本申請是2015年6月17日提交的美國臨時專利申請第62/180,917號的非臨時申請并且要求其優(yōu)先權益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

聯(lián)合研究協(xié)議的各方

所要求的本發(fā)明是由達成聯(lián)合大學公司研究協(xié)議的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名義和/或結(jié)合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大學董事會、普林斯頓大學、南加州大學和環(huán)宇顯示器公司(Universal Display Corporation)。所述協(xié)議在作出所要求的本發(fā)明的日期當天和之前就生效，并且所要求的本發(fā)明是因在所述協(xié)議的范圍內(nèi)進行的活動而作出。

技術領域

本發(fā)明涉及一種近距離照明系統(tǒng)；和包括其的裝置，例如有機發(fā)光二極管和其它裝置。

背景技術：

出于若干原因，利用有機材料的光學電子裝置變得越來越受歡迎。用以制造這樣的裝置的材料中的許多材料相對便宜，因此有機光學電子裝置具有獲得相對于無機裝置的成本優(yōu)勢的潛力。另外，有機材料的固有性質(zhì)(例如其柔性)可以使其非常適合具體應用，例如在柔性襯底上的制造。有機光學電子裝置的實例包括有機發(fā)光裝置(OLED)、有機光電晶體管、有機光伏打電池和有機光檢測器。對于OLED，有機材料可以具有相對于常規(guī)材料的性能優(yōu)點。舉例來說，有機發(fā)射層發(fā)射光的波長通常可以容易地用適當?shù)膿诫s劑來調(diào)整。

OLED利用有機薄膜，其在電壓施加于裝置上時發(fā)射光。OLED正變?yōu)橛糜诶缙桨屣@示器、照明和背光應用中的越來越引人注目的技術。美國專利第5,844,363號、第6,303,238號和第5,707,745號中描述若干OLED材料和配置，所述專利以全文引用的方式并入本文中。

磷光性發(fā)射分子的一個應用是全色顯示器。用于這種顯示器的行業(yè)標準需要適于發(fā)射具體色彩(稱為“飽和”色彩)的像素。具體地說，這些標準需要飽和的紅色、綠色和藍色像素?？梢允褂帽绢I域中所熟知的CIE坐標來測量色彩。

綠色發(fā)射分子的一個實例是三(2-苯基吡啶)銥、表示為Ir(ppy)₃，其具有以下結(jié)構(gòu)：

在此圖和本文后面的圖中，將從氮到金屬(此處，Ir)的配價鍵描繪為直線。

如本文所用，術語“有機”包括聚合材料以及小分子有機材料，其可以用以制造有機光學電子裝置?！靶》肿印笔侵覆皇蔷酆衔锏娜魏斡袡C材料，并且“小分子”可能實際上相當大。在一些情況下，小分子可以包括重復單元。舉例來說，使用長鏈烷基作為取代基不會將分子從“小分子”類別中去除。小分子還可以并入到聚合物中，例如作為聚合物主鏈上的側(cè)基或作為主鏈的一部分。小分子還可以充當樹枝狀聚合物的核心部分，所述樹枝狀聚合物由建立在核心部分上的一系列化學殼層組成。樹枝狀聚合物的核心部分可以是熒光或磷光小分子發(fā)射體。樹枝狀聚合物可以是“小分子”，并且據(jù)信當前在OLED領域中使用的所有樹枝狀聚合物都是小分子。

如本文所用，“頂部”意指離襯底最遠，而“底部”意指離襯底最近。在將第一層描述為“安置”在第二層“上”的情況下，第一層被安置為距襯底較遠。除非規(guī)定第一層“與”第二層“接觸”，否則第一與第二層之間可以存在其它層。舉例來說，即使陰極和陽極之間存在各種有機層，仍可以將陰極描述為“安置在”陽極“上”。

如本文所用，“溶液可處理”意指能夠以溶液或懸浮液的形式在液體介質(zhì)中溶解、分散或輸送和/或從液體介質(zhì)沉積。

當據(jù)信配位體直接促成發(fā)射材料的光敏性質(zhì)時，配位體可以稱為“光敏性的”。當據(jù)信配位體并不促成發(fā)射材料的光敏性質(zhì)時，配位體可以稱為“輔助性的”，但輔助性的配位體可以改變光敏性的配位體的性質(zhì)。

