[发明专利]电压操作的分层装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压操作的分层装置(arrangement)以及一种制作这种分层装置的方法，所述分层装置具有功能层和用于该分层装置的电钝化(electrical passivation)的覆盖层。

背景技术

存在大量已知的电压操作的分层装置，这些分层装置包括包含用于施加操作电压的功能层的多个薄层或薄膜，举例来说这些分层装置诸如计算机芯片、薄膜元件或者具有无机或有机电致发光层的电致发光装置。这些分层装置包括具有功能层的分层结构，该功能层被布置在用于跨越功能层施加操作电压的阳极和阴极之间。功能层例如被设计用于发射光，用作薄膜电阻器、用作电介质层或者用于其它应用。分层结构典型地被施加到衬底上。分层结构的典型厚度可以在几百纳米(nm)和几十微米(μm)之间变化。被施加到功能结构上的典型电压在几伏特和几十伏特之间。阳极和阴极之间的泄漏电流或短路会对这种分层装置的操作和寿命产生不利影响。根据泄漏电流和/或短路的强度和持续时间，甚至可能毁坏这种分层装置。由于分层结构的结构化而存在的边缘以及这些边缘的区域中的电场的相关增加，会促使泄漏电流或短路的发生。

文件US 5,505,985公开了具有由电绝缘材料形成的保护层的有机LED。保护层的材料特别适合于防止湿气扩散到位于该保护层之下的各层内。保护层的施加优选在真空中进行，原因在于意图是要阻止保护层在施加过程期间侵袭与保护层邻近的电极或有机发光层。具有这种保护层的电致发光装置相对于初始亮度的亮度减少要比没有这种保护层的电致发光装置小。然而，在尖锐边缘的区域中存在的增加很多的局部电场保持不受电绝缘保护层的影响。该增加的电场局部地致使增加很多的电流流动并且这导致布置在阳极和阴极之间的功能层的局部退化，当工作时间变得相当长时其中一种发展可能是短路。

发明内容

因此，本发明的目的是使得结构化的分层装置的长寿命成为可能。

这个目的是由一种电压操作的分层装置实现的，该电压操作的分层装包括：衬底；分层结构，其被施加到衬底并且包括布置在第一电极和第二电极之间的至少一个导电功能层；以及场退化层，其比功能层导电性更小(less electrically conductive)并且以这样的方式被施加到布置在分层结构的远离衬底那侧的第二电极：使得场退化层至少在边缘的区域中覆盖所述第二电极且将所述第二电极电连接到所述第一电极。

通过在边缘的区域中施加场退化层，边缘处的电场的局部增加被相当大地减少。场退化层的电导率使得在尖锐边缘的区域中产生更宽的场分布，原因在于先前仅源自边缘的场现在也经由场退化层的邻接区域而延伸到功能层内。因此，在这个区中流过功能层的电流仅仅比没有边缘的区域中的电流略高，这使得在所讨论的区中造成了短路风险的急剧降低。因为场退化层的导电率小于功能层的导电率，所以排除了阳极和阴极之间经由场退化层而短路的可能性。

在根据本发明的电压操作的分层装置的一个实施例中，功能层包括至少一个电致发光层。在这种情况下，边缘区域中的局部增加的场强使得它们自身以在边缘周围的电致发光层的退化形式显现出来。该退化的区域可能停止发光并且可能变大，以及随着工作时间变得更长可能导致短路，这将导致整个电致发光层失效。场退化层的存在将防止边缘区域中场的任何显著增加，并且因此发射较差或根本不发射的区域不会变大也不会对电致发光层的发射能力造成任何威胁。

在进一步的实施例中，电致发光层包括有机电致发光材料。在这个实施例中，除了提供上面详述的优点，退化层另外还构成保护层，该保护层至少是湿气或氧穿透到有机层内的障碍并且就所关注的环境因素而言对其发射能力的稳定性具有有益的效果。

在进一步的设置中，场退化层的电阻在1Ωcm和10⁸Ωcm之间，优选地在10²Ωcm和10⁸Ωcm之间，特别优选在10⁴Ωcm和10⁸Ωcm之间，并且甚至更优选在10⁶Ωcm和10⁸Ωcm之间。利用这种范围的电阻值，场退化层的场分布效应特别有效，同时排除了阳极和阴极之间短路的可能性。在这种情况下，如果场退化层的厚度小于200nm，则是有利的。