CN1549657A - 有机发光显示元件 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种有机发光显示元件，包括：阳极层，在阳极层上的第一混合层，在第一混合层上的混合层，在混合层上的一第二混合层，在第二混合层上的阴极层。混合层是有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，且电洞传输材料与电子传输材料的比例为X％。第一混合层与第二混合层皆为电洞传输材料与电子传输材料的混合，第一混合层中电洞传输层与电子传输层的比例自阳极层起是由99％向X％递减，第二混合层中电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层起是由X％向99％递增。藉由上述混合层设计可减少不同膜层间的异质接口。本发明可有效解决现有产品因电子传输层与电洞传输层的异质界面因素，使元件寿命减少问题，具有提高元件使用寿命的功效。

Description

有机发光显示元件

技术领域

本发明涉及一种电学基本电气元件领域半导体器件中的有机发光显示元件，特别是涉及一种能够有效的提升元件使用寿命的有机发光显示元件。

背景技术

有机发光显示元件是一种可将电能转换成光能且具有高转换效率的半导体元件，常见的用途为指示灯、显示面板以及光学读写头的发光元件等等。由于有机发光显示元件具备一些特性，例如无视角、制程简易、低成本、高应答速度、使用温度范围广泛与全彩化等，而符合多媒体时代显示器特性的要求，近年来已成为研究发展的热潮。

请参阅图1所示，是现有习知的有机发光显示元件剖面示意图。现有的有机发光显示元件，其基本结构是依序包含：基板阳极电极、电洞传输层、有机发光层、电子传输层及阴极电极。如图1所示，以金属电极114为阴极电极，以氧化铟锡(ITO)电极102为阳极电极，当一顺向偏压加诸于两极之间时，电子与电洞分别由金属电极114与氧化铟锡电极102界面注入有机发光层108，两种载子在有机发光层108中相遇，经由辐射性结合(Radiative Recombination)的方式产生光子(Photon)，进而达到放光现象。此外，因电子的传导速率高于电洞的传导速率，为了达到电子与电洞传导平衡参数约为1的条件，可在氧化铟锡电极102与有机发光层108之间形成电洞注入层(Hole Injection Layer，HIL)104与电洞传输层(HoleTransport Layer，HTL)106，在有机发光层108与金属电极114间形成电子注入层(Electron Injection Layer，EIL)112与电子传输层(E1ectronTransport Layer，ETL)110，使载子可因材质的差异性，达到电子与电洞注入/传输平衡。

然而，上述现有习知有机发光显示元件中电子传输层110与电洞传输层106因不同材质而形成的异质界面(Hetero-Junction Interface)，容易使不同的载子在界面处产生累积，因此会使得元件的物理性质与电性表现较差，而降低元件的使用寿命。由此可见，上述现有的有机发光显示元件仍存在有诸多缺陷，而亟待加以进一步改进。

为了解决有机发光显示元件存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的有机发光显示元件存在的缺陷，本发明人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的有机发光显示元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的有机发光显示元件，所要解决的主要技术问题是使其可以解决现有习知产品因电子传输层与电洞传输层的异质界面因素，而使元件寿命减少的问题，进而具有提高元件使用寿命的功效。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种有机发光显示元件，其包括：一阳极层，配置在一基板上；一第一混合层，配置在该阳极层上，其中该第一混合层是为一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层；一混合层，配置在该第一混合层上，其中该混合层是为一有机发光材料、该电洞传输材料与该电子传输材料的混合层；一第二混合层，配置在该混合层上，其中该第二混合层是为该电洞传输材料与该电子传输材料的混合层；以及一阴极层，配置在该第二混合层上；其中当该混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例为X％，则该第一混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该阳极层起是由99％向X％递减，而该第二混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该混合层起是由X％向99％递增。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的有机发光显示元件，其中所述的第一混合层与阳极层之间更包括配置有一电洞注入层。

前述的有机发光显示元件，其中所述的第二混合层与阴极层之间更包括配置有一电子注入层。

前述的有机发光显示元件，其中所述的混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例是为50％，该第一混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该阳极层起是由99％向50％递减，而该第二混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该混合层起是由50％向99％递增。

前述的有机发光显示元件，其中所述的阴极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

前述的有机发光显示元件，其中所述的阳极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种有机发光显示元件，其包括：一阳极层，配置在一基板上；一电洞传输层，配置在该阳极层上；一混合层，配置在该电洞传输层上，其中该混合层是为一有机发光材料、一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层，且该混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该电洞传输层起是由99％向1％递减；一电子传输层，配置在该混合层上；以及一阴极层，配置在该电子传输层上。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的有机发光显示元件，其中所述的电洞传输层与阳极层之间更包括配置有一电洞注入层。

