發(fā)光元件的制作方法
【專利摘要】本案揭示一種發(fā)光元件，包括基板、依序形成于該基板之上的第一金屬層及第二金屬層、以及形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間的有機(jī)材料層，其中，第一金屬層的厚度可一致或包括多個金屬部或再包括外露部分基板表面的開口部，有機(jī)材料層包括相互接觸的電洞傳輸材料及電子傳輸材料以相互作用產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范圍的光線的激發(fā)錯合物，而間隔著該有機(jī)材料層的第一與第二金屬層之間會發(fā)生耦合，通過調(diào)整第一金屬層的厚度或第一金屬層與第二金屬層之間的距離，以使該光線的峰值波長位移至第二范圍及/或第三范圍。
【專利說明】
發(fā)光元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本案設(shè)及一種發(fā)光元件，尤指一種有機(jī)發(fā)光元件。
【背景技術(shù)】
[0002] -般發(fā)光二極管化i曲t-Emitting Diode ;LED)使用半導(dǎo)體材料，通過滲雜等方 式使運(yùn)些材料成為P型與n型，再將它們接合在一起形成pn接面，則電子及電桐可分別從 n型及P型材料注入，而當(dāng)電子與電桐相遇而結(jié)合時，會W光子的形式釋放出能量。
[0003] 有機(jī)發(fā)光二極管的rganic Li曲t-Emitting Diode ;0LED)則是使用有機(jī)材料。有 機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光過程大致如下：施加一正向偏壓，使電子和電桐克服界面能障后分別 由陰極與陽極注入，在電場作用下，電子與電桐相向移動并在發(fā)光層形成激子，最后電子和 電桐在發(fā)光層結(jié)合，激子消失并放出光能。另外，在發(fā)光層中滲雜客體巧光/憐光發(fā)光材料 能提高OLED的發(fā)光效率及使用壽命。
[0004] 近幾年，OLED的紅、綠或藍(lán)色發(fā)光材料的發(fā)光效率及使用壽命有明顯的進(jìn)步，尤 其是綠色發(fā)光材料，惟藍(lán)色發(fā)光材料則相對落后，其中藍(lán)色憐光材料效率雖然已可做到 20. 4cd/A，但其壽命僅有數(shù)百小時。
[0005] 因此，如何克服前述問題，例如不使用藍(lán)色巧光/憐光客體發(fā)光材料，而發(fā)展出高 效率OL邸元件，為目前市場上的關(guān)鍵議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本案提出一種發(fā)光元件，不包括發(fā)光層，僅由有機(jī)材料層中電桐傳輸材料和電子 傳輸材料相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出光線的激發(fā)錯合物，藉此降低制作成本及工序。
[0007] 本案的發(fā)光元件包括：基板；第一金屬層，其形成于該基板上；第二金屬層，其形 成于該第一金屬層上方；W及有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間并 包括相互接觸的電桐傳輸材料及電子傳輸材料；其中，該電桐傳輸材料與該電子傳輸材料 相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范圍的光線的激發(fā)錯合物，而該第一金屬層與該 第二金屬層之間產(chǎn)生禪合W使該光線的峰值波長位移，且調(diào)整該第一金屬層與該第二金屬 層之間的距離或該第一金屬層的厚度，W使該光線的峰值波位移至第二范圍或第=范圍。
[0008] 本案提出另一種發(fā)光元件，其包括：基板，其具有一表面；第一金屬層，其形成于 該基板上并具有第一金屬部、第二金屬部及位于該第一金屬部和第二金屬部之間且外露部 份該表面的開口部；第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；W及有機(jī)材料層，其形成于 該第一金屬層與該第二金屬層之間且覆蓋該第一金屬部、第二金屬部及由該開口部所外露 的部分該表面，該有機(jī)材料層并包括相互接觸的電桐傳輸材料及電子傳輸材料；其中，該電 桐傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用而產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范圍的光線的激 發(fā)錯合物，且該第一金屬部與該第二金屬層產(chǎn)生第一禪合W使該光線的峰值波長自該第一 范圍位移至第二范圍，該第二金屬部與該第二金屬層產(chǎn)生第二禪合W使該光線的峰值波長 自該第一范圍位移至第=范圍。
[0009] 一種發(fā)光元件，其特征為，該發(fā)光元件包括：基板；第一金屬層，其形成在該基板 上；第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；第立金屬層，其形成于該第二金屬層上方； 第四金屬層，其形成于該第=金屬層上方；第一有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第 二金屬層之間；第二有機(jī)材料層，其形成于該第二金屬層與該第立金屬層之間；W及第立 有機(jī)材料層，其形成于該第=金屬層與該第四金屬層之間；其中，該第一有機(jī)材料層、該第 二有機(jī)材料層、該第=有機(jī)材料層各自包括相互接觸的電桐傳輸材料及電子傳輸材料，且 該電桐傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用所產(chǎn)生的激發(fā)錯合物能發(fā)出峰值波長位于第 一范圍的光線，W使該第一有機(jī)材料層、該第二有機(jī)材料層、該第=有機(jī)材料層各自所發(fā)出 第一光線、第二光線、第=光線的峰值波長皆在第一范圍內(nèi)，該第二金屬層與該第=金屬層 之間產(chǎn)生第二禪合W使該第二光線的峰值波長自該第一范圍位移至第二范圍，且該第=金 屬層與該第四金屬層之間產(chǎn)生第=禪合W使該第=光線的峰值波長自該第一范圍位移至 第S范圍。
[0010] 本案提出另一種發(fā)光元件，其包括多個像素，各該像素包括：基板，其具有一表面； 第一金屬層，其形成于該基板上；第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；W及有機(jī)材料 層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間并包括相互接觸的電桐傳輸材料及電子傳 輸材料，且該電桐傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范 圍的光線的激發(fā)錯合物，而隔著該有機(jī)材料層的該第一金屬層與該第二金屬層產(chǎn)生禪合使 得該光線的峰值波長位移；其中，各該像素為W下其中一個：該第一金屬層完全覆蓋該表 面，通過調(diào)整該第一金屬層的厚度越小或該第一金屬層與該第二金屬層間的距離越大W使 該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，或者，通過調(diào)整該第一金屬層的厚度 越大或該第一金屬層與該第二金屬層間的距離越小W使該光線的峰值波長自該第一范圍 位移至該第=范圍；該第一金屬層具有覆蓋該基板的部分該表面的金屬部及外露該基板的 剩余該表面的開口部，通過調(diào)整該金屬部的厚度越小或該金屬部與該第二金屬層間的距離 越大W使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，或者，通過調(diào)整該金屬部的 厚度越大或該金屬部與該第二金屬層間的距離越小W使該光線的峰值波長自該第一范圍 位移至該第=范圍；該第一金屬層具有覆蓋該表面的第一金屬部和第二金屬部，通過調(diào)整 該第一金屬部的厚度越小或該第一金屬部與該第二金屬層間的距離越大W使該光線的峰 值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該第二金屬部的厚度越大或該第二金屬 部與該第二金屬層間的距離越小W使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第=范圍； W及該第一金屬層具有第一金屬部、第二金屬部及介于該第一金屬部與第二金屬部之間外 露部分該表面的開口部，通過調(diào)整該第一金屬部的厚度越小或該第一金屬部與該第二金屬 層間的距離越大W使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該第二 金屬部的厚度越大或該第二金屬部與該第二金屬層間的距離越小W使該光線的峰值波長 自該第一范圍位移至該第=范圍。
