CN109411618A - 一种有机光电器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有机光电器件，包括基板；发光元件和绝缘层；发光元件包括多个并联连接的导电单元和设置于导电单元之间的辅助电极、设置于导电单元与辅助电极之上的第二电极；每一导电单元包括第一电极和有机层，辅助电极通过连接导体与第一电极电气相连；第一电极的片电阻大于15Ω/□。上述方案克服了现有技术中认为电极的电阻值必须要小于15Ω/□的偏见，将第一电极选择为具有高片电阻阻值的电极。由于不同导电单元是并联关系，因此即便是单一的第一电极的电阻值较大，而多个第一电极利用辅助电极并联之后，其总的阻值其实并不大，不会造成OLED器件的功率消耗过大。通过上述方案，不额外增加制程复杂度的前提下可以实现回路保护功能。

Description

一种有机光电器件

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种有机光电器件。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode-有机发光显示器)与有机光伏器件，为有机光电器件之代表。OLED器件中包括基板、第一电极、有机层与第二电极，第一电极与第二电极至少有一电极为透明或半透明材质。当OLED器件为底部发光器件时，第一电极为透明或半透明电极层，第二电极可作为反射电极层；当OLED器件为顶发光器件时，第二电极为透明或半透明电极层，第一电极可作为反射电极层。现有技术中，通常用透明金属氧化物(以铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide为多数)为第一电极，其电阻特性为器件操作电压与发光均匀性重要考虑。目前，行业内普遍认为需要设定透明电极的面电阻在15Ω/□以下才能满足大面积照明器件使用(一般商用ITO基板约150nm厚度可达此目标)。

另外，OLED屏体制造过程中又不可避免地存在灰尘颗粒、毛刺、针孔、裂纹等缺陷点。基于这种原因，OLED屏体的第一电极和第二电极可能会直接接触造成缺陷(称为短路点)，或者阳极与阴极之间的有机层变得比其他位置薄。当OLED屏体工作时，电流更趋于从短路点处通过而不是从其他位置通过。不但影响OLED屏体的光输出，还会使得热量在短路点处累积，导致损害整个OLED屏体的品质和可靠性。在其他条件相同的情况下，OLED屏体的发光面积越大出现短路点的可能性越大。为解决上述问题，现有专利文献CN 104798222 A公开了一种通过防短路部增加器件可靠性的方案。在该技术中，防短路部设置于第一电极和辅助电极之间，电流可依次流经第二电极、有机层、第一电极、防短路部和辅助电极。通过防短路部可以在发生短路缺陷时，额外施加适当的电阻，从而起到阻止电流从短路点通过的作用。但是对比文件中的方案，需要额外增加防短路部，而且需要严格控制防短路部的具体结构，尤其是长和宽的比例，导致在制备过程中存在较大难度，不易实现。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有技术中OLED屏体的防短路保护方案在制备过程中工艺难度大，不容易实现的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种有机光电器件，包括：

基板；

发光元件，设置于所述基板上；其包括多个并联连接的导电单元和设置于所述导电单元之间的辅助电极、设置于所述导电单元与所述辅助电极之上的第二电极；每一所述导电单元包括第一电极和有机层，所述辅助电极通过连接导体与所述第一电极电气相连；所述第一电极的片电阻大于15Ω/□

优选地，上述的有机光电器件中，所述第一电极的片电阻在30Ω/□和5000Ω/□之间。

优选地，上述的有机光电器件中，所述第一电极采用如下一种材料或者多种材料组合制备得到：金属材料、金属氧化物材料、导电高分子材料、碳材、金属纳米线材、导电纳米粒子。

优选地，上述的有机光电器件中，所述辅助电极所在平面位于所述第一电极所在平面的上方或下方，或所述辅助电极与所述第一电极设置于同一平面上；所述第一电极的外围设置有一个连接导体或多个间隔设定距离的连接导体，所述连接导体与辅助电极电气连接。

优选地，上述的有机光电器件中，每一辅助电极的任意两节点之间的电阻小于或等于10Ω，其中所述节点为所述辅助电极两端的端点或者所述辅助电极与其他辅助电极的交点。

优选地，上述的有机光电器件中，所述连接导体的长与宽的比值小于8:1。

优选地，上述的有机光电器件中，所述连接导体的片电阻与所述第一电极的片电阻相同。

优选地，上述的有机光电器件中，还包括绝缘层，覆盖于所述辅助电极和所述连接导体之上。

优选地，上述的有机光电器件中，所述器件中的所有所述绝缘层的面积总和小于所述器件面积的50％。

优选地，上述的有机光电器件中，每一所述导电单元内，所述绝缘层覆盖于所述连接导体上的面积小于所述导电单元面积的15％。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的有机光电器件，克服了现有技术中认为电极材料的电阻值必须要小的偏见，将第一电极选择为具有高片电阻阻值的电极，因此就可以采用第一电极的高阻值来实现回路保护功能。由于不同导电单元是并联关系，因此即便是单一的第一电极的电阻值较大，而多个第一电极并联之后，其总的阻值其实并不大，并不会造成OLED器件的功率消耗过大。通过本发明的上述方案，不额外增加制程复杂度的前提下可以满足提高OLED器件可靠性的效果。

