CN109768183B - 一种有机光电器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有机光电器件，包括基板、设置在基板任一表面的第一电极、包覆在第一电极边缘且与基板接触的绝缘层、覆盖在第一电极上的有机层、覆盖在有机层上的第二电极；第二电极将绝缘层包裹；第一电极的外电连接区伸出于绝缘层；绝缘层对应外电连接区的边缘伸出于第二电极,第一电极的外电连接区与第二电极通过绝缘层隔开；本申请的技术方案中将第二电极设计成包覆大部分绝缘层的方式，水氧在入侵有机光电器件之前先与第二电极的金属或金属氧化物反应，形成致密的氧化物薄膜，进一步阻碍了水氧的进入，显著地提升了有机光电器件的寿命。
Description
技术领域
本公开一般涉及有机电致发光器件领域，具体涉及有机光电器件。
背景技术
有机电致发光二极管(英文全称为Organic Light-Emitting Diodes，简称为OLED)、有机太阳能电池(英文全称为Organic Photovoltaic，简称为OPV)、有机薄膜场效应晶体管(英文全称为Organic Thin Film Transistor，简称为OTFT)、有机光泵浦激光器(英文全称为Organic Semiconductor Lasers，简称为OSL)等有机光电器件具有体积轻薄、能够实现柔性等特点。
有机光电器件对水氧的侵蚀非常敏感，微量的水氧就会造成器件中有机材料的氧化、结晶或者电极的劣化，影响器件的寿命或者直接导致器件的损坏。
为了提升器件的寿命，业界最广泛的用法就是增加额外封装手段、如通过增加单层或者多层薄膜封装、增加干燥剂/干燥片的用量、选用高吸水性材料等。无疑，选择这些方法可以提供可靠性，但是也带来了工艺的复杂性以及产品成本的增加。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可提高有机光电器件自身的抗水氧侵蚀能力的有机光电器件。
第一方面本申请提供一种有机光电器件，包括基板、设置在基板任一表面的第一电极、包覆在所述第一电极边缘且与所述基板接触的绝缘层、覆盖在所述第一电极上的有机层、覆盖在所述有机层上的第二电极；所述第二电极将所述绝缘层包裹；所述第一电极的外电连接区伸出于所述绝缘层；所述绝缘层对应所述外电连接区的边缘伸出于所述第二电极，第一电极的外电连接区与第二电极通过绝缘层隔开，即在该区域第二电极并不包覆绝缘层。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二电极的材料为Al、MgAg、Ag或透明金属氧化物中的至少一种，优选为Al。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述绝缘层由有机材料制成；
所述绝缘层的厚度范围为0.1um至1.8um，优选为1.2um；
所述绝缘层的侧面与底面的夹角范围为5°-60°，优选为10°。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述绝缘层由无机材料制成；
所述绝缘层的厚度范围为0.1um至1.8um，优选为0.2um；
所述绝缘层的侧面与底面的夹角范围为5°-60°，优选为30°。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二电极的厚度范围为100nm-500nm。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二电极的将所述绝缘层包裹部分的边缘，与所述绝缘层的边缘的距离范围为0.2mm-5mm，优选为2mm。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述基板上还设有辅助电极；所述第二电极跨过所述绝缘层与所述辅助电极搭接。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述基板与所述绝缘层接触的区域光刻有辅助层。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述辅助层与所述辅助电极和/或第一电极同层制备。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述辅助层的材质为金属氧化物、金属、金属合金或无机材料中的至少一种。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二电极上覆盖有与所述基板接触的薄膜封装层。
在提高有机光电器件的可靠性和寿命的研究实验中，发现水氧侵入有机光电器件内部的途径主要是通过绝缘层入侵的，因此本申请的技术方案中将第二电极设计成包覆大部分绝缘层的方式，例如当第二电极为金属的时候，水氧在入侵有机光电器件之前先与第二电极的金属形成致密的氧化物薄膜，进一步阻碍了水氧的进入；例如当第二电极为金属氧化物时，例如为氧化铟锡时，会吸附水起物理反应；因此，第二电极包覆绝缘层的设置显著地提升了有机光电器件的寿命。
