有机电致发光器件及其制备方法、发光屏体和电子设备与流程

1.本技术涉及一种有机半导体技术领域，具体涉及有机电致发光器件及其制备方法、发光屏体和电子设备。


背景技术：

2.oled(organic light-emitting diode，有机电激光显示)屏体制造过程中不可避免地存在灰尘颗粒、毛刺、针孔、裂纹等缺陷点，而oled屏体的阳极与阴极之间的距离通常很小(约数十到数百纳米)。在这种状态下，阳极与阴极可能会直接接触造成缺陷(称为短路点)，或者阳极与阴极之间的有机层会变得比其他位置薄。当oled器件工作时，电流更趋于从这种缺陷点处通过，而不是从其他位置通过，使得热量在这种缺陷点处累积，从而烧坏有机发光层材料，损害整个oled器件的品质和可靠性。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种有机电致发光器件及其制备方法、发光屏体和电子设备，能够防止过多电流从缺陷点处通过，保护器件不被烧坏。
4.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种有机电致发光器件，包括：基底；第一电极层，设置于基底上；其中，第一电极层包括辅助电极和多个电极区域，每个电极区域与辅助电极连接，且上述多个电极区域中的至少部分电极区域通过短路保护单元与上述辅助电极连接；流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值变大；有机发光层，设置于第一电极层上；第二电极层，设置于有机发光层上。
6.在上述有机电致发光器件的某个电极区域存在缺陷点时，会导致该电极区域与第二电极层直接接触，或有机发光层在该电极区域与第二电极层之间的部分变薄，是得流经该电极区域的电流会变大。由于电极区域通过短路保护单元与辅助电极连接，此时流经短路保护单元的电流对应变大。而流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值能够变大，使得电流不再趋于从该电极区域中的缺陷点通过，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流不足以将有机发光层烧坏，保护有机发光层材料不会造成不可逆的伤害。
7.一些实施例中，短路保护单元包括热敏材料区域，且流经第一电极层和发光区域的电流经过热敏材料区域。
8.其中，热敏材料的电阻温度系数为正，且在大于临界温度时电阻急剧上升。例如，在某个电极区域存在缺陷点时，流经热敏材料区域的电流增加时，该热敏材料区域的温度会随之升高。当热敏材料区域的温度达到热敏材料的开关温度时，热敏材料的电阻值增加，使得短路保护单元的阻值增加，例如热敏材料的电阻值可以急剧上升至大于初始阻值的100倍，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流变小，保护器件不被烧坏。
9.示例性的，上述热敏材料区域对应的热敏电阻的开关温度可以为85℃至200℃中
的任意值。在热敏材料区域的温度达到上述开关温度后，热敏材料区域对应的电阻上升。例如，上述热敏材料区域的材质可以为掺杂硅，也可以为掺杂钛酸钡，也可以为掺杂硅和掺杂钛酸钡的组合。
10.示例性的，上述热敏材料区域的材质可以基于有机发光层的材质选取，热敏电阻的开关温度要低于有机发光层能够承受的临界温度。例如，有机发光层的温度达到200℃会被烧坏时，热敏电阻的开关温度应低于200℃；若有机发光层的温度达到160℃会被烧坏时，热敏电阻的开关温度应低于160℃。
11.一些实施例中，上述短路保护单元还可以包括非热敏材料区域，非热敏材料区域的材质与第一电极层的材质相同。
12.其中，上述短路保护单元可以整体为热敏材料，或部分为热敏材料，本技术实施例对此不予限定。在上述短路保护单元部分为热敏材料时，可以包括热敏材料区域和非热敏材料区域，非热敏材料区域的材质可以与第一电极层的材质相同。例如，非热敏材料区域的材质与辅助电极的材质和电极区域的材质相同，便于器件的制备。
13.一些实施例中，上述辅助电极的材质为金属。例如，上述辅助电极可以为mo-al-mo。
14.第二方面，本技术实施例提供了一种有机电致发光器件的制备方法，包括：在基底上形成第一电极层；其中，第一电极层包括辅助电极和多个电极区域；在基底上形成短路保护单元，以使得上述多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接；其中，流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值变大；在第一电极层上形成有机发光层；在有机发光层上形成第二电极层。
15.在上述有机电致发光器件的某个电极区域存在缺陷点时，会导致该电极区域与第二电极层直接接触，或有机发光层在该电极区域与第二电极层之间的部分变薄，是得流经该电极区域的电流会变大。由于电极区域通过短路保护单元与辅助电极连接，此时流经短路保护单元的电流对应变大。而流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值能够变大，使得电流不再趋于从该电极区域中的缺陷点通过，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流变小，保护器件不被烧坏。
