專利名稱：具有改進(jìn)的亮度均勻性的電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光器件，更具體地，涉及具有改進(jìn)的亮度均勻性的大面積電致 發(fā)光器件及由其制成的照明板。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光器件。電致發(fā)光器件的示例包括小分子有機(jī)發(fā)光器件 (SMOLED)、聚合物發(fā)光器件(PLED)、以及無機(jī)電致發(fā)光器件。術(shù)語“有機(jī)發(fā)光器件(OLED) ” 是指小分子有機(jī)發(fā)光器件和聚合物發(fā)光器件這兩者。典型的現(xiàn)有技術(shù)的電致發(fā)光器件包括透明基板(該透明基板比其余層厚1到4個(gè) 數(shù)量級)、透明的第一電極層、包括至少一個(gè)發(fā)光層的發(fā)光元件、以及反射的第二電極層。當(dāng) 從兩個(gè)電極注入的電子和空穴流經(jīng)發(fā)光元件并且通過復(fù)合或者碰撞電離產(chǎn)生光時(shí)，在電致 發(fā)光器件中產(chǎn)生光。發(fā)光元件可包括幾層材料，該幾層材料至少包括在其中產(chǎn)生發(fā)射光的 發(fā)光層。例如，在OLED器件的情況下，發(fā)光元件可包括電子注入層、電子傳輸層、一個(gè)或者 更多個(gè)發(fā)光層、空穴傳輸層以及空穴注入層。這些層中的一種或者幾種可以組合，并且，可 以加入諸如電子或空穴阻擋層的其他層。最經(jīng)常地，第一電極層是陽極，第二電極層是陰 極。此外，通過垂直地層疊幾個(gè)單個(gè)的OLED來形成被稱為層疊OLED (或者串聯(lián)OLED 或級聯(lián)0LED)的OLED結(jié)構(gòu)。Forrest等在美國專利No. 5，703, 436以及Burrow等在美國專 利No. 6，274，980中公開了他們的層疊0LED。在他們的公開中，通過垂直地層疊各自獨(dú)立 發(fā)出不同顏色或者相同顏色的光的幾個(gè)OLED來制造層疊0LED。然而，在他們的器件中各 OLED單元需要分離的電源。在另選的設(shè)計(jì)中，公開了通過垂直地層疊幾個(gè)單個(gè)的OLED制 成的并且僅通過單個(gè)電源驅(qū)動(dòng)的層疊OLED結(jié)構(gòu)(見美國專利No. 6，337，492,6, 107，734、 6，717，358、美國專利申請公開No. 2003/0170491AU2003/0189401A1,以及日本專利申請公 開No. 2003045676A)。在具有N(N > 1)個(gè)EL單元的層疊OLED中，發(fā)光效率可以是僅包含 一個(gè)EL單元的常規(guī)OLED的N倍(當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)電壓可以也是常規(guī)OLED的驅(qū)動(dòng)電壓的N倍)。 因此，在實(shí)現(xiàn)長壽命的一個(gè)方面中，盡管串聯(lián)OLED的壽命將是常規(guī)OLED壽命的大約N倍， 但是串聯(lián)OLED僅需要常規(guī)OLED中使用的電流密度的1/N來獲得相同的亮度。在實(shí)現(xiàn)高亮 度的其他方面中，串聯(lián)OLED僅需要與常規(guī)OLED中所使用電流密度相同的電流密度來獲得 與常規(guī)OLED的亮度的N倍一樣強(qiáng)的亮度，同時(shí)，保持大約相同的壽命。串聯(lián)OLED中的每個(gè) 有機(jī)EL能夠支持空穴和電子傳輸、以及電子-空穴復(fù)合來產(chǎn)生光。每個(gè)有機(jī)EL單元可包 括多個(gè)層，該多個(gè)層包括HTL (空穴傳輸層)、ETL (電子傳輸層)、LEL (發(fā)光層)、HIL (空穴 注入層)以及EIL(電子注入層)。發(fā)光層(LEL)可包括各發(fā)出不同顏色的一個(gè)或更多個(gè)子 層。還常常使用一種或更多種技術(shù)來將陷俘在高指數(shù)OLED和基板材料中的光提取到 空氣中。已經(jīng)提出了各種技術(shù)以通過減少光陷俘效應(yīng)來提高薄膜電致發(fā)光器件的效率， 并允許從器件中發(fā)出基板模式和有機(jī)模式的光。在如下參考資料中描述了這些技術(shù)美國專禾Ij No. 5，955，837,5, 834，893,6, 091，195 ；6，787，796,6, 777，871 ；美國專利申請公開 No. 2004/0217702 AU2005/0018431 AU2001/0026124 Al ；WO 02/37580A1 和 W002/37568 Al。