專利名稱:用于有機(jī)發(fā)光裝置的電極、其酸蝕刻以及包括它的有機(jī)發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的主題為用于有機(jī)發(fā)光裝置的多層電極,并涉及其酸蝕刻和 包括多層電極的有機(jī)發(fā)光裝置。
背景技術(shù):
已知的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)或OLED包括有機(jī)發(fā)光材料或有機(jī)發(fā)光材料的 多層涂層,其電力由通常在側(cè)翼包圍它的兩個導(dǎo)電層形式的電極提供。這些導(dǎo)電層通常包括基于氧化銦的層,其一般為摻雜錫的氧化銦, 更多以其縮寫ITO為人所知。ITO層已經(jīng)尤其仔細(xì)地得到了研究。它們 可以容易地通過磁控濺射法沉積,可使用氧化物靶(非反應(yīng)性濺射)或者 使用基于銦和錫的靶(存在氧類型的氧化劑時的反應(yīng)性濺射),其厚度為 約100 150nrn。然而,該ITO層具有許多缺點。首先,用于改善導(dǎo)電性 的材料及高溫(350'C)沉積方法會產(chǎn)生額外費用。片電阻保持相對較高 (大約10Q/carr6),除非層的厚度增加到超過150nm,而這會導(dǎo)致透明度 降低及表面粗糙度增加。因此,開發(fā)了新的電極結(jié)構(gòu)。例如,文獻(xiàn)JP2005-038642教導(dǎo)了一 種TFT(薄膜晶體管)驅(qū)動的發(fā)光平面屏幕,其包括頂部發(fā)光的有機(jī)發(fā)光 系統(tǒng),并分別產(chǎn)生紅光、綠光和藍(lán)光,以形成有源矩陣。每個有機(jī)發(fā)光裝置配備有所謂的背電極或底電極,其包括-接觸層,例如ITO制造的;-(半)反射金屬層,尤其是基于銀或鋁的,或含鋁的銀制造的,厚度 為至少50nm;以及-逸出功(work-fUnction)匹配覆蓋層(overlayer),例如ITO制造的。 本發(fā)明目的是能夠獲得一種導(dǎo)電層組件以形成可靠的電極,該電極 可靠耐用(尤其就穩(wěn)定性和/或機(jī)械及耐熱性而言),不會犧牲其電導(dǎo)性能 或其光學(xué)性能,不會犧牲包括它的裝置的性能,也不會造成生產(chǎn)困難。本發(fā)明的目的尤其是能夠獲得一種導(dǎo)電層的組件,以用于形成可靠 耐用的發(fā)光系統(tǒng)的底電極,而不會犧牲其導(dǎo)電性能、其光學(xué)性能,也不會犧牲OLED的光學(xué)性能,也不會造成生產(chǎn)困難。術(shù)語"底電極"在本發(fā)明的上下文中應(yīng)該理解為是指插在載板(carrier substrate)和OLED系統(tǒng)之間最靠近基板的電極。此外,實現(xiàn)該目標(biāo)不應(yīng)擾亂涉及本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)的已知構(gòu) 造,并且以低成本實現(xiàn)。這涉及開發(fā)基本上透明、半透明(既透明又反光)或反射性的電極, 并且同樣良好地適合用于OLED形成的有源矩陣和無源矩陣OLED屏 幕,或用于普通的(建筑和/或裝飾)照明應(yīng)用或指示應(yīng)用,或者甚至用于 其它電子應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容為此目的,本發(fā)明的一個主題是一種用于有機(jī)發(fā)光裝置的基板,其 在第一主面上具有稱為底電極的多層電極,該多層電極連續(xù)地包括-一個稱為接觸層的層,其由金屬氧化物和/或金屬氮化物類型的介 電材料制造;-一個具有固有電導(dǎo)性能的金屬功能層;-一個直接在金屬功能層上的薄阻隔層,此薄阻隔層包括厚度為5nm 或更小的金屬層,優(yōu)選0.5 2nrn,和/或包括一個厚度為10nm或更小的 層,優(yōu)選0.5 2nrn,該層基于亞化學(xué)計量的金屬氧化物、亞化學(xué)計量的 金屬氮氧化合物或亞化學(xué)計量的金屬氮化物;以及-一個包括由基于金屬氧化物的介電材料制成的覆蓋層的薄膜,以形 成逸出功匹配層。薄阻隔層形成了保護(hù)層或甚至是"犧牲"層,其可防止功能金屬的損 壞,而功能金屬為特別純凈和/或為薄層,并具有以下一種或多種構(gòu)造-位于功能層頂上的層,可使用反應(yīng)性(氧、氮等)等離子進(jìn)行沉積, 例如位于其上的氧化物層,其可以通過濺射沉積;-位于功能層頂上的層的組成可以在工業(yè)制作期間有所變化(沉積條 件的變化、靶損耗類型的變化等),尤其是氧化物和/或氮化物類型的層的化學(xué)計量可以變化,因此可改善功能層的質(zhì)量,從而改變電極的性能 (表面電阻、光透射率等);以及-電極可以在沉積之后進(jìn)行熱處理。該保護(hù)或犧牲層可明顯改善電極的電和光學(xué)性能的可重復(fù)性。這對 于工業(yè)方法非常重要,在工業(yè)方法中只能接受電極性能的微小偏差。選擇的薄金屬阻隔層可以優(yōu)選包括選自以下金屬的至少一種材料 Ti、 V、 Mn、 Fe、 Co、 Cu、 Zn、 Zr、 Hf、 Al、 Nb、 Ni、 Cr、 Mo、 Ta和 W,或以這些材料至少一種為基礎(chǔ)的合金。尤其優(yōu)選基于選自鈮Nb、鉭Ta、鈦Ti、鉻Cr、和鎳Ni的金屬, 或基于至少兩種這些金屬所形成的合金的薄阻隔層,尤其是鈮/鉭(Nb/Ta) 合金、鈮/鉻(Nb/Cr)合金或鉭/鉻(Ta/Cr)合金或鎳/鉻(Ni/Cr)合金。這類基 于至少一種金屬的層具有尤其強(qiáng)的吸氣效應(yīng)(gettering effect)。薄金屬阻隔層可以容易地制造,而不會損傷功能層。該金屬層可以 優(yōu)選在惰性氣氛(即沒有故意向其中引入氧或氮)中沉積,包括稀有氣體 (He、 Ne、 Xe、 Ar、 Kr)。在隨后的基于金屬氧化物的層的沉積過程中, 既不排除也不難以解決該金屬層在表面上氧化。這類薄金屬阻隔層還可提供出色的機(jī)械性能(尤其是耐磨損和抗劃痕 性能)。對于要進(jìn)行熱處理的多層涂層尤其是如此,因此有氧或氮的大量 擴(kuò)散。然而,對于金屬阻隔層的使用有必要限制金屬層的厚度,從而可限 制光吸收,以保持足夠的光透射率。該薄阻隔層可以部分氧化。該層以非金屬形式沉積,因此不是以化 學(xué)計量、而是以亞化學(xué)計量的MOx類型的形式沉積,其中M表示材 料,x為低于材料氧化物化學(xué)計量的數(shù),或以兩種材料M和N的氧化物 MNOx類型(或多于兩種)的形式。例如,可以提及Ti(X和NiCrOx。優(yōu)選地,x為氧化物正?;瘜W(xué)計量數(shù)值的0.75倍~0.99倍。對于一 氧化物,x可以尤其選自0.5-0.98,對于二氧化物x可以是1.5 1.98。在一個特別的變例中,該薄阻隔層基于TiOx,其中x可以尤其是 1.5SxSl.98或1.5<x<1.7,或甚至1.7^x^1.95。該薄阻隔層可以部分氮化。因此它不以化學(xué)計量的形式而是以亞化學(xué)計量形式以MNy類型沉積,其中M表示材料,y為低于材料氮化物的 化學(xué)計量的數(shù),y優(yōu)選為氮化物正?;瘜W(xué)計量數(shù)的0.75倍 0.99倍。 類似地,該薄阻隔層可以部分氧氮化。該薄的氧化和/或氮化阻隔層可以容易地制造,而不會損傷功能層。 優(yōu)選使用陶瓷靶在優(yōu)選由稀有氣體(He、 Ne、 Xe、 Ar或Kr)構(gòu)成的非氧 化氣氛中沉積。該薄阻隔層可以優(yōu)選用亞化學(xué)計量的氮化物和/或氧化物制成,以便 進(jìn)一步提高電極的電和光學(xué)性能的可重復(fù)性。所選擇的亞化學(xué)計量的氧化物和/或氮化物的薄阻隔層可以優(yōu)選基于 選自以下金屬的至少一種的金屬Ti、 V、 Mn、 Fe、 Co、 Cu、 Zn、 Zr、 Hf、 Al、 Nb、 Ni、 Cr、 Mo、 Ta、 W,或基于這些材料的至少一種 的亞化學(xué)計量的合金的氧化物。尤其優(yōu)選基于選自鈮Nb、鉭Ta、鈦Ti、鉻Cr、或鎳Ni的金屬的 氧化物或氮氧化合物,或基于至少兩種這些金屬所形成的合金的層,尤 其是鈮/鉭(Nb/Ta)合金、鈮/鉻(Nb/Cr)合金、鉭/鉻(Ta/Cr)合金或鎳/鉻 (Ni/Cr)合金。就亞化學(xué)計量的金屬氮化物而言,還可以選擇由氮化硅SiNx或氮化 鋁AlNx或氮化鉻CrNx或氮化鈦TiNx或幾種金屬的氮化物如NiCrK制 成的層。薄阻隔層可以具有氧化梯度,例如M(N)Oxi,其中xi是可變的,其 中與功能層接觸的部分阻隔層比最遠(yuǎn)離功能層的部分該層較少氧化,其 中使用了特別的沉積氣氛。薄阻隔層還可以是多層的,尤其是可包括-一方面,直接與所述功能層接觸的"界面"層,該界面層由如上所述 那些基于非化學(xué)計量的金屬氧化物、氮化物或氮氧化合物制成;-另一方面來,至少一個由如上所描述的那些金屬材料制成的層直接 與所述"界面"層接觸。界面層可以是存在于任選的相鄰金屬層中的一種或多種金屬的氧化 物、氮化物或氮氧化合物。根據(jù)本 發(fā)明的電極具有尤其與有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)相容的表面性能,還具有可以適當(dāng)調(diào)節(jié)的電導(dǎo)率和/或透明性或反射率性能,特別是可通過尤其 是改變金屬功能層的厚度,或甚至其它的層和/或沉積條件。
對于OLED裝置的給定的有機(jī)結(jié)構(gòu),與ITO電極相比,對于超過 500cd/ir^的亮度,本發(fā)明的電極能夠使OLED以lm/W為單位的效率提 高至少5~10%。
