RU2480967C2 - Скрытые органические оптоэлектронные устройства со светорассеивающим слоем - Google Patents

Скрытые органические оптоэлектронные устройства со светорассеивающим слоем Download PDF

Info

Publication number
RU2480967C2
RU2480967C2 RU2010139474/07A RU2010139474A RU2480967C2 RU 2480967 C2 RU2480967 C2 RU 2480967C2 RU 2010139474/07 A RU2010139474/07 A RU 2010139474/07A RU 2010139474 A RU2010139474 A RU 2010139474A RU 2480967 C2 RU2480967 C2 RU 2480967C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protective layer
optoelectronic
oled
particles
organic
Prior art date
Application number
RU2010139474/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010139474A (ru
Inventor
Кристина ТАНАСЕ
Херберт ЛИФКА
Михаэла И. ПОПОВИЧИ
Хорст ГРАЙНЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2010139474A publication Critical patent/RU2010139474A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480967C2 publication Critical patent/RU2480967C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оптоэлектронному устройству (100), содержащему, по крайней мере, одну оптоэлектронную активную область (101), которая содержит, по крайней мере, задний электрод (102) и передний электрод (103), между которыми помещен органический оптоэлектронный материал (104), причем упомянутый задний электрод (102) является отражающим, а перед упомянутым передним электродом (103) расположен защитный слой (105). Защитный слой (105) содержит материал со светорассеивающими частицами (110) первого материала, диспергированными в прозрачной матрице (111) из, по крайней мере, частично гидролизованного золя кремниевой кислоты. Увеличение рассеивающих свойств защитного слоя устройство практически позволяет его скрыть за защитным слоем, когда оно не находится в своем рабочем состоянии, что является техническим результатом изобретения. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к оптоэлектронному устройству, включающему в себя, по крайней мере, одну оптоэлектронную активную область, которая содержит, по крайней мере, задний электрод и передний электрод, между которыми помещен органический оптоэлектронный материал, причем упомянутый задний электрод является отражающим, а перед упомянутым передним электродом расположен защитный слой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В качестве альтернативы различного рода устройствам для освещения/перезарядки появляется технология OLED (органических светодиодов) и OPV (органических фотоэлементов). OLED и OPV в совокупности называются органическими оптоэлектронными устройствами. Как правило, органическое оптоэлектронное устройство содержит два электрода, между которыми помещается оптоэлектронный материал.
В OLED оптоэлектронным материалом является электролюминесцентный материал. Когда между электродами пропускается ток, органический электролюминесцентный материал испускает оптическое излучение.
В OPV оптоэлектронным материалом является органический фотоэлектрический материал, который собирает фотоны и преобразует их в отрицательные и положительные заряды, чтобы создавать напряжение между электродами.
Ввиду присущей органическим оптоэлектронным материалам гибкости они могут использоваться предпочтительно в требующих гибкости сферах применения, т.е. в тех сферах применения, в которых устройство при нормальной работе может сгибаться, либо на искривленных поверхностях, например при создании изогнутого дисплея или осветительной системы в случае OLED.
В этой связи недостаток, по крайней мере, существующей технологии состоит в том, что для достижения высокой яркости один из электродов (анод или катод), между которыми расположен оптоэлектронный материал, имеет высокую светоотражающую способность. Поэтому такие устройства имеют зеркальный вид, что в ряде сфер применения нежелательно. Например, важен внешний вид OLED в выключенном состоянии, и для улучшения его предлагались различные решения.
В патенте США 6501218, выданном Даггалу и др., описана структура устройства для уличных щитов, в котором используется технология OLED. При этом OLED-устройство, с помощью которого формируется символ, такой как буква или цифра, объединено с сильно рассеивающим непоглощающим покрытием на участках светоизлучающих OLED и с сильно поглощающим покрытием на неизлучающих участках. В результате формируется символ, который может наблюдаться за счет излучения OLED в условиях низкого уровня освещенности благодаря комбинации сильно рассеивающего материала, формирующего символ (букву, цифру), и сильно поглощающего покрытия, формирующего контур символа.
В патенте США 6501218 предлагается использование рассеивающего эмалевого покрытия поверх OLED. Однако эмали должны напыляться на пластиковую пленку или стеклянную пластинку, которая затем переносится на OLED-устройство. В соответствии с существующим требованием к покрытию, оно может наноситься непосредственно на поверхности OLED без необходимости выполнения промежуточных слоев покрытия.
Другой недостаток эмалевого покрытия в соответствии с патентом США 6501218 состоит в том, что оно будет растрескиваться или расслаиваться, когда подложка, на которую оно напылено, будет подвергаться напряжению или изгибаться.
Кроме того, имеется значительная заинтересованность в получении больших поверхностей, содержащих светящиеся структуры в декоративных и информационных целях, и во многих случаях было бы желательно, чтобы такие структуры становились видимыми только тогда, когда поверхность OLED испускает оптическое излучение.
