TWI574431B - P - type organic thin film and P - type inorganic thin film heterogeneous interface light - emitting element - Google Patents

Description

P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件

本發明是關於發光元件，其包含一P型有機薄膜與一P型無機薄膜，此發光元件透過外加電場下直接發光，另透過選擇適當能帶之有機及無機材料，調整所需之發光色溫。此發光元件可應用於無機氮化鎵二極體。

一般發光二極體元件必須對光源本身以外設計出有效的外部螢光粉結構。例如氮化鎵二極體的發光色溫波段位於藍光，為了能使氮化鎵二極體廣泛用於生活中，必須將氮化鎵二極體所發出的藍光混成白光之光源，才可有效提昇其演色性及實用性。目前現行將藍光混成白光的技術是利用螢光粉封裝技術，但因螢光粉的吸收效應會造成光的損耗，且螢光粉封裝所產生的熱效應會降低氮化鎵二極體的發光效率及壽命。此習知技術利用螢光粉封裝技術於氮化鎵二極體混成白光，會造成光的損耗，且採用螢光粉封裝技術因螢光粉價格高昂，也增加了氮化鎵二極體封裝成本。

有鑑於此，本案發明人為了改善上述習知技術所採用螢光粉裝技術將氮化鎵二極體的藍光混成白光的缺陷，投入許多時間研究相關知識，並加以比較各項優劣，進行相關產品的研究及開發，並歷經多次實驗及測試，而推出一種『P型有機薄膜與P 型無機薄膜異質界面發光元件』改善上述缺失，以更符合經濟效益使用者。

本發明主要目的是提供一種藉P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件形成異質界面發光元件，此發光元件可應用於無機氮化鎵二極體，而使異質界面發出綠、黃光而與無機氮化鎵二極體發出之藍光混成白光，藉由此結構改善以往採用螢光粉封裝技術所遇到光損耗、熱效應降低發光效率與壽命等缺失。據此達成本發明之目的與功效，且不使用螢光粉連帶可以降低氮化鎵二極體製造與封裝成本。

為了達成上述之目的與功效，本發明P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，其包括：一P型有機薄膜以及一設置於P型有機薄膜下表面之P型無機薄膜，該發光元件用以設置於無機氮化鎵二極體，而P型有機薄膜與P型無機薄膜形成異質界面分別發出綠、黃光，並與無機氮化鎵二極體發出之藍光混成白光。

上述P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又其中該無機氮化鎵二極體包括P型無機薄膜、一多層量子阱、一N型無機薄膜以及一承載之基板。

上述P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又P型無機薄膜為P型氮化鎵 無機薄膜，而N型無機薄膜為N型氮化鎵無機薄膜。

上述P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又其中N型無機薄膜連接負極，P型有機薄膜連接正極。

1‧‧‧P型有機薄膜

2‧‧‧P型無機薄膜

3‧‧‧多層量子阱

4‧‧‧N型無機薄膜

5‧‧‧基板

6‧‧‧負極

7‧‧‧正極

第一圖本發明異質界面發光元件橫截面示意圖。

第二圖本發明異質界面發光元件結合於無機氮化鎵二極體橫截面示意圖。

為了清楚說明本發明所能達成上述之目的及功效，茲搭配圖示就本發明的實施例加以詳細說明其特徵與功效。請參閱第一與二圖所示，第一圖所示為本發明P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，其包括：一P型有機薄膜1以及一設置於P型有機薄膜1下表面之P型無機薄膜2。

請參閱第二圖所示，進一步說明本發明P型有機薄膜1與P型無機薄膜2所形成的異質界面發光元件應用於無機氮化鎵二極體結構。無機氮化鎵二極體包括有前述P型無機薄膜2(P型氮化鎵無機薄膜)、一多層量子阱3、一N型無機薄膜4(N型氮化鎵無機薄膜)以及一承載之基板5。其中N型無機薄膜4連接負極6，P型有機薄膜1連接正極7。P型有機薄膜1直接設置於無機氮化鎵二極體之P型無機薄膜2(P型氮化鎵無機薄膜)上。其中P型有機薄 膜1與P型無機薄膜2(P型氮化鎵無機薄膜)間形成異質界面發出綠、黃光，並與無機氮化鎵二極體之多層量子井3發出之藍光混成白光，且P型有機薄膜1能取代以往發光二極體表面的透明導電薄膜(電流散佈層)，有效提昇電流均勻散佈與光取出效率。

藉由此結構改善以往採用螢光粉封裝技術所遇到光損耗、熱效應降低發光效率與壽命等缺失。而且此結構可以利用簡易低成本製程將其製作於無機氮化鎵二極體3表面，達到調控光源色溫的效果。據此，達成本發明之目的與功效，且不使用螢光粉連帶可以降低氮化鎵二極體製造與封裝成本；比起習知P型與N型的結合下，本發明P型有機薄膜1以及P型無機薄膜2(P型氮化鎵無機薄膜)所形成的異質介面可以與其他的發光元件進行結合，並不侷限於無機氮化鎵二極體上，因此具有更大的彈性與應用性(本發明以應用於無機氮化鎵二極體為主要實施說明)。

由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之型態且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件」，其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構 更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請鈞局早日審查，並給予肯定。

1‧‧‧P型有機薄膜

2‧‧‧P型無機薄膜

3‧‧‧多層量子阱

4‧‧‧N型無機薄膜

5‧‧‧基板

6‧‧‧負極

7‧‧‧正極

Claims (4)

1. 一種P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，其包括：一P型有機薄膜以及一設置於P型有機薄膜下表面之P型無機薄膜，該發光元件用以設置於無機氮化鎵二極體，而P型有機薄膜與P型無機薄膜形成異質界面分別發出綠、黃光，並與無機氮化鎵二極體發出之藍光混成白光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又其中該無機氮化鎵二極體包括P型無機薄膜、一多層量子阱、一N型無機薄膜以及一承載之基板。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又其中P型無機薄膜為P型氮化鎵無機薄膜，而N型無機薄膜為N型氮化鎵無機薄膜。
4. 如申請專利範圍第3項所述之P型有機薄膜與P型無機薄膜異質界面發光元件，主要應用於無機氮化鎵二極體，又其中N型無機薄膜連接負極，P型有機薄膜連接正極。