如本文所用，并且如本領域技術人員一般將理解，如果第一能級較接近真空能級，那么第一“最高占用分子軌道”(HOMO)或“最低未占用分子軌道”(LUMO)能級“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能級。由于將電離電位(IP)測量為相對于真空能級的負能量，因此較高HOMO能級對應于具有較小絕對值的IP(負得較少的IP)。類似地，較高LUMO能級對應于具有較小絕對值的電子親和性(EA)(負得較少的EA)。在常規(guī)能級圖上，真空能級在頂部，材料的LUMO能級高于同一材料的HOMO能級?！拜^高”HOMO或LUMO能級表現(xiàn)為比“較低”HOMO或LUMO能級靠近這個圖的頂部。

如本文所用，并且如本領域技術人員一般將理解，如果第一功函數(shù)具有較高絕對值，那么第一功函數(shù)“大于”或“高于”第二功函數(shù)。因為通常將功函數(shù)測量為相對于真空能級的負數(shù)，因此這意指“較高”功函數(shù)負得較多。在常規(guī)能級圖上，真空能級在頂部，將“較高”功函數(shù)說明為在向下方向上距真空能級較遠。因此，HOMO和LUMO能級的定義遵循與功函數(shù)不同的慣例。

可以在以全文引用的方式并入本文中的美國專利第7,279,704號中找到關于OLED和上文所述的定義的更多細節(jié)。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施例，提供了一種有機發(fā)光裝置，其包括柔性襯底；安置在所述襯底上的高度透明電極層，所述高度透明電極層在400-700nm范圍中的峰值透射率是至少90％；安置在所述高度透明電極上的發(fā)射層，其包含有機發(fā)射材料；和安置在所述發(fā)射層上的高度反射、微弱透射電極層，其中所述高度反射、微弱透射電極在所述400-700nm范圍中的最低透射率不超過20％并且峰值反射率是至少50％。在所述裝置的操作期間，從所述裝置的最接近所述襯底的側(cè)面測量的亮度可以是從所述裝置的最遠離所述襯底的側(cè)面測量的亮度的至少8倍。所述高度反射電極層可以是連續(xù)層或反射電極材料柵格。在使用柵格時，其可以占據(jù)的總面積不超過所述發(fā)射層的總面積的25％。所述高度反射電極層的透射率在所述400-700nm波長范圍內(nèi)可以不超過約2％。所述有機發(fā)射層可以根據(jù)所述高度反射電極層的所述柵格而圖案化。所述柵格可以具有布置，例如方形、矩形、三角形、六角形、圓形、卵形或其組合。所述柵格可以具有寬度小于500μm、200μm、150μm、100μm或50μm的柵格線。所述裝置可以是單像素有機發(fā)光裝置。所述裝置的至少一種電極在所述400-700nm范圍內(nèi)可以具有非均勻透射率和/或反射率。

在一個實施例中，一種裝置可以包括如本文所述的有機發(fā)光裝置；經(jīng)配置以向所述OLED提供功率(例如經(jīng)由跨越所述有機發(fā)射層的電壓)的電池；經(jīng)配置以控制電路的開關，所述電池通過所述電路提供所述電壓；經(jīng)配置以驅(qū)動所述有機發(fā)光裝置的驅(qū)動器；和容納所述電池、所述開關和所述驅(qū)動器的機械封裝。所述機械封裝的最大尺寸可以不超過所述發(fā)射層的活性區(qū)域的最大尺寸的1/2。所述機械封裝可以與所述OLED/發(fā)射層相鄰安置，即，與所述發(fā)射層不以堆疊形式安置。此類裝置可以具有特定形狀因數(shù)，例如書簽。所述裝置可以是相對小的。舉例來說，所述機械封裝可能不具有超過約50mm的尺寸。類似地，所述裝置的厚度可以是不大于2mm。所述裝置可以包括其它組件，例如放大層、可再充電電池和/或例如與可再充電電池電連通的外部充電端口。

在一個實施例中，提供了一種制造有機發(fā)光裝置的方法。所述方法可以包括獲得柔性襯底；制造安置在所述襯底上的高度透明電極層，其中所述高度透明電極層在400-700nm范圍中的峰值透射率是至少90％；制造安置在所述高度透明電極上的發(fā)射層，其包括有機發(fā)射材料；和制造在所述發(fā)射層上的高度反射、微弱透射電極層，其在所述400-700nm范圍中的最低透射率不超過20％并且峰值反射率是至少50％。

附圖說明

圖1展示了有機發(fā)光裝置。

圖2展示了不具有單獨電子輸送層的倒轉(zhuǎn)的有機發(fā)光裝置。

圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)的示意圖。

圖4A展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)中例示性陽極的透射率作為波長的函數(shù)。

