TWI228325B - White organic electroluminescent instrument - Google Patents

Description

1228325 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種有機電激發光裝置，尤指一種以兩 個電性串聯的有機電激發光元件及一電荷發生層組成，並 月匕產生具有南輝度、而舞命的白光有機電激發光裝置。 【先前技術】 有機電激發光裝置應用在平面顯示器，具有高彩声、 南解析度、低耗電量、高響應速度、自發光、廣視角等特 性，是以，目前國内與美國、日本、韓國等諸國亦投入^ 當大的資金、人才進行此一技術的研發，以為平面顯示界 的未來發展更添多樣化。 目前日本不少顯示器大廠積極投入有機電激發光裝置 的開發或應用。早期發展單色光的有機電激發光裝置，χ後 來隨著藍光有機電激發光裝置發展，以及試用漸呈穩定;灸 ，白光有機電激發光裝置亦相繼地開發出來。常見白光 機電激發光裴置，如第三圖所示，主 ,+ 王罟以早一電激發光層 C未標號）配合二陰、陽極（5 $ ) Γ R Ί、丄 其# r uv D W (51)夾層形成於 土反（5 0 )上設計，令-穩定電流透過二陰、陽極（5 二51)以共至中間電激發光層’令電激發光層發出 色光。其中該電激發光層的作法不外乎以红/綠/龄二 原色發光層（5 2 ) ( 5 3 ) ( 5 4 )所層叠而成、。一 由於各廠商的製程及材料不 ^ Λ U故而白光電激發光裝 置所壬現的白色光在色座標上 的禍Μ〜 J有所差異。在製作發光層 、匕私中，尤其需要去注意三原 7巴層沈積厚度，因為不同 1228325 出的白1光：各早色層的發光波長偏差，*而造成最後發 或:二綠、或藍等非純白色光。㈣三 (，在依序沈積的製程來看，容易 而動全身的困榉，e , —^疋乂，此一白光有機電激發光裝置的結 構，並不容易制Φ拉、6 匆I出接近純白色的光色。此外，由於此 光裝置有最大於亦# $ AA _ ^ X輝又勺限制，若欲試圖以較大電流輸入 至，光層’來提升發光亮度，則會有縮短發光層的發 光哥命的副作用產生。 士經查日本特許公開第2003_272860 ?虎「有機電激發光 衣置」專利申睛案’其揭示一種具有多發光層的有機電激 發光裝置結構，令有機電激發光裝置具有高亮度及高壽命 的特性。其主要利用多層發光層的發光亮度相加可提升的 亮度的原王里’解決前揭白光單層發光層的低亮度的缺點。 由於各發光層的發光亮度有相加的作用，相對&，各發光 層亚無需加入過大的穩定電流即可達到高亮度，因此，各 發光層的使用壽命自然較單發光層為長。 由丽揭日本公開申請案可瞭解，多層發光層的結構設 計可提供高亮度及高使用壽命的特性，至於如何產生近白 光色彩的有機電激發光裝置’則非為所問。是以，就目前 白光有機電激發光裝置要兼具有高亮度、高壽命及近純白 色光的特性，其技術仍有待克服。 【發明内容】 為此，本發明的主要目的係提供一種結構簡單易製作 且能容易產生近純白光的有機電激發光裝置，並具有高 1228325 亮度、高壽命的特性。 欲達上述目的所僅 電激發光裝置於一透明㈣手段係令該白光有機 用，再於該透明電極上=形成有—透明電極作為陽極 發光元件及一導電 ㈣们“生“的有機電激 ^ , 極（為陰極）；其中兩個有機兩、& 先几件中所夹設的電荷發生 们“激發 光元件得以電性串聯。_曰/賴以使兩個有機電激發 色發光或為雙色發光，=一1機電激發光元件係可為單 發光。 有機電激發光元件則為雙色 -丄述：光有機電激發光裝置係主要於陰、陽兩極間夾 而传盆千^ 凡件’並由電荷發生層將兩其隔開 含有紅/綠/藍三原Ι=Γ發光元件係用以產生包 ^ ’、 、的光。當陰、陽兩極通入一稃 疋電流，兩有機電激發光元 ^ 會“混合後，以產生白色先有色* 件用先兀件所產生，故其亮度具有相加 件用’ 4升整體有機電激發光裝置的輝度值。 者、’，若令其中第一有機電激發光元件發出三原色的 ’、 色光’則第二有機電激發光元件則需產生三原色另 如此組合’在製程程序上，第-有機電激發光元 二弟一有機電激發光元件均無需形成三層或以上的連續 1光層’故而在調整沈積厚度會較習知單發光層簡單。再 者’由於沈積厚度容易掌握’則可使得最後整體發出的白 光色度更接近純白色座標。 