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(gè)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(shí)的反應(yīng)性濺射),其厚度為約10(Tl50nm。然而,該ITO層具有許多缺點(diǎn)。首先,用于改善導(dǎo)電性的材料及高溫(350°C )沉積方法會(huì)產(chǎn)生額外費(fèi)用。片電阻保持相對(duì)較高(大約10Ω/carr6),除非層的厚度增加到超過150nm,而這會(huì)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(dòng)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(gè)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(huì)犧牲其電導(dǎo)性能或其光學(xué)性能,不會(huì)犧牲包括它的裝置的性能,也不會(huì)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(huì)犧牲其導(dǎo)電性能、其光學(xué)性能,也不會(huì)犧牲OLED的光學(xué)性能,也不會(huì)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(carriersubstrate)和OLED系統(tǒng)之間最靠近基板的電極。此外,實(shí)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(shí)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(gè)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(gè)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(gè)具有固有電導(dǎo)性能的金屬功能層;-一個(gè)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O. 5^2nm,和/或包括一個(gè)厚度為IOnm或更小的層,優(yōu)選O. 5^2nm,該層基于亞化學(xué)計(jì)量的金屬氧化物、亞化學(xué)計(jì)量的金屬氮氧化合物或亞化學(xué)計(jì)量的金屬氮化物;以及·
-一個(gè)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?yàn)楸樱⒕哂幸韵乱环N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(jì)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(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(jì)量、而是以亞化學(xué)計(jì)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(jì)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TiOj^PNi CrOx。優(yōu)選地,X為氧化物正?;瘜W(xué)計(jì)量數(shù)值的O. 75倍99倍。對(duì)于一氧化物,x可以尤其選自O(shè). 5 O. 98,對(duì)于二氧化物X可以是I. 5 I. 98。在一個(gè)特別的變例中,該薄阻隔層基于TiOx,其中X可以尤其是I. 5彡X彡I. 98或 I. 5〈χ〈1· 7,或甚至 I. 7 彡 X 彡 I. 95。該薄阻隔層可以部分氮化。因此它不以化學(xué)計(jì)量的形式而是以亞化學(xué)計(jì)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(jì)量的數(shù),y優(yōu)選為氮化物正?;瘜W(xué)計(jì)量數(shù)的O. 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(huì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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NiCrNx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(jì)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(gè)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(duì)于OLED裝置的給定的有機(jī)結(jié)構(gòu),與ITO電極相比,對(duì)于超過500cd/m2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O. 02m2或更大,或甚至O. 5m2或Im20優(yōu)選地,薄膜厚度可以是20nm或更大,這樣可提供對(duì)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_6S/cm或甚至10_4S/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,—般為非化學(xué)計(jì)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sO. 5飛%,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)一步提聞電導(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(jì)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2(Tl50nm,以同時(shí)提供對(duì)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3nnT20nm,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 150nm。備選地,或另外地,覆蓋層可以基于至少一種亞化學(xué)計(jì)量的以下的金屬氧化物氧化鑰、氧化鎳、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭、氧化硅、氧化銀、氧化金、氧化鉬或氧化鈀,并且厚度可以優(yōu)選為IOnm或更小,例如l 5nm。這些金屬氧化物被選擇為亞化學(xué)計(jì)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)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(gè)設(shè)計(jì)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(shí),如ITO (或IZO-ITO或ΙΖ0)覆蓋層,或是由上述NiOx類型材料制成的層時(shí)。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、氧化招、氧化鈦、氧化錯(cuò)、氧化鉭和氧化娃。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Al (AZO),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SnxZnyOz,其一般為非化學(xué)計(jì)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 lOOnm。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、SnxZnyOz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(gè)優(yōu)選實(shí)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(shí),就能夠選擇過化學(xué)計(jì)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(jì)量的金屬氮化物和/或金屬氧化物時(shí),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ZnOx,的層,其中X,低于1,優(yōu)選O. 88 O. 98,尤其O. 90 0· 95。有利地,根據(jù)本發(fā)明的電極可以具有一個(gè)或多個(gè)以下特征-對(duì)于厚度6nm以上的功能層,片電阻等于或低于10Ω /carr6,對(duì)于厚度IOnm以上的功能層,優(yōu)選5 Ω /carre或更低,并優(yōu)選結(jié)合光透射率IY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(duì)于厚度50nm以上的功能層,片電阻等于或低于IΩ/carr6,優(yōu)選等于或低于
