CN109427994B - 一种有机光电器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有机光电器件，在基板上设置有平坦层，在平坦层之上设置发光元件。通过对平坦层材料以及与回路保护区底部接触的设定厚度的部分熔点的选择，保证当出现短路电流过大，回路保护区产生高热时，使得在回路保护区底部的平坦层融化或者裂解掉。由于平坦层融化必然产生塌陷，平坦层裂解必然产生膨胀，平坦层塌陷或者膨胀后与其直接接触的回路保护区下沉或者上浮，下沉或者上浮后的回路保护区不再与辅助电极和第一电极相接触，断开了第一电极和第二电极之间的通路，从而将短路点隔离开。由此能够避免回路保护区过热影响到OLED屏体的整体可靠性，起到短路保护的作用。

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-有机发光二极管)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)，而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，当经由外力穿刺破坏或严重短路缺陷时，防短路部会有较大的电流经过，大电流必然会产生高热进而影响到OLED屏体的可靠性。因此使用上述形式的防短路部提高OLED屏体可靠性方面还有必须要被改善的部分。

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严重短路缺陷时产生高热影响OLED屏体可靠性的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种有机光电器件，包括基板，以及：

平坦层，设置于所述基板之上；

发光元件，设置于所述平坦层之上，包括多个发光区域、设置于所述发光区域之间的辅助电极、设置于所述发光区域与所述辅助电极之上的第二电极；其中每一发光区域包括第一电极和有机发光材料区，每一所述第一电极通过回路保护区与所述辅助电极电气相连；

绝缘层，设置于所述辅助电极与所述回路保护区之上，并将所述辅助电极与所述回路保护区全部包围在其内部；

所述平坦层与所述回路保护区底部接触的设定厚度的部分，熔点在设定范围内，所述设定厚度大于所述回路保护区和所述辅助电极接触部分的高度；所述设定厚度的部分的温度达到熔点被融化后，所述回路保护区下沉并断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路；或，所述设定厚度的部分的温度达到裂解温度膨胀后，所述回路保护区上浮并断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路。

优选地，上述的有机光电器件中，所述设定范围为：550℃以下。

优选地，上述的有机光电器件中，所述设定范围为：150℃-300℃之间。

优选地，上述的有机光电器件中，所述平坦层为单层或多层结构，其与所述回路保护区底部接触的一层的厚度为所述设定厚度，其由有机材料制备得到，所述有机材料包括光阻、环氧树脂、塑料、聚二甲基硅氧烷和有机高分子材料中的一种或多种混合材料。

优选地，上述的有机光电器件中，所述设定厚度在5-100μm之间。

优选地，上述的有机光电器件中，所述平坦层为单层或多层结构，其与所述回路保护区底部接触的一层的厚度为所述设定厚度，其由无机材料制备得到，所述无机材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的一种或多种混合材料。

优选地，上述的有机光电器件中，所述设定厚度在0.1-5μm之间。

优选地，上述的有机光电器件中，所述回路保护区的电阻值大于或等于200Ω。

优选地，上述的有机光电器件中，不同所述发光区域之间的电阻值为所述回路保护区电阻值的二倍以上。

优选地，上述的有机光电器件中，还包括绝缘层，设置于所述辅助电极与所述回路保护区之上，并将所述辅助电极与所述回路保护区全部包围在其内部。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的有机光电器件，在基板上设置有平坦层，在平坦层之上设置发光元件。通过对平坦层材料与回路保护区底部接触的设定厚度的部分熔点的选择，保证当出现短路电流过大，回路保护区产生高热时，可能会出现两种情况：第一种情况下，回路保护区的温度达到设定厚度部分的熔点或者略高于其熔点值，则能够使得在回路保护区底部的平坦层融化，由于平坦层融化必然产生塌陷，而塌陷高度为设定厚度，则与其直接接触的回路保护区下沉，下沉的高度也为设定厚度。因此，回路保护区下沉的高度大于回路保护区域和辅助电极接触部分的高度，则下沉后的回路保护区不再与辅助电极和第一电极相接触，断开辅助电极和第一电极的连接从而断开了第一电极和第二电极之间的通路，将短路点隔离开。第二种情况下，回路保护区的温度瞬间上升达到设定厚度部分的裂解温度值，此时设定厚度的部分裂解后膨胀，膨胀后的平坦层为回路保护区提供支撑力，使得回路保护区上浮，上浮后的回路保护区则不再与辅助电极和第一电极相接触，断开辅助电极和第一电极的连接从而断开了第一电极和第二电极之间的通路，将短路点隔离开。本发明的上述方案能够避免回路保护区过热影响到OLED屏体的整体可靠性。

