專利名稱：有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機發(fā)光元件，特別涉及一種有機發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
圖1所示為傳統(tǒng)的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)，一般透明有機發(fā)光顯示器的制作是在陽極102鍍上有機發(fā)光元件所需的有機層，例如空穴注入層104、空穴傳輸層106、發(fā)光層108和電子傳輸層110等，最后再鍍上另一個相反電極102’(陰極)，空穴的注入好壞與陽極和空穴注入層之間的接口及能級差異有很大的關(guān)系，同時空穴的注入性質(zhì)與元件的電荷再結(jié)合效率也關(guān)系到元件效率和壽命。因此改善空穴的注入，避免電荷累積在陽極與有機層的接口，對于元件壽命的提升有關(guān)鍵性的影響。另外，因為元件的有機層厚度相當(dāng)薄，陽極表面的粗糙度會影響元件是否漏電、短路等造成元件壽命減短的問題。所以增加元件中的有機層厚度來減少基板表面粗糙對元件的影響，也是一個很重要的方向。但是因有機層的電荷傳導(dǎo)速率并不高，當(dāng)膜厚增加時會相對減慢電荷傳輸，導(dǎo)致驅(qū)動電壓增加。因此加入摻雜物至傳輸材料中形成p型或n型摻雜層以提高傳導(dǎo)率可彌補因為增加膜厚可能造成驅(qū)動電壓增加的問題。最近有一些文獻報導(dǎo)利用四氟-四氰醌二甲烷(tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane，F(xiàn)4-TCNQ)作為p型摻雜在空穴注入層中提高空穴傳導(dǎo)率，可有效降低元件驅(qū)動電壓；然而，由于F4-TCNQ分子太小，容易移動，所以摻雜濃度不能太高以免擴散淬熄發(fā)光，或結(jié)晶而導(dǎo)致元件性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式為通過在空穴注入層或空穴傳輸層中加入摻雜物(如富勒烯((fullerene)))，以增加空穴傳導(dǎo)率，從而可以增加空穴注入層或/及空穴傳輸層的厚度而不影響元件的電流電壓特性。
本發(fā)明的實施方式提供了一種有機發(fā)光結(jié)構(gòu)，該有機發(fā)光結(jié)構(gòu)包括陽極、陰極以及發(fā)光復(fù)合層；該發(fā)光復(fù)合層包括主體與客體；該主體具有價帶能級，并用于空穴注入層或空穴傳輸層，該客體具有導(dǎo)帶能級，并摻雜于該主體內(nèi)，其中，該價帶能級與該導(dǎo)帶能級的能量差小于2.5電子伏特。


圖1為傳統(tǒng)的有機發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖2所示的有機發(fā)光的主體與客體的能級示意圖。
圖4A為驅(qū)動電壓對有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的單位面積所產(chǎn)生的驅(qū)動電流的對應(yīng)關(guān)系圖。
圖4B為驅(qū)動電流對有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的單位電流所產(chǎn)生的亮度的對應(yīng)關(guān)系圖。
圖5所示為傳統(tǒng)有機發(fā)光結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的可靠度。
下列符號在附圖中的含義分別為EC～導(dǎo)帶能級；EV～價帶能級；102～陽極；102’～陰極；104～空穴注入層；106～空穴傳輸層；108～發(fā)光層；110～電子傳輸層；202～陽極；203～空穴注入層；204～發(fā)光復(fù)合層；205～空穴傳輸層；206～陰極；302～主體；304～客體。
具體實施例方式
參照圖2，其為根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)。如圖2所示，該有機發(fā)光結(jié)構(gòu)包括陽極202、陰極206以及發(fā)光復(fù)合層204；該發(fā)光復(fù)合層204中包括主體與客體，該主體用于空穴注入層203或空穴傳輸層205，該客體摻雜于該主體內(nèi)。該主體為具有空穴注入或空穴傳輸特性的材料，例如酞菁金屬染料(MetalPhthalocyanine)及具有三芳基胺(Triarylamine)的化合物，酞菁金屬染料化合物可為CuPc，其結(jié)構(gòu)如下 三芳基胺化合物可為MTDATA，2T-NATA，NPB，其結(jié)構(gòu)分別如下
圖3所示為主體302與客體304的能級示意圖，該主體有價帶能級EV，該客體具有導(dǎo)帶能級EC，其中，該價帶能級EV與該導(dǎo)帶能級EC的能量差EC-EV小于2.5電子伏特。該客體可為有機材料，優(yōu)選該有機材料為Alq；該客體也可為無機材料，優(yōu)選該無機材料為富勒烯，而該富勒烯可包括C60、C70、C76、C78、C82、C84、C90、C96、其相關(guān)衍生物及具有取代基的富勒烯。一般而言，該客體的分子摻雜濃度可為0.1％至50％，且優(yōu)選為1％至20％，且該客體于該主體內(nèi)具有分布厚度，該分布厚度優(yōu)選5至500納米。
圖4A與圖4B所示為傳統(tǒng)有機發(fā)光結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的特性比較圖。圖4A為驅(qū)動電壓對有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的單位面積所產(chǎn)生的驅(qū)動電流的對應(yīng)關(guān)系圖，菱形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以C60作為客體，且分布厚度為60納米，圓形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以F4-TCNQ作為客體，且分布厚度為150納米，方形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以C60作為客體，且分布厚度為120納米。一般而言，當(dāng)驅(qū)動電壓大于有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的臨界電壓時，才會有顯著的驅(qū)動電流產(chǎn)生，而臨界電壓值則是越低，代表該有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的特性越好；由圖4A可知，方形數(shù)據(jù)點的臨界電壓點雖然比圓形數(shù)據(jù)點要高，但并不會差太多，而菱形數(shù)據(jù)點的臨界電壓則比圓形數(shù)據(jù)點低。
