TW552721B - High contrast light-emitting diode devices - Google Patents

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Pranab Kumar Raychaudhuri
Joseph Kuru Madathil
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Eastman Kodak Co
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Description

552721 A7 B7 五、發明説明（i 有機篆發光（Organic electroluminescent，簡稱 OEL)裝 置’另稱作有機發光二極體（〇rganic light emitting diode， 簡稱OLED) ’可用於平面顯示器應用。此種發光裝置具吸 引力’因為其可設計為產生紅，綠，及藍色，而具有高光 觉度效率；其可利用一約為幾伏之低驅動電壓操作，並可 自斜向觀看。此等獨特屬性係自一由小分子有機材料之薄 膜包夾在一孔注射與一電子注射層間之多層疊層所構成之 基本0LED結構所獲得。美國專利4,769,292及4,885,21 1號 y揭示此種結構。取常見電發光（electr〇luminescent，簡稱 EL)媒體包含一孔遷移（HTL)層以及一發射及電子遷移層 (EML/ETL)之雙層結構，每一層一般約為幾十毫微米厚。 1%極或孔注射電極通常為一種光學透明銦錫氧化物（incjium tin oxide，簡稱ITO)玻璃，其也用作供0LED之基板。選擇 一低功函數金屬層作為陰極，或供裝置之電子注射電極。 裝置響應越過EL媒體所施加之電位差而發出可見光。光在 所有方向發出。撞擊陰極表面之光之一小部份被反射並且 導向陽極。這增加通過ITO玻璃之光強度。高反射率陰極 因此為較佳’因為其有助於增強發射之亮度。然而，高度 反射陰極也反射通過ITO玻璃進入裝置之大量環境光。在 高照明水準，反射之環境光可勝過EL發射，導致所發出光 之明顯衰變。對於觀察者，目視所感知發出之光被清除。 增加環境照明便增加清除之出現，並降低目視反差。在很 多應用，特別是在室外或在明亮照明之房間，目視反差可 能較發射之強度更為重要。不少應用，需要顯示器可相當 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552721 A7 B7 五、發明説明（ 谷易在範圍自漆黑至大白天之各種環境下觀看。達成增強 目視反差之方式之一，為減低來自陰極之反射。 減低反光之一種熟知方法為使用極化器，特別是在透明 基板外表面之圓形極化器。然而，這需要一與〇LED製造 過程不相容之另外接合步驟，增加很大成本。再者，極化 器顯著減低所發出之光強度。
Luxell Technol〇gies(J〇urnal of Military and Aerospace Electronics，Vol 9 , N〇 6 , 1998年6 月）所揭示之另一方法 產生具有減低反光及增強日光可讀性之無機發光顯示 器。在EL疊層將一光學調諧干涉結構插置在光亮後電極與 裝 磷材料之間，稱作”日照可識別黑層”之此干涉結構，係由 吸收及電介質材料之真空敷著層所構成。此技術產生具有 1 4 %反射率之顯示器。