0.6 Ω /carre,并優(yōu)選結(jié)合光反射率&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(duì)于厚度20nm以上的功能層,片電阻等于或低于3Ω/carr6,優(yōu)選等于或低于
1.8 Ω /carre,并優(yōu)選結(jié)合IVX比率為O. Γθ. 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I. 5nm,以避免尖峰(spike)缺陷,尖峰缺陷會(huì)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(duì)粗糙度RMS偏差的量度。因此該RMS粗糙度為相對(duì)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??梢杂酶鞣N方式對(duì)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I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 I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 和 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:T20nm,優(yōu)選5 15nm。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(Tl50nm,優(yōu)選8(Tl00nm。
所選的基于銀的功能層的厚度可以進(jìn)一步為2(T50nm,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(jì)量或非化學(xué)計(jì)量的以下金屬氧化物氧化鉻、氧化銦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鑰、氧化鋯、氧化銻、氧化鉭、氧化硅或甚至氧化錫。典型地,金屬氧化物可以摻雜在O. 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(jì)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 20nm。優(yōu)先地,選擇沒有毒性的層,能夠容易和/或迅速制作的層,必要時(shí)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O2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1,并且甚至更優(yōu)選O. 88、. 98,尤其是O. 9(Γ0. 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(gè)步驟中濕法蝕刻電極是可能的,即使當(dāng)功能層相對(duì)較厚時(shí),例如厚度為3(T70nm(依賴于所選的濃度和蝕刻溶液),尤其是如果后者相對(duì)較為多孔時(shí)。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(duì)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靶)。尤其是當(dāng)接觸層基于金屬氧化物時(shí),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O. 5 2nm,和/或基于金屬氧化物、氧氮化物或氮化物,厚度為IOnm或更小,優(yōu)選O. 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(shí)。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(duì)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(huì)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(shí)上堿金屬污染會(huì)
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(huì)導(dǎo)致可靠性的缺失,和/或隨后,降低使用壽命?;鶎涌筛纳平佑|層的粘結(jié)性能,而不會(huì)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(shí)現(xiàn)顯著提聞生廣效率。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?yàn)橥ㄟ^適當(dāng)調(diào)整沉積參數(shù),就可以獲得用作增強(qiáng)的阻隔層的非常致密的層?;鶎涌梢酝ㄟ^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?;鶎涌梢匀芜x摻雜鋁,以使真空沉積更穩(wěn)定?;鶎?無論單層還是多層,并且任選摻雜)厚度可以是l(Tl50nm,甚至更優(yōu)選20 lOOnm。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-基于氮化娃、氧氮化娃或碳氧氮化娃,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IiTlOOnm的層,甚至更優(yōu)選2(T60nm。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??梢宰钐貏e地優(yōu)選(基本上)由摻雜或未摻雜的氮化硅Si3N4制成的基層/蝕刻截止層。氮化硅可以非常快速地沉積,形成對(duì)堿金屬的出色阻隔。此外,由于其相對(duì)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(shí)透射的顏色,或者當(dāng)載板的反面是鏡子時(shí)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(gè) 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(gè)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O. 5^10 μ m,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(jì)。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(shí)施方案中,可以任選進(jìn)一步使用以下的一個(gè)或多個(gè)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3Onm25Onm0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(gè)功能層的多層涂層,尤其是與兩個(gè)或三個(gè)薄膜交替的兩個(gè)功能層。在具有多個(gè)功能層的多層涂層情況下,至少一個(gè)、并且優(yōu)選每個(gè)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η次、其中η為等于或大于I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. 02mm2,或者甚至0. 5m2或lm2,而較低的電極基本上占據(jù)整個(gè)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—1的玻璃,優(yōu)選小于0. 7m—1。例如,選擇含有少于0. 