TWI461104B - 有機電致發光元件 - Google Patents

Description

有機電致發光元件

本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種有機電致發光元件。

資訊通訊產業已成為現今的主流產業，特別是可攜帶式的各種通訊顯示產品更是發展的重點。而由於平面顯示器是人與資訊之間的溝通界面，因此其發展顯得特別重要。有機電致發光顯示器即是一種由有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)所構成的有機電致發光元件，由於其具有自發光、廣視角、省電、製程簡易、低成本、操作溫度廣泛、高應答速度以及全彩化等等的優點，使其具有極大的潛力，因此可望成為下一代平面顯示器以及照明裝置之主流。

有機電致發光元件基本上為三層的架構，分別為陽極、發光層與陰極。以製程而言，是在透明玻璃基板上沉積一透明電極，其上依序鍍有機發光層以及蒸鍍金屬電極。然而，有機電致發光元件製作過程中容易造成陽極陰極短路而導致點不亮的問題產生。此外，由於透明電極具有較高的電阻，而使有機電致發光元件的發光區常有亮度不均的問題。再者，為了增加有機電致發光元件的亮度，不僅要求發光的均勻性，同時也要具有高開口率。

本發明提供一種有機電致發光元件，其可以改善照明亮暗不均的現象以及增加開口率。

本發明提出一種有機電致發光元件，其包括電極線、透明阻抗條、絕緣層、透明電極、有機發光層及電極。電極線配置於基板上且位於發光區旁。透明阻抗條配置於基板上的發光區且電性連接電極線。絕緣層全面地覆蓋於基板上，且具有接觸開口。透明電極全面地覆蓋發光區且配置於絕緣層上，其中透明阻抗條與透明電極經由接觸開口互相電性連接。有機發光層配置於透明電極上。電極配置於有機發光層之上。

在本發明之一實施例中，上述之電極線配置於基板上並接觸透明阻抗條。

在本發明之一實施例中，上述之絕緣層覆蓋透明阻抗條與電極線。

在本發明之一實施例中，上述之透明電極、有機發光層與電極依序疊置於絕緣層上。

在本發明之一實施例中，上述之透明電極疊置於透明阻抗條上方。

在本發明之一實施例中，上述之有機電致發光元件更包括圖案化透明導電層。圖案化透明導電層與透明阻抗條同一層而僅與透明阻抗條遠離接觸開口的一端連接。圖案化透明導電層配置於發光區中環繞透明阻抗條的區域，且圖案化透明導電層接觸電極線。

在本發明之一實施例中，上述之電極線配置於基板上且部分圖案化透明導電層重疊於電極線上方。

在本發明之一實施例中，上述之圖案化透明導電層配置於基板上且電極線重疊於部分圖案化透明導電層上方。

在本發明之一實施例中，上述之電極線的材料為金屬或合金。

在本發明之一實施例中，上述之透明阻抗條的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。

在本發明之一實施例中，上述之透明電極的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。

基於上述，在本發明之有機電致發光元件中，基板上配置低阻抗的電極線，可以降低整體有機電致發光元件的阻抗。透明阻抗條的配置可以限制電流流經有機電致發光元件以避免短路，進而提升發光區的亮度均勻性。此外，由於透明阻抗條的材料可以透光，因此有機電致發光元件中發出的光可以從透明電極穿過透明阻抗條以增加有機電致發光元件的光射出的範圍，並且提升有機電致發光元件的開口率。特別是，圖案化透明導電層可以與透明阻抗條同時形成，並且亦可以降低整體有機電致發光元件的阻抗。本發明之有機電致發光元件具有較低的電阻阻抗，可以改善發光區的亮度不均的問題，同時提高有機電致發光元件的開口率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

第一實施例

圖1A是本發明第一實施例有機電致發光元件之上視示意圖，而圖1B是圖1A的有機電致發光元件在剖面線A-B之剖面圖。請同時參照圖1A以及圖1B，本實施例之有機電致發光元件10a包括基板100、電極線110、透明阻抗條120、絕緣層130、透明電極140、有機發光層150及電極160。其中，有機電致發光元件10a中的透明電極140、有機發光層150及電極160所組成的結構亦稱為有機發光單元。此外，相鄰兩條電極線110之間為發光區115。發光區115中配置有透明阻抗條120、絕緣層130以及有機發光單元，以作為有機電致發光的區域。