【附圖說明】
[0011] 圖IA及圖IB為本案的發(fā)光元件的一實(shí)施例的示意圖；
[0012] 圖2A至圖2C為本案的發(fā)光元件的另一實(shí)施例的示意圖；
[0013] 圖3A至圖3C為本案的發(fā)光元件的又一實(shí)施例的示意圖；
[0014] 圖4為本案的發(fā)光元件的再一實(shí)施例的示意圖；
[0015] 圖5A及圖5B為圖IA的發(fā)光元件的紅移和藍(lán)移示意圖；
[0016] 圖6A及圖她為圖IB的發(fā)光元件的紅移和藍(lán)移示意圖；
[0017] 圖7為本案的發(fā)光元件所包括的周期性結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0018] 圖8A及圖8B為本案的發(fā)光元件的周期性結(jié)構(gòu)與適用波長的關(guān)系曲線圖；
[0019] 圖9A及圖9B為本案的發(fā)光元件的應(yīng)用實(shí)施例的示意圖；W及
[0020] 圖10為本案的發(fā)光元件的又一實(shí)施例的示意圖。
[002。 其中，附圖標(biāo)記：
[0022] 100、200、300、400、500 發(fā)光元件
[0023] 10、201 像素
[0024] 201s 子像素
[0025] 2 基板
[0026] 21 表面
[0027] 3、3'、3"、3a 第一金屬層
[0028] 30 周期性結(jié)構(gòu)
[002引 31 第一金屬部
[0030] 32 第二金屬部
[00引]33 開口部
[0032] 4a 第一有機(jī)材料層
[0033] 4b 第二有機(jī)材料層
[0034] 4c 第=有機(jī)材料層
[0035] 41、43 載子注入/傳輸層
[003引 42 有機(jī)材料層
[0037] 421 電桐傳輸層
[00測 422 電子傳輸層
[0039] 5 第二金屬層
[0040] 6 陰極
[0041] 61 第一金屬層
[004引 62 第二金屬層
[004引 63 第；金屬層
[0044] 64 第四金屬層
[004引 7 陽極
[004引 8 薄膜晶體管
[0047] Di 距離（厚度）
[0048] Di g、Di r、Di b 距離
[0049] 〇2、〇3、〇2 r、〇2 b、〇2 g 厚度
[0050] W 尺寸
[005。 八 周期。
【具體實(shí)施方式】
[0052] W下藉由特定的實(shí)施例說明本案的實(shí)施方式，熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人±可由本文所掲 示的內(nèi)容輕易地了解本案的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小 等均僅用于配合說明書所掲示的內(nèi)容，W供熟悉此技藝的人±的了解與閱讀，非用于限定 本案可實(shí)施的限定條件，故任何修飾、改變或調(diào)整，在不影響本案所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá) 成的目的下，均應(yīng)仍落在本案所掲示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。
[0053] 請參閱圖IA及圖1B，本案的發(fā)光元件100包括依序堆迭的基板2、第一金屬層3、 載子注入/傳輸層41、有機(jī)材料層42、載子注入/傳輸層43及第二金屬層5。
[0054] 基板2的材料可為玻璃、塑膠或?qū)щ娊饘傺趸?，例如氧化銅錫（indi皿tin oxide ;口0)或氧化銅鋒（indium zinc oxide ;IZ0)，當(dāng)基板2為ITO或IZO時可作為陽極 使用。
[00巧]于本實(shí)施例中，第一金屬層3形成于基板2上W完全地覆蓋基板2,在此所謂"完 全地"是指沒有外露基板2的表面。第一金屬層3的材料可為金屬（如侶或其合金、銀或其 合金、金或其合金），例如Al/LiF、Ag/Al/Ag、Ag/Ge/Ag，或納米金屬氧化物，例如BCP/V2O5、 Mo化、ZnS/Ag/化0/Ag、化化/0；。，另可包括納米金屬線。第一金屬層也可作為電極，例如陽極 或陰極。此外，如圖IA及圖IB所示，第一金屬層3具有厚度〇2,約5nm-20皿。
[0056] 載子注入/傳輸層41形成于第一金屬層3上。當(dāng)基板2或第一金屬層3作為陽 極而第二金屬層5作為陰極時，載子注入/傳輸層41為電桐注入/傳輸層；反之，當(dāng)基板2 或第一金屬層3作為陰極而第二金屬層5作為陽極時，載子注入/傳輸層41為電子注入/ 傳輸層。
[0057] 有機(jī)材料層42形成于載子注入/傳輸層41上，并包括相互接觸的電桐傳輸材料 及電子傳輸材料。如圖IA所示，有機(jī)材料層42為混合有電桐傳輸材料及電子傳輸材料的 混合層；如圖IB所示，有機(jī)材料層42包括由電桐傳輸材料所構(gòu)成的電桐傳輸層421及接觸 并設(shè)置于電桐傳輸層421上由電子傳輸材料所構(gòu)成的電子傳輸層422。當(dāng)載子注入/傳輸 層41為電桐注入/傳輸層時，電桐傳輸層421鄰近該電桐注入/傳輸層，也可視為鄰近第 一金屬層3,而電子傳輸層422鄰近作為電子注入/傳輸層的載子注入/傳輸層43,也可視 為鄰近第二金屬層5。
[005引于本實(shí)施例中，電桐傳輸材料例如1，3-雙（氮-巧挫基）苯基 (l,3-bis(N-ca;rbazolyl)benzene;mCP)、4, 49, 40- S (氮-P卡挫基）S 苯胺 (4, 49, 40-t;ri (N-carbazolyl) triphenylamine ;TCTA)、9, 9-二[4-(二-對甲苯基）氨基 苯基]氣化 9_di [4- (di-p-tol}d) aminophenyl] f Iuorine ;DTAF)、1, 1-雙[(二-4-甲苯 基氨基）苯基]環(huán)己燒（l,l-bis[ (di-4-tol}damino)地en}d] cyclohexane ;TAPC)、或 N， N' -二苯基-N，N-二-[4-(N，N' 二苯基-氨基）苯基]聯(lián)苯胺（N，N' -di地en5d-N，N' -di-[4-(N, Ndipheny；L-amino)地enyljbenzidine ;NPNPB)，其結(jié)構(gòu)分別如式（1)-(5)所示。
[0059]
................................................式（I)
[0060] ..........................................式似
^OOG 1 ] ???????????????????????????????????????
