[发明专利]用于无掩模OLED沉积和制造的方法

说明书

公开了一种用于制作OLED照明面板的方法。使用图案化的无机绝缘层来包围第一电极层上方的区域，并使第一电极层和基板的与封闭部的外部相邻的部分暴露。在均匀沉积有机层之后，在无机绝缘层和基板的相邻部分的上方选择性地移除有机层以形成密封区域。在均匀沉积第二电极之后，将封闭区封装并且移除第一电极和第二电极上方的位于封闭区外部的任何覆层，从而使得OLED位于封闭区内，其中电极接触垫位于封闭区外部。可以在不使用或有限地使用阴影掩模的情况下以低成本制造OLED，并且所述OLED适合于辊到辊工艺。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月25日提交的第62/621,616号美国临时申请的权益。

政府利益

本发明是在美国能源部根据“用于OLED面板的不可调谐和可调谐的无掩模OLED制造工艺(Mask-Free OLED Fabrication Process for Non-Tunable and Tunable WhileOLED Panels)”的标题进行的资助DE-FOA-0001613在政府支持下进行的。政府在本发明中拥有某些权利。

背景技术

对于一般照明目的而言，OLED照明面板提供了很多优点。它们在用于功率消耗的光输出方面是有效的。它们具有低电压，这有助于避免潜在的电击、在可能爆炸的环境下不易产生火花并且在支持电系统中减少负载。发射光的光谱可以使用适当的内部设计进行改变。它们产生很少或不产生UV或IR光。它们即开即用；也就是说，只要供应电力，它们立即发射光。OLED光源是固有地平坦的区光源。它们提供优于LED 照明面板的若干优点。它们可以制作得甚至更薄(例如，厚度小于1mm) 并且它们在正常操作条件下产生极少的热量。然而，OLED的寿命可能是个问题。LED和OLED照明面板两者都可以在柔性或弯曲基板上制作，但对于这些类型的应用来说，OLED是优选的。概括地说，OLED照明面板可以用作照明面板。它们有效、低电压、触摸起来较凉并且较薄。灯具(提供光和照明的具有光源(即，灯)和支撑单元(即，灯座)的完整单元)可以被设计成利用平坦或弯曲OLED照明面板。

尽管OLED照明面板具有优于LED面板的很多期望性质，但它们当前具有显著更高的制造成本。为了增加对照明市场的渗透并且使OLED 照明比LED照明更具成本竞争力，极大地需要降低整体OLED制造成本的改进的制造工艺。

一般来说，白色发光OLED面板具有负责相反电荷的两个电极之间的光发射的多个有机层；它们全部位于基板上。电极中的一者必须是至少半透明的。当向电极供应电力时，发射光。由于有机层对空气和水敏感，因此OLED必须被封装；然而，对电极的电连接仍必须穿透封装。

由于OLED由基板上的不同材料的多个重叠层构成，因此每个层必须单独地沉积，并且因此整个OLED的制造需要大量的步骤以完成装置。不论使用哪种沉积方法，都非常期望具有连续生产机器，其将原始基板完全地转换为完成的OLED以便最小化成本。然而，由于需要沉积多个层，其中一些层可能图案化，因此沿着制造线一般将存在很多站点，每个站点专用于特定的步骤或特定一组步骤。这导致复杂的设备线和高资本成本。

用于沉积有机OLED层的一种通用方法是通过高真空下的气相沉积。诸如金属氧化物或金属的无机层一般可以通过气相沉积以及还需要高真空的溅射技术进行沉积。

气相沉积是基于在高真空下加热材料以便沉积以及将产生的汽化材料引导到沉积表面上。这产生通过没有污染的材料的层。有机材料在它们的汽化温度下必须是热稳定的。然而，就实际沉积的材料量而言，这种方法是浪费的，这导致更高的成本，因为OLED材料可能非常昂贵。此外，材料沉积的速率可能相对较慢，从而导致制造时间长。最后，这种方法所需的高真空设备是复杂的、难以维护且昂贵。对于溅射或真空沉积，如果需要图案化，则可以使用阴影掩模。