CN1832642A - 电致发光元件 - Google Patents

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CN1832642A CNA2005101358359A CN200510135835A CN1832642A CN 1832642 A CN1832642 A CN 1832642A CN A2005101358359 A CNA2005101358359 A CN A2005101358359A CN 200510135835 A CN200510135835 A CN 200510135835A CN 1832642 A CN1832642 A CN 1832642A
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竹内范仁
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Abstract

一种电致发光元件，包含第一电极、第二电极、和置于该第一电极和第二电极之间的发光层。该第一电极由和第二电极的材料相比具有较高体电阻率的材料制成。连接部分将馈线部分电学连接到第一电极。该连接部分的电阻值根据该连接部分将馈线部分连接到第一电极的位置而不同。因此将电致发光元件的亮度分布调整至期望状态。

Description

电致发光元件
技术领域
本发明涉及电致发光元件。
背景技术
显示器和照明装置中采用有机电致发光元件(下文中称为“有机EL元件”)作为发光元件。一个这种元件基本上包含依次沉积在例如由玻璃制成的透明基板上的阳极电极层、有机发光层、和阴极电极层。
当在有机电极层和有机电极层之间施加电压且因此电流流过有机发光层时，有机EL元件发光。通常，由有机发光层发射的光穿过阳极或阴极电极层的电极并因此发射到外部。这种情况下，至少光线所穿过的电极是由可透射光线的透明电极制成。该透明电极通常由ITO(铟锡氧化物)或ZnO(氧化锌)制成，其和由诸如铝或银的金属制成的电极相比具有较高的体电阻率。
有机EL元件的亮度受有机发光层的电流密度影响，随着电流密度的增大而变大。如果透明电极由ITO制成，从电源端到较靠近电源端的电极的部分的电阻值与从电源端到远离电源端的电极的部分的电阻值之间的差异变得较大。这导致有机发光层相应部分的电流密度之间形成较大的差异。因此，有机EL元件的发光区的亮度变得不均匀。
在调整有机EL元件发光亮度的一个方法中，如日本待审查专利公开号2003-123990所描述的，透明电极和由具有相对高电导率的金属制成的辅助电极相结合。更为具体地，如图15所示，该方法采用包含接触部分的辅助电极52。该接触部分具有保持和沉积在基板50上的透明阳极电极层51接触的三侧。
在该方法中，在透明阳极电极层51周围提供辅助电极52。因此通过降低和辅助电极52相对应的透明阳极电极层51的部分的电阻而调整该有机EL元件的亮度分布。然而，即使在辅助电极52中，从电源端到较靠近电源端的辅助电极52的部分的电阻值与从电源端到远离电源端的辅助电极52的部分的电阻值之间的差异也变得较大。这减小了远离电源端的有机发光层的部分的电流密度，相应地降低了该部分的亮度。
无机EL元件中也存在类似的问题。
发明内容
因此，本发明的目标是提供具有将EL元件的亮度分布调整成期望状态的新颖结构的EL元件。这里亮度分布的“期望状态”定义为在EL元件发光区内的期望部分(区域)内基本均匀的状态或集中不同的状态。
为了实现上述目标，本发明提供了包含第一电极、第二电极、以及置于第一和第二电极之间的发光层的电致发光元件。第一电极由和第二电极的材料相比具有较高体电阻率的材料制成。连接部分将馈线(feeder)部分电学连接到第一电极。连接部分的电阻值根据连接部分将馈线部分连接到第一电极的位置而不同。
本发明还提供了包含第一导电层、沉积在第一导电层上的发光层、以及形成于发光层上的第二导电层的电致发光元件。该第一导电层具有可连接到外部驱动电路的端部。第一导电层由和第二导电层的材料相比具有较高体电阻率的材料制成。对应于第一导电层的部分提供辅助电极层。该辅助电极层由和第一导电层的材料相比具有较低体电阻率的材料制成。高电阻部分由和第一导电层的材料相比具有较高体电阻率的材料制成。该高电阻部分排列在第一导电层和辅助电极层之间并毗邻发光层的一部分，沿发光层的一侧延伸。该高电阻部分具有沿发光层该侧延伸的方向定义的长度以及和该长度垂直的宽度。该高电阻部分的宽度根据高电阻部分和端部之间的距离而不同。
通过和附图相结合进行的下述描述，本发明的其它方面和优点将变得显而易见，其中附图以示例的方式阐述了本发明的原理。
附图说明
通过参考对当前优选实施例的下述描述并结合附图，可以充分地理解本发明以及本发明的目标及优点，附图中：
图1A为根据本发明第一实施例的有机EL元件的平面图；
图1B为沿图1A的A-A线截取的截面视图；
图2为示出图1A的有机EL元件的有机发光层的结构的局部视图；
图3为表示图1A的有机EL元件的馈线部分和连接部分的等效电路的图示；
图4为表示根据本发明第二实施例的有机EL元件的平面图，其中除去了有机发光层和第二电极；
图5为表示图4的有机EL元件的不发光部分的结构的截面视图；
图6A为根据本发明第三实施例的有机EL元件的平面图；
图6B为沿图6A的B-B线截取的截面视图；
图7为根据本发明第四实施例的有机EL元件的平面图；
图8为沿图7的C-C线截取的截面视图；
图9A为根据本发明第五实施例的有机EL元件的平面图；
图9B为沿图9A的F-F线截取的截面视图；
图10A为根据本发明第六实施例的有机EL元件的平面图；
图10B为沿图10的G-G线截取的截面视图；
图11A为根据本发明另一个实施例，包含馈线部分、第一电极、及连接部分的部分的平面图；
图11B为根据本发明另一个实施例，包含馈线部分、第一电极、及连接部分的部分的平面图；
图12为示出根据本发明另一个实施例的有机EL元件的平面图；
图13A为示出根据本发明另一个实施例的有机EL元件的平面图；
图13B为沿图13A的H-H线截取的截面视图；
