TWI433594B - Structure of a Multilayer Doped Organic Light Emitting Diode - Google Patents

Description

一種多層摻雜型有機發光二極體之結構

本發明係有關一種有機發光二極體之結構，尤指一種具高量子效應的有機發光層結構。

由於有機發光二極體(Organic light emitting diode；OLED)具備自發光、厚度薄、反應速度快、視角廣、解析度佳、高亮度、可用於撓曲性面板及使用溫度範圍廣等多項優點，被認為繼薄膜型液晶顯示器(Thin film transistor liquid crystal display；TFT-LCD)為新一代平面顯示器技術，而該有機發光二極體(OLED)的發光原理是利用材料的特性，將電子電洞在發光層上結合，產生的能量將發光分子由基態提昇至激發態，電子由激發態降回基態時，其能量以波的形式釋出，因而達到有不同波長的發光元件的產生。

有機發光二極體發展迄今，已有許多相關改良OLED發光層促進發光效率的專利被提出，例如中華民國專利第I236174號之一種有機無機發光二極體之結構，包括：一基材；一第一電極位於上述基材上；一有機無機發光層位於上述第一電極上，且此有機無機發光層包含複數個有機無機複合量子點分散於一高分子中，且每一有機無機複合量子點包括一ZnX(X係擇自於S、Se、Te與其組合物所組成之族群中)量子點與一有機分子包覆該量子點表面；以及一第二電極位於上述有機無機發光層上。

而中華民國專利第520612號中，也揭示一種有機發光裝置，其包括一塊基板，位於該基板上的一個陽極與一個陰極；位於該陽極與陰極之間的發光層，其中該發光層包括一種主體與至少一種摻合劑；該發光層的主體係經選擇以包括一種固態有機材料，該材料包括至少兩種組份之混合物，其中該混合物的第一組份係一種可以傳送電子與電洞二者的化合物，而且基本上無極性；而該混合物的第二組份係一種有機化合物，其極性大於第一組份；而且選擇該發光層的摻合劑，以自該發光裝置產生光。

由上述可知，提高發光效率為研究OLED的重要課題，然而如何以低成本的方式來提升發光效率，滿足高亮度的需求，為亟需克服的課題。

爰是，本發明之主要目的在於揭露一種具高發光效率的發光二極體，以滿足高亮度的需求。

本發明為一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，其包括有一基板、一陽極層、一電洞傳輸層、一多層摻雜有機發光層、一電子傳輸層、一電子注入層與一金屬陰極層，其中該陽極層形成於該基板上，該電洞傳輸層形成於該陽極層上，而該多層摻雜有機發光層形成於該電洞傳輸層上，且該多層摻雜有機發光層經複數次的薄膜沉積與摻雜而形成，又該電子傳輸層形成於該多層摻雜有機發光層上，該電子注入層形成於該電子傳輸層上，該金屬陰極層形成於該電子注入層上。

據此，構成多層摻雜型有機發光二極體之結構，由於該多層摻雜有機發光層具較佳的量子效應，因而可提升有機發光二極體元件 之發光效率，來增加發光亮度，滿足高亮度的需求。

10‧‧‧基板

20‧‧‧陽極層

30‧‧‧電洞傳輸層

40‧‧‧多層摻雜有機發光層

41‧‧‧主發光體

42‧‧‧客發光體

50‧‧‧電子傳輸層

60‧‧‧電子注入層

70‧‧‧金屬陰極層

圖1，係本發明之構造示意圖。

圖2，係本發明之多層摻雜有機發光層構造示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱「圖1」所示，本發明為一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，其包括有一基板10、一陽極層20、一電洞傳輸層30、一多層摻雜有機發光層40、一電子傳輸層50、一電子注入層60與一金屬陰極層70，其中該基板10的材質可以為玻璃、高分子、陶瓷與金屬的任一種，該陽極層20形成於該基板10上，該電洞傳輸層30形成於該陽極層20上，而該多層摻雜有機發光層40形成於該電洞傳輸層30上，且該多層摻雜有機發光層40經複數次的薄膜沉積與摻雜而形成，又該電子傳輸層50形成於該多層摻雜有機發光層40上，該電子注入層60形成於該電子傳輸層50上，該金屬陰極層70形成於該電子注入層60上。