圖4B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)中例示性陽極的反射率作為波長的函數(shù)。

圖5A展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)中例示性陰極的透射率作為波長的函數(shù)。

圖5B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)中例示性陰極的反射率作為波長的函數(shù)。

圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的近距離照明系統(tǒng)在不同位置處的亮度水平。

圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有分段互連反射電極的近距離照明系統(tǒng)的示意圖。

圖8展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有分段互連反射電極和相應圖案化OLED的近距離照明系統(tǒng)的示意圖。

圖9展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分段互連反射電極的俯視圖。

圖10展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的便攜式照明書簽的例示性組件。

圖11展示了圖10的裝置照明一部分印刷文字。

具體實施方式

一般來說，OLED包含安置在陽極與陰極之間并且電連接到陽極和陰極的至少一個有機層。當施加電流時，陽極注入空穴并且陰極注入電子到有機層中。所注入的空穴和電子各自朝帶相反電荷的電極遷移。當電子和空穴局限于同一分子上時，形成“激子”，其為具有激發(fā)能量狀態(tài)的局部化電子-空穴對。當激子經(jīng)由光電發(fā)射機制弛豫時，發(fā)射光。在一些情況下，激子可以局限于激元或激態(tài)復合物上。非輻射機制(例如熱弛豫)也可能發(fā)生，但通常被視為不合需要的。

最初的OLED使用從單態(tài)發(fā)射光(“熒光”)的發(fā)射分子，如例如美國專利第4,769,292號中所公開，所述專利以全文引用的方式并入。熒光發(fā)射通常在小于10納秒的時間范圍中發(fā)生。

最近，已經(jīng)論證了具有從三重態(tài)發(fā)射光(“磷光”)的發(fā)射材料的OLED。巴爾多(Baldo)等人的“從有機電致發(fā)光裝置的高效磷光發(fā)射(Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”，自然(Nature)，第395卷，第151-154頁，1998；(“巴爾多-I”)和巴爾多等人的“基于電致磷光的非常高效綠色有機發(fā)光裝置(Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence)”，應用物理學報(Appl.Phys.Lett.)，第75卷，第3期，第4-6頁(1999)(“巴爾多-II”)，其以全文引用的方式并入。以引用的方式并入的美國專利第7,279,704號第5-6列中更詳細地描述磷光。

圖1展示了有機發(fā)光裝置100。圖不一定按比例繪制。裝置100可以包括襯底110、陽極115、空穴注入層120、空穴輸送層125、電子阻擋層130、發(fā)射層135、空穴阻擋層140、電子輸送層145、電子注入層150、保護層155、陰極160和屏障層170。陰極160是具有第一導電層162和第二導電層164的復合陰極。裝置100可以通過依序沉積所描述的層來制造。在以引用的方式并入的US 7,279,704的第6-10列中更詳細地描述這些各種層以及實例材料的性質(zhì)和功能。

這些層中的每一者有更多實例。舉例來說，以全文引用的方式并入的美國專利第5,844,363號中公開柔性并且透明的襯底-陽極組合。經(jīng)p摻雜的空穴輸送層的實例是以50:1的摩爾比率摻雜有F₄-TCNQ的m-MTDATA，如以全文引用的方式并入的美國專利申請公開案第2003/0230980號中所公開。以全文引用的方式并入的頒予湯普森(Thompson)等人的美國專利第6,303,238號中公開發(fā)射材料和主體材料的實例。經(jīng)n摻雜的電子輸送層的實例是以1:1的摩爾比率摻雜有Li的BPhen，如以全文引用的方式并入的美國專利申請公開案第2003/0230980號中所公開。以全文引用的方式并入的美國專利第5,703,436號和第5,707,745號公開了陰極的實例，其包括具有例如Mg:Ag等金屬薄層與上覆的透明、導電、經(jīng)濺鍍沉積的ITO層的復合陰極。以全文引用的方式并入的美國專利第6,097,147號和美國專利申請公開案第2003/0230980號中更詳細地描述阻擋層的原理和使用。以全文引用的方式并入的美國專利申請公開案第2004/0174116號中提供注入層的實例。可以在以全文引用的方式并入的美國專利申請公開案第2004/0174116號中找到保護層的描述。

