專利名稱：有機電致發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光元件，且特別是有關(guān)于一種有機電致發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
有機電致發(fā)光元件(organic electro-luminescent device，OELD)一種利用有機官能性材料(organic functional material)的自發(fā)光特性來達到顯示效果的元件，其中依照有機官能性材料的分子量分為小分子有機電致發(fā)光元件(Small Molecule OELD，SM-OELD)與高分子電激發(fā)光元件(Polymer Electro-Luminescent Device，PELD)兩大類。兩者之發(fā)光結(jié)構(gòu)皆是由一對電極以及有機官能層所構(gòu)成，而有關(guān)于公知有機電致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)將詳述如后。
圖1為公知有機電致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖。請參考圖1，公知有機電致發(fā)光元件100包括基板110、陽極層120、有機官能層130以及陰極層140，其中陽極層120設置于基板110上，而此陽極層120之材料為銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)。有機官能層130設置于陽極層120上，且此有機官能層130通常為數(shù)層有機薄膜所構(gòu)成。此外，陰極層140設置于有機官能層130上，而陰極層140之材料通常是金屬。
當施加直流電壓時，電洞從陽極層120注入有機官能層130，而電子從陰極層140注入有機官能層130，因為外加電場所造成的電位差，使得電洞與電子兩種載子(carrier)在有機官能層130中移動并產(chǎn)生輻射性結(jié)合(radiative recombination)。部分由電子電洞再結(jié)合所放出之能量會將有機發(fā)光材料分子激發(fā)形成單一激態(tài)分子。當單一激態(tài)分子釋放能量回到基態(tài)時，其中一定比例的能量會以光子的方式放出而發(fā)光，此即為公知有機電致發(fā)光元件100的發(fā)光原理。
然而，公知有機電致發(fā)光元件100所存在的問題是，有機官能層130所發(fā)出的光容易因為元件內(nèi)之各層的折射率的不同而產(chǎn)生反射或是折射。因此，有機官能層130所發(fā)出的光大部分都被限制于元件內(nèi)部而無法穿透出基板110，因而使得有機電致發(fā)光元件100的發(fā)光效率偏低。為了解決發(fā)光效率偏低的問題，通常會在公知有機電致發(fā)光元件100上施加較高的驅(qū)動電壓，然而驅(qū)動電壓越高，公知有機電致發(fā)光元件100的壽命也就越短。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種有機電致發(fā)光元件，其具有較佳的發(fā)光效率。
此外，本發(fā)明的再一目的就是提供一種有機電致發(fā)光元件，其具有較低的驅(qū)動電壓。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種有機電致發(fā)光元件，其包括基板、多個有機電致發(fā)光單元與至少氧化鎢層(tungsten oxidelayer，WO3layer)，其中這些有機電致發(fā)光單元堆放于基板上，而每一氧化鎢層夾于相鄰的二有機電致發(fā)光單元之間。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之氧化鎢層的厚度介于0.5至30納米之間。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之各個有機電致發(fā)光單元包括陽極層、陰極層與設置于陽極層以及陰極層之間之一有機官能層。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之最靠近基板表面之有機電致發(fā)光單元包括陽極層與有機官能層，其中陽極層設置于基板上。有機官能層設置于陽極層上，且位于此有機電致發(fā)光單元之有機官能層上的氧化鎢層作為陰極層。此外，陽極層為透明導體層，而此透明導體層之材料例如是銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indiumzinc oxide，IZO)或鋁鋅氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之最遠離基板表面之有機電致發(fā)光單元包括陰極層與有機官能層。有機官能層設置于陰極層之底下，而位于此電致發(fā)光單元之有機官能層底下之氧化鎢層作為陽極層。此外，陰極層之材料可以是鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金或含鎂之合金。