電極線110配置於基板100上並且位於發光區115旁。在本實施例中，電極線110先形成於基板100上。其中，基板100的材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是可撓性材料，以提高有機電致發光元件10a的機械強度並提供良好的光線穿透性。電極線110具有低片電阻值，因此電極線110的配置不僅用以傳遞有機電致發光元件10a中的電流，同時也可以降低整體有機電致發光元件10a的阻抗，以改善發光區的亮度均勻性。電極線110的材料可以是金屬、合金或其他導電材料。

透明阻抗條120的一端覆蓋於電極線110上以與電極線110電性連接，且透明阻抗條120配置於基板100上的發光區115。由於透明阻抗條120的阻抗較高，因此若有 機電致發光元件10a有短路情況時，透明阻抗條120可以限制流過有機電致發光元件10a的電流。本實施例之透明阻抗條120的材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物或其他透明導電材質。此外，本實施例不限制有機電致發光元件10a的數目。也就是說，可並聯多個有機電致發光元件10a。詳細而言，例如圖1C所示之多組有機電致發光元件10a之電路示意圖，其中以電阻R表示圖1A的透明阻抗條120。請參照圖1A與圖1C，每一個電阻R分別與有機發光單元OLED(即透明電極140、有機發光層150及電極160的組合)串聯，此外，相鄰的有機發光單元OLED之間彼此並聯，而箭頭d表示電流的方向。換言之，透明阻抗條120與有機發光單元OLED串聯，而每個發光區115中的透明阻抗條120與有機發光單元OLED與相鄰發光區115中的透明阻抗條120與有機發光單元OLED彼此並聯，且共同連接於電極線110。藉此，若一個有機電致發光元件10a中的有機發光單元OLED產生短路時，例如圖1C之電流Ix表示電流短路，透明阻抗條120可以限制流過的電流。如此一來，可以避免所有電流都從短路處通過而連其他正常的有機電致發光元件10a都不發光的問題。

在發光區115中，絕緣層130覆蓋於透明阻抗條120之上，而透明電極140、有機發光層150與電極160依序疊置於絕緣層130上，如圖1B所示。具體來說，透明電極140疊置於絕緣層130且全面地覆蓋發光區115，亦即 透明電極140的邊緣可配置鄰近於相鄰電極線110的側緣且覆蓋於透明阻抗條120之上，而有機發光層150配置於透明電極140上。亦即，有機發光層150覆蓋透明電極140與絕緣層130。電極160配置於有機發光層150之上。請參照圖1B，配置於透明阻抗條120與透明電極140之間的絕緣層130具有一個接觸開口H。藉此，透明阻抗條120與透明電極140可經由接觸開口H互相電性連接，使電流可以透過接觸開口H流經電極線110與透明電極140之間。此外，有機發光單元的透明電極140與電極160可以分別是陽極與陰極。在透明電極140與電極160之間為有機發光層150，其可經由電子與電洞之結合而發光。另外，還可視需求加入電子傳遞層與電洞傳遞層，來加強電洞傳輸與電子傳輸的能力。本實施例之透明電極140的材料可以是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物或其他透明導電材料。當透明阻抗條120配置於發光區115中時，發光區115中的透明電極140可與透明阻抗條120重疊，如圖1A所示。藉此，有機發光單元所產生的光亦可以穿過透明阻抗條120所在的區域，進而使有機電致發光元件10a的開口率提升。

下文再以不同之實施型態來說明其他有機電致發光元件的設計。下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

第二實施例

圖2是本發明第二實施例之有機電致發光元件之剖面示意圖。請參考圖2，有機電致發光元件10b中，透明阻抗條120先被配置於基板100之上，而電極線110配置於透明阻抗條120之上。換言之，在此實施例中，基板100上是依序地配置透明阻抗條120、電極線110、絕緣層130以及有機發光單元中的透明電極140、有機發光層150及電極160。然而，在第一實施例中，有機電致發光元件10a的電極線110是先形成於基板100上，再形成透明阻抗條120，使透明阻抗條120覆蓋於電極線110。

第三實施例

圖3A是本發明第三實施例有機電致發光元件之上視示意圖，而圖3B是圖3A的有機電致發光元件在剖面線A-B之剖面圖。請同時參照圖3A以及圖3B，有機電致發光元件10c包括一個圖案化透明導電層125，而部分圖案化透明導電層125重疊於電極線110之上。圖案化透明導電層125與透明阻抗條120位於同一層，但圖案化透明導電層125僅與透明阻抗條120遠離接觸開口的一端連接，其中圖案化透明導電層125配置於發光區115中環繞透明阻抗條120的區域，且部分圖案化透明導電層125重疊於電極線110，如圖3A中所示。舉例而言，透明導電材料先被形成而全面覆蓋於電極線110以及發光區115，接著將透明導電材料蝕刻而形成圖案化透明導電層125與透明阻 抗條120，如圖3C所示。因此，電極線110提供的電流是依照透明阻抗條120的路徑，藉由絕緣層130中的接觸開口H以傳遞至發光區115中的透明電極140。圖案化透明導電層125與電極線110電性連接，因此可以降低電流傳遞路徑上的電阻，進而提升發光區115的亮度。

