CN103733370A - 有机发光元件及包括其的发光装置 - Google Patents

有机发光元件及包括其的发光装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机发光元件及包括其的发光装置，其中，有机发光元件是包括第一电极、第二电极及在所述第一电极和第二电极之间设置的有机层的有机发光元件，并且在所述有机发光元件的非发光面侧形成有用于串联地电连接两个以上元件的连接电极；能够容易地使多个有机发光元件电连接，可以用于大面积化的照明装置或显示装置等。

Description

有机发光元件及包括其的发光装置
技术领域
本发明涉及一种有机发光元件及包括其的发光装置。
背景技术
有机发光元件是指，利用电流流过发光性有机化合物时发光的电致发光现象的自发光性元件。有机发光元件具有热稳定性优异且驱动电压低的优点，因此作为下一代元件在如显示或照明等多个产业领域受到瞩目。
但是，有机发光元件作为低电压、高电流的元件，若元件的面积增大，则包括在元件内的透明电极的面电阻也会增大。有机发光元件的层叠结构内的电极层具有有限的导电性，尤其在降低透明电极层的面电阻方面存在一定限度。若使个别有机发光元件大面积化，则会由透明电极的面电阻的增加引起部分电压下降。若现有的有机发光元件在双层叠结构（two-stack structure）的白色元件（white element）中的发光效率约为30lm/W的水平，则为得到对应于一个白炽灯的光通量的、约600lm的光通量，需要面积约为30×30cm2的有机发光元件。
一般而言，若制作均匀发光的10×10cm2大小的元件，则需要具有约1Ω/□水平的面电阻的透明电极。但是，要想让ITO电极实现约1Ω/□水平的面电阻几乎是不可能的，因此需要另外的辅助电极。当使用孔径比（aperture ratio）为90%的铝金属作为辅助电极时，为得到1Ω/□的面电阻需要约280nm厚度的铝膜。
但是，透明电极的面电阻应与发光面积成反比地下降。因此，为使面积为30×30cm2的有机发光元件以均匀的亮度发光，需要0.1Ω/□水平的透明电极。为实现0.1Ω/□的面电阻，则需要以2.8μm的厚度形成用作辅助电极的铝。以这样的厚度沉积金属是效率低的，并且该厚度使得难以进行光刻（photolithography）工艺。
因此，为了利用具有现有的发光效率的有机发光元件来代替白炽灯或光通量大于白炽灯的荧光灯，配置多个10×10cm2面积大小的有机发光元件与制造30×30cm2以上面积的有机发光元件相比更有效。
发明内容
技术课题
本发明提供一种使得为使多个有机发光元件发光所需的电连接操作变得简单的有机发光元件。另外，本发明提供一种容易增加或替换有机发光元件的发光装置。
解决课题的手段
本发明涉及一种有机发光元件，该有机发光元件是包括第一电极、第二电极及在所述第一电极和第二电极之间设置的有机层的有机发光元件，并且在所述有机发光元件的非发光面侧形成有用于串联地电连接两个以上元件的连接电极。另外，本发明涉及一种包括所述有机发光元件的发光装置。
发明的效果
如上所述，本发明的有机发光元件使得能够容易地将多个有机发光元件电连接。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的有机发光元件的示意图；
图2是示出根据本发明另一实施例的有机发光元件的示意图；
图3是示出根据本发明的有机发光元件的多个应用实施例的示意图；
图4是示出有机发光元件之间使用另外单独的连接构件的电连接方法的示意图；
图5是示出根据本发明一实施例的有机发光元件的结构和与该结构对应的剖面结构；
图6和图7是示出具有多个根据本发明一实施例的有机发光元件电连接的这一结构的发光装置的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种有机发光元件，其具有如下结构：该有机发光元件包括第一电极、第二电极及在所述第一电极和第二电极之间设置的有机层，并且在所述有机发光元件的非发光面侧形成有用于串联地电连接两个以上元件的连接电极。
对有机发光元件而言，在对其进行使电流维持在一定水平的恒定电流驱动时是比较稳定的。有机发光元件具有如下特性：当对其进行驱动时，有机物温度越高，有机发光元件内的端子电阻越变小。如果对有机发光元件进行长时间的恒定电压驱动，元件因被持续驱动而发热，且元件内的电阻减小，从而比初始设定值大的电流在元件内流动。若更大的电流流过，则产生更多的热，由此会导致更大的电流流过，从而导致恶性循环。结果，会造成元件被以高于适当水平的亮度驱动，而导致使元件寿命缩短的恶劣影响。因此，使用能够以如下方式进行控制的驱动器：即使有机发光元件的温度上升，也仅有初始设定的电流流过元件；这在驱动无机发光元件时是很普遍的。
一般地，串联连接应是，第一个元件的阳极或阴极端子与电源的一个端子连接，电源的另一个端子与串联连接的元件中的最后一个元件连接。但是，对于这种连接方式，在电连接完成后欲增加元件时操作繁杂，并且容易产生电源与所串联连接的最后一个元件之间的连接电线的长度不足或剩余的问题。
作为对比，对于包括根据本发明的有机发光元件的发光装置，即使驱动串联连接的多个有机发光元件，但发光装置与电源的电连接通过电源和第一个元件就可以完全实现，因此具有在之后增加或减少元件时非常简便的优点。
根据本发明的有机发光元件，可以具有如下结构：分别使第一电极和第二电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子。例如，第一电极的连接端子可以与电源或另一有机发光元件的第二电极的连接端子电连接，第二电极的连接端子可以与又一有机发光元件的第一电极的连接端子电连接。