將多個(gè)單個(gè)OLED器件串聯(lián)及并聯(lián)連接以便形成相鄰發(fā)射器件的1維或2維陣列 也是已知的。在美國專利No. 6，693，296中，Tyan描述了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在單個(gè)基板上 相鄰的OLED片段串聯(lián)連接。在美國專利No. 6，515，417中，Duggal描述了一種在公共基板 上安裝多個(gè)單個(gè)OLED器件以形成更大面積的面板的方法。Cok在美國專利No. 7，034，470 以及Duggal在美國專利No. 6，800, 999中公開了朝向相反方向的成對的兩個(gè)OLED條，其 中，一個(gè)OLED條的終端陽極連接到第二個(gè)OLED條的終端陰極，反之亦然，使得當(dāng)通過AC信 號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)OLED條將交替發(fā)光。在這兩個(gè)參考資料中，單個(gè)片段或器件在每端上將 陽極連線到陰極，形成整流器，使得兩個(gè)OLED條將在AC周期交替發(fā)光?，F(xiàn)在為止描述的全部器件中具有的問題是僅當(dāng)單個(gè)器件的側(cè)向范圍小時(shí)這些器 件提供均勻的輸出。這在單個(gè)像素的范圍通常遠(yuǎn)小于1毫米的小顯示器的情況下并不顯 著。對于大顯示器以及對于諸如普通照明和用于液晶顯示器的背光的非像素化的器件，該 問題變得更加顯著。如果電致發(fā)光片段較大，則流經(jīng)透明電極的電流將使電極兩端出現(xiàn)明 顯的電壓降，進(jìn)而該電壓降將使流經(jīng)該器件的電流密度發(fā)生變化，導(dǎo)致器件亮度的變化。圖1中示出了該問題，其描述了現(xiàn)有技術(shù)的被配置為底部發(fā)射器的電致發(fā)光片 段，此處稱為EL-片段100。該器件包括如圖1所示排列的透明基板110、諸如ITO的透明 陽極120、發(fā)光元件130、以及諸如Al或Ag的反射陰極140。當(dāng)陽極120的左邊緣相對于 陰極140的右邊緣正偏置時(shí)，陽極電流150在陽極120內(nèi)從左流向右，而陰極電流160在陰 極140內(nèi)從左流向右。在沿著器件的各點(diǎn)處，器件貫通電流170從陽極120經(jīng)過電致發(fā)光 層到達(dá)陰極140，導(dǎo)致光的生成。流經(jīng)電致發(fā)光層的局部的器件貫通電流的密度取決于該 點(diǎn)處陽極120和陰極140之間的電壓差。然而，陽極電流150導(dǎo)致沿著陽極120的電壓降， 該電壓降遠(yuǎn)大于沿著更具導(dǎo)電性的陰極140的電壓降。結(jié)果，電致發(fā)光層兩面的電壓在圖 1所示的器件的左側(cè)比在該器件的右側(cè)更大。這導(dǎo)致該器件的左側(cè)比該器件的右側(cè)更亮。可以從在普通照明中使用的或者作為LCD的背光使用的的照明面板的外觀中去 除該不均勻性。在直下式LCD背光中(與小型膝上顯示器中流行的邊緣式LCD背光相對 照)，通常使用與發(fā)光結(jié)構(gòu)分開一些距離的散射器，以提高背光的均勻性。為了便于說明， 這在圖2中示出了，圖2示例了兩種不同的照明面板200。左邊的照明面板200具有大的 離散的燈210，用陰影示出了其亮度的不均勻。右邊的照明面板200具有較小的離散的燈 210，其亮度也不均勻?？梢酝ㄟ^參數(shù)來表征每個(gè)燈陣列，將該參數(shù)稱為“亮度非均勻性范 圍”(BNUE)220。BNUE 220是亮度的非均勻性延伸的距離，在右邊的照明面板200中該距離 更小。透射式散射器230位于離散的燈210的前面，該透射式散射器230與離散的燈210 的平面分開散射器間隙240。圖示250、260和270示出了當(dāng)散射器間隙分別接近零、很小、 較大時(shí)，作為位置的函數(shù)的、在散射器處的亮度。隨著散射器間隙240增加，照明面板亮度 變得越來越均勻。更重要的是，在非零大小的散射器間隙240處，具有較小的BNUE 220的照 明面板200的亮度均勻性更好。在LCD背光以及在普通照明面板中有價(jià)值的兩個(gè)屬性是均 勻性和薄度。當(dāng)照明面板200中的離散的燈210的BNUE 220更小時(shí)，這兩者都得到改進(jìn)。
