TW493289B - Long lifetime polymer light-emitting devices with high luminous efficiency and high radiance - Google Patents

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493289 A7 ---------- —_Β7____ 五、發明說明（1 ) ~~ ： 發明的領娀

本發明係關f改善發光效率與進步照射之有機合 光二極管。 ·奶I 相關技術的説曰3 以共部有《合物層t造之二極管、#料光二極管 (LEDs)因其在顯示《藝上潛在用途引起重&。標準聚合物 LED結構包含以下接觸順序的層次：有氧化銦·錫(汀〇）塗層 4基底、鈍化層、發光聚合物，繼以單層陰極。在有機聚 合物基的LED範圍内常用較高工作函數金屬作陽極，供注 射半導性電發光聚合物其他填充π-光帶孔。相對低工作函 數金屬罝作陰極材料用，以注射-電子進入半導性電發光聚 e物之其他全π * _光帶内。陽極處注射及陰極處注射的孔穴 在活性層内放射地重合併而發光。作陽極物質用之典型較 高工作函數材料包括氧化銦/錫的透明導電薄膜。或者，能 用導電翠綠色鹽式的聚苯胺薄膜。氧化錮/錫膜與導電翠綠 鹽式之聚苯胺薄膜習用較佳，因作透明電極時二者皆容許 自裝置中由LED放射出有效程度的發光。 作陰極材料適用之典型較低工作函數金屬爲諸如鈣、鎂 與鋇等。鹹金屬易太活動，作用以塗蔽發光層（例如電發光 聚合物）致使發生短路及不合格短裝.置壽命。 -

技術上已知嗲極呈隨意低工作函氣金屬[見Ca〇，Y ; PCT WO 98/57381 與Pichler，K·，國-際專利电讀案 WO 98/10621]的 超薄層或低工作函數金屬氧化物[Ca〇, γ·; PCT申請案No. 99 US/23775]之超薄層形式者產生led貢獻能比較或較佳起始 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項、寫本頁) 裝 -1線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 績效（例如亮度及效率）盥 陰極的相似LED爲優。長期作業哥命，比採用傳統厚膜 ，合物咖之製作雖有進步，結果 例 ;=的效率足夠供其用於某些顯示用途。但在; 私{置中發光政率係：臨界參數。發光效率較高直 挺=传用題較長而不必電池充電。更常見，發光效率較 用顯示實用範— 圍更廣。因此 2效率的！要。特定料Μ輪出宜在前進方向呈窄^ 錐形。此類用途中高軋射度特別重要。 關-發光二極管，包-括—含高反射性及 :數：半透明挪’與—含至少一選自金屬、金屬氧化 :::、寺詛合物之低工步函數物質的第一陰極層，及至少 一有向反射性及高工作函數之第：陰極層。 透：：：獲仔改善發光效率與進步照射。第-具體例内半 透：層:戈弟二陰極層有反射率至少91.4%及工作函數