根據(jù)本發(fā)明的電極可以具有大的面積,例如面積為0.021112或更大, 或甚至0.51112或lm2。
優(yōu)選地,薄膜厚度可以是20nm或更大,這樣可提供對氧和/或水的 阻隔,并且是單層或多層的單一金屬氧化物,或者摻雜或未摻雜的混合 金屬氧化物,而不是更吸水和/或絕緣的氮化物層。
優(yōu)選地,可選擇電導(dǎo)率大于10'^/cm或甚至10"S/cm的覆蓋層,該 覆蓋層可容易地和/或快速地制備,透明而且不貴。
覆蓋層可以優(yōu)選基于至少一種以下的透明導(dǎo)電性金屬氧化物
-氧化銦、氧化鋅、氧化錫及其混合物,尤其是混合的氧化錫鋅 SnxZnyOz, 一般為非化學(xué)計量的并且為非晶形的,或混合的氧化銦錫 (ITO)或混合的氧化銦鋅(IZO)。
這類金屬氧化物可以典型地?fù)诫s0.5~5%,尤其是S摻雜的氧化錫, 或摻雜有Al的氧化鋅(AZO),摻雜Ga的氧化鋅(GZO),或摻雜B、 Sc 或Sb的氧化鋅,以使沉積方法有更好的穩(wěn)定性,和/或進(jìn)一步提高電導(dǎo) 率。
這些透明的導(dǎo)電金屬氧化物可以在表面上是過化學(xué)計量的,以提高 逸出功。
薄膜可以只由該覆蓋層構(gòu)成,例如厚度為15nm或更大,例如 20 150nrn,以同時提供對氧和/或水的阻隔。
由于該覆蓋層可優(yōu)選為最終層,因此最特別優(yōu)選為由ITO制成的覆 蓋層,它穩(wěn)定并且還能保留制造和優(yōu)化OLED有機(jī)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)。
出于經(jīng)濟(jì)原因,如果選擇ITO覆蓋層,則優(yōu)選其厚度為30nm或更 小,尤其是3nm 20nm,并且加入另外的下層氧阻隔層后,相加的總厚 度優(yōu)選等于或大于15nm,或30nm,例如30 150nrn。
備選地,或另外地,覆蓋層可以基于至少一種亞化學(xué)計量的以下的金屬氧化物氧化鉬、氧化鎳、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉅、氧 化硅、氧化銀、氧化金、氧化鉑或氧化鈀,并且厚度可以優(yōu)選為10nm 或更小,伊!l如l-5nm。
這些金屬氧化物被選擇為亞化學(xué)計量,這樣可充分導(dǎo)電,并且薄, 這樣可足夠透明。
覆蓋層可以通過真空沉積技術(shù)沉積,尤其是通過蒸發(fā)或磁控濺射 法,特別是在環(huán)境溫度下。
甚至更優(yōu)選為選擇用相同的蝕刻溶液蝕刻的覆蓋層作為接觸層。
在本發(fā)明的一個設(shè)計中,為了防止功能層發(fā)生腐蝕,電極可以包括 在阻隔層和覆蓋層之間基于金屬氧化物的氧和/或水阻隔層,最特別是當(dāng) 覆蓋層較薄(厚度小于或等于20nm)時,如ITO(或IZO-ITO或IZO)覆蓋 層,或是由上述NiOx類型材料制成的層時。
為了區(qū)別于覆蓋層的材料,阻隔層可以優(yōu)選基于至少一種以下金屬 氧化物氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭 和氧化硅。
所述金屬氧化物可以典型地?fù)诫s,在2~5%之間,尤其是為S摻雜 氧化錫,或摻雜的氧化鋅ZnOx,其摻雜有A1(AZ0),以提高穩(wěn)定性,或 摻雜Ga(GZO),以提高導(dǎo)電性,或者另外摻雜B、 Sc或Sb。
阻隔層可以基于混合氧化物,尤其是混合的氧化錫鋅SnxZiiyOz,其 一般為非化學(xué)計量的并且為非晶形的,或基于混合的氧化銦錫(ITO)或混 合的氧化銦鋅(IZO)。
阻隔層可以為單層或多層。該阻隔層優(yōu)選(總)厚度為3 150nm,甚 至更優(yōu)選為5-100nm。
自然,加入專用于保護(hù)的該層可為選擇覆蓋層提供更大的自由度, 可只需選擇具有最佳表面性能的,尤其是可在OLED的情況下提供匹配 逸出功的方法。
優(yōu)選地,選擇容易和/或可快速制備的透明阻隔層,尤其是基于 ITO、 IZO、 S ZnyOz或ZnOx的摻雜或未摻雜的層。
甚至更優(yōu)選地選擇可被蝕刻的阻隔層,優(yōu)選可用與接觸層用的相同 蝕刻溶液所蝕刻的阻隔層。阻隔層可以通過真空沉積技術(shù)沉積,尤其是通過蒸發(fā)或優(yōu)選通過磁 控濺射法,特別是在環(huán)境溫度下。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,接觸層和阻隔層具有相同的特 性,尤其是由純的、摻雜的或甚至合金的氧化鋅制成,優(yōu)選覆蓋層包括
ITO作為最外層。
優(yōu)選根據(jù)薄阻隔層的性質(zhì),調(diào)配位于薄阻隔層上面的層(不管是阻隔 層還是覆蓋層)的氧化狀態(tài)和/或制作條件。
這樣,當(dāng)薄阻隔層為金屬層時,就能夠選擇過化學(xué)計量的上覆層, 和/或使用高反應(yīng)性的等離子,來氧化金屬層以降低其吸水性。
相反地,當(dāng)薄阻隔層基于亞化學(xué)計量的金屬氮化物和/或金屬氧化物 時,沉積純的金屬氧化物層或摻雜金屬氧化物M(N)Ox,的層,其中x'為 低于1,以限制薄阻隔層的過度氧化,并且其中x,略低于1,以免該較 厚的上覆層的吸收率過高。尤其優(yōu)選基于氧化鋅ZnCV的層,其中x'低 于l,優(yōu)選0.88-0.98,尤其0.卯 0.95。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的電極可以具有一個或多個以下特征-
-對于厚度6nm以上的功能層,片電阻等于或低于10Q/carr6,對于 厚度10nm以上的功能層,優(yōu)選5Q/carr6或更低,并優(yōu)選結(jié)合光透射率 11為等于或大于70%,甚至更優(yōu)選大于80%,由此使其作為透明電極的 使用尤其令人滿意;
-對于厚度50nm以上的功能層,片電阻等于或低于1Q/carr6,優(yōu)選 等于或低于0.6Q/cair6,并優(yōu)選結(jié)合光反射率rl為等于或大于70。/。,甚 至更優(yōu)選大于80%,由此使其作為反射電極的使用尤其令人滿意;
-對于厚度20nm以上的功能層,片電阻等于或低于3fi/carr6,優(yōu)選 等于或低于1.m/carr6,并優(yōu)選結(jié)合TVRl比率為0.1-0.7,這樣能使其 作為半透明電極的使用尤其令人滿意;并且
-覆蓋層表面的RMS粗糙度(也稱為Rq)可以是等于或低于3nm,優(yōu) 選等于或低于2nm,甚至更優(yōu)選等于或低于1.5nm,以避免尖峰(spike) 缺陷,尖峰缺陷會急劇降低尤其是OLED的使用壽命和可靠性。
RMS粗糙度是指粗糙度的均方根。這是一種對粗糙度RMS偏差的量 度。因此該RMS粗糙度為相對于平均高度特別平均量化粗糙度的峰和槽的高度。因此,RMS粗糙度為2nm是指兩倍的峰幅度。
可以用各種方式對其進(jìn)行測定例如,通過原子力顯微方法,通過 機(jī)械針尖系統(tǒng)(例如使用VEECO所售的名為DEKTAK的測量儀)以及通過
光干涉測量法。通過原子力顯微法的測量通常在1平方微米的區(qū)域上進(jìn) 行,而通過機(jī)械針尖系統(tǒng)則在較大的面積上進(jìn)行,約50微米 2毫米。
功能層基于選自銀Ag、 Au、 Cu或Al的純材料,或者基于所述材 料與以下材料合金或被其摻雜Ag、 Au、 Al、 Pt、 Cu、 Zn、 In、 Si、 Zr、 Mo、 Ni、 Cr、 Mg、 Mn、 Co、 Sn禾n Pd。例如,可以提及摻雜Pd的 銀,或金/銅合金或銀/金合金。
功能層可以通過真空沉積技術(shù)進(jìn)行沉積,尤其是通過蒸發(fā)或優(yōu)選通 過磁控濺射法,特別在環(huán)境溫度下。
如果特別要求高電導(dǎo)率,可以優(yōu)選選擇純材料。如果特別要求顯著 的機(jī)械性能,可以優(yōu)選摻雜的或合金的材料。
優(yōu)先地,由于其導(dǎo)電性和透明性而選擇基于銀的層。
所選的基于銀的功能層的厚度可以為3-20nm,優(yōu)選5 15nrn。在此 厚度范圍,電極保持透明。
然而,不排除用相當(dāng)厚的層,尤其是在有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)在反射下工作 的情況下。所選的基于銀的功能層的厚度可以為5(M50nm,優(yōu)選80~ 100nm。
所選的基于銀的功能層的厚度可以進(jìn)一步為20 50nrn,以便從主要 在透射下的操作轉(zhuǎn)換為主要在反射下的操作。
接觸層可以優(yōu)選基于至少一種化學(xué)計量或非化學(xué)計量的以下金屬氧 化物氧化鉻、氧化銦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鉬、氧化鋯、 氧化銻、氧化鉅、氧化硅或甚至氧化錫。
典型地,金屬氧化物可以摻雜在0.5~5%。尤其是,其可以是Al-摻 雜的氧化鋅(AZO)、 Ga-摻雜的氧化鋅(GZO)、或甚至B-摻雜、Sc-摻雜 或Sb-摻雜的氧化鋅,以提高沉積方法的穩(wěn)定性,或甚至為F-摻雜或S-摻雜的氧化錫。
接觸層可以基于混合氧化物,尤其是通常為非化學(xué)計量的混合的氧 化錫鋅SnxZnyOz,作為非晶相,或混合的氧化銦錫(ITO),或混合的氧化銦鋅(IZO)。
接觸層可以為單層或多層。此層優(yōu)選厚度(總)為3~30nm,更優(yōu)選為 5~20nmc
優(yōu)先地,選擇沒有毒性的層,能夠容易和域迅速制作的層,必要時 還可選擇透明的層,尤其是基于ITO、 IZO、 SnxZnyOz或ZnOx的摻雜或 非摻雜的層。