16.示例性的，上述短路保护单元包括热敏材料区域，且流经第一电极层和发光区域的电流经过该热敏材料区域。
17.其中，热敏材料区域的材质可以为掺杂硅，也可以为掺杂钛酸钡，也可以为掺杂硅和掺杂钛酸钡的组合。
18.一些实施例中，上述短路保护单元还包括非热敏材料区域，非热敏材料区域的材质与第一电极层的材质相同。
19.一些实施例中，上述在基底上形成短路保护单元，包括：通过光刻或预设形状的掩膜mask的方式在基底上形成短路保护单元。
20.示例性的，在基底上形成包括辅助电极和多个电极区域的第一电极层之后，可以制备短路保护层，然后通过光刻的方式对短路保护层进行刻蚀，只保留发光区域与辅助电极之间的部分，使得多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接即可。
21.示例性的，在基底上形成包括辅助电极和多个电极区域的第一电极层之后，可以
通过预设形状的掩膜mask制备短路保护单元，使得多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接。
22.本实施例中，在某个电极区域存在缺陷点时，若缺陷点的电阻较大，温度不足以升高至热敏电阻的开关温度，为了使得其他电极区域能够正常工作，即其他电极区域的工作电流不小于正常工作电流的90％，短路保护单元应满足以下条件：
[0023][0024]
其中，f为出现短路后屏体亮度与初始亮度的比值，f可以取90％，is为出现短路点像素的电流，i为屏体整体电流，rf为短路保护电阻，rs为短路点等效阻抗，r
oled
为正常工作像素的器件等效阻抗，n为屏体的发光区个数。其中，整个短路保护单元的电阻需要大于计算得到的电阻值rf。
[0025]
若缺陷点的电阻较小，温度升高至热敏电阻的开关温度，热敏电阻的电阻值急剧上升至大于初始阻值的100倍，使电流降低，保护器件不被烧坏。
[0026]
第三方面，本技术实施例提供了一种发光屏体，包括如第一方面任一项所述的有机电致发光器件。
[0027]
第四方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括如第三方面所述的发光屏体。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1是本技术实施例提供的一种有机电致发光器件的部分结构示意图；
[0030]
图2是本技术实施例提供的又一种有机电致发光器件的部分结构示意图；
[0031]
图3是本技术实施例提供的有机电致发光器件的制备方法的流程示意图；
[0032]
图4(a)～图4(c)是本技术实施例提供的有机电致发光器件的制备过程示意图；
[0033]
图5(a)和图5(b)是本技术实施例提供的有机电致发光器件的制备过程示意图；
[0034]
图6(a)和图6(b)是本技术实施例提供的有机电致发光器件的制备过程示意图。
具体实施方式
[0035]
下面结合具体实施例对本技术进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术的作用，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
[0036]
应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0037]
还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0038]
在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0040]
此外，本技术实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。
[0041]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0042]
在其他条件相同的情况下，oled屏体的发光面积越大，出现短路缺陷点的可能性也越大。基于此相关技术一中通过增大器件的有机发光层的厚度来减少短路缺陷点。虽然相关技术一的方案有可能减少短路缺陷点，但这要求oled器件采用更高的驱动电压，这会影响器件效率，而且并不能完全消除短路缺陷点。
[0043]
相关技术二中使用熔断型短路防护部，以增加器件的可靠性。但相关技术二则需要输入熔断型短路防护部的电流要显着大于短路保护机制的阈值条件，使得熔断型短路防护部熔断才能够启动短路保护机制。而熔断型短路防护部熔断处会产生高温，很难控制高温灼烧的影响范围，这很有可能会破坏有机发光层，形成较大的黑斑。
[0044]
基于上述问题，本技术实施例中提供一种有机电致发光器件，包括基底、第一电极层、短路保护单元、有机发光层和第二电极层。第一电极层设置于基底上，第一电极层包括辅助电极和多个电极区域，每个电极区域与辅助电极连接，且上述多个电极区域中的至少部分电极区域通过短路保护单元与上述辅助电极连接。而流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值能够变大。因此，在某个电极区域存在缺陷点时，短路保护单元的温度升高使得其阻值变大，从而使得电流不再趋于从该电极区域中的缺陷点通过，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流不足将有机发光层烧坏。
