TWI552403B - 利用電流散佈總線之大面積發光電氣封裝體 - Google Patents

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Description

利用電流散佈總線之大面積發光電氣封裝體
本揭示內容係關於發光電氣封裝體，且特定言之，本揭示內容係關於沿一透明導電電極具有增強電流散佈之有機發光電氣封裝體。
有機發光二極體裝置或OLED裝置在此項技術中通常已知。一OLED裝置通常包含佈置於電極之間之一或多個有機發光層。舉例而言，諸如一陰極及一透光陽極之第一電極及第二電極係形成於一基板上。當跨越該陰極及該陽極施加電流時發光。由於電流，電子從陰極被注入至有機層中且電洞可從陽極被注入至有機層中。電子及電洞通常行進通過有機層直至其等在通常為一有機分子或聚合物之一發光中心重新組合。重新組合過程導致通常在電磁頻波譜之可見區中發射一光子。
OLED之層通常經配置使得有機層被佈置於陰極層與陽極層之間。隨著產生且發射光之光子，該等光子移動通過有機層。移動朝向通常包括金屬之陰極之光子可反射回至有機層中。然而，通過有機層移動至透光陽極，且最後移動至基板之該等光子可以光能量之形式從OLED發射。透光陽極已由大體上透明之非金屬導電材料，諸如氧化銦錫組成。當然，光源結構中可包含或可不包含額外、選用層。
出於許多目的，可將發光裝置或OLED裝置設計成大致 可撓，亦即能夠被彎曲成具有小於約10cm之一半徑之一形狀。此等發光裝置亦較佳為大面積的，此意指其等具有大於或等於約10cm2之一面積之一尺寸，且在一些情形中係耦合在一起以形成由一或多個OLED裝置組成且具有一大表面積發光之一大致可撓、大致平坦的OLED面板。由於水分及氧氣對OLED裝置具有不利影響，故此類面板應密閉式密封。期望以發光面板建立一電氣通道，且亦期望該電氣通道維持可撓性，容易且精確定位，建立良好之電氣連續性，並且維持一薄外形。
然而，尤其對於大面積OLED面板，由於有時可可見地感測非均勻性，故通常亦期望確保此類面板之亮度為均勻的。一個已知可能之故障模式包含水分及/或氧氣隨時間之進入。水分及氧氣進入之影響有時可被可見地觀察為發光區域中形成之暗點。良好之黏著密封方法及障壁方法以及吸氣已妥適用於減輕此故障模式。
然而，可期望最小化降低大面積、平坦、可撓OLED裝置之光輸出及美觀的其他因素。
本發明之一實施例係關於一種發光電氣封裝體。該發光電氣封裝體包括：一第一電極層，其包括一大體上透明之非金屬導電材料；以及佈置於該第一電極層上之複數個發光元件。當供能量時，該複數個發光元件界定該封裝之一發光區。該第一電極層包括一周邊區，且一長形總線係佈置於該周邊區之至少一部分上且鄰近該第一電極層。該長形 總線經組態以跨越該第一電極層之一長度尺寸散佈電流。
本發明之另一實施例係關於一種大面積順形發光電氣封裝體，其包括：一大致平坦之陽極層，其包括一透明導電氧化物；及佈置於該陽極層上之複數個有機發光元件。該等發光元件之至少一者包括一有機電致發光層及一陰極層。當供能量時，該複數個發光元件界定該封裝之一發光區。該陽極層進一步包括一非發光周邊區，且一長形總線係佈置於該非發光周邊區之至少一部分上且鄰近該陽極層。該長形總線包括一總線材料，該總線材料具有一功函數，該功函數在該透明導電氧化物之電子親和性之約30%之內。該長形總線經組態以跨越該陽極層之一長度尺寸散佈電流。
參閱下列詳細描述將更好地明白本發明之其他特徵及優點。
現將參考附圖詳細描述本發明之實施例。
本發明之申請人發現採用透明陽極之大面積、平坦可撓OLED裝置有時可能存在一問題。隨著此類裝置變大，歸因於大多數透明非金屬導電材料(諸如氧化銦錫(ITO))之相對高片電阻，電流可能並非總是從電流注入之點散佈至透明陽極層中。電流位準在電流注入之點處可為高，但是在其他處歸因於此片電阻而降低。此片電阻可高達50歐姆/單位面積或更高。
OLED中沿透明陽極層散佈電流存在大面積裝置之一亮 度均勻性問題。此產生在其中一接觸墊係連接至外部電路之局域化高電流之區域，此導致與該裝置之剩餘者相比該等區域具有增加之照度。ITO之相對高片電阻可造成跨越陽極之一大i2R損耗及對應電流密度非均勻性。電流密度之此變動可繼而基於位置而影響元件之亮度，藉此產生一非均勻OLED面板。從一產品觀點言之，此通常為非期望的。因此，本發明之實施例包含具有減輕大面積OLED裝置中之照度之變動之一目的的設計。