Vv。弟二具體例中半透明層及/或第二陰極層有反射率至. ί::二彻⑽與50。nm之發射波長間。較佳具體例内半 透明層與弟二陰極層二者皆爲銀。 此處用辭‘‘鄰接，，不一定意謂一 之間可設置一或數中間層。層。所:謂鄭層 文内用辭“在發射波長處反射率.·.，，係指一層在特定 長處的反射率。所引反射率處波長爲自裝置中之尖㈠ 射。反射率値係自標準敎科書J. H Weaver, H Μ ---1.--I J-------裝·-- (請先閱讀背面之注意事寫本頁} -線. 本紙張尺度適财關家標^7cNS)A4規格⑽χ 2^^ 493289 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) !^(^1*丨1^的01(：取11〇113〇(^第12-117頁“金屬與半導體性質，， 表内查出。 - 、 此處用辭“半透明，，定義爲能透射至少若干光線 '，較佳在 有關特定波長約4 %與2 5 %間之光線量。 圖之簡述 圖U?/本發明用一聚合物LED裝置構型的示意圖。非按比 例0 圖2表現人眼對光之感度，爲波長的函數。 圖3顯示一對照聚合物LED的電照明光譜， 〆、LbD用 C〇W〇n PD0 122製作，有一IT〇電極與_Ba/A丨電極（即對照 例A )。 - …、 圖4表現本發明一聚合物LED之電照明光譜，有—3〇〇入銀 陽極與一 Ba/Ag電極（即實例3 )。 圖5顯示一對照聚合物LED的電照明光譜，其用 C〇Vi〇nPDY 131製作，有一IT〇電極與一以从丨電極即對昭 例C )。 …、 圖6表現本發明一聚合物LED之電照明光譜，利用c〇vi〇n PDY m製作，有一 300A銀陽極與一 Ba/Ag電極（即 4)0 、 圖7顯示由實例4及對照例c的裝置亮度對電壓曲:線之標 搶。 ·' 較佳具體例説明 最佳見圖1，一LED裝置100包括基底11〇與陽極陽 極120含一高反射率金屬的半透明層122與_隨意鈍化層 -6 -----Γ.---- ^-------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) -·線- 本紙張尺度適用中國國家標進捕格（210 X A巷 493289 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 128。半透明層122有第一面124鄰接基底110及一相反第二 面126。至少一發射層13〇佈置在陽極12〇與陰極14〇中間。 陰極140含一低工作函數物質的第一陰極層M2與一高反射 率金屬之第二陰極層144。光線經基底11〇發射如箭頭15〇所 示。 基底' 能作基底110用的適當材料包括例如玻璃與聚合物膜。 陽極 慣例雖用透明電極如IT0於發光的裝置側面以減少經過電 極之透射抽失，本發明用一薄層高反射率金屬層i26以替代 或增大透明電極以提向裝置之豉率。如圖丨内顯見，陽極 120能係一複合層，由半透明層126及導體聚合物塗覆於半 透明層126的第二面124上之鈍化層128組成。 在第一交替具體例（未表現）内陽極僅含一導電帶電流層 能作 >王射孔層而不含鈍化層。在第二替代例（未表現）中陽 極含一透明導電層如IT〇鄰近半透明層126的第一面及鈍 化層128。第三選擇具體例（未表現）内陽極含一透明導電層 如nro鄰近半透明層126之第一面124而不含鈍化層。複合^ 極120或其他單陽極層（未表現）的半透明層126係由選自内 工作函數（典Μ於約4.0 eV)之高反·射率金屬群的陽極材= 製作。適宜金屬實例以括氟、金、鋁及銅。一較佳具體 内半透明層126有反射率在發射波長至少914%者爲良= 體（有導電率自約102至約1〇8irWl)4能形成平滑連 兒 第二較佳具體例中半透明層於波長發射處有約92%以上、 -7-