图14为根据本发明另一个实施例，包含馈线部分、第一电极、及连接部分的部分的平面图；
图15为示出现有技术有机EL元件的透视图。
具体实施方式
下面将参考图1至3描述根据本发明第一实施例的有机EL元件11。在第一实施例中，有机EL元件11的亮度分布的期望状态对应于基本上均匀的状态。
如图1A和1B所示，有机EL元件11包含依次沉积在基本为矩形的基板上的第一电极13、作为光发射层的有机发光层14、和第二电极15。有机EL元件11进一步包含馈线部分16、辅助电极17、和多个连接部分18。第一电极13、有机发光层14、第二电极15、馈线部分16、辅助电极17、和总体上定义连接部分18的部分，每个都相对于第一电极13的横向中线对称地形成(在图1A中向右侧或左侧观察)。另外，各个附图仅仅为示意性图示，出于说明目的而以放大的比例示出其部件。这些部件的尺寸比例，包括宽度、长度、和厚度，因此不等于真实值。
第一电极13、有机发光层14、和第二电极15分别具有基本上为矩形的形状。有机发光层14和第一电极13具有基本上相同的表面积。和有机发光层14相比，第二电极15的表面积相对较小，从而防止第二电极15和第一电极13之间的短路。在第一实施例中，第一电极13对应于阳极，第二电极15对应于阴极。第二电极15具有形成于第二电极15一侧的端部15a。端部15a将第二电极15连接到外部驱动电路(未示出)。
馈线部分16形成于基板12上，沿第一电极13的外围延伸。馈线部分16的宽度是均匀的。两个端部16a、16b形成于馈线部分16的两个相对端，用于将馈线部分16连接到驱动电路(未示出)。馈线部分16的端部16a、16b和第二电极15的端部15a沿有机EL元件11的一侧排列。这种状态下，端部15a排列在端部16a和16b之间。
辅助电极17安装于馈线部分16上，沿馈线部分16的轮廓延伸。形成辅助电极17的材料的体电阻率低于馈线部分16的材料的体电阻率。辅助电极17的宽度均匀，且小于馈线部分16的宽度，从而防止辅助电极17从馈线部分16突出并引起与第二电极15短路。
馈线部分16和第一电极13通过在基板12上提供的连接部分18相互电学连接。在第一实施例中，连接部分18以如下方式形成，即，当在馈线部分16和第二电极15之间施加直流驱动电压时，在第一电极13的外围部分产生基本上相等的电势。更具体地，从图1A可以看出，连接部分18排列在第一电极13的右侧和左侧。连接部分18的中轴分开相等的间隔。出于说明的目的，图1A中连接部分18分开相等的间隔。此外，连接部分18具有均匀的长度和均匀的厚度。然而，连接部分18的宽度根据连接部分18和端部16a、16b中相应的一个之间的距离而不同。“每个连接部分18的长度”在此对应于馈线部分16和第一电极13之间的距离(尺寸)，称为“第一尺寸”。“每个连接部分18的宽度”对应于垂直于连接部分18的长度所定义的方向的连接部分18的尺寸，称为“第二尺寸”。更具体地，最靠近相应端部16a、16b的连接部分18具有最小的宽度。随着连接部分18和相应端部16a、16b距离越远，连接部分18的宽度越大。此外，和与端部15a、16a、16b相应的一侧相对的第一电极13的一侧整体连接到相应的连接部分18，其宽度被恰当地调整。在馈线部分16和第一电极13之间所定义的不对应于连接部分18的部分是不导电的，因此防止电流从馈线部分16流到第一电极13。
在第一实施例中，有机EL元件11形成为底部发光型，其中由有机发光层14发出的光线从基板12出射。换而言之，基板12充当光出射表面。因此，基板12是由可透射可见光的材料(例如玻璃)制成。
第一电极13是透明电极并由对可见光呈现相对高透射率的ITO薄膜制成。和诸如铝或银的金属相比，ITO具有相对高的体电阻率。馈线部分16和连接部分18是由和第一电极13相同的材料或ITO制成。通过在ITO薄膜内提供相应的狭缝而定义每个连接部分18。
有机发光层14由至少包含发光层的有机层制成。例如，参考图2，有机发光层14具有5层结构，包括空穴注入层19、空穴传输层20、第一发光层21a、第二发光层21b、和第三发光层21c。定义发光层21的第一至第三发光层21a至21c，沉积在空穴传输层20上。也就是说，在第一实施例中，有机发光层14是由包含空穴注入层19、空穴传输层20、以及发光层21的有机层制成。此外，在第三发光层21c和第二电极15之间提供由氟化锂(LiF)制成的电子注入层15b。
通过按依次在空穴传输层20上沉积为红光发光层的第一发光层21a、为蓝光发光层的第二发光层21b、以及为绿光发光层的第三发光层21c，将发光层21制成为白光发光层。
第一发光层21a是由TPTE作为主体，DCJT作为掺杂剂而制成的，其厚度为5nm。DCJT相对于TPTE的含量为0.5重量百分比。DCJT由如下化学式表示：
第二发光层21b是由DPVBi作为主体，BCzVBi作为掺杂剂而制成的，其厚度为30nm。BCzVBi相对于DPVBi的含量为5.0重量百分比。
第三发光层21c是由Alq3作为主体，C545T(Eastman-Kodak公司的一个产品名称)作为掺杂剂而制成的，其厚度为20nm。C545T相对于Alq3的含量为1.0重量百分比。
第二电极15由反射由有机发光层14发射的光的金属制成，例如在第一实施例中为铝。安装在馈线部分16上的辅助电极17由具有较高电导率的金属制成，例如在本实施例中和第二电极15的材料(铝)相同。
在第二电极15的外部提供保护部分(未示出)，用于保护有机发光层14免受氧气和湿气的影响。保护部分例如由钝化膜或密封罐制成。
下面将解释如上述构造的有机EL元件11的制造方法。为了制造有机EL元件11，首先在基板12上沉积ITO薄膜。采用公知的薄膜沉积方法，例如溅射、真空气相沉积、和离子沉积进行该沉积。接着，对ITO薄膜进行刻蚀，从而提供第一电极13、馈线部分16、端部16a、16b、和连接部分18。
随后，在第一电极13上形成有机发光层14。更具体地，例如通过真空气相沉积顺序提供构成有机发光层14的各层而形成有机发光层14。接着通过真空气相沉积，在有机发光层14上形成第二电极15，在馈线部分16上形成辅助电极17。换而言之，一次形成第二电极15和辅助电极17。最后，提供保护部分。如果保护部分采用由氮化硅等制成的陶瓷膜，制备该膜时可以采用例如等离子体CVD方法。