在另方法，使用一 Ζη〇ι·χ之n-型缺氧半導體層作為干 涉調諧層，並設置在一超薄LiF/A1雙層陰極上面。裝置之 結構為-ITO/NPB/Alq/LiF/Al/85毫微米Zn〇i VA卜此裝置 也呈現相對於標準裝置大為減低之反射率。 供反射率之最小化，反射減低材料常需要干涉調讀層之 厚度約為100毫微米。製造此等類型之結構必定需要長敷 著時間。要製備具有可復現及可預測光學特性之干涉調讀 層，也顯然必須嚴格控制供此等類型材料之敷著參數。再 者，就長期而言，此等裝置也可能潛在不穩定。熱力資料 暗示A1可減低Ζη0|.χ。在Zn〇iVAi介面所可能形成之 Ah〇3 ’可能降低裝置之操作電壓。此等裝置之穩定性資 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552721 A7 ______B7 五、發明説明（3 ) 料未見報告。
Renault 等人（〇.Renault，〇 V Salata，MM Chdls， P.J.Dobson > V.Christou[Thin Solid Films379 (2000) 195- 198] ’說明一種低反射率多層陰極，其示有希望在〇led 〈反差改進。裝置結構包括有一在Mg之薄半透明電子注射 層與頂部A1層間之光吸收碳膜。低反射率陰極之反射率在 550 ¾微米為58%。由A1:Mg(1〇:1)所構成之標準陰極，在 5 50笔微米呈現〜1〇〇%之反射率。該二裝置之電流·電壓特 性幾乎芫全相同。雖然反差改進需要較低反射率，反差也 依所發出之光強度及環境照明而定。供標準及低反射率裝 置’其EL強度之報告值在22v分別為13〇 cd/m2及68
Cd/m2。依據其反差之定義，並使用所報告之反射率及光 无度值’預期自其目前低反射率裝置反差不增加超過標準 裝置者。 因此本發明之一項目的，為提供一種新穎〇LEd裝置， 具有起因於自反射層減低反射之較高顯示器反差。 本發明之另一目的，為提供一種改進之〇Led裝置，具 有起因於自反射層減低反射之較高顯示器反差，其中在裝 置結構使用一中間層。 本發明之另一目的，為提供一種改進之〇Led裝置，具 有起因於自反射層減低反射之較高顯示器反差，其中在中 間層’材料為半金屬，金屬，或金屬間化合物或其合金。 本發明之又一目的，為提供一種改進之〇LED裝置，具 有起因於自反射層減低反射之較高顯示器反差，其中在中 ______-6- 本紙張尺度適用t g g家標準(CNS) A4規格( χ 297公嫠) - 一 552721
間層為很薄。 著目的係I皆一種用於提供增加反差之〇led裝置所 成，包含： a) —透明基板； )陽極，以一種在基板上面之透明導電材料所形成； c) —發射層，有一種電發光材料提供在陽極層上面； d) 一超薄低吸收電子注射層，設置在電子遷移層上面； 八€)中間層’包括一種半金屬，金屬，金屬合金或一種 至屬間化合物，配置在超薄低吸收電子注射層上面； f) 一層反射材料，提供在中間層上面；以及 裝 g) 其中中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 此目的另外係藉一種用於提供增加反差之〇LEd裝置所 達成，包含： a) —透明基板；
b) 陽極’以一種在基板上面之透明導電材料所形成； c) 發射層’形成在基板上面，並包括一種電發光材 料； d) —中間層，提供在發射層上面，包括一種半金屬，金 屬，金屬合金或一種金屬間化合物； e) —層反射材料，提供在中間層上面；以及 f) 其中反射層予以摻雜一種電子注射摻雜物，其足夠遷 和’以在反射層與發射層之間提供電子注射連接，並且其 中中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 本毛明之項優點為一種OLED裝置，較之於無中間
