有机电致发光元件的制作方法

有机电致发光元件的制作方法
【专利摘要】根据本发明的有机电致发光元件包括：发光层；第一电极层，设置在发光层沿厚度方向的第一表面上；第二电极层，设置在发光层沿厚度方向的第二表面上；以及导电层。发光层配置为当在第一电极层和第二电极层之间施加预定电压时发光。第二电极层包括覆盖第二表面的电极部和在电极部中形成以暴露第二表面的开口部。导电层配置为允许光通过，并且按照与电极部和发光层电连接的方式形成于第二表面的通过开口部暴露的暴露区域上。
【专利说明】有机电致发光元件
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及有机电致发光元件。
【背景技术】
[0002]过去已经提出了具有图9所示结构的有机电致发光元件(文件1[JP2006-331694A])。
[0003]在这种有机电致发光元件中，将一个电极(阴极)101放置于基板104的表面上，并且将发光层103放置于电极101的表面上,而将电子注入/传输层105插入到其间，并且将另一个电极(阳极)102放置于发光层103上，而将空穴注入/传输层106插入到其间。
[0004]另外，这种有机电致发光元件包括在基板104表面上的封装部件107。因此在这种有机电致发光元件中，通过形成为光透射电极的电极102和由透明材料制成的封装部件107将发光层103中产生的光发射到外面。
[0005]例如，具有光反射率的电极101由例如Al、Zr、T1、Y、Sc、Ag或In制成。例如，用作光透射电极的电极102由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成。
[0006]为了使能有机电致发光元件发射具有高亮度的光，需要供应大电流。然而在普通的有机电致发光元件中，由ITO膜构成的阳极具有比由金属膜、合金膜、金属化合物膜等构成的阴极大的薄膜电阻。因此，阳极倾向于具有较大的电势梯度，因此平面内的亮度不均匀性可能增加。
[0007]另外，在过去，已经提出了能够解决当包括采用由利用溅射准备的ITO膜构成的电极在内的结构时发生的问题的有机电致发光灯。这种有机电致发光灯设计为无需使用由ITO构成的电极(参见文件2[JP2002-502540A])。
[0008]文件2公开了一种如图10所示的电致发光灯210。电致发光灯210包括第一导电层220、电致发光材料230、第二导电层240和基板245。将第一导电层220形成为配置有矩形形状开口 250的矩形网格电极。
[0009]在这一方面，文件2描述了第一导电层220和第二导电层240优选地由诸如银墨水和碳墨水之类的导电墨水制成。
[0010]另外，文件2描述了第一导电层220、电致发光材料230和第二导电层240用丝网印刷、平版印刷等形成。
[0011]注意，文件2描述了如果要求均匀亮度的电致发光灯210，开口 250的密度必须在所述灯的表面上近似恒定。
[0012]在如图10所示设计的电致发光灯210中，第一导电层220包括开口 250。因此，从第一导电层220到电致发光材料230的载流子注入性质劣化，因此外量子效率变低。

【发明内容】

[0013]考虑到上述不足，本发明的目的在于提供一种有机电致发光元件，能够减小亮度不均匀性并且改进注入载流子的性质。[0014]根据本发明第一方面的有机电致发光兀件包括:发光层；第一电极层，设置在发光层沿厚度方向的第一表面上；第二电极层，设置在发光层沿厚度方向的第二表面上；以及导电层。发光层配置为当在第一电极层和第二电极层之间施加预定电压时发光。第二电极层包括覆盖第二表面的电极部和在电极部中形成以暴露第二表面的开口部。导电层配置为允许光通过，并且按照与电极部和发光层电连接的方式形成于第二表面的通过开口部暴露的暴露区域上。
[0015]关于根据本发明第二方面的有机电致发光元件，除了第一方面之外，导电层形成
为覆盖第二电极层。
[0016]关于根据本发明第三方面的有机电致发光元件，除了第一或第二方面之外，导电层具有覆盖暴露区域、并且厚度小于第二电极层的厚度的部分。
[0017]关于根据本发明第四方面的有机电致发光元件，除了第一至第三方面的任一项之夕卜，所述有机电致发光元件还包括在导电层和电极部的组与发光层之间插入的导电聚合物层。
[0018]关于根据本发明第五方面的有机电致发光元件，除了第一至第四方面的任一项之夕卜，有机电致发光元件还包括空穴注入层。第一电极层用作阴极。第二电极层用作阳极。空穴注入层被插入到导电层和电极部的组与发光层之间。
[0019]关于根据本发明第六方面的有机电致发光元件，除了第一至第四方面的任一项之夕卜，所述有机电致发光元件还包括电子阻挡层。第一电极层用作阴极。第二电极层用作阳极。导电层设计为用作空穴注入层。将电子阻挡层被插入到导电层和电极部的组与发光层之间。
[0020]关于根据本发明第七方面的有机电致发光元件，除了第四方面之外，第一电极层用作阴极。第二电极层用作阳极。导电层和导电聚合物层的每一个设计为用作空穴注入层。
[0021]关于根据本发明第八方面的有机电致发光元件，除了第一至第七方面的任一项之夕卜，第二电极层由金属粉末和有机粘合剂的混合物制成。
[0022]关于根据本发明第九方面的有机电致发光元件，除了第一至第八方面的任一项之夕卜，所述导电层是透明导电膜或金属薄膜。透明导电膜由包含导电纳米结构的透明介质制成。金属薄膜的厚度允许光通过。
[0023]关于根据本发明第十方面的有机电致发光元件，除了第一至第九方面的任一项之夕卜，第一电极层和第二电极层的每一种材料的电阻率低于透明导电氧化物的电阻率。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1是说明了第一实施例的有机电致发光元件的示意性截面图；
[0025]图2是说明了第一实施例的有机电致发光元件的第二电极的示意性平面图；
