TWI678825B

TWI678825B - 發光元件

Info

Publication number: TWI678825B
Application number: TW105141591A
Authority: TW
Inventors: 李中裕; Jung Yu Li; 林依萍; Yi Ping Lin; 陳冠宇; Guan Yu Chen; 吳晉翰; Jin Han Wu; 陳世溥; Shih Pu Chen
Original assignee: 財團法人工業技術研究院; Industrial Technology Research Institute
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2019-12-01
Also published as: CN108232026A; US20180175317A1; TW201824600A

Abstract

一種發光元件，包括堆疊於基板上之金屬層和金屬電極以及形成於金屬層與金屬電極之間的有機材料層。金屬層可包括金屬薄膜以及具有尺寸範圍5nm至25nm之複數個金屬粒子，金屬層並與金屬電極之間具有範圍75nm至130nm之距離。有機材料層可產生具有色度在第一範圍之光線，當施加電壓至金屬層與金屬電極之間時，金屬層與金屬電極之間發生的電漿子耦合效應，使有機材料層所產生之光線的色度能夠自第一範圍位移至第二範圍。

Description

發光元件

本案係關於一種發光元件，詳而言之，係關於一種有機發光二極體元件。

一般發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)使用半導體材料，透過摻雜等方式使這些材料成為p型與n型，再將它們接合在一起形成pn接面，則電子及電洞可分別從n型及p型材料注入，而當電子與電洞相遇而結合時，會以光子的形式釋放出能量。

有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode；OLED)則是使用有機材料。有機發光二極體的發光過程大致如下：施加一正向偏壓，使電子和電洞克服界面能障後分別由陰極與陽極注入，在電場作用下，電子與電洞相向移動並在發光層形成激子，最後電子和電洞在發光層結合，激子消失並放出光能。

近幾年，OLED之紅、綠或藍色發光材料的發光效率及使用壽命有明顯的進步，尤其是綠色發光材料，惟藍色發光材料則相對落後，其中藍色磷光材料的發光效率雖然已提高，但其壽命仍不夠長久。

因此，如何克服前述問題，例如不使用藍色螢光/磷光客體發光材料，而發展出高效率OLED元件，為目前市場上的關鍵議題。

於一實施例中，本案揭示一種發光元件，係包括：金屬層，具有非平坦面，並包括金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個金屬粒子；金屬電極，形成於該金屬層上方並與該金屬層之間具有範圍75nm至130nm的距離；以及有機材料層，形成於該金屬層與該金屬電極之間，其中，該有機材料層所產生之光線的色度具有第一範圍，該金屬層與該金屬電極之間發生的電漿子耦合效應，使該光線的色度自該第一範圍位移至第二範圍或第三範圍。

於另一實施例中，本案揭示一種發光元件，係包括：金屬層，具有非平坦面，並包括金屬薄膜以及複數個金屬粒子；金屬電極，形成於該金屬層上方並與該金屬層之間具有範圍120nm至350nm的距離，且該金屬粒子的尺寸為該距離之0.1至1倍；以及有機材料層，形成於該金屬層與該金屬電極之間，其中，該有機材料層所產生之光線的色度具有第一範圍，該金屬層與該金屬電極之間發生的電漿子耦合效應，使該光線的色度涵蓋該第一範圍、第二範圍及第三範圍。