05%的Fe (III)或Fe2O3的鈉鈣硅玻璃,尤其是Saint-Gobain Glass 的 DIAMANT 玻璃,Pilkington 的 OPTIffHITE 玻璃,或 Schott 的 B270玻璃。可以選擇見述于文獻(xiàn)W004/025334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(jì)中,所選玻璃基板的厚度可以為至少例如1mm,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(duì)底電極在幾個(gè)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(gè)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(huì)犧牲其導(dǎo)電性能及其光學(xué)性能,不會(huì)犧牲包括它的裝置的性能,也不會(huì)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(ZnOx、SnxZnyOz, ITO或ΙΖ0)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IOnm或更小的層,此層基于亞化學(xué)計(jì)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IOnm或更小的層,此層基于亞化學(xué)計(jì)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(jì)量的氧化物制成的厚度為IOnm或更小的覆蓋層,該亞化學(xué)計(jì)量的氧化物選自氧化鑰、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、氧化鉬或氧化鈀,蝕刻使用酸溶液一步進(jìn)行,酸溶液選自純硝酸HNO3,或混有鹽酸HCl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(gè)金屬電源帶時(shí)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(gè)載板,尤其是玻璃基板,其配備有至少一個(gè)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??梢杂幸恍┓椒óa(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(gè)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(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu),而另一個(gè)面上則為合適的磷光體層。OLED裝置可以包括多個(gè)相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng),每個(gè)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(gè)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(gè)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(duì)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(gè)或多個(gè)聚合物保護(hù)片。本發(fā)明還包括具有至少一個(gè)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(duì)于大的裝置,例如面積大于O. 5m2。特別地,EVA提供了許多優(yōu)點(diǎn)-按體積計(jì)它幾乎不含或不含水;-它對(duì)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?yàn)樗缺容^容易實(shí)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?。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 2(Tl000nm。
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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、PtIn,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(gè)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TIO2的光催化涂層,至少部分以銳鈦礦形式結(jié)晶),或者例如3“隊(duì)/5102/5“隊(duì)/5102類型的防反射多層涂層,或者例如氧化鈦(TiO2)層的紫外線過濾材料。它還可以是一個(gè)或多個(gè)的磷光體層、鏡層或至少一個(gè)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(gè)或多個(gè)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(shí)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(gè)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(duì)于建筑照明,或者用于顯示發(fā)光板。提取區(qū)或多個(gè)提取區(qū)優(yōu)選以一個(gè)或多個(gè)、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(shí)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(gè)主面可以每個(gè)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(shí),可以特別產(chǎn)生照明窗口。那么房間照明的改善不會(huì)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(duì)建筑物墻壁實(shí)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(yùn)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(yùn)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(jì)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(jì)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(duì)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(gè)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A1Q3(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)??昭ㄗ⑷雽拥膶?shí)例是銅酞菁(CuPC),空穴遷移層可以是例如N,N’_雙(萘-I-基)-N,N’ -雙(苯基)聯(lián)苯胺(α -ΝΡΒ)。電子遷移層可以由三(8-羥基喹啉)鋁(A1Q3)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(shí)例例如可見述于文獻(xiàn)US6645645。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(duì)-亞苯基亞乙烯基)的PPV、PPP (聚(對(duì)-亞苯基))>DO-PPP (聚(2-癸氧基_1,4-亞苯基)),MEH-PPV (聚[2-(2’_乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-亞苯基亞乙烯基])、CN-PPV(聚[2,5-雙(己氧基)-1,4-亞苯基-(I-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(gè)實(shí)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)(PED0T:PSS)的厚度為50nm的層;和-苯基聚(對(duì)-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(shí)例和附圖更詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述-圖I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(shí)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(gè)區(qū)域中,并包括第二實(shí)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(shí)施方案中所用的電連接電極的兩個(gè)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(shí)施方式
