有机发光元件的制作方法

文档序号:12288993阅读:192来源:国知局
有机发光元件的制作方法与工艺

本申请要求于2014年5月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0056768的优先权和权益,通过引用将该专利申请的全部内容结合在此。

本申请涉及一种有机发光元件及其制造方法。



背景技术:

有机发光现象是指利用有机材料将电能转换为光能的现象。换句话说,当在阳极与阴极之间放置合适的有机材料层并在这两个电极之间施加电压时,空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机材料层。这些注入的空穴和电子相遇而形成激子,当这些激子返回到基态时发射光。

由于阳极与阴极之间的空间较小,因此有机发光元件很可能具有短路缺陷。由于有机发光元件的结构中的销孔、裂缝、台阶、以及涂层粗糙度等,导致阳极和阴极可能彼此直接接触,或者在这些缺陷区域中有机层的厚度可能会变得更薄。这些缺陷区域提供了允许电流流动的低电阻路径,并且使得电流难以流过有机发光元件或者在极端的情况下根本不流过有机发光元件。结果,有机发光元件具有减少的发光输出或没有发光输出。在多像素显示装置中,短路缺陷可能会通过产生不发光或发射具有小于平均光强度的强度的光的坏像素而使显示质量下降。在照明应用或其他低分辨率应用中,相当一部分的对应区域可能会由于短路缺陷而不操作。考虑到短路缺陷,有机发光元件的制造通常是在无尘室中进行。然而,无论环境多么洁净,也不能有效地消除短路缺陷。在许多情况下,通过增加两个电极之间的距离以便减少短路缺陷的数量,导致有机层的厚度增加超过使元件操作实际需要的厚度。这种方法增加了制造有机发光元件的成本,并且使用这种方法仍不会完全消除短路缺陷。

[现有技术文献]

韩国公开申请待审公开No.10-2006-0130729(公开于2006年12月19日)。

公开内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种即使存在可能产生短路缺陷的因素时,即,当产生短路缺陷时,也能够在正常范围内操作的有机发光元件。

技术方案

本申请的一个实施方式提供了一种有机发光元件,所述有机发光元件包括:第一电极,所述第一电极包括两个或更多个导电单元以及连接至每个导电单元的两个或更多个导电连接部;与所述第一电极相对设置的第二电极;设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或多个有机材料层;以及电连接至所述导电连接部的所述第一电极的电流承载单元或辅助电极,其中所述导电连接部的一个端部电连接至所述导电单元,所述导电连接部的另一个端部电连接至所述第一电极的电流承载单元或所述辅助电极,并且所述导电连接部包括其中电流流动方向上的长度比与电流流动方向垂直的方向上的宽度长的区域。

本申请的一个实施方式提供了一种包括所述有机发光元件的显示装置。

本申请的一个实施方式提供了一种包括所述有机发光元件的照明装置。

有益效果

根据本申请一个实施方式的有机发光元件即使在由于基板本身的缺陷而产生短路时也能够正常地保持有机发光元件的功能。

此外,根据本申请一个实施方式的有机发光元件即使在短路产生位置的面积尺寸增加时也能够稳定操作而不增加漏电流量。

此外,在根据本申请一个实施方式的有机发光元件中,任意一个导电单元具有两个或更多个导电连接部,由此具有以下优势:即使当在制造工艺期间在任意一个导电连接部中发生断开时,导电单元仍能够通过其余的导电连接部正常操作。

附图简要说明

图1图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件中的第一电极以及第一电极的电流承载单元的一个示例。

图2图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件中的第一电极以及第一电极的电流承载单元的一个示例。

图3图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件中的第一电极以及辅助电极的一个示例。

图4图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件的、包括图3的A-A’剖面的剖面的一个示例。

图5图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件的、包括图3的B-B’剖面的剖面的一个示例。

图6图解了本申请的导电连接部的长度和宽度的一个示例。

发明实施方式的具体描述

下文中,将更详细地描述本申请。

在本申请中,将一个构件放置在另一个构件“上”的描述不仅包括一个构件邻接另一个构件的情形,而且还包括在这两个构件之间存在再一个构件的情形。

在本申请中,某些部分“包括”某些组成部分的描述是指能够进一步包括其他组成部分,且不排除其他组成部分,除非特别地另有相反说明。

本申请的一个实施方式提供了一种有机发光元件,所述有机发光元件包括:第一电极,所述第一电极包括两个或更多个导电单元以及连接至每个导电单元的两个或更多个导电连接部;与所述第一电极相对设置的第二电极;设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个或多个有机材料层;以及电连接至所述导电连接部的所述第一电极的电流承载单元或辅助电极,其中所述导电连接部的一个端部电连接至所述导电单元,所述导电连接部的另一个端部电连接至所述第一电极的所述电流承载单元或所述辅助电极,并且所述导电连接部包括其中电流流动方向上的长度比与电流流动方向垂直的方向上的宽度长的区域。

