TW201622199A - 發光裝置 - Google Patents

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蔣勝旭
李榮熙
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三星顯示器有限公司
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Abstract

提供一種發光裝置，該發光裝置包含第一電極；在第一電極上的電洞傳輸區；在電洞傳輸區上的第一發光層，第一發光層發射出第一顏色，且具有第一厚度；相鄰於第一發光層的一側之第二發光層，第二發光層發射出第二顏色，且具有第二厚度；在第一發光層上之第一屏蔽層，第一屏蔽層包含與第二發光層相同的材料，且具有相當於約第二厚度的1%的厚度；在第一發光層、第二發光層、以及第一屏蔽層上之電子傳輸區；以及在電子傳輸區上的第二電極。

Description

發光裝置
於2014年12月5日向韓國智慧財產局提出，名稱為“Light Emitting Device”， 之韓國專利申請案號10-2014-0173909之全部內容併入此做為參考。
本發明是有關一個發光裝置。
發光裝置可由插入一對正負電極之間的發光層所構成。發光裝置可使用當電場被施加於兩個電極之間時，電子會由第二電極注入，而電洞則是由第一電極注入，且電子與電洞會在發光層再結合，以憑藉複合能階由導帶回到價帶所產生的能量而發光。
實施例可藉由提供一種發光裝置來實現，其包含第一電極；在第一電極上的電洞傳輸區；在電洞傳輸區上的第一發光層，第一發光層發射出第一顏色，且具有第一厚度；相鄰於第一發光層的一側之第二發光層，第二發光層發射出第二顏色，且具有第二厚度；在第一發光層上之第一屏蔽層，第一屏蔽層包含與第二發光層相同的材料，且具有相當於第二厚度的約1%的厚度；在第一發光層、第二發光層、以及第一屏蔽層上之電子傳輸區；以及在電子傳輸區上的第二電極。
發光裝置可進一步包括在電洞傳輸區及第二發光層之間之第二屏蔽層，第二屏蔽層包含與第一發光層相同的材料，且具有相當於第一厚度的約1%的厚度。
第一及第二顏色，可從藍，綠，及紅色中挑選。
第一顏色可為藍色，第二顏色可為綠色。
發光裝置可進一步包括第三發光層，其相鄰於與第一發光層相鄰之第二發光層之側相對的第二發光層的一側，第三發光層發射第三顏色，且第三發光層具有第三厚度；以及在第一屏蔽層及第二發光層上之第二屏蔽層，且第二屏蔽層具有相當於第三厚度的約1%的厚度。
第一及第二屏蔽層的總厚度可約為10Å或更小。
發光裝置可進一步包括在電洞傳輸區及第三發光層之間之第三屏蔽層，第三屏蔽層包含與第一發光層相同的材料，以及具有相當於第一厚度的約1%的厚度；以及在第三屏蔽層及第三發光層之間之第四屏蔽層，第四屏蔽層包含與第二發光層相同的材料，以及具有相當於第二厚度的約1%的厚度。
第三及第四屏蔽層的總厚度可約為10Å或更小。
發光裝置可進一步包括在電洞傳輸區及第二發光層之間之第五屏蔽層，第五屏蔽層包含與第一發光層相同的材料，以及具有相當於第一厚度的約1%的厚度。
第一、第二、及第三顏色，可從藍、綠、及紅色中挑選。
第一顏色可為藍色，第二顏色可為綠色，而第三顏色可為紅色。
電洞傳輸區可包含電洞傳輸層，電洞傳輸層包含相鄰於第一電極之第一電洞傳輸材料層；相鄰於第一及第二發光層之第二電洞傳輸材料層； 以及在第一及第二電洞傳輸材料層之間之電子傳輸材料層，且電子傳輸材料層包含與電子傳輸區相同的材料。
電子傳輸材料層可包含羥基喹啉鋰(LiQ)。
例示性實施例將參照附圖於下文中更詳細地描述；然而，本揭露可以不同的形式實現而不應該解釋為受限於本文中所闡述的實施例。相反地，這些實施例的提供將使得本發明更徹底及完整，並將充分地傳達示例性的實例給所述技術領域中具有通常知識者。
在本說明書中應當理解的是，當層（或膜）被稱為在另一層或基板「上(on)」時，其可以直接存在其它層、基板上或亦可存在中介層。更進一步應當理解的是，當層被稱為在另一層「下(under)」時，其可以直接在其之下，而也可存在一或多個中介層。此外，應當理解的是，當層被稱為在兩個層「之間(between)」時，其可以是兩個層之間的唯一層，或也可存在一或多個中介層。全文中類似的參考標號表示類似的元件。
實施例的詳細描述將以剖面圖及/或平面圖為理想示例圖來進行說明。在圖式中為了清楚的說明，層與區域的尺寸可被放大。從而，示例圖的形狀可根據製造技術及/或容許誤差來進行修改。因此，實施例不限於示例圖中的特定形狀，而是可包括因製造程序而製造出的不同形狀。舉例來說，繪示為直角的蝕刻區，可具有圓形或彎曲的特徵。在圖式中所舉例的區域具有概括特性，且用來說明半導體封裝區域的特定形狀。因此，這不應該被解釋為限制。同時，雖然用語「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」等被用來描述在不同實施例中的不同區域及層，但是這些區域及層不應受這些用語所限制。這些用語僅用來從一個組件區分出另一個組件。本文描述和例舉的實施例包括其補充實施例。
