一种节能环保的有机发光元件制造技术

本发明专利技术涉及一种节能环保的有机发光元件，是一种采用三个有机P型掺杂层增强空穴电流、三个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，包括依次排列的如下材料层：衬底上的一层阳极、有机P型掺杂空穴注入层、有机P型掺杂空穴传输层、有机P型掺杂空穴注入辅助层、有机空穴传输层、有机发光层、有机电子传输层、有机N型掺杂电子注入辅助层、有机N型掺杂电子传输层、有机N型掺杂电子注入层和一层阴极。本发明专利技术与采用一个或两个有机P型掺杂层增强空穴电流、一个或两个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管相比，电流密度比高出近70倍，能够显著提高器件性能，具有广阔的应用市场和极大的商业价值。

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保的有机发光元件
本专利技术的技术方案涉及有机发光二极管，具体地说是采用三个有机P型掺杂层增强空穴注入和三个有机N型掺杂层增强电子注入的有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管的功能是把电能转换成光能，即电子和空穴分别从负极和正极注入到有机薄膜中，然后二者在发光层中形成紧束的电子和空穴对，辐射衰减发出光子。因此，有机发光二极管中空穴电流和电子电流的大小直接决定了器件性能。如何增强空穴电流和电子电流是当前进一步提高有机发光二极管平板显示和照明技术必须要解决的重大课题。在有机发光二极管中，使用一个有机P型掺杂层能够提高空穴电流，这是因为(1)有机P型掺杂层可以在和正极的接触界面处形成很薄的耗尽层，空穴能够以隧穿的方式高效率注入到器件中；(2)有机P型掺杂层材料的电导率很高，可以显著降低空穴传导过程中的欧姆损耗。目前，经常使用的有机P型掺杂空穴传输层材料有4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺中掺杂2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、N4,N4,N4',N4'-四(4-甲氧基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺中掺杂2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、4,4'-二(9-咔唑)联苯中掺杂三氧化铼、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中掺杂三氧化钼、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺中掺杂三氧化钼等。但是，由于采用一个有机P型掺杂层不能同时优化空穴传导损耗和有机界面损耗，因此双P型掺杂层技术被研发出来了(ZL201110153287.8)。最近的研究发现，有机P型掺杂层和正极接触界面处的空穴注入损耗也不能被忽略，为此，本专利技术提出了使用三个有机P型掺杂层的设计思想，同时优化空穴注入损耗、空穴传导损耗、有机界面损耗，能够显著提高有机发光器件的性能。在有机发光二极管中，使用一个有机N型掺杂层能够提高电子电流，这是因为(1)有机N型掺杂层可以在和负极的接触界面处形成很薄的耗尽层，电子能够以隧穿的方式高效率注入到器件中；(2)有机N型掺杂层材料的电导率很高，可以显著降低电子传导过程中的欧姆损耗。目前，经常使用的有机N型掺杂层材料有4,7-二苯基-1,10-菲罗啉中掺杂铯、萘四甲酸二酐中掺杂隐性结晶紫等。但是，由于使用一个有机N型掺杂层不能同时优化电子传导损耗和有机界面损耗，因此双N型掺杂层技术被研发出来了(ZL201110001221.7)。最近的研究发现，有机N型掺杂层和负极接触界面处的电子注入损耗也不能被忽略，为此，本专利技术提出了使用三个有机N型掺杂层的设计思想，同时优化电子注入损耗、电子传导损耗、有机界面损耗，能够显著提高有机发光器件的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种节能环保的有机发光元件，是一种采用三个P型掺杂层增强空穴电流、三个N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，其性能显著优于采用单个有机P型掺杂层增强空穴电流和单个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，也显著优于采用二个有机P型掺杂层增强空穴电流和二个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：一种节能环保的有机发光元件，该有机发光元件是一种采用三个有机P型掺杂层增强空穴电流、三个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，包括：衬底上的一层阳极、一层沉积在阳极上的有机P型掺杂空穴注入层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入层上的有机P型掺杂空穴传输层、一层沉积在有机P型掺杂空穴传输层上的有机P型掺杂空穴注入辅助层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入辅助层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机N型掺杂电子注入辅助层、一层沉积在有机N型掺杂电子注入辅助层上的有机N型掺杂电子传输层、一层沉积在有机N型掺杂电子传输层上的有机N型掺杂电子注入层和沉积在有机N型掺杂电子注入层上的一层阴极。上述一种节能环保的有机发光元件，所述阳极是厚度为100nm的氧化铟锡导电薄膜，或20nm厚的贵金属薄膜，所述的贵金属为金或银。上述一种节能环保的有机发光元件，所述氧化铟锡导电薄膜的面电阻小于10欧姆/sq。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在阳极上的有机P型掺杂空穴注入层的材料是在4,4'-二(9-咔唑)联苯中掺杂三氧化铼，其质量配比为4,4'-二(9-咔唑)联苯：三氧化铼＝1：0.01～1；或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中掺杂三氧化钼，其质量配比为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺：三氧化钼＝1：0.01～1：1。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机P型掺杂空穴注入层上的有机P型掺杂空穴传输层的材料是在4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺中掺杂2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌，其质量配比为4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺：2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌＝1：0.01～1；或在N4,N4,N4',N4'-四(4-甲氧基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺中掺杂三氧化铼，其质量配比为N4,N4,N4',N4'-四(4-甲氧基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺：三氧化铼＝1：0.01～1：1。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机P型掺杂空穴传输层上的有机P型掺杂空穴注入辅助层的材料是在4,4'-二(9-咔唑)联苯中掺杂三氧化铼，其质量配比为4,4'-二(9-咔唑)联苯：三氧化铼＝1：0.01～1：1；或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中掺杂三氧化钼，其质量配比为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺：三氧化钼＝1：0.01～1：1。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机P型掺杂空穴注入辅助层上的有机空穴传输层的材料是4,4'-二(9-咔唑)联苯或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机空穴传输层上的有机发光层的材料是三(8-羟基喹啉)铝(III)。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机发光层上的有机电子传输层的材料是三(8-羟基喹啉)铝(III)。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机发光层上的有机N型掺杂电子注入辅助层的材料是在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉中掺杂铯，其质量配比为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉：铯＝1：0.01～1：0.5。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机N型掺杂电子注入辅助层上的有机N型掺杂电子传输层的材料是在萘四甲酸二酐中掺杂隐性结晶紫，质量配比为萘四甲酸二酐：隐性结晶紫＝1：0.01～1：0.1。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机N型掺杂电子传输层上的有机N型掺杂电子注入层的材料是在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉中掺杂铯，其质量配比为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉：铯＝1：0.01～1：0.5。上述一种节能环保的有机发光元件，所述沉积在有机N型掺杂电子注入层上的阴极的材料为铝。上述一种节能环保的有机发光元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，该有机发光元件是一种采用三个有机P型掺杂层增强空穴电流、三个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，包括：位于衬底上的一层阳极、一层沉积在阳极上的有机P型掺杂空穴注入层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入层上的有机P型掺杂空穴传输层、一层沉积在有机P型掺杂空穴传输层上的有机P型掺杂空穴注入辅助层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入辅助层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机N型掺杂电子注入辅助层、一层沉积在有机N型掺杂电子注入辅助层上的有机N型掺杂电子传输层、一层沉积在有机N型掺杂电子传输层上的有机N型掺杂电子注入层和沉积在有机N型掺杂电子注入层上的一层阴极。