根据本申请的一个实施方式,导电单元可彼此并联电连接。

本申请的第一电极的电流承载单元物理连接每个导电连接部并且可起使电流能够通过每个导电连接部流到每个导电单元的作用。

根据本申请的一个实施方式,第一电极的电流承载单元和/或辅助电极可与导电单元分开设置。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可包括第一电极的电流承载单元和辅助电极二者。具体地说,根据本申请的一个实施方式,辅助电极可通过第一电极的电流承载单元电连接至导电连接部。具体地说,辅助电极可设置在第一电极的电流承载单元上。

“在电流承载单元上”不仅可表示电流承载单元的上表面,而且还可表示电流承载单元的一个侧表面。此外,“在电流承载单元上”还可表示电流承载单元的上表面、下表面或侧表面的一个区域。此外,“在电流承载单元上”可包括电流承载单元的上表面的一个区域和侧表面的一个区域,还可包括电流承载单元的下表面的一个区域和侧表面的一个区域。

具体地说,本申请的导电单元通过第一电极的图案化工艺在具有通过第一电极的电流承载单元物理连接的形式的同时并联电连接。图1和2中图解了其一个示例。

图1和图2图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件中的第一电极以及第一电极的电流承载单元的一个示例。具体地说,图1和图2图解了包括导电单元101和导电连接部201、202的图案化的第一电极的一个示例,图案化的第一电极物理连接至第一电极的电流承载单元301、302、303。

或者,本申请的导电单元具有通过第一电极的图案化工艺而彼此分开的形式,并且每个导电单元可通过导电连接部和辅助电极并联电连接。图3中图解了其中的一个示例。

图3图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件中的第一电极以及辅助电极的一个示例。具体地说,图3图解了图案化的第一电极的一个示例,图案化的第一电极不包括第一电极的电流承载单元,而是通过辅助电极401电连接。换句话说,图3图解了能够通过位于图1和图2中的第一电极的电流承载单元所处的区域中的辅助电极电连接的每个导电单元101的一个示例。

图4和图5图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件的剖面。

具体地说,图4图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件的、包括图3的A-A’剖面的剖面的一个示例。此外,图5图解了根据本申请一个实施方式的有机发光元件的、包括图3的B-B’剖面的剖面的一个示例。

有机发光元件的发光区域中可包括本申请的导电单元。具体地说,根据本申请的一个实施方式,每个导电单元的至少一个区域可位于有机发光元件的发光区域中。换句话说,根据本申请的一个实施方式,在形成导电单元的区域上形成的包括发光层的有机材料层中产生发光现象,并且光可经由导电单元发射。

当形成较窄的导电连接部时,在工艺期间可能产生断开。当导电连接部断开时,未产生短路的导电单元未被通电,连接至断开的导电连接部的导电单元可能不操作。

因此,在根据本申请一个实施方式的有机发光元件中,每个导电单元具有两个或更多个导电连接部,因此,具有以下优势:即使当连接至每个导电单元的一些导电连接部断开时,导电单元仍可通过其余的导电连接部正常操作。

根据本申请的一个实施方式,每个导电单元可通过在未断开的两个或更多个导电连接部之中的具有最低电阻值的导电连接部电连接至辅助电极和/或第一电极的电流承载单元。

本申请的有机发光元件可具有按第一电极的电流承载单元、导电连接部、导电单元、有机发光层和第二电极的方向顺序或者与之相反的方向顺序流动的电流。或者,本申请的有机发光元件可具有按辅助电极、导电连接部、导电单元、有机发光层和第二电极的方向顺序或者与之相反的方向顺序流动的电流。

根据本申请的一个实施方式,电流可通过导电连接部从辅助电极或第一电极的电流承载单元提供至每个导电单元。

本申请中的发光区域是指在有机材料层的发光层处发射的光经由第一电极和/或第二电极发射的区域。例如,在根据本申请一个实施方式的有机发光元件中,发光区域可形成于在基板上形成有第一电极的区域之中的、未形成导电连接部、辅助电极和/或短路防止层的至少一些第一电极区域中。此外,本申请中的非发光区域可指除发光区域之外的其余区域。

根据本申请的一个实施方式,第一电极的电流承载单元、辅助电极和导电连接部可位于有机发光元件的非发光区域中。

本申请的每个导电单元彼此分开,电流可从连接至导电连接部的第一电极的电流承载单元或辅助电极提供至每个导电单元。这是为了当在任意一个导电单元中产生短路时,防止由于必须流到未产生短路的另一单元的电流流到产生短路的导电单元而使整个有机发光元件不操作。

本申请的导电连接部可以是第一电极中的导电单元的端部,且形状或位置没有特别限制。例如,当导电单元形成为U形或L形时,导电连接部可以是其端部。或者,导电连接部可具有在导电单元的一个顶点、一个边缘或一侧的中部突出的形式,其中导电单元具有包括四边形在内的多边形形状。

根据本申请的一个实施方式,导电连接部可进一步包括其中电流流动方向上的长度比与电流流动方向垂直的方向上的宽度长的区域。具体地说,根据本申请的一个实施方式,导电连接部可包括长宽比为10:1或更大的区域。

本申请的导电连接部相较于导电单元可具有相对较高的电阻。此外,本申请的导电连接部可在有机发光元件中执行短路防止功能。换句话说,当在有机发光元件中产生短路缺陷时,本申请的导电连接部起尽管存在短路缺陷也能实现元件的操作的作用。

