專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode，簡稱OLED)，且特別是有關(guān)于一種可改善組件穩(wěn)定的有機(jī)發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管的基本結(jié)構(gòu)包含玻璃基底、金屬電極、氧化銦錫(ITO)電極以及有機(jī)發(fā)光層(emitting layer，EL)，而有機(jī)發(fā)光二極管的基本發(fā)光原理是以金屬電極為陰極，以氧化銦錫電極為陽極，當(dāng)在兩極之間施加順向偏壓時，電子和空穴分別由金屬電極與氧化銦錫電極界面注入到有機(jī)發(fā)光層，兩種載流子在有機(jī)發(fā)光層中相遇，經(jīng)由輻射性結(jié)合的方式產(chǎn)生光子(photon)，進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)光現(xiàn)象。所以，為了達(dá)到電子與空穴傳導(dǎo)平衡，可在陽極與有機(jī)發(fā)光層間形成空穴傳導(dǎo)層(hole transport layer，HTL)和/或在有機(jī)發(fā)光層與陰極之間形成電子注入層(electron injection layer，EIL)，使載流子可因材料的差異性，達(dá)到電子與空穴的注入/傳輸平衡。
目前的有機(jī)發(fā)光二極管根據(jù)有機(jī)發(fā)光層的材料分為大分子與小分子兩種。一般而言，小分子的有機(jī)發(fā)光二極管大多采用氟化鋰(LiF)作為電子注入層的材料，而大分子的有機(jī)發(fā)光二極管因為制造工藝上的限制，所以直接將材料如鋇、鈣或鎂的陰極制作于有機(jī)發(fā)光層表面上，而不用電子注入層。
然而，由于大分子的有機(jī)發(fā)光二極管所采用的陰極材料有可能導(dǎo)致整個發(fā)光組件受到損害，所以要尋求一種能通用于大分子及小分子的有機(jī)發(fā)光二極管的電子注入層。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，以得到穩(wěn)定性良好的發(fā)光組件。
本發(fā)明的再一目的是提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，以避免發(fā)光組件因為電極材料所造成的損害，并可擁有較穩(wěn)定的效能。
本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括基板、第一電極層、有機(jī)發(fā)光層、第二電極層以及一層電子注入層。第一電極層配置于基板上，有機(jī)發(fā)光層則配置于第一電極層上，而第二電極層是配置于有機(jī)發(fā)光層上。其中，電子注入層是在第二電極層與有機(jī)發(fā)光層之間，且電子注入層的材料包括高分子聚合物或小分子有機(jī)材料。而且，上述高分子聚合物須具備以下(i)、(ii)與(iii)中的一種條件(i)于側(cè)鏈上含芳香族基或熔凝芳香族基、(ii)于主鏈或側(cè)鏈上含有C-O鍵、(iii)于主鏈或側(cè)鏈上含有Si-O鍵。而小分子有機(jī)材料需具備以下(iv)、(v)與(vi)中的一種條件(iv)含熔凝芳香族化合物、(v)含C-O鍵等、(vi)含多F基團(tuán)化合物。
依照本發(fā)明的第一實施例所述的有機(jī)發(fā)光二極管，上述具備(i)條件的高分子聚合物包括以下的結(jié)構(gòu)式(一)，以及選自由結(jié)構(gòu)式(二)、結(jié)構(gòu)式(三)及結(jié)構(gòu)式(四)組成的組中的一種物質(zhì)。
其中，結(jié)構(gòu)式(二)是含有電子接收基(electronic accepting group)的苯基(phenyl)、結(jié)構(gòu)式(三)是含有電子接收基的萘基(naphthyl)及結(jié)構(gòu)式(四)含有電子接收基的蒽基(anthracenyl)。而前述具備(ii)條件的高分子聚合物則包括醚(ether)基團(tuán)或酯(ester)基團(tuán)，例如為選自由聚環(huán)氧乙烷(poly(ethylene oxide)，縮寫為PEO)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚乙二醇(polyglycol)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚(4-乙烯基苯酚)(poly(4-vinylphenol)，縮寫為PVP)、聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol)，縮寫為PVA)、聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))及聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))組成的組中的一種物質(zhì)。此外，前述具備(iii)條件的高分子聚合物包括硅氧烷(siloxane)，如聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane))。
