CN1953234B

CN1953234B - 白光有机电致发光组件及其应用

Info

Publication number: CN1953234B
Application number: CN2006101317955A
Authority: CN
Inventors: 陈金鑫; 徐士峰; 黄孝文; 李重君; 李世昊
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: CN1953234A

Abstract

一种用于有机电致发光显示器的白光有机电致发光组件。有机电致发光显示器包含白光有机电致发光组件和彩色滤光片。此白光有机电致发光组件包含阳极、阴极、覆盖层和有机层。覆盖层位于阴极之上，有机层位于该阳极与该阴极之间。有机层包含蓝光发光层，且有机层的厚度为X+120N纳米，其中85≤X≤125，且N＝0、1或2。白光有机电致发光组件用以发射白光，彩色滤光片用以转换白光为第一色光，且第一色光为红光、蓝光或绿光。

Description

白光有机电致发光组件及其应用

技术领域

本发明涉及一种白光有机电致发光组件，特别涉及一种用于有机电致发光显示器的白光有机电致发光组件。

背景技术

目前有机电致发光组件领域广为使用的全彩化技术大致分为三类：(1)红绿蓝序列式蒸镀(RGB side-by-side pattern)；(2)光色转换(colorconversion)；(3)白光有机电致发光组件加上彩色滤光片。其中，红绿蓝序列式蒸镀适用于蒸镀制程的小分子组件。至于光色转换技术，则需先经光色转换层。

虽然白光有机电致发光组件技术渐趋成熟，但仍有部分技术瓶颈亟需克服。其中，组件复杂度为议题，其需在发光层中掺杂多个发光掺杂物，或者通过主体至掺杂物的能量不完全转移，使主体跟掺杂物同时发光而组成白光。

因此，一种用于全彩化技术的具有较大工作范围的白光有机电致发光组件，是本领域所亟需的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白光有机电致发光组件。此白光有机电致发光组件包含阳极、阴极、覆盖层和有机层。覆盖层位于阴极之上，有机层位于该阳极与该阴极之间。有机层包含蓝光发光层，且有机层的厚度为X+120N纳米，其中85≤X≤125，且N＝0、1或2。

本发明的另一目的在于提供一种有机电致发光显示器。此有机电致发光显示器包含如前所述的白光有机电致发光组件和彩色滤光片。其中，白光有机电致发光组件用以发射白光，彩色滤光片用以转换该白光为第一色光，且该第一色光为红光、蓝光或绿光。

本发明仅通过调整白光有机电致发光组件中的发光层厚度，便可得到发射白光的白光有机电致发光组件，具有增大全彩化制程的工作范围的优点。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，本发明所属技术领域中普通技术任意便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施方式。

附图说明

图1是为根据本发明的第一实施方式的剖面示意图；

图2是为根据本发明的第二实施方式的剖面示意图；以及

图3是为根据本发明的第二实施方式的分解示意图。

主要组件符号说明

1：白光有机电致发光组件

11：阳极

12：有机层

121：蓝光发光层

123：电子传输层

125：空穴传输层

13：阴极

14a、14b：蓝光

15：覆盖层

16：光线

17：电子注入层

19：空穴注入层

2：有机电致发光显示器

21：白光有机电致发光组件

22：第一色光

23：彩色滤光片

24：第二色光

25：相应驱动电路

26：第三色光

31：显示面基板

311：内表面

313：外表面

32：发光区域

33：彩色滤光片

34：非发光区域

35：驱动电路组件

具体实施方式

本发明的第一实施方式是白光有机电致发光组件1，如图1所示。此白光有机电致发光组件1包含阳极11、阴极13、覆盖层15、电子注入层17、空穴注入层19和有机层12。覆盖层15位于阴极13之上，电子注入层17、空穴注入层19和有机层12皆位于阳极11与阴极13之间，且有机层12位于电子注入层17和空穴注入层19之间。有机层12包含蓝光发光层121、位于蓝光发光层121及阴极13之间的电子传输层123以及位于蓝光发光层121以及阳极11之间的空穴传输层125。

在本发明白光有机电致发光组件1中，阳极11位于基板之上，除作为电极外，还提供反射光线的功能。因此，阳极11优选由选自以下的不透明且具反射性的物料所提供：金、银、铝、铝钕合金、钼及铬等。

在白光有机电致发光组件1中，来自发光层的光线将经由作为电极的阴极13发射而出。因此，阴极13需要具有一定的穿透度。因此，阴极13优选由选自以下的半透明物料所提供：金属、透明金属氧化物、及其组合等。例如，但不限于此，该金属可为铝、钙、镁、铟、锡、锰、银、金、镁合金、镁锡合金、镁锑合金、镁碲合金、镁银合金、镁铟合金、铝锂合金等；透明金属氧化物可为铟锡氧化物合金(ITO)、氧化铟-氧化锌合金(In₂O₃-ZnO)、氧化锌等。一般而言，在可采用的厚度范围内，优选采用较薄的膜层以提供阴极13。举例来说，当阴极13选用银且其可行的厚度为15纳米至20纳米时，优选采用15纳米。

