專利名稱：有機(jī)電激發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電激發(fā)光元件(organic electroluminescent device，OELD)，特別是涉及一種可同時(shí)發(fā)出可見(jiàn)磷光(phosphorescence)及可見(jiàn)熒光(fluorescence)的有機(jī)電激發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(organic electroluminescent device，OELD)為一多層堆棧結(jié)構(gòu)，并包括一基板、一陽(yáng)極、一陰極、一空穴注入層、一空穴傳輸層、一電子傳輸層、一電子注入層及一發(fā)光層，陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層及陰極依序由下而上地設(shè)置于基板上。其中，發(fā)光層包括一主客摻雜系統(tǒng)，即在多量的主發(fā)光體中摻雜少量的客發(fā)光體。至于如何界定此主客摻雜系統(tǒng)為熒光(fluorescence)主客摻雜系統(tǒng)或磷光(phosphorescence)主客摻雜系統(tǒng)將說(shuō)明如下當(dāng)陰極及陽(yáng)極被施加一電壓時(shí)，電子將由陰極以通過(guò)電子注入層及電子傳輸層的方式注入發(fā)光層，空穴將由陽(yáng)極以通過(guò)空穴注入層及空穴傳輸層的方式注入發(fā)光層，電子及空穴在發(fā)光層中結(jié)合后會(huì)致使主發(fā)光體由基態(tài)激發(fā)到激態(tài)。由于處于激態(tài)的主發(fā)光體不穩(wěn)定，故主發(fā)光體必會(huì)由激態(tài)返回到基態(tài)，并將能量傳遞給客發(fā)光體。
當(dāng)客發(fā)光體接收能量而由基態(tài)激發(fā)到激態(tài)時(shí)，客發(fā)光體將產(chǎn)生單重態(tài)激子(singlet excition)及三重態(tài)激子(triplet excition)。不管是熒光客發(fā)光體或者是磷光客發(fā)光體，由于電子自旋態(tài)的分布率，都會(huì)造成三重態(tài)激子及單重態(tài)激子的形成機(jī)率約為3∶1。
單重態(tài)激子或三重態(tài)激子將以釋放光子的形式返回穩(wěn)定的基態(tài)，使得有機(jī)電激發(fā)光元件產(chǎn)生電激發(fā)光的現(xiàn)象。在熒光主客摻雜系統(tǒng)中，只有單重態(tài)激子返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射出的光線為可見(jiàn)的熒光。相對(duì)地，在磷光主客摻雜系統(tǒng)中，除了三重態(tài)激子返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射出的光線為可見(jiàn)的磷光，單重態(tài)激子返回基態(tài)時(shí)所發(fā)射出的光線亦可透過(guò)系統(tǒng)內(nèi)交換(internal system crossing，ISC)轉(zhuǎn)換為磷光。
對(duì)于熒光主客摻雜系統(tǒng)而言，單重態(tài)激子由激態(tài)返回基態(tài)時(shí)的激子半生期(exciton lifetime)約為納秒(nanosecond，ns)級(jí)，將會(huì)發(fā)出可見(jiàn)的熒光。
對(duì)于磷光主客摻雜系統(tǒng)而言，三重態(tài)激子由激態(tài)返回基態(tài)時(shí)的激子半生期約為毫微秒(microsecond，μs)級(jí)，將會(huì)發(fā)出可見(jiàn)的磷光。在有機(jī)電激發(fā)光的機(jī)制中，由于電子自旋態(tài)的分布率造成三重態(tài)激子及單重態(tài)激子的形成的機(jī)率為3∶1，再加上磷光客發(fā)光體具有將主發(fā)光體的單重態(tài)激子的能量轉(zhuǎn)化為自身三重態(tài)激子的能量的特性，故磷光客發(fā)光體的內(nèi)部量子效率約為熒光客發(fā)光體的4倍(理論值可到達(dá)100％)。也就是說(shuō)，有機(jī)電激發(fā)光元件有25％是以單重態(tài)的熒光發(fā)射，而75％是以三重態(tài)的磷光發(fā)射。而磷光客發(fā)光體還可進(jìn)一步將25％的單重態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧荷淼娜貞B(tài)而使得內(nèi)部量子效率可高達(dá)100％。所以，含有磷光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如磷光元件)的發(fā)光效率比含有熒光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如熒光元件)的發(fā)光效率還好。