(請先閱讀背面之注意事寫本頁) 裝 · 丨線- 493289 A7

五、發明說明（5 ) 反射率。第三較佳具體例内半透明層在波長發射處有約 9 2 %與約96.5%間的反射率。第四較―佳具體例中半透明層 於波長發射處有反射率在約9 4 %及約96 5%之間。漯五較佳 具體例内半透明層126在波長發射處有大於約96%的反射 率。另一較佳具體例中半透明層126於發射波長4〇〇 至 5〇0 nm時有至少s 6 %之反射率。此〜項材料的實例包括銀、 鋁、金與銅以及此等金屬層之合金。 半透明層126能用澱積薄膜技術上已知的任何技術典型製 作包括例如真空蒸發、濺射澱積、電子束澱積、或化學蒗 氣澱積例如用純金屬或合金或其他薄膜先質等。金屬層: 厚度能由恶發/澱積的速度與時間控制。蒸| /澱積之典型 速率約〇·5至ι〇Α/秒。半透明層厚度應足夠薄以透射至少若 干光（使其半透明），而足夠厚俾得連續層。半透明金屬層 126典型有厚度約1〇〇Α至約5〇〇人。第一較佳具體例内半透 明層厚約250至約400Α。第二較佳具體例中半透明層厚約 275至約350Α。第三較佳具體例内半透明層厚約2乃至約 325Α 。 、 ' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 篆電材料的隨意鈍化層128能#工作函數不精確配合發射 聚^物可利用於高反射率金屬之用途。本發明適用的正確 導私材礼可廣泛變異而非嚴限。適寘導電材料實例·包括但 不限於聚（苯胺）、聚（苯胺）摻混物、聚嘧吩、及聚嘧吩摻 心物。適用導電聚（苯胺）包括均聚物，输生物及與整體聚 合物的摻混物。合用聚（苯胺）例包括us專利5,232,63丨及 5,723,873内發表者。適宜導電性聚嘍吩包括均聚物， -8- A7 -----------—B7 —_____ 五、發明說明（6 ) 物及與整體聚合物之摻混物。合宜聚噻吩例包括聚（乙晞二 氧噻吩MPEDT)如聚（3,4-乙烯二氧嘍吩）以及us專利 5’766,5 15及5,035,926等内發表者。此處用詞“聚胺苯，，與“聚 嚯吩’’總稱包括取代的與未取代的物料。亦用以大致包括任 何附帶加藥’特別用以使材料導電之酸性物質。 第一陰極層142係選自低工作函數金屬或低工作函數金屬 氧化物（典型小於約3·5 eV)。適宜低功率物質包鹹、鹹土與 鑭系金屬及鹹、鹹土與鑭系重層之氧化物。此處用辭“鹹金 屬依習慣意義指週期表1 A族的元素。此處用辭“鹹金屬氧 化物’’慣義指鹹金屬與氧之化合物。爲便利計鹹金屬氧化物 在此以相當的簡單氧化物（如Li2〇、Na20、K20、Rb20、與 Cs2〇)之化學式指示；但此簡單氧化物資料旨在涵蓋其他氧 化物，包括混合氧化物與非化學計算的氧化物（例如Lix〇、 Nax〇、Kx〇、RbxO及CsxO，其中 X係自約 〇·1 至約 2)。 此處用辭“鹹土金屬，，慣意指週期表IIA放元素。較佳鹹土 金屬包括鎂（即M g)、鈣（即C a )、鳃（即S r )及鋇（即B a )。 此處用辭“鹹土金屬氧化物，，常指鹹土金屬興氧之化合物。 爲便利計鹹土金屬氧化物在此用相當簡單氧化物的化學式 指示（例如MgO、BaO、CaO、SrO);不過，此簡單氧化物資 料意欲涵蓋其他氧化物，包括混合氧化物與非化學.計算量 之氧化物（例如MgxO、BaxO、CaxO及SrxO，其X係約〇·1至約 1 ) 0 文内用‘‘鑭系金屬，，之辭慣義指週期表的鑭系元素自鈽（即 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) ι^、ί$ -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493289 A7 B7 五、發明說明（7 ) 請先閱讀背面之注意事'寫本頁)

