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CN108023025A - 使用有机发光装置的照明设备及其制造方法 - Google Patents

使用有机发光装置的照明设备及其制造方法 Download PDF

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CN108023025A CN201711044460.4A CN201711044460A CN108023025A CN 108023025 A CN108023025 A CN 108023025A CN 201711044460 A CN201711044460 A CN 201711044460A CN 108023025 A CN108023025 A CN 108023025A
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Abstract

根据本公开内容，可以在不使用开口掩模的情况下在基板上完全地沉积有机发光材料和金属，以形成有机发光装置，从而便于采用辊轧制造设备。有机发光层的侧表面可以暴露于外部，而且在基板的外部区域上可以形成阶梯结构，并且有机发光层由于该阶梯结构的阶梯而在外部区域与照明区域之间断开，从而防止渗透到外部区域中的有机发光层的湿气渗透到照明区域中的有机发光层。

Description

使用有机发光装置的照明设备及其制造方法
技术领域
本公开内容涉及利用简化制造工艺的使用有机发光装置的照明设备及其制造方法。
背景技术
近年来，主要使用荧光灯和白炽灯作为照明设备。其中，白炽灯具有良好的显色指数，但具有低能效。另一方面，荧光灯具有良好的能效，但具有低的显色指数。此外，荧光灯含有汞，因此呈现出环境问题。
为了克服现有技术中的照明设备的这些问题，近年来，已经提出了使用发光二极管(LED)作为照明设备。发光二极管由无机发光材料构成，并且在蓝波段中具有最高的发光效率，但是越朝向具有最高视觉灵敏度的红波段和绿波段，其发光效率越低。因此，存在下述问题：当使用红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管的组合发射白光时，发光效率会降低。此外，由于当使用红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管时，每个发射峰的宽度窄，所以还存在显色性质劣化的问题。
为了解决这样的问题，已经提出了一种用于将蓝色发光二极管与黄色磷光剂组合而不是将红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管组合来输出白光的照明设备。提出具有这种结构的发光二极管的原因是，仅使用具有较高发光效率的蓝色发光二极管并且针对剩余颜色使用接收蓝光以发出黄光的荧光材料的方法比使用具有低发光效率的绿色发光二极管的方法更有效。
然而，即使在将蓝色发光二极管与黄色磷光剂组合来输出白光的照明设备的情况下，发出黄光的荧光材料自身的发光效率低，因此在增强照明设备的发光效率方面存在限制。
发明内容
本公开内容提供了解决上述问题的各种实施方式。在一个或更多个实施方式中，本公开内容提供了下述照明设备及其制造方法，该照明设备可以通过在不使用开口掩模的情况下在基板上完全地沉积有机发光层来制造。
本公开内容还提供了下述照明设备及其制造方法，在该照明设备中，有机发光层通过堤状层(bank layer)在照明区域与外部区域之间断开，从而防止湿气渗透到照明区域中的有机发光层中。
根据本公开内容的一个或更多个实施方式，可以在不使用开口掩模(例如，金属掩模)的情况下在基板上完全地沉积有机发光材料和金属，以形成有机发光装置。由于可以在不需要使用开口掩模的情况下将有机发光材料沉积在基板上，所以本申请的实施方式有利地可以通过辊轧制造设备(roll fabrication apparatus)来制造。
尽管完全地在基板上沉积有机发光材料，有机发光层的侧表面可能暴露于外部，例如外部或周围环境，但是不产生不利影响。这是由于形成在外部区域上、例如与基板的外边界相邻的阶梯结构而引起的，该阶梯结构例如是形成阶梯的堤状层或分隔壁。在有机发光材料的沉积期间，有机发光层可以设置在照明区域中的第一电极上以及外部区域中的阶梯结构上。因此，设置在照明区域中的第一电极上的有机发光层与设置在外部区域中的阶梯结构上的有机发光层可以通过阶梯结构彼此断开。由于有机发光层在该阶梯结构处断开，所以可以防止来自外部环境的湿气传递至发光区域中的有机发光层。
可以在照明设备的接触区域和照明区域中设置辅助电极。辅助电极可以具有例如具有预定宽度的矩阵形状、网格形状、五边形形状、八边形形状或圆形形状。辅助电极有助于对照明区域中的第一电极施加均匀的电压，这引起跨照明区域的更均匀的亮度。此外，可以在基板的接触区域中形成第一接触电极和第二接触电极。第一接触电极可以通过第一通孔电耦接到第一电极，并且第二接触电极可以通过第二通孔电耦合到第二电极。
