CN103250265B - 有机电致发光元件 - Google Patents

Abstract

提供了一种有机电致发光元件，其能够降低亮度不均匀性并能够改进外部量子效率。该有机电致发光元件包括基板(10)、第一电极(20)、第二电极(40)、夹于第一电极(20)和第二电极(40)之间并包括发光层(32)的功能层(30)、以及导电层(50)。第一电极(20)和第二电极(40)的电阻率低于透明导电氧化物的电阻率。第二电极(40)上形成有用于光提取的开口。功能层(30)包括作为第二电极(40)侧的最外层的载流子注入层(34)。导电层(50)是光透明的，并且与第二电极(40)和功能层(30)相接触。载流子注入层(34)在开口的投影区域中具有凹入部(38)。

Description

有机电致发光元件

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件。

背景技术

具有如图7所示配置的有机电致发光元件是已知的(例如参见专利文献1：JP2006-331694A)。该有机电致发光元件包括：设于基板104顶面上的一个电极(阴极)101；设于电极101顶面上的发光层103，电极101与发光层103之间夹有电子注入/传输层105；以及设于发光层103上的另一电极(阳极)102，发光层103与另一电极102之间夹有空穴注入/传输层106。该有机电致发光元件包括在基板104顶面侧的密封构件107。利用该有机电致发光元件，从发光层103发出的光穿过设计为光透明电极的电极102，并穿过由透明体形成的密封构件107，然后向外部照射。

电极101设计为高反射电极，且由例如Al、Zr、Ti、Y、Sc、Ag或In制成。作为光透明电极的电极102由例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)制成。

在有机电致发光元件中，为了获得高亮度光，则需要大电流。然而，在常规有机电致发光元件中，由ITO膜形成的阳极具有比由金属膜、合金膜、金属化合物膜等形成的阴极大的表面电阻。因此，阳极具有较大的电势梯度。因而，现有(常规)有机电致发光元件在面内方向具有大的亮度不均匀性。

为了克服包括通过溅射形成的ITO膜电极的电致发光灯的问题，已经提出了包括由非ITO的材料形成的电极的电致发光灯(参见JP2002-502540A；下称专利文献2).专利文献2公开了一种电致发光灯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。第一导电层220形成为矩形栅格电极的形状，设有矩形开口250，如图8所示。

专利文献2描述了第一导电层220和第二导电层240优选地由导电墨水如银墨水、铜墨水等制成。专利文献2描述了第一导电层220、电致发光材料230和第二导电层240通过丝网印刷、平版印刷等形成。

专利文献2描述了如果需要均匀亮度的灯210，则开口250的密度应当在灯的表面上大致恒定。

在图8所示的电致发光灯210中，第一导电层220具有开口250。因此，“载流子”仅通过与第一导电层220交叠的区域从第一导电层220注入到电致发光材料230中。因此，在该电致发光灯210中，电致发光材料230在与开口250对应的区域中发光效率较差。结果，该电致发光灯210具有外部量子效率变低的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种外部量子效率改进且亮度不均匀性降低的有机电致发光元件。

本发明的有机电致发光元件包括：基板；设于所述基板的第一表面侧的第一电极；设于所述基板的所述第一表面侧面对所述第一电极的第二电极；和夹于所述第一电极和所述第二电极之间的功能层，所述功能层包括发光层，其中所述第一电极和所述第二电极的电阻率分别小于透明导电氧化物的电阻率，其中所述功能层包括在所述发光层的第二电极侧作为最外层的载流子注入层，其中所述第二电极设有用于提取从所述功能层发出的光的开口，其中在所述开口中形成与所述第二电极和所述功能层接触的导电层，所述导电层是光透明的，其中所述第二电极被所述导电层覆盖，以及其中所述载流子注入层在所述开口的投影区域中设有凹入部。

在该有机电致发光元件中，优选地，所述凹入部形成为如下形状：所述第二电极的所述投影区域的边界与所述凹入部同该边界相邻的侧表面之间的间隔随着沿所述载流子注入层的厚度方向距所述第二电极的距离增加而增加。