而具備(iv)條件的小分子有機(jī)材料包括富勒烯(fullerene)(C60、C70衍生物)或花青染料(cyanine dye)，具備(v)條件的小分子有機(jī)材料則可以是選自由乙酸鹽類及金屬絡(luò)合物組成的組中的一種物質(zhì)，其中金屬絡(luò)合物包括醚類金屬絡(luò)合物或金屬烯烴絡(luò)合物(metal olefine complex)、乙酸鹽類包括乙酸金屬絡(luò)合物鹽(metal acetate complex)。再者，具備(vi)條件的小分子有機(jī)材料包括金屬氟化物(metal fluoride)或氟化合物(fluoride compound)。
本發(fā)明還提供一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括基板、第一電極層、有機(jī)發(fā)光層、第二電極層以及納米級厚度具有偶極矩(dipole moment)的有機(jī)分子電子注入層。而第一電極層是配置于基板上，有機(jī)發(fā)光層則配置于第一電極層上，且第二電極層配置于有機(jī)發(fā)光層上。再者，納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層是配置于第二電極層與有機(jī)發(fā)光層之間。
依照本發(fā)明第二實施例所述的有機(jī)發(fā)光二極管，上述具偶極矩的有機(jī)分子納米結(jié)構(gòu)電子注入層的膜厚約小于20納米。
依照本發(fā)明第二實施例所述的有機(jī)發(fā)光二極管，納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層的材料包括高分子聚合物或小分子有機(jī)材料。上述高分子聚合物須具備以下(i)、(ii)與(iii)中的一種條件(i)于側(cè)鏈上含芳香族基或熔凝芳香族基、(ii)于主鏈或側(cè)鏈上含有C-O鍵、(iii)于主鏈或側(cè)鏈上含有Si-O鍵。而小分子有機(jī)材料需具備以下(iv)、(v)與(vi)中的一種條件(iv)含熔凝芳香族化合物、(v)含C-O鍵等、(vi)含多F基團(tuán)化合物。
依照本發(fā)明第二實施例所述的有機(jī)發(fā)光二極管，上述具備(i)條件的高分子聚合物包括以下的結(jié)構(gòu)式(一)，以及選自由結(jié)構(gòu)式(二)、結(jié)構(gòu)式(三)及結(jié)構(gòu)式(四)組成的組中的一種物質(zhì)。
其中，結(jié)構(gòu)式(二)是含有電子接收基的苯基、結(jié)構(gòu)式(三)是含有電子接收基的萘基及結(jié)構(gòu)式(四)含有電子接收基的蒽基。而前述具備(ii)條件的高分子聚合物則包括醚基團(tuán)或酯基團(tuán)，例如是選自由聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚碳酸酯、聚(4-乙烯基苯酚)、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及聚乙酸乙烯酯組成的組中的一種物質(zhì)。此外，前述具備(iii)條件的高分子聚合物包括硅氧烷，如聚二甲基硅氧烷。
而具備(iv)條件的小分子有機(jī)材料包括富勒烯或花青染料，具備(v)條件的小分子有機(jī)材料則可以是選自由乙酸鹽類及金屬絡(luò)合物組成的組中的一種物質(zhì)，其中金屬絡(luò)合物包括醚類金屬絡(luò)合物或金屬烯烴絡(luò)合物、乙酸鹽類包括乙酸金屬絡(luò)合物鹽。再者，具備(vi)條件的小分子有機(jī)材料包括金屬氟化物或氟化合物。