圖2展示了倒轉(zhuǎn)的OLED 200。所述裝置包括襯底210、陰極215、發(fā)射層220、空穴輸送層225和陽極230。裝置200可以通過依序沉積所描述的層來制造。因為最常見OLED配置具有安置在陽極上的陰極，而裝置200具有安置在陽極230下的陰極215，所以裝置200可以稱為“倒轉(zhuǎn)”O(jiān)LED。在裝置200的對應層中，可以使用與關于裝置100所描述的材料類似的材料。圖2提供了可以如何從裝置100的結(jié)構(gòu)省略一些層的一個實例。

圖1和2中所說明的簡單分層結(jié)構(gòu)是作為非限制實例而提供，并且應理解，可以結(jié)合各種各樣的其它結(jié)構(gòu)使用本發(fā)明的實施例。所描述的具體材料和結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是示范性的，并且可以使用其它材料和結(jié)構(gòu)?？梢曰谠O計、性能和成本因素，通過以不同方式組合所描述的各個層來實現(xiàn)功能性OLED，或可以完全省略若干層。還可以包括未具體描述的其它層?？梢允褂貌煌诰唧w描述的材料的材料。盡管本文所提供的實例中的許多實例將各種層描述為包含單一材料，但應理解，可以使用材料的組合(例如主體與摻雜劑的混合物)或更一般來說，混合物。并且，所述層可以具有各種子層。本文中給予各個層的名稱并不打算具有嚴格限制性。舉例來說，在裝置200中，空穴輸送層225輸送空穴并且將空穴注入到發(fā)射層220中，并且可以被描述為空穴輸送層或空穴注入層。在一個實施例中，可以將OLED描述為具有安置在陰極與陽極之間的“有機層”。此有機層可以包含單個層，或可以進一步包含如例如關于圖1和2所描述的不同有機材料的多個層。

還可以使用未具體描述的結(jié)構(gòu)和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如以全文引用的方式并入的頒予弗蘭德(Friend)等人的美國專利第5,247,190號中所公開。作為另一實例，可以使用具有單個有機層的OLED。OLED可以堆疊，例如如以全文引用的方式并入的頒予福利斯特(Forrest)等人的第5,707,745號中所描述。OLED結(jié)構(gòu)可以脫離圖1和2中所說明的簡單分層結(jié)構(gòu)。舉例來說，襯底可以包括有角度的反射表面以改進出耦(out-coupling)，例如如頒予福利斯特等人的美國專利第6,091,195號中所述的臺式結(jié)構(gòu)，和/或如頒予布利維克(Bulovic)等人的美國專利第5,834,893號中所述的凹點結(jié)構(gòu)，所述專利以全文引用的方式并入。

除非另外規(guī)定，否則可以通過任何合適方法來沉積各種實施例的層中的任一者。對于有機層，優(yōu)選方法包括熱蒸發(fā)、噴墨(例如以全文引用的方式并入的美國專利第6,013,982號和第6,087,196號中所述)、有機氣相沉積(OVPD)(例如以全文引用的方式并入的頒予福利斯特等人的美國專利第6,337,102號中所述)和通過有機蒸氣噴射印刷(OVJP)的沉積(例如以全文引用的方式并入的美國專利第7,431,968號中所述)。其它合適沉積方法包括旋涂和其它基于溶液的工藝?；谌芤旱墓に噧?yōu)選在氮或惰性氣氛中進行。對于其它層，優(yōu)選方法包括熱蒸發(fā)。優(yōu)選的圖案化方法包括通過掩模的沉積、冷焊(例如以全文引用的方式并入的美國專利第6,294,398號和第6,468,819號中所述)和與例如噴墨和OVJD等沉積方法中的一些方法相關聯(lián)的圖案化。還可以使用其它方法?？梢愿倪M待沉積的材料，以使其與具體沉積方法相容。舉例來說，可以在小分子中使用具支鏈或無支鏈并且優(yōu)選含有至少3個碳的例如烷基和芳基等取代基，來增強其經(jīng)受溶液處理的能力?？梢允褂镁哂?0個或更多個碳的取代基，并且3-20個碳是優(yōu)選范圍。具有不對稱結(jié)構(gòu)的材料可以比具有對稱結(jié)構(gòu)的材料具有更好的溶液可處理性，因為不對稱材料可以具有更低的再結(jié)晶傾向性?？梢允褂脴渲罹酆衔锶〈鶃碓鰪娦》肿咏?jīng)受溶液處理的能力。