在该有机电致发光元件中，优选地，所述第二电极是包括金属粉末和有机接合剂的电极。

在该有机电致发光元件中，优选地，所述导电层是包括导电纳米结构和透明介质的透明导电膜，或者是厚度允许从所述功能层发出的光穿过的金属薄膜。

在该有机电致发光元件中，优选地，所述载流子注入层在所述开口的所述投影区域中的厚度小于所述载流子注入层在所述第二电极的投影区域中的厚度。

本发明的电致发光元件可以实现改进的外部量子效率和降低的亮度不均匀性。

附图说明

现在将更为详细地描述本发明的优选实施例。根据以下详细说明和附图，本发明的其他特征和优点将变得更加易于理解，附图中：

图1是第一实施例的有机电致发光元件的示意截面图；

图2是第一实施例的有机电致发光元件的示意平面图；

图3是第一实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意截面图；

图4是第一实施例的有机电致发光元件的另一第二电极的示意平面图；

图5是第一实施例的有机电致发光元件的又一第二电极的示意平面图；

图6是第二实施例的有机电致发光元件的主要部分的示意截面图；

图7是常规有机电致发光元件的示意截面图；以及

图8是常规电致发光灯的示意顶视图和截面图。

具体实施方式

(第一实施例)

下面参照图1至5描述该实施例的有机电致发光元件。

该有机电致发光元件包括：基板10；设于基板10的第一表面侧(图1中的上侧)上的第一电极20；设于基板10的第一表面侧面对第一电极20的第二电极40；以及夹于第一电极20和第二电极40之间的功能层30。功能层30包括发光层32。

换言之，该实施例的有机电致发光元件包括：彼此面对设置的第一电极20和第二电极40；以及设于第一电极20和第二电极40之间的功能层30。

该有机电致发光元件包括：通过第一导电图案(未示出)电连接至第一电极20的第一端子(未示出)；以及通过第二导电图案46电连接至第二电极40的第二端子47。第一导电图案、第一端子、第二导电图案46和第二端子47形成于基板10的第一表面侧。该有机电致发光元件包括：形成于基板10的第一表面侧将第二导电图案46与功能层30、第一电极20和第一导电图案电绝缘的绝缘膜60。绝缘膜60在基板10的第一表面、第一电极20的侧表面、功能层30的侧表面以及第二电极40的周边上连续形成。

在该有机电致发光元件中，第一电极20和第二电极40的电阻率分别低于透明导电氧化物(TCO)的电阻率。透明导电氧化物的示例包括ITO、AZO、GZO和IZO。透明导电氧化物的电阻率例如是但不限于1×10^-4[Ω·cm]至1×10^-3[Ω·cm]。

在该有机电致发光元件中，功能层30包括用于稳定来自第二电极40的载流子的注入特性的载流子注入层34。载流子注入层34形成为功能层30的最外层，且从发光层32看位于第二电极40侧。

第二电极40设有用于从功能层30提取光的开口41。换言之，该有机电致发光元件包括带有用于从功能层30提取光的开口41(参见图2和3)的第二电极40。

该有机电致发光元件包括光透明导电层50。导电层50形成为与功能层30(载流子注入层34)和第二电极40接触。利用这种配置，该有机电致发光元件可以从第二电极40侧发出光。因此，该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。

第二电极40被导电层50覆盖。在该实施例中，第二电极40和载流子注入层34被导电层50覆盖。载流子注入层34在开口41的投影区域处设有凹入部38。

优选地，该有机电致发光元件包括：设于基板10的第一表面侧面对基板10的光透明覆盖基板70；以及设于基板10的周边和覆盖基板70的周边之间具有框架形状(在该实施例中，矩形框架形状)的框架构件80。优选地，该有机电致发光元件包括由光透明材料(例如，光透明树脂)制成且填充在基板10、覆盖基板70和框架构件80所包围的空间中以密封元件部1的密封构件90，其中元件部1包括第一电极20、功能层30、第二电极40和导电层50。

下面进一步详细描述该有机电致发光元件的每一部件。

基板10形成为在平面视图中是矩形形状。注意，基板10在平面视图中的形状不限于矩形形状，而可以是圆形形状、矩形形状之外的其他多边形形状等。

基板10由玻璃基板形成，但并不局限于此。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钙钠玻璃和无碱玻璃等。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、聚醚砜、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，为了抑制透水，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。

在基板10由玻璃基板形成的情况下，基板10的第一表面的不规则性可能导致该有机电致发光元件的漏电流(即，可能导致该有机电致发光元件的劣化)。因此，在玻璃基板用于基板10的情况下，优选地制备用于器件形成的玻璃基板，该玻璃基板被高度抛光，使得第一表面具有足够小的粗糙度。关于基板10的第一表面的粗糙度，优选地第一表面的根据JISB0601-2001(ISO4287-1997)规定的算术平均估计值Ra等于或小于10[nm]，且更为优选地第一表面的Ra等于或小于几个纳米。注意，在塑料板用于基板10的情况下，可以低成本获得第一表面的算术平均估计值Ra等于或小于几个纳米的塑料板，而无需高度精确的抛光。

覆盖基板70由玻璃基板形成，但并不局限于此。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钙钠玻璃和无碱玻璃等。塑料板的材料示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯等。