[0062] .......................................式（4)
[0063] .........................................式巧）
[0064] 電子傳輸材料例如P0-T2T或4, 6-雙化5-二（3-化晚）基苯基）-2-甲基喀晚 (4, 6-Bis (3, 5-di (py;ridin-3-;yl) phenyl) -S-MethylpyriMidine ;B3PYMPM)，其結(jié)構(gòu)分別如 式（6)-(7)所示。
[0065； .......................................式化） ^OOGG ???????????????????????????????????? 式（7)
[0067]需說明的是，電桐傳輸材料會與電子傳輸材料相互作用產(chǎn)生激發(fā)錯合物 (exciplex)，WP0-T2T材料為電子傳輸材料搭配不同的電桐傳輸材料可產(chǎn)生能發(fā)出不 同光色的激發(fā)錯合物。例如，P〇-T2T/mCP可發(fā)出藍(lán)光（其峰值波長約在380nm-495nm)、 P0-T2T/TCTA可發(fā)出綠光（其峰值波長約在495nm-570nm)、P0-T2T/DTAF可發(fā)出黃光（其 峰值波長約在570nm-590nm)、P0-T2T/TAPC可發(fā)出橘光（其峰值波長約在590nm-620nm)、 P0-T2T/NPNPB可發(fā)出紅光（其峰值波長約在570nm-750nm)。
[0068] 載子注入/傳輸層43形成于有機(jī)材料層42上。當(dāng)基板2或第一金屬層3作為陽 極而第二金屬層5作為陰極時，載子注入/傳輸層43為電子注入/傳輸層；反之，當(dāng)基板2 或第一金屬層3作為陰極而第二金屬層5作為陽極時，載子注入/傳輸層43為電桐注入/ 傳輸層。另外，如圖IA及圖IB所示，載子注入/傳輸層41、有機(jī)材料層42及載子注入/傳 輸層43的堆迭具有厚度化，約75nm-150nm，而調(diào)整載子注入/傳輸層41、有機(jī)材料層42及 載子注入/傳輸層43任一層的厚度可改變第一金屬層3與第二金屬層5間的距離化。
[0069] 第二金屬層5形成于載子注入/傳輸層43上，W使有機(jī)材料層42介于第一金屬 層3與第二金屬層5之間，則使第一金屬層3與第二金屬層5之間距離有化。第二金屬層 5的材料可為金屬（如侶或其合金、銀或其合金、金或其合金），例如Al/LiF、Ag/Al/Ag、Ag/ Ge/Ag，或納米金屬氧化物，例如BCP/V2O5、Mo〇3、ZnS/Ag/aiO/Ag、化化/Ce。，通常作為陰極使 用。另外，如圖IA及圖IB所示，第二金屬層5具有厚度化，約20nm W上。
[0070] 當(dāng)施加一電壓跨接在第二金屬層5與第一金屬層3或基板2之間時，有機(jī)材料層 42中的電桐傳輸材料與電子傳輸材料會相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出光線的激發(fā)錯合物，此時 通過第一金屬層3與第二金屬層5之間的禪合，即電漿禪合（plasmon coupling)效應(yīng)，能 使該激發(fā)錯合物所發(fā)出的光線的峰值波長位移，例如往波長較長的方向位移（稱紅移，red shift)或往波長較短的方向位移（藍(lán)移，blue shift)。因此，調(diào)整第一金屬層3與第二金 屬層5之間的距離化或第一金屬層3的厚度D 2能使有機(jī)材料層42所發(fā)出的光線的峰值波 長紅移或藍(lán)移至不同的波段，例如，自綠光波段（其峰值波長約在495nm-570nm)紅移至紅 光波段（其峰值波長約在570nm-750nm)，或自紅光波段（其峰值波長約在570nm-750nm)紅 移至近紅外光波段（其峰值波長約小于1240nm);或者，由綠光波段藍(lán)移至藍(lán)光波段（其峰 值波長約在380nm-495nm)。
[0071] 接著參閱圖2A至圖2C，本實(shí)施例的發(fā)光元件200與圖IA至圖IB所示的發(fā)光元件 100的差異僅在于，第一金屬層3'包括覆蓋于基板2的表面的第一金屬部31及第二金屬部 32。當(dāng)然，有機(jī)材料層42也如圖IA或圖IB所示包括相互接觸的電桐傳輸材料與電子傳輸 材料。
[0072] 第一金屬部31的厚度〇2 r在5nm-20皿之間調(diào)整且第一金屬部31與第二金屬層5 間的距離化f在75nm-150nm之間調(diào)整W使有機(jī)材料層42所發(fā)出的光線的峰值波長自該第 一范圍位移至該第二范圍（也就是，紅移至較長的峰值波長）；第二金屬部32的厚度〇2b在 5nm-20nm之間調(diào)整且第二金屬部32與第二金屬層5間的距離化b在75nm-150nm之間調(diào)整 W使有機(jī)材料層42所發(fā)出的光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第=范圍（也就是，藍(lán) 移至較短的峰值波長），且其中，第二金屬部32的厚度〇2 b大于第一金屬部31的厚度D 2 f 或第二金屬部32與第二金屬層5間的距離化b小于第一金屬部31與第二金屬層5間的距 離化f。藉此，發(fā)光元件200可同時發(fā)出兩種不同波段的光線?；蛘撸部蓪⒌谝唤饘俨?1 和第二金屬部32其中一者替換成開口部（未予W圖式），則發(fā)光元件200可發(fā)出原本該激 發(fā)錯合物所產(chǎn)生的光線W及紅移或藍(lán)移之后的光線。
[0073] 另外，調(diào)整第一金屬部31的厚度〇2 r或第一金屬部31與第二金屬層5之間的距 離化f可改變該第二范圍的數(shù)值。調(diào)整第二金屬部32的厚度D 2 b或第二金屬部32與第二 金屬層5之間的距離化b可改變該第=范圍的數(shù)值。如圖2A所示，第一金屬部31的厚度 〇2 f與第二金屬部32的厚度D 2 b不相同，而第一金屬部31與第二金屬層5間的距離D 1 fW 及第二金屬部32與第二金屬層5間的距離化b相同，也就是，載子注入/傳輸層41、有機(jī)材 料層42及載子注入/傳輸層43的堆迭整體厚度相同，第二金屬層5整體厚度化相同。如 圖2B和圖2C所不，第一金屬部31的厚度〇2 f與第二金屬部32的厚度D 2 b相同，而第一金 屬部31與第二金屬層5之間的距離化f W及第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離D 1 b 不相同；其中，圖2B主要W有機(jī)材料層42來調(diào)整第一金屬部31與第二金屬層5之間的距 離化山及第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離D 1 b，而載子注入/傳輸層41厚度整 體相同，載子注入/傳輸層43厚度整體相同，第二金屬層5厚度化整體相同；另其中，圖2C 主要W載子注入/傳輸層41調(diào)整第一金屬部31與第二金屬層5之間的距離化f W及第二 金屬部32與第二金屬層5之間的距離化b，而有機(jī)材料層42整體厚度相同，載子注入/傳 輸層43,第二金屬層5厚度化整體相同。又，也可W載子注入/傳輸層43調(diào)整第一金屬部 31與第二金屬層5之間的距離化f W及第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離D 1 b。
[0074] 接著參閱圖3A至圖3C，本實(shí)施例的發(fā)光元件300與圖IA至圖IB所示的發(fā)光元件 100的差異僅在于，第一金屬層3"可為圖案化金屬層或網(wǎng)格狀金屬層，其包括覆蓋于基板2 的表面21的第一金屬部31、第二金屬部32及位于第一金屬部31與第二金屬部32之間外 露部分表面21的開口部33。當(dāng)然，有機(jī)材料層42也如圖IA或圖IB所示包括相互接觸的 電桐傳輸材料與電子傳輸材料。
[0075] 于發(fā)光元件300中，有機(jī)材料層42中的電桐傳輸材料與電子傳輸材料相互作 用W產(chǎn)生能發(fā)出光線的激發(fā)錯合物，而該光線的峰值波長（peak wavelength)在第一范 圍。此外，第一金屬部31與第二金屬層5之間產(chǎn)生第一禪合，也就是電漿禪合（plasmon coupling)效應(yīng)，使得該光線的峰值波長自該第一范圍位移至第二范圍（例如紅移至較長 的峰值波長）。此外，第二金屬部32與第二金屬層5之間產(chǎn)生第二禪合，使得光線的峰值波 長自該第一范圍位移至第=范圍（例如藍(lán)移至較短的峰值波長）。