Ce)至（即Lu)。較佳鑭系金屬包括釤（即Sm)、釔（即Yb) 及钕（即Nd)。此處所用“鑭系金屬氧化物慣義指鑭系金屬 與氧足化合物。爲方便計文内鑭系金屬氧化物用相當+ 3價 悲氧化物的化學式指示（例如Sm2〇3、Yb2〇^Nd2〇3);但此 簡單氧化物資料意欲涵蓋其他氧化物，包括混合氧化物與 非化學计异量氧化物等（例如，Smx〇、Ybx〇及Ndy〇)，其X 係約0.1至約1.5)。 一較佳具體例内第一陰極層142含低工作函數金屬氧化 物。第一陰極層1 42典型能藉加熱眞空蒸發澱積。第一陰極 層142典型有厚度自約1〇至2〇〇人。典型蒸發/澱積速率爲每 秒約0.2約4 A。 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與半透明層1 26相似、第二陰極層i 44有高反射率與高工 作函數，由能形成光滑連續膜之材料製作。第二陰極層144 典型有工作函數大於4 eV。較佳具體例中第二陰極層144在 發射波長處有至少91.4%的反射率。第二較佳具體例内第二 陰極層在發射波長處有92%與96.5%間之反射率。第三較佳 /、組例中第一陰極層在發射波長處有反射率在94 %與9 6.5 0/〇 間。第四較佳具體例内第二陰極層的反射率在發射波長處 大於96 /〇。另車又佳具體例中用在自400 nm至5 00 nm發射波 長處有至少8 6 %反射率之金屬作第二陰極層144。如·同半透 明層126、第二陰極層144含一陰極材料選自金屬與.金屬合 金。適罝鬲工作函數金屬之實例包括鋁、銀、銅、金等類 以及此等金屬的合金。 一較佳具體例用j發射波長處有至少9丨4%反射率的金屬 -10- 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 493289 A7 B7 五、發明說明（8 或金屬合金兼作半透明層126及作第二陰極層144。另一較 佳具體例内用在自4〇〇 nmS5〇〇 nm發射波長時有至少86% 反射率之金屬兼作半透明層n6及作第二陰極層144。 通常第二陰極層144不必爲半透明層126所用同一材料。 舉例可用金作高工作函數半透明陽極，能於雙層陰極中用 銀作向反射率金屬層。較佳—具體例内高反射率層丄42有一反 射率至少91.4%或在400-500 nm發射波長處至少8 6 %反射率 的金屬作第二陰極層144與半透明層126二者。一更佳具體 例中用銀（A g)兼作高反射率金屬層於雙層陰極内與作半 明陰極二者。 或者，能用一多層陰極系統（未表現）。舉例，第一層高 反射率陰極層（宜具足夠厚度成不透明）可爲另一高反 陰極層之層覆蓋，可比第一高及舳輋陰極層或容或少反 射:在三層陰極加蓋構型中最上面金屬可係能形成光滑'連 :月旲的任何穩定金屬如鋁或鋁合金。其後層次能作特定功 =心加，例如供鈍化及封閉I置用。用以封閉裝置層次之 貫例G括义氣穩定的加蓋層。“窆i穩定，，一辭指保護蓋 層了 次防止裝置四週可能存在之週圍氧與濕氣的能 氧t走蛊層之適當材料包括金屬或金屬合金。 、止如同~半透明層126、第二陰極層144能用已知;殿積技術製 造。、蒸曰發/殿積的典型速率係自約1-20A/秒鐘。第二·陰極層 144<厚度^應足夠覆蓋第一陰極層並於相關波長時足夠不透 明以產生高反射率。第二陰極層典型有至少約800A厚产。 發射t 又 11 - (210 x 297 公釐） (請先閱讀背面之注意事 寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493289 A7 五、發明說明（9 ) 本發明的LED内至少—發射層13〇 (亦稱發光層或電光 含-電發光、半導電有機物質。在㈣内作業射層用材曰料 -般包括聚合型或分子材料展現電發光者。更特殊者展現 電發光之材料其能溶JL能由溶液中處理成均勾薄膜者。 合用分子發射物質的實例包括簡單有機分子如惠、嗓二 唑衍生物及薰草素衍生物等已知表現電發光性。此外、錯 合物諸如8-羥基醌醇鹽帶三價金屬離子特別鋁者亦係適= 發射材料，例如在Tang等，us專利Μ52,6”中説明者。 有效聚合物發射物質例包括半導電共扼聚合物。適用半 導包共軛聚合物包括聚（次苯撐乙烯）、ppv、與ppv之可溶 性衍生物如聚（2-甲氧-5_(2，/乙代己氧）丄^次苯撐乙 烯）、MEH-PPV，一種能量間隙Eg〜21 eV的半導電聚合 物。此物質在 Wudl，F·，H〇ger，s，Zhang，c，pakbaz，κ，