而本發(fā)明各個實施例所述的有機(jī)發(fā)光二極管，上述有機(jī)發(fā)光層的材料可選擇聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)(poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1，4-phenylene vinylene，縮寫為MEH-PPV)或三(8-氫氧基喹啉)鋁(tris(8-hydroxylquinoline)aluminum，Alq3)。第二電極層的材料例如鋁、第一電極層的材料例如銦錫氧化物(ITO)。而前述有機(jī)發(fā)光二極管還可于第一電極層與有機(jī)發(fā)光層之間包括空穴傳輸層，其材料例如是聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3，4-ethylenedioxy thiophene)polystyrenesulfonate，縮寫為PEDOT:PSS)。基板則可包括玻璃基板或可撓性基板。
本發(fā)明因采用特定材料或結(jié)構(gòu)的電子注入層，所以可以獲得穩(wěn)定性良好的發(fā)光組件，使電子注入層廣泛應(yīng)用于大分子與小分子的有機(jī)發(fā)光二極管中。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
圖1是依照本發(fā)明第一實施例的有機(jī)發(fā)光二極管的剖面示意圖。
圖2是將上述實驗例一與對照例一的偏壓與電流及偏壓與光強(qiáng)度(I-L-V)的曲線圖。
圖3是實驗例二與對照例二、三的電壓與電流密度的關(guān)系曲線圖。
圖4是實驗例二與對照例二、三的電壓與亮度的關(guān)系曲線圖。
圖5是依照本發(fā)明第二實施例的有機(jī)發(fā)光二極管的剖面示意圖。
圖6為圖5的第VI部位的放大示意圖。
主要組件符號說明 100、500基板 102、502第一電極層 104、504第二電極層 106、506有機(jī)發(fā)光層 108電子注入層 110、510空穴傳輸層 508納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層
具體實施例方式 圖1是依照本發(fā)明第一實施例的有機(jī)發(fā)光二極管的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例的有機(jī)發(fā)光二極管包括基板100、第一電極層102、第二電極層104、有機(jī)發(fā)光層106以及一層電子注入層108。其中，第一電極層102是配置于基板100上，且第一電極層102的材料例如銦錫氧化物(ITO)。有機(jī)發(fā)光層106則配置于第一電極層102上，而第二電極層104是配置于有機(jī)發(fā)光層106上，而電子注入層108是在第二電極層104與有機(jī)發(fā)光層106之間。
請繼續(xù)參照圖1，為使有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光效能穩(wěn)定，電子注入層108可依照其所應(yīng)用的范圍，如應(yīng)用在小分子發(fā)光二極管或應(yīng)用在高分子發(fā)光二極管來決定其鍍膜制造工藝；亦即，本實施例可依據(jù)不同分子的特性采用不同的鍍膜制造工藝?yán)鐟?yīng)用在高分子發(fā)光二極管時可使用旋轉(zhuǎn)涂布方式形成電子注入層，應(yīng)用在高分子或小分子發(fā)光二極管時均可采用蒸鍍的方式形成電子注入層。因此，本實施例之有機(jī)發(fā)光二極管可藉由不同制造工藝方式來完成電子注入層，進(jìn)而利用電子注入層調(diào)整陰極與有機(jī)層(電子傳輸層或有機(jī)發(fā)光層)之間的帶隙(Band Gap)或提供電子穿隧注入的途徑，以提升組件的發(fā)光效率。
請再次參照圖1，電子注入層108之材料可選擇高分子聚合物或小分子有機(jī)材料。而且，上述高分子聚合物須具備(i)于側(cè)鏈上含芳香族基或熔凝芳香族基、(ii)于主鏈或側(cè)鏈上含有C-O鍵、(iii)于主鏈或側(cè)鏈上含有Si-O鍵中的其中一種條件。而小分子有機(jī)材料同樣也需具備(iv)含熔凝芳香族化合物、(v)含C-O鍵等、(vi)含多F基團(tuán)化合物中的一種條件。
舉例來說，具備(i)條件的高分子聚合物包括以下的結(jié)構(gòu)式(一)，
以及由下面的結(jié)構(gòu)式(二)、結(jié)構(gòu)式(三)及結(jié)構(gòu)式(四)組成的物質(zhì)群中選擇的一種物質(zhì)。
其中，結(jié)構(gòu)式(二)是含有電子接收基(electronic accepting group)的苯基(phenyl)、結(jié)構(gòu)式(三)是含有電子接收基的萘基(naphthyl)及結(jié)構(gòu)式(四)含有電子接收基的蒽基(anthracenyl)。