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之最靠近基板表面之有機電致發(fā)光單元包括陽極層與有機官能層，其中陽極層設置于基板上。有機官能層設置于陽極層上，且位于此有機電致發(fā)光單元之有機官能層上的氧化鎢層作為陰極層。此外，最遠離基板表面之有機電致發(fā)光單元包括陰極層與有機官能層，其中有機官能層設置于陰極層之底下，而位于此電致發(fā)光單元之有機官能層底下之氧化鎢層作為陽極層。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之基板例如是玻璃基板、塑料基板或可撓曲基板(flexible substrate)。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出另一種有機電致發(fā)光元件，其包括基板、陽極層、多個有機官能層、至少氧化鎢層與陰極層，其中陽極層設置于基板上，而這些有機官能層堆放于陽極層上。每一氧化鎢層夾于相鄰的二有機官能層之間，而陰極層設置于最遠離之基板表面之有機官能層上。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之氧化鎢層的厚度介于0.5至30納米之間。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之陽極層為透明導體層，而此透明導體層之材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物或鋁鋅氧化物。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之陰極層的材料可以是鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金或含鎂之合金。
依照本發(fā)明較佳實施例，上述之基板例如是玻璃基板、塑料基板或可撓曲基板。
基于上述，本發(fā)明采用氧化鎢層連接兩相鄰有機電致發(fā)光單元或是兩相鄰有機官能層，以作為電荷產(chǎn)生層(charge generation layer)，因此相較于公知技術(shù)，本發(fā)明之有機電致發(fā)光元件具有較高的發(fā)光效率。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1為公知有機電致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為依照本發(fā)明第一較佳實施例之有機電致發(fā)光元件的剖面示意圖。
圖3為依照本發(fā)明第二較佳實施例之有機電致發(fā)光元件的剖面示意圖。
主要元件標記說明100公知有機電致發(fā)光元件110、210基板120、222a、222b、310陽極層130、224a、224b、320a、320b、320c有機官能層140、226a、226b、340陰極層200、300有機電致發(fā)光元件220a、220b、350a、350b、350c有機電致發(fā)光單元230、330a、330b氧化鎢層具體實施方式
第一實施例圖2為依照本發(fā)明第一較佳實施例之有機電致發(fā)光元件的剖面示意圖。請參考圖2，本實施例之有機電致發(fā)光元件200包括基板210、多個有機電致發(fā)光單元220a、220b與至少一氧化鎢層230，其中這些有機電致發(fā)光單元220a與220b堆放于基板210上，而氧化鎢層230設置于這些有機電致發(fā)光單元220a與220b之間。此外，基板210例如是玻璃基板、石英基板、塑料基板或可撓曲基板。
更詳細而言，有機電致發(fā)光單元220a包括陽極層222a、陰極層226a與設置于陽極層222a以及陰極層226a之間之一有機官能層224a。此外，有機官能層224a除了包括了主要的有機發(fā)光層之外，更可依據(jù)各元件實際所需而另外包括電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層與電子注入層或是其組合層。另外，陽極層222a可以是透明導體層，而此透明導體層之材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或或其它透明之金屬氧化物。當陽極層222a之材料為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或或其它透明之金屬氧化物時，形成陽極層222a的方法可以是濺鍍工藝。
同樣地，有機電致發(fā)光單元220b包括陽極層222b、陰極層226b與設置于陽極層222b以及陰極層226b之間之一有機官能層224b。此外，有機官能層224b與有機官能層224a的結(jié)構(gòu)相似，同樣的有機官能層224b除了包括了主要的有機發(fā)光層之外，更可依據(jù)各元件實際所需而另外包括電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層與電子注入層或是其組合層。另外，陰極層226b之材料可以是鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金或含鎂之合金，其中含鎂之合金例如是鎂銀(Mg:Ag)合金、鎂銦(Mg:In)合金、鎂錫(Mg:Sn)合金、鎂銻(Mg:Sb)合金或鎂碲(Mg:Te)合金。