在下述中，技術用語僅用來解釋特定的示例性實施例，而不意圖為限制。除非有特別提到，不然單一形式的用語可同時包含複數形式。除了特別提到的組件，用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」使用於本文中時，不意圖用來排除除了所組件以外之其他組件。
第1圖繪示根據一實施例之發光裝置的剖面圖。
參考第1圖，該發光裝置包含基板10，且第一電極100、電洞傳輸區200、發光構造300、電子傳輸區400及第二電極500依次堆疊於基板10上。
基板10可由如玻璃、透明塑料或石英所構成。
第一電極100可為像素電極或陽極。第一電極100可為透射電極、半透射電極或反射電極。當第一電極100是透射電極時，其可由透明金屬氧化物所構成，如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化銦鋅錫(ITZO)。當第一電極100是半透射電極或反射電極時，其可由銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鉛(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)或金屬混合物所構成。
第一電極100可為具有由透明金屬氧化物或金屬所構成的單層結構，或可具有為有複數層的多層結構。舉例來說，第一電極100可具有由氧化銦錫、銀或金屬混合物(如，銀與鎂的混合物)組成的單層結構，氧化銦錫/鎂或氧化銦錫/氟化鎂的雙層結構，或氧化銦錫/銀/氧化銦錫的三層結構。
電洞傳輸區200可包含電洞傳輸層250。根據實施例，電洞傳輸層250可具有多層結構。根據實施例，電洞傳輸層250可具有其中由第一電洞傳輸材料層220、電子傳輸材料層230及第二電洞傳輸材料層240依序堆疊的結構。
電洞傳輸區200可藉由使用不同方法形成，如真空蒸鍍法(vacuum deposition method)、旋轉塗佈法(spin coating method)、鑄造法(casting method)、朗謬-布洛傑法(Langmuir-Blodgett (LB) method)、噴印法(inkjet printing method)、雷射列印法(laser printing method)及雷射引發熱成像法(laser induced thermal imaging (LITI) method)。
各第一電洞傳輸材料層220及第二電洞傳輸材料層240可包含如咔唑類衍生物(carbazole-based derivative)，如N-苯基咔唑(N-phenylcarbazole)及聚乙烯基咔唑(polyvinylcarbazole)、氟類衍生物(fluorine-based derivative)、三苯胺類衍生物(triphenylamine-based derivative)，如N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1-聯苯]-4,4'-二胺(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine，TPD)及4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine，TCTA)、N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基聯苯胺(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine，NPB)或4,4'-環亞己基 雙[N,N-雙(4-甲基苯基)苯胺](4,4'-cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]，TAPC)。
電子傳輸材料層230可具有電洞阻隔性質，以及可調整從第一電極100移動至發光構造300的電洞密度，且電子傳輸材料層230也可用於妥善維持引入發光構造300的電荷平衡。舉例來說，電子傳輸材料層230可包含與電子傳輸層實質相同的材料。