Более того, имеется заинтересованность в создании OPV-устройств, которые могут становиться невидимыми для пользователя, например, чтобы не нарушать внешний вид устройства, на которое поступает напряжение с OPV.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в устранении, по крайней мере, некоторых проблем известного уровня техники хотя бы отчасти и в создании усовершенствованного органического оптоэлектронного устройства, которое практически скрыто от наблюдателя, пока оно не находится в своем рабочем состоянии.
Таким образом, в первом варианте настоящего изобретения предлагается оптоэлектронное устройство, содержащее, по крайней мере, первую и вторую оптоэлектронные активные области, которые расположены рядом и разнесены с тем, чтобы между ними образовалась промежуточная область, причем упомянутые первая и вторая оптоэлектронные активные области содержат, по крайней мере, задний электрод и передний электрод, между которыми помещен органический оптоэлектронный материал, причем упомянутый задний электрод является отражающим, а на упомянутые первую и вторую оптоэлектронные активные области нанесен защитный слой, обращенный к упомянутому переднему электроду и закрывающий, по крайней мере, составную поверхность упомянутых первой и второй оптоэлектронных активных областей и упомянутой промежуточной области, при этом упомянутый защитный слой содержит материал, содержащий светорассеивающие частицы первого материала, диспергированные в прозрачной матрице, состоящей из, по крайней мере, частично гидролизованного золя кремниевой кислоты.
Благодаря рассеивающим частицам защитный слой имеет сильно рассеивающую характеристику. Поэтому он имеет высокую кроющую способность, так что структуры, расположенные за защитным слоем, не видны. Однако данный слой может пропускать оптическое излучение.
Нанесение на два или более OLED, а также на промежутки между OLED одного и того же защитного слоя обеспечивает оптическое изображение, которое может отображаться на поверхности защитного слоя несмотря на то, что, как обсуждалось выше, светоизлучающий прибор скрыт, пока он не находится в своем рабочем состоянии. В случае фотоэлектрического прибора поверхность защитного слоя не позволит обнаружить наличие множества расположенных за ним устройств.
По крайней мере, частично гидролизованный золь кремниевой кислоты имеет высокое сопротивление растрескиванию под нагрузкой и поэтому может предпочтительно использоваться, когда оптоэлектронное устройство может подвергаться напряжению.
По крайней мере, частично гидролизованный золь кремниевой кислоты удобно получать путем сушки предварительно гидролизованного золя кремниевой кислоты, что может быть осуществлено при комнатной температуре. Такой материал защитного слоя может быть получен без растворителей и/или высоких температур, которые в иных обстоятельствах имели бы отрицательное влияние на функционирование OLED. Кроме того, он является практически непоглощающим, а введение рассеивающих частиц делает защитный слой сильно рассеивающим.
В вариантах осуществления настоящего изобретения оптоэлектронным материалом может быть электролюминесцентный материал.
Если оптоэлектронный материал является электролюминесцентным, оптоэлектронное устройство по настоящему изобретению является OLED (органическим светодиодом). OLED испускает оптическое излучение через защитный слой в окружающую среду.
Испускаемое OLED оптическое излучение принимается защитным слоем, и часть (Т) этого оптического излучения передается через защитный слой. Другая часть оптического излучения (1-Т) отражается назад в направлении OLED. Данная часть указанного оптического излучения (R(1-Т)), где R - коэффициент отражения отражающего электрода, снова принимается защитным слоем после отражения на отражающем электроде OLED. Часть данного вторичного излучения Т(1-Т)R проходит через защитный слой, в то время как другая часть Т(1-Т)2R отражается назад в направлении OLED. Это продолжается до тех пор, пока не останется излучения, проходящего через защитный слой. В результате часть излучения, испускаемого OLED и проходящего через защитный слой, значительно выше, чем можно было ожидать исходя из коэффициента пропускания защитного слоя. Таким образом, во время работы излучение, испускаемое OLED, хорошо видно сквозь защитный слой. Однако в нерабочем состоянии структура OLED будет практически невидима сквозь защитный слой.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения органическим оптоэлектронным материалом может быть органический фотоэлектрический материал.
Если оптоэлектронным материалом является органический фотоэлектрический материал, устройство по настоящему изобретению является OPV (органическим фотоэлементом), способным преобразовывать оптическое излучение в электрическое напряжение.
Размещение OPV за защитным слоем в соответствии с настоящим изобретением делает структуры OPV невидимыми для наблюдателя, так что они могут быть скрыты в различных устройствах, в которых требуется применение таких OPV. OPV может применяться с различным оптическим излучением, поэтому характеристики рассеяния защитного слоя не препятствуют функционированию OPV.
Следует отметить, что устройство по настоящему изобретению может содержать как органический электролюминесцентный материал, так и органический фотоэлектрический материал, например, одна область устройства может выполнять функцию светоизлучающего прибора на органической основе, а другая область устройства может выполнять функцию солнечного элемента на органической основе.
В вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый защитный слой размещен поверх, по крайней мере, одной оптоэлектронной активной области и закрывает, по крайней мере, всю поверхность упомянутой, по крайней мере, одной оптоэлектронной активной области.
Нанесение на всю оптоэлектронную поверхность защитного слоя скрывает оптоэлектронное устройство, т.е. делает его практически невидимым для наблюдателя. В OLED-устройстве оно может оставаться скрытым до тех пор, пока оно не будет находиться в своем рабочем состоянии.
В вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутая прозрачная матрица является золь-гелем кремниевой кислоты.
Золь-гель может быть получен путем дополнительной сушки частично гидролизованного золя кремниевой кислоты. Это может быть осуществлено при комнатной температуре либо, по крайней мере, при температурах, не повреждающих оптоэлектронные компоненты, а также без использования химических соединений, таких как растворители, которые отрицательно сказываются на оптоэлектронных компонентах. Кроме того, золь-гель кремниевой кислоты является стекловидным материалом, имеющим хорошее сопротивление механическим воздействиям, таким как царапанье.
В вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутый защитный слой может иметь коэффициент отражения в диапазоне от 50 до 95%.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения коэффициент отражения защитного слоя находится в указанном диапазоне с целью сохранения компромисса между возможностью скрывать структуру оптоэлектронного устройства (устройств) и возможностью испускать достаточное оптическое излучение. В случае OLED-устройства оно скрыто в нерабочем состоянии, в то время как защитный слой позволяет испускаемому OLED-устройством (устройствами) оптическому излучению проходить сквозь него.
В вариантах осуществления настоящего изобретения показатель преломления упомянутых частиц упомянутого первого материала выше показателя преломления прозрачной матрицы.
Хороший эффект рассеивания достигается путем диспергирования частиц с высоким показателем преломления в материале с низким показателем преломления.
В вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутые частицы упомянутого первого материала составляют от приблизительно 10 до приблизительно 80% по весу от упомянутого материала защитного слоя, предпочтительно - от 15 до 70% по весу.
С целью придания защитному слою хорошего эффекта рассеивания светорассеивающие частицы в защитном слое содержатся в вышеуказанной концентрации.
Второй вариант настоящего изобретения относится к прибору, содержащему устройство по первому варианту настоящего изобретения, которое помещено в рамку, по крайней мере, частично окружающую боковые края упомянутого устройства, причем упомянутый защитный слой закрывает упомянутое, по крайней мере, одно устройство и, по крайней мере, часть упомянутой рамки.
Покрытие как оптоэлектронного устройства (устройств), так и рамки вокруг него одним и тем же покровным материалом позволяет эффективно скрыть оптоэлектронное устройство, поскольку с помощью простого визуального осмотра в нерабочем состоянии (OLED) переход от рамки к OLED снаружи будет обнаружить непросто.
Третий вариант настоящего изобретения относится к способу изготовления оптоэлектронного устройства в соответствии с настоящим изобретением, включающему в себя этапы создания оптоэлектронного устройства; создания дополнительно предварительно гидролизованного золя кремниевой кислоты с частицами диспергированного в нем упомянутого первого материала; размещения слоя упомянутого золя кремниевой кислоты перед упомянутым передним электродом упомянутого оптоэлектронного устройства; и сушки упомянутого слоя.
Кроме того, следует отметить, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям прилагаемых пунктов формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты настоящего изобретения детально описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показан предпочтительный в настоящее время вариант осуществления данного изобретения.
На Фиг.1 схематически изображен поперечный разрез светоизлучающего устройства в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.2а схематически изображена горизонтальная проекция прибора на основе OLED в выключенном состоянии в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.2b схематически изображена горизонтальная проекция прибора, показанного на Фиг.2а, во включенном состоянии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение относится к органическому оптоэлектронному устройству, содержащему пару электродов - передний и задний электроды, между которыми расположен органический оптоэлектронный материал, при этом задний электрод является отражающим, в то время как защитный слой расположен перед передним электродом.
Светоизлучающее устройство 100, т.е. органическое оптоэлектронное устройство, в котором органическим оптоэлектронным материалом является электролюминесцентный материал в соответствии с настоящим изобретением, схематически показано на Фиг.1 и содержит две активные области OLED 101 и 101'. Каждая из активных областей OLED 101, 101' содержит органический электролюминесцентный материал 104, расположенный, т.е. помещенный посередине между задним электродом 102 и передним электродом 103. Активная область OLED 101 определяется как область, в которой электролюминесцентный материал 104 помещен посередине между двумя электродами 102, 103. Области между соседними активными областями OLED 101, 101' именуются в дальнейшем промежуточными областями 106.
