发光元件制造技术

本发明专利技术公开了一种发光元件，包括基板、依序堆迭于基板上的第一金属层和第二金属层、及位于第一和第二金属层间的有机材料层，第一金属层包括覆盖基板的表面的第一金属部和第二金属部及位于第一和第二金属部之间用以外露部分表面的开口部，其中，由有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，而第一金属部与第二金属层之间会产生第一耦合以使光线的峰值波长自第一范围位移至第二范围，且第二金属部与第二金属层之间产生第二耦合以使光线的峰值波长自第一范围位移至第三范围。

【技术实现步骤摘要】

本案涉及一种发光元件，尤指一种有机发光元件。
技术介绍
一般发光二极管(Light-EmittingDiode；LED)使用半导体材料，通过掺杂等方式使这些材料成为p型与n型，再将它们接合在一起形成pn接面，则电子及电洞可分别从n型及p型材料注入，而当电子与电洞相遇而结合时，会以光子的形式释放出能量。有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode；OLED)则是使用有机材料。有机发光二极管的发光过程大致如下：施加一正向偏压，使电子和电洞克服界面能障后分别由阴极与阳极注入，在电场作用下，电子与电洞相向移动并在发光层形成激子，最后电子和电洞在发光层结合，激子消失并放出光能。另外，在发光层中掺杂客体萤光/磷光发光材料能提高OLED的发光效率及使用寿命。近几年，OLED的红、绿或蓝色发光材料的发光效率及使用寿命有明显的进步，尤其是绿色发光材料，惟蓝色发光材料则相对落后，其中蓝色磷光材料效率虽然已可做到20.4cd/A，但其寿命仅有数百小时。因此，如何克服前述问题，例如不使用蓝色萤光/磷光客体发光材料，而发展出高效率OLED元件，为目前市场上的关键议题。
技术实现思路
本案提出一种发光元件，能发出白光。本案的发光元件包括：基板，其具有一表面；第一金属层，其形成于该基板的该表面上，并包括覆盖该表面的第一金属部和第二金属部、及介于该第一金属部及第二金属部之间用以外露部分该表面的开口部；有机材料层，其形成于该第一金属部、该第二金属部、及由该开口部所外露的部分该表面上；以及第二金属层，其形成于该有机材料层上，以使该有机材料层介于该第一金属层与该第二金属层之间；其中，由该有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，该第一金属部与该第二金属层之间产生第一耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位移至第二范围，且该第二金属部与该第二金属层之间产生第二耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位移至第三范围。一种发光元件，包括：基板；第一金属层，其形成于该基板上；有机材料层，其形成于该第一金属层上以使该第一金属层介于该基板与该有机材料层之间；以及第二金属层，其形成于该有机材料层上以使该有机材料层介于该第一金属层与该第二金属层之间；其中，由该有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，且该第一金属层与该第二金属层之间产生一耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位移至第二范围。一种发光元件，其包括：基板；第一金属层，其形成在该基板上；第一有机材料层，其形成于该第一金属层上以使该第一金属层介于该基板与该第一有机材料层之间；第二金属层，其形成于该第一有机材料层上使该第一有机材料层介于该第一金属层与该第二金属层之间；第二有机材料层，其形成于该第二金属层上以使该第二金属层介于该第一有机材料层与该第二有机材料层之间；第三金属层，其形成于该第二有机材料层上以使该第二有机材料层介于该第二金属层与该第三金属层之间；第三有机材料层，其形成于该第三金属层上以使该第三金属层介于该第二有机材料层与该第三有机材料层之间；以及第四金属层，其形成于该第三有机材料层上以使该第三有机材料层介于该第三金属层与该第四金属层之间；其中，由该第一有机材料层所发出的第一光线、第二有机材料层所发出的第二光线、第三有机材料层所发出的第三光线的峰值波长皆在第一范围内，该第二金属层与该第三金属层之间产生第二耦合以使该第二光线的峰值波长自该第一范围位移至第二范围，该第三金属层与该第四金属层之间产生第三耦合以使该第三光线的峰值波长自该第一范围位移至第三范围。一种发光元件，包括多个像素，各该像素包括：基板，其具有一表面；第一金属层，其形成于该基板的该表面上；有机材料层，其形成于该第一金属层上以使该第一金属层介于该基板与该有机材料层之间；以及第二金属层，其形成于该有机材料层上以使该有机材料层介于该第一金属层与该第二金属层之间；其中，由各该像素的有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，而隔着该有机材料层的该第一金属层与该第二金属层产生耦合使得该光线的峰值波长位移，其中，各该像素为以下其中一个：该第一金属层完全覆盖该表面，通过调整该第一金属层的厚度越小或该第一金属层与该第二金属层间的距离越大，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第二范围，或者通过调整该第一金属层的厚度越大或该第一金属层与该第二金属层间的距离越小，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第三范围；该第一金属层具有覆盖部分该表面的金属部及外露剩余该表面的开口部，通过调整该金属部的厚度越小或该金属部与该第二金属层间的距离越大，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第二范围，或者通过调整该金属部的厚度越大或该金属部与该第二金属层间的距离越小，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第三范围；该第一金属层具有覆盖该表面的第一金属部和第二金属部，通过调整该第一金属部的厚度越小或该第一金属部与该第二金属层间的距离越大，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第二范围，通过调整该第二金属部的厚度越大或该第二金属部与该第二金属层间的距离越小，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第三范围；以及该第一金属层具有第一金属部、第二金属部及形成于该第一金属部与第二金属部之间外露部分该表面的开口部，通过调整该第一金属部的厚度越小或该第一金属部与该第二金属层间的距离越大，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第二范围，通过调整该第二金属部的厚度越大或该第二金属部与该第二金属层间的距离越小，能使该光线的峰值波长自该第一范围位移至该第三范围。附图说明图1至图3为本案的发光元件的第一实施例的不同实施例的示意图；图4为本案的发光元件的第二实施例的示意图；图5为本案的发光元件的第三实施例的示意图；图6为本案的发光元件的第四实施例的示意图；图7为本案的发光元件的一实验曲线图；图8为本案的发光元件的另一实验曲线图；图9为本案的发光元件所包括的周期性结构的示意图；图10A及图10B为本案的周期性结构与适用波长的关系曲线图；以及图11A及图11B为本案的发光元件的应用实施例的示意图。其中，附图标记：100、200、300、400发光元件201像素201s子像素10像素2基板21表面3、3b、3c、61第一金属层30周期性结构31、32金属部33开口部4有机材料层4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，其特征为，该发光元件包括：基板，其具有一表面；第一金属层，其形成于该基板的该表面上，并包括覆盖该表面的第一金属部和第二金属部以及形成于该第一金属部和该第二金属部之间用以外露部分该表面的开口部；有机材料层，其形成于该第一金属部、该第二金属部、及由该开口部所外露的部分该表面上；以及第二金属层，其形成于该有机材料层上，以使该有机材料层介于该第一金属层与该第二金属层之间，其中，由该有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，该第一金属部与该第二金属层之间产生第一耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位移至第二范围，且该第二金属部与该第二金属层之间产生第二耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位移至第三范围。