(2)本发明所述的有机光电器件中，由于辅助电极代替第一电极承担远距离传输电流的作用，因此,需设置连接导体实现辅助电极和第一电极之间的电气连接。通过控制连接导体的数量来控制辅助电极和第一电极之间的电气接触面积，从而能够起到控制辅助电极和第一电极之间电阻的作用，进而控制回路保护电阻。另外，当导电单元发生短路现象时，该连接导体在一定程度上起到缓解电流的作用，防止电流集中流过缺陷点，导致屏体的失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明另一个实施例所述OLED器件的俯视图；

图2a为图1所示OLED器件结构从AA’角度的侧面剖视图；

图2b为图1所示OLED器件结构从BB’角度的侧面剖视图；

图3为本发明具体示例所依据的导电单元的电路结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要注意的是，本文中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。术语“连接”应被宽泛地理解并且指的是电连接、机械连接、无线连接，直接地连接或者通过中间电路和/或元件间接地连接。

本实施例提供一种有机光电器件，包括基板和设置于所述基板上的发光元件，基板可为玻璃或透明软性基材，所述发光元件包括多个并联连接的导电单元，每一个导电单元的面积不超过4mm²或更小。如图1、图2a和图2b所示，所述发光元件中还包括设置于所述导电单元之间的辅助电极103。所述发光元件还包括第二电极，设置于所述导电单元与所述辅助电极之上，完整覆盖导电单元的有效发光区域。每一所述导电单元包括第一电极101和有机层，所述辅助电极103通过连接导体102与所述第一电极101电气相连；所述第一电极101的片电阻大于15Ω/□。所述辅助电极103所在平面可以位于第一电极101所在平面的上方或下方，所述辅助电极103还可以与所述第一电极101并排设置，即所述辅助电极103与所述第一电极101设置于同一平面上，只要能实现与第一电极的电气连接即可，辅助电极103的片电阻可选择10Ω/□，或者更小。如图所示，所述辅助电极103包括多个横向分布和纵向分布的电极，定义每一辅助电极的两端的端点、以及不同辅助电极的交点作为辅助电极的节点。由于辅助电极103承担有电流传输的作用，因此其电阻不能够太大。因此，限定每一辅助电极的任意两节点之间的电阻小于或等于10Ω，可具体设置为5Ω左右。图中所示即为所述辅助电极103和所述第一电极101为并排设置并且通过连接导体102电气相连的情况。所述有机层为电荷传输材料与发光材料。上述方案中，选择所述第一电极的片电阻大于15Ω/□。现有技术中普遍认为第一电极的阻值一定要小，那么在单一的导电单元中，当第一电极和第二电极之间出现微小的短路时，电流倾向直接从第二电极透过短路点流入第一电极成为短路电流并造成屏体失效，而本实施例中的上述方案通过加大第一电极的电阻值可以使短路点有个特定的电阻值，避免短路电流的出现和屏体失效问题，即通过加大第一电极的电阻值即可实现回路保护功能，克服短路缺陷。

上述方案中，优选所述第一电极101的片电阻在30和5000Ω/□之间。克服了现有技术中认为电极材料的电阻值必须要小于15Ω/□的偏见，将第一电极选择为具有高片电阻阻值的电极，因此就可以采用第一电极的高阻值来实现回路保护功能。由于不同导电单元是并联关系，因此即便是单一的第一电极的电阻值较大，而多个第一电极利用辅助电极并联之后，其总的阻值其实并不大，并不会造成OLED器件的功率消耗过大。也就是说，通过本发明的上述方案，在不增加OLED器件功耗、不额外增加制程复杂度的前提下即可通过增加第一电极电阻值实现回路保护功能，达到提高OLED器件可靠性的效果。

具体地，所述第一电极可以采用有机半导体材料、无机半导体材料、金属材料等。具体地可选择如下一种材料或者多种材料组合制备得到：金属材料、金属氧化物材料、导电高分子材料、碳材、金属纳米线材、导电纳米粒子。上述材料能够实现第一电极的片电阻阻值达到。除此之外，所述第一电极的片电阻还能够通过第一电极的厚度控制、几何形状设定、挖孔洞于第一电极层等方式实现。