[0076] 需說明的是，該光線為均向的（isotropic),當(dāng)?shù)诙饘賹?有反射效果時，峰值 波長在第一范圍的光線可自開口部33穿出W離開該發(fā)光元件300，峰值波長在第二范圍的 光線可穿過第一金屬部31 W離開發(fā)光元件300,峰值波長在第=范圍的光線可穿過第二金 屬部32 W離開發(fā)光元件300 ;當(dāng)?shù)诙饘賹?為透明時，前述峰值波長在第一范圍、第二范 圍及第=范圍的光線也可穿過第二金屬層5 W離開發(fā)光元件300。
[0077] 調(diào)整第一金屬部31的厚度〇2 r或第一金屬部31與第二金屬層5之間的距離D 1 r 可改變該第二范圍的數(shù)值。調(diào)整第二金屬部32的厚度〇2 b或第二金屬部32與第二金屬層 5之間的距離化b可改變該第=范圍的數(shù)值。如圖3A所示，第一金屬部31的厚度D 2 f與第 二金屬部32的厚度〇2 b不相同，而第一金屬部31與第二金屬層5間的距離D 1 f、第二金屬 部32與第二金屬層5間的距離化bW及對應(yīng)于開口部33的基板2與第二金屬層5間的距 離化g相同，也就是，載子注入/傳輸層41、有機(jī)材料層42及載子注入/傳輸層43的堆迭 整體厚度相同，第二金屬層5整體厚度化相同。如圖3B和圖3C所示，第一金屬部31的厚 度〇2 f與第二金屬部32的厚度D 2 b相同，而第一金屬部31與第二金屬層5之間的距離D 1 f W及第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離化b不相同；其中，圖3B主要W有機(jī)材料層 42來調(diào)整第一金屬部31與第二金屬層5之間的距離化f W及第二金屬部32與第二金屬層 5之間的距離化b，而載子注入/傳輸層41厚度整體相同，載子注入/傳輸層43厚度整體 相同，第二金屬層5厚度化整體相同；另其中，圖3C主要W載子注入/傳輸層41調(diào)整第一 金屬部31與第二金屬層5之間的距離化f W及第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離 化b，而有機(jī)材料層42整體厚度相同，載子注入/傳輸層43，第二金屬層5厚度化整體相同。 又，也可W載子注入/傳輸層43調(diào)整第一金屬部31與第二金屬層5之間的距離化fW及 第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離化b。
[0078] 例如，激發(fā)錯合物所發(fā)出的光線的峰值波長在495nm-570nm(綠光波段），第一 金屬部31的厚度〇2違]5nm-20皿且其與第二金屬層5之間的距離D 1 ^勺75nm-150皿， 則第一金屬部31與第二金屬層5之間會產(chǎn)生第一禪合W使該光線的峰值波長位移至 570nm-750皿，而第二金屬部32的厚度〇2 b約5nm-20皿且其與第二金屬層5之間的距 離化b約75nm-150皿，其中第二金屬部32的厚度D 2 b大于第一金屬部31的厚度D 2 f或 者第二金屬部32與第二金屬層5之間的距離化b小于第一金屬部31與第二金屬層5之 間的距離化f，則第二金屬部32與第二金屬層5之間能產(chǎn)生第二禪合使得該光線的峰值 波長位移至380nm-495nm(藍(lán)光波段）。又例如，激發(fā)錯合物所發(fā)出的光線的峰值波長在 570nm-750皿，第一金屬部31的厚度〇2 f約5nm-20皿且其與第二金屬層5之間的距離D 1 f 約ISOnm-1000 皿，貝第一金屬部31與第二金屬層5之間會產(chǎn)生第一禪合W使該光線的峰 值波長位移至小于1240皿，而第二金屬部32的厚度〇2 b約5nm-20皿且其與第二金屬層5 之間的距離化b約3〇nm-75皿，則第二金屬部32與第二金屬層5之間能產(chǎn)生第二禪合使得 該光線的峰值波長位移至大于305nm。藉此，發(fā)光組件300可發(fā)出S種不同波段的光線，例 如紅光、綠光和藍(lán)光，W混合成白光，另藉由調(diào)整第一金屬部31和第二金屬部32覆蓋基板 2表面21的面積及開口部33外露表面的面積，能改變綠光、紅光和藍(lán)光的比例。
[0079] 上述利用圖IA-圖1B、圖2A-圖2C及圖3A-圖3C說明本案的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)， 其包括依序堆迭的基板2、第一金屬層3 (或3'或3")、載子注入/傳輸層41、具有電桐傳 輸材料及電子傳輸材料的有機(jī)材料層42、載子注入/傳輸層43及第二金屬層3,而不包括 先前技術(shù)所述的發(fā)光層，其中，第一金屬層3(或3'或3")可為W下其中一個：厚度一致地 完全覆蓋基板2的表面，如圖IA-圖IB所示，所構(gòu)成的發(fā)光元件100可發(fā)出一種波段的光 線；包括至少二個厚度不同或與第二金屬層間的距離不同的金屬部31和32且運(yùn)些金屬部 31和32之間并無間隔，如圖2A-圖2C所示，所構(gòu)成的發(fā)光元件200可發(fā)出兩種波段的光 線；W及包括至少二個金屬部31和32及介于該金屬部之間外露部分基板2的表面的開口 部33,如圖3A-圖3C所示，所構(gòu)成的發(fā)光元件300可發(fā)出=種波段的光線。
[0080] 請參閱圖4,于本實(shí)施例中，發(fā)光元件400包括依序堆迭的基板2、第一金屬層61、 第一有機(jī)材料層4a、第二金屬層62、第二有機(jī)材料層4b、第=金屬層63、第=有機(jī)材料層 4c、及第四金屬層64。
[0081] 基板2的尺寸及材料與第一實(shí)施例中的基板2相同。第一金屬層61、第二金屬層 62、第S金屬層63與第一實(shí)施例中的第一金屬層3的尺寸及材料相同，例如在5nm-20nm， 可由金屬（Al/LiF、Ag/Al/Ag、Ag/Ge/Ag)或納米金屬氧化物度CP/V2〇5、Mo〇3、ZnS/Ag/aiO/ Ag、ZnPc/Cj所構(gòu)成。第四金屬層64與第一實(shí)施例中的第二金屬層5的尺寸及材料相同 W作為陰極，基板2或第一金屬層61其中一者可作為陽極。第一有機(jī)材料層4a、第二有機(jī) 材料層4b及第=有機(jī)材料層4c與第一實(shí)施例中的有機(jī)材料層4相同，例如綠色蛋光A1q3 材料，并包括相互接觸的電桐傳輸材料與電子傳輸材料。
[0082] 第一有機(jī)材料層4曰、第二有機(jī)材料層4b、第=有機(jī)材料層4c中皆具有電子傳輸材 料及電桐傳輸材料，且電子傳輸材料及電桐傳輸材料會相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位 在第一范圍的光線，使得第一有機(jī)材料層4a所發(fā)出的第一光線、第二有機(jī)材料層4b所發(fā)出 的第二光線、第=有機(jī)材料層4c所發(fā)出的第=光線的峰值波長皆在第一范圍，第一金屬層 61與第二金屬層62用W使該第一光線產(chǎn)生增益，第二金屬層62與第=金屬層63之間產(chǎn) 生第二禪合W使該第二光線的峰值波長自該第一范圍位移至第二范圍，第=金屬層63與 第四金屬層64之間產(chǎn)生第=禪合W使該第=光線的峰值波長自該第一范圍位移至第=范 圍。此外，調(diào)整第一金屬層61的厚度〇2 g、該第二金屬層62的厚度〇2 r、或第一金屬層61與 該第二金屬層62間的距離化gW改變該第一光線的增益。調(diào)整第二金屬層62的厚度D 2 f、 第=金屬層63的厚度〇2 b、或第二金屬層62與第=金屬層63間的距離化r W改變該第二 范圍的數(shù)值。調(diào)整第=金屬層63的厚度〇2 b、第四金屬層64的厚度、或第=金屬層63與第 四金屬層64間的距離化bW改變該第=范圍的數(shù)值。
[0083] 例如，該第一、第二、第S光線的峰值波長在495nm-570nm，其中該第二光線的 波段可涵蓋495nm-750皿、該第S光線的波段可涵蓋380nm-570皿，則經(jīng)厚度〇2 f、〇2 b皆 在5nm-20皿且距離化t在75nm-150皿的第二金屬層62與第S金屬層63的第二禪合之 后，該第二光線的峰值波長位移至570nm-750皿，另經(jīng)距離化b在75nm-150皿且小于距 離化f的第=金屬層63與第四金屬層64的第=禪合之后，該第=光線的峰值波長位移至 380nm-495nm。又例如，該第一、第二、第S光線的峰值波長在570nm-750nm，其中該第二光 線的波段可涵蓋570nm-1240皿、該第S光線的波段可涵蓋305nm-750皿，則經(jīng)厚度〇2 r、〇2 b 皆在5nm-20皿且距離化f在ISOnm-1000 皿的第二金屬層62與第S金屬層63的第二禪合 之后，該第二光線的峰值波長位移至小于1240nm，另經(jīng)距離Di b在30nm-75nm且小于距離 Di f的第=金屬層63與第四金屬層64的第=禪合之后，該第=光線的峰值波長位移至大于 305皿。據(jù)此，發(fā)光組件300可產(chǎn)生綠、紅、和藍(lán)S種波段的光，并發(fā)出由該S種波段的光所 構(gòu)成的白光。
