CN1612656A

CN1612656A - 有机电激发光元件

Info

Publication number: CN1612656A
Application number: CN 200310104343
Authority: CN
Inventors: 郑同昇; 施明忠; 林昆毅
Original assignee: RiTdisplay Corp
Current assignee: RiTdisplay Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2005-05-04

Abstract

本发明涉及一种有机电激发光元件，包含一透明基板、一第一电极、一电洞缓冲层、一有机发光层以及一第二电极，其中，第一电极形成于透明基板之上；电洞缓冲层含有一界面活性剂，且电洞缓冲层形成于第一电极之上；有机发光层形成于电洞缓冲层之上；第二电极形成于有机发光层之上。

Description

有机电激发光元件

技术领域

本发明涉及一种有机电激发光元件，特别是一种具有电洞缓冲层的有机电激发光元件。

背景技术

有机电激发光元件具有自发光、无视角、省电、制程容易、成本低、高应答速度以及全彩化等优点，使其成为下一代主要的平面发光元件。

目前的有机电激发光元件主要由一透明基板、一透明阳极、一有机官能层、一阴极以及一阻隔部所组成，透明阳极、有机官能层以及阴极依序形成于透明基板上，而阻隔部形成于透明阳极上，用以于有机官能层中分隔出画素。其中，有机官能层包含一电洞缓冲层、一有机发光层以及一电子缓冲层。

当施以一电流于有机电激发光元件时，电洞由透明阳极注入，同时电子由阴极注入。由于外加电场所造成的电位差，使得载子在有机官能层中移动相遇而产生再结合，由电子与电洞再结合所放出的能量能将发光分子激发，激发态分子以光的形式释放出能量。

如图1所示，当透明阳极32以及电洞缓冲层33依序形成于透明基板31上时，各层膜厚的平坦度是重要的关键之一。然而，当电洞缓冲层33涂布于透明阳极32上时，常因电洞缓冲层33的表面张力过大，使得电洞缓冲层33邻近阻隔部34的部分比其它部分厚，亦即电洞缓冲层33的厚度由邻近阻隔部34的部分(A位置)朝中央(B位置)递减，使得电洞缓冲层33的平坦度无法达到所需的要求，进而影响有机电激发光元件亮度的均匀性，更进一步造成有机电激发光元件的产品良率的下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种电洞缓冲层平坦度佳的有机电激发光元件。

本发明的特征主要是于电洞缓冲层中含有一界面活性剂。

为达上述目的，依本发明的一种有机电激发光元件，包含一透明基板、一第一电极、一电洞缓冲层、一有机发光层以及一第二电极。其中，第一电极形成于透明基板之上；电洞缓冲层含有一界面活性剂，且电洞缓冲层形成于第一电极之上；有机发光层形成于电洞缓冲层之上；第二电极形成于有机发光层之上。

为达上述目的，依本发明的一种电极基板，包含一透明基板、一电极层以及一电洞缓冲层。其中，电极层形成于透明基板之上；电洞缓冲层形成于电极层之上。

在此，有机电激发光元件包含小分子有机电激发光元件(SM-OLED)以及高分子有机电激发光元件(PLED)。

承上所述，本发明的一种有机电激发光元件中的电洞缓冲层含有一界面活性剂。与现有技术相比，本发明降低了电洞缓冲层的表面张力，当电洞缓冲层形成于第一电极上时，界面活性剂提升了电洞缓冲层的平坦度，同时更增进有机电激发光元件亮度的均匀性，亦进一步提高有机电激发光元件的良率。另外，本发明不仅制程简单，而且整体成本的增加亦不高，对于实际商品化的应用极为合适。

附图说明

图1为现有的电极基板的一示意图；

图2为本发明第一实施例中的有机电激发光元件的一示意图；

图3为本发明第二实施例中的电极基板的一示意图。

图中符号说明

1 有机电激发光元件

11 透明基板

12 第一电极

13 电洞缓冲层

14 有机发光层

15 第二电极

16 阻隔部

2 缓冲电极基板

21 透明基板

22 电极层

23 电洞缓冲层

24 阻隔部

31 透明基板

32 透明阳极

33 电洞缓冲层

34 阻隔部

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的有机电激发光元件。

如图2所示，依据本发明第一实施例的一种有机电激发光元件1，包含一透明基板11、一第一电极12、一电洞缓冲层13、一有机发光层14以及一第二电极15。其中，第一电极12形成于透明基板11之上；电洞缓冲层13含有一界面活性剂，且电洞缓冲层13形成于第一电极12之上；有机发光层14形成于电洞缓冲层13之上；第二电极15形成于有机发光层14之上。