可以在照明设备上设置保护层和密封剂，其中，保护层覆盖基板和基板上的一个或更多个部件，例如辅助电极、阶梯结构、第一电极、有机发光材料、第二电极等。密封剂可以设置在保护层上，并且可以通过粘合剂将金属箔粘附到密封剂。
根据本公开内容的一个或更多个实施方式，照明区域中的有机发光层与外部区域中的有机发光层可以通过阶梯结构、例如堤状层或分隔壁彼此断开(即，有机发光层是不连续的)，从而防止从外部环境渗透到外部区域中的有机发光层中的湿气传递到照明区域(即，照明设备的沿着有机发光层实际发光的区域)中的有机发光层。此外，根据本公开内容的实施方式，由于阶梯结构(其在本文中可以称为堤状层)的结构特征，有机发光层可以是断开。因此，由于阶梯结构的存在，可以在不使用开口掩模的情况下在基板上沉积有机发光层，因此可以避免另外的制造工艺，这可以降低制造照明设备的成本。
此外，根据本公开内容提供的实施方式，可以在照明设备上设置堤状层，并且可以在基板的整个表面上沉积有机发光材料，因此，即使在有机发光层的侧表面暴露于外部时，有机发光层也可以通过堤状层而断开，从而防止湿气通过暴露的有机发光层渗透到照明区域中。因此，当制造根据本公开内容的实施方式的照明设备时，不需要用于仅在基板上的预定区域中形成有机发光层的开口掩模来阻挡水气传递，从而简化了照明设备的制造工艺，并且有助于使用辊轧制造工艺(roll fabrication process)制造照明设备。
附图说明
附图示出了本发明的实施方式并与描述一起用于说明本发明的原理，其中，附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书中构成其一部分。
在附图中：
图1是根据本公开内容的第一实施方式的照明设备的平面图；
图2是沿图1中的线I-I'截取的横截面图；
图3是示出图2所示的区域A的放大图；
图4是示出辊轧制造设备的示意图；
图5是示出用于制造根据本公开内容的实施方式的照明设备的方法的流程图；
图6是示出具有其中未形成有堤状层的结构的照明设备的制造方法的流程图；
图7A至7E是依次示出用于制造根据本公开内容的第一实施方式的照明设备的方法的横截面图；以及
图8是示出根据本公开内容的第二实施方式的照明设备的横截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开内容。
本公开内容提供了一种照明设备，该照明设备包括由有机材料制成的有机发光装置，其与包括由无机材料制成的无机发光装置的照明设备相对。
与无机发光装置相比，由有机发光材料制成的有机发光装置具有相对好的绿色和红色发光效率。此外，与无机发光装置相比，有机发光装置的蓝色、红色、绿色发光峰宽度相对较大，因此有机发光装置的优点在于显色性质改进并且发光装置的光与太阳光更相似。
图1是示出包括根据本公开内容的第一实施方式的有机发光装置的照明设备的结构的平面图。
如图1所示，根据本公开内容的照明设备100是包括向外部发射光的照明区域(EA)和基板110的表面发光照明设备。第一电极和第二电极(未示出)设置在基板110的表面之上，并且有机发光层130设置在第一电极与第二电极之间，以在照明区域(EA)中形成有机发光装置。向有机发光装置的第一电极和第二电极施加信号，有机发光层130发射光，以在基板110的整个照明区域(EA)之上输出光。
有机发光层130由输出白光的有机发光材料形成。例如，有机发光层130可以包括多个有机发光层，包括蓝色有机发光层、红色有机发光层和绿色有机发光层。可替选地，有机发光层130可以具有包括蓝色发光层和黄绿色发光层的层叠结构。然而，本公开内容的有机发光层130不限于上述结构或层，而是可以包括各种结构或层以形成有机发光层130。
在本公开内容的一个或更多个实施方式中，在发光区域(EA)中可以包括另外的层，例如分别用于将电子和空穴注入到有机发光层130中的电子注入层和空穴注入层、分别用于将注入的电子和空穴传输到有机发光层130的电子传输层和空穴传输层，以及产生电荷、诸如电子和空穴的电荷产生层。
在与基板110的外边界相邻的外部区域(NA)中形成阶梯结构或堤状层140。堤状层140防止湿气渗透到照明区域(EA)中的有机发光层130中。通常，当构成有机发光材料的聚合物与湿气结合时，发光性质迅速劣化，由此降低有机发光层130的发光效率。特别地，在照明设备中，当有机发光层130的一部分暴露于外部时，湿气沿着有机发光层130传递到整个照明设备100中，这降低了照明设备100的发光效率。
然而，根据本公开内容，堤状层140被设置成与基板110的整个外边界相邻，这防止水渗透到照明设备100的照明区域(EA)中的有机发光层130中，该照明区域是照明设备100的实际发光的区域。尽管在图1中未明确示出，堤状层140可以包括彼此相邻布置并且具有预定宽度的多个阶梯结构或堤状层，并且有机发光层130设置在照明区域(EA)中的第一电极上以及外部区域(NA)中的堤状层140上。由于多个堤状层140形成为具有相对小的宽度和比照明区域(EA)中的有机发光层130的高度大的高度(例如，堤状层140可以具有约1μm的高度)，所以可以通过堤状层140产生多个突变的阶梯，并且发光层130可以通过这样的阶梯而沿着基板110的外边界(例如，在外部区域(NA)中)断开，从而防止湿气从外部区域(NA)传递到照明区域(EA)。
