專利名稱：增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置及方法，尤指一種借由小分子有機發(fā)光二極管的電子傳輸層材料與陰極層材料來增加電子注入與傳輸效率的裝置與方法。
背景技術：
由于有機發(fā)光二極管(Organic light emitting diode；OLED)具備自發(fā)光、厚度薄、反應速度快、視角廣、分辨率高、亮度高、可用于撓曲性面板及使用溫度范圍廣等多項優(yōu)點，被認為是繼薄膜型液晶顯示器(Thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD)之后新一代的平面顯示器技術，而該有機發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)光原理是利用材料的特性，將電子電洞在發(fā)光層上結合，而將電子由激發(fā)態(tài)的形式降回基態(tài)，將多余的能量以波的形式釋放出，因而達到有不同波長的發(fā)光元件的產(chǎn)生。其中陽極(Anode)為氧化銦錫(ITO)導電玻璃膜，以濺鍍或蒸鍍方式，附著于玻璃或透明塑料基板上，陰極則含有鎂(Mg)、銀(Ag)、鋁(Al)、鋰(Li)等金屬，在二個電極間則是多個有機薄膜形成的發(fā)光區(qū)域，包括電洞注入?yún)^(qū)(Hole injection layer；HIL)、電洞傳遞區(qū)(Hole TransportLayer；HTL)、有機發(fā)光層(Emitting layer)及電子傳遞層(ElectronTransport Layer；ETL)，在實際應用生產(chǎn)時，基于不同需求的考慮，有時還會包括其它不同的薄膜。
有機發(fā)光二極管依其使用的有機發(fā)光層材料不同，可分為以染料或顏料為主的小分子有機發(fā)光二極管(Organic Light EmittingDiode；OLED)及以共軛性高分子為主的高分子有機發(fā)光二極管(Ploymer Light Emitting Diode；PLED)。
高分子有機發(fā)光二極管(PLED)因其輕薄短小與視角廣等優(yōu)點而漸受重視，且因為其制程上不需要高價的真空裝置，加上元件構造較為簡單，以及耐熱性較佳等，所以其將有不同于小分子有機發(fā)光二極管(OLED)的應用，但是由于高分子電激發(fā)光元件需使用溶液涂布或噴印制程，在涂布另一層高分子溶液于既有的高分子膜上時，該既有的高分子膜會受到溶劑破壞，因此無法如同小分子電激發(fā)光元件，可以搭配各種載子注入層、載子傳輸層等材料制作積層元件，改善發(fā)光效率，也因此目前高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件都是在高分子有機發(fā)光層上即形成一陰極層，而該陰極層材料也因為高分子有機發(fā)光二極管(PLED)的高分子有機發(fā)光層材料性質的限制，該陰極層材料需使用比鋁金屬對空氣更為敏感的鈣(Ca)金屬作為陰極層材料，因此對于產(chǎn)品的信賴性與產(chǎn)品壽命的維持相當不易，且因為已知的高分子有機發(fā)光二極管(PLED)缺乏電子傳輸層，所以高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件容易有電洞與電子傳輸不均衡的現(xiàn)象，影響發(fā)光效率。
發(fā)明內容
于是，本發(fā)明的主要目的在于解決上述的缺陷，避免缺陷的存在。本發(fā)明是利用小分子有機發(fā)光二極管(OLED)的電子傳輸層材料來解決高分子有機發(fā)光二極管(PLED)無電子傳輸層的問題，也可將高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件的起始電壓降低，也解決了原高分子有機發(fā)光二極管(PLED)陰極層所產(chǎn)生的問題。
本發(fā)明主要是利用在蒸鍍陰極層之前先蒸鍍小分子電子傳輸層于高分子發(fā)光層上，解決高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件無電子傳輸層的問題，并再蒸鍍一氟化鋰(LiF)作為電子注入層與鋁金屬層作為陰極層，由上述制程取代現(xiàn)有的高分子有機發(fā)光二極管(PLED)中置于高分子發(fā)光層上的陰極層制程，由此可增加高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件制作的方便性與陰極電子注入效率，借此調整并增加高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件的載子平衡性質，且陰極層材料為鋁金屬所形成，相對原有的鈣金屬所形成的陰極層，鋁金屬的陰極層對與空氣與水氣產(chǎn)生氧化反應的抵抗有較佳的效果，對于高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件的生產(chǎn)穩(wěn)定性與方便性相當有幫助。
圖1是本發(fā)明的構造示意圖。
圖2是本發(fā)明的制造裝置流程示意圖。
具體實施例方式
有關本發(fā)明的詳細說明及技術內容，現(xiàn)配合
如下。
參見圖1，為本發(fā)明的構造示意圖。如圖所示本發(fā)明是先在高分子有機發(fā)光二極管(PLED)的基板10上形成一透明導電層20，再在該透明導電層20上形成一電洞傳輸層30，再在該電洞傳輸層30上形成一高分子發(fā)光層40，而在該高分子發(fā)光層40上形成一使用小分子有機發(fā)光二極管(OLED)中電子傳輸層50材料的小分子電子傳輸層50，再在該小分子電子傳輸層50上形成一使用于小分子有機發(fā)光二極管(OLED)元件的陰極層60，該陰極層60包括一氟化鋰(LiF)層61，及在氟化鋰(LiF)層61上的鋁金屬層62。