圖4B為驅(qū)動電流對有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的單位電流所產(chǎn)生的亮度的對應(yīng)關(guān)系圖，菱形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以C60作為客體，且分布厚度為60納米，圓形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以F4-TCNQ作為客體，且分布厚度為150納米，方形數(shù)據(jù)點所連成的曲線以C60作為客體，且分布厚度為120納米。一般而言，在相同的驅(qū)動電流之下，有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的單位電流所產(chǎn)生的亮度越高越好，由圖4B可知，在相同的驅(qū)動電流之下，菱形數(shù)據(jù)點與方形數(shù)據(jù)點的單位電流所產(chǎn)生的亮度均比圓形數(shù)據(jù)點高。綜合圖4A與圖4B可知，以分布厚度為60納米的C60作為客體所形成的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光特性比傳統(tǒng)的以分布厚度為150納米的F4-TCNQ作為客體所形成的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)好。
圖5所示為傳統(tǒng)有機發(fā)光結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的可靠度，圖5的縱軸代表歸一化后的亮度，而橫軸代表了有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的操作時間，A曲線以F4-TCNQ作為客體，且分布厚度為150納米，B曲線則是以C60作為客體，且分布厚度為60納米，而C曲線以C60作為客體，且分布厚度為120納米，由圖5可知A曲線的亮度劣化情形非常嚴(yán)重，以250小時的操作時間為例，A曲線的亮度約僅剩原先的75％，而B曲線與C曲線的亮度都還有原先的90％，可見根據(jù)本發(fā)明實施方式的有機發(fā)光結(jié)構(gòu)的可靠度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)有機發(fā)光結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的實施方式為通過在空穴注入層或空穴傳輸層中加入摻雜物(如富勒烯)，以增加空穴傳導(dǎo)率，如此便可增加空穴注入層或/及空穴傳輸層的厚度而不影響元件的電流電壓特性。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選的實施方式進行說明，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行一些改變和修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，包括陽極；陰極；以及發(fā)光復(fù)合層，夾于該陽極與陰極之間，該發(fā)光復(fù)合層包括主體，具有價帶能級，并用于空穴注入層或空穴傳輸層；以及客體，具有導(dǎo)帶能級，并摻雜于該主體內(nèi)；其中，該價帶能級與該導(dǎo)帶能級的能量差小于2.5電子伏特。
2.權(quán)利要求1的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該客體為有機材料。
3.權(quán)利要求2的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該有機材料為Alq。
4.權(quán)利要求1的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該客體為無機材料。
5.權(quán)利要求4的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該無機材料為富勒烯。
6.權(quán)利要求5的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該富勒烯包括C60、C70、C76、C78、C82、C84、C90、C96、其相關(guān)衍生物及具有取代基的富勒烯。
7.權(quán)利要求1的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該客體的分子摻雜濃度為0.1％至50％。
8.權(quán)利要求1的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該客體的分子摻雜濃度為1％至20％。
9.權(quán)利要求1的有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中，該客體在該主體內(nèi)具有分布厚度，該分布厚度為5至500納米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，該有機發(fā)光結(jié)構(gòu)包括陽極、陰極以及發(fā)光復(fù)合層；該發(fā)光復(fù)合層包括主體與客體；該主體具有價帶能級，并用于空穴注入層或空穴傳輸層，該客體具有導(dǎo)帶能級，并摻雜于該主體內(nèi)，其中，該主體價帶能級與該客體導(dǎo)帶能級的能量差小于2.5電子伏特。
文檔編號C09K11/06GK1633223SQ20051000376
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者柯崇文 申請人:友達光電股份有限公司