另外，可以具有在有机发光元件的非发光面侧形成的连接电极与电源或另一有机发光元件的连接电极电连接的结构。对所述连接电极的形状并无特别限制，所述连接电极可以利用电线来进行连接，或者可以形成为直线型、弯曲型或分支型等形状。
所述在有机发光元件的非发光面侧形成的连接电极可以为一个或两个以上，在形成有两个以上的连接电极时，各连接电极相互连接。
所述连接电极也可以具备可延伸且具有电连接部位的连接端子。具体而言，连接电极所具备的连接端子可以与电源或另一有机发光元件的连接电极所具备的连接端子电连接。
根据本发明一实施例的有机发光元件具有如下结构：第一电极、第二电极及连接电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，并通过连接端子之间的接触进行电连接。所述连接端子具有形成有凹部或突出部的结构，连接端子之间的接触可以通过所述凹部与突出部的接合来实现。
例如，与第一电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第二电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，连接端子之间的接触可以通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。作为另一例子，与第二电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第一电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，连接端子之间的接触可以通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
对所述连接端子而言，并无特别限制，只要可以实现电连接，例如可以为包覆电线（covered electrical wire）、金属板、金属带（metaltape）、PCB（印刷电路板，printed circuit board）或FPCB（柔性印刷电路板，flexible printed circuit board）的形式。
根据本发明的有机发光元件所包括的第一电极和/或第二电极可以为透光性电极。例如，所述有机发光元件可以采用上部发光或下部发光的方式，与发光面相邻的电极可以由透光性物质形成。
所述第一电极例如为阳极，可以是选自氧化铟锡（ITO：IndiumTim Oxide）、氧化铟锌（IZO：Indium Zinc Oxide）及氧化锌ZnO中的一种以上。
对所述连接电极而言，并无特别限制，只要是导电物质，可以包括金属或其氧化物。所述金属可以使用Al或Cu等，可以涂敷有绝缘物质。
所述有机层包括发光层，并且所述有机层包括选自空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层的一个以上层的层叠结构，所述层叠结构可以为一次或重复一次以上的结构。另外，所述有机层可具有根据需要形成的额外的密封层。
另外，本发明提供一种包括多个（k，k为2以上的整数）所述有机发光元件的发光装置。具体而言，所述发光装置具有如下结构：其中多个有机发光元件串联地电连接。根据本发明的发光装置中的相连接的有机发光元件的数量，会根据要实现的显示或照明的面积或形式而有所不同。
在本发明一实施例中，所述发光装置是其中所述k个（k为2以上的整数）有机发光元件串联地电连接的发光装置，且可以具有如下结构：
与电源连接的第一个有机发光元件的第一电极与电源的（+）端子连接，第一个有机发光元件的连接端子与电源的（-）端子连接；
连接在所连接的第一个有机发光元件和第k个有机发光元件之间的第n个（n为0至k-1之间的整数）有机发光元件的第一电极与第n-1个有机发光元件的第二电极连接，第n个有机发光元件的连接电极与第n-1个有机发光元件的连接电极相连接；
第k个有机发光元件的第一电极与第k-1个有机发光元件的第二电极连接，第k个有机发光元件的连接电极与第k-1个有机发光元件的连接电极相连接，第k个有机发光元件的第二电极与该第k个有机发光元件的连接电极相连接。
作为另一例子，发光装置为其中k个所述有机发光元件（k为2以上的整数）串联地电连接的发光装置，且可以具有如下结构：
与电源连接的第一个有机发光元件的第二电极与电源的（-）端子连接，第一个有机发光元件的连接端子与电源的（+）端子连接；
连接在所连接的第一个有机发光元件和第k个有机发光元件之间的第n个（n为0至k-1之间的整数）有机发光元件的第一电极与第n-1个有机发光元件的第二电极连接，第n个有机发光元件的连接电极与第n-1个有机发光元件的连接电极相连接；
第k个有机发光元件的第一电极与第k-1个有机发光元件的第二电极连接，第k个有机发光元件的连接电极与第k-1个有机发光元件的连接电极相连接，第k个有机发光元件的第二电极与该第k个有机发光元件的连接电极相连接。
所述发光装置可以具有如下结构：第一电极、第二电极及连接电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，电源、电极及连接电极中的一个以上的连接是通过连接端子之间的接触实现的串联电连接。