Используемый в данном описании термин «расположен перед» в отношении защитного слоя, расположенного перед передним электродом, означает, что защитный слой расположен между передним электродом устройства и внешней окружающей средой устройства. Для OLED-устройства это означает, что защитный слой принимает испускаемое OLED оптическое излучение и пропускает его в окружающую среду. Для OPV-устройства это означает, что окружающая освещенность проходит через защитный слой, перед тем как она проходит через передний электрод и достигает фотоэлектрического слоя.
В изображенном на Фиг.1 варианте осуществления передний электрод 103 является прозрачным, так что он представляет собой светоизлучающую (переднюю) сторону OLED-устройства, в то время как задний электрод 102 является отражающим.
Материалы, применяемые для электродов, а также органический электролюминесцентный или органический фотоэлектрический материал известны специалистам в данной области техники и детально не обсуждаются. Впрочем, как правило, пропускающий передний электрод может изготавливаться из прозрачного электропроводящего материала, такого как оксид индия и олова, а отражающий задний электрод может изготавливаться из отражающего электропроводящего материала, такого как металл или материал с металлическим покрытием.
Органическим оптоэлектронным материалом может быть общеизвестный полимерный материал либо материал с малыми органическими молекулами.
Как известно, обычно оптоэлектронное устройство может, кроме того, содержать дополнительные слои, такие как барьерные слои, металлические шунты для равномерного распределения тока, буферные слои и подложки. Однако для упрощения описание таких слоев опускается, поскольку их расположение и использование специалистам хорошо известны. Оптоэлектронное устройство, такое как светоизлучающее устройство 100, как правило, дополнительно содержит обычную управляющую электронику (не показана).
Защитный слой 105 расположен поверх активных областей OLED 101, 101', перед передним электродом 103, а также накрывает промежуточную область 106, расположенную между указанными активными областями.
Защитный слой 105 расположен на подложке 107, размещенной между передним электродом и защитным слоем 105. Подложка может, например, быть изготовлена из стекла или пластика и может, например, содержать буферные слои, защищающие активные слои от воды и/или кислорода.
Защитный слой содержит практически непоглощающую матрицу 111 из, по крайней мере, частично гидролизованного золя-геля кремниевой кислоты, в котором диспергированы рассеивающие частицы 110.
Как правило, матрица 111 представляет собой золь-гель кремниевой кислоты, достоинства которого состоят в том, что это прозрачный, прочный, стойкий к царапинам и стекловидный материал.
Рассеивающие частицы 110, как правило, изготовлены из материала, имеющего коэффициент преломления выше, чем коэффициент преломления близлежащей матрицы 111. Например, коэффициент преломления рассеивающих частиц предпочтительно составляет, по меньшей мере, 2,0. Близлежащая матрица, как правило, имеет коэффициент преломления приблизительно от 1,3 до 1,6.
Рассеивающие частицы, как правило, изготавливаются из материала, который выбирается из группы, состоящей из анатаза TiO2, рутила TiO2, ZrO2, Ta2O5, ZnS, ZnSe, либо из смесей двух или более из них.
Указанные материалы являются хорошим примером материалов, пригодных для изготовления практически непоглощающих рассеивающих частиц, распыляемых в упомянутой матрице.
Рассеивающие частицы, как правило, составляют от приблизительно 10 до приблизительно 80% по весу от упомянутого материала защитного слоя, предпочтительно - от 15 до 70% по весу.
Светорассеивающие частицы содержатся в защитном слое в концентрации в пределах заданного выше диапазона, чтобы обеспечить в защитном слое хороший эффект рассеивания.
Размер рассеивающих частиц 110 может выбираться в соответствии с цветом оптического излучения, испускаемого OLED, чтобы достичь максимального эффекта рассеивания. Для этого средний размер частиц должен быть близким к длине волны испускаемого оптического излучения. Поэтому средний размер рассеивающих частиц составляет от 100 до 1000 нм, предпочтительно - от 200 до 800 нм (т.е. в диапазоне длин волн от УФ до видимого излучения).
Концентрация рассеивающих частиц 110 в матрице и толщина защитного слоя 105, как правило, выбираются с тем, чтобы получить покрытие, которое скрывает структуры OLED, когда активные области OLED находятся в нерабочем (выключенном) состоянии, но позволяет оптическому излучению, испускаемому активными областями OLED, просвечивать сквозь защитный слой 105.
Как правило, требуется защитный слой, имеющий при прохождении излучения коэффициент отражения свыше 50%, предпочтительно - свыше 75%, например, 85%, тем самым обеспечивается высокая кроющая способность.
Толщина защитного слоя, как правило, составляет от 1 мкм до 50 мкм с целью обеспечения высокой кроющей способности и требуемой прозрачности.
В идеальном случае при условии непоглощающего защитного слоя общий коэффициент пропускания оптического излучения, испускаемого OLED, через защитный слой можно рассчитать следующим образом:
Figure 00000001
где Т - коэффициент пропускания оптического излучения при прохождении через защитный слой (1 - коэффициент отражения), а R - коэффициент отражения отражающего электрода активной области OLED.