然而，磷光主客摻雜系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)在于激子半生期太長(zhǎng)。由于三重態(tài)激子的半生期高達(dá)μs級(jí)，亦即代表三重態(tài)激子停留在發(fā)光層中的時(shí)間會(huì)較一般的單重態(tài)激子長(zhǎng)了約1,000倍左右。如此一來(lái)，三重態(tài)激子在發(fā)光層中過(guò)長(zhǎng)的停留時(shí)間將會(huì)導(dǎo)致三重態(tài)激子之間發(fā)生三重態(tài)激子自我毀滅現(xiàn)象(triplet-triplet annihilation)。也就是說(shuō)，處于激態(tài)的一個(gè)三重態(tài)激子與另一個(gè)處于激態(tài)的三重態(tài)激子容易相撞，結(jié)果導(dǎo)致兩個(gè)三重態(tài)激子的能量以熱或振動(dòng)的形式耗損，卻不以光子的形式釋放。如此一來(lái)，含有磷光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如磷光元件)的發(fā)光效率將會(huì)隨著注入電流的增加而呈現(xiàn)急劇的下降趨勢(shì)，影響磷光元件的發(fā)光效率甚巨。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種可同時(shí)發(fā)出可見(jiàn)磷光及可見(jiàn)熒光的有機(jī)電激發(fā)光元件(organic electroluminescent device，OELD)。由于磷光發(fā)光層的發(fā)光效率比熒光發(fā)光層的發(fā)光效率好，使得本發(fā)明的有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光效率就會(huì)比傳統(tǒng)上只含熒光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如熒光元件)還要好。此外，磷光激子的濃度受到熒光激子的稀釋，將會(huì)有效地降低三重態(tài)激子之間的相撞機(jī)率，避免三重態(tài)激子之間發(fā)生三重態(tài)激子自我毀滅的現(xiàn)象，將可抑制本發(fā)明的有機(jī)電激發(fā)光元件在高操作亮度時(shí)發(fā)光效率發(fā)生衰退的現(xiàn)象，使得本發(fā)明的有機(jī)電激發(fā)光元件的亮度及發(fā)光效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的磷光元件的亮度及發(fā)光效率來(lái)得好。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種有機(jī)電激發(fā)光元件，包括一基板、一陽(yáng)極、一陰極、一空穴傳輸層、一電子傳輸層及至少二發(fā)光層。陽(yáng)極及陰極相對(duì)設(shè)置于基板上，空穴傳輸層設(shè)置于陽(yáng)極與陰極之間，電子傳輸層設(shè)置于陰極與空穴傳輸層之間。至少二發(fā)光層設(shè)置于空穴傳輸層及電子傳輸層之間，其中之一為一熒光發(fā)光層，而另一為一磷光發(fā)光層，且熒光發(fā)光層與磷光發(fā)光層不會(huì)互相吸收及影響各別所發(fā)出的可見(jiàn)光光譜。
根據(jù)本發(fā)明的再一目的，提出一種平面顯示器，具有上述的有機(jī)電激發(fā)光元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種移動(dòng)顯示裝置，具有上述的有機(jī)電激發(fā)光元件。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下配合附圖以及優(yōu)選實(shí)施例，以更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例一的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。
圖2A～2B繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例二的有機(jī)電激發(fā)光元件的二剖面示意圖。
圖3A～3B繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例三的有機(jī)電激發(fā)光元件的二剖面示意圖。
圖4繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例四的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。
圖5繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例五的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。
圖6繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例六的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。
圖7繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例七的應(yīng)用上述的有機(jī)電激發(fā)光元件的平面顯示器的示意圖。
圖8繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例八的應(yīng)用上述的有機(jī)電激發(fā)光元件的平面顯示器的示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明10、21、22、31、32、40、51、61有機(jī)電激發(fā)光元件