552721 A7 B7 五、 發明説明（ 層，但在其他方面在結構上相似之裝置，具有自裝置之顯 著減低之環境光反射，及實際增加之反差。 本發明（另一優點，為本發明之〇LED裝置有一很薄及 導電中間層。 圖la及lb略7F根據本發明所作成之〇LED裝置，其不同 實施例之層結構； 圖2為光亮度及反射率對中間層厚度之曲線圖；以及 圖3為反差對中間層厚度之曲線圖。 在整個隨後之說明’使用縮寫標示不同名稱及有機發光 二極體裝置之操作特色。其列示於表i，以供參考。 裝 訂 線 -8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552721 A7 B7 五、發明説明（ 表1 OLED 有機發光二極體 ITO 銦錫氧化物 HIL 孔注射層 HTL 孔遷移層 EML 發射層 ETL 電子遷移層 NPB 4，心雙莕基)-N-苯基氨基]聯苯(NPB) Alq 三(8-羥基喹啉醇)鋁 LiF 氟化鋰 A1 鋁 Y 釔 Ge 錯 Ag 銀 裝 現請參照圖la及圖lb，本發明之OLED裝置100包含一透 明基板101，一透明陽極102，一孔注射層（HIL) 103，一孔 遷移層（HTL) 104，一發射層（EML) 105，一電子遷移層 (ETL)106，一 中間層（IL)108，及一反射層 109a或 109b。 中間層108較佳為包括配置在超薄低吸收電子注射層上面 之一種半導體金屬，金屬，金屬合金，或一種金屬間化合 物。中間層厚度選擇為導致在反差之增加。在圖la之實施 例，一電子注射層107(在下文稱作陰極層）提供在ETL層上 面。在圖1 b之實施例，反射層109b包含一電子注射元件， -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
訂
線 552721 A7 B7 五、發明説明（7 ) 其擴散至ETL之表面，提供電子注射。相對於圖1 a實施 例，經確定陰極層較佳為超薄，並有厚度在0.2至10毫微 米之範圍。在操作時，電連接至陰極層之陽極及反射層經 由導體111連接至一電壓源110，允許電流通過有機層，導 致自OLED裝置之光發射或電發光。電發光可自基板側面 觀看。電發光之強度係依通過OLED裝置100之電流量級而 定，其復係依有機層之發光及電特徵，以及接觸電極之電 何注射性質而定。 構成OLED裝置之各層之組成及功能說明如下： 基板101可包括玻璃，陶瓷，或塑膠。由於OLED裝置製 造不需要扃溫過程，可使用可經得起約100°C之過程溫度 之任何基板，其包括大多數熱塑膠。基板可取剛性板，撓 性片，或彎曲表面之形式。基板101可包括具有電子底板 之支座，並因此包括主動矩陣式基板，其包含電子定址及 切換元件。此等主動矩陣式基板之實例包括具有高溫多晶 石夕薄膜電晶體之基板’具有無定形石夕電晶體之基板’或具 有薄膜電晶體之任何基板。精於此項技藝者將會察知，可 使用其他電路元件，以定址及驅動OLED裝置。 在相對於陰極層之正電位施加至OLED時，陽極102提供 注射孔進入有機層之功能。例如在美國專利4,720,432號中 曾示，銦錫氧化物（ITO)形成優異之陽極，因為其具有相 對高功函數。由於ITO膜本身為透明，ITO塗布之玻璃提供 一優異之支座供製造OLED裝置。其他適當陽極材料包括 高功函數金屬之薄膜，諸如Au，Pt，Pd，或此等金屬之合 _-10-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
裝