[0084] W下進(jìn)一步W表1-12說明各層的厚度與激發(fā)錯合物所發(fā)出的光線的峰值波長的 關(guān)系。
[0085] 首先，W表1和表2說明不包括第一金屬層（即其厚度〇2為Onm)的比較例與包括 第一金屬層的實(shí)驗(yàn)例之間的差異。需說明的是，于比較例1-4中，第二金屬層的材料為侶； 于實(shí)驗(yàn)例1-4中，第一金屬層和第二金屬層的材料皆為侶；于比較例1-2及實(shí)驗(yàn)例1-2中， 有機(jī)材料層為一層1 :1的TAPC和B3PYMPM的混合層；于比較例3-4及實(shí)驗(yàn)例3-4中，有機(jī) 材料層包括平行堆迭的一層TAPC和一層B3PYMPM。另外，表1-表12是W化表示第一金 屬層和第二金屬層彼此的距離，也可代表化r、化b; W D 2表示第一金屬層的厚度，也可代表 〇2 r、〇2 b。
[0086] 表 1
[0087]
[008引根據(jù)表1及參閱圖5A和圖5B發(fā)現(xiàn)，比較例I與實(shí)驗(yàn)例I相比，當(dāng)距離化為100皿 且第一金屬層厚度02為Onm時，該光線的峰值波長為520nm，如圖5A的實(shí)線曲線所示；當(dāng)?shù)?一金屬層厚度02為15nm時，該光線的峰值波長則藍(lán)移至497nm，如圖5A的點(diǎn)線曲線所示。 比較例2與實(shí)驗(yàn)例2相比，當(dāng)距離化為130nm且第一金屬層厚度D 2為Onm時，該光線的峰 值波長為517nm，如圖5B的實(shí)線曲線所示；當(dāng)?shù)谝唤饘賹雍穸?2為15nm時，該光線的峰值 波長則紅移至572nm，如圖5B的點(diǎn)線曲線所示。
[0089] 表 2
[0090]
[0091] 根據(jù)表2及參閱圖6A和圖她發(fā)現(xiàn)，比較例3與實(shí)驗(yàn)例3相比，當(dāng)距離化為90皿 且第一金屬層厚度〇2為Onm時，該光線的峰值波長為492nm，如圖6A的實(shí)線曲線所示；當(dāng)?shù)?一金屬層厚度〇2為15nm時，該光線的峰值波長則藍(lán)移至460nm，如圖6A的點(diǎn)線曲線所示。 比較例4與實(shí)驗(yàn)例4相比，當(dāng)距離化為130nm且第一金屬層厚度D 2為Onm時，該光線的峰 值波長為506nm，如圖6B的實(shí)線曲線所示；當(dāng)?shù)谝唤饘賹雍穸醛?為15nm時，該光線的峰值 波長則紅移至569nm，如圖她的點(diǎn)線曲線所示。
[0092] 因此，表1-2及圖5A-圖她顯示，第一金屬層與第二金屬層間的距離化越大，光 線的峰值波長越往紅光波段位移；第一金屬層與第二金屬層間的距離化越小，光線的峰值 波長越往藍(lán)光波段位移。據(jù)此，本案的第一金屬層與第二金屬層之間的禪合效應(yīng)，能使由激 發(fā)錯合物發(fā)出的光線的峰值波長產(chǎn)生位移，若該光線的峰值波長落在第一范圍（例如綠光 波段，約495nm-570nm)且該光線涵蓋了可見光范圍，則該禪合效應(yīng)可使該光線的峰值波長 紅移至第二范圍（例如紅光波段，約570nm-750nm)或藍(lán)移至第S范圍（例如藍(lán)光波段，約 380nm-495nm)〇
[0093] 接著W表3-12說明調(diào)整第一金屬層的厚度DzW及第一金屬層與第二金屬層的 距離化（也就是載子注入/傳輸層、有機(jī)材料層及載子注入/傳輸層的堆迭厚度）與光線 的峰值波長的關(guān)系。需說明的是，于表3-5中，所使用的電子傳輸材料與電桐傳輸材料分 別為P0-T2T和TCTA，激發(fā)錯合物所發(fā)出的光線的峰值波長約為530nm，而所使用的第一金 屬層與第二金屬層的材料于表3-5中分別為A1/A1、Ag/Ag、Au/Au。而于表6-9中，激發(fā)錯 合物所發(fā)出的光線的峰值波長約為630nm，例如使用P0-T2T和NPWB分別作為電子傳輸材 料與電桐傳輸材料，而所使用的第一金屬層與第二金屬層的材料于表6-8中分別為A1/A1、 Ag/Ag、Au/Au，表6-8列出W紅光波段化30皿)、N(折射系數(shù)）/K (消散系數(shù)（extinction coefficient))值設(shè)定為1. 75進(jìn)行的紅位移模擬結(jié)果。于表10-12中，激發(fā)錯合物所發(fā)出 的光線的峰值波長約在570nm-750nm之間，而所使用的第一金屬層與第二金屬層的材料分 別為 Al/Al、Ag/Ag、Au/Au。
[0094] 表 3
[0095]
[0098] 表 5
[0099]
[0106]
[0113] 表 12
[0114]
[011引 由表3-5可知，第一金屬層的厚度02可在5nm-20皿之間調(diào)整，第一金屬層與第二 金屬層之間的距離化可在75nm-150皿之間調(diào)整。第一金屬層與第二金屬層間的距離D 1越 大，且第一金屬層的厚度02越小，光線的峰值波長越往紅光波段偏移W使光線成為紅光；第 一金屬層與第二金屬層間的距離化越小，且第一金屬層的厚度D 2越大，光線的峰值波長越 往藍(lán)光波段偏移W使光線成為藍(lán)光。
[011引由表6-9可知，第一金屬層的厚度02可在5nm-20皿之間調(diào)整，第一金屬層與第二 金屬層之間的距離化也可在150nm-500皿之間調(diào)整，甚至1000皿時，該光線可自紅光波段 巧70nm-750nm)位移至近紅外波段（約小于1240nm)。尤其從由表9可知，當(dāng)?shù)谝唤饘賹?與第二金屬層間的距離化為200、500或1000 nm時，發(fā)光元件可發(fā)出峰值波長位于500nm、 850nm或1240nm的光線。
[0117] 由表10-12可知，第一金屬層的厚度〇2可在5nm-20皿之間調(diào)整，第一金屬層與第 二金屬層之間的距離化也可在30nm-75皿之間調(diào)整，該光線可自紅光波段巧70nm-750nm) 位移至近紫外波段（約大于305nm)。
[0118] 此外，請參閱圖7,發(fā)光元件300中的金屬部31和32可構(gòu)成多個周期性結(jié)構(gòu) 30 W使峰值波長在不同范圍的光線產(chǎn)生增益。如圖7所示，周期性結(jié)構(gòu)30的尺寸W在 40nm-437皿之間、周期A在50nm-965皿之間。也就是說，金屬部31和32的各自的寬度皆 為周期性結(jié)構(gòu)30的寬度W，而自金屬部31的尾端至金屬部32的尾端為周期性結(jié)構(gòu)30的 周期A。需說明的是，雖然圖式中顯示該周期性結(jié)構(gòu)的外型為方波，惟本案并不限制它的 形狀。藉此，激發(fā)錯合物所產(chǎn)生的光線、或者經(jīng)由電漿禪合效應(yīng)所產(chǎn)生的紅移或藍(lán)移后的光 線，可通過周期性結(jié)構(gòu)30而產(chǎn)生增益。
[011引表13-15分別為Al、Ag及Au的周期性結(jié)構(gòu)的周期A、尺寸W和適用波長的關(guān)系。
[0120] 表 13
[0121]
[0122] 巧 14
[0123]
[0124]
[0125] 陽12引參閱表13-15及圖8A及圖8B，其中，圖8A及圖8B中所示的曲線由上至下分別代 表A1、Ag和Au, W材料為Al及波長550nm(綠光）為例，當(dāng)該周期性結(jié)構(gòu)30的周期A為 646皿且尺寸W為298皿時，會使峰值波長位于550皿的光線產(chǎn)生增益。W材料為Ag及波 長450nm(藍(lán)光）為例，當(dāng)該周期性結(jié)構(gòu)30的周期A為300nm且尺寸W為189nm時，會使 峰值波長位于450nm的光線產(chǎn)生增益。W材料為Au及波長650nm(紅光）為例，當(dāng)該周期 性結(jié)構(gòu)30的周期A為545nm且尺寸W為299nm時，會使峰值波長位于650nm的光線產(chǎn)生 增益，而由表15可看出，Au較適用于長波長的增益。因此，通過調(diào)整周期性結(jié)構(gòu)30的周期 A及尺寸W能使得峰值波長位于某波段的光線產(chǎn)生增益。