Для величины Т, составляющей 20% (80%-ное отражение), и R, оставляющей 80%, которые являются характерными для устройств в соответствии с настоящим изобретением, Ttot составляет 0,6.
Следовательно, оптическое излучение, испускаемое активными областями OLED, будет хорошо видно сквозь защитный слой, в то время как в выключенном состоянии структура OLED будет практически невидима сквозь защитный слой. Защитный слой 105 может быть получен, например, следующим образом.
Золь-гель первичной кремниевой кислоты получается путем предварительного гидролиза водного раствора алкоксисилана, например, с помощью кислоты, выполняющей функцию катализатора.
В предварительно гидролизованный золь добавляется суспензия частиц диоксида кремния. Затем в смесь добавляются рассеивающие частицы 110.
Далее полученная смесь может быть гомогенизирована известными специалистам средствами, такими как роликовый смеситель. В результате образуется стабильная суспензия. При нахождении суспензии в холодильнике ее срок хранения составляет не менее двух месяцев.
Затем суспензия может наноситься на поверхность OLED посредством любого традиционно используемого метода нанесения покрытий, такого как, например, нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия диспергированием или нанесение покрытия ножевым устройством.
Нанесенный слой выдерживается для высыхания при комнатной температуре, при этом для получения защитного слоя с требуемым соотношением между прозрачностью и кроющей способностью никакая дополнительная термообработка не нужна.
Используемые OLED-устройства могут представлять собой сплошную мозаику либо иметь структурированный рисунок или создаваемое окружающей средой построение, которое видимо перед покрытием.
Специалистам в данной области техники очевидно, что описанные выше варианты осуществления могут также быть реализованы в органическом фотоэлектрическом устройстве (OPV), если органический электролюминесцентный материал заменить на органический фотоэлектрический материал.
Как правило, OPV-устройство (известное также как органический солнечный элемент) используется для питания какого-либо электронного устройства (например, OLED) путем преобразования оптического излучения, такого как солнечный свет или внутреннее освещение, в электрическую энергию. OPV-устройство в соответствии с настоящим изобретением, которое скрыто от наблюдателя, является предпочтительным во многих сферах применения, например, когда необходимо, чтобы OPV-устройство не нарушало внешний вид устройства, на которое OPV-устройство подает напряжение. Поскольку OPV-устройства больше не видимы, применимость данного способа с конструктивной точки зрения увеличивается. Примеры таких сфер применения включают, помимо прочего, часы с питанием от солнечных батарей, карманный персональный компьютер, мобильный телефон и пр., когда OPV-устройство выполняет функцию солнечного элемента.
Касательно функционирования OPV-устройств, используемое оптическое излучение может быть существенно рассеянным, поскольку это не оказывает значительного влияния на эффективность преобразования оптического излучения данным устройством. Поэтому OPV-устройство может быть успешно размещено за защитным слоем, как в настоящем изобретении.
Однако если оптоэлектронным устройством в соответствии с настоящим изобретением является OPV, прозрачность защитного слоя предпочтительно ограничена не так, как это описано выше в варианте осуществления OLED. Вместо этого, как правило, выбирается защитный слой, имеющий при прохождении излучения прозрачность как минимум 20% (коэффициент отражения при прохождении излучения менее 80%), например, как минимум 50% при прохождении излучения. Однако, как правило, выбирается защитный слой, имеющий высокую кроющую способность, т.е. сильно рассеивающий.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть вделано в поверхность, по крайней мере, частично окруженную рамкой из материала поверхности, при этом и устройство, и материал рамки покрыты одним и тем же материалом защитного слоя. Таким образом, расположение устройства будет скрыто от наблюдателя (в случае OLED-устройства, по крайней мере, до тех пор, пока устройство находится во включенном состоянии и испускает оптическое излучение). При необходимости это может использоваться во множестве сфер применения для оперативного представления информации, предупредительного знака или художественного изображения на стене.
Такой прибор, содержащий светоизлучающее устройство 100 в соответствии с настоящим изобретением, встроенное в обычную стену 200, показано на Фиг.2а и 2b. Светоизлучающее устройство на Фиг.2а находится в выключенном состоянии, и пунктирными линиями показано всего лишь положение светоизлучающего устройства 100. В стене 200 вырезается отверстие для получения рамки, в которую устанавливается светоизлучающее устройство 100. Защитный слой 105 используется не только для покрытия светоизлучающего устройства 100, но и для покрытия стены 200.
На Фиг.2b текст «ПОЖАРНЫЙ ВЫХОД» и стрелка, указывающая в нужном направлении, освещены на стене при включении светоизлучающего устройства 100. Очевидно, это представляет собой только одно возможное использование светоизлучающего устройства, установленного в рамке из окружающего материала.