本申请实施例中采用辅助层的设计，可以增加绝缘层和第二电极与玻璃基板的粘附力。
本申请实施例中绝缘层具有设定的Taper角，使得绝缘层与位于其上方的第二电极和有机层的搭接效果越好，贴合度更强，各层之间的稳定性也更好，有机光电器件整体的稳定性也更强。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例一的结构示意图；
图2为图1的A-A'面剖面图；
图3为图1的B-B'面剖面图；
图4为现有技术中普通OLED的剖面结构示意图；
图5为本申请实施例二的结构示意图；
图6为图5中的C-C'面的剖面图；
图7为在实施例一的基础上加上封装结构的OLED屏体的结构示意图；
图8为图7的D-D'面的剖面图；
图中标号：
10、基板；20、第一电极；30、绝缘层；40、有机层；50、第二电极；21、电连接区；60、薄膜封装层；70、辅助层；90、辅助电极；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1至图3所示，为本申请提供的第一种实施例的结构示意图所示，本实施提供的有机光电器件为OLED屏体；
如图1所示，所述OLED屏体包括基板10、设置在基板10上表面的第一电极20、覆盖在所述第一电极20边缘且与所述基板10接触的绝缘层30、覆盖在所述第一电极20上的有机层40、覆盖在所述有机层40上的第二电极50；所述第二电极50将所述绝缘层30包裹；所述第一电极20的外电连接区21伸出于所述绝缘层30；所述绝缘层30对应所述外电连接区21的边缘伸出于所述第二电极50。外电连接区21是用于所述第一电极20与外部电源或外部电路接电的区域，用于实现OLED器件与外部电路的电气导通。绝缘层30将第一电极20的外电连接区和第二电极50隔开。
在本实施例中，所述有机层40为有机发光层，包含各种有机功能层，如空穴注入层HI、空穴传输层HT、发光层EM、电子传输层ET、电子注入层EI等；有机发光层通过真空蒸镀的方式将膜层通过有机MASK蒸镀在OLED器件中；第二电极50也是通过真空蒸镀的方式将金属通过金属MASK蒸镀在OLED器件中
所述绝缘层30为具有绝缘性质的有机或者无机材料，例如可以为光刻胶，所述绝缘层30还具有像素限定作用，其像素限定作用由特定图案实现，特定图案通过对光刻胶采用光刻工艺形成；绝缘层30例如可以是有机材料，例如酚醛树脂、PMMA或者硅氧烷，当所述绝缘层由有机材料制成的时候，所述绝缘层的厚度范围为0.1um至1.8um，优选为1.2um；所述绝缘层的Taper角的5°-60°，Taper角是指绝缘层侧面与底面的夹角，即为图2中所示的θ角，Taper角优选为10度。绝缘层30例如可以是无机材料，例如可以为氧化硅、氮化硅等材料；当所述绝缘层由无机材料制成；所述绝缘层的厚度范围为0.1um至1.8um，优选为0.2um；所述绝缘层的Taper角的范围为5°-60°，优选为30°。
Taper角越小，绝缘层与位于其上方的第二电极50和有机层40的搭接效果越好，贴合度更强，各层之间的稳定性也更好，有机光电器件整体的稳定性也更强。
在本实施例中，第一电极为阳极，第二电极为阴极，在其他实施例中，所述第一电极可以为阴极，第二电极可以为阳极。
所述第二电极的材料为Al、MgAg、Ag或透明金属氧化物中的至少一种，优选为Al，例如所述当第二电极为Al时，从外部进入到OLED器件内部的水与氧先与Al反应，延缓了水和氧从侧向进入OLED屏体内部的时间，并且可以先形成一层致密的氧化铝薄膜，进一步阻碍水和氧的进入，提升OLED屏体的整体寿命。
如下表1为实施例一所述的OLED屏体与普通OLED屏体在高温高湿环境下的寿命对比：
表1
上述对比实验中，寿命的衡量标准为LT70，即器件亮度衰减到初始亮度的70％时的时间；从上述对照实验可以看出，实施例一的OLED屏体的寿命为普通OLED屏体的寿命的两倍，普通OLED屏体的剖视图如图4所示，水和氧可直接从侧边入侵到有机发光层内；从表1可以看出，OLED屏体的寿命在实施例一方案的设置下得到了显著的提升。
在本实施例中，所述第二电极50的厚度为200nm，在其他实施例中所述第二电极50的厚度也可以是范围为100nm-500nm内的其他数值，阴极的厚度越厚，可以与更多的水和氧反应，更好的起到封装的作用；所述第二电极50通过点源加电子束的方式蒸镀形成。
所述第二电极50的将所述绝缘层30包裹部分的边缘，与所述绝缘层的边缘的距离范围为0.2mm-5mm，该距离指的是例如图2中标注的H1的大小，该距离优选为2mm。H1的数值越大，对绝缘层的保护越好，但是会增加OLED屏体的尺寸，H1的数值在2mm的时候可以在保护绝缘层之间取平衡。
实施例二：
