[发明专利]有机电子设备及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括功能层的设备，该功能层包括夹在第一透明导电层与第二导电层之间的至少一个有机层。

背景技术

在这种设备中，所述功能层与所述导电层之间的电压交互。在某些情况下，该电压由该功能层(例如有机太阳能电池、有机光电元件、有机光电传感器)产生。在其他情况下，施加电压来驱动该功能层，比如有机光电二极管、有机发光二极管(OLED)。这种基于有机的设备通常由于其性能和低功率消耗而著称。例如，OLED由于其具有宽视角和快速图像响应而知名。

虽然在小面积应用(比如蜂窝电话显示器)中取得了商业上的成功，但是大面积有机设备遇到了技术难题。由于阳极层和阴极层是导电性有限的薄膜，因此它们无法在没有显著能量损失的情况下携带高电流。当其中一个电极层还必须是光学透明的以允许光穿过时，这一问题被进一步加剧。

为了解决这一问题，可以引入金属旁路，其结果是减小了有效透光表面。

US 2004/0031957公开了一种大面积有机发光设备。该文献描述了使用层叠结构来减小由于串联电阻所导致的功率消耗。然而，该问题对于非层叠的大面积OLED设备仍然存在。因此，期望有一种便宜的方法来处理电能损失的问题以及到所述透明电极层的整个表面的均匀电流分布。

发明内容

在独立权利要求1和9中限定的设备和方法满足了上述需求。从属权利要求限定了根据本发明的有利实施例。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种设备，其包括：第一透明导电层；第二导电层；以及功能层，其包括夹在第一和第二导电层之间的至少一个有机层，以便形成有机功能层叠。该设备还包括至少一个通孔，该通孔被设置成把第一透明层与第二层的至少一段电互连，该段与第二层的剩余部分电绝缘。

所述功能层可以包括具有不同功能(例如用于空穴注入、空穴传输、空穴阻塞、激子阻塞、电子阻塞、电子传输、电子注入或发光、光吸收层)的许多不同有机层或其混合，但是也可以包括比如三重态发射体的金属-有机材料或者比如电介质、半导体或者金属量子点或纳米粒子之类的无机材料。

本发明的第一方面使得有可能为第一透明层均匀地提供电功率。第一与第二层之间的互连优选地是利用多于一个通孔实现的。

根据本发明的一个优选实施例，第二层的多个电绝缘的段彼此电互连。在例如发光设备的情况下，这种解决方案允许对每个绝缘段进行简单的供电，从而为第一透明层均匀地提供电功率。在例如太阳能电池的情况下，这种解决方案允许简单的电流收集。

这种互连可以由设置在所述第二层之上的第三层提供，其中所述第三层导电，并且与所述第二层绝缘，并且电互连到第二层的所述多个电绝缘段，从而提供了所述各段之间的电互连。同样地，这样做允许简化的供电或者简化的电流收集

一个段可以通过多个通孔连接到第一层。与其中每个通孔都连接到单独的段的情况相比，这样做允许通过连接仅仅一个段很容易地连接到多个通孔。在其中各段直接连接到驱动电压的情况下，这种做法是特别有利的。

在一个段连接到多个通孔的情况下，该段可以具有一定的几何形式以便最小化对所述设备的透光表面的影响。作为一个例子，该段可以具有曲折结构。曲折结构将把第二层划分为两个部分，从而使得只有两个“指电极”形状的岛出现，这使得互连非常容易。由于一个指电极仅仅用来在通孔的帮助下把电流传送到第一透明导电层，因此有效发光表面变小。

所述通孔和段优选地由穿过所述透明导电层施加的激光形成。

所述通孔可以通过暂时地对包括所述导电电极层和功能层的整个层叠进行局部加热而形成，所述功能层包括处在所述导电电极层之间的至少一个有机层。这一点可以通过以下操作实现：穿过所述透明导电层施加连续波激光，从而生成时间上连续的热量，这导致所述有机层的隔离的高温分解，并且最终导致石墨类导体加上与来自电极的任何熔化金属的混合。

优选地，第一透明导电层被提供在透明基板上，并且随后可以穿过该基板施加激光。

根据本发明的设备可以有利地被用作发光设备，其中所述功能层是有机发光层。这种发光设备甚至在大面积上也可以给出均质光输出。

根据本发明的设备还可以被用在例如有机太阳能电池、有机光电元件、有机光电二极管、有机光电传感器或者有机存储器中。