在该实施例中，覆盖基板70具有平板形状，但覆盖基板70不限于具有平板形状。例如，覆盖基板70可以在其面对基板10的表面处设有用于容纳元件部1的凹部，且该面对表面绕该凹部的整个周边可以接合到基板10。换言之，该有机电致发光元件可以包括形状为在其一个表面处具有开口的盒状的覆盖基板70，元件部1容纳于覆盖基板70内侧，且覆盖基板70的开口的周边接合到基板10。该配置具有无需制备应与覆盖基板70单独设置的框架构件80的优点。另一方面，在使用平板形状的覆盖基板70和框架形状的框架构件80的情况下，则具有如下优点：要求具有特定光学特性(例如，光透射率、折射率)的覆盖基板70和要求具有特定物理特性(例如，气密性)的框架构件80可以由不同材料制成，从而可以分别满足这两种要求。

优选地，该有机电致发光元件包括：光提取结构(未示出)，位于覆盖基板70的外表面侧(覆盖基板70与基板10相反的一侧；图1中覆盖基板70的上侧)，用于抑制发光层32发出的光在覆盖基板70的外表面处导致的反射。光提取结构可以是具有二维周期性结构的凹凸结构。在发光层32发出的光的波长设置在300[nm]到800[nm]的范围内的情况下，二维周期性结构的周期长度优选地设置在入的四分之一到十倍的范围内，其中入是光在介质中的波长(即，通过将真空中的波长除以介质的折射率得到入)。凹凸结构可以通过压印工艺，如热压印工艺(热纳米压印工艺)或光压印工艺(光纳米压印工艺)，预先形成在覆盖基板70的外表面侧。在覆盖基板70由允许通过注模来形成覆盖基板70的特定材料制成的情况下，凹凸结构可以在通过注模形成覆盖基板70时通过使用合适的模具来直接形成于覆盖基板70上。凹凸结构可以与覆盖基板70分离设置。例如，凹凸结构可以由棱镜片(例如，光漫射膜，如KIMOTO公司生产的LIGHT-UPGM3)构成。

该实施例的有机电致发光元件包括光提取结构，从而可以降低由发光层32发出且到达覆盖基板70外表面的光的反射损耗。结果，该配置可以改善光提取效率。

基板10的第一表面侧和框架构件80通过第一接合材料而彼此接合。第一接合材料在该实施例中是环氧树脂，但并不局限于此。例如，可以使用丙烯酸树脂等。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、热固化树脂等。含填充物(例如由硅石或氧化铝制成)的环氧树脂也可以用于第一接合材料。框架结构80接合到基板10的第一表面侧，使得框架结构80面对基板10的表面沿其整个周边密封接合。框架结构80和覆盖基板70通过第二接合材料而彼此接合。第二接合材料在该实施例中是环氧树脂，但并不局限于此。例如，可以使用丙烯酸树脂、烧结玻璃等。用作第二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、热固化树脂等。含填充物(例如由硅石或氧化铝制成)的环氧树脂也可以用于第二接合材料。框架结构80接合到覆盖基板70，使得框架结构80面对覆盖基板70的表面沿其整个周边密封接合。

绝缘膜60的材料示例包括聚酰亚胺、酚醛清漆树脂、环氧树脂等。

用作密封构件90的材料的光透明材料示例包括环氧树脂、硅树脂等。光透明材料优选地具有与功能层30相当小的折射率差。光透明材料的示例还包括具有由玻璃等形成的光漫射材料的光透明树脂。光透明材料可以是有机-无机混合材料，其中有机成分和无机成分在纳米或分子级别上混合且接合。

在该实施例的有机电致发光元件中，第一电极20构成阴极，而第二电极40构成阳极。因此，在该实施例中，从第一电极20注入功能层30的“第一载流子”是“电子”，而从第二电极40注入功能层30的“第二载流子”是“空穴”。功能层30从第一电极20一侧开始依次包括：用于稳定第一载流子注入特性的载流子注入层31(下称“第一载流子注入层31”)；发光层32；层间层33；以及上述载流子注入层34(下称“第二载流子注入层34”)。如图1所示，在该实施例的功能层30中，第一载流子注入层31形成为与第一电极20相邻。发光层32形成为与第一载流子注入层31相邻。层间层33形成为与发光层32相邻。第二载流子注入层34形成为与层间层33相邻。第二电极40形成为与第二载流子注入层34相邻。在该实施例的有机电致发光元件中，位于发光层32的第一电极20侧的第一载流子注入层31是电子注入层。层间层33是防止第一载流子向第二电极40侧泄漏的第一载流子阻挡层，在该实施例中是电子阻挡层。注意，在第一电极20构成阳极而第二电极40构成阴极的配置中，第一载流子注入层31可以形成为空穴注入层，而层间层33(构成第一载流子阻挡层)可以形成为空穴阻挡层。