甚至更優(yōu)選地選擇在優(yōu)先生長方向有結(jié)晶性質(zhì)的層,以促進(jìn)金屬功 能層的異質(zhì)外延。此層可以最特別地通過RIE(反應(yīng)性離子蝕刻)或甚至 更優(yōu)選通過濕法蝕刻(該方法可以容易地整合到制作階段,并且是在大氣 壓下進(jìn)行)進(jìn)行蝕刻。優(yōu)選地,使用與覆蓋層相同的蝕刻劑(酸溶液, Ar、 CF4、 SF6和02類型等的反應(yīng)性等離子體)。
因此,優(yōu)選的是氧化鋅ZnOx層,其中優(yōu)選地x低于l,并且甚至更 優(yōu)選0.88~0.98,尤其是0.90~0.95。此層可以是純的或摻雜有Al或Ga 的,如已經(jīng)所指出的。
申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在一個步驟中濕法蝕刻電極是可能的,即使當(dāng)功 能層相對較厚時,例如厚度為30 70nm(依賴于所選的濃度和蝕刻溶 液),尤其是如果后者相對較為多孔時。通過改變沉積參數(shù),就可以獲得 該功能層一定的孔隙率。因此可以選擇相對高的壓力。也可以改變其它 的參數(shù),如所述方法的溫度和該過程中使用的氣體混合物。
在本發(fā)明的上下文中,如果所述材料溶解在溶液中或者能夠被所述 溶液充分腐蝕,則該材料可通過蝕刻溶液蝕刻,最低限度地,所述材料 的附著物就可以被充分削弱,這樣輕微的機(jī)械作用,尤其是用低壓噴射 的漂洗就足以除去材料。
接觸層可以通過各種技術(shù)沉積。例如,可以通過熱解法沉積,尤其 是在氣相中(該技術(shù)經(jīng)常用縮寫CVD表示,代表化學(xué)氣相沉積)。
導(dǎo)電層可以通過真空沉積技術(shù)進(jìn)行沉積,尤其是通過蒸發(fā)或優(yōu)選地 通過磁控濺射法,尤其是在環(huán)境溫度下。濺射可以是反應(yīng)性濺射(在氧化 氣氛中使用金屬或亞氧化靶),或者非反應(yīng)性濺射(在惰性氣氛中使用陶 瓷耙)。
尤其是當(dāng)接觸層基于金屬氧化物時,可以在接觸層與功能層之間插入稱為下層阻隔層的薄阻隔層,其基于厚度為5nm或者更小的金屬,優(yōu) 選0.5~2nm,和/或基于金屬氧化物、氧氮化物或氮化物,厚度為10nm 或更小,優(yōu)選0.5 2nm,例如基于用于阻隔層的前面提到的材料。
該薄的下層阻隔層(無論單層還是多層)在沉積后任選進(jìn)行的熱處理 過程中用作粘結(jié)、成核、和/或保護(hù)層。
根據(jù)本發(fā)明的電極可以進(jìn)一步結(jié)合能夠形成堿金屬阻隔層的基層, 尤其是當(dāng)接觸層基于氧化物時。
所述基層能賦予根據(jù)本發(fā)明的電極許多優(yōu)勢。首先,可以作為電極 下面對堿金屬的阻隔。其可以保護(hù)接觸層免受任何污染物(污染物會導(dǎo)致 機(jī)械缺陷,如分層)。還可保持金屬功能層的導(dǎo)電性。還可防止OLED 裝置的有機(jī)結(jié)構(gòu)被堿金屬污染,事實上堿金屬污染會大大降低OLED的 使用壽命。
在裝置制作期間可能發(fā)生堿金屬的遷移,這會導(dǎo)致可靠性的缺失, 和/或隨后,降低使用壽命。
基層可改善接觸層的粘結(jié)性能,而不會明顯地增加組件的粗糙度。
當(dāng)然,就容易排放堿金屬的載板而言本發(fā)明特別有優(yōu)勢,例如,尤 其是透明或超透明的鈉鈣硅玻璃。
此外,由于此特別的多層涂層結(jié)構(gòu),可進(jìn)一步得到可靠的電極,從 而可以實現(xiàn)顯著提高生產(chǎn)效率。
該基層可靠耐用并且可使用各種方法容易而迅速地沉積。例如,可 以通過熱解方法沉積,尤其是在氣相中(該方法經(jīng)常用縮寫CVD表示, 代表化學(xué)氣相沉積)。該方法就本發(fā)明而言是有利的,因為通過適當(dāng)調(diào)整 ^C積參數(shù),就可以獲得用作增強(qiáng)的阻隔層的非常致密的層。
基層可以通過真空沉積技術(shù)進(jìn)行沉積,尤其是通過蒸發(fā)或優(yōu)選地通 過磁控濺射法,特別是在環(huán)境溫度下。
基層可以任選摻雜鋁,以使真空沉積更穩(wěn)定。
基層(無論單層還是多層,并且任選摻雜)厚度可以是10 150nm,甚 至更優(yōu)選20 100nrn。
所述基層可以優(yōu)選為
-基于氧化硅或碳氧化硅,該層結(jié)構(gòu)通式為SiOC;或-基于氮化硅、氧氮化硅或碳氧氮化硅,該層具有結(jié)構(gòu)通式
SiNOC,尤其是SiN,特別是Si3N4。
電極可以優(yōu)選包括基層與接觸層之間的濕法蝕刻截止層,尤其是基 于氧化錫的層,尤其是厚度為10~100nm的層,甚至更優(yōu)選20 60nrn。 最特別地,為了簡潔,濕法蝕刻截止層可以為基層的一部分或就是基層-優(yōu)選地,其可以基于氮化硅,或者可以是基于氧化硅或基于碳氧化硅的 層,并含有錫以提高抗?jié)穹ㄎg刻特性,為結(jié)構(gòu)通式SnSiOCN的層。
在化學(xué)蝕刻或反應(yīng)性等離子蝕刻的情況下,濕法蝕刻截止層作用是 保護(hù)基板。
由于(干或濕)蝕刻截止,基層能保持存在,即使是在刻蝕或圖案區(qū) 域。因此,通過邊緣效應(yīng),蝕刻區(qū)中的基板與相鄰的電極部分(甚至有機(jī) 結(jié)構(gòu))之間的堿金屬遷移可以被終止。
可以最特別地優(yōu)選(基本上)由摻雜或未摻雜的氮化硅Si3Ht制成的基 層/蝕刻截止層。氮化硅可以非??焖俚爻练e,形成對堿金屬的出色阻 隔。此外,由于其相對于載板的高光學(xué)指數(shù),通過優(yōu)選改變該基層的厚 度,可使電極的光學(xué)性能可以得到調(diào)節(jié)。因此,可以調(diào)節(jié)例如當(dāng)電極透 明時透射的顏色,或者當(dāng)載板的反面是鏡子時反射的顏色。
有利地,基層和優(yōu)先任選的濕法蝕刻截止層可以覆蓋平板玻璃基板 的大致全部(或幾乎全部)的主面。
甚至更優(yōu)選,接觸層、任選的下層阻隔層、功能層、薄阻隔層和薄 膜被構(gòu)造為一個且相同的蝕刻圖案,并且優(yōu)選通過單一濕法蝕刻操作。 這將在本申請書的后面詳細(xì)解釋。
如果存在,蝕刻截止層優(yōu)選沒有損傷,但是可以輕微蝕刻,例如大 約其初始厚度的十分之一。優(yōu)選地,如果蝕刻截止層不存在,則上述情 況也適用于基層。
電極可以比在頂部的有機(jī)結(jié)構(gòu)或另一個元件更寬,以便使電接觸更 容易。
此外,覆蓋層邊界的上面可以安裝電源帶(其可以連續(xù)或不連續(xù),形 成集流器或電流分配器的一部分),優(yōu)選其厚度為0.5~10pm,并且是由 以下金屬之一制成的金屬單層的形式Mo、 Al、 Cr、 Nd或如MoCr、AlNd的金屬合金,或如MoCr/Al/MoCr的多層金屬。 該帶可以在蝕刻階段期間設(shè)計。
供電手段還可以在蝕刻操作之后加入,例如可以由導(dǎo)電的釉質(zhì)制 成,例如基于銀的,并絲網(wǎng)印刷而成。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中,可以任選進(jìn)一步使用以下的一個或多 個布置
-電極中ITO或甚至銦的總厚度可以等于或小于30nm,甚至小于 20nm;并且
-總厚度(含基層)為30nm 250nm。
本發(fā)明不但適用于只有單一"功能"層的多層涂層,還適用于包括多 個功能層的多層涂層,尤其是與兩個或三個薄膜交替的兩個功能層。
在具有多個功能層的多層涂層情況下,至少一個、并且優(yōu)選每個功 能層根據(jù)本發(fā)明配備有稱為"頂部阻隔(overblocker)"層的阻隔層(或稱為" 底部阻隔(underblocker)"層的阻隔層)。
因此,在任選的基層和/或濕法蝕刻截止層上放置n次、其中n為等 于或大于1的整數(shù)的所述電極包括以下結(jié)構(gòu)接觸層、任選薄的下層阻 隔層、功能層、薄的阻隔層和任選水和/或氧阻隔層,此結(jié)構(gòu)的上面覆蓋 有包括接觸層、功能層、薄的阻隔層、任選水和/或氧阻隔層和所述覆蓋 層的序列。
平的基板可以是透明的(尤其是用于通過基板發(fā)射)。平的基板可以 是剛性的、柔性的或半柔性的。
其主面可以為矩形、正方形或者甚至任何其它的形狀(圓形、橢圓 形、多邊形等)。該基板可以是大尺寸的,例如面積大于0.02m2,或者 甚至0.5r^或lm2,而較低的電極基本上占據(jù)整個面積(除結(jié)構(gòu)區(qū)域外)。
平的基板優(yōu)選由玻璃制成,尤其是鈉鈣硅玻璃。有利地,基板可以 是在OLED輻射波長下吸收系數(shù)小于2.5m"的玻璃,優(yōu)選小于0.7m"。
例如,選擇含有少于0.05%的Fe(III)或Fe203的鈉鈣硅玻璃,尤其 是Saint-Gobain Glass的DIAMANT玻璃,Pilkington的OPTI WHITE玻 璃,或Schott的B270玻璃??梢赃x擇見述于文獻(xiàn)WO04/025334的所有 超透明玻璃組合物。在用于OLED系統(tǒng)通過透明基板的厚度發(fā)射所選擇的結(jié)構(gòu)中,發(fā)射 的部分輻射光在基板中被導(dǎo)引。
此外,在本發(fā)明的有利設(shè)計中,所選玻璃基板的厚度可以為至少例 如lmm,優(yōu)選至少5mm。這可使內(nèi)部反射的次數(shù)減少,因此使在玻璃 中被導(dǎo)引的更多輻射被提取,由此增加發(fā)光區(qū)域的亮度。