線 552721 A7 B7 五、發明説明（8 ) 金。 孔注射層（HIL) 103提供增加孔注射自陽極進入有機層之 效率之功能。例如在美國專利4,885,21丨號經示，可使用一 種porphorinic或酞花青化合物作為孔注射層，導致增加光 党度效率及操作穩定性。其他較佳HIL材料包括CFx，其為 一種藉電漿輔助蒸敷所敷著之氟化聚合物，其中x為少於 或等於2及大於〇。 孔遷移層（HTL) 104提供將孔遷移至發射層（Eml) 105之 功能。HTL材料包括如在共同讓渡之美國專利4,72〇,432號 所揭不之各種等級之芳族胺。一種較佳等級之Htl材料包 括下式（I)之四芳基雙胺。
Ar1 Ar2
N — L — N
Ar Ar3 (I) 其中：
Ar，Ar1，Ar2及Ar3係自苯基，聯苯，及萘基部份當中獨 立選擇； L為一種二價代苯部份或dn; d為一種次苯基邵份； η為一自1至4之整數；以及 至少Ar，Ar1，Ar2及Ar3之一為一種萘基部份。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552721 A7 _ B7 五、發明説明（9^_ 下列例示可使用之所選擇（含熔融芳族環）芳族叔胺為： 4,4f-雙[N-( 1 -莕基）-N -苯基氨基]聯苯（NPB) 4,4”·雙[N-(l-萘基卜N-苯基氨基]-P-聯三苯 4,4’-雙[N-(2-莕基）-N-苯基氨基]聯苯 1，5-雙[N_(l-莕基）-N-苯基氨基]代苯 4,4’-雙[N-(2-茈基）-N-苯基氨基]聯苯 4,4’-雙[N-(2-茈基）-N-苯基氨基]聯苯 2.6- 雙（二-P-甲苯基氨基）代苯 2.6- 雙[二-(1-莕基）氨基]代苯 圖1 a及圖1 b之發射層1 〇5提供由於孔及電子在此層重新 合併而產生光發射之功能。發射層之較佳實施例包含一種 摻雜一種或多種螢光染料之主材料。使用此種主摻雜物組 成’可構成高度有效率之OLED裝置。反射層l〇9b必須掺 _ 種電子注射摻雜物，其足夠遷移，以在反射層1 〇 9 b與 發射層105之間提供一種電子注射連接，並且其中中間層 厚度選擇為導致在反差之增加。請予瞭解，雖然反射層 109a不必須摻雜’但其也可予以摻雜。同時，可在一種共 同主材料使用不同發射波長之螢光染料調諧EL裝置之彩 色。美國專利4,769,292號曾相當詳細說明供使用Aiq作為 主材料之OLED裝置之此摻雜物方案。如在美國專利 4,769,292號中所闡釋，發射層可包含一種發綠光摻雜材 料’ 一種發藍光摻雜材料，或一種發紅光摻雜材料。 較佳主材料包括8-喹啉醇金屬螯形化合物之等級，螯合 金屬例如為Al，Mg，Li，Ζη。主材料之另一較佳等級，包 ______ -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） ® 1
括如在美國專利5,935,72 1號中所揭示之蒽衍生物，諸如 10 一莕基恩，9，i 〇二蒽基蒽；及烷基取代9，1 〇 _ 基E。 一奈 ,、摻雜物材料包括大多數螢光及磷光染料及色素。較佳捧 旅物材料包括如在美國專利4,769,292號及在美國專利 6,〇20,078號中所揭示之香豆靈諸如香豆靈6，二氰基甲缔 峨喃諸如4-二氰基甲烯吡喃。 圖la足電子遷移層106提供將自陰極層1〇7注射之電子傳 迗至發射層105之功能。有用之材料包括如在美國專利 5,645,948號中所揭示之八丨9及吲嗓。 圖la之，陰極層107包括一電子注射雙層元件諸如LiF/A1。 一單層之低功函數金屬或一種低功函數合金諸如Mg :
