专利名称：增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置及方法，尤指一种借由小分子有机发光二极管的电子传输层材料与阴极层材料来增加电子注入与传输效率的装置与方法。
背景技术：
由于有机发光二极管(Organic light emitting diode；OLED)具备自发光、厚度薄、反应速度快、视角广、分辨率高、亮度高、可用于挠曲性面板及使用温度范围广等多项优点，被认为是继薄膜型液晶显示器(Thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD)之后新一代的平面显示器技术，而该有机发光二极管(OLED)的发光原理是利用材料的特性，将电子电洞在发光层上结合，而将电子由激发态的形式降回基态，将多余的能量以波的形式释放出，因而达到有不同波长的发光元件的产生。其中阳极(Anode)为氧化铟锡(ITO)导电玻璃膜，以溅镀或蒸镀方式，附着于玻璃或透明塑料基板上，阴极则含有镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、锂(Li)等金属，在二个电极间则是多个有机薄膜形成的发光区域，包括电洞注入区(Hole injection layer；HIL)、电洞传递区(Hole TransportLayer；HTL)、有机发光层(Emitting layer)及电子传递层(ElectronTransport Layer；ETL)，在实际应用生产时，基于不同需求的考虑，有时还会包括其它不同的薄膜。
有机发光二极管依其使用的有机发光层材料不同，可分为以染料或颜料为主的小分子有机发光二极管(Organic Light EmittingDiode；OLED)及以共轭性高分子为主的高分子有机发光二极管(Ploymer Light Emitting Diode；PLED)。
高分子有机发光二极管(PLED)因其轻薄短小与视角广等优点而渐受重视，且因为其制程上不需要高价的真空装置，加上元件构造较为简单，以及耐热性较佳等，所以其将有不同于小分子有机发光二极管(OLED)的应用，但是由于高分子电激发光元件需使用溶液涂布或喷印制程，在涂布另一层高分子溶液于既有的高分子膜上时，该既有的高分子膜会受到溶剂破坏，因此无法如同小分子电激发光元件，可以搭配各种载子注入层、载子传输层等材料制作积层元件，改善发光效率，也因此目前高分子有机发光二极管(PLED)元件都是在高分子有机发光层上即形成一阴极层，而该阴极层材料也因为高分子有机发光二极管(PLED)的高分子有机发光层材料性质的限制，该阴极层材料需使用比铝金属对空气更为敏感的钙(Ca)金属作为阴极层材料，因此对于产品的信赖性与产品寿命的维持相当不易，且因为已知的高分子有机发光二极管(PLED)缺乏电子传输层，所以高分子有机发光二极管(PLED)元件容易有电洞与电子传输不均衡的现象，影响发光效率。
发明内容
于是，本发明的主要目的在于解决上述的缺陷，避免缺陷的存在。本发明是利用小分子有机发光二极管(OLED)的电子传输层材料来解决高分子有机发光二极管(PLED)无电子传输层的问题，也可将高分子有机发光二极管(PLED)元件的起始电压降低，也解决了原高分子有机发光二极管(PLED)阴极层所产生的问题。
本发明主要是利用在蒸镀阴极层之前先蒸镀小分子电子传输层于高分子发光层上，解决高分子有机发光二极管(PLED)元件无电子传输层的问题，并再蒸镀一氟化锂(LiF)作为电子注入层与铝金属层作为阴极层，由上述制程取代现有的高分子有机发光二极管(PLED)中置于高分子发光层上的阴极层制程，由此可增加高分子有机发光二极管(PLED)元件制作的方便性与阴极电子注入效率，借此调整并增加高分子有机发光二极管(PLED)元件的载子平衡性质，且阴极层材料为铝金属所形成，相对原有的钙金属所形成的阴极层，铝金属的阴极层对与空气与水气产生氧化反应的抵抗有较佳的效果，对于高分子有机发光二极管(PLED)元件的生产稳定性与方便性相当有帮助。
图1是本发明的构造示意图。
图2是本发明的制造装置流程示意图。
具体实施例方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现配合
如下。
参见图1，为本发明的构造示意图。如图所示本发明是先在高分子有机发光二极管(PLED)的基板10上形成一透明导电层20，再在该透明导电层20上形成一电洞传输层30，再在该电洞传输层30上形成一高分子发光层40，而在该高分子发光层40上形成一使用小分子有机发光二极管(OLED)中电子传输层50材料的小分子电子传输层50，再在该小分子电子传输层50上形成一使用于小分子有机发光二极管(OLED)元件的阴极层60，该阴极层60包括一氟化锂(LiF)层61，及在氟化锂(LiF)层61上的铝金属层62。
同时参见图2，为本发明的制造装置流程示意图，其详细制造步骤为