Heeger，A. J·，P〇lymer Prepdnts，1993, 34 (n〇1)，i97 中更詳 敘述。此用途中所述另一有效材料爲聚（2,5_雙（膽甾烷氧卜 1，4-次苯撐乙烯BCHA_PPV，一能量間隙Eg〜2.2〜之半導電 聚合物。此物質在美國專利5，189，136號内較詳説明。其他' 通當聚合物包括例如聚（3_烷基嘧吩）由Β_η，D.，

Gustafsson，G·，McBranch D·，與Heeger，A· J·，“聚（3 - 口塞吩） 一 # g 發光粤電輸送，，J. Appl Phys，1992，72，· 564 説 明’永（對次苯）經 Grem，G.，Leditzky，G·，Ullrich; B·，及 Leising，G”“ 欠苯）實現發藍光的裝Adv. Mater., 1992,4,36説明’及其可溶性衍生物如¥扣匕2；.，8(^〇仙，1.， 及Karasz，F.E·，“互性發藍光之聚合物” Macromolecules, -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I I I-J I I — — — — — — · I 1 (請先閱讀背面灸意事寫本頁} 二· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493289 五、發明說明（10) 1993, 26, 1 188説明；及聚p奎啉如Μ% ! d ^ 、ys· Lett·’ 1994, 65, m2。共軛半導性聚合物與非共軛群 或载體聚合物之掺混物亦可用作LED聚合物内活性層，如

Zhang, C„ von Seggern： H., Pakbaz, K„ Kraabel, B., ScLdt, I ger’ A. J·’ 苯基希）在聚（9_ 内的摻合物之藍色電發色二極管” Synthetic

Methals，1994，62，35敌述。亦可用本—弋夕 λλ 兀j用s 一或多種共軛聚合物 的摻混物如Yu·，G·，與Heeger A J “本逡地取人 g，A. J.，物製高效