前述的有机发光显示元件，其中所述的电子传输层与阴极层之间更包括配置有一电子注入层。

前述的有机发光显示元件，其中所述的阴极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

前述的有机发光显示元件，其中所述的阳极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明有机发光显示元件，包括一阳极层、一第一混合层、一混合层、一第二混合层以及一阴极层。其中，阳极层是配置在一基板上，第一混合层是配置在阳极层上，混合层是配置在第一混合层上，第二混合层是配置在混合层上，阴极层是配置在第二混合层上。在本发明中，第一混合层是为一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层，混合层是为一有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，第二混合层也是电洞传输材料与电子传输材料的混合层。特别是，倘若混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例是为X％，则第一混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自阳极层起是由99％向X％递减，而第二混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层起是由X％向99％递增。例如是，混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例是为50％，则第一混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自阳极层起是由99％向50％递减，而第二混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层起是由50％向99％递增。

本发明还提出一种有机发光显示元件，该元件包括一阳极层、一电洞传输层、一混合层、一电子传输层以及一阴极层。其中，阳极层是配置在一基板上，电洞传输层是配置在阳极层上。另外，混合层是配置在电洞传输层上，其中此混合层是为有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，且该混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自电洞传输层起是由99％向1％递减。此外，电子传输层是配置在混合层上，阴极层是配置在电子传输层上，以构成一有机发光显示元件。

在本发明中，由于现有习知的电洞传输层与电子传输层是以第一混合层与第二混合层取代，而且现有习知的有机发光层是以有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层取代之，因此因电洞传输层与电子传输层的异质界面而造成元件寿命减低的问题，便可以获得解决。

本发明将现有习知的有机发光层以有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层取代之，而且将混合层中的电洞传输材料与电子传输材料作渐层式的混合，亦可以解决因电洞传输层与电子传输层的异质界面而造成元件寿命减低的问题。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列的优点：

1、本发明是以第一混合层与第二混合层取代现有习知的电洞传输层与电子传输层，而且以有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层取代现有习知的有机发光层，因此因电洞传输层与电子传输层的异质界面而造成元件寿命减低的问题，便可以获得解决。

2、本发明将现有习知的有机发光层以有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层取代之，而且将混合层中电洞传输材料与电子传输材料作渐层式的混合，亦可以解决因电洞传输层与电子传输层的异质界面而造成元件寿命减低的问题。

综上所述，本发明特殊结构的有机发光显示元件，主要包括阳极层、在阳极层上的第一混合层、在第一混合层上的混合层、在混合层上的一第二混合层以及在第二混合层上的阴极层。其中混合层是为有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，且其电洞传输材料与电子传输材料的比例为X％。第一混合层与第二混合层皆为电洞传输材料与电子传输材料的混合，第一混合层中电洞传输层与电子传输层的比例自阳极层起是由99％向X％递减，第二混合层中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层起是由X％向99％递增。藉由上述混合层的结构设计，可以减少不同膜层间的异质接口。其可有效的解决现有习知产品因电子传输层与电洞传输层的异质界面因素，而使元件寿命减少的问题，进而具有提高元件使用寿命的功效。其具有上述诸多优点及实用价值，且在同类产品中均未见有类似的结构设计公开发表或使用，其不论是在结构上或功能上皆有较大改进，且在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有习知的有机发光显示元件的结构剖面示意图。

图2是本发明一较佳实施例的有机发光显示元件的结构剖面示意图。

图3是本发明另一较佳实施例的有机发光显示元件的结构剖面示意图。

100：基板                         102：阳极层

104：电洞注入层                   106：电洞传输层

108：有机发光层                   110：电子传输层

112：电子注入层                   114：阴极层

200、300：混合层                  202：第一混合层

204：第二混合层

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的有机发光显示元件其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

第一实施例

请参阅图2所示，是本发明一较佳实施例的有机发光显示元件的剖面示意图。本发明有机发光显示元件，包括一基板100、一阳极层102、一第一混合层202、一混合层200、一第二混合层204以及一阴极层114，其中：

该基板100例如是一玻璃基板或是一塑料基板。该阳极层102是配置在基板100上，在一较佳实施例中，阳极层102的材质例如是一透明导电材质(诸如氧化铟锡)或是一非透明导电材质。

该第一混合层202，是配置在阳极层102上，混合层200是配置在第一混合层202上，第二混合层204是配置在混合层200上，阴极层114是配置在第二混合层204上。

在本发明中，该第一混合层202是为一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层，混合层200是为一有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，第二混合层204也是电洞传输材料与电子传输材料的混合层。

特别是，倘若混合层200中的电洞传输材料与电子传输材料的比例是为X％，则第一混合层202中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自阳极层102起是由99％向X％递减，换言之，在第一混合层202中，愈靠近阳极层102之处其电洞传输材料的比例越高，反之，愈远离阳极层102之处其电洞传输材料的比例越低。另外，第二混合层204中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层200起是由X％向99％递增，换言之，在第二混合层204中，愈靠近混合层200之处其电子传输材料的比例越低，反之，愈远离混合层200之处其电子传输材料的比例越高。

