專利名稱：白色有機發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種白色有機發(fā)光二極管，尤指一種可獨立驅(qū)動的藍光發(fā)光層與藍 光互補色發(fā)光層的可調(diào)整色溫(color tunable)的白色有機發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)具有高發(fā)光效率、不含 汞(Hg)和面光源等優(yōu)點，因此目前已廣泛地應(yīng)用在液晶顯示器的背光源以及有機發(fā)光二 極管顯示器上。在白色有機發(fā)光二極管(White OrganicLight-Emitting Diode，W0LED)中， 藍光發(fā)光材料的衰竭速度會比發(fā)綠光發(fā)光材料與紅光發(fā)光材料來的快，因此隨著使用時間 的增加，白色有機發(fā)光二極管的色溫會因為藍色光變?nèi)醵S的方向偏移，因此造成現(xiàn) 有白色有機發(fā)光二極管在應(yīng)用上的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種可獨立驅(qū)動的藍光發(fā)光層與藍光互補色發(fā)光層 的可調(diào)整色溫的白色有機發(fā)光二極管，以解決現(xiàn)有白色有機發(fā)光二極管的色溫飄移的問 題。本發(fā)明的一較佳實施例提供一種白色有機發(fā)光二極管，設(shè)置于一基板上。上述白 色有機發(fā)光二極管包括一透明電極、一紅綠光發(fā)光層、一半透明電極、一藍光發(fā)光層以及一 不透明電極。紅綠光發(fā)光層形成于透明電極上。半透明電極形成于紅綠光發(fā)光層上，且透 明電極與半透明電極之間具有一第一電位差。藍光發(fā)光層形成于半透明電極上。不透明電 極形成于藍光發(fā)光層上，且半透明電極與不透明電極之間具有一第二電位差。本發(fā)明的另一較佳實施例提供一種白色有機發(fā)光二極管，設(shè)置于一基板上。上述 白色有機發(fā)光二極管包括一透明電極、一藍光互補色發(fā)光層、一半透明電極、一藍光發(fā)光層 以及一不透明電極。藍光互補色發(fā)光層形成于透明電極上。半透明電極形成于藍光互補色 發(fā)光層上，且透明電極與半透明電極之間具有一第一電位差。藍光發(fā)光層形成于半透明電 極上。不透明電極形成于藍光發(fā)光層上，且半透明電極與不透明電極之間具有一第二電位 差。本發(fā)明的白色有機發(fā)光二極管利用不同的驅(qū)動電流分別獨立驅(qū)動藍光有機發(fā)光 二極管與藍光互補光有機發(fā)光二極管，通過不同的驅(qū)動電流分別獨立驅(qū)動藍光有機發(fā)光二 極管與藍光互補光有機發(fā)光二極管，可分別使藍光有機發(fā)光二極管與藍光互補光有機發(fā)光 二極管的出光達到最佳化的效果，進而實現(xiàn)出可調(diào)整色溫的白色有機發(fā)光二極管，故可解 決現(xiàn)有白色有機發(fā)光二極管的色溫飄移的問題，并增加白色有機發(fā)光二極管的應(yīng)用范圍。


圖1繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的白色有機發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的白色有機發(fā)光二極管的膜層示意圖。
圖3繪示了圖2的白色有機發(fā)光二極管的藍光發(fā)光層在不同的驅(qū)動電流下的色 溫、強度與波長的關(guān)系圖。圖4繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的白色有機發(fā)光二極管的膜層示意圖。圖5繪示了圖4的白色有機發(fā)光二極管的藍光發(fā)光層在不同的驅(qū)動電流下的色 溫、強度與波長的關(guān)系圖。附圖標(biāo)號10 白色有機發(fā)光二極管 12 基板12C凹穴14 透明電極16藍光互補色發(fā)光層 18 半透明電極20藍光發(fā)光層22 不透明電極24電洞注入層26 電洞傳輸層28電洞阻礙層30 電子注入層32電洞注入層34 電洞傳輸層36電洞阻礙層38 電子注入層50白色有機發(fā)光二極管Vl 第一電位差V2第二電位差BOLED 藍光有機發(fā)光二極管RGOLED 紅綠光有機發(fā)光二極管YOLED 黃光有機發(fā)光二極管