根据本申请的一个实施方式,导电连接部的材料可与导电单元的材料相同。具体地说,导电连接部和导电单元包括在第一电极中并且可由相同的材料形成。

当第二电极与第一电极直接接触时,可能会产生短路缺陷。或者,当由于位于第一电极与第二电极之间的有机材料层的厚度减小、变形等,导致有机材料层的功能丧失,并且第一电极与第二电极接触时,也可能会产生短路缺陷。当产生短路缺陷时,低电阻路径被提供给有机发光元件的电流,有机发光元件可能不会正常地操作。由于电流因短路缺陷而从第一电极直接流到第二电极导致的漏电流,有机发光元件的电流可能会避开无缺陷区而流动。这可能会降低有机发光元件的发光输出,并且在许多情况下,有机发光元件可能会不操作。此外,当用于分散地流到有机材料的较大区域的电流集中地流到短路产生位置时,局部产生高热量,导致装置破裂或着火的风险。

然而,即使在本申请的有机发光元件的导电单元的任意一个或多个中产生短路缺陷时,通过导电连接部仍可防止所有操作电流流到短路缺陷区域。换句话说,导电连接部可执行控制漏电流的量,从而使漏电流不会无限地增加的功能。因此,在本申请的有机发光元件中,即使在一些导电单元中产生短路缺陷时,不具有短路缺陷的其余导电单元也可正常地操作。

本申请的导电连接部具有高电阻值,并且在产生短路缺陷时通过施加适度的电阻而起防止电流通过短路缺陷区域逸出的作用。为此,导电连接部可具有适于减小由于短路缺陷导致的漏电流和与之相关的发光效率损失的电阻值。

根据本申请的一个实施方式,导电连接部可具有通过包括长宽比为10:1或更大的区域而能够防止短路缺陷的电阻值。此外,根据本申请的一个实施方式,长宽比为10:1或更大的区域可以是导电连接部的整个区域。或者,长宽比为10:1或更大的区域可以是导电连接部的部分区域。

本申请的长度和宽度是一个相对概念,长度可指当从顶部观看时,从导电连接部的一端到另一端的空间距离。换句话说,即使当导电连接部为直线的组合或者包括曲线时,长度仍可指测量假定为直线的长度的值。本申请中的宽度可指当从顶部观看时,从长度方向的中心到导电连接部的垂直方向的两端的距离。在图6中图解了长度和宽度的一个示例。

本申请的长度可指电流流动方向的测量结果。此外,本申请的宽度可指与电流流动方向垂直的方向的测量结果。

此外,本申请的长度可以指电流从第一电极的电流承载单元或辅助电极迁移至导电单元的距离,宽度可指垂直于长度方向的距离。

在图6中,所述距离可以是a和b之和,宽度可以是c。

根据本申请的一个实施方式,在1mA/cm2到5mA/cm2的任意一个值的电流密度中,导电连接部可具有使以下表达式1的操作电压增加率以及以下表达式2的漏电流相对于操作电流的值均满足0.03或更小的电阻值。

[表达式1]

[表达式2]

Vt(V)是使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电压,

Vo(V)是不使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电压,

It(mA)是使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电流,

Is(mA)是使用导电连接部且在任意一个导电单元中具有短路缺陷的有机发光元件中的漏电流。

Vo(V)可指除本申请的导电连接部之外的其余组成部分与在相同有机发光元件中不具有短路缺陷时的情形相同的情形下的操作电压。

本申请的导电连接部的电阻或电阻值可指自导电连接部的一个端部至另一个端部的电阻。具体地说,导电连接部的电阻或电阻值可以是自导电单元至辅助电极的电阻。或者,导电连接部的电阻或电阻值可以是自导电单元至第一电极的电流承载单元的电阻。或者,导电连接部的电阻或电阻值可以是自导电单元至短路防止层的电阻。

一种用于得出使得表达式1的操作电压增加率以及表达式2的漏电流相对于操作电流的值均满足0.03或更小的导电连接部的电阻值的过程如下。

有机发光元件在不具有短路缺陷的状态中的操作电流It(mA)由以下等式表示。

It=ncell×Icell

ncell是指有机发光元件中对应于发光区域的导电单元的数量。

Icell是指当有机发光元件正常操作时在一个导电单元中操作的电流(mA)。

每个导电单元并联连接,因此施加至整个有机发光元件的电阻(Rorg)(Ω)可如下表示。

Rcell-org(Ω)是指一个导电单元中的有机材料电阻(Ω)。

在包括导电连接部的有机发光元件中,与不具有导电连接部的情形相比,操作电压增加。因此,即使当使用导电连接部时,仍需要进行调整,以使导电连接部导致的有机发光元件的效率降低不大。

在有机发光元件的正常操作状态中通过添加导电连接部所获得的操作电压增加率可由以下表达式1表示。

[表达式1]

在表达式1中,Vt(V)是使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电压,Vo(V)是不使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电压。