位于白光有机电致发光组件1最上方的覆盖层15，是用以增加组件中发光层上方的穿透度。优选地，采用折射率比阴极材料折射率高的物料以提供覆盖层15，从而导出较多光线。举例来说(但不以此为限)，可采用选自以下的物料以提供覆盖层15：三-(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)、氧化锌铟(ZTO)、氧化锡(SnOx)、氧化铟(InOx)、氧化钼(MoOx)、氧化碲(TeOx)、氧化锑(SbOx)、氧化锌(ZnOx)、硒化锌(ZnSe)、及碲化锌(ZnTe)。优选地，采用选自以下的物料以提供覆盖层15：三-(8-羟基喹啉)铝、二氧化锡(SnO₂)、二氧化碲(TeO₂)、硒化锌(ZnSe)、及碲化锌(ZnTe)。其中，当选用二氧化锡以提供覆盖层15时，优选采用厚度10纳米至20纳米，更优选为15纳米。

电子注入层(EIL)17位于阴极13与有机层12之间，以促进电子自阴极13注入有机层12中。电子注入层17可采用选自以下的物料：碱金属、碱土金属、及其组合。举例来说(但不以此为限)，碱金属可为锂、钠、钾、铷、铯；碱土金属可为镁、钙、锶、钡。其中，当电子注入层17选用钙时，其厚度优选为1纳米至10纳米，更优选为5纳米。需要说明的是，在本发明白光有机电致发光组件1中，电子注入层17为任选选用的物料层，并非必需的。即，图1所示仅是本发明的一个实施方式，在实际应用时，电子注入层17未必存在。

空穴注入层(HIL)19位于阳极11与有机层12之间，用以加强自阳极11至有机层12的空穴注入。举例来说(但不以此为限)，可用以提供空穴注入层19的材料包括：氟化聚合物(CF_x)，其中X大于0且小于等于2；铜酞菁(CuPc)；以及4，4＇，4＂-三-(N-(2-萘基)-N-苯基-氨基)-三苯胺(2-TNATA)等。如电子注入层17一样，空穴注入层19在本发明白光有机电致发光组件1中也不是必需的，因此本领域技术任意可视实际需求省略此空穴注入层19。

有机层12包含蓝光发光层121、位于蓝光发光层121以及阴极13之间的电子传输层123、以及位于蓝光发光层121以及阳极11之间的空穴传输层125。其中，蓝光发光层121具有第一厚度，根据所选用的材质，其范围为10至50纳米。举例来说，当蓝光发光层121为掺杂3重量％的对-双[对-N，N-二苯基-氨基-苯乙烯基]苯(p-bis[p-N，N-diphenyl-amino-styryl]benzene，DSA-Ph)的2-(甲基)-9，10-双-(2-萘基)蒽(2-methyl-9，10-di(2-naphthyl)anthracene，MADN)层时(即以MADN为基材，3％DSA-Ph为掺杂物)，该蓝光发光层121的厚度可为30纳米。其它可选用为蓝光发光层121的基材的物料包含(但不以此为限)：蒽衍生物、噁二唑基衍生物如1，3-双[(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑基]亚苯基(1，3-bis(4-t-butylphenyl-1，3，4-oxadizolyl)phenylene，OXD)、1，2，4-***衍生物(TAZ)、二苯乙烯基苯(DSB)或双芪类衍生物(distyrylarylene derivatives，DSA)如4，4＇-双(2，2＇-二苯基乙烯基)-1，1＇-联苯(DPVBi)、以及1，4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(1，4-bis[2-(3-N-ethyl-carbazoryl)vinyl]benzene，BCzVB)。而可选用为掺杂物的物料包含(但不以此为限)：聚对二甲苯基、(2，5-二(5-叔丁基苯基-2-苯并噁唑基)噻吩(BBOT)、以及N-芳基苯并咪唑(TPBI)等。

电子传输层123具有范围在10至50纳米的第二厚度，视其材料而异。举例来说，当采用三-(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)以提供电子传输层123时，其厚度可为30纳米。其它可用以提供电子传输层123的物料包含(但不以此为限)：金属螯合咢辛化合物(metal chelated oxinoid compound)(亦指8-喹啉醇(8-quinolinol)或8-羟基喹啉(8-hydroxy-quinoline))及丁二烯衍生物等。

空穴传输层125具有范围在40至50纳米的第三厚度，视其材料而异。举例来说，当采用N，N＇-二(萘-1-基)-N，N＇-二苯基-联苯胺(N，N＇-di(naphthalene-l-yl)-N，N＇-diphenyl-benzidine，NPB)以提供空穴传输层125时，其厚度可为45纳米。亦可选用芳族叔胺以提供空穴传输层125，该芳族叔胺具有至少与碳原子链接的三价氮原子，且具有至少一个芳香环。该芳族叔胺可为如单芳基胺、二芳基胺、三芳基胺、及聚合芳基胺(polymericarylamine)的芳基胺，如：N，N＇-二(萘-1-基)-N，N＇-二苯基-联苯胺(NPB)、N，N，N＇，N＇-四萘基-联苯胺(TNB)、N，N＇-二苯基-N，N＇-双(3-甲基苯基)-1，1＇-联苯基-4，4＇-二胺(N，N＇-diphenyl-N，N-bis(3-methylphenyl)-1，1＇-biphenyl-4，4＇-diamine，TPD)和4，4＇，4＂-三(3-甲基苯基苯基氨基)-三苯胺(MTDATA)等。空穴传输层125亦可由多环芳香化合物(polycyclic aromatic compound)所提供，如：聚(2-乙烯基三苯胺)(poly(vinyltriphenylamine)，PVT)及聚(n-乙烯咔唑)(poly(n□Vinylcarbazole)，PVK)。

