影像显示系统的制作方法

专利名称：影像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像显示系统，特别涉及一种具有串联式有机电致发光 二极管的影像显示系统。
背景技术：
近年来，随着电子产品发展技术的进步及其日益广泛的应用，如移动电
话、PDA及笔记本型计算机的问市，使得与传统显示器相比具有较小体积及 电力消耗特性的平面显示器的需求与日俱增，成为目前最重要的电子应用产 品之一。在平面显示器当中，由于有机电致发光件具有自发光、高亮度、广 视角、高应答速度及容易制备等特性，使得有机电致发光件无疑的将成为下 一代平面显示器的最佳选择。
有机电致发光件为使用有机层作为主动层(active layer)的发光二极管，近 年来已渐渐使用于平面面板显示器(flat panel display)上。开发出具有高发光 效率及长使用寿命的有机电致发光器件是目前平面显示技术的主要趋势之
近年来，为进一步增加有机电致发光器件单一画素的亮度及达到全彩色 化的目的， 一种称为串联式(tandem)有机电致发光装置在业界所提出。串联 式有机电致发光装置，顾名思义即为将多个有机发光二极管(organic light emitting doide、 OLED)垂直堆叠，以串联方式连接在一起，并以单一电源驱动。
请参照图1，其显示常规串联式有机电致发光装置IO剖面结构的示意 图。该常规串联式有机电致发光装置10包含第一有机发光二极管20及堆叠 于该第有机发光二极管20之上的第二有机发光二极管30,其中，该第一有 机发光二极管20依序包含第一电极21、第一有机材料层22、连接电极23, 而该第二有机发光二极管30则以该连接电极23作为下电极，并依序包含第 二有机材料层32及第二电极33。值得注意的是，该连接电极23作为该第一
有机发光二极管20的上电极，并作为该第二有机发光二极管30的下电极。 在串联式(tandem)有机电致发光装置的研究及开发展上，最大的挑战即 在于如何研发出有效的连接电极结构，其设置于相邻的发光单元之间，以便 使电流可顺利地流经而不受实质界面的能垒所阻碍。
目前常规的连接电极的结构及形成方式列举并讨论如下 Forrest, S. R.等人(Science 1997, 276, 2009; J. App. Phys. 1999, 86, 4067; J. App. Phys. 1999， 864076)第一次提出串联式有机电致发光结构(tandem OLED，s structure)概念，其用来作为连接电极的是ITO，其方法为在完成第 一有机发光二极管之有机材料层后，利用溅镀的方式形成ITO电极于该第一 有机发光二极管的有机材料层上，接着再形成第二有机发光二极管的有机材 料层及电极层于ITO电极之上。然而，在、賊镀形成ITO透明导电层的过程中， 由于作为衬层(under layer)的有机材料层会受到靶材所射出的离子轰击，进而 使得有机材料层表面氧化、变质、或使原本的平整度被破坏，因而使得透明 阴极与有机材料层之间的异质界面的能垒增加，导致电荷载体不易由透明阴 极进入至有机材料层而在界面产生累积，如此一来，将导致器件操作电压的 上升及器件寿命下降。
Howard, W. E, and Jones, G.W等人(US专利6337492 Bl)则利用 Mg:Ag/IZO的复合结构作为连接电极，其作法为在完成第一有机发光二极管 之有机材料层后，利用溅镀的方式依序形成Mg:Ag电极层及IZO电极层， 接着再形成第二有机发光二极管的有机材料层及电极层于IZO电极。Howard 利用Mg:Ag/IZO的复合结构有利于电荷载体的传输，然而，由于仍利用溅 镀的方式形成连接电极，所以仍会伤害到作为衬层的有机材料层。
Kido， J等人(SID 03 Digest 2003, 34， 979)则利用Cs:Bphen/V205作为连 接电极结构，其作法为在完成第一有机发光二极管的有机材料层后，利用溅 镀的方式依序形成Cs:Bphen电极层及V205电极层接着再形成第二有机发光
二极管的有机材料层及电极层于V20s电极。所得的器件其器件效率为单一
层器件结构的2倍。然而，Cs及Bphen原料成本高，此串联式有机发光二 极管不易量产。此外，Cs极易在蒸镀的过程中氧化。