如上所述，根据本公开内容的一个或更多个实施方式，具有一个或更多个阶梯的堤状层140沿着基板110的外边界或与基板110的外边界相邻地形成，并且有机发光层130根据堤状层140的结构特性而断开，从而防止湿气的传递和渗透，因此可以省略用于使有机发光层130断开的另外的工艺或掩模。
在下文中，将参照附图更详细地描述根据本公开内容的第一实施方式的照明设备。
图2是示出根据本发明的第一实施方式的照明设备100的、沿图1中的线I-I’截取的横截面图。在下面的描述中，本公开内容的照明设备100将被描述为具有柔性的柔性照明设备，但是本公开内容不仅可以适用于本公开内容的柔性照明设备，而且还可适用于典型的非柔性照明设备。
如图2所示，本实施方式的照明设备100可以包括实际发光的照明区域(EA)、沿着照明区域(EA)的外边界布置的外部区域(NA1，NA2)和接触区域(CA1，CA2)，该接触区域(CA1，CA2)用于将设置在照明区域(EA)上的电极电连接至外部(例如，连接到外部电源)以将信号施加到照明区域(EA)。
第一电极124设置在由透明材料制成的基板110上。对于基板110，可以使用诸如玻璃的固体材料，但是也可以使用例如塑料的具有柔性的材料，从而允许制造具有柔性的照明设备100。此外，根据本公开内容的实施方式，具有柔性的材料可以用于基板110，这有助于使用利用轧辊的轧辊对轧辊工艺(roll-to-roll process)制造照明设备100，从而允许快速制造照明设备100。
第一电极124形成在基板110上且在照明区域(EA)、第一外部区域(NA1)和第一接触区域(CA1)中，并且第一电极124可以由具有良好导电性和高功函数的透明导电材料形成。例如，根据本公开内容的实施方式，第一电极124可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡基和氧化锌基透明导电材料等形成，并且在各种实施方式中，透明导电聚合物也可用于第一电极124。
连接图案125设置在基板110上且在第二外部区域(NA2)中。连接图案125可以与第一电极124分开形成，但是也可以通过相同的工艺由相同的材料形成。
辅助电极122设置在基板110的照明区域(EA)和接触区域(CA1，CA2)上，并与第一电极124电连接。第一电极124具有以下优点：其由透明导电材料形成以使发射的光从其透射，但是也具有电阻高于金属的电阻的缺点。因此，当制造大面积照明设备100时，施加到宽照明区域的电压分布由于第一电极124的透明导电材料的大电阻而变得不均匀，并且这种不均匀的电压分布不允许在大面积照明设备100上具有均匀亮度的发光。
辅助电极122在整个照明区域(EA)之上设置成具有小宽度的矩阵形状、网格形状、六边形形状、八边形形状、圆形形状等，以向整个照明设备100的第一电极124均匀地施加电压，从而允许在大面积照明设备100上具有均匀亮度的发光。
如图2所示，辅助电极122可以设置在第一电极124下方，但是在替选实施方式中，辅助电极122可以设置在第一电极124上。设置在接触区域(CA)中的辅助电极122可以用作用于将电压传送到第一电极124的路径，但也可以与外部接触，以起到用于向第一电极124施加外部电压(例如，来自外部电源)的接触电极的作用。
辅助电极122由具有良好导电性的金属、如Al、Au、Cu、Ti、W、Mo或其合金制成。如图2所示，辅助电极122可以形成为双层结构(例如，层122a和122b)，但是辅助电极122也可以形成为单层。当形成为双层结构时，层122a和122b可以由任何金属形成，包括上面关于辅助电极122所列出的那些金属。层122a可以被选择成适当地粘附或附接到基板110。
第一保护层112沉积在基板110的照明区域(EA)和外部区域(NA1，NA2)上，并且多个阶梯结构或堤状层140设置在外部区域(NA1，NA2)的第一保护层112b上。第一保护层112可以包括多个区域或区段，如所示的，包括区段112a和112b。设置在照明区域(EA)上的第一保护层112a覆盖辅助电极122和其上的第一电极124，但是第一保护层112a不设置在实际发光的发光区域中。
设置在外部区域(NA1，NA2)上的第一保护层112b沿着基板110的外边界设置在多个堤状层140的下方。这里，第一保护层112b在堤状层140下方被底切(undercut)，因此堤状层140的下表面的宽度大于第一保护层112b的上表面的宽度。
此外，照明区域(EA)中的第一保护层112a形成为围绕辅助电极122，以便减小由于辅助电极122而产生的阶梯部分，因此其后要形成的各种层将稳定地形成而不会断开，也就是说，形成在照明区域(EA)中的辅助电极122之上的层可以是连续的层。
第一保护层112由诸如SiOx或SiNx的无机层形成。然而，第一保护层112也可以由诸如光致聚丙烯(photoacryl)的有机层或具有无机层和有机层的多个层形成。
堤状层140由有机绝缘层形成，并且其横截面具有逐渐变细的三角形形状。堤状层140的下表面的宽度大于第一保护层112b的上表面的宽度，并且第一保护层112在第一保护层112b的下表面和上表面之间可以具有向内倾斜的侧表面。
