CN1881608A - 具有电极布置的发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有将电压施加到多个有机区域的电极布置的发光元件，所述多个有机区域形成发光区域，跨越元件表面分布，并且当电压施加时每个区域发光，其中所述多个有机区域布置在平面形电极和平面形对电极之间，所述电极由部分电极和附加的部分电极构成，该附加的部分电极与部分电极电绝缘并与它形成互锁，其中形成所述电极和对电极，使得当朝向元件表面看时，它们在发光区域之外不重叠。

Description

具有电极布置的发光元件
技术领域
本发明涉及具有将电流施加到多个有机区域的电极布置的发光元件，所述多个有机区域形成发光区域，跨越元件表面分布，并且当电流施加时每个区域发光，其中所述多个有机区域布置在平面形(flat-formed)电极和平面形对电极(counter-electrode)之间。
背景技术
文献DE 101 45 492 A1描述了一种具有发光有机区域的发光元件，其借助于OLED(有机发光二极管)子结构，并借助于相邻的扩散体，产生白光，所述OLED子结构例如在不同的波长上产生白光的平面形点或条带。OLED子结构通过使用分离的电极来接触，并通过电压源来激励，借此可以获得最佳化的不同颜色的混合光。
制造这种发光元件的过程必然需要处理步骤，例如掩模步骤，以能够在基板的子结构上沉积不同的材料。另外，基板的结构可能比具有直接发射白光的常用白光OLED的情况更加复杂。不管怎样，以混合从在不同的波长上发光的子结构发射的光为基础来产生白光的方法具有显著的优点，即具有通过提供给OLED子结构的电压或电流中的精密变化对发射的光设置聚集的(aggregate)混合色的可能性。
例如，通过使用红、绿和蓝OLED子结构，会产生白光，所有位于三角形内、被CIE颜色图上的各颜色覆盖的颜色坐标基本都可获得。如果混合来自两个不同的OLED子结构的光，例如来自发射黄光和蓝光的子结构的光，则位于各色点之间的线上的所有点都可容易地取得。这样的直线理想地在很大程度上与黑发光体的曲线平行，允许跨越较宽的区域设置色温。对于发光技术领域中的应用，这种可能性是尤其希望的。
然而，这种基于OLED的白光产生具有缺点，与其他在产生OLED发光中无需附加结构的OLED发光设计相比，OLED子结构的使用造成生产成本增加。对于这种发光元件的商业应用，这是不利的。
除了上述的基板的附加结构的成本和附加的处理步骤，还必须满足(address)各颜色以及由此相应的子结构。在这方面，目前的技术水平已经预见，构造用于在OLED元件中激励的电极，例如以透明ITO条带的形式，然后将其各自连接到驱动器，类似于无源矩阵显示器元件的情形。然而，这种方法在制造期间需要例如借助胶粘剂进行粘接的连接步骤。这通常是使用例如在显微镜下对齐的高精度处理。通常还需要高温以进行粘接。
因此，在文献DE 199 16 745 A1和DE 101 45 492 A1中提出了，对于以条带形成并在相同的波长上发光的相同类型的OLED子结构使用共同连接，而不同类型的条带分别连接。可采取措施以适当地构造OLED子结构的条带结构，激励使用的电极。
在文献US 2002/0084993 A1中还描述了一种有机发光元件，其中有机区域呈条带形式，位于两个电极之间，并连接到条带形式的电极段，通过所述电极段施加电压以激励有机区域。不同的电压施加到条带形式的电极段，以便激励各个相应的有机区域。
在文献EP 1 018 718 A1中描述了一种基于发光元件的可视显示单元，其中多个有机区域布置在平面形电极和平面形对电极之间，当电压施加到所述电极和对电极时，所述有机区域以三种不同的颜色发光，如可视显示单元所常见的。在由多个有机区域形成的元件的区域之外，电极和对电极的部分由绝缘层永久地电绝缘。
发明内容
本发明基于以下问题，即建立具有激励多个有机区域的电极布置的发光元件，当电压施加到所述电极布置时，所述多个有机区域中的每一个都发光，应该能以尽可能少的处理步骤、并以尽可能小的空间来制造它。
根据本发明，通过根据独立权利要求1和16的发光元件来解决该问题。本发明的有益的实施例形成了从属权利要求的主题。
根据本发明的一个方面，发光元件提供有向多个有机区域施加电压的电极布置，所述多个有机区域形成发光区域，并跨越元件表面分布，并且当电流施加时每个区域发光，其中所述多个有机区域布置在平面形电极和平面形对电极之间，所述电极由部分电极和附加的部分电极构成，该附加的部分电极与部分电极电绝缘并与它形成互锁，其中形成所述电极和对电极，使得当朝向元件表面看时，它们在发光区域之外彼此不重叠。
根据本发明，在发光区域之外，提供电极和对电极不重叠的构造。