Tang， C. W.等人(Appl. Phys. Lett. 2004， 84， 167)则利用Alq丄i(或 TPBI:Li)/NPB:FeCl3作为连接电极结构，其作法为在完成第一有机发光二极 管的有机材料层后，利用蒸镀的方式形成Alq:Li(或TPBI:Li)层，并接着形成
NPB:FeCl3电极层，接着再形成第二有机发光二极管的有机材料层及电极层 于NPB:FeCl3电极层上。所得的器件其器件效率为单一层器件结构的2倍。 然而，其缺点在于Li掺杂(doping)时浓度控制不易，且Li易在蒸镀时氧化 成Li20。
Chen, C. H.等人(Jpn J. Appl. Phys. 2004， 43, 6418)利用Alq:Mg/W03作 为连接电极结构，其作法为在完成第一有机发光二极管的有机材料层后，利 用蒸镀的方式依序形成Alq:Mg/W03,接着再形成第二有机发光二极管的有 机材料层及电极层于W03上，其器件效率为单一层器件结构的4倍。但其 缺点为会导致色移(color shift)的情形发生。
Tsutsui， T等人(Cmr. Appl, Phys. 2005, 5, 341)利用Alq:Mg/V205作为连 接电极结构，其作法为在完成第一有机发光二极管的有机材料层后，利用溅 镀的方式依序形成Alq:Mg电极层及￥205电极层接着再形成第二有机发光二 极管的有机材料层及电极层于V205电极上。所得器件的器件效率为单一层 器件结构的2倍。
Kwok, H. S.等人(Appl. Phys. Lett. 2005， 87， 093504)利用LiF/Ca/Ag(或 Au)作为连接电极结构，其作法为在完成第 一有机发光二极管的有机材料层 后，利用蒸镀法依序形成LiF、 Ca、及Ag电极层，接着再形成第二有机发 光二极管的有机材料层及电极层于Ag电极上。所得器件的器件效率为单一 层器件结构的1.9倍。然而，其缺点在于Ca极易氧化。
有鉴于此，发展出新颖的串联式有机电致发光装置的连接电极结构，以 克服常规技术所产生的问题，是目前串联式有机电致发光装置技术的一项重 要课题。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的为提供一种具有有机电致发光二极管的影像 显示系统，其具有新颖的复合电极结构(或连接电极结构)，可增加有机电致 发光二极管(或串联式电致发光二极管)的发光效率，且可避免色移(color shift) 的情形，符合目前平面显示器市场的需求。
为达成本发明目的，本发明的优选实施例为提供影像显示系统，该影 像显示系统包含电致发光二极管，该电致发光二极管具有复合电极结构，其
中该复合电极结构包含具有碱金属或碱土金属化合物的膜层，其中该碱金 属或碱土金属化合物具有羰基或氟；以及金属氧化物层或半导体化合物层。
此外，根据本发明另一优选实施例，该影像显示系统包含串联式电致 发光二才及管，而该电致发光二才及管包含第一电极、第二电才及、多个有4几电 致发光单元、以及至少一个连接电极结构。其中，该多个有机电致发光单元 形成于该第一电极及该第二电极之间，且该连接电极结构设置于任意两相邻 的有机电致发光单元之间。其中，该连接电极结构包含具有碱金属或碱土 金属化合物的膜层，其中该碱金属或碱土金属化合物具有羰基或氟基，以及 金属氧化物层或半导体化合物层。
为使本发明上述目的、特征能更明显易懂，下文特举优选实施例，并 配合附图，作详细说明如下


图1为示出常规串联式有机电致发光装置的剖面结构示意图。
图2为示出本发明优选实施所述的包含复合电极结构的一般有机电致发 光二极管的示意图。
图3示出本发明优选实施例所述的串联式电致发光二极管。
图4示出本发明另 一优选实施例所述的串联式电致发光二极管。
图5为示出本发明实施例1 4及比较实施例1所述的电致发光二极管的 操作电压与电流密度关系的图。
图6为示出本发明实施例1 4及比较实施例1所述的电致发光二极管的 电流密度与亮度关系的图。
图7为示出本发明实施例l-4及比较实施例1所述的电致发光二极管的 电流密度与发光效率关系的图。
图8为示出本发明实施例5 7及比较实施例2所述的电致发光二极管的 操作电压与电流密度关系的图。
图9为示出本发明实施例5 7及比较实施例2所述的电致发光二极管的 电流密度与亮度关系的图。
图10为示出本发明实施例5-7及比较实施例2所述的电致发光二极管 的电流密度与发光效率关系的图。