根據(jù)本發(fā)明實施例制造的裝置可以進一步任選地包含屏障層。屏障層的一個用途是保護電極和有機層免于因暴露于環(huán)境中的有害物質(zhì)(包括水分、蒸氣和/或氣體等)而受損。屏障層可以沉積在襯底、電極上，沉積在襯底、電極下或沉積在襯底、電極旁，或沉積在裝置的任何其它部分(包括邊緣)上。屏障層可以包含單個層或多個層。屏障層可以通過各種已知的化學氣相沉積技術形成，并且可以包括具有單一相的組合物以及具有多個相的組合物。任何合適材料或材料組合都可以用于屏障層。屏障層可以并入有無機化合物或有機化合物或兩者。優(yōu)選的屏障層包含聚合材料與非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美國專利第7,968,146號、PCT專利申請案第PCT/US2007/023098號和第PCT/US2009/042829號中所述。為了被視為“混合物”，構(gòu)成屏障層的前述聚合材料和非聚合材料應在相同反應條件下和/或在同時沉積。聚合材料對非聚合材料的重量比率可以在95:5到5:95的范圍內(nèi)。聚合材料和非聚合材料可以由同一前體材料產(chǎn)生。在一個實例中，聚合材料與非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和無機硅組成。

根據(jù)本發(fā)明的實施例而制造的裝置可以并入到各種各樣的電子組件模塊(或單元)中，所述電子組件模塊可以并入到多種電子產(chǎn)品或中間組件中。此類電子產(chǎn)品或中間組件的實例包括可以為終端用戶產(chǎn)品制造商所利用的顯示屏、照明裝置(如離散光源裝置或照明面板)等。此類電子組件模塊可以任選地包括驅(qū)動電子裝置和/或電源。根據(jù)本發(fā)明的實施例而制造的裝置可以并入到各種各樣的消費型產(chǎn)品中，所述消費型產(chǎn)品具有一或多種電子組件模塊(或單元)并入于其中。此類消費型產(chǎn)品將包括含一或多個光源和/或某種類型的視覺顯示器中的一或多者的任何種類的產(chǎn)品。此類消費型產(chǎn)品的一些實例包括平板顯示器、計算機監(jiān)視器、醫(yī)療監(jiān)視器、電視機、告示牌、用于內(nèi)部或外部照明和/或發(fā)信號的燈、平視顯示器、全透明或部分透明的顯示器、柔性顯示器、激光印刷機、電話、手機、平板計算機、平板手機、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機、數(shù)碼相機、攝錄像機、取景器、微型顯示器、3-D顯示器、交通工具、大面積墻壁、劇院或體育館屏幕，或指示牌?？梢允褂酶鞣N控制機制來控制根據(jù)本發(fā)明而制造的裝置，包括無源矩陣和有源矩陣。意欲將所述裝置中的許多裝置用于對人類來說舒適的溫度范圍中，例如18C到30C，并且更優(yōu)選在室溫下(20-25C)，但可以在此溫度范圍外(例如-40C到+80C)使用。

OLED可以提供用于使用其它照明形式不可行或不可能的裝置和用途。舉例來說，歐洲專利申請EP 2455993公開了一種前照燈系統(tǒng)，其中多個OLED元件安置在2個透明電極之間。多個反射板插入在襯底與對應于多個OLED元件的電極之一之間，以將從每個OLED元件產(chǎn)生的光反射到一個方向。以此方式，大部分光轉(zhuǎn)到一個方向并且僅有最少光轉(zhuǎn)到其它方向。此類設計可以提供高閱讀對比度；然而，制造反射板是一個額外步驟，并且需要精細圖案化來使每個反射板與相應OLED元件對準。

作為另一個實例，美國專利8,979,291涉及兩個以背靠背方式配置的透明照明面板，其中每個面板可以單獨地受控制。每個面板中產(chǎn)生的一部分光將通過另一面板。美國專利申請公開案2014/0110681公開了一種實質(zhì)上透明的裝置，其從一個表面發(fā)射顯示圖像并且從其第二表面充當照明源。美國專利申請公開案2014/0139458公開了一種在兩側(cè)表面上顯示圖像的新穎裝置。觀看者從一側(cè)看到的圖像與觀看者從另一側(cè)看到的圖像一致。

相比之下，本文所公開的實施例提供了一種近距離照明系統(tǒng)，其可以充當用于印刷介質(zhì)或反射電子顯示器的透視閱讀燈或透視前照燈。舉例來說，此類裝置可以按書簽或其它小形狀因數(shù)實施，當?shù)挚恐蚍浅＝咏∷⑽淖值胤胖脮r，其照明文字同時仍使得用戶通過所述裝置觀看文字。