[0127] 此外，上述發(fā)光元件300可應(yīng)用于主動矩陣有機(jī)發(fā)光二極管（Active-matrix organic Ii曲t-emitting diode ;AM0LED)顯示器或被動矩陣有機(jī)發(fā)光二極管 (Passive-matrix organic Ii曲t-emitting diode ;PM0LED)顯不器。參閱圖 9A，發(fā)光元件 300在圖9A的顯示器中作為一個像素201，像素201還包括R、G、B S個子像素201s，每個 子像素201s皆由薄膜晶體管（TFT)S來致動發(fā)光，使得像素201能發(fā)出紅、綠、藍(lán)光，且利用 TFT做電流控制調(diào)整R、G、B S個子像素201s的發(fā)光比例更能調(diào)整各像素201的發(fā)光顏色， 使得AMOL邸顯示器能呈現(xiàn)動態(tài)彩色灰階圖像。另參閱圖9B，與圖9A的差異在于致動發(fā)光 方式，被動矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是利用陰極6和陽極7來致動發(fā)光，其余特征和圖9A 相同。
[0128] 另外，于其他實(shí)施例中，本案的發(fā)光元件皆可作為顯示器的其中一個像素，換言 之，每個像素可包括基板、依序堆迭于該基板上的第一金屬層、有機(jī)材料層和第二金屬層， 其中該第一金屬層可為W下其中一種：第一金屬層的厚度為零，則該像素會發(fā)出有機(jī)材料 層所產(chǎn)生的光線；第一金屬層的厚度一致地完全覆蓋該基板的表面，則該像素可發(fā)出一種 波段的光線，即紅移或藍(lán)移之后的光線；第一金屬層包括覆蓋該基板的部分該表面的金屬 部及外露該基板的剩余該表面的開口部，則該像素可發(fā)出兩種波段的光線，即有機(jī)材料層 所產(chǎn)生的光線W及紅移或藍(lán)移之后的光線；第一金屬層包括至少二個覆蓋該基板的該表面 的金屬部，則該像素可發(fā)出兩種波段的光線，即紅移及藍(lán)移之后的光線；W及第一金屬層包 括至少二個覆蓋該基板的該表面的金屬部W及位于該兩個金屬部間外露該基板的部分該 表面的開口部，則該像素可發(fā)出S種波段的光線，即有機(jī)材料層所產(chǎn)生的光線、紅移及藍(lán)移 之后的光線。例如，請參閱圖10,本案的發(fā)光元件500包括多個像素10,各像素10包括依 序堆迭的基板2、第一金屬層3a、載子注入/傳輸層41、有機(jī)材料層42、載子注入/傳輸層 43和第二金屬層5,有機(jī)材料層42可發(fā)出峰值波長位于第一范圍的光線。于各像素10中， 基板2、有機(jī)材料層42和第二金屬層5和上述實(shí)施例所示者相同，而第一金屬層3a可為W 下其中一種：厚度一致地完全覆蓋基板2的表面（如圖10中自左邊算來第二或六個像素）， 通過調(diào)整第一金屬層3a的厚度越小或第一金屬層3a與第二金屬層5間的距離越大，能使 該光線的峰值波長自該第一范圍位移至第二范圍，或者，通過調(diào)整第一金屬層3a的厚度越 大或第一金屬層3a與第二金屬層5間的距離越小，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位 移至第=范圍；第一金屬層3a具有覆蓋基板2的部分該表面的金屬部及外露基板2的剩余 該表面的開口部（如圖10中自左邊算來第=個像素），通過調(diào)整該金屬部的厚度越小或該 金屬部與第二金屬層5間的距離越大，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二 范圍，或者，通過調(diào)整該金屬部的厚度越大或該金屬部與第二金屬層5間的距離越小，能使 該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第=范圍；第一金屬層3a具有第一金屬部和第 二金屬部，通過調(diào)整該第一金屬部的厚度越小或該第一金屬部與第二金屬層5間的距離越 大，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該第二金屬部的厚 度越大或該第二金屬部與第二金屬層5間的距離越小，能使該光線的峰值波長自該第一范 圍位移至該第立范圍；第一金屬層3a具有第一金屬部、第二金屬部及形成于該第一金屬部 與第二金屬部之間外露基板2的部分該表面的開口部（如圖10中自左邊算來第一或五個 像素），通過調(diào)整該第一金屬部的厚度越小或該第一金屬部與該第二金屬層間的距離越大， 能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該第二金屬部的厚度越 大或該第二金屬部與該第二金屬層間的距離越小，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位 移至該第=范圍；W及第一金屬層3a的厚度為零（如圖10中自左邊算來第四個像素）時 將維持原本波長無位移。
[0129] 綜上所述，本案的發(fā)光元件不包括發(fā)光層，僅由有機(jī)材料層中相互接觸的電桐傳 輸材料和電子傳輸材料相互作用W產(chǎn)生能發(fā)出光線的激發(fā)錯合物，藉此降低制作成本及工 序，另藉由有機(jī)材料層上下側(cè)的第一和第二金屬層發(fā)生禪合效應(yīng)，能令激發(fā)錯合物的光線 的峰值波長紅移或藍(lán)移，W產(chǎn)生不使用藍(lán)色巧光/憐光客體發(fā)光材料而發(fā)出藍(lán)光的發(fā)光元 件、不使用紅色巧光/憐光客體發(fā)光材料而發(fā)出紅光的發(fā)光元件、或不使用紅色或藍(lán)色巧 光/憐光客體發(fā)光材料而發(fā)出白光的發(fā)光元件。
[0130] 上述實(shí)施例僅例示性說明本案的功效，而非用于限制本案，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝的 人±均可在不違背本案的精神及范疇下對上述運(yùn)些實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此本案的權(quán) 利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種發(fā)光元件，其特征為，該發(fā)光元件包括： 基板； 第一金屬層，其形成于該基板上； 第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；以及 有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間并包括相互接觸的電洞傳輸 材料及電子傳輸材料， 其中，該電洞傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用以產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范 圍的光線的激發(fā)錯合物，而該第一金屬層與該第二金屬層之間產(chǎn)生耦合以使該光線的峰值 波長位移，且調(diào)整該第一金屬層與該第二金屬層間的距離或該第一金屬層的厚度，能使該 光線的峰值波長位移至第二范圍或第三范圍。2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板具有一表面，且該第一金屬層形成 于該基板上以完全覆蓋該基板的該表面。3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層的厚度在5nm-20nm，該第一 金屬層與該第二金屬層間的距離在75nm-150nm，該第一范圍在495nm-570nm，該第二范圍 在570nm-750nm，該第三范圍在380nm-495nm，當(dāng)該第一金屬層的厚度越小或該第一金屬層 與該第二金屬層間的距離越大，該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍；當(dāng)該 第一金屬層的厚度越大或該第一金屬層與該第二金屬層間的距離越小，該光線的峰值波長 自該第一范圍位移至該第三范圍。