本发明的另一方面是建立一种具有发光元件，其具有向多个有机区域施加电压的电极布置，所述多个有机区域布置在所述电极布置的平面形电极和平面形对电极之间，并且当施加电压时它们中的每一个都发光，其中形成发光有机元件的多个串联电路的布置，其中：
所述电极由彼此相邻布置的多个条带段形成，并且对电极是分段的；
所述多个有机区域每个连接到所述电极的多个条带段之一；以及
通过分段的对电极，所述有机区域每一个连接到与所述多个条带段之一相邻布置的相邻条带段，从而所述多个有机区域中的一部分在一侧连接到相邻条带段，有机区域中的另一部分在相反侧连接到相邻条带段。
本发明相对于当前技术水平所获得的主要优点在于，显著简化了具有用于以不同颜色产生光的有机发光子结构的元件的制造。还能增加产量。这些优点导致制造成本下降。还简化了电接触。能够抛弃一些处理步骤，节省成本。特别是，不像当前的技术水平，能够抛弃在电极和对电极之间产生一个或多个绝缘层的处理步骤。
在本发明的进一步的实际发展中，所述对电极具有部分对电极和附加的部分对电极，该附加的部分对电极与部分对电极电绝缘并与它互锁，当朝向元件表面看时，所述部分电极和附加的部分电极，以及所述部分对电极和附加的部分对电极彼此相对布置。
本发明的有益实施例，所述部分电极和附加的部分对电极每个与所述多个有机区域中的两个不同的有机区域接触。
本发明的进一步发展优选地提供，形成所述两个不同的有机区域，使得它们发射不同颜色的光。
本发明的优选高级发展提供，形成所述部分电极和附加的部分对电极，使得当朝向元件表面看时，它们在发光区域之内至少部分重叠。
本发明的进一步实际发展提供，所述附加的部分电极和部分对电极每个与所述有机区域中精确的一个(precisely one)接触。
本发明的有益实施例提供，精确的一个有机区域发射与由所述两个不同的有机区域发射的光不同的光。
本发明的进一步发展优选提供，所述部分电极的电极段和所述附加的部分电极的电极段彼此偏移布置，当朝向元件表面看时，其间具有间隙。
本发明的优选高级发展可提供，在所述对电极中，所述部分对电极的电极段和所述附加的部分对电极的电极段彼此偏移布置，当朝向元件表面看时，其间具有间隙。
本发明的进一步实际发展提供，所述电极和/或对电极具有条带形的电极段。
本发明的有益实施例提供，所述电极和/或对电极每一个在单层中形成。
本发明的进一步发展提供，所述电极和/或对电极在多层上分布。
本发明的优选高级实施例可提供，形成所述电极和/或对电极，使得它们与在所述发光区域内的有机区域在很大程度上重叠。
本发明的进一步实际发展提供，所述部分电极和附加的部分电极，以及所述部分对电极和附加的部分对电极彼此以梳形互锁。
本发明的有益实施例提供，所述多个有机区域具有聚集的白光发射光谱。
附图说明
以下参考附图，借助于实施例来更加详细地说明本发明，其中：
图1是具有多个有机区域的发光元件的示意图，所述多个有机区域跨越元件表面分布，并且当电压施加时每个区域以两种不同的颜色发光，其中形成电极的部分电极，使得当朝向元件表面看时，它们不重叠；
图2是发光元件的多个有机区域的布置的示意图；
图3是根据图2的多个有机区域的布置的示意图，其中下部电极形成有两个不重叠的部分电极；
图4是根据图2的多个有机区域的布置的示意图，其中形成具有两个不重叠的部分电极的上部电极；
图5是发光元件的多个有机区域和电极布置的示意图，其中形成具有有机发光元件的多个串联电路的布置。
具体实施方式
图1是发光元件的电极的示意图，其中通过施加电压，通过电极来激励发光有机区域。电极包括两个平面形部分电极1、2，它们在彼此相邻的层中形成。在两个部分电极1、2之上，形成发光区域4作为一层，其具有多个有机层，这些有机层本身跨越元件表面5分布，并且当施加电压时发光。在所示的实施例中，发光区域4包括两个具有不同结构的有机区域，它们中的每一个以特定的颜色发光。平面形对电极6布置在发光区域4之上。
通过向包括部分电极1、2的电极和对电极6施加电压，将电压施加到发光区域4中的多个有机区域，从而发射光。形成两个不同的有机区域，它们在材料成分上不同，从而它们以不同的颜色发光。
电极段7、8每个都设置在两个部分电极1、2上，它们形成在各个部分电极1、2中包括的连接段10、11上，并且它们偏移布置，当朝向元件表面看时，其间具有间隙。部分电极1的电极段7通过一种类型的有机区域连接，该有机区域以第一颜色发光。部分电极1的电极段7通过一种类型的有机区域连接，该有机区域以第一颜色发光。部分电极2的电极段8通过第二类型的有机区域连接，该有机区域以第二颜色发光。根据图1，当朝向元件表面5看时，部分电极1、2不重叠。
根据图1，当朝向元件表面5看时，两个部分电极1、2不使它们重叠地形成。这使得能够在制造期间在两个分离的层中形成部分电极1、2，或在一个共同层中交替形成。电极段7、8在梳形部分电极1、2中彼此互锁。这支持部分电极1、2的节省空间的实施例。在部分电极1、2之上，可以分别激励不同类型的有机区域来发光。
