CN109427993A - 一种有机电致发光器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机电致发光器件，包括基板，所述基板上设置有辅助电极和第一电极层，所述第一电极层上叠层设置有机发光层和第二电极层，所述第一电极层被图形化为若干导电单元，所述的导电单元与辅助电极之间通过至少一个高电阻介质层实现电气连接；所述辅助电极层和高电阻介质层的上方覆盖有绝缘材料层。该高电阻介质层的设计可以有效提升有机电致发光器件的有效发光面积，同时兼具高稳定性、高均匀性等优点，同时，保持着较好的防短路功能。

Description

一种有机电致发光器件

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光器件，具体涉及一种具有可以防止短路现象发生的有机电致发光器件。

背景技术

有机发光现象指的是利用有机物质将电能转换为光能的现象。即，当在阳极和阴极之间配置适当的有机发光层时，若在两个电极之间施加电压，则空穴从阳极注入至所述有机发光层，电子从阴极注入至所述有机发光层。当所注入的空穴和电子相遇时形成激子(exciton)，并且当该激子再度落至基态时即生成光。

OLED屏体制造过程中不可避免地存在灰尘颗粒、毛刺、针孔、裂纹等缺陷，而OLED屏体的阳极与阴极之间的距离通常很小(约数十到数百纳米)，在这种状态下，阳极与阴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发光层会变得比其他位置薄。当OLED器件工作时，电流更趋于从这种缺陷点处而不是从其他位置通过，使得热量在这种缺陷点处累积，导致整个OLED器件的品质和可靠性降低。该缺陷区域提供电流容易流过的低阻抗路径，从而在极端情况下，使电流几乎不流过或绝不流过该有机发光元件的其他区域。

对于如何提高OLED的短路风险，除了目前OLED器件的制备都是在无尘室中进行，在真空腔室中制备，还有一系列的措施来防止短路风险的发生，例如在金属电极或者连接单元加入熔断机制，加防短路单元等。，但对于相同电流输入的OLED器件来说，以上方案会使器件的开口率降低，实际有效发光面积减小，根据U＝IρL/S,会造成器件的升压，进而降低器件的发光效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中有机发光器件容易发生短路且发光不均匀的问题，从而提供一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件不需要复杂的结构设计，可以提升有效发光面积，同时兼具高稳定性、高均匀性等优点，同时，保持着较好的防短路功能。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种有机电致发光器件，包括基板，所述基板上设置有辅助电极和第一电极层，所述第一电极层上叠层设置有机发光层和第二电极层，所述第一电极层被图形化为若干导电单元，所述的导电单元与辅助电极之间通过至少一个高电阻介质层实现电气连接；所述辅助电极层和高电阻介质层的上方覆盖有绝缘材料层。

所述的高电阻介质层的厚度h₁为所述导电单元厚度h₂的1％至95％，即h₁＝(1％-95％)h₂，优选为即h₁＝(1％-20％)h₂。

所述高电阻介质层长度L和宽度W的比例小于等于10∶1，即L∶W≤10∶1。

所述高电阻介质层是由所述导电单元的边缘处薄化形成，并与所述辅助电极层(5)电性连接。

所述高电阻介质层的电阻为导电单元电阻的10倍及以上。

所述导电单元及其上方层叠设置的有机发光层和第二电极层构成发光单元，所述发光单元个数在100以上。

所述导电单元与所述高电阻介质层为相同或不同材料，所述导电单元和高电阻介质层的材料为金属材料、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。

所述第一电极层的周围设置有辅助电极层。

所述导电单元之间的图形化区域设置有辅助电极层。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

1、本发明提供了一种有机电致发光器件，所述基板上设置有辅助电极和第一电极层，所述第一电极层被图形化为若干导电单元，所述的导电单元与辅助电极之间通过至少一个高电阻介质层实现电气连接；所述辅助电极层和高电阻介质层的上方覆盖有绝缘材料层，由于每个导电单元与辅助电极之间具有高电阻介质层，不会由于某个像素发生短路造成整体电阻大幅度下降到趋近于零，可以有效避免屏体大面积短路的情况。

2、本发明的导电单元之间的图形化区域设置有辅助电极层，所述高电阻介质层是由所述导电单元的边缘处经薄化形成，所述导电单元的至少一侧的边缘处经薄化形成高电阻介质层，优选是周围的边缘处经薄化形成高电阻介质层，其中可以使用二次光刻或激光照射实现高电阻介质层厚度相对导电单元薄的设计；也可使用掩膜版在导电单元制作时完成高电阻介质层厚度相对导电单元薄的设计。