[0026]图3是说明了第一实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意性截面图；
[0027]图4是说明了第一实施例的有机电致发光元件的第二电极的另一配置示例的示意性平面图；
[0028]图5是说明了第一实施例的有机电致发光元件的第二电极的另一配置示例的示意性平面图；
[0029]图6是说明了第二实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意性截面图；[0030]图7是说明了第三实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意性截面图；
[0031]图8是说明了第四实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意性截面图；
[0032]图9是说明了现有技术的有机电致发光元件的示意性截面图；以及
[0033]图10是说明了现有技术的电致发光灯的顶部透视截面图。
【具体实施方式】
[0034](第一实施例)
[0035]参考图1至图3对于本实施例的有机电致发光元件进行以下说明。
[0036]有机电致发光元件包括基板10、设置在基板10的表面(图1中的上表面)上的第一电极20、设置在基板10的表面上面对第一电极20的第二电极40、以及设置在第一电极20和第二电极40之间的功能层30。功能层30包括发光层32。
[0037]换句话说，有机电致发光兀件(有机发光二极管)包括发光层32、第一电极(第一电极层)20和第二电极(第二电极层)40。第一电极20沿厚度方向(图1中的上下方向)设置在发光层32的第一表面32a(图1中的下表面)上。第二电极40沿厚度方向设置在发光层32的第二表面32b (图1中的上表面)上。
[0038]注意，不必要求第一电极20直接形成于发光层32的第一表面32a上。同样，不必要求第二电极40直接形成于发光层32的第二表面32b上。
[0039]另外，有机电致发光元件包括:第一端接部(未示出)，通过第一延伸引线(未示出)与第一电极20电连接；以及第二端接部47，通过第二延伸引线46与第二电极40电连接。第一延伸引线、第一端接部、第二延伸引线46和第二端接部47位于基板10的表面上。
[0040]另外，有机电致发光元件包括在基板10的表面上形成的绝缘膜60。绝缘膜60将第二延伸引线46与功能层30、第一电极20和第一延伸引线电绝缘。绝缘膜60连续地形成以在基板10的表面、第一电极20的侧表面、功能层30的侧表面以及功能层30靠近第二电极40的表面(图1中的上表面)周围延伸。
[0041]另外，在有机电致发光元件中，第一电极20和第二电极40的每一个的电阻系数(电阻率)低于透明导电氧化物(TCO)的电阻系数(电阻率)。透明导电氧化物的示例包括 ΙΤ0, ΑΖ0, GZO 和 IZOo
[0042]此外，在有机电致发光元件中，第二电极40包括第一开口部41 (参见图2和图3)，用于允许来自功能层30的光通过。换句话说，如图1所示，第二电极40包括覆盖发光层32的第二表面32b的电极部(构图电极)40a以及在构图电极40a中形成的开口部(第一开口部)41，所述开口部按照通过所述开口部暴露出发光层32的第二表面32b的方式形成。在本实施例中，第二电极40包括多个开口部41。
[0043]另外，有机电致发光兀件包括具有光透射性质的导电层50。将导电层50放置于第二电极40的开口部41内部，以便与第二电极40和功能层30接触。
[0044]简而言之，有机电致发光元件还包括导电层50。
[0045]导电层50设计为允许从发光层32发射的光通过。导电层50形成于第二表面32b的通过开口部41暴露的区域(暴露区域)32c上，以便与电极部40a和发光层32电连接。换句话说，导电层50用作辅助电极层，用于向发光层32的第二表面32b均匀地施加电压。特别地，在本实施例中，导电层50形成为覆盖整个第二电极层40。[0046]因此，有机电致发光元件允许光通过第二电极40发射。简而言之，本实施例的有机电致发光元件可以用作顶部发射型有机电致发光元件。
[0047]优选地，有机电致发光元件包括覆盖基板70和框架部80。覆盖基板70是光透射的。覆盖基板70设置为面对基板10的表面。框架部80形成为框架形状(在本实施例中是矩形框架形状)。将框架部80插入到基板10的外围和覆盖基板70的外围之间。
[0048]除此之外，优选地，有机电致发光元件在由基板10、覆盖基板70和框架部80包围的空间中包括封装部件90。封装部件90由光透射材料(例如透明树脂)构成。封装部件90封装了可以包括第一电极20、功能层30、第二电极40和导电层50在内的兀件。
[0049]以下是对于有机电致发光元件的每一个部件的详细解释。
[0050]将基板10形成为平面视图中的矩形形状。注意，平面图中基板10的形状不局限于矩形形状，还可以是矩形形状以外的多边形形状、圆形形状等。
[0051]基板10由玻璃基板构成，但是不局限于此。例如，塑料板、金属板等可以用于基板
10。玻璃基板的材料示例包括碱石灰玻璃和非碱性玻璃等。塑料板的材料示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚芳醚腈砜(polyether sulfone)、聚碳酸酯等。金属板的材料示例包括铝、铜、不锈钢等。关于塑料板，为了抑制水的传输，优选地使用包括塑料基板和在塑料基板上形成的SiON膜、SiN膜等的塑料板。基板10可以是刚性或柔性的。
[0052]在基板10由玻璃基板构成的情况下，基板10表面的不规则性可能引起有机电致发光元件的泄漏电流(即，可能引起有机电致发光元件的退化)。因此，在玻璃基板用于基板10的情况下，优选地准备高度抛光从而表面具有足够小的粗糙度的玻璃基板用于器件形成。