根據實施例，本發明通常係關於用於光發射之一(通常為平坦的)電氣封裝體，其包括一第一電極層，該第一電極層包括一大體上透明之非金屬導電層。該第一電極層可提供為視需要佈置於一基板上之一片或一膜。複數個發光元件係佈置於該第一電極層上。當該封裝被供能量時，該複數個發光元件共同界定該封裝之一發光區。該第一電極層通常以其包括一周邊區(亦稱為一「邊緣」或「翼」或「圓周」)方式伸長。當觀察為一平面圖(一俯視圖或仰視圖，亦即，垂直電氣封裝體之平面觀察)時，可見到此周邊區通常「圍繞」發光區。該周邊區通常界定該封裝之一非發光區。為了提升電流散佈，將一長形總線佈置於該周邊區之至少一部分上且使之鄰近第一電極層。以此方式，該長形總線可經組態以跨越該第一電極層之一長度尺寸散佈電流。本文中，「鄰近」通常可指其中無非屬該長形總線之部分之中介層而直接鄰近。
一長形總線通常將經組態以增強照度跨越封裝之發光區之一均勻度。在一些實施例中，「均勻照度」可定義為光輸出中沿任何個別發光元件之最長尺寸之小於約30%(較佳小於約20%)之變動。
出於本揭示內容之目的，一「長形總線」可定義為直接鄰近第一電極層且從電流注入之一點散佈電流且從此跨越該第一電極層之一長度尺寸的任何佈線、膜或結構。此總線通常為電流之一導體。此長形總線可為一單層材料，或一多層材料。一長形總線通常須為延性且/或可撓。長形總線可例如以第一電極層上之金屬薄膜(例如，經氣相沈積之金屬)之形式，或以牽拉之佈線之方式，或以黏性附接至該第一電極層之一箔之形式存在。本文中「長形」之意義通常指總線相對於周邊區之總長度之長度。在第一電極層之周邊區包括具有一第一長度之一邊緣(或圓周)之處，長形總線可具有該第一長度之長度之至少約5%或至少約25%或至少約50%的一第二長度。然而，該長形總線之長度無需限制於此等值。
如所述，長形總線係佈置於周邊區之至少一部分上且鄰近該第一電極層。在一第一實施例中，其中長形總線包括一導電材料之一薄膜。此薄膜之一厚度可從約100奈米至約1000奈米，或至少約500奈米，較佳約500奈米。此薄膜可為一氣相沈積之薄膜，亦即，已藉由氣相沈積而將長形總線施加至鄰近該第一電極層之至少一部分之一位置。若經採用，則氣相沈積可包括一或多個濺鍍沈積、電子束蒸鍍沈積，以及熱蒸鍍沈積。氣相沈積通常應以使第一電極層保持在於其下第一電極層未實質上分解之一溫度(或在該溫度之下)，例如小於約100℃下之一方式實行。如本文所使用，術語「經氣相沈積之總線」指藉由一氣相沈積步驟而施加至第一電極層之一長形總線。
重要的是，本發明包含其中在電子屬性上與鄰近透明導電第一電極「匹配」之長形總線之實施例，其中該長形總線包括一總線材料，且其中該大體上透明之非金屬導電材料具有一電子親和性，該總線材料具有一功函數，且該功函數在該電子親和性之約30%之內。在一些實施例中，非金屬導電材料(例如包括氧化銦錫)具有從4.0 eV至4.8 eV之一電子親和性。在此類情形中，製得該長形總線之材料可從具有從4.2 eV至4.6 eV之一功函數之材料中選擇。更一般言之，製得該長形總線之材料(「長形總線材料」)可從具有在鄰近透明非金屬材料之電子親和性之約30%(更佳言之，在約20%之內)內之一值之一功函數之材料中選擇。功函數之匹配通常提升跨越長形總線與第一電極層之間之介面之電荷注入。或者，該長形總線可為一單層，或具有視需要分級屬性之一多層。亦即，一分級之多層可在遠離透明第一電極層之一區處具有一個功函數，且在鄰接該透明第一電極層之一區處具有一第二功函數。
為了提供足夠之可撓性，長形總線材料可具有小於100 GPa、或者更一般言之小於約50 GPa之一剛性模量。在實施例中，長形總線材料可具有在約1×10-8 Ohm-m與約50×10-5 Ohm-m之間之一電阻率。在實施例中，長形總線材料可具有有效用於從封裝中移除熱之一熱導率，例如較佳大於約20W/m-K之一熱導率。長形總線材料可包括一金屬，或金屬之一混合物及/或一金屬合金。在特定實施例中，長形總線材料可選自由Al、Sn、Sb、Ni、Mo、Ga、C、In、Zn及前述者之合金、複合物及組合組成之群組；或類似材料。此等可為元素存在形式或化合物形式，但是通常出於增強傳導性而為元素存在形式。較佳言之，總線材料應包括一相對低之熔融點材料，使得一長形總線之氣相沈積不會使第一電極層熱降級。