舉例來說，電子傳輸材料層230可包括羥基喹啉鋰(LiQ)、三-(8-羥基喹啉)鋁(tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum，Alq3)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯並[d]咪唑-2-基)苯(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl，TPBi)、2,9-二甲基-4,7二苯基-1,10- 啡啉 (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline，BCP)、4,7-聯苯-1,10- 啡啉 (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline，Bphen)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(3-(4-biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole，TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(4-(naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole，NTAZ)、2-(4-聯苯基)-5-(4-叔-丁苯基)-1,3,4-噁二唑(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole，tBu-PBD)、双(2-甲基-8-羥基喹啉-N1,O8)-(1,1'-聯苯-4-羥基)鋁  (bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-biphenyl-4-olato)aluminum ，BAlq)、鈹雙(10-羥基苯並喹啉)(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate，Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene，ADN)或其混合物。
根據實施例，第一電洞傳輸材料層220可被設置在第一電極100上並具有一預定厚度。電子傳輸材料層230可被設置在第一電洞傳輸材料層220上，同時具有比第一電洞傳輸材料層薄的厚度。第二電洞傳輸材料層240可被設置在電子傳輸材料層230上，同時根據可設置在第二電洞傳輸材料層240上之發光構造300的發光層的顏色而具有不同的厚度。舉例來說，第二電洞傳輸材料層240的厚度從藍色(B)發光層、綠色(G)發光層到紅色(R)發光層地逐漸變厚。藉由調整第二電洞傳輸材料層240的厚度，電洞傳輸層250的厚度可被調整，且射出的光可為建設性干涉，且在藍色、綠色及紅色發光層的垂直方向的效率可被優化。
根據實施例，電洞傳輸區200可具有由單一材料形成的單層結構、由互不相同的複數材料形成的單層結構、或為包含互不相同的複數材料形成的複數層之多層結構。舉例來說，電洞傳輸區200可具有由包含互不相同的複數材料之單層形成的結構，或可具有其中電洞注入層210/電洞傳輸層250、電洞注入層210/電洞傳輸層250/緩衝層(未圖示)、電洞注入層210/緩衝層、電洞傳輸層250/緩衝層、或電洞注入層210/電洞傳輸層250/電子阻礙層(未圖示)從第一電極100上依次堆疊之多層結構。
當電洞傳輸區200包含電洞注入層210時，電洞傳輸區200可包含如酞菁化合物，如銅酞菁(copper phthalocyanine)；N,N'-二苯基-N,N'-雙-[4-(苯基-間-甲苯基-胺基)-苯基]-二苯基-4,4'-二胺(N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine，DNTPD)；4,4',4"-三(3-甲基苯基胺基)三苯基胺基(4,4',4"-tris(3-methyl phenyl amino) triphenylamine，m-MTDATA)；4,4',4"-三(N,N-二苯胺基)三苯基胺基(4, 4', 4"-tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine，TDATA)；4,4',4"-三(N-(2-萘)-N-苯胺基)-三苯胺(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine，2TNATA)、聚3,4-二氧乙烯噻吩/聚(4-苯乙烯磺酸)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate，PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(polyaniline/dodecylbenzenesulfonic acid，PANI/DBSA)、聚苯胺/樟腦磺酸(polyaniline/camphor sulfonicacid，PANI/CSA)、或(聚苯胺)/聚 (4-苯乙烯磺酸) ((polyaniline)/poly(4-styrenesulfonate)，PANI/PSS)。