在二維面板中，BNUE 220在平面中的兩個(gè)正交方向上可能不同。具有分開的散射 器的照明面板200的均勻性將最緊密地跟蹤較小的BNUE220。因此，二維照明面板的BNUE 220與任何平面內(nèi)方向關(guān)聯(lián)性最小。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了具有改進(jìn)的亮度均勻性的電致發(fā)光器件。在本發(fā)明中，包括具有對 置式EL-片段對的電致發(fā)光器件，該電致發(fā)光器件包括(a)第一 EL-片段，其響應(yīng)于第一器件貫通電流產(chǎn)生光并且具有第一透明電極連 接和第一反射電極連接；(b)第二 EL-片段，其響應(yīng)于第二器件貫通電流產(chǎn)生光并且具有第二透明電極連 接和第二反射電極連接，并且，所述第二 EL-片段與所述第一 EL-片段相鄰并彼此分開地設(shè) 置，使得所述第一透明電極連接位于與所述第二透明電極連接相對的邊緣，并且所述第一 透明電極電流的方向與所述第二透明電極電流的方向平行但是相反；以及(C)所述第一 EL片段和所述第二 EL-片段連接到公共電源，使得這兩個(gè)EL片段能 夠同時(shí)正向偏置。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的EL-片段的截面；
圖2示出了具有分開的散射器以提高亮度均勻性的照明面板；
圖3A和圖3B分別是現(xiàn)有技術(shù)的大的EL-片段的平面圖和截面圖4示意性示出了大的EL-片段中的電極電流密度和位置的關(guān)系；
圖5示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)的大的EL-片段中的電極電壓和位置的關(guān)系
圖6示意性示出了各種類型的電子器件的典型J-V曲線；
圖7是實(shí)際的小OLED器件測得的J-V曲線的圖示；
圖8是長的EL-片段的陽極電壓、器件亮度的圖示；
圖9是窄的現(xiàn)有技術(shù)的EL-片段的示意性平面圖10是對置式EL-片段對的示意性平面圖11是折疊式EL-片段的示意性平面圖12是現(xiàn)有技術(shù)的EL-條的示意性截面圖13是現(xiàn)有技術(shù)的窄的EL-條的示意性平面圖14是對置式EL-條對的示意性平面圖15是折疊式EL-條的示意性平面圖16是低BNUE的EL-區(qū)域的示意性平面圖；以及
圖17是低BNUE的EL-面板的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照正常的底部發(fā)射器件描述本發(fā)明，其中，基本的層序列是透明基板/ 透明陽極/發(fā)光層/反射陰極，光通過該基板離開器件。本發(fā)明還可應(yīng)用于具有基板/反 射陽極/發(fā)光層/透明陰極的基本的層序列的頂部發(fā)射器件，或者具有基板/反射陰極/發(fā)光層/透明陽極的基本的層序列的倒置型頂部發(fā)射器件。對于頂部發(fā)射器件，光通過透 明電極直接逸出到環(huán)境中，或者通過透明的防護(hù)玻璃逸出到環(huán)境中，并且不需要經(jīng)過基板， 消除了基板必須透明的需要。圖3A和圖3B中示出了現(xiàn)有技術(shù)的底部發(fā)射電致發(fā)光器件，此處稱為大的EL-片 段300，圖3A和圖3B分別示出了平面圖和截面圖。大的EL-片段300與圖1的EL-片段 100的主要區(qū)別在于EL-片段的面積大得足以使器件貫通電流在大的EL-片段300中一點(diǎn) 一點(diǎn)地變化，導(dǎo)致片段的亮度不均勻。此問題通常并不顯著，除非器件尺寸超過1-2毫米。 EL-片段的規(guī)模很重要，因?yàn)?，和顯示器的像素不同，大的EL-片段300將需要較大的驅(qū)動(dòng)電 流，并且將在導(dǎo)電性差的透明電極中經(jīng)歷明顯的電壓降，導(dǎo)致發(fā)射區(qū)域上亮度不均勻。以下 結(jié)果和解釋將對該問題進(jìn)行量化。參照圖3A和圖3B，用作為透明電極310的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)或者非常薄的金 屬層來部分地覆蓋透明基板110。發(fā)光元件130被設(shè)置在透明電極310上。可以是金屬的 反射導(dǎo)體被設(shè)置在發(fā)光元件上，并且用作反射電極320。在透明電極310的一端設(shè)置透明 電極連接體330，用于施加偏置電壓。在反射電極320的相反端設(shè)置反射電極連接體340， 用于向反射電極320施加偏置電壓。