操作电压增加率((Vt-Vo)/Vo)可由以下等式计算。

Rcell-spl是指一个导电单元中的导电连接部的电阻(Ω)。

Rcell-org是指一个导电单元中的有机材料的电阻(Ω)。

可通过以下等式导出操作电压增加率((Vt-Vo)/Vo)。

在不具有导电连接部的有机发光元件的情形中,当在产生短路期间流过正常有机材料层的电流(mA)定义为In,流到短路产生位置的漏电流(mA)定义为Is,并且短路产生位置的有机材料的电阻(Ω)定义为Rorg-s时,In和Is可表示如下。

换句话说,当在不具有导电连接部的有机发光元件的一些区域中产生短路时,随着Rorg-s值降低至接近0,所有设定电流逸出至短路区域(Is)。因此,在不具有导电连接部的有机发光元件的情形中,当产生短路时,电流未流到正常的有机材料层,因此在有机发光元件中不发射光。

在设置有导电连接部的有机发光元件的情形中,当In-cell定义为在产生短路期间流过正常发光区域的电流(mA)时,每个并联连接的导电单元的电压相同,并且所有并联连接的导电单元中的电流之和与元件的操作电流(It)相同。这可以从以下等式来确定。

(Rcell-org+Rcell-spl)×In-cell=(Rcell-s+Rcell-spl)×Is

It=In-cell×(ncell-1)+Is

此外,在设置有导电连接部的有机发光元件的情形中,可获得流到短路产生位置的漏电流如下。

因此,在本申请的设置有导电连接部的有机发光元件中,如上述等式中所示,即使任意一个导电单元的有机材料层出现短路(Rcell-s=0),当分母值充分增加时,漏电流的量也可显著减小。

设置有导电连接部的有机发光元件的漏电流(Is)相对于操作电流(It)的值可由以下表达式2表示。

[表达式2]

在表达式2中,It(mA)是使用导电连接部且不具有短路缺陷的有机发光元件的操作电流,Is(mA)是使用导电连接部且在任意一个导电单元中具有短路缺陷的有机发光元件中的漏电流。

此外,可通过以下等式获得设置有导电连接部的有机发光元件的漏电流(Is)相对于操作电流(It)的恰当值范围。

根据本申请的一个实施方式,导电连接部可具有使操作电压增加率((Vt-Vo)/Vo)以及有机发光元件的漏电流相对于操作电流的值(Is/It)均满足0.03或更小的电阻值。更具体地说,短路防止层可具有使操作电压增加率((Vt-Vo)/Vo)以及漏电流相对于操作电流的值(Is/It)均满足0.01或更小的电阻值。

具体地说,根据本申请的一个实施方式,在有机发光元件表达式1和表达式2的运算期间的电流密度可以是1mA/cm2到5mA/cm2的任意一个值。

根据本申请的一个实施方式,导电连接部的电阻可满足以下表达式3。

[表达式3]

(导电连接部的长度÷导电连接部的宽度)×导电连接部的薄膜电阻≥400Ω

导电连接部的长度是导电连接部中电流流动方向上的长度,其可以是自导电连接部的一个端部至另一个端部的长度。此外,导电连接部的宽度可指与导电连接部的长度垂直的方向上的宽度,当导电连接部的宽度不是恒定时其可指宽度的平均值。

换句话说,根据本申请的一个实施方式,导电连接部的电阻可以是400Ω或更大。具体地说,导电连接部的电阻可大于或等于400Ω且小于或等于300,000Ω。此外,根据本申请的一个实施方式,导电连接部的电阻可大于或等于1,000Ω且小于或等于300,000Ω。

当本申请的导电连接部的电阻在上述范围内时,导电连接部可执行当产生短路时恰当地防止短路的功能。换句话说,当导电连接部的电阻为400Ω或更大时,可有效防止流到具有短路缺陷的区域的漏电流。

根据本申请的一个实施方式,自导电单元之一至第一电极的电流承载单元或辅助电极的电阻可大于或等于400Ω且小于或等于300,000Ω。

根据本申请的一个实施方式,每个导电单元可并联电连接。本申请的导电单元可设置成彼此分开。彼此分开的本申请的导电单元的组成部分可通过导电单元之间的电阻来识别。

具体地说,根据本申请的一个实施方式,与导电连接部的电阻相比,自一个导电单元至相邻另一个导电单元的电阻可以是两倍或更大。例如,当任意一个导电单元与相邻另一个导电单元之间的电流承载路径仅通过导电连接部和辅助电极形成时,此导电单元和相邻导电单元经过辅助电极和导电连接部两次。因此,即使忽略辅助电极的电阻值,导电单元之间的电阻可具有至少两倍于导电连接部的电阻值。

根据本申请的一个实施方式,导电单元之一与另一个导电单元之间的电阻可大于或等于800Ω且小于或等于600,000Ω。具体地说,电阻值可指自一个导电单元经由短路防止单元至相邻另一个导电单元的电阻。换句话说,彼此不同的导电单元之间的电阻大于或等于800Ω且小于或等于600,000Ω是指每个导电单元与短路防止单元电性接触并且由此提供电流。

换句话说,根据本申请的一个实施方式,自每个导电单元至第一电极的电流承载单元或辅助电极的电阻可大于或等于400Ω且小于或等于300,000Ω。

根据本申请的一个实施方式,当导电单元未设置成彼此分开而是直接电连接时,直接连接的区域的电阻值可高于导电连接部的电阻值。在这种情形中,即使当导电单元未设置成彼此完全分开并且产生短路时,也可保持正常的短路防止功能。