图11为示出本发明实施例5 7及比较实施例2所述的电致发光二极管
的强度与发光波长关系的图。
图12为示出本发明所述的影像显示系统的构造示意图。
主要器件符号说明
常规串联式有机电致发光装置 10;第一有机发光二极管 20;第二有机 发光二极管 30;第一电极 21;第一有机材料层 22;连接电极 23;第二有 机材料层 32;第二电极 33; —般有机电致发光二极管(单一发光单元结 构) 100;基板 110;阳极 120;有机电致发光单元 130;发光层 131;空 穴注入层 132;空穴传输层 133;电子传输层 134;电子注入层 135;复合 电极结构 140;具有碱金属或碱土金属化合物的膜层 142;金属氧化物层或 半导体化合物层 144;串联式电致发光二极管 200;基板 210;阳极 220; 第一有机电致发光单元 23();发光层 231;空穴注入层 232;空穴传输层 ~233;电子传输层 234;电子注入层 235;连接电极结构 240;具有碱金属 或碱土金属化合物的膜层 242;金属氧化物层或半导体化合物层 244;金属 层 246;第二有机电致发光单元 250;阴极 260;串联式电致发光二极管 300。
具体实施例方式
本发明提供一种新颖的复合电极结构，其可作为 一般有机电致发光二极 管(单一发光单元结构)的阴极电极或阳极电极，或是串联式有机电致发光二 极管的连接电极结构，可增加有机电致发光二极管(或串联式电致发光二极 管)的发光效率，且可避免色移(color shift)的情形。
请参照图2，其示出以本发明所述的复合电极结构作为阴极的一般有机 电致发光二极管(单一发光单元结构)IOO。该单一发光单元结构的有机电致发 光器件100包括基板110，例如玻璃、陶瓷、塑料基板或是半导体基板。 该基板可视需要加以选用，亦即若要形成上发光式(top-emission)有机电致发 光器件，则该基板亦可为不透明基板此外，如要形成下发光或两面发光式 有机电致发光器件，则该基板可为透明基板。阳极120形于该基板UO之上 表面。该阳极可为透明电极、金属电极或是复合电极，其材料例如可选自锂、 镁、钩、铝、银、铟、金、鴒、镍、柏、上述元素所形成的合金、铟锡氧化 物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)、氧化锌(ZnO)或其结合，而 其形成方式可为热蒸镀、溅射或等离子强化式化学气相沉积方式。
接着，有机电致发光单元130形成于该阳极120之上。该有机电致发光 单元130至少包含发光层131(light emitting layer),且还可包含空穴注入层 132、空穴传输层133、电子传输层134、及电子注入层135。该有机电致发 光单元130的各膜层可分别为小分子有机电致发光材料或高分子有机电致发 光材料，若为小分子有机发光二极管材料，可利用真空蒸镀方式形成有机发 光二极管材料层；若为高分子有机发光二极管材料，则可使用旋涂、喷墨或 网版印刷等方式形成有机发光二极管材料层。此外，该发光层131可包含有 机电致发光材料及掺杂物(dopant),本领域技术人员可视所使用的有机电致 发光材料及所需的器件特性而改变所搭配的掺杂物的掺杂量。因此，掺杂物 之掺杂量的多少不是本发明的特征，不是限制本发明范围的依据。该掺杂物 可为能量传移(energy transfer)型掺杂材料或是载体捕集(carrier trapping)型掺 杂材料，且该掺杂物有助于抑制该有机电致发光材料的浓度消光现象，并使 器件获得高效率及高亮度。该有机电致发光材料可为荧光(fluorescence)发光 材料。而在本发明的某些优选实施例中，该有机电致发光材料也可为磷光 (phosphorescence)发光才才料。
参照图2,本发明所述的复合电极结构140设置在该有机电致发光单元 130之上，在此实施例中作为该一般有机电致发光二极管(单一发光单元结 构)IOO的阴极。