有机发光层130和第二电极126设置在照明区域(EA)的第一电极124上、在外部区域(NA1，NA2)的堤状层140上以及在接触区域(CA1，CA2)的第一电极124上。有机发光层130可以由红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层形成，或者可以具有包括蓝色发光层和黄-绿色发光层的层叠结构，以形成白色有机发光层。此外，有机发光层130可以包括分别用于将电子和空穴注入有机发光层的电子注入层和空穴注入层、分别用于将注入的电子和空穴传输到有机发光层的电子传输层和空穴传输层以及用于产生电荷、诸如电子和空穴的电荷产生层。
第二电极126可以由金属、诸如Ca、Ba、Mg、Al或Ag形成。
照明区域(EA)中的第一电极124、有机发光层130和第二电极126形成有机发光装置。当第一电极124是有机发光装置的阳极并且第二电极126是其阴极，并且向第一电极124和第二电极126施加电压时，电子从第二电极126注入有机发光层130中并且空穴从第一电极124注入有机发光层130中，以在有机发光层130内产生激子。当激子衰减时，产生与有机发光层130的LUMO(最低未占分子轨道)与HOMO(最高占有分子轨道)之间的能量差对应的光，并且该光沿向下方向(朝向如图2所示的基板110)发射。
由于第一保护层112a设置在照明区域(EA)的辅助电极122上，辅助电极122上的有机发光层130不与第一电极124直接接触，因此不在辅助电极122上形成有机发光装置。换言之，在照明区域(EA)内，例如仅在矩阵形状的辅助电极122之间的空间内形成有机发光装置。
设置在照明区域(EA)内的有机发光层130设置在第一电极124和第一保护层112a上，同时设置在外部区域(NA1，NA2)中的有机发光层130设置在堤状层140的上表面上。堤状层140形成为具有适于通过堤状层140产生阶梯的厚度(例如，约1μm)，并且照明区域(EA)内的有机发光层130与外部区域(NA1，NA2)的有机发光层130通过阶梯断开。也就是说，由于因堤状层140的厚度而形成的阶梯，所以有机发光层在照明区域(EA)与外部区域(NA)之间是不连续的。
图3是示出图2中的区域A的放大图，其示出了照明区域(EA)内的有机发光层130与外部区域(NA1，NA2)的有机发光层130之间的断开。
如图3所示，堤状层140形成为具有约1μm的高度(或厚度)并具有以预定角度逐渐变细的侧壁。因此，在第一电极124的上表面与堤状层140的上表面之间形成大的阶梯。此外，第一保护层112b在堤状层140的下表面处被底切，因此由于底切而在堤状层140的下表面与第一保护层112b的上表面之间形成不连续区域143。因此，当在整个基板110之上沉积有机发光材料时，在堤状层140的侧表面、例如锥形侧壁上没有形成有机发光层130，并且照明区域(EA)内的有机发光层130与外部区域(NA1，NA2)的有机发光层130彼此断开。即使当在堤状层140的侧表面上形成有机发光层130时，照明区域(EA)内的有机发光层130与外部区域(NA1，NA2)的有机发光层130也会通过堤状层130与第一保护层112b之间的不连续区域143而断开。
如上所述，根据本公开内容的实施方式，由于在照明区域(EA)内的有机发光层130与外部区域(NA1，NA2)的有机发光层130通过堤状层140而断开，所以可能可以防止渗透到有机发光层130的外部区域(例如，外部区域(NA))中的湿气沿着有机发光层130传递到实际发光的照明区域(EA)的有机发光层130。此外，根据本公开内容的实施方式，有机发光层130可以由于堤状层140的结构特性而断开，并且因此可以不需要任何另外的制造工艺(例如，开口掩模工艺)，因此，可能可以防止添加制造工艺和增加成本。
第二电极126也设置在照明区域(EA)中的有机发光层130和外部区域(NA1，NA2)中的堤状层140上，因此照明区域(EA)中的第二电极126与第二外部区域(NA2)中的第二电极126不连接。因此，不能通过第二接触区域(CA2)向照明区域(EA)中的第二电极126施加电压。根据本公开内容的实施方式，为了促进从第二接触区域(CA2)到照明区域(EA)中的第二电极126的电连接，照明区域(EA)中的第二电极126通过设置在第二接触区域(CA2)中的连接图案125电连接到第二外部区域(NA2)中的第二电极126。
第二保护层114和密封剂116设置在基板110上并且覆盖堤状层140以及如图2所示的其它层。第二保护层114可以由诸如光致聚丙烯的有机层或诸如SiOx或SiNx的无机层形成。此外，保护层114可以由具有有机层和无机层的多个层构成。
密封剂116对机发光装置进行封装以保护有机发光装置免受外部湿气或热的影响。对于密封剂116，可以使用环氧化合物、丙烯酸酯化合物、丙烯酸化合物等。
替代形成第二保护层114和密封剂116两者，可以仅形成第二保护层114和密封剂116中的一个。
