CN1549659A - 增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置及其方法，其主要是先制作一将阴极层图案化的阴极导电基板，再在阴极导电基板上设置发光材料，接着依序制作电洞传输层并在此层控制整体厚度，阳极层，在阳极层上设置一半透膜干涉层与保护层，通过上述的半透膜干涉层与阴极形成共振区间，使光波在此区间内反复共振干涉，特定光波在此共振区间被加强集中，而得到一高强度的单一波长射出面板，同时通过调整半透膜干涉层的间距，可得到所需要的特定光色。
Description
技术领域
本发明涉及一种增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置及其方法，其应用在显示器产业中全彩化的制作。
背景技术
由于有机发光二极管(Organic light emitting diode；OLED)具备自发光、厚度薄、反应速度快、视角广、分辨率佳、高亮度、可用于挠曲性面板及使用温度范围广等多项优点，被认为是继薄膜型液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD)之后的新一代平面显示器技术，而该有机发光二极管的发光原理是利用材料的特性，将电子电洞在发光层上结合，产生的能量将发光分子由基态提升至激发态，电子由激发态降回基态时，其能量以电磁波的形式释出，因而达到包含不同波长的发光元件的产生。其中阳极(Anode)为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)的导电玻璃膜，以溅镀或蒸镀方式，附着于玻璃或透明塑胶基板上，阴极则含有镁(Mg)、铝(Al)、锂(Li)、钙(Ca)等金属，在二个电极间则是多个有机薄膜形成的发光区域，包含电洞注入层(Hole injctionlayer；HIL)，电洞传递层(Hole Transport Layer；HTL)，有机发光层(Emitting layer)，及电子传递层(Electron Transport Layer；ETL)，在实际应用时，基于不同需求的考虑，有时还会包含其它不同的薄膜。
有机发光二极管依其使用的有机发光层材料不同，可分为以染料或颜料为主的小分子有机发光二极管(Organic Light EmittingDiode；OLED)及以共轭性高分子为主的高分子有机发光二极管(Ploymer Light Emitting Diode；PLED)，就材料的取得而言，小分子材料的合成与纯化皆较高分子简单，对材料产量与纯度的要求较容易达到，相对而言小分子的材料特性较高分子容易掌握，但就热稳定性与机械性而言却以高分子为佳。
对发光元件而言，有两项重要物理性质，一是发光的能量效率(Energy Efficiency)，另一是发光的量子效率(QuantumEfficiency)，发光能量效率的定义是在元件中输入的电能与产生发光能量的比值；发光量子效率的定义则为一个电洞能放出几个光子的比值，换言之，即为电转换成光的效率。
高分子有机发光二极管的元件材料由于分子量分布不易控制，色饱和度一般来说较小分子有机发光二极管元件差，因为光色的不纯，因此高分子有机发光二极管的元件在全彩化的应用上较为不利。
发明内容
本发明的主要目的，在于解决上述缺陷，为避免该缺陷的存在，本发明在既定高分子电激发光元件结构下，利用共振腔的物理特性来增加特定波长的外部量子效率，并同时提高元件色饱和度，而且，利用光学的干涉原理来调变光色。另外，共振腔为干涉调整主光色时会有倍频的问题，如300、600、900nm都会有发射光产生，此时，可利用其上方的干涉膜限制其主光色波长，例如只有600nm的发射光可射出。
在制作过程中本发明采用一般的全彩高分子电激发光面板，并以沉积的方式制作干涉层，该干涉层是利用光共振原理来增强光波，在透明基板一侧交互重叠两介质作为一半透镜，利用其与阴极之间形成的共振区间，当光波在此区间内反复共振干涉时，特定波长的光波将在此共振腔内被加强与集中，可得到高强度的单一波长射出面板，其中，该半透镜是利用二种不同折射率的物质做反复沉积多层而制成，使光波能在阴极与半透镜间做干涉，由于不同厚度的共振腔可共振得到不同光色，因此可以对全彩面板的各光色做一调整与补强。
附图说明
图1是本发明的装置示意图。
图2是本发明的强度-波长曲线示意图。
图3是本发明的制造方法流程示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现结合附图说明如下：
请参阅图1所示，是本发明的装置示意图，如图所示：包括有一阴极导电基板10，该阴极导电基板10是将阴极层图案化的导电基板，并设置一阴极间的隔离壁70，一位于上述阴极导电基板10上的发光层20，该发光层20为聚乙烯咔唑(PVK)掺杂有机染料或聚芴高分子(polyfluorene)的高分子有机发光材料，又在该发光层20上设置一电洞传输层30，再在电洞传输层30上设置一阳极层40，在该阳极层40上设置半透膜干涉层50，该半透膜干涉层50是利用两种折射率不同的物质而制成，将该两种折射率不同的物质反复蒸镀6至100层，最后在该半透膜干涉层50上设置一保护层60。
本发明是利用光干涉的原理将光源发出的光色做调整，得到更高效率的发光，并可借由干涉层的间距调整，调整发光波长，以得到面板所需要的高饱和度特定光色，同时提高该光色的外部发光效率。
下表是本发明针对发红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的像素，使用二氧化钛(TIO2)与二氧化硅(SIO2)作为半透膜干涉层50的一实施的层数与厚度表：
| 像素发光色 | 单位 | 像素发光色 | 单位 | 像素发光色 | 单位 |
| 红色 | 埃() | 绿色 | 埃() | 蓝色 | 埃() |
| TIO2 | 61.33 | SIO2 | 86.9 | SIO2 | 439.92 |
| SIO2 | 58.98 | TIO2 | 87 | TIO2 | 79.38 |