板的邊緣也可以是反射的并且優(yōu)選具有鏡面,為了導(dǎo)引輻射光的最 佳循環(huán),邊緣與有關(guān)OLED系統(tǒng)的主面形成等于或大于45。的外角,優(yōu) 選等于或大于80°,但低于90°,以便在更寬的提取面上改變輻射光的方 向。板因此可以是傾斜的。
在文獻(xiàn)JP2005-038642中,為了使電極電隔離,對底電極在幾個蝕 刻步驟中進(jìn)行構(gòu)造,這涉及多種酸及多種蝕刻速度。因此,首先蝕刻逸 出功匹配層,然后是金屬層,最后是接觸層。
本發(fā)明的一個目的是為了能夠獲得一種導(dǎo)電層組件,用以形成可靠 的電極,該電極可靠耐用(尤其是就熱和機(jī)械穩(wěn)定性和/或阻抗而言),而 不會犧牲其導(dǎo)電性能及其光學(xué)性能,不會犧牲包括它的裝置的性能,也 不會造成生產(chǎn)困難,尤其是在濕法蝕刻期間。
因此,本發(fā)明提供了一種用于在基板上酸蝕刻多層電極的方法,尤 其是在玻璃基板上,其包括酸蝕刻截止層,優(yōu)選基于氮化硅的截止層, 該電極包括
-由選自氧化鋅、混合的氧化錫鋅、混合的氧化銦錫或混合的氧化銦 鋅(Zn(X、 SnxZnyOz、 ITO或IZO)的摻雜或未摻雜的金屬氧化物制成的 接觸層;
-任選包括直接在功能層下面的薄的下層阻隔層,該層包括厚度為 5nm或更小的金屬層和/或厚度為10nm或更小的層,此層基于亞化學(xué)計 量的金屬氧化物或金屬氧氮化物或金屬氮化物;
-具有固有導(dǎo)電性能的摻雜或未摻雜的金屬功能層,其厚度為70nm 或更小,選自銀和/或金;
-直接在功能層上的薄的阻隔層,該層包括厚度為5nm或更小的金 屬層,和/或厚度為10nm或更小的層,此層基于亞化學(xué)計量的金屬氧化 物或金屬氧氮化物或金屬氮化物;-任選包括直接氧化鋅、混合的氧化錫鋅、混合的氧化銦錫或混合的 氧化銦鋅的摻雜或未摻雜的金屬氧化物阻隔層;以及
-由任選混合的導(dǎo)電氧化物制成的覆蓋層,該導(dǎo)電氧化物選自氧化 銦、氧化鋅和氧化錫,和/或由亞化學(xué)計量的氧化物制成的厚度為10nm 或更小的覆蓋層,該亞化學(xué)計量的氧化物選自氧化鉬、氧化鎳、氧化 鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉅、氧化硅或氧化銀、氧化金、氧化鉑或氧 化鈀,蝕刻使用酸溶液一步進(jìn)行,酸溶液選自純硝酸HN03,或混有鹽 酸HC1的硝酸,或純鹽酸,或混有三氯化鐵FeCl3的,也即通常所說的 氯化鐵(III)的鹽酸。
當(dāng)然,蝕刻截止層可以是以上已給出的基層。
因此,可以蝕刻出蝕刻圖案,其中寬度和間隔可根據(jù)應(yīng)用而變化。
蝕刻可以在存在至少一個金屬電源帶時進(jìn)行,優(yōu)選以基于以下金屬 之一的單層形式Mo、 Al、 Cr、 Nd或如MoCr、 AlNd的合金,或者以 如MoCr/Al/MoCr的多層形式。
本發(fā)明還涉及一種有機(jī)發(fā)光裝置,包括至少一個載板,尤其是玻璃 基板,其配備有至少一個放置在如上所述的底電極與所謂的頂電極之間 的有機(jī)發(fā)光層。
OLED裝置可以產(chǎn)生單色光,尤其是藍(lán)光和/或綠光和/或紅光,或者 可以調(diào)整成產(chǎn)生白光。
可以有一些方法產(chǎn)生白光在單一的層中的混合化合物(發(fā)射紅光、 綠光、藍(lán)光的);將三種有機(jī)結(jié)構(gòu)(發(fā)射紅光、綠光、藍(lán)光的)或兩種有機(jī) 結(jié)構(gòu)(發(fā)射黃光和藍(lán)光的)在電極的面上層疊;將三個相鄰的有機(jī)結(jié)構(gòu)(發(fā) 射紅光、綠光、藍(lán)光)串聯(lián);在電極面上, 一種顏色一個有機(jī)結(jié)構(gòu),而另 一個面上則為合適的磷光體層。
OLED裝置可以包括多個相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng),每個發(fā)射白光,或 者通過或者通過一連串發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光的三個系統(tǒng),該系統(tǒng)例如 通過串聯(lián)連接。
所述裝置可以形成多嵌裝玻璃(glazing)件的一部分,尤其是真空嵌 裝玻璃件,或含空氣層或者另一氣體層的嵌裝玻璃件。該裝置還可以是 單片的,包括單片的嵌裝玻璃件,以便更緊湊和/或更輕。OLED系統(tǒng)可以結(jié)合到或者優(yōu)選與另一稱為蓋板的平的基板層疊, 其優(yōu)選透明的,例如玻璃,使用層壓中間層,尤其是超透明的中間層。
層壓的嵌裝玻璃件通常由兩個剛性的基板構(gòu)成,其間放置熱塑性聚 合物片或疊置這類片。本發(fā)明還包括所謂的"非對稱"層壓嵌裝玻璃件, 尤其是使用玻璃類型的剛性載板和,作為覆蓋基板的一個或多個聚合物 保護(hù)片。
本發(fā)明還包括具有至少一個中間層片的層壓嵌裝玻璃件,該中間層 片基于單面或雙面的彈性體類型的粘著聚合物(即根據(jù)此術(shù)語的傳統(tǒng)意義 的不要求層疊操作的那種,即層疊要求通常在壓力下加熱,由此軟化熱 塑性中間層片,并使其粘結(jié))。
在此結(jié)構(gòu)中,將蓋板固定到載板上的方法可以是層疊中間層,尤其 是熱塑性片,例如聚氨酯(PU)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)或乙烯/乙酸乙烯 酯(EVA),或可熱固化的單組份或多組份樹脂(環(huán)氧、PU),或可紫外線 固化的單組份或多組份樹脂(環(huán)氧、丙烯酸樹脂)。優(yōu)選地,所述片(基本 上)具有與蓋板和基板相同的尺寸。
層疊中間層可以防止蓋板撓曲,尤其是對于大的裝置,例如面積大 于0.5m2。
特別地,EVA提供了許多優(yōu)點
-按體積計它幾乎不含或不含水;
-它對加工不必要求高壓。
熱塑性的層疊中間層優(yōu)選用于由澆注樹脂制成的蓋板,因為它既比 較容易實施也更經(jīng)濟(jì),并且可能更密封(impervious)。
中間層任選包括一組固定在其所謂內(nèi)面的面向頂電極的導(dǎo)電布線, 和/或在蓋板內(nèi)面上的導(dǎo)電層或?qū)щ妿А?br>
OLED系統(tǒng)可以優(yōu)選放置在含氣體層、尤其惰性氣體(例如氬)的雙 嵌裝玻璃件的內(nèi)部。
頂電極可以是有利地選自金屬氧化物的導(dǎo)電層,尤其是選自以下材
料
-摻雜的氧化鋅,尤其是鋁摻雜的氧化鋅ZnO:Al,或鎵摻雜的氧化 鋅ZnO:Ga;-或者摻雜的氧化銦,尤其是錫摻雜的氧化銦(ITO),或鋅摻雜的氧 化銦(IZO)。
更普遍地,可以使用任何類型的透明導(dǎo)電層,例如TCO(透明導(dǎo)電 氧化物)層,例如厚度為20 1000nrn。
還可以使用稱為TCC(透明導(dǎo)電涂層)的薄金屬層,其例如由Ag、 Al、 Pd、 Cu、 Pd、 Ptln、 Mo、 Au制成,依賴于所要求的光透射率/反射 率,其典型地具有5 150nm的厚度。
電極不一定是連續(xù)的。頂電極可以包括多個導(dǎo)電帶或?qū)щ娋€(網(wǎng))。
此外,可以有利地在具有根據(jù)本發(fā)明的電極的基板的反面或在另外 的基板上增加具有給定功能的薄膜。這可以是防霧層(使用親水層)、防 垢層(包含TI02的光催化涂層,至少部分以銳鈦礦形式結(jié)晶),或者例如 Si3N4/Si02/Si3N4/Si02類型的防反射多層涂層,或者例如氧化鈦(TiO》層 的紫外線過濾材料。它還可以是一個或多個的磷光體層、鏡層或至少一 個散射光提取區(qū)。
本發(fā)明還涉及可以安置這些OLED裝置的各種應(yīng)用,所述裝置形成 一個或多個發(fā)光面,而發(fā)光面為透明的和/或反射的(鏡面作用),并安裝 于室外和室內(nèi)應(yīng)用。
所述裝置可以形成,作為替代或與以下應(yīng)用結(jié)合照明、裝飾、建 筑等系統(tǒng),或指示顯示板-例如圖畫、標(biāo)識或字母數(shù)字的指示類型,尤 其是應(yīng)急出口顯示板。
OLED裝置可以排列成產(chǎn)生均勻的光,尤其是用于均勻的照明,或 產(chǎn)生各種發(fā)光區(qū),其可以有相同的強(qiáng)度或不同的強(qiáng)度。
相反地,可以尋求差異化的照明。有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)(OLED)可產(chǎn)生直射 光區(qū),而另一發(fā)光區(qū)可以通過提取基板厚度中的全反射引導(dǎo)的OLED輻 射光獲得,基板可選用玻璃制成。
為了形成其它的發(fā)光區(qū),提取區(qū)可以與OLED系統(tǒng)相鄰或在基板的 另一面。提取區(qū)或多個提取區(qū)可以例如用于增加直射光區(qū)所提供的照 明,尤其是對于建筑照明,或者用于顯示發(fā)光板。提取區(qū)或多個提取區(qū) 優(yōu)選以一個或多個、尤其是均勻的光帶形式,并且這些光帶安置在面之 一的周邊。這些光帶例如可以形成高發(fā)光的框架。通過安置在提取區(qū)的至少一種以下方法可以實現(xiàn)提取優(yōu)選基于礦 粒并且優(yōu)選含礦物粘結(jié)劑的漫射層,制造成能被漫射的基板,尤其是有 質(zhì)感或粗糙的基板。
兩個主面可以每個都有直射光區(qū)域。
當(dāng)電極和OLED系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)構(gòu)選擇為透明的時,可以特別產(chǎn)生照 明窗口。那么房間照明的改善不會有損于光透射。還通過限制光反射, 尤其是在照明窗口的外部一側(cè),也可以控制反射的水平,例如這樣就可 以滿足針對建筑物墻壁實施的防眩目標(biāo)準(zhǔn)。
