TW200812129A - Organic light emitting structure - Google Patents

Description

200812129 九、發明說明： • 【發明所屬之技^術領域】 本發明係有關一種有機發光元件，特別是有關於一種有機 電激發光元件。 【先前技術】 主動式陣列（active-matrix)架構於利用有機發光二極體 (Organic Light-Emitting Device，OLED)的高效能顯示器上已經 • 行之有年。因為移除基板的光學透明性與像素之0LED填充 因子的限制條件，故採用頂發射(top-emitting)OLED結構是有 利於主動式陣列OLED的。另一方面，倒置式的有機發光二極 體（inverted OLED)，其具有一反射式陰極(refleetive eath〇㈣ 於底部及一半導體透明陽極於頂部，並使得n型電晶體於主動 式陣列OLED的像素電路上之合理利用是可行的。 然而，倒置式頂發射型OLED的主要挑戰在於製備一可提 供有效電子射出的反射式陰極。一般而言，反射式陰極的製備 於製程中涉及處理高反應（highly reactive)之具有低功函數 • (1〇w_work-function)的金屬。一種沉積方式係將沉積金屬直接 作為陰極層，然而，改變接觸接腳的形成步驟會降低電子射出 的能力，再者，此種顯示器的製作方法是不切實務的。另一種 用來製作來自底部陰極的電子射出的方式係共沉積一反應性 金屬與有機電子傳輸材料（〇rganic⑽跡transp〇n咖如㈣ 以形成- η型摻雜層。此外，在金屬捧質擴散進而影響操作可 信度方面亦尚待解決。 5 200812129 【發明内容】 一種有機發光 ，以改善元件 一為了解決上述問題，本發明目的之一係在提供 疋件’於陰極與電子傳輸層之間加人低功函數的金屬層 效率及操作穩定度。 曰 本發明㈣之一係在提供一種倒置式有機發光元件，於陰極與 η型摻雜狀Μ加人改善元件亮絲減的情形。

一為了達到上述目_，本發明之一實施例提供一種有機發光 耕，包含-陰極、-陽極、—電洞傳輸層位於陰極與陽極之 間、一電子傳輸層位於電洞傳輸層與陰極之間，及一驗土金屬 材料位於陰極與電洞傳輪層之間。 “ 以下藉由具體實施例配合_關式詳加·，#更容鎌解本 發明之目的、技術内容、特點及其所達成之功效。 【實施方式】 以下係以一較佳實施例來說明本發明之有機發光元件。 此處所使用之-材料「層」包含一材料的區域，其厚度相較於其 長與寬而言是較薄的’例如薄板(sheet)、箔(f〇圯、薄層(fllm)、疊層 (laminations)、或鍍層(coatings)等等。此處所使用的層不需要是平面 但能夠彎曲、彎折或其他外型，舉例來說，至少一部分包覆其他部分。 此處所謂的層也能夠包含多子層(sub-layer)，也能夠是各個分離部分的 集合。 ， 請參閱第1A圖，為根據本發明之一較佳實施例之倒置式有機發 光元件的剖面示意圖。如圖中所示，一倒置式有機發光二極體1〇 包含一底材l〇2(substrate)、一陰極i〇4(cathode)、一電子傳輸層 (electron-transport layer)、一電洞傳輸層 108(h〇le_transp〇rt 丨吵沉)與一 陽極200(anode)。於一實施例中，底材1〇2可以是玻璃基板、_塑膠基 200812129 • 板、或一撓性基板。其次陰極104位於底材102上，可以是透明、不 • 透明(〇Paclue)或是可反射的單層或組合結構，例如一銦錫氧化物(in(jium tin oxidMTO)、銦辞氧化物(IZO)、金、銀、鉑、鎳、鉻、鉬、銅、銘、 鈣或上述之組合。至於陽極200亦可以是透明、不透明或是可反射的 早層或組合結構，例如可以為金、翻、經、鎮、轉、銘或銀等單一導 %層，或疋銦錫氧化物、銦辞氧化物、I化鋰/銘、鎚/銘或鎮/銘等組合 結構。 、、口 接著，電子傳輸層106可以包含足以傳輸電子(electr〇n_transpOTt) • 的材料或材料組合，例如n型摻質於一有機材料中成為—n型摻雜層。 另一方面，電洞傳輸層108則可以包含足以傳輸電洞的材料或材料組 合，例如p型摻質於一有機材料中成為一 p型摻雜層。可以選擇的， 電子傳輸層106可以包含足以發射電子(eleetron_injecti〇n)、傳輸電子、 或阻擋電洞(hole-blocking)或發光(emitting)的材料或材料組合，例如8_ 羥基奎林鋁鹽（tris-(8-hydroxyquinoline) Aluminum, Alq3)、螢光材料 (fluorescence material)、磷光材料⑽osph〇rescence material)。電洞傳輸 層108則可以包含足以發射電洞、傳輸電洞、阻擋電子的材料或材料 組合。本發明之精神係將ΠΑ族金屬，即鹼土金屬，例如鈹、鎂、鈣、 Φ 勰、鋇、鐳金屬加入陰極104與電子傳輸層106之間，利用低功率的 金屬改善元件操作時的穩定度。較佳實施例係形成一電子注入層 於陰極104與電子傳輸層106之間，此時電子傳輸層1〇6為η二捧雜 1。根據上述，電子傳輸層1〇6與電洞傳輸層1〇8組成一主動層以負 責傳輸電子/電洞、發射電子/電洞、或是發光或是上述三種功能二任意 組合。 請參閱帛IB ，為根據本發明之另一較佳實施例之有機發光元 件的剖面示意圖。如圖中所示，一有機發光二極體15包含一底材 • 152、—陽極250(anode)、一電洞傳輸層158、一電子傳輸層156鱼一 陰極154，其中電子注入層252貝懷置於電子傳輸層156與陰極154、之 間。有機發光二極體15之各層性質與第1A圖中所述的倒置式有機 7 200812129 發光二極體相似，於此不再贅述。因此，根據上述，電子注入 層252亦可應用於一般形式的有機發光二極體。 第2A圖與帛2B圖分別為不具電子注入層2〇2與加入電子注入層 202之π件電壓對亮度、電流密度的曲線圖。於本實施例中，第从圖 係為IT0/Cs2C03:BPh痛q3峨解〇3/A1結構之對照元件電壓對亮 度、電流密度的曲線圖，第2β圖則為 ITO/Mg/CS2CmBphen/Alq3/NpB/wc_結構之對照元件電壓對爲 度、電流密度的曲線圖，其中Bphen ^ 4’dlpheny14，10-phenanthr〇Hne，胸為 Ν，Ν，斗 N^hthalbe^^ 〇 tb|^ 2A 2B ^ 1性不因電子注入層2G2的加入而受到影響。第3圖則為上述兩種結 構於l〇_m2的起始亮度下、相對亮度衰減的情形。由圖上得知加入 電子注入層2G2的元件減緩了亮度衰減的情形。第4圖則為上述兩種 結構於働cd/m2㈣起始亮度下、操作電壓增加的情形。由圖上得知加 入私子注入層202的元件增加了操作電壓穩定度的情形。 綜合上述，本發明提出一種有機發光元件，包含一基板、一 位於基板上、—陽極位於基板上一電洞傳輸層位於陰極 二％極之間、一電子傳輸層位於電洞傳輸層與陰極之間，及一 电子庄入層，例如一鹼土金屬材料，位於陰極與電子傳輸層之 間，中上述的電子注人層可以改善發光元件亮度衰減以及增 加元件操作穩定度。 X Ji所述之只&例僅係為說明本發明之技術思想及特 點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之内容並 據以實施’當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發 明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之 專利範圍内。 8 200812129 【圖式簡單說明】 ®it® ί ^圖’為罐發似，細之咖光元件的剖面示 ^八圖與第2B圖分別為不具電子注入層2〇2與加 之疋件對亮度、密度的曲線圖。 $子注入層202 =圖則紅辆髓猶廳㈣_亮度下、切亮度衰減的 =圖戦上述兩種結魏編的起始亮度下、操作電壓增加的 【主要元件符號說明】