I228325 【實施方式】 本發明係為一種由兩有機電激發光元件所構成的白光 有機電激發光裝置，以產生高亮度且近純白色色座標的白 光’並且能有效地提升白光有機電激發光裝置的使用壽命 承舍明係主要於陰、陽兩極之間形成夾設有兩個不同 1有機電激發光元件，再以一電荷發生層設於兩有機電激 I光7L件之間，令兩個有機電激發光元件與陰、陽兩極電 串^ ’其中兩有機電激發光元件產生有包含紅/綠/該 一原色波長的光，當陰、陽通入一穩定電流，則含有三原 色波長的光會被產生，並加予以混合出近純白色座標的白 一其中紅/綠/藍三原色波長分別為紅色光56lnm_ 7〇〇nm，綠色光 501 —56〇nm 及藍色光 40〇nm-500nm。 ^以下謹進一步說明實施前揭結構的最佳實施例， ㈤所示，係為本發明的第一較佳白光有機電激 舍光裝置的結構實施例·· 一透明基板（1 〇 ); 透月兒極（1 1 )，係形成於該透明基板（][ 义回^為有機電激發光裝置的陽極； 之上；電洞注入及傳輸層"⑴，係設於該透明電極 入及傳:層光元件（12) ’係主要由電洞注 子傳輸層（12 单層單色發光層（12a)及電 2 2 )所組成；其中該單層單色發光層 1228325 2 2 )係用以產生三原色的其中一單色波長光，而其包含 主肢有機材料及至少一摻雜客體發光材料； 光元件 第 包何發生層（1 3 )，係形成於該第一有機電激發 2)的電子傳輸層（1 22)之上； 發生層 有機電激發光元件（1 4 )，係形成於該電荷 " 3 )上，其主要由電洞注入及傳輸層、雙色發 光电子傳輪層（142a)及電子注入層（142b )所組成；其中該雙色發光層係用產生三原色的另兩波長 光，及 -株Γ導電電極（15)’係形成於該第二有機電激發光 二光的電洞注入層（142…，作為有機電 /放毛光衣置的陰極。 上述第二有機電激發光元件（14 有以下製作方式： 义亢增你 1’採用摻雜製程，以製成單層雙色發光層。 2 .由第-發光層（i 4 a )及第二發光曰 )堆疊組成，其中第一發光層（l4a)可 — ’或為電洞傳輪暨發光層，肖電洞傳輸暨發二發！層 注入或傳輸層材料及至少-摻雜客體發光材二：：笔洞 第二發光層（1 4 b )目II勺A古=, 、、战’而該 、丄4 b )則包含有至少一主體 少一摻雜客體發光材料。 枓及至 基於上述第-較實施例的結構設計，有以 態樣可達到產生白光的目的： 貝苑 A·令第-有機電激發光元件（"）為發藍 1228325 機電激發光元件’而第二有機電激發光元# (丄4)則為 發綠光及紅光的有機電激發光元件。此一實施態樣於 100mA/cm2的電流袷度的條件下，可獲得18Cd/A的高發 光效率，量測而知的白光色座標為（〇 3〇，〇·35)。 Β ·令第，有機電激發光元件（1 2 ) S發綠光的有 機電激發光兀件，而第二有機電激發光元件（丄4 )則為 發監光及紅光的有機電激發光元件。此一實施態樣於 100mA/cm2的電流密度的條件下，可獲得23Cd/A的高發 光效率，量測而得的白光色座標為（〇.29, 〇 38)。 C ·令第一有機電激發光元件（丄2)為發紅光的有 機電激發光元件，而第二有機電激發光元件（丄4 )則為 發監光及綠光的有機電激發光元件。此一實施態樣於 100mA/cm2的電流密度的條件下，可獲得17Cd/A的高發 光效率，量測而得的白光色座標為（〇 32，〇 37 )。 請參閱第二圖所示，係為本發明白光電激發光装置結 構的第二較佳實施例，其大多結構與第一較佳實施例相同 ’惟，第-有機電激發光元件（i 2，）為一發雙色光的有 機兒/放么光元件。即，該第一有機電激發光元件（1 2，） 包含有電洞注入及傳輸層（1 1)、雙色發光層及電子傳 輸層（122)。其中該雙色發光層係可由第一發光層（ 1 2 a ’）及第二發光層（；l 2 b )堆疊而成，其中第一發 “ 。_ 2 a )可為單一發光層，或為電洞傳輸暨發光層 。該電洞傳輸暨發層係由—電洞注人或傳輸層材料及至少 夂雜客發光材料組成；而該第二發光層（1 2 b )則 1228325 包含有至少一本辦士· ^ a有機材料及至少一摻雜客體發光材料。 ' (H佳貫施例的結構設計，欲達成發白光的 的，會有以下各種實施態樣：