在一個實施例中，提供了一種具有高度不對稱亮度的OLED裝置。此類裝置的一個實例展示于圖3中。裝置包括襯底340；高度透明電極330；高度反射并且微弱透射的電極310；和一或多個安置在兩個電極之間的有機電致發(fā)光層320。裝置可以包括其它層，例如阻擋層、輸送層等，如先前關于圖1和2所描述。襯底、電極和/或OLED層可以是柔性的，使得裝置可以保形地放置在非平面表面(例如打開的書籍或其它出版物)、曲面物件(例如裝運罐、鋁罐、曲壁、建筑支撐柱、飲料容器)等上。當用以照明物件時，裝置可以經(jīng)安置以使得高度透明電極330與待照明的物件350非常接近，并且比高度反射、微弱透射電極310更接近。舉例來說，當用以照明書籍或其它印刷物的頁面350時，裝置可以如圖3中所示而放置，使得如由虛線箭頭所展示，光朝向物件350和遠離高度反射、微弱透射電極310兩個方向地發(fā)射，但最初朝向待照明的物件350發(fā)射的光更多。如本文所述，此類不對稱亮度可以通過使用具有特定光學性質(zhì)的電極來實現(xiàn)。

如本文更詳細地描述和展示，可能需要電極具有特定透射率和反射率性質(zhì)。舉例來說，高度透明電極330在400-700nm光譜范圍內(nèi)的峰值透射率可以是至少90％。高度反射、微弱透射電極310在400-700nm光譜范圍中的最低透射率可以不超過20％，和/或在400-700nm光譜范圍中的峰值反射率可以是至少50％。在一些實施例中，可能優(yōu)選的是，微弱透射電極對可見光譜中的一些或所有波長是完全不透明的，即，在400-700nm范圍內(nèi)的透射率是0％。

更一般來說，可能優(yōu)選的是，高度透明電極330的峰值透射率高于高度反射、微弱透射電極310。還可能優(yōu)選的是，一或兩個電極在400-700nm范圍內(nèi)具有非均勻透射率和/或反射率。舉例來說，如圖4和5中所示，適合用于本文所公開的裝置和系統(tǒng)的電極在400-700nm波長范圍內(nèi)可以具有在65％與100％(圖4A)、10％與45％(圖5A)等之間變化的透射率概況，和/或在0％與35％(圖4B)、0％與60％(圖5B)等之間變化的反射率概況。使用非均勻透射率和反射率概況電極可以進一步增強裝置的光學品質(zhì)，因為如下文更詳細闡釋，這些性質(zhì)可以導致光從兩個區(qū)域行進的路徑不同。

為了在使用時獲得所要對比度水平，典型地優(yōu)選的是，如本文所公開的裝置放置得極接近待照明的文字或其它物件。這使得攜有關于物件的信息的大部分光最終反射回到用戶，即，通過高度反射、微弱透射電極。距離優(yōu)選是小于10mm、5mm、2mm、1mm或甚至更小。典型地，可能時，例如印刷材料正被照明時，裝置將與待照明的裝置直接物理接觸地放置。為了維持短距離，無關于正照明的物件的特定布置，可能優(yōu)選的是，裝置是柔性的，并且因此能夠貼合待觀看的圖像的表面。舉例來說，裝置(例如圖6中展示的裝置)可以在聚合物襯底上制造以便其是柔性的。不同厚度的塑料膜可以用以層壓在裝置的頂部上；較厚膜可以提供額外保護和較高剛度。當使用聚合物或塑料襯底時，薄膜屏障可以用以封裝OLED裝置，以便整體裝置可以是柔性的。可以使用底部發(fā)射和頂部發(fā)射OLED兩者。

對于如本文所公開的近距離照明裝置(例如透視書簽或其它閱讀燈)，可能需要裝置提供2:1或更高的對比率。此類比率合理地在對于典型用戶，尤其對于低環(huán)境光狀況下的黑白印刷，例如在夜間閱讀書籍，舒適的范圍內(nèi)?？蓪崿F(xiàn)的對比率的特定實例更詳細地提供于本文中。

為了提高對比率，可以降低微弱透射電極的透射率。舉例來說，在本文所公開的實施例中，微弱透射電極的透射率可以小于10％、5％、2％或更小。這典型地產(chǎn)生了甚至更大的頂部與底部亮度水平比。此比率優(yōu)選大于8:1、10:1、15:1或20:1。更高對比率可以例如通過使用具有相同材料的更厚電極或通過使用不同的透射性更小的電極材料來實現(xiàn)。