例如，在所述发光装置中，与第一电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第二电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，连接端子之间的接触可以通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。作为另一例子，在所述发光装置中，与第二电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第一电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，连接端子之间的接触可以通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
对用于所述发光装置的电源的种类并无特别限制，例如所述电源可以包括恒定电流驱动器。为连接多个有机发光元件并将它们作为照明源进行驱动，在将有机发光元件串联连接之后将恒定电流驱动器用作电源比较简单。市场中的恒定电流驱动器被制造为在该驱动器可输出的电压的范围内与串联连接的元件的数量无关地输出相同的电流。本发明提供一种形成有如下连接器的有机发光元件及包括其的发光装置：在使用这种恒定电流驱动器时，在驱动器输出电压的范围内，可以容易地从一个元件串联连接到多个元件。
另外，对于根据本发明的发光装置，并无特别限制，只要其包括有机发光元件，例如所述发光装置可以为照明装置或显示装置等。
实施方案
下面，通过有关根据本发明的发光装置的附图等对本发明进行进一步说明，但本发明的范围并不受下述说明限制。
图1是示出根据本发明一实施例的有机发光元件的示意图。有机发光元件100是矩形的，在基板10上形成有包括阳极、阴极及在所述阳极和阴极之间设置的有机层的层叠体。另外，形成有覆盖所述层叠体的密封层20。在有机发光元件的一侧，第一电极30和第二电极40延伸、突出。另外，在有机发光元件100的发光面的相反面，形成有直线状的连接电极50。所述有机发光元件100能够通过电极30、40之间的连接及连接电极50之间的连接与电源或另一有机发光元件串联地电连接。
图2是示出根据本发明另一实施例的有机发光元件的示意图。图2中示出了在第一电极30、第二电极40及连接电极50处形成有连接端子61、62的结构。第一电极30和连接端子50的一侧具备形成有凹部的连接端子61，第二电极40和连接端子50的另一侧具备形成有突出部的连接端子62。第一电极30、第二电极40及连接电极50所具备的连接端子61、62可以与电源或另一有机发光元件串联地电连接。
图3示出了根据本发明的有机发光元件的多个实施方案。在图3（a）中示出了如下结构：第一电极和连接端子的一侧具备形成有凹部的连接端子，并且第二电极和另一连接端子的一侧具备形成有突出部的连接端子。另外，第一电极与第二电极形成90°左右的角度。图3（b）示出了如下结构：第一电极和连接电极的一侧分别具备形成有凹部的连接端子，第二电极和连接电极的另一侧具备形成有突出部的连接端子。各连接端子以不超出矩形结构的有机发光元件的面积范围的方式形成，由此能够提高有机发光元件的集成度。与图3（b）示出的结构相比，图3（c）示出了与第一电极和连接电极相连接的连接端子分别多形成两个的结构。由此，能够增大与一个有机发光元件电连接的有机发光元件的数量。图3（d）示出了第一电极、第二电极及连接电极均具备形成有凹部的连接端子的结构。这时，能够与具备形成有突出部的连接端子的另一有机发光元件电连接。
图4示出了图3（d）所示的有机发光元件通过另外单独的可延伸的连接构件与另一有机发光元件电连接的结构。在左侧示出的有机发光元件中，在第一电极、第二电极及连接电极处分别具备形成有凹部的连接端子，为了与另一有机发光元件电连接可以使用另外单独的连接构件。所述连接构件具备形成有突出部的连接端子，连接构件的形成有突出部的连接端子与左侧有机发光元件所具备的形成有凹部的连接端子相接合。在右侧的有机发光元件中，连接电极由电线形成，由此可知，若可以实现连接端子之间的连接，则能够与多种结构的有机发光元件电连接。
图5是示出根据本发明一实施例的有机发光元件被从上部观察时的结构（a）和被从侧面观察时的剖面结构（b）的图。第一电极和第二电极的延伸部（用A-A’表示）能够分别通过连接端子与另一有机发光元件的第二电极和第一电极电连接。连接电极的形成在发光面的相反侧的部分（用B-B’表示）能够分别通过连接端子与另一有机发光元件的连接电极电连接。
图6示出具有两个根据本发明一实施例的有机发光元件与电源（power）串联地电连接的这一结构的发光装置。与电源连接的第一个有机发光元件的阳极与电源的（+）端子连接，第一个有机发光元件的连接电极与电源的（-）端子连接。接着，第一个有机发光元件的阴极与第二个有机发光元件的阳极连接，第一个有机发光元件的连接端子与第二个有机发光元件的连接端子连接。第二个有机发光元件的阴极与该第二个有机发光元件的连接电极相连接。经过这些步骤，两个有机发光元件与电源串联地电连接。根据本发明的发光装置在维持电源与第一个有机发光元件的连接的状态下，可以在第二个有机发光元件处追加连接另外的有机发光元件。
图7示出具有多个根据本发明一实施例的有机发光元件与电源串联地电连接的这一结构的发光装置。图7所示的发光装置事实上电连接的结构与图6相同，仅仅是增加了与连接于电源的第一个有机发光元件电连接的有机发光元件的数量。
附图标记说明
10：基板              20：密封层
30：第一电极的延伸部  40：第二电极的延伸部
50：连接电极          61、62：连接端子
100、200：有机发光元件
产业上的适用性
根据本发明的有机发光元件，可以实现多种形式的大面积化的照明或显示装置等。

Claims (16)

1.一种有机发光元件，其为包括第一电极、第二电极及在所述第一电极和第二电极之间设置的有机层的有机发光元件，