該多層摻雜有機發光層40的薄膜沉積的次數為選自3~15次為較佳。且該多層摻雜有機發光層40較佳的厚度為10奈米到120奈米。請參閱「圖2」所示，又該多層摻雜有機發光層40可利用主發光體41(Host Emitter)、客發光體42(Guest Emitter)以間斷性摻雜方式共蒸鍍完成。並該多層摻雜有機發光層40的主發光體41、客發光體42可以為選自螢光主體材料-螢光客體材料摻雜、螢光主體材料-磷光客體材料摻雜、磷光主體材料-磷光客體材料摻雜、磷光主體材料-螢光客體材料摻雜的任一種。

茲列舉一實施例，說明如下，若該多層摻雜有機發光層40為白光發光，則主發光體41與客發光體42可使用藍色螢光主體材料與黃色螢光客體材料之摻雜。其中藍色螢光主體材料為2-叔丁基-9,10-二-(2-萘基)蒽(TBADN；2-Tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)，黃色螢光客體材料為5,6,11,12-四苯基並四苯(Rubrene；(5,6,11,12)-Tetraphenylnaphthacene)。且該多層摻雜有機發光層40的主發光體41藍色螢光主體材料TBADN每層厚度為4奈米，而客發光體42為TBADN摻雜黃色螢光客體材料Rubrene構成，客發光體42每層厚度為1奈米，Rubrene之摻雜濃度為13%，主發光體41及客發光體42依序經6次共蒸鍍完成，達到該多層摻雜有機發光層40之總厚度為30奈米。

如上所述，本發明藉由多層摻雜的方式來增加量子效應，透過主發光體41與客發光體42間斷性摻雜方式來製成該多層摻雜有機發光層40，因而可提升有機發光二極體元件之發光效率，來增加發光亮度，滿足高亮度的需求。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧基板

20‧‧‧陽極層

30‧‧‧電洞傳輸層

40‧‧‧多層摻雜有機發光層

50‧‧‧電子傳輸層

60‧‧‧電子注入層

70‧‧‧金屬陰極層

Claims (5)

1. 一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，包括有：一基板；一陽極層，該陽極層形成於該基板上；一電洞傳輸層，該電洞傳輸層形成於該陽極層上；一多層摻雜有機發光層，該多層摻雜有機發光層形成於該電洞傳輸層上，且該多層摻雜有機發光層經複數次的薄膜沉積與摻雜，並利用主發光體、客發光體以間斷性摻雜方式共蒸鍍完成，該多層摻雜有機發光層為白光發光，該多層摻雜有機發光層的主發光體為藍色螢光主體材料，2-叔丁基-9,10-二-(2-萘基)蒽，且每層厚度為4奈米，而客發光體為2-叔丁基-9,10-二-(2-萘基)蒽摻雜黃色螢光客體材料5,6,11,12-四苯基並四苯構成，客發光體每層厚度為1奈米，5,6,11,12-四苯基並四苯之摻雜濃度為13%，主發光體及客發光體依序經6次共蒸鍍完成，達到該多層摻雜有機發光層之總厚度為30奈米；一電子傳輸層，該電子傳輸層形成於該多層摻雜有機發光層上；一電子注入層，該電子注入層形成於該電子傳輸層上；一金屬陰極層，該金屬陰極層形成於該電子注入層上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，其中該多層摻雜有機發光層的薄膜沉積的次數為選自3~15次。
3. 如申請專利範圍第1項所述之一種多層摻雜型有機發光二極體之 結構，其中該多層摻雜有機發光層的厚度為10奈米到120奈米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，其中該多層摻雜有機發光層的主發光體與客發光體為選自螢光主體材料-螢光客體材料摻雜、螢光主體材料-磷光客體材料摻雜、磷光主體材料-磷光客體材料摻雜、磷光主體材料-螢光客體材料摻雜的任一種。
5. 如申請專利範圍第1項所述之一種多層摻雜型有機發光二極體之結構，其中該基板的材質為玻璃、高分子、陶瓷與金屬的任一種。