請繼續(xù)參考圖2，氧化鎢層230的厚度介于0.5至30納米之間。另外，氧化鎢層230可以采用蒸鍍的方式形成。氧化鎢層230不僅作為連接兩有機電致發(fā)光單元220a與220b的連接層(interconnectinglayer)，更作為電荷產(chǎn)生層(charge generation layer，CGL)。換言之，每一個氧化鎢層都可以連接兩相鄰的有機電致發(fā)光單元，而且氧化鎢層可以提供電子或電洞的注入與遷移。
較詳細的說明是，當電壓施加于此有機電致發(fā)光元件200時，電荷產(chǎn)生層230將可提供電子電洞至上層及下層的有機電致發(fā)光單元220b、220a內(nèi)，使電子和電洞在上層及下層的有機電致發(fā)光單元220b、220a內(nèi)再結(jié)合進而放出光，以提高元件發(fā)光效率。
表1

表1列出各種不同厚度之氧化鎢層的實驗數(shù)據(jù)。請參考表1，各實例之電流密度為20mA/cm2，而有機電致發(fā)光單元的面積為3×3mm2。此外，實例1只有單一有機電致發(fā)光單元(類似圖1所示)，而實例2至7是有兩個有機電致發(fā)光單元堆放(類似圖2所示)，其中這些實例1至7都是發(fā)綠光。另外，氧化鎢層厚度的單位為nm。產(chǎn)率(yield)的單位為cd/A，而功率效率(power efficiency)的單位為1m/W。電壓的單位為伏特(V)，而外部量子效率(external quantumefficiency，EQE)的單位為百分比(％)。
當氧化鎢層厚度下降時，發(fā)光效率(luminance efficiency)也隨之增加。實例7的發(fā)光效率約為實例1的發(fā)光效率的兩倍。實例2的發(fā)光效率約為實例1的發(fā)光效率的四倍。更詳細而言，實例2的發(fā)光效率為49.2cd/A，而外部量子效率為12.6％，且CIE坐標為(x＝0.27，y＝0.68)已接近純綠光的CIE坐標為(x＝0.272，y＝0.672)。換言之，相較于公知技術(shù)，本實施例之有機電致發(fā)光元件200具有較高的發(fā)光效率與較低的驅(qū)動電壓。
值得注意的是，本實施例之有機電致發(fā)光元件200并不限定只有兩個有機電致發(fā)光單元220a與220b，更可具有兩個以上的有機電致發(fā)光單元。此外，在這些有機電致發(fā)光單元之有機官能層的材料也可以是相同或是不相同。換言之，這些有機電致發(fā)光單元所發(fā)出的光線可以是同一種顏色或是不同顏色。
第二實施例圖3為依照本發(fā)明第二較佳實施例之有機電致發(fā)光元件的剖面示意圖。請參考圖3，第二實施例與第一實施例相似，其不同之處在于在本實施例之有機電致發(fā)光元件300中，多個有機官能層320a、320b與320c堆放于陽極層310上。此外，氧化鎢層330a設置于相鄰的二有機官能層320a與320b之間，而氧化鎢層330b設置于相鄰的二有機官能層320b與320c之間。陰極層340設置于最遠離之基板210表面之有機官能層320c上。值得一提的是，由于氧化鎢層330a與330b可以采用蒸鍍的方式達成，因此在形成氧化鎢層330a與330b的過程中不會對有機官能層320a或320b造成損害。
更詳細而言，氧化鎢層330a、有機官能層320a與陽極層310構(gòu)成有機電致發(fā)光單元350a，因此氧化鎢層330a是作為有機電致發(fā)光單元350a的陰極層。同樣地，氧化鎢層330a、有機官能層320b與氧化鎢層330b構(gòu)成另一有機電致發(fā)光單元350b，因此氧化鎢層330a又同時作為有機電致發(fā)光單元350b的陽極層，且氧化鎢層330b作為有機電致發(fā)光單元350b的陰極層。同樣地，氧化鎢層330b、有機官能層320c與陰極層340構(gòu)成有機電致發(fā)光單元350c，因此氧化鎢層330b又同時作為有機電致發(fā)光單元350c的陽極層。換言之，每一氧化鎢層都可以連接兩相鄰的有機電致發(fā)光元件的有機官能層。
值得注意的是，第一實施例之有機電致發(fā)光單元220a或220b的結(jié)構(gòu)也可是應用至第二實施例中。舉例而言，在一較佳實施例中，在有機官能層320a與氧化鎢層330a之間更設置有陰極層(類似圖2之陰極層226a)。在另一較佳實施例中，在有機官能層320c與氧化鎢層330b之間更設置有陽極層(類似圖2之陽極層222b)。在又一較佳實施例中，在有機官能層320b與氧化鎢層330a之間更設置有陽極層(類似圖2之陽極層222b)，且在有機官能層320b與氧化鎢層330b之間更設置有陰極層(類似圖2之陰極層226a)。
此外，在上述之第一實施例與第二實施例中，在陽極層222a與310之后所形成之各膜層皆以相同(例如蒸鍍)工藝形成，因此本發(fā)明不僅可以縮短工藝時間之外，更可連續(xù)形成陽極層222a與310之后的各膜層。另外，在上述之第一實施例與第二實施例中皆為底部發(fā)光式有機電致發(fā)光元件。倘若將陰極層與陽極層的排列順序相反，可以使得光線由頂部方向射出，即成為頂部發(fā)光式有機電致發(fā)光元件。