现在将描述有机EL元件11的工作。有机EL元件11可作为面发光(area light-emitting)元件，因此可以用作例如液晶显示器或照明装置的背光。
有机EL元件工作时端部16a、16b、15a连接到外部驱动电路(未示出)。当在馈线部分16和第二电极15之间施加直流驱动电压时，电流从馈线部分16经由连接部分18流到第一电极13。并且该电流从第一电极13流到有机发光层14和第二电极15。在这种状态下，有机发光层14发光且光线穿过为透明电极的第一电极13。随后光线从基板12出射到外部。
图3为表示在图1A有机EL元件11相对侧之一处的馈线部分16和连接部分18的电阻值的等效电路图。在该图中，指数R表示和相邻的连接部分18的中轴之间的部分相对应的馈线部分16的一部分的电阻值。指数r1至r8分别代表相应的连接部分18的电阻值。在第一实施例中，连接部分18的中轴分开相等的间隔。此外，馈线部分16的宽度均匀。因此电阻R相等。此外，由具有较低的体电阻率的材料制成的辅助电极17安装在馈线部分16上。因此，和连接部分18的电阻r1至r8相比，电阻R足够小。这使得容易以如下方式设置电阻r1至r8，即，当在馈线部分16和第二电极15之间施加直流驱动电压时，流入每个连接部分18的电流的量变得基本上相等。
此外，由于连接部分18更靠近相应的端部16a、16b，连接部分18和端部16a、16b之间电流路径的总电阻变得更小，这有助于电流在连接部分18内流动。在第一实施例中，连接部分18的电阻值随着连接部分18远离相应端部16a、16b而变小。第一电极13的外围部分的电势因此基本上相等。因此，有机EL元件11的亮度分布整体上变得基本均匀。
为了确定有机EL元件11的亮度分布是否(整体上)是基本上均匀的，从对应于出光面的一侧观察，将有机EL元件11的发光区划分成多个单元区。各单元区的最小亮度值除以各单元区的最大亮度值。其结果乘以100，由此得到百分比。为60％或更大时，认为有机EL元件11的亮度分布(整体上)基本均匀。随着该百分比增大，亮度分布的均匀性增大。为100％时，亮度分布变得均匀。此外，每个单元区的表面积例如为几个平方毫米。
第一实施例具有下述优点：
(1)有机EL元件11包含第一电极13、有机发光层14、第二电极15、和馈线部分16。有机发光层14排列在第一电极13和第二电极15之间。第一电极13由具有和第二电极15相比体电阻率较高的材料制成。馈线部分16和第一电极13通过连接部分18互相电学连接。连接部分18的电阻值根据连接部分18将馈线部分16和第一电极13连接的位置而不同。这调整了其中相应的连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。按照这个方式，将有机EL元件11的亮度分布调整为期望状态。有机EL元件11优选用于显示器和照明装置，例如可以用于液晶显示器的背光。
(2)每个连接部分18由和第一电极13的材料相同的材料制成。因此在制造有机EL元件11时一次形成连接部分18和第一电极13。这减小了有机EL元件11制作步骤数。
(3)与第一电极13的材料相同的每个连接部分18的材料，和诸如铝或银的金属相比具有更高的体电阻率。因此，和连接部分18由具有较低的体电阻率的材料(例如铝或银)制成的情形相比，每个连接部分18的电阻值的可调整范围变得更大。
(4)馈线部分16由和第一电极13相同的材料制成。因此在制造有机EL元件11时一次形成馈线部分16和第一电极13。因此减少了有机EL元件11制作步骤数。
(5)馈线部分16包含辅助电极17，该电极17是由和馈线部分16相比具有较低的体电阻率的材料制成。因此，通过由具有较高体电阻率的材料制成的连接部分18，容易调整相应连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。
(6)馈线部分16通过连接部分18连接到第一电极13。因此，有机EL元件11的设计涉及调整连接部分18的电阻值。和提供单个连接部分18的情形相比，这有助于调整相应连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。
(7)连接部分18的形状根据连接部分18和馈线部分16的相应端部16a、16b之间的距离而不同。因此连接部分18的电阻值根据连接部分18和相应端部16a、16b之间距离而不同，可以设定连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。
(8)连接部分18具有相同的长度，而与连接部分18和馈线部分16的相应端部16a、16b之间距离无关。然而，连接部分18具有根据连接部分18和相应端部16a、16b之间距离而不同的不同宽度。也就是说，仅通过使连接部分18的宽度不同就可以调整连接部分18的电阻值。因此，和将连接部分18制成不同的复杂形状以改变相应的电阻值的情形相比，容易设定连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。
(9)设定连接部分18的电阻值，使得当在馈线部分16和第二电极15之间施加直流驱动电压时，连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势变得基本相等。施加直流驱动电压时，电流通过连接部分18从馈线部分16流到第一电极13。因此，在有机EL元件11中，将亮度分布调节成基本均匀的状态。
下面将参考图4和5描述本发明的第二实施例。第二实施例和第一实施例的不同之处为有机EL元件包含不发光部分。用相同或相似的参考数字表示和第一实施例相应部分相同或相似的第二实施例的部分。将省略对这些部分的详细描述。此外，在第二实施例中，有机EL元件可设计成和第一实施例相比具有更为均匀的亮度分布。
图4为示出第二实施例的有机EL元件22的平面图，其中除去了有机发光层14和第二电极15。图5为以示例的方式示出有机EL元件22的不发光部分的结构的截面视图。