3、本发明的所述的高电阻介质层的厚度h₁为所述导电单元厚度h₂的1％至95％，即h₁＝(1％-95％)h₂。高电阻介质层长度L和宽度W的比例小于等于10∶1，即L∶W≤10∶1。所述高电阻介质层的电阻为导电单元电阻的10倍及以上。由于高电阻介质层的薄化处理，使其电阻升高，从而长宽比例大大减小，有效的提高了开口率，并且由于高电阻介质层的存在，不会由于某个像素发生短路造成整体电阻大幅度下降到趋近于零，可以有效避免屏体大面积短路的情况；

4、本发明的高电阻介质层可由导电单元的边缘处经薄化形成，高电阻介质层使得导电单元与辅助电极之间无缝连接，可以有效增大器件开口率。

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为本发明第一电极图案化的结构示意图；

图2为图1的AA’剖视图；

图3为图1的BB’剖视图；

附图标记说明：1-基板，2-导电单元，5-辅助电极层，6-高电阻介质层，7-绝缘材料层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图3所示，本发明提供的一种有机电致发光器件，包括基板1，所述基板1上设置有辅助电极和第一电极层，所述第一电极层上叠层设置有机发光层和第二电极层，所述第一电极层被图形化为若干导电单元2，所述的导电单元2与辅助电极之间通过至少一个高电阻介质层6实现电气连接；所述辅助电极层5和高电阻介质层6的上方覆盖有绝缘材料层7。

所述的高电阻介质层6的厚度h₁为所述导电单元2厚度h₂的1％至95％，即h₁＝(1％-95％)h₂，优选为即h₁＝(1％-20％)h₂。所述高电阻介质层6长度L和宽度W的比例小于等于10∶1，即L∶W≤10∶1。

所述高电阻介质层6是可以由所述导电单元2的边缘处薄化形成，也可以使用二次光刻或激光照射达到高电阻介质层6厚度相对发光区域第一电极薄的设计；也可使用掩膜版在导电单元制作时完成高电阻介质层6厚度相对导电单元薄的设计。此次的薄化处理可以是将导电单元2的边缘通过蚀刻等手段减薄，也可以通过蒸镀时控制导电单元2的边缘处材料的蒸镀量，使其厚度比中心薄。

所述高电阻介质层6的电阻为导电单元2电阻的10倍及以上。

所述导电单元及其上方层叠设置的有机发光层和第二电极层构成发光单元，所述发光单元个数在100以上。所述有机发光层包括但不限于空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子传输层等，所述的有机层均为本领域常规材料制备而成，厚度也为本领域的常规厚度。发光颜色可以为红黄绿发光层中一种或其组合。

所述导电单元2与所述高电阻介质层6为相同或不同材料，优选为相同材料制备而所述导电单元和高电阻介质层的材料可以为金属材料、金属氧化物材料、导电高分子材料、碳材、金属纳米线材、导电纳米粒子等，当导电单元2与高电阻介质层6为不同材料时，只要能够确保高电阻介质层电阻为导电单元2电阻的10倍及以上时，均可实现发明目的。如导电单元层采用低电阻材料，高电阻介质层采用高电阻材料，如果仅仅是材料电阻阻值不足以实现其电阻为导电单元电阻的10倍及以上，就可以同时采用减薄高电阻介质层的厚度或宽度等调整其电阻阻值为导电单元电阻的10倍及以上即可实现发明目的。

所述第一电极层的周围设置有辅助电极层5。导电单元2之间的图形化区域也设置有辅助电极层5。

所述导电单元2的至少一侧的边缘处薄化形成高电阻介质层6，并与所述辅助电极层5电性连接。

验证例1：

I_s/I_total＝(R_s+R_o)/(R_s+R_o+(N-1)R_s)

Rs与Ro之比例关系	短路电流大小Is
		Rs＝∞	1/N It
Rs＝100Ro	101/(100N+1)It
		Rs＝Ro	2/(N+1)It
Rs＝0.1Ro	11/(12+N)It
		Rs＝0.01Ro	101/(102+N)It
Rs＝0	It