A .令弟一有機電激發光元件（1 2 ’）為一發藍光及 、’“:,的有機電激發光元件’巾第二有機電激發光元件（1 ^則為一發黃光及紅光的有機電激發光元件。此-實施 悲樣於1〇〇mA/Cm2的電流密度的條件下，可獲得20Cd/A 、门I光放率，里测而得的白光色座標為（〇 34，〇別） 0

B ·令第-有機電激發光元件（丄2，）為一發藍光及 黃光的有機電激發光元件，@第二有機電激發光元件（丄 4 )則為發綠光及紅光的有機電激發光元件。此一實施態 樣方、1 00mA/cm2的電流密度的條件下，可獲得彳9Cd/A的 问毛光效率，置測而得的白光色座標為（〇 . 32，〇 · 39 )。

C ·令第一有機電激發光元件（i 2，）為一發藍光及 紅光的有機電激發光元件，而第二有機電激發光元件（工 4 )則為發綠光及紅光的有機電激發光元件。此一實施態 樣於100mA/cm2的電流密度的條件下，可獲得21Cd/A的 高發光效率，量測而得的白光色座標為（〇·33, 〇·39)。 由上述幾個實施態樣可知，第一及第二有機電激發光 元件（1 2 ’） （ 1 4 )雖然分別產生雙色光，但雙色光中 係同樣包含有三原色波長的光，故而當陰、陽兩極通入一 穩定電流，則同樣產生近純白色座標的白光。 經前述各實施例說明可知，本發明的白光有機電激發 10 !228325 光裝置主要於陰、陽兩極間炎設有兩有機電激發光 並由層电何發生層將兩發光單元予以隔開並使電性 串聯’其中兩有機電激發光元件係用以產生包含有三：： 波長的有色光’當兩陰、陽極通入一穩定電流後，兩有機 電’放光凡件發出含有三原色波長光，並於混合後產生一 ::先# :於二原色波長光係分別由兩個分離的有機電激 "^ 生，故各自產生光的亮度具有相加的效果， 能有效提升整體白光發光亮度。反之，若發光亮度：需： 南：則：降低t有色發光單元的穩定满，而使得各有 色發，早7C的壽命延長。是以，本發明確實可提供一種具 儿度回可命及近純白色座標的白光有機電激發光裝 ^，且相較傳統的單層白光有機電激發光裝置製作上更為 合易’有助於量產的_種白光有機電激發光裝置。 〜卢為此，本發明確實有利於白光有機電激發光裝置的技 、員域的發展’具有產業上的利用性，並且符合發明專利 。補H及進步性要件，爰依法具文提出申請。 【圖式簡單說明】 (—)圖式部分 第—圖··係本發明第一較佳實施例的結構示意圖。 第一圖·係本發明第二較佳實施例的結構示意圖。 第一圖·係為一習用單層白光有機電激發光裝置的結 構示意圖。 (二）元件代表符號 (1 〇)透明基板 1228325 (1 l)透明電極 (12) (12’）第一有機電激發光元件 (1 2 a )單色發光層 (12a〇單色第一發光層 (1 2 b )第二發光層 (1 2 1 )電洞注入及傳輸層 (1 2 2 )電子傳輸層 (1 3 )電荷發生層 (1 4 )第二有機電激發光元件 (1 4 a )第一發光層 (14b)第二發光層 (1 4 1 )電洞注入及傳輸層 (1 4 2 a )電子傳輸層 (142b)電子注入層 (1 5 )導電電極 (5 0 )基板 (51) 陽極 (52) (53) (54)發光層 (5 5 )陰極 12

Claims (1)

1. !228325 拾、申請專利範圍： 機電激發Μ置’係主要由兩個第一 、弟二有機電激發光元件及 + , u j义生層組成，其中兩仓 有機笔激發光元件透過電荷發 4人士一広 以知王層壬電性串聯，係用以產 生3有二原色波長的光；苴中 A f 弟一有機電激發光元件係 為务早色光的有機電激發光元件， - μ ，1 0亥弟二有機電激發光 兀件則為一發t色光的有機f激發光元件； 上述兩電性串聯的第一、箆一 ^ 弟一有機電激發光元件係以

   穩疋電流驅動後，發出含右局 知® 3有一原色波長的光，並予以混 3後產生為一接近純白色座標的白光。 Μ 2 ’如申請專利範圍第1項所述之白光有機電激發光 :置’該第-有機電激發光元件主要為—發紅色光的有機 電激發光元件’而該第二有機電激發光元件則為一個發綠 色及藍色的雙色有機電激發光元件。