而第一實施例中所述的具備(ii)條件的高分子聚合物包括醚(ether)基團(tuán)或酯(ester)基團(tuán)，例如是選自由聚環(huán)氧乙烷(poly(ethylene oxide)，縮寫為PEO)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚乙二醇(polyglycol)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚(4-乙烯基苯酚)(poly(4-vinylphenol)，縮寫為PVP)、聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol)，縮寫為PVA)、聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))及聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))組成的組中的一種物質(zhì)。此外，前述具備(iii)條件的高分子聚合物包括硅氧烷(siloxane)，如聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane))。
而于第一實施例中，具備(iv)條件的小分子有機(jī)材料例如是富勒烯(fullerene)(C60、C70衍生物)或花青染料(cyanine dye)。此外，具備(v)條件的小分子有機(jī)材料則可以是選自由乙酸鹽類及金屬絡(luò)合物組成的組中的一種物質(zhì)，其中上述金屬絡(luò)合物包括醚類金屬絡(luò)合物或金屬烯烴絡(luò)合物(metalolefine complex)，乙酸鹽類則包括乙酸金屬絡(luò)合物鹽(metal acetate complex)。另外，具備(vi)條件的小分子有機(jī)材料例如是金屬氟化物(metal fluoride)或氟化合物(fluoride compound)。
請再次參照圖1，上述有機(jī)發(fā)光層106的材料例如是聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)(poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1，4-phenylene vinylene，縮寫為MEH-PPV)或三(8-氫氧基喹啉)鋁(tris(8-hydroxylquinoline)aluminum，Alq3)。而第二電極層104之材料例如鋁。此外，前述有機(jī)發(fā)光二極管還可于第一電極層102與有機(jī)發(fā)光層106之間加入一層空穴傳輸層110，其材料例如是聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽(poly(3，4-ethylenedioxy thiophene)polystyrenesulfonate，縮寫為PEDOT:PSS)?；?00則可包括玻璃基板或可撓性基板等適用于有機(jī)發(fā)光二極管的基板。
因為上述電子注入層108多采用旋涂(spin coating)方式形成于有機(jī)發(fā)光層106上，所以可與有機(jī)發(fā)光層106的制造工藝整合在一起，而用于大分子的有機(jī)發(fā)光二極管。如此一來，大分子的有機(jī)發(fā)光二極管就可采用鋁作為陰極材料，并配合電子注入層108，而避免有機(jī)發(fā)光二極管因為電極材料而受到損害，甚至是影響有機(jī)發(fā)光二極管的穩(wěn)定性。以下舉幾個根據(jù)本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)所得到的實驗例與習(xí)知有機(jī)發(fā)光二極管的對照例來比較其組件特性。
實驗例一 這個實驗例是在由玻璃基板、ITO陽極、MEH-PPV有機(jī)發(fā)光層以及金屬鋁陰極所組成的一種聚合物發(fā)光二極管(polymer light-emitting diode，PLED)中，有一層被旋轉(zhuǎn)涂布于ITO陽極上且設(shè)置在ITO陽極和MEH-PPV有機(jī)發(fā)光層之間的PEDOT:PSS，其系作為空穴傳輸層。接著在MEH-PPV有機(jī)發(fā)光層表面，則在轉(zhuǎn)速6000rpm下涂布一層超薄的聚環(huán)氧乙烷(PEO)膜作為電子注入層，其中聚環(huán)氧乙烷是由0.01wt％PEO/乙腈(acetonitrile)無水溶液(anhydrous solution)制備的(在此PEO使用Aldrich公司Mv ca.400000產(chǎn)品)，最后是以蒸鍍的方式在聚環(huán)氧乙烷(PEO)膜的表面上形成一鋁電極。而上述聚合物發(fā)光二極管的主動畫素面積是0.06cm2。以上用涂布形成的各層除了PEDOT:PSS之外，皆在富氮的環(huán)境下完成，以避免其它有害物質(zhì)傷害組件。