11基板12陽(yáng)極13陰極14空穴傳輸層15電子傳輸層16第一熒光發(fā)光層17第一磷光發(fā)光層18空穴注入層19電子注入層20激子阻擋層23、63第二熒光發(fā)光層33、53第二磷光發(fā)光層70平面顯示器71、81機(jī)殼71a、81a正面開口72、82顯示面板80移動(dòng)顯示裝置83按鍵組具體實(shí)施方式
實(shí)施例一請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例一的有機(jī)電激發(fā)光元件(organic electroluminescent device，OELD)的剖面示意圖。在本實(shí)施例中，有機(jī)電激發(fā)光元件包含小分子有機(jī)發(fā)光二極管(organic light emitting diode，OLED)及高分子發(fā)光二極管(polymer light emitting diode，PLED)，在此以O(shè)LED為例作說(shuō)明，但本實(shí)施例所揭露的技術(shù)亦可應(yīng)用在PLED上。
在圖1中，有機(jī)電激發(fā)光元件10包括一基板11、一陽(yáng)極12、一陰極13、一空穴傳輸層14、一電子傳輸層15及至少二發(fā)光層。陽(yáng)極12及陰極13相對(duì)設(shè)置于基板11上，空穴傳輸層14設(shè)置于陽(yáng)極12與陰極13之間，電子傳輸層15設(shè)置于陰極13與空穴傳輸層14之間。至少二發(fā)光層設(shè)置于空穴傳輸層14及電子傳輸層15之間，其中的一發(fā)光層為一第一熒光(fluorescence)發(fā)光層16，而另一發(fā)光層為一第一磷光(phosphorescence)發(fā)光層17。
在本實(shí)施例中，二發(fā)光層可以為主客摻雜系統(tǒng)，例如，第一熒光發(fā)光層16包含熒光主發(fā)光體及熒光客摻雜體，第一磷光發(fā)光層17包含磷光主發(fā)光體及磷光客發(fā)光體，但不僅限于上述。
當(dāng)陽(yáng)極12及陰極13被施加一電壓時(shí)，電子將由陰極13以通過(guò)電子傳輸層15的方式注入上述的二發(fā)光層，空穴將由陽(yáng)極12以通過(guò)空穴傳輸層14的方式注入上述的二發(fā)光層。當(dāng)電子及空穴在二發(fā)光層中結(jié)合時(shí)，磷光主發(fā)光體及熒光主發(fā)光體將會(huì)由基態(tài)激發(fā)到激態(tài)。當(dāng)磷光主發(fā)光體及熒光主發(fā)光體由激態(tài)返回到基態(tài)時(shí)，磷光主發(fā)光體及熒光主發(fā)光體將會(huì)分別轉(zhuǎn)移能量給磷光客發(fā)光體及熒光客發(fā)光體，使得磷光客發(fā)光體及熒光客發(fā)光體都會(huì)產(chǎn)生單重態(tài)激子(singlet excition)及三重態(tài)激子(triplet excition)，且生成單重態(tài)激子及三重態(tài)激子的比為3∶1，其中，熒光客發(fā)光體上的單重態(tài)激子在返回基態(tài)的過(guò)程中會(huì)釋放出熒光；而磷光客發(fā)光體上的三重態(tài)激子在返回基態(tài)的過(guò)程中會(huì)釋放出磷光，且單重態(tài)激子會(huì)透過(guò)磷光客發(fā)光體的自身系統(tǒng)內(nèi)交換(intemal system crossing，ISC)轉(zhuǎn)換成為三重激態(tài)激子，最終亦以可見(jiàn)磷光的型式釋放，且同時(shí)發(fā)出可見(jiàn)磷光及可見(jiàn)熒光，且第一熒光發(fā)光層與第一磷光發(fā)光層不會(huì)互相吸收及影響其所發(fā)出的光譜。
至于第一磷光發(fā)光層17及第一熒光發(fā)光層16的相對(duì)位置，在本實(shí)施例中，第一磷光發(fā)光層17設(shè)置于空穴傳輸層14上，且第一熒光發(fā)光層16設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及電子傳輸層15之間。
此外，有機(jī)電激發(fā)光元件10還可包括一電子注入層19及一空穴注入層18，電子注入層19設(shè)置于陰極13與電子傳輸層15之間，空穴注入層18設(shè)置于陽(yáng)極12與空穴傳輸層14之間。有機(jī)電激發(fā)光元件10還可包括一激子(excition)阻擋層20，激子阻擋層20與第一磷光發(fā)光層17鄰接。例如，激子阻擋層20設(shè)置于空穴傳輸層14及第一磷光發(fā)光層17之間。另外，激子阻擋層20亦可設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及第一熒光發(fā)光層16之間。