在一较佳实施例中，混合层200中的电洞传输材料与电子传输材料的比例例如是50％，而第一混合层202中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自阳极层102起是由99％向50％递减，而第二混合层204中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自混合层200起是由50％向99％递增。

除此之外，配置在第二混合层204的阴极层114，其中材质例如是一非透明导电材质或是一透明导电材质。

特别值得一提的是，在一较佳实施例中，在阳极层102与第一混合层202之间更包括配置有一电洞注入层104，而在阴极层114与第二混合层204之间更包括配置有一电子注入层112。若是元件中配置有电洞注入层104与电子注入层112，元件的电性表现与效率会更加的提升。

本发明将电子传输材料与电洞传输材料作渐层式的混合，取代现有习知产品单一材料的电子传输层与单一材料的电洞传输层，而且以有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层取代现有习知产品单一材料的有机发光层，由于上述各混合层可以有效的解决现有习知产品存在的电子传输层与电洞传输层会因异质界面，容易使载子累积在界面处而影响元件寿命的缺陷，因此本发明有机发光显示元件可使元件的使用寿命提高。

第二实施例

请参阅图3所示，是本发明另一较佳实施例的有机发光显示元件的结构剖面示意图。本发明有机发光显示元件，其包括一基板100、一阳极层102、一电洞传输层106、一混合层300、一电子传输层110以及一阴极层114，其中：

该基板100，例如是一玻璃基板或是一塑料基板。阳极层102是配置在基板100上，阳极层102的材质例如是一非透明导电材质或是一透明导电材质。

该电洞传输层106是配置在阳极层102上，混合层300是配置在电洞传输层106上。其中，混合层300是为有机发光材料、电洞传输材料与电子传输材料的混合层，且该混合层300中的电洞传输材料与电子传输材料的比例自电洞传输层106起是由99％向1％递减。换言之，混合层300较接近电洞传输层106之处其电洞传输材料的含量较高，而混合层300较远离电洞传输层106之处其电子传输材料的含量较高。

另外，该电子传输层110是配置在混合层300上，而阴极层114是配置在电子传输层110上，其中阴极层114的材质例如是一非透明导电材质或是一透明导电材质。

在一较佳实施例中，在阳极层102与电洞传输层106之间更包括配置有一电洞注入层104，而在阴极层114与电子传输层110之间更包括配置有一电子注入层112。若是元件中配置有电洞注入层104与电子注入层112，则元件的电性表现与效率会更加的提升。

在此，由于混合层300是为有机发光材料、电子传输材料与电洞传输材料的混合层，且混合层300中的电子传输材料与电洞传输材料是为渐层式的混合，因此，该有机发光显示元件也可以解决现有习知产品存在的单一材料的电子传输层与单一材料的电洞传输层会因异质界面，而容易使载子累积在界面处进而影响元件寿命的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种有机发光显示元件，其特征在于其包括：

一阳极层，配置在一基板上；

一第一混合层，配置在该阳极层上，其中该第一混合层是为一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层；

一混合层，配置在该第一混合层上，其中该混合层是为一有机发光材料、该电洞传输材料与该电子传输材料的混合层；

一第二混合层，配置在该混合层上，其中该第二混合层是为该电洞传输材料与该电子传输材料的混合层；以及

一阴极层，配置在该第二混合层上；

其中当该混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例为X％，则该第一混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该阳极层起是由99％向X％递减，而该第二混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该混合层起是由X％向99％递增。

2、根据权利要求1所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的第一混合层与阳极层之间更包括配置有一电洞注入层。

3、根据权利要求1所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的第二混合层与阴极层之间更包括配置有一电子注入层。

4、根据权利要求1所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例是为50％，该第一混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该阳极层起是由99％向50％递减，而该第二混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该混合层起是由50％向99％递增。

5、根据权利要求1所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的阴极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

6、根据权利要求1所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的阳极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

7、一种有机发光显示元件，其特征在于其包括：

一阳极层，配置在一基板上；

一电洞传输层，配置在该阳极层上；

一混合层，配置在该电洞传输层上，其中该混合层是为一有机发光材料、一电洞传输材料与一电子传输材料的混合层，且该混合层中的该电洞传输材料与该电子传输材料的比例自该电洞传输层起是由99％向1％递减；

一电子传输层，配置在该混合层上；以及

一阴极层，配置在该电子传输层上。

8、根据权利要求7所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的电洞传输层与阳极层之间更包括配置有一电洞注入层。

9、根据权利要求7所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的电子传输层与阴极层之间更包括配置有一电子注入层。

10、根据权利要求7所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的阴极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

11、根据权利要求7所述的有机发光显示元件，其特征在于其中所述的阳极层的材质包括一透明导电材质或是一非透明导电材质。

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