在一個實施例中，如本文所公開的近距離照明裝置可以包括單一大OLED像素，例如圖6中展示的裝置。也就是說，OLED的電活性區(qū)域可以不包括構(gòu)成較大裝置的多個可單獨尋址的區(qū)域，而改為可以是僅可作為整體尋址(即，可以經(jīng)激活到接通狀態(tài))的單一區(qū)域。在此類配置中，OLED或電極沒有圖案化，因此允許使用相對簡單工藝、無對于精確對準的要求的制造。因此，與包括多個像素的常規(guī)顯示型裝置相比，單像素布置的復雜性和價格可以顯著更低。

在一個實施例中，更高對比率可以通過減少或消除來自裝置的頂部(微弱透射)側(cè)的發(fā)射來實現(xiàn)。一種這樣做的技術是使用分段但互連的反射電極材料柵格代替固體連續(xù)的微弱透射電極。此類電極的例示性配置展示于圖9中，呈反射電極的細線網(wǎng)格形式。裝置的示意性截面展示于圖7中。圖7中的裝置的結(jié)構(gòu)類似于圖3中展示的結(jié)構(gòu)，但用互連反射電極710代替連續(xù)電極層310。OLED層320在此類配置中仍是連續(xù)的。反射電極層710可以是如圖9中所展示的柵格或任何其它布置，例如三角形柵格、六角形柵格、圓形或卵形柵格或這些或任何其它形狀的組合。

在一個實施例中，OLED層還可以根據(jù)電極的柵格的相同圖案而圖案化。此類布置的一個實例展示于圖8中，其包括圖案化OLED層820。圖案化層820的覆蓋區(qū)可以稍大于電極層710的覆蓋區(qū)，以防止陰極與陽極之間短接。也就是說，在包括OLED層820和電極層710的每個區(qū)域中，OLED層的覆蓋區(qū)可以延伸超出電極層710的覆蓋區(qū)。因此，維持電極層710的通用布置和圖案，例如圖9中展示的柵格，同時使得OLED層820防止電極710、330之間短接。

因為反射電極阻擋下面的圖像的視圖被看到，所以可能需要電極的尺寸相對小。舉例來說，柵格線優(yōu)選應小于500μm、200μm、150μm、100μm或50μm。柵格線可以使用任何適合技術沉積，包括真空熱蒸發(fā)、通過遮蔽掩模的電子束或使用光刻來圖案化。舉例來說，在以12的字體大小使用新羅馬字體(Times New Roman font)的印刷的信紙大小的文本文檔中，垂直線的寬度是約300μm。因為柵格線不應阻擋此線，所以其寬度需要小于300μm。舉例來說，柵格線可以經(jīng)配置以便寬度是150μm并且線到線間距是1.5mm。所述柵格線占據(jù)的總面積是約19％。對于200μm和100μm的柵格線寬度，柵格線的面積比分別是25％和13％。

在一個實施例中，例如便攜式照明書簽的裝置可以基于先前所述的近距離照明裝置來制造。根據(jù)此類實施例的系統(tǒng)展示于圖10中。裝置包括如先前所描述的OLED裝置1010、機械封裝1020、電池1030和相連電子器件，例如驅(qū)動器1040和開關1050。電子器件封裝可以通過常規(guī)電連接，例如柔性接線1060或其它連接件連接到OLED裝置。薄柔性電池可以用以實現(xiàn)相對薄并且柔性的形狀因數(shù)。圖10的插圖展示了接通狀態(tài)下的裝置1070。圖11展示了用以在黑暗環(huán)境下照明印刷文字的裝置。與常規(guī)照明裝置相比，在裝置中使用OLED(例如圖10和11中所展示)可以使得整體裝置相對較小，同時仍實現(xiàn)本文所公開的照明、光學和柔性性質(zhì)。舉例來說，結(jié)合電子器件、電源等使用的整體機械封裝可以是相對小的和/或柔性的。舉例來說，機械封裝1020的最大尺寸可以僅是OLED 1010的活性區(qū)域的最大尺寸的1/2或更小?；蛘呋蛄硗?，無關于OLED的大小，機械封裝可以是相對小的。舉例來說，其可能不具有超過約50mm的尺寸(例如，高度、長度、寬度)。相對于與OLED以堆疊形式(即，與襯底和/或電極的最大表面區(qū)域相鄰)安置，機械封裝還可以安置到OLED的一側(cè)，如圖10中所展示。因此，如圖10中所示的裝置可以是相對薄的，例如厚度是2mm或更小。