然而本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，第一熒光發(fā)光層16所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色大致上是相同或相異于第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色。第一熒光發(fā)光層16所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700納米(nm)。第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700(nm)。還可透過(guò)第一熒光發(fā)光層16及第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色搭配來(lái)調(diào)整有機(jī)電激發(fā)光元件10所發(fā)射出的光線的顏色。例如，當(dāng)?shù)谝粺晒獍l(fā)光層16及第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線為藍(lán)綠色及黃色時(shí)，則有機(jī)電激發(fā)光元件10所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色為藍(lán)綠色及黃色所混合而成的二素子型白色(two-element white)，至于磷光發(fā)光材料的應(yīng)用，藍(lán)色磷光客發(fā)光體的材料可以是Firpic，紅色磷光客發(fā)光體的材料可以是(CF3ppy)2Ir(pic)。綠色磷光客發(fā)光體的材料可以是Ir(ppy)3且偏綠的藍(lán)色(greenish-blue)磷光客發(fā)光體的材料可以是(btp)2Ir(acac)。此外，上述磷光客發(fā)光體所搭配的主發(fā)光體的材料可以是Alq3、CBP、CDBP或TCTA。上述所舉例的發(fā)光材料的化學(xué)式如下所示
至于熒光發(fā)光材料的應(yīng)用，紅色熒光客發(fā)光體的材料可以是DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1，1，7，7-tetramethyl-julolidyl-9-enyl)-4H-pyran))，黃色熒光客發(fā)光體的材料可以是rubrene(Rb)或TBRb，天空藍(lán)色(sky-blue)熒光客發(fā)光體的材料可以是DSA-Ph。上述熒光客發(fā)光體所搭配的主發(fā)光體的材料可以是Alq3、1，1-bis[N-(1-naphthyl)-N’-phenylamino]biphenyl-4，4’diamine(NPB)或MADN。上述所舉例的Rb、DSA-Ph、TBRb、MADN及DCJTB的化學(xué)式如下所示
此外，陽(yáng)極12及陰極13包含金屬、金屬合金或透明導(dǎo)電材料，且陽(yáng)極12及陰極13之中至少一電極為透明或半透明電極。上述的透明導(dǎo)電材料包含銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)、氧化錫(stannum dioxide，SnO2)及氧化鋅(zinc oxide，ZnO)等類似的透明金屬氧化物，上述的金屬及金屬合金包含金(aurum，Au)、鋁(aluminum，Al)、銦(indium，In)、鎂(magnesium，Mg)及鈣(calcium，Ca)等。
當(dāng)只有陽(yáng)極12為透明或半透明時(shí)，陰極13可以為反射性金屬，則有機(jī)電激發(fā)光元件10為底部發(fā)光元件(bottom emission device)，且基板11必須為透明或半透明基板。當(dāng)只有陰極13為透明或半透明時(shí)，陽(yáng)極12可以為反射性金屬，則有機(jī)電激發(fā)光元件10為頂部發(fā)光元件(top emission device)，且基板11可為透明、半透明或非透明基板。當(dāng)陽(yáng)極12及陰極13為透明或半透明時(shí)，有機(jī)電激發(fā)光元件10為雙面發(fā)光元件(dual emission device)，且基板11必須為透明或非透明基板。
所以，本實(shí)施例的配置一磷光發(fā)光層及一熒光發(fā)光層的設(shè)計(jì)，由于磷光發(fā)光層的發(fā)光效率比熒光發(fā)光層的發(fā)光效率好，使得本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光效率就會(huì)比傳統(tǒng)上只含熒光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如熒光元件)還要好。再者，相較于傳統(tǒng)上只含磷光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如磷光元件)而言，本實(shí)施例的配置一磷光發(fā)光層及一熒光發(fā)光層的結(jié)構(gòu)，使得元件內(nèi)三重態(tài)激子的濃度降低，亦可抑制生命較長(zhǎng)的三重態(tài)激子之間的相撞機(jī)率，避免三重態(tài)激子之間的自我毀滅現(xiàn)象，如此可使本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光效率在高操作亮度時(shí)不致浪費(fèi)在內(nèi)耗機(jī)制上，其亮度及發(fā)光效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的磷光元件的亮度及發(fā)光效率來(lái)得好。
在本實(shí)施例所揭露的發(fā)白光的有機(jī)電激發(fā)光元件中，其白光的光譜是由二種或二種以上不同波長(zhǎng)的發(fā)射光譜所組成，其組成波長(zhǎng)中至少有一種為激子半生期是μs級(jí)的三重態(tài)能量且至少有一種為激子半生期是nm級(jí)的單重態(tài)能量。此外，上述白光組成光譜中具較強(qiáng)能量的光譜傾向?yàn)榧ぷ影肷谑莕m級(jí)的單重態(tài)能量，而具較弱能量的光譜傾向?yàn)榧ぷ影肷谑铅蘳級(jí)的三重態(tài)能量。