第一通孔127a和第二通孔127b形成为延伸通过接触区域(CA1，CA2)的基板110、第一电极124、有机发光层130、第二电极126、第二保护层114和密封剂116。第一接触电极128a和第二接触电极128b分别形成为延伸通过第一通孔127a和第二通孔127b。第一接触电极128a和第二接触电极128b可以电连接到外部电压源，以分别向第一电极124和第二电极126施加电压。对于第一接触电极128a和第二接触电极128b，可以使用任何合适的导电材料，例如Ag。
如图2所示，通孔127a、127b可以形成为通过接触区域(CA1，CA2)的基板110、第一电极124、有机发光层130、第二电极126、第二保护层114和密封剂116。然而，在一个或更多个实施方式中，替代通孔，可以这样一种方式形成接触孔或通路(vias)，使得第一接触电极128a和第二接触电极128b形成在接触孔内，从而允许第一接触电极128a和第二接触电极128b电连接到外部电压源。在这种情况下，第一接触区域(CA1)的接触孔形成为延伸通过有机发光层130、第二电极126、第二保护层114和密封剂116，以接触第一电极124并将第一接触电极128a连接到第一电极124。第二接触区域(CA2)的接触孔形成为延伸通过第二保护层114和密封剂116，以接触第二电极126并将第二接触电极128b连接到第二电极126。
将粘合剂118施加到密封剂116上并且在其上设置金属箔170以将金属箔170粘附到密封剂116，从而密封照明设备100。粘合剂118可以是光固化粘合剂或热固性粘合剂。
如上所述，根据本公开内容的实施方式，可以在不使用掩模或开口掩模的情况下将有机发光层130沉积在整个基板110之上，并且有机发光层130由于堤状层140的结构特性而在照明区域(EA)与外部区域(NA)之间断开，从而防止湿气渗透并传递到照明区域(EA)中的有机发光层130中。
此外，根据本公开内容的一个或更多个实施方式，基板110可以由具有柔性的塑料膜形成，从而允许使用轧辊对轧辊工艺进行制造。因此，可能可以允许快速制造照明设备100，并且降低制造成本。
图4是示出用于制造具有柔性的柔性照明设备的典型的辊轧制造设备的视图。
如图4所示，典型的辊轧制造设备可以包括被配置成供给塑料膜210的膜供给轧辊252、被配置成收集塑料膜210的膜收集轧辊254、被配置成引导塑料膜210的引导轧辊256、被配置成提供开口掩模260(或金属掩模)的掩模供给轧辊262、被配置为收集开口掩模260的掩模收集轧辊264和被配置为沉积有机材料或金属以形成层的沉积单元280。
根据具有上述结构的辊轧制造设备，用作照明设备100的基板110的塑料膜210从膜供给轧辊252传送到沉积单元280，同时开口掩模260从掩模供给轧辊262传送到沉积单元280。因此，在开口掩模260设置在塑料膜210的整个表面上的状态下，沉积单元280在塑料膜的局部区域中沉积有机材料或金属。
完成沉积后，开口掩模260与塑料膜210分离，由膜收集轧辊254收集塑料膜210，并且由掩模收集轧辊262收集开口掩模260。
当使用具有上述结构的辊轧制造设备时，可以由膜供给轧辊252连续地供给塑料膜210，以连续地执行该处理，从而允许快速制造照明设备。然而，辊轧制造设备可能引起以下问题。
辊轧制造设备可以用于形成各种金属图案，并且特别是当形成有机发光层130时，可以有利地使用辊轧制造设备。这是因为有机发光层130或第二电极126不是通过光刻工艺在基板110上图案化，而是完全沉积在基板110的整个区域之上，因此可以通过辊轧制造工艺而容易地形成。
然而，当通过辊轧制造设备将有机发光材料完全地沉积在基板110上以形成有机发光层130时，完全沉积的有机发光层130的侧表面以与基板的侧表面的水平相同的水平形成，因此有机发光层130通过照明设备100的侧表面暴露于外部。由于有机发光材料容易受湿气影响，当其与湿气结合时，有机发光材料不仅快速劣化，而且还容易传递湿气。因此，为了防止湿气通过暴露于外部的有机发光层130进行传递而引起照明设备100的故障，有机发光层130在照明设备100的制造期间不应暴露于外部。
开口掩模260可以阻挡基板110的外部区域以防止有机发光层130沉积在基板110的外部区域上，并且外部区域可以用密封剂、粘合剂等密封，以密封有机发光层130的侧表面，从而防止有机发光层130暴露于外部。
然而，如图4所示，当使用开口掩模260形成有机发光层130时，用于供给塑料膜210的系统(例如，供给轧辊、引导轧辊、收集轧辊等)和用于供给开口掩模260的系统应该是同轴的，因此存在工艺线的长度较长并且开口掩模260的长度也较长的缺点。此外，该处理中的困难在于：塑料膜210和开口掩模260不仅应以同步的方式提供，而且还应在连续的处理中对准。此外，应当清洁所使用的开口掩模260，但是难以对长度较长的开口掩模260进行清洁。
换言之，为了快速制造照明设备100，应当使用利用开口掩模的辊轧工艺，但是由于使用这样的开口掩模，使用实际的辊轧制造设备来制造照明设备100是非常困难的。
然而，根据本公开内容的实施方式，可以在照明设备100中设置堤状层140，这允许有机发光材料沉积在基板110的整个区域之上，因此，即使当有机发光层130的侧表面暴露于外部时，有机发光层130也可以通过堤状层140而断开，从而防止湿气通过暴露的有机发光层130渗透到照明区域(EA)中。因此，当制造根据本公开内容的实施方式的照明设备100时，可以不需要开口掩模，从而简化照明设备的制造工艺，并且允许容易地应用辊轧制造工艺。