然后可以在透明和反射電極連接體(330、340)與適當(dāng) 的電源之間形成透明電極連接335和反射電極連接345，使得透明電極電流350將沿著透 明電極310流動(dòng)，而反射電極電流360將沿著反射電極320流動(dòng)。如果電極連接體330和 340 二者都是優(yōu)良的導(dǎo)電體，則由于電流在它們內(nèi)部流動(dòng)所導(dǎo)致的電壓降將是可忽略的?？梢孕纬芍苯舆B接到電極330和320的電極連接335和345，但是電流不能在大的 EL-片段300的寬度上均勻分布。此外，為了使器件工作反射電極連接體340位于器件上與 透明電極連接體330相反的邊緣，這不是必需的，但是簡化了對圖3的布局的后續(xù)討論，其 中，反射和透明電極連接體330、340被設(shè)置在大的EL-片段300的相反邊緣。盡管表示透明電極300是陽極的具體極性僅僅是最普通的結(jié)構(gòu)，但是對于圖3所 示的器件，電極電流的方向是從左至右。在透明電極310和反射電極320被發(fā)光元件130分 開的各點(diǎn)處，器件貫通電流170還將從陽極豎直地流經(jīng)大的EL-結(jié)構(gòu)300到陰極，使得發(fā)光 元件發(fā)光。發(fā)射光的一部分將通過經(jīng)過透明電極310和透明基板110，從大的EL-片段300 逸出來。大的EL-片段300的發(fā)光區(qū)域在透明電極電流350的方向具有將被稱為EL-片段 長度370的維度，以及在垂直于透明電極電流方向的、將被稱為EL-片段寬度380的維度。如圖3A和圖3B所示，大的EL-片段300的兩個(gè)電極電流都從左至右流動(dòng)。如果 大的EL-片段300中的層是均勻的，并且電極連接體(330、340)具有可忽略的電阻率，則電 極中的電流密度在與透明電極連接體330等距離的所有點(diǎn)處是恒定的。圖4示意性示出了 作為與透明電極連接體330的距離的函數(shù)的電極電流密度的變化。在透明電極連接體330 附近，反射電極電流密度420接近零，而透明電極電流密度410是最大的。隨著遠(yuǎn)離透明電 極連接體330，器件貫通電流將電極電流從透明電極310傳送到反射電極320。如果大的 EL-片段300是恒定寬度的，則兩個(gè)電極電流密度之和將是恒定的；等于大的EL-片段器件 電流除以大的EL-片段寬度。電極電流密度使電極電壓沿著大的EL-片段300的長度改變。由于透明電極310 通常具有比反射電極320更高的薄層電阻率，所以透明電極310中的電壓降更明顯。這在 圖5中示意性示出，圖5示出了作為與透明電極連接體320的距離的函數(shù)的透明電極電壓510和反射電極電壓520。還注意到，透明電極電壓在透明電極連接體330附近具有大的斜 率，在透明電極連接體330處透明電極電流密度410最大，而反射電極電壓在反射電極連接 體340附近具有最大的斜率，在反射電極連接體340處反射電極電流密度420最大。由于 電極中的這些電壓降，發(fā)光元件130兩側(cè)的電壓也隨著沿大的EL-片段長度的位置而變化。 具體地，透明電極連接體530附近的大的EL-片段電壓大于反射電極連接體540附近的大 的EL-片段電壓。EL-片段的發(fā)光元件是基于0LED、PLED或者無機(jī)LED的器件的二極管結(jié)。流經(jīng)正 向偏置二極管結(jié)的電流是所施加的電壓的函數(shù)。在擴(kuò)展平面EL-片段的情況下，器件中任 意點(diǎn)處的器件貫通電流密度(J)將是該點(diǎn)處發(fā)光元件兩側(cè)的電壓(V)的函數(shù)。圖6中示意 性示出了三種典型的器件的J-V圖。電阻器件610的J-V曲線是直線。理想二極管620的 J-V曲線是指數(shù)型的。由于電阻組件以及諸如電荷注入層、電子阱和空穴阱的其他復(fù)雜因素 的存在，實(shí)際二極管630的J-V曲線通常在理想二極管曲線之下。EL-片段中發(fā)光元件的 J-V曲線將確定在發(fā)光元件兩側(cè)的電壓沿著器件的變化使電流密度沿著器件的如何變化， 以及最終使亮度沿著器件如何變化。對于特定的電壓變化，J-V曲線越陡，亮度變化將越大。 隨著發(fā)光層的制造技術(shù)改進(jìn)，正在創(chuàng)造更低電壓的器件，其表現(xiàn)更象理想二極管620。這使 得大的EL-片段的亮度變化變得更加明顯。由于器件貫通電流的不均勻性主要是由透明電極中的電壓降導(dǎo)致的，因此該效應(yīng) 的大小將隨著器件長度和器件電流而增加。量化行為很復(fù)雜，但是，對于均勻的矩形器件可 以很方便地建模。