電洞傳輸區200的厚度可為約100Å到約10000Å，舉例來說，約100Å到約1000Å。當電洞傳輸區200同時包含電洞注入層210及電洞傳輸層250時，電洞注入層210的厚度可為約100Å到10000Å，舉例來說，約100Å到約1000Å，而電洞傳輸層250的厚度可為約50Å到2000Å，舉例來說，約100Å到約1500Å。維持電洞傳輸區200、電洞注入層210及電洞傳輸層250的厚度在前述的範圍內可有助於提供令人滿意的電洞傳輸特性，而不需實質增加驅動電壓。
除了前述的材料外，電洞傳輸區200可進一步包括電荷產生材料(未圖示)以有助於增加導電率。電荷產生材料可均勻或不均勻地分佈在電洞傳輸區200。舉例來說，電荷產生材料可為p摻質。舉例來說，p摻質可為醌衍生物、金屬氧化物或含氰基化合物。p摻質的例子包含醌衍生物(如，四氰醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)(TCNQ)，及2,3,5,6-四氟四氰醌二甲烷(2,3,5,6-tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane)(F4-TCNQ))及金屬氧化物(如，氧化鎢(tungsten oxides)及氧化鉬(molybdenum oxides))。
如前所述，電洞傳輸區200除了電洞注入層210及電洞傳輸層250以外，可進一步包括至少一緩衝層及電子阻礙層。緩衝層根據發光層所發射的光的波長，可有助於補償光學共振距離，且可增加發光效率。可包含於電洞傳輸區200的材料，也可被用作為包含於緩衝層中的材料。電子阻礙層可防止電子從電子傳輸區400注入的層。
發光構造300可被放置在電洞傳輸區200上。發光構造300可具有由單一材料形成的單層結構、由互不相同的複數材料形成的單層結構、或包含互不相同的複數材料形成的複數層之多層結構。
根據實施例，發光構造300可包含發射第一顏色的第一發光層310，相鄰於第一發光層310一側且發射第二顏色的第二發光層，以及相鄰於第二發光層320另一側，例如，相對於第二發光層320與第一發光層310相鄰側的第二發光層320的一側，且發射第三顏色的第三發光層330。第一到第三顏色可由分別發射藍色、綠色及紅色的材料形成，且可包含螢光材料或磷光材料。舉例來說，在另一實施例中，第一顏色可為紅色，第二顏色可為綠色，而第三顏色可為藍色。
發光構造300可藉由使用不同方法形成，如真空蒸鍍法、旋轉塗佈法、鑄造法、朗謬-布洛傑(LB)法、噴印法、雷射列印法及雷射引發熱成像(LITI)法。
發光構造300的第一發光層、310第二發光層320以及第三發光層330可分別包含基質與摻質。
舉例來說，基質可使用的材料如三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、4,4'-二(N-咔唑基)-1,1'-聯苯(CBP)、聚( N -乙烯基咔唑)(poly(n-vinylcabazole)，PVK)、9,10-二(萘-2-基)蒽(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene，ADN)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(4,4',4''-tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine，TCTA)、1,3,5-三(N-苯基苯井咪唑-2-基)苯(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene，TPBi)、3-第三丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene，TBADN)、二苯乙烯伸芳基(distyrylarylene，DSA), 4,4'-雙(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-聯苯(4,4'-bis(9-carbazolyl)-2,2'-dimethyl-biphenyl，CDBP)或2-甲基-9,10-二(萘-2-基)蒽(2-methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene，MADN)。
第一發光層可包括螢光材料，其包含選自由螺-DPVBi、螺-6P、二苯乙烯基苯(distyryl-benzene，DSB)、二苯乙烯伸芳基(distyryl-arylene，DSA)、聚芴 (polyfluorene，PFO ) 類聚合物及聚對苯乙炔(poly(p-phenylene vinylene) ，PPV)類聚合物所組成之群組中之至少其一。被包含在第一發光層310的摻質，可選自，例如有機金屬錯合物或金屬錯合物(如 (4,6-F2ppy)2Irpic)。舉例來說，第一發光層310可具有為約150Å到約250Å之第一厚度TK1。