于本实施例中，透明基板11可以是一柔性(flexible)基板或一刚性(rigid)基板。同时，透明基板11亦可以是一塑料(plastic)基板或是一玻璃基板。其中，柔性基板与塑料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)基板或一金属铬合物基材-环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)基板。

另外，如图2所示，第一电极12形成于透明基板11之上。于本实施例中，第一电极12利用溅镀(sputtering)方式或是离子电镀(ionplating)方式形成于透明基板11上。在此，第一电极12通常作为阳极且其材质通常为一透明的可导电的金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)或是氧化铟锌(IZO)。

再者，本实施例中的电洞缓冲层13形成于第一电极12之上，且电洞缓冲层13含有一界面活性剂。其中，电洞缓冲层13可以包含电洞注入层或是电洞传输层，当然电洞缓冲层13亦可以同时包含电洞注入层以及电洞传输层。在此，电洞缓冲层13的材料可为导电性高分子材料，包括但不限于聚乙烯二氧噻吩(poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)、聚苯胺(polyaniline，PANI)及PVK等。当然电洞缓冲层13的材料亦可为导电性小分子材料，包括但不限于copper phthalocyanine(CuPc)、1-TNATA、m-MTDATA、4，4′-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl(NPB)、TPD、TPTE、spiro-TAD、TPAC及PPD等。

另外，界面活性剂可以是阴离子性界面活性剂、阳离子性界面活性剂、两离子性界面活性剂或是非离子性界面活性剂。其中，阴离子界面活性剂的化学简式可为RCOOM或RSO3M，包括但不限于醋酸盐类或硫酸盐类等，其中R可为烷类或苯环类，M可为金属离子，包括但不限于碱金属及碱土金属；阳离子性界面活性剂包括但不限于有机胺盐类及第四级胺盐类等；两离子性界面活性剂的化学简式为RR’C(NH₂)COOH或RR’C(NH₂)SO₃H，包括但不限于胺基酸等；非离子性界面活性剂包括但不限于聚氧乙烯烷基醚(RO-(CH₂CH₂O)n-H)及其共聚合物、聚氧丙烯烷基醚RO-(CH(CH₃)CH₂O)n-H及其共聚合物等。在此，界面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)约为大于或等于8。

另外，电洞缓冲层13可以利用旋转涂布(spin coating)、喷墨印刷(ink jet printing)或是印刷(printing)等方式形成于第一电极12之上。

再请参照图2，本实施例的有机发光层14形成于电洞缓冲层13之上。在此，有机发光层14利用蒸镀(evaporation)、旋转涂布、喷墨印刷或是印刷等方式形成于电洞缓冲层13之上。此外，有机发光层14所发射的光线可为蓝光、绿光、红光、白光、其它的单色光或单色光组合成的彩色光。

再请参考图2，第二电极15形成于有机发光层14之上。于此，第二电极15使用蒸镀或是溅镀(sputtering)等方法形成于有机发光层14之上。另外，第二电极15的材质可选自但不限定为铝(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。

另外，本实施例的有机电激发光元件1更包含一电子缓冲层(未示于图中)，其中电子缓冲层可以包含电子传输层或是电子注入层，当然亦可以同时包含电子传输层以及电子注入层。

于本实施例中，电洞缓冲层13、有机发光层14以及电子缓冲层统称为有机官能层。其中，电子缓冲层形成于有机发光层14上。于此，电子缓冲层的材料主要选自碱金属、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一。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)。电子缓冲层的材料亦可为tris(8-quinolinato-N1，08)-aluminum(Alq₃)。

另外，本实施例的有机电激发光元件1更包含一阻隔部16，其形成于第一电极12上，阻隔部16于电洞缓冲层13与有机发光层14中分隔出数个画素，如图2所示。亦即，阻隔部16于有机官能层中分隔出个别的画素，同时亦具有黑色遮光或是反光的效果，可避免不同画素产生混光，并而控制光的行进方向以及增加光的利用度与均匀度。其中，阻隔部16的材质选自但不限定为聚亚醯胺(polyimide)、酚醛固型树脂(Novolak resine)、胺固型环氧树脂(amines as curing agent inepoxy resins)、酐固型环氧树脂(anhydrides as curing agent in epoxyresins)、压克力(Acrylics)及聚醯胺(polyamide)等。

在此，有机电机发光元件1包含小分子有机电激发光元件(SM-OLED)以及高分子有机电激发光元件(PLED)。

另外，如图3所示，本发明中第二实施例的一种电极基板2，包含一透明基板21、一电极层22以及一电洞缓冲层23。其中，电极层22形成于透明基板21之上；电洞缓冲层23形成于电极层22之上。