在下文中，将描述根据本公开内容的照明设备和具有典型结构的照明设备的通过辊轧工艺的制造方法，并且将描述根据本公开内容的照明设备的制造工艺的优点。
图5是示出根据本公开内容的一个或更多个实施方式的照明设备的制造方法的流程图。
如图5的S101所示，首先，在由具有柔性的透明塑料膜形成的基板110上形成辅助电极122、第一电极124和第一保护层112。接下来，在S102处，可以对有机材料进行沉积和刻蚀以形成堤状层140。此时，可以例如在辊轧制造设备中使用光致抗蚀剂和光掩模通过光刻工艺来形成辅助电极122、第一电极124和第一保护层112。此外，还可以通过光刻工艺形成堤状层140。如稍后将详细描述的那样，堤状层140下方的第一保护层112随着堤状层140的形成而被底切。
随后，在S103处，使用图4所示的辊轧制造设备在基板110的整个表面上沉积有机发光材料以形成有机发光层130。根据本公开内容的实施方式，在有机发光材料的沉积期间不需要开口掩模，因此，在图4所示的辊轧制造设备中不需要开口掩模、掩模供给轧辊和掩模收集轧辊。然后，在S104处，在基板110的整个表面上沉积金属以形成第二电极。然后，在S105处，可以在基板110上完全地沉积密封剂116。
随后，在S106处，通过粘合剂118将金属箔170粘附到密封剂116。在S107处，在接触区域(CA1，CA2)中形成接触电极128a、128b，以电连接第一电极124和第二电极126。
图6是示出制造具有其中未设置堤状层的结构的普通照明设备的方法的流程图。
如图6所示，在S201处，首先在由具有柔性的透明塑料膜制成的基板上形成辅助电极、第一电极和第一保护层。随后，在S202和S203处，在第一开口掩模(金属掩模)安装在基板的整个表面上的状态下，沉积有机发光材料以形成有机发光层。
然后，在S204处，用安装在基板的整个表面上的第二开口掩模代替第一开口掩模，并且在S205处，沉积金属以形成第二金属层。随后，在S206处，用安装在基板的整个表面上的第三开口掩模代替第二开口掩模，并且在S207处，沉积密封剂。最后，在S208中，通过粘合剂粘附金属箔以完成照明设备。
如上所述，在使用辊轧制造设备制造本公开内容的实施方式中提供的照明设备的情况下，不需要开口掩模，并且因此与具有其中未设置堤状层的结构的照明设备的情况相比，不需要安装开口掩模以及用后续开口掩模代替该开口掩模的重复处理。因此，可能可以允许快速制造根据本公开内容的实施方式的照明设备。
此外，在具有其中未设置堤状层的结构的照明设备的情况下，当完成对在供给轧辊上提供的塑料膜的处理时，应当清洁在先前处理中使用的开口掩模，并且然后再次将塑料膜提供给供给轧辊。然而，在制造根据本公开内容的实施方式的照明设备中，不需要清洁开口掩模。因此，当制造根据本公开内容的实施方式的照明设备时，可以不需要用于清洁的附加设备，从而节省成本以及防止由于清洁而导致的环境污染。此外，由于可以不需要沉积处理之间的清洁处理，所以可以进行更快速的制造处理。
此外，在具有其中未设置堤状层的结构的照明设备的情况下，可能需要用于在基板前面对开口掩模进行放置和对准的附加设备，然而根据本公开内容提供的实施方式，可以不需要这样的设备，从而简化制造设备以及降低成本。
图7A至图7E是示出根据本公开内容的第一实施方式的照明设备100的制造方法的横截面图。在此，所示的制造方法是在使用柔性基板的辊轧制造设备中进行的处理，但也可以适用于使用例如玻璃的基板的常规制造设备。
首先，如图7A所示，在包括照明区域(EA)、外部区域(NA1,NA2)和接触区域(CA1,CA2)的基板110上沉积并刻蚀金属，例如Au、Cu、Ti、W、Mo或其合金，以在照明区域(EA)和接触区域(CA1,CA2)上形成可以由单层或多层制成的辅助电极122。在此，辅助电极122以矩阵形状、网格形状、六边形形状、八边形形状或圆形形状设置在整个照明区域(EA)之上。然后，在整个基板110之上沉积并刻蚀透明导电材料，例如ITO或IZO，以形成设置在照明区域(EA)的辅助电极122、第一外部区域(NA1)和接触区域(CA1,CA2)上的第一电极124，并且形成设置在第二外部区域(NA2)上的连接图案125。随后，在照明区域(EA)、外部区域(NA1,NA2)和接触区域(CA1,CA2)上依次沉积例如SiNx或SiOx的无机绝缘层113和例如光致聚丙烯的有机绝缘层142。
然后，如图7B所示，对无机绝缘层113和有机绝缘层142进行刻蚀，以在外部区域(NA1、NA2)中形成堤状层140，并且在照明区域(EA)中的辅助电极122的上部和侧部上形成第一保护层112a以及在外部区域(NA1,NA2)中的堤状层140的下部的下方形成第一保护层112b。
在此，通过使用刻蚀溶液的湿刻蚀来对无机绝缘层113和有机绝缘层142进行刻蚀，并且无机绝缘层113被过度刻蚀且在堤状层140下方的第一保护层112b被底切。
然后，如图7C所示，依次在基板110的整个区域之上完全地沉积有机发光材料、金属、有机绝缘材料和密封剂，以形成有机发光层130、第二电极126、第一保护层114和密封剂116。