具體實施例方式為使熟悉本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)者能更進一步了解本發(fā)明，下文特列舉本發(fā)明的較佳實施例，并配合所附圖式，詳細說明本發(fā)明的構(gòu)成內(nèi)容及所欲達成的功效。請參考圖1與圖2。圖1繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的白色有機發(fā)光二極 管的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2繪示了本發(fā)明的第一較佳實施例的白色有機發(fā)光二極管的膜層示意 圖，其中為便于說明，圖1未繪示出白色有機發(fā)光二極管的電洞注入層、電洞傳輸層、電洞 阻礙層與電子注入層等膜層，且圖2未繪示出基板的凹穴。如圖1與圖2所示，本實施例 的白色有機發(fā)光二極管10設(shè)置于一基板12之上，且基板12可具有一凹穴12C。白色有機 發(fā)光二極管10包括一透明電極14形成于基板12上并大體上對應(yīng)凹穴12C、一藍光互補色 發(fā)光層16形成于透明電極14上、一半透明電極18形成于藍光互補色發(fā)光層16上、一藍 光發(fā)光層20形成于半透明電極18上，以及一不透明電極22形成于藍光發(fā)光層20上。在 本實施例中，藍光互補色發(fā)光層16選用一紅綠光發(fā)光層，例如是紅色發(fā)光層與綠色發(fā)光層 的堆疊層或是兩者的混合層，具有對應(yīng)于紅色與綠色的波長范圍的兩個發(fā)光的波峰，因此 透明電極14、藍光互補色發(fā)光層16與半透明電極18形成一紅綠光有機發(fā)光二極管(red greenOLED) RGOLED,而半透明電極18、藍光發(fā)光層20與不透明電極22形成一藍光有機發(fā)光 二極管(blue OLED) BOLED堆疊于紅綠光有機發(fā)光二極管RGOLED之上，藉此藍光與紅綠光 可混合成白光。在本實施例中，基板12為白色有機發(fā)光二極管10的發(fā)光面，因此基板12選 用一透明基板，且不透明電極22可使用高反射導(dǎo)電材質(zhì)，以增加光利用率。透明電極14選 用透明導(dǎo)電材質(zhì)，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物或鋁鋅氧化物等。不透明電極22選用金屬材質(zhì)，例如銀、銅、鋁、鈦、鉬或是金等，但不以此為限。半透明電極18具有半透明的狀態(tài)以 及良好的側(cè)向?qū)щ娦?，且設(shè)置于基板12的凹穴12C內(nèi)的半透明電極18可使位于上方的藍 光有機發(fā)光二極管BOLED在半透明電極18與不透明電極22之間形成光學(xué)微共腔且壓抑或 減少位于下方的紅綠光有機發(fā)光二極管RGOLED在接近藍光波段的出光，因此可避免藍光 有機發(fā)光二極管BOLED與紅綠光有機發(fā)光二極管RGOLED的出光產(chǎn)生干擾。在本實施例中， 半透明電極18選用金屬材質(zhì)，其可包括銀、鋁、金、鎂或上述材料的組合，半透明電極18的 厚度大體上介于10納米(nm)和40nm之間，且半透明電極18的片電阻大體上介于0.1歐 姆(Ω)/單位面積和10 Ω /單位面積之間，但半透明電極18的材質(zhì)、厚度與片電阻可依需 要作適度調(diào)整或變更，而不以此為限。在此實施例舉例為向下出光，在另一變化實施例中， 可將白色有機發(fā)光二極管10反轉(zhuǎn)設(shè)置，將不透明電極22設(shè)置于基板12上，改為向上出光。
此外，為了提升發(fā)光效率，本實施例的白色有機發(fā)光二極管10可另選擇性地包 括一電洞注入層(hole-iniection layer, HIL) 24 及一電洞傳輸層(hole-transmission layer, HTL) 26形成于透明電極14及藍光互補色發(fā)光層16之間、一電洞阻礙層 (hole-blocking layer, HBL) 28 及一電子注入層(electron-injection layer, EIL)30 形 成于半透明電極18及藍光互補色發(fā)光層16之間、另一電洞注入層32及另一電洞傳輸層34 形成于半透明電極18及藍光發(fā)光層20之間，以及另一電洞阻礙層36及另一電子注入層38 形成于不透明電極22及藍光發(fā)光層20之間，如圖2所示。在本實施例中，透明電極14作為陽極，不透明電極22作為陰極，且半透明電極18 接地，藉此透明電極14與半透明電極18之間具有一第一電位差VI，而半透明電極18與不 透明電極22之間具有一第二電位差V2。第一電位差Vl與第二電位差V2各自獨立，在白色 有機發(fā)光二極管10發(fā)光時，第一電位差Vl可不同于第二電位差V2，其中第一電位差Vl可 驅(qū)動藍光互補色發(fā)光層16，而第二電位差V2可驅(qū)動藍光發(fā)光層20。如此一來，可通過獨立 調(diào)整第一電位差Vl與第二電位差V2的作法分別提供藍光互補色發(fā)光層16與藍光發(fā)光層 20不同的驅(qū)動電流，以分別使藍光有機發(fā)光二極管BOLED與紅綠光有機發(fā)光二極管RGOLED 的出光達到最佳化，藉此可控制白色有機發(fā)光二極管10的色溫(CCT)。在本實施例中，藍光 互補色發(fā)光層16可發(fā)出紅綠光，其具有的最強光線的波長大于490nm，但不以此為限。此 夕卜，藍光發(fā)光層20可發(fā)出藍光，其具有的最強光線的波長介于400nm和480nm之間，且藍光 發(fā)光層20的厚度小于120nm，但不以此為限。