更寬泛地,尤其就部分或全部透明的裝置而言,所述裝置可以是 -用于建筑目的,如室外發(fā)光的嵌裝玻璃,室內(nèi)發(fā)光隔離物或發(fā)光嵌
裝玻璃門(或門的一部分),尤其是推拉門;
-用于運載工具目的,如發(fā)光的頂棚,發(fā)光的側(cè)窗(或窗口的一部
分),陸上、水上或空中運載工具(汽車、卡車、火車、飛機(jī)、輪船等)的
內(nèi)部發(fā)光隔離物;
-用于市政或?qū)I(yè)器具目的,如公共汽車候車篷板、顯示計數(shù)器墻、 珠寶展示或鋪面櫥窗、溫室墻壁,或照明磚瓦;
-用于室內(nèi)裝飾目的,如架或柜的部件、柜子立面、照明的磚瓦、天 花板、照明冰箱架、水族箱壁;
-用于電子設(shè)備背光目的,尤其是顯示屏幕,任選雙層屏幕,如電視 屏幕或計算機(jī)屏幕、觸摸屏。
例如,可以想象用于不同大小的雙面屏幕的背光照明,小的屏幕優(yōu) 選涉及菲涅爾透鏡來集中光。
為了形成照明鏡,電極之一可以反光,或者可以在OLED系統(tǒng)的對 面安置鏡子,如果要求只在直射光區(qū)的一面優(yōu)先照明。
它也可以是鏡子。發(fā)光板可以用于照亮浴室墻壁或廚房作業(yè)面,或 者可以是天花板。
OLED根據(jù)所使用的有機(jī)材料通常被劃分為兩個寬泛的類別。
如果發(fā)光層由小分子形成,則所述裝置被稱為SM-OLED(小分子有 機(jī)發(fā)光二極管)。薄層的有機(jī)發(fā)光材料由揮發(fā)性分子構(gòu)成,例如絡(luò)合物 AlQ3(三(8-羥基喹啉)鋁)、DPVBi(4,4'-(二苯基亞乙烯基)聯(lián)苯),DMQA(二甲基喹吖啶酮)或DCM(4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯 乙烯基)-4H-吡喃)。發(fā)射的層還可以是,例如,摻雜有fac-三(2-苯基吡 啶)銥(IR(ppy)3)的4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)。
一般來說,SM-OLED的結(jié)構(gòu)包括層疊的HIL(空穴注入層)、HTL (空穴遷移層)、發(fā)射層和ETL(電子遷移層)。
空穴注入層的實例是銅酞菁(CuPC),空穴遷移層可以是例如N,N'-雙(萘-l-基)-N,N'-雙(苯基)聯(lián)苯胺(a-NPB)。
電子遷移層可以由三(8-羥基喹啉)鋁(AlQ3)或紅菲咯啉(BPhen)構(gòu)成。
頂電極可以是Mg/Al或LiF/Al層。 有機(jī)發(fā)光疊層的實例例如可見述于文獻(xiàn)US 6645645。 如果有機(jī)發(fā)光層為聚合物,則所述裝置被稱為PLED(聚合物發(fā)光二 極管)。
該薄層的有機(jī)發(fā)光材料包括CES聚合物(PLED),例如表示聚(對-亞 苯基亞乙烯基)的PPV、 PPP(聚(對-亞苯基))、DO-PPP(聚(2-癸氧基-l,4-亞 苯基))、MEH-PPV(聚[2-(2'-乙基己氧基)-5-甲氧基-l,4-亞苯基亞乙烯 基])、CN-PPV(聚[2,5-雙(己氧基)-l,4-亞苯基-(l-氰基亞乙烯基)])或PDAF (聚二烷基芴),并且聚合物層還涉及促進(jìn)空穴注入(HIL)的層,該層例如 由PEDT/PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯))構(gòu)成。
PLED的一個實例包括以下層疊
-摻雜有聚(苯乙烯磺酸酯)的聚(2,4-亞乙基二氧噻吩)( £001^88)的 厚度為50nm的層;和
-苯基聚(對-亞苯基亞乙烯基)Ph-PPV的厚度為50nm的層。 頂電極可以是Ca層。
現(xiàn)通過非限定性的實例和附圖更詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行描述 -圖1所示為用于均勻(背光)照明的有機(jī)發(fā)光裝置的示意性剖面圖, 該發(fā)光裝置包括第一實施方案中根據(jù)本發(fā)明的底電極; -圖2是更詳細(xì)地顯示該底電極的局部視圖;-圖3所示為用于制作和蝕刻該電極的方法;
-圖4所示為用于均勻(背光)照明的有機(jī)發(fā)光裝置的示意性剖面圖, 其布置在幾個區(qū)域中,并包括第二實施方案中根據(jù)本發(fā)明的底電極;
-圖5和6所示為類似于第二實施方案中所用的電連接電極的兩個圖 的示意性俯視圖;和
-圖7所示為用于差異化照明的有機(jī)發(fā)光裝置的側(cè)剖面示意圖。
具體實施例方式
應(yīng)當(dāng)指出,為了清楚,所顯示物體的各部件(包括角度)不一定按比 例畫出。
圖1特意為高度示意性的。截面中所示為有機(jī)發(fā)光裝置IO(底部發(fā) 光裝置,即通過基板發(fā)光),其包括厚度為2.1mm的透明或超透明鈉鈣 硅玻璃l的平坦基板,及第一和第二主面ll、 12。第一主面ll包括
-基層2,其直接沉積在第一主面11上,還起濕法蝕刻截止層的作 用,其是由氮化硅制成,厚度10nm 80nm,并基本上覆蓋所有第一主面 11;
-蝕刻底電極3,其直接沉積在基層2上,并選擇為透明的,其包括 含以下類型的多層涂層(參見圖2):
-選自ZnOx的接觸層31,其是摻雜或未摻雜的,SnxZnyOz、 ITO或
IZO;
-由銀、優(yōu)選純銀制成的功能層32,其直接在接觸層31上; -直接在功能層32上的薄阻隔層32',優(yōu)選用中性等離子通過金屬靶
獲得的金屬層,或由氮化物和/或一種或多種金屬如Ti、 Ni、 Cr的氧化
物制成的層,優(yōu)選用中性等離子通過陶瓷靶獲得; -由以下形成的薄膜
.選自ZnOx、 SnxZnyOz、 ITO或IZO的保護(hù)層33,具有相同特性的 接觸層和水和/或氧阻隔層,以及
.逸出功匹配覆蓋層34,優(yōu)選具有以下各厚度的多層涂層 ZnO:Al/Ag/Ti 、 TiOx或NiCr/ZnO:Al/ITO : ZnO:Al 5~20nm ; 銀 5 15nrn; TiOx、 Ti或NiCr 0.5 2nrn; ZnO:Al 5-20nm; ITO 5 20nrn;-有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4,例如以下結(jié)構(gòu)的SM-OLED:
.a-NPD層;
.TCTA+Ir(ppy)3層;
.BPhen層;
丄iF層;以及
-反射性的、尤其是金屬的頂電極5,特別是基于銀或鋁的。 層2~5的組合在環(huán)境溫度下通過磁控濺射法沉積。 底電極3具有以下特征 -片電阻等于或低于5Q/carr6;
-光透射率Tl等于或大于70%(在全部層上測量,在形成結(jié)構(gòu)前), 光反射率Rl等于或低于20%,
-RMS粗糙度(或Rq)等于或低于3nm,通過光干涉測量方法,用原 子力顯微方法在1平方微米上測量。
對于Si3N4(25nm)/ZnO:Al(10nm)/Ag(12nm)/Ti(lnm)/ZnO:Al(20nm)/ ITO(20nm)而言,可獲得83%的穩(wěn)定的片電阻及1.3nm的RMS粗 糙度。在由稀有氣體(He、 Ne、 Xe、 Ar或Kr)構(gòu)成的惰性氣氛(即不故意 引入氧或氮)中用濺射方法沉積Ti層。
每個層的沉積條件優(yōu)選如下
基于Si3N4的層使用鋁摻雜的硅靶在0.8Pa的壓力下在氬/氮氣氛中 通過反應(yīng)性濺射沉積;
基于銀的層使用銀靶在0.8Pa的壓力下在純氬氣氛中沉積;
Ti層使用鈦靶在0.8Pa的壓力下在純氬氣氛中沉積;
基于ZnO的層使用鋁摻雜的鋅耙在0.3Pa的壓力下在氬/氧氣氛中 通過反應(yīng)性濺射^積;
基于ITO的層使用陶瓷靶在氬/氧氣氛中沉積。
對于三個試樣的系列,其每個具有所述的多層涂層Si3N4(25nm)/ ZnO:Al(10nm)/Ag(12nm)/Ti(lnm)/ZnO:Al(20nm)/ITO(20nm),其分別獲得 4.35Q/carr6、 4.37n/carr6和4.44^/carr6的片電阻,即最大偏差為0.11, 平均片電阻為4.39Q/carr6。
對于每個具有不含薄阻隔層的多層涂層的三個比較試樣的系列,其分別獲得的片電阻為4.4Q/carr6、 4.75Q/carr6和4.71Q/carr6,即最大偏 差為0.35-高出三倍-平均片電阻為4.62Q/carr6。
對于該有機(jī)結(jié)構(gòu),與ITO電極相比,對于大于500cd/rr^的亮度而 言,本發(fā)明的電極能使OLED以lm/W計的效率提高至少5~10%。
作為變例,第一電極可以包括薄的下層阻隔層,尤其是優(yōu)選用惰性 等離子通過金屬靶獲得的金屬層,或由以下一種或多種金屬如Ti、 Ni和 Cr的氮化物和/或氧化物,優(yōu)選用惰性等離子通過陶瓷靶獲得的層。
同樣作為變例,第一電極可以是半透明的電極。對于Si3N4(20nm)/ ZnO:Al(20nm)/Ag(30腦)/TiOx(lnm) 或 NiCr(lnm)/ZnO:Al(40腦)/ITO (20nm),可獲得的TL為約15。/。、 RL為約80%,片電阻為0.90/carr6。
第一電極還可以是反射電極。
底電極3沿玻璃1的一側(cè)延展。因此,覆蓋層34的邊界上面可以布 置第一金屬電源帶61,優(yōu)選其厚度為0.5~10nm,例如5pm,并且是以 由以下金屬之一制成的層的形式Mo、 Al、 Cr、 Nd,或如MoCr、 AlNd的合金,或如MoCr/Al/MoCr的多層。