如图4所示，有机EL元件22包含多个不发光部分23。不发光部分23的分布密度从第一电极13的外围部分到中心变小。参考图5，通过在第二实施例的相应部分不提供第一电极13而定义不发光部分23。此外，优选每个不发光部分23的尺寸足够小，使得从有机EL元件22的外部看不到不发光部分23。
在基板12上沉积ITO薄膜之后，例如通过刻蚀与第一电极13、馈线部分16、和连接部分18一起形成不发光部分23。或者，可以在第一电极13制作结束之后形成不发光部分23。通过在第一电极13上执行刻蚀或诸如利用机器的切削(cutting)的已知微制造方法(除去方法)提供不发光部分23。
在第二实施例中，通过提供不发光部分23，并结合调整连接部分18的电阻值，来调整有机EL元件22的亮度分布。和第一实施例相似，当施加直流驱动电压时，相应连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势变得基本上相等。此外，不发光部分23的分布密度从第一电极13的外围部分向中心变小。这抑制了发光区的外围部分附近的亮度，从而减小了发光区的外围部分亮度和中心亮度之间的差异。因此进一步改善了有机EL元件22的亮度分布的基本均匀性。
除了第一实施例的(1)至(9)项之外，第二实施例还具有下述优点。
(10)有机EL元件22包含连接部分18和不发光部分23。因此，通过调整连接部分18的电阻值以及发光区内不发光部分23的分布密度，进一步将有机EL元件22的亮度分布调整到期望状态。
(11)当设计有机EL元件22时，在调整连接部分18的电阻值之后检查元件22的亮度分布。随后通过提供不发光部分23而进一步将亮度分布调整至期望状态。和仅通过调整连接部分18的电阻值而调整亮度分布的情形相比，这有助于设计有机EL元件22。
下面将参考图6A和6B描述本发明的第三实施例。第三实施例和第一实施例不同之处在于，提供单个连接部分，且该连接部分的一部分的厚度连续不同。用相同或相似的参考数字表示和第一实施例相应部分相同或相似的第三实施例的部分。将省略对这些部分的详细描述。此外，同样地在第三实施例中，有机EL元件可设计成具有基本上均匀的亮度分布。
图6A为示出有机EL元件24的平面图，图6B为沿图6A的B-B线截取的截面视图。
如图6A和6B所示，有机EL元件24具有将馈线部分16连接到第一电极13的单个连接部分18。对应于第一电极13相对的左右侧的连接部分18的部分的厚度连续变化。例如，在第三实施例中，连接部分18的这些部分中每一个的厚度随着位置远离相应端部16a、16b而变大。该厚度朝端部16a、16b逐渐变小。因此，沿馈线部分16延伸的方向测量得到的连接部分18的单位长度电阻值随着位置远离端部16a、16b而变小。该值随着位置靠近端部16a、16b而变大。换而言之，馈线部分16沿第一电极13的一侧延伸。沿馈线部分16的延伸方向测量的连接部分18的电阻值根据连接部分18相对于馈线部分16的延伸方向的位置而不同。因此当施加直流驱动电压时，第一电极13的外围部分的电势变得基本上相等。有机EL元件24的亮度分布因此变得基本均匀。
为了制造第三实施例的连接部分18，例如在基板12上沉积I TO薄膜，随后对连接部分18使用刻蚀或者诸如利用机器切削的已知微制造方法(除去方法)从而连续地改变连接部分18的厚度。
除了第一实施例的(1)至(5)项之外，第三实施例还具有下述优点。
(12)有机EL元件24包含单个连接部分18。连接部分18的厚度根据连接部分18将馈线部分16连接到第一电极13的位置而不同。因此，通过调整连接部分18的厚度，调整沿馈线部分16延伸的方向测量到的连接部分18的单位长度电阻值。因此，可以将有机EL元件24的亮度分布调整至期望状态。
(13)由于将连接部分18制成单个连续体，和将连接部分18制成多个分离体的第一实施例相比，以更高的精度调整第一电极13外围部分的电势。
接着，将参考图7和8描述本发明的第四实施例。同样地在本实施例中，提供有机EL元件，使得该有机EL元件的亮度分布变得基本上均匀。
图7为示出有机EL元件25的平面图，图8为沿图7的C-C线截取的截面视图。各个附图仅仅为示意性图示，出于说明目的而以放大的比例示出其部件。这些部件的尺寸比例，包括宽度、长度、和厚度，因此不等于真实值。
如图7和8所示，有机EL元件25包含依次沉积在基板12上的第一导电层26、用作光发射层的有机发光层27、和第二导电层28。在第一导电层26的外围部分的一部分上提供辅助电极层29。在有机发光层27周围在第一导电层26和辅助电极层29之间的位置设置高电阻部分30。换而言之，高电阻部分30的位置毗邻第一导电层26和辅助电极层29之间的位置处的有机发光层27的部分。该高电阻部分30沿有机发光层27周围的一部分延伸。第一导电层26包含端部26a、26b，外部驱动电路(未示出)连接到所述端部。第二导电层28还包含端部28a。高电阻部分30具有沿有机发光层27的周围的前述部分的长度和垂直该长度的宽度。高电阻部分30的宽度(从图7的右侧或左侧观察)根据高电阻部分30和第一导电层26的相应端部26a、26b之间的距离而不同，其中对应于第一导电层26和辅助电极层29之间的有机发光层27的部分提供该高电阻部分30。高电阻部分30的宽度在最靠近相应端部26a、26b的位置处最大，在离端部26a、26b较远时变小。第一导电层26、有机发光层27、第二导电层28、辅助电极层29、和高电阻部分30，每个在第一电极层26的宽度定义的方向上相对于第一导电层26的中线形成为对称的(在图7中从右侧或左侧观察)。
在第四实施例中，和第二导电层28面对的第一导电层26的部分对应于权利要求1的第一电极。除了对应于辅助电极层29以外的有机发光层27的部分对应于权利要求1的发光层。第二导电层28对应于权利要求1的第二电极。图8所示辅助电极层29和第一导电层26的部分D(由保持与辅助电极层29接触的第一导电层26的部分以及上侧没有层的第一导电层26的部分定义)对应于权利要求1的馈线部分。图8所示第一导电层26的部分E(由仅对应于有机发光层27的第一导电层26的部分以及对应于高电阻部分30的第一导电层26的部分定义)对应于权利要求1的连接部分。由于高电阻部分30的宽度根据高电阻部分30和相应端部26a、26b之间的距离而不同，部分E的宽度相应地不同。同样地，沿辅助电极层29的部分E的单位长度电阻值发生类似地不同。这些不同对应于连接部分的电阻值根据连接部分将馈线部分连接到第一电极的位置的不同，如权利要求1所述。