功能层30的结构不限于上述配置。例如，第一载流子传输层(在该配置中，电子传输层)可以设置在第一载流子注入层31和发光层32之间，和/或第二载流子传输层(在该配置中，空穴传输层)可以设置在发光层32和层间层33之间。注意，功能层30并不受限，只要包括发光层32和第二载流子注入层34(即，功能层30可以仅由发光层32和第二载流子注入层34构成)。也即，第一载流子注入层31、第一载流子传输层、层间层33、第二载流子传输层等(即，发光层32和第二载流子注入层34之外的其他层)可以按需设置。发光层32可以是单层结构或多层结构。在需要白光的情况下，发光层可以掺杂三种染料材料，即，红、绿、蓝染料；可以具有层叠结构，包括具有空穴传输特性的蓝光发光层、具有电子传输特性的绿光发光层以及具有电子传输特性的红光发光层；或者可以具有层叠结构，包括具有电子传输特性的蓝光发光层、具有电子传输特性的绿光发光层以及具有电子传输特性的红光发光层。

发光层32的材料示例包括聚(对苯撑乙烯撑)衍生物、聚噻吩衍生物、对聚苯衍生物、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、发色团(chromoporic)材料和金属配合物的发光材料的聚合化合物；蒽、萘、芘、丁省、蔻、苝、酞苝(phthaloperylene)、萘并苝(naphthaloperylene)、二苯基丁二烯、四苯基丁二烯、邻吡喃酮、噁二唑、双苯并噁唑啉(bisbenzoxazoline)、联苯乙烯、环戊二烯、喹啉-金属配合物、三(8-羟基喹啉)铝配合物、三(4-甲基-8-喹啉)铝配合物、三(5-苯基-8-喹啉)铝配合物、氨基喹啉-金属配合物、苯并喹啉-金属配合物、三(对-三联苯-4-基)胺、吡喃、喹吖啶酮、红荧烯及其衍生物；1-芳基-2，5-双(2-噻吩基)吡咯衍生物、联苯乙烯苯衍生物、联苯乙烯亚芳基(distyrylarylene)衍生物、苯乙烯亚芳基(styrylarylene)衍生物、苯乙烯胺衍生物以及包含由上述发光材料形成的基团(根)的各种化合物。发光层32的材料不限于基于上述荧光染料的化合物，发光层32的材料示例包括所谓的磷光材料，如铱配合物、锇配合物、铂配合物、铕配合物以及含有这些配合物之一的复合物或聚合物分子。可以按需选择并使用这些材料中的一种或多种。发光层32优选地通过湿法工艺如涂敷方法(旋涂、喷涂、模涂、凹印、丝网印刷等)形成。然而，发光层32的形成方法不限于涂敷方法，并可以是干法方法如真空蒸镀方法、转印方法等。

电子注入层的材料示例包括金属氟化物，如氟化锂和氟化镁，金属卤化物如金属氯化物(例如，氯化钠、氯化镁等)，例如钛、锌、镁、钙、钡、锶的氧化物，等。在电子注入层由这种材料制成的情况下，电子注入层可以通过真空蒸镀方法来形成。此外，电子注入层可以由掺杂有掺杂剂(如碱金属)用于促进电子注入的有机半导体材料制成。在电子注入层由这种材料制成的情况下，电子注入层可以通过涂敷方法来形成。

电子传输层的材料可以从具有电子传输特性的化合物构成的组中选择。这种化合物的示例包括已知作为电子传输材料的金属配合物如Alq3，包含杂环的化合物如菲咯啉衍生物、吡啶衍生物、四嗪衍生物、噁二唑衍生物等。然而，电子传输层的材料不限于此，并且可以是任何已知具有电子传输特性的材料。在电子传输层由这种材料制成的情况下，电子传输层可以通过涂敷方法形成。

空穴传输层可以由具有较低最低未占分子轨道(LUMO)能级的小分子材料或聚合物材料制成。空穴传输层的材料示例包括含芳香胺的聚合物，如在侧链或主链上含芳香胺的聚亚芳基衍生物，例如聚乙烯咔唑(PVC)、聚吡啶、聚苯胺等。然而，空穴传输层的材料不限于此。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(α-NPD)、N，N’-双(3-甲基苯基)-(1，1’-联苯)-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。空穴传输层可以通过涂敷方法形成。