4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層的厚度在5nm-20nm，該第一 金屬層與該第二金屬層間的距離在150nm-1000nm，且該第一范圍在570nm-750nm，該第二 范圍大于該第一范圍且小于1240nm〇5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層的厚度在5nm-20nm，且該 第一金屬層與該第二金屬層間的距離在30nm-75nm，則該第三范圍小于該第一范圍且大于 305nm〇6. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍在495nm-570nm，該第二范 圍在570nm-750nm，該第三范圍在380nm-495nm，且該第一金屬層包括第一金屬部及第二 金屬部，該第一金屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第一金屬部與該第二金屬層間的 距離在75nm-150nm之間調(diào)整，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍； 該第二金屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第二金屬部與該第二金屬層間的距離在 75nm-150nm之間調(diào)整，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第三范圍，且該第二 金屬部的厚度大于該第一金屬部的厚度或該第二金屬部與該第二金屬層間的距離小于該 第一金屬部與該第二金屬層間的距離。7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板的材料為玻璃、塑膠或?qū)щ娊饘傺?化物。8. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光元件，其特征為，調(diào)整該有機(jī)材料層的厚度能調(diào)整該第一 金屬部與該第二金屬層間的距離及該第二金屬部與該第二金屬層間的距離。9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料及 該電子傳輸材料混合構(gòu)成的混合層。10. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料所 構(gòu)成的電洞傳輸層以及接觸并設(shè)置于該電洞傳輸層上且由該電子傳輸材料所構(gòu)成的電子 傳輸層。11. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板或該第一金屬層作為陽極，該第 二金屬層作為陰極；該電洞傳輸層鄰近該第一金屬層，且該電子傳輸層鄰近該第二金屬層。12. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板或該第一金屬層作為陽極，且該 第二金屬層作為陰極；該第一金屬層與該有機(jī)材料層之間形成有電洞注入層，且該第二金 屬層與該有機(jī)材料層之間形成有電子注入層。13. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層及該第二金屬層由金屬或 納米金屬氧化物所構(gòu)成。14. 一種發(fā)光元件，其特征為，該發(fā)光元件包括： 基板，其具有一表面； 第一金屬層，其形成于該基板上并具有第一金屬部、第二金屬部及位于該第一金屬部 和第二金屬部之間且外露部份該表面的開口部； 第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；以及 有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間且覆蓋該第一金屬部、第二 金屬部及由該開口部所外露的部分該表面，該有機(jī)材料層并包括相互接觸的電洞傳輸材料 及電子傳輸材料， 其中，該電洞傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用而產(chǎn)生能發(fā)出峰值波長位于第一范 圍的光線的激發(fā)錯合物，且該第一金屬部與該第二金屬層產(chǎn)生第一耦合以使該光線的峰值 波長自該第一范圍位移至第二范圍，該第二金屬部與該第二金屬層產(chǎn)生第二耦合以使該光 線的峰值波長自該第一范圍位移至第三范圍。15. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍在495nm-570nm，該第二范 圍在570nm-750nm，該第三范圍在380nm_495nm，該第一金屬部的厚度在5nm_20nm之間調(diào)整 且該第一金屬部與該第二金屬層間的距離在75nm-150nm之間調(diào)整，能使該光線的峰值波 長自該第一范圍位移至第二范圍；該第二金屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第二金 屬部與該第二金屬層間的距離在75nm-150nm之間調(diào)整，能使該光線的峰值波長自該第一 范圍位移至第三范圍，且該第二金屬部的厚度大于該第一金屬部的厚度或該第二金屬部與 該第二金屬層間的距離小于該第一金屬部與該第二金屬層間的距離。16. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍為綠光波段，該第二范圍為 紅光波段，該第三范圍為藍(lán)光波段，以在該發(fā)光元件發(fā)出由綠光、紅光及藍(lán)光所組成的白光 時，藉由調(diào)整該第一金屬部覆蓋該表面的面積、該第二金屬部覆蓋該表面的面積、及該開口 部外露該部分的表面的面積能改變該綠光、該紅光及該藍(lán)光的比例。17. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光組件，其特征為，該第一范圍在570nm-750nm，該第二范 圍大于該第一范圍且小于1240nm，該第三范圍小于該第一范圍且大于305nm，該第一金屬 部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第一金屬部與該第二金屬層間的距離在150nm-1000nm 之間調(diào)整，該第二金屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第二金屬部與該第二金屬層間 的距離在30nm_75nm之間調(diào)整。18. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板的材料為玻璃、塑膠或?qū)щ娊饘?氧化物。19. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料 及該電子傳輸材料混合構(gòu)成的混合層。20. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料 所構(gòu)成的電洞傳輸層以及接觸并設(shè)置于該電洞傳輸層上且由該電子傳輸材料所構(gòu)成的電 子傳輸層。21. 如權(quán)利要求20所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板或該第一金屬層作為陽極，該第 二金屬層作為陰極；該電洞傳輸層鄰近該第一金屬層，且該電子傳輸層鄰近該第二金屬層。22. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板或該第一金屬層作為陽極，且該 第二金屬層作為陰極；該第一金屬層與該有機(jī)材料層之間形成有電洞注入層，且該第二金 屬層與該有機(jī)材料層之間形成有電子注入層。23. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層及該第二金屬層是由金 屬或納米金屬氧化物所構(gòu)成，且該第一金屬層為圖案化金屬層或網(wǎng)格狀金屬層。24. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬部及該第二金屬部構(gòu)成多 個周期性結(jié)構(gòu)，以使峰值波長在該第一范圍、第二范圍或該第三范圍的光線產(chǎn)生增益，該周 期性結(jié)構(gòu)的尺寸介于40nm-437nm且周期介于50nm_965nm。