专利名称：白光有机发光组件的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光组件，且特别是有关于一种有机发光组件。
背景技术：
可放出白光的有机发光二极管(white organic light emitting diode；WOLED)可以由单层或双层以上的发光层来制作，但是同一个WOLED在不同的操作电压的下光色的表现不一。意即对同一个WOLED施加不同的操作电压，会有颜色偏移的问题。
已知一种WOLED结构，其各层结构依序分别为基材、阳极(ITO)、空穴注入层(PEDOTPSS，40nm)、空穴传输层(α-NPD，40nm)、蓝光发光层((CF3ppy)2Ir(pic)CDBP，25nm)、空穴阻挡层(BAlq，3nm)、红光发光层(Ir(btp)2(acac)CDBP，10nm)、电子传输层(BAlq，45nm)、电子注入层(LiF，0.5nm)与阴极(Al，150nm)。上述WOLED在操作电压越高时，红光发光层的红光(600nm-700nm)发光强度越大，使发光的光色向红色偏移(请参考Current Applied Physics 2005，Vol.5，pp.331-336)，使WOLED发光颜色控制的困难度增加。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种白光有机发光组件，可以补偿因为电压变化而产生光色偏移的现象。
本发明的另一目的在于提供一种白光有机发光组件，其制造过程容易，又可以减少光色偏移的现象。
本发明的又一目的在于提供一种白光有机发光组件，其组件结构简单，又可以减少光色偏移的现象。
根据本发明的上述目的，提出一种对称式有机发光组件。依照本发明一优选实施例，此结构包括两对称发光层以及一中间发光层。此两层对称发光层产生大约相同频率的第一光色。中间发光层位于此两层对称发光层中间。此中间发光层产生第二光色，此第二光色的主要频率与第一光色的主要频率不同。其中当施加于此对称式有机发光组件的电压改变，导致一对称发光层的发光量减少时，另一对称发光层自动增加发光量，以补偿第一发光层减少的发光量。
由上述本发明优选实施例可知，由于本发明的WOLED组件在多层发光层的两侧边各安置一层同光色的发光层，因此可以解决因为电压变化而产生光色偏移的问题。
为使本发明上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，对附图详细说明如下第1图为组件一至组件四的CIE色度值的x轴的变化曲线图。
第2图为组件一至组件四的CIE色度值的y轴的变化曲线图。
第3图示出了已知组件一与组件二的材料能阶图，在每个长条下端标示的数字为最高占据分子轨道(HOMO)的能阶值，在每个长条上端标示的数字为最低未占据分子轨道(LUMO)的能阶值，单位为电子伏特。
第4图示出了依据本发明优选实施例的组件三与组件四的材料能阶图，在每个长条下端标示的数字为最高占据分子轨道(HOMO)的能阶值，在每个长条上端标示的数字为最低未占据分子轨道(LUMO)的能阶值，单位为电子伏特。
具体实施例方式
本发明提供一种白光有机发光二极管(WOLED)，利用在多层发光层的两侧各安置发光强度较弱的某一颜色发光层的结构，来改善具有多层颜色发光层的WOLED光色随电压变化而改变的问题。
国际照明委员会(CIE；Commission International d Eclairage)所制订的标准白的色坐标(x，y)值为(0.33，0.33)。但是还有其它不同的白色，如冷白、日光色、暖白、紫白等，所以白光的CIE色度值有一个相当大的变化范围。但是对于理想的WOLED来说，在不同操作电压下，希望不论其CIE色坐标的x数值或y数值的变化(δ)都能在0.04以内。
在本发明实施例中制造并测试四种WOLED组件，除了多层发光层的结构不一样之外，其它各层结构都相同。四种WOLED组件的各层结构分别依序为阴极(铝，1500)、电子注入层(LiF，10)、电子传输层(BAlq，300)、多层发光层、空穴传输层(NPB，200)、空穴注入层(IDE 406F4，1500)、阳极(ITO)。上述四种WOLED的多层发光层的结构则请见表一，其中组件一与组件二未加上对称的红光发光层，与已知WOLED发光层的设计相同；而依据本发明优选实施例所设计的组件三与组件四，则在蓝光发光层的两侧加上了对称的红光发光层。