第一导电层26、有机发光层27、第二导电层28、和辅助电极层29分别由和第一实施例中的第一电极13、有机发光层14、第二电极15、和辅助电极17相同的材料制成。高电阻部分30由和第一导电层26相比具有较高体电阻率的材料制成。在第四实施例中，高电阻部分30由和有机发光层27相同的材料制成。这允许相互连续地形成有机发光层27和高电阻部分30。
由于高电阻部分30的宽度根据高电阻部分30和相应端部26a、26b之间的距离而不同，第一导电层26的部分E的宽度相应地不同。第一导电层26由和金属相比具有相对高体电阻率的材料(例如I TO)制成。因此，对应于第一导电层26的部分E的宽度的不同，沿辅助电极层29的部分E的单位长度电阻值大大不同。因此，高电阻部分30宽度的改变调整了响应于施加于端部26a、26b和端部28a之间的直流驱动电压产生的、和第二导电层28的外围部分相对应的第一导电层26的部分的电势。例如，在第四实施例中，部分E的单位长度电阻值在靠近相应端部26a、26b的位置较大，在离端部26a、26b较远的位置较小。因此，和第二导电层28的外围部分相对应的第一导电层26的部分的电势变得基本上相等。因此，由于有机EL元件25具有和第二导电层28相对应的发光区，有机EL有机25具有基本均匀的亮度分布。
通过如下方法形成上述配置的有机EL有机25。更具体地，首先在基板12上沉积第一导电层26。随后，采用诸如真空气相沉积的已知薄膜沉积方法使用掩模等在第一导电层26上一次形成有机发光层27和高电阻部分30。接着，在有机发光层27上提供第二导电层28。此外，提供辅助电极层29，使得用第一导电层26夹着高电阻部分30并接触第一导电层26。和第一实施例相似，采用已知的薄膜沉积方法制备第一导电层26、有机发光层27、第二导电层28、辅助电极层29等。
第四实施例具有下述优点。
(14)有机EL元件25包含依次在第一导电层26上提供的有机发光层27和第二导电层28。第一导电层26的材料和第二导电层28的材料相比具有较高的体电阻率。在第一导电层26的一部分上提供由和第一导电层26相比具有较低体电阻率材料制成的辅助电极层29。同样，在有机发光层27各侧周围的第一导电层26和辅助电极层29之间的位置提供由和第一导电层26相比具有较高体电阻率的材料制成的高电阻部分30。高电阻部分30的宽度根据高电阻部分30和第一导电层26相应端部26a、26b之间的距离而不同。在第四实施例中，电流从和辅助电极层29相对应的第一导电层26的部分流到和第二导电层28相对应的第一导电层26的部分。高电阻部分30的宽度的调整使与辅助电极层29对应的第一导电层26和与第二导电层28对应的第一导电层26之间的部分的电阻值得到调整。和第二导电层28的外围部分相对应的第一导电层26的部分的电势因此得到调整。这将有机EL元件25的亮度分布调节到期望状态。
(15)高电阻部分30和有机发光层27由相同材料制成。因此在制造有机EL元件25时一次形成高电阻部分30和有机发光层27。这减少了制造的步骤数目。
(16)在有机EL元件25中，相互连续地制备高电阻部分30和有机发光层27。因此可以相对容易地不使用构造复杂的掩模提供高电阻部分30。
(17)设定高电阻部分30的宽度，使得当在端部26a、26b和端部28a之间施加直流驱动电压时，和第二导电层28的外围部分相对应的第一导电层26的部分的电势变得基本均匀。因此本发明实施例的有机EL元件25的亮度分布被调整至基本上均匀的状态。
下面将参考图9A和9B描述本发明的第五实施例。第五实施例中有机EL元件的形状不同于第一实施例。用相同或相似的参考数字表示和第一实施例相应部分相同或相似的部分。将省略对这些部分的详细描述。此外，同样地在第五实施例中，有机EL元件设计成亮度分布变得基本均匀。
图9A为示出有机EL元件31的平面图，图9B为沿图9A的F-F线截取的截面视图。另外，各个附图仅仅为示意性图示，出于说明目的而以放大的比例示出其部件。这些部件的尺寸比例，包括宽度、长度、和厚度，因此不等于真实值。
如图9A所示，有机EL元件31具有狭长的矩形外形，这不同于第一实施例的有机EL元件11的基本上为方形的外形。换而言之，有机EL元件31具有包含至少一个较短边和一对较长边的狭长外形，例如狭长的矩形外形和狭长的梯形外形。在有机EL元件31中，依次在基板12上沉积都具有狭长外形的第一电极13、有机发光层14、和第二电极15，从而形成狭长的发光部分32。只在和第一电极13的一个较长边相对的位置提供馈线部分16。馈线部分16和第一电极13通过多个连接部分18相互电学连接。连接部分18具有相等的长度和相等的厚度。然而，随着连接部分18远离端部16b，连接部分18的宽度增大。连接部分18的这种尺寸变化使得当施加直流驱动电压时，和馈线部分16相对的第一电极13一侧具有基本相等的电势。每个连接部分18的“长度”定义为馈线部分16和第一电极13之间的距离。连接部分18的“宽度”定义为和连接部分18的长度所定义的方向相垂直的(图9A中垂直地观察)连接部分18的尺寸。
已经描述过，第一电极13具有包含较短边和较长边的狭长形状。这种情况下，和相应电流路径整体的电阻值比较，较长边之一上的某点和在沿每个较短边延伸方向上延伸的线上定义的点之间部分的电阻值变得极小。因此，沉积在第一电极13上的狭长有机发光层14在沿发光层14的各个较短边延伸方向上的位置具有基本相等的电流密度。这抑制了在沿发光部分32的各个较短边延伸方向上的狭长的发光部分32的亮度变化。此外，以和第一实施例相同的方式调整发光部分32在沿发光部分32各个较长边延伸方向上的亮度分布。也就是说，调整分别将馈线部分16连接到第一电极13的连接部分18的电阻值，从而调整从端部16b到第一电极13和连接部分18之间接触部分的各个电流路径的电阻值。