100、200、300、400、500、600‧‧‧發光元件

2‧‧‧基板

20‧‧‧本體

21、21a‧‧‧導電層

21b‧‧‧第二電極

21c‧‧‧第三電極

3‧‧‧金屬層

30‧‧‧非平坦面

3a‧‧‧第一金屬層

3b‧‧‧第二金屬層

3c‧‧‧第三金屬層

31‧‧‧金屬薄膜

31a‧‧‧第一金屬薄膜

31b‧‧‧第二金屬薄膜

31c‧‧‧第三金屬薄膜

32‧‧‧金屬粒子

32a‧‧‧第一金屬粒子

32b‧‧‧第二金屬粒子

32c‧‧‧第三金屬粒子

4‧‧‧有機材料層

4a‧‧‧第一有機材料層

4b‧‧‧第二有機材料層

4c‧‧‧第三有機材料層

401、402、403、501、502、503‧‧‧子元件

5‧‧‧金屬電極

5a‧‧‧第一金屬電極

5b‧‧‧第二金屬電極

5c‧‧‧第三金屬電極

6‧‧‧透明絕緣層

6’‧‧‧另一透明絕緣層

D、D’‧‧‧距離

R、R’‧‧‧尺寸

第1A和1B圖係本案之發光元件之實施例的不同態樣之結構示意圖；第2A和2B圖係分別為不包括金屬粒子之發光元件與本案發光元件之光線在CIE色度圖位移之示意圖；第2C圖顯示不包括金屬粒子之發光元件與本案發光元件之出光效率示意圖；第3A和3B圖係本案之發光元件之變化例的不同態樣之結構示意圖；第4A和4B圖係本案之發光元件之變化例的不同態樣之結構示意圖；第5A和5B圖係本案之發光元件之變化例的不同態樣之結構示意圖；第6A和6B圖係本案之發光元件之變化例的不同態樣之結構示意圖；第7A和7B圖係本案之發光元件之變化例的不同態樣之結構示意圖；以及第8圖係本案之發光元件之各種波段的光線之示意圖。

以下藉由特定的實施例說明本案之實施方式，熟習此項技藝之人士可由本文所揭示之內容輕易地瞭解本案之其他優點及功效。須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用於配合說明書所揭示之內容以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本案可實施之限定條件，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本案所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本案所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

請參閱第1A和1B圖，本案之發光元件100包括依序堆疊於基板2上之金屬層3、有機材料層4以及金屬電極5。

基板2可為透明或半透明，材料可為玻璃、塑膠、半導體如矽或矽化物，基板2具有本體20，可包含或不包含導電層21，其材料可為導電金屬氧化物，例如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)，包含導電層21的基板2可作為陽極。

金屬層3形成於基板2上並具有非平坦面30，其可包括金屬薄膜31和複數個金屬粒子32，金屬粒子32可接觸或不接觸基板2，亦即，金屬粒子32可位於金屬薄膜31與基板2之間，如第1A圖所示，或可位於金屬薄膜31與有機材料層4之間，如第1B圖所示。金屬薄膜31和複數個金屬粒子32之材料可相同或不同，可為金屬或金屬合金，例如Ag、Al、Al/LiF、Ag/Al/Ag、Ag/Ge/Ag，或為金屬氧化物，例如BCP/V₂O₅、MoO₃、ZnS/Ag/ZnO/Ag、ZnPc/C₆₀。金屬層3之厚度範圍在5nm至25nm之間，金屬粒子32之尺寸R範圍在5nm至25nm之間。

有機材料層4形成於金屬層3與金屬電極5之間，其材料可為螢光或磷光，例如綠色磷光24FTIr(acac)材料。有機材料層4還可包括電洞注入層(hole injection layer；HIL)、電洞傳輸層(hole transport layer；HTL)、發光層(emitting layer；EL)、及電子傳輸層(electron transport layer； ETL)及電子注入層(electron injection layer；EIL)，或者有機材料層4不包括前述發光層而是包括電洞傳輸材料及電子傳輸材料，且電洞傳輸材料及電子傳輸材料接觸並相互作用以產生能發光之激發錯合物(exciplex)。有機材料層4之厚度範圍，即金屬層3與金屬電極5之間的距離範圍在75nm-130nm之間。

金屬電極5形成於有機材料層4上以使有機材料層4夾置於金屬電極5與金屬層3之間而形成MDM(Metal-Dielectric-Metal)結構。金屬電極5之材料可為金屬或金屬合金，例如Ag、Al、Al/LiF、Ag/Al/Ag、Ag/Ge/Ag，或為金屬氧化物，例如BCP/V₂O₅、MoO₃、ZnS/Ag/ZnO/Ag、ZnPc/C₆₀，金屬電極5通常可作為陰極。