作為一替代實施例，長形總線可採用包括一導電黏性材料之一結構之形式，諸如各向異性導電膜(ACF)或一等向性導電膜或一填充導電金屬之塑膠(例如，填充銀之環氧樹脂)。在一實施例中，長形總線包括ACF/Al箔/ACF之一夾層，亦即藉由ACF條而將夾置在一條鋁箔夾置在兩側上。通常Al箔可選擇成具有從約10微米至約100微米之一厚度，例如約25微米。
在又另一替代實施例中，可同時採用兩種形式之長形總線。亦即，發光電氣封裝體將緊鄰透明第一電極層而採用一氣相沈積之總線，且緊鄰該氣相沈積之總線採用一導電黏性材料。此將參考圖式在下文中更充分闡述。
出於文中脈絡，下文描述發光電氣封裝體之額外特徵。複數個發光元件通常磚狀並排且/或安置於第一電極層上。該複數個發光元件通常主要位於封裝之發光區中。藉由將複數個發光元件安置於一第一電極層之一特定區中， 得以有效提供發光區及非發光周邊區。儘管發光區內之個別發光元件之間可能存在空間，然而可藉由將該等元件磚狀並排成彼此緊密靠近，且/或藉由使用光均化器(漫射體及類似物)覆蓋該封裝而可補償發光區中起因於存在此等空間之任何暗線或點。
根據本揭示內容之實施例，發光元件之至少一者可包括一有機電致發光材料。在此實施例中，各發光元件可稱為一「OLED」或有機發光裝置。發光電氣封裝體整體上係組態成可撓且/或順形的；亦即，發光封裝包括足以「順形」成至少一預定形狀(至少一次)之可撓性。舉例而言，一「順形」發光電氣封裝體最初可足夠可撓以包覆一圓柱體以形成一配件，且接著在其使用壽命期間再次不撓曲。根據本揭示內容之發光電氣封裝體通常係可撓的(或可順形的)。如本文所使用，術語「可撓」通常可指能夠彎曲成具有小於約10cm之一曲率半徑之一形狀的一裝置或封裝。
較佳言之，發光封裝可組態成一大面積光源。如本文所使用，術語「大面積」通常可指具有大於或等於約10cm2之一尺寸面積的一裝置。一大面積裝置通常可指耦合在一起以形成具有一整體大表面積之發光之一大致可撓、大致平坦之面板的複數個發光裝置。
如另外處大致所述，第一電極層通常為大體上透明的。在特定實施例中，第一電極層可組態成充當封裝中之一陽極，或在一些實施例中，充當一陰極或在封裝之不同區中充當一陰極及一陽極二者。在許多實施例中，第一電極層在封裝中為一大體上平坦片之形式(亦即，在封裝不撓曲時)。其可經由氣相沈積(例如濺鍍)或藉由液相沈積(例如，漿液或溶液)至一基板上而予以形成。第一電極層可經圖案化或未經圖案化。
在許多實施例中，用於製造一OLED裝置(或發光元件之陣列)之製程採用在一基板上沈積一透明電極(通常一陽極)層之一步驟。對於可撓性是重要之許多應用，基板可為諸如PET或PEN之一塑膠，或者替代可為玻璃。對於ITO，可將此物質濺鍍至基板上且接著(若期望)藉由一微影製程而結構化/圖案化物質層。用於OLED應用之一良好透明導電非金屬塗層(例如，ITO)之需求可概括為高透光(>約90%)、1至50 Ω/sq之低片電阻、高功函數(有時高達約5.0 eV)及低於1奈米(RMS)之低粗糙度。然而，作為一實際問題，並非總是容易達成此類所期望之參數，尤其是片電阻，其可基於處理及膜形態(密度/表面粗糙度等等)大範圍變化。此外，透明導電非金屬塗層通常基於處理條件而為易碎且可能具有缺陷。
陽極層通常可由一大體上透明之非金屬導電材料組成。用於本揭示內容之實施例之適當材料包含(但不限於)透明導電氧化物，諸如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鎵(IGO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、氧化鋅、氧化鋅氟化物(摻雜氟化物之氧化鋅)、銦摻雜氧化鋅(IZO)、氧化鎂銦，及氧化鎳鎢；導電聚合物，諸如聚(3,4-乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯)(PEDOT:PSS)；及其任何兩者或多者之混合物及組合或合金。熟悉此項技術者將顯而易知其他大體上透明之非金屬導電材料。
第一電極層之厚度未特定受限，但是其通常必須不過厚以致抑制可撓性。在一實施例中，一第一電極層具有約125奈米之一厚度且包括氧化銦錫，例如摻雜2%至15%錫之氧化銦錫。