例如圖10中展示的實例的裝置可以在其它功能和/或特征方面增強。舉例來說，薄的扁平型薄片放大器可以連接到OLED以促進閱讀的簡易性。此類薄片放大器的一個實例是由金冠有限責任公司(Gold Crest LLC)制備的Mighty Bright。作為另一個實例，可以使用可再充電電池，在所述情況下，裝置還可以包括可外部接入的端口以允許電池的電接入。

更一般來說，本文所公開的實施例可以提供任何近距離照明系統(tǒng)，其中需要用戶能夠透視裝置，同時在裝置的遠側(cè)照明物件。舉例來說，如本文所公開的近距離照明裝置可以用作反射式顯示器頂部上的前照燈。

如本文所公開的裝置可以通過制造如先前所描述的OLED裝置，和通過將其它組件(例如驅(qū)動器、電池、開關等)連接到OLED來制造。舉例來說，高度透明電極層可以安置在襯底上，接著是包括發(fā)射層的OELD，和高度反射、微弱透射電極。電極和OLED層可以具有本文先前公開的光學性質(zhì)和物理布置。舉例來說，OLED可以使用任何適合技術，例如關于圖1和圖2所公開而制造。裝置的層還可以按如本文關于OLED制造工藝所描述的不同次序和/或布置制造，例如其中高度透明電極和OLED制造于高度反射、微弱透射電極上。

實驗

如本文所公開，制造說明性OLED裝置。制造的裝置的陽極和陰極性質(zhì)分別展示于圖4和圖5中。在600nm下，陽極是高度透明的(81％透射率)，并且陰極是微弱透射的(15％透射率)但高度反射的(53％反射率)。使用柯尼卡美能達色度計(Konica Minolta Chroma Meter)CS-100A測量裝置的亮度。從陽極和陰極側(cè)發(fā)現(xiàn)亮度水平分別是600cd/m²和75cd/m²。如先前所描述，兩側(cè)的亮度高度不對稱，比率是8:1。此高比率可以在裝置放置在圖像頂部上時提供合理的對比率，如本文先前所描述。

然后將裝置放置在黑白圖像的頂部上，所述黑白圖像通過使用激光印刷工具在標準復印紙上印刷黑色矩形而形成。在標準實驗室環(huán)境條件下測量亮度。如圖6中所示，白色和黑色區(qū)域的亮度水平分別測量為40cd/m²和2.3cd/m²。此對應于約17:1的對比率。然后將OLED裝置放置在圖像的頂部上，較亮的一側(cè)面向圖像。再次測量黑色和白色區(qū)域的亮度水平。在測量期間裝置與下層圖像之間的距離小于2mm。如圖6中所示，白色和黑色區(qū)域的亮度水平分別是214cd/m²和78cd/m²，因此提供2.7:1的對比率。低對比率主要起因于通過微弱透射陰極發(fā)射的光。這部分光是持續(xù)背景，類似于電子顯示器的頂部上環(huán)境光的反射。然而，對于近距離照明應用，例如透視書簽/閱讀燈，2:1和更高的對比率是極合理的，尤其對于低環(huán)境光狀況下的黑白印刷，例如在夜間閱讀書籍。

區(qū)別兩種狀態(tài)的另一因素是來自各狀態(tài)的光的光譜或色彩。在圖6中展示的實例中，來自白色和黑色區(qū)域的光的色彩不同。這是因為來自兩個區(qū)域的光的路徑或歷程不同。來自黑色區(qū)域的光主要是通過頂部陰極發(fā)射的光。相比之下，在白色區(qū)域內(nèi)，大部分光來自通過底部陽極發(fā)射并且然后反向再循環(huán)的光。這部分光再循環(huán)多次。因此，如圖6中所示，白色和黑色區(qū)域的光譜相當不同。這將極大地幫助觀察者區(qū)別兩種狀態(tài)，有效地提供更大表觀對比率。

應理解，本文所述的各種實施例僅作為實例，并且無意限制本發(fā)明的范圍。舉例來說，本文所述的材料和結(jié)構(gòu)中的許多可以用其它材料和結(jié)構(gòu)來取代，而不脫離本發(fā)明的精神。如所要求的本發(fā)明因此可以包括本文所述的具體實例和優(yōu)選實施例的變化，如本領域技術人員將明白。應理解，關于本發(fā)明為何起作用的各種理論無意為限制性的。