[0053]关于基板10表面的表面粗糙度，在JISB0601-2001(IS04287-1997)中定义的算术平均粗糙度Ra优选地小于等于IOnm,更优选地是小于等于几个nm。相反，当塑料板用于基板10时，可以获得具有在几个nm或以下的表面算术平均粗糙度Ra的基板，而无须特别执行高精度的抛光。
[0054]覆盖基板70由玻璃基板构成，而不限于此。例如，塑料板等可以用于覆盖基板70。玻璃基板的材料示例包括碱石灰玻璃、非碱性玻璃等。塑料板的材料示例包括聚对苯二甲
酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳醚腈砜、聚碳酸酯等。
[0055]在本实施例中，覆盖基板70具有平板形状，但是覆盖基板70的形状没有特别地限制。例如，覆盖基板70可以配置有凹入部，用于在面对基板10的表面处容纳元件部1，并且可以将该面对表面内的凹入部周围的整个区域接合到基板10。
[0056]这种结构具有的优势在于:不需要准备作为与覆盖基板70的分离部件的框架部80。相反，在将形成为平板形状的覆盖基板70和形成为框架形状的框架部80设置为分离部件的情况下，存在以下优势:可以使用满足覆盖基板70所需的光学性质(例如，光学透射率和折射率)以及框架部80所需的性质(例如,玻璃载体性质)的相应要求的材料。
[0057]优选地，有机电致发光元件包括覆盖基板70的外表面(覆盖基板70与基板10相背的一侧；图1中覆盖基板70的上表面)上的光提取结构(未示出)，用于抑制从发光层32发射的光在外表面处的反射。
[0058]例如，上述光提取结构可以是具有二维周期性结构的不均匀结构。在从发光层发射的光的波长落在300nm至800nm范围内的情况下，这种二维周期性结构的周期性长度优选地在波长λ的四分之一至10倍的范围内。波长λ表示光在介质中的波长(S卩，通过将真空中的波长除以介质的折射率来获得λ )。可以利用压印方法，例如热压印方法(热纳米压印方法)和照片压印方法(照片纳米压印方法)，将这种不均匀结构预先形成于外表面上。
[0059]另外，依赖于覆盖基板70的材料，可以利用喷射铸模来形成覆盖基板70。在这种情况下，可以通过在喷射铸模的工艺中使用正确的模具将不均匀结构直接形成于覆盖基板70上。同样，不均匀结构可以由与覆盖基板70相分离的构件形成。例如，不均匀结构可以由棱镜片(例如，诸如KMOTO C0.,LTD.的LIGHT-UP GM3 ( “LIGHT UP”是注册商标)之类的光漫射膜)组成。
[0060]本实施例的有机电致发光元件包括光提取结构，因此可以减小从发光层32发射、然后撞击覆盖基板70的外表面的光的反射损耗。因此，这种结构可以改进光提取效率。
[0061]通过第一接合材料将框架部80和基板10的表面彼此接合。第一接合材料是环氧树脂，但是不限于此。例如，丙烯酸树脂等可以用作第一接合材料。用作第一接合材料的环氧树脂、丙烯酸树脂等可以是紫外线固化树脂、热硬化树脂等。此外，包含填充物(例如由硅石、氧化铝构成)的环氧树脂也可以用于第一接合材料。在框架部80面对基板10的表面的整个外围，按照密封方式将框架部80接合到基板10的表面。
[0062]通过第二接合材料将框架部80和覆盖基板70彼此接合。第二接合材料是环氧树月旨，但是不限于此。例如，丙烯酸树脂、烧结玻璃等可以用作第二接合材料。用作第二接合材料的环氧树脂、丙烯酸树脂等可以是紫外固化树脂、热硬化树脂等。此外，包含填充物(例如由硅石、氧化铝构成)的环氧树脂也可以用于第二接合材料。在框架部80的面对覆盖基板70的表面的整个外围，按照密封方式将框架部80接合到覆盖基板70。
[0063]绝缘膜60的材料示例包括聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂等。
[0064]用作封装部件90的材料的光透射材料可以是光透射树脂，例如环氧树脂或硅树月旨。优选地，光透射树脂的折射率接近功能层30的折射率。另外，光透射材料可以是包含光散射材料(例如，玻璃)的光透射树脂。此外，光透射材料可以是有机-无机混合材料，其中将有机化合物和无机化合物在纳米或者分子级别混合和接合。
[0065]在本实施例的有机电致发光元件中，第一电极20用作阴极，并且第二电极40用作阳极。
[0066]功能层30包括从第一电极20开始依次布置的第一载流子注入层31、发光层32、中间层33和第二载流子注入层34。
[0067]在这一方面，从第一电极20注入到功能层30的第一载流子是电子，并且从第二电极40注入到功能层30的第二载流子是空穴。
[0068]因此，第一载流子注入层31用作电子注入层，并且第二载流子注入层34用作空穴注入层。注意，在第一电极20用作阳极并且第二电极40用作阴极的情况下，空穴注入层可以用作第一载流子注入层31，并且电子注入层可以用作第二载流子注入层34，可以在第一载流子注入层31和发光层32之间插入中间层33。
[0069]上述功能层30的结构不限于图1所示的示例。例如，可以将电子传输层设置为第一载流子注入层31和发光层32之间的第一载流子传输层，并且可以将空穴传输层设置为第二载流子注入层34和中间层33之间的第二载流子传输层。
[0070]另外，功能层30包括至少一个发光层32是足够的(即，功能层30可以只包括发光层32)。除了发光层32之外的部件，即第一载流子注入层31、第一载流子传输层、中间层
33、第二载流子传输层、第二载流子注入层34等是可选的。
[0071]发光层32设计为响应于在第一电极层(第一电极)20和第二电极层(第二电极)40之间施加的预定电压来发射光。发光层32可以是单层结构或者多层结构。在要求白光的情况下，发光层可以掺杂有三种染料材料，即红色、绿色和蓝色染料；可以具有包括具有空穴传输性质的蓝光发射层、具有电子传输性质的绿光发射层以及具有电子传输性质的红光发射层的层叠结构；或者可以具有包括具有电子传输性质的蓝光发射层、具有电子传输性质的绿光发射层以及具有电子传输性质的红光发射层的层叠结构。