在保证发光单元数量N不少于100个的基础上，根据发生短路时，短路电流I_s与总电流I_t的关系，要使得短路电流不至于过多分担器件中的电流，减少器件失效的机率，高电阻介质层6的电阻Rs至少是导电单元2电阻R₀十倍以上的关系；目前主要通过增加高电阻介质层6的长宽比来增加其电阻Rs，但多数情况会因此损失开口率(有效发光面积)，薄化防短路部(高电阻介质层)也是实际提升其电阻Rs的有效方式，并且在设计上可以得到较好开口率数值。根据电阻率与截面及长度关系式：R＝ρL/S＝ρL/ht，ρ为电阻率，s为横截面积(平面结构演化为导线宽度和厚度的乘积)，h为导线的厚度，t为导线的宽度，R为电阻值，L为导线的长度。要保证器件的防短路设计有效，需要薄化高电阻介质层的厚度和宽度，并增加长度，但是在器件的长度制作上，过长影响器件开口率，而弯曲设计则工艺又较为复杂，本发明在长宽比较小的条件下，降低器件的厚度也可以实现高电阻介质层的电阻提高。

本发明的有机电致发光器件的制备方法包括如下步骤：

S1、在基板上利用不同的掩膜版对第一电极层进行不同厚度的磁控溅射，形成导电单元2和高电阻介质层6之后进行退火以及光刻工作；其中高电阻介质层6的厚度小于等于导电单元2的厚度；

S2、在导电单元的图形化区域形成辅助电极，所述的辅助电极与高电阻介质层6电性连接；

S3、在辅助电极及高电阻介质层6的上方形成绝缘材料层；

S4、在步骤S3的基础上依次蒸镀形成有机发光单元和第二电极层；封装即得。

本发明的有机电致发光器件的另一种制备方法包括如下步骤：

S1、在基板上磁控溅射相同厚度的第一电极层，进行图形化设计，形成导电单元2和高电阻介质层6；

S2、在溅射完第一电极层时，对高电阻介质层6进行二次的蚀刻，通过控制蚀刻的速率以及时间来进行高电阻介质层6薄化；可以使用激光刻蚀等手段来保证薄化程序的精确性；

S3、在导电单元的图形化区域形成辅助电极，所述的辅助电极与高电阻介质层6电性连接；

S4、在辅助电极及高电阻介质层6的上方形成绝缘材料层；

S5、在步骤S4的基础上依次蒸镀形成有机发光单元和第二电极层；封装即得。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种有机电致发光器件，包括基板(1)，所述基板(1)上设置有辅助电极和第一电极层，所述第一电极层上叠层设置有机发光层和第二电极层，其特征在于，

所述第一电极层被图形化为若干导电单元(2)，所述的导电单元(2)与辅助电极之间通过至少一个高电阻介质层(6)实现电气连接；所述辅助电极层(5)和高电阻介质层(6)的上方覆盖有绝缘材料层(7)。

2.根据权利要求1所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述的高电阻介质层(6)的厚度h₁为所述导电单元(2)厚度h₂的1％至95％，即h₁＝(1％-95％)h₂。

3.根据权利要求2所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述的高电阻介质层(6)的厚度h₁为所述导电单元(2)厚度h₂的1％至20％，即h₁＝(1％-20％)h₂。

4.根据权利要求1-3任一项所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述高电阻介质层(6)长度L和宽度W的比例小于等于10:1，即L：W≤10:1。

5.根据权利要求4所述有机电致发光器件，其特征在于：所述高电阻介质层(6)是由所述导电单元(2)的边缘处薄化形成，并与所述辅助电极层(5)电性连接。

6.根据权利要求5所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述高电阻介质层(6)的电阻为导电单元(2)电阻的10倍及以上。

7.根据权利要求1所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述导电单元及其上方层叠设置的有机发光层和第二电极层构成发光单元，所述发光单元个数在100以上。

8.根据权利要求1所述有机电致发光器件，其特征在于：

所述导电单元(2)与所述高电阻介质层(6)为相同或不同材料，所述导电单元和高电阻介质层的材料为金属材料、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。

9.根据权利要求1所述有机电致发光器件，其特征在于：所述第一电极层的周围设置有辅助电极层(5)。

10.根据权利要求1所述有机电致发光器件，其特征在于：所述导电单元(2)之间的图形化区域设置有辅助电极层(5)。