另外，从图1中显示出，当朝向元件表面5看时，由两个部分电极1、2构成的电极以及对电极6在发光区域4之外不重叠。因此，不必在电极之间提供一个或多个绝缘层。
还能以例如条带形式形成发光元件，而无需绝缘层，其不同于根据图1的实施例，具有多于两个的不同类型的有机区域，如从目前技术水平所知的。图2至图4示出这样的实施例。图2示出三个有机区域60、61、62的布置的示意图，所述有机区域形成发光区域40，与图1中的发光区域4相当。在该情形中，所示出的实施例包括发红、绿和蓝光的有机区域。
根据图3，两个下部部分电极64、65的布置形成为平面形下部电极63，其中布置条带形电极段66、67使得它们互锁并且偏移，当朝向元件表面看时，其间具有间隙。在该情形中，将下部部分电极64的电极段66设置成跨越两个有机区域60、61延伸，并且对它们电连接，电极段66的基本表面与有机区域60、61的基本区域至少在部分区域中重叠。根据图3，操作电压U0和U1施加到下部部分电极64、65。
图4是根据图2的多个有机区域的布置的示意图，其中平面形上部电极70形成有两个不重叠的部分电极71、72。上部部分电极72的电极段73连接到两个有机区域61、62，而上部部分电极71的条带形电极段74电连接到有机区域60。根据图4，操作电压U2和U3施加到上部部分电极71、72。
在根据图2的有机区域布置中使用根据图3和图4的电极布局确保将相同的电压施加到相同类型的所有有机区域，而三种不同类型的有机区域的操作电压则不同。操作电压U0-U2施加到所有有机区域60。与此相比，向所有有机区域62提供操作电压U1-U3。最后，向有机区域61施加操作电压U0-U3。
通过使用结合图2至图4所述的设计原理，还可以形成用于向具有四种不同类型的有机区域的发光区域提供电压的电极布置，而在上部和/或下部电极的区域中不需要绝缘层来隔离部分电极。在这样的实施例中，上部和下部电极中的部分电极的每个电极段分别电连接到两种不同类型的有机区域。例如，可以使用以下操作电压来给不同的有机区域提供不同的操作电压，而向相同类型的有机区域施加相同的操作电压：U0-U2，U0-U3，U1-U2和U1-U3。所有四种操作电压都可以自由地、彼此独立地选择。
在图1至图4的实施例中，要激励的有机区域是条带形的。因此相应的电极段也形成为条带。然而，所述用于形成平面形电极的设计原理能够转用到具有以其他方式形成的有机区域的发光元件，例如具有圆形基本表面或形成为Z形线的有机区域。通过使用本发明，在这样的元件中也能以低成本产生节省空间的电极布置。
图5示出发光元件的多个有机区域和电极布置的示意图，其中形成具有有机发光元件的多个串联电路的布置。通过使用上面所述的设计原理，即使这样复杂的布置，也能在不附加应用绝缘层来隔离部分电极的情况下实现。图5示出两个不同类型的有机区域，“b”和“y”，它们以两种不同的颜色发光。形成上部电极80和下部电极81，在它们之间布置有机发光区域。施加两个电压U1和U2。
下部电极81被分成条带形的段，它们不电连接。OLED段40被分成有机区域“b”和“y”，它们以不同的颜色发光。上部电极80包括通过在上部电极80和下部电极81的相邻条带之间形成接触从OLED段偏移的段。由此有机区域“y”的上部电极80在图6中在底部与布置的下部电极81的各个条带形段接触，而有机区域“b”的上部电极80在图5中在顶部与布置的下部电极81的各个条带形段接触。这使各有机区域串联，发光有机区域“b”和“y”的极性分别相反，在它们关于从二极管到基板的优选电荷转移具有相同的取向的条件下，极性对于电压U1和U2分别颠倒。因此，当施加电压U1、U2时，有机区域“b”或有机区域“y”被供给正向(或操作)电压，而发射不同颜色光的有机区域被供给反向电压。如果电位颠倒，则各个其他有机区域相应被供给操作或反向电压。
可以使用方波电压脉冲。然后在正向只有有机区域“b”发光。有机区域“y”在反向发光。通过改变方波电压脉冲的长度和振幅可以调节亮度和颜色。借助于该布置，建立了发光有机元件的串联电路，从而如果一个发光区域失效，整个元件不会失效。
另外，电极81的条带布置确保如果串联电路中的一个中断则电流将流经另一个串联电路。这意味着元件中只有一个有机区域失效，而其余区域继续发挥作用。
在一个实施例中，可以设置成将电极80、81进行交换，从而电极80形成下部电极，电极81形成上部电极。
参考图5所述的发光元件的实施例可用作独立原理，也可与图1至4的实施例进行可能的结合。在所有实施例中，建立了具有电极布置的结构，它们用来激励有源区域，有源区域能够以不同的颜色发光。在发光元件中，提供的电极的重叠区域被最小化或者甚至完全避免，除了希望在其中电接触的段。