在所述有机发光元件的非发光面侧形成有用于串联地电连接两个以上元件的连接电极。
2.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，
第一电极和第二电极分别具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，第一电极的连接端子与电源或另一有机发光元件的第二电极的连接端子电连接，第二电极的连接端子与又一有机发光元件的第一电极的连接端子电连接，
在有机发光元件的非发光面侧形成的连接电极与电源或另一有机发光元件的连接电极电连接。
3.根据权利要求2所述的有机发光元件，其中，
所述有机发光元件具有如下结构：
在有机发光元件的非发光面侧形成的连接电极为一个或两个以上，
当形成有两个以上连接电极时，各连接电极相互连接。
4.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，
连接电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，
连接电极所具备的连接端子与电源或另一有机发光元件的连接电极所具备的连接端子电连接。
5.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，
第一电极、第二电极及连接电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，
并通过连接端子之间的接触进行电连接。
6.根据权利要求5所述的有机发光元件，其中，
与第一电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第二电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，
连接端子之间的接触通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
7.根据权利要求5所述的有机发光元件，其中，
与第二电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第一电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，
连接端子之间的接触通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
8.根据权利要求5所述的有机发光元件，其中，
连接端子是包覆电线、金属板、金属带、PCB或FPCB的形式。
9.一种发光装置，其中k个根据权利要求1所述的有机发光元件串联地电连接，其中，k为2以上的整数。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其中，
与电源连接的第一个有机发光元件的第一电极与电源的（+）端子连接，第一个有机发光元件的连接端子与电源的（-）端子连接；
连接在所连接的第一个有机发光元件和第k个有机发光元件之间的第n个有机发光元件的第一电极与第n-1个有机发光元件的第二电极连接，第n个有机发光元件的连接电极与第n-1个有机发光元件的连接电极相连接；
第k个有机发光元件的第一电极与第k-1个有机发光元件的第二电极连接，第k个有机发光元件的连接电极与第k-1个有机发光元件的连接电极相连接，第k个有机发光元件的第二电极与该第k个有机发光元件的连接电极相连接，其中，n为0至k-1之间的整数。
11.根据权利要求9所述的发光装置，其中，
与电源连接的第一个有机发光元件的第二电极与电源的（-）端子连接，第一个有机发光元件的连接端子与电源的（+）端子连接；
连接在所连接的第一个有机发光元件和第k个有机发光元件之间的第n个有机发光元件的第一电极与第n-1个有机发光元件的第二电极连接，第n个有机发光元件的连接电极与第n-1个有机发光元件的连接电极相连接；
第k个有机发光元件的第一电极与第k-1个有机发光元件的第二电极连接，第k个有机发光元件的连接电极与第k-1个有机发光元件的连接电极相连接，第k个有机发光元件的第二电极与该第k个有机发光元件的连接电极相连接，其中，n为0至k-1之间的整数。
12.根据权利要求10或11所述的发光装置，其中，
第一电极、第二电极及连接电极具备可延伸且具有电连接部位的连接端子，
电源、电极及连接电极中的一个以上的连接是通过连接端子之间的接触实现的串联电连接。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其中，
与第一电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第二电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，
连接端子之间的接触通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
14.根据权利要求12所述的发光装置，其中，
与第二电极和连接电极的一侧连接的连接端子包括凹部，与第一电极和连接电极的另一侧连接的连接端子包括突出部，
连接端子之间的接触通过具备凹部的连接端子和具备突出部的连接端子之间的接合来实现。
15.根据权利要求10或11所述的发光装置，其中，
电源包括恒定电流驱动器。
16.根据权利要求9所述的发光装置，其中，
所述发光装置为照明装置或显示装置。
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