專利名稱：有機發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種有機發(fā)光元件，特別是有關(guān)于一種有機電激發(fā)光元件。
技術(shù)背景主動式陣列(active-matrix)架構(gòu)于利用有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Device, OLED)的高效能顯示器上已經(jīng)實施有年。因為移除基板的光學(xué) 透明性與像素的OLED填充因子的限制條件，故采用頂發(fā)射(top-emitting)OLED 結(jié)構(gòu)是有利于主動式陣列OLED的。另一方面，倒置式的有機發(fā)光二極管(inverted OLED)，其具有一反射式陰極(reflective cathode)于底部及一半導(dǎo)體透明陽極于 頂部，并使得n型晶體管于主動式陣列OLED的像素電路上的合理利用是可行的。然而，倒置式頂發(fā)射型OLED的主要挑戰(zhàn)在于制備一可提供有效電子射出的 反射式陰極。 一般而言，反射式陰極的制備于制作工藝中涉及處理高反應(yīng)(highly reactive)的具有低功函數(shù)(low-work-function)的金屬。 一種沉積方式是將沉積 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，此種顯示器的制作方法是不切實務(wù)的。另一種用來制作來自底部陰極的電 子射出的方式是共沉積一反應(yīng)性金屬與有機電子傳輸材料(organic electron-transport materials)以形成一 n型摻雜層。此外，在金屬摻質(zhì)擴散進(jìn)而影響操 作可信度方面也尚待解決。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明目的之一是提供一種有機發(fā)光元件，于陰極 與電子傳輸層之間加入低功函數(shù)的金屬層，以改善元件效率及操作穩(wěn)定度。本發(fā)明目的之一是提供一種倒置式有機發(fā)光元件，于陰極與11型摻雜層 之間加入薄鎂以改善元件亮度衰減的情形。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種有機發(fā)光元件，包含 一基板； 一陰 極與對應(yīng)設(shè)置的一陽極，設(shè)置于該基板上； 一空穴傳輸層，位于該陰極與該陽極之間； 一電子傳輸層，位于該空穴傳輸層與該陰極之間；及一電子注入層，位于該陰極與該電子傳輸層之間，其中該電子注入層的材料為堿土金屬。 以下通過配合附圖對本發(fā)明的具體實施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā) 明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達(dá)成的功效。


圖ia為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的倒置式有機發(fā)光元件的剖面示意圖。 圖1B為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實施例的有機發(fā)光元件的剖面示意圖。 圖2A與圖2B分別為不具電子注入層與加入電子注入層的元件電壓對亮度、 電流密度的曲線圖。圖3為上述兩種結(jié)構(gòu)于100cd/i^的起始亮度下、相對亮度衰減的情形。 圖4為上述兩種結(jié)構(gòu)于100cd/i^的起始亮度下、操作電壓增加的情形。
具體實施方式
以下是以一較佳實施例來說明本發(fā)明的有機發(fā)光元件。 此處所使用的一材料層包含一材料的區(qū)域，其厚度相較于其長與寬而言 是較薄的，例如薄板(sheet)、箔(foil)、薄層(film)、疊層(laminations)、 或鍍層(coatings)等等。此處所使用的層不需要是平面的，但能夠彎曲、彎 折或其他外形，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。請參閱圖1A，為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的倒置式有機發(fā)光元件的剖 面示意圖。如圖中所示， 一倒置式有機發(fā)光二極管10包含一底材 102 (substrate)、 一陰極104 (cathode)、 一電子傳輸層106 (electron-transport layer)、 一空穴傳輸層 108(hole-transport layer)與 一 陽極 200(anode)。于一實施例中，底材102可以是玻璃基板、 一塑膠基板、或一 撓性基板。其次陰極104位于底材102上，可以是透明、不透明(opaque)或 是可反射的單層或組合結(jié)構(gòu)，例如一銦錫氧化物(indium tin oxide, IT0)、
銦鋅氧化物(IZ0)、金、銀、鉑、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、鈣或上述的組合。至 于陽極200也可以是透明、不透明或是可反射的單層或組合結(jié)構(gòu)，例如可以 為金、鉑、鋰、鎂、鈣、鋁或銀等單一導(dǎo)電層，或是銦錫氧化物、銦鋅氧化 物、氟化鋰/鋁、鈹/鋁或鎂/鋁等組合結(jié)構(gòu)。接著，電子傳輸層106可以包含足以傳輸電子(electron-transport)的 材料或材料組合，例如n型摻質(zhì)于一有機材料中成為一 n型摻雜層。另一方 面，空穴傳輸層108則可以包含足以傳輸空穴的材料或材料組合，例如p型 摻質(zhì)于一有機材料中成為一 P型摻雜層?？梢赃x擇的，電子傳輸層106可以 包含足以發(fā)射電子(electron-injection)、傳輸電子、或阻擋空穴(hole-blocking) 或 發(fā) 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(phosphorescence material)?？昭▊鬏攲?08則可以 包含足以發(fā)射空穴、傳輸空穴、阻擋電子的材料或材料組合。本發(fā)明的精神 是將IIA族金屬，即堿土金屬，例如鈹、鎂、鈣、鍶、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(wěn)定度。