Материал защитного слоя, основанный на золе-геле кремниевой кислоты и используемый в настоящем изобретении, пристает не только к поверхностям OLED, но и к другим поверхностям, в том числе, таким как стеклянные, металлические, керамические, пластиковые и деревянные поверхности. Поэтому светоизлучающее устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть установлено в рамку из практически любого материала. Поскольку светоизлучающие устройства на основе OLED могут быть реализованы в мягких/сгибаемых вариантах осуществления, светоизлучающие устройства в соответствии с настоящим изобретением могут размещаться на искривленных поверхностях, таких как столб или подобных им.
Специалистам в данной области техники понятно, что такое расположение оптоэлектронного устройства, частично окруженного рамкой, при котором как устройство, так и материал рамки покрыты одним и тем же материалом защитного слоя, применимо также к OPV-устройству.
В описанных выше вариантах осуществления защитный слой покрывает больше, чем активные области оптоэлектронных устройств. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) защитный слой покрывает только, или практически только, активную область (области), так что форма или структуры активной области (областей) хорошо видна, несмотря на то, что реальная структура слоя оптоэлектронного устройства скрыта защитным слоем. Например, защитный слой можно сделать хорошо видимым, введя красящее вещество или пигмент.
Специалистам понятно, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления. Напротив, в пределах объема прилагаемой формулы изобретения возможно множество модификаций и вариантов.
Например, материал защитного слоя может содержать пигмент или красящее вещество, придающее защитному слою требуемый цвет.

Claims (13)

1. Оптоэлектронное устройство (100), содержащее, по крайней мере, первую и вторую оптоэлектронные активные области (101, 101'), области расположены рядом и разнесены в разные стороны с тем, чтобы между ними образовалась промежуточная область (106), при этом упомянутые первая и вторая оптоэлектронные активные области (101, 101') содержат, по меньшей мере, задний электрод (102) и передний электрод (103), между которыми помещен органический оптоэлектронный материал (104), причем упомянутый задний электрод (102) является отражающим, поверх упомянутых первой и второй оптоэлектронных активных областей (101, 101') нанесен защитный слой (105), обращенный к упомянутому переднему электроду (103) и закрывающий, по крайней мере, составную поверхность упомянутых первой и второй оптоэлектронных активных областей (101, 101') и упомянутой промежуточной области (106), упомянутый защитный слой (105) содержит материал, содержащий светорассеивающие частицы (110) первого материала, диспергированного в прозрачной матрице (111), которая состоит из, по меньшей мере, частично гидролизованного золя кремниевой кислоты.
2. Устройство по п.1, в котором упомянутым оптоэлектронным материалом (104) является электролюминесцентный материал.
3. Устройство по п.1, в котором упомянутым органическим оптоэлектронным материалом (104) является органический фотоэлектрический материал.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутой прозрачной матрицей (111) является золь-гель кремниевой кислоты.
5. Устройство по любому из пп.1-3, в котором упомянутый защитный слой (105) имеет коэффициент отражения в диапазоне от 50 до 95%.
6. Устройство по любому из пп.1-3, в котором показатель преломления упомянутых частиц (110) упомянутого первого материала выше показателя преломления прозрачной матрицы (111).
7. Устройство по п.6, в котором показатель преломления упомянутых частиц (110) упомянутого первого материала составляет как минимум 2,0.
8. Устройство по п.7, в котором упомянутый первый материал выбирается из группы, состоящей из анатаза TiO2, рутила TiO2, ZrO2, Та2О5, ZnSe, ZnS и смесей двух или более из них.
9. Устройство по любому из пп.7 или 8, в котором упомянутые частицы (110) составляют от приблизительно 10 до приблизительно 80% по весу от упомянутого материала защитного слоя.
10. Устройство по любому из пп.7 или 8, в котором средний размер упомянутых частиц первого материала (110) лежит в диапазоне от 100 до 1000 нм.
11. Устройство по любому из пп.1-3, в котором упомянутая прозрачная матрица (111) содержит красящее вещество.
12. Прибор, содержащий устройство (100) по любому из пп.1-3, которое помещено в рамку (200), по крайней мере, частично окружающую боковые края упомянутого устройства, причем упомянутый защитный слой (105) закрывает упомянутое, по крайней мере, одно светоизлучающее устройство (100) и, по крайней мере, часть упомянутой рамки (200).
13. Способ изготовления устройства по п.4, включающий в себя этапы:
создания оптоэлектронного устройства;
создания дополнительно предварительно гидролизованного золя кремниевой кислоты с частицами диспергированного в нем упомянутого первого материала;
размещения слоя упомянутого золя кремниевой кислоты перед упомянутым передним электродом упомянутого оптоэлектронного устройства; и
сушки упомянутого слоя.