模型的輸入是J-V曲線、陽極薄層電阻、陰極薄層電阻以及每單位寬度的 工作電流(A/m)。對于許多器件，一種合理的但是不理想的假設(shè)是發(fā)光效率(cd/A)獨(dú)立于 器件貫通電流密度(A/m2)。這使得對于具體的器件亮度(cd/m2)，將在特定器件電流密度 下的電流不均勻性(A/m)與亮度不均勻性相關(guān)聯(lián)。大的EL-片段的亮度在寬度上將是均勻 的，將問題簡化為一維計(jì)算，以獲得沿著大的EL-片段長度的亮度與位置的關(guān)系。圖7是從所制造的小OLED器件測量出來的J-V曲線圖。該器件很小(3毫米/ 邊)，從而，在所示的電流密度處的陽極中存在可忽略的電壓降。曲線的形狀不同于圖6中 的曲線630，因?yàn)樵撉€是以對數(shù)坐標(biāo)繪制的。在圖7中使用的對數(shù)坐標(biāo)上，理想二極管 顯示為直線。使用該J-V曲線，并將50歐姆/平方的典型值用作陽極薄層電阻，將零用 作陰極薄層電阻，20cd/A用作發(fā)光效率，以及2000cd/m2用作大的EL-片段的平均發(fā)光度 (luminance)，計(jì)算沿著2. 5厘米長的大的EL-片段的長度的電壓和亮度，并在圖8中繪出。參照圖8，上面的曲線是器件電壓，該器件電壓從陽極連接附近的7. 5伏降到陰極 連接附近的6. 2伏。由于將陰極建模為理想導(dǎo)體，所以該降低完全是由于陽極中的電流密 度導(dǎo)致的。然而，由于工作范圍中J-V曲線的斜率大，所以亮度從3800cd/m2變?yōu)?300cd/ m2。將使用術(shù)語“亮度不均勻性對比度(bright non-uniformity contrast) ”來量化器件的 亮度變化的。對于EL-片段，它將等于(Bmax_Bmin)/(Bmax+Bmin)，其中，Bmax是EL-片段內(nèi)的最 大亮度，而Bmin是EL-片段內(nèi)的最小亮度。在這種情況下，亮度不均勻性對比度等于49%。 均勻的EL-片段具有0%的亮度不均勻性對比度，而EL-片段的最差情況是100%的亮度不 均勻性對比度。很明顯，大的EL-片段的亮度不均勻性對比度根本不取決于片段的寬度，而僅取 決于片段的長度。將這樣的長的EL-片段定義為大的EL-片段是有用的，該長的EL-片段的長度足以使得在所設(shè)計(jì)的最大電流密度或者所設(shè)計(jì)的最大亮度下的亮度不均勻性對比度 大于5%。使用該同一模型，在圖8中為該模型提供了數(shù)據(jù)，當(dāng)對于2000cd/m2的工作亮度 而言長度超出0. 69厘米時(shí)，人們可以估計(jì)正在建模的大的EL-片段有資格作為長的EL-片 段。在越高的亮度處，作為“長”的稱號(hào)的長度將比0. 69厘米越小。在設(shè)計(jì)使用長的EL-片段的照明面板時(shí)，其中，該長的EL-片段是這樣的片段在 所設(shè)計(jì)的最大工作電流處經(jīng)受了至少5%的亮度不均勻性對比度，然后希望具有盡可能小 的BNUE，使得透射式散射器可以位于發(fā)射體的附近，仍然可以有效地消除亮度不均勻性。本發(fā)明提供了具有比現(xiàn)有技術(shù)的對照器件更小的亮度不均勻范圍(BNUE)的EL器 件。這在此處稱為對置式EL-片段對的第一實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)。參照圖9和圖10。圖9示出 了窄的EL-片段900，其是EL-片段長度至少是該EL-片段寬度的2. 5倍的長的EL-片段 (亮度不均勻性對比度大于5% )，優(yōu)選的是EL-片段長度大于該EL-片段寬度的5倍的長 的EL-片段。器件的發(fā)光部分的陰影示意性指示了器件的相對亮度(更淺表示更亮)。窄 的EL-片段的BNUE 910等于該EL-片段的長度。為方便起見，在圖9和隨后的圖中已經(jīng)標(biāo) 出了電壓極性，其中，假設(shè)透明電極是陽極。圖10示出了對置式EL-片段對1000，其中，兩個(gè)窄的EL-片段900在單個(gè)基板上 相互相鄰地設(shè)置并分開窄間隙1010。窄間隙1010的寬度不到窄的EL-片段的寬度的一 半。優(yōu)選地，窄間隙的寬度不到窄的EL片段的寬度的五分之一。兩個(gè)窄的EL-片段900被 定位為使得當(dāng)所示地偏置時(shí)，透明電極電流并行地但反向地流動(dòng)。由于該結(jié)構(gòu)，第一個(gè)窄的 EL-片段900的最亮區(qū)域與第二個(gè)窄的EL-片段900的最暗區(qū)域相鄰。結(jié)果，對置式EL-片 段對的BNUE 1020僅橫跨器件的寬度，而不橫跨器件的長度。