在实施例一的基础上，所述基板10上设有辅助电极90；所述第二电极50跨过所绝缘层30与所述辅助电极90接触；所述辅助电极90和第一电极20可同层制备；辅助电极90的材质可以与第一电极层相同，或可选择为金属、金属合金中的至少一种。
此外所述基板10与所述绝缘层30接触的区域光刻有辅助层70，所述绝缘层30与所述辅助层70接触。所述辅助层70与所述辅助电极90和/或第一电极20同层制备；所述辅助层70的材质为金属氧化物、金属、金属合金或无机材料中的至少一种。
所述辅助层70例如可以为MoAlMo(钼铝钼)，辅助层70的设置增加了绝缘层30和第二电极50与玻璃基板10的粘附力；辅助层70和第二电极50的接触为同质接触，粘合力提高，还可以通过增加超声焊接的工艺，进一步提高第二电极50和辅助层70的结合力。进一步降低了水和氧从绝缘层30与基板10之间进入到OLED屏体内的几率。第二电极50的边缘在辅助层70上或者包覆辅助层70。优选的包覆辅助层70并距离辅助层70最外侧的距离大于等于0.2mm。
在上述实施例一和实施例二中，如图7和图8所示，最终在所述第二电极上覆盖有与所述基板或第二电极接触的薄膜封装层60，形成最终的OLED屏体产品；薄膜封装也叫TFE封装，薄膜封装层60例如可以选用无机膜层/有机膜层/无机膜层方式进行封装，无机膜层可以采用CVD(化学气相沉积)形成一层氧化硅薄膜，有机膜层采用喷墨打印(IJP)形成一层有机膜层。
由于第二电极包覆绝缘层，具有较好的阻止水氧侧向进入，TFE封装层面积可以相应减小，实现屏体的窄边框。
当薄膜封装层的面积大于第二电极时，封装效果更佳，此时，薄膜封装层60的边缘距离所述第二电极的边缘的距离范围为大于等于0.5mm，即图8中H2的距离大于等于0.5mm。
本申请的上述技术方案，用有机光电器件中的原有的金属或金属氧化物的结构层将绝缘层覆盖，保护绝缘层，增加水和氧侵蚀的距离和难度，进而提高了有机光电器件使用寿命；例如本方案也可应用在有机薄膜场效应晶体管(英文全称为Organic Thin FilmTransistor，简称为OTFT)、有机光泵浦激光器(英文全称为Organic SemiconductorLasers，简称为OSL)等其他有机光电器件中。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种有机光电器件，其特征在于，包括基板、设置在基板任一表面的第一电极、包覆在所述第一电极边缘且与所述基板接触的绝缘层、覆盖在所述第一电极上的有机层、覆盖在所述有机层上的第二电极；所述第二电极将所述绝缘层包裹；所述第一电极的外电连接区伸出于所述绝缘层；所述绝缘层对应所述外电连接区的边缘伸出于所述第二电极，第一电极的外电连接区与第二电极通过绝缘层隔开；所述第二电极的将所述绝缘层包裹部分的边缘，与所述绝缘层的边缘的距离范围为0.2mm-5mm；所述第二电极的材料为Al、MgAg、Ag或透明金属氧化物中的至少一种；所述第二电极的厚度范围为200nm-500nm; 所述基板与所述绝缘层接触的区域光刻有辅助层；所述第二电极的边缘包覆辅助层，并距离辅助层最外侧的距离大于等于0.2mm，所述基板上设有辅助电极，所述辅助层与所述辅助电极和/或第一电极同层制备；所述辅助层的材质为金属氧化物、金属、金属合金的至少一种，所述辅助层的设置增加了绝缘层和第二电极与玻璃基板的粘附力。
2.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述第二电极的材料为Al。
3.根据权利要求1或2所述的有机光电器件，其特征在于，所述绝缘层由有机材料制成；
所述绝缘层的厚度范围为0.1至1.8um；
所述绝缘层侧面与底面的夹角范围为5°-60°。
4.根据权利要求1或2所述的有机光电器件，其特征在于，所述绝缘层由有机材料制成；
所述绝缘层的厚度为1.2um；
所述绝缘层的侧面与底面的夹角为10°。
5.根据权利要求1或2所述的有机光电器件，其特征在于，所述绝缘层由无机材料制成；
所述绝缘层的厚度范围为0.1至1.8um；
所述绝缘层侧面与底面的夹角范围为5°-60°。
6.根据权利要求1或2所述的有机光电器件，其特征在于，所述绝缘层由无机材料制成；
所述绝缘层的厚度为0.2um；
所述绝缘层的侧面与底面的夹角为30°。
7.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述第二电极的将所述绝缘层包裹部分的边缘，与所述绝缘层的边缘的距离为2mm。
8.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述第二电极跨过所述绝缘层与所述辅助电极搭接。
9.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述第二电极上覆盖有与所述基板接触的薄膜封装层。
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