[0072]发光层32的材料示例包括聚对苯乙炔(poly(p-phenylenevinylene)衍生物、聚噻吩衍生物、聚(对亚苯基)衍生物、聚硅烷衍生物和聚乙炔衍生物；诸如聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物的聚合化合物，发色材料，金属络合物的发光材料；蒽，萘，芘，并四苯，六苯并苯，二萘嵌苯，酞并花(phthaloperylene)、萘并花(naphthaloperylene)、二苯基 丁二烯(diphenylbutadiene)、四苯基 丁二烯(tetraphenylbutadiene)、邻批喃酮(coumalin)、卩惡 二 唑(oxadiazole)、二 苯并卩惡唑啉(bisbenzoxazoline)、二苯乙烯基(bisstyryl)、环戍二烯(eye1pentadiene)、邻卩比喃酮(coumalin)、卩惡 二 唑(oxadiazol)、二苯并喹唑啉(bis benzo ide quinazoline)、Bisusuchiriru、环戍二烯(cyclopentadiene)、喹啉-金属络合物(quinoline-metal complex),三(8_ 轻基喹啉)招络合物(tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum complex)、三(4-甲基-8-喹啉)招络合物(tris (4-methyl-8-quinolinate) aluminum complex)、三三(5-苯基-8-喹啉)招络合物(tris (5-phenyl-8-quinolinate) aluminum complex)、氨基喹啉-金属络合物(aminoquinoline-metal complex)、苯并喹啉-金属络合物(benzoquinoline-metalcomplex)、三-(对三联苯-4-基)胺(tr1-(p-terphenyl_4-yl) amine)、卩比喃(pyrane)、喹口丫唳酮(quinacridone)、红突烯(rubrene)及其衍生物;1_芳基_2,5_ 二 (2-噻吩基)批咯(l-aryl-2, 5_di (2-thienyl) pyrrole)衍生物、二苯乙烯基苯(distyrylbenzene)衍生物、联苯乙烯(distyrylarylene)衍生物、苯乙烯衍生物,联苯乙烯胺(distyrylamine)衍生物，以及包含由以上列举的发光物质构成的基团(原子团)的各种化合物。发光层32的材料不局限于基于以上列举的突光染料的化合物，发光层32的材料不例包括所谓的磷光材料，例如铱络合物、锇络合物、钼络合物、铕络合物和包含这些络合物之一的化合物或聚合物分子。可以必要地选择和使用以上列举的一种或多种材料。
[0073]优选地，利用诸如涂覆方法(例如，旋涂方法、喷涂方法、燃料涂覆方法、凹版印刷方法和丝网印刷方法)之类的湿法工艺将发光层32形成为薄膜形状。然而，可以利用例如真空蒸发沉积方法和转印方法的干法工艺以及通过涂覆方法将发光层32形成为薄膜形状。
[0074]电子注入层的材料示例包括金属氟化物(例如，氟化锂和氟化镁)、金属卤化物化合物(例如，由氯化钠和氯化镁所代表的金属氯化物)和氧化物，例如氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡和氧化锶。在使用这些材料的情况下，可以利用真空蒸发沉积方法形成电子注入层。[0075]同样，电子注入层可以由以掺杂剂(例如碱金属材料)掺杂的有机半导体材料制成，以促进电子注入。在使用这种材料的情况下，可以利用涂覆方法形成电子注入层。
[0076]可以从允许电子传输的化合物组中选择电子传输层的材料。这些类型的化合物的示例可以包括已知为电子传输材料的金属络合物(例如Alq3)以及具有杂环的化合物(例如邻二氮杂菲衍生物、吡啶衍生物、四嗪衍生物和噁二唑衍生物)，但是不限于此，并且可以使用通常已知的电子传输材料。
[0077]空穴传输层可以由低分子材料或者具有较小LUMO (最低空余分子轨道)级别的聚合材料制成。空穴传输层的材料示例包括含芳族胺的聚合物，例如在侧链或主链上包含芳族胺的聚亚芳基衍生物，例如聚乙烯咔唑(PVCz)、聚吡啶、聚苯胺等。然而，空穴传输层的材料不限于此。[0078]注意，空穴传输层的材料示例包括4，4’ - 二 [N-(萘基)-N-苯基-氨基]联苯(a-NPD)、N，N，- 二 (3_ 甲基苯基)-(1，1’ -联苯基)-4，4’ -二胺(TPD)、2_TNATA、4，4’，4"-三(N-(3-甲基苯基)N-苯基氨基)三苯胺(MTDATA)、4，4’-N，N’-二咔唑联苯(CBP)、螺-NPD、螺-TPD、螺-TAD、TNB 等。
[0079]空穴注入层的材料包括有机材料，所述有机材料包含噻吩、三苯甲烷、1^(±^201；[116、戍胺、腙、1,2-二苯乙烯、三苯胺等。详细地,空穴注入层的材料示例包括芳族胺衍生物，例如聚乙烯咔唑、聚乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、Tro等。这些材料可以单独地使用或者可以按照两种或多种的组合使用。
[0080]可以利用湿法工艺，例如涂覆方法(例如，旋涂方法、喷涂方法、染料涂覆方法和凹版印刷方法)，将上述空穴注入层形成为薄膜形状。
[0081]优选地，中间层33具有用作第一载流子势垒(在该配置中是电子势垒)的载流子阻挡功能(在该配置中是电子阻挡功能)，所述第一载流子势垒抑制第一载流子(在该配置中是电子)从发光层32泄漏到第二电极40。另外，优选地，中间层33具有将第二载流子(在该配置中是空穴)传输到发光层32的功能以及防止发光层32的激发态淬灭的功能。注意，在本实施例中，中间层33用作电子阻挡层，所述电子阻挡层抑制了电子从发光层32的泄漏。