根据本发明优选实施例，该用于电致发光二极管的复合电极结构140, 包含具有碱金属或碱土金属化合物的膜层142,以及金属氧化物层或半导体 化合物层144。其中，该碱金属或碱土金属化合物具有羰基或氟。该碱金属 或碱土金属化合物可为含Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba 的氟化物，在本发明之一 系列的实施例中，该碱金属或碱土金属化合物为 NaF、 KF、 RbF、 CsF、 BeF2、 MgF2、 CaF2、 SrF2、或BaF2。该碱金属或石成 土金属化合物可为含Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba的羰基化 合物，在本发明的一系列的实施例中，该碱金属或碱土金属化合物为Li2C03、 LiC03、 Na2C03、 NaC03、 K2C03、 KC03、 Rb2C03、 RbC03、 Cs2C03、 CsC03、 BeCO、 BeC03、 MgCO、 MgC03、 CaO、 Ca2C03、 CaC03、 SrCO、 SrC03、 BaC0或BaC03。值得注意的是，该具有碱金属或碱土金属化合物的膜层， 可进一步掺杂有电子传输材料(electron transport material),该电子传输材料可 为常规任何的电子传输材料，例如为Alq3、 BeBq2、 TPBI、 PBD、或TAZ。
该金属氧化物层包含过渡金属氧化物，其中该过渡金属氧化物为IB族、
IIB族、IVB族、VB族、或VIIIB族金属的氧化物、Cr的氧化物、或W的 氧化物。优选为V、或W的氧化物，在本发明的一系列的实施例中，该金
属氧化物层可包4舌wo、 w2o3、 wo2、 wo3、 w2o5、 VO、 v2o3、 vo2、或
V205。
该半导体化合物层包含Si、 Ge、 GaAs、 SiC、或SiGe的半导体层。根 据本发明优选实施例，该半导体化合物层为未掺杂的半导体化合物层。此外， 根据本发明另 一优选实施例，该半导体化合物层为掺杂P型元素或N型元素 的半导体化合物层，其中该P型元素可例如为硼，而N型元素可例如为磷、 砷、或锑。
请参照图3,示出本发明一个优选实施例所述的串联式电致发光二极管 200,在此以具有两个有机电致发光单元的串联式电致发光二极管为例。根 据本发明精神，本发明所述的串联式电致发光二极管200也可包含两个以上 的有机电致发光单元。该串联式电致发光二极管200包括基板210,例如 玻璃、陶瓷、塑料基板或是半导体基板。该基板210可视需要加以选用，亦 即如要形成上发光式(top-emission)有机电致发光器件，则该基板也可为不透 明基板此外，如要形成下发光或两面发光式有机电致发光器件，则该基板 可为透明基板。阳极220形于该基板210的上表面上。该阳极可为透明电极、 金属电极或是复合电极，其材料可例如为选自锂、镁、钙、铝、银、铟、金、 鹌、镍、铀、上述元素所形成的合金、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、 锌铝氧化物(AZO)、氧化锌(ZnO)或其结合，而其形成方式可为热蒸镀、溅射 或等离子强化式化学气相沉积方式。
接着，第一有机电致发光单元230形成于该阳极220之上。该有机电致 发光单元230至少包含发光层231(light emitting layer),且更可包含空穴注入 层232、空穴传输层233、电子传输层234、及电子注入层235。该第一有机 电致发光单元230的各膜层可分别为小分子有机电致发光材料或高分子有机 电致发光材料，若为小分子有机发光二极管材料，可利用真空蒸镀方式形成 有机发光二极管材料层；若为高分子有机发光二极管材料，则可使用旋涂、 喷墨或网版印刷等方式形成有机发光二极管材料层。此外，该发光层231可 包含有机电致发光材料及掺杂物(dopant),本领域技术人员可视所使用的有 机电致发光材料及所需的器件特性而改变所搭配的掺杂物的掺杂量。因此，
掺杂物的掺杂量的多少不是本发明的必要特征，不是限制本发明范围的依
据。该掺杂物可为能量传移(energy transfer)型掺杂材料或是载体捕集(carrier trapping)型掺杂材料，且该掺杂物有助于抑制该有机电致发光材料的浓度消 光现象，并使器件获得高效率及高亮度。该有机电致发光材料可为荧光 (fluorescence)发光材料。而在本发明的某些优选实施例中，该有机电致发光 材4牛也可为石粦光(phosphorescence)发光材津牛。