Ag[C.W.Tang 及 S.A.VanSlyke，Appl. Phys· Lett. 51， 913( 1987年）]，或電子遷移層之以摻雜表面也可提供有效 率之電子注射[Junji Kido 及 Toshio Matsumoto， Appl. Phys· Lett· 73, 2866( 1998 年）]至 ETL層。陰極層 107(請見 圖la)有功函數在2及4伏之間。為與中間層108光學相互作 用，陰極層應該較佳為高光學透射比。 中間層108包括半金屬，金屬，金屬間化合物或其合金 諸如Ge，Se，Te，GeTe，W，Mo，或Ta之導電半透明 層。供反射率最小化所需要之層厚度通常薄，自製造觀點 其為有利。 圖U之反射層109a及圖lb之109b較佳為高度反射及導 電。此等反射層包括金屬如Ag，Al，Au，及Cu，.以及具 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 11 五、發明説明（ 有一種或多種此等金屬作為主要組份之合金。圖lb之反射 層109b必須另外包含一種能導致電子注射接觸至ETL層之 電子注射摻雜物。此摻雜物金屬較佳為包括鹼性及鹼土金 屬，但無論如何，應該具有功函數在2與4伏間之材料。 雖然圖1 a及圖1 b實施例據信為較佳，但精於此項技藝者 將會察知’也可作成一種不使用孔注射層丨〇3，孔遷移遷 移層104，及電子遷移層106之裝置。精於此項技藝者將會 察知’發射層可選擇為包括孔遷移及電子遷移功能，並且 陽極層可作用如孔注射層。在此種情形，裝置需要發射層 105，而不需要層1〇3，1〇4 ,及1〇6。 - 實例 在下列實例，對應於所列示縮寫之諸層之適當功能，請 參看表1。所使用之基板為在其上敷著包含〇Led之諸層之 ITO塗布玻璃。在表2至5中所呈現者為裝置之結構，層厚 度，及性能。HTL及EML/ETL使用一真空塗布器在一單次 泵停車運轉予以敷著。然後將此等樣本轉移至一 Plasmatron多功能敷著系統（具有藉電阻性及卜束加熱，以 及藉噴濺塗布而不中斷真空之能力），在其敷著所有其餘 諸層。最後’將裝置氣密封裝在一填滿乾氮之手套箱。使 用一種Photo Research PR 650分光光度計測量裝置之光亮 度為電流之函數。在表2至5中所示裝置之光亮度，L堪德 拉平方米（cd/m2)，指在驅動對應於2〇毫安/平方厘米 (mA/cm2)之電流通過裝置時者，及v(伏）為在此狀況下， 在計及由於1丁0電阻之電壓降後之驅動電壓。使用 ______-14-_· ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） " 552721
Filmetrics F 20，一種薄膜測量系統，通過基板測量裝置 (反射率。在測量前，使用單晶矽晶圓作為標準，將儀器 校準。在諸表中所列示之反射率值係供525毫微米，其約 為Alq發射之波長。 此處界定為在裝置作用時所有效發出之光對在裝置關閉 時者之比之反差C，使用下列關係予以計算： C=(Le+La R)/La R， 其中Le為裝置在漆黑之光亮度，La為環境光強度，及尺為 裝置反射率。在表2至5中，所示之反差係供8〇 cd/m2之環 境光強度。 實例1 在表2中示在一次運轉所作成之一組裝置之結構，層厚 度，及性能。裝置1〇〇為一標準裝置，有一LiF/A1雙層陰 極，包含一在超薄LiF膜之e-束蒸發Ai層。所有其他裝置 101至105均設有一在超薄UF/A1陰極與反射層間之Ge中間 層。超薄電子注射層一詞，指電子注射層1〇7(圖la)具有 厚度在0 · 2至1 0笔微米之範圍。較佳為，經確定範圍應該 適备自1至5耄微米。電子注射層夏〇7應該為一低吸收層， 其意為若干量之光必須通過此層。低吸收一詞意為電子注 射層107之透射比應該在所考慮（諸）波長之至少25%。供 此等裝置之反射層為一 Ag之熱蒸發層。自表2及圖2可容 易看出，在最初隨增加Ge中間層厚度而減少之裝置反射 率:在隨中間層厚度增加前，在約9.5毫微米達到其ι2·6% 之最小值。中間層厚度選擇為在3與3〇毫微米之間，以降 張尺度適财S㈣標準(CNS) “格(摩挪讀）15--.