當施加電壓於基板2或金屬層3與金屬電極5之間時，有機材料層4可產生其色度具有在第一範圍之光線，此外，金屬層3與金屬電極5之間的距離D範圍在75nm至130nm之間，這樣的距離能使金屬層3與金屬電極5之間發生電漿子耦合(plasmon coupling)效應，亦使得有機材料層4所產生之光線的色度在色度圖上位移。例如當金屬層3與金屬電極5之間的距離D為第一距離時，光線的色度在色度圖上可自原本的第一範圍位移至第二範圍；而當金屬層3與金屬電極5之間的距離D為第二距離時，光線的色度在色度圖上可自原本的第一範圍位移至第三範圍。

本文所稱之色度圖(chromaticity diagram)係為CIE(International Commission on Illumination)座標圖。例如，當距離D為75nm-130nm時，第一範圍可為綠光範圍CIE(0~0.4,0.5~0.7)，而第二範圍可為藍光範圍CIE(0.05~0.25,0.03~0.5)，第三範圍可為紅光範圍CIE(0.25~0.7,0.25~0.45)。

此外，金屬粒子32之尺寸R範圍在5nm至25nm之間，使得金屬薄膜31、有機材料層4和金屬電極5之表面能隨著金屬粒子32的尺寸而呈現有起伏、凹凸狀的非平坦面。藉此，具有特定尺寸範圍之金屬粒子32除了可促使有機材料層4所產生之光線的色度位移得更多之外，更能讓有機材料層4之光線自發光元件100向外射出。

如第2A和2B圖所示之色度圖，相較於第2A圖之沒有金屬粒子之發光元件(例如：從色度圖上(0.2,0.55)位移至色度圖上(0.11,0.39)，第2B圖之含有金屬粒子之發光元件能讓光線的色度位移得更多(例如：從色度圖上(0.2,0.55)位移至色度圖上(0.09,0.32)。再如第2C圖所示，若以外部量子效率(EQE：External Quantum Efficiency)表示發光元件的出光效率，相較於圖式下方的圓圈線(沒有金屬奈米粒子)，圖式上方的方格線(具有金屬奈米粒子)有更高的出光效率，表示光線在第一範圍、第二範圍或第三範圍發生增益。由上述可知，本案利用由金屬粒子和金屬薄膜所構成之金屬層作為MDM結構之其中一層金屬，且利用金屬電極作為MDM結構之另一層金屬，再藉由配置金屬層與金屬電極之間的距離以及金屬粒子的尺寸，可獲得發出所欲CIE座標的光線之發光元件，例如使用CTE座標落在綠光(CIE(0~0.4,0.5~0.7))的有機材料層之發光元件可發出藍光(CIE(0.05~0.25,0.03~0.5))或紅光(CIE(0.25~0.7,0.25~0.45))。此外，當金屬層3與金屬電極5之間的距離越小或金屬層3的厚度越大，則該CIE座標會位移至藍光；當金屬層3與金屬電極5之間的距離越大或金屬層3的厚度越小，則該CIE座標會位移至紅光。

以下第3A至6B圖所示為第1A或1B圖所示之發光元件100之變化例。

請參閱第3A和3B圖，發光元件200包括堆疊於基板2(可包括導電層21a)上之包括金屬薄膜31和金屬粒子32之金屬層3(可作為第一電極)、第一有機材料層4a、第一金屬電極5a、第二電極21b、第二有機材料層4b、第二金屬電極5b、第三電極21c、第三有機材料層4c和第三金屬電極5c，以及間隔第一金屬電極5a和第二電極21b之間的透明絕緣層6、及間隔第二金屬電極5b和第三電極21c之間的另一透明絕緣層6’。金屬粒子32可接觸基板2，即金屬粒子32在金屬薄膜31與基板2之間，如第3A圖所示，或不接觸基板2，即金屬粒子32在第一有機材料層4a與金屬薄膜31之間，如第3B圖所示。此外需說明的是，金屬薄膜31、第一有機材料層4a、第一金屬電極5a、及形成於金屬粒子32上方之各層的上表面會隨著金屬粒子32的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)。