上述方案中，第一电极101不需要承担远距离传输电流的作用，这一功能通过辅助电极103来实现。可以通过进一步设计辅助电极103与第一电极101之间的接触面积，加强回路保护效果。具体地，所述第一电极101的外围设置有一个连接导体或多个间隔设定距离的连接导体，所述连接导体102与辅助电极103电气连接。当第一电极101外围设置有多个连接导体102时，任意相邻的两个连接导体102之间的距离间隔可以相同亦可以不同。显然，辅助电极103与第一电极101之间接触面积越小相当于回路保护的电阻越大。在加工过程中，与现有技术中控制防短路部的长宽比达到一个较大的比值相比，本方案中控制辅助电极103与第一电极101之间的接触面积要更加容易实现。

另外，为了加强回路保护效果，防止不同导电单元之间由于辅助电极或第一电极故障后使不同导电单元短路，上述器件还包括绝缘层104。覆盖于所述辅助电极103和所述连接导体102之上。

由于连接导体102的作用仅仅是实现辅助电极103和第一电极101之间的电性导通，因此对具体结构没有任何要求。图中所示的连接导体102长宽比接近1:1，也不影响OLED器件的可靠性。具体实现时，所述连接导体102的长与宽的比值小于8:1之内的任何形状均可以。而所述连接导体102的片电阻与所述第一电极101的片电阻相同即可，因此二者也可以选择相同的材料制备得到。这样可以在制备所述第一电极101的过程中同时将所述连接导体102制备完成。

以上，在设置有绝缘层104的方案中，由于绝缘层104覆盖的区域是不发光的，因此为了保证OLED期间的发光效率，上述方案中的所有所述绝缘层的面积总和小于所述器件面积的50％。更进一步地，每一所述导电单元内，所述绝缘层覆盖104所述连接导体102的面积小于所述导电单元面积的15％。

为确定上述方案中的回路保护的效果，基于辅助电极和第一电极之间设置连接导体的情况，进行了具体试验。如图3所示的结构中，第一电极中心点为A，第一电极靠近连接导体的一个接触点为B；进行两组试验：

试验一：使用片电阻为500Ω/□的第一电极(长宽比为1:1)，连接导体为同质材料且长宽比为1:1，其中：连接导体等效电阻计算后为：250Ω

(两个连接导体并联后的计算结果)，A点为整个发光区中心阻抗位置，经计算约为：375Ω，B点阻抗位置，经计算约为：333Ω。点A与点B之间产生短路缺陷时，由于B点阻抗也很大，因此电流依然会流经有机材料，从而实现回路保护功能。

试验二：使用片电阻为100Ω/□的第一电极(长宽比为4:1)，连接导体为同质材料且长宽比为1:1，连接导体等效电阻计算后为：200Ω(两个连接导体并联后的计算结果)，A点为整个发光区中心阻抗位置，经计算约为：225Ω，B点阻抗位置，经计算约为：222Ω。点A与点B之间产生短路缺陷时，由于B点阻抗也很大，因此电流依然会流经有机材料，从而实现回路保护功能。

基于上述试验可以很好的证明，采用本发明上述实施例中的方案，能够起到很好的回路保护效果，并且无需额外设置回路保护电路，制备工艺更加简单。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种有机光电器件，其特征在于，包括：

基板；

发光元件，设置于所述基板上；其包括多个并联连接的导电单元和设置于所述导电单元之间的辅助电极、设置于所述导电单元与所述辅助电极之上的第二电极；每一所述导电单元包括第一电极和有机层，所述辅助电极通过连接导体与所述第一电极电气相连；所述第一电极的片电阻大于15Ω/□。

2.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述第一电极的片电阻在30Ω/□和5000Ω/□之间。

3.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述第一电极采用如下一种材料或者多种材料组合制备得到：金属材料、金属氧化物材料、导电高分子材料、碳材、金属纳米线材、导电纳米粒子。

4.根据权利要求2所述的有机光电器件，其特征在于：

所述辅助电极所在平面位于所述第一电极所在平面的上方或下方，或所述辅助电极与所述第一电极设置于同一平面上；所述第一电极的外围设置有一个连接导体或多个间隔设定距离的连接导体，所述连接导体与辅助电极电气连接。

5.根据权利要求4所述的有机光电器件，其特征在于：

每一辅助电极的任意两节点之间的电阻小于或等于10Ω，其中所述节点为所述辅助电极两端的端点或者所述辅助电极与其他辅助电极的交点。

6.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述连接导体的长与宽的比值小于8:1。

7.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述连接导体的片电阻与所述第一电极的片电阻相同。

8.根据权利要求1-7任一项所述的有机光电器件，其特征在于，还包括：

绝缘层，覆盖于所述辅助电极和所述连接导体之上。

9.根据权利要求8所述的有机光电器件，其特征在于：

所述器件中的所有所述绝缘层的面积总和小于所述器件面积的50％。

10.根据权利要求8所述的有机光电器件，其特征在于：

每一所述导电单元内，所述绝缘层覆盖于所述连接导体上的面积小于所述导电单元面积的15％。