25. -種發(fā)光元件，其特征為，該發(fā)光元件包括： 基板； 第一金屬層，其形成在該基板上； 第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方； 第三金屬層，其形成于該第二金屬層上方； 第四金屬層，其形成于該第三金屬層上方； 第一有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間； 第二有機(jī)材料層，其形成于該第二金屬層與該第三金屬層之間；以及 第三有機(jī)材料層，其形成于該第三金屬層與該第四金屬層之間； 其中，該第一有機(jī)材料層、該第二有機(jī)材料層、該第三有機(jī)材料層各自包括相互接觸的 電洞傳輸材料及電子傳輸材料，且該電洞傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用所產(chǎn)生的激 發(fā)錯合物能發(fā)出峰值波長位于第一范圍的光線，以使該第一有機(jī)材料層、該第二有機(jī)材料 層、該第三有機(jī)材料層各自所發(fā)出第一光線、第二光線、第三光線的峰值波長皆在第一范圍 內(nèi)，該第二金屬層與該第三金屬層之間產(chǎn)生第二耦合以使該第二光線的峰值波長自該第一 范圍位移至第二范圍，且該第三金屬層與該第四金屬層之間產(chǎn)生第三耦合以使該第三光線 的峰值波長自該第一范圍位移至第三范圍。26. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍在495nm-570nm，而該第二 范圍在570nm-750nm，該第三范圍在380nm-495nm，該第二金屬層及該第三金屬層的厚度皆 在5nm-20nm，該第二金屬層與該第三金屬層間的距離在75nm-150nm，該第三金屬層與該第 四金屬層間的距離在75nm-150nm且小于該第二金屬層與該第三金屬層間的距離。27. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍在570nm-750nm，該第二 范圍大于該第一范圍且小于1240nm，該第三范圍小于該第一范圍且大于305nm,該第二金 屬層及該第三金屬層的厚度皆在5nm-20nm，且該第二金屬層與該第三金屬層間的距離在 150nm-1000nm，該第三金屬層與該第四金屬層間的距離在30nm_75nm。28. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，調(diào)整該第二金屬層的厚度、該第三金屬 層的厚度、或該第二金屬層與該第三金屬層間的距離能改變該第二范圍的數(shù)值，且調(diào)整該 第三金屬層的厚度、該第四金屬層的厚度、或該第三金屬層與該第四金屬層間的距離能改 變該第三范圍的數(shù)值。29. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板或該第一金屬層作為陽極，該第 四金屬層作為陰極。30. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一金屬層、該第二金屬層、該第三 金屬層、或該第四金屬層是由金屬或納米金屬氧化物所構(gòu)成。31. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一有機(jī)材料層、該第二有機(jī)材料 層、該第三有機(jī)材料層各自包括由該電洞傳輸材料及該電子傳輸材料混合構(gòu)成的混合層。32. 如權(quán)利要求25所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一有機(jī)材料層、該第二有機(jī)材料 層、該第三有機(jī)材料層各自包括由該電洞傳輸材料所構(gòu)成的電洞傳輸層以及接觸并設(shè)置于 該電洞傳輸層上且由該電子傳輸材料所構(gòu)成的電子傳輸層。33. -種發(fā)光元件，包括多個像素，其特征為，各該像素包括： 基板，其具有一表面； 第一金屬層，其形成于該基板上； 第二金屬層，其形成于該第一金屬層上方；以及 有機(jī)材料層，其形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間并包括相互接觸的電洞傳輸 材料及電子傳輸材料，且該電洞傳輸材料與該電子傳輸材料相互作用以產(chǎn)生能發(fā)出峰值波 長位于第一范圍的光線的激發(fā)錯合物，而隔著該有機(jī)材料層的該第一金屬層與該第二金屬 層產(chǎn)生耦合使得該光線的峰值波長位移， 其中，各該像素為以下其中一個： 該第一金屬層完全覆蓋該表面，通過調(diào)整該第一金屬層的厚度越小或該第一金屬層與 該第二金屬層間的距離越大，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，或 者通過調(diào)整該第一金屬層的厚度越大或該第一金屬層與該第二金屬層間的距離越小，能使 該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第三范圍； 該第一金屬層具有覆蓋部分該表面的金屬部及外露剩余該表面的開口部，通過調(diào)整該 金屬部的厚度越小或該金屬部與該第二金屬層間的距離越大，能使該光線的峰值波長自該 第一范圍位移至該第二范圍，或者通過調(diào)整該金屬部的厚度越大或該金屬部與該第二金屬 層間的距離越小，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第三范圍； 該第一金屬層具有覆蓋該表面的第一金屬部和第二金屬部，通過調(diào)整該第一金屬部的 厚度越小或該第一金屬部與該第二金屬層間的距離越大，能使該光線的峰值波長自該第一 范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該第二金屬部的厚度越大或該第二金屬部與該第二金屬 層間的距離越小，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第三范圍；以及 該第一金屬層具有第一金屬部、第二金屬部及形成于該第一金屬部與第二金屬部之間 外露部分該表面的開口部，通過調(diào)整該第一金屬部的厚度越小或該第一金屬部與該第二金 屬層間的距離越大，能使該光線的峰值波長自該第一范圍位移至該第二范圍，通過調(diào)整該 第二金屬部的厚度越大或該第二金屬部與該第二金屬層間的距離越小，能使該光線的峰值 波長自該第一范圍位移至該第三范圍。34. 如權(quán)利要求33所述的發(fā)光元件，其特征為，該第一范圍在495nm-570nm，該第二范 圍在570nm-750nm，該第三范圍在380nm-495nm，該第一金屬層、該第一金屬部及該第二金 屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整，該第一金屬層與該第二金屬層間、該第一金屬部與該第 二金屬層間及該第二金屬部與該第二金屬層間的距離在75nm-150nm之間調(diào)整。35. 如權(quán)利要求33所述的發(fā)光組件，其特征為，該第一范圍在570nm-750nm，該第二范 圍大于該第一范圍且小于1240nm，該第三范圍小于該第一范圍且大于305nm，該第一金屬 部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第一金屬部與該第二金屬層間的距離在150nm-1000nm 之間調(diào)整，該第二金屬部的厚度在5nm-20nm之間調(diào)整且該第二金屬部與該第二金屬層間 的距離在30nm_75nm之間調(diào)整。36. 如權(quán)利要求33所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料 及該電子傳輸材料混合構(gòu)成的混合層。37. 如權(quán)利要求33所述的發(fā)光元件，其特征為，該有機(jī)材料層包括由該電洞傳輸材料 所構(gòu)成的電洞傳輸層以及接觸并設(shè)置于該電洞傳輸層上且由該電子傳輸材料所構(gòu)成的電 子傳輸層。38. 如權(quán)利要求33所述的發(fā)光元件，其特征為，該基板的材料為玻璃、塑膠或?qū)щ娊饘?氧化物。39. 如權(quán)利要求31所述的發(fā)光元件，其特征為，該發(fā)光元件為被動矩陣有機(jī)發(fā)光二極 管或主動矩陣有機(jī)發(fā)光二極管。
【文檔編號】H01L51/50GK105826478SQ201510371554
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年6月30日
【發(fā)明人】林依萍, 李中裕, 陳冠宇, 陳世溥, 吳晉翰, 陳振昌
【申請人】財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院