Synthetic Metals，1997, 85, 1 183說明。 一具體例内電發光有機物質係_一電發光半導性有機聚合 物，其聚合物係一π-共軛聚合物或係其中含共軛部分= 段之共聚物。共軛聚合物爲技術上所熟知。適宜電發2半 導係有機聚合物包括但不限於： 私又 ⑴聚(Ρ-次苯撐乙晞)及其在次苯基上各位處取代的衍生 物； (ii) 聚卜次苯撐乙及其在撑⑽基上各位經取代之衍 生物； (iii) 聚（P-次苯撐乙烯）及其在次苯撐基上各位經取代、亦 在乙晞撐基上各位經取代的衍生物； ㈣聚(次芳樓乙晞），其中次芳可係蕃1'、。夫喃次”塞 嗯次、4二唑等基； ⑺聚(次芳撐乙晞)之衍生物，其中次芳可如以上(w)及次 芳上各位另有取代基者； -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ----Γ.ί ^-------裝—— (請先閱讀背面之注意事寫本頁) *1^. •線· 493289 •A7 B7 五、發明說明（11 (Vi)聚（次芳撐乙烯）的衍生物，其中次芳可同上（iv)及撐 乙烯上各位另有取代基者； ^ (vii) 聚（次芳撐乙烯）之衍生物，其中次芳可同上（iv)及次 芳上各位與撐乙烯上各位另有取代基者； (viii) 次芳撐乙晞齊聚物的共聚物諸如（iv)、、（vi)及(vii) 内無共軛之齊聚物者； (IX) 聚（p -次苯）與次苯基上各位經取代之衍生物，包括梯 式聚合物衍生物如聚（9,9-二烷基第）之類； (X) 聚（次芳）其中次芳可係如莕、蒽、呋喃烯、噻嗯晞、 p号一吐之類；及其等在次芳部分上各位處取代的衍生物； (xi) 齊聚次芳之共聚物諸如其在·（χ)内無共軛齊聚物者； (xii) 聚峻琳與其衍生物； (X111)聚喳啉與次苯上有例如烷基或烷氧基等取代以提供 溶解度的p -次苯共聚物； (xiv)剛性棒狀聚合物諸如聚（p -次苯_2冬苯并雙嘧唑）、 聚（p-次苯-2,6-苯幷雙呤啉）；聚（p_次苯_2,6_苯幷咪唑）， 及其等衍生物；等類。 亦適用半電導性共軛皂合物有分開分子，有不同分子化 合物摻混半導性共軛聚合物或經由共價鍵共價連接者。亦 有效用聚（苐）衍生物。見例如us專利5,777，_ ; 5,708，130 ;及5,900,327號等。 -具體例中電發光半導性有機材料爲—電發光、半 有機聚石物。較佳具體例内電發弁车道 仏元牛導性有機材料係選自 聚（P-次苯撐乙晞）、聚（次芳撐乙晞 /寸竹選自 ; 來（P _次苯）類及聚 -14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公^7 --/---r J---------- (請先閱讀背面之注拳寫本頁) . -I線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493289 五、發明說明（12) (次芳）類等。 血發t層亦可含其他物質如載體聚合物與添加劑。發射屏 ii ——.-------^i — (請先閱讀背面之注意事寫本頁) ”生：厚度約600至約1100A，視發射户斤需波長以及孔 小而定。 7 發射層典型能用技術上所知任何方法製作，尤 子及有機聚合物]LED技術上已知之諸法， 〃、: 直接洗鑄，及料聚合物後經反應 ^ 物。 …）义成所需聚合 "吾人已發現用一含至少一超薄層低工作函數金屬或金屬 乳化物（供有效電子注射）覆蓋一高反射率金屬的多声陰 極’連同-含半透明，高反，率-金屬層m 二： 雷子注射，高反射t高Q於微模槽構造内，從^呈二 效率與進步照射。相信一微模槽效# ^ *光 〜 彳日~欢您促進發光效率與亮 度β裝置的半透明金屬陽極與陰極雙層之相對高率处 線· 形成高效能聚合物LED。微模槽_ 生發射先帶寬度之f化。窄化結果改變發射大半光子的波 長至人眼更敏感區（見圖2)，以致大幅升高光發射結構之發 =效率。傳統結構中以同-發光聚合物所製聚合物LED的 寬電發光光譜表現於圖3供對照。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 囊封 本發明之LED典型宜囊封以預防長期降解。技術上週知呼 多囊封方法。例如，裝置能密封於玻片間，或密封於障壁 聚合物層中間。 罕土 15