在上述波長范圍之內(nèi)，藍光發(fā)光層20所發(fā)出 的藍光以及藍光互補色發(fā)光層16所發(fā)出的紅綠光(藍光的互補色光)可混合出白光。值得 說明的是，藍光互補色發(fā)光層16與藍光發(fā)光層20通過獨立調(diào)整第一電位差Vl與第二電位 差V2的作法來控制其色溫，因此本發(fā)明的白色有機發(fā)光二極管10在調(diào)整色溫時可有更大 的調(diào)整空間。此外，由于藍光發(fā)光層20的衰竭速度比藍光互補色發(fā)光層16的衰竭速度快， 因此當(dāng)藍光發(fā)光層20因為衰竭而使其色溫改變而進一步影響到白色有機發(fā)光二極管10的 整體色溫時，本發(fā)明的作法可透過調(diào)整第二電位差V2或是藍光發(fā)光層20的驅(qū)動電流，來補 償藍光發(fā)光層20的色溫，藉此使白色有機發(fā)光二極管10的整體色溫大體上維持不變，以延 長白色有機發(fā)光二極管10的使用壽命。請參考圖3，并一并參考圖1與圖2。圖3繪示了圖1與圖2的白色有機發(fā)光二極 管的藍光發(fā)光層在不同的驅(qū)動電流下的色溫、強度與波長的關(guān)系圖。如圖3所示，在藍光發(fā) 光層的驅(qū)動電流為Al (I =Al Am/cm2)時，藍光發(fā)光層的色溫約為4200K，在藍光發(fā)光層的驅(qū)動電流為A2(I = A2 Am/cm2)時(此時A2 > Al)，藍光發(fā)光層的色溫約為4830K。由上 述可知，利用改變第二電位差V2可控制藍光發(fā)光層的驅(qū)動電流，而可調(diào)整藍光發(fā)光層的色 溫，進而可控制白色有機發(fā)光二極管的色溫。請參考圖4。圖4繪示了本發(fā)明的第二較佳實施例的白色有機發(fā)光二極管的膜層 示意圖，其中為便于比較各實施例的相異處并簡化說明，本實施例與前述實施例使用相同 的符號標(biāo)注相同的元件，并不再對相同部分作重復(fù)贅述。如圖4所示，與前述實施例不同之 處在于，本實施例的白色有機發(fā)光二極管50的藍光互補色發(fā)光層16選用一黃光發(fā)光層，而 非紅綠光發(fā)光層，因此透明電極14、黃光發(fā)光層與半透明電極18形成一黃光有機發(fā)光二極 管(yellowOLED) YOLED,而半透明電極18、藍光發(fā)光層20與不透明電極22形成一藍光有機 發(fā)光二極管BOLED堆疊于黃光有機發(fā)光二極管YOLED之上，藉此藍光與黃光可混合成白光。請參考圖5，并一并參考圖4。圖5繪示了圖4的白色有機發(fā)光二極管的藍光發(fā)光 層在不同的驅(qū)動電流下的色溫、強度與波長的關(guān)系圖。如圖5所示，在藍光發(fā)光層的驅(qū)動 電流為A1(I =Al Am/cm2)時，藍光發(fā)光層的色溫約為2421K，在藍光發(fā)光層的驅(qū)動電流為 A2(I = A2 Am/cm2)時(此時A2 > Al)，藍光發(fā)光層的色溫約為3150K。由上述可知，利用 改變第二電位差V2可控制藍光發(fā)光層的驅(qū)動電流，而可調(diào)整藍光發(fā)光層的色溫，進而可控 制白色有機發(fā)光二極管的色溫。綜上所述，本發(fā)明的白色有機發(fā)光二極管僅具有相互堆疊而成的藍光有機發(fā)光 二極管與藍光互補光有機發(fā)光二極管(例如紅綠光有機發(fā)光二極管或黃光有機發(fā)光二極 管)，且利用不同的驅(qū)動電流分別獨立驅(qū)動藍光有機發(fā)光二極管與藍光互補光有機發(fā)光二 極管，而不需使用三種不同顏色的有機發(fā)光二極管即可混合出白光。通過不同的驅(qū)動電流 分別獨立驅(qū)動藍光有機發(fā)光二極管與藍光互補光有機發(fā)光二極管，可分別使藍光有機發(fā)光 二極管與藍光互補光有機發(fā)光二極管的出光達到最佳化的效果，進而實現(xiàn)出可調(diào)整色溫的 白色有機發(fā)光二極管，以增加白色有機發(fā)光二極管的應(yīng)用范圍。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種白色有機發(fā)光二極管，設(shè)置于一基板上，其特征在于，所述的白色有機發(fā)光二極管包括；一透明電極；一紅綠光發(fā)光層，形成于所述的透明電極上；一半透明電極，形成于所述的紅綠光發(fā)光層上，其中所述的透明電極與所述的半透明電極之間具有一第一電位差；一藍光發(fā)光層，形成于所述的半透明電極上；以及一不透明電極，形成于所述的藍光發(fā)光層上，其中所述的半透明電極與所述的不透明電極之間具有一第二電位差。
2.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極的材質(zhì)包括銀、 鋁、金、鎂或上述材料的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極的一片電阻介于 0. 1歐姆/單位面積和10歐姆/單位面積之間。
4.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的透明電極和所述的半透明電 極間的所述的第一電位差不同于所述的不透明電極和所述的半透明電極間的所述的第二 電位差。