第二發光層320可包含螢光材料，例如3-(8-羥基喹啉)鋁(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum，Alq3)。被包含在第二發光層320的摻質，可選自，例如有機金屬錯合物或金屬錯合物(如3-(2-苯基吡啶)合銥(fac-tris(2-phenylpyridine)iridium，Ir(ppy)3))。舉例來說，第二發光層320可具有為約150Å到約250Å之第二厚度TK2。
第三發光層330可包含螢光材料，例如三(聯苯甲醯基甲烷)啡啉銪(tris(dibenzoylmethanato)phenanthoroline europium，PBD:Eu(DBM)3(Phen))或苝(Perylene)。被包含在第三發光層330的摻質，可選自，例如有機金屬錯合物或金屬錯合物，金屬錯合物如雙(1-苯基異喹啉)乙醯丙酮銥(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium，PIQIr(acac))、雙(1-苯基喹啉)乙醯丙酮銥(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium，PQIr(acac))、三(1-苯基喹啉)銥(tris(1-phenylquinoline)iridium，PQIr)及八乙基卟啉鉑(octaethylporphyrin platinum，PtOEP)。舉例來說，第三發光層330可具有為約350Å到約450Å之第三厚度TK3。
根據實施例，發光構造300可進一步包含依序設置在第一發光層310上之第一屏蔽層340及第二屏蔽層350；設置在電洞傳輸層250與第二發光層320之間之第三屏蔽層360；設置在第二發光層320上之第四屏蔽層370；依序設置在電洞傳輸層250與第三發光層330之間之第五屏蔽層380及第六屏蔽層390。
舉例來說，為了便於描述，可將電洞傳輸區200分成三個部分。電洞傳輸區200可包含第一發光層310所在的第一部分、第二發光層320所在的第二部分、以及第三發光層330所在的第三部分。第一發光層310、第一屏蔽層340及第二屏蔽層350可依序設置在電洞傳輸區200的第一部分上。第一屏蔽層340及第二屏蔽層350的總厚度可約為10Å或更小。第三屏蔽層360、第二發光層320及第四屏蔽層370可依序設置在電洞傳輸區200的第二部分上。第五屏蔽層380、第六屏蔽層390及第三發光層330可依序設置在電洞傳輸區200的第三部分上。第五屏蔽層380及第六屏蔽層390的總厚度可約為10Å或更小。在兩個屏蔽層被依序堆疊(舉例來說，第一及第二屏蔽層，或第五及第六屏蔽層)的這種情況下，當兩屏蔽層的厚度約為10Å或更大時，電流效率可能減少，且驅動電壓可能增加。因此，依序堆疊的兩屏蔽層的總厚度可為約10Å或更小。
第一屏蔽層340及第六屏蔽層390可各自由大致上與第二發光層320相同的材料所構成，且可具有相當於約第二發光層320厚度的1%的厚度。舉例來說，第一屏蔽層340及第六屏蔽層390可具有為約3.5Å到約4.5Å的厚度。
第二屏蔽層350及第四屏蔽層370可各自由大致上與第三發光層330相同的材料所構成，且可具有相當於約第三發光層330厚度的1%的厚度。舉例來說，第二屏蔽層350及第四屏蔽層370可具有為約1.5Å到約2.5Å之厚度。
第三屏蔽層360及第五屏蔽層380可各自由大致上與第一發光層310相同的材料所構成，且可具有相當於約第一發光層310厚度的1%的厚度。舉例來說，第三屏蔽層360及第五屏蔽層380可具有為約1.5Å到約2.5Å之厚度。
發光裝置的使用壽命可藉由一到第六屏蔽層340、350、360、370、380、390而增加。關於這個的描述將透過以下實驗例進行說明。
電子傳輸區400可設置在發光構造300上。舉例來說，電子傳輸區400可包含電洞阻礙層、電子傳輸層(ETL)及電子注入層中之至少其一。
舉例來說，電子傳輸區400可具有其中電子傳輸層/電子注入層或電洞阻礙層/電子傳輸層/電子注入層被依序自發光構造300堆疊之多層結構，或可具有其中這些層中的兩個或更多層被混合之單層結構。
電子傳輸區400可藉由使用不同方法形成，如真空蒸鍍法、旋轉塗佈法、鑄造法、朗謬-布洛傑法、噴印法、雷射列印法及雷射引發熱成像法。