較佳 實施例是形成一電子注入層202于陰極104與電子傳輸層106之間，此時電 子傳輸層106為n型摻雜層。根據(jù)上述，電子傳輸層106與空穴傳輸層108 組成一主動層以負(fù)責(zé)傳輸電子/空穴、發(fā)射電子/空穴、或是發(fā)光或是上述三 種功能的任意組合。請參閱圖1B，為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實施例的有機發(fā)光元件的剖面示 意圖。如圖中所示，一有機發(fā)光二極管15包含一底材152、一陽極250(anode)、 一空穴傳輸層158、 一電子傳輸層156與一陰極154，其中電子注入層252則 設(shè)置于電子傳輸層156與陰極154之間。有機發(fā)光二極管15的各層性質(zhì)與圖 1A中所述的倒置式有機發(fā)光二極管相似，于此不再贅述。因此，根據(jù)上述， 電子注入層252也可應(yīng)用于一般形式的有機發(fā)光二極管。圖2A與圖2B分別為不具電子注入層202與加入電子注入層202的元件 電壓對亮度、電流密度的曲線圖。于本實施例中，圖2A是 IT0/Cs2C03:Bphen/Alq3/NPB/W03/Al結(jié)構(gòu)的對照元件電壓對亮度、電流密度 的曲線圖，圖2B則為IT0/Mg/Cs2C03:Bphen/Alq3/NPB/W03/Al結(jié)構(gòu)的對照元
件電壓對亮度、電流密度的曲線圖，其中Bphen為4， 7-diphenyl-1, 10-phenanthroline ， NPB 為 N, N'-di(naphthalene-l-yl)-N， N'-diphthalbenzidine)。比較圖2A與圖2B可以發(fā)現(xiàn)，元件亮度與電性不因電 子注入層202的加入而受到影響。圖3則為上述兩種結(jié)構(gòu)于100cd/ii^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202的元件減緩 了亮度衰減的情形。圖4則為上述兩種結(jié)構(gòu)于100cd/m2的起始亮度下、操作 電壓增加的情形。由圖上得知加入電子注入層202的元件增加了操作電壓穩(wěn) 定度的情形。綜合上述，本發(fā)明提出一種有機發(fā)光元件，包含一基板、 一陰極位于基 板上、 一陽極位于基板上、 一空穴傳輸層位于陰極與陽極之間、 一電子傳輸 層位于空穴傳輸層與陰極之間，及一電子注入層，例如一堿土金屬材料，位 于陰極與電子傳輸層之間。其中上述的電子注入層可以改善發(fā)光元件亮度衰 減以及增加元件操作穩(wěn)定度，以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在使熟 悉本技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能予以限定本發(fā)明 的專利范圍，凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的等同的變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋 在本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)，
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光元件，包含一基板；一陰極與對應(yīng)設(shè)置的一陽極，設(shè)置于該基板上；一空穴傳輸層，位于該陰極與該陽極之間；一電子傳輸層，位于該空穴傳輸層與該陰極之間；及一電子注入層，位于該陰極與該電子傳輸層之間，其中該電子注入層的材料為堿土金屬。
2. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于該堿土金屬材料包含 鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳或其組合。
3. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于該陰極材料包含銦錫 氧化物、銦鋅氧化物、金、銀、鉑、鎳、鉻、鉬、鋁、鈣的透明、不透明或 可反射的單層或組合結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于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、鈣的透明、不透明或 可反射的單層或組合結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于該電子傳輸層為一 n型 摻雜層。
6. 如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光元件，其特征在于該空穴傳輸層為一 p型 摻雜層。
7. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于還包含一發(fā)光層位于該 空穴傳輸層與該電子傳輸層之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的有機發(fā)光元件，其特征在于該發(fā)光層包含小分子有 機發(fā)光材料或8-羥基奎林鋁鹽。
9. 如權(quán)利要求7所述的有機發(fā)光元件，其特征在于還包含一空穴阻擋層 位于該發(fā)光層與該電子傳輸層之間。
10. 如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于還包含一空穴注入層 位于該空穴傳輸層與該陽極之間。
11.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光元件，其特征在于包含一倒置式有機發(fā) 光元件。
全文摘要
一種有機發(fā)光元件，將一具有堿土金屬的電子注入層設(shè)置于陰極與電子傳輸層之間，此可以改善發(fā)光元件亮度衰減及增加元件操作的穩(wěn)定度。
文檔編號H01L51/54GK101132053SQ200610121700
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者張展晴, 朱達(dá)雅, 湯舜鈞, 沈汶鍵, 陳思邑, 陳金鑫 申請人:中華映管股份有限公司