本申请的自一个导电单元至相邻另一个导电单元的电阻可指一个导电单元、与之邻接的导电连接部和/或短路防止层、辅助电极、另一个导电连接部和/或短路防止层、与之邻接的另一个导电单元的电阻。

本申请的表达式3可指当通过导电连接部给导电单元提供电流时,能够防止短路的导电连接部的电阻下限。

根据本申请的一个实施方式,第一电极可包括1,000个或更多个彼此分开的导电单元。具体地说,第一电极可包括大于或等于1,000个且小于或等于1,000,000个彼此分开的导电单元。

此外,根据本申请的一个实施方式,第一电极可形成有两个或更多个导电单元的图案。具体地说,导电单元可形成有其中不包括导电连接部的区域彼此分开的图案。

本申请的图案可具有封闭图形的形状。具体地说,所述图案可以是诸如三角形、四边形和六边形之类的多边形,或者可以是非固定形式。

当本申请的导电单元的数量为1,000个或更多个时,有机发光元件可获得使产生短路期间的漏电流最小化且同时使正常操作期间的电压增加最小化的效果。此外,随着本申请的导电单元的数量增加至1,000,000个或更少时,可保持上述效果且同时保持开口率。换句话说,当导电单元的数量大于1,000,000时,由于辅助电极的数量增加可能出现开口率的下降。

根据本申请的一个实施方式,以整个有机发光元件的平面图为基础,导电单元在有机发光元件中所占据的面积可大于或等于50%且小于或等于90%。具体地说,导电单元包括在发光区域中,并且以整个有机发光元件的发光表面为基础,导电单元所占据的面积可与有机发光元件的开口率相同或相似。

在本申请的第一电极中,每个导电单元通过导电连接部电连接,因此,元件的驱动电压增加。因此,根据本申请的一个实施方式,第一电极可通过导电连接部而具有短路防止功能,并且同时通过包括1,000个或更多个导电单元而降低元件的驱动电压,以便弥补由导电连接部导致的驱动电压增加。

根据本申请的一个实施方式,每个导电单元的面积可大于或等于0.01mm2且小于或等于25mm2

当每个导电单元的面积被制造得较小时,存在以下优势:因引入了防止短路的导电连接部而使操作电压增加速率下降,并且漏电流相对于操作电流的值下降。此外,还存在以下优势:当产生由于短路而不发光的导电单元时,可通过使非发光区域最小化而使产品质量下降最小化。然而,当导电单元的面积被制造得过小时,发光区域在整个有机发光元件区域中的比率大大下降,导致由开口率下降引起的有机发光元件的效率降低的问题。因此,当制造具有上述导电单元的面积的有机发光元件时,可最大限度地表现出上述优势,并且同时使上述劣势最小化。

在本申请的有机发光元件中,导电连接部、导电单元、以及包括发光层的有机材料层可彼此串联电连接。本申请的发光层位于第一电极与第二电极之间,并且两个或更多个发光层可彼此并联电连接。

根据本申请的一个实施方式,发光层位于导电单元与第二电极之间,并且每个发光层可彼此并联地电连接。换句话说,本申请的发光层可与对应于导电单元的区域对应设置。

当以相同的电流密度操作本申请的发光层时,电阻值随着发光层的面积减小而增加。根据本申请的一个实施方式,当每个导电单元的面积变得越来越小且数量增加时,每个发光层的面积也变得越来越小。在这种情形下,当有机发光元件操作时,串联连接至有机材料层的导电连接部的电压相比于施加至包括发光层的有机材料层的电压的比率减小。

当在本申请的有机发光元件中产生短路时,漏电流量可由从辅助电极到导电单元的操作电压和电阻值来确定,而与导电单元的数量无关。因此,当增加导电单元的数量时,在正常操作期间由导电连接部导致的电压增加现象可被最小化,并且当产生短路时,漏电流量也可被最小化。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有3Ω/□或更小的薄膜电阻。具体地说,辅助电极可具有1Ω/□或更小的薄膜电阻。

当具有较大面积的第一电极和第二电极中的任意一个的薄膜电阻高于所需的薄膜电阻时,对于电极的每个位置,电压可能不同。结果,当之间放置有机材料层的第一电极与第二电极之间的电位差变得不同时,有机发光元件的亮度均匀性可能会降低。因此,为了降低高于所需薄膜电阻的第一电极或第二电极的薄膜电阻,可使用辅助电极。本申请的辅助电极的薄膜电阻可为3Ω/□或更小,具体来说可为1Ω/□或更小,在上述范围内,有机发光元件可保持高亮度均匀性。