由于寬度小于長度，所以已經(jīng) 減小了 BNUE 1020。如果設(shè)想散射器位于離對置式EL-片段對很小距離處，則可以更好地理解該對置 式EL-片段對的優(yōu)點(diǎn)，該對置式EL-片段對能夠?qū)νㄟ^圖10中的虛線正方形所示的光散射 區(qū)域1030的光進(jìn)行平均。由于沿著形成對置式EL-片段對的兩個(gè)窄的EL-片段900的長 度，亮度變化相反，所以通過光散射區(qū)1030的平均光量沿著器件的長度將近乎恒定。如果 圖8中的亮度曲線是直線，則光散射區(qū)1030的平均亮度沿著器件的長度是恒定的，但是由 于該曲線不是直線，所以在器件的各端處比在中央處亮度將略高。在這種情況下，在器件寬 度方向存在具有大的亮度不均勻性對比度的小BNUC，以及在器件長度的方向存在具有較小 的亮度不均勻性對比度的較大BNUC。然而，由對置式EL-片段對制成的面板將比由其他相 同的窄的EL-片段制成的面板更均勻。如上所述，在離陽極連接任意特定距離處的總發(fā)光仍然不是恒定的。甚至可以通 過相對于中間點(diǎn)處的寬度減小兩個(gè)EL-片段在端部處的寬度，來進(jìn)一步減小該變化。減輕 其余變化的另一方法是將兩個(gè)EL-片段中的每個(gè)形成為楔形，該楔形在具有陽極連接的那 端附近較窄，在另一端較寬。這樣，對置式EL-片段對的總寬度將保持恒定，從而簡化了面 板設(shè)計(jì)，改進(jìn)了填充因數(shù)。圖11示出了折疊式EL-片段1100，該折疊式EL-片段1100是對置式EL-片段對 1000的簡單變型。使用陽極-陰極串聯(lián)連接體1110串聯(lián)連接組成折疊式EL-片段1100的 兩個(gè)對置的窄的EL-片段900。折疊式EL-片段1100與對置式EL-片段對1000相比的優(yōu) 勢在于兩個(gè)電連接都在透明基板的同一邊緣上。折疊式EL-片段1110的BNUE 1120與對置式EL-片段對1000的BNUE 1020是可比較的。在現(xiàn)有技術(shù)(美國專利No. 6，693，329)中還已經(jīng)知道，如圖12所示，將一些EL-片 段串聯(lián)在一起以形成此處所謂的EL-條1200。通過使一個(gè)EL-片段的陰極與下一個(gè)EL-片 段的陽極接觸來形成該串聯(lián)連接。該串聯(lián)連接將被稱為EL-條串聯(lián)連接1210。使用EL-條1200在用于照明和IXD背光應(yīng)用的較大EL-面板的制造中實(shí)現(xiàn)了一 些目標(biāo)。其允許使用更高電壓和更低電流來驅(qū)動(dòng)較大的面板，這降低了由于電阻發(fā)熱帶來 的功率損失。EL-條1200還允許EL-器件跨越電連接之間更大的距離。早先已經(jīng)示出了長 度僅為2. 5厘米的長的EL-片段經(jīng)受了明顯的亮度不均勻性對比度。通過由(例如)十個(gè) EL-片段形成EL-條，可以延伸25厘米的距離，而不會(huì)增加亮度不均勻性對比度，或者可以 延伸10厘米距離而具有顯著改進(jìn)的亮度不均勻性對比度。圖13示出通過串聯(lián)連接許多窄的EL-片段900所形成的窄的EL-條1300中的亮 度不均勻性對比度。每個(gè)EL-條串聯(lián)連接1210代替應(yīng)該以其他方式位于每對窄的EL-片 段900之間的透明電極連接體230和反射電極連接體240。形成窄的EL-條1300的每個(gè)窄 的EL-片段900與孤立的窄的EL-片段具有相同的亮度不均勻性。這在圖13中通過分層 次的陰影示意性示出。窄的EL-條1300的BNUE等于每個(gè)窄的EL-片段900的長度加上由 于EL-條串聯(lián)連接所產(chǎn)生的間隙。注意到，盡管在圖中用白色示出了此間隙，實(shí)際上從該區(qū) 域不發(fā)光。以與所示的對置式EL-片段對1000和折疊式EL-片段1100減少窄的EL-片段 900的BNUE同樣的方式，可以減少窄的EL-條1300的BNUE。圖14示出了對置式EL-條對 1400，該對置式EL-條對1400是通過將兩個(gè)窄的EL-條1300彼此相鄰放置使得每個(gè)窄的 EL-條1300中的透明電極電流的方向平行但是相反來形成的。這樣，BNUE 1410從每個(gè)窄 的EL-片段1300的長度減小為對置式EL-條對的寬度，同時(shí)保留EL-條1200的全部優(yōu)點(diǎn)。圖15示出了折疊式EL-條1500，該折疊式EL-條1500是對置式EL-條對1400的 簡單變型。