實(shí)施例二請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A～2B，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例二的有機(jī)電激發(fā)光元件的二剖面示意圖。本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件21及22比實(shí)施例一的有機(jī)電激發(fā)光元件10多設(shè)置一第二熒光發(fā)光層23，其余相同之處繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。
在圖2A中，第二熒光發(fā)光層23設(shè)置于第一熒光發(fā)光層16及電子傳輸層15之間。
在圖2B中，第二熒光發(fā)光層23設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及空穴傳輸層14之間，即設(shè)置于激子阻擋層20及空穴傳輸層14之間。
然本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，有機(jī)電激發(fā)光元件21及22亦可省略電子注入層19、空穴注入層18及激子阻擋層20的設(shè)置。此外，第二熒光發(fā)光層23所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色大致上是相同或相異于第一熒光發(fā)光層16所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色，第二熒光發(fā)光層23所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700納米(nm)。
由于目前會(huì)發(fā)出藍(lán)色磷光的磷光客發(fā)光體的材料遲遲無(wú)法開發(fā)成功，現(xiàn)階段要制造出全磷光組成的白光OLED在技術(shù)上仍有其困難度。因此，本實(shí)施例可以利用會(huì)發(fā)出藍(lán)色熒光的熒光發(fā)光層來(lái)彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，再搭配會(huì)發(fā)出紅色及綠色磷光的磷光發(fā)光層將可組合出全波長(zhǎng)的高效率白光OLED。例如，當(dāng)?shù)谝粺晒獍l(fā)光層16及第二熒光發(fā)光層23所發(fā)射出的可見(jiàn)光線為藍(lán)色(B)及綠色(G)，且第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線為紅色時(shí)，則有機(jī)電激發(fā)光元件21及22所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色將為紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)所混合而成的三素子型白色(three-element white)。另外，更可透過(guò)第一熒光發(fā)光層16、第一磷光發(fā)光層17及第二熒光發(fā)光層23所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色搭配，以調(diào)整有機(jī)電激發(fā)光元件21及21所發(fā)射出的光線的顏色，不僅限于上述的三素子型白色。
實(shí)施例三請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A～3B，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例三的有機(jī)電激發(fā)光元件的二剖面示意圖。本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件31及32比實(shí)施例一的有機(jī)電激發(fā)光元件10多設(shè)置一第二磷光發(fā)光層33，其余相同之處繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。
在圖3A中，第二磷光發(fā)光層33設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及空穴傳輸層14之間，即設(shè)置于激子阻擋層30及空穴傳輸層14之間。
在圖3B中，第二磷光發(fā)光層33設(shè)置于第一熒光發(fā)光層16及電子傳輸層15之間。上述的有機(jī)電激發(fā)光元件31及32還可包括另一激子阻擋層，與鄰接第二磷光發(fā)光層33。
然本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，有機(jī)電激發(fā)光元件31及32亦可省略電子注入層19、空穴注入層18及激子阻擋層20的設(shè)置。此外，第二磷光發(fā)光層33所發(fā)射出的光線的顏色大致上是相同或相異于第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色，第二磷光發(fā)光層33所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700納米(nm)。