仍参照图3,连接电极结构240设置在该第一有机电致发光单元230之 上。其中，该用于串联式电致发光二极管200的连接电极结构240，包含具 有碱金属或碱土金属化合物的膜层242,以及金属氧化物层或半导体化合物 层244。其中，该碱金属或碱土金属化合物具有羰基或氟。该碱金属或碱土 金属化合物可为含Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba的氟化 物，在本发明的一系列的实施例中，该碱金属或碱土金属化合物为NaF、 KF、 RbF、 CsF、 BeF2、 MgF2、 CaF2、 SrF2、或BaF2。该碱金属或石威土金属化合 物系可为含Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba的羰基化合物，在 本发明的一系列的实施例中，该碱金属或碱土金属化合物为Li2C03、 LiC03、 Na2C03、 NaC03、 K2C03、 KC03、 Rb2C03、 RbC03、 Cs2C03、 CsC03、 BeCO、 BeC03、 MgCO、 MgC03、 CaO、 Ca2C03、 CaC03、 SrCO、 SrC03、 BaCO或 BaC03。
值得注意的是，该具有碱金属或碱土金属化合物的膜层，可进一步掺杂 有电子传输材料(electron transport material),该电子传输材料可为常规的任何 电子传输材料，例如为Alq3、 BeBq2、 TPBI、 PBD、或TAZ。
该金属氧化物层包含过渡金属氧化物，其中该过渡金属氧化物为IB族、 IIB族、IVB族、VB族、或VIIIB族金属的氧化物、Cr的氧化物、或W的 氧化物。优选为V、或W的氧化物，在本发明的一系列的实施例中，该金 属氧化物层可包括WO、 W203、 W02、 W03、 W205、 VO、 V203、 V02、或
v2o5。
该半导体化合物层包含Si、 Ge、 GaAs、 SiC、或SiGe的半导体层。根 据本发明一优选实施例，该半导体化合物层为未掺杂的半导体化合物层。此 夕卜，根据本发明另一优选实施例，该半导体化合物层为掺杂P型元素或N型 元素的半导体化合物层，其中该P型元素可例如为硼，而N型元素可例如为 磷、石申、或锑。
第二有机电致发光单元250至少包含发光层231(light emitting layer),且更可 包含空穴注入层232、空穴传输层233、电子传输层234、及电子注入层235。 最后，形成阴极260于该笫二有机电致发光单元250之上。值得注意的是， 该多个有机电致发光单元可具有相同光色的激发光，例如，红、蓝、绿光；
电致发光二极管发出白光。
此外，根据本发明的另一优选实施例，该复合电极结构或该连接电极结 构，还可包含金属层。请参照图4，为本发明某一优选实施例所述的串联式 电致发光二极管300,该连接电极结构240还包含金属层246,其设置在该 具有碱金属或碱土金属化合物的膜层242与该金属氧化物层或半导体化合物 层之间244。其中，该金属层246包含A1、 Ag、 Au、或其合金。
以下通过实施例1、实施例2及比较实施例1来说明本发明所述的有机 电致发光器件各层的实际组成及本发明的优点所在。
单色电致发光二极管的制备
比较实施例1:
使用中性清洁剂、丙酮、及乙醇以超声振荡将100nm厚的具有ITO透 明电极(阳极)的玻璃基材洗净。以氮气将基材吹干，进一步以UV/臭氧清洁。 接着于10^Pa的压力下依序沉积空穴注入层、空穴传输层、电子传输层兼发 光层、电子注入层、金属电极于该ITO电极上，以得到该电致发光装置(l). 以下为列出各层的材料及厚度。
空穴注入层厚度为20nm，材料为PEDT/PSS(聚(3，4-亚乙基二氧噻吩) 聚(苯乙烯磺酸)水溶性分散体)。
空穴传输层厚度为40nm,材料为NPB (N，N'-二-l-萘基-N，N'-二苯基 -1,1 '-联苯基-1 ， 1 '-联苯基-4，4'-二胺)。
电子传输层兼发光层厚度为60nm,材料为Alq3 (三(8-羟基喹啉)铝)， 光色为黄绿色，Amax= 540 nm。
电子注入层厚度为lnm,材料为Cs2C03。 金属电极厚度为lOOnm,材料为Al。
接着，以PR650及Minolta LSI 10测量该电致发光装置(l)的光学特性。请参照图5,示出该电致发光装置(l)的操作电压与电流密度的关系；图6则 显示电流密度与亮度的关系；此外，图7则显示电流密度与发光效率的关系。
