CN1474634A - 有机电激发光器件 - Google Patents
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Abstract
一种有机电激发光器件，由基板、阳极、发光层、阴极与保护层所组成。其中阳极配置在基板上，发光层配置在阳极上，阴极配置在发光层上，并且保护层配置在基板与阴极、发光层与阳极的周围与基板上。其中保护层的材质使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物，用以封装有机电激发光器件。
Description
技术领域
本发明是有关于一种有机电激发光器件(OEL)，且特别是有关于一种使用具有高透明度(transparency)、低透氧性、低透湿性的材质作为保护层(Protection layer)或/及基板的有机电激发光器件。
背景技术
目前具有重量轻与高效率特性的显示器，例如液晶显示器，已被广泛的发展中。然而，液晶显示器仍然有许多的问题，例如视角不够广、应答时间不够快而使其无法使用在高速的动画中以及需要背光板以致更耗电等等。尤其是，液晶显示器还存在一问题，就是无法做到大型化面板。
而现今已有一种新的平面显示器技术可以解决上述的问题，此种新的平面显示器即近年来所发展的有机电激发光显示器。有机电激发光显示器一种利用有机发光材料自发光的特性来达到显示效果的显示器件。其主要是由一对电极以及一发光层所构成，其中此发光层中含有发光材料。当电流通过阳极及阴极间，以使电子和电洞在发光材料内结合而产生激子时，便可以使发光材料产生放光机制。
有机电激发光器件包括有机发光二极管器件(Organic LightEmitting Diode，OLED)以及高分子发光二极管器件(Polymer LightEmitting Diode，PLED)。此二种器件主要的差别仅在发光层材质的应用不同。有机发光二极管器件的发光层所使用的材料为具有发光特性的小分子有机物。而高分子发光二极管器件的发光层所使用的材料为具有发光特性的高分子材料。
一般而言，有机电激发光器件的基本结构由一基板、配置在基板上的一阳极、配置在阳极上的一发光层、配置在发光层上的一阴极所构成。另外，在阴极、发光层、阳极与基板的周围会再配置一保护层(Protection layer or Encapsulation layer)，用以封装并保护此有机电激发光器件，以使此有机电激发光器件能够具备有更长的半生期或使用寿命。
公知封装有机电激发光器件所使用的保护层，通常采用玻璃、金属、塑料或是其它的高分子聚合物等作为保护层的材质，例如下述所举的美国专利5427858使用含氟的高分子聚合物、美国专利5734225、5895228使用硅氧烷，美国专利5811177使用环氧树脂或是聚乙烯，美国专利5952778使用聚硅氧烷、铁氟龙、支型聚烯烃，美国专利6150187使用聚乙烯醇、聚醋酸乙烯衍生物、聚乙烯等，美国专利6198217使用丙烯酸酯类聚合物、二氧化硅、碳化硅等，美国专利6198217使用钻石状碳、氧化硅、氮化硅或是金属等材质。
然而，如果此有机电激发光器件为顶部发光的结构(也即是反射式的经由阴极放光)，此保护层就必须具备能使可见光通过的高透明性，再加上保护层原本就需具有的低透湿性以及低透氧性等功能，综合上述，保护层必须同时具备有高透明度、低透湿性与低透氧性等特性，然而现今所使用的上述材质并无法符合同时具备高透明性、低透湿性与低透氧性的要求。
发明内容
本发明的目的在提供一种有机电激发光器件，使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物(Metallocene based Cyclic olefinCopolymer)作为保护层，能够使有机电激发光器件的保护层同时具有高透明度、低透湿性与低透氧性。
本发明的另一目的在提供一种有机电激发光器件，使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为基板，能够使有机电激发光器件的基板同时具有高透明度、低透湿性、低透氧性与可挠性(Flexible)。
本发明的再一目的在提供一种有机电激发光器件，使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为基板与保护层，在能够提供同时具有高透明度、低透湿性、低透氧性与可挠性的保护层与基板之外，更能够增加基板与保护层的粘着性(Adhesive)与降低热膨胀系数(CTE)的影响。
本发明提供一种有机电激发光器件，由基板、阳极、发光层、阴极与保护层所组成。其中阳极配置在基板上，发光层配置在阳极上，阴极配置在发光层上，并且保护层配置在基板与阴极、发光层与阳极的周围。其中保护层的材质使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。
本发明提供另一种有机电激发光器件，由基板、阳极、发光层、阴极与保护层所组成。其中阳极配置在基板上，发光层配置在阳极上，阴极配置在发光层上，并且保护层配置在基板与阴极、发光层与阳极的周围。其中基底的材质使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。
本发明提供再一种有机电激发光器件，由基板、阳极、发光层、阴极与保护层所组成。其中阳极配置在基板上，发光层配置在阳极上，阴极配置在发光层上，并且保护层配置在基板与阴极、发光层与阳极的周围。其中保护层与基板的材质同时使用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。
如同上述，由于本发明采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为保护层，此保护层能够同时具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性，因此除了能够提供良好的保护效果之外，也能够适用于反射式由阴极放光(顶部发光)的有机电激发光器件。
而且，由于本发明采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为基板，此基板除了具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性高透明度、低透湿性、低透氧性之外，更具有可挠性的优点，因此相当适于作为有机电激发光器件的基板，并能够适用于穿透式由阳极放光(底部发光)的有机电激发光器件。
此外，由于本发明同时采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为有机电激发光器件的基板与保护层，因此除了具备有高透明度、低透湿性、低透氧性、可挠性等优点之外，更可提高基板与保护层的粘着性与降低热膨胀系数的影响。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。