| TIO2 | 47.75 | SIO2 | 129 | SIO2 | 126.39 |
| SIO2 | 105.83 | TIO2 | 58.3 | TIO2 | 77.32 |
| TIO2 | 69.39 | SIO2 | 101 | SIO2 | 140.43 |
| SIO2 | 82.62 | TIO2 | 88 | TIO2 | 81.93 |
| TIO2 | 48.11 | SIO2 | 104 | SIO2 | 131.68 |
| SIO2 | 88.31 | TIO2 | 59.8 | TIO2 | 70.31 |
| TIO2 | 63.51 | SIO2 | 100 | SIO2 | 120.98 |
| SIO2 | 106.96 | TIO2 | 96.5 | TIO2 | 66.24 |
| TIO2 | 51.47 | SIO2 | 92.6 | SIO2 | 127.83 |
| SIO2 | 84.05 | TIO2 | 53.4 | TIO2 | 161.71 |
| TIO2 | 47.61 | SIO2 | 69.5 | SIO2 | 127.29 |
| SIO2 | 83.26 | TIO2 | 27.7 | TIO2 | 65.43 |
| TIO2 | 42.36 | SIO2 | 55.2 | SIO2 | 129 |
| SIO2 | 30.58 | TIO2 | 41.5 | TIO2 | 162.19 |
| TIO2 | 44.98 | SIO2 | 59.8 | SIO2 | 127.98 |
| SIO2 | 87.6 | TIO2 | 45.5 | TIO2 | 77.4 |
| TIO2 | 50.94 | SIO2 | 79.8 | SIO2 | 468.7 |
| SIO2 | 82.1 | TIO2 | 44.3 | TIO2 | 9.68 |
| TIO2 | 34.65 | SIO2 | 14.6 | SIO2 | 102.92 |
| TIO2 | 51 | ||||
| 总厚度 | 1372.39 | 总厚度 | 1547 | 总厚度 | 2894.71 |
请参阅图2所示，是本发明的强度-波长曲线81的示意图，如图所示：已知的高分子有机发光二极管的元件无本发明的半透膜干涉层50，得到一已知的强度-波长曲线80，经本发明的装置，在高分子有机发光二极管元件阳极层40上设置有半透膜干涉层50可得到一本发明的强度-波长曲线81，两者相比较，可发现本发明的强度-波长曲线81较已知的强度-波长曲线80可得到更高饱和度的特定光色。
请参阅图3所示，是本发明的制造方法流程示意图，如图所示：本发明是一种增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的方法，其主要步骤包括：
a)制作一阴极导电基板10，该基板上的阴极层已图案化，并设置一阴极间的隔离壁70；
b)在阴极导电基板10上设置发各色光(红光、绿光、蓝光)的发光材料层；
c)在上述的发光材料层上制作一电洞传输层30，并利用此电洞传输层30来控制发光元件的整体厚度；
d)在上述的电洞传输层30上设置一阳极层40；
e)在上述阳极层40上设置半透膜干涉层50，其中，该半透膜干涉层50利用两种折射率不同的物质，反复沉积6至100层；
f)涂布保护层60。
通过上述步骤e的半透膜干涉层50，与阴极之间形成的共振区间，使光波在此区间内反复共振干涉，特定光波在此共振区间被加强与集中，而得到超高强度的单一波长射出面板，且光波能在阴极与半透镜间做干涉，由于不同厚度的共振腔可共振得到不同光色，因此可以对全彩面板的各光色做一调整与补强。
显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。因此，本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。
Claims (6)
1.一种增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置，其特征在于，所述装置包含有：
一阴极导电基板(10)；
一位于所述阴极导电基板(10)上的发光层(20)；
一位于所述发光层(20)上的电洞传输层(30)；
一位于所述电洞传输层(30)上的阳极层(40)；
一位于所述阳极层(40)上的半透膜干涉层(50)；
一位于所述半透膜干涉层(50)上的保护层(60)。
2.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置，其特征在于，所述阴极导电基板(10)是将所述阴极层图案化的导电基板。
3.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置，其特征在于，所述发光层(20)为聚乙烯咔唑掺杂有机染料的高分子有机发光材料。
4.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置，其特征在于，所述发光层(20)为聚芴高分子的高分子有机发光材料。
5.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的装置，其特征在于，所述半透膜干涉层(50)利用两种折射率不同的物质，反复沉积6至100层。
6.一种增加高分子有机发光二极管元件色饱和度的方法，其制作过程主要包括以下步骤：
a)制作阴极导电基板(10)；
b)在所述阴极导电基板(10)上喷墨印刷全彩像素发光材料并烘烤；
c)制作电洞传输层(30)并控制整体厚度；
d)设置阳极层(40)；
e)设置半透膜干涉层(50)；
f)涂布保护层(60)；
其特征在于，所述步骤e的所述半透膜干涉层(50)，与所述阴极之间形成共振区间，使光波在此区间内反复共振干涉，特定光波在所述共振区间被加强集中，而得到高强度的单一波长射出面板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |