CN1612647A - 有机发光元件 - Google Patents

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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
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    • H10K50/171—Electron injection layers

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Abstract

本发明涉及一种有机发光元件，包括一透明基板、一第一电极、一有机发光层、一电子注入层以及一第二电极，其中，第一电极形成于透明基板之上；有机发光层形成于第一电极之上，且有机发光层包含数个有机发光单元；电子注入层形成于有机发光层之上，电子注入层包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成；第二电极形成于电子注入层之上。

Description

有机发光元件
技术领域
本发明涉及一种发光元件，特别是指一种有机发光元件。
背景技术
有机发光元件为一种主动发光元件，其可以用以做为平面显示器及照明光源等用途。有机发光元件具有自发光、广视角、低耗电、可挠曲、制程容易、成本低、操作温度范围宽以及操作速度快等优点，而因为有机发光元件可应用的范围大，因此成为众多厂商积极开发的重点项目之一。
如图1所示，现有的有机发光元件3包括一透明基板31、一第一电极32、一电洞注入层33、一有机发光层34、一电子注入层35及一第二电极36。第一电极32、电洞注入层33、有机发光层34、电子注入层35及第二电极36依序形成于透明基板31上。其中，有机发光层34包括有数个有机发光单元341、342、343，且各有机发光单元可依需求而分别由不同的有机材料所构成。电子注入层35包括有数个电子注入单元351、352、353，各电子注入单元具有相同的厚度，且为单一材料所构成。
请再参考图1所示，于此一现有技术中，有机发光层34包括一第一有机发光单元341、一第二有机发光单元342及一第三有机发光单元343等三个有机发光单元。其中，第一有机发光单元341的材料为CN-PPV；第二有机发光单元342的材料为MEH-PPV；第三有机发光单元343的材料为DPBP-PPV，而因各有机材料的特性而使第一有机发光单元341发出红光(如箭号R所示)，第二有机发光单元342发出绿光(如箭号G所示)，第三有机发光单元343发出蓝光(如箭号B所示)。有机发光元件3可依红光、绿光及蓝光等三种不同色光间的配合而使目视者产生出多种不同色彩的视觉效果。
请再参考图1所示，于此现有技术例中，电子注入层35包括一第一电子注入单元351、一第二电子注入单元352以及一第三电子注入单元353等三个电子注入单元。其中，第一电子注入单元351、第二电子注入单元352及第三电子注入单元353皆以钙(Ca)或其它单一材料所构成，且各电子注入单元具有相同的厚度。电子注入层35用以增加第二电极36与有机发光层34间的电子注入率，且电子注入层35的材料与厚度会影响有机发光元件3的色纯度、亮度及发光效率。
承上所述，电子注入层的材料与厚度会影响有机发光元件的色纯度、亮度及发光效率，且，当欲使有机发光层与第二电极达到最佳的电子注入效率，需依各有机发光单元的材料而分别选择适当的电子注入单元的材料及厚度，然而，现有的有机发光元件的电子注入层以厚度相同的单一材料所构成，无法分别与各种不同材质的有机发光单元形成最佳的电子注入效率，而使有机发光元件的色彩、亮度及发光效率受到影响，因此，如何增加有机发光层与第二电极间的电子注入效率，以提升有机发光元件的色纯度、亮度及发光效率系为一个重要的课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种有机发光层与第二电极间具有高电子注入效率的有机发光元件。
本发明的特征主要为电子注入单元中至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成，且各电子注入单元可依需求而分别形成有不同的厚度。
为达上述目的，依本发明的一种有机发光元件，包括一透明基板、一第一电极、一有机发光层、一电子注入层以及一第二电极，其中，第一电极形成于透明基板之上；有机发光层形成于第一电极之上，且有机发光层包含数个有机发光单元；电子注入层形成于有机发光层之上，电子注入层包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成；第二电极形成于电子注入层之上。
为达上述目的，依本发明的有机发光元件包括一透明基板、一第一电极、一有机发光层、一电子注入层、一金属层以及一第二电极，第一电极形成于透明基板之上；有机发光层形成于第一电极之上，有机发光层包含数个有机发光单元；电子注入层形成于有机发光层之上，电子注入层包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成；金属层形成于电子注入层之上，且金属层包含数个金属单元；第二电极形成于金属层之上。
承上所述，因依本发明的有机发光元件具有数个电子注入单元，其中，至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成，换言之，本发明可分别对不同材料的有机发光单元提供不同材料的电子注入单元，各电子注入单元亦可依需求而分别形成有不同的厚度，以提升有机发光层与第二电极间的电子注入效率，进而达到提升有机发光元件的色纯度、亮度及发光效率的效果。
附图说明
图1为现有的有机发光元件的剖面示意图；
图2为依本发明较佳实施例的有机发光元件的剖面示意图；
图3为依本发明较佳实施例的有机发光元件的有机发光层的剖面示意图；
图4为依本发明另一较佳实施例的有机发光元件的剖面示意图。
图中符号说明
1    有机发光元件
11      透明基板
12      第一电极
13      有机发光层
131     第一有机发光单元(有机发光单元)
1311    电洞传输层
1312    发光层
1313    电子传输层
132     第二有机发光单元(有机发光单元)
133     第三有机发光单元(有机发光单元)
14      电子注入层
141     第一电子注入单元(电子注入单元)
142     第二电子注入单元(电子注入单元)
143     第三电子注入单元(电子注入单元)
15      第二电极
16      电洞注入层
2       有机发光元件
21      金属层
211     第一金属单元(金属单元)
212     第二金属单元(金属单元)
213     第三金属单元(金属单元)
3       有机发光元件
31      透明基板
32      第一电极
33      电洞注入层
34      有机发光层
341     第一有机发光单元(有机发光单元)
342     第二有机发光单元(有机发光单元)
343     第三有机发光单元(有机发光单元)
35      电子注入层
351     第一电子注入单元(电子注入单元)
352    第二电子注入单元(电子注入单元)
353    第三电子注入单元(电子注入单元)
36     第二电极
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的有机发光元件。
如图2所示，本发明的有机发光元件包括一透明基板11、一第一电极12、一有机发光层13、一电子注入层14以及一第二电极15。其中第一电极12、有机发光层13、电子注入层14及第二电极15分别依序形成于透明基板11之上。
请参考图2，于本实施例中，透明基板11为玻璃基板，于此，基板11亦可选自塑料基板或柔性(Flexible)基板等。且，塑料基板和柔性基板可为一聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)基板、一聚酯(Polyester，PET)基板、一环烯共聚物(Cyclic olefin copolymer，COC)基板、一金属铬合物基材以及-环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefincopolymer，mCOC)基板。
再请参考图2，第一电极12形成于该透明基板11之上，于本实施例中，第一电极12以铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)为其材料，于此，第一电极12亦可选用铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)、铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide，AZO)或其它透明导电膜。
如图2所示，有机发光层13形成于第一电极12之上，并包含至少二有机发光单元131、132、133，各有机发光单元为独立的发光体，且构成有机发光单元的材料决定有机发光单元131所发出的可视光的颜色。于本实施例中，有机发光层13包括有一第一有机发光单元131、一第二有机发光单元132及一第三有机发光单元133等三个有机发光单元。第一有机发光单元131、第二有机发光单元132及第三有机发光单元133依序分别由CN-PPV、MEH-PPV及DPBP-PPV所构成，且分别发出红光(如箭号R所示)、绿光(如箭号G所示)及蓝光(如箭号B所示)。
请参考图3所示，于本实施例中，有机发光层13依序包括一电洞传输层1311(HTL；Hole Transport Layer)、一发光层1312(EML；Emitting Layer)以及一电子传输层1313(ETL；Electronic TransportLayer)。于此，有机发光层13的结构亦可为发光层1312/电子传输层1313、电洞传输层1311/发光层1312、发光层1312或其它结构，且发光层1312亦可为上述的高分子有机材料，包括但不限于CN-PPV、MEH-PPV及DPBP-PPV等，或小分子有机材料，包括但不限于Alq:MQA、Beq2:QA、DPVPi:DSA或其它适合的有机材质为材料。
请参照图2，电子注入层14形成于有机发光层13之上，电子注入层14包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成。于本实施例中，电子注入层14包括一第一电子注入单元141、一第二电子注入单元142以及一第三电子注入单元143等三个电子注入单元，其中，第一电子注入单元141、第二电子注入单元142及第三电子注入单元143分别以钡(Ba)、钙(Ca)以及氟化锂(LiF)所构成，且第一电子注入单元141形成于第一有机发光单元131上；第二电子注入单元142形成于第二有机发光单元132上；第三电子注入单元143形成于第三有机发光单元133上，以分别使各有机发光单元131、132、133与第二电极15形成有最佳的电子注入效率，各电子注入单元141、142、143更可依需求而分别具有不同的厚度。于此，相同材料的电子注入单元亦可形成于不同材料的有机发光单元之上，例如，以钡(Ba)为材料的电子注入单元可分别形成于发红光及发蓝光的有机发光单元上，而将以钙(Ca)为材料的电子注入单元形成于发绿光的有机发光单元上，换言之，由不同材料所形成的有机发光单元亦可依需求而形成有相同材料的电子注入单元。
电子注入单元的材料选自碱金属、碱土金属、镧系金属、碱金属卤化物、碱土金属卤化物及镧系金属卤化物至少其中之二。其中碱金属包括但不限于锂及钠等，碱土金属包括但不限于镁、钡及钙等，镧系金属包括但不限于钐(Sm)、铥(Tm)、铽(Tb)及镒(Yb)等，碱金属卤化物包括但不限于氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)及氟化铯(CsF)等，碱土金属卤化物包括但不限于氟化镁(MgF2)、氟化钡(BaF2)及氟化钙(CaF2)等，镧系金属卤化物包括但不限于钐化碘(SmI2)。
再请参照图2，第二电极15形成于电子注入层14之上，于本实施例中，第二电极15的材料选自但不限定为铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)、铟(In)、锡(Sn)、锰(Mn)、银(Ag)、金(Au)及含镁的合金(例如镁银(Mg:Ag)合金、镁铟(Mg:In)合金、镁锡(Mg:Sn)合金、镁锑(Mg:Sb)合金及镁碲(Mg:Te)合金)等。
请参照图2，本实施例的有机发光元件1更包括有一电洞注入层16，且电洞注入层16形成于第一电极12及有机发光层13之间。
图4为本发明另一较佳实施例的有机发光元件2的示意图，于本另一较佳实施例中，有机发光元件2包括一透明基板11、一第一电极12、一电洞注入层16、一有机发光层13、一电子注入层14、一金属层21以及一第二电极15，其中，第一电极12、电洞注入层16、有机发光层13、电子注入层14、金属层21及第二电极15分别依序形成于透明基板11之上。
再请参考图4，其中，透明基板11、第一电极12、电洞注入层16、有机发光层13、电子注入层14及第二电极15与图2所述的有机发光元件1所述相同，故在此不再累述。于本实施例中，金属层21形成于电子注入层14之上，其中，金属层21包含一第一金属单元211、一第二金属单元212及一第三金属单元213等三个金属单元，且第一金属单元211、第二金属单元212及第三金属单元213皆以铝为材料，于此，金属单元亦可以锂、镁、银、镁银合金、金或其它金属与合金至少其中之一为材料，且各个金属单元的材料、厚度可依需求而有差异。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书的范围中。