同時參見圖2，為本發(fā)明的制造裝置流程示意圖，其詳細制造步驟為
a)在一高分子有機發(fā)光二極管(PLED)的基板10上形成一透明導電層20，而該透明導電層20是一具有銦錫-氧-硅-有機官能基的鍵結者所形成；b)在上述的透明導電層20上形成一電洞傳輸層30，該電洞傳輸層30是一種名為Polyethlenedioxyyhiophene(PEDT)的原料；在上述的電洞傳輸層30上再形成一高分子發(fā)光層40，該高分子發(fā)光層40為該高分子發(fā)光層73材料，可由下列衍生物所形成(1)聚{2，7-[(9，9-二烷基)芴高分子]}(Poly{2，7-[9，9-di(alkyl)fluorine]})； (2)苯乙烯(PPV) (3)聚乙烯咔唑(PVK)
c)上述的制程為使用一般的高分子有機發(fā)光二極管(PLED)的制程來完成，接著在步驟c的高分子發(fā)光層40上蒸鍍形成一小分子電子傳輸層50，該小分子電子傳輸層50可以是Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)) 或是B(AlQ)Bis-(2-methyl-8-quinolinolato)-4-(phenyl-phenolato)-aluminium-(III) 等小分子電子傳輸材料所形成；d)再在上述的小分子電子傳輸層50上蒸鍍形成一氟化鋰(LiF)層61；e)再在上述的氟化鋰(LiF)層61上蒸鍍形成一鋁金屬層62，而該氟化鋰(LiF)層61與鋁金屬層62共同形成此高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件裝置的陰極層60。
借此，在高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件制造過程中，可利用小分子有機發(fā)光二極管(OLED)元件的材料制作高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件做所需的電子傳輸層50與陰極層60，由此可增加高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件制作的方便性與陰極電子注入效率，也使高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件的陰極層60由鈣金屬可改為使用鋁金屬所形成，對于高分子有機發(fā)光二極管(PLED)元件的發(fā)光率與合格率的提升相當有幫助。
權利要求
1.一種增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該裝置包括一基板(10)；一置于該基板(10)上的透明導電層(20)；一置于該透明導電層(20)上的電洞傳輸層(30)；一置于該電洞傳輸層(30)上的高分子發(fā)光層(40)；一置于該高分子發(fā)光層(40)上的小分子電子傳輸層(50)；一置于該小分子電子傳輸層(50)上的陰極層(60)。
2.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該透明導電層(20)具有銦錫-氧-硅-有機官能基的鍵結。
3.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該高分子發(fā)光層(40)可以是聚{2，7-[(9，9-二烷基)芴高分子]}
4.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該高分子發(fā)光層(40)可以是苯乙烯
5.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該高分子發(fā)光層(40)可以是聚乙烯咔唑
6.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該小分子電子傳輸層(50)為Alq3
7.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該小分子電子傳輸層(50)為B(AlQ)
8.根據(jù)權利要求1所述的增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置，其特征在于，該陰極層(60)包括一氟化鋰層(61)，及在氟化鋰層(61)上的鋁金屬層(62)。
9.一種增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a)在一基板(10)上形成一透明導電層(20)；b)在上述的透明導電層(20)上形成一電洞傳輸層(30)；c)在上述的電洞傳輸層(30)上形成一高分子發(fā)光層(40)；d)在上述的高分子發(fā)光層(40)上蒸鍍形成一小分子電子傳輸層(50)；e)在上述的小分子電子傳輸層(50)上蒸鍍形成一氟化鋰層(61)；f)在上述的氟化鋰層(61)上蒸鍍形成一鋁金屬層(62)。
全文摘要
一種增加高分子有機發(fā)光二極管陰極電子注入效率的裝置及方法，該方法是利用小分子有機發(fā)光二極管的電子傳輸層材料蒸鍍于高分子有機發(fā)光二極管的高分子發(fā)光層上，再在該電子傳輸層上形成用于小分子有機發(fā)光二極管上的陰極層材料，使高分子有機發(fā)光二極管也有高電子注入與傳輸?shù)男剩商岣吒叻肿佑袡C發(fā)光二極管的發(fā)光功率。
文檔編號H05B33/10GK1567611SQ03145410
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月12日 優(yōu)先權日2003年6月12日
發(fā)明者張書文 申請人:勝華科技股份有限公司