本发明专利技术提供一种有机发光二极管，包括：一阴极与一阳极，一发光层，设置于该阴极与该阳极之间，一掺杂型电子传输层，设置于该阴极与该发光层之间，以及一金属离子捕捉层，设置于该掺杂型电子传输层与该发光层之间，以捕捉来自该掺杂型电子传输层的金属离子。本发明专利技术亦提供一种包含该有机发光二极管的显示装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机电激发光单元，特别是涉及一种有机发光二极管及包含该有机发光二极管的显示装置。
技术介绍
电激发光的原理为一有机半导体薄膜元件，在外加电场作用下，电子与空穴分别由阴极与阳极注入，并在此元件中进行传递，当电子、空穴在发光层相遇后，电子及空穴再结合(recombination)形成一激发子(exciton)，激发子在电场作用下将能量传递给发光分子，发光分子便将能量以光的形式释放出来。一般简单的元件结构为在阳极(indium tin oxide，ITO)上蒸镀空穴传输层(hole transport layer)，接着蒸镀发光层(emitter)，再蒸镀空穴阻挡层(holeblocking layer)及电子传输层(electron transport layer)，最后于电子传输层上蒸镀电极作为阴极。也有一些多层结构元件，是将适当的有机材料蒸镀于阳极与空穴传输材料之间，当作空穴注入层(hole injection layer)或是在阴极与电子传输材料之间，当作电子注入层(electron injection layer)，藉以提高载流子注入效率，进而达到降低驱动电压及增加载流子再结合机率。目前市面上可携式商品以有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)为主流，然而，一些新颖技术，例如串联(tandem)、顶部发光(top-emitting)或倒置结构等均会使元件的操作电压升高，因此，如何透过强力的载流子传输材料来降低元件操作电压为现阶段OLED的重要开发目标。目前，最有效的作法在电子传输材料中掺入高活性的碱金属或碱土族金属，如锂或铯，以形成阴离子自由基(radical anions)或电荷转移复合体(chargetransfer complexes)，使元件的操作电压得以下降。掺杂锂金属的电子传输薄膜的导电度较未掺杂的薄膜大了约5个级数以上，可高达大体3×10-5S/cm。依照上述，藉由掺杂高活性碱金属或碱土族金属而形成的电子传输材料称为掺杂型电子传输材料，其中传输主体可为有机或无机材料，有机材料例如为Alq3或BPhen，而无机材料例如为氧化锰或氧化钨。无论传输主体是有机或无机材料，在掺杂碱金属或碱土族族金属后都能得到非常良好的导电性。然而，此项技术最大的缺点在于当做掺杂物的高活性金属的原子太小，在电场驱动下，金属离子很容易扩散至隔壁的发光层，一旦发生金属扩散的现象，这些离子在发光过程中极有可能会剧烈地淬熄原本在发光层中产生的光子，导致元件的发光效率大幅下降。此外，高活性的金属离子也可能与发光层中的有机成份进行化学反应而形成错合物，如此一来，不但破坏原本有机发光体的发光特性，这些错合物也可能形成带电载流子的陷阱，使元件的操作电压上升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种有机发光二极管，包括一阴极与一阳极，一发光层，设置于该阴极与该阳极之间，一掺杂型电子传输层，设置于该阴极与该发光层之间，以及一金属离子捕捉层，设置于该掺杂型电子传输层与该发光层之间，以捕捉来自该掺杂型电子传输层的金属离子。本专利技术还提供一种显示装置，包括一如上述的有机发光二极管。为使本专利技术的上述目的、特征能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术有机发光二极管结构的剖面示意图。图2为本专利技术显示装置结构的上视图。图3显示本专利技术有机发光二极管电压-电流密度的关系图。图4显示本专利技术有机发光二极管电压-发光亮度的关系图。简单符号说明10～有机发光二极管；12～阳极；14～空穴注入层；16～空穴传输层；18～发光层；20～金属离子捕捉层；22～掺杂型电子传输层；24～电子注入层；26～阴极；100～显示装置；120～有机发光二极管；140～驱动电路。具体实施例方式本专利技术提供一种有机发光二极管，包括一阴极与一阳极，一发光层，设置于阴极与阳极之间，一掺杂型电子传输层，设置于阴极与发光层之间，以及一金属离子捕捉层，设置于掺杂型电子传输层与发光层之间，以捕捉来自掺杂型电子传输层的金属离子。