Claims (23)

1.一种有机发光元件，其特征在于，包含：
一透明基板；
一第一电极，其形成于该透明基板之上；
一有机发光层，其形成于该第一电极之上，且该有机发光层包含数个有机发光单元；
一电子注入层，其形成于该有机发光层之上，该电子注入层包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成；以及
一第二电极，其形成于该电子注入层之上。
2.如权利要求1所述的有机发光元件，其中该等电子注入单元的材料选自碱金属、碱土金属、镧系金属、碱金属卤化物、碱土金属卤化物及镧系金属卤化物至少其中之二。
3.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，至少有二电子注入单元具有相异的厚度。
4.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该第一电极的材料选自铟锡氧化物、铟锌氧化物及铝锌氧化物至少其中之一。
5.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该第二电极的材料选自铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金及含镁的合金至少其中之一。
6.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一电洞传输层、一发光层以及一电子传输层，该电洞传输层形成于该第一电极之上。
7.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一发光层以及一电子传输层，该发光层形成于该第一电极之上。
8.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一电洞传输层以及一发光层，该电洞传输层形成于该第一电极之上。
9.如权利要求1所述的有机发光元件，其中，该有机发光层包含一发光层，该发光层形成于该第一电极之上。
10.如权利要求1所述的有机发光元件，其更包含一电洞注入层，该电洞注入层形成于该第一电极与该有机发光层之间。
11.一种有机发光元件，其特征在于，包含：
一透明基板；
一第一电极，其形成于该透明基板之上；
一有机发光层，其形成于该第一电极之上，该有机发光层包含数个有机发光单元；
一电子注入层，其形成于该有机发光层之上，该电子注入层包含数个电子注入单元，且至少有二电子注入单元分别以相异的材料所构成；
一金属层，其形成于该电子注入层之上，且该金属层包含数个金属单元；以及
一第二电极，其形成于该金属层之上。
12.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该等电子注入单元的材料选自碱金属、碱土金属、镧系金属、碱金属卤化物、碱土金属卤化物及镧系金属卤化物至少其中之二。
13.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该等金属单元的材料选自铝、锂、镁、银、镁银合金及金至少其中之一。
14.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，至少有二金属单元分别以相异的材料所构成。
15.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，至少有二金属单元分别具有相异的厚度。
16.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，至少有二电子注入单元分别具有相异的厚度。
17.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该第一电极的材料选自铟锡氧化物、铟锌氧化物及铝锌氧化物至少其中之一。
18.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该第二电极的材料选自铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金及含镁的合金至少其中之一。
19.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一电洞传输层、一发光层以及一电子传输层，该电洞传输层形成于该第一电极之上。
20.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一发光层以及一电子传输层，该发光层形成于该第一电极之上。
21.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该有机发光层依序包含一电洞传输层以及一发光层，该电洞传输层形成于该第一电极之上。
22.如权利要求11所述的有机发光元件，其中，该有机发光层包含一发光层，该发光层形成于该第一电极之上。
23.如权利要求11所述的有机发光元件，其更包含一电洞注入层，该电洞注入层形成于该第一电极与该有机发光层之间。
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