使用陽極-陰極串聯(lián)連接器1110串聯(lián)連接組成了折疊式EL-條1500的兩個(gè)窄 的EL-條1300。折疊式EL-條1500與對置式EL-條對相比的優(yōu)點(diǎn)在于兩個(gè)電氣連接都在 透明基板的同一邊緣上。折疊式EL-條1500的BNUE 1510與對置式EL-條對的BNUE 1410 是可比較的。在一些高級IXD背光中，為了改進(jìn)對比度，降低功耗，并且減少運(yùn)動(dòng)偽影，已經(jīng)提 出了被稱為“動(dòng)態(tài)掃描”和“深度動(dòng)態(tài)變暗”的方法。這些方法要求將背光分成離散的區(qū)或 區(qū)域，該離散的區(qū)或區(qū)域可以每個(gè)被單獨(dú)地控制到隨著顯示內(nèi)容和幀定時(shí)而變化的特定亮 度。期望具有明顯長度和寬度的區(qū)域，該區(qū)域可以以單個(gè)期望的亮度工作，并且該區(qū)域具有 較低的BNUE。圖16示出了包括四個(gè)折疊式EL-條1500的低BNUE的EL-區(qū)域1600。該 EL-區(qū)域的BNUE 1610通常等于包括該EL-區(qū)域的低BNUE的EL-器件的寬度。并行電極網(wǎng) 絡(luò)1620將所有陽極連接體連接在一起，并將所有陰極連接體連接在一起，使得多個(gè)折疊式 EL-條1500能夠通過單個(gè)電流或電壓驅(qū)動(dòng)器同時(shí)供電。一般而言，可以通過將任意多個(gè)低BNUE的EL-器件彼此相鄰地排列來形成低BNUE 的EL-區(qū)域。低BNUE的EL-器件包括對置式EL-片段對、折疊式EL-片段、對置式EL-條對 以及折疊式EL-條。圖17示出了包括六個(gè)分離的低BNUE的EL-區(qū)域的低BNUE的EL-面 板1700。通常，在單個(gè)基板上構(gòu)造面板，但是，也可以在依次結(jié)合在一起以形成單個(gè)器件的幾個(gè)小的基板上制造面板。低BNUE的EL-面板包括單個(gè)低BNUE的EL-區(qū)域，這和簡單的 面照明面板中一樣，或者，該低BNUE的EL-面板可以包括多個(gè)低BNUE的EL-區(qū)域，這和IXD 的背光中一樣，對于該低BNUE的EL-面板，通過電流或電壓驅(qū)動(dòng)器分別對各個(gè)低BNUE的 EL-區(qū)域供電。部件列表
100EL-片段
110透明基板
120透明陽極
130發(fā)光元件
140反射陰極
150陽極電流
160陰極電流
170器件貫通電流
200照明面板
210離散式燈
220亮度不均勻范圍(BNUE)
230透射式散射器
240散射器間隙
250零間隙的亮度圖
260小間隙的亮度圖
270較大間隙的亮度圖
300大的EL-片段
310透明電極
320反射電極
330透明電極連接體
335透明電極連接
340反射電極連接體
345反射電極連接
350透明電極電流
360反射電極電流
370EL-片段長度
380EL-片段寬度
410透明電極電流密度
420反射電極電流密度
510透明電極電壓
520反射電極電壓
530透明電極連接體附近的
540反射電極連接體附近的
610電阻器件的J-V曲線
620理想二極管的J-V曲線
630實(shí)際二極管的J-V曲線
900窄的EL-片段
910BNUE
1000對置式EL-片段對
1010窄間隙
1020BNUE
1030光散射區(qū)域
1100折疊式EL-片段
1110陽極-陰極串聯(lián)連接器
1120BNUE
1200EL-條(已有技術(shù))
1210EL-條串聯(lián)連接
1300窄的EL-條
1310窄的EL-條的NUE
1400對置式EL-條對
1410BNUE
1500折疊式EL-條
1510BNUE
1600低BNUE的EL-區(qū)域
1610BNUE
1620并行電極網(wǎng)絡(luò)
1700低BNUE的EL-面板
權(quán)利要求
一種具有對置式EL 片段對的電致發(fā)光器件，該電致發(fā)光器件包括(a)第一EL 片段，其響應(yīng)于第一器件貫通電流產(chǎn)生光并且具有第一透明電極連接和第一反射電極連接；(b)第二EL 片段，其響應(yīng)于第二器件貫通電流產(chǎn)生光并且具有第二透明電極連接和第二反射電極連接，并且，所述第二EL 片段與所述第一EL 片段相鄰并彼此分開地設(shè)置，使得所述第一透明電極連接位于與所述第二透明電極連接相反的邊緣，并且第一透明電極電流的方向與第二透明電極電流的方向平行但是相反；以及(c)所述第一EL片段和所述第二EL 