附图说明
图1为依照本发明一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图；
图2为依照本发明另一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图；
图3为依照本发明另一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图；
图4为依照本发明另一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图；
图5为依照本发明另一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图；
图6为依照本发明另一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图。标号说明
100：透明基板 102：阳极
104：发光层 106：阴极
108：介电层 110：保护层
112：电洞传输层 112a：电洞注入层
114：电子传输层 114a：电子注入层
具体实施方式
图1所绘示为依照本发明一实施例的有机电激发光器件的剖面示意图。
请参照图1，图1中的有机电激发光器件为一单层结构的器件，其包括一透明基板100、一阳极102、一发光层104、一阴极106、与一保护层110。而形成此有机电激发光器件的方法依序于透明基板100上形成阳极102、发光层104以及阴极106。之后再于透明基板100与阴极106、发光层104与阳极102的周围形成保护层110，以封装此有机电激发光器件。
其中，透明基板100例如是玻璃基板、塑料基板或可绕式基板。
阳极102配置在透明基板100上。而阳极102是用来将电洞有效率的注入发光层104中，因此阳极102较佳的是具有4.5eV以上的工作函数。阳极102的材料可以是铟锡氧化物(ITO)、氧化锡、金、银、白金或铜等。
发光层104配置在阳极102上。其中，发光层104可以是具有发光特性的高分子材料，或是具有发光特性的小分子有机物。而形成发光层104的方法例如是旋转涂布法。且发光层104中的发光材料的特性，依照其材料的基态和激发态之间的能阶差而有发光色度不同的特性。
阴极106配置在发光层104上，其目的是用来将电子有效率的注入发光层104中。阴极106的材料可以是单层导电层，例如是高功能函数的金属铝或银等。阴极106也可以是双层导电层，例如是氟化锂/铝、钡/铝、镁/银等。而形成阴极106的方式例如是真空蒸镀法。
而保护层110配置在基板100与介电层108的周围，用以封装整个器件，此处保护层110的材质例如是使用具有高透明度、低透湿性、低透氧性的材质，例如是以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。形成此保护层110的方法例如是使用旋转涂布法(Spin Coating)，将此共聚物旋转涂布于器件表面上。或是使用蒸镀法(Evaporation)，以加热共聚物单体的方法制造此共聚物，并蒸镀于器件的表面。或是使用溅镀法(Sputtering)，在真空环境下加热此共聚物材料源(target)，且在器件(基板)表面温度不超过摄氏100度的条件下，溅镀形成于器件表面上。或是使用浇铸法(Casting)，将此共聚物溶液浇铸于器件表面上。也或是使用化学气相沉积法(CVD)，例如是以等离子体增强型CVD使共聚物单体产生聚合反应，并形成于器件表面上。也可以使用滚筒法(Roll to Roll)的方法，将已成形的胶膜状的共聚物材料层，以滚筒拓印于器件表面上。
由于此芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物所形成的保护层110同时具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性，因此除了能够提供良好的保护效果之外，也能够适用于反射式由阴极106放光(顶部发光)的有机电激发光器件。
本发明的有机电激发光器件也可以是具有双层结构的器件(如图2所示)。请参照图2，此双层结构的器件，其除了具有图1中各层膜的结构外，在发光层104与阳极102之间更包括配置有一电洞传输层112。
另外，本发明的有机电激发光器件也可以是具有三层结构的器件(如图3与图4所示)。请参照图3，此三层结构的有机电激发光器件，其除了在发光层104与阳极102之间配置有一电洞传输层112之外。在发光层104与阴极106之间还包括配置有一电子传输层114。此外，请参照图4，另一种三层结构的有机电激发光器件，其在发光层104与阴极106之间配置有一电子传输层114，而在发光层104与阳极102之间则是配置一电洞注入层112a。
此外，本发明的有机发光二极管还可以是具有四层结构的有机发光二极管(如图5所示)。请参照图5，此四层结构的有机发光二极管，其除了在发光层104与阴极106之间配置有一电子传输层114之外，在发光层104与阳极102之间配置有一电洞传输层112，且在阳极102与电洞传输层112之间还包括配置有一电洞注入层112a。
再者，本发明的有机发光二极管还可以是具有五层结构的有机发光二极管(如图6所示)。请参照图6，此五层结构的有机发光二极管，其除了在发光层104与阴极106之间配置有一电子传输层114之外，在电子传输层114与阴极106之间还包括配置有一电子注入层114a。另外，在发光层104与阳极102之间除了配置有一电洞传输层112，在阳极102与电洞传输层112之间还包括配置有一电洞注入层112a。
本发明的电洞传输层112、电子传输层114、电洞注入层112a、电子注入层114a的形成方法例如是旋转涂布法。
如上所述之外，在本发明图1至图6所述的有机电激发光器件中，基板100的材质也可以采用具有高透明度、低透湿性、低透氧性的材质，例如是以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。而保护层110则能够使用公知所使用的一般材质。此因为以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物除了高透明度、低透湿性、低透氧性之外，更具有可挠性的优点，因此相当适用于作为基板100的材料，并能够适用于穿透式由阳极102放光(底部发光)的有机电激发光器件。
再者，在本发明图1至图6所述的有机电激发光器件中，基板100与保护层110的材质可以同时采用具有高透明度、低透湿性、低透氧性的材质，例如是以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。有机电激发光器件采用此种结构的话，不仅基板100与保护层110皆具有高透明度、低透湿性、低透氧性、可挠性等优点，并且由于基板100与保护层110为相同材质，因此基板100与保护层110具有良好的粘着性以及较低的热膨胀系数差。并且此种结构的有机电激发光器件能够同时适用于穿透式由阳极102放光，或是反射式由阴极106放光此两种发光方式。