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I特意為高度示意性的。截面中所示為有機(jī)發(fā)光裝置10 (底部發(fā)光裝置,即通過基板發(fā)光),其包括厚度為2. Imm的透明或超透明鈉鈣硅玻璃I的平坦基板,及第一和第二主面11、12。第一主面11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10nnT80nm,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*NiCr/Zn0:Al/IT0 :ZnO:A15 20nm ;銀 5 15nm ;TiOx、Ti 或 NiCrO. 5 2nm ;ZnO:A15 20nm ;IT05 20nm ;-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;. LiF 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飛的組合在環(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IY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&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I平方微米上測量。對(duì)于Si3N4 (25nm)/ZnO:Al (IOnm)/Ag(12nm)/Ti (Inm)/ZnO:Al(20nm)/ITO(20nm)而言,可獲得83%的!Y、穩(wěn)定的片電阻及I. 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(gè)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O. SPa的壓力下在氬/氮?dú)夥罩型ㄟ^反應(yīng)性濺射沉積;·基于銀的層使用銀靶在O. SPa的壓力下在純氬氣氛中沉積;· Ti層使用鈦靶在O. SPa的壓力下在純氬氣氛中沉積;·基于ZnO的層使用鋁摻雜的鋅靶在O. 3Pa的壓力下在氬/氧氣氛中通過反應(yīng)性濺射沉積;·基于ITO的層使用陶瓷靶在氬/氧氣氛中沉積。對(duì)于三個(gè)試樣的系列,其每個(gè)具有所述的多層涂層Si3N4(25nm)/ZnO:Al(10nm)/Ag (12nm) /Ti (Inm) /ZnO: Al (20nm) /ITO (20nm),其分別獲得 4· 35 Ω / carre>4. 37 Ω / car re和4. 44 Ω /carre的片電阻,即最大偏差為O. 11,平均片電阻為4. 39 Ω /carreo對(duì)于每個(gè)具有不含薄阻隔層的多層涂層的三個(gè)比較試樣的系列,其分別獲得的片電阻為4. 4 Ω /carre>4. 75 Ω /carre和4. 71 Ω /carre,即最大偏差為O. 35-高出三倍-平均片電阻為 4. 62 Ω /carre.,對(duì)于該有機(jī)結(jié)構(gòu),與ITO電極相比,對(duì)于大于500cd/m2的亮度而言,本發(fā)明的電極能使OLED以lm/W計(jì)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(duì)于Si3N4(20nm)/ZnO:Al (20nm)/Ag (30nm)/TiOx (Inm)或 NiCr (Inm)/ZnO: Al (40nm)/ITO (20nm),可獲得的 Tl 為約 15%、Rl 為約80%,片電阻為0. 9Ω /carreo第一電極還可以是反射電極。底電極3沿玻璃I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. 5^10 μ m,例如5 μ m,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)η次的結(jié)構(gòu),其中η為等于或大于I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Α1/ΙΤ0或Ag/任選薄的類似阻隔層/ITO或Ag/任選薄的類似阻隔層/ΖηΟ/ΙΤΟ。頂電極沿玻璃I的對(duì)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(shí)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I層疊到另一個(gè)優(yōu)選具有與玻璃I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(gè)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(gè)且相同的蝕刻圖案并在一次操作中蝕刻整個(gè)底電極(接觸層、功能 層、阻隔層、保護(hù)層和覆蓋層),對(duì)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HCl(例如4%的濃度);-或HCl(例如4%的濃度)/HNO3 (例如7%的濃度)混合物;-或HCVFeCl3混合物;或者-濃度為I (Tl 8% 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HCVFeCl3混合物。 蝕刻輪廊、蝕刻時(shí)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(duì)于小的無源矩陣OLED屏幕(用于電子設(shè)備-移動(dòng)電話、顯示器、個(gè)人助理、MP3播放器等的顯示器),每個(gè)蝕刻區(qū)的寬度可以典型地為1(Γ20μπι,每個(gè)蝕刻區(qū)以1(Γ50μπι、例如35 μ m(對(duì)應(yīng)于每個(gè)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(gè)蝕刻區(qū)的寬度可以為約O. 5mm,并且每個(gè)電極區(qū)域的寬度可以為幾mm、幾cm或更大,等等。對(duì)于均勻照明,每個(gè)蝕刻區(qū)的寬度可以等于或低于100 μ m,更優(yōu)選等于或低于50 μ m,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Al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(gè)區(qū)域中,并包括第二實(shí)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(gè)相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4a和4b,每個(gè)優(yōu)選發(fā)射白光或者作為變例,以三個(gè)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(gè)矩形或正方形3a、3b,其具有約十厘米的側(cè)面,每個(gè)在一個(gè)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 50 μ 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(shí)施方案中所用的電連接電極20、20’的兩個(gè)圖的示意性俯視圖。