根据本申请的一个实施方式,第一电极可形成为透明电极。在这种情形中,第一电极的薄膜电阻可高于操作有机发光元件所需的薄膜电阻。因此,为了降低第一电极的薄膜电阻,可通过将辅助电极电连接至第一电极而使第一电极的薄膜电阻降低至辅助电极的薄膜电阻水平。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可设置在除发光区域之外的其他区域中。具体地说,辅助电极可设置在第一电极的电流承载单元上。或者,当不存在第一电极的电流承载单元时,辅助电极可设置在第一电极的电流承载单元原本所处的区域中。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可形成有彼此电连接的导电线。具体地说,所述导电线可形成有导电图案。具体地说,可通过向本申请的辅助电极的至少一个区域施加电压来驱动整个辅助电极。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可用于包括在OLED照明中。在OLED照明的情形中,在整个发光区域中,即在所有的有机发光元件中,具有均匀亮度的光发射很重要。具体地说,为了在OLED照明中实现均匀亮度,OLED照明中包括的所有的有机发光元件的第一电极与第二电极之间形成的电压优选保持为相同。

当本申请的第一电极为透明电极且第二电极为金属电极时,每个有机发光元件的第二电极具有足够低的薄膜电阻,在每个有机发光元件的第二电极中几乎没有电压差,然而,在第一电极的情形中,在每个有机发光元件中可能存在电压差。根据本申请的一个实施方式,可使用辅助电极,具体为金属辅助电极,以便弥补每个有机发光元件的第一电极的电压差。

根据本申请的一个实施方式,金属辅助电极可形成有彼此电连接的导电线。具体地说,辅助电极通过形成导电线而能够使得在每个有机发光元件的第一电极中几乎不存在电压差。

根据本申请的一个实施方式,导电单元可具有1Ω/□或更大、或者3Ω/□或更大的薄膜电阻,具体地说,薄膜电阻可为10Ω/□或更大。此外,导电单元可具有10,000Ω/□或更小、或者1,000Ω/□或更小的薄膜电阻。换句话说,本申请的导电单元可具有大于或等于1Ω/□且小于或等于10,000Ω/□、或者大于或等于10Ω/□且小于或等于1,000Ω/□的薄膜电阻。

根据本申请的一个实施方式,导电单元所需的薄膜电阻水平可被控制成与对应于发光面积的导电单元的面积成反比。例如,当导电单元具有100cm2的发光面积时,导电单元所需的薄膜电阻可为大约1Ω/□。此外,当每个导电单元形成得很小时,导电单元所需的薄膜电阻可为1Ω/□或更大。

根据本申请的一个实施方式,当第一电极形成为诸如ITO之类的透明电极时,可使用辅助电极,以使得导电单元的薄膜电阻满足1Ω/□或更大。具体地说,辅助电极可以是金属辅助电极。

本申请的导电单元的薄膜电阻可由形成导电单元的材料确定,并且也可通过电连接至辅助电极而降低至该辅助电极的薄膜电阻水平。因此,本申请的有机发光元件中所需的导电单元的薄膜电阻值可通过辅助电极和导电单元的材料进行调整。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可与导电单元分开设置,并且可设置为围绕导电单元中的一个或多个导电单元的网状结构。

具体地说,根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有包括两个或更多个分支点的结构。本申请的分支点可包括三个或更多个分支。辅助电极不具有未彼此电连接的导电线,并且辅助电极可设置成其中两条或更多条导电线部分地邻接的形式。换句话说,本申请的辅助电极不设置成条纹形,而是可设置成包括其中至少两条导电线彼此交叉的区域的形式。

本申请的分支点可指通过彼此邻接的辅助电极而形成三个或更多个分支的区域,并且辅助电极的电流可通过分支点分散地流到各分支。

当在具有短路防止功能的有机发光元件的一些局部区域中产生短路缺陷时,在辅助电极设置成条纹形时围绕短路缺陷产生位置的区域的光发射强度可能降低。结果,随着超过正常操作期间的电流100倍的电流流到短路产生区域,在短路缺陷产生区域的辅助电极中产生大量的压降(IR降)。换句话说,通过短路防止功能可防止整个有机发光元件不操作,然而,产生了其中短路缺陷产生区域周围变暗的现象,从而导致显著的可销售性降低的问题。

因此,在本申请的有机发光元件中,辅助电极包括具有三个或更多个分支的两个或更多个分支点,使得当产生短路时电流被分散至较大的区域。换句话说,通过本申请的辅助电极,短路产生区域的辅助电极中发生的压降(IR降)被最小化,并且即使当产生短路时,整个有机发光元件的光发射强度也能够是均匀的。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有35Ω或更小的相邻分支点之间的电阻。具体地说,辅助电极可具有18Ω或更小的相邻分支点之间的电阻。此外,本申请的相邻分支点之间的电阻可以是0Ω或更大。

或者,根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有21mm或更小的相邻分支点之间的距离。具体地说,分支点之间的距离可大于或等于0.2mm且小于或等于21mm。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有10nm或更大,或者大于或等于0.2mm且小于或等于10mm的相邻分支点之间的距离。

此外,根据本申请的一个实施方式,辅助电极可具有10mm的相邻分支点之间的距离、以及18Ω或更小的分支点之间的电阻。

根据本申请的一个实施方式,可进一步包括设置在第一电极与辅助电极之间的短路防止层。本申请的短路防止层可辅助导电连接部的短路防止功能。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层可设置成邻接辅助电极的至少一个表面。具体地说,根据本申请的一个实施方式,短路防止层可设置在其上形成有辅助电极的上表面、下表面或侧表面上。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可通过短路防止层电连接至导电连接部。