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低裝置反射率並增加反差。然而，如圖3中所示，在範圍 在6及1 2毫微米間之厚度，經發現很合宜於增加反差。在 表2中也察知，控制及所有減低反射率裝置（在下文為黑暗 陰極裝置），具有約為相同之驅動電壓，並且中間層似乎 未冒導致由通過裝置反射率之降低以外之其他任何機制所 損失之光亮度。如圖2中所示，光亮度通常依循裝置反射 率。此係因為自黑暗電極對總光亮度之減低作用。也請予 察知’在反差之顯著增加不一定係由於在反射率之減低所 達成。例如，在表2中，在反射率具有超過2 0 -百分比點減 低之裝置10 1 ’僅呈現3 〇 %之反差增強。在表2中所列示之 實例觀察到，為增加反差約一倍，反射率應該減低遠大於 二分之一。
裝 訂
-16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552721 A7 B7 五、發明説明（14 ) 表2.具不同中間層厚度之OLED裝置之結構，層厚度及性能 裝置 陽極 HIL HTL EML/ETL 陰極 中間層 反射器 驅動光亮度 反射率 反差 識別 ITO CFx NPB Alq LIF/AI Ge 金屬 電壓（堪德拉/ (%) 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度1 厚度 厚度 (伏）平方米） (亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米） 10 42 1 [ 75 60 0 5/1.0 0 AI 59 5 7 504 68 0 10 11 42 1 1 75 60 0.5/1.0 2.5 Ag 50 5.6 444 46.0 13 12 42 1 1 75 60 0.5/1.0 5.0 Ag 50 5.7 371 28.2 17 13 42 1 [ 75 60 0.5/1.0 9.5 Ag 50 60 271 12.6 28 14 42 1 1 75 60 0.5/1.0 17.5 Ag 50 6.1 245 17.5 19 15 42 ' 1 1 75 60 0.5/1.0 30.0 Ag 50 6.3 313 28.0 15 實例2 在表3中示在另一運轉所作成之一組裝置之結構，層厚 度，及性鹿。Alq厚度在此組予以改變，導致裝置具有不 同驅動電壓。所有裝置201至206在超薄LiF/Al陰極與一反 射層之間均設有一固定之1 0毫微米厚G e中間層。供諸裝 置之反射層係自一Ag靶噴濺。可容易看出，中間層已顯著 降低裝置反射率。也請予察知，反射率不是Alq厚度之強 函數。這意味該方法有效供低及高壓裝置，不過中間層厚 度必須予以選擇為供反差之最大化。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 552721 A7 B7 五、發明説明（15 ) (亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米） 201 42 1 75 40 0.5/1 0 10 Ag 60 4.4 221 13.8 21 202 42 1 75 50 0 5/1.0 10 Ag 60 4.9 254 12.8 26 203 42 1 75 60 0.5/1.0 10 Ag 60 5.7 250 12.0 27 204 42 1 75 70 0.5/1.0 10 Ag 60 6.3 259 9.7 34 205 42 1 75 80 0.5/1.0 10 Ag 60 70 234 82 37 206 42 1 75 90 0.5/1.0 10 Ag 60 7.8 222 7.6 38
裝 表3.具不同EML/ETL之高反差OLED裝置之結構，層厚度及性能 裝置 陽極 HIL HTL EML/ETL 陰極 中間層 反射器 驅動光亮度 反射率 反差 識別 ITO CFx NPB Alq LIF/AI Ge 金屬 電壓（堪德拉/ (%) 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 (伏）平方米） 實例3 在表4中示在相同運轉所作成之另一組裝置之結構，層 厚度，及性能。供標準裝置之陰極為LiF/Al雙層，及供高 反差裝置者為超薄LIF/Y雙層。供裝置302之反射層為一 e-束蒸發A1層，而高反差裝置303設有噴濺之Ag反射層。裝 置302及303具有完全相同之有機及Ge中間層，但較之於具 有A1反射層裝置302之裝置302，具有Ag反射層之裝置303 具有較低反射率及較高反差。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 訂
