CN1153184C - 电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

通过在LED显示器(照明器件)以子像素化增加冗余，并给每个子像素提供熔断器(层)来保护LED显示器中的黑点和照明器件。

Description

电致发光元件
技术领域
本发明涉及具有透明基底的电致发光元件，该透明基底设有位于第一透明电极层与第二电极层之间的电致发光材料、和用于电极的连接。本发明也涉及显示器件，该显示器件至少具有包含这种电致发光元件的像素。本发明还涉及辐射源、例如包含这种电致发光元件的照明源。
当在显示器件中使用时，在使用期间，电流在例如绝缘材料层限定的窗口内、从第一电极层流向第二电极层。依靠驱动器，电致发光材料层根据绝缘材料层限定的窗口而发光。于是，固定的图案(图像或弧段)可被显示。另一种可能是使显示器件用作矩阵显示，其中，通常没有绝缘材料层。之后，像素由第一电极层和第二电极层的重叠部分限定。对于后者，激活驱动也是可能的。
电致发光材料层一般包括有机材料层(例如，聚(对亚苯基亚乙烯)或PPV)。
背景技术
在上述段落中所述的电致发光元件用于PCT申请WO96/36959(PHN15.320)中所述的显示器件。在这个显示器件中，像素由第一和第二电极层的重叠部分限定。电致发光材料层包括半导电层(活性层)和空穴注入电极，它们在像素位置形成二极管。在像素行的选择过程中，行传输电流范围内的一个或多个二极管由于现有驱动信号引起发光。最初，光等级由通过像素的(可调整的)电流确定。
在行范围内多个像素的选择中，当第一与第二电极层之间的一个像素(或使用中引起的)范围内的短路可产生问题。由于几乎所有的电流流过相关的短路二极管，与相同选择行中的其它像素相关的二极管将不传输电流或难以传输电流，因此不能发光。
发明内容
本发明的目的是至少部分地消除上述问题。
为此，本发明的电致发光元件的特征在于，电致发光元件包括多个电平行设置的支路的子元件，在每个支路中，熔断器位于一个连接线与电致发光材料层部分之间。于是，电极层材料也被用作熔断器元件的材料。
下面结合实施例所作的说明将使本发明的上述及其它方面更加清楚。
附图说明
在附图中：
图1是本发明电致发光元件(在显示器件中的部分)的平面图；
图2是图1中的一个电致发光元件的等效电路图；
图3是沿图1中的线III-III所作的剖视图；
图4是本发明电致发光元件(在照明源的部分)的平面图。
上述附图是示意性的、且不按比例的。相应的部分一般使用相同的标号。
具体实施方式
图1是显示器件1(在这个实例中有四个像素)部分的示意平面图。该器件(图3)包括例如玻璃透明基底2，基底2的表面3上设有第一透明电极层4，在这个实例中，电极层4是常规的150nm厚的ITO(氧化铟锡)结构层。ITO电极限定子像素6和轨迹4、4′的部分。如果需要，轨迹4、4′被涂覆在具有低电阻材料层的适当区域。电致发光材料层8、例如半导体有机电致发光材料被设置在第一电极层4上。在这个实例中，层8包括两个子层8a、8b，例如：聚(对亚苯基亚乙烯)或PPV和聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT)。第二电极层9设置在电致发光材料层上。
电极层4、9和中间电致发光材料8共同构成发光二极管或LED，其中，ITO层4用作阳极接点，电极层9用作阴极接点。在图1的平面图中，在像素6之间水平伸展的ITO轨迹4的部分构成例如行电极，而列电极由垂直伸展的金属电极9构成。
在选择过程中，行电极充分地接收负电压，使得经电流源驱动的LEDs在相同行中具有所需的电流连通线。在这种情况下，行中的一个LED可能产生短路。如果不进行专门测量，即使在其它LEDs从相关电流源接收电流时，几乎所有电流将流过该相关LED，并且所有行将保持黑暗。
根据本发明，将像素分成平行设置的支路中的多个子像素6a、6b、6c、6d(在该实例中是四个)，在每个支路中，在这个实例的行电极4和与子元件相关的电致发光材料层8之间设置熔断器元件10。熔断器元件10以及行电极9′和有效阴极9′最好用相同材料例如ITO制作。在这方面应注意，图3的剖面表示位于熔断器元件10位置的作为一个连续整体的ITO层，不过它也可具有S形或其它适宜形状的平面图(如图1所示的实例)。为了起熔断器元件的功能，ITO轨迹10的剖面将小于ITO连接导体4、4″的剖面。重要的是熔断器元件10首先熔断。为此，如果需要，与熔断器元件不相关的ITO层部分可涂覆低电阻材料层。
整个像素6现在可按原样设置成四个子LED11a、11b、11c、11d的平行结构(见图2)。由于这种像素通常通过对图示的电流源12进行电流控制而驱动，所以在操作期间，电流J跨四个平行结构的支路而传播(每个支路J/4)。当短路5在ITO层4与阴极层9之间产生时，相关的熔断器元件10将被相应支路(本实例中的带有子LED11d的支路)中的电流峰值熔断，电流(由J表示)将从剩余的三个平行设置的支路(在支路11a、11b、11c均为J/3，在支路11d中为0)传播。在这种情况下，由于其它像素的电流也因短路而流进相同的行，所以J明显大于J。在一种段(Segment)显示器中，J是通过段的总电流(J＝J)。由于测量，不但短路情况下在相同行中剩余的像素将继续发光，而且受短路影响的像素也几乎以同样的亮度发光。
图4是辐射源，尤其是照明单元13的示意平面图。分离的阳极部分4′、在本实例中诸如ITO的透明材料经熔断器元件10再连接到连接电极4。电致发光材料位于阳极部分和阴极层9之间，阴极层9经接点14而连接。
在阳极部分4′与阴极层9之间短路的情况下，由于相关的熔断器元件10熔断，所以只有阳极部分4′位置的部分下降。总的光强度基本不改变。
在本发明的范围内存在一些可能变化。不在阳极材料中设置熔断器元件，熔断器元件也可设置在阴极与子元件(例如，在阴极材料中)之间。用于熔断熔断器的装置可由驱动器制作，驱动器临时发射大电流通过选择的像素并使相关熔断器元件熔断。因此，固定图案可以事先调整。例如为安全的目的，辐射源可发射例如红外辐射的光而取代可见光。
本发明的保护范围不限于上述的实施例。本发明存在于每个和所有的新特征之中，以及每个和所有特征的组合中。权利要求中的标号不限制保护范围。所用的动词“包括”或该动词的变化并不排除权利要求中所述元件之外的元件。在元件之前所用的冠词“a”或“an”并不排除存在多个这种元件。

Claims (6)

1.一种具有透明基底的电致发光元件，该透明基底设有位于第一透明电极层与第二电极层之间的电致发光材料层、和用于电极的连接，其特征在于，所述电致发光元件包括多个电平行设置的支路的子元件，在每个支路中，熔断器元件位于一个连接线与电致发光材料层的一部分之间。
2.如权利要求1的电致发光元件，其特征在于，熔断器元件和电极层由相同的材料制成。
3.一种至少具有一个像素的显示器件，其特征在于，所述像素包括子像素，子像素包括如权利要求1的电致发光元件。
4.如权利要求3的显示器件，其特征在于，与子像素相关的电极层被耦合到该显示器件驱动电极。
5.一种包含如权利要求1的电致发光元件的照明源。
6.如权利要求3的显示器件，其特征在于，所述显示器件包含电流源，该电流源在操作状态下可以提供充足的电流以使与像素相关的所有熔断器元件熔断。
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