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为本发明一个实施例所述有机光电器件的剖面图；

图2a为图1所述的有机光电器件在平坦层塌陷后的结构示意图；

图2b为图1所述的有机光电器件在平坦层膨胀后的结构示意图；

图3为图1所示有机光电器件的剖面图的俯视图。

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，如图1所示，包括基板101，平坦层102，发光元件。其中，所述平坦层102设置于所述基板101之上，所述发光元件设置于所述平坦层102之上，所述发光元件包括多个发光区域、设置于所述发光区域之间的辅助电极105、设置于所述发光区域与所述辅助电极之上的第二电极；其中每一发光区域包括第一电极103和有机发光材料区(图中未标出)，每一所述第一电极103通过回路保护区104与所述辅助电极105电气相连；当所述第一电极和所述第二电极之间通电之后，所述有机发光材料区内的有机发光材料发光。所述辅助电极105可以采用金属或金属合金制备，如：银、铝、钼铝钼、银钯铜合金等制备得到。如图1中所示的有机光电器件中，第一电极103、回路保护区104和辅助电极105之间电性连接。所述平坦层102与所述回路保护区104底部接触的设定厚度的部分，熔点在设定范围内，所述设定厚度大于所述回路保护区域104和所述辅助电极105接触部分的高度；所述设定厚度的部分的温度达到熔点被融化后，所述回路保护区104下沉并断开辅助电极105和第一电极103的连接从而断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路。所述设定厚度的部分的温度达到裂解温度膨胀后，所述回路保护区104上浮并断开辅助电极和第一电极的连接从而断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路。另外，如图所示，为了防止不同发光区域之间出现短路情况，上述器件还包括绝缘层106，设置于所述辅助电极105与所述回路保护区104之上，并将所述辅助电极105与所述回路保护区104全部包围在其内部。

本实施例中，回路保护区104在第一电极和第二电极之间出现微小短路故障时，能够通过增加第一电极和第二电极通路中的电阻值的方式，使得电流尽量通过有机发光材料区。而经由外力穿刺破坏或严重短路缺陷时，回路保护区104会有较大的电流经过，回路保护区104会产生高热，极小的局部区域高热可达摄氏550度以上。这时，由于平坦层102与回路保护区104底部接触的设定厚度的部分的熔点较低，在该高热条件下就会融化。如图2a所示，由于平坦层102融化必然产生塌陷，而塌陷高度为设定厚度，则与其直接接触的回路保护区104下沉，下沉的高度也为设定厚度。因此，回路保护区104下沉的高度大于所述回路保护区域104和所述辅助电极105接触部分的高度，则下沉后的回路保护区104不再与辅助电极105和第一电极103相接触，断开了第一电极和第二电极之间的通路。在另一种情况下，如图2b所示，回路保护区104的温度瞬间上升达到设定厚度部分的裂解温度值，此时设定厚度的部分裂解后膨胀，依据裂解的原理，膨胀后的平坦层102为回路保护区104提供支撑力，使得回路保护区104上浮至少设定厚度的高度，则上浮后的回路保护区不再与辅助电极105和第一电极103相接触，断开了第一电极和第二电极之间的通路，将短路点隔离开。即上述方案在微小短路缺陷时能够保证OLED屏体的发光材料区发光，在出现严重短路缺陷时，能够断开缺陷所在位置，避免回路保护区104过热后对OLED屏体的可靠性产生影响。

在上述方案中，平坦层102采用熔点较低的材料制备得到，所述设定范围应根据OLED屏体在正常工作时，在满足可靠性要求的前提下，短路缺陷所在位置所允许的最高温度值附近。一般选择所述设定范围为：550℃以下。一些情况下，回路保护区104的电流值在120℃时是可以承受的，在此种条件下可以选择所述设定范围为150℃-300℃之间。并且，在一些OLED屏体中，希望有机发光材料区发出的光能够经基板101输出，此时平坦层102选择透明材料或者半透明材料。

另外，在上述方案中，所述平坦层102既可以为单层结构也可以为多层结构。当其为多层结构时，最顶层即为直接与回路保护区104接触的一层。当平坦层102为单层结构时，那么平坦层102本身即为与所述回路保护区104底部接触的一层。在具体实现时，只要保证与回路保护区104接触的一层的厚度为设定厚度，熔点在设定范围内即可。具体地，可以通过以下两种方式实现：

(1)平坦层102中与所述回路保护区104底部接触的一层由有机材料制备得到，所述有机材料包括光阻、环氧树脂、塑料、聚二甲基硅氧烷和有机高分子材料中的一种或多种混合材料。上述材料均符合熔点小于550℃的条件，且均为透明或半透明的材料。此种方案下，设定厚度在5-100μm之间。因为有机材料的特性，其制成厚度本身就比较大。