在圖5中,三個(gè)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 50 μ m寬的帶,憑肉眼幾乎看不見。底電極被分成每個(gè)約十厘米寬的三個(gè)矩形,每個(gè)在一邊延伸(在圖左邊)。它們被蝕刻區(qū)310、320隔開。頂電極5a飛c也被分成三個(gè)。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(gè)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(gè)有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)4a 4c,4’a 4’c串聯(lián)連接(三個(gè)上部的,三個(gè)下部的)。蝕刻區(qū)310 330為兩個(gè)側(cè)邊的310、320和縱向的330,并且是20 50 μ m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(gè)正方形,每個(gè)在一個(gè)邊上延伸(在圖中的左邊)。底電極截面被蝕刻區(qū)31(Γ330’隔開。形成母線的第一帶被切割,以用圖左側(cè)的兩個(gè)帶61’、62’形成集流器。頂電極5a 5c, 5’a 5’c也被分成六個(gè)。兩個(gè)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(gè)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10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6_、可見光的吸光系數(shù)為2. 5m-1或更低的厚玻璃制成。優(yōu)選選擇可見光吸光系數(shù)低于
O.7m1的超透明鈉鈣玻璃。該玻璃板I具有第一和第二平行主面12、11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 (Inm)/ZnOiAl (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Si3N4基層上。限定了玻璃I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(duì)于基板I在OLED系統(tǒng)4的對(duì)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(gè)第二主面11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LI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(hào)表示的)。使LI大于L2可以使裝置10主要通過底電極發(fā)光。例如,選擇LI等于約IOOOcd/m2,L2等于約500cd/m2,可使目視舒適。裝置10也是玻璃I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(gè)邊緣形成大于80°的外角,其中第二主面11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(yùn)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(diǎn)亮裝置10時(shí),直射光區(qū)域7131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10可以形成雙嵌裝玻璃件,裝置2優(yōu)選位于玻璃I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(jì)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(gè)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LI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10也可以具有至少一個(gè)不連續(xù)的直射光區(qū)域,和/或也可以形成圖案、標(biāo)識(shí)或指示。其它功能如上所述,對(duì)載板I的第二面(在有機(jī)發(fā)光系統(tǒng)的對(duì)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(shí)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,通過成功地隨塵埃在基板表面上的逐漸堆積而除去污垢,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)⒒蛭廴緣m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?yàn)檠趸伿窃诳梢姽饣蜃贤夤夥秶鷥?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(shí)施方案,具有光催化性能的薄膜可以從基于TiO2納米粒子和中孔二氧化硅(SiO2)粘結(jié)劑的溶液產(chǎn)生。根據(jù)第二示例性實(shí)施方案,具有光催化性能的薄膜可以從基于TiO2納米粒子和非構(gòu)造化的二氧化硅(SiO2)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(shí)施方案,這些選擇的是基于至少部分結(jié)晶的氧化鈦,因?yàn)橐呀?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O. 5 100nm,優(yōu)選3飛Onm。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?yàn)榇舜笮〉奈⒕Мa(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TiO2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)量銀、鉭、鐵、秘、鈷、鎳、銅、釕、鋪、鑰。該摻雜也可以通過摻雜僅氧化鈦的表面或整個(gè)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、鑰、鋇和秘。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),通過用以鉬、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(gè)并非不重要的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)"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(gè)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50nnm 10m。事實(shí)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TiO2微晶的大小。薄膜也可以選擇為具有相對(duì)光滑表面的-這是因?yàn)榈捅砻娌诙瓤梢允怯欣?,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(huì)促進(jìn)污垢的結(jié)垢和積聚。根據(jù)另一個(gè)變例,在基板的另一個(gè)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 -ηι和/或n3為2. 00 2. 30,尤其是2. 15 2. 25,優(yōu)選接近于2. 20 ;_112和/或114為1.35 1.65;-θι 為 5 50nm,尤其是 10 30nm,或 15 25nm ;-e2為5 50nm,尤其是等于或低于35nm或30nm,特別是10 35nm ;-e3 為 40 180nm,優(yōu)選 45 150nm ;并且-e4 為 45 I IOnm,優(yōu)選 70 105nm。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SiO2常常具有更好的耐受性,尤其是化學(xué)耐受性(實(shí)例在專利EP791562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(huì)過分地增加層的折射率。該抗反射多層涂層的優(yōu)選實(shí)施方案為以下形式