當電子傳輸區400包含電子傳輸層時，電子傳輸區400可包括如羥基喹啉鋰(LiQ)、三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯並[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7二苯基-1,10-啡啉 (BCP)、4,7-聯苯-1,10-啡啉 (Bphen)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)、2-(4-聯苯基)-5-(對-叔-丁苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、 双(2-甲基-8-羥基喹啉-N1,O8)-(1,1'-聯苯-4-羥基)鋁(BAlq)、鈹雙(10-羥基苯並喹啉) (Bebq2)、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)或其混合物。電子傳輸區的厚度可為約100Å到約1000Å，舉例來說，約150Å到約500Å。將電子傳輸區的厚度維持在前述的範圍內，可有助於提供令人滿意的電子傳輸特性，而不需實質增加驅動電壓。
當電子傳輸區400包含電子注入層時，電子傳輸區400可包含如羥基喹啉鋰(LiQ)、氧化鋰(Li2 O)、氧化鋇(BaO)、鑭系金屬(lanthanum group metal)(如，Yb)或金屬鹵化物(halide metal)(如，LiF，NaCl，CsF，RbCl及RbI)。電子注入層也可由電子傳輸材料及絕緣有機金屬鹽的混合材料所構成。有機金屬鹽可為具有約為4eV或更大能帶間隙的材料。舉例來說，有機金屬鹽可包含金屬醋酸鹽、金屬苯甲酸鹽、金屬乙醯乙酸鹽、金屬乙醯丙酮酸鹽或金屬硬脂酸鹽。電子注入層的厚度可為約1Å到約100Å，舉例來說，約3Å到約90Å。將電子注入層的厚度維持在前述的範圍內，可有助於提供令人滿意的電子注入特性，而不需實質增加驅動電壓。
如前所述，電子傳輸區400可包括電洞阻礙層。舉例來說，電洞阻礙層可包含2,9-二甲基-4,7二苯基-1,10-啡啉 (BCP)及4,7-聯苯-1,10-啡啉 (Bphen)中之至少其一。電洞阻礙層的厚度可為約20Å到約1000Å，舉例來說，約30Å到約300Å。將電洞阻礙層的厚度維持在前述的範圍內，可有助於提供令人滿意的電洞阻礙特性，而不需實質增加驅動電壓。
第二電極500可為共用電極或陰極。第二電極500可為透射電極、半透射電極或反射電極。當第二電極500是透射電極時，第二電極500可由鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰(LiF)/鈣(Ca)、氟化鋰(LiF)/鋁(Al)、鋁(Al)、鎂(Mg)、銀(Ag)，或其化合物或混合物(如，銀與鎂的混合物)所構成。第二電極500可包含輔助電極。輔助電極可包含以前述材料面對發光層之方法沉積所形成的膜，以及在膜上之透明金屬氧化物，如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化銦鋅錫(ITZO)等。當第二電極500是半透射電極或反射電極時，第二電極500可由銀(Ag)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鉑(Pt)、鉛(Pd)、金(Au)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銥(Ir)、鉻(Cr)、鋰(Li)、鈣(Ca)、氟化鋰(LiF)/鈣(Ca)、氟化鋰(LiF)/鋁(Al)，或其化合物或混合物(如，銀與鎂的混合物)所構成。在一實施例中，第二電極500可具有多層結構，包含前述材料所形成的反射膜或半透射膜，以及例如ITO、IZO、ZnO或ITZO形成之透明導電膜。
當發光裝置是頂發光裝置時，第一電極100可為反射電極，而第二電極500可為透射電極或半透射電極。當發光裝置是底發光裝置時，第一電極100可為透射電極或半透射電極，而第二電極500可為反射電極。
提供以下的實驗例及對照例以突顯出一或多個實施例的特徵，但應當理解的是，實驗例與對照例不應解釋為限制實施例的範圍，對照例也不應解釋為在實施例範圍之外。進一步應當理解的是，實施例不應被實驗例及對照例描述的具體細節所限制。
對照例
使用15Ω/cm2 (500Å)的ITO玻璃基板作為第一電極。ITO玻璃基板被切為50mm x 50mm x 0.5mm的尺寸，分別用異丙醇及純水進行約10分鐘的超音波清洗，用紫外光照射約10分鐘，暴露在臭氧中，然後再被清洗。
在基板被放置在真空沉積裝置中之後，將2TNATA藉由真空沉積法在於其上形成第一電極之玻璃基板上沉積至約 600Å之厚度，並形成電洞注入層210。將約590Å的NPB(第一電洞傳輸材料層)及約10Å的LiQ(電子傳輸材料層)藉由真空沉積法形成在電洞注入層210上，接著以約100Å的NPB(在第一發光層下的第二電洞傳輸材料層)、約700Å的NPB(在第二發光層下的第二電洞傳輸材料層)及約1000Å的NPB(在第三發光層下的第二電洞傳輸材料層)藉由真空沉積法沉積的此種方法來形成第二電洞傳輸材料層，並完整的形成電洞傳輸區。