阴极与阳极中至少一者须为一透明电极，另一者可为金属、金属合金或透明金属氧化物，此即表示两电极的材料可相同或不同，其中金属可为铝、钙、银、镍、铬、钛、或镁，金属合金可为镁银合金，透明金属氧化物可为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)、镉锡氧化物(cadmium tin oxide，CTO)、金属偶氮(metallized AZO)、氧化锌(zincoxide，ZnO)、氮化铟(indium nitride，InN)或氧化锡(stannum dioxide，SnO2)。发光层可由荧光或磷光发光材所构成，其厚度大约介于50～2000埃。掺杂型电子传输层可由掺杂碱金属族或碱土族金属的有机或无机材料所组成，例如掺杂锂金属的氧化锰。金属离子捕捉层可由能与金属离子产生螯合作用的有机或无机材料所组成，例如Bphen(bathophenanthroline)，其厚度大约介于10～500埃，用来捕捉来自掺杂型电子传输层的金属离子，例如碱金属族或碱土族离子。本专利技术使用在金属离子捕捉层的材料并不限于上述化合物，只要其能与金属离子产生螯合作用者均适用于本专利技术，优选为分子中具有未共享电子对可与金属离子形成混成轨域且具有例如为酚基(phenyl)的巨大基团(bulky groups)可避免金属离子脱离。以下藉由BPhen分子与锂金属形成的螯合作用为范例来说明本专利技术的特征。BPhen 分子具有两个拥有未共享电子对的氮原子以及两个大体积的酚基基团。本专利技术即是利用此两氮原子上未共享电子对可与锂金属外层空轨域形成混成轨域的特性，使一单位的BPhen分子与一单位的锂金属离子可彼此螯合形成错合物，因此，当含BPhen分子的金属离子捕捉层插在掺杂型电子传输层及发光层之间时，受电场影响而自掺杂型电子传输层扩散出来的金属离子便会在抵达发光层之前遭BPhen分子捕捉，且被两个酚基基团包围而牢牢嵌在BPhen分子上，如此便有效解决了发光层中光子易被扩散金属离子淬熄(quench)的现象，提高发光效率，并避免的前金属离子可能与发光材形成带电载流子陷阱(carrier trap)的机会，大幅降低操作电压。本专利技术有机发光二极管除上述结构外，尚可包括设置于阳极与发光层之间的空穴注入层或空穴传输层，以及设置于阴极与发光层之间的电子注入层。空穴注入层可为氟碳氢聚合物、(porphyrin)衍生物或掺杂p-型掺质的双胺(p-doped diamine)衍生物，而衍生物可为酞菁金属(metallophthalocyanine)衍生物，例如为酞菁铜(copper phthalocyanine)。空穴传输层可为双胺聚合物，而双胺衍生物可为N，N’-bis(1-naphyl)-N，N’-diphenyl-1，1’-biphenyl-4，4’-diamine(NPB)、N，N’-Diphenyl-N，N’-bis(3-methylphenyl)-(1，1’-biphenyl)-4，4’-diamine(TPD)、2T-NATA或其衍生物，且空穴传输层的厚度大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机发光二极管，包括：一阴极与一阳极；一发光层，设置于该阴极与该阳极之间；一掺杂型电子传输层，设置于该阴极与该发光层之间；以及一金属离子捕捉层，设置于该掺杂型电子传输层与该发光层之间，以捕捉来自该掺杂型电 子传输层的金属离子。
【技术特征摘要】
1.一种有机发光二极管，包括一阴极与一阳极；一发光层，设置于该阴极与该阳极之间；一掺杂型电子传输层，设置于该阴极与该发光层之间；以及一金属离子捕捉层，设置于该掺杂型电子传输层与该发光层之间，以捕捉来自该掺杂型电子传输层的金属离子。2.如权利要求1所述的有机发光二极管，其中该阴极与该阳极的至少一者为一透明电极。3.如权利要求2所述的有机发光二极管，其中该阴极与该阳极包含金属、金属合金或透明金属氧化物。4.如权利要求2所述的有机发光二极管，其中该阴极与该阳极的材料相同。5.如权利要求2所述的有机发光二极管，其中该阴极与该阳极的材料不同。6.如权利要求1所述的有机发光二极管，其中该发光层为荧光或磷光发光材料。7.如权利要求1所述的有机发光二极管，其中该掺杂型电子传输层由掺杂碱金属族或碱土族的有机材料所组成。8.如权利要求1所述的有机发光二极管，其中该掺杂型电子传...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘醕炘，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。