根據本發明之實施例，第一電極層可承載複數個發光元件。該複數個發光元件之至少一者通常包括一透明導電電極層(通常為一陽極)；一第二電極層(通常為一陰極)；以及佈置於透明導電電極層與第二電極層之間之一電致發光材料層。一般言之，熟悉有機發光裝置領域者已熟知此結構，且無需詳細闡述。電致發光材料通常為一有機分子及/或有機聚合物。根據實施例，第一電極層之至少一部分可用作複數個發光元件之至少一者之透明導電電極層。該複數個發光元件可以串聯、並聯或一串並聯配置電耦合在一起。
如熟悉此項技術者將容易理解，此類有機發光元件可能需要一有機發光層。該有機發光層可包括一單層或兩個或多個子層以與第一電極及第二電極協作發光。一「有機發光層」可包含一有機電致發光發光層、一選用電洞注入層、一選用電洞輸送層、一選用電子輸送層及一選用電子注入層。第一電極及第二電極將電荷載子(亦即，電洞及電子)注入至在其中其等重新組合以形成激發分子或激子之有機發光層中，此在分子或激子衰減時發光。分子所發之光之顏色取決於激發態與分子或激子之基態之間之能量差。在非限制性實例中，有機發光層可具有約50奈米至500奈米之一厚度，且電極各可具有約100奈米至1000奈米之一厚度。
陰極通常可包括具有使得一相對小電壓造成電子之發射之一低功函數的一材料。普遍使用之材料包含金屬，注入金、鎵、銦、錳、鈣、錫、鉛、鋁、銀、鎂、鋰、鍶、鋇、鋅、鋯、釤、銪，及其任何兩者或多者之混合物或合金。在本發明之實施例中，陰極通常可包括使得一相對小電壓造成從陰極發射電子之一低功函數值的一材料。或者，陰極可由兩層製得以增強電子注入。陰極之非限制性實例可包括一薄LiF內層，其後接著一較厚鋁外層，或者一薄鈣內層，其後接著一較厚鋁或銀外層。
在特定實施例中，藉由一溶液相沈積，其後接著溶劑輔助擦拭或其他圖案化而在第一電極層上積聚有機發光層，且接著藉由氣相沈積而在該有機發光層沈積陰極層，例如100奈米至1000奈米厚之鋁膜。在一實施例中，電氣封裝體包括組態成複數個條帶狀結構之一連續未經圖案化之陽極層及一不連續陰極層。術語「條帶狀」指裝置之照亮區域之尺寸，其在橫截面上可為長且窄並且薄。該等條帶可為連續的。一條帶之設計可有利於一捲軸式製程中之製造。
由於水分及氧氣對一OLED器件可有不利影響，故有機發光電氣封裝體通常經囊封或密封。可在兩個(或多個)大致不可透層(例如，膜)之間密封(例如黏性密封)一或多個OLED裝置，該兩個或多個大致不可透層之至少一者為透明以容許所產生之光逸出。在許多實施例中，此等不可透層為一透明障壁，且另一者為背層。
一典型透明層可為一透明障壁，例如，如此項技術中通常已知之透明超高障壁(UHB)，且在共同擁有之美國專利第7,015,640號中展示且描述UHB之結構及功能之特定細節。
一背層(或背板)通常可包含塗佈於具有一聚合物絕緣體之兩個表面上之一金屬箔，諸如鋁箔或其他導電材料。在一些實施例中，背層可為一複合總成，該複合總成包含一金屬箔，該金屬箔在金屬箔之相對面上被封入或囊封在一聚合膜或絕緣體內。背層通常歸因於併入金屬箔而展現極佳之水分及氧氣障壁特性。用作背層之一些適當材料包含膜或片形式且具有水分及視需要之氧氣障壁屬性的市售多層封裝或裝蓋材料，諸如可熱封材料。一適當材料之一實例為美國賓夕法尼亞州(Pa.,USA)Feasterville市Tolas Healthcare Packaging(美國密西根州(Mich.,USA)Grand Rapids市Oliver-Tolas之部門))生產之Tolas TPC-0814B裝蓋箔。
黏著劑(其經採用以將透明障壁密封至背層)可出於成本低、大面積時易處理以及透明度、低透水性、及良好之黏性而選擇，且可具有吸收水分及/或氧氣之能力。在非限制性實例中，一適當黏合材料可包括聚合材料，諸如環氧樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯、聚矽氧、橡膠、乙烯或聚烯烴。
必須在發光電氣封裝體中建立各種電氣通道。以一發光封裝建立一電氣通道之一方式為在其他不可透背層中之經選擇之隔開位置形成開口、導通孔或饋通孔。可使用任何適當方法，諸如沖壓、模切削、雷射加工、微影蝕刻等方法形成孔。該等孔可取決於封裝之布局及其他設計因素而為圓形或另一橫向幾何配置或形狀，可為不同直徑或大小，或為其他形狀及縱橫比。可透過背層中之開口(饋通孔)而對囊封之發光元件提供電力。導電貼片可用於將提供一電氣通道之背層之開口覆蓋至密閉封裝中。