RU2010139474/07A 2008-02-27 2009-02-19 Скрытые органические оптоэлектронные устройства со светорассеивающим слоем RU2480967C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08152016.5 2008-02-27
EP08152016 2008-02-27
PCT/IB2009/050686 WO2009107043A1 (en) 2008-02-27 2009-02-19 Hidden organic optoelectronic devices with a light scattering layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010139474A RU2010139474A (ru) 2012-04-10
RU2480967C2 true RU2480967C2 (ru) 2013-04-27

Family

ID=40718804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010139474/07A RU2480967C2 (ru) 2008-02-27 2009-02-19 Скрытые органические оптоэлектронные устройства со светорассеивающим слоем

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8552446B2 (ru)
EP (1) EP2248391B1 (ru)
JP (1) JP5791904B2 (ru)
CN (2) CN101960919A (ru)
AT (1) ATE535028T1 (ru)
ES (1) ES2377598T3 (ru)
RU (1) RU2480967C2 (ru)
TW (1) TW200945645A (ru)
WO (1) WO2009107043A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103329284B (zh) * 2011-01-24 2016-08-03 Lg化学株式会社 光伏电池模块
TWI463717B (zh) * 2011-07-29 2014-12-01 Au Optronics Corp 有機發光元件及其製造方法及使用其之照明裝置
CN102299266A (zh) * 2011-09-15 2011-12-28 四川虹视显示技术有限公司 有机电致发光器件的基板及制造方法
KR101353434B1 (ko) * 2011-10-17 2014-01-21 주식회사 엘지화학 유기전자소자용 기판
CN103311332A (zh) * 2012-03-12 2013-09-18 杜邦太阳能有限公司 太阳能模组及其制造方法
KR20130111155A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 유기전자소자용 기판
WO2013173740A1 (en) * 2012-05-18 2013-11-21 Brookhaven Science Associates, Llc Thin film photovoltaic device optical field confinement and method for making same
KR101475331B1 (ko) * 2013-02-22 2014-12-22 주식회사 창강화학 산란 부재 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR101614048B1 (ko) * 2013-09-30 2016-04-20 엘지디스플레이 주식회사 유기전자장치
DE102013222702A1 (de) 2013-11-08 2015-05-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement, optoelektronische Anordnung, Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
EP3034548A1 (en) * 2014-12-18 2016-06-22 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Barrier film laminate comprising submicron getter particles and electronic device comprising such a laminate
DE102015101683A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Osram Oled Gmbh Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung
US10340844B2 (en) * 2016-05-05 2019-07-02 Washington State University High-performance planar solar concentrators based on nanoparticle doping
CN109844975A (zh) * 2016-07-20 2019-06-04 华为技术有限公司 有机发光显示器以及用于制造有机发光显示器的方法
CN106292074B (zh) * 2016-10-17 2020-03-31 纳晶科技股份有限公司 光致发光器件及具有其的发光器件
EP3421278B1 (de) * 2017-06-29 2022-10-19 PLASMAN Europe AB Beleuchtete zierleiste
CN110277503A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 江苏三月光电科技有限公司 有机发光器件及其制备方法
CN108987382A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 一种电致发光器件及其制作方法
KR102137258B1 (ko) * 2020-01-13 2020-07-22 부경대학교 산학협력단 양면 망점인쇄를 이용한 가변컬러태양광모듈, 그리고 이의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077661A (ja) * 2001-06-08 2003-03-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
EP1435762A1 (en) * 2001-09-13 2004-07-07 Nissan Chemical Industries, Ltd. ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT−USE TRANSPARENT SUBSTRATE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT
RU2295175C2 (ru) * 2002-01-11 2007-03-10 К.Р.Ф. Сочиета Консортиле Пер Ациони Электролюминесцентное устройство
JP2007180014A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Alps Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
EP1860919A1 (en) * 2005-03-11 2007-11-28 Mitsubishi Chemical Corporation Electroluminescence element and lighting apparatus

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3151350A1 (de) * 1981-12-24 1983-07-07 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Mit einem 3-schichtueberzug ausgeruestete kunststofformkoerper und ein verfahren zur herstellung der ausruestung
JPH0529641A (ja) * 1991-10-04 1993-02-05 Seikosha Co Ltd 太陽電池装置
BE1007282A3 (nl) * 1993-07-12 1995-05-09 Philips Electronics Nv Opto-electronische halfgeleiderinrichting met een array van halfgeleiderdiodelasers en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
WO1996034514A1 (fr) * 1995-04-25 1996-10-31 Citizen Watch Co., Ltd. Dispositif d'electroluminescence organique
JP3394718B2 (ja) * 1995-04-25 2003-04-07 シチズン時計株式会社 有機エレクトロルミネセンス装置
GB9522135D0 (en) 1995-10-30 1996-01-03 John Mcgavigan Holdings Limite Display panels
CN1263354A (zh) * 1999-02-12 2000-08-16 同济大学 用于玻璃显示屏宽带减反射纳米涂层和生产方法
US20020003403A1 (en) 2000-04-25 2002-01-10 Ghosh Amalkumar P. Thin film encapsulation of organic light emitting diode devices