实施例1
使用中性清洁剂、丙酮、及乙醇以超声振荡将100nm厚的具有ITO透 明电极(阳极)的玻璃基材洗净。以氮气将基材吹干，进一步以UV/臭氧清洁。 接着于10-Spa的压力下依序沉积空穴注入层、第一空穴传输层、电子传输层 兼第一发光层、连接电极结抅、第二空穴传输层、电子传输层兼第二发光层、 电子注入层、金属电极于该ITO电极上，以得到该电致发光装置(2)。以下 列出各层的材料及厚度。
空穴注入层厚度为20nm,材料为PEDT/PSS(聚(3,4-亚乙基二氧噻吩) 聚(苯乙烯磺酸)水溶性分散体)。
第一空穴传输层厚度为40nm,材料为NPB (N，N'-二-l-萘基-N，N'-二 苯基-1,1 '-联苯基-1,1 '-联苯基-4,4'-二胺)。
电子传输层兼第一发光层厚度为40nm,材料为Alq3 (三(8-羟基喹啉) 铝)，光色为黄绿色，Xmax=540nm。
连接电极结构该连接电极结构依序包含具有碱金属或碱土金属化合 物的膜层、金属层及金属氧化物层。其中，该具有碱金属或碱土金属化合物 的膜层的厚度为20nm,材料为掺杂有Cs2C03的Alq3层，其中该Cs2C03以 及Alq3的重量比为1:4。该金属层的厚度为5nm,材料为Al。另外，该金属 氧化物层的厚度为5nm,材料为Mo03。
第二空穴传输层厚度为40nm,材料为NPB (N，N'-二-l-萘基-N，N'-二 苯基-1,1 '-联苯基-1,1 '-联苯基-4，4'-二胺)。
电子传输层兼第二发光层厚度为60nm,材料为Alq3 (三(8-羟基喹啉) 铝)，光色为黄绿色，人max-540nm。
电子注入层厚度为lnm，材料为CsC03。 金属电极厚度为lOOnm,材料为Al。
接着，以PR650及Minolta LSI 10测量该电致发光装置(2)的光学特性。 请参照图5，示出该电致发光装置(2)的操作电压与电流密度的关系；图6则 显示电流密度与亮度的关系；此外，图7则显示电流密度与发光效率的关系。实施例2~4:
实施例2所述的电致发光装置(3)除了金属层的厚度调整为lnm外，其 余与实施例1相同。
实施例3所述的电致发光装置(4)除了金属层的材料改为Ag外，其余与 实施例2相同。
实施例4所述的电致发光装置(5)除了移除该金属层外，其余与实施例 1相同。
请参照第5~7图，其为比较实施例1及实施例1~4 一系列的光电特性 对比。如图所示，亮度(brightness,在20 mA/cm2时)电致发光装置(2 4) (3000cd/m2)〉电致发光装置(5)(1200cd/m2)〉电致发光装置(l) (700cd/m2); 发光效率(e迅ciency,在20 mA/cm2时)电致发光装置(2及4)(8.3cd/A)>电 致发光装置(3)( 8cd/A)〉电致发光装置(5)(5.8cd/A) >电致发光装置 (1)(3.8cd/A)。
白光电致发光二极管的制备
比專交实施例2:
使用中性清洁剂、丙酮、及乙醇以超声振荡将100nm厚的具有ITO透 明电极(阳极)的玻璃基材洗净。以氮气将基材吹干，进一步以UV/臭氧清洁。 接着于10-Spa的压力下依序沉积空穴注入层、空穴传输层、蓝光发光层、红 光发光层、电子传输层、电子注入层、金属电极于该ITO电极上，以得到该 电致发光装置(6).以下列出各层的材料及厚度。
空穴注入层厚度为60nm,材料为HI-406, Idemitsu日本出光兴产的 三苯基胺衍生物)。
空穴传输层厚度为20nm,材料为HT-302,日本出光兴产的三苯基胺 衍生物。
蓝发光层厚度为10nm,材料为掺杂有BD-04(日本出光兴产的蒽 (anthence)衍生物)的BH-01层(日本出光兴产的蒽(anthence)衍生物)，其中该 BD-04与BH匿Ol的重量比为2.5:97.5。
红发光层厚度为25nm,材料为掺杂有RD-Ol(日本出光兴产的蒽衍生 物)之BH-Ol层(日本出光兴产的蒽衍生物，其中该RD-01与BH-01的重量 比为2.68:97.32。
电子传输层厚度为10nm，材料为Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)。 电子注入层厚度为0.7nm，材料为LiF。 金属电极厚度为100nm,材料为Al。