於第3A和3B圖所示之實施例中，第一電壓可施加至基板2或金屬層3與第一金屬電極5a之間，則第一有機材料層4a所產生之第一光線的色度在CIE座標上可自原本的第一範圍位移至第二範圍；第二電壓可施加至第二電極21b與第二金屬電極5b之間，則第二有機材料層4b可產生色度在CIE座標上在第一範圍之第二光線；第三電壓可施加至第三電極21c與第三金屬電極5c之間，則第三有機材料層4c可產生其色度在CIE座標上在第三範圍之第三光線。另外，第一金屬電極5a與基板2或金屬層3、第二金屬電極5b與第二電極21b、和第三金屬電極5c與第三電極21c可各自連接有驅動電路，以分別控制第一電壓、第二電壓和第三電壓之施加，藉此使發光元件200可調光。

請參閱第4A和4B圖，發光元件300包括堆疊於基板2(可包括導電層21)上之包含第一金屬薄膜31a和第一金屬粒子32a之第一金屬層3a、第一有機材料層4a、第一金屬電極5a、包含第二金屬薄膜31b和第二金屬粒子32b之第二金屬層3b、第二有機材料層4b、第二金屬電極5b、包含第三金屬薄膜31c和第三金屬粒子32c之第三金屬層3c、第三有機材料層4c和第三金屬電極5c、間隔第一金屬電極5a和第二金屬層3b的透明絕緣層6、及間隔第二金屬電極5b和第三金屬層3c的另一透明絕緣層6’。第一金屬粒子32a可在第一金屬薄膜31a與基板2之間(即接觸基板2)、第二金屬粒子32b可在第二金屬薄膜31b與透明絕緣層6之間(即接觸透明絕緣層6)、第三金屬粒子32c可在第三金屬薄膜31c與另一透明絕緣層6’之間(即接觸另一透明絕緣層6’)，如第4A圖所示；或第一金屬粒子32a 可在第一有機材料層4a與第一金屬薄膜31a之間(即不接觸基板2)、第二金屬粒子32b可在第二有機材料層4b與第二金屬薄膜31b之間(即不接觸透明絕緣層6)、第三金屬粒子32c可在第三有機材料層4c與第三金屬薄膜31c之間(即不接觸另一透明絕緣層6’)，如第4B圖所示。此外需說明的是，第一金屬薄膜31a、第一有機材料層4a、第一金屬電極5a的上表面會隨著第一金屬粒子32a的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)；第二金屬薄膜31b、第二有機材料層4b、第二金屬電極5b的上表面會隨著第二金屬粒子32b的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)；第三金屬薄膜31c、第三有機材料層4c、第三金屬電極5c的上表面會隨著第三金屬粒子32c的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)。

於第4A和4B圖所示之實施例中，第一電壓可施加至基板2或第一金屬層3a與第一金屬電極5a之間，則第一有機材料層4a所產生之第一光線的色度在其CIE座標上可自第一範圍位移至第二範圍；第二電壓可施加至第二金屬層3b與第二金屬電極5b之間，則第二有機材料層4b可產生在第一範圍具有增益之第二光線；第三電壓可施加至第三金屬層3c與第三金屬電極5c之間，則第三有機材料層4c可產生其色度在CIE座標上自原本的第一範圍位移至第三範圍之第三光線，但堆疊結構並不以此為限。另外，第一金屬電極5a與基板2或第一金屬層3a、第二金屬電極5b與第二金屬層3b、和第三金屬電極5c與第三金屬層3c 可各自連接有驅動電路，以分別控制第一電壓、第二電壓和第三電壓之施加，藉此使發光元件300可調光。