另外，還可透過(guò)第一熒光發(fā)光層16、第一磷光發(fā)光層17及第二磷光發(fā)光層33所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色搭配，以調(diào)整有機(jī)電激發(fā)光元件31及32所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色。例如，當(dāng)?shù)谝粺晒獍l(fā)光層16所發(fā)射出的可見(jiàn)光線為藍(lán)色(B)，且第一磷光發(fā)光層17及第二磷光發(fā)光層33所發(fā)射出的可見(jiàn)光線為紅色(R)及綠色(G)時(shí)，則有機(jī)電激發(fā)光元件31及32所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色將為紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)所混合而成的三素子型白色。
實(shí)施例四請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例四的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件40與實(shí)施例一的有機(jī)電激發(fā)光元件10不同之處在于第一熒光發(fā)光層16、第一磷光發(fā)光層17及激子阻擋層20的相對(duì)堆棧位置，其余相同之處繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。
在圖4中，第一熒光發(fā)光層16設(shè)置于空穴傳輸層14上，第一磷光發(fā)光層17設(shè)置于第一熒光發(fā)光層16及電子傳輸層15之間。此外，激子阻擋層20與第一磷光發(fā)光層17鄰接，例如，激子阻擋層20設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及電子傳輸層15之間。
然本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，激子阻擋層20可設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及第一熒光發(fā)光層16之間。此外，有機(jī)電激發(fā)光元件40亦可省略電子注入層19、空穴注入層18及激子阻擋層20的設(shè)置。
實(shí)施例五請(qǐng)參照?qǐng)D5，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例五的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件51比實(shí)施例四的有機(jī)電激發(fā)光元件51多設(shè)置一第二磷光發(fā)光層53，其余相同之處繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。
在圖5中，第二磷光發(fā)光層53設(shè)置于第一磷光發(fā)光層17及電子傳輸層15之間，即設(shè)置于激子阻擋層20及電子傳輸層15之間。上述的有機(jī)電激發(fā)光元件51還可包括另一激子阻擋層，其用以與第二磷光發(fā)光層53鄰接。
然本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，第二磷光發(fā)光層53所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色大致上是相同或相異于第一磷光發(fā)光層17所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色，第二磷光發(fā)光層33所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700納米(nm)。此外，有機(jī)電激發(fā)光元件51亦可省略電子注入層19、空穴注入層18及激子阻擋層20的設(shè)置。
實(shí)施例六請(qǐng)參照?qǐng)D6，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例六的有機(jī)電激發(fā)光元件的剖面示意圖。本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件61比實(shí)施例四的有機(jī)電激發(fā)光元件51多設(shè)置一第二熒光發(fā)光層63，其余相同之處繼續(xù)沿用標(biāo)號(hào)，并不再贅述。
在圖6中，第二熒光發(fā)光層63設(shè)置于第一熒光發(fā)光層16及空穴傳輸層14之間。
然本實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員亦可以明了本實(shí)施例的技術(shù)并不局限在此，例如，第二熒光發(fā)光層63所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色大致上是相同或相異于第一熒光發(fā)光層16所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色，第二熒光發(fā)光層63所發(fā)射出的可見(jiàn)光線的顏色包含紅色(R)、綠色(G)、或者藍(lán)色(B)，其波長(zhǎng)范圍為400～700納米(nm)。此外，有機(jī)電激發(fā)光元件61亦可省略電子注入層19、空穴注入層18及激子阻擋層20的設(shè)置。