在此，在外部区域(NA1,NA2)中形成可以具有约1μm的高度的堤状层140以形成阶梯，并且此外，通过对堤状层140下方的第一保护层112进行底切来形成不连续表面，因此，当沉积有机发光材料和金属时，有机发光材料和金属仅被沉积在堤状层140的上表面上，而不被沉积在沿着堤状层140的侧表面和下部的不连续表面上。因此，可能可以防止有机发光层130中的湿气沿着与外部区域(NA1,NA2)断开的并且暴露于外部的有机发光层130而渗透到照明区域(EA)中。
另一方面，第二电极126也通过堤状层140而断开，而照明区域(EA)中的第二电极126通过设置在第二外部区域(NA2)中的连接图案125电连接至第二接触区域(CA2)的辅助电极122。
第二保护层114由有机绝缘材料形成并且被沉积成具有几微米的厚度，并且因此被沉积在包括堤状层140的上部和侧部的整个基板110之上，并且密封剂116由环氧化合物、丙烯酸酯化合物或丙烯酸树脂形成。
然后，如图7D所示，将由光固化粘合剂材料或热固性粘合剂材料制成的粘合剂118涂覆在基板110上，并且将金属箔170放置在其上，并且然后使粘合剂118固化以将金属箔170粘附到其上。
然后，如图7E所示，第一通孔127a和第二通孔127b分别形成在接触区域(CA1,CA2)中的辅助电极122上或分别形成为通过接触区域(CA1,CA2)中的辅助电极122。然后，用金属、例如Ag涂覆第一通孔127a和第二通孔127b，以分别形成第一接触电极128a和第二接触电极128b。第一接触电极128a通过第一通孔127a电连接至第一电极124，并且第二接触电极128b通过第二通孔127b电连接至第二电极126，以完成照明设备100。在此，替代形成通过接触区域(CA1,CA2)中的辅助电极122的第一通孔127a和第二通孔127b，可以形成第一接触孔和第二接触孔，并且第一接触电极128a和第二接触电极128b可以分别形成在第一接触孔和第二接触孔中。
图8是示出根据本公开内容的第二实施方式的照明设备300的结构的横截面图。在此，将不描述与图2所示的第一实施方式的照明设备的结构相同的结构，并且将仅详细描述其他结构。尽管在图2和图8中，由不同的参考数字指定相同的部件(例如，图2中的基于100的参考数字和图8中的基于300的参考数字)，但是将用较早在图2中公开的描述来代替对相同部件的描述。
如图8所示，甚至在第二实施方式的照明设备300中，也通过完全沉积将有机发光层330和第二电极326沉积在基板310的整个区域之上。然而，根据本实施方式的照明设备300，在外部区域(NA1,NA2)中分别形成多个分隔壁340。分隔壁340沿着基板310的整个外边界或与基板310的整个外边界相邻地、以预定宽度设置。
分隔壁340由有机绝缘材料形成，并且可以具有约2μm的高度。分隔壁340的上表面的宽度大于其下表面的宽度。在分隔壁340的下方，形成具有与分隔壁340的下表面的宽度相似的宽度的第一保护层312b。
如上所述，由分隔壁340和第一保护层312b形成大阶梯，并且分隔壁340的侧表面形成为倒锥形形状，即，分隔壁340的侧表面从分隔壁340的上表面到分隔壁340的下表面向内倾斜。当沉积有机发光材料和金属时，由于阶梯和倒锥形形状，分隔壁340的侧壁上没有形成有机发光层330和第二电极326。因此，照明区域(EA)内的有机发光层330与设置在外部区域(NA1,NA2)中的分隔壁340的上表面上的有机发光层330断开。因此，即使当有机发光层330通过基板310的侧表面暴露于外部并且湿气渗透到外部区域(NA)中的有机发光层330中时，湿气也不会传递到照明区域(EA)内的有机发光层330。因此，可能可以防止由于湿气渗透而导致有机发光层330劣化，由此防止照明设备300的故障。
如上所述，甚至在本实施方式的照明设备300中，有机发光层330也通过分隔壁340断开，并且因此有机发光材料可以完全地沉积在基板310上以形成有机发光层330。因此，在沉积期间可以不需要附加的开口掩模，从而简化制造处理以及允许有效地采用辊轧制造设备。
另一方面，第一实施方式的照明设备和第二实施方式的照明设备之间的区别是堤状层和分隔壁。然而，由于堤状层和分隔壁的形状相似，并且具有相同或相似的功能，它们两者均可以称为堤状层或分隔壁。此外，它们可以称为能够使有机发光层在外部区域(NA)与照明区域(EA)之间断开的阶梯结构。
在上述详细描述中，已经用特定配置描述了本公开内容的实施方式，但是本公开内容不限于这种特定配置。由本公开内容提供的实施方式包括形成在照明设备的外部区域(NA)中以通过阶梯使有机发光层断开的堤状层或分隔壁，并且可以适用于具有所有当前已知的结构的照明设备。
可以组合上述各个实施方式以提供其他实施方式。可以根据上面的详细描述对实施方式进行这些和其它改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制为说明书和权利要求书中公开的特定实施方式，而应被解释为包括所有可能的实施方式以及该权利要求书拥有的等同物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开内容的限制。