(2)平坦层102中与所述回路保护区104底部接触的一层由无机材料制备得到，所述无机材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的一种或多种混合材料。上述材料均符合熔点小于550℃的条件，且均为透明或半透明的材料。此种方案下，设定厚度在0.1-5μm之间。因为无机材料的特性，其制成厚度本身就比有机材料的厚度小很多。

在上述方案中，所述回路保护区104的电阻值大于或等于200Ω，回路保护区104的阻值大的情况下，能够更好地阻止电流从短路点通过。根据图3可以看出，回路保护区104包括多种长宽比不同的长方形结构。如果发生如外力穿刺等严重缺陷时，回路保护区104通过高电流，因为线宽与电阻的关系，回路保护区104会产生高功耗(P＝I²R；I为电流，R为电阻)造成高热，极小的局部区域高热可达摄氏550度以上，会超过平坦层102中设定厚度部分的材料的熔点，造成平坦层102熔断回路保护区104塌陷形成电性断路，达到断路保护功能。而如果极小的局部区域瞬间高热可达平坦层102中设定厚度部分的材料的裂解温度甚至更高，造成平坦层102裂解膨胀，回路保护区104上浮形成电性断路，达到断路保护功能。而一般在回路保护区104和电极中包括的金属氧化物熔点均在摄氏1000度以上，基板101的熔点约落在摄氏1600度，若没有本发明上述方案中的低熔点平坦层102设计无法达到回路保护区104塌陷形成电性断路之保护屏体的效果。

进一步地，在上述方案中，每一个发光区域内可设置独立的回路保护区104，不同的发光区域的回路保护区104可以彼此独立。不同发光区域的回路保护区104也可以电性连接。每一回路保护区104应与发光区域中的第一电极电性连接。而与不同发光区域第一电极连接的回路保护区104的电阻可以相同亦可以不同。需要说明的是，制备回路保护区104的方法可采用现有技术中的方案即可，这并非本发明的发明点所在，因此不再详细描述。由于利用上述方案能够有效地避免短路点缺陷以及严重短路过热缺陷影响OLED屏体的可靠性，因此OLED屏体可做到很大面积，其中的发光区域个数可以在100个以上。而为了使得不同发光区域彼此之间不相互影响，可以设置不同所述发光区域之间的电阻值在所述回路保护区104电阻值的二倍以上。

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 (9)

1.一种有机光电器件，其特征在于，包括基板，以及：

平坦层，设置于所述基板之上；

发光元件，设置于所述平坦层之上，包括多个发光区域、设置于所述发光区域之间的辅助电极、设置于所述发光区域与所述辅助电极之上的第二电极；其中每一发光区域包括第一电极和有机发光材料区，每一所述第一电极通过回路保护区与所述辅助电极电气相连；

绝缘层，设置于所述辅助电极与所述回路保护区之上，并将所述辅助电极与所述回路保护区全部包围在其内部；

所述平坦层与所述回路保护区底部接触的设定厚度的部分，熔点在设定范围内，所述设定厚度大于所述回路保护区和所述辅助电极接触部分的高度；所述设定厚度的部分的温度达到熔点被融化后，所述回路保护区下沉并断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路；或，所述设定厚度的部分的温度达到裂解温度膨胀后，所述回路保护区上浮并断开所述第一电极与所述第二电极之间的通路。

2.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述设定范围为：550℃以下。

3.根据权利要求2所述的有机光电器件，其特征在于：

所述设定范围为：150℃-300℃之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的有机光电器件，其特征在于：

所述平坦层为单层或多层结构，其与所述回路保护区底部接触的一层的厚度为所述设定厚度，其由有机材料制备得到，所述有机材料包括光阻、环氧树脂、塑料、聚二甲基硅氧烷和有机高分子材料中的一种或多种混合材料。

5.根据权利要求4所述的有机光电器件，其特征在于：

所述设定厚度在5-100μm之间。

6.根据权利要求1-3任一项所述的有机光电器件，其特征在于：

所述平坦层为单层或多层结构，其与所述回路保护区底部接触的一层的厚度为所述设定厚度，其由无机材料制备得到，所述无机材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的一种或多种混合材料。

7.根据权利要求6所述的有机光电器件，其特征在于：

所述设定厚度在0.1-5μm之间。

8.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

所述回路保护区的电阻值大于或等于200Ω。

9.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

不同所述发光区域之间的电阻值为所述回路保护区电阻值的二倍以上。