實(shí)施例七請(qǐng)參照?qǐng)D7，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例七的應(yīng)用上述的有機(jī)電激發(fā)光元件的平面顯示裝置的示意圖。平面顯示裝置70包括計(jì)算機(jī)屏幕、平面電視及監(jiān)控屏幕，在本實(shí)施例中，平面顯示裝置70例如為一計(jì)算機(jī)屏幕。
在圖7中，平面顯示裝置70包括一機(jī)殼71及一顯示面板72，顯示面板72至少包含上述的有機(jī)電激發(fā)光元件10、21、22、31、32、40、51或61，并設(shè)置于機(jī)殼71中。此外，顯示面板72的顯示區(qū)透過(guò)機(jī)殼71的正面開口71a暴露于外界。
實(shí)施例八請(qǐng)參照?qǐng)D8，其繪示乃依照本發(fā)明的實(shí)施例八的應(yīng)用上述實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件的移動(dòng)顯示裝置的示意圖。移動(dòng)顯示裝置80包括移動(dòng)電話、掌上型游戲裝置、數(shù)碼相機(jī)(digital camera，DC)、數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)(digital video，DV)、數(shù)字播放裝置、個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、筆記型計(jì)算機(jī)(notebook)及臺(tái)式計(jì)算機(jī)(Table PC)，在本實(shí)施例中，移動(dòng)顯示裝置80例如為一移動(dòng)電話。
在圖8中，移動(dòng)顯示裝置80包括一機(jī)殼81、一顯示面板82及一按鍵組83，顯示面板82至少包含上述的有機(jī)電激發(fā)光元件10、21、22、31、32、40、51或61，并設(shè)置于機(jī)殼81中。此外，顯示面板82的顯示區(qū)透過(guò)機(jī)殼81的正面開口81a暴露于外界，按鍵組83設(shè)置于機(jī)殼81的正面上，并位于顯示面板81的一側(cè)。
本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的有機(jī)電激發(fā)光元件，由于磷光發(fā)光層的發(fā)光效率比熒光發(fā)光層的發(fā)光效率好，使得本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光效率就會(huì)比傳統(tǒng)上只含熒光主客摻雜系統(tǒng)的有機(jī)電激發(fā)光元件(如熒光元件)還要好。三重態(tài)激子的濃度受到熒光激子的稀釋，將會(huì)有效地降低三重態(tài)激子之間的相撞機(jī)率，避免三重態(tài)激子之間發(fā)生三重態(tài)激子自我毀滅的現(xiàn)象，可抑制本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件在高操作亮度時(shí)發(fā)光效率大幅衰退的現(xiàn)象，使得本實(shí)施例的有機(jī)電激發(fā)光元件的亮度及發(fā)光效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的磷光元件的亮度及發(fā)光效率來(lái)得好。
再者，有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光層所包含的熒光發(fā)光層及磷光發(fā)光層，可依顯示效果、色彩表現(xiàn)需求的考量，來(lái)適度的增加熒光發(fā)光層及磷光發(fā)光層的層數(shù)，且激子阻擋層20，于本發(fā)明的上述實(shí)施例中，雖以一層激子阻擋層20鄰接于磷光發(fā)光層，若于具有二層以上的磷光發(fā)光層時(shí)，激子阻擋層20可分別鄰接這些磷光發(fā)光層，以獲得更好的元件發(fā)光效率。
另外，傳統(tǒng)全熒光形式白光的缺點(diǎn)在于低效率，其原因不外乎是因?yàn)闊晒鈫沃貞B(tài)激子的電子自旋態(tài)分配率較低的先天限制。傳統(tǒng)全磷光形式的白光具有很高的發(fā)光效率，但其缺點(diǎn)為嚴(yán)重的三重態(tài)激子的自我毀滅現(xiàn)象。本實(shí)施例OELD所發(fā)出白光的發(fā)射光譜中不全然是磷光的激子，乃是混以磷光加熒光激子的作法，可讓白光仍舊維持高效率且其發(fā)光效率也不會(huì)隨著注入的電流及發(fā)光亮度而有大幅度的變動(dòng)，剛好解決傳統(tǒng)全熒光形式白光及全磷光形式白光的缺點(diǎn)。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電激發(fā)光元件，包括一基板；一陽(yáng)極及一相對(duì)設(shè)置的陰極，設(shè)置于該基板上；一空穴傳輸層，設(shè)置于該陽(yáng)極與該陰極之間；一電子傳輸層，設(shè)置于該陰極與該空穴傳輸層之間；以及至少二發(fā)光層，設(shè)置于該空穴傳輸層及該電子傳輸層之間，其中之一為一第一熒光發(fā)光層，而另一為一第一磷光發(fā)光層，其中，該第一熒光發(fā)光層與該第一磷光發(fā)光層不會(huì)互相吸收及影響分別所發(fā)出的可見(jiàn)光光譜。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一激子阻擋層，與該第一磷光發(fā)光層鄰接。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一磷光發(fā)光層設(shè)置于該空穴傳輸層上，且該第一熒光發(fā)光層設(shè)置于該第一磷光發(fā)光層及該電子傳輸層之間。