层间层33具有载流子阻挡功能(在该配置中，电子阻挡功能)，并用作防止第一载流子(在该配置中，电子)从发光层32侧泄漏到第二电极40侧的第一载流子势垒(在该配置中，电子势垒)。优选地，层间层33具有向发光层32传输第二载流子(在该配置中，空穴)的功能、防止发光层32的激发状态去激活的功能等。

在该有机电致发光元件中，该有机电致发光元件的发光效率和寿命可以通过设置层间层33来改进。层间层33的材料示例包括聚烯丙胺及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚乙烯咔唑及其衍生物、三苯基二胺及其衍生物等。层间层33可以通过湿法工艺如涂敷方法(旋涂、喷涂、模涂、凹印等)形成。

空穴注入层的材料示例包括含噻吩、三苯甲烷、hydrazoline、戊胺、腙、茋、三苯胺等的有机材料。具体地，空隙注入层的材料示例包括芳香胺衍生物如聚乙烯咔唑、聚乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)、TPD等。这些材料可以单独或组合使用。空穴注入层可以通过涂敷方法形成。

第二载流子注入层34在相应开口41的投影区域中设有凹入部38。在第二载流子注入层34中，第二载流子注入层34在开口41的投影区域中的厚度小于第二载流子注入层34在第二电极40的投影区域中的厚度。优选地，凹入部38的深度小于第二载流子注入层34在第二电极40的投影区域中的厚度(即，优选地，第二载流子注入层34并未设有贯穿其中的通孔)。注意，凹入部38的深度值没有特别限制。凹入部38可以通过刻蚀、印刷方法(丝网印刷或凹印)等形成。

阴极是用于向功能层30中注入电子(第一电荷)的电极。在第一电极20设计为阴极的情况下，作为第一载流子的电子(第一电荷)从第一电极20注入到功能层30中。阴极优选地由电极材料如金属、合金或具有相对小功函数的导电化合物或其混合物制成。另外，优选地，阴极由功函数在1.9[eV]至5[eV]范围内的材料制成，以便将阴极的能级与LUMO(最低未占用分子轨道)能级之间的差异限制在适当范围内。阴极的电极材料示例包括铝、银、镁、金、铜、铬、钼、钯、锡及其合金或其他金属组合物如镁-银混合物、镁-铟混合物、铝-锂合金等。阴极可以形成为层叠体，包括由铝制成的薄膜以及由金属、金属氧化物或其混合物或者其他金属的组合物如氧化铝制成的超薄膜(薄于1[nm]，从而通过隧穿注入而使电子流过)。在作为阴极的第一电极20设计为反射电极的配置中，阴极优选地由相对于发光层32发出的光具有高反射率且具有低电阻率的金属如铝或银来制成。

在第一电极20设计为用于将作为第一载流子的空穴(第二电荷)注入功能层30的阳极的情况下，作为阳极的第一电极20优选地由具有相对大功函数的金属制成。优选地，阳极由功函数在4[eV]至6[eV]范围内的材料制成，以便将阳极的能级与HOM0(最高占用分子轨道)能级之间的差异限制在适当范围内。

第二电极40由包括金属粉末和有机接合剂的电极构成。金属粉末的材料示例包括银、金、铜等。利用这种配置，有机电致发光元件的第二电极40的电阻率和表面电阻与第二电极40由透明导电氧化物制成的薄膜构成的情况相比可以更小。因此，该配置可以由于第二电极40的低电阻而降低亮度不均匀性。用于第二电极40的导电材料可以是合金、炭黑等，作为金属的替代。

第二电极40可以通过印刷(通过如丝网印刷或凹印)其中混合有金属粉末、有机接合剂和有机溶剂的糊剂(印刷墨水)来形成。有机接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、二丙烯酰邻苯二甲酸酯树脂、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上述树脂成分中至少两种的共聚物。注意，有机接合剂的材料不限于此。

在该实施例的有机电致发光元件中，第一电极20的厚度设置在80[nm]到200[nm]的范围内，第一载流子注入层31的厚度设置在5[nm]到50[nm]的范围内，发光层32的厚度设置在60[nm]到100[nm]的范围内，层间层33的厚度设置为15[nm]，第二载流子注入层34在与第二电极40交迭的区域处的厚度设置在10[nm]到100[nm]的范围内。然而，每一厚度均不限于此。

如图1和2所示，第二电极40形成为栅格形状(网状形状)，并具有多个(在图2所示的示例中，36个)开口41。该实施例的第二电极40具有多条沿第一方向(图2中上下方向)延伸的细线部44以及多条沿与第一方向交叉的第二方向(图2中左右方向)延伸的细线部44。用于提取光的开口41由细线部44限定的空间构成。在图2所示的第二电极40中，每一开口41具有方形形状。换言之，图2所示的第二电极40形成为方形栅格形状。