對照例一 與實驗例一的差別在于聚合物發(fā)光二極管中并沒有一層超薄的聚環(huán)氧乙烷(PEO)膜作為電子注入層，其余膜層則如實驗例一。
圖2是將上述實驗例一與對照例一的偏壓與電流及光強(qiáng)度(I-L-V)的曲線圖，其中●代表沒有PEO的對照例一、○則代表含有PEO之實驗例一。圖2中的曲線(1)代表含有PEO之實驗例一的偏壓與電流的關(guān)系圖。曲線(2)代表沒有PEO的對照例一的偏壓與電流的關(guān)系圖。從圖2中的曲線(1)、(2)可知，對不同偏壓下，沒有PEO的對照例一與含有PEO的實驗例一會有差不多的電流下。圖2中的曲線(3)代表代表含有PEO之實驗例一的偏壓與光強(qiáng)度的關(guān)系圖。曲線(4)代表沒有PEO的對照例一的偏壓與光強(qiáng)度的關(guān)系圖。從圖2中的曲線(3)、(4)可知，開啟電壓(turn-on voltage)可以降低到2.40V；實驗例一的聚合物發(fā)光二極管之光強(qiáng)度則是比沒有PEO的對照用聚合物發(fā)光二極管在電壓4.0～8.5V的區(qū)間增加約兩個量級(order)。
實驗例二 這個實驗例是依序由玻璃基板、1500埃厚的ITO陽極、600埃厚的空穴注入層(使用CuPc)、100埃厚的空穴傳輸層(使用NPB)、600埃厚的有機(jī)發(fā)光材料(使用Rubrene)、60埃厚的電子注入層(使用PEO)以及1200埃厚的鋁陰極所組成的小分子發(fā)光二極管。而上述CuPc、NPB、紅熒烯(Rubrene)、PEO(在此PEO使用Aldrich公司Mn～2000，聚乙二醇二甲基醚(poly(ethyleneglycol)dimethyl ether)(PEGDE)產(chǎn)品)及鋁是在進(jìn)入蒸鍍機(jī)之后，將真空抽到10-6Torr后開始逐層蒸鍍在附有ITO的玻璃基版上所完成的。
對照例二 與實驗例二的差別在于小分子發(fā)光二極管中并沒有電子注入層，其余膜層則如實驗例二。
對照例三 與實驗例二的差別在于使用LiF作為電子注入層，其余膜層則如實驗例 圖3是實驗例二與對照例二、三的電壓與電流密度的關(guān)系曲線圖；而圖4是實驗例二與對照例二、三的電壓與亮度的關(guān)系曲線圖。其中，圖3中的曲線(1)代表PEO60埃之實驗例二的電壓與電流密度的關(guān)系圖、曲線(2)是代表LiF之對照例三的電壓與電流密度的關(guān)系圖、曲線(3)則代表No-EIL之對照例二的電壓與電流密度的關(guān)系圖；圖4中的曲線(1)代表PEO60埃之實驗例二的電壓與亮度的關(guān)系圖、曲線(2)是代表LiF之對照例三的電壓與亮度的關(guān)系圖、曲線(3)則代表No-EIL之對照例二的電壓與亮度的關(guān)系圖。從圖3和圖4可知，在相同電壓下，上述實驗例二無論是電流密度或亮度都明顯大于對照例二及對照例三的組件。
圖5是依照本發(fā)明之第二實施例之有機(jī)發(fā)光二極管的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例之有機(jī)發(fā)光二極管和第一實施例類似，包括有基板500、第一電極層502、第二電極層504、有機(jī)發(fā)光層506與納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層508，且于第一電極層502與有機(jī)發(fā)光層506之間還可加入一層空穴傳輸層510。。其中，所使用的電子注入層508是一種納米級厚度具有偶極矩(dipole moment)的有機(jī)分子形成電子注入層508。也就是說，這種電子注入層608的厚度是納米級的厚度，例如是約小于20納米(200埃)，較佳的膜厚范圍在10?！?5埃之間。為使有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光效能穩(wěn)定，電子注入層508之材料可選擇高分子聚合物或小分子有機(jī)材料。而且，上述具偶極矩的高分子聚合物須具備(i)于側(cè)鏈上含芳香族基或熔凝芳香族基、(ii)于主鏈或側(cè)鏈上含有C-O鍵、(iii)于主鏈或側(cè)鏈上含有Si-O鍵中的其中一種條件。而小分子有機(jī)材料同樣也需具備(iv)含熔凝芳香族化合物、(v)含C-O鍵等、(vi)含多F基團(tuán)化合物中的其中一種條件。
舉例來說，具備(i)條件的高分子聚合物包括以下的結(jié)構(gòu)式(一)，
以及由下面的結(jié)構(gòu)式(二)、結(jié)構(gòu)式(三)及結(jié)構(gòu)式(四)組成的物質(zhì)群中選擇的一種物質(zhì)。
其中，結(jié)構(gòu)式(二)是含有電子接收基(electronic accept-ing group)的苯基(phenyl)、結(jié)構(gòu)式(三)是含有電子接收基的萘基(naphthyl)及結(jié)構(gòu)式(四)含有電子接收基的蒽基(anthracenyl)。