接着，以PR650及Minolta LSI 10测量该电致发光装置(6)的光学特性。 请参照图8，示出该电致发光装置(6)的操作电压与电流密度的关系；图9则 显示电流密度与亮度的关系；此外，图10则显示电流密度与发光效率的关 系。
实施例5
使用中性清洁剂、丙酮、及乙醇以超声振荡将100nm厚的具有ITO透 明电极(阳极)的玻璃基材洗净。以氮气将基材吹干，进一步以UV/臭氧清洁。 接着于10-乍a的压力下依序沉积第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一蓝 光发光层、第一红光发光层、第一电子传输层、连接电极结构、第二空穴注 入层、第二空穴传输层、第二蓝光发光层、第二红光发光层、第二电子传输 层、电子注入层、金属电极于该ITO电极上，以得到该电致发光装置(7)。 以下列出各层的材料及厚度。
第一空穴注入层厚度为60nm,材料为HI-406。
第一空穴传输层厚度为20nm,材料为HT-302。
第一蓝发光层厚度为10nm,材料为掺杂有BD-04的BH-01层，其 中该BD-04以及BH-Ol的重量比为2.5:97.5。
第一红发光层厚度为25nm，材料为掺杂有RD-01的BH-01层，其 中该RD-01以及BH-Ol的重量比为2.68:97.32。
第一电子传输层厚度为10nm,材料为Alq3 (三(8-羟基喹啉)铝)。
连接电极结构该连接电极结构依序包含具有碱金属或碱土金属化合 物的膜层、金属层及金属氧化物层。其中，该具有碱金属或碱土金属化合物 的膜层的厚度为20nm,材料为掺杂有Cs2C03的Alq3层，其中该Cs2C03以 及Alq3的重量比为1:4%。该金属层的厚度为lnm,材料为Al。另外，该金 属氧化物层的厚度为5nm,材料为Mo03。
第二空穴注入层厚度为50nm,材料为HI-406。
第二空穴传输层厚度为20nm,材料为HT-302。
第二蓝发光层厚度为10nm,材料为掺杂有BH-04的BH-01层，其
中该BH-04以及BH-Ol的重量比为2.5:97.5。
第二红发光层厚度为25nm,材料为掺杂有RH-01的BH-01层，其 中该RH-Ol以及BH-Ol的重量比为2.68:97.32。
笫二电子传输层厚度为25nm,材料为Alq3 (三(8-羟基喹淋)铝)。 电子注入层厚度为l画，材料为Cs2C03。 金属电极厚度为IOO腿，材料为Al。
接着，以PR650及MinoltaLS110测量该电致发光装置(7)的光学特性。 请参照图8，示出该电致发光装置(7)的操作电压与电流密度的关系；图9则 显示电流密度与亮度的关系；此外，图10则显示电流密度与发光效率的关 系。
实施例6~7:
实施例6、7所述的电致发光装置(8)及(9)除了第二空穴注入层的厚度分 别调整为55nm及60nm外，其余与实施例5相同。
请参照第8~10图，为比较实施例2及实施例5 7—系列的光电特性比 较。如图所示，亮度(brightness,在20 mA/cm2时)电致发光装置(7 9) (3600cd/m2) >电致发光装置(6) (1500cd/m2);发光效率(efficiency,在20 mA/cm2时)电致发光装置(9)(17.5cd/A)〉电致发光装置(7)(16.9cd/A)〉电致 发光装置(8)(16,6cd/A)〉电致发光装置(6)(8,3cd/A)。此外，请参照图11,值 得注意的是，电致发光装置(7 9)所得的发光光谱的最大放射波长(U与单 层器件结构相同，并无色移(color shift)的情形发生。
请参照图12，显示本发明所述的包含电致发光装置的影像显示系统的 构造示意图，其中该包含电致发光装置的影像显示系统600包含显示面板 400，该显示面板具有本发明所述的主动有机电致发光装置(例如图2、图3、 或图4所示的电致发光二极管100、 200、或300),而该显示面板400可例 如为有机电致发光二极管面板。仍参照图5，该显示面板400可为电子装置 的一部份(如图所示的影像显示系统600)。 一般来说，该影像显示系统600 包含显示面板400及输入单元500，与该显示面板连接，其中该输入单元传 输信号至该显示面板，以使该显示面板显示影像。该影像显示系统600可例 如为移动电话、数字相机、PDA(个人数据助理)、笔记本型计算机、桌上型 计算机、电视、车用显示器、或是可携式DVD放映机。