綜上所述，本發(fā)明之有機電致發(fā)光元件采用氧化鎢層作為電荷產(chǎn)生層與連接層，以連接兩相鄰有機電致發(fā)光單元、兩相鄰有機官能層或是兩相鄰之有機電致發(fā)光單元與有機官能層。相較于公知技術(shù)，本發(fā)明之有機電致發(fā)光元件具有較高的發(fā)光效率與較低的驅(qū)動電壓。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與改進，因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光組件，其特征在于包括基板；多個有機電致發(fā)光單元，堆放于該基板上；以及至少氧化鎢層，每一該些氧化鎢層系夾于相鄰的上述兩個有機電致發(fā)光單元之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該氧化鎢層的厚度系介于0.5至30納米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于各該些有機電致發(fā)光單元包括陽極層；陰極層；以及有機官能層，設置于該陽極層以及該陰極層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于最靠近該基板表面之該有機電致發(fā)光單元包括陽極層，設置于該基板上；以及有機官能層，設置于該陽極層上，其中位于該有機電致發(fā)光單元之該有機官能層上的該氧化鎢層系作為陰極層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該陽極層為透明導體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該透明導體層之材料包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物或鋁鋅氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于最遠離該基板表面之該有機電致發(fā)光單元包括陰極層；以及有機官能層，設置于該陰極層之底下，其中位于該電致發(fā)光單元之該有機官能層底下之該氧化鎢層作為陽極層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該陰極層之材料選自鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金及含鎂之合金所組成之族群中之一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于最靠近該基板表面之該有機電致發(fā)光單元包括設置于該基板上之陽極層與設置于該陽極層上之有機官能層，而位于該有機電致發(fā)光單元之該有機官能層上的該氧化鎢層作為一陰極層，最遠離該基板表面之該有機電致發(fā)光單元包括一陰極層與設置于該陰極層之底下之一有機官能層，而位于該電致發(fā)光單元之該有機官能層底下之該氧化鎢層作為陽極層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該基板包括玻璃基板、塑料基板或可撓曲基板。
11.一種有機電致發(fā)光組件，其特征在于包括基板；陽極層，設置于該基板上；多個有機官能層，堆放于陽極層上；至少一氧化鎢層，每一該些氧化鎢層系夾于相鄰的上述兩個有機官能層之間；以及陰極層，設置最遠離之該基板表面之該有機官能層上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該氧化鎢層的厚度系介于0.5至30納米之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該陽極層為透明導體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該透明導體層之材料包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物或鋁鋅氧化物。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該陰極層之材料選自鋁、鈣、鎂、銦、錫、錳、銀、金及含鎂之合金所組成之族群中之一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機電致發(fā)光組件，其特征在于該基板包括玻璃基板、塑料基板或可撓曲基板。
全文摘要
一種有機電致發(fā)光元件，其包括基板、多個有機電致發(fā)光單元與至少一氧化鎢層，其中這些有機電致發(fā)光單元堆放于基板上，而每一氧化鎢層夾于相鄰的二有機電致發(fā)光單元之間。在本發(fā)明中，包括有氧化鎢層之有機電致發(fā)光元件能有較佳的發(fā)光效率。此外，本發(fā)明亦揭露另一種有機電致發(fā)光元件。
文檔編號H05B33/26GK1832648SQ20051005464
公開日2006年9月13日 申請日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者張展晴, 陳金鑫, 黃孝文, 朱達雅, 廖啟宏, 羅世奎, 湯舜鈞 申請人:中華映管股份有限公司