5.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極接地，且所述的 半透明電極的一厚度介于10納米和40納米之間。
6.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，另包括一電洞注入層及一電洞傳輸層， 形成于所述的透明電極及所述的半透明電極之間。
7.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，另包括一電洞阻礙層及一電子注入層， 形成于所述的半透明電極及所述的透明電極之間。
8.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，另包括一電洞注入層及一電洞傳輸層， 形成于所述的半透明電極及所述的不透明電極之間。
9.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，另包括一電洞阻礙層及一電子注入層， 形成于所述的不透明電極及所述的半透明電極之間。
10.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的紅綠光發(fā)光層所發(fā)出的一 紅綠光，其具有的一最強光線的波長大于490納米。
11.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光發(fā)光層所發(fā)出的一藍 光，其具有一最強光線的波長介于400納米和480納米之間。
12.如權(quán)利要求1所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光發(fā)光層的一厚度小于 120納米。
13.一種白色有機發(fā)光二極管，設(shè)置于一基板上，其特征在于，所述的白色有機發(fā)光二 極管包括；一透明電極；一藍光互補色發(fā)光層，形成于所述的透明電極上，其中所述的透明電極與所述的半透 明電極之間具有一第一電位差；一半透明電極，形成于所述的藍光互補光發(fā)光層上；一藍光發(fā)光層，形成于所述的半透明電極上；及一不透明電極，形成于所述的藍光發(fā)光層上，其中所述的半透明電極與所述的不透明 電極之間具有一第二電位差。
14.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極的材質(zhì)包括 銀、鋁、金、鎂或上述材料的組合。
15.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極的片電阻介于 0. 1歐姆/單位面積和10歐姆/單位面積之間。
16.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的透明電極和所述的半透明 電極間的所述的第一電位差不同于所述的不透明電極和所述的半透明電極間的所述的第 二電位差。
17.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的半透明電極接地，且所述 的半透明電極的一厚度介于10納米和40納米之間。
18.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光互補色發(fā)光層所發(fā)出 的一藍光互補光，其具有一最強光線的波長大于510納米。
19.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光發(fā)光層所發(fā)出的一藍 光，其具有一最強光線的波長介于400納米和480納米之間。
20.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光發(fā)光層的一厚度小于 120納米。
21.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光互補色發(fā)光層為一黃 光發(fā)光層。
22.如權(quán)利要求13所述的白色有機發(fā)光二極管，其中所述的藍光互補色發(fā)光層為一紅 綠光發(fā)光層。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種白色有機發(fā)光二極管，所述的二極管包括一透明電極、一藍光互補色發(fā)光層、一半透明電極、一藍光發(fā)光層以及一不透明電極。藍光互補色發(fā)光層形成于透明電極上。半透明電極形成于藍光互補色發(fā)光層上，且透明電極與半透明電極之間具有一第一電位差。藍光發(fā)光層形成于半透明電極上。不透明電極形成于藍光發(fā)光層上，且半透明電極與不透明電極之間具有一第二電位差。
文檔編號H01L27/32GK101819989SQ20101014561
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者李重君, 林俊良, 陳介偉 申請人:友達光電股份有限公司