第四實施例

圖4是本發明第四實施例之有機電致發光元件之剖面示意圖。請參考圖4，本實施例之有機電致發光元件10d與上述第三實施例之有機電致發光元件10c相似，其不同之處在於：在本實施例之有機電致發光元件10d中，圖案化透明導電層125與透明阻抗條120首先配置於基板100之上，且圖案化透明導電層125配置於發光區115中環繞透明阻抗條120的區域，而電極線110重疊於部分圖案化透明導電層125之上。換言之，基板100上是依序地配置圖案化透明導電層125與透明阻抗條120、電極線110、絕緣層130以及有機發光單元中的透明電極140、有機發光層150及電極160。。

綜上所述，在本發明之有機電致發光元件中，基板上配置低阻抗的電極線，可以降低整體有機電致發光元件的阻抗。透明阻抗條的配置可以限制電流流經有機電致發光元件以避免短路。此外，將透明電極配置於透明阻抗條以及絕緣層之上，並藉由絕緣層中的接觸開口使電流可以流經透明阻抗條以及透明電極，且透明阻抗條的材料可以透 光，因此提升有機電致發光元件的開口率。圖案化透明導電層可以與透明阻抗條同時形成，以降低有機電致發光元件的整體阻抗。如此一來，本發明之有機電致發光元件具有較低的電阻阻抗，可以改善發光區的亮度不均的問題，同時提高有機電致發光元件的開口率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10a、10b、10c、10d‧‧‧有機電致發光元件

A-B‧‧‧剖面線

100‧‧‧基板

110‧‧‧電極線

115‧‧‧發光區

120‧‧‧透明阻抗條

125‧‧‧圖案化透明導電層

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧透明電極

150‧‧‧有機發光層

160‧‧‧電極

d‧‧‧箭頭

H‧‧‧接觸開口

OLED‧‧‧有機發光單元

R‧‧‧電阻

Ix‧‧‧電流

圖1A是本發明第一實施例有機電致發光元件之上視示意圖。

圖1B是圖1A的有機電致發光元件在剖面線A-B之剖面圖。

圖1C所示之多組有機電致發光元件之電路示意圖。

圖2是本發明第二實施例有機電致發光元件之剖面示意圖。

圖3A是本發明第三實施例有機電致發光元件之上視示意圖。

圖3B是圖3A的有機電致發光元件在剖面線A-B之剖面圖。

圖3C是圖3A的有機電致發光元件之圖案化透明導電層與透明阻抗條的上視示意圖。

圖4是本發明第四實施例有機電致發光元件之剖面示意圖。

10a‧‧‧有機電致發光元件

100‧‧‧基板

110‧‧‧電極線

120‧‧‧透明阻抗條

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧透明電極

150‧‧‧有機發光層

160‧‧‧電極

H‧‧‧接觸開口

Claims (11)

1. 一種有機電致發光元件，包括：一電極線，配置於一基板上且位於一發光區旁；一透明阻抗條，配置於該基板上的該發光區且電性連接該電極線；一絕緣層，全面地覆蓋於該基板上，且具有一接觸開口；一透明電極，全面地覆蓋該發光區且配置於該絕緣層上，其中該透明阻抗條與該透明電極經由該接觸開口互相電性連接；一有機發光層，配置於該透明電極上；以及一電極，配置於該有機發光層之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該電極線配置於該基板上並接觸該透明阻抗條。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該絕緣層覆蓋該透明阻抗條與該電極線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該透明電極、該有機發光層與該電極依序疊置於該絕緣層上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該透明電極疊置於該透明阻抗條上方。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，更包括一圖案化透明導電層，與該透明阻抗條同一層而僅與該透明阻抗條遠離該接觸開口的一端連接，其中該圖案化透明導電層配置於該發光區中環繞該透明阻抗條的區 域，且該圖案化透明導電層接觸該電極線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光元件，其中該電極線配置於該基板上且部分該圖案化透明導電層重疊於該電極線上方。
8. 如申請專利範圍第6項所述之有機電致發光元件，其中該圖案化透明導電層配置於該基板上且該電極線重疊於部分該圖案化透明導電層上方。
9. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該電極線的材料為金屬或合金。
10. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該透明阻抗條的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。
11. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光元件，其中該透明電極的材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。