Claims (20)

1.一种照明设备，包括：
基板，所述基板包括照明区域、外部区域和接触区域；
有机发光装置，所述有机发光装置处于所述基板上且处于所述照明区域中，所述有机发光装置包括第一电极、有机发光层和第二电极；以及
阶梯结构，所述阶梯结构处于所述基板上且处于所述外部区域中，所述有机发光层位于所述外部区域中的所述阶梯结构上，所述有机发光层在所述外部区域与所述照明区域之间断开。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述阶梯结构为锥形的堤状层，所述堤状层具有从所述堤状层的上表面至下表面朝外倾斜的侧壁。
3.根据权利要求2所述的照明设备，其中，所述有机发光层设置在所述堤状层的上表面上，并且沿所述堤状层的侧壁是不连续的。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述阶梯结构为倒锥形的分隔壁，所述分隔壁具有从所述分隔壁的上表面至下表面向内倾斜的侧壁。
5.根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述有机发光层设置在所述分隔壁的上表面上，并且沿所述分隔壁的侧壁是不连续的。
6.根据权利要求1所述的照明设备，还包括：
辅助电极，所述辅助电极设置在所述基板的所述照明区域和所述接触区域中，所述辅助电极连接至所述第一电极。
7.根据权利要求6所述的照明设备，其中，所述辅助电极设置在所述照明区域中并且具有下述形状中至少之一：矩阵形状、网格形状、八边形形状，六边形形状和圆形形状。
8.根据权利要求7所述的照明设备，还包括：
第一接触电极和第二接触电极，所述第一接触电极和所述第二接触电极设置在所述接触区域中，并且通过相应的通孔分别电连接至所述第一电极和所述第二电极。
9.根据权利要求8所述的照明设备，还包括：
设置在所述外部区域中的连接图案，所述连接图案将所述接触区域中的所述第二接触电极电连接至所述照明区域中的所述第二电极。
10.根据权利要求9所述的照明设备，其中，所述连接图案和所述第一电极由相同的材料形成。
11.根据权利要求1所述的照明设备，还包括：
设置在所述基板上的保护层；
设置在所述保护层上的密封剂；以及
通过粘合剂粘附至所述密封剂的金属箔。
12.一种用于制造照明设备的方法，所述方法包括：
在基板的外部区域中形成阶梯结构，所述外部区域与所述基板的外边界相邻；
在所述基板的照明区域中形成第一电极；
通过在所述基板的整个区域上沉积有机发光材料，在所述照明区域中的所述第一电极上和在所述外部区域中的所述阶梯结构上形成有机发光层，所述有机发光层的在所述第一电极上的和在所述阶梯结构上的相应的部分在所述外部区域与所述发光区域之间彼此断开；以及
通过在所述基板的整个区域上完全地沉积金属，在所述有机发光层上形成第二电极。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在所述照明区域中形成辅助电极，所述辅助电极与所述照明区域中的所述第一电极电接触。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述阶梯结构包括：
在所述基板的整个区域上沉积第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上沉积第二绝缘层；以及
对所述第一绝缘层和所述第二绝缘层进行刻蚀，以形成保护层和所述保护层上的阶梯结构，所述阶梯结构下方的保护层被底切。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在所述第二电极上形成密封材料；以及
向所述密封材料粘附金属箔。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述基板的整个区域上依次沉积所述有机发光材料、所述金属和所述密封材料。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，利用辊轧制造设备来沉积所述有机发光材料、所述金属和所述密封材料。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在没有开口掩模的情况下，在所述基板上完全地沉积所述有机发光材料、所述金属和所述密封材料。
19.一种照明设备，包括：
基板，所述基板包括照明区域、外部区域和接触区域；
所述基板上的第一电极；
所述基板上的堤状结构，所述堤状结构位于所述外部区域中；
所述照明区域中的所述第一电极上的以及所述外部区域中的所述堤状结构上的有机发光层，所述有机发光层在所述照明区域与所述外部区域之间不连续；以及
所述有机发光层上的第二电极，所述第一电极、所述有机发光层和所述第二电极一起在所述基板的所述照明区域中形成有机发光装置。
20.根据权利要求19所述的照明设备，其中，所述堤状结构包括上表面、下表面以及在所述上表面与所述下表面之间延伸的锥形侧壁，所述有机发光层在所述照明区域与所述堤状结构的下表面之间不连续。
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