[0082]在有机电致发光元件中，利用中间层33，可以改进发光效率并且延长寿命。
[0083]中间层33的材料示例包括聚芳胺及其衍生物、多芴及其衍生物、聚乙烯咔唑及其衍生物和三苯基二胺(triphenyldiamine)衍生物。
[0084]可以利用诸如涂覆方法(例如，旋涂方法、喷涂方法、染料涂覆方法和凹版印刷方法)之类的湿法工艺将上述中间层33形成为薄膜形状。
[0085]阴极是用于将作为第一电荷的电子(第一载流子)注入到功能层30中的电极。在第一电极20用作阴极的情况下，阴极优选地由诸如金属、合金或具有小功函数的导电化合物及其混合物之类的电极材料构成。另外，优选地，阴极由具有1.9eV或以上至5eV或以下功函数的材料构成，以便将阴极的能级和LUMO(最低空余分子轨道)能级之间的差异限制在适当的范围。
[0086]阴极的电极材料的示例包括铝、银、镁、金、铜、铬、钥、钯、锡以及这些金属和其他金属的合金，例如镁-银混合物、镁-铟混合物、铝-锂合金等。阴极可以由层压膜构成，所述层压膜例如包括由铝构成的薄膜和由氧化铝构成的超薄膜(具有Inm或以下的厚度的薄膜，以便允许电子利用隧穿注入流动)。这种超薄膜可以由金属、金属氧化物或者金属、金属氧化物和其他金属的混合物构成。
[0087]在将阴极设计为反射电极的情况下，优选地，阴极由相对于从发光层32发射的光具有高反射率并且具有低电阻率的金属构成，例如铝和银。注意，在第一电极20是用作将作为第二电荷的空穴(第二载流子)注入到功能层30中的电极的阳极的情况下，优选地，第一电极20由具有大功函数的金属构成。另外，优选地，阳极由具有4eV或以上至6eV或以下的功函数的材料构成，以便将第一电极20的能级和HOMO(最高已占分子轨道)能级之间的差异限制在适当的范围。
[0088]第二电极40是由包括金属粉末和有机粘合剂的材料构成的电极。换句话说，第二电极(第二电极层)40由金属粉末和有机粘合剂的混合物构成。这种类型的金属的示例包括银、金和铜。
[0089]因此，在有机电致发光元件中，因为第二电极40的电阻率和薄膜电阻小于作为由导电透明氧化物构成的薄膜提供的第二电极40的电阻率和薄膜电阻，第二电极40可以具有降低的电阻，因此可以减小亮度不均匀性。注意，作为金属的替代，用于第二电极40的导电材料可以是合金、炭黑等。
[0090]例如，可以利用丝网印刷方法或凹版印刷方法、通过使用将金属粉末与一组有机粘合剂和有机溶剂混合而准备的糊状物(印刷墨水)进行印刷，来形成第二电极40。
[0091]有机粘合剂的材料示例包括:丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚醚砜、多芳基化合物、聚碳酸酯树脂、聚氨酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺、聚酰亚胺、邻苯二甲酸二丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、其他热塑性树脂以及包含组成以上列举的树脂的至少两种不同的单体的共聚物。注意:有机粘合剂的材料不限于此。
[0092]注意，在本实施例的有机电致发光元件中，选择第一电极20的厚度在80nm至200nm的范围内，选择第一载流子注入层31的厚度在5nm至50nm的范围内，选择发光层32的厚度在60nm至IOOnm的范围内，选择中间层33的厚度为15nn,并且选择第二载流子注入层34的厚度在IOnm至60nm的范围内。然而，上述值仅是示例，并且其厚度没有具体地限制。
[0093]第二电极40形成为如图1和图2所示的网格形状(网状形状)，并且包括多个(图2所示的示例中是36个)开口部41。在这一方面，在图2所示的第二电极40中，每一个开口部41具有正方形形状。简而言之，图2所示的第二电极形成为正方形网格形状。
[0094]在图2所示的第二电极40中，构图引线40a包括沿第一方向(图2的左右方向)延伸的多个窄线条部件44 (44a)，以及沿与第一方向垂直的第二方向(图2的上下方向)延伸的多个窄线条部分44 (44b)。将多个(在所示示例中是7个)窄线条部件44a沿第二方向按照规则的间隔排列。将多个(在所示示例中是7个)窄线条部件44b沿第一方向按照规则的间隔排列。多个窄线条部件44a和多个窄线条部件44b彼此垂直。在图2所示的第二电极40中，由相邻的窄线条部件44a和44a以及相邻的窄线条部件44b和44b包围的空间限定了第一开口部41。
[0095]对于具有正方形网格形状并且构成第二电极40的构图电极40a的尺寸，例如线条宽度LI (参见图3)在I μ m至100 μ m的范围，高度Hl (参见图3)在50 μ m至100 μ m的范围，并且间距Pl (参见图3)在ΙΟΟμπι至2000μπι的范围。
[0096]然而，第二电极40的构图电极40a的线条宽度L1、高度Hl和间距Pl的相应数值范围没有具体地限制，而是可以基于元件部件I的平面图中的尺寸来适当地选择。
[0097]在这一方面，为了改进在发光层32中产生的光的使用效率，优选地，降低第二电极40的构图电极40a的线条宽度LI。相反，为了通过降低第二电极40的电阻来抑制亮度不均匀性，优选地增加第二电极40的构图电极40a的线条宽度LI。因此，优选地，例如根据有机电致发光元件的平面尺寸来适当地选择线条宽度LI。
[0098]另外，优选地，第二电极40的高度Hl在IOOnm至ΙΟμπι的范围内。可以考虑以下内容选择这种范围:降低第二电极40的电阻；在利用诸如丝网印刷方法的涂覆方法来形成第二电极40的工艺中，改进第二电极40的材料使用效率(材料利用率)；以及选择从功能层30发射的光的适当辐射角度。