線 552721 A7 B7 五、發明説明（16 ) 表4標準及高反差OLED裝置之結構 ，層厚度及性能 裝置 陽極 HIL HTL EML/ETL 陰極 中間層 反射器 驅動 光亮度 反射率 反差 識別 ITO CFxx NPB Alq LIF/AI Ge 金屬 電壓 (堪德拉/ (%) 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度（ 伏 )平方米） (亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米） AI 301 42 1 75 60 0.5/1 0 60 6.9 472 68.0 10 AI 302 42 1 75 60 0.5/1 5 9.5 60 8.9 327 29 1 15 Ag 303 42 1 75 60 0.5/1.5 9.5 60 8.6 221 11.0 26 實例4 在表5中示在相同運轉所作成之另一設定裝置之結構， 層厚度，及性能。此處再次為，供一種習知裝置40 1之陰 極為一 LiF/Al雙層。Ge中間層厚度在該系列内予以改變。 然而，中間層直接敷著在裝置402至404之ETL。供此等裝 置之陰極藉在ETL噴濺一種含4-重量百分（w%) Li之合金所 形成。雖然此等裝置之驅動電壓高於標準裝置者，推測由 於其相對欠缺效率之電子注射效率，但在結合Ge中間層 時，達成較低之裝置反射率及較高反差。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552721 A7 B7 五、發明説明（17 ) 表5標準及高反差OLED裝置之結構，層厚度及性能 裝置 陽極丨TO HIL HTL EML/ETL 中間層 陰極/ 驅動 光亮度 反射率 反差 識別 厚度 CFx NPB Alq Ge 反射器 電壓 (堪德拉/ (%) (亳微米） 厚度 厚度 厚度 厚度 厚度 (伏 )平方米） (亳微米）（亳微米）（亳微米）（亳微米） (亳微米） LiF 0 5/ 401 42 1 75 60 0.0 A160 5.4 517 69.0 10 Ag:Li 402 42 1 75 60 5.0 60 6.4 331 31.0 14 Ag:Li 403 42 1 75 60 9.5 60 6.3 252 140 24 Ag.Li 404 42 1 75 60 15.0 60 6.6 221 16.0 18 表2至5示在OLED結構包括一薄中間層之益處。驅動電 壓保持近乎相同，但反射率顯著減低，導致在反差之三倍 增力σ。 以下包括本發明之其他特色。 OLED裝置，其中中間層有厚度選擇為在10至30毫微米 之範圍。 OLED裝置，其中中間層有厚度選擇為在10至30毫微米 之範圍。 OLED裝置，其中反射層材料為Au，Ag，Cu，Α1及其合 金。 OLED裝置，其中反射層材料為Au，Ag，Cu，A1及其合 金。 OLED裝置，其中反射層包含一種驗性或驗土金屬。 OLED裝置，其中電子注射層有厚度在0.2至10毫微米之 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552721
A7 B7 五、發明説明（ 18 ) 範圍。 OLED裝置，其中電子注射層有厚度在0.2至10毫微米之 範圍。 OLED裝置，其中電子注射層有功函數在2及4伏之間。 OLED裝置，其中電子注射層有功函數在2及4伏之間。 OLED裝置，其中電子注射層包括一 UF/A1雙層結構。 OLED裝置，其中電子注射層包括一 UF/A1雙層結構。 OLED裝置其中電子注射層包括一LiF/Y雙層結構。 OLED裝置其中電子注射層包括一 LiF/Y雙層結構。 OLED裝置，其中發射層包括Alqo OLED裝置，其中發射層包含一種或多種發光摻雜材 料。 元件表 項次圖號 元件 1 100 OLED裝置 2 101 透明基板 3 102 透明陽極 4 103 孔注射層 5 104 孔遷移層 6 105 發射層 7 106 電子遷移層 8 107 電子注射層 9 108 中間層 10 109a 反射層 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 552721 A7 B7 五、 發明説明（19 11 109b 反射層 12 110 電壓源 13 111 導體 -22-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 552721