藉由真空沉積螺-DPVBi及(4,6-F2ppy)2Irpic在電洞傳輸區的第一部分上，以形成約200Å的第一發光層；藉由真空沉積三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)及三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)在電洞傳輸區的第二部分上，以形成約200Å的第二發光層；藉由真空沉積三(聯苯甲醯基甲烷) 啡啉銪(PBD:Eu(DBM)3(Phen))及雙(1-苯基異喹啉)乙醯丙酮銥(PIQIr(acac))在電洞傳輸區的第三部分上，以形成約300Å的第三發光層。
接著，藉由真空沉積羥基喹啉鋰(LiQ)及三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)在第一至第三發光層上，以形成約300Å的電子傳輸層。藉由真空沉積2000Å的鋁(陰極)在電子傳輸層上，以製造發光裝置。
實驗例
藉由使用以上對照例中所述的製造方法，於基板上形成第一電極、電洞傳輸區、第一至第三發光層、電子傳輸層以及第二電極。
藉由真空沉積螺-DPVBi及(4,6-F2ppy)2Irpic，在電洞傳輸區的第一部分上形成約200Å的第一發光層，接著於電洞傳輸區的第二及第三部分上分別形成包含與第一發光層相同材料之各屏蔽層(第三及第五屏蔽層)至具有約2Å的厚度。第三屏蔽層形成於電洞傳輸區的第二部分上，且第五屏蔽層形成於電洞傳輸區的第三部分上。
藉由真空沉積三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)及三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)，在電洞傳輸區的第二部分上形成約200Å的第二發光層，接著於坐落在第二發光層的兩側之電洞傳輸區的第一及第三部分上分別形成包含與第二發光層相同材料之各屏蔽層(第一及第六屏蔽層)至具有約3Å的厚度。第一屏蔽層形成在第一發光層上，且第六屏蔽層形成在第五屏蔽層上。
藉由真空沉積三(聯苯甲醯基甲烷)啡啉銪(PBD:Eu(DBM)3(Phen))及雙(1-苯基異喹啉)乙醯丙酮銥(PIQIr(acac))，在電洞傳輸區的第三部分上形成約300Å的第三發光層，接著於電洞傳輸區的第一及第二部分上分別形成包含與第三發光層相同材料之屏蔽層(第二及第四屏蔽層)至具有約2Å的厚度 。第二屏蔽層形成在第一屏蔽層上，且第四屏蔽層形成在第二發光層上。
模擬實驗例及對照例的第一到第三發光層的每一個中發光強度對時間的關係。該模擬是在發光強度為150nit之對照例的發光裝置及實驗例的發光裝置上進行。
第2圖繪示出在對照例之第一發光層與在實驗例之第一發光層中發光強度對時間的關係圖；第3圖繪示出在對照例之第二發光層與在實驗例之第二發光層中發光強度對時間的關係圖；及第4圖繪示出在對照例之第三發光層與在實驗例之第三發光層中發光強度對時間的關係圖。
在第2圖至第4圖中，x軸以小時為單位表示時間，y軸以百分比(%)為單位表示發光強度。
參考第2圖，對照例中發出藍色光的第一發光層的發光強度，隨著時間推移指數地下降。換句話說，實驗例中發出藍色光的第一發光層，隨時間推移顯示大致相同的發光強度。
參考第3圖，在對照例中發出綠色光的第二發光層及實驗例中的第二發光層，隨時間推移顯示類似的發光強度；參考第4圖，在對照例中發出紅色光的第三發光層及實驗例中的第三發光層，隨時間推移也顯示類似發光強度。
如第2圖至第4圖所示，當第一至第六屏蔽層被插入第一至第三發光層之間時，可維持或增強各第一至第三發光層中的發光強度與時間的關係。舉例來說，具有第一及第二屏蔽層被插入電子傳輸層與發出藍色光之第一發光層之間結構的發光裝置，可具有大幅提昇之使用壽命。如此，應可被理解的是，第一發光層與電子傳輸層間介面的退化，可藉由第一及第二屏蔽層而減少。
透過總結和回顧，發光裝置的使用壽命可能會因發光裝置的電子傳輸層與發光層間的劣化而減少。
本發明提供一種發光裝置，舉例來說，一種可具有更長的使用壽命且不須減少電源效率之發射紅色光、綠色光及/或藍色光的發光裝置。
根據實施例，屏蔽層可被插入發光層與電子傳輸層之間，且可增加發光裝置的使用壽命，而不須減少發光裝置的電源效率。
實施例已在本文公開，且雖然運用了一些特定的術語，但其只作為一般性或描述性意義使用及解讀，而不是用於限制性的目的。除非另有明確說明，在某些情況下，如對在本申請中的所屬技術領域具有通常知識者為顯而易見的是，結合特定實施例所描述的特徵、特性及/或元件，可被單獨使用，或與結合其它實施例所描述的特徵、特性及/或元件組合使用。因此，所屬技術領域具有通常知識者應當理解的是，可進行形式和細節的各種改變，而不脫離如以下申請專利範圍中所闡述之本發明的精神和範疇。
10‧‧‧基板
100‧‧‧第一電極
200‧‧‧電洞傳輸區
210‧‧‧電洞注入層
220‧‧‧第一電洞傳輸材料層
230‧‧‧電子傳輸材料層
240‧‧‧第二電洞傳輸材料層
250‧‧‧電洞傳輸層
300‧‧‧發光構造