請參閱第5A和5B圖，發光元件400包括併排於基板2上且相互分離之子元件401、402和403，各自包括基板2的導電層21以及堆疊於基板2上之金屬電極5，尤其子元件401還包括形成基板2與第一有機材料層4a之間包含金屬薄膜31及複數個金屬粒子32之金屬層3，子元件402包括形成於基板2與金屬電極5之間的第二有機材料層4b，而子元件403包括形成於基板2與金屬電極5之間的第三有機材料層4c。金屬粒子32可在金屬薄膜31與基板之間(即接觸基板2)，如第5A圖所示；或金屬粒子32可在第一有機材料層4a與金屬薄膜31之間(即不接觸基板2)，如第5B圖所示。此外需說明的是，金屬薄膜31、第一有機材料層4a、金屬電極5的上表面會隨著金屬粒子32的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)。

於第5A和5B圖所示之實施例中，當施加電壓於基板2或金屬層3與金屬電極5之間，第一有機材料層4a可產生其色度在CIE座標上自第一範圍位移至第二範圍之第一光線，第二有機材料層4b可產生其色度在CIE座標上第一範圍之第二光線，第三有機材料層4c可產生其色度在CIE座標上第三範圍之第三光線。另外，子元件401、402和403之各自的金屬電極5可各自連接有驅動電路，即子元件401的金屬電極5與金屬層3或導電層21、子元件402的金屬電極5與導電層21、子元件403的金屬電極5與導電層21可各自連接有驅動電路以分別控制施加至子元件401、402和403的電壓，藉此使發光元件400可調光。

請參閱第6A和6B圖，發光元件500包括併排於基板2上且相互分離之子元件501、502和503，各自包括基板2的導電層21以及堆疊於基板2上之金屬電極5，其中，子元件501還包括形成基板2與金屬電極5之間的第一有機材料層4a以及包含第一金屬薄膜31a及複數個第一金屬粒子32a之第一金屬層3a，子元件502還包括形成基板2與金屬電極5之間的第二有機材料層4b以及包含第二金屬薄膜31b及複數個第二金屬粒子32b之第二金屬層3b，而子元件503還包括形成基板2與金屬電極5之間的第三有機材料層4c以及包含第三金屬薄膜31c及複數個第三金屬粒子32c之第三金屬層3c。第一金屬粒子32a、第二金屬粒子32b、第三金屬粒子32c可分別在第一金屬薄膜31a、第二金屬薄膜31b、第三金屬薄膜31c與基板2之間(即接觸基板2)，如第6A圖所示；或第一金屬粒子32a、第二金屬粒子32b、第三金屬粒子32c可分別在第一有機材料層4a與第一金屬薄膜31a、第二有機材料層4b與第二金屬薄膜31b、第三有機材料層4c與第三金屬薄膜31c之間(即不接觸基板2)，如第6B圖所示。此外需說明的是，第一金屬薄膜31a、第二金屬薄膜31b、第三金屬薄膜31c、第一有機材料層4a、第二有機材料層4b、第三有機材料層4c、金屬電極5的上表面會隨著第一金屬粒子32a、第二金屬粒子32b、第三金屬粒子32c的外型而上下起伏呈現非平坦的凹凸狀(未繪示)。

於第6A和6B圖所示之實施例中，當施加電壓於基板2或第一金屬層3a、第二金屬層3b和第三金屬層3c與金屬電極5之間，第一有機材料層4a可產生其色度在CIE座標上自第一範圍位移至第二範圍之第一光線，第二有機材料層4b可產生在第一範圍具有增益之第二光線，第三有機材料層4c可產生其色度在CIE座標上自第一範圍位移第三範圍之第三光線。另外，子元件501、502和503之各自的金屬電極5或第一金屬層3a、第二金屬層3b、第三金屬層3c可各自連接有驅動電路，即子元件501的金屬電極5與第一金屬層3a或導電層21、子元件502的金屬電極5與第二金屬層3b或導電層21、子元件503的金屬電極5與第三金屬層3c或導電層21可各自連接有驅動電路以分別控制施加至子元件501、502和503的電壓，藉此使發光元件500可調光。

舉例來說，第一範圍可為綠光範圍CIE(0~0.4,0.5~0.7)，而第二範圍可為藍光範圍CIE(0.05~0.25,0.03~0.5)，第三範圍可為紅光範圍CIE(0.25~0.7,0.25~0.45)，則上述發光元件200、300、400和500可發出白光。此外，可藉由電路設計與製作使電流可饋入各個子元件，並同時分別控制各子元件之發光強度，藉此可產生可調光色之光源。