片段連接到公共電源，使得這兩個(gè)EL片段能夠同時(shí)正向偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一透明電極連接和所述第二透 明電極連接是電共用的，所述第一反射電極連接和所述第二反射電極連接是電共用的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一EL-片段和所述第二 EL-片段 是長的EL-片段，所述長的EL-片段在器件的最大設(shè)計(jì)電流處具有大于5 %的亮度不均勻性 對比度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一EL-片段和所述第二 EL-片段 是窄的EL-片段，每個(gè)窄的EL-片段的EL-片段長度是EL-片段寬度的至少2. 5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一反射電極連接與所述第二透 明電極連接相鄰，以及所述第一反射電極連接通過陽極-陰極串聯(lián)連接體電連接到第二透 明電極連接，以形成折疊式EL-片段。
6.一種具有對置式EL-條對的電致發(fā)光器件，該電致發(fā)光器件包括(a)具有串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)EL-片段的第一EL-條，所述第一EL-條響應(yīng)于器件 貫通電流產(chǎn)生光并且具有第一透明電極連接和第一反射電極連接；(b)具有串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)EL-片段的第二EL-條，所述第二 EL-條響應(yīng)于第 二器件貫通電流產(chǎn)生光并且具有第二透明電極連接和第二反射電極連接，并且，所述第二 EL-條與所述第一 EL-條相鄰并彼此分開地設(shè)置，使得所述第二透明電極連接位于與所述 第一透明電極連接相反的一端，并且所述第一 EL-條的每個(gè)EL-片段中的透明電極電流的 方向與所述第二 EL-條的每個(gè)EL-片段中的透明電極電流的方向平行但是相反；以及(c)所述第一EL-條和所述第二 EL-條連接到公共電源，使得這兩個(gè)EL-條同時(shí)正向偏置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一透明電極連接和所述第二透 明電極連接是電共用的，所述第一反射電極連接和所述第二反射電極連接是電共用的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光器件，其中，所述EL-片段是長的EL-片段，各所述 長的EL-片段在器件的最大設(shè)計(jì)電流處具有大于5%的亮度不均勻性對比度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電致發(fā)光器件，其中，所述EL-片段是窄的EL-片段，各所述 窄的EL-片段的長度是該片段的寬度的至少2. 5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致發(fā)光器件，其中，所述第一反射電極連接與所述第二透 明電極連接相鄰，并且所述第一反射電極連接通過陽極-陰極串聯(lián)連接體電連接到第二透 明電極連接，以形成折疊式EL-片段。
11.一種照明面板，該照明面板包括多個(gè)區(qū)域以及向每個(gè)區(qū)域施加獨(dú)立受控的電勢的裝置，每個(gè)區(qū)域具有并聯(lián)地電連接的多個(gè)對置式EL-片段對。
全文摘要
一種具有對置式EL-片段對(1000)的電致發(fā)光器件，該電致發(fā)光器件包括第一EL-片段(800)，其響應(yīng)于第一器件貫通電流產(chǎn)生光并具有第一透明電極連接(210)和第一反射電極連接(220)；第二EL-片段(900)，其響應(yīng)于第二器件貫通電流產(chǎn)生光并具有第二透明電極連接(210)和第二反射電極連接，并且第二EL-片段與所述第一EL-片段相鄰并彼此分開地設(shè)置，使得第一透明電極連接位于與第二透明電極連接相對的邊緣，并且第一透明電極電流的方向與第二透明電極電流的方向平行但是相反；并且第一和第二EL-片段連接到公共電源，使得這兩個(gè)EL片段能夠同時(shí)正向偏置。
文檔編號(hào)H01L27/32GK101926020SQ200980102952
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者唐納德·羅伯特·普羅伊斯 申請人:全球Oled科技有限責(zé)任公司