此外，在上述有机电激发光器件的结构中，也可以视有机电激发光器件实际应用上的需要，在有机电激发光堆栈层(也即是指阳极102至阴极106的堆栈结构)与保护层110之间，形成具有特定功能的介电层108。
综合上述，本发明具有下列优点：
1.由于本发明采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为有机电激发光器件的保护层，此保护层能够同时具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性，因此除了能够提供良好的保护效果之外，也能够适用于反射式由阴极放光(顶部发光)的有机电激发光器件。
2、由于本发明采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为有机电激发光器件的基板，此基板除了具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性高透明度、低透湿性、低透氧性之外，更具有可挠性的优点，并能够适用于穿透式由阳极放光(底部发光)的有机电激发光器件。
3、由于本发明同时采用以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物作为有机电激发光器件的基板与保护层，因此除了具备有高透明度、低透湿性、低透氧性等特性等优点之外，更可以提高基板与保护层的粘着性与降低热膨胀系数。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定为准。
Claims (24)
1、一种有机电激发光器件，其特征在于：包括：
一基板；
一阳极，配置在该基板上；
一发光层，配置在该阳极上；
一阴极，配置在该发光层上；
一保护层，配置在该基板与该阴极、该发光层与该阳极的周围，其中该保护层的材质为以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。
2、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一有机发光层。
3、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一高分子发光层。
4、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞传输层，配置在该阳极与该发光层之间。
5、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞注入层，配置在该发光层与该阳极之间。
6、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子注入层，配置在该阴极与该发光层之间。
7、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子传输层，配置在该发光层与该阴极之间。
8、如权利要求1所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一介电层，配置在该基板与该阴极、该发光层、该阳极的周围与该保护层之间。
9、一种有机电激发光器件，其特征在于：包括：
一基板，其中该基板的材质为以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物；
一阳极，配置在该基板上；
一发光层，配置在该阳极上；
一阴极，配置在该发光层上；
一保护层，配置在该基板与该阴极、该发光层与该阳极的周围。
10、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一有机发光层。
11、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一高分子发光层。
12、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞传输层，配置在该阳极与该发光层之间。
13、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞注入层，配置在该发光层与该阳极之间。
14、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子注入层，配置在该阴极与该发光层之间。
15、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子传输层，配置在该发光层与该阴极之间。
16、如权利要求9所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一介电层，配置在该基板与该阴极、该发光层、该阳极的周围与该保护层之间。
17、一种有机电激发光器件，其特征在于：包括：
一基板，其中该基板的材质为以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物；
一阳极，配置在该基板上；
一发光层，配置在该阳极上；
一阴极，配置在该发光层上；
一保护层，配置在该基板与该阴极、该发光层与该阳极的周围，其中该保护层的材质为以芳环稀金属衍生物为基材的环烯烃共聚物。
18、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一有机发光层。
19、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中该发光层包括一高分子发光层。
20、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞传输层，配置在该阳极与该发光层之间。
21、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电洞注入层，配置在该发光层与该阳极之间。
22、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子注入层，配置在该阴极与该发光层之间。
23、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一电子传输层，配置在该发光层与该阴极之间。
24、如权利要求17所述的有机电激发光器件，其特征在于：其中还包括一介电层，配置在该基板与该阴极、该发光层、该阳极的周围与该保护层之间。
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