    •種用於提供增加反差之OLED裝置，包含： a) —透明基板； b) —陽極，以一種透明導電材料在基板上形成； c ) 一發射層’有一種電發光材料提供在陽極層上面； d) —超薄低吸收電子注射層，設置在電子遷移層上 面； e) —中間層，包括一種半金屬，金屬，金屬合金或一 種金屬間化合物，配置在超薄低吸收電子注射層上面； f) 一層反射材料，提供在中間層上面；以及 g) 其中中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 2. —種用於提供增加反差之〇led裝置，包含： a) —透明基板； b) —陽極’以一種透明導電材料在基板上形成； 〇孔注射及孔遷移層，分別形成在陽極上面； d) —發射層，形成在孔遷移層，並包括一種電發光材 料； e) —電子遷移層，形成在發射層上面； f) 一超薄低吸收電子注射層，設置在電子遷移層上 面； g) —中間層，包括一種半金屬，金屬，金屬合金或一 種金屬間化合物，配置在超薄低吸收電子注射層上面； h) —層反射材料，提供在中間層上面；以及 i) 其中中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 3. —種用於提供增加反差之〇led裝置，包含： -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 552721
    A B c D a) —透明基板； b ) —陽極’以一種透明導電材料在基板上形成； c) 發射層，形成在基板上，並包括一種電發光材 料； d) —中間層，提供在發射層上面，包括一種半金屬， 金屬’金屬合金或一種金屬間化合物； e) —層反射材料’提供在中間層上面；以及 f) 其中反射層摻雜一種電子注射摻雜物，其足夠遷移 以在反射層與發射層之間提供電子注射連接，並且其中 中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 4· 一種用於提供增加反差之〇LED裝置，包含·· a) —透明基板； b) —陽極’以一種透明導電材料在基板上形成； c )孔注射及孔遷移層，分別形成在陽極上面； d) —發射層’形成在孔注射層上面並，包括一種電發 光材料； e) —電子遷移層，形成在發射層上面， 0—中間層’包括一種半金屬，金屬，金屬合金或一 種金屬間化合物，配置在反射層與電子遷移層之間； g)—層反射材料，提供在中間層上面；以及 h )其中反射層摻雜一種電子注射摻雜物，其足夠遷移 以在反射層與發射層之間提供電子注射連接，並且其中 中間層厚度選擇為導致在反差之增加。 5·如申請專利範圍第1項之〇LED裝置，其中中間層包括 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552721 A B c D 六、申請專利範圍 Ge，Se，Te，GeTe，W，Mo，Ta或其合金。 6·如申請專利範圍第2項之〇lEd裝置，其中中間層包括 Ge，Se，Te，GeTe，W，Mo，Ta或其合金。 7.如申請專利範圍第3項之〇led裝置，其中中間層包括 Ge，Se，Te，GeTe，W，Mo，Ta或其合金。 8·如申請專利範圍第1項之〇leD裝置，其中中間層有一厚 度選擇為在3.0至30毫微米之範圍。 9· 一種製作一用於提供增加反差之〇led裝置之方法，包 含下列步驟： a) 提供一透明基板及一間開之反射層； b) 提供一以一種透明導電材料在基板所形成之陽極； c) 提供一有一種電發光材料提供在陽極層上面之發射 層； d) 在反射層與發射層之間提供一中間層，此中間層包 括一種半金屬，金屬，金屬合金或一種金屬間化合物； 以及 e) 在中間層與發射層之間敷著一超薄電子注射層，或 在反射層提供摻雜物，包括一種鹼性或鹼土金屬，藉以 提供電子注射至發射層，其足夠遷移以在反射層與發射 層之間提供電子注射連接。 10.—種OLED裝置，包含： a) —透明基板； b) —陽極，以一種透明導電材料在基板上形成； c) 一發射層，有一種電發光材料提供在陽極上面；以 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552721 8 8 8 8 A B c D 〜、申請專利範圍 及 d)—在發射層上面之超薄陰極，一在超薄陰極上面之 薄中間層，及一在薄中間層上面之反射層，或一在發射 層上面之薄中間層，及一包含一種在薄中間層上面之電 子注射摻雜物之反射層。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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