[0099]另外，在如图1和图3所示的本实施例的有机电致发光元件中，将第二电极40中的每一个开口部41形成为开口形状，开口面积随着相距功能层30的距离增加而逐渐增加。
[0100]因此，在有机电致发光元件中，可以增加从功能层30发射的光的散布角度，因此可以进一步减小亮度不均匀性。另外，在有机电致发光元件中，可以减小第二电极40处的反射损耗和吸收损耗。因此，可以进一步改进有机电致发光元件的外量子效率。
[0101]在将第二电极40形成为网格形状的情况下，每一个第一开口部41的形状不局限于正方形形状，例如可以是矩形形状、等边三角形或者正六边形形状。
[0102]在每一个开口部41的形状是等边三角形形状的情况下，将第二电极40形成为三角形网格形状。在每一个开口部41的形状是正六边形形状的情况下，将第二电极40形成为六边形网格形状。注意，第二电极40的形状不限于网格形状，而例如可以是梳状形状。第二电极40也可以由一组两个构图电极组成，每一个均形成为梳状形状。简而言之，有机电致发光元件可以包括多个第二电极40。
[0103]另外，第二电极40的开口部41的个数没有特别地限制，可以是一个或多个。例如，在第二电极40具有梳状形状、或者第二电极40由两个构图电极(每一个均具有梳状形状)组成的情况下，开口部41的个数可以是I。
[0104]另外，例如，第二电极40可以形成为具有图4所示的平面形状。也就是说，可以将第二电极40形成为平面图中这样的形状，使得构图电极40a的直线窄线条部件44具有相同的线条宽度，并且通过随着相距第二电极40的外围的距离增加而减小相邻窄线条部件44之间的间隔来降低开口部41的开口面积。
[0105]在图4所示的第二电极40中，沿第二方向(图4中的上下方向)排列多个(在所示示例中是9个)窄线条部件44a，使得窄线条部件44a之间的间隔朝着中心比在构图引线40a的边缘处短。沿第一方向(图4中的左右方向)排列多个(在所示示例中是9个)窄线条部件44b，使得窄线条部件44b之间的间隔朝着中心比在构图引线40a的边缘处短。
[0106]在有机电致发光元件中，将第二电极40形成为图4所示的平面形状，因此与将第二电极40形成为图2所示的平面形状的情况相反，可以改进比外围更加远离第二端接部47(参见图1)的中心处的第二电极40的发光效率。因此，可以改进有机电致发光元件的外量子效率。
[0107]另外，在有机电致发光元件中，因为将第二电极40形成为如图4所示的平面形状，与将第二电极40形成为如图2所示的平面形状的情况相反，可以抑制在靠近第一端接部和第二端接部47的功能层30的外围处聚集的电流。因此，可以延长有机电致发光元件的寿命O
[0108]另外，例如可以将第二电极形成为具有图5所示的平面形状。换句话说，将第二电极形成为使得在平面图中，限定了第二电极40的外围的四个第一窄线条部件42的宽度和沿图5的左右方向位于中心处的单个第二窄线条部件43的宽度比位于第一窄线条部件42和第二窄线条部件43之间的窄线条部件(第三窄线条部件)44的宽度大。
[0109]在有机电致发光元件中，因为将第二电极40形成为如图5所示的平面形状，与将第二电极40形成为如图2所示的平面形状的情况相反，可以改进比外围更加远离第二端接部47(参见图1)的中心处的第二电极40的发光效率。因此，可以改进有机电致发光元件的外量子效率。
[0110]注意，在将第二电极40形成为如图5所示的平面形状的情况下，随着将具有相对较大宽度的第一窄线条部件42和第二窄线条部件43的高度增加到大于第三窄线条部件44的高度，可以进一步降低第一窄线条部件42和第二窄线条部件43的电阻。
[0111]按照与第二电极40和功能层30接触的方式将导电层50设置在开口部41的内部。换句话说，如图3所示，导电层50包括:覆盖通过开口部41暴露的第二表面32b的区域(暴露区域)32c的部分(第一部分)50a;以及覆盖电极部40a的部分(第二部分)50b。
[0112]另外，优选地，导电层50由以下任一种构成:包括导电纳米结构和透明介质的透明导电膜；或者厚度允许从功能层30发射的光通过的金属薄膜。换句话说，导电层50是由包含导电纳米结构的透明介质构成的透明导电膜；或者厚度能使光(从发光层32发射的光)通过的金属薄膜。
[0113]导电层50用作将第二载流子从第二电极40传输到功能层30的注入路径。在第二电极40用作阳极的情况下，第二载流子是空穴。在第二电极40用作阴极的情况下，第二载流子是电子。
[0114]在有机电致发光元件没有导电层50的情况下或者在用具有电绝缘性质的封装部件90的一部分来代替导电层50填充开口部41的情况下，可以只通过第二电极40和功能层30之间的界面将第二载流子从第二电极40注入到功能层30。
[0115]相反，在提供导电层50的情况下，不但通过第二电极40和功能层30之间的界面、而且通过第二电极40和导电层50之间的界面以及导电层50和功能层30之间的界面，将第二载流子从第二电极40注入到功能层30中。
[0116]在这一方面，随着导电层50电阻率的降低，改进了沿电极40的横向方向的总电导率。因此，可以抑制流过发光层32的电流中的面内变化，因此可以减小亮度不均匀性。
[0117]导电纳米结构的示例包括导电纳米颗粒、导电纳米线等。导电纳米颗粒具有Inm至IOOnm的颗粒尺寸。导电纳米线优选地具有Inm至IOOnm的直径。
[0118]导电纳米结构的材料示例包括银、金、ΙΤ0, IZO等。
[0119]作为粘合剂的透明介质包括丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚醚砜、多芳基化合物、聚碳酸酯树脂、聚氨酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺、聚酰亚胺、邻苯二甲酸二丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、其他热塑性树脂，以及包含以上列举的树脂成分中的至少两种的共聚物。注意:透明介质的材料不限于此。