493289 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13) 實例 以下實例説明本發明某些特色與優點。旨在例證本發明 而非限制。 * 式 後文實例與對照例中按下述程序決定下列量度： : 用一UDT S370 視力計（得自 CA，San Dieg0 的 Gamma Scientific支部UDT)測量效率，其中含一光二極管用下述程 序校正。光二極管經校正如下··用一 1^13丁校正的光源有已 知均勻光發射。用一光罩使僅發射像素作用區大小之光 束。光二極管放在離光設定距離處，記錄伏特數。於是知 曉相當於特定光度（34〇 cd/m2)的伏特數。 _ _照射： 用Newport光二極管（得自Irvine，以的心卿⑽c〇rp⑽ 測量照射。 作業生存期測試時led用一環氧樹脂而與玻璃蓋密封。進 行生存期試驗在空氣中對個別像素在裝置内電流不變，〇·5· mesc脈動，0.5%負荷週期，每像素5 mA。一像素衰變至零 光產：!：所需時間係用UDT S370視加計以校正之光二極管測 量。 對照例A 、製作一聚合物LED裝置如下··在一部分塗覆IT〇的玻璃基 底上，在空氣内於6000 rpm旋轉塗覆一聚（笨胺）摻混物溶液 (一般製法説明見US專利5,626,795號）。所得膜於5〇ό熱板 -16- (請先閱讀背面之注意事 裝—— 寫本頁) . -丨線. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 493289 A7 B7 五、發明說明（14 上乾燥3 0分鐘後眞空下在7 〇。〇過夜。以得自德國Frankfurt， Covion有機半導體公司之covion PD0 122甲苯溶液於1800 rpm旋轉塗覆於（氮手套箱内）pAni薄膜上。膜於室溫中眞 2下乾燥1小時。蒸氣澱積一鎖陰極在Covion PDO 122的聚 合膜上至30埃厚。鋇層上面蒸氣澱積3,〇〇〇A厚鋁層。 • 對照例B 如對照例A製一聚合物LED裝置，惟以厚3,000A之蒸氣殿 積銀層替代鋁。 實例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如對照例A製一聚合物LED裝置 積銀層替代ITO。 — 實例2 如對照例A製一聚合物LED裝置 厚300A的銀層。此裝置之績效與實例1及3相彷如下説明。 實例3 按實例1或2所述製一聚合物LED裝置，惟以厚3,〇〇〇A的 蒸氣澱積銀層替代銘層。 測量此等裝置之效率，摘述於表1 : 表1 0.3 mA的裝置效率（cd/A)與作業電壓 實例編號—0.3 mA之效率（cd/A)___—伏） 惟以厚300A之蒸氣澱 惟在ITO上面蒸氣澱積 I JI —J-------裝—— (請先閱讀背面之注拳寫本頁) . ί線- 對照例A 對照例B 實例1 實例3 5.25 4.54 5.9 9.5 11.3 9.6 10.2 10.4 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 493289 A7 ----— R7___ 五、發明說明（15 ) 曰上表丨證^月以300A銀替代IT〇(但留銘在位）多少改進出光 f，產生党度提升1 2 % (即對照例Α相對實例丨）。但在實 例3所述結構之裝置中獲得進步最堪注目，其中用一銀陽 極，銀爲雙層陰極結構内所用高反射率金屬。實例3之裝置 比對照例A裝置者更亮8 0 %以上。表i亦例證單以銀在陰極 側替換鈕（對照例A相對B )而保留陽極側不變並不改善裝置 的效率。事實上出光量減少。 貫例1與3裝置中發射亦經測得輻射量單位（w/Sr/m2)，其 測量忽略人眼感應之影響而以絕對術語測量出光量。結果 摘述於下表2。注意自根據本發明（實例3 )所製裝置的照射 比自傳統聚合物LED結構用同一發光聚合物j斤製裝置發出 者大2.5倍。 圖4表現由實例3裝置之電發光光譜。注意圖3内所見光镨 相對的電光發射變窄，雖然二裝置中使用相同發射聚合 物。相信實例3内微模槽中Covion PDO 122的侷限產生發射 窄化。 表2 裝置的照射 實例編號_裝置的0.3 mA(W/Sr/m2)之照射 對照例A ,32 對照例B 28 實例1 41 實例3 102 對照例c 按對照例A製一聚合物LED裝置，惟用半導電共軛聚合物 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事 裝—— 寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^3289 A7

五、發明說明（16 ) 馬CoWcm PDY 131，得自c〇vi〇n有機半導體公司（德國法蘭 克福）’ Covion PDY 131膜於3,000 rpm旋轉塗覆。鋇層厚 15A 。 ‘曰予 此裝置的電發光光譜顯示於圖5。 實例4 按實例3製一聚合物LED裝置惟所用半導電共軛聚合物爲 CoWon PDY 131，Covion PDY 131膜係於 3,〇〇〇 rpm旋轉塗 覆。B a厚 15A。 此裝置之電發光光譜表現於圖6。 表3 實例中裝置於0.3 mA的效率（cd/A)與作業電壓 實例編號 效率（cd/A) ϋ n . IJ IB·· I MB 襲 · I (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 對照例C 實例4 電壓(V) 實例編號 對照例C實例4 10.8 27.4 表4 實例中裝置的照射 裝置的0.3 mA(W/Sr7m2>)·^照射 8.9 10 訂： 36 83