基板/Si3N4/Si02/Si3N4/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(shí)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(I),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IOnm或更小的層,其是基于亞化學(xué)計(jì)量的金屬氧化物、或亞化學(xué)計(jì)量的金屬氧氮化物、或亞化學(xué)計(jì)量的金屬氮化物。
2.權(quán)利要求I的基板(I),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(I),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(jì)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(jì)量的氧化物,該亞化學(xué)計(jì)量的氧化物選自氧化鑰、氧化鎳、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉭、氧化硅、氧化銀、氧化金、氧化鉬、氧化鈀,并任選為摻雜的和混合的,該亞化學(xué)計(jì)量的氧化物覆蓋層優(yōu)選厚度為IOnm或更小。
4.前述權(quán)利要求之一的基板(I),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(I),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(I),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(I),其特征在于,電極(3)的光透射率TL為等于或大于70%,并且對(duì)于厚度6nm以上的功能層的片電阻為等于或低于10 Ω /carr6,對(duì)于厚度IOnm以上的功能層的片電阻優(yōu)選為5 Ω /carre或更小,或者特征在于其光反射率&為等于或大于70%,或特征在于對(duì)于厚度20nm以上的功能層的片電阻為等于或低于3 Ω/carr6,優(yōu)選等于或低于I. 8Q/carr6,優(yōu)選之比為O. I O. 7。
8.前述權(quán)利要求之一的基板(I),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(I),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2(T50nm,或者特征在于選擇的基于銀的功能層的厚度為5(Tl50nm,優(yōu)選8(Tl00nm。
10.前述權(quán)利要求之一的基板(I),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(jì)量的氧化鋅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鑰、氧化鋯、氧化銻、氧化錫、氧化鉭、氧化硅,并任選為摻雜的,如摻雜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(I),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(jì)量的金屬氧化物、氮化物或氧氮化物,并且厚度為IOnm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(I),其特征在于,第一主面(11)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娃、或基于氮化娃、氧氮化娃或碳氧氮化娃的層,其優(yōu)選厚度為l(Tl50nm。
13.前一權(quán)利要求的基板(I),其特征在于,第一主面(11)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13之一的基板(I),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(gè)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(I),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η次,其中η為等于或大于I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(I),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O. 5 10μπι,并且所述金屬電源帶是以下列金屬之一的單層的形式Μο、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(I),其特征在于,基板是平的,并且由鈉鈣硅玻璃(I)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(I),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(I)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IOnm或更小的層,該層基于亞化學(xué)計(jì)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IOnm或更小的層,該層基于亞化學(xué)計(jì)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(jì)量的氧化物制成的厚度為IOnm或更小的覆蓋層,該亞化學(xué)計(jì)量的氧化物選自氧化鑰、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、氧化鉬或氧化鈀,蝕刻使用酸溶液一步進(jìn)行,酸溶液選自純硝酸HNO3,或混有鹽酸HCl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(gè)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。
21.一種有機(jī)發(fā)光裝置(10,10’),其包括具有權(quán)利要求f 18之一的底電極的、尤其是玻璃基板的至少一個(gè)基板,并包括至少一個(gè)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(10,10’),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(10,10’),其特征在于,它包括多個(gè)相鄰的有機(jī)發(fā)光系統(tǒng),其每個(gè)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(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)串聯(lián)連接。
24.權(quán)利要求23之一的有機(jī)發(fā)光裝置(10,10’),其特征在于,它形成一個(gè)或多個(gè)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(shí)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2廣24之一的有機(jī)發(fā)光裝置(10,10’),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(yùn)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(yùn)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(jì)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(jì)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(jì)量的金屬氧化物、或亞化學(xué)計(jì)量的金屬氧氮化物、或亞化學(xué)計(jì)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(hào)C03C17/36GK102941711SQ20121047077
公開日2013年2月27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S·恰庫羅夫, P·雷烏特勒 申請人:法國圣-戈班玻璃公司