[0120]优选地是将导电聚合物用于粘合剂。导电聚合物的示例包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚亚苯基、聚亚苯基亚乙烯基、聚乙炔、聚咔唑等。这些材料可以单独或者组合使用。当将导电聚合物用于粘合剂时，导电层50具有进一步改进的电导率。为了改进电导率的目的，粘合剂可以掺杂有诸如磺酸、路易斯酸、质子酸、碱金属、碱土金属等的掺杂剂。
[0121]在导电层50由如上所述的金属薄膜构成的情况下，金属薄膜可以由银、金等构成。从光透射性质的观点来看，金属薄膜的厚度等于或小于30nm，优选地等于或小于20nm，并且更优选地等于或小于10nm。注意，如果导电层50的厚度变得太薄，通过从第二电极40穿过导电层50的注入路径的第二载流子到功能层30的注入性质可能不够。
[0122]如上所述，在本实施例的有机电致发光元件中，第一电极20和第二电极40的每一个的电阻率小于透明导电氧化物的电阻率。第二电极40配置有开口部41，允许来自功能层`30的光通过。导电层50具有光透射性质，并且位于开口部41中，同时与第二电极40和功?泛层30接触。
[0123]换句话说，本实施例的有机电致发光兀件包括:发光层32 ;第一电极层(第一电极)20，设置在发光层32沿厚度方向的第一表面32a上；第二电极层(第二电极)40，设置在发光层32沿厚度方向的第二表面32b上；以及导电层50。发光层32配置为当在第一电极层20和第二电极层40之间施加预定电压时发光。第二电极层40包括覆盖第二表面32b的电极部40a和在电极部40a中形成以暴露第二表面32b的开口部41。导电层50配置为允许光(从发光层32发射的光)通过，并且按照与电极部40a和发光层32电连接的方式形成于通过开口部41暴露的第二表面32b的暴露区域32c上。
[0124]具体地，在本实施例的有机电致发光元件中，第一电极层20和第二电极层40的每一个电阻率小于透明导电氧化物的电阻率。注意，透明导电氧化物的示例包括ΙΤ0、ΑΖ0、GZO、IZO 等。
[0125]因此，有机电致发光元件能够减小亮度不均匀性，并且改进注入载流子(第二载流子)的性质。
[0126]在本实施例的有机电致发光元件中，导电层50优选地覆盖第二电极40。
[0127]换句话说，在本实施例的有机电致发光元件中，导电层50设计为覆盖第二电极层40。
[0128]因此，在有机电致发光元件中，可以进一步改进从第二电极40到功能层30的注入载流子的性质。
[0129]另外，在这种有机电致发光元件中，优选地，第二电极40的第二开口部41处的导电层50的高度小于第二电极40的高度Hl。
[0130]换句话说，在本实施例的有机电致发光元件中，导电层50具有覆盖暴露区域32c的部分(第一部分)50a，并且厚度小于第二电极层40的厚度(电极部40a的厚度)。
[0131]因此，在有机电致发光元件中，可以减小导电层50中的光损耗，并且可以改进外
量子效率。
[0132]在这种有机电致发光元件中，优选地，第二电极40用作阳极，并且功能层30包括在靠近第二电极40的发光层32的一侧上的空穴注入层34。
[0133]换句话说，本实施例的有机电致发光元件还包括空穴注入层(在本实施例中，第二载流子注入层)34。第一电极层20用作阴极。第二电极层40用作阳极。将空穴注入层34插入到导电层50和电极部40a的组与发光层32之间。注意，空穴注入层设计为促进空穴从导电层50到发光层32的传输。
[0134]因此，在有机电致发光元件中，可以将第二载流子的空穴有效地注入到发光层32中，从而改进外量子效率。
[0135]注意，在本实施例的有机电致发光元件中，将电子阻挡层(本实施例中的中间层)33插入到发光层32和空穴注入层34之间，以防止电子从发光层32泄漏到空穴注入层34。
[0136](第二实施例)
[0137]本实施例的有机电致发光元件与第一实施例实质上相同，但是如图6所示，与第一实施例的不同之处在于功能层30包括导电聚合物层35作为最外层，例如，所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触。注意，用相同的参考数字表示本实施例的与第一实施例相同的部件，并且认为其解释是不必要的。
[0138]例如，按照与导电层50类似的方式，导电聚合物层35可以由包括导电纳米结构和透明介质的透明导电膜构成。另外，具有空穴注入功能的导电层50可以由复合膜构成，所述复合膜由第一实施例所述的空穴注入层的材料和导电纳米结构的混合物构成的复合膜构成。
[0139]在本实施例的有机电致发光元件中，功能层30包括导电聚合物层35作为最外层，所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触。
[0140]换句话说，本实施例的有机电致发光元件包括插入到导电层50和电极部40a的组与发光层32之间的导电聚合物层35。注意，导电聚合物层35用作缓冲层，用于在发光层32的第二表面32b (功能层30的表面)均匀地分布载流子(本实施例中的空穴)。换句话说，导电聚合物层35减小了发光层32的第二表面32b (功能层30的表面)中载流子的密度分布的不均匀性，所述不均匀性可能是由第二电极层40的电极部40a的电导率和导电层50的电导率之间的差异引起的。
[0141]因此，本实施例的有机电致发光元件可以抑制流过发光层32的电流的面内变化，因此可以进一步减小亮度不均匀性。
[0142]注意:在本实施例中，电子阻挡层33并不总是必要的。
[0143](第三实施例)