因此，本案之發光元件可藉由在基板上縱向堆疊或橫向排列金屬層、有機材料層和金屬電極，且本案之金屬層可包括金屬薄膜及具有特定尺寸範圍之複數個金屬粒子，藉此獲得發出白光之發光元件。

請參閱第7A和7B圖，發光元件600的各層結構及材料類似於第1A和1B圖所示之發光元件100，惟不同處在於，金屬層3與金屬電極5之間的距離D’在120nm至350nm，且金屬粒子32的尺寸R’為距離D’的0.1至1倍。

當施加電壓於基板2或金屬層3與金屬電極5之間時，有機材料層4可產生其色度在CIE座標上位移至各種波段之光線。此外，金屬粒子32更能讓有機材料層4之色度在CIE座標上已位移之光線自發光元件600向外射出，藉此發光元件600可發出白光，例如有機發光層為綠色螢光材料Alq3時，如第8圖所示。第8圖顯示各種波段之光線混合成白光，圖式右側顯示相對於發光元件600之視角，例如方塊所示之零度表示位於發光元件600的正前方。

因此，本案利用由金屬粒子和金屬薄膜所構成之金屬層作為MDM結構之其中一層金屬，且利用金屬電極作為MDM結構之另一層金屬，再藉由配置金屬層與金屬電極之間的距離以及金屬粒子的尺寸，使得有機材料層能產生各種CIE座標的光線，進而使發光元件能發出白光。

上述實施樣態僅例示性說明本案之功效，而非用於限制本案，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本案之精神及範疇下，對上述該些實施態樣進行修飾與改變。此外，在上述該些實施態樣中之結構的數目僅為例示性說明，亦非用於限制本案。因此本案之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims

一種發光元件，係包括：導電層；金屬層，係設置於導電層上並具有非平坦面，該金屬層包括連續的金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個金屬粒子；金屬電極，係形成於該金屬層上方並與該金屬層之間具有範圍75nm至130nm的距離；以及有機材料層，係形成於該金屬層與該金屬電極之間，其中，該有機材料層所產生之光線的色度具有第一範圍，該金屬層與該金屬電極之間發生的電漿子耦合效應，使該光線的色度自該第一範圍位移至第二範圍或第三範圍。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，該第三範圍在該色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中，當該金屬層與該金屬電極之間的該距離越小或該金屬層的厚度越大，該光線的色度在該色度圖上自該第一範圍位移至該第二範圍，當該金屬層與該金屬電極之間的該距離越大或該金屬層的厚度越小，該光線的色度在該色度圖上自該第一範圍位移至該第三範圍。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更包括基板，係承載該金屬層、該有機材料層及該金屬電極，其中，該複數個金屬粒子在該連續的金屬薄膜與該基板之間或在該有機材料層與該連續的金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第4項所述之發光元件，其中，該基板或該金屬層作為陽極和陰極之其中一者，而該金屬電極為陰極和陽極之另一者，且該有機材料層包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該有機材料層包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該光線在該第二範圍發生增益。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該金屬層作為第一電極，該有機材料層為第一有機材料層且所產生之該光線為第一光線，該金屬電極為第一金屬電極，該發光元件更包括：第二電極，形成於該第一金屬電極上方；第二金屬電極，形成於該第二電極上方；第二有機材料層，形成於該第二電極與該第二金屬電極之間，其中，該第二有機材料層所產生之第二光線的色度具有該第一範圍；第三電極，形成於該第二金屬電極上方；第三金屬電極，形成於該第三電極上方；第三有機材料層，形成於該第三電極與該第三金屬電極之間，其中，該第三有機材料層所產生之第三光線的色度具有該第三範圍；透明絕緣層，形成於該第一金屬電極與該第二電極之間；以及另一透明絕緣層，形成於該第二金屬電極與該第三電極之間。
如申請專利範圍第7項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，且該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，該第三範圍在該色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第7項所述之發光元件，更包括承載堆疊之該第一電極、該第一有機材料層、該第一金屬電極、該透明絕緣層、該第二電極、該第二有機材料層、該第二金屬電極、該另一透明絕緣層、該第三電極、該第三有機材料層及該第三金屬電極之基板，其中，該複數個金屬粒子在該連續的金屬薄膜與該基板之間或在該第一有機材料層與該連續的金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第9項所述之發光元件，其中，該基板或該第一電極及該第二電極和該第三電極作為陽極和陰極之其中一者，且該第一金屬電極、該第二金屬電極和該第三金屬電極作為陰極和陽極之另一者，且該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。
如申請專利範圍第7項所述之發光元件，其中，該第一電極與該第一金屬電極、該第二電極與該第二金屬電極、和該第三電極與該第三金屬電極各自電性連接驅動電路，以使該發光元件可調光。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該金屬層為第一金屬層，該連續的金屬薄膜為第一金屬薄膜，該金屬粒子為第一金屬粒子，該有機材料層為第一有機材料層且所產生之該光線為第一光線，該金屬電極為第一金屬電極，該發光元件更包括：第二金屬層，形成於該第一金屬電極上方，並包括第二金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個第二金屬粒子；第二金屬電極，形成於該第二金屬層上方並與該第二金屬層之間具有範圍75nm至130nm的距離；第二有機材料層，形成於該第二金屬層與該第二金屬電極之間，其中，該第二有機材料層所產生之第二光線具有增益以及其色度具有該第一範圍；第三金屬層，形成於該第二金屬電極上方，並包括第三金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個第三金屬粒子；第三金屬電極，形成於該第三金屬層上方並與該第三金屬層之間具有範圍75nm至130nm的距離；第三有機材料層，形成於該第三金屬層與該第三金屬電極之間，其中，該第三有機材料層所產生之第三光線的色度自該第一範圍位移至該第三範圍；透明絕緣層，形成於該第一金屬電極與該第二金屬層之間；以及另一透明絕緣層，形成於該第二金屬電極與該第三金屬層之間。
如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，且該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，該第三範圍在該色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第12項所述之發光元件，更包括承載堆疊之該第一金屬層、該第一有機材料層、該第一金屬電極、該透明絕緣層、該第二金屬層、該第二有機材料層、該第二金屬電極、該另一透明絕緣層、該第三金屬層、該第三有機材料層及該第三金屬電極之基板，其中，該複數個第一金屬粒子在該第一金屬薄膜與該基板之間或在該第一有機材料層與該第一金屬薄膜之間，該複數個第二金屬粒子在該第二金屬薄膜與該透明絕緣層之間或在該第二有機材料層與該第二金屬薄膜之間，該複數個第三金屬粒子在該第三金屬薄膜與該另一透明絕緣層之間或在該第三有機材料層與該第三金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第14項所述之發光元件，其中，該基板或該第一金屬層及該第二金屬層和該第三金屬層作為陽極和陰極之其中一者，而該第一金屬電極、該第二金屬電極及該第三金屬電極皆作為陰極和陽極之另一者，且該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。