[0045]
图1示出了本技术实施例提供的一种有机电致发光器件的部分结构示意图。参见图1，第一电极层200包括多个电极区域210和辅助电极220，电极区域210呈矩形，且上述多个电极区域210呈阵列形式排布在基底100上。其中，各个电极区域210之间不直接连通，各个电极区域210通过辅助电极220实现相互并联。
[0046]
例如，上述辅助电极220可以横向排列或竖向排列，与一排的电极区域210或一列的电极区域210连接，实现将所有的电极区域并联连接。而在电极区域210与辅助电极220之间设置有短路保护单元300，该短路保护单元300包括热敏材料区域310和非热敏材料区域320。
[0047]
其中，热敏材料的电阻温度系数为正，且在温度大于开关温度(也称居里温度)时电阻急剧上升。例如，在某个电极区域210存在缺陷点时，流经热敏材料区域310的电流增加时，该热敏材料区域310的温度会随之升高。当热敏材料区域310的温度达到热敏材料的开关温度时，热敏材料的电阻值增加，使得短路保护单元300的阻值增加，例如热敏材料的电
阻值可以急剧上升至大于初始阻值的100倍，进而使得流经该电极区域210对应的有机发光层部分电流变小，保护器件不被烧坏。
[0048]
示例性的，热敏材料区域310对应的热敏电阻的开关温度可以为85℃至200℃中的任意值。在热敏材料区域310的温度达到上述开关温度后，热敏材料区域310对应的电阻上升。
[0049]
示例性的，上述热敏材料区域的材质可以基于有机发光层的材质选取，热敏电阻的开关温度要低于有机发光层能够承受的临界温度。例如，有机发光层的温度达到200℃会被烧坏时，热敏电阻的开关温度应低于200℃。
[0050]
例如，热敏材料区域的开关温度可以为130℃，则在热敏材料区域的温度大于130℃时，热敏材料区域的电阻值可以呈指数级急剧上升至大于初始电阻值的100倍，由此导致进入短路电极区域的电流会迅速下降，该电极区域对应的发光区域不再发光，使得发光区域的温度随着时间降低，保护有机材料不会造成不可逆的伤害。
[0051]
本技术实施例中，在一个短路保护单元300中，热敏材料区域310的个数可以为一个(如图1所示)，也可以为两个以上，对此不予限定。
[0052]
示例性的，对于热敏材料区域310的个数为一个的情况，热敏材料区域310可以位于短路保护单元300的两端，也可以位于短路保护单元300的中部，对此不予限定。
[0053]
示例性的，对于热敏材料区域310的个数为两个以上的情况，各个热敏材料区域310可以位于短路保护单元300的两端，也可以位于短路保护单元300的中部，也可以位于非热敏材料区域320的两端和中部，且各个热敏材料区域310之间通过非热敏材料区域320相互间隔。
[0054]
一种场景中，每个电极区域210均可以对应一个短路保护单元300。
[0055]
又一种场景中，上述多个电极区域210中的部分电极区域210对应一个短路保护单元300，而位于屏体的某些位置的电极区域210可以不设置短路保护单元300。
[0056]
另外，有机发光层(图1中未示出)设置于第一电极层200上，第二电极层(图1中未示出)设置于有机发光层上。有机电致发光器件还可以包括设置在基底100上的封装外壳，第一电极层200和第二电极层在封装外壳的外部设置有电极引脚。
[0057]
其中，图1中可以通过竖向辅助电极将各个横向辅助电极连通，然后采用竖向辅助电极的一端延伸至封装外壳的外部，作为第一电极的电极引脚。
[0058]
图2示出了本技术实施例提供的又一种有机电致发光器件的部分结构示意图。参见图2，本实施例中的有机电致发光器件与图1中的有机电致发光器件的区别为：各个短路保护单元整体均为热敏材料，即短路保护单元只包含热敏材料区域310而不包含非热敏材料区域。
[0059]
关于本实施例中有机电致发光器件的其他结构请参考图1中的相关内容，在此不再赘述。
[0060]
在一些实施例中，有机电致发光器件中的各个短路保护单元，可以一部分短路保护单元为图1中短路保护单元所示的结构，其余部分短路保护单元为图2中短路保护单元所示的结构，而且图1中短路保护单元中热敏材料区域310的个数不限于一个，也可以为两个以上。
[0061]
本技术实施例中，热敏材料区域310的材质可以为掺杂硅，也可以为掺杂钛酸钡，
也可以为掺杂硅和掺杂钛酸钡的组合。非热敏材料区域320的材质可以与第一电极层200的材质相同，便于器件的制备。上述辅助电极220的材质为金属，例如辅助电极220可以为mo-al-mo。
[0062]
本实施例中，在某个电极区域210存在缺陷点时，若缺陷点的电阻较大，温度不足以升高至热敏电阻的开关温度，为了使得其他电极区域210能够正常工作，即其他电极区域210的工作电流不小于正常工作电流的90％，短路保护单元300应满足以下条件：
[0063][0064]
其中，f为出现短路后屏体亮度与初始亮度的比值，f可以取90％，is为出现短路点像素的电流，i为屏体整体电流，rf为短路保护电阻，rs为短路点等效阻抗，r
oled