【技术特征摘要】
2015.01.26 TW 104102492;2015.04.17 TW 1041123741.一种发光元件，其特征为，该发光元件包括：
基板，其具有一表面；
第一金属层，其形成于该基板的该表面上，并包括覆盖该表面的第一金属
部和第二金属部以及形成于该第一金属部和该第二金属部之间用以外露部分
该表面的开口部；
有机材料层，其形成于该第一金属部、该第二金属部、及由该开口部所外
露的部分该表面上；以及
第二金属层，其形成于该有机材料层上，以使该有机材料层介于该第一金
属层与该第二金属层之间，
其中，由该有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，该第一金属
部与该第二金属层之间产生第一耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位
移至第二范围，且该第二金属部与该第二金属层之间产生第二耦合以使该光线
的峰值波长自该第一范围位移至第三范围。
2.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，调整该第一金属部的厚度、
该第二金属层的厚度、或该第一金属部与该第二金属层之间的距离能改变该第
二范围的数值，且调整该第二金属部的厚度、该第二金属层的厚度、或该第二
金属部与该第二金属层之间的距离能改变该第三范围的数值。
3.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该光线的波长涵盖可见光波
段，该第一范围在495nm-570nm，该第二范围在570nm-750nm，该第三范围在
380nm-495nm，该第一金属部的厚度在5nm-20nm且该第一金属部与该第二金属
层之间的距离在75nm-150nm，该第二金属部的厚度在5nm-20nm且该第二金属
部与该第二金属层之间的距离在75nm-150nm，其中该第二金属部的厚度大于
该第一金属部的厚度或该第二金属部与该第二金属层之间的距离小于该第一
金属部与该第二金属层之间的距离。
4.如权利要求1所述的发光组件，其特征为，该光线的波长涵盖紫外光至
红外光波段，该第一范围在570nm-750nm，该第二范围大于该第一范围且小于
1240nm，该第三范围小于该第一范围且大于305nm，该第一金属部和第二金属
部的厚度在5nm-20nm，该第一金属部与该第二金属层之间的距离在