而第二實施例中所述的具備(ii)條件的高分子聚合物包括醚(ether)基團(tuán)或酯(ester)基團(tuán)，例如是選自由聚環(huán)氧乙烷(poly(ethylene oxide)，縮寫為PEO)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚乙二醇(polyglycol)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚(4-乙烯基苯酚)(poly(4-vinylphenol)，縮寫為PVP)、聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol)，縮寫為PVA)、聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))及聚乙酸乙烯酯(poly(vinyl acetate))組成的組中的一種物質(zhì)。此外，前述具備(iii)條件的高分子聚合物包括硅氧烷(siloxane)，如聚二甲基硅氧烷。
而于第二實施例中，具備(iv)條件的小分子有機(jī)材料例如是富勒烯(fullerene)(C60、C70衍生物)或花青染料(cyanine dye)。此外，具備(v)條件的小分子有機(jī)材料則可以是選自由乙酸鹽類及金屬絡(luò)合物組成的組中的一種物質(zhì)，其中上述金屬絡(luò)合物包括醚類金屬絡(luò)合物或金屬烯烴絡(luò)合物(metalolefine complex)，乙酸鹽類則包括乙酸金屬絡(luò)合物鹽(metal acetate complex)。另外，具備(vi)條件的小分子有機(jī)材料例如是金屬氟化物(metal fluoride)或氟化合物(fluoride compound)。
原理 請參照圖6，前述電子注入層508的材料(PEO)雖然本身是一個非良導(dǎo)體材料，但因為在蒸鍍第二電極層504時，第二電極層504推測是因為與納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層508產(chǎn)生反應(yīng)，所以能夠作為誘發(fā)電子穿隧之用，而且因為是納米級的厚度，才能使此一效應(yīng)顯現(xiàn)出來。舉例來說，當(dāng)納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層508的材料是聚環(huán)氧乙烷(PEO)、第二電極層504的材料是鋁時，在電子注入層508與第二電極層504之間的界面會因為反應(yīng)而形成CH2CH2OnAl。
綜上所述，本發(fā)明因為采用特定材料或結(jié)構(gòu)的電子注入層，因此可以廣泛應(yīng)用于大分子與小分子的有機(jī)發(fā)光二極管中，以獲得穩(wěn)定性良好的發(fā)光組件。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與潤飾，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括
基板；
第一電極層，配置于該基板上；
有機(jī)發(fā)光層，配置于該第一電極層上；
第二電極層，配置于該有機(jī)發(fā)光層上；以及
層納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層(EIL)，配置于該第二電極層與該有機(jī)發(fā)光層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層的膜厚小于20納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該納米級厚度具有偶極矩的有機(jī)分子電子注入層的材料包括高分子聚合物與小分子有機(jī)材料其中之一，且
該高分子聚合物具備以下(i)、(ii)與(iii)中的其中一種條件
(i)于側(cè)鏈上含芳香族基或熔凝芳香族基；
(ii)于主鏈或側(cè)鏈上含有C-O鍵；
(iii)于主鏈或側(cè)鏈上含有Si-O鍵；以及
該小分子有機(jī)材料具備以下(iv)、(v)與(vi)中的其中一種條件
(iv)含熔凝芳香族化合物；
(v)含C-O鍵等；
(vi)含多F基團(tuán)化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(i)條件的該高分子聚合物包括結(jié)構(gòu)式(一)；以及由結(jié)構(gòu)式(二)、結(jié)構(gòu)式(三)及結(jié)構(gòu)式(四)組成的物質(zhì)群中選擇的一種物質(zhì)