a)在一高分子有机发光二极管(PLED)的基板10上形成一透明导电层20，而该透明导电层20是一具有铟锡-氧-硅-有机官能基的键结者所形成；b)在上述的透明导电层20上形成一电洞传输层30，该电洞传输层30是一种名为Polyethlenedioxyyhiophene(PEDT)的原料；在上述的电洞传输层30上再形成一高分子发光层40，该高分子发光层40为该高分子发光层73材料，可由下列衍生物所形成(1)聚{2，7-[(9，9-二烷基)芴高分子]}(Poly{2，7-[9，9-di(alkyl)fluorine]})； (2)苯乙烯(PPV) (3)聚乙烯咔唑(PVK)
c)上述的制程为使用一般的高分子有机发光二极管(PLED)的制程来完成，接着在步骤c的高分子发光层40上蒸镀形成一小分子电子传输层50，该小分子电子传输层50可以是Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)) 或是B(AlQ)Bis-(2-methyl-8-quinolinolato)-4-(phenyl-phenolato)-aluminium-(III) 等小分子电子传输材料所形成；d)再在上述的小分子电子传输层50上蒸镀形成一氟化锂(LiF)层61；e)再在上述的氟化锂(LiF)层61上蒸镀形成一铝金属层62，而该氟化锂(LiF)层61与铝金属层62共同形成此高分子有机发光二极管(PLED)元件装置的阴极层60。
借此，在高分子有机发光二极管(PLED)元件制造过程中，可利用小分子有机发光二极管(OLED)元件的材料制作高分子有机发光二极管(PLED)元件做所需的电子传输层50与阴极层60，由此可增加高分子有机发光二极管(PLED)元件制作的方便性与阴极电子注入效率，也使高分子有机发光二极管(PLED)元件的阴极层60由钙金属可改为使用铝金属所形成，对于高分子有机发光二极管(PLED)元件的发光率与合格率的提升相当有帮助。
权利要求
1.一种增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该装置包括一基板(10)；一置于该基板(10)上的透明导电层(20)；一置于该透明导电层(20)上的电洞传输层(30)；一置于该电洞传输层(30)上的高分子发光层(40)；一置于该高分子发光层(40)上的小分子电子传输层(50)；一置于该小分子电子传输层(50)上的阴极层(60)。
2.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该透明导电层(20)具有铟锡-氧-硅-有机官能基的键结。
3.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该高分子发光层(40)可以是聚{2，7-[(9，9-二烷基)芴高分子]}
4.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该高分子发光层(40)可以是苯乙烯
5.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该高分子发光层(40)可以是聚乙烯咔唑
6.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该小分子电子传输层(50)为Alq3
7.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该小分子电子传输层(50)为B(AlQ)
8.根据权利要求1所述的增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置，其特征在于，该阴极层(60)包括一氟化锂层(61)，及在氟化锂层(61)上的铝金属层(62)。
9.一种增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a)在一基板(10)上形成一透明导电层(20)；b)在上述的透明导电层(20)上形成一电洞传输层(30)；c)在上述的电洞传输层(30)上形成一高分子发光层(40)；d)在上述的高分子发光层(40)上蒸镀形成一小分子电子传输层(50)；e)在上述的小分子电子传输层(50)上蒸镀形成一氟化锂层(61)；f)在上述的氟化锂层(61)上蒸镀形成一铝金属层(62)。
全文摘要
一种增加高分子有机发光二极管阴极电子注入效率的装置及方法，该方法是利用小分子有机发光二极管的电子传输层材料蒸镀于高分子有机发光二极管的高分子发光层上，再在该电子传输层上形成用于小分子有机发光二极管上的阴极层材料，使高分子有机发光二极管也有高电子注入与传输的效率，可提高高分子有机发光二极管的发光功率。
文档编号H05B33/10GK1567611SQ03145410
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者张书文 申请人:胜华科技股份有限公司