在美國公開之專利申請案第2010-0295443-A1號、第2010-0296261-A1號及第2010-00294526-A1號中描述用於使用一孔及一貼片來連接至一裝置且形成一密閉封裝的一些適當方法及系統，該等案之各者之全文以引用之方式併入本文中。對應於孔之貼片適當包括具有足夠厚度及均質性以不透水或其他有害環境污染物的導電箔元件(諸如：鋁、不銹鋼、鎳或黃銅)。如本文所使用，術語「貼片」指用於覆蓋背層中之至少一孔之一件導電材料或片導電材料。為了促進密封，貼片可定大小成充分大於各自孔。可從一箔片中適當模切削或以其他方式製造貼片，且該等貼片可充分平坦以促進各自孔之密閉密封。
可將一出耦合層放置於發光電氣封裝體之光提取之路徑中以輔助光之移除或提取。如熟悉此項技術者將明白，出 耦合層可為一膜之形式以提取捕獲於其內之光。一出耦合層可包括散射粒子，或增加從該裝置發射之光之量之表面紋理，諸如微透鏡或稜鏡。
在本發明之實施例中，封裝可進一步包括佈置於透明障壁層與背層之間以吸收水分及/或氧氣之一吸氣材料。吸氣材料可佈置在不同位置且具有不同之量。在特定實施例中，吸氣材料可為透明的，且選自諸如特定鹼土金屬氧化物，或選自各種金屬元素。
現參考圖1，圖中展示一理想化發光元件100之一實施例之橫截面描繪。通常可在一選用(玻璃或塑膠)基板101上支撐此元件，在該基板101上佈置一透明超高障壁層102。陽極層103(通常為包括一透明非金屬導電材料之一透明電極)鄰近障壁層102，並且具有促進電流流動之一導電陽極接觸件104。一有機電致發光材料層105通常夾置於(或同時鄰近兩者)陽極層103與陰極層106之間，其可為具有電荷修改劑(charge-modifying agent)、螢光材料，或視需要存在之其他材料的一單層或多層。為了促進電流流動，陰極層106可具有一導電陰極接觸件107。為了提供另一障壁屬性，示意性展示一陰極罩108。儘管未在圖1中明確描繪，然而應理解陰極罩108亦可進一步向右延伸以便更充分覆蓋陰極106，以減輕可能之電氣短路問題。應理解，此組態僅旨在提出基本電作用元件對一發光電氣封裝體之最大重要性；熟悉此項技術者將容易理解，可提供其他障壁、密封劑、電氣互連、光修改層(light-modification layer)及 黏著劑及類似物。
複數個發光元件(如圖1所展示之一發光元件100)可安置成一電氣封裝體且互連，以便增加一大面積發光封裝之發光區之大小。為了促進個別元件之間之可靠電氣連接，如此項技術者通常將理解，可以一串聯、並聯或串/並聯方式互連元件。圖2描繪佈置於由基板201支撐之一透明障壁層202上之兩個發光元件之一理想化串聯陣列200的一橫截面圖。一透明陽極層203係佈置成鄰近障壁層202，該透明陽極層203可經圖案化或不經圖案化。層205係一有機電致發光材料層且層206為一陰極層。各個別元件之陰極層206串聯電連接至一鄰近元件之陽極層203。以此方式，藉由選用之導電陽極接觸件204促進，可在個個點處單獨或主要使陽極層203電氣連接至外部總線元件(及電力)。此一串聯連接(其中陽極接觸件係佈置成緊密鄰接基板201之周邊)適用於通過封裝之周邊提供饋通連接之封裝技術。
饋通連接指其中電流外部總線元件通過一背層中之一或多個孔而行進至一發光元件之電極接觸件的一配置。此配置之圖解說明係展示於圖3中。採用圖1之編號，在一選用(玻璃或塑膠)基板101上支撐一發光元件，在該基板101上佈置一透明超高障壁層102。陽極層103鄰近障壁層102，並且具有導電陽極接觸件104。一有機電致發光材料層105通常夾置於陽極層103與陰極層106之間。為了促進電流流動，陰極層106可具有一導電陰極接觸件107。為了提供另一障壁屬性，提供一陰極罩108；儘管未明確描繪，然而 應理解陰極罩108亦可進一步延伸以更充分覆蓋陰極106。背層303連同超高障壁101一起可用於囊封發光元件。背層303具有通過其可饋送外部導電線(未明確展示)之孔304。在背層303的內側(如所展示)或外側(未明確展示)提供大型導電貼片302，以密封孔304免遭水分及/或氧氣之進入，且從外部導電線傳導電流。可在為可由填充銀之環氧樹脂(為各向異性或等向性導電膜)製成之一選用導電黏著劑301之幫助下將貼片302密封地層壓至封裝電極接觸件104、107。