表一组件一至组件四的发光层设计，依照从阳极至阴极的顺序由上至下列出。
表二组件一至组件四的蓝光与红光发光强度以及CIE色度值的实验结果。
上述所讨论的组件一至组件四的实验结果整理在表二中，而组件一至组件四CIE色度值的变化请见第1-2图。其中第1图为组件一至组件四的CIE色度值的x轴的变化曲线图，而第2图为组件一至组件四的CIE色度值的y轴的变化曲线图。
请同时参考表二与第1-2图，上述的组件一(R100/B100)在操作电压由5V慢慢增加至10V时，蓝光的发光强度几乎都一样，蓝光光谱的波峰(约466nm)发光相对强度始终维持在1左右。但是红光光谱波峰(约625nm)的发光相对强度由2.35递减至0.7左右，亦即操作电压在10V时的红光发光强度只有5V时的29.8％。而组件一的CIE色度值则由(0.47，0.32)改变成(0.34，0.30)，变动幅度高达(0.13，0.02)。
在增加蓝光发光层的厚度，形成上述组件二(R100/B200)之后，亦进行改变操作电压来探讨其蓝光与红光发光强度的变化以及CIE色度值的变化。结果发现在操作电压由6V慢慢增加至10V时，组件二蓝光的发光强度几乎都一样，蓝光光谱的波峰(约466nm)发光相对强度始终维持在1左右。但是红光光谱波峰(约625nm)的发光相对强度由0.35递减至0.2左右，亦即操作电压在10V时的红光发光强度只有6V时的57.1％。而组件二的CIE色度值则由(0.30，0.28)改变成(0.23，0.26)，变动幅度为(0.07，0.02)。虽然CIE的y值变动幅度有略微减少，但仍然超过理想的变化范围。
由组件一及组件二的实验结果发现，组件一及组件二的发光颜色在高电压下有蓝位移现象。因此，在蓝色发光层的另一侧再安置另一层红光发光层，形成两层红光发光层夹着一层蓝光发光层的结构，希望能解决红光发光强度不稳定的问题。
请同时参考表二与第1-2图，例如上述组件三(R50/B200/R50)虽然使用了两层红光发光层，但是红光发光层的总厚度仍然维持在100。结果发现在操作电压由7V慢慢增加至12V时，组件三蓝光的发光强度也几乎都一样，蓝光光谱的波峰(约466nm)发光相对强度始终维持在1左右。但是红光光谱波峰(约625nm)的发光相对强度仅由0.95递减至0.63左右，亦即操作电压在12V时的红光发光强度已有7V时的66.3％。而组件三的CIE色度值则由(0.43，0.28)改变成(0.38，0.27)，变动幅度为(0.05，0.01)，已经快要符合理想的CIE变化范围(0.04)内了。
将组件三(R50/B200/R50)的蓝光发光层的厚度降为150形成组件四(R50/B150/R50)之后，亦进行改变操作电压来探讨其蓝光与红光发光强度的变化以及CIE色度值的变化。当操作电压由7V慢慢增加至12V时，CIE色度值则由(0.46，0.29)改变成(0.43，＞0.28)，变动幅度亦约为(0.03，＜0.01)，已经全部符合理想的CIE变化范围(0.04)内了。
由组件三与组件四的实验结果可知，即使不增加红光发光层的厚度，只是让两层厚度相同的红光发光层夹在蓝光发光层的两侧，都可以大幅改善WOLED发光颜色在提升操作电压之后所产生的蓝位移的问题。若是能再针对各层发光层的发光材料的选择以及各层发光层的厚度设计来进行调控，可以再进一步控制WOLED发光颜色随操作电压不同而改变的问题。
已知WOLED的光色会随操作电压不同而有不同CIE色度值，其原因为电子与空穴在发光层中复合(recombine)的区域会随着操作电压的变化而偏移。请参考第3图，其示出了已知组件一与组件二的材料能阶图，在每个长条下端标示的数字为最高占据分子轨道(HOMO)的能阶值，在每个长条上端标示的数字为最低未占据分子轨道(LUMO)的能阶值，单位为电子伏特。在第3图中，由阳极至阴极的方向只示示出空穴传输层310、红光发光层320、蓝光发光层330与350。组件一与组件二在低操作电压时，在阳极与阴极所分别产生的空穴与电子会在红色发光层320与蓝色发光层330的接口再结合而形成激子(exciton)，然后激子再放出光子而回到基态。在高操作电压时，激子的形成处会往阴极方向移动而远离红光发光层320，使得红光发光层的发光强度降低。