4.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二熒光發(fā)光層，設(shè)置于該第一熒光發(fā)光層與該電子傳輸層之間。
5.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二熒光發(fā)光層，設(shè)置于該第一磷光發(fā)光層與該空穴傳輸層之間。
6.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二磷光發(fā)光層，設(shè)置于該第一磷光發(fā)光層與該空穴傳輸層之間。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一熒光發(fā)光層設(shè)置于該空穴傳輸層上，該第一磷光發(fā)光層設(shè)置于該第一熒光發(fā)光層及該電子傳輸層之間。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二磷光發(fā)光層，設(shè)置于該第一磷光發(fā)光層與該電子傳輸層之間。
9.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二磷光發(fā)光層，設(shè)置于該第一熒光發(fā)光層與該空穴傳輸層之間。
10.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一第二熒光發(fā)光層，設(shè)置于該第一熒光發(fā)光層與該空穴傳輸層之間。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，還包括一電子注入層，設(shè)置于該陰極與該電子傳輸層之間；以及一空穴注入層，設(shè)置于該陽(yáng)極與該空穴傳輸層之間。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一熒光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色大致上是相異于該第一磷光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色。
13.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一熒光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色大致上是相同于該第一磷光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色。
14.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一熒光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色包含紅色、綠色、或者藍(lán)色。
15.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件，其中，該第一磷光發(fā)光層所發(fā)射出的光線的顏色包含紅色、綠色、或者藍(lán)色。
16.一種平面顯示裝置，包含如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件。
17.如權(quán)利要求16所述的平面顯示裝置，其中，該平面顯示裝置包括計(jì)算機(jī)屏幕、平面電視及監(jiān)控屏幕。
18.一種移動(dòng)顯示裝置，包含如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電激發(fā)光元件。
19.如權(quán)利要求18所述的移動(dòng)顯示裝置，其中，該移動(dòng)顯示裝置包括移動(dòng)電話、掌上型游戲裝置、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)、數(shù)字播放裝置、個(gè)人數(shù)字助理、筆記型計(jì)算機(jī)及臺(tái)式計(jì)算機(jī)。
全文摘要
一種有機(jī)電激發(fā)光元件，包括一基板、一陽(yáng)極、一陰極、一空穴傳輸層、一電子傳輸層及至少二發(fā)光層。陽(yáng)極及陰極相對(duì)應(yīng)地設(shè)置于基板上，空穴傳輸層設(shè)置于陽(yáng)極與陰極之間，電子傳輸層設(shè)置于陰極與空穴傳輸層之間。至少二發(fā)光層設(shè)置于空穴傳輸層及電子傳輸層之間，其中的一發(fā)光層為一熒光發(fā)光層，而另一發(fā)光層為一磷光發(fā)光層，且熒光發(fā)光層與磷光發(fā)光層不會(huì)互相吸收及影響各別所發(fā)出的可見(jiàn)光光譜。
文檔編號(hào)H05B33/20GK1655657SQ20051006283
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者劉醕炘, 蔡子健 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司