第二电极40由具有方形栅格形状的电极图案40a构成，电极图案40a具有设置在1[μm]到100[μm]范围内的宽度L1(参见图3)、设置在50[nm]到100[μm]范围内的高度H1(参见图3)以及设置在100[μm]到2000[μm]范围内的间距P1(参见图3)。然而，所例示的电极图案40a的宽度L1、高度H1和间距P1的数值范围并不特别受限于此，并可以根据元件部1的平面尺寸来适当地确定。从改善发光层32发出的光的使用效率的观点来看，电极图案40a的宽度L1优选地设置为较小。另一方面，从通过降低第二电极40的电阻来降低亮度不均匀性的观点来看，电极图案40a的宽度L1优选地设置为较大。因此，优选地考虑有机电致发光元件的平面尺寸等来适当地确定宽度L1。考虑到实现第二电极40的低电阻、改善在通过涂敷方法如丝网印刷来形成第二电极40时第二电极40的材料的使用效率(材料利用效率)、改善从功能层30发出的光的照射角度等因素，第二电极40的高度H1进一步优选地设置在100[nm]到10[μm]的范围内。

在该实施例的有机电致发光元件中，第二电极40中每一开口41的开口尺寸随着与功能层30的距离增大而增大，如图1和3所示。第二电极40的每一细线部44形成为在截面图中基本上是梯形形状，使得每一开口41的开口尺寸随着与功能层30的距离增大而增大。在该配置的有机电致发光元件中，来自功能层30的光可以在更宽的角度中照射。结果，该有机电致发光元件的亮度不均匀性降低。另外，可以降低第二电极40处可能导致的反射损耗和吸收损耗。因此，该有机电致发光元件的外部量子效率进一步提升。

栅格状第二电极40中形成的每一开口41的形状不限于方形形状，并且可以是矩形形状、等边三角形形状、规则六边形形状等。

在每一开口41的形状设计为等边三角形形状的情况下，第二电极40形成为三角栅格形状。在每一开口41的形状设计为规则六边形形状的情况下，第二电极40形成为六边栅格形状。另外，第二电极40不限于具有栅格形状，并可以具有梳齿形状。第二电极40还可以由各自具有梳齿形状的两个电极图案的组合来构成。第二电极40的开口41的数目没有特别限制，可以是一或多个。例如，在第二电极40具有梳齿形状或者第二电极40由各自具有梳齿形状的两个电极图案的组合来构成的情况下，开口41的数目可以是一。

第二电极40可以形成为具有图4所示的平面形状。在该示例中，第二电极40中的电极图案40a的每一细线部44(在平面视图中形成为线状)具有相同的线宽。彼此平行相邻的细线部44、44之间的间隔向着第二电极40的中心而减小。换言之，开口41的开口尺寸从第二电极40的周边向着中心减小。根据第二电极40具有图4所示平面形状的配置，与图2所示的配置相比，在相比于周边远离第二端子47(参见图1)的第二电极40的中心区域处，有机电致发光元件可以具有改善的发光效率。结果，该配置可以改善外部量子效率。根据第二电极40具有图4所示平面形状的配置，与图2所示的配置相比，在靠近第一端子和第二端子47的功能层30的周边区域处，有机电致发光要换机具有受抑制的电流集中。结果，该配置可以延长寿命。

第二电极40可以形成为具有图5所示的平面形状。在该示例中，第二电极40包括：四条第一细线部42，位于最外部并构成第二电极40的外框架；一条第二细线部43，在外框架的内侧沿第一方向(图5中上下方向)延伸；以及多条细线部(第三细线部)44，各自在外框架的内侧沿与第一方向交叉的第二方向(图5中左右方向)延伸。在第二电极40中，第二细线部43位于平面视图中图5的左右方向上的中间，并且第三细线部44在第一细线部42和第二细线部43之间延伸。第一细线部42和第二细线部43各自在平面视图中的线宽大于第三细线部44在平面视图中的线宽。根据第二电极40具有图5所示平面形状的配置，与图2所示的配置相比，在相比于周边远离第二端子47(参见图1)的第二电极40的中心区域处，有机电致发光元件可以具有改善的发光效率。结果，该配置可以改善外部量子效率。在第二电极40具有图5所示平面形状的配置中，线宽比第三细线部44宽的第一细线部42和第二细线部43的高度优选地分别高于第三细线部44的高度。利用该配置，第一细线部42和第二细线部43的电阻可以分别进一步降低。