因此，即使只与在第一电极13的一个较长边相对的位置提供馈线部分16，仍可将有机EL元件31的亮度分布调整至期望状态。此外，和第一电极13的狭长形状无关，馈线部分16可以排列成和第一电极13的整个外围相对。
第五实施例具有下述优点。
(18)有机EL元件31具有狭长的矩形形状。因此，有机EL元件31可以用于需要狭长光源的设备，从而提供调整至期望状态的亮度分布。
(19)第一电极13具有狭长的外形，只在和第一电极13的较长边之一相对的位置提供馈线部分16。因此，和相应电流路径整体的电阻值比较，第一电极13较长边之一上的某点和在沿每个较短边延伸方向上延伸的线上定义的点之间的部分的电阻值变得极小。和第一电极13制成不同的非狭长的形状(诸如方形)的情况相比，这有助于调整有机EL元件31的亮度分布。此外，由于馈线部分16并不覆盖宽的范围，有机EL元件31的设计和制造变得容易。
现在参考图10A和10B描述本发明的第六实施例。第六实施例中有机EL元件的形状不同于第四实施例。用相同或相似的参考数字表示和第四实施例相应部分相同或相似的第六实施例的部分。将省略对这些部分的详细描述。此外，同样地在第六实施例中，有机EL元件设计成亮度分布变得基本均匀。
图10A为示出有机EL元件33的平面图，图10B为沿图10A的G-G线截取的截面视图。另外，各个附图仅仅为示意性图示，出于说明目的而以放大的比例示出其部件。这些部件的尺寸比例，包括宽度、长度、和厚度，因此不等于真实值。
如图10A所示，有机EL元件33具有狭长的矩形外形。在有机EL元件33中，依次在基板12沉积上都具有狭长形状的第一导电层26、用作光发射层的有机发光层27、和第二导电层28，从而定义狭长的发光部分32。在和第一导电层26较长边之一相对应的位置形成辅助电极层29。在有机发光层27一侧的第一导电层26和辅助电极层29之间的位置设置高电阻部分30。高电阻部分30的宽度(从图10A和10B的右侧或左侧测量的尺寸)根据高电阻部分30和端部26b之间的距离而不同。这将有机EL元件33的亮度分布调整至基本均匀的状态。更具体地，高电阻部分30在最靠近相应端部26b的位置具有最大宽度，在离端部26b较远时宽度变小。
第一导电层26具有包含较短边和较长边的狭长外形。这种情况下，和相应电流路径整体的电阻值比较，较长边之一上的某点和在沿每个较短边延伸方向上延伸的线上定义的点之间的部分的电阻值变得极小。因此，沉积在第一导电层26上的狭长有机发光层27在沿有机发光层27的每个较短边延伸方向的位置具有基本相等的电流密度。这抑制了在沿发光部分32的每个较短边延伸方向上狭长的发光部分32的分布变化。以和第四实施例相同的方式调整发光部分32在沿发光部分32每个较长边延伸方向上的亮度分布。也就是说，调整第一导电层26和辅助电极层29之间的高电阻部分30的宽度，从而调整从端部26b到第一导电层26的部分的各个电流路径的电阻值。
因此，即使只在对应于第一导电层26的一个较长边的位置提供辅助电极层29和高电阻部分30，仍可将有机EL元件33的亮度分布调整至期望状态。此外，和第一导电层26的狭长形状无关，可以沿第一导电层26的整个外围提供辅助电极层29和高电阻部分30。
第六实施例具有下述优点。
(20)有机EL元件33具有狭长的矩形形状。因此，有机EL元件33可以用于需要狭长光源的设备，从而提供调整至期望状态的亮度分布。
(21)第一导电层26具有狭长的外形，只在和第一导电层26的较长边之一相对的位置提供辅助电极层29和高电阻部分30。因此，和相应电流路径整体的电阻值比较，第一导电层26较长边之一上的某点和在沿每个较短边延伸方向上延伸的线上定义的点之间的部分的电阻值变得极小。和第一导电层26制成不同的非狭长的形状(诸如方形)的情况相比，这有助于调整有机EL元件33的亮度分布。此外，由于辅助电极层29和高电阻部分30并不覆盖相对宽的范围，有机EL元件33的设计和制造相对容易。
不离开本发明的精神和范围可以以许多其它特定形式实施本发明，这对本领域技术人员是显而易见的。特别地，应该了解到，可以以下述形式实施本发明。
如图11A所示，馈线部分16可以通过具有相同宽度、相同长度、和相同厚度的多个连接部分18连接到第一电极13。这种情况下，图11A中沿第一电极13的垂直方向上单位长度L上连接部分18的数目根据第一电极13内定义的位置而不同。换而言之，相应于单位长度L将连接部分18分成多个组。每组包含一个或多个连接部分18。连接部分18具有均匀的形状，而与连接部分18所属的组无关。不同组之间的连接部分18的数目不同。这种情况下，通过使单位长度L上连接部分18的数目不同，调整第一电极13连接到连接部分18的相应连接区域的电势。按照这个方式，有机EL元件的亮度分布变得基本均匀。在图11A中，端部16a位于该图的下部。该图阐述了连接部分18的排列，其中当施加直流驱动电压时，连接部分18使和馈线部分16相对的第一电极13一侧的电势基本相等。
如图11B所示，将馈线部分16连接到第一电极13的连接部分18具有相同宽度、相同厚度、，但长度不同。这种情况下，通过调整连接部分18的长度，调整相应连接部分18连接到第一电极13的连接区域的电势。按照这个方式，有机EL元件的亮度分布被调整至期望状态。在图11B中，端部16a位于该图的下部。该图阐述了连接部分18的排列，其中当施加直流驱动电压时，连接部分18使和馈线部分16相对的第一电极13一侧的电势基本相等。
馈线部分16和第一电极13可以通过多个连接部分18互相连接。通过使连接部分18的形状不同，连接部分18的电阻值不同。这种情况下，通过使各个连接部分18的宽度、长度、和厚度中至少一个不同而修改连接部分18的形状。例如，可以保持宽度均匀而使连接部分18的长度和厚度不同。或者，可以保持长度均匀而使连接部分18的宽度和厚度不同。此外，可以保持厚度均匀而使连接部分18的宽度和长度不同。另外，可以使连接部分18的宽度、长度、和厚度都不同。