为正常工作像素的器件等效阻抗，n为屏体的发光区个数。其中，整个短路保护单元300的电阻需要大于计算得到的电阻值rf。
[0065]
若缺陷点的电阻较小，温度升高至热敏电阻的开关温度，热敏电阻的电阻值急剧上升至大于初始阻值的100倍，使电流降低，保护器件不被烧坏。
[0066]
图3示出了本技术实施例提供的有机电致发光器件的制备方法的流程示意图。参见图3，上述有机电致发光器件的制备方法可以包括以下步骤：
[0067]
步骤301，在基底上形成第一电极层。
[0068]
其中，第一电极层可以包括辅助电极和多个电极区域，所示具体结构可以参考前述实施例中的相关内容，在此不再赘述。
[0069]
步骤302，在基底上形成短路保护单元，以使得上述多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接。
[0070]
其中，流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值能够变大。
[0071]
一些实施例中，短路保护单元包括热敏材料区域，且流经第一电极层和发光区域的电流经过热敏材料区域。
[0072]
其中，热敏材料的电阻温度系数为正，且在大于临界温度时电阻急剧上升。例如，在某个电极区域存在缺陷点时，流经热敏材料区域的电流增加时，该热敏材料区域的温度会随之升高。当热敏材料区域的温度达到热敏材料的开关温度时，热敏材料的电阻值增加，使得短路保护单元的阻值增加，例如热敏材料的电阻值可以急剧上升至大于初始阻值的100倍，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流变小，保护器件不被烧坏。
[0073]
示例性的，上述热敏材料区域的材质可以为掺杂硅，也可以为掺杂钛酸钡，也可以为掺杂硅和掺杂钛酸钡的组合。
[0074]
一些实施例中，上述短路保护单元还可以包括非热敏材料区域，非热敏材料区域的材质与第一电极层的材质相同。
[0075]
其中，上述短路保护单元可以整体为热敏材料，或部分为热敏材料，本技术实施例对此不予限定。在上述短路保护单元部分为热敏材料时，可以包括热敏材料区域和非热敏材料区域，非热敏材料区域的材质可以与第一电极层的材质相同。例如，非热敏材料区域的材质与辅助电极的材质和电极区域的材质相同，便于器件的制备。
[0076]
一些实施例中，如图4(a)～图4(c)，首先在基底100上形成辅助电极220和多个电
极区域210。之后，在基底100上形成非热敏材料区域320，并留出热敏材料区域的位置。接着，在基底100上形成热敏材料区域310，与非热敏材料区域320接通以形成短路保护单元300。
[0077]
又一些实施例中，如图5(a)和图5(b)，由于非热敏材料区域320的材质与第一电极层的材质相同，因此可以同时在基底100上形成辅助电极220、多个电极区域210和非热敏材料区域320。之后，在基底100上形成热敏材料区域310，与非热敏材料区域320接通以形成短路保护单元300。
[0078]
又一些实施例中，如图6(a)和图6(b)，首先在基底100上形成辅助电极220和多个电极区域210。之后，在基底100上形成热敏材料区域310，热敏材料区域310接通电极区域210和辅助电极220，形成短路保护单元。
[0079]
步骤303，在第一电极层上形成有机发光层。
[0080]
步骤304，在有机发光层上形成第二电极层。
[0081]
本技术实施例中，在上述有机电致发光器件的某个电极区域存在缺陷点时，会导致该电极区域与第二电极层直接接触，或有机发光层在该电极区域与第二电极层之间的部分变薄，使得流经该电极区域的电流会变大。由于电极区域通过短路保护单元与辅助电极连接，此时流经短路保护单元的电流对应变大。而流过短路保护单元的电流变大导致短路保护单元的温度升高时，短路保护单元的阻值能够变大，使得电流不再趋于从该电极区域中的缺陷点通过，进而使得流经该电极区域对应的有机发光层部分电流变小，保护器件不被烧坏。
[0082]
一些实施例中，步骤302可以包括：通过光刻或预设形状的掩膜mask的方式在基底上形成短路保护单元。
[0083]
示例性的，在基底上形成包括辅助电极和多个电极区域的第一电极层之后，可以在第一电极层上制备短路保护层，然后通过光刻的方式对短路保护层进行刻蚀，只保留发光区域与辅助电极之间的部分，使得多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接即可。
[0084]
示例性的，在基底上形成包括辅助电极和多个电极区域的第一电极层之后，也可以通过预设形状的掩膜mask制备短路保护单元，使得多个发光区域中的至少部分发光区域通过短路保护单元与辅助电极连接。
[0085]
本技术实施例还提供了一种屏体，包括上述任一有机电致发光器件，且具有上述有机电致发光器件所具有的有益效果，在此不再赘述。
[0086]
本技术实施例还提供了一种电子设备，包括上述屏体，且具有上述屏体所具有的有益效果，在此不再赘述。
[0087]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0088]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。