导电层50优选地由包括导电纳米结构和透明介质的透明导电膜构成，或者由厚度允许功能层30发出的光从中穿过的金属薄膜构成。导电层50的导电性低于第二电极40。导电层50的导电性高于第二载流子注入层34。导电层50用作用于将来自第二电极40的第二载流子传输至功能层30的注入通道。在第二电极40设计为阳极的配置中，第二载流子是空穴。在第二电极40设计为阴极的配置中，第二载流子是电子。另外，在假设第二电极40直接设于功能层30上且省略导电层50从而开口41被具有电绝缘特性的密封构件90而不是导电层50填充的情况下，显然，第二载流子仅通过第二电极40和功能层30之间的边界面而从第二电极40注入到功能层30。相反，在设置导电层50的配置中，第二载流子不仅通过经第二电极40和功能层30之间边界面的“第一注入通道”，而且还通过经第二电极40和导电层50之间边界面且经导电层50和功能层30之间边界面的“第二注入通道”，来从第二电极40注入到功能层30。

在该实施例的有机电致发光元件中，在作为功能层30在第二电极40侧的最外层的第二载流子注入层34中，第二载流子注入层34在与开口41相对应的区域中的厚度小于在与第二电极40相对应的区域中的厚度。在该有机电致发光元件中，导电层50与第二载流子注入层34相比具有较佳的导电性和较佳的第二载流子注入特性。因此，在该实施例的有机电致发光元件中，可以推断第二载流子优先通过第二注入通道而非第一注入通道来从第二电极40注入到功能层30。也即，因为第二载流子注入层34设有凹入部38，该实施例与未设置凹入部38的配置相比，第二注入通道的电阻降低。该配置有助于通过第二注入通道来注入第二载流子。因此，第二载流子通过开口41的投影区域而非第二电极40的投影区域流向发光层32侧。结果，发光层32在开口41的投影区域而非第二电极40的投影区域发光。因为发光层32发出的光不太可能被第二电极40阻挡，所以该实施例的有机电致发光元件具有改善的外部量子效率。因为第二载流子注入层34设有凹入部38，有助于使第二载流子在向着发光层32传输时从第二电极40扩散到导电层50的面内方向(图1中前后、左右方向)。因此，该配置可以降低沿发光层32的面内方向流动的电流的不均匀性。注意，导电层50的电阻率越低，从第二电极40流向横向方向(图1中前后、左右方向)的电流越多。因此，导电层50的较低电阻率可以降低发光层32中流动的电流的面内方向不均匀性，并可以降低亮度不均匀性。

导电纳米结构的示例包括导电纳米颗粒、导电纳米线等。导电纳米颗粒优选地具有1[nm]到100[nm]的颗粒尺寸。导电纳米线优选地具有1[nm]到100[nm]的直径。

导电纳米结构的材料示例包括银、金、ITO、IZO等。作为接合剂的透明介质的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上述树脂成分中至少两种的共聚物。注意，透明介质的材料不限于此。优选地，将导电聚合物用于接合剂。导电聚合物的示例包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚亚苯基、聚苯撑乙烯撑、聚乙炔、聚咔唑等。这些材料可以单独或组合使用。利用导电聚合物用于接合剂的配置，导电层50具有进一步改进的导电性。出于改进导电性的目的，接合剂可以掺杂有掺杂剂如磺酸、路易斯酸、质子酸、碱金属、碱土金属等。

导电层50可以通过湿法工艺如涂敷方法(喷涂、模涂、凹印、丝网印刷等)来形成。

在导电层50由金属薄膜形成的配置中，金属薄膜可以由银、金等制成。从光透明性的观点来看，金属薄膜的厚度等于或小于30[nm]，优选地等于或小于20[nm]，且更为优选地等于或小于10[nm]。注意，如果导电层50的厚度变得太薄，则第二载流子从第二电极40通过导电层50，即，通过第二注入通道，向功能层30的注入特性可能变得不足。

如上所述，在该实施例的有机电致发光元件中，第一电极20和第二电极40的电阻率分别小于透明导电氧化物的电阻率。第二电极40设有用于提取从功能层30发出的光的开口41。功能层30包括作为其最外层的第二载流子注入层34，第二载流子注入层34在发光层32的第二电极40侧。该实施例的有机电致发光元件设有与功能层30(第二载流子注入层34)和第二电极40接触的光透明导电层50。第二电极40被导电层50覆盖。第二载流子注入层34在开口41的投影区域中设有凹入部38。利用这种配置，该实施例的有机电致发光元件可以降低亮度不均匀性，并可以具有改进的外部量子效率。该实施例的有机电致发光元件可以具有进一步改进的从第二电极40向导电层50的第二载流子注入特性，因为第二电极40被导电层50覆盖。