排列在第一电极13外围部分的馈线部分16的宽度不必是均匀的。例如，参考图11B，即使馈线部分16和第一电极13之间的距离(间隔)是均匀的，馈线部分16的宽度也可以是不均匀的，参考图11B。此外，馈线部分16可具有均匀的宽度和非均匀的厚度。或者，馈线部分16可以具有不均匀的宽度和不均匀的厚度。
可以以任何合适的方式整形在馈线部分16内提供的辅助电极17，只要辅助电极17不和第二电极15短路即可。例如，如果馈线部分16的宽度如图11B所示不均匀，则辅助电极17也可具有不均匀的宽度。
在馈线部分16内提供的辅助电极17不必具有和馈线部分16的形状相匹配的形状。例如，具有均匀宽度的辅助电极17可以相对于图11A的馈线部分16对角地排列。
馈线部分16不必沿第一电极13的整个外围排列。例如，参考图11A和11B，可以只对应于第一电极13的外围部分的一部分提供馈线部分16。
第二实施例的有机EL元件可以具有狭长外形，例如图12的有机EL元件34。图12为示出除去了有机发光层14和第二电极15的有机EL元件34的平面图。该图阐述了有机EL元件34的亮度分布变得基本均匀的状态。只在和第一电极13的较长边之一相对的位置提供馈线部分16。连接部分18将馈线部分16连接到第一电极13。在本实施例中，通过调整连接部分18的电阻值并结合提供不发光部分23来调整有机EL元件34的亮度分布。按照这种方式，将亮度分布进一步调整至期望状态。图12的有机EL元件34可以用于需要狭长光源的设备中，从而提供调整至期望状态的亮度分布。
第三实施例的有机EL元件可以具有狭长外形，例如图13A和13B的有机EL元件35。图13A为示出有机EL元件35的平面图，图13B为沿图13A的H-H线截取的截面视图。该图阐述了亮度分布变得基本均匀的状态。在有机EL元件35中，馈线部分16和第一电极13通过单个连接部分18互相连接。在与第一电极13的较长边之一相对的位置提供馈线部分16，其也具有狭长外形。连接部分18的厚度根据连接部分18和端部16b之间的距离连续不同。为了获得基本上均匀的亮度分布，例如，可将连接部分18制成如图13B所示的形状。也就是说，连接部分18在距离端部16b较远的位置具有较大的厚度，在靠近端部16b的位置具有较小的厚度。同样在该情形中，有机EL元件35可以用于需要狭长光源的设备中，从而提供调整至期望状态的亮度分布。
图9、10、12、和13的狭长有机EL元件不必具有单个端部，而可包含多个端部。这进一步有助于各个有机EL元件的亮度分布的调整。
在所述实施例中，调整连接部分18使得亮度分布变得基本均匀。然而，亮度分布可能在每个有机EL元件的发光区的某位置(某区域)变得不均匀。例如，可以如图14所示地排列多个连接部分18，其中端部16a位于下部。这种情况下，施加直流驱动电压时，有机EL元件的亮度在靠近并与端部16a分开的位置处变低。这些位置之间的中间区域的亮度变得较高。
调整高电阻部分30的宽度，使得有机EL元件的亮度分布变得基本均匀。或者，调整高电阻部分30的宽度，使得在元件发光区的某位置(某区域)处的亮度分布变得不均匀。也就是说，不同于沿辅助电极层29连续地提供高电阻部分30的图7的排列，可以以不连续的方式沿辅助电极层29形成高电阻部分30。这种情况下，亮度分布变得不均匀。
第一电极13的材料不限于ITO，可以使用任何适当的物质只要该材料和第二电极15相比具有较高的体电阻率并且是导电的即可。也就是说，第一电极13可由例如诸如IZO(铟锌氧化物)、ZnO(氧化锌)、和氧化锡的金属氧化物制成。
第二电极15不必由铝制成。第二电极15的材料可以是任何适当的物质，只要该材料和第一电极13相比具有较低的体电阻率并且是导电的即可。也就是说，第二电极15可由诸如金、银、铜、和铬的金属以及这些的合金制成。
第二电极15不必反射可见光。
辅助电极17不必由铝制成。辅助电极17的材料可以是任何适当的物质，只要该材料是导电的并且和馈线部分16相比具有较低的体电阻率即可。
在所述实施例中，连接部分18由和第一电极13相同的材料制成。然而，连接部分18可由任何适当的材料制成，只要该材料是导电的并且和形成辅助电极17的金属相比具有较高的体电阻率即可。例如，如果第一电极13由ITO制成，则连接部分18可由IZO、ZnO、或氧化锡制成。
尽管在所述实施例中，馈线部分16由和第一电极13相同的材料制成，但馈线部分16可由和第一电极13不同的材料制成，只要该材料是导电的即可。例如，馈线部分16可由铝、金、银、铜、或铬，和第二电极15相同的材料制成。
尽管辅助电极17在所述实施例中安装在馈线部分16上，也可以不在馈线部分16内提供辅助电极17。
馈线部分16可在非馈线部分16末端的任何适当位置包含将馈线部分16连接到外部驱动电路的端部。根据连接部分和端部之间的距离调整连接部分的形状，从而将有机EL元件的亮度分布调整至期望状态。
可以省略置于有机发光层14和第二电极15之间、由无机物质制成的电子注入层。此外，可以在有机发光层14内提供由有机物质制成电子注入层。
有机发光层14不必由包含空穴注入层19、空穴传输层20、和发光层21构成。有机发光层14可独立地由发光层制成，或者形成为与空穴注入层、空穴传输层、空穴注入传输层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层中的至少一个的叠层。
在所述实施例中，有机发光层14发射白光。然而，有机发光层14可单独发射红光、绿光、蓝光、或黄光或者任何一个或多个这些颜色的组合。
第一电极13、有机发光层14、第二电极15、钝化薄膜等均使用已知的薄膜沉积方法制备。
高电阻部分30的材料不限于有机发光层27的材料。高电阻部分30可以由任何适当的材料制成，只要该材料具有和第一导电层26相比较高的体电阻率即可。因此，高电阻部分30可由例如绝缘材料制成。如果高电阻部分30的材料不同于有机发光层27的材料，则可彼此分开地制备高电阻部分30和有机发光层27。
高电阻部分30和有机发光层27不必相互连续。
在所述实施例中，由在第一电极13内提供的开口定义不发光部分23。然而，可以在有机发光层14或第二电极15内提供定义不发光部分23的开口。或者，可通过在一个电极和有机发光层14之间设置绝缘材料而定义不发光部分23。