圖4係安置成條帶以形成一發光電氣封裝體400之複數個發光元件401的一示意性俯視圖。元件401係佈置於一透明陽極層402(由諸如氧化銦錫之一大體上透明非金屬導電材料組成)及選用基板403上。從該複數個發光元件401發射之光共同形成一發光區，該發光區之中心大致在點405。為了將電流饋送至陽極層402之背側，提供導電貼片404並且由於在此圖中導電貼片404係在陽極層402之平面的下方故將其展示為一虛線輪廓。封裝中在此位置及/或其他位置中可能存在兩個以上導電貼片。兩個貼片404係展示成提供於陽極層402之一周邊上，未在該封裝之光路徑內(亦即，封裝400之發光區之外側)，在該陽極層402之一非發光區處。水平箭頭從貼片404之虛線輪廓描繪發出，且旨在成為從貼片404向外通過陽極層402之長度之電流之一漫畫描繪。歸因於透明陽極層402之通常為高之片電阻，從該等貼片注入之電流之量值通常在最靠近貼片404之陽極 層402之一區處最高，且將在離該等貼片404之增加之距離處減少。此減少之電流將導致照度在離發光區之中心405之增加距離處之一對應減少。
本發明之實施例提供一長形總線，其經組態以跨越例如一透明導電陽極層之第一電極層之一長度尺寸散佈電流。此係示意性展示於圖5之俯視圖中，其中採用圖4之編號方案來展示相似元件。為了促進電流從導電貼片404散佈，將一或多個長形總線501佈置於層402之周邊區之至少一部分上。儘管此總線係展示成一薄矩形調，然而其可採用對其利用有效之任何形狀。所得發光電氣封裝體500通常將展現跨越該封裝之發光區之一更為均勻之照度。
圖6表示同時使用一氣相沈積之總線及導電帶作為一長形總線的一橫截面示意圖。在基板或透明陽極601上支撐一氣相沈積之金屬膜602(通常為約500奈米厚度)。存在導電貼片603以通過一電流散佈氣相沈積之金屬膜602提供電流至一陽極。此外，由於普遍使用罩或障壁604(或其他機械障礙物)，導電貼片603與氣相沈積之金屬膜602之間可能存在寬度「W」之間隙。因此，在圖7中，可將與「W」相當之厚度之一補充總線610***至介於貼片603與氣相沈積之膜602之間之間隙中。補充總線610可具有三層構造，其中一金屬箔612係夾置於兩層各向異性導電膜611之間。包含補充總線610亦可對電氣封裝體提供機械穩定性。舉例而言，在圖6中，在無一補充總線時，可預料到在一大面積、平坦可撓電氣封裝體撓曲或彎曲後發生貼片603與 總線602之層離。此層離可導致一開路，且OLED不會發出光。此問題可藉由以所展示之方式填充寬度「W」之間隙而減輕。總線可組合陰極罩、障壁層、黏著劑劑背層而對經囊封之電氣封裝體施予額外機械保持力。當然，亦可併入比間隙(W)稍厚之一總線。此將具有使得電氣接觸件處於殘餘壓縮之效果，藉此建立一強健之電氣接觸。此在可撓應用中可為重要的：無殘餘壓縮下，電氣連接可能遭受分離或層離，導致一開路且無光輸出。
圖8係根據本發明之實施例之一發光電氣封裝體的一分解圖，其尤為關注一長形總線沿一周邊之放置。描述圖8之特徵部之順序並非旨在指示將各自特徵部組建成一完整封裝中之特定順序。以底部開始，存在一遮罩814及平坦可撓纜線813(其在本揭示內容之其他處為已指示為一「外部總線元件」之物之一實例)。基本上，纜線813代表承載來自可存在於一密閉密封之封裝之外部之驅動器、控制器及/或電源(未明確展示)之電流之一或多個外部導電佈線元件。(用於有機發光裝置之一些適當類型之平坦可撓纜線及連接方案之更詳細描述可見2009年11月22日申請且共同讓與之美國專利申請案第12/644520號，該案以引用之方式併入本文)。
繼續圖8，物項805描繪複數個發光元件，此處說明性展示為四個條帶。長形總線佈置於物項805之相對邊緣(周邊)，在此實施例中，長形總線採取薄條帶之形式，該等薄條帶包括夾置於兩個條帶之各向異性之導電膜806之間 之箔807。各長形總線擱置於複數個發光元件805與導電貼片808之間。為了防止短路，該導電貼片808可具有在貼片808與背層810之間的一絕緣環809。貼片覆蓋背層810中之孔811。從背層810之相對側起，透過使用一定量之銀環氧樹脂導電黏著劑812而使纜線813與貼片808電連通。可出於防止短路而定位另一選用絕緣環809。在圖8之上部，在移動至複數個發光元件805之頂側後，一光學耦合膜804可佈置於該複數個發光元件805上，其中一透明超高障壁803係在該光學耦合膜804上。最後，可透過使用出耦合黏著劑802而將出耦合膜801附接在透明超高障壁803上。