US6501218B1 (en) 2000-06-12 2002-12-31 General Electric Company Outdoor electroluminescent display devices
JP2003004916A (ja) * 2001-06-20 2003-01-08 Dainippon Printing Co Ltd 表示装置の窓材、その製造方法、及び表示装置
CN1503009A (zh) * 2002-11-20 2004-06-09 力特光电科技股份有限公司 抗眩膜
GB0302550D0 (en) * 2003-02-05 2003-03-12 Cambridge Display Tech Ltd Organic optoelectronic device
CN100463578C (zh) * 2003-03-12 2009-02-18 三菱化学株式会社 电致发光元件
WO2004089042A1 (ja) * 2003-03-12 2004-10-14 Mitsubishi Chemical Corporation エレクトロルミネッセンス素子
DE102004026730A1 (de) 2004-05-28 2005-12-15 Manfred Kluth Fläche mit elektrischen Verbrauchern, insbesondere Leuchtmitteln
US20060066586A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Gally Brian J Touchscreens for displays
US20060290276A1 (en) * 2005-06-22 2006-12-28 Eastman Kodak Company OLED device having spacers
WO2007035529A2 (en) 2005-09-16 2007-03-29 University Of Washington Thin-profile therapeutic ultrasound applicators
GB0602678D0 (en) * 2006-02-09 2006-03-22 Dupont Teijin Films Us Ltd Polyester film and manufacturing process
US7791271B2 (en) * 2006-02-24 2010-09-07 Global Oled Technology Llc Top-emitting OLED device with light-scattering layer and color-conversion
WO2007107903A1 (en) 2006-03-23 2007-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led-based lighting device with colour control
US8328375B2 (en) * 2006-09-29 2012-12-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organic lighting device and lighting equipment
TWI326923B (en) * 2007-03-07 2010-07-01 Lite On Technology Corp White light emitting diode
EP2434554B1 (en) * 2007-08-03 2018-05-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wavelength-converted light-emitting device with uniform emission
JP2009070515A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Mitsubishi Chemicals Corp 光記録媒体
KR101318072B1 (ko) * 2008-06-04 2013-10-15 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077661A (ja) * 2001-06-08 2003-03-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
EP1435762A1 (en) * 2001-09-13 2004-07-07 Nissan Chemical Industries, Ltd. ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT−USE TRANSPARENT SUBSTRATE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT
RU2295175C2 (ru) * 2002-01-11 2007-03-10 К.Р.Ф. Сочиета Консортиле Пер Ациони Электролюминесцентное устройство
EP1860919A1 (en) * 2005-03-11 2007-11-28 Mitsubishi Chemical Corporation Electroluminescence element and lighting apparatus
JP2007180014A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Alps Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100326519A1 (en) 2010-12-30
US20140054573A1 (en) 2014-02-27
EP2248391B1 (en) 2011-11-23
JP2011513907A (ja) 2011-04-28
ATE535028T1 (de) 2011-12-15
ES2377598T3 (es) 2012-03-29
CN103824960A (zh) 2014-05-28
TW200945645A (en) 2009-11-01
EP2248391A1 (en) 2010-11-10
JP5791904B2 (ja) 2015-10-07
US9040970B2 (en) 2015-05-26
US8552446B2 (en) 2013-10-08
RU2010139474A (ru) 2012-04-10
CN101960919A (zh) 2011-01-26
WO2009107043A1 (en) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2480967C2 (ru) Скрытые органические оптоэлектронные устройства со светорассеивающим слоем
KR101558629B1 (ko) 복사 방출 장치
JP4370142B2 (ja) 平坦な光源からの光抽出用照明具
US8125145B2 (en) OLEDs with increased light yield
US20100187987A1 (en) Electrode-attached substrate, method for producing the same, organic led element and method for producing the same
CN105122491B (zh) 具光提取层的有机发光二极管
CN102290533B (zh) 有机发光组件及其制造方法及使用其的照明装置
US8633497B2 (en) Concave-hemisphere-patterned organic top-light emitting device
TW200911011A (en) Translucent substrate, method for manufacturing the translucent substrate, organic led element and method for manufacturing the organic led element
TW200912117A (en) Daylight deflection system with integrated artificial light source
CN102667553A (zh) 透明的发光窗元件
JP2010272515A (ja) 有機電界発光表示装置
US9118034B2 (en) Metal oxide thin film substrate for OLED and method of fabricating the same
EP3200254B1 (en) Light extraction substrate for organic light emitting element and organic light emitting element comprising same
US11276841B2 (en) Light extraction substrate for organic light emitting element and organic light emitting element comprising same
WO2015083484A1 (ja) 面発光ユニット
US20160308167A1 (en) Organic light-emitting element
KR20070065093A (ko) 유기 발광 소자 패널
KR102639987B1 (ko) 투명 디스플레이 모듈을 구비한 태양광 패널
JP2003208974A (ja) 発光素子およびこの発光素子からの光取り出し方法
JP2014232766A (ja) 発光装置
JP2016162591A (ja) 面発光モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190313