在所述实施例中，每个有机EL元件为底部发光类型。然而，本发明可以应用于顶部发光类型有机EL元件。这种情况下，基板12可由不透明材料制成，第二电极15由透明金属制成。这里的透明定义为可见光透射率为10％或更大。
基板12不必一定由玻璃制成。如果有机EL元件为底部发光类型，基板12可由任何适当的材料制成，只要该材料是透明的即可。也就是说，基板12可由诸如丙烯酸树脂的透明树脂制成。此外，如果有机EL元件为顶部发光类型，可采用由硅或金属制成的不透明基板。或者，如果有机EL元件为顶部发光类型并采用透明基板，则例如在基板上设置反射部件。
本发明不限于使用有机层作为发光层的有机EL元件，而可以应用于采用无机层作为发光层的无机EL元件。
因此，应认为这里的示例和实施例是示意性的，不是限制性的，本发明不限于这里所给出的细节，而可以在所附权利要求的范围和等效描述内进行修改。

Claims (22)

1.一种电致发光元件(11，22，24，25，31，33，34，35)，包含：
第一电极(13)；
第二电极(15)，第一电极由和形成第二电极的材料相比具有较高体电阻率的材料制成；
发光层(21)，置于第一电极和第二电极之间；
馈线部分(16)；以及
连接部分(18)，用于将馈线部分连接到第一电极，
该元件的特征在于：
连接部分具有根据该连接部分将馈线部分连接到第一电极的位置而不同的电阻值。
2.根据权利要求1的元件，其特征在于，馈线部分(16)沿第一电极(13)的一侧延伸，且其中沿馈线部分延伸的方向测量的连接部分(18)的电阻值根据沿馈线部分的延伸方向定义的位置不同。
3.根据权利要求1的元件，其特征在于，连接部分(18)由和第一电极的材料相同的材料制成(13)。
4.根据权利要求1的元件，其特征在于，馈线部分(16)由和第一电极(13)的材料相同的材料制成。
5.根据权利要求1的元件，其特征在于，馈线部分(16)包含辅助电极(17，52)，所述辅助电极(17，52)由和馈线部分的材料相比具有较低体电阻率的材料制成。
6.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，该连接部分(18)为多个连接部分之一。
7.根据权利要求6的元件，其特征在于，馈线部分(16)具有可连接到外部驱动电路(16a，16b)的端部，并且
其中连接部分(18)的形状根据连接部分和该端部之间的距离而互不相同。
8.根据权利要求7的元件，其特征在于，每个连接部分(18)具有从馈线部分(16)到第一电极(13)的长度和垂直于该长度的宽度，且其中各连接部分具有相同的长度和不同的宽度。
9.根据权利要求6的元件，其特征在于，每个连接部分(18)具有至少一个导电体，各连接部分的导电体的形状相同，不同连接部分的导电体的数目不相同。
10.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，馈线部分(16)和连接部分(18)布置成使得该电致发光元件(11，22，24，25，31，33，34，35)整体上具有基本均匀的亮度分布。
11.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，该电致发光元件(31，33，34，35)具有狭长形状。
12.根据权利要求11的元件，其特征在于，第一电极(13)具有一对较短边和一对较长边，馈线部分(16)仅设置在和第一电极的较长边之一相对的位置处。
13.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，在第一和第二电极(13，15)交迭的发光区中提供不发光部分(23)。
14.根据权利要求13的元件，其特征在于，该不发光部分(23)为多个不发光部分之一，这些不发光部分的布置使得将该电致发光元件(22，34)的亮度分布调整至期望状态。
15.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，该电致发光元件(11，22，24，25，31，33，34，35)为面发光元件。
16.根据权利要求1至5中任一项的元件，其特征在于，该电致发光元件(11，22，24，25，31，33，34，35)用作显示器的背光。
17.一种电致发光元件(25，33)，包含：
具有可连接到外部驱动电路的端部(26a，26b)的第一导电层(26)；
沉积在该第一导电层上的发光层(27)；
形成于该发光层上的第二导电层(28)，该第一导电层由和形成第二导电层的材料相比具有较高体电阻率的材料制成；
与第一导电层的部分相应地提供的辅助电极层(29)，该辅助电极层由和第一导电层的材料相比具有较低体电阻率的材料制成；以及
由和第一导电层的材料相比具有较高体电阻率的材料制成的高电阻部分(30)；
该元件的特征在于：
该高电阻部分(30)置于第一导电层(26)和辅助电极层(29)之间并毗邻发光层(27)的部分，该高电阻部分(30)沿发光层(27)的一侧延伸，且其中高电阻部分(30)具有沿发光层(27)该侧延伸的方向定义的长度以及垂直于该长度的宽度，该高电阻部分(30)的宽度根据该高电阻部分(30)和端部(26a，26b)之间的距离而不同。
18.根据权利要求17的元件，其特征在于，高电阻部分(30)由和形成发光层(27)的材料相同的材料制成。
19.根据权利要求18的元件，其特征在于，从发光层(27)连续地形成高电阻部分(30)。
20.根据权利要求17至19中任一项的元件，其特征在于，该高电阻部分(30)的布置使得该电致发光元件(25，33)的亮度分布整体上变得基本均匀。
21.根据权利要求17至19中任一项的元件，其特征在于，该电致发光元件(33)具有狭长形状。
22.根据权利要求21的元件，其特征在于，第一导电层(26)包含一对较短边和一对较长边，且其中仅在第一导电层的较长边之一上提供辅助电极层(29)和高电阻部分(30)。
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