请参考第4图，其示出了依据本发明优选实施例的组件三与组件四的材料能阶图，在每个长条下端标示的数字为最高占据分子轨道(HOMO)的能阶值，在每个长条上端标示的数字为最低未占据分子轨道(LUMO)的能阶值，单位为电子伏特。在第4图中，由阳极至阴极的方向只绘示出空穴传输层410、红光发光层420、蓝光发光层430、红光发光层440与电子传输层450。依据本发明优选实施例，在蓝光发光层430的两侧各安置一层厚度相同的红光发光层420与红光发光层440。在低操住电压时，激子形成处较为靠近蓝光发光层430的中央处。在高操作电压时，激子形成处依然往阴极移动，而使红光发光层420的发光强度下降。但是，在靠近阴极处还有红光发光层440可以发出红光，因此可以补强红光发光层420的红光强度，而让WOLED的红光强度不会随着操作电压不同而变化很大。
在本发明的优选实施例中，虽然两层红色发光层的厚度与材料是一样的，但是也可以设计成厚度与材料不相同的两层红色发光层。
依据相同的原理，制作WOLED组件的多层发光层，如红-蓝-红、红-绿-红、红-绿-蓝-绿-红、红-绿-蓝-红、红-绿-蓝-红、红-蓝-绿红、蓝-红-绿-红-蓝、蓝-绿-红-蓝。只要在发光层两边最外侧为光色一样或近似的发光层，不论激子往什么方向扩散，都可以获得该方向的发光强度的补偿。
由上述本发明优选实施例可知，由于本发明的WOLED组件在多层发光层的两侧边各安置一层同光色的发光层，因此可以解决因为电压变化而产生光色偏移的问题。
虽然本发明已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种修改与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定者为准。
主要组件符号说明310空穴传输层 330蓝光发光层410空穴传输层 430蓝光发光层450电子传输层 320红光发光层350电子传输层 420红光发光层440红光发光层
权利要求
1.一种有机发光组件，包含第一发光层，供产生一第一光色；第二发光层，供产生该第一光色；以及第三发光层，位于所述第一发光层与所述第二发光层之间，所述第三发光层供产生第二光色，其中所述第二光色与所述第一光色不同，当施加于所述有机发光组件的电压改变，导致所述第一发光层的发光量减少时，所述第二发光层自动增加发光量，以补偿所述第一发光层减少的发光量。
2.如权利要求1的有机发光组件，其中所述第一发光层与所述第二发光层具有相同的材料。
3.如权利要求1的有机发光组件，更包含第四发光层，位于所述第二发光层与所述第三发光层之间，所述第四发光层供产生第三光色，所述第三光色与所述第一光色不同。
4.如权利要求1的有机发光组件，还包含空穴传输层以及电子传输层，所述第一发光层、所述第三发光层以及所述第二发光层位于所述空穴传输层以及所述电子传输层之间，且所述空穴传输层邻接于所述第一发光层，所述电子传输层邻接于所述第二发光层。
5.一种对称式有机发光组件，包含两层对称发光层，所述两层对称发光层产生大约相同频率的第一光色；以及中间发光层，位于所述两层对称发光层中间，所述中间发光层产生第二光色，所述第二光色的主要频率与所述第一光色的主要频率不同，当施加于所述对称式有机发光组件的电压改变，导致一对称发光层的发光量减少时，另一对称发光层自动增加发光量，以补偿所述第一发光层减少的发光量。
6.如权利要求5的有机发光组件，其中所述两层对称发光层具有相同的材料。
7.如权利要求5的有机发光组件，还包含另一中间发光层，位于所述两层对称发光层之间，所述另一中间发光层产生第三光色，所述第三光色与所述第一光色具有不同的主要频率。
8.如权利要求5的有机发光组件，还包含空穴传输层以及一电子传输层，所述两层对称发光层以及所述中间发光层位于所述空穴传输层以及所述电子传输层之间，且所述空穴传输层邻接于一对称发光层，所述电子传输层邻接于另一对称发光层。
全文摘要
一种白光有机发光组件，包括两对称发光层以及中间发光层。此两层对称发光层产生大约相同频率的第一光色。中间发光层位于此两层对称发光层中间。此中间发光层产生第二光色，此第二光色的主要频率与第一光色的主要频率不同。其中当施加于此有机发光组件的电压改变，导致一对称发光层的发光量减少时，另一对称发光层自动增加发光量，以补偿第一发光层减少的发光量。
文档编号H05B33/12GK1738498SQ200510099229
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者杨淳惠, 林政弘 申请人:友达光电股份有限公司