作為變例,底電極3可以包括基層,并具有重復(fù)n次的結(jié)構(gòu),其中n 為等于或大于1的整數(shù),該結(jié)構(gòu)如下接觸層/功能層/薄阻隔層/任選水 和/或氧阻隔層。
該結(jié)構(gòu)的上面有包括接觸層/功能層/任選水和/或氧的阻隔層/所述覆 蓋層的序列。
在有機(jī)結(jié)構(gòu)層疊的情況下,為了產(chǎn)生白光而例如發(fā)出紅光、綠光和 藍(lán)光,也可以重復(fù)所有部件3、 4、 5三次,或者僅簡單使用包括以下的 多層以用于另外的底電極Al/ITO或Ag/任選薄的類似阻隔層/ITO或Ag/ 任選薄的類似阻隔層/ZnO/ITO。
頂電極沿玻璃1的對面延展。頂電極5的邊界上面任選布置有第二 金屬電源帶,優(yōu)選類似于第一金屬帶。如果頂電極厚度為50nm或更 小,則該第二帶為優(yōu)選。
作為變例,事實上第二電極還可以是透明或半透明的電極,例如可 以與第一電極相同。任選在此情況下,可向第二面12加入反射片,例 如厚度150nm的金屬層??梢允褂肊VA片將玻璃1層疊到另一個優(yōu)選具有與玻璃1相同的特 性的玻璃上。任選地,朝向EVA片的玻璃的面12配備有具有隨后描述 的給定功能的多層涂層。
底電極3制作成兩個部分,該兩部分通過結(jié)構(gòu)區(qū)310例如線(line)隔開。
濕法蝕刻用來將底電極3與裝置10的頂電極電隔離。 為了以一個且相同的蝕刻圖案并在一次操作中蝕刻整個底電極(接觸 層、功能層、阻隔層、保護(hù)層和覆蓋層),對這些層使用耐酸粘合膠帶事 先部分遮掩或者作為變例而使用光刻法遮掩,再將其暴露于以下酸溶液
之一
-HCl(例如40°/。的濃度);
-或HC1(例如4°/。的濃度);
-或HC1(例如4。/。的濃度)/HN03(例如7°/。的濃度)混合物; -或110/ 6(:13混合物;或者 -濃度為10-18。/。的HNO3。
用鹽酸蝕刻可產(chǎn)生非常均勻的蝕刻輪廊。硝酸/鹽酸混合物也可產(chǎn)生 有用的結(jié)果。在ITO的情況下,傳統(tǒng)上使用HCl/FeCl3混合物。
蝕刻輪廊、蝕刻時間和分辨率可以通過使用兩種酸并通過改變濃度 來調(diào)整。
因此,可以蝕刻寬度和間隔根據(jù)應(yīng)用而變化的圖案。
對于小的無源矩陣OLED屏幕(用于電子設(shè)備-移動電話、顯示器、 個人助理、MP3播放器等的顯示器),每個蝕刻區(qū)的寬度可以典型地為 10~20|im,每個蝕刻區(qū)以10~50nm、例如35nm(對應(yīng)于每個電極區(qū)域的 寬度)的間隔隔開。
在大的無源矩陣OLED屏幕的情況下,例如用于廣告或指示顯示 器,每個蝕刻區(qū)的寬度可以為約0.5mm,并且每個電極區(qū)域的寬度可以 為幾mm、幾cm或更大,等等。
對于均勻照明,每個蝕刻區(qū)的寬度可以等于或低于100nm,更優(yōu)選 等于或低于50nm,無論屏幕的尺寸大小。
圖3所示為用于制作和蝕刻該電極的方法?;鶎?之后,沉積電極3和金屬電源層6(無論單層還是多層),該層 6用不侵蝕電極的溶液蝕刻,例如氫氧化鈉(步驟El),然后在如已經(jīng)指 出的單一步驟中蝕刻底電極3(步驟E2),隨后在其上沉積OLED系統(tǒng)4 和頂電極5(步驟E3),例如由A1制成的。
圖4所示為用于均勻(背光)照明的有機(jī)發(fā)光裝置的示意性剖面圖, 其布置在幾個區(qū)域中,并包括第二實施方案中根據(jù)本發(fā)明的底電極。 通過如下所述的部件,該第二裝置10'不同于第一裝置10。 裝置10'包括兩個相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4a和4b,每個優(yōu)選發(fā)射白光 或者作為變例,以三個串聯(lián)的方式發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光。系統(tǒng)4a和 4b串聯(lián)連接。底電極主要分成兩個矩形或正方形3a、 3b,其具有約十 厘米的側(cè)面,每個在一個側(cè)上延展(在圖中的左邊)。這些電極區(qū)通過蝕 刻區(qū)310隔開。第二電極區(qū)3b通過蝕刻區(qū)320與"剩余的"底電極區(qū)隔開 (在圖中的右邊)。第一底電極截面3a被形成母線(busbar)61的第一金屬 帶部分覆蓋。
頂電極也被分割。第一頂電極截面5a朝右邊延伸,并且覆蓋第二 底電極截面3b的左邊緣。第二頂電極截面5b朝右邊延伸,并且覆蓋剩 余底電極截面的左邊緣,并被形成母線62的第二金屬帶覆蓋。
舉例來說,蝕刻區(qū)310、 320為20 5(^m寬的帶,憑肉眼幾乎看不見。
圖5和6所示為類似于第二實施方案中所用的電連接電極20、 20'的 兩個圖的示意性俯視圖。
在圖5中,三個有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4a 4c串聯(lián)連接。蝕刻區(qū)310和320 為20 50jim寬的帶,憑肉眼幾乎看不見。
底電極被分成每個約十厘米寬的三個矩形,每個在一邊延伸(在圖左 邊)。它們被蝕刻區(qū)310、 320隔開。頂電極5a 5c也被分成三個。第一 底電極截面被形成母線61的第一金屬帶部分覆蓋。
兩個第一頂電極截面5a、 5b朝右邊延伸,并且覆蓋相鄰的底電極 截面的左邊緣。第三頂電極截面5c朝右邊延伸并且覆蓋剩余底電極截 面的左邊緣,并被形成母線62的第二金屬帶覆蓋。
在圖6中,六個有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4a~4c, 4'a 4'c串聯(lián)連接(三個上部的,三個下部的)。蝕刻區(qū)310-330為兩個側(cè)邊的310、 320和縱向的 330,并且是20 5(Him寬的帶,肉眼幾乎看不見。
底電極被分成邊長約十厘米的六個正方形,每個在一個邊上延伸(在 圖中的左邊)。底電極截面被蝕刻區(qū)310~330'隔開。形成母線的第一帶被 切割,以用圖左側(cè)的兩個帶61'、 62'形成集流器。
頂電極5a 5c, 5'a 5'c也被分成六個。兩個上部的第一頂電極截面 5a和5b(在圖的左上部)朝右邊延伸,并且覆蓋相鄰底電極的第三截面的 左邊緣。
上部的第三頂電極截面5c朝右邊延伸,并且覆蓋剩余底電極截面 的左邊緣,并被形成610的金屬帶覆蓋,610為與下部第三電極截面的 電連接線路(在圖中的右邊)。
兩個下部的第一頂電極截面5'a和5'b(在圖的左下部)朝右邊延伸, 并且覆蓋相鄰底電極的下部第三截面的左邊緣。
圖7所示為用于差異化照明的有機(jī)發(fā)光裝置的側(cè)剖面示意圖。
該裝置IO首先包括平坦的透明基板,優(yōu)選玻璃板1,優(yōu)選由厚度舉 例來說為4mm或6mm、可見光的吸光系數(shù)為2.5m"或更低的厚玻璃制 成。優(yōu)選選擇可見光吸光系數(shù)低于0.7m"的超透明鈉鈣玻璃。該玻璃板 1具有第一和第二平行主面12、 U和端面13。該裝置在其下部被蓋板 封閉(這里沒有畫出)。
該OLED類型發(fā)光裝置10包括安置在ZnO:Al(20nm)/Ag(12nm) /Ti(lnm)/ZnO:Al(20nm)/ITO(20nm)類型的底電極上的OLED系統(tǒng)4,底 電極位于安置在第一主面11上的25nm的3^4基層上。限定了玻璃1 每一邊上的第一直射光區(qū)71、 72。
第一直射光區(qū)71在相對于基板1在OLED系統(tǒng)4的對面,其覆蓋 了第一主面12的中部。第二直射光區(qū)72位于OLED系統(tǒng)4的同一側(cè), 并在整個第二主面ll上延伸。
裝置10的特征可以調(diào)整,這樣可使第一直射光區(qū)71的亮度Ll優(yōu) 選大于第二直射光區(qū)72的亮度L2(如用粗箭頭Fl和細(xì)箭頭F2符號表示 的)。
使Ll大于L2可以使裝置10主要通過底電極發(fā)光。例如,選擇Ll等于約1000cd/m2, L2等于約500cd/m2,可使目視舒適。
裝置10也是玻璃1的厚度內(nèi)通過全內(nèi)反射而導(dǎo)引的輻射光源。導(dǎo) 引的輻射光通過漫射層7從第一面11的邊緣提取,該漫射層7例如基于 分散在礦物粘結(jié)劑中的礦物散射粒子。這樣,就限定了形成周邊發(fā)光框 的第三光區(qū)73。作為變例,漫射層7僅形成側(cè)光帶或周邊的縱向光帶。
為了促進(jìn)導(dǎo)引輻射光的提取,形成端面13的每個邊緣形成大于80° 的外角,其中第二主面ll涉及光源10,并且包括鏡子14,例如金屬銀 或銅層。
裝置10可以用于建筑物目的而作為照明窗口、照明門、溫室墻壁 或玻璃屋頂,或者作為運載工具側(cè)窗或照明頂棚。第二面12則是內(nèi)面 (最亮的照明面)。
點亮裝置10時,直射光區(qū)域71 31可以在夜晚或黑暗環(huán)境中保護(hù)房 間或乘員廂內(nèi)人員的私密性。為此,全部所要求的就是嵌裝玻璃件提供 的光通量要至少等于通過房間反射并返回的光通量。
裝置IO可以形成雙嵌裝玻璃件,裝置2優(yōu)選位于玻璃1和任選較薄 的另外的玻璃之間的內(nèi)部充氣空間中。
這樣設(shè)計的裝置10也可以作為照明的透明架,發(fā)光的冰箱擱板, 兩個房間或水族箱墻壁之間照明透明隔離物。因此可以調(diào)整裝置10的 特征,以使第一直射光區(qū)71的亮度Ll近似等于第二直射光區(qū)72的亮 度L2。
光區(qū)71、 72是均勻的。作為變例,裝置IO也可以具有至少一個不 連續(xù)的直射光區(qū)域,和/或也可以形成圖案、標(biāo)識或指示。
其它功能
如上所述,對載板1的第二面(在有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)的對面)進(jìn)行功能化 可能是明智的。