10 倒置式有機發光二極體 15 有機發光二極體 102 、 152 底材 104 、 154 陰極 106 、 156 電子傳輸層 108 、 158 電洞傳輸層 200、250 陽極 202、252 電子注入層

Claims (1)

1. 200812129 十、申請專利範圍： 1. 一種有機發光元件，包含： 一基板； 一陰極與對應設置的一陽極，設置於該基板上； 一電洞傳輸層，位於該陰極與該陽極之間； 一電子傳輸層，位於該電洞傳輸層與該陰極之間；及 一電子注入層，位於該陰極與該電子傳輸層之間，其中該電 子注入層之材料為驗土金屬。 2. 如請求項1所述之有機發光元件，其中該鹼土金屬材料包含 • 皱、鎂、鈣、锶、鋇、鐳或其組合。 3. 如請求項1所述之有機發光元件，其中該陰極材料包含銦錫氧 化物、銦鋅氧化物、金、銀、鉑、鎳、鉻、鉬、鋁、鈣之透明、 不透明或可反射的單層或組合結構。 4. 如請求項1所述之有機發光元件，其中該陽極材料包含銦錫 氧化物、銦鋅氧化物、氟化鋰/鋁、鎂/銀、鋁、金、鉑、鈣之透明、 不透明或可反射的單層或組合結構。 5. 如請求項1所述之有機發光元件，其中該電子傳輸層為一 η型 φ 摻雜層。 6. 如請求項5所述之有機發光元件，其中該電洞傳輸層為一 ρ型 摻雜層。 7·如請求項1所述之有機發光元件，更包含一發光層位於該電洞傳 輸層與該電子傳輸層之間。 8.如請求項7所述之有機發光元件，其中該發光層包含小分子有機 . 發光材料或8-羥基奎林鋁鹽。 9.如請求項7所述之有機發光元件，更包含一電洞阻擋層位於該發 光層與該電子傳輸層之間。 200812129 10. 如請求項1所述之有機發光元件，更包含一電洞注入層位於該 電洞傳輸層與該陽極之間。 11. 如請求項1所述之有機發光元件，包含一倒置式有機發光元 件0