连续而不间断地被涂敷，同时避免浪费密封剂。凹槽130的高度(H)可以是，例如，根据密封剂的实质约为1至200μm。此外，凹槽130的宽度(W)应该在这样的范围内：密封剂可以通过镀膜的方式连续而不间断地被涂敷，同时避免其在衬底上不必要的扩大。凹槽130的宽度(W)可以是，例如，约0.5至3mm。这样的凹槽可以在形成衬底时形成；也可以通过喷砂处理或腐蚀工艺在衬底上刻划出密封部分这样的方法形成。
衬底110的密封部分111和玻璃罩120A的密封部分121是通过放置在凹槽130中的密封剂131彼此粘合在一起的。密封剂是用例如，环氧树脂材料形成的。密封剂被涂敷在衬底110的密封部分111和玻璃罩120A的密封部分121之间，更确切的说，在位于衬底110的密封部分111处的凹槽130里可以容纳密封剂的区域处。在密封剂被放置在凹槽130内的情况下，衬底110的密封部分111的外围部分111a与玻璃罩120A的密封部分121的外围部分121a被粘合在一起。这里，由于凹槽130内的密封剂具有粘性，其厚度要大于凹槽130的高度(H)。因此，当衬底110的密封部分111和玻璃罩120A的密封部分121彼此靠近时，密封剂可以被同时粘到衬底110和玻璃罩120A上。在衬底110和玻璃罩120A彼此通过密封剂粘合在一起的情况下，密封剂有一个如附图3所示的横断面。这里，为了避免由于密封剂溢出造成的对衬底110和发光区域115的污染，凹槽130内并不是充满了密封剂。如附图3和4所示，例如，密封剂131的侧面与凹槽130的边缘有一定的间隔。
如上所述，衬底110的密封部分111的外围部分111a与玻璃罩120A的密封部分121的外围部分121a被粘接在一起，两者之间并没有由密封剂厚度所引起的缝隙，这就可以有效的避免空气中的水汽进入发光部分115。
附图4显示了根据本发明第一示例性实施例的EL器件的变型，其与上述第一个示例性实施例不同之处在于凹槽130形成在玻璃罩120A的密封部分121，而不是衬底110的密封部分111。
参照附图5，将通过与根据本发明第一示例性实施例的EL器件的比较，描述根据本发明第二示例性实施例的EL器件。根据这一示例性实施例的金属罩120B和附图2中所示的沿III-III线的玻璃罩120A相对应。
如果用来密封EL器件发光部分115的密封件是绝缘的玻璃罩、板或者薄膜的形式，通常密封件与衬底110粘接在一起，如第一个实施例所示。但是，如果用来密封EL器件发光部分115的密封件是导电金属罩120B的形式，通常至少要在金属罩120B的下表面加一层绝缘层。但是，通常来说，形成一层附加层从制造成本的角度看是不利的。
不过，正如对接下来的示例性实施例的讨论中所述，提供一层绝缘层并非必要。根据本发明第二示例性实施例，在EL器件的衬底110和金属罩120B之间提供了一个小缝隙(G)。在这种情况下，没有在金属罩120B的下表面形成一层绝缘层。根据该实施例的密封件并不仅仅局限于上述的金属罩，玻璃罩、板或薄膜同样可以用作该密封件。
第二个示例性实施例与第一个示例性实施例的不同之处在于，密封剂131中包含了隔离物132a，它用于在衬底密封部分111的外围部分111a与金属罩的密封部分121的外围部分121a之间保持一定的间隙(G)。因此，就可以避免在衬底110上的导线(附图2中的116)与金属罩120B之间发生短路。
具体说，根据本实施例，密封剂131被足够地涂敷使其充满凹槽130，并且覆盖衬底密封部分111的外围部分111a的一部分区域。在这种情况下，如果将衬底110和金属罩120B彼此靠近，那么密封剂131中的隔离物132a就被放置在衬底密封部分111的外围部分111a的至少一部分区域与金属罩的密封部分121的外围部分121a的至少一部分区域之间。因此，衬底110和金属罩120B之间的间隙(G)就可以保持不变。
通常，隔离物132a是球形的或是圆柱形的，而且通常具有能避免在导线116与金属罩120B之间发生短路的最小直径(D1)。当隔离物132a的直径(D1)减小时，衬底110和金属罩120B之间的间隙(G)也减小，充分避免了所有空气中的水汽进入发光部分115。为了满足这种情况，隔离物132a的直径(D1)通常在约1至25μm的范围内。
附图6是剖面示意图，用来说明根据本发明第二示例性实施例的EL器件的变型。其与上述第二个示例性实施例不同之处在于凹槽130形成在金属罩120B的密封部分121处。
参照附图7，将通过与根据本发明第二示例性实施例的EL器件的比较，描述根据本发明第三示例性实施例的EL器件。根据这一示例性实施例的金属罩120B和附图2中所示的、沿III-III的玻璃罩120A相对应。
根据本发明第三示例性实施例，在EL器件的衬底110和金属罩120B之间提供了一个小缝隙(G)。在这种情况下，没有在金属罩120B的下表面形成一层绝缘层。根据该实施例的密封件并不仅仅局限于上述的金属罩。对于具有本领域一般技能的人员来说，应该理解到玻璃罩、板或薄膜同样可以用作该密封件。
第三个示例性实施例与第二个示例性实施例的不同之处在于，密封剂131中包含的隔离物132b放置在凹槽130中，它用于在衬底密封部分111的外围部分111a与金属罩的密封部分121的外围部分121a之间保持一定的间隙(G)。因此，就可以避免在衬底110上的导线(附图2中的116)与金属罩120B之间发生短路。
正如附图7中所示，通常密封剂131被涂敷在衬底密封部分111的外围部分111a的至少一部分上。但是，密封剂131涂敷的宽度并不是必须要能够达到衬底密封部分111的外围部分111a。就是说，密封剂131可以涂敷在凹槽130的中心部分，如附图3和4所示。包含于密封剂131的隔离物132b的直径比本发明第二个示例性实施例中的隔离物132a的直径要大，同时保持衬底密封部分111和金属罩的密封部分121之间的间隙不变。