本申请的短路防止层可设置在第一电极的电流承载单元上。或者,当不存在第一电极的电流承载单元时,短路防止层可设置成邻接导电连接部的一个端部。

根据本申请的一个实施方式,当有机发光元件包括短路防止层时,表达式1和2中的导电连接部可被解释为包括导电连接部和短路防止层。

根据本申请的一个实施方式,自短路防止层的辅助电极至第一电极的电阻可大于或等于400Ω且小于或等于300,000Ω。

此外,根据本申请的一个实施方式,由于短路防止层导致的电阻增加,经由短路防止层电连接的辅助电极和导电单元之间的电阻可大于或等于400Ω且小于或等于300,000Ω。具体地说,经由短路防止层电连接的辅助电极和导电单元之间的电阻可以是400Ω到300,000Ω,或者可以是1,000Ω到300,000Ω。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层可具有大于或等于1nm且小于或等于10μm的厚度。

当在有机发光元件中未产生短路时,短路防止层可在上述厚度范围和/或厚度方向的电阻范围中保持正常的操作电压。此外,即使当在有机发光元件中产生短路时,有机发光元件可在上述厚度范围和/或厚度方向的电阻范围内在正常范围中操作。

具体地说,根据本申请的一个实施方式,短路防止层的电阻可指自辅助电极至导电连接部的电阻。或者,根据本申请的一个实施方式,短路防止层的电阻可指自辅助电极至第一电极的电流承载单元的电阻。换句话说,短路防止层的电阻可以是根据用于自辅助电极电连接至导电连接部的电学距离的电阻。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层的体积电阻率可大于或等于0.63Ωcm且小于或等于8.1×1010Ωcm。

根据本申请的一个实施方式,可从以下等式计算短路防止层的体积电阻率(ρspl)(Ωcm)。

Aspl(cm2)是指其中电力能够在厚度方向上通过短路防止层从辅助电极流到一个导电连接部的面积。

Rcell-spl是指针对一个导电单元的短路防止层的电阻(Ω)。

tspl(μm)可指短路防止层的厚度,或者电力从辅助电极移动至导电连接部的最短距离。

厚度方向是根据电力在短路防止层中移动的一个示例,其可指电力从短路防止层的一个区域移动至另一个区域的方向。

从上述等式能够看出,针对一个导电单元的短路防止层的体积电阻率(ρspl)可由指针对一个导电单元的短路防止层的电阻(Rcell-spl)、其中电力能够在厚度方向上通过短路防止层从辅助电极流到一个导电连接部的面积(Aspl)、以及短路防止层的厚度(tspl)确定。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层的体积电阻率可大于或等于0.63Ωcm且小于或等于8.1×1010Ωcm。在上述范围内,当在有机发光元件中未产生短路时短路防止层可保持正常的操作电压。此外,即使当产生短路时,短路防止层可执行短路防止功能,有机发光元件可在正常范围内操作。可如下计算体积电阻率。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层具有大于或等于70Ω且小于或等于300,000Ω的电阻范围,并且短路防止层具有大于或等于1nm且小于或等于10μm的厚度;当一个导电单元的面积为300×300μm2到3×3mm2时,可以以一个导电单元的1%到30%水平确定面积(Aspl),其中电力能够在厚度方向上通过短路防止层从形成在一个导电连接部上的辅助电极流到一个导电单元。因此,针对一个导电单元来说其中电力能够在厚度方向上通过短路防止层从辅助电极流到一个单元的第一电极的面积(Aspl)可以是9×10-6cm2(300μm×300μm×0.01)到2.7×10-2cm2(0.3cm×0.3cm×0.03)。在这种情形中,可按照以下表达式计算短路防止层的体积电阻率。

根据本申请的一个实施方式,短路防止层可包括选自由以下材料构成的集合中的一种、两种或更多种:碳粉;碳膜;导电聚合物;有机聚合物;金属;金属氧化物;无机氧化物;金属硫化物;和绝缘材料。具体地说,可使用选自由以下材料构成的集合中的两种或更多种的混合物:氧化锆(ZrO2)、镍铬合金、氧化铟锡(ITO)、硫化锌(ZnS)和二氧化硅(SiO2)。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可进一步包括基板,第一电极可设置在基板上。

根据本申请的一个实施方式,第一电极可以是透明电极。

当第一电极为透明电极时,第一电极可以是诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)之类的导电氧化物。此外,第一电极可以是半透明电极。当第一电极为半透明电极时,第一电极可由诸如Ag、Au、Mg、Ca或其合金之类的半透明金属制备。当半透明金属被用作第一电极时,有机发光元件可具有微腔结构。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可由金属材料形成。换句话说,辅助电极可以是金属电极。

辅助电极通常可使用所有金属。具体地说,可包括具有良好导电性的铝、铜和/或银。当辅助电极将铝用于实现与透明电极的粘合或光学工艺中的稳定性时,也可使用钼/铝/钼层。

根据本申请的一个实施方式,有机材料层可进一步包括发光层、以及由以下层构成的集合中的一种、两种或更多种:空穴注入层;空穴传输层;空穴阻挡层;电荷产生层;电子阻挡层;电子传输层;和电子注入层。