其中，本实施例的透明基板21、电极层22以及电洞缓冲层23的特征与功能与第一实施例的透明基板11、第一电极12以及电洞缓冲层13相同，在此不再赘述。

另外，本实施例更包含一阻隔部24，其特征以及功能亦与第一实施例的阻隔部16相同，在此亦不再赘述。

由于界面活性剂溶于水或是溶剂之后，容易被吸附于溶液的表面，能够减少溶液的表面张力，同时更增加溶液的湿润性。所以，如图3所示，本实施例的电洞缓冲层23的平坦度比一般现有的电洞缓冲层的平坦度(如图1所示)要好，亦即电洞缓冲层23每一部份的膜厚几乎都相同。

本发明的一种有机电激发光元件中的电洞缓冲层含有一界面活性剂。与现有技术相比，本发明降低了电洞缓冲层的表面张力，当电洞缓冲层形成于第一电极上时，界面活性剂提升了电洞缓冲层的平坦度，同时更增进有机电激发光元件亮度的均匀性，亦进一步提高有机电激发光元件的良率。另外，本发明不仅制程简单，而且整体成本的增加亦不高，对于实际商品化的应用极为合适。

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

1.一种有机电激发光元件，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；

一电洞缓冲层，其含有一界面活性剂，且该电洞缓冲层形成于该第一电极之上；

一有机发光层，其形成于该电洞缓冲层之上；以及

一第二电极，其形成于该有机发光层之上。

2.如权利要求1所述的有机电激发光元件，更包含一阻隔部，其形成于该第一电极上，以于该电洞缓冲层与该有机发光层中分隔出数个画素。

3.如权利要求1所述的有机电激发光元件，更包含一电子缓冲层，其形成于该有机发光层之上。

4.如权利要求3所述的有机电激发光元件，其中，该电子缓冲层包含一电子注入层及/或一电子传输层。

5.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该电洞缓冲层包含一电洞注入层及/或一电洞传输层。

6.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该电洞缓冲层的材料为导电性高分子材料及/或导电性小分子材料。

7.如权利要求6所述的有机电激发光元件，其中，该电洞缓冲层的材料选自聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、PVK、CuPc、1-TNATA、m-MTDATA、NPB、TPD、TPTE、spiro-TAD、TPAC及PPD至少其中之一。

8.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该界面活性剂为阴离子性界面活性剂、或阳离子性界面活性剂、或是两离子性界面活性剂。

9.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该界面活性剂为非离子性界面活性剂。

10.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该界面活性剂的亲水亲油平衡值为大于等于8。

11.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该第一电极导电的金属氧化物电极层。

12.如权利要求11所述的有机电激发光元件，其中，该第一电极至少选自氧化铟锡、氧化铝锌及氧化铟锌之一所形成的电极层。

13.如权利要求1所述的有机电激发光元件，其中，该第二电极至少选自铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金及含镁的合金之一所形成的电极层。

14.如权利要求13所述的有机电激发光元件，其中，该含镁的合金选自镁银合金、镁铟合金、镁锡合金、镁锑合金及镁碲合金至少其中之一。

15.一种电极基板，其特征在于，包含：

一透明基板；

一电极层，其形成于该透明基板之上；以及

一电洞缓冲层，其含有一界面活性剂，且该电洞缓冲层形成于该电极层之上。

16.如权利要求15所述的电极基板，更包含一阻隔部，其形成于该电极层上，以于该电洞缓冲层中分隔出数个画素。

17.如权利要求15所述的电极基板，其中，该电洞缓冲层包含一电洞注入层及/或一电洞传输层。

18.如权利要求15所述的电极基板，其中，该电洞缓冲层的材料为导电性高分子材料及/或导电性小分子材料。

19.如权利要求18所述的电极基板，其中，该电洞缓冲层的材料选自聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、PVK、CuPc、1-TNATA、m-MTDATA、NPB、TPD、TPTE、spiro-TAD、TPAC及PPD至少其中之一。

20.如权利要求15所述的电极基板，其中，该界面活性剂为阴离子性界面活性剂、或阳离子性界面活性剂、或是两离子性界面活性剂。

21.如权利要求15所述的电极基板，其中，该界面活性剂为非离子性界面活性剂。

22.如权利要求15所述的电极基板，其中，该界面活性剂的亲水亲油平衡值为大于等于8。

23.如权利要求15所述的电极基板，其中，该电极层为导电的金属氧化物电极层。

24.如权利要求23所述的电极基板，其中，该电极层至少选自氧化铟锡、氧化铝锌及氧化铟锌之一所形成的电极层。