其中，結(jié)構(gòu)式(二)是含有電子接收基的苯基、結(jié)構(gòu)式(三)是含有電子接收基的萘基及結(jié)構(gòu)式(四)含有電子接收基的蒽基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(ii)條件的該高分子聚合物包括醚基團(tuán)或酯基團(tuán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(ii)條件的該高分子聚合物為選自由聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚碳酸酯、聚(4-乙烯基苯酚)、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯及聚乙酸乙烯酯組成的組中的一種物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(iii)條件的該高分子聚合物包括硅氧烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(iii)條件的該高分子聚合物包括聚二甲基硅氧烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(iv)條件的該小分子有機(jī)材料包括富勒烯(C60、C70衍生物)或花青染料。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(v)條件的該小分子有機(jī)材料為選自由乙酸鹽類及金屬絡(luò)合物組成的組中的一種物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的有機(jī)發(fā)光二極管，其中乙酸鹽類包括乙酸金屬絡(luò)合物鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的有機(jī)發(fā)光二極管，其中金屬絡(luò)合物包括醚類金屬絡(luò)合物或金屬烯烴絡(luò)合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的有機(jī)發(fā)光二極管，其中具備(vi)條件的該小分子有機(jī)材料包括金屬氟化物或氟化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該有機(jī)發(fā)光層的材料包括聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)或三(8-氫氧基喹啉)鋁。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該第二電極層之材料包括鋁。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該第一電極層之材料包括銦錫氧化物(ITO)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，還包括空穴傳輸層，位于該第一電極層與該有機(jī)發(fā)光層之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該空穴傳輸層之材料包括聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)∶聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT∶PSS)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光二極管，其中該基板包括玻璃基板或可撓性基板。
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光二極管，包括基板、第一電極層、有機(jī)發(fā)光層、第二電極層以及一層電子注入層，其中電子注入層可以是由有機(jī)分子構(gòu)成之電子注入層、以納米級厚度構(gòu)成的電子注入層或是具偶極矩的有機(jī)分子以納米級的厚度構(gòu)成的電子注入層。由于電子注入層的型態(tài)，可使有機(jī)發(fā)光二極管的操作更加穩(wěn)定。
文檔編號H01L51/50GK101123297SQ20061011010
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者郭宗枋, 楊富順, 溫添進(jìn), 傅耀賢, 陳瑞敏, 鐘嘉珽, 吳慶應(yīng) 申請人:奇美電子股份有限公司, 財團(tuán)法人成大研究發(fā)展基金會