如图1的图标说明，由蓝光发光层121发出蓝光14a与14b，其中，蓝光14a向上发射依序经由电子传输层123、电子注入层17、阴极13及覆盖层15而射出；蓝光14b则向下发射，经由空穴传输层125至空穴注入层19，由阳极11反射成光线16，光线16再依序通过空穴注入层19、空穴传输层125、蓝光发光层121、电子传输层123、电子注入层17、阴极13及覆盖层15而射出。于此，反射光线16会因穿过上述各层所形成的微共振腔(micro-cavity)而自蓝光转变为其它颜色。

经发现，通过调整微共振腔的深度，即调整有机层12总厚度为(X+120N)纳米，其中85≤X≤125，且N≤0且为整数，便可由蓝光14b反射而出黄色反射光线16，蓝光14a与黄光(即光线16)会因建设性干涉而混合成白光，从而提供白光有机电致发光组件1。优选地，有机层12的厚度为(X+120N)纳米，其中85≤X≤125，且N＝0、1或2。即，有机层12厚度范围优选为：85≤X≤125、205≤X≤245、或325≤X≤365。

本发明的第二实施方式是为一种有机电致发光显示器2，如图2所示。微观而言，有机电致发光显示器2包含三个如前实施例所述的白光有机电致发光组件21、三个彩色滤光片23，以及三个相应驱动电路25。该三个彩色滤光片23各自对应至该三个白光有机电致发光组件21，以分别转换由三个白光有机电致发光组件21所射出的白光为第一色光22、第二色光24和第三色光26，且该第一色光22为红光、第二色光24为蓝光、第三色光26为绿光。三个相应驱动电路25则分别控制红光、蓝光、绿光的开关，以显示不同色彩。

图3为上述有机电致发光显示器2的分解图。宏观而言，有机电致发光显示器2除包含上述白光有机电致发光组件21及彩色滤光片23外，还包含显示面基板31、暗色吸光结构33及驱动电路组件35。显示面基板31具有内表面311及外表面313。暗色吸光结构33、驱动电路组件35及白光有机电致发光组件21均形成于显示面基板31的内表面311侧，而彩色滤光片23优选形成于显示面基板31的外表面313侧。显示面基板31的内表面311具有发光区域32及非发光区域34。由上述说明可知，本发明仅通过白光有机电致发光组件21及彩色滤光片23，便可达到显示器2的全彩化，而无工作环境或使用材料的限制，并可简化全彩化制程、扩大制程的工作范围。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范围。任何本领域技术任意可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明的范围，本发明的范围应以权利要求为准。

Claims

1.一种白光有机电致发光组件，包含：

阳极，该阳极由选自以下的物料所提供：银、铝、铝钕合金、钼及铬；

阴极，该阴极由选自以下的物料所提供：金属、透明金属氧化物及上述组合，并且，该阴极位于该阳极之上；

覆盖层，其位于该阴极之上；

有机层，其位于该阳极与该阴极之间，

其中，该有机层包含蓝光发光层，且该有机层的厚度为X+120N纳米，其中85≤X≤125，且N＝1或2。

2.权利要求1所述的白光有机电致发光组件，其中该覆盖层由选自以下的物料所提供：三-(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)、二氧化锡(SnO₂)、二氧化碲(TeO₂)、硒化锌(ZnSe)及碲化锌(ZnTe)。

3.权利要求1所述的白光有机电致发光组件，还包含电子注入层，其位于该阴极与该有机层之间，其中该电子注入层由选自以下的物料所提供：碱金属、碱土金属及上述组合。

4.权利要求1所述的白光有机电致发光组件，其中该有机层还包含电子传输层，其位于该蓝光发光层以及该阴极之间；以及空穴传输层，其位于该蓝光发光层以及该阳极之间。

5.权利要求4所述的白光有机电致发光组件，其中该蓝光发光层的厚度为10至50纳米。

6.权利要求4所述的白光有机电致发光组件，其中该电子传输层的厚度为10至50纳米。

7.权利要求4所述的白光有机电致发光组件，其中该空穴传输层的厚度为40纳米至50纳米。

8.权利要求1所述的白光有机电致发光组件，其中该蓝光发光层是掺杂有对-双[对-N，N-二苯基-氨基-苯乙烯基]苯(DSA-Ph)的2-(甲基)-9，10-双-(2-萘基)蒽(MADN)层。