   壯3如申凊專利範圍第1項所述之白光有機電激發光 裝置，該第一有機電激發光元件係為一發綠色光的有機電 激發光元件，而該第二有機電激發光元件則為一個發紅色 及藍色的雙色有機電激發光元件。 4 ·如申请專利範圍第1項所述之白光有機電激發光 裝置，該第一有機電激發光元件係為一發藍色光的有機電 激發光元件，而該第二有機電激發光元件則為一發紅色及 綠色的雙色有機電激發光元件。 5 ·如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之白光 有機電激發光裝置，該第一有機電激發光元件係包含有電 13 I228325 >同注入及傳輸層、單層單 发中，置… “層及電子傳輪層所組成， 广早層早色發光層包含至少—主體有機 #雜客體發光材料。 至乂 6 ·如申請專利範圍第5項所述之白氺古 穿署，兮贫― 貝所述之白先有機電激發光 "D〆—有機電激發光元件係包含有電洞注入及傳輸 运、雙色發光層、電子傳輸層 ^ 日汉也子庄入層所組成；豆中 该雙色發光層係包含有： 〃 第一發光層，係為一個單一發光層，·及 第二發光層，係包含有至少一 摻雜客體發光材料。 主…材料及至少一 努乂.::申請專利範圍第5項所述之白光有機電激發光 :、亥弟一有機電激發光元件係包含有電洞注入及傳輸 与、雙色發光層、電子傳輸 丁得物1層及電子庄入層所組成；其中 5亥雙色發光層係包含有·· 、第》光層，係為_電洞傳輸暨發光層，即由一電洞 注入:戈傳輸層材料及至少一摻雜客體發光材料所組成广及 第二發光層’係、包含有至少—主體有機材料及至少一 摻雜客體發光材料。 广-種白光有機電激發光裝置，係主要由兩個第一 二第，有機電激發光元件及一電荷發生層所組成，兩個第 :、第二有機電激發光元件係透過電荷發生層構成電性串 =以產生含有二原色波長的光；其中該第一及第二有機 电放龟光7L件分別為發不同雙色光的有機電激發光元件； 上此兩电性串聯的第一、第二有機電激發光元件獲得 14 1228325 並予以混合為一 一穩定電流，即發出含有三原色波長光 接近純白色座標的白光。 ^ •如申請專利範圍第8項所述之白光有機電激發光 衣置°亥第一有機電激發光元件係為一發藍色及綠色光的 雙2機電激發光元件；而該第二有機電激發光元件係為 一發黃色及紅色光的雙色有機電激發光元件。

   “狀1 〇 ·如申請專利範圍第8項所述之白光有機電激發 光裝置，1玄第-有機電激發光元件係為-發藍色及黃色光 勺又色有機電激發光元件；而該第二有機電激發光元件係 為I綠色及紅色光的雙色有機電激發元件。 、…1 1 .如中請專利範圍第8項所述之白光有機電激發 光裝置，肖第―有機電激發光元件係為-發紅色及藍色光 :雙色有機電激發光元件；而該第二有機電激發光元件係 ·"、一發紅色及綠色光的雙色有機電激發光元件。 1 2 .如巾請專利範圍第8、9、1 Q、丨i項所述 之白光有機電激發光裝置，其中： 該第-有機電激發光元件係包含有電洞注入及

   、雙色發光層及電子傳輸層； 該第二有機電激發光元件係包含有電洞注入及傳_ 、雙色發光層、電子傳輸層及電子注入層。 發光j:專：视圍f 12項所述之白光有機< X衣，该第一、第二有機電激發光元件的ι色^^ 分別包含有： 乐-發光層，係為-個單一發光層；及 15 1228325 第二發光層’係包含有至少一主體有機材料及至少一 摻雜客體發光材料。 上4 .如：請專利範圍第1 2項所述之白光有機電激 … 4第 第一有機電激發光元件的雙色發光声 分別包含有： X 曰 第發光層，係為-電洞傳輸暨發光層 電洞注入或傳輸層材料及至 匕 竹久至y摻雜各體發光材料組成； 主體有機材料及至少一 第二發光層，係包含有至少 摻雜客體發光材料。 1 5 ’如申請專利範圍第1或8項所述之白光有機電 激發光裝置，該：屌m八* I之白先有枝毛 —原色波長分別為紅色井r 501 -56〇nm^ Α ^ ,ππ 56lnm-700nm^ 〇unm 及監色光 4〇〇nm—5〇〇_。 拾壹、圖式： 如次頁 16