總而言之，本發明之申請人設計長形總線結構旨在減小沿在其邊緣或周邊處之一透明非金屬導電接觸件之電阻性損耗。已將總線設計成實現電流散佈，以及最小化系統中歸因於能量位準差異之損耗。用於一長形總線之一個設計包括：(1)一導電黏著劑/金屬箔/導電黏性夾置結構；(2)另一設計包括一或多種材料之一氣相沈積之總線；且另一設計協同採用(1)及(2)。
本文所揭示之一些實施例能夠有利達成一更為均勻之照明OLED。結果，用戶通常將感覺此均勻照亮之大面積OLED美觀出眾。此外，若電流散佈成更均勻地跨越裝置，則隨時間之任何偶然發光降級將更為均勻。
如本文所述，可應用近似語言以修飾任何量化表示，該任何量化表示可在不導致該任何量化表示相關之基本功能之變化下變化。相應地，在一些情形中，由一術語或多個術語諸如「約」及「大體上」修飾之一值可能未受限於所指定之精確值。結合一數量使用之修飾詞「約」包含所聲明之值且具有由內文所指明之意思(例如，包含與特定數量之量測相關聯之誤差度)。「選用的」或「視需要」意指隨後所述之事件或情況可或可不發生，或者隨後識別之材料可或可不存在，且描述包含事件或情況發生或材料存在的情形，以及時間或情況不發生或材料不存在的情形。除非內文另有明確指定，單數形態「一」、「一個」及「該」包含複數個指示物。本文所揭示之全部範圍包含所述端點且可獨立組合。
如本文所使用，片語「經調適以...」、「經組態以...」及類似片語指經定大小、配置或製造以形成一特定結構或達成一特定結果的元件。雖然已僅結合有限量之實施例詳細描述本發明，但是應容易理解本發明不限於此類所揭示之實施例。實際上，可將本發明調整成併入迄今未描述但是與本發明之精神及範疇相當之任何數量的變動、變更、置換或等效配置。另外，雖然已描述本發明之各個實施例，但是應理解本發明之態樣可僅包含所述實施例之一些。相應地，本發明不應視為受前述描述限制，而是僅受隨附申請專利範圍之範疇限制。亦預期科技進步將使現在由於語言之不精確而未考慮到之等效物及置換物變得可能，且此等變動在可能之處亦應視為由隨附申請專利範圍涵蓋。
100‧‧‧發光元件
101‧‧‧基板
102‧‧‧透明超高障壁層
103‧‧‧陽極層
104‧‧‧導電陽極接觸件
105‧‧‧有機電致發光材料層
106‧‧‧陰極層
107‧‧‧導電陰極接觸件
108‧‧‧陰極罩
200‧‧‧串聯陣列
201‧‧‧基板
202‧‧‧透明障壁層
203‧‧‧透明陽極層
204‧‧‧導電陽極接觸件
205‧‧‧有機電致發光材料層
206‧‧‧陰極層
301‧‧‧導電黏著劑
302‧‧‧大型導電貼片
303‧‧‧背層
304‧‧‧孔
400‧‧‧發光電氣封裝體
401‧‧‧發光元件
402‧‧‧透明陽極層
403‧‧‧基板
404‧‧‧導電貼片
405‧‧‧發光區中心點
500‧‧‧發光電氣封裝體
501‧‧‧長形總線
601‧‧‧透明陽極
602‧‧‧氣相沈積之金屬膜
603‧‧‧導電貼片
604‧‧‧障壁
610‧‧‧補充總線
611‧‧‧各向異性導電膜
612‧‧‧金屬箔
801‧‧‧出耦合膜
802‧‧‧出耦合黏著劑
803‧‧‧透明超高障壁
804‧‧‧光學耦合膜
805‧‧‧發光元件
806‧‧‧導電膜
807‧‧‧箔
808‧‧‧導電貼片
809‧‧‧絕緣環
810‧‧‧背層
811‧‧‧孔
812‧‧‧銀環氧樹脂導電黏著劑
813‧‧‧纜線
814‧‧‧遮罩
圖1描繪一典型發光元件的一橫截面圖。
圖2描繪適用於發光元件之一陣列的一串聯電連接。
圖3圖解說明用於一典型發光元件之一饋通組態的一橫截面圖。
圖4係具有導電貼片之發光元件之一陣列的一俯視圖。
圖5係根據本發明之實施例之經組態與發光元件之一陣列搭配使用之一長形總線的一俯視圖。
圖6係根據本發明之實施例之具有經氣相沈積之總線之一發光元件的一橫截面圖。
圖7係根據本發明之實施例之與經氣相沈積之總線搭配使用之一補充多層總線的橫截面圖。
圖8係根據本發明之實施例之一經囊封之發光封裝的一分解圖。
401‧‧‧發光元件
402‧‧‧透明陽極層
403‧‧‧基板
404‧‧‧導電貼片
500‧‧‧發光電氣封裝體
501‧‧‧長形總線

Claims (14)