因此,可以將薄層沉積在打算賦予其特別性能的表面上,例如使基 板盡可能保持干凈,無論環(huán)境如何侵襲,即其目的是經(jīng)歷長時間后仍保 持表面性能和外觀,特別是使清洗操作進(jìn)一步間隔開,通過^^功地隨塵 埃在基板表面上的逐漸堆積而除去污坭,尤其是有機(jī)成因的污垢,比如指印或大氣中的易揮發(fā)性有機(jī)物,或者甚至汗?jié)n或污染塵埃類型的。
目前,已知有某些基于金屬氧化物的半導(dǎo)體材料,在合適波長的輻 射作用下,其能夠引發(fā)導(dǎo)致有機(jī)物氧化的自由基反應(yīng)這些材料一般被 稱為"光催化"或"光反應(yīng)"材料。
在具有釉化(glazing)功能的基板領(lǐng)域,已經(jīng)知道可在基板上使用光 催化薄膜,這具有明顯的"抗污"作用,并可以工業(yè)規(guī)模制造。這些光催 化薄膜一般含有以顆粒形式結(jié)合在所述薄膜中的至少部分結(jié)晶的氧化 鈦,尤其是大小為幾(3或4)納米 100納米之間,優(yōu)選約50納米的基本 上以銳鈦礦或銳鈦礦/金紅石形式的。
這是因為氧化鈦是在可見光或紫外光范圍內(nèi)光的作用下可以降解沉 積在其表面上的有機(jī)物的半導(dǎo)體之一。
因此,根據(jù)第一示例性實施方案,具有光催化性能的薄膜可以從基 于Ti02納米粒子和中孔二氧化硅(Si02)粘結(jié)劑的溶液產(chǎn)生。
根據(jù)第二示例性實施方案,具有光催化性能的薄膜可以從基于Ti02
納米粒子和非構(gòu)造化的二氧化硅(Si02)粘結(jié)劑的溶液產(chǎn)生。
此外,無論是關(guān)于氧化鈦顆粒的光催化薄膜的實施方案,這些選擇 的是基于至少部分結(jié)晶的氧化鈦,因為已經(jīng)顯示就光催化性能而言這些 比無定形氧化鈦有效得多。優(yōu)選地,所述氧化物以銳鈦礦形式、金紅石 形式、或以銳鈦礦/金紅石混合物形式結(jié)晶。
所述薄膜應(yīng)制造成能使其含有的結(jié)晶氧化鈦為"微晶"形式的,即單 晶,其平均尺寸為0.5 100nrn,優(yōu)選3 60nrn。選擇該尺寸范圍的原因 是氧化鈦呈現(xiàn)了最佳的光催化效果,也許是因為此大小的微晶產(chǎn)生了大 的活性表面積。
具有光催化性能的薄膜也可以包括除氧化鈦外的至少一種其它類型 的礦物材料,尤其是以無定形或部分結(jié)晶的氧化物,例如氧化硅(或氧化 物的混合物)、氧化鈦、氧化錫、氧化鋯或氧化鋁。該礦物材料也可以參 與結(jié)晶氧化鈦的光催化作用,通過其自身具有的某些光催化效果,雖然 與結(jié)晶Ti02相比較小,這是用無定形或部分結(jié)晶氧化鈦的情況。
還可通過摻雜氧化鈦晶格,向其中插入以下金屬元素的至少一種來 增加電荷載流子的數(shù)量鈮、鉭、鐵、鉍、鈷、鎳、銅、釕、鈰、鉬。該摻雜也可以通過慘雜僅氧化鈦的表面或整個薄膜來進(jìn)行,表面摻 雜可通過用金屬氧化物或金屬鹽的層覆蓋至少部分薄膜來進(jìn)行,其中所 述金屬選自鐵、銅、釕、鈰、鉬、鋇和鉍。
最后,光催化效果可以通過提高光催化反應(yīng)的收率和/或速率來增 強(qiáng),通過用以鉑、銠或銀的薄層形式的貴金屬覆蓋氧化鈦,或至少部分 包括氧化鈦的薄膜。
具有光催化性能的薄膜也可以具有明顯親水性和/或親油性的外表 面,尤其是如果粘結(jié)劑為礦物粘結(jié)劑。這可導(dǎo)致兩個并非不重要的優(yōu) 點親水性使得能夠被沉積在薄膜上的水而完全潤濕,從而使清洗比較 容易。
與親水性一起,薄膜也可以表現(xiàn)出親油性,其使得有機(jī)污染物質(zhì)能 夠"潤濕",如同水的情況,有機(jī)污染物質(zhì)以比早已固定的"污點"更難以 看見的連續(xù)層的形式沉積在薄膜上。因此,可獲得"有機(jī)抗污"效果,其 分兩個步驟發(fā)生它一沉積在薄膜上,污染就很少能夠被看見。然后, 逐漸地,所述污染通過光催化引發(fā)的自由基降解而消失。
薄膜的厚度可以為幾納米 幾微米,典型地50nm l(Hxm。
事實上,厚度的選擇可以取決于各種參數(shù),尤其是所設(shè)想的基板應(yīng) 用,或者取決于薄膜中Ti02微晶的大小。薄膜也可以選擇為具有相對光 滑表面的-這是因為低表面糙度可以是有利的,如果其使得能夠可產(chǎn)生更 大的活性光催化面積。然而,過于顯著的粗糙度可能也不利,其會促進(jìn) 污垢的結(jié)垢和積聚。
根據(jù)另一個變例,在基板的另一個面上提供的功能可以通過抗反射 薄膜形成。
以下為四層的多層抗反射涂層的幾何厚度和指標(biāo)的優(yōu)選范圍,該涂 層稱為A:
國n,和/或n3為2.00~2.30,尤其是2.15~2.25,優(yōu)選接近于2.20;
誦n2和/或n4為1.35~1.65; .
國e!為5 50nrn,尤其是10 30nrn,或15~25腿;
-e2為5~50nm,尤其是等于或低于35nrn或30nm ,特別是
10~35讓; 180nrn,優(yōu)選45 150nm;并且 -e4為45 110nrn,優(yōu)選70 105nrn。
用于形成抗反射多層涂層A的第一和/或第三層的最合適材料,即那 些具有高指標(biāo)的,是基于混合的氮化硅鋯或這些氮化物的混合物。作為 變例,這些高指標(biāo)層基于混合的氮化硅鉭或這些氮化物的混合物。所有 這些材料可以任選摻雜,這樣可改善其化學(xué)和/或機(jī)械和/或電阻性能。
用于形成多層涂層A的第二和/或第四層的最合適材料,即那些具有 低指標(biāo)的,是基于氧化硅、氧氮化硅和/或碳氧化硅或者基于混合的氧化
硅鋁。這類混合氧化物比純的Si02常常具有更好的耐受性,尤其是化學(xué)
耐受性(實例在專利EP 791562中給出)。這兩種氧化物相應(yīng)的比例可以調(diào) 節(jié),以改善期望的耐久性,而不會過分地增加層的折射率。
該抗反射多層涂層的優(yōu)選實施方案為以下形式
基板/Si3N4/Si(VSi3N4/Si02 。
不言而喻,本發(fā)明可以同樣的方式應(yīng)用于使用不同于見述于實施例 中的那些發(fā)光系統(tǒng)的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1. 用于有機(jī)發(fā)光裝置(10,10’)的基板(1),其在第一主面(11)上具有稱為底電極的多層電極(3),該電極(3)連續(xù)地包括-基于金屬氧化物和/或金屬氮化物的稱為接觸層(31)的層;-具有固有導(dǎo)電性能的金屬功能層(32);和-包括由基于金屬氧化物的介電材料制成的覆蓋層(34)的薄膜(33,34),其形成逸出功匹配層,其特征在于,多層電極(3)還包括直接在功能層(32)上的薄阻隔層(32’),該薄阻隔層包括厚度為5nm或更小的金屬層,和/或厚度為10nm或更小的層,其是基于亞化學(xué)計量的金屬氧化物、或亞化學(xué)計量的金屬氧氮化物、或亞化學(xué)計量的金屬氮化物。
2. 權(quán)利要求1的基板(l),其特征在于,薄阻隔層(32')基于至少一 種以下金屬的金屬層、金屬氮化物層和/或金屬氧化物層Ti、 V、 Mn、 Fe、 Co、 Cu、 Zn、 Zr、 Hf、 Al、 Nb、 Ni、 Cr、 Mo、 Ta和W,或基于 至少一種所述材料與優(yōu)選鈮、鉭、鈦、鉻或鎳的合金的層,或基于從至 少兩種所述金屬獲得的合金的層。
3. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,覆蓋層(34)基于至 少一種的以下金屬氧化物-表面上的任選混合和/或摻雜和/或過化學(xué)計量的導(dǎo)電氧化物,該導(dǎo) 電氧化物選自氧化銦、氧化鋅、氧化錫,諸如Sb摻雜的氧化錫,或摻 雜Al、 Ga的氧化鋅,任選為混合氧化物,尤其是混合的氧化銦錫、混 合的氧化銦鋅、或混合的氧化鋅錫;和/或-亞化學(xué)計量的氧化物,該亞化學(xué)計量的氧化物選自氧化鉬、氧化 鎳、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉅、氧化硅、氧化銀、氧化金、氧 化鉑、氧化鈀,并任選為摻雜的和混合的,該亞化學(xué)計量的氧化物覆蓋 層優(yōu)選厚度為10nm或更小。
4. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,薄膜(33, 34)包括 在薄阻隔層(32,)和覆蓋層(34)之間的基于至少一種以下金屬氧化物的水 和/或氧阻隔層(33):氧化銦、氧化鋅、氧化錫、氧化鋁、氧化鈦、氧化 鋯、氧化鉭、氧化硅,該層任選為摻雜的,如Sb摻雜的氧化錫、或Al 或Ga摻雜的氧化鋅,和/或任選為混合氧化物,尤其是混合的氧化銦 錫、混合的氧化銦鋅或混合的氧化鋅錫。
5. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,薄膜(33, 34)厚度 為20nm或更大,并且優(yōu)選基于金屬氧化物。
6. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,接觸層(31)與水和/ 或氧阻隔層(33)具有相同的特性,尤其是基于任選Al摻雜的氧化鋅,并 且優(yōu)選覆蓋層(34)為混合的氧化銦錫。
7. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,電極(3)的光透射 率Tt為等于或大于70%,并且對于厚度6nm以上的功能層的片電阻為 等于或低于10n/car^,對于厚度10nm以上的功能層的片電阻優(yōu)選為 5Q/carr6或更小,或者特征在于其光反射率RL為等于或大于70%,或特 征在于對于厚度20nm以上的功能層的片電阻為等于或低于3n/carr6, 優(yōu)選等于或低于1.8n/carr6,優(yōu)選TL/Ri^之比為0.1-0.7。
8. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,功能層(32)基于選 自銀、金、鋁、銅的純材料,或基于所述材料與Ag、 Au、 Pd、 Al、 Pt、 Cu、 Zn、 Cd、 In、 Si、 Zr、 Mo、 Ni、 Cr、 Mg、 Mn、 Co或Sn的合金或被其摻雜,尤其是金/銀合金或金/銅合金。
9. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,選擇的基于銀的功 能層(32)的厚度為3~20nm,優(yōu)選5-15nm,或者特征在于選擇的基于銀 的功能層的厚度為20 50nm,或者特征在于選擇的基于銀的功能層的厚 度為50 150nm,優(yōu)選80 100nrn。
10. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,接觸層(31)基于至少一種以下的金屬氧化物氧化鉻、氧化銦、任選亞化學(xué)計量的氧化 鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鉬、氧化鋯、氧化銻、氧化錫、氧化鉭、氧 化硅,并任選為摻雜的,如慘雜F或Sb的氧化錫,或摻雜的氧化鋅,任選為混合氧化物,尤其是混合的氧化銦錫、混合的氧化銦鋅、或混合的氧化鋅錫,并且特征在于接觸層優(yōu)選厚度為3~30nm。
11. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,電極包括稱為下層 的薄阻隔層,其直接與接觸層和金屬功能層接觸,基于亞化學(xué)計量的金 屬氧化物、氮化物或氧氮化物,并且厚度為10nm或更小,和/或金屬層 的厚度為5nm或更小。
12. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,第一主面(ll)包括 在電極(3)下面的能夠?qū)A金屬形成阻隔的基層(2),基層(2)為任選摻雜 的層,并選自基于氧化硅或碳氧化硅、或基于氮化硅、氧氮化硅或碳氧 氮化硅的層,其優(yōu)選厚度為10~150nm。
13. 前一權(quán)利要求的基板(l),其特征在于,第一主面(ll)包括位于 基層與接觸層之間的濕法蝕刻截止層,尤其是基于氧化錫的層,或者特 征在于蝕刻截止層(2)為基層的一部分或形成基層,并且優(yōu)選基于氮化 硅,或基于含錫的氧化硅或碳氧化硅。
14. 權(quán)利要求12和B之一的基板(l),其特征在于,基層和優(yōu)選任 選的濕法蝕刻截止層(2)覆蓋所選平板玻璃基板的大致全部第一主面,并 且接觸層(31)、任選的薄的下層阻隔層、功能層(32)、薄阻隔層(32,)和薄 膜(33)以一個且相同的蝕刻圖案蝕刻,并優(yōu)選通過單一濕法蝕刻操作。
15. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,以下結(jié)構(gòu)在任選的 基層和/或濕法蝕刻截止層上放置n次,其中n為等于或大于1的整數(shù)-接觸層、任選薄的下層阻隔層、功能層、薄阻隔層和任選水和/或氧阻隔層,此結(jié)構(gòu)的上面裝有以下序列,該序列包括接觸層、功能層、薄阻隔 層、任選包括水和/或氧阻隔層、并包括所述覆蓋層的所述薄膜。
16. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,覆蓋層(34)的邊界 上面安裝金屬電源帶(61, 61,, 62,),優(yōu)選其厚度為0.5~10nm,并且所述 金屬電源帶是以下列金屬之一的單層的形式Mo、 Al、 Cr、 Nd或如 MoCr、 AlNd的合金,或以如MoCr/Al/MoCr的多層形式。
17. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,基板是平的,并且 由鈉鈣硅玻璃(l)制成,優(yōu)選透明或超透明的玻璃。
18. 前述權(quán)利要求之一的基板(l),其特征在于,第二主面(12)包括 選自以下的功能薄膜抗反射多層、防霧或抗污層、紫外濾光層,尤其 是氧化鈦層、磷光體層、鏡層,以及出光分散區(qū)(73)。
19. 一種用于在尤其是玻璃基板的基板(1)上酸蝕刻多層電極(3)的 方法,其包括在主面上的蝕刻截止層,優(yōu)選基于氮化硅的截止層,和在 蝕刻截止層上稱為底電極的電極,所述電極包括-由選自氧化鋅、混合的氧化錫鋅、混合的氧化銦錫或混合的氧化銦 鋅的摻雜或未摻雜的金屬氧化物制成的接觸層;-任選包括直接在功能層下面的薄的下層阻隔層,該薄層包括厚度為 5nm或更小的金屬層,和/或厚度為10nm或更小的層,該層基于亞化學(xué) 計量的金屬氧化物或金屬氧氮化物或金屬氮化物;-具有固有導(dǎo)電性能的摻雜或未摻雜的金屬功能層,其厚度為小于 70nm,并選自銀和/或金;-直接在功能層上的薄阻隔層,該層包括厚度為5nm或更小的金屬 層,和/或厚度為10nm或更小的層,該層基于亞化學(xué)計量的金屬氧化物 或金屬氧氮化物或金屬氮化物;-任選包括直接氧化鋅、混合的氧化錫鋅、或混合的氧化銦鋅的摻雜 或未摻雜的金屬氧化物阻隔層;以及-由任選混合的導(dǎo)電氧化物制成的覆蓋層,該導(dǎo)電氧化物選自氧化銦、氧化鋅和氧化錫,和/或由亞化學(xué)計量的氧化物制成的厚度為lOrnn 或更小的覆蓋層,該亞化學(xué)計量的氧化物選自氧化鉬、氧化鎳、氧化 鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭、氧化硅,或氧化銀、氧化金、氧化鉑或 氧化鈀,蝕刻使用酸溶液一步進(jìn)行,酸溶液選自純硝酸HN03,或混有 鹽酸HC1的硝酸,或純鹽酸,或混有三氯化鐵FeCl3的鹽酸。
20. 前述權(quán)利要求用于蝕刻多層電極(3)的方法,其特征在于,蝕刻 在至少一個金屬電源帶存在下進(jìn)行,所述金屬電源帶優(yōu)選以基于以下金 屬之一的單層形式Mo、 Al、 Cr、 Nd或如MoCr、 AlNd的合金,或者 以如MoCr/Al/MoCr的多層形式。
21. —種有機(jī)發(fā)光裝置(IO, 10'),其包括具有權(quán)利要求1~18之一的 底電極的、尤其是玻璃基板的至少一個基板,并包括至少一個位于底電 極和所謂頂電極之間的有機(jī)發(fā)光層。
22. 權(quán)利要求21的有機(jī)發(fā)光裝置(IO, 10'),其特征在于,該裝置為 單嵌裝玻璃件、雙嵌裝玻璃件或?qū)訅呵堆b玻璃件。
23. 權(quán)利要求21和22之一的有機(jī)發(fā)光裝置(IO, 10'),其特征在 于,它包括多個相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng),其每個都發(fā)射白光,或者通過一 連串發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光的三個系統(tǒng),該系統(tǒng)串聯(lián)連接。
24. 權(quán)利要求21~23之一的有機(jī)發(fā)光裝置(IO, 10'),其特征在于, 它形成一個或多個反射和/或透明的發(fā)光面,尤其是照明、裝飾或建筑系 統(tǒng),或指示顯示板,例如圖畫、標(biāo)識或字母數(shù)字指示類型的,該系統(tǒng)產(chǎn) 生均勻的光或差異化的發(fā)光區(qū),尤其通過玻璃基板中的導(dǎo)引光提取來差 異化。
25.權(quán)利要求21-24之一的有機(jī)發(fā)光裝置(IO, 10,),其特征在于, 該有機(jī)發(fā)光裝置是-用于建筑目的,如室外發(fā)光的嵌裝玻璃,室內(nèi)發(fā)光隔離物或發(fā)光嵌 裝玻璃門(或門的一部分),尤其是推拉門;-用于運載工具目的,如發(fā)光的頂棚,發(fā)光的側(cè)窗(或窗的一部分), 陸上、水上或空中運載工具的內(nèi)部發(fā)光隔離物;-用于市政或?qū)I(yè)器具目的,如公共汽車候車篷板、顯示計數(shù)器墻、 珠寶展示或鋪面櫥窗、溫室墻壁,或照明磚瓦;-用于室內(nèi)裝飾目的,如架或柜的部件、柜子立面、照明的磚瓦、天 花板、照明冰箱架、水族箱壁;-用于電子設(shè)備背光目的,尤其是顯示屏,任選雙層屏幕,如電視屏 幕或計算機(jī)屏幕、觸摸屏;以及-照明鏡,尤其是用于浴室墻壁或廚房作業(yè)面照明,或用于天花板。
全文摘要
本發(fā)明的主題是多層電極(3)、其酸蝕刻和包括多層電極的有機(jī)發(fā)光裝置。用于有機(jī)發(fā)光裝置(10)、稱為下層電極的該多層電極連續(xù)地包括基于金屬氧化物和/或金屬氮化物的接觸層(31);具有固有導(dǎo)電性能的金屬功能層(32);和直接在功能層上的薄阻隔層(32’),該薄阻隔層包括厚度為5nm或更小的金屬層,和/或厚度為10nm或更小的層,其基于亞化學(xué)計量的金屬氧化物、或亞化學(xué)計量的金屬氧氮化物、或亞化學(xué)計量的金屬氮化物;以及包括基于金屬氧化物的覆蓋層(34)的涂層,以用于匹配逸出功。
文檔編號H05B33/26GK101548582SQ200780042544
公開日2009年9月30日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者P·雷烏特勒, S·恰庫羅夫 申請人:法國圣-戈班玻璃公司