虽然本发明已用优选实施例描述如上，但是其并非用于限定本发明， 任何本领域熟练技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，可作各种变更 和修改，因此本发明的保护范围应当以所附权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种影像显示系统，包含电致发光二极管，其具有复合电极结构，其中该复合电极结构包含具有碱金属或碱土金属化合物的膜层，其中该碱金属或碱土金属化合物具有羰基或氟；以及过渡金属氧化物或半导体化合物层，其中该过渡金属氧化物为IB族、IIB族、IVB族、VB族、或VIIIB族金属的氧化物、Cr的氧化物、或W的氧化物。
2. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该碱金属或碱土金属化合 物为含Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba的氟化物。
3. 如权利要求2所述的影像显示系统，其中该碱金属或碱土金属化合 物为NaF、 KF、 RbF、 CsF、 BeF2、 MgF2、 CaF2、 SrF2、或BaF2。
4. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该碱金属或碱土金属化合 物为含Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、或Ba的羰基化合物。
5. 如权利要求4所述的影像显示系统，其中该碱金属或碱土金属化合 物为Li2C03、 LiC03、 Na2C03、 NaC03、 K2C03、 KC03、 Rb2C03、 RbC03、 Cs2C03、 CsC03、 BeCO、 BeC03、 MgCO、 MgC03、 CaO、 Ca2C03、 CaC03、 SrCO、 SrC03、 BaCO或BaC03。
6. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该金属氧化物层包含钒(V) 金属的氧化物。
7. 如权利要求6所述的影像显示系统，其中该金属氧化物层包含VO、 V203、 V02、或V20s。
8. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该金属氧化物层包含WO、 W203、 W02、 W03、或W20s。
9. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该半导体化合物层包含Si、 Ge、 GaAs、 SiC、或SiGec
10. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该具有碱金属或碱土金属 化合物的膜层掺杂有电子传输材料。
11. 如权利要求1所述的影像显示系统，其中该复合电极结构还包含金 属层，其设置在该具有碱金属或碱土金属化合物的膜层与该金属氧化物层或 半导体化合物层之间。
12. 如权利要求8或11所述的影像显示系统，其中该金属层包含A1、 Ag、 Au、或其合金。
13. 如权利要求1所述的影像显示系统，进一步包含显示面板，其中该 电致发光二极管为该显示面板的 一部分。
14. 如权利要求13所述的影像显示系统，进一步包含电子装置，该电子 装置包含该显示面板；以及输入单元，其与该显示面板连接。
15. 如权利要求14所述的影像显示系统，其中该电子装置为移动电话、 数字相机、个人数据助理、笔记本型计算机、桌上型计算机、电视、车用显 示器、或可携式DVD播放机。
全文摘要
本发明涉及影像显示系统。该影像显示系统包含电致发光二极管，该电致发光二极管具有复合电极结构，其中该复合电极结构包含具有碱金属或碱土金属化合物的膜层，其中该碱金属或碱土金属化合物具有羰基或氟；以及金属氧化物层或半导体化合物层。
文档编号H01L27/28GK101106180SQ20061009157
公开日2008年1月16日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者卢英瑞, 吕伯彦, 吴忠帜, 徐湘伦, 蔡耀铭, 西川龙司, 陈介伟, 陈良吉 申请人:统宝光电股份有限公司;吴忠帜