  1. 一種發光電氣封裝體(400)，其包括：一第一電極層(103、402)，其包括一大體上透明之非金屬導電材料；及佈置於該第一電極層(402)上之複數個發光元件(401)，當供能量時，該複數個發光元件界定該封裝之一發光區；其中該第一電極層(103、402)包括一周邊區(404)，且其中一長形總線(501)係佈置於該周邊區之至少一部分上且鄰近該第一電極層(402)；且其中該長形總線(501)經組態以跨越該第一電極層(103、402)之一長度尺寸散佈電流；該長形總線(501)包括一導電黏性材料，該長形總線包括在導電黏性材料之膜之間夾置有一金屬箔之一結構。
  2. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該等發光元件(401)之至少一者包括一有機電致發光層(105)及一第二電極層(106)，該有機電致發光層至少部分夾置在該第一電極層與該第二電極層之間。
  3. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該電氣封裝體(400)係組態成可撓且/或順形的，且為一大面積裝置之部分。
  4. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該周邊區(404)之至少一部分為該封裝之一非發光區，且其中該長形總線(501)係至少部分佈置於該非發光區中。
  5. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該長形總線(501)包 括一延性及/或可撓結構，且為導電，且經組態以增強跨越該封裝(400)之該發光區之一均勻照明。
  6. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該長形總線(501)包括一總線材料，且其中該大體上透明之非金屬導電材料具有一電子親和性，該總線材料具有一功函數，且該功函數在該電子親和性之約30%之內。
  7. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該長形總線(501)包括具有小於約100GPa之一剛性模量之一總線材料。
  8. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該長形總線(501)包括選自由Al、Sn、Sb、Ni、Mo、Ga、C、In、Zn及前述者之合金、複合物及組合組成之群組之一總線材料。
  9. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該長形總線(501)包括含一導電材料之一薄膜，該長形總線包括具有從100奈米至約1000奈米之一厚度之一氣相沈積薄膜。
  10. 如請求項9之發光電氣封裝體，其進一步包括一補充長形總線，該補充長形總線(610)包括鄰近該薄膜之一導電黏性材料。
  11. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該複數個發光元件(401)係以一串聯、並聯或一串並聯配置電耦合。
  12. 如請求項1之發光電氣封裝體，其中該非金屬導電材料包括一透明導電氧化物或一透明導電有機聚合物。
  13. 如請求項1之發光電氣封裝體，其進一步包括用於囊封該複數個發光元件之一透明障壁及一背層，且該背層包括至少一饋通孔以促進該複數個發光元件至一外部總線 之電耦合，且其中一導電貼片係電耦合至該封裝之一陽極或一陰極且覆蓋至少一饋通孔。
  14. 一種大面積順形發光電氣封裝體(400)，其包括：一大致平坦之陽極層(103、402)，其包括一透明導電氧化物；及佈置於該陽極層上之複數個有機發光元件(401)，其中該等發光元件之至少一者包括一有機電致發光層及一陰極層，當供能量時，該複數個發光元件界定該封裝之一發光區；其中該陽極層(103、402)進一步包括一非發光周邊區，且其中一長形總線(501)係佈置於該非發光周邊區之至少一部分上且鄰近該陽極層；且其中該長形總線(501)包括一總線材料，其中該透明導電氧化物具有一電子親和性，該總線材料具有一功函數，且該功函數在該電子親和性之約30%之內；且其中，該長形總線(501)經組態以跨越該陽極層之一長度尺寸散佈電流；該長形總線(501)包括一導電黏性材料，該長形總線包括在導電黏性材料之膜之間夾置有一金屬箔之一結構。
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