在上面的说明中公开的本发明的特征对于以各种实施例独立或以任意组合来实施本发明是很重要的。

Claims (16)

1.一种发光元件，具有向多个有机区域(60，61，62)施加电压的电极布置，所述多个有机区域形成发光区域(4；40)并跨越元件表面(5)分布，并且当施加电流时它们中每一个都发光，其中，所述多个有机区域(60，61，62)布置在平面形电极(63)和平面形对电极(70)之间，所述电极(63)由部分电极(64)和附加的部分电极(65)构成，该附加的部分电极(65)与部分电极(64)电绝缘并与它形成互锁，其中形成电极(63)和对电极(70)，使得当朝向元件表面(5)看时，它们在发光区域(4；40)之外彼此不重叠。
2.根据权利要求1的发光元件，其中，所述对电极(70)具有部分对电极(71)和附加的部分对电极(72)，该附加的部分对电极(72)与部分对电极(71)电绝缘并与它互锁，当朝向元件表面(5)看时，所述部分电极(64)和附加的部分电极(65)，以及所述部分对电极(71)和附加的部分对电极(72)彼此相对布置。
3.根据权利要求1或2的发光元件，其中，所述部分电极(64)和附加的部分电极(72)每个与所述多个有机区域中的两个不同的有机区域(60，61；61，62)接触。
4.根据权利要求3的发光元件，其中，形成所述两个不同的有机区域(60，61；61，62)，使得它们发射不同颜色的光。
5.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，形成所述部分电极(64)和附加的部分对电极(72)，使得当朝向元件表面看时，它们在发光区域(4；40)之内至少部分重叠。
6.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述附加的部分电极(65)和部分对电极(71)每个与所述有机区域(62；60)中精确的一个接触。
7.根据权利要求3和权利要求6的发光元件，其中，所述精确的一个有机区域(62；60)发射与由所述两个不同的有机区域(60，61；61，62)发射的光不同的光。
8.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述电极(63)、部分电极(64)的电极段(66)以及附加的部分电极(65)的电极段(67)彼此偏移布置，当朝向元件表面(5)看时，其间具有间隙。
9.根据权利要求2至8中至少一项的发光元件，其中，所述对电极(70)、部分对电极(71)的电极段(74)以及附加的部分对电极(72)的电极段(73)彼此偏移布置，当朝向元件表面(5)看时，其间具有间隙。
10.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述电极(63)和/或对电极(70)具有条带形电极段(66，67，73，74)。
11.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述电极(63)和/或对电极(70)每一个在单层中形成。
12.根据权利要求1至10中至少一项的发光元件，其中，所述电极(63)和/或对电极(70)跨越多层分布。
13.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，在所述发光区域(4；40)内的电极(63)和/或对电极(70)形成为与完全在所述发光区域内的有机区域(60，61，62)基本重叠。
14.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述部分电极(64)和附加的部分电极(65)，以及所述部分对电极(71)和附加的部分对电极(72)彼此以梳形互锁。
15.根据前面权利要求中至少一项的发光元件，其中，所述多个有机区域(60，61，62)具有聚集的白光发射光谱。
16.一种发光元件，具有向多个有机区域(y；b)施加电压的电极布置，所述多个有机区域布置在所述电极布置的平面形电极(81)和平面形对电极(80)之间，并且当施加电压时发光，其中形成多个串联电路的布置，其中：
将电极(81)形成为彼此相邻布置的多个条带段，并且对电极是分段的(80)；
所述多个有机区域(y；b)每个连接到电极(81)的多个条带段；以及
通过分段的对电极(80)，所述有机区域(y；b)中的每一个连接到与所述多个条带段之一相邻布置的一个相邻条带段，从而所述多个有机区域中的一部分(b)在一侧连接到一个相邻条带段，有机区域中的另一部分(y)在相反侧连接到相邻条带段。
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