通常，隔离物132b是球形的或是圆柱形的，而且通常其直径(D2)等于凹槽130的高度(H)与衬底110和金属罩120B之间的间隙之和。该间隙(G)通常尽可能的小，以避免空气中的水汽进入到发光部分115。同时，该间隙(G)还应该足够大，以避免在导线116和金属罩120B之间发生短路。为了满足这些条件，隔离物132b的直径(D2)通常等于凹槽130的高度(H)加上约0.1μm。
附图8是剖面示意图，用来说明根据本发明第三示例性实施例的EL器件的变型。其与上述第三个示例性实施例不同之处在于凹槽130形成在金属罩的密封部分121处。
如上所述，根据本发明，通过使用密封剂阻止空气中的水汽进入发光层，提供了一个寿命延长了的EL器件。
由于已经参考本发明的示例性实施例，对本发明作了详细的描述和特定的展示，因此所属领域的技术人员将会理解到，形式和细节上的一些变化可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下进行，而本发明的精神和范围由所附的权利要求限定。
Claims (24)
1.一种电致发光(EL)器件，包含具有发光部分的衬底和密封件，其中密封件用来密封发光部分，并且在密封件和衬底的密封部分的至少一个中形成容纳密封剂的凹槽。
2.如权利要求1中所述的EL器件，其中凹槽的高度约为1至200μm。
3.如权利要求1中所述的EL器件，其中凹槽的宽度约为0.5至3mm。
4.如权利要求1中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分的至少一部分区域以及密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间基本上没有间隙。
5.如权利要求2中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分的至少一部分区域以及密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间基本上没有间隙。
6.如权利要求3中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分的至少一部分区域以及密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间基本上没有间隙。
7.如权利要求1中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分与密封件的密封部分的外围部分通过至少一个包含在密封剂内的隔离物彼此分开。
8.如权利要求2中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分与密封件的密封部分的外围部分通过至少一个包含在密封剂内的隔离物彼此分开。
9.如权利要求3中所述的EL器件，其中衬底的密封部分的外围部分与密封件的密封部分的外围部分通过至少一个包含在密封剂内的隔离物彼此分开。
10.如权利要求7中所述的EL器件，其中一些隔离物被放置在衬底密封部分的外围部分的至少一部分区域与密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间。
11.如权利要求8中所述的EL器件，其中一些隔离物被放置在衬底密封部分的外围部分的至少一部分区域与密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间。
12.如权利要求9中所述的EL器件，其中一些隔离物被放置在衬底密封部分的外围部分的至少一部分区域与密封件的密封部分的外围部分的至少一部分区域之间。
13.如权利要求10中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径在约1至25μm的范围内。
14.如权利要求11中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径在约1至25μm的范围内。
15.如权利要求12中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径在约1至25μm的范围内。
16.如权利要求7中所述的EL器件，其中至少一个隔离物位于凹槽内。
17.如权利要求8中所述的EL器件，其中至少一个隔离物位于凹槽内。
18.如权利要求9中所述的EL器件，其中至少一个隔离物位于凹槽内。
19.如权利要求16中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径等于凹槽的高度与间隙的高度之和。
20.如权利要求17中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径等于凹槽的高度与间隙的高度之和。
21.如权利要求18中所述的EL器件，其中每个隔离物的直径等于凹槽的高度与间隙的高度之和。
22.如权利要求19中所述的EL器件，其中间隙的高度约为0.1μm。
23.如权利要求20中所述的EL器件，其中间隙的高度约为0.1μm。
24.如权利要求21中所述的EL器件，其中间隙的高度约为0.1μm。
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