【技术特征摘要】
1.一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，该有机发光元件是一种采用三个有机P型掺杂层增强空穴电流、三个有机N型掺杂层增强电子电流的有机发光二极管，包括：位于衬底上的一层阳极、一层沉积在阳极上的有机P型掺杂空穴注入层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入层上的有机P型掺杂空穴传输层、一层沉积在有机P型掺杂空穴传输层上的有机P型掺杂空穴注入辅助层、一层沉积在有机P型掺杂空穴注入辅助层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机N型掺杂电子注入辅助层、一层沉积在有机N型掺杂电子注入辅助层上的有机N型掺杂电子传输层、一层沉积在有机N型掺杂电子传输层上的有机N型掺杂电子注入层和沉积在有机N型掺杂电子注入层上的一层阴极。2.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述阳极是厚度为100nm的氧化铟锡导电薄膜，或20nm厚的贵金属薄膜，所述的贵金属为金或银。3.如权利要求2所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述氧化铟锡导电薄膜的面电阻小于10欧姆/sq。4.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机P型掺杂空穴注入层的材料是在4,4'-二(9-咔唑)联苯中掺杂三氧化铼，其质量配比为4,4'-二(9-咔唑)联苯：三氧化铼＝1：0.01～1：1；或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中掺杂三氧化钼，其质量配比为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺：三氧化钼＝1：0.01～1：1。5.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机P型掺杂空穴传输层的材料是在4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺中掺杂2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌，其质量配比为4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺：2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌＝1：0.01～1：1；或在N4,N4,N4',N4'-四(4-甲氧基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺中掺杂三氧化铼，其质量配比为N4,N4,N4',N4'-四(4-甲氧基苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺：三氧化铼＝1：0.01～1：1。6.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机P型掺杂空穴注入辅助层的材料是在4,4'-二(9-咔唑)联苯中掺杂三氧化铼，其质量配比为4,4'-二(9-咔唑)联苯：三氧化铼＝1：0.01～1：1；或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中掺杂三氧化钼，其质量配比为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺：三氧化钼＝1：0.01～1：1。7.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机空穴传输层的材料是4,4'-二(9-咔唑)联苯或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺。8.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机发光层的材料是三(8-羟基喹啉)铝(III)。9.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机电子传输层的材料是4,7-二苯基-1,10-菲罗啉。10.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机N型掺杂电子注入辅助层的材料是在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉中掺杂铯，其质量配比为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉：铯＝1：0.01～1：0.5。11.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机N型掺杂电子传输层的材料是在萘四甲酸二酐中掺杂隐性结晶紫，质量配比为萘四甲酸二酐：隐性结晶紫＝1：0.01～1：0.1。12.如权利要求1所述的一种节能环保的有机发光元件，其特征在于，所述有机N型掺杂电子注入层的材料是在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉中...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚静，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11