[0144]本实施例的有机电致发光元件与第一实施例实质上相同，但是如图7所示，与第一实施例的不同之处在于导电层50具有空穴注入功能，并且功能层30包括中间层33作为最外层，例如所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触。另外，在本实施例的有机电致发光元件中，导电层50具有空穴注入功能，因此没有提供用作第一实施例中所述的空穴注入层的第二载流子注入层34。注意，用相同的参考数字表示本实施例的与第一实施例相同的部件，并且认为其解释是不必要的。
[0145]在本实施例的有机电致发光元件中，第二电极40用作阳极，导电层50具有空穴注入功能，并且功能层包括中间层33作为最外层，所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触(即，功能层30包括电子阻挡层，所述电子阻挡层防止电子从发光层32泄漏)。
[0146]换句话说，本实施例的有机电致发光元件包括电子阻挡层(本实施例中的中间层)33。第一电极层20用作阴极。第二电极层40用作阳极。导电层50设计为用作空穴注入层。将电子阻挡层33插入到导电层50和电极部40a的组与发光层32之间。注意，电子阻挡层33设计用于防止电子通过。因此，电子阻挡层33抑制了电子从发光层32泄漏到导电层50和电极部40a。
[0147]因此，本实施例的有机电致发光元件可以进一步减小亮度不均匀性。
[0148](第四实施例)
[0149]本实施例的有机电致发光元件与第一实施例实质上相同，但是如图8所示，与第一实施例的不同之处在于导电层50具有空穴注入功能，以及功能层30包括具有空穴注入功能的导电聚合物层36作为最外层，例如，所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触。另外，在本实施例的有机电致发光元件中，导电层50具有空穴注入功能，因此没有提供用作如第一实施例所述的空穴注入层的第二载流子注入层34。注意，用相同的参考数字表示本实施例的与第一实施例相同的部件，并且认为其解释是不必要的。
[0150]例如，可以通过使用如第一实施例所述的导电纳米结构和导电聚合物来形成具有空穴注入功能的导电聚合物层36。
[0151]在本实施例的有机电致发光元件中，第二电极40用作阳极，导电层50具有空穴注入功能，并且功能层30包括具有空穴注入功能的导电聚合物层36作为最外层，所述最外层与第二电极40和导电层50两者都接触。
[0152]换句话说，本实施例的有机电致发光元件包括插入到导电层50和电极部40a的组与发光层32之间的导电聚合物层36。第一电极层20用作阴极。第二电极层40用作阳极。导电层50和导电聚合物层36的每一个设计为用作空穴注入层。
[0153]因此，本实施例的有机电致发光元件可以进一步减小亮度不均匀性。
[0154]注意:在本实施例中，电子阻挡层33是可选的。
[0155]第一至第四实施例所述的有机电致发光元件可优选地可用于例如发光用途的有机电致发光元件。然而，有机电致发光元件不但可用于发光用途而且可用于其他用途。
[0156]注意，用于描述第一至第四实施例的附图只是示意图，并且不必示出部件的长度、厚度等的实际比率。
【权利要求】
1.一种有机电致发光兀件，包括: 发光层; 第一电极层，设置在发光层沿厚度方向的第一表面上； 第二电极层，设置在发光层沿厚度方向的第二表面上；以及 导电层， 其中: 发光层配置为当在第一电极层和第二电极层之间施加预定电压时发光； 第二电极层包括覆盖第二表面的电极部和在电极部中形成以暴露第二表面的开口部；以及 导电层配置为允许光通过，并且按照与电极部和发光层电连接的方式形成于第二表面的通过开口部暴露的暴露区域上。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 导电层形成为覆盖第二电极层。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 导电层具有覆盖暴露区域、并且厚度小于第二电极层的厚度的部分。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，还包括在导电层和电极部的组与发光层之间插入的导电聚合物层。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 第一电极层用作阴极； 第二电极层用作阳极；以及 有机电致发光元件还包括在导电层和电极部的组与发光层之间插入的空穴注入层。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 第一电极层用作阴极； 第二电极层用作阳极； 导电层设计为用作空穴注入层；以及 有机电致发光元件还包括在导电层和电极部的组与发光层之间插入的电子阻挡层，以抑制电子从发光层泄漏到导电层和电极部。
7.根据权利要求4所述的有机电致发光元件，其中: 第一电极层用作阴极； 第二电极层用作阳极；以及 导电层和导电聚合物层的每一个设计为用作空穴注入层。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 第二电极层由金属粉末和有机粘合剂的混合物制成。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中: 所述导电层是由包含导电纳米结构的透明介质制成的透明导电膜，或者是厚度允许光通过的金属薄膜。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中 第一电极层和第二电极层的每一种材料的电阻率低于透明导电氧化物的电阻率。
【文档编号】H05B33/26GK103563486SQ201280024262
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年5月20日
【发明者】中村将启, 山名正人, 矢口充雄, 山木健之 申请人:松下电器产业株式会社