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以上表3與4顯示對照例C及實例4裝置所得結果。可 發明不限於一種半導電聚合物，因出光量方面重要改盖2 經另-半電導聚合物實現]時陰極加蓋金屬自鋁改：： 銀，且陽極處ITO由銀替代。實例4中裝置發揮亮光#二馬 對照例C内裝置者大2.5倍（表3 ) 欠率比 實例4與對照例C裝置經測量發光量對電壓（l_ )線，量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 -19- 493289

五、發明說明（17) 度顯現於圖7。圖7内數撼七义 』数跟4明重大的高亮度係得 所製裝置。 - 下表5證明實例1與3之裝置有較長生存期且更穩定勝過含 ITO陽極層的對照裝置。^__5_ *㈣、％高電流（應力）條件下裝置之生存期 ——ίΐ^唬 -—___Β寺間比零^^ 對，例八 、 2.5小時 ί例1 試驗終端（1 5小時）尚未到達 貫例3 減驗終端（1 5小時）尚未到達 實例丨與3及對照例Α的裝置於認係非常高電流條件（〇 msec脈動，0.5%負荷週期，每像素5 mA)下測試以加速老」 過程能作許多裝置之試驗。三種裝置中對照例A裝置發; 最少光且最快降至零（2.5小時後無光發射）。實例丨與3裝丨 在其全生存期間展現極不同情況。每種情況中亮度降低」 起始値之約50%，然後維持其水準。在實例1與3裝置的^ 案中於測試認已完全前仍未到達衰退點。 因此，一般雖以ITO作陽極層優於銀，本發明獲得以銀、彳 構比用ITO裝置進步的作業生存期。 —^——--------裝·--- (請先閱讀背面之注寒寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 訂---------線----------:— -20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -n I n n ϋ I I I n n ·

Claims (1)

1. D8 、申請專利範圍 L —種發光裝置（100)，包括一陽極（120)含有高反射率鱼合 =作函數的半透明層（122)，及一陰椏（14〇)含選自金屬同 金屬氧化物與其組合之低工作函數材料的至少一種第一 陰極層（142)及有高反射率與高工作函數之_種=: 層（144)。 2. 根據申請專利範圍第i項裝置，其中半透明層有工、 數大於4 eV。 ^ 3. 根據申請專利範圍第丨項之裝置，其中半透明層包含陽 極材料選自金屬與金屬合金。 ^ 4. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中第二陰極層有工 作函數大於4 & V。 · 5. 根據申請專利範圍第丨項之裝置，其中第二陰極層含陰 極材料選自金屬與_金屬合金。 6·根據申請專利範圍第i項之裝置，其中裝置組件之至少 一項選自半透明層及至少一第二陰極層在發射波長處有 反射率至少91.4%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7·根據申請專利範圍第丨項之裝置，其中裝置組件之至少 一項選自半考明層及昊少一第二陰極層在發射波長自 400至5 00 nm處有反射率至少86%。 8. 根據申請專利範圍第1項之裝置，，其中裝置組件之至少 一項選自半透明層及至少一第二陰極層含銀。· 9. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中半透明層有第一 奉面（124)鄰接陰極與一相反第二表面（126)，及陽極另含 純化層（128)鄰接弟一表面’純化層含純化材料選自聚 21 - 本紙張尺度適用中國國豕祆準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 493289 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 (苯胺）、聚（苯胺）摻混物、聚噻吩、及聚嘍吩摻混物。 10.根據申請專利範圍第1項之裝置，其中半透明層有第一 表面鄰接陰極與一相反第二表面，及陽極另含一銦/氧 化錫透明層鄰接半透明層的第二表面。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）