如申請專利範圍第12項所述之發光元件，其中，該第一金屬層與該第一金屬電極、該第二金屬層與該第二金屬電極、和該第三金屬層與該第三金屬電極各自電性連接驅動電路，以使該發光元件可調光。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該有機材料層為第一有機材料層且所產生之該光線為第一光線，該發光元件更包括：第二有機材料層，併排相鄰於該第一有機材料層，其中，該第二有機材料層所產生之第二光線的色度具有該第一範圍；以及第三有機材料層，併排相鄰於該第一有機材料層及該第二有機材料層，其中，該第三有機材料層所產生之第三光線的色度具有該第三範圍。
如申請專利範圍第17項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，且該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，該第三範圍在該色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第17項所述之發光元件，更包括承載併排相鄰之該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層之基板，其中，該複數個金屬粒子在該連續的金屬薄膜與該基板之間或在該第一有機材料層與該連續的金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第19項所述之發光元件，其中，該金屬層或該基板作為陽極和陰極之其中一者，該金屬電極作為陽極和陰極之另外一者，且該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。
如申請專利範圍第17項所述之發光元件，其中，該金屬電極對應該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層之部分係相互分離以各自電性連接驅動電路，以使該發光元件可調光。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中，該金屬層為第一金屬層，該連續的金屬薄膜為第一金屬薄膜，該金屬粒子為第一金屬粒子，該有機材料層為第一有機材料層且所產生之該光線為第一光線，該發光元件更包括：第二金屬層，併排相鄰於該第一金屬層，該第二金屬層包括第二金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個第二金屬粒子並與該金屬電極之間具有範圍75nm至130nm的距離；第二有機材料層，形成於該第二金屬層與該金屬電極之間且併排相鄰於該第一有機材料層，其中，該第二有機材料層所產生之第二光線具有增益以及其色度具有該第一範圍；第三金屬層，併排相鄰於該第一金屬層及該第二金屬層，該第三金屬層包括第三金屬薄膜以及具有範圍5nm至25nm的尺寸之複數個第三金屬粒子並與該金屬電極之間具有範圍75nm至130nm的距離；以及第三有機材料層，形成於該第三金屬層與該金屬電極之間且併排相鄰於該第一有機材料層及該第二有機材料層，其中，該第三有機材料層所產生之第三光線的色度係自該第一範圍位移至該第三範圍。
如申請專利範圍第22項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，且該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，該第三範圍在該色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第22項所述之發光元件，更包括承載併排相鄰之該第一金屬層、該第二金屬層及該第三金屬層、併排相鄰之該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層之基板，其中，該複數個第一金屬粒子在該第一金屬薄膜與該基板之間或在該第一有機材料層與該第一金屬薄膜之間、該複數個第二金屬粒子在該第二金屬薄膜與該基板之間或在該第二有機材料層與該第二金屬薄膜之間，該複數個第三金屬粒子在該第三金屬薄膜與該基板之間或在該第三有機材料層與該第三金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第24項所述之發光元件，其中，該基板或該第一金屬層、該第二金屬層及該第三金屬層作為陽極和陰極之其中一者，而該金屬電極作為陰極和陽極之另一者，且該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層各自包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。
如申請專利範圍第22項所述之發光元件，其中，該金屬電極對應該第一有機材料層、該第二有機材料層及該第三有機材料層之部分係相互分離，該第一金屬層與對應的該金屬電極、該第二金屬層與對應的該金屬電極、和該第三金屬層與對應的該金屬電極各自電性連接驅動電路，以使該發光元件可調光。
一種發光元件，係包括：導電層；金屬層，係設置於導電層上並具有非平坦面，該金屬層包括連續的金屬薄膜以及複數個金屬粒子；金屬電極，係形成於該金屬層上方並與該金屬層之間具有範圍120nm至350nm的距離，且該金屬粒子的尺寸為該距離之0.1至1倍；以及有機材料層，係形成於該金屬層與該金屬電極之間，其中，該有機材料層所產生之光線的色度具有第一範圍，該金屬層與該金屬電極之間發生的電漿子耦合效應，使該光線的色度涵蓋該第一範圍、第二範圍及第三範圍。
如申請專利範圍第27項所述之發光元件，其中，該第一範圍在色度圖上為(0~0.4,0.5~0.7)，而該第二範圍在該色度圖上為(0.05~0.25,0.03~0.5)，且該第三範圍在色度圖上為(0.25~0.7,0.25~0.45)。
如申請專利範圍第27項所述之發光元件，更包括基板，係承載該金屬層、該有機材料層及該金屬電極，其中，該複數個金屬粒子在該連續的金屬薄膜與該基板之間或在該有機材料層與該連續的金屬薄膜之間。
如申請專利範圍第29項所述之發光元件，其中，該基板或該金屬層作為陽極和陰極之其中一者，而該金屬電極為陰極和陽極之另一者，且該有機材料層包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層，或者該有機材料層包括電洞傳輸材料和電子傳輸材料。