310‧‧‧第一發光層
320‧‧‧第二發光層
330‧‧‧第三發光層
340‧‧‧第一屏蔽層
350‧‧‧第二屏蔽層
360‧‧‧第三屏蔽層
370‧‧‧第四屏蔽層
380‧‧‧第五屏蔽層
390‧‧‧第六屏蔽層
400‧‧‧電子傳輸區
500‧‧‧第二電極
TK1‧‧‧第一厚度
TK2‧‧‧第二厚度
TK3‧‧‧第三厚度
藉由參考附圖來說明本發明的示例性實施例的細節，可令所屬技術領域具有通常知識者清楚的瞭解其特徵。於附圖中：
第1圖繪示根據本發明的一實施例之發光裝置的剖面圖；
第2圖繪示出在對照例之第一發光層與在實驗例之第一發光層中發光強度對時間的關係圖；
第3圖繪示出在對照例之第二發光層與在實驗例之第二發光層中發光強度對時間的關係圖；以及
第4圖繪示出在對照例之第三發光層與在實驗例之第三發光層中發光強度對時間的關係圖。
10‧‧‧基板
100‧‧‧第一電極
200‧‧‧電洞傳輸區
210‧‧‧電洞注入層
220‧‧‧第一電洞傳輸材料層
230‧‧‧電子傳輸材料層
240‧‧‧第二電洞傳輸材料層
250‧‧‧電洞傳輸層
300‧‧‧發光構造
310‧‧‧第一發光層
320‧‧‧第二發光層
330‧‧‧第三發光層
340‧‧‧第一屏蔽層
350‧‧‧第二屏蔽層
360‧‧‧第三屏蔽層
370‧‧‧第四屏蔽層
380‧‧‧第五屏蔽層
390‧‧‧第六屏蔽層
400‧‧‧電子傳輸區
500‧‧‧第二電極
TK1‧‧‧第一厚度
TK2‧‧‧第二厚度
TK3‧‧‧第三厚度

Claims (10)

  1. 一種發光裝置，包含：    一第一電極；    一電洞傳輸區，在該第一電極上；    一第一發光層，在該電洞傳輸區上，該第一發光層發射出一第一顏色，以及具有一第一厚度；    一第二發光層，相鄰於該第一發光層的一側，該第二發光層發射出一第二顏色，以及具有一第二厚度；    一第一屏蔽層，在該第一發光層上，該第一屏蔽層包含與該第二發光層相同的材料，以及具有相當於該第二厚度的約1%的厚度；    一電子傳輸區，在該第一發光層、該第二發光層、以及該第一屏蔽層上；以及    一第二電極，在該電子傳輸區上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，進一步包含一第二屏蔽層在該電洞傳輸區及該第二發光層之間，該第二屏蔽層包含與該第一發光層相同的材料，以及具有相當於該第一厚度的約1%的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一顏色及該第二顏色是選自藍色、綠色、及紅色。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，進一步包含： 一第三發光層，相鄰於與該第一發光層相鄰之該第二發光層之側相對的該第二發光層的一側，該第三發光層發射出一第三顏色，且該第三發光層具有一第三厚度；以及 一第二屏蔽層，在該第一屏蔽層及該第二發光層上，且該第二屏蔽層具有相當於該第三厚度的約1%的厚度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該第一屏蔽層及該第二屏蔽層的總厚度約為10 Å或更小。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，進一步包含： 一第三屏蔽層，在該電洞傳輸區及該第三發光層之間，該第三屏蔽層包含與該第一發光層相同的材料，以及具有相當於該第一厚度的約1%的厚度；以及 一第四屏蔽層，在該第三屏蔽層及該第三發光層之間，該第四屏蔽層包含與該第二發光層相同的材料，以及具有相當於該第二厚度的約1%的厚度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該第三屏蔽層及該第四屏蔽層的總厚度約為10 Å或更小。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，進一步包含一第五屏蔽層，在該電洞傳輸區及該第二發光層之間，該第五屏蔽層包含與該第一發光層相同的材料，以及具有相當於該第一厚度的約1%的厚度。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置，其中該第一顏色、該第二顏色、及該第三顏色是選自藍色，綠色，及紅色。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該電洞傳輸區包含一電洞傳輸層，該電洞傳輸層包含： 一第一電洞傳輸材料層，相鄰於該第一電極； 一第二電洞傳輸材料層，相鄰於該第一發光層及該第二發光層；以及 一電子傳輸材料層，在該第一電洞傳輸材料層及該第二電洞傳輸材料層之間，且該電子傳輸材料層包含與該電子傳輸區相同的材料。
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