\t150nm-1000nm，该第二金属部与该第二金属层之间的距离在30nm-75nm。
5.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该基板的材料为玻璃、塑胶
或导电金属氧化物。
6.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该基板或该第一金属层作为
阳极，该第二金属层作为阴极，且该有机材料层包括自该阳极依序堆迭至该阴
极的电洞注入层、电洞传输层、发光层、电子传输层及电子注入层。
7.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该第一金属层及该第二金属
层由金属或纳米金属氧化物所构成。
8.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该第一金属层为图案化金属
层或网格状金属层。
9.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该第一范围为绿光波段，该
第二范围为红光波段，该第三范围为蓝光波段，供该发光元件发出由绿光、红
光及蓝光所组成的白光，并藉由调整该第一金属部覆盖该表面的面积、该第二
金属部覆盖该表面的面积、及该开口部所外露该表面的面积，能改变该绿光、
该红光及该蓝光的比例。
10.如权利要求1所述的发光元件，其特征为，该第一金属部及该第二金
属部构成多个周期性结构，以使峰值波长在该第一范围、第二范围或该第三范
围的光线产生增益，该周期性结构的尺寸介于40nm-437nm且周期介于
50nm-965nm。
11.一种发光元件，其特征为，该发光元件包括：
基板；
第一金属层，其形成于该基板上；
有机材料层，其形成于该第一金属层上以使该第一金属层介于该基板与该
有机材料层之间；以及
第二金属层，其形成于该有机材料层上以使该有机材料层介于该第一金属
层与该第二金属层之间，
其中，由该有机材料层所发出的光线的峰值波长在第一范围，且该第一金
属层与该第二金属层之间产生一耦合以使该光线的峰值波长自该第一范围位
移至第二范围。
12.如权利要求11所述的发光元件，其特征为，调整该第一金属层的厚度、

\t该第二金属层的厚度、或该第一金属层与该第二金属层间的距离能改变该第二
范围的数值。
13.如权利要求11所述的发光元件，其特征为，该第一范围在
495nm-570nm，而该第二范围在570nm-750nm，该第一金属层的厚度在
5nm-20nm，且该第一金属层与该第二金属层间的距离在75nm-150nm。
14.如权利要求11所述的发光元件，其特征为，该第一范围在
570nm-750nm，而该第二范围大于该第一范围且小于1240nm，该第一金属层的
厚度在5nm-20nm，且该第一金属层与该第二金属层间的距离在150nm-1000nm。
15.一种发光元件，其特征为，该发光元件包括：
基板；
第一金属层，其形成在该基板上；
第一有机材料层，其形成于该第一金属层上以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：林依萍，李中裕，陈冠宇，陈世溥，吴晋翰，陈振昌，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71