电荷产生层是指当施加电压时产生空穴和电子的层。

作为基板,可使用具有优异的透明度、表面平滑度、易操作性和抗水性的基板。具体地说,可使用玻璃基板、薄玻璃基板或透明塑料基板。塑料基板可包括呈单层或多层形式的膜,比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)和聚酰亚胺(PI)。此外,基板可在基板自身中包括光散射功能。然而,基板并不限于此,可使用有机发光元件中常用的基板。

根据本申请的一个实施方式,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。此外,第一电极可以是阴极,第二电极可以是阳极。

作为阳极,通常具有较大功函数的材料为优选的,以使空穴平稳注入有机材料层。能够用在本发明中的阳极材料的具体示例包括:金属,比如钒、铬、铜、锌、金或它们的合金;金属氧化物,比如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO);金属和氧化物的组合,比如ZnO:Al或SnO2:Sb;导电聚合物,比如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等,但并不限于此。

阳极的材料并不限于阳极,也可被用作阴极的材料。

作为阴极,通常具有较小功函数的材料为优选的,以使电子平稳注入有机材料层。阴极材料的具体示例包括:金属,比如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或它们的合金;多层结构材料,比如LiF/Al or LiO2/Al等,但并不限于此。

阴极的材料并不限于阴极,也可被用作阳极的材料。

作为根据本申请的空穴传输层材料,能够从阳极或空穴注入层接收空穴、将空穴移动到发光层并且对于空穴具有高迁移率的材料是合适的。空穴传输层的具体示例包括:芳胺基有机材料、导电聚合物、具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等,但并不限于此。

作为根据本申请的发光层材料,是能够通过分别从空穴传输层和电子传输层接收空穴和电子并将空穴和电子结合而在可见光区域中发射光的材料,优选为对荧光或磷光具有良好的量子效率的材料。发光层材料的具体示例包括:8-羟基喹啉铝络合物(Alq3);咔唑基化合物;二聚苯乙烯化合物;BAlq;10-羟基苯并喹啉金属化合物;苯并恶唑基化合物、苯并噻唑基化合物和苯并咪唑基化合物;聚(p-苯撑乙烯撑)(PPV)基聚合物;螺环化合物;聚芴、红荧烯等,但并不限于此。

作为根据本申请的电子传输层材料,能够从阴极顺利接收电子、将电子移动到发光层并且对于电子具有高迁移率的材料是合适的。电子传输层材料的具体示例包括:8-羟基喹啉的Al络合物;包含Alq3的络合物;有机自由基化合物;羟基黄酮-金属络合物等,但并不限于此。

根据本申请的一个实施方式,辅助电极可位于有机发光元件的非发光区域中。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可进一步包括位于非发光区域中的绝缘层。

根据本申请的一个实施方式,绝缘层可将导电连接部和辅助电极与有机材料层绝缘。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可用封装层来密封。

封装层可由透明树脂层形成。封装层起防止有机发光元件受氧和污染物影响的作用,且可以是透明材料以避免抑制有机发光元件的光发射。透明度可指透射60%或更多的光,具体地,透射75%或更多的光。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可发射具有大于或等于2,000K且小于或等于12,000K的色温的白光。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可包括光散射层。

具体地说,根据本申请的一个实施方式,可进一步包括设置于第一电极的、与设置有有机材料层的表面相对的表面上的基板,并且可进一步包括设置在基板与第一电极之间的光散射层。根据本申请的一个实施方式,光散射层可包括平坦化层。根据本申请的一个实施方式,平坦化层可设置在第一电极与光散射层之间。

或者,根据本申请的一个实施方式,可在基板的、与设置有第一电极的表面相对的表面上进一步包括光散射层。

根据本申请的一个实施方式,光散射层诱发光散射,结构没有特别限制,只要其具有能够提高有机发光元件的光散射效率的结构即可。具体地说,根据本申请的一个实施方式,光散射层可具有其中散射颗粒分散到粘合剂中的结构、包括具有不均匀性的膜、和/或包括具有混浊性的膜。

根据本申请的一个实施方式,光散射层可利用诸如旋涂、棒涂和狭缝涂布之类的方法直接形成在基板上,或者可利用以膜的形式制备并贴附的方法来形成。

根据本申请的一个实施方式,有机发光元件可以是柔性有机发光元件。在这种情形中,基板可包括柔性材料。具体地说,基板可以是可弯曲的薄膜型玻璃、塑料基板或膜型基板。

塑料基板的材料没有特别限制,然而,通常可包括呈单层或多层形式的膜,比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)和聚酰亚胺(PI)。

本申请提供了一种包括有机发光元件的显示装置。有机发光元件在显示装置中可起像素或背光的作用。作为显示装置的其他组成部分,可使用本领域已知的组成部分。

本申请提供了一种包括有机发光元件的照明装置。有机发光元件在照明装置中可起发光单元的作用。作为照明装置的其他组成部分,可使用本领域已知的组成部分。

[符号说明]

101:导电单元

201、202:导电连接部

301、302、303:第一电极的电流承载单元

401:辅助电极

501:基板

601:绝缘层

701:有机材料层

801:第二电极

901:封装层

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