在该有机电致发光元件中，优选地“在与凹入部38相对应的区域中从发光层32到导电层50顶面的高度”(下称“第一高度”)小于“从发光层32到第二电极40顶面的高度”(下称“第二高度”)。在图3所示的示例中，第一高度定义为层间层33的厚度、在凹入部38的下表面与层间层33的顶面之间第二载流子注入层34的厚度、以及凹入部38的下表面上方的导电层50的厚度之和。第二高度定义为层间层33的厚度、在第二电极40的投影区域中第二载流子注入层34的厚度、以及第二电极40的高度H1之和。在该有机电致发光元件中，因为第一高度低于第二高度，所以导电层50中的光损耗可以降低，并且外部量子效率可以改进。注意，导电层50的厚度与凹入部38的深度之间的量值关系没有特别限制。

(第二实施例)

该实施例的有机电致发光元件具有与第一实施例基本上相同的配置，并且如图6所示，凹入部38的形状有所不同。相同的元件标注有与第一实施例中所示相同的附图标记，并且在此不再详细说明。

凹入部38形成为这样的形状：第二电极40的投影区域的边界与凹入部38同该边界相邻的侧表面38a之间的间隔随着沿第二载流子注入层34的厚度方向距第二电极40的距离增加而增加。在图6所示的示例中，凹入部38形成为在截面图中基本上是倒梯形形状，而不是如图3所示的示例中那样凹入部38形成为在截面图中基本上是矩形形状。

在该实施例的有机电致发光元件中，凹入部38形成为使得在与第二载流子注入层34的厚度方向正交的方向上从第二电极40到凹入部38的侧表面38a的间隔随着沿第二载流子注入层34的厚度方向距第二电极40的距离增加而增加。换言之，在该实施例的有机电致发光元件中，第二载流子注入层34在开口41的投影区域中的厚度随着距第二电极40的距离增加而减小。因此，在该实施例的有机电致发光元件中，在开口41的投影区域中第二载流子注入层34具有层厚度逐渐减小的“层厚变化部”，其中从第二电极40到侧表面38a的间隔改变的区域被视为层厚变化部。在第二载流子注入层34中，从第二电极40注入的第二载流子的数量向着第二电极40增加。另一方面，随着第二载流子注入层34的厚度增加，第二载流子穿过第二载流子注入层34的可能性降低。因此，该配置可以改进在开口41的投影区域中第二载流子注入层34中载流子注入量的均匀性。结果，该配置可以进一步降低亮度不均匀性。

在图6所示的示例中，第二载流子注入层34在沿第二电极40的宽度方向(图6中左右方向)远离第二电极40的区域处具有单一厚度。然而，第二载流子注入层34的厚度不限于这种配置，并且可以随着距第二电极40的距离增加而逐渐减小。凹入部38的侧表面38a的形状不限于图6所示的平面，并且可以是曲面。例如，凹入部38的形状可以是桶状。

在第一实施例和第二实施例中描述的有机电致发光元件可以用于照明目的。注意，有机电致发光元件不限于用于照明，而是可以用于其他用途。

注意，用于描述第一和第二实施例的附图是示意性的，并且不一定示出了部件的长度、厚度等的实际比例。

尽管已经参照一些优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员在不脱离本发明的真实精神和范围即权利要求的情况下，可以做出多种修改和改变。

Claims (5)

1.一种有机电致发光元件，包括：

基板；

设于所述基板的第一表面上的第一电极；

设于所述第一电极上并包括发光层的功能层；

设于所述功能层上的第二电极，

其中，所述第一电极和所述第二电极的电阻率分别小于透明导电氧化物的电阻率，

其中，所述功能层包括作为最外层的载流子注入层，所述载流子注入层位于所述发光层的第二电极侧，

其中，所述第二电极设有用于提取从所述功能层发出的光的开口，

其中，在所述开口中形成与所述第二电极和所述功能层接触的导电层，所述导电层是光透明的，

其中，所述第二电极被所述导电层覆盖，以及

其中，所述载流子注入层在所述开口的投影区域中设有凹入部。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述凹入部形成为如下形状：所述第二电极的投影区域的边界与所述凹入部同该边界相邻的侧表面之间的间隔随着沿所述载流子注入层的厚度方向距所述第二电极的距离增加而增加。

3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，所述第二电极是包括金属粉末和有机接合剂的电极。

4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，所述导电层是包括导电纳米结构和透明介质的透明导电膜，或者是厚度允许从所述功能层发出的光穿过的金属薄膜。